JP4400165B2 - Screen and projector system - Google Patents
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本発明は、スクリーンおよびプロジェクタシステムに関するものである。 The present invention relates to a screen and a projector system.
プロジェクタから投射された画像光を透過表示する透過型スクリーンを備えた、リア型(背面投射型)プロジェクタシステムが知られている。その透過型スクリーンは、プロジェクタから投射された画像光を集光する集光レンズと、集光レンズにより集光された画像光を透過する透過シートとを備えている。 2. Description of the Related Art A rear type (rear projection type) projector system that includes a transmissive screen that transmits and displays image light projected from a projector is known. The transmissive screen includes a condensing lens that condenses the image light projected from the projector, and a transmissive sheet that transmits the image light condensed by the condensing lens.
特許文献1に記載されたスクリーンでは、集光レンズと透過シートを一体化させたレンチキュラーレンズシートが採用されている。そのレンチキュラーレンズの焦点位置が出射面とされ、焦点位置とは異なる領域に光吸収層が設けられている。そして、この光吸収層に外光が吸収されることにより、コントラストが向上するとされている。
しかしながら、特許文献1の構成では、光吸収層に吸収されない外光が存在するため、コントラストの向上に限界があるという問題がある。また、画像光が吸収層に入射する場合には、輝度の低下を招くことにもなる。 However, the configuration of Patent Document 1 has a problem in that there is a limit in improving contrast because there is external light that is not absorbed by the light absorption layer. Further, when the image light is incident on the absorption layer, the luminance is also lowered.
さらに特許文献1には、光吸収層をレンチキュラーレンズシートの表面に形成する構成と、レンチキュラーレンズシートの内部に形成する構成とが記載されている。そのうち、光吸収層をレンチキュラーレンズシートの表面に形成する場合には、形成された光吸収層が損傷し易い状態に置かれる。そして、光吸収層が損傷した場合には、外光が吸収されずに、コントラストが低下するという問題がある。また、光吸収層をレンチキュラーレンズシートの内部に形成する場合には、レンチキュラーレンズシートの表面で外光の一部が反射されることになる。この場合にも、コントラストの向上に限界があるという問題がある。 Further, Patent Document 1 describes a configuration in which a light absorption layer is formed on the surface of a lenticular lens sheet and a configuration in which the light absorption layer is formed inside the lenticular lens sheet. Of these, when the light absorption layer is formed on the surface of the lenticular lens sheet, the formed light absorption layer is easily damaged. And when a light absorption layer is damaged, external light is not absorbed but there exists a problem that a contrast falls. Further, when the light absorption layer is formed inside the lenticular lens sheet, a part of the external light is reflected on the surface of the lenticular lens sheet. Even in this case, there is a problem that there is a limit to improvement in contrast.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、明るく高コントラストの画像表示が可能なスクリーンおよびプロジェクタシステムの提供を目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a screen and a projector system capable of displaying a bright and high-contrast image.
上記目的を達成するため、本発明のスクリーンは、入射した画像光を集光レンズにより集光し、透過シートを透過させて画像表示を行うスクリーンであって、前記透過シートは、前記画像光の透過領域に沿って形成された光透過体と、前記光透過体の形成領域以外の領域に形成された光吸収体とを有し、前記光透過体は、前記画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、画像光の透過領域に沿って光透過体が形成されているので、すべての画像光が光吸収体に入射することなく光透過体を透過する。したがって、明るい画像表示を行うことができる。また、画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように光透過体が形成され、光透過体の形成領域以外の領域には光吸収体が形成されているので、スクリーンの表面に入射する外光は、スクリーンの表面で反射されることなく、大部分が光吸収体によって吸収される。したがって、外光の影響を受け難くなり、高コントラストな画像表示を行うことができる。
In order to achieve the above object, the screen of the present invention is a screen that collects incident image light with a condensing lens and transmits the image through a transmission sheet, and the transmission sheet transmits the image light. A light transmission body formed along the transmission region; and a light absorber formed in a region other than the formation region of the light transmission body, the light transmission body being emitted from the incident side end surface of the image light It is formed so that it may spread over a side end surface.
