JP2016065999A - Transmission type screen and rear projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透過型スクリーンおよびそれを備えた背面投射型表示装置に関し、より詳細には、透過型スクリーンに投影された画像または映像の視認性に優れた、透過型スクリーンおよび背面投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a transmissive screen and a rear projection display device including the transmissive screen, and more particularly to a transmissive screen and a rear projection display device excellent in the visibility of an image or video projected on the transmissive screen. About.
現在、いわゆる背面投射型の透過型スクリーンが、デジタルサイネージとして、非常に注目を浴びている。透過型スクリーンは、プロジェクタにより投影された映像を、透過型スクリーンを挟んでプロジェクタの反対側から視認することができる。透過型スクリーンは、従来のポスター、サイン、看板等の広告媒体において必要な貼り替えが不要である。しかも、透過型スクリーンは、即座に内容を変更でき、静止画だけでなく、動画広告も可能なデジタルコンテンツを、大画面にそのまま投影できる。このため、透過型スクリーンが、従来の広告媒体に代わって普及しつつある。 At present, so-called rear projection type transmission screens are attracting a great deal of attention as digital signage. The transmissive screen can visually recognize the image projected by the projector from the opposite side of the projector with the transmissive screen interposed therebetween. The transmissive screen does not need to be replaced in a conventional advertising medium such as a poster, a sign, or a signboard. Moreover, the transmissive screen can change the contents immediately, and can project not only a still image but also a digital content that can be used for a moving image as it is on a large screen. For this reason, transmissive screens are becoming popular in place of conventional advertising media.
このような背面投射型の透過型スクリーンは、偏光フィルム、フレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシート等を使ったものが一般的であった。例えば、特許文献１には、フレネルレンズシートを用いた背面投射型の透過型スクリーンにおいて、映像光の利用効率を向上することが記載されている。
Such rear projection type transmission screens generally use polarizing films, Fresnel lens sheets, lenticular lens sheets, and the like. For example,
一方、特許文献２には、光透過性基材の表面上に、光拡散微粒子を有する光拡散層が形成された透過型スクリーンにおいて、画面上下方向における輝度の均一性を向上している。
On the other hand,
しかし、上記従来の透過型スクリーンは、投影映像の視認性が低いという問題がある。 However, the conventional transmissive screen has a problem that the visibility of the projected image is low.
具体的には、特許文献１，２の透過型スクリーンは、フレネルレンズの入光面の全域に、入射する光を屈折する屈折面と、屈折面で屈折した光を全反射する全反射面とを有する単位プリズムが形成された構成となっている。この構成では、その透過成分のほとんどは拡散光線となるため、視聴者が透過型スクリーンに投影された投影映像等をクリアに視認することができない。
Specifically, the transmissive screens of
また、上記従来の透過型スクリーンは、背面側からも投影映像が視認されやすいという問題もある。 Further, the conventional transmission screen has a problem that the projected image is easily visible from the back side.
具体的には、通常、透過型スクリーンを背面投影型表示装置として利用する場合、背面側（プロジェクタ側）から投影される映像は本来の映像の反転映像となる。このため、特に、映像の中に文字がある場合、透過型スクリーンの背面にその映像が表示されると、明らかに違和感のある映像が背面側から視認されてしまう。 Specifically, when a transmissive screen is used as a rear projection display device, an image projected from the rear side (projector side) is an inverted image of the original image. For this reason, in particular, when there are characters in the video, when the video is displayed on the back of the transmissive screen, a video that is clearly uncomfortable is visually recognized from the back.
しかし、特許文献１の透過型スクリーンは、フレネルレンズシートと光拡散シートが一体化されている。このため、フレネルレンズシートによって指向性が付与された光は、光拡散シートによって拡散され、透過型スクリーンの背面側にも拡散される。同様に、特許文献２の透過型スクリーンは、プリズム層と光拡散層が一体化されている。このため、プリズム層によって指向性が付与された光は、光拡散層によって拡散される、透過型スクリーンの背面側にも拡散される。その結果、いずれの透過型スクリーンにおいても、背面側（プロジェクタ側）からも投影側からも、投影映像が視認されてしまう。
However, the transmissive screen of
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、投影映像の視認性を向上させることのできる透過型スクリーンおよび背面投射型表示装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、透過型スクリーンの背面側から投影映像が視認されにくい透過型スクリーンおよび背面投射型表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a transmissive screen and a rear projection display device capable of improving the visibility of a projected image. Another object of the present invention is to provide a transmissive screen and a rear projection display device in which a projected image is hardly visible from the rear side of the transmissive screen.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る透過型スクリーンは、入射面に対し斜めに入射する入射光を出射面から出射する透過型スクリーンにおいて、上記入射面に、複数の凹部と、上記凹部が形成されていない平坦部とが形成されており、上記各凹部は、上記入射光を屈折させ、出射光と出射面とのなす角を、上記入射光と平坦部とのなす角よりも大きくする第１屈折面と、上記入射光を屈折させ、上記入射光を上記透過型スクリーンの内部に導光させる第２屈折面とを有することを特徴としている。 In order to solve the above problems, a transmissive screen according to an aspect of the present invention includes a transmissive screen that emits incident light incident obliquely with respect to an incident surface from the output surface. And a flat portion in which the concave portion is not formed. Each concave portion refracts the incident light, and forms an angle formed by the incident light and the flat surface between the incident light and the flat portion. It has a first refracting surface that is larger than a corner, and a second refracting surface that refracts the incident light and guides the incident light into the transmissive screen.
本発明の一態様によれば、投影映像の視認性を向上させることのできる透過型スクリーンおよび表示装置を提供することができるという効果を奏する。さらに、透過型スクリーンの背面側から投影映像が視認されにくい透過型スクリーンおよび背面投射型表示装置を提供することができるという効果も併せて奏する。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a transmissive screen and a display device that can improve the visibility of a projected image. Furthermore, there is also an effect that it is possible to provide a transmissive screen and a rear projection display device in which the projected image is hardly visible from the rear side of the transmissive screen.
〔実施の形態１〕
（背面投射型表示装置１０）
本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
[Embodiment 1]
(Rear projection display device 10)
One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図１は、本発明の実施の形態１に係る背面投射型表示装置（以下、単に「表示装置」という）１０の概略構成を示す図である。図１に示すように、表示装置１０は、透過型スクリーン１と、プロジェクタ（光源）２とを備えている。表示装置１０は、透過型スクリーン１に表示された映像または画像を視聴者２０が視聴できるようになっている。なお、以下の説明では便宜上、視聴者２０側を透過型スクリーン１の前面、プロジェクタ２の投影光が照射される側を透過型スクリーン１の背面とする。また、透過型スクリーン１の横方向（水平方向）をＸ方向、縦方向（鉛直方向）をＹ方向、厚さ方向をＺ方向とする。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a rear projection display device (hereinafter simply referred to as “display device”) 10 according to
図１の表示装置１０では、透過型スクリーン１は天井３から吊り下げられており、プロジェクタ２は天井３設置されている。プロジェクタ２は、透過型スクリーン１の背面に投影光Ｌを照射する。プロジェクタ２は、透過型スクリーン１の後方から、透過型スクリーン１の背面に対して透過用の映像を投影する。通常、プロジェクタ２は天井に逆さまに設置されるため、プロジェクタ２は、設置状態に応じた反転映像を、透過用の映像として投影する。透過型スクリーン１の背面から入射した投影光Ｌは、視聴者２０のいる透過型スクリーン１の前面から出射される。透過型スクリーン１の前面から出射される光には、視聴者２０に視認される光ＬＡと、視聴者２０に視聴されない光ＬＢとが存在する。視聴者２０は、光ＬＡに基づく透過型スクリーン１の前面に投影された映像または画像を、透過型スクリーン１のほぼ正面から視聴する。
In the
図１には、プロジェクタ２から照射される投影光Ｌと透過型スクリーン１の背面とのなす角（入射角）の最小値がαとして記載され、最大値がα’として記載されている。図１の表示装置１０では、角度α’が５０°以下となる投影光Ｌが照射されるように、透過型スクリーン１およびプロジェクタ２の配置状態が設定されている。例えば、表示装置１０では、透過型スクリーン１の背面からプロジェクタ２の中心までの距離は０．５ｍであり、透過型スクリーン１における角度α’を示す領域（すなわち最も天井３側の投影光Ｌの照射領域）から天井３までの距離は０．４２ｍとなっている。なお、図１に示す表示装置１０における透過型スクリーン１およびプロジェクタ２の配置状態は一例を示すものであって、この配置状態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で任意に設定することができる。
In FIG. 1, the minimum value (incident angle) between the projection light L emitted from the
（透過型スクリーン１の特徴的構成）
次に、図２に基づいて、透過型スクリーン１の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る透過型スクリーン１の構成を示す図であり、図２の（ａ）は背面図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）におけるＡ−Ａ’断面図である。
(Characteristic configuration of transmissive screen 1)
Next, the configuration of the
透過型スクリーン１は、光透過性材料から構成されている。例えば、透過型スクリーン１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート：polyethylene terephthalate）、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル：polymethylmethacrylate）、塩化ビニル、ガラスなどから構成することができる。本実施形態では、透過型スクリーン１は、厚さ０．１ｍｍのＰＥＴフィルムから構成されている。透過型スクリーン１の厚さは、後述する凹部１１を形成することができ、光透過性を有していれば厚さの大小は問わない。
The
図２の（ａ）に示すように、透過型スクリーン１の背面（投影光Ｌの入射面１ａ）には、入射した投影光を屈折させる複数の凹部１１が形成されている。凹部１１は、微細な凹ドット構造を有し、入射面１ａの面内全域にわたって所定ピッチで点在している。したがって、入射面１ａには凹部１１が形成された領域と、凹部１１が形成されていない領域（平坦部１２）とが存在する。本実施形態では、平面視した凹部１１の形状（凹部１１の開口面の形状）は、１辺が０．１ｍｍの正方形となっているとともに、凹部１１のピッチは、Ｘ軸方向（Ｐｘ）およびＹ軸方向（Ｐｙ）ともに、０．２５ｍｍとし、同一形状の凹部１１が同一ピッチで形成されている。しかし、凹部１１の形状およびピッチはこれらに限定されない。
As shown in FIG. 2A, a plurality of
一方、図２の（ｂ）に示すように、凹部１１のＹ−Ｚ方向の断面形状は、直角三角形になっている。つまり、本実施形態の凹部１１は三角柱形状に形成された溝である。本実施形態では、図２の（ｂ）に示す凹部１１の断面形状の直角三角形において、斜辺を形成する面（第１屈折面）１１ａと、入射面１ａに垂直な面（第２屈折面）１１ｂとのなす角（頂角）が６５°であり、面１１ｂと開口面（入射面１ａ）とのなす角が９０°であり、面１１ａと開口面（入射面１ａ）とのなす角が２５°となっている。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, the cross-sectional shape of the
上述のように、本実施形態では、入射面１ａには、１辺が０．１ｍｍの正方形の凹部１１が、Ｘ方向およびＹ方向に０．２５ｍｍピッチで形成されている。したがって、この場合、入射面１ａにおける凹部１１の開口率（凹部１１の占有率）は、１６％である。残りの８４％は、凹部１１が形成されない平坦部１２である。この開口率は、ヘイズ値に大きく影響を及ぼすため、目的とするヘイズ値を満たす範囲で任意に設定することができる。
As described above, in the present embodiment, square
ここで、「ヘイズ値」とは、Ｈｚ＝（Ｔｄ／Ｔｔ）×１００ で示される値であり（Ｈｚ：ヘイズ値、Ｔｄ：拡散光線透過率、Ｔｔ：平行光線透過率）、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に規定されている。ヘイズ値は、対象物（板やフィルム）の透過率のみを示すのではなく、対象物のシースルー特性、つまり平行光光線の透過率も示す指標である。特に、表示装置１０の１つの目的は、透過型スクリーン１越しの映像等を、視聴者２０がクリアに視認できることである。したがって、透過型スクリーン１は、所定以上の平行光線透過率を、確保する必要がある。平行光線透過率は、透過型スクリーン１への入射光（図１の投影光Ｌ）が入射面１ａおよび出射面１ｂ以外で屈折されずに出射される場合に１００％となる。一方、入射面１ａに凹部１１が形成されている場合、投影光Ｌは凹部１１で屈折されるので、投影光Ｌに対しては入射面１ａにおける凹部１１の開口率が、投影光Ｌの屈折する確率と等しくなる。
Here, the “haze value” is a value represented by Hz = (Td / Tt) × 100 (Hz: haze value, Td: diffused light transmittance, Tt: parallel light transmittance), and according to JIS-K7105. It is prescribed. The haze value is an index indicating not only the transmittance of the object (plate or film) but also the see-through characteristic of the object, that is, the transmittance of parallel light rays. In particular, one purpose of the
したがって、凹部１１の開口率が小さいと、入射面１ａに入射した投影光Ｌは屈折されにくくなるため、屈折せずに透過する成分が多くなる。その結果、平行光線透過率が大きくなるため、ヘイズ値が小さくなる。
Therefore, when the aperture ratio of the
逆に、凹部１１の開口率が大きいと、入射面１ａに入射した投影光Ｌは屈折される（拡散される）確率が高くなるため、屈折せずに透過する成分が少なくなる。その結果、平行光線透過率が小さくなるため、ヘイズ値が大きくなる。
On the contrary, when the aperture ratio of the
このように、凹部１１の開口率（開口面積）が大きくなるとヘイズ値も大きくなり、凹部１１の開口率が小さくなると、ヘイズ値も小さくなる。また、ヘイズ値は上述のように、透過型スクリーン１越しの映像等の視認性を示す指標である。したがって、ヘイズ値が大きい（拡散光線が多い）と、透過型スクリーン１越しに（入射面１ａから出射面１ｂ側および出射面１ｂから入射面１ａ側の双方向に）光は透過するものの、平行光線が少ないために、視聴者２０は、透過型スクリーン１越しにプロジェクタ２側の物体を視認できない。
Thus, the haze value increases as the aperture ratio (opening area) of the
このような凹部１１の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、凹部１１は、凸バイトを用いた熱プレス方式、凹部１１に相当する凹ドットが形成されたロールを用いたロールプレス方式、成形金型を用いた射出成型などによって形成することができる。熱プレス方式によって凹部１１を形成する場合、圧力および温度を制御することによって、凹部１１の大きさや、凹部１１の内壁（面１１ａ，面１１ｂ）の角度を制御することが可能である。
The formation method of such a recessed
次に、図３に基づいて、透過型スクリーン１に対する投影光の進路をについて説明する。図３は、透過型スクリーン１の一部を拡大した断面図である。表示装置１０では、天井に設置されたプロジェクタ２から透過型スクリーン１に投影光が照射される。このため、投影光は、透過型スクリーン１の入射面１ａに斜めに入射する。図３には、入射面１ａとのなす角がαの斜めの光線ＬＡ・ＬＢ・ＬＣが入射する様子を示している。この場合、凹部１１および平坦部１２において、３種類の屈折が存在する。すなわち、凹部１１に入射する光線ＬＡ・ＬＢの屈折、および、平坦部１２に入射する光線ＬＣの屈折である。
Next, the path of the projection light with respect to the
光線ＬＣが平坦部１２に入射すると、図３の破線Ｘで示すように平坦部１２で屈折し、出射面１ｂから出射される。このとき、出射面１ｂとのなす角がαの出射光が出射面１ｂから出射される。このように、平坦部１２に入射する光線ＬＣは、入射面１ａとのなす角と出射面１ｂとのなす角が同一になる。このような光線ＬＣは、上述した平行透過率に寄与する成分となる。つまり、この光線ＬＣはヘイズ値の大小に関与し、光線ＬＣの量が大きいほどヘイズ値が小さくなる。
When the light beam LC is incident on the
光線ＬＡが凹部１１に入射すると、図３の破線Ｙで示すように、入射面１ａ（開口面）とのなす角（傾斜角）がβ（本実施形態では２５°）の面１１ａで屈折し、出射面１ｂから出射される。このとき、出射面１ｂとのなす角がγの出射光が出射面１ｂから出射される。このように、凹部１１の面１１ａに入射する光線ＬＡは、出射面１ｂの法線方向に屈折され、平坦部１２に入射する光線ＬＣよりも出射面１ｂとのなす角が大きくなる（α＜γ）。本実施形態の表示装置１０では、視聴者２０は、透過型スクリーン１の出射面１ｂに対してほぼ垂直方向から投影映像を視聴する（図１参照）。このため、光線ＬＡが多くなると、視聴者２０が視聴する投影映像の輝度値が高くなる。したがって、投影映像の視認性を向上させることができる。
When the light beam LA enters the
光線ＬＢが凹部１１に入射すると、図３の破線Ｚで示すように、入射面１ａとのなす角が９０°の面１１ｂで屈折し、透過型スクリーン１の内部を導光する。このように、面１１ｂに入射する光線ＬＣは、面１１ｂで入射面１ａに対して平行方向に屈折し、透過型スクリーン１の内部を導光する。このように、透過型スクリーン１の内部を導光させることにより、光線ＬＣが入射面１ａおよび出射面１ｂ以外の端面から迷光として出射されるのを抑制することができる。ただし、光線ＬＢの成分が多くなると、相対的に光線ＬＡの成分が少なくなる。このため、視聴者が視認する映像の輝度値が低くなるため、視認性の低下につながる。
When the light beam LB enters the
このように、凹部１１の面１１ａで屈折させることにより、入射面１ａとのなす角がαの光線ＬＡは、出射面１ｂとのなす角γが角度αよりも大きな出射光として出射される。これにより、入射面１ａに対して斜めに入射する入射光が、出射面１ｂに対して垂直方向に曲げて出射される。
In this way, by refracting on the
ここで、出射面１ｂとのなす角γは、入射面１ａに対する投影光の入射角αと、凹部１１の面１１ａと入射面１ａ（開口面）とのなす角（面１１ａの傾斜角）βと、透過型スクリーン１の材質の屈折率によって決まる。屈折の方向は、スネルの法則に則るため、入射光をより大きく屈折させるためには、（ａ）透過型スクリーン１の材質の屈折率を高くする、または、（ｂ）凹部１１の面１１ａの傾斜角βを大きくすればよい。
Here, the angle γ formed with the
例えば、透過型スクリーン１をＰＥＴフィルムから構成した場合、ＰＥＴの屈折率は約１．７であり、一般的な樹脂材料の中では比較的屈折率が高い。このため、入射光を屈折させる効果も高い。
For example, when the
一方、凹部１１の面１１ａの傾斜角βを大きくした場合も、入射角に対する屈折角度を大きくすることができる。しかし、傾斜角βを大きくすると、次の問題が生じる可能性がある。
On the other hand, also when the inclination angle β of the
・面１１ａで屈折せずに面１１ａの表面で全反射する；
・開口率が同じ凹部１１を形成する場合、各凹部１１の深さが深くなり面１１ａの面積が大きくなる；
・凹部１１の形成が困難になる。
-Total reflection at the surface of the
-When forming the recessed
-Formation of the recessed
透過型スクリーン１に対してプロジェクタ２から斜めに投影光が照射される場合、入射面１ａとのなす角（α）は、入射面１ａの位置によって変化する。この角度αが小さい場合、図３のように凹部１１の面１１ａで屈折されずに面１１ａで全反射が起こるため、出射面１ｂから出射されない。
When the projection light is irradiated obliquely from the
ここで、表１および表２に、図３における凹部１１の面１１ａに入射する光線ＬＡについて、透過型スクリーン１の屈折率（ｎ）、入射面１ａとのなす角（α）、面１１ａの傾斜角（β）、出射面１ｂとのなす角（γ）、角度の差（γ−α）の関係を示す。表１は、傾斜角βが２５°であり、表２は傾斜角βが３０°の結果を示している。
Here, in Tables 1 and 2, with respect to the light beam LA incident on the
表１，２において、角度の差（γ−α）は、面１１ａでの屈折によって曲げられた角度を示す。表２において「−」は、面１１ａで屈折せずに全反射したこと（出射面１ｂから出射されないこと）を示している。
In Tables 1 and 2, the angle difference (γ−α) indicates an angle bent by refraction at the
本実施形態の透過型スクリーン１は、一例として、ＰＥＴフィルムから構成され、面１１ａの傾斜角が２５°である。この場合の結果は、表１の網掛け部分（下から５行）に対応する。すなわち、入射面１ａとのなす角α（入射角）が３０〜５０°の範囲において、入射角αと出射角γとの差（γ−α）は、２８．２°〜４１．７°を確保することができたことが分かる。
As an example, the
平坦部１２に入射する光線ＬＣは、透過型スクリーン１に対する平行透過光である。この平行透過光は、プロジェクタ２からの直接光であるため、非常に光量が強く眩しい光線である。したがって、光線ＬＣは、視聴者が直接視認できないようになっていることが好ましい。つまり、視聴者に視認されるべき光線ＬＡと、視聴者に視認されるべきでない光線ＬＣとは、明確に分離されていることが好ましい。
The light beam LC incident on the
角度の差（γ−α）は、平坦部１２を介して出射された光線ＬＣの出射角（α）と、凹部１１の面１１ａを介して出射された光線ＬＡの出射角（γ）との角度差も示す。したがって、この角度差が、２０°以上、好ましくは３０°以上、より好ましくは４０°以上であれば、光線ＬＡと光線ＬＣとが分離されているとみなすことができる。
The angle difference (γ−α) is the difference between the emission angle (α) of the light beam LC emitted through the
表１、表２において「−」で示される３点を除いて、角度の差（γ−α）は、２２．２°〜４４．９°の範囲となっており、十分な値を示している。このため、視聴者に視認されるべき光線ＬＡと、視聴者に視認されるべきでない光線ＬＣとは、明確に分離されている。特に、透過型スクリーン１と視聴者との距離を１ｍ以上確保すれば、光線ＬＡと光線ＬＣとをより確実に分離することができる。したがって、視聴者は、光線ＬＡと光線ＬＣとを混在して視認することはない。つまり、視聴範囲を極めて近傍に制限しない限り、視聴者が光線ＬＣの眩しさを感じることはない。それゆえ、視聴者は、透過型スクリーン１上に高品位に投影された、光線ＬＡによる投影画像を視認することが可能となる。
Except for the three points indicated by “−” in Tables 1 and 2, the angle difference (γ−α) is in the range of 22.2 ° to 44.9 °, indicating a sufficient value. Yes. For this reason, the light beam LA that should be viewed by the viewer and the light beam LC that should not be viewed by the viewer are clearly separated. In particular, if the distance between the
なお、視聴者側で光線ＬＡと光線ＬＣとを分離することが可能であれば、角度の差（γ−α）は上述の範囲に限定されない。この場合、角度の差（γ−α）が小さくても、本発明の効果を奏する。 Note that the angle difference (γ−α) is not limited to the above range as long as the light beam LA and the light beam LC can be separated on the viewer side. In this case, even if the angle difference (γ−α) is small, the effect of the present invention is obtained.
次に、図４に基づいて、凹部１１の開口率と、入射面１ａに対して垂直に入射する垂直入射光との関係について説明する。図４は、透過型スクリーン１に形成される凹部１１の開口率と、垂直入射光の進路との関係を示す図であり、（ａ）は開口率１６％、（ｂ）は開口率４４％、（ｃ）は開口率１００％の場合を示している。
Next, based on FIG. 4, the relationship between the aperture ratio of the
図４の（ａ）に示すように、入射面１ａに形成される凹部１１の開口率が１６％の場合、残りの８４％は平坦部１２となる。透過型スクリーン１を構成する材質が持つ内部散乱および吸収を考慮しなければ、垂直入射光ＬＶは、平坦部１２では屈折も拡散もせずに透過し、出射面１ｂから平行透過光ＬＰとして出射される。一方、垂直入射光ＬＶが凹部１１に入射すると、凹部１１の傾斜面（面１１ａ）で屈折され、出射面１ｂから拡散透過光ＬＤとして出射される。このように、開口率が１６％の場合、入射面１ａに垂直な垂直入射光ＬＶの大半は、透過型スクリーン１をそのまま透過する。したがって、透過型スクリーン１に投影映像が表示されていない状態では、透過型スクリーン１の入射面１ａ側から出射面１ｂ側、および、出射面１ｂ側から入射面１ａ側の双方向に良好な視認性（透過性）が得られる。すなわち、シースルー特性を示す透過型スクリーン１を実現することができる。したがって、視聴者は、透過型スクリーン１の前面側から投影映像を視認しつつ、透過型スクリーン１の背面側（プロジェクタ２側）に存在する物体を透過型スクリーン１越しに視認することもできる。
As shown in FIG. 4A, when the opening ratio of the
図４の（ｂ）に示すように、凹部１１の開口率が４４％の場合も同様に、垂直入射光ＬＶの４４％は、凹部１１の傾斜面（面１１ａ）で屈折され、拡散透過光ＬＤとなる。一方、残りの５６％は、平坦部１２を透過し、出射面１ｂから平行透過光ＬＰとして出射される。したがって、垂直入射光ＬＶの約半分が拡散透過光ＬＤとなるため、図４の（ａ）の場合よりも、格段にシースルー特性が低下する。このため、透過型スクリーン１の背面側（プロジェクタ２側）に存在する物体の視認性も低下する。
As shown in FIG. 4B, similarly, when the aperture ratio of the
一方、図４の（ｃ）に示すように、凹部１１の開口率が１００％の場合、平坦部１２は存在しない。このため、図４の（ａ）（ｂ）において見られたような平行透過光ＬＰは存在せず、垂直入射光ＬＶは全て凹部１１の傾斜面（面１１ａ）で屈折され、拡散透過光ＬＤ・ＬＤ’となる。さらに、この場合、透過型スクリーン１を正面視したときに、透過型スクリーン１越しに背面側に存在する物体を視認することはできない。
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the opening ratio of the
このように、凹部１１に入射する光は、出射面１ｂの法線方向に屈折して出射される光線ＬＡと、入射面１ａおよび出射面１ｂと平行方向に屈折して内部を導光する光線ＬＢとを有する。視聴者は、透過型スクリーン１に対してほぼ垂直方向から投影映像を見るため、出射面１ｂとのなす角（γ）は９０°に近いことが好ましい。これにより、出射光が視聴者の視線に重なる位置関係になる。したがって、投影映像の輝度値を高くすることができる。
As described above, the light incident on the
ここで、凹部１１の開口率（占有率）が異なる透過型スクリーンに対し、ヘイズ値の測定とシースルー特性の判定とを行った結果について説明する。図５および表３は、透過型スクリーン１に形成される凹部１１の開口率と、ヘイズ値との関係を示しており、ヘイズ値が２０％以下である場合に、実用十分なシースルー特性あり（◎・○）と評価している。
Here, the result of having performed the measurement of the haze value and the determination of the see-through characteristic with respect to the transmission type screen in which the opening ratio (occupancy ratio) of the
図５に示すように、凹部１１の開口率（占有率）とヘイズ値とは相関関係にあり、凹部１１の開口率が２０％以下である場合に、ヘイズ値も２０％以下となり、透過型スクリーン１がシースルー特性を示すことがわかる。
As shown in FIG. 5, the opening ratio (occupancy) of the
以上のように、本実施形態の透過型スクリーン１は、上記入射面１ａに、複数の凹部１１と、上記凹部１１が形成されていない平坦部１２とが形成されている。さらに、上記各凹部１１は、上記入射光を屈折させ、上記出射光と出射面１ｂとのなす角を、上記入射光と平坦部１２とのなす角よりも大きくする面１１ａと、上記入射光を屈折させ、上記入射光を上記透過型スクリーン１の内部に導光させる面１１ｂとを有する。このため、面１１ａへの入射光は、出射面１ｂの法線方向に屈折されて出射面１ｂから出射される。これにより、出射面１ｂ側から視聴者２０が視聴する投影映像の輝度値が高くなる。また、面１１ｂへの入射光は透過型スクリーン１の内部を導光するため迷光として出射されるのを抑制することができる。さらに、入射面１ａには平坦部１２も形成されているため、所定の平行光線透過率を確保することができる。したがって、透過型スクリーン１に投影される投影映像の視認性を向上させることができる。
As described above, in the
また、特許文献１、２の透過型スクリーンは、光拡散シートまたは光拡散層が必須である。このため、透過型スクリーンの背面側（プロジェクタ側）からも投影側からも、投影映像が視認されてしまう。
Further, the transmissive screens of
これに対し、本実施形態の透過型スクリーン１は、凹部１１の面１１ａによる屈折と、入射面１ａおよび出射面１ｂでの反射とによって、投影光を正面方向に向けている。このため、特許文献１、２に記載の拡散シートおよび光拡散層が不要である。その結果、透過型スクリーン１の入射面１ａへの光の漏れ（拡散）が著しく抑制される。したがって、透過型スクリーンの入射面１ａ側から投影映像が視認されるのを抑制することができる。さらに、出射面１ｂから正面指向性の高い出射光を出射することもできる。
On the other hand, the
また、透過型スクリーン１を光透過性材料から構成し、凹部１１の開口率（占有率）を２０％以下にすることによって、透過型スクリーン１を入射面１ａおよび出射面１ｂの双方向から視認することができるシースルー特性を備えた透過型スクリーン１を実現することができる。したがって、透過型スクリーンの前面側から投影映像を視認しつつ、透過型スクリーンの背面側（投影光が照射される光源側）に存在する物体を透過型スクリーン１越しに視認することもできる。また、上述のように、透過型スクリーン１は特許文献１、２に記載の拡散シートおよび光拡散層が不要であるため、入射面１ａには投影映像の反転映像が視認されにくい。それゆえ、シースルー特性を備えた透過型スクリーン１であっても、配置等に制限を設ける必要がないため、汎用性の高い透過型スクリーン１を実現することができる。
Further, the
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図１に示すように、実施の形態１の表示装置１０では、プロジェクタ２が透過型スクリーン１に対して斜めに投影光Ｌが照射される。この場合、投影光Ｌと透過型スクリーン１の背面とのなす角（入射角）は一定ではない。すなわち、この入射角は、プロジェクタ２に最も近い領域で最大（角度α’）となり、プロジェクタ２から離れるにつれて次第に小さくなり、プロジェクタ２に最も遠い領域で最小（角度α）となる。つまり、入射角は、角度α〜α’の間で連続的に変化する。このため、図３に示すように、透過型スクリーン１に形成された凹部１１における面１１ａの傾斜角βが一定である場合、出射光と出射面１ｂとのなす角（出射角γ）は、入射角α〜α’によって異なる。したがって、このような出射角γの違いが、投影映像の輝度のバラツキとして視聴者に認識される可能性がある。
As shown in FIG. 1, in the
そこで、本実施形態の透過型スクリーン１Ａでは、このような輝度のバラツキを抑制する対策が施されている。図６は、本発明の実施の形態２に係る透過型スクリーン１Ａの一部を示す断面図である。
Therefore, in the
図６に示す透過型スクリーン１Ａでは、図示しないプロジェクタから最も離れた位置に照射される光線Ｌ１と入射面１ａとのなす角（入射角α１）と、プロジェクタから最も近い位置に照射される光線Ｌ２と入射面１ａとのなす角（入射角α２）とは異なる（α１＜α２）。すなわち、この入射角は、プロジェクタから離れるにつれて小さくなり、角度α１〜α２の間で連続的に変化する。
In the
透過型スクリーン１Ａでは、このような入射角の違いに応じて、光線Ｌ１が入射する凹部１１Ａから、光線Ｌ２が入射する凹部１１Ｂにかけて、凹部１１Ａ・１１Ｂの各傾斜面（面１１ａ）と入射面（開口面）１ａとのなす角（傾斜角β１・β２）を連続的に変化させている（β１＞β２）。すなわち、この傾斜角は、プロジェクタから離れるにつれて大きくなり、角度β１〜β２の間で連続的に変化する。さらに、この傾斜角は、入射角によらず、出射光と出射面１ｂとのなす角（出射角γ）が、実質的に同一となるように設定されている。すなわち、光線Ｌ１の出射角γ１と光線Ｌ２の出射角γ２との差の絶対値（｜γ１−γ２｜）は、０°以上、４０°以下であることが好ましく、光線Ｌ１から光線Ｌ２にかけて出射角が同一（γ１＝γ２）であり差がないことがより好ましい。また、出射角γ１および出射角γ２は、出射面１ｂの法線に対して±２０°の範囲となるように設定されていることが好ましい。これにより、出射光が、視聴者からみてほぼ垂直な方向に揃って出射される。
In the
このように、透過型スクリーン１Ａでは、入射面１ａ内において、凹部１１Ａ・１１Ｂの傾斜面が最適化される。これにより、出射面１ｂ内のどの位置においても、出射光の角度（出射角γ１・γ２）を実質的に同一にすることができる。したがって、投影映像の輝度のバラツキを抑制することができる。
Thus, in the
例えば、図６の構成において、透過型スクリーン１が屈折率約１．７のＰＥＴフィルムから構成されており、入射角α１〜α２が３０°〜５０°で変化しているとする。つまり、光線Ｌ１の入射角α１が最小値３０°となり、光線Ｌ２の入射角α２が最大値５０°となる。この場合、光線Ｌ１が入射する凹部１１Ａの面１１ａの傾斜角β１を２５°とすれば、出射角γ１は７１．７°となる。一方、光線Ｌ２が入射する凹部１１Ｂの面１１ａの傾斜角β２を２０°とすれば、出射角γ２は７１．７°となる。入射面１ａでは、入射角が角度α１からα２にかけて３０°〜５０°の範囲で連続的に増加する。このため、この入射角の増加に応じて、各凹部１１Ａから凹部１１Ｂにかけて傾斜角を角度β１からβ２に２５°〜２０°の範囲に連続的に減少させる。これにより、すべての凹部１１の面１１ａで屈折した光線の出射角（γ１…γ２）が、実質的に同一になる。その結果、出射面１ｂの面内において、一様な出射光を出射することができる。したがって、視聴者が出射面１ｂの領域ごとの輝度のバラツキを感じることのない、高品位の透過型スクリーン１Ａを実現することができる。
For example, in the configuration of FIG. 6, it is assumed that the
以上のように、本実施形態の透過型スクリーン１Ａによれば、各凹部１１での光線の屈折方向を制御することができる。したがって、映像をみる視聴者の位置に合わせて最適な映像の輝度分布を実現することができ、画面内の均一性を確保することが可能になる。
As described above, according to the
〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
図３に示すように、実施の形態１の透過型スクリーン１では、入射面１ａには３種類の光（凹部１１の面１１ａに入射する光線ＬＡ、凹部１１の面１１ｂに入射する光線ＬＢ、平坦部１２に入射する光線ＬＣ）が入射する。これらの光線ＬＡ・ＬＢ・ＬＣのうち、光線ＬＢは、迷光になる可能性がある。
As shown in FIG. 3, in the
そこで、本実施形態の透過型スクリーン１Ｂでは、迷光対策が施されている。
Therefore, the
図７の（ａ）は本発明の実施の形態１に係る透過型スクリーン１を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の実施の形態３に係る透過型スクリーン１Ｂを示す断面図である。
7A is a cross-sectional view showing the
図７の（ａ）に示すように、凹部１１の面１１ｂに入射した光線ＬＢは、面１１ｂで入射面１ａに平行方向に屈折し、透過型スクリーン１の内部を導光する成分となる。透過型スクリーン１の内部を導光する光線は、全反射を繰り返しながら、透過型スクリーン１の端部（端面）１ｃに到達する。端部１ｃに到達した光線の一部は、再度、透過型スクリーン１の内部を導光するが、中には、端部１ｃから透過型スクリーン１の外部に出射される光線も存在する。例えば、図７の（ａ）に示すように、端部１ｃに到達した光線の一部が、透過型スクリーンの端部１ｃの１つである下面から外部に出射されると、透過型スクリーン１の直下を照らす迷光ＳＬとなる。
As shown in FIG. 7A, the light beam LB incident on the
そこで、図７の（ｂ）に示すように、本実施形態の透過型スクリーン１Ｂでは、透過型スクリーン１Ｂの端部（端面）１ｃに遮光部４が設けられている。遮光部４は、端部（端面）１ｃの少なくとも一部に形成されていればよく、端部１ｃを包囲するように形成されていることが好ましい。遮光部４は、例えば、端部１ｃへの遮光テープの貼付け、端部１ｃの黒塗りなど、種々の手段でもって形成することができる。
Therefore, as shown in FIG. 7B, in the
このように、本実施形態の透過型スクリーン１Ｂでは、透過型スクリーン１Ｂの端部１ｃに遮光部４が設けられている。これにより、透過型スクリーン１Ｂの外縁部の少なくとも一部に遮光部４が形成されるため、端部１ｃから迷光成分が出射されたとしても、遮光部４がその迷光成分を吸収することが可能となる。したがって、迷光が出射されるのを抑制することができる。
Thus, in the
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について、図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
本実施形態では、透過型スクリーンに形成された凹部１１の開口形状について説明する。図２の（ａ）に示すように、実施の形態１の透過型スクリーン１では、凹部１１の開口面の形状が正方形（四角形）となっていた。しかし、凹部１１の開口形状は、特に限定されるものではないが、多角形であることが好ましい。
In the present embodiment, the opening shape of the
図８は、本発明の実施の形態１および４に係る透過型スクリーンにおいて、凹部１１の開口形状が異なる場合の屈折方向の違いを示す断面図である。図８において、図中左側に、凹部１１の開口形状が四角形の構成（実施の形態１の構成）、図中右側に凹部１１の開口形状が三角形の構成（実施の形態４の構成）を示している。また、各構成において、図中上段から順に、Ｘ−Ｙ平面の断面図、Ｘ−Ｚ平面の断面図、Ｙ−Ｚ平面の断面図を示しており、Ｘ−Ｚ平面およびＹ−Ｚ平面の断面での光線Ｌの屈折状態を示している。なお、図８には、図３における凹部１１の面１１ａに入射する光線ＬＡの屈折方向を示している。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a difference in refraction direction when the opening shape of the
本実施形態では、図８の右側に示すように、凹部１１の開口形状は三角形となっている。図８の下段に示すように、Ｚ−Ｙ断面においては、凹部１１の開口形状が四角形、三角形どちらの場合も断面形状は同じである。このため、同一方向の入射光に対しては、いずれの場合も、同様の屈折を示す。
In the present embodiment, as shown on the right side of FIG. 8, the opening shape of the
しかし、図８の中段に示すように、Ｘ−Ｚ断面においては、開口形状が四角形の場合、凹部１１に入射する光線Ｌは屈折せずにそのまま凹部１１を透過する光線ＬＡとなる。一方、開口形状が三角形の場合、凹部１１に入射する光線Ｌは、光線Ｌに対して傾斜した２つの面を有するため、各面で屈折し２つに分離された光線ＬＡ（屈折光）となる。したがって、開口形状が三角形の場合、この傾斜面の角度を調整することによってＸ−Ｚ面内での屈折の方向を制御することが可能となる。例えば、図８に示すような、入射面１ａに対する角度が等しい二等辺三角形の場合は左右に等分割された屈折光となる。しかし、各辺の角度を変えることで、屈折の方向及び、光線ＬＡの割合（光量）を制御することができる。したがって、実施の形態１および２で説明した、Ｘ−Ｙ方向における出射光の出射方向の制御と、本実施形態におけるＸ−Ｚ方向における出射光の出射方向の制御とを組み合わせることにより、透過型スクリーンからの投影光の出射光を３次元で制御することが可能になる。それゆえ、より多様な配置の透過型スクリーン、および、より多様な映像表示が可能な表示装置を実現することができる。
However, as shown in the middle part of FIG. 8, in the XZ cross section, when the opening shape is a quadrangle, the light beam L incident on the
このように、本実施形態の透過型スクリーンでは、凹部１１の開口形状が三角形を有している。これにより、実施の形態１、２のように開口形状が四角形の構成と同様の光線の屈折効果を、より小さい開口（凹部１１）によって実現することが可能となる。したがって、特に、ヘイズ値の低減、つまり透過性（シースルー性）の向上が可能となる。さらに、Ｘ−Ｚ断面において説明したように、Ｘ軸方向の光線の屈折制御も行うことができるために、より細かい投影光の方向制御を行うことが可能になる。
Thus, in the transmission type screen of this embodiment, the opening shape of the recessed
〔実施の形態５〕
本発明の他の実施形態について、説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
本実施形態では、図１に示す表示装置１０において、プロジェクタ２として、走査型レーザプロジェクタを備える構成について説明する。
In the present embodiment, a configuration in which a scanning laser projector is provided as the
走査型レーザプロジェクタは、投影映像の一点一点をレーザ走査するプロジェクタであり、レーザの指向性でもってピンポイントで透過型スクリーンに投影光Ｌを照射することが可能である。このため、凹部１１の形成位置と、レーザの集光位置とを容易に位置合わせすることができる。これにより、図３に示す光線ＬＣのように、入射面１ａの平坦部１２への投影光の入射を低減させることができる。その結果、図３に示す光線ＬＡのように、凹部１１の面１１ａによって、出射角γが入射角αよりも出射面１ｂの法線方向に屈折した投影光の量を相対的に増加させることができる。したがって、視聴者から見た映像の視認性を向上させることが可能となる。
A scanning laser projector is a projector that performs laser scanning of each projected image, and can project projection light L onto a transmissive screen in a pinpoint manner with the directivity of the laser. For this reason, the formation position of the recessed
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る透過型スクリーン１、１Ａ、１Ｂは、入射面１ａに対し斜めに入射する入射光を出射面１ｂから出射する透過型スクリーンにおいて、上記入射面１ａに、複数の凹部１１と、上記凹部１１が形成されていない平坦部１２とが形成されており、上記各凹部１１は、上記入射光を屈折させ、出射光と出射面１ｂとのなす角を、上記入射光と平坦部１２とのなす角よりも大きくする第１屈折面（面１１ａ）と、上記入射光を屈折させ、上記入射光を上記透過型スクリーンの内部に導光させる第２屈折面（面１１ｂ）とを有する構成である。
[Summary]
The transmissive screens 1, 1A, 1B according to the first aspect of the present invention are transmissive screens that emit incident light obliquely incident on the
上記の構成によれば、第１屈折面に入射した光が屈折すると、入射光と平坦部とのなす角よりも大きな出射角で出射面から出射される。すなわち、第１屈折面への入射光は、出射面の法線方向に屈折されて出射面から出射される。これにより、出射面側から視聴者が視聴する投影映像の輝度値が高くなる。したがって、投影映像の視認性を向上させることができる。 According to said structure, if the light which injected into the 1st refractive surface is refracted, it will be radiate | emitted from an output surface with an output angle larger than the angle which incident light and a flat part make. That is, the incident light on the first refracting surface is refracted in the normal direction of the emitting surface and is emitted from the emitting surface. Thereby, the luminance value of the projected image viewed by the viewer from the exit surface side is increased. Therefore, the visibility of the projected video can be improved.
また、第２屈折面に入射した光が屈折すると、透過型スクリーンの内部を導光するため、透過型スクリーンの端面から迷光として出射されるのを抑制することができる。 Further, when the light incident on the second refracting surface is refracted, the light is guided through the transmission screen, so that it can be prevented from being emitted as stray light from the end surface of the transmission screen.
さらに、平坦部に入射した光は、基本的には、入射面（平坦部）および出射面以外で屈折されずに出射されるため、所定の平行光線透過率を確保することができる。したがって、視聴者は透過型スクリーン１の映像をクリアに視認することができる。
Furthermore, since the light incident on the flat portion is emitted without being refracted except for the incident surface (flat portion) and the exit surface, a predetermined parallel light transmittance can be ensured. Therefore, the viewer can clearly see the video on the
このように、上記の構成によれば、透過型スクリーンに投影される投影映像の視認性を向上させることができる。 Thus, according to said structure, the visibility of the projection image projected on a transmissive screen can be improved.
また、上記の構成によれば、凹部の第１屈折面による屈折と、入射面および出射面での反射とによって、投影光を正面方向に向けている。このため、特許文献１、２に記載の拡散シートおよび光拡散層が不要である。その結果、透過型スクリーンの入射面への光の漏れ（拡散）が著しく抑制される。したがって、入射面側から投影映像が視認されにくい透過型スクリーンを実現することができる。さらに、出射面から正面指向性の高い出射光を出射することもできる。
Further, according to the above configuration, the projection light is directed in the front direction by refraction by the first refracting surface of the recess and reflection by the incident surface and the exit surface. For this reason, the diffusion sheet and the light diffusion layer described in
本発明の態様２に係る透過型スクリーン１は、態様１において、光透過性材料から形成されており、上記入射面１ａにおける凹部１１の占有率が、２０％以下であることが好ましい。
The
上記の構成によれば、透過型スクリーンが光透過性材料（好ましくは透明材料）から構成されており、かつ、入射面における凹部の占有率（開口率）が２０％以下となっている。これにより、透過型スクリーンに投影映像が表示されていない状態では、透過型スクリーンの入射面側、出射面側の双方向に良好な視認性が得られる。すなわち、シースルー特性を示す透過型スクリーンを実現することができる。したがって、視聴者は、透過型スクリーンの前面側から投影映像を視認しつつ、透過型スクリーンの背面側（投影光が照射される光源側）に存在する物体を透過型スクリーン越しに視認することもできる。 According to said structure, the transmissive screen is comprised from the light transmissive material (preferably transparent material), and the occupation rate (aperture ratio) of the recessed part in the entrance plane is 20% or less. Thereby, in the state where the projected image is not displayed on the transmission screen, good visibility can be obtained in both directions on the incident surface side and the emission surface side of the transmission screen. That is, a transmissive screen exhibiting see-through characteristics can be realized. Therefore, the viewer can visually recognize the object existing on the back side of the transmissive screen (the light source side irradiated with the projection light) through the transmissive screen while viewing the projected image from the front side of the transmissive screen. it can.
また、上記の構成によれば、透過型スクリーンが透明性を維持した状態（例えば、全光透過率８０％以上、かつ、ヘイズ値２０％以下）にて、背面よりプロジェクタから投影された投影映像等も同時に視認できる透過型スクリーンを実現することが可能である。また、投影側（入射面側）からは投影映像は視認されず、透過型スクリーンの出射面側からのみ投影映像を視認する状態になる。したがって、不必要な映像表示をなくすことが可能になる。 Further, according to the above configuration, a projected image projected from the projector from the back surface in a state where the transmissive screen maintains transparency (for example, a total light transmittance of 80% or more and a haze value of 20% or less). It is possible to realize a transmission screen that can be viewed simultaneously. In addition, the projected image is not visually recognized from the projection side (incident surface side), and the projected image is viewed only from the exit surface side of the transmissive screen. Therefore, unnecessary video display can be eliminated.
なお、特許文献１の透過型スクリーンは、透過率が高いものの、その透過成分のほとんどは拡散透過成分となる。また、透過型スクリーン自体は不透明（ヘイズ値が高い）であるために、透過視認性はほとんどない。このため、透過型スクリーンの前面側から背面側も、背面側から前面側も透視することはできない。また、映像投影時においても、透過型スクリーンの前面側から背面側を認識することはできず、いわゆる通常の反射型スクリーンとほぼ変わらない特性を示すこととなる。
In addition, although the transmission type screen of
本発明の態様３に係る透過型スクリーン１Ａは、態様１または２において、上記入射面１ａと上記複数の凹部１１における各第１屈折面（面１１ａ）とのなす角が、上記入射面１ａと入射光とのなす角が増加するにしたがい、減少するようになっている。
In the
上記の構成によれば、入射光の入射角が大きくなるにしたがい、複数の凹部の第１屈折面からで屈折して出射面から出射される出射光の出射角が小さくなっている。これにより、出射面内においても、出射光の角度（出射角γ１・γ２）を実質的に同一にすることができる。したがって、投影映像の輝度のバラツキを抑制することができる。 According to the above configuration, as the incident angle of the incident light is increased, the emission angle of the outgoing light that is refracted from the first refractive surface of the plurality of recesses and is emitted from the outgoing surface is reduced. Thereby, the angles of the emitted light (emission angles γ1 and γ2) can be made substantially the same even in the emission surface. Therefore, variations in the brightness of the projected image can be suppressed.
また、例えば、上記出射面から出射される出射光の出射角の差の絶対値が０°以上、４０°以下となるように、上記第１屈折面と入射面とのなす角を入射面内において変化させれば、すべての凹部の第１屈折面で屈折した光線の出射角が、実質的に同一になる。その結果、出射面の面内において、一様な出射光を出射することができる。したがって、視聴者が出射面の領域ごとの輝度のバラツキを感じることのない、高品位の透過型スクリーンを実現することができる。 Further, for example, the angle formed by the first refracting surface and the incident surface is set within the incident surface so that the absolute value of the difference between the outgoing angles of the outgoing light emitted from the outgoing surface is 0 ° or more and 40 ° or less. Is changed, the exit angles of the light beams refracted by the first refracting surfaces of all the concave portions are substantially the same. As a result, uniform emission light can be emitted within the plane of the emission surface. Therefore, it is possible to realize a high-quality transmissive screen in which the viewer does not perceive variations in luminance for each area of the exit surface.
本発明の態様４に係る透過型スクリーン１Ｂは、態様１〜３において、上記入射面１ａおよび出射面１ｂ以外の端面（端部１ｃ）の少なくとも一部に、その端面（端部１ｃ）から出射される迷光ＳＬを遮光する遮光部４が設けられている構成であってもよい。
In the
上記の構成によれば、透過型スクリーンの端部（端面）に遮光部が設けられている。これにより、端部から迷光成分が出射されたとしても、遮光部がその迷光成分を吸収することが可能となる。したがって、迷光が出射されるのを抑制することができる。 According to said structure, the light-shielding part is provided in the edge part (end surface) of the transmissive screen. Thereby, even if the stray light component is emitted from the end portion, the light shielding portion can absorb the stray light component. Therefore, it is possible to suppress stray light from being emitted.
本発明の態様５に係る透過型スクリーン１、１Ａ、１Ｂは、態様１〜４において、上記入射面１ａにおける凹部１１の開口形状が多角形であることが好ましい。
In
上記の構成によれば、凹部の開口形状が多角形であるため、その形状を調整することによって、より細かい投影光の方向制御を行うことが可能になる。すなわち、入射面への入射方向と、出射面からの出射方向とを厳密に制御することが可能となる。 According to said structure, since the opening shape of a recessed part is a polygon, it becomes possible to perform the direction control of finer projection light by adjusting the shape. That is, it is possible to strictly control the incident direction on the incident surface and the emitting direction from the output surface.
本発明の態様６に係る背面投射型表示装置（表示装置１０）は、態様１〜５のいずれかの透過型スクリーン１、１Ａ、１Ｂと、上記透過型スクリーン１、１Ａ、１Ｂの入射面１ａに投影光Ｌを照射する光源（プロジェクタ２）とを備えている構成である。
A rear projection display device (display device 10) according to aspect 6 of the present invention includes the transmission screens 1, 1A, 1B according to any one of
上記の構成によれば、態様１〜５の透過型スクリーンを備えているため、投影映像の視認性を向上させることのできる背面投射型表示装置を提供することができる。 According to said structure, since the transmissive screen of aspect 1-5 is provided, the rear projection type display apparatus which can improve the visibility of a projection image can be provided.
本発明の態様７に係るは、背面投射型表示装置（表示装置１０）は、態様６において、上記光源（プロジェクタ２）が、走査型レーザプロジェクタであることが好ましい。 According to Aspect 7 of the present invention, in the rear projection display device (display device 10) according to Aspect 6, the light source (projector 2) is preferably a scanning laser projector.
上記の構成によれば、光源が指向性の高い走査型レーザプロジェクタであるため、レーザ凹部の形成位置と、レーザの集光位置とを容易に位置合わせすることができる。これにより、凹部の第１屈折面によって、出射角が入射角よりも出射面の法線方向に屈折した投影光の量を相対的に増加させることができる。また、迷光になり得る成分を含む入射光の入射を抑制することもできる。したがって、視聴者から見た映像の視認性を向上させることが可能となる。さらに、映像内の各点制御が可能であるために、必要なエリアのみレーザ投影を行うことで、映像外のエリアでの迷光を確実に低減することが可能である。 According to the above configuration, since the light source is a scanning laser projector with high directivity, it is possible to easily align the formation position of the laser concavity and the condensing position of the laser. Accordingly, the amount of projection light whose output angle is refracted in the normal direction of the exit surface can be relatively increased by the first refracting surface of the recess. In addition, incidence of incident light including a component that can become stray light can be suppressed. Therefore, it is possible to improve the visibility of the video viewed from the viewer. Furthermore, since each point in the image can be controlled, it is possible to reliably reduce stray light in an area outside the image by performing laser projection only in a necessary area.
本発明の透過型スクリーンは、背面から投影した映像を表示する背面投射型表示装置として好適に利用できる。それゆえ、高いアイキャッチ特性を活かして商業施設、交通施設、工場、等での広告表示や情報表示手段として用いることができる。また、本発明の透過型スクリーンは、入射面側から出射面側および出射面側から入射面側の双方向から十分な透過性（シースルー特性）を付与することも可能である。したがって、同様に透過性を有するガラス等と併せて使用することも可能である。それゆえ、例えば、窓ガラスに貼り付けることで、映像の視認性と、双方向の透過性とを両立した表示装置としても利用することが可能である。 The transmission screen of the present invention can be suitably used as a rear projection display device that displays an image projected from the back. Therefore, it can be used as an advertisement display or information display means in commercial facilities, transportation facilities, factories, etc. by utilizing its high eye-catching characteristics. In addition, the transmission screen of the present invention can provide sufficient transparency (see-through characteristics) from both directions from the incident surface side to the exit surface side and from the exit surface side to the entrance surface side. Therefore, it can also be used in combination with glass having transparency. Therefore, for example, by sticking to a window glass, it can be used as a display device that achieves both video visibility and bidirectional transparency.
１ 透過型スクリーン
１Ａ 透過型スクリーン
１Ｂ 透過型スクリーン
１ａ 入射面
１ｂ 出射面
１ｃ 端部（端面）
２ プロジェクタ（光源）
４ 遮光部
１０ 背面投射型表示装置
１１ 凹部
１１Ａ 凹部
１１Ｂ 凹部
１１ａ 面（第１屈折面）
１１ｂ 面（第２屈折面）
１２ 平坦部
ＳＬ 迷光
DESCRIPTION OF
2 Projector (light source)
4 light-shielding
11b surface (second refraction surface)
12 Flat part SL Stray light
Claims (7)
上記入射面に、複数の凹部と、上記凹部が形成されていない平坦部とが形成されており、
上記各凹部は、
上記入射光を屈折させ、出射光と出射面とのなす角を、上記入射光と平坦部とのなす角よりも大きくする第１屈折面と、
上記入射光を屈折させ、上記入射光を上記透過型スクリーンの内部に導光させる第２屈折面とを有することを特徴とする透過型スクリーン。 In a transmissive screen that emits incident light that is incident on the incident surface obliquely from the exit surface,
A plurality of concave portions and a flat portion where the concave portions are not formed are formed on the incident surface,
Each of the recesses is
A first refracting surface that refracts the incident light and makes an angle formed between the emitted light and the output surface larger than an angle formed between the incident light and the flat portion;
A transmissive screen, comprising: a second refracting surface that refracts the incident light and guides the incident light into the transmissive screen.
上記入射面における凹部の占有率が、２０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーン。 Made of light transmissive material,
2. The transmission screen according to claim 1, wherein an occupying ratio of the concave portion on the incident surface is 20% or less.
上記透過型スクリーンの入射面に投影光を照射する光源とを備えていることを特徴とする背面投射型表示装置。 The transmissive screen according to any one of claims 1 to 5,
A rear projection display device, comprising: a light source that irradiates projection light onto an incident surface of the transmission screen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014195422A JP2016065999A (en) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | Transmission type screen and rear projection type display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2014195422A JP2016065999A (en) | 2014-09-25 | 2014-09-25 | Transmission type screen and rear projection type display device |
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| JP2016065999A true JP2016065999A (en) | 2016-04-28 |
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| JP (1) | JP2016065999A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017097261A (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 旭硝子株式会社 | Transparent screen |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031276A1 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Milner Peter J | A light-diverting optical element |
| JP2011180462A (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and rear projection type display device |
| US20120135512A1 (en) * | 2009-04-21 | 2012-05-31 | Sergiy Victorovich Vasylyev | Light trapping optical cover |
| JP2013088580A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Arisawa Mfg Co Ltd | Transmissive screen and rear projection device |
| JP2014095771A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Screen and manufacturing method therefor |
-
2014
- 2014-09-25 JP JP2014195422A patent/JP2016065999A/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031276A1 (en) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Milner Peter J | A light-diverting optical element |
| US20120135512A1 (en) * | 2009-04-21 | 2012-05-31 | Sergiy Victorovich Vasylyev | Light trapping optical cover |
| JP2011180462A (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-15 | Seiko Epson Corp | Image forming apparatus and rear projection type display device |
| JP2013088580A (en) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | Arisawa Mfg Co Ltd | Transmissive screen and rear projection device |
| JP2014095771A (en) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Screen and manufacturing method therefor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017097261A (en) * | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 旭硝子株式会社 | Transparent screen |
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