JP6805515B2

JP6805515B2 - Transmissive screen and display

Info

Publication number: JP6805515B2
Application number: JP2016058817A
Authority: JP
Inventors: 有希桂
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP2017173524A

Description

本発明は、透過型スクリーン及びこれを備えた表示装置に関する。 The present invention relates to a transmissive screen and a display device including the transmissive screen.

従来、プロジェクタから出力された映像光をスクリーンの背面側に投射して、観察側に映し出す表示装置が知られている。この種の表示装置には、フレネルレンズシートと光拡散シートとを積層した透過型スクリーンが用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。 Conventionally, there is known a display device that projects the image light output from a projector onto the back side of a screen and projects it on the observation side. For this type of display device, a transmissive screen in which a Fresnel lens sheet and a light diffusing sheet are laminated is used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開２０１５−６４４９７号公報JP-A-2015-64497 特開２０１５−６９１４８号公報JP-A-2015-69148

レーザ走査式プロジェクタは、位相が揃った映像光を出力するレーザ光源を使用したプロジェクタである。このレーザ走査式プロジェクタから出力された映像光を透過型スクリーンに投射した場合、観察側に映し出される画像に、スペックルと呼ばれる微細な干渉パターン（輝度の濃淡）が発生する。このスペックルは、観察者に画像のぎらつきとして認識されるため、スペックルの発生を抑制することが求められている。 A laser scanning projector is a projector that uses a laser light source that outputs video light having a uniform phase. When the image light output from this laser scanning projector is projected onto a transmissive screen, a fine interference pattern (sharpness of brightness) called speckle is generated in the image projected on the observation side. Since this speckle is recognized by the observer as glare in the image, it is required to suppress the occurrence of speckle.

本発明の課題は、レーザ光源から出力された映像光を投射した際のスペックルの発生を抑制した透過型スクリーン及び表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a transmissive screen and a display device that suppress the generation of speckles when projecting image light output from a laser light source.

本発明は、以下のような解決手段により、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。また、符号を付して説明した構成は、適宜に改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
・第１の発明は、映像光の入光側に配置され、第１拡散層（１１）を含む第１シート（１０）と、映像光の出光側に配置され、第２拡散層（２２）を含む第２シート（２０）と、前記第１シートと前記第２シートとの間隔を調整して、スペックルの発生を抑制する中間層と、を備える透過型スクリーン（２）である。
・第２の発明は、第１の発明の透過型スクリーン（２）であって、前記中間層は、光透過性を有する板材（３０）であることを特徴とする透過型スクリーンである。
・第３の発明は、第１の発明の透過型スクリーン（２）であって、前記中間層は、空気層（４０）であることを特徴とする透過型スクリーンである。
・第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明の透過型スクリーン（２）であって、前記第１シート（１０）は、前記第１拡散層（１１）と、光屈折層（１２）が形成されたフレネルレンズシート（１２）と、を備え、前記第２シート（２０）は、前記第２拡散層（２２）と、光制御層（２１）が形成された光拡散シートと、を備えることを特徴とする透過型スクリーンである。
・第５の発明は、第１から第３までのいずれかの発明の透過型スクリーン（２）であって、前記第１シート（１０）及び前記第２シート（２０）は、縦寸法をＡ、横寸法をＢとしたときに、Ｂ／Ａの値が５から２５までの範囲に含まれる矩形状であることを特徴とする透過型スクリーンである。
・第６の発明は、第１から第５までのいずれかの発明の透過型スクリーン（２）と、前記透過型スクリーンに映像光を投射するレーザ走査式のプロジェクタ（３）と、を備える表示装置（１）である。 The present invention solves the problem by the following solution means. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto. Further, the configurations described with reference numerals may be appropriately improved, or at least a part thereof may be replaced with other configurations.
In the first invention, the first sheet (10) including the first diffusion layer (11) and the second diffusion layer (22) arranged on the light input side of the video light and the second diffusion layer (22) on the light emission side of the video light A transmissive screen (2) including a second sheet (20) including the above, and an intermediate layer for adjusting the distance between the first sheet and the second sheet to suppress the generation of speckles.
A second invention is a transmissive screen (2) of the first invention, wherein the intermediate layer is a light-transmitting plate material (30).
A third invention is a transmissive screen (2) of the first invention, wherein the intermediate layer is an air layer (40).
A fourth invention is a transmissive screen (2) according to any one of the first to third inventions, wherein the first sheet (10) is light refracted with the first diffusion layer (11). The Fresnel lens sheet (12) on which the layer (12) is formed is provided, and the second sheet (20) is a light diffusion in which the second diffusion layer (22) and the light control layer (21) are formed. It is a transmissive screen characterized by including a sheet.
A fifth invention is a transmissive screen (2) according to any one of the first to third inventions, wherein the first sheet (10) and the second sheet (20) have a vertical dimension of A. It is a transmissive screen characterized in that the B / A value is a rectangular shape included in the range of 5 to 25 when the horizontal dimension is B.
A sixth invention is a display including a transmissive screen (2) according to any one of the first to fifth inventions and a laser scanning projector (3) that projects video light onto the transmissive screen. The device (1).

