JPS6385727A - 透過型スクリ−ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、背面側より映像を投影してスクリーンを透過
した映像を手前側から観察する、いわいる透過型プロジ
ェクシッンテレビに用いられる透過型スクリーンに関す
る。

（従来の技術） プロジェクシッンテレビに用いられる透過型スクリーン
には、各種の形式のものが提案されいくつかのものはす
でに実用化されている。

−ａにプロジェクシッンテレビは、赤、緑、青の３色の
ＣＲＴから投写レンズを通して出射された映像をフレネ
ルレンズによりほぼ平行光とし、その光を透過型スクリ
ーンに入射してスクリーンにより視野角度を決定する構
造になっている。

近年、透過型スクリーンには、光を観察者側（出光側）
に拡散させて視野角度をより広く決定するというスクリ
ーン本来の機能と同時に、赤、緑、青の色が異なった位
置から投影されることにより生じるカラーシフトを補正
する機能と、明るい室内でもコントラストの低下がない
ように外光反射を低くする機能とが要求されている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の要求をみたすものとして、特開昭５８−１３４６
２７号公報においては、入光面側レンチキュラーレンズ
に対応するように出光面側にカラーシフト補正のレンチ
キュラーレンズを設け、さらに出光面の光の出射しない
部分に光吸収層を設けた透過スクリーンが提案されたが
、この形のスクリーンでは、水平方向の視野角度を±４
００程度の狭い範囲でしか広げることができないという
欠点があった。

また、特開昭６０−１５９７３３号公報においては、水
平方向の視野角度を広げるために、スクリーンに入射し
てくる光の一部をそのスクリーンの一部で全反射させた
後出射するスクリーンが提案された。しかし、外光の反
射を少なくするためには、出光面の非出光部に光吸収層
を設けなければならず、この形のスクリーンでは全反射
面に光吸収層を設けなければならないことになり、全反
射面に直接光吸収層を設けると、全反射すべき光が光吸
収層に吸収され光Ｍ損失を起こすという不都合が生じた
。

この点を解決するためには、特開昭５８−１６３９３０
号公報記載のスクリーンのように全反射面に反射層を設
け、さらにその上に光吸収層を設けなければならないが
、この形のスクリーンは全反射面が凹部にあり、かつそ
の凹部に２つの層を設ける必要があるということで製造
上の問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、視野角
度が広く、カラーシフトも良好で、かつ外光反射を少な
くすることが容易な透過型スクリーンを堤供するもので
ある。

すなわち、本発明の透過型スクリーンは、両面にレンチ
キュラーレンズ群が設けられている両面レンチキュラー
レンズであって、入光面側には、入射光の大部分を入射
する入射主レンチキュラーレンズと、光軸に対して対称
な２つの曲面からなる入光面側に凸である入射側レンチ
キュラーレンズとが交互に形成され、出光面側には、入
射主レンチキュラーレンズに入射した光と入射側レンチ
キュラーレンズに入射した光を出射する出射レンチキュ
ラーレンズと、非出光部である平面部分とが交互に形成
されてなることを特徴とする。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の透過型スクリーンの使用例を示す図
である。プロジエクシッンテレビの赤、緑、青の３色の
ＣＲＴＩから投写レンズ２を通して出射された映像がフ
レネル凸レンズ３によりほぼ平行光とされ、その平行光
が本発明の透過型スクリーン４に入射してスクリーン４
によりある視野角度で出射拡散されて観察者に観察され
ている。

第２図は、本発明の透過型スクリーンに係る一実施例の
スクリーンの部分断面図を示すものであり、入光面側に
入射主レンチキュラーレンズ５とその両脇に入光面が光
軸に対して対称であり互いに向かい合う曲面からなる入
射側レンチキュラーレンズ７が設けられ、出光面側には
、入光面側の入射主レンチキュラーレンズ５に入射した
光と入射側レンチキュラーレンズ７に入射した光を出射
拡散する出射レンチキュラーレンズ６が入光面側の入射
主レンチキュラーレンズ５と向かい合う形で設けられて
いると共に、その両脇に非出光部８が設けられている。

