JP6747132B2 - Transmissive screen, rear projection display - Google Patents

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Description

本発明は、透過型スクリーンと、これを備える背面投射型表示装置とに関するものである。 The present invention relates to a transmissive screen and a rear projection display device including the transmissive screen.

従来、映像表示装置の1つとして、映像源から投射された映像光を透過させて映像を表示する透過型スクリーンや、これを備える背面投射型表示装置が知られている。この透過型スクリーン及び背面投射型表示装置は、その映像のコントラストの向上や視野角の向上等、様々な点から開発されている(例えば、特許文献1,2参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, as one of image display devices, a transmissive screen that transmits an image light projected from an image source to display an image and a rear projection display device including the transmissive screen are known. The transmissive screen and the rear projection display device have been developed from various points such as improvement of the contrast of the image and improvement of the viewing angle (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2008−033097号公報JP, 2008-033097, A 特開2008−032997号公報JP, 2008-032997, A

従来の透過型スクリーンは、背後に位置する映像源が透けて見えること(シースルー現象)を防止したり、映像のコントラストを向上させたりするために、その透明性が非常に低く、スクリーンの向こう側の景色を視認できないものが一般的である。
しかし、近年、店舗のショーウィンドウ等に設置して映像を表示し、かつ、映像光を投射していない場合等に、スクリーンの向こう側の景色が良好に視認される透明性の高いスクリーンへの要求が高まっている。
The conventional transmissive screen has very low transparency to prevent the image source behind it from seeing through (see-through phenomenon) and to improve the contrast of the image. It is common that you cannot see the scenery.
However, in recent years, when the image is displayed by being installed in a show window of a store or the like, and the image light is not projected, the screen on the other side of the screen can be visually recognized well and the screen has high transparency. The demand is increasing.

しかし、上述の特許文献1,2のスクリーンでは、そのような透過型スクリーンの透明性向上への対策はなされていない。
また、透明性の高いスクリーンとして、ホログラムスクリーン等が開発されているが、製造が困難であったり、高価であったりするために、広く普及していない。
さらに、コントラストが高く良好な映像を表示することは、表示装置としては、常々求められることである。
However, the screens of Patent Documents 1 and 2 described above do not take measures to improve the transparency of such a transmissive screen.
Although a hologram screen and the like have been developed as a highly transparent screen, they are not widely used because they are difficult to manufacture and expensive.
Further, displaying a good image with high contrast is always required for a display device.

本発明の課題は、透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる透過型スクリーン、及び、これを備える背面投射型表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a transmissive screen having high transparency and capable of displaying a good image, and a rear projection display device including the transmissive screen.

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。
1の発明は、映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であり、映像光が入射する入光面(10a,20a)と、前記入光面に対向し、該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であり、映像光が出射する出光面(10b,20b)と、光透過性を有し、該透過型スクリーンの厚み方向において前記出光面側に、第1の面(121a,221a)とこれに交差する第2の面(121b,221b)とを有する単位光学形状(121,221)がスクリーン面に平行な方向に配列された第1光学形状層(12,22)と、少なくとも前記第2の面に形成され、光透過性を有し、前記第1光学形状層よりも屈折率が低い低屈折率層(13)と、光透過性を有し、前記第1光学形状層及び前記低屈折率層よりも前記出光面側に、前記単位光学形状の間の谷部を埋めるように形成される第2光学形状層(14)と、を備え、前記第2光学形状層は、前記第1光学形状層と屈折率が等しい、又は、等しいと見なせる程度に小さい屈折率差を有すること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
2の発明は、第1の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第1光学形状層(12,22)の前記入光面側の面は、スクリーン面に平行な面であり、前記第1の面(121a,221a)とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ1とし、前記第1光学形状層の屈折率をnとするとき、φ1>1/2×arcsin(1/n)を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
3の発明は、第1の発明又は第2の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第1光学形状層(12,22)の前記入光面側の面は、スクリーン面に平行な面であり、前記第1の面(121a,221a)とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ1とし、前記第1光学形状層の屈折率をnとするとき、φ1≧arcsin(1/n)を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、前記第2の面(121b,221b)に形成された前記低屈折率層(132)と前記第2光学形状層(14)との界面(K)は、前記入光面(10a,20a)から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面側へ向ける全反射面となること、を特徴とする透過型スクリーン(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の透過型スクリーンにおいて、前記単位光学形状(121,221)において前記第1の面(121a,221a)と前記第2の面(121b,221b)とがなす角度(θ3)は、鋭角であること、を特徴とする透過型スクリーン(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の透過型スクリーンにおいて、前記低屈折率層(13)は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、を特徴とする透過型スクリーン(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の透過型スクリーンにおいて、前記第2の面(121b,221b)がスクリーン面に平行な面となす角度(θ2)は、前記単位光学形状(121,221)の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン(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の透過型スクリーンにおいて、前記低屈折率層(13)は、前記第1の面(121a,221a)にも形成されること、を特徴とする透過型スクリーン(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の透過型スクリーンにおいて、前記第1光学形状層(12)は、前記単位光学形状(121)が、一点(C)を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を前記出光面側の面に有し、前記第2の面(121b)がスクリーン面に平行な面となす角度(θ2)は、前記単位光学形状の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン(10)である。
第10の発明は、第9の発明の透過型スクリーンにおいて、前記一点(C)は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、を特徴とする透過型スクリーン(10)である。
11の発明は、第1の発明から第10の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、前記低屈折率層(13)は、その厚みが1μm以上10μm以下であること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
12の発明は、第1の発明から第11の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
13の発明は、第1の発明から第12の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、を特徴とする透過型スクリーン(10,20)である。
14の発明は、第1の発明から第13の発明までのいずれかの透過型スクリーン(10,20)と、前記透過型スクリーンに映像光を投射する映像源(LS)と、を備える背面投射型表示装置(1)である。
15の発明は、第14の発明の背面投射型表示装置において、前記透過型スクリーン(10,20)の前記単位光学形状(121)の配列方向において、前記第2の面(121b)がスクリーン面に平行な面となす角度(θ2)は、前記映像源(LS)から離れるにつれて小さくなること、を備える背面投射型表示装置(1)である。
第16の発明は、第14の発明又は第15の発明の背面投射型表示装置において、前記映像源(LS)は、前記透過型スクリーン(10,20)の表示領域に対して、表示領域外であって画面上下方向において下方に位置し、前記透過型スクリーンの前記第2の面(121b,221b)が、画面上下方向において画面上側に凸となるように湾曲していること、を特徴とする背面投射型表示装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following means. It should be noted that, for ease of understanding, reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention will be given and described, but the present invention is not limited thereto.
A first invention is a transmissive screen for transmitting and displaying video light, the transmissive screen being parallel to a screen surface of the transmissive screen, the light incident surface (10a, 20a) on which the video light is incident, The light emitting surface (10b, 20b), which faces the light surface and is parallel to the screen surface of the transmissive screen and which emits image light , has optical transparency, and the light emitting surface in the thickness direction of the transmissive screen. On the side, a unit optical shape (121, 221) having a first surface (121a, 221a) and a second surface (121b, 221b) intersecting with the first surface is arranged in a direction parallel to the screen surface. An optical shaping layer (12, 22), a low refractive index layer (13) formed on at least the second surface, having a light transmittance, and having a lower refractive index than the first optical shaping layer; And a second optical shape layer (14) having a property of being formed on the light output surface side of the first optical shape layer and the low refractive index layer so as to fill a valley between the unit optical shapes. And the second optical shaping layer has the same refractive index as the first optical shaping layer, or has a small difference in refractive index so that it can be regarded as equal to the first optical shaping layer. ).
A second invention is the transmissive screen according to the first invention , wherein the surface of the first optical shape layer (12, 22) on the light incident surface side is a surface parallel to the screen surface. When the angle formed by the surfaces (121a, 221a) and the normal to the screen surface is φ1 and the refractive index of the first optical shape layer is n, φ1>1/2×arcsin(1/n) is satisfied. It is a transmissive screen (10, 20) characterized by that.
A third invention is the transmissive screen according to the first invention or the second invention , wherein the surface of the first optical shape layer (12, 22) on the light incident surface side is a surface parallel to the screen surface. When the angle formed by the first surface (121a, 221a) and the normal to the screen surface is φ1, and the refractive index of the first optical shape layer is n, φ1≧arcsin(1/n) It is a transmissive screen (10, 20) characterized by satisfying.
A fourth invention is the transmissive screen according to any one of the first invention to the third invention, wherein the low refractive index layer (132) formed on the second surface (121b, 221b) and the 2 The interface (K) with the optical shape layer (14) is a total reflection surface that totally reflects at least a part of the image light incident from the light incident surface (10a, 20a) and directs it toward the light emission surface side. , And a transmissive screen (10, 20).
A fifth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the fourth invention, wherein the first surface (121a, 221a) and the second surface are provided in the unit optical shape (121, 221). The angle (θ3) formed by (121b, 221b) is an acute angle in the transmissive screen (10, 20).
A sixth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the fifth invention , wherein the low refractive index layer (13) has fine and irregular uneven shapes on its surface. It is a characteristic transmissive screen (10, 20).
A seventh invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the sixth invention , wherein an angle (θ2) formed by the second surface (121b, 221b) and a surface parallel to the screen surface is: A transmissive screen (10, 20) characterized by gradually becoming smaller from one side to the other side along the arrangement direction of the unit optical shapes (121, 221) .
An eighth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the seventh invention , wherein the low refractive index layer (13) is also formed on the first surface (121a, 221a). It is a transmissive screen (10, 20) characterized by that.
A ninth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the eighth invention , wherein the first optical shape layer (12) has one point (C) in the unit optical shape (121). The circular Fresnel lens shapes arranged concentrically as a center are formed on the surface on the light emitting surface side, and the angle (θ2) formed by the second surface (121b) and the surface parallel to the screen surface is the unit optical shape. The transmission screen (10) is characterized in that it becomes gradually smaller as it goes away from the one point along the arrangement direction of.
A tenth invention is the transmissive screen (10) according to the ninth invention , wherein the one point (C) is located outside the display area of the transmissive screen.
An eleventh invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the tenth invention , wherein the low refractive index layer (13) has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less. It is a transmissive screen (10, 20).
A twelfth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the eleventh invention, which does not include a light diffusing layer containing a diffusing material for diffusing light. (10, 20).
A thirteenth invention is the transmission screen according to any one of the first invention to the twelfth invention, further comprising a light absorption layer for absorbing a part of incident light. , 20).
A fourteenth aspect of the invention is a rear surface including the transmissive screen (10, 20) according to any one of the first to thirteenth aspects of the invention and an image source (LS) for projecting image light onto the transmissive screen. It is a projection display device (1).
A fifteenth invention is the rear projection display device according to the fourteenth invention , wherein the second surface (121b) is a screen in the arrangement direction of the unit optical shapes (121) of the transmissive screen (10, 20). The rear projection display device (1) is provided with an angle (θ2) formed with a plane parallel to the plane, which becomes smaller with distance from the image source (LS).
A sixteenth invention is the rear projection display apparatus according to the fourteenth invention or the fifteenth invention, wherein the image source (LS) is outside the display area with respect to the display area of the transmissive screen (10, 20). The second surface (121b, 221b) of the transmissive screen is positioned downward in the vertical direction of the screen, and is curved so as to be convex toward the upper side of the screen in the vertical direction of the screen. It is a rear projection display device (1).

本発明によれば、透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる透過型スクリーン、及び、これを備える背面投射型表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen having high transparency and capable of displaying a good image, and a rear projection display device including the transmissive screen.

第1実施形態の背面投射型表示装置1を示す図である。It is a figure which shows the rear projection type display apparatus 1 of 1st Embodiment. 第1実施形態のスクリーン10の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the screen 10 of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1光学形状層12を出光側(+Z側)から見た図である。It is the figure which looked at the 1st optical shape layer 12 of 1st Embodiment from the light emission side (+Z side). 第1実施形態の単位光学形状121、低屈折率層13、第2光学形状層14を説明する図である。It is a figure explaining the unit optical shape 121, the low refractive index layer 13, and the 2nd optical shape layer 14 of 1st Embodiment. 単位光学形状121の頂角θ3について説明する図である。It is a figure explaining the vertex angle (theta) 3 of the unit optical shape 121. 単位光学形状121の角度φ1について説明する図である。It is a figure explaining the angle (phi)1 of the unit optical shape 121. 単位光学形状121の角度φ1について説明する図である。It is a figure explaining the angle (phi)1 of the unit optical shape 121. 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。It is a figure which shows the mode of the image light and external light on the screen 10 of 1st Embodiment. 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. 第2実施形態の第1光学形状層22を出光側(+Z側)から見た図である。It is the figure which looked at the 1st optical shape layer 22 of 2nd Embodiment from the light emission side (+Z side). 変形形態の背面投射型表示装置3を示す図である。It is a figure which shows the rear projection type display apparatus 3 of a modification. 変形形態のスクリーン40の単位光学形状421を示す図である。It is a figure which shows the unit optical shape 421 of the screen 40 of a modification.

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(略等しい状態)も含むものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. Each of the following drawings including FIG. 1 is a schematic view, and the size and shape of each portion are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, mean that in addition to strict meaning, they have the same optical function and can be regarded as parallel and orthogonal. A state having an error of (approximately equal state) is also included.

