JPH02118560A

JPH02118560A - 背面投写スクリーン

Info

Publication number: JPH02118560A
Application number: JP1253701A
Authority: JP
Inventors: Kurauzen Eritsuku; エリック、クラウゼン; Kurauzen Yohannesu; ヨハンネス、クラウゼン
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1990-05-02
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: KR0144686B1; DK541488A; KR900005794A; EP0361917A2; EP0361917A3; DK541488D0; US4936652A; CA1321719C; DK172551B1; JP2957201B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、プロジェクタに面する背面に平行な凸レンズ
群が形成され、凸レンズ群の焦点が前面に位置し、前面
には平行をなして交互に凸状出光部と凹溝が設けられ、
凸状出光部の頂部が前面を形成し、凸状出光部の側面に
遮光材が施されている背面投写スクリーンに関する。

（従来の技術）背面投写スクリーンとしては、１９８４年２月１４日発
行の米国特許第４．４３２，０１０号明細書に記載され
たものが知られており、ビデオプロジェクション機器、
マイクロフィルムリーダ、データ処理装置、フライトシ
ュミレータなどに広範に使用されている。

公知の背面投写スクリーン４は第９図に示すように構成
されている。第９図において、フレネルレンズシート４
ａはフレネルレンズ５を有しプロジェクタからの光を平
行にするように設けられている。また、スクリーン４ｂ
は映像形成スクリーンであって、背面に縦方向に配列さ
れた平行な凸レンズ（レンチキュラーレンズ）６を有し
、前面には水平方向に間隔をおいて垂直方向に配列され
た平行な凸レンズ（レンチキュラーレンズ）７と、隣接
する凸レンズ７の間に設けられた平行な凸状出光部８と
を有し、凸状出光部８はその頂部に遮光膜９が施されて
おり、映像のコントラストを向上させるようになってい
る。フレネルレンズ５は、プロジェクタからの光を平行
光にするために設けられている。また、凸レンズ６は光
を水平方向に拡散する作用をする。

スクリーン４ｂには、縦方向に光を広げるために、屈折
用粉末またはＳ　ｉＯ２が混合されている。

屈折用粉末は第１０図に示すようにスクリーン４ｂの厚
みの全体にわたって均一に分布させることができる。第
１０図において、背後からの光１０．１１．１２はスク
リーン４ｂに入射し次いでベクトルの東１３．１４とし
て外部に放出される。第１０図は赤または青のプロジェ
クタからの光束１１が内面反射により吸収され損失とな
ることを示している。

背面投写スクリーンの映像形成能力がきわめて明るい室
内で低下することが知られている。その理由は、前面か
らスクリーン４ｂに入射した光が内面反射により第１１
図に示すように異なる位置から前方へ出ていくことと、
前方から入射した光の一部がスクリーン内部で吸収され
ることにある。

また、第１２図に示すように、スクリーン４ｂの面に対
し直角をなして各凸レンズ７の前面に矢印Ｃで示すよう
に入射した光は、点１７で集まり、次いで背面の凸レン
ズ６により内面反射し、仮想線で示すように室内へ再び
放出される。

（発明が解決しようとする課題）以上かられかるように、公知の背面投写スクリーンでは
、その前面から来る光は、内面反射後に前面から拡散を
伴って出光してスクリーンのコントラストを低下させる
。このコントラスト低下を少しでも無くするには前面の
凸レンズ７のＩＩ３を狭くすることが考えられるが、そ
のようにするとスクリーン前面の映像形成出光面の合計
面積が少なくなり好ましくない。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもの
で、その目的は、前面からの入光により画面のコントラ
ストが低下することがなく、しかも前面での映像形成の
ための出光に支障のない背面投写スクリーンを得ること
にある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明によれば、上記目的は１１次のような背面投写ス
クリーンにより、すなわち、背面に・１也行な凸レンズ
を有し、これら凸レンズの焦点距離はスクリーンの厚さ
に等しく、また凸レンズは背後から投写される光を前面
に導くように構成されており、前面には背面の凸レンズ
に平行な凸状出光部が設けられている背面投写スクリー
ンであって、前記凸状出光部は、それらの間に介在する
三角形断面の凹溝によって分離されていて、各凸状出光
部の厚さはその頂部へ向かって漸減するように形成され
、各凸状出光部の頂部は光が透過可能に形成され、各凸
状出光部の両側面は遮光材により被覆されていることを
特徴とする背面投写スクリーンにより達成される。

