JP2018063404A - 反射スクリーン、映像表示装置 - Google Patents
反射スクリーン、映像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018063404A JP2018063404A JP2016202956A JP2016202956A JP2018063404A JP 2018063404 A JP2018063404 A JP 2018063404A JP 2016202956 A JP2016202956 A JP 2016202956A JP 2016202956 A JP2016202956 A JP 2016202956A JP 2018063404 A JP2018063404 A JP 2018063404A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- layer
- light
- image
- reflective
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
Description
また、上述のような反射スクリーンに対して、外光による映像のコントラスト低下を抑制し、明るく明瞭な映像を表示することも求められている。
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、スクリーンの透明性の向上等に関しては、なんら開示されていない。
請求項1の発明は、透明性を有し、映像源から投射された映像光の少なくとも一部を反射して映像を表示し、かつ、映像光の一部を透過する反射スクリーンであって、光透過性を有し、映像光が入射する第1の面(121a,221a)とこれに対向する第2の面(121b,221b)とを有する単位光学形状(121,221)が、背面側の面に複数配列された光学形状層(12,22)と、前記単位光学形状の背面側に前記第1の面及び前記第2の面に沿って形成され、その表面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射する光の一部を反射し、一部を透過する機能を有する反射層(13,23)と、を備え、前記第2の面において最も背面側に位置する点(t)と前記第2の面において最も映像源側に位置する点(v)とを通る平面(M)は、該反射スクリーンのスクリーン面の法線方向に対して交差すること、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、前記第2の面(121b,221b)において最も背面側に位置する点(t)と前記第2の面において最も映像源側に位置する点(v)とを通る平面が、該反射スクリーンのスクリーン面に平行な方向となす角度をθ2とするとき、前記角度θ2は、25°≦θ2≦65°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、前記第2の面は、少なくとも一部が曲面であり、前記第2の面(121a)の接線(S)又は前記第2の面が該反射スクリーンのスクリーン面に平行な方向となす角度を角度θ3とすると、前記第2の面において、25°≦θ3≦65°を満たす領域は、前記角度θ3が0°≦θ3<25°を満たす領域の面積と前記角度θ3が65°<θ3≦90°を満たす領域の面積との和よりも大きいこと、を特徴とする反射スクリーン(20)である。
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、前記光学形状層(12,22)は、背面側の面に、前記単位光学形状(121,221)が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を有すること、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、光を拡散する作用を有する拡散粒子を含有する光拡散層を備えていないこと、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、光透過性を有し、前記反射層(13,23)の背面側に設けられ、前記単位光学形状(121,221)による凹凸の谷部を充填するように積層された第2光学形状層(14,24)を備えること、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(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。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、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、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。
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、その映像源側の画面(表示面)に映像を表示可能である。このスクリーン10の詳細に関しては、後述する。
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から見て画面左右方向の右側に向かう方向を+X方向、画面上下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。
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)を映像源側(+Z側)の正面方向(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(−Y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の映像源側(+Z側)の表面からの距離が従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から、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く、入射角度の変化量も大きい。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、映像源側(+Z側)の観察者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40〜100インチ程度であり、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、例えば、スクリーン10は、画面サイズが40インチ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。
この支持板は、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。
本実施形態の映像表示装置1は、例えば、店舗のショーウィンドウに適用される。このとき、スクリーン10は、ショーウィンドウのガラスを上述の支持板として固定される形態とすることが好適である。
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、スクリーン10の反射層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。
図4は、第1実施形態の単位光学形状121及び反射層13を説明する図である。図4では、図2に示すスクリーン10の断面の一部を拡大して示している。また、図4では、理解を容易にするために、第1光学形状層12、反射層13、第2光学形状層14のみを示している。
スクリーン10は、図2に示すように、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を備えている。
基材層11は、例えば、高い光透過性を有する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。
図3に示すように、単位光学形状121は、真円の一部形状(円弧状)であり、スクリーン10の画面外(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、背面側の面に、点Cをフレネルセンターとする、所謂オフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。
この点Cは、図3に示すように、スクリーン10の画面(表示領域)の左右方向の中央であって画面下方に位置しており、スクリーン10を正面方向から見た場合、点Cと点Aとは、Y方向に平行な同一直線上に位置している。
単位光学形状121は、背面側(−Z側)に凸であり、映像光が入射する第1の面(レンズ面)121aと、これに対向する第2の面(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2の面121bは、単位光学形状121の頂点tを挟んで第1の面121aの下側(−Y側)に位置している。
第1の面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の面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。
この凹凸形状は、微細な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、凸形状及び凹形状の大きさや形状、高さ等は不規則である。
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221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。
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。
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。
反射層13は、単位光学形状121の第1の面121a及び第2の面121bに形成された微細かつ不規則な凹凸形状に追従して形成され、かつ、単位光学形状121側とは反対側の面にも、この微細かつ不規則な凹凸形状が維持された状態で成膜されている。したがって、反射層13は、その両面に微細かつ不規則な凹凸形状を有しており、粗面となっている。
この反射層13は、入射した光の一部を微細かつ不規則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。
なお、反射層13の微細かつ不規則な凹凸形状は、所望する光学性能等に応じてその凹凸の大きさや形状等を適宜選択してよい。
高屈折率誘電体膜は、例えば、TiO2(二酸化チタン)、Nb2O5(五酸化ニオブ)、Ta2O5(五酸化タンタル)等により形成される。高屈折率誘電体膜の屈折率は、2.0〜2.6程度である。
低屈折率誘電体膜は、例えば、SiO2(二酸化ケイ素)、MgF2(フッ化マグネシウム)等により形成される。低屈折率誘電体膜の屈折率は、1.3〜1.5程度である。
高屈折率誘電体膜及び低屈折率誘電体膜の膜厚は、約5〜100nmであり、これらが交互に2〜10層程積層されて形成されており、誘電体多層膜の総厚は、10〜1000nm程度である。
また、本実施形態の反射層13の一例としては、TiO2(二酸化チタン)等の金属酸化膜により形成された高屈折率誘電体膜と、SiO2により形成された低屈折率誘電体膜を複数積層して形成され、その反射率が約20%、透過率が約70%である。
また、本実施形態の反射層13は、単位光学形状121上(第1の面121a及び第2の面121b上)に、上述のような誘電体多層膜を蒸着加工する、スパッタ加工する等により、所定の厚さで形成される。
なお、反射層13は、これに限らず、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等の光反射性の高い金属を蒸着したり、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する等により形成してもよい。
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を保護できる。また、第2光学形状層14を設けることにより、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、さらに、支持板等への接合も容易となる。
本実施形態の第2光学形状層14は、第1光学形状層12と同じ材料(紫外線硬化型樹脂)により形成され、その屈折率が第1光学形状層12の屈折率に等しい。
保護層15は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層15は、例えば、基材層11と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
この保護層15は、スクリーン10の背面側の面を不図示の支持板等に接合する場合には、設けない形態としてもよい。
上述のように、本実施形態のスクリーン10は、光を拡散する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、映像光は、反射層13の微細かつ不規則な凹凸形状により拡散反射される。
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、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる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の面121a及び第2の面121bを賦形する面には、微細かつ不規則な凹凸形状が形成されている。この凹凸形状は、成形型の第1の面121a及び第2の面121bを賦形する面に、表面加工を複数回行うことにより形成できる。この表面加工は、例えば、めっき加工や、エッチング加工、ブラスト加工等である。また、表面加工は、各種条件等を変更して複数回行ってもよい。
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の面121a及び第2の面121bに、誘電体多層膜を蒸着する等により反射層13を形成する。
なお、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。また、スクリーン10が保護層15を備えない形態とする場合には、保護層15積層せずに紫外線硬化型樹脂を硬化させてもよい。
しかし、このような製法では、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の面121a,第2の面121bの凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数のスクリーン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。
スクリーン10の透明性を向上させ、外光によるコントラスト低下を抑制し、コントラストの高い映像を表示する観点から、第2の面121bは、スクリーン面の法線方向に交差する(即ち、スクリーン面に平行な方向に直交しない)ことが好ましく、この角度θ2は、25°≦θ2≦65°を満たすことがさらに好ましい。
本実施形態のスクリーン10では、第2の面121bは、スクリーン面の法線方向に交差しており、角度θ2は、25°≦θ2≦65°を満たしている。
したがって、角度θ2は、上述の条件を満たしながら、θ2≧2×(θ1)を満たすことが望ましい。
図5(a)に示すように、角度θ2がθ2=90°である場合、即ち、第2の面121bがスクリーン面に平行な方向に対して直交する場合、映像源側(+Z側)から大きな入射角度でスクリーン10に入射した外光G17が第2の面121b上の反射層13で反射しても、映像源側上方へ出射する等し、映像源側の正面方向に位置する観察者O1には届かない。また、背面側(−Z側)から大きな入射角度でスクリーン10に入射した外光G18は、第1の面121a上の反射層13を透過して第2の面121b上の反射層13で反射しても、スクリーン10の映像源側上方へ出射したり、外光G18の入射角度によっては、スクリーン10の映像源側の表面と空気との界面で全反射してスクリーン10内を上側へ進んだりするため、映像源側の正面方向に位置する観察者O1には届かない。
これにより、映像光の非投射時等において、映像源側の正面方向に位置する観察者O1や背面側の正面方向に位置する観察者には、スクリーン10の向こう側の景色がぼやけたり、白く滲んだりして観察され、スクリーン10の透明性が低下する。また、映像光の投射時においては、外光G15により、映像のコントラストの低下が生じてしまう。
したがって、スクリーン10の透明性を向上させ、かつ、映像のコントラスト向上を図る観点から、第2の面121bがスクリーン面の法線方向に対して交差する(即ち、角度θ2が90°ではない)ことが好ましい。
また、映像源側から小さい入射角度でスクリーン10に入射した外光G20の一部は、第2の面121b上の反射層13に入射して反射し、スクリーン10の背面側上方へ出射するので、映像源側の正面方向に位置する観察者O1に届かない。また、図示しないが、背面側(−Z側)から小さい入射角度でスクリーン10に入射した外光は、多くが反射層13を透過し、仮に第2の面121b上の反射層13で反射しても、スクリーン10の背面側下方へ出射する等して、映像源側の観察者O1等には届かない。
また、映像源側(+Z側)から小さい入射角度でスクリーン10に入射した外光G23の一部は、第2の面121b上の反射層13に入射して反射し、スクリーン10の映像源側上方へ出射したり、スクリーン10の映像源側の表面と空気との界面で全反射してスクリーン10内を上側へ進んだりするため、映像源側の正面方向に位置する観察者O1に届かない。また、図示しないが、背面側から小さい入射角度でスクリーン10に入射した外光は、多くが反射層13を透過し、第2の面121b上の反射層13で反射しても、スクリーン10の背面側下方へ出射する等して、観察者O1等には届かない。
また、この場合、単位光学形状121において、第2の面121bが占める面積が大きくなり過ぎ、映像光を観察者側へ反射する第1の面121aの面積が小さくなる。したがって、観察者O1に届く映像光の光量が減少し、映像が暗く不鮮明となるので好ましくない。
また、背面側上方や映像源側上方から大きな入射角度でスクリーン10に入射する外光G11,G12については、一部が第2の面121b上の反射層13で反射しても、映像源側上方や下方へ出射する等し、映像源側の正面方向に位置する観察者O1に届かない。したがって、外光による映像のコントラストの低下を抑制でき、コントラストの高い映像を表示できる。
また、単位光学形状121において、映像光を観察者側へ反射する第1の面121aの面積を十分確保でき、また、第2の面121bに入射する映像光を十分に低減できるので、明るく鮮明な画像を表示できる。
以上のことから、角度θ2は、25°≦θ2≦65°を満たすことがより好ましい。
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の面121aに入射し、反射層13によって拡散反射され、観察者O1側へ出射する。
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、映像源LSがスクリーン10よりも下方に位置し、映像光L1がスクリーン10の下方から投射されており、映像光が第2の面121bに直接入射することは少なく、第2の面121bは、映像光の反射に及ぼす影響は小さい。
図6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、一部の外光G3,G7は、反射層13で反射し、例えば、外光G3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、外光G7は、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、映像源側下方へ出射する。
このとき、映像源側へ出射する外光G2,G3,G8は、観察者O1には到達せず、また、スクリーン10に入射した外光の一部は、スクリーン10の映像源側及び背面側の表面で全反射して、スクリーン内部下方側へ向かい、減衰するので、映像のコントラスト低下を抑制できる。
また、スクリーン10において、角度θ2は、25°≦θ2≦65°を満たしているので、スクリーン10に映像源側や背面側の上方から入射し、第2の面121b上に形成された反射層13の映像源側の面で反射した外光は、前述のように、映像源側の観察者O1には届かない。
また、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、観察者O1,O2がスクリーン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。
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、本実施形態のスクリーン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。
したがって、本実施形態によれば、高い透明性と、コントラストが高く明るい映像を表示できるスクリーン10、映像表示装置1とすることができる。
図7は、第2実施形態のスクリーン20について説明する図である。図7では、第1実施形態のスクリーン10の図2に示す断面に相当するスクリーン20の断面を示している。
第2実施形態のスクリーン20は、反射層13の形状が異なる以外は、前述の第1実施形態のスクリーン10と同様である。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。
第2実施形態のスクリーン20は、映像源側(+Z側)から順に、基材層11、第1光学形状層22、反射層23、第2光学形状層24、保護層15を備えており、これらの層が一体に積層されている。第1光学形状層22、反射層23、第2光学形状層24は、ぞれぞれ、第1実施形態の第1光学形状層12、反射層13、第2光学形状層14に相当する。このスクリーン20は、前述の第1実施形態に示した映像表示装置1に適用可能である。
図8は、第2実施形態の単位光学形状221及び反射層23を説明する図である。
単位光学形状(単位レンズ)221は、図8に示すように、その第1の面(レンズ面)221a及び第2の面(非レンズ面)221bの少なくとも一部がなだらかな曲面状であり、単位光学形状221間の谷部分や単位光学形状221の頂部も曲面により形成されている。
また、単位光学形状221は、その表面が微細かつ不規則な凹凸形状を有する粗面である。
本実施形態における第2の面221bとなる領域は、図8に示す断面において、谷底となる点vから頂点tまでの領域である。第2の面221bにおいて、最も背面側となる点(即ち、頂点t)と、最も映像源側となる点(即ち、隣り合う単位光学形状221の間の谷底となる点v)とを通る平面Mを想定するとき、この平面Mがスクリーン面に平行な方向となす角度が、角度θ2である。
また、図8に示すように、第2の面221bにおいて、第2の面221bの接線Sがスクリーン面に平行な方向となす角度が、角度θ3である。この角度θ3は、1つの第2の面221b内において、単位光学形状221の配列方向に沿って次第に変化している。
また、本実施形態のスクリーン20では、第2の面221bにおいて、角度θ3が、0°≦θ3<25°となる領域の面積と65°<θ3≦90°となる領域の面積との和が、25°≦θ3≦65°である領域の面積よりも小さい。このような形態とすることにより、スクリーン10の透明性を向上させ、映像のコントラストや明瞭さを向上させている。
このような形態とした場合にも、前述の第1実施形態と同様に、透明性が高く、映像のコントラストの高いスクリーン20及び映像表示装置1とすることができる。
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)各実施形態において、スクリーン10,20の映像源側(+Z側)の面に、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(+Z側)にタッチパネル層等を設けてもよい。
例えば、スクリーン10,20の映像源側の表面に反射防止層を設けた場合には、映像光のスクリーン入射時の反射を抑制して映像光の入射光量を増加させることに加え、反射層13で反射した光の一部が、スクリーンの映像源側表面で反射して背面側(−Z側)から出射することにより、背面側に位置する観察者O2に映像が一部見えてしまうこと等も防止することができる。
また、各実施形態において、単位光学形状121,221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、第1の面121a,221a及び第2の面121b,221bは、微細かつ不規則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の面121a,221aのみが粗面である形態としてもよい。
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15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12,22等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
光吸収層をスクリーン10,20に設けることにより、スクリーン10,20に入射した外光等により生じ、スクリーン10,20の表面と空気との界面で全反射しながらスクリーン10,20内を進む迷光を吸収でき、迷光による映像のコントラスト低下等を抑制できる。
また、光吸収層が、反射層13,23よりも映像源側に位置する場合には、映像の黒輝度の低減や映像源側から入射する外光を吸収でき、映像のコントラストの向上を図ることができる。また、光吸収層が、反射層13,23よりも背面側に位置する場合には、背面側から入射する外光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。
なお、上述の光吸収層は、着色材を含有せず、透明な層であって光吸収作用を有する層としてもよい。
各実施形態においては、スクリーン10,20の第1光学形状層12,22は、サーキュラーフレネルレンズ形状を有している。したがって、このような変形形態とする場合には、映像源LSの位置に合わせて、フレネルセンターとなる点Cの位置をずらした形態とする。また、スクリーン10,20の第1光学形状層12,22がリニアフレネルレンズ形状を有する場合には、映像源の位置に合わせて、単位光学形状の配列方向を傾斜させた形態とすることにより、このような変形形態を適用できる。
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φb(°)とした場合、(φb−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φb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φb(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としては、TAC製のシート状の部材が好適である。
10,20 スクリーン
11 基材層
12,22 第1光学形状層
121,221 単位光学形状
121a,221a 第1の面
121b,221b 第2の面
13,23 反射層
14,24 第2光学形状層
15 保護層
LS 映像源
Claims (7)
- 透明性を有し、映像源から投射された映像光の少なくとも一部を反射して映像を表示し、かつ、映像光の一部を透過する反射スクリーンであって、
光透過性を有し、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、背面側の面に複数配列された光学形状層と、
前記単位光学形状の背面側に前記第1の面及び前記第2の面に沿って形成され、その表面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射する光の一部を反射し、一部を透過する機能を有する反射層と、
を備え、
前記第2の面において最も背面側に位置する点と前記第2の面において最も映像源側に位置する点とを通る平面は、該反射スクリーンのスクリーン面の法線方向に対して交差すること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、
前記第2の面において最も背面側に位置する点と前記第2の面において最も映像源側に位置する点とを通る平面が、該反射スクリーンのスクリーン面に平行な方向となす角度をθ2とするとき、前記角度θ2は、25°≦θ2≦65°を満たすこと、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
前記第2の面は、少なくとも一部が曲面であり、
前記第2の面の接線又は前記第2の面が該反射スクリーンのスクリーン面に平行な方向となす角度を角度θ3とすると、前記第2の面において、25°≦θ3≦65°を満たす領域は、前記角度θ3が0°≦θ3<25°を満たす領域の面積と前記角度θ3が65°<θ3≦90°を満たす領域の面積との和よりも大きいこと、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
前記光学形状層は、背面側の面に、前記単位光学形状が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を有すること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
光を拡散する作用を有する拡散粒子を含有する光拡散層を備えていないこと、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
光透過性を有し、前記反射層の背面側に設けられ、前記単位光学形状による凹凸の谷部を充填するように積層された第2光学形状層を備えること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016202956A JP6874322B2 (ja) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
JP2021029968A JP7081705B2 (ja) | 2016-10-14 | 2021-02-26 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016202956A JP6874322B2 (ja) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021029968A Division JP7081705B2 (ja) | 2016-10-14 | 2021-02-26 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018063404A true JP2018063404A (ja) | 2018-04-19 |
JP6874322B2 JP6874322B2 (ja) | 2021-05-19 |
Family
ID=61967794
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016202956A Active JP6874322B2 (ja) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
JP2021029968A Active JP7081705B2 (ja) | 2016-10-14 | 2021-02-26 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021029968A Active JP7081705B2 (ja) | 2016-10-14 | 2021-02-26 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6874322B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020173416A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
CN112334831A (zh) * | 2018-07-20 | 2021-02-05 | 大日本印刷株式会社 | 反射屏幕和影像显示装置 |
EP3825765A4 (en) * | 2018-07-20 | 2022-04-20 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | REFLECTIVE SCREEN AND IMAGE DISPLAY DEVICE |
JP7201115B1 (ja) | 2022-03-25 | 2023-01-10 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007079452A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Three M Innovative Properties Co | 配光制御反射シート |
CN104298063A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 苏州大学 | 透明投影屏幕 |
JP2015049450A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 大日本印刷株式会社 | 透過率異方性部材、透過率異方性部材の製造方法及び表示装置 |
JP2015524079A (ja) * | 2012-05-25 | 2015-08-20 | サン−ゴバン グラス フランス | 拡散反射特性を有する透明層状素子を備えるガラスへの投影又は逆投影方法 |
JP2015179297A (ja) * | 2015-07-03 | 2015-10-08 | セイコーエプソン株式会社 | 導光板の製造方法及び導光板 |
JP2016018195A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 旭硝子株式会社 | 映像表示システムおよび映像表示方法 |
JP2016095401A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示システム |
JP2016142839A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大日本印刷株式会社 | 半透過型反射シート、導光板、表示装置 |
-
2016
- 2016-10-14 JP JP2016202956A patent/JP6874322B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-26 JP JP2021029968A patent/JP7081705B2/ja active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007079452A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Three M Innovative Properties Co | 配光制御反射シート |
JP2015524079A (ja) * | 2012-05-25 | 2015-08-20 | サン−ゴバン グラス フランス | 拡散反射特性を有する透明層状素子を備えるガラスへの投影又は逆投影方法 |
JP2015049450A (ja) * | 2013-09-03 | 2015-03-16 | 大日本印刷株式会社 | 透過率異方性部材、透過率異方性部材の製造方法及び表示装置 |
JP2016018195A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 旭硝子株式会社 | 映像表示システムおよび映像表示方法 |
CN104298063A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 苏州大学 | 透明投影屏幕 |
JP2016095401A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示システム |
JP2016142839A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 大日本印刷株式会社 | 半透過型反射シート、導光板、表示装置 |
JP2015179297A (ja) * | 2015-07-03 | 2015-10-08 | セイコーエプソン株式会社 | 導光板の製造方法及び導光板 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112334831A (zh) * | 2018-07-20 | 2021-02-05 | 大日本印刷株式会社 | 反射屏幕和影像显示装置 |
EP3825765A4 (en) * | 2018-07-20 | 2022-04-20 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | REFLECTIVE SCREEN AND IMAGE DISPLAY DEVICE |
US11695904B2 (en) | 2018-07-20 | 2023-07-04 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Reflective screen and image display device |
JP2020173416A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
JP7395862B2 (ja) | 2019-04-11 | 2023-12-12 | 大日本印刷株式会社 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
JP7201115B1 (ja) | 2022-03-25 | 2023-01-10 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示装置 |
WO2023182411A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示装置 |
JP2023142455A (ja) * | 2022-03-25 | 2023-10-05 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6874322B2 (ja) | 2021-05-19 |
JP2021099515A (ja) | 2021-07-01 |
JP7081705B2 (ja) | 2022-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7060137B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP7081705B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6812761B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP2017156452A (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6790616B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6642043B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6953728B2 (ja) | スクリーン、映像表示装置 | |
JP6988069B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6593201B2 (ja) | スクリーン、映像表示装置 | |
JP2018109687A (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP2018081193A (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP7135542B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6938872B2 (ja) | 映像表示装置 | |
JP6724424B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP2017156696A (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6957891B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP6812757B2 (ja) | 映像表示装置 | |
JP7238602B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP7036247B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP7231093B2 (ja) | 映像表示装置 | |
JP2020013044A (ja) | 反射スクリーン、映像表示装置 | |
JP7070613B2 (ja) | 映像表示装置 | |
JP7001132B2 (ja) | 透過型スクリーン、背面投射型表示装置 | |
JP2017187701A (ja) | 透過型スクリーン、背面投射型表示装置 | |
JP6969107B2 (ja) | 透過型スクリーン、映像表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190829 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200811 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200812 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201008 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20201215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210226 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210226 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210308 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210309 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210323 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210405 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6874322 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |