JP2009009146A - Projection type screen and image projection system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type screen capable of obtaining a high contrast projection image. <P>SOLUTION: A polarizing plate 102 transmits a ray of light that has a predetermined polarized direction, among incident rays of light including projection light 1 emitted from a projector or the like and stray light 2 such as indoor illuminating light and sunlight. Birefringence film layers 103 are adopted such that among the rays of light transmitted through the polarizing plate 102, the polarized direction of the light that has a prescribed wavelength corresponding to the projection light 1 is rotated perpendicular to the polarized direction of the light transmitted through the polarizing plate 102. A polarizing plate 104 transmits light that has a polarized direction same as that of the light transmitted through the polarizing plate 102 and reflects light that has a polarized direction different from the direction. Accordingly, the projection light 1 is reflected by the polarizing plate 104 and observed as a projection image. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、投射型スクリーンおよび画像投影システムに係わり、特にコントラストの高い投影画像を得られるようにした投射型スクリーンおよび画像投影システムに関する。   The present invention relates to a projection screen and an image projection system, and more particularly to a projection screen and an image projection system that can obtain a projection image with high contrast.

従来から、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）型の表示デバイスとして、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｃｒｏ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などを用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｇａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）プロジェクタや、液晶表示デバイスを用いた液晶プロジェクタなど、プロジェクタの投射レンズから出射された光をスクリーン上に投射して、その反射光によってスクリーン上に画像などを投影する投射型画像投影システムが開発されている。   Conventionally, for example, as a MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) type display device, a liquid crystal projector using a DLP (Digital Light Processing) projector using a DMD (Digital Micro Mirror Device) or the like, a liquid crystal display device, or the like A projection type image projection system has been developed in which light emitted from a projection lens of a projector is projected on a screen and an image or the like is projected on the screen by the reflected light.

このような投射型画像投影システムにおいて、スクリーン上に投影された画像を観察者に見やすく表示するためには、スクリーン上に投影された画像のコントラストを高く保つことが重要となる。特に、暗室ではなく、室内照明や太陽光などが入射する明所下においてスクリーンに投影された画像を観察する場合には、照明光や太陽光などの、いわゆる迷光が、液晶プロジェクタなどから投射される投射光に重畳され、画像のコントラストが低下するという問題があった。   In such a projection-type image projection system, it is important to keep the contrast of the image projected on the screen high in order to display the image projected on the screen in an easy-to-view manner for an observer. In particular, when observing an image projected on a screen in a bright place where indoor lighting or sunlight is incident, not in a dark room, so-called stray light such as illumination light or sunlight is projected from a liquid crystal projector or the like. There is a problem that the contrast of the image is lowered by being superimposed on the projected light.

そこで、この問題を解決するために、液晶プロジェクタなどから投射される投射光が属する波長領域と、迷光の波長領域の違いを利用して、スクリーンに入射する光のうち、特定の波長の光を選択的に反射するようにすることで、投影された画像のコントラストを高める手法が提案されている。   Therefore, in order to solve this problem, by utilizing the difference between the wavelength region to which the projection light projected from a liquid crystal projector or the like belongs and the wavelength region of stray light, light having a specific wavelength out of the light incident on the screen is used. A technique for increasing the contrast of a projected image by selectively reflecting the light has been proposed.

このような、特定の波長の光を選択的に反射するスクリーンとしては、例えば、スクリーンに特定の波長の光を選択的に透過する光学薄膜を用いたスクリーン（例えば、特許文献１を参照）や、コレステリック液晶フィルムの円偏光選択反射性を用いたスクリーン（例えば、非特許文献１を参照）などが開示されている。   As such a screen that selectively reflects light of a specific wavelength, for example, a screen using an optical thin film that selectively transmits light of a specific wavelength to the screen (see, for example, Patent Document 1) In addition, a screen (for example, see Non-Patent Document 1) using a circularly polarized light selective reflection property of a cholesteric liquid crystal film is disclosed.

光学薄膜を用いる方法では、スクリーン基材上に屈折率の異なる薄膜を厳密に膜厚制御しながら多層に積層してスクリーンを形成する。このような薄膜を形成する方法としては、一般に蒸着法が用いられる。しかし、蒸着法を用いて薄膜を形成する場合、均一な薄膜を生成することが困難な場合もあり、このような方法を用いて生成されたスクリーンでは、高いコントラストを得ることが難しい、という問題があった。特に、スクリーンの面積が大きくなると、スクリーン全体に均一な薄膜を形成することが難しくなり、面積の大きなスクリーンで高いコントラスト得ることは難しかった。   In the method using an optical thin film, a screen is formed by laminating thin films having different refractive indexes on a screen base material in multiple layers while strictly controlling the film thickness. As a method for forming such a thin film, a vapor deposition method is generally used. However, when a thin film is formed using a vapor deposition method, it may be difficult to generate a uniform thin film, and it is difficult to obtain high contrast with a screen generated using such a method. was there. In particular, when the area of the screen increases, it becomes difficult to form a uniform thin film on the entire screen, and it is difficult to obtain high contrast on a screen having a large area.

また、コレステリック液晶フィルムの円偏光選択反射性を用いる方法では、スクリーン基材に液晶層を塗布したあと、面内ずらし応力印加などにより、液晶層の相状態を、円偏光選択反射性を有するプレーナ相に転移させる配向プロセスが必要となる。しかし、スクリーンが大きくなると均一な円偏光選択反射性を形成することが困難となるために、この方法を用いた場合にも、十分なコントラストを有するスクリーンを得ることが難しかった。
特開２００４−２１９９０１公報（５頁、図１） Ｍ．Ｕｍｅｙａ，Ｍ．Ｈａｔａｎｏ ａｎｄ Ｎ．Ｅｇａｓｈｉｒａ，“Ｎｅｗ Ｆｒｏｎｔ−Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ Ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｉｃ−ＬＣ Ｆｉｌｍｓ，”ＳＩＤ ０４ ＤＩＧＥＳＴ，ｐｐ．８４２−８４５，２００４ Further, in the method using the circularly polarized light selective reflectivity of the cholesteric liquid crystal film, after applying the liquid crystal layer to the screen base material, the phase state of the liquid crystal layer is changed by applying an in-plane displacement stress or the like to change the phase state of the liquid crystal layer. An alignment process to transition to the phase is required. However, since it becomes difficult to form uniform circularly polarized light selective reflectivity when the screen becomes large, it is difficult to obtain a screen having sufficient contrast even when this method is used.
JP 2004-219901 A (page 5, FIG. 1) M.M. Umeya, M .; Hatano and N.M. Egashira, “New Front-Projection Screen Comprised of Cholesteric-LC Films,” SID 04 DIGEST, pp. 842-845, 2004

上述したように、従来の光学薄膜を用いたスクリーンやコレステリック液晶フィルムの円偏光選択反射性を用いたスクリーンでは、コントラストの高い投影画像を得ることが難しい、という問題があった。   As described above, a conventional screen using an optical thin film or a screen using the circularly polarized light selective reflection property of a cholesteric liquid crystal film has a problem that it is difficult to obtain a projected image with high contrast.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、スクリーンに入射する投射光と迷光を分離し、投射光を反射することで、スクリーン上にコントラストの高い投影画像を得ることを可能とする投射型スクリーンおよび画像投影システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and separates the projection light incident on the screen from the stray light and reflects the projection light so that the projected image has a high contrast on the screen. It is an object of the present invention to provide a projection screen and an image projection system that can obtain the above.

上記目的を達成するために、本発明の投射型スクリーンは、入射される光のうち、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った光を透過させ、その第１の偏光方向と直交する偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板と、前記第１の偏光板の後方に配置され、前記第１の偏光板を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向に回転させる複屈折フィルム層と、前記複屈折フィルム層の後方に配置され、前記複屈折フィルム層を透過した光のうち、前記第１の偏光方向を持った光を反射し、前記第２の偏光方向を持った光を透過する第２の偏光板と、前記第２の偏光板の後方に配置され、前記第２の偏光板を透過した光を吸収する基材とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the projection screen of the present invention transmits a light having a predetermined first polarization direction out of incident light, and a polarization direction orthogonal to the first polarization direction. A first polarizing plate that absorbs light having a wavelength and a polarization direction of light having a specific wavelength among the light that is disposed behind the first polarizing plate and transmitted through the first polarizing plate. A birefringent film layer that rotates in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction, and the first polarization direction of light that is disposed behind the birefringent film layer and passes through the birefringent film layer. A second polarizing plate that reflects light having the second polarization direction and transmits light having the second polarization direction, and light that is disposed behind the second polarizing plate and passes through the second polarizing plate. And a base material that absorbs water.

