JP2020042112A - Screen device - Google Patents

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浅野 雅朗
Masaaki Asano
雅朗 浅野
西村 拓也
Takuya Nishimura
拓也 西村
彰一 林
Shoichi Hayashi
彰一 林
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Abstract

To provide a screen device that can perform three-dimensional display despite a simple configuration.SOLUTION: In a screen device 1, a first reflection screen part 10, a second reflection screen part 20, and a third reflection screen part 30, each having transparency, reflect at least part of projected light toward the front side and transmit at least part of light from the back side and are arranged overlapped at an interval. The screen device 1 includes video sources LS1, LS2, and LS3 that project video light respectively on the reflection screen parts arranged in plurality.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スクリーン装置に関するものである。   The present invention relates to a screen device.

従来から、裸眼であっても立体的な像を表示できる技術が、各種提案されている。特許文献1には、奥行き位置の異なる複数の表示面にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像を生成する三次元表示方法が開示されている。
しかし、特許文献1に開示されている手法は、いずれも構成が複雑であり、安価に提供することが困難であった。例えば、特許文献1中には、複数の散乱板を配置し、それぞれに背面側から像を投影する技術が開示されている。この技術では、散乱板は、例えば、高分子分散型液晶素子、あるいはホログラフィック高分子分散型液晶素子、あるいは液晶とマルチレンズアレイの組合せ素子などのように散乱/透過、あるいは反射/透過を制御でき、またシャッタは、例えば、ツイストネマティック液晶素子、あるいは強誘電液晶素子、あるいは機械的シャッタ素子などのように透過/遮断を制御できるものとしている。そして、散乱板の散乱/透過のタイミングとシャッタの透過/遮断のタイミングを合わせて駆動することにより、時分割で、散乱板上に形成される像面の奥行き位置を制御している。このように、従来の技術では、散乱板及びシャッタの双方に光学的特性を瞬時に切換える構成と高精度な制御とが必要な構成であり、安価に提供することが困難であった。
Conventionally, various techniques have been proposed that can display a three-dimensional image even with the naked eye. Patent Document 1 discloses a three-dimensional display method in which a two-dimensional image is displayed on a plurality of display surfaces having different depth positions to generate a three-dimensional stereoscopic image.
However, each of the methods disclosed in Patent Document 1 has a complicated configuration and is difficult to provide at low cost. For example, Patent Literature 1 discloses a technique in which a plurality of scattering plates are arranged and an image is projected on each of the scattering plates from the back side. In this technique, the scattering plate controls scattering / transmission or reflection / transmission like a polymer dispersed liquid crystal element, a holographic polymer dispersed liquid crystal element, or a combination element of a liquid crystal and a multi-lens array. The shutter can control transmission / blocking like a twisted nematic liquid crystal element, a ferroelectric liquid crystal element, or a mechanical shutter element. The depth position of the image plane formed on the scattering plate is controlled in a time division manner by driving the scattering / transmission timing of the scattering plate and the transmission / blocking timing of the shutter in synchronization. As described above, according to the conventional technique, the configuration in which the optical characteristics are instantaneously switched to both the scattering plate and the shutter and the configuration in which high-precision control is required are required, and it has been difficult to provide them at low cost.

特許3022558号公報Japanese Patent No. 3022558

本発明の課題は、簡単な構成であっても立体的な表示を行えるスクリーン装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a screen device that can perform a three-dimensional display even with a simple configuration.

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。   The present invention solves the above problem by the following means. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this.

第1の発明は、投影される光の少なくとも一部を前方へ反射し、背面側からの光の少なくとも一部を透過する透明性を有する反射スクリーン部(10,20,30)を有し、前記反射スクリーン部(10,20,30)は、間隔を空けて複数枚が重ねて配置されているスクリーン装置(1,2,3)である。   The first invention has a reflective screen part (10, 20, 30) having transparency that reflects at least a part of light to be projected forward and transmits at least a part of light from the back side, The reflection screen section (10, 20, 30) is a screen device (1, 2, 3) in which a plurality of reflection screen sections are arranged at intervals.

第2の発明は、投影される光の少なくとも一部を反射して表示する反射スクリーン部(10,20,30)を有し、前記反射スクリーン部(10,20,30)は、間隔を空けて複数枚が重ねて配置されており、前記反射スクリーン部(10,20,30)のうちで最背面に配置された前記反射スクリーン部(10,20,30)よりも前方に配置された前記反射スクリーン部(10,20,30)は、さらに背面側に配置された前記反射スクリーン部(10,20,30)が反射して表示する光の少なくとも一部を透過する透明性を備えるスクリーン装置(1,2,3)である。   The second invention has a reflection screen portion (10, 20, 30) for reflecting and displaying at least a part of the projected light, and the reflection screen portions (10, 20, 30) are spaced apart from each other. And a plurality of the reflective screen portions (10, 20, 30) are arranged in a stack, and the reflective screen portions (10, 20, 30) arranged on the rearmost side of the reflective screen portions (10, 20, 30) are arranged in front of the reflective screen portions (10, 20, 30). The reflection screen unit (10, 20, 30) further includes a screen device having transparency that transmits at least a part of light that is reflected and displayed by the reflection screen unit (10, 20, 30) disposed on the back side. (1, 2, 3).

第3の発明は、第2の発明に記載のスクリーン装置(1,2,3)において、前記反射スクリーン部(10,20,30)は、最背面に配置された前記反射スクリーン部(30)も含めて全て透明性を備えて構成されていること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to a third invention, in the screen device (1, 2, 3) according to the second invention, the reflection screen portion (10, 20, 30) is arranged on the rearmost surface of the reflection screen portion (30). The screen device (1, 2, 3) is characterized in that the screen device (1, 2, 3) is configured with transparency.

第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかに記載のスクリーン装置(1,2,3)において、複数枚配置されている前記反射スクリーン部(10,20,30)のそれぞれに映像光を投影する投影部(LS1,LS2,LS3,LS4,LS5)を備えること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to a fourth aspect, in the screen device (1, 2, 3) according to any one of the first to third aspects, a plurality of the reflection screen portions (10, 20, 30) are arranged. Are provided with projection units (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) for projecting image light to the respective screen devices.

第5の発明は、第4の発明に記載のスクリーン装置(1,2,3)において、前記投影部(LS1,LS2,LS3)は、複数枚配置されている前記反射スクリーン部(10,20,30)に1対1で対応するように前記反射スクリーン部(10,20,30)の配置されている数と同数配置されていること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to a fifth aspect, in the screen device (1, 2, 3) according to the fourth aspect, a plurality of the projection units (LS1, LS2, LS3) are arranged on the reflection screen unit (10, 20). , 30) are arranged in the same number as the number of the reflection screen units (10, 20, 30) arranged so as to correspond one-to-one to the reflection screen units (1, 2, 3). It is.

第6の発明は、第4の発明に記載のスクリーン装置(2)において、前記投影部は、単一の投影部(LS4)と、前記単一の投影部(LS4)からの映像光を複数枚配置されている前記反射スクリーン部(10,20,30)に順次反射させる走査ミラー部(40)と、を備えることを特徴とするスクリーン装置(2)である。   According to a sixth aspect, in the screen device (2) according to the fourth aspect, the projection unit includes a single projection unit (LS4) and a plurality of video lights from the single projection unit (LS4). A scanning mirror unit (40) for sequentially reflecting the light on the reflective screen units (10, 20, 30) arranged in a plane.

第7の発明は、第4の発明に記載のスクリーン装置(3)において、前記投影部は、単一の投影部(LS5)と、前記単一の投影部(LS5)からの映像光を複数領域毎に分けて、それぞれの領域の映像光を複数枚配置されている前記反射スクリーン部(10,20,30)それぞれに向けて反射する分割反射部(50)と、を備えることを特徴とするスクリーン装置(3)である。   According to a seventh invention, in the screen device (3) according to the fourth invention, the projection unit includes a single projection unit (LS5) and a plurality of image lights from the single projection unit (LS5). And a divided reflector (50) that divides the image light in each area toward each of the plurality of reflective screen sections (10, 20, 30) arranged therein for each area. Screen device (3).

第8の発明は、請求項7に記載のスクリーン装置(3)において、前記投影部(LS5)は、複数枚配置されている前記反射スクリーン部(10,20,30)それぞれに投影する異なる映像を縮小して組み合わせて構成された映像光を前記分割反射部(50)へ投射すること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to an eighth aspect, in the screen device (3) according to the seventh aspect, the projection unit (LS5) projects different images onto each of the plurality of reflection screen units (10, 20, 30). The screen device (1,2,3) characterized in that the image light composed by reducing and combining the image light is projected on the divided reflector (50).

第9の発明は、第4の発明から第8の発明までのいずれかに記載のスクリーン装置(1,2,3)において、前記投影部(LS1,LS2,LS3,LS4,LS5)は、投影する映像光の光強度を投影する前記反射スクリーン部(10,20,30)の位置に応じて変化させること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to a ninth invention, in the screen device (1, 2, 3, 3) according to any one of the fourth invention to the eighth invention, the projection unit (LS1, LS2, LS3, LS4, LS5) includes a projection device. The screen device (1, 2, 3) wherein the light intensity of the image light to be projected is changed according to the position of the reflection screen portion (10, 20, 30) for projecting.

第10の発明は、第1の発明から第9の発明までのいずれかに記載のスクリーン装置(1,2,3)において、前記反射スクリーン部(10,20,30)の反射率と透過率との少なくとも一方は、前記反射スクリーン部(10,20,30)の位置に応じて異なること、を特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to a tenth invention, in the screen device (1, 2, 3) according to any one of the first invention to the ninth invention, the reflectance and the transmittance of the reflective screen portion (10, 20, 30) are provided. At least one of the screen devices (1, 2, 3) is different depending on the position of the reflective screen section (10, 20, 30).

第11の発明は、第1の発明から第10の発明までのいずれかに記載のスクリーン装置(1,2,3)において、前記反射スクリーン部(10,20,30)は、光透過性を有し、単位光学形状(121)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光学形状層(12,14)と、前記単位光学形状(121)の少なくとも一部に形成され、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)と、を備えることを特徴とするスクリーン装置(1,2,3)である。   According to an eleventh invention, in the screen device (1, 2, 3) according to any one of the first invention to the tenth invention, the reflection screen portion (10, 20, 30) has light transmittance. An optical shape layer (12, 14) having a circular Fresnel lens shape in which a plurality of unit optical shapes (121) are concentrically arranged; and formed on at least a part of the unit optical shape (121) and incident. A reflection layer (13) having a function of reflecting a part of light and transmitting a part of the light, the screen device (1, 2, 3).

本発明によれば、簡単な構成であっても立体的な表示を行えるスクリーン装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a screen device capable of performing a three-dimensional display even with a simple configuration.

本発明によるスクリーン装置の第1実施形態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a screen device according to the present invention. 本発明によるスクリーン装置の第1実施形態を示す側面図である。It is a side view showing a 1st embodiment of a screen device by the present invention. 第1実施形態の第1反射スクリーン部10の層構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a layer configuration of a first reflective screen unit 10 according to the first 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 1st Embodiment from the back side (-Z side). 本実施形態のスクリーン装置1による表示例を示す図である。It is a figure showing the example of a display by screen device 1 of this embodiment. 第2実施形態のスクリーン装置2を示す図である。It is a figure showing screen device 2 of a 2nd embodiment. 第3実施形態のスクリーン装置3を示す図である。It is a figure showing screen device 3 of a 3rd embodiment. 第3実施形態の映像源LS5が投射する映像光を説明する図である。It is a figure explaining the image light which the image source LS5 of a 3rd embodiment projects.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面等を参照して説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明によるスクリーン装置の第1実施形態を示す斜視図である。
図2は、本発明によるスクリーン装置の第1実施形態を示す側面図である。
なお、図1及び図2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。
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。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a screen device according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the first embodiment of the screen device according to the present invention.
1 and 2 are schematic diagrams, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, terms that specify shapes and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal are not only strictly meaningful, but also have a similar optical function and can be regarded as parallel or orthogonal. It also includes a state having an error of
In the present specification, the numerical values such as dimensions and the material names of the respective members described herein are examples of the embodiment, and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms such as plate and sheet are used. Generally, a plate, a sheet, and a film are used in order of thickness, and are used in accordance with the same in the present specification. However, since such use does not have a technical meaning, these terms can be appropriately replaced.
In the present specification, the screen surface indicates a surface that is in a plane direction of the screen when viewed as a whole screen, and is assumed to be parallel to a screen (display surface) of the screen.

第1実施形態のスクリーン装置1は、第1反射スクリーン部10と、第1映像源LS1と、第2反射スクリーン部20と、第2映像源LS2と、第3反射スクリーン部30と、第3映像源LS3とを備えている。
ここで、理解を容易にするために、図1及び図2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、第1反射スクリーン部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、第1反射スクリーン部10の厚み方向をZ方向とする。第1反射スクリーン部10の画面は、XY面に平行であり、第1反射スクリーン部10の厚み方向(Z方向)は、第1反射スクリーン部10の画面に直交する。
また、第1反射スクリーン部10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、この第1反射スクリーン部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。
The screen device 1 according to the first embodiment includes a first reflection screen unit 10, a first image source LS1, a second reflection screen unit 20, a second image source LS2, a third reflection screen unit 30, And an image source LS3.
Here, in order to facilitate understanding, an XYZ orthogonal coordinate system is appropriately provided and shown in the following drawings including FIGS. 1 and 2. In this coordinate system, the horizontal direction (horizontal direction) of the screen of the first reflective screen unit 10 is defined as an X direction, the vertical direction (vertical direction) is defined as a Y direction, and the thickness direction of the first reflective screen unit 10 is defined as a Z direction. The screen of the first reflective screen unit 10 is parallel to the XY plane, and the thickness direction (Z direction) of the first reflective screen unit 10 is orthogonal to the screen of the first reflective screen unit 10.
Further, the direction toward the right side in the horizontal direction as viewed from the observer O1 located in the front direction of the first reflective screen unit 10 is the + X direction, the direction toward the upper side in the vertical direction is the + Y direction, and the back side in the thickness direction (the back side). ) To the image source side (observer side) is defined as + Z direction.
Further, in the following description, the screen vertical direction, the screen horizontal direction, and the thickness direction refer to the screen vertical direction (vertical direction) and the screen horizontal direction (vertical direction) when the first reflective screen unit 10 is used unless otherwise specified. Horizontal direction) and thickness direction (depth direction), and are assumed to be parallel to the Y, X, and Z directions, respectively.

第1反射スクリーン部10は、映像源LS1が投影した映像光Lを観察者O1側へ向けて反射し、映像を表示するスクリーンであり、かつ、第1反射スクリーン部10の向こう側(背面側,−Z側)からの光を透過して観察できる半透過型の反射スクリーンである。
第1反射スクリーン部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。
第1反射スクリーン部10は、例えば、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、第1反射スクリーン部10は、例えば、画面サイズを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。
The first reflective screen unit 10 is a screen that reflects the image light L projected by the image source LS1 toward the observer O1 and displays an image, and is on the other side (the back side) of the first reflective screen unit 10. , -Z side), which is a semi-transmissive reflective screen that can be transmitted through and observed.
The screen (display area) of the first reflective screen unit 10 has a substantially rectangular shape in which the long side direction is the horizontal direction of the screen when viewed from the observer O1 side in the use state.
The first reflective screen unit 10 has, for example, a screen size of about 40 to 100 inches diagonally and a screen aspect ratio of 16: 9. However, the present invention is not limited to this. For example, the first reflective screen unit 10 may have a screen size of 40 inches or less, and the size and shape thereof can be appropriately selected according to the purpose of use and the environment of use. I do.

第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とは、この順番で前方(+Z側)から順に間隔を空けて配置されており、これらを保持する枠部材が外周に設けられている。この枠部材によって、第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とは、所定の間隔を空けて配置されている。
また、一般的に、第1反射スクリーン部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、本実施形態の第1反射スクリーン部10は、その背面側に光透過性を有する不図示の接合層を介して不図示の支持板一体に接合(あるいは部分固定)され、画面の平面性を維持する形態としてもよい。
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。
The first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30 are arranged in this order with an interval from the front (+ Z side) in this order, and a frame member that holds them. Is provided on the outer periphery. With this frame member, the first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30 are arranged at a predetermined interval.
In general, the first reflective screen section 10 is a laminate of thin layers made of resin or the like, and in many cases, the first reflective screen section 10 alone does not have sufficient rigidity to maintain planarity. Therefore, the first reflective screen unit 10 of the present embodiment is joined (or partially fixed) to a support plate (not shown) integrally with a support plate (not shown) via a light-transmissive joining layer (not shown) on the back side of the first reflective screen unit 10. May be maintained.
The support plate is a plate-shaped member having light transmittance and high rigidity, and a plate-shaped member made of resin such as acrylic resin or PC resin, glass, or the like can be used.

図3は、第1実施形態の第1反射スクリーン部10の層構成を示す図である。図3では、第1反射スクリーン部10の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図4参照)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。
第1反射スクリーン部10は、図3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。
FIG. 3 is a diagram illustrating a layer configuration of the first reflective screen unit 10 of the first embodiment. In FIG. 3, the light passes through a point A (see FIG. 4) which is the screen center (the geometric center of the screen) of the first reflective screen unit 10 and is parallel to the screen vertical direction (Y direction) and orthogonal to the screen surface. A part of a cross section (parallel to the Z direction) is shown in an enlarged manner.
As shown in FIG. 3, the first reflective screen unit 10 includes a base layer 11, a first optical shape layer 12, a reflective layer 13, a second optical shape layer 14, and a protective layer in this order from the image source side (+ Z side). A layer 15 is provided.

基材層11は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層11は、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、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。
この基材層11は、画面サイズ等に応じてその厚さを選択可能である。
The base material layer 11 is a sheet-shaped member having optical transparency. The first optical shape layer 12 is integrally formed on the back surface side (−Z side) of the base material layer 11. The base material layer 11 is a layer serving as a base material (base) for forming the first optical shape layer 12.
The base layer 11 is made of, for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate) having high light transmittance, an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic styrene resin, a PC (polycarbonate) resin, an alicyclic polyolefin resin, and TAC (triacetyl). (Cellulose) formed of a resin or the like.
The thickness of the base layer 11 can be selected according to the screen size 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121が複数設けられている。
図4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。
図4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、第1反射スクリーン部10の画面外(第1反射スクリーン部10の表示領域外)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、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を有している。
この点Cは、図4に示すように、第1反射スクリーン部10の画面(第1反射スクリーン部10の表示領域)の左右方向の中央であって画面下方に位置しており、第1反射スクリーン部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。
The first optical shape layer 12 is a layer having light transmittance formed on the back side (−Z side) of the base material layer 11. A plurality of unit optical shapes 121 are provided on the back surface (−Z side) of the first optical shape layer 12.
FIG. 4 is a view of the first optical shape layer 12 according to the first embodiment as viewed from the back side (−Z side).
As shown in FIG. 4, the unit optical shape 121 is a part of a perfect circle (arc shape), and is located outside the screen of the first reflective screen unit 10 (outside the display area of the first reflective screen unit 10). A plurality of concentric circles are arranged around the point C. That is, the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape having a so-called offset structure with the point C as the Fresnel center on the rear surface.
As shown in FIG. 4, this point C is located at the center in the left-right direction of the screen of the first reflective screen unit 10 (the display area of the first reflective screen unit 10) and below the screen, and When the screen unit 10 is viewed from the front, the point C and the point A are located on the same straight line parallel to the Y direction.

単位光学形状121は、図3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(単位レンズ)は、背面側に凸であり、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。
この単位光学形状121の第1の面121a及び第2の面121bは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
As shown in FIG. 3, the unit optical shape 121 is substantially triangular in cross section parallel to a direction (Z direction) perpendicular to the screen surface and parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes 121. .
The unit optical shape 121 (unit lens) is convex on the back side, and has a first surface (lens surface) 121a on which image light is incident and a second surface (non-lens surface) 121b opposed thereto. are doing.
The first surface 121a and the second surface 121b of the unit optical shape 121 have fine irregular irregular shapes.

本実施形態では、図3に示すように、角度θ1,θ2、配列ピッチP等が一定である例を示している。しかし、これに限らず、これらの角度や寸法は、映像源LS1からの映像光の投影角度(第1反射スクリーン部10への映像光の入射角度)や、映像源LS1の画素(ピクセル)の大きさ、第1反射スクリーン部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、これらの角度や寸法が、次第に又は段階的に変化する形態としてもよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, an example is shown in which the angles θ1, θ2, the arrangement pitch P, and the like are constant. However, the present invention is not limited to this, and these angles and dimensions may be determined based on the projection angle of the image light from the image source LS1 (the incident angle of the image light on the first reflection screen unit 10) and the pixel (pixel) of the image source LS1. The size may be appropriately set according to the size, the screen size of the first reflective screen unit 10, the refractive index of each layer, and the like. For example, the angles and dimensions may be gradually or stepwise changed along the arrangement direction of the unit optical shapes 121.

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を形成する樹脂として、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 a UV-curable resin such as a urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polythiol, or butadiene acrylate resin having high light transmittance.
In the present embodiment, the resin forming the first optical shape layer 12 will be described by taking an ultraviolet curable resin as an example. However, the resin is not limited thereto, and for example, other ionizing radiation such as an electron beam curable resin. It may be formed of a curable resin.

反射層13は、単位光学形状121の少なくとも第1の面121aに形成された層である。本実施形態では、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に形成されている。
前述のように、第1の面121a及び第2の面121bは、微細かつ不規則な凹凸形状が形成されており、反射層13は、この微細かつ不規則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、凹凸形状よりも十分に薄い。したがって、反射層13の反射面(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)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。
The reflective layer 13 is a layer formed on at least the first surface 121a of the unit optical shape 121. In the present embodiment, the reflection layer 13 is formed on the first surface 121a and the second surface 121b of the unit optical shape 121.
As described above, the first surface 121a and the second surface 121b are formed with fine and irregular irregularities, and the reflective layer 13 is formed following the fine and irregular irregularities. ing. The thickness of the reflection layer 13 is sufficiently smaller than the uneven shape. Therefore, the reflective surface (the surface on the first optical shape layer 12 side) of the reflective layer 13 and the back surface (the surface on the second optical shape layer 14 side) are matte surfaces having fine and irregular irregular shapes. Has become.

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、所謂、ハーフミラーである。
反射層13の反射率と透過率の割合は、適宜に設定できるが、映像光を良好に反射させるとともに、映像光以外の光(例えば、太陽光等の外界からの光)を良好に透過させる観点から、透過率が30〜80%、反射率が5〜60%の範囲であることが望ましい。
本実施形態の反射層13は、反射率が約40%、透過率が約50%のハーフミラー状に形成されている。
したがって、本実施形態の反射層13は、入射した光の一部を反射面の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という機能を有する。
The reflective layer 13 is a semi-transmissive reflective layer that reflects a part of the incident light and transmits the others, that is, a so-called half mirror.
The ratio between the reflectance and the transmittance of the reflective layer 13 can be set as appropriate, but it reflects the image light well and transmits light other than the image light (for example, light from the outside such as sunlight) well. From the viewpoint, it is desirable that the transmittance is in the range of 30 to 80% and the reflectance is in the range of 5 to 60%.
The reflection layer 13 of the present embodiment is formed in a half mirror shape having a reflectance of about 40% and a transmittance of about 50%.
Therefore, the reflection layer 13 of the present embodiment has a function of diffusing and reflecting a part of the incident light due to the fine and irregular uneven shape of the reflection surface, and transmitting other light that is not reflected without diffusing. .

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。
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し、例えば、誘電体多層膜を蒸着する等により形成されてもよい。
The reflective layer 13 is formed of a metal having high light reflectivity, for example, aluminum, silver, nickel, or the like. The reflection layer 13 of this embodiment is formed by evaporating aluminum.
The reflection layer 13 is not limited thereto, and may be formed by, for example, sputtering a metal having high light reflectivity, transferring a metal foil, applying a paint containing a metal thin film, or the like, For example, it may be formed by evaporating a dielectric multilayer film.

誘電体多層膜は、屈折率の高い誘電体膜(以下、高屈折率誘電体膜という)と屈折率が低い誘電体膜(以下、低屈折率誘電体膜という)とが交互に複数積層されて形成されている。
高屈折率誘電体膜は、例えば、TiO(二酸化チタン)、Nb(五酸化ニオブ)、Ta(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、SiO(二酸化ケイ素)、MgF(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層程積層されて誘電体多層膜が形成されており、反射層として形成される誘電体多層膜の総厚は、10〜1000nm程度である。
The dielectric multilayer film is formed by alternately laminating a dielectric film having a high refractive index (hereinafter, referred to as a high refractive index dielectric film) and a dielectric film having a low refractive index (hereinafter, referred to as a low refractive index dielectric film). It is formed.
The high refractive index dielectric film is formed of, for example, TiO 2 (titanium dioxide), Nb 2 O 5 (niobium pentoxide), Ta 2 O 5 (tantalum pentoxide), or the like. The refractive index of the high refractive index dielectric film is about 2.0 to 2.6.
The low refractive index dielectric film is formed of, for example, SiO 2 (silicon dioxide), MgF 2 (magnesium fluoride), or the like. The low refractive index dielectric film has a refractive index of about 1.3 to 1.5.
The film thickness of the high-refractive-index dielectric film and the low-refractive-index dielectric film is about 5 to 100 nm, and these are alternately stacked in about 2 to 10 layers to form a dielectric multilayer film. The total thickness of the formed dielectric multilayer film is about 10 to 1000 nm.

このような誘電体多層膜により形成された反射層は、例えば、波長域400〜800nmの光に対して、その反射率が5〜45%、透過率が55〜85%となる。
誘電体多層膜により形成された反射層は、アルミニウム等の金属蒸着膜等により形成された反射層に比べて、高い透明性を有し、光の吸収損失が小さいという利点を有する。
The reflection layer formed of such a dielectric multilayer film has, for example, a reflectance of 5 to 45% and a transmittance of 55 to 85% for light in a wavelength range of 400 to 800 nm.
The reflection layer formed of the dielectric multilayer film has advantages of higher transparency and smaller light absorption loss than a reflection layer formed of a metal deposition film of aluminum or the like.

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による凹凸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、第1反射スクリーン部10の第1光学形状層12の背面側の面に保護層15等を積層しやすくなり、また、第1反射スクリーン部10の背面側への支持板等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12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。
本実施形態の第2光学形状層14は、第1光学形状層12と同じ紫外線硬化型樹脂によって形成されており、その屈折率が第1光学形状層12に等しい。
The second optical shape layer 14 is a layer having light transmittance 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 surface on the back side (−Z side) of the first optical shape layer 12, and is formed so as to fill the valleys of the irregularities due to the unit optical shape 121. ing. Therefore, the surface on the image source side (+ Z side) of the second optical shape layer 14 is formed by arranging a plurality of shapes substantially reverse to the unit optical shape 121 of the first optical shape layer 12.
By providing such a second optical shape layer 14, the reflective layer 13 can be protected, and the protective layer 15 and the like are laminated on the back surface of the first optical shape layer 12 of the first reflective screen unit 10. It becomes easy to join the support plate and the like to the back side of the first reflection screen unit 10.
The refractive index of the second optical shape layer 14 is desirably the same as that of the first optical shape layer 12, and the second optical shape layer 14 is formed by using the same ultraviolet curable resin as the first optical shape layer 12 described above. Preferably, it is formed.
The second optical shape layer 14 of the present embodiment is formed of the same ultraviolet curable resin as the first optical shape layer 12, and has a refractive index equal to that of 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、この第1反射スクリーン部10の背面側を保護する機能を有している。
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、前述の基材層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。
上述のように、本実施形態の第1反射スクリーン部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の反射面の微細かつ不規則な凹凸形状のみである。
The protective layer 15 is a layer formed on the back side (−Z side) of the second optical shape layer 14, and has a function of protecting the back side of the first reflective screen unit 10.
As the protective layer 15, a sheet-shaped member made of a resin having high light transmittance is used. As the protective layer 15, for example, a sheet-like member formed using the same material as the above-described base material layer 11 may be used.
As described above, the first reflective screen section 10 of the present embodiment does not include the light diffusion layer containing a diffusion material such as particles having a diffusion function. It is only a fine and irregular surface irregular shape.

本実施形態の第1反射スクリーン部10では、反射層13は、微細かつ不規則な凹凸形状を有する第1の面121a及び第2の面121bに形成され、反射面となる第1光学形状層12側の面がマット面(粗面)となっている。したがって、第1の面121aに入射した光の一部は、拡散反射される。   In the first reflective screen section 10 of the present embodiment, the reflective layer 13 is formed on the first surface 121a and the second surface 121b having fine and irregular irregularities, and serves as a first optical shape layer serving as a reflective surface. The surface on the 12th side is a mat surface (rough surface). Therefore, part of the light incident on the first surface 121a is diffusely reflected.

第1映像源LS1は、映像光Lを第1反射スクリーン部10へ投影する映像投影装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源LS1は、スクリーン装置1の使用状態において、第1反射スクリーン部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、第1反射スクリーン部10の画面左右方向の中央であって、第1反射スクリーン部10の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源LS1は、奥行き方向(Z方向)において、第1反射スクリーン部10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、第1反射スクリーン部10までの投影距離が短く、投影された映像光が第1反射スクリーン部10に入射する入射角度が大きく、入射角度の変化量(入射角度の最小値から最大値までの変化量)も大きい。
The first image source LS1 is an image projection device that projects the image light L onto the first reflection screen unit 10, and is, for example, a short focus type projector.
When the screen (display area) of the first reflective screen unit 10 is viewed from the front (the normal direction of the screen surface) in the use state of the screen device 1, the image source LS <b> 1 It is located at the center in the horizontal direction of the screen, and vertically below the screen of the first reflective screen unit 10.
The image source LS1 can project the image light L obliquely in a depth direction (Z direction) from a position where the distance from the surface of the first reflective screen unit 10 is much closer than a conventional general-purpose projector. Therefore, as compared with the conventional general-purpose projector, the image source LS has a shorter projection distance to the first reflective screen unit 10, a larger incident angle at which the projected image light enters the first reflective screen unit 10, and a larger incident angle. (The amount of change from the minimum value to the maximum value of the incident angle) is also large.

上述した第1反射スクリーン部10と第1映像源LS1との組合せによって、第1映像源LS1が投影する映像光L1は、第1反射スクリーン部10によって反射されて観察者O1へ到達する(図2参照)。   By the combination of the first reflection screen unit 10 and the first image source LS1, the image light L1 projected by the first image source LS1 is reflected by the first reflection screen unit 10 and reaches the observer O1 (FIG. 2).

第2反射スクリーン部20及び第2映像源LS2は、それぞれ、第1反射スクリーン部10と第1映像源LS1と同様な構成をしている。第2映像源LS2が投影する映像光L2は、第1反射スクリーン部10と第2反射スクリーン部20との間の空隙部分を通って第2反射スクリーン部20へ投影される。
よって、第2映像源LS2が投影する映像光L2は、第2反射スクリーン部20によって反射されて、さらに、第1反射スクリーン部10を透過して、観察者O1へ到達する(図2参照)。
The second reflection screen unit 20 and the second image source LS2 have the same configurations as the first reflection screen unit 10 and the first image source LS1, respectively. The image light L2 projected by the second image source LS2 is projected onto the second reflection screen unit 20 through a gap between the first reflection screen unit 10 and the second reflection screen unit 20.
Therefore, the image light L2 projected by the second image source LS2 is reflected by the second reflection screen unit 20, further passes through the first reflection screen unit 10, and reaches the observer O1 (see FIG. 2). .

また、第3反射スクリーン部30及び第3映像源LS3についても、それぞれ、第1反射スクリーン部10と第1映像源LS1と同様な構成をしている。第3映像源LS3が投影する映像光L3は、第2反射スクリーン部20と第3反射スクリーン部30との間の空隙部分を通って第3反射スクリーン部30へ投影される。
よって、第3映像源LS3が投影する映像光L3は、第3反射スクリーン部30によって反射されて、さらに、第2反射スクリーン部20及び第1反射スクリーン部10を透過して、観察者O1へ到達する(図2参照)。
Further, the third reflection screen unit 30 and the third image source LS3 have the same configurations as the first reflection screen unit 10 and the first image source LS1, respectively. The image light L3 projected by the third image source LS3 is projected onto the third reflection screen unit 30 through a gap between the second reflection screen unit 20 and the third reflection screen unit 30.
Therefore, the image light L3 projected by the third image source LS3 is reflected by the third reflection screen unit 30, further passes through the second reflection screen unit 20 and the first reflection screen unit 10, and is transmitted to the observer O1. (See FIG. 2).

ここで、映像光L1,L2,L3がそれぞれ異なる表示を行なうものとすれば、それぞれの映像光の表示面は、観察者O1からの距離が異なり、それぞれ、異なる奥行きを持っている。よって、本実施形態のスクリーン装置1では、観察者O1が裸眼で観察しても、立体的な表示が可能である。   Here, assuming that the image lights L1, L2, and L3 perform different displays, respectively, the display surfaces of the image lights have different distances from the observer O1 and have different depths. Therefore, in the screen device 1 of the present embodiment, even if the observer O1 observes with the naked eye, a three-dimensional display is possible.

図5は、本実施形態のスクリーン装置1による表示例を示す図である。
図5に示した例では、第1映像源LS1が投影する映像光L1は、最前列の人物像IM1を第1反射スクリーン部10に投影する。第2映像源LS2が投影する映像光L2は、最前列の人物像IM1よりも後にいる人物像IM2を第2反射スクリーン部20に投影する。第3映像源LS3が投影する映像光L3は、人物像IM2よりもさらに後にいる人物像IM3を第3反射スクリーン部30に投影する。これら人物像IM1,人物像IM2,人物像IM3は、それぞれが実際に表示されている表示面が奥行方向(Z方向)で異なっていることから、観察者O1は、スクリーン装置1に表示される人物像IM1,人物像IM2,人物像IM3を立体的に見ることができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating a display example by the screen device 1 of the present embodiment.
In the example shown in FIG. 5, the image light L1 projected by the first image source LS1 projects the frontmost person image IM1 onto the first reflection screen unit 10. The image light L2 projected by the second image source LS2 projects a person image IM2 behind the frontmost person image IM1 onto the second reflection screen unit 20. The image light L3 projected by the third image source LS3 projects a person image IM3 further behind the person image IM2 onto the third reflection screen unit 30. Since the person image IM1, the person image IM2, and the person image IM3 each have a different display surface in the depth direction (Z direction), the observer O1 is displayed on the screen device 1. The person image IM1, the person image IM2, and the person image IM3 can be viewed three-dimensionally.

(第2実施形態)
図6は、第2実施形態のスクリーン装置2を示す図である。
第2実施形態のスクリーン装置2は、第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30と、走査ミラー部40と、映像源LS4とを備えている。
第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とは、それぞれ、第1実施形態の第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30と同様の構成をしている。
(2nd Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating the screen device 2 according to the second embodiment.
The screen device 2 of the second embodiment includes a first reflective screen unit 10, a second reflective screen unit 20, a third reflective screen unit 30, a scanning mirror unit 40, and an image source LS4.
The first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30 are respectively the first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 20 of the first embodiment. The configuration is the same as that of the reflection screen unit 30.

走査ミラー部40は、映像源LSからの映像光を第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とのそれぞれに向けて順次反射させる。より具体的には、走査ミラー部40は、所定のタイミングで反射面の向きを変更して、反射される映像光の進む向きを第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とのそれぞれに向けて順次反射させる。走査ミラー部40としては、例えば、MEMSミラーを用いることができる。   The scanning mirror unit 40 sequentially reflects the image light from the image source LS toward each of the first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30. More specifically, the scanning mirror unit 40 changes the direction of the reflecting surface at a predetermined timing to change the direction in which the reflected image light travels, with the first reflecting screen unit 10, the second reflecting screen unit 20, The light is sequentially reflected toward each of the third reflection screen units 30. As the scanning mirror unit 40, for example, a MEMS mirror can be used.

映像源LS4は、第1実施形態とは異なり、この映像源LS4のみが設けられており、単一の投影部として設けられている。映像源LS4は、走査ミラー部40の動作と同期して、第1反射スクリーン部10へ表示させるための映像と、第2反射スクリーン部20へ表示させるための映像と、第3反射スクリーン部30へ表示させるための映像とを順次切換えながら映像の投影を行なう。よって、第1反射スクリーン部10には、第1反射スクリーン部10へ表示させるための映像が投影され、第2反射スクリーン部20には、第2反射スクリーン部20へ表示させるための映像が投影され、第3反射スクリーン部30には、第3反射スクリーン部30へ表示させるための映像が投影される。   Unlike the first embodiment, the video source LS4 is provided with only this video source LS4 and is provided as a single projection unit. The image source LS <b> 4 synchronizes with the operation of the scanning mirror unit 40, an image to be displayed on the first reflective screen unit 10, an image to be displayed on the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30. The video is projected while sequentially switching the video to be displayed on the screen. Therefore, an image to be displayed on the first reflective screen unit 10 is projected onto the first reflective screen unit 10, and an image to be displayed on the second reflective screen unit 20 is projected onto the second reflective screen unit 20. Then, an image to be displayed on the third reflective screen unit 30 is projected on the third reflective screen unit 30.

以上の構成によって、第2実施形態のスクリーン装置2では、第1実施形態と同様な立体的な映像表示を行なう機能を備えながらも、映像源の数を第1実施形態よりも減らすことができ、より簡単な構成とすることができる。   With the above configuration, the screen device 2 of the second embodiment can reduce the number of video sources from that of the first embodiment while having the function of displaying a stereoscopic video image similar to that of the first embodiment. , A simpler configuration can be achieved.

(第3実施形態)
図7は、第3実施形態のスクリーン装置3を示す図である。
第3実施形態のスクリーン装置3は、第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30と、分割反射部50と、映像源LS5とを備えている。
第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とは、それぞれ、第1実施形態の第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30と同様の構成をしている。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a screen device 3 according to the third embodiment.
The screen device 3 according to the third embodiment includes a first reflective screen unit 10, a second reflective screen unit 20, a third reflective screen unit 30, a split reflective unit 50, and an image source LS5.
The first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30 are respectively the first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 20 of the first embodiment. The configuration is the same as that of the reflection screen unit 30.

分割反射部50は、映像源LS5からの映像光を複数領域毎(本実施形態では、3領域)に分けて、それぞれの領域の映像光を複数枚配置されている第1反射スクリーン部10と、第2反射スクリーン部20と、第3反射スクリーン部30とのそれぞれに向けて反射する。また、本実施形態の分割反射部50は、反射面のプロファイルが上記3領域毎に異なった曲面に形成されており、各領域の映像光を縦方向(Y方向)に拡大して各反射スクリーン部へ向けて反射する機能も備えている。   The split reflecting unit 50 divides the image light from the image source LS5 into a plurality of regions (three regions in the present embodiment), and the first reflecting screen unit 10 in which a plurality of image lights in each region are arranged. , The second reflection screen unit 20 and the third reflection screen unit 30. Further, in the divided reflecting section 50 of the present embodiment, the profile of the reflecting surface is formed into a different curved surface for each of the three regions, and the image light in each region is enlarged in the vertical direction (Y direction) to form each reflecting screen. It also has the function of reflecting light to the part.

映像源LS5は、第1実施形態とは異なり、この映像源LS5のみが設けられており、単一の投影部として設けられている。映像源LS5は、複数枚配置されている反射スクリーン部それぞれに投影する異なる映像を縮小して組み合わせて構成された映像光を前記分割反射部へ投射する。
図8は、第3実施形態の映像源LS5が投射する映像光を説明する図である。
この例では、第1実施形態と同様に、最前列の人物像IM1を第1反射スクリーン部10に投影し、最前列の人物像IM1よりも後にいる人物像IM2を第2反射スクリーン部20に投影し、人物像IM2よりもさらに後にいる人物像IM3を第3反射スクリーン部30に投影することとして説明する。
Unlike the first embodiment, the image source LS5 is provided with only the image source LS5, and is provided as a single projection unit. The image source LS5 projects image light, which is formed by reducing and combining different images projected on each of the plurality of reflection screen units, to the divided reflection unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating image light projected by the image source LS5 of the third embodiment.
In this example, the person image IM1 in the front row is projected on the first reflection screen unit 10, and the person image IM2 behind the person image IM1 in the front row is projected on the second reflection screen unit 20, as in the first embodiment. The description will be made assuming that the image is projected and the person image IM3 that is further behind the person image IM2 is projected on the third reflection screen unit 30.

図8(a)に示すように、映像源LS5が投影する映像は、領域A1と、領域A2と、領域A3との3つの領域を合成した映像となっている。領域A1の映像は、第1反射スクリーン部10に投影される映像であり、縦横のアスペクト比が上下方向において1/3に縮小されている。領域A2の映像は、第2反射スクリーン部20に投影される映像であり、縦横のアスペクト比が上下方向において1/3に縮小されている。領域A3の映像は、第3反射スクリーン部30に投影される映像であり、縦横のアスペクト比が上下方向において1/3に縮小されている。
映像源LSは、これら領域A1と、領域A2と、領域A3との3つの領域を合成した映像コンテンツを分割反射部50へ向けて投影する。
As shown in FIG. 8A, the image projected by the image source LS5 is an image obtained by combining three areas, that is, the area A1, the area A2, and the area A3. The image in the area A1 is an image projected on the first reflection screen unit 10, and the aspect ratio in the vertical and horizontal directions is reduced to 1/3 in the vertical direction. The image in the area A2 is an image projected on the second reflection screen unit 20, and the aspect ratio in the vertical and horizontal directions is reduced to 1/3 in the vertical direction. The image in the area A3 is an image projected on the third reflective screen unit 30, and the aspect ratio in the vertical and horizontal directions is reduced to 1/3 in the vertical direction.
The video source LS projects a video content obtained by combining the three areas, the area A1, the area A2, and the area A3, toward the divided reflection unit 50.

分割反射部50は、領域A1の映像を縦方向にアスペクト比を拡大して第1反射スクリーン部10へ投影する。同様に、分割反射部50は、領域A2、領域A3の映像をそれぞれ縦方向にアスペクト比を拡大して第2反射スクリーン部20、第3反射スクリーン部30へ投影する。よって、観察者は、第1実施形態の場合と同様な図8(b)に示したような適切なアスペクト比で映像を立体的に観察することができる。   The split reflecting unit 50 projects the image of the area A1 on the first reflecting screen unit 10 with the aspect ratio enlarged in the vertical direction. Similarly, the split reflecting unit 50 projects the images of the area A2 and the area A3 on the second reflecting screen unit 20 and the third reflecting screen unit 30 with the aspect ratio enlarged in the vertical direction, respectively. Therefore, the observer can stereoscopically observe the video with an appropriate aspect ratio as shown in FIG. 8B similar to the case of the first embodiment.

第3実施形態によれば、スクリーン装置3は、分割反射部50を備えたことにより、さらに簡単な構成で立体的に映像を表示することができる。   According to the third embodiment, the screen device 3 can display an image in a three-dimensional manner with a simpler configuration by including the split reflecting unit 50.

(変形形態)
以上説明した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。
(Modified form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiment described above, and these are also within the scope of the present invention.

(1)各実施形態において、3枚の反射スクリーン部を配置した例を示して説明した。これに限らず、例えば、配置する反射スクリーン部は2枚であってもよいし、4枚以上としてもよい。 (1) In each embodiment, an example in which three reflective screen units are arranged has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the number of the reflection screen units to be arranged may be two or four or more.

(2)各実施形態において、最背面の第3反射スクリーン部30も透過型の反射スクリーンとして構成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、最背面の反射スクリーン部については、非透過型の反射スクリーンとして構成してもよい。 (2) In each embodiment, an example has been described in which the rearmost third reflective screen unit 30 is also configured as a transmissive reflective screen. However, the present invention is not limited to this. For example, the rearmost reflective screen may be configured as a non-transmissive reflective screen.

(3)各実施形態において、第1反射スクリーン部10、第2反射スクリーン部20、第3反射スクリーン部30のいずれも同様に構成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、反射スクリーン部によって、反射率や透過率を変化させてもよい。より具体的には、背面側の反射スクリーン部になるにしたがい、反射率を高めたり、透過率を低下させたりしてもよい。 (3) In each embodiment, the first reflective screen unit 10, the second reflective screen unit 20, and the third reflective screen unit 30 have all been described as having the same configuration. The present invention is not limited to this. For example, the reflectance and the transmittance may be changed by a reflective screen unit. More specifically, the reflectance may be increased or the transmittance may be decreased according to the reflection screen portion on the back side.

(4)各実施形態において、映像源が投影する映像の光強度を投影する反射スクリーン部の配置位置に応じて変更してもよい。例えば、背面側に配置される反射スクリーン部へ投影する映像の光強度をより高めるようにしてもよい。 (4) In each embodiment, the light intensity of the image projected by the image source may be changed according to the arrangement position of the reflective screen unit that projects. For example, the light intensity of the image projected on the reflection screen unit disposed on the back side may be further increased.

(5)各実施形態において、各反射スクリーン部は、サーキュラーフレネルレンズ形状を備えている例を挙げて説明した。これに限らず、反射スクリーン部は、リニアフレネルレンズ形状を備えていてもよいし、フレネルレンズ形状を備えずに構成してもよく、反射と透過を行なうことができれば、どのような構成であってもよい。 (5) In each embodiment, each reflective screen portion has been described as an example having a circular Fresnel lens shape. However, the present invention is not limited to this, and the reflective screen section may have a linear Fresnel lens shape or may be configured without the Fresnel lens shape, and may have any configuration as long as it can perform reflection and transmission. You may.

(6)第3実施形態において、分割反射部50は、反射面のプロファイルが3領域毎に異なった曲面に形成されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、反射角と反射スクリーン部の配置を適切な位置に配置して、分割反射部50の反射面を同一形状の反射面、又は、単なる平面状の反射面として構成してもよい。 (6) In the third embodiment, the example has been described in which the divided reflecting section 50 has the profile of the reflecting surface formed into a different curved surface every three regions. However, the present invention is not limited to this. For example, the reflection angle and the arrangement of the reflection screen unit are arranged at appropriate positions, and the reflection surface of the divided reflection unit 50 is configured as a reflection surface of the same shape or a simple plane reflection surface. Is also good.

なお、各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 each embodiment and a modified form can be used in appropriate combination, detailed description is omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

1,2,3 スクリーン装置
10 第1反射スクリーン部
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 保護層
20 第2反射スクリーン部
30 第3反射スクリーン部
40 走査ミラー部
50 分割反射部
121 単位光学形状
121a 第1の面
121b 第2の面
1, 2, 3 screen device 10 first reflective screen portion 11 base layer 12 first optical shape layer 13 reflective layer 14 second optical shape layer 15 protective layer 20 second reflective screen portion 30 third reflective screen portion 40 scanning mirror Unit 50 divided reflecting unit 121 unit optical shape 121a first surface 121b second surface

Claims (11)

投影される光の少なくとも一部を前方へ反射し、背面側からの光の少なくとも一部を透過する透明性を有する反射スクリーン部を有し、
前記反射スクリーン部は、間隔を空けて複数枚が重ねて配置されているスクリーン装置。
Reflecting at least a portion of the light to be projected forward, having a reflective screen portion having transparency that transmits at least a portion of the light from the back side,
A screen device in which a plurality of reflective screen units are arranged at intervals.
投影される光の少なくとも一部を反射して表示する反射スクリーン部を有し、
前記反射スクリーン部は、間隔を空けて複数枚が重ねて配置されており、
前記反射スクリーン部のうちで最背面に配置された前記反射スクリーン部よりも前方に配置された前記反射スクリーン部は、さらに背面側に配置された前記反射スクリーン部が反射して表示する光の少なくとも一部を透過する透明性を備えるスクリーン装置。
Having a reflective screen unit that reflects and displays at least a portion of the projected light,
The reflective screen unit, a plurality of reflective screens are arranged at an interval,
The reflection screen portion disposed in front of the reflection screen portion disposed on the rearmost surface of the reflection screen portion is at least light reflected and displayed by the reflection screen portion disposed further on the rear side. A screen device that has transparency that partially transmits light.
請求項2に記載のスクリーン装置において、
前記反射スクリーン部は、最背面に配置された前記反射スクリーン部も含めて全て透明性を備えて構成されていること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 2,
The reflective screen portion is configured with all the transparency including the reflective screen portion disposed on the rearmost,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項3までのいずれかに記載のスクリーン装置において、
複数枚配置されている前記反射スクリーン部のそれぞれに映像光を投影する投影部を備えること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to any one of claims 1 to 3,
Providing a projection unit that projects video light on each of the plurality of reflective screen units,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項4に記載のスクリーン装置において、
前記投影部は、複数枚配置されている前記反射スクリーン部に1対1で対応するように前記反射スクリーン部の配置されている数と同数配置されていること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 4,
The projection units are arranged in the same number as the number of the reflection screen units arranged so as to correspond one-to-one to the plurality of reflection screen units arranged,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項4に記載のスクリーン装置において、
前記投影部は、単一の投影部と、
前記単一の投影部からの映像光を複数枚配置されている前記反射スクリーン部に順次反射させる走査ミラー部と、
を備えることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 4,
The projection unit, a single projection unit,
A scanning mirror unit that sequentially reflects the image light from the single projection unit on the reflection screen unit where a plurality of image light beams are arranged,
A screen device comprising:
請求項4に記載のスクリーン装置において、
前記投影部は、単一の投影部と、
前記単一の投影部からの映像光を複数領域毎に分けて、それぞれの領域の映像光を複数枚配置されている前記反射スクリーン部それぞれに向けて反射する分割反射部と、
を備えることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 4,
The projection unit, a single projection unit,
Dividing the image light from the single projection unit into a plurality of regions, a divided reflection unit that reflects the image light of each region toward each of the reflection screen units disposed in a plurality of regions,
A screen device comprising:
請求項7に記載のスクリーン装置において、
前記投影部は、複数枚配置されている前記反射スクリーン部それぞれに投影する異なる映像を縮小して組み合わせて構成された映像光を前記分割反射部へ投射すること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to claim 7,
The projecting unit projects the image light configured by reducing and combining different images to be projected on each of the plurality of reflective screen units, to the divided reflecting unit,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項4から請求項8までのいずれかに記載のスクリーン装置において、
前記投影部は、投影する映像光の光強度を投影する前記反射スクリーン部の位置に応じて変化させること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to any one of claims 4 to 8,
The projection unit changes the light intensity of the image light to be projected according to the position of the reflection screen unit that projects the light,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項9までのいずれかに記載のスクリーン装置において、
前記反射スクリーン部の反射率と透過率との少なくとも一方は、前記反射スクリーン部の位置に応じて異なること、
を特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to any one of claims 1 to 9,
At least one of the reflectance and the transmittance of the reflective screen portion is different depending on the position of the reflective screen portion,
A screen device characterized by the above-mentioned.
請求項1から請求項10までのいずれかに記載のスクリーン装置において、
前記反射スクリーン部は、
光透過性を有し、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光学形状層と、
前記単位光学形状の少なくとも一部に形成され、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、
を備えることを特徴とするスクリーン装置。
The screen device according to any one of claims 1 to 10,
The reflective screen section,
Having optical transparency, an optical shape layer having a circular Fresnel lens shape in which a plurality of unit optical shapes are arranged concentrically,
A reflection layer formed on at least a part of the unit optical shape, reflecting a part of incident light, and having a function of transmitting a part,
A screen device comprising:
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