JPS63165838A

JPS63165838A - 透過型スクリ−ン

Info

Publication number: JPS63165838A
Application number: JP61309311A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sekiguchi; 博関口; Toru Miyake; 徹三宅
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-09

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、背面側より映像をスクリーンに投影してスク
リーンを透過した映像を手前側から観察する、いわいる
ｉ３過型プロジェクショ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） −ａにプロジェクションテレビは、赤、緑、青の３色の
ＣＲＴから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この
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
。

従来、このようなプロジェクションテレビに用いられる
透過型スクリーンには、光の屈折のみを利用した形式の
もの、あるいはスクリーンに入光した光の一部をそのス
クリーンの一部分で全反射させた後に出光させる形式の
ものがある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の光の屈折のみを利用した方式によ
るものは、水平方向の視野角度を±５０″程度しか広げ
ることができないという問題がある。また、後者の入光
した光を全反射した後に出光させる方式のものは、視野
角度を前者以上に広げることは可能となるが、スクリー
ンにシフトして入光した光を左右均等に出光させること
ができないため、赤、緑、青の３色のＣＲＴが光軸から
５〜１０°程度シフトしていることにより、シフトして
スクリーンに入光する光によるカラーシフト（視角を変
えると色が変わってみえる現象）の問題を解決すること
ができない。

（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
度が大きく、カラーシフトも良好な透過型スクリーンを
堤供するものである。

すなわち、本発明は、出光面側にレンチキュラーレンズ
が形成されている透過型スクリーンにおいて、前記レン
チキュラーレンズを構成するレンズ単位が、出光面側に
突出する全反射面である第１のレンズ面と、この第１の
レンズ面に連設される出光面または反射面である第２の
レンズ面と、この第２のレンズ面に連設される頂部を形
成する入光面側に凸である第３のレンズ面からなり、か
つ第２のレンズ面とスクリーン面がなす傾斜角度が、第
１のレンズ面とスクリーン面がなす傾斜角度より大きい
ことを特徴とする透過型スクリーンを要旨とする。

（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、本発明の通過型スクリーンの使用例を示す図
である。プロジェクションテレビの赤、緑、青の３色の
ＣＲＴ５０から投写レンズ６０を通して出射された映像
がフレネル凸レンズ７０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フリーフ１００入射してスク
リーン１００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、本発明に係る透過型スクリーンの一例の部分
断面図を示すものである。

透過型スクリーン１００の出光面側には、スクリーン面
と傾斜角度θ１をなして観察者側に突出するように形成
される入光してきた光を全反射する第１のレンズ面１．
１゛　と、この第１のレンズ面１、ｌｏにスクリーン面
に対して傾斜角度θ、をなして連設される出光面または
反射面となる第２のレンズ面２．２°　と、レンズの頂
部である第２のレンズ面２と２゛の間に形成される入光
面側に凸である第３のレンズ面３とで構成されるレンズ
単位１０が複数連設されて出光レンチキュラーレンズ２
０が形成されている。

ここで、各レンズ面は光軸に対して対称となっている。

第３図は第２図のスクリーンにおける光の軌跡を説明し
た図であり、光は光軸に平行に入光し、矢印は光の進行
方向を示している。

入光した光の大半は、第１のレンズ面１．１°で全反射
し、反射した光は第２のレンズ面２．２゛または第３の
レンズ面３から屈析出光する。他の光は第２のレンズ面
２．２゛で全反射し、第３のレンズ面３から屈析出光す
るか、第３のレンズからそのまま出光する。従って、ス
クリーン全体から出光する光は、第１のレンズで反射し
た後第３のレンズで屈折出光することにより視野角度に
して±７０°程度まで拡散することができ、かつ光軸に
対して光量が対称であるのでカラーシフトも発生しない
。

第４図は第２図のスクリーンにおいて、光軸に対して１
０″シフトして入光した光の軌跡を説明した図であり、
矢印は光の進行方向を示している。

入光した光の大半は第１のレンズ面に入光し反射するが
、そのうち第１のレンズ面１の部分（ａ）で反射した光
は第１のレンズ面１°から図中右側に屈折出光し、また
部分（ｂ）で反射した光は第２のレンズ面２゛で全反射
して第２のレンズ面２または第３のレンズ面３から図中
左側に屈折出光し、またさらに部分（ｃ）で反射した光
は第２のレンズ面２′から図中右側から屈折出光してい
る。また第１のレンズ面ｌ゛に入光した光は全反射し、
第２のレンズ面２または第３のレンズ面３から図中左側
に屈折出光している。ここで、第１のレンズ面ｌに入光
する光量は、レンズ面↓”に入光する光量の約２倍とな
っているが出光する光量は、部分（ｂ）で反射する光が
図中左側に出光するために左右はぼ程度となついる。す
なわち、本発明のスクリーンにおいては、第１のレンズ
面とスクリーン面がなす傾斜角度θ１より、第２のレン
ズとスクリーン面がなす傾斜角度θ、を大きくしたので
、第１のレンズ面で反射した光をさらに第２のレンズ面
で反射して出光させることが可能となり、２つの第１の
全反射面に入光する光量が左右異なっても、出光する時
にはほぼ等しい光量で左右に出光し、カラーシフトを低
減することができる。

これに対して、第５図に示すような全反射面となるレン
ズ面が１面である従来のレンチキュラーレンズにおいて
は、図に示すように、多く入光した全反射面６からの反
射光は、そのまま全反射面６゛または出光面７から屈折
出光されるので、スクリーンから出光される光の量は左
右均等とならず、カラーシフトを低減することができな
い。

本発明における第１のレンズの傾斜角度θ１と、第２の
レンズの傾斜擲度θ８は、傾斜角度θ２が傾斜角度θ１
より大きければよいが、入光のシフトが５°〜ｌＯ°程
度であること、また頂部を形成するレンズ面のピッチと
レンチキュラーレンズ一つのピッチの比が０．１〜０．
３であることより、第１のレンズの傾斜角度θ、は５５
＠〜８５″、第２のレンズの傾斜角度θ２は７０゜〜９
０°であることが望ましい。

例えば、スクリーンの材質がアクリル（屈折率１．４９
）の場合には入射角度４２＠以上の光は、全反射するた
め、第１のレンズの傾斜角度θ１は約７５°であり、第
２のレンズの傾斜角度θヨは約８５＠である。

また、各レンズ面の断面形状は、円、楕円、もしくは放
物線の一部である曲線または直線である。

第６図は本発明の透過型スクリーンの他の態様例の部分
断面図である。

本発明の透過型スクリーンは、基本的には上記の構成を
有しているが、第６図に示すように、第１のレンズ面１
．１°上に遮光層８を設けて出光面側からの不要な光の
入射や反射を防いで、明室でのコントラスト低下を減少
することができる。この場合、第１のレンズ面からは光
を出射することがないので遮光層８を設けてもレンズと
しての特性を損なうことはない。

このような遮光層８を形成する材料としては、公知の塗
料もしくはインキに黒色の顔料または艶消剤を添加して
なるものを用いることができ、上記材料を用いて通常の
印刷手段または塗布手段により第１のレンズ面上に遮光
層８を形成することができる。

また、遮光層８を形成するに先立って第７図に示すよう
に第１のレンズ面１，１°上に金属蒸着層等からなる光
反射１）９を設けておくと全反射面の反射効率が増して
好ましい、この光反射層９は、一般的な金属薄膜層形成
手段により形成することができ、例えば真空蒸着法、メ
ッキ法、スパッタリング法、イオンブレーティング法等
により形成される。

第８図は本発明の他の態様例である垂直方向の光拡散性
を持たせたスクリーンの部分的な斜視図であり、入光面
側に出光面側のレンチキュラーレンズｌＯと直行する方
向に光を拡散させる入光レンチキュラーレンズ誹を形成
したものである、このレンチキュラーレンズ鉤の形状は
特に図のものに限定されず、垂直方向に光を拡散できる
機能を有するものであればいかようなものでもよい。

さらに、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、透過型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有する
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。

また、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形成さたプラスチックフィ
ルムをスクリーンの成型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、一枚位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、大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。

（発明の作用・効果）本発明の透過型スクリーンにおいては、第１のレンズ面
とスクリーン面がなす傾斜角度θ１より、第２のレンズ
面のその傾斜角度θ２を大きくしたので、シフトして光
が入光しても（レンズに対して左右の光量が異なって入
光しても）第１のレンズ面で反射した光をさらに第２の
レンズ面で反射してから出光することができ、スクリー
ンから出光する左右の光量を等しくすることができ、カ
ラーシフトを低減することができる。

また、出光する光の第部分は、第１のレンズ面または第
２のレンズ面で反射したのち屈折出光するものであるか
ら従来のレンチキュラーレンズにくらべてより広い範囲
に出光拡散でき、視野角度を広げることができる。

さらに、本発明の好ましい態様のスクリーンは、全反射
面である第１のレンズ面上に遮光層を設けているので出
光面からの不要な光の入射や反射がなくなり、明室でも
コントラスト低下の少ない良好なプロジェクションテレ
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ーンの一例の部分断面図
、第３図および第４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５図は従来のスクリーンにおける
光の光跡を示した図、第６図および第７図本発明の他の
態様のスクリーンの部分断面図、第８図は本発明の他の
態様のスクリーンの部分的斜視図である。１．１°・・・第１のレンズ面２．２°−・・−第２のレンズ面３・・−第３のレンズ面８−・・遮光層９−光反射層１０−・レンズ単位２０・−・出光レンチキエラーレンズ３０・・・入光レンチキエラーレンズ１００・−・透過型スクリーン第１図第２図第３図第５図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）出光面側にレンチキュラーレンズが形成されてい
る透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレン
ズを構成するレンズ単位が、出光面側に突出する全反射
面である第１のレンズ面と、この第１のレンズ面に連設
される出光面または反射面である第２のレンズ面と、こ
の第２のレンズ面に連設される頂部を形成する入光面側
に凸である第３のレンズ面からなり、かつ第２のレンズ
面とスクリーン面がなす傾斜角度が、第１のレンズ面と
スクリーン面がなす傾斜角度より大きいことを特徴とす
る透過型スクリーン。
（２）第１のレンズ面とスクリーン面とがなす傾斜角度
が５５°〜８５°であり、かつ第２レンズ面がスクリー
ン面とがなす傾斜角度が７０°〜９０°であることを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の透過型スクリ
ーン。
（３）入光面側に出光面側のレンチキュラーレンズに対
して直行する方向に光を拡散させるレンチキュラーレン
ズを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
または第（２）項記載の透過型スクリーン。
（４）第１のレンズ面に遮光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）項〜第（３）項いず
れかに記載の透過型スクリーン。
（５）第１のレンズ面に遮光層および光反射層がこの順
序で設けら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。
（６）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（５）項いずれかに記
載の透過型スクリーン。