そして図中の破線で囲まれている１単位のレンズ組合せ
形状（入光面側で説明すると、入射主レンチキュラーレ
ンズ５とその両脇に設けられている副レンチキュラーレ
ンズの光軸を境にして入射主レンチキュラーレンズ５側
に近い部分）のものが、複数連続して形成されて本発明
の透過型スクリーンが構成されている。

ここで、スクリーンの各部分の形状、大きさについて説
明すると、１単位のレンズの組合せのピッチル１スクリ
ーンの厚みｔは、スクリーン全体の大きさ、もしくは観
察者とテレビとの距離によっても異なるが、４０インチ
以上のテレビ用スクリーンを想定すると、ｐ　＝０．３
〜１．５、ｔ−０，３〜１．５程度である（いずれも単
位はｍｍ）＊ 入光面側の入射主レンチキュラーレンズ５は、断面形状
が円、楕円、もしくは放物線の一部であるレンチキュラ
ーレンズであり、入光面側の入射副レンチキュラーレン
ズ７は、その断面が２本の対称な円、楕円、もしくは放
物線の一部の曲線からなる光軸に対称な形状のレンチキ
ュラーレンズである。また、出光面側の出射レンチキュ
ラーレンズ６は、入光面側の主レンチキュラーレンズ５
および副レンチキュラーレンズ７に対応して形状を変化
させるが、基本的にはその形状は円、楕円、もしくは放
物線の一部であるレンチキュラーレンズである。また、
非出光部８は、第２図においては、平面であるが、後述
するように凸部が設けられていてもよい。

また、第２図に図示した例のスクリーンにおいては、入
射主レンチキュラーレンズ５は離心率０．７４５の楕円
の一部からなるレンチキュラーレンズであり、入射副レ
ンチキュラーレンズ７は離心率０．８６６の楕円の一部
である二つの曲面からなるレンチキュラーレンズであり
、出射レンチキュラーレンズ６は円の一部からなるレン
チキュラーレンズである。

第３図は、第２図のスクリーンにおける光の光跡を示す
図であり、各レンズの作用を示している０図中、光は矢
印の方向に進行し、スクリーンに対して垂直に入射して
おり、第１図における緑のＣＲＴからの映像の光に対応
する。

まず、入射主レンチキュラーレンズ５に入った光は、出
射レンチキュラーレンズ６の内面で集光された後、同し
ンズ通して出射拡散されるが、これだけでは第４図のス
クリーン中心からの角度と輝度の特性表から分かるよう
に、光は±６０°程度にしか出射拡散していなく、視野
角度としては、±４０＠強である（スクリーンの評価定
義に従い視野角度は、中心輝度の１７２の輝度に対応す
る角度とする）。

本発明のスクリーンにおいては、この視野角度を広げる
ために、入射主レンチキュラーレンズ５の隣に入射副レ
ンチキュラーレンズ７を設けている。この設計により、
入射側レンチキュラーレンズ７の一方の曲面９に入射し
た光は、屈折し隣の出射レンチキュラーレンズ１）から
前記出射レンチキュラーレンズ６より出射した以上の角
度で出射拡散し、また他の入射側レンチキュラーレンズ
７の一方の曲面ｌＯに入射した光は、屈折し隣の出射レ
ンチキュラーレンズ１２から前記出射レンチキュラーレ
ンズ６より出射した以上の角度で前記レンズ面９から出
射拡散した方向とは逆の方向に出射拡散して、第４図の
破線でしめされる如く、光は±８０°まで出射拡散し、
水平方向の視野角度をｔｈ６０”弱まで広げることがで
きる。

このように、本発明の透過型スクリーンは、入光面側と
出光面側がそれぞれ一種類のレンチキュラーレンズで構
成されている従来の透過型スクリーンにくらべ視野角度
を拡げることができる。

