JP2004029163A - Screen for picture display - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるフロントプロジェクタ(画像投射装置)により前面側より画像表示光を投射されて、該前面側に向けて画像表示を行う画像表示用スクリーンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、いわゆるフロントプロジェクタ(画像投射装置)によって前面側より画像表示光を投射され、該前面側に向けて画像表示を行う画像表示用スクリーンが提案されている。フロントプロジェクタとしては、いわゆるフィルム用映写機、CRTプロジェクタ、液晶プロジェクタ、DLPプロジェクタなどが提案されている。
【0003】
このようなフロントプロジェクタを用いて、従来の画像表示用スクリーンに画像表示光を投影して画像情報を表示する場合、この画像表示用スクリーンにおいては、可視光波長域での光吸収がない。そのため、この画像表示用スクリーンにおいて黒を表現するためには、画像表示用スクリーンの周囲の照明を暗くしたり、あるいは、フロントプロジェクタからの画像表示光を明るくし、周囲の照明光の画像表示用スクリーンによる散乱光が画像表示光よりも相対的に充分に暗いと感じるようにする必要がある。
【0004】
しかし、周囲の照明を暗くすることは、画像表示光が投射されている画像表示用スクリーンの画像表示面以外が暗くなってしまうので不便である。また、画像表示光を充分に明るくすることは、フロントプロジェクタにおける消費電力の増大、温度上昇の増大などを招来するので、限界があり、困難である。
【0005】
このような問題を解決するには、画像表示用スクリーンに、ある特定の波長の光(画像表示光の波長の光)のみを反射させる波長選択反射構造を設けることが考えられる。このような波長選択反射構造としては、フォトニック結晶によるブラッグ反射を利用する構造や、誘電体多層膜による多重反射を利用する構造などが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような画像表示用スクリーンにおいて、フォトニック結晶によるブラッグ反射を利用して画像表示光の波長の光のみを反射させる構造を設ける場合には、比較的大面積の製造には適しているものの、反射率は約60%弱であり、あまり高くはない。
【0007】
一方、誘電体多層膜による多重反射を利用して画像表示光の波長の光のみを反射させる構造を設ける場合には、90%以上という高い反射率を得ることができるが、スパッタリングや蒸着など、いわゆる真空プロセスを必要とするため、大面積の画像表示用スクリーンを一度に作成することはできない。このような場合には、小面積の画像表示用スクリーンを複数作成し、これら画像表示用スクリーンをつなげて大面積の画像表示用スクリーンとするタイリングなど方法が必要となる。
【0008】
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、大面積のものを一度に作成することができ、また、高い反射率を得ることができる画像表示用スクリーンを提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明に係る画像表示用スクリーンは、画像表示光が前面側より投射され該前面側より表示画像を観察される画像表示用スクリーンであって、画像表示光の入射面となる前面側より、拡散板、反射型ホログラム層及び光吸収層の順に積層されて構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
この画像表示用スクリーンにおいては、前面側より入射された画像表示光は、拡散板により拡散され、反射型ホログラム層において波長選択されて反射され、反射型ホログラム層において反射されなかった成分は光吸収層によって吸収される。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【0012】
本発明に係る画像表示用スクリーンは、画像表示光が前面側より投射され該前面側より表示画像を観察される画像表示用スクリーンであって、図1に示すように、画像表示光の入射面となる前面側より、拡散板1、反射型ホログラム層2及び光吸収層3の順に積層されて構成されている。また、拡散板1と反射型ホログラム層2との間には、屈折率整合液層4が設けられている。そして、反射型ホログラム層2と光吸収層3との間には、透明基板5が設けられている。屈折率整合液層4は、拡散板1及び反射型ホログラム層2に近い屈折率を有する透明な層である。
【0013】
この画像表示用スクリーンにおいては、投射型の画像表示装置(プロジェクタ)より投射された画像表示光は、拡散板1に入射し、この拡散板1において拡散されて、屈折率整合液層4を経て、反射型ホログラム層2に入射する。この反射型ホログラム層2においては、画像表示光は、波長選択されて反射される。この反射型ホログラム層2は、画像表示光の波長帯域の光のみを選択して反射させ、他の波長帯域の光は透過させる波長選択特性を有するように構成されている。
【0014】
したがって、この画像表示用スクリーンにおいては、画像表示光が前面側に反射されるとともに、周辺の照明光などの外光のうち、画像表示光と異なる波長帯域の成分は、透明基板5を経て光吸収層3に至り、この光吸収層3によって吸収される。したがって、光吸収層3は、人間の可視光波長領域の略々全域に亘って、光吸収を行うものとするのが望ましい。
【0015】
また、この画像表示用スクリーンにおいては、拡散板1は、前面側より入射した画像表示光について、該前面側よりも、該画像表示光を透過させ、背面側により多くの光を拡散させる特性を有するものとするのが望ましい。拡散板1において前面側への拡散光が多いと、この拡散板1自体が白濁して見えることとなり、表示画像のコントラストの低下の原因となるからである。
【0016】
そして、この画像表示用スクリーンの反射型ホログラム層2は、1種類(1波長)または2種類(2波長)以上の光源により露光して作成されたホログラムから構成されており、また、1枚、または、2枚以上のホログラムが積層されて形成されたものとしてもよい。また、この反射型ホログラム層2を、前面側より入射した画像表示光を正反射させ入射角度と同じ出射角度で出射させるものとして構成することにより、投射型の画像表示装置(プロジェクタ)からこの画像表示用スクリーンに向けて投射された画像表示光を、画像表示装置に向けて反射させることがなく、画像の観察者に向けて反射させることができ、明るい画像の観察を可能とする。
【0017】
【実施例】
以下、本発明に係る画像表示用スクリーンの具体的な構成について説明する。
【0018】
〔実施例1〕
この画像表示用スクリーンの反射型ホログラム層2は、図2に示すように、発振波長が457nm(青色)、532nm(緑色)及び647nm(赤色)の単一周波数、横モードTEM00の第1乃至第3のレーザ光源6,7,8から出射されるレーザビームを用いた露光によって作成される。
【0019】
各レーザ光源6,7,8から出射されたレーザビームは、それぞれ、開口数0.40の第1乃至第3の対物レンズ9によって集光され、開口径10μmのピンホールからなる第1乃至第3の空間フィルタ10を経て、f400の第1乃至第3のコリメーターレンズ11によって平行光束となされる。
【0020】
第1のレーザ光源からの光束は、ミラー12によって反射されて偏向し、第1のダイクロイックミラー13を透過し、第2のダイクロイックミラー14によって反射されて、感光フィルム15に入射する。
【0021】
第2のレーザ光源からの光束は、第1のダイクロイックミラー13によって反射されて偏向し、第2のダイクロイックミラー14によって反射されて、感光フィルム15に入射する。
【0022】
第3のレーザ光源からの光束は、第2のダイクロイックミラー14を透過して、感光フィルム15に入射する。
【0023】
このようにして、第1乃至第3のレーザ光源からの光束は、第1及び第2のダイクロイックミラー13,14において合波されて、感光フィルム15に入射される。
【0024】
感光フィルム15に入射された光は、この感光フィルム15を透過し、この感光フィルム15の背後に配置された金属蒸着ミラー16によって反射されて、背面側より感光フィルム15に入射する。このとき、レーザ光源6,7,8側より感光フィルム15に入射した光束と、金属蒸着ミラー16において反射されて感光フィルム15に戻った光束とは、この感光フィルム15内で干渉し、干渉縞を形成する。感光フィルム15には、この干渉縞に対応した露光が行われる。
【0025】
露光の完了後、紫外光を用いて、感光フィルム15のフォトポリマーを重合させ、さらに、熱処理を施すことにより、反射型ホログラム層2を作成することができる。この反射型ホログラム層2は、図1に示すように、透明基板5の前面部に貼着される。
【0026】
このような、いわゆる「リップマン方式」で作成したホログラムは、図3に示すように、457nm(青色)、532nm(緑色)及び647nm(赤色)の近傍の波長帯域において、反射率のピークが存在している。そして、これら青色、緑色及び赤色の波長帯域の他の波長帯域の光については、反射率は、略々0となっている。
【0027】
そして、透明基板5の裏面部には、図1に示すように、光吸収層3が形成される。この光吸収層3は、透明基板5の裏面部に対し、全可視光帯域の光を吸収する吸収剤を塗布することによって形成される。
【0028】
また、反射型ホログラム層2の前面部には、屈折率整合液層4を介して、拡散板1を配置する。この拡散板1は、透過型拡散フィルムからなる。屈折率整合液層4をなす屈折率整合液としては、適切な屈折率を有する油脂など、例えば、カーギル社製の「標準液」(n=1.49、k=0)などを用いることができる。この屈折率整合液層4は、拡散板1及び反射型ホログラム層2に近い屈折率を有しており、これら拡散板1及び反射型ホログラム層2の屈折率を整合させる。
【0029】
拡散板1は、ガラスや透明プラスチック材料などの如き透明材料によって形成され、前面部や内部において、光散乱を起こさせるための構造を有し、または、拡散粒子が分散されて構成されている。この拡散板1は、図4に示すように、前面側より入射した光束について、ほとんどの成分を背面側に拡散させる。全光線量測定による前面側拡散光と背面側拡散光との比は、約1:1700である。このように、この拡散板1は、前面側からの入射光について前面側へ散乱させる成分がほとんどないため、画像表示用スクリーンにおいて最も前面側に配置しても、白濁して見えることがない。
【0030】
また、この拡散板1において、前面側からの入射光についての背面側への拡散光の散乱プロファイルを測定すると、光軸(拡散板1の前面部に対して垂直な軸)に対する散乱角をθとしたとき、その方向についての光強度Iは、cosθの66乗に比例する状態となっている。
【0031】
I=kcos66θ(∵k:比例定数)
上述のようにして作成した画像表示用スクリーンにおいて、前面側からの入射光についての前面側への反射光は、図5に示すように、波長が457nm(青色)、532nm(緑色)及び647nm(赤色)の近傍の光のみが反射散乱された光となっている。
【0032】
したがって、室内照明光などの白色外光のうちこの画像表示用スクリーンで反射されない波長成分の多くは光吸収層3によって吸収され、画像表示光がこの画像表示用スクリーンの反射特性においてピークとなる波長の光からなるものとなっていれば、外光による影響が著しく低減されたコントラストの高い画像表示を行うことができる。
【0033】
〔実施例2〕
この画像表示用スクリーンの反射型ホログラム層2は、図6に示すように、複数のホログラム2a,2b,2cが積層されて構成されたものとしてもよい。このように反射型ホログラム層2を構成する第1のホログラム2aは、図7に示すように、発振波長が457nm(青色)の単一周波数、横モードTEM00の第1のレーザ光源6から出射されるレーザビームを用いた露光によって作成される。第1のレーザ光源6から出射されたレーザビームは、開口数0.40の対物レンズ9によって集光され、開口径10μmのピンホールからなる空間フィルタ10を経て、f400のコリメーターレンズ11によって平行光束となされて、感光フィルム15に入射する。
【0034】
感光フィルム15に入射された光は、この感光フィルム15を透過し、この感光フィルム15の背後に配置された金属蒸着ミラー16によって反射されて、背面側より感光フィルム15に入射する。このとき、第1のレーザ光源6側より感光フィルム15に入射した光束と、金属蒸着ミラー16において反射されて感光フィルム15に戻った光束とは、この感光フィルム15内で干渉し、干渉縞を形成する。感光フィルム15には、この干渉縞に対応した露光が行われる。
【0035】
露光の完了後、紫外光を用いて、感光フィルム15のフォトポリマーを重合させ、さらに、熱処理を施すことにより、第1のホログラム2aを作成することができる。
【0036】
このような、いわゆる「リップマン方式」によって露光したホログラムにおいては、図8に示すように、90%程度の良好な回折効率が得られる。
【0037】
また、反射型ホログラム層2を構成する第2のホログラム2bは、図7に示すように、発振波長が532nm(緑色)の単一周波数、横モードTEM00の第2のレーザ光源7から出射されるレーザビームを用いた露光によって作成される。第2のレーザ光源7から出射されたレーザビームは、開口数0.40の対物レンズ9によって集光され、開口径10μmのピンホールからなる空間フィルタ10を経て、f400のコリメーターレンズ11によって平行光束となされて、感光フィルム15に入射する。
【0038】
感光フィルム15に入射された光は、この感光フィルム15を透過し、この感光フィルム15の背後に配置された金属蒸着ミラー16によって反射されて、背面側より感光フィルム15に入射する。このとき、第2のレーザ光源7側より感光フィルム15に入射した光束と、金属蒸着ミラー16において反射されて感光フィルム15に戻った光束とは、この感光フィルム15内で干渉し、干渉縞を形成する。感光フィルム15には、この干渉縞に対応した露光が行われる。
【0039】
露光の完了後、紫外光を用いて、感光フィルム15のフォトポリマーを重合させ、さらに、熱処理を施すことにより、第2のホログラム2bを作成することができる。
【0040】
さらに、反射型ホログラム層2を構成する第3のホログラム2cは、図7に示すように、発振波長が647nm(赤色)の単一周波数、横モードTEM00の第3のレーザ光源8から出射されるレーザビームを用いた露光によって作成される。第3のレーザ光源8から出射されたレーザビームは、開口数0.40の対物レンズ9によって集光され、開口径10μmのピンホールからなる空間フィルタ10を経て、f400のコリメーターレンズ11によって平行光束となされて、感光フィルム15に入射する。
【0041】
