(57)【要約】【課題】高コントラストな投写像を常に得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。【解決手段】光が入射する側から順に、反射層１０６Ｒ、反射層１０６Ｇ、反射層１０６Ｂと基材１０１とを含むスクリーン１００であって、反射層１０６Ｒ、反射層１０６Ｇ、反射層１０６Ｂは、特定の波長領域の光であるＲ光と、Ｇ光と、Ｂ光とを反射し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光である外光を透過することを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する側から順に、反射層と基材とを含むスクリーンであって、
前記反射層は、特定の波長領域の光を反射し、前記特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を透過することを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
前記反射層は、光学的に透明な複数のビーズの表面に形成され
前記ビーズは、前記基材上に略均一に分布していることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項３】
前記反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、
前記第１反射層は、第１色光を反射し、第２色光と第３色光とを透過し、
前記第２反射層は、第２色光を反射し、第１色光と第３色光とを透過し、
前記第３反射層は、第３色光を反射し、第１色光と第２色光とを透過し、
一の前記ビーズの表面に、前記第１反射層と前記第２反射層と前記第３反射層との３層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
【請求項４】
前記反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、
前記第１反射層は、第１色光を反射し、第２色光と第３色光とを透過し、
前記第２反射層は、第２色光を反射し、第１色光と第３色光とを透過し、
前記第３反射層は、第３色光を反射し、第１色光と第２色光とを透過し、
第１の前記ビーズの表面に前記第１反射層が形成され、
第２の前記ビーズの表面に前記第２反射層が形成され、
第３の前記ビーズの表面に前記第３反射層が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
【請求項５】
前記ビーズは、複数の積層された層内に設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスクリーン。
【請求項６】
前記反射層は、誘電体多層膜で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のスクリーン。
【請求項７】
プロジェクタからの第１色光と第２色光と第３色光とからなる投写光が投写されるスクリーンであって、
前記投写光が入射する側から順に、反射層と基材とを含み、
前記反射層は、光学的に透明な複数のビーズの表面に形成され、
前記反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、
前記第１反射層は、前記第１色光を反射し、前記第２色光と前記第３色光とを透過し、
前記第２反射層は、前記第２色光を反射し、前記第１色光と前記第３色光とを透過し、
前記第３反射層は、前記第３色光を反射し、前記第１色光と前記第２色光とを透過す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、特にプロジェクタ用のスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばプロジェクタ用のスクリーンとして、マットスクリーンとビーズスクリーンが知られている（特許文献１、２参照）。マットスクリーン、例えばホワイトマットスクリーンは、硝子粉や貝殻粉等を混ぜた塗料がスクリーン表面に塗布されている。これにより、マットスクリーンは反射光を拡散させる能力が高く、質的な表現力が高い。このため、マットスクリーンは、主として映画館等で用いられている。また、ビーズスクリーンは、ビーズ状の硝子がスクリーン表面に塗布されている。ビーズスクリーンは、マットスクリーンに比較して入射光を特定の方向へ反射させる能力、いわゆるゲインが高くビジネス用途やホームシアター用途に適している。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１３４８号公報
【特許文献２】特開平５−４５７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マットスクリーンとビーズスクリーンとは、以下の問題を有している。まず、マットスクリーンは、不要な外光、例えば照明光や昼光（太陽光）も拡散させてしまう。このため、可視光の略全ての波長領域にわたって観察者の方向へ不要なノイズ光を反射させてしまうという問題を有している。また、ビーズスクリーンは、明るさが十分に低くない環境で使用したとき、外光の映り込みにより投写像のコントラストが低下してしまうという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高コントラストな投写像を常に得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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の発明によれば、光が入射する側から順に、反射層と基材とを含むスクリーンであって、反射層は、特定の波長領域の光を反射し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を透過することを特徴とするスクリーンを提供できる。
【０００７】
本発明では、反射層は、特定の波長領域の光を反射する。本スクリーンに、プロジェクタからの投写光を投写する場合、いわゆるフロントスクリーンの場合を考える。この場合、スクリーンに投写された光のうち、フルカラー像の形成に必要な特定の波長領域の光を観察者側へ反射できる。また、反射層は、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を透過する。これにより、スクリーンに入射する不要な外光のうち他の波長領域の成分を観察者と反対側へ透過させることができる。ここで、不要な外光の例としては、部屋の照明光や、窓から入ってくる太陽光等が挙げられる。不要な外光は、一般的に広い波長領域にわたるスペクトル分布、即ち白色光に近いスペクトル分布を有している。このため、本スクリーンから反射してくる外光の光量を従来のスクリーンに比較して大幅に低減できる。また、プロジェクタからの投写光は、効率良く観察者側へ反射できる。従って、本発明によれば、高コントラストな投写像を常に得ることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射層は、光学的に透明な複数のビーズの表面に形成され、ビーズは、基材上に略均一に分布していることが望ましい。これにより、ビーズスクリーン本来の輝度の高い投写像の表示に加え、さらに高コントラストな投写像を得ることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、第１反射層は、第１色光を反射し、第２色光と第３色光とを透過し、第２反射層は、第２色光を反射し、第１色光と第３色光とを透過し、第３反射層は、第３色光を反射し、第１色光と第２色光とを透過し、一のビーズの表面に第１反射層と第２反射層と第３反射層との３層が形成されていることが望ましい。これにより、一のビーズに形成された３つの第１反射層、第２反射層、第３反射層により、フルカラー像の形成に必要な３つの波長領域の光を観察者側へ反射できる。また、ビーズに入射する不要な外光のうち第１色光、第２色光、第３色光以外の成分を観察者と反対側へ透過させることができる。このため、スクリーンから反射する外光の光量を従来技術に比較して大幅に低減できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、第１反射層は、第１色光を反射し、第２色光と第３色光とを透過し、第２反射層は、第２色光を反射し、第１色光と第３色光とを透過し、第３反射層は、第３色光を反射し、第１色光と第２色光とを透過し、第１の前記ビーズの表面に第１反射層が形成され、第２の前記ビーズの表面に第２反射層が形成され、第３の前記ビーズの表面に第３反射層が形成されていることが望ましい。本態様では、各ビーズには、それぞれ異なる波長領域の光を反射する反射層が一層だけ形成されている。これにより、ビーズに対して反射層を簡便に形成できる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、ビーズは、複数の層内に設けられていることが望ましい。これにより、ビーズはスクリーン面内に積層された層内にランダムに分布することとなる。この結果、投写光は、積層された層を透過する過程で、ビーズにランダムに照射される。従って、第１色光、第２色光、第３色光を略均一に反射させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射層は、誘電体多層膜で構成されていることが望ましい。誘電体多層膜は、屈折率の異なる部材を所定の厚さで積層して構成する。これにより、スクリーンの反射特性又は透過特性と、例えばプロジェクタの光源の放射スペクトル特性とを略一致させることができる。
【００１３】
また、第２の発明によれば、プロジェクタからの第１色光と第２色光と第３色光とからなる投写光が投写されるスクリーンであって、投写光が入射する側から順に、反射層と基材とを含み、反射層は、第１反射層と第２反射層と第３反射層とからなり、第１反射層は、第１色光を反射し、第２色光と第３色光とを透過し、第２反射層は、第２色光を反射し、第１色光と第３色光とを透過し、第３反射層は、第３色光を反射し、第１色光と第２色光とを透過することを特徴とするスクリーンを提供できる。
【００１４】
これにより、本スクリーンは、プロジェクタの投写光のスペクトル分布に応じた波長領域の光を観察者側へ反射する。そして、スペクトル分布に限定のない白色光等の外光のうち第１色光、第２色光、第３色光以外の成分を観察者とは反対側へ透過する。このため、プロジェクタが有している表色能力を損なうことなく、高コントラストな投写像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係るスクリーンの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１に係るスクリーン１００の断面構成を示す。投写光が入射する側から順に、ビーズ層１０２と基材１０１とからなる。ビーズ層１０２には、複数のビーズ１０３が略均一にランダムに分布するように形成されている。
【００１７】
図２は、一のビーズ１０３の概略構成を示す。ビーズ１０３は、直径１〜数十μｍの球形状である。そして、光学硝子又は光学的透明樹脂からなるコア部１０５に対して、コア部１０５側から順に、第１反射層１０６Ｒと第２反射層１０６Ｇと第３反射層１０６Ｂとの３層が形成されている。第１反射層１０６Ｒは、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）を反射し、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）と第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）とを透過する。第２反射層１０６Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｒ光とＢ光とを透過する。第３反射層１０６Ｂは、Ｂ光を反射し、Ｒ光とＧ光とを透過する。そして、第１反射層１０６Ｒ、第２反射層１０６Ｇ、第３反射層１０６Ｂは、それぞれ誘電体多層膜で構成されダイクロイックミラーと同じ機能を有している。誘電体多層膜は、屈折率の異なる部材を所定の厚さで積層して構成する。これにより、所望の波長領域の光の反射特性、又は透過特性を任意に制御できる。
【００１８】
このように、本実施例では、第１反射層１０６Ｒと第２反射層１０６Ｇと第３反射層１０６Ｂとで、反射層を構成している。そして、反射層は、上述のように特定の波長領域の光を反射し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を透過する機能を有する。本実施例では、一のビーズ１０３に形成された３つの第１反射層１０６Ｒ、第２反射層１０６Ｇ、第３反射層１０６Ｂにより、フルカラー像の形成に必要な３つの波長領域の光を観察者側へ反射できる。
【００１９】
また、ビーズ１０３は、単層のビーズ層１０２内に略均一にランダムに分布するように隙間なく配置されている。そして、ビーズ１０３は、光学的透明接着剤で基材１０１に固着されている。
【００２０】
次に、スクリーン１００の反射率特性について説明する。スクリーン１００の反射率特性は投写光のスペクトル分布に依存している。このため、スクリーン１００へ投写光を投写するプロジェクタ３００の構成を初めに説明する。図３は、プロジェクタ３００の概略構成を示す。光源として固体発光素子、例えばＬＥＤを用いる。Ｒ光用ＬＥＤ３０１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｒ光は、Ｒ光用空間光変調装置３０２Ｒを照明する。Ｒ光用空間光変調装置３０２Ｒとして、例えば透過型の液晶パネルを用いることができる。Ｒ光用空間光変調装置３０２ＲはＲ光を画像信号に応じて変調して射出する。変調されたＲ光はクロスダイクロイックプリズム３０４に入射する。
【００２１】
Ｇ光用ＬＥＤ３０１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｇ光は、Ｇ光用空間光変調装置３０２Ｇを照明する。Ｇ光用空間光変調装置３０２ＧはＧ光を画像信号に応じて変調して射出する。変調されたＧ光はクロスダイクロイックプリズム３０４に入射する。同様に、Ｂ光用ＬＥＤ３０１Ｂは、Ｂ光を供給する。Ｂ光は、Ｂ光用空間光変調装置３０２Ｂを照明する。Ｂ光用空間光変調装置３０２ＢはＢ光を画像信号に応じて変調して射出する。変調されたＢ光はクロスダイクロイックプリズム３０４に入射する。クロスダイクロイックプリズム３０４は、変調された各色光を合成して射出する。そして、投写レンズ３０５は、変調された光をスクリーン１００へ投写する。
【００２２】
図４−１は、各色光用ＬＥＤ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂからの照明光のスペクトル分布を示す。図４−１の横軸は波長λ（ｎｍ）、縦軸は任意の強度Ｉをそれぞれ示す。各色光用ＬＥＤ３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂからの照明光は、それぞれピーク波長λＲ、λＧ、λＢを中心として所定の波長幅の比較的鋭いスペクトル分布、いわゆるピーキーな波長分布の光である。図４−２は、ビーズ１０３に形成されている第１反射層１０６Ｒと第２反射層１０６Ｇと第３反射層１０６Ｂとの反射率特性をそれぞれ示す。図４−２の横軸は波長λ（ｎｍ）、縦軸は反射率Ｒ（％）をそれぞれ示す。図４−１と図４−２とを比較してわかるように、第１反射層１０６Ｒは、波長λＲのときに最も高い反射率であり、Ｒ光用ＬＥＤ３０１ＲからのＲ光を最も効率良く反射するような反射率特性を有している。同様に、第２反射層１０６Ｇ、第３反射層１０６Ｂは、それぞれＧ光用ＬＥＤ３０１Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ３０１ＢからのＧ光、Ｂ光を最も効率良く反射するような反射率特性を有している。
【００２３】
これにより、スクリーン１００に投写された光のうち、フルカラー像の形成に必要な特定の波長領域の光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を観察者側へ効率良く反射できる。また、部屋の照明光や、窓から入ってくる太陽光等の不要な外光は、一般的に広い波長領域にわたるスペクトル分布、即ち白色光に近いスペクトル分布を有している。このため、スクリーン１００では、不要な外光のうちＲ光、Ｇ光、Ｂ光以外の成分を、観察者と反対側へ透過させることができる。このため、スクリーン１００から反射してくる外光の光量を従来技術に比較して大幅に低減できる。また、上述のように、プロジェクタ３００からの投写光は、効率良く観察者側へ反射できる。従って、ビーズスクリーン本来の輝度の高い投写像の表示に加え、さらに高コントラストな投写像を得ることができる。
【００２４】
また、基材１０１を光吸収部材で構成すれば、ビーズ１０３を透過した不要な外光は、光吸収部材で吸収され反射されることがない。光吸収部材は、例えば色吸収層や黒色に塗装した部材で構成できる。これにより、さらに高コントラストな投写像を得ることができる。
【実施例２】
【００２５】
