(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する光が入射される入射面を有するスクリーンであって、
前記入射面は、前記光を反射させる反射領域をそれぞれ有し、前記入射面及び当該入射面の延長面のいずれかの面上の基準点を中心とする略円状の複数の列に沿ってそれぞれ形成される複数の凹面部を有し、
前記複数の列のうち、前記基準点に最も近い列は、前記基準点と前記入射面の中心点とを結ぶ仮想の基準線に沿う方向に長辺を有する楕円軌道に沿って形成されている
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリーンにおいて、
前記入射面上における所定の位置を、前記基準線と、前記基準点及び前記所定の位置を通過する仮想の直線とがなす角度により定義する場合に、前記基準点を中心とする放射方向における前記凹面部のピッチは、前記角度が増大するに従って大きくなる
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスクリーンにおいて、
前記凹面部の列の楕円軌道は、当該列が前記基準点から離れるに従って、前記入射面及び前記入射面の延長面のいずれかの面上で前記基準線に直交する方向に大きくなる
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクリーンにおいて、
前記基準点を中心とする放射方向に隣り合う前記凹面部の列間には、他の凹面部が形成されている
ことを特徴とするスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターから投射された画像（投射光）を正面側に位置する観察者側に反射して、当該画像を表示するスクリーンが知られている。このようなスクリーンとして、画像が下側から斜方投射される正面に、凹状又は凸状の単位形状部が規則的に配列されたスクリーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のスクリーンは、当該単位形状部の表面のうち投射光が入射される部分に反射膜（反射層）が設けられており、これにより、入射された投射光をスクリーンの正面方向（すなわち、観察者側）に反射させる構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９２８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスクリーンでは、単位形状部の表面に、スクリーンへ下方から斜方入射される投射光を、観察者がいるスクリーンの正面方向に適切に反射させる領域（有効反射領域）と、それ以外の領域とを有することになる。このため、当該有効反射領域を多く確保することで、表示される画像の輝度を高めることが望まれる。
【０００５】
本発明は、高輝度化を図ることができるスクリーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスクリーンは、画像を形成する光が入射される入射面を有するスクリーンであって、前記入射面は、前記光を反射させる反射領域をそれぞれ有し、前記入射面及び当該入射面の延長面のいずれかの面上の基準点を中心とする略円状の複数の列に沿ってそれぞれ形成される複数の凹面部を有し、前記複数の列のうち、前記基準点に最も近い列は、前記基準点と前記入射面の中心点とを結ぶ仮想の基準線に沿う方向に長辺を有する楕円軌道に沿って形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、基準点に最も近い列が、仮想の基準線に沿う方向に長辺を有する楕円（縦楕円）軌道に沿って形成されているため、同列における縦楕円の長辺方向の端部（基準線近傍）における凹面部の寸法を小さくできるので、基準点近傍では凹面部を密に配置できる。
【０００８】
また、このような凹面部の列を基準点から設定した場合、スクリーンの隅部では、前述の基準線に直交する方向と凹面部の列の接線との傾斜角が大きくなる。このことから、前述の場合と同様に、当該スクリーンの隅部においても、有効反射領域を確保したまま凹面部の列に沿う方向において隣接する凹面部の寸法を小さくできるので、凹面部を密に配置できる。
従って、入射面全体に凹面部を密に配置することができるので、入射面における有効反射領域を多く確保して投射光をスクリーンの正面側に多く反射できるので、スクリーンの高輝度化を図ることができる。
【０００９】
本発明では、前記入射面上における所定の位置を、前記基準線と、前記基準点及び前記所定の位置を通過する仮想の直線とがなす角度により定義する場合に、前記基準点を中心とする放射方向における前記凹面部のピッチは、前記角度が増大するに従って大きくなることが好ましい。
【００１０】
ここで、スクリーンに投射光が斜方入射された場合に、スクリーンにより反射される範囲を左右方向に広くして観察者の利便性を高めた場合、凹面部の有効反射領域は、スクリーン上のどの位置の凹面部においても横長となる。スクリーンの正面から見た凹面部の平面形状は、前述した角度が増大するに従って傾いてくる。凹面部の平面形状が傾くほど、横長の有効反射領域を確保するには、凹面部の中心位置間を長くすることになる。
これに対し、本発明によれば、角度が増大するに従って放射方向における凹面部のピッチを増大させるため、スクリーンの正面に向けて効率良く投射光を進行させることができる。
【００１１】
本発明では、前記凹面部の列の楕円軌道は、当該列が前記基準点から離れるに従って、前記入射面及び前記入射面の延長面のいずれかの面上で前記基準線に直交する方向に大きくなることが好ましい。
本発明によれば、凹面部の列の楕円軌道が、当該列が基準点から離れるに従って、入射面及び入射面の延長面のいずれかの面上で基準線に直交する方向に大きくなる設定とすることで、前述した角度が増大するに従って凹面部のピッチを大きくする場合と同様、スクリーンの正面に向けて効率良く投射光を進行させることができる。
【００１２】
本発明では、前記基準点を中心とする放射方向に隣り合う前記凹面部の列間には、他の凹面部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、基準点を中心とする放射方向に隣り合う凹面部の列間に、他の凹面部を形成することで、入射面に対する投射光の入射角が小さい場合であっても、基準点から離れた方の凹面部に投射光を入射させることができるので、入射面における有効反射領域を多く確保でき、スクリーンの正面側の必要な範囲全体に投射光が反射され、スクリーンの視野角を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリーンを模式的に示す正面図。
【図２】前記実施形態における入射面の一部を示す拡大図。
【図３】前記実施形態における入射面の一部を示す拡大図。
【図４】前記実施形態における略円の形状の移り変わりを説明するグラフ。
【図５】前記実施形態におけるスクリーンの一部を模式的に示す図。
【図６】比較例におけるスクリーンの一部を模式的に示す図。
【図７】前記実施形態における凹面部の形状を示す図。
【図８】前記比較例における凹面部の形状を示す図。
【図９】前記実施形態における凹面部の形状を示す図。
【図１０】前記比較例における凹面部の形状を示す図。
【図１１】前記実施形態における凹面部の形状を示す図。
【図１２】前記比較例における凹面部の形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔スクリーンの全体構成〕
図１は、本実施形態に係るスクリーン１を模式的に示す正面図である。
本実施形態に係るスクリーン１は、当該スクリーン１の正面側の下方に配置されたプロジェクター（図示略）から斜方入射される画像をスクリーン１の正面側に主に反射して、当該画像を表示するものである。このスクリーン１は、図１に示すように、正面視略矩形状に形成されている。