According to this configuration, since the light transmission body is formed along the transmission region of the image light, all the image light is transmitted through the light transmission body without entering the light absorber. Therefore, bright image display can be performed. Further, the light transmitting body is formed so as to spread from the incident side end face of the image light to the exit side end face, and the light absorbing body is formed in a region other than the light transmitting body forming region, so that it is incident on the surface of the screen. Most of the outside light is absorbed by the light absorber without being reflected by the surface of the screen. Therefore, it becomes difficult to be influenced by external light, and high-contrast image display can be performed.
また、前記光透過体には、光散乱材が混入されるとともに、前記光透過体の屈折率は、前記光吸収体の屈折率より高く設定されていることが望ましい。
この構成によれば、光線の干渉により発生するシンチレーションを抑制することができる。なお、散乱光の一部は光吸収体に向かって進行するが、光透過体の屈折率は光吸収体の屈折率より高く設定されているので、その散乱光は光透過体と光吸収体との界面で全反射される。さらに、光透過体が画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成されているので、全反射された散乱光はそのままスクリーンから出射される。したがって、明るい画像表示を行うことができる。一方、スクリーンの表面に入射する外光も光散乱材によって散乱されるが、光透過体が画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成されているので、一方の界面で全反射された散乱光は対向する界面に入射して吸収される。したがって、高コントラストな画像表示を行うことができる。
In addition, it is desirable that a light scattering material is mixed in the light transmitting body, and a refractive index of the light transmitting body is set higher than a refractive index of the light absorbing body.
According to this configuration, it is possible to suppress scintillation that occurs due to light beam interference. Although some of the scattered light travels toward the light absorber, the refractive index of the light transmitting body is set higher than the refractive index of the light absorbing body, so that the scattered light is transmitted to the light transmitting body and the light absorbing body. Total reflection at the interface. Further, since the light transmitting body is formed so as to spread from the incident side end face to the output side end face of the image light, the totally reflected scattered light is emitted as it is from the screen. Therefore, bright image display can be performed. On the other hand, external light incident on the surface of the screen is also scattered by the light scattering material, but the light transmission body is formed so as to spread from the incident-side end surface to the exit-side end surface of the image light. The scattered light incident on the opposite interface is absorbed. Therefore, high-contrast image display can be performed.
なお、前記光吸収体は、全体が光吸収性材料によって構成されていることが望ましい。また、前記光吸収体における前記集光レンズ側端面には、光吸収層が形成されている構成としてもよい。
これらの構成によれば、光吸収体に入射した外光を確実に吸収することができる。特に、光吸収体の全体を光吸収性材料によって構成すれば、光吸収体を簡単に形成することが可能になり、なおかつ高コントラストな画像表示を行うことが可能になる。
In addition, as for the said light absorber, it is desirable that the whole is comprised with the light absorptive material. Moreover, it is good also as a structure by which the light absorption layer is formed in the said condensing lens side end surface in the said light absorber.
According to these configurations, external light incident on the light absorber can be reliably absorbed. In particular, if the entire light absorber is made of a light-absorbing material, the light absorber can be easily formed, and high-contrast image display can be performed.
なお、前記集光レンズは、マイクロレンズアレイであってもよい。また、前記集光レンズは、レンチキュラーレンズであってもよい。
これらの構成によれば、広視野角の画像表示を行うことができる。
The condensing lens may be a microlens array. The condensing lens may be a lenticular lens.
According to these configurations, an image with a wide viewing angle can be displayed.
また、前記光透過体における前記画像光の入射側端面は、前記集光レンズの焦点位置に配置されていることが望ましい。
この構成によれば、広視野角の画像表示を行うことができる。また、光透過体における画像光の入射側端面の面積が小さくなり、光吸収体における集光レンズ側端面の面積が大きくなるので、外光のほとんどすべてを光吸収体に入射させて吸収することができる。したがって、外光の影響を受け難くなり、高コントラストな画像表示を行うことができる。
Moreover, it is desirable that the image light incident side end surface of the light transmitting body is disposed at a focal position of the condenser lens.