本発明によれば、レーザ光源から出力された映像光を投射した際のスペックルの発生を抑制した透過型スクリーン及び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 and a display device that suppress the generation of speckles when projecting video light output from a laser light source.

第１実施形態の投射型表示装置１の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the projection type display device 1 of 1st Embodiment. 第１実施形態の透過型スクリーン２の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the transmissive screen 2 of 1st Embodiment. 透過型スクリーンの層構成とスペックルとの関係を説明するグラフである。It is a graph explaining the relationship between the layer structure of a transmissive screen and speckle. 第２実施形態の透過型スクリーン２Ａの層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the transmissive screen 2A of the 2nd Embodiment. 変形形態の光拡散シート２０Ａの層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the light diffusion sheet 20A of a modified form.

以下、本発明の実施形態ついて説明する。なお、本明細書に添付した図面においては、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。また、各図においては、部材の断面を示すハッチングを省略する。
本明細書において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」、「向き」等については、その用語の厳密な意味に加えて、同様の光学的機能を奏し、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向及び向きとみなせる範囲を含む。
本明細書において、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて、相互に区別されない。例えば、「板」は、シート（又はフィルム）と呼ばれ得る部材をも含む概念である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the drawings attached to this specification, the shape, scale, aspect ratio, etc. of each part are changed or exaggerated from the actual product in consideration of ease of understanding. Further, in each drawing, hatching showing a cross section of the member is omitted.
In the present specification, terms that specify a shape, a geometric condition, and the degree thereof, for example, "parallel", "orthogonal", "direction", "orientation", etc., are used in addition to the exact meaning of the terms. , It has the same optical function, and includes a range that can be regarded as almost parallel, almost orthogonal, etc., and a range that can be regarded as its direction and direction.
In the present specification, terms such as "sheet" and "board" are not distinguished from each other based on the difference in designation. For example, "board" is a concept that also includes a member that may be called a sheet (or film).

また、以下に説明する図面には、ＸＹＺの直交座標系を記載した（図３を除く）。この座標系は、透過型スクリーン２の使用状態において、画面上下（鉛直）方向をＹ方向、画面左右方向をＸ方向、厚さ（奥行）方向をＺ方向とする。ここで、画面上下方向（Ｙ方向）のうち、下側をＹ１側とし、上側をＹ２側とする。画面左右方向（Ｘ方向）のうち、右側をＸ１側とし、左側をＸ２側とする。厚さ方向（Ｚ方向）のうち、映像光の入光側をＺ１側とし、映像光の出光（観察）側をＺ２側とする。 Further, in the drawings described below, the Cartesian coordinate system of XYZ is described (excluding FIG. 3). In this coordinate system, when the transmissive screen 2 is used, the vertical direction of the screen is the Y direction, the horizontal direction of the screen is the X direction, and the thickness (depth) direction is the Z direction. Here, in the vertical direction (Y direction) of the screen, the lower side is the Y1 side and the upper side is the Y2 side. Of the left and right directions (X direction) of the screen, the right side is the X1 side and the left side is the X2 side. In the thickness direction (Z direction), the incoming side of the video light is the Z1 side, and the outgoing (observation) side of the video light is the Z2 side.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の投射型表示装置１の構成を説明する図である。図２は、第１実施形態の透過型スクリーン２の層構成を説明する図である。
図１に示すように、投射型表示装置１は、透過型スクリーン２と、プロジェクタ３と、を備える。透過型スクリーン２及びプロジェクタ３は、全体が細長い箱枠形に形成された筐体（不図示）に収納されている。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of the projection type display device 1 of the first embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating a layer structure of the transmissive screen 2 of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the projection type display device 1 includes a transmissive screen 2 and a projector 3. The transmissive screen 2 and the projector 3 are housed in a housing (not shown) formed in an elongated box frame shape as a whole.

