JP4956950B2 - 反射型スクリーン - Google Patents
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Description
また、特許文献3〜5では、フレネルレンズを使用するために、そのフレネルレンズの形状による拡散角の制約、スクリーンサイズの制約などがあった。
である。
さらに、このとき前記光拡散層は、前記A軸方向を当該スクリーン垂直方向とし、前記輝度半値入射角が小となる側が当該スクリーンの上部となるように配置されることが好適である。
図1は、本発明に係る反射型スクリーンの第1の実施の形態の構成を示すスクリーン垂直方向に切断した場合の断面図であり、図中上下方向がスクリーン垂直方向、図中紙面垂直方向がスクリーン水平方向となっている。
基板として光拡散層11を用い、前記金属材料からなるスパッタターゲットの配置位置を通常の位置(該光拡散層11の直上)ではなく、光拡散層11(基板)に対して所定角度をなす位置(図2では30度)として斜めスパッタを行う。これにより、金属材料のスパッタ粒子は光拡散層11の凹凸面(光拡散面)に対して所定角度で入射(図1において矢印a方向から入射)し、少なくとも該光拡散面の凸部それぞれの一定方向に面する斜面に金属膜12aが形成される。一方で、少なくとも該光拡散面の凸部それぞれの別の一定方向に面する斜面は金属粒子のスパッタ粒子の入射に対して影となる部分となり、金属膜12aは形成されず、金属膜12aの空隙(孔)となり、光吸収領域12bとなる。
すなわち、外光がスクリーンに入射する際、外光は主に斜め上方向(天井方向)から到達することから、光反射層12の外光が主として入射してくる領域を光吸収領域12bとすることで、観察者へ外光が反射してくる効果は低減される。一方で、スクリーン正面からのプロジェクタの画像光は光反射層12の金属膜12aにより観察者へ適正に反射・拡散されるようになる。以上の結果として、コントラストの高い画像を表示できるため、蛍光灯などの照明が点いた明るい室内でも鮮明な画像として視覚することが可能となる。
また、研削材の平均粒径は、1〜1000μmが好ましく、5〜600μmがより好ましい。さらに5〜50μmとするとなお好ましい。
図3は、本発明に係る反射型スクリーンの第2の実施の形態の構成を示すスクリーン垂直方向に切断した場合の断面図であり、図中上下方向がスクリーン垂直方向、図中紙面垂直方向がスクリーン水平方向となっている。
すなわち、外光がスクリーンに入射する際、外光は主に斜め上方向(天井方向)から到達することから、光反射層12に対して外光が主として入射してくる領域に光吸収膜23を設けることで、観察者へ外光が反射してくる効果は低減される。一方で、スクリーン正面からのプロジェクタの画像光は光反射層22により観察者へ適正に反射・拡散されるようになる。以上の結果として、コントラストの高い画像を表示できるため、蛍光灯などの照明が点いた明るい室内でも鮮明な画像として視覚することが可能となる。
これらの光拡散層21は、第1の実施の形態で説明したようなサンドブラスト処理により形成された金型表面の凹凸形状を転写することにより前記光拡散面を得ることができる。
図5は、本発明に係る反射型スクリーンの第3の実施の形態の構成を示すスクリーン垂直方向に切断した場合の断面図であり、図中上下方向がスクリーン垂直方向、図中紙面垂直方向がスクリーン水平方向となっている。
すなわち、外光がスクリーンに入射する際、外光は主に斜め上方向(天井方向)から到達することから、光拡散層31に対して外光が主として入射してくる領域に光吸収膜33を設けることで、観察者へ外光が反射してくる効果は低減される。一方で、スクリーン正面からのプロジェクタの画像光は光拡散層31を透過した後に光反射層32により観察者へ適正に反射され、ついで光拡散層31により拡散放射されるようになる。以上の結果として、コントラストの高い画像を表示できるため、蛍光灯などの照明が点いた明るい室内でも鮮明な画像として視覚することが可能となる。
本発明の反射型スクリーン30において光吸収層33を省略した構成のスクリーンに対して、光拡散層31の光拡散面の直交する二軸方向(A軸方向、B軸方向)それぞれで入射角を変化させながら白色光を投射し、当該スクリーン面法線方向(入射角0度方向)の輝度を測定した結果(入射角−輝度の関係)を示している。なお、入射角0°で光拡散層31に照射した光の光拡散面から放射される拡散光輝度の角度依存性を測定しても(散乱角−輝度の関係であるが)同様の結果が得られる。
ここで、光拡散層31は、前記A軸方向を当該スクリーン垂直方向(縦方向)とし、前記輝度半値入射角が小となる側が当該スクリーンの上部となるように配置されることが好ましい。これにより、観察者への外光の散乱を減らせることができる。
これらの光拡散層31は、第1の実施の形態で説明したようなサンドブラスト処理により形成された金型表面の凹凸形状を転写することにより前記光拡散面を得ることができる。
以下、本発明の実施した例を説明する。
(1)反射型スクリーンサンプル
つぎの手順で本発明の第1の実施の形態の反射型スクリーンサンプルを作製した。
(S11)サンドブラスト法にて凹凸を形成した型を使用して該型の凹凸を表面に転写した黒樹脂からなる光拡散層11を形成した。
(S12)光拡散層11の凹凸面上に図2に示す斜めスパッタ法により膜厚50nmのAlを成膜し、光反射層12とし図1に示す構成の反射型スクリーンを完成した。
反射型スクリーンサンプルの正面にUHPランプを光源としたプロジェクタ(ソニー(株)製VPL−HS50)を配置し、このプロジェクタから該スクリーン中央部に白色像を投射し、スクリーン中央部からの反射スペクトルを分光光度計(日本分光製、V560)にて測定した。
また、前記配置に加えて、反射型スクリーンサンプルの斜め上方にハロゲン光源を配置し、プロジェクタからスクリーン中央部に白色光を投射すると同時にハロゲン光源から外光としてハロゲン光を投射し、スクリーン中央部からの反射光の反射輝度を前記分光測色計にて測定した。ここで、コントラスト(=白レベル/黒レベル)は、プロジェクタ光源の反射輝度とハロゲン光の反射輝度の和をハロゲン光の反射輝度で除して求めた。
なお、コントラスト及びホワイトバランスの評価基準として、標準拡散板(Labspere社のスペクトラロン反射ターゲット)を使用した。
表1において、コントラストとして、標準拡散板、比較例1、実施例1の順で向上していることが分かった。比較例1のコントラストが標準拡散板よりも向上しているのは、光拡散層11のスクリーン垂直方向の拡散角が狭く、スクリーン上部の輝度半値入射角が小さいことによるものである。また、実施例1のコントラストが比較例1よりも向上しているのは、光吸収領域12bによる光吸収の効果によるものである。
また、実施例1,比較例1のスクリーンサンプルの拡散特性を図7に示す。
スクリーン垂直方向の拡散特性のうち、天井方向の領域(図中入射角マイナス側)においてのみ、実施例1のスクリーンは比較例1よりも輝度の低下が認められた(図中(1))。
スクリーン垂直方向(上下方向)の床方向(図中入射角プラス側)及びスクリーン水平方向(左右方向)の拡散特性については、実施例1と比較例1は同じような傾向を示した。
Claims (4)
- 光反射層と、該光反射層上に設けられ表面に凹凸を有する光拡散層とを備える反射型スクリーンにおいて、
前記光散乱層の凹凸はランダムに形成されており、該凹凸により前記光反射層で反射された光が散乱され、
外光強度の最も強い方向からの入射光を吸収するように前記光拡散層の表面凹凸の特定部分に光吸収膜を有することを特徴とする反射型スクリーン。 - 前記光吸収膜は、前記光拡散層の表面凹凸上への光吸収材料の斜め蒸着または斜めスパッタにより形成されてなることを特徴とする請求項1に記載の反射型スクリーン。
- 前記光拡散層は、光拡散面上の直交する二軸方向のうち一方の軸(A軸)方向で、当該スクリーン面法線方向の輝度がピーク輝度の半値となる入射角(輝度半値入射角)が該A軸上の入射角0度軸に対して入射角プラス側と入射角マイナス側で異なる拡散特性を有し、前記A軸の輝度半値入射角が小となる側を外光強度の最も強い方向に向けて配置されることを特徴とする請求項1に記載の反射型スクリーン。
- 前記光拡散層は、前記A軸方向を当該スクリーン垂直方向とし、前記輝度半値入射角が小となる側が当該スクリーンの上部となるように配置されることを特徴とする請求項3に記載の反射型スクリーン。
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