JPH03189633A - 反射形投写スクリーン - 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］ 本発明は明るい環境下でも明るくコントラストの高い投
写映像が得ら九る反射形投写スクリーンに関する。

［従来の技術］ 従来の反射形投写スクリーンは、白色布地または其れに
ガラスや透明樹脂の微小球を多数不規則に付着させたも
のが多く用いられ、ここに投写され結像した映像からの
光が，乱反射されて、各方向↓こ散在する観視者に映像
として観視されるようになっていた．このようなスクリ
ーンは、ほぼ完全な乱反射を行うために、視野角が広く
とれる代わりに、通常の環境では避は難い不要な外光の
照射によって、観視対称である映像のコントラストが著
しく損なわれる場合が多く、観視を行う部屋全体を暗く
する必要が生じたりしていた。

上記の問題に対する対策として、特開昭５６−１６１１
８号公報、特開昭５６−１６１１９号公報には、水平方
向および垂直方向に凹状もしくは凸状に曲成された微小
曲面を規則的に多数配列して指向性を改良したスクリー
ンが開示されている。

なお、この公報には、金属箔を型押しなどで成形した微
小な凹面を集合形成させ、スクリーン前方の狭い範囲内
では明るい映像の見られる指向性の強いスクリーンが既
に開発されているが、この種のスクリーンは製作困難か
つ使用中に表面形状が崩れて長期使用に耐えないと述べ
られている。

方、特開昭５５−６４２２８号公報にはマイクロレンズ
群を多数配設し、その隼光部を鏡面とし。

他の部分を光吸収体とする構成により、不要な外光を遮
断し、映像光を効率良く反射さゼるスクリーンが開示さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来の対策技術のうち、前者は反射光が広
がり、十分な指向性が得られず、明るい部屋での観視に
耐えるほどの高いコント・ラストの映像が得られない、
また、後者はスクリーンの外周部の映像が暗くなること
に対する配慮がされていないという問題があった。

本発明は上記従来の技術のような問題の無い、予め想定
した視野角の範囲内では十分明るい画像が得られ、映像
投写機からの投写方向とは異なる方向から外光に照射さ
れても、コントラストの低下が殆ど認められない反射型
投写スクリーンを提供することを目的とする。

［課題が解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明においては、周辺部の
幅に対して比較的大きな比率で中央部が陥入した凹面を
備えた微小反射鏡を、多数整列配設してスクリーン面を
形成することにした。

指向性をある程度高くするため、微小反射鏡の開口幅を
ｂ、凹面の深さをｄとして、ｄ≧ｂ／３とする。

微小反射鏡の凹面の断面形状は１円形、又は楕円形、又
は刃物線形、又は多数の短い直線群が集合して形成した
前記６形に類似した多角形とし、製作を容易にする。ま
た、微小反射鏡の面自体は。

成形型を含めて、いわゆる鏡面仕上げなどの高級で高価
な仕上げを施す必要はなく、後述の如く、寧ろ、散乱反
射する粗面仕上げの方が良い。

［作用コ 投写機からの映像光線はスクリーン面に到達して、微小
反射鏡群によって反射されるが、かなり深く陥入した凹
面形状であるから１反射光線は投写機方向に強く反射さ
れ、主軸からはずれる光線は適度に散乱される。本発明
では、微小反射鏡の開口ｌｌ１ｇｂと凹面の凹み深さｄ
の比率を適宜調節して所要の指向性と視野角を得るよう
にできる。

［実施例］ 第１図は微小凹面鏡を多数配設した不発明の第１実施例
図、第２図は微小な凹面溝を多数配列した第２実施例図
である０図中、１は反射ミラー（１面）、２は微小凹面
鏡を多数配設したスクリーン基体、３は微小凹面ミラー
末子、２１は凹面ミラー溝を多数配設したスクリーン基
体、３１は微小凹面溝ミラ・−ＪＡＦである。スクリー
ン基体２はプラスチックのプレス成形や射出成形で形成
でき。

