JP2721750B2 - プロジェクタ用背面投射スクリーン - Google Patents

プロジェクタ用背面投射スクリーン

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JP2721750B2
JP2721750B2 JP2284498A JP28449890A JP2721750B2 JP 2721750 B2 JP2721750 B2 JP 2721750B2 JP 2284498 A JP2284498 A JP 2284498A JP 28449890 A JP28449890 A JP 28449890A JP 2721750 B2 JP2721750 B2 JP 2721750B2
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    • G03B21/625Lenticular translucent screens

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロジェクタ及びプロジェクションTV用背
面投射スクリーンに関するものであり、特に、合成樹脂
透明シートの両面にフレネルレンズと垂直方向レンティ
キュラレンズとが形成された第1シートと、合成樹脂材
透明シートの一面に水平方向グレーティングが形成され
他の面には水平方向グレーティング或は分散層が形成さ
れると共に黒色ストライプ層が形成された第2シートで
構成され、明るさとコントラストが向上されるようにな
った背面投射スクリーンに関するものである。
〔従来の技術〕
従来のプロジェクションTVは第5図に示したように、
スクリーン1と一定間隔を置いてプロジェクションレン
ズ3が付着されたカラー陰極線管2を設置した構造に成
っており、上記スクリーン1は、プロジェクションレン
ズ3に向う面にフレネルレンズ(Fresnel lens)4、反
対側面にはレンティキュラレンズ(lenticular lens)
5が、第6図に示すように色々な形態に形成されてい
る。
また、スクリーン1の内部にはSiO2,CaCO3,TiO3,B
aSO4,ZnO,Al(OH)3、粉末ガラス等のような分散材(diff
user)を添加するとか、スクリーン1の表面に分散層
(fine mat surface)を形成し、分散材添加と分散層形
成を同時にすることもある。
上記フレネルレンズ4は、プロジェクションレンズ3
から投射されたイメージビームに対してフィールドレン
ズの役割を成し、スクリーン1に投射されたイメージビ
ームを観察者方向に集束するようにする。この際、分散
程度は、分散材或は分散層の濃度や厚さの調節に左右さ
れ、これは望む垂直視界角によって決定される。また、
レンティキュラレンズ5は、上記のような過程によって
分散され出て来た投射イメージビームを水平方向に望む
水平視界角により一層分散させる役割をし、このような
過程によって観察者はスクリーン1に結ばれる投射イメ
ージを認識するようになる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の背面投射スクリーンは、スクリー
ンの表面反射による透過ビームの損失ばかりでなく、分
散材添加や分散層形成により表われる後方反射による透
過ビームの損失が追加され、全体スクリーンの明るさが
減少するようになり、また、レンティキュラの形状が皆
同一であるのでスクリーンの隅と中央での明るさの差異
が深化され、輝度均一性の減少を招来するようになる。
また、外部光によるスクリーンイメージのコントラスト
減少をもたらすようになる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上記のような従来の欠陥を解消する為に創
案されたもので、本発明による背面投射スクリーンは次
のように構成されている。即ち、合成樹脂材透明樹脂シ
ートの一面にフレネルレンズを形成し他の面には垂直方
向レンティキュラレンズを形成した第1シートと、合成
樹脂材透明樹脂シートの一面に水面方向グレーティング
を形成し観察者に向う他の面には水平方向グレーティン
グ或は分散層を形成すると共に垂直方向黒色ストライプ
を形成した第2シートを、第1シートの水直方向レンテ
ィキュラレンズと第2シートの一面の水平グレーティン
グとが対面するように結合した構成になっている。
このように構成された本発明の背面投射スクリーン
は、上記第1シートのフレネルレンズがカラー陰極線管
のプロジェクションレンズに向い、第2シートの黒色ス
トライプが観察者に向うように設置され、カラー陰極線
管のプロジェクションレンズからイメージビームが出射
されて第1シートの垂直レンティキュラレンズを通過す
ると、そのイメージビームは背面スクリーンのセンター
光軸にほぼ平行に進行し、つづいて水平方向グレーティ
ング或は分散層を通過すると垂直或は垂直・水平に分散
され、背面スクリーンの全面に亙って軟らかくて均一に
分布される垂直・水平視界角を持つイメージビームを得
ることが出来る。また、黒色ストライプ層は、外部光を
吸収し外部光に対するコントラストと明るさを向上させ
る。
従って、本発明はスクリーン全体明るさと明るさ均一
性を向上させ、コントラストを向上させる利点がある。
〔実施例〕
以下、本発明による背面投射スクリーンを添加した図
面第1図乃至第4図に従って一実施例を挙げて詳細に説
明すると次のようである。
図中、2はカラー陰極線管、3はプロジェクションレ
ンズ、6は本発明によるスクリーンを表わすものであ
り、このスクリーン6は2枚の第1及び第2シート7,8
で構成されている。
上記第1シート7は、合成樹脂材透明シートのプロジ
ェクションレンズ3に向う内側面にフレネルレンズ9が
形成され、外側面には垂直方向のレンティキュラレンズ
10が形成された構成になっており、第2シート8は、合
成樹脂材透明シートの内側面に水平方向のグレーティン
グ11が形成され外側面、即ち、観察者Mに向う面には水
平方向のグレーティングが形成されるか、或は分散層12
が形成されると同時に多数個の黒色ストライプ層13が形
成された構成になっている。
上記垂直方向レンティキュラレンズ10は、所定幅で多
数個形成され、各々の表面の傾きはスクリーン6中心か
らスクリーン6に対する垂直方向に幾らか離れている観
察者を中心として一定の視界角を持って、その視界角内
での明るさが一定になるように調節される。即ち、第2
図及び第4図のように、中央から横方向に外側に行きな
がら各単位レンティキュラレンズを透過したイメージビ
ームの主ビームの観察者M(図1参照)が位置する中心
方向への進行角θ(図2参照)が減少し、漸次的により
大きく屈折するようにすると同時に、主ビームでないビ
ームは、観察者を中心として一定な視界角を持ちながら
視界角内のビーム分布を一定にするように、各単位レン
ティキュラレンズで、表面傾きの連続的変化と該当表面
傾きの面積素(infinitesimal area)の大きさの分布を
調節することによって、上記目的を達する。
レンティキュラレンズ10の各々の形状は、使用するシ
ートの材質、観察者がスクリーン6を観察する状態に対
する基準等の条件に適合するように、いろいろに実施で
きる。
第4図には、レンティキュラレンズ10の断面設計に関
する例が図示されている。これはスクリーン6から4m離
れた観察者に対して視界角が45°程度であり、各単位レ
ンティキュラレンズの幅lが1.0mであり、屈曲率が1.49
2であるPMMAに対する結果を示したものであり、このグ
ラフから均一度は中央の単位レンティキュラレンズと中
心から450mm離れた縁のレンティキュラレンズが同等な
量の投射イメージビームに対して透過させ得る能力の比
を表しており、グラフに於いての曲線C,L形状は中央の
単位レンティキュラレンズと90mm間隔に位置しているレ
ンティキュラレンズ等の断面を表している。
このグラフから判り得るように、レンティキュラレン
ズ10は中央の単位レンティキュラレンズ、即ち、第1レ
ンティキュラレンズから縁の単位レンティキュラレン
ズ、即ち、第451レンティキュラレンズに行きながら非
球面又は非対称の断面の曲り程度が漸次減少するように
形成されている。
上記水平方向グレーティング11は、第3図(A),
(B)のような断面模様に各々一定に間隔を形成して垂
直方向の視界角を持つようにイメージビームを分散させ
るようにした。第3図(A)は単純な凹凸模様のグレー
ティングを水平に羅列したものであり(B)はグレーテ
ィング面に屈折率の異なる樹脂で凹凸部分を埋めて表面
を平坦に処理したものである。
水平方向グレーティング11は第3図の形状の他に色々
な形状に形成することが出来るが、これらグレーティン
グの役割は垂直方向に投射されたイメージビームを分散
させる役割をする。
上記水平方向グレーティング11の観察者側面には、投
射イメージビームを一層分散させる為に水平方向のグレ
ーティングを形成するか、或は分散をもっと軟らかくす
る為に分散層12を形成し、外部光によるコントラスト低
下を減少する為に黒色ストライプ層13を形成したもので
ある。この際、垂直方向の黒色ストライプ層13はプロジ
ェクションレンズ3の垂直レンティキュラレンズ10の分
散領域D,Aを蚕食しないように、即ち、垂直レンティキ
ュラレンズ10による分散ビームの通過経路14を妨げない
ように第2図のように一定間隔をおいて並べて配列形成
する。
このように構成された本発明のスクリーン6の1番目
の面であるフレネルレンズの表面にプロジェクションレ
ンズ3からの投射イメージビームが透過すると、このビ
ームはスクリーン6のセンター光軸に平行に或はある程
度の収斂角を持って進行する。続いて、2番目の表面で
ある垂直レンティキュラレンズ10を通過するようになる
が、この際、水平方向のビームは各々レンティキュラレ
ンズ10の表面で観察者を中心として一定な視界角で発散
するようになる。これらビームが3番目の面である水平
グレーティング11を通過するようになると、各々水平グ
レーティング表面から水平方向に発散しながら進行する
ようになる。続いて、水平グレーティング又は分散層12
を通過し、一層軟らかくて適当に分散される水平・垂直
視界角を持つイメージビームを得るようになる。この
際、黒色ストライプ層13は外部光を吸収してスクリーン
6の外部光に対するコントラストと明るさを著しく向上
させる。
また、本発明を実施するに当っては、レンティキュラ
レンズ10の表面傾きと面積素を適当に調節してスクリー
ン6の中央部分の単位ンレティキュラレンズにより水平
視界角がスクリーン隅部分の単位レンティキュラレンズ
による水平視界角より大きくなり、その間の単位レンテ
ィキュラレンズは隅側に行くほどその非球面又は非対称
の断面の曲り程度が緩やかとなって光の広がる程度が小
さくなり、単位レンティキュラレンズの水平視界角は隅
側単位レンティキュラレンズに行くほど漸次的に減少さ
れるようにすることによって、スクリーン6全体面の明
るさが一定な視界角以内で均一になるようにし、スクリ
ーン6の明るさ均一度を設計者の意図のままに向上させ
るか又は調節出来る。
〔発明の効果〕
以上で説明したような本発明は、スクリーン全体明る
さとスクリーン明るさ均一性を向上させ、外部光による
コントラスト低下を防止してコントラストを向上させる
利点がある。
このような本発明による背面投射スクリーンはスライ
ドプロジェクター用スクリーン、立体プロジェクター用
背面スクリーンにも有利に使用出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による背面投射スクリーンの構成を表わ
す斜視図、第2図は同上の要部拡大斜視図、第3図
(A),(B)は本発明の第2シートの構成を表わす部
分斜視図、第4図は本発明による垂直レンティキュラレ
ンズの断面設計の例を表わすグラフ、第5図は従来の背
面投射スクリーンの構成を表わすプロジェクターシステ
ムの概略構成図、第6図(A),(B),(C)は従来
の背面投射スクリーンの色々な実施形態を表わす断面図
である。 6……スクリーン、7,8……第1,第2シート、9……フ
レネルレンズ、10……垂直方向レンティキュラレンズ、
11……水平方向レンティキュラレンズ、12……分散層、
13……黒色ストライプ。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明樹脂材シートのプロジェクションレン
    ズに向かう内面にフレネルレンズを形成し反対面には視
    聴者の視界角を拡大させるためにスクリーンの中心から
    外郭へ漸次非対称性が増大するように配置された垂直方
    向のレンティキュラレンズを形成した第1シートと、透
    明樹脂材シートのプロジェクションレンズに向かう内面
    には水平方向のグレーテイングを形成し観察者に向かう
    外面には水平方向のグレーティング或いは分散層を形成
    すると共に多数個の垂直方向黒色ストライプ層を形成し
    た第2シートを、お互いに対面するように結合し、スク
    リーン全体明るさと明るさ均一性を向上し外部光による
    コントラストの低下を防止するように構成されたことを
    特徴とするプロジェクタ用背面投射スクリーン。
  2. 【請求項2】前記垂直方向レンティキュラレンズに具備
    された各単位レンティキュラレンズの断面の形状はスク
    リーンの中央部分が球面に形成され、スクリーンの外郭
    へ漸次非球面性が増大するように形成される請求項1記
    載のプロジェクタ用背面投射スクリーン。
  3. 【請求項3】前記垂直方向のレンティキュラレンズは、
    各単位レンティキュラレンズ間の面積が各々異なる請求
    項1記載のプロジェクタ用背面投射スクリーン。
  4. 【請求項4】前記プロジェクションレンズに向かう水平
    方向のグレーティングに、その屈折率と異なる屈折率を
    有する樹脂を加え合せ凹凸部を埋めて、表面が扁平にな
    った請求項1記載のプロジェクタ用背面投射スクリー
    ン。
JP2284498A 1989-10-24 1990-10-24 プロジェクタ用背面投射スクリーン Expired - Lifetime JP2721750B2 (ja)

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JPH03209233A JPH03209233A (ja) 1991-09-12
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