JP2006284985A - Screen, method of manufacturing screen and image display device - Google Patents

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Kazuhisa Mizusako
和久 水迫
Akira Shinpo
晃 真保
Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen capable of efficiently advancing incident light in a prescribed exit direction, and also, capable of reducing uneven brightness, and to provide a method for manufacturing the screen and an image display device using the screen. <P>SOLUTION: The screen for transmitting light corresponding to an image signal is characterized in that an end face S1 on the incident side is provided with a light guide 201 which is formed to a shape equivalent to or smaller than the pixel of an image formed in accordance with the image signal, a reflection part 301 is arranged at the inside surface of the light guide 201, and the light guide 201 guides the light incident from the end face S1 on the incident side to the exit side while reflecting the light by the reflection part 301. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、スクリーン、スクリーンの製造方法及び画像表示装置、特に、画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する画像表示装置に好適なスクリーンの技術に関する。   The present invention relates to a screen, a method for manufacturing the screen, and an image display device, and more particularly to a screen technology suitable for an image display device that displays an image by transmitting light according to an image signal.

画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する、いわゆるリアプロジェクタには、光を透過させる透過型のスクリーンが用いられる。リアプロジェクタは、スクリーンに対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、薄型化が図られている。スクリーンに対して斜め方向から光を入射させる場合、スクリーンは、斜めに入射した光を観察者の方向へ角度変換する構成とする必要がある。また、スクリーンに入射する光の入射角度が大きくなるほど、スクリーンの界面で光が反射し易くなる。スクリーンでの反射によって光がプロジェクタの内部に取り込まれると、明るい画像を表示することが困難になる。さらに、プロジェクタの内部に光が取り込まれると、迷光の多重反射によってゴーストを生じる場合もある。このため、スクリーンは、明るく高品質な画像を得るためには、斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させる構成とする必要がある。斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させるためのスクリーンの技術としては、例えば、特許文献１に提案されるものがある。   A so-called rear projector that displays an image by transmitting light according to an image signal uses a transmissive screen that transmits light. The rear projector is designed to be thin by adopting a configuration in which light corresponding to an image signal is incident on the screen from an oblique direction. When light is incident on the screen from an oblique direction, the screen needs to be configured to convert the angle of the obliquely incident light into the direction of the observer. Also, the greater the incident angle of light incident on the screen, the easier it is for light to be reflected at the screen interface. When light is taken into the projector by reflection on the screen, it becomes difficult to display a bright image. Furthermore, when light is taken into the projector, a ghost may occur due to multiple reflections of stray light. For this reason, in order to obtain a bright and high-quality image, the screen needs to be configured to efficiently advance obliquely incident light toward the viewer. As a screen technique for efficiently causing obliquely incident light to travel toward the observer, for example, there is one proposed in Patent Document 1.

特開２００３−１４９７４４号公報JP 2003-149744 A

特許文献１には、スクリーンから見てライトバルブが設けられている側である下側の斜面から光を入射し、入射した光を上側の斜面で全反射させるフレネルレンズを用いる技術が提案されている。しかしながら、特許文献１に提案される技術では、フレネルレンズで全反射した光が不連続となり、フレネルピッチごとの縞を形成するように光が照射することにより明るさムラを生じてしまう。このため、フレネルレンズの出射側に拡散層等を設けることにより光の均一化を図ることとしても、スクリーンからの光の明るさムラを解消することが難しいという問題がある。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーン、そのスクリーンを製造する製造方法、及びそのスクリーンを用いる画像表示装置を提供することを目的とする。   Patent Document 1 proposes a technique using a Fresnel lens in which light is incident from a lower slope, which is the side where the light valve is provided when viewed from the screen, and the incident light is totally reflected by the upper slope. Yes. However, in the technique proposed in Patent Document 1, the light totally reflected by the Fresnel lens becomes discontinuous, and the light is irradiated so as to form stripes for each Fresnel pitch, resulting in uneven brightness. For this reason, there is a problem that it is difficult to eliminate unevenness in the brightness of light from the screen even if light is made uniform by providing a diffusion layer or the like on the exit side of the Fresnel lens. The present invention has been made in view of the above-described problems, a screen capable of efficiently causing incident light to travel in a predetermined emission direction and reducing unevenness in brightness, and a manufacturing method for manufacturing the screen. And an image display device using the screen.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンであって、入射側の端面が、画像信号に応じて形成される画像の画素と同等、若しくは画素より小さい形状をなす導光部を有し、導光部は、内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を反射部で反射しながら出射側へ導くことを特徴とするスクリーンを提供することができる。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, a screen that transmits light according to an image signal, an incident-side end surface of an image formed according to the image signal is provided. The light guide unit has a shape equal to or smaller than that of the pixel, and the light guide unit has a reflection unit on the inner surface, and guides light incident from the end surface on the incident side to the emission side while reflecting the light from the reflection unit. A screen characterized by the above can be provided.

スクリーンに対して斜めに進行した光は、導光部へ入射する。導光部へ入射した光は、反射部で反射しながら導光部の内部を進行した後、導光部から出射する。導光部から出射した光は、スクリーンから出射した後、観察者の方向へ進行する。このようにして、スクリーンに対して斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させることができる。画像信号に応じた光を観察者の方向へ効率良く進行させることにより、迷光の発生も低減できる。導光部の入射側の端面を画素と同等、若しくは画素より小さい形状とすることにより、１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部へ入射させる構成とすることができる。１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部へ入射させることにより、画像の解像度を維持しながら画像信号に応じた光を効率良く観察者の方向へ進行させることができる。導光部は、フレネルレンズの全反射を用いる従来の技術とは異なり、観察者の方向へ進行させる光を不連続にするような作用は無く、明るさムラを低減することもできる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーンを得られる。   Light traveling obliquely with respect to the screen enters the light guide. The light that has entered the light guide unit travels through the light guide unit while being reflected by the reflection unit, and then exits the light guide unit. The light emitted from the light guide travels in the direction of the observer after being emitted from the screen. In this way, light incident obliquely on the screen can be efficiently advanced toward the viewer. Generation of stray light can be reduced by efficiently advancing light according to the image signal toward the observer. By making the end surface on the incident side of the light guide part the same as the pixel or smaller than the pixel, the light for forming one pixel can be made incident on one or a plurality of light guide parts. . By making light for forming one pixel incident on one or a plurality of light guides, light corresponding to an image signal can be efficiently advanced toward an observer while maintaining the resolution of the image. . Unlike the conventional technique using the total reflection of the Fresnel lens, the light guide unit does not have an effect of making the light traveling in the direction of the observer discontinuous, and can also reduce brightness unevenness. As a result, it is possible to obtain a screen that allows incident light to efficiently travel in a predetermined emission direction and reduce unevenness in brightness.

また、本発明の好ましい態様によれば、導光部は、反射部により取り囲まれた部分に、光を拡散させる拡散剤が分散されることが望ましい。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、拡散剤を用いて光を拡散させることで、スクリーンの規則的な構造、例えば複数の導光部を規則的に配列することに起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。   Moreover, according to the preferable aspect of this invention, it is desirable for the light guide part to disperse | distribute the diffusing agent which diffuses light in the part enclosed by the reflection part. As a result, light traveling in the direction of the observer is diffused, and good viewing angle characteristics can be obtained. Also, by diffusing light with a diffusing agent, the regular structure of the screen, for example, the periodicity of light caused by regularly arranging a plurality of light guides can be alleviated, and moiré occurs. Can also be reduced.