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 the present specification, numerical values such as dimensions of respective members and material names described in the present specification are merely examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto and may be appropriately selected and used.
In the present specification, terms such as plate and sheet are used. Generally, a plate, a sheet, and a film are used in the order of increasing thickness, and they are also used in this specification in a similar manner. However, since there is no technical meaning in such proper use, these words can be appropriately replaced.
In the present specification, the screen surface refers to a surface in the plane direction of the screen when viewed as the entire screen, and is assumed to be parallel to the screen (display surface) of the screen.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の背面投射型表示装置1を示す図である。図1では、背面投射型表示装置1を側面から見た様子を示している。
背面投射型表示装置1は、スクリーン10、映像源LS等を有しており、スクリーン10に映像源LSから映像光を投射して透過させ、映像を表示する表示装置である。
本実施形態では、一例として、背面投射型表示装置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貼り付けられる等して固定される例を挙げて説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a rear projection display device 1 according to the first embodiment. In FIG. 1, the rear projection display device 1 is viewed from the side.
The rear-projection display device 1 is a display device that includes a screen 10, an image source LS, and the like, and projects image light from the image source LS onto the screen 10 to transmit the image light to display an image.
In this embodiment, as an example, the rear projection display apparatus 1 is applied to a show window of a store, and the screen 10 is fixed by being attached to the glass of the show window.

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に示すように、その出光側に光透過性を有する接合層51を介して支持板50に一体に接合(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。
本実施形態の支持板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。
In general, the screen 10 is a laminated body of thin layers made of resin, etc., and in many cases, the screen 10 alone does not have sufficient rigidity to maintain flatness. Therefore, as shown in FIG. 1, the screen 10 of the present embodiment is integrally bonded (or partially fixed) to the support plate 50 through the light-transmissive bonding layer 51 on the light output side, and the screen flatness is improved. Is maintained.
The support plate 50 is a flat plate-shaped member that has optical transparency and high rigidity, and a plate-shaped member made of resin such as acrylic resin or PC resin or glass can be used.
The support plate 50 of this embodiment is a window glass of a show window of a store or the like. Note that the screen 10 is not limited to this, and may have a form in which the four sides thereof are supported by a frame member (not shown) or the like and the flatness thereof is maintained.

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の画面の左右方向(水平方向)をX方向、上下方向(鉛直方向)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の出光側(観察者側)の正面方向に位置する観察者O1から見て画面左右方向の右側に向かう方向を+X方向、画面上下方向の上側に向かう方向を+Y方向、厚み方向において入光側(映像源側)から出光側(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, in each of the following drawings including FIG. 1, an XYZ orthogonal coordinate system is appropriately provided and shown. In this coordinate system, the horizontal direction (horizontal direction) of the screen 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, a direction toward the right side in the left-right direction of the screen viewed from the observer O1 located in the front direction on the light emission side (observer side) of the screen 10 is +X direction, a direction toward the upper side in the vertical direction of the screen is +Y direction, and a thickness direction. In the above, the direction from the light incident side (image source side) to the light emitting side (observer side) is defined as +Z direction.
Furthermore, in the following description, the screen up-down direction, the screen left-right direction, and the thickness direction, unless otherwise specified, are the screen up-down direction (vertical direction), the screen left-right direction (horizontal direction) in the usage state of the screen 10. It is a thickness direction (depth direction), and is parallel to the Y direction, the X direction, and the 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、背面投射型表示装置1の使用状態において、スクリーン10の画面(表示領域)を映像源側(−Z側)の正面方向(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(−Y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までの映像光Lの投射距離が短く、投射された映像光Lがスクリーン10に入射する入射角度θaが大きく、その変化量(最小値から最大値までの変化量)も大きい。
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 type projector.
The image source LS is used when the screen (display area) of the screen 10 is viewed from the front direction (the normal direction of the screen surface) on the image source side (−Z side) in the usage state of the rear projection display device 1. The center of the screen 10 in the left-right direction of the screen is located vertically below the screen of the screen 10 (−Y side).
The image source LS can obliquely project the image light L from a position where the distance from the surface of the screen 10 in the depth direction (Z direction) is significantly smaller than that of a conventional general-purpose projector. Therefore, as compared with the conventional general-purpose projector, the image source LS has a shorter projection distance of the image light L to the screen 10, the incident angle θa at which the projected image light L is incident on the screen 10 is large, and its change amount ( The amount of change from the minimum value to the maximum value) is also large.

スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを透過させて表示でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等において、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出光側(+Z側)からも入光側(−Z側)からも観察できる透過型のスクリーンである。
スクリーン10は、映像光Lが入射する入光面10aと、これに対向し、映像光Lが出射する出光面10bを有している。入光面10aと出光面10bとは、互いに平行又は略平行であり、スクリーン面(XY面)に平行である。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、出光側(+Z側)の観察者O1側から見て長辺方向が画面左右方向となる略矩形状である。
スクリーン10は、その画面サイズが対角40〜100インチ程度であり、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、スクリーン10の画面サイズは、例えば、40インチ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状を適宜選択できるものとする。
The screen 10 can transmit and display the image light L projected by the image source LS, and when not in use, such as when the image light is not projected, the scenery on the other side of the screen 10 through the screen 10 is the light emitting side (+Z side). It is a transmissive screen that can be observed both from the light entrance side (-Z side).
The screen 10 has a light-entering surface 10a on which the image light L is incident, and a light-exiting surface 10b facing the light-incident surface 10a and emitting the image light L. The light entrance surface 10a and the light exit surface 10b are parallel or substantially parallel to each other and parallel to the screen surface (XY plane).
The screen (display area) of the screen 10 has a substantially rectangular shape in which the long side direction is the horizontal direction of the screen when viewed from the observer O1 side on the light output side (+Z side) in the use state.
The screen 10 has a screen size of about 40 to 100 inches diagonally and a screen aspect ratio of 16:9. Note that the screen size of the screen 10 is not limited to this, and may be 40 inches or less, for example, and the size and shape can be appropriately selected according to the purpose of use, environment of use, and the like.

本実施形態では、スクリーン10の入光面10aの画面に相当する領域に対する映像光Lの入射角度θaは、約18〜78°である。入射角度θaの最小値は、スクリーン10の入光面10aの画面に相当する領域の下端の左右方向中央での値である。入射角度θaの最大値は、スクリーン10の入光面10aの画面に相当する領域の上端の左右方向両端での値である。
なお、映像光Lの入射角度θaに関しては、上記範囲は一例であって、スクリーン10の画面サイズや映像源LS等に応じて適宜変更可能であり、上記角度範囲よりも最小値が小さい場合や、最大値が大きい場合も含まれるものとする。
In this embodiment, the incident angle θa of the image light L with respect to the area corresponding to the screen of the light entrance surface 10a of the screen 10 is about 18 to 78°. The minimum value of the incident angle θa is the value at the center in the left-right direction of the lower end of the area corresponding to the screen of the light entrance surface 10a of the screen 10. The maximum value of the incident angle θa is a value at the left and right ends of the upper end of the area corresponding to the screen of the light entrance surface 10a of the screen 10.
Regarding the incident angle θa of the image light L, the above range is an example, and it can be appropriately changed according to the screen size of the screen 10, the image source LS, and the like, and when the minimum value is smaller than the above angle range, , The case where the maximum value is large is also included.

図2は、第1実施形態のスクリーン10の層構成を示す図である。図2では、スクリーン10の出光側(観察者側、−Z側)の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図1参照)を通り、画面上下方向(Y方向)に平行であって、スクリーン面に垂直(厚み方向であるZ方向に平行)な断面の一部を拡大して示している。なお、図2では、理解を容易にするために、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を出光側(+Z側)から見た図である。理解を容易にするために、低屈折率層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、その入光側(−Z側)から順に、基材層11、第1光学形状層12、低屈折率層13、第2光学形状層14、保護層15を備えている。
FIG. 2 is a diagram showing a layer structure of the screen 10 of the first embodiment. In FIG. 2, a point A (see FIG. 1), which is the screen center (geometrical center of the screen) on the light output side (observer side, −Z side) of the screen 10, passes through and is parallel to the vertical direction (Y direction) of the screen. In addition, a part of a cross section perpendicular to the screen surface (parallel to the Z direction that is the thickness direction) is enlarged and shown. Note that, in FIG. 2, the support plate 50 and the like are omitted for easy understanding.
FIG. 3 is a view of the first optical shape layer 12 of the first embodiment viewed from the light output side (+Z side). For easy understanding, the low refractive index layer 13, the second optical shape layer 14, the protective layer 15 and the like are omitted.
As shown in FIG. 2, the screen 10 has a base material layer 11, a first optical shape layer 12, a low refractive index layer 13, a second optical shape layer 14, and a protective layer in this order from the light incident side (−Z side). It is equipped with 15.

基材層11は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層11は、その出光側(観察者側,+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、高い光透過性を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC(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の厚さは、画面サイズ等に応じて適宜選択可能である。
また、本実施形態では、スクリーン10の入光面10aとなる基材層11の入光側の面に、反射防止層を設けてスクリーン10への入射光量の向上を図ってもよい。
The base material layer 11 is a light-transmissive sheet-shaped member. The first optical shape layer 12 is integrally formed on the light emitting side (observer side, +Z side) of the base material layer 11. The base material layer 11 is a base material (base) forming the first optical shape layer 12.
The base material layer 11 is, for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate) having high light transmittance, an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic styrene resin, a PC (polycarbonate) resin, an alicyclic polyolefin resin, or a TAC (triacetyl). (Cellulose) resin or the like.
The thickness of the base material layer 11 can be appropriately selected according to the screen size and the like.
Further, in the present embodiment, an antireflection layer may be provided on the light incident side surface of the base material layer 11 which is the light incident surface 10a of the screen 10 to improve the amount of light incident on the screen 10.

第1光学形状層12は、基材層11の出光側(+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の出光側の面には、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、真円の一部形状(円弧状)であり、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、出光側の面にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。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。
本実施形態では、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外下方に位置している。また、点Cと点Aとは、スクリーン10を正面方向から見た場合、図3に示すように、Y方向に平行な同一直線上に位置している。
The first optical shape layer 12 is a light-transmitting layer formed on the light output side (+Z side) of the base material layer 11. A plurality of unit optical shapes (unit lenses) 121 are arranged and provided on the light exit side surface of the first optical shape layer 12.
As shown in FIG. 3, the unit optical shape 121 is a part of a perfect circle (arcuate shape), and a plurality of unit optical shapes 121 are arranged concentrically around a point C located outside the screen (display area) of the screen 10. ing. That is, the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape on the light output side surface. The circular Fresnel lens shape is a circular Fresnel lens shape having a so-called offset structure with the point C as the center (Fresnel center).
In the present embodiment, the point C is located at the center in the left-right direction of the screen and below the outside of the screen, as shown in FIG. Further, when the screen 10 is viewed from the front direction, the points C and A are located on the same straight line parallel to the Y direction, as shown in FIG.

図4は、第1実施形態の単位光学形状121、低屈折率層13、第2光学形状層14を説明する図である。図4では、前述の図2をさらに拡大し、理解を容易にするために基材層11及び保護層15を省略して示している。
単位光学形状121は、図2や図4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、出光側(+Z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2斜面121bは、頂点tを挟んで第1斜面121aの下側に位置している。
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。
FIG. 4 is a diagram illustrating the unit optical shape 121, the low refractive index layer 13, and the second optical shape layer 14 of the first embodiment. In FIG. 4, the above-described FIG. 2 is further enlarged, and the base material layer 11 and the protective layer 15 are omitted for easy understanding.
As shown in FIGS. 2 and 4, the unit optical shape 121 is parallel to the direction (Z direction) orthogonal to the screen surface, and the cross-sectional shape in the cross section parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes 121 is substantially triangular. The shape.
The unit optical shape 121 is convex on the light output side (+Z side), and has a first slope (lens surface) 121a on which image light is incident and a second slope (non-lens surface) 121b facing the first slope. There is.
In one unit optical shape 121, the second slope 121b is located below the first slope 121a with the vertex t interposed therebetween.
The first slanted surface 121a and the second slanted surface 121b of the unit optical shape 121 have fine and irregular uneven shapes.

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。
第1斜面121aと第2斜面121bとがなす角度、即ち、単位光学形状121の頂角は、θ3である。角度θ3は、鋭角であり、0°<θ3<90°である。
また、第1斜面121aが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ1であり、第2斜面121bが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ2である。角度φ1,φ2の和は、角度θ3である。
この角度φ1は、nを第1光学形状層12及び第2光学形状層14の屈折率とするとき、φ1>1/2×arcsin(1/n)を満たすことが好ましく、φ1≧arcsin(1/n)を満たすことがさらに好ましい。本実施形態では、角度φ1は、φ1≧arcsin(1/n)を満たしている。
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。
The angle formed by the first inclined surface 121a and the surface parallel to the screen surface is θ1. The angle formed by the second inclined surface 121b and the surface parallel to the screen surface is θ2. The angles θ1 and θ2 satisfy the relationship of θ2>θ1.
The angle formed by the first slope 121a and the second slope 121b, that is, the apex angle of the unit optical shape 121 is θ3. The angle θ3 is an acute angle and 0°<θ3<90°.
The angle formed by the first inclined surface 121a with the normal line direction of the screen surface is φ1, and the angle formed by the second inclined surface 121b with the normal line direction of the screen surface is φ2. The sum of the angles φ1 and φ2 is the angle θ3.
This angle φ1 preferably satisfies φ1>1/2×arcsin(1/n), where n is the refractive index of the first optical shape layer 12 and the second optical shape layer 14 , and φ1≧arcsin(1 /N) is more preferably satisfied. In the present embodiment, the angle φ1 satisfies φ1≧arcsin(1/n).
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 in the thickness direction to the point v that is the valley bottom between the unit optical shapes 121) is h.

