JP2011145382A - 反射型スクリーン - Google Patents
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Abstract
【課題】画質の良好な投影画像を表示できる反射型スクリーンを提供する。
【解決手段】反射型スクリーン1は、入射した画像光R1が投影される投影面Sfを有する。この反射型スクリーン1は、入射した画像光を反射させる反射部21を有し、投影面Sfに複数、設けられた立体形状の単位構造体2を備える。水平軸に沿って並設された複数の単位構造体2の各反射部21は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、水平軸に対する傾斜角度θhC,θhR,θhLが画像光R1の入射角度θ1hC,θ1hR,θ1hLに応じて異なるように形成されている。
【選択図】図11
【解決手段】反射型スクリーン1は、入射した画像光R1が投影される投影面Sfを有する。この反射型スクリーン1は、入射した画像光を反射させる反射部21を有し、投影面Sfに複数、設けられた立体形状の単位構造体2を備える。水平軸に沿って並設された複数の単位構造体2の各反射部21は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、水平軸に対する傾斜角度θhC,θhR,θhLが画像光R1の入射角度θ1hC,θ1hR,θ1hLに応じて異なるように形成されている。
【選択図】図11
Description
本発明は、反射型スクリーンに関する。
従来、投影画像を表示するスクリーンとして、投影画像の画質を向上させるために、投影面を立体形状とした種々のスクリーンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のスクリーンの投影面は、水平軸に沿う方向に延びる凸状部が鉛直軸に沿って複数並設され、側面視鋸歯形状を有する。
そして、上述した形状とすることで、会議室や学校の教室等の明室環境下において、蛍光灯等からの照明光や窓から室内に入り込む光等の外光を、凸状部により観察者のいる視野範囲から外れた視野範囲外に反射させ、観察者に視認されることを抑制している。すなわち、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させている。
特許文献1に記載のスクリーンの投影面は、水平軸に沿う方向に延びる凸状部が鉛直軸に沿って複数並設され、側面視鋸歯形状を有する。
そして、上述した形状とすることで、会議室や学校の教室等の明室環境下において、蛍光灯等からの照明光や窓から室内に入り込む光等の外光を、凸状部により観察者のいる視野範囲から外れた視野範囲外に反射させ、観察者に視認されることを抑制している。すなわち、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させている。
ところで、プロジェクターから画像光を投射させた場合、投影面への画像光の入射角度(鉛直軸に沿う方向から見た場合での投影面(鉛直面)の法線に対する角度)は、投影面における水平軸に沿う方向の各位置で異なる。
具体的に、投影面への画像光の入射角度は、例えば、鉛直軸に沿う方向から見てスクリーンにおける略中心位置に正対するようにプロジェクターを配設した場合、投影面における水平軸に沿う方向の中心領域では略0°となり、中心領域の左右両側の各領域では大きい角度となる。
ここで、特許文献1に記載のスクリーンにおいて、凸状部の傾斜面は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、水平軸に対する傾斜角度が水平軸に沿う方向の各位置で同一に設定されている。
すなわち、プロジェクターから投射され、投影面における中心領域に入射した画像光は凸状部の傾斜面により主に視野範囲内に反射されることとなるが、左右両側の各領域に入射した画像光は凸状部の傾斜面により主に視野範囲外に反射されてしまう。
したがって、投影画像において、中心領域に対して左右両側の各領域の輝度が低くなり、すなわち、水平軸に沿う方向の各位置で輝度値が異なることとなり、画質が劣化してしまう、という問題がある。
具体的に、投影面への画像光の入射角度は、例えば、鉛直軸に沿う方向から見てスクリーンにおける略中心位置に正対するようにプロジェクターを配設した場合、投影面における水平軸に沿う方向の中心領域では略0°となり、中心領域の左右両側の各領域では大きい角度となる。
ここで、特許文献1に記載のスクリーンにおいて、凸状部の傾斜面は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、水平軸に対する傾斜角度が水平軸に沿う方向の各位置で同一に設定されている。
すなわち、プロジェクターから投射され、投影面における中心領域に入射した画像光は凸状部の傾斜面により主に視野範囲内に反射されることとなるが、左右両側の各領域に入射した画像光は凸状部の傾斜面により主に視野範囲外に反射されてしまう。
したがって、投影画像において、中心領域に対して左右両側の各領域の輝度が低くなり、すなわち、水平軸に沿う方向の各位置で輝度値が異なることとなり、画質が劣化してしまう、という問題がある。
本発明の目的は、画質の良好な投影画像を表示できる反射型スクリーンを提供することにある。
本発明の反射型スクリーンは、画像光が投影される投影面を有する反射型スクリーンであって、入射した画像光を反射させる反射部を有し、前記投影面に複数、設けられた立体状の単位構造体を備え、水平軸に沿って並設された前記複数の単位構造体の各前記反射部は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、前記水平軸に対する傾斜角度が画像光の入射角度に応じて異なるように形成されていることを特徴とする。
本発明では、投影面に複数、設けられた立体状の単位構造体のうち、水平軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、上述したように形成されている。
このことにより、投影面への画像光の入射角度が投影面における水平軸に沿う方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部により水平軸に沿う方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における水平軸に沿う方向の各位置での輝度値が良好に維持されることとなり、画質の良好な投影画像を表示できる。
このことにより、投影面への画像光の入射角度が投影面における水平軸に沿う方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部により水平軸に沿う方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における水平軸に沿う方向の各位置での輝度値が良好に維持されることとなり、画質の良好な投影画像を表示できる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記反射部は、複数の反射面が前記水平軸に沿って並設されることで立体形状を有することが好ましい。
ここで、反射面としては、平坦面で構成してもよく、あるいは、平坦面以外の例えば曲面で構成しても構わない。
本発明では、反射部は、水平軸に沿って並設された複数の反射面を有し、立体状に形成されている。
このことにより、反射部単体で見た場合に、当該反射部に入射した画像光を、反射面毎にそれぞれ異なる角度(鉛直軸を中心とする回転方向の角度)で反射させることができ、水平軸に沿う方向に視野範囲を拡大させることができる。すなわち、水平方向の視野角を拡大させることができる。
ここで、反射面としては、平坦面で構成してもよく、あるいは、平坦面以外の例えば曲面で構成しても構わない。
本発明では、反射部は、水平軸に沿って並設された複数の反射面を有し、立体状に形成されている。
このことにより、反射部単体で見た場合に、当該反射部に入射した画像光を、反射面毎にそれぞれ異なる角度(鉛直軸を中心とする回転方向の角度)で反射させることができ、水平軸に沿う方向に視野範囲を拡大させることができる。すなわち、水平方向の視野角を拡大させることができる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記水平軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部は、互いに対応する各前記反射面が同一の範囲に画像光を反射させるように形成されていることが好ましい。
なお、以下では、説明を簡略化するために、反射部単体で見た場合に、反射面が2つで構成されているものとして説明する。そして、2つの反射面のうち、投影面側から見た左側の反射面を左反射面と記載し、右側の反射面を右反射面と記載する。
本発明では、水平軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部のうち、任意の2つの反射部を取り上げて見た場合に、各右反射面は、画像光を同一の範囲に反射させる。同様に、各左反射面は、画像光を同一の範囲(各右反射面にて画像光が反射される範囲とは異なる範囲)に反射させる。
このことにより、反射部を複数の反射面で構成することで水平軸に沿う方向に視野範囲を拡大させつつ、拡大させた視野範囲において、水平軸に沿う方向のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることが可能となる。
なお、上記では説明の便宜上、反射面が2つで構成された場合を例示したが、反射部単体を構成する反射面の数が増えるほど、上述した水平軸に沿う方向のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができるという効果を好適に図れるものである。
なお、以下では、説明を簡略化するために、反射部単体で見た場合に、反射面が2つで構成されているものとして説明する。そして、2つの反射面のうち、投影面側から見た左側の反射面を左反射面と記載し、右側の反射面を右反射面と記載する。
本発明では、水平軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部のうち、任意の2つの反射部を取り上げて見た場合に、各右反射面は、画像光を同一の範囲に反射させる。同様に、各左反射面は、画像光を同一の範囲(各右反射面にて画像光が反射される範囲とは異なる範囲)に反射させる。
このことにより、反射部を複数の反射面で構成することで水平軸に沿う方向に視野範囲を拡大させつつ、拡大させた視野範囲において、水平軸に沿う方向のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることが可能となる。
なお、上記では説明の便宜上、反射面が2つで構成された場合を例示したが、反射部単体を構成する反射面の数が増えるほど、上述した水平軸に沿う方向のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができるという効果を好適に図れるものである。
本発明の反射型スクリーンでは、前記複数の反射面は、前記鉛直軸に沿う方向から見た場合に、前記画像光の入射方向に直交する方向の各長さが同一となるように形成されていることが好ましい。
本発明では、複数の反射面は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、上述した各長さが同一となるように形成されている。
このことにより、反射部単体で見た場合に、各反射面に入射する画像光の光量は、略同一のものとなる。すなわち、反射面毎にそれぞれ異なる角度で反射された画像光の光量が略同一のものとなり、水平軸に沿う方向の視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることが可能となる。
本発明では、複数の反射面は、鉛直軸に沿う方向から見た場合に、上述した各長さが同一となるように形成されている。
このことにより、反射部単体で見た場合に、各反射面に入射する画像光の光量は、略同一のものとなる。すなわち、反射面毎にそれぞれ異なる角度で反射された画像光の光量が略同一のものとなり、水平軸に沿う方向の視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることが可能となる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記水平軸に沿って並設された複数の単位構造体は、段差部を介して並設され、前記段差部は、画像光の入射方向と略平行になるように形成されていることが好ましい。
本発明では、水平軸に沿って並設された複数の単位構造体は、段差部を介して並設されている。
このことにより、鉛直軸に沿う方向から見て投影面に斜め方向から入射した外光を段差部にて遮り、外光が視野範囲に向うことを抑制できる。このため、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることができる。
本発明では、水平軸に沿って並設された複数の単位構造体は、段差部を介して並設されている。
このことにより、鉛直軸に沿う方向から見て投影面に斜め方向から入射した外光を段差部にて遮り、外光が視野範囲に向うことを抑制できる。このため、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることができる。
また、段差部は、画像光の入射方向と略平行になるように形成されている。
このことにより、画像光が段差部に入射して視野範囲外に向うことを抑制できる。すなわち、段差部により上述した外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制しつつ、段差部による投影画像の画質劣化を抑制でき、画質の良好な投影画像を表示できる。
このことにより、画像光が段差部に入射して視野範囲外に向うことを抑制できる。すなわち、段差部により上述した外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制しつつ、段差部による投影画像の画質劣化を抑制でき、画質の良好な投影画像を表示できる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記鉛直軸に沿って並設された前記複数の単位構造体は、水平軸に沿う方向から見て、各前記反射部が鉛直軸に対して傾斜し、断面視略鋸歯形状を有することが好ましい。
本発明では、鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体は、上述したように、水平軸に沿う方向から見て、断面視略鋸歯形状を有する。
このことにより、水平軸に沿う方向から見て各反射部における鉛直軸に対する傾斜角度を適宜、設定すれば、投影面に斜め上方あるいは斜め下方から入射した画像光を各反射部にて視野範囲に反射させ、投影面に斜め上方から入射した外光を各反射部にて視野範囲外に反射させることが可能となる。すなわち、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることが可能となる。
本発明では、鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体は、上述したように、水平軸に沿う方向から見て、断面視略鋸歯形状を有する。
このことにより、水平軸に沿う方向から見て各反射部における鉛直軸に対する傾斜角度を適宜、設定すれば、投影面に斜め上方あるいは斜め下方から入射した画像光を各反射部にて視野範囲に反射させ、投影面に斜め上方から入射した外光を各反射部にて視野範囲外に反射させることが可能となる。すなわち、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることが可能となる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体の各前記反射部は、前記水平軸に沿う方向から見た場合に、前記鉛直軸に対する傾斜角度が画像光の入射角度に応じて異なるように形成されていることが好ましい。
ところで、投影面への画像光の入射角度は、投影面における水平軸に沿う方向の各位置で異なるのみならず、投影面における鉛直軸に沿う方向の各位置でも異なるものである。
本発明では、鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部は、水平軸に沿う方向から見た場合に、上述したように形成されている。
このことにより、投影面への画像光の入射角度が投影面における鉛直軸に沿う方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部により鉛直軸に沿う方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における鉛直軸に沿う方向の各位置での輝度値も良好に維持されることとなり、画質のさらに良好な投影画像を表示できる。
ところで、投影面への画像光の入射角度は、投影面における水平軸に沿う方向の各位置で異なるのみならず、投影面における鉛直軸に沿う方向の各位置でも異なるものである。
本発明では、鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部は、水平軸に沿う方向から見た場合に、上述したように形成されている。
このことにより、投影面への画像光の入射角度が投影面における鉛直軸に沿う方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部により鉛直軸に沿う方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における鉛直軸に沿う方向の各位置での輝度値も良好に維持されることとなり、画質のさらに良好な投影画像を表示できる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記傾斜角度は、前記投影面を複数の領域に分割した場合、前記領域毎に異なるように形成されていることが好ましい。
本発明では、傾斜角度(水平軸に対する反射部の傾斜角度、及び鉛直軸に対する反射部の傾斜角度のうち少なくともいずれか一方)は、投影面の領域毎に異なるように形成されている。
このことにより、例えば、全ての単位構造体毎に傾斜角度を異なるように形成する場合と比較して、単位構造体を容易に製造でき、すなわち、反射型スクリーンを容易に製造できる。
本発明では、傾斜角度(水平軸に対する反射部の傾斜角度、及び鉛直軸に対する反射部の傾斜角度のうち少なくともいずれか一方)は、投影面の領域毎に異なるように形成されている。
このことにより、例えば、全ての単位構造体毎に傾斜角度を異なるように形成する場合と比較して、単位構造体を容易に製造でき、すなわち、反射型スクリーンを容易に製造できる。
本発明の反射型スクリーンでは、前記単位構造体は、前記投影面に投影される投影画像の画素よりも小さくなるように形成されていることが好ましい。
本発明では、単位構造体が投影画像の画素よりも小さくなるように形成されているので、各単位構造体の境界部分が目立つことなく、画質の良好な投影画像を表示できる。
本発明では、単位構造体が投影画像の画素よりも小さくなるように形成されているので、各単位構造体の境界部分が目立つことなく、画質の良好な投影画像を表示できる。
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔スクリーンの構成〕
図1は、スクリーン1の使用状態を模式的に示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、スクリーン1において、プロジェクターPJが設置される側を「前面側」、前面側の反対側を「背面側」、スクリーン1の自重が掛かる側を「下」、その反対側を「上」、前面側から見て左を「左」、その反対を「右」として記載する。
スクリーン1は、平面視略矩形状の反射型スクリーンで構成され、図1に示すように、例えば、裏面Sbが鉛直線と略平行になるように会議室や学校の教室等の明室Rmの壁に設置される。
また、明室Rm内には、図1に示すように、天井にプロジェクターPJ及び蛍光灯FLが設置されている。
なお、本実施形態では、具体的な図示は省略したが、プロジェクターPJは、画像光を短焦点で広角に投射する投射光学装置を備え、スクリーン1に対して近接した位置から画像光を投射させる近接投射型のプロジェクターで構成されている。このため、明室Rmの天井には、スクリーン1に近接する順に、プロジェクターPJ、蛍光灯FLが設置された状態となっている。
〔スクリーンの構成〕
図1は、スクリーン1の使用状態を模式的に示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、スクリーン1において、プロジェクターPJが設置される側を「前面側」、前面側の反対側を「背面側」、スクリーン1の自重が掛かる側を「下」、その反対側を「上」、前面側から見て左を「左」、その反対を「右」として記載する。
スクリーン1は、平面視略矩形状の反射型スクリーンで構成され、図1に示すように、例えば、裏面Sbが鉛直線と略平行になるように会議室や学校の教室等の明室Rmの壁に設置される。
また、明室Rm内には、図1に示すように、天井にプロジェクターPJ及び蛍光灯FLが設置されている。
なお、本実施形態では、具体的な図示は省略したが、プロジェクターPJは、画像光を短焦点で広角に投射する投射光学装置を備え、スクリーン1に対して近接した位置から画像光を投射させる近接投射型のプロジェクターで構成されている。このため、明室Rmの天井には、スクリーン1に近接する順に、プロジェクターPJ、蛍光灯FLが設置された状態となっている。
このスクリーン1は、具体的には後述するが、背面側の端面Sb(以下、裏面Sbと記載)が平坦状に形成されている。また、スクリーン1は、前面側の端面Sf(以下、投影面Sfと記載)に、入射した光を反射させる反射部21を有する立体状の単位構造体2が複数、設けられている。
そして、スクリーン1は、プロジェクターPJから投射され、当該スクリーン1に対して上方側(斜め上方)から入射する画像光R1を主に前面側にいる観察者O(図4)に向けて反射させることで、観察者Oに投影画像を認識させる。
一方、スクリーン1は、蛍光灯FLから照射され、当該スクリーン1に対して上方側から入射する外光R2を主に前面側の観察者Oから外れた方向に反射させる。このため、観察者Oに外光R2を認識させることがなく、投影画像のコントラスト低下が抑制される。
そして、スクリーン1は、プロジェクターPJから投射され、当該スクリーン1に対して上方側(斜め上方)から入射する画像光R1を主に前面側にいる観察者O(図4)に向けて反射させることで、観察者Oに投影画像を認識させる。
一方、スクリーン1は、蛍光灯FLから照射され、当該スクリーン1に対して上方側から入射する外光R2を主に前面側の観察者Oから外れた方向に反射させる。このため、観察者Oに外光R2を認識させることがなく、投影画像のコントラスト低下が抑制される。
〔単位構造体の構成〕
図2は、スクリーン1の各領域を模式的に示す図である。
図2では、投影面Sfを左右方向(水平軸に沿う方向)に3つの領域に分割し、中央に位置する領域を「中央領域CA」、右端に位置する領域を「右端領域RA」、左端に位置する領域を「左端領域LA」とする。また、各領域CA、RA、LAを上下方向(鉛直軸に沿う方向)に3つの領域に分割し、図2に示すように、中央に位置する領域を「中央部分領域CAC,RAC,LAC」、上端に位置する領域を「上端部分領域CAU,RAU,LAU」、下端に位置する領域を「下端部分領域CAD,RAD,LAD」とする。すなわち、図2では、投影面Sfを9つの領域に分割している。
複数の単位構造体2は、図2に示す9つの領域毎にその構造が異なるものである。
なお、以下では、説明の便宜上、中央領域CA(CAC,CAU,CAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2C(2CC,2CU,2CD)、右端領域RA(RAC,RAU,RAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2R(2RC,2RU,2RD)、左端領域LA(LAC,LAU,LAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2L(2LC,2LU,2LD)とする。
図2は、スクリーン1の各領域を模式的に示す図である。
図2では、投影面Sfを左右方向(水平軸に沿う方向)に3つの領域に分割し、中央に位置する領域を「中央領域CA」、右端に位置する領域を「右端領域RA」、左端に位置する領域を「左端領域LA」とする。また、各領域CA、RA、LAを上下方向(鉛直軸に沿う方向)に3つの領域に分割し、図2に示すように、中央に位置する領域を「中央部分領域CAC,RAC,LAC」、上端に位置する領域を「上端部分領域CAU,RAU,LAU」、下端に位置する領域を「下端部分領域CAD,RAD,LAD」とする。すなわち、図2では、投影面Sfを9つの領域に分割している。
複数の単位構造体2は、図2に示す9つの領域毎にその構造が異なるものである。
なお、以下では、説明の便宜上、中央領域CA(CAC,CAU,CAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2C(2CC,2CU,2CD)、右端領域RA(RAC,RAU,RAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2R(2RC,2RU,2RD)、左端領域LA(LAC,LAU,LAD)に配設された単位構造体2を単位構造体2L(2LC,2LU,2LD)とする。
〔中央領域に配設された単位構造体の構造〕
図3及び図4は、単位構造体2Cの構造を示す図である。具体的に、図3は単位構造体2Cを下方側から見た斜視図であり、図4は鉛直面で単位構造体2Cを切断し、水平軸に沿う方向から見た縦断面図である。
なお、図4では、スクリーン1の中心位置を通り、裏面Sbに直交する中心軸を、中心軸Axとして図示している。
単位構造体2Cは、図3または図4に示すように、画像光R1の入射方向に向く反射部21と、画像光R1の非入射方向に向く非入射面22とを備える。
非入射面22は、図4に示すように、下方側に向き、水平面に略平行した平坦面で構成されている。
図3及び図4は、単位構造体2Cの構造を示す図である。具体的に、図3は単位構造体2Cを下方側から見た斜視図であり、図4は鉛直面で単位構造体2Cを切断し、水平軸に沿う方向から見た縦断面図である。
なお、図4では、スクリーン1の中心位置を通り、裏面Sbに直交する中心軸を、中心軸Axとして図示している。
単位構造体2Cは、図3または図4に示すように、画像光R1の入射方向に向く反射部21と、画像光R1の非入射方向に向く非入射面22とを備える。
非入射面22は、図4に示すように、下方側に向き、水平面に略平行した平坦面で構成されている。
反射部21は、具体的な図示は省略したが、蒸着やスパッタリング、あるいはスプレー塗装等の方法で反射層が形成され、入射した光を反射させる。
ここで、反射層は、正反射成分の反射強度を1とした場合に反射強度0.5〜1の範囲の光が正反射方向に対して17°程度の範囲内となる散乱特性を有することが好ましい。
例えば、アルミニウム等の反射材料に拡散材が混合した材料を用いて上述した方法で形成したり、反射部21にブラスト加工等の表面粗化処理を施した後に、アルミニウム等の反射材料を用いて上述した方法で形成したりすることで、上述した散乱特性を有する反射層を得ることができる。
ここで、反射層は、正反射成分の反射強度を1とした場合に反射強度0.5〜1の範囲の光が正反射方向に対して17°程度の範囲内となる散乱特性を有することが好ましい。
例えば、アルミニウム等の反射材料に拡散材が混合した材料を用いて上述した方法で形成したり、反射部21にブラスト加工等の表面粗化処理を施した後に、アルミニウム等の反射材料を用いて上述した方法で形成したりすることで、上述した散乱特性を有する反射層を得ることができる。
この反射部21は、図4に示すように、鉛直面で切断し水平軸に沿う方向から見た縦断面が裏面Sb(鉛直軸)に対して角度θv(以下、上下傾斜角θvと記載)だけ傾斜し、上方側に向くように形成されている。
以上説明した単位構造体2Cの構成により、当該単位構造体2Cが上下方向に並設されることで、投影面Sfは、図4に示すように、縦断面略鋸歯形状を有する。
そして、反射部21は、裏面Sbに対して上下傾斜角θvだけ傾斜することで、画像光R1及び外光R2を以下に示すように反射させる。
すなわち、反射部21は、中心軸Axに対して角度θ1を有して上方側から入射した画像光R1を、中心軸Axに対して下方側の視野範囲(観察者がいると想定した範囲)に向けて反射させる。また、反射部21は、中心軸Axに対して角度θ2(θ1より小さい角度)を有して上方側から入射した外光R2を、視野範囲を外れた上方側に向けて反射させる。
以上説明した単位構造体2Cの構成により、当該単位構造体2Cが上下方向に並設されることで、投影面Sfは、図4に示すように、縦断面略鋸歯形状を有する。
そして、反射部21は、裏面Sbに対して上下傾斜角θvだけ傾斜することで、画像光R1及び外光R2を以下に示すように反射させる。
すなわち、反射部21は、中心軸Axに対して角度θ1を有して上方側から入射した画像光R1を、中心軸Axに対して下方側の視野範囲(観察者がいると想定した範囲)に向けて反射させる。また、反射部21は、中心軸Axに対して角度θ2(θ1より小さい角度)を有して上方側から入射した外光R2を、視野範囲を外れた上方側に向けて反射させる。
図5は、単位構造体2CU,2CC,2CDの上下傾斜角を模式的に示す図である。
なお、図5では、裏面Sbに直交する法線をnとして図示している。
また、以下では、説明の便宜上、単位構造体2CU,2CC,2CDにおける各反射部21を、反射部21CU,21CC,21CDとする。
なお、図5では、裏面Sbに直交する法線をnとして図示している。
また、以下では、説明の便宜上、単位構造体2CU,2CC,2CDにおける各反射部21を、反射部21CU,21CC,21CDとする。
ところで、投影面Sfに上方側から入射する画像光R1の角度θ1(左右方向から見た場合での法線nに対する角度)は、下端部分領域CADに対して最も大きく、下端部分領域CAD、中央部分領域CAC、上端部分領域CAUの順に、小さくなる。すなわち、上端部分領域CAUへの画像光R1の角度θ1を角度θ1vU、中央部分領域CACへの画像光R1の角度θ1を角度θ1vC、下端部分領域CADへの画像光R1の角度θ1を角度θ1vDとした場合、θ1vU<θ1vC<θ1vDの関係となる。
そして、反射部21CU,21CC,21CDは、角度θ1vU,θ1vC,θ1vDでそれぞれ入射した画像光R1を、略同一の上述した視野範囲に反射させるように、以下に示すように、上下傾斜角θvが異なるように形成されている。
すなわち、各反射部21CU,21CC,21CDは、反射部21CUの上下傾斜角θvを上下傾斜角θvU、反射部21Cの上下傾斜角θvを上下傾斜角θvC、反射部21Dの上下傾斜角θvDとした場合、θvU<θvC<θvDの関係となるように形成されている。
なお、具体的な図示は省略したが、単位構造体2R(2RC,2RU,2RD)及び単位構造体2L(2LC,2LU,2LD)における各反射部21の上下傾斜角θvも単位構造体2C(2CC,2CU,2CD)と同様に形成されているものである。
そして、反射部21CU,21CC,21CDは、角度θ1vU,θ1vC,θ1vDでそれぞれ入射した画像光R1を、略同一の上述した視野範囲に反射させるように、以下に示すように、上下傾斜角θvが異なるように形成されている。
すなわち、各反射部21CU,21CC,21CDは、反射部21CUの上下傾斜角θvを上下傾斜角θvU、反射部21Cの上下傾斜角θvを上下傾斜角θvC、反射部21Dの上下傾斜角θvDとした場合、θvU<θvC<θvDの関係となるように形成されている。
なお、具体的な図示は省略したが、単位構造体2R(2RC,2RU,2RD)及び単位構造体2L(2LC,2LU,2LD)における各反射部21の上下傾斜角θvも単位構造体2C(2CC,2CU,2CD)と同様に形成されているものである。
図6は、垂直視野角特性を示す図である。
図6において、横軸は上下方向の視野角(以下、垂直視野角と記載)を示し、縦軸はスクリーン1での反射光の輝度を示している。また、図6では、画像光R1の反射分布を実線で示し、外光R2の反射分布を破線で示している。さらに、図6では、垂直視野角として、中心軸Ax(図4)上での垂直視野角を0°とし、中心軸Axに対して上方側に傾いた角度に「正」の角度を付し、下方側に傾いた角度に「負」の角度を付している。
上述した構成により、スクリーン1は、投影面Sf全体に入射した画像光R1を略同一の視野範囲に向けて主に反射させ、投影面Sf全体に入射した外光R2を視野範囲外に向けて主に反射させることとなる。
本実施形態では、スクリーン1は、図6に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を−5°〜−35°の垂直視野角の範囲(視野範囲)に向けて主に反射させ、投影面Sf全体に入射した外光R2を+25°〜+15°の垂直視野角の範囲(視野範囲外)に向けて主に反射させる。
図6において、横軸は上下方向の視野角(以下、垂直視野角と記載)を示し、縦軸はスクリーン1での反射光の輝度を示している。また、図6では、画像光R1の反射分布を実線で示し、外光R2の反射分布を破線で示している。さらに、図6では、垂直視野角として、中心軸Ax(図4)上での垂直視野角を0°とし、中心軸Axに対して上方側に傾いた角度に「正」の角度を付し、下方側に傾いた角度に「負」の角度を付している。
上述した構成により、スクリーン1は、投影面Sf全体に入射した画像光R1を略同一の視野範囲に向けて主に反射させ、投影面Sf全体に入射した外光R2を視野範囲外に向けて主に反射させることとなる。
本実施形態では、スクリーン1は、図6に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を−5°〜−35°の垂直視野角の範囲(視野範囲)に向けて主に反射させ、投影面Sf全体に入射した外光R2を+25°〜+15°の垂直視野角の範囲(視野範囲外)に向けて主に反射させる。
図7は、単位構造体2Cの反射部21を水平面で切断した横断面図である。
また、反射部21は、図3または図7に示すように、上述した反射層が形成された3つの反射面211を備える。
3つの反射面211は、図3または図7に示すように、平面視矩形形状を有する平坦面でそれぞれ構成され、左右方向に隣接して配設されている。
なお、以下では、説明の便宜上、中央に位置する反射面211を中央反射面211C、右端に位置する反射面211を右反射面211R、左端に位置する反射面211を左反射面211Lとする。
また、反射部21は、図3または図7に示すように、上述した反射層が形成された3つの反射面211を備える。
3つの反射面211は、図3または図7に示すように、平面視矩形形状を有する平坦面でそれぞれ構成され、左右方向に隣接して配設されている。
なお、以下では、説明の便宜上、中央に位置する反射面211を中央反射面211C、右端に位置する反射面211を右反射面211R、左端に位置する反射面211を左反射面211Lとする。
中央反射面211Cは、図7に示すように、水平面で切断し鉛直軸に沿う方向から見た横断面が裏面Sbと略平行になるように形成されている。
このため、中央反射面211Cは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、左右方向の略中央の範囲(以下、中央視野範囲と記載)に向けて反射させる。
なお、図7では、中央領域CAに配設された単位構造体2Cを示しているため、画像光R1は、上方側からの平面視で裏面Sbに略90°をなす角度で入射する。
このため、中央反射面211Cは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、左右方向の略中央の範囲(以下、中央視野範囲と記載)に向けて反射させる。
なお、図7では、中央領域CAに配設された単位構造体2Cを示しているため、画像光R1は、上方側からの平面視で裏面Sbに略90°をなす角度で入射する。
右反射面211Rは、図7に示すように、横断面が中央反射面211Cに対して傾斜し、左側を向くように形成されている。
このため、右反射面211Rは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、左側の範囲(以下、左側視野範囲と記載)に向けて反射させる。
左反射面211Lは、図7に示すように、横断面が中央反射面211Cに対して傾斜し、右側を向くように形成されている。
このため、左反射面211Lは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、右側の範囲(以下、右側視野範囲と記載)に向けて反射させる。
以上のように、本実施形態では、反射部21は、上述した3つの反射面211により凹状に形成されている。
このため、右反射面211Rは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、左側の範囲(以下、左側視野範囲と記載)に向けて反射させる。
左反射面211Lは、図7に示すように、横断面が中央反射面211Cに対して傾斜し、右側を向くように形成されている。
このため、左反射面211Lは、入射した画像光R1を、上述した視野範囲のうち、右側の範囲(以下、右側視野範囲と記載)に向けて反射させる。
以上のように、本実施形態では、反射部21は、上述した3つの反射面211により凹状に形成されている。
図8は、各反射面211C,211R,211Lの長さ関係を示す横断面図である。
なお、以下で説明する「長さ」は、上方側からの平面視で、入射した画像光R1に直交する方向の長さを意味するものとする。
上述した各反射面211C,211R,211Lは、図8に示すように、左反射面211Lの長さをL1、中央反射面211Cの長さをL2、右反射面211Rの長さをL3とした場合、L1=L2=L3の関係を有するように形成されている。
すなわち、上述した各反射面211C,211R,211Lは、反射部21全体の長さをLとした場合に、反射部21を三等分した長さとなるように形成されている。
なお、以下で説明する「長さ」は、上方側からの平面視で、入射した画像光R1に直交する方向の長さを意味するものとする。
上述した各反射面211C,211R,211Lは、図8に示すように、左反射面211Lの長さをL1、中央反射面211Cの長さをL2、右反射面211Rの長さをL3とした場合、L1=L2=L3の関係を有するように形成されている。
すなわち、上述した各反射面211C,211R,211Lは、反射部21全体の長さをLとした場合に、反射部21を三等分した長さとなるように形成されている。
また、左右方向に並設される単位構造体2Cは、図7または図8に示すように、段差部23を介して隣接されている。
段差部23は、裏面Sbに略直交(画像光R1の入射方向に略平行)する平坦面で構成され、具体的な図示は省略したが、入射した光を吸収する光吸収層が形成されている。
なお、光吸収層としては、例えば、黒色塗料あるいは黒色塗料を含んだ樹脂層等が例示できる。
そして、各単位構造体2Cは、図7または図8に示すように、段差部23により、裏面Sbに離間する方向に突出した単位構造体2C1、裏面Sbに近接する方向に窪んだ単位構造体2C2が左右方向に沿って交互に配設される。
段差部23は、裏面Sbに略直交(画像光R1の入射方向に略平行)する平坦面で構成され、具体的な図示は省略したが、入射した光を吸収する光吸収層が形成されている。
なお、光吸収層としては、例えば、黒色塗料あるいは黒色塗料を含んだ樹脂層等が例示できる。
そして、各単位構造体2Cは、図7または図8に示すように、段差部23により、裏面Sbに離間する方向に突出した単位構造体2C1、裏面Sbに近接する方向に窪んだ単位構造体2C2が左右方向に沿って交互に配設される。
〔右端領域及び左端領域に配設された単位構造体の構造〕
なお、各単位構造体2R,2Lは、スクリーン1の中心位置を通る縦断面に対して鏡面対称となるように形成されたものである。このため、以下では、単位構造体2Rの構造を主に説明し、単位構造体2Lの構造については説明を省略する。
図9は、単位構造体2Rの構造を示す図である。具体的に、図9は、単位構造体2Rを下方側から見た斜視図である。
単位構造体2Rは、上述した単位構造体2Cと同様に、図9に示すように、反射部21(各反射面211(211C,211R,211L)と、非入射面22とを備える。
なお、単位構造体2Rの反射部21は、上述した単位構造体2Cの反射部21と同様の縦断面形状を有しているため、以下では、横断面形状のみを説明する。
なお、各単位構造体2R,2Lは、スクリーン1の中心位置を通る縦断面に対して鏡面対称となるように形成されたものである。このため、以下では、単位構造体2Rの構造を主に説明し、単位構造体2Lの構造については説明を省略する。
図9は、単位構造体2Rの構造を示す図である。具体的に、図9は、単位構造体2Rを下方側から見た斜視図である。
単位構造体2Rは、上述した単位構造体2Cと同様に、図9に示すように、反射部21(各反射面211(211C,211R,211L)と、非入射面22とを備える。
なお、単位構造体2Rの反射部21は、上述した単位構造体2Cの反射部21と同様の縦断面形状を有しているため、以下では、横断面形状のみを説明する。
図10は、単位構造体2Rの反射部21を水平面で切断した横断面図である。
単位構造体2Rの反射部21は、図10に示すように、単位構造体2Cの反射部21に対して、鉛直軸を中心として所定の角度θh(図10において、裏面Sbに直交する線と中央反射面211Cの横断面に直交する線とのなす角度、以下、左右傾斜角と記載)回転された構成を有する。
単位構造体2Rの反射部21は、図10に示すように、単位構造体2Cの反射部21に対して、鉛直軸を中心として所定の角度θh(図10において、裏面Sbに直交する線と中央反射面211Cの横断面に直交する線とのなす角度、以下、左右傾斜角と記載)回転された構成を有する。
また、単位構造体2Rの各反射面211C,211R,211Lは、単位構造体2Cの各反射面211C,211R,211Lと同様に、図10に示すように、左反射面211Lの長さをL1、中央反射面211Cの長さをL2、右反射面211Rの長さをL3とした場合、L1=L2=L3の関係を有するように形成されている。
なお、図10に示す長さL1,L2,L3は、上述したように、上方側からの平面視で、入射した画像光R1に直交する方向の長さを意味するものであるため、図8とは長さの測定方向が異なるものとなっている。
なお、図10に示す長さL1,L2,L3は、上述したように、上方側からの平面視で、入射した画像光R1に直交する方向の長さを意味するものであるため、図8とは長さの測定方向が異なるものとなっている。
さらに、単位構造体2Rの段差部23は、図10に示すように、横断面が画像光R1の入射方向と略平行になり右側を向くように形成されている。
そして、各単位構造体2Rは、各単位構造体2Cとは異なり、図10に示すように、段差部23により、裏面Sbからの離間寸法が略同一となるように、左右方向に沿って並設されている。
そして、各単位構造体2Rは、各単位構造体2Cとは異なり、図10に示すように、段差部23により、裏面Sbからの離間寸法が略同一となるように、左右方向に沿って並設されている。
図11は、各単位構造体2C,2R,2Lの左右傾斜角を模式的に示す図である。
なお、図11では、裏面Sbに直交する法線をnとして図示している。
また、以下では、説明の便宜上、単位構造体2C,2R,2Lにおける各反射部21を、反射部21C,21R,21Lとする。
なお、図11では、裏面Sbに直交する法線をnとして図示している。
また、以下では、説明の便宜上、単位構造体2C,2R,2Lにおける各反射部21を、反射部21C,21R,21Lとする。
ところで、投影面Sfに入射する画像光R1の角度θ1は、図11に示すように、上方側からの平面視で、各領域CA,RA,LA毎に異なるものである。
具体的に、画像光R1は、右端領域RAに向けて、法線nに対する角度θ1hRだけ傾いて左側から入射する。また、画像光R1は、中央領域CAに向けて、法線nに対する角度θ1hC(略0°)で入射する。さらに、画像光R1は、左端領域LAに向けて、法線nに対する角度θ1hLだけ傾いて右側から入射する。
そして、単位構造体2Cは、画像光R1の入射する角度θ1hC(略0°)に応じて、入射した画像光R1を、上述した中央視野範囲、右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させるように、左右傾斜角θhC(略0°)となるように形成されている。
また、単位構造体2Rの中央反射面211Cは、画像光R1の入射する角度θ1hRに応じて、入射した画像光R1を、単位構造体2Cの中央反射面211Cと略同一の中央視野範囲に反射させるように、左右傾斜角θhR(図11)だけ左側を向くように形成されている。
左右傾斜角θhRだけ傾斜させることで、単位構造体2Rの他の反射面211R,211Lも同様に、入射した画像光R1を、単位構造体2Cの各反射面211R,211Lと略同一の右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させることとなる。
具体的に、画像光R1は、右端領域RAに向けて、法線nに対する角度θ1hRだけ傾いて左側から入射する。また、画像光R1は、中央領域CAに向けて、法線nに対する角度θ1hC(略0°)で入射する。さらに、画像光R1は、左端領域LAに向けて、法線nに対する角度θ1hLだけ傾いて右側から入射する。
そして、単位構造体2Cは、画像光R1の入射する角度θ1hC(略0°)に応じて、入射した画像光R1を、上述した中央視野範囲、右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させるように、左右傾斜角θhC(略0°)となるように形成されている。
また、単位構造体2Rの中央反射面211Cは、画像光R1の入射する角度θ1hRに応じて、入射した画像光R1を、単位構造体2Cの中央反射面211Cと略同一の中央視野範囲に反射させるように、左右傾斜角θhR(図11)だけ左側を向くように形成されている。
左右傾斜角θhRだけ傾斜させることで、単位構造体2Rの他の反射面211R,211Lも同様に、入射した画像光R1を、単位構造体2Cの各反射面211R,211Lと略同一の右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させることとなる。
さらに、単位構造体2Lの中央反射面211Cは、画像光R1の入射する角度θ1hLに応じて、入射した画像光R1を、単位構造体2C,2Rの各中央反射面211Cと略同一の中央視野範囲に反射させるように、左右傾斜角θhL(図11)だけ右側を向くように形成されている。
左右傾斜角θhLだけ傾斜させることで、単位構造体2Lの他の反射面211R,211Lも同様に、入射した画像光R1を、単位構造体2C,2Rの各反射面211R,211Lと略同一の右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させることとなる。
左右傾斜角θhLだけ傾斜させることで、単位構造体2Lの他の反射面211R,211Lも同様に、入射した画像光R1を、単位構造体2C,2Rの各反射面211R,211Lと略同一の右側視野範囲及び左側視野範囲にそれぞれ反射させることとなる。
図12は、水平視野角特性を示す図である。
図12において、横軸は水平方向の視野角(以下、水平視野角と記載)を示し、縦軸はスクリーン1での反射光の輝度を示している。また、図12では、水平視野角として、中心軸Ax(図4)上での水平視野角を0°とし、中心軸Axに対して左側に傾いた角度に「正」の角度を付し、右側に傾いた角度に「負」の角度を付している。
上述した構成により、スクリーン1は、投影面Sf全体に入射した画像光R1を、左側視野範囲、中央視野範囲、及び右側視野範囲のそれぞれに向けて反射させることとなる。
図12において、横軸は水平方向の視野角(以下、水平視野角と記載)を示し、縦軸はスクリーン1での反射光の輝度を示している。また、図12では、水平視野角として、中心軸Ax(図4)上での水平視野角を0°とし、中心軸Axに対して左側に傾いた角度に「正」の角度を付し、右側に傾いた角度に「負」の角度を付している。
上述した構成により、スクリーン1は、投影面Sf全体に入射した画像光R1を、左側視野範囲、中央視野範囲、及び右側視野範囲のそれぞれに向けて反射させることとなる。
本実施形態では、単位構造体2C,2R,2Lの各右反射面211Rは、図12に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を+65°〜+25°の水平視野角の範囲(左側視野範囲)に向けて主に反射させる。
また、単位構造体2C,2R,2Lの各中央反射面211Cは、図12に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を+25°〜−25°の水平視野角の範囲(中央視野範囲)に向けて主に反射させる。
さらに、単位構造体2C,2R,2Lの各左反射面211Lは、図12に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を−25°〜−65°の水平視野角の範囲(右側視野範囲)に向けて主に反射させる。
また、単位構造体2C,2R,2Lの各中央反射面211Cは、図12に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を+25°〜−25°の水平視野角の範囲(中央視野範囲)に向けて主に反射させる。
さらに、単位構造体2C,2R,2Lの各左反射面211Lは、図12に示すように、投影面Sf全体に入射した画像光R1を−25°〜−65°の水平視野角の範囲(右側視野範囲)に向けて主に反射させる。
以上説明した単位構造体2は、具体的な図示は省略したが、前面側からの平面視で、投影画像の画素よりも小さくなるように構成されている。
〔スクリーンの製造方法〕
図13は、スクリーン1の製造方法を説明するための図である。具体的には、図13は、スクリーン1の投影面Sfに複数の単位構造体2を形成するための金型100の製造方法を説明するための図である。
なお、以下では、スクリーン1の製造方法を説明する前に、図13に基づいて、投影面Sfに複数の単位構造体2を形成するための金型100の製造方法を説明する。
先ず、製造者は、図13(A)に示すように、単位構造体2単体の上下方向の長さ寸法と同一の厚みを有する短冊状の板体110を積層させる(ステップS1:板体積層工程)。
図13は、スクリーン1の製造方法を説明するための図である。具体的には、図13は、スクリーン1の投影面Sfに複数の単位構造体2を形成するための金型100の製造方法を説明するための図である。
なお、以下では、スクリーン1の製造方法を説明する前に、図13に基づいて、投影面Sfに複数の単位構造体2を形成するための金型100の製造方法を説明する。
先ず、製造者は、図13(A)に示すように、単位構造体2単体の上下方向の長さ寸法と同一の厚みを有する短冊状の板体110を積層させる(ステップS1:板体積層工程)。
ステップS1の後、製造者は、図13(B)に示すように、積層させた各板体110に対して、切削加工により、当該各板体110の積層方向に沿って凹部120を形成する。また、製造者は、板体110の延出方向に沿って凹部120を順次、形成する(ステップS2:加工工程)。
ここで、凹部120は、図13(B)に示すように、単位構造体2における各反射面211C,211R,211Lにそれぞれ対応した各面121C,121R,121Lを有するものである。また、板体110の延出方向に沿って形成された複数の凹部120は、図13(B)に示すように、単位構造体2における段差部23に対応した段差面122を介して隣接されている。
なお、図13(B)では、説明の便宜上、単位構造体2Cに対応した凹部120のみが形成された状態を示したが、他の単位構造体2R,2Lに対応した凹部120についても図13(B)中、左右両側に形成されているものである。
ここで、凹部120は、図13(B)に示すように、単位構造体2における各反射面211C,211R,211Lにそれぞれ対応した各面121C,121R,121Lを有するものである。また、板体110の延出方向に沿って形成された複数の凹部120は、図13(B)に示すように、単位構造体2における段差部23に対応した段差面122を介して隣接されている。
なお、図13(B)では、説明の便宜上、単位構造体2Cに対応した凹部120のみが形成された状態を示したが、他の単位構造体2R,2Lに対応した凹部120についても図13(B)中、左右両側に形成されているものである。
ステップS2の後、製造者は、以下に示すように、複数の板体110を同一方向に傾斜させる(ステップS3:傾斜配置工程)。
具体的に、製造者は、図13(C)に示すように、複数の板体110のうち、積層方向の一方側の各板体110Uを上下傾斜角θvUだけ傾斜させる。また、製造者は、複数の板体110のうち、積層方向の他方側の各板体110Dを上下傾斜角θvDだけ傾斜させる。さらに、製造者は、具体的な図示は省略したが、各板体110Uと各板体110Dとの間の各板体110を上下傾斜角θvCだけ傾斜させる。
具体的に、製造者は、図13(C)に示すように、複数の板体110のうち、積層方向の一方側の各板体110Uを上下傾斜角θvUだけ傾斜させる。また、製造者は、複数の板体110のうち、積層方向の他方側の各板体110Dを上下傾斜角θvDだけ傾斜させる。さらに、製造者は、具体的な図示は省略したが、各板体110Uと各板体110Dとの間の各板体110を上下傾斜角θvCだけ傾斜させる。
ステップS3の後、製造者は、上述したように傾斜して配置された各板体110における複数の凹部120が形成された側の加工面110A(複数の単位構造体2に応じた形状の面)を利用して、金型100を形成する(S4:金型形成工程)。
具体的に、製造者は、図13(C)または図13(D)に示すように、加工面110Aを金属塩からなる電解溶液に漬けて電解により金属塩を加工面110A表面に析出させ、その析出した金属層を加工面110Aから剥離することで、加工面110Aの凹凸が複写されたエンボスパターンを有する金型100が形成される。
すなわち、本実施形態では、金型100は、電鋳加工により形成されている。
具体的に、製造者は、図13(C)または図13(D)に示すように、加工面110Aを金属塩からなる電解溶液に漬けて電解により金属塩を加工面110A表面に析出させ、その析出した金属層を加工面110Aから剥離することで、加工面110Aの凹凸が複写されたエンボスパターンを有する金型100が形成される。
すなわち、本実施形態では、金型100は、電鋳加工により形成されている。
以上のように金型100を製造した後、製造者は、塩化ビニール等の樹脂シート(スクリーン生地)に対して、エンボス加工により、金型100のエンボスパターンを転写させる。そして、製造者は、反射部21上に蒸着やスパッタリング、あるいはスプレー塗装等により反射層を形成するとともに、段差部23上に光吸収層を形成する。
以上のような工程により、スクリーン1が製造される。
以上のような工程により、スクリーン1が製造される。
上述した実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、投影面Sfに複数、設けられた立体状の単位構造体2のうち、左右方向に並設された複数の単位構造体2の各反射部21は、左右傾斜角θhが画像光R1の入射角度θ1に応じて異なるように形成されている。
このことにより、投影面Sfへの画像光R1の入射角度θ1が投影面Sfにおける左右方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部21により左右方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における左右方向の各位置での輝度値が良好に維持されることとなり、画質の良好な投影画像を表示できる。
本実施形態では、投影面Sfに複数、設けられた立体状の単位構造体2のうち、左右方向に並設された複数の単位構造体2の各反射部21は、左右傾斜角θhが画像光R1の入射角度θ1に応じて異なるように形成されている。
このことにより、投影面Sfへの画像光R1の入射角度θ1が投影面Sfにおける左右方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部21により左右方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における左右方向の各位置での輝度値が良好に維持されることとなり、画質の良好な投影画像を表示できる。
また、反射部21は、左右方向に隣接された3つの反射面211を有し、立体状に形成されている。
このことにより、反射部21単体で見た場合に、当該反射部21に入射した画像光R1を、反射面211毎にそれぞれ異なる角度(鉛直軸を中心とする回転方向の角度)で反射させることができ、左右方向の視野範囲を拡大させることができる。すなわち、水平視野角を拡大させることができる。
このことにより、反射部21単体で見た場合に、当該反射部21に入射した画像光R1を、反射面211毎にそれぞれ異なる角度(鉛直軸を中心とする回転方向の角度)で反射させることができ、左右方向の視野範囲を拡大させることができる。すなわち、水平視野角を拡大させることができる。
さらに、左右方向に並設された複数の単位構造体2の各反射部21のうち、任意の2つの反射部21を取り上げて見た場合に、各中央反射面211Cは画像光を略同一の中央視野範囲に反射させ、各右反射面211Rは画像光を略同一の左側視野範囲に反射させ、各左反射面211Lは画像光を略同一の右側視野範囲に反射させる。
このことにより、反射部21を3つの反射面211で構成することで左右方向に視野範囲を拡大させつつ、拡大させた視野範囲において、中央視野範囲、右側視野範囲、及び左側視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができる。
このことにより、反射部21を3つの反射面211で構成することで左右方向に視野範囲を拡大させつつ、拡大させた視野範囲において、中央視野範囲、右側視野範囲、及び左側視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができる。
また、3つの反射面211は、各長さL1,L2,L3が同一に形成されている。
このことにより、反射部21単体で見た場合に、各反射面211に入射する画像光R1の光量は、略同一のものとなる。すなわち、反射面211毎にそれぞれ異なる角度で反射された画像光R1の光量が略同一のものとなり、中央視野範囲、右側視野範囲、及び左側視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができる。
このことにより、反射部21単体で見た場合に、各反射面211に入射する画像光R1の光量は、略同一のものとなる。すなわち、反射面211毎にそれぞれ異なる角度で反射された画像光R1の光量が略同一のものとなり、中央視野範囲、右側視野範囲、及び左側視野範囲のいずれの位置から投影画像を見ても略同一の輝度で観察者に視認させることができる。
さらに、左右方向に並設された複数の単位構造体2は、段差部23を介して並設されている。
このことにより、投影面Sfに斜め左側、あるいは斜め右側から入射した外光R2を段差部23にて遮り、外光R2が視野範囲に向うことを抑制できる。このため、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることができる。
また、段差部23は、画像光R1の入射方向と略平行になるように形成されている。
このことにより、画像光R1が段差部23に入射して視野範囲外に向うことを抑制できる。すなわち、段差部23により上述した外光R2の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制しつつ、段差部23による投影画像の画質劣化を抑制でき、画質の良好な投影画像を表示できる。
このことにより、投影面Sfに斜め左側、あるいは斜め右側から入射した外光R2を段差部23にて遮り、外光R2が視野範囲に向うことを抑制できる。このため、外光の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることができる。
また、段差部23は、画像光R1の入射方向と略平行になるように形成されている。
このことにより、画像光R1が段差部23に入射して視野範囲外に向うことを抑制できる。すなわち、段差部23により上述した外光R2の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制しつつ、段差部23による投影画像の画質劣化を抑制でき、画質の良好な投影画像を表示できる。
さらに、上下方向に並設された複数の単位構造体2は、縦断面略鋸歯形状を有する。
このことにより、各反射部21における上下傾斜角θvを適宜、設定すれば、投影面Sfに斜め上方から入射した外光R2を各反射部21にて視野範囲外に反射させることが可能となる。すなわち、外光R2の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることが可能となる。
このことにより、各反射部21における上下傾斜角θvを適宜、設定すれば、投影面Sfに斜め上方から入射した外光R2を各反射部21にて視野範囲外に反射させることが可能となる。すなわち、外光R2の影響による投影画像のコントラスト低下を抑制し、画質を向上させることが可能となる。
また、各反射部21は、上下傾斜角θvが画像光R1の入射角度θ1に応じて異なるように形成されている。
このことにより、投影面Sfへの画像光R1の入射角度θ1が投影面Sfにおける上下方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部21により上下方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における上下方向の各位置での輝度値も良好に維持されることとなり、画質のさらに良好な投影画像を表示できる。
このことにより、投影面Sfへの画像光R1の入射角度θ1が投影面Sfにおける上下方向の各位置で異なる場合であっても、各反射部21により上下方向の所望の視野範囲に反射させることができる。
したがって、投影画像における上下方向の各位置での輝度値も良好に維持されることとなり、画質のさらに良好な投影画像を表示できる。
さらに、左右傾斜角θh及び上下傾斜角θvは、投影面Sfの領域CAC,RAC,LAC,CAU,RAU,LAU,CAD,RAD,LAD毎に異なるように形成されている。
このことにより、例えば、全ての単位構造体2毎に左右傾斜角θh及び上下傾斜角θvを異なるように形成する場合と比較して、単位構造体2を容易に製造でき、すなわち、反射型スクリーン1を容易に製造できる。
このことにより、例えば、全ての単位構造体2毎に左右傾斜角θh及び上下傾斜角θvを異なるように形成する場合と比較して、単位構造体2を容易に製造でき、すなわち、反射型スクリーン1を容易に製造できる。
また、単位構造体2が投影画像の画素よりも小さくなるように形成されているので、各単位構造体2の境界部分が目立つことなく、画質の良好な投影画像を表示できる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
図14は、前記実施形態の変形例を示す図である。具体的に、図14は、図7に対応した図であり、中央領域CAに配設された単位構造体2の反射部21の横断面図である。
前記実施形態では、反射部21は、3つの反射面211を有して凹状に形成されていたが、これに限らず、図14に示す構成としても構わない。
例えば、図14(A)に示すように、反射部21を平坦状の2つの反射面211を横断面略V字形状となるように隣接させて構成しても構わない。
なお、反射部21を構成する反射面211の数は、図14(A)に示す2つに限らず、4つ以上でも構わない。
図14は、前記実施形態の変形例を示す図である。具体的に、図14は、図7に対応した図であり、中央領域CAに配設された単位構造体2の反射部21の横断面図である。
前記実施形態では、反射部21は、3つの反射面211を有して凹状に形成されていたが、これに限らず、図14に示す構成としても構わない。
例えば、図14(A)に示すように、反射部21を平坦状の2つの反射面211を横断面略V字形状となるように隣接させて構成しても構わない。
なお、反射部21を構成する反射面211の数は、図14(A)に示す2つに限らず、4つ以上でも構わない。
また、例えば、反射部21を円柱の側面の一部を構成する反射面211単体で構成し、当該反射面211が凹状となるように(図14(B))、あるいは、凸状となるように(図14(D))構成しても構わない。
ここで、図14(B)や図14(D)では、反射部21を構成する反射面211の数を1つで構成しているが、これに限らず、前記実施形態や図14(A)に示すように、複数で構成しても構わない。
さらに、例えば、図14(D)に示すように、反射部21を前記実施形態と同様に3つの反射面211で構成し、当該3つの反射面211にて凸状となるように構成しても構わない。
ここで、図14(B)や図14(D)では、反射部21を構成する反射面211の数を1つで構成しているが、これに限らず、前記実施形態や図14(A)に示すように、複数で構成しても構わない。
さらに、例えば、図14(D)に示すように、反射部21を前記実施形態と同様に3つの反射面211で構成し、当該3つの反射面211にて凸状となるように構成しても構わない。
なお、図14では、前記実施形態で説明した段差部23を介さずに各単位構造体2が左右方向に並設された構成を図示したが、これに限らず、段差部23を介して並設された構成としても構わない。
また、図14では説明の便宜上、中央領域CAに配設された各単位構造体2のみを図示したが、左端領域LAや右端領域RAに配設された各単位構造体2は、前記実施形態と同様に、異なる左右傾斜角θhで配設されているものである。
また、図14では説明の便宜上、中央領域CAに配設された各単位構造体2のみを図示したが、左端領域LAや右端領域RAに配設された各単位構造体2は、前記実施形態と同様に、異なる左右傾斜角θhで配設されているものである。
図15は、前記実施形態の変形例を示す図である。具体的に、図14は、図7に対応した図である。
前記実施形態において、図15に示すように、各単位構造体2の(投影面Sf)の表面全体に当接し、前面側が平坦となる透光性部材3を配設しても構わない。
このように透光性部材3を配設しても画像光R1が透光性部材3を透過することとなるため各単位構造体2の機能を確保でき、さらには、透光性部材3により各単位構造体2の形状変形を抑制し各単位構造体2を保護することができる。
また、透光性部材3の前面側が平坦であるため、所謂ホワイトボード等のように、投影画像を表示させながら、スクリーン1にペンで文字等を記載することも可能となり、プレゼンテーション等において、利便性の向上が図れる。
前記実施形態において、図15に示すように、各単位構造体2の(投影面Sf)の表面全体に当接し、前面側が平坦となる透光性部材3を配設しても構わない。
このように透光性部材3を配設しても画像光R1が透光性部材3を透過することとなるため各単位構造体2の機能を確保でき、さらには、透光性部材3により各単位構造体2の形状変形を抑制し各単位構造体2を保護することができる。
また、透光性部材3の前面側が平坦であるため、所謂ホワイトボード等のように、投影画像を表示させながら、スクリーン1にペンで文字等を記載することも可能となり、プレゼンテーション等において、利便性の向上が図れる。
前記実施形態では、天井にプロジェクターPJが設置された状態でスクリーン1を使用していたが、スクリーン1の使用形態は、これに限らない。
例えば、プロジェクターPJを床や机等に設置してスクリーン1に対して斜め下方から画像光を投射するように構成しても構わない。このようにプロジェクターPJを設置した場合には、スクリーン1を上下が逆となるように設置する。そして、このような使用形態であっても、前記実施形態と同様の効果を享受できる。
例えば、プロジェクターPJを床や机等に設置してスクリーン1に対して斜め下方から画像光を投射するように構成しても構わない。このようにプロジェクターPJを設置した場合には、スクリーン1を上下が逆となるように設置する。そして、このような使用形態であっても、前記実施形態と同様の効果を享受できる。
前記実施形態において、左右傾斜角θh及び上下傾斜角θvは、前記実施形態で説明した角度に限らず、その他の角度としても構わない。
前記実施形態において、金型100の製造方法は、前記実施形態で説明したフロー(S1〜S4)に限らず、例えば、電鋳加工ではなく、切削加工により直接、金型を製造しても構わない。
前記実施形態において、金型100の製造方法は、前記実施形態で説明したフロー(S1〜S4)に限らず、例えば、電鋳加工ではなく、切削加工により直接、金型を製造しても構わない。
本発明は、画像光が投影される反射型スクリーンに利用できる。
1・・・スクリーン、2・・・単位構造体、21・・・反射部、23・・・段差部、211・・・反射面、CA,RA,LA,CAC,RAC,LAC,CAU,RAU,LAU,CAD,RAD,LAD・・・領域、L1,L2,L3・・・長さ、R1・・・画像光、Sf・・・投影面、θhR,θhL,θvC,θvU,θvD・・・傾斜角度。
Claims (9)
- 画像光が投影される投影面を有する反射型スクリーンであって、
入射した画像光を反射させる反射部を有し、前記投影面に複数、設けられた立体状の単位構造体を備え、
水平軸に沿って並設された前記複数の単位構造体の各前記反射部は、
鉛直軸に沿う方向から見た場合に、前記水平軸に対する傾斜角度が画像光の入射角度に応じて異なるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項1に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記反射部は、
複数の反射面が前記水平軸に沿って並設されることで立体形状を有する
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項2に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記水平軸に沿って並設された複数の単位構造体の各反射部は、
互いに対応する各前記反射面が同一の範囲に画像光を反射させるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項2または請求項3に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記複数の反射面は、
前記鉛直軸に沿う方向から見た場合に、前記画像光の入射方向に直交する方向の各長さが同一となるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記水平軸に沿って並設された複数の単位構造体は、
段差部を介して並設され、
前記段差部は、
画像光の入射方向と略平行になるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記鉛直軸に沿って並設された前記複数の単位構造体は、
前記水平軸に沿う方向から見て、各前記反射部が前記鉛直軸に対して傾斜し、断面視略鋸歯形状を有する
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項6に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記鉛直軸に沿って並設された複数の単位構造体の各前記反射部は、
前記水平軸に沿う方向から見た場合に、前記鉛直軸に対する傾斜角度が画像光の入射角度に応じて異なるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項1から請求項7に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記傾斜角度は、
前記投影面を複数の領域に分割した場合、前記領域毎に異なるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記単位構造体は、
前記投影面に投影される投影画像の画素よりも小さくなるように形成されている
ことを特徴とする反射型スクリーン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010004806A JP2011145382A (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | 反射型スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2010004806A JP2011145382A (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | 反射型スクリーン |
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ID=44460315
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JP (1) | JP2011145382A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013179649A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 株式会社デンソー | スクリーン部材及びヘッドアップディスプレイ装置 |
CN107390461A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-11-24 | 深圳奥比中光科技有限公司 | 3d成像子模组及其电子设备 |
CN112782929A (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-11 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 一种投影屏幕以及投影系统 |
-
2010
- 2010-01-13 JP JP2010004806A patent/JP2011145382A/ja active Pending
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WO2013179649A1 (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-05 | 株式会社デンソー | スクリーン部材及びヘッドアップディスプレイ装置 |
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US9417451B2 (en) | 2012-05-30 | 2016-08-16 | Denso Corporation | Screen member and head-up display apparatus |
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