JPS63265235A

JPS63265235A - 透過型投影スクリ−ン

Info

Publication number: JPS63265235A
Application number: JP62099409A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekiguchi; 博関口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-11-01

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手前側より観察す
る、いわゆる透過タイプであって、カラーシフトが少な
く、かつ高コントラストが得られる透過型投影スクリー
ンに関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
、裏面より投影して観察する透過型投影スクリーンは知
られており、種々の構成のものが提案されている。特に
近年カラーテレビジョンプロジェクタ−に用いられる透
過型スクリーンには、光を観察側に拡散させるというス
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
を補正する機能が要求され、かつまた、輝度の向上をは
かることが困難で輝度があまり高くないカラーテレビジ
ョンプロジェクタ−では、明るい室内では室内光や室外
光がスクリーン面で反射して投影像のコントラストを低
下させ視認性を損なうので、外光反射を低くすることが
要求される。

上記の様な要求を満すものとしてたとえば、シートの両
面に同方向で互いに対応するレンチキュラーレンズ群が
設けられ、出射面のうち光が出射しない部分に黒色等の
遮光層が設けられたブラックストライプ付き両面レンチ
キュラーレンズシートが知られている。

しかし上記のブラックストライプ付両面レンチキュラー
レンズシートでは、水平方向の視野角が、光軸を中心と
して左右約３０”の範囲、合計で６０″の狭い範囲にと
どまる欠点を有している。これに対して、水平方向の視
野角を広げるために、スクリーンに入射した光の一部を
そのスクリーンの一部で全反射させたのち出射させる透
過型スクリーンも知られているが、上記のスクリーンで
は、カラーシフトを補正する要素がスクリーンに含まれ
ていないために、カラーシフトが大きく、かつまた、外
光の反射を少なくするために、出射面の非出光面に遮光
層を設けるためには、非出光面が全反射面であるので、
全反射面に遮光層を設けなければならないが、これは■
全反射面に反射層を設けその上に遮光層を設けることが
必要で、かつまた、■凹状部にそのような層を形成しな
ければならないので非常に困難である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、水平視野角が
広く、カラーシフトが少ないとともに、外光の反射を少
なくすることが容易な透過型投影スクリーンを提供する
ことを目的とする。

即ち本発明は光の入射側に、少なくとも片面にフレネル
レンズを形成してなる第１レンズ板を配置し、光の出射
側に、両面に光拡散方向が同方向で、互いに対応するレ
ンチキュラーレンズが設けられ、入射面側のレンチキュ
ラーレンズが、入射光の大部分を入光する入射側主レン
チキュラーレンズと、各入射側主レンチキュラーレンズ
の両側に１つずつ配置されていて入射光の残りの部分を
入光する入射側副レンチキュラーレンズとからなり、出
射面側のレンチキュラーレンズが、入射側主レンチキュ
ラーレンズに入光した光を出射する出射側主レンチキュ
ラーレンズと、各出射側主レンチキュラーレンズの両側
に１つずつ配置されていて、入射側副レンチキュラーレ
ンズに入光した光を出射する出射側副レンチキュラーレ
ンズとからなる第２レンズ板を配置したことを特徴とす
る透過型投影スクリーンを要旨とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基き説明する。

第１図に示すように本発明透過型投影スクリーン１は光
の入射側（図中左側）に配置された第１レンズ板２と、
光の出射側（図中右側）に配置された第２レンズ板３と
からなる。第１レンズ仮２は少なくとも片面にフレネル
レンズを形成してなる構成を有し、第１図に示す実施例
では第１レンズ板２の出射側の面にサーキュラ−フレネ
ルレンズ４が設けられている。