スクリーン１の正面である入射面１１は、プロジェクターから入射された光（画像を形成する光）を反射させる面であり、この入射面１１には、凹面部２（図２及び図３）が形成されている。
【００１５】
〔凹面部の構成〕
図２及び図３は、入射面１１の一部を示す拡大図である。換言すると、図２及び図３は、凹面部２を正面側から見た斜視図である。具体的に、図２は、図１に示す基準点Ａから近い位置に形成される凹面部２を示し、図３は、当該基準点Ａから遠い位置に形成される凹面部２を示す。なお、基準点Ａは、入射面１１に対する凹面部２の形成位置を決定する際の基準となる点である。本実施形態では、基準点Ａは、図１に示すように、入射面１１の延長面上に設定されている。例えば、この基準点Ａはプロジェクターの設置位置に合わせて設定される。
【００１６】
図２及び図３に示すように、入射面１１には、複数の凹面部２（凹面部２Ａ，２Ｂ）が二次元的に密に形成されている。この凹面部２の表面のうち、プロジェクターからの投射光が入射される位置には、光を反射させる反射層２１（反射領域）が形成されている。凹面部２に形成された反射層２１は、前述したように、プロジェクターからの投写光を、スクリーン１の正面側にいる観察者に向けて反射させる。具体的に、この反射層２１は、凹面部２の表面の有効反射領域（スクリーン１へ下方から斜方入射される投射光を、観察者がいるスクリーン１の正面方向に適切に反射させる領域）に形成される。
反射層２１は、例えば、入射面１１の表面に高反射性の白色塗料をスプレーなどで塗布するか、アルミや銀を斜方から蒸着することにより形成される。なお、凹面部２の表面のうち、反射層２１以外の部分については、黒色に形成するなど、光を吸収する構成とすることで、スクリーン１の上方から斜方入射される蛍光灯の光等の外光の反射を防止できる。
【００１７】
〔凹面部の配置〕
ここで、凹面部２が形成される位置について詳しく説明する。
入射面１１には、図１から図３に示すように、基準点Ａ（図１）を中心とした略円状の複数の列Ｍに沿って、互いに隣接するように凹面部２Ａが形成されている。具体的には、凹面部２Ａは、図２に示すように、当該略円の円周上（各列Ｍの上）に形成されている。また、凹面部２Ａは、基準点Ａを中心とする放射方向Ｄについても、互いに隣接するように形成されている。なお、略円には、「円（真円、正円）」の他にも、「円」を基準として変形させた形状（例えば、「楕円」や「自由曲線」によるもの、並びに、これらの組合せ）も含まれる。更には、「楕円」及び「自由曲線」を構成する曲線（例えば、円弧）と直線との組合せ等も含まれる。
ここで、入射面１１の基準点Ａから遠い位置では、図３に示すように、放射方向Ｄに隣り合う凹面部２Ａの列Ｍ間に、他の凹面部２Ｂが形成されている。すなわち、各列Ｍに沿って凹面部２Ａが形成されており、放射方向Ｄにおける凹面部２Ａ間に、当該列Ｍに沿う他の列Ｍ１に沿って、他の凹面部２Ｂが形成されている。そして、放射方向Ｄに隣り合う一対の凹面部２Ａと凹面部２Ｂとで、放射方向Ｄに沿って長形の凹部を構成している。なお、図３に示す境界部ＢＤは、当該凹部における凹面部２Ａと凹面部２Ｂの境界部分である。
【００１８】
図１に示すように、複数の列Ｍのうち、当該基準点Ａに最も近い列Ｍは、基準点Ａと入射面１１の中心点１１Ａとを結ぶ直線状の仮想の基準線Ｂに沿う方向に長辺を有する縦長の楕円軌道に沿って形成されている。また、複数の列Ｍは、基準点Ａから離れるに従って、基準線Ｂに直交する仮想の直線Ｃに沿う方向の径が次第に大きくなっている。そして、入射面１１における上端側に位置する凹面部２により形成される列Ｍは、当該直線Ｃに沿う方向に長辺を有する横長の楕円軌道に沿って形成されている。なお、本実施形態では、直線Ｃは、スクリーン１の高さ方向の中央を通っており、水平面（図示略）に対して平行となっている。