（作　用）上記構成において、背面投写スクリーンの前面側の室内
から投写スクリーンの内部に入る光は、背面の平行な凸
レンズの内面により反射されて発散光となり前方へ向か
うが、その経路に位置する凸状出光部側面の遮光材によ
り進路を遮断されて吸収される。したがって、前面から
の入射光の内部反射による前方への出光による映像のコ
ントラスト低下が防止される。

（実施例）以下、図面について本発明の詳細な説明する。

第１図において、１，２．３はプロジェクタを示し、こ
れらのプロジェクタは、テレビジョン映像を背面投写ス
クリーン４の背面に向けて投写する。これらのプロジェ
クタ１，２．３は、それぞれ赤、緑、青の光を投射する
。３箇のプロジェクタは水平方向に隣接して配置されて
おり、そのうちの中央のプロジェクタ２は普通緑色用で
、その光軸はスクリーン４に直角をなしている。スクリ
ーン４は、プロジェクタ１，２．３からの光束を平行に
するフレネルレンズシート４ａと、平行にされた光束を
屈折させる本発明の背面投写スクリーン４ｂとからなっ
ている。

プロジェクタ１，３の光軸は、プロジェクタ２の光軸に
対して６〜１０″の角度をなすのが普通である。これら
３箇のプロジェクタ１．２．３とその前部に装着した投
写レンズ５，６．７によってプロジェクタの映像に比例
した大きさの拡大映像がスクリーン４に形成される。

第１図に示す光学系におけるスクリーン４ｂとして用い
られる本発明の背面投写スクリーンを、以下、第２図な
いし第８図について説明する。

第２図は本発明の背面投写スクリーンの一部を拡大して
示す斜視図であり、同図中、背面投写スクリーン４ｂは
アクリル樹脂のような透明材料により構成されている。

スクリーン４ｂの背面、すなわちプロジェクタ１，２．
３に対向する而には平行をなして凸レンズ（レンチキュ
ラーレンズ）３１が形成されている。これらの凸レンズ
の焦点は、平行な凸状出光部３２の頂部３３によって構
成されるスクリーン前面に位置している。凸レンズ３１
、凸状出光部３２および凹溝３４は、３個のプロジェク
タ１．　２．　３を相互に結ぶ直線に対して平行をなし
ている。また、凸状出光部３２は凸レンズ３１に対応す
る位置にそれぞれ設けられている。凸状出光部３２の側
面には、例えば黒色の遮光材３５が施されてコントラス
トを増加させるようになっている。凸状出光部３２の厚
さは頂部３３へ向かって漸減しており、したがって、凹
溝３４の断面は三角形状になる。なお、遮光材３５は凹
溝３４の内部を埋めるように設けてもよい。

プロジェクタ１．　２．　３からの光束Ａは、スクリー
ン４ｂの背面のフレネルレンズ４ａによって平行光に変
えられてスクリーン４ｂの背面に対し直角をなして入光
する。そして、スクリーン４ｂを通過した光は、凸状出
光部３２の頂部３３を経て矢印Ｂで示すように外部へ数
円される。

背面投写テレビジョンの場合、３箇のプロジェクタ１，
２．３は通常、それらを結ぶ線が水平をなすように配置
される。スクリーン４ｂを９０″だけ回転して、凸レン
ズ３１および凸状出光部３２がプロジェクタ１．　２．
　３を結ぶ線に対し直角をなすようにした場合には、プ
ロジェクタ１゜３からの光は凸状出光部３２の側面の内
側に当り遮光材３５により吸収される。

スクリーン４ｂを、その凸状出光部３２が３つのプロジ
ェクタを結ぶ線に平行をなすように置いた場合には、プ
ロジェクタ１．３からの光は、水平方向での拡散に制限
がないため頂部３３を経て前方へ出る。

第３図には、スクリーン４ｂを通る光束の経路を示して
いる。図から明らかなように、プロジェクタからの光束
はフレネルレンズ４ａにより平行光に変えられ、次いで
スクリーン４ｂ内へ入り、凸状出光部３２の頂部の焦点
３６に集まり、次いで頂部３３の近傍の屈折（拡散）粒
子３７により拡散し、レンズ外に放射される。

本発明では、凸状出光部頂部３３は平面状に形成しても
よいし、また凸状あるいは凹状に湾曲する形状にしても
よく、さらに屈折粒子は頂部３３の面に施してもよい。

第４図は、室内からの光が凸状出光部３２の側面の遮光
材３５により吸収される状態を示している。

第５図は、本発明の背面投写スクリーンにおける各部分
の寸法の一例を示している。同図において、Ｌは凸状出
光部３２の頂部３３における厚さを、Ｗは凸状出光部頂
部３３の隣接するもの同士の間の凹溝３４の幅を、Ｄは
凹溝３４の深さを、またＴはスクリーン４ｂの厚さをそ
れぞれ示す。

本発明によれば凹溝３４の深さＤは凸状出光部の厚さＬ
の２倍以上あることが望ましく、また凹溝３４の深さＤ
はスクリーン４ｂの厚さＴの４分の１より大きいのが好
ましい。すなわち、Ｄ＞２Ｌ　　　　Ｄ＞Ｔ／４であるのがよい。

第５図に示す具体例では、ＤはＬの約５倍（Ｄζ５Ｌ）
である。図示したように、室内から凸状出光部頂部３３
を経てスクリーン４ｂ内へ入った平行光は直進し、後部
凸レンズ３１の内面によって反射されて点３８に集まり
、次いで鎖線で示すように凸状出光部３２の側面に向っ
て発散する。

そして、このように反射し広がった光束は遮光材３５に
当って吸収されるから、内面反射光が外部へ出ることが
なく、シたがって映像のコントラストに悪影響が出るこ
とはない。この具体例では条件Ｄ＞Ｔ／４も満たされて
いることは明らかであり、また凸状出光部３２の厚さＬ
が不当に狭くなることがなく、出光部に映像形成光のた
めの十分な出光面積が与えられる。

第６図に示す例は、条件Ｄ＞Ｔ／４を満足するが、条件
Ｄ＞２Ｌを満足せず、Ｄ＞２Ｌとなっている。この例で
は、点３８から発散する反射光は隣りの凸状出光部３２
にまで達してその頂部３３を経て外部へ出る。したがっ
て、この比較例はコントラスト低下の防止の観点からは
好ましくない。

第７図の比較例は、Ｄ＞Ｔ／４を満足するが、Ｄ−２Ｌ
でＤ＞２Ｌの条件を満足しないので好ましくない。この
比較例では、反射光は隣りの凸状出光部の頂部３３にま
で達して外部へ出てしまい、コントラストに悪影響を及
ぼす。

第８図は本発明の好ましい例を示す。この例は前記両条
件を満たしている。この例では、図示のように反射する
発散光のごく一部のみが隣りの凸状出光部頂部３３に達
するのみで、反射光の大部分は遮光材３５に達してそこ
で吸収される。

実施例１第５図に示すプロフィルを有する型を用いて、厚さ３龍
で、１ｄ当り１２０ｇのＳ　ｈ　Ｏ２を含み、その粒径
が１５〜４０μｍのＰＭＭＡ製の背面投写スクリーンを
成形した。凸レンズ３１のピッチは１．２ｍｍ、その曲
率半径は１．０＋ａｍ、凸状出光部３２の側面のなす角
βは２４″であった。凸状出光部３２の厚さＬは０．　
３ｍ＋ｓ、凹溝３４の深さＤは１．６＋ｍ曹、スクリー
ンの厚さＴは３．０ｗ＋ｓであった。型内に成形素材を
充填した後、型を水平に維持しかつ凸状出光部３２が下
向きになるようにした。これにより屈折粒子が析出し、
凸状出光部３２の頂部３３に１００μｍより薄い厚さの
層を形成した。成形ずみ背面投写スクリーンを型から取
出して、凸状出光部頂部３３にＰＶＡ　（ポリビニルア
ルコール）を塗布し、次いで凸状出光部側面に黒色遮光
材を塗布した。

適当な乾燥時間後、ＰＶＡの層を頂部３３から除去した
。

このようにして得られた背面投写スクリーンは下記の特
性を示した。

ピークゲイン３．５１／２水平方向拡散半値角（αＨ）１／２垂直方向拡散半値角（αＶ）ピークゲインは、スクリーン面に直角な方向に測定した
直接透過光の、標準値（ＭＧＣＣ＞、、についての）に
対する比である。

テレビジョンをオフにした時のコントラスト条件は次の
通りであった。

従来のブラックストう実施例１のスクリーン　イブ付きスクリーン（第９図）スクリーン　標準拡散　スクリーン　標準拡散板の値　
　　　　　　　板の値１．４　　　５８　　　９．４　　　６０このスクリー
ンは、非常に高いコントラストと良好な効率を示し、画
像は大きな視野角度にわたって見え、水平方向について
もまた垂直方向についても視野角は±９０″であった。

実施例２この実施例でも、実施例１におけると同じようにしてＰ
ＭＭＡのプレートを成形した。凸レンズ３１のピッチは
１．２ｍｍ、その曲率半径は１．０重−であった。また
、深さＤは１．６ｍｍ、角βは２０″、凸状出光部頂部
３３の厚さＬは０．６ｍｍであった。

