JP2017058471A - Transmissive screen and display unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmissive screen that has good anisotropy with respect to a viewing angle and excellent visibility, and a display unit including such a transmissive screen.SOLUTION: A transmissive screen 16 comprises: an anisotropic light diffusion layer 30 that anisotropically diffuses incident light; an isotropic light diffusion layer 31 that is arranged closer to a light emission side than the anisotropic light diffusion layer 30 and isotropically diffuses incident light; a colored layer 32 that includes a colorant; and a light control layer 33 that is arranged closer to the light emission side than the isotropic light diffusion layer 31. The light control layer 33 includes a plurality of unit light transmission parts 37 and a plurality of unit light absorption parts 38 that are arranged between the plurality of unit light transmission parts 37. The transmissive screen 16 having such a structure transmits video light projected from a light incident side through the light emission side.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、着色層を有する透過型スクリーン及びそのような透過型スクリーンを備える表示装置に関する。   The present invention relates to a transmissive screen having a colored layer and a display device including such a transmissive screen.

映像光をスクリーンの背面側から投射して表示する背面投射型表示装置では、投射された映像光を透過して映像を表示させる透過型スクリーンが用いられる。   In a rear projection type display device that projects and displays video light from the back side of the screen, a transmissive screen that transmits the projected video light and displays an image is used.

例えば特許文献1は、透過型スクリーンを備える表示装置を開示する。この透過型スクリーンは、複数の単位光吸収部及び複数の単位光透過部を有する電離放射線硬化型樹脂層と、当該電離放射線硬化型樹脂層よりも出光側に配置され拡散成分を含む中間層とを備える。   For example, Patent Document 1 discloses a display device including a transmissive screen. The transmissive screen includes an ionizing radiation curable resin layer having a plurality of unit light absorbing portions and a plurality of unit light transmitting portions, and an intermediate layer that is disposed on the light output side of the ionizing radiation curable resin layer and includes a diffusing component. Is provided.

特開2012−32513号公報JP 2012-32513 A

透過型スクリーンは様々な分野に応用可能であり、例えば、光の透過や反射を抑える着色層(ティント層(Tint layer)とも呼ばれる)を有する車載用透過型スクリーンとして好適に利用可能である。   The transmission screen can be applied to various fields. For example, the transmission screen can be suitably used as an in-vehicle transmission screen having a colored layer (also called a tint layer) that suppresses transmission and reflection of light.

車載用透過型スクリーンは、フロントガラスへの映り込みを防止するために垂直方向の視野角が制限されている方が好ましく、一方で、運転席若しくは助手席からの視認性を確保するために水平方向の視野角が十分に広い方が好ましい。このように、車載用透過型スクリーンは視野角に関して異方性を有することが好ましい。   The in-vehicle transmission type screen is preferably limited in view angle in the vertical direction to prevent reflection on the windshield, while it is horizontal to ensure visibility from the driver's seat or passenger seat. It is preferable that the viewing angle in the direction is sufficiently wide. Thus, the in-vehicle transmission screen preferably has anisotropy with respect to the viewing angle.

したがって、ある特定方向(例えば垂直方向)の視野角を適切に制限しつつ他の方向(例えば水平方向)の視野角については十分な大きさを確保する一方で、優れた視認性をもたらすことができる透過型スクリーンの提案が望まれている。特に、異方的な視野角を実現するために透過型スクリーンの層構造は複雑化する傾向があり、拡散、屈折及び反射等に関して様々な光学特性を持った要素が組み合わされて透過型スクリーンが構成される。そのため、透過型スクリーンに入射した光は複雑な経路を辿って透過型スクリーンから出射し、多重像(二重像)等の劣化映像が透過型スクリーンから出力されることがある。したがって多重像等の発生を有効に防いで、視認性に優れた映像を提供可能な透過型スクリーンの提案が望まれている。   Therefore, while appropriately limiting the viewing angle in a specific direction (for example, the vertical direction), the viewing angle in the other direction (for example, the horizontal direction) can be secured sufficiently, while providing excellent visibility. A proposal of a transmissive screen that can be used is desired. In particular, in order to realize an anisotropic viewing angle, the layer structure of a transmissive screen tends to be complicated, and a transmissive screen is formed by combining elements having various optical characteristics with respect to diffusion, refraction, reflection, and the like. Composed. For this reason, light incident on the transmissive screen follows a complicated path and is emitted from the transmissive screen, and a deteriorated image such as a multiple image (double image) may be output from the transmissive screen. Therefore, it is desired to propose a transmission screen that can effectively prevent the generation of multiple images and the like and can provide an image with excellent visibility.

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、視野角に関して良好な異方性を有するとともに優れた視認性を有する透過型スクリーン及びそのような透過型スクリーンに関連する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a transmission screen having good anisotropy with respect to a viewing angle and excellent visibility, and a technique related to such a transmission screen. With the goal.

本発明の一態様は、入光側から投射される映像光を出光側に透過させる透過型スクリーンであって、入射した光を異方的に拡散する異方性光拡散層と、異方性光拡散層よりも出光側に配置され、入射した光を等方的に拡散する等方性光拡散層と、着色材を含む着色層と、等方性光拡散層よりも出光側に配置され、複数の単位光透過部と当該複数の単位光透過部間に配置される複数の単位光吸収部とを有する光制御層と、を備える透過型スクリーンに関する。   One aspect of the present invention is a transmission screen that transmits image light projected from the light incident side to the light output side, and includes an anisotropic light diffusion layer that anisotropically diffuses incident light, and an anisotropic light diffusion layer. Is disposed on the light exit side, isotropic light diffusion layer for isotropically diffusing incident light, a colored layer containing a coloring material, and disposed on the light output side from the isotropic light diffusion layer, and a plurality of unit light transmission portions, The present invention relates to a transmissive screen including a light control layer having a plurality of unit light absorbing portions disposed between the plurality of unit light transmitting portions.

本発明によれば、ある特定方向の視野角を光制御層によって適切に制限しつつ、他の方向の視野角を異方性光拡散層及び等方性光拡散層によって適切に確保することができ、優れた視認性を有する透過型スクリーンを実現できる。   According to the present invention, the viewing angle in one specific direction is appropriately limited by the light control layer, and the viewing angle in the other direction can be appropriately ensured by the anisotropic light diffusion layer and the isotropic light diffusion layer. A transmissive screen having visibility can be realized.

着色層は、異方性光拡散層と光制御層との間に配置されてもよい。   The colored layer may be disposed between the anisotropic light diffusion layer and the light control layer.

着色層は、等方性光拡散層の入光側及び出光側のいずれか一方において等方性光拡散層と接触してもよい。   The colored layer may be in contact with the isotropic light diffusing layer on one of the light incident side and the light emitting side of the isotropic light diffusing layer.

本態様によれば、着色層及び等方性光拡散層の形成が容易であり、例えば二層押出成形方法によって着色層及び等方性光拡散層を精度良く簡便に形成することが可能である。   According to this aspect, the colored layer and the isotropic light diffusing layer can be easily formed. For example, the colored layer and the isotropic light diffusing layer can be accurately and easily formed by a two-layer extrusion molding method.

入光側から出光側に関する等方性光拡散層及び着色層の厚みの合計は500μmよりも小さくてもよい。   The total thickness of the isotropic light diffusing layer and the colored layer on the light exiting side from the light entering side may be smaller than 500 μm.

本態様によれば、観察像における多重像の発生を効果的に防げる。   According to this aspect, it is possible to effectively prevent the generation of multiple images in the observation image.

着色層の厚みは、0.060mm以上0.535mm以下であってもよい。   The thickness of the colored layer may be not less than 0.060 mm and not more than 0.535 mm.

本態様によれば、観察像における多重像の発生を効果的に防げる。   According to this aspect, it is possible to effectively prevent the generation of multiple images in the observation image.

異方性光拡散層は複数の単位光拡散部を有し、当該複数の単位光拡散部の各々は複数の単位光吸収部の各々が延在する方向と非平行な方向に延在してもよい。   The anisotropic light diffusion layer has a plurality of unit light diffusion portions, and each of the plurality of unit light diffusion portions may extend in a direction non-parallel to the direction in which each of the plurality of unit light absorption portions extends. .

本態様によれば、異方性を持った視野角を精度良く実現できる。   According to this aspect, the viewing angle having anisotropy can be realized with high accuracy.

透過型スクリーンは、湾曲形状を持ち、曲面状のスクリーン面を有してもよい。   The transmission screen has a curved shape and may have a curved screen surface.

本態様によれば、良好な意匠性を有する透過型スクリーンを実現できる。   According to this aspect, it is possible to realize a transmission screen having good design properties.

透過型スクリーンは、剛性層を更に備えてもよい。   The transmission screen may further include a rigid layer.

本態様によれば、剛性に優れた透過型スクリーンを実現できる。   According to this aspect, it is possible to realize a transmission screen having excellent rigidity.

複数の単位光吸収部の各々及び複数の単位光透過部の各々は、透過型スクリーンの使用状態における左右方向に延在し、複数の単位光吸収部及び複数の単位光透過部は、透過型スクリーンの使用状態における左右方向と垂直を成す上下方向に並んで配置されてもよい。   Each of the plurality of unit light absorption units and each of the plurality of unit light transmission units extends in the left-right direction in the usage state of the transmission type screen, and the plurality of unit light absorption units and the plurality of unit light transmission units are transmissive You may arrange | position along with the up-down direction which is perpendicular | vertical to the left-right direction in the use condition of a screen.

本態様によれば、透過型スクリーンの使用状態における上下方向に関する視野角を制限しつつ左右方向に関する視野角を広くした透過型スクリーンを実現できる。   According to this aspect, it is possible to realize a transmissive screen with a wide viewing angle in the left-right direction while limiting the viewing angle in the up-down direction in the usage state of the transmissive screen.

本発明の他の態様は、上記の透過型スクリーンと、透過型スクリーンの背面側に配置され、透過型スクリーンに映像光を投射する映像光源と、を備える表示装置に関する。   Another aspect of the present invention relates to a display device including the above-described transmission screen and an image light source that is disposed on the back side of the transmission screen and projects image light onto the transmission screen.

表示装置は、映像光源からの映像光を反射して、透過型スクリーンに投射するミラー部を更に備えてもよい。   The display device may further include a mirror unit that reflects the image light from the image light source and projects the image light onto the transmission screen.

本態様によれば、映像光源及び透過型スクリーンの配置に関する自由度が高い。   According to this aspect, the degree of freedom regarding the arrangement of the image light source and the transmissive screen is high.

本発明によれば、視野角に関して良好な異方性を有するとともに優れた視認性を有する着色層を備えた透過型スクリーン及びそのような透過型スクリーンを備える表示装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen including a colored layer having good anisotropy with respect to a viewing angle and having excellent visibility, and a display device including such a transmissive screen.

