JP2016180855A - Reflection screen and video display system - Google Patents
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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、映像表示システムに関するものである。 The present invention relates to a reflection screen and an image display system for displaying an image by reflecting projected image light.
従来、様々な構成を有する反射スクリーンが開発され、映像表示システムに用いられている。近年では、反射スクリーンに対して至近距離から比較的大きな投射角度で映像光を投写して大画面表示を実現する短焦点型の映像投射装置(プロジェクタ)等が広く利用されており、このような短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するための反射スクリーン等も開発されている。 Conventionally, reflective screens having various configurations have been developed and used in video display systems. In recent years, short focus type video projection devices (projectors) that project a video light at a relatively large projection angle from a close distance to a reflective screen to realize a large screen display have been widely used. Reflective screens and the like have also been developed for satisfactorily displaying video light projected by a short focus type video projector.
短焦点型の映像投射装置は、反射スクリーンに対して、上方又は下方から従来の映像源よりも大きな投射角度で映像光を投射することができ、映像投射装置と反射スクリーンとの奥行き方向の距離を短くすることができるので、反射スクリーンを用いた映像表示システムの省スペース化等に寄与できる。
このような映像投射装置に用いられる反射スクリーンは、映像光を観察者側により多く反射させるために反射層が設けられているものがある(例えば、特許文献1)。
このような反射スクリーンは、良好な光学特性を有しているか否かを、反射スクリーンを最終工程まで作製し、評価することによって判断していたため、製品として成立する良好な光学特性を有する反射スクリーンを得るために多大な時間と費用を要する場合があった。
The short focus type image projection apparatus can project image light at a larger projection angle than the conventional image source from above or below the reflection screen, and the distance in the depth direction between the image projection apparatus and the reflection screen. Therefore, it is possible to contribute to space saving of an image display system using a reflective screen.
Some reflective screens used in such video projection apparatuses are provided with a reflective layer in order to reflect more video light to the viewer side (for example, Patent Document 1).
Since such a reflective screen has been judged by producing and evaluating the reflective screen until the final process, whether or not it has good optical characteristics, the reflective screen having good optical characteristics that is established as a product It may take a great deal of time and money to obtain.
本発明の課題は、多大な時間や費用を要することなく良好な光学特性を有する反射スクリーン、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 having good optical characteristics without requiring much time and 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(LS)から投射された映像光を反射して画面に表示する反射スクリーン(20)であって、少なくとも光を拡散する拡散層(241)としての機能を有する基材層(24)と、前記基材層の一方の面側に形成され、レンズ面(232)及び非レンズ面(233)を備え、背面側に凸となる単位レンズ(231)が複数配列されたレンズ層(23)と、少なくとも前記レンズ面に、複数の鱗片状の金属薄膜(22a)が含有された樹脂によって形成され、光を反射する反射層(22)とを備え、前記基材層は、透過光に基づいて測定されるピークゲインPg1が0.7≦Pg1≦13.6であり、透過光に基づいて測定される拡散半値角αH1が1.7°≦αH1≦10°であること、を特徴とする反射スクリーンである。
請求項2の発明は、請求項1に記載の反射スクリーン(20)において、当該反射スクリーンのピークゲインPgが0.6≦Pg≦1.4であり、拡散半値角αHが17°≦αH≦27°であること、を特徴とする反射スクリーンである。
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(20)において、前記基材層(24)は、光の透過率を調整する着色層(242)としての機能を有すること、を特徴とする反射スクリーンである。
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 (20) for reflecting video light projected from a video source (LS) and displaying it on the screen, and has at least a function as a diffusion layer (241) for diffusing light. A plurality of unit lenses (231) which are formed on one surface side of the base material layer (24) and have a lens surface (232) and a non-lens surface (233) and are convex on the back surface side A lens layer (23) that is formed and a reflective layer (22) that reflects light and is formed of a resin containing a plurality of scaly metal thin films (22a) on at least the lens surface, The layer has a peak gain Pg1 measured based on transmitted light of 0.7 ≦ Pg1 ≦ 13.6 and a diffusion half-value angle αH1 measured based on transmitted light of 1.7 ° ≦ αH1 ≦ 10 °. With a reflective screen characterized by That.
The invention of claim 2 is the reflection screen (20) of claim 1, wherein the peak gain Pg of the reflection screen is 0.6 ≦ Pg ≦ 1.4, and the diffusion half-value angle αH is 17 ° ≦ αH ≦. It is a reflective screen characterized by being 27 °.
According to a third aspect of the present invention, in the reflective screen (20) according to the first or second aspect, the base material layer (24) functions as a colored layer (242) for adjusting light transmittance. This is a reflective screen characterized by that.
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(20)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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a video display comprising the reflective screen (20) according to any one of the first to third aspects and a video source (LS) that projects video light onto the reflective screen. System (1).
本発明によれば、多大な時間や費用を要することなく良好な光学特性を有する反射スクリーン、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 a video display system having good optical characteristics without requiring a great deal of time and 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。
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.
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、同様の光学的機能を奏し、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。
本明細書中において、シート面(板面,フィルム面)とは、各シート(板,フィルム)において、そのシート(板,フィルム)全体として見たときにおける、シート(板,フィルム)の平面方向となる面を示すものであるとする。
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
In this specification, the sheet surface (plate surface, film surface) is the planar direction of the sheet (plate, film) when viewed as the entire sheet (plate, film) in each sheet (plate, film). It is assumed that the surface to be
(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。
映像表示システム1は、反射スクリーン20を備える反射スクリーンユニット10と、映像源LS等とを有している。本実施形態の映像表示システム1は、映像源LSから投影された映像光Lを反射スクリーン20が反射して、その画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、映像光Lを映像源LSから投射する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が可能である。
(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 includes a
The video display system 1 can be used as, for example, a front projection television system that projects video light L from a video source LS.