According to this configuration, an image with a wide viewing angle can be displayed. In addition, since the area of the image light incident side end face of the light transmitting body is reduced and the area of the light absorbing body side end face of the light absorber is increased, almost all of the outside light is incident on the light absorbing body and absorbed. Can do. Therefore, it becomes difficult to be influenced by external light, and high-contrast image display can be performed.
一方、本発明のプロジェクタシステムは、上述したスクリーンを備えたことを特徴とする。
この構成によれば、明るく高コントラスの画像表示が可能なプロジェクタシステムを提供することができる。
On the other hand, a projector system according to the present invention includes the above-described screen.
According to this configuration, it is possible to provide a projector system capable of displaying a bright and high-contrast image.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また本明細書では、各部材における画像光の入射面(光源側の面)を裏面と呼び、出射面(観察者側の面)を表面と呼ぶことにする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size. Further, in this specification, the incident surface (surface on the light source side) of image light in each member is referred to as a back surface, and the exit surface (surface on the observer side) is referred to as a front surface.
[第1実施形態]
最初に、本発明の第1実施形態につき、図1ないし図4を用いて説明する。図1は、第1実施形態のスクリーンの平面断面図である。第1実施形態のスクリーン10は、入射した画像光80を集光レンズ20により集光し、透過シート30を透過させて画像表示を行う透過型スクリーンである。その透過シート30は、画像光84の透過領域に沿って形成された光透過体32と、光透過体32の形成領域以外の領域に形成された光吸収体34とを備えている。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan sectional view of a screen according to the first embodiment. The
(集光レンズ)
集光レンズ20として、レンチキュラーレンズが採用されている。レンチキュラーレンズは、複数のストライプ状の凸レンズ22を並列配置し、隙間なく結合させることによって形成されている。各小レンズ22は、裏面が平坦面とされ表面のみに凸部を有する片凸レンズとされている。なお製造面からは、光硬化性材料によりレンチキュラーレンズを構成することが望ましい。このようなレンチキュラーレンズを採用することにより、広視野角の画像表示を行うことが可能になる。なお集光レンズ20として、第2実施形態で説明するマイクロレンズアレイを採用することも可能である。
(Condenser lens)
A lenticular lens is employed as the
この集光レンズ20が、接着剤26を介して、基板28の裏面に接着されている。その接着剤26として、集光レンズ20より屈折率の小さい光透過性材料が採用されている。これにより、集光レンズ20に入射した画像光80を集光可能とされている。なお製造面からは、接着剤26として光硬化性接着剤を採用することが望ましい。また基板28は、プラスチック等の光透過性材料によって構成されている。
The
(透過シート)
また、基板28の表面には、所定厚さの透過シート30が装着されている。後述するように、透過シート30の裏面は、集光レンズ20における各小レンズ22の焦点位置に配置されている。この透過シート30の裏面から表面にかけて、プラスチック等の光透過性材料からなる複数の光透過体32が形成されている。その光透過体32は、画像光84の透過領域に沿って形成されている。その画像光84は、透過シート30の裏面において結像し、表面に向かって拡散するので、光透過体32は画像光84の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成されている。なお、集光レンズ20としてレンチキュラーレンズを採用する場合には、光透過体32は略くさび型に形成される。
(Transparent sheet)
A
なお、光透過体32には光散乱材(不図示)が混入されていることが望ましい。光散乱材として、光透過体32の構成材料とは屈折率の異なるフィラーや微粒子等を採用することができる。このような光散乱材を混入させることにより、光線の干渉により発生するシンチレーションを抑制することができる。また、光透過体32における画像光84の出射側端面に微細な凹凸を形成することにより、画像光を散乱させることも可能である。
It is desirable that a light scattering material (not shown) is mixed in the
そして、透過シート30における光透過体32の形成領域以外の領域には、光吸収体34が形成されている。光吸収体34は、全体が黒色の光吸収性材料からなっている。なお製造面からは、光分解性材料を採用することが望ましい。具体的には、光分解性を有するアクリル等の樹脂材料に、黒色の顔料を混合したブラックレジストを採用する。また、光吸収体34の屈折率が、光透過体32の屈折率より小さくなるように、光吸収体34および光透過体32の材料を選定する。
A
図2は、スクリーンの正面(表面)図である。集光レンズとしてレンチキュラーレンズを採用した場合には、各小レンズにより画像光がストライプ状に集光されるので、各光透過体32における画像光の入射側端面はストライプ状に形成される。また、光透過体32の形成領域以外の領域には黒色の光吸収体34が形成される。したがって、スクリーン10を正面から観察した場合には、光透過体32における画像光の入射側端面に相当する部分が透明領域となり、それ以外の部分が黒色領域となる。これにより、スクリーン10の大部分が黒色領域となるので、高コントラストの画像表示が可能になっている。
FIG. 2 is a front (surface) view of the screen. When a lenticular lens is used as the condensing lens, the image light is condensed in a stripe shape by each small lens, so that the incident side end surface of the image light in each light transmitting
(製造方法)
次に、第1実施形態のスクリーンの製造方法につき、図3を用いて説明する。図3は、第1実施形態に係るスクリーンの製造方法の説明図である。
まず図3(a)に示すように、集光レンズ20であるレンチキュラーレンズを形成する。レンチキュラーレンズの形成には、凸レンズの逆形状を有する型20aを使用する。この型20aは、鋼板に対して切削加工を施す方法や、ガラス材料に対してフッ酸溶液による等方性ウエットエッチングを施す方法などによって作成することが可能である。そして、この型20aを硬化前の光硬化性材料シートに押圧し、さらに光を照射してシートを硬化させることにより、レンチキュラーレンズを形成する。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the screen of 1st Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the screen manufacturing method according to the first embodiment.
First, as shown in FIG. 3A, a lenticular lens which is a
次に、図3(b)に示すように、形成された集光レンズ20を基板28に接着する。具体的には、まず基板28の裏面に光硬化性接着剤26を塗布して集光レンズ20を装着する。そして、基板28の表面から光を照射して接着剤26を硬化させる。これにより、基板28の裏面に集光レンズ20を接着する。
次に、図3(c)に示すように、基板28の表面にブラックレジスト34aを塗布する。ブラックレジスト34aの塗布は、スピンコート法やディップ法、スプレー法、印刷法等によって行うことが可能である。
Next, as shown in FIG. 3B, the formed condensing
Next, as shown in FIG. 3C, a black resist 34 a is applied to the surface of the
次に、図3(d)に示すように、ブラックレジスト34aをパターニングして、光吸収体34を形成する。光吸収体34の形成は、光透過体の形成領域におけるブラックレジスト34aを除去することによって行う。上述したように、光透過体は集光レンズ20から出射された画像光の透過領域に沿って形成する。また、ブラックレジスト34aは光分解材料によって構成されている。そこで、画像光と同じ平行光70を集光レンズ20の裏面に入射させ、集光レンズ20からの出射光72によりブラックレジスト34aを露光する。その後、ブラックレジスト34aを現像すれば、光透過体の形成領域におけるブラックレジスト34aが除去される。このように、集光レンズ20を利用してフォトリソグラフィを行うことにより、セルフアライメントによって光透過体が形成されるので、画像光の透過領域と光透過体の形成領域とのずれを防止することが可能になる。したがって、画像光が光吸収体に入射するのを防止することが可能になり、明るい画像表示を行うことができる。また、効率的に光吸収体34を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3D, the black resist 34 a is patterned to form the
次に、図3(e)に示すように、光透過体32を形成する。具体的には、上記により形成されたブラックレジスト34aの凹部に、硬化前の光硬化材料を充填する。そして、光透過体32の形成領域に光を照射して、光硬化材料を硬化させ、光透過体32を形成する。なお、この場合にも集光レンズ20を利用して光を照射すれば、光吸収体34に光を入射させることなく光透過体32を形成することができる。
以上により、第1実施形態のスクリーン10が形成される。
Next, as shown in FIG. 3E, a
Thus, the
(作用)
次に、第1実施形態のスクリーンの作用について、図1および図4を用いて説明する。
図1に示すように、プロジェクタから拡大投射された画像光は、フレネルレンズ等により平行光に変換されてスクリーン10に入射する。スクリーン10に入射した画像光80は、まず集光レンズ20を透過する。集光レンズ20であるレンチキュラーレンズは複数の凸レンズ22によって構成され、また集光レンズ20の屈折率は接着剤26の屈折率よりも大きく設定されているので、集光レンズを透過した画像光82は集光される。なお集光された画像光82は、集光レンズ20の焦点位置に配置された透過シート30の裏面でストライプ状に結像する。
(Function)
Next, the operation of the screen according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4.
As shown in FIG. 1, the image light enlarged and projected from the projector is converted into parallel light by a Fresnel lens or the like and is incident on the
透過シート30の裏面で結像した画像光82は、さらに透過シート30に入射する。透過シート30に入射した画像光84は、画像光84の透過領域に沿って形成された光透過体32の内部を進行して、透過シート30を透過する。その間、画像光84が光吸収体34に入射することはないので、すべての画像光84が透過シート30を透過してスクリーン10の画像表示に利用される。したがって、明るい画像表示を行うことができる。
The
なお、光透過体32に光散乱材を混入させた場合には、画像光84が光透過体32を進行する過程で光散乱材に衝突し、放射状に散乱されて透過シート30から出射される。このように、画像光84を散乱させて出射することにより、シンチュレーションの発生を抑制することができる。なお、放射状に散乱された画像光の一部は、光吸収体34に向かって進行する。しかし、光透過体32の屈折率が光吸収体34の屈折率より大きく設定されているので、光透過体32と光吸収体34との界面に対して小さい角度で入射した散乱光は、その界面で全反射される。さらに、その界面は観察者に向かって広がるように形成されているので、一方の界面で全反射された散乱光はそのまま透過シート30から出射される。したがって、散乱光の大部分はスクリーン10から出射されるので、この場合にも表示画像の輝度を確保することができる。
When a light scattering material is mixed in the
図4は、第1実施形態のスクリーンにおける外光吸収作用の説明図である。プロジェクタシステムは、照明等の外光が多い環境下で使用される場合がある。この場合、スクリーン10の表面で外光92,94が反射され、表示画像のコントラストを低下させるおそれがある。しかしながら、本実施形態のスクリーン10では、画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように光透過体32が形成され、光透過体32の形成領域以外の領域全体に光吸収体34が形成されている。そのため、光透過体32と光吸収体34との界面33に対して大きい角度で入射した外光92は、そのまま光吸収体34に入射して吸収される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an external light absorption function in the screen of the first embodiment. The projector system may be used in an environment with a lot of external light such as illumination. In this case, the
なお、本実施形態のスクリーン10では、光透過体32の屈折率が光吸収体34の屈折率より大きく設定されている。そのため、光透過体32と光吸収体34との界面33aに対して小さい角度で入射した外光94は、その界面33aで全反射されることになる。仮に、界面33a,33bが光軸に対して平行に形成されていれば、界面33aで全反射された外光95は、界面33bでも全反射されて迷光になってしまう。しかしながら本実施形態では、界面33a,33bが観察者に向かって広がるように形成されているので、一方の界面33aで全反射された外光95は、対向する界面33bに入射して吸収される。以上により、ほとんどの外光を吸収することが可能になり、外光の影響を受け難くなって、高コントラストの画像表示を行うことができる。
In the
なお、光透過体32に光散乱材を混入させた場合には、スクリーンの表面に入射する外光も光散乱材によって散乱される。この場合にも、上記と同様に一方の界面で全反射された散乱光は対向する界面に入射して吸収される。したがって、高コントラストな画像表示を行うことができる。
In addition, when a light scattering material is mixed in the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態につき、図5ないし図8を用いて説明する。
図5は、第2実施形態のスクリーンの平面断面図である。第2実施形態のスクリーン110は、光吸収体134における集光レンズ120側の端面に光吸収層136が形成されている点で第1実施形態と異なっている。また、集光レンズ120としてマイクロレンズアレイが採用されている点でも第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a plan sectional view of the screen of the second embodiment. The
(集光レンズ)
