JP2014199375A - Reflective screen and image display system - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、投射された映像光を反射して映像を表示する反射スクリーンと、これを備える映像表示システムとに関するものである。 The present invention relates to a reflective screen that reflects projected image light and displays an image, and an image display system including the same.
近年、プロジェクタ等から投射された映像光を反射して、映像を観察可能に表示する反射スクリーンが広く使用されており、一般的な2次元映像を表示するものに加え、3次元映像の表示等が可能なもの等、様々に開発されている(例えば、特許文献1,2)。
反射スクリーンは、ホームシアターや、会議やプレゼンテーション等で使用される場合が多く、暗室環境下に加えて、明室環境下であっても、映像のコントラストが高く良好な映像を表示したいという要望がある。
In recent years, reflective screens that reflect image light projected from a projector or the like and display the image so that the image can be observed have been widely used. In addition to displaying a general two-dimensional image, a three-dimensional image is displayed. Have been developed in various ways (for example, Patent Documents 1 and 2).
Reflective screens are often used in home theaters, meetings, presentations, etc., and there is a demand for displaying good images with high contrast in images in a dark room environment as well as in a dark room environment. .
しかし、映像のコントラストの向上等を図った反射スクリーンでは、その層構成が複雑で製造工程が複雑であったり、生産コストが増大したりするという問題を有する。
特許文献1,2に記載された反射スクリーンは、層構成や光学形状が複雑であったり、特殊で高価な光学機能層等を備えており、特許文献1,2には、良好な映像を表示する反射スクリーンを、安価に製造することに関しては、開示されていない。
However, a reflective screen designed to improve the contrast of an image has a problem that the layer structure is complicated, the manufacturing process is complicated, and the production cost increases.
The reflection screens described in Patent Documents 1 and 2 have complicated layer configurations and optical shapes, and have special and expensive optical function layers. Patent Documents 1 and 2 display good images. There is no disclosure regarding the inexpensive production of reflective screens.
本発明の課題は、コントラストが高く良好な映像を表示でき、かつ、安価に製造可能な反射スクリーン、及び、映像表示システムを提供することである。 An object of the present invention is to provide a reflective screen and an image display system that can display a good image with high contrast and can be manufactured at low cost.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、映像源から投射された映像光を反射して映像を観察可能に表示する反射スクリーンであって、背面側に凸となる単位光学要素(131)が画面上下方向に複数配列された光学形状層(13)と、前記光学形状層よりも背面側であって、前記単位光学要素間に形成され、前記単位光学要素よりも屈折率が低く、光透過性を有する低屈折率層(14)と、前記低屈折率層よりも背面側に配置され、光を吸収する光吸収層(15)と、を備えること、を特徴とする反射スクリーン(10)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、前記単位光学要素(131)は、画面左右方向を長手方向として、前記画面上下方向に配列される略三角柱状であること、を特徴とする反射スクリーン(10)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーンにおいて、前記単位光学要素(131)は、スクリーン面に直交し、かつ、画面上下方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状であり、その頂角が77〜131°であること、を特徴とする反射スクリーン(10)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、前記低屈折率層(14)よりも観察者側に、光を拡散する作用を有する光拡散層(12)を備えること、を特徴とする反射スクリーン(10)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の反射スクリーン(10)と、前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源(LS)と、を備える映像表示システム(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is a reflective screen that reflects the image light projected from the image source and displays the image so that the image can be observed, and includes a plurality of unit optical elements (131) that are convex on the back side in the vertical direction of the screen. An optical shape layer (13) arranged on the back side of the optical shape layer, formed between the unit optical elements, having a refractive index lower than that of the unit optical elements and having low light refraction. A reflective screen (10) comprising: an index layer (14); and a light absorption layer (15) that is disposed on the back side of the low refractive index layer and absorbs light.
According to a second aspect of the present invention, in the reflective screen according to the first aspect, the unit optical element (131) has a substantially triangular prism shape arranged in the vertical direction of the screen with the horizontal direction of the screen as the longitudinal direction. It is the reflective screen (10) characterized.
According to a third aspect of the present invention, in the reflective screen according to the first or second aspect, the unit optical element (131) has a cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the screen surface and parallel to the vertical direction of the screen. The reflective screen (10) is characterized by having a substantially triangular shape and an apex angle of 77 to 131 °.
According to a fourth aspect of the present invention, in the reflective screen according to any one of the first to third aspects, the light having an action of diffusing light closer to the observer side than the low refractive index layer (14). A reflective screen (10) characterized by comprising a diffusion layer (12).
A fifth aspect of the present invention is a video display comprising: the reflective screen according to any one of the first to fourth aspects; and a video source (LS) that projects video light onto the reflective screen. System (1).
本発明によれば、コントラストが高く良好な映像を表示でき、かつ、安価に製造可能な反射スクリーン、及び、映像表示システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a reflective screen and an image display system that can display a good image with high contrast and can be manufactured at low cost.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In addition, words such as plate and sheet are used, but these are generally used in the order of thickness, plate, sheet, and film in order of increasing thickness. I use it. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
Furthermore, numerical values such as dimensions and material names of each member described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms that specify shapes and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, and the like mean strictly, and also include a state having an error that can be regarded as parallel or orthogonal. .
(実施形態)
図1は、本実施形態の映像表示システム1を説明する図である。図1(a)は、映像表示システム1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示システム1の側面図である。
本実施形態の映像表示システム1は、反射スクリーン10、映像源LS等を有している。映像表示システム1では、反射スクリーン10が映像源LSから投影された映像光Lを反射して、その画面(表示面)上に映像を表示する。この映像表示システム1は、例えば、フロントプロジェクションテレビシステム等として用いることも可能である。また、この映像表示システム1は、反射スクリーン10と映像源LSと反射スクリーン10の観察画面上の入力部の位置を検出する位置検出部(不図示)やパーソナルコンピュータ(不図示)等を備えたインタラクティブボードシステムとして用いることも可能である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a video display system 1 according to the present embodiment. FIG. 1A is a perspective view of the video display system 1, and FIG. 1B is a side view of the video display system 1.
The video display system 1 according to the present embodiment includes a
映像源LSは、映像光Lを反射スクリーン10へ投射する映像光投射装置である。映像源LSは、汎用のプロジェクタ等を用いることができる。この映像源LSは、図1(b)に示すように、反射スクリーン10の使用状態における画面の幾何学的中心となる点Aを通り、スクリーン面の法線方向に平行な直線上に位置している。そして、映像源LSは、反射スクリーン10の画面(表示面)の大部分に対して、スクリーン面の法線方向から、又は、法線方向に対してなす角度が45°以下となる方向から、映像光Lを投射可能である。
The video source LS is a video light projection device that projects the video light L onto the
反射スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを観察者O側へ向けて反射し、映像を表示する。反射スクリーン10の使用状態において、反射スクリーン10の画面(表示面)は、観察者O側から見て、長辺方向が画面左右方向となる略矩形状である。なお、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向とは、特に断りが無い場合、この反射スクリーン10の使用状態における画面上下方向(鉛直方向)、画面左右方向(水平方向)であるとする。
この反射スクリーン10の背面側には、平板状の支持板50が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられている。反射スクリーン10は、この支持板50により、その画面の平面性を維持している。本実施形態の支持板50は、光透過性を有していない板状の部材である。
The
On the back side of the
図2は、本実施形態の反射スクリーン10の層構成を示す図である。図2では、反射スクリーン10のスクリーン面に直交し、かつ、画面上下方向に平行な断面の一部を拡大して示している。ここで、スクリーン面とは、この反射スクリーン10において、スクリーン全体として見たときにおける、反射スクリーン10の平面方向となる面を示すものであり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。この反射スクリーン10のスクリーン面は、反射スクリーン10の画面(表示面)に平行であり、スクリーン面の法線方向は、反射スクリーン10の厚み方向に平行であるとする。
反射スクリーン10は、その映像源側(観察面側)から順に、表面層11、基材層12、プリズム層13、空気層14、光吸収層15等を備えている。
FIG. 2 is a diagram showing a layer configuration of the
The
基材層12は、この反射スクリーン10の基材(ベース)となる層である。本実施形態では、基材層12の映像源側(観察面側)には、表面層11が一体に形成され、背面側(裏面側)には、プリズム層13が一体に形成されている。
また、この基材層12は、光を拡散する拡散材を含有している。従って、基材層12は、光透過性を有する樹脂を母材とし、拡散材を略均一に含有する樹脂製のシート状の部材を用いることができる。このような基材層12とすることにより、反射スクリーン10を構成する層を増やすことなく、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりすることができ、生産コストの低減や反射スクリーンの薄型化や軽量化も図ることができる。
The
The
基材層12の母材としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂や、PC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂等が挙げられる。
また、基材層12に含有される拡散材としては、光透過性を有するものが好ましく、アクリル系、スチレン系、アクリル・スチレンの共重合体、シリコーン系等の樹脂製の粒子や、ガラスビーズ等の無機粒子等が挙げられる。これらの拡散材の平均粒径は、約1〜30μmのものが好適である。
また、基材層12の厚さは、反射スクリーン10の画面サイズにも依るが、0.025〜10mm程度とすることができる。
As a base material of the
Moreover, as the diffusing material contained in the
Moreover, although the thickness of the
プリズム層13は、基材層12よりも背面側に設けられた光透過性を有する層であり、その背面側(スクリーンの厚み方向において基材層12とは反対側)には、単位プリズム131が複数配列されて形成された光学形状層である。
単位プリズム131は、背面側に凸となる略三角柱状であり、画面左右方向を長手方向(稜線方向)とし、スクリーン面に沿って画面上下方向に複数配列されている。
プリズム層13は、紫外線硬化型樹脂により形成されており、基材層12の片面(背面側となる面)に、紫外線成型法等により一体に作製されている。
なお、プリズム層13は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成されるものとしてもよいし、熱可塑性樹脂を用いて基材層12と一体に押出成型法や射出成型法等により形成してもよく、プリズム層13の形成方法等は、適宜自由に選択してよい。
The
The unit prisms 131 have a substantially triangular prism shape that protrudes toward the back side, and a plurality of units prisms are arranged in the vertical direction of the screen along the screen surface, with the horizontal direction of the screen being the longitudinal direction (the ridge line direction).
The
The
単位プリズム131は、スクリーン面に直交する方向(反射スクリーン10の厚み方向)に平行であって単位プリズム131の配列方向(反射スクリーン10の画面上下方向)に平行な断面における断面形状が、略三角形形状であり、頂点tと、頂点tを挟んで対向する側面131a,131bとを有している。
図2に示すように、画面上下方向において上側の側面を側面131a、下側の側面を側面131bとし、各側面がスクリーン面に平行な面となす角度をそれぞれ、角度β、角度γとする。また、単位プリズム131は、頂角が角度αであり、配列ピッチがPである。
単位プリズム131の頂角αは、77〜131°とすることが好ましく、90°とすることがより好ましい。しかし、この頂角αは、プリズム層13の屈折率や、プリズム層13と後述する低屈折率層である空気層14との屈折率差、映像源LSの位置等に応じて適宜変更してよい。
本実施形態の単位プリズム131は、断面形状が二等辺三角形形状であり、α=90°であり、β=γ=45°である。
The
As shown in FIG. 2, the upper side surface in the vertical direction of the screen is the
The apex angle α of the
The
単位プリズム131の配列ピッチPや頂角α等は、映像光を投影する映像源LS(プロジェクタ)の画素(ピクセル)の大きさや、映像源LSの映像光の投射角度(スクリーン面に対する映像光の入射角度)等に応じて、適宜変更可能である。
本実施形態では、図2に示すように、単位プリズム131の配列ピッチP及び頂角αが一定である例を示しているが、これに限らず、配列方向に沿って頂角αや、配列ピッチP、角度β及び角度γが適宜変化する形態としてもよい。また、本実施形態では、単位プリズム131の断面形状は、二等辺三角形形状である例を示しているが、これに限らず、不等辺三角形形状等、他の三角形形状としてもよいし、例えば、配列方向(画面上下方向)において、中央では二等辺三角形形状であるが、画面上方や下方へ向かうにつれて不等辺三角形形状に変化する形態としてもよい。
The arrangement pitch P, the apex angle α, and the like of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, an example is shown in which the arrangement pitch P and the apex angle α of the
空気層14は、プリズム層13よりも背面側に位置し、単位プリズム131の配列方向(画面上下方向)において、単位プリズム131と交互に配置されている。この空気層14は、空気が充填されており、プリズム層13よりも屈折率が低く、光透過性を有する低屈折率層である。
この空気層14は、単位プリズム131の側面131a,131bに接する形態となっている。
なお、本実施形態では、この低屈折率層は、空気が充填されて形成される空気層14である例を示したが、これに限らず、例えば、窒素等の気体により形成されてもよいし、単位プリズム131よりも屈折率が低い樹脂により形成されてもよい。
The
The
In the present embodiment, the low refractive index layer is an
光吸収層15は、空気層14の背面側に設けられた層であり、光を吸収する作用を有する層である。
本実施形態の光吸収層15は、黒色のシート状の部材を基材とし、この基材の映像源側(観察面側)となる面に、黒色の粘着剤層(不図示)を有している。この光吸収層15は、粘着剤層により、単位プリズム131の頂点tと接合し、単位プリズム131間に空気層14が形成された状態で、プリズム層13と接合されている。このとき、頂点tを含む単位プリズム131の頂部の一部が、粘着剤層中に入りこむ形態としてもよい。
The
The
光吸収層15の基材としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂や、PC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂等のシート状の部材を用いることができる。この基材は、粘着剤層が黒色等の暗色に着色されており、十分な光吸収性を有する場合には、透明又は半透明な部材を用いてもよいし、白色等の部材を用いてもよい。また、基材が黒色等であり、十分な光吸収性を有するならば、粘着剤層を透明、又は、半透明等としてもよい。
As a base material for the
表面層11は、基材層12の映像源側(観察者側)に設けられる層である。
この表面層11は、ハードコート機能や、反射防止機能、帯電防止機能、防眩機能、防汚機能、紫外線吸収機能等の各種機能の少なくとも1つを備えている。
本実施形態の表面層11は、この反射スクリーン10の映像源側の最表面側に位置し、ハードコート機能及び防眩機能を有し、その映像源側の面に微細凹凸形状が不規則に配列されて形成されている。この表面層11は、基材層12の一方の面(観察面側の面)に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂を、微細凹凸形状を賦形可能な成形型(金型)に充填して押圧し、紫外線を照射して硬化させて離型する等により、微細凹凸形状が形成される。なお、表面層11は、紫外線硬化型樹脂に限らず、他の電離放射線硬化型樹脂等を用いてもよい。
The
The
The
この表面層11は、所望する機能や用いる材料の特性等に応じて、適宜その厚さを設定することができ、例えば、その厚さを1〜100μm程度とすることができる。
なお、この表面層11は、表面に微細凹凸形状が不規則に配列されて形成されているので、上述の効果に加えて、例えば、光源像や外光の映り込みを防止する機能や、映像の視野角を広げる機能等も有している。
The thickness of the
In addition, since the
ここで、反射スクリーン10へ入射する映像光Lや外光Gについて説明する。
図3は、実施形態の反射スクリーン10へ入射する映像光L及び外光Gの様子を説明する図である。図3では、図2に示す反射スクリーン10の断面に相当する断面を、さらに拡大して示している。
また、図3では、理解を容易にするために、表面層11、基材層12、プリズム層13の屈折率は等しいものとし、矢印で示す映像光Lや外光Gに対する表面層11の表面の微細凹凸形状による拡散作用や基材層12による拡散作用等は、省略して示している。
図3に示すように、映像源LSから投影された映像光Lの多くは、画面上下方向において、反射スクリーン10のスクリーン面の法線方向及び法線方向となす角度が小さい(45°以下)の方向から入射し、表面層11及び基材層12を透過してプリズム層13の単位プリズム131へ入射する。
Here, the image light L and the external light G incident on the
FIG. 3 is a diagram for explaining the state of the image light L and the external light G incident on the
In FIG. 3, for easy understanding, the
As shown in FIG. 3, most of the image light L projected from the image source LS has a small normal angle (45 ° or less) with the normal direction and the normal direction of the screen surface of the
そして、映像光Lは、例えば、単位プリズム131の一方の側面131aへ入射する。このとき、側面131aは、プリズム層13より屈折率が低い空気層14と接しており、かつ、映像光Lは、側面131aに対して臨界角以上となる角度で入射する。そのため、映像光Lは、側面131aで全反射し、他方の側面131bへ入射する。このとき、映像光Lは側面131bに臨界角以上の角度で入射するので、側面131bで全反射して、観察者側へ向かい、反射スクリーン10の略正面方向へ出射し、観察者Oへ到達する。
The image light L is incident on one
一方、照明光等の不要な外光Gは、図3に示すように、主として反射スクリーン10の上方から入射し、表面層11及び基材層12を透過してプリズム層13の単位プリズム131へ入射する。
このとき外光Gは、スクリーン面に対する入射角が、映像光Lよりも大きいため、画面上下方向下側に位置する側面131bに対して、臨界角を超えない角度で入射する。そのため、外光Gは、側面131bで屈折して空気層14へ入射し、空気層14を透過して光吸収層15へ入射して吸収される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, unnecessary external light G such as illumination light is incident mainly from above the
At this time, since the incident angle with respect to the screen surface is larger than the image light L, the external light G is incident on the
以上のことから、本実施形態によれば、映像光Lを効率よく観察者O側へ反射することができ、かつ、外光Gを吸収し、観察者O側へ到達することがないので、明室環境下であってもコントラストが高く明るく良好な映像を表示できる。
また、本実施形態によれば、従来使用されているような金属の蒸着膜や白色や銀色等のインキ膜等による反射層を形成する必要がなく、プリズム層13の単位プリズム131の形状も簡易であるので、反射スクリーン10の製造が容易であり、生産コストを抑えることができる。従って、安価で良好な反射スクリーン10及び映像表示システム1を提供できる。
From the above, according to the present embodiment, the image light L can be efficiently reflected to the observer O side, and the external light G is absorbed and does not reach the observer O side. Even in a bright room environment, high contrast and bright images can be displayed.
In addition, according to the present embodiment, it is not necessary to form a reflective layer using a metal vapor deposition film or a white or silver ink film as used conventionally, and the shape of the
(実施例)
本実施形態の反射スクリーン10及び映像表示システム1の実施例を作成し、その映像のコントラスト等を目視評価した。
実施例の反射スクリーン10は、以下の通りである。
反射スクリーン10:画面サイズ対角40インチ(890mm×500mm)
表面層11:紫外線硬化型樹脂(エポキシアクリレート樹脂)製(屈折率1.52)、厚さ約10μm。映像源側に微細凹凸形状あり。
基材層12:拡散材としてMS樹脂製の球形ビーズ(屈折率1.52、平均粒径約10μm)を含有するMBS樹脂製(屈折率1.55)、厚さ200μm。
プリズム層13:紫外線硬化型樹脂(ウレタンアクリレート樹脂)製(屈折率1.60)、厚さ45μm。
(Example)
Examples of the
The
Reflective screen 10: screen size diagonal 40 inches (890 mm × 500 mm)
Surface layer 11: made of ultraviolet curable resin (epoxy acrylate resin) (refractive index 1.52), thickness of about 10 μm. There is a fine uneven shape on the image source side.
Base material layer 12: MBS resin (refractive index 1.55) containing spherical beads made of MS resin (refractive index 1.52, average particle diameter of about 10 μm) as a diffusing material, thickness 200 μm.
Prism layer 13: made of ultraviolet curable resin (urethane acrylate resin) (refractive index 1.60), thickness 45 μm.
単位プリズム131:頂角α=90°、配列ピッチP=50μm、二等辺三角柱形状。
空気層14:空気。屈折率1.0。
光吸収層15:黒色に着色されたPET樹脂製の基材(厚さ100μm)、粘着剤層は、黒色に着色されたアクリル樹脂系の粘着剤。
映像源LS:反射スクリーン10の映像源側の面の点Aを通る法線方向において、反射スクリーン10の表面から映像源側に2mの位置に配置。
Unit prism 131: apex angle α = 90 °, arrangement pitch P = 50 μm, isosceles triangular prism shape.
Air layer 14: Air. Refractive index 1.0.
Light-absorbing layer 15: A base material (thickness 100 μm) made of PET resin colored in black, and an adhesive layer is an acrylic resin-based adhesive colored in black.
Image source LS: disposed at a position of 2 m from the surface of the
上述のような実施例の反射スクリーン10及び映像表示システム1を作成し、実際に映像源LSから映像光Lを投射して、その映像を目視評価したところ、コントラストが高く、明るい良好な映像が明室環境下においても観察された。
また、実施例の反射スクリーン10は、製造が容易であり、良好な反射スクリーン及び映像表示システムを安価に提供できる。
When the
Moreover, the
(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)映像源LSは、点Aと映像源LSの映像光の投射口とを通る直線が、点Aを通りスクリーン面に直交する直線に対して、画面上下方向において角度をなす形態としてもよい。また、このような投射系に合わせて、単位プリズム131の形状を、画面上下方向において、次第に又は段階的に変化させてもよい。
さらに、映像源LSから投射された映像光Lが、不図示のミラー部等で反射されたのち、反射スクリーン10へ投射される形態としてもよい。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) The video source LS may be configured such that a straight line passing through the point A and the projection opening of the video light of the video source LS forms an angle in the vertical direction of the screen with respect to a straight line passing through the point A and orthogonal to the screen surface. Good. Further, the shape of the
Further, the image light L projected from the image source LS may be projected onto the
(2)単位光学要素は、略三角柱状であり、その配列方向に平行であって、スクリーン面の法線方向に平行な断面における断面形状が略三角形形状である単位プリズム131である例を示したが、これに限らず、例えば、以下のような形態としてもよい。
単位プリズム131は、その頂部が背面側に凸となる曲面状である形態としてもよい。
また、単位プリズム131の側面131a,131bは、平滑面状である例を示したが、これに限らず、側面131a,131bに微細な凹凸形状が形成された形態としてもよい。さらに、プリズム層13が拡散材を含有する形態としてもよい。
さらに、単位プリズム131は、三角柱形状に限らず、例えば、円錐形状や四角錘形状としてもよい。
(2) An example in which the unit optical element is a
The
In addition, although the example in which the
Furthermore, the
また、単位光学要素は、その断面形状が、スクリーン面に平行又は略平行な頂面を有する略台形形状や多角形形状等としてもよい。このような単位光学要素としては、四角柱形状や多角柱形状、錘台形状等が挙げられる。このとき、単位光学要素の配列方向における頂面の寸法は、映像の輝度を高める観点から小さい方が好ましいが、所望する光学性能等の応じて適宜設定してよい。
このような形状の単位光学要素とすることにより、頂面に光吸収層15をより安定して接合できる。なお、このとき、光吸収層15の粘着剤層は、映像の輝度を高める観点から、その屈折率が単位光学要素よりも小さいことが好ましい。
また、単位光学要素は、その配列方向に平行であってスクリーン面に直交する断面における断面形状が、スクリーン面に長軸が直交する略楕円形状の一部形状としてもよい。
The unit optical element may have a substantially trapezoidal shape, a polygonal shape, or the like having a top surface that is parallel or substantially parallel to the screen surface. Examples of such unit optical elements include a quadrangular prism shape, a polygonal column shape, and a frustum shape. At this time, the size of the top surface in the arrangement direction of the unit optical elements is preferably small from the viewpoint of increasing the luminance of the image, but may be appropriately set according to the desired optical performance or the like.
By using the unit optical element having such a shape, the
Further, the unit optical elements may have a cross-sectional shape in a cross section that is parallel to the arrangement direction and orthogonal to the screen surface, and a partial shape of a substantially elliptical shape in which the major axis is orthogonal to the screen surface.
(3)反射スクリーン10は、表面層11、基材層12、プリズム層13、空気層14、光吸収層15等を備える例を示したが、これに限らず、各種光学作用を有する層を適宜備えてもよい。
例えば、反射スクリーン10は、基材層12が光拡散材を含有せず、かつ、光拡散作用を有する光拡散層をさらに備える形態とし、反射スクリーン10としての視野角の向上や輝度ムラの低減等を図ってもよい。このとき、光拡散層は、光を等方的に拡散するものとしてもよいし、例えば、画面上下方向の拡散作用よりも画面左右方向の拡散作用の方が大きい等といったように拡散作用が異方性を有するものとしてもよい。また、光拡散層は、拡散材を含有する形態のものや、レンチキュラーレンズ形状等の各種光学形状を有するものとしてもよい。
また、反射スクリーン10は、所定の透過率とするための黒色や灰色等の染料や顔料等により着色が施された着色層を備え、着色層により外光を吸収して映像のコントラスト向上を図ってもよい。なお、基材層12が顔料等を含有し、着色層を兼ねる形態としてもよい。
(3) Although the
For example, the
The
(4)光吸収層15は、これに限らず、反射スクリーン10の表示領域外において、光吸収層15とプリズム層13との間にスペーサを配置する等して、光吸収層15とプリズム層13とが接していない形態としてもよい。
(4) The
(5)反射スクリーン10は、光吸収層15の背面側に、さらに、反射スクリーン10を破損等から保護するための樹脂製のシート状の不図示の保護層等を設けてもよい。このとき、保護層を遮光層としたり、保護層に遮光層を積層したりしてもよい。
(5) The
(6)反射スクリーン10は、支持板50を備えず、反射スクリーン10が粘着材層等を介して壁面等に接合されて配置される形態としてもよいし、支持板50を裏面に接合した状態で壁面に固定されたり、フック等の支持部材で壁面に吊り下げされて配置される形態等としてもよい。また、反射スクリーン10は、反射スクリーン10の画面の平面性を維持するために、ガラス製や樹脂製である剛性の高い基板層を備える形態としてもよいし、このとき十分な平面性を維持できるならば、支持板50を用いない形としてもよい。
さらに、本実施形態において、反射スクリーン10は、使用時及び不使用時において略平板状である例を示したが、これに限らず、不使用時には巻き取って保管できる巻き取り可能な形態としてもよい。このような形態の場合には、支持板50等を設けず、反射スクリーン10の背面側を、光を透過しにくい布製又は樹脂製の遮光幕や耐傷性を向上させる保護層等で被覆する形態としてもよい。
(6) The
Furthermore, in the present embodiment, the example in which the
(7)映像源LSは、短焦点プロジェクタを使用してもよい。このとき、反射スクリーン10の上方又は下方に映像源LSが位置し、スクリーン面に対して大きな入射角度で映像光が入射する。そのため、反射スクリーン10の表面層11に、画面上下方向において、映像光をスクリーン面の法線方向に偏向する偏向光学層を配置した形態とすることが好ましい。このような偏向光学層としては、例えば、複数配列された単位レンズが、入射面と全反射面とを備え、入射面から入射した光を全反射面で反射して偏向する機能を有するサーキュラーフレネルレンズやリニアフレネルレンズ等を用いることができる。
(7) The video source LS may use a short focus projector. At this time, the image source LS is positioned above or below the
なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。 In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the above-described embodiments and the like.
1 映像表示システム
10 反射スクリーン
11 表面層
12 基材層
13 光学形状層
131 単位プリズム
14 空気層
15 光吸収層
LS 映像源
50 支持板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
背面側に凸である単位光学要素が画面上下方向に複数配列された光学形状層と、
前記光学形状層よりも背面側であって、前記単位光学要素間に形成され、前記単位光学要素よりも屈折率が低く、光透過性を有する低屈折率層と、
前記低屈折率層よりも背面側に配置され、光を吸収する光吸収層と、
を備えること、
を特徴とする反射スクリーン。 A reflection screen that reflects image light projected from an image source and displays the image in an observable manner;
An optical shape layer in which a plurality of unit optical elements that are convex on the back side are arranged in the vertical direction of the screen,
A low refractive index layer that is on the back side of the optical shape layer and is formed between the unit optical elements, has a refractive index lower than that of the unit optical elements, and has optical transparency;
A light absorbing layer disposed on the back side of the low refractive index layer and absorbing light;
Providing
Reflective screen featuring.
前記単位光学要素は、画面左右方向を長手方向として、前記画面上下方向に配列される略三角柱状であること、
を特徴とする反射スクリーン。 The reflective screen according to claim 1.
The unit optical element has a substantially triangular prism shape arranged in the vertical direction of the screen, with the horizontal direction of the screen being the longitudinal direction.
Reflective screen featuring.
前記単位光学要素は、スクリーン面に直交し、かつ、画面上下方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状であり、その頂角が77〜131°であること、
を特徴とする反射スクリーン。 The reflective screen according to claim 1 or 2,
The unit optical element has a substantially triangular cross section in a cross section perpendicular to the screen surface and parallel to the vertical direction of the screen, and the apex angle is 77 to 131 °;
Reflective screen featuring.
前記低屈折率層よりも観察者側に、光を拡散する作用を有する光拡散層を備えること、
を特徴とする反射スクリーン。 The reflective screen according to any one of claims 1 to 3,
A light diffusion layer having an action of diffusing light on the viewer side of the low refractive index layer;
Reflective screen featuring.
前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示システム。 A reflective screen according to any one of claims 1 to 4,
An image source for projecting image light onto the reflective screen;
A video display system comprising:
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