成形後、凸状出光部頂部３３にＰＶＡフイルムを施した
。他の条件は実施例１と同じであった。

以上のようにして得られた背面投写スクリーンは下記特
性を示した。

ピークゲイン　　３．６１／２水平方向拡散半値角（αＨ）１／２垂直方向拡散半値角（αＶ）テレビジョンをオフにした時のコントラスト条件は次の
通りであった。

実施例１と同様の　　　従来のブラックストラスクリー
ン　　　　　　イブ付きスクリーン（第９図）スクリーン　標準拡散　スクリーン　標準拡散板の値　
　　　　　　　板の値１．６　　　６０　　　９．６　　　６１この背面投写
スクリーンは、きわめて良好なコントラストと高い効率
を示し、映像は広い視野角度にわたって見え、水平方向
および垂直方向のいずれについても視野角度は±９０°
であった。

実施例３この実施例では寸法は実施例１と同じであった。

この背面投写スクリーンは、透明なＰＭＭＡを用いて屈
折粉末なしで押出し成形した。次いで、凸状出光部頂部
３３にＰＶＡフィルムを施し、凸状出光部側面には黒色
遮光材をスプレーにより塗布した。次いで、凸状出光部
頂部のＰＶＡフィルムを除去した。また全表面には拡散
材を混ぜたラッカーを塗布した。このスクリーンは実施
例１と同じ特性を示した。

〔発明の効果〕

本発明によれば、映像形成のための前面への出光に必要
な幅を凸状出光部頂部に与えつつ、しかも前面からの入
光の内面反射による前面への出光によるコントラストの
低下を防止することができる優れた背面投写スクリーン
が与えられる。そして、凸状出光部側面のみへの遮光材
の形成により、遮光層に吸収されることなく、映像形成
用の光が背面から前面へ通過することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３つのプロジェクタと、それからの光を受ける
背面投写スクリーンの関係を示す平面図、第２図は本発
明の背面投写スクリーンの一部を示す斜視図、第３図は
光の透過経路を示す背面投写スクリーンの横断面図、第
４図は前面から入射する光が遮光材で吸収されるまでの
経路を示す横断面図、第５図は前面からの光がスクリー
ンに入射し、反射後、遮光材で吸収される状態を示す図
、第６．７．８図は異なる寸法をもつ３枚の背面投写ス
クリーンの有効性の比較のための説明図、第９図は公知
の背面投写スクリーンの横断面図、第１０．１１図は公
知の背面投写スクリーンにおける光の経路をそれぞれ示
す第９図と同様な図、第１２図は公知の背面スクリーン
に光が入射し反射する状態を示す、第１０図と同様な図
である。１．２．３・・・プロジェクタ、４　ａ・・・フレネル
レンズシート、４ｂ・・・背面投写スクリーン、３１・
・・凸レンズ、３２・・・凸状出光部、３３・・・頂部
、３４・・・凹溝、３５・・・遮光材、３６・・・焦点
、３７・・・屈折（拡散）粒子、Ｌ・・・凸状出光部頂
部の厚さ、Ｗ・・・凹溝３４の頂部の幅、Ｄ・・・凹溝
３４の深さ、Ｔ・・・スクリーンの厚さ。ＦＩＧ、［Ｆ　Ｉ　Ｇ、　２ＦｆＧ、５ＦＩＧ、６ＦＩＧ、９Ｆ！Ｇ、ｌｏＦＩＧ、１１

Claims

【特許請求の範囲】１、背面に平行に配列された凸レンズを有し、これら凸
レンズの焦点距離はスクリーンの厚さに等しく、また凸
レンズは背後から投写される光を前面に導くように構成
されており、前面には、背面の凸レンズに平行な凸状出
光部が設けられている背面投写スクリーンであって、前
記凸状出光部（３２）は、それらの間に介在する三角形
断面の凹溝（３４）によって分離されていて、各凸状出
光部の厚さはその頂部（３３）へ向かって漸減するよう
に形成され、各凸状出光部の頂部は光が透過可能に構成
され、各凸状出光部の両側面は遮光材（３５）により被
覆されていることを特徴とする背面投写スクリーン。２、凹溝（３４）の深さ（Ｄ）が凸状出光部頂部の厚さ
（Ｌ）の２倍を超え、かつスクリーンの厚さ（Ｔ）の４
分の１より大きいことを特徴とする請求項１に記載の背
面投写スクリーン。