また、本発明の画像投影システムは、特定の波長の光を、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った直線偏光として出射する発光装置と、前記発光装置からの光が入射される投射型スクリーンとを備え、前記投射型スクリーンは、入射される光のうち、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った光を透過させ、その第１の偏光方向と直交する偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板と、前記第１の偏光板の後方に配置され、前記第１の偏光板を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向に回転させる複屈折フィルム層と、前記複屈折フィルム層の後方に配置され、前記複屈折フィルム層を透過した光のうち、前記第１の偏光方向を持った光を反射し、前記第２の偏光方向を持った光を透過する第２の偏光板と、前記第２の偏光板の後方に配置され、前記第２の偏光板を透過した光を吸収する基材とを備えたことを特徴とする。   The image projection system of the present invention includes a light emitting device that emits light having a specific wavelength as linearly polarized light having a predetermined first polarization direction, and a projection screen on which light from the light emitting device is incident. The projection type screen transmits light having a predetermined first polarization direction out of incident light, and absorbs light having a polarization direction orthogonal to the first polarization direction. A first polarizing plate that is disposed behind the first polarizing plate, and the light having a specific wavelength out of the light transmitted through the first polarizing plate is orthogonal to the first polarizing direction A birefringent film layer that rotates in a second polarization direction, and is disposed behind the birefringent film layer and reflects light having the first polarization direction out of the light transmitted through the birefringent film layer. And light having the second polarization direction A second polarizing plate over, is arranged behind the second polarizer, characterized in that a substrate that absorbs light transmitted through the second polarizing plate.

本発明によれば、複屈折フィルム層を用いて特定の波長の光の偏光方向を選択的に回転させて、スクリーンに入射する投射光と迷光を分離し、投射光を反射することで、コントラストの高い投影画像を得ることが可能になる。   According to the present invention, the birefringent film layer is used to selectively rotate the polarization direction of light of a specific wavelength, to separate the projection light and stray light incident on the screen, and to reflect the projection light, thereby contrast. High projection image can be obtained.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる投射型スクリーンの構成を示す図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection screen according to the first embodiment of the present invention.

この第１の実施形態に係わる投射型スクリーン１０１は、入射した光のうち、あらかじめ定めた偏光方向を持った光を透過し、その偏光方向とは異なる偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板１０２と、偏光板１０２を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を偏光板１０２が透過する光の偏光方向に対して直交する方向に回転させる複屈折フィルム層１０３と、偏光板１０２が透過する光の偏光方向と同じ偏光方向を持った光を透過し、その方向とは異なる偏光方向を持った光を反射する第２の偏光板１０４と、偏光板１０４を透過した光を吸収するスクリーン基材１０５とを備える。なお、以下では、偏光板１０２および偏光板１０４が透過する光の偏光方向を、それぞれの偏光板の偏光透過軸と呼ぶ。   The projection type screen 101 according to the first embodiment transmits a light having a predetermined polarization direction out of incident light and absorbs a light having a polarization direction different from the polarization direction. A polarizing plate 102, and a birefringent film layer 103 that rotates the polarization direction of light having a specific wavelength out of the light transmitted through the polarizing plate 102 in a direction orthogonal to the polarization direction of the light transmitted through the polarizing plate 102; The second polarizing plate 104 that transmits light having the same polarization direction as the polarization direction of the light transmitted through the polarizing plate 102 and reflects light having a polarization direction different from that direction is transmitted through the polarizing plate 104. And a screen substrate 105 that absorbs the emitted light. Hereinafter, the polarization direction of light transmitted through the polarizing plate 102 and the polarizing plate 104 is referred to as a polarization transmission axis of each polarizing plate.

また、複屈折フィルム層１０３は、青色の光の偏光方向を、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる第１の複屈折フィルム層１０３ａと、緑色の光の偏光方向を、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる第２の複屈折フィルム層１０３ｂと、赤色の光の偏光方向を、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる第３の複屈折フィルム層１０３ｃとからなる。   The birefringent film layer 103 includes a first birefringent film layer 103a that rotates the polarization direction of blue light in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, and the polarization direction of green light. The second birefringent film layer 103b rotated in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, and the polarization direction of red light rotated in the direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102 And a third birefringent film layer 103c.

図２は、本発明の第１の実施形態に係わる投射型スクリーン１０１を用いた画像投影システムの様子を表す図である。図２に示すように、液晶プロジェクタなどのような、投射型スクリーン１０１に投影する画像情報を含んだ投射光１を出射する発光装置２０１は、投射型スクリーン１０１に対して偏光板１０２側に配置される。発光装置２０１から出射した投射光１は、投射型スクリーン１０１に入射し、投射型スクリーン１０１で反射光３として反射されることによって画像が投影される。観察者は、投射型スクリーン１０１に対して、発光装置２０１と同じ側から投射型スクリーン１０１に投影された画像を観察する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state of the image projection system using the projection screen 101 according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a light emitting device 201 that emits projection light 1 including image information to be projected onto a projection screen 101, such as a liquid crystal projector, is disposed on the polarizing plate 102 side with respect to the projection screen 101. Is done. The projection light 1 emitted from the light emitting device 201 enters the projection screen 101 and is reflected as reflected light 3 by the projection screen 101 to project an image. An observer observes an image projected on the projection screen 101 from the same side as the light emitting device 201 with respect to the projection screen 101.

次に、図３から図１６を用いて、本発明の第１の実施形態に係わる投射型スクリーンの作用について説明する。   Next, the operation of the projection screen according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

まず、図３に示すように、液晶プロジェクタなどの発光装置２０１から出射された投射光１が偏光板１０２に入射する。また、偏光板１０２には、投射光１のほかに、例えば、室内照明や太陽光などの迷光２も投射光１に重畳されて入射する。   First, as shown in FIG. 3, the projection light 1 emitted from the light emitting device 201 such as a liquid crystal projector enters the polarizing plate 102. In addition to the projection light 1, for example, stray light 2 such as room lighting or sunlight is superimposed on the projection light 1 and enters the polarizing plate 102.

ここで、発光装置２０１から出射される投射光１は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）の三原色成分からなるものとする。また、投射光１は、投射型スクリーン１０１に投影された画像の色再現範囲を広げるため、青色、緑色および赤色に対応する光の成分が、ほぼ単一波長からなるものであることが望ましい。なお、ここでは青色、緑色および赤色の光とは、それぞれ４３０ｎｍから４７０ｎｍの波長領域に属する光、５１０ｎｍから５６０ｎｍの波長領域に属する光および６００ｎｍから６６０ｎｍの波長領域に属する光をいうものとする。   Here, it is assumed that the projection light 1 emitted from the light emitting device 201 includes three primary color components of blue (B), green (G), and red (R). Further, in order to widen the color reproduction range of the image projected on the projection screen 101, it is desirable that the projection light 1 has light components corresponding to blue, green and red substantially having a single wavelength. Here, blue, green, and red light refer to light belonging to a wavelength region of 430 nm to 470 nm, light belonging to a wavelength region of 510 nm to 560 nm, and light belonging to a wavelength region of 600 nm to 660 nm, respectively.

このような投射光１を得る発光装置２０１としては、３板式液晶プロジェクタやＤＬＰ方式のプロジェクタあるいはＣＲＴ方式のプロジェクタなどを用いればよい。図４に、青色、緑色および赤色の単色発光のＬＥＤアレイ３０１を用いたプロジェクタの例を示す。図４に示すプロジェクタでは、青色、緑色および赤色の、それぞれのＬＥＤアレイ３０１から発光される光を、各色に対応する透過型画像表示素子３０２を通して、投射レンズ３０３によって拡大投射することで投射光１を生成している。   As the light emitting device 201 for obtaining such projection light 1, a three-plate liquid crystal projector, a DLP projector, a CRT projector, or the like may be used. FIG. 4 shows an example of a projector using a blue, green, and red monochromatic LED array 301. In the projector shown in FIG. 4, projection light 1 is obtained by enlarging and projecting light emitted from the respective LED arrays 301 of blue, green, and red through the transmissive image display element 302 corresponding to each color by the projection lens 303. Is generated.

さらに、発光装置２０１から出射される投射光１は、無偏光であってもよいが、図３に示すように、偏光板１０２の偏光透過軸の方向と同じ方向に偏光方向を有する直線偏光であることが望ましい。なお、ここでは直線偏光の偏光方向を、その直線偏光の偏光軸と呼び、以下では、投射光１は、偏光板１０２の偏光透過軸と同じ方向に偏光軸を有する直線偏光であるものとして説明する。   Further, the projection light 1 emitted from the light emitting device 201 may be non-polarized light, but is linearly polarized light having a polarization direction in the same direction as the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 as shown in FIG. It is desirable to be. Here, the polarization direction of linearly polarized light is referred to as the polarization axis of the linearly polarized light. In the following description, it is assumed that the projection light 1 is linearly polarized light having a polarization axis in the same direction as the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. To do.