第２レンズ板３には両面に光拡散方向が同方向（通常光
拡散方向は水平方向に設定される。）で互いに対応する
レンチキュラーレンズ５．６が設けられており、入射面
側のレンチキュラーレンズ５は第２図に示すように入射
面の大部分を占める入射側主レンチキュラーレンズＬ、
と、入射面の残りの部分を占める入射側副レンチキュラ
ーレンズＬｘおよびり、からできている、レンズＬ１お
よびり、はレンズＬ、の両側に接して１つずつ配置され
ている。

又、主レンチキュラーレンズＬ、と副しンチキエラーレ
ンズＬ、およびり、の大きさの関係は、レンズＬ２の巾
（ａｂ間の長さ）とレンズＬ、の巾（ｃｄ間の長さ）の
和：レンズＬ、の巾（ｂｃ間の長さ）の比率は１：９〜
４：６が好ましく、従って入射光の９０〜６０％をレン
ズＬ１が受けもって入射させており、残りの１０〜４０
％をレンズＬ３とレンズＬ、とで受は持って入射させて
いる。

出射面側のレンチキュラーレンズ６も、入射側主レンチ
キュラーレンズＬ、に入光した光を出射する出射側上レ
ンチキュラーレンズＬオと、その両側に配置され、入射
側副レンチキュラーレンズし、。

Ｌ、ｌに入光した光を各々出射する出射側副レンチキュ
ラーレンズＬＳ、　Ｌ＆とから構成されている。

出射側主レンチキュラーレンズＬ４と副しンチキのニラ−レンズＬ、およびＬ６の大きさき関係は、入射側
主レンチキュラーレンズＬ、と副レンチキュラーレンズ
Ｌ２およびり、の大きさの関係に対応したものとなって
いるが、レンズＬ、で屈折された光は、レンズＬ４で焦
点を結ぶのでレンズＬ４の巾は、レンズし、の巾より小
さくても差支えない。

上記のような構成からなる第２レンズ板３における、レ
ンズのピッチＰ（ａｂ間の長さ）、厚みｔは、レンズ板
２の全体の大きさ、もしくは観察者との距離によっても
異なるが、４０型以上のテレビジョン用スクリーンを想
定すると、Ｐ＝０．３〜１．５鶴、ｔ　＝０．３〜１．
５ｆｉ程度が好ましい。

第２図は第２レンズ板３において、光軸７に平行に入射
した光線が屈折して出射される状態を示し、ａ　−ｂ間
の光線はレンズｔ、ｚに入射し、ｂ　％　Ｃ間の光線は
レンズＬ、に入射し、０〜４間の光線はレンズＬ３に入
射する。

まず、ｂ　−ｃ間の光線はレンズＬ、とレンズＬ４で屈
折されて出射される。出射する範囲はレンズＬ。

とレンズＬ４の形状によって変えることができるが、レ
ンズＬ、とレンズＬ＃の形状は円、だ円、放物線の一部
もしくはその他の曲線である。この図の場合はレジズし
、が長径：短径＝　１　：　０．７３３のだ円の一部で
レンズＬ＃が長径：短径−１：０．６５５のだ円の一部
であり光は、この第２レンズ板に垂直な法線に対して±
４９°の範囲に出射している。光は±４９″の範囲に出
射しているが、角度が増加すると出射する光の量が減少
するので、この出射光による観察可能範囲は実用上±３
０°程度となる。

次にａ−ｂ、およびｃ　ｗ　ｄの範囲に入光した光はそ
れぞれレンズＬｔとレンズＬ、およびレンズＬ３とレン
ズＬ＆で屈折され出射される。この場合もレンズＩ、ｔ
、レンズＬ３とレンズＬｓ、レンズＬ＆の形状により出
射される範囲は変化するが、基本的には、それぞれレン
ズＬ２、レンズＬ３より入射した光線は、レンズＬ、の
光軸７に向うように屈折してレンズＬ１、レンズＬ、に
達し、レンズＬＳ、レンズＬ、により更にレンズＬ、の
光軸７に向うように屈折される。このような作用を行う
レンズＬ２％　レンズＬ３、レンズＬＳ％レンズＬ６の
形状は円、だ円、放物線の一部もしくはその他の曲線で
ある。この図の場合はレンズＬ２、レンズし、は長径：
短径＝　１　：　０．５１２のだ円の一部でレンズし１
、レンズＬ６は円の一部であり、光は＋３２°〜＋６３
″および一３２″〜−６３°の範囲に出射している。

このように第２レンズ板３は入射面と出射面各々を、主
レンチキュラーレンズと副レンチキュラーレンズの２種
類のレンチキュラーレンズで構成したことにより、両面
が１種類のレンチキュラーレンズのみで構成されている
従来のものに比して視野角を広げることができる。

第２レンズ板３における出射光の水平拡散性は各レンズ
形状で変えられると同時に、入射側上および副レンチキ
ュラーレンズに入射する光の割合すなわち、主レンチキ
ュラーレンズと副レンチキュラーレンズの大きさの割合
によっても変えることができる。したがって、本発明に
用いる第２レンズ板３では視野角の０″付近を明るくす
ることもでき、また３０°〜５０６ぐらいの領域を明る
くすることもでき、かつまた、通常はこれがもっとも望
ましいと思われるが、０〜５０″ぐらいの領域を均一の
明るさにすることもできる。第２図の場合は、入射側主
レンチキュラーと副レンチキュラーに入射する光の割合
を１：０．２３にしてあり、それぞれの出射領域は上記
のようであるので、００〜４５°付近までおおむね均一
に光が出射されている。

また、両面レンチキュラーレンズ板は入射側および出射
側にレンチキュラーレンズを適正に設計することによっ
てカラーシフトを少なくできることが知られている。こ
れは原理的にいうと、出射面を円もしくはだ円の一部等
にしておくと、出射の際にレンズの中心から離れた位置
から出射する光はど内側へ屈折するために、入射角が異
なった光が両面レンチキュラーレンズに入光した場合に
、出射光の分布がかなり近いものになるためである。

本発明においても、第２レンズ板３の入射側および出射
側レンチキュラーレンズを適正に設計することによって
、入射側主レンチキュラーレンズと出射側レンチキュラ
ーレンズによる出射光のカラーシフトを少なくすること
は同様にできる。かつまた、上記に述べたような原理で
あるから、副レンチキュラーレンズについても同様な設
計によりカラーシフトを少なくすることができる。した
がって、本発明において用いる第２レンズ板３は出射光
全体としてカラーシフトを少なくすることができる。

第２レンズ板３の出射側レンチキュラーレンズ６の非出
光部に必要に応じて遮光層８を設けることができ、遮光
層８を設けることによって、明るい部屋でもコントラス
トの低下が少ない高コントラストのスクリーンにするこ
とが容易にできる。

遮光層８を設けるには、公知の印刷、塗布、転写などの
方法によって行なうとよく、遮光層自体は遮光性及び光
吸収性を有する組成物、例えば公知の塗料若しくはイン
キに黒色等の顔料及び好ましくは艶消剤を添加してなる
ものを用いればよい。

特に第３図に示すように遮光Ｎ８を設ける箇所をレンズ
板成形時に表面が平らな凸部９として形成し、この上に
遮光層８を形成するようにすると印刷、塗布、転写のい
ずれによっても遮光層８の形成がさらに容易となって好
ましい。

本発明スクリーン１は出射面側にサーキュラ−フレネル
レンズ４を設けてなる第２レンズ板３の入射面側に垂直
方向拡散用レンチキュラーレンズ１０を設けて垂直方向
視野角を広げたり（第４図）、垂直方向光軸屈折用プリ
ズム１１を設けて（第５図）垂直方向の視野を上方向又
は下方向へ変位させることができる。

また特に図示しないが、第１レンズ板を一方の面に垂直
リニアフレネルレンズを設け、他方の面に水平リニアフ
レネルレンズを設けた構成とすることができ、この場合
第１レンズ板を垂直リニア第１レンズ板を垂直リニアフ
レネルレンズ板と水平リニアフレネルレンズ板の２ｊｉ
＃のレンズ板で構成する場合、垂直リニアフレネルレン
ズ板のフレネルレンズ非形成面及び／又は水平リニアフ
レネルレンズ板のフレネルレンズ非形成面に垂直方向拡
散用レンチキュラーレンズを形成し、垂直方向視野角の
拡大を図ることができ、例えば第６図に示すように、入
射面側に垂直リニアフレネルレンズ１２を設け、出射面
側に垂直方向拡散用レンチキ用レンチキュラーレンズ１
３を設け、出射面側に水のレンズ板によって第１レンズ
板２を構成することもできる。

更に垂直拡散を大きくするために第１レンズ板２と第２
レンズ板３との間に垂直方向拡散用レンチキュラーレン
ズ板１７を配置したり（第７図）、第１レンズ板２の入
射面側に垂直方向拡散用レンチキュラーレンズ板１７を
配置することもできる。

また光拡散性を向上せしめるために第２レンズ板３に光
拡散材を含有せしめたり、第２レンズ板３の出射面側レ
ンチキュラーレンズ表面に光拡散用微細凹凸を形成する
こともできる。光拡散材としては微粉末シリカ、微粉末
アルミナ等の体質顔料、ガラス粉、樹脂パウダー等が用
いられ、これらの粒径は０．５〜３０μ程度が好ましく
、通常レンズ板中で０．５〜５重量％添加される。光拡
散用微細凹凸はサンドブラスト法等によって粗面化する
等の方法により形成される。

本発明の投影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差支えない
が、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリエ
ステル樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、
ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性
樹脂か、ガラスが好ましい、中でも熱可塑性樹脂を使用
すると、公知の成形方法により、容易に効率良く製造が
できる。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、加熱および
加圧する方法や、この方法を熱可塑性樹脂のシート製造
直後の、未だ冷却していない状態のものに行なう方法、
あるいは金型を用いたキャスティングやその他の成形方
法がレンズシートを熱可塑性樹脂で構成する場合に適し
ている。金型、レンズシートの大きさ等により、熱可塑
性樹脂シートを一枚毎に切った後に加工してもよいし、
巻き取り状等の連続シートを連続的に加工してもよい。

〔発明の効果〕

本発明の透過型投影スクリーンは少なくとも片面にフレ
ネルレンズを有する第１レンズ板を入射側に配置し、出
射側に主レンチキュラーレンズとその両側に設けられた
副レンチキュラーレンズとからなるレンチキュラーレン
ズを両面に形成してなる第２レンズ板を配置した構成を
有し、本発明において用いる第２レンズ板は従来の両面
レンチキュラーレンズに比べてより広い範囲に入射光を
拡散でき、この第２レンズ板を第１レンズ板と組合せた
ことによってスクリーンの隅々まで均一に投影光を照射
することができる。また第２レンズ板は入射側および出
射側の主レンチキュラーレンズと副レンチキュラーレン
ズに入射する光の割合を、レンズの大きさの割合により
調整できるため、視野角の特定部分を明るくできるとい
う水平拡散特性が自由に設定でき、更に入射側および出
射側の主レンチキュラーレンズと副しンチキエラーレン
ズの４つのレンズ形状により、異なる入射角度で入射す
る光をほぼ同じ方向に拡散させることができるため、カ
ラーシフトを少なくすることができる等の種々の効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発明透過型
投影スクリーンの一実施態様の平断面図、第２図は第２
レンズ板の作用を示す要部の拡大平断面図、第３図は本
発明スクリーンの他の実施態様を示す平断面図、第４図
〜第８図は更に他の実施態様を示す縦断面図である。１・・・透過型投影スクリーン　２・・・第２レンズ板
３・・・第２レンズ板４・・・サーキュラ−レンチキュラーレンズ５・・・入
射側レンチキュラーレンズ６・・・出射側レンチキュラーレンズＬ、・・・入射側主レンチキュラーレンズ１、ｔ、　１
．１・・・入射側副レンチキュラーレンズＬ４・・・出
射側主レンチキュラーレンズＬ５．　Ｌ６・・・出射側
副レンチキュラーレンズ１２・・・垂直リニアフレネル
レンズ１５・・・水平リニアフレネルレンズ１°逍ｉ！ｉし影ス２ンーン第３図第４図　　第５図第７図　　　第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光の入射側に、少なくとも片面にフレネルレンズ
を形成してなる第１レンズ板を配置し、光の出射側に、
両面に光拡散方向が同方向で、互いに対応するレンチキ
ュラーレンズが設けられ、入射面側のレンチキュラーレ
ンズが、入射光の大部分を入光する入射側主レンチキュ
ラーレンズと、各入射側主レンチキュラーレンズの両側
に１つずつ配置されていて入射光の残りの部分を入光す
る入射側副レンチキュラーレンズとからなり、出射面側
のレンチキュラーレンズが、入射側主レンチキュラーレ
ンズに入光した光を出射する出射側主レンチキュラーレ
ンズと、各出射側主レンチキュラーレンズの両側に１つ
ずつ配置されていて、入射側副レンチキュラーレンズに
入光した光を出射する出射側副レンチキュラーレンズと
からなる第２レンズ板を配置したことを特徴とする透過
型投影スクリーン。
（２）第１レンズ板の出射面側にサーキュラーフレネル
レンズが形成され、入射面側に垂直方向拡散用レンチキ
ュラーレンズが形成されている特許請求の範囲第１項記
載の透過型投影スクリーン。
（３）第１レンズ板の出射面側にサーキュラーフレネル
レンズが形成され、入射面側に垂直方向光軸屈折用プリ
ズムが形成されている特許請求の範囲第１項記載の透過
型投影スクリーン。
（４）第１レンズ板の一方の面に垂直リニアフレネルレ
ンズが設けられ、他方の面に水平リニアフレネルレンズ
が設けられている特許請求の範囲第１項記載の透過型投
影スクリーン。
（５）第１レンズ板が垂直リニアフレネルレンズ板と、
水平リニアフレネルレンズ板の２枚のレンズ板よりなる
特許請求の範囲第１項記載の透過型投影スクリーン。
（６）水平リニアフレネルレンズ板のリニアフレネルレ
ンズ非形成面及び／又は垂直リニアフレネルレンズ板の
リニアフレネルレンズ非形成面に垂直方向拡散用レンチ
キュラーレンズが形成されている特許請求の範囲第５項
記載の透過型投影スクリーン。
（７）第２レンズ板の出射面側レンチキュラーレンズの
非出光部に遮光層が設けられている特許請求の範囲第１
項〜第６項のいずれかに記載の透過型投影スクリーン。
（８）第２レンズ板の出射面側レンチキュラーレンズの
非出光部に遮光層を形成した凸状部が設けられている特
許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の透過型
投影スクリーン。
（９）第１レンズ板と第２レンズ板との間に垂直方向拡
散用レンチキュラーレンズ板が配置されている特許請求
の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載の透過型投影ス
クリーン。
（１０）第１レンズ板の入射面側に垂直方向拡散用レン
チキュラーレンズ板が配置されている特許請求の範囲第
１項〜第８項のいずれかに記載の透過型投影スクリーン
。
（１１）第２レンズ板内に光拡散材が含有されている特
許請求の範囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の透過
型投影スクリーン。
（１２）第２レンズ板の出射面側レンチキュラーレンズ
表面に光拡散用微細凹凸が形成されている特許請求の範
囲第１項〜第１０項のいずれかに記載の透過型投影スク
リーン。