JPS5833538B2 - 映写スクリ−ン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透過法による巨視像再生及び微視像再生におけ
る厳しい要求条件に合った光学用映写スクリーンに関す
る。

本発明は科学機器、特に結像によって描出された情報を
高精度で分析する機器の製造において広く適用しうる。

映写スクリーンは、普通、表面の機械加工又は適宜な表
面形状付与によって透過光を散乱するようにされた平面
的光学素子から成る。

その体積全体に散乱粒子を埋封することによって光散乱
性となった映写スクリーンも周知である。

映写スクリーンの性能にとって大きな意味を持つのは、
散乱能の他、散乱光収率の高さく以下透過率と呼ぶ）と
結像細部の解像力の高さである。

これらの条件は周知の映写スクリーンによってすでにか
なり実現しうるのであるが、映写結像は粒状構造及びち
らつき現象又はきらめき現象を免れえないという本質的
欠点を有する。

このちらつき効果は、特に映写結像を長時間目視観察す
る場合生理的不快感となって現われる他、結像細部の識
別可能性を損なう。

これは映写スクリーンを通過する光が、散乱の他、散乱
性構造要素表面で屈折反射することによって惹き起こさ
れる。

このちらつき現象又はきらめき現象を防ぎ、粒状構造を
防ぐため、２つの直線表面接触した散乱媒質又は僅かの
空隙を有して対向した散乱媒質から成り、該媒質がゆっ
くりと相対回転又は並進するようになった映写スクリー
ン配置が公知である（英国特許明細書第５９２８１５号
）。

この配置の不利は透過率が劣化することである。

運動過程により配置全体の振動が避けえないので、解像
力も低下する。

これらの欠点を防ぐため２つの光散乱性平面媒質を電磁
励起によって相対振動運動又は直線運動させるようにな
った映写装置が先行技術に属する（オーストリア特許明
細書第１９５６６６号、米国特許明細書第４１４３９４
３号）。

装置支出が比較的高いことを別としてもこの配置の主な
欠点はちらつき現象又はきらめき現象を完全には防ぎえ
ない点に見ることができる。

つまり、その都度の振動振幅に依存して、映写結像の区
分化を惹き′起こす共鳴状態が生じ、該区分内にちらつ
き又はきらめき現象や粒状構造が依然として存在し、解
像力も低下したままである。

共鳴状態によって映写スクリーン配置に結像の分析を損
なう振動現象も現われうる。

先行技術により、散乱能の異なる２枚の散乱板を使用し
、低散乱性の板のみを可動とし、比較的低い速度又は振
幅で運動させることも公知である（ドイツ特許公開明細
書第 １９４５４８６号、第２１３８３４０号）。

ちらつき効果、きらめき効果はこの方法で著しく排除さ
れ、配置全体の共鳴・振動現象も防がれるのであるが、
この種の映写スクリーンは透過性が不十分で、解像力が
まだ低すぎる。

散乱粒子と空気との混合物を散乱板の後ろで吹き通すよ
うにした映写スクリーン配置も公知である（米国特許明
細書第２９０６１６９号）。

装置支出が高いことを別としてもこの配置では結像によ
り描出した情報を科学的に分析する意味で広い像面にわ
たって光学効果を均一化することは意図されておらずま
た可能でもない。

さらにこの種の配置は高い解像力を求めるのに適してお
らず、透過性も不十分である。

最後に、その配置の点で大型液晶セルに相当するリアグ
ロジエクションシステムが公知の先行技術に属する（ド
イツ特許公開明細書第 ２１３８１１８号）。

電界印加によって、ちらつき又はきらめき効果を事実上
除去し無粒状性結像を生成することが可能である。

だがこの種のシステムは寿命が限られているのが本質的
に不利であり、その他その機能信頼性は温度に強く依存
しており、著しい装置支出が必要となる。

２０本／關と記載された解像力は顕微鏡条件にとって十
分でない。

公知の技術的解決法はすべて、他の解像力、透過率等の
本質的光学特性に悪影響を及ぼすことなくちらつき又は
きらめき現象及び粒状構造を効果的に除去することがで
きない欠点を共通して有する。

本発明の目的は先行技術の欠点、不利を防いだ光学用映
写スクリーンにある。

特に、映写結像の再生分析を最高の質と細部にわたる正
確さで保障し、長時間観察しても支障がない映写スクリ
ーンを提供せねばならない。

本発明の課題は、相互に可動する散乱能の異なる二つの
散乱媒質から成り、無粒状でちらつき又はきらめきのな
い映写結像の再生を可能にすると同時に解像力及び透過
性を改善する光学用映写スクリーンを提供することであ
る。

本発明による目的・課題解決法の特徴は、２つの固体無
機媒質又は有機媒質と該媒質間にあって散乱作用を有す
るかあるいは有しない液体とが相対可動式に配設され、
前記媒質の一方又は両方が片面の表面粗さ４．５ないし
１７μ流によって光散乱性であり、固体媒質間の距離が
０．００４ないし０．５ｍｍであり、固体媒質の屈折率
と液体の屈折率との差がＪ ｎ ’ｊ ＝ Ｏ−１８０
ないし０．３５０である点にある。

更に、２つの光散乱性固体媒質が中間室を取り囲み、該
中間室に非散乱性液体が満たしてあり、観察者、とは反
対側の固体媒質が可動配設しである点も本発明の特徴に
属する。

本発明による解決法の更に別の有利な実施態様では、観
察者に面した側の光散乱性第１固体媒質と非散乱性第２
固体媒質とが両方とも固定配設されて中間室を取り囲み
、粒度１ないし１０μｍの散乱性無機固体粒子又は有機
固体粒子を含んだ液体が前記中間室を貫流する。

本発明による解決法により映写スクリーンに使用する固
体媒質はガラス板から成る。

だが光学用として通常使用される例えばポリメタクリル
酸エステル、ポリアクリル酸エステル、異性フタル酸系
ポリエステル、ポリカーボネート、ポリジエチレングリ
コール・ビス・アリルカーボネート等々の有機重合体又
はその共重合体から成る板を使用しても同じ成果が得ら
れる。

固体媒質間の中間室に充填する液体としては例えば水、
アルコール、グリコールエーテル、エステル、ハロゲン
化炭化水素又はそれらの混合物を使用するのが有利であ
る。

この液体に光散乱性を付与するため固体材料として例え
ば高分散珪酸、ポリエチレン粉末、ポリビニルアルコー
ル粉末等々が使用される。

本発明による映写スクリーンによって、映写結像を解像
力最低２５本／關、透過率最低８０％で無粒状、ちらつ
き・きらめきなしに再生することが可能となり、瞳破壊
も生じない。

これによって、像を長時間観察する場合でも、否定的な
生理的随伴現象を生じることな（映写結像の高精度で細
部にわたって正確な分析が可能となる。

本発明を以下実施例に基づいて説明する。

実施例 １（第１図） ２枚のそれぞれ片面を平均表面粗さ７．４μ扉に研削し
た屈折率ｎ ２．ｉ’ ＝ １．７２８のガラス板１，
２を、粗面３，４が対向し且つ両者間に幅０．００４間
の中間室５が残るように互いに平行に配設した。

観察者Ｂの目視方向６に面したガラス板１は縁枠７内に
固定配設しである。

光入射方向８に面したガラス板２は縁枠９で握持されて
おり、該縁枠は概略図示した可動装置１０に結合され台
板１１で弾性支承している。

両縁枠７，９は映写スクリーン全体配置の周囲で蛇腹形
式の弾性パツキンによって互いに結合されている。

これによって中間室５は全面が密閉され、散乱作用を有
しない液体１３、この場合屈折率ｎ 智＝ １．４０８
のエチレングリコールモノエチルエーテルから成る液体
カ中間室に満たしである。

これによってガラス板１゜２の表面３，４と充填液体と
の間に４ ｎ ２Ｘ −〇、 ３２０の屈折率の差が生
じる。

概略図示した可動装置１０によって、入射光８に面した
板２は０．５ないし２．０ｃｒｆＬ−８−１の速度で振
幅１０朋の偏心回転運動にされる。

蛇腹状パツキン１２によって固定板１に運動振動が伝わ
らないようにしである。

このように構成し駆動する映写スクリーンに投影した結
像は透過率８６％、解像力２９本／朋で無粒状、ちらつ
き又はきらめきなしである。

実施例 ２（第１図） 映写スクリーンの配置は第１図実施例１で述べたものと
同じである。

両ガラス板はやはり屈折率がｎ 育＝ Ｌ ７２８であ
るが、それぞれ片面を４．９μ扉の平均表面粗さに研削
した。

板間の液体として屈折率ｎ ２３＝ １．３８５、層厚
０．０２ ｍｍ（Ｄ ｎ−プロパツールを使用した。

ガラス表面の屈折率とｎ−プロパノールの屈折率との差
はＡ ｎ 智−０，３４３である。

やはり実施例１で述べた運動比によって、透過率８７％
、解像力３３本／關で無粒状且つちらつき又はきらめき
のない像を投影することが可能である。

実施例 ３（第１図） 実施例１で述べ第１図に図示したのと同様に映写スクリ
ーン配置を構成し駆動した。

画板は屈折率ｎ Ｔ ＝ １．５８５のポリカーボネー
トから成り、それぞれ片面の表面粗さは７．４μｍであ
る。

この板を０．０５１ｍの相互間隔で配設し、画板間の中
間室に水（ｎ 賃＝１．３３５ ）を満たした。

ポリカーボネート板の屈折率と水の屈折率との差はＡｎ
Ｔ＝０．２５０である。

本発明による映写スクリーンのこの実施によって投影し
た像は透過率８５％、解像力２７本／ｍｖｔ。

無粒状でちらつき又はきらめきがなかった。

実施例 ４（第２図） 片面を平均表面粗さ１６．８μＵに研削して散乱性とし
た屈折率ｎＦ １．５２２のガラス板２１と、両面とも
平滑で同じ屈折率を有する非散乱性第２ガラス板を、画
板間に幅０．５ ｍｍの中間室２３が残るよう互いに平
行に固定配設した。

散乱性ガラス板２１は観察者Ｂの目視方向に面した側に
配設し、両面とも平滑な非散乱性ガラス板２２は光入射
方向２５に面して配設した。

中間室２３は流れ方向２７に液体２６が流れる。

この液体は、この場合、火炎加水分解で製造した二次粒
度ないし７μ扉の高分散二酸化珪素を散乱性固体粒子２
８として０．８重量％含有した水から成る。

ガラス板２１はその散乱性粗面２９が中間室２３に境接
し、中間室を流過する液体２６及びその懸濁固体粒子２
８に直接接触するよう配設した。

映写スクリーンはシール材３０によって縁枠３１で握持
され、該縁枠は散乱性懸濁液２６／２８用供給排出管３
２を備えている。

この場合ガラス板２１．２２表面の屈折率と液体２６と
して働く水の屈折率との差は４ ｎ ２．ｉ） ＝０．
１８７である。

図示省略したポンプによってポンプ出力３０１／時で液
体を循環させた。

この映写スクリーンに投影した結像は透過率８２％、解
像力３３本／醒、無粒状でちらつき又はきらめきなしに
再生される。

実施例 ５（第２図） 映写スクリーンの配置は第２図実施例４で説明したもの
と同じものである。

ガラス板は屈折率がｎ ”３ ＝ １．７２８であり、
観察者に面した板の内面を７．４μ汎の平均粗さに研削
した。

平均粒度８μ扉のポリエチレン粉末を１．６重量％分散
させた屈折率ｎ ”Ａ−１，４０８のエチレングリコー
ルモノエチルエステル９８６４重量％を循環液体とｔ、
−Ｃ使用した。

ガラス表面の屈折率と液体の屈折率との差はＪ ｎ”ｊ
＝ ０．３２０である。

液体層の厚さは実施例４と同様０．５ ｍｍであった。

液体はやはりポンプによってポンプ出力３０１／時で循
環させた。

投影した結像は透過率８２％、解像力３０本／朋、無粒
状でちらつき又はきらめきなしであった。

実施例 ６（第２図） 第２図実施例４で説明したように屈折率ｎ２０ ＝１．
６２４のガラス板２枚を０．５ ｍｍの相互距離で配設
した。

観察者に面した板はその内面が９．４μ扉の平均粗さに
研削しである。

循環液体はテトラクロル炭素と酢酸エチルとを体積比４
：１で混合した屈折率ｎ ２ａ’−１，３９２の混合物
９８．７重量％から成り、平均粒度５μ扉のポリビニル
アルコール粉末１．３重量％が分散しである。

この場合ガラス表面の屈折率と液体の屈折率との差は４
ｎ Ｖ −〇、２３２である。

液体はこの場合もポンプによってポンプ出力３０１７時
で循環させた。

この映写スクリーンで再生した結像は透過率８０％、解
像力３０本／ｍｒｔｔ、無粒状でちらつき又はきらめき
なしである。

【図面の簡単な説明】

第１図は非散乱性液体が充填された中間室を取り囲む２
つの光散乱性固体媒質から成る映写スクリーン横断面図
であり、観察者とは反対側の固体媒質は可動配設しであ
る。 第２図は観察者に面した側の光散乱性固体媒質と観察者
に背面した側の非散乱性第２固体媒質とから成る映写ス
クリーン横断面図であり、両固体媒質は固定配設されて
中間室を取り囲み、散乱性固体粒子を含有した液体が中
間室を貫流する。 １．２・・・・・・散乱媒質、３，４・・・・・・表面
、５・・・・・・中間室、１０・・・・・・可動装置、
１３．−０．−１液体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に可動する散乱能の異なる二つの散乱媒質から
   成る光学用映写スクリーンにおいて、二つの固体無機媒
   質又は有機媒質と該媒質間に配置した液体とが相対可動
   式に配設され、前記媒質の一方又は両方が片面の表面粗
   さ４．５ないし１７μ扉によって光散乱性であり、固体
   媒質間の距離が０．００４ないし０．５ ｍｍであり、
   固体媒質の屈折率と液体の屈折率との差がＪｎ冒＝０．
   １８０ないし０．３５０であることを特徴とする映写ス
   クリーン。 ２ 二つの光散乱性固体媒質が中間室を取り囲み、該中
   間室に非散乱性液体が満たしてあり、観察者に対し反対
   側の固体媒質が可動配設しであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の映写スクリーン。 ３ 観察者に面した側の光散乱性第１固体媒質と非散乱
   性第２個体媒質とが両方とも固定配設されて中間室を取
   り囲み、粒度１ないし１０μ扉の散乱性無機固体粒子又
   は有機固体粒子を含んだ液体が前記中間室を貫通するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の映写スク
   リーン。