また、本発明の透過型スクリーンの水平拡散性は、各レ
ンチキュラーレンズ形状と、大光面側の主および副レン
チキュラーレンズに入射する光の割合によっても変える
ことができる。すなわち、図示のスクリーンにおいては
、入光面側の主レンチキュラーレンズ５と副レンチキュ
ラーレンズ７に入射する光の割合を１：０．３６８とし
て、０〜５０”付近まで光を均一に出射拡散し、視野角
度を６０″と設計したが、上記の２つのレンチキュラー
レンズの形状を変更することにより、入光量の割合を変
化させ、視野角度を８０”まで拡げることが可能である
。

次に、通常のプロジェクシッンテレビでは、水平方向に
赤と青のＣＲＴが緑のＣＲＴに対して、５〜１０°程度
シフトしており、これがカラーシフトの原因となってい
る。このカラーシフトに間しては、特開昭５８−１３４
６２７号公報に示されているように、スクリーンの出光
面側の出射レンチキュラーレンズを円または楕円の一部
の形状にしておくと、入射レンチキュラーレンズに入射
した光が、出射レンチキュラーレンズから出射する場合
、レンズの中心から離れた位置から出射する光はど内側
に屈折するようになり、入射角度が異なった光、すなわ
ちシフトした光が入射しても、その出射拡散の分布はシ
フトしない光の分布にかなり近いものとなり、カラーシ
フトを補正することができる。

このように、大光面側、出光面側のレンチキュラーレン
ズを適性に設計することによりカラーシフトを補正する
ことができるが、本発明の透過型スクリーンでは、入光
面側の主レンチキュラーレンズおよび副レンチキュラー
レンズと出光面側のレンチキュラーレンズの形状を上記
の組み合わせで自由に設計することにより、出射光全体
としてカラーシフトを補正することができる。

第５図は、本発明の透過スクリーンの他の態様のスクリ
ーンの部分断面図であり、非出光部８に光吸収１ｉ１３
が設けられている。

このａ様のスクリーンは、非出光部８に光吸収層１３を
設けることにより、外光を吸収して明るい部屋でもコン
トラストの低下の少ない、高コントラストのスクリーン
となっている。

このような光吸収層１３は、公知のインキもしくは塗料
に顔料または艶消剤等を添加したものを用いて、印刷手
段、塗布手段または転写手段等により形成することがで
きる。

また、光吸収層１３を形成するに先立って第６図に示す
ように非出光部８に凸部１４を設け、その上に光吸収層
１３を設けるとｌ１ｌｉｉ上は前記第５図のスクリーン
と同様であるが、光吸収ＩＪ１３の形成が容易になると
いう利点がある。

また、本発明の透過型スクリーンには、光拡散性を与え
ることにより、垂直方向（観察者から見て上下方向）に
出射光を拡散させることを行ってもよい。

本発明の透過型スクリーンに光拡散性を与える方法の一
例としては、スクリーン内部に光拡散剤を添加する方法
があり、この方法によれば、光を散乱させる性質のある
微粒子、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、硝子粉、
樹脂パウダー等の粒径０．５〜３０μ程度のものをスク
リーンを構成する材料に対して１〜１０重量％の割合で
煉込むことにより垂直方向にも光拡散性を存する透過型
スクリーンを得ることができる。また、加えて光を錯乱
させることが必要な場合には、上記の微粒子のうちスク
リーンを構成する材料と光の屈折率が異なるものを使用
することが好ましい。

スクリーンに光拡散性を与える他の方法には、例えば、
光拡散剤が添加されて成形されたプラスチックフィルム
をスクリーンの成形時に加熱融着等の手法で貼り付ける
か、またはスクリーンの出光面をサンドブラスト法によ
って粗面化するかして、出光面を光拡散面とする方法が
ある。

