JP2011112669A - Reflection screen - Google Patents
Reflection screen Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011112669A JP2011112669A JP2009266001A JP2009266001A JP2011112669A JP 2011112669 A JP2011112669 A JP 2011112669A JP 2009266001 A JP2009266001 A JP 2009266001A JP 2009266001 A JP2009266001 A JP 2009266001A JP 2011112669 A JP2011112669 A JP 2011112669A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical element
- screen
- incident
- reflective screen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Abstract
Description
本発明は、プロジェクターなどの画像表示装置から投射される映像光を反射させることにより映像を映し出すスクリーンに関する。 The present invention relates to a screen that displays an image by reflecting image light projected from an image display device such as a projector.
明室環境でプロジェクターから投射される映像を映すとスクリーン表面で散乱された外光が観察者側に反射されコントラストが低い反射画像となり視認性が悪化するという課題がある。
そのような明室環境下において高いコントラストを得る方法としてさまざまな方法が提案されている。
When an image projected from a projector is projected in a bright room environment, there is a problem that external light scattered on the screen surface is reflected to the viewer side and becomes a reflected image with low contrast, resulting in poor visibility.
Various methods have been proposed for obtaining high contrast in such a bright room environment.
例えば特許文献1のように、スクリーン表面に鋸歯形状の凹凸を設け、光を吸収させる面と光を反射する面を備え、光吸収面にてスクリーン上方から来る外光を吸収させコントラストを得る方法などがある。
また、特許文献2のように、光を反射させる層と光を吸収する単位プリズム形状を交互に配置し、スクリーン上方から来る外光を吸収させコントラストを得る方法などがある。
For example, as in
Further, as disclosed in
通常、プロジェクターから投射する形態として、プロジェクター本体を床や机に置いてスクリーン下側から投射する方法と、プロジェクター本体を天井などに設置しスクリーン上側から投射する方法がある。一般的な明室環境を想定した場合、コントラストを低下させる原因になる外光の中で最も影響が強い光は天井照明である。
特許文献1や特許文献2の方式では前者の形態として提案されており、後者の形態では高いコントラストの映像は得られない。なぜなら、プロジェクター投射光と天井照明光ともにスクリーン上側からスクリーンに入射するため、天井照明光といっしょにプロジェクター投射光も吸収してしまうからである。
後者の形態で高いコントラストの映像を得るには、プロジェクター投射光のみ観察者へ反射させ、天井照明光およびその他の方向からくる外光を吸収させ観察者へ反射させない構造が必要である。
Usually, as a form of projecting from the projector, there is a method of projecting from the lower side of the screen by placing the projector main body on the floor or desk, and a method of projecting from the upper side of the screen by installing the projector main body on the ceiling or the like. Assuming a general bright room environment, ceiling lighting is the light that has the strongest influence on the outside light that causes the contrast to decrease.
The methods of
In order to obtain a high-contrast image in the latter form, it is necessary to have a structure in which only the projector projection light is reflected to the observer, and the ceiling illumination light and external light coming from other directions are absorbed and not reflected to the observer.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る反射スクリーンは、入射する光を屈折させる第1の面と、
前記第1の面で屈折された光を全反射又は透過する第2の面と、前記第2の面で全反射した光を吸収又は透過する第3の面とを備えた第1の光学素子と、
前記第2の面を透過した光が入射する第4の面と、前記第4の面を透過した光を反射させる第5の面と、前記第5の面で反射した光をスクリーン前方に出射する第6の面とを備えた第2の光学素子と、を有することを特徴とする。
Application Example 1 A reflective screen according to this application example includes a first surface that refracts incident light;
A first optical element comprising: a second surface that totally reflects or transmits light refracted by the first surface; and a third surface that absorbs or transmits light totally reflected by the second surface. When,
A fourth surface on which light transmitted through the second surface is incident; a fifth surface that reflects light transmitted through the fourth surface; and light reflected by the fifth surface is emitted forward of the screen. And a second optical element having a sixth surface.
本適用例によれば、スクリーンに入射する光が、第1の面に入射する光の入射角の角度差によって第2の面により透過または全反射され、第1面に入射する光の選択が可能となる。すなわち、プロジェクター投射光は第2の面を透過して第4の面から第2の光学素子に入射し、第5の面で反射されて第6の面から出射する。一方、外光は第2の面を全反射して第3の面で吸収されるか透過する。こうして、プロジェクター投射光を反射し、効率的に外光を吸収し、高いコントラストの画像を表示できる反射スクリーンを提供することが可能となる。 According to this application example, the light incident on the screen is transmitted or totally reflected by the second surface depending on the angle difference between the incident angles of the light incident on the first surface, and the light incident on the first surface is selected. It becomes possible. That is, the projector projection light passes through the second surface, enters the second optical element from the fourth surface, is reflected by the fifth surface, and exits from the sixth surface. On the other hand, external light is totally reflected by the second surface and absorbed or transmitted by the third surface. In this way, it is possible to provide a reflection screen that reflects projector projection light, efficiently absorbs external light, and can display a high-contrast image.
[適用例2]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第1の光学素子の屈折率より小さな屈折率を有する透明な媒質を、前記第2の面と前記第4の面の間に備えていることを特徴とする。 Application Example 2 In the reflection screen according to the application example described above, a transparent medium having a refractive index smaller than that of the first optical element is provided between the second surface and the fourth surface. It is characterized by.
本適用例によれば、第1の光学素子よりも透明媒質の屈折率が小さいため、第2の面に入射する光の角度により全反射または透過することとなり、これによって、プロジェクター投射光のみを透過させ観察者へ出射することが可能となる。 According to this application example, since the refractive index of the transparent medium is smaller than that of the first optical element, the light is totally reflected or transmitted depending on the angle of light incident on the second surface. It can be transmitted and emitted to the observer.
[適用例3]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第1の面の面積が前記第6の面の面積より大きいことを特徴とする。 Application Example 3 In the reflective screen according to the application example described above, the area of the first surface is larger than the area of the sixth surface.
本適用例によれば、プロジェクター投射光は第1の光学素子にある第1の面から入射し、第2の光学素子にある第6の面から出射する構造であり、第1の面の面積を第6の面の面積より大きく形成しているため、第6の面に入射する光の面積が少なくなることとなり、これによって、スクリーンから出射するプロジェクター投射光の輝度低下を抑えることが可能となる。 According to this application example, the projector projection light is incident on the first surface of the first optical element and is emitted from the sixth surface of the second optical element, and the area of the first surface Is formed larger than the area of the sixth surface, the area of light incident on the sixth surface is reduced, and this makes it possible to suppress a decrease in the brightness of the projector projection light emitted from the screen. Become.
[適用例4]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第3の面は、黒色の光吸収材を有していることを特徴とする。 Application Example 4 In the reflective screen according to the application example described above, the third surface has a black light absorbing material.
本適用例によれば、第3の面に有している黒色の光吸収材は高い光吸収特性を有しているため、外光を効率よく吸収することとなり、これによって、観察者側に出射する外光を低減させることができる。 According to this application example, since the black light absorbing material on the third surface has high light absorption characteristics, it absorbs external light efficiently. The emitted external light can be reduced.
[適用例5]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第5の面で反射した光の一部で第6の面に届かない光を第6の面に向けて反射させる第7の面を、第4の面と対向する位置に設けたことを特徴とする。 Application Example 5 In the reflective screen according to the application example described above, a seventh surface that reflects a part of the light reflected by the fifth surface that does not reach the sixth surface toward the sixth surface. Is provided at a position facing the fourth surface.
本適用例によれば、第5の面で反射した光が直接第6の面に入射しない光に対し、第6の面に入射するように第7の面で反射させることができるため、第5の面で反射した光を無駄なく第6の面から出射させることとなり、これによって、プロジェクター投射光を無駄なく観察側へ出射させることが可能となる。 According to this application example, since the light reflected by the fifth surface can be reflected by the seventh surface so as to be incident on the sixth surface, the light that does not directly enter the sixth surface can be reflected. Thus, the light reflected by the surface 5 is emitted from the sixth surface without waste, so that the projector projection light can be emitted to the observation side without waste.
[適用例6]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、第6の面は、表面に微細な凹凸形状を有することを特徴とする。 Application Example 6 In the reflective screen described in the above application example, the sixth surface has a fine uneven shape on the surface.
本適用例によれば、光が出射する第6の面の表面に微細な凹凸形状を形成してあるため、出射光は微細な凹凸による屈折角度の違いにより拡散しながら出射することとなり、これによって、観察者に対し広い範囲に画像を提供できることとなる。 According to this application example, since the fine uneven shape is formed on the surface of the sixth surface from which light is emitted, the emitted light is emitted while diffusing due to the difference in the refraction angle due to the fine unevenness. Thus, an image can be provided over a wide range to the observer.
[適用例7]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第5の面の表面に、高反射率特性を有する金属の反射材を備えていることを特徴とする。 Application Example 7 In the reflection screen according to the application example described above, a metal reflective material having high reflectance characteristics is provided on the surface of the fifth surface.
本適用例によれば、第5の面の表面に高い反射率特性を有した金属反射材を備えているため、第4の面からの光を減衰させることなく第6の面に向けて反射できることとなり、これによって、プロジェクターの出射光の輝度低下を抑えることが可能となる。 According to this application example, the surface of the fifth surface is provided with the metal reflector having high reflectance characteristics, and thus the light from the fourth surface is reflected toward the sixth surface without being attenuated. As a result, it is possible to suppress a decrease in luminance of light emitted from the projector.
[適用例8]上記適用例に記載の反射スクリーンにおいて、前記第5の面は複数の面または曲面を有し、前記複数の面または曲面に入射した光をそれぞれ異なる方向に反射することを特徴とする。 Application Example 8 In the reflection screen according to the application example described above, the fifth surface has a plurality of surfaces or curved surfaces, and reflects light incident on the plurality of surfaces or curved surfaces in different directions. And
本適用例によれば、第4の面からの光を第6の面に向けて反射させるために第5の面が多面形状となっており、第4の面からの光を全て第6の面に向けて反射できることとなり、これによって、プロジェクター投射光を無駄なく観察側へ出射することが可能となる。 According to this application example, the fifth surface has a polyhedral shape in order to reflect the light from the fourth surface toward the sixth surface, and all the light from the fourth surface is the sixth surface. The light can be reflected toward the surface, so that the projector projection light can be emitted to the observation side without waste.
(第1実施形態)
図1はスクリーンに対するプロジェクター本体と天井照明の配置関係を表した図ある。スクリーン1の上端4は、観察者に対して天井側とし、天井と対向する側をスクリーン1の下端5とする。プロジェクター2は、スクリーン1に対して天井方向かつスクリーン1から観察者側へL1の距離の位置に設置されている。天井照明3は、スクリーン1に対して天井方向かつスクリーン1から観察者側へL2の距離の位置に設置されている。プロジェクター2と天井照明3の観察者側へのスクリーンからの距離はL1<L2とする。この配置状態において、上端4に入射するプロジェクター2の投射光P1の入射角度θP1と、天井照明3の照明光G1の入射角度θG1はθP1>θG1という関係となる。また、下端5に入射するプロジェクター2の投射光P2の入射角度θP2と、天井照明3の照明光G2の入射角度θG2はθP2>θG2という関係となる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement relationship between a projector main body and ceiling lighting with respect to a screen. The upper end 4 of the
図2はスクリーン1の構造を示す部分断面図である。
光学素子6(第1の光学素子)は透明な樹脂などを材料とした三角形状をしており、観察者側に透明な面8(第1の面)、観察者の反対側に斜面9(第3の面)と斜面10(第2の面)とで構成されている。斜面9の表面には、光を吸収する黒色の塗装がされている。斜面10は、規定の角度以下で入射する光に対して全反射し、それ以上の角度の光に対しては透過するように傾斜している。この規定角は、プロジェクター投射光(入射角度θ1)を透過、天井照明光(入射角度θ2)を全反射する角度とする。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the structure of the
The optical element 6 (first optical element) has a triangular shape made of a transparent resin or the like, and has a transparent surface 8 (first surface) on the viewer side and a slope 9 (on the opposite side of the viewer). The third surface) and the slope 10 (second surface). The surface of the
光学素子7(第2の光学素子)は透明な樹脂などを材料とした五角形形状をしており、観察者側に光を拡散透過する面11(第6の面)と、観察者の反対側に傾斜面12(第4の面)と傾斜面14(第7の面)と、角度の異なる面からなる面13(第5の面)とで構成されている。傾斜面12は、斜面10と同じ傾斜角度となっている。面13の表面にアルミ蒸着などによる高反射率の特性を持った反射材が塗布されているとともに、傾斜面12から来る光を面11に効率よく反射するように異なる角度の2面を持つ。面を2面とすることにより、面13で反射される光が光学素子7の中で迷光にならないようにするために本実施例は面13を2面としたが、面の形成が可能の範囲でさらに多面化や曲面にしてもよい。傾斜面14は、面13で反射された光が直接面11に届かず傾斜面14側に反射される光に対して、面11に届くように傾斜角度を与えている。面11の表面には微細な凹凸を設けており、この凹凸により観察者側へ拡散させながら光を出射させることが可能になる。
The optical element 7 (second optical element) has a pentagonal shape made of a transparent resin or the like, and has a surface 11 (sixth surface) that diffuses and transmits light on the viewer side, and an opposite side of the viewer. Further, it is composed of an inclined surface 12 (fourth surface), an inclined surface 14 (seventh surface), and a surface 13 (fifth surface) composed of surfaces having different angles. The
光学素子6と光学素子7は、それぞれの光学素子の屈折率よりも小さい屈折率の特性を持った透明な材質からなる媒質15をはさんで配置されている。本実施例では、この媒質を屈折率1.0の空気としているが、光学素子6と光学素子7の屈折率よりも0.25以上小さい透明な材質のものがのぞましい。例えば、光学素子6と光学素子7は屈折率1.6の塩化ビニリデン樹脂とし、媒質15は屈折率1.35のフッ素樹脂(PTFE)などがよい。
The optical element 6 and the
プロジェクター投射光及び天井照明光が光学素子に入射したときの光学素子内の光線の様子を説明する。プロジェクター投射光17は、光学素子6の面8、斜面10、傾斜面12を経て面13で反射され面11から観察者へ拡散出射される。一方、天井照明光18は、面8から入った光が斜面10で全反射され斜面9により吸収される。プロジェクター投射光17が面8からでなく面11に入射した場合、光学素子7内で迷光となり観察者側へ出射されず反射輝度低下の原因となるため、出来るだけ光学素子6の面8の面積を光学素子7の面11の面積よりも大きくする。また、素子のサイズ(図2参照)は投射画質の劣化を防ぐために、投射画素ピッチ以下とする。
A state of light rays in the optical element when projector projection light and ceiling illumination light are incident on the optical element will be described. The
図3は、本実施形態において、シミュレーションによる光線の軌跡を表した図である。図3(a)は、スクリーン上端部に入射するプロジェクター投射光を想定した場合であり、50度の角度で入射した光を観察者側へ拡散出射しているのが分かる。図3(b)は、スクリーン下端部に入射するプロジェクター投射光を想定した場合であり、70度の角度で入射した光を観察者側へ拡散出射しているのが分かる。図3(c)は、スクリーン下端部に入射する天井照明光を想定した場合であり、40度の角度で入射した光は観察者側へ出射されずに吸収されているのが分かる。40度以下で入射する光を吸収するということは、例えばスクリーンと同じ高さにある部屋の窓からの光に対しても観測者側へ反射せず吸収できる。従って、明室環境下においても、外光の影響を受けにくい高いコントラストの反射スクリーンを提供できる。 FIG. 3 is a diagram showing a ray trajectory by simulation in the present embodiment. FIG. 3A shows a case where projector projection light incident on the upper end of the screen is assumed, and it can be seen that light incident at an angle of 50 degrees is diffused and emitted toward the viewer. FIG. 3B shows a case where projector projection light incident on the lower end of the screen is assumed, and it can be seen that light incident at an angle of 70 degrees is diffused and emitted toward the viewer. FIG. 3C shows a case where ceiling illumination light incident on the lower end of the screen is assumed, and it can be seen that light incident at an angle of 40 degrees is absorbed without being emitted to the viewer side. Absorbing incident light at 40 degrees or less, for example, can absorb light from a room window at the same height as the screen without reflecting it to the observer side. Therefore, it is possible to provide a reflective screen having a high contrast that is not easily affected by outside light even in a bright room environment.
図4、図5、図6は本実施形態である反射スクリーンの製造方法について説明した図である。図4は第1の光学素子の製造方法を図式化したものであり、塩化ビニリデン樹脂やポリスチレンなどの透明樹脂20に熱と圧力により上型19の形状を透明樹脂20に転写し、透明樹脂形状21を成型する。光吸収面にのみ光を吸収する黒色塗料を塗布するためにマスク23により光吸収面以外の面を保護した状態でスプレー22により黒色塗料を塗布し光吸収面24を形成する。三角形状の頂点の平面26にローラー25などで接着剤を塗布する。
4, 5, and 6 are diagrams for explaining a manufacturing method of the reflective screen according to the present embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram of a method for manufacturing the first optical element. The shape of the
図5は第2の光学素子の製造方法を図式化したものであり、塩化ビニリデン樹脂やポリスチレンなどの透明樹脂29にアルミなどの金属フィルム30を貼り付けた薄いシートに熱と圧力により上型28と下型31の形状を透明樹脂に転写し、透明樹脂形状32を成型する。また、上型28にある面27にブラスト処理などにより表面に微細な凹凸が形成された型を透明樹脂29に転写することにより面33に微細な凹凸形状を有した光拡散出射構造を形成する。
FIG. 5 schematically shows a method for manufacturing the second optical element. The
そして、図6のように、第1の光学素子34と第2の光学素子35の凹凸面がそれぞれ互い違いに重なるように2枚の透明樹脂シートを貼りあわせて反射スクリーンが出来上がる。
Then, as shown in FIG. 6, two transparent resin sheets are bonded together so that the concave and convex surfaces of the first
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、幾多の変更を加えることができる。たとえば、上記実施形態では、傾斜面12は、斜面10と同じ傾斜角度となっているが、傾斜角度を異ならせてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made. For example, in the above-described embodiment, the
1…反射スクリーン 2…プロジェクター 3…天井照明 4…スクリーン上端部 5…スクリーン下端部 6…第1の光学素子 7…第2の光学素子 8、9、10…第1の光学素子の面 11、12、13、14…第2の光学素子の面 15…媒質 17…プロジェクター投射光 18…外光 19…第1の光学素子用上金型 20…透明樹脂 21…成型後の樹脂 22…スプレー 23…マスク 24…光吸収材 25…ローラー 26…接着剤 28…第2の光学素子用上金型 29…透明樹脂 30…金属フィルム 31…第2の光学素子用下金型 32…成型後の樹脂 33…凹凸面。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記第2の面を透過した光が入射する第4の面と、前記第4の面を透過した光を反射させる第5の面と、前記第5の面で反射した光をスクリーン前方に出射する第6の面とを備えた第2の光学素子と、を有することを特徴とする反射スクリーン。 A first surface that refracts incident light; a second surface that totally reflects or transmits light refracted by the first surface; and a second surface that absorbs or transmits light totally reflected by the second surface. A first optical element comprising three surfaces;
A fourth surface on which light transmitted through the second surface is incident; a fifth surface that reflects light transmitted through the fourth surface; and light reflected by the fifth surface is emitted forward of the screen. And a second optical element having a sixth surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009266001A JP2011112669A (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Reflection screen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009266001A JP2011112669A (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Reflection screen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011112669A true JP2011112669A (en) | 2011-06-09 |
Family
ID=44235082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009266001A Withdrawn JP2011112669A (en) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | Reflection screen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011112669A (en) |
-
2009
- 2009-11-24 JP JP2009266001A patent/JP2011112669A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7242536B2 (en) | Fresnel optical element and projection display device | |
JP5872206B2 (en) | Projection system | |
WO2019024368A1 (en) | Total reflection screen and projection system | |
JP2009169006A (en) | Reflection screen | |
JP4303923B2 (en) | Visibility improving sheet and display using the same | |
JP2008076524A (en) | Image display apparatus | |
JPWO2004049059A1 (en) | Transmission screen and projection display device | |
US20210223675A1 (en) | Projection screen and projection system | |
TWM577512U (en) | Short-focus front projection ambient light resist screen | |
CN111208705B (en) | Projection screen and projection system | |
JP2010191105A (en) | Screen and projection system | |
JP2016062031A (en) | Reflective screen and image display system | |
JP2013073077A (en) | Reflective screen and projective image display system using the same | |
JP2006301430A (en) | Transmissive screen and projection type display apparatus | |
JP2010139804A (en) | Screen | |
JP5117896B2 (en) | Reflective screen and method of manufacturing the same | |
JP2010204573A (en) | Reflective screen and video display system | |
JP2013195914A (en) | Reflection screen and video display device | |
JP6938872B2 (en) | Video display device | |
JP4978436B2 (en) | Screen & projection system | |
JP2007316415A (en) | Sheet member, transmissive screen and rear projection type image display device | |
US7061676B2 (en) | Rear projection screen and rear projection display apparatus | |
JP2011112669A (en) | Reflection screen | |
JP2009145447A (en) | Screen and projection system | |
JP2018013634A (en) | Transmission type screen, and rear surface projection type display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130205 |