理解を容易にするために、図2,図4では、単位光学形状121の配列ピッチP、角度θ1,θ2等は、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、単位光学形状221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、角度θ1が次第に大きくなり、角度θ2が次第に小さくなっている。
また、同様に、図2,図4では、角度φ1,φ2及び角度θ3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が、本実施形態の単位光学形状121は、単位光学形状221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、角度φ2が次第に大きくなり、角度φ1が次第に小さくなり、角度θ3が一定である。なお、角度θ3は、単位光学形状121の配列方向に沿って変化していてもよい。
For easy understanding, FIGS. 2 and 4 show an example in which the arrangement pitch P of the unit optical shapes 121, the angles θ1, θ2, and the like are constant in the arrangement direction of the unit optical shapes 121. However, in the unit optical shape 121 of the present embodiment, the array pitch P is actually constant, but the angle θ1 gradually increases as the distance from the point C, which is the Fresnel center, in the array direction of the unit optical shapes 221 increases. The angle θ2 is gradually decreasing.
Similarly, although FIGS. 2 and 4 show an example in which the angles φ1, φ2, and the angle θ3 are constant in the arrangement direction of the unit optical shapes 121, the unit optical shapes 121 of the present embodiment are The angle φ2 gradually increases, the angle φ1 gradually decreases, and the angle θ3 becomes constant as the distance from the point C that becomes the Fresnel center in the arrangement direction of the optical shapes 221 increases. The angle θ3 may change along the arrangement direction of the unit optical shapes 121.

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θa)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が変化する形態としてもよい。 The angles θ1 and θ2, the array pitch P, and the like are the projection angle of the image light from the image source LS (the incident angle θa of the image light on the screen 10), the size of the pixels of the image source LS, the screen 10 It may be appropriately set depending on the screen size, the refractive index of each layer, and the like. For example, the arrangement pitch P may be changed along the arrangement direction of the unit optical shapes 121.

第1光学形状層12は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂が用いられている。例えば、第1光学形状層12は、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂や、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。また、第1光学形状層12は、酸化チタン(TiO)が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂を用いてもよい。
この第1光学形状層12の屈折率は、約1.56〜1.7程度のものが好ましい。
なお、第1光学形状層12は、紫外線硬化型樹脂に限らず、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。
For the first optical shape layer 12, an ultraviolet curable resin having a high light transmittance and a refractive index higher than that of a general ultraviolet curable resin is used. For example, the first optical shape layer 12 is formed of an epoxy acrylate-based ultraviolet curable resin or a urethane-based ultraviolet curable resin having a high refractive index added with a metal oxide. Further, the first optical shape layer 12 may use an ultraviolet curable resin having a high refractive index added with titanium oxide (TiO 2 ).
The refractive index of the first optical shape layer 12 is preferably about 1.56 to 1.7.
The first optical shape layer 12 is not limited to the ultraviolet curable resin and may be formed of other ionizing radiation curable resin such as electron beam curable resin.

低屈折率層13は、光透過性を有し、隣接する第1光学形状層12及び第2光学形状層14よりも屈折率が低い層である。
本実施形態の低屈折率層13は、単位光学形状121上(第1斜面121a及び第2斜面121b上)に形成されており、第1斜面121a上に形成された第1低屈折率部131と、第2斜面121b上に形成された第2低屈折率部132とを有している。
第2斜面121b上に形成された第2低屈折率部132と隣接する第2光学形状層14との界面Kが、映像光の少なくとも一部を全反射する全反射面となる。全反射面である界面K及び第2低屈折率部132は、スクリーン面に対して角度θ2をなす。また、前述の第1斜面121aは、各全反射面(界面K)をつなぐ接続面に相当し、第1斜面121a及び第1低屈折率部131は、スクリーン面の法線方向に対して角度φ1をなす。
The low-refractive index layer 13 is a layer that is light-transmissive and has a lower refractive index than the adjacent first optical shape layer 12 and second optical shape layer 14.
The low refractive index layer 13 of the present embodiment is formed on the unit optical shape 121 (on the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b), and the first low refractive index portion 131 formed on the first inclined surface 121a. And a second low refractive index portion 132 formed on the second slope 121b.
An interface K between the second low refractive index portion 132 formed on the second inclined surface 121b and the adjacent second optical shape layer 14 serves as a total reflection surface that totally reflects at least a part of the image light. The interface K, which is a total reflection surface, and the second low refractive index portion 132 form an angle θ2 with the screen surface. In addition, the above-described first slope 121a corresponds to a connection surface that connects the total reflection surfaces (interface K), and the first slope 121a and the first low refractive index portion 131 form an angle with respect to the normal direction of the screen surface. Make φ1.

低屈折率層13は、単位光学形状121の第1斜面121a及び第2斜面121bに形成された微細かつ不規則な凹凸形状に追従して形成され、かつ、単位光学形状121側とは反対側の面にも、この微細かつ不規則な凹凸形状が維持された状態で成膜されている。したがって、低屈折率層13は、その両面に、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
低屈折率層13に臨界角以上の入射角で入射する光は、この微細かつ不規則な凹凸形状により、全反射する際に拡散される。また、低屈折率層13に臨界角未満の入射角で入射する光は、拡散しないで透過する。
なお、低屈折率層13の微細かつ不規則な凹凸形状は、所望する光学性能等に応じてその凹凸の大きさや形状等を適宜選択してよい。
The low refractive index layer 13 is formed so as to follow the fine and irregular concave-convex shapes formed on the first slope 121a and the second slope 121b of the unit optical shape 121, and on the side opposite to the unit optical shape 121 side. A film is also formed on the surface of (1) while maintaining the fine and irregular asperity shape. Therefore, the low-refractive-index layer 13 has fine irregular irregular shapes on both sides thereof.
Light incident on the low-refractive index layer 13 at an incident angle equal to or greater than the critical angle is diffused at the time of total reflection due to the fine and irregular uneven shape. Further, light incident on the low refractive index layer 13 at an incident angle less than the critical angle is transmitted without being diffused.
The fine and irregular irregular shape of the low refractive index layer 13 may be appropriately selected according to the desired optical performance and the like.

低屈折率層13は、光透過性が高く、隣接する第1光学形状層12及び第2光学形状層14よりも屈折率の低い材料により形成されている。低屈折率層13は、例えば、フッ化マグネシウム(MgF)やフッ化アルミニウム(AlF)等の金属フッ化物、酸化ケイ素(SiO)、シリコン系樹脂が好適である。
低屈折率層13は、上述の材料を蒸着したり、スパッタリングしたりすることにより、形成される。
この低屈折率層13の屈折率は、約1.35〜1.45であることが、第2光学形状層14との界面Kで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。
The low refractive index layer 13 is formed of a material having a high light transmittance and a refractive index lower than that of the adjacent first optical shape layer 12 and second optical shape layer 14. The low refractive index layer 13 is preferably made of, for example, a metal fluoride such as magnesium fluoride (MgF 2 ) or aluminum fluoride (AlF 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), or a silicon resin.
The low refractive index layer 13 is formed by depositing or sputtering the above-mentioned materials.
The refractive index of the low refractive index layer 13 is preferably about 1.35 to 1.45 from the viewpoint of efficiently totally reflecting the image light at the interface K with the second optical shape layer 14.

低屈折率層13は、その厚さが1μm以上10μm以下であることが好ましい。
低屈折率層13の厚さが1μm未満であると、界面Kでの映像光の全反射が不十分となったり、映像光が全反射する際に干渉が生じて映像が劣化したりするため、好ましくない。また、低屈折率層13の厚さが10μmよりも大きくなると、蒸着等による低屈折率層13の形成が困難となったり、単位光学形状121の表面の微細かつ不規則な凹凸形状を埋めて平坦化し、単位光学形状121側とは反対側の面が平面状となってしまったりするため、好ましくない。
The low refractive index layer 13 preferably has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less.
If the thickness of the low refractive index layer 13 is less than 1 μm, the total reflection of the image light at the interface K will be insufficient, or interference will occur when the image light is totally reflected, and the image will be deteriorated. , Not preferable. When the thickness of the low-refractive index layer 13 is larger than 10 μm, it becomes difficult to form the low-refractive index layer 13 by vapor deposition or the fine optical irregularities on the surface of the unit optical shape 121 are filled. It is not preferable because the surface is flattened and the surface opposite to the unit optical shape 121 side becomes flat.

第2光学形状層14は、低屈折率層13の出光側(+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、低屈折率層13よりも屈折率が高い。第2光学形状層14と第2低屈折率部132との界面Kは、入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて出光側(+Z側)の観察者O1側へ向ける。
第2光学形状層14は、低屈折率層13の上から単位光学形状121間の谷部を埋めるように形成され、第1光学形状層12の出光側(観察者側)の面を平坦にしている。したがって、第2光学形状層14の入光側(−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。
The second optical shape layer 14 is a light-transmitting layer provided on the light output side (+Z side) of the low refractive index layer 13. The second optical shape layer 14 has a higher refractive index than the low refractive index layer 13. The interface K between the second optical shape layer 14 and the second low refractive index portion 132 totally reflects at least a part of the incident image light and directs it toward the observer O1 side on the light emission side (+Z side).
The second optical shape layer 14 is formed so as to fill the valleys between the unit optical shapes 121 from above the low refractive index layer 13, and flattens the light exit side (observer side) surface of the first optical shape layer 12. ing. Therefore, the surface on the light incident side (−Z side) of the second optical shape layer 14 is formed by arranging a plurality of substantially reverse shapes of the unit optical shapes 121 of the first optical shape layer 12.

このような第2光学形状層14を設けることにより、低屈折率層13を保護することができ、かつ、低屈折率層13と第2光学形状層14との界面Kで映像光を全反射させて出光側の観察者に映像を表示することができる。
また、第2光学形状層14によって出光側の面を平坦化することにより、スクリーン10の第1光学形状層12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。
By providing such a second optical shape layer 14, the low refractive index layer 13 can be protected and the image light is totally reflected at the interface K between the low refractive index layer 13 and the second optical shape layer 14. Then, the image can be displayed to the observer on the light emitting side.
Further, by flattening the light output side surface by the second optical shape layer 14, it becomes easy to stack the protective layer 15 and the like on the back surface side of the first optical shape layer 12 of the screen 10, and the support plate 50 is provided. It is also easy to bond to etc.

第2光学形状層14は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂、例えば、前述の第1光学形状層12と同様の材料である、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂、酸化チタン(TiO)が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂等を用いて形成されている。
第2光学形状層14の屈折率は、約1.56〜1.7であることが、低屈折率層13との界面Kで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。また、第2光学形状層14の屈折率は、第1光学形状層22の屈折率と等しい、又は、略等しい(等しいとみなせる程度に屈折率差が小さい)ことが望ましい。
The second optical shape layer 14 has a high light transmittance and an ultraviolet curable resin having a higher refractive index than a general ultraviolet curable resin, for example, the same material as the first optical shape layer 12 described above, epoxy. Acrylate-based UV-curable resin, urethane-based or other UV-curable resin with a high refractive index by adding a metal oxide, and UV-curable resin with a high refractive index by adding titanium oxide (TiO 2 ). And the like.
The refractive index of the second optical shape layer 14 is preferably about 1.56 to 1.7 from the viewpoint of efficiently totally reflecting the image light at the interface K with the low refractive index layer 13. Further, the refractive index of the second optical shape layer 14 is preferably equal to or substantially equal to the refractive index of the first optical shape layer 22 (the difference in refractive index is small enough to be considered equal).

本実施形態では、第2光学形状層14と第1光学形状層12とは、同一の樹脂によって形成されている。なお、これに限らず、第2光学形状層14と第1光学形状層12とは、異なる樹脂により形成されていてもよい。
また、本実施形態では、第2光学形状層14は、紫外線硬化型樹脂により形成される例を挙げて説明するが、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。
In the present embodiment, the second optical shape layer 14 and the first optical shape layer 12 are made of the same resin. The second optical shape layer 14 and the first optical shape layer 12 are not limited to this, and may be formed of different resins.
Further, in the present embodiment, the second optical shape layer 14 will be described by way of an example formed of an ultraviolet curable resin, but the present invention is not limited to this, and for example, another ionizing radiation curable such as an electron beam curable resin. It may be formed of a mold resin.

図2に戻り、保護層15は、第2光学形状層14の出光側(+Z側)に形成された光透過性を有する層であり、このスクリーン10の出光側を保護する機能を有している。
保護層15は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層15は、例えば、前述の基材層11と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
また、スクリーン10の出光面10bが支持板50に接合される場合、スクリーン10は、保護層15を備えない形態としてもよい。
また、スクリーン10が支持板50等に接合されず、保護層15がスクリーン10において最も出光側(観察者側)となる場合には、保護層15は、ハードコート機能や防汚機能、帯電防止機能等を有していてもよい。
Returning to FIG. 2, the protective layer 15 is a light-transmissive layer formed on the light exit side (+Z side) of the second optical shape layer 14, and has a function of protecting the light exit side of the screen 10. There is.
As the protective layer 15, a sheet-shaped member made of resin having high light transmittance is used. As the protective layer 15, for example, a sheet-shaped member formed by using the same material as that of the base material layer 11 described above may be used.
Further, when the light emitting surface 10b of the screen 10 is joined to the support plate 50, the screen 10 may be configured without the protective layer 15.
Further, when the screen 10 is not joined to the support plate 50 or the like and the protective layer 15 is on the most light emitting side (observer side) in the screen 10, the protective layer 15 has a hard coat function, an antifouling function, and an antistatic property. It may have a function or the like.

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、低屈折率層13の表面の微細かつ不規則な凹凸形状のみである。
また、スクリーン10は、スクリーン面に直交する方向からの入射光(スクリーン面への入射角0°)の全光線透過率が30%以上であることが、スクリーン10の透明性を実現しながら良好な映像を表示する観点から好ましい。全光線透過率は、スクリーン10に入射角0°で入射する光に対する全透過光の割合であり、ヘイズメーター(株式会社村上色彩技術研究所製 HM−150)等による測定で得られる。スクリーン10の全光線透過率が30%未満であると、スクリーン10の透明性が低下するため、好ましくない。
なお、この全光線透過率は、可能な限り高いことが好ましいが、例えば、スクリーン10に光吸収性を有する層を設けて、太陽光や照明光等の不要な外光を吸収し、映像のコントラストの向上を図る場合には、全光線透過率を80%以下とすることが、良好な映像を表示する観点から好ましい。
As described above, the screen 10 of the present embodiment does not include the light diffusing layer containing the diffusing material such as particles having a diffusing action, and the diffusing action is due to the fineness of the surface of the low refractive index layer 13. And it is only irregular irregular shape.
In addition, it is preferable that the screen 10 has a total light transmittance of 30% or more with respect to incident light from a direction orthogonal to the screen surface (incidence angle to the screen surface is 0°) while realizing transparency of the screen 10. It is preferable from the viewpoint of displaying various images. The total light transmittance is a ratio of total transmitted light to light incident on the screen 10 at an incident angle of 0°, and is obtained by measurement with a haze meter (HM-150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.). If the total light transmittance of the screen 10 is less than 30%, the transparency of the screen 10 decreases, which is not preferable.
It is preferable that the total light transmittance is as high as possible. For example, a layer having a light absorbing property is provided on the screen 10 to absorb unnecessary external light such as sunlight and illumination light, and In order to improve the contrast, it is preferable that the total light transmittance is 80% or less from the viewpoint of displaying a good image.

また、スクリーン10は、そのヘイズ値が、可能な限り小さい値であることが好ましいが、スクリーン10の透明性を実現しながら良好な映像を表示する観点から、30%以下であることが好ましい。ヘイズ値は、全光線透過率における拡散透過率の割合であり、ヘイズメーター等による測定で得られる。このヘイズ値が30%よりも大きいと、スクリーン10の透明性が低下し、スクリーンの向こう側の景色が白っぽく観察されるため、好ましくない。 Further, the haze value of the screen 10 is preferably as small as possible, but it is preferably 30% or less from the viewpoint of displaying a good image while realizing the transparency of the screen 10. The haze value is the ratio of diffuse transmittance to the total light transmittance, and can be obtained by measurement with a haze meter or the like. When the haze value is larger than 30%, the transparency of the screen 10 is deteriorated and the view on the other side of the screen is observed as whitish, which is not preferable.

図5は、単位光学形状121の角度θ3について説明する図である。図5(a)は、角度θ3が鋭角(0°<θ3<90°)である場合を示し、図5(b)は、角度θ3が90°以上である場合を示している。
図6及び図7は、単位光学形状121の角度φ1について説明する図である。図6(a)は、φ1<1/2×arcsin(1/n)である場合を示し、図6(b)は、φ1=1/2×arcsin(1/n)である場合を示している。図7(a)は、1/2×arcsin(1/n)<φ1<arcsin(1/n)である場合を示し、図7(b)は、φ1=arcsin(1/n)である場合を示し、図7(c)は、φ1>arcsin(1/n)である場合を示している。
なお、図5及び図6,図7では、前述の図2に相当するスクリーン10の断面の一部を拡大して示し、理解を容易にするために、低屈折率層13を簡略化し、基材層11及び保護層15を省略して示している。
ここで、図4から図7を参照しながら、本実施形態の単位光学形状121に入射した映像光や外光の様子を参照しながら、角度θ3、角度φ1,φ2について説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating the angle θ3 of the unit optical shape 121. 5A shows the case where the angle θ3 is an acute angle (0°<θ3<90°), and FIG. 5B shows the case where the angle θ3 is 90° or more.
6 and 7 are diagrams for explaining the angle φ1 of the unit optical shape 121. FIG. 6A shows the case where φ1<1/2×arcsin(1/n), and FIG. 6B shows the case where φ1=1/2×arcsin(1/n). There is. FIG. 7A shows a case where 1/2×arcsin(1/n)<φ1<arcsin(1/n), and FIG. 7B shows a case where φ1=arcsin(1/n). FIG. 7C shows the case where φ1>arcsin(1/n).
5 and 6 and 7, a part of the cross section of the screen 10 corresponding to the above-described FIG. 2 is shown in an enlarged manner, and the low-refractive index layer 13 is simplified for easy understanding. The material layer 11 and the protective layer 15 are omitted.
Here, the angle θ3 and the angles φ1 and φ2 will be described with reference to FIGS. 4 to 7 and the states of the image light and the external light incident on the unit optical shape 121 of the present embodiment.

図4に示すように、映像源LSから投射されて入光側(−Z側)からスクリーン10に入射した映像光Laは、単位光学形状121の第1斜面121aに入射する。このとき、映像光Laの第1斜面121aへの入射角は臨界角未満であるので、多くの映像光Laが第1低屈折率部131を透過する。映像光Laのうち、一部の映像光は、第1低屈折率部131と第1光学形状層12との界面(第1斜面121a)で反射するが、その光量は小さく、入光側に位置する観察者が映像を視認することはない。
なお、第1斜面121aへの映像光Laの入射角度は、0°又は0°近傍とすることが好ましい。第1斜面121aへの映像光Laの入射角度が0°又は0°近傍である場合、第1低屈折率部131と第1光学形状層12との界面(第1斜面121a)に入射して反射した映像光は、反射角度も0°又は0°近傍となり、入光側(−Z側)下方の映像源LS側へ向かう。そのため、入光側に位置する観察者O1(図1参照)に映像光が届いて不要な映像が表示されることがない。したがって、映像光Laの入射角度は、0°又は0°近傍となるように、角度θ1や第1光学形状層12等の屈折率、映像光の入射角度θaを設定することが好ましい。
As shown in FIG. 4, the image light La projected from the image source LS and incident on the screen 10 from the light incident side (−Z side) is incident on the first inclined surface 121 a of the unit optical shape 121. At this time, since the incident angle of the image light La on the first slope 121a is less than the critical angle, a large amount of the image light La passes through the first low refractive index portion 131. A part of the image light La is reflected at the interface (the first inclined surface 121a) between the first low refractive index portion 131 and the first optical shape layer 12, but the amount of the light is small and the light enters the incident side. The observer located does not see the image.
The incident angle of the image light La on the first slope 121a is preferably 0° or near 0°. When the incident angle of the image light La on the first slope 121a is 0° or in the vicinity of 0°, the image light La is incident on the interface (the first slope 121a) between the first low refractive index portion 131 and the first optical shape layer 12. The reflected image light also has a reflection angle of 0° or in the vicinity of 0°, and travels toward the image source LS side below the light incident side (−Z side). Therefore, the image light does not reach the observer O1 (see FIG. 1) located on the light incident side and an unnecessary image is not displayed. Therefore, it is preferable to set the angle θ1, the refractive index of the first optical shape layer 12 and the like, and the incident angle θa of the image light La so that the incident angle of the image light La becomes 0° or in the vicinity of 0°.

第1斜面121aの谷底となる点vに近い領域Bに入射し、第1低屈折率部131を透過して第2光学形状層14へ入射した映像光Laの少なくとも一部は、隣接する単位光学形状121の第2斜面121bに形成された第2低屈折率部132と第2光学形状層14との界面K(全反射面)に、臨界角以上の入射角で入射して全反射し、スクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1が映像を視認可能な方向に出射する。このとき、低屈折率層13の表面の微細かつ不規則な凹凸形状によって、全反射した光の多くは拡散される(図4の映像光Lb参照)。 At least a part of the image light La that is incident on the region B near the point v that is the valley bottom of the first slope 121a, is transmitted through the first low refractive index portion 131 and is incident on the second optical shape layer 14, is an adjacent unit. The light is incident on the interface K (total reflection surface) between the second low refractive index portion 132 formed on the second inclined surface 121b of the optical shape 121 and the second optical shape layer 14 at an incident angle equal to or greater than the critical angle, and totally reflected. , The observer O1 located in the front direction on the light output side (+Z side) of the screen 10 emits the image in a direction in which the image can be visually recognized. At this time, most of the totally reflected light is diffused due to the fine and irregular irregularities on the surface of the low refractive index layer 13 (see the image light Lb in FIG. 4).

領域Bに入射して第1低屈折率部131を透過した映像光Laが、第2低屈折率部132と第2光学形状層14との界面Kで全反射し、スクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1側へ出射するためには、全反射面である界面K(即ち、第2斜面121b及び第2低屈折率部132)は、スクリーン面の法線方向に対してなす角度φ2が、0<φ2<2×(θ1)であることが好ましく、φ2がθ1に略等しい(等しいとみなせる程度の誤差を有する状態)ことがより好ましく、φ2がθ1に等しいことがさらに好ましい。
この角度φ2が0°である場合、第2低屈折率部132と第2光学形状層14との界面Kに入射する映像光は、その入射角が臨界角未満となり、界面Kで全反射しないため、出光側へ映像光を向けることができない。
また、角度φ2が2×(θ1)以上である場合、第2低屈折率部132で全反射した映像光は、スクリーン10の出光側上方へ向かい、スクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者に届かない。したがって、角度φ2は、上述の範囲であることが好ましい。
The image light La that has entered the region B and transmitted through the first low refractive index portion 131 is totally reflected at the interface K between the second low refractive index portion 132 and the second optical shape layer 14, and the light output side of the screen 10 ( The interface K (that is, the second inclined surface 121b and the second low refractive index portion 132), which is a total reflection surface, is required to be emitted to the observer O1 side located in the front direction of the +Z side). The angle φ2 formed with respect to the direction is preferably 0<φ2<2×(θ1), more preferably φ2 is substantially equal to θ1 (a state in which there is an error that can be regarded as equal), and φ2 is equal to θ1. More preferably, they are equal.
When this angle φ2 is 0°, the incident angle of the image light incident on the interface K between the second low refractive index portion 132 and the second optical shape layer 14 is less than the critical angle, and the image light is not totally reflected at the interface K. Therefore, the image light cannot be directed to the light output side.
When the angle φ2 is 2×(θ1) or more, the image light totally reflected by the second low-refractive-index portion 132 is directed to the upper side of the light exit side of the screen 10 and the front surface of the light exit side (+Z side) of the screen 10. It does not reach the observer located in the direction. Therefore, the angle φ2 is preferably in the above range.

また、明るい映像をスクリーン10の出光側に位置する観察者O1に表示する観点から、前述のように、単位光学形状121の頂角となる角度θ3は、鋭角(0°<θ3<90°)であることが好ましい。
これは、図5(a),(b)に示すように、角度θ3を鋭角とすることによって、角度θ3が90°以上である場合に比べて、第2斜面121bの面積(即ち、全反射面である界面Kの面積)を大きくすることができるからである。これにより、全反射面である界面Kで全反射して出光側(+Z側)に位置する観察者O1側へ向かう映像光Lの光量を増加させることができ、光の利用効率の向上や、映像の明るさや明瞭さの向上等を図ることができる。
Further, from the viewpoint of displaying a bright image to the observer O1 located on the light exit side of the screen 10, the angle θ3 that is the apex angle of the unit optical shape 121 is an acute angle (0°<θ3<90°), as described above. Is preferred.
As shown in FIGS. 5A and 5B, this is because when the angle θ3 is set to an acute angle, the area of the second slope 121b (that is, the total reflection is smaller than that when the angle θ3 is 90° or more). This is because the area K of the interface K, which is a surface, can be increased. As a result, it is possible to increase the amount of the image light L that is totally reflected by the interface K that is the total reflection surface and travels toward the observer O1 located on the light emission side (+Z side), and to improve the light utilization efficiency. It is possible to improve the brightness and clarity of the image.

次に、出光側(+Z側)又は入光側(−Z側)からスクリーン10内に入射した太陽光や照明光等の外光について説明する。
次に、図4に示すように、出光側上方からスクリーン10に入射した外光Gaは、その多くが第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面に対して、臨界角未満で入射し、全反射することなく第1低屈折率部131を透過してスクリーン10の入光側(−Z側)下方へ向かう。
外光Gaの一部は、第1低屈折率部131に入射する際に第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面で反射する。しかし、その反射光は、光量が少なく、スクリーン10の出光側上方へ向かうので、出光側の正面方向に位置する観察者O1届くことはなく、外光Gaによる映像のコントラスト低下を抑制することができる。
Next, external light such as sunlight or illumination light that enters the screen 10 from the light exit side (+Z side) or the light entrance side (−Z side) will be described.
Next, as shown in FIG. 4, most of the external light Ga incident on the screen 10 from above the light exit side has a critical angle with respect to the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131. The incident light is less than 100° C., is transmitted through the first low refractive index portion 131 without being totally reflected, and travels downward to the light incident side (−Z side) of the screen 10.
A part of the external light Ga is reflected at the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131 when entering the first low refractive index portion 131. However, since the amount of the reflected light is small and goes upward on the light exit side of the screen 10, the observer O1 located in the front direction on the light exit side does not reach the observer O1 and it is possible to suppress the contrast reduction of the image due to the external light Ga. it can.

また、図4に示すように、本実施形態では、入光側上方からスクリーン10に入射した外光Gbは、第2低屈折率部132と第1光学形状層12との界面(第2斜面121b)に対して、臨界角未満の入射角で入射して第2低屈折率部132を透過し、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面に入射することなくスクリーン10の下方側へ向かう。
また、本実施形態では、入光側上方からスクリーン10に入射した外光のうち、一部の外光Gcは、第1低屈折率部131と第1光学形状層12との界面(第1斜面121a)に入射して反射(全反射を含む)した後、第2低屈折率部132を透過し、スクリーン10の出光側下方へ向う。
なお、このような外光Gb,Gcの一部は、第2低屈折率部132と第1光学形状層12との界面(第2斜面121b)に小さい入射角度で入射するので、その多くが第2低屈折率部132を透過する。
Further, as shown in FIG. 4, in the present embodiment, the external light Gb incident on the screen 10 from above the light incident side is such that the interface (the second sloped surface) between the second low refractive index portion 132 and the first optical shape layer 12 is formed. 121b) is incident at an incident angle smaller than the critical angle, is transmitted through the second low refractive index portion 132, and is not incident on the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131. Heading down 10
Further, in the present embodiment, a part of the external light Gc of the external light incident on the screen 10 from above the light incident side is part of the external light Gc at the interface between the first low refractive index portion 131 and the first optical shape layer 12 (first After being incident on the inclined surface 121 a) and reflected (including total reflection), the light is transmitted through the second low refractive index portion 132 and goes downward on the light exit side of the screen 10.
It should be noted that a part of the external light Gb, Gc is incident on the interface (the second inclined surface 121b) between the second low refractive index portion 132 and the first optical shape layer 12 at a small incident angle, and therefore most of the external light Gb, Gc is mostly incident. It passes through the second low refractive index portion 132.

ここで、第1低屈折率部131(第1斜面121a)の角度によっては、入光側上方からスクリーン10に入射する外光Gbが、第2低屈折率部132を透過した後に、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面に臨界角以上の角度で入射して反射して、出光側に出射する場合がある。このような外光が観察者O1側に届いた場合には、映像のコントラスト低下を招き、好ましくない。
そこで、前述のように、第1低屈折率部131(第1斜面121a)がスクリーン面の法線方向となす角度φ1は、φ1>1/2×arcsin(1/n)を満たすことが好ましく、φ1≧arcsin(1/n)を満たすことがさらに好ましい。
Here, depending on the angle of the first low-refractive index portion 131 (first inclined surface 121a), the external light Gb incident on the screen 10 from above the light incident side passes through the second low-refractive index portion 132 and then the second external light Gb. In some cases, the light beam may be incident on the interface between the optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131 at an angle equal to or greater than the critical angle, reflected, and emitted to the light output side. If such external light reaches the observer O1, the contrast of the image is deteriorated, which is not preferable.
Therefore, as described above, it is preferable that the angle φ1 formed by the first low refractive index portion 131 (first inclined surface 121a) and the normal line direction of the screen surface satisfies φ1>1/2×arcsin(1/n). , Φ1≧arcsin (1/n) is more preferably satisfied.

図6(a)に示すように、角度φ1<1/2×arcsin(1/n)である場合、入光側からスクリーン10に入射した外光Gは、第2低屈折率部132を透過した後、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面で反射(全反射を含む)し、スクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向又は正面方向に対して小さな角度をなす方向に向かうため、出光側に位置する観察者O1(図1参照)に到達する。しかも、角度φ1<1/2×arcsin(1/n)である場合、このように入光側上方からスクリーン10に入射し、出光側の観察者O1に届く外光の光量も多い。
図6(b)に示すように、角度φ1=1/2×arcsin(1/n)である場合、この角度φ1は、入光側からスクリーン10に入射した外光Gが、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面で反射して、出光側の正面方向に位置する観察者O1に届く境界値である。
したがって、角度φ1は、φ1>1/2×arcsin(1/n)であることが、外光による映像のコントラスト低下を抑制する観点から好ましい。
As shown in FIG. 6A, when the angle φ1<1/2×arcsin(1/n), the external light G incident on the screen 10 from the light incident side passes through the second low refractive index portion 132. After that, the light is reflected (including total reflection) at the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131, and a small angle with respect to the front direction of the light exit side (+Z side) of the screen 10 or the front direction. Therefore, the observer O1 (see FIG. 1) located on the light output side is reached. Moreover, when the angle φ1<1/2×arcsin (1/n), the amount of external light that enters the screen 10 from above the light incident side and reaches the observer O1 on the light emitting side is large.
As shown in FIG. 6B, when the angle φ1=1/2×arcsin(1/n), the angle φ1 is such that the external light G incident on the screen 10 from the light incident side has the second optical shape. It is a boundary value which is reflected at the interface between the layer 14 and the first low refractive index portion 131 and reaches the observer O1 located in the front direction on the light emitting side.
Therefore, it is preferable that the angle φ1 is φ1>1/2×arcsin(1/n) from the viewpoint of suppressing deterioration of the contrast of the image due to external light.

また、図7(a)に示すように、角度φ1が、1/2×arcsin(1/n)<φ1<arcsin(1/n)である場合、入光側(−Z側)上方から大きな入射角度でスクリーン10に入射した外光Gの一部が、第2低屈折率部132を透過して第1低屈折率部131と第2光学形状層14との界面で反射等して、スクリーン10の出光側(+Z側)へ出射する。
図7(b)に示すように、角度φ1=arcsin(1/n)である場合、この角度φ1は、入光側上方から大きな入射角度でスクリーン10に入射した外光Gが、第2低屈折率部132を透過し、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面に入射する境界値である。このとき、第2低屈折率部132を透過した外光が図7(b)に示すスクリーン10の断面においてスクリーン面の法線方向となす角度の最大値は、角度φ1である。
Further, as shown in FIG. 7A, when the angle φ1 is ½×arcsin(1/n)<φ1<arcsin(1/n), the angle from the light incident side (−Z side) is large. Part of the external light G that has entered the screen 10 at the incident angle passes through the second low refractive index portion 132 and is reflected at the interface between the first low refractive index portion 131 and the second optical shape layer 14, The light is emitted to the light output side (+Z side) of the screen 10.
As shown in FIG. 7B, when the angle φ1=arcsin(1/n), the angle φ1 is such that the external light G incident on the screen 10 at a large incident angle from the upper side of the light incident side is the second low. It is a boundary value that is transmitted through the refractive index portion 132 and is incident on the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131. At this time, the maximum value of the angle formed by the external light transmitted through the second low refractive index portion 132 with the normal direction of the screen surface in the cross section of the screen 10 shown in FIG. 7B is the angle φ1.

図7(c)に示すように、角度φ1が、φ1>arcsin(1/n)である場合、入光側上方から大きな入射角度で入射して第2低屈折率部132を透過した外光Gは、第2低屈折率部132を透過した後、第1低屈折率部131と第2光学形状層14との界面に入射せず、スクリーン10の出光側下方へ向かう。また、このとき、一部の外光Gは、第1光学形状層12と第1低屈折率部131との界面で反射等し、第2低屈折率部132を透過してスクリーン10の出光側下方へ向かう。
したがって、角度φ1は、φ1≧arcsin(1/n)であることが、外光による映像のコントラスト低下を低減する観点から、さらに好ましい。
As shown in FIG. 7C, when the angle φ1 is φ1>arcsin(1/n), external light is incident from above the light incident side at a large incident angle and transmitted through the second low refractive index portion 132. After passing through the second low refractive index portion 132, G does not enter the interface between the first low refractive index portion 131 and the second optical shape layer 14 and goes downward on the light exit side of the screen 10. Further, at this time, a part of the external light G is reflected or the like at the interface between the first optical shape layer 12 and the first low refractive index portion 131, passes through the second low refractive index portion 132, and is emitted from the screen 10. Head downwards.
Therefore, the angle φ1 is more preferably φ1≧arcsin(1/n) from the viewpoint of reducing the deterioration of the contrast of the image due to the external light.

本実施形態のスクリーン10は、角度φ1が、φ1≧arcsin(1/n)を満たしている。したがって、出光側の正面方向に位置する観察者O1に、入光側上方からスクリーン10に入射した外光Gb,Gcが届くことはなく、外光による映像のコントラスト低下を抑制できる。 In the screen 10 of this embodiment, the angle φ1 satisfies φ1≧arcsin(1/n). Therefore, the external light Gb, Gc incident on the screen 10 from above the light incident side does not reach the observer O1 located in the front direction on the light emitting side, and it is possible to suppress the contrast reduction of the image due to the external light.

本実施形態のスクリーン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、微細かつ不規則な凹凸形状が形成されている。この微細かつ不規則な凹凸形状は、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、低屈折率層13を蒸着等により形成する。
The screen 10 of this embodiment is formed by, for example, the following manufacturing method.
A base material layer 11 is prepared, and one side of the base material layer 11 is laminated in a state where a molding die for shaping the unit optical shape 121 is filled with an ultraviolet curable resin, and the resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the resin. The first optical shape layer 12 is formed. At this time, fine and irregular concavo-convex shapes are formed on the surfaces that shape the first inclined surface 121a and the second inclined surface 121b of the molding die that shape the unit optical shape 121. This fine and irregular uneven shape is formed by repeating plating under different conditions two or more times or performing etching treatment on the surface of the molding die on which the first sloped surface 121a and the second sloped surface 121b are formed. it can.
After the first optical shape layer 12 is formed on one surface of the base material layer 11, the low refractive index layer 13 is formed on the first slope 121a and the second slope 121b by vapor deposition or the like.

その後、低屈折率層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。
After that, an ultraviolet curable resin is applied from above the low refractive index layer 13 so as to fill the valleys between the unit optical shapes 121 to form a flat surface, and a protective layer 15 is laminated to form the ultraviolet curable resin. After curing, the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 are integrally formed. After that, the screen 10 is completed by cutting it into a predetermined size.
The base material layer 11 and the protective layer 15 may have a sheet-like shape or a web shape.

従来、例えば、第1斜面121a及び第2斜面121bに微細かつ不規則な凹凸形状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低屈折率層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、このような製法で第1斜面121a及び第2斜面121bに凹凸形状を形成した場合には、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、本実施形態では、単位光学形状121の第1斜面121a,第2斜面121bの微細かつ不規則な凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数の第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。
Conventionally, for example, as a method of forming fine and irregular uneven shapes on the first slope 121a and the second slope 121b, diffusion particles or the like are applied to the first slope 121a and the second slope 121b, and low refraction is applied from the top. A method of forming the refractive index layer 13 or blasting the first slope 121a and the second slope 121b after forming the first optical shape layer 12 is known.
However, when unevenness is formed on the first slope 121a and the second slope 121b by such a manufacturing method, the diffusion characteristics and quality of the individual screens 10 vary widely, and stable manufacturing cannot be performed.
On the other hand, in the present embodiment, a large number of the first optical shape layers 12 are formed by shaping the fine and irregular uneven shapes of the first slope 121a and the second slope 121b of the unit optical shape 121 with a molding die. Also, when the screen 10 is manufactured, there is an advantage that there is little variation in quality and the screen can be manufactured stably.

図8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8では、スクリーン10の前述の図2に示す断面に相当する断面を示している。図8では、理解を容易にするために、スクリーン10内の基材層11と第1光学形状層12との界面や第2光学形状層14と保護層15との界面には屈折率差はないが、第1光学形状層12と低屈折率層13との界面、低屈折率層13と第2光学形状層14との界面には屈折率差はある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に入光側(−Z側)から入射した映像光L1のうち、一部の映像光L2は、スクリーン10の入光面10aで反射して上方へ向かう。この映像光L2は、スクリーン10の入光側(映像源側)の正面方向に位置する観察者O2には届かない。
FIG. 8 is a diagram showing a state of image light and external light on the screen 10 of the first embodiment. FIG. 8 shows a section corresponding to the section shown in FIG. 2 of the screen 10. In FIG. 8, in order to facilitate understanding, there is no difference in refractive index at the interface between the base material layer 11 and the first optical shape layer 12 and the interface between the second optical shape layer 14 and the protective layer 15 in the screen 10. Although not shown, there is a difference in refractive index between the interface between the first optical shape layer 12 and the low refractive index layer 13 and the interface between the low refractive index layer 13 and the second optical shape layer 14.
Of the image light L1 projected from the image source LS located below the screen 10 and incident on the screen 10 from the light incident side (−Z side), a part of the image light L2 is incident on the light incident surface 10a of the screen 10. Reflect and head upward. The image light L2 does not reach the observer O2 located in the front direction on the light incident side (image source side) of the screen 10.

また、映像光L1のうち、一部の映像光L3は、単位光学形状121の第1斜面121aの領域B(図4参照)に入射し、低屈折率層13(第1低屈折率部131)を透過して、第2低屈折率部132と第2光学形状層14との界面Kへ臨界角以上の角度で入射し、界面Kで全反射してスクリーン10の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1側へ向けて出射する。この映像光L3は、界面K(低屈折率層13の表面)の微細かつ不規則な凹凸形状により拡散されており、スクリーン10の出光側の正面方向に位置する観察者O1に、良好な視野角を有する映像を表示できる。
なお、映像光L3が第1低屈折率部131に入射する際に一部の映像光が反射するが、その光量は小さいので、入光側に位置している観察者O2が映像を視認することはない。また、第1低屈折率部131(第1斜面121a)に対して映像光L3が入射角度0°又は0°近傍で入射した場合には、その反射光は、反射角度も0°又は0°近傍となり、入光側下方の映像源LS側へ向かうので、観察者O2には届かず、観察者O2が映像を視認することはない。
Further, a part of the image light L3 of the image light L1 is incident on the region B (see FIG. 4) of the first inclined surface 121a of the unit optical shape 121, and the low refractive index layer 13 (the first low refractive index portion 131). ), and enters the interface K between the second low refractive index portion 132 and the second optical shape layer 14 at an angle equal to or greater than the critical angle, and totally reflects at the interface K to the light exit side (+Z side) of the screen 10. The light is emitted toward the observer O1 located in the front direction. The image light L3 is diffused due to the fine and irregular asperity shape of the interface K (the surface of the low refractive index layer 13), and the observer O1 located in the front direction on the light exit side of the screen 10 has a good visual field. Images with corners can be displayed.
Although a part of the image light is reflected when the image light L3 enters the first low refractive index portion 131, the amount of the light is small, so that the observer O2 located on the light incident side views the image. There is no such thing. Further, when the image light L3 is incident on the first low refractive index portion 131 (first slope 121a) at an incident angle of 0° or in the vicinity of 0°, the reflected light also has a reflection angle of 0° or 0°. Since it is in the vicinity and goes toward the image source LS side below the light incident side, it does not reach the observer O2 and the observer O2 does not visually recognize the image.

また、スクリーン10に入射した映像光のうち、一部の映像光L4は、第1斜面121aに臨界角未満で入射して第1低屈折率部131を透過し、出光側からスクリーン10の上方へ出射する。この映像光L4は、出光側のスクリーン10の正面方向に位置する観察者O1には届かない。
本実施形態では、角度θ3が鋭角であり、前述のように、単位レンズの頂角が90°である場合のサーキュラーフレネルレンズ形状の単位レンズに低屈折率層を形成した場合に比べて、界面K(第2斜面121b)の面積を広くすることができ、このような映像光L4を低減し、観察者O1に届く映像光L3を増大させることができ、観察者O1に明るく明瞭な映像を表示できる。
なお、本実施形態では、映像光がスクリーン10の下方から投射され、かつ、第2斜面121bの角度θ2(図2,図4等参照)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1低屈折率部131を透過することなく界面Kに直接入射することはない。
In addition, a part of the image light L4 incident on the screen 10 is incident on the first inclined surface 121a at less than the critical angle, passes through the first low refractive index portion 131, and goes up the screen 10 from the light exit side. To go out. The image light L4 does not reach the observer O1 located in the front direction of the screen 10 on the light output side.
In this embodiment, as compared with the case where the low refractive index layer is formed in the circular Fresnel lens-shaped unit lens when the angle θ3 is an acute angle and the apex angle of the unit lens is 90° as described above, The area of K (the second slope 121b) can be widened, such image light L4 can be reduced, and the image light L3 reaching the observer O1 can be increased, so that a bright and clear image can be displayed to the observer O1. Can be displayed.
In the present embodiment, the image light is projected from below the screen 10, and the angle θ2 (see FIG. 2, FIG. 4, etc.) of the second inclined surface 121b is equal to that of the image light at each point in the screen vertical direction of the screen 10. Since the incident angle is larger than the incident angle, the image light does not directly enter the interface K without passing through the first low refractive index portion 131.

次に、入光側(−Z側)又は出光側(+Z側)の上方からスクリーン10に入射する映像光以外の太陽光や照明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8に示すように、スクリーン10に入光側から入射する外光G1のうち、一部の外光G2は、スクリーン10の入光面10aで反射してスクリーン10の下方へ向かい、観察者O2には届かない。
また、外光G1のうち、スクリーン10に入射した一部の外光G3は、第2斜面121bに臨界角以上の小さな入射角度で入射して第2低屈折率部132を透過する。本実施形態のスクリーン10は、角度φ1≧arcsin(1/n)を満たしており、第2低屈折率部132を透過した外光G3は、第1低屈折率部131と第2光学形状層14との界面に入射することなく、スクリーン10の出光側下方へ向かい、一部が出光面10bから出光側下方へ出射したり、一部が出光面10bで反射してスクリーン10内部下方へ進み、次第に減衰したりする。
Next, a description will be given of light (hereinafter, referred to as “external light”) from the outside world, such as sunlight or illumination light, which is incident on the screen 10 from above the light incident side (−Z side) or the light outgoing side (+Z side). To do.
As shown in FIG. 8, a part of external light G2 of the external light G1 incident on the screen 10 from the light incident side is reflected by the light incident surface 10a of the screen 10 toward the lower side of the screen 10 to be observed by an observer. It doesn't reach O2.
In addition, a part of the external light G3 that is incident on the screen 10 of the external light G1 is incident on the second inclined surface 121b at an incident angle smaller than the critical angle and is transmitted through the second low refractive index portion 132. The screen 10 of the present embodiment satisfies the angle φ1≧arcsin(1/n), and the external light G3 transmitted through the second low refractive index portion 132 is the first low refractive index portion 131 and the second optical shape layer. 14 is directed to the lower side of the light exit side of the screen 10 without entering the interface with 14, and a part of the light exits from the light exit surface 10b to the lower part of the light exit side, or a part of the light is reflected by the light exit surface 10b to proceed downward inside the screen 10. , Gradually diminishes.

また、スクリーン10の入光側上方からスクリーン10に入射する一部の外光G4は、その一部が、前述の外光G2と同様に、入光面10aで反射してスクリーン10の入光側下方へ向かう。また、外光G4の一部は、第1低屈折率部131と第1光学形状層12との界面(第1斜面121a)に入射して反射等(全反射を含む)し、スクリーン10の出光側下方へ向かう。
そして、外光G4は、その多くが出光面10bで全反射してスクリーン10内部下方へ進んで次第に減衰し、一部が出光面10bから出光側下方へ出射する。
A part of the external light G4 entering the screen 10 from above the light incident side of the screen 10 is reflected by the light incident surface 10a and is incident on the screen 10 similarly to the external light G2 described above. Head downwards. Further, a part of the external light G4 is incident on the interface (the first inclined surface 121a) between the first low refractive index portion 131 and the first optical shape layer 12 and is reflected (including total reflection), so that the screen 10 is exposed. Heading downwards on the light output side.
Then, most of the outside light G4 is totally reflected by the light exit surface 10b, travels downward in the screen 10, and is gradually attenuated, and a part of the outside light G4 exits downward from the light exit surface 10b.

また、スクリーン10に出光側から入射する外光G5のうち、一部の外光G6は、スクリーン10の出光面10bで反射してスクリーン10の下方へ向かい、観察者O1には届かない。
外光G5のうち、スクリーン10に入射した外光G7は、第2光学形状層14と第1低屈折率部131との界面に臨界角未満の入射角度で入射して、第1低屈折率部131を透過し、スクリーン10の入光側下方へ向かう。この外光G7は、スクリーン10の入光側下方へ出射したり、スクリーン10の入光面10aで全反射してスクリーン10内部下方へ進み、次第に減衰したりする。
したがって、スクリーン10に入光側、出光側上方から入射する外光は、いずれも観察者O1,O2には到達しないので、外光による映像のコントラスト低下を抑制できる。
Further, a part of the external light G5 that enters the screen 10 from the light output side is reflected by the light output surface 10b of the screen 10 toward the lower side of the screen 10 and does not reach the observer O1.
Of the external light G5, the external light G7 that has entered the screen 10 enters the interface between the second optical shape layer 14 and the first low refractive index portion 131 at an incident angle that is less than the critical angle, and the first low refractive index. The light passes through the portion 131 and goes downward on the light incident side of the screen 10. The outside light G7 is emitted downward on the light incident side of the screen 10, or is totally reflected by the light incident surface 10a of the screen 10 to proceed downward inside the screen 10 and is gradually attenuated.
Therefore, since the external light that enters the screen 10 from above the light entering side and the light exiting side does not reach the viewers O1 and O2, it is possible to suppress the contrast reduction of the image due to the external light.

また、スクリーン10は、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層を備えていないので、スクリーン面に小さい入射角度で入射してこのスクリーン10を透過する外光G8,G9は、拡散されない。したがって、入光側(−Z側)及び出光側(+Z側)から、観察者O2,O1が、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。 Further, since the screen 10 does not include a light diffusing layer containing diffusing particles or the like for diffusing light, external light G8, G9 that is incident on the screen surface at a small incident angle and is transmitted through the screen 10 is not diffused. .. Therefore, when the observers O2 and O1 observe the scenery on the other side of the screen 10 through the screen 10 from the light incident side (−Z side) and the light emitting side (+Z side), the scenery on the other side of the screen 10 is It can be observed with high transparency without blurring or bleeding white.

ここで、従来の透過型スクリーンでは、映像源側が透けて見えないようにスクリーンの透明性が非常に低く設計されており、スクリーンの向こう側の景色を見ることができない。また、従来の透過型スクリーンは、十分な視野角を有する映像を提供するために、光を拡散する拡散粒子を含有する光拡散層等を備えている場合が多く、他の層の透明性を向上させたとしても、光拡散層の拡散粒子によって外光も拡散されるため、スクリーンの向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりして観察されたりするという問題がある。 Here, in the conventional transmissive screen, the transparency of the screen is designed to be extremely low so that the image source side cannot be seen through, and the view on the other side of the screen cannot be seen. Further, in order to provide an image having a sufficient viewing angle, the conventional transmissive screen is often provided with a light diffusing layer or the like containing diffusing particles for diffusing light, so that the transparency of other layers can be improved. Even if it is improved, external light is diffused by the diffusing particles of the light diffusing layer, so that there is a problem that the scenery on the other side of the screen may be blurred or may be bleeding white and observed.

しかし、本実施形態のスクリーン10は、低屈折率層13の表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されている以外は拡散作用を有しておらず、映像光は、低屈折率層13と第2光学形状層14との界面Kで全反射した場合のみ拡散される。また、本実施形態のスクリーン10では、透過光は拡散されない。
したがって、本実施形態によれば、スクリーン10は、良好な視野角及び明るさや解像度を有する映像を出光側(+Z側)の観察者O1に表示でき、かつ、映像光を投射しない状態等において、スクリーン10の向こう側(−Z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。
しかも、本実施形態によれば、スクリーン10は、角度θ3が鋭角であるので、全反射面である界面Kの面積を大きくでき、出光側の観察者O1側へ向かう光量を増大でき、明るく良好な映像を表示できる。また、本実施形態によれば、スクリーン10は、角度φ1が、φ1≧arcsin(1/n)を満たしているので、外光による映像のコントラスト低下を効果的に抑制できる。
However, the screen 10 of the present embodiment has no diffusing action except that the surface of the low-refractive index layer 13 has fine and irregular irregularities, and the image light has a low refractive index layer 13. And is diffused only when totally reflected at the interface K between the second optical shape layer 14 and. Further, in the screen 10 of this embodiment, the transmitted light is not diffused.
Therefore, according to the present embodiment, the screen 10 can display an image having a good viewing angle, brightness, and resolution to the observer O1 on the light output side (+Z side), and in a state where no image light is projected, The view on the other side (−Z side) of the screen 10 is not visually blurred or blurred to the viewer O1 and is highly transparent.
Moreover, according to the present embodiment, since the angle θ3 of the screen 10 is an acute angle, the area of the interface K, which is a total reflection surface, can be increased, and the amount of light traveling to the observer O1 side on the light output side can be increased, which is bright and favorable. You can display various images. Further, according to the present embodiment, since the angle φ1 of the screen 10 satisfies φ1≧arcsin(1/n), it is possible to effectively suppress the contrast reduction of the image due to the external light.

また、本実施形態によれば、スクリーン10は、透過光を拡散せず、高い透明性を有しているので、映像光を投射しない状態等において、スクリーン10の入光側(−Z側)にいる観察者O2にもスクリーン10の向こう側(+Z側)の景色が良好に視認される。
また、本実施形態によれば、スクリーン10は、透過光を拡散せず、高い透明性を有しているので、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,O2が、スクリーン10を通してスクリーン10の向こう側(入光側、出光側)の景色を一部視認することが可能である。
In addition, according to the present embodiment, the screen 10 does not diffuse the transmitted light and has high transparency, so that in the state where the image light is not projected, the light entering side (−Z side) of the screen 10 is used. An observer O2 in the background can also visually recognize the scenery on the other side (+Z side) of the screen 10 in a good condition.
Further, according to the present embodiment, since the screen 10 does not diffuse the transmitted light and has high transparency, even when the image light is projected on the screen 10, the observers O1 and O2 are Through the screen 10, it is possible to partially view the scenery on the other side of the screen 10 (light incident side, light outgoing side).

また、本実施形態によれば、第1光学形状層12は、フレネルセンターとなる点Cが、スクリーン10の表示領域外下方に位置しており、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を有している。したがって、スクリーン10の表示領域外であって画面上下方向下側に位置する短焦点型の映像源LSから投射された入射角度θaの大きい映像光であっても、画面左右方向の映像が暗くなることがなく、明るさの面均一性の高い良好な映像を表示することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、スクリーン10は高い透明性を有し、かつ、明るくコントラストも良好な映像を表示できるスクリーン10及び背面投射型表示装置1とすることができる。
Further, according to the present embodiment, the first optical shape layer 12 has the point C, which is the Fresnel center, located outside the display area of the screen 10 and below, and has a so-called offset structure Fresnel lens shape. There is. Therefore, even in the case of image light having a large incident angle θa projected from the short focus type image source LS located outside the display area of the screen 10 in the vertical direction of the screen, the image in the horizontal direction of the screen becomes dark. It is possible to display a good image with high brightness uniformity.
From the above, according to the present embodiment, the screen 10 has high transparency and can be used as the screen 10 and the rear projection display device 1 that can display a bright and good-contrast image.

(第2実施形態)
図9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9では、図2に示したスクリーン10の断面に相当するスクリーン20の断面を示している。
図10は、第2実施形態の第1光学形状層22を出光側(+Z側)から見た図である。
第2実施形態のスクリーン20は、第1光学形状層22が、リニアフレネルレンズ形状を有する以外は、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。
第2実施形態のスクリーン20は、入光側から基材層11、第1光学形状層22、低屈折率層13、第2光学形状層14、保護層15を備え、入光面20a、出光面20bを有している。このスクリーン20は、前述の第1実施形態に示した背面投射型表示装置1に適用可能である。
(Second embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating the layer structure of the screen 20 according to the second embodiment. FIG. 9 shows a cross section of the screen 20 corresponding to the cross section of the screen 10 shown in FIG.
FIG. 10 is a view of the first optical shape layer 22 of the second embodiment as seen from the light output side (+Z side).
The screen 20 of the second embodiment has the same form as the screen 10 of the first embodiment described above except that the first optical shape layer 22 has a linear Fresnel lens shape. Therefore, the portions having the same functions as those in the above-described first embodiment are designated by the same reference numerals or the same reference numerals at the end, and duplicate description will be appropriately omitted.
The screen 20 of the second embodiment includes a base material layer 11, a first optical shaped layer 22, a low refractive index layer 13, a second optical shaped layer 14, and a protective layer 15 from the light incident side, and a light incident surface 20a and a light outgoing surface. It has a surface 20b. This screen 20 can be applied to the rear projection display device 1 shown in the first embodiment.

第1光学形状層22は、出光側の面に、単位光学形状(単位レンズ)221が配列されたリニアフレネルレンズ形状を有している。この単位光学形状221は、柱状であり、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)に複数配列されている。
単位光学形状221は、図9に示す断面形状が、出光側に凸となる三角形形状であり、第1斜面(レンズ面)221aと第2斜面(非レンズ面)221bとを有している。
単位光学形状221は、その第1斜面121aがスクリーン面に平行な面となす角度θ1、第2斜面121bがスクリーン面に平行な面となす角度θ2、第1斜面121aと第2斜面121bとがなす角度θ3、第1斜面121aがスクリーン面の法線方向となす角φ1、第2斜面121bがスクリーン面の法線方向となす角φ2、配列ピッチP、レンズ高さh等が、前述の第1実施形態に示す単位光学形状121と同様である。
The first optical shape layer 22 has a linear Fresnel lens shape in which unit optical shapes (unit lenses) 221 are arranged on the surface on the light output side. The unit optical shapes 221 are columnar, and a plurality of unit optical shapes 221 are arranged in the screen vertical direction (Y direction) with the screen horizontal direction (X direction) as the longitudinal direction.
The unit optical shape 221 has a triangular shape in which the sectional shape shown in FIG. 9 is convex toward the light output side, and has a first slope (lens surface) 221a and a second slope (non-lens surface) 221b.
The unit optical shape 221 has an angle θ1 formed by the first slope 121a and a plane parallel to the screen surface, an angle θ2 formed by the second slope 121b and a plane parallel to the screen surface, and a first slope 121a and a second slope 121b. The angle θ3 formed, the angle φ1 formed by the first inclined surface 121a and the normal line direction of the screen surface, the angle φ2 formed by the second inclined surface 121b and the normal line direction of the screen surface, the arrangement pitch P, the lens height h, etc. It is the same as the unit optical shape 121 shown in one embodiment.

本実施形態によれば、前述の第1実施形態と同様に、良好な映像を表示でき、透明性を有するスクリーン20及び背面投射型表示装置1とすることができる。
また、本実施形態によれば、低屈折率層13が第1光学形状層22のリニアフレネルレンズ形状の単位光学形状221に形成されているので、スクリーン20の大画面化が容易であり、かつ、大画面化した場合にもスクリーン20の製造コストを抑制することができる。
According to the present embodiment, as in the case of the first embodiment described above, it is possible to provide the screen 20 and the rear projection display device 1 which can display a good image and have transparency.
Further, according to this embodiment, since the low refractive index layer 13 is formed in the unit optical shape 221 of the linear Fresnel lens shape of the first optical shape layer 22, it is easy to increase the screen size of the screen 20 and Even if the screen is enlarged, the manufacturing cost of the screen 20 can be suppressed.

(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)各実施形態において、スクリーン10,20の入光側(−Z側)の面に、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の入光面10a,20a(基材層11の入光側の面)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。また、これらの機能を基材層11が備えていてもよい。
(Variation)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made, which are also within the scope of the present invention.
(1) In each embodiment, a hard coat layer for the purpose of preventing scratches may be provided on the light incident side (−Z side) of the screens 10 and 20. For the hard coat layer, for example, an ultraviolet curable resin (for example, urethane acrylate) having a hard coat function is applied to the light incident surfaces 10a and 20a of the screens 10 and 20 (the light incident side surface of the base material layer 11). And the like.
Further, the layer is not limited to the hard coat layer, and has a necessary function such as an antireflection function, an ultraviolet ray absorbing function, an antifouling function, an antistatic function, etc., depending on the use environment or purpose of use of the screens 10 and 20. One or more may be selected and provided. The base material layer 11 may have these functions.

また、各実施形態において、基材層11の入光側(−Z側)に接合層51を介して支持板50が配置される形態としてもよく、この場合、保護層15よりも出光側にハードコート機能、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し、保護層15がこれらの機能を有していてもよい。また、保護層15の出光側等にタッチパネル層等を設けてもよい。
また、基材層11の入光側(−Z側)に接合層51を介して支持板50が配置される形態とする場合には、支持板50の入光面に反射防止層等を設けてスクリーンへの入射光量の向上を図ってもよい。
Further, in each of the embodiments, the support plate 50 may be arranged on the light incident side (−Z side) of the base material layer 11 via the bonding layer 51. In this case, the support plate 50 may be disposed on the light emitting side of the protective layer 15. One or a plurality of layers having necessary functions such as a hard coat function, an antireflection function, an ultraviolet absorbing function, an antifouling function, an antistatic function, etc. may be selected and provided, and the protective layer 15 may provide these functions. You may have. Further, a touch panel layer or the like may be provided on the light emitting side or the like of the protective layer 15.
Further, when the support plate 50 is arranged on the light incident side (−Z side) of the base material layer 11 via the bonding layer 51, an antireflection layer or the like is provided on the light incident surface of the support plate 50. The amount of light incident on the screen may be improved.

(2)各実施形態において、低屈折率層13は、少なくとも第2斜面121b,221bの一部に形成されていればよく、第1斜面121a,221aに形成されていない形態として、スクリーン10,20の透明性の向上を図ってもよい。
また、各実施形態において、低屈折率層13は、高い透明性を有するフッ素系コーティング剤を第1斜面121a,221a及び第2斜面121b,221b等にコーティングして形成してもよい。
また、各実施形態において、低屈折率層13の第1光学形状層12,22側の面及び第2光学形状層14側の面の少なくともいずれかの面に、アンカー機能を有する層等を設けてもよい。
(2) In each of the embodiments, the low-refractive index layer 13 may be formed on at least a part of the second slopes 121b and 221b, and is not formed on the first slopes 121a and 221a. The transparency of 20 may be improved.
Further, in each embodiment, the low refractive index layer 13 may be formed by coating the fluorine-containing coating agent having high transparency on the first slopes 121a and 221a and the second slopes 121b and 221b.
In each embodiment, a layer having an anchor function is provided on at least one of the surfaces of the low refractive index layer 13 on the first optical shape layers 12 and 22 side and the surface on the second optical shape layer 14 side. May be.

(3)各実施形態において、映像源LSは、配置するスペース等の問題がなければ、各実施形態に示したものよりも映像光の投射距離が長く、スクリーンへの映像光の入射角度θaの変化量が小さいものを用いてもよい。
図11は、変形形態の背面投射型表示装置3を示す図である。この図11では、背面投射型表示装置3を側面から見た様子を示している。変形形態の背面投射型表示装置3は、映像源LS3とスクリーン30とを有し、接合層51を介してスクリーン30の出光側(+Z側)に位置する支持板50に接合されている。
(3) In each of the embodiments, the image source LS has a longer projection distance of the image light than that shown in each of the embodiments and the incident angle θa of the image light with respect to the screen, if there is no problem such as a space for arrangement. You may use the thing with a small amount of change.
FIG. 11: is a figure which shows the rear projection type display apparatus 3 of a modification. In FIG. 11, the rear projection display device 3 is viewed from the side. The rear projection display device 3 of the modification has an image source LS3 and a screen 30, and is joined to a support plate 50 located on the light emission side (+Z side) of the screen 30 via a joining layer 51.

この背面投射型表示装置3に用いられる映像源LS3は、前述の第1実施形態等の映像源LSに比べて、映像光Lの投射距離が長く、スクリーン30に入射する映像光Lの入射角度θaの変化量が小さい。
スクリーン30の第1斜面121aの角度θ1及び第2斜面121bの角度θ2は、映像源LS3の映像光Lの投射角度(映像光のスクリーン30への入射角度θa)に応じたものとなっている。
この映像源LS3を用いた場合、スクリーン30の入光面30aの画面に相当する領域における映像光の入射角度θaの範囲は、一例として、35〜65°程度である。入射角度θaは、この範囲に限らず、基材層11等の屈折率等に応じて適宜設定可能である。
The image source LS3 used in the rear projection display device 3 has a longer projection distance of the image light L than the image source LS of the above-described first embodiment, and the incident angle of the image light L incident on the screen 30. The amount of change in θa is small.
The angle θ1 of the first inclined surface 121a and the angle θ2 of the second inclined surface 121b of the screen 30 correspond to the projection angle of the image light L of the image source LS3 (the incident angle θa of the image light on the screen 30). ..
When this image source LS3 is used, the incident angle θa of the image light in the area corresponding to the screen of the light entrance surface 30a of the screen 30 is, for example, about 35 to 65°. The incident angle θa is not limited to this range and can be appropriately set according to the refractive index of the base material layer 11 and the like.

このような形態とした場合、背面投射型表示装置3としてのスペースが大きくなるが、前述の実施形態と同様に、透明性が高く、良好な映像を表示できる透過型のスクリーン30及び背面投射型表示装置3とすることができる。
また、このような形態とすることにより、映像光Lのスクリーン30への入射角度θaの変化量が小さくなるので、第1光学形状層12及び第2光学形状層14、低屈折率層13等の最適な屈折率を選定しやすくなる。
また、このような形態とすることにより、低屈折率層13と第2光学形状層14等との屈折率差を大きくしなくとも映像光Lを第2低屈折率部132と第2光学形状層14との界面Kで全反射させることができ、これにより映像のコントラストが向上する等の効果を得られる。
With such a configuration, the space for the rear projection display device 3 becomes large, but like the above-described embodiment, the transmissive screen 30 and the rear projection type that have high transparency and can display a good image. It can be the display device 3.
Further, with such a configuration, the amount of change in the incident angle θa of the image light L on the screen 30 becomes small, so the first optical shape layer 12, the second optical shape layer 14, the low refractive index layer 13 and the like. It becomes easier to select the optimum refractive index of.
Further, with such a configuration, the image light L can be transmitted to the second low refractive index portion 132 and the second optical shape without increasing the refractive index difference between the low refractive index layer 13 and the second optical shape layer 14 or the like. Total reflection can be performed at the interface K with the layer 14, and thus, the effect of improving the contrast of an image can be obtained.

(4)第1実施形態において、第1光学形状層12は、出光側(+Z側)の面に、フレネルセンターとなる点Cがスクリーン10の画面外に位置するオフセット構造のサーキュラー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、使用したい映像源LSの映像光の投射角度等に応じてフレネルセンターがスクリーン10の画面内に位置する形態としてもよい。 (4) In the first embodiment, the first optical shape layer 12 has a circular Fresnel lens shape of an offset structure in which the point C serving as the Fresnel center is located outside the screen of the screen 10 on the surface on the light output side (+Z side). Although the example is shown, the present invention is not limited to this, and the Fresnel center may be positioned within the screen of the screen 10 according to the projection angle of the image light of the image source LS to be used.

(5)各実施形態において、単位光学形状121,221は、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121,221は、3つ以上の複数の面によって形成される多角柱形状としてもよい。
(5) In each of the embodiments, the unit optical shapes 121 and 221 may have a shape in which a curved surface and a flat surface are combined, or may have a bent surface shape.
Moreover, in each embodiment, the unit optical shapes 121 and 221 may be polygonal prism shapes formed by three or more surfaces.

(6)各実施形態において、スクリーン10,20の画面上部に位置する単位光学形状121,221は、その第2斜面121b,221bが画面上下方向上側に対して凸となるような湾曲形状を有していてもよい。
図12は、変形形態のスクリーン40の単位光学形状421を示す図である。図12では、スクリーン40の画面上下方向上部であって、前述の図2に示したスクリーン20の断面に相当する断面を示している。
この変形形態のスクリーン40では、第1光学形状層42の単位光学形状421は、第1斜面421a及び第2斜面421bを有し、第2斜面421bが画面上下方向上側に対して凸となるような湾曲形状を有している。また、この第1斜面421a及び第2斜面421bに沿って低屈折率層43(第1低屈折率部431、第2低屈折率部432)が形成されている。
(6) In each embodiment, the unit optical shapes 121 and 221 located above the screens of the screens 10 and 20 have a curved shape such that the second inclined surfaces 121b and 221b thereof are convex toward the upper side in the vertical direction of the screen. You may have.
FIG. 12 is a diagram showing a unit optical shape 421 of the modified screen 40. FIG. 12 shows a cross section that is the upper part of the screen 40 in the vertical direction of the screen and corresponds to the cross section of the screen 20 shown in FIG.
In the screen 40 of this modification, the unit optical shape 421 of the first optical shape layer 42 has a first slope 421a and a second slope 421b, and the second slope 421b is convex toward the upper side in the vertical direction of the screen. It has a curved shape. Further, the low refractive index layer 43 (first low refractive index portion 431, second low refractive index portion 432) is formed along the first slope 421a and the second slope 421b.

このような湾曲形状を有することにより、低屈折率層43の第2低屈折率部432と第2光学形状層14との界面Kで全反射する映像光Ldを、効率よくスクリーン40の出光側(+Z側)の正面方向に位置する観察者O1へ向けることができる。
また、低屈折率層43と第2光学形状層14との屈折率差が、前述の第1実施形態に比べて小さい場合でも、映像光Leのように、第2低屈折率部432と第2光学形状層14との界面Kで2回以上全反射させて、出光側の観察者O1へ向けることもできる。
したがって、このような湾曲形状を有することにより、映像光が出光側の観察者O1側へ向きにくい画面上部の第2低屈折率部432及び第2光学形状層14の界面Kであっても、映像光を効率よく観察者O1側へ向かせることができ、スクリーン40の画面上部の映像の明るさ低下等を改善できる。
By having such a curved shape, the image light Ld totally reflected at the interface K between the second low-refractive index portion 432 of the low-refractive index layer 43 and the second optical shape layer 14 is efficiently emitted from the screen 40. It can be directed to the observer O1 located in the front direction (on the +Z side).
Even when the difference in the refractive index between the low refractive index layer 43 and the second optical shape layer 14 is smaller than that in the first embodiment described above, the second low refractive index portion 432 and the second low refractive index portion 432 are similar to the image light Le. It is also possible to perform total reflection twice or more at the interface K with the two-optical shape layer 14 and direct it to the observer O1 on the light output side.
Therefore, by having such a curved shape, even at the interface K between the second low refractive index portion 432 and the second optical shape layer 14 at the upper part of the screen where the image light is difficult to direct to the observer O1 side on the light output side, The image light can be efficiently directed to the observer O1 side, and the decrease in brightness of the image on the upper portion of the screen of the screen 40 can be improved.

(7)各実施形態において、スクリーン10,20内に、黒や灰色等の暗色系の着色材等で着色され、光吸収性を有し、入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えていてもよい。この光吸収層は、低屈折率層13よりも出光側(+Z側)に位置していてもよいし、入光側(−Z側)に位置していてもよい。
光吸収層をスクリーン10,20に設けることにより、スクリーン10,20に入射した外光等により生じる、スクリーン10,20と空気との界面で全反射しながらスクリーン10,20内を進む迷光を吸収でき、迷光による映像のコントラスト低下等を抑制できる。
(7) In each of the embodiments, a light absorbing layer that is colored with a dark colorant such as black or gray and has a light absorbing property and absorbs a part of incident light is provided in the screens 10 and 20. You may have it. The light absorption layer may be located on the light exit side (+Z side) or the light entrance side (−Z side) of the low refractive index layer 13.
By providing the light absorbing layer on the screens 10 and 20, the stray light that propagates through the screens 10 and 20 while being totally reflected at the interface between the screens 10 and 20 and the air, which is generated by external light incident on the screens 10 and 20, is absorbed. Therefore, it is possible to suppress a reduction in image contrast due to stray light.

光吸収層が、低屈折率層13よりも出光側に位置する場合には、映像の黒輝度の低減や出光側から入射する外光を吸収でき、映像のコントラストの向上を図ることができる。光吸収層が、低屈折率層13よりも入光側に位置する場合には、入光側から入射する外光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。
また、低屈折率層13が光吸収機能を有する形態としてもよいし、低屈折率層13の入光側又は出光側に光吸収層が形成された形態としてもよい。
なお、上述の光吸収層は、着色材を含有せず、透明な層であって光吸収作用を有する層としてもよい。
When the light absorption layer is located closer to the light output side than the low refractive index layer 13, it is possible to reduce the black brightness of the image and absorb the external light incident from the light output side, thereby improving the contrast of the image. When the light absorption layer is located on the light incident side of the low refractive index layer 13, it is possible to absorb the external light incident from the light incident side and improve the image contrast.
Further, the low refractive index layer 13 may have a form having a light absorbing function, or the light absorbing layer may be formed on the light incident side or the light emitting side of the low refractive index layer 13.
The above-mentioned light absorbing layer may be a transparent layer which does not contain a coloring material and has a light absorbing function.

(8)各実施形態において、映像源LSは、スクリーン面の法線方向から見たとき、スクリーン10,20の画面左右方向の中央であって画面外下方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から映像光を投射する形態としてもよい。
この場合、単位光学形状121,221の配列方向は、映像源LSの位置に合わせて傾けた形態とする。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。
また、背面投射型表示装置1の使用環境において、上方からの外光が問題とならない場合には、映像源LSは、スクリーン面の法線方向から見たとき、スクリーン10,20の画面左右方向の中央であって画面外上方に位置する形態としてもよい。
(8) In each embodiment, the image source LS is described as an example in which the image source LS is located at the center of the screens 10 and 20 in the left-right direction of the screen and below the outside of the screen when viewed from the normal direction of the screen surface. However, the present invention is not limited to this, and for example, it may be arranged on the diagonally lower side of the screens 10 and 20 and the like, and the image light may be projected onto the screens 10 and 20 from the diagonal direction in the horizontal direction of the screen.
In this case, the arrangement direction of the unit optical shapes 121 and 221 is tilted according to the position of the image source LS. With this configuration, the position of the image source LS can be freely set.
Further, in the environment where the rear projection display device 1 is used, when the external light from above does not pose a problem, the image source LS is arranged in the left and right directions of the screens 10 and 20 when viewed from the normal direction of the screen surface. It may be in the form of being located at the center of and above the outside of the screen.

(9)各実施形態において、スクリーン10,20は、第1光学形状層12,22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15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、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15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、粘着剤や接着剤等により形成された不図示の接合層を介して第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。
(9) In each of the embodiments, the screens 10 and 20 have the base layer 11 and the base layer 11 when the first optical shape layers 12 and 22 and the second optical shape layer 14 have sufficient thickness and rigidity. The protective layer 15 may not be provided, or one of them may not be provided.
Further, in each of the embodiments, in the screens 10 and 20, at least one of the base material layer 11 and the protective layer 15 may be a light-transmissive plate-shaped member such as a glass plate. At this time, the first optical shape layer 12 or the like may be bonded to the glass plate or the like via a bonding layer (not shown) formed of a pressure-sensitive adhesive or an adhesive.

(10)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映像源としてもよい。
映像源LSは、映像光が入射角度θa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。このとき、入射角度θa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度(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度θbが60°である場合、映像光の入射角度θaは、50〜85°の範囲に設定される。
(10) In each embodiment, the image source LS may be, for example, an image source that projects image light having a P-wave polarization component.
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 the incident angle θa. At this time, the incident angle θa is (θb-10) when the incident angle (Brewster angle) at which the reflectance of the image light (P wave) projected on the screens 10 and 20 is zero is θb (°). It is set in the range of ° to 85°. For example, when the incident angle θb at which the reflectance of the image light projected on the screens 10 and 20 is zero is 60°, the incident angle θa of the image light is set in the range of 50 to 85°.

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への入射角度θa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としては、TAC製のシート状の部材が好適である。
As described above, by using the image source LS that projects the image light having the polarization component of the P wave, even when the incident angle θa on the screens 10 and 20 is large, the specular reflection on the surfaces of the screens 10 and 20 is suppressed. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in designing the projection system such as the installation position of the image source LS. Further, by using such an image source LS, it is possible to reduce the reflection of the image light on the screen surface when entering the screens 10 and 20, and it is possible to improve the brightness and sharpness of the image.
The angle θb (Brewster angle) differs depending on the material of the surfaces of the screens 10 and 20 onto which the image light is projected.
Further, in the case of such a form, a sheet-shaped member made of TAC is suitable for the base material layer 11 and the protective layer 15.

(11)各実施形態において、背面投射型表示装置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、屋内用のパーテーションや、展示会等における映像表示装置、屋内に配置される宣伝用等の表示パネル等にも適用できる。 (11) In each of the embodiments, the rear projection display device 1 is arranged in a show window of a store or the like, but the invention is not limited to this. For example, an indoor partition or an image display at an exhibition or the like. It can also be applied to a device, a display panel for advertisement placed in a room, and the like.

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。 It should be noted that the present embodiment and the modified embodiments may be appropriately combined and used, but detailed description thereof will be omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiments described above.

1 映像表示装置
10,20 スクリーン
11 基材層
12,22 第1光学形状層
121,221 単位光学形状
121a,221a 第1斜面
121b,221b 第2斜面
13 低屈折率層
131 第1低屈折率部
132 第2低屈折率部
14 第2光学形状層
15 保護層
LS 映像源
K 界面(全反射面)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image display device 10,20 Screen 11 Base material layer 12,22 1st optical shape layer 121,221 Unit optical shape 121a, 221a 1st slope 121b, 221b 2nd slope 13 Low refractive index layer 131 1st low refractive index part 132 Second low refractive index portion 14 Second optical shape layer 15 Protective layer LS Image source K Interface (total reflection surface)

Claims (16)

映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、
該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であり、映像光が入射する入光面と、
前記入光面に対向し、該透過型スクリーンのスクリーン面に平行であり、映像光が出射する出光面と、
光透過性を有し、該透過型スクリーンの厚み方向において前記出光面側に、第1の面とこれに交差する第2の面とを有する単位光学形状がスクリーン面に平行な方向に配列された第1光学形状層と、
少なくとも前記第2の面に形成され、光透過性を有し、前記第1光学形状層よりも屈折率が低い低屈折率層と、
光透過性を有し、前記第1光学形状層及び前記低屈折率層よりも前記出光面側に、前記単位光学形状の間の谷部を埋めるように形成される第2光学形状層と、
を備え、
前記第2光学形状層は、前記第1光学形状層と屈折率が等しい、又は、等しいと見なせる程度に小さい屈折率差を有すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
A transmissive screen that transmits and displays video light,
A light-entering surface which is parallel to the screen surface of the transmissive screen and on which image light is incident;
A light exit surface that faces the light entrance surface , is parallel to the screen surface of the transmissive screen, and emits image light;
A unit optical shape having a light transmitting property and having a first surface and a second surface intersecting with the light emitting surface side in the thickness direction of the transmissive screen is arranged in a direction parallel to the screen surface. A first optical shape layer,
A low-refractive index layer formed on at least the second surface, having a light-transmitting property, and having a lower refractive index than the first optical shape layer;
A second optical shape layer having a light-transmitting property, which is formed on the light output surface side of the first optical shape layer and the low refractive index layer so as to fill a valley between the unit optical shapes;
Equipped with
The second optical shape layer has the same refractive index as the first optical shape layer, or has a small difference in refractive index that can be regarded as equal.
Is a transmissive screen.
請求項1に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1光学形状層の前記入光面側の面は、スクリーン面に平行な面であり、
前記第1の面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ1とし、前記第1光学形状層の屈折率をnとするとき、
φ1>1/2×arcsin(1/n)
を満たすこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to claim 1,
The light incident surface side surface of the first optical shape layer is a surface parallel to the screen surface,
When the angle formed by the normal line method of the first surface and the screen surface is φ1 and the refractive index of the first optical shape layer is n,
φ1>1/2×arcsin (1/n)
To meet,
Is a transmissive screen.
請求項1又は請求項2に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1光学形状層の前記入光面側の面は、スクリーン面に平行な面であり、
前記第1の面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ1とし、前記第1光学形状層の屈折率をnとするとき、
φ1≧arcsin(1/n)
を満たすこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to claim 1 or 2,
The light incident surface side surface of the first optical shape layer is a surface parallel to the screen surface,
When the angle formed by the normal line method of the first surface and the screen surface is φ1 and the refractive index of the first optical shape layer is n,
φ1≧arcsin(1/n)
To meet,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、The transmissive screen according to any one of claims 1 to 3,
前記第2の面に形成された前記低屈折率層と前記第2光学形状層との界面は、前記入光面から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面側へ向ける全反射面となること、The interface between the low refractive index layer and the second optical shaping layer formed on the second surface totally reflects at least a part of the image light incident from the light entrance surface and directs the image light toward the light exit surface side. Be a total reflection surface,
を特徴とする透過型スクリーン。Is a transmissive screen.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、The transmissive screen according to any one of claims 1 to 4,
前記単位光学形状において前記第1の面と前記第2の面とがなす角度は、鋭角であること、The angle formed by the first surface and the second surface in the unit optical shape is an acute angle,
を特徴とする透過型スクリーン。Is a transmissive screen.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層は、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 5 ,
The low refractive index layer has a fine and irregular uneven shape on its surface ,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第2の面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記単位光学形状の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 6 ,
The angle formed by the second surface and the surface parallel to the screen surface is gradually reduced from one side to the other side along the arrangement direction of the unit optical shapes ,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層は、前記第1の面にも形成されること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 7 ,
The low refractive index layer is also formed on the first surface ,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第1光学形状層は、前記単位光学形状が、一点を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を前記出光面側の面に有し、
前記第2の面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記単位光学形状の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmission screen according to any one of claims 1 to 8 ,
In the first optical shape layer, the unit optical shape has a circular Fresnel lens shape arranged concentrically around a single point on the surface on the light emitting surface side,
An angle formed by the second surface and a surface parallel to the screen surface is gradually reduced as the distance from the one point along the arrangement direction of the unit optical shapes is increased,
Is a transmissive screen.
請求項9に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記一点は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to claim 9 ,
The one point is located outside the display area of the transmissive screen,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層は、その厚みが1μm以上10μm以下であること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 10,
The low refractive index layer has a thickness of 1 μm or more and 10 μm or less,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 11,
Not having a light diffusing layer containing a diffusing material that diffuses light,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンにおいて、
入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、
を特徴とする透過型スクリーン。
The transmissive screen according to any one of claims 1 to 12,
Providing a light absorption layer that absorbs part of the incident light,
Is a transmissive screen.
請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える背面投射型表示装置。
A transmissive screen according to any one of claims 1 to 13,
An image source for projecting image light on the transmissive screen,
Rear projection display device.
請求項14記載の背面投射型表示装置において、
前記透過型スクリーンの前記単位光学形状の配列方向において、前記第2の面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記映像源から離れるにつれて小さくなること、
を特徴とする背面投射型表示装置。
The rear projection display device according to claim 14,
In the arrangement direction of the unit optical shapes of the transmissive screen, an angle formed by the second surface and a surface parallel to the screen surface becomes smaller as the distance from the image source increases.
Rear projection type display device characterized by .
請求項14又は請求項15に記載の背面投射型表示装置において、The rear projection display device according to claim 14 or 15,
前記映像源は、前記透過型スクリーンの表示領域に対して、表示領域外であって画面上下方向において下方に位置し、The image source is located outside the display area and below the display area of the transmissive screen in the vertical direction of the screen.
前記透過型スクリーンの前記第2の面が、画面上下方向において画面上側に凸となるように湾曲していること、The second surface of the transmissive screen is curved so as to be convex toward the upper side of the screen in the vertical direction of the screen.
を特徴とする背面投射型表示装置。Rear projection type display device characterized by.
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