図1は、表示装置を概略的に示す図であり、観察者と表示装置(映像光源及び透過型スクリーン)との配置関係例を示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a display device, and is a diagram showing an example of an arrangement relationship between an observer and a display device (video light source and transmissive screen). 図2は、映像光源及び透過型スクリーンを概略的に示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing an image light source and a transmissive screen. 図3は、第1実施形態に係る透過型スクリーンの層構成を示す部分斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen according to the first embodiment. 図4は、図3に示す透過型スクリーンから光制御層が取り除かれた透過型スクリーンの層構成を示す部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen in which the light control layer is removed from the transmission screen shown in FIG. 図5は、第2実施形態に係る透過型スクリーンの層構成を示す部分斜視図であり、相対的に厚みの薄い着色層を備える透過型スクリーンを示す。FIG. 5 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen according to the second embodiment, and shows the transmission screen having a relatively thin colored layer. 図6は、相対的に厚い着色層を備える透過型スクリーンの層構成を示す部分斜視図であり、図5に示す透過型スクリーンとほぼ同じ剛性を有する透過型スクリーンを示す。FIG. 6 is a partial perspective view showing a layer configuration of a transmission screen having a relatively thick colored layer, and shows a transmission screen having substantially the same rigidity as the transmission screen shown in FIG. 図7は、図5の透過型スクリーンに投射された映像光の観察例を示す。FIG. 7 shows an observation example of image light projected on the transmission screen of FIG. 図8は、図6の透過型スクリーンに投影された映像光の観察例を示す。FIG. 8 shows an example of observation of image light projected on the transmission screen of FIG. 図9は、等方性光拡散層、着色層及び光制御層の部分拡大断面を示し、多重像の発生メカニズムを説明するための概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing a partially enlarged cross section of the isotropic light diffusing layer, the colored layer, and the light control layer, and explaining the mechanism of generating multiple images. 図10は、光制御層の単位光吸収部の部分拡大断面を示し、(a)〜(c)はそれぞれ単位光吸収部に関連する角度関係を説明するための図である。FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of the unit light absorbing portion of the light control layer, and (a) to (c) are diagrams for explaining the angular relationship related to the unit light absorbing portion. 図11は、等方性光拡散層、着色層及び光制御層の部分拡大断面を示し、実像光及びゴースト像光の間隔と着色層の厚みとの関係例を説明するための概念図である。FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating partial enlarged cross sections of the isotropic light diffusion layer, the colored layer, and the light control layer, and illustrating an example of the relationship between the interval between the real image light and the ghost image light and the thickness of the colored layer. 図12は、表示装置の一変形例を概略的に示す図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a modification of the display device. 図13は、表示装置の他の変形例を概略的に示す図である。FIG. 13 is a diagram schematically showing another modification of the display device.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお本件明細書に添付する図面では、図示及び理解を容易にするために便宜的に、各要素の縮尺及び寸法比等が、実物の縮尺及び寸法比等から誇張及び変更されている。また本明細書において、「層」、「板」、「シート」及び「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されるものではない。例えば「層」という用語は、板、シート或いはフィルムと呼ばれうるような部材も含む概念である。また、「シート面(板面或いはフィルム面)」とは、対象となるシート状(板状或いはフィルム状)の部材を全体的且つ大局的に見た場合において対象となるシート状部材(板状部材或いはフィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、本明細書において用いられる形状、幾何学的条件、及びそれらの程度を特定する用語(例えば「平行」、「直交」及び「同一」等の用語や長さや角度の値等)は、厳密な意味に縛られず、実質的に同等及び同様の機能を期待しうる程度の範囲を意味しうるものとして解釈される。   In the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and understanding, the scale and size ratio of each element are exaggerated and changed from the actual scale and size ratio. Further, in the present specification, the terms “layer”, “plate”, “sheet” and “film” are not distinguished from each other based only on the difference in names. For example, the term “layer” is a concept including a member that can be called a plate, a sheet, or a film. In addition, the “sheet surface (plate surface or film surface)” is a sheet-like member (plate-like) that is an object when the target sheet-like (plate-like or film-like) member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface that matches the planar direction of the member or film-like member. In addition, the terms used in this specification, the geometric conditions, and the terms that specify the degree thereof (for example, terms such as “parallel”, “orthogonal” and “same”, length and angle values, etc.) are strictly Without being bound by any meaning, it is interpreted as meaning a range where substantially equivalent and similar functions can be expected.

図1は、表示装置12を概略的に示す図であり、観察者10と表示装置12(映像光源14及び透過型スクリーン16)との配置関係例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the display device 12, and is a diagram showing an example of an arrangement relationship between the observer 10 and the display device 12 (the image light source 14 and the transmissive screen 16).

本例の表示装置12はいわゆる背面投射型表示装置として構成され、入光側から投射される映像光L1を出光側に透過させる透過型スクリーン16と、透過型スクリーン16の背面側(入光面18側)に配置され、透過型スクリーン16に映像光L1を投射するプロジェクタ等の映像光源14とを備える。なお透過型スクリーン16に関する「入光側」は映像光源14の側であり、透過型スクリーン16に関する「出光側」は観察者10の側である。   The display device 12 of this example is configured as a so-called rear projection display device. The display device 12 transmits the image light L1 projected from the light incident side to the light output side, and the rear surface (light incident surface) of the transmission screen 16. And a video light source 14 such as a projector that projects the video light L1 onto the transmissive screen 16. The “light incident side” relating to the transmissive screen 16 is the image light source 14 side, and the “light exit side” relating to the transmissive screen 16 is the observer 10 side.

なお、ここで言う映像光L1の具体的な態様は特に限定されず、映像光L1は、具体的な種類や内容を問わず、光全般を含みうる。典型的には特定の図柄や情報を表す光によって映像光L1が構成されうるが、他の任意の態様を有する光(例えば不規則な図柄を表す光や何らの特定情報も表さない光等)によって映像光L1が構成されてもよい。   In addition, the specific aspect of the image light L1 mentioned here is not specifically limited, The image light L1 can contain the whole light regardless of a specific kind and content. Typically, the image light L1 can be composed of light representing a specific pattern or information, but light having any other form (for example, light representing an irregular pattern or light that does not represent any specific information) ) May constitute the image light L1.

本例の映像光源14は、透過型スクリーン16の入光面18の全域に対し、照射領域が次第に広がっていく発散光束(拡大投影された光束)としての映像光L1を照射する。このような映像光源14は特に限定されず、例えば陰極線管(CRT:Cathode Ray Tube)を用いた方式、液晶を用いた方式、或いはデジタルマイクロミラーデバイス(DMD:Digital Micromirror Device)を用いた方式等の既知の光源を映像光源14として使用できる。   The image light source 14 of this example irradiates the entire area of the light incident surface 18 of the transmission screen 16 with the image light L1 as a divergent light beam (expanded projected light beam) whose irradiation region gradually expands. Such a video light source 14 is not particularly limited. For example, a method using a cathode ray tube (CRT), a method using liquid crystal, a method using a digital micromirror device (DMD: Digital Micromirror Device), or the like. Can be used as the image light source 14.

透過型スクリーン16は、入光側に位置する入光面18及び出光側に位置する出光面20を有し、映像光源14から入光面18に照射される映像光L1を透過して出光面20から出光側(観察者10側)に出射させる。観察者10は、透過型スクリーン16の出光面20から出射する映像光L1を観察することにより、映像を視認できる。   The transmissive screen 16 has a light incident surface 18 positioned on the light incident side and a light output surface 20 positioned on the light output side, and transmits the image light L1 irradiated to the light incident surface 18 from the image light source 14 to emit light. 20 is emitted to the light output side (observer 10 side). The observer 10 can visually recognize the image by observing the image light L1 emitted from the light exit surface 20 of the transmissive screen 16.

図2は、映像光源14及び透過型スクリーン16を概略的に示す斜視図である。本例の透過型スクリーン16は、入光面18が全体として凸となり、出光面20が全体として凹となるような湾曲形状を持ち、曲面状のスクリーン面(出光面20)を有する。図2の例では、入光面18及び出光面20のそれぞれが三次元曲面を成すように透過型スクリーン16は曲面状に湾曲している。ここで、三次元曲面を成す曲面状に湾曲しているとは、互いに対して傾斜した複数の軸をそれぞれ中心として、部分的又は全体的に曲がっていることを意味する。本例では、略矩形状の透過型スクリーン16が、概ね、鉛直方向と平行で、透過型スクリーン16の出光側に位置する第1の軸A1を中心とした方向d1に湾曲するとともに、水平方向と平行、且つ、透過型スクリーン16の中央位置Paにおける透過型スクリーン16の接平面に平行で、透過型スクリーン16の出光側に位置する第2の軸A2を中心とした方向d2に湾曲している。この結果、透過型スクリーン16は全体として映像光源14側へ凸を形成する三次元曲面を成すように湾曲し、入光面18は透過型スクリーン16の中央位置Paにおいて映像光源14側に最も突出した状態となる。なお本例の透過型スクリーン16は、後述のように複数の層が積層された多層構造を有し、各層が三次元曲面を成すように湾曲する。   FIG. 2 is a perspective view schematically showing the image light source 14 and the transmissive screen 16. The transmission screen 16 of this example has a curved shape such that the light incident surface 18 is convex as a whole and the light output surface 20 is concave as a whole, and has a curved screen surface (light output surface 20). In the example of FIG. 2, the transmissive screen 16 is curved in a curved shape so that each of the light incident surface 18 and the light emitting surface 20 forms a three-dimensional curved surface. Here, being curved in the shape of a curved surface forming a three-dimensional curved surface means that it is partially or entirely bent around a plurality of axes inclined with respect to each other. In this example, the transmission screen 16 having a substantially rectangular shape is curved in a direction d1 that is substantially parallel to the vertical direction and centered on the first axis A1 that is located on the light output side of the transmission screen 16, and in the horizontal direction. Parallel to the tangential plane of the transmissive screen 16 at the center position Pa of the transmissive screen 16, and curved in a direction d2 centered on the second axis A2 located on the light output side of the transmissive screen 16. Yes. As a result, the transmissive screen 16 is curved so as to form a three-dimensional curved surface that is convex toward the image light source 14 as a whole, and the light incident surface 18 protrudes most toward the image light source 14 at the center position Pa of the transmissive screen 16. It will be in the state. The transmission screen 16 of this example has a multilayer structure in which a plurality of layers are stacked as will be described later, and each layer is curved so as to form a three-dimensional curved surface.

なお透過型スクリーン16は、偏向光学板(図示省略)と、偏向光学板の出光側に配置される後述の積層板(図3参照)とを備えることができる。この場合、偏向光学板及び積層板に含まれる各層は、概ね同様の三次元曲面を成すように湾曲してもよい。なお、偏向光学板は設けられなくてもよく、この場合、映像光源14からの映像光L1が積層板に直接入射する。したがって透過型スクリーン16が偏向光学板及び積層板によって構成される場合、偏向光学板によって入光面18が構成され、積層板(後述の実施形態では光制御層33(図3参照)或いは剛性層34(図5参照))によって出光面20が構成される。また透過型スクリーン16が偏向光学板を含まずに積層板のみを含む場合、積層板によって入光面18及び出光面20の両方が構成される。   The transmissive screen 16 can include a deflection optical plate (not shown) and a laminated plate (see FIG. 3) described later disposed on the light output side of the deflection optical plate. In this case, each layer included in the deflecting optical plate and the laminated plate may be curved to form a substantially similar three-dimensional curved surface. The deflection optical plate may not be provided. In this case, the image light L1 from the image light source 14 is directly incident on the laminated plate. Therefore, when the transmissive screen 16 is constituted by a deflecting optical plate and a laminated plate, the light incident surface 18 is constituted by the deflecting optical plate, and a laminated plate (in the embodiment described later, a light control layer 33 (see FIG. 3) or a rigid layer). 34 (see FIG. 5)), the light exit surface 20 is configured. When the transmissive screen 16 includes only the laminated plate without including the deflecting optical plate, both the light incident surface 18 and the light emitting surface 20 are configured by the laminated plate.

