JPS62249134A - 背面投影スクリ−ン - Google Patents

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、ビデオプロジェクションテレビ等に用いられ
る背面投影スクリーンに関し、特に背面から光を急角度
で入射させて像を観察する背面投影スクリーンに関する
。

〔従来の技術〕

第１１図は上記のような背面投影スクリーンの原理図を
示した図であり、同図に示すようにＣＲＴ（Ｐ）から出
射する光を適宜レンズ系（Ｌ）によって拡大し、スクリ
ーン（Ｓ）の背面から角度θで投影し、このスクリーン
（Ｓ）の反対面より観察するようになっている。

このようなスクリーンは実際の使用においては、背面投
影装置の全体を小さくするために、第１２図に示すよう
に、例えば２枚のミラー（Ｍ＋）、（Ｍｚ）を組合わせ
て、ＣＲＴ　（Ｐ）を背面投影スクリーン（Ｓ）と第１
のミラー（Ｍ２）の間に配置して、２度反射させた後に
投影させることとなる。

また、本出願人は急角度で入射した光をスクリ−ン（Ｓ
）の観察面側へほぼ平行に出射させるため、第１３図に
示すように背面投影スクリーンの背面側にプリズム群を
多数設けることをすでに特願昭５９−２９９６４号で提
案している。すなわちこのプリズム群は個々のプリズム
片ｌが入射面（ＩＢ）と反射面（１＾）を有し、この反
射面（ＩＡ）には入射面（ＩＢ）から入射した光が全反
射して観察面側へ出射するように全反射面が形成されて
いる。そしてこのような場合において、観察面の全面に
わたってまんべんなく光を拡散するために、背面投影ス
クリーンを構成する基材あるいは別体のシートに光拡散
手段を講じることが実際的である。

第１４図は背面投影スクリーンを構成する基材にガラス
微粉末等の拡散剤を混入させた例を示すスクリーンの断
面図である。同図において、ｌはプリズム片、２はスク
リーン基材、３は拡散剤、４は背面側からの入射光であ
る。第１４図のように基材全体に拡散剤３を入れること
によりす（なくとも光を種々の方向に拡散させることが
できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、拡散剤をスクリーン基材に混入させると
、入射面（ＩＢ）から入射した光は拡散され、広がりを
持つようになりこれが反射面（ＩＡ）で反射されること
により、より一層大きな分布をもつことになる。このた
め、正反射光の割合いは小さなものになり、観察側の正
面における中心（ピーク）での明るさは暗いものになっ
てしまう問題点があった。又、拡散剤のため全反射面（
ＩＡ）で若干の光のしみ出しく第１４図において漏光５
で示す）が生じスクリーンの透過率を落とす原因にもな
っていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、プリズ
ム片１の入射光の方向制御の機能は損ねないようにして
拡散機能を持たせた背面投影スクリーンを提供すること
にある。

〔発明の要旨〕

以上のような目的は、背面側から光を急角度で入射させ
て像を観察するスクリーンであって、このスクリーンは
光源側に透明層がまた観察側に拡散層が位置するよう積
層一体化されており、しかも上記透明層には全反射面を
備えたプリズム群が形成されていることを特徴とする背
面投影スクリーンにより達成される。

〔作　用〕

上記の如き背面投影スクリーンによれば、透明層に形成
されたプリズム片に入射した光は、所定の角度で広がり
なく全反射面（ＩＡ）で反射され、反射光が所定の方向
に定まった後、光の拡散が拡散層により行なわれる。

〔実施例〕

以下、本発明の背面投影スクリーンについて図面に基づ
き詳細に説明する。

第１図は本発明の背面投影スクリーンの一部を示す図で
ある。

本スクリーン１０は光源側（Ｘ）に透明層１０−１が、
また観察側（Ｙ）に拡散層１０−２が積層一体化されて
形成されている。透明層１０−Ｉには入射側から急角度
で入射した光を観察側（Ｙ）へ全反射する全反射面（Ｉ
Ａ）と入射面（ＩＢ）からなるプリズム片１が多数形成
されている。

透明層１０−９に使用する素材としては、アクリル樹脂
が最も適しているが、これは光学特性及び成形加工性の
点からアクリル樹脂が特に優れているからである。しか
し、これに換えては塩化ビニール樹脂、ポリカポネート
樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂等を用いるこ
ともでき、これらの合成樹脂材料を用いるときは、押出
し成形、加熱プレスあるいは射出成形によって製造する
ことができる。また、拡散層１０−２としては、上記の
透明層１０−１を構成する合成樹脂、例えばアクリル樹
脂に５ｉｙｘ、　ＣａＣＯ５＋　Ａ１ｚＯｓ＋　ＴｉＯ
＋、Ｂａ５Ｏｎ＋ＺｎＯ。

Ａ　Ｉ　（ＯＨ）　ｓ、ガラス微粉末あるいは有機拡散
剤等の液状合成樹脂媒体に融解または化学変化をしない
拡散物質６の１種または２種以上の添加物を媒体中に一
様に混入分散分布するか、またはこれらの拡散物質６を
含む層を形成すること等によって得られる。

上記の如き透明層１０−Ｉと拡散層１０４とを有する本
発明のスクリーンを製造する場合、合成樹脂材料を用い
て熱プレスして成形するのが一般的であるが、予め透明
シートと拡散シートを熱プレスして得た複合シートを用
いてもよいし、プリズムを成形する際同時に両シートを
熱プレスして積層してもよい。また出発材料としての複
合シートは、共押出しの方法や鋳込み重合の方法によっ
て得ることも可能である。

透明層１０−Ｉに形成されたプリズム片１の構成は本背
面投影スクリーン１０の用途に応じて要求される機能に
対応して変えることができる。例えば、反射面（ＩＡ）
の角度は全反射を起す角度であれば任意に選ぶことがで
き、スクリーンの部位によりこの反射面（１八）の角度
を変えてもよい。また、入射面（ＩＢ）および／または
反射面（ＩＡ）を図示するような直線状でなく外方に凸
の湾曲状にすることも可能である。

本発明においては、光源側（Ｘ）からプリズム片１に入
射した光は、所定の角度で広がりなく全反射面（ＩＡ）
で反射され、反射光が透明層１０−１内で所定の方向に
決まった後、拡散層１０−２により拡散されるので、拡
散による観察側の正面光量の低下が防げることになる。

さらに、本発明においてはプリズム片１を持った透明層
１０−１と拡散層１０−２が積層一体化されているので
、界面での反射を起したりすることがなく光の損失が防
げる利点もある。

第２図から第７図はそれぞれ本発明の各種の実施例を示
す斜視図である。

第２図は本発明の最も基本的な背面投影スクリーンであ
り、投影側（Ｘ）の透明層１０−Ｉには全反射面を有す
る反射面（ＩＡ）と入射面（ＩＢ）とを備えたプリズム
１が多数形成され、拡散層１０−２は所定の厚さの拡散
板となっている。

第３図は前記第２図の拡散層１０−２に垂直方向に延び
るレンチキュラーレンズ面（ＩＥ）を形成したものでこ
のレンチキュラーレンズ面（ＩＥ）によりさらに水平方
向の光拡散性を付与したものである。第４図は第３図に
おけるレンチキュラーレンズ面（ＩＥ）の谷部に光吸収
層３１を形成した実施例の断面図であり、このようにす
ることで外光を吸収できスクリーンのコントラストが良
くすることができる。

また、第５図および第６図は拡散層１０４に、それぞれ
全反射面（ＩＦ＋）、（ＩＧ＋）を備えたレンチキュラ
ーレンズ面（ＩＦ）　、　（ＩＧ）を形成したもので、
これにより一層大きな水平方向の光拡散性すなわち視野
角度が得られる。なお、第５図および第６図における全
反射面を有するレンチキュラーレンズ面（ＩＦ）　、（
ＩＧ）の構成および作用については、同一出願人の特願
昭５６−５１１９４号、特願昭５６−９０５４４号、特
願昭５６−９１８９６号、特願昭５６−２１２５８４号
、特願昭５６−２９１７８号、特願昭５７−５９３８９
号に詳述されているので、ここでの説明は省略する。

また、第７図は第６図のレンチキュラーレンズ面（ＩＧ
）の谷部に低屈折率層３０と外光吸収層３１を形成した
実施例を示したものである。この方法については同一出
願人より特開昭５８−１６３９３０号において開示され
ている。本方法によれば全反射面の機能を向上させ、外
光吸収性も高いコントラストのよいスクリーンを提供で
きる。

本発明の背面投影スクリーンは、斜め後方から像を投影
することとなるため、スクリーンの像に歪が生じ、しか
も像のボケを招くこととなるが、これらは次の投影系の
措置により解決できる。すなわち像の歪については、各
部の歪量を想定してＣＲＴの電気回路で補正すればよい
。また像のボケは、レンズ系からスクリーンまでの距離
の差によって生じるため、ＣＲＴからレンズ系に入射す
る像を、光軸に対して一定角度をもたせ、スクリーン上
に等しい焦点距離となるようにすればよい。

以下、本発明のさらに具体的な例について説明する。

（具体例） 透明アクリルシート（ｒ￥さ１鶴）とＳｉｎｇを混入し
たアクリル拡散板（厚さ２ｍ）を重ねて熱プレス成形を
行い、透明側に第８図の如き円孤状に配列されたプリズ
ム、拡散板側に第１０図の如き縦方向に延びているレン
チキュラーを成形した。この例におけるプリズムおよび
レンチキュラーの仕様および設置した光源の位置関係は
次の通りである。

・光源の位置ニスクリーンの後方　Ｘ＝６００ｍスクリ
ーンの中心から下方 ｙ＝１０００ｍ （スクリーン中央へスクリーン平面に対して６０°で入
射） ０プリズムの頂角　　θ１　＝５０゜ ・プリズム円弧の中心はスクリーン中心から垂直軸上　
下方１０００顛 ＯピッチＰ　＝　０．５鰭 なお各プリズムの傾斜角θ２は下記の式より算出 また、第１０図に示したレンチキュラーレンズの構成は θ、＝７２．５゜ ｒ１＝０．５ｍｍ Ｐ　　＋　　　＝　　１．　２　　ｓ璽ｐ、＝０．７２
ｍ璽 である。

以上のようにして得られたスクリーン（大きさ８４０Ｘ
６３５ｍｍ）を第９図の配置で画面中央部を輝度計で測
定したところ、スクリーンゲインで６．５であった。比
較用として拡散剤を基板に混入した従来型を測定したと
ころ５．０であった。つまり、従来の一体型よりスクリ
ーンゲインで約３割向上していた。なお、スクリーンゲ
インとはスクリーンを透過する光の利得で フートカンデラ（ｆｔ　−Ｃｄ） で表わされる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る背面投影スクリーンに
よれば、透明層に形成されたプリズム片の機能を害する
ことなく拡散機能を持たせることができるので、光拡散
による正面光量の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る背面投影スクリーンの一部を示す
図である。 第２図から第７図まではそれぞれ本発明の各種実施例を
示す図である。 第８図、第９図、第１０図はそれぞれ本発明の具体例に
使用したスクリーンとその測定方法およびレンチキュラ
ーレンズの形状を示す図である。 第１１図は背面から光を急角度で入射させる背面投影ス
クリーンの原理図、第１２図は背面投影装置を示す図、
第１３図はスクリーンの背面側に形成したプリズムの働
きを示す図である。 第１４図は拡散剤を混入した基材を用いた従来の背面投
影スクリーンの一部を示す図である。 ＩＡ：反射面、ＩＢ二人射面、１ニブリズム片、６：拡
散物質、１０：背面投影スクリーン、１０−Ｉ：透明層
、１０−ｚ：拡散層。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第２図　　　第３図 第４図　　　　Ｍ５図 第６図 第１１図 ｔ１／Ｌ−Ｐ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）背面側から光を急角度で入射させて像を観察する
   スクリーンであって、このスクリーンは光源側に透明層
   がまた観察側に拡散層が位置するよう積層一体化されて
   おり、しかも上記透明層には全反射面を備えたプリズム
   群が形成されていることを特徴とする背面投影スクリー
   ン。
2. （２）前記プリズムがフレネルレンズ状に配列されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の背面投影スクリーン。
3. （３）拡散層の観察面に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項記載の背面投影スクリー
   ン。
4. （４）レンチキュラーレンズの光不透過部に外光吸収層
   が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の背面投影スクリーン。