スクリーン基体２１の場合は前記成形法のほか押出し成
形でも形成できる。反射ミラー１はＡＱやＡｇなど金属
の蒸着、メツキ等の薄膜形成手段やスプレィ等の塗装手
段によって形成できる。

第３図、第４図は凹面ミラーのモデル図で、これらによ
り本発明の詳細な説明する。４はスクリーンに直角な方
向からの投写光を、４１は斜め方向からの投写光を示す
。斜め方向からの投写光はスクリーンの外周部を想定し
たものである。

第３図に示すように、投写光４，４１は微小凹面ミラー
素子３又は微小凹面溝ミラー素子３１（以後これらを反
射素子と略称）により反射されるが、反射光の主光線は
投写機方向に戻るので、反射光強度分布で見ると投写機
方向が強く、それ以外の方向では適度に拡散光が得られ
ることが判る。

第４図（ａ）は本発明に係る凹面ミラーの凹面が深い（
開口幅すに対し深さｄの比率が大きい）場合を、第４図
（ｂ）は同一開口幅で浅い場合を示す、凹面ミラーは面
を粗面に仕上げた散乱ミラーである。凹面ミラー素子３
の７〜８割を占める中心部ａからの反射散乱光は主にこ
れらの図に示す範囲に反射される。交差ハンチングで示
した範囲５１，５２は１反射領域の重なる明るい範囲と
見做すことができる。現在の技術水準では、背面投写（
リアプロジェクション）、透過スクリーンの場合は映像
が明るく、コントラストの良い映像が得られるのに対し
、前面投写（フロントプロジェクション）、反射スクリ
ーンの場合は良好なコントラストが得られず、投写室内
を暗くして組視する場合が多い、これは投写光を組視者
の所に効率良く反射せず、無駄な所にも反射させ、光量
の損失が多いのも一つの大きな原因である。即ち白色ス
クリーンでは、一部透過して損失となり、１８０°の範
囲内のあらゆる方向に乱反射する状況では、映像光を不
要な方向にまで反射していることになる。これに対し、
組視者のいる範囲内だけに有効に乱反射させれば前面投
写反射形スクリーンでも、背面投写形透過形スクリーン
使用に近い。

明るく、高いコントラストの映像が得られることになる
。

第４図（ｂ）は微小反射鏡の凹面の浅い場合を示し、斜
め方向から来る投写光を投写機方向に反射するミラー面
を持たなくなるほか、交差ハンチングして示した範囲５
２が広がり、第４図（ａ）に示す範囲５１より暗くなる
。先に述べたように反射光線散乱範囲は予め想定した組
視者のいる範囲であれば良く、第４図（ｂ）に示す場合
は広がり過ぎであり、これに対し、第４図（ａ）に示す
場合は有効に絞られていることが判る。このように指向
性は凹面形状により変わるが、それは主に第４図（ａ）
に示す開口ＩＩＩ（開口径）ｂと凹面深さｄによって決
まる１本発明では余り無駄な範囲を広げないように、ｄ
≧ｂ／３とすることにした。

以上の説明は横（水平）方向視野角について述べた。縦
（垂直）方向視野角は、横方向よりも狭く限定して差し
支えないが、しかしある程度の広がりは勿論必要である
。第２図に示した微小な凹面溝を多数配列した第２実施
例の場合は、上下方向にも視野角をある程度確保する必
要があるから、微小凹面溝ミラー素子３１の反射面は反
射光をある程度散乱させるように粗面仕上げにする必要
がある。このような縦方向の乱反射をさせるためには、
ｉｇの反射面を横方向にヘアライン状に粗すのが有効で
ある。

第１図、第２図には凹面の断面形状が円形の場合を示し
たが、凹面形状は、円形のみでなく、長円、楕円、放物
線面などでも本発明の意図する所をほぼ達成できる。ま
た連続曲面に限らず、上記各曲線に類似した形状を示す
多角形または多面体形状でも良い、また、微小な反射素
子同士が隣接している境界部に比較的高く反射素子周辺
部から突出した仕切壁を設ける構造も有効である。