透過型スクリーン２は、プロジェクタ３から投射された映像光を拡散させて、画像として観察者側に映し出すシート状の積層体である。透過型スクリーン２は、フレネルレンズシート（第１シート）１０と、光拡散シート（第２シート）２０と、透明板（中間層）３０と、を備える。 The transmissive screen 2 is a sheet-like laminated body that diffuses the image light projected from the projector 3 and projects it as an image on the observer side. The transmissive screen 2 includes a Fresnel lens sheet (first sheet) 10, a light diffusing sheet (second sheet) 20, and a transparent plate (intermediate layer) 30.

フレネルレンズシート１０は、映像光の入光側（Ｚ１側）に配置された光学シートである。光拡散シート２０は、映像光の出光側（Ｚ２側）に配置された光学シートである。透明板３０は、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間に配置された板材である。フレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０の構成については、後に詳細に説明する。 The Fresnel lens sheet 10 is an optical sheet arranged on the incoming light side (Z1 side) of the image light. The light diffusion sheet 20 is an optical sheet arranged on the light emitting side (Z2 side) of the image light. The transparent plate 30 is a plate material arranged between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusion sheet 20. The configurations of the Fresnel lens sheet 10, the light diffusion sheet 20, and the transparent plate 30 will be described in detail later.

本実施形態において、透過型スクリーン２を構成するフレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０は、それぞれ縦寸法（画面上下方向の寸法）が５７ｍｍ、横寸法（画面左右方向の寸法）が１１９８ｍｍとなる。したがって、縦寸法をＡ、横寸法をＢとしたときに、Ｂ／Ａの値はおよそ２１となる。各レンズシートにおけるＢ／Ａの値は、５から２５までの範囲内であることが望ましい。 In the present embodiment, the Fresnel lens sheet 10, the light diffusion sheet 20, and the transparent plate 30 constituting the transmissive screen 2 have a vertical dimension (dimension in the vertical direction of the screen) of 57 mm and a horizontal dimension (dimension in the horizontal direction of the screen), respectively. It becomes 1198 mm. Therefore, when the vertical dimension is A and the horizontal dimension is B, the value of B / A is about 21. The B / A value in each lens sheet is preferably in the range of 5 to 25.

このような細長い矩形状の透過型スクリーン２を備えた投射型表示装置１は、例えば小売店等において、商品の陳列棚に設置される。透過型スクリーン２には、陳列棚に並べられた商品に関する説明文、価格等の商品情報に関する画像が映像光により映し出される。そのため、観察者である顧客に違和感を与えないように、画像のぎらつきを出来るだけ低減する必要がある。 The projection display device 1 provided with such an elongated rectangular transmissive screen 2 is installed on a product display shelf, for example, in a retail store or the like. On the transmissive screen 2, an image of product information such as a description and a price of the products arranged on the display shelf is projected by video light. Therefore, it is necessary to reduce the glare of the image as much as possible so as not to give a sense of discomfort to the customer who is the observer.