また、本発明の好ましい態様によれば、導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光の反射を防止する反射防止部を有することが望ましい。導光部の入射側に反射防止部を設ける場合、導光部の入射側の端面における光の反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く導光部へ入射させることができる。導光部の出射側に反射防止部を設ける場合、導光部の出射側の端面における光の反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く観察者の方向へ進行させることができる。これにより、画像信号に応じた光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。   Further, according to a preferred aspect of the present invention, it is desirable to have an antireflection part that is provided on at least one of the incident side and the emission side of the light guide part and prevents reflection of light. When the antireflection part is provided on the incident side of the light guide part, it is possible to prevent reflection of light at the end face on the incident side of the light guide part, and to allow light corresponding to the image signal to enter the light guide part without waste. When the antireflection part is provided on the exit side of the light guide part, it is possible to prevent reflection of light at the end face on the exit side of the light guide part, and to propagate light according to the image signal toward the viewer without waste. Thereby, the light according to an image signal can be efficiently advanced to a predetermined emitting direction.

また、本発明の好ましい態様としては、導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光を拡散させる拡散部を有することが望ましい。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、拡散部で光を拡散させることで、スクリーンの規則的な構造に起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have a diffusion part that is provided on at least one of the incident side and the emission side of the light guide part and diffuses light. As a result, light traveling in the direction of the observer is diffused, and good viewing angle characteristics can be obtained. Further, by diffusing light in the diffusing portion, the periodicity of light generated due to the regular structure of the screen can be relaxed, and the occurrence of moire can be reduced.

また、本発明の好ましい態様としては、拡散部は、マイクロレンズ及び拡散層の少なくとも一方を有することが望ましい。マイクロレンズを用いることにより、屈折作用により、観察者の方向へ進行する光を拡散させることができる。拡散層としては、例えば、光を拡散させる拡散剤を分散させた層や、微小な凹凸を施した拡散面を有する層を用いることができる。拡散層を用いることにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、さらにシンチレーションを低減することができる。また、拡散部としてマイクロレンズ及び拡散層を用いる場合、拡散層によりマイクロレンズの視野角特性を補い、さらにシンチレーションを低減することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the diffusion portion has at least one of a microlens and a diffusion layer. By using the microlens, light traveling in the direction of the observer can be diffused by refraction. As the diffusion layer, for example, a layer in which a diffusing agent that diffuses light is dispersed, or a layer having a diffusion surface with minute irregularities can be used. By using the diffusion layer, it is possible to diffuse light traveling in the direction of the observer and further reduce scintillation. In addition, when a microlens and a diffusion layer are used as the diffusion portion, the viewing angle characteristics of the microlens can be supplemented by the diffusion layer, and scintillation can be further reduced.

さらに、本発明によれば、内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を反射部で反射しながら出射側へ導く導光部を有し、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンの製造方法であって、基板を形成する基板形成工程と、基板に反射部を形成する反射部形成工程と、反射部が形成された基板同士を積層することにより導光部を形成する導光部形成工程と、を含むことを特徴とするスクリーンの製造方法を提供することができる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーンを製造することができる。   Furthermore, according to the present invention, the reflection portion is provided on the inner surface, and the light guide portion that guides the light incident from the end surface on the incident side to the emission side while reflecting the light by the reflection portion, and transmits light according to the image signal. A method of manufacturing a screen for forming a light guide portion by stacking a substrate forming step of forming a substrate, a reflecting portion forming step of forming a reflecting portion on the substrate, and substrates on which the reflecting portions are formed. And a light guide portion forming step. As a result, it is possible to manufacture a screen capable of efficiently making incident light travel in a predetermined emission direction and reducing brightness unevenness.

また、本発明の好ましい態様としては、反射部が形成された基板に透明部材を注入する透明部材注入工程を含み、導光部形成工程において、透明部材を硬化することにより、反射部が形成された基板同士を積層することが望ましい。これにより、反射部が形成された基板同士を固定でき、かつ透明部材が充填された導光部を形成することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the method includes a transparent member injecting step of injecting a transparent member into the substrate on which the reflecting portion is formed, and the reflecting portion is formed by curing the transparent member in the light guide portion forming step. It is desirable to stack the substrates together. Thereby, the board | substrates in which the reflection part was formed can be fixed, and the light guide part with which the transparent member was filled can be formed.

また、本発明の好ましい態様としては、反射部が形成された基板に接着層を形成する接着層形成工程を含み、導光部形成工程において、接着層を用いて、反射部が形成された基板同士を積層することが望ましい。これにより、反射部が形成された基板同士を固定でき、かつ中空構造の導光部を形成することができる。   Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the method includes an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the substrate on which the reflective portion is formed. In the light guide portion forming step, the substrate on which the reflective portion is formed using the adhesive layer It is desirable to stack them together. Thereby, the board | substrates in which the reflection part was formed can be fixed, and the light guide part of a hollow structure can be formed.

さらに、本発明によれば、光を供給する光源部と、光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置からの光を透過するスクリーンと、を有し、スクリーンは、上記のスクリーンであることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記のスクリーンを有することにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。これにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示可能な画像表示装置を得られる。また、スクリーンに対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、画像表示装置を薄型にすることができる。   Furthermore, according to the present invention, there is provided a light source unit that supplies light, a spatial light modulation device that modulates light from the light source unit according to an image signal, and a screen that transmits light from the spatial light modulation device. In addition, an image display device characterized in that the screen is the above-described screen can be provided. By having the screen described above, incident light can be efficiently advanced in a predetermined emission direction, and brightness unevenness can be reduced. Thereby, an image display apparatus capable of displaying a bright image with reduced brightness unevenness can be obtained. Further, by adopting a configuration in which light corresponding to an image signal is incident on the screen from an oblique direction, the image display device can be thinned.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置であるプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェクタ１００は、スクリーン１１０の一方の面に光を投写し、スクリーン１１０の他方の面から出射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。光源部である超高圧水銀ランプ１１は、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光を供給する。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a projector 100 that is an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Projector 100 is a so-called rear projector that projects light onto one surface of screen 110 and observes an image by observing light emitted from the other surface of screen 110. The ultra-high pressure mercury lamp 11 that is a light source unit includes red light (hereinafter referred to as “R light”) that is first color light, green light (hereinafter referred to as “G light”) that is second color light, and third light. Light including blue light (hereinafter referred to as “B light”) that is colored light is supplied.

インテグレータ１２は、超高圧水銀ランプ１１からの光の照度分布を略均一にする。照度分布が均一化された光は、偏光変換素子１３にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒに入射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー１５に入射する。反射ミラー１５は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、空間光変調装置１７Ｒに入射する。空間光変調装置１７Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、ダイクロイックミラーを透過しても光の偏光方向は変化しないため、空間光変調装置１７Ｒに入射するＲ光は、ｓ偏光光のままの状態である。   The integrator 12 makes the illuminance distribution of the light from the extra-high pressure mercury lamp 11 substantially uniform. The light having a uniform illuminance distribution is converted by the polarization conversion element 13 into polarized light having a specific vibration direction, for example, s-polarized light. The light converted into the s-polarized light is incident on the R light transmitting dichroic mirror 14R constituting the color separation optical system. The R light transmitting dichroic mirror 14R transmits R light and reflects G light and B light. The R light transmitted through the R light transmitting dichroic mirror 14 </ b> R enters the reflection mirror 15. The reflection mirror 15 bends the optical path of the R light by 90 degrees. The R light whose optical path is bent is incident on the spatial light modulator 17R. The spatial light modulator 17R is a transmissive liquid crystal display device that modulates R light according to an image signal. Since the polarization direction of the light does not change even if it passes through the dichroic mirror, the R light incident on the spatial light modulation device 17R remains as s-polarized light.

空間光変調装置１７Ｒに入射したｓ偏光光は、不図示の液晶パネルに入射する。液晶パネルは、２つの透明基板の間に、画像表示のための液晶層を封入している。液晶パネルに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｒは、変調によりｐ偏光光に変換されたＲ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。   The s-polarized light incident on the spatial light modulator 17R enters a liquid crystal panel (not shown). In the liquid crystal panel, a liquid crystal layer for image display is sealed between two transparent substrates. The s-polarized light incident on the liquid crystal panel is converted into p-polarized light by modulation according to the image signal. The spatial light modulator 17R emits R light converted into p-polarized light by modulation. In this way, the R light modulated by the spatial light modulator 17R is incident on the cross dichroic prism 18 which is a color synthesis optical system.

Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒで反射されたＧ光及びＢ光は、光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光及びＢ光は、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇで反射されたＧ光は、空間光変調装置１７Ｇに入射する。空間光変調装置１７Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置１７Ｇに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｇは、変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する。   The G light and B light reflected by the R light transmitting dichroic mirror 14R have their optical paths bent 90 degrees. The G light and B light whose optical paths are bent enter the B light transmitting dichroic mirror 14G. The B light transmitting dichroic mirror 14G reflects the G light and transmits the B light. The G light reflected by the B light transmitting dichroic mirror 14G enters the spatial light modulator 17G. The spatial light modulator 17G is a transmissive liquid crystal display device that modulates G light according to an image signal. The s-polarized light incident on the spatial light modulator 17G is converted into p-polarized light by modulation in the liquid crystal panel. The spatial light modulator 17G emits G light converted into p-polarized light by modulation. Thus, the G light modulated by the spatial light modulation device 17G enters the cross dichroic prism 18.

Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ１６と、２枚の反射ミラー１５とを経由して、空間光変調装置１７Ｂに入射する。空間光変調装置１７Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、Ｂ光にリレーレンズ１６を経由させるのは、Ｂ光の光路がＲ光及びＧ光の光路よりも長いためである。リレーレンズ１６を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光を、そのまま空間光変調装置１７Ｂへ導くことができる。   The B light transmitted through the B light transmitting dichroic mirror 14G enters the spatial light modulation device 17B via the two relay lenses 16 and the two reflection mirrors 15. The spatial light modulator 17B is a transmissive liquid crystal display device that modulates B light according to an image signal. The reason why the B light passes through the relay lens 16 is that the optical path of the B light is longer than the optical paths of the R light and the G light. By using the relay lens 16, it is possible to guide the B light transmitted through the B light transmitting dichroic mirror 14G to the spatial light modulator 17B as it is.

空間光変調装置１７Ｂに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｂは、変調によりｐ偏光光に変換されたＢ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４ＲとＢ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇとは、超高圧水銀ランプ１１から供給される光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離する。なお、空間光変調装置１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、変調によりｓ偏光光をｐ偏光光に変換するほか、ｐ偏光光をｓ偏光光に変換することとしても良い。   The s-polarized light incident on the spatial light modulator 17B is converted into p-polarized light by modulation in the liquid crystal panel. The spatial light modulator 17B emits B light converted into p-polarized light by modulation. In this way, the B light modulated by the spatial light modulator 17B enters the cross dichroic prism 18 which is a color synthesis optical system. The R light transmitting dichroic mirror 14R and the B light transmitting dichroic mirror 14G constituting the color separation optical system separate light supplied from the ultrahigh pressure mercury lamp 11 into R light, G light, and B light. The spatial light modulators 17R, 17G, and 17B may convert p-polarized light into s-polarized light in addition to converting s-polarized light into p-polarized light by modulation.

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８は、２つのダイクロイック膜１８ａ、１８ｂをＸ字型に直交するように配置して構成されている。ダイクロイック膜１８ａは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１８ｂは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１８は、空間光変調装置１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。   The cross dichroic prism 18 which is a color synthesis optical system is configured by arranging two dichroic films 18a and 18b so as to be orthogonal to the X shape. The dichroic film 18a reflects B light and transmits R light and G light. The dichroic film 18b reflects R light and transmits B light and G light. Thus, the cross dichroic prism 18 combines the R light, G light, and B light modulated by the spatial light modulators 17R, 17G, and 17B, respectively.

投写レンズ２０は、クロスダイクロイックプリズム１８で合成された光を反射ミラー１０５の方向へ投写する。反射ミラー１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０に対向する位置に設けられている。反射ミラー１０５は、投写レンズ２０からの投写光をスクリーン１１０の方向へ反射する。スクリーン１１０は、画像信号に応じた光を透過することにより鑑賞者側の面に投写像を表示する、透過型スクリーンである。スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。投写レンズ２０は、スクリーン１１０に対して下側の位置から斜め方向へ光を入射させる。プロジェクタ１００は、スクリーン１１０に対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、筐体１０７を薄型にすることができる。   The projection lens 20 projects the light combined by the cross dichroic prism 18 toward the reflection mirror 105. The reflection mirror 105 is provided on the inner surface of the housing 107 at a position facing the screen 110. The reflection mirror 105 reflects the projection light from the projection lens 20 toward the screen 110. The screen 110 is a transmissive screen that displays a projected image on a surface on the viewer side by transmitting light according to an image signal. The screen 110 is provided on a predetermined surface of the housing 107. The housing 107 seals the space inside the housing 107. The projection lens 20 makes light incident on the screen 110 obliquely from a lower position. The projector 100 can be thinned by adopting a configuration in which light corresponding to an image signal is incident on the screen 110 from an oblique direction.

図２は、筐体１０７内部からスクリーン１１０を見た平面構成を説明するものである。スクリーン１１０は、微小な矩形で図示する複数の導光部２０１を有する。導光部２０１は、スクリーン１１０の入射側のＸＹ平面において、二次元方向にマトリクス状に配列している。なお、スクリーン１１０は、入射側に導光部２０１を設ける構成であれば、導光部２０１の出射側に、導光部２０１以外の他の構成、例えばマイクロレンズアレイやレンチキュラーレンズアレイを設けることとしても良い。   FIG. 2 illustrates a planar configuration when the screen 110 is viewed from the inside of the housing 107. The screen 110 has a plurality of light guides 201 illustrated in a minute rectangle. The light guides 201 are arranged in a matrix in the two-dimensional direction on the XY plane on the incident side of the screen 110. If the screen 110 has a configuration in which the light guide unit 201 is provided on the incident side, a configuration other than the light guide unit 201, for example, a microlens array or a lenticular lens array is provided on the output side of the light guide unit 201. It is also good.

図３は、導光部２０１の斜視構成を示す。導光部２０１は、入射側の端面Ｓ１が、画像信号に応じて形成される画素より小さい形状をなしている。例えば、導光部２０１の端面Ｓ１は、一辺Ｐが画素ピッチの１０分の１に相当する長さの正方形形状を有する。導光部２０１は、Ｚ軸方向に長手方向を有する四角柱形状をなしている。導光部２０１の内面には、反射部３０１が設けられている。反射部３０１は、高反射性の金属部材、例えばアルミニウムにより構成されている。   FIG. 3 shows a perspective configuration of the light guide unit 201. In the light guide unit 201, the incident-side end surface S1 is smaller than the pixel formed in accordance with the image signal. For example, the end surface S1 of the light guide unit 201 has a square shape with a side P corresponding to one-tenth of the pixel pitch. The light guide unit 201 has a quadrangular prism shape having a longitudinal direction in the Z-axis direction. A reflection unit 301 is provided on the inner surface of the light guide unit 201. The reflecting portion 301 is made of a highly reflective metal member such as aluminum.

反射部３０１は、四角柱形状の導光部２０１のうち、入射側の端面Ｓ１、及び出射側の端面以外の部分の内面に設けられている。反射部３０１は、端面Ｓ１から入射する光を反射する。反射部３０１により取り囲まれる導光部２０１の内部には、透明部材３０２が充填されている。透明部材３０２としては、硝子や透明樹脂等を用いることができる。導光部２０１は、端面Ｓ１から入射する光を反射部３０１で反射しながら出射側であるプラスＺ方向へ導く。   The reflecting portion 301 is provided on the inner surface of a portion other than the incident-side end surface S1 and the emitting-side end surface of the quadrangular prism-shaped light guide portion 201. The reflector 301 reflects light incident from the end surface S1. A transparent member 302 is filled in the light guide unit 201 surrounded by the reflection unit 301. As the transparent member 302, glass, transparent resin, or the like can be used. The light guide unit 201 guides light incident from the end surface S1 to the plus Z direction on the emission side while reflecting the light by the reflection unit 301.

図４は、導光部２０１のＹＺ断面構成であって、導光部２０１の内部を進行する光Ｌの振る舞いを説明するものである。スクリーン１１０に対して下側の位置から斜め方向へ進行した光Ｌは、入射側の端面Ｓ１から導光部２０１の内部へ進行する。導光部２０１へ入射した光Ｌは、反射部３０１で反射しながら透明部材３０２を透過した後、出射側の端面Ｓ２から導光部２０１の外部へ出射する。導光部２０１から出射した光Ｌは、スクリーン１１０から出射した後、観察者の方向へ進行する。このようにして、スクリーン１１０に対して斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させることができる。画像信号に応じた光を観察者の方向へ効率良く進行させることにより、迷光の発生も低減できる。   FIG. 4 illustrates a YZ cross-sectional configuration of the light guide unit 201 and illustrates the behavior of the light L traveling inside the light guide unit 201. The light L traveling in the oblique direction from the lower position with respect to the screen 110 travels from the incident-side end surface S1 to the inside of the light guide unit 201. The light L incident on the light guide unit 201 passes through the transparent member 302 while being reflected by the reflection unit 301, and then exits the light guide unit 201 from the end surface S2 on the emission side. The light L emitted from the light guide unit 201 travels in the direction of the observer after being emitted from the screen 110. In this way, light incident obliquely on the screen 110 can be efficiently advanced toward the viewer. Generation of stray light can be reduced by efficiently advancing light according to the image signal toward the observer.

導光部２０１の入射側の端面Ｓ１は、一辺Ｐが画素ピッチの１０分の１に相当する長さとする構成に限られない。導光部２０１の入射側の端面Ｓ１は、画素と同等、若しくは画素より小さい形状であれば良い。入射側の端面Ｓ１を画素と同等、若しくは画素より小さい形状とすることにより、１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部２０１へ入射させる構成とすることができる。１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部２０１へ入射させることにより、画像の解像度を維持しながら画像信号に応じた光を効率良く観察者の方向へ進行させることができる。なお、導光部２０１のＺ軸方向の長さは、反射部３０１の反射特性に応じて光を効率良く観察者の方向へ導くことが可能であって、かつスクリーン１１０の強度を保てる厚さを確保できる長さとすることが望ましい。   The end surface S1 on the incident side of the light guide unit 201 is not limited to a configuration in which one side P has a length corresponding to one-tenth of the pixel pitch. The incident-side end surface S1 of the light guide unit 201 may have a shape equivalent to or smaller than that of the pixel. By making the incident-side end surface S1 into a shape that is the same as or smaller than that of a pixel, light for forming one pixel can be incident on one or a plurality of light guides 201. By making light for forming one pixel incident on one or a plurality of light guides 201, light corresponding to an image signal can efficiently travel in the direction of an observer while maintaining the resolution of the image. it can. The length of the light guide unit 201 in the Z-axis direction is a thickness that can efficiently guide light toward the observer according to the reflection characteristics of the reflection unit 301 and can maintain the strength of the screen 110. It is desirable that the length be able to ensure

導光部２０１は、フレネルレンズの全反射を用いる従来の技術とは異なり、観察者の方向へ進行させる光を不連続にするような作用は無く、明るさムラを低減することもできる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができるという効果を奏する。また、プロジェクタ１００は、スクリーン１１０を備えることにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することができる。さらに、スクリーン１１０に対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、プロジェクタ１００を薄型にすることができる。   Unlike the conventional technique using the total reflection of the Fresnel lens, the light guide unit 201 does not have an effect of discontinuous light traveling in the direction of the observer, and can also reduce brightness unevenness. Thereby, there is an effect that incident light can be efficiently advanced in a predetermined emission direction and brightness unevenness can be reduced. Further, the projector 100 can display a bright image with reduced brightness unevenness by including the screen 110. Furthermore, the projector 100 can be thinned by adopting a configuration in which light corresponding to an image signal is incident on the screen 110 from an oblique direction.

導光部２０１は、入射側の端面Ｓ１へ斜め方向から入射する光Ｌを、効率良く観察者の方向へ進行させることが可能である。さらに、導光部２０１は、斜め方向からの光のみならず、導光部２０１の長手方向であるＺ軸方向に沿って進行する光についても効率良く観察者の方向へ進行させることができる。従って、プロジェクタ１００は、スクリーン１１０の中心位置を通過する法線に沿うように画像信号に応じた光を入射させる構成であっても、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することができる。また、観察者の方向へ光を角度変換するフレネルレンズを併用するスクリーンを用いる場合も、角度変換後の光を導光部２０１へ入射させる構成とすることにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することが可能である。   The light guide unit 201 can efficiently cause the light L incident on the incident-side end surface S1 from the oblique direction to travel toward the viewer. Furthermore, the light guide unit 201 can efficiently travel not only light from an oblique direction but also light traveling along the Z-axis direction, which is the longitudinal direction of the light guide unit 201, in the direction of the observer. Accordingly, the projector 100 can display a bright image with reduced brightness unevenness even when the projector 100 is configured to make light according to the image signal incident along a normal passing through the center position of the screen 110. it can. In addition, when using a screen that also uses a Fresnel lens that converts the angle of light in the direction of the observer, the configuration in which the light after the angle conversion is incident on the light guide unit 201 makes it bright and reduces unevenness in brightness. Displayed images can be displayed.

図５は、本実施例の変形例１に係る導光部５０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部５０１は、筒状の中空構造をなすことを特徴とする。本変形例の導光部５０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。上記の導光部２０１が透明部材３０２を有するのに対して、本変形例の導光部５０１は、反射部３０１で取り囲まれた部分に空隙が設けられている。導光部５０１へ入射した光Ｌは、反射部３０１で反射しながら導光部５０１の内部を通過した後、導光部２０１の外部へ出射する。本変形例の導光部５０１を用いる場合も、上記の導光部２０１を用いる場合と同様に、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。   FIG. 5 illustrates a YZ cross-sectional configuration of the light guide unit 501 according to the first modification of the present embodiment. The light guide unit 501 of this modification has a cylindrical hollow structure. The light guide unit 501 of this modification can be applied to the screen 110 described above. Whereas the light guide unit 201 includes the transparent member 302, the light guide unit 501 of the present modification has a gap provided in a portion surrounded by the reflection unit 301. The light L incident on the light guide unit 501 passes through the light guide unit 501 while being reflected by the reflection unit 301, and then exits the light guide unit 201. Even when the light guide unit 501 of this modification is used, similarly to the case of using the light guide unit 201 described above, incident light can be efficiently advanced in a predetermined emission direction, and brightness unevenness can be reduced. .

図６は、本実施例の変形例２に係る導光部６０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部６０１は、反射部３０１により取り囲まれた部分に拡散剤６０３が分散されることを特徴とする。本変形例の導光部６０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。拡散剤６０３は、透明部材３０２中に分散された微粒子であって、光Ｌを拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。   FIG. 6 illustrates a YZ cross-sectional configuration of the light guide unit 601 according to the second modification of the present embodiment. The light guide unit 601 of this modification is characterized in that a diffusing agent 603 is dispersed in a portion surrounded by the reflection unit 301. The light guide unit 601 of this modification can be applied to the screen 110 described above. The diffusing agent 603 is fine particles dispersed in the transparent member 302 and diffuses the light L. As a result, light traveling in the direction of the observer is diffused, and good viewing angle characteristics can be obtained.

スクリーン１１０は、導光部６０１の内部に拡散剤６０３を分散させることにより、導光部６０１とは別に拡散剤６０３を分散させた層を設ける必要が無い。このため、簡易な構成で、良好な視野角特性を得ることができる。また、拡散剤６０３を用いて光を拡散させることで、スクリーン１１０の規則的な構造、例えば複数の導光部６０１を規則的に配列することに起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。なお、上記の導光部２０１と、拡散剤６０３を分散させた他の層とを組み合わせる構成としても、本変形例と同様に、良好な視野角特性を得ることができる。   The screen 110 does not need to provide a layer in which the diffusing agent 603 is dispersed separately from the light guiding unit 601 by dispersing the diffusing agent 603 inside the light guiding unit 601. For this reason, a favorable viewing angle characteristic can be obtained with a simple configuration. Further, by diffusing light using the diffusing agent 603, the periodic structure of the screen 110, for example, the periodicity of light caused by regularly arranging a plurality of light guides 601 can be relaxed, Generation of moire can also be reduced. Even when the light guide unit 201 is combined with another layer in which the diffusing agent 603 is dispersed, good viewing angle characteristics can be obtained as in the present modification.

図７は、本実施例の変形例３に係る導光部７０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部７０１は、反射防止部７０４を有することを特徴とする。本変形例の導光部７０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。反射防止部７０４は、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１に設けられている。反射防止部７０４は、透明部材で構成される微小なレンズ素子がアレイ状に形成された、いわゆるモスアイ構造をなしている。１つの導光部７０１に対して、複数のレンズ素子からなる反射防止部７０４が設けられている。複数のレンズ素子は、例えば、光の波長以下のピッチで設けられている。   FIG. 7 illustrates a YZ cross-sectional configuration of the light guide unit 701 according to the third modification of the present embodiment. The light guide unit 701 according to this modification includes an antireflection unit 704. The light guide unit 701 of this modification can be applied to the screen 110 described above. The antireflection part 704 is provided on the end surface S <b> 1 on the incident side of the light guide part 701. The antireflection portion 704 has a so-called moth-eye structure in which minute lens elements made of a transparent member are formed in an array. An antireflection portion 704 including a plurality of lens elements is provided for one light guide portion 701. The plurality of lens elements are provided at a pitch equal to or less than the wavelength of light, for example.

反射防止部７０４は、導光部７０１の方向へ進行する光Ｌを導光部７０１の内部の方向へ屈折することで、導光部７０１の端面Ｓ１における光Ｌの反射を防止する。導光部７０１の入射側の端面Ｓ１における光の反射を防止することで、画像信号に応じた光を無駄無く導光部７０１へ入射させることができる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。なお、反射防止部７０４は、モスアイ構造をなす構成に限らず、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１における光Ｌの反射を低減可能な構成であれば良い。例えば、反射防止部７０４は、斜めに進行する光Ｌが臨界角以下の入射角で入射するような入射面を有する構成としても良い。   The antireflection unit 704 refracts the light L traveling in the direction of the light guide unit 701 toward the inside of the light guide unit 701, thereby preventing the reflection of the light L on the end surface S <b> 1 of the light guide unit 701. By preventing reflection of light at the incident-side end surface S1 of the light guide unit 701, light corresponding to the image signal can be incident on the light guide unit 701 without waste. Thereby, the incident light can be efficiently advanced in a predetermined emission direction. The antireflection portion 704 is not limited to the configuration having the moth-eye structure, and may be any configuration that can reduce the reflection of the light L at the incident-side end surface S1 of the light guide portion 701. For example, the antireflection portion 704 may have a configuration having an incident surface on which obliquely traveling light L is incident at an incident angle equal to or less than the critical angle.

さらに、反射防止部７０４は、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１に設けられる構成に限られず、出射側の端面Ｓ２に設けられる構成としても良い。出射側の端面Ｓ２に反射防止部７０４を設けることにより、導光部７０１から出射する光の、端面Ｓ２における反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く観察者の方向へ進行させることができる。この場合も、画像信号に応じた光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。   Further, the antireflection portion 704 is not limited to the configuration provided on the incident-side end surface S1 of the light guide unit 701, and may be provided on the emission-side end surface S2. By providing the reflection preventing portion 704 on the end surface S2 on the emission side, reflection of the light emitted from the light guide portion 701 at the end surface S2 is prevented, and the light corresponding to the image signal travels toward the observer without waste. Can do. Also in this case, light corresponding to the image signal can be efficiently advanced in a predetermined emission direction.

図８は、本実施例の変形例４に係る導光部８０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部８０１は、拡散部であるマイクロレンズ８０５を有することを特徴とする。本変形例の導光部８０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。マイクロレンズ８０５は、導光部８０１の出射側の端面Ｓ２に設けられている。マイクロレンズ８０５は、球面状、あるいは非球面状の出射面を有する。１つの導光部８０１に対して、１つのマイクロレンズ８０５が設けられている。   FIG. 8 illustrates a YZ cross-sectional configuration of the light guide unit 801 according to the fourth modification of the present embodiment. A light guide unit 801 according to this modification includes a microlens 805 that is a diffusion unit. The light guide unit 801 of this modification can be applied to the screen 110 described above. The microlens 805 is provided on the end surface S2 on the emission side of the light guide unit 801. The microlens 805 has a spherical or aspherical emission surface. One microlens 805 is provided for one light guide unit 801.

マイクロレンズ８０５は、導光部８０１の出射側の端面Ｓ２から出射する光を屈折し、拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、マイクロレンズ８０５で光を拡散させることで、スクリーン１１０の規則的な構造に起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。なお、マイクロレンズ８０５を有する導光部８０１を用いるほか、上記の導光部２０１とマイクロレンズアレイとを組み合わせる構成としても、本変形例と同様に、良好な視野角特性を得ることができる。   The microlens 805 refracts and diffuses the light emitted from the output-side end surface S2 of the light guide unit 801. As a result, light traveling in the direction of the observer is diffused, and good viewing angle characteristics can be obtained. In addition, by diffusing light with the microlens 805, periodicity of light generated due to the regular structure of the screen 110 can be relaxed, and generation of moire can be reduced. In addition to using the light guide unit 801 having the microlens 805, a configuration in which the light guide unit 201 and the microlens array are combined can provide good viewing angle characteristics as in this modification.

本変形例に係る導光部は、出射側の端面Ｓ２にマイクロレンズ８０５を設ける構成に限られない。図９に示す導光部８１１のように、入射側の端面Ｓ１にマイクロレンズ８１５を設ける構成としても良い。マイクロレンズ８１５は、導光部８１１の入射側の端面Ｓ１へ入射する光を屈折し、拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。特に、導光部８１１へ入射する光がＺ軸方向に沿って進行する構成においては、マイクロレンズ８１５により効率良く導光部８１１の内部へ光を入射させ、高い光利用効率で明るい画像を表示することができる。   The light guide unit according to this modification is not limited to the configuration in which the microlens 805 is provided on the end surface S2 on the emission side. Like the light guide unit 811 illustrated in FIG. 9, the microlens 815 may be provided on the incident-side end surface S1. The microlens 815 refracts and diffuses light incident on the incident-side end surface S1 of the light guide unit 811. As a result, light traveling in the direction of the observer is diffused, and good viewing angle characteristics can be obtained. In particular, in a configuration in which light incident on the light guide unit 811 travels along the Z-axis direction, light is efficiently incident on the inside of the light guide unit 811 by the microlens 815, and a bright image is displayed with high light utilization efficiency. can do.

また、導光部としてはマイクロレンズを用いる構成に限られない。図１０に示す導光部８２１のように、拡散部として拡散層８２６、８２７を用いることとしても良い。導光部８２１は、入射側の端面Ｓ１に拡散層８２６、及び出射側の端面Ｓ２に拡散層８２７が設けられている。拡散層８２６、８２７としては、例えば、光を拡散させる拡散剤を透明部材中に分散させた拡散板を用いることができる。拡散層８２６、８２７は、観察者の方向へ進行する光を拡散させるとともに、シンチレーションを低減する役割を果たす。これにより、良好な視野角特性を得られるとともにシンチレーションを低減することもできる。導光部８２１には２つの拡散層８２６、８２７を設ける構成に限らず、入射側の端面Ｓ１の拡散層８２６、及び、出射側の端面Ｓ２の拡散層８２７のいずれか一方を設ける構成としても良い。   Further, the light guide unit is not limited to a configuration using a microlens. As in the light guide unit 821 illustrated in FIG. 10, diffusion layers 826 and 827 may be used as the diffusion unit. The light guide unit 821 is provided with a diffusion layer 826 on the incident-side end surface S1 and a diffusion layer 827 on the emission-side end surface S2. As the diffusion layers 826 and 827, for example, a diffusion plate in which a diffusion agent that diffuses light is dispersed in a transparent member can be used. The diffusion layers 826 and 827 serve to diffuse light traveling in the direction of the observer and reduce scintillation. Thereby, good viewing angle characteristics can be obtained and scintillation can be reduced. The light guide unit 821 is not limited to the configuration in which the two diffusion layers 826 and 827 are provided, and may be configured to have one of the diffusion layer 826 on the incident-side end surface S1 and the diffusion layer 827 on the output-side end surface S2. good.

さらに、図１１に示す導光部８３１のように、拡散部としてマイクロレンズ８１５と拡散層８２７とを設ける構成としても良い。導光部８３１は、入射側の端面Ｓ１にマイクロレンズ８１５、及び出射側の端面Ｓ２に拡散層８２７が設けられている。マイクロレンズ８１５と拡散層８２７とを併せて設ける場合、拡散層８２７は、マイクロレンズ８１５の視野角特性を補い、さらにシンチレーションを低減する役割を果たす。これにより、良好な視野角特性を得られるとともにシンチレーションを低減することができる。なお、拡散部としてはマイクロレンズや拡散層に限らず、画像信号に応じた光を拡散可能であれば他の構成を用いても良い。   Furthermore, as in the light guide portion 831 illustrated in FIG. 11, a microlens 815 and a diffusion layer 827 may be provided as a diffusion portion. The light guide 831 is provided with a microlens 815 on the end surface S1 on the incident side and a diffusion layer 827 on the end surface S2 on the output side. In the case where the microlens 815 and the diffusion layer 827 are provided together, the diffusion layer 827 serves to supplement the viewing angle characteristics of the microlens 815 and further reduce scintillation. Thereby, favorable viewing angle characteristics can be obtained and scintillation can be reduced. Note that the diffusion unit is not limited to a microlens or a diffusion layer, and other configurations may be used as long as light corresponding to an image signal can be diffused.

図１２は、本実施例の変形例５に係る導光部９０１の斜視構成を示す。上記の各導光部が正方形形状の端面Ｓ１を有する構成であったのに対し、本変形例の導光部９０１は、正六角形形状の端面Ｓ３を有することを特徴とする。導光部９０１は、Ｚ軸方向に長手方向を有する六角柱形状をなしている。各導光部９０１は、端面Ｓ１の六角形形状が互いに隙間無く配列するハニカム構造をなすように配置されている。端面Ｓ１を隙間無く配列するように各導光部９０１を設けることにより、スクリーン１１０へ入射する光を無駄無く導光部９０１の内部へ導くことができる。   FIG. 12 shows a perspective configuration of a light guide unit 901 according to Modification 5 of the present embodiment. While each of the light guides described above has a configuration having a square end surface S1, the light guide unit 901 of the present modification has a regular hexagonal end surface S3. The light guide unit 901 has a hexagonal column shape having a longitudinal direction in the Z-axis direction. Each light guide portion 901 is arranged so as to form a honeycomb structure in which hexagonal shapes of the end surfaces S1 are arranged without gaps. By providing each light guide 901 so that the end surfaces S1 are arranged without gaps, light incident on the screen 110 can be guided to the inside of the light guide 901 without waste.

本変形例の導光部９０１を用いる場合も、上記の導光部２０１を用いる場合と同様に、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。なお、導光部の端面の形状は、正方形や六角形形状に限られない。入射側の端面を隙間無く配列可能であれば良く、例えば長方形形状等としても良い。本実施例で説明した導光部の特徴的構成を組み合わせて用いることとしても良い。   Even when the light guide unit 901 of this modification is used, similarly to the case of using the light guide unit 201 described above, incident light can be efficiently advanced in a predetermined emission direction, and brightness unevenness can be reduced. . The shape of the end face of the light guide is not limited to a square or hexagon. It suffices if the incident side end faces can be arranged without gaps, and may be, for example, rectangular. It is good also as combining and using the characteristic structure of the light guide part demonstrated in the present Example.

図１３及び図１４は、本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明するものである。図１３及び図１４に示す製造手順を用いることにより、上記の導光部２０１を備えるスクリーン１１０を製造することができる。本実施例では、スクリーンのうちの特徴的部分である導光部を形成する手順について説明する。図１３に示す工程ａにおいて、導光部２０１を形成するピッチで凹部１００２が設けられたモールド１００１を形成する。モールド１００１は、例えば、電鋳加工により形成することができる。電鋳加工の手順としては、所望の形状のレジスト層を形成された基板上に金属層を形成し、金属層から基板及びレジスト層を剥離することにより、所望の形状が転写されたモールド１００１が得られる。金属層には、例えばニッケル、銅等の金属部材を用いることができる。なお、モールド１００１は、電鋳加工に限らず、他の加工法、例えば、ウェットエッチングやドライエッチング、レーザ加工、フォトリソグラフィ、機械加工により作成することとしても良い。   13 and 14 illustrate a screen manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention. By using the manufacturing procedure shown in FIGS. 13 and 14, the screen 110 including the light guide unit 201 can be manufactured. In the present embodiment, a procedure for forming a light guide that is a characteristic part of the screen will be described. In step a shown in FIG. 13, a mold 1001 provided with recesses 1002 is formed at a pitch for forming the light guide portion 201. The mold 1001 can be formed, for example, by electroforming. The electroforming process includes forming a metal layer on a substrate on which a resist layer having a desired shape is formed, and peeling the substrate and the resist layer from the metal layer, thereby transferring the mold 1001 to which the desired shape is transferred. can get. For the metal layer, for example, a metal member such as nickel or copper can be used. Note that the mold 1001 is not limited to electroforming, and may be formed by other processing methods such as wet etching, dry etching, laser processing, photolithography, and mechanical processing.

工程ｂでは、モールド１００１の上に、アクリル等の樹脂層１００３を形成する。そして、工程ｃにおいて、樹脂層１００３からモールド１００１の剥離、及び樹脂層１００３の硬化を行うことにより、モールド１００１の形状が転写された基板１００４が得られる。工程ａ〜工程ｃは、基板１００４を形成する基板形成工程である。図１５の斜視構成に示すように、基板１００４には、導光部２０１の端面Ｓ１（図３参照）と略同じサイズの凹部１００５が形成される。基板形成工程において、型転写を用いて基板１００４を形成することにより、基板１００４の量産性を高めることができる。   In step b, a resin layer 1003 such as acrylic is formed on the mold 1001. Then, in step c, the mold 1001 is peeled from the resin layer 1003 and the resin layer 1003 is cured to obtain a substrate 1004 to which the shape of the mold 1001 is transferred. Steps a to c are substrate formation steps for forming the substrate 1004. As shown in the perspective configuration of FIG. 15, the substrate 1004 is formed with a recess 1005 having substantially the same size as the end surface S <b> 1 (see FIG. 3) of the light guide unit 201. In the substrate formation step, mass production of the substrate 1004 can be improved by forming the substrate 1004 using mold transfer.

図１３に戻って、工程ｄでは、基板形成工程において形成された基板１００４に反射部３０１を形成する。工程ｄは、基板１００４に反射部３０１を形成する反射部形成工程である。反射部３０１は、凹部１００５の壁面、及び基板１００４のうち凹部１００５とは反対側の面に形成される。反射部３０１は、スパッタリング加工や蒸着法により形成できる。   Returning to FIG. 13, in step d, the reflective portion 301 is formed on the substrate 1004 formed in the substrate forming step. Step d is a reflecting portion forming step for forming the reflecting portion 301 on the substrate 1004. The reflective portion 301 is formed on the wall surface of the recess 1005 and the surface of the substrate 1004 opposite to the recess 1005. The reflective portion 301 can be formed by sputtering or vapor deposition.

次に、工程ｅに示す透明部材注入工程により、反射部３０１が形成された基板１００４の凹部に透明樹脂部材１００６を注入する。透明樹脂部材１００６には、例えば光硬化性樹脂を用いることができる。そして、図１４の工程ｆに示すように、透明樹脂部材１００６が注入された基板１００４同士を積層する。工程ｆは、基板１００４同士を積層することにより導光部２０１を形成する導光部形成工程である。   Next, the transparent resin member 1006 is injected into the concave portion of the substrate 1004 on which the reflective portion 301 is formed by the transparent member injection step shown in step e. For the transparent resin member 1006, for example, a photocurable resin can be used. And as shown to the process f of FIG. 14, the board | substrates 1004 into which the transparent resin member 1006 was inject | poured are laminated | stacked. Step f is a light guide forming step for forming the light guide 201 by stacking the substrates 1004 together.

基板１００４同士の固定は、紫外線等の照射により透明樹脂部材１００６を硬化することで行う。透明部材３０２は、透明樹脂部材１００６が硬化することで形成される。透明樹脂部材１００６の硬化は、基板１００４同士のアライメントが可能であれば、基板１００４を一段積み重ねるごととしても良く、複数段積み重ねるごととしても良い。このように、反射部３０１が設けられた基板１００４同士を積層することにより、透明部材３０２の周囲に反射部３０１が設けられた導光部２０１が完成する。なお、基板１００４同士を固定した後、導光部２０１のうち紙面手前側の面、及び紙面向こう側の面を研磨することとしても良い。さらに、透明樹脂部材１００６には、光硬化性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることとしても良い。   The substrates 1004 are fixed by curing the transparent resin member 1006 by irradiation with ultraviolet rays or the like. The transparent member 302 is formed by the transparent resin member 1006 being cured. As long as the substrates 1004 can be aligned, the transparent resin member 1006 may be cured every time the substrates 1004 are stacked, or may be stacked a plurality of times. In this way, by laminating the substrates 1004 provided with the reflective portion 301, the light guide portion 201 provided with the reflective portion 301 around the transparent member 302 is completed. In addition, after fixing board | substrates 1004, it is good also as grind | polishing the surface of a paper near side among the light guide parts 201, and the surface on the other side of a paper surface. Further, the transparent resin member 1006 is not limited to a photocurable resin, and may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

導光部形成工程において基板１００４同士のずれを軽減するためには、例えば、図１６に示すステージ１３００により各基板１００４を固定することとしても良い。ステージ１３００は、２つの支柱１３０１、１３０２と、底板１３０３とを有する。支柱１３０１、１３０２は、それぞれに設けられた切り込み部に基板１００４の端部を差し込むことにより、積層されていく複数の基板１００４を固定する。また、底板１３０３は、２つの支柱１３０１、１３０２がいずれの高さにおいても略一定の距離を保つように、２つの支柱１３０１、１３０２を支えている。ステージ１３００を用いて基板１００４を積層することにより、基板１００４同士のアライメントを容易に行うことができる。   In order to reduce the deviation between the substrates 1004 in the light guide formation process, for example, each substrate 1004 may be fixed by a stage 1300 shown in FIG. The stage 1300 includes two support columns 1301 and 1302 and a bottom plate 1303. The pillars 1301 and 1302 fix the plurality of stacked substrates 1004 by inserting the end portions of the substrate 1004 into the cut portions provided in the columns. The bottom plate 1303 supports the two columns 1301 and 1302 such that the two columns 1301 and 1302 maintain a substantially constant distance at any height. By stacking the substrates 1004 using the stage 1300, the substrates 1004 can be easily aligned with each other.

なお、拡散剤６０３を有する上記の導光部５０１（図６参照）は、拡散剤６０３を分散させた透明樹脂部材を基板１００４の凹部１００５に充填することにより、形成することができる。また、例えば、反射防止部７０４を有する導光部７０１（図７参照）は、透明部材３０２上に反射防止部７０４を設けることにより形成することができる。拡散部であるマイクロレンズ８０５を有する導光部８０１（図８参照）は、透明部材３０２上にマイクロレンズ８０５を設けることにより形成することができる。   Note that the light guide portion 501 having the diffusing agent 603 (see FIG. 6) can be formed by filling the concave portion 1005 of the substrate 1004 with a transparent resin member in which the diffusing agent 603 is dispersed. For example, the light guide unit 701 (see FIG. 7) having the antireflection unit 704 can be formed by providing the antireflection unit 704 on the transparent member 302. A light guide portion 801 (see FIG. 8) having a microlens 805 as a diffusion portion can be formed by providing the microlens 805 on the transparent member 302.

図１７は、本実施例の変形例に係るスクリーンの製造方法を説明するものである。図１７に示す製造手順を用いることにより、上記の導光部５０１を備えるスクリーン１１０を製造することができる。工程ａには、図１３に示す工程ａ〜工程ｄと同様の基板形成工程及び反射部形成工程により形成された構造物を示している。工程ｂでは、基板１００４の凹部１００５側の面のうち、凹部１００５同士の間の平坦な部分に、接着層１４０１を形成する。工程ｂは、反射部３０１が形成された基板１００４に接着層１４０１を形成する接着層形成工程である。   FIG. 17 illustrates a method for manufacturing a screen according to a modification of the present embodiment. By using the manufacturing procedure illustrated in FIG. 17, the screen 110 including the light guide unit 501 can be manufactured. In step a, a structure formed by the same substrate forming step and reflecting portion forming step as steps a to d shown in FIG. 13 is shown. In step b, an adhesive layer 1401 is formed on a flat portion between the recesses 1005 of the surface of the substrate 1004 on the recess 1005 side. Step b is an adhesive layer forming step for forming an adhesive layer 1401 on the substrate 1004 on which the reflective portion 301 is formed.

そして、工程ｃにおいて、図１４に示す工程ｆと同様の導光部形成工程により、基板１００４同士を積層する。かかる導光部形成工程において、反射部３０１が形成された基板１００４同士は、接着層１４０１を用いて積層される。基板１００４同士は、接着層１４０１の接着により固定される。このように、反射部３０１が設けられた基板１００４同士を積層することにより、中空構造の導光部５０１が完成する。   Then, in step c, the substrates 1004 are laminated by the same light guide forming step as in step f shown in FIG. In such a light guide portion forming step, the substrates 1004 on which the reflection portions 301 are formed are laminated using an adhesive layer 1401. The substrates 1004 are fixed to each other by adhesion of the adhesive layer 1401. In this way, by laminating the substrates 1004 provided with the reflective portion 301, the light guide portion 501 having a hollow structure is completed.

実施例１に係るプロジェクタ１００は、光源部として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限られない。例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いても良い。また、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式のプロジェクタに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたプロジェクタやティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタであっても良い。   The projector 100 according to the first embodiment uses an ultrahigh pressure mercury lamp as a light source unit, but is not limited thereto. For example, a solid light emitting element such as a light emitting diode element (LED) may be used. Further, the projector is not limited to a so-called three-plate projector provided with three transmissive liquid crystal display devices, and may be a projector using a reflective liquid crystal display device or a projector using a tilt mirror device, for example.

以上のように、本発明に係るスクリーンは、画像信号に応じた光を透過させるプロジェクタのスクリーンとして用いる場合に有用であり、特に、薄型なプロジェクタに用いる場合に適している。   As described above, the screen according to the present invention is useful when used as a projector screen that transmits light according to an image signal, and is particularly suitable for use in a thin projector.

本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a projector according to a first embodiment of the invention. スクリーンの平面構成を説明する図。The figure explaining the plane structure of a screen. 導光部の斜視構成を示す図。The figure which shows the isometric view structure of a light guide part. 導光部の断面構成を示す図。The figure which shows the cross-sectional structure of a light guide part. 実施例１の変形例１に係る導光部の断面構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a light guide unit according to a first modification of the first embodiment. 実施例１の変形例２に係る導光部の断面構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a light guide unit according to a second modification of the first embodiment. 実施例１の変形例３に係る導光部の断面構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a light guide unit according to a third modification of the first embodiment. 実施例１の変形例４に係る導光部の断面構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a light guide unit according to Modification 4 of Example 1; 入射側の端面にマイクロレンズを設ける構成を説明する図。The figure explaining the structure which provides a micro lens in the end surface on the incident side. 拡散層を用いる導光部の構成を説明する図。The figure explaining the structure of the light guide part using a diffused layer. マイクロレンズ及び拡散層を用いる導光部の構成を説明する図。The figure explaining the structure of the light guide part using a micro lens and a diffusion layer. 実施例１の変形例５に係る導光部の断面構成を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of a light guide unit according to Modification Example 5 of Example 1; 本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the screen which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明する図。The figure explaining the manufacturing method of the screen which concerns on Example 2 of this invention. 基板の斜視概略構成を示す図。The figure which shows the isometric view schematic structure of a board | substrate. 基板を固定するための構成を説明する図。The figure explaining the structure for fixing a board | substrate. 実施例２の変形例に係るスクリーンの製造方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining a method for manufacturing a screen according to a modification of Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

１００ プロジェクタ、１１ 超高圧水銀ランプ、１２ インテグレータ、１３ 偏光変換素子、１４Ｒ Ｒ光透過ダイクロイックミラー、１４Ｇ Ｂ光透過ダイクロイックミラー、１５ 反射ミラー、１６ リレーレンズ、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ 空間光変調装置、１８ クロスダイクロイックプリズム、１８ａ、１８ｂ ダイクロイック膜、２０ 投写レンズ、１０５ 反射ミラー、１０７ 筐体、１１０ スクリーン、２０１ 導光部、３０１ 反射部、３０２ 透明部材、Ｓ１、Ｓ２ 端面、５０１ 導光部、６０１ 導光部、６０３ 拡散剤、７０１ 導光部、７０４ 反射防止部、８０１ 導光部、８０５ マイクロレンズ、８１１ 導光部、８１５ マイクロレンズ、８２１ 導光部、８２６、８２７ 拡散層、８３１ 導光部、９０１ 導光部、Ｓ３ 端面、１００１ モールド、１００２ 凹部、１００３ 樹脂層、１００４ 基板、１００５ 凹部、１００６ 透明樹脂部材、１３００ ステージ、１３０１、１３０２ 支柱、１３０３ 底板、１４０１ 接着層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Projector, 11 Super high pressure mercury lamp, 12 Integrator, 13 Polarization conversion element, 14R R light transmission dichroic mirror, 14GB light transmission dichroic mirror, 15 Reflection mirror, 16 Relay lens, 17R, 17G, 17B Spatial light modulation device, 18 Cross dichroic prism, 18a, 18b Dichroic film, 20 projection lens, 105 reflection mirror, 107 housing, 110 screen, 201 light guide, 301 reflector, 302 transparent member, S1, S2 end face, 501 light guide, 601 Light part, 603 Diffusing agent, 701 Light guide part, 704 Antireflection part, 801 Light guide part, 805 Micro lens, 811 Light guide part, 815 Micro lens, 821 Light guide part, 826, 827 Diffusion layer, 831 Light guide part 901 Light guide unit, S3 end face, 1001 mold, 1002 recess, 1003 resin layer, 1004 substrate, 1005 recess, 1006 transparent resin member, 1300 stage, 1301, 1302 support, 1303 bottom plate, 1401 adhesive layer

Claims (9)

画像信号に応じた光を透過させるスクリーンであって、
入射側の端面が、前記画像信号に応じて形成される画像の画素と同等、若しくは前記画素より小さい形状をなす導光部を有し、
前記導光部は、内面に反射部が設けられ、前記入射側の端面から入射する光を前記反射部で反射しながら出射側へ導くことを特徴とするスクリーン。 A screen that transmits light according to an image signal,
The incident-side end surface has a light guide portion that has the same shape as the image pixel formed according to the image signal or a shape smaller than the pixel,
The light guide unit is provided with a reflection unit on an inner surface, and guides light incident from an end surface on the incident side to the emission side while being reflected by the reflection unit. 前記導光部は、前記反射部により取り囲まれた部分に、光を拡散させる拡散剤が分散されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, wherein the light guide unit includes a diffusing agent that diffuses light dispersed in a portion surrounded by the reflection unit. 前記導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光の反射を防止する反射防止部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, further comprising an antireflection portion that is provided on at least one of the incident side and the emission side of the light guide portion and prevents reflection of light. 前記導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光を拡散させる拡散部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, further comprising a diffusion unit that is provided on at least one of the incident side and the emission side of the light guide unit and diffuses light. 前記拡散部は、マイクロレンズ及び拡散層の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項４に記載のスクリーン。   The screen according to claim 4, wherein the diffusion unit includes at least one of a microlens and a diffusion layer. 内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を前記反射部で反射しながら出射側へ導く導光部を有し、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンの製造方法であって、
基板を形成する基板形成工程と、
前記基板に前記反射部を形成する反射部形成工程と、
前記反射部が形成された前記基板同士を積層することにより前記導光部を形成する導光部形成工程と、を含むことを特徴とするスクリーンの製造方法。 This is a method for manufacturing a screen that has a reflection portion on the inner surface, has a light guide portion that guides light incident from an end surface on the incident side to the emission side while reflecting the light from the reflection portion, and transmits light according to an image signal. And
A substrate forming step of forming a substrate;
A reflective portion forming step of forming the reflective portion on the substrate;
And a light guide portion forming step of forming the light guide portion by laminating the substrates on which the reflection portions are formed. 前記反射部が形成された前記基板に透明部材を注入する透明部材注入工程を含み、
前記導光部形成工程において、前記透明部材を硬化することにより、前記反射部が形成された前記基板同士を積層することを特徴とする請求項６に記載のスクリーンの製造方法。 Including a transparent member injecting step of injecting a transparent member into the substrate on which the reflective portion is formed,
The said light guide part formation process WHEREIN: The said board | substrate with which the said reflection part was formed is laminated | stacked by hardening | curing the said transparent member, The manufacturing method of the screen of Claim 6 characterized by the above-mentioned. 前記反射部が形成された前記基板に接着層を形成する接着層形成工程を含み、
前記導光部形成工程において、前記接着層を用いて、前記反射部が形成された前記基板同士を積層することを特徴とする請求項６に記載のスクリーンの製造方法。 Including an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on the substrate on which the reflective portion is formed,
The said light guide part formation process WHEREIN: The said board | substrate with which the said reflection part was formed is laminated | stacked using the said contact bonding layer, The manufacturing method of the screen of Claim 6 characterized by the above-mentioned. 光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの光を透過するスクリーンと、を有し、
前記スクリーンは、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクリーンであることを特徴とする画像表示装置。 A light source unit for supplying light;
A spatial light modulation device that modulates light from the light source unit according to an image signal;
A screen that transmits light from the spatial light modulator,
The image display device according to claim 1, wherein the screen is the screen according to claim 1.
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