JP5998769B2 - 反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents
反射スクリーン、映像表示システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5998769B2 JP5998769B2 JP2012197880A JP2012197880A JP5998769B2 JP 5998769 B2 JP5998769 B2 JP 5998769B2 JP 2012197880 A JP2012197880 A JP 2012197880A JP 2012197880 A JP2012197880 A JP 2012197880A JP 5998769 B2 JP5998769 B2 JP 5998769B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- screen
- lens
- light
- reflective screen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 258
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 91
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 41
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 description 39
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 25
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 15
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 15
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 10
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 4
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 3
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 3
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 239000012994 photoredox catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Description
このような短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するために、単位レンズが複数配列されて形成されたリニアフレネルレンズ形状やサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層の表面に反射層を形成した反射スクリーン等が様々に開発されている(例えば、特許文献1)。
また、近年では、反射スクリーンを用いて2次元映像の表示だけでなく、3次元映像(立体映像)を表示したいという要望もある。しかし、例えば、従来の反射スクリーンを用いてパッシブ方式の3次元映像を表示する場合には、反射スクリーンを構成する樹脂層等のリタデーションにより、映像光の偏光状態が乱れ、良好な3次元映像が表示できない場合がある。
特許文献1に示す反射スクリーンは、上述のような課題を解決することに関して、一切開示されていない。
請求項1の発明は、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であって、レンズ面(232)と非レンズ面(233)とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層(23)と、少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層(12)と、前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、所定の透過率となるように着色された第2着色層(38a,38b,38c)と、前記レンズ層(13,23)よりも映像源側に設けられ、映像光を拡散又は透過する少なくとも1つの層(15,24,34,35,36,37)と、を備え、前記レンズ層は、所定の透過率となるように着色されており、前記第2着色層は、該反射スクリーンを構成する層の少なくとも2つを一体に積層する接合作用を有すること、を特徴とする反射スクリーン(300)である。
請求項2の発明は、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であって、レンズ面(232)と非レンズ面(233)とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層(23)と、少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層(12)と、前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、所定の透過率となるように着色された第2着色層(21)と、前記レンズ層(13,23)よりも映像源側に設けられ、映像光を拡散又は透過する少なくとも1つの層(15,24,34,35,36,37)と、を備え、前記レンズ層は、所定の透過率となるように着色されており、前記第2着色層(21)は、該反射スクリーンを構成する層の1つに他の層を形成する下地機能を有すること、を特徴とする反射スクリーン(200,300)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーン(200,300)と、前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源(LS1,LS2)と、を備える映像表示システム(2)である。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、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。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