【００１９】
〔凹面部の列の遷移〕
図４は、略円の形状の移り変わりを説明するグラフである。具体的に、図４の縦軸は、基準点Ａを中心とする入射面１１上における楕円軌道の半径の大きさを示し、横軸は、当該入射面１１上における、基準点Ａと、基準線Ｂ上における列Ｍ（または凹面部２）との距離を示す。図４中、三角印で示すグラフは、楕円軌道のＸ方向の径（半径）を示し、丸印で示すグラフは、楕円軌道のＹ方向の径（半径）を示している。
この図４を参照して、前述した列Ｍによる楕円軌道の径の変化について、以下に詳述する。
【００２０】
略円状の列Ｍは、基準点Ａ（０，０）に近い位置では、短辺よりも長辺の方が、Ｙ方向に長い縦楕円であることがわかる。そして、基準点Ａからの位置が離れるに従って、短辺と長辺の長さの差が縮まり、基準点ＡからのＸ方向及びＹ方向の位置がそれぞれ約５００ｍｍの位置で真円となり、短辺と長辺が入れ替わっていること、すなわち、縦長楕円から横長楕円に切り替わっていることがわかる。つまり、凹面部２の列Ｍの楕円軌道は、当該列Ｍが基準点Ａから離れるに従って、入射面１１上で基準線Ｂに直交する方向に大きくなるように設定されている。
【００２１】
また、凹面部２は、図１に示すように、基準点Ａからの放射方向Ｄに隣接する凹面部２同士のピッチ（以下、単に縦ピッチという。）を、基準点Ａから離れるに従って増大させるように配列されている。具体的には、基準点Ａに近い位置に形成された凹面部２の縦ピッチＰ１よりも、基準点Ａから離れた位置に形成された凹面部２の縦ピッチＰ２の方が大きくなっている。
更に、凹面部２は、入射面１１上の所定位置と基準点Ａとを通過する仮想の直線と、基準線Ｂとがなす角度θが増大するに従って凹面部２の縦ピッチを増大させるように配列されている。具体的には、角度θが小さい位置に形成された凹面部２の縦ピッチＰ１より角度θが大きい位置に形成された凹面部２の縦ピッチＰ３の方が大きくなっている。
【００２２】
また、凹面部２は、列Ｍに沿う方向において隣接する凹面部２同士のピッチ（以下、単に横ピッチという。）を、基準点Ａから離れるに従って増大させるように配列されている。具体的には、基準点Ａに近い位置に形成された凹面部２の横ピッチＱ１よりも、基準点Ａから離れた位置に形成された凹面部２の横ピッチＱ２の方が大きくなっている。
【００２３】
ここで、前述したように、角度θの増大に従って、縦ピッチを増大させると、基準点Ａと凹面部２の中心点とを通る直線と、凹面部２を形成した楕円の円周の接線に対する垂直線との角度にずれが生じる。この角度ずれは、基準点Ａから離れるほど大きく、外側の円周上に配列された凹面部２ほど大きくずれる。これにより、角度θを同一とする点であっても、内側の円周上に配列された凹面部２と外側の円周上に配列された凹面部２とで、有効反射領域の位置がずれることとなる。
しかしながら、このように基準点Ａから離れるに従って、横ピッチを増大させることで、凹面部２同士の重なりを少なくすることができ、凹面部２の端部方向にずれた有効反射領域を確保できる。
【００２４】
また、凹面部２は、角度θが略４５度となる位置に形成された凹面部２の横ピッチが最大となり、角度θが略４５度よりも小さくなるに従って、及び角度θが大きくなるに従って、凹面部２の横ピッチを減少させるように配列されている。具体的には、角度θが略０度や略１８０度となる位置に形成された凹面部２の横ピッチＱ２，Ｑ３よりも、角度θが略４５度となる位置に形成された凹面部２の横ピッチＱ４のほうが大きくなっている。
これによっても、前述した基準点Ａから離れるに従って横ピッチを増大させるのと同様に、ずれが生じる有効反射領域を確保できる。
なお、横ピッチを最大とする角度θは、スクリーン１の大きさやプロジェクターとの位置関係等により変化する場合があり、本実施形態のような略４５度に限られない。
【００２５】
ここで、前述したように、スクリーン１は、基準点Ａに最も近い列Ｍが、基準点Ａと入射面１１の中心点１１Ａとを結ぶ直線状の仮想の基準線Ｂに沿う方向に長辺を有する縦長の楕円軌道に沿って形成されている。
これによって、以下に説明するように、当該列Ｍが真円軌跡に沿って形成されていた場合と比較して、有効反射領域を確保するために必要な凹面部２の形状を小さくできる。
【００２６】
図５は、スクリーン１の一部（基準線Ｂの右側部分）を模式的に示す図であり、図６は、本実施形態との比較例であるスクリーン３１を模式的に示す図である。ここで、この比較例におけるスクリーン３１は、基準点Ａに最も近い列Ｎが真円に沿って形成されている点が、本実施形態のスクリーン１とは相違する。なお、他の構成は、スクリーン１と同様であるため、図６（以降の図も同様）においては、スクリーン１と同一または略同一であり、対応する部分については、同一の符号を付している。
【００２７】
本実施形態では、前述したように、基準点Ａに最も近い縦楕円の列Ｍに沿って凹面部２が配列されている。このため、図５に示すように、基準点Ａから列ＭまでのＸ方向の距離Ｅは、図６に示す比較例における基準点Ａから当該列Ｍに対応する列ＮまでのＸ方向の距離Ｅ１よりも小さくなる。
【００２８】
図７及び図８は、図５及び図６に示す下端部Ｔ１（入射面１１の下端側に位置する列Ｍ，Ｎの右端部）における凹面部２，３２の形状を示す図である。具体的に、図７は、本実施形態の凹面部２の形状を示し、図８は、比較例における凹面部３２の形状を示す。
前述したように、本実施形態における放射方向Ｄにおける凹面部２の長さ寸法Ｅが比較例の長さ寸法Ｅ１よりも小さくなることで、図７に示すように、有効反射領域２２を確保できる凹面部２における放射方向Ｄの長さ寸法Ｆを、図８に示す比較例の長さ寸法Ｆ１よりも小さくできる。
【００２９】
図９及び図１０は、図５及び図６に示す下端部Ｔ２（入射面１１の下端側に位置する列Ｍ，Ｎの上端部）における凹面部２，３２の形状を示す図である。具体的に、図９は、本実施形態の凹面部２の形状を示し、図１０は、比較例における凹面部３２の形状を示す。
前述したように、下端部Ｔ１において本実施形態における長さ寸法Ｆが比較例の長さ寸法Ｆ１よりも小さくなることで、図９に示すように、下端部Ｔ２における凹面部２においても、有効反射領域２２を確保したままで、Ｙ方向の長さ寸法を、図１０に示す比較例と比べて小さく設定することができる。特に、凹面部２の上端から有効反射領域２２までの距離Ｇを、図１０に示す比較例の距離Ｇ１よりも縮めることができる。
【００３０】
図１１及び図１２は、図５及び図６に示す上端部Ｔ３（入射面１１の上隅部分）における凹面部２，３２の形状を示す図である。具体的に、図１１は、本実施形態の凹面部２の形状を示し、図１２は、比較例における凹面部３２の形状を示す。
前述したように、基準点Ａに最も近い縦楕円の列Ｍに沿って凹面部２が配列されているため、本実施形態では、図５に示すように、入射面１１の上端部Ｔ３におけるＸ方向に対する傾斜角θ３を、図６に示す比較例の傾斜角θ４よりも大きくなる。
【００３１】
すなわち、図１１に示すように、Ｘ方向に対する凹面部２の傾斜角、すなわち、Ｘ方向と凹面部２の列の接線との傾斜角θ５を、図１２に示す比較例の傾斜角θ６よりも大きくできる。従って、上端部Ｔ３における凹面部２で、有効反射領域２２を確保したままで、列Ｍに沿う方向において隣接する凹面部２の寸法を、図１２に示す比較例と比べて小さく設定することができる。特に、凹面部２の左端から有効反射領域２２までの距離Ｈを、図１２に示す比較例の距離Ｈ１よりも縮めることができる。
以上のように、凹面部２の表面全体に対する有効反射領域２２が占める面積の比率を比較例よりも向上できる。また、有効反射領域２２を確保する凹面部２を、比較例よりも多く入射面１１に設けることができる。
【００３２】
以上説明した本実施形態に係るスクリーン１によれば、以下の効果がある。
