JP2022109279A - Image display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection screen that is highly transparent and can display excellent images, and to provide a display device having the same.
SOLUTION: A screen 10 has a semi-transmissive reflective layer 13 for reflecting one portion of incident light and for transmitting the others. When the total Sp of light entering from an image source side at an incidence angle of 0° is taken as 100%, the sum of transmittance Tp(%), and a reflection factor Rp(%) is equal to or less than 90%, absorptance Ap(%) is equal to or more than 10%, the transmittance Tp ranges from 10 to 85%, and the absorptance Ap(%) ranges from 10 to 30%, and then absorptance of light in a rear side region Sb relative to light entering a screen surface of the screen 10 from a rear side at the incidence angle of 0° is larger than absorptance of light in an image source side region Sa relative to light entering the screen surface of the screen 10 from the image source side at the incidence angle of 0°.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2022,JPO&INPIT

Description

本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーン、これを備える映像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a reflective screen that reflects and displays projected image light, and an image display device having the same.

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、投射された映像光を反射して良好に映像が視認できる反射スクリーンとして使用でき、かつ、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。 2. Description of the Related Art Conventionally, various kinds of reflective screens have been developed for reflecting and displaying image light projected from an image source (see, for example, Patent Document 1). Above all, it can be used as a reflective screen that reflects the projected image light so that the image can be viewed well by attaching it to a highly translucent member such as a window glass, and it does not project the image light. Demand for semi-transmissive reflective screens through which the scenery on the other side of the screen can be seen through when in use is increasing due to their high designability and the like.

特開平9-114003号公報JP-A-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、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。
However, if such a semi-transmissive reflective screen is provided with a diffusion layer containing diffusion particles or the like, the scenery on the other side of the screen will appear whitish and blurry, resulting in a deterioration in design. improvement was an issue. In addition, various screens are always required to be thin and to display good images with high contrast.
The above-mentioned Patent Document 1 proposes a screen that can be used for both transmission type and reflection type, and is capable of transmitting light from the rear side. However, this Patent Document 1 does not disclose any countermeasures for improving transparency.

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、及び、これを備える映像表示装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reflective screen that is highly transparent and capable of displaying a good image, and an image display device that includes the same.

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半透過型の反射スクリーンであって、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(13)と、前記反射層の映像源側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する映像源側層(11,12)と、前記反射層の背面側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する背面側層(14,15,25,26)と、を備え、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率Tp(%)と、前記反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Rp(%)との和は、90%以下であり、該反射スクリーン内での光の吸収率Ap(%)は、10%以上であり、該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面(10a)から前記反射層の背面側の面(13b)までを映像源側領域(Sa)とし、前記反射層の映像源側の面(13a)から背面側表面(10b)までを背面側領域(Sb)とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する前記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(10,20)である。
第2の発明は、第1の発明に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率は、10~85%であり、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率は、10~30%であること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明に記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光が前記反射層(13)で反射して背面側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率よりも小さいこと、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
The present invention solves the above problems by means of the following solutions. In order to facilitate understanding, reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention are used for description, but the present invention is not limited to these.
A first invention is a semi-transmissive reflective screen for displaying an image by reflecting image light (L) projected from an image source, wherein a part of the incident light is reflected and the rest is transmitted. A transmissive reflective layer (13), at least one image source side layer (11, 12) having optical transparency provided on the image source side of the reflective layer, and at least one layer on the back side of the reflective layer. and a rear side layer (14, 15, 25, 26) having light transmittance is provided, and the total amount Sp of light incident on the screen surface of the reflective screen from the image source side at an incident angle of 0° is calculated. When 100%, the sum of the transmittance Tp (%) transmitted to the back side and the reflectance Rp (%) reflected by the reflective layer and emitted to the image source side is 90% or less. The light absorptance Ap (%) in the reflective screen is 10% or more. When the image source side area (Sa) and the area from the image source side surface (13a) to the back side surface (10b) of the reflective layer is the back side area (Sb), the screen surface of the reflective screen has a The light absorptance of the back side region with respect to the light incident at an incident angle of 0° is the light absorptance of the image source side region with respect to the light incident on the screen surface of the reflection screen from the image source side at an incident angle of 0°. A reflective screen (10, 20) characterized in that it is larger than
A second invention is the reflective screen according to the first invention, wherein the transmittance of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0° is 10 to 85%, and the screen surface of the reflective screen a reflective screen (10, 20) characterized in that the absorptivity of light incident at an incident angle of 0° is 10-30%.
A third invention is the reflective screen according to the first invention or the second invention, wherein the light incident on the screen surface of the reflective screen from the rear side at an incident angle of 0° is reflected by the reflective layer (13). the reflectance emitted from the back side of the reflective screen is smaller than the reflectance of the light incident on the screen surface of the reflective screen from the image source side at an incident angle of 0° and reflected by the reflective layer and emitted from the image source side; A reflective screen (10, 20) characterized by

第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかに記載の反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状(121)が複数配列された光学形状層(12)を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面(121a)と、これに対向する第2の面(121b)とを有し、前記反射層(13)は、前記単位光学形状の少なくとも第1の面の一部に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5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかに記載の反射スクリーンにおいて、前記反射層(13)は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が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6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかに記載の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの厚み方向において、背面側表面(10b)から前記反射層の映像源側の面(13a)までの背面側領域(Sb)に、光を吸収して該反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層(15,26)を少なくとも1つ備えること、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≦45°であること、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に記載の反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状(121)が複数配列された光学形状層(12)を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第1の面(121a)と、これに対向する第2の面(121b)とを有し、前記単位光学形状の配列方向において、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とし、前記第1の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ1とするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α<arcsin(n×sin(2×(θ1)))という関係を満たすこと、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に記載の反射スクリーンと、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に、映像光が入射する第1の面(121a)とこれに対向する第2の面(121b)とを有する単位光学形状(121)が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層(12)を有し、前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心(C)は、該反射スクリーンの表示領域外であり、前記反射層(13)は、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ていること、を特徴とする反射スクリーン(10,20)である。
A fourth invention is the reflective screen according to any one of the first invention to the third invention, wherein the image source side layer has optical transparency, and a unit optical shape (121) is formed on the rear side surface. ) are arranged in a plurality, and the unit optical shape has a first surface (121a) on which image light is incident and a second surface (121b) opposite to the first surface (121a). and the reflecting layer (13) is formed on at least a part of the first surface of the unit optical shape (10, 20).
A fifth aspect of the present invention is the reflective screen according to any one of the first to fourth aspects, wherein the reflective layer (13) has fine and irregular irregularities formed on its surface. A reflective screen (10, 20) characterized by:
In a sixth invention, in the reflective screen according to any one of the first to fifth inventions, in the thickness direction of the reflective screen, from the back side surface (10b) to the image source side surface of the reflective layer characterized in that at least one light absorption layer (15, 26) is provided in the back side region (Sb) up to (13a) to absorb light and set the light transmittance of the reflective screen to a predetermined value. a reflective screen (10, 20).
A seventh invention is the reflective screen according to any one of the first invention to the sixth invention, wherein from the emission angle at which the reflected light of the reflection screen has the peak luminance to the emission angle at which the luminance is 1/2 are +α1 and −α2, and α is the average value of the absolute values, 5°≦α≦45°.
In an eighth invention, in the reflective screen according to any one of the first invention to the seventh invention, the image source side layer has optical transparency, and a unit optical shape (121) is formed on the rear surface side. ) are arranged in a plurality, and the unit optical shape has a first surface (121a) on which image light is incident and a second surface (121b) opposite to the first surface (121a). Then, in the arrangement direction of the unit optical shapes, the angle change amounts from the emission angle at which the reflected light of the reflecting screen has the peak luminance to the emission angle at which the luminance is 1/2 are defined as +α1 and -α2, and the absolute values thereof Let α be the average value, and let θ1 be the angle formed by the first surface with a plane parallel to the screen surface. ))).
In a ninth invention, the reflective screen according to any one of the first invention to the eighth invention, and the image source side layer has light transmissivity, and image light is incident on the back side surface. An optical shape layer (12) in which a circular Fresnel lens shape is formed by arranging a plurality of unit optical shapes (121) having a first surface (121a) and a second surface (121b) facing the first surface (121a) and the optical center (C) of the circular Fresnel lens shape is outside the display area of the reflective screen, and the reflective layer (13) is formed on at least part of the first surface of the unit optical shape. A reflective screen (10, 20) characterized in that

第10の発明は、第1の発明から第9の発明までのいずれかに記載の反射スクリーン(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。
第11の発明は、第10の発明に記載の映像表示装置において、前記映像源(LS)が投射する映像光(L)の前記反射スクリーン(10,20)のスクリーン面への入射角度は、0°より大きいこと、を特徴とする映像表示装置(1)である。
A tenth aspect of the invention provides an image comprising: the reflective screen (10, 20) according to any one of the first to ninth inventions; and an image source (LS) for projecting image light onto the reflective screen. A display device (1).
In an eleventh aspect based on the image display device according to the tenth aspect, the incident angle of the image light (L) projected by the image source (LS) onto the screen surface of the reflection screen (10, 20) is An image display device (1) characterized by being larger than 0°.

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、及び、これを備える映像表示装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a reflective screen that is highly transparent and capable of displaying good images, and an image display device that includes the same.

