JPH02196281A - プロジェクター装置 - 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、映像をスクリーンに拡大投影して映写する、
所謂透過形プロジェクター装置に関する。

（従来の技術） プロジェクタ−装置として、赤、緑、青の３色の単色小
型投写光源を配列１７、各光源から映像を透過形スクリ
ーンに拡大投影、合成してカラー映像を映写するものが
知られている。

従来、このようなプロジェクタ−装置では、第７図に示
すように、各光源３１は水平方向に一列に配置され、光
源からの光をほぼ平行光にするだめのプレネルレンズシ
ート３２と観察方向に光を拡散するレンチキュラーレン
ズシート３３からなる透過形スクリーンが用いられる。

このレンチキュラーレンズシート３３と１７では、第８
図（Δ）に示すように、透明基材の入光面に光源の配列
方向と直交する方向に長平方向を配した水平拡散用レン
チキュラーレンズ３４を設け、垂直拡散をするために透
明基材中に拡散剤を混入し、さらに出光面の非集光部に
画像のコントラストを改善するだめの光吸収性層３５を
設けてなるものが多く用いられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のプロジェクタ−装置においては、
光源が水平方向に各々５〜１０°程度の角度を有して配
列され、光源から投写される各色の光もレンチキュラー
レンズシートに異なる角度で入射するために、第８図Ｃ
Ｂ）に示すようにレンチキユラーレンズの集光点が各色
で別々の３点となる。

このことから、以下に示すような問題点があった。

（ａ）　　拡散方向により各色の光の強度分布が異なり
、観察位置を変化させると画面の色が変化して見える、
所謂、カラーシフトが発生ずる。

（ｂｌｉ光点が３酒所にずれて存在するので、その分、
出光部の幅を広く設定する必要があり、光吸収層を広く
設けることができないので、コントラストの向上を図る
うえで、大きな制約がある。

（Ｃ）　　光吸収層の形成を容易にするために、非集光
部に凸部を設けて、その頂部に光吸収層を設けているの
で、凸部に光の進路が遮られることから水平拡散性を広
くすることができない。

上記の問題点を解決する手段として、本出願人は特願昭
６１−３０９３１１号（特開昭６３−１６５８３８号公
報）において、第９図右よび１０図に示すような透過形
スクリーンを提案している。これに用いるレンチキュラ
ーレンズシー）４３は、出光面にレンチキュラーレンズ
シーを有し、このレンズ単位は、出光方向に突出する全
反射面である第１のレンズ面４９ａ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４９ｂ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４９ｅから
構成されている。このレンチキュラーレンズシート４３
においては、全反射を利用することにより水平拡散を広
くでき、且つ水平方向で各色の光量が異なって入射した
場合にも均等に拡散することができるｔこめカラーシフ
トを低減することができる。

また、光吸収層４７を広く形成することができるのでコ
ントラストの良い画像が得られるという効果がある。例
えば、従来のレンチキュラーレンズシート３３では、第
８図（Ａ）に示すように、レンズピッチｐｓ　＝１．０
ｍｍ、出光部の幅ａ３＝０．５ｍｍ、非出光部の光吸収
層の幅ｂｓ　＝０．５ｍｍのものがあげられる。

このレンチキュラーレンズシート３３に外光が正面から
入射した場合には、スクリーン面積の５０％を占める出
光部により外光の反射が起きてコントラストが低下する
。

これに対して、前記のレンチキュラーレンズシート４３
では第１０図に示すように、レンズピッチｐ　４　＝　
１　、　０　ｍｒｎ、出光部の幅ａｓ＝０゜２５ｍｍ、
非出光部の光吸収層の幅ｔ）　４１　＋　１）　４ｍ＝
０．７５ｍｍのものが例としてあげられる。

このレンチキュラーレンズシート４３に外光が正面から
入射した場合には、外光の反射の起きる出光部の面積は
、スクリーン面積の２５％と従来のレンチキュラーレン
ズシート３３に比べて著しく小さくなるので、コントラ
ストの改善を図ることができる。

しかしながら、上記のレンチキュラーレンズシート４３
においても、凸状の出光部４８（第２のレンズ面および
第３のレンズ面）がスクリーンの垂直方向に長手方向を
有するストライブ状に突出しているために、外光の反射
を充分に低減することはできなかった。

本発明は上記の事情に鑑み、広い拡散特性および低カラ
ーシフトを維持しつつ、コントラストの極めて良好な画
像の得られるプロジェクタ−装置を提供することを目的
とする。

（課題を解決するだめの手段） 第１図は、本発明のプロジェクタ−装置の模式図、第２
図（Ａ）は本発明のプロジェクタ−装置に用いるレンチ
キュラーレンズシートを投影光源の配列方向と水平方向
に出光部を含む面で破断した断面図、第２図（Ｂ）はレ
ンチキュラーレンズシートを投影光源の配列方向と直交
する方向にレンチキュラーレンズの谷部を含む面で破断
した断面図である。

なお、第２図（Ａ）および（Ｂ）において、レンチキュ
ラーレンズシートの端面ばドツトで、光吸収性層の端面
はクロスハツチで、端面より奥に見えるシート表面は無
地で、端面より奥に見える光吸収性層表面は斜線で各々
示す。また、第４図（Ａ）および（Ｂ）、第６図（Ａ）
および（Ｂ）、第８図（Ａ）、第１０図においても同様
とする。

前記の目的を達成するため、本発明のプロジェクタ−装
置は、以下の■および■（ア）〜（つ）の事項を構成要
件とするものである。

■　光源側にフレネルレンズシート２を配置し観察側：
こレンチキュラーレンズシート３を配置した透過形スク
リーンおよび多管投影光源１からなるプロジェクタ−装
置。

■　前記レンチキュラーレンズシート３は、（ア）透明
基板の入光面に前記多管投影光源１の配列方向と平行な
長手方向を有するレンチキュラーレンズ単位４が多数配
列して設けられている。

（イ）出光面の前記入光面のｌノンチキュラーレンズ４
の非集光部６には光吸収性層７が設けられている。

（つ）出光面の前記入光面のレンチキュラーレンズ４の
集光部８には、出光方向に突出する全反射面である第１
のレンズ面９ａと、該第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９ｂと、該第２の
レンズ面に連設される頂部を形成する入光側に凸である
第３のレンズ面９Ｃからなり、且つ第２のレンズ面９ｂ
とレンチキュラーレンズシート面がなす傾斜角度が第１
のレンズ面９ａとレンチキュラーレンズシート面がなす
傾斜角度より大きいレンチキュラーレンズ単位５が、前
記入光面のレンチキュラーレンズ４の長手方向と直交す
る方向に長手方向を配して多数配列して設けられている
。

上記の構成において、レンチキュラーレンズシート３の
出光面の非集光部６に光吸収性層７を形成する第１の態
様としては、第３図および第４図（Ａ＞、（Ｂ）に示す
ように、非集光部６に凸部１０を集光部８に設けられた
レンチキコラーレンズ単位５０頂部９Ｃよりも突出して
設け、この凸部１０に光吸収性物を塗布して光吸収性層
７ａを得ることができる。

また、光吸収性層７を形成する第２の態様としては、第
５図および第６図（Ａ＞、（Ｂ）に示すように、非集光
部６に凹部１１を集光Ｂ８に設けられたレンチキュラー
レンズ５の第２のレンズ面９ｂよりも陥入して設けて、
この凹部１１およびレンチキュラーレンズ５の第１のし
ンズ面９ａにより形成された凹部に光吸収性物を充填し
て、凹部の形状に整合する光吸収性層７ｂを得ることが
できる。このような光吸収性層を形成するには、レンチ
キュラーレンズシート３の出光面全面に光吸収性物を塗
布した後、全体をワイピングすれば良い。この態様は、
凹部１０に加えて、レンチキュラーレンズ５の第１のレ
ンズ面９ａ上にも光吸収性層７１）を形成して、出光部
である第２のレンズ面９ｂおよび第３のレンズ面９Ｃ以
外のすべての部分を光吸収性層で覆うことができるので
、格段にコントラストを改善させることができる。

レンチキュラーレンズシート３の出光面の集光部８に設
けられたレンチキュラーレンズの第１のレンズ面９ａの
傾斜角度θａと、第２のレンズ面９ｂの傾斜角度θｂは
、 θａくθｂ であれば良いが、入光のシフト角度が５°〜１０°程度
であることと、レンチキュラーレンズの頂部を形成する
第３のレンズ面９Ｃの幅とｌ／ンチキコラーレンズ単位
５の幅（ピッチ）の比が０，１〜０．３であることから
、第１のレンズ面の傾斜角度θａは５５゛〜８５゛、第
２のレンズ面の傾斜角度θ１〕は７０゛〜９０゛である
ことが望ましい。

例えば、レンチキュラーレンズシートの材料がポリメチ
ルメタクリレート（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のレンズ面の
傾斜角度θａは約７５゛であり、第２のレンズ面の傾斜
角度θｂは約８５０である。

なお、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。

また、さらにレンチキュラーレンズシート３に、光拡散
性を付与するために、内部に光拡散剤を添加する方法が
あり、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、樹脂パウダ
ー等の光を散乱させる粒子をレンチキュラーシートを構
成する材料中に混合することにより成しつる。

（作用） 上記のように構成した本発明のプロジェクタ−装置は、
透明基板の入光面に多管投影光源の配列方向と平行な長
手方向を有するレンチキュラーレンズ単位を多数配列し
て設けたので、入射光を光源の配列方向と直交する方向
に集光させる作用を有する。また、出光面に形成された
レンチキュラーレンズ５は、入射光を光源の配列方向と
水平な方向に集光させる作用を有する。従って、入射光
は出光部である第３のレンズ面９Ｃ上で、点と見なせる
ような極めて小さな面積の光束となる。

このように、出光部の面積を極めて小さくできるので、
非集光部は太き（なり、光吸収性層を幅広く設けること
ができる。

上記の作用は、前述［５た、光源とレンチキュラーレン
ズシート３に形成された入光面のレンチキュラーレンズ
単位４および出光面のレンチキュラーレンズ単位５との
間の相対的な位置関係が漬だされていれば、得ることが
できる。

また、フレネルレンズシート２は、レンチキュラーレン
ズ５の第１のレンズ面９ａで全反射が好適に行われるよ
うに、光路を補正する作用をして画面が隅々まで均一な
明るさになるようにするのに有効である。

（実施例） 以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。

第３図は本発明のプロジェクタ−装置の第１の実施例を
示す図、第４図（Ａ）は第１の実施例のレンチキュラー
レンズシーＦを投影光源の配列方向と水平方向に出光部
を含む面で破断した断面図、第４図（Ｂ）はレンチキュ
ラーレンズシートを投影光源の配列方向と直交する方向
にレンチキュラーレンズの谷部を含む面で破断した断面
図である。

先ず、ポリメチルメタクリレート（屈折率１゜４９）を
射出成形してレンチキュラーシートを作製した後、ロー
ルコート法によりカーボンブラックとポリウレタン系樹
脂からなるインキを凸部に塗布して光吸収性層を形成し
た。これにより以下に示す仕様のレンチキュラーレンズ
シート３を得た。

入光面のレンチキュラーレンズ４のピッチル目＝１．０
ｍｍ。

出光面のレンチ４−ニラ−レンズ５のピッチｐ＋１ｌ＝
１．０ｍｍ （光源の配列と平行方向） １）　１Ｖ−１、０ｍｒｎ　　（直交方向）出光部（第
３のレンズ面９Ｃ）の幅が ａ＋ｌ１＝０．２５ｍｍ　（平行方向）ａ＋ｖ＝０．１
０ｍｍ　（直交方向） 非出先部の光吸収性層７ａの幅 ｔｚｖ−０，９０ｍｍ　（直交方向） このレンチキュラーレンズシートを、ポリメチルメタク
リレートシートをプレス成形して作製しておいたフレネ
ルレンズ２と組合せ、さらに水平方向に配置した３色の
投影光源１の配列方向に対して、レンチキュラーレンズ
４の長手方向が平行（水平方向）になるように、且つレ
ンチキュラーレンズ５の長手方向が直交方向（垂直方向
）になるように設置してプロジェクタ−装置を作製した
。

このプロジェクタ−装置では、レンチキュラーレンズシ
ート３の正面から入射する外光に対１２て、外光の反射
の起きる部分の面積は、レンチキュラーレンズシートの
面積の１０％であり、従来に比べて著しく光吸収層の面
積が増加したために、コントラストの良好な画面が得ら
れた。さらに、水平方向の観察視野角度が極めて広く、
±７０°の範囲で観察ができ、カラーシフトも目立たな
い程度に低減されていた。

第５図は本発明のプロジェクタ−装置の第２の実施例を
示す図、第６図（Ａ＞は第２の実施例のレンチキュラー
レンズシートを投影光源の配列方向と平行方向に出光部
を含む面で破断Ｉ７た断面図、第６図（Ｂ）はレンチキ
メニラ−レンズシートを投影光源の配列方向と直交する
方向にレンチキュラーレンズの谷部を含む面で破断した
断面図である。

先ず、ポリメチルメタクリ１ノート系樹脂（屈折率１．
５７）を射出成形してレンチキュラーシートを作製した
。このレンチキュラーシートの出光面全体にカーボンブ
ラックとポリウレタン系樹脂からなるインキを塗布した
後、余剰のインキをワイピングにより除去して光吸収性
層を形成した。これにより以下に示す仕様のレンチキュ
ラーシート３を得た。

入光面のレンチキュラーレンズ４のピッチｐＦｌ−１、
０ｍｍ。

出光面のレンチキュラーレンズ５のピッチｐ２１１＝１
．０ｍｍ （光源の配列と平行方向） ｐ２ｖ＝１．０ｍｍ　　（直交方向） 出光部（第３のレンズ面９ｃ）の幅が ａ　＊ｍ−０、２５ｎｎｍ　（平行方向）ａ１ｖ＝Ｑ、
１０ｍｍ　（直交方向） 非出光部の光吸収性層７ｂの幅 ｂ　２ｍ　＝　００７５ｍｍ （平行方向） ｂｚｖ＝０．９０ｍｍ　＜直交方向） このレンチキュラーレンズシートを、ポリメチルメタク
リレートシートをプレス成形して作製しておいたフレネ
ルレンズ２と組合せ、さらに水平方向に配置した３色の
投影光源１の配列方向に対して、レンチキュラーレンズ
４の長手方向が平行（水平方向）になるように、且つレ
ンチキュラーレンズ５の長手方向が直交方向（垂直方向
）になるように設置してプロジェクタ−装置を作製した
。

このプロジェクタ−装置では、レンチキュラーレンズシ
ート３の正面から入射する外光に対して、外光の反射の
起きる部分の面積は、レンチキュラーレンズシートの面
積の２．５％と従来に比べて著しく少なくなり、光吸収
層の面積が増加したために、極めてコントラストの良好
な画面が得られた。さらに、水平方向の観察視野角度が
広く、±７００の範囲で観察ができ、カラーシフトも目
立たない程度に低減されていた。また、斜めから観察し
た場合にも、コントラストの優秀な画像が得られた。

（発明の効果） 本発明のプロジェクタ−装置は以上説明したように構成
されているので、広い観察視野角度において、カラーシ
フトの極めて少ない画像が得られることに加えて、さら
に従来のプロジェクタ−装置に比べてコントラストの良
好な画像が得られるという特有の効果を有する。

１・・・投影光源、２・・・フレネルレンズシート、３
・・・レンチキュラーレンズシート、４・・・入光面レ
ンチキュラ・−レンズ、５・・・出光面レンチキュラー
レンズ、７、？ａ、７ｂ・・・光吸収性層、８・・・出
光部、９ａ・・・第１のレンズ面、９ｂ・・・第２のレ
ンズ面、第３のレンズ面、１０・・・凸部、１１・・・
凹部。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のプロジェクタ−装置の模式図、第２
図（Ａ）、（Ｂ）は本発明のプロジェクタ−装置のレン
チキュラーレンズシートの断面図、第３図および第４図
（Ａ）、（Ｂ）は本発明のプロジェクタ−装置の第１の
実施例を示す図、第５図および第６図（Ａ）、（Ｂ）は
本発明のプロジェクタ−装置の第２の実施例を示す図、
第７図ないし第１０図は従来のプロジェクタ−装置を示
す図である。 出願八人［１本印用４１、式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源側にフレネルレンズシートを配置し、観察側
   にレンチキュラーレンズシートを配置した透過形スクリ
   ーンおよび多管投影光源からなるプロジェクター装置に
   おいて、 前記レンチキュラーレンズシートは、 透明基板の入光面に前記多管投影光源の配列方向と平行
   な長手方向を有するレンチキュラーレンズ単位が多数配
   列して設けられ、 出光面の前記入光面のレンチキュラーレンズの非集光部
   には光吸収性層が設けられ、 出光面の前記入光面のレンチキュラーレンズの集光部に
   は、出光方向に突出する全反射面である第１のレンズ面
   と、該第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、該第２のレンズ面に連設され
   る頂部を形成する入光側に凸である第３のレンズ面から
   なり、且つ第２のレンズ面とレンチキュラーレンズシー
   ト面がなす傾斜角度が第１のレンズ面とレンチキュラー
   レンズシート面がなす傾斜角度より大きいレンチキュラ
   ーレンズ単位が、前記入光面のレンチキュラーレンズの
   長手方向と直交する方向に長手方向を配して多数配列し
   て設けられてなることを特徴とするプロジェクター装置
   。
2. （２）レンチキュラーレンズシートの出光面の非集光部
   には、凸部が、集光部に設けられたレンチキュラーレン
   ズの頂部よりも突出して設けられ、該凸部の表面には光
   吸収性層が設けられていることを特徴とする請求項１記
   載のプロジェクター装置。
3. （３）レンチキュラーレンズシートの出光面の非集光部
   には、凹部が、集光部に設けられたレンチキュラーレン
   ズの第２のレンズ面よりも陥入して設けられ、該凹部に
   は、凹部の形状に整合して光吸収性層が設けられており
   、さらに光吸収性層が前記レンチキュラーレンズの第１
   のレンズ面にも設けられていることを特徴とする請求項
   １記載のプロジェクター装置。