投射光１を、このような特定の方向に偏光軸を有する直線偏光とするためには、例えば、上述した色合成用光学系にダイクロイックプリズムを用いる３板式液晶プロジェクタなどでは、青色、緑色および赤色のＬＣＤ出射偏光軸方位を統一しておけばよい。また、画像表示に偏光を用いないＤＬＰ方式のプロジェクタやＣＲＴ方式のプロジェクタを用いる場合には、投射レンズに偏光フィルタを挿入すればよい。   In order to make the projection light 1 linearly polarized light having a polarization axis in such a specific direction, for example, in the above-described three-plate liquid crystal projector using a dichroic prism in the color synthesis optical system, blue, green and red The LCD output polarization axis direction should be unified. When a DLP projector or a CRT projector that does not use polarized light is used for image display, a polarizing filter may be inserted into the projection lens.

投射光１が偏光板１０２の偏光透過軸と同じ方向に偏光軸を有する直線偏光である場合、投射光１は、偏光板１０２によって吸収を受けることなく、偏光板１０２を透過する。一方、投射光１に重畳した迷光２は、一般に無偏光であるため、図５に示すように、迷光２に含まれる光の成分のうち、ほぼ１／２の成分が偏光板１０２で吸収され、１／２の成分が偏光板１０２を透過する。   When the projection light 1 is linearly polarized light having a polarization axis in the same direction as the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, the projection light 1 is transmitted through the polarizing plate 102 without being absorbed by the polarizing plate 102. On the other hand, since the stray light 2 superimposed on the projection light 1 is generally non-polarized light, almost half of the light components contained in the stray light 2 are absorbed by the polarizing plate 102 as shown in FIG. , ½ components are transmitted through the polarizing plate 102.

なお、このような特定の方向に偏光透過軸を有し、その偏光透過軸とは異なる方向に偏光方向を有する光を吸収する偏光板１０２は、ヨウ素系あるいは染料系の2色性分子を延伸配向することにより得ることができ、例えば、市販の液晶ディスプレイなどに一般的に用いられている日東電工社ＳＥＧ１４２５シリーズなどを用いることが可能である。   The polarizing plate 102 having a polarization transmission axis in such a specific direction and absorbing light having a polarization direction in a direction different from the polarization transmission axis extends the dichroic molecule of iodine type or dye type. For example, Nitto Denko SEG1425 series generally used for commercially available liquid crystal displays and the like can be used.

このように偏光板１０２を透過した投射光１および迷光２は、偏光板１０２の偏光透過軸の方向に偏光軸を有する直線偏光となって、次に、偏光板１０２の後方に配置された複屈折フィルム層１０３に入射する。   The projection light 1 and stray light 2 transmitted through the polarizing plate 102 in this way become linearly polarized light having a polarization axis in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, and then the composite light disposed behind the polarizing plate 102. The light enters the refractive film layer 103.

複屈折フィルム層１０３は、偏光板１０２を透過して入射した光のうち、投射光１に含まれる青色、緑色および赤色の光の偏光方向を、選択的に、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる。   The birefringent film layer 103 selectively sets the polarization directions of the blue, green, and red light included in the projection light 1 out of the incident light transmitted through the polarizing plate 102 to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. Rotate in a direction perpendicular to the direction.

ここで本実施形態に係わる複屈折フィルム層１０３は、図６に示すように、青色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ａと、緑色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ｂと、赤色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ｃとからなる。   Here, as shown in FIG. 6, the birefringent film layer 103 according to this embodiment includes a birefringent film layer 103a that rotates the polarization direction of blue light and a birefringent film layer that rotates the polarization direction of green light. 103b and a birefringent film layer 103c that rotates the polarization direction of red light.

次に、各複屈折フィルム層の構成と作用について詳細に説明する。   Next, the configuration and action of each birefringent film layer will be described in detail.

複屈折フィルム層によって、入射した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を選択的に回転させる方法として、例えば、Ｉ．Ｓｏｌｃ，“Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔ Ｃｈａｉｎ Ｆｉｌｔｅｒｓ，”Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍｅｒｉｃａ，Ｖｏｌ．５５，ｐｐ．６２１−６２５，１９６５などに開示されている方法を用いることができる。すなわち、まず、複屈折フィルム層の層数をＮとした場合、図７に示す各層の進相軸の偏光板１０２の偏光透過軸に対する方位θを（１）式を満たすパラメータρとαから求める。

Figure 2009009146
As a method for selectively rotating the polarization direction of light having a specific wavelength out of incident light by the birefringent film layer, for example, I.I. Solc, “Birefringent Chain Filters,” J. Am. Opt. Soc. America, Vol. 55, pp. The methods disclosed in 621-625, 1965 and the like can be used. That is, first, when the number of birefringent film layers is N, the azimuth θ of the fast axis of each layer with respect to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102 shown in FIG. 7 is obtained from parameters ρ and α satisfying equation (1). .
Figure 2009009146

ここでαはフィルタ形状を決める補助パラメータであり、任意の定数である。また、層数Ｎは奇数である。   Here, α is an auxiliary parameter for determining the filter shape, and is an arbitrary constant. The number N of layers is an odd number.

このとき、入射側から第ｉ番目の層の進相軸の方位θｉは（２）式で定めればよい。

Figure 2009009146
At this time, the azimuth θ i of the fast axis of the i-th layer from the incident side may be determined by equation (2).
Figure 2009009146

そして、各層の層厚を、複屈折フィルムの複屈折率値（Δｎ）と層厚（ｄ）から（３）式で定まるリタデーションＲが、回転させようとする光の波長の半波長の整数倍となるように定めればよい。

Figure 2009009146
The retardation R determined by the formula (3) from the birefringence value (Δn) and the layer thickness (d) of the birefringent film is an integral multiple of half the wavelength of the light to be rotated. It may be determined so that
Figure 2009009146

例えば、青色の光の波長を４６７ｎｍとする場合、その偏光方向を５層の複屈折フィルム層によって９０°回転させるには、各層のリタデーションＲを７００ｎｍ（＝４６７×１．５（ｎｍ））として、図８に示すように各層の進相軸方位を定めて複屈折フィルム層を生成すればよい。なお、図８に示す複屈折フィルム層の設計例では、αを１°とし、（１）式からρを８．２°とした。また、複屈折フィルム層１０３ａで偏光方向を回転させる青色の光の波長は、発光装置２０１から出射される光の青色成分の光の波長と一致させることが望ましい。   For example, when the wavelength of blue light is 467 nm, in order to rotate the polarization direction by 90 ° with five birefringent film layers, the retardation R of each layer is set to 700 nm (= 467 × 1.5 (nm)). As shown in FIG. 8, the birefringent film layer may be generated by determining the fast axis direction of each layer. In the design example of the birefringent film layer shown in FIG. 8, α is 1 °, and ρ is 8.2 ° from the equation (1). In addition, it is desirable that the wavelength of the blue light whose polarization direction is rotated by the birefringent film layer 103a coincide with the wavelength of the blue component light of the light emitted from the light emitting device 201.

このようにして設計された複屈折フィルム層１０３ａを透過した光の、偏光板１０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を図９に示す。なお、ここでは、複屈折フィルム層のリタデーションＲは、上述した複屈折率値Δｎが、波長によらず一定であるものとしている。   The linearly polarized light in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 and the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 of the light transmitted through the birefringent film layer 103 a designed in this way. The emission intensity is shown in FIG. Here, in the retardation R of the birefringent film layer, the birefringence value Δn described above is constant regardless of the wavelength.

図９に示すように、複屈折フィルム層１０３ａを透過した光のうち、４６７ｎｍの波長の光および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が、複屈折フィルム層１０３ａによって、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域では、偏光板１０２の偏光透過軸方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が複屈折フィルム層１０３ａを透過しても回転していないことがわかる。   As shown in FIG. 9, the light having a wavelength of 467 nm and the light belonging to the wavelength region in the vicinity of the light transmitted through the birefringent film layer 103a are orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102. It can be seen that the intensity of the linearly polarized light emitted to the light beam increases, and the direction of polarization is rotated in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 by the birefringent film layer 103a. On the other hand, in the other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 is large, and it can be seen that the polarization direction does not rotate even though the birefringent film layer 103a is transmitted.

すなわち、図１０に模式的に示すように、偏光板１０２を透過して偏光板１０２の偏光透過軸方向に偏光軸を有する直線偏光となった光（図１０（ａ））のうち、青色の光の偏光軸は、複屈折フィルム層１０３ａを透過すると、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転することになる（図１０（ｂ））。   That is, as schematically shown in FIG. 10, among the light that has been transmitted through the polarizing plate 102 and has become linearly polarized light having the polarization axis in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 (FIG. 10A), When the polarization axis of light is transmitted through the birefringent film layer 103a, it rotates in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102 (FIG. 10B).

なお、このような複屈折フィルム層は、例えば、ポリカーボネードなどの高分子フィルムに延伸処理を施すことによって複屈折を持たせることで得ることができる。具体的には、例えば、日東電工社ＮＲＦシリーズやＮＲＺシリーズなどを用いることができる。また、ＪＳＲ社アートンや日本ゼオン社ゼオノアなどは、複屈折率値Δｎが透過する光の波長によって、ほとんど変化しない特性を有し、耐環境性にも優れているため、本実施形態に係わる投射型スクリーンの複屈折フィルム層として好適である。また、一般に複屈折フィルム層の層数を多くするほど、偏光方向が回転する波長領域を狭くすることができ、偏光方向を回転させる波長領域と回転させずに透過させる波長領域を精度よく分離することが可能となるが、実用上、複屈折フィルム層の層数は、Ｎ＝３〜９とするのが適当である。   Such a birefringent film layer can be obtained, for example, by imparting birefringence by subjecting a polymer film such as polycarbonate to stretching treatment. Specifically, Nitto Denko Corporation NRF series, NRZ series, etc. can be used, for example. In addition, JSR Arton, Nippon Zeon Zeonor, etc. have characteristics that hardly change depending on the wavelength of light transmitted through the birefringence value Δn, and are excellent in environmental resistance. It is suitable as a birefringent film layer of a mold screen. In general, the greater the number of birefringent film layers, the narrower the wavelength region in which the polarization direction rotates, and the wavelength region in which the polarization direction is rotated and the wavelength region that is transmitted without rotation are accurately separated. However, in practice, the number of birefringent film layers is suitably N = 3-9.

複屈折フィルム層１０３ａによって、青色の光の偏光軸が回転した光は、次に、緑色の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層１０３ｂに入射する。   The light whose polarization axis of blue light is rotated by the birefringence film layer 103a then enters the birefringence film layer 103b that selectively rotates the polarization axis of green light.

緑色の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層１０３ｂは、上述した複屈折フィルム層１０３ａと同様に、各層の進相軸の方位を（１）式から求まるρとαを用いて（２）式により定め、各層の層厚を、各層のリタデーションＲが緑色の光の波長について、半波長の整数倍となるように定めることによって得ることができる。   Similarly to the birefringent film layer 103a described above, the birefringent film layer 103b that selectively rotates the polarization axis of the green light uses ρ and α obtained from the equation (1) for the direction of the fast axis of each layer. It can be obtained by formula (2) and the layer thickness of each layer can be obtained by setting the retardation R of each layer to be an integral multiple of a half wavelength with respect to the wavelength of green light.

例えば、緑の光の波長を５２７ｎｍとする場合、その偏光方向を５層の複屈折フィルム層によって９０°回転させるには、各層のリタデーションＲを７９０ｎｍ（＝５２７×１．５（ｎｍ））として、図８に示すように各層の進相軸方位を定めて複屈折フィルム層を生成すればよい。   For example, when the wavelength of green light is 527 nm, in order to rotate the polarization direction by 90 ° with five birefringent film layers, the retardation R of each layer is set to 790 nm (= 527 × 1.5 (nm)). As shown in FIG. 8, the birefringent film layer may be generated by determining the fast axis direction of each layer.

このようにして設計された複屈折フィルム層１０３ｂを透過した光の、偏光板１０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を図１１に示す。なお、ここでは、複屈折フィルム層のリタデーションＲは、上述した複屈折率値Δｎが、波長によらず一定であるものとしている。   The linearly polarized light in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 and the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 of the light transmitted through the birefringent film layer 103b designed in this way. The emission intensity is shown in FIG. Here, in the retardation R of the birefringent film layer, the birefringence value Δn described above is constant regardless of the wavelength.

図１１に示すように、複屈折フィルム層１０３ｂを透過した光のうち、５２７ｎｍの波長の光および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が、複屈折フィルム層１０３ｂによって、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域では、偏光板１０２の偏光透過軸方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が複屈折フィルム層１０３ｂを透過しても回転していないことがわかる。   As shown in FIG. 11, the light having a wavelength of 527 nm and the light belonging to the wavelength region in the vicinity of the light transmitted through the birefringent film layer 103 b are orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102. It can be seen that the intensity of the linearly polarized light emitted to the light beam increases, and the direction of polarization is rotated by the birefringent film layer 103b in a direction perpendicular to the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. On the other hand, in the other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 is large, and it can be seen that the polarization direction does not rotate even though the birefringent film layer 103b is transmitted.

したがって、複屈折フィルム層１０３ａを透過したのち複屈折フィルム層１０３ｂを透過すると、青色と緑色の光の偏光軸は、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。   Therefore, after passing through the birefringent film layer 103a and then through the birefringent film layer 103b, the polarization axes of blue and green light are rotated in a direction perpendicular to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. Become.

このように、複屈折フィルム層１０３ａおよび複屈折フィルム層１０３ｂによって、青色および緑色の光の偏光軸が回転した光は、次に、赤色の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層１０３ｃに入射する。   As described above, the birefringent film layer 103a and the birefringent film layer 103b rotate the polarization axes of the blue and green light, and then the birefringent film layer that selectively rotates the polarization axis of the red light. It is incident on 103c.

赤色の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層１０３ｃは、上述した複屈折フィルム層１０３ａおよび複屈折フィルム層１０３ｂと同様に、各層の進相軸の方位を（１）式から求まるρとαを用いて（２）式により定め、各層の層厚を、各層のリタデーションＲが赤色の光の波長について、半波長の整数倍となるように定めることによって得ることができる。   In the birefringent film layer 103c that selectively rotates the polarization axis of the red light, the direction of the fast axis of each layer can be obtained from the equation (1), similarly to the birefringent film layer 103a and the birefringent film layer 103b described above. Using ρ and α, the thickness can be determined by the formula (2), and the thickness of each layer can be determined so that the retardation R of each layer is an integral multiple of a half wavelength with respect to the wavelength of red light.

例えば、赤色の光の波長を６３３ｎｍとする場合、その偏光方向を５層の複屈折フィルム層によって９０°回転させるには、各層のリタデーションＲを９５０ｎｍ（＝６３３×１．５（ｎｍ））として、図８に示すように各層の進相軸方位を定めて複屈折フィルム層を生成すればよい。   For example, when the wavelength of red light is 633 nm, the retardation R of each layer is set to 950 nm (= 633 × 1.5 (nm)) in order to rotate the polarization direction by 90 ° by five birefringent film layers. As shown in FIG. 8, the birefringent film layer may be generated by determining the fast axis direction of each layer.

このようにして設計された複屈折フィルム層１０３ｃを透過した光の、偏光板１０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を図１２に示す。なお、ここでは、複屈折フィルム層のリタデーションＲは、上述した複屈折率値Δｎが、波長によらず一定であるものとしている。   The linearly polarized light in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 and the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 of the light transmitted through the birefringent film layer 103c designed in this way. The emission intensity is shown in FIG. Here, in the retardation R of the birefringent film layer, the birefringence value Δn described above is constant regardless of the wavelength.

図１２に示すように、複屈折フィルム層１０３ｃを透過した光のうち、６３３ｎｍの波長の光および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が、複屈折フィルム層１０３ｃによって、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域では、偏光板１０２の偏光透過軸方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が複屈折フィルム層１０３ｃを透過しても回転していないことがわかる。   As shown in FIG. 12, among the light transmitted through the birefringent film layer 103 c, light having a wavelength of 633 nm and light belonging to a wavelength region in the vicinity thereof are orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102. It can be seen that the intensity of linearly polarized light emitted to the light beam increases, and the direction of polarization is rotated in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 by the birefringent film layer 103c. On the other hand, in other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 is large, and it can be seen that the polarization direction does not rotate even though it passes through the birefringent film layer 103c.

したがって、複屈折フィルム層１０３ａおよび複屈折フィルム層１０３ｂを透過したのち複屈折フィルム層１０３ｃを透過すると、青色、緑色および赤色の光の偏光軸が、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。   Therefore, when transmitting through the birefringent film layer 103 c after passing through the birefringent film layer 103 a and the birefringent film layer 103 b, the polarization axes of the blue, green, and red light are orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. Will be rotating in the direction.

さらに、図１３に、複屈折フィルム層１０３ａ、複屈折フィルム層１０３ｂおよび複屈折フィルム層１０３ｃからなる複屈折フィルム層１０３を透過した光の、偏光板１０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板１０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を示す。図１３に示すように、複屈折フィルム層１０３を透過した光のうち、４６７ｎｍ（青色）、５２７ｎｍ（緑色）および６３３ｎｍ（赤色）の波長の光、および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に直線偏光出射強度が大きくなっており、複屈折フィルム層１０３によって、その偏光方向が、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域については、偏光板１０２の偏光透過軸の方向に直線偏光出射強度が大きくなっており、複屈折フィルム層１０３を透過しても、その偏光方向が回転していないことがわかる。   Further, FIG. 13 shows the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 of the light transmitted through the birefringent film layer 103 composed of the birefringent film layer 103a, the birefringent film layer 103b, and the birefringent film layer 103c. The linearly polarized light emission intensity in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 102 is shown. As shown in FIG. 13, among the light transmitted through the birefringent film layer 103, light having a wavelength of 467 nm (blue), 527 nm (green), and 633 nm (red), and light belonging to a wavelength region in the vicinity thereof, The intensity of linearly polarized light is increased in the direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, and the direction of polarization of the birefringent film layer 103 is changed in the direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. You can see that it is rotating. On the other hand, in other wavelength regions, the intensity of linearly polarized light is increased in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 102, and the polarization direction does not rotate even though the birefringent film layer 103 is transmitted. Recognize.

すなわち、図１４に示すように、複屈折フィルム層１０３を透過することにより、投射光１と迷光２のうち、青色、緑色および赤色の光からなる投射光１の偏光方向が偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。   That is, as shown in FIG. 14, by passing through the birefringent film layer 103, the polarization direction of the projection light 1 composed of blue, green, and red light out of the projection light 1 and the stray light 2 is the polarization of the polarizing plate 102. It is rotating in the direction orthogonal to the transmission axis.

このように複屈折フィルム層１０３を透過した光は、次に、偏光板１０４に入射する。   The light transmitted through the birefringent film layer 103 in this way then enters the polarizing plate 104.

偏光板１０４は、上述したように、偏光板１０２の偏光透過軸と同じ方向に偏光透過軸を有し、その偏光透過軸とは異なる偏光方向を持った光を反射する偏光板である。そのため、複屈折フィルム層１０３を透過した光のうち、複屈折フィルム層１０３で偏光方向が回転した投射光１は、図１５に示すように、偏光板１０４によって反射される。一方、迷光２は、複屈折フィルム層１０３によって偏光方向が回転しないため、その偏光方向は、偏光板１０４の偏光透過軸と同じ方向である。したがって、複屈折フィルム層１０３を透過した迷光２は、図１５に示すように、偏光板１０４を透過する。   As described above, the polarizing plate 104 is a polarizing plate that has a polarization transmission axis in the same direction as the polarization transmission axis of the polarization plate 102 and reflects light having a polarization direction different from the polarization transmission axis. Therefore, out of the light transmitted through the birefringent film layer 103, the projection light 1 whose polarization direction is rotated by the birefringent film layer 103 is reflected by the polarizing plate 104 as shown in FIG. On the other hand, since the polarization direction of the stray light 2 is not rotated by the birefringent film layer 103, the polarization direction is the same as the polarization transmission axis of the polarizing plate 104. Therefore, the stray light 2 transmitted through the birefringent film layer 103 is transmitted through the polarizing plate 104 as shown in FIG.

なお、このような特定の方向に偏光透過軸を有し、その偏光透過軸とは異なる方向に偏光方向を有する光を反射する偏光板１０４は、例えば、複屈折位相差を有する媒質および複屈折性媒質の一方の屈折率値に等しい屈折率値を有する等方屈折率性媒質を光学干渉厚で積層することにより得られる。具体的には、例えば、住友３Ｍ社ＤＢＥＦなどを用いることができる。   Note that the polarizing plate 104 that has a polarization transmission axis in such a specific direction and reflects light having a polarization direction in a direction different from the polarization transmission axis is, for example, a medium having a birefringence phase difference and birefringence. It is obtained by laminating an isotropic refractive index medium having a refractive index value equal to one refractive index value of the optical medium with an optical interference thickness. Specifically, for example, Sumitomo 3M Company DBEF can be used.

偏光板１０４を透過した迷光２は、次に、例えば、黒色塗料が塗布された板などの黒色を呈する媒質、もしくは、表面にビロード状の毛羽を有する生地などの散乱透過性を有する媒質によって形成されたスクリーン基材１０５によって吸収される。   Next, the stray light 2 transmitted through the polarizing plate 104 is formed by a medium having a scattering transmittance such as a black-colored medium such as a plate coated with a black paint or a cloth having a velvety fluff on the surface. Is absorbed by the screen substrate 105 formed.

一方、投射光１は、偏光板１０４で反射され、複屈折フィルム層１０３に入射する。複屈折フィルム層１０３は、このような反射光に対しては、入射したときとは逆の偏光方向の回転特性を与えるため、入射時に、偏光板１０２の偏光透過軸と直交する方向に偏光方向が回転した投射光１は、図１６に示すように、複屈折フィルム層１０３を透過することにより、偏光板１０２の偏光透過軸の方向に偏光方向を持った光となる。そして、複屈折フィルム層１０３を透過した投射光１は、偏光板１０２を透過する。   On the other hand, the projection light 1 is reflected by the polarizing plate 104 and enters the birefringent film layer 103. Since the birefringent film layer 103 gives such reflected light rotational characteristics in the direction of polarization opposite to that upon incidence, the direction of polarization in the direction perpendicular to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102 upon incidence. As shown in FIG. 16, the projection light 1 rotated by is transmitted through the birefringent film layer 103 and becomes light having a polarization direction in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. Then, the projection light 1 transmitted through the birefringent film layer 103 is transmitted through the polarizing plate 102.

このようにして偏光板１０２を透過した投射光１が、図２に示すように、投射型スクリーン１０１よる反射光３となる。そして、観察者は、この投射光３を投射型スクリーン１０１に投影された画像として観察する。このとき、迷光２は除去されているため、コントラストの高い投影画像を得ることができる。   The projection light 1 transmitted through the polarizing plate 102 in this way becomes reflected light 3 from the projection type screen 101 as shown in FIG. The observer observes the projection light 3 as an image projected on the projection screen 101. At this time, since the stray light 2 is removed, a projection image with high contrast can be obtained.

このように、第１の実施形態に係わる投射型スクリーンによれば、投射型スクリーン１０１に入射した光のうち、複屈折フィルム層１０３を用いて、投射光１の偏光方向を回転させて、投射光１と迷光２とを分離し、投射光１を選択的に反射することによって、スクリーン上に投影された画像のコントラストを高くすることが可能になる。また、複屈折フィルム層１０３は、フィルム材料を延伸処理するなどのロールプロセスにより生成することができるため、面積の大きなスクリーンにも容易に適用することができる。また、複数の複屈折フィルム層をタイル状につなぎ合わせることによって大面積化することも容易である。そのため、複屈折フィルム層を用いた場合、大面積のスクリーンであっても、スクリーン上に投影された画像のコントラストを高く保つことが可能となる。   As described above, according to the projection screen according to the first embodiment, out of the light incident on the projection screen 101, the birefringent film layer 103 is used to rotate the polarization direction of the projection light 1 to perform projection. By separating the light 1 and the stray light 2 and selectively reflecting the projection light 1, the contrast of the image projected on the screen can be increased. Moreover, since the birefringent film layer 103 can be generated by a roll process such as stretching a film material, it can be easily applied to a screen having a large area. It is also easy to increase the area by connecting a plurality of birefringent film layers in a tile shape. Therefore, when the birefringent film layer is used, the contrast of the image projected on the screen can be kept high even with a large-area screen.

なお、上述した実施形態では、複屈折フィルム層１０３ａ、複屈折フィルム層１０３ｂおよび複屈折フィルム層１０３ｃの層数は５層（Ｎ＝５）であるとした。しかし、複屈折フィルム層の層数が同じ場合、図９、図１１および図１２からわかるように、偏光方向を回転させようとする光の波長が大きいほど、その近傍の領域で偏光方向が回転する光の波長領域は広くなる。そこで、青色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ａ、緑色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ｂおよび赤色の光の偏光方向を回転させる複屈折フィルム層１０３ｃの、それぞれの層数をＮＢ、ＮＧおよびＮＲとした場合に、（４）式を満たすように層数を定めることで、各色で偏光方向が回転する波長領域の広さを揃えることが可能になる。

Figure 2009009146
In the above-described embodiment, the number of the birefringent film layer 103a, the birefringent film layer 103b, and the birefringent film layer 103c is five (N = 5). However, when the number of birefringent film layers is the same, as can be seen from FIGS. 9, 11 and 12, the polarization direction rotates in the region near it as the wavelength of the light whose rotation direction is to be rotated increases. The wavelength range of the light to be widened. Therefore, the birefringent film layer 103a that rotates the polarization direction of blue light, the birefringent film layer 103b that rotates the polarization direction of green light, and the birefringent film layer 103c that rotates the polarization direction of red light, respectively. When the number of layers is N B , NG, and N R , by determining the number of layers so as to satisfy Equation (4), it is possible to align the width of the wavelength region in which the polarization direction rotates for each color. .
Figure 2009009146

すなわち、例えば、（ＮＢ，ＮＧ，ＮＲ）＝（５，７，９）などとして、回転させようとする光の波長が大きくなるほど、層数を多くすればよい。 That is, for example, as (N B , N G , N R ) = (5, 7, 9), the number of layers may be increased as the wavelength of light to be rotated increases.

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、投射光に含まれる青色、緑色および赤色の光の偏光方向を回転させて、投射光と迷光を分離していた。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the projection light and the stray light are separated by rotating the polarization directions of the blue, green, and red lights included in the projection light.

第２の実施形態では、投射光に含まれる青色、緑色および赤色の光の属する波長領域とは異なる波長領域の光を回転させることにより、投射光と迷光を分離する実施形態について説明する。   In the second embodiment, an embodiment will be described in which projection light and stray light are separated by rotating light in a wavelength region different from the wavelength region to which blue, green, and red light included in the projection light belongs.

図１７は、本発明の第２の実施形態に係わる投射型スクリーンの構成を示す図である。   FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a projection screen according to the second embodiment of the present invention.

この第２の実施形態に係わる投射型スクリーン４０１は、入射した光のうち、あらかじめ定めた偏光方向を持った光を透過し、その偏光方向とは異なる偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板４０２と、偏光板４０２を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を偏光板４０２が透過する光の偏光方向に対して直交する方向に回転させる複屈折フィルム層４０３と、偏光板４０２が透過する光の偏光方向と直交する方向に偏光方向を持った光を透過し、その方向とは異なる偏光方向を持った光を反射する第２の偏光板４０４と、偏光板４０４を透過した光を吸収するスクリーン基材４０５とを備える。   The projection type screen 401 according to the second embodiment transmits a light having a predetermined polarization direction among incident light, and absorbs a light having a polarization direction different from the polarization direction. A polarizing plate 402, and a birefringent film layer 403 that rotates the polarization direction of light of a specific wavelength among the light transmitted through the polarizing plate 402 in a direction orthogonal to the polarization direction of the light transmitted through the polarizing plate 402; A second polarizing plate 404 that transmits light having a polarization direction perpendicular to the polarization direction of light transmitted by the polarizing plate 402 and reflects light having a polarization direction different from that direction; and a polarizing plate And a screen substrate 405 that absorbs light transmitted through 404.

また、複屈折フィルム層４０３は、青色と緑色の中間の波長領域に含まれる特定の波長の光の偏光方向を、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる第１の複屈折フィルム層４０３ａと、緑色と赤色の中間の波長領域に含まれる特定の波長の光の偏光方向を、偏光板１０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる第２の複屈折フィルム層４０３ｂとからなる。なお、ここでは、青色と緑色の中間の波長領域とは、４７０ｎｍから５００ｎｍの波長領域をいい、緑色と赤色の中間の波長領域とは、５６０ｎｍから６００ｎｍの波長領域をいうものとする。   In addition, the birefringent film layer 403 is a first birefringent film that rotates the polarization direction of light of a specific wavelength included in the wavelength range between blue and green in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 102. Refractive film layer 403a and a second birefringent film layer that rotates the polarization direction of light of a specific wavelength included in the wavelength range between green and red in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of polarizing plate 102 403b. Here, the wavelength range between blue and green refers to the wavelength range from 470 nm to 500 nm, and the wavelength range between green and red refers to the wavelength range from 560 nm to 600 nm.

つまり、第１の実施形態とは、複屈折フィルム層４０３および偏光板４０４の構成および作用が異なる。したがって、以下では、第１の実施形態と共通の構成および作用を有する部分（偏光板４０２およびスクリーン基材４０５）については、説明を省略する。   That is, the configuration and operation of the birefringent film layer 403 and the polarizing plate 404 are different from those of the first embodiment. Therefore, in the following, description of the parts (polarizing plate 402 and screen base material 405) having the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted.

偏光板４０２を透過した投射光１と迷光２は、偏光板４０２の偏光透過軸の方向に偏光軸を有する直線偏光となって、次に、偏光板４０２の後方に配置された複屈折フィルム層４０３に入射する。   The projection light 1 and stray light 2 transmitted through the polarizing plate 402 become linearly polarized light having a polarization axis in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 402, and then a birefringent film layer disposed behind the polarizing plate 402. Incident at 403.

複屈折フィルム層４０３は、偏光板４０２を透過して入射した光のうち、迷光２に含まれる青色と緑色の中間の波長領域の光および緑色と赤色の中間の波長領域の光の偏光方向を、選択的に偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転させる。   The birefringent film layer 403 changes the polarization direction of the light in the wavelength range between blue and green and the light in the wavelength range between green and red included in the stray light 2 out of the light incident through the polarizing plate 402. , And selectively rotate in a direction perpendicular to the polarization transmission axis of the polarizing plate 402.

まず、複屈折フィルム層４０３ａは、入射した光のうち、青色と緑色の中間の波長領域の光の偏光方向を回転させる。   First, the birefringent film layer 403a rotates the polarization direction of light in an intermediate wavelength region of blue and green among incident light.

青色と緑色の中間の波長領域の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層４０３ａは、第１の実施形態の複屈折フィルム層１０３ａと同様に、各層の進相軸の方位を（１）式から求まるρとαを用いて（２）式により定め、各層の層厚を、各層のリタデーションＲが青色と緑色の中間の波長領域の光のうち、偏光軸を回転させようとする主な光の波長（主波長）の整数倍となるように定めることによって得ることができる。   In the birefringent film layer 403a that selectively rotates the polarization axis of light in the wavelength range between blue and green, as in the birefringent film layer 103a of the first embodiment, the direction of the fast axis of each layer ( 1) Using ρ and α obtained from the equation, the equation (2) is used to determine the layer thickness of each layer, and the retardation R of each layer tries to rotate the polarization axis among the light in the wavelength range between blue and green. It can be obtained by setting it to be an integral multiple of the wavelength of the main light (main wavelength).

例えば、４９０ｎｍを主波長とする場合、その偏光方向を５層の複屈折フィルム層によって９０°回転させるには、各層のリタデーションＲを７３５ｎｍ（＝４９０×１．５（ｎｍ））として、図８に示すように各層の進相軸方位を定めて複屈折フィルム層を生成すればよい。   For example, when the main wavelength is 490 nm, in order to rotate the polarization direction by 90 ° with five birefringent film layers, the retardation R of each layer is set to 735 nm (= 490 × 1.5 (nm)), and FIG. The birefringent film layer may be generated by determining the fast axis direction of each layer as shown in FIG.

このようにして設計された複屈折フィルム層４０３ａを透過した光の、偏光板４０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を図１８に示す。なお、ここでは、複屈折フィルム層のリタデーションＲは、上述した複屈折率値Δｎが、波長によらず一定であるものとしている。   The linearly polarized light in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 and the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 of the light transmitted through the birefringent film layer 403a designed in this way. The emission intensity is shown in FIG. Here, in the retardation R of the birefringent film layer, the birefringence value Δn described above is constant regardless of the wavelength.

図１８に示すように、複屈折フィルム層４０３ａを透過した光のうち、４９０ｎｍの波長の光および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が、複屈折フィルム層４０３ａによって、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域では、偏光板４０２の偏光透過軸方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が複屈折フィルム層４０３ａを透過しても回転していないことがわかる。   As shown in FIG. 18, among the light transmitted through the birefringent film layer 403 a, the light having a wavelength of 490 nm and the light belonging to the wavelength region in the vicinity thereof are orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402. It can be seen that the intensity of the linearly polarized light emitted from the polarizing plate increases, and the direction of polarization is rotated by the birefringent film layer 403a in a direction perpendicular to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402. On the other hand, in other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 is large, and it can be seen that the polarization direction does not rotate even though it passes through the birefringent film layer 403a.

したがって、複屈折フィルム層４０３ａを透過すると、青色と緑色の中間の波長領域の光の偏光軸は、偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。   Therefore, when the light passes through the birefringent film layer 403 a, the polarization axis of light in the wavelength range between blue and green is rotated in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 402.

このように、複屈折フィルム層４０３ａによって、青色と緑色の中間の波長領域の光の偏光軸が回転した光は、次に、複屈折フィルム層４０３ｂに入射する。   Thus, the light whose polarization axis of the light in the wavelength range between blue and green is rotated by the birefringent film layer 403a is then incident on the birefringent film layer 403b.

複屈折フィルム層４０３ｂは、次に、入射した光のうち、緑色と赤色の中間の波長領域の光の偏光方向を回転させる。   Next, the birefringent film layer 403b rotates the polarization direction of the light in the wavelength range intermediate between green and red among the incident light.

緑色と赤色の中間の波長領域の光の偏光軸を選択的に回転する複屈折フィルム層４０３ｂは、複屈折フィルム層４０３ａと同様に、各層の進相軸の方位を（１）式から求まるρとαを用いて（２）式により定め、各層の層厚を、各層のリタデーションＲが青色と緑色の中間の波長領域の光のうち、偏光軸を回転させようとする主波長の整数倍となるように定めることによって得ることができる。   In the birefringent film layer 403b that selectively rotates the polarization axis of light in the wavelength range between green and red, the azimuth of the fast axis of each layer can be obtained from the equation (1), similarly to the birefringent film layer 403a. And α are used to determine the thickness of each layer, and the retardation R of each layer is an integral multiple of the main wavelength at which the polarization axis of the light in the wavelength region intermediate between blue and green is to rotate. It can be obtained by defining as follows.

例えば、５８０ｎｍを主波長とする場合、その偏光方向を５層の複屈折フィルム層によって９０°回転させるには、各層のリタデーションＲを８７０ｎｍ（＝５８０×１．５（ｎｍ））として、図８に示すように各層の進相軸方位を定めて複屈折フィルム層を生成すればよい。   For example, in the case where the main wavelength is 580 nm, in order to rotate the polarization direction by 90 ° by five birefringent film layers, the retardation R of each layer is set to 870 nm (= 580 × 1.5 (nm)), and FIG. The birefringent film layer may be generated by determining the fast axis direction of each layer as shown in FIG.

このようにして設計された複屈折フィルム層４０３ａを透過した光の、偏光板４０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を図１９に示す。なお、ここでは、複屈折フィルム層のリタデーションＲは、上述した複屈折率値Δｎが、波長によらず一定であるものとしている。   The linearly polarized light in the direction orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 and the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 of the light transmitted through the birefringent film layer 403a designed in this way. The emission intensity is shown in FIG. Here, in the retardation R of the birefringent film layer, the birefringence value Δn described above is constant regardless of the wavelength.

図１９に示すように、複屈折フィルム層４０３ｂを透過した光のうち、５８０ｎｍの波長の光および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が、複屈折フィルム層４０３ｂによって、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域では、偏光板４０２の偏光透過軸方向への直線偏光出射強度が大きくなっており、その偏光方向が複屈折フィルム層４０３ｂを透過しても回転していないことがわかる。   As shown in FIG. 19, among the light transmitted through the birefringent film layer 403 b, the light having a wavelength of 580 nm and the light belonging to the wavelength region in the vicinity thereof are orthogonal to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402. It can be seen that the intensity of the linearly polarized light emitted to the light beam increases, and the direction of polarization is rotated by the birefringent film layer 403b in a direction perpendicular to the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402. On the other hand, in other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 is large, and it can be seen that the polarization direction does not rotate even if it passes through the birefringent film layer 403b.

したがって、複屈折フィルム層４０３ａを透過したのち複屈折フィルム層４０３ｂを透過すると、青色と緑色の中間の波長領域の光および緑色と赤色の中間の波長領域の光の偏光軸は、偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。   Accordingly, when the light passes through the birefringent film layer 403a and then passes through the birefringent film layer 403b, the polarization axes of light in the middle wavelength region of blue and green and light in the middle wavelength region of green and red are It is rotating in the direction orthogonal to the polarization transmission axis.

さらに、図２０に、複屈折フィルム層４０３ａおよび複屈折フィルム層４０３ｂを透過した光の、偏光板４０２の偏光透過軸方向の直線偏光出射強度と、偏光板４０２の偏光透過軸方向に対して直交する方向の直線偏光出射強度を示す。図２０に示すように、複屈折フィルム層４０３を透過した光のうち、４９０ｎｍ（青色と緑色の中間の波長領域の主波長）および５８０ｎｍ（緑色と赤色の中間の波長領域の主波長）の波長の光、および、その近傍の波長領域に属する光は、偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に直線偏光出射強度が大きくなっており、複屈折フィルム層４０３によって、その偏光方向が、偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることがわかる。一方、そのほかの波長領域については、偏光板４０２の偏光透過軸の方向に直線偏光出射強度が大きくなっており、複屈折フィルム層４０３を透過しても、その偏光方向が回転していないことがわかる。   Further, FIG. 20 shows that the light transmitted through the birefringent film layer 403 a and the birefringent film layer 403 b is orthogonal to the linearly polarized light emission intensity in the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402 and the polarization transmission axis direction of the polarizing plate 402. The linearly polarized light emission intensity in the direction of As shown in FIG. 20, among the light transmitted through the birefringent film layer 403, wavelengths of 490 nm (the dominant wavelength in the wavelength range between blue and green) and 580 nm (the dominant wavelength in the wavelength range between green and red). And the light belonging to the wavelength region in the vicinity thereof have a linearly polarized light emission intensity that increases in a direction perpendicular to the polarization transmission axis of the polarizing plate 402, and the birefringent film layer 403 changes the polarization direction. It can be seen that the polarizing plate 402 rotates in a direction perpendicular to the polarization transmission axis. On the other hand, in other wavelength regions, the linearly polarized light emission intensity increases in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 402, and the polarization direction does not rotate even though the birefringent film layer 403 is transmitted. Recognize.

すなわち、図２１に示すように、複屈折フィルム層４０３を透過することにより、投射光１と迷光２のうち、迷光２の青色と緑色の中間の波長領域の光および緑色と赤色の中間の波長領域の光の偏光方向が偏光板４０２の偏光透過軸に対して直交する方向に回転していることになる。なお、迷光２のうち、青色よりも短い波長領域の光および赤色よりも長い波長領域の光は、投射光１と同様に、偏光軸は回転せずに複屈折フィルム層４０３を透過するが、図２１では省略している。   That is, as shown in FIG. 21, by transmitting through the birefringent film layer 403, among the projection light 1 and the stray light 2, the light in the wavelength range between the blue and green of the stray light 2 and the intermediate wavelength between the green and red The polarization direction of the light in the region is rotated in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarizing plate 402. Of the stray light 2, light in a wavelength region shorter than blue and light in a wavelength region longer than red pass through the birefringent film layer 403 without rotating the polarization axis, like the projection light 1. It is omitted in FIG.

このように複屈折フィルム層４０３を透過した光は、次に、偏光板４０４に入射する。   The light transmitted through the birefringent film layer 403 in this way then enters the polarizing plate 404.

偏光板４０４は、上述したように、偏光板４０２の偏光透過軸と直交する方向に偏光透過軸を有し、その偏光透過軸とは異なる偏光方向を持った光を反射する偏光板である。そのため、複屈折フィルム層４０３を透過した光のうち、複屈折フィルム層４０３で偏光方向が回転しない投射光１は、偏光板４０４によって反射される。一方、迷光２は、複屈折フィルム層４０３によって偏光方向が回転しているため、その偏光方向は、偏光板４０４の偏光透過軸と同じ方向である。したがって、複屈折フィルム層４０３を透過した迷光２は、図２２に示すように、偏光板４０４を透過してスクリーン基材４０５で吸収される。   As described above, the polarizing plate 404 is a polarizing plate that has a polarization transmission axis in a direction orthogonal to the polarization transmission axis of the polarization plate 402 and reflects light having a polarization direction different from the polarization transmission axis. Therefore, out of the light transmitted through the birefringent film layer 403, the projection light 1 whose polarization direction does not rotate in the birefringent film layer 403 is reflected by the polarizing plate 404. On the other hand, since the polarization direction of the stray light 2 is rotated by the birefringent film layer 403, the polarization direction is the same as the polarization transmission axis of the polarizing plate 404. Therefore, the stray light 2 transmitted through the birefringent film layer 403 passes through the polarizing plate 404 and is absorbed by the screen base material 405 as shown in FIG.

そして偏光板４０４で反射された投射光１は、複屈折フィルム層４０３を入射したときとは逆の方向に透過する。このとき投射光１の偏光方向は複屈折フィルム層４０３によって回転することはない。そのため、複屈折フィルム層４０３を透過した投射光１の偏光方向は、偏光板４０２の偏光透過軸の方向のままであるため、偏光板４０２で吸収されることなく、偏光板４０２を透過する。   Then, the projection light 1 reflected by the polarizing plate 404 is transmitted in the direction opposite to that when the birefringent film layer 403 is incident. At this time, the polarization direction of the projection light 1 is not rotated by the birefringent film layer 403. Therefore, since the polarization direction of the projection light 1 transmitted through the birefringent film layer 403 remains in the direction of the polarization transmission axis of the polarizing plate 402, it is transmitted through the polarizing plate 402 without being absorbed by the polarizing plate 402.

このようにして偏光板４０２を透過した投射光１が、投射型スクリーン４０１に投影された画像としてスクリーン上に表れる。このとき、迷光２のうち、青色と緑色および緑色と赤色の中間の波長領域の光は除去されているため、スクリーン上に投影されている画像は高いコントラストで表示される。   Thus, the projection light 1 transmitted through the polarizing plate 402 appears on the screen as an image projected on the projection screen 401. At this time, since the light in the intermediate wavelength region of blue and green and green and red is removed from the stray light 2, the image projected on the screen is displayed with high contrast.

このように、第２の実施形態に係わる投射型スクリーンによれば、投射型スクリーン４０１に入射した光のうち、複屈折フィルム層４０３を用いて迷光２の偏光方向を回転させて、投射光１と迷光２とを分離し、投射光１を選択的に反射することによって、スクリーン上に投影された画像のコントラストを高くすることができる。   As described above, according to the projection screen according to the second embodiment, out of the light incident on the projection screen 401, the polarization direction of the stray light 2 is rotated using the birefringent film layer 403, and the projection light 1 And stray light 2 are separated and the projection light 1 is selectively reflected, whereby the contrast of the image projected on the screen can be increased.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第１の実施形態に係わる投射型スクリーンの構成を示す図。The figure which shows the structure of the projection type screen concerning the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態の投射型スクリーンを用いた画像投影システムの構成図。1 is a configuration diagram of an image projection system using a projection screen of a first embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンと投射光の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the projection type screen of 1st Embodiment, and projection light. 第１の実施形態の発光装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the light-emitting device of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第１の偏光板の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the 1st polarizing plate of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の構成を示す図。The figure which shows the structure of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の各層の進相軸と偏光板との間の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the fast axis of each layer of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment, and a polarizing plate. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の設計例を示す図。The figure which shows the example of a design of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第１の複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the 1st birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第１の複屈折フィルム層の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the 1st birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第２の複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the 2nd birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第３の複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the 3rd birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの第２の偏光板の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the 2nd polarizing plate of the projection type screen of 1st Embodiment. 第１の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の反射光に対する作用を示す図。The figure which shows the effect | action with respect to the reflected light of the birefringent film layer of the projection type screen of 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態に係わる投射型スクリーンの構成を示す図。The figure which shows the structure of the projection type screen concerning the 2nd Embodiment of this invention. 第２の実施形態の投射型スクリーンの第１の複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the 1st birefringent film layer of the projection type screen of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の投射型スクリーンの第２の複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the 2nd birefringent film layer of the projection type screen of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層のフィルタ特性を示す図。The figure which shows the filter characteristic of the birefringent film layer of the projection type screen of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の投射型スクリーンの複屈折フィルム層の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the birefringent film layer of the projection type screen of 2nd Embodiment. 第２の実施形態の投射型スクリーンの第２の偏光板の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of the 2nd polarizing plate of the projection type screen of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０１、４０１・・・投射型スクリーン
１０２、１０４、４０２、４０４・・・偏光板
１０３、４０３・・・複屈折フィルム層
１０５、４０５・・・スクリーン基材
２０１・・・発光装置
３０１・・・ＬＥＤアレイ
３０２・・・透過型画像素子
３０３・・・投射レンズ 101, 401 ... projection screens 102, 104, 402, 404 ... polarizing plates 103, 403 ... birefringent film layers 105, 405 ... screen base material 201 ... light emitting device 301 ... LED array 302 ... transmissive image element 303 ... projection lens

Claims (4)

入射される光のうち、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った光を透過させ、その第１の偏光方向と直交する偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板と、
前記第１の偏光板の後方に配置され、前記第１の偏光板を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向に回転させる複屈折フィルム層と、
前記複屈折フィルム層の後方に配置され、前記複屈折フィルム層を透過した光のうち、前記第１の偏光方向を持った光を反射し、前記第２の偏光方向を持った光を透過する第２の偏光板と、
前記第２の偏光板の後方に配置され、前記第２の偏光板を透過した光を吸収する基材と
を備えたことを特徴とする投射型スクリーン。 A first polarizing plate that transmits light having a predetermined first polarization direction among incident light, and absorbs light having a polarization direction orthogonal to the first polarization direction;
Of the light that is disposed behind the first polarizing plate and passes through the first polarizing plate, the polarization direction of light having a specific wavelength is rotated to a second polarization direction that is orthogonal to the first polarization direction. A birefringent film layer,
Of the light that is disposed behind the birefringent film layer and passes through the birefringent film layer, the light having the first polarization direction is reflected and the light having the second polarization direction is transmitted. A second polarizing plate;
A projection type screen, comprising: a substrate disposed behind the second polarizing plate and absorbing light transmitted through the second polarizing plate. 前記特定の波長の光が、４７０ｎｍから５００ｎｍまたは５６０ｎｍから６００ｎｍの波長領域に属する光であることを特徴とする請求項１に記載の投射型スクリーン。   The projection screen according to claim 1, wherein the light having the specific wavelength is light belonging to a wavelength region of 470 nm to 500 nm or 560 nm to 600 nm. 前記複屈折フィルム層が、
４７０ｎｍから５００ｎｍの波長領域に属する光の偏光方向を前記第２の偏光方向に回転させる第１の複屈折フィルム層と、
５６０ｎｍから６００ｎｍの波長領域に属する光の偏光方向を前記第２の偏光方向に回転させる第２の複屈折フィルム層と
からなることを特徴とする請求項１記載の投射型スクリーン。 The birefringent film layer is
A first birefringent film layer that rotates a polarization direction of light belonging to a wavelength region of 470 nm to 500 nm in the second polarization direction;
The projection type screen according to claim 1, further comprising: a second birefringent film layer that rotates a polarization direction of light belonging to a wavelength region of 560 nm to 600 nm in the second polarization direction. 特定の波長の光を、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った直線偏光として出射する発光装置と、
前記発光装置からの光が入射される投射型スクリーンとを備え、
前記投射型スクリーンは、
入射される光のうち、あらかじめ定めた第１の偏光方向を持った光を透過させ、その第１の偏光方向と直交する偏光方向を持った光を吸収する第１の偏光板と、
前記第１の偏光板の後方に配置され、前記第１の偏光板を透過した光のうち、特定の波長の光の偏光方向を前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向に回転させる複屈折フィルム層と、
前記複屈折フィルム層の後方に配置され、前記複屈折フィルム層を透過した光のうち、前記第１の偏光方向を持った光を反射し、前記第２の偏光方向を持った光を透過する第２の偏光板と、
前記第２の偏光板の後方に配置され、前記第２の偏光板を透過した光を吸収する基材と
を備えたことを特徴とする画像投影システム。 A light emitting device that emits light of a specific wavelength as linearly polarized light having a predetermined first polarization direction;
A projection screen on which light from the light emitting device is incident,
The projection screen is
A first polarizing plate that transmits light having a predetermined first polarization direction among incident light, and absorbs light having a polarization direction orthogonal to the first polarization direction;
Of the light that is disposed behind the first polarizing plate and passes through the first polarizing plate, the polarization direction of light having a specific wavelength is rotated to a second polarization direction that is orthogonal to the first polarization direction. A birefringent film layer,
Of the light that is disposed behind the birefringent film layer and passes through the birefringent film layer, the light having the first polarization direction is reflected and the light having the second polarization direction is transmitted. A second polarizing plate;
An image projection system comprising: a base material that is disposed behind the second polarizing plate and absorbs light transmitted through the second polarizing plate.
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