JPS62501584A - 映写スクリ−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】 発明の名称 映写スクリーン 発明の背景 この発明は、光学像を投影する映写スクリーン、特にマトリックス状に配設され た光学ユニットセルにより形成された映写スクリーンに関する。

もし、周囲光が、射出された光よりも明るい場合には、映写スクリニンに写され る像を観覧者が認識するのは難しいような、不鮮明でコントラストのない、不充 分な光となる。

しかし、射出された光が、映写スクリーン上の離れた複数の場所に集束させるこ とが可能であれば、比較的明るい周囲光のもとでも、映写機により射出された光 の明るさを、コントラストのある像を投影できるのに充分なレベルに維持するこ とが可能である。このような所望の光の集束を果たすために、別々のレンズとし ての機能を果たす光学ユニットセルをマトリックス状に配設し、光拡散物質を含 むセル表面の異なる場所に光を集束する映写スクリーンを提案した。マトリック ス状に組合わされたセルの表面は、本出願人による米国特許３，７０４．０５５ 号のような映写スクリーンの像映写面を形成するように、相互に作用する。この 特許に開示された各ユニットセルは、光拡散物質を介して、光をレンズ面に反射 する凹面鏡から、所定距離離間した光集束レンズを有する。

前記レンズの焦点は、前記レンズ面と凹面鏡との中間に来るように、設定されて いる。そして、凹面鏡の周囲は不透明物質で形成された面により囲まれている。

かくして、凹面鏡の特性を果たす軸付近の凹面と、不透明物質がコーテングされ た周囲平面とからなる複合面が形成されている。

上述したような光学ユニットセルを形成するためには、複雑な装置と、ハイレベ ルの熟練とが必要である。従って、このような光学ユニットセルの製造は、この 特許のような効果を得ることのできない既知の映写スクリーンに比較して、コス ト的に満足できるものではない。

従って、光学ユニットセルを備えた既知の映写スクリーンよりも、低コストで製 造することの可能な、光学ユニットセルを備えた映写スクリーンを開発すること が望まれている。

また、不透明物質で形成された周囲表面と同様の特徴を有する反射鏡を具備し、 かくして、鏡面と、これを囲む不透明面とからなる複合面を必要としない、光学 ユニットセルを備えた映写スクリーンを開発することが望まれている。

発明の開示 本発明の目的は、新規な映写スクリーン、マトリックス状に配設された光学ユニ ットセルを備えた新規な映写スクリーン、映写スクリーン用の新規な光学ユニッ トセル、反射鏡並びにこれを囲む面を備えた新規な光学ユニットセル及びレンズ 面と反射鏡がレンズ面の焦点距離よりも短い距離だけ離間した新規な光学ユニッ トセルを提供することである。

本発明の他の目的並びに態様は部分的には以下の通りである。

各光学ユニットセルは光透過物質で形成された細長い本体を具備し、この本体は 凸レンズ面として形成された一端と、所定の球面として形成された他端とを有す る。これら凸レンズ面と球面とは共通の光軸を有する。前記凸レンズ面の光軸の 所には光拡散物質が設けられ、また前記球面の光軸のところには光反射物質が設 けられ、前記反射物質は光を凸レンズ面方向に反射する反射面を形成している。

前記凸レンズ面と反射物質との間の光軸距離は前記凸レンズ面の焦点距離よりも 短く、かくして凸レンズ面を通る光は前記反射物質を越えた焦点で集束・する。

かくして、光反射物質は、凸レンズ面に設けられた拡散物質方向に光を反射する 。

前記光ユニツトセルの細長い本体は、前記凸レンズ面から球面に向かって突出し た少なくとも１対の互いに対向する平面を有し、行並びに列方向に光学ユニット セルが互いに隣接してマトリックス状に配設され、スクリーン面を形成している 。

上記のような構成により、光は各光学ユニットセルのレンズ面を通り、像を見る ための、レンズ面の軸付近に設けられた拡散物質へと反射される。前記反射面並 びにこれを囲む面は、単一の切削操作（マシーンニング）で形成され得る単一の 球面として形成されるのと同様の面持性を有する。

従って、本発明は、以下に説明するような構成を有し、発明の範囲は請求範囲で 示されている。

図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施例を示す添付図面において、第１図は従来の光学ユニット セルの概略図；第２図は本発明の映写スクリーンに使用されている光学ユニット セルの概略図； 第３図は同斜視図； そして第４図は映写スクリーンを形成する光学ユニットセルの一部の斜視図であ る。