集光レンズ120として、マイクロレンズアレイが採用されている。マイクロレンズアレイは、複数の小さな凸レンズ122をマトリクス状に配置して、隙間なく結合させることによって形成されている。各小レンズ122は、表面が平坦面とされ裏面のみに凸部を有する片凸レンズとされている。なお製造面からは、光硬化性材料等を用いて型転写によりマイクロレンズアレイを形成することが望ましい。このようなマイクロレンズアレイを採用することにより、広視野角の画像表示を行うことが可能になる。なお集光レンズ120として、第1実施形態で説明したレンチキュラーレンズを採用することも可能である。
(Condenser lens)
A microlens array is employed as the
なお、集光レンズ120の裏面には保護層118が形成され、スクリーン110の裏面が平坦化されている。その保護層118として、集光レンズ120より屈折率の小さい光透過性材料が採用されている。これにより、集光レンズ120に入射する画像光180を集光可能とされている。なお製造面からは、保護層118として光硬化性材料を採用することが望ましい。一方、集光レンズ120の表面は、基板128の裏面に接着されている。この基板128は、プラスチック等の光透過性材料によって構成されている。なお、集光レンズ120の表面および/または基板128の裏面に、光散乱作用を有する微細な凹凸を形成した上で、両者を接着してもよい。
A
(透過シート)
そして、基板128の表面に透過シート130が装着されている。その透過シート130は、画像光184の透過領域に沿って形成された光透過体132を備えている。ここで、画像光184は透過シート130の裏面において結像され、表面に向かって拡散するので、光透過体132は画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成されている。なお、集光レンズ120としてマイクロレンズアレイを採用する場合には、光透過体132は略円錐型に形成される。
(Transparent sheet)
A
また、透過シート130における光透過体132の形成領域以外の領域には、光吸収体134が形成されている。第2実施形態の光吸収体134では、集光レンズ120側の端面に光吸収層136が配置され、それ以外の領域に光透過層135が形成されている。その光吸収層136は、黒色の光吸収性材料からなっている。また光透過層135は、光透過性材料によって構成されている。なお製造面からは、光透過層135の構成材料として、光分解性を有するレジスト等を採用することが望ましい。そして、光透過層135の屈折率は、光透過体132の屈折率よりも小さく設定されている。
A
図6は、スクリーンの正面(表面)図である。集光レンズとしてマイクロレンズアレイを採用した場合には、各小レンズにより画像光がドット状に集光されるので、各光透過体132における画像光の入射側端面はドット状に形成されている。また、光透過体132の形成領域以外の領域には黒色の光吸収層136が形成されている。したがって、スクリーン110を正面から観察した場合には、光透過体132における画像光の入射側端面に相当する部分が透明領域となり、それ以外の部分が黒色領域なる。これにより、スクリーン110の大部分が黒色領域となるので、高コントラストの画像表示が可能になっている。
FIG. 6 is a front (surface) view of the screen. When a microlens array is adopted as the condenser lens, the image light is condensed in a dot shape by each small lens, and therefore the incident side end surface of the image light in each light transmitting
(製造方法)
次に、第2実施形態のスクリーンの製造方法につき、図7を用いて説明する。図7は、第2実施形態に係るスクリーンの製造方法の説明図である。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
図7(a)に示すように、集光レンズ120が装着された基板128の表面に、光吸収層136をパターニングする。具体的には、まず基板128の表面全体に光吸収層の被膜を形成し、フォトリソグラフィ等によってその被膜をパターニングする。その際、第1実施形態と同様に、集光レンズを利用して被膜を露光することも可能である。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the screen of 2nd Embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for manufacturing a screen according to the second embodiment. Note that detailed description of portions having the same configuration as in the first embodiment is omitted.