基準点Ａに最も近い列Ｍが、基準線Ｂに沿う方向に長辺を有する楕円（縦楕円）軌道に沿って形成されているため、同列Ｍにおける縦楕円の長辺方向の端部（下端部Ｔ２）における凹面部２の寸法を小さくできるので、基準点Ａ近傍では凹面部２を密に配置できる。
【００３３】
また、このような凹面部２の列Ｍを基準点Ａから設定した場合、スクリーン１の隅部（上端部Ｔ３）では、Ｘ方向と凹面部２の列Ｍの接線との傾斜角θ５が大きくなる。このことから、スクリーン１の隅部においても、有効反射領域２２を確保したまま列Ｍに沿う方向において隣接する凹面部２の寸法を小さくできるので、凹面部２を密に配置できる。
従って、入射面１１全体に凹面部２を密に配置することができるので、入射面１１における有効反射領域２２を多く確保して、投射光をスクリーン１の正面側に多く反射できるので、スクリーン１の高輝度化を図ることができる。
【００３４】
また、入射面１１上の所定位置と基準点Ａとを通過する仮想の直線と、基準線Ｂとがなす角度θが増大するに従って放射方向Ｄにおける凹面部２のピッチを増大させるため、スクリーン１の正面に向けて効率良く投射光を進行させることができる。
更に、凹面部２の列Ｍの楕円軌道が、列Ｍが基準点Ａから離れるに従って、入射面１１上で基準線Ｂに直交する方向（Ｘ方向）に大きくなる設定としているので、スクリーン１の正面に向けて効率良く投射光を進行させることができる。
【００３５】
更に、放射方向Ｄに隣り合う凹面部２の列Ｍ間に、他の凹面部２Ｂを形成することで、入射面１１に対する投射光の入射角が小さい場合であっても、基準点Ａから離れた方の凹面部２Ａに投射光を入射させることができるので、入射面１１における有効反射領域２２を多く確保でき、スクリーン１の正面側の必要な範囲全体に投射光が反射され、スクリーンの視野角を確保することができる。
【００３６】
〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、基準点Ａを中心とする略円状の円周上に凹面部２を形成する構成を例示したが、凹面部２は、列Ｍに沿って形成されていればよく、列Ｍに沿う方向及び放射方向Ｄにおいて、それぞれ不規則にずらした位置に形成してもよい。これにより、モアレの発生を抑制し、画質の低下を防ぐことができる。
前記実施形態では、基準点Ａを入射面１１の延長面上に設けたが、基準点Ａの位置は、これに限定されない。例えば、基準点Ａは、入射面１１上に設けてもよい。
前記実施形態では、列Ｍの楕円軌道は、当該列Ｍが基準点Ａから離れるに従って、入射面１１上で基準線Ｂに直交する方向に大きくなるとしたが、これに限らず、入射面１１の延長面上で大きくなってもよい。
前記実施形態では、基準点Ａから離れるにつれて、楕円軌道が縦楕円から横楕円に切り替わる構成としたが、楕円軌道の移り変わりはこれに限らない。例えば、縦楕円から真円に切り替わった位置からは真円にしてもよい。
前記実施形態では、他の凹面部２Ｂを凹面部２Ａに対して１個設けたが、凹面部２Ｂの数は、これに限らず、複数設けてもよい。
前記実施形態では、基準点Ａに最も近い列Ｍとして、図１、図５等において、列Ｍのうち、最も内側の列Ｍを例示したが、もっとも内側の列Ｍに近い位置の列Ｍであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明に係るスクリーンは、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用であり、特に、プロジェクターからの投写像を表示する場合に適している。
【符号の説明】
【００３８】
１…スクリーン、２（２Ａ，２Ｂ）…凹面部、１１…入射面、１１Ａ…中心点、Ａ…基準点、Ｂ…基準線、Ｃ…直線（基準線に直交する直線）、Ｄ…放射方向、Ｍ，Ｍ１…列、θ…角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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