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 video display apparatus 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 layer constitution of screen 10 of a 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。2 is a view of the first optically shaped layer 12 of the first embodiment viewed from the rear side (−Z side). FIG. 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 1/2 angle (alpha), incident angle (phi) of image light, and angle (theta)1 of the 1st slope 121a. 第1実施形態のスクリーン10の光の透過率、吸収率について説明する図である。It is a figure explaining the transmittance|permeability of the light of the screen 10 of 1st Embodiment, and absorptivity. 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。4A and 4B are diagrams showing states of image light and external light on the screen 10 of the first embodiment; FIG. 第2実施形態のスクリーン20の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 20 of 2nd Embodiment. 変形形態のスクリーン30の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the screen 30 of a deformation|transformation. 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 1 A of video display apparatuses of a deformation|transformation.

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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a schematic diagram, and the size and shape of each part are appropriately exaggerated for easy understanding.
In this specification, terms that specify shapes and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function and can be regarded as parallel or orthogonal in addition to the strict meaning. It shall include the state with an error of

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。
In this specification, numerical values such as dimensions and material names of each member described are examples as an embodiment, and are not limited to these, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms such as plate and sheet are used. In general, the order of thickness is plate, sheet, and film, and this is also used in this specification. However, since there is no technical meaning in such proper use, these words can be replaced as appropriate.
In this specification, the screen surface refers to a surface in the plane direction of the screen when the screen is viewed as a whole, and is 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、画面上に映像を表示する反射スクリーンである。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 an image display device 1 according to the first embodiment. 1A is a perspective view of the image display device 1, and FIG. 1B is a side view of the image display device 1. FIG.
The video display device 1 has a screen 10, a video source LS, and the like. The screen 10 of this embodiment is a reflective screen that reflects the image light L projected from the image source LS to display an image on the screen. The details of this screen 10 will be described later.
In this embodiment, as an example, the image display device 1 is applied to a shop window, and the screen 10 is fixed to the glass of the shop 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(観察者側)に向かう方向を+Z方向とする。
さらに、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、このスクリーン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, an XYZ orthogonal coordinate system is appropriately provided and shown in each figure shown below including FIG. In this coordinate system, the horizontal direction (horizontal direction) 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 .
In addition, the +X direction is the direction toward the right side in the horizontal direction as viewed from the observer O1 positioned in the front direction of the image source side of the screen 10, the +Y direction is the direction toward the upper side in the vertical direction, and the back side (back side) in the thickness direction. ) toward the image source side (observer side) is the +Z direction.
Furthermore, in the following description, unless otherwise specified, the up-down direction of the screen, the left-right direction of the screen, and the thickness direction refer to the up-down direction of the screen (vertical direction), the left-right direction of the screen (horizontal direction), It is the thickness direction (depth direction) and is parallel to the Y direction, X direction, and 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であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源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の表面からの距離が、従来のスクリーンの画面正面方向に位置する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 that projects the image light L onto the screen 10, and is, for example, a short-focus projector.
This image source LS is located at the center of the screen 10 in the horizontal direction when the screen (display area) of the screen 10 is viewed from the front (the direction normal to the screen surface) when the image display device 1 is in use. , and positioned below the screen of the screen 10 in the vertical direction.
The image source LS can obliquely project the image light L from a position that is significantly closer to the surface of the screen 10 in the depth direction (Z direction) than a conventional general-purpose projector positioned in the front direction of the screen. . Therefore, compared to conventional general-purpose projectors, the image source LS has a short projection distance to the screen 10 and a large incident angle at which the projected image light enters the screen 10 .

スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを映像源側の正面方向に位置する観察者O1側へ向けて反射し、映像を表示でき、かつ、スクリーン10の向こう側(背面側,-Z側)の景色を観察でき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、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 can reflect the image light L projected by the image source LS toward the observer O1 positioned in the front direction of the image source side, and can display the image, and the image can be displayed on the other side of the screen 10 (back side, - Z side) is a transflective screen that allows observation of the landscape.
The screen (display area) of the screen 10 has a substantially rectangular shape when viewed from the observer O1 side, and the long side direction is the horizontal direction of the screen when in use.
The screen 10 has a large screen size of about 80 to 100 inches diagonally, and the aspect ratio of the screen is 16:9. However, the size is not limited to this, and the size 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(b)等に示すように、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。
本実施形態では、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、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。
Generally, the screen 10 is a laminate of thin resin layers or the like, and in many cases, it alone does not have sufficient rigidity to maintain flatness. Therefore, as shown in FIG. 1B, etc., the screen 10 of the present embodiment is bonded (or partially fixed) to the support plate 50 via a bonding layer 51 having light transmittance on the back side thereof, and the screen is maintains the flatness of
The support plate 50 is a plate-shaped member having light transmission properties and high rigidity, and a plate-shaped member made of resin such as acrylic resin or PC resin, glass, or the like can be used.
In this embodiment, the support plate 50 is a window glass of a show window of a store or the like. The screen 10 is not limited to this, and the screen 10 may be configured such that its four sides and the like are supported by frame members and the like (not shown) to maintain its flatness.

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の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図1(a)、(b)参照)を通り、画面上下方向(Y方向)に平行であって、スクリーン面に直交(Z方向に平行)する断面の一部を拡大して示している。なお、図2では、スクリーン10のみを示し、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、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、厚み方向(Z方向)において、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等を備えている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the layer structure of the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 2, the point A (see FIGS. 1A and 1B), which is the center of the screen (the geometric center of the screen) of the screen 10, is parallel to the screen up-down direction (Y direction). A part of the cross section orthogonal to the plane (parallel to the Z direction) is shown enlarged. 2, only the screen 10 is shown, and the support plate 50 and the like are omitted.
FIG. 3 is a view of the first optically shaped layer 12 of the first embodiment viewed from the back side (−Z side). For easy understanding, the reflective layer 13, the second optical shape layer 14, the protective layer 15, etc. are omitted.
As shown in FIG. 2, the screen 10 includes a substrate layer 11, a first optically shaped layer 12, a reflective layer 13, and a second optically shaped layer 11 in order from the image source side (+Z side) in the thickness direction (Z direction). A layer 14, a protective layer 15 and the like are provided.

基材層11は、光透過性を有するシート状の部材であり、その背面側(-Z側)に、第1光学形状層12が一体に形成されている。この基材層11は、第1光学形状層12を形成する基材(ベース)となる層である。
基材層11は、例えば、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。
基材層11は、スクリーン10の画面サイズ等に応じて、その厚みを選択してよい。
The base material layer 11 is a sheet-like member having optical transparency, and the first optically shaped layer 12 is integrally formed on the back side (−Z side) thereof. This substrate layer 11 is a layer that serves as a substrate (base) for forming the first optical shape layer 12 .
The base material layer 11 is formed of, for example, polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate), acrylic resin, styrene resin, acrylic styrene resin, PC (polycarbonate) resin, alicyclic polyolefin resin, TAC (triacetylcellulose) resin, or the like. be done.
The thickness of the base material layer 11 may be selected according to the screen size of the screen 10 and the like.

第1光学形状層12は、基材層11の背面側(-Z側)に形成された光透過性を有する層である。第1光学形状層12の背面側(-Z側)の面には、単位光学形状(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。
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。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。
The first optical shape layer 12 is a layer having optical transparency formed on the back side (−Z side) of the base layer 11 . A plurality of unit optical shapes (unit lenses) 121 are arranged and provided on the back side (−Z side) surface of the first optical shape layer 12 . As shown in FIG. 3, the unit optical shapes 121 are arranged concentrically with a point C located outside the screen (display area) of the screen 10 as the center. That is, the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape on the back side.
The circular Fresnel lens shape of the first optical shape layer 12 is a circular Fresnel lens shape having a so-called offset structure with the point C as the center (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, a unit optical shape (unit lens) 121 having a partial shape (arcuate shape) of a perfect circle is formed. It is observed that multiple arrays are arranged. As shown in FIG. 3, this point C is located at the center of the screen in the horizontal direction and below the screen. Therefore, when the screen 10 is viewed from the front direction, the points C and A are located on the same straight line.

なお、本実施形態では、第1光学形状層12の背面側の面には、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成される例を示したが、これに限らず、第1光学形状層12の背面側の面には、単位光学形状121が画面左右方向(X方向)を長手方向とし、画面上下方向(Y方向)に配列されたリニアフレネルレンズ形状が形成される形態としてもよい。 In the present embodiment, an example in which a circular Fresnel lens shape is formed on the back side surface of the first optically shaped layer 12 is shown, but not limited to this, the back side of the first optically shaped layer 12 On the surface, a linear Fresnel lens shape may be formed in which the unit optical shapes 121 are arranged in the horizontal direction (X direction) of the screen and arranged in the vertical direction (Y direction) of the screen.

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。
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1斜面121aは、頂点tを挟んで第2斜面121bの上側(+Y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、微細かつ不規則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 is parallel to the direction perpendicular to the screen surface (the Z direction) and has a substantially triangular cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction of the unit optical shape 121. .
The unit optical shape 121 is convex on the back side, and has a first slope (lens surface) 121a on which image light is incident and a second slope (non-lens surface) 121b facing thereto. In one unit optical shape 121, the first slope 121a is positioned above (+Y side) the second slope 121b across the vertex t.
The angle between the first slope 121a and the plane parallel to the screen surface is θ1. The angle between the second slope 121b and the plane parallel to the screen surface is θ2. The angles θ1 and θ2 satisfy the relationship θ2>θ1.
The first slope 121a and the second slope 121b of the unit optical shape 121 have fine and irregular uneven shapes. The fine concave-convex shape is formed by irregularly arranging convex shapes and concave shapes in two-dimensional directions, and the convex shapes and concave shapes are irregular in size, shape, height, 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121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。
また、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 shapes 121 is P, and the height of the unit optical shapes 121 (the dimension from the vertex t to the valley bottom point v between the unit optical shapes 121 in the thickness direction) is h.
In order to facilitate understanding, FIG. 2 shows an example in which the arrangement pitch P and the angles θ1 and θ2 of the unit optical shapes 121 are constant in the arrangement direction of the unit optical shapes 121 . However, in the unit optical shapes 121 of this embodiment, although the arrangement pitch P is actually constant, the angle θ1 gradually increases with increasing distance from the point C, which is the Fresnel center, in the arrangement direction of the unit optical shapes 121. .
The angles θ1 and θ2, the arrangement pitch P, and the like are the projection angle of the image light from the image source LS (the incident angle of the image light to the screen 10), the size of the pixels of the image source LS, and the screen 10. may be appropriately set according to the screen size of the screen, the refractive index of each layer, and the like. For example, along the direction in which the unit optical shapes 121 are arranged, the arrangement pitch P may change, 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。
なお、本実施形態では、第1光学形状層12を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
The first optically shaped layer 12 is made of UV curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polythiol, butadiene acrylate, etc., having high light transmittance.
In the present embodiment, an ultraviolet curable resin will be described as an example of the resin forming the first optically shaped layer 12. However, the resin is not limited to this, and other ionizing radiation such as an electron beam curable resin It may be formed from a curable resin.

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)に形成されている。また、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。したがって、反射層13の映像源側の面(第1光学形状層12側の面)と、背面側の面(第2光学形状層14側の面)とは、微細かつ不規則な凹凸形状を有するマット面となっている。
この反射層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し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。
The reflective layer 13 is 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 that reflects part of the incident light and transmits the rest, that is, a so-called half mirror.
As described above, the first slope 121a and the second slope 121b are formed with fine unevenness, and the reflective layer 13 is formed so as to follow this fine unevenness. Also, the thickness of the reflective layer 13 is sufficiently thinner than the unevenness of the fine unevenness. Therefore, the surface of the reflective layer 13 on the image source side (the surface on the side of the first optically shaped layer 12) and the surface on the back side (the surface on the side of the second optically shaped layer 14) have fine and irregular uneven shapes. It has a matte surface.
The reflective layer 13 has a function of diffusing and reflecting a portion of the incident light by means of fine irregularities and transmitting the other light that is not reflected without diffusing.

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 B0601-2001)が約0.10~0.50μmであることが、反射光により映像を良好に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、第1斜面121aの表面粗さ)である算術平均粗さRaは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
反射層13の反射率と透過率の割合は、所望する光学性能に合わせて適宜に設定できる。
The surface roughness of the image source side surface of the reflective layer 13 (that is, the surface roughness of the first slope 121a) has an arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601-2001) of about 0.10 to 0.50 μm. This is preferable from the viewpoint of good image display by reflected light. The arithmetic average roughness Ra, which is the surface roughness of the image source side surface of the reflective layer 13 (that is, the surface roughness of the first slope 121a), may be appropriately selected according to desired optical performance and the like.
The ratio of the reflectance and the transmittance of the reflective layer 13 can be appropriately set according to the desired optical performance.

また、反射層13のうち、粗面ではない領域、即ち、微細な凹凸形状を有しておらず、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上に形成された反射層13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。
粗面ではない鏡面領域が、第1斜面121a上に形成された反射層13の単位面積当たり5%を超えると、拡散されず反射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。
In addition, the reflective layer 13 has a non-rough surface region, that is, it does not have a fine uneven shape, and the surface on the image source side (the surface on the first optical shape layer 12 side) is mirror-finished. In order to sufficiently diffuse the image light and obtain a good viewing angle, the specular area where the projected image light is mirror-reflected is 5% or less per unit area of the reflective layer 13 formed on the first slope 121a. and ideally 0%.
If the non-roughened specular area exceeds 5% per unit area of the reflective layer 13 formed on the first slope 121a, the components of the image light that are reflected without being diffused may cause bright lines or decrease the viewing angle. It is not preferable because

このような反射層13は、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成され、その厚さは、数10Å程度である。本実施形態の反射層13は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
なお、反射層13は、これに限らず、例えば、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよい。また、反射層13は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。
Such a reflective layer 13 is made of a highly light-reflective metal such as aluminum, silver, or nickel, and has a thickness of several tens of angstroms. The reflective layer 13 of this embodiment is formed by vapor-depositing aluminum.
Note that the reflective layer 13 is not limited to this, and may be formed by, for example, sputtering a metal with high light reflectivity, transferring a metal foil, or applying a paint containing a thin metal film. . Alternatively, the reflective layer 13 may be formed by depositing a dielectric multilayer film.

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を保護することができ、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。
第2光学形状層14の屈折率は、第1光学形状層22と同等であることが望ましく、第2光学形状層14は、前述の第1光学形状層12と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態では、第2光学形状層14は、第1光学形状層12と同じ樹脂によって形成されている。
The second optically shaped layer 14 is a layer having optical transparency provided on the back side (−Z side) of the first optically shaped layer 12 . The second optical shape layer 14 is provided to flatten the back side (−Z side) surface of the first optical shape layer 12, and is formed so as to fill the valleys between the unit optical shapes 121. there is Therefore, the image source side (+Z side) surface of the second optical shaped layer 14 is formed by arranging a plurality of substantially reversed shapes of the unit optical shapes 121 of the first optical shaped 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 side surface of the screen 10, and the support plate 50 and the like can be easily laminated. Joining is also facilitated.
The refractive index of the second optically shaped layer 14 is preferably the same as that of the first optically shaped layer 22, and the second optically shaped layer 14 is made of the same UV curable resin as the first optically shaped layer 12 described above. preferably formed. In this embodiment, the second optically shaped layer 14 is made of the same resin as the first optically shaped layer 12 .

保護層15は、第2光学形状層14の背面側(-Z側)に形成される層であり、このスクリーン10の背面側を保護する機能を有するシート状の部材である。また、この保護層15は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施され、光吸収性を有する光吸収層である。また、保護層15は、スクリーン10の光の透過率が所定の値となるように、その着色の濃度や層の厚さが設定されている。そして、保護層15は、スクリーン10に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収し、映像のコントラストを向上させる機能を有する。 The protective layer 15 is a layer formed on the back side (−Z side) of the second optical shape layer 14 and is a sheet-like member having a function of protecting the back side of the screen 10 . The protective layer 15 is a light absorption layer that is colored with a coloring material such as gray or black dyes or pigments and has light absorption properties. In addition, the protective layer 15 has its coloring density and layer thickness set so that the light transmittance of the screen 10 has a predetermined value. The protective layer 15 has a function of absorbing unnecessary external light such as illumination light incident on the screen 10 and stray light to improve the contrast of the image.

保護層15の母材としては、PET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樹脂、MS(メタクリルスチレン)樹脂、MBS(メタクリルブタジエンスチレン)樹脂等が好適である。また、保護層15の母材は、前述の基材層11と同様の材料としてもよい。
また、保護層15が含有する着色材としては、グレー系や黒色系等の暗色系の染料や顔料等や、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等が挙げられる。
保護層15は、スクリーン10の画面サイズや所望する光学性能に応じて、適宜、その厚さや光の透過率、吸収率等を調整してよい。
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の反射面の微細凹凸形状のみである。
The base material of the protective layer 15 includes polyester resin such as PET, acrylic resin, styrene resin, acrylic styrene resin, PC resin, alicyclic polyolefin resin, TAC resin, MS (methacrylstyrene) resin, and MBS (methacrylbutadiene styrene). A resin or the like is suitable. Also, the base material of the protective layer 15 may be the same material as the base material layer 11 described above.
Colorants contained in the protective layer 15 include dark dyes and pigments such as gray and black, and metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide.
The thickness, light transmittance, absorptivity, etc. of the protective layer 15 may be appropriately adjusted according to the screen size of the screen 10 and desired optical performance.
As described above, the screen 10 of the present embodiment does not include a light diffusion layer containing a diffusing material such as particles having a diffusing action. Only shape.

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、反射層13を蒸着等により形成する。
The screen 10 is formed, for example, by the following manufacturing method.
A base material layer 11 is prepared, laminated on one surface thereof in a state in which a molding die for shaping the unit optical shape 121 is filled with an ultraviolet curable resin, and irradiated with ultraviolet rays to cure the resin by a UV molding method. A first optical shape layer 12 is formed. At this time, fine irregularities are formed on the surfaces of the mold for shaping the unit optical shape 121 on which the first slope 121a and the second slope 121b are formed. This fine uneven shape can be formed by repeating plating two or more times under different conditions or by performing an etching process on the surface of the mold for forming the first slope 121a and the second slope 121b.
After the first optically shaped layer 12 is formed on one surface of the substrate layer 11, the reflective layer 13 is formed on the first slope 121a and the second slope 121b by vapor deposition or the like.

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。
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。例えば、基材層11及び保護層15をウェブ状とし、第1光学形状層12がリニアフレネルレンズ形状を有する形態とした場合には、裁断前の状態のスクリーン10を連続して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。
After that, from above the reflective layer 13, an ultraviolet curable resin is applied so as to fill the valleys between the unit optical shapes 121 and form a flat surface, the protective layer 15 is laminated, and the ultraviolet curable resin is cured. , the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 are integrally formed. After that, the screen 10 is completed by cutting to a predetermined size.
The base material layer 11 and the protective layer 15 may be in the shape of a sheet or in the shape of a web. For example, when the substrate layer 11 and the protective layer 15 are web-shaped, and the first optically shaped layer 12 has a linear Fresnel lens shape, the screen 10 before cutting can be continuously manufactured. Therefore, the production efficiency of the screen 10 can be improved and the production cost can be reduced.

また、例えば、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、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知られている。しかし、このような製法で反射層13の反射面を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。 Further, for example, as a method of forming rough surfaces on the first slope 121a and the second slope 121b, diffusion particles or the like are applied onto the first slope 121a and the second slope 121b, and the reflective layer 13 is formed thereon. , a method of performing blasting on the first slope 121a and the second slope 121b after forming the first optically shaped layer 12, and the like are known. However, when the reflective surface of the reflective layer 13 is roughened by such a manufacturing method, the dispersion characteristics, quality, etc., of the individual screens 10 vary greatly, and stable manufacturing 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 slopes 121a and second slopes 121b of the unit optical shape 121 with a molding die. Also in the case of manufacturing, there is an advantage that there is little variation in quality and it can be manufactured stably.

ここで、第1斜面121aから反射層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、単位光学形状121の配列方向(本実施形態では、画面上下方向)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(これを以下、1/2角αという)とするとき、この1/2角αは、5°≦α≦45°を満たすことが好ましい。 Here, the arrangement direction of the unit optical shapes 121 (this embodiment Let K1 and K2 be the angles at which the brightness is halved in the vertical direction of the screen), and the angle change amount from the angle K of the peak brightness to the angles K1 and K2 at which the brightness is halved is +α1 (however, K+α1 =K1), -α2 (K-α2=K2), the average value of the absolute values of the angle change amount from the peak brightness to the brightness being 1/2 is α (hereinafter referred to as 1/2 angle α ), the half angle α preferably satisfies 5°≦α≦45°.

α<5°である場合、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、光源の映り込み等が生じるため、好ましくない。
α>45°である場合、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、1/2角αは、上記範囲が好ましい。
なお、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。
If α<5°, the viewing angle 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 light source occurs, which is not preferable.
When α>45°, the viewing angle is widened, but the brightness of the image decreases, the image blur increases, and the contrast of the image decreases due to the reflection of external light on the screen 10, which is preferable. do not have. Therefore, the 1/2 angle α is preferably within the above range.
In addition, 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 or substantially equal to the 1/2 angle α in the vertical direction of the screen. .

図4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4では、理解を容易にするために、スクリーン10内の構成は簡略化し、基材層11及び保護層15は省略して示している。また、図4では角度α,φに関して、スクリーン面の法線に対して画面上側を+、画面下側を-として示している。
第1斜面121aの角度θ1は、映像光をスクリーン10の正面方向に位置する観察者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(点Aを通り単位光学形状121の配列方向に平行な方向)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((sinφ)/n) (式1)
FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the ½ angle α, the incident angle φ of image light, and the angle θ1 of the first slope 121a. In FIG. 4, in order to facilitate understanding, the configuration inside the screen 10 is simplified, and the base layer 11 and the protective layer 15 are omitted. In FIG. 4, regarding the angles α and φ, the upper side of the screen is indicated by + and the lower side of the screen is indicated by -.
The angle θ1 of the first slope 121a is set so that the image light is most efficiently reflected to the viewer positioned in front of the screen 10, that is, the angle K at which the reflected light peaks in brightness is 0°. In addition, it is designed based on the refractive index of each layer. Also, the range from -α to +α is a range where it is assumed that an observer positioned in front of the screen can observe the image satisfactorily.
Here, at a certain point in the vertical direction of the screen (the direction parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes 121 passing through the point A), the image light L is incident on the screen 10 from below at an incident angle of -φ, and 1. The light travels through the optical shape layer 12, is incident on the first slope 121a forming an angle .theta.1 with respect to the screen surface, is reflected by the reflective layer 13, and is emitted from the screen 10 in a direction orthogonal to the screen surface (emission angle 0.degree.). Then, the angle θ1 is represented by the following (Equation 1).
θ1=1/2×arcsin((sinφ)/n) (Formula 1)

本実施形態のように、映像源LSから映像光を投射してスクリーン10で反射させ、映像を表示する際に、映像光を投射する映像源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 is projected from the image source LS and reflected by the screen 10 to display the image as in the present embodiment, the light source of the image source LS that projects the image light is reflected and the contrast of the image is lowered. A problem may arise. The main cause of this reflection of the image source is that the image light reflected on the surface of the screen reaches the observer.
In order to prevent such reflection of the image source, the surface of the screen should be positioned outside the angle range (-α to +α) where the observer can mainly observe the image satisfactorily on the surface of the screen 10. It is preferable that the image light reflected by . When a portion Lr of the image light L incident at the incident angle -φ is reflected by the screen surface, 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、映像源の映り込みを防止するために、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、映像源の映り込み防止のためには、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から出射して進む範囲(-α~+α)よりも外側となる。これにより、-αから+αまでの範囲において、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-mentioned (Equation 1), in the vertical direction of the screen (the arrangement direction of the unit optical shapes 121), the 1/2 angle α and the angle θ1 of the first slope 121a are , at least in a partial area of the screen 10 (for example, the center of the screen), the following (formula 2) is preferably satisfied.
α<arcsin(n×sin(2×(θ1))) (Formula 2)
Further, in order to prevent the reflection of the image source, it is more preferable that the ½ angle α and the angle θ1 of the first slope 121a satisfy the above (Equation 2) over the entire area of the screen 10 .
By setting the angle θ1 and the 1/2 angle α to satisfy the above (Equation 2), the direction in which the light reflected on the surface of the screen 10 when incident on the screen 10 (+φ direction) is mainly directed is It is outside the range (-α to +α) in which the image light reflected by the reflective layer 13 travels after being emitted from the screen 10 . As a result, it is possible to reduce the reflection of the image source LS in the range from -α to +α and display a good image with high contrast.

図5は、第1実施形態のスクリーン10の光の透過率、吸収率について説明する図である。図5では、理解を容易にするために、第1光学形状層12の単位光学形状121は省略し、反射層13を平面状として記載している。
本実施形態のスクリーン10のスクリーン面に映像源側(+Z側)から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率(全光線透過率)をTp(%)とし、反射層13で反射して映像源側へ出射した反射率をRp(%)とし、スクリーン10内で吸収される吸収率(総量Spから、透過率Tpと反射率Rpとの和を引いた値)をAp(%)とするとき、透過率Tpと反射率Rpとの和は、90%以下であり、吸収率Apは、10%以上である。即ち、これらは、以下の式を満たしている。
Tp+Rp≦90 ・・・(式3)
Ap=Sp-(Tp+Rp)≧10 ・・・(式4)
FIG. 5 is a diagram for explaining the light transmittance and absorbance of the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 5, in order to facilitate understanding, the unit optical shapes 121 of the first optical shape layer 12 are omitted, and the reflective layer 13 is described as planar.
Regarding the light incident on the screen surface of the screen 10 of this embodiment from the image source side (+Z side) at an incident angle of 0°, when the total amount Sp is 100%, the transmittance transmitted to the back side (total light transmittance ) is Tp (%), the reflectance reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side is Rp (%), and the absorptance absorbed in the screen 10 (from the total amount Sp, the transmittance Tp and the reflectance Rp) is Ap (%), the sum of the transmittance Tp and the reflectance Rp is 90% or less, and the absorptance Ap is 10% or more. That is, they satisfy the following expressions.
Tp+Rp≦90 (Formula 3)
Ap=Sp-(Tp+Rp)≧10 (Formula 4)

また、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン面に入射角0°で入射した光Laの透過率(前述のTpに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10~85%である。即ち、透過率Tpは、10≦Tp≦85を満たす。
この透過率が10%未満となると、スクリーン10の透明性が失われ、好ましくない。また、透過率が85%よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下するため、好ましくない。したがって、透過率Tpは、上記範囲を満たすことが好ましい。
In addition, in the screen 10 of the present embodiment, the transmittance of the light La incident on the screen surface at an incident angle of 0° (corresponding to Tp described above) is 10 to 85%. That is, the transmittance Tp satisfies 10≦Tp≦85.
If the transmittance is less than 10%, the transparency of the screen 10 is lost, which is not preferable. Moreover, if the transmittance is higher than 85%, the brightness of the reflected image is lowered, which is not preferable. Therefore, the transmittance Tp preferably satisfies the above range.

また、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率(前述のApに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10~30%、より好ましくは、10~20%である。即ち、吸収率Apは、10≦Ap≦30を満たすことが好ましく、10≦Ap≦20を満たすことがより好ましい。
この吸収率が10%未満となると、映像のコントラストが低下するため好ましくない。また、吸収率が30%よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下したり、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。したがって、吸収率は、上記範囲を満たすことが好ましい。
In the screen 10 of the present embodiment, the absorptivity of light incident on the screen surface at an incident angle of 0° (corresponding to Ap described above) is 10° regardless of whether the light is incident from the image source side or from the back side. ~30%, more preferably 10-20%. That is, the absorption rate Ap preferably satisfies 10≦Ap≦30, and more preferably satisfies 10≦Ap≦20.
If this absorptivity is less than 10%, the contrast of the image is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the absorptivity is higher than 30%, the brightness of the image displayed by reflection is lowered, and the transparency of the screen is lowered, which is not preferable. Therefore, the absorbance preferably satisfies the above range.

また、スクリーン10の厚み方向において、スクリーン10の映像源側表面10aから反射層13の背面側(-Z側)の面13bまでの領域を映像源側領域Saとし、スクリーン10の背面側表面10bから反射層13の映像源側(+Z側)の面13aまでの領域を背面側領域Sbとした場合に、スクリーン面に入射角0°で入射して背面側領域Sbを透過する光の吸収率(以下、背面側領域Sbの光の吸収率という)は、スクリーン面に入射角0°で入射して映像源側領域Saを透過する光の吸収率(以下、映像源側領域Saの光の吸収率という)よりも大きい。 In the thickness direction of the screen 10, the area from the image source side surface 10a of the screen 10 to the back side (−Z side) surface 13b of the reflective layer 13 is defined as an image source side area Sa, and the back side surface 10b of the screen 10 is defined as an image source side area Sa. to the image source side (+Z side) surface 13a of the reflective layer 13 is defined as the back side region Sb, the absorption rate of light that is incident on the screen surface at an incident angle of 0° and is transmitted through the back side region Sb (hereinafter referred to as the light absorptivity of the back side area Sb) is the absorptance of light that enters the screen surface at an incident angle of 0° and is transmitted through the image source side area Sa (hereinafter referred to as the light absorptance of the image source side area Sa). absorption rate).

ここで、映像源側領域Saの光の吸収率と、背面側領域Sbの光の吸収率とは、映像源側(+Z側)、背面側(-Z側)からそれぞれスクリーン面に入射角0°で入射した光が、反射層13で反射して映像源側、背面側へ出射した際の反射率によって比較できる。なお、反射層13自体は、映像源側から入射した光の反射率と、背面側から入射した光の反射率は同じである。
本実施形態のスクリーン10の背面側表面に入射角0°で入射した光Lcの反射率(以下、背面側領域Sbの光の反射率という)は、スクリーン10の映像源側表面10aに入射角0°で入射した光Lbの反射率(以下、映像源側領域Saの反射率という)よりも小さい。即ち、スクリーン10の背面側表面10bに入射角0°で入射し、反射層13で反射してスクリーン10の背面側に出射した光量は、スクリーン10の映像源側表面10aに入射角0°で入射し、反射層13で反射してスクリーン10から映像源側に出射した光量よりも小さい。
Here, the light absorptivity of the image source side area Sa and the light absorptivity of the back side area Sb are defined as 0 incident angle to the screen surface from the image source side (+Z side) and the back side (−Z side). , is reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side and the rear side. The reflection layer 13 itself has the same reflectance for light incident from the image source side and light incident from the rear side.
The reflectance of the light Lc incident on the back side surface of the screen 10 of the present embodiment at an incident angle of 0° (hereinafter referred to as the reflectance of the light in the back side region Sb) is the incident angle It is smaller than the reflectance of the light Lb incident at 0° (hereinafter referred to as the reflectance of the image source side area Sa). That is, the amount of light incident on the back side surface 10b of the screen 10 at an incident angle of 0°, reflected by the reflective layer 13 and emitted to the back side of the screen 10 enters the image source side surface 10a of the screen 10 at an incident angle of 0°. It is smaller than the amount of light that is incident, reflected by the reflective layer 13, and emitted from the screen 10 toward the image source.

本実施形態では、映像源側領域Saの光の反射率は、約40%であり、背面側領域Sbの光の反射率は、約30%であり、スクリーン10全体としての光の透過率Tpは背面側からの入射光、映像源側からの入射光いずれも同じ40%である。したがって、スクリーン10は、映像源側領域Saの方が反射率が高く、背面側領域Sbの方が光の吸収率が大きい。
このような形態とすることにより、背面側からスクリーン10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の向こう側(背面側)を見た場合のスクリーン10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、保護層15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。
In this embodiment, the light reflectance of the image source side area Sa is about 40%, the light reflectance of the back side area Sb is about 30%, and the light transmittance Tp of the screen 10 as a whole is is the same 40% for both incident light from the rear side and incident light from the image source side. Therefore, the screen 10 has a higher reflectance in the image source side area Sa and a higher light absorption rate in the rear side area Sb.
By adopting such a form, when the other side of the screen 10 (image source side) is seen from the back side, or when the other side of the screen 10 (back side) is seen from the image source side, the screen 10 While maintaining high transparency, it is possible to absorb unnecessary illumination light and external light such as sunlight entering from the back side, and improve the contrast of the image. Moreover, since the protective layer 15 does not absorb the image light for displaying the image to the observer O1, the efficiency of using the image light necessary for displaying the image is maintained high, and a bright and clear image can be displayed.

図6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6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6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によって拡散反射され、観察者O側へ出射する。
FIG. 6 is a diagram showing the state of image light and external light on the screen 10 of the first embodiment. FIG. 6 shows an enlarged part of a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) of the unit optical shapes 121 and the thickness direction (Z direction) of the screen. In addition, FIG. 6 shows that there is no refractive index difference at the interface of each layer in the screen 10 for easy understanding.
Of the image light L1 projected from the image source LS positioned below the screen 10 and incident on the screen 10, part of the image light L2 is incident on the first slope 121a of the unit optical shape 121, and is reflected on the reflective layer 13. is diffusely reflected by the light and emitted to the observer O 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、映像光L1がスクリーン10の下方から投射され、かつ、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 image light incident on the first slope 121a, the other image light L3 that is not reflected passes through the reflection layer 13 and exits from the back side (-Z side) of the screen 10. FIG. At this time, the image light L3 is emitted upward from the screen 10 and does not reach the observer O2 who is positioned in the front direction on the back side of the screen 10 .
Further, part of the image light L4 of the image light L1 projected from the image source LS is reflected by the surface of the screen 10 and travels upward on the screen 10 . At this time, since the angle of reflection of the image light L4 is larger than the 1/2 angle α or more as described above, it does not hinder the viewing of the image by the observer O1.
In this embodiment, the image light L1 is projected from below the screen 10, and the angle θ2 (see FIG. 2) is larger than the incident angle of the image light at each point on the screen 10 in the vertical direction. Light does not directly enter the second slope 121b, and the second slope 121b hardly affects 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、外光G1のうち、一部の外光G3は、反射層13で反射し、一部がスクリーン10下方へ出射するが、一部はスクリーン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、減衰する。また、外光G5のうち、一部の外光G7は、一部が保護層15で吸収されたのち、反射層13で反射し、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O1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, external light (hereinafter referred to as external light) such as sunlight other than image light incident on the screen 10 from the rear side (−Z side) or the image source side (+Z side) will be described.
As shown in FIG. 4, part of the external light G2 and G6 out of the external light G1 and G5 incident on the screen 10 is reflected by the surface of the screen 10 and travels toward the lower side of the screen. Part of the external light G3 of the external light G1 is reflected by the reflective layer 13, and part of it is emitted to the lower side of the screen 10. The light is totally reflected downward into the screen 10 and attenuated. Part of the external light G7 of the external light G5 is partially absorbed by the protective layer 15, reflected by the reflective layer 13, and emitted to the outside and upper side of the screen on the back side (−Z side). . Other external lights G4 and G8 that have not been reflected by the reflective layer 13 are transmitted through the reflective layer 13 and emitted toward the rear side and the image source side, respectively. At this time, external light G2, G3, and G8 emitted to the image source side does not reach the observer O1, so that a decrease in image contrast can be suppressed.

また、図示しないが、スクリーン10に映像源側、背面側から入射した外光の一部は、スクリーン10の背面側、映像源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、その一部の光が、光吸収性を有する保護層15によって吸収され、その他光が、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。
In addition, although not shown, part of the external light incident on the screen 10 from the image source side and the back side is totally reflected by the surface of the screen 10 on the back side and the image source side, travels downward inside the screen, and is attenuated. do.
Other external lights G9 and G10 are transmitted through the reflective layer 13, part of the light is absorbed by the light-absorbing protective layer 15, and the other light is emitted to the rear side and the image source side, respectively. do. Since the screen 10 does not contain a diffusing material or the like containing diffusing particles, the external lights G9 and G10 that pass 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 whitening.

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る。 In conventional transflective reflective screens with a diffusing layer containing diffusing particles, the image light is diffused twice before and after being reflected by the reflective layer. is a problem. In addition, the diffuser particles also diffuse the outside light, so the scenery on the other side of the screen is observed as blurry or white.

しかし、本実施形態のスクリーン10では、反射層13の表面が微細かつ不規則な凹凸形状を有する粗面になっている以外は、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、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, in the screen 10 of the present embodiment, the surface of the reflective layer 13 has no diffusing action except that the surface is rough with fine and irregular irregularities, so the image light is diffused only when it is reflected. . Moreover, in the screen 10 of this 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 with a good viewing angle and resolution, and the scenery on the other side of the screen 10 is not blurred or blurred, and the observer O1 can see it well. and high transparency can be achieved.
Further, in the screen 10 of the present embodiment, even when the image light is projected onto the screen 10, the observer O1 can partially see the scenery on the other side (back side) of the screen 10. Further, the observer O2 positioned on the back side of the screen 10 can visually recognize the scene on the image source side (+Z side) through the screen 10 with high transparency regardless of whether or not the image light is projected. can do.

また、本実施形態のスクリーンでは、背面側領域Sbの反射率が映像源側領域Saの反射率がよりも小さい。即ち、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きい。
したがって、背面側(-Z側)から入射して映像源側(+Z側)へ抜け、観察者O1の映像の視認に悪影響を及ぼす外光等を吸収でき、スクリーンとして高い透過性を有しながらコントラストの高い映像を表示できる。しかも、保護層15は、映像源側から入射して反射層13で反射されて映像を表示する映像光を吸収しないので、映像光の利用効率が高く、明るく明瞭な映像を表示できる。
Further, in the screen of the present embodiment, the reflectance of the back side area Sb is smaller than that of the image source side area Sa. That is, the light absorptance of the back side area Sb is higher than the light absorptance of the image source side area Sa.
Therefore, it is possible to absorb external light that enters from the back side (-Z side) and escapes to the image source side (+Z side), which adversely affects the visual recognition of the image of the observer O1, while having high transparency as a screen. It can display images with high contrast. Moreover, since the protective layer 15 does not absorb the image light that enters from the image source side and is reflected by the reflective layer 13 to display the image, the image light can be used with high efficiency and a bright and clear image can be displayed.

また、本実施形態のスクリーン10では、第1斜面121aの角度θ1は、反射層13で拡散反射された映像光(反射光)の1/2角αに対して、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。 Further, in the screen 10 of the present embodiment, the angle θ1 of the first slope 121a is obtained by the above-mentioned (Equation 2) with respect to the ½ angle α of the image light (reflected light) diffusely reflected by the reflective layer 13. Therefore, the image light reflected on the surface of the screen 10 on the image source side is directed outward from the 1/2 angle α, so that the image source LS is not reflected and a good image can be displayed.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態のスクリーン20の層構成を説明する図である。図7では、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。この図7に示すスクリーン20の断面は、図2に示した第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は、厚み方向(Z方向)に沿って、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、光吸収層26、保護層25を備えている。この第2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に変えて、映像表示装置1に用いることができる。
第2実施形態のスクリーン20は、保護層25が着色材を含有しておらず、光吸収層26を備えている点以外は、前述の第1実施形態のスクリーン10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。
(Second embodiment)
FIG. 7 is a diagram for explaining the layer structure of the screen 20 of the second embodiment. FIG. 7 shows an enlarged part of the cross section of the screen 20 of the second embodiment. The cross section of the screen 20 shown in FIG. 7 corresponds to the cross section of the screen 10 of the first embodiment shown in FIG.
The screen 20 of the second embodiment includes a substrate layer 11, a first optically shaped layer 12, a reflective layer 13, and a second optically shaped layer in order from the image source side (+Z side) along the thickness direction (Z direction). 14 , a light absorbing layer 26 and a protective layer 25 . The screen 20 of the second embodiment can be used in the image display device 1 instead of the screen 10 of the first embodiment.
The screen 20 of the second embodiment has the same form as the screen 10 of the first embodiment described above, except that the protective layer 25 does not contain a coloring material and the light absorbing layer 26 is provided. Therefore, portions that perform the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.

光吸収層26は、第2光学形状層14と保護層15との間に設けられ、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施された層であり、光吸収性を有する層である。光吸収層26は、スクリーン10の透過率が所定の値となるように、その厚さや濃度が設定されている。
この光吸収層26は、スクリーン10に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収し、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
The light absorption layer 26 is provided between the second optical shape layer 14 and the protective layer 15, and is a layer colored with a coloring material such as a dye or pigment such as gray or black. is a layer having The thickness and density of the light absorption layer 26 are set so that the transmittance of the screen 10 has a predetermined value.
This light absorption layer 26 has a function of absorbing unnecessary external light such as illumination light incident on the screen 10 and stray light to improve the contrast of the image.

光吸収層26の母材となる樹脂としては、PET樹脂や、PC樹脂、MS樹脂、MBS樹脂、アクリル系樹脂、TAC樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂等が挙げられる。また、光吸収層26の着色材としては、グレー系や黒色系等の暗色系の染料や顔料等や、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等が挙げられる。
本実施形態の光吸収層26は、例えば、後述する保護層25と共押し出し成形することにより、一体に積層されて形成できる。
なお、上記の例に限らず、光吸収層26は、保護層25の片面に対して、光吸収作用を有する材料を蒸着することにより形成してもよいし、コーティングすることにより形成してもよい。
Examples of the resin that serves as the base material of the light absorption layer 26 include PET resin, PC resin, MS resin, MBS resin, acrylic resin, TAC resin, PEN (polyethylene naphthalate) resin, and the like. Colorants for the light absorption layer 26 include dark dyes and pigments such as gray and black, and metal salts such as carbon black, graphite, and black iron oxide.
The light absorbing layer 26 of the present embodiment can be integrally laminated by, for example, co-extrusion molding with the protective layer 25 described later.
Note that the light absorption layer 26 is not limited to the above example, and may be formed by vapor-depositing a material having a light absorption effect on one side of the protective layer 25, or may be formed by coating. good.

光吸収層26は、スクリーン10の画面サイズや所望する光学性能に応じて、その厚さや光の透過率及び吸収率を設定してよい。
また、本実施形態では、光吸収層26は、保護層25の映像源側(+Z側)に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、保護層25の背面側(-Z側)に配置される形態としてもよい。
The thickness of the light absorption layer 26 and the light transmittance and light absorption may be set according to the screen size of the screen 10 and desired optical performance.
In addition, in the present embodiment, an example in which the light absorption layer 26 is arranged on the image source side (+Z side) of the protective layer 25 is shown, but the present invention is not limited to this. side).

保護層25は、光透過性を有するシート状の部材である。この保護層25は、前述の第1実施形態の保護層15とは異なり、着色材を含有しておらず、着色されていない透明な層である。
保護層25は、例えば、PET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樹脂等により形成される。
The protective layer 25 is a sheet-like member having optical transparency. Unlike the protective layer 15 of the first embodiment, this protective layer 25 is a transparent layer that does not contain a coloring material and is not colored.
The protective layer 25 is made of, for example, polyester resin such as PET, acrylic resin, styrene resin, acrylic styrene resin, PC resin, alicyclic polyolefin resin, TAC resin, or the like.

本実施形態においても、スクリーン20のスクリーン面に映像源側(+Z側)から入射角0°で入射した光について、その総量Spを100%としたとき、背面側へ透過した透過率Tp(%)と、反射層13で反射して映像源側へ出射した反射率Rp(%)と、スクリーン10内で吸収される吸収率Ap(%)は、前述の(式3)及び(式4)を満たす。
また、スクリーン20は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率(前述のTpに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10~85%である。
また、スクリーン20は、スクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率(前述のApに相当)は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、10~30%、より好ましくは10~20%である。
さらに、本実施形態の基材層11及び第1光学形状層12の光の透過率及び吸収率と、保護層25及び第2光学形状層14の光の透過率及び吸収率とは、等しい。そして、本実施形態のスクリーン20は、背面側領域Sbに光吸収層26を備えるので、前述の第1実施形態と同様に、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きくなっている。
本実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様に、高い透明性を維持しつつ、コントラストが高く、明るく良好な映像を表示できるスクリーン20及び映像表示装置1を実現できる。
Also in the present embodiment, when the total amount Sp of light incident on the screen surface of the screen 20 from the image source side (+Z side) at an incident angle of 0° is 100%, the transmittance Tp (% ), the reflectance Rp (%) reflected by the reflective layer 13 and emitted to the image source side, and the absorptivity Ap (%) absorbed in the screen 10 are expressed by the above-mentioned (Equation 3) and (Equation 4) meet.
Further, the screen 20 has a transmittance (corresponding to Tp described above) of light incident on the screen surface at an incident angle of 0°, which is 10 to 85% regardless of whether the light is incident from the image source side or from the rear side. be.
In addition, the absorptance of the light incident on the screen surface at an incident angle of 0° (corresponding to the aforementioned Ap) of the screen 20 is 10 to 30% regardless of whether the light is incident from the image source side or from the rear side. More preferably 10 to 20%.
Furthermore, the light transmittance and absorptance of the base material layer 11 and the first optically shaped layer 12 of the present embodiment are equal to the light transmittance and absorptance of the protective layer 25 and the second optically shaped layer 14 . Since the screen 20 of this embodiment includes the light absorption layer 26 in the back side region Sb, the light absorption rate of the back side region Sb is the same as that of the image source side region Sa, as in the first embodiment. greater than the absorption rate of light.
According to the present embodiment, as in the first embodiment described above, it is possible to realize the screen 20 and the image display device 1 capable of displaying high-contrast, bright and favorable images while maintaining high transparency.

(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)第1実施形態において、保護層15が着色材を含有し、光吸収作用を有する光吸収層となる例を示したが、これに限らず、例えば、保護層15ではなく第2光学形状層14が着色材等を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよいし、保護層15及び第2光学形状層14が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第2実施形態において、光吸収層26以外に、保護層25や第2光学形状層14の少なくとも1つが着色材により着色され、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第2実施形態において、光吸収層26に加えて、スクリーン20が反射層13よりも映像源側(+Z側)に、光吸収層26よりも光の透過率が高い(吸収率が低い)第2光吸収層を有する形態としてもよい。なお、第1実施形態に関しても同様であり、第2光吸収層に相当する層を反射層13よりも映像源側にさらに備えた形態としてもよい。
(deformed form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiments described above, and they are also within the scope of the present invention.
(1) In the first embodiment, the example in which the protective layer 15 contains a coloring material and serves as a light absorbing layer having a light absorbing action is shown, but this is not restrictive. The shaped layer 14 may contain a coloring material or the like and have a light absorbing effect, or the protective layer 15 and the second optical shaped layer 14 may contain a coloring material and have a light absorbing effect.
Further, in the second embodiment, at least one of the protective layer 25 and the second optical shape layer 14 may be colored with a coloring material in addition to the light absorption layer 26 to have a light absorption effect.
Further, in the second embodiment, in addition to the light absorption layer 26, the screen 20 is positioned closer to the image source (+Z side) than the reflection layer 13, and has a higher light transmittance (lower absorption rate) than the light absorption layer 26. ) A configuration having a second light absorption layer may be employed. The same applies to the first embodiment, and a configuration in which a layer corresponding to the second light absorption layer is provided further on the image source side than the reflection layer 13 may be employed.

また、第2実施形態において、反射層13と第2光学形状層14との間に、光吸収層を設けてもよい。この場合、映像源側となる面に単位光学形状121の逆型となる第2単位光学形状が複数配列された第2光学形状層14を紫外線硬化型樹脂等により形成し、光吸収層は、光吸収作用を有する材料を、第2単位光学形状に蒸着する等により形成可能である。
また、各実施形態において、光吸収機能を有する層は、着色されておらず、透明な層であって光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第1実施形態や第2実施形態において、保護層15や光吸収層26は、その光の吸収率を高め、背面側からの外光の多くを遮蔽するような形態としてもよい。
Further, in the second embodiment, a light absorption layer may be provided between the reflective layer 13 and the second optically shaped layer 14 . In this case, a second optical shape layer 14 in which a plurality of second unit optical shapes that are the inverse of the unit optical shapes 121 are arranged is formed on the surface on the image source side from an ultraviolet curable resin or the like. It can be formed by, for example, vapor-depositing a material having a light-absorbing effect on the second unit optical shape.
Further, in each embodiment, the layer having a light absorbing function may be a non-colored, transparent layer having a light absorbing function.
Further, in the first and second embodiments, the protective layer 15 and the light absorption layer 26 may have a configuration in which the absorption rate of light is increased and most of the external light from the rear side is blocked.

(2)各実施形態に関して、反射層13,33は、単位光学形状121上に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、反射層13,33は、スクリーン面に平行な層であり、その映像源側表面及び背面側表面に、微細かつ不規則な凹凸形状が形成された形態としてもよい。 (2) In each embodiment, the reflective layers 13 and 33 are formed on the unit optical shape 121, but the present invention is not limited to this. , and may have a form in which fine and irregular uneven shapes are formed on the image source side surface and the back side surface.

(3)各実施形態において、保護層15や光吸収層26が着色され、光吸収性を有する例を示したが、これに限らず、例えば、反射層が光を吸収する機能を有する形態としてもよい。
図8は、変形形態のスクリーン30を説明する図である。図8に示す変形形態のスクリーン30の断面は、前述の第1実施形態の図2に示すスクリーン10の断面に相当する。
この変形形態のスクリーン30の保護層35は、着色材等を含有しておらず、透明な層である。このスクリーン30の保護層35及び第2光学形状層14の光の透過率及び吸収率と、基材層11及び第1光学形状層12の光の透過率及び吸収率とは、等しい。
変形形態の反射層33は、背面側(-Z側)から入射した光の反射時の吸収率が、映像源側(+Z側)から入射した光の反射時の吸収率よりも大きい。また、反射層33は、スクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する反射率と、スクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する反射率とが等しい。
反射層33は、例えば、アルミニウムや銀等の金属蒸着膜により形成される。
(3) In each embodiment, an example in which the protective layer 15 and the light absorbing layer 26 are colored and have a light absorbing property is shown, but the present invention is not limited to this. good too.
FIG. 8 is a diagram illustrating the screen 30 in a modified form. The cross section of the screen 30 of the modified form shown in FIG. 8 corresponds to the cross section of the screen 10 shown in FIG. 2 of the above-described first embodiment.
The protective layer 35 of the screen 30 of this modified form does not contain a coloring material or the like and is a transparent layer. The light transmittance and absorptance of the protective layer 35 and the second optically shaped layer 14 of the screen 30 are equal to the light transmittance and absorptance of the base material layer 11 and the first optically shaped layer 12 .
The reflective layer 33 of the modified form has a higher absorptivity when reflecting light incident from the rear side (−Z side) than when reflecting light incident from the image source side (+Z side). The reflective layer 33 has the same reflectance for light incident on the screen surface from the image source side at an incident angle of 0° and a reflectance for light incident on the screen surface from the rear side at an incident angle of 0°.
The reflective layer 33 is formed of, for example, a vapor deposition film of metal such as aluminum or silver.

上述のような反射層33を備えるので、変形形態のスクリーン30は、背面側領域Sbの光の吸収率が、映像源側領域Saの光の吸収率よりも大きい。
このような形態とした場合にも、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン及び映像表示装置を実現できる。
また、このような形態とした場合には、反射層33よりも映像源側、背面側の各層は、透明であり、その透過率等は同等であるので、スクリーンを映像源側、背面側どちらから見た場合にも高い透明性を実現できる。
Since the reflective layer 33 as described above is provided, the modified screen 30 has a higher light absorptance in the back side area Sb than in the image source side area Sa.
Even in such a form, it is possible to realize a screen and an image display device capable of displaying a high-contrast image while maintaining high transparency.
Further, in such a configuration, the layers on the image source side and the back side of the reflective layer 33 are transparent and have the same transmittance. High transparency can be achieved even when viewed from above.

(4)各実施形態において、スクリーン10,20の映像源側(+Z側)の表面に、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(観察者側)にタッチパネル層等を設けてもよい。
特に、反射防止層は、例えば、反射層13で反射した映像光が、映像源側の空気との界面で反射して、背面側から出射して背面側に映像が漏れたように表示されることを防止できる。
なお、スクリーン10,20の映像源側(+Z側)の面に限らず、背面側の表面にハードコート機能や反射防止機能等を有する層を備えてもよい。
(4) In each embodiment, a hard coat layer may be provided on the surface of the screens 10 and 20 on the image source side (+Z side) for the purpose of preventing scratches. The hard coat layer is formed, for example, by coating an ultraviolet curable resin (for example, urethane acrylate, etc.) having a hard coat function on the image source side surface of the screens 10 and 20 (the image source side surface of the base layer 11). It is formed by, for example, forming by
In addition, not only the hard coat layer, but also a layer having appropriate necessary functions such as antireflection function, ultraviolet absorption function, antifouling function, 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 of Furthermore, a touch panel layer or the like may be provided on the image source side (observer side) of the base material layer 11 .
In particular, in the antireflection layer, for example, the image light reflected by the reflection layer 13 is reflected at the interface with the air on the image source side, emitted from the back side, and displayed as if the image leaked to the back side. can be prevented.
A layer having a hard coating function, an antireflection function, or the like may be provided not only on the image source side (+Z side) side of the screens 10 and 20 but also on the back side surface.

(5)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鉛直方向下側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9は、変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。
図9では、理解を容易にするために、スクリーン10Aの第1光学形状層は、柱状の単位光学形状221Aが背面側に配列され、リニアフレネルレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、前述の各実施形態のようにサーキュラーフレネルレンズ形状を有していてもよしいし、柱状の単位プリズムが複数された形態としてもよい。
図9に示すように、例えば、映像源LSをスクリーン10A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、前述の各実施形態に示すスクリーン10,20のように、第1光学形状層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121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。
(5) In each embodiment, the image source LS is located at the center of the screens 10 and 20 in the left-right direction and on the bottom side in the vertical direction. , 20, and the image light may be projected onto the screens 10, 20 in the horizontal direction of the screen from oblique direction light.
FIG. 9 is a diagram showing a modified image display device 1A.
FIG. 9 shows an example in which the first optical shape layer of the screen 10A has a linear Fresnel lens shape in which columnar unit optical shapes 221A are arranged on the back side for easy understanding, but the present invention is not limited to this. Instead, it may have a circular Fresnel lens shape as in each of the above-described embodiments, or may have a form in which a plurality of columnar unit prisms are provided.
As shown in FIG. 9, for example, when the image source LS is arranged below the left side of the screen 10A in the left-right direction (-X side), the unit optical shape 121 is arranged such that the arrangement direction and the longitudinal direction of the image source LS are In accordance with the position, they are inclined with respect to the screen vertical direction (Y direction) and the screen horizontal direction (X direction). By adopting such a form, the position of the image source LS and the like can be freely set.
Even when the first optical shape layer has a circular Fresnel lens shape like the screens 10 and 20 shown in the above embodiments, the arrangement direction of the unit optical shapes 121 is tilted according to the position of the image source LS. Such a modified form is applicable by adopting a modified form.

(6)各実施形態において、単位光学形状121は、第1斜面121a及び第2斜面121b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及び第2斜面121b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及び第2斜面121b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のみ粗面である形態としてもよい。
(6) In each embodiment, the unit optical shape 121 has shown an example in which the first slope 121a and the second slope 121b are formed by flat surfaces, but is not limited to this. For example, a curved surface and a flat surface are combined. It may be in the form of a folded surface.
Also, in each embodiment, the unit optical shape 121 may be a polygonal shape formed by three or more surfaces.
In each embodiment, the reflective layer 13 is formed on the first slope 121a and the second slope 121b, but the reflective layer 13 is not limited to this. It may be in the form
Further, in each embodiment, the first slope 121a and the second slope 121b are rough surfaces having fine irregularities, but the present invention is not limited to this, and only the first slope 121a is a rough surface. It may be in the form

(7)第2実施形態において、スクリーン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25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、第1実施形態において、スクリーン10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25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。
(7) In the second embodiment, the screen 20 includes the substrate layer 11 and the protective layer 25 when the first optically shaped layer 12 and the second optically shaped layer 14 have sufficient thickness and rigidity. It is good also as a form which does not have either, and it is good also as a form which does not have either.
Further, in the first embodiment, the screen 10 does not include the substrate layer 11 when the first optically shaped layer 12 and the second optically shaped layer 14 have sufficient thickness, rigidity, etc. good too.
In each of the embodiments, the screens 10 and 20 may have at least one of the substrate layer 11 and the protective layer 25 as a plate-like member having optical transparency such as a glass plate. At this time, the first optical shape layer 12 and the like may be joined to a glass plate or the like via an adhesive layer or the like.

(8)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,の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15,25としては、TAC製のシート状の部材が好適である。
(8) In each embodiment, the image source LS may project image light having, for example, a P-wave polarization component.
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, where θb (°) is the incident angle (Brewster angle) at which the reflectance of the image light (P wave) projected onto the screens 10 and 20 becomes zero. It is set within the range of 85° or less. For example, when the incident angle θb at which the reflectance of the image light projected onto the screens 10 and 20 becomes zero is 60°, the incident angle φ of the image light is set within the range of 50 to 85°.
Thus, by using the image source LS that projects the image light having the P-wave polarization component, specular reflection on the surfaces of the screens 10 and 20 is suppressed even when the incident angle φ to the screens 10 and 20 is large. It is possible to increase the degree of freedom in designing the projection system, such as the installation position of the image source LS. Moreover, by using such an image source LS, it is possible to reduce the reflection of image light on the screen surface when incident on the screens 10 and 20, and 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 onto which the image light is projected.
Moreover, in the case of such a form, as the base material layer 11 and the protective layers 15 and 25, sheet-like members made of TAC are suitable.

(9)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。 (9) In each embodiment, the image display device 1 is arranged in a show window of a store, etc., but is not limited to this. can also be applied. Further, the screens 10 and 20 may be attached to the windshield, and the image display device 1 may be applied to a head-up display (HUD: HEAD-Up Display) of an automobile, or may be applied to a vehicle other than an automobile. good.

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 modifications can be used in combination as appropriate, detailed description thereof will be omitted. Moreover, the present invention is not limited to each embodiment 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
13 反射層
14 第2光学形状層
15,25 保護層
26 光吸収層
LS 映像源
REFERENCE SIGNS LIST 1 image display device 10, 20 screen 11 substrate layer 12 first optically shaped layer 13 reflective layer 14 second optically shaped layer 15, 25 protective layer 26 light absorption layer LS image source

Claims (11)

映像光を投射する映像源と、
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半透過型の反射スクリーンと、
を備える映像表示装置であって、
前記映像源は、前記反射スクリーンの画面を正面方向から見た場合に、前記反射スクリーンの画面よりも外側に位置しており、
前記反射スクリーンは、
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と、
前記反射層の映像源側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する映像源側層と、
前記反射層の背面側に少なくとも1層設けられた光透過性を有する背面側層と、
を備え、
前記反射スクリーンの厚み方向において、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背面側表面までを背面側領域とするとき、前記反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率は、前記反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率よりも大きく、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状が一定の配列ピッチで複数配列された光学形状層を有し、
前記単位光学形状は、前記反射スクリーンのスクリーン面に対して傾斜した第1の面と、前記第1の面を接続して前記第1の面と対向して設けられた第2の面とを有し、
前記第1の面は、前記映像源から投射された映像光を映像源側へ向けて反射する向きに傾斜しており、
前記反射層は、前記単位光学形状の前記第1の面及び前記第2の面に形成されており、
前記反射層は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されており、
前記反射スクリーンのスクリーン面に直交し、かつ、前記単位光学形状の配列方向に沿った方向の断面において、
前記第1の面の最も映像源側の位置と前記第1の面の最も背面側の位置とを結ぶ線分がスクリーン面に平行な面となす角度をθ1とし、
前記第2の面の最も映像源側の位置と前記第2の面の最も背面側の位置とを結ぶ線分がスクリーン面に平行な面となす角度をθ2とすると、θ2>θ1という関係を満たしていること、
を特徴とする映像表示装置。
an image source for projecting image light;
a transflective reflective screen that displays an image by reflecting image light projected from an image source;
A video display device comprising
The image source is positioned outside the screen of the reflective screen when the screen of the reflective screen is viewed from the front,
The reflective screen is
a semi-transmissive reflective layer that reflects part of the incident light and transmits the rest;
at least one light-transmissive image source-side layer provided on the image source side of the reflective layer;
a back side layer having at least one light transmissive layer provided on the back side of the reflective layer;
with
When the area from the image source side surface to the back side surface of the reflective layer in the thickness direction of the reflective screen is defined as the image source side area, and the area from the image source side surface to the back side surface of the reflective layer is defined as the back side area. , the absorptance of the light in the back side region with respect to the light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side at an incident angle of 0° is the light incident on the screen surface of the reflective screen from the image source side at an incident angle of 0° greater than the light absorptance of the image source side region for
The image source side layer has optical transparency, and has an optical shape layer in which a plurality of unit optical shapes are arranged at a constant arrangement pitch on the back side surface,
The unit optical shape includes a first surface inclined with respect to the screen surface of the reflective screen, and a second surface connecting the first surface and provided facing the first surface. have
the first surface is inclined in a direction of reflecting image light projected from the image source toward the image source;
The reflective layer is formed on the first surface and the second surface of the unit optical shape,
The reflective layer has a fine and irregular uneven shape formed on its surface,
In a cross section in a direction orthogonal to the screen surface of the reflective screen and along the arrangement direction of the unit optical shapes,
Let θ1 be an angle formed by a line segment connecting a position of the first surface closest to the image source and a position of the first surface closest to the back side and a plane parallel to the screen surface,
Let θ2 be the angle formed by the line segment connecting the position of the second surface closest to the image source and the position of the second surface closest to the back surface and the plane parallel to the screen surface, then the relationship θ2>θ1 is established. fulfilling,
An image display device characterized by:
請求項1に記載の映像表示装置において、
角度θ2は、前記反射スクリーン10における映像光の入射角度よりも大きいこと、
を特徴とする映像表示装置。
The image display device according to claim 1,
the angle θ2 is greater than the incident angle of the image light on the reflective screen 10;
An image display device characterized by:
請求項1又は請求項2に記載の映像表示装置において、
前記反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の透過率は、10~85%であること、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to claim 1 or claim 2,
The transmittance of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0° is 10 to 85%;
An image display device characterized by:
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記反射スクリーンのスクリーン面に入射角0°で入射した光の吸収率は、10~30%であること、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 3,
absorptivity of light incident on the screen surface of the reflective screen at an incident angle of 0° is 10 to 30%;
An image display device characterized by:
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して背面側から出射した反射率は、前記反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角0°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率よりも小さいこと、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 4,
The reflectance of the light incident on the screen surface of the reflective screen from the back side at an incident angle of 0° is reflected by the reflective layer and emitted from the back side is 0° incident angle from the image source side on the screen surface of the reflective screen. The reflectance of the light incident on the reflective layer is smaller than the reflectance emitted from the image source side after being reflected by the reflective layer;
An image display device characterized by:
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記反射スクリーンの厚み方向において、背面側表面から前記反射層の映像源側の面までの背面側領域に、光を吸収して前記反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層を少なくとも1つ備えること、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 5,
A light absorption layer that absorbs light and sets the light transmittance of the reflection screen to a predetermined value in the back side region from the back side surface to the image source side surface of the reflection layer in the thickness direction of the reflection screen. comprising at least one
An image display device characterized by:
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
5°≦α≦45°であること、
を特徴とする映像表示装置。
In the video display device according to any one of claims 1 to 6,
5° ≤ α ≤ 45°;
An image display device characterized by:
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に、前記単位光学形状が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層を有し、
前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心は、前記反射スクリーンの表示領域外であり、
前記反射層は、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ていること、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 7,
The image source side layer has optical transparency, and has an optical shape layer in which a plurality of the unit optical shapes are arranged to form a circular Fresnel lens shape on the back side surface,
The optical center of the circular Fresnel lens shape is outside the display area of the reflective screen,
the reflective layer is formed on at least part of the first surface of the unit optical shape;
An image display device characterized by:
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状が複数配列された第1光学形状層と、
前記第1光学形状層の映像源側に板状、シート状、フィルム状のいずれかの形態で設けられた映像源側表層と、
を有し、
前記背面側層は、光透過性を有し、前記第1光学形状層の背面側に設けられた第2光学形状層と、
前記第2光学形状層の背面側に板状、シート状、フィルム状のいずれかの形態で設けられた背面側表層と、
を有し、
前記反射層は、前記映像源側表層と前記背面側表層とに挟まれて配置されていること、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 8,
The image source side layer has a first optical shape layer having optical transparency and having a plurality of unit optical shapes arranged on the back side surface;
an image source side surface layer provided on the image source side of the first optical shape layer in any one of a plate shape, a sheet shape, and a film shape;
has
a second optical shape layer, wherein the back side layer has optical transparency and is provided on the back side of the first optical shape layer;
a back side surface layer provided on the back side of the second optical shape layer in any one of a plate-like, sheet-like, and film-like form;
has
wherein the reflective layer is sandwiched between the image source side surface layer and the back side surface layer;
An image display device characterized by:
請求項9に記載の映像表示装置において、
前記背面側表層は、光吸収性を有すること、
を特徴とする映像表示装置。
In the video display device according to claim 9,
The back side surface layer has light absorption,
An image display device characterized by:
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記映像源は、P波の映像光を前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角度φとして投射し、
前記反射スクリーンへ投射されたP波の映像光の反射率がゼロとなる入射角をθb(°)とした場合、
(θb-10)°≦φ≦85°
の関係を満たすこと、
を特徴とする映像表示装置。
In the image display device according to any one of claims 1 to 10,
the image source projects P-wave image light at an incident angle φ onto the screen surface of the reflection screen;
When the incident angle at which the reflectance of the P-wave image light projected onto the reflective screen is zero is θb (°),
(θb-10)°≤φ≤85°
satisfying the relationship of
An image display device characterized by:
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