JP2020204658A - 透過型スクリーン、映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の透過型スクリーンは、背後に位置する映像源が透けて見えること(シースルー現象)を防止したり、映像のコントラストを向上させたりするために、その透明性が非常に低く、スクリーンの向こう側の景色を視認できないものが一般的である。
しかし、このような光拡散層を備える透過型スクリーンでは、映像光も映像光以外の太陽光や照明光等のような外光も同様に拡散するため、外光の多い環境下、すなわち、明るい環境下では、透過型スクリーン自体が白っぽく見えてしまい、透明性が損なわれるという問題があった。
第1の発明は、映像光(L)の少なくとも一部を透過させて表示する透過型スクリーンであって、該透過型スクリーンの内部に位置し、映像光が入射する入光面(10a)側に凸であり、少なくともスクリーン面に平行な第1の方向に沿って複数配列された単位光学形状(121,221,321)と、前記単位光学形状の入光面側に膜状に積層され、前記入光面から入射した映像光の一部を透過し、かつ、前記入光面から入射した映像光の一部を反射させて前記入光面に対向する出光面へ向ける反射層(13)と、配列された隣り合う前記単位光学形状の間に形成され、光を吸収する光吸収部(15,45)と、を備え、前記単位光学形状は、前記第1の方向及び該透過型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、最も入光面側に位置する面を第2の面(123)とし、前記第1の方向において前記第2の面の両側に位置する対向する2つの面のち、スクリーン面の法線方向となす角度が大きい方を第1の面(122)、小さい方を第3の面(124)とし、前記反射層は、少なくとも前記第1の面及び前記第2の面に形成されていること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20,30,40)である。
第2の発明は、第1の発明の透過型スクリーンにおいて、前記反射層(13)は、その表面に凹凸形状を有し、入射する光の一部を拡散反射すること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20,30,40)である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第1の面(122)がスクリーン面の法線方向となす角度θ2は、5°以上20°以下であること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20,30,40)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透過型スクリーンにおいて、前記光吸収部(15)は、前記単位光学形状(121)の間の谷部を充填するように形成されること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20,30)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透過型スクリーンにおいて、前記第2の面(123)は、該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であること、を特徴とする透過型スクリーン(10)である。
第6の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、前記第2の面(123)は、前記第1の面側の端部(123a)が前記第3の面側の端部(123b)よりも前記入光面(10a)側に位置するように傾斜していること、を特徴とする透過型スクリーン(20)である。
第7の発明は、第6の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第1の面(122)と前記第2の面(123)とがなす角度θ1は、85°以上95°未満であること、を特徴とする透過型スクリーン(20)である。
第8の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、前記第2の面(123)は、前記第3の面側の端部(123b)が前記第1の面側の端部(123a)よりも前記入光面(10a)側に位置するように傾斜していること、を特徴とする透過型スクリーン(30)である。
第9の発明は、第8の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第1の面(122)と前記第2の面(123)とがなす角度θ1は、該透過型スクリーンの厚み方向において最も前記入光面(10a)側に位置して空気との界面をなす層(14)の屈折率をnとするとき、1/2×arcsin(1/n)+103°≦θ1≦1/2×arcsin(1/n)+107°という式を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン(30)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透過型スクリーンと、前記透過型スクリーン(10,20,30,40)に映像光(L)を投射する映像源(LS)と、を備える映像表示装置(1)である。
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。
また、本明細書中に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。
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では映像表示装置1を側面側から(後述するX方向から)見た様子を示している。
映像表示装置1は、スクリーン10、映像源LS等を備える背面投射型の表示装置である。スクリーン10の背面側(入光側)に位置する映像源LSは、映像光Lをスクリーン10に投射し、スクリーン10は映像光Lを透過させて、表面側(出光側)の正面方向に位置する観察者O1に映像を表示する。
また、Z方向において、映像源LS側から観察者O1側へ向かう方向(入光側から出光側へ向かう方向)を+Z方向とする。スクリーン10の出光側の正面方向に位置する観察者O1から見て、X方向(画面左右方向)において右側に向かう方向を+X方向とし、Y方向(画面上下方向)において上側に向かう方向を+Y方向とする。
また、以下の説明中において、スクリーン面とは、スクリーン10全体として見たときにおける、スクリーン10の平面方向となる面を示すものであり、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。スクリーン面は、XY面に平行である。
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、映像表示装置1の奥行き方向(Z方向)において、スクリーン10の表面からの距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置に配置され、スクリーン10に斜めに映像光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までの映像光Lの投射距離が短く、スクリーン10に入射する映像光Lの入射角度が大きい。
ここでは一例として、スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、出光側(+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例を挙げて説明する。スクリーン10は、その画面サイズが対角40〜100インチ程度であり、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、スクリーン10の画面サイズは、例えば、40インチ以下としてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、スクリーン10の画面の大きさや形状を適宜選択できる。
支持板は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材が好適であり、アクリル樹脂やPC(ポリカーボネート)樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。本実施形態の映像表示装置1は、例えば、店舗等のショーウィンドウに適用されるので、支持板として店舗等のショーウィンドウを構成する窓ガラス(ガラス板)等を用いてもよい。
また、これに限らず、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。
スクリーン10は、図2に示すように、出光側(−Z側)から順に、基材層11、光学形状層12、反射層13、光吸収部15、平坦化層14を備えている。
基材層11は、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。
単位光学形状121は、図2に示す断面における断面形状が略四角形形状であり、この断面形状が、画面左右方向(X方向)に延在している。すなわち、単位光学形状121は、画面左右方向に帯状に延在する略四角柱形状である。また、単位光学形状121は、画面上下方向(Y方向)に複数配列されている。なお、ここでの略四角形形状とは、主に、台形形状やこれに類似する形状、不等辺四角形形状、また、これらの角部にRが付いたもの(角部が円弧状であるもの)を指す。
第1の面122、第2の面123、第3の面124は、いずれもその表面に微細な凹凸形状を有する粗面である。微細な凹凸形状は、その凹凸の高さや分布が不規則である。
まず、第1の面122と第2の面123とは、角度θ1をなしている。また、第1の面122は、スクリーン面の法線方向と角度θ2をなしている。また、第2の面123と第3の面124とは、角度θ3をなしている。また、第3の面124は、スクリーン面の法線方向と角度θ4をなしている。
この単位光学形状121は、観察者に視認されないことが好ましい。したがって、単位光学形状121の配列方向における配列ピッチP及び単位光学形状121の幅Wは、0.05mm〜0.2mm程度とすることが好ましく、高さhは、0.1〜0.5mm程度とすることが好ましい。
配列ピッチP及び幅W、高さhが、これらの範囲よりも大きいと観察者O1に単位光学形状121が筋状等に視認されてしまう。また、配列ピッチP及び幅W、高さhが、これらの範囲よりも小さいと、形成が困難であったり、スクリーンとして十分な光学性能が得られなかったりする。したがって、配列ピッチP及び幅W、高さhは、これらの範囲を満たすことが好ましい。
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〜θ4は、単位光学形状121の配列方向(Y方向)において一定である例を示している。しかし、本実施形態では、単位光学形状121は、配列ピッチP及び角度θ3,θ4は一定であるが、単位光学形状121の配列方向(Y方向)において上側(+Y側)へ向かうにつれて(すなわち、映像源LSから離れるにつれて)、角度θ2が次第に大きくなる形態となっている。これにより、映像光のスクリーン10への入射角度の変化に応じて出光側の観察者O1へ効率よく映像光を向けることができる。
なお、これに限らず、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が変化する形態としてもよいし、角度θ2が一定である形態としてもよい。
なお、本実施形態では、光学形状層12を形成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
また、映像光の界面反射を低減し、スクリーン10が表示する映像の輝度を高める観点から、基材層11と光学形状層12とは屈折率差がないことが好ましい。本実施形態では、基材層11と光学形状層12とは屈折率が同じである。
前述のように、第1の面122、第2の面123、第3の面124は、微細な凹凸形状を有する粗面であり、反射層13は、各面の表面形状に追従して形成され、微細な凹凸形状を維持した状態で成膜されている。そのため、反射層13の光学形状層12側(出光側)の面及び平坦化層14(入光側)の面は、微細な凹凸形状を有している。
反射層13は、入射した光の一部を微細な凹凸形状により拡散して反射する。また、反射層13は、入射したその他の光の少なくとも一部を拡散しないで透過する。
本実施形態の反射層13は、光学形状層12の入光側表面に、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
本実施形態の光吸収部15は、光を吸収する微小ビーズ(平均粒径が約6μm)である黒色顔料を含有する紫外線硬化型樹脂を材料とし、これをワイピング(スキージング)することにより単位光学形状121間に充填し、紫外線の照射により硬化して形成されている。なお、これに限らず、光吸収部15は、光を吸収する作用を有するカーボンブラック等を含有していてもよいし、光吸収性を有する材料を含有する母材として熱硬化性樹脂等を用いてもよい。
光吸収部15の屈折率は、特に限定されるものではなく、光学形状層12と同じ屈折率であってもよいし、異なる屈折率であってもよい。本実施形態では、光吸収部15の屈折率は、光学形状層12の屈折率と同じである。
平坦化層14は、単位光学形状121や反射層13、光吸収部15等によって生じる微細な凹凸を被覆し、スクリーン10の入光側の面を平坦化する層である。
本実施形態の平坦化層14は、光学形状層12と同じ材料(紫外線硬化型樹脂)により形成され、その屈折率が光学形状層12の屈折率と等しい。
また、平坦化層14を設けることにより、例えば、スクリーン10の入光側に不図示の支持板を設ける場合等に、支持板への接合が容易となる。また、平坦化層14を設けることにより、入光側に他の層(反射抑制機能等を備える機能層等)を積層しやすくなる。
図2に示す断面において、第1の面122がスクリーン面の法線方向(Z方向)となす角度θ2は、入光側の下方に位置する映像源LSからスクリーン10へ投射された映像光を出光側のスクリーン10の正面方向に位置する観察者O1(図1参照)側へ向けるために、5°以上20°以下(5°≦θ2≦20°)とすることが好ましい。
角度θ2がこの範囲より大きくなったり、小さくなったりすると、第1反射部132で反射した映像光は、観察者O1が観察可能な領域外の方向へ出射し、映像の視認性が低下する。
角度θ2は、この範囲内で、映像光の入射角度や光学形状層12及び平坦化層14の屈折率に応じて適宜選択して設定してよい。本実施形態では、角度θ2は、この範囲を満たしながら、単位光学形状121の配列方向に沿って上側へ向かうにつれて変化する形態となっている。
次に、本実施形態では、図2に示す断面において、第2の面123は、スクリーン面に平行である。このような形態とすることにより、スクリーンの製造時において、光吸収部15をワイピング(スージング)等により容易に形成でき、スクリーン10の生産性を向上できる。
まず、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、紫外線を照射して樹脂を硬化させるUV成形法により光学形状層12を形成する。このとき、基材層11は、枚葉状のものを用いてもよいし、ウェブ状のものを用いてもよい。
単位光学形状121を賦形する成形型の第1の面122、第2の面123、第3の面124を賦形する面は、微細な凹凸形状をその表面に有している。この凹凸形状は、サンドブラスト、ウェットブラスト、エッチング等により形成される。単位光学形状121の表面の微細な凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数のスクリーン10を製造する場合にも、個々のスクリーン10の品質のばらつきが少なく、安定して製造できる。
その後、反射層13の上から、単位光学形状121の間の谷部を充填するように、黒色顔料を含有する紫外線硬化型樹脂を塗布し、ワイピング(スキージング)して第2反射部133上の黒色顔料を含有する紫外線硬化型樹脂を除去し、その後紫外線を照射して硬化させ、光吸収部15を形成する。
次に、光吸収部15及び反射層13(第2反射部133)で構成される面上に紫外線硬化型樹脂を塗布してその表面を平坦化し、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、平坦化層14を形成する。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。
図3は、第1実施形態のスクリーン10に入射した映像光や外光の様子を説明する図である。なお、図3では、理解を容易にするために、基材層11と光学形状層12との界面を省略して示している。
図3に示すように、下方(−Y側)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の一部(映像光L2)は、第2の面123に形成された第2反射部133を透過し、第1の面122に形成された第1反射部132で拡散反射して、スクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1(図1参照)が映像を視認可能な方向に出射する。これにより、観察者O1は、スクリーン10に表示された映像を観察することができる。
また、第2反射部133を透過した映像光L1の一部(映像光L4)は、第1反射部132を透過して、光吸収部15に吸収される。したがって、図3に破線で示す出光側の天井等へ向かう映像光を抑制でき、出光側の天井等への映像光の映り込みを低減できる。
図3に示す断面において、スクリーン10に小さい入射角度で入射した外光G1,G2は、一部が第2反射部133で反射するが(不図示)、その多くは第2反射部133を透過し、スクリーン10から出射する。
スクリーン10は、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層を備えておらず、反射層13は透過光を拡散しないので、スクリーン面に対して小さい入射角度で入射してこのスクリーン10を透過する外光G1,G2は、拡散されない。したがって、入光側及び出光側から、観察者が、スクリーン10を通して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、白くにじんだりして観察されることを低減できる。よって、スクリーン10は、高い透明性を有することができる。
出光側(+Z側)上方からスクリーン10に大きな入射角度で入射する外光G3は、第3の面124に形成された第3反射部134に入射する。外光G3の一部(外光G4)は、第3反射部134で反射して第2の面123に形成された第2反射部133へ向かい、第2反射部133を透過して入光側の上方へ出射する。また、外光G3の一部(外光G5)は、第3反射部134を透過して、光吸収部15で吸収される。また、第3反射部134で反射した外光G3の一部は、一部(外光G6)が第1反射部132で反射してスクリーン10の出光側の下方へ出射し、一部(外光G7)が第1反射部132を透過して光吸収部15に吸収される。
したがって、照明光や太陽光等のように大きな入射角度でスクリーン10に入射する外光は、そのほとんどが観察者O1に届かず、外光による映像のコントラスト低下や外光の映り込み等を抑制できる。
また、従来の透過型スクリーンは、十分な視野角を有する映像を提供するために、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層等を備えている場合が多い。そのため、他の層の透明性を向上させたとしても、光拡散層の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者に観察されたりするという問題がある。
したがって、本実施形態によれば、スクリーン10は、良好な視野角及び明るさや解像度を有する映像を出光側(+Z側)のスクリーン10の正面方向に位置する観察者O1に表示でき、かつ、映像光を投射しない状態等において、外光の多い環境下であっても、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。
さらに、本実施形態によれば、スクリーン10に映像光が投射された状態においても、映像光の輝度が低い部分においては、スクリーンの入光側及び出光側にいる観察者が、スクリーン10を通して向こう側の景色を一部視認することが可能であり、スクリーン10の高い透明性を実現できる。
また、本実施形態によれば、光吸収部15を備えているので、不要な外光が吸収され、スクリーン10に表示する映像のコントラストが向上する。したがって、スクリーン10及び映像表示装置1は、より鮮明な映像を提供できる。
図4は、第2実施形態のスクリーン20を説明する図である。図4では、第2実施形態のスクリーン20の画面中央(図1に示す第1実施形態のスクリーン10の点Aに相当する点)を通りYZ平面に平行な面での断面の一部を拡大して示している。
第2実施形態のスクリーン20は、単位光学形状221の第2の面123がスクリーン面に対して傾斜しており、上側端部123aが下側端部123bよりも入光側に位置するように傾斜している点等が第1実施形態のスクリーン10とは相違するが、その他は第1実施形態のスクリーン10と同様である。したがって、以下に示す第2実施形態において、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。なお、後述する第3実施形態、第4実施形態においても、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。
このスクリーン20では、単位光学形状221の第2の面123がスクリーン面に対して傾斜しており、図4に示す断面において、第2の面123は、Y方向において上側端部123aが下側端部123bよりも入光側(−Z側)に位置している。すなわち、第2の面123は、単位光学形状221の配列方向において、映像源LSに対して遠い側の端部が入光側に位置するように傾斜している。
本実施形態の光吸収部15も、前述の第1実施形態と同様に、光吸収材性を有する黒色顔料を含有する紫外線硬化型樹脂等をワイピング(スキージング)することにより、作成することができる。
また、スクリーン20に入射した映像光L5の一部(映像光L8)は、第2反射部133で拡散反射し、スクリーン20の入光側の正面方向に位置する観察者O2へ向けて出射する。これにより、入光側の天井等に形成される映像光の映り込みも低減できる。また、これにより、左右が反転した映像ではあるが、入光側に位置する観察者O2も、映像を観察することができる。
角度θ1が90°である場合、入光側の天井等に形成される映像光の不要な映り込みを低減しつつ、入光側の正面方向に位置する観察者O2に向けて最も効率よく映像を反射できる。
また、角度θ1が90°ではないが、85°≦θ1<95°を満たす場合、θ1=90°である場合よりは映像の明るさが半分程度に落ちるが、観察者O2は、映像を視認できる。この場合も、入光側の天井等に形成される映像光の不要な映り込みを低減する効果は十分に得られる。
なお、図4では、単位光学形状221の配列方向に沿って、角度θ1が一定である例を示したが、これに限らず、映像光の入射角度等に応じて、角度θ1が連続的に又は段階的に変化する形態としてもよい。そのような形態とすることにより、より効果的に、入光側の天井等に形成される不要な映像光の映り込みを低減でき、入光側に位置する観察者O2も、映像を提供できる。
図5は、第3実施形態のスクリーン30を説明する図である。図5では、第3実施形態のスクリーン30画面中央(図1に示す第1実施形態のスクリーン10の点Aに相当する点)を通りYZ平面に平行な面での断面の一部を拡大して示している。
第3実施形態のスクリーン30は、第2の面123が傾斜しており、第2の面123の下側端部123bが上側端部123aよりも入光側に位置している点等が第1実施形態のスクリーン10とは相違するが、その他は第1実施形態のスクリーン10と同様である。
このスクリーン30では、単位光学形状321の第2の面123がスクリーン面に対して傾斜しており、図5に示す断面において、第2の面123は、Y方向において下側端部123bが上側端部123aよりも入光側(−Z側)に位置している。すなわち、第2の面123は、単位光学形状321の配列方向において、映像源LSに対して近い側の端部が入光側に位置するように傾斜している。
本実施形態の光吸収部15も、前述の第1実施形態と同様に、光吸収材性を有する黒色顔料等を含有する紫外線硬化型樹脂をワイピング(スキージング)することにより、作成することができる。
1/2×arcsin(1/n)+103°≦θ1≦1/2×arcsin(1/n)+107°
また、このような天井等への映像光の不要な映り込みを低減する観点から、角度θ1は、下記式を満たすことが最も好ましい。
θ1=1/2×arcsin(1/n)+105°
なお、図5では、単位光学形状321の配列方向に沿って、角度θ1が一定である例を示したが、これに限らず、映像光の入射角度等に応じて、角度θ1が連続的に又は段階的に変化する形態としてもよい。そのような形態とすることにより、より効果的に、入光側の天井等に形成される不要な映像光の映り込みを低減できる。
図6は、第4実施形態のスクリーン40を説明する図である。図6では、第4実施形態のスクリーン40の画面中央(図1に示す第1実施形態のスクリーン10の点Aに相当する点)を通りYZ平面に平行な面での断面の一部を拡大して示している。
第4実施形態のスクリーン40は、光吸収部45が膜状である点が第1実施形態のスクリーン10とは相違するが、その他は第1実施形態のスクリーン10と同様である。
光吸収部45は、図6に示すように、単位光学形状121の第1の面122及び第3の面124に形成された反射層13(第1反射部132及び第3反射部134)に沿って膜状に形成されている。第2反射部133には光吸収部45は形成されていない。
これにより、単位光学形状121間の谷部分は、平坦化層14によって充填される形態となっている。
このような光吸収部45は、例えば、第2反射部133のみをPVA(ポリビニルアルコール)でマスキングした後、低圧環境下で銀、ビスマス等を蒸着し、PVAのマスキングを除去することにより形成される。
したがって、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、スクリーン40の透明性向上や映像のコントラスト向上、出光側の天井等に生じる映像光の不要な映り込みを低減できるという効果が得られる。
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、反射層13は、第1の面122,第2の面123、第3の面124に形成される例を示したが、これに限らず、反射層13は、第1の面122のみに形成してもよいし、第1の面122及び第2の面123のみに形成してもよい。すなわち、スクリーン10,20,30,40は、第3の面124に反射層13が形成されない(第3反射部134を備えない)形態としてもよい。
このような形態とすることにより、スクリーンを透過する光が増え、スクリーンの透明性をさらに向上させることができる。
また、単位光学形状121,221,321は、スクリーン面に平行な面内に中心を有し、同心円状に配列される形態としてもよい。このとき、その同心円の中心は、スクリーン面の法線方向から見て、スクリーンの画面内に位置してもよいし、画面外(前述の各実施形態では画面外の下方)に位置する形態としてもよい。
このような機能層の機能としては、例えば、傷つきを防止するハードコート機能や、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等が挙げられる。機能層の備える機能は1つでもよいし、複数であってもよい。また、機能層は、単層であってもよいし、複数の層が積層された形態としてもよい。
さらに、タッチパネル機能を備える機能層を、スクリーン10,20,30,40の出光側(+Z側)に設けてもよい。
このように、映像表示装置1の使用環境に応じて、映像源LSの位置は、適宜選択して配置することができる。
この場合、この変形形態によれば、天井ではなく床に生じる映像光の映り込みを低減することができる。
10,20,30,40 スクリーン
11 基材
12 光学形状層
121,221,321 単位光学形状
122 第1の面
123 第2の面
124 第3の面
13 反射層
132 第1反射部
133 第2反射部
134 第3反射部
14 平坦化層
15,45 光吸収部
LS 映像源
Claims (10)
- 映像光の少なくとも一部を透過させて表示する透過型スクリーンであって、
該透過型スクリーンの内部に位置し、映像光が入射する入光面側に凸であり、少なくともスクリーン面に平行な第1の方向に沿って複数配列された単位光学形状と、
前記単位光学形状の入光面側に膜状に積層され、入光面から入射した映像光の一部を透過し、かつ、前記入光面から入射した映像光の一部を反射させて前記入光面に対向する出光面へ向ける反射層と、
配列された隣り合う前記単位光学形状の間に形成され、光を吸収する光吸収部と、
を備え、
前記単位光学形状は、前記第1の方向及び該透過型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、最も入光面側に位置する面を第2の面とし、前記第1の方向において前記第2の面の両側に位置する対向する2つの面のち、スクリーン面の法線方向となす角度が大きい方を第1の面、小さい方を第3の面とし、
前記反射層は、少なくとも前記第1の面及び前記第2の面に形成されていること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記反射層は、その表面に凹凸形状を有し、入射する光の一部を拡散反射すること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1又は請求項2に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1の面がスクリーン面の法線方向となす角度θ2は、5°以上20°以下であること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記光吸収部は、前記単位光学形状の間の谷部を充填するように形成されること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第2の面は、該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第2の面は、前記第1の面側の端部が前記第3の面側の端部よりも前記入光面側に位置するように傾斜していること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項6に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1の面と前記第2の面とがなす角度θ1は、85°以上95°未満であること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第2の面は、前記第3の面側の端部が前記第1の面側の端部よりも前記入光面側に位置するように傾斜していること、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項8に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1の面と前記第2の面とがなす角度θ1は、該透過型スクリーンの厚み方向において最も前記入光面側に位置して空気との界面をなす層の屈折率をnとするとき、
1/2×arcsin(1/n)+103°≦θ1≦1/2×arcsin(1/n)+107°
という式を満たすこと、
を特徴とする透過型スクリーン。 - 請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンと、
前記透過型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。
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