JP2017219690A - Screen, image projection system, and image projection method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen that, when a screen including a concave imaging projection surface is irradiated with rays of projection light to display a display image, reduces the influence of interreflection of the rays of projection light on the imaging projection surface and improves contrast of the display image.SOLUTION: A screen of the present invention is a screen including a concave image projection surface and irradiates the image projection surface with projection light to project an image. The image projection surface is divided into plurality, and sub image projection surfaces each have a polarization property to reflected light.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、凹状に形成された画像投影面に対して画像を投影するスクリーン、画像投影システム及び画像投影方法に関する。   The present invention relates to a screen for projecting an image onto an image projection surface formed in a concave shape, an image projection system, and an image projection method.

従来より、投射光が照射される投影面が凹状の一体型の曲面スクリーン、あるいは投射光が照射される投影面が凹状となるように複数の平面スクリーンを配列させて生成した曲面スクリーンが用いられる画像投影システムがある。
この画像投影システムは、平面スクリーンと異なり、視聴者の視野を容易に投影面で覆うことができるため、視聴者に対して臨場感を与え、かつゲームなどにおける視聴者の没入感を向上させることができる（例えば、特許文献１を参照）。 Conventionally, an integrated curved screen having a concave projection surface irradiated with projection light or a curved screen generated by arranging a plurality of flat screens so that the projection surface irradiated with projection light is concave is used. There is an image projection system.
Unlike the flat screen, this image projection system can easily cover the viewer's field of view with the projection surface, giving the viewer a sense of realism and improving the viewer's immersion in games and the like. (For example, refer to Patent Document 1).

特許文献１のような曲面スクリーンの場合、画像投影面の所定の領域からの反射が、他の領域に対して入射される相互反射により、曲面スクリーンに表示される画像の黒浮きが発生してしまう。この黒浮きにより、表示される画像のコントラストが低下するという問題がある。   In the case of a curved screen as in Patent Document 1, reflection from a predetermined area on the image projection surface causes black floating of an image displayed on the curved screen due to mutual reflection incident on other areas. End up. Due to the black float, there is a problem that the contrast of the displayed image is lowered.

この問題を解決するため、偏光選択反射層を画像投影面に設け、画像投影面と異なる外光スクリーンを設け、この外光スクリーンを外光入射口に取り付けて、入射される外光から直線偏光板および位相差板の順で配置する。そして、偏光選択反射層が拡散反射する偏光とは逆向きの偏光を外光から生成し、外光が画像投影面に照射されることによる表示画像の黒浮きを低減する画像投影システムがある（例えば、特許文献２及び特許文献３を参照）。   In order to solve this problem, a polarization selective reflection layer is provided on the image projection surface, an external light screen different from the image projection surface is provided, and the external light screen is attached to the external light incident port so that the linearly polarized light is incident from the incident external light. Arrange in the order of the plate and retardation plate. Then, there is an image projection system that generates polarized light in the opposite direction to the polarized light that is diffusely reflected by the polarization selective reflection layer from outside light, and reduces the black floating of the display image due to the external light being applied to the image projection surface ( For example, see Patent Document 2 and Patent Document 3.)

また、事前にスクリーンの画像投影面の形状を取得し、相互反射の影響を計算することにより、画像投影面に対して照射する輝度値などの制御を行い、相互反射の影響を低減する画像の投影を行っている（例えば、非特許文献１参照）。   In addition, by acquiring the shape of the image projection surface of the screen in advance and calculating the influence of mutual reflection, the brightness value irradiated to the image projection surface is controlled to reduce the influence of mutual reflection. Projection is performed (see Non-Patent Document 1, for example).

特開２００２−１３１８３５号公報JP 2002-131835 A 特許第４７１７４１８号公報Japanese Patent No. 4717418 特許第４７１７４１９号公報Japanese Patent No. 4717419

向川康博、柿沼孝行、大田友一、“非平面パターン投影のための相互反射の補償”、情報処理学会論文誌 コンピュータビジョンとイメージメディア、Ｖｏｌ．４８、ｐ．９８−１０６、２００７Yasuhiro Mukakawa, Takayuki Suganuma, Yuichi Ota, “Compensation of mutual reflection for non-planar pattern projection”, Transactions of Information Processing Society of Japan, Computer Vision and Image Media, Vol. 48, p. 98-106, 2007

上記特許文献２及び特許文献３においては、画像投影面が凹状に構成されていても、外光における表示画像の黒浮きを抑制することはできる。しかしながら、凹状の画像投影面における異なる領域間における投射光の相互反射の影響に対応できない。このため、特許文献２及び特許文献３においては、投射光の相互反射による表示画像の黒浮きを抑制することはできない。   In Patent Document 2 and Patent Document 3, even if the image projection surface is configured in a concave shape, it is possible to suppress the black floating of the display image in external light. However, it cannot cope with the influence of mutual reflection of projection light between different regions on the concave image projection surface. For this reason, in Patent Document 2 and Patent Document 3, it is not possible to suppress black floating of a display image due to mutual reflection of projection light.