図５は、本発明の実施例２に係るスクリーン５００の断面構成を示す。実施例１と同一の部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。投写光が入射する側から順に、ビーズ層５０２と基材１０１とからなる。ビーズ層５０２には、複数のビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂが略均一にランダムに分布するように形成されている。
【００２６】
図６は、第１のビーズ５０３Ｒの概略構成を示す。第１のビーズ５０３Ｒは、直径１〜数十μｍの球形状である。そして、光学硝子又は光学的透明樹脂からなるコア部５０５上に、第１反射層５０６Ｒが形成されている。第１反射層５０６Ｒは、Ｒ光を反射し、Ｇ光とＢ光とを透過する。第２のビーズ５０３Ｇは、同様な構成であるため図示は省略するが、コア部上に第２反射層が形成されている。第２反射層は、Ｇ光を反射し、Ｒ光とＢ光とを透過する。第３のビーズ５０３Ｂは、コア部上に、第３反射層が形成されている。第３反射層は、Ｂ光を反射し、Ｒ光とＧ光とを透過する。そして、図５に示すように、単層のビーズ層５０２内に３つのビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂが略均一に隙間なくランダムに分布するように配置されている。そして、ビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂは、光学的透明接着剤で基材１０１に固着されている。本実施例では、各ビーズに一つの反射層を形成すれば良いため、簡便に製造できる。
【実施例３】
【００２７】
図７は、本発明の実施例３に係るスクリーン７００の断面構成を示す。実施例１、２と同一の部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。投写光が入射する側から順に、第１のビーズ層７０２ａと、第２のビーズ層７０２ｂと、第３のビーズ層７０２ｃと、基材１０１とからなる。各ビーズ層７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃには、複数のビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂが略均一にランダムに分布するように形成されている。ここで、投写光は、図７に向かって左から右へ進行して各ビーズ層７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃを透過する。このとき、投写光が、各色をそれぞれ反射するビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂを通過するように各ビーズ５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂを配置する。例えば、投写光は、まず第１ビーズ層７０２ａ内のビーズ５０３Ｂに入射する。ビーズ５０３Ｂを透過した投写光は、第２ビーズ層７０２ｂ内のビーズ５０３Ｇに入射する。ビーズ５０３Ｇを透過した投写光は、第３ビーズ層７０２ｃ内のビーズ５０３Ｒに入射する。ビーズ５０３Ｒを透過した投写光は、基材１０１に入射する。このような構成により、図４−１で示したようなスペクトル分布の投写光を、スクリーン７００面内の何れの位置でも略均一の反射率特性で反射できる。なお、ビーズ層は３層に限られず、４層以上設けても良い。
【００２８】
上記実施例では、ＬＥＤを光源とする比較的ピーキーなスペクトル分布を有する投写光について説明している。しかしながら、本発明はこれに限られず、白色光を供給する光源、例えば超高圧水銀ランプ等からの照明光を色分解光学系で色分解して各色光用空間光変調装置を照明するような構成のプロジェクタからの投写光にも適用できる。また、プロジェクタの空間光変調装置は、液晶パネルに限られず、ＤＭＤ（テキサスインスツルメンツ社製）でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明に係るスクリーンは、プロジェクタからの投写光を投写するために有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１のスクリーンの概略構成を示す図。
【図２】実施例１のビーズの構成を示す図。
【図３】投写光を供給するプロジェクタの概略構成図。
【図４−１】投写光のスペクトル分布図。
【図４−２】スクリーンの反射率特性図。
【図５】実施例２のスクリーンの概略構成を示す図。
【図６】実施例２のビーズの構成を示す図。
【図７】実施例３のスクリーンの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００３１】
１００  スクリーン、１０１  基材、１０２  ビーズ層、１０３  ビーズ、１０５  コア部、１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂ  反射層、３００  プロジェクタ、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ  各光用ＬＥＤ、３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ  各光用空間光変調装置、３０４  クロスダイクロイックプリズム、３０５  投写レンズ、５００  スクリーン、５０２  ビーズ層、５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂ  ビーズ、５０５  コア部、５０６Ｒ  反射層、７００  スクリーン、７０２ａ、７０２ｂ、７０２ｃ  ビーズ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
2005181608.tif 000008
【図６】
2005181608.tif 000009
【図７】
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