JPH0545733A

JPH0545733A - フロントスクリーン

Info

Publication number: JPH0545733A
Application number: JP20287591A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yokoo; 泰横尾; Takashi Nagashima; 貴長島; Kazuyuki Shirai; 和之白井
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1991-08-13
Filing date: 1991-08-13
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】【目的】視点に対するフロントスクリーンからの指向
性を改善して、視点とプロジェクターの位置が左右、上
下に離れていても、視点から見るフロントスクリーンの
各部で、ほぼ最大のゲインが得られて、明るい画面と
し、フロントスクリーン全体で、均一な明るさの映像が
得られるようにする。【構成】プロジェクター１から映像を入射されるフロ
ントスクリーン２の面に、全体に微細な間隔で一様に、
微細な非球面状の凹面６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映像を投射するビデオ
プロジェクター等の映像投射装置の投射前面に設置し
て、その反射光を見るフロントスクリーンの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のビデオプロジェクター用
のフロントスクリーンとしては、白色塩化ビニール等を
使用したホワイトマット、アルミ粉末をコーティングし
たシルバースクリーン、貝殻等のパールエッセンスをコ
ーティングしたパールスクリーン、ガラスビーズをスク
リーン生地表面に均一に散りばめたビーズスクリーンが
ある。

【０００３】これらのフロントスクリーンが、映像を映
し出すための必要条件としては、１．映写環境として、或る程度の明るさのある所でも、
映像が明るく見えるための光の反射性能を表すゲインが
高いこと。２．映像を見る場所（以下、視点と称する）のフロント
スクリーンに対する目の角度（以下、視角と称する）
によって、ゲインの減少が少ないこと。が上げられる。

【０００４】前記の各フロントスクリーンの視角による
ゲインは、そのメーカーによって相違はするものの、そ
の例を次に示す。ホワイトシルバーパールビーズマットスクリーンスクリーンスクリーン０° ０．９３．３８２．８５２．４８１０° ０．８８２．７２．４１．７６２０° ０．８６１．５１．３５１．１９３０° ０．８４０．７８０．８４０．９１４０° ０．８２０．４４０．６０．７９

【０００５】以上の数値から見ると、シルバースクリー
ンは反射率が高く、ゲインはメーカーにより異なるもの
の、視角が０°では３．３８と高いが、視角が４０°離
れた角度では０．４４と低いため、視角がスクリーンの
中心からずれてしまうと、急激に映像が暗くなってしま
う欠点がある。

【０００６】これを改善すべく、開発されたパールスク
リーンは、視角が０°ではゲインが２．８５とシルバー
スクリーンに比してやや低いものの、４０°離れた位置
でもゲイン０．６を維持している。又、ホワイトマット
は、入射した光を４方に拡散して反射するので、視角が
０°のゲイン０．９に対し、４０°の位置でも０．８２
と高いが、反射率が前記のように低いので、何処から見
ても映像が暗くなってしまい、余程の暗い場所でないと
実用には耐えない欠点がある。

【０００７】更に、ビーズスクリーンはこれらの欠点を
解消すべく、屈折率ｎの異なるガラスビーズを混合する
等の手段を採用して、入射した光を４方に拡散するにも
係わらず、反射率も高めようとするもので、視角０°で
のゲイン２．４８と前記のパールスクリーンよりもやや
劣るものの、４０°離れた位置でも０．７９と改善する
ものである。

【０００８】これらのフロントスクリーンの内、ホワイ
トマット、シルバースクリーン、パールスクリーンは、
図７に示すように、プロジェクター１からの入射光に対
して、反射はスクリーン２の垂直面と入射光のなす角度
αと同角度βを主たる光軸として出射する。

【０００９】しかし、この場合でもスクリーン面は完全
な鏡面ではないので、スクリーンの種類により、各方向
への反射率が異なるので、光軸から外れた角度に対して
も、前表に示したような割合をもって拡散される。一
方、ビーズスクリーンは、図８に示すように、ガラスビ
ーズ３に入射した光は、球状の半面に設けた反射膜４で
反射されて、図９に示すような光が入射側に戻される回
帰性となる。

【００１０】この反射膜で反射される光の各方向に対す
る分散の割合は、ガラスビーズ３を形成するガラスの光
の屈折率によって変化するので、屈折率の異なるガラス
ビーズを、その得ようとする特性に応じて、所要の割合
でブレンドする。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、シルバースク
リーン、パールスクリーンのようなプロジェクター１か
らの入射角αと同角度βで反射するフロントスクリーン
では、前表から明らかなように、指向性が強いため、反
射された光を視点５に向けて有効に配向できず、全体の
映像の均一な明るさを維持することが困難なこととな
る。