感光フィルム15に入射された光は、この感光フィルム15を透過し、この感光フィルム15の背後に配置された金属蒸着ミラー16によって反射されて、背面側より感光フィルム15に入射する。このとき、第3のレーザ光源8側より感光フィルム15に入射した光束と、金属蒸着ミラー16において反射されて感光フィルム15に戻った光束とは、この感光フィルム15内で干渉し、干渉縞を形成する。感光フィルム15には、この干渉縞に対応した露光が行われる。
【0042】
露光の完了後、紫外光を用いて、感光フィルム15のフォトポリマーを重合させ、さらに、熱処理を施すことにより、第3のホログラム2cを作成することができる。
【0043】
これら第1乃至第3のホログラム2a,2b,2cは、互いの間に屈折率整合液層4a,4bを介して積層されることにより、反射型ホログラム層2を構成する。すなわち、図6に示すように、第3のホログラム2cは、透明基板5の前面部に貼着される。そして、この第3のホログラム2cの前面側には、屈折率整合液層4bを介して、第2のホログラム2bが配置される。また、この第2のホログラム2bの前面側には、屈折率整合液層4aを介して、第1のホログラム2aが配置される。
【0044】
屈折率整合液層4a,4bをなす屈折率整合液としては、適切な屈折率を有する油脂など、例えば、カーギル社製の「標準液」(n=1.49、k=0)などを用いることができる。これら屈折率整合液層4a,4bは、反射型ホログラム層2をなす各ホログラム2a,2b,2cに近い屈折率を有しており、これら各ホログラム2a,2b,2cの屈折率を整合させる。
【0045】
そして、透明基板5の裏面部には、図6に示すように、光吸収層3が形成される。この光吸収層3は、透明基板5の裏面部に対し、全可視光帯域の光を吸収する吸収剤を塗布することによって形成される。
【0046】
また、反射型ホログラム層2の第1のホログラム2aの前面部には、屈折率整合液層4を介して、拡散板1を配置する。この拡散板1は、透過型拡散フィルムからなる。屈折率整合液層4をなす屈折率整合液としては、適切な屈折率を有する油脂など、例えば、カーギル社製の「標準液」(n=1.49、k=0)などを用いることができる。この屈折率整合液層4は、拡散板1及び反射型ホログラム層2をなす各ホログラム2a,2b,2cに近い屈折率を有しており、これら拡散板1及び反射型ホログラム層2の屈折率を整合させる。
【0047】
なお、各ホログラム2a,2b,2cの重ね合わせの順序に関しては、どのような順序としてもよい。ただし、表示画像の観察者に近い側(前面側)のホログラムからの回折光量が多くなるため、各ホログラム2a,2b,2cの重ね合わせの順序によって、表示画像の色合いが変わってくる。したがって、使用する投射型の画像表示装置(プロジェクタ)における画像表示光の分光特性や、観察者の色合いについての好みなどに応じて、適切な順序とすることができる。
【0048】
そして、この実施例において用いている拡散板1は、上述の第1の実施例において用いている拡散板1と同様のものである。
【0049】
上述のようにして作成した画像表示用スクリーンにおいて、前面側からの入射光についての前面側への反射光は、図9に示すように、波長が457nm(青色)、532nm(緑色)及び647nm(赤色)の近傍の光のみが反射散乱された光となっている。
【0050】
したがって、室内照明光などの白色外光のうちこの画像表示用スクリーンで反射されない波長成分の多くは光吸収層3によって吸収され、画像表示光がこの画像表示用スクリーンの反射特性においてピークとなる波長の光からなるものとなっていれば、外光による影響が著しく低減されたコントラストの高い画像表示を行うことができる。
【0051】
なお、反射型ホログラム層2をなす各ホログラム2a,2b,2cを透過型のホログラムとし、光吸収層3に代えて反射板を配置することによっても、画像表示光のみを反射し外光のうちこの画像表示光の波長帯域の他の波長帯域の光を吸収することにより外光による影響が著しく低減されたコントラストの高い画像表示を行うことができる画像表示用スクリーンを構成することができる。
【0052】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る画像表示用スクリーンにおいては、この画像表示用スクリーンにおいては、前面側より入射された画像表示光は、拡散板により拡散され、反射型ホログラム層において波長選択されて反射され、反射型ホログラム層において反射されなかった成分は光吸収層によって吸収される。
【0053】
したがって、この画像表示用スクリーンにおいては、投射型の画像表示装置(プロジェクタ)から投射された画像表示光の波長に相当する波長帯域の光のみが反射され、他の波長帯域の光は反射されないので、周囲の照明光が強い環境下においても、コントラストの高い画像表示を行うことができる。
【0054】
また、反射型ホログラム層は、容易に大面積のものを作成することができ、また、特定の波長帯域について、高い反射率を得ることができる。
【0055】