本発明の透過型スクリーンを構成する材料は、透明でシ
ート状に成形できる限りどのようなものでも使用できる
が、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、セル
ロース樹脂等の熱可塑性樹脂、硝子等が好ましい、特に
熱可塑性樹脂を使用すると公知の成形方法により容易に
効率よくスクリーンを製造することができる。その製造
方法の一例としては、熱可塑性樹脂のシートを所定の形
状の逆型形状の金型（板状もしくはロール状）を用いて
加熱および加圧する方法、この方法を熱可塑性樹脂のシ
ートの製造直後の未だ冷却していない状態のものに行う
方法、あるいは金型を用いたキャスティング法やその他
の成形方法が挙げられる。また、熱可塑性樹脂のシート
は、−枚毎に切った後に加工しても良いし、巻き取り状
態の連続シートを連続的に加工してもよい。

本発明の透過型スクリーンは、単独でも透過型投影スク
リーンとしての機能を有するが、入光面側にフレネル凸
レンズを配置すると、スクリーンの隅々まで均一に投影
光を照射することができ、より効果的である。

（発での作用・効果） 本発明の透過型スクリーンにおいては、入射光の大部分
は、従来の両面レンチキュラーレンズと同様に機能する
入光面側の主レンチキュラーレンズと出光面側のレンチ
キュラーレンズにより出射拡散され、また、入射光のう
ち、入光面側の副レンチキュラーレンズより入射した光
は、レンズの屈折により出光面側の上記レンチキュラー
レンズの隣のレンチキュラーレンズからり、前記入光面
倒の主レンチキュラーレンズと出光面側のレンチキュラ
ーレンズ社・よる出射拡散範囲の外側に出射拡散するた
め、従来の両面レンチキュラーレンズにくらべてより広
い範囲に入射光を出射拡散でき、視野角度を広げること
ができる利点がある。また、シフトして入光Ｌ　タ光は
、入光面側の主および副レンチキュラーレンズと出光面
側のレンチキュラーレンズ、それぞれのレンズ形状の設
計により補正することができ、従来の両面レンチキュラ
ーレンズにくらべてよりカラーシフトを低減することが
できる。さらに、本発明の好ましい態様のスクリーンは
、出光面の非出光部に光吸収層を設けているため、明る
い部屋でもコントラストのある高コントラストのプロジ
ェクシッンテレビを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の透過型スクリーンの使用例を示す図、
第２図は本発明の透過型スクリニンの一例の部分断面図
、第３図は第２図のスクリーンにおける光の光跡を示し
た図、第４図は本発明の透過型スクリーンにおけるスク
リーン中心からの角度と輝度の関係を表した図、第５ｒ
Ｍおよび第６図は本発明の透過型スクリーンの他のＢ様
のスクリーンの部分断面図である。 ４・・・透過型スクリーン ５・・・入光面側主レンチキュラーレンズ６・・・出光
面側レンチキュラーレンズ７・・・入光面側副レンチキ
ュラーレンズ８・・・非出光部 １３・・・光吸収層 出願人　　　　大日本印刷株式会社 代理人　　弁理士　小　西　淳　美 第１）１） 第２図 ム 第３図 第４図 第５図　　　　第６図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）両面にレンチキュラーレンズ群が設けられている
   両面レンチキュラーレンズであって、入光面側には、入
   射光の大部分を入射する入射主レンチキュラーレンズと
   、光軸に対して対称な２つの曲面からなる入光面側に凸
   である入射副レンチキュラーレンズとが交互に形成され
   、出光面側には、入射主レンチキュラーレンズに入射し
   た光と入射副レンチキュラーレンズに入射した光を出射
   する出射レンチキュラーレンズと、非出光部である平面
   部分とが交互に形成されてなることを特徴とする透過型
   スクリーン。
2. （２）非出光部に光吸収層が、設けられていることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）記載の透過型スクリー
   ン。
3. （３）非出光部に凸状部が設けられ、その上に光吸収層
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）記載の透過型スクリーン。
4. （４）内部に光拡散剤が添加されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項〜第（３）項いずれかに記
   載の透過型スクリーン。
5. （５）出光面が光拡散面であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項〜第（４）項いずれかに記載の透過
   型スクリーン。