【００１２】更に、ビーズスクリーンでは、図９に示す
ように、プロジェクター１を天井吊りとして、フロント
スクリーン２の上端に直交する線の延長上に設置したよ
うな場合には、その回帰性のために、光はプロジェクタ
ー１側に戻ってしまい、視点５に光を集めて、明るい映
像とすることが困難となる。

【００１３】そして、何れの方式の場合でも、視点５の
位置によっては、フロントスクリーン２の端の部分で
は、ゲインが得られなくなったり、ゲイン差が酷くなっ
たりして、映像が見難くなる問題を生ずることもある。
又、一方では、家庭内の暗さを劇場のように暗くするこ
とはできないため、フロントスクリーンとして映像のコ
ントラストを高めなければならず、フロントスクリーン
のゲインは、高いことが要求される。

【００１４】本発明は、従来のフロントスクリーンの前
述の欠点を解消し、プロジェクターの設置場所が特定さ
れず、全体がほぼ均一で、且つ明るい映像が得ることが
できるフロントスクリーンを提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の目的を
達成するためのフロントスクリーンの手段を要旨とする
もので、スクリーンのプロジェクション装置からの投射
面側に、全面に対して一様で、且つ微細に分布された微
細な非球面状の凹面を設けることにより、その目的は達
成される。

【００１６】また、このフロントスクリーンは、スクリ
ーンのプロジェクターからの投射面側を複数に分割され
た面として、各分割された面には、各面毎に、全面に対
して一様で微細に分布され、且つ曲面が相違する微細な
非球面状の凹面を設け、或いはスクリーンのプロジェク
ターからの投射面側を、水平と垂直の線が交わる矩形、
該矩形を囲繞するコ字状の複数に分割された面とし、各
分割された面には、各面毎に、全面に対して一様で微細
に分布され、且つ曲面が相違する微細な非球面状の凹面
を設けることが、一層望ましいものである。

【００１７】

【作用】本発明のフロントスクリーンは、フロントスク
リーンのプロジェクターから映像を投射される面に、微
細な非球面状の凹面を設けることで、入射光の反射方向
を視点方向に向け、視点でのゲインを高め、明るい映像
が得られるようにするものである。

【００１８】又、フロントスクリーンのプロジェクター
から映像を投射される面を複数の分割された面として、
その各面毎に設けられる非球面状の凹面の曲面を変え
て、各面毎の入射光の反射方向を視点方向に向け、各分
割面毎のゲインを高めるものである。

【００１９】

【実施例】次に、本発明の第１の実施例を、図１、図２
について説明する。図１において、１はプロジェクタ
ー、２はこのプロジェクター１からの投射を受けて、映
像を映し出すフロントスクリーン、５はこの映像を見る
視点を示している。

【００２０】このフロントスクリーン２のプロジェクタ
ー１からの映像の入射面側には、図２に示すような非球
面状、例えば放物面、或いは楕円面に近似した微細な凹
面６が、微細な間隔で、全面に対し、一様に設けられて
いる。この凹面６に入射した光線は、図２のように、入
射点の面に直交する線と入射角γと同角度のδで凹面６
により反射され、その反復で凹面６から出射する時は、
最初の入射角γとは異なった出射角θで出射するように
なる。

【００２１】従って、この出射角θが、視点５に向かう
ような角度になるように、凹面６の曲面を設定すれば、
フロントスクリーン２の映像の主たる反射方向を、視点
５の方向に向けることができる。そのため、視点５の近
傍に反射光が向くので、この方向で最大のゲインが得ら
れ、明るい画面とすることができ、周囲環境として或る
程度の明るさがあっても、鮮明な映像が得られるもので
ある。

【００２２】次に、本発明の第２の実施例を、図３につ
いて説明する。この実施例においては、前実施例のフロ
ントスクリーン２の微細な凹面６の前面に、拡散性を有
する薄膜７を設け、この薄膜７を入射光、出射光が通過
する際、この薄膜７の拡散性によって光の拡散を行い、
フロントスクリーン２の反射が平行性、或いは拡散性が
少ない場合に生ずる中心と端とのゲイン差を補い、フロ
ントスクリーン２全体のゲイン差による明暗の差を減少
するようにしたものである。

【００２３】図４は、凹面６の曲面を放物面、或いは楕
円面の一部とした実施例で、この場合には、この曲面に
入射した入射光は、その入射角の如何に係わらず、放物
面、楕円面の焦点方向に出射するので、フロントスクリ
ーン２と直角な方向と平行なものとし、視点５をフロン
トスクリーン２の上下幅以内とすることに対応させたも
のである。

【００２４】更に、図５は第４の実施例のフロントスク
リーン２の正面図で、この実施例では、フロントスクリ
ーン２を縦方向の３つの分割された面２ａ，２ｂ，２ｃ
とし、各分割された面毎に、凹面６の曲面を変えるもの
である。即ち、例えば視点５がフロントスクリーン２の
上下の中心付近にある場合、分割された中央の面２ｂで
は、凹面６の曲面を、放物面、又は楕円面とし、この面
２ｂでの反射方向をフロントスクリーン２の上下の中心
に位置した視点５の方向に向ける。

【００２５】すると、中央の面２ｂでは、そのフロント
スクリーン２で得られる最高のゲインとすることがで
き、この面２ｂは明るい画面となる。そして、上側の面
２ａでは、凹面６の曲面を、放物面、楕円面に近似して
いるが、出射角がやや下向きとなるように、又下側の面
２ｃでも同様にして、出射角がやや上向きとなるように
する。

【００２６】すると、上下の面２ａ，２ｃでも視点５に
向かう反射光となるので、上下両面２ａ，２ｃでも、中
央の面２ｂと同じゲインが得られ、上下でのゲイン差に
よる画面の明るさの差を生じることがない。

【００２７】図６は、第５の実施例を示すフロントスク
リーン２の正面図で、前第４の実施例の縦方向の分割
に、上下の分割線を加えることにより、矩形の分割され
た面２ｄ、該面２ｄを３辺で囲繞するコ字状の面２ｅ、
該面２ｅを３辺で囲繞するコ字状の面２ｆとに分割す
る。

【００２８】そして、前第４の実施例と同様にして、各
面２ｄ，２ｅ，２ｆの反射方向を視点５に向けるように
すれば、これらの面の中心でのゲインをほぼ最高に高め
ることが可能となり、そのフロントスクリーン２で得ら
れる最高の明るさで、且つゲイン差のないことによる、
明暗のさの少ない映像とすることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は叙上のように、フロントスクリ
ーンの入射光面に、全体に一様で、微細な間隔で設けた
微細な非球面状の凹面により、入射角と異なった方向に
反射させることができる。

【００３０】そのため、プロジェクターの設置位置が、
視点から上下に離れた位置であっても、凹面の曲面を変
えて、フロントスクリーンへの入射角とは異なった視点
に向けることができ、視点での最大ゲインを得られるも
のである。

【００３１】従って、そのフロントスクリーンの持つ最
大のゲインが視点で得られ、明るい画面とすることが可
能で、コントラストの高い見易い映像が得られ、周囲環
境も、それ程暗くする必要がなくなる。更に、プロジェ
クターの設置場所も天井吊り等、任意の場所とすること
もできる。

【００３２】更に、フロントスクリーンを複数の分割さ
れた面とし、各面毎にその反射方向が視点に向かうよう
にすれば、画面中央と端との光の拡散の不足に起因する
ゲイン差で生ずる明暗差を、分割された面間で、ほぼ同
一のゲインとすることで、このような明暗差を生じさせ
ないようにすることができる等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のフロントスクリーンを
使用した際の、映写時を示す側面図である。

【図２】同上のフロントスクリーンの一部の拡大断面図
である。

【図３】同上のフロントスクリーンの表面上に拡散性の
薄膜を設けた場合の拡大断面図である。

【図４】図２の凹面を放物面、楕円面とした場合の入射
光と出射光の角度の関係を示す拡大断面図である。

【図５】本発明の第４の実施例のフロントスクリーンの
正面図である。

【図６】本発明の第５の実施例のフロントスクリーンの
正面図である。図である。

【図７】従来の入射角と出射角が等しいスクリーンを使
用した場合の側面図である。

【図８】ガラスビーズの入射光に対する説明図である。

【図９】従来のビーズスクリーンを使用した場合の側面
図である。

【符号の説明】

１プロジェクター２フロントスクリーン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ分割された面３ガラスビーズ５視点６凹面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーンのプロジェクターからの投射面
側に、全面に対して一様で、且つ微細に分布された微細
な非球面状の凹面を設けたことを特徴とするフロントス
クリーン。
【請求項２】スクリーンのプロジェクターからの投射面
側を複数に分割された面として、各分割された面には、
各面毎に、全面に対して一様で微細に分布され、且つ曲
面が相違する微細な非球面状の凹面を設けたことを特徴
とするフロントスクリーン。
【請求項３】スクリーンのプロジェクターからの投射面
側を、水平と垂直の線が交わる矩形、該矩形を囲繞する
コ字状の複数に分割された面とし、各分割された面に
は、各面毎に、全面に対して一様で微細に分布され、且
つ曲面が相違する微細な非球面状の凹面を設けたことを
特徴とするフロントスクリーン。