すなわち、本発明は、大面積のものを一度に作成することができ、また、高い反射率を得ることができる画像表示用スクリーンを提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像表示用スクリーンの構成を示す断面図である。
【図2】上記画像表示用スクリーンの反射型ホログラムを作成するための装置の構成を示す側面図である。
【図3】上記画像表示用スクリーンの反射型ホログラムの分光反射特性を示すグラフである。
【図4】上記画像表示用スクリーンの拡散板の光学特性を示すグラフである。
【図5】上記画像表示用スクリーンの分光反射特性を示すグラフである。
【図6】本発明に係る画像表示用スクリーンの構成の他の例を示す断面図である。
【図7】上記図6に示した画像表示用スクリーンの反射型ホログラムを作成するための装置の構成を示す側面図である。
【図8】上記図6に示した画像表示用スクリーンの反射型ホログラムを構成するホログラムの分光反射特性を示すグラフである。
【図9】上記図6に示した画像表示用スクリーンの拡散板の光学特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 拡散板、2 反射型ホログラム、3 光吸収層、4 屈折率整合液層、5透明基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display screen that projects image display light from a front side by a so-called front projector (image projection device) and displays an image toward the front side.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image display screen has been proposed in which image display light is projected from a front side by a so-called front projector (image projection device) and an image is displayed toward the front side. As a front projector, a so-called film projector, CRT projector, liquid crystal projector, DLP projector, and the like have been proposed.
[0003]
When displaying image information by projecting image display light on a conventional image display screen using such a front projector, the image display screen does not absorb light in the visible light wavelength region. Therefore, in order to express black on the image display screen, the surrounding illumination of the image display screen is darkened, or the image display light from the front projector is brightened, and the image display of the ambient illumination light is used. It is necessary to feel that the scattered light from the screen is relatively sufficiently darker than the image display light.
[0004]
However, it is inconvenient to darken the surrounding illumination because the area other than the image display surface of the image display screen on which the image display light is projected becomes dark. Also, making the image display light sufficiently bright causes an increase in power consumption and an increase in temperature in the front projector, and is limited and difficult.
[0005]
In order to solve such a problem, it is conceivable to provide the image display screen with a wavelength selective reflection structure that reflects only light having a specific wavelength (light having the wavelength of the image display light). As such a wavelength selective reflection structure, a structure using Bragg reflection by a photonic crystal, a structure using multiple reflection by a dielectric multilayer film, and the like can be considered.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the image display screen as described above, when a structure that reflects only light having the wavelength of the image display light using Bragg reflection by the photonic crystal is provided, it is suitable for manufacturing a relatively large area. However, the reflectance is less than about 60%, which is not very high.
[0007]
On the other hand, when a structure that reflects only light having the wavelength of image display light using multiple reflection by a dielectric multilayer film is provided, a high reflectance of 90% or more can be obtained. Since a so-called vacuum process is required, a large-area image display screen cannot be created at a time. In such a case, it is necessary to create a plurality of small-area image display screens and to connect these image display screens to form a large-area image display screen.
[0008]
Therefore, the present invention is proposed in view of the above-mentioned situation, and provides an image display screen that can produce a large area at a time and obtain a high reflectance. It is assumed that.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image display screen according to the present invention is an image display screen in which image display light is projected from a front side and a display image is observed from the front side. The diffusion plate, the reflection type hologram layer, and the light absorption layer are laminated in this order from the front side which is the surface.
[0010]
In this image display screen, the image display light incident from the front side is diffused by a diffusion plate, wavelength-selectively reflected by a reflection type hologram layer, and components not reflected by the reflection type hologram layer are absorbed by light. Absorbed by the layer.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0012]
The image display screen according to the present invention is an image display screen in which image display light is projected from the front side and a display image is observed from the front side, and as shown in FIG. The diffusion plate 1, the
[0013]
In this image display screen, image display light projected from a projection type image display device (projector) enters the diffusion plate 1, is diffused in the diffusion plate 1, and passes through the refractive index matching liquid layer 4. Incident on the reflection
[0014]
Therefore, in this image display screen, the image display light is reflected to the front side, and the component of the wavelength band different from the image display light among the external light such as the peripheral illumination light is transmitted through the transparent substrate 5. The light reaches the absorption layer 3 and is absorbed by the light absorption layer 3. Therefore, it is desirable that the light absorbing layer 3 absorbs light substantially over the entire visible wavelength range of humans.
[0015]
Further, in this image display screen, the diffusion plate 1 has such a characteristic that, for image display light incident from the front side, the image display light is transmitted more than the front side, and more light is diffused to the rear side. It is desirable to have. This is because if there is a large amount of diffused light toward the front side in the diffusion plate 1, the diffusion plate 1 itself appears cloudy, which causes a reduction in the contrast of the displayed image.
[0016]
The reflection
[0017]
【Example】
Hereinafter, a specific configuration of the image display screen according to the present invention will be described.
[0018]
[Example 1]
As shown in FIG. 2, the reflection
[0019]
The laser beams emitted from the
[0020]
A light beam from the first laser light source is reflected and deflected by the mirror 12, passes through the first dichroic mirror 13, is reflected by the second dichroic mirror 14, and enters the photosensitive film 15.
[0021]
The light beam from the second laser light source is reflected and deflected by the first dichroic mirror 13, is reflected by the second dichroic mirror 14, and enters the photosensitive film 15.
[0022]
The light beam from the third laser light source passes through the second dichroic mirror 14 and enters the photosensitive film 15.
[0023]
In this way, the light beams from the first to third laser light sources are multiplexed by the first and second dichroic mirrors 13 and 14 and are incident on the photosensitive film 15.
[0024]
The light incident on the photosensitive film 15 passes through the photosensitive film 15, is reflected by a metal deposition mirror 16 disposed behind the photosensitive film 15, and enters the photosensitive film 15 from the back side. At this time, the luminous flux incident on the photosensitive film 15 from the
[0025]
After the completion of the exposure, the photopolymer of the photosensitive film 15 is polymerized by using ultraviolet light, and further subjected to a heat treatment, whereby the
[0026]
As shown in FIG. 3, such a hologram created by the so-called “Lipman method” has a reflectance peak in a wavelength band near 457 nm (blue), 532 nm (green) and 647 nm (red). ing. The reflectance of light in other wavelength bands of the blue, green and red wavelength bands is substantially zero.
[0027]
Then, on the back surface of the transparent substrate 5, a light absorbing layer 3 is formed as shown in FIG. The light absorbing layer 3 is formed by applying an absorbent that absorbs light in the entire visible light band to the rear surface of the transparent substrate 5.
[0028]
The diffusion plate 1 is disposed on the front surface of the
[0029]
The diffusion plate 1 is formed of a transparent material such as glass or a transparent plastic material, and has a structure for causing light scattering on the front surface or inside, or has a structure in which diffusion particles are dispersed. As shown in FIG. 4, the diffuser 1 diffuses almost all components of the light beam incident from the front side to the rear side. The ratio of the front-side diffused light to the back-side diffused light measured by the total light amount is about 1: 1700. As described above, since the diffusion plate 1 has almost no component that scatters incident light from the front side to the front side, the diffuser plate 1 does not appear cloudy even if it is disposed on the front side in the image display screen.
[0030]
In addition, when the scattering profile of the diffused light toward the back side with respect to the incident light from the front side of the diffuser 1 is measured, the scattering angle with respect to the optical axis (the axis perpendicular to the front surface of the diffuser 1) is θ. , The light intensity I in that direction is in a state proportional to cos θ raised to the 66th power.
[0031]
I = kcos 66 θ (∵k: proportionality constant)
In the image display screen created as described above, the reflected light to the front side with respect to the incident light from the front side has wavelengths of 457 nm (blue), 532 nm (green), and 647 nm (green) as shown in FIG. Only light near (red) is light that is reflected and scattered.
[0032]
Therefore, most of the wavelength components not reflected by the image display screen out of the white external light such as room illumination light are absorbed by the light absorbing layer 3, and the wavelength at which the image display light has a peak in the reflection characteristics of the image display screen. , A high-contrast image display in which the influence of external light is significantly reduced can be performed.
[0033]
[Example 2]
As shown in FIG. 6, the
[0034]
The light incident on the photosensitive film 15 passes through the photosensitive film 15, is reflected by a metal deposition mirror 16 disposed behind the photosensitive film 15, and enters the photosensitive film 15 from the back side. At this time, the light beam incident on the photosensitive film 15 from the first
[0035]
After the completion of the exposure, the first hologram 2a can be formed by polymerizing the photopolymer of the photosensitive film 15 using ultraviolet light and performing heat treatment.
[0036]
In such a hologram exposed by the so-called “Lipman method”, a favorable diffraction efficiency of about 90% can be obtained as shown in FIG.
[0037]
As shown in FIG. 7, the second hologram 2b constituting the reflection
[0038]
The light incident on the photosensitive film 15 passes through the photosensitive film 15, is reflected by a metal deposition mirror 16 disposed behind the photosensitive film 15, and enters the photosensitive film 15 from the back side. At this time, the luminous flux incident on the photosensitive film 15 from the second
[0039]
After the completion of the exposure, the second hologram 2b can be formed by polymerizing the photopolymer of the photosensitive film 15 using ultraviolet light and performing heat treatment.
[0040]
Further, as shown in FIG. 7, the third hologram 2c constituting the reflection
[0041]
The light incident on the photosensitive film 15 passes through the photosensitive film 15, is reflected by a metal deposition mirror 16 disposed behind the photosensitive film 15, and enters the photosensitive film 15 from the back side. At this time, the luminous flux incident on the photosensitive film 15 from the third
[0042]
After the completion of the exposure, the third hologram 2c can be formed by polymerizing the photopolymer of the photosensitive film 15 using ultraviolet light and further performing a heat treatment.
[0043]
The first to third holograms 2a, 2b, 2c constitute a reflection
[0044]
As the refractive index matching liquid forming the refractive index matching liquid layers 4a and 4b, an oil or fat having an appropriate refractive index, for example, a "standard liquid" (n = 1.49, k = 0) manufactured by Cargill Co. is used. be able to. These refractive index matching liquid layers 4a and 4b have refractive indexes close to those of the holograms 2a, 2b and 2c forming the
[0045]
Then, a light absorbing layer 3 is formed on the rear surface of the transparent substrate 5 as shown in FIG. The light absorbing layer 3 is formed by applying an absorbent that absorbs light in the entire visible light band to the rear surface of the transparent substrate 5.
[0046]
In addition, the diffusion plate 1 is disposed on the front surface of the first hologram 2 a of the
[0047]
The holograms 2a, 2b, 2c may be superposed in any order. However, since the amount of diffraction from the hologram on the side closer to the observer (front side) of the display image increases, the hue of the display image changes depending on the order of superposition of the holograms 2a, 2b, and 2c. Therefore, an appropriate order can be set according to the spectral characteristics of the image display light in the projection-type image display device (projector) to be used, the preference of the observer regarding the hue, and the like.
[0048]
The diffusion plate 1 used in this embodiment is the same as the diffusion plate 1 used in the first embodiment.
[0049]
In the image display screen created as described above, the reflected light to the front side with respect to the incident light from the front side has wavelengths of 457 nm (blue), 532 nm (green), and 647 nm (green) as shown in FIG. Only light near (red) is light that is reflected and scattered.
[0050]
Therefore, most of the wavelength components not reflected by the image display screen out of the white external light such as room illumination light are absorbed by the light absorbing layer 3, and the wavelength at which the image display light has a peak in the reflection characteristics of the image display screen. , A high-contrast image display in which the influence of external light is significantly reduced can be performed.
[0051]
The holograms 2a, 2b, and 2c that form the
[0052]
【The invention's effect】
As described above, in the image display screen according to the present invention, in this image display screen, the image display light incident from the front side is diffused by the diffusion plate, and the wavelength is selected in the reflection hologram layer. The component reflected and not reflected by the reflection hologram layer is absorbed by the light absorbing layer.
[0053]
Therefore, in this image display screen, only light in the wavelength band corresponding to the wavelength of the image display light projected from the projection type image display device (projector) is reflected, and light in other wavelength bands is not reflected. In addition, an image with high contrast can be displayed even in an environment where the surrounding illumination light is strong.
[0054]
Further, the reflection type hologram layer can be easily formed to have a large area, and a high reflectance can be obtained in a specific wavelength band.
[0055]
That is, the present invention can provide an image display screen that can produce a large area at a time and can obtain a high reflectance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image display screen according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of an apparatus for creating a reflection hologram of the image display screen.
FIG. 3 is a graph showing a spectral reflection characteristic of a reflection hologram of the image display screen.
FIG. 4 is a graph showing optical characteristics of a diffusion plate of the image display screen.
FIG. 5 is a graph showing a spectral reflection characteristic of the image display screen.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the configuration of the image display screen according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing the configuration of an apparatus for creating a reflection hologram of the image display screen shown in FIG. 6;
8 is a graph showing a spectral reflection characteristic of a hologram constituting a reflection hologram of the image display screen shown in FIG.
FIG. 9 is a graph showing optical characteristics of a diffusion plate of the image display screen shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 Diffusion plate, 2 reflection hologram, 3 light absorption layer, 4 refractive index matching liquid layer, 5 transparent substrate
Claims (6)
拡散板、反射型ホログラム層及び光吸収層を有し、これら拡散板、反射型ホログラム層及び光吸収層は、画像表示光の入射面となる前面側より、拡散板、反射型ホログラム層及び光吸収層の順に積層されて構成されている
ことを特徴とする画像表示用スクリーン。An image display screen in which image display light is projected from the front side and a display image is observed from the front side,
A diffusion plate, a reflection hologram layer, and a light absorption layer; and the diffusion plate, the reflection hologram layer, and the light absorption layer are arranged from the front side, which is an incident surface of image display light, from the front side. An image display screen characterized by being laminated in the order of an absorption layer.
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US7710645B2 (en) | 2007-06-29 | 2010-05-04 | Bose Corporation | Selective reflecting for laser projector |
US8081368B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-20 | Bose Corporation | Selective absorbing |
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- 2002-06-21 JP JP2002182051A patent/JP2004029163A/en active Pending
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US8081368B2 (en) | 2007-03-29 | 2011-12-20 | Bose Corporation | Selective absorbing |
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