第５図は微小凹面ミラー素子３と一体になったマイクロ
レンズ素子６１を配設した本発明の第３実施例図、第６
図は微小凹面溝ミラー素子３１と一体になったレンティ
キュラー素子６２を配設した第４実施例図である。なお
、開園において、６はレンズ基体、７はバックコートの
保護膜である。

マイクロレンズ（又はレンティキュラー）は指向性を良
くする役目を果たすが、本発明に係る微小凹面反射鏡と
組合せることにより、その効果を更に高めることができ
る。この場合、レンズと凹面ミラーの主軸を合わせるこ
とが必要である。凹面ミラーはレンズの焦点位置となる
連続面とすると良い指向性が得られる。しかし、凹面ミ
ラーがレンズ焦点位置の連続面になくても、その近傍に
あれば十勺有効である。但し、焦点位置の連続面を球面
（又は円筒面）にたとえると、その中心を同じとする形
状の球面（又は円筒面）が本発明の指向性の効果が大き
い。

第７図（ａ）、（ｂ）は大々本発明の第５，６実施例を
示す断面図で、８は吸光体（黒色体）で、マイクロレン
ズ（又はレンティキュラー）の繋ぎ目の背で、反射素子
間に設けられる。マイクロレンズ６１（又はレンティキ
ュラー６２）は其の集光作用により投写光４を反射素子
面または其の近傍に集光する。この反射光は反射素子面
で反射され、はぼ投写機方向に戻って行く。斜めに入射
角を持って入射する不要な外光は、吸光体８を照射して
吸収されてしまうので組視者側への戻りはなく、映像に
影響しないことになる。

第５図、第６図、第７図（ａ）、（ｂ）に示すレンズ一
体型の反射素子の場合の反射鏡面でも、縦方向の視野角
のため、反射光を散乱させるために粗面に仕上げること
は有効である。

本発明のマイクロレンズ群（又はレンテイキュラー群）
の材料を透明なエラストマー（例えばアクリルゴム、シ
リコーンゴム等）で構成したり、スクリーン基体１をエ
ラストマー（例えばクロロプレンゴム、ブチルゴム等）
で構成することにより巻取り式のスクリーンにすること
ができる。これにより、持ち運び容易な反射形投写スク
リーンにすることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、微小凹面反射鏡群
により投写光線を反射光に指向性をもたせて組視者側に
戻すことができるので、反射形投写スクリーンでも、明
るく、コントラストの高い映像を明るい部屋の中でも鑑
賞することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は微小凹面鏡を多数配設した本発明の第１実施例
図、第２図は微小な凹面溝を多数配列した第２実施例図
、第３図、第４図は本発明の動作原理を説明するための
模式図、第５図は本発明の第３実施例図、第６図は第４
実施例図、第７図（、）は第５実施例図、第７図（ｂ）
は第６実施例図である。 １・・・反射ミラー、２，２１・・・スクリーン基体。 ３．３１・・・反射素子、４，４１・・・投写光、６・
・・レンズ基体、８・・・吸光体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、周辺部の幅に対して比較的大きな比率で中央部が陥
   入した凹面を備えた微小反射鏡を、多数整列させて配設
   したことを特徴とする反射形投写スクリーン。 ２、微小反射鏡の開口幅をｂ、凹面の深さをｄとすると
   き、ｄ≧ｂ／３であることを特徴とする請求項１記載の
   反射形投写スクリーン。 ３、微小反射鏡の凹面の断面形状が、円形、又は楕円形
   、又は放射物形、又は多数の短い直線群が集合して形成
   した前記各形に類似した多角形であることを特徴とする
   請求項１又は２記載の反射形投写スクリーン。 ４、微小反射鏡の反射面が、入射光を散乱させて反射す
   る粗面仕上げになっていることを特徴とする請求項１〜
   ３の何れか１項に記載の反射形投写スクリーン。 ５、微小反射鏡がマイクロレンズ又はレンティキュラー
   と一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４
   の何れか１項に記載の反射形投写スクリーン。 ６、整列配置した微小反射鏡同士の隣接中間部に微小幅
   の吸光体を介在させたことを特徴とする請求項５記載の
   反射形投写スクリーン。