また、非特許文献１においては、例えば、画像投影面における相互反射を行う領域間において、第１の投影光が投影された一方の領域からの第１の反射光が、この第１の反射光より輝度値の低い第２の投射光が投影される画像投射面に照射される場合、補償後の第２の投射光の輝度値が負の値となり、正しく投射光の輝度値を補償できない。   Further, in Non-Patent Document 1, for example, the first reflected light from one area where the first projection light is projected between the areas where mutual reflection is performed on the image projection surface is the first reflected light. When the second projection light having a lower luminance value is irradiated on the projected image projection surface, the luminance value of the second projection light after compensation becomes a negative value, and the luminance value of the projection light cannot be compensated correctly.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、凹状の撮像投影面を有するスクリーンに投射光を照射して表示画像を表示した際、撮像投射面における領域間での投射光の相互反射による影響を低減し、表示画像のコントラストを向上するスクリーン、画像投影システム及び画像投影方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and when a display image is displayed by irradiating a projection light onto a screen having a concave imaging projection surface, the projection light between the regions on the imaging projection surface is displayed. An object of the present invention is to provide a screen, an image projection system, and an image projection method that reduce the influence of mutual reflection and improve the contrast of a display image.

上述した課題を解決するために、本発明のスクリーンは、画像投影面が凹状であり、前記画像投影面に画像が投射光により投影されるスクリーンであって、前記画像投影面が複数のサブ画像投影面に分割されており、それぞれの前記サブ画像投影面が偏光特性を有している、ことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the screen of the present invention is a screen in which an image projection surface is concave, and an image is projected onto the image projection surface by projection light, and the image projection surface includes a plurality of sub-images. It is divided into projection planes, and each of the sub-image projection planes has a polarization characteristic.

本発明のスクリーンは、投射光の相互反射が発生する前記サブ画像投影面それぞれの反射光の偏光特性が異なることを特徴とする。   The screen of the present invention is characterized in that the polarization characteristics of the reflected light of each of the sub-image projection planes where the mutual reflection of the projected light occurs are different.

本発明のスクリーンは、投射光の相互反射が発生する前記サブ画像投影面の各々の偏光特性を、一方のサブ画像投影面からの反射光の反射率が相互反射の影響の低いサブ画像投射面に比較して低くなる偏光特性とすることを特徴とする。   The screen of the present invention has a polarization characteristic of each of the sub-image projection surfaces on which the mutual reflection of the projection light occurs, and a sub-image projection surface on which the reflectance of the reflected light from one of the sub-image projection surfaces is less affected by the mutual reflection. It is characterized by having a polarization characteristic that is lower than that of the above.

本発明のスクリーンは、前記偏光特性として、偏光方向の異なる直線偏光を用いることを特徴とする。   The screen of the present invention is characterized in that linearly polarized light having different polarization directions is used as the polarization characteristic.

本発明のスクリーンは、前記偏光特性として、楕円率または長軸の向きあるいは回転方向の異なる円偏光及び楕円偏光を用いることを特徴とする。   The screen of the present invention is characterized in that circularly polarized light and elliptically polarized light having different ellipticities, major axis directions, or rotational directions are used as the polarization characteristics.

本発明のスクリーンは、隣接する前記画像投影面の各々の反射光の偏光特性がそれぞれ異なることを特徴とする。   The screen of the present invention is characterized in that the polarization characteristics of the reflected light of each of the adjacent image projection surfaces are different.

本発明の画像投影システムは、画像投影面が凹状のスクリーンを有し、前記画像投影面に画像を投射光により投影して表示画像を表示する画像投影システムであって、前記画像投影面が複数のサブ画像投影面に分割されており、それぞれの前記サブ画像投影面が偏光特性を有し、前記サブ画像投影面に対して前記投射光を投影する画像投影装置を備えることを特徴とする。   The image projection system according to the present invention is an image projection system that has a screen having a concave image projection surface, and projects an image onto the image projection surface with projection light to display a display image. Each of the sub-image projection planes has a polarization characteristic, and includes an image projection apparatus that projects the projection light onto the sub-image projection plane.

本発明の画像投影方法は、画像投影面が凹状のスクリーンに対し、前記画像投影面に画像を投射光により投影して表示画像を表示する画像投影方法であって、それぞれが偏光特性を有したサブ画像投影面に分割された前記画像投影面に対し、前記投射光を画像投影装置により投影することを特徴とする。   The image projection method of the present invention is an image projection method for displaying a display image by projecting an image onto the image projection surface with projection light with respect to a screen having a concave image projection surface, each having a polarization characteristic. The projection light is projected onto an image projection plane divided into sub-image projection planes by an image projection apparatus.