偏向光学板は、例えば、入光側から出光側に向かって順に配置される入光側透明基材層及びフレネルレンズ層を有していてもよい。入光側透明基材層は、例えばアクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、或いはアクリル−スチレン共重合体樹脂等の透明樹脂からなる層であって、フレネルレンズ層の変形を防止しうるようにフレネルレンズ層を支持する支持基材として機能する。フレネルレンズ層は、フレネルレンズを形成する複数の単位レンズを有する。単位レンズによって構成されるフレネルレンズは、映像光源14から発散光束として透過型スクリーン16に投射される映像光L1の進行方向を偏向させる機能を有する。具体的には、フレネルレンズは、発散光束として入射した映像光を、入光側から出光側へ向けて進む平行光束に変換する。このようにフレネルレンズを用いて映像光をいったん平行光化することにより、観察者10に観察される映像、とりわけ、観察者10によって斜め方向から観察される映像の明るさの面内ばらつきを効果的に緩和できる。なお、このフレネルレンズは、サーキュラーフレネルレンズとして構成されてもよいし、リニアフレネルレンズとして構成されてもよい。   The deflecting optical plate may have, for example, a light incident side transparent base material layer and a Fresnel lens layer that are sequentially arranged from the light incident side toward the light output side. The light incident side transparent base material layer is a layer made of a transparent resin such as acrylic resin, styrene resin, polyester resin, polycarbonate resin, or acrylic-styrene copolymer resin, and can prevent deformation of the Fresnel lens layer. Thus, it functions as a support base material that supports the Fresnel lens layer. The Fresnel lens layer has a plurality of unit lenses that form a Fresnel lens. The Fresnel lens formed by the unit lens has a function of deflecting the traveling direction of the image light L1 projected from the image light source 14 onto the transmission screen 16 as a divergent light beam. Specifically, the Fresnel lens converts image light incident as a divergent light beam into a parallel light beam that travels from the light incident side toward the light output side. In this way, by collimating the image light once using the Fresnel lens, in-plane variation in brightness of an image observed by the observer 10, particularly an image observed from an oblique direction by the observer 10, is effective. Can be relaxed. This Fresnel lens may be configured as a circular Fresnel lens or a linear Fresnel lens.

次に、透過型スクリーン16(特に上述の積層板)の具体的な実施形態について説明する。   Next, a specific embodiment of the transmission screen 16 (particularly the above-described laminated plate) will be described.

<第1実施形態>
図3は、第1実施形態に係る透過型スクリーン16の層構成を示す部分斜視図である。図3において、紙面に向かって右側が入光側に対応し、左側が出光側に対応し、映像光源14(図1及び図2参照)からの映像光L1は図3の右側から左側に向かって進行する(図3の矢印「X」参照)。また図3において、紙面に向かって上側及び下側を結ぶ方向(図3の矢印「Z」参照)が「透過型スクリーン16の想定される使用状態における上下方向」に対応し、紙面に向かって奥側及び手前側を結ぶ方向(図3の矢印「Y」参照)が「透過型スクリーン16の想定される使用状態における左右方向」に対応し、この「上下方向(図3の矢印「Z」参照)」は「左右方向(図3の矢印「Y」参照)」とは垂直を成す。なお理解を容易にするために、図3には平板状に描かれた透過型スクリーン16の一部が示されているが、実際には上述のように本例の透過型スクリーン16の各層は湾曲している。
<First Embodiment>
FIG. 3 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen 16 according to the first embodiment. In FIG. 3, the right side of the paper corresponds to the incident side, the left side corresponds to the outgoing side, and the image light L1 from the image light source 14 (see FIGS. 1 and 2) is directed from the right side to the left side in FIG. (See arrow “X” in FIG. 3). In FIG. 3, the direction connecting the upper side and the lower side toward the paper surface (see arrow “Z” in FIG. 3) corresponds to the “vertical direction in the assumed use state of the transmissive screen 16”, and toward the paper surface. The direction connecting the back side and the near side (see arrow “Y” in FIG. 3) corresponds to the “left-right direction in the assumed use state of the transmissive screen 16”, and this “vertical direction (arrow“ Z ”in FIG. 3). “See” is perpendicular to “left-right direction (see arrow“ Y ”in FIG. 3)”. For ease of understanding, FIG. 3 shows a part of the transmissive screen 16 drawn in a flat plate shape. However, as described above, each layer of the transmissive screen 16 of this example is actually shown in FIG. It is curved.

本実施形態に係る透過型スクリーン16は、入光側から出光側に向かって順次配置された異方性光拡散層30、等方性光拡散層31、着色層32及び光制御層33(LAF:Louver Array Film)を有する。   The transmissive screen 16 according to the present embodiment includes an anisotropic light diffusing layer 30, an isotropic light diffusing layer 31, a colored layer 32, and a light control layer 33 (LAF: Lover Array Film) arranged in order from the light incident side to the light emitting side. ).

異方性光拡散層30は、映像光源14(図1及び図2参照)から入射した光(映像光L1)を異方的に拡散する層であり、本例では、入射光を反射する複数の単位光拡散部40を有する。複数の単位光拡散部40の各々は、図3における紙面に向かって上下方向(図3の矢印「Z」参照)に直線状に延在し、光制御層33の後述の「複数の単位光吸収部38」の各々が延在する方向と非平行な方向に延在する。本例の単位光拡散部40は、入射光(映像光L1)を、主として透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)へ異方的に拡散する。単位光拡散部40による拡散方式は特に限定されず、例えば、単位光拡散部40と単位光拡散部40の周囲の部材との間の屈折率差に起因して、或いは、単位光拡散部40自体が有する反射性に起因して、入射光を異方的に拡散可能である。   The anisotropic light diffusion layer 30 is a layer that anisotropically diffuses light (image light L1) incident from the image light source 14 (see FIGS. 1 and 2), and in this example, a plurality of units that reflect incident light. A light diffusion unit 40 is included. Each of the plurality of unit light diffusion portions 40 extends linearly in the vertical direction (see the arrow “Z” in FIG. 3) toward the plane of the paper in FIG. Each of the absorbing portions 38 "extends in a direction non-parallel to the extending direction. The unit light diffusing unit 40 of this example diffuses incident light (video light L1) anisotropically mainly in the left-right direction of the transmission screen 16 (see arrow “Y” in FIG. 3). The diffusion method by the unit light diffusing unit 40 is not particularly limited. For example, the unit light diffusing unit 40 may be caused by a difference in refractive index between the unit light diffusing unit 40 and members around the unit light diffusing unit 40 or the unit light diffusing unit 40. Due to its own reflectivity, incident light can be diffused anisotropically.

なお単位光拡散部40を構成する部材や形状は、特に限定されない。各単位光拡散部40は、例えば光吸収材等を含有した電離放射線硬化型樹脂によって構成可能であり、透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)及び入光側から出光側に向かう方向(図3の矢印「X」参照)に沿った断面において楔形(例えば三角形状又は台形形状)を有しうる。図3に示す各単位光拡散部40は、透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)及び入光側から出光側に向かう方向(図3の矢印「X」参照)に沿った断面において、透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)のサイズが入光側から出光側に向かって徐々に大きくなるように構成されている。   In addition, the member and shape which comprise the unit light-diffusion part 40 are not specifically limited. Each unit light diffusing section 40 can be composed of, for example, an ionizing radiation curable resin containing a light absorbing material or the like, and emits light from the left-right direction of the transmission screen 16 (see arrow “Y” in FIG. 3) and from the light incident side. It may have a wedge shape (for example, a triangular shape or a trapezoidal shape) in a cross section along a direction toward the side (see an arrow “X” in FIG. 3). Each unit light diffusion section 40 shown in FIG. 3 is arranged in the left-right direction of the transmission screen 16 (see arrow “Y” in FIG. 3) and in the direction from the light incident side toward the light emission side (see arrow “X” in FIG. 3). In the cross section along, the size of the transmissive screen 16 in the left-right direction (see arrow “Y” in FIG. 3) is configured to gradually increase from the light incident side toward the light outgoing side.

等方性光拡散層31は、異方性光拡散層30よりも出光側に配置され、入射した光(映像光L1)を等方的に拡散する。等方性光拡散層31の構成は特に限定されないが、典型的には、等方性光拡散層31は、透明樹脂から成るベース部と、ベース部中に分散された拡散成分とを含み、ベース部と拡散成分との間の屈折率差に起因して、或いは、拡散成分自体が有する反射性に起因して、入射光を等方的に拡散する。   The isotropic light diffusion layer 31 is disposed on the light output side with respect to the anisotropic light diffusion layer 30 and diffuses incident light (video light L1) isotropically. The configuration of the isotropic light diffusion layer 31 is not particularly limited, but typically, the isotropic light diffusion layer 31 includes a base portion made of a transparent resin and a diffusion component dispersed in the base portion. Incident light is diffused isotropically due to the difference in refractive index between the components or due to the reflectivity of the diffusing component itself.

このような等方性光拡散層31は、一例として、分散状態の多数の粒子状拡散成分を含有する熱可塑性樹脂を、押出成形によって板状に成形することによって、作製可能である。ベース部を構成する透明樹脂として、例えば、メチルメタクリレートブタジエンスチレン共重合体(MBS)、アクリル樹脂、或いはポリカーボネート樹脂等を用いることができる。また粒子状拡散成分としては、例えば硫酸バリウム微粒子、ガラス微粒子、水酸化アルミニウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、シリカ(二酸化珪素)微粒子、酸化チタン微粒子等の無機系微粒子や、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ、或いはシリコーン系ビーズ等の有機系微粒子を使用することができるが、透明性の観点からは有機系微粒子を使用することが好ましい。或いは、拡散成分は気泡であってもよい。拡散成分の径は、特に限定されるものではないが、通常、1〜15μm程度の径を有する拡散成分が等方性光拡散層31において用いられる。   Such an isotropic light diffusion layer 31 can be produced by, for example, forming a thermoplastic resin containing a large number of dispersed particulate diffusion components into a plate shape by extrusion. As the transparent resin constituting the base portion, for example, methyl methacrylate butadiene styrene copolymer (MBS), acrylic resin, polycarbonate resin, or the like can be used. Examples of the particulate diffusion component include inorganic fine particles such as barium sulfate fine particles, glass fine particles, aluminum hydroxide fine particles, calcium carbonate fine particles, silica (silicon dioxide) fine particles, titanium oxide fine particles, melamine beads, acrylic beads, acrylic- Although organic fine particles such as styrene beads, polycarbonate beads, polyethylene beads, polystyrene beads, polyvinyl chloride beads, or silicone beads can be used, it is preferable to use organic fine particles from the viewpoint of transparency. Alternatively, the diffusing component may be a bubble. The diameter of the diffusion component is not particularly limited, but a diffusion component having a diameter of about 1 to 15 μm is usually used in the isotropic light diffusion layer 31.

着色層32は、異方性光拡散層30と光制御層33との間(本実施形態では等方性光拡散層31と光制御層33との間)に配置され、等方性光拡散層31の入光側及び出光側のいずれか一方(本実施形態では出光側)において等方性光拡散層31と接触する。   The colored layer 32 is disposed between the anisotropic light diffusion layer 30 and the light control layer 33 (between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33 in the present embodiment), and is incident on the light incident side of the isotropic light diffusion layer 31. And the isotropic light diffusion layer 31 in contact with either one of the light exit side and the light exit side (the light exit side in this embodiment).

この着色層32は、典型的には透明樹脂及び着色材を含む樹脂組成物から構成される。着色層32が含有する着色材は、光を吸収するものであれば特に限定されず、例えば、黒色染料、黒色顔料、或いはカーボンブラック等を着色層32の着色材として好適に使用できるが、着色材の色は特に限定されない。また着色層32が含有する透明樹脂は、特に限定されず、例えば、メチルメタクリレートブタジエンスチレン共重合体(MBS)、アクリル樹脂、メタクリレート−スチレン系樹脂、アクリレート−スチレン系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、或いはポリカーボネート樹脂等を着色層32の透明樹脂として好適に使用できる。これらの中でも、屈折率が比較的高い透明樹脂、例えば屈折率が1.55〜1.60程度の透明樹脂が着色層32の透明樹脂として好ましく、例えばポリカーボネート樹脂(屈折率n=1.60)等を着色層32の透明樹脂として好ましく使用できる。   The colored layer 32 is typically composed of a resin composition containing a transparent resin and a coloring material. The colorant contained in the colored layer 32 is not particularly limited as long as it absorbs light. For example, a black dye, a black pigment, or carbon black can be suitably used as the colorant of the colored layer 32. The color of the material is not particularly limited. The transparent resin contained in the colored layer 32 is not particularly limited. For example, methyl methacrylate butadiene styrene copolymer (MBS), acrylic resin, methacrylate-styrene resin, acrylate-styrene resin, polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin. Polyvinyl chloride resin, polycarbonate resin, or the like can be suitably used as the transparent resin for the colored layer 32. Among these, a transparent resin having a relatively high refractive index, for example, a transparent resin having a refractive index of about 1.55 to 1.60 is preferable as the transparent resin of the colored layer 32, for example, a polycarbonate resin (refractive index n = 1.60). Etc. can be preferably used as the transparent resin of the colored layer 32.

入光側から出光側(図3の矢印「X」参照)に関する等方性光拡散層31及び着色層32の厚みは、後述のように映像光L1の観察像における多重像(二重像)を防いで鮮明な観察像を得る観点からは、可能な限り小さいことが好ましい。すなわち、光制御層33を出光側(出光面20側)に配置する場合に光拡散層(特に等方性光拡散層31)と光制御層33との間の距離が大きいと多重像が発生しやすいため、等方性光拡散層31及び着色層32の厚みの合計を小さくすることが好ましい。   The thickness of the isotropic light diffusing layer 31 and the colored layer 32 from the incident side to the outgoing side (see arrow “X” in FIG. 3) prevents multiple images (double images) in the observation image of the video light L1, as will be described later. From the viewpoint of obtaining a clear and clear observation image, it is preferably as small as possible. That is, when the light control layer 33 is disposed on the light exit side (light exit surface 20 side), multiple images are likely to occur if the distance between the light diffusion layer (particularly the isotropic light diffusion layer 31) and the light control layer 33 is large. For this reason, it is preferable to reduce the total thickness of the isotropic light diffusion layer 31 and the colored layer 32.

本件発明者は、後述の図5〜図8に示すように、等方性光拡散層31及び着色層32が二層押出成形方法によって形成された透過型スクリーン16であって、着色層32の膜厚(図3の矢印「X」方向のサイズ)が変えられた複数種類の透過型スクリーン16を作製し、各透過型スクリーン16を介して提供される観察像の評価を行った。この評価において、着色層32が厚く等方性光拡散層31と光制御層33との間の距離が大きい程、観察像において多重像(二重像)が目立ち、着色層32が薄く等方性光拡散層31と光制御層33との間の距離が小さい程、観察像において多重像が目立たなくなり視認性に優れる映像が提供されることが確認された。例えば、等方性光拡散層31及び着色層32の厚みの合計が500μmよりも小さい場合には多重像を有効に防げることを、本件発明者は実験によって確認した。   As shown in FIGS. 5 to 8 described later, the present inventor is a transmission type screen 16 in which an isotropic light diffusion layer 31 and a colored layer 32 are formed by a two-layer extrusion molding method, and the film thickness of the colored layer 32 is as follows. A plurality of types of transmission screens 16 having different sizes in the direction of the arrow “X” in FIG. 3 were produced, and the observation images provided via the transmission screens 16 were evaluated. In this evaluation, as the colored layer 32 is thicker and the distance between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33 is larger, multiple images (double images) are more conspicuous in the observed image, and the colored layer 32 is thinner and isotropic light diffusion layer. It was confirmed that the smaller the distance between the light source 31 and the light control layer 33, the less the multiple image becomes conspicuous in the observation image, and the better the visibility of the image. For example, the present inventor has confirmed through experiments that the multiple images can be effectively prevented when the total thickness of the isotropic light diffusion layer 31 and the colored layer 32 is smaller than 500 μm.

光制御層33は、等方性光拡散層31及び着色層32よりも出光側に配置されており、透明なシート状の基部36と、基部36上に設けられ光透過性を有する複数の単位光透過部37と、基部36上に設けられ光吸収性を有する複数の単位光吸収部38とを有する。単位光透過部37及び単位光吸収部38は基部36上で交互に配置され、複数の単位光吸収部38はそれぞれ複数の単位光透過部37の間に配置される。すなわち、複数の単位光吸収部38の各々及び複数の単位光透過部37の各々は、透過型スクリーン16の使用状態における左右方向(図3の矢印「Y」参照)へ直線状に延在し、複数の単位光吸収部38及び複数の単位光透過部37は、透過型スクリーン16の使用状態における上下方向(図3の矢印「Z」参照)に並んで配置される。   The light control layer 33 is disposed on the light output side with respect to the isotropic light diffusion layer 31 and the colored layer 32, and is provided with a transparent sheet-like base portion 36 and a plurality of unit light transmissions provided on the base portion 36 and having light transmittance. And a plurality of unit light absorbing portions 38 provided on the base portion 36 and having light absorption properties. The unit light transmitting portions 37 and the unit light absorbing portions 38 are alternately arranged on the base portion 36, and the plurality of unit light absorbing portions 38 are respectively disposed between the plurality of unit light transmitting portions 37. That is, each of the plurality of unit light absorbing portions 38 and each of the plurality of unit light transmitting portions 37 extends linearly in the left-right direction (see arrow “Y” in FIG. 3) in the usage state of the transmissive screen 16. The plurality of unit light absorbing portions 38 and the plurality of unit light transmitting portions 37 are arranged side by side in the vertical direction (see arrow “Z” in FIG. 3) when the transmission screen 16 is in use.

したがって本実施形態では、「光制御層33の各単位光吸収部38が延在する方向」及び「光制御層33の各単位光透過部37が延在する方向」は、互いに平行であり、「複数の単位光吸収部38及び複数の単位光透過部37が並ぶ方向(配列方向)」とは直交する。また「光制御層33の各単位光吸収部38及び各単位光透過部37が延在する方向」と「異方性光拡散層30の各単位光拡散部40が延在する方向」とは、互いに非平行であり、相互に直交する。   Therefore, in this embodiment, “the direction in which each unit light absorbing portion 38 of the light control layer 33 extends” and “the direction in which each unit light transmitting portion 37 of the light control layer 33 extends” are parallel to each other. “The direction in which the plurality of unit light absorbing portions 38 and the plurality of unit light transmitting portions 37 are arranged (arrangement direction)” is orthogonal. Further, “the direction in which each unit light absorbing portion 38 and each unit light transmitting portion 37 of the light control layer 33 extend” and “the direction in which each unit light diffusion portion 40 of the anisotropic light diffusion layer 30 extends” are mutually connected. Non-parallel and orthogonal to each other.

本実施形態の各単位光透過部37は、図3に示すように、その配列方向(図3の矢印「Z」参照)と光制御層33の厚み方向(図3の矢印「X」参照)との両方に沿った断面において台形状(いわゆる等脚台形状)の断面形状を有し、その長手方向(図3の矢印「Y」参照)に沿って一定の断面形状を有する。したがって各単位光透過部37のその台形状断面の下底が出光側に位置し、下底よりも短い上底が入光側に位置するように、各単位光透過部37が配置される。   As shown in FIG. 3, the unit light transmitting portions 37 of the present embodiment are arranged in the direction (see arrow “Z” in FIG. 3) and the thickness direction of the light control layer 33 (see arrow “X” in FIG. 3). And a cross-sectional shape of a trapezoidal shape (so-called isosceles trapezoidal shape) in the cross-section along both, and a constant cross-sectional shape along the longitudinal direction (see arrow “Y” in FIG. 3). Therefore, each unit light transmitting portion 37 is arranged so that the lower base of each trapezoidal cross section of each unit light transmitting portion 37 is located on the light output side and the upper base shorter than the lower bottom is located on the light incident side.

単位光透過部37は、一例として、基部36の一部分を構成する基材シート上に電離放射線硬化型樹脂を形成することによって作製可能である。電離放射線硬化型樹脂としては、電子線或いは紫外線等の電離放射線が照射されることで硬化するエポキシアクリレート等の樹脂が挙げられる。このような単位光透過部37を含む光制御層33の製造方法として、例えば、国際公開第2006/090784号に開示された方法を用いることができる。   As an example, the unit light transmission part 37 can be produced by forming an ionizing radiation curable resin on a base material sheet constituting a part of the base part 36. Examples of the ionizing radiation curable resin include resins such as epoxy acrylate that are cured by irradiation with ionizing radiation such as an electron beam or ultraviolet rays. As a manufacturing method of the light control layer 33 including such a unit light transmission part 37, for example, a method disclosed in International Publication No. 2006/090784 can be used.

一方、各単位光吸収部38は、配列方向(図3の矢印「Z」参照)に沿って隣り合う二つの単位光透過部37の間の領域に形成され、二つの単位光透過部37に隣接し、その配列方向(図3の矢印「Z」参照)及び厚み方向(図3の矢印「X」参照)の両方向に沿った断面において楔形(例えば三角形状又は台形形状)を有しうる。すなわち図3に示す例において各単位光吸収部38は、透過型スクリーン16の上下方向(図3の矢印「Z」参照)及び光制御層33の厚み方向(図3の矢印「X」参照)に沿った断面において、透過型スクリーン16の上下方向(図3の矢印「Z」参照)のサイズが入光側から出光側に向かって徐々に小さくなるように構成されている。   On the other hand, each unit light absorbing portion 38 is formed in a region between two unit light transmitting portions 37 adjacent to each other along the arrangement direction (see arrow “Z” in FIG. 3). Adjacent and may have a wedge shape (for example, a triangular shape or a trapezoidal shape) in a cross section along both the arrangement direction (see arrow “Z” in FIG. 3) and the thickness direction (see arrow “X” in FIG. 3). That is, in the example shown in FIG. 3, each unit light absorbing portion 38 is formed in the vertical direction of the transmission screen 16 (see arrow “Z” in FIG. 3) and in the thickness direction of the light control layer 33 (see arrow “X” in FIG. 3). In the cross-section along, the size of the transmissive screen 16 in the vertical direction (see arrow “Z” in FIG. 3) is gradually reduced from the light incident side toward the light outgoing side.

本実施形態の各単位光吸収部38は、図3に示すように、その配列方向(図3の矢印「Z」参照)と光制御層33の厚み方向(図3の矢印「X」参照)との両方に沿った断面において台形状(いわゆる等脚台形状)の断面形状を有し、その長手方向(図3の矢印「Y」参照)に沿って一定の断面形状を有する。したがって各単位光吸収部38の台形状断面の下底が入光側に位置し、下底よりも短い上底が出光側に位置するように、各単位光吸収部38が配置される。このような形状を有する各単位光吸収部38に向かって着色層32から進行する光(映像光L1)は、単位光吸収部38によって反射されるか吸収される。特に各単位光吸収部38は、透過型スクリーン16の使用状態における左右方向(図3の矢印「Y」参照)に直線状に延在しているため、上下方向(図3の矢印「Z」参照)への光の進行可能範囲を制限する一方で、透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)への光の進行可能範囲を制限しない。そのため複数の単位光吸収部38は、透過型スクリーン16の使用状態における上下方向(図3の矢印「Z」参照)に関する視野角を制限しつつ、他の方向(図3の矢印「Y」参照)に関する視野角を制限しない機能を有する。   As shown in FIG. 3, the unit light absorbing portions 38 of the present embodiment are arranged in the direction (see arrow “Z” in FIG. 3) and the thickness direction of the light control layer 33 (see arrow “X” in FIG. 3). And a cross-sectional shape of a trapezoidal shape (so-called isosceles trapezoidal shape) in the cross-section along both, and a constant cross-sectional shape along the longitudinal direction (see arrow “Y” in FIG. 3). Accordingly, each unit light absorbing portion 38 is arranged so that the lower base of the trapezoidal cross section of each unit light absorbing portion 38 is located on the light incident side, and the upper base shorter than the lower base is located on the light outgoing side. The light (image light L1) traveling from the colored layer 32 toward each unit light absorbing portion 38 having such a shape is reflected or absorbed by the unit light absorbing portion 38. In particular, each unit light absorber 38 extends linearly in the left-right direction (see arrow “Y” in FIG. 3) when the transmissive screen 16 is in use, so that the vertical direction (arrow “Z” in FIG. 3). While the range in which light can travel to (see FIG. 3) is limited, the range in which light can travel in the left-right direction (see arrow “Y” in FIG. 3) of the transmission screen 16 is not limited. Therefore, the plurality of unit light absorbers 38 limit the viewing angle in the up and down direction (see arrow “Z” in FIG. 3) in the usage state of the transmissive screen 16, while referring to the other direction (see arrow “Y” in FIG. 3). ) Has a function that does not limit the viewing angle.

単位光吸収部38は、一例として、光吸収材等を含有する電離放射線硬化型樹脂を基材シート上に形成された複数の単位光透過部37上に塗布し、スキージ等の手段によって複数の単位光透過部37間にその電離放射線硬化型樹脂を充填し、その後、電離放射線を照射してその電離放射線硬化型樹脂を硬化させることによって作製可能である。なお、光吸収材等を含有した電離放射線硬化型樹脂自体は、透明樹脂とすることが可能である。このような単位光吸収部38の基部36上への作製方法としては、例えば、国際公開第2006/090784号に開示された方法を用いることができる。   As an example, the unit light absorbing portion 38 is formed by applying an ionizing radiation curable resin containing a light absorbing material or the like onto the plurality of unit light transmitting portions 37 formed on the base sheet, and by means of means such as a squeegee. The ionizing radiation curable resin is filled between the unit light transmitting portions 37, and thereafter the ionizing radiation curable resin is cured by irradiating with ionizing radiation. The ionizing radiation curable resin itself containing a light absorbing material or the like can be a transparent resin. As a method for producing the unit light absorbing portion 38 on the base portion 36, for example, a method disclosed in International Publication No. 2006/090784 can be used.

単位光吸収部38を構成する「光吸収材等を含有する電離放射線硬化型樹脂」は、単位光透過部37を構成する透明樹脂の屈折率より小さい屈折率を有する樹脂材料であることが好ましい。この場合、単位光透過部37中を進行して単位光透過部37と単位光吸収部38との界面に入射した映像光L1が、この界面において反射されやすくなる。単位光吸収部38を構成する電離放射線硬化型樹脂として用いられる樹脂材料は特に限定されないが、例えば、電子線又は紫外線等の電離放射線により硬化するウレタンアクリレート系或いはエポキシアクリレート系等のアクリレート系樹脂が用いられうる。また光吸収材としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料、染料、及び顔料又は染料で着色された樹脂粒子等が挙げられる。   The “ionizing radiation curable resin containing a light absorbing material” constituting the unit light absorbing portion 38 is preferably a resin material having a refractive index smaller than the refractive index of the transparent resin constituting the unit light transmitting portion 37. . In this case, the video light L1 that has traveled through the unit light transmitting portion 37 and entered the interface between the unit light transmitting portion 37 and the unit light absorbing portion 38 is likely to be reflected at this interface. The resin material used as the ionizing radiation curable resin constituting the unit light absorbing portion 38 is not particularly limited. For example, an acrylate resin such as urethane acrylate or epoxy acrylate that is cured by ionizing radiation such as an electron beam or ultraviolet rays is used. Can be used. Examples of the light absorbing material include metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, pigments, dyes, and resin particles colored with pigments or dyes.

図4は、図3に示す透過型スクリーン16から光制御層33が取り除かれた透過型スクリーン16の層構成を示す部分斜視図である。図4における透過型スクリーン16の方向関係は、図3に示す透過型スクリーン16の方向関係と同様である(図4の矢印「X」、「Y」及び「Z」参照)。また理解を容易にするために、図4には平板状の透過型スクリーン16の一部が示されているが、実際には上述のように透過型スクリーン16の各層は湾曲している。   FIG. 4 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen 16 in which the light control layer 33 is removed from the transmission screen 16 shown in FIG. The directional relationship of the transmissive screen 16 in FIG. 4 is the same as the directional relationship of the transmissive screen 16 shown in FIG. 3 (see arrows “X”, “Y”, and “Z” in FIG. 4). For ease of understanding, FIG. 4 shows a part of the flat transmission screen 16, but in reality, each layer of the transmission screen 16 is curved as described above.

上述のように図3に示す透過型スクリーン16では、光制御層33(単位光透過部37及び単位光吸収部38)によって上下方向(図3の矢印「Z」参照)への光の進行が制限される。したがって、光制御層33を持たない図4の透過型スクリーン16に比べ、光制御層33を持つ図3の透過型スクリーン16は、上下方向(図3の矢印「Z」参照)の視野角を制限した状態で映像光L1を出射することができる。   As described above, in the transmissive screen 16 shown in FIG. 3, the light control layer 33 (unit light transmitting portion 37 and unit light absorbing portion 38) causes light to travel in the vertical direction (see arrow “Z” in FIG. 3). Limited. Therefore, as compared with the transmission screen 16 of FIG. 4 that does not have the light control layer 33, the transmission screen 16 of FIG. 3 having the light control layer 33 has a viewing angle in the vertical direction (see arrow “Z” in FIG. 3). The image light L1 can be emitted in a limited state.

なお透過型スクリーン16の左右方向(図3の矢印「Y」参照)に関しては、異方性光拡散層30及び等方性光拡散層31によって映像光L1が拡散される一方で、光制御層33によって映像光L1の進行は阻害されない。そのため図3の透過型スクリーン16は、上下方向(図3の矢印「Z」参照)に関しては視野角が制限される一方で、左右方向(図3の矢印「Y」参照)に関しては広範な視野角を実現することができ、視認性に優れた映像を観察者10に提供できる。   In the left-right direction of the transmission screen 16 (see arrow “Y” in FIG. 3), the image light L 1 is diffused by the anisotropic light diffusion layer 30 and the isotropic light diffusion layer 31, while the image light L 1 is diffused by the light control layer 33. The progression of L1 is not inhibited. Therefore, the transmissive screen 16 in FIG. 3 has a limited viewing angle in the vertical direction (see arrow “Z” in FIG. 3), but has a wide field of view in the left-right direction (see arrow “Y” in FIG. 3). A corner can be realized and an image with excellent visibility can be provided to the observer 10.

したがって図3に示す透過型スクリーン16を車載用透過型スクリーンに応用することで、垂直方向(上述の上下方向(図3の矢印「Z」参照))の視野角を制限してフロントガラスへの映り込みを有効に防ぎつつ、水平方向(上述の左右方向(図3の矢印「Y」参照))における広範な視野角を確保して運転席若しくは助手席からの良好な視認性を実現することができる。   Therefore, by applying the transmissive screen 16 shown in FIG. 3 to the in-vehicle transmissive screen, the viewing angle in the vertical direction (the above-described vertical direction (see the arrow “Z” in FIG. 3)) is limited to the windshield. To ensure good visibility from the driver's or passenger's seat by ensuring a wide viewing angle in the horizontal direction (see the left and right direction (see arrow “Y” in FIG. 3) above) while effectively preventing reflection. Can do.

<第2実施形態>
図5は、第2実施形態に係る透過型スクリーン16の層構成を示す部分斜視図であり、相対的に厚みの薄い着色層32を備える透過型スクリーン16を示す。図6は、相対的に厚い着色層32を備える透過型スクリーン16の層構成を示す部分斜視図であり、図5に示す透過型スクリーン16とほぼ同じ剛性を有する透過型スクリーン16を示す。
Second Embodiment
FIG. 5 is a partial perspective view showing the layer structure of the transmission screen 16 according to the second embodiment, and shows the transmission screen 16 having a relatively thin colored layer 32. 6 is a partial perspective view showing a layer structure of the transmission screen 16 having a relatively thick colored layer 32, and shows the transmission screen 16 having substantially the same rigidity as the transmission screen 16 shown in FIG.

図5に示す透過型スクリーン16では、等方性光拡散層31及び着色層32の厚みの合計(とりわけ着色層32の厚み)が相対的に小さくなるように等方性光拡散層31及び着色層32が形成される一方で、光制御層33の出光側に透明な剛性層34が設けられている。一方、図6に示す透過型スクリーン16では、剛性層34が設けられず、着色層32の厚みを大きくすることで、剛性層34を備える図5の透過型スクリーン16と同等の剛性が実現されている。なお、図5に示す剛性層34は光制御層33の出光側に設けられているが、剛性層34の配置位置は特に限定されず、透過型スクリーン16の任意の位置に剛性層34を配置可能である。   In the transmission type screen 16 shown in FIG. 5, the isotropic light diffusion layer 31 and the colored layer 32 are formed so that the total thickness of the isotropic light diffusion layer 31 and the colored layer 32 (especially the thickness of the colored layer 32) becomes relatively small. On the other hand, a transparent rigid layer 34 is provided on the light output side of the light control layer 33. On the other hand, in the transmissive screen 16 shown in FIG. 6, the rigid layer 34 is not provided, and by increasing the thickness of the colored layer 32, the same rigidity as that of the transmissive screen 16 of FIG. ing. The rigid layer 34 shown in FIG. 5 is provided on the light output side of the light control layer 33. However, the arrangement position of the rigid layer 34 is not particularly limited, and the rigid layer 34 is arranged at an arbitrary position of the transmissive screen 16. Is possible.

着色層32の厚みの変更は任意の手法によって行うことができる。例えば二層押出成形方法によって等方性光拡散層31及び着色層32を成形する場合、押出成形機のスクリュー回転数を調整して着色層32を構成する材料の吐出量を変えることで、所望の厚さを有する着色層32を形成できる。   The thickness of the colored layer 32 can be changed by any method. For example, when forming the isotropic light diffusing layer 31 and the colored layer 32 by a two-layer extrusion molding method, the desired thickness can be changed by adjusting the screw rotation speed of the extruder and changing the discharge amount of the material constituting the colored layer 32. A colored layer 32 having a thickness can be formed.

本件発明者は、図5に示す透過型スクリーン16及び図6に示す透過型スクリーン16の各々のサンプルを作製した。これらのサンプルにおいて、着色層32は二層押出成形方法によって最適化され、光制御層33はワイピング成形により形成されている。さらに、支持体となる透明ポリカーボネート板にフレネルレンズを紫外線硬化型接着樹脂によって貼り合わせ偏向光学板が作製され、当該偏向光学板が積層板(異方性光拡散層30、等方性光拡散層31、着色層32、光制御層33及び剛性層34)に貼り合わされたものを、図5の透過型スクリーン16のサンプル及び図6の透過型スクリーン16のサンプルとした。なお、図5の透過型スクリーン16のサンプルにおける着色層32の厚みは250μm(マイクロメータ)であり、図6の透過型スクリーン16のサンプルにおける着色層32の厚みは1.3mm(ミリメータ)であった。   The inventor produced samples of the transmission screen 16 shown in FIG. 5 and the transmission screen 16 shown in FIG. In these samples, the colored layer 32 is optimized by a two-layer extrusion molding method, and the light control layer 33 is formed by wiping molding. Further, a deflection optical plate is manufactured by bonding a Fresnel lens to a transparent polycarbonate plate serving as a support by an ultraviolet curable adhesive resin, and the deflection optical plate is a laminated plate (anisotropic light diffusion layer 30, isotropic light diffusion layer 31, colored layer). 32, the light control layer 33, and the rigid layer 34) were used as a sample of the transmission screen 16 in FIG. 5 and a sample of the transmission screen 16 in FIG. The thickness of the colored layer 32 in the sample of the transmission screen 16 in FIG. 5 is 250 μm (micrometer), and the thickness of the colored layer 32 in the sample of the transmission screen 16 in FIG. 6 is 1.3 mm (millimeter). It was.

そして本件発明者は、これらの図5の透過型スクリーン16のサンプル及び図6の透過型スクリーン16のサンプルを使って、映像光源14から透過型スクリーン16に投射されて透過型スクリーン16から出射される映像光L1を視覚によって観察した。   Then, the inventor uses the sample of the transmissive screen 16 of FIG. 5 and the sample of the transmissive screen 16 of FIG. 6 to project from the image light source 14 onto the transmissive screen 16 and exit from the transmissive screen 16. The image light L1 was visually observed.

図7は、図5の透過型スクリーン16に投射された映像光L1の観察例を示す。図8は、図6の透過型スクリーン16に投影された映像光L1の観察例を示す。図7(a)〜(b)と図8(a)〜(b)との比較からも明らかなように、図5の透過型スクリーン16の方が図6の透過型スクリーン16よりも優れた視認性を示す。本件発明者は、図7(b)及び図8(b)に示す観察像の一部領域(図7(b)及び図8(b)の符号「R」で示す領域)の像ズレ量dを確認した。図5の透過型スクリーン16によって得られる観察像(図7(b)参照)では、像ズレ量dの理論値が0.15mmであるところ、実際の計測では像ズレ量dは視認できない程度であった。一方、図6の透過型スクリーン16によって得られる観察像(図8(b)参照)では、像ズレ量dの理論値が0.7〜0.8mmであるところ、実際の計測された像ズレ量dは0.8mmであった。   FIG. 7 shows an observation example of the image light L1 projected on the transmission screen 16 of FIG. FIG. 8 shows an observation example of the image light L1 projected on the transmission screen 16 of FIG. As is clear from a comparison between FIGS. 7A to 7B and FIGS. 8A to 8B, the transmission screen 16 in FIG. 5 is superior to the transmission screen 16 in FIG. Visibility is shown. The inventor of the present invention has an image shift amount d of a partial region of the observation image shown in FIGS. 7B and 8B (a region indicated by reference numeral “R” in FIGS. 7B and 8B). It was confirmed. In the observation image obtained by the transmission screen 16 in FIG. 5 (see FIG. 7B), the theoretical value of the image shift amount d is 0.15 mm. However, the image shift amount d cannot be visually recognized in actual measurement. there were. On the other hand, in the observation image obtained by the transmission screen 16 in FIG. 6 (see FIG. 8B), the theoretical value of the image displacement amount d is 0.7 to 0.8 mm, and the actual measured image displacement. The quantity d was 0.8 mm.

このように、薄肉の着色層32を形成して等方性光拡散層31と光制御層33との間隔を狭くすることで、多重像の発生を効果的に防いで、視認性に優れた観察像を提供することができる。以下、多重像の発生メカニズムについて説明する。   In this way, by forming the thin colored layer 32 and narrowing the distance between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33, it is possible to effectively prevent the generation of multiple images and to observe images with excellent visibility. Can be provided. Hereinafter, a mechanism for generating multiple images will be described.

<多重像の発生メカニズム>
図9は、等方性光拡散層31、着色層32及び光制御層33の部分拡大断面を示し、多重像の発生メカニズムを説明するための概念図である。
<Multiple image generation mechanism>
FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a partially enlarged cross section of the isotropic light diffusing layer 31, the colored layer 32, and the light control layer 33, and illustrating a mechanism for generating multiple images.

透過型スクリーン16に入射した映像光L1は、上述のように等方性光拡散層31において拡散されて様々な方向に進行し、着色層32及び光制御層33を通過して透過型スクリーン16から出射する。したがって映像光L1は、等方性光拡散層31で拡散されて「実像光Ri(図9に示す例では「透過型スクリーン16の厚み方向(矢印「X」参照)と平行に進み、単位光吸収部38を介さずに単位光透過部37を通過する矢印」によって表示)」及び「ゴースト像光Gi(図9に示す例では「透過型スクリーン16の厚み方向(矢印「X」参照)と非平行に進み、単位光吸収部38に反射されて単位光透過部37を通過する矢印」によって表示)」に分かれて透過型スクリーン16から出射する。   The image light L1 incident on the transmission screen 16 is diffused in the isotropic light diffusion layer 31 as described above, travels in various directions, passes through the colored layer 32 and the light control layer 33, and exits from the transmission screen 16. To do. Accordingly, the image light L1 is diffused by the isotropic light diffusion layer 31 and proceeds in parallel with the “real image light Ri (in the example shown in FIG. 9,“ in the thickness direction of the transmission screen 16 (see arrow “X”)). ”And“ ghost image light Gi (in the example shown in FIG. 9, “non-parallel to the thickness direction of the transmissive screen 16 (see arrow“ X ”)). , And is output from the transmissive screen 16 by being divided into “indicated by an arrow“ reflected by the unit light absorbing portion 38 and passing through the unit light transmitting portion 37 ”.

観察者10は、これらの実像光Ri及びゴースト像光Giを同時に視認するため、実像光Ri及びゴースト像光Giのズレ量が大きいほど、観察像において多重像をはっきりと知覚する。実像光Ri及びゴースト像光Giのズレ量は、等方性光拡散層31と光制御層33との間の距離によって左右される。したがって等方性光拡散層31と光制御層33との間に着色層32が配置される場合には、着色層32の厚み方向(図9の矢印「X」参照)のサイズが大きい程、はっきりとした多重像が観察者10によって観察される傾向があり、着色層32の厚み方向のサイズが小さい程、観察者10は多重像を視認しにくくなって映像の視認性は向上する。そのため多重像の発生を防いで良好な視認性を実現するには、等方性光拡散層31と光制御層33との間の間隔(上述の実施形態では着色層32の厚み)を可能な限り小さくすることが好ましい。   Since the observer 10 visually recognizes the real image light Ri and the ghost image light Gi at the same time, the larger the deviation amount between the real image light Ri and the ghost image light Gi, the more clearly the multiple images are perceived in the observation image. The amount of deviation between the real image light Ri and the ghost image light Gi depends on the distance between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33. Therefore, when the colored layer 32 is disposed between the isotropic light diffusing layer 31 and the light control layer 33, the larger the size in the thickness direction of the colored layer 32 (see arrow “X” in FIG. 9), the more clearly. The observed multiple images tend to be observed by the observer 10, and the smaller the size in the thickness direction of the colored layer 32, the more difficult it is for the observer 10 to visually recognize the multiple images, thereby improving the visibility of the image. Therefore, in order to prevent the generation of multiple images and achieve good visibility, the distance between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33 (the thickness of the colored layer 32 in the above embodiment) is made as small as possible. It is preferable to do.

以上説明したように、上述の実施形態に係る透過型スクリーン16は、光制御層33を設けて、等方性光拡散層31と光制御層33との間の距離を小さくすることで、異方性を持った視野角を精度良く実現しつつ、多重像の発生を有効に防いで視認性に優れた映像を観察者10に提供できる。   As described above, the transmissive screen 16 according to the above-described embodiment is provided with the light control layer 33 and anisotropy by reducing the distance between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33. It is possible to provide the observer 10 with an image with excellent visibility by effectively preventing the generation of multiple images while realizing a viewing angle with high accuracy.

<具体例>
図10は、光制御層33の単位光吸収部38の部分拡大断面を示し、(a)〜(c)はそれぞれ単位光吸収部38に関連する角度関係を説明するための図である。
<Specific example>
FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of the unit light absorbing portion 38 of the light control layer 33, and (a) to (c) are diagrams for explaining the angular relationship related to the unit light absorbing portion 38, respectively.

各単位光吸収部38の断面形状(図9の矢印「X」及び矢印「Z」の両方に沿った断面の形状)が図10(a)に示すように線対称な等脚台形状を有する場合、単位光吸収部38の「脚部38c」が「上底部38a及び下底部38bに垂直な基準線(入光面18から出光面20に向かう線(図9の矢印Xに沿った線);図10(a)の点線参照)」に対して成す角度(テーパー角度)を符号「θ1」で表す。この場合、各単位光吸収部38の上底部38aの長さを「a」で表し、下底部38bの長さを「b」で表し、高さ(上底部38aと下底部38bとの間の距離)を「h」で表すと、下記の関係式が成立する。   The cross-sectional shape of each unit light absorbing portion 38 (the cross-sectional shape along both the arrow “X” and the arrow “Z” in FIG. 9) has a line-symmetric isosceles trapezoidal shape as shown in FIG. In this case, the “leg portion 38c” of the unit light absorbing portion 38 is “a reference line perpendicular to the upper bottom portion 38a and the lower bottom portion 38b (a line from the light incident surface 18 to the light emission surface 20 (a line along the arrow X in FIG. 9)). The angle (taper angle) formed with respect to “]” (refer to the dotted line in FIG. In this case, the length of the upper bottom portion 38a of each unit light absorbing portion 38 is represented by “a”, the length of the lower bottom portion 38b is represented by “b”, and the height (between the upper bottom portion 38a and the lower bottom portion 38b). When the distance) is represented by “h”, the following relational expression is established.

<関係式1>
tan(θ1)=(b−a)/2/h
<Relational expression 1>
tan (θ1) = (ba) / 2 / h

一方、図10(b)に示すように、単位光吸収部38に向かって進行する映像光L1のうち、単位光吸収部38の脚部38cにおいて全反射する映像光L1が単位光吸収部38の脚部38cに対して成す角度(特に、単位光吸収部38に対する入射角が最も小さい場合の角度)θ2は、以下の関係式によって表される。なお、以下の関係式における「臨界角」は、スネルの法則から、界面を構成する単位光透過部37の屈折率n1及び単位光吸収部38の屈折率n2に基づいて「臨界角=arcsin(n2/n1)」によって表される。   On the other hand, as shown in FIG. 10B, out of the image light L1 traveling toward the unit light absorber 38, the image light L1 totally reflected by the legs 38 c of the unit light absorber 38 is unit light absorber 38. The angle θ2 formed with respect to the leg portion 38c (particularly, the angle when the incident angle with respect to the unit light absorbing portion 38 is the smallest) θ2 is represented by the following relational expression. The “critical angle” in the following relational expression is “critical angle = arcsin (arcsin () based on the refractive index n1 of the unit light transmitting portion 37 and the refractive index n2 of the unit light absorbing portion 38 constituting the interface from Snell's law. n2 / n1) ".

<関係式2>
θ2=90°−臨界角=90°−arcsin(n2/n1)
<Relational expression 2>
θ2 = 90 ° −critical angle = 90 ° −arcsin (n2 / n1)

そして、図10(c)に示すように、単位光透過部37中を単位光吸収部38(光制御層33)に向かって進行する映像光L1(ただし単位光吸収部38に入射する前の映像光L1)が「上底部38a及び下底部38bに垂直な基準線(入光面18から出光面20に向かう線;図10(c)の点線参照)」に対して成す角度θ3は、以下の関係式によって表される。   Then, as shown in FIG. 10C, the image light L1 traveling in the unit light transmitting portion 37 toward the unit light absorbing portion 38 (light control layer 33) (but before entering the unit light absorbing portion 38). The angle θ3 formed by the image light L1) with respect to “a reference line perpendicular to the upper bottom portion 38a and the lower bottom portion 38b (a line from the light incident surface 18 to the light emission surface 20; see the dotted line in FIG. 10C)” is It is expressed by the relational expression.

<関係式3>
θ3=θ1+θ2
<Relational expression 3>
θ3 = θ1 + θ2

図11は、等方性光拡散層31、着色層32及び光制御層33の部分拡大断面を示し、実像光Ri及びゴースト像光Giの間隔Δdと着色層32の厚みTとの関係例を説明するための概念図である。   FIG. 11 shows partial enlarged cross sections of the isotropic light diffusion layer 31, the colored layer 32, and the light control layer 33, and an example of the relationship between the interval Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi and the thickness T of the colored layer 32 will be described. It is a conceptual diagram for.

図11からも明らかなように、「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」及び「着色層32の厚みT」の関係は、映像光L1が基準線に対して成す角度θ3に基づいて、以下の関係式によって表される。   As is clear from FIG. 11, the relationship between “the distance Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” and “the thickness T of the colored layer 32” is based on the angle θ3 formed by the video light L1 with respect to the reference line. Is expressed by the following relational expression.

<関係式4>
tan(θ3)=Δd/T
T=Δd/tan(θ3)
Δd=T×tan(θ3)
<Relational expression 4>
tan (θ3) = Δd / T
T = Δd / tan (θ3)
Δd = T × tan (θ3)

したがって、例えば、各単位光吸収部38の上底部38aの長さaを「a=3.5μm」とし、下底部38bの長さbを「b=22μm」とし、高さhを「h=118μm」とした場合、上記の関係式1から「tan(θ1)=(22μm−3.5μm)/2/118μm」が成立し、当該関係式から「θ1≒4.5°」が導き出される。一方、単位光透過部37の屈折率n1を「n1=1.55」とし、単位光吸収部38の屈折率n2を「n2=1.49」とした場合、上記の関係式2から「θ2=90°−arcsin(1.49/1.55)≒16.0°」が導き出される。したがって上記の関係式3から、「θ3=4.5°+16.0°=20.5°」が導き出される。したがって、図11の符号「θ4」は「θ4=90°−θ3=69.5°」となる。   Therefore, for example, the length a of the upper bottom portion 38a of each unit light absorbing portion 38 is “a = 3.5 μm”, the length b of the lower bottom portion 38b is “b = 22 μm”, and the height h is “h = In the case of “118 μm”, “tan (θ1) = (22 μm−3.5 μm) / 2/118 μm” is established from the relational expression 1, and “θ1≈4.5 °” is derived from the relational expression. On the other hand, when the refractive index n1 of the unit light transmitting portion 37 is “n1 = 1.55” and the refractive index n2 of the unit light absorbing portion 38 is “n2 = 1.49”, the relational expression 2 above yields “θ2 = 90 ° -arcsin (1.49 / 1.55) ≈16.0 ° ”. Therefore, from the above relational expression 3, “θ3 = 4.5 ° + 16.0 ° = 20.5 °” is derived. Therefore, the symbol “θ4” in FIG. 11 becomes “θ4 = 90 ° −θ3 = 69.5 °”.

このように導き出された映像光L1の基準線に対する角度θ3(=20.5°)に基づいて、上述のように「着色層32の厚みを250μmとした図5の透過型スクリーン16のサンプル」及び「着色層32の厚みを1.3mmとした図6の透過型スクリーン16のサンプル」について考察した。すなわち、着色層32の厚みTが相対的に大きい図6の透過型スクリーン16のサンプルにおいて「T=1300μm=1.3mm」の場合、「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」は、上記の関係式4から「Δd=1.3mm×tan(20.5°)≒0.486mm」となる。一方、着色層32の厚みTが相対的に小さい図5の透過型スクリーン16のサンプルにおいて「T=250μm=0.25mm」の場合、「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」は、上記の関係式4から「Δd=0.25mm×tan(20.5°)≒0.09mm」となる。   Based on the thus derived angle θ3 (= 20.5 °) with respect to the reference line of the image light L1, “the sample of the transmissive screen 16 in FIG. 5 in which the thickness of the colored layer 32 is 250 μm” as described above. And “a sample of the transmission screen 16 of FIG. 6 in which the thickness of the colored layer 32 is 1.3 mm” was considered. That is, in the case of “T = 1300 μm = 1.3 mm” in the sample of the transmission screen 16 of FIG. 6 in which the thickness T of the colored layer 32 is relatively large, “the distance Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” is From the above relational expression 4, “Δd = 1.3 mm × tan (20.5 °) ≈0.486 mm”. On the other hand, when “T = 250 μm = 0.25 mm” in the sample of the transmission screen 16 of FIG. 5 in which the thickness T of the colored layer 32 is relatively small, “the distance Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” is From the above relational expression 4, “Δd = 0.25 mm × tan (20.5 °) ≈0.09 mm”.

このようにして求められる「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」は、上述の図8(b)の例に示される多重像の像ズレ量dを決めるファクターである。上述の関係式1〜4からも明らかなように、着色層32の厚みTが大きくなると(例えばT=1.3mm)、「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」も大きくなって(例えばΔd=0.486mm)、観察者10は多重像を視認しやすくなる。一方、着色層32の厚みTが小さくなると(例えばT=0.25mm)、「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」も小さくなり(例えばΔd=0.09mm)、観察者10は多重像を視認しにくくなる。   The “interval Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” thus obtained is a factor that determines the image shift amount d of the multiple image shown in the example of FIG. As is clear from the relational expressions 1 to 4 described above, when the thickness T of the colored layer 32 increases (for example, T = 1.3 mm), the “interval Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” also increases. (For example, Δd = 0.486 mm), it becomes easier for the observer 10 to visually recognize multiple images. On the other hand, when the thickness T of the colored layer 32 decreases (for example, T = 0.25 mm), the “interval Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” also decreases (for example, Δd = 0.09 mm). It becomes difficult to visually recognize multiple images.

なお、通常は「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd」が0.2mm程度になると、観察者10によって多重像が視認され始める傾向がある。また単位光吸収部38の上底部38aの長さa、下底部38bの長さb及び高さhに関して、通常用いられる範囲のサイズを考慮すると、上記の関係式1から導き出されるθ1は一般に「4.482°以上4.498°以下」となる。また通常使用される単位光透過部37の屈折率n1及び単位光吸収部38の屈折率n2を考慮すると、上記の関係式2から導き出されるθ2は一般に「16°以上19.4°以下」となる。したがって、上記の関係式3から導き出されるθ3は一般に「20.5°以上23.9°以下」となる。したがって、多重像が視認され始める上述の「実像光Riとゴースト像光Giとの間隔Δd=0.2mm」と、映像光L1が基準線に対して成す角度θ3の一般的な大きさ(すなわち20.5°以上23.9°以下)を考慮すると、上記の関係式4から着色層32の厚みTは0.451mm以上0.535mm以下が好ましいことが分かる。なお、押出成形機の加工能力を更に加味して着色層32が作られてもよく、例えば、押出成形機の加工能力を考慮すると着色層32の厚みTを0.06mmにすることも可能であるため、着色層32の厚みTは0.060mm以上0.535mmとしてもよい。   Normally, when the “interval Δd between the real image light Ri and the ghost image light Gi” is about 0.2 mm, the observer 10 tends to start visually recognizing the multiple images. Further, regarding the length a of the upper base portion 38a, the length b and the height h of the lower base portion 38b of the unit light absorbing portion 38, in consideration of the size of a normally used range, θ1 derived from the relational expression 1 is generally “ 4.482 ° to 4.498 ° ". In consideration of the refractive index n1 of the unit light transmitting portion 37 and the refractive index n2 of the unit light absorbing portion 38 that are normally used, θ2 derived from the relational expression 2 is generally “16 ° to 19.4 °”. Become. Therefore, θ3 derived from the above relational expression 3 is generally “20.5 ° or more and 23.9 ° or less”. Therefore, the above-described “interval Δd = 0.2 mm between the real image light Ri and the ghost image light Gi” at which the multiple image starts to be visually recognized and the general size of the angle θ3 formed by the video light L1 with respect to the reference line (that is, 20.5 ° or more and 23.9 ° or less), it can be seen from the above relational expression 4 that the thickness T of the colored layer 32 is preferably 0.451 mm or more and 0.535 mm or less. The colored layer 32 may be made by further taking into account the processing capability of the extrusion molding machine. For example, considering the processing capability of the extrusion molding machine, the thickness T of the colored layer 32 may be 0.06 mm. Therefore, the thickness T of the colored layer 32 may be 0.060 mm or more and 0.535 mm.

<透過型スクリーン16の製造方法>
上述の透過型スクリーン16は、任意の方法に基づいて製造可能である。例えば偏向光学板及び積層板を含む透過型スクリーン16の場合、まず積層板(上述の図3及び図5参照)が用意され、その後、偏向光学板を構成する各種の要素が積層板上(上述の実施形態では異方性光拡散層30上)に形成されることで、透過型スクリーン16を製造することができる。なお、湾曲した透過型スクリーン16を製造する場合には、湾曲した積層板を予め用意しておき、その湾曲した積層板上に偏向光学板を形成することが好ましい。
<Method for Manufacturing Transmission Screen 16>
The transmission screen 16 described above can be manufactured based on any method. For example, in the case of the transmissive screen 16 including a deflecting optical plate and a laminated plate, a laminated plate (see FIGS. 3 and 5 described above) is prepared first, and then various elements constituting the deflecting optical plate are placed on the laminated plate (described above). In this embodiment, the transmissive screen 16 can be manufactured by being formed on the anisotropic light diffusion layer 30). In the case of manufacturing the curved transmission screen 16, it is preferable to prepare a curved laminated plate in advance and form a deflection optical plate on the curved laminated plate.

<変形例>
本発明は、上述の実施形態に限定されず、上述の実施形態に各種の変形が加えられてもよいし、上述の実施形態及び変形例の一部構成が相互に組み合わされてもよい。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be added to the above-described embodiment, and partial configurations of the above-described embodiment and modification examples may be combined with each other.

例えば上述の実施形態では、着色層32が等方性光拡散層31と光制御層33との間に配置されているが、着色層32の配置位置はこの位置に限定されない。例えば「等方性光拡散層31と異方性光拡散層30との間」、「光制御層33よりも出光側」或いは「異方性光拡散層30よりも入光側」に着色層32が配置されてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the colored layer 32 is disposed between the isotropic light diffusion layer 31 and the light control layer 33, but the arrangement position of the colored layer 32 is not limited to this position. For example, even if the colored layer 32 is disposed “between the isotropic light diffusion layer 31 and the anisotropic light diffusion layer 30”, “light emission side from the light control layer 33” or “light input side from the anisotropic light diffusion layer 30”. Good.

また、図1及び2には映像光L1が映像光源14から透過型スクリーン16(入光面18)に対して直接的に照射される例が示されているが、これに限定されない。図12は、表示装置12の一変形例を概略的に示す図である。図12に示す表示装置12は、上述の映像光源14及び透過型スクリーン16に加えてミラー部23を更に備え、ミラー部23は、映像光源14からの映像光L1を反射して透過型スクリーン16に投射する。   1 and 2 show an example in which the image light L1 is directly emitted from the image light source 14 to the transmission screen 16 (light incident surface 18), but the present invention is not limited to this. FIG. 12 is a diagram schematically showing a modification of the display device 12. The display device 12 illustrated in FIG. 12 further includes a mirror unit 23 in addition to the video light source 14 and the transmissive screen 16 described above, and the mirror unit 23 reflects the video light L1 from the video light source 14 to reflect the transmissive screen 16. Project to.

このように映像光源14から出射された映像光L1は、ミラー部23、プリズム部或いはレンズ等の光学素子を介して透過型スクリーン16に照射されてもよい。映像光源14と透過型スクリーン16との間に、例えばミラー部23やプリズム部等を介在させることで映像光L1の光路を調整することができ、またレンズ等を介在させることで映像が拡大又は縮小された映像光L1を透過型スクリーン16に照射することができる。また、これらの複数種類の光学素子を映像光源14と透過型スクリーン16との間に配置し、映像の拡大又は縮小が行われて光路が変更された後の映像光L1が透過型スクリーン16(入光面18)に照射されてもよい。   Thus, the image light L1 emitted from the image light source 14 may be applied to the transmission screen 16 via an optical element such as a mirror unit 23, a prism unit, or a lens. For example, the optical path of the image light L1 can be adjusted by interposing a mirror unit 23, a prism unit, or the like between the image light source 14 and the transmission screen 16, and the image can be enlarged or expanded by interposing a lens or the like. The reduced image light L1 can be applied to the transmission screen 16. Further, these plural types of optical elements are arranged between the image light source 14 and the transmission screen 16, and the image light L1 after the optical path is changed by enlarging or reducing the image is transmitted to the transmission screen 16 ( The light incident surface 18) may be irradiated.

また図1及び図2には、入光面18が全体として凸となり、出光面20が全体として凹となるように湾曲する透過型スクリーン16を例示したが、透過型スクリーン16の形状はこれに限定されない。図13は、表示装置12の他の変形例を概略的に示す図である。透過型スクリーン16は、図13に示すように、入光面18が全体として凹となり、出光面20が全体として凸となるように湾曲してもよい。また、透過型スクリーン16は平板状に形成されてもよく、入光面18及び出光面20の各々が全体として平面であってもよい。   1 and 2 exemplify the transmissive screen 16 that is curved so that the light incident surface 18 is convex as a whole and the light output surface 20 is concave as a whole. It is not limited. FIG. 13 is a diagram schematically showing another modification of the display device 12. As shown in FIG. 13, the transmission screen 16 may be curved so that the light incident surface 18 is concave as a whole and the light output surface 20 is convex as a whole. The transmission screen 16 may be formed in a flat plate shape, and each of the light incident surface 18 and the light exit surface 20 may be a flat surface as a whole.

また上述の実施形態では、異方性光拡散層30が楔形の単位光拡散部40を有する層によって構成されているが、異方性光拡散層30は、異方的に光(映像光L1)を拡散することができるのであれば、他の構成であってもよい。例えば、レンチキュラーレンズ等の光学素子によって異方性光拡散層30が構成されてもよい。厳密には、図5に示すような「複数の単位光拡散部40を有する異方性光拡散層30」も反射型(全反射型)のレンチキュラーレンズとみなすことが可能であるが、他の構成を有するレンチキュラーレンズによっても異方性光拡散層30を構成可能である。例えば、特開2004−287119号公報に開示されているレンチキュラーレンズを、異方性光拡散層30として利用可能である。   Further, in the above-described embodiment, the anisotropic light diffusion layer 30 is configured by the layer having the wedge-shaped unit light diffusion portion 40, but the anisotropic light diffusion layer 30 diffuses light (image light L1) anisotropically. Other configurations are possible as long as they are possible. For example, the anisotropic light diffusion layer 30 may be configured by an optical element such as a lenticular lens. Strictly speaking, the “anisotropic light diffusion layer 30 having a plurality of unit light diffusion portions 40” as shown in FIG. 5 can also be regarded as a reflective (total reflection type) lenticular lens. The anisotropic light diffusion layer 30 can also be configured by a lenticular lens. For example, a lenticular lens disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-287119 can be used as the anisotropic light diffusion layer 30.

また透過型スクリーン16は、上述の偏向光学板及び積層板(異方性光拡散層30、等方性光拡散層31、着色層32、光制御層33及び剛性層34)以外の部材を具備してもよく、特定の機能を発揮することを期待された他の機能層が設けられてもよい。その場合、単一の機能層が2以上の機能を発揮してもよく、上述の異方性光拡散層30、等方性光拡散層31、着色層32、光制御層33及び剛性層34のうちの少なくとも1つの要素に他の機能を付与してもよい。透過型スクリーン16に付与されうる機能は特に限定されないが、一例として、耐擦傷性を発揮するハードコート(HC:Hard Coating)機能、防汚機能、防眩(AG:Anti−Glare)機能及び反射防止(AR:Anti−Reflection)機能等が挙げられる。   The transmissive screen 16 may include members other than the above-described deflecting optical plate and laminated plate (anisotropic light diffusing layer 30, isotropic light diffusing layer 31, colored layer 32, light control layer 33, and rigid layer 34). Other functional layers expected to exhibit a specific function may be provided. In that case, the single functional layer may exhibit two or more functions, and at least one of the anisotropic light diffusion layer 30, the isotropic light diffusion layer 31, the colored layer 32, the light control layer 33, and the rigid layer 34 described above. Other functions may be given to one element. Functions that can be imparted to the transmissive screen 16 are not particularly limited. As an example, a hard coat (HC) function, antifouling function, antiglare (AG) function, and reflection that exhibit scratch resistance are exemplified. Examples thereof include an anti-reflection (AR) function.

本発明の実施態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。   The embodiments of the present invention are not limited to the above-described individual embodiments, but include various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the above-described contents. That is, various additions, changes, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.

10 観察者
12 表示装置
14 映像光源
16 透過型スクリーン
18 入光面
20 出光面
23 ミラー部
30 異方性光拡散層
31 等方性光拡散層
32 着色層
33 光制御層
34 剛性層
36 基部
37 単位光透過部
38 単位光吸収部
40 単位光拡散部
L1 映像光
Ri 実像光
Gi ゴースト像光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Observer 12 Display apparatus 14 Image | video light source 16 Transmission type screen 18 Light-incident surface 20 Light-emitting surface 23 Mirror part 30 Anisotropic light diffusion layer 31 Isotropic light diffusion layer 32 Colored layer 33 Light control layer 34 Rigid layer 36 Base 37 Unit light transmission part 38 Unit light absorber 40 Unit light diffuser L1 Image light Ri Real image light Gi Ghost image light

Claims (10)

入光側から投射される映像光を出光側に透過させる透過型スクリーンであって、
入射した光を異方的に拡散する異方性光拡散層と、
前記異方性光拡散層よりも前記出光側に配置され、入射した光を等方的に拡散する等方性光拡散層と、
着色材を含む着色層と、
前記等方性光拡散層よりも前記出光側に配置され、複数の単位光透過部と当該複数の単位光透過部間に配置される複数の単位光吸収部とを有する光制御層と、を備える透過型スクリーン。
A transmissive screen that transmits image light projected from the light incident side to the light output side,
An anisotropic light diffusion layer for anisotropically diffusing incident light;
An isotropic light diffusing layer that is disposed on the light exit side of the anisotropic light diffusing layer and diffuses incident light isotropically;
A colored layer containing a colorant;
A light control layer that is disposed on the light output side of the isotropic light diffusion layer and includes a plurality of unit light transmission portions and a plurality of unit light absorption portions disposed between the plurality of unit light transmission portions. Mold screen.
前記着色層は、前記異方性光拡散層と前記光制御層との間に配置される請求項1に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 1, wherein the colored layer is disposed between the anisotropic light diffusion layer and the light control layer. 前記着色層は、前記等方性光拡散層の前記入光側及び前記出光側のいずれか一方において前記等方性光拡散層と接触する請求項2に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 2, wherein the colored layer is in contact with the isotropic light diffusion layer on one of the light incident side and the light output side of the isotropic light diffusion layer. 前記入光側から前記出光側に関する前記等方性光拡散層及び前記着色層の厚みの合計は500μmよりも小さい請求項3に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 3, wherein a total thickness of the isotropic light diffusion layer and the colored layer related to the light exit side from the light entrance side is smaller than 500 μm. 前記着色層の厚みは、0.060mm以上0.535mm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。   The transmission type screen according to any one of claims 1 to 3, wherein the colored layer has a thickness of 0.060 mm to 0.535 mm. 前記異方性光拡散層は複数の単位光拡散部を有し、当該複数の単位光拡散部の各々は前記複数の単位光吸収部の各々が延在する方向と非平行な方向に延在する請求項1〜5のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。   The anisotropic light diffusion layer has a plurality of unit light diffusion portions, and each of the plurality of unit light diffusion portions extends in a direction non-parallel to a direction in which each of the plurality of unit light absorption portions extends. Item 6. The transmissive screen according to any one of Items 1 to 5. 湾曲形状を持ち、曲面状のスクリーン面を有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 1, which has a curved shape and has a curved screen surface. 剛性層を更に備える請求項1〜7のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 1, further comprising a rigid layer. 前記複数の単位光吸収部の各々及び前記複数の単位光透過部の各々は、前記透過型スクリーンの使用状態における左右方向に延在し、
前記複数の単位光吸収部及び前記複数の単位光透過部は、前記透過型スクリーンの使用状態における前記左右方向と垂直を成す上下方向に並んで配置される請求項1〜8のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。
Each of the plurality of unit light absorbing portions and each of the plurality of unit light transmitting portions extends in the left-right direction in the usage state of the transmission type screen,
The plurality of unit light absorption units and the plurality of unit light transmission units are arranged side by side in an up-down direction perpendicular to the left-right direction in the usage state of the transmissive screen. A transmissive screen according to 1.
請求項1〜9のいずれか一項に記載の透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの背面側に配置され、前記透過型スクリーンに映像光を投射する映像光源と、を備える表示装置。
The transmission screen according to any one of claims 1 to 9,
A display device, comprising: an image light source disposed on a rear side of the transmissive screen and projecting image light onto the transmissive screen.
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