As shown in FIG. 7A, the
次に、図7(b)に示すように、パターニングされた光吸収層136を覆うように、レジスト135aを塗布する。
そして図7(c)に示すように、光吸収体134を形成する。光吸収体134の形成は、光透過体の形成領域におけるレジスト135aを除去することによって行う。上述したように、光透過体は集光レンズ120から出射された画像光の透過領域に沿って形成する。また、レジスト135aは光分解材料によって構成されている。そこで、画像光と同じ平行光170を集光レンズ120の裏面に入射させ、集光レンズ120からの出射光によりレジスト135aを露光する。その後、レジスト135aを現像すれば、光透過体の形成領域におけるレジスト135aが除去される。
Next, as illustrated in FIG. 7B, a resist 135 a is applied so as to cover the patterned
Then, as shown in FIG. 7C, a
次に、図7(d)に示すように、光透過体132を形成する。その具体的な方法は、第1実施形態と同様である。以上により、第2実施形態のスクリーン110が形成される。
Next, as shown in FIG. 7D, a
(作用)
次に、第2実施形態のスクリーンの作用について、図5および図8を用いて説明する。
図5に示すように、スクリーン110に入射した画像光180は、集光レンズ120を透過する。集光レンズ120の屈折率は保護層118の屈折率よりも大きく設定されているので、集光レンズ120を透過した画像光182は集光される。なお集光された画像光182は、集光レンズ120の焦点位置に配置された透過シート130の裏面でドット状に結像する。さらに透過シート130に入射した画像光184は、光透過体132の内部を進行して、スクリーン110の表面から出射される。このように、すべての画像光184が透過シート130を透過してスクリーン110の画像表示に利用されるので、明るい画像表示を行うことができる。なお光透過体132に光散乱材を混入させた場合には、画像光184が散乱されてスクリーン110から出射されるので、シンチュレーションの発生を抑制することができる。
(Function)
Next, the operation of the screen of the second embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the
図8は、第2実施形態のスクリーンにおける外光の吸収作用の説明図である。本実施形態のスクリーン110では、画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように光透過体132が形成され、光透過体132の形成領域以外の領域全体に光吸収体134が形成されている。そのため、光透過体132と光吸収体134との界面133に対して大きい角度で入射した外光192は、そのまま光吸収体134に入射する。なお、光吸収体134における光透過層135の屈折率は光透過体132の屈折率より低く設定されているので、光吸収体134に入射した外光193は光軸に沿った方向に屈折される。そして、その外光193は光透過層135を透過し、光吸収層136に入射して吸収される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the external light absorbing action in the screen of the second embodiment. In the
また、光吸収体134における光透過層135の屈折率は光透過体132の屈折率より低く設定されているので、光透過体132と光吸収体134との界面133aに対して小さい角度で入射した外光194は、その界面133aで全反射されることになる。仮に、界面133a,133bが光軸に対して平行に形成されていれば、界面133aで全反射された外光195は、界面133bでも全反射されて迷光になってしまう。しかしながら本実施形態では、界面133a,133bが観察者に向かって広がるように形成されているので、一方の界面133aで全反射された外光195は、対向する界面133bに入射して、光吸収層136により吸収される。以上により、ほとんどの外光を吸収することが可能になり、外光の影響を受け難くなって、高コントラストの画像表示を行うことができる。なお、光透過体132に光散乱材を混入させた場合にも、上記と同様に散乱光を吸収することが可能であり、高コントラストな画像表示を行うことができる。
In addition, since the refractive index of the
[プロジェクタシステム]
次に、各実施形態のスクリーンを備えたプロジェクタシステムにつき、図9および図10を用いて説明する。図10はプロジェクタシステムの概略構成図である。図10に示すプロジェクタシステムは、背面投射型のプロジェクタシステム(例えばリアプロジェクタ)であって、スクリーン10の後方に配置されたプロジェクタ320から画像光を投射し、スクリーン10の表面に表示された画像をスクリーン10の前方から鑑賞するものである。
[Projector system]
Next, a projector system including the screen according to each embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the projector system. The projector system shown in FIG. 10 is a rear projection type projector system (for example, a rear projector), which projects image light from a
図9は、プロジェクタの概略構成図である。図中、符号322は光源、321R,321G,321Bは液晶ライトバルブ(光変調手段)、333はクロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)、334は投写レンズ(投写手段)を示している。
