JP2009198941A - Screen and projection system - Google Patents

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Koichi Akiyama
光一 秋山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen by which the contrast of a projection image in a bright room, etc. can be improved by reducing the influence of external light and projection light having an incident angle can be properly reflected and diffused in a front direction and which has sufficient strength, while keeping thinness and to provide a projection system using the screen. <P>SOLUTION: The shape, etc. of a reflecting surface RS are made suitable for scattering and reflecting of incident projection light PL, so that the projection light PL from below can be scattered and reflected to the side of an observer at a proper viewing angle. The surface of a cylindrical lens CL is made into such a non-circular arc shape that curvature becomes more gradual than a circular arc as it goes to a circumferential side, so that the sufficient strength is obtained while keeping the thinness. Further, the external light OL from above is not reflected to the side of the observer by a side surface SS and a light absorption sheet 3, so that even when in use in the bright room, etc. an image having high contrast is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、前方のプロジェクタ等の投影装置からの投射光を反射して投影画像を映し出すスクリーン及び当該スクリーンを用いた投射システムに関する。   The present invention relates to a screen that reflects projection light from a projection device such as a front projector and displays a projected image, and a projection system using the screen.

マイクロレンズと反射面とを集積したものを用いるスクリーンであって、マイクロレンズの背後に配置される反射面の向きをスクリーンの中心法線方向に傾斜させるものが知られており、特にスクリーンの中心部から周辺部に向かって傾斜角を徐々に変化させるものが知られている(特許文献1参照)。また、スクリーン表面にレンチキュラーレンズを用い、当該レンチキュラーレンズの断面形状を非円弧型としたものも知られている(特許文献2参照)。
特開平3−156435号公報 特開平5−72631号公報
A screen using an integrated microlens and a reflective surface, in which the direction of the reflective surface arranged behind the microlens is tilted in the normal direction of the center of the screen, is particularly known. One that gradually changes the inclination angle from the portion toward the peripheral portion is known (see Patent Document 1). In addition, there is also known one in which a lenticular lens is used on the screen surface and the cross-sectional shape of the lenticular lens is a non-arc shape (see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 3-156435 JP-A-5-72631

しかしながら、前方のプロジェクタ等の投影装置からの投射光を反射して投影画像を映し出す反射型のスクリーンの使用において、例えば大きな入射角度で入射する投射光に対して大きな角度をもたせて、正面方向に反射させる場合、入射した投射光を適切な視野角で、正面方向に効率よく散乱・反射させるためには、各マイクロレンズの焦点位置よりも前に反射面を置くことが望ましい等の理由から、各マイクロレンズのレンズ面に反射面を近づける必要がある。この場合、レンズ面と反射面とが近づきすぎると、一連の接近箇所において非常に薄くなる部分ができるため、製造上の問題が生じ、強度上も問題が生じる可能性がある。   However, in the use of a reflective screen that reflects a projection light from a projection device such as a front projector and displays a projection image, for example, a large angle is given to the projection light incident at a large incident angle, and the front direction is set. When reflecting, in order to efficiently scatter and reflect the incident projection light in the front direction with an appropriate viewing angle, it is desirable to place a reflecting surface before the focal position of each microlens, etc. It is necessary to bring the reflecting surface close to the lens surface of each microlens. In this case, if the lens surface and the reflecting surface are too close to each other, a very thin portion is formed at a series of approaching locations, which may cause manufacturing problems and may cause problems in strength.

また、別の問題として、反射型のスクリーンの使用において、不要光である外光の一部がスクリーンの観察者のいる方向へ反射されてしまう可能性があり、反射された外光が投影画像のコントラスト低下を生じさせる原因となる可能性がある。   As another problem, in the use of a reflective screen, a part of the external light that is unnecessary light may be reflected in the direction of the observer of the screen, and the reflected external light is projected image. This may cause a decrease in contrast.

そこで、本発明は、外光による影響を低減し、明るい部屋等での投影画像のコントラストを改善できるとともに、入射角度のある投射光を正面方向へ適切に反射・拡散させることができ、また、薄さを保ちながらも十分な強度を有するスクリーン及びこれを用いた投射システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can reduce the influence of external light, improve the contrast of the projected image in a bright room, etc., and can appropriately reflect and diffuse the incident light having an incident angle in the front direction. An object of the present invention is to provide a screen having sufficient strength while maintaining thinness, and a projection system using the screen.

上記課題を解決するために、本発明に係るスクリーンは、(a1)スクリーン前面側の2次元平面上に配列される複数の要素レンズを有するレンズアレイと、(a2)レンズアレイの裏側に2次元平面に対して傾斜して配置される複数の反射面と、(a3)複数の反射面からスクリーン前面側に射出される光を散乱させる複数の散乱部とを有する(a)スクリーンシートを備え、(b)複数の要素レンズのうち少なくとも1つは、二次元平面に対する投射光の入射角が大きい側である一方側部分の曲率が周端方向に向かって小さくなっている曲率変化レンズであり、(c)曲率変化レンズが、曲率変化レンズの一方側端点と一方側とは反対側の他方側端点とを結ぶ第1の線分と第1の線分に垂直であって曲率変化レンズの正面側の頂点を通る第2の線分との交点から一方側端点までの距離が、当該交点から頂点までの距離よりも大きくなるような非円弧状の断面を有する。   In order to solve the above problems, a screen according to the present invention includes (a1) a lens array having a plurality of element lenses arranged on a two-dimensional plane on the front side of the screen, and (a2) two-dimensionally on the back side of the lens array. (A) a screen sheet having a plurality of reflecting surfaces arranged to be inclined with respect to a plane; and (a3) a plurality of scattering portions that scatter light emitted from the plurality of reflecting surfaces to the screen front side. (B) At least one of the plurality of element lenses is a curvature changing lens in which the curvature of one side portion on the side where the incident angle of the projection light with respect to the two-dimensional plane is large becomes smaller toward the circumferential end direction, (C) The front surface of the curvature change lens, wherein the curvature change lens is perpendicular to the first line segment and the first line segment connecting the one end point of the curvature change lens and the other end point opposite to the one side. Through the apex of the side Distance from the intersection of the second line segment to one end point has a non-arc-shaped cross-section is greater than the distance from the intersection to the vertex.

まず、上記スクリーンでは、レンズアレイの裏側にレンズアレイの配列された平面に対して傾斜した反射面を設け、さらに、当該反射面から射出される光を散乱させる散乱部を有することで、スクリーンに入射する投射光を適切に散乱した状態で反射することができる。この際、曲率変化レンズが、投射光の入射角が大きい側である一方側部分の曲率が周端方向に向かって小さくなっており、また、特に、曲率変化レンズの非円弧状の断面の形状について、一方側端点と一方側とは反対側の他方側端点とを結ぶ第1の線分と第1の線分に垂直であって曲率変化レンズの正面側の頂点を通る第2の線分との交点から一方側端点までの距離が、当該交点から頂点までの距離よりも大きくなるようなものとしているので、曲率変化レンズのレンズ面に反射面を近づけても、両者の接近箇所のうち最も接近する部分の距離を大きく取りやすい。従って、曲率変化レンズのレンズ面に反射面を近づけながらも、十分な強度を有するものに保つことが可能となる。レンズ面に反射面を近づけることにより、入射した投射光を適切な方向、かつ、視野角を持たせた状態で効率的に散乱・反射させることができる。また、曲率変化レンズは、一方側部分の曲率が周端方向に向かって小さくなっていることから、投射光が曲率変化レンズから射出される際に、レンズ面において全反射することを低減でき、光を効率的に利用できる。また、併せて、外光による影響を低減することも可能であり、明るい部屋等での投影画像のコントラストを改善できる。   First, in the screen described above, the screen is provided with a reflecting surface inclined with respect to the plane on which the lens array is arranged on the back side of the lens array, and further includes a scattering portion that scatters light emitted from the reflecting surface. Incident projection light can be reflected in a properly scattered state. At this time, the curvature changing lens has a smaller curvature on one side, which is the side on which the incident angle of the projection light is larger, and in particular, the shape of the non-arc-shaped cross section of the curvature changing lens. A first line segment connecting the one end point and the other end point opposite to the one side, and a second line segment perpendicular to the first line segment and passing through the apex on the front side of the curvature-changing lens. Since the distance from the intersection point to the one side end point is larger than the distance from the intersection point to the apex, even if the reflecting surface is brought close to the lens surface of the curvature change lens, It is easy to increase the distance of the closest part. Therefore, it is possible to keep the reflecting surface close to the lens surface of the curvature change lens while having sufficient strength. By bringing the reflecting surface closer to the lens surface, it is possible to efficiently scatter and reflect incident projection light in an appropriate direction and with a viewing angle. In addition, since the curvature change lens has a smaller curvature on one side portion in the circumferential direction, it can reduce total reflection on the lens surface when the projection light is emitted from the curvature change lens, Light can be used efficiently. In addition, the influence of external light can be reduced, and the contrast of the projected image in a bright room can be improved.

また、本発明の具体的な態様として、レンズアレイが、複数の要素レンズとして複数のシリンドリカルレンズを含み、当該複数のシリンドリカルレンズを各シリンドリカルレンズの長手方向に対して垂直方向に配列するレンチキュラーレンズにより構成される。この場合、レンズアレイとしてレンチキュラーレンズを用いることで、簡易にスクリーンを作製できる。   Further, as a specific aspect of the present invention, a lens array includes a plurality of cylindrical lenses as a plurality of element lenses, and the plurality of cylindrical lenses are arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of each cylindrical lens. Composed. In this case, a screen can be easily produced by using a lenticular lens as the lens array.

また、本発明の具体的な態様として、曲率変化レンズは、レンズ中心部の屈折力より周辺部の屈折力のほうが小さい。この場合、レンズ中心部と周辺部とでの屈折力を調整することで、適切な視野角を持った状態で投射光の散乱・反射を行うことができる。   Further, as a specific aspect of the present invention, the curvature change lens has a smaller refractive power in the peripheral portion than in the central portion of the lens. In this case, it is possible to scatter and reflect the projection light with an appropriate viewing angle by adjusting the refractive power between the lens center and the periphery.

また、本発明の具体的な態様として、曲率変化レンズの形状が、スクリーンシートでの位置に対応して複数のパターンで形成される。この場合、例えば投射光が下方から投射されるのに対して、スクリーンシートの上下方向に複数のパターンで曲率変化レンズの形状を適宜定めることで、投射光の入射位置に応じて適切な散乱・反射を行うことができる。   As a specific aspect of the present invention, the shape of the curvature change lens is formed in a plurality of patterns corresponding to the position on the screen sheet. In this case, for example, while the projection light is projected from below, by appropriately determining the shape of the curvature change lens with a plurality of patterns in the vertical direction of the screen sheet, it is possible to appropriately scatter and reflect according to the incident position of the projection light. Reflection can be performed.

また、本発明の具体的な態様として、スクリーンシートが、レンズアレイにおいて投射光を入射させる要素レンズとは異なる要素レンズから当該投射光を射出させる第1領域と、レンズアレイにおいて投射光を入射させる要素レンズと同一の要素レンズから当該投射光を射出させる第2領域とを有し、レンズアレイが、第2領域において曲率変化レンズを含む。この場合、第1領域と第2領域とで異なるタイプの反射態様を有することにより、それぞれに入射する投射光の入射角度に応じて効果的に無駄なく散乱・反射を行うことができる。特に、第2領域におけるレンズアレイが、曲率変化レンズを含むので、曲率変化レンズのレンズ面に反射面を近づけながらも、十分な強度を有するものに保つことができる。   As a specific aspect of the present invention, the screen sheet causes the projection light to be incident on the lens array, and a first region in which the projection light is emitted from an element lens different from the element lens on which the projection light is incident on the lens array. A second region that emits the projection light from the same element lens as the element lens, and the lens array includes a curvature change lens in the second region. In this case, by having different types of reflection modes in the first region and the second region, it is possible to effectively scatter / reflect without waste according to the incident angle of the incident light incident on each of the first region and the second region. In particular, since the lens array in the second region includes the curvature change lens, the lens array of the curvature change lens can be kept sufficiently strong while being close to the lens surface.

また、本発明の具体的な態様として、レンズアレイの裏側のうち、少なくとも反射面の周囲に、光吸収性素材により形成される光吸収面をさらに有する。この場合、光吸収面により、外光等の不要光を吸収させて高コントラストな画像を形成することができる。   Moreover, as a specific aspect of the present invention, a light absorbing surface formed of a light absorbing material is further provided at least around the reflecting surface on the back side of the lens array. In this case, the light absorbing surface can absorb unnecessary light such as outside light and form a high-contrast image.

また、本発明の具体的な態様として、レンズアレイが、表面に反射防止コートを有する。これにより、スクリーン表面での反射を防止することができる。   As a specific aspect of the present invention, the lens array has an antireflection coating on the surface. Thereby, reflection on the screen surface can be prevented.

また、本発明の具体的な態様として、レンチキュラーレンズが、ロール巻き取り可能となっており、ロールする軸の方向に沿って複数のシリンドリカルレンズの長手方向を配置した構造を有する。これにより、スクリーンをロールして収納した際に、複数のシリンドリカルレンズ間の境界部分が主に曲がるため、シリンドリカルレンズの本体部分の変形量を少なくすることができる。   Further, as a specific aspect of the present invention, the lenticular lens can be rolled up and has a structure in which the longitudinal directions of a plurality of cylindrical lenses are arranged along the direction of the axis of rolling. Thereby, when the screen is rolled and stored, the boundary portion between the plurality of cylindrical lenses is mainly bent, so that the deformation amount of the main body portion of the cylindrical lens can be reduced.

また、本発明の具体的な態様として、本発明に係る投射システムは、(a)上記いずれかに記載のスクリーンと、(b)スクリーンに投影画像を投射する画像投射装置とを備える。この場合、上記スクリーンを用いることにより、投射システムは、投射光を適切に散乱・反射し、かつ、有効に利用でき、また、外光による影響を低減し、明るい部屋等での投影画像のコントラストを改善できる。   As a specific aspect of the present invention, a projection system according to the present invention includes (a) any of the screens described above, and (b) an image projection device that projects a projected image on the screen. In this case, by using the screen, the projection system can scatter and reflect the projection light appropriately and can be used effectively, and the influence of external light is reduced, and the contrast of the projection image in a bright room or the like is reduced. Can be improved.

〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態に係るスクリーンについて図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るスクリーンを模式的に示す側面図である。本実施形態のスクリーン10は、反射型のスクリーンであり、レンズアレイを設けた光透過性のスクリーンシート2と、スクリーンシート2の裏面全体に貼りつけられる光吸収シート3とを備える。
[First Embodiment]
Hereinafter, a screen according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view schematically showing a screen according to the present embodiment. The screen 10 of this embodiment is a reflective screen, and includes a light-transmissive screen sheet 2 provided with a lens array, and a light-absorbing sheet 3 attached to the entire back surface of the screen sheet 2.

図示のように、投影装置等の有する投射レンズPOの投射光源点Sから投射光PLがスクリーン10上に投射されることにより、画像投影がなされる。投射光源点Sは、スクリーン10に近接した下方位置に設置されている。また、ここでは、スクリーン10の左右中央を上下に延びるスクリーン中心軸LXの中央に位置する中心位置Oに、投射光PLの光束軸AXが、入射角度αとなっている状態で、下方から上方に向けて入射している。   As shown in the figure, the projection light PL is projected onto the screen 10 from the projection light source point S of the projection lens PO included in the projection device or the like, thereby performing image projection. The projection light source point S is installed at a lower position close to the screen 10. In addition, here, the light beam axis AX of the projection light PL is at the incident angle α at the center position O located at the center of the screen center axis LX extending vertically from the left and right center of the screen 10 from below. Incident toward

図2は、スクリーン10の構造を模式的に示す側断面図である。ここで、スクリーンシート2は、表側にシリンドリカルレンズCLを2次元的に配列したレンズアレイであるレンチキュラーレンズ1と、レンチキュラーレンズ1の裏面側に各シリンドリカルレンズCLに対応して周期的に設けられた溝GTとを有する。なお、スクリーンシート2には、溝GTに散乱材を塗布することで散乱部4が形成されており、光吸収シート3は、スクリーンシート2の裏面側に散乱部4が形成された後に、この散乱部4を覆うように貼りつけられる。   FIG. 2 is a side sectional view schematically showing the structure of the screen 10. Here, the screen sheet 2 is provided periodically corresponding to each cylindrical lens CL on the back side of the lenticular lens 1 which is a lens array in which the cylindrical lenses CL are two-dimensionally arranged on the front side. A groove GT. In addition, the scattering part 4 is formed in the screen sheet 2 by applying a scattering material to the groove GT, and the light absorbing sheet 3 is formed after the scattering part 4 is formed on the back side of the screen sheet 2. Affixed so as to cover the scattering portion 4.

スクリーンシート2の表側に形成されたレンチキュラーレンズ1は、略半円柱状の外形を有しx方向に延びるシリンドリカルレンズCLを要素レンズとして長手方向(x方向)に対して垂直なy方向に多数配列して連ねることにより、全体としてxy面に平行に広がる表面を構成している。つまり、これらのシリンドリカルレンズCLは、スクリーン10全体の表面を構成すべく2次元平面上に配置されている(図1参照)。各シリンドリカルレンズCLは、図1の投射レンズPOからの斜め上向きの投射光PLを、入射させて集光させるとともに、スクリーン10の内部で後述する反射面RSによって反射され散乱部4によって散乱された投射光PLを、所定の発散角で前方に射出させる。ここで、シリンドリカルレンズCLの表面形状についてその断面である輪郭CNは、正確な半円ではなく、周辺側に行くほど、即ち隣接するシリンドリカルレンズCLに近づくほど緩やかな曲率を有する形状となっている。つまり、シリンドリカルレンズCLは、レンズ中心部の屈折力より周辺部の屈折力のほうが小さくなるように曲率の変化した曲率変化レンズである。   A large number of lenticular lenses 1 formed on the front side of the screen sheet 2 are arranged in the y direction perpendicular to the longitudinal direction (x direction) using a cylindrical lens CL having a substantially semi-cylindrical outer shape and extending in the x direction as an element lens. Thus, a surface that extends in parallel to the xy plane is formed as a whole. That is, these cylindrical lenses CL are arranged on a two-dimensional plane so as to constitute the entire surface of the screen 10 (see FIG. 1). Each cylindrical lens CL causes the obliquely upward projection light PL from the projection lens PO of FIG. 1 to be incident and condensed, and is reflected by a later-described reflecting surface RS inside the screen 10 and scattered by the scattering unit 4. The projection light PL is emitted forward at a predetermined divergence angle. Here, the contour CN, which is a cross section of the surface shape of the cylindrical lens CL, is not an accurate semicircle, but has a shape having a gentler curvature toward the peripheral side, that is, toward the adjacent cylindrical lens CL. . That is, the cylindrical lens CL is a curvature change lens in which the curvature is changed so that the refractive power in the peripheral portion is smaller than the refractive power in the central portion of the lens.

一方、スクリーンシート2の裏側には、各シリンドリカルレンズCLに対応してシリンドリカルレンズCLの長手方向即ちx方向に沿って溝GTが形成されている。溝GTには、各シリンドリカルレンズCLの配列されたy方向に対して略垂直な側面SSが上面側及び下面側の双方に形成されており、溝GTは、これらの側面SSと、傾斜した反射面RSとによって画定され、yz断面が台形状となっている。反射面RSは、各シリンドリカルレンズCLで集光されて斜め上方向に傾いて入射する投射光PLを正面方向即ち+z方向に反射する傾向を高めるべく、投射光PLの入射角度が所定の傾斜角度βで傾いている。各散乱部4は、上記のような形状の各溝GTを充填するものであり溝GTの形状を反転した形状を有している。散乱部4は、散乱成分を主成分として含む材料からなるインクを各シリンドリカルレンズCLの背後に位置する溝GTに沿ってスプレーすることで充填し、反射面RSをくまなく覆うようにして形成されている。散乱部4は、反射面RSから入射する光を+z方向に反射する際、適当な分散特性で散乱させた状態とする。これにより、近接した下方からスクリーン10に入射した投射光PLを正面に一定の広がりをもって導く効果を生じさせることができる。散乱成分としては、例えば、硫酸バリウムまたは硫酸バリウムに白色の反射性インク(例えば白色のパール系インク)を混ぜたもの等を用いる。   On the other hand, on the back side of the screen sheet 2, a groove GT is formed along the longitudinal direction of the cylindrical lens CL, that is, the x direction, corresponding to each cylindrical lens CL. In the groove GT, side surfaces SS substantially perpendicular to the y direction in which the respective cylindrical lenses CL are arranged are formed on both the upper surface side and the lower surface side, and the groove GT and these side surfaces SS and inclined reflections It is demarcated by the surface RS, and the yz section has a trapezoidal shape. The reflection surface RS has an incident angle of the projection light PL of a predetermined inclination angle so as to increase the tendency to reflect the projection light PL that is collected by each cylindrical lens CL and is inclined obliquely upward and incident in the front direction, that is, the + z direction. It is inclined at β. Each scattering portion 4 fills each groove GT having the shape as described above, and has a shape obtained by inverting the shape of the groove GT. The scattering portion 4 is formed so as to be filled by spraying ink made of a material containing a scattering component as a main component along the groove GT located behind each cylindrical lens CL so as to cover the reflection surface RS all over. ing. The scattering unit 4 is in a state of being scattered with appropriate dispersion characteristics when light incident from the reflecting surface RS is reflected in the + z direction. Thereby, the effect which guides the projection light PL which entered the screen 10 from the lower side close to the front with a certain spread can be produced. As the scattering component, for example, barium sulfate or barium sulfate mixed with white reflective ink (for example, white pearl ink) is used.

スクリーンシート2の裏面に設けた光吸収シート3は、溝GTに散乱部4を充填した後、スクリーンシート2の裏面側全体を光吸収性素材で覆うことで形成されている。光吸収シート3は、散乱部4の周辺に外光等の不要光を吸収させる光吸収面ASを形成する。なお、スクリーン10全体の厚みは、好ましくは0.3mm〜0.5mm程度である。また、スクリーンシート2は、光透過性の樹脂等を材料としているが、その屈折率は、好ましくは1.45〜1.60程度である。   The light absorbing sheet 3 provided on the back surface of the screen sheet 2 is formed by covering the entire back surface side of the screen sheet 2 with a light absorbing material after filling the grooves GT with the scattering portions 4. The light absorbing sheet 3 forms a light absorbing surface AS that absorbs unnecessary light such as outside light around the scattering portion 4. The thickness of the entire screen 10 is preferably about 0.3 mm to 0.5 mm. The screen sheet 2 is made of a light-transmitting resin or the like, and its refractive index is preferably about 1.45 to 1.60.

以下、図2を用いて投射光PLの光路を説明することにより、スクリーン10における動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the screen 10 will be described by explaining the optical path of the projection light PL with reference to FIG.

まず、図2に示すように、各シリンドリカルレンズのうち、図中例えばy方向について最下に位置するシリンドリカルレンズCL1に入射した投射光PL1は、集光されてシリンドリカルレンズCL1の背後に位置する反射面RSで散乱・反射される。反射面RSで反射された投射光PL1は、シリンドリカルレンズCL1を経て適度に発散された状態で前方に射出される。つまり、シリンドリカルレンズCL1に入射した投射光PL1は、同一のシリンドリカルレンズCL1から射出させる態様となっている。同様に、シリンドリカルレンズCL1よりも上の各シリンドリカルレンズCLに入射した投射光PLも、同一のシリンドリカルレンズCLから射出される。   First, as shown in FIG. 2, among the cylindrical lenses, the projection light PL1 incident on the cylindrical lens CL1 positioned at the bottom in the y direction in the figure is condensed and reflected at the back of the cylindrical lens CL1. Scattered and reflected by the surface RS. The projection light PL1 reflected by the reflecting surface RS is emitted forward in a state where it is appropriately diverged through the cylindrical lens CL1. That is, the projection light PL1 incident on the cylindrical lens CL1 is emitted from the same cylindrical lens CL1. Similarly, the projection light PL incident on each cylindrical lens CL above the cylindrical lens CL1 is also emitted from the same cylindrical lens CL.

図2のように、同一のシリンドリカルレンズCLで投射光PLの散乱・反射を行う場合、光のロスを抑えるために、反射面RSは、シリンドリカルレンズCLの1ユニット即ち1ピッチ内においてより上部側に位置させることが望ましく、反射面RSの上端が、シリンドリカルレンズCLのレンズ面により近づく傾向となっている。反射面RSの上端が一般的な形状即ち円形断面のシリンドリカルレンズCLに近づきすぎると、投射光PLについて、上方向について十分な視野角が得られなくなる傾向や、当該箇所が薄くなりスクリーンシート2が破れやすくなる傾向が生じる。このため、シリンドリカルレンズCLを非円弧状の断面を有するものとしている。   As shown in FIG. 2, when the projection light PL is scattered and reflected by the same cylindrical lens CL, the reflection surface RS is located on the upper side within one unit of the cylindrical lens CL, that is, one pitch, in order to suppress light loss. The upper end of the reflective surface RS tends to be closer to the lens surface of the cylindrical lens CL. If the upper end of the reflecting surface RS is too close to the cylindrical lens CL having a general shape, that is, a circular cross section, the projection light PL tends not to have a sufficient viewing angle in the upward direction, or the portion becomes thin and the screen sheet 2 becomes thin. There is a tendency to break easily. For this reason, the cylindrical lens CL has a non-arc-shaped cross section.

図3(a)及び3(b)は、シリンドリカルレンズCLの表面形状について説明するためにレンチキュラーレンズ1のシリンドリカルレンズCL1つ分即ちスクリーン10の1ピッチ分を示す側断面図であり、図3(b)は、比較例の図である。   3A and 3B are side sectional views showing one cylindrical lens CL of the lenticular lens 1, that is, one pitch of the screen 10, in order to explain the surface shape of the cylindrical lens CL. b) is a diagram of a comparative example.

図3(a)に示すように、本実施形態のスクリーン10において、シリンドリカルレンズCLの側断面の輪郭CNは、非円弧形状になっている。これに対して、図3(b)の比較例では、シリンドリカルレンズCLcの側断面の輪郭CNcは、円弧形状になっている。以下、図3(a)の輪郭CNの形状についてより具体的に説明する。実施形態の輪郭CNの形状は、図3(b)の輪郭CNcと比較して分かるように、周辺側に行くほど、即ち不図示の隣接するシリンドリカルレンズCLに近づくほど円弧よりも緩やかな曲率のものとなっている。図3(a)の輪郭CN上の両端の点のうち、投射光PLの光源Sに対して遠い側即ち投射光PLの入射角が大きい側の端点を上端点UPとし、近い側即ち反対側の端点を下端点DPとする。これら上端点UPと下端点DPとを結んだ線を線分SGとする。また、凸状である輪郭CN上の点のうち線分SGに最も離れている点となる頂上部分であるスクリーン10の正面側の頂点PPから線分SGに対して垂線を下ろし、当該垂線と線分SGとが交わる点を交点CSとする。以上において、図3(a)の輪郭CNは、交点CSから上端点UPまでの距離aが、交点CSから頂点PPまでの距離bよりも大きくなるような形状を有している。図3(b)に示す輪郭CNcの場合、輪郭CNcの形状は半円形状であるから、同様に規定した交点CSは、輪郭CNcを形成する円の中心であり、また、上端点UP、頂点PPはいずれも当該円上の点である。従って、交点CSから上端点UPまでの距離と、交点CSから頂点PPまでの距離とは、いずれも輪郭CNcを形成する円の半径rであり、これらの距離は等しくなる。これに対して、図3(a)に示す実施形態の輪郭CNについては、既述のように、距離a、bの関係がa>bとなっている。これにより、図中往復矢印で示した最も薄くなりやすい部分である距離d1、即ち反射面RSの上端UEからシリンドリカルレンズCLの表面部(図3(a)では上端点UP)までの距離を図3(b)の比較例のような円弧形状のものに比べ大きく取ることができる。このようにスクリーンシート2のうち最も薄くなりがちな箇所を厚くすることができることで、スクリーンシート2がより破れにくくなり、結果としてスクリーン10をより丈夫なものにすることができる。また、シリンドリカルレンズCLの曲率を緩くすることで、投射光PLがシリンドリカルレンズCLから射出される際に、シリンドリカルレンズCLのレンズ面で全反射することを低減でき、光を効率的に利用できる。図4(a)及び4(b)は、シリンドリカルレンズCLの曲率が異なる場合における反射面RSでの反射光の違いを示す比較図である。つまり、図4(a)のシリンドリカルレンズCLは、図4(b)のものに比べ、曲率が緩いものとなっている。一方、図4(a)と4(b)とにおいて、反射光RLは、どちらも反射面RS上の略同じ点から射出されている。図4(a)と4(b)とでの反射光RLの比較から、この場合、曲率がきつくなっている図4(b)の場合のほうが全反射しやすいことが分かる。また、シリンドリカルレンズCLの曲率を適度に調整することで光の視野角の調整をしてもよい。   As shown in FIG. 3A, in the screen 10 of the present embodiment, the contour CN of the side cross section of the cylindrical lens CL has a non-arc shape. On the other hand, in the comparative example of FIG. 3B, the contour CNc of the side cross section of the cylindrical lens CLc has an arc shape. Hereinafter, the shape of the contour CN in FIG. As can be seen from the contour CNc of FIG. 3B, the shape of the contour CN of the embodiment has a gentler curvature than the circular arc as it goes to the peripheral side, that is, as it approaches an adjacent cylindrical lens CL (not shown). It has become a thing. Among the points at both ends on the contour CN in FIG. 3A, the end point far from the light source S of the projection light PL, that is, the side where the incident angle of the projection light PL is large is set as the upper end point UP, and the near side, that is, the opposite side. The end point of is the lower end point DP. A line connecting the upper end point UP and the lower end point DP is defined as a line segment SG. Moreover, a perpendicular is drawn with respect to line segment SG from vertex PP of the front side of the screen 10 which is the top part which is the point farthest from line segment SG among the points on contour CN which is convex, A point where the line segment SG intersects is defined as an intersection CS. In the above, the contour CN in FIG. 3A has a shape such that the distance a from the intersection CS to the upper end UP is greater than the distance b from the intersection CS to the vertex PP. In the case of the contour CNc shown in FIG. 3B, since the shape of the contour CNc is a semicircular shape, the intersection CS defined similarly is the center of the circle forming the contour CNc, and the upper end point UP, vertex PP is a point on the circle. Accordingly, the distance from the intersection CS to the upper end point UP and the distance from the intersection CS to the vertex PP are both the radius r of the circle forming the contour CNc, and these distances are equal. On the other hand, regarding the contour CN of the embodiment shown in FIG. 3A, as described above, the relationship between the distances a and b is a> b. Thus, the distance d1 which is the thinnest portion indicated by the reciprocating arrow in the drawing, that is, the distance from the upper end UE of the reflecting surface RS to the surface portion of the cylindrical lens CL (upper end point UP in FIG. 3A) is shown. It can be made larger than that of the circular arc shape as in the comparative example of 3 (b). Thus, by making the portion of the screen sheet 2 that tends to be thinnest thicker, the screen sheet 2 becomes more difficult to break, and as a result, the screen 10 can be made stronger. Further, by relaxing the curvature of the cylindrical lens CL, it is possible to reduce total reflection on the lens surface of the cylindrical lens CL when the projection light PL is emitted from the cylindrical lens CL, and light can be used efficiently. 4 (a) and 4 (b) are comparative views showing the difference in the reflected light at the reflecting surface RS when the curvature of the cylindrical lens CL is different. That is, the cylindrical lens CL in FIG. 4A has a gentler curvature than that in FIG. On the other hand, in FIGS. 4A and 4B, the reflected light RL is emitted from substantially the same point on the reflecting surface RS. From the comparison of the reflected light RL between FIGS. 4 (a) and 4 (b), it can be seen that total reflection is easier in the case of FIG. 4 (b) where the curvature is tight in this case. Moreover, the viewing angle of light may be adjusted by appropriately adjusting the curvature of the cylindrical lens CL.

図5(a)は、例えば図3(a)に示す実施形態のような非円弧状のシリンドリカルレンズCLでの投射光PLの光路について説明する図であり、図5(b)は比較図である。つまり、図5(a)は、実施形態の投射光PLの光路を示しており、図5(b)は、比較として、例えば図3(b)のような円弧状のシリンドリカルレンズCLc(輪郭CNc)及び輪郭CNcから入射した投射光PLの光路を示している。図5(a)において、シリンドリカルレンズCLの表面に相当する輪郭CNから入射した投射光PLは、反射面RSにおいて散乱・反射されて反射光RLとしてスクリーン10から射出される。一方、図5(b)の比較例についても同様に、輪郭CNcから入射した投射光PLは反射面RSにおいて散乱・反射されて反射光RLcとして射出される。図5(a)に示される本実施形態の構成では、シリンドリカルレンズCLが、中央領域の曲率より周辺領域の曲率の方が小さいので、投射光PLを正面方向へ適切に反射・拡散の作用を劣化する事無く、スクリーンシート2全体の薄さを保ちつつシリンドリカルレンズCLの表面と反射面との距離を確保して強度を保つことができる。   FIG. 5A is a diagram for explaining the optical path of the projection light PL in the non-arc-shaped cylindrical lens CL as in the embodiment shown in FIG. 3A, for example, and FIG. is there. That is, FIG. 5A shows the optical path of the projection light PL of the embodiment, and FIG. 5B shows, for comparison, an arc-shaped cylindrical lens CLc (contour CNc) as shown in FIG. 3B, for example. ) And the optical path of the projection light PL incident from the contour CNc. In FIG. 5A, the projection light PL that has entered from the contour CN corresponding to the surface of the cylindrical lens CL is scattered and reflected by the reflection surface RS and emitted from the screen 10 as reflected light RL. On the other hand, similarly in the comparative example of FIG. 5B, the projection light PL incident from the contour CNc is scattered and reflected by the reflection surface RS and emitted as reflected light RLc. In the configuration of the present embodiment shown in FIG. 5A, since the cylindrical lens CL has a smaller curvature in the peripheral region than in the central region, the projection light PL is appropriately reflected and diffused in the front direction. Without being deteriorated, the distance between the surface of the cylindrical lens CL and the reflecting surface can be secured and the strength can be maintained while maintaining the thinness of the entire screen sheet 2.

なお、以上説明した本実施形態に係るスクリーン10において、全体に図3(a)により説明した曲率を変化させたシリンドリカルレンズCLを用いてもよく、また、当該シリンドリカルレンズCLをスクリーン10の一部にのみ用いるといった部分的に用いる態様としてもよい。   In addition, in the screen 10 according to the present embodiment described above, the cylindrical lens CL with the curvature described with reference to FIG. 3A may be used as a whole, and the cylindrical lens CL may be used as a part of the screen 10. It is good also as an aspect used partially, such as using only for.

また、シリンドリカルレンズCLは、レンズ中心部の屈折力より周辺部の屈折力のほうが小さくなるように曲率の変化した曲率変化レンズとしているが、曲率の変化は、少なくとも投射光PLを基準として光源Sに対して遠方側部分の曲率が遠方に向かって小さくなっている、即ち投射光の入射角が大きい側である一方側部分の曲率が周端方向に向かって小さくなっていればよい。つまり、例えば図3(a)において、輪郭CNのうち、投射光PLに対して遠方側の部分である頂点PPより上側の部分について、頂点PPから上端点UPに向かって輪郭CNの曲率が小さくなるものであれば距離d1を大きく取ることが可能である。   Further, the cylindrical lens CL is a curvature-changing lens whose curvature is changed so that the refractive power at the peripheral portion is smaller than the refractive power at the central portion of the lens, but the change in curvature is at least based on the projection light PL as the light source S. On the other hand, the curvature of the far side portion should be smaller toward the far side, that is, the curvature of the one side portion on the side where the incident angle of the projection light is larger should be smaller toward the circumferential end direction. That is, for example, in FIG. 3A, the curvature of the contour CN is small from the vertex PP toward the upper end point UP in the portion of the contour CN that is above the vertex PP that is the portion far from the projection light PL. If so, it is possible to increase the distance d1.

なお、画像投影には不要である外光OLを発生する照明光等は、例えば室内の天井側に設置されて室内を照明する場合が多い。このように、上方から投射される外光OLは、そのほとんどが、スクリーン10のうち、溝GTの上下の側面SSのうちの上方側の面或いは光吸収シート3の光吸収面ASに入射する。溝GTの上の側面SSに入射する外光OLは、上の側面SSの角度から観察者のいるスクリーン10の前方に向かうことなく反射等され、また、光吸収シート3に入射する外光OLも、スクリーン10の前方に向かうことなく吸収される。   Note that illumination light or the like that generates external light OL that is not necessary for image projection is often installed, for example, on the ceiling side of a room to illuminate the room. As described above, most of the external light OL projected from above is incident on the upper surface of the upper and lower side surfaces SS of the groove GT or the light absorbing surface AS of the light absorbing sheet 3 in the screen 10. . The external light OL incident on the side surface SS above the groove GT is reflected from the angle of the upper side surface SS without going to the front of the screen 10 on which the observer is present, and the external light OL incident on the light absorbing sheet 3. Is absorbed without going to the front of the screen 10.

また、レンチキュラーレンズ1の表面を構成する複数のシリンドリカルレンズCLの表面には反射防止コートであるARコートCTが施されている。これにより、光の反射を防止している。   Further, an AR coating CT which is an antireflection coating is applied to the surfaces of the plurality of cylindrical lenses CL constituting the surface of the lenticular lens 1. Thereby, reflection of light is prevented.

また、スクリーン10は、図1に示す矢印AWの方向にロール巻き取り可能となっている。この場合、レンチキュラーレンズ1の各シリンドリカルレンズCL間を繋ぐ境界部分BPが主に曲がることでシリンドリカルレンズCLそのものはあまり変形することなくスクリーン10をロールして収納することができる。   Further, the screen 10 can be rolled up in the direction of the arrow AW shown in FIG. In this case, the boundary portion BP connecting the cylindrical lenses CL of the lenticular lens 1 is mainly bent, so that the cylindrical lens CL itself can be rolled and stored without being deformed so much.

以上のように、本実施形態に係るスクリーン10では、反射面RSの形状等を入射する投射光PLの散乱・反射に適したものにすることにより、下方からの投射光PLを観察者側へ適切な視野角で散乱・反射させることができる。また、スクリーン10は、シリンドリカルレンズCLの表面形状を周辺側に行くほど円弧よりも緩やかな曲率となる非円弧形状とすることにより、薄さを保ちながらも十分な強度を有するものとなり、さらに、側面SSや光吸収シート3により上方からの外光OLは観察者側へは反射させず、明るい部屋等での使用においても、コントラストの高い画像を形成することも可能である。   As described above, in the screen 10 according to the present embodiment, the projection light PL from below is directed to the viewer side by making the shape of the reflection surface RS suitable for scattering and reflection of the incident projection light PL. It can be scattered and reflected at an appropriate viewing angle. In addition, the screen 10 has a sufficient strength while maintaining thinness by making the surface shape of the cylindrical lens CL a non-arc shape having a curvature that is gentler than the arc as it goes to the peripheral side. The side light SS and the light absorbing sheet 3 do not reflect the external light OL from above to the observer side, and it is possible to form an image with high contrast even when used in a bright room or the like.

図6(a)、6(b)及び6(c)は、本実施形態の製造方法についての変形例を説明するための図であり、それぞれシリンドリカルレンズCL1つ分即ちスクリーン10の1ピッチ分を模式的に示す側断面図である。このうち、まず、図6(a)に示す例では、図2の光吸収シート3に代えて、光吸収膜103が形成されている。つまり、散乱部4を形成した後、例えばスクリーンシート2の裏面側全体を覆うように光吸収性のインクを塗布することで光吸収膜103が形成されている。図6(b)及び6(c)は、さらに他の製造方法の例を段階的に示すものである。本変形例では、図6(b)に示すように、まず、散乱部4が塗布されるよりも先にスクリーンシート2の裏面側に光吸収性のインクを塗り、光吸収膜103を形成する。その後、図6(c)に示すように、溝GTを充填するようにスクリーンシート2の裏面側全体に散乱材を塗布して、散乱部4を形成している。この場合、光吸収性のインクを塗布して光吸収膜103を形成した後に溝GTを形成してもよい。なお、上記はいずれも製造方法の変形例の例示であり、同様の構造を有するものであればこれら以外の製造方法であっても構わない。   6 (a), 6 (b) and 6 (c) are diagrams for explaining a modification of the manufacturing method of the present embodiment. Each of the cylindrical lenses CL, that is, one pitch of the screen 10 is shown. It is a side sectional view showing typically. Among these, first, in the example shown in FIG. 6A, a light absorbing film 103 is formed instead of the light absorbing sheet 3 in FIG. That is, after the scattering portion 4 is formed, for example, the light absorbing film 103 is formed by applying light absorbing ink so as to cover the entire back surface side of the screen sheet 2. FIGS. 6B and 6C show further examples of other manufacturing methods in stages. In this modified example, as shown in FIG. 6B, first, a light-absorbing ink is applied to the back side of the screen sheet 2 before the scattering portion 4 is applied to form a light-absorbing film 103. . Thereafter, as shown in FIG. 6C, a scattering material is applied to the entire back surface of the screen sheet 2 so as to fill the grooves GT, thereby forming the scattering portion 4. In this case, the groove GT may be formed after the light absorbing film 103 is formed by applying light absorbing ink. In addition, the above is an illustration of the modification of a manufacturing method, and if it has the same structure, you may be a manufacturing method other than these.

また、散乱部4については、反射面RSにおいて散乱効果をもたせるものであればよく、溝GT全てを散乱材によって充填しなくてもよい。従って、例えば、溝GTのうち反射面RSのみに散乱材を塗布することで散乱部4を形成してもよい。また、散乱材以外にも例えば反射面RSに凹凸面を形成させることで散乱効果をもたせてもよい。   In addition, the scattering portion 4 may be anything as long as it has a scattering effect on the reflection surface RS, and the entire groove GT may not be filled with the scattering material. Therefore, for example, the scattering portion 4 may be formed by applying a scattering material only to the reflective surface RS of the groove GT. In addition to the scattering material, for example, a scattering effect may be provided by forming an uneven surface on the reflecting surface RS.

〔第2実施形態〕
図7は、本実施形態に係るスクリーンを模式的に示す側面図である。本実施形態のスクリーン110は、第1実施形態の図1のスクリーン10と同様に、反射型のスクリーンであり、レンズアレイを設けた光透過性のスクリーンシート102と、スクリーンシート102の裏面全体に貼りつけられる光吸収シート103とを備える。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a side view schematically showing the screen according to the present embodiment. The screen 110 of the present embodiment is a reflective screen, similar to the screen 10 of FIG. 1 of the first embodiment, and a light-transmissive screen sheet 102 provided with a lens array, and the entire back surface of the screen sheet 102. A light absorbing sheet 103 to be attached.

図7の場合も、図1と同様にして、近接した下方位置に配置された投射レンズPOの投射光源点Sから投射光PLがスクリーン110上に投射されるが、ここでは、特に図1の場合に比べて投射光PLの入射角度が非常に大きくなっており、投射光PLの光束軸AXは入射角度α=60°に設定されている。このような場合、投射光PLの入射角度の非常に大きなところと比較的小さなところとでは、スクリーン110上での投射光PLの入射角度が入射位置によって著しく異なり、入射位置に応じて反射のタイプを異なるものにする必要が生じる。従って、スクリーン110では、入射角度α=60°を基準として、スクリーン上面側の第1領域110aと、スクリーン下面側の第2領域110bとに分け、第1領域110aと第2領域110bとでは、互いに異なる形状又は配置を有するものとなっている。   Also in the case of FIG. 7, similarly to FIG. 1, the projection light PL is projected on the screen 110 from the projection light source point S of the projection lens PO arranged at a close lower position. Compared to the case, the incident angle of the projection light PL is very large, and the light beam axis AX of the projection light PL is set to an incident angle α = 60 °. In such a case, the incident angle of the projection light PL on the screen 110 differs significantly depending on the incident position between a very large incident angle and a relatively small incident angle of the projection light PL, and the type of reflection depends on the incident position. Need to be different. Accordingly, the screen 110 is divided into a first area 110a on the upper surface side of the screen and a second area 110b on the lower surface side of the screen on the basis of the incident angle α = 60 °. In the first area 110a and the second area 110b, They have different shapes or arrangements.

第1領域110aと第2領域110bとのうち、比較的入射角度の小さな第2領域110bにおけるスクリーン110の構造は、第1実施形態において図2等により示したものとなっている。つまり、同一のシリンドリカルレンズCLで投射光PLの散乱・反射を行っている。これに対して、第1領域110aにおけるスクリーン110の構造は、第2領域110bとは異なるタイプの反射態様を有している。   Of the first region 110a and the second region 110b, the structure of the screen 110 in the second region 110b having a relatively small incident angle is as shown in FIG. 2 in the first embodiment. That is, the projection light PL is scattered and reflected by the same cylindrical lens CL. On the other hand, the structure of the screen 110 in the first region 110a has a different reflection mode from that of the second region 110b.

図8は、第1領域110aにおけるスクリーン110の構造の一例を模式的に示す側断面図である。第1領域110aの場合、溝GTの形状が、図2に示した構造を有する第2領域110bの溝GTと異なり、各シリンドリカルレンズCLの配列されたy方向に対して略垂直な1つの側面SSと、傾斜した反射面RSとによって画定され、yz断面が三角形状となっている。つまり、両領域110a、110bの溝GTの形状は、反射面RSの深さが異なる点で相違しており、また、第1領域110aの反射面RSは、投射光PLを正面方向即ち+z方向に反射する傾向を高めるべく、投射光PLの入射角度の違いに応じて、第2領域10bの傾斜角度βとは異なる所定の傾斜角度γで傾いている。   FIG. 8 is a side sectional view schematically showing an example of the structure of the screen 110 in the first region 110a. In the case of the first region 110a, the shape of the groove GT is different from the groove GT of the second region 110b having the structure shown in FIG. 2, and one side surface substantially perpendicular to the y direction in which the cylindrical lenses CL are arranged. It is demarcated by SS and the inclined reflecting surface RS, and the yz section is triangular. That is, the shape of the groove GT in both the regions 110a and 110b is different in that the depth of the reflective surface RS is different, and the reflective surface RS in the first region 110a directs the projection light PL in the front direction, that is, in the + z direction. In order to increase the tendency to reflect light, the second region 10b is inclined at a predetermined inclination angle γ different from the inclination angle β according to the difference in the incident angle of the projection light PL.

以下、図8を用いて第1領域110aにおける投射光PLの光路を説明することにより、スクリーン110における動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the screen 110 will be described by describing the optical path of the projection light PL in the first region 110a with reference to FIG.

図8のように、レンチキュラーレンズ101を構成する各シリンドリカルレンズCLのうち、図中y方向について最下に位置するシリンドリカルレンズCL1に入射した投射光PL1は、シリンドリカルレンズCL1の一つ上側に位置するシリンドリカルレンズCL2から射出される。つまり、投射光PL1は、シリンドリカルレンズCL1の一つ上側に位置するシリンドリカルレンズCL2の背後に位置する反射面RS2で散乱・反射され、シリンドリカルレンズCL2から射出される。同様に、シリンドリカルレンズCL2に入射した投射光PL2は、反射面RS3を介してシリンドリカルレンズCL3から射出され、シリンドリカルレンズCL3に入射した投射光PL3は、シリンドリカルレンズCL4から射出され、シリンドリカルレンズCL4に入射した投射光PL4は、シリンドリカルレンズCL5から射出される。つまり、第1領域110aでは、投射光PLを入射させたシリンドリカルレンズCLに隣接するシリンドリカルレンズCLから当該投射光PLを射出させる態様となっている。   As shown in FIG. 8, among the cylindrical lenses CL constituting the lenticular lens 101, the projection light PL1 incident on the cylindrical lens CL1 positioned at the bottom in the y direction in the figure is positioned one upper side of the cylindrical lens CL1. The light is emitted from the cylindrical lens CL2. That is, the projection light PL1 is scattered and reflected by the reflection surface RS2 located behind the cylindrical lens CL2 located one upper side of the cylindrical lens CL1, and is emitted from the cylindrical lens CL2. Similarly, the projection light PL2 incident on the cylindrical lens CL2 is emitted from the cylindrical lens CL3 via the reflection surface RS3, and the projection light PL3 incident on the cylindrical lens CL3 is emitted from the cylindrical lens CL4 and incident on the cylindrical lens CL4. The projected light PL4 is emitted from the cylindrical lens CL5. That is, in the first region 110a, the projection light PL is emitted from the cylindrical lens CL adjacent to the cylindrical lens CL to which the projection light PL is incident.

以上のように、本実施形態のスクリーン110では、投射光PLの入射角度に応じて第1領域110aと第2領域110bとに領域を分け、それぞれの領域で異なるタイプの反射態様を有しており、その一部の領域である第2領域110bにおいて円弧状に比べて曲率を緩くした非円弧状のシリンドリカルレンズCLを用いている。これにより、各領域110a、110bに入射する投射光に応じて効果的に無駄なく散乱・反射を行うことができ、特に、第2領域110bでは、シリンドリカルレンズCLのレンズ面に反射面RSを近づけながらも、十分な強度を有するものに保つことができる。なお、第1領域110aのシリンドリカルレンズCLについては、非円弧状にする必要はないが、こちらについても表面を非円弧状としても構わない。この場合、シリンドリカルレンズCLの曲率を緩くすることで、投射光PLがシリンドリカルレンズCLから射出される際に、シリンドリカルレンズCLのレンズ面での全反射することを低減でき、光を効率的に利用することが可能となる。   As described above, the screen 110 according to the present embodiment divides the region into the first region 110a and the second region 110b according to the incident angle of the projection light PL, and has different types of reflection modes in the respective regions. In addition, a non-arc-shaped cylindrical lens CL having a gentler curvature than the arc-shape is used in the second region 110b which is a part of the region. Thereby, it is possible to effectively scatter and reflect the projection light incident on each of the regions 110a and 110b without waste. In particular, in the second region 110b, the reflecting surface RS is brought close to the lens surface of the cylindrical lens CL. However, it can be kept at a sufficient strength. Note that the cylindrical lens CL in the first region 110a does not need to be non-arc-shaped, but the surface may be non-arc-shaped here. In this case, by relaxing the curvature of the cylindrical lens CL, when the projection light PL is emitted from the cylindrical lens CL, it is possible to reduce total reflection on the lens surface of the cylindrical lens CL, and to efficiently use the light. It becomes possible to do.

なお、上記の第2実施形態では、入射角度α=60°を基準としてスクリーン10、110を上下2つに分けて2パターンの異なる態様で投射光PLを反射・散乱させているが、スクリーン10、110の分け方は上下2つに分ける方法に限られず、入射角度α=60°を基準として種々の分け方を用いることが可能である。例えば、入射角度α=60°の付近において、第1領域10aと第2領域10bとの間に遷移領域を設け、当該遷移領域においては、第1領域110aと第2領域110bとでの異なる2パターンの動作が混在した状態とし、一方のパターンから他方のパターンへ徐々に変化させていくものであってもよい。また、例えば、スクリーンの領域数についても、2パターンの2領域に限らず、3つ以上とすることができる。   In the second embodiment, the screens 10 and 110 are divided into two upper and lower screens with the incident angle α = 60 ° as a reference, and the projection light PL is reflected and scattered in two different modes. , 110 is not limited to the upper and lower division methods, and various division methods can be used on the basis of the incident angle α = 60 °. For example, in the vicinity of the incident angle α = 60 °, a transition region is provided between the first region 10a and the second region 10b, and the first region 110a and the second region 110b are different in the transition region. A pattern operation may be mixed and gradually changed from one pattern to the other. Further, for example, the number of screen areas is not limited to two areas of two patterns, and may be three or more.

また、上記の第2実施形態では、第1領域10aにおいて、投射光PLを入射させるシリンドリカルレンズCLに隣接するシリンドリカルレンズCLから投射光PLを射出させているが、1つとばしなどこれ以外の態様によって異なるタイプの反射態様としてもよい。   In the second embodiment, the projection light PL is emitted from the cylindrical lens CL adjacent to the cylindrical lens CL on which the projection light PL is incident in the first region 10a. Different types of reflection modes may be used.

また、上記の第2実施形態では、中心位置Oにおいて入射角度α=60°となっているが、投射光PLの入射角度α=60°となるのがスクリーン中心軸LX上の中心位置O以外の場所であってもよい。この場合、中心位置O以外の入射角度α=60°となる場所が第1領域10aと第2領域10bとを分けるための基準となる。また、スクリーンの反射パターンの態様等に応じて、領域を分けるための基準とする入射角度を60°以外の角度としてもよい。   In the second embodiment, the incident angle α is 60 ° at the center position O. However, the incident angle α of the projection light PL is 60 ° except for the center position O on the screen center axis LX. It may be a place. In this case, the place where the incident angle α = 60 ° other than the center position O is a reference for separating the first region 10a and the second region 10b. Also, the incident angle as a reference for dividing the region may be an angle other than 60 ° according to the aspect of the reflection pattern of the screen.

〔第3実施形態〕
図9は、第3実施形態に係る投射システムの一例を示す図であり、第1及び第2実施形態のスクリーン10、110に画像投射装置としてプロジェクタを用いた場合の投射システムを示している。図9において、プロジェクタ100は、プロジェクタ本体50と、投射レンズ20と、反射ミラーRMとを備える。なお、プロジェクタ100の各機構は、筐体SC内に収容されている。なお、ここでは、スクリーン10、110及びプロジェクタ100の設置環境として、室内に天吊りされた照明装置200により、上方からの外光OLによる照明がなされており、プロジェクタ100は、スクリーン10、110の下方から投射を行うものとする。
[Third Embodiment]
FIG. 9 is a diagram showing an example of a projection system according to the third embodiment, and shows a projection system when a projector is used as an image projection apparatus for the screens 10 and 110 of the first and second embodiments. In FIG. 9, the projector 100 includes a projector body 50, a projection lens 20, and a reflection mirror RM. Each mechanism of projector 100 is housed in casing SC. Here, as the installation environment of the screens 10 and 110 and the projector 100, the illumination device 200 suspended from the ceiling is illuminated by the external light OL from above, and the projector 100 includes the screens 10 and 110. Projection is performed from below.

プロジェクタ50での制御により形成された画像光は、投射レンズ20から射出され、さらに、反射ミラーRMでの反射により、所望の角度が付けられた状態でプロジェクタ100からの投射光PLとして射出される。従って、この場合、プロジェクタ100は、スクリーン10、110の法線に対して投射光PLの光束軸が傾いた斜め投射が行われる。スクリーン10、110に投射された投射光PLは、上述したようにスクリーン10、110上で適度の発散角で正面方向に反射される。この際、上述したように、投射光PLの投射角度に対応してスクリーン10、110が構成されているため、投影される画像は、外光OLによる影響を低減し、明るい部屋等での投影画像のコントラストを改善できるだけでなく、投射光PLを適切に正面方向へ射出させることができる。   The image light formed by the control of the projector 50 is emitted from the projection lens 20 and further emitted as the projection light PL from the projector 100 in a state where a desired angle is given by reflection by the reflection mirror RM. . Accordingly, in this case, the projector 100 performs oblique projection in which the light beam axis of the projection light PL is inclined with respect to the normal line of the screens 10 and 110. As described above, the projection light PL projected on the screens 10 and 110 is reflected in the front direction on the screens 10 and 110 with an appropriate divergence angle. At this time, as described above, since the screens 10 and 110 are configured corresponding to the projection angle of the projection light PL, the projected image reduces the influence of the external light OL and is projected in a bright room or the like. In addition to improving the contrast of the image, the projection light PL can be appropriately emitted in the front direction.

なお、この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。   In addition, this invention is not restricted to said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can implement in a various aspect, For example, the following deformation | transformation is also possible.

まず、上記の実施形態では、レンチキュラーレンズ1によりレンズアレイを構成しているが、各スクリーン10、110のレンズアレイは、これ以外にも例えばマイクロレンズを2次元平面上に配置させるものであってもよい。この場合、当該マイクロレンズの縦断面が図2等に示すようなものとなる。   First, in the above embodiment, the lens array is configured by the lenticular lens 1, but the lens array of each of the screens 10 and 110 is, for example, a microlens arranged on a two-dimensional plane. Also good. In this case, the longitudinal section of the microlens is as shown in FIG.

また、上記の実施形態では、散乱成分を含むインクを塗布することにより散乱部4を形成しているが、散乱部4は、インク以外にも、例えば散乱シートを反射面RSに貼り付けることにより形成してもよい。   Moreover, in said embodiment, although the scattering part 4 is formed by apply | coating the ink containing a scattering component, the scattering part 4 is not only by ink but by sticking a scattering sheet, for example to reflective surface RS. It may be formed.

また、光吸収膜103は、レンチキュラーレンズ1の裏面側全体を覆うものとしているが、例えばコントラストをあげるために、散乱部4の塗布された反射面RSの周囲等に部分的に施すといった必要に応じて設けるものとしてもよい。   In addition, the light absorption film 103 covers the entire back side of the lenticular lens 1. However, for example, in order to increase the contrast, the light absorption film 103 needs to be partially applied around the reflective surface RS to which the scattering portion 4 is applied. It may be provided accordingly.

また、上記実施形態において、溝GTのピッチについては特に規定していないが、スクリーン10、110の垂直方向についての溝GTのピッチを投射光PLの入射角度等に応じて徐々に変化させてもよい。   In the above embodiment, the pitch of the grooves GT is not particularly defined, but the pitch of the grooves GT in the vertical direction of the screens 10 and 110 may be gradually changed according to the incident angle of the projection light PL. Good.

また、上記実施形態において、反射面RSの各傾斜角度βは一律であるものとしているが、これについてもスクリーン10、110の溝GTごとに傾斜角度が異なっていてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although each inclination | tilt angle (beta) of reflective surface RS shall be uniform, an inclination angle may differ for every groove | channel GT of the screens 10 and 110 also about this.

上記実施形態では、一般的な投影装置等の使用環境を考慮して、投射光PLについての光束軸AXの方向が下方からであり、これに対応してレンチキュラーレンズ1の反射面RSの形状等を構成しているが、投射光PLが下方以外から入射する場合には、これに応じて、レンチキュラーレンズ1の構成を異なるものとしてもよい。つまり、例えば、プロジェクタからの投射がスクリーンの側方からなされる場合には、レンチキュラーレンズ1の構成や反射面RSの傾きを投射光PLの入射方向に対応させて変更してもよい。   In the embodiment described above, the direction of the light beam axis AX with respect to the projection light PL is from below in consideration of the use environment of a general projection apparatus or the like, and the shape of the reflection surface RS of the lenticular lens 1 corresponding to this. However, when the projection light PL is incident from other than the lower side, the configuration of the lenticular lens 1 may be different depending on this. That is, for example, when the projection from the projector is performed from the side of the screen, the configuration of the lenticular lens 1 and the inclination of the reflection surface RS may be changed corresponding to the incident direction of the projection light PL.

第1実施形態に係るスクリーンを模式的に示した側面図である。It is the side view which showed typically the screen which concerns on 1st Embodiment. スクリーンの構造を説明する側断面図である。It is a sectional side view explaining the structure of a screen. (a)、(b)は、スクリーンの形状を説明する比較図である。(A), (b) is a comparison figure explaining the shape of a screen. (a)、(b)は、全反射について説明するための比較図である。(A), (b) is a comparison figure for demonstrating total reflection. (a)、(b)は、投射光の光路について説明する図である。(A), (b) is a figure explaining the optical path of projection light. (a)〜(c)は、スクリーンの他の製造方法を説明する図である。(A)-(c) is a figure explaining the other manufacturing method of a screen. 第2実施形態に係るスクリーンを模式的に示した側面図である。It is the side view which showed the screen which concerns on 2nd Embodiment typically. 第2実施形態に係るスクリーンを説明する側断面図である。It is a sectional side view explaining the screen which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る投射システムについての模式図である。It is a schematic diagram about the projection system which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10、110…スクリーン、 1、101…レンチキュラーレンズ、 2、102…スクリーンシート、 3…光吸収シート、 4…散乱部、 CL…シリンドリカルレンズ、 GT…溝、 RS…反射面、 100…プロジェクタ、 200…照明装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Screen, 1, 101 ... Lenticular lens, 2, 102 ... Screen sheet, 3 ... Light absorption sheet, 4 ... Scattering part, CL ... Cylindrical lens, GT ... Groove, RS ... Reflective surface, 100 ... Projector, 200 ... Lighting device

Claims (9)

スクリーン前面側の2次元平面上に配列される複数の要素レンズを有するレンズアレイと、前記レンズアレイの裏側に前記2次元平面に対して傾斜して配置される複数の反射面と、前記複数の反射面から前記スクリーン前面側に射出される光を散乱させる複数の散乱部とを有するスクリーンシートを備え、
前記複数の要素レンズのうち少なくとも1つは、前記二次元平面に対する投射光の入射角が大きい側である一方側部分の曲率が周端方向に向かって小さくなっている曲率変化レンズであり、
前記曲率変化レンズは、前記曲率変化レンズの前記一方側端点と前記一方側とは反対側の他方側端点とを結ぶ第1の線分と前記第1の線分に垂直であって前記曲率変化レンズの正面側の頂点を通る第2の線分との交点から前記一方側端点までの距離が、当該交点から前記頂点までの距離よりも大きくなるような非円弧状の断面を有する、スクリーン。
A lens array having a plurality of element lenses arranged on a two-dimensional plane on the front surface side of the screen; a plurality of reflecting surfaces arranged on the back side of the lens array with an inclination with respect to the two-dimensional plane; A screen sheet having a plurality of scattering portions that scatter light emitted from the reflecting surface to the front side of the screen;
At least one of the plurality of element lenses is a curvature change lens in which the curvature of one side portion on the side where the incident angle of the projection light with respect to the two-dimensional plane is large is reduced in the circumferential direction,
The curvature change lens includes a first line segment connecting the one end point of the curvature change lens and the other end point opposite to the one side, and is perpendicular to the first line segment and has the curvature change. A screen having a non-arc-shaped cross section in which a distance from an intersection with a second line segment passing through a vertex on the front side of the lens to the one end point is larger than a distance from the intersection to the vertex.
前記レンズアレイは、前記複数の要素レンズとして複数のシリンドリカルレンズを含み、当該複数のシリンドリカルレンズを各シリンドリカルレンズの長手方向に対して垂直方向に配列するレンチキュラーレンズにより構成される、請求項1記載のスクリーン。   The lens array includes a plurality of cylindrical lenses as the plurality of element lenses, and is configured by a lenticular lens that arranges the plurality of cylindrical lenses in a direction perpendicular to a longitudinal direction of each cylindrical lens. screen. 前記曲率変化レンズは、レンズ中心部の屈折力より周辺部の屈折力のほうが小さい、請求項1及び請求項2のいずれか一項記載のスクリーン。   The screen according to any one of claims 1 and 2, wherein the curvature change lens has a refractive power at a peripheral portion smaller than a refractive power at a central portion of the lens. 前記曲率変化レンズの形状は、前記スクリーンシートでの位置に対応して複数のパターンで形成される、請求項1から請求項3までのいずれか一項記載のスクリーン。   The shape of the said curvature change lens is a screen as described in any one of Claim 1- Claim 3 formed with a some pattern corresponding to the position in the said screen sheet. 前記スクリーンシートは、前記レンズアレイにおいて投射光を入射させる要素レンズとは異なる要素レンズから当該投射光を射出させる第1領域と、前記レンズアレイにおいて投射光を入射させる要素レンズと同一の要素レンズから当該投射光を射出させる第2領域とを有し、前記レンズアレイは、前記第2領域において前記曲率変化レンズを含む、請求項1から請求項4までのいずれか一項記載のスクリーン。   The screen sheet includes a first region in which the projection light is emitted from an element lens different from an element lens in which the projection light is incident in the lens array, and an element lens that is the same as the element lens in which the projection light is incident in the lens array. The screen according to claim 1, further comprising: a second region that emits the projection light, wherein the lens array includes the curvature change lens in the second region. 前記レンズアレイの裏側のうち、少なくとも前記反射面の周囲に、光吸収性素材により形成される光吸収面をさらに有する、請求項1から請求項5までのいずれか一項記載のスクリーン。   The screen according to any one of claims 1 to 5, further comprising a light absorbing surface formed of a light absorbing material at least around the reflecting surface of the back side of the lens array. 前記レンズアレイは、表面に反射防止コートを有する、請求項1から請求項6までのいずれか一項記載のスクリーン。   The screen according to any one of claims 1 to 6, wherein the lens array has an antireflection coating on a surface thereof. 前記レンチキュラーレンズは、ロール巻き取り可能となっており、ロールする軸の方向に沿って前記複数のシリンドリカルレンズの長手方向を配置した構造を有する、請求項2から請求項7までのいずれか一項記載のスクリーン。   The lenticular lens can be rolled up, and has a structure in which a longitudinal direction of the plurality of cylindrical lenses is arranged along a direction of a rolling axis. Screen described. 請求項1から請求項8までのいずれか一項記載のスクリーンと、
前記スクリーンに投影画像を投射する画像投射装置と
を備える投射システム。
A screen according to any one of claims 1 to 8,
A projection system comprising: an image projection device that projects a projection image on the screen.
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