図1は、第1実施形態の反射スクリーン100を備える映像表示システム1を示す図である。図1(a)は、映像表示システム1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示システム1の側面図である。
映像表示システム1は、反射スクリーン100、映像源LS等を有している。本実施形態の映像表示システム1では、映像源LSから投影された映像光L1を反射スクリーン100が反射して、その画面上に映像を表示する一般的な映像表示システムである。
この映像表示システム1は、例えば、フロントプロジェクションテレビシステム等として用いてもよい。また、映像表示システム1は、反射スクリーン100及び映像源LS等に加えて、さらに反射スクリーン100の観察画面上の入力部の位置を検出する位置検出部やパーソナルコンピュータ等を備えたインタラクティブボードシステムとしてもよい。
なお、スクリーン面とは、反射スクリーン100全体として見たときにおける、反射スクリーン100の平面方向となる面を示すものである。このスクリーン面は、反射スクリーン100の使用状態において、反射スクリーン100の画面に平行な方向であるとする。
映像源LSは、反射スクリーン100の画面に直交する方向(反射スクリーン100の厚み方向)における反射スクリーン100との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光L1を投射できる。即ち、この映像源LSは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーン100までの投射距離が短く、その映像光L1の反射スクリーン100に対する入射角度も大きい。
なお、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、この反射スクリーン100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)であるとする。
反射スクリーン100は、その背面側に、平板状の支持板50が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられており、この支持板50により、その平面性を維持している。なお、これに限らず、反射スクリーン100は、不図示の枠部材等によって支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。支持板50は、光透過性を有していないものとすることが好ましい。
この反射スクリーン100は、対角80インチや対角100インチ等の大きな画面(表示領域)を有している。
図2では、反射スクリーン100の観察画面(表示領域)の幾何学的中心(画面中央)となる点C(図1参照)を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交(厚み方向に平行)な断面の一部を拡大して示している。
反射スクリーン100は、厚み方向において映像源側(観察者側)から順に、表面層15、拡散層14、レンズ層13、反射層12、光吸収層11等を備えており、これらが一体に積層されている。
拡散層14は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有するシート状の部材を用いることができる。この拡散層14は、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりする機能を有する。
拡散層14に用いられる拡散材は、例えば、アクリル系、スチレン系、AS(アクリル・スチレンの共重合体)等の樹脂製の粒子や、シリコン系等の無機粒子等であり、平均粒径が約1〜30μmのものが好適である。
この拡散層14は、反射スクリーンの画面サイズや、所望する拡散作用等にも依るが、例えば、その厚さが100〜200μmであるものを用いることが好ましい。拡散層14の厚さが上記範囲よりも薄いと、光拡散作用が不十分となり、上記範囲よりも厚いと、像ボケ等を招くおそれがある。従って、拡散層14の厚さは、上記範囲とすることが好ましい。
レンズ層13は、拡散層14の背面側に設けられ、図2及び図3に示すように、その背面側の面に単位レンズ131が複数配列されたフレネルレンズ形状を有している。また、レンズ層13は、所定の透過率となるように、灰色や黒色等の染料や顔料等により着色が施されており、反射スクリーン100に入射した照明光等の不要な外光や迷光を吸収して、映像のコントラストを向上させる機能を有する。このような機能を奏するために、レンズ層13の透過率は、50〜80%とすることが好ましい。
単位レンズ131は、図2や図3に示すように、スクリーン面に直交する方向(反射スクリーン100の厚み方向)に平行であって、単位レンズ131の配列方向(画面上下方向)に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
単位レンズ131は、背面側に凸であり、レンズ面132と、レンズ面132と頂点tを挟んで対向する非レンズ面133とを備えている。
反射スクリーン100の使用状態において、単位レンズ131では、レンズ面132が頂点tを挟んで非レンズ面133よりも鉛直方向上側に位置している。
