JP2020134677A - Reflection screen, optical member and image display device - Google Patents

Reflection screen, optical member and image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2020134677A
JP2020134677A JP2019027328A JP2019027328A JP2020134677A JP 2020134677 A JP2020134677 A JP 2020134677A JP 2019027328 A JP2019027328 A JP 2019027328A JP 2019027328 A JP2019027328 A JP 2019027328A JP 2020134677 A JP2020134677 A JP 2020134677A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
light
layer
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.)
Pending
Application number
JP2019027328A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
後藤 正浩
Masahiro Goto
正浩 後藤
関口 博
Hiroshi Sekiguchi
博 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2019027328A priority Critical patent/JP2020134677A/en
Publication of JP2020134677A publication Critical patent/JP2020134677A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To more efficiently and inexpensively manufacture: a reflection screen high in transparency and capable of displaying an excellent image; an optical member; and an image display device.SOLUTION: A reflection screen 10 for reflecting image light projected from an image source LS to display an image, comprises: a plurality of optical shape layers 12 having light transmissivity and having a unit optical shape 121 having a first surface 121a having incident image light and a second surface 121b opposite thereto and arranged on a surface on the rear surface side; and a reflective layer 13 formed in a part of at least the first surface 121a of the unit optical shape 121. The unit optical shape 121 has a fine and irregular uneven shape on the surface thereof; the surface of the reflective layer 13 on the unit optical shape side has an uneven shape corresponding to the uneven shape; and the reflective layer 13 reflecting a part of incident light has a function transmitting the other light and is formed of a single layer dielectric film.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、反射スクリーン、光学部材、及び、映像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a reflective screen, an optical member, and an image display device.

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

特開平9−114003号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-114003

しかし、このような半透過型の反射スクリーンは、拡散粒子等を含有する拡散層を備えていると、スクリーンの向こう側の景色が白っぽくぼやけて観察される場合があり、意匠性の低下を招くため、透明性の向上が課題となっていた。また、各種スクリーンにおいて、薄型化や、コントラストの高い良好な映像を表示することは、常々求められることである。
上述の特許文献1には、透過型、反射型の両方に使用することができるスクリーンが提案されており、背面側からの光を透過することが可能である。しかし、この特許文献1には、透明性の向上に関する対策に関してはなんら開示されていない。
ここで、半透過型の反射スクリーンの透明性を向上させるとともに、良好な映像を表示するために、映像光を反射させる反射層に誘電体膜を複数積層させた誘電体多層膜を用いることが考えられる。しかし、反射層に誘電体多層膜を用いた場合、誘電体多層膜の製造過程等において、一部の誘電体膜が破損してしまう場合があり、適正な誘電体多層膜の形成が困難になってしまう場合があった。
However, if such a semi-transmissive reflective screen is provided with a diffusion layer containing diffuse particles or the like, the scenery on the other side of the screen may be observed whitish and blurred, resulting in deterioration of design. Therefore, improvement of transparency has been an issue. In addition, it is always required to reduce the thickness of various screens and display good images with high contrast.
The above-mentioned Patent Document 1 proposes a screen that can be used for both a transmissive type and a reflective type, and can transmit light from the back surface side. However, Patent Document 1 does not disclose any measures for improving transparency.
Here, in order to improve the transparency of the transflective reflective screen and display a good image, it is possible to use a dielectric multilayer film in which a plurality of dielectric films are laminated on a reflective layer that reflects image light. Conceivable. However, when a dielectric multilayer film is used as the reflective layer, some of the dielectric films may be damaged in the manufacturing process of the dielectric multilayer film, and it becomes difficult to form an appropriate dielectric multilayer film. In some cases,

本発明の課題は、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、光学部材、及び、映像表示装置をより効率よく、安価に製造することである。 An object of the present invention is to manufacture a reflective screen, an optical member, and an image display device having high transparency and capable of displaying a good image more efficiently and inexpensively.

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。
第1の発明は、映像源から投射された映像光(L)を反射して映像を表示する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少なくとも前記第1の面の一部に形成された反射層(13)と、を備え、前記単位光学形状は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有し、前記反射層の前記単位光学形状側の面には、前記凹凸形状に対応した凹凸形状を有し、前記反射層は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する機能を有し、単層の誘電体膜により形成されていること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第2の発明は、第1の発明の反射スクリーンにおいて、前記誘電体膜は、その膜厚が30nm以上100nm以下であること、を特徴とする反射スクリーン(10、20)である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンに入射角0°で入射した光の全光線透過率は、70%以上85%以下であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
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の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンに映像源側から入射角0°で入射した光の拡散反射率は、5%以上35%以下であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのピークゲインは、0.2以上3.5以下であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのヘイズ値は、5.0%以下であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第7の発明は、第1の発明から第6の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、前記反射層(13)を形成する前記誘電体膜は、硫化亜鉛(ZnS)、酸化チタン(TiO)、五酸化ニオブ(Nb)の少なくともいずれかを含むこと、を特徴とする反射スクリーン(10、20)である。
第8の発明は、第1の発明から第7の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとするとき、5°≦α≦30°であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第9の発明は、第1の発明から第8の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、拡散粒子を含有する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。
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の反射スクリーンにおいて、光透過性を有し、前記光学形状層(12,22)の前記単位光学形状が形成された側の面に、前記単位光学形状の間の谷部を充填するように積層された第2光学形状層(14)を備えること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
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の反射スクリーンにおいて、前記反射層(13)の背面側に少なくとも1層、光透過性を有する光透過層(14、15)を備え、当該反射スクリーンの厚み方向において、当該反射スクリーン(10,20)の映像源側表面から前記反射層の背面側の面までを映像源側領域とし、前記反射層の映像源側の面から当該反射スクリーンの背面側表面までを背面側領域とした場合に、当該反射スクリーンのスクリーン面の背面側から入射角0度で入射した光に対する背面側領域の光の吸収率が、当該反射スクリーンのスクリーン面の映像源側から入射角0度で入射した光に対する映像源側領域の光の吸収率よりも大きいこと、を特徴とする反射スクリーンである。
第12の発明は、第1の発明から第11の発明までのいずれかの反射スクリーン(10,20)と、前記反射スクリーンの映像源側に配置される第1透明基材と、前記反射スクリーンに背面側に配置される第2透明基材と、を備える光学部材である。
第13の発明は、第1の発明から第11の発明までのいずれかの反射スクリーン(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。
The present invention solves the above-mentioned problems by the following solutions. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the description is not limited thereto.
The first invention is a reflective screen that reflects an image light (L) projected from an image source and displays an image, has light transmission, and has a first surface (121a,) on which the image light is incident. A unit optical shape (121,221) having a 221a) and a second surface (121b, 221b) facing the 221a) is an optical shape layer (12, 22) in which a plurality of units are arranged on the back surface side, and the unit. The unit optical shape includes a reflective layer (13) formed on at least a part of the first surface of the optical shape, and the unit optical shape has a fine and irregular uneven shape on the surface of the reflective layer. The surface on the unit optical shape side has a concavo-convex shape corresponding to the concavo-convex shape, and the reflective layer has a function of reflecting a part of the incident light and transmitting the other, and is a single layer dielectric. It is a reflective screen (10, 20) characterized by being formed by a body membrane.
The second invention is the reflective screen (10, 20) of the first invention, wherein the dielectric film has a film thickness of 30 nm or more and 100 nm or less.
The third invention states that, in the reflective screen of the first invention or the second invention, the total light transmittance of light incident on the reflective screen at an incident angle of 0 ° is 70% or more and 85% or less. It is a characteristic reflective screen (10, 20).
In the fourth invention, in any of the reflective screens from the first invention to the third invention, the diffuse reflectance of light incident on the reflective screen from the image source side at an incident angle of 0 ° is 5% or more and 35. A reflective screen (10, 20) characterized by being less than or equal to%.
A fifth invention is a reflective screen according to any one of the first to fourth inventions, wherein the peak gain of the reflective screen is 0.2 or more and 3.5 or less. (10, 20).
A sixth invention is a reflective screen (10,) characterized in that, in any of the reflective screens from the first invention to the fifth invention, the haze value of the reflective screen is 5.0% or less. 20).
According to a seventh aspect of the present invention, in any of the reflective screens from the first invention to the sixth invention, the dielectric film forming the reflective layer (13) is zinc sulfide (ZnS) and titanium oxide (TiO 2 ). ), A reflective screen (10, 20) comprising at least one of niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ).
The eighth invention is an angle from an emission angle which is the peak brightness of the reflected light of the reflection screen to an emission angle where the brightness is halved in any of the reflection screens from the first invention to the seventh invention. The reflection screen (10, 20) is characterized in that 5 ° ≦ α ≦ 30 ° when the amount of change is + α1 and −α2 and the average value of the absolute values is α.
A ninth aspect of the invention is a reflective screen (10, 20), wherein any of the reflective screens from the first invention to the eighth invention does not include a diffusion layer containing diffuse particles. ..
The tenth invention has light transmittance in any of the reflective screens from the first invention to the ninth invention, and the side on which the unit optical shape of the optical shape layer (12, 22) is formed. The reflection screen (10, 20) is provided with a second optical shape layer (14) laminated so as to fill a valley portion between the unit optical shapes on the surface of the screen.
The eleventh invention is a light-transmitting layer (14, 15) having at least one light-transmitting layer on the back surface side of the reflective layer (13) in any of the reflective screens from the first invention to the tenth invention. ) Is provided, and the area from the image source side surface of the reflection screen (10, 20) to the back surface side of the reflection layer is defined as an image source side region in the thickness direction of the reflection screen, and the image source side of the reflection layer. When the area from the surface to the back surface of the reflection screen is the back region, the absorption rate of the light in the back region with respect to the light incident from the back surface of the screen surface of the reflection screen at an incident angle of 0 degrees is the reflection. The reflective screen is characterized in that it is larger than the light absorption rate of the image source side region with respect to the light incident from the image source side of the screen surface of the screen at an incident angle of 0 degrees.
The twelfth invention includes any reflective screen (10, 20) from the first invention to the eleventh invention, a first transparent base material arranged on the image source side of the reflective screen, and the reflective screen. It is an optical member including a second transparent base material arranged on the back surface side.
A thirteenth invention is an image display device including any one of the reflective screens (10, 20) from the first invention to the eleventh invention, and an image source (LS) for projecting image light onto the reflective screen. (1).

本発明によれば、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、光学部材、及び、映像表示装置を、より効率よく、安価に製造することができるという効果を奏することができる。 According to the present invention, it is possible to achieve the effect that a reflective screen, an optical member, and an image display device having high transparency and capable of displaying a good image can be manufactured more efficiently and inexpensively.

第1実施形態の映像表示装置1を示す図である。It is a figure which shows the image display device 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態のスクリーン10の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1光学形状層12を背面側(−Z側)から見た図である。It is a figure which looked at the 1st optical shape layer 12 of 1st Embodiment from the back surface side (−Z side). 第1実施形態のスクリーン10での映像光及び外光の様子を示す図である。It is a figure which shows the state of the image light and the outside light on the screen 10 of 1st Embodiment. 第2実施形態のスクリーン20を説明する図である。It is a figure explaining the screen 20 of the 2nd Embodiment. 変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。It is a figure which shows the image display device 1A of a modified form. 1/2角αと映像光の入射角φ及び第1斜面121aの角度θ1の関係について説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the 1/2 angle α, the incident angle φ of the image light, and the angle θ1 of the first slope 121a.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a diagram schematically shown, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function in addition to their strict meanings, and can be regarded as parallel or orthogonal. It shall also include the state having the error of.
In the present specification, numerical values such as dimensions of each member and material names described are examples of embodiments, and the present invention is not limited to these, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms such as board and sheet are used. Generally, the plates, sheets, and films are used in the order of thickness, and are used in the same manner in the present specification. However, since there is no technical meaning in such proper use, these words can be replaced as appropriate.
In the present specification, the screen surface indicates a surface in the plane direction of the screen when viewed as the entire screen, and is assumed to be parallel to the screen (display surface) of the screen.

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

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

映像源LSは、映像光Lをスクリーン10へ投影する映像投射装置(プロジェクタ)である。本実施形態の映像源LSは、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源LSは、映像表示装置1の使用状態において、スクリーン10の画面(表示領域)を映像源側(+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い。
The image source LS is an image projection device (projector) that projects the image light L onto the screen 10. The image source LS of the present embodiment is a short focus type projector.
The image source LS is a screen 10 when the screen (display area) of the screen 10 is viewed from the front direction (normal direction of the screen surface) of the image source side (+ Z side) in the state of use of the image display device 1. It is located at the center of the screen in the left-right direction of the screen 10 on the lower side (−Y side) in the vertical direction with respect to the screen of the screen 10.
The image source LS can project the image light L diagonally from a position in the depth direction (Z direction) where the distance from the surface of the screen 10 on the image source side (+ Z side) is significantly closer than that of the conventional general-purpose projector. .. Therefore, as compared with the conventional general-purpose projector, the image source LS has a shorter projection distance to the screen 10 and a larger incident angle at which the projected image light is incident on the screen 10.

スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lの一部を映像源側(+Z側)に位置する観察者O1側へ向けて反射して映像を表示する反射スクリーンであり、かつ、映像光を投射しない不使用時等において、スクリーン10の向こう側の景色を観察できる透明性を有する半透過型の反射スクリーンである。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、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80〜100インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、例えば、40インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
The screen 10 is a reflective screen that displays a part of the image light L projected by the image source LS toward the observer O1 side located on the image source side (+ Z side) and displays the image light. It is a translucent reflective screen having transparency that allows the scenery on the other side of the screen 10 to be observed when the screen is not used.
The screen (display area) of the screen 10 has a substantially rectangular shape in which the long side direction is the left-right direction of the screen when viewed from the observer O1 side on the image source side (+ Z side) in the used state.
The screen 10 has a large screen having a screen size of about 80 to 100 inches diagonally, and the aspect ratio of the screen is 16: 9. The size is not limited to this, and may be, for example, about 40 inches or less, and the size and shape can be appropriately selected according to the purpose of use, the environment of use, and the like.

一般的に、スクリーン10は、樹脂製の薄い層の積層体等であり、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、本実施形態のスクリーン10は、図1に示すように、その背面側に光透過性を有する接合層51を介して支持板50に一体に接合(あるいは部分固定)され、画面の平面性を維持している。
支持板50は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やPC樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。
本実施形態の支持板50は、店舗等のショーウィンドウの窓ガラスである。なお、これに限らず、支持板50は、透明なガラスや樹脂製の平板状のパーテーション等としてもよいし、スクリーン10は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
In general, the screen 10 is a laminated body of thin layers made of resin or the like, and in many cases, the screen 10 alone does not have sufficient rigidity to maintain flatness. Therefore, as shown in FIG. 1, the screen 10 of the present embodiment is integrally joined (or partially fixed) to the support plate 50 via a bonding layer 51 having light transmission on the back surface side thereof, so that the screen has flatness. Is maintained.
The support plate 50 is a flat plate-shaped member having light transmittance and high rigidity, and a plate-shaped member made of resin such as acrylic resin or PC resin or made of glass can be used.
The support plate 50 of the present embodiment is a window glass of a show window of a store or the like. Not limited to this, the support plate 50 may be a flat partition made of transparent glass or resin, and the screen 10 has four sides and the like supported by a frame member (not shown) and its flatness. It may be in the form of maintaining.

図2は、第1実施形態のスクリーン10の層構成を説明する図である。図2では、スクリーン10の映像源側(+Z側)の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図1参照)を通り、画面上下方向(Y方向)に平行であって、スクリーン面に垂直(厚み方向であるZ方向に平行)な断面の一部を拡大して示している。なお、図2では、理解を容易にするために、支持板50等は省略して示している。
図3は、第1実施形態の第1光学形状層12を背面側(−Z側)から見た図である。理解を容易にするために、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。
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。
FIG. 2 is a diagram illustrating a layer structure of the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 2, the screen 10 passes through a point A (see FIG. 1), which is the center of the screen (geometric center of the screen) on the image source side (+ Z side) of the screen 10, and is parallel to the vertical direction (Y direction) of the screen. A part of the cross section perpendicular to the screen surface (parallel to the Z direction, which is the thickness direction) is enlarged and shown. In FIG. 2, the support plate 50 and the like are omitted for ease of understanding.
FIG. 3 is a view of the first optical shape layer 12 of the first embodiment as viewed from the back surface side (−Z side). For ease of understanding, the reflective layer 13, the second optical shape layer 14, the protective layer 15, and the like of the screen 10 are omitted.
As shown in FIG. 2, the screen 10 includes a base material layer 11, a first optical shape layer 12, a reflection layer 13, a second optical shape layer 14, and a protective layer 15 in this order from the image source side (+ Z side). ing.

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(裏面側,−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。
また、基材層11は、スクリーン10の画面サイズ等に応じてその厚さを変更可能であり、本実施形態での厚さが約100μmである。
The base material layer 11 is a sheet-like member having light transmission. The first optical shape layer 12 is integrally formed on the back surface side (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 material layer 11 is, 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 a TAC (triacetyl). Cellulose) It is formed of resin or the like.
Further, the thickness of the base material layer 11 can be changed according to the screen size of the screen 10 and the like, and the thickness in the present embodiment is about 100 μm.

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

単位光学形状121は、図2に示すように、スクリーン面に直交する方向(Z方向)に平行であって、単位光学形状121の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
この単位光学形状121は、背面側に凸であり、映像光が入射する第1斜面(レンズ面)121aと、これに対向する第2斜面(非レンズ面)121bとを有している。
1つの単位光学形状121において、第2斜面121bは、頂点tを挟んで第1斜面121aの下側に位置している。
第1斜面121aがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ1である。第2斜面121bがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ2である。角度θ1,θ2は、θ2>θ1という関係を満たしている。
この単位光学形状121の第1斜面121a及び第2斜面121bは、その表面に微細な凹凸形状を有している。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが2次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。
As shown in FIG. 2, the unit optical shape 121 has a substantially triangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the direction orthogonal to the screen surface (Z direction) and parallel to the arrangement direction of the unit optical shape 121. ..
The unit optical shape 121 is convex on the back surface side, and has a first slope (lens surface) 121a on which image light is incident and a second slope (non-lens surface) 121b facing the first slope (lens surface) 121a.
In one unit optical shape 121, the second slope 121b is located below the first slope 121a with the apex t in between.
The angle formed by the first slope 121a with the surface parallel to the screen surface is θ1. The angle formed by the second slope 121b with the plane parallel to the screen plane is θ2. The angles θ1 and θ2 satisfy the relationship of θ2> θ1.
The first slope 121a and the second slope 121b of the unit optical shape 121 have fine uneven shapes on their surfaces. The fine uneven shape is formed by irregularly arranging the convex shape and the concave shape in the two-dimensional direction, and the convex shape and the concave shape have irregular sizes, shapes, heights, and the like.

単位光学形状121の配列ピッチは、Pであり、単位光学形状121の高さ(厚み方向における頂点tから単位光学形状121間の谷底となる点vまでの寸法)は、hである。
理解を容易にするために、図2では、単位光学形状121の配列ピッチP、角度θ1,θ2は、単位光学形状121の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状121は、実際には、配列ピッチPは一定であるが、角度θ1が単位光学形状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。
The arrangement pitch of the unit optical shape 121 is P, and the height of the unit optical shape 121 (the dimension from the apex t in the thickness direction to the point v which is the valley bottom between the unit optical shapes 121) is h.
For ease of understanding, FIG. 2 shows an example in which the arrangement pitch P and the angles θ1 and θ2 of the unit optical shape 121 are constant in the arrangement direction of the unit optical shape 121. However, in the unit optical shape 121 of the present embodiment, the arrangement pitch P is actually constant, but the angle θ1 gradually increases as the angle θ1 moves away from the point C which becomes the Fresnel center in the arrangement direction of the unit optical shape 221. ..
The angles θ1, θ2, the arrangement pitch P, etc. are the projection angle of the image light from the image source LS (angle of the image light incident on the screen 10), the size of the pixels of the image source LS, and the screen of the screen 10. It may be appropriately set according to the size, the refractive index of each layer, and the like. For example, the arrangement pitch P may change along the arrangement direction of the unit optical shape 121, and the angles θ1 and θ2 may change.

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。第1光学形状層12は、後述の反射層13に適用される誘電体膜の屈折率よりも低くなるように設定され、その屈折率は1.60以下であることが望ましい。第1光学形状層12の屈折率が1.60よりも大きいと、反射層13(誘電体膜)との屈折率差が小さくなってしまい、第1光学形状層12及び反射層13間における光の反射効率が低下してしまうため望ましくない。
本実施形態の第1光学形状層は、紫外線により硬化するウレタンアクリレート樹脂(屈折率1.52)により形成されている。
なお、第1光学形状層12を構成する樹脂としては、上述の紫外線硬化型樹脂に限定されるものでなく、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
The first optical shape layer 12 is formed of an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate-based, polyester acrylate-based, epoxy acrylate-based, polyether acrylate-based, polythiol-based, and butadiene acrylate-based, which have high light transmittance. The first optical shape layer 12 is set to be lower than the refractive index of the dielectric film applied to the reflective layer 13 described later, and it is desirable that the refractive index is 1.60 or less. If the refractive index of the first optical shape layer 12 is larger than 1.60, the difference in the refractive index from the reflective layer 13 (dielectric film) becomes small, and the light between the first optical shape layer 12 and the reflective layer 13 It is not desirable because the reflection efficiency of the light is reduced.
The first optical shape layer of the present embodiment is formed of a urethane acrylate resin (refractive index 1.52) that is cured by ultraviolet rays.
The resin constituting the first optical shape layer 12 is not limited to the above-mentioned ultraviolet curable resin, and may be formed of, for example, another ionizing radiation curable resin such as an electron beam curable resin. Good.

図7は、1/2角αと映像光の入射角φ及び第1斜面121aの角度θ1の関係について説明する図である。図7は、図2に示したスクリーン10の断面に相当し、理解を容易にするために、スクリーン10の構成を簡略化し、基材層11及び保護層15は省略して示している。また、図7では、角度α、φに関して、スクリーン面に直交する方向に対して画面上下方向(Y方向)の上側(+Y側)をプラス、下側(−Y側)をマイナスとして示している。
ここで、映像源LSから投射され、スクリーン10に入射し、第1斜面121aに形成された反射層13に入射して拡散反射し、スクリーン10から出射した光(反射光)のピーク輝度の角度Kに対して、画面上下方向(図7における単位光学形状121の配列方向)において、輝度が1/2となる角度をK1,K2とし、ピーク輝度の角度Kから輝度が1/2となる角度K1,K2までの角度変化量を+α1(ただし、K+α1=K1),−α2(K−α2=K2)とするとき、ピーク輝度から輝度が1/2になるまでの角度変化量の絶対値の平均値をα(以下、これを1/2角αという)とする。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the 1/2 angle α, the incident angle φ of the image light, and the angle θ1 of the first slope 121a. FIG. 7 corresponds to the cross section of the screen 10 shown in FIG. 2, and in order to facilitate understanding, the configuration of the screen 10 is simplified, and the base material layer 11 and the protective layer 15 are omitted. Further, in FIG. 7, with respect to the angles α and φ, the upper side (+ Y side) of the screen vertical direction (Y direction) is shown as a plus and the lower side (−Y side) is shown as a minus with respect to the direction orthogonal to the screen surface. ..
Here, the angle of the peak brightness of the light (reflected light) projected from the image source LS, incident on the screen 10, incident on the reflection layer 13 formed on the first slope 121a, diffusely reflected, and emitted from the screen 10. The angles at which the brightness is halved in the vertical direction of the screen (the arrangement direction of the unit optical shapes 121 in FIG. 7) with respect to K are K1 and K2, and the angle at which the brightness is halved from the peak brightness angle K. When the amount of angle change up to K1 and K2 is + α1 (however, K + α1 = K1) and -α2 (K-α2 = K2), the absolute value of the amount of angle change from peak brightness to brightness halved. Let the average value be α (hereinafter, this is referred to as 1/2 angle α).

第1斜面121aの角度θ1は、映像光Lをスクリーン10の映像源側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1に最も効率よく映像を反射するように、即ち、反射光のピーク輝度となる角度Kが0°となるように、各層の屈折率等に基づいて設計されている。また、−αから+αまでの範囲は、スクリーン正面に位置する観察者O1が映像を良好に観察することを想定している範囲である。
ここで、画面上下方向(図7において単位光学形状121の配列方向)におけるある点において、映像光Lがスクリーン10の下方から入射角−φで入射し、屈折率nの第1光学形状層12を進み、スクリーン面に対して角度θ1をなす第1斜面121aに入射して反射層13で反射し、スクリーン10からスクリーン面に直交する方向(出射角度0°)へ出射するとき、角度θ1は、以下の(式1)で表される。
θ1=1/2×arcsin((sin(φ))/n) ・・・(式1)
The angle θ1 of the first slope 121a is such that the image light L is most efficiently reflected by the observer O1 located in the front direction of the image source side (+ Z side) of the screen 10, that is, the peak brightness of the reflected light. The angle K is designed to be 0 ° based on the refractive index of each layer and the like. Further, the range from −α to + α is a range assuming that the observer O1 located in front of the screen observes the image well.
Here, at a certain point in the vertical direction of the screen (the arrangement direction of the unit optical shapes 121 in FIG. 7), the image light L is incident from below the screen 10 at an incident angle −φ, and the first optical shape layer 12 having a refractive index n is When the light is incident on the first slope 121a forming an angle θ1 with respect to the screen surface, reflected by the reflection layer 13, and is emitted from the screen 10 in a direction orthogonal to the screen surface (exit angle 0 °), the angle θ1 is set. , It is represented by the following (Equation 1).
θ1 = 1/2 × arcsin ((sin (φ)) / n) ・ ・ ・ (Equation 1)

スクリーン10に映像源LSから映像光Lを投射して反射スクリーンであるスクリーン10の画面に映像を表示する際に、映像光Lを投射する映像源LSの光源が映り込み、映像のコントラストが低下するという問題が生じる場合がある。この映像源の映り込みは、スクリーンの表面で反射した映像光が観察者O1に届くことが主な原因である。
このような映像源の映り込みを防止するためには、スクリーン10の表面で観察者O1が主に映像を良好に観察する範囲となる角度範囲(−α〜+α)よりも外側に、スクリーン10の表面で反射した映像光が進むことが好ましい。入射角−φで入射した映像光Lの一部Lrがスクリーン10の表面で反射する場合、その反射角は+φである。したがって、映像源の映り込みを防止するために、α<φであることが好ましい。
When the image light L is projected from the image source LS onto the screen 10 and the image is displayed on the screen of the screen 10 which is a reflective screen, the light source of the image source LS that projects the image light L is reflected and the contrast of the image is lowered. There may be a problem of doing. The main cause of the reflection of this image source is that the image light reflected on the surface of the screen reaches the observer O1.
In order to prevent such reflection of the image source, the screen 10 is outside the angle range (−α to + α) on the surface of the screen 10, which is the range in which the observer O1 mainly observes the image well. It is preferable that the image light reflected on the surface of the screen advances. When a part Lr of the image light L incident at an incident angle −φ is reflected on the surface of the screen 10, the reflection angle is + φ. Therefore, it is preferable that α <φ in order to prevent reflection of the image source.

よって、前述の(式1)から、画面上下方向(単位光学形状121の配列方向)において、1/2角αと第1斜面121aの角度θ1とは、少なくともスクリーン10の一部の領域(例えば、スクリーン中央)において、以下の(式2)を満たすことが好ましい。
α<arcsin(n×sin(2×(θ1))) ・・・(式2)
また、映像源の映り込みを防止するために、1/2角αと第1斜面121aの角度θ1とは、スクリーン10の全域において、上記(式2)を満たすことがさらに好ましい。
角度θ1と1/2角αとが、上記(式2)を満たす形態とすることにより、スクリーン10への入射時にスクリーン10の表面で反射する光が主に向かう方向(+φの方向)が、反射層13で反射した映像光がスクリーン10から出射して主に進む角度範囲(−α〜+α)よりも外側となる。これにより、映像源側(+Z側)において、観察者O1が映像を視認する範囲(角度−α〜+α)における映像源LSの映り込みを低減し、コントラストの高い良好な映像を表示することができる。
Therefore, from the above (Equation 1), in the vertical direction of the screen (arrangement direction of the unit optical shape 121), the 1/2 angle α and the angle θ1 of the first slope 121a are at least a part of the screen 10 (for example, , The center of the screen), it is preferable to satisfy the following (Equation 2).
α <arcsin (n × sin (2 × (θ1))) ・ ・ ・ (Equation 2)
Further, in order to prevent reflection of the image source, it is more preferable that the 1/2 angle α and the angle θ1 of the first slope 121a satisfy the above (Equation 2) in the entire area of the screen 10.
By adopting a form in which the angles θ1 and 1/2 angle α satisfy the above (Equation 2), the direction (direction of + φ) in which the light reflected on the surface of the screen 10 is mainly directed when incident on the screen 10 is set. The image light reflected by the reflective layer 13 is outside the angular range (−α to + α) that is emitted from the screen 10 and mainly travels. As a result, on the image source side (+ Z side), the reflection of the image source LS in the range (angle −α to + α) in which the observer O1 visually recognizes the image can be reduced, and a good image with high contrast can be displayed. it can.

図2等に戻り、反射層13は、光を反射する機能を有する層であり、単位光学形状121上(第1斜面121a及び第2斜面121b上)に形成されている。
反射層13は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。
前述のように、第1斜面121a及び第2斜面121bは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層13は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層13の厚みは、この微細な凹凸形状の凹凸よりも十分に薄い。そのため、反射層13の第1光学形状層12側(映像源側)の面及び第2光学形状層14側(背面側)の面は、微細な凹凸形状を有するマット面となっている。
この反射層13は、入射した光の一部を微細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。
Returning to FIG. 2 and the like, the reflection layer 13 is a layer having a function of reflecting light, and is formed on the unit optical shape 121 (on the first slope 121a and the second slope 121b).
The reflective layer 13 is a semi-transmissive reflective layer, a so-called half mirror, that reflects a part of the incident light and transmits the other.
As described above, the first slope 121a and the second slope 121b are formed with a fine uneven shape, and the reflection layer 13 is formed following the fine uneven shape. Further, the thickness of the reflective layer 13 is sufficiently thinner than the unevenness of the fine uneven shape. Therefore, the surface of the reflection layer 13 on the first optical shape layer 12 side (image source side) and the surface on the second optical shape layer 14 side (back surface side) are matte surfaces having a fine uneven shape.
The reflective layer 13 has a function of diffusing and reflecting a part of the incident light due to the fine uneven shape, and transmitting other non-reflected light without diffusing it.

この反射層13の映像源側の面の表面粗さ(即ち、第1斜面121aの表面粗さ)は、算術平均粗さRa(JIS B 0601:2001)が約0.10〜0.50μmであることが、良好な視野角等を実現し、良好な映像を表示する観点から好ましい。なお、反射層13の映像源側の面の表面粗さ(即ち、単位光学形状121の表面粗さ)は、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。 The surface roughness of the surface of the reflective layer 13 on the image source side (that is, the surface roughness of the first slope 121a) is such that the arithmetic mean roughness Ra (JIS B 0601: 2001) is about 0.10 to 0.50 μm. It is preferable from the viewpoint of realizing a good viewing angle and displaying a good image. The surface roughness of the surface of the reflective layer 13 on the image source side (that is, the surface roughness of the unit optical shape 121) may be appropriately selected according to the desired optical performance and the like.

また、第1斜面121aのうち、粗面ではない領域、即ち、微細な凹凸形状が形成されていない領域であって第1斜面121aに形成された反射層13の映像源側の面(第1光学形状層12側の面)が鏡面状であり、入射した映像光が鏡面反射する鏡面領域は、第1斜面121aに形成された反射層13の単位面積当たり(第1斜面121aの単位面積当たり)5%以下であることが、映像光を十分に拡散し、良好な視野角を得るために必要であり、0%であることが理想的である。
鏡面領域が5%を超えると、拡散されず反射して映像源側に到達する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。
Further, of the first slope 121a, a region that is not a rough surface, that is, a region in which a fine uneven shape is not formed and is formed on the first slope 121a on the image source side (first). The surface on the optical shape layer 12 side) is mirror-finished, and the mirror-finished region where the incident image light is mirror-reflected is per unit area of the reflection layer 13 formed on the first slope 121a (per unit area of the first slope 121a). ) 5% or less is necessary for sufficiently diffusing the image light and obtaining a good viewing angle, and ideally 0%.
If the mirror surface region exceeds 5%, bright lines are generated or the viewing angle is lowered due to the components of the image light that is reflected without being diffused and reaches the image source side, which is not preferable.

反射層13の反射率及び透過率は、所望する光学性能に合わせて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、透過率が約60〜85%、反射率が約5〜20%であることが望ましい。 The reflectance and transmittance of the reflective layer 13 can be appropriately set according to the desired optical performance, but the image light is reflected well and light other than the image light (for example, light from the outside such as sunlight). It is desirable that the transmittance is about 60 to 85% and the reflectance is about 5 to 20% from the viewpoint of satisfactorily transmitting the light.

反射層13は、金属蒸着膜等に比べて高い透明性及び反射率を実現可能な単層の誘電体膜により形成されている。
この誘電体膜は、上述の第1光学形状層12及び後述の第2光学形状層14よりも高い屈折率となる材料により形成されており、例えば、ZnS(硫化亜鉛)、酸化チタン(TiO)、五酸化ニオブ(Nb)等により形成され、屈折率は、2.0〜2.6程度である。
この誘電体膜(反射層13)と、第1光学形状層12(第2光学形状層14)との屈折率差は、0.5以上であることが望ましい。
The reflective layer 13 is formed of a single-layer dielectric film capable of achieving higher transparency and reflectance than a metal vapor deposition film or the like.
This dielectric film is formed of a material having a higher refractive index than the first optical shape layer 12 described above and the second optical shape layer 14 described later. For example, ZnS (zinc sulfide) and titanium oxide (TIO 2 ) are formed. ), Niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ) and the like, and the refractive index is about 2.0 to 2.6.
The difference in refractive index between the dielectric film (reflection layer 13) and the first optical shape layer 12 (second optical shape layer 14) is preferably 0.5 or more.

この単層の誘電体膜の膜厚は、30nm以上100nm以下であることが好ましく、仮にこの膜厚範囲から外れた場合、反射層に色味が生じてしまい、映像光や、外界の光の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
この反射層13は、波長域400〜800nmの光に対して、その反射率が約5〜20%、透過率が約60〜85%である。
The film thickness of this single-layer dielectric film is preferably 30 nm or more and 100 nm or less, and if it deviates from this film thickness range, the reflective layer becomes tinted, and the image light or the light of the outside world This is not desirable as it reduces sharpness.
The reflective layer 13 has a reflectance of about 5 to 20% and a transmittance of about 60 to 85% with respect to light having a wavelength range of 400 to 800 nm.

誘電体膜により形成された反射層13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、高い透明性を有しており、また、光の吸収損失が小さく、高い反射率を実現できる。ここで、単層の誘電体膜から形成される反射層13は、第1光学形状層12よりも屈折率が高くなるため、第1光学形状層12と界面において入射した映像光を効率よく反射させることができる。また、この誘電体膜による反射層13は、背面側に第2光学形状層14(後述する)が形成されており、第2光学形状層14が第1光学形状層12と同等の屈折率を有することから、第2光学形状層14との界面においても入射した映像光を反射させることができる。
この反射層13は、単位光学形状121上(第1斜面121a及び第2斜面121b上)に、上述のような誘電体膜を蒸着加工する、スパッタ加工する等により、所定の厚さで形成される。
本実施形態の反射層13は、ZnS(屈折率2.36)により形成された誘電体膜である。
The reflective layer 13 formed of the dielectric film has higher transparency than the reflective layer formed of a metal vapor deposition film such as aluminum, has a small light absorption loss, and has a high reflectance. Can be realized. Here, since the reflective layer 13 formed of the single-layer dielectric film has a higher refractive index than the first optical shape layer 12, the image light incident on the interface with the first optical shape layer 12 is efficiently reflected. Can be made to. Further, the reflective layer 13 made of the dielectric film has a second optical shape layer 14 (described later) formed on the back surface side, and the second optical shape layer 14 has a refractive index equivalent to that of the first optical shape layer 12. Therefore, it is possible to reflect the incident image light even at the interface with the second optical shape layer 14.
The reflective layer 13 is formed to have a predetermined thickness by depositing or sputtering the dielectric film as described above on the unit optical shape 121 (on the first slope 121a and the second slope 121b). Ru.
The reflective layer 13 of the present embodiment is a dielectric film formed of ZnS (refractive index 2.36).

第2光学形状層14は、第1光学形状層12の背面側(−Z側)に設けられた光透過性を有する層である。第2光学形状層14は、第1光学形状層12の背面側(−Z側)の面を平坦にするために設けられており、単位光学形状121間の谷部を埋めるように形成されている。したがって、第2光学形状層14の映像源側(+Z側)の面は、第1光学形状層12の単位光学形状121の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
このような第2光学形状層14を設けることにより、反射層13を保護でき、スクリーン10の背面側の面に保護層15等を積層しやすくなり、また、支持板50等への接合も容易となる。
The second optical shape layer 14 is a light-transmitting layer provided on the back surface side (−Z side) of the first optical shape layer 12. The second optical shape layer 14 is provided to flatten the back surface (−Z side) of the first optical shape layer 12, and is formed so as to fill the valley between the unit optical shapes 121. There is. Therefore, the surface of the second optical shape layer 14 on the image source side (+ Z side) is formed by arranging a plurality of substantially inverted shapes of 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, the protective layer 15 and the like can be easily laminated on the back surface of the screen 10, and the protective layer 15 and the like can be easily bonded to the support plate 50 and the like. It becomes.

第2光学形状層14の屈折率は、第1光学形状層22の屈折率と等しい、又は、略等しい(等しいとみなせる程度に屈折率差が小さい)ことが望ましい。また、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が、異なる材料により形成してもよい。
本実施形態の第2光学形状層14は、前述の第1光学形状層12と同じ材料(ウレタンアクリレート樹脂)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(1.52)に等しい。
It is desirable that the refractive index of the second optical shape layer 14 is equal to or substantially equal to the refractive index of the first optical shape layer 22 (the difference in refractive index is small enough to be regarded as equal). Further, the second optical shape layer 14 is preferably formed by using the same ultraviolet curable resin as the first optical shape layer 12 described above, but may be formed by a different material.
The second optical shape layer 14 of the present embodiment is formed of the same material (urethane acrylate resin) as the first optical shape layer 12 described above, and its refractive index is the refractive index (1.52) of the first optical shape layer 12. be equivalent to.

保護層15は、第2光学形状層14の背面側(−Z側)に形成された光透過性を有する層であり、このスクリーン10の背面側(−Z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。
この保護層15は、本実施形態のように背面側に支持板50等を接合する場合には、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、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の微細凹凸形状のみである。
The protective layer 15 is a light-transmitting layer formed on the back surface side (−Z side) of the second optical shape layer 14, and has a function of protecting the back surface side (−Z side) of the screen 10. ing.
As the protective layer 15, a sheet-like member made of resin having high light transmission is used. As the protective layer 15, for example, a sheet-like member formed by using the same material as the above-mentioned base material layer 11 may be used.
The protective layer 15 may not be provided when the support plate 50 or the like is joined to the back surface side as in the present embodiment.
As described above, the screen 10 of the present embodiment does not have a light diffusing layer containing a diffusing material such as particles having a diffusing effect, and only the fine uneven shape of the reflective layer 13 has a diffusing effect. is there.

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

その後、反射層13の上から、単位光学形状121間の谷部を充填して平面状となるように紫外線硬化型樹脂を塗布し、保護層15を積層し、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、第2光学形状層14及び保護層15を一体に形成する。その後、所定の大きさに裁断する等により、スクリーン10が完成する。
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は、前述のように、保護層15を設けない形態としてもよい。
After that, the ultraviolet curable resin is applied from above the reflective layer 13 so as to fill the valley between the unit optical shapes 121 so as to be flat, the protective layer 15 is laminated, and the ultraviolet curable type is irradiated with ultraviolet rays. The resin is cured to integrally form the second optical shape layer 14 and the protective layer 15. After that, the screen 10 is completed by cutting it to a predetermined size or the like.
The base material layer 11 and the protective layer 15 may have a single-wafer shape or a web-like shape. Further, as described above, the screen 10 may be in a form in which the protective layer 15 is not provided.

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

図4は、第1実施形態のスクリーン10での映像光及び外光の様子を示す図である。図4では、単位光学形状121の配列方向(Y方向)及びスクリーンの厚み方向(Z方向)に平行な断面での断面の一部を拡大して示している。また、図4では、理解を容易にするために、スクリーン10内の各層の界面における屈折率差はないものとして示している。
スクリーン10の下方に位置する映像源LSから投射され、スクリーン10に入射した映像光L1のうち、一部の映像光L2は、その単位光学形状121の第1斜面121aに入射し、反射層13と各光学形状層(12、14)との界面において拡散反射され、観察者O1側へ出射する。
FIG. 4 is a diagram showing the state of image light and external light on the screen 10 of the first embodiment. FIG. 4 shows an enlarged part of a cross section of the unit optical shape 121 in a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) and the thickness direction (Z direction) of the screen. Further, in FIG. 4, in order to facilitate understanding, it is shown that there is no difference in refractive index at the interface of each layer in the screen 10.
Of the image light L1 projected from the image source LS located below the screen 10 and incident on the screen 10, a part of the image light L2 is incident on the first slope 121a of the unit optical shape 121, and the reflection layer 13 Is diffusely reflected at the interface between the light and each optical shape layer (12, 14), and is emitted to the observer O1 side.

第1斜面121aに入射した映像光のうち反射しなかった他の映像光L3は、反射層13を透過し、スクリーン10の背面側(−Z側)から出射する。このとき、映像光L3は、スクリーン10の上方へと出射し、スクリーン10の背面側の正面方向に位置する観察者O2には到達しない。
また、映像源LSから投射された映像光L1うち、一部の映像光L4は、スクリーン10の表面で反射し、スクリーン10上方へ向かう。このとき、映像光L4の反射角は、前述のように、1/2角α以上よりも大きい角度となるので、観察者O1の映像の視認の妨げにはならない。
なお、本実施形態では、映像源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、かつ、第2斜面121bの角度θ2(図2参照)がスクリーン10の画面上下方向の各点における映像光の入射角度よりも大きいので、映像光が第2斜面121bに直接入射することはなく、第2斜面121bは、映像光の反射にはほとんど影響しない。
Of the video light incident on the first slope 121a, the other video light L3 that has not been reflected passes through the reflection layer 13 and is emitted from the back surface side (−Z side) of the screen 10. At this time, the image light L3 is emitted above the screen 10 and does not reach the observer O2 located in the front direction on the back side of the screen 10.
Further, of the image light L1 projected from the image source LS, a part of the image light L4 is reflected on the surface of the screen 10 and heads upward on the screen 10. At this time, since the reflection angle of the image light L4 is larger than the 1/2 angle α or more as described above, it does not interfere with the visual recognition of the image of the observer O1.
In the present embodiment, the image source LS is located below the screen 10, the image light L1 is projected from below the screen 10, and the angle θ2 (see FIG. 2) of the second slope 121b is the screen 10. Since it is larger than the incident angle of the image light at each point in the vertical direction of the screen, the image light does not directly enter the second slope 121b, and the second slope 121b has almost no effect on the reflection of the image light.

次に、背面側(−Z側)又は映像源側(+Z側)からスクリーン10に入射する映像光以外の太陽光等の外界からの光(以下、外光という)について説明する。
図4に示すように、スクリーン10に入射する外光G1,G5のうち、一部の外光G2,G6は、スクリーン10の表面で反射し、スクリーン下方側へ向かう。また、一部の外光G3,G7は、反射層13と各光学形状層(12、14)との界面で反射し、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Oには到達しないので、映像のコントラスト低下を抑制できる。
Next, light from the outside world such as sunlight (hereinafter referred to as external light) other than the image light incident on the screen 10 from the back surface side (−Z side) or the image source side (+ Z side) will be described.
As shown in FIG. 4, of the external light G1 and G5 incident on the screen 10, some of the external light G2 and G6 are reflected by the surface of the screen 10 and head toward the lower side of the screen. Further, some external light G3 and G7 are reflected at the interface between the reflective layer 13 and each optical shape layer (12, 14). For example, the external light G3 is on the image source side (+ Z side) of the screen 10. It is totally reflected on the surface and heads downward inside the screen 10, and the external light G7 is emitted to the upper side outside the screen on the back side (−Z side). Further, the other external light G4 and G8 that are not reflected by the reflection layer 13 pass through the reflection layer 13 and are emitted to the back surface side and the image source side, respectively. At this time, since the external lights G2, G3, and G8 emitted to the image source side do not reach the observer O, the decrease in contrast of the image can be suppressed.

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。
また、他の外光G9,G10は、反射層13を透過して、それぞれ背面側、映像源側へ出射する。スクリーン10は、拡散粒子を含有する拡散材等を含有していないので、このスクリーン10を透過する外光G9,G10は、拡散されない。したがって、スクリーン10を通して、スクリーン10の向こう側の景色を観察した場合に、スクリーン10の向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。
Further, a part of the external light incident on the screen 10 is totally reflected on the surface of the screen 10 on the image source side and the back surface side, and is attenuated toward the lower side inside the screen.
Further, the other external lights G9 and G10 pass through the reflective layer 13 and are emitted to the back side and the image source side, respectively. Since the screen 10 does not contain a diffusing material or the like containing diffusing particles, the external light G9 and G10 transmitted through the screen 10 are not diffused. Therefore, when the scenery on the other side of the screen 10 is observed through the screen 10, the scenery on the other side of the screen 10 can be observed with high transparency without blurring or bleeding white.

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

しかし、本実施形態のスクリーン10では、反射層13の映像源側の面が微細な凹凸形状を有している以外は、拡散作用を有しないので、映像光は反射時のみ拡散される。また、本実施形態のスクリーン10では、反射層13で反射する光のみが拡散され、透過光は拡散されない。したがって、本実施形態のスクリーン10は、良好な視野角及び解像度を有する映像を表示でき、かつ、スクリーン10の向こう側の景色が白くにじんだり、ぼけたりすることがなく観察者O1に良好に視認され、高い透明性を実現できる。また、本実施形態のスクリーン10では、スクリーン10に映像光が投射された状態においても、観察者O1が、スクリーン10の向こう側(背面側)の景色を一部視認することが可能である。さらに、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。 However, since the screen 10 of the present embodiment has no diffusing action except that the surface of the reflective layer 13 on the image source side has a fine uneven shape, the image light is diffused only at the time of reflection. Further, in the screen 10 of the present embodiment, only the light reflected by the reflective layer 13 is diffused, and the transmitted light is not diffused. Therefore, the screen 10 of the present embodiment can display an image having a good viewing angle and resolution, and the scenery on the other side of the screen 10 is not blurred or blurred, and is well visible to the observer O1. And high transparency can be achieved. Further, in the screen 10 of the present embodiment, the observer O1 can partially see the scenery on the other side (back side) of the screen 10 even when the image light is projected on the screen 10. Further, in the screen 10 of the present embodiment, the observer O2 located on the back side has high transparency in the scenery on the image source side (+ Z side) through the screen 10 regardless of the presence or absence of projection of image light. Can be visually recognized well.

ここで、本実施形態のスクリーン10に関する各種光学性能に関して説明する。
スクリーン10は、スクリーン面に直交する方向(スクリーン面への入射角0°)からの入射光に対する拡散反射率が5%以上35%以下である。
拡散反射率は、映像源側からスクリーン10に入射角0°で入射して反射層13で反射した反射光中における拡散反射光の割合であり、積分球を有する分光光度計等による測定で得るられる。この拡散反射率が5%未満となるとき、スクリーン10に表示される映像の視野角が狭すぎ、映像の良好な視認の妨げとなる。また、拡散反射率が35%よりも大きくなると、映像の明るさが低下してしまう。したがって、スクリーン10の拡散反射率は、上記範囲が好ましい。
Here, various optical performances related to the screen 10 of the present embodiment will be described.
The screen 10 has a diffuse reflectance of 5% or more and 35% or less with respect to incident light from a direction orthogonal to the screen surface (incident angle to the screen surface is 0 °).
The diffuse reflectance is the ratio of the diffuse reflected light in the reflected light incident on the screen 10 from the image source side at an incident angle of 0 ° and reflected by the reflecting layer 13, and is obtained by measurement with a spectrophotometer having an integrating sphere or the like. Be done. When the diffuse reflectance is less than 5%, the viewing angle of the image displayed on the screen 10 is too narrow, which hinders good visibility of the image. Further, when the diffuse reflectance becomes larger than 35%, the brightness of the image is lowered. Therefore, the diffuse reflectance of the screen 10 is preferably in the above range.

また、スクリーン10は、スクリーン面に直交する方向(スクリーン面への入射角0°)からの入射光の全光線透過率が、70%以上85%以下である。
全光線透過率は、スクリーン10に入射角0°で入射する光に対する全透過光の割合であり、ヘイズメーター等による測定で得られる。この全光線透過率が70%未満となるとき、スクリーンとしての透明性が低下するため、好ましくない。また、全光線透過率が85%よりも大きくなると、透過光量が大きくなり過ぎ、表示される映像が暗くなるため好ましくない。したがって、スクリーン10の全光線透過率は、上記範囲が好ましい。
本実施形態のスクリーンでは、映像源側から入射した場合の全光線透過率と、背面側から入射した場合の全光線透過率とは等しい。
Further, the screen 10 has a total light transmittance of 70% or more and 85% or less of the incident light from a direction orthogonal to the screen surface (incident angle to the screen surface is 0 °).
The total light transmittance is the ratio of the total transmitted light to the light incident on the screen 10 at an incident angle of 0 °, and can be obtained by measurement with a haze meter or the like. When the total light transmittance is less than 70%, the transparency of the screen is lowered, which is not preferable. Further, if the total light transmittance is larger than 85%, the amount of transmitted light becomes too large and the displayed image becomes dark, which is not preferable. Therefore, the total light transmittance of the screen 10 is preferably in the above range.
In the screen of the present embodiment, the total light transmittance when incident from the image source side is equal to the total light transmittance when incident from the back surface side.

また、スクリーン10は、そのヘイズ値が、5.0%以下であることが好ましい。
このヘイズ値は、全光線透過率における拡散透過率の割合であり、ヘイズメーター等による測定で得られる。5.0%よりも大きくなると、スクリーン10の透明性が低下し、スクリーンの向こう側の景色が白っぽく観察され、かつ、映像のコントラストが低下するため、好ましくない。したがって、スクリーン10のヘイズ値は、上記範囲が好ましい。
Further, the screen 10 preferably has a haze value of 5.0% or less.
This haze value is the ratio of the diffusion transmittance to the total light transmittance, and can be obtained by measurement with a haze meter or the like. If it is larger than 5.0%, the transparency of the screen 10 is lowered, the scenery on the other side of the screen is observed whitish, and the contrast of the image is lowered, which is not preferable. Therefore, the haze value of the screen 10 is preferably in the above range.

また、スクリーン10のピークゲインは、0.2以上3.5以下であることが好ましい。
ゲインは、スクリーン10の反射特性を示した数値であり、光源(白色光)によって完全拡散板(酸化マグネシウムを焼成した純白板等)を照射した際の反射光の輝度を1としたとき、同じ光源によって、映像源側の正面方向から入射角32°で照射されたスクリーン10の映像源側の面の画面中央となる点Aを画面左右方向(水平方向)の各角度から測定した輝度値の比率により得られる。このゲインの一番高い数値をピークゲインといい、本実施形態では映像源側正面方向から測定した値となる。スクリーン10のピークゲインが0.2未満である場合には、映像の明るさが低下し、好ましくない。また、スクリーン10のピークゲインが3.5よりも大きい場合は、視野角が狭くなり過ぎ、好ましくない。したがって、スクリーン10のピークゲインは、上記範囲が好ましい。
Further, the peak gain of the screen 10 is preferably 0.2 or more and 3.5 or less.
The gain is a numerical value indicating the reflection characteristics of the screen 10, and is the same when the brightness of the reflected light when irradiating a complete diffuser plate (pure white plate obtained by firing magnesium oxide, etc.) with a light source (white light) is 1. The brightness value measured from each angle in the left-right direction (horizontal direction) of the screen at the point A at the center of the screen on the surface of the screen 10 on the image source side, which is illuminated by the light source from the front direction of the image source side at an incident angle of 32 °. Obtained by ratio. The highest value of this gain is called a peak gain, and in this embodiment, it is a value measured from the front direction on the image source side. If the peak gain of the screen 10 is less than 0.2, the brightness of the image is lowered, which is not preferable. Further, when the peak gain of the screen 10 is larger than 3.5, the viewing angle becomes too narrow, which is not preferable. Therefore, the peak gain of the screen 10 is preferably in the above range.

また、スクリーン10の1/2角αは、5°≦α≦30°を満たすことが好ましい。
前述の通り、1/2角αは、スクリーン10へ入射し、反射層13で拡散反射されてスクリーン10から出射した光のピーク輝度となる角度Kに対して画面上下方向(図7における単位光学形状121の配列方向)において、輝度が1/2となる角度をK1,K2とし、ピーク輝度の角度Kから輝度が1/2となる角度K1,K2までの角度変化量を+α1(ただし、K+α1=K1),−α2(K−α2=K2)とするとき、ピーク輝度から輝度が1/2になるまでの角度変化量の絶対値の平均値である。
本実施形態のスクリーン10では、反射層13の凹凸形状が不規則であるので、画面左右方向における1/2角αは、画面上下方向における1/2角αと等しい、もしくは、略等しい。したがって、画面左右方向における1/2角αも、5°≦α≦30°を満たすことが好ましい。
Further, the 1/2 angle α of the screen 10 preferably satisfies 5 ° ≦ α ≦ 30 °.
As described above, the 1/2 angle α is in the vertical direction of the screen with respect to the angle K which is the peak brightness of the light emitted from the screen 10 after being incident on the screen 10 and diffusely reflected by the reflection layer 13 (unit optics in FIG. 7). In the arrangement direction of the shape 121), the angle at which the brightness is halved is K1 and K2, and the amount of angle change from the peak brightness angle K to the angle K1 and K2 at which the brightness is halved is + α1 (however, K + α1). When = K1) and −α2 (K−α2 = K2), it is the average value of the absolute values of the amount of change in the angle from the peak brightness to the brightness being halved.
In the screen 10 of the present embodiment, since the uneven shape of the reflective layer 13 is irregular, the 1/2 angle α in the horizontal direction of the screen is equal to or substantially equal to the 1/2 angle α in the vertical direction of the screen. Therefore, it is preferable that the 1/2 angle α in the left-right direction of the screen also satisfies 5 ° ≦ α ≦ 30 °.

α<5°である場合、観察者O1に対して良好な映像を表示する視野角が狭くなり過ぎ、映像が見えにくくなるので好ましくない。また、α<5°である場合、反射光において鏡面反射成分が増え、映像源の映り込み等が生じてしまい、好ましくない。
α>30°である場合、観察者O1に対して良好な映像を表示する視野角は広くなるが映像の明るさが低下したり、映像のぼけが強くなったり、外光のスクリーン10での反射によって映像のコントラストが低下したりするので好ましくない。
したがって、スクリーン10の画面左右方向及び画面上下方向における1/2角αは、上記範囲が好ましい。
When α <5 °, the viewing angle for displaying a good image for the observer O1 becomes too narrow, and the image becomes difficult to see, which is not preferable. Further, when α <5 °, the specular reflection component increases in the reflected light, and the reflection of the image source or the like occurs, which is not preferable.
When α> 30 °, the viewing angle for displaying a good image to the observer O1 becomes wide, but the brightness of the image decreases, the image becomes blurred, or the external light is displayed on the screen 10. It is not preferable because the contrast of the image is lowered due to the reflection.
Therefore, the above range is preferable for the 1/2 angle α of the screen 10 in the horizontal direction of the screen and the vertical direction of the screen.

ここで、全光線透過率、ヘイズ値、拡散反射率、ピークゲイン、1/2角αが異なる測定例1〜7のスクリーンを用意して、スクリーンの画面中央となる点Aでの照度700lx程度の明室環境下において、点Aから映像源側(+Z側)に2mの位置から観察し、映像の見えやスクリーンの透明性等について評価を行い、その結果を表1にまとめた。
なお、各測定例のスクリーンは、全光線透過率、ヘイズ値、拡散反射率、ピークゲイン、1/2角αが異なる以外は、同様の形態である。
また、全光線透過率、ヘイズ値、拡散反射率、ピークゲインは、各測定例のスクリーンの画面中央となる点Aにおいて測定された。
また、測定に使用したヘイズメーターは、株式会社村上色彩技術研究所製 HM−150であり、分光光度計は、日本分光株式会社製の紫外可視近赤外分光光度計(V−670)である。また、ピークゲインの測定には、株式会社村上色彩技術研究所製の3次元変角分光測色システム(GCMS−11)を用いた。
表1中の「判定」は、観察者の視認による評価であり、明るく良好な映像が観察され、その視野角も十分である場合に「〇」とし、それ以外の場合を「×」とした。
Here, the screens of Measurement Examples 1 to 7 having different total light transmittance, haze value, diffuse reflectance, peak gain, and 1/2 angle α are prepared, and the illuminance at the point A at the center of the screen is about 700 lpx. Under the bright room environment, observation was performed from a position 2 m from point A to the image source side (+ Z side), and the appearance of the image and the transparency of the screen were evaluated, and the results are summarized in Table 1.
The screen of each measurement example has the same form except that the total light transmittance, the haze value, the diffuse reflectance, the peak gain, and the 1/2 angle α are different.
The total light transmittance, haze value, diffuse reflectance, and peak gain were measured at a point A at the center of the screen of each measurement example.
The haze meter used for the measurement was HM-150 manufactured by Murakami Color Technology Laboratory Co., Ltd., and the spectrophotometer was an ultraviolet-visible near-infrared spectrophotometer (V-670) manufactured by JASCO Corporation. .. A three-dimensional variable angle spectrophotometric colorimetric system (GCMS-11) manufactured by Murakami Color Technology Research Institute Co., Ltd. was used for the peak gain measurement.
The "judgment" in Table 1 is an evaluation by the observer's visual inspection, and is evaluated as "○" when a bright and good image is observed and the viewing angle is sufficient, and "x" in other cases. ..

Figure 2020134677
Figure 2020134677

上述のように、全光線透過率、ヘイズ値、拡散反射率、ピークゲイン、1/2角αが、好ましい範囲を満たしている測定例2〜6のスクリーンは、明るく良好な映像が観察され、その視野角も十分であった。
しかし、全光線透過率、ヘイズ値が好ましい範囲を満たしていない測定例1のスクリーンでは、スクリーンの透明性が低く、スクリーンの向こう側の景色が白っぽく観察されたり、それにより映像も白っぽくなりコントラストが低下する等して好ましくなかった。
また、全光線透過率、拡散反射率が好ましい範囲を満たしていない測定例7のスクリーンでは、スクリーンの透明性は得られたものの、映像の明るさが低下し、映像が暗くなる等して好ましくなかった。
As described above, the screens of Measurement Examples 2 to 6 in which the total light transmittance, the haze value, the diffuse reflectance, the peak gain, and the 1/2 angle α satisfy the preferable ranges are bright and good images are observed. The viewing angle was also sufficient.
However, in the screen of Measurement Example 1 in which the total light transmittance and the haze value do not satisfy the preferable ranges, the transparency of the screen is low, and the scenery on the other side of the screen is observed whitish, so that the image becomes whitish and the contrast becomes high. It was not preferable because it decreased.
Further, in the screen of Measurement Example 7 in which the total light transmittance and the diffuse reflectance do not satisfy the preferable ranges, although the screen transparency is obtained, the brightness of the image is lowered and the image becomes dark, which is preferable. There wasn't.

以上のことから、本実施形態のスクリーン10は、全光線透過率、ヘイズ値、拡散反射率、ピークゲイン、1/2角αに関して、好ましい範囲を満たしているので、透明性を維持しながら明るく、十分な視野角を有する良好な映像を表示できる。
また、本実施形態のスクリーン10は、反射層13で拡散反射された映像光(反射光)の1/2角αと角度θ1とは、前述の(式2)を満たすので、スクリーン10の映像源側表面で反射する映像光は、1/2角αよりも外側へ向かい、映像源LSの映り込みがなく、良好な映像を表示できる。
From the above, since the screen 10 of the present embodiment satisfies the preferable ranges with respect to the total light transmittance, the haze value, the diffuse reflectance, the peak gain, and the 1/2 angle α, it is bright while maintaining the transparency. , A good image with a sufficient viewing angle can be displayed.
Further, in the screen 10 of the present embodiment, since the 1/2 angle α and the angle θ1 of the image light (reflected light) diffusely reflected by the reflection layer 13 satisfy the above-mentioned (Equation 2), the image of the screen 10 is satisfied. The image light reflected on the surface on the source side goes outward from the 1/2 angle α, and there is no reflection of the image source LS, so that a good image can be displayed.

また、本実施形態によれば、第1光学形状層12は、フレネルセンターとなる点Cが、表示領域外であって映像源LS側に位置しており、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ので、短焦点型のプロジェクタである映像源LSから投射された入射角度の大きい映像光Lであっても、画面左右方向の映像が暗くなることがなく、明るさの面均一性の高い良好な映像を表示することができる。 Further, according to the present embodiment, in the first optical shape layer 12, the point C serving as the Fresnel center is located outside the display area and on the image source LS side, and has a so-called offset structure circular Fresnel lens shape. Therefore, even if the image light L has a large incident angle projected from the image source LS, which is a short focus type projector, the image in the left-right direction of the screen does not become dark and the surface uniformity of brightness does not occur. It is possible to display a high quality image.

(第2実施形態)
図5は、第2実施形態のスクリーン20を説明する図である。図5(a)は、スクリーン20の第1光学形状層22を背面側(−Z側)から見た図であり、理解を容易にするために、反射層13や第2光学形状層14、保護層15等を省略して示している。図5(b)は、前述の図2に示す第1実施形態のスクリーン10の断面に相当する第2実施形態のスクリーン20の断面の一部を拡大して示している。
第2実施形態に示すスクリーン20は、第1光学形状層22の単位光学形状221の形状が異なる点以外は、前述の第1実施形態と同様の形態である。したがって、前述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
第2実施形態のスクリーン20は、前述の第1実施形態の映像表示装置1において、スクリーン10に換えて用いることが可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating the screen 20 of the second embodiment. FIG. 5A is a view of the first optical shape layer 22 of the screen 20 as viewed from the back surface side (−Z side), and in order to facilitate understanding, the reflective layer 13 and the second optical shape layer 14 The protective layer 15 and the like are omitted. FIG. 5B is an enlarged view of a part of the cross section of the screen 20 of the second embodiment, which corresponds to the cross section of the screen 10 of the first embodiment shown in FIG.
The screen 20 shown in the second embodiment has the same embodiment as the above-described first embodiment except that the shape of the unit optical shape 221 of the first optical shape layer 22 is different. Therefore, the same reference numerals or the same reference numerals are given to the parts that perform the same functions as those of the first embodiment described above, and duplicate description will be omitted as appropriate.
The screen 20 of the second embodiment can be used in place of the screen 10 in the image display device 1 of the first embodiment described above.

このスクリーン20は、基材層11、第1光学形状層22、反射層13、第2光学形状層14、保護層15を備えている。
第1光学形状層22は、その背面側(−Z側)の面に単位光学形状221が複数配列されて設けられている。
単位光学形状221は、スクリーン10の画面左右方向(X方向)に延在し、画面上下方向(Y方向)に沿って複数配列されている。単位光学形状221は、スクリーン10の厚み方向(Z方向)に平行であって単位光学形状121の配列方向(Y方向)に平行な断面での断面形状が三角形状であり、いわゆるプリズム形状である。
The screen 20 includes a base material layer 11, a first optical shape layer 22, a reflection layer 13, a second optical shape layer 14, and a protective layer 15.
The first optical shape layer 22 is provided with a plurality of unit optical shapes 221 arranged on a surface on the back surface side (−Z side) thereof.
A plurality of unit optical shapes 221 extend in the screen left-right direction (X direction) of the screen 10 and are arranged along the screen vertical direction (Y direction). The unit optical shape 221 has a triangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the thickness direction (Z direction) of the screen 10 and parallel to the arrangement direction (Y direction) of the unit optical shape 121, which is a so-called prism shape. ..

単位光学形状221は、映像光が直接入射する第1斜面221aと、この第1斜面221aに対向する第2斜面221bとを有している。1つの単位光学形状221において、第2斜面221bは、頂点tを挟んで第1斜面221aよりも下側(−Y側)に位置している。
本実施形態では、図5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、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。
The unit optical shape 221 has a first slope 221a on which image light is directly incident, and a second slope 221b facing the first slope 221a. In one unit optical shape 221 the second slope 221b is located on the lower side (−Y side) than the first slope 221a with the apex t interposed therebetween.
In this embodiment, as shown in FIG. 5, an example in which the angles θ1 and θ2, the arrangement pitch P, and the like are constant is shown. However, not limited to this, these angles and dimensions include the projection angle of the image light from the image source LS (angle of the image light incident on the screen 10), the size of the pixels of the image source LS, and the screen. It may be appropriately set according to the screen size of 10 and the refractive index of each layer. For example, these angles and dimensions may change gradually or stepwise along the arrangement direction of the unit optical shape 121.

単位光学形状221において、図5(b)に示すように、第1斜面221aがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ1であり、第2斜面221bがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ2である。このとき、角度θ1,θ2は、θ2>θ1という関係を満たす。この角度θ1は、1/2角αに対して、前述の(式2)を満たす。 In the unit optical shape 221 as shown in FIG. 5B, the angle formed by the first slope 221a with the surface parallel to the screen surface is θ1, and the angle formed by the second slope 221b with the surface parallel to the screen surface. Is θ2. At this time, the angles θ1 and θ2 satisfy the relationship θ2> θ1. This angle θ1 satisfies the above-mentioned (Equation 2) with respect to the 1/2 angle α.

本実施形態のスクリーン20は、前述の第1実施形態のスクリーン10と同様に、全光線反射率、拡散反射率、ヘイズ値、ピークゲイン、1/2角αは、好ましい範囲を満たしている。
よって、本実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様に、透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる半透過型のスクリーン20及び表示装置1を提供することができる。
また、本実施形態によれば、単位光学形状221は、画面左右方向(X方向)を長手方向とし、画面上下方向(Y方向)に配列されているので、第1光学形状層22及びスクリーン20の製造が容易であり、大画面のスクリーン20の製造も容易に行える。また、例えば、ウェブ状の基材層11及び保護層15を用いて、裁断前の状態のスクリーン20を連続して容易に製造することができ、スクリーン10の生産効率を向上させ、生産コストを低減することができる。
Similar to the screen 10 of the first embodiment described above, the screen 20 of the present embodiment has a total light reflectance, a diffuse reflectance, a haze value, a peak gain, and a 1/2 angle α satisfying a preferable range.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide the semitransparent screen 20 and the display device 1 which are highly transparent and can display a good image, as in the first embodiment described above.
Further, according to the present embodiment, the unit optical shapes 221 are arranged in the vertical direction (Y direction) of the screen with the horizontal direction (X direction) of the screen as the longitudinal direction, so that the first optical shape layer 22 and the screen 20 are arranged. Is easy to manufacture, and the large screen screen 20 can be easily manufactured. Further, for example, by using the web-shaped base material layer 11 and the protective layer 15, the screen 20 in the state before cutting can be continuously and easily manufactured, the production efficiency of the screen 10 is improved, and the production cost is reduced. It can be reduced.

(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)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、反射層13で反射した光の一部が、映像源側表面で反射して背面側から出射することにより、背面側の観察者O2に映像が一部見えてしまうことを防止することができる。
(Transformed form)
Not limited to each of the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, a hard coat layer may be provided on the image source side (+ Z side) of the screens 10 and 20 for the purpose of preventing scratches. For the hard coat layer, for example, an ultraviolet curable resin having a hard coat function (for example, urethane acrylate or the like) is applied to the surface of the screens 10 and 20 on the image source side (the surface of the base material layer 11 on the image source side). It is formed by forming the film.
Further, not limited to the hard coat layer, a layer having appropriately necessary functions such as an antireflection function, an ultraviolet absorption function, an antifouling function, an antistatic function, etc., depending on the usage environment and purpose of use of the screens 10 and 20. May be provided by selecting one or more. Further, a touch panel layer or the like may be provided on the image source side (+ Z side) of the base material layer 11.
For example, when the antireflection layer is provided on the surface of the screens 10 and 20 on the image source side, a part of the light reflected by the reflection layer 13 is reflected on the surface on the image source side and emitted from the back side. , It is possible to prevent the observer O2 on the back side from seeing a part of the image.

(2)各実施形態において、映像源LSは、スクリーン10,20の画面左右方向の中央であって画面外の下方に位置する例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、スクリーン10,20の斜め下側等に配置され、スクリーン10,20に対して画面左右方向において斜め方向光から映像光を投射する形態としてもよい。
図6は、変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。図6では、一例として、第2実施形態のスクリーン20を用いた例を示している。
図6に示すように、例えば、映像源LSをスクリーン10の画面左右方向左側(−X側)の下方に配置する場合、単位光学形状121は、その配列方向及び長手方向が、映像源LSの位置に合わせてそれぞれ画面上下方向(Y方向)及び画面左右方向(X方向)に対して傾斜した形態となっている。このような形態とすることにより、映像源LSの位置等を自由に設定することができる。
なお、第1実施形態に示すスクリーン10のように、第1光学形状層12がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する場合にも、映像源LSの位置に合わせて単位光学形状221の配列方向を傾けた形態とすることにより、このような変形形態は適用可能である。
(2) In each embodiment, the image source LS has been described with reference to an example in which the image source LS is located at the center of the screens 10 and 20 in the left-right direction of the screen and below the outside of the screen, but the present invention is not limited to this. , 20 may be arranged diagonally below the screens 10 and 20, and the image light may be projected from the oblique light in the left-right direction of the screen with respect to the screens 10 and 20.
FIG. 6 is a diagram showing a modified form of the image display device 1A. FIG. 6 shows an example using the screen 20 of the second embodiment as an example.
As shown in FIG. 6, for example, when the image source LS is arranged below the left side (−X side) of the screen 10 in the left-right direction of the screen, the unit optical shape 121 has the arrangement direction and the longitudinal direction of the image source LS. It is tilted with respect to the vertical direction (Y direction) and the horizontal direction (X direction) of the screen according to the position. With such a form, the position of the image source LS and the like can be freely set.
Even when the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape as in the screen 10 shown in the first embodiment, the arrangement direction of the unit optical shape 221 is tilted according to the position of the image source LS. Therefore, such a modified form is applicable.

(3)各実施形態において、単位光学形状121,221は、第1斜面121a,221a及び第2斜面121b,221bが平面により形成される例を示したが、これに限らず、例えば、曲面と平面とが組み合わされた形態としてもよいし、折れ面状としてもよい。
また、各実施形態において、単位光学形状121,221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、反射層13は、第1斜面121a,221a及び第2斜面121b,221bに形成される例を示したが、これに限らず、例えば、第1斜面121a,221aの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、各実施形態において、第1斜面121a,221a及び第2斜面121b,221bは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、第1斜面121a,221aのみ粗面である形態としてもよい。
(3) In each embodiment, the unit optical shapes 121 and 221 show an example in which the first slopes 121a and 221a and the second slopes 121b and 221b are formed by a flat surface, but the present invention is not limited to this, and for example, a curved surface is used. It may be in the form of a combination with a flat surface or in a folded surface shape.
Further, in each embodiment, the unit optical shapes 121 and 221 may be polygonal shapes formed by a plurality of three or more surfaces.
Further, in each embodiment, the example in which the reflective layer 13 is formed on the first slopes 121a and 221a and the second slopes 121b and 221b is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, at least the first slopes 121a and 221a are shown. It may be a form formed in a part.
Further, in each embodiment, the first slopes 121a, 221a and the second slopes 121b, 221b are rough surfaces in which fine uneven shapes are formed, but the present invention is not limited to this, and the first slope 121a, Only 221a may have a rough surface.

(4)各実施形態において、スクリーン10,20は、第1光学形状層12及び第2光学形状層14が十分な厚みや剛性等を有している場合には、基材層11及び保護層15を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。
また、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等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
(4) In each embodiment, the screens 10 and 20 include the base material layer 11 and the protective layer when the first optical shape layer 12 and the second optical shape layer 14 have sufficient thickness, rigidity, and the like. The form may not include 15, or may not include either one.
Further, in each embodiment, the screens 10 and 20 may have at least one of the base material layer 11 and the protective layer 15 as a plate-shaped member having light transmission such as a glass plate. At this time, the first optical shape layer 12 or the like may be bonded to the glass plate or the like via the adhesive layer or the like.

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

(6)各実施形態において、映像表示装置1は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、室内用のパーテーションや、展示会等における映像表示等にも適用できる。また、スクリーン10,20をフロントガラスに貼り合わせる等し、映像表示装置1を自動車のヘッドアップディスプレイ(HUD:HEAD−Up Display)に適用してもよいし、自動車以外の乗り物に適用してもよい。 (6) In each embodiment, the image display device 1 is arranged in a show window of a store or the like, but the present invention is not limited to this, and is not limited to this, for example, for indoor partitions, image display at exhibitions, and the like. Can also be applied. Further, the image display device 1 may be applied to an automobile head-up display (HUD: HEAD-Up Display) by attaching screens 10 and 20 to the windshield, or may be applied to a vehicle other than an automobile. Good.

(7)各実施形態において、スクリーン10、20を2枚の透明基材、例えば、ガラス基板に挟持して、合わせガラス状の光学部材の形態としてもよい。この場合、スクリーン10、20と各透明基材との間には透明な接合材(例えば、PVB等)が設けられ、スクリーンと各透明基材とが接合される。このようなスクリーン10、20を透明基材(ガラス基板)により挟持した合わせガラス状の光学部材は、例えば、自動車などの乗り物のウインドウ等に適用することができ、例えば、HUDとして用いることができる。
また、基材層11及び保護層15をそれぞれ、透明基材(ガラス基板)に置き換えて合わせガラス状の光学部材を形成するようにしてもよい。これにより、合わせガラス状の光学部材の層構成をより単純化することができ、光学部材の製造コストを低減し、製造効率を向上させることができる。
(7) In each embodiment, the screens 10 and 20 may be sandwiched between two transparent substrates, for example, a glass substrate to form a laminated glass-like optical member. In this case, a transparent bonding material (for example, PVB or the like) is provided between the screens 10 and 20 and each transparent base material, and the screen and each transparent base material are bonded to each other. Such a laminated glass-like optical member in which the screens 10 and 20 are sandwiched by a transparent base material (glass substrate) can be applied to, for example, a window of a vehicle such as an automobile, and can be used as, for example, a HUD. ..
Further, the base material layer 11 and the protective layer 15 may be replaced with transparent base materials (glass substrates) to form laminated glass-like optical members. As a result, the layer structure of the laminated glass-like optical member can be further simplified, the manufacturing cost of the optical member can be reduced, and the manufacturing efficiency can be improved.

(8)各実施形態において、厚み方向(Z方向)におけるスクリーン10、20の映像源側表面(基材層11の映像源側の面)から反射層13の背面側の面までを映像源側領域とし、反射層13の映像源側の面からスクリーン10、20の背面側表面(保護層15の背面)までを背面側領域とした場合に、スクリーン10、20のスクリーン面の背面側から入射角0度で入射した光に対する背面側領域の光の吸収率が、スクリーン10、20のスクリーン面の映像源側から入射角0度で入射した光に対する映像源側領域の光の吸収率よりも大きくなるようしてもよい。
具体的には、反射層13よりも背面側に設けられた光透過性を有する光透過層、すなわち、第2光学形状層14及び保護層15の少なくとも1層に、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材を含有させたり、第2光学形状層14及び保護層15の間、または、保護層15の背面側に上述の着色材を含有した光透過性を有する着色層(光透過層)を別途設けたりすることにより、上述のスクリーン10、20の背面側領域の光の吸収率を映像源側領域の光の吸収率よりも大きくすることができる。
このように、背面側領域の光の吸収率を映像源側領域の光の吸収率よりも大きくすることによって、背面側からスクリーン10、20の向こう側(映像源側)を見た場合、又は、映像源側からスクリーン10、20の向こう側(背面側)を見た場合のスクリーン10、20の透明性を高く維持しながら、背面側から入射する不要な照明光や太陽光等の外光を吸収し、映像のコントラストを向上することができる。また、反射層13よりも背面側に設けられる着色材を含有した光透過層は、観察者O1に映像を表示するための映像光を吸収しないので、映像の表示に必要な映像光の利用効率を高く維持し、明るく鮮明な映像を表示できる。
(8) In each embodiment, the image source side is from the image source side surface of the screens 10 and 20 in the thickness direction (Z direction) (the image source side surface of the base material layer 11) to the back surface side of the reflection layer 13. When the area is from the image source side surface of the reflective layer 13 to the back surface side of the screens 10 and 20 (the back surface of the protective layer 15) as the back surface area, the light is incident from the back surface side of the screen surface of the screens 10 and 20. The absorption rate of the light in the back region to the light incident at an angle of 0 degrees is larger than the absorption rate of the light in the image source side region to the light incident at an incident angle of 0 degrees from the image source side of the screen surface of the screens 10 and 20. It may be made larger.
Specifically, a light-transmitting layer having light transmittance provided on the back side of the reflective layer 13, that is, at least one layer of the second optical shape layer 14 and the protective layer 15, a dye such as gray or black is used. A light-transmitting colored layer (light-transmitting layer) containing a coloring material such as a pigment, or containing the above-mentioned coloring material between the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 or on the back side of the protective layer 15. ) Is separately provided, the light absorption rate in the back side region of the screens 10 and 20 described above can be made larger than the light absorption rate in the image source side region.
In this way, by making the light absorption rate of the back side region larger than the light absorption rate of the image source side region, when the other side (image source side) of the screens 10 and 20 is viewed from the back side, or While maintaining high transparency of the screens 10 and 20 when the other side (rear side) of the screens 10 and 20 is viewed from the image source side, unnecessary illumination light incident from the back side or external light such as sunlight Can be absorbed and the contrast of the image can be improved. Further, since the light transmitting layer containing the coloring material provided on the back side of the reflective layer 13 does not absorb the image light for displaying the image to the observer O1, the utilization efficiency of the image light required for displaying the image is high. Can be maintained high and a bright and clear image can be displayed.

(9)各実施形態において、スクリーン10、20は、反射層13の背面側に第2光学形状層14、保護層15が設けられる例で説明したが、これに限定されるものでなく、これらの層を省略してもよい。この場合、スクリーンに入射した映像光は、反射層13及び第1光学形状層12の界面でのみ反射することとなる。 (9) In each embodiment, the screens 10 and 20 have been described with the example in which the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 are provided on the back surface side of the reflective layer 13, but the present invention is not limited to these. Layer may be omitted. In this case, the image light incident on the screen is reflected only at the interface between the reflection layer 13 and the first optical shape layer 12.

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

1 映像表示装置
10,20 スクリーン
11 基材層
12 第1光学形状層
121 単位光学形状
121a 第1斜面
121b 第2斜面
13 反射層
14 第2光学形状層
15 保護層
LS 映像源
1 Image display device 10, 20 Screen 11 Base material layer 12 1st optical shape layer 121 Unit optical shape 121a 1st slope 121b 2nd slope 13 Reflective layer 14 2nd optical shape layer 15 Protective layer LS Video source

Claims (13)

映像源から投射された映像光を反射して映像を表示する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少なくとも前記第1の面の一部に形成された反射層と、
を備え、
前記単位光学形状は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有し、
前記反射層の前記単位光学形状側の面には、前記凹凸形状に対応した凹凸形状を有し、
前記反射層は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する機能を有し、単層の誘電体膜により形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。
A reflective screen that reflects the image light projected from the image source and displays the image.
An optical shape layer in which a plurality of unit optical shapes having light transmission and having a first surface on which image light is incident and a second surface facing the first surface and a second surface facing the first surface are arranged on the back surface side.
A reflective layer formed on at least a part of the first surface of the unit optical shape,
With
The unit optical shape has a fine and irregular uneven shape on its surface.
The surface of the reflective layer on the unit optical shape side has an uneven shape corresponding to the uneven shape.
The reflective layer has a function of reflecting a part of the incident light and transmitting the other, and is formed of a single-layer dielectric film.
Reflective screen featuring.
請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、
前記誘電体膜は、その膜厚が30nm以上100nm以下であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to claim 1,
The dielectric film has a film thickness of 30 nm or more and 100 nm or less.
Reflective screen featuring.
請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンに入射角0°で入射した光の全光線透過率は、70%以上85%以下であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to claim 1 or 2.
The total light transmittance of the light incident on the reflection screen at an incident angle of 0 ° shall be 70% or more and 85% or less.
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンに映像源側から入射角0°で入射した光の拡散反射率は、5%以上35%以下であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 3.
The diffuse reflectance of light incident on the reflection screen from the image source side at an incident angle of 0 ° shall be 5% or more and 35% or less.
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンのピークゲインは、0.2以上3.5以下であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 4.
The peak gain of the reflective screen is 0.2 or more and 3.5 or less.
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンのヘイズ値は、5.0%以下であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 5.
The haze value of the reflective screen is 5.0% or less.
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記反射層を形成する前記誘電体膜は、硫化亜鉛(ZnS)、酸化チタン(TiO)、五酸化ニオブ(Nb)の少なくともいずれかを含むこと、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 6.
The dielectric film forming the reflective layer contains at least one of zinc sulfide (ZnS), titanium oxide (TiO 2 ), and niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ).
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が1/2となる出射角度までの角度変化量を+α1,−α2とし、その絶対値の平均値をαとするとき、5°≦α≦30°であること、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 7.
When the amount of angle change from the emission angle which is the peak brightness of the reflected light of the reflection screen to the emission angle where the brightness is halved is + α1 and −α2, and the average value of the absolute values is α, 5 ° ≦ α ≤ 30 °,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
拡散粒子を含有する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。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 8.
Not having a diffusion layer containing diffuse particles,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
光透過性を有し、前記光学形状層の前記単位光学形状が形成された側の面に、前記単位光学形状の間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。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 9.
A second optical shape layer having light transmittance and laminated so as to fill the valley between the unit optical shapes is provided on the surface of the optical shape layer on the side where the unit optical shape is formed. ,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記反射層の背面側に少なくとも1層、光透過性を有する光透過層を備え、
当該反射スクリーンの厚み方向において、当該反射スクリーンの映像源側表面から前記反射層の背面側の面までを映像源側領域とし、前記反射層の映像源側の面から当該反射スクリーンの背面側表面までを背面側領域とした場合に、
当該反射スクリーンのスクリーン面の背面側から入射角0度で入射した光に対する背面側領域の光の吸収率が、当該反射スクリーンのスクリーン面の映像源側から入射角0度で入射した光に対する映像源側領域の光の吸収率よりも大きいこと、
を特徴とする反射スクリーン。
In the reflective screen according to any one of claims 1 to 10.
At least one light transmitting layer having light transmission is provided on the back surface side of the reflective layer.
In the thickness direction of the reflective screen, the image source side region is from the image source side surface of the reflective screen to the back surface side of the reflective layer, and from the image source side surface of the reflective layer to the back surface side surface of the reflective screen. When the area up to is the back side area
The absorption rate of the light in the back side region with respect to the light incident from the back side of the screen surface of the reflection screen at an incident angle of 0 degrees is the image of the light incident from the image source side of the screen surface of the reflection screen at an incident angle of 0 degrees. Greater than the light absorption rate in the source region,
Reflective screen featuring.
請求項1から請求項11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の映像源側に配置される第1透明基材と、
前記反射スクリーンに背面側に配置される第2透明基材と、
を備える光学部材。
The reflective screen according to any one of claims 1 to 11.
The first transparent base material arranged on the image source side of the reflective screen and
A second transparent base material arranged on the back side of the reflective screen,
An optical member comprising.
請求項1から請求項11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。
The reflective screen according to any one of claims 1 to 11.
An image source that projects image light onto the reflective screen,
A video display device comprising.
JP2019027328A 2019-02-19 2019-02-19 Reflection screen, optical member and image display device Pending JP2020134677A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019027328A JP2020134677A (en) 2019-02-19 2019-02-19 Reflection screen, optical member and image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019027328A JP2020134677A (en) 2019-02-19 2019-02-19 Reflection screen, optical member and image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020134677A true JP2020134677A (en) 2020-08-31

Family

ID=72262989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019027328A Pending JP2020134677A (en) 2019-02-19 2019-02-19 Reflection screen, optical member and image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020134677A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016200822A (en) * 2016-06-14 2016-12-01 大日本印刷株式会社 Light-transmitting reflector, screen, and projection system
JP2017138619A (en) * 2011-01-31 2017-08-10 サン−ゴバン グラス フランス Transparent member with diffuse reflection
JP2017156452A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 大日本印刷株式会社 Reflective screen and image display device
JP2017156696A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 大日本印刷株式会社 Reflection screen and image display device
JP2018146666A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 大日本印刷株式会社 Reflection screen and video display device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017138619A (en) * 2011-01-31 2017-08-10 サン−ゴバン グラス フランス Transparent member with diffuse reflection
JP2017156452A (en) * 2016-02-29 2017-09-07 大日本印刷株式会社 Reflective screen and image display device
JP2017156696A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 大日本印刷株式会社 Reflection screen and image display device
JP2016200822A (en) * 2016-06-14 2016-12-01 大日本印刷株式会社 Light-transmitting reflector, screen, and projection system
JP2018146666A (en) * 2017-03-02 2018-09-20 大日本印刷株式会社 Reflection screen and video display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7060137B2 (en) Reflective screen, video display device
JP2017156452A (en) Reflective screen and image display device
JP7081705B2 (en) Reflective screen, video display device
JP6812761B2 (en) Reflective screen, video display device
JP2017211454A (en) Screen and image display device
JP6642043B2 (en) Reflective screen, video display
JP6790616B2 (en) Reflective screen, video display device
JP6988070B2 (en) Video display device
JP6953728B2 (en) Screen, video display device
JP2018109687A (en) Reflection screen and video display device
JP6593201B2 (en) Screen, video display device
JP6724424B2 (en) Reflective screen, video display
JP6957891B2 (en) Reflective screen, video display device
JP2017156696A (en) Reflection screen and image display device
JP2020134677A (en) Reflection screen, optical member and image display device
JP7001132B2 (en) Transmissive screen, rear projection display device
JP7036247B2 (en) Reflective screen, video display device
JP6812757B2 (en) Video display device
JP7070613B2 (en) Video display device
JP7231093B2 (en) Video display device
JP7293731B2 (en) Method for manufacturing optical member
JP7238602B2 (en) reflective screen, video display
JP2017187701A (en) Transmission type screen and rear projection type display device
JP7322511B2 (en) Transmissive screen, image display device
JP6969107B2 (en) Transmissive screen, video display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230307

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230523