光源322には、メタルハライドランプやキセノンランプ、超高圧水銀ランプ(UHP)等の放電型ランプが用いられている。なお、光源光の照度分布を均一化させるための均一照明系として、光源322の後方にロッドレンズやフライアイレンズ等を配置してもよい。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the projector. In the figure,
As the
光源322の後方に、ダイクロイックミラー326が配置されている。ダイクロイックミラー326は、光源322からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射するものである。透過した赤色光は反射ミラー323で反射されて、赤色光用の液晶ライトバルブ321Rに入射するようになっている。また、ダイクロイックミラー326で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー327によって反射され、緑色光用の液晶ライトバルブ321Gに入射するようになっている。なお、ダイクロイックミラー326で反射された青色光は、ダイクロイックミラー327を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ330、リレーレンズ331および出射レンズ332を含むリレーレンズ系からなる導光手段が設けられている。この導光手段を介して、青色光が青色光用の液晶ライトバルブ321Bに入射するようになっている。
A
各液晶ライトバルブ321R,321G,321Bの入射側および出射側には、偏光板(不図示)が配置されている。そして、各色光を構成する光束のうち、所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブに入射する。なお、入射側偏光板の前方に偏光変換手段(不図示)を設けてもよい。この場合、偏光ビームスプリッタで反射した光の偏光軸を1/2波長板で回転することが可能となり、偏光ビームスプリッタを透過した光の偏光軸と揃えることができるので光の利用効率を向上させることができる。また、入射側の偏光板として反射型の偏光板を用いた構成の偏光変換手段を用いる場合には、偏光板で反射された光束をリサイクルして各液晶ライトバルブに入射させることが可能になり、光の利用効率を向上させることができる。
Polarizers (not shown) are disposed on the incident side and the emission side of each of the liquid crystal
各液晶ライトバルブ321R,321G,321Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム333に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その貼り合わせ面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そしてその画像光は、投写光学系である投写レンズ334により拡大投射されるようになっている。
The three color lights modulated by the liquid crystal
そして図10に示すように、プロジェクタ320から拡大投射された画像光は、反射ミラー702で反射されて、画像光を略平行光とするフレネルレンズ(不図示)を経て、上記各実施形態に係るスクリーン10の裏面に入射する。その画像光は、スクリーン10を透過して表面から出射され、画像表示が行われるようになっている。なお、プロジェクタシステム800を構成するプロジェクタ320やスクリーン10等は筐体の内部に収容されているので、スクリーン10の裏面から外光が入射することはない。したがって、表面からの外光を吸収可能な各実施形態のスクリーン10を採用することにより、高コントラストの画像表示が可能なプロジェクタシステムを提供することができる。
As shown in FIG. 10, the image light enlarged and projected from the
10スクリーン 20集光レンズ 30透過シート 32光透過体 34光吸収体 84画像光
10
Claims (8)
前記透過シートは、前記画像光の透過領域に沿って形成された光透過体と、前記光透過体の形成領域以外の領域に形成された光吸収体とを有し、
前記光透過体は、前記画像光の入射側端面から出射側端面にかけて広がるように形成され、
前記光透過体の屈折率は、前記光吸収体の屈折率より高く設定されていることを特徴とするスクリーン。 A screen that collects incident image light with a condensing lens and transmits an image through a transmission sheet,
The transmission sheet includes a light transmission body formed along the transmission region of the image light, and a light absorber formed in a region other than the formation region of the light transmission body,
The light transmissive body is formed so as to spread from the incident side end surface of the image light to the output side end surface ,
The screen according to claim 1, wherein a refractive index of the light transmitting body is set higher than a refractive index of the light absorbing body .
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