JP2009271263A - Screen for front projection using one side specular serration reflecting plate, and front projection type display and information processing apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンと、そのフロントプロジェクション用スクリーンに対して光軸が例えば斜め上方向に向くようにフロントプロジェクタを配置したフロントプロジェクション型表示装置と、上記スクリーン及びフロントプロジェクタを備えた情報処理装置に関する。 The present invention includes a front projection screen using a one-sided mirror sawtooth reflector, and a front projection type display device in which a front projector is disposed such that the optical axis thereof is directed obliquely upward with respect to the front projection screen, The present invention relates to an information processing apparatus including the screen and the front projector.
フロントプロジェクション型表示装置は、フロントプロジェクション用スクリーンを略垂直方向に配置し、そのスクリーンの表面側に、その表面に対して光軸を斜め上向きに画像光を照射するようにフロントプロジェクタを配置し、そのフロントプロジェクタからの画像光をそのスクリーンにて反射させてスクリーンの正面側から画像を視認するようにしたものである(特許文献1)。
そのようなフロントプロジェクション用スクリーンには種々のものがあるが、図7はその一例を示す断面図である。
In the front projection type display device, a front projection screen is arranged in a substantially vertical direction, and a front projector is arranged on the surface side of the screen so that image light is irradiated obliquely upward with respect to the surface. The image light from the front projector is reflected by the screen so that the image is viewed from the front side of the screen (Patent Document 1).
There are various types of such front projection screens, and FIG. 7 is a sectional view showing an example thereof.
図7において、aは例えばホワイトマットと称される樹脂製のスクリーンで、同図における右側の面が後述するフロントプロジェクタ(d)からの画像光を反射する表面(正面)であり、拡散反射性を有する微小拡散エリアbと、微小不要エリアcとが垂直方向に交互に配置されている。このエリアbとcとを交互に配置する方向をエリア交互配置方向ということとする。
そのエリア交互配置の配置ピッチは例えば100μm程度である。各微小拡散エリアbはスクリーンaの全体的な表面に対して斜め下向きに例えば10°程度傾斜している。このように各微小拡散エリアbを傾けるのは、斜め下側のフロントプロジェクタdからの画像光を正面側に反射できるようにして観察者が画像を視認できるようにするためである。各微小不要エリアcは略水平かそれより稍斜め上向きに形成されている。
In FIG. 7, a is a resin screen called a white mat, for example, and the right side surface in FIG. 7 is a surface (front surface) that reflects image light from a front projector (d), which will be described later. The minute diffusion areas b and the minute unnecessary areas c are alternately arranged in the vertical direction. The direction in which the areas b and c are alternately arranged is referred to as an area alternate arrangement direction.
The arrangement pitch of the area alternate arrangement is, for example, about 100 μm. Each minute diffusion area b is inclined by about 10 °, for example, obliquely downward with respect to the entire surface of the screen a. The reason why each minute diffusion area b is tilted in this way is to allow the observer to visually recognize the image by allowing the image light from the obliquely lower front projector d to be reflected to the front side. Each minute unnecessary area c is formed to be substantially horizontal or obliquely upward.
dはフロントプロジェクタで、スクリーンaの表面側の斜め下側に配置されており、光軸が斜め上向きにされ、画像光をそのスクリーンaに斜め下側から照射する。
eはスクリーンaの表面側にて位置し、スクリーンaの表面に照射された画像光から画像をスクリーンa正面にて視認する観察者の眼である。
各微小拡散エリアbはフロントプロジェクタdからの画像光を受けて表面側に拡散反射する。従って、スクリーンaの略正面の観察者はその拡散反射された光を視ることにより画像を認識できる。
Reference numeral d denotes a front projector, which is arranged obliquely below the surface side of the screen a, has an optical axis obliquely upward, and irradiates image light onto the screen a from obliquely below.
e is an eye of an observer who is located on the surface side of the screen a and visually recognizes an image in front of the screen a from image light irradiated on the surface of the screen a.
Each minute diffusion area b receives image light from the front projector d and diffusely reflects it on the surface side. Accordingly, an observer in front of the screen a can recognize an image by viewing the diffusely reflected light.
尚、図7において示すように、各微小不要エリアcの表面に例えば黒色の樹脂からなる光吸収膜hを形成するようにする場合もある。そのようにするのは、例えば屋内の照明装置f或いは太陽からの光が画像光と共にスクリーンaの表面側に反射されて画像とともに室内の照明或いは太陽が視認され、画像の視認性が悪くなるのを防止するためである。
ところで、上述した図7に示すような従来のフロントプロジェクション用スクリーンには、明るい環境下において明瞭な画像が表示されるようにすることが難しいという問題があった。
というのは、そのような従来の技術によれば、スクリーンaがホワイトマットと称される樹脂により構成されていたので、照明装置fからの光がスクリーンaにより拡散反射されるからである。
However, the conventional front projection screen as shown in FIG. 7 has a problem that it is difficult to display a clear image in a bright environment.
This is because, according to such a conventional technique, since the screen a is made of a resin called white mat, light from the illumination device f is diffusely reflected by the screen a.
本発明は、このような課題を解決すべく為されたもので、第1の目的は、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンにより表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止できるようにすることにあり、第2の目的は、フロントプロジェクタからの画像光がスクリーンにより表面側により有効に反射されてより明るい画像が視認され得るようにすることにある。 The present invention has been made to solve such problems, and a first object is to reduce the visibility of the image by reflecting indoor illumination light or outdoor sunlight to the surface side by the screen. The second purpose is to enable the image light from the front projector to be reflected more effectively on the surface side by the screen so that a brighter image can be visually recognized. .
請求項1の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンは、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる光拡散層と、裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、を有することを特徴とする。 The front projection screen using the one-sided mirror sawtooth reflector according to claim 1 diffuses and transmits only the light incident from a specific angle region, and linearly transmits the light incident from the other angle region; The mirror forming area having a predetermined inclination on the back side and the mirror non-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. A light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface, and a specular reflection film made of a reflective material formed on the back surface of each mirror forming area. Features.
請求項2の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンは、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる光拡散層と、裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、を有し、これ等各鏡非形成用エリアの裏面が光拡散性を有するように加工されてなることを特徴とする。 The front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to claim 2 diffuses and transmits only light incident from a specific angle region, and linearly transmits light incident from other angle regions; The mirror forming area having a predetermined inclination on the back side and the mirror non-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. A light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface, and a specular reflection film made of a reflective material formed on the back surface of each mirror forming area, The back surface of each of these mirror non-forming areas is processed so as to have light diffusibility.
請求項3の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンは、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる光拡散層と、裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、上記光透過層の各鏡面反射膜及び各非鏡形成用エリア裏面を覆うように形成され、上記光透過膜と近似した屈折率を有する屈折率調整膜と、を有することを特徴とする。
請求項4の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンは、請求項3記載の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンにおいて、前記屈折率調整膜の裏面に光吸収膜を形成したことを特徴とする。
The front projection screen using the one-side specular sawtooth reflector according to claim 3 diffuses and transmits only light incident from a specific angle region, and linearly transmits light incident from other angle regions; The mirror forming area having a predetermined inclination on the back side and the mirror non-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. A light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface, a specular reflective film made of a reflective material formed on the back surface of each mirror forming area, and the light transmissive layer And a refractive index adjusting film having a refractive index similar to that of the light transmission film, which is formed so as to cover each mirror reflecting film and each non-mirror forming area back surface.
The front projection screen using the one-side mirror-like sawtooth reflector according to
請求項5の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンは、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる光拡散層と、裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、上記各鏡非形成用エリア裏面に形成された光吸収膜と、上記光透過層の各鏡面反射膜及び各光吸収膜を覆うように形成され、上記光透過膜と近似した屈折率を有する屈折率調整膜と、を有することを特徴とする。 The front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to claim 5 diffuses and transmits only light incident from a specific angle region, and linearly transmits light incident from other angle regions; The mirror forming area having a predetermined inclination on the back side and the mirror non-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. A light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface, a light absorbing film formed on the back surface of each non-mirror forming area, each mirror reflective film of the light transmissive layer, and And a refractive index adjusting film formed so as to cover each light absorbing film and having a refractive index approximate to that of the light transmitting film.
請求項6の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション型表示装置は、請求項1〜5のいずれかに記載された片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンと、このフロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、を有し、
上記フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲(図4のθpb〜θpt参照)の上限をθpt、下限をθpb、上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域(図4のθdb〜θdt参照)の上限をθdt、下限をθdbとしたとき、
−90°≦θpb≦θpt≦θdb≦θdt≦90°
の条件を満たすようにされたことを特徴とする。
A front projection type display device using the one-side specular serrated reflector according to
The image from the front projector diffused from the surface of the light diffusing layer is θpt, the lower limit is θpb, and the upper limit of the incident angle range (see θpb to θpt in FIG. 4) of the image light of the front projector to the surface of the light diffusing layer. When the upper limit of the light diffusion angle region (see θdb to θdt in FIG. 4) is θdt and the lower limit is θdb,
−90 ° ≦ θpb ≦ θpt ≦ θdb ≦ θdt ≦ 90 °
It is characterized by satisfying the following conditions.
請求項7のフロントプロジェクション型表示装置は、請求項1〜5のいずれかに記載された片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンと、このフロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、を有し、
前記各鏡非形成用エリアの面の光拡散層の法線に対する角度をθ2、前記フロントプロジェクタから投射された画像光の入射角度範囲の上限を通る光の光透過層内における法線に対する角度をθpt’としたとき、
θ2>θpt’−20°
の条件を満たすようにされたことを特徴とする。
A front projection type display device according to a seventh aspect of the present invention is a front projection screen using the one-side specular sawtooth reflector according to any one of the first to fifth aspects, and an obliquely lower front surface of the front projection screen. And a front projector that projects image light to the front of the screen,
The angle of the surface of each mirror non-forming area with respect to the normal line of the light diffusion layer is θ 2 , and the angle of the light passing through the upper limit of the incident angle range of the image light projected from the front projector with respect to the normal line in the light transmission layer Is θpt ′,
θ 2 > θpt′−20 °
It is characterized by satisfying the following conditions.
請求項8のフロントプロジェクション型表示装置は、請求項1〜5のいずれかに記載された片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンと、このフロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、を有し、
上記フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲(図4のθpb〜θpt参照)の上限をθpt、下限をθpb、上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域(図4のθdb〜θdt参照)の上限をθdt、下限をθdbとしたとき、
−90°≦θpb≦θpt≦θdb≦θdt≦90°
の条件を満たすと共に、
前記各鏡非形成用エリアの面の光拡散層の法線に対する角度をθ2、前記フロントプロジェクタから投射された画像光の入射角度範囲の上限を通る光の光透過層内における法線に対する角度をθpt’としたとき、
θ2>θpt’−20°
の条件をも満たすようにされたことを特徴とする。
A front projection type display device according to
The image from the front projector diffused from the surface of the light diffusing layer is θpt, the lower limit is θpb, and the upper limit of the incident angle range (see θpb to θpt in FIG. 4) of the image light of the front projector to the surface of the light diffusing layer. When the upper limit of the light diffusion angle region (see θdb to θdt in FIG. 4) is θdt and the lower limit is θdb,
−90 ° ≦ θpb ≦ θpt ≦ θdb ≦ θdt ≦ 90 °
While satisfying the conditions of
The angle of the surface of each mirror non-forming area with respect to the normal line of the light diffusion layer is θ 2 , and the angle of the light passing through the upper limit of the incident angle range of the image light projected from the front projector with respect to the normal line in the light transmission layer Is θpt ′,
θ 2 > θpt′−20 °
It is also characterized by satisfying the above conditions.
請求項9の情報処理装置は、請求項6、7又は8記載のフロントプロジェクション型表示装置において、前記フロントプロジェクタが複数異なる位置に設けられ、これ等複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにされたことを特徴とする。
請求項10の情報処理装置は、情報処理を行う本体部と、この本体部によりつくられた画像信号に対応する画像を表示するディスプレイと、上記本体部から画像信号を受けて画像光を発生するフロントプロジェクタと、を備え、上記ディスプレイが、請求項1〜5のいずれかに記載された片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンからなり、上記フロントプロジェクタが上記画像光を上記フロントプロジェクション用スクリーンに向けて照射してこのフロントプロジェクション用スクリーンに画像を表示させるようにしたことを特徴とする。
請求項11の情報処理装置は、請求項10の情報処理装置において、前記フロントプロジェクタが複数異なる位置に設けられ、上記複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにされたことを特徴とする。
The information processing apparatus according to claim 9 is the front projection type display apparatus according to
An information processing apparatus according to a tenth aspect of the present invention includes a main body that performs information processing, a display that displays an image corresponding to an image signal generated by the main body, and an image signal received from the main body to generate image light. A front projector, wherein the display comprises a screen for front projection using the one-side specular sawtooth reflector according to any one of
The information processing apparatus according to claim 11 is the information processing apparatus according to
請求項1の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによれば、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる光拡散層、および光拡散層の裏側に接合された光透過層の各鏡形成用エリア毎の鏡面反射膜により、プロジェクタ光のみを表面側に拡散反射させ、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンによりその表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止することができる。
According to the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to
請求項2の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによれば、請求項1の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによると同様に、プロジェクタ光のみを表面側に拡散反射させ、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンによりその表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止することができる。
さらに各鏡非形成用エリアの面が光拡散性を有するように加工されているので、各鏡非形成用エリアに入射した光が分散し、その光に占める観察者に入射する光の割合をより少なくすることができ、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンによりその表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止する効果をさらに高めることができる。
According to the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to
Furthermore, since the surface of each mirror non-forming area is processed so as to have light diffusibility, the light incident on each mirror non-forming area is dispersed, and the proportion of the light entering the observer in the light is determined. Thus, the effect of effectively preventing indoor illumination light or outdoor sunlight from being reflected on the surface side by the screen and reducing the visibility of the image can be further enhanced.
請求項3の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによれば、請求項1、2のフロントプロジェクション用スクリーンによると同様に、プロジェクタ光のみを表面側に拡散反射させ、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンによりその表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止することができる。
さらに光透過膜と近似した屈折率を有する屈折率調整膜を上記光透過層の各鏡面反射膜及び各鏡非形成用エリア裏面を覆うように形成したので、鏡非形成用エリアに入射した例えば室内の照明光或いは室外の太陽光が反射されることなく屈折率調整膜へ透過するようにできる。
従って、室内の照明光或いは室外の太陽光がスクリーンによりその表面側に反射されて画像の視認性が低下せしめられることをより有効に防止する効果をさらに高めることができる。
According to the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to claim 3, as in the case of the front projection screen according to
Furthermore, since the refractive index adjustment film having a refractive index approximate to that of the light transmission film is formed so as to cover each mirror reflection film and each mirror non-formation area back surface of the light transmission layer, for example, incident on the mirror non-formation area Indoor illumination light or outdoor sunlight can be transmitted to the refractive index adjusting film without being reflected.
Therefore, it is possible to further enhance the effect of more effectively preventing indoor illumination light or outdoor sunlight from being reflected on the surface side by the screen and reducing the visibility of the image.
請求項4の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによれば、請求項3のフロントプロジェクション用スクリーンにおいて、前記屈折率調整膜の裏面に光吸収膜を形成したので、鏡非形成用エリアに入射した例えば室内の照明光或いは室外の太陽光をその光吸収膜により吸収することができる。
従って、請求項3の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンにより奏する効果を享受することができるのみならず、前記屈折率調整膜を透過した光をその裏面に形成した光吸収膜により吸収することができ、鏡非形成用エリアに入射した例えば室内の照明光或いは室外の太陽光をその光吸収膜によりより完璧に吸収することができる。
According to the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to
Therefore, not only can the effect produced by the front projection screen using the one-side mirror-like serrated reflector according to claim 3 be enjoyed, but also the light absorbing film in which the light transmitted through the refractive index adjusting film is formed on the back surface thereof. For example, indoor illumination light or outdoor sunlight incident on the non-mirror formation area can be more completely absorbed by the light absorption film.
請求項5の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンによれば、上記光透過膜と近似した屈折率を有する屈折率調整膜をその光透過層の各鏡面反射膜及び各光吸収膜を覆うように形成されているので、鏡非形成用エリアに入射した例えば室内の照明光或いは室外の太陽光をその光吸収膜によりより完璧に吸収することができる。 According to the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to claim 5, the refractive index adjustment film having a refractive index approximate to that of the light transmission film is used as each mirror reflection film and each light absorption of the light transmission layer. Since it is formed so as to cover the film, for example, indoor illumination light or outdoor sunlight incident on the non-mirror forming area can be absorbed more completely by the light absorption film.
請求項6のフロントプロジェクション型表示装置によれば、片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンとして請求項1〜5のいずれかに記載されたフロントプロジェクション用スクリーンを用い、フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲の上限をθpt、下限をθpb、上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域の上限をθdt、下限をθdbとしたとき、−90°≦θpb≦θpt≦θdb≦θdt≦90°の条件を満たすようにされているので、フロントプロジェクタから斜め上側に向けた画像光の入射角度領域と、画像光の拡散角度領域とがオーバーラップすることなく、良好な表示ができ、延いては、請求項1〜5のいずれかのスクリーンが奏する効果を享受することができる。
According to the front projection type display device of the sixth aspect, the front projection screen according to any one of the first to fifth aspects is used as the front projection screen using the one-side specular serrated reflector, and the image of the front projector is used. The upper limit of the incident angle range of light with respect to the surface of the light diffusion layer is θpt, the lower limit is θpb, the upper limit of the diffusion angle region of image light from the front projector diffused from the surface of the light diffusion layer is θdt, and the lower limit is θdb Then, since the condition of −90 ° ≦ θpb ≦ θpt ≦ θdb ≦ θdt ≦ 90 ° is satisfied, the incident angle region of the image light directed obliquely upward from the front projector and the diffusion angle region of the image light Can be displayed without overlapping, and as a result, any one of
請求項7のフロントプロジェクション型表示装置によれば、前記各鏡非形成用エリアの面の光拡散層の法線に対する前記エリア交互配置方向における角度を、前記フロントプロジェクタの光軸の上記エリア交互配置方向における上限の角度に対して−20°以上としたので、フロントプロジェクタからの光のうち前記鏡非形成用エリアに入射してしまう光を完全又は略完全になくすることができ、延いては、請求項1〜5のいずれかのスクリーンが奏する効果を享受することができる。
請求項8のフロントプロジェクション型表示装置によれば、請求項7及び8のフロントプロジェクション型表示装置の条件を共に満たしているため、フロントプロジェクタから斜め上側に向けた画像光の入射角度領域と画像光の拡散角度領域とがオーバーラップすることなく、良好な表示ができ、かつフロントプロジェクタからの光のうち前記鏡非形成用エリアに入射してしまう光を完全又は略完全になくすることができる。さらに請求項1〜5のいずれかのスクリーンが奏する効果を享受することができる。
請求項9の情報処理装置によれば、請求項6〜8記載のフロントプロジェクション型表示装置において、前記フロントプロジェクタが複数異なる位置に設けられ、これ等複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにされているので、フロントプロジェクション用スクリーンに立体画像を表示させることができる。
According to the front projection type display device of claim 7, the angle in the area alternate arrangement direction with respect to the normal line of the light diffusion layer of the surface of each non-mirror forming area is set as the area alternate arrangement of the optical axes of the front projector. Since the angle is set to −20 ° or more with respect to the upper limit angle in the direction, the light entering the non-mirror forming area out of the light from the front projector can be completely or almost completely eliminated. The effect which the screen in any one of Claims 1-5 show | plays can be enjoyed.
According to the front projection type display device of the eighth aspect, since both of the conditions of the front projection type display device of the seventh and eighth aspects are satisfied, the incident angle region of the image light and the image light directed obliquely upward from the front projector Therefore, it is possible to achieve a good display without overlapping with the diffusion angle region of the light, and to completely or almost completely eliminate the light incident on the non-mirror formation area among the light from the front projector. Furthermore, the effect which the screen in any one of Claims 1-5 show | plays can be enjoyed.
According to an information processing apparatus of a ninth aspect, in the front projection type display apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects, the front projector is provided at a plurality of different positions, and the one-side specular sawtooth is generated by image light of the plurality of front projectors. Since the stereoscopic image is displayed on the front projection screen using the shaped reflector, the stereoscopic image can be displayed on the front projection screen.
請求項10の情報処理装置によれば、ディスプレイを請求項1〜5のいずれかの片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンにより構成するので、請求項1〜5のいずれかのフロントプロジェクション用スクリーンが奏する効果を享受することができる。
請求項11の情報処理装置によれば、請求項10の情報処理装置において、前記フロントプロジェクタが複数異なる位置に設けられ、この複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにしたので、立体画像の再生が可能である。
According to the information processing apparatus of the tenth aspect, since the display is configured by the front projection screen using the one-side specular serrated reflector according to any one of the first to fifth aspects, the front of any one of the first to fifth aspects. The effect of the projection screen can be enjoyed.
According to the information processing apparatus of claim 11, in the information processing apparatus of
本発明は、基本的に、フロントプロジェクション用スクリーンとして、光拡散層と、裏側に或る傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側に面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、上記各鏡形成用エリア毎に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、を有する片側鏡面鋸歯状反射板を用いたタイプのものを用いるものであり、上記光拡散層は、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる性質を有するが、樹脂からなる拡散シートが好適である。このような拡散フィルムとしては2種類の異なる屈折率を有する媒体の周期構造からなり、特定の角度領域内からの入射光を特定の角度領域内に拡散させる体積型ホログラム拡散フィルム(文献「沖田ら:住友化学1991−1、p.37−48」参照)が存在する。
光透過層は、例えば透明性を有する樹脂を材料として用い、エッチング或いは型成形技術等により、裏側に或る傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成された上述の形状に形成することができる。
In the present invention, basically, as a front projection screen, a light diffusion layer, a mirror forming area having a certain inclination on the back side, and a mirror non-forming area having a different inclination are alternately arranged along a predetermined direction. A surface that is bent in a sawtooth shape is formed, a light transmission layer that is joined to the back side of the light diffusion layer at the surface opposite to the surface, and is formed for each mirror forming area. A mirror-type reflective film made of a reflective material and a type using a single-sided mirror-like sawtooth reflector having a reflective surface, and the light diffusion layer diffuses and transmits only light incident from a specific angle region. However, a diffusion sheet made of resin is preferable. Such a diffusion film is composed of a periodic structure of a medium having two different refractive indexes, and is a volume hologram diffusion film that diffuses incident light from within a specific angular region into a specific angular region (see “Okita et al.”). : Sumitomo Chemical 1991-1, p. 37-48 ").
The light transmitting layer uses, for example, a transparent resin as a material, and a mirror forming area having a certain inclination on the back side and a non-mirror forming area having a different inclination are predetermined by etching or molding technology. It can be formed in the above-mentioned shape in which a surface that is alternately arranged along the direction and is bent in a sawtooth shape is formed.
鏡面反射膜は、金属、例えばアルミニウムAl或いは銀Agを用い、エッチング或いは型成形により上記形状に形成された光透過層の裏面の上記各鏡形成用エリアのみに、特定の角度で蒸着、スパッタリングをすることにより形成することができる。
光透過層の裏面の鏡非形成エリアは、光拡散性を帯びるようにすると表側への光の反射を少なくできるが、それにはそのエリアの表面を粗面にすると良い。粗面化は、鏡面反射膜を形成した後、光透過層の裏面に例えば粒子をスパッタリングすることにより或いは裏面をエッチング液に浸漬すること等により為し得る。
The specular reflection film is made of metal, such as aluminum Al or silver Ag, and is deposited or sputtered at a specific angle only on each of the mirror forming areas on the back surface of the light transmission layer formed in the above shape by etching or molding. Can be formed.
When the non-mirror-formed area on the back surface of the light transmission layer is made to have light diffusibility, reflection of light to the front side can be reduced. For this purpose, the surface of the area should be roughened. Roughening can be performed by forming a specular reflection film and then sputtering particles, for example, on the back surface of the light transmission layer or by immersing the back surface in an etching solution.
また、光透過層の裏面の光吸収膜を設けるようにすると、その鏡非形成エリアを通過する光を光吸収することができるので、この方法でも好ましいと言える。その場合、光吸収膜は例えば黒等の暗い色を有して光吸収性の強い樹脂を塗布することにより形成することができる。
そして、光透過層の裏面に屈折率調整膜を形成することによっても、光透過層裏面の鏡非形成エリアに入射した光を裏側に進ませることができるが、その場合、その屈折率調整膜は光透過層と同程度の屈折率を有する透明性の良い樹脂で形成すればよい。
Further, if a light absorption film on the back surface of the light transmission layer is provided, light passing through the non-mirror-forming area can be absorbed, and this method is preferable. In that case, the light absorption film can be formed by applying a resin having a dark color such as black and having a strong light absorption property.
Further, by forming a refractive index adjusting film on the back surface of the light transmitting layer, light incident on the mirror non-formation area on the back surface of the light transmitting layer can be advanced to the back side. May be formed of a highly transparent resin having a refractive index comparable to that of the light transmission layer.
更に、光透過層の裏面の鏡非形成エリアに光拡散性を与える或いは光吸収膜を設けることと、光透過層の裏面に屈折率調整膜を形成することとを併用することにより、鏡非形成エリアに入射した光を裏側により完璧に進ませ、前側への反射をより完璧に防止することができる。
尚、フロントプロジェクタの数を1個にした場合には、通常の平面画像(二次元画像)、即ち立体性のない画像が表示されるが、フロントプロジェクタの数を2個にし、その配置位置を適宜離間させ、その二つのフロントプロジェクタから一つのフロントプロジェクション用スクリーンへ立体表示用の画像光を照射するようにすると、立体画像(三次元画像)が表示されるようにすることができる。
また、本発明フロントプロジェクション型表示装置は、例えばラップトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ或いはその他の各種情報処理装置のディスプレイに適用することができる。
Further, by combining light diffusibility or providing a light absorbing film in the non-mirror-forming area on the back surface of the light transmitting layer and forming a refractive index adjusting film on the back surface of the light transmitting layer, Light incident on the formation area can be made to travel more perfectly to the back side, and reflection to the front side can be prevented more perfectly.
When the number of front projectors is one, a normal planar image (two-dimensional image), that is, an image having no three-dimensionality, is displayed. However, the number of front projectors is two, and the arrangement position is set. If the two front projectors are appropriately separated and the image light for stereoscopic display is irradiated from the two front projectors to one front projection screen, a stereoscopic image (three-dimensional image) can be displayed.
Further, the front projection type display device of the present invention can be applied to a display of a laptop type or notebook type personal computer or other various information processing devices, for example.
以下、本発明の詳細を図示実施例に基づいて説明する。
図1(A)〜(C)は本発明フロントプロジェクション用スクリーンの各々別の例2a〜2cを示す、垂直に切断した断面図である。
先ず、図1(A)を参照してフロントプロジェクション用スクリーンの第1の例2aを説明する。
このフロントプロジェクション用スクリーン2aは、片側鏡面鋸歯状反射板を用いたスクリーンであり、拡散層4と、この拡散層4の裏面(後側の面)に接着された光透過層6と、この光透過層6の裏面の各鏡形成エリア8、8、・・・に形成された鏡面反射膜14、14、・・・とからなる。
Hereinafter, the details of the present invention will be described based on illustrated embodiments.
FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views cut vertically, showing different examples 2a to 2c of the front projection screen of the present invention.
First, a first example 2a of a front projection screen will be described with reference to FIG.
This
上記拡散層4は、例えば拡散シートからなり、特定の角度領域から入射した光のみを拡散透過させ、それ以外の角度領域から入射した光を直進透過させる性質を有する。ここで特定の角度領域とは、フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲、あるいは上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域である。
フロントプロジェクタの入射角度範囲を拡散シートの拡散透過角度領域とした場合、プロジェクタ光はスクリーン入射時に拡散シートを拡散透過し、後述の鏡面反射膜により反射し、スクリーン出射時に拡散シートを直進透過する。フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域を拡散シートの拡散透過角度領域とした場合、プロジェクタ光はスクリーン入射時に拡散シートを拡散透過し、後述の鏡面反射膜により反射し、スクリーン出射時に拡散シートを拡散透過する。従って、スクリーン全体ではプロジェクタ光は、前述のどちらの場合であってもフロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域に拡散反射することとなる。
これに対してフロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域から入射した照明光は、前述のどちらの場合であってもフロントプロジェクタの入射角度範囲に拡散反射することとなる。 さらにフロントプロジェクタの入射角度範囲、およびフロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域以外から入射した照明光は、フロントプロジェクタの入射角度範囲、およびフロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域以外に直進反射することとなる。
光透過層6は、前側(表側)の面が平坦な面にされ、その平坦な面が拡散層4の後側(裏側)の面に接着されている。そして、後側(裏側)の面は、垂直の向きよりも下側に行く程後側(裏側)に寄るように稍傾斜する鏡形成用エリア8と、水平な向きよりも下側に行く程前(正面側)に寄るように稍傾斜する鏡非形成用エリア10とが交互に配置されて鋸歯状な面を成すように形成されている。
The
When the incident angle range of the front projector is the diffusion transmission angle region of the diffusion sheet, the projector light diffuses and transmits through the diffusion sheet when incident on the screen, is reflected by a specular reflection film described later, and passes straight through the diffusion sheet when exiting the screen. When the diffusion angle area of the image light from the front projector is the diffusion transmission angle area of the diffusion sheet, the projector light diffuses and transmits through the diffusion sheet when incident on the screen, is reflected by a specular reflection film, which will be described later, and passes through the diffusion sheet when exiting the screen. Diffuse and transmit. Therefore, in the entire screen, the projector light is diffusely reflected in the diffusion angle region of the image light from the front projector in any of the cases described above.
On the other hand, the illumination light incident from the diffusion angle region of the image light from the front projector is diffusely reflected in the incident angle range of the front projector in either case. Further, the illumination light incident from outside the incident angle range of the front projector and the diffusion angle region of the image light from the front projector is reflected straight back outside the incident angle range of the front projector and the diffusion angle region of the image light from the front projector. It will be.
The
そして、光透過層6の裏面のうち各鏡秘形成用エリア10、10、・・・は粗面12にされて光拡散性を帯びるようにされている。ここに入射した光が特定方向に集光され前(正面)側に反射されるおそれを完全に無くして、拡散して後側に通過するようにするためである。
各鏡面反射膜14、14、・・・は各鏡形成用エリア8、8、・・・上に形成されており、そのエリア8、8、・・・に斜め上向きに入射するフロントプロジェクタ(図1では図示せず)からの画像光を前側(正面側)へ鏡面反射し、前側のユーザーによって視認される画像をつくる。ここで鏡面反射膜の反射率は高ければ高いほど好ましいが、一般的に80〜90%程度であり、最低でも全光量の半分が有効に用いられる50%以上は必要である。
And each
Each of the
また、太陽光、照明光により斜め下向きにフロントプロジェクション用スクリーン2aに入射する光は主として各鏡非形成用エリア10、10、・・・に入射し、そこで拡散されて後側へ透過する。
従って、このようなフロントプロジェクション用スクリーン2aによれば、斜め前下側に位置するフロントプロジェクタからの画像光を各鏡面反射膜14、14、・・・により前側に反射して画像を形成し、斜め前上側の太陽光や照明光を各鏡非形成用エリア10、10、・・・を通じてスクリーン2a後側に拡散させることができ、良好に画像が視認することが妨げられないようにすることができる。
Further, light incident on the
Therefore, according to such a
図2(A)〜(C)はフロントプロジェクション用スクリーン2aの光透過層6及び鏡面反射膜14、14、・・・の形成方法を工程順に示す断面図である。
(A)例えば型成形等により後側の面(裏面)に鏡形成用エリア8と、鏡非形成用エリア10とを交互に配置して鋸歯状の面を有する形状にした光透過層6を用意し、その後側の面を上向きにし、その面に対してアルミニウムAl或いは銀Agを異方性スパッタリングをすることにより鏡面反射膜14、14、・・・を形成する。そのスパッタリングの方向は、その各鏡非形成用エリア10、10、・・・の面方向に一致させる。
2A to 2C are cross-sectional views showing a method of forming the
(A) For example, the
(B)すると、図2(B)に示すように、各鏡非形成用エリア10、10、・・・には反射膜14は形成されず、各鏡埋形成用エリア10、10、・・・上のみに反射膜14、14、・・・が形成されるようにできる。
(C)その後、樹脂からなる光透過層6の後側の面(裏面)を侵蝕する液にて処理して各鏡非形成用エリア10、10、・・・を粗面化する。
(B) Then, as shown in FIG. 2 (B), the reflecting
(C) Thereafter, the rear surface (back surface) of the
これにより、各鏡非形成用エリア10、10、・・・の裏面は粗面化され、各鏡形成用エリア8、8、・・・裏面には鏡面反射膜14、14、・・・が形成された光透過層6ができ上がる。
その後、この光透過層6の前側の面(表面)に例えば拡散シートからなる拡散層4を接着すると、図1(A)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2aができ上がる。
Thereby, the back surface of each
Thereafter, when the
次に、図1(B)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2bについて説明する。
このスクリーン2bは、光透過層6の前側の面(表面)に拡散層4が接着され、各鏡形成用エリア8、8、・・・裏面には鏡面反射膜14、14、・・・が形成されている点で図1(A)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2aと共通するが、次の二つの点で異なる。
第1に、各鏡非形成用エリア10、10、・・・は粗面化されていない。
第2に、光透過層6の裏面に屈折率調整膜16が全面的に形成され、その屈折率調整膜16の後側の面に光吸収膜18が塗布されている。
ただし第1の相違点に関しては各鏡非形成用エリア10、10、・・・が粗面化されていても本発明の効果に何ら悪い影響を与えない。
Next, the
In this
First, the mirror
Second, a refractive
However, regarding the first difference, even if each
上記屈折率調整膜16は光透過層6と同程度の屈折率を有する透明性の樹脂からなる。従って、各鏡非形成用エリア10、10、・・・へ入射した前側からの光は該エリア10、10、・・・にて反射されることなく後側の光透過層6内を透過する。ここでマッチングの屈折率が低ければ低いほど好ましいが、一般的には垂直入射時に反射率数%程度の界面反射が存在する程度であり、最悪でも垂直入射時に全光量の半分が反射する反射率50%以下は要求される。 光吸収膜18は例えば黒色等光吸収性の強い樹脂からなり、上記光透過層6を透過した光を吸収する。ここで光吸収膜の吸収率は高ければ高いほど好ましいが、一般的に数%の反射は存在し、最低でも全光量の半分が吸収される吸収率50%以上は必要である。
The refractive
このようなフロントプロジェクション用スクリーン2bによっても、斜め前下側に位置するフロントプロジェクタ(図1では図示しない)からの画像光を各鏡面反射膜14、14、・・・により前側に反射して表示画像を形成し、斜め前上側からの太陽光や照明光を各鏡非形成用エリア10、10、・・・を反射を生じさせることなく透過させ、光吸収膜18にて吸収されるようにして、良好に画像の視認が妨げられないようにすることができる。
Also by such a
次に、図1(C)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2cについて説明する。
このスクリーン2cは、光透過層6の前側の面(表面)に拡散層4を接着し、各鏡形成用エリア8、8、・・・裏面には鏡面反射膜14、14、・・・が形成されている点で図1(A)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2aと共通するが、各鏡非形成用エリア10、10、・・・は粗面化されず、それ等の裏面に光吸収膜18、18、・・・が形成されている点で相違する。ただしこの相違点に関しては各鏡非形成用エリア10、10、・・・が粗面化されていても本発明の効果に何ら悪い影響を与えない。
Next, the
In this
このようなフロントプロジェクション用スクリーン2cによれば、斜め前下側に位置するフロントプロジェクタからの画像光を各鏡面反射膜14、14、・・・により前側に反射して画像を形成し、斜め前上側からの太陽光や照明光を各鏡非形成用エリア10、10、・・・に形成された光吸収膜20、20、・・・により吸収することができる。ただし光吸収膜に関しては各鏡非形成用エリア10、10、・・・だけでなく、鏡面反射膜の反プロジェクタ側の一部あるいは全体を覆っていても本発明の効果に何ら悪い影響を与えない。
従って、良好な画像の視認が妨げられないようにすることができる。
According to such a
Therefore, it is possible to prevent a good image from being visually recognized.
図3は本発明フロントプロジェクション型表示装置の一つの実施例の概略構成をフロントプロジェクション用スクリーンについて垂直に切断して示す構成図である。
2はフロントプロジェクション用スクリーンで、例えば、図1(A)〜(D)に示すフロントプロジェクション用スクリーン2a〜2dの何れか一つである。
22はフロントプロジェクタで、フロントプロジェクション用スクリーン2の前側の斜め下側に配置され、画像光をフロントプロジェクション用スクリーン2の前側の面に照射する。
Eはフロントプロジェクション用スクリーン2に表示された画像を視るユーザー(人)の眼、Sは太陽であり、画像表示にとっては雑音(雑光)となる光線の発生源である。尚、屋内で情報処理装置を使用する場合には、照明光源が太陽Sに代わる存在となる。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of one embodiment of the front projection type display device of the present invention by cutting the front projection screen vertically.
A
E is the eyes of the user (person) viewing the image displayed on the
図4はフロントプロジェクション型表示装置のプロジェクタ22のフロントプロジェクション用スクリーン2に対する配置角度、画像光の光軸の向き、拡散角度領域等を詳細に説明するための、垂直に切断して示す縦断面図である。
尚、図4において、フロントプロジェクション用スクリーン2は、便宜上、拡散層4及び光透過層6のみを示し、他の部材の図示を省略する。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view cut in a vertical direction for explaining in detail the arrangement angle of the
In FIG. 4, the
図において、θ1は鏡形成エリア8の水平面(一点鎖線)に対する角度、θ2は鏡非形成用エリア10の水平面(一点鎖線)に対する角度である。
θpはフロントプロジェクタ22から出射されフロントプロジェクション用スクリーン2に入射する画像光の入射角[水平面(一点鎖線)に対する角度]、θpbはフロントプロジェクタ22からの画像光の入射角度領域の下側境界角度、θptは入射角度領域の上側境界角度である。
In the figure, θ 1 is an angle with respect to the horizontal plane (dashed line) of the
θp is an incident angle of the image light emitted from the
θp’はフロントプロジェクション用スクリーン2に入射した画像光のその光透過層6内部における水平面に対する角度、θd’は各鏡形成用エリア8、8、・・・に入射し、図4では図示しない鏡面反射膜14で反射された画像光の光透過層6内部における水平面に対する角度、θdは光透過層6を透過し、拡散層4から出射される画像光の水平面に対する角度、θdbは画像光の拡散角度領域の下側境界角度、θdtは画像光の拡散角度領域の上側境界角度である。
θoは観察者が存在する角度の水平面(一点鎖線に示す)に対する角度、θobはその観察角度範囲の下側境界角度、θotは観察角度範囲の上側限界角度である。
.theta.p 'is the angle of the image light incident on the
θo is an angle with respect to a horizontal plane (indicated by a one-dot chain line) of the angle at which the observer exists, θob is a lower boundary angle of the observation angle range, and θot is an upper limit angle of the observation angle range.
ここで、拡散角度領域について考察する。
一般に、θdt>θotで、θdb<θobである。
そして、上記入射角度領域の下側境界(下限)角度θpbを通った画像光の光透過層6内における水平面に対する角度をθpb’、上側境界(上限)角度θptを通った画像光の光透過層6内における水平面に対する角度をθpt’とし、鏡形成エリア8において反射された画像光の光透過層6内における水平面に対する角度θp’の下側境界(下限)角度をθpb’、角度θp’の上側境界(上限)角度をθpt’とする。
Here, the diffusion angle region is considered.
In general, θdt> θot and θdb <θob.
The angle of the image light passing through the lower boundary (lower limit) angle θpb of the incident angle region with respect to the horizontal plane in the
そして、上記θ1即ち、鏡形成エリア8の水平面(一点鎖線)に対する角度の上限、θ1max及び下限θ1minは下記の式で表される条件を満たすことが必要である。
θ1max=(θpb’+θdb’)/2−90°
θ1min=(θpt’+θdt’)/2−90°
さもないと、フロントプロジェクタ22からの入射角度範囲内の画像光が各鏡形成エリア8、8、・・・に有効に入射しないからである。ただし設計、あるいは制作の都合上、有効な反射でなく、一部のプロジェクタ光が無駄になってもやむを得ない場合がある。このような場合であっても最低でもフロントプロジェクタの入射角度範囲から入射した光の50%が、フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域に拡散反射することが望まれる。
The above θ 1, that is, the upper limit, θ 1 max, and lower limit θ 1 min of the angle with respect to the horizontal plane (one-dot chain line) of the
θ 1 max = (θpb ′ + θdb ′) / 2−90 °
θ 1 min = (θpt ′ + θdt ′) / 2−90 °
Otherwise, the image light within the incident angle range from the
また、θptよりθdbが大きいこと、即ち、
θpt<θdb
であることが好ましい。
さもないと、即ち、θpt>θdbであると、フロントプロジェクタ22から斜め上側に向けた画像光の入射角度領域と、画像光の拡散角度領域とが一部オーバーラップし、良好な表示ができないからである。
Also, θdb is larger than θpt, that is,
θpt <θdb
It is preferable that
Otherwise, that is, if θpt> θdb, the incident angle region of the image light obliquely upward from the
また、上記θ2はθpt’−20°より大きいこと、即ち、
θ2>θpt’−20°
であることが好ましい。
というのは、先ず、θ2をθpt’以上にすると、フロントプロジェクタ22からの画像光が鏡非形成用エりア10、10、・・・に入射するおそれを完全になくし、画像光の損失を完全になくすことができるからである。
次に、θpt’より小さくても20°程度であれば、画像光の損失を極めて小さくすることができるからである。
Further, the θ 2 is larger than θpt′−20 °, that is,
θ 2 > θpt′−20 °
It is preferable that
This is because, first, if θ 2 is set to θpt ′ or more, the possibility that the image light from the
Next, even if it is smaller than θpt ′, if it is about 20 °, the loss of image light can be made extremely small.
尚、上記条件は、水平方向における位置を異ならせても成立する。
また、これまでスクリーン下方からプロジェクタ光を入射させ正面から観察することを想定していたが、スクリーン上方からプロジェクタ光を入射させ正面から観察する場合であっても、座標を上下逆に取って同様の議論が成り立つ。さらに上下逆だけでなく、左右、あるいは斜めに対して座標をとっても同様の議論が成り立つ。
また、本実施例においては、フロントプロジェクタ22の数が1個であったが、それを2個にし、その配置位置を適宜離間させ、その二つのフロントプロジェクタから一つのフロントプロジェクション用スクリーンへ立体表示用の画像光を照射するようにすることにより、立体画像(三次元画像)が表示されるようにしてもよい。
Note that the above condition is satisfied even if the positions in the horizontal direction are changed.
Also, it has been assumed that projector light is incident from below the screen and observed from the front. However, even when the projector light is incident from above and observed from the front, the coordinates are taken upside down. The argument holds. Furthermore, the same argument can be made not only by turning upside down but also by taking coordinates with respect to left and right or diagonal.
In the present embodiment, the number of
図5(A)、(B)は本発明を情報処理装置の一種であるラップトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータに適用したものの各々別の例40a、40bを示す斜視図である。
42、42はコンピュータ40a、40bの本体、44、44はコンピュータ40a、40bのデイスプレイで、本発明に係るフロントプロジェクション用スクリーン、例えばフロントプロジェクション用スクリーン2a、2b、2c、2dの何れかからなる。
5A and 5B are perspective views showing different examples 40a and 40b, respectively, in which the present invention is applied to a laptop or notebook personal computer which is a kind of information processing apparatus.
46、46、46はコンピュータ40a、40bの本体42、42上に配置されたフロントプロジェクタで、ディスプレイを成すフロントプロジェクション用スクリーン44、44に対して画像光を照射して表示をさせる。
図5(A)に示すパーソナルコンピュータ40aは、フロントプロジェクタ46の数が1個であり、通常の2次元画像を表示するものである。
46, 46, 46 are front projectors arranged on the
A
それに対して、図5(B)に示すパーソナルコンピュータ40bは、フロントプロジェクタ46、46の数が2個であり、このフロントプロジェクタ46、46の配置位置は左右方向に適宜離間しており、三次元(立体)画像が表示されるようになっている。
このように、本発明はラップトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータに適用することができる。
On the other hand, in the
As described above, the present invention can be applied to a laptop or notebook personal computer.
図6は本発明を情報処理装置の別の一種である情報端末機器に適用した一つの例を示す斜視図である。
同図において、50は撮影機能を持つ情報端末機器本体、52はその本体50と電気的に接続され、その本体50から画像信号を受けて画像光を発生するフロントプロジェクタ、54はそのフロントプロジェクタ52からの画像光を受けるフロントプロジェクション用スクリーンで、情報端末機器50のディスプレイを成す。
FIG. 6 is a perspective view showing an example in which the present invention is applied to an information terminal device which is another type of information processing apparatus.
In the figure, 50 is an information terminal device main body having a photographing function, 52 is electrically connected to the
尚、H1は被写体、H2はフロントプロジェクション用スクリーン54に表示された被写体の画像である。
このように、本発明は情報端末機器にも適用することができる。
また、フロントプロジェクタの数を複数にして、立体画像が表示し得るようにすることは、図1に示すような片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンを用いる図3に示すようなタイプのフロントプロジェクション型表示装置においても為し得る。
H 1 is a subject, and H 2 is an image of the subject displayed on the
Thus, the present invention can also be applied to information terminal equipment.
Further, to enable a stereoscopic image to be displayed by making the number of front projectors plural, as shown in FIG. 3 using a front projection screen using a one-sided specular sawtooth reflector as shown in FIG. This can also be done in a type of front projection display.
本発明は、液晶表示素子等の表示素子を用い、片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンと、そのフロントプロジェクション用スクリーンに対して光軸が斜め方向、例えば斜め上方向に向くようにフロントプロジェクタを配置したフロントプロジェクション型表示装置と、上記スクリーン及びフロントプロジェクタを備えた情報処理装置に産業上の利用可能性がある。 The present invention uses a display element such as a liquid crystal display element, a front projection screen using a one-sided mirror-like serrated reflector, and an optical axis that is inclined in an oblique direction, for example, an obliquely upward direction with respect to the front projection screen. There is industrial applicability to a front projection type display device having a front projector disposed therein and an information processing device having the screen and the front projector.
2、2a、2b、2c、2d・・・フロントプロジェクション用スクリーン、
4・・・拡散層、6・・・光透過層、8・・・鏡形成エリア、
10・・・鏡非形成エリア、12・・・光拡散用粗面、14・・・鏡面反射膜、
16・・・屈折率調整膜、18・・・光吸収膜、20・・・光吸収膜、
22・・・フロントプロジェクタ、
40a、40b・・・ラップトップ型或いはノート型のパーソナルコンピュータ、
42・・・パーソナルコンピュータ本体、
44・・・フロントプロジェクション用スクリーン(ディスプレイ)、
46・・・フロントプロジェクタ、50・・・端末情報機器、52・・・情報端末機器本体、
54・・・フロントプロジェクション用スクリーン(ディスプレイ)。
2, 2a, 2b, 2c, 2d ... front projection screen,
4 ... diffusion layer, 6 ... light transmission layer, 8 ... mirror formation area,
10 ... non-mirror forming area, 12 ... rough surface for light diffusion, 14 ... mirror reflection film,
16 ... refractive index adjusting film, 18 ... light absorbing film, 20 ... light absorbing film,
22 ... Front projector,
40a, 40b ... laptop or notebook personal computer,
42 ... personal computer main body,
44 ... front projection screen (display),
46 ... front projector, 50 ... terminal information device, 52 ... information terminal device body,
54 ... Front projection screen (display).
Claims (11)
裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、
上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、
を有することを特徴とする片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーン。 A light diffusing layer that diffuses and transmits only light incident from a specific angle region and straightly transmits light incident from other angle regions;
A mirror-forming area having a predetermined inclination on the back side and a non-mirror-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. Is a light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface;
A specular reflection film made of a reflective material formed on the back surface of each of the mirror forming areas,
A screen for front projection using a one-side specular sawtooth-like reflector.
裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、
上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、
を有し、
上記各鏡非形成用エリアの裏面が光拡散性を有するように加工されてなる
ことを特徴とする片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーン。 A light diffusing layer that diffuses and transmits only light incident from a specific angle region and straightly transmits light incident from other angle regions;
A mirror-forming area having a predetermined inclination on the back side and a non-mirror-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. Is a light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface;
A specular reflection film made of a reflective material formed on the back surface of each of the mirror forming areas,
Have
A front projection screen using a one-side mirror-like serrated reflector, wherein the back surface of each mirror non-forming area is processed so as to have light diffusibility.
裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、
上記各鏡形成用エリア裏面に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、
上記光透過層の各鏡面反射膜及び各非鏡形成用エリアの裏面を覆うように形成され、上記光透過膜と近似した屈折率を有する屈折率調整膜と、
を有することを特徴とする片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーン。 A light diffusing layer that diffuses and transmits only light incident from a specific angle region and straightly transmits light incident from other angle regions;
A mirror-forming area having a predetermined inclination on the back side and a non-mirror-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. Is a light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface;
A specular reflection film made of a reflective material formed on the back surface of each of the mirror forming areas,
A refractive index adjusting film formed so as to cover each mirror reflection film of the light transmission layer and the back surface of each non-mirror forming area, and having a refractive index approximate to the light transmission film;
A screen for front projection using a one-side specular sawtooth-like reflector.
ことを特徴とする請求項3記載の片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーン。 The screen for front projection using the one-side specular sawtooth reflector according to claim 3, wherein a light absorption film is formed on a back surface of the refractive index adjusting film.
裏側に所定の傾きをもつ鏡形成用エリアとそれとは異なる所定の傾きを持つ鏡非形成用エリアとが所定方向に沿って交互に配置されて鋸歯状に折れ曲がった面が形成され、その面とは反対側の面にて上記光拡散層の裏側に接合された光透過層と、
上記光透過層の裏側の各鏡形成用エリア裏面毎に形成された反射性を有する材質からなる鏡面反射膜と、
上記各鏡非形成用エリア裏面に形成された光吸収膜と、
を有することを特徴とする片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーン。 A light diffusing layer that diffuses and transmits only light incident from a specific angle region and straightly transmits light incident from other angle regions;
A mirror-forming area having a predetermined inclination on the back side and a non-mirror-forming area having a predetermined inclination different from that are alternately arranged along a predetermined direction to form a surface that is bent in a sawtooth shape. Is a light transmissive layer bonded to the back side of the light diffusion layer on the opposite surface;
A specular reflection film made of a reflective material formed for each back surface of each mirror forming area on the back side of the light transmission layer;
A light-absorbing film formed on the back surface of each non-mirror forming area,
A screen for front projection using a one-side specular sawtooth-like reflector.
上記フロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、
を有し、
上記フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲の上限をθpt、下限をθpb、上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域の上限をθdt、下限をθdbとしたとき、
−90°≦θpb≦θpt≦θdb≦θdt≦90°
の条件を満たすようにされた
ことを特徴とするフロントプロジェクション型表示装置。 A screen for front projection using the one-side specular serrated reflector according to claim 1;
A front projector that is arranged obliquely below the front of the front projection screen and projects image light to the front of the screen;
Have
The upper limit of the incident angle range of the image light of the front projector with respect to the light diffusion layer surface is θpt, the lower limit is θpb, and the upper limit of the diffusion angle region of the image light from the front projector diffused from the surface of the light diffusion layer is θdt When the lower limit is θdb,
−90 ° ≦ θpb ≦ θpt ≦ θdb ≦ θdt ≦ 90 °
A front projection type display device characterized by satisfying the above condition.
上記フロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、
を有し、
前記各鏡非形成用エリアの面の光拡散層の法線に対する角度をθ2、前記フロントプロジェクタから投射された画像光の入射角度範囲の上限を通る光の光透過層内における法線に対する角度をθpt’としたとき、
θ2>θpt’−20°
の条件を満たすようにされた
ことを特徴とするフロントプロジェクション型表示装置。 A screen for front projection using the one-side specular serrated reflector according to claim 1;
A front projector that is arranged obliquely below the front of the front projection screen and projects image light to the front of the screen;
Have
The angle of the surface of each mirror non-forming area with respect to the normal line of the light diffusion layer is θ 2 , and the angle of the light passing through the upper limit of the incident angle range of the image light projected from the front projector with respect to the normal line in the light transmission layer Is θpt ′,
θ 2 > θpt′−20 °
A front projection type display device characterized by satisfying the above condition.
上記フロントプロジェクション用スクリーンの正面斜め下側に配置され、このスクリーン正面へ画像光を投射するフロントプロジェクタと、
を有し、
上記フロントプロジェクタの画像光の前記光拡散層表面に対する入射角度範囲の上限をθpt、下限をθpb、上記光拡散層の表面から拡散された上記フロントプロジェクタからの画像光の拡散角度領域の上限をθdt、下限をθdbとしたとき、
−90°≦θpb≦θpt≦θdb≦θdt≦90°
の条件を満たすと共に、
前記各鏡非形成用エリアの面の光拡散層の法線に対する角度をθ2、前記フロントプロジェクタから投射された画像光の入射角度範囲の上限を通る光の光透過層内における法線に対する角度をθpt’としたとき、
θ2>θpt’−20°
の条件をも満たすようにされた
ことを特徴とするフロントプロジェクション型表示装置。 A screen for front projection using the one-side specular serrated reflector according to claim 1;
A front projector that is arranged obliquely below the front of the front projection screen and projects image light to the front of the screen;
Have
The upper limit of the incident angle range of the image light of the front projector with respect to the light diffusion layer surface is θpt, the lower limit is θpb, and the upper limit of the diffusion angle region of the image light from the front projector diffused from the surface of the light diffusion layer is θdt When the lower limit is θdb,
−90 ° ≦ θpb ≦ θpt ≦ θdb ≦ θdt ≦ 90 °
While satisfying the conditions of
The angle of the surface of each mirror non-forming area with respect to the normal line of the light diffusion layer is θ 2 , and the angle of the light passing through the upper limit of the incident angle range of the image light projected from the front projector with respect to the normal line in the light transmission layer Is θpt ′,
θ 2 > θpt′−20 °
A front projection type display device characterized by satisfying the above conditions.
上記複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにされた
ことを特徴とする請求項6、7又は8記載のフロントプロジェクション型表示装置。 A plurality of the front projectors are provided at different positions;
9. The front projection according to claim 6, 7 or 8, wherein a stereoscopic image is displayed on a front projection screen using the one-side specular serrated reflector by the image light of the plurality of front projectors. Type display device.
上記本体部によりつくられた画像信号に対応する画像を表示するディスプレイと、
上記本体部から画像信号を受けて画像光を発生するフロントプロジェクタと、
を備え、
上記ディスプレイが、請求項1〜5のいずれかに記載された片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンからなり、
上記フロントプロジェクタが上記画像光を上記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに向けて照射してこのフロントプロジェクション用スクリーンに画像を表示させるようにされた
ことを特徴とする情報処理装置。 A main body for information processing;
A display for displaying an image corresponding to the image signal generated by the main body;
A front projector that receives image signals from the main body and generates image light;
With
The display comprises a screen for front projection using the one-sided mirror-like sawtooth reflector described in any one of claims 1 to 5,
An information processing apparatus, wherein the front projector irradiates the image light toward a front projection screen using the one-side specular serrated reflector to display an image on the front projection screen. .
上記複数のフロントプロジェクタの画像光により前記片側鏡面鋸歯状反射板を用いたフロントプロジェクション用スクリーンに立体画像が表示されるようにされた
ことを特徴とする請求項10記載の情報処理装置。 The front projector is provided at a plurality of different positions,
11. The information processing apparatus according to claim 10, wherein a stereoscopic image is displayed on a front projection screen using the one-side specular serrated reflector by the image light of the plurality of front projectors.
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