(57)【要約】【課題】  外乱光の影響を低減し、鮮明な画像が得られる反射型スクリーンを提供する。【解決手段】ベースフィルム２上に形成されマトリクス状に配列した複数の半球状のマイクロレンズ３と、複数のマイクロレンズ３の反対側のベースフィルム２に形成された光反射層４と、からなり、画像光を複数のマイクロレンズ３側から入射し、光反射層４で反射させて、観察する反射型スクリーン１において、ベースフィルム２側の光反射層４は、複数のマイクロレンズ３の焦点距離以内の位置に設けられている。【選択図】      図１
2005338219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフィルム上に形成されマトリクス状に配列した複数の半球状のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズの反対側の前記ベースフィルムに形成された光反射層と、からなり、画像光を前記複数のマイクロレンズ側から入射し、前記光反射層で反射させて、観察する反射型スクリーンにおいて、
前記ベースフィルム側の前記光反射層は、前記複数のマイクロレンズの焦点距離以内の位置に設けられていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項２】
ベースフィルム上に形成されマトリクス状に配列した半球状の複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズの反対側の前記ベースフィルムに形成された光反射層と、からなり、画像光を前記複数のマイクロレンズ側から入射して、前記光反射層で反射させて、観察する反射型スクリーンにおいて、
前記ベースフィルム側の前記光反射層は、前記複数のマイクロレンズの前記焦点距離以内の位置に配置され、前記複数のマイクロレンズから入射する画像光を反射する領域以外の前記光反射層上に光吸収層が設けられていることを特徴とする反射型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター等から投映された画像を反射させて観察する反射型スクリーンに係り、明るく、観察視野の広い反射型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像プロジェクションシステムは、映像プロジェクターと反射型スクリーンの簡単な構成によって、大画面の映像を投写することができ、映画館を始め一般家庭のビデオ映像鑑賞用として広く用いられている。
この映像プロジェクションシステムに用いられる反射型スクリーンは、明るい場所でも十分な輝度を有していることが求められていることから、様々な開発が盛んに行われている。
【０００３】
このような反射型スクリーンは、特許文献１に記載されているものがある。
即ち、特許文献１には、塩化ビニルシート上に転写層を介して複数の球状のガラスビーズが平面的に配列され、更に前記ガラスビーズの上半球部が露出され、下半球部が前記転写層に埋め込まれ、かつ前記下半球部と前記転写層との間には、前記下半球部側に所定厚さのガラス蒸着層、前記転写層側にアルミ蒸着層が形成されてなり、前記複数の球状のガラスビーズ側からプロジェクターの投映光を垂直方向から照射し、観察環境に応じた任意のスクリーン反射特性が得ることができる明るく、しかも観察可能範囲の広い反射型スクリーンが得られることが記載されている。
【特許文献１】特開平５−２７３６５０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、図３に示すように、ガラスビーズ７に入射する投映光はガラス蒸着層９及びアルミ蒸着層８によってガラスビーズ７内部で反射して出射するがガラスの屈折率ｎが１．５〜１．９であるため、拡散角を大きくする事が困難であると同時に投映光は焦点を結ぶ事がないため観察者は、ピントの合った鮮明な画像を観察することができなかった。また、図４に示すようにプロジェクターの投射光以外に斜めからガラスビーズ７に入射する外乱光は、ガラス蒸着層９及びアルミ蒸着層８で反射され、入射光の光路が変化し観測者側に到達するために一層画像の鮮明さを欠くといった問題を生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、外乱光の影響を低減し、鮮明な画像が得られる反射型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】
本願発明における第１の発明は、ベースフィルム上に形成されマトリクス状に配列した複数の半球状のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズの反対側の前記ベースフィルムに形成された光反射層と、からなり、画像光を前記複数のマイクロレンズ側から入射し、前記光反射層で反射させて、観察する反射型スクリーンにおいて、前記ベースフィルム側の前記光反射層は、前記複数のマイクロレンズの焦点距離以内の位置に設けられていることを特徴とする反射型スクリーンを提供する。
第２の発明は、ベースフィルム上に形成されマトリクス状に配列した半球状の複数のマイクロレンズと、前記複数のマイクロレンズの反対側の前記ベースフィルムに形成された光反射層と、からなり、画像光を前記複数のマイクロレンズ側から入射して、前記光反射層で反射させて、観察する反射型スクリーンにおいて、前記ベースフィルム側の前記光反射層は、前記複数のマイクロレンズの前記焦点距離以内の位置に配置され、前記複数のマイクロレンズから入射する画像光を反射する領域以外の前記光反射層上に光吸収層が設けられていることを特徴とする反射型スクリーンを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光反射層は、前記マイクロレンズの焦点距離以内の位置に設けられているので、外乱光の影響を低減し、鮮明な画像が得られる。
また、更に鮮明な画像を得る場合、光反射層は、複数のマイクロレンズの焦点距離以内の位置に設けられ、複数のマイクロレンズから入射する画像光を反射する領域以外の光反射層上に光吸収層が設けられているので、一層外乱光の影響を低減でき、鮮明な画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】
【０００８】
以下に本発明の実施形態に係る反射型スクリーンについて図１及び図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における反射型スクリーンを示す断面図である。図２は、本発明の実施形態における反射型スクリーンの変形例を示す断面図である。
【０００９】
図１に示すように、本発明の実施形態における反射型スクリーン１は、ベースフィルム２上に形成された半球状の複数のマイクロレンズ３と、この複数のマイクロレンズ３の反対側のベースフィルム２に形成された光反射層４と、からなり、この光反射層４は、複数のマイクロレンズ３の焦点距離以内の位置に設けられている。マイクロレンズ３の材質は、屈折率１．５前後のプラスチックである。図１中、Ｆは焦点位置である。
【００１０】
ここで、マイクロレンズ３側から平行光を入射させた場合を考える。
マイクロレンズ３の曲率半径をＲ、マイクロレンズの焦点距離をＬ、空気の屈折率をＮ0、マイクロレンズ３の屈折率をＮ1とするとき、マイクロレンズの焦点距離Ｌは、（１）式のように表される。
Ｌ＝Ｎ1×Ｒ／Ｎ1−Ｎ0………………（１）
（１）式において、Ｎ0＝１．０、Ｎ1＝１．５であるので、これらの値を（１）に代入すると、焦点距離Ｌは、Ｌ＝３Ｒとなる。
【００１１】
この結果、光反射層４をマイクロレンズ３の焦点距離Ｌ以内の位置に配置すると、Ｌ＝３Ｒに相当するマイクロレンズ３の先端部３Ａの内側から先端部３Ａを含む外側区間の何れかで光反射層４で反射された回帰光線が収斂する点となる。即ち、光反射層４がない場合には、投映光は、マイクロレンズ３の焦点位置Ｆで焦点を結ぶが、これと同じ距離位置関係にあれば、焦点を結ぶので、マイクロレンズ３の焦点距離Ｌ以内の位置に配置すれば、マイクロレンズ３の先端部３Ａの内側から先端部３Ａを含む外側区間の何れかで光反射層が回帰光線の収斂点となるのである。この回帰光線が収斂された後は、拡散された拡散光が投映側と同じ方向にいる観察者に観察されることになる。この際、マイクロレンズ３の内側から先端部３Ａを含む外側区間の何れかで一旦収斂され、収斂したポイントを中心として左右対称に拡散されるため、広視野角でピンボケのない鮮明な画像が得られる。
この反射型スクリーン１は、画像光をマイクロレンズ３側から入射し、ベースフィルム２を介して光反射層４に入射させ、この光反射層４で反射させて回帰光線とし、マイクロレンズ３の内側から先端部３Ａを含む外側区間の何れかで収斂させた後、拡散させて、投映側と同じ方向にいる観察者が観察できるようにしたものである。
【００１２】
以上のように、本発明の実施形態によれば、光反射層４は、複数のマイクロレンズ３の焦点距離以内の位置に設けられているので、マイクロレンズ３の内側から先端部３Ａを含む外側区間の何れかで一旦収斂され、この収斂したポイントを中心として左右対称に拡散されるため、広視野角でピンボケのない鮮明な画像が得られる。
【００１３】
本発明の実施形態の変形例について図２を用いて説明する。
図２に示すように、本発明の実施形態の変形例における反射型スクリーン５は、前記した実施形態における反射型スクリーン１において、光反射層４を複数のマイクロレンズ３の焦点位置Ｆ以内の位置の間に配置され、複数のマイクロレンズ３から入射する画像光を反射させる領域以外の前記光反射層上に光吸収層６が設けられたものであり、それ以外は同様である。
その作用も実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００１４】
本発明の実施形態の変形例における反射型スクリーン５によれば、光反射層４を複数のマイクロレンズ３の焦点位置Ｆ以内の位置に配置すると、複数のマイクロレンズ３間に対応する光反射層４上に光吸収層６が設けられているので、画像光の投映方向とは異なる方向から複数のマイクロレンズ３に入射する外乱光を光吸収層６で吸収できる。この結果、複数のマイクロレンズ３で観察する観察者側に外乱光が反射するのを防止できるので、画像の黒浮き、コントラストの低下を改善することができる。
なお、複数のマイクロレンズ３から出射する拡散光の視野角度と光反射層４の面積とはトレードオフの関係にあるので、光反射層４が複数のマイクロレンズ３の焦点位置Ｆに近く配置されるほど、光反射層４で反射されて、複数のマイクロレンズ３から出射する拡散光の視野角度は、小さくなる。従って、広い視野角度の拡散光を得たい場合には、光反射層４の位置をより複数のマイクロレンズ３側に配置すればよい。視野角を拡大するためにベースフィルム上に形成されマトリクス状に配列した半球状の複数のマイクロレンズが光拡散材を混入した透明樹脂によって形成されるか、又は、前記ベースフィルムが光拡散材を混入したベースフィルム材によって形成してもよい。更に、マイクロレンズ３の材質は、屈折率１．５に限るものではなく、プラスチック以外に放射線硬化樹脂でもよい。
更に、半球状レンズの配列は、桝目形状、デルタ形状、ハニカム形状等のマトリクス形状であっても良く、レンズ形状は、楕円レンズ形状、非球面レンズ形状を含む半球状レンズであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
フロントプロジェクションＯＡ用スクリーン、フロントプロジェクションビデオ再生用スクリーン等の大型映像鑑賞システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における反射型スクリーンを示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における反射型スクリーンの変形例を示す断面図    である。
【図３】従来の反射型スクリーンの第1の問題点を説明するための図である。
【図４】従来の反射型スクリーンの第２の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００１７】
１、５…反射型スクリーン、２…ベースフィルム、３…マイクロレンズ、３Ａ…先端部、４…光反射層、６…光吸収層
【図１】
2005338219.tif 000003
【図２】
2005338219.tif 000004
【図３】
2005338219.tif 000005
【図４】
2005338219.tif 000006