以上説明したように、本発明によれば、凹状の撮像投影面を有するスクリーンに投射光を照射して表示画像を表示した際、撮像投射面における領域間での投射光の相互反射による影響を低減し、表示画像のコントラストを向上するスクリーン、画像投影システム及び画像投影方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, when a display image is displayed by irradiating projection light onto a screen having a concave imaging projection surface, the influence of mutual reflection of projection light between regions on the imaging projection surface is affected. It is possible to provide a screen, an image projection system, and an image projection method that reduce and improve the contrast of a displayed image.

本発明の第１の実施形態による画像表示システムの構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the image display system by the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態におけるスクリーン１３の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the screen 13 in 1st Embodiment. 本発明の第２の実施形態による画像表示システムの構成例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structural example of the image display system by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態におけるスクリーン１５の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the screen 15 in the 2nd Embodiment of this invention.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による画像表示システムの構成例を示す概念図である。図１において、画像表示システムは、画像投影装置１０、画像投影装置１１、画像投影装置１２及びスクリーン１３の各々を備えている。
画像投影装置１０、画像投影装置１１及び画像投影装置１２の各々は、プロジェクタなどであり、画像をスクリーンに投影する投射光を放射する装置である。また、本実施形態における画像投影装置は、様々な偏光成分の光を含む自然光の特性を有する投射光を放射する。 <First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration example of an image display system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image display system includes an image projection device 10, an image projection device 11, an image projection device 12, and a screen 13.
Each of the image projection device 10, the image projection device 11, and the image projection device 12 is a projector or the like, and is a device that emits projection light that projects an image onto a screen. In addition, the image projection apparatus according to this embodiment emits projection light having natural light characteristics including light of various polarization components.

スクリーン１３は、例えば、画像投影面１３Ｓがサブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々に分割されている。画像投影面１３Ｓは、サブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々に対応する面が、平面状の投影面を有するスクリーンを、それぞれの投影面が他と直角となるように辺同士を接続して配置されて構成されている。これにより、図１のスクリーン１３は、直方体の頂点Ｏを中心とし、この頂点Ｏに接する３面（サブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃ）からなる凹状の画像投影面１３Ｓを備えるため、視聴者の視野を覆う画像を表示することができる。   In the screen 13, for example, the image projection surface 13S is divided into a sub image projection surface 13A, a sub image projection surface 13B, and a sub image projection surface 13C. The image projection plane 13S has a plane corresponding to each of the sub-image projection plane 13A, the sub-image projection plane 13B, and the sub-image projection plane 13C having a planar projection plane, and each projection plane is perpendicular to the other. The sides are arranged so as to be connected to each other. Accordingly, the screen 13 in FIG. 1 has a rectangular parallelepiped vertex O and a concave image projection composed of three surfaces (sub-image projection surface 13A, sub-image projection surface 13B, and sub-image projection surface 13C) in contact with the vertex O. Since the surface 13S is provided, an image covering the viewer's field of view can be displayed.

サブ画像投影面１３Ａには、画像投影装置１０からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。また、サブ画像投影面１３Ｂには、画像投影装置１２からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。サブ画像投影面１３Ｃには、画像投影装置１１からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。   Projection light from the image projection device 10 is incident on the sub-image projection surface 13A, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed. Further, the projection light from the image projection device 12 is incident on the sub-image projection surface 13B, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed. Projection light from the image projection device 11 is incident on the sub-image projection surface 13C, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed.

図１における構成においては、サブ画像投影面１３Ａに投射光が入射されると、サブ画像投影面１３Ａにおける投射光の反射である反射光は、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々に入射する。また、サブ画像投影面１３Ｂに投射光が入射されると、サブ画像投影面１３Ｂにおける投射光の反射である反射光は、サブ画像投影面１３Ａ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々に入射する。サブ画像投影面１３Ｃに投射光が入射されると、サブ画像投影面１３Ｃにおける投射光の反射である反射光は、サブ画像投影面１３Ａ及びサブ画像投影面１３Ｂの各々に入射する。上述したように、サブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々の間で投射光の相互反射が発生する。   In the configuration in FIG. 1, when projection light is incident on the sub-image projection surface 13A, reflected light that is reflection of the projection light on the sub-image projection surface 13A is reflected on each of the sub-image projection surface 13B and the sub-image projection surface 13C. Is incident on. When the projection light is incident on the sub-image projection surface 13B, reflected light that is reflection of the projection light on the sub-image projection surface 13B is incident on each of the sub-image projection surface 13A and the sub-image projection surface 13C. When projection light is incident on the sub-image projection surface 13C, reflected light that is reflection of the projection light on the sub-image projection surface 13C is incident on each of the sub-image projection surface 13A and the sub-image projection surface 13B. As described above, mutual reflection of projection light occurs between each of the sub-image projection surface 13A, the sub-image projection surface 13B, and the sub-image projection surface 13C.