映像源LSは、映像光Lを反射スクリーン20へ投射する映像光投射装置である。本実施形態の映像源LSは、汎用の短焦点型プロジェクタである。映像源LSは、使用状態において、反射スクリーン20の画面を法線方向(スクリーン面の法線方向)から見た場合に、反射スクリーン20の画面左右方向において中央であって、反射スクリーン20の画面(表示領域)よりも下方側となる位置に配置されている。
なお、スクリーン面とは、この反射スクリーン20全体として見たときにおける、反射スクリーン20の平面方向となる面を示すものである。
この映像源LSは、反射スクリーン20の画面に直交する方向(反射スクリーン20の厚み方向)における反射スクリーン20との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Lを投射できる。即ち、映像源LSは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーン20までの投射距離が短く、映像光Lの反射スクリーン20のスクリーン面に対する入射角度も大きい。
The video source LS is a video light projection device that projects the video light L onto the
The screen surface refers to a surface that is the planar direction of the
The video source LS can project the video light L from a position where the distance from the
反射スクリーン20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、映像を表示するスクリーンである。使用状態において、反射スクリーン20の観察画面は、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。
以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、この反射スクリーン20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)、厚み方向(奥行き方向)であるとする。
この反射スクリーン20は、例えば、対角100インチや、120インチ等の大きな画面(表示領域)を有している。
The
In the following description, the screen vertical direction, the screen horizontal direction, and the thickness direction are the screen vertical direction (vertical direction), the screen horizontal direction (horizontal direction), and thickness when the
The
なお、本実施形態の映像表示システム1は、短焦点型のプロジェクタである映像源LSと、この映像源LSから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20とを備えるものとしたが、これに限らず、映像源LSを、投射距離が長く、映像光の投射角度(即ち、スクリーンへの映像光の入射角度)の小さい従来の汎用プロジェクタとし、反射スクリーン20をそのような映像源LSに対応するものとしてもよい。
The video display system 1 of the present embodiment includes a video source LS that is a short focus type projector, and a
図2は、本実施形態の反射スクリーン20の層構成を説明する図である。
図2では、反射スクリーン20の観察画面(表示領域)の幾何学的中心(画面中央)となる点A(図1(a),(b)参照)を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に垂直(厚み方向に平行)な断面の一部を拡大して示している。
反射スクリーンユニット10は、図1に示すように、反射スクリーン20と、その背面側に配置される平板状の支持板30と、接合層40とを有している。反射スクリーン20と支持板30とは、接合層40を介して一体に接合されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the layer configuration of the
In FIG. 2, it passes through a point A (see FIGS. 1A and 1B) that is the geometric center (center of the screen) of the observation screen (display area) of the
As shown in FIG. 1, the
この支持板30は、高い剛性を有する部材であれば、特にその材料等は限定しないが、例えば、アルミニウム等の金属製の板材や、アクリル系樹脂等の樹脂製の板材等が好適に用いられる。また、表裏面をアルミニウム等の薄板とし、内部の芯材としてアルミニウム等の薄板により形成されたハニカム構造を備えることにより、板材全体としての軽量化を図った金属製の板材(所謂、ハニカムパネル)等を用いてもよい。また、支持板30は、外光の映り込みや外光によるコントラスト低下等を防止する観点から、光透過性を有しない部材であることが好ましい。
支持板30の厚みは0.2〜5.0mmが好適であり、より好ましくは1.0〜3.0mmである。厚みが0.2mmよりも薄いと、平面性を支持できるだけの剛性の付与が不十分であり、5.0mmよりも厚くなると、支持板30の重量が重くなるという問題がある。
反射スクリーン20は、薄く、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、反射スクリーン20は、支持板30に一体に接合される形態とすることにより、その画面の平面性を維持している。
The
The thickness of the
In many cases, the
接合層40は、反射スクリーン20と支持板30とを一体に接合する機能を有する層である。接合層40は、粘着剤や接着剤等により形成する。
The
反射スクリーン20は、図2に示すように、その厚み方向において、映像源側(観察者側)から順に、表面層25、基材層24、レンズ層23、反射層22を備えている。
ここで、反射スクリーン20は、一般に、入射した光の拡散特性を高くすると、視野角が向上するが、正面輝度が低下してしまい、拡散特性を低くすると、正面輝度が向上するが、視野角が低下する傾向を有する。そのため、本実施形態の反射スクリーン20は、良好な光学特性、すなわち正面輝度と視野角とのバランスを良好に保つ観点から、そのピークゲインPgが0.6≦Pg≦1.4であり、かつ、拡散半値角αHが17°≦αH≦27°となるように製造される。
ここで、反射スクリーンのゲインgとは、反射スクリーン20の映像源側から光を入射させたとき、反射スクリーン20に光が入射する入射面(反射スクリーンのスクリーン面)での照度と、反射スクリーンで反射する光の輝度とを、画面左右方向においてスクリーン面の法線方向となす角度ごとに測定し、以下に示す式(1)より求めた値である。また、ピークゲインPgとは、スクリーン面の法線方向となす角度ごとに測定されたゲインgのうち最大値を示すものであり、本実施形態では、反射スクリーン20が画面左右方向の中心線に対して線対称であるため、ピークゲインPgは、反射スクリーン20のスクリーン面の法線方向から測定されたゲインとなる。
As shown in FIG. 2, the
Here, the
Here, the gain g of the reflection screen refers to the illuminance at the incident surface (screen surface of the reflection screen) on which light is incident on the
式(1) g=π×A/I Formula (1) g = π × A / I
なお、式(1)において、反射スクリーン20のゲインをg、円周率をπ、輝度をA(cd/m2)、照度をI(lx)で示している。
ここで、仮に、反射スクリーンのピークゲインPgが0.6未満である場合、反射スクリーンの正面輝度が低くなりすぎてしまい好ましくない。一方、ピークゲインPgが1.4よりも大きい場合、光が反射スクリーンに含まれる拡散材に当たらず、拡散作用を受けずに出射してしまう、いわゆる素抜けという現象が生じる場合があり好ましくない。
In Expression (1), the gain of the
Here, if the peak gain Pg of the reflection screen is less than 0.6, the front luminance of the reflection screen becomes too low, which is not preferable. On the other hand, when the peak gain Pg is larger than 1.4, light may not be applied to the diffusing material included in the reflective screen and may be emitted without receiving a diffusing action. .
図6は、輝度分布における拡散半値角を説明する図である。図6に示す輝度分布の縦軸は輝度であり、横軸は左右方向又は上下方向における観察角度である。
反射スクリーンの拡散半値角αHとは、図6に示すように、光の輝度が最大値となる反射スクリーンのスクリーン面の位置から、画面左右方向のいずれか一方の方向及び画面上下方向のいずれか一方の方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度をいう。また、後述の基材層24の拡散半値角αH1についても同様である。
仮に、反射スクリーン20の拡散半値角αHが17°未満である場合、反射スクリーン20の視野角が狭くなりすぎてしまい好ましくなく、また、拡散半値角αHが27°より大きい場合、反射スクリーン20の正面輝度が低くなりすぎてしまい好ましくない。
FIG. 6 is a diagram for explaining the diffusion half-value angle in the luminance distribution. The vertical axis of the luminance distribution shown in FIG. 6 is the luminance, and the horizontal axis is the observation angle in the horizontal direction or the vertical direction.
As shown in FIG. 6, the diffusion half-value angle αH of the reflection screen is either the left-right direction of the screen or the vertical direction of the screen from the position of the screen surface of the reflection screen where the luminance of light reaches the maximum value. An observation angle in which the luminance of light is half the maximum value in one direction. The same applies to the diffusion half-value angle αH1 of the
If the diffusion half-value angle αH of the
基材層24は、レンズ層23を形成する基材となるシート状の部材である。この基材層24の映像源側には、表面層25が一体に形成され、背面側(裏面側)には、レンズ層23が一体に形成されている。
基材層24は、拡散材を含有する光拡散層241と、顔料や染料等の着色材を含有する着色層242とを有している。本実施形態の基材層24は、光拡散層241と着色層242とが共押出成形されることにより、一体に積層されて形成されている。
本実施形態では、図2に示すように、基材層24において、光拡散層241が背面側であり、着色層242が映像源側に位置する例を示したが、これに限らず、光拡散層241が映像源側に位置し、着色層242が背面側に位置する形態としてもよい。
The
The
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the
光拡散層241は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。光拡散層241は、視野角を広げたり、明るさの面内均一性を向上させたりする機能を有する。
光拡散層241の母材となる樹脂は、例えば、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、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂、アクリル系樹脂等が好適に用いられる。
The
Examples of the resin used as the base material of the
光拡散層241に含まれる拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂等、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等が好適に用いられる。なお、拡散材は、無機系拡散材と有機系拡散材とを組み合わせて用いてもよい。この拡散材は、略球形であり、平均粒径が約1〜50μmであるものを用いることが好ましい。
光拡散層241の厚さは、反射スクリーン20の画面サイズ等にも依るが、約100〜2000μmとすることが好ましい。
As the diffusing material contained in the
The thickness of the
着色層242は、黒色等の暗色系の着色剤等により、所定の光透過率となるように着色が施された層である。着色層242は、反射スクリーン20に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒輝度を低減させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
着色層242の着色剤としては、グレー系や黒色系等の暗色系の染料や顔料等や、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等が好適に用いられる。
着色層242の母材となる樹脂は、PET樹脂や、PC樹脂、MS樹脂、MBS樹脂、TAC樹脂、PEN樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。
着色層242は、反射スクリーン20の画面サイズ等にも依るが、その厚さを約30〜1000μmとすることが好ましい。
The
As the colorant of the
As a resin which is a base material of the
The
基材層24は、上述の反射スクリーン20のピークゲインPgを好ましい範囲(0.6≦Pg≦1.4)にするために、そのピークゲインPg1が0.7≦Pg1≦13.6であることが好ましい。
ここで、基材層24のゲインg1とは、基材層の映像源側から光を入射させたとき、基材層に光が入射する入射面での照度と、基材層を反射する光の輝度を、シート面の法線方向となす角度ごとに測定し、以下に示す式(2)より求めた値である。また、基材層のピークゲインPg1とは、画面左右方向においてシート面の法線方向となす角度ごとに測定されたゲインg1のうち最大値を示すものであり、本実施形態では、反射スクリーン20が画面左右方向の中心線に対して線対称であるため、基材層24の幾何学的中心におけるシート面の法線方向から測定されたゲインである。
The
Here, the gain g1 of the
式(2) g1=π×A1/I1 Formula (2) g1 = π × A1 / I1
なお、式(2)において、基材層24のゲインをg1、円周率をπ、輝度をA1(cd/m2)、照度をI1(lx)で示している。
In the formula (2), the gain of the
また、基材層24は、上述の反射スクリーン20の拡散半値角αHを好ましい範囲(17°≦αH≦27°)にするために、その拡散半値角αH1が1.7°≦αH1≦10°であることが好ましい。
ここで、拡散半値角αH1とは、光の輝度が最大値となる基材層のシート面の位置から、画面左右方向のいずれか一方の方向及び画面上下方向のいずれか一方の方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度をいい、光の輝度が最大値から半分の値になる半値幅の半分の角度をいう。ここで、基材層24のピークゲインPg1、拡散半値角αH1は、基材層の背面側に光源を配置して基材層を透過した透過光に基づいて測定される値である。
なお、基材層24のピークゲインPg1、拡散半値角αH1は、光拡散層241に含有される拡散材の含有量や、形状、種類等を適宜変更することによって所望の値に調整することができる。
以上より、ピークゲインPg1及び拡散半値角αH1がそれぞれ上述の好ましい範囲内となる基材層24を作製することによって、反射スクリーン20を最終工程まで作製して評価することなく、良好な光学特性、すなわち正面輝度と視野角とのバランスが良好に保たれた反射スクリーン20を得ることができる。これにより、多大な時間や費用を要することなく、良好な光学特性を有する反射スクリーン20を提供することができる。
Further, the
Here, the diffusion half-value angle αH1 refers to light in any one of the horizontal direction of the screen and the vertical direction of the screen from the position of the sheet surface of the base material layer where the luminance of the light reaches the maximum value. The observation angle at which the luminance of the light becomes half the maximum value, and the half angle of the half width at which the luminance of the light becomes half the maximum value. Here, the peak gain Pg1 and the diffusion half-value angle αH1 of the
The peak gain Pg1 and the diffusion half-value angle αH1 of the
From the above, by producing the
図3は、本実施形態のレンズ層23及び反射層22の詳細を説明する図である。
図3(a)は、レンズ層23を背面側正面方向から観察した様子を示しており、理解を容易にするために、反射層22は省略して示している。図3(b)は、図2に示す断面の一部をさらに拡大して示している。図3(c)は、反射層が形成されたレンズ層の拡大斜視図を示している。なお、図3(b)及び図3(c)は、理解を容易にするために、レンズ層23の映像源側に位置する基材層24や表面層25は省略して示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of the
FIG. 3A shows a state in which the
レンズ層23は、基材層24の背面側に設けられた光透過性を有する層であり、図3(a)等に示すように、点Cを中心として単位レンズ231が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状をその背面側の面に有している。このサーキュラーフレネルレンズ形状は、その光学的中心(フレネルセンター)である点Cが、反射スクリーン20の画面(表示領域)の領域外であって、反射スクリーン20の下方に位置している。
本実施形態では、レンズ層23は、その背面側の面にサーキュラーフレネルレンズ形状を有する例を上げて説明するが、これに限らず、単位レンズ231がスクリーン面に沿って画面上下方向等に配列されたリニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよい。
The
In the present embodiment, the
単位レンズ231は、図2や図3(b)に示すように、スクリーン面に直交する方向(反射スクリーン20の厚み方向)に平行であって、単位レンズ231の配列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。
単位レンズ231は、背面側に凸であり、レンズ面232と、このレンズ面232と対向する非レンズ面233とを備えている。
本実施形態では、反射スクリーン20の使用状態において、単位レンズ231は、レンズ面232が頂点tを挟んで非レンズ面233よりも鉛直方向上側に位置している。
2 and 3B, the
The
In the present embodiment, in the usage state of the
図3(b)に示すように、単位レンズ231のレンズ面232が、スクリーン面に平行な面となす角度は、αである。また、非レンズ面233がスクリーン面に平行な面となす角度は、β(β>α)である。さらに、単位レンズ231の配列ピッチは、Pであり、単位レンズ231のレンズ高さ(スクリーンの厚み方向における頂点tから単位レンズ231間の谷底となる点vまでの寸法)は、hである。
理解を容易にするために、図2等では、単位レンズ231の配列ピッチP、角度α,βは、単位レンズ231の配列方向において一定であるように示している。しかし、本実施形態の単位レンズ231は、実際には、配列ピッチP等が一定であるが、角度αが単位レンズ231の配列方向においてフレネルセンターとなる点Cから離れるにつれて次第に大きくなっている。また、それに伴いレンズ高さhも変動している。
なお、これに限らず、配列ピッチPは、単位レンズ231の配列方向に沿って次第に変化する形態等としてもよく、映像光Lを投影する映像源LSの画素(ピクセル)の大きさや、映像源LSの投射角度(反射スクリーン20のスクリーン面への映像光の入射角度)、反射スクリーン20の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。
As shown in FIG. 3B, the angle formed by the
In order to facilitate understanding, in FIG. 2 and the like, the arrangement pitch P and the angles α and β of the
The arrangement pitch P is not limited to this, and the arrangement pitch P may be changed gradually along the arrangement direction of the
レンズ層23は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により、基材層24の背面側の面(本実施形態では、光拡散層241側の面)に一体に形成されている。なお、レンズ層23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してもよい。
また、レンズ層23は、熱可塑性樹脂を用いてもよく、レンズ層23のフレネルレンズ形状に応じて、プレス成形法等により形成してもよい。このようなレンズ層23の場合には、不図示の接合層等を介して、その映像源側に基材層24(光拡散層241)等を積層する形態としてもよい。また、押出成形法が可能な場合には、レンズ層23と基材層24とを一体に積層した状態で成形してもよい。
The
The
反射層22は、光を反射する作用を有する層である。この反射層22は、光を反射するために十分な厚さを有し、単位レンズ231のレンズ面232の少なくとも一部に形成されている。
本実施形態の反射層22は、図2や図3(b)に示すように、レンズ面232及び非レンズ面233に形成されている。具体的には、反射層22は、レンズ層23の背面側を覆い、背面側に凸となる単位レンズ231間の境界、すなわち、谷底となる点vを埋めるようにして形成されている。これにより、反射層22は、レンズ層の背面側の凹凸を略平坦にすることができ、接合層40を介して支持板30をより安定して貼付することができる。
The
The
反射層22は、レンズ面232上に、アルミニウム等の光反射性の高い鱗片状の金属薄膜22aが含有された塗料(樹脂)をレンズ面232に対してスプレー塗布することによって形成される。反射層22は、図3(b)や図3(c)に示すように、この鱗片状の金属薄膜22aの厚み方向に垂直な面がレンズ面232に対して略平行に配置されており、レンズ面232に入射した映像光Lを観察者側へと適正に反射させることができる。ここで、略平行とは、金属薄膜22aの厚み方向に垂直な面が、レンズ面232に対して完全に平行な場合だけでなく、レンズ面232に対する傾きが−10°〜+10°の範囲にある場合をも含むものをいう。また、鱗片状の金属薄膜22aとは、金属薄膜22aの厚み方向から見た形状(外形形状)が鱗片状であることをいい、この鱗片状とは、鱗状の形状だけでなく、楕円状や、円状、多角形状、薄膜を粉砕して得られる不定形な形状等を含むものをいう。
ここで、鱗片状の金属薄膜の性質区分としては、リーフィングタイプ、ノンリーフィングタイプ、樹脂コーティングタイプ等があり、金属光沢、隠蔽性、密着性、配向性等にそれぞれ特徴があるが、本実施形態としては、金属光沢も重要であるが、密着性、配向性等考慮し樹脂コーティングタイプが好適である。
The
Here, as the property classification of the scale-like metal thin film, there are a leafing type, a non-leafing type, a resin coating type, etc., which are each characterized by metallic luster, concealment, adhesion, orientation, etc. For example, a metallic luster is important, but a resin coating type is preferable in consideration of adhesion, orientation, and the like.
この金属薄膜22aは、映像光の反射効率を維持、向上させるとともに、反射層22の背面側が透けてしまうのを防ぐために、複数ある各単位レンズのレンズ面上において平均で8層以上、積層されていることが望ましい。なお、上述の金属薄膜22aを8層以上設けた反射層22は、複数ある単位レンズ231のレンズ面232のうち一部のレンズ面232に対して設けてもよく、また、全てのレンズ面232に対して設けてもよい。
ここで、反射層22は、入射した映像光を効率よく反射させるために、正反射率Rtが50%<Rt<70%であり、拡散反射率Rdが10%<Rd<50%であることが望ましい。
In order to maintain and improve the reflection efficiency of the image light and prevent the back side of the
Here, the
この反射層22を形成する塗料は、鱗片状の金属薄膜22a、バインダー、乾燥補助剤、制御剤等から構成されている。この塗料は、スプレーガンによる塗布容易性の観点から、粘度が50〜1000[cp](測定温度摂氏23℃)の範囲内であることが望ましい。
この金属薄膜22aは、鱗片状に形成されたアルミニウムであり、その厚み寸法は、15〜150nmの範囲に、より好ましくは20〜80nmの範囲に形成されている。また、金属薄膜22aは、厚み方向に直交する縦方向及び横方向における寸法(以下、縦寸法、横寸法という)の平均値が、単位レンズ231のレンズ高さhと同等の寸法、すなわち、0.35〜78μmに形成されているのが好ましい。ここで、レンズ高さhと同等とは、金属薄膜の縦寸法及び横寸法がレンズ高さhに等しい場合だけでなく、レンズ高さhに近似する場合(例えば、レンズ高さhに対して−30%〜+30%の寸法範囲)も含むものをいう。
The coating material forming the
This metal
ここで、この金属薄膜22aが非レンズ面233に略平行に配置されてしまうと、外光が非レンズ面233に入射した場合に、その外光が非レンズ面233で反射して観察者側に届いてしまう場合があり、その場合、映像のコントラスト低下の要因となる。そのため、金属薄膜22aの縦寸法及び横寸法を、上述のようにレンズ高さhと同等にすることによって、塗料がレンズ層23の背面側に塗布された場合に、金属薄膜22aが、非レンズ面233に対して略平行に配置されてしまうのを抑制することができる。これにより、反射層22は、外光が非レンズ面233に入射したとしても、金属薄膜22aの端部で拡散させることができ、観察者側に反射させてしまうのを極力抑制することができる。
金属薄膜22aは、反射層としての光反射機能の確保の観点から、塗料全体の重量に対して重量比で3〜15%の範囲内で含有されるのが望ましい。
Here, if the metal
The metal
バインダーは、熱硬化性樹脂から構成される透明な接合剤であり、反射層22を形成する母材である。本実施形態では、バインダーは、ウレタン系の熱硬化性樹脂を用いるが、これに限定されるものでなく、エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いてもよく、また、紫外線硬化性樹脂等を用いてもよい。なお、バインダーは、硬化剤を添加し2液硬化型として使用してもよく、ウレタン系樹脂であれば、ポリイソシアネート等を使用することができ、また、エポキシ系樹脂であれば、アミン類等を使用することができる。
乾燥補助剤は、レンズ層に塗布された塗料の乾燥時間を所定の時間に調整する溶剤であり、いわゆる遅乾溶剤である。本実施形態では、乾燥補助剤は、レンズ層23の背面側に塗布された塗料の乾燥までの時間をおよそ1時間となるように、所定の量が塗料に含まれている。乾燥補助剤は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジイソブチルケトン、3−メトキシ−1−ブチルアセテートの混合溶剤を使用することができる。
制御剤は、塗料に含有される金属薄膜22aの配向を制御する溶剤である。制御剤は、塗料に含まれることによって、金属薄膜22aをレンズ面232に対して略平行に配置させることができる。制御剤は、例えば、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、アクリルオリゴマー、シリコン等を使用することができる。
The binder is a transparent bonding agent composed of a thermosetting resin, and is a base material that forms the
The drying aid is a solvent that adjusts the drying time of the paint applied to the lens layer to a predetermined time, and is a so-called slow drying solvent. In the present embodiment, a predetermined amount of the drying aid is included in the coating so that the time until drying of the coating applied to the back side of the
The control agent is a solvent that controls the orientation of the metal
表面層25は、基材層24の映像源側(観察者側)に設けられる層である。本実施形態の表面層25は、反射スクリーン20の映像源側の最表面を形成している。
本実施形態の表面層25は、ハードコート機能及び防眩機能を有しており、基材層24の映像源側の表面に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂(例えば、ウレタンアクリレート)等の電離放射線硬化型樹脂を塗膜の膜厚約10〜100μmとなるように塗布し、微細な凹凸形状(マット形状)をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状が賦形されて形成されている。
The
The
なお、表面層25は、上記の例に限らず、反射防止機能や防眩機能、ハードコート機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等、適宜必要な機能を1つ又は複数選択して設けることができる。また、表面層25としてタッチパネル層等を設けてもよい。
また、表面層25は、反射防止機能や紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等を有する層を、表面層25と基材層24との間に、さらに別層として設けてもよい。
さらに、表面層25は、基材層24とは別層であって不図示の粘着材等により基材層24に接合される形態としてもよいし、基材層24のレンズ層23とは反対側(映像源側)の面に直接形成してもよい。
The
Further, as the
Further, the
図2に戻り、本実施形態の反射スクリーン20へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。図2では、理解を容易にするために、表面層25、着色層242、光拡散層241、レンズ層23の屈折率は等しいものとし、映像光L1及び外光Gに対する光拡散層241の光拡散作用等は省略して示している。
図2に示すように、映像源LSから投影された大部分の映像光L1は、反射スクリーン20の下方から入射し、表面層25及び基材層24を透過してレンズ層23の単位レンズ231へ入射する。
Returning to FIG. 2, the state of the image light and the external light incident on the
As shown in FIG. 2, most of the image light L <b> 1 projected from the image source LS enters from below the
そして、映像光L1は、レンズ面232へ入射して反射層22によって反射され、観察者O側に向かい、略正面方向へ反射スクリーン20から出射する。従って、映像光L1は、効率よく反射されて観察者Oに届くので、明るい映像を表示できる。
なお、映像光L1が反射スクリーン20の下方から投射され、かつ、角度β(図3(b)参照)が反射スクリーン20の画面上下方向の各点における映像光L1の入射角度よりも大きいので、映像光L1が非レンズ面233に直接入射することはなく、非レンズ面233は、映像光L1の反射には影響しない。
Then, the image light L1 enters the
Since the image light L1 is projected from below the
一方、照明光等の不要な外光G(G1、G2)は、図2に示すように、主として反射スクリーン20の上方から入射し、表面層25及び基材層24を透過してレンズ層23の単位レンズ231へ入射する。
そして、一部の外光G1は、非レンズ面233へ入射するが、非レンズ面233の背面側に形成された反射層22の金属薄膜22aの端部で拡散され、観察者O側に届いたとしてもその光量は、映像光L1に比べて大幅に少ない。また、一部の外光G2は、レンズ面232で反射して、主として反射スクリーン20の下方側へ向かうので、観察者O側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光L1に比べて大幅に少ない。さらに、一部の外光は、反射スクリーン20に入射して、着色層242に吸収される。従って、反射スクリーン20では、外光G1,G2等による映像のコントラスト低下を抑制することができる。
以上のことから、本実施形態の反射スクリーン20によれば、明室環境下であっても、コントラストが高く像の鮮明な良好な映像を表示できる。
On the other hand, unnecessary external light G (G 1, G 2) such as illumination light is incident mainly from above the
A part of the external light G1 enters the
From the above, according to the
ここで、本実施形態の反射スクリーン20の製造方法の一例について説明する。
図4は、本実施形態の反射スクリーン20の製造方法の一例を説明する図である。
図4(a)に示すように、拡散材を含有する樹脂と着色材を含有する樹脂とを、それぞれ所定の厚さで共押出成形することにより、光拡散層241及び着色層242を一体に成形し、基材層24を形成する。ここでは、基材層24は、ウェブ状であるとする。
Here, an example of the manufacturing method of the
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the manufacturing method of the
As shown in FIG. 4A, the
次に、図4(b)に示すように、基材層24の映像源側となる面(本実施形態では、着色層242側の面)上に、ウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を塗布し、微細な凹凸形状(マット形状)をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状を有する表面層25を形成する。
なお、表面層25上に不図示のマスキング材を剥離可能に貼合して、次工程に流してもよい。このマスキング材としては、例えば、透明又は略透明なシート状の部材を用いることができ、以降の製造過程における表面層25表面の汚れや傷つきを防止する機能を有している。
Next, as shown in FIG. 4B, an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate is applied on the surface of the
Note that a masking material (not shown) may be detachably bonded onto the
次に、表面層25及び基材層24を、所定の大きさに裁断し、枚葉状とする。
そして、図4(c)に示すように、基材層24の背面側となる面(本実施形態では、光拡散層241側の面)に、紫外線成形法等により、レンズ層23を形成する。
レンズ層23は、基材層24の表面層25が積層された面とは反対側の面(本実施形態では、光拡散層241側の面)を、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する等により、形成される。なお、レンズ層23の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
Next, the
Then, as shown in FIG. 4C, the
The
次に、図4(d)に示すように、レンズ層23の背面側に、不図示のスプレーガンにより鱗片状の金属薄膜22aが含有された塗料を吹き付けて反射層22を形成する。塗料の塗布は、スプレーガンを、レンズ層23の画面左右方向に平行移動させながら、画面上下方向の下端部から上端側へ所定の移動ピッチ(例えば、70mmピッチ)で移動させることによって行う。このとき、スプレーガンの向きは、金属薄膜22aをレンズ面232に対して略平行に配置させ易くするために、レンズ面232に対して略垂直であることが好ましい。
次に、表面層25からマスキング材等を剥離したり、更なる裁断工程等の後工程を行ったりする等して、反射スクリーン20が完成する。
Next, as shown in FIG. 4D, the
Next, the
ここで、従来、主に製造されていた反射スクリーンのレンズ層に設けられる反射層は、アルミニウム等の金属を蒸着させることによって形成されていた。この蒸着により形成された反射層は、映像光を効率よく反射させることができるが、厚みが非常に薄い(例えば、約800Å)ため、反射スクリーンの背面側が透けてしまうのを防止したり、反射層の酸化を抑制したりするために、反射層の背面側に保護層を設ける必要があった。
そのため、この反射スクリーンは、反射層の形成に、蒸着の処理工程や、保護層の形成工程を設ける必要があった。
Here, conventionally, the reflection layer provided on the lens layer of the reflection screen that has been mainly manufactured has been formed by evaporating a metal such as aluminum. The reflective layer formed by this vapor deposition can reflect image light efficiently, but the thickness is very thin (for example, about 800 mm), so that the back side of the reflective screen can be prevented from being seen through or reflected. In order to suppress the oxidation of the layer, it was necessary to provide a protective layer on the back side of the reflective layer.
For this reason, this reflective screen needs to be provided with a vapor deposition processing step and a protective layer forming step in forming the reflective layer.
これに対して、本実施形態の反射スクリーン20は、塗料に含有される複数の鱗片状の金属薄膜22aをレンズ面232に対して略平行に配置させているので、真空蒸着装置等を使用して製造される上述の従来製造されていた反射スクリーンに比して、反射スクリーン20を効率よく簡易に製造することができる。また、本実施形態の反射スクリーン20は、反射層22が、単位レンズ231の背面側を覆うようにして形成されているので、上述の従来製造されていた反射スクリーンのように保護層を設ける必要がなく、その点においても上述の従来製造されていた反射スクリーンに比して簡易に製造することができる。また、反射スクリーン20の製造コストも低減することもできる。
On the other hand, since the
また、上述の従来製造されていた反射スクリーンは、反射層が蒸着により形成されているため、反射スクリーン全体として黄みがかった色味となるが、本実施形態の反射スクリーン20は、反射層22が複数の鱗片状の金属薄膜により形成されているため、全体として青みがかった色味となる。ここで、映像源から投射される映像光の色味を調整して、反射スクリーンに表示される映像の色味を調整する場合、反射スクリーンが黄みがかっている場合よりも、青みがかっている場合の方が、白色への補正が容易になる。そのため、本実施形態の反射スクリーン20は、上述の従来製造されていた反射スクリーンに比して、映像源の調整による色味の補正を容易に行うことができる。
In addition, since the above-described reflection screen manufactured in the related art has a reflection layer formed by vapor deposition, the reflection screen as a whole has a yellowish color. However, the
次に、光学特性の相違する複数種類の基材層を用いて製造された反射スクリーンの光学特性の評価を行う。
本評価には、光学特性の相違する複数種類の基材層を用いて製造された反射スクリーンを製造し、幾何学的中心点A(図1参照)を等間隔に囲むようにして60mm×60mmで切り出したものを測定例として使用した。
ここで、評価に使用した各測定例の反射スクリーンは、基材層の光学特性(ピークゲインPg1、拡散半値角αH1、Tint率)がそれぞれ相違するように形成されているが、それ以外の層(表面層、レンズ層、反射層)については同等に形成されている。
Next, the optical characteristics of the reflective screen manufactured using a plurality of types of base material layers having different optical characteristics are evaluated.
In this evaluation, a reflective screen manufactured using a plurality of types of base material layers having different optical characteristics was manufactured, and cut out at 60 mm × 60 mm so as to surround the geometric center point A (see FIG. 1) at equal intervals. Was used as a measurement example.
Here, the reflection screen of each measurement example used for evaluation is formed so that the optical characteristics (peak gain Pg1, diffusion half-value angle αH1, Tint ratio) of the base material layer are different from each other. (Surface layer, lens layer, reflective layer) are formed equally.
評価に使用した各測定例の反射スクリーンに使用される表面層、基材層、レンズ層、反射層の仕様等は、以下の通りである。
表面層:厚み25μm、エポキシ系樹脂製。
基材層:総厚み1.5mm、光拡散層及び着色層の共押出成形により形成。
拡散層:アクリル−スチレン系樹脂ビーズを含有したアクリル系樹脂製。
着色層:黒色染料を含有したアクリル系樹脂製。
レンズ層:観察側の面から背面側の単位レンズの頂点tまでの厚みが0.1mm、紫外線硬化型樹脂製。
反射層:レンズ層のレンズ面に垂直な方向における厚みが0.020mm、アルミニウムの金属薄膜を含有した塗料により形成される。
The specifications of the surface layer, the base material layer, the lens layer, and the reflective layer used in the reflective screen of each measurement example used for evaluation are as follows.
Surface layer: 25 μm thick, made of epoxy resin.
Base material layer: formed by coextrusion molding of a total thickness of 1.5 mm, a light diffusion layer and a colored layer.
Diffusion layer: made of acrylic resin containing acrylic-styrene resin beads.
Colored layer: made of acrylic resin containing black dye.
Lens layer: The thickness from the surface on the observation side to the apex t of the unit lens on the back side is 0.1 mm, and is made of an ultraviolet curable resin.
Reflective layer: The lens layer is formed of a paint having a thickness in the direction perpendicular to the lens surface of 0.020 mm and containing an aluminum metal thin film.
各測定例の反射スクリーンに使用された基材層の評価には、その基材層(着色層、光拡散層)の着色層側の面に表面樹脂層、PET基材を順に積層し、また、基材層の光拡散層側の面にレンズ樹脂層、PET基材を順に積層させた積層体の中央部(60mm×60mm)を切り出した試験体を用いた。
ここで、表面樹脂層は、上述の表面層25を構成する樹脂によって形成されており、この表面樹脂層とその表面に貼付されるPET基材とは、凹凸形状等が設けられていない表面層25を模擬した層となる。また、レンズ樹脂層は、上述のレンズ層を構成する樹脂によって形成されており、単位レンズ231や反射層22が設けられていないレンズ層23を模擬した層である。なお、PET基材は、表面樹脂層の観察者側の面や、レンズ樹脂層の背面の表面粗さが起因となる光拡散を排除するために設けられている。
For the evaluation of the base material layer used in the reflective screen of each measurement example, a surface resin layer and a PET base material are sequentially laminated on the surface of the base material layer (colored layer, light diffusion layer) on the colored layer side. A test body was used in which a central portion (60 mm × 60 mm) of a laminate in which a lens resin layer and a PET substrate were sequentially laminated on the surface of the base material layer on the light diffusion layer side was used.
Here, the surface resin layer is formed of the resin constituting the
また、各測定例の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、上述の各測定例に係る試験体を用いて以下のように求められた。
測定例1の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=0.4であり、拡散半値角αH1=15.9°であり、Tint率が32.1%である。
測定例2の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=0.7であり、拡散半値角αH1=10.0°であり、Tint率が31.4%である。
測定例3の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=1.0であり、拡散半値角αH1=8.8°であり、Tint率が31.7%である。
測定例4の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=2.5であり、拡散半値角αH1=4.5°であり、Tint率が31.6%である。
測定例5の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=5.1であり、拡散半値角αH1=2.6°であり、Tint率が31.1%である。
測定例6の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=12.8であり、拡散半値角αH1=1.7°であり、Tint率が32.0%である。
測定例7の反射スクリーンに使用された基材層の光学特性は、ピークゲインPg1=13.7であり、拡散半値角αH1=1.5°であり、Tint率が32.0%である。
Moreover, the optical characteristic of the base material layer used for the reflective screen of each measurement example was calculated | required as follows using the test body which concerns on each above-mentioned measurement example.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 1 are a peak gain Pg1 = 0.4, a diffusion half-value angle αH1 = 15.9 °, and a Tint ratio of 32.1%.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 2 are a peak gain Pg1 = 0.7, a diffusion half-value angle αH1 = 10.0 °, and a Tint ratio of 31.4%.
The optical properties of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 3 are a peak gain Pg1 = 1.0, a diffusion half-value angle αH1 = 8.8 °, and a Tint ratio of 31.7%.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 4 are a peak gain Pg1 = 2.5, a diffusion half-value angle αH1 = 4.5 °, and a Tint ratio of 31.6%.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 5 are a peak gain Pg1 = 5.1, a diffusion half-value angle αH1 = 2.6 °, and a Tint ratio of 31.1%.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 6 are a peak gain Pg1 = 12.8, a diffusion half-value angle αH1 = 1.7 °, and a Tint ratio of 32.0%.
The optical characteristics of the base material layer used in the reflective screen of Measurement Example 7 are a peak gain Pg1 = 13.7, a diffusion half-value angle αH1 = 1.5 °, and a Tint ratio of 32.0%.
各測定例の反射スクリーン及びそれを構成する基材層と、比較例の反射スクリーンとの光学特性を以下の表1にまとめる。ここで、比較例の反射スクリーンは、拡散反射板として一般に用いられる白色の樹脂板から構成されるスクリーンであり、各測定例の反射スクリーンとの比較対象である。
なお、基材層及び反射スクリーンの各測定例の光学特性は、以下のように測定したものである。
The optical characteristics of the reflective screen of each measurement example and the base material layer constituting it and the reflective screen of the comparative example are summarized in Table 1 below. Here, the reflective screen of the comparative example is a screen composed of a white resin plate generally used as a diffuse reflective plate, and is a comparison target with the reflective screen of each measurement example.
In addition, the optical characteristic of each measurement example of a base material layer and a reflective screen is measured as follows.
(ピークゲインの測定)
各測定例に用いられた基材層のピークゲインPg1は、上述の試験体の幾何学的中心からシート面の法線方向の背面側へ150mm離れた位置に光源を配置し、微小偏角輝度計(上色彩株式会社製、GP−500)を試験体の幾何学的中心からシート面の法線方向(厚み方向)の観察者側へ300mm離れた位置に配置することによって求められたものである。
(Measurement of peak gain)
The peak gain Pg1 of the base material layer used in each measurement example is such that a light source is arranged at a position 150 mm away from the geometric center of the above-described test body to the back side in the normal direction of the sheet surface, and a minute declination luminance is obtained. It was calculated | required by arrange | positioning the meter (The upper color company make, GP-500) in the position 300 mm away from the geometric center of the test body to the observer side of the normal direction (thickness direction) of a sheet surface. is there.
また、各測定例及び比較例の反射スクリーンのピークゲインPgは、反射スクリーンの観察者側の幾何学的中心Aから下方に1030mm、シート面から法線方向の観察者側へ650mm離れた位置に映像源(キャノン株式会社製のLV-8235US)を配置して、反射スクリーンに入射する光の照度と反射スクリーンから出射する光の輝度とを測定し、上述の式(1)によって求められたものである。
ここで、輝度計(コニカミノルタ社製、LS-110)は、反射スクリーンの観察者側の面の幾何学的中心Aからシート面の法線方向(厚み方向)の観察者側へ3.2m離れた位置に配置され、照度計(コニカミノルタ社製、T−10A)は、反射スクリーンの観察者側の面の幾何学的中心A上に配置される。
なお、照度計の測定点は、反射スクリーンの観察者側の面と同一面上に存在させており、これにより、照度計の厚みによる測定誤差が生じてしまうのを回避している。
In addition, the peak gain Pg of the reflecting screens of the measurement examples and the comparative examples is 1030 mm downward from the geometric center A on the viewer side of the reflecting screen and 650 mm away from the sheet surface to the viewer side in the normal direction. An image source (LV-8235US manufactured by Canon Inc.) was placed, and the illuminance of light incident on the reflective screen and the luminance of light emitted from the reflective screen were measured, and found by the above formula (1) It is.
Here, the luminance meter (manufactured by Konica Minolta, LS-110) is 3.2 m from the geometric center A of the surface on the viewer side of the reflective screen to the viewer side in the normal direction (thickness direction) of the sheet surface. The illuminometer (manufactured by Konica Minolta, T-10A) is arranged at a distant position, and is arranged on the geometric center A of the viewer-side surface of the reflective screen.
Note that the measurement point of the illuminometer is present on the same plane as the surface on the viewer side of the reflective screen, thereby avoiding measurement errors due to the thickness of the illuminometer.
(拡散半値角の測定)
各測定例に用いられた基材層の拡散半値角αH1の測定には、上述のピークゲインPg1の測定に用いた試験体と同様の試験体を用いた。
この拡散半値角αH1は、試験体の幾何学的中心点から観察者側に所定の距離(300mm)離した位置に微小偏角輝度計(上色彩株式会社製、GP−500)を配置し、その幾何学的中心点と微小偏角輝度計との距離を維持した状態で、その幾何学的中心点を中心にして輝度計を画面左右方向又は画面上下方向に移動し、シート面の法線方向に対して所定の角度θで試験体から出射される光の輝度を測定し、その測定結果から求められたものである。なお、光源は、試験体の背面の幾何学的中心からシート面の法線方向の背面側へ150mm離れた位置に配置されている。
(Diffusion half-value angle measurement)
For the measurement of the diffusion half-value angle αH1 of the base material layer used in each measurement example, a test body similar to the test body used for the above-described measurement of the peak gain Pg1 was used.
The diffusion half-value angle αH1 is a minute declination luminance meter (GP-500, manufactured by Upper Color Co., Ltd.) located at a predetermined distance (300 mm) from the geometrical center point of the specimen toward the viewer. While maintaining the distance between the geometric center point and the minute declination luminance meter, the luminance meter is moved in the horizontal direction of the screen or the vertical direction of the screen around the geometric center point, and the normal of the sheet surface The brightness of the light emitted from the test body is measured at a predetermined angle θ with respect to the direction, and is obtained from the measurement result. The light source is disposed at a position 150 mm away from the geometric center of the back surface of the test body to the back surface side in the normal direction of the sheet surface.
図5は、反射スクリーンの拡散半値角の測定を説明する図である。なお、図5において、輝度計を画面左右方向に移動して測定する例を示すが、画面上下方向においても同様である。
また、各測定例及び比較例の反射スクリーンの拡散半値角αHは、図5に示すように、測定例の幾何学的中心点Bから観察者側へ所定の距離(3.2m)離した位置に輝度計(コニカミノルタ社製、LS-110)を配置し、点Bと輝度計との距離を維持した状態で、点Bを中心にして輝度計を画面左右方向又は画面上下方向に移動しながら反射スクリーンで反射する光の輝度を測定し、その測定結果から求められたものである。なお、映像源(キャノン株式会社製のLV-8235US)は、反射スクリーンの観察者側の幾何学的中心Bから下方に1030mm、シート面から法線方向の観察者側へ650mm離れた位置に配置されている。
なお、本実施形態では、輝度計の配置角度θを、図5に示すように、−60°〜60°の範囲で傾けているが、これに限定されるものでない。
FIG. 5 is a diagram for explaining the measurement of the diffusion half-value angle of the reflection screen. In addition, although the example which moves a luminance meter to the screen left-right direction in FIG. 5 is shown, it is the same also in a screen up-down direction.
Further, as shown in FIG. 5, the diffusion half-value angle αH of the reflection screens of the measurement examples and the comparative examples is a position separated by a predetermined distance (3.2 m) from the geometric center point B of the measurement examples to the viewer side. Place a luminance meter (LS-110, manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) and move the luminance meter in the horizontal direction of the screen or the vertical direction of the screen around the point B with the distance between the point B and the luminance meter maintained. The brightness of the light reflected by the reflection screen was measured while being obtained from the measurement result. The image source (LV-8235US manufactured by Canon Inc.) is placed 1030 mm downward from the geometric center B on the viewer side of the reflective screen and 650 mm away from the sheet surface to the viewer side in the normal direction. Has been.
In the present embodiment, the arrangement angle θ of the luminance meter is tilted in the range of −60 ° to 60 ° as shown in FIG. 5, but is not limited to this.
ここで、表1中の「Tint率」は、基材層の黒味を示す指標であり、以下の式(3)によって求められる。 Here, “Tint ratio” in Table 1 is an index indicating the blackness of the base material layer, and is obtained by the following formula (3).
式(3) (1−B1/B2)×100[%] Formula (3) (1-B1 / B2) × 100 [%]
ここで、B1は、波長が630〜580nm間の光の透過率の平均値であり、B2は、波長が780〜730nm間の光の透過率の平均値である。拡散特性を一定とした場合、波長が780〜730nm間の光は、黒味の濃淡を変動させても透過率が一定になる傾向であるのに対して、波長が630〜580nm間の光は、黒味の濃淡の変動に応じて透過率が変化する傾向である。そのため、上述の式(3)は、基材層の黒味を示す指標となる。なお、光の透過率は、分光光度計(島津製作所社製、UV−2450)によって測定されたものである。
また、表1中の「黒輝度」とは、各測定例の反射スクリーンに映像を表示させていない状態のスクリーン面の輝度をいい、また、「白輝度」とは、各測定例の反射スクリーンに白色画像を表示したときの輝度をいう。「コントラスト比」は、上述の白輝度の値を黒輝度の値で割った値である。ここで、上述の黒輝度及び白輝度の各測定は、天井に設置した蛍光灯の光がスクリーンの幾何学的中心に対して45度で入射するようにして、その入射光の照度が100lxとなる環境下において行われた。
なお、天井に設置した蛍光灯の光の照度の値は、スクリーン面の幾何学的中心であって、スクリーン面の法線方向と平行な方向に照度計の測定面(受光面)が向くように配置することによって測定された値である。また、白輝度の測定には、映像源から照度が340lxの白色画像を使用した。
Here, B1 is an average value of light transmittance between wavelengths of 630 to 580 nm, and B2 is an average value of light transmittance between wavelengths of 780 to 730 nm. When the diffusion characteristic is constant, the light with a wavelength between 780 and 730 nm tends to have a constant transmittance even if the shade of black is changed, whereas the light with a wavelength between 630 and 580 nm is The transmittance tends to change according to the variation in darkness. Therefore, the above-described formula (3) is an index indicating the blackness of the base material layer. The light transmittance is measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-2450).
Further, “black luminance” in Table 1 means the luminance of the screen surface in a state where no image is displayed on the reflective screen of each measurement example, and “white luminance” means the reflective screen of each measurement example. The brightness when a white image is displayed. The “contrast ratio” is a value obtained by dividing the above-described white luminance value by the black luminance value. Here, each measurement of the black luminance and the white luminance described above is performed such that the light of the fluorescent lamp installed on the ceiling is incident at 45 degrees with respect to the geometric center of the screen, and the illuminance of the incident light is 100 lx. Was performed in an environment.
Note that the illuminance value of the fluorescent lamp installed on the ceiling is the geometric center of the screen surface so that the measurement surface (light receiving surface) of the illuminometer faces in a direction parallel to the normal direction of the screen surface. Is the value measured by placing For measurement of white luminance, a white image having an illuminance of 340 lx from a video source was used.
表1に示すように、比較例の反射スクリーンは、ピークゲインPg、拡散半値角αHともに上述の好ましい範囲に含まれるものであるが、コントラスト比が3.3と低いものとなった。これに対して、各測定例の反射スクリーンは、比較例の反射スクリーンに比して、黒輝度の値が小さいため、コントラスト比が高いものになることが確認された。 As shown in Table 1, in the reflective screen of the comparative example, both the peak gain Pg and the diffusion half-value angle αH are included in the above-described preferable ranges, but the contrast ratio is as low as 3.3. On the other hand, it was confirmed that the reflection screen of each measurement example has a high contrast ratio because the black luminance value is smaller than that of the reflection screen of the comparative example.
また、表1に示すように、測定例1の反射スクリーンは、基材層の拡散半値角αH1が上述の好ましい範囲(1.7°≦αH1≦10°)の上限値を超えており、スクリーン全体としての拡散半値角αHも好ましい範囲(17°≦αH≦27°)の上限値を超えるものとなった。また、測定例1の反射スクリーンは、基材層のピークゲインPg1が上述の好ましい範囲(0.7≦Pg1≦13.6)の下限値を下回っており、スクリーン全体としてのピークゲインPgも好ましい範囲(0.6≦Pg≦1.4)の下限値を下回るものとなった。
測定例7の反射スクリーンは、基材層の拡散半値角αH1が上述の好ましい範囲(1.7°≦αH1≦10°)の下限値を下回っており、また、スクリーン全体としての拡散半値角αHも好ましい範囲(17°≦αH≦27°)の下限値を下回るものとなった。また、測定例7の反射スクリーンは、基材層のピークゲインPg1が上述の好ましい範囲(0.7≦Pg1≦13.6)の上限値を超えており、スクリーン全体としてのピークゲインPgも好ましい範囲(0.6≦Pg≦1.4)の上限値を超えるものとなった。
Further, as shown in Table 1, the reflection screen of Measurement Example 1 has a diffusion half-value angle αH1 of the base material layer that exceeds the upper limit of the above-described preferable range (1.7 ° ≦ αH1 ≦ 10 °). The diffusion half-value angle αH as a whole also exceeded the upper limit of the preferred range (17 ° ≦ αH ≦ 27 °). In the reflection screen of Measurement Example 1, the peak gain Pg1 of the base material layer is below the lower limit of the above-described preferable range (0.7 ≦ Pg1 ≦ 13.6), and the peak gain Pg as the entire screen is also preferable. It became less than the lower limit of the range (0.6 ≦ Pg ≦ 1.4).
In the reflective screen of Measurement Example 7, the diffusion half-value angle αH1 of the base material layer is below the lower limit of the above-described preferable range (1.7 ° ≦ αH1 ≦ 10 °). Was less than the lower limit of the preferred range (17 ° ≦ αH ≦ 27 °). In the reflective screen of Measurement Example 7, the peak gain Pg1 of the base material layer exceeds the upper limit of the above-described preferable range (0.7 ≦ Pg1 ≦ 13.6), and the peak gain Pg of the entire screen is also preferable. The upper limit of the range (0.6 ≦ Pg ≦ 1.4) was exceeded.
これに対して、測定例2〜6の反射スクリーンは、それぞれの基材層がピークゲインPg1、拡散半値角αH1がともに上述の好ましい範囲を満たしており、また、反射スクリーン全体としてのピークゲインPg、拡散半値角αHも好ましい範囲を満たすものとなった。
以上の結果より、基材層のピークゲインPg1及び拡散半値角αH1がそれぞれ好ましい範囲(0.7≦Pg1≦13.6、1.7°≦αH1≦10°)を満たすことで、良好な光学特性(0.6≦Pg≦1.4、17°≦αH≦27°)、すなわち正面輝度と視野角とのバランスが良好に保たれた反射スクリーン20を実現することができることが確認された。
On the other hand, in the reflection screens of Measurement Examples 2 to 6, each base material layer has both the peak gain Pg1 and the diffusion half-value angle αH1 satisfying the above-described preferable ranges, and the peak gain Pg as the entire reflection screen. The diffusion half-value angle αH also satisfies the preferred range.
From the above results, it is possible to obtain a good optical performance when the peak gain Pg1 and the diffusion half-value angle αH1 of the base material layer satisfy preferable ranges (0.7 ≦ Pg1 ≦ 13.6, 1.7 ° ≦ αH1 ≦ 10 °), respectively. It was confirmed that the
以上より、本実施形態の反射スクリーンは、以下の効果を奏する。
(1)反射スクリーン20は、基材層24のピークゲインPg1が0.7≦Pg1≦13.6であり、拡散半値角αH1が1.7°≦αH1≦10°であるので、反射スクリーン20を最終工程まで作製して評価することなく、良好な光学特性、すなわち正面輝度と視野角とのバランスが良好に保たれた反射スクリーン20を得ることができる。
(2)反射スクリーン20は、ピークゲインPgが0.6≦Pg≦1.4であり、拡散半値角αHが17°≦αH≦27°であるので、正面輝度と視野角とのバランスを適切にとることができ、良好な光学特性を有することができる。
(3)反射スクリーン20は、基材層24が、光の透過率を調整する着色層を有するので、反射スクリーン20に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒色の表示部分を強調させたりして、映像のコントラストを向上させることができる。
As described above, the reflective screen of the present embodiment has the following effects.
(1) The
(2) Since the
(3) Since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiment and modifications described later can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
(変形形態) (Deformation)
(1)本実施形態では、基材層24は、着色層242と光拡散層241とを備える例を示したが、これに限らず、例えば、基材層24は、着色層242を備えず、光拡散層241のみを備える形態としてもよい。この場合、光拡散層241が拡散材に加えてさらに着色材をも含有する形態としてもよい。
また、基材層24は、着色層242のみを備え、着色層242が着色剤に加えてさらに光拡散材を含有し、光拡散層としての機能を有する形態としてもよい。
さらに、光拡散層241と着色層242とは、別々に成形された光拡散層241と着色層242とを粘着剤等で接合して基材層24としてもよい。
(1) In this embodiment, although the
Moreover, the
Furthermore, the
(2)本実施形態の反射層22の金属薄膜22aは、鱗片状のアルミニウムを使用する例を説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、銀や、ニッケル等の金属を使用することも可能である。
(3)本実施形態では、レンズ面232及び非レンズ面233は、図2等において直線状で示されるように平面状である例を示したが、これに限らず、レンズ面232や非レンズ面233の一部が曲面状となっていてもよい。
また、本実施形態では、単位レンズ231は、図2等に示す断面形状が略三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、断面形状が略台形形状であり、レンズ面と非レンズ面とが、スクリーン面に平行な頂面を挟んで対向する形態としてもよい。このとき、頂面は、映像光の反射に寄与しない領域に形成されることが好ましい。
(2) Although the metal
(3) In the present embodiment, the
In the present embodiment, the
(4)本実施形態では、映像源LSは、鉛直方向において反射スクリーン20(反射スクリーンユニット10)より下方に位置し、映像光Lが反射スクリーン20の下方から斜めに投射される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源LSが、鉛直方向において反射スクリーン20より上方に位置し、映像光Lが反射スクリーン20の上方から斜めに投射される形態としてもよい。
(4) In the present embodiment, the video source LS is positioned below the reflective screen 20 (the reflective screen unit 10) in the vertical direction, and the video light L is projected obliquely from below the
なお、上述の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 the above-mentioned embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is 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 反射スクリーンユニット
20 反射スクリーン
22 反射層
22a 金属薄膜
23 レンズ層
231 単位レンズ
232 レンズ面
233 非レンズ面
24 基材層
241 光拡散層
242 着色層
25 表面層
30 支持板
40 接合層
LS 映像源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
少なくとも光を拡散する拡散層としての機能を有する基材層と、
前記基材層の一方の面側に形成され、レンズ面及び非レンズ面を備え、背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたレンズ層と、
少なくとも前記レンズ面に、複数の鱗片状の金属薄膜が含有された樹脂によって形成され、光を反射する反射層とを備え、
前記基材層は、透過光に基づいて測定されるピークゲインPg1が0.7≦Pg1≦13.6であり、透過光に基づいて測定される拡散半値角αH1が1.7°≦αH1≦10°であること、
を特徴とする反射スクリーン。 A reflective screen that reflects video light projected from a video source and displays it on a screen,
A base material layer having a function as at least a diffusion layer for diffusing light;
A lens layer that is formed on one surface side of the base material layer, includes a lens surface and a non-lens surface, and a plurality of unit lenses that are convex on the back surface side; and
At least the lens surface is formed of a resin containing a plurality of scaly metal thin films, and includes a reflective layer that reflects light,
The base material layer has a peak gain Pg1 measured based on transmitted light of 0.7 ≦ Pg1 ≦ 13.6, and a diffusion half-value angle αH1 measured based on transmitted light of 1.7 ° ≦ αH1 ≦. 10 °,
Reflective screen featuring.
当該反射スクリーンのピークゲインPgが0.6≦Pg≦1.4であり、拡散半値角αHが17°≦αH≦27°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 peak gain Pg of the reflecting screen is 0.6 ≦ Pg ≦ 1.4, and the diffusion half-value angle αH is 17 ° ≦ αH ≦ 27 °,
Reflective screen featuring.
前記基材層は、光の透過率を調整する着色層としての機能を有すること、
を特徴とする反射スクリーン。 The reflective screen according to claim 1 or 2,
The base material layer has a function as a colored layer for adjusting light transmittance;
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。 The reflective screen according to any one of claims 1 to 3,
An image source for projecting image light onto the reflective screen;
A video display system comprising:
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