JP2001506017A - 画像投映スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、片側に縦レンズ（９）の第１レンズ構体（７）が設けられた単一プレート（３）を具えている画像投映スクリーン（１）に関する。光吸収材料製ライン（15）のパターンがプレートの反対側の面に設けられる。光吸収ライン（15）は、スクリーンを使用する際に水平方向の縦レンズ（９）に対して平行に延在する。さらに、スクリーンはラインパターンの側に第２レンズ構体（19）及び拡散手段を具えている。このレンズ構体（19）は光を水平方向に拡げ、また、拡散手段は光を垂直及び水平方向に拡げる。第２レンズ構体（19）のレンズ（21）は、第１の水平方向のレンズ構体（７）のレンズよりも遥かに大きな度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 画像投映スクリーン 本発明は、片側に縦レンズの第１レンズ構体を設け、反対側の面に光吸収材料 から成り、前記縦レンズに対して平行に延在するラインのパターンを設けた単一 プレートを具え、且つ拡散手段も具えている画像投映スクリーンに関するもので ある。 斯種の画像投映スクリーンは、例えば米国特許ＵＳ−Ａ−5,196,960から既知 である。これに記載されている投映スクリーンにおける縦レンズ及び光吸収材料 製のラインは垂直方向に方向づけられている。レンズは２通りの機能を有し、そ の１つは光信号を水平方向に拡げることであり、他の１つは光吸収材料がないス クリーンのストリップ上に入射光信号を集中させることにある。光を水平方向に 拡げる機能は、レンズの度を比較的大きくしなければならないことを暗示し、こ れは、水平方向の視界が比較的広い（一般に約４５°）からであり、このことか らしてスクリーンのプレートは比較的薄くしなければならない。さらに、比較的 高い解像度を所望する場合にもスクリーンのプレートが薄くなるため、これはス クリーンの機械的安定性を損ねることになる。この場合に、スクリーンの十分な 安定性を得るために、２枚のプレートを使用し、これらのプレート間に当面のス クリーンを設けるようにすることがよくある。しかし、この場合には厄介な反射 を起生する面の数が多くなると云う欠点がある。 本発明の目的は、比較的高い解像度を有し、機械的にも安定で、しかも水平方 向の観察角が比較的大きい画像投映スクリーンを提供することにある。 このために、本発明による画像投映スクリーンは、前記縦レンズ及び光吸収ラ インが、前記スクリーンを使用する際に、水平方向に方向づけられ、光を水平方 向に拡げる第２レンズ構体が、前記ラインパターンを有する側に位置づけられ、 且つ前記拡散手段が光を垂直及び水平方向に拡げ、前記第２レンズ構体のレンズ が、前記第１の水平レンズ構体のレンズの度よりも遥かに大きな度を有するよう にしたことを特徴とする。 この場合における第１レンズ構体の機能は、光信号を光吸収ライン間に集中さ せるだけである。従って、使用するレンズの度は極めて小さくて十分である。こ のことは、レンズ構体のピッチを比較的小さくすることができ、また、スクリー ンのプレートもスクリーンの安定性を保つのに十分な厚さを有するため、比較的 高い解像度を有するスクリーンを実現し得ることを意味する。 他の利点は、ラインパターンがスクリーン内に埋設されることにある。これに より、特にスクリーンを掃除する際の破損の恐れがかなり低減される。 水平方向の光の拡がりは、見る人に対向するスクリーン上の第２レンズ構体と ディフューザとの組合せによって行われ、ディフューザは光を垂直方向へも拡げ る。 なお、前記米国特許では、スクリーンの出射面付近における別の追加の光拡散 層によってモアレ干渉を抑えるようにしている。本発明によるスクリーンでは、 そのスクリーンの第１レンズ構体の寸法が、投映状態における画素よりも遥かに 小さいため、モアレ干渉を防げる。このために、追加の拡散を起生し、従ってス クリーンの輝度及び解像度の低減をまねくことになる追加の層を省くことができ る。 本発明による画像投映スクリーンの例は、前記拡散手段及び第２レンズ構体を 、レンズが拡散材料から成るレンズ構体として実現したことを特徴とする。 本発明による画像投映スクリーンの他の例は、前記画像投映スクリーンの前記 第１レンズ構体の側にフレネルレンズを設けたことを特徴とする。 本発明による画像投映スクリーンのさらに他の例は、前記拡散手段を前記第２ レンズ構体と、該第２レンズ構体とは別の層とに分けるようにしたことを特徴と する。 ディフューザを２つの別々の層に分けることにより、投映ビームの干渉性がな くなり、スペックルをかなり低減させることができ、また、高解像度が維持され る。 以下、本発明を実施例につき説明する。 図面中： 図１は本発明による画像投映スクリーンの第１実施例を示し； 図２は本発明による画像投映スクリーンの第２実施例を示し； 図３は第２レンズ構体のレンズの２通りの形状を示す。 図１に示した画像投映スクリーン１は、基板として機能する単一プレート３を 具えている。光信号が入射するプレートの片側には第１の縦レンズ構体７を設け る。レンズ９は、スクリーンを使用する際に水平方向に延在する。プレート３の 反対側の面には光吸収材料製のライン１５のパターンが存在する。このパターン は、画像コントラストが強調されるように周囲光を抑圧する。ライン１５はレン ズ９に対して平行に延在する。レンズは、スクリーン１に入射する投映すべき光 をライン１５間の光学的に活性な領域１７内に集中させる。このようにして、光 信号の吸収量をできるだけ最少にする。 光吸収ライン１５のパターンの頂部には第２レンズ構体１９を設ける。このレ ンズ構体１９の縦レンズ２１は垂直方向に延在し、且つ光を水平方向に拡げる。 第２レンズ構体１９はＴＩＲ（全反射）構体とする。このことは、レンズ２１が 比較的急峻な側壁を有し、これらの側壁が入射光をレンズの頂部の方へと全反射 することを意味する。こうしたレンズ２１は第１レンズ構体７のレンズ９よりも 遥かに大きな度を有する。このようにして、水平方向における観察角を比較的太 きくすることができる。第２レンズ構体１９も像形成を確実にする。 第１レンズ構体のレンズは、例えば直径ｄが０．２５ｍｍで、焦点距離が２〜 ３ｍｍのレンズとする。このことは、これらのレンズの度ｆ／ｄが８〜１２とな ることを意味する。全反射に基づいて作動する第２レンズ構体は、水平観察角が ４５°となるように実現する。このことは、第２レンズ構体のレンズの度が約０ ．５であることを意味する。 スクリーンはディフューザ２３も具えている。このディフューザ２３は光を垂 直方向に拡げると共に、第２レンズ構体によって行われる水平方向の光の拡がり を均質にする。ディフューザ２３は種々の方法で実現することができる。これは プレート３上に直接設けられる拡散ラッカー製のレンズ構体として実現すること ができる。その一例を図１に示してある。レンズ構体を有する拡散ラッカー層を 薄くて、光学的に透明なプレート２７の片側に設け、このプレートの反対側にも 拡散ラッカー層２９を設けるも、このラッカー層がレンズ構体を有さないように することもでき、この例を図２に示してある。この後者の例の利点は、スクリー ン上への入射光が２つの拡散層を通るため、スペックルがかなり低減すると云う ことにある。スペックルは、ディフューザを具えているスクリーンをビームの干 渉性が大きい高い倍率での組合せで有しているシステムではよく生じる。スペッ クルは拡散層を比較的厚くすることによって低減させることができる。しかし、 この場合には解像度も低減されてしまう。そこで、比較的薄い２つの別個の拡散 層を用いることによりビームの干渉性をなくすようにする。このようにすれば、 スペックルが低減され、解像度に悪影響を及ぼさないスクリーンが得られる。拡 散ラッカーを用いる代わりに、第２レンズ構体の表面を粗くするやり方もある。 この方法は、粗くした表面と基板との間の別の拡散層と組合せて、２つの別個の 拡散領域を形成するようにすることもできる。さらに、スクリーンの第１レンズ 構体７の側にフレネルレンズ２５を設け、これにより光信号をスクリーン上にコ リメートされたビームとして入射させることもできる。 最後に、図３は第２レンズ構体のＴＩＲ構造の例を示したものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．片側に縦レンズの第１レンズ構体を設け、反対側の面に光吸収材料から成り 、前記縦レンズに対して平行に延在するラインのパターンを設けた単一プレー トを具え、且つ拡散手段も具えている画像投映スクリーンにおいて、前記縦レ ンズ及び光吸収ラインが、前記スクリーンを使用する際に、水平方向に方向づ けられ、光を水平方向に拡げる第２レンズ構体が、前記ラインパターンを有す る側に位置づけられ、且つ前記拡散手段が光を垂直及び水平方向に拡げ、前記 第２レンズ構体のレンズが、前記第１の水平レンズ構体のレンズの度よりも遥 かに大きな度を有するようにしたことを特徴とする画像投映スクリーン。 ２．前記拡散手段及び第２レンズ構体を、レンズが拡散材料から成るレンズ構体 として実現したことを特徴とする請求の範囲１に記載の画像投映スクリーン。 ３．前記画像投映スクリーンの前記第１レンズ構体の側にフレネルレンズを設け たことを特徴とする請求の範囲１又は２に記載の画像投映スクリーン。 ４．前記拡散手段を前記第２レンズ構体と、該第２レンズ構体とは別の層とに分 けるようにしたことを特徴とする請求の範囲１〜３のいずれかに記載の画像投 映スクリーン。