図２は、本実施形態におけるスクリーン１３の構成例を示す図である。サブ画像投影面１３Ａは、投射光が入力される表面が偏光特性２３Ａを有しており、投射光の偏光特性２３Ａの光成分のみを反射し、反射光３３Ａとして出射する。また、サブ画像投影面１３Ｂは、投射光が入力される表面が偏光特性２３Ｂを有しており、投射光の偏光特性２３Ｂの光成分のみを反射し、反射光３３Ｂとして出射する。サブ画像投影面１３Ｃは、投射光が入力される表面が偏光特性２３Ｃを有しており、投射光の偏光特性２３Ｃの光成分のみを反射し、反射光３３Ｃとして出射する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the screen 13 in the present embodiment. The sub-image projection surface 13A has a polarization characteristic 23A on the surface to which projection light is input, reflects only the light component of the polarization characteristic 23A of the projection light, and emits it as reflected light 33A. The sub-image projection surface 13B has a polarization characteristic 23B on the surface to which projection light is input, reflects only the light component of the polarization characteristic 23B of the projection light, and emits it as reflected light 33B. The sub-image projection surface 13C has a polarization characteristic 23C on the surface to which projection light is input, reflects only the light component of the polarization characteristic 23C of the projection light, and emits it as reflected light 33C.

偏光特性２３Ａ、偏光特性２３Ｂ及び偏光特性２３Ｃの各々としては、例えば、それぞれが偏光方向を６０°ずつ回転させた直線偏光を用いる。これにより、画像投影面１３Ｓにおいて、サブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々は、それぞれ異なる偏光方向を有するため、偏光特性２３Ａ、偏光特性２３Ｂ、偏光特性２３Ｃ以外の偏光成分の光を反射する量が低減される。この結果、画像投影面がサブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々は、他のサブ画像投影面からの反射光の５０％程度を吸収する。このため、画像投影面がサブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々においては、入射される異なる偏光特性の光を吸収することで、反射光として出射する割合を低減、すなわち反射光の反射率を低減することができる。これにより、サブ画像投影面１３Ａ、サブ画像投影面１３Ｂ及びサブ画像投影面１３Ｃの各々は、それぞれ他のサブ画像投影面からの反射光による黒浮きを抑制することができる。   As each of the polarization characteristic 23A, the polarization characteristic 23B, and the polarization characteristic 23C, for example, linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 60 ° is used. Thereby, in the image projection surface 13S, since each of the sub image projection surface 13A, the sub image projection surface 13B, and the sub image projection surface 13C has a different polarization direction, other than the polarization property 23A, the polarization property 23B, and the polarization property 23C. The amount of reflected light of the polarization component is reduced. As a result, each of the image projection planes, that is, the sub image projection plane 13A, the sub image projection plane 13B, and the sub image projection plane 13C absorbs about 50% of the reflected light from the other sub image projection plane. For this reason, in each of the image projection plane 13A, the sub-image projection plane 13B, and the sub-image projection plane 13C, the incident light having different polarization characteristics is absorbed, so that the ratio of the reflected light is emitted. Reduction, that is, the reflectance of reflected light can be reduced. Thereby, each of the sub image projection surface 13A, the sub image projection surface 13B, and the sub image projection surface 13C can suppress the black floating caused by the reflected light from the other sub image projection surfaces.

上述したように、本実施形態によれば、スクリーンにおける凹状の画像投影面における相互反射が発生する領域の各々を、サブ画像投影面として異なる偏光特性を備えさせることにより、このサブ画像投影面が相互反射において入射される自身と異なる偏光特性を有する反射光を吸収するため、表示する画像の黒浮きを低減することが可能となり、スクリーンに表示される画像のコントラスト低下を抑制することができる。   As described above, according to the present embodiment, each sub-image projection plane is provided with different polarization characteristics as a sub-image projection plane in each of the regions where mutual reflection occurs on the concave image projection plane of the screen. Absorption of reflected light having a polarization characteristic different from that of the incident light in the mutual reflection is possible, so that it is possible to reduce the black floating of the image to be displayed and to suppress a decrease in contrast of the image displayed on the screen.

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態による画像表示システムの構成例を示す概念図である。図３において、画像表示システム１は、画像投影装置１０、画像投影装置１１、画像投影装置１２及びスクリーン１５の各々を備えている。
画像投影装置１０、画像投影装置１１及び画像投影装置１２の各々は、第１の実施形態と同様の構成である。 <Second Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a configuration example of an image display system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the image display system 1 includes an image projector 10, an image projector 11, an image projector 12, and a screen 15.
Each of the image projection device 10, the image projection device 11, and the image projection device 12 has the same configuration as that of the first embodiment.

スクリーン１５は、画像投影面１５Ｓが画像投影領域面１５Ａ、画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々に分割されている。スクリーン１５は、一体成形されたスクリーンであり、複数の画像投影装置からスクリーンの投影面に対して投射光を投射するため、連続した凹状の曲面の画像投影面を画像投影装置の各々からの投射光がそれぞれ投影される画像投影領域面に分割されている。これにより、図３のスクリーン１５は、撮像投影面が凹状の曲面であるため、視聴者の視野を覆う画像を表示することができる。   The screen 15 has an image projection plane 15S divided into an image projection area plane 15A, an image projection area plane 15B, and an image projection area plane 15C. The screen 15 is an integrally formed screen, and projects projection light from a plurality of image projection devices onto the projection surface of the screen, so that a continuous concave curved image projection surface is projected from each of the image projection devices. The light is divided into image projection area surfaces onto which light is projected. Thereby, since the imaging projection surface is a concave curved surface, the screen 15 in FIG. 3 can display an image covering the visual field of the viewer.

画像投影領域面１５Ａには、画像投影装置１０からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。また、画像投影領域面１５Ｂには、画像投影装置１１からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。画像投影領域面１５Ｃには、画像投影装置１２からの投射光が入射され、投射光に対応する画像の表示画像が表示される。   Projection light from the image projection device 10 is incident on the image projection area surface 15A, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed. In addition, the projection light from the image projection device 11 is incident on the image projection area surface 15B, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed. Projection light from the image projection device 12 is incident on the image projection area surface 15C, and a display image of an image corresponding to the projection light is displayed.

図３における構成においては、画像投影領域面１５Ａに投射光が入射されると、画像投影領域面１５Ａでの投射光の反射である反射光は、画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々に入射する。また、画像投影領域面１５Ｂに投射光が入射されると、画像投影領域面１５Ｂでの投射光の反射である反射光は、画像投影領域面１５Ａ及び画像投影領域面１５Ｃの各々に入射する。画像投影領域面１５Ｃに投射光が入射されると、画像投影領域面１５Ｃでの投射光の反射である反射光は、画像投影領域面１５Ａ及び画像投影領域面１５Ｂの各々に入射する。   In the configuration shown in FIG. 3, when the projection light is incident on the image projection area surface 15A, the reflected light that is the reflection of the projection light on the image projection area surface 15A is reflected on the image projection area surface 15B and the image projection area surface 15C. Incident to each. When projection light is incident on the image projection area surface 15B, reflected light that is reflection of the projection light on the image projection area surface 15B is incident on each of the image projection area surface 15A and the image projection area surface 15C. When projection light is incident on the image projection area surface 15C, reflected light that is reflection of the projection light on the image projection area surface 15C is incident on each of the image projection area surface 15A and the image projection area surface 15B.

また、画像投影面が画像投影領域面１５Ａ、画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々における相互反射のみでなく、それぞれの画像投影領域面内においても投射光の相互反射が発生する。すなわち、画像投影領域面１５Ａ、画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々は、曲面の画像投影面を分割したものであるが、所定の曲率を有する凹状の曲面であり、平面ではない。このため、画像投影領域面内において近接した領域間、例えば、画像投影領域面１５Ａ内の領域１５Ａ＿Ｐ１及び領域１５Ａ＿Ｐ２間においては、相互反射が発生することになる。   Further, not only the mutual reflection of the image projection planes in the image projection area plane 15A, the image projection area plane 15B, and the image projection area plane 15C, but also the mutual reflection of the projection light occurs in the respective image projection area planes. That is, each of the image projection area plane 15A, the image projection area plane 15B, and the image projection area plane 15C is obtained by dividing a curved image projection plane, but is a concave curved surface having a predetermined curvature and not a plane. . For this reason, mutual reflection occurs between adjacent areas in the image projection area plane, for example, between the areas 15A_P1 and 15A_P2 in the image projection area plane 15A.

図４は、本実施形態におけるスクリーン１５の構成例を示す図である。画像投影領域面１５Ａ、画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々は、それぞれサブ画像投影面に分割されている。すなわち、画像投影領域面１５Ａは、サブ画像投影面１５Ａ＿１及びサブ画像投影面１５Ａ＿２の各々に分割されている。また、画像投影領域面１５Ｂは、サブ画像投影面１５Ｂ＿１及びサブ画像投影面１５Ｂ＿２の各々に分割されている。画像投影領域面１５Ｃは、サブ画像投影面１５Ｃ＿１及びサブ画像投影面１５Ｃ＿２の各々に分割されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the screen 15 in the present embodiment. Each of image projection area plane 15A, image projection area plane 15B, and image projection area plane 15C is divided into sub-image projection planes. That is, the image projection area surface 15A is divided into a sub image projection surface 15A_1 and a sub image projection surface 15A_2. The image projection area surface 15B is divided into a sub image projection surface 15B_1 and a sub image projection surface 15B_2. The image projection area surface 15C is divided into a sub image projection surface 15C_1 and a sub image projection surface 15C_2.

ここで、サブ画像投影面１５Ａ＿１は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ａ＿１を有しており、投射光の偏光特性２５Ａ＿１の光成分のみの反射光３５Ａ＿１を反射する。また、サブ画像投影面１５Ａ＿２は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ａ＿２を有しており、投射光の偏光特性２５Ａ＿２の光成分のみの反射光３５Ａ＿２を反射する。サブ画像投影面１５Ｂ＿１は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ｂ＿１を有しており、投射光の偏光特性２５Ｂ＿１の光成分のみの反射光３５Ｂ＿１を反射する。また、サブ画像投影面１５Ｂ＿２は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ｂ＿２を有しており、投射光の偏光特性２５Ｂ＿２の光成分のみの反射光３５Ｂ＿２を反射する。サブ画像投影面１５Ｃ＿１は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ｃ＿１を有しており、投射光の偏光特性２５Ｃ＿１の光成分のみの反射光３５Ｃ＿１を反射する。サブ画像投影面１５Ｃ＿２は、投射光が入力される表面が偏光特性２５Ｃ＿２を有しており、投射光の偏光特性２５Ｃ＿２の光成分のみの反射光３５Ｃ＿２を反射する。   Here, in the sub-image projection surface 15A_1, the surface to which the projection light is input has the polarization characteristic 25A_1, and the reflected light 35A_1 having only the light component of the polarization characteristic 25A_1 of the projection light is reflected. The sub-image projection surface 15A_2 has a polarization characteristic 25A_2 on the surface to which the projection light is input, and reflects the reflected light 35A_2 only of the light component of the polarization characteristic 25A_2 of the projection light. The sub image projection surface 15B_1 has a polarization characteristic 25B_1 on the surface to which the projection light is input, and reflects the reflected light 35B_1 only of the light component of the polarization characteristic 25B_1 of the projection light. The sub-image projection surface 15B_2 has a polarization characteristic 25B_2 on the surface to which the projection light is input, and reflects the reflected light 35B_2 only of the light component of the polarization characteristic 25B_2 of the projection light. The sub image projection surface 15C_1 has a polarization characteristic 25C_1 on the surface to which the projection light is input, and reflects the reflected light 35C_1 only of the light component of the polarization characteristic 25C_1 of the projection light. The sub-image projection surface 15C_2 has a polarization characteristic 25C_2 on the surface to which the projection light is input, and reflects the reflected light 35C_2 only of the light component of the polarization characteristic 25C_2 of the projection light.

隣接するサブ画像投影面１５Ａ＿１及びサブ画像投影面１５Ａ＿２の各々においては、回転方向（光の進む向きに対して電場ベクトルが回転する向き）の異なる楕円偏光の偏光特性２５Ａ＿１、偏光特性２５Ａ＿２それぞれが投影面の偏光特性として用いられている。また、隣接するサブ画像投影面１５Ｂ＿１及びサブ画像投影面１５Ｂ＿２の各々においては、回転方向の異なる円偏光の偏光特性２５Ｂ＿１、偏光特性２５Ｂ＿２それぞれが投影面の偏光特性として用いられている。同様に、隣接するサブ画像投影面１５Ｃ＿１及びサブ画像投影面１５Ｃ＿２の各々においては、回転方向の異なる楕円偏光の偏光特性２５Ｃ＿１、偏光特性２５Ｃ＿２それぞれが投影面の偏光特性として用いられている。   In each of the adjacent sub image projection surface 15A_1 and sub image projection surface 15A_2, the polarization characteristics 25A_1 and polarization characteristics 25A_2 of elliptically polarized light having different rotation directions (directions in which the electric field vector rotates with respect to the light traveling direction) are projected. It is used as the polarization property of the surface. In each of the adjacent sub-image projection surface 15B_1 and sub-image projection surface 15B_2, the circular polarization characteristics 25B_1 and the polarization characteristics 25B_2 having different rotation directions are used as the polarization characteristics of the projection plane. Similarly, in each of the adjacent sub image projection plane 15C_1 and sub image projection plane 15C_2, the polarization characteristics 25C_1 and the polarization characteristics 25C_2 of elliptically polarized light having different rotation directions are used as the polarization characteristics of the projection plane.

また、隣接する画像投影領域面１５Ａ及び画像投影領域面１５Ｂの各々において、直接に接しているサブ画像投影面１５Ａ＿２とサブ画像投影面１５Ｂ＿１とは、回転方向の異なる楕円偏光、円偏光それぞれの偏光特性を用いている。同様に、隣接する画像投影領域面１５Ｂ及び画像投影領域面１５Ｃの各々において、直接に接しているサブ画像投影面１５Ｂ＿２とサブ画像投影面１５Ｃ＿１とは、回転方向の異なる円偏光、楕円偏光それぞれの偏光特性を用いている。楕円偏光を用いる場合、回転方向が異なる偏光特性のみでなく、長軸方向が異なる楕円偏光、楕円率の異なる楕円偏光を用いてもよい。
例えば、図４において、偏光特性３５Ａ＿１及び偏光特性３５Ｃ＿２の各々は、回転方向も長軸方向も異なる偏光特性であり、偏光特性３５Ａ＿２及び偏光特性３５Ｃ＿１の各々も、回転方向も長軸方向も異なる偏光特性である。 Further, in each of the adjacent image projection area plane 15A and image projection area plane 15B, the sub image projection plane 15A_2 and the sub image projection plane 15B_1 that are in direct contact with each other are polarized light of elliptical polarization and circular polarization with different rotation directions. The characteristics are used. Similarly, in each of the adjacent image projection area plane 15B and image projection area plane 15C, the sub image projection plane 15B_2 and the sub image projection plane 15C_1 that are in direct contact with each other are respectively circularly polarized light and elliptically polarized light having different rotation directions. Polarization characteristics are used. When using elliptically polarized light, not only polarization characteristics with different rotation directions but also elliptically polarized light with different major axis directions and elliptically polarized light with different ellipticities may be used.
For example, in FIG. 4, each of the polarization characteristic 35A_1 and the polarization characteristic 35C_2 is a polarization characteristic having a different rotation direction and a major axis direction, and each of the polarization characteristic 35A_2 and the polarization characteristic 35C_1 is a polarization having a different rotation direction and a major axis direction. It is a characteristic.

この構成により、相互反射において最も反射強度が高い隣接するサブ画像投影面の各々が回転方向の異なる偏光特性を有することになる。この結果、隣接するサブ画像投影面の各々は、自身の偏光特性と異なる偏光特性の反射光が入射された場合、その異なる偏光特性の反射光の大部分を吸収するため、画像投影面に表示される画像の黒浮きを抑制してコントラストを向上させることができる。   With this configuration, each of the adjacent sub-image projection planes having the highest reflection intensity in mutual reflection has polarization characteristics with different rotation directions. As a result, each of the adjacent sub-image projection surfaces absorbs most of the reflected light having a polarization characteristic different from its own polarization characteristic, so that it is displayed on the image projection surface. It is possible to improve the contrast by suppressing the floating of the black image.

すなわち、本実施形態によれば、凹状の曲面を有する画像投影面における相互反射が発生する領域の各々を、サブ画像投影面として異なる偏光特性を備えさせることにより、このサブ画像投影面が相互反射において入射される自身と異なる偏光特性を有する反射光を吸収するため、表示する画像の黒浮きを低減することが可能となり、スクリーンに表示される画像のコントラスト低下を抑制することができる。   In other words, according to the present embodiment, each of the regions where mutual reflection occurs on the image projection surface having a concave curved surface is provided with different polarization characteristics as the sub image projection surface. Since the reflected light having the polarization characteristic different from that of the incident light is absorbed, it is possible to reduce the black floating of the image to be displayed and to suppress the decrease in the contrast of the image displayed on the screen.

また、反射強度が所定のコントラスト低下を抑制する程度の平面と近似できる程度に、が画像投影領域面をサブ画像投影面に細かく分割することにより、相互反射の影響をより低減することが可能となる。   In addition, it is possible to further reduce the influence of mutual reflection by dividing the image projection area plane into sub-image projection planes so that the reflection intensity can be approximated to a plane that suppresses a predetermined decrease in contrast. Become.

また、スクリーンの設計時において、このスクリーンの画像投影面の曲面における相互反射の反射光の強度分布をシミュレーションまたは実験等により求め、画像投影領域における相互反射の反射光の強度が高い相互反射を行うサブ画像投影面の組合わせを抽出し、この組合わせのサブ画像投影面それぞれの偏光特性を、異なる偏光特性の反射光の大部分を吸収する偏光特性に設定するようにしても良い。   Further, when designing the screen, the intensity distribution of the reflected light of the mutual reflection on the curved surface of the image projection surface of the screen is obtained by simulation or experiment, and the mutual reflection with high intensity of the reflected light of the mutual reflection in the image projection area is performed A combination of sub-image projection planes may be extracted, and the polarization characteristics of each of the sub-image projection planes in this combination may be set to polarization characteristics that absorb most of the reflected light with different polarization characteristics.

ここまで、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで一例であり、本発明は上述した実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
また、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。 The embodiment of the present invention has been described so far. However, the above embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. Needless to say, it is good.
In addition, the scope of the present invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, and includes all embodiments that provide the same effects as those intended by the present invention. Further, the scope of the invention is not limited to the combinations of features of the invention defined by the claims, but may be defined by any desired combination of particular features among all the disclosed features. .

１０，１１，１２…画像投影装置
１３，１５…スクリーン
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１５Ａ＿１，１５Ａ＿２，１５Ｂ＿１，１５Ｂ＿２，１５Ｃ＿１，１５Ｃ＿２…サブ画像投影面
１３Ｓ，１５Ｓ…画像投影面
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ…画像投影領域面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11, 12 ... Image projector 13, 15 ... Screen 13A, 13B, 13C, 15A_1, 15A_2, 15B_1, 15B_2, 15C_1, 15C_2 ... Sub image projection surface 13S, 15S ... Image projection surface 15A, 15B, 15C ... Image Projection area plane

Claims (8)

画像投影面が凹状であり、前記画像投影面に画像が投射光により投影されるスクリーンであって、
前記画像投影面が複数のサブ画像投影面に分割されており、それぞれの前記サブ画像投影面が偏光特性を有している、
ことを特徴とするスクリーン。 The image projection surface is concave, and the image is projected onto the image projection surface by projection light,
The image projection plane is divided into a plurality of sub-image projection planes, and each of the sub-image projection planes has polarization characteristics;
A screen characterized by that. 投射光の相互反射が発生する前記サブ画像投影面それぞれの反射光の偏光特性が異なる
ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。 The screen according to claim 1, wherein polarization characteristics of the reflected light of each of the sub-image projection surfaces on which the mutual reflection of the projected light is generated are different. 投射光の相互反射が発生する前記サブ画像投影面の各々の偏光特性を、一方のサブ画像投影面からの反射光の反射率が相互反射の影響の低いサブ画像投射面に比較して低くなる偏光特性とする
ことを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。 The polarization characteristics of each of the sub-image projection surfaces on which the mutual reflection of the projected light occurs are lower than the reflectance of the reflected light from one of the sub-image projection surfaces compared to the sub-image projection surface that is less affected by the mutual reflection. The screen according to claim 2, wherein the screen has polarization characteristics. 前記偏光特性として、偏光方向の異なる直線偏光を用いる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスクリーン。 The screen according to claim 1, wherein linearly polarized light having a different polarization direction is used as the polarization property. 前記偏光特性として、楕円率または長軸の向きあるいは回転方向の異なる円偏光及び楕円偏光を用いる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスクリーン。 4. The screen according to claim 1, wherein circular polarization and elliptic polarization with different ellipticity, major axis direction, or rotation direction are used as the polarization characteristics. 5. 隣接する前記画像投影面の各々の反射光の偏光特性がそれぞれ異なる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスクリーン。 The screen according to any one of claims 1 to 5, wherein polarization characteristics of reflected light of each of the adjacent image projection surfaces are different from each other. 画像投影面が凹状のスクリーンを有し、前記画像投影面に画像を投射光により投影して表示画像を表示する画像投影システムであって、
前記画像投影面が複数のサブ画像投影面に分割されており、それぞれの前記サブ画像投影面が偏光特性を有し、
前記サブ画像投影面に対して前記投射光を投影する画像投影装置
を備えることを特徴とする画像投影システム。 An image projection system, wherein the image projection surface has a concave screen, and an image is projected onto the image projection surface with projection light to display a display image,
The image projection plane is divided into a plurality of sub-image projection planes, and each of the sub-image projection planes has polarization characteristics;
An image projection system comprising: an image projection device that projects the projection light onto the sub-image projection surface. 画像投影面が凹状のスクリーンに対し、前記画像投影面に画像を投射光により投影して表示画像を表示する画像投影方法であって、
それぞれが偏光特性を有したサブ画像投影面に分割された前記画像投影面に対し、前記投射光を画像投影装置により投影する
ことを特徴とする画像投影方法。 An image projection method for projecting an image onto the image projection surface with projection light and displaying a display image on a screen having a concave image projection surface,
An image projection method comprising: projecting the projection light onto an image projection plane divided into sub image projection planes each having a polarization characteristic by an image projection apparatus.
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