JP2019525237A - 光反射微細構造、投影スクリーン及び投影システム - Google Patents
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Abstract
Description
光反射微細構造は、提供され、
入光面、光反射面、および、前記入光面と光反射面とを接続する吸光面を有する透明構造と、
前記吸光面に位置する光吸収構造と、
前記光反射面に位置する反射層と、を備え、
前記透明構造は、所定角度で前記入光面から入射した投影光を前記反射層へ屈折させ、他の角度で前記入光面から入射した迷光を前記光吸収構造へ屈折させ、
前記反射層は、前記投影光が前記透明構造による2回目の屈折を経た後で一定の角度で前記入光面から出射するように、前記投影光を反射し、
前記光吸収構造は、前記迷光を吸収する。
前記第1部は、断面が逆立ちした台形である構造をなし、前記第2部は、底面が平面、天面が曲面である構造をなし、且つ、前記第2部の天面が前記透明構造の前記入光面であり、前記第1部の底面が前記透明構造の前記光反射面であり、前記第1部の側面が前記透明構造の前記吸光面である。
f≦2h、且つtanα≦d/2h−d/2fであるとき、
を満たし、
f≦2h、且つtanα≧d/2h−d/2fであるとき、
を満たし、
f≦2hであるとき、
を満たし、
f>2hであるとき、
を満たし、
f>2hであるとき、
を満たす。
ただし、αは、前記透明構造に進入する投影光の入射角度であり、βは、前記透明構造から出射する投影光の第1最大出射角であり、γは、前記透明構造から出射する投影光の第2最大出射角であり、前記第1最大出射角及び前記第2最大出射角は、前記光反射微細構造の法線両側にそれぞれ位置する最大出射角であり、dは、前記第1部の天面の辺長であり、hは、前記第1部の天面と底面の間の距離であり、fは、前記第2部の天面の焦点距離である。
本発明に供される光反射微細構造、投影スクリーン及び投影システムは、光反射微細構造が透明構造、光吸収構造及び反射層を備え、反射層が透明構造によって屈折された投影光を反射可能であり、且つ、投影光が透明構造による2回目の屈折を経た後で一定の角度で出射可能であるため、当該光反射微細構造が適用された投影スクリーンにより、スクリーンに投写した画像の投影光が視聴者領域のみへ反射可能であり、投影スクリーンの輝度及び投影システムの効率が高くなる。また、光吸収構造が透明構造によって屈折された迷光を吸収可能であるため、光反射微細構造による迷光の制御が不可能である従来の問題が解決され、投影スクリーンのコントラストが向上する。
それをもとに、tanγ=X/Y=(EO−CO)/Y=
。
。
CO=f2*tanα/(2f−2h)、Y=(2h−f)*f/(2f−2h)であるため、tanβ=(PN+CO)/Y=
。
△BFI∽△BLKから分かるように、
(BJ−IJ)/FI=BK/LK、BJ=f*tanα、即ち、(f*tanα−hγ)/(f−2h)=(d/2+f*tanα)/f、以下の条件式(1)が得られる。
hγ=(hd+2fhtanα−df/2)f2 式(1)
DE/BE=NM/BM=(DG−EG)/BE=(NO−BJ)/BM、EG=BJ=f*tanα、即ち、(hβ−f*tanα)/(f−2h)=(d/2−f*tanα)/f、以下の条件式(2)が得られる。
hβ=d/2−hd/f+2h tanα式(2)
CP=f2*tanα/(2f−2h)=QG 式(4)
は、計算により得られる。
tanγ=(QG−FG)/CQ=(CP−FG)/CQ、またhγ=FG、式(1)、(3)及び(4)を代入すると、
tanγ=((f2*tanα/2f−2h)−(hd+2fhtanα−df/2)f2)/(f−2h)*f/(2f−2h)が得られる。
は、計算により得られる。
Claims (12)
- 入光面、光反射面、および、前記入光面と光反射面とを接続する吸光面を有する透明構造と、
前記吸光面に位置する光吸収構造と、
前記光反射面に位置する反射層と、を備え、
前記透明構造は、所定角度で前記入光面から入射した投影光を前記反射層へ屈折させ、他の角度で前記入光面から入射した迷光を前記光吸収構造へ屈折させ、
前記反射層は、前記投影光が前記透明構造による2回目の屈折を経た後で一定の角度で前記入光面から出射するように、前記投影光を反射し、
前記光吸収構造は、前記迷光を吸収することを特徴とする光反射微細構造。 - 前記透明構造は、第1部と、前記第1部の頂部に位置する第2部とを備え、
前記第1部は、断面が逆立ちした台形である構造をなし、前記第2部は、底面が平面、天面が曲面である構造をなし、且つ、前記第2部の天面が前記透明構造の前記入光面であり、前記第1部の底面が前記透明構造の前記光反射面であり、前記第1部の側面が前記透明構造の前記吸光面であることを特徴とする請求項1に記載の光反射微細構造。 - 前記曲面は、柱状、円弧状又は球状の曲面であることを特徴とする請求項2に記載の光反射微細構造。
- 前記透明構造による屈折を経た後で一定の角度で前記入光面から出射する投影光の出射角度は、前記第2部の天面の焦点距離と、前記第1部の天面と底面の間の距離と、前記第1部の天面の辺長とによって決定されることを特徴とする請求項2に記載の光反射微細構造。
- f≦2h、且つtanα≦d/2h−d/2fであるとき、
を満たし、
f≦2h、且つtanα≧d/2h−d/2fであるとき、
を満たし、
f≦2hであるとき、
を満たし、
f>2hであるとき、
を満たし、
f>2hであるとき、
を満たすことを特徴とする請求項4に記載の光反射微細構造。
ただし、
α:前記透明構造に進入する投影光の入射角度、
β:前記透明構造から出射する投影光の第1最大出射角、
γ:前記透明構造から出射する投影光の第2最大出射角、
前記第1最大出射角及び前記第2最大出射角:前記光反射微細構造の法線両側にそれぞれ位置する最大出射角、
d:前記第1部の天面の辺長、
h:前記第1部の天面と底面の間の距離、
f:前記第2部の天面の焦点距離
である。 - 前記反射層の所在する平面と前記第1部の天面の所在する平面とは、平行し、または、互いに一定の夾角を有することを特徴とする請求項2に記載の光反射微細構造。
- 前記光吸収構造の材質は、色付きシリコンゴム、又はカーボン粉末がドーピングされた透明材料であることを特徴とする請求項1に記載の光反射微細構造。
- 前記反射層は、金属層であることを特徴とする請求項1に記載の光反射微細構造。
- 投影スクリーンであって、
前記投影スクリーンの表面に複数の光反射微細構造が設けられ、前記光反射微細構造が請求項1〜8の何れか一項に記載の光反射微細構造であることを特徴とする投影スクリーン。 - 前記複数の光反射微細構造は、マトリクス配列の方式で前記投影スクリーンの表面に配置されていることを特徴とする請求項9に記載の投影スクリーン。
- 投影機器と、前記投影機器の投影光路に設けられる投影スクリーンとを備え、前記投影スクリーンが請求項9又は10に記載の投影スクリーンであることを特徴とする投影システム。
- 前記投影スクリーンの異なる位置での光反射微細構造の反射層の所在する平面と前記投影スクリーンの所在する平面との夾角は、異なることを特徴とする請求項11に記載の投影システム。
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