また、単位レンズ131の配列ピッチは、Pであり、単位レンズ131のレンズ高さ(スクリーンの厚み方向における頂点tから単位レンズ131間の谷底となる点vまでの寸法)は、hである。
電離放射線硬化型樹脂を用いる場合は、例えば、拡散層14の一方の面を、電離放射線硬化型樹脂が充填されたフレネルレンズ形状を賦形する成形型に押圧し、電離放射線を照射して硬化させた後に成形型を離型する等の方法により、レンズ層13を形成することができる。また、熱可塑性樹脂を用いる場合は、押し出し成型、射出成型等により、レンズ層13を形成することができる、なお、レンズ層13の形成方法は、使用する樹脂等に応じて、適宜選択してよく、この限りではない。
この反射層12は、白色又は銀色系の塗料や、白色又は銀色系の顔料やビーズ等を含有する紫外線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂、銀やアルミニウム等の金属蒸着膜や金属箔等を粉砕した粒子や微小なフレークを含む塗料等を、スプレーコートや、ダイコート、スクリーン印刷、ワイピングによる溝充填等の各種塗布方法により塗布して硬化させることにより形成できる。また、反射層12は、レンズ面132上に、アルミニウムや銀、ニッケル等の金属を蒸着する、スパッタリングする、又は金属箔を転写する等により形成することができる。
本実施形態の反射層12は、アルミニウムをレンズ面132に蒸着することにより形成されている。
光吸収層11は、黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の顔料や染料及び光吸収作用を有するビーズ等を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を、反射層12を形成したレンズ層13の背面側(フレネルレンズ形状側)に塗布して硬化させることにより、形成される。
表面層15には、反射防止機能や防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能、ハードコート機能、タッチパネル機能等、適宜必要な機能を1つ又は複数選択して設けることができる。
本実施形態の表面層15は、反射スクリーン100の映像源側表面の傷つきを低減するハードコート機能と、防眩機能と、天井への映像光の映り込みを防止する機能とを有している。そして、本実施形態の表面層15は、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂等により形成され、表面に微細な凹凸形状(マット形状)を有している。
この表面層15は、その厚さが、1〜25μm程度とすることが好ましい。
なお、表面層15は、フィルム状とし、不図示の粘着材等による接合層により拡散層14に接合される形態としてもよい。
映像源LSから投影された大部分の映像光L2は、反射スクリーン100の下方から入射し、表面層15等を透過してレンズ層13の単位レンズ131へ入射する。
そして、映像光L2は、レンズ面132へ入射して反射層12によって反射され、反射スクリーンの正面方向又はそれに近い方向へ偏向し、観察者O側へ向かって反射スクリーン100から出射する。なお、映像光L2が反射スクリーン100の下方から投射され、角度βが反射スクリーン100の画面上下方向の各点における映像光L2の入射角度よりも大きいので、映像光L2が非レンズ面133に直接入射することはなく、非レンズ面133は、映像光L2の反射には影響しない。
従って、映像光L2を効率よく観察者側へ反射することができ、明るい映像を表示できる。また、映像光L2は、拡散層14により画面上下方向及び画面左右方向に拡散されるので、反射スクリーンとして良好な視野角を実現でき、輝度ムラも低減できる。
そして、一部の外光G1は、非レンズ面133へ入射して、光吸収層11によって吸収される。また、一部の外光G2は、レンズ面132で反射して、主として反射スクリーン100の下方側へ向かうので、観察者O側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Lに比べて大幅に少ない。さらに、外光G1,G2の一部や、上述の外光G1,G2以外の外光は、着色されたレンズ層13によっても吸収される。従って、反射スクリーン100では、外光G1,G2による映像のコントラスト低下を抑制できる。
図4は、第2実施形態の反射スクリーン200を備える映像表示システム2を説明する図である。
映像表示システム2は、反射スクリーン200と、映像源LS1,LS2とを備えるパッシブ方式の立体映像表示システムである点が、前述の第1実施形態の映像表示システム1とは異なる。また、第2実施形態の反射スクリーン200は、拡散層14を備えておらず、拡散層24、着色プライマ層21を備えている点等が異なる以外は、前述の第1実施形態の反射スクリーン100と略同様の形態である。
従って、前述の第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、重複する説明を定義省略する。
本実施形態の映像表示システム2では、映像源LS1は、左目用の映像を表示する左目用映像光L3を、映像源LS2は、右目用の映像を表示する右目用映像光L4を、それぞれ反射スクリーン200に投射し、それを反射スクリーン200が反射して画面上に映像を表示する。この左目用映像光L3及び右目用映像光L4は、互いに異なる偏光面を有する偏光である。観察者Oは、右目用映像光L4を透過する右目用透過部42と、左目用映像光L3を透過する左目用透過部41とを備える偏光メガネ40を装着して反射スクリーン200を観察することにより、反射スクリーン200の画面に表示される映像を、3次元映像(立体映像)として観察する。
本実施形態の左目用映像光L3及び右目用映像光L4は、いずれも直線偏光であり、その偏光方向は互いに直交している。また、左目用映像光L1の左目用映像と右目用映像光L2の右目用映像とは、その視角が異なっている。なお、左目用映像光L3及び右目用映像光L4は、回転方向が異なる円偏光(右回り円偏光、左回り円偏光)や、楕円偏光等としてもよい。
従って、この映像表示システム2は、2次元映像を表示する一般的な映像表示システムとしても使用可能である。
このような映像光として偏光を投射する映像源LS1,LS2としては、例えば、短焦点用の液晶プロジェクタや、映像光の出射部分に不図示の偏光板を備えたCRT方式のプロジェクタ等を用いることができる。
また、本実施形態では、映像源を2台用いる例を示したが、これに限らず、1台の映像源に2つの映像光投射部を備えている形態としてもよいし、1台の映像源であって1つの映像光投射部から左目用映像光L1及び右目用映像光L2を投射する形態としてもよい。
反射スクリーン200は、厚み方向において、観察者側から、表面層15、着色プライマ層21、拡散層24、レンズ層23、反射層12、光吸収層11等を備え、これらが一体に積層されている。
図6は、第2実施形態のレンズ層23を背面側正面方向から観察した様子を示す図である。図6では、理解を容易にするために、反射層12や光吸収層11は省略して示している。
レンズ層23は、拡散層24の背面側に設けられ、図6に示すように、単位レンズ231が同心円上に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状をその背面側に有している。このサーキュラーフレネルレンズ形状は、その光学的中心(フレネルセンター)である点Fが、反射スクリーン200の画面(表示領域)の領域外であって、反射スクリーン200の下方に位置している。
このレンズ層23は、前述の第1実施形態のレンズ層13と同様に、暗色系の染料や顔料を含有しており、所定の透過率(50〜80%)となるように着色されている。
レンズ面132がスクリーン面に平行な面となす角度は、αであり、非レンズ面133がスクリーン面に平行な面となす角度は、β(β>α)である。
また、単位レンズ131の配列ピッチは、Pであり、単位レンズ131のレンズ高さ(スクリーンの厚み方向における頂点tから単位レンズ231間の谷底となる点vまでの寸法)は、hである。
図5及び図6に示すように、単位レンズ231の配列ピッチP、角度α,βは、単位レンズ231の配列方向において一定であるように示しているが、実際は、本実施形態では、配列ピッチPが一定であり、角度αが点Fから離れるにつれて次第に大きくなっている。また、これに限らず、角度α等が一定であり、配列ピッチPが、単位レンズ231の配列方向に沿って次第に変化する形態としてもよい。配列ピッチPや角度α等は、映像光を投影する映像源LS1,LS2の画素(ピクセル)の大きさや、映像源LS1,LS2の投射角度(反射スクリーン200のスクリーン面への映像光の入射角度)、反射スクリーン100の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。
本実施形態では、反射層12は、映像光の反射前後での偏光状態が変化しないように、正反射する(略正反射する、も含む)ものが好ましい。従って、反射層12は、アルミニウムや銀、ニッケル等の金属の蒸着膜、スパッタ膜、金属の転写箔等により形成されることが好ましい。
拡散層24は、その母材となる樹脂として、アクリル樹脂(特に、PMMA(ポリメチルメタクリレート)樹脂)を用いている。また、拡散層24に含まれる拡散材としては、アクリル系、スチレン系、AS(アクリル・スチレンの共重合体)等の樹脂製の粒子や、シリコン系等の無機粒子等を使用でき、その平均粒径は、約1〜30μmのものが好適である。
拡散層24は、上記拡散材を含有するアクリル樹脂を、キャスト法等のように、無延伸、もしくは、殆ど延伸しないようにして形成されたシート状の部材を用いている。
アクリル樹脂は、シート状に成型した場合に、その厚み方向(シート面に対する法線方向)におけるリタデーション値と、厚み方向に対して角度γをなす方向から入射した光の進行方向(入射角γの進行方向)におけるリタデーション値とが、いずれも、PC樹脂やMBS樹脂等の他の熱可塑性樹脂等に比べて低い。
従って、拡散層24の母材をアクリル樹脂とすることにより、左目用映像光L3及び右目用映像光L4が、反射スクリーン200内を透過することによる偏光状態の変化を大幅に抑制できる。これにより、パッシブ方式の立体映像表示システム等で問題になり易いクロストーク(右目用の映像光が左目に届く、左目用の映像光が右目に届く等といった現象)を大幅に改善することができる。
一般的に、アクリル樹脂と電離放射線硬化型樹脂(特に、紫外線硬化型樹脂)とは、密着性が低い。従って、拡散層24の映像源側の面に直接、表面層15を形成した場合には、表面層15の剥離や破損等が生じやすい。従って、拡散層24の映像源側の面には、表面層15を形成する前に、表面層15の密着性を向上させるためのプライマ(下地)を塗付する。
本実施形態の着色プライマ層21は、このプライマに着色を施して塗付したものである。この着色プライマ層21の光の透過率は、50〜80%とすることが、外光や迷光を吸収し、黒輝度を低減してコントラストを向上させたり、反射スクリーン200の品位を高める観点から好ましい。また、着色プライマ層21は、その厚さを1〜20μmとすることが好ましい。
着色プライマ層21としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等を用いることができ、これに添加される着色剤としては、黒色や灰色等の顔料や染料等を用いることができる。
しかし、本実施形態のように、着色プライマ層21を設けることにより、そのようなレンズ層23の着色ムラを低減でき、反射スクリーン200の品位を向上させることができる。しかも、着色プライマ層21は薄く、また、塗付するだけで簡単に作成できるので、薄型化を実現でき、かつ、安価な反射スクリーンとすることができる。
また、本実施形態によれば、着色プライマ層21が薄く、かつ、拡散層24はリタデーション値が小さいので、映像光の偏光状態を大きく乱すことがなく、クロストークを大幅に低減し、良好な3次元映像を提供できる。
図7は、第3実施形態の反射スクリーン300の層構成を説明する図である。図7では、図5に示す反射スクリーン200の断面に相当する反射スクリーン300の断面を示している。
第3実施形態の反射スクリーン300は、拡散層24等を備えず、第1基材層37、第1異方性拡散層36、第2異方性拡散層35、第2基材層34を備えている点が、第2実施形態の反射スクリーン200とは異なる以外は、前述の第2実施形態の反射スクリーン200と同様の形態である。従って、前述の第1実施形態及び第2実施形態と、同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
この反射スクリーン300は、厚み方向において、表面層15、着色プライマ層21、第1基材層37、第1異方性拡散層36、第2異方性拡散層35、第2基材層34、レンズ層23、反射層12、光吸収層11等を備え、これらが接合層38a,38b,38c等を介して一体に積層されている。
第1基材層37は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材を用いることができる。第1基材層37は、接合層38aを介して、その背面側の面に第1異方性拡散層36を積層しており、映像源側に着色プライマ層21を介して表面層15が形成されている。
第1基材層37は、アクリル樹脂を用いて形成されることが、反射スクリーン300のリタデーション値低減の観点から好ましい。第1基材層37に用いられるアクリル樹脂としては、例えば、PMMA樹脂を用いることができる。この第1基材層37は、反射スクリーン300の画面サイズにもよるが、上述のようなアクリル樹脂製であり、厚さ30〜100μm程度のシート状の部材を用いることができる。
この第1基材層37は、キャスト法等により形成され、スクリーン面の法線方向(厚み方向)及びその法線方向に対して角度をなす方向におけるリタデーション値が、PC樹脂やMBS樹脂等の他の熱可塑性樹脂に比べて、小さいという特徴を有している。
第1異方性拡散層36及び第2異方性拡散層35は、一方の面に対して、特定の角度範囲内の入射角で入射した光は、拡散して他方の面から出射し、それ以外の入射角で入射した光は、拡散せずにそのまま他方の面から出射するという特性を有している。
この第1異方性拡散層36及び第2異方性拡散層35は、厚さが40〜100μmであり、紫外線硬化型のアクリル樹脂製である。
第1異方性拡散層36は、その表面に平行な第1の方向J1を含みスクリーン面に直交する平面内において、一方の面から所定の角度範囲内の入射角で入射する光に関しては、拡散して他方の面に出射し、それ以外の入射角で入射する光は、拡散せずに透過し、他方の面から出射するという異方性を有する拡散作用を有している。
また、特に図示しないが、他方の面側から、第1異方性拡散層36へ角度範囲D1内の入射角で入射する光は、角度範囲A1内に拡散して出射し、それ以外の角度範囲E1、F1内の入射角で入射する光は、拡散せずに透過し、角度範囲B1,C1内に出射する。
しかし、第2異方性拡散層35は、第1の方向J2に平行かつスクリーン面に直交する断面(前述の図8(a)に示す断面に相当)において、拡散作用を発する角度範囲や拡散されて出射する角度範囲が、法線方向Hに対して前述の第1異方性拡散層36の角度範囲A1,D1と対称な範囲となっている。
本実施形態の第2異方性拡散層35は、前述の第1異方性拡散層36と同様の部材であり、画面左右方向は維持したまま、画面上下方向が第1異方性拡散層36の配置とは反対となるように、その表裏面を反対にして配置されている。
また、第2異方性拡散層35では、第1の方向J2に平行かつスクリーン面に直交する断面において、他方の面側から、法線方向Hに対して+側に角度θ1から角度θ2となる範囲内に入射する光は、一方の面の法線方向Hに対して−側に角度θ1から角度θ2となる角度範囲内に拡散されて出射する。しかし、それ以外の角度範囲内の入射角で他方の面側から入射する光は、拡散せずに透過して出射する。
また、本実施形態では、第1異方性拡散層36の第1の方向J1と、第2異方性拡散層35の第1の方向J2とは、図8(b)に示すように、画面右側端部が、画面左右方向に平行な直線Tに対して、それぞれ、画面上側に角度φ、画面下側に角度φ(ただし、0°<φ<90°)をなすように配置されている。
このような配置とすることにより、第1異方性拡散層36及び第2異方性拡散層35は、画面左右方向だけでなく、画面上下方向においても光を拡散することができる。従って、反射スクリーン300は、画面上下方向及び画面左右方向において、良好な視野角を確保することができる。
なお、角度θ1,θ2や、角度φについては、上述の値に限らず、所望する光学性能に合わせて、適宜設定することができる。
第2基材層34は、光透過性を有する樹脂製のシート状の部材であり、接合層38bを介して、その映像源側の面に第2異方性拡散層35を積層している。また、この第2基材層34の背面側には、レンズ層23が一体に形成されている。
この第2基材層34は、前述の第1基材層37と同様の部材を用いることができる。
また、例えば、第1基材層37が十分な剛性を有するならば、第2基材層34を備えない形態としてもよい。
また、着色プライマ層21は薄く、また、塗付するだけで簡単に作成できるので、薄型化を実現でき、かつ、安価な反射スクリーンとすることができる。
さらに、本実施形態によれば、一般にPC樹脂製のシート等が用いられる第1基材層37及び第2基材層34がアクリル樹脂製であり、リタデーション値が小さいので、映像光の偏光状態を大きく乱すことがなく、クロストークを大幅に低減し、良好な3次元映像を提供できる。
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)各実施形態において、表面層15は、単層である例を示したが、これに限らず、例えば、反射防止機能や紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等の機能を有する層を備えた積層構造としてもよい。
また、第1実施形態において、反射スクリーン100は、使用時及び不使用時には略平板状である例を示したが、これに限らず、不使用時には巻き取って保管できる巻き取り可能な形態としてもよい。このような形態の場合には、支持板50等を設けず、反射スクリーン100の背面側を、光を透過しにくい布製又は樹脂製の遮光幕や耐傷性を向上させる保護層等で被覆する形態とすればよい。
なお、第2実施形態及び第3実施形態においても、同様である。
また、各実施形態において、単位レンズ131,231のレンズ面132及び非レンズ面133は、いずれも1つの面である例を示したが、これに限らず、例えば、少なくとも一方の面が、複数の面から構成される形態としてもよい。
さらに、各実施形態において、単位レンズ131,231は、図2等に示す断面形状が略三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、略台形形状であり、その頂部にスクリーン面に平行な頂面(不図示)を有する形態としてもよい。このとき、頂面は、映像光の反射に寄与しない領域に形成されることが好ましい。頂面上には、光吸収層を形成してもよいし、反射層を形成してもよい。
この場合、反射層12は、単位レンズ131,231間の谷部を充填し、その背面側の面が略平面状となる形態としてもよいし、単位レンズ131,231の凹凸形状に沿って所定の厚さで形成される形態としてもよいし、十分な反射特性を有しているならば、その厚さが均一でなくともよい。
100,200,300 反射スクリーン
11 光吸収層
12 反射層
13,23 レンズ層
14,24 拡散層
15 表面層
21 着色プライマ
34 第2基材層
35 第2異方性拡散層
36 第1異方性拡散層
37 第1基材層
LS,LS1,LS2 映像源
Claims (3)
- 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であって、
レンズ面と非レンズ面とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層と、
少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層と、
前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、所定の透過率となるように着色された第2着色層と、
前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、映像光を拡散又は透過する少なくとも1つの層と、
を備え、
前記レンズ層は、所定の透過率となるように着色されており、
前記第2着色層は、該反射スクリーンを構成する層の少なくとも2つを一体に積層する接合作用を有すること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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であって、
レンズ面と非レンズ面とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層と、
少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層と、
前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、所定の透過率となるように着色された第2着色層と、
前記レンズ層よりも映像源側に設けられ、映像光を拡散又は透過する少なくとも1つの層と、
を備え、
前記レンズ層は、所定の透過率となるように着色されており、
前記第2着色層は、該反射スクリーンを構成する層の1つに他の層を形成する下地機能を有すること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1又は請求項2に記載の反射スクリーンと、
前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012197880A JP5998769B2 (ja) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 反射スクリーン、映像表示システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012197880A JP5998769B2 (ja) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 反射スクリーン、映像表示システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014052556A JP2014052556A (ja) | 2014-03-20 |
JP5998769B2 true JP5998769B2 (ja) | 2016-09-28 |
Family
ID=50611072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012197880A Active JP5998769B2 (ja) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 反射スクリーン、映像表示システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5998769B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108153102A (zh) * | 2016-12-05 | 2018-06-12 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 投影屏幕及其制造方法 |
CN110244508B (zh) * | 2018-03-09 | 2021-12-10 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 屏幕和投影系统 |
CN111427229A (zh) * | 2018-12-20 | 2020-07-17 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种投影屏幕和投影系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55138735A (en) * | 1979-04-18 | 1980-10-29 | Canon Inc | Reflection type screen |
JPH0980626A (ja) * | 1995-09-13 | 1997-03-28 | Toppan Printing Co Ltd | プロジェクションスクリーン |
JP3655972B2 (ja) * | 1996-08-16 | 2005-06-02 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン及び前方投影システム |
JP2008076524A (ja) * | 2006-09-19 | 2008-04-03 | Toppan Printing Co Ltd | 映像表示装置 |
JP5263117B2 (ja) * | 2009-10-15 | 2013-08-14 | セイコーエプソン株式会社 | スクリーンおよびプロジェクションシステム |
-
2012
- 2012-09-07 JP JP2012197880A patent/JP5998769B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014052556A (ja) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9030736B2 (en) | Reflection screen and image display system | |
JP2013152288A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2013218073A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2015060193A (ja) | 反射型スクリーン、および、映像表示システム | |
JP2014010404A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2012252057A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP6028829B1 (ja) | 反射型スクリーン、映像表示システム | |
JP6492597B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2014199375A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2012226103A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2013152305A (ja) | 反射スクリーンの製造方法、反射スクリーン、映像表示システム | |
JP5998769B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2015068943A (ja) | 反射スクリーン及びその製造方法並びに映像表示システム | |
JP5949355B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP6476812B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP5949356B2 (ja) | 反射スクリーン、立体映像表示システム | |
JP2014142429A (ja) | 反射型スクリーン、前面投射型表示装置、多画面表示装置 | |
JP2014077883A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP5862149B2 (ja) | 反射スクリーンの製造方法 | |
JP6164000B2 (ja) | 透過型スクリーン、および、映像表示システム | |
JP2012098525A (ja) | 立体映像表示用の反射スクリーン、立体映像表示システム | |
JP6507563B2 (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム | |
JP2015055855A (ja) | 反射型スクリーン、映像表示システム | |
JP2015069110A (ja) | 反射型スクリーン、映像表示システム | |
JP2014071344A (ja) | 反射スクリーン、映像表示システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150727 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160519 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160815 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5998769 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |