JP2017156696A - Reflection screen and image display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection screen having high transparency and capable of displaying an image in good conditions, and a display device having the screen.SOLUTION: A screen 10 includes a semi-transmissive reflection layer 13 that reflects a part of light incident to the screen and transmits the rest of the light. When a total quantity Sp of light incident from an image source side to the screen at an incident angle of 0° is set to 100%, the sum of a transmittance Tp (%) and a reflectance Rp (%) is 90% or less, an absorptivity Ap (%) is 10% or more, the transmittance Tp is from 10 to 85%, and the absorptivity Ap is from 10 to 30%. An absorptivity for light in a back side region Sb with respect to light incident from the back side to the screen surface of the screen 10 at an incident angle of 0° is greater than an absorptivity for light in an image source side region Sa with respect to light incident from the image source side to the screen surface of the screen 10 at an incident angle of 0°.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーン、これを備える映像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a reflection screen that reflects and displays a projected image light, and an image display device including the same.

従来、映像源から投射された映像光を反射して表示する反射スクリーンとして、様々なものが開発されている(例えば、特許文献1参照)。なかでも、窓ガラス等のように透光性の高い部材に貼り付ける等し、投射された映像光を反射して良好に映像が視認できる反射スクリーンとして使用でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等にはスクリーンの向こう側の景色が透けて見える半透過の反射スクリーンは、意匠性の高さ等から需要が高まっている。   Conventionally, various reflection screens that reflect and display image light projected from an image source have been developed (see, for example, Patent Document 1). In particular, it can be used as a reflective screen that can be used to reflect the projected image light, such as by attaching it to a highly translucent member such as a window glass, so that the image can be seen well, and does not project the image light. There is an increasing demand for a transflective reflective screen that allows the scenery on the other side of the screen to be seen through when used, because of its high design.

特開平9−114003号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-11003

しかし、このような半透過型の反射スクリーンは、拡散粒子等を含有する拡散層を備えていると、スクリーンの向こう側の景色が白っぽくぼやけて観察され、意匠性の低下を招くため、透明性の向上が課題となっていた。また、各種スクリーンにおいて、薄型化や、コントラストの高い良好な映像を表示することは、常々求められることである。
上述の特許文献1には、透過型、反射型の両方に使用することができるスクリーンが提案されており、背面側からの光を透過することが可能である。しかし、この特許文献1には、透明性の向上に関する対策に関してはなんら開示されていない。
However, such a transflective reflective screen has a diffusing layer containing diffusing particles, etc., and the scenery on the other side of the screen is observed as whitish and blurred. Improvement has been an issue. Moreover, it is always required to make various screens thinner and to display good images with high contrast.
Patent Document 1 described above proposes a screen that can be used for both a transmissive type and a reflective type, and can transmit light from the back side. However, this Patent Document 1 does not disclose any measures for improving the transparency.

本発明の課題は、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a reflective screen having high transparency and capable of displaying a good image, and an image display device including the same.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、映像源から投射された映像光(L)を反射して映像を表示する半透過型の反射スクリーンであって、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層(13)と、前記反射層の映像源側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する映像源側層(11,12)と、前記反射層の背面側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する背面側層(14,15,25,26)と、を備え、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率Tp(%)と、前記反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Rp(%)との和は、90%以下であり、該反射スクリーン内での光の吸収率Ap(%)は、10%以上であり、該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面(10a)から前記反射層の背面側の面(13b)までを映像源側領域(Sa)とし、前記反射層の映像源側の面(13a)から背面側表面(10b)までを背面側領域(Sb)とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率よりも大きいこと、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率は、10〜85%であり、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率は、10〜30%であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光が前記反射層(13)で反射して背面側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率よりも小さいこと、を特徴とする反射スクリーン(10,20)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 transflective reflective screen that displays video by reflecting video light (L) projected from a video source, and reflects part of incident light and transmits others. A transflective reflection layer (13), a light-transmitting image source side layer (11, 12) provided at least one layer on the image source side of the reflection layer, and at least 1 on the back side of the reflection layer A total amount Sp of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0 ° from the image source side. Is 100%, the sum of the transmittance Tp (%) transmitted to the back side and the reflectance Rp (%) reflected by the reflective layer and emitted to the image source side is 90% or less, The light absorption rate Ap (%) in the reflection screen is 10% or more, From the image source side surface (10a) to the back side surface (13b) of the reflection layer in the thickness direction of the reflection screen is defined as an image source side region (Sa), and from the image source side surface (13a) of the reflection layer. When the back side surface (10b) is the back side region (Sb), the light absorptance of the back side region with respect to the light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side with an incident angle of 0 ° is the reflection The reflection screen (10, 20) is characterized in that it is larger than the light absorptance of the image source side region with respect to light incident on the screen surface of the screen from the image source side at an incident angle of 0 °.
According to a second aspect of the present invention, in the reflective screen according to the first aspect, the transmittance of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0 ° is 10 to 85%, and the screen surface of the reflective screen The reflection screen (10, 20) is characterized in that the absorptance of light incident at 0 ° is 0 to 30%.
According to a third aspect of the present invention, in the reflective screen according to the first or second aspect, light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side at an incident angle of 0 ° is reflected by the reflective layer (13). The reflectance emitted from the back side is smaller than the reflectance that is incident on the screen surface of the reflection screen at an incident angle of 0 ° from the image source side and reflected from the reflection layer and emitted from the image source side. This is a characteristic reflection screen (10, 20).

請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状(121)が複数配列された光学形状層(12)を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面(121a)と、これに対向する第2の面(121b)とを有し、前記反射層(13)は、前記単位光学形状の少なくとも第1の面の一部に形成されていること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、前記反射層(13)は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されていること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの厚み方向において、背面側表面(10b)から前記反射層の映像源側の面(13a)までの背面側領域(Sb)に、光を吸収して該反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層(15,26)を少なくとも1つ備えること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとするとき、5°≦α≦45°であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状(121)が複数配列された光学形状層(12)を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面(121a)と、これに対向する第2の面(121b)とを有し、前記単位光学形状の配列方向において、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとし、前記第1の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ1とするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α<arcsin(n×sin(2×(θ1)))という関係を満たすこと、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の反射スクリーンと、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に、映像光が入射する第1の面(121a)とこれに対向する第2の面(121b)とを有する単位光学形状(121)が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層(12)を有し、前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心(C)は、該反射スクリーンの表示領域外であり、前記反射層(13)は、前記単位光学形状の少なくとも前記第1の面の一部に形成されていること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the reflective screen according to any one of the first to third aspects, the image source side layer has light transmittance, and a unit optical shape ( 121) includes a plurality of optical shape layers (12), and the unit optical shape includes a first surface (121a) on which image light is incident and a second surface (121b) facing the first surface (121b). And the reflection layer (13) is formed on at least a part of the first surface of the unit optical shape.
According to a fifth aspect of the present invention, in the reflective screen according to any one of the first to fourth aspects, the reflective layer (13) has a fine irregular irregular shape formed on the surface thereof. This is a reflective screen (10, 20).
A sixth aspect of the present invention is the reflective screen according to any one of the first to fifth aspects, wherein the reflective screen is disposed on the image source side of the reflective layer from the back surface (10b) in the thickness direction of the reflective screen. The back side region (Sb) up to the surface (13a) includes at least one light absorption layer (15, 26) that absorbs light and sets the light transmittance of the reflection screen to a predetermined value. The reflective screen (10, 20).
A seventh aspect of the present invention is the reflective screen according to any one of the first to sixth aspects, wherein the luminance is halved from an emission angle that is a peak luminance of reflected light of the reflective screen. The reflection screen (10, 20) is characterized in that 5 ° ≦ α ≦ 45 °, where + α1, −α2 and the average absolute value thereof is α.
According to an eighth aspect of the present invention, in the reflective screen according to any one of the first to seventh aspects, the image source side layer has light transmittance, and a unit optical shape ( 121) includes a plurality of optical shape layers (12), and the unit optical shape includes a first surface (121a) on which image light is incident and a second surface (121b) facing the first surface (121b). In the arrangement direction of the unit optical shapes, the amount of change in angle from the emission angle that is the peak luminance of the reflected light of the reflection screen to the emission angle at which the luminance is ½ is + α1, −α2, and its absolute value And α <arcsin (n × sin (2 × (2 × ()) in at least a partial region of the reflective screen, where α is an average value of θ and an angle between the first surface and a plane parallel to the screen surface is θ1. satisfying the relationship of θ1))) The reflective screen (10, 20).
According to a ninth aspect of the present invention, the reflective screen according to any one of the first to eighth aspects and the video source side layer are light transmissive, and video light is incident on the back side surface. An optical shape layer (12) in which a circular Fresnel lens shape is formed by arranging a plurality of unit optical shapes (121) having an incident first surface (121a) and a second surface (121b) facing the first surface (121a). And the optical center (C) of the circular Fresnel lens shape is outside the display area of the reflective screen, and the reflective layer (13) is at least part of the first surface of the unit optical shape. A reflective screen (10, 20) characterized by being formed.

請求項10の発明は、請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の反射スクリーン(10,20)と、前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源(LS)と、を備える映像表示装置(1)である。
請求項11の発明は、請求項10に記載の映像表示装置において、前記映像源(LS)が投射する映像光(L)の前記反射スクリーン(10,20)のスクリーン面への入射角度は、0°より大きいこと、を特徴とする映像表示装置(1)である。
A tenth aspect of the invention includes the reflecting screen (10, 20) according to any one of the first to ninth aspects, and an image source (LS) that projects image light onto the reflecting screen. A video display device (1).
According to an eleventh aspect of the present invention, in the video display device according to the tenth aspect, the incident angle of the video light (L) projected by the video source (LS) to the screen surface of the reflective screen (10, 20) is: The video display device (1) is characterized by being larger than 0 °.

本発明によれば、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a reflective screen having high transparency and capable of displaying a good image, and an image display device including the same.

第1実施形態の映像表示装置1を示す図である。It is a figure which shows the video display apparatus 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態のスクリーン10の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1光学形状層12を背面側(−Z側)から見た図である。It is the figure which looked at the 1st optical shape layer 12 of a 1st embodiment from the back side (-Z side). 1/2角αと映像光の入射角φ及び第1斜面121aの角度θ1の関係について説明する図である。It is a figure explaining the relationship between 1/2 angle (alpha), incident angle (phi) of image light, and angle (theta) 1 of the 1st slope 121a. 第1実施形態のスクリーン10の光の透過率、吸収率について説明する図である。It is a figure explaining the transmittance | permeability of light and the absorptivity of the screen 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態のスクリーン10での映像光及び外光の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the image light and external light in the screen 10 of 1st Embodiment. 第2実施形態のスクリーン20の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 20 of 2nd Embodiment. 変形形態のスクリーン30の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 30 of a deformation | transformation form. 変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。It is a figure which shows the video display apparatus 1A of a deformation | transformation form.

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。
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。
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 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.

本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用している。一般的に、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。
本明細書中において、スクリーン面とは、スクリーン全体として見たときにおける、スクリーンの平面方向となる面を示すものであり、スクリーンの画面(表示面)に平行であるとする。
In the present specification, numerical values such as dimensions and material names of each member to be described are examples of the embodiment, and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, words such as a plate and a sheet are used. In general, the plates are used in the order of thickness, in the order of plate, sheet, and film, and are used in this specification as well. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
In the present specification, the screen surface indicates a surface in the plane direction of the screen when viewed as the entire screen, and is assumed to be parallel to the screen (display surface) of the screen.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の映像表示装置1を示す図である。図1(a)では、映像表示装置1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示装置1を側面から見た図である。
映像表示装置1は、スクリーン10、映像源LS等を有している。本実施形態のスクリーン10は、映像源LSから投影された映像光Lを反射して、画面上に映像を表示する反射スクリーンである。このスクリーン10の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置1は、店舗のショーウィンドウに適用され、スクリーン10がショーウィンドウのガラスに固定される例を挙げて説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a video display device 1 according to the first embodiment. 1A is a perspective view of the video display device 1, and FIG. 1B is a view of the video display device 1 as viewed from the side.
The video display device 1 includes a screen 10, a video source LS, and the like. The screen 10 of the present embodiment is a reflective screen that reflects the image light L projected from the image source LS and displays an image on the screen. Details of the screen 10 will be described later.
In the present embodiment, as an example, the video display device 1 is applied to a shop show window, and the screen 10 is fixed to the glass of the show window.

ここで、理解を容易にするために、図1を含め以下に示す各図において、適宜、XYZ直交座標系を設けて示している。この座標系では、スクリーン10の画面の水平方向(左右方向)をX方向、鉛直方向(上下方向)をY方向とし、スクリーン10の厚み方向をZ方向とする。スクリーン10の画面は、XY面に平行であり、スクリーン10の厚み方向(Z方向)は、スクリーン10の画面に直交する。
また、スクリーン10の映像源側の正面方向に位置する観察者O1から見て水平方向の右側に向かう方向を+X方向、鉛直方向の上側に向かう方向を+Y方向、厚み方向において背面側(裏面側)から映像源側(観察者側)に向かう方向を+Z方向とする。
さらに、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、このスクリーン10の使用状態における画面上下方向(鉛直方向)、画面左右方向(水平方向)、厚み方向(奥行き方向)であり、それぞれ、Y方向、X方向、Z方向に平行であるとする。
Here, for easy understanding, an XYZ orthogonal coordinate system is provided as appropriate in each of the following drawings including FIG. In this coordinate system, the horizontal direction (left-right direction) of the screen 10 is the X direction, the vertical direction (up-down direction) is the Y direction, and the thickness direction of the screen 10 is the Z direction. The screen of the screen 10 is parallel to the XY plane, and the thickness direction (Z direction) of the screen 10 is orthogonal to the screen 10.
Further, the direction toward the right side in the horizontal direction when viewed from the observer O1 positioned in the front direction on the image source side of the screen 10 is the + X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is the + Y direction, and the back side (back side) in the thickness direction. ) To the image source side (observer side) is the + Z direction.
Further, 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) in the usage state of the screen 10 unless otherwise specified, The thickness direction (depth direction) is parallel to the Y direction, the X direction, and the Z direction, respectively.

映像源LSは、映像光Lをスクリーン10へ投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源LSは、映像表示装置1の使用状態において、スクリーン10の画面(表示領域)を正面方向(スクリーン面の法線方向)から見た場合に、スクリーン10の画面左右方向の中央であって、スクリーン10の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源LSは、奥行き方向(Z方向)において、スクリーン10の表面からの距離が、従来のスクリーンの画面正面方向に位置する汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Lを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源LSは、スクリーン10までの投射距離が短く、投射された映像光がスクリーン10に入射する入射角度が大きい。
The video source LS is a video projection device that projects the video light L onto the screen 10, and is, for example, a short focus projector.
This video source LS is the center of the screen 10 in the left-right direction when the screen (display area) of the screen 10 is viewed from the front direction (normal direction of the screen surface) when the video display device 1 is in use. Thus, it is positioned below the screen 10 in the vertical direction.
The image source LS can project the image light L obliquely from a position where the distance from the surface of the screen 10 in the depth direction (Z direction) is significantly closer than that of a general-purpose projector positioned in the screen front direction of a conventional screen. . Therefore, compared with the conventional general-purpose projector, the video source LS has a short projection distance to the screen 10 and a large incident angle at which the projected video light enters the screen 10.

スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを映像源側の正面方向に位置する観察者O1側へ向けて反射し、映像を表示でき、かつ、スクリーン10の向こう側(背面側,−Z側)の景色を観察できる半透過型の反射スクリーンである。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、観察者O1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。
スクリーン10は、その画面サイズが対角80〜100インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、例えば、40インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
The screen 10 reflects the image light L projected by the image source LS toward the viewer O1 located in the front direction on the image source side, and can display an image, and the other side of the screen 10 (rear side, − This is a transflective reflective screen that allows observation of the scenery on the Z side).
The screen (display area) of the screen 10 has a substantially rectangular shape in which the long side direction is the left-right direction of the screen when viewed from the observer O1 side.
The screen 10 has a large screen with a diagonal size of about 80 to 100 inches, and the aspect ratio of the screen is 16: 9. However, the present invention is not limited to this. For example, the size may be about 40 inches or less, and the size and shape can be appropriately selected according to the purpose of use and the use environment.

一般的に、スクリーン10は、樹脂製の薄い層の積層体等であり、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、本実施形態のスクリーン10は、図1(b)等に示すように、その背面側に光透過性を有する接合層51を介して支持板50一体に接合(あるいは部分固定)され、画面の平面性を維持している。
支持板50は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やPC樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。
本実施形態では、支持板50は、店舗等のショーウィンドウの窓ガラスである。なお、これに限らず、スクリーン10は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
In general, the screen 10 is a laminated body of thin layers made of a resin, etc., and the screen 10 alone often does not have sufficient rigidity to maintain flatness. Therefore, as shown in FIG. 1B or the like, the screen 10 of the present embodiment is joined (or partially fixed) to the support plate 50 integrally on the back side of the screen 10 via a light-transmitting joining layer 51. The flatness is maintained.
The support plate 50 is a flat plate member having light transmittance and high rigidity, and a plate member made of resin such as acrylic resin or PC resin, or glass can be used.
In the present embodiment, the support plate 50 is a window glass of a show window such as a store. However, the present invention is not limited to this, and the screen 10 may be configured such that its four sides are supported by a frame member (not shown) and the like so as to maintain its flatness.

図2は、第1実施形態のスクリーン10の層構成を説明する図である。図2では、スクリーン10の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図1(a)、(b)参照)を通り、画面上下方向(Y方向)に平行であって、スクリーン面に直交(Z方向に平行)する断面の一部を拡大して示している。なお、図2では、スクリーン10のみを示し、支持板50等は省略して示している。
図3は、第1実施形態の第1光学形状層12を背面側(−Z側)から見た図である。理解を容易にするために、反射層13や第2光学形状層14、保護層15等を省略して示している。
スクリーン10は、図2に示すように、厚み方向(Z方向)において、その映像源側(+Z側)から順に、基材層11、第1光学形状層12、反射層13、第2光学形状層14、保護層15等を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating the layer configuration of the screen 10 according to the first embodiment. In FIG. 2, it passes through a point A (see FIGS. 1A and 1B) which is the screen center (the geometric center of the screen) of the screen 10 and is parallel to the screen vertical direction (Y direction). A part of a cross section orthogonal to the plane (parallel to the Z direction) is shown enlarged. In FIG. 2, only the screen 10 is shown, and the support plate 50 and the like are omitted.
FIG. 3 is a view of the first optical shape layer 12 of the first embodiment viewed from the back side (−Z side). In order to facilitate understanding, the reflective layer 13, the second optical shape layer 14, the protective layer 15 and the like are omitted.
As shown in FIG. 2, the screen 10 has a base layer 11, a first optical shape layer 12, a reflection layer 13, and a second optical shape in order from the image source side (+ Z side) in the thickness direction (Z direction). Layer 14 and protective layer 15 are provided.

基材層11は、光透過性を有するシート状の部材であり、その背面側(−Z側)に、第1光学形状層12が一体に形成されている。この基材層11は、第1光学形状層12を形成する基材(ベース)となる層である。
基材層11は、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂等により形成される。
基材層11は、スクリーン10の画面サイズ等に応じて、その厚みを選択してよい。
The base material layer 11 is a light-transmitting sheet-like member, and the first optical shape layer 12 is integrally formed on the back side (−Z side) thereof. The base material layer 11 is a layer that becomes a base material (base) for forming the first optical shape layer 12.
The base material layer 11 is formed of, for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate), an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic styrene resin, a PC (polycarbonate) resin, an alicyclic polyolefin resin, a TAC (triacetyl cellulose) resin, or the like. Is done.
The thickness of the base material layer 11 may be selected according to the screen size of the screen 10 or the like.

第1光学形状層12は、基材層11の背面側(−Z側)に形成された光透過性を有する層である。第1光学形状層12の背面側(−Z側)の面には、単位光学形状(単位レンズ)121が複数配列されて設けられている。単位光学形状121は、図3に示すように、スクリーン10の画面(表示領域)外に位置する点Cを中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、第1光学形状層12は、背面側にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。
第1光学形状層12のサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Cを中心(フレネルセンター)とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。そのため、図3に示すように、第1光学形状層12をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状(円弧状)の単位光学形状(単位レンズ)121が複数配列されているように観察される。この点Cは、図3に示すように、画面左右方向の中央であって画面下方に位置している。したがって、スクリーン10を正面方向から見た場合、点Cと点Aとは同一直線状に位置している。
The first optical shape layer 12 is a light-transmitting layer formed on the back side (−Z side) of the base material layer 11. A plurality of unit optical shapes (unit lenses) 121 are arranged on the back surface (−Z side) of the first optical shape layer 12. As shown in FIG. 3, a plurality of unit optical shapes 121 are arranged concentrically around a point C located outside the screen (display area) of the screen 10. That is, the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape on the back side.
The circular Fresnel lens shape of the first optical shape layer 12 is a circular Fresnel lens shape having a so-called offset structure with the point C as the center (Fresnel center). Therefore, as shown in FIG. 3, when the first optical shape layer 12 is viewed from the back side in the normal direction of the screen surface, a unit optical shape (unit lens) 121 having a partial shape (arc shape) of a perfect circle is formed. Observed as multiple arrays. As shown in FIG. 3, this point C is located at the center in the horizontal direction of the screen and below the screen. Therefore, when the screen 10 is viewed from the front direction, the point C and the point A are located on the same straight line.

なお、本実施形態では、第1光学形状層12の背面側の面には、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成される例を示したが、これに限らず、第1光学形状層12の背面側の面には、単位光学形状121が画面左右方向(X方向)を長手方向とし、画面上下方向(Y方向)に配列されたリニアフレネルレンズ形状が形成される形態としてもよい。   In the present embodiment, an example in which a circular Fresnel lens shape is formed on the back surface of the first optical shape layer 12 is shown. However, the present invention is not limited thereto, and the back surface side of the first optical shape layer 12 is not limited thereto. A linear Fresnel lens shape in which the unit optical shape 121 is arranged in the horizontal direction (X direction) of the screen in the longitudinal direction and in the vertical direction of the screen (Y direction) may be formed on the surface.

単位光学形状121は、図2に示すように、スクリーン面に直交する方向(Z方向)に平行であって、単位光学形状121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。
単位光学形状121は、背面側に凸であり、映像光が入射する第1斜面(レンズ面)121aと、これに対向する第2斜面(非レンズ面)121bとを有している。1つの単位光学形状121において、第1斜面121aは、頂点tを挟んで第2斜面121bの上側(+Y側)に位置している。
第1斜面121aがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ1である。第2斜面121bがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ2である。角度θ1,θ2は、θ2>θ1という関係を満たしている。
この単位光学形状121の第1斜面121a及び第2斜面121bは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが2次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。
As shown in FIG. 2, the unit optical shape 121 is parallel to the direction orthogonal to the screen surface (Z direction), and the cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes 121 is a substantially triangular shape. .
The unit optical shape 121 is convex on the back side, and has a first inclined surface (lens surface) 121a on which image light is incident and a second inclined surface (non-lens surface) 121b facing the first inclined surface (lens surface) 121b. In one unit optical shape 121, the first slope 121a is located on the upper side (+ Y side) of the second slope 121b with the apex t interposed therebetween.
The angle formed by the first slope 121a and a plane parallel to the screen surface is θ1. The angle formed by the second inclined surface 121b and a plane parallel to the screen surface is θ2. The angles θ1 and θ2 satisfy the relationship θ2> θ1.
The first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b of the unit optical shape 121 have fine and irregular uneven shapes. The fine concavo-convex shape is formed by irregularly arranging convex shapes and concave shapes in a two-dimensional direction, and the convex shapes and concave shapes are irregular in size, shape, height and the like.

単位光学形状121の配列ピッチは、Pであり、単位光学形状121の高さ(厚み方向における頂点tから単位光学形状121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では、単位光学形状121の配列ピッチP、角度θ1,θ2は、単位光学形状121の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状121は、実際には、配列ピッチPは一定であるが、角度θ1が単位光学形状121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、角度θ1,θ2、配列ピッチP等は、映像源LSからの映像光の投射角度(スクリーン10への映像光の入射角度)や、映像源LSの画素(ピクセル)の大きさ、スクリーン10の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位光学形状121の配列方向に沿って、配列ピッチPが変化し、角度θ1,θ2が変化する形態としてもよい。
The arrangement pitch of the unit optical shapes 121 is P, and the height of the unit optical shapes 121 (the dimension from the vertex t in the thickness direction to the point v that becomes the valley bottom between the unit optical shapes 121) is h.
For ease of understanding, FIG. 2 shows an example in which the arrangement pitch P and the angles θ1 and θ2 of the unit optical shapes 121 are constant in the arrangement direction of the unit optical shapes 121. However, in the unit optical shape 121 of this embodiment, the arrangement pitch P is actually constant, but gradually increases as the angle θ1 moves away from the point C that becomes the Fresnel center in the arrangement direction of the unit optical shapes 121. .
Further, the angles θ1 and θ2, the arrangement pitch P, and the like are the projection angle of the image light from the image source LS (the incident angle of the image light to the screen 10), the size of the pixel (pixel) of the image source LS, the screen 10 Depending on the screen size, the refractive index of each layer, etc., it may be set as appropriate. For example, the arrangement pitch P may be changed along the arrangement direction of the unit optical shapes 121, and the angles θ1 and θ2 may be changed.

第1光学形状層12は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
なお、本実施形態では、第1光学形状層12を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、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。
The first optical shape layer 12 is formed of an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polythiol, or butadiene acrylate having high light transmittance.
In the present embodiment, the resin constituting the first optical shape layer 12 will be described using an ultraviolet curable resin as an example, but is not limited thereto, and other ionizing radiation such as an electron beam curable resin is used. You may form with curable resin.

反射層13は、単位光学形状121上(第1斜面121a及び第2斜面121b上)に形成されている。また、反射層13は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。
前述のように、第1斜面121a及び第2斜面121bは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層13は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層13の厚みは、この微細な凹凸形状の凹凸よりも十分に薄い。したがって、反射層13の映像源側の面(第1光学形状層12側の面)と、背面側の面(第2光学形状層14側の面)とは、微細かつ不規則な凹凸形状を有するマット面となっている。
この反射層13は、入射した光の一部を微細な凹凸形状により拡散して反射し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。
The reflective layer 13 is formed on the unit optical shape 121 (on the first slope 121a and the second slope 121b). The reflective layer 13 is a so-called half mirror that reflects a part of incident light and transmits the other part.
As described above, the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b are formed with fine uneven shapes, and the reflective layer 13 is formed following the fine uneven shapes. In addition, the thickness of the reflective layer 13 is sufficiently thinner than the fine irregularities. Therefore, the image-source-side surface (surface on the first optical shape layer 12 side) and the back-side surface (surface on the second optical shape layer 14 side) of the reflective layer 13 have fine and irregular irregular shapes. It has a matte surface.
The reflection layer 13 has a function of diffusing and reflecting a part of incident light by a fine concavo-convex shape and transmitting other light that does not reflect without diffusing.

この反射層13の映像源側の面の表面粗さ(即ち、第1斜面121aの表面粗さ)は、算術平均粗さRa(JIS B0601−2001)が約0.10〜0.50μmであることが、反射光により映像を良好に表示する観点から好ましい。なお、反射層13の映像源側の面の表面粗さ(即ち、第1斜面121aの表面粗さ)である算術平均粗さRaは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
反射層13の反射率と透過率の割合は、所望する光学性能に合わせて適宜に設定できる。
As for the surface roughness of the reflective layer 13 on the image source side (that is, the surface roughness of the first slope 121a), the arithmetic average roughness Ra (JIS B0601-2001) is about 0.10 to 0.50 μm. This is preferable from the viewpoint of satisfactorily displaying an image by reflected light. Note that the arithmetic average roughness Ra, which is the surface roughness of the reflective layer 13 on the image source side (that is, the surface roughness of the first inclined surface 121a), may be appropriately selected according to the desired optical performance and the like.
The ratio of the reflectance and the transmittance of the reflective layer 13 can be appropriately set according to the desired optical performance.

また、反射層13のうち、粗面ではない領域、即ち、微細な凹凸形状を有しておらず、映像源側の面(第1光学形状層12側の面)が鏡面状であり、入射した映像光が鏡面反射する鏡面領域は、第1斜面121a上に形成された反射層13の単位面積当たり5%以下であることが、映像光を十分に拡散し、良好な視野角を得るために必要であり、0%であることが理想的である。
粗面ではない鏡面領域が、第1斜面121a上に形成された反射層13の単位面積当たり5%を超えると、拡散されず反射する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。
In addition, the reflective layer 13 is not a rough surface, that is, does not have a fine uneven shape, the image source side surface (the surface on the first optical shape layer 12 side) is mirror-like, and incident. The specular region where the image light is specularly reflected is 5% or less per unit area of the reflective layer 13 formed on the first inclined surface 121a in order to sufficiently diffuse the image light and obtain a good viewing angle. Ideally, it is 0%.
If the mirror surface area that is not a rough surface exceeds 5% per unit area of the reflective layer 13 formed on the first inclined surface 121a, a bright line is generated due to the component of the image light that is reflected without being diffused, and the viewing angle is reduced. This is not preferable.

このような反射層13は、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成され、その厚さは、数10Å程度である。本実施形態の反射層13は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
なお、反射層13は、これに限らず、例えば、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよい。また、反射層13は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。
Such a reflective layer 13 is formed of a metal having high light reflectivity, for example, aluminum, silver, nickel or the like, and the thickness thereof is about several tens of millimeters. The reflective layer 13 of this embodiment is formed by evaporating aluminum.
The reflective layer 13 is not limited to this, and may be formed, for example, by sputtering a metal having high light reflectivity, transferring a metal foil, or applying a paint containing a metal thin film. . The reflective layer 13 may be formed by depositing a dielectric multilayer film.

第2光学形状層14は、第1光学形状層12の背面側(−Z側)に設けられた光透過性を有する層である。第2光学形状層14は、第1光学形状層12の背面側(−Z側)の面を平坦にするために設けられており、単位光学形状121間の谷部を埋めるように形成されている。したがって、第2光学形状層14の映像源側(+Z側)の面は、第1光学形状層12の単位光学形状121の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
このような第2光学形状層14を設けることにより、反射層13を保護することができ、スクリーン10の背面側の面に保護層15等を積層しやすくなり、また、支持板50等への接合も容易となる。
第2光学形状層14の屈折率は、第1光学形状層22と同等であることが望ましく、第2光学形状層14は、前述の第1光学形状層12と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態では、第2光学形状層14は、第1光学形状層12と同じ樹脂によって形成されている。
The second optical shape layer 14 is a light-transmitting layer provided on the back side (−Z side) of the first optical shape layer 12. The second optical shape layer 14 is provided to flatten the back side (−Z side) surface of the first optical shape layer 12, and is formed so as to fill valleys between the unit optical shapes 121. Yes. Accordingly, the image source side (+ Z side) surface of the second optical shape layer 14 is formed by arranging a plurality of substantially reverse shapes of the unit optical shapes 121 of the first optical shape layer 12.
By providing the second optical shape layer 14 as described above, the reflective layer 13 can be protected, and the protective layer 15 and the like can be easily laminated on the surface on the back side of the screen 10. Joining is also easy.
The refractive index of the second optical shape layer 14 is desirably equal to that of the first optical shape layer 22, and the second optical shape layer 14 is made of the same ultraviolet curable resin as that of the first optical shape layer 12 described above. It is preferable to form. In the present embodiment, the second optical shape layer 14 is formed of the same resin as the first optical shape layer 12.

保護層15は、第2光学形状層14の背面側(−Z側)に形成される層であり、このスクリーン10の背面側を保護する機能を有するシート状の部材である。また、この保護層15は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施され、光吸収性を有する光吸収層である。また、保護層15は、スクリーン10の光の透過率が所定の値となるように、その着色の濃度や層の厚さが設定されている。そして、保護層15は、スクリーン10に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収し、映像のコントラストを向上させる機能を有する。   The protective layer 15 is a layer formed on the back side (−Z side) of the second optical shape layer 14 and is a sheet-like member having a function of protecting the back side of the screen 10. The protective layer 15 is a light absorbing layer that is colored with a coloring material such as a gray or black dye or a pigment, and has light absorption. Further, the color density and layer thickness of the protective layer 15 are set so that the light transmittance of the screen 10 becomes a predetermined value. The protective layer 15 absorbs unnecessary external light such as illumination light incident on the screen 10 and stray light, and has a function of improving the contrast of the image.

保護層15の母材としては、PET等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC樹脂、MS(メタクリルスチレン)樹脂、MBS(メタクリルブタジエンスチレン)樹脂等が好適である。また、保護層15の母材は、前述の基材層11と同様の材料としてもよい。
また、保護層15が含有する着色材としては、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挙げられる。
保護層15は、スクリーン10の画面サイズや所望する光学性能に応じて、適宜、その厚さや光の透過率、吸収率等を調整してよい。
上述のように、本実施形態のスクリーン10は、拡散作用を有する粒子等の拡散材を含有した光拡散層を備えておらず、拡散作用を有するのは、反射層13の反射面の微細凹凸形状のみである。
As a base material of the protective layer 15, polyester resin such as PET, acrylic resin, styrene resin, acrylic styrene resin, PC resin, alicyclic polyolefin resin, TAC resin, MS (methacryl styrene) resin, MBS (methacryl butadiene styrene) Resins and the like are preferred. Further, the base material of the protective layer 15 may be the same material as the base material layer 11 described above.
Examples of the coloring material contained in the protective layer 15 include dark dyes and pigments such as gray and black, and metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide.
The protective layer 15 may adjust the thickness, light transmittance, absorption rate, and the like as appropriate according to the screen size of the screen 10 and desired optical performance.
As described above, the screen 10 of this embodiment does not include a light diffusion layer containing a diffusing material such as particles having a diffusing action, and the diffusing action is caused by fine irregularities on the reflecting surface of the reflecting layer 13. Only the shape.

スクリーン10は、例えば、以下のような製造方法により形成される。
基材層11を用意し、その一方の面に、単位光学形状121を賦形する成形型に紫外線硬化型樹脂を充填した状態で積層し、紫外線を照射して樹脂を硬化させるUV成形法により第1光学形状層12を形成する。このとき、単位光学形状121を賦形する成形型の第1斜面121a及び第2斜面121bを賦形する面には、微細な凹凸形状が形成されている。この微細な凹凸形状は、成形型の第1斜面121a及び第2斜面121bを賦形する面に、条件の異なるめっきを2回以上繰り返したり、エッチング処理を行ったりすること等によって形成できる。
第1光学形状層12を、基材層11の一方の面に形成した後、第1斜面121a及び第2斜面121bに、反射層13を蒸着等により形成する。
The screen 10 is formed by the following manufacturing method, for example.
A base material layer 11 is prepared, and on one surface thereof, a molding die for shaping the unit optical shape 121 is laminated in a state filled with an ultraviolet curable resin, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays. The first optical shape layer 12 is formed. At this time, a fine uneven shape is formed on the surface forming the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b of the mold for forming the unit optical shape 121. This fine concavo-convex shape can be formed by repeating plating under different conditions twice or more on the surface forming the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b of the mold or performing an etching process.
After the first optical shape layer 12 is formed on one surface of the base material layer 11, the reflective layer 13 is formed on the first slope 121a and the second slope 121b by vapor deposition or the like.

その後、反射層13の上から、単位光学形状121間の谷部を充填して平面状となるように、紫外線硬化型樹脂を塗布し、保護層15を積層して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、第2光学形状層14及び保護層15を一体に形成する。その後、所定の大きさに裁断する等により、スクリーン10が完成する。
基材層11及び保護層15は、枚葉状としてもよいし、ウェブ状としてもよい。例えば、基材層11及び保護層15をウェブ状とし、第1光学形状層12がリニアフレネルレンズ形状を有する形態とした場合には、裁断前の状態のスクリーン10を連続して製造することができ、スクリーン10の生産効率を向上させ、生産コストを低減することができる。
After that, an ultraviolet curable resin is applied from above the reflective layer 13 so as to fill the valleys between the unit optical shapes 121 and form a flat surface, and the protective layer 15 is laminated to cure the ultraviolet curable resin. The second optical shape layer 14 and the protective layer 15 are integrally formed. Thereafter, the screen 10 is completed by cutting into a predetermined size.
The base material layer 11 and the protective layer 15 may be a single wafer shape or a web shape. For example, when the base material layer 11 and the protective layer 15 have a web shape and the first optical shape layer 12 has a linear Fresnel lens shape, the screen 10 in a state before cutting can be continuously manufactured. It is possible to improve the production efficiency of the screen 10 and reduce the production cost.

また、例えば、第1斜面121a及び第2斜面121bに粗面を形成する方法として、第1斜面121a,第2斜面121b上に拡散粒子等を塗布してその上から反射層13を形成したり、第1光学形状層12を形成後に第1斜面121a,第2斜面121bにブラスト加工を行ったりする方法等が知られている。しかし、このような製法で反射層13の反射面を粗面とした場合には、個々のスクリーン10での拡散特性や品質等のばらつきが大きく、安定した製造が行えない。これに対して、上述のように、単位光学形状121の第1斜面121a,第2斜面121bの微細凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数の第1光学形状層12及びスクリーン10を製造する場合にも、品質のばらつきが少なく、安定して製造できるという利点がある。   Further, for example, as a method of forming rough surfaces on the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b, diffusing particles or the like are applied on the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b, and the reflective layer 13 is formed thereon. A method of performing blasting on the first slope 121a and the second slope 121b after forming the first optical shape layer 12 is known. However, when the reflective surface of the reflective layer 13 is roughened by such a manufacturing method, there are large variations in diffusion characteristics, quality, and the like on the individual screens 10, and stable production cannot be performed. On the other hand, as described above, by forming the fine concavo-convex shapes of the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b of the unit optical shape 121 with a molding die, a large number of first optical shape layers 12 and screens 10 are formed. Also in the case of manufacturing, there is an advantage that quality can be stably manufactured with little variation in quality.

ここで、第1斜面121aから反射層13に入射して拡散反射し、スクリーン10から出射した光(反射光)のピーク輝度の角度Kに対して、単位光学形状121の配列方向(本実施形態では、画面上下方向)において、輝度が1/2となる角度をK1,K2とし、ピーク輝度の角度Kから輝度が1/2となる角度K1,K2までの角度変化量を+α1(ただし、K+α1=K1),−α2(K−α2=K2)とするとき、ピーク輝度から輝度が1/2になるまでの角度変化量の絶対値の平均値をα(これを以下、1/2角αという)とするとき、この1/2角αは、5°≦α≦45°を満たすことが好ましい。   Here, the arrangement direction of the unit optical shapes 121 (this embodiment) with respect to the angle K of the peak luminance of the light (reflected light) incident on the reflecting layer 13 from the first inclined surface 121a and diffusely reflected and emitted from the screen 10 (this embodiment). Then, in the vertical direction of the screen, the angles at which the luminance becomes 1/2 are K1 and K2, and the angle change amount from the peak luminance angle K to the angles K1 and K2 at which the luminance becomes 1/2 is + α1 (where K + α1). = K1), −α2 (K−α2 = K2), the average value of the absolute value of the angle change amount from the peak luminance until the luminance becomes ½ is α (hereinafter referred to as ½ angle α). The half angle α preferably satisfies 5 ° ≦ α ≦ 45 °.

α<5°である場合、視野角が狭くなり過ぎ、映像が見えにくくなるので好ましくない。また、α<5°である場合、反射光において鏡面反射成分が増え、光源の映り込み等が生じるため、好ましくない。
α>45°である場合、視野角は広くなるが映像の明るさが低下したり、映像のぼけが強くなったり、外光のスクリーン10での反射によって映像のコントラストが低下したりするので好ましくない。したがって、1/2角αは、上記範囲が好ましい。
なお、本実施形態のスクリーン10では、反射層13の凹凸形状が不規則であるので、画面左右方向における1/2角αは、画面上下方向における1/2角αと等しい、もしくは、略等しい。
If α <5 °, the viewing angle becomes too narrow and the image becomes difficult to see. Further, when α <5 °, the specular reflection component in the reflected light increases, and the reflection of the light source occurs, which is not preferable.
When α> 45 °, the viewing angle is widened, but the brightness of the image is reduced, the blur of the image is increased, and the contrast of the image is reduced due to reflection of the external light on the screen 10, which is preferable. Absent. Accordingly, the ½ angle α is preferably in the above range.
In the screen 10 of the present embodiment, since the uneven shape of the reflective layer 13 is irregular, the ½ angle α in the horizontal direction of the screen is equal to or substantially equal to the ½ angle α in the vertical direction of the screen. .

図4は、1/2角αと映像光の入射角φ及び第1斜面121aの角度θ1の関係について説明する図である。図4では、理解を容易にするために、スクリーン10内の構成は簡略化し、基材層11及び保護層15は省略して示している。また、図4では角度α,φに関して、スクリーン面の法線に対して画面上側を+、画面下側を−として示している。
第1斜面121aの角度θ1は、映像光をスクリーン10の正面方向に位置する観察者に最も効率よく映像を反射するように、即ち、反射光のピーク輝度となる角度Kが0°となるように、各層の屈折率等に基づいて設計されている。また、−αから+αまでの範囲は、スクリーン正面に位置する観察者が映像を良好に観察することを想定している範囲である。
ここで、画面上下方向(点Aを通り単位光学形状121の配列方向に平行な方向)におけるある点において、映像光Lがスクリーン10の下方から入射角−φで入射し、屈折率nの第1光学形状層12を進み、スクリーン面に対して角度θ1をなす第1斜面121aに入射して反射層13で反射し、スクリーン10からスクリーン面に直交する方向(出射角度0°)へ出射するとき、角度θ1は、以下の(式1)で表される。
θ1=1/2×arcsin((sinφ)/n) (式1)
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the ½ angle α, the incident angle φ of the image light, and the angle θ1 of the first inclined surface 121a. In FIG. 4, in order to facilitate understanding, the configuration in the screen 10 is simplified, and the base material layer 11 and the protective layer 15 are omitted. In FIG. 4, regarding the angles α and φ, the upper side of the screen is indicated as + and the lower side of the screen is indicated as − with respect to the normal line of the screen surface.
The angle θ1 of the first inclined surface 121a is such that the image light is most efficiently reflected by an observer located in the front direction of the screen 10, that is, the angle K at which the peak luminance of the reflected light becomes 0 °. Furthermore, it is designed based on the refractive index of each layer. Further, the range from −α to + α is a range in which it is assumed that an observer located in front of the screen observes the video satisfactorily.
Here, at a certain point in the vertical direction of the screen (the direction passing through point A and parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes 121), the image light L is incident from below the screen 10 at an incident angle of −φ, and the refractive index n is the first. The first optical shape layer 12 travels, enters the first inclined surface 121a having an angle θ1 with respect to the screen surface, is reflected by the reflective layer 13, and exits from the screen 10 in a direction perpendicular to the screen surface (emission angle 0 °). The angle θ1 is expressed by the following (formula 1).
θ1 = 1/2 × arcsin ((sinφ) / n) (Formula 1)

本実施形態のように、映像源LSから映像光を投射してスクリーン10で反射させ、映像を表示する際に、映像光を投射する映像源LSの光源が映り込み、映像のコントラストが低下するという問題が生じる場合がある。この映像源の映り込みは、スクリーンの表面で反射した映像光が観察者に届くことが主な原因である。
このような映像源の映り込みを防止するためには、スクリーン10の表面で観察者が主に映像を良好に観察する範囲となる角度範囲(−α〜+α)よりも外側に、スクリーンの表面で反射した映像光が進むことが好ましい。入射角−φで入射した映像光Lの一部Lrがスクリーン表面で反射する場合、その反射角は+φである。したがって、映像源の映り込みを防止するために、α<φであることが好ましい。
As in this embodiment, when the video light is projected from the video source LS and reflected by the screen 10 to display the video, the light source of the video source LS that projects the video light is reflected, and the contrast of the video is lowered. May arise. This reflection of the image source is mainly due to the image light reflected on the surface of the screen reaching the observer.
In order to prevent such reflection of the image source, the surface of the screen is placed outside the angle range (−α to + α) that is the range in which the observer mainly observes the image on the surface of the screen 10. It is preferable that the image light reflected by the light travels. When a part Lr of the image light L incident at an incident angle −φ is reflected on the screen surface, the reflection angle is + φ. Therefore, α <φ is preferable in order to prevent reflection of the image source.

よって、前述の(式1)から、画面上下方向(単位光学形状121の配列方向)において、1/2角αと第1斜面121aの角度θ1とは、映像源の映り込みを防止するために、少なくともスクリーン10の一部の領域(例えば、スクリーン中央)において、以下の(式2)を満たすことが好ましい。
α<arcsin(n×sin(2×(θ1))) ・・・(式2)
また、映像源の映り込み防止のためには、1/2角αと第1斜面121aの角度θ1とは、スクリーン10の全域において上記(式2)を満たすことがさらに好ましい。
角度θ1と1/2角αとが、上記(式2)を満たす形態とすることにより、スクリーン10への入射時にスクリーン10の表面で反射する光が主に向かう方向(+φの方向)が、反射層13で反射した映像光がスクリーン10から出射して進む範囲(−α〜+α)よりも外側となる。これにより、−αから+αまでの範囲において、映像源LSの映り込みを低減し、コントラストの高い良好な映像を表示することができる。
Therefore, from the above (Formula 1), in the vertical direction of the screen (the arrangement direction of the unit optical shapes 121), the 1/2 angle α and the angle θ1 of the first inclined surface 121a are to prevent the reflection of the image source. It is preferable that at least a part of the screen 10 (for example, the center of the screen) satisfies the following (Equation 2).
α <arcsin (n × sin (2 × (θ1))) (Expression 2)
In order to prevent the reflection of the image source, it is more preferable that the ½ angle α and the angle θ1 of the first inclined surface 121a satisfy the above (Equation 2) over the entire area of the screen 10.
By adopting a form in which the angle θ1 and the half angle α satisfy the above (formula 2), the direction in which the light reflected on the surface of the screen 10 mainly enters (the direction of + φ) when entering the screen 10 is as follows. This is outside the range (−α to + α) in which the image light reflected by the reflective layer 13 is emitted from the screen 10 and travels. Thereby, in the range from −α to + α, the reflection of the image source LS can be reduced, and a good image with high contrast can be displayed.

図5は、第1実施形態のスクリーン10の光の透過率、吸収率について説明する図である。図5では、理解を容易にするために、第1光学形状層12の単位光学形状121は省略し、反射層13を平面状として記載している。
本実施形態のスクリーン10のスクリーン面に映像源側(+Z側)から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率(全光線透過率)をTp(%)とし、反射層13で反射して映像源側へ出射した反射率をRp(%)とし、スクリーン10内で吸収される吸収率(総量Spから、透過率Tpと反射率Rpとの和を引いた値)をAp(%)とするとき、透過率Tpと反射率Rpとの和は、90%以下であり、吸収率Apは、10%以上である。即ち、これらは、以下の式を満たしている。
Tp+Rp≦90 ・・・(式3)
Ap=Sp−(Tp+Rp)≧10 ・・・(式4)
FIG. 5 is a diagram for explaining light transmittance and absorption rate of the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 5, for easy understanding, the unit optical shape 121 of the first optical shape layer 12 is omitted, and the reflection layer 13 is described as a planar shape.
With respect to the light incident on the screen surface of the screen 10 of the present embodiment from the image source side (+ Z side) at an incident angle of 0 °, the transmittance (total light transmittance) transmitted to the back side when the total amount Sp is 100%. ) Is Tp (%), the reflectance reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side is Rp (%), and the absorption rate absorbed from the screen 10 (from the total amount Sp, the transmittance Tp and the reflectance). When the value obtained by subtracting the sum of Rp) is Ap (%), the sum of the transmittance Tp and the reflectance Rp is 90% or less, and the absorption rate Ap is 10% or more. That is, they satisfy the following formula.
Tp + Rp ≦ 90 (Formula 3)
Ap = Sp− (Tp + Rp) ≧ 10 (Formula 4)

また、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン面に入射角0°で入射した光Laの透過率(前述のTpに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10〜85%である。即ち、透過率Tpは、10≦Tp≦85を満たす。
この透過率が10%未満となると、スクリーン10の透明性が失われ、好ましくない。また、透過率が85%よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下するため、好ましくない。したがって、透過率Tpは、上記範囲を満たすことが好ましい。
Further, in the screen 10 of the present embodiment, the transmittance of the light La incident on the screen surface at an incident angle of 0 ° (corresponding to the above-described Tp) may be incident from the video source side or from the back side. 10 to 85%. That is, the transmittance Tp satisfies 10 ≦ Tp ≦ 85.
When the transmittance is less than 10%, the transparency of the screen 10 is lost, which is not preferable. On the other hand, if the transmittance is higher than 85%, the brightness of the image displayed by reflection is lowered, which is not preferable. Therefore, the transmittance Tp preferably satisfies the above range.

また、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率(前述のApに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10〜30%、より好ましくは、10〜20%である。即ち、吸収率Apは、10≦Ap≦30を満たすことが好ましく、10≦Ap≦20を満たすことがより好ましい。
この吸収率が10%未満となると、映像のコントラストが低下するため好ましくない。また、吸収率が30%よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下したり、スクリーンとしての透明性が低下するため、好ましくない。したがって、吸収率は、上記範囲を満たすことが好ましい。
Further, in the screen 10 of the present embodiment, the absorption rate of light incident on the screen surface at an incident angle of 0 ° (corresponding to the aforementioned Ap) is 10 when incident from the video source side and from the rear side. -30%, more preferably 10-20%. That is, the absorption rate Ap preferably satisfies 10 ≦ Ap ≦ 30, and more preferably satisfies 10 ≦ Ap ≦ 20.
If the absorptance is less than 10%, the contrast of the image is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the absorptance is higher than 30%, the brightness of the image that is reflected and displayed is lowered or the transparency of the screen is lowered, which is not preferable. Therefore, it is preferable that the absorption rate satisfies the above range.

また、スクリーン10の厚み方向において、スクリーン10の映像源側表面10aから反射層13の背面側(−Z側)の面13bまでの領域を映像源側領域Saとし、スクリーン10の背面側表面10bから反射層13の映像源側(+Z側)の面13aまでの領域を背面側領域Sbとした場合に、スクリーン面に入射角0°で入射して背面側領域Sbを透過する光の吸収率(以下、背面側領域Sbの光の吸収率という)は、スクリーン面に入射角0°で入射して映像源側領域Saを透過する光の吸収率(以下、映像源側領域Saの光の吸収率という)よりも大きい。   Further, in the thickness direction of the screen 10, a region from the image source side surface 10 a of the screen 10 to the back side (−Z side) surface 13 b of the reflective layer 13 is defined as an image source side region Sa, and the back side surface 10 b of the screen 10. When the area from the image source side (+ Z side) surface 13a of the reflective layer 13 to the back side area Sb is an absorptance of light that is incident on the screen surface at an incident angle of 0 ° and is transmitted through the back side area Sb (Hereinafter referred to as the light absorption rate of the back side region Sb) is the absorption rate of light incident on the screen surface at an incident angle of 0 ° and transmitted through the image source side region Sa (hereinafter referred to as the light absorption rate of the image source side region Sa). Larger than the absorption rate).

ここで、映像源側領域Saの光の吸収率と、背面側領域Sbの光の吸収率とは、映像源側(+Z側)、背面側(−Z側)からそれぞれスクリーン面に入射角0°で入射した光が、反射層13で反射して映像源側、背面側へ出射した際の反射率によって比較できる。なお、反射層13自体は、映像源側から入射した光の反射率と、背面側から入射した光の反射率は同じである。
本実施形態のスクリーン10の背面側表面に入射角0°で入射した光Lcの反射率(以下、背面側領域Sbの光の反射率という)は、スクリーン10の映像源側表面10aに入射角0°で入射した光Lbの反射率(以下、映像源側領域Saの反射率という)よりも小さい。即ち、スクリーン10の背面側表面10bに入射角0°で入射し、反射層13で反射してスクリーン10の背面側に出射した光量は、スクリーン10の映像源側表面10aに入射角0°で入射し、反射層13で反射してスクリーン10から映像源側に出射した光量よりも小さい。
Here, the light absorptance of the image source side region Sa and the light absorptance of the back side region Sb are incident on the screen surface from the image source side (+ Z side) and the back side (−Z side), respectively. Comparison can be made by the reflectivity when the light incident at an angle is reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side and the back side. The reflection layer 13 itself has the same reflectivity of light incident from the image source side and reflectivity of light incident from the back side.
The reflectance of the light Lc incident on the rear surface of the screen 10 of this embodiment at an incident angle of 0 ° (hereinafter referred to as the reflectance of the light in the rear region Sb) is incident on the image source side surface 10a of the screen 10. It is smaller than the reflectance of the light Lb incident at 0 ° (hereinafter referred to as the reflectance of the image source side region Sa). That is, the amount of light incident on the rear surface 10b of the screen 10 at an incident angle of 0 °, reflected by the reflective layer 13 and emitted to the rear surface of the screen 10 is incident on the image source side surface 10a of the screen 10 at an incident angle of 0 °. The amount of light that is incident, reflected by the reflective layer 13 and emitted from the screen 10 to the image source side is smaller.

本実施形態では、映像源側領域Saの光の反射率は、約40%であり、背面側領域Sbの光の反射率は、約30%であり、スクリーン10全体としての光の透過率Tpは背面側からの入射光、映像源側からの入射光いずれも同じ40%である。したがって、スクリーン10は、映像源側領域Saの方が反射率が高く、背面側領域Sbの方が光の吸収率が大きい。
このような形態とすることにより、背面側からスクリーン10の向こう側(映像源側)を見た場合、又は、映像源側からスクリーン10の向こう側(背面側)を見た場合のスクリーン10の透明性を高く維持しながら、背面側から入射する不要な照明光や太陽光等の外光を吸収し、映像のコントラストを向上することができる。また、保護層15は、観察者O1に映像を表示するための映像光を吸収しないので、映像の表示に必要な映像光の利用効率を高く維持し、明るく鮮明な映像を表示できる。
In the present embodiment, the light reflectance of the image source side region Sa is about 40%, the light reflectance of the back side region Sb is about 30%, and the light transmittance Tp of the entire screen 10. The incident light from the back side and the incident light from the image source side are the same 40%. Therefore, the screen 10 has a higher reflectance in the image source side region Sa and a higher light absorption rate in the back side region Sb.
By adopting such a form, when the other side (image source side) of the screen 10 is viewed from the back side, or the other side of the screen 10 (back side) is viewed from the image source side. While maintaining high transparency, external light such as unnecessary illumination light and sunlight incident from the back side can be absorbed, and the contrast of the image can be improved. Further, since the protective layer 15 does not absorb the image light for displaying the image to the observer O1, the use efficiency of the image light necessary for displaying the image is maintained high, and a bright and clear image can be displayed.

図6は、第1実施形態のスクリーン10での映像光及び外光の様子を示す図である。図6では、単位光学形状121の配列方向(Y方向)及びスクリーンの厚み方向(Z方向)に平行な断面での断面の一部を拡大して示している。また、図6では、理解を容易にするために、スクリーン10内の各層の界面における屈折率差はないものとして示している。
スクリーン10の下方に位置する映像源LSから投射され、スクリーン10に入射した映像光L1のうち、一部の映像光L2は、その単位光学形状121の第1斜面121aに入射し、反射層13によって拡散反射され、観察者O側へ出射する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of image light and external light on the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 6, a part of the cross section in a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) of the unit optical shapes 121 and the thickness direction (Z direction) of the screen is shown in an enlarged manner. Further, in FIG. 6, for easy understanding, it is assumed that there is no refractive index difference at the interface of each layer in the screen 10.
Among the image light L1 projected from the image source LS located below the screen 10 and incident on the screen 10, a part of the image light L2 is incident on the first inclined surface 121a of the unit optical shape 121, and the reflective layer 13 Is diffused and reflected and emitted to the observer O side.

第1斜面121aに入射した映像光のうち反射しなかった他の映像光L3は、反射層13を透過し、スクリーン10の背面側(−Z側)から出射する。このとき、映像光L3は、スクリーン10の上方へと出射し、スクリーン10の背面側の正面方向に位置する観察者O2には到達しない。
また、映像源LSから投射された映像光L1うち、一部の映像光L4は、スクリーン10の表面で反射し、スクリーン10上方へ向かう。このとき、映像光L4の反射角は、前述のように、1/2角α以上よりも大きい角度となるので、観察者O1の映像の視認の妨げにはならない。
なお、本実施形態では、映像光L1がスクリーン10の下方から投射され、かつ、角度θ2(図2参照)がスクリーン10の画面上下方向の各点における映像光の入射角度よりも大きいので、映像光が第2斜面121bに直接入射することはなく、第2斜面121bは、映像光の反射にはほとんど影響しない。
Of the image light incident on the first inclined surface 121a, the other image light L3 that has not been reflected is transmitted through the reflective layer 13 and emitted from the back side (−Z side) of the screen 10. At this time, the image light L3 is emitted upward from the screen 10, and does not reach the observer O2 positioned in the front direction on the back side of the screen 10.
Further, out of the video light L1 projected from the video source LS, a part of the video light L4 is reflected by the surface of the screen 10 and travels upward. At this time, the reflection angle of the image light L4 is larger than the ½ angle α or more as described above, and thus does not hinder the viewer O1 from viewing the image.
In the present embodiment, the image light L1 is projected from below the screen 10, and the angle θ2 (see FIG. 2) is larger than the incident angle of the image light at each point in the screen vertical direction of the screen 10. Light does not directly enter the second inclined surface 121b, and the second inclined surface 121b hardly affects the reflection of the image light.

次に、背面側(−Z側)又は映像源側(+Z側)からスクリーン10に入射する映像光以外の太陽光等の外界からの光(以下、外光という)について説明する。
図4に示すように、スクリーン10に入射する外光G1,G5のうち、一部の外光G2,G6は、スクリーン10の表面で反射し、スクリーン下方側へ向かう。また、外光G1のうち、一部の外光G3は、反射層13で反射し、一部がスクリーン10下方へ出射するが、一部はスクリーン10の映像源側(+Z側)の表面で全反射してスクリーン10内下方へ向かい、減衰する。また、外光G5のうち、一部の外光G7は、一部が保護層15で吸収されたのち、反射層13で反射し、背面側(−Z側)のスクリーン外上方側へ出射する。また、反射層13で反射しなかった他の外光G4,G8は、反射層13を透過して、それぞれ背面側、映像源側へ出射する。このとき、映像源側へ出射する外光G2,G3,G8は、観察者O1には到達しないので、映像のコントラスト低下を抑制できる。
Next, light from the outside such as sunlight other than the image light incident on the screen 10 from the back side (−Z side) or the image source side (+ Z side) (hereinafter referred to as external light) will be described.
As shown in FIG. 4, out of the external lights G1 and G5 incident on the screen 10, some of the external lights G2 and G6 are reflected by the surface of the screen 10 and travel downward. Further, of the external light G1, a part of the external light G3 is reflected by the reflective layer 13 and part of the light is emitted below the screen 10, but a part of it is on the image source side (+ Z side) surface of the screen 10. It is totally reflected and goes downward in the screen 10 and attenuates. In addition, a part of the external light G5 is partially absorbed by the protective layer 15 and then reflected by the reflective layer 13 and emitted to the upper side outside the screen on the back side (−Z side). The The other external lights G4 and G8 that are not reflected by the reflective layer 13 are transmitted through the reflective layer 13 and emitted to the back side and the video source side, respectively. At this time, since the external lights G2, G3, and G8 emitted to the video source side do not reach the observer O1, it is possible to suppress a reduction in the contrast of the video.

また、図示しないが、スクリーン10に映像源側、背面側から入射した外光の一部は、スクリーン10の背面側、映像源側の表面で全反射して、スクリーン内部下方側へ向かい、減衰する。
また、他の外光G9,G10は、反射層13を透過し、その一部の光が、光吸収性を有する保護層15によって吸収され、その他光が、それぞれ背面側、映像源側へ出射する。スクリーン10は、拡散粒子を含有する拡散材等を含有していないので、このスクリーン10を透過する外光G9,G10は、拡散されない。したがって、スクリーン10を通して、スクリーン10の向こう側の景色を観察した場合に、スクリーン10の向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。
In addition, although not shown, a part of the external light incident on the screen 10 from the image source side and the back side is totally reflected on the surface of the screen 10 on the back side and the image source side, and is attenuated toward the lower side inside the screen. To do.
Further, the other external lights G9 and G10 are transmitted through the reflective layer 13, a part of the light is absorbed by the protective layer 15 having a light absorption property, and the other light is emitted to the back side and the image source side, respectively. To do. Since the screen 10 does not contain a diffusing material containing diffusing particles, the external lights G9 and G10 that pass through the screen 10 are not diffused. Therefore, when the scenery on the other side of the screen 10 is observed through the screen 10, the scenery on the other side of the screen 10 can be observed with high transparency without blurring or whitening.

従来の拡散粒子を含有する拡散層を備えた半透過型の反射スクリーンでは、映像光は、反射層での反射前後の2回拡散されるので、良好な視野角が得られる一方で映像の解像度が低下するという問題がある。また、拡散粒子によって外光も拡散されるため、スクリーンの向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりして観察される。   In a transflective reflective screen having a diffusion layer containing conventional diffusion particles, image light is diffused twice before and after reflection by the reflection layer, so that a good viewing angle can be obtained while image resolution is improved. There is a problem that decreases. Further, since the outside light is also diffused by the diffusing particles, the scenery on the other side of the screen is observed blurred or whitened.

しかし、本実施形態のスクリーン10では、反射層13の表面が微細かつ不規則な凹凸形状を有する粗面になっている以外は、拡散作用を有しないので、映像光は反射時のみ拡散される。また、本実施形態のスクリーン10では、反射層13で反射する光のみが拡散され、透過光は拡散されない。したがって、本実施形態のスクリーン10は、良好な視野角及び解像度を有する映像を表示でき、かつ、スクリーン10の向こう側の景色が白くにじんだり、ぼけたりすることがなく観察者O1に良好に視認され、高い透明性を実現できる。
また、本実施形態のスクリーン10では、スクリーン10に映像光が投射された状態においても、観察者O1が、スクリーン10の向こう側(背面側)の景色を一部視認することが可能である。さらに、スクリーン10では、背面側に位置する観察者O2は、映像光の投射の有無に関わらず、スクリーン10越しに映像源側(+Z側)の景色を高い透明性を有して良好に視認することができる。
However, in the screen 10 of the present embodiment, the image light is diffused only at the time of reflection because it has no diffusing action except that the surface of the reflective layer 13 is a rough surface having fine irregular irregular shapes. . Moreover, in the screen 10 of this embodiment, only the light reflected by the reflective layer 13 is diffused, and the transmitted light is not diffused. Therefore, the screen 10 according to the present embodiment can display an image having a good viewing angle and resolution, and the scene on the other side of the screen 10 is not visually blurred or blurred, and is well visible to the observer O1. High transparency can be realized.
Moreover, in the screen 10 of this embodiment, even when the image light is projected on the screen 10, the observer O1 can partially view the scenery on the other side (back side) of the screen 10. Further, on the screen 10, the observer O2 located on the back side can visually recognize the scene on the image source side (+ Z side) with high transparency through the screen 10 regardless of whether image light is projected. can do.

また、本実施形態のスクリーンでは、背面側領域Sbの反射率が映像源側領域Saの反射率がよりも小さい。即ち、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きい。
したがって、背面側(−Z側)から入射して映像源側(+Z側)へ抜け、観察者O1の映像の視認に悪影響を及ぼす外光等を吸収でき、スクリーンとして高い透過性を有しながらコントラストの高い映像を表示できる。しかも、保護層15は、映像源側から入射して反射層13で反射されて映像を表示する映像光を吸収しないので、映像光の利用効率が高く、明るく明瞭な映像を表示できる。
Further, in the screen of the present embodiment, the reflectance of the back side region Sb is smaller than the reflectance of the image source side region Sa. That is, the light absorptance of the back side region Sb is larger than the light absorptivity of the image source side region Sa.
Therefore, it can enter from the back side (−Z side) and pass to the image source side (+ Z side), absorb external light that adversely affects the viewing of the image of the observer O1, and has high transparency as a screen. High contrast images can be displayed. In addition, since the protective layer 15 does not absorb the image light that is incident from the image source side and is reflected by the reflective layer 13 to display the image, the use efficiency of the image light is high and a bright and clear image can be displayed.

また、本実施形態のスクリーン10では、第1斜面121aの角度θ1は、反射層13で拡散反射された映像光(反射光)の1/2角αに対して、前述の(式2)を満たすので、スクリーン10の映像源側表面で反射する映像光は、1/2角αよりも外側へ向かい、映像源LSの映り込みがなく、良好な映像を表示できる。   Further, in the screen 10 of the present embodiment, the angle θ1 of the first inclined surface 121a is the above-described (Expression 2) with respect to the ½ angle α of the image light (reflected light) diffusely reflected by the reflective layer 13. Therefore, the image light reflected on the image source side surface of the screen 10 goes outside the half angle α, and the image source LS is not reflected, and a good image can be displayed.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態のスクリーン20の層構成を説明する図である。図7では、第2実施形態のスクリーン20の断面の一部を拡大して示している。この図7に示すスクリーン20の断面は、図2に示した第1実施形態のスクリーン10の断面に相当する。
第2実施形態のスクリーン20は、厚み方向(Z方向)に沿って、映像源側(+Z側)から順に、基材層11、第1光学形状層12、反射層13、第2光学形状層14、光吸収層26、保護層25を備えている。この第2実施形態のスクリーン20は、前述の第1実施形態のスクリーン10に変えて、映像表示装置1に用いることができる。
第2実施形態のスクリーン20は、保護層25が着色材を含有しておらず、光吸収層26を備えている点以外は、前述の第1実施形態のスクリーン10と同様の形態である。したがって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating the layer configuration of the screen 20 according to the second embodiment. In FIG. 7, a part of the cross section of the screen 20 of the second embodiment is shown enlarged. The cross section of the screen 20 shown in FIG. 7 corresponds to the cross section of the screen 10 of the first embodiment shown in FIG.
The screen 20 of the second embodiment includes a base material layer 11, a first optical shape layer 12, a reflective layer 13, and a second optical shape layer in order from the image source side (+ Z side) along the thickness direction (Z direction). 14, a light absorption layer 26 and a protective layer 25 are provided. The screen 20 of the second embodiment can be used in the video display device 1 in place of the screen 10 of the first embodiment described above.
The screen 20 of the second embodiment has the same form as the screen 10 of the first embodiment described above except that the protective layer 25 does not contain a colorant and is provided with a light absorption layer 26. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated descriptions are appropriately omitted.

光吸収層26は、第2光学形状層14と保護層15との間に設けられ、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施された層であり、光吸収性を有する層である。光吸収層26は、スクリーン10の透過率が所定の値となるように、その厚さや濃度が設定されている。
この光吸収層26は、スクリーン10に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収し、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
The light absorption layer 26 is a layer provided between the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 and colored with a coloring material such as a dye or pigment such as gray or black, and has a light absorption property. It is a layer which has. The thickness and the density of the light absorption layer 26 are set so that the transmittance of the screen 10 becomes a predetermined value.
This light absorption layer 26 has a function of absorbing unnecessary external light such as illumination light incident on the screen 10 and stray light and improving the contrast of the image.

光吸収層26の母材となる樹脂としては、PET樹脂や、PC樹脂、MS樹脂、MBS樹脂、アクリル系樹脂、TAC樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂等が挙げられる。また、光吸収層26の着色材としては、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挙げられる。
本実施形態の光吸収層26は、例えば、後述する保護層25と共押し出し成形することにより、一体に積層されて形成できる。
なお、上記の例に限らず、光吸収層26は、保護層25の片面に対して、光吸収作用を有する材料を蒸着することにより形成してもよいし、コーティングすることにより形成してもよい。
Examples of the resin used as the base material of the light absorption layer 26 include PET resin, PC resin, MS resin, MBS resin, acrylic resin, TAC resin, and PEN (polyethylene naphthalate) resin. Examples of the colorant of the light absorbing layer 26 include dark dyes and pigments such as gray and black, and metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide.
The light absorbing layer 26 of the present embodiment can be integrally laminated by, for example, co-extrusion molding with a protective layer 25 described later.
The light absorption layer 26 is not limited to the above example, and may be formed by vapor-depositing a material having a light absorption function on one surface of the protective layer 25 or may be formed by coating. Good.

光吸収層26は、スクリーン10の画面サイズや所望する光学性能に応じて、その厚さや光の透過率及び吸収率を設定してよい。
また、本実施形態では、光吸収層26は、保護層25の映像源側(+Z側)に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、保護層25の背面側(−Z側)に配置される形態としてもよい。
The light absorption layer 26 may set its thickness, light transmittance and absorption rate according to the screen size of the screen 10 and desired optical performance.
In the present embodiment, the light absorption layer 26 is disposed on the video source side (+ Z side) of the protective layer 25. However, the present invention is not limited thereto, and for example, the back side (−Z) of the protective layer 25 is used. It is good also as a form arrange | positioned in the side.

保護層25は、光透過性を有するシート状の部材である。この保護層25は、前述の第1実施形態の保護層15とは異なり、着色材を含有しておらず、着色されていない透明な層である。
保護層25は、例えば、PET等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC樹脂等により形成される。
The protective layer 25 is a sheet-like member having optical transparency. Unlike the protective layer 15 of the first embodiment, the protective layer 25 is a transparent layer that does not contain a colorant and is not colored.
The protective layer 25 is formed of, for example, a polyester resin such as PET, an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic styrene resin, a PC resin, an alicyclic polyolefin resin, a TAC resin, or the like.

本実施形態においても、スクリーン20のスクリーン面に映像源側(+Z側)から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率Tp(%)と、反射層13で反射して映像源側へ出射した反射率Rp(%)と、スクリーン10内で吸収される吸収率Ap(%)は、前述の(式3)及び(式4)を満たす。
また、スクリーン20は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率(前述のTpに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10〜85%である。
また、スクリーン20は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率(前述のApに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10〜30%、より好ましくは10〜20%である。
さらに、本実施形態の基材層11及び第1光学形状層12の光の透過率及び吸収率と、保護層25及び第2光学形状層14の光の透過率及び吸収率とは、等しい。そして、本実施形態のスクリーン20は、背面側領域Sbに光吸収層26を備えるので、前述の第1実施形態と同様に、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きくなっている。
本実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様に、高い透明性を維持しつつ、コントラストが高く、明るく良好な映像を表示できるスクリーン20及び映像表示装置1を実現できる。
Also in the present embodiment, the transmittance Tp (%) transmitted to the back side when the total amount Sp of light incident on the screen surface of the screen 20 from the image source side (+ Z side) at an incident angle of 0 ° is 100%. ), The reflectance Rp (%) reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side, and the absorption rate Ap (%) absorbed in the screen 10 are the above-described (Equation 3) and (Equation 4). Meet.
Further, the screen 20 has a transmittance (corresponding to the above-described Tp) of light incident on the screen surface at an incident angle of 0 °, which is 10% to 85% when incident from the video source side and from the rear side. is there.
The screen 20 has an absorptance (corresponding to the aforementioned Ap) of light incident on the screen surface at an incident angle of 0 °, 10% to 30% when incident from the video source side and from the rear side. More preferably, it is 10 to 20%.
Furthermore, the light transmittance and absorption rate of the base material layer 11 and the first optical shape layer 12 of the present embodiment are equal to the light transmittance and absorption rate of the protective layer 25 and the second optical shape layer 14. Since the screen 20 of the present embodiment includes the light absorption layer 26 in the back side region Sb, the light absorptance of the back side region Sb is the same as that of the video source side region Sa as in the first embodiment described above. It is larger than the light absorption rate.
According to the present embodiment, the screen 20 and the image display device 1 that can display a bright and good image with high contrast while maintaining high transparency can be realized, as in the first embodiment.

(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)第1実施形態において、保護層15が着色材を含有し、光吸収作用を有する光吸収層となる例を示したが、これに限らず、例えば、保護層15ではなく第2光学形状層14が着色材等を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよいし、保護層15及び第2光学形状層14が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第2実施形態において、光吸収層26以外に、保護層25や第2光学形状層14の少なくとも1つが着色材により着色され、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第2実施形態において、光吸収層26に加えて、スクリーン20が反射層13よりも映像源側(+Z側)に、光吸収層26よりも光の透過率が高い(吸収率が低い)第2光吸収層を有する形態としてもよい。なお、第1実施形態に関しても同様であり、第2光吸収層に相当する層を反射層13よりも映像源側にさらに備えた形態としてもよい。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In 1st Embodiment, although the protective layer 15 contained the coloring material and showed the example used as the light absorption layer which has a light absorption effect, it is not restricted to this, For example, not the protective layer 15 but 2nd optical The shape layer 14 may include a colorant and the like and may have a light absorption function, or the protective layer 15 and the second optical shape layer 14 may include a colorant and have a light absorption function.
In the second embodiment, in addition to the light absorption layer 26, at least one of the protective layer 25 and the second optical shape layer 14 may be colored with a coloring material to have a light absorption function.
In the second embodiment, in addition to the light absorption layer 26, the screen 20 has a higher light transmittance than the light absorption layer 26 on the image source side (+ Z side) than the reflection layer 13 (the absorption rate is low). It is good also as a form which has a 2nd light absorption layer. The same applies to the first embodiment, and a layer corresponding to the second light absorption layer may be further provided on the image source side with respect to the reflective layer 13.

また、第2実施形態において、反射層13と第2光学形状層14との間に、光吸収層を設けてもよい。この場合、映像源側となる面に単位光学形状121の逆型となる第2単位光学形状が複数配列された第2光学形状層14を紫外線硬化型樹脂等により形成し、光吸収層は、光吸収作用を有する材料を、第2単位光学形状に蒸着する等により形成可能である。
また、各実施形態において、光吸収機能を有する層は、着色されておらず、透明な層であって光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第1実施形態や第2実施形態において、保護層15や光吸収層26は、その光の吸収率を高め、背面側からの外光の多くを遮蔽するような形態としてもよい。
In the second embodiment, a light absorption layer may be provided between the reflective layer 13 and the second optical shape layer 14. In this case, the second optical shape layer 14 in which a plurality of second unit optical shapes that are opposite to the unit optical shape 121 are arranged on the image source side surface is formed of an ultraviolet curable resin or the like, and the light absorption layer is It can be formed by vapor-depositing a material having a light absorption effect on the second unit optical shape.
In each embodiment, the layer having a light absorption function is not colored and may be a transparent layer having a light absorption function.
In the first embodiment and the second embodiment, the protective layer 15 and the light absorption layer 26 may be configured to increase the light absorptance and shield most of the external light from the back side.

(2)各実施形態に関して、反射層13,33は、単位光学形状121上に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、反射層13,33は、スクリーン面に平行な層であり、その映像源側表面及び背面側表面に、微細かつ不規則な凹凸形状が形成された形態としてもよい。 (2) In each embodiment, the reflection layers 13 and 33 are formed on the unit optical shape 121. However, the present invention is not limited to this. For example, the reflection layers 13 and 33 are layers parallel to the screen surface. Further, a fine and irregular uneven shape may be formed on the image source side surface and the back side surface.

(3)各実施形態において、保護層15や光吸収層26が着色され、光吸収性を有する例を示したが、これに限らず、例えば、反射層が光を吸収する機能を有する形態としてもよい。
図8は、変形形態のスクリーン30を説明する図である。図8に示す変形形態のスクリーン30の断面は、前述の第1実施形態の図2に示すスクリーン10の断面に相当する。
この変形形態のスクリーン30の保護層35は、着色材等を含有しておらず、透明な層である。このスクリーン30の保護層35及び第2光学形状層14の光の透過率及び吸収率と、基材層11及び第1光学形状層12の光の透過率及び吸収率とは、等しい。
変形形態の反射層33は、背面側(−Z側)から入射した光の反射時の吸収率が、映像源側(+Z側)から入射した光の反射時の吸収率よりも大きい。また、反射層33は、スクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する反射率と、スクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する反射率とが等しい。
反射層33は、例えば、アルミニウムや銀等の金属蒸着膜により形成される。
(3) In each embodiment, although the protective layer 15 and the light absorption layer 26 were colored and the example which has a light absorptivity was shown, it is not restricted to this, For example, as a form which a reflection layer has a function which absorbs light Also good.
FIG. 8 is a diagram for explaining a modified screen 30. The cross section of the screen 30 of the modification shown in FIG. 8 corresponds to the cross section of the screen 10 shown in FIG. 2 of the first embodiment described above.
The protective layer 35 of the screen 30 in this modified form does not contain a colorant or the like and is a transparent layer. The light transmittance and absorption rate of the protective layer 35 and the second optical shape layer 14 of the screen 30 are equal to the light transmittance and absorption rate of the base material layer 11 and the first optical shape layer 12.
The reflective layer 33 in the modified form has an absorptance at the time of reflection of light incident from the back side (−Z side) larger than that at the time of reflection of light incident from the image source side (+ Z side). In addition, the reflection layer 33 has the same reflectance for light incident on the screen surface from the image source side at an incident angle of 0 ° and the reflectance for light incident on the screen surface from the back side at an incident angle of 0 °.
The reflective layer 33 is formed of, for example, a metal vapor deposition film such as aluminum or silver.

上述のような反射層33を備えるので、変形形態のスクリーン30は、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きい。
このような形態とした場合にも、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン及び映像表示装置を実現できる。
また、このような形態とした場合には、反射層33よりも映像源側、背面側の各層は、透明であり、その透過率等は同等であるので、スクリーンを映像源側、背面側どちらから見た場合にも高い透明性を実現できる。
Since the reflective layer 33 as described above is provided, the screen 30 according to the modified embodiment has a light absorption rate of the back side region Sb larger than that of the image source side region Sa.
Even in such a form, it is possible to realize a screen and a video display device capable of displaying a high-contrast video while maintaining high transparency.
Further, in such a form, each layer on the image source side and the back side from the reflective layer 33 is transparent, and the transmittance and the like are the same, so that the screen is either on the image source side or the back side. High transparency can be achieved when viewed from above.

(4)各実施形態において、スクリーン10,20の映像源側(+Z側)の表面に、傷つき防止を目的としたハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は、例えば、スクリーン10,20の映像源側の面(基材層11の映像源側の面)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)を塗布して形成する等により、形成される。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン10,20の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を1つ又は複数選択して設けてもよい。さらに、基材層11の映像源側(観察者側)にタッチパネル層等を設けてもよい。
特に、反射防止層は、例えば、反射層13で反射した映像光が、映像源側の空気との界面で反射して、背面側から出射して背面側に映像が漏れたように表示されることを防止できる。
なお、スクリーン10,20の映像源側(+Z側)の面に限らず、背面側の表面にハードコート機能や反射防止機能等を有する層を備えてもよい。
(4) In each embodiment, a hard coat layer for the purpose of preventing scratches may be provided on the image source side (+ Z side) surface of the screens 10 and 20. For the hard coat layer, for example, an ultraviolet curable resin (for example, urethane acrylate) having a hard coat function is applied to the image source side surface of the screens 10 and 20 (image source side surface of the base material layer 11). It is formed by forming.
Further, not only the hard coat layer but also a layer having necessary functions as appropriate, such as an antireflection function, an ultraviolet absorption function, an antifouling function, an antistatic function, etc., depending on the use environment or purpose of use of the screens 10 and 20. One or more may be selected and provided. Furthermore, a touch panel layer or the like may be provided on the image source side (observer side) of the base material layer 11.
In particular, the antireflection layer is displayed as if, for example, the image light reflected by the reflection layer 13 is reflected from the interface with the air on the image source side, is emitted from the back side, and the image leaks to the back side. Can be prevented.
The screens 10 and 20 are not limited to the image source side (+ Z side) surface, and a layer having a hard coat function, an antireflection function, or the like may be provided on the back surface.

(5)各実施形態において、映像源LSは、スクリーン10,20の画面左右方向の中央であって鉛直方向下側に位置する例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、スクリーン10,20の斜め下側等に配置され、スクリーン10,20に対して画面左右方向において斜め方向光から映像光を投射する形態としてもよい。
図9は、変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。
図9では、理解を容易にするために、スクリーン10Aの第1光学形状層は、柱状の単位光学形状221Aが背面側に配列され、リニアフレネルレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、前述の各実施形態のようにサーキュラーフレネルレンズ形状を有していてもよしいし、柱状の単位プリズムが複数された形態としてもよい。
図9に示すように、例えば、映像源LSをスクリーン10Aの画面左右方向左側(−X側)の下方に配置する場合、単位光学形状121は、その配列方向及び長手方向が、映像源LSの位置に合わせてそれぞれ画面上下方向(Y方向)及び画面左右方向(X方向)に対して傾斜した形態となっている。このような形態とすることにより、映像源LSの位置等を自由に設定することができる。
なお、前述の各実施形態に示すスクリーン10,20のように、第1光学形状層がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する場合にも、映像源LSの位置に合わせて単位光学形状121の配列方向を傾けた形態とすることにより、このような変形形態は適用可能である。
(5) In each embodiment, the video source LS has been described by taking an example in which the video source LS is located at the center in the left-right direction of the screens 10 and 20 and is located on the lower side in the vertical direction. , 20 may be arranged so as to project the image light from the oblique direction light in the horizontal direction of the screen with respect to the screens 10, 20.
FIG. 9 is a diagram showing a modified video display apparatus 1A.
In FIG. 9, for ease of understanding, the first optical shape layer of the screen 10A has an example in which the columnar unit optical shapes 221A are arranged on the back side and have a linear Fresnel lens shape. Instead, it may have a circular Fresnel lens shape as in the above-described embodiments, or a plurality of columnar unit prisms may be provided.
As shown in FIG. 9, for example, when the video source LS is arranged below the left side (−X side) of the screen 10 </ b> A in the left-right direction, the unit optical shape 121 has the arrangement direction and the longitudinal direction of the video source LS. According to the position, the screen is inclined with respect to the vertical direction of the screen (Y direction) and the horizontal direction of the screen (X direction). By adopting such a form, the position of the video source LS and the like can be freely set.
Even when the first optical shape layer has a circular Fresnel lens shape as in the screens 10 and 20 shown in the above-described embodiments, the arrangement direction of the unit optical shapes 121 is inclined according to the position of the image source LS. By adopting a different form, such a modified form is applicable.

(6)各実施形態において、単位光学形状121は、第1斜面121a及び第2斜面121bが平面により形成される例を示したが、これに限らず、例えば、曲面と平面とが組み合わされた形態としてもよいし、折れ面状としてもよい。
また、各実施形態において、単位光学形状121は、3つ以上の複数の面によって形成される多角形形状としてもよい。
また、各実施形態において、反射層13は、第1斜面121a及び第2斜面121bに形成される例を示したが、これに限らず、例えば、第1斜面121aの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、各実施形態において、第1斜面121a及び第2斜面121bは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、第1斜面121aのみ粗面である形態としてもよい。
(6) In each embodiment, although the unit optical shape 121 showed the example in which the 1st slope 121a and the 2nd slope 121b were formed by a plane, it is not restricted to this, For example, the curved surface and the plane were combined. It is good also as a form and it is good also as a folded surface shape.
In each embodiment, the unit optical shape 121 may be a polygonal shape formed by a plurality of three or more surfaces.
Moreover, in each embodiment, although the reflection layer 13 showed the example formed in the 1st slope 121a and the 2nd slope 121b, it is not restricted to this, For example, it forms in at least one part of the 1st slope 121a. It is good also as a form.
Moreover, in each embodiment, although the 1st slope 121a and the 2nd slope 121b showed the example which is a rough surface in which the fine uneven | corrugated shape was formed, not only this but the 1st slope 121a is a rough surface. It is good also as a form.

(7)第2実施形態において、スクリーン20は、第1光学形状層12及び第2光学形状層14が十分な厚みや剛性等を有している場合には、基材層11及び保護層25を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。
また、第1実施形態において、スクリーン10は、第1光学形状層12及び第2光学形状層14が十分な厚みや剛性等を有している場合には、基材層11を備えない形態としてもよい。
また、各実施形態において、スクリーン10,20は、基材層11及び保護層25の少なくとも一方を、ガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤層等を介して第1光学形状層12等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
(7) In the second embodiment, when the first optical shape layer 12 and the second optical shape layer 14 have sufficient thickness, rigidity, etc., the screen 20 has the base material layer 11 and the protective layer 25. It is good also as a form which is not provided, and it is good also as a form which is not provided with either one.
In the first embodiment, when the first optical shape layer 12 and the second optical shape layer 14 have sufficient thickness, rigidity, etc., the screen 10 does not include the base material layer 11. Also good.
Moreover, in each embodiment, the screens 10 and 20 are good also considering the at least one of the base material layer 11 and the protective layer 25 as a plate-shaped member which has light transmittances, such as a glass plate. At this time, the first optical shape layer 12 or the like may be bonded to a glass plate or the like via an adhesive layer or the like.

(8)各実施形態において、映像源LSは、例えば、P波の偏光成分を有する映像光を投射するものとしてもよい。
このとき、映像源LSは、映像光が入射角φでスクリーン10,20へ投射されるように位置及び角度が設定されている。この入射角φは、スクリーン10,20へ投射された映像光(P波)の反射率がゼロとなる入射角(ブリュースター角)をθb(°)とした場合、(θb−10)°以上85°以下の範囲に設定される。例えば、スクリーン10,20へ投射された映像光の反射率がゼロとなる入射角θbが60°である場合、映像光の入射角φは、50〜85°の範囲に設定される。
このように、P波の偏光成分を有する映像光を投射する映像源LSを用いることにより、スクリーン10,20への入射角φが大きい場合にも、スクリーン10,20の表面における鏡面反射を抑制することができ、映像源LSの設置位置等、投射系の設計の自由度を上げることができる。また、このような映像源LSを用いることにより、スクリーン10,20に入射する際にスクリーン表面での映像光の反射を低減でき、映像の明るさ、鮮明さの向上を図ることができる。
なお、角度θb(ブリュースター角)は、映像光が投射されるスクリーン10,20,の表面の材質により異なる。
また、このような形態の場合、基材層11及び保護層15,25としては、TAC製のシート状の部材が好適である。
(8) In each embodiment, the video source LS may project video light having a P-wave polarization component, for example.
At this time, the position and angle of the image source LS are set so that the image light is projected onto the screens 10 and 20 at an incident angle φ. This incident angle φ is (θb−10) ° or more when the incident angle (Brewster angle) at which the reflectance of the image light (P wave) projected onto the screens 10 and 20 is zero is Bb (°). The range is set to 85 ° or less. For example, when the incident angle θb at which the reflectance of the image light projected onto the screens 10 and 20 is zero is 60 °, the incident angle φ of the image light is set in the range of 50 to 85 °.
Thus, by using the image source LS that projects image light having a P-wave polarization component, even when the incident angle φ to the screens 10 and 20 is large, specular reflection on the surfaces of the screens 10 and 20 is suppressed. It is possible to increase the degree of freedom in designing the projection system, such as the installation position of the image source LS. Further, by using such an image source LS, the reflection of the image light on the screen surface when entering the screens 10 and 20 can be reduced, and the brightness and clearness of the image can be improved.
Note that the angle θb (Brewster angle) varies depending on the material of the surfaces of the screens 10 and 20 onto which the image light is projected.
Moreover, in the case of such a form, as the base material layer 11 and the protective layers 15 and 25, the TAC sheet-like member is suitable.

(9)各実施形態において、映像表示装置1は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、室内用のパーテーションや、展示会等における映像表示等にも適用できる。また、スクリーン10,20をフロントガラスに貼り合わせる等し、映像表示装置1を自動車のヘッドアップディスプレイ(HUD:HEAD−Up Display)に適用してもよいし、自動車以外の乗り物に適用してもよい。 (9) In each embodiment, the example in which the video display device 1 is arranged in a show window of a store or the like has been shown. However, the present invention is not limited to this. For example, for video display in an indoor partition, an exhibition, etc. Is also applicable. Further, the screens 10 and 20 may be bonded to the windshield, and the video display device 1 may be applied to an automobile head-up display (HUD) or a vehicle other than an automobile. Good.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。   In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

1 映像表示装置
10,20 スクリーン
11 基材層
12 第1光学形状層
13 反射層
14 第2光学形状層
15,25 保護層
26 光吸収層
LS 映像源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display apparatus 10,20 Screen 11 Base material layer 12 1st optical shape layer 13 Reflective layer 14 2nd optical shape layer 15,25 Protective layer 26 Light absorption layer LS Image source

Claims (11)

映像源から投射された映像光を反射して映像を表示する半透過型の反射スクリーンであって、
入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層と、
前記反射層の映像源側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する映像源側層と、
前記反射層の背面側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する背面側層と、
を備え、
該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、
背面側へ透過した透過率Tp(%)と、前記反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Rp(%)との和は、90%以下であり、
該反射スクリーン内での光の吸収率Ap(%)は、10%以上であり、
該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面から前記反射層の背面側の面までを映像源側領域とし、前記反射層の映像源側の面から背面側表面までを背面側領域とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率よりも大きいこと、
を特徴とする反射スクリーン。
A transflective reflective screen that reflects video light projected from a video source to display an image,
A transflective reflective layer that reflects some of the incident light and transmits others;
An image source side layer having light transmissivity provided at least one layer on the image source side of the reflective layer;
A light-transmitting back side layer provided at least one layer on the back side of the reflective layer;
With
When the total amount Sp of light incident on the screen surface of the reflecting screen from the image source side at an incident angle of 0 ° is 100%,
The sum of the transmittance Tp (%) transmitted to the back side and the reflectance Rp (%) reflected by the reflective layer and emitted to the image source side is 90% or less,
The light absorption rate Ap (%) in the reflection screen is 10% or more,
In the thickness direction of the reflective screen, the area from the image source side surface to the back side surface of the reflection layer is the image source side area, and the area from the image source side surface to the back surface of the reflection layer is the back side area. The absorptance of the light in the back side region with respect to the light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side is 0.degree. Greater than the light absorption rate of the image source side region with respect to
Reflective screen featuring.
請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率は、10〜85%であり、
該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率は、10〜30%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 transmittance of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0 ° is 10 to 85%,
The absorptance of light incident on the screen surface of the reflecting screen at an incident angle of 0 ° is 10 to 30%.
Reflective screen featuring.
請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して背面側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率よりも小さいこと、
を特徴とする反射スクリーン。
The reflective screen according to claim 1 or 2,
The reflectance of the light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side with an incident angle of 0 ° is reflected by the reflective layer and emitted from the back side. The reflectance is 0 ° to the screen surface of the reflective screen from the image source side. The light incident on is reflected by the reflective layer and smaller than the reflectance emitted from the image source side,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状が複数配列された光学形状層を有し、
前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面と、これに対向する第2の面とを有し、
前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも第1の面の一部に形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。
The reflective screen according to any one of claims 1 to 3,
The image source side layer has optical transparency, and has an optical shape layer in which a plurality of unit optical shapes are arranged on the back side surface,
The unit optical shape has a first surface on which image light is incident and a second surface facing the first surface,
The reflective layer is formed on a part of at least the first surface of the unit optical shape;
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記反射層は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。
The reflective screen according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The reflective layer has a fine and irregular concavo-convex shape formed on the surface thereof,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンの厚み方向において、背面側表面から前記反射層の映像源側の面までの背面側領域に、光を吸収して該反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層を少なくとも1つ備えること、
を特徴とする反射スクリーン。
The reflection screen according to any one of claims 1 to 5,
In the thickness direction of the reflective screen, a light absorbing layer that absorbs light and makes the light transmittance of the reflective screen a predetermined value in the back side region from the back side surface to the image source side surface of the reflective layer Having at least one
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとするとき、5°≦α≦45°であること、
を特徴とする反射スクリーン。
The reflective screen according to any one of claims 1 to 6,
When the amount of change in angle from the exit angle at which the reflected screen has the peak brightness to the exit angle at which the brightness is ½ is + α1, −α2, and the average of the absolute values is α, 5 ° ≦ α ≦ 45 °,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状が複数配列された光学形状層を有し、
前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面と、これに対向する第2の面とを有し、
前記単位光学形状の配列方向において、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとし、前記第1の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ1とするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α<arcsin(n×sin(2×(θ1)))という関係を満たすこと、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen of any one of Claim 1 to Claim 7,
The image source side layer has optical transparency, and has an optical shape layer in which a plurality of unit optical shapes are arranged on the back side surface,
The unit optical shape has a first surface on which image light is incident and a second surface facing the first surface,
In the arrangement direction of the unit optical shapes, the amount of change in angle from the emission angle that is the peak luminance of the reflected light of the reflection screen to the emission angle at which the luminance is ½ is + α1, −α2, and the absolute value of the average value Is α and the angle between the first surface and the plane parallel to the screen surface is θ1, α <arcsin (n × sin (2 × (θ1))) in at least a partial region of the reflective screen. )
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の反射スクリーンと、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に、映像光が入射する第1の面とこれに対向する第2の面とを有する単位光学形状が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層を有し、
前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心は、該反射スクリーンの表示領域外であり、
前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも前記第1の面の一部に形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。
A reflective screen according to any one of claims 1 to 8,
The image source side layer has optical transparency, and a plurality of unit optical shapes each having a first surface on which image light is incident and a second surface opposite to the first surface are arranged on the back side surface. It has an optical shape layer formed with a Fresnel lens shape,
The optical center of the circular Fresnel lens shape is outside the display area of the reflective screen,
The reflective layer is formed on at least a part of the first surface of the unit optical shape;
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の反射スクリーンと、
前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示装置。
A reflective screen according to any one of claims 1 to 9,
An image source for projecting image light onto the reflective screen;
A video display device comprising:
請求項10に記載の映像表示装置において、
前記映像源が投射する映像光の前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角度は、0°より大きいこと、
を特徴とする映像表示装置。
The video display device according to claim 10, wherein
The incident angle of the image light projected by the image source to the screen surface of the reflective screen is greater than 0 °;
A video display device characterized by the above.
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