発明の実施例 本発明の実施例に係わる映写スクリーンは第４図中、符号１０で示されている。

映写スクリーン１０は互いに並べられ、スクリーンの映写面１４を形成した多数 の光学ユニットセル１２を具備する。

各光学ユニットセル１２（第３図並びに第４図）は、好ましくは透明の光透過物 質で形成されるけれども、既知の方法により形成される。また、このユニットセ ル１２は、一端に形成された球面凸レンズ面１８並びに他端に形成された球面２ ０°とを備えた、細長い本体１６を具備する。この球面２０は凹面であることが 好ましい。前記レンズ面１８並びに球面２０は所定の曲率半径を有する。

球面２０の主軸と一致した、レンズ面１８の主軸（光軸）は、符号２２で示され ている。レンズ面の最大曲率は球面２０の最大曲率とほぼ等しい。かくして、図 示されていないが、主軸２２に直交する平面上へのレンズ面１８の投影は、同平 面上への球面２０の投影とほぼ同じように広がる。

レンズ面１８と球面２０との間の距離は、レンズ面１８の周縁の集束が球面を越 えた主軸２２上に来るように設定されている。

はぼ球面の光拡散領域２６が主軸２２の所のレンズ面１８上に設けられている。

この領域２６の拡散特性は、艶消し、ける等の既知の方法により得ることができ る。

前述したのと同様のほぼ球面の反射領域２８が主軸２２の所の球面２０上に設け られている。この反射領域２８は、球面２０の内側に設けられた銀やアルミニュ ムのような反射物質に尖り形成されている。かくして、反射領域２８はレンズ面 １８方向に突出した凹反射面を構成している。この反射領域２８を囲む球面２０ の残りの部分は、艶消しの黒ペイントのような不透明な光吸収物質によりコーテ ングされている。

ユニットセル１２の本体１６は断面矩形に形成され、かくして互いに対向する面 ３２．３４は互いに平行で１、かつ互いに対向する面３６．３８にほぼ垂直とな っている。好ましくは、４つの面３２．３４，３６．３８はレンズ１８から球面 ２０へと延出し、艶消しの黒ペイントのような不透明の光吸収物質により被覆さ れている。

第２図に示すように、主軸２２にほぼ平行な光線４０．　′４２は、レンズ面１ ８により、反射面２８を越えた焦点２４に集束される。これら光線４０．４２は 、焦点２４に達する前に、レンズ面１８の拡散部分２６方向に反射面２８により 反射される。レンズ面１８と球面２０の曲率半径は、反射面２８で反射された光 線が主軸２２とほぼ平行になって拡散領域２６に入射するように設定されてい為 。

焦点２４から離れて集束されるような方向でレンズ面２８に入射する光線は、球 面の不透明部分に入射し、球面２０の所の不透明物質により吸収される。同様に 、側面３２．３４゜３６．３８方向に集束される光線（図示せず）は、各側面に コーテングされている不透明の光吸収物質により吸収される。

かくして、光学ユニットセル１２はレンズ面１８への周囲光の反射を防止し、拡 散領域２６を介する映写８！（図示せず）からの射出光の反射を大きくする。

映写面１４は、第４図に示すように、縦と横とに並べられて配設された光学ユニ ットセルに対応する多数のレンズにより構成され・でいるので、映写スクリーン １０は拡散領域２６を介する映写機からの最適な反射を与え、レンズ面１８のい かなる箇所をも通る周囲光の反射を最小にする。

本発明の効果は、第１図に示し、米国特許３，７０４．０５５号に開示された従 来の光学ユニットセル５０と比較して明らかであろう。このセル５０は、一端に 形成された凸球面のレンズ面５４と他端に形成された非球面５６とを備えた細長 い本体５２を具備する。凹面鏡５８が、レンズ面５４の主軸５９が鏡５８の頂点 を通り、またレンズ面５４の焦点６２が鏡５８の焦点と一致するように、面５６ に形成されている。

面５６は凹面ではなく、また鏡５８は凹面であるため、凹面１１５８を備えた構 造において表面５６を形成するのには、複雑な製造操作を必要とする。さらに、 レンズ面５４の焦点に対して鏡５８の焦点をアラインメントさせることは、光学 ユニットセル５０にとって極めて精巧な製造誤差を必要とする。

本発明の光学ユニットセル１２において、面２０は複合面ではなく、容易に切削 することの可能な簡単な凹面である。さらに、反射領域２８は、光源からの光が 反射される、面２０の部分にのみ、反射物質をメッキすることにより容易に形成 でき、このメッキ作業は既知の光学的方法によりなし得る。さらに、レンズ面１ ８の焦点は反則面２８の焦点と一致させる必要がない。また、ユニットセル１２ により形成された映写スクリーンは、第３図並びに第４図に符号６０で示すよう に、平面構造をなす。もし、所望であれば、反射鏡２８と光拡散物質２６とは、 これらがスクリーン１０を形成するために一緒に配設された後に、ユニットセル に設けることも出来る。

上記観点で、本発明の目的は達成され、また他の効果が得られることが理解され 得よう。

本発明の範囲を外れないで種々の変形を上記構造ににすることが可能であるので 、上記説明もしくは添付図面に開示された全ての事項が説明として解釈され、限 定された意味ではない。

工業的利用 上述したように、スクリーン上にフィルムを置く時に黒いカーテンを必要としな いので、この発明は、ある観覧者が楽しむことができると共に、別の観覧者は、 同時に飛行瀕内で外を見ることができるという２面性の効果を有する。

また、本発明の装置は、野外に設置する宣伝用のスクリーンとしても効果がある 。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．以下の構成からなっている映写スクリーン用の光学ユニットセル。 （ａ）光透過物質で形成された細長い本体。 （ｂ）前記本体は凸レンズ面として形成された一端と、所定の球面として形成さ れた他端とを有し、これら凸レンズ面と球面とは共通の光軸を有し、またこの光 軸に垂直な平面上への凸レンズ面の投影が前記平面上への球面の投影とほぼ共通 に広がるような所定の曲率半径を有する。 （ｃ）前記凸レンズ面の光軸の所に設けられた光拡散物質、ならびに前記球面の 光軸のところに設けられ光を前記凸レンズ面方向に反射する光反射物質からなる 反射面。
2. ２．前記球面は凹球面である特許請求の範囲の第１項に記載の光学ユニットセル 。
3. ３．前記凸レンズ面は第１の焦点距離を有し、前記凸レンズ面と反射物質との間 の光軸距離は前記凸レンズ面の焦点距離よりも短く、かくして凸レンズ面を通る 光は前記反射物質を越えた焦点で集束し、凸レンズ面に設けられた光拡散物質を 介して、焦点に達する前に、反射物質により反射される特許請求の範囲の第２項 に記載の光学ユニットセル。
4. ４．前記球面に設けられた光反射物質の周囲には不透明の光吸収物質が設けられ ている特許請求の範囲の第２項に記載の光学ユニットセル。
5. ５．前記本体は前記凸レンズ面から球面に向かって突出した少なくとも１対の互 いに対向する平面を有し、これら平面上には不透明の光吸収物質が設けられてい る特許請求の範囲の第１項に記載の光学ユニットセル。
6. ６．前記反射物質は前記球面にメッキされている特許請求の範囲の第１項にの記 載の光学ユニットセル。
7. ７．前記光拡散物質の光軸に対する径方向の広がり並びに前記反射物質の光軸に 対する径方向の広がりは、反射物質からの反射光のほとんどが前記拡散物質を通 るように設定されている特許請求の範囲の第３項に記載の光学ユニットセル。
8. ８．以下の構成からなっている映写スクリーン。 （ａ）スクリーンの面を形成するように、互いに並設された多数の光学セルユニ ット。 （ｂ）前記光学ユニットセルは以下の構成からなる。 （ｉ′）光透過物質で形成された細長い本体。 （ｉｉ）前記本体は凸レンズ面として形成された一端と、所定の球面として形成 された他端とを有し、これら凸レンズ面と球面とは共通の光軸を有し、またこの 光軸に垂直な平面上への凸レンズ面の投影が前記平面上への球面の投影とほぼ共 通に広がるような所定の曲率半径を有する。 （ｉｉｉ）前記凸レンズ面の光軸の所に設けられた光拡散物質、前記球面の光軸 のところに設けられ光を前記凸レンズ面方向に反射する光反射物質、並びに前記 球面の所で前記反射物質を取囲んだ不透明物質。 （ｃ）前記光ユニットセルは前記凸レンズ面から球面に向かって突出した少なく とも１対の互いに対向する平面を有し、これら平面上には不透明の光吸収物質が 設けられており、行並びに列方向に光学ユニットセルが互いに隣接して並んでス クリーン面を形成して いる。
9. ９．前記球面は凹球面である特許請求の範囲の第８項に記載の映写スクリーン。
10. １０．前記凸レンズ面と反射物質との間の光軸距離は前記凸レンズ面の焦点距離 よりも短く、かくして凸レンズ面を通る光は前記反射物質を越えた焦点で集束し 、凸レンズ面に設けられた光拡散物質を介して、反射物質により反射される特許 請求の範囲の第９項に記載の映写スクリーン。
11. １１．他端で多数の光学ユニットセルを支持し、レンズ面の拡散物質をほぼ同一 平面上に位置させる平坦な支持面を有する特許請求範囲の第１０項に記載の映写 スクリーン。
12. １２．前記光拡散物質の光軸に対する径方向の広がり並びに前記反射物質の光軸 に対する径方向の広がりは、反射物質からの反射光のほとんどが前記拡散物質を 通るように設定されている特許請求の範囲の第１０項に記載の映写スクリーン。