プロジェクタ３は、映像光を透過型スクリーン２の背面側から投射する装置である。本実施形態のプロジェクタ３は、レーザ走査式プロジェクタである。レーザ走査式プロジェクタは、赤、青、緑の各色のレーザ光を出力するレーザ光源（不図示）を備える。レーザ走査式プロジェクタは、これら各色のレーザ光を１つの光線として束ね、透過型スクリーン２上でラスタースキャンすることにより、観察者側に画像を映し出す装置である。 The projector 3 is a device that projects video light from the back side of the transmissive screen 2. The projector 3 of the present embodiment is a laser scanning type projector. The laser scanning projector includes a laser light source (not shown) that outputs laser light of each color of red, blue, and green. The laser scanning projector is a device that projects an image to the observer side by bundling the laser beams of each color as one light beam and performing raster scanning on the transmissive screen 2.

次に、透過型スクリーン２のフレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０の構成ついて説明する。
フレネルレンズシート１０は、プロジェクタ３から出力された映像光を最適な出光角に屈折させて、光拡散シート２０側に出光する光学部材である。フレネルレンズシート１０は、図２に示すように、映像光の入光側（Ｚ１側）から順に、拡散層（第１拡散層）１１、基材層１３、フレネルレンズ層１２を備える。 Next, the configurations of the Fresnel lens sheet 10, the light diffusing sheet 20, and the transparent plate 30 of the transmissive screen 2 will be described.
The Fresnel lens sheet 10 is an optical member that refracts the image light output from the projector 3 to an optimum light emission angle and emits light to the light diffusion sheet 20 side. As shown in FIG. 2, the Fresnel lens sheet 10 includes a diffusion layer (first diffusion layer) 11, a base material layer 13, and a Fresnel lens layer 12 in this order from the light entry side (Z1 side) of the image light.

拡散層１１は、入射した映像光を拡散させる層である。拡散された映像光は、拡散層１１で結像する。
フレネルレンズ層１２は、光屈折層として機能する層である。フレネルレンズ層１２は、図１に示すように、略三角断面のプリズムが平行に複数配列されたリニアフレネルレンズとして構成されている。なお。フレネルレンズ層１２は、サーキュラーフレネルレンズとして構成されていてもよい。フレネルレンズ層１２は、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の光透過性を有する樹脂により形成される。 The diffusion layer 11 is a layer that diffuses incident video light. The diffused image light is imaged on the diffusion layer 11.
The Fresnel lens layer 12 is a layer that functions as a light refraction layer. As shown in FIG. 1, the Fresnel lens layer 12 is configured as a linear Fresnel lens in which a plurality of prisms having a substantially triangular cross section are arranged in parallel. In addition. The Fresnel lens layer 12 may be configured as a circular Fresnel lens. The Frenel lens layer 12 is formed of, for example, a light-transmitting resin such as an acrylic resin, a polyester resin, a polyethylene resin, a polycarbonate resin, or a polyethylene terephthalate resin.

基材層１３は、拡散層１１及びフレネルレンズ層１２を支持するための層である。基材層１３は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂等より形成される。
上記各層により構成されるフレネルレンズシート１０は、全体として、０．３１ｍｍから０．３６ｍｍまでの厚さに形成される。 The base material layer 13 is a layer for supporting the diffusion layer 11 and the Fresnel lens layer 12. The base material layer 13 is formed of, for example, a polyethylene terephthalate resin or the like.
The Fresnel lens sheet 10 composed of the above layers is formed to have a thickness of 0.31 mm to 0.36 mm as a whole.

光拡散シート２０は、フレネルレンズシート１０側から入射した映像光のコントラストを上げると共に、映像光を観察側に向けて拡散させる光学部材である。光拡散シート２０は、図２に示すように、映像光の入射側から順に、光制御層２１、接着層２３、拡散層２２、基材層２５、ハードコート層２４を備える。 The light diffusing sheet 20 is an optical member that increases the contrast of the image light incident from the Fresnel lens sheet 10 side and diffuses the image light toward the observation side. As shown in FIG. 2, the light diffusion sheet 20 includes an optical control layer 21, an adhesive layer 23, a diffusion layer 22, a base material layer 25, and a hard coat layer 24 in this order from the incident side of the image light.

光制御層２１は、フレネルレンズシート１０側から入射した映像光を散乱させて、主に上下方向（Ｙ方向）の広い範囲に向けて出射する層である。
光透過部２１１は、入射した映像光を透過させる部分である。光透過部２１１は、画面左右方向（Ｘ方向）に沿って延在し、且つ図２に示すように、画面上下方向（Ｙ方向）に沿って複数配列されている。光透過部２１１は、図２に示すように、光拡散シート２０の厚さ方向（Ｚ方向）における断面形状が、出光側を上底とし、入光側と下底とする（出光側が短辺、入光側が長辺となる）台形形状となる。 The optical control layer 21 is a layer that scatters the image light incident from the Fresnel lens sheet 10 side and emits it mainly toward a wide range in the vertical direction (Y direction).
The light transmitting portion 211 is a portion that transmits incident video light. A plurality of light transmitting portions 211 extend along the screen left-right direction (X direction), and are arranged in plurality along the screen vertical direction (Y direction) as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the light transmitting portion 211 has a cross-sectional shape of the light diffusion sheet 20 in the thickness direction (Z direction), with the light emitting side as the upper base and the light entering side and the lower bottom (the light emitting side is the short side). It has a trapezoidal shape (the long side is on the incoming light side).

光吸収部２１２は、入射した光の一部及び迷光を吸収する部分である。光吸収部２１２は、図２に示すように、隣接する光透過部２１１との間の谷部分に形成されている。光吸収部２１２は、着色されている。光吸収部２１２は、光透過部２１１よりも屈折率の小さい材料により形成されている。光吸収部２１２は、画面左右方向（Ｘ方向）に沿って延在し、且つ図２に示すように、画面上下方向（Ｙ方向）に沿って複数配列されている。 The light absorbing unit 212 is a part of incident light and a portion that absorbs stray light. As shown in FIG. 2, the light absorbing portion 212 is formed in a valley portion between the light absorbing portion 212 and the adjacent light transmitting portion 211. The light absorption unit 212 is colored. The light absorbing portion 212 is formed of a material having a refractive index smaller than that of the light transmitting portion 211. A plurality of light absorbing units 212 extend along the screen left-right direction (X direction), and are arranged in plurality along the screen vertical direction (Y direction) as shown in FIG.

光吸収部２１２は、図２に示すように、光拡散シート２０の厚さ方向（Ｚ方向）における断面形状が、楔形状となる。ここで、楔形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形、台形等を含む。光吸収部２１２は、楔形状の斜面部分（図２参照）が映像光の全反射面となる。光吸収部２１２の斜面部分で全反射した映像光は、拡散層２２側に出射する。 As shown in FIG. 2, the light absorbing portion 212 has a wedge shape in the cross-sectional shape of the light diffusing sheet 20 in the thickness direction (Z direction). Here, the wedge shape means a shape in which the width of one end is wide and the width gradually narrows toward the other, and includes a triangle, a trapezoid, and the like. In the light absorbing portion 212, the wedge-shaped slope portion (see FIG. 2) is the total reflection surface of the image light. The image light totally reflected by the slope portion of the light absorbing portion 212 is emitted to the diffusion layer 22 side.

拡散層２２は、光制御層２１により画面上下方向に拡散された映像光を更に拡散させる層である。拡散された映像光は、拡散層２２の出光側の面で結像する。拡散層２２は、接着層２３を介して光制御層２１と接合されている。 The diffusion layer 22 is a layer that further diffuses the image light diffused in the vertical direction of the screen by the optical control layer 21. The diffused image light is imaged on the surface of the diffusion layer 22 on the light emitting side. The diffusion layer 22 is joined to the optical control layer 21 via an adhesive layer 23.

ハードコート層２４は、光拡散シート２０の表面を高硬度化して保護する層である。ハードコート層２４は、映像光の出光側（Ｚ２側）に拡散面（不図示）を有する。ハードコート層２４は、例えば、硬化性樹脂組成物の硬化物により形成される。 The hard coat layer 24 is a layer that hardens and protects the surface of the light diffusion sheet 20. The hard coat layer 24 has a diffusion surface (not shown) on the light emitting side (Z2 side) of the image light. The hard coat layer 24 is formed, for example, by a cured product of a curable resin composition.

基材層２５は、拡散層２２及びハードコート層２４を支持するための層である。基材層２５は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂等より形成される。拡散層２２、ハードコート層２４及びこれらを支持する基材層２５は、一体の拡散板として構成される。この拡散板は、約１．６ｍｍ程度の厚さに形成される。
上記各層により構成される光拡散シート２０は、全体として、約２ｍｍの厚さに形成される。 The base material layer 25 is a layer for supporting the diffusion layer 22 and the hard coat layer 24. The base material layer 25 is formed of, for example, a polyethylene terephthalate resin or the like. The diffusion layer 22, the hard coat layer 24, and the base material layer 25 supporting them are configured as an integral diffusion plate. This diffuser plate is formed to have a thickness of about 1.6 mm.
The light diffusion sheet 20 composed of the above layers is formed to have a thickness of about 2 mm as a whole.

透明板３０は、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間隔を調整して、スペックルの発生を抑制する板材である。フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間に透明板３０を配置することにより、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間を、予め設定された間隔に保つことができる。後述するように、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間を、予め設定された間隔に保つことにより、スペックルの発生を抑制することができる。 The transparent plate 30 is a plate material that suppresses the generation of speckle by adjusting the distance between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusion sheet 20. By arranging the transparent plate 30 between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20, the distance between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20 can be maintained at a preset distance. As will be described later, the generation of speckles can be suppressed by keeping the space between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20 at a preset distance.

透明板３０は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポエチレンテレフタレート等により形成される。透明板３０の厚さｔは、フレネルレンズシート１０及び光拡散シート２０の層構成、プロジェクタ３の出力、焦点精度、解像度等の条件により異なるが、一例として０．３〜２．０ｍｍの範囲が挙げられる。また、透明板３０は、無色でもよいし、有色でもよい。透明板３０のヘイズ値は、０〜１０％の範囲が望ましい。ヘイズ値とは、全透過光に対する拡散透過光の割合である。透明板３０の表面には、反射防止処理、ハードコート処理等を施してもよい。透明板３０の表面に反射防止処理を施した場合、表面反射が低下するため、透過率を向上させることができる。また、透明板３０の表面にハードコート処理を施した場合、透明板３０を他のシートと積層した時の傷付きを抑制することができる。 The transparent plate 30 is formed of, for example, an acrylic resin, polycarbonate, a cycloolefin polymer, poethylene terephthalate, or the like. The thickness t of the transparent plate 30 varies depending on conditions such as the layer structure of the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusion sheet 20, the output of the projector 3, the focus accuracy, the resolution, and the like, but as an example, the thickness t is in the range of 0.3 to 2.0 mm. Can be mentioned. Further, the transparent plate 30 may be colorless or colored. The haze value of the transparent plate 30 is preferably in the range of 0 to 10%. The haze value is the ratio of diffused transmitted light to total transmitted light. The surface of the transparent plate 30 may be subjected to antireflection treatment, hard coating treatment, or the like. When the surface of the transparent plate 30 is subjected to antireflection treatment, the surface reflection is reduced, so that the transmittance can be improved. Further, when the surface of the transparent plate 30 is hard-coated, it is possible to suppress scratches when the transparent plate 30 is laminated with another sheet.

なお、透明板３０の厚さｔが小さすぎると、スペックルの発生を抑制する効果が低下するため、画像のぎらつきを低減することが難しくなる。また、透明板３０の厚さｔが大きすぎると、スペックルの発生は抑制されるが、像ボケ（後述）が大きくなるため、画像のコントラストが低下する。画像のコントラストが低下すると、透過型スクリーン２に表示された商品情報等が見えにくくなるため、顧客に対する訴求効果が小さくなる。そのため、スペックルの発生を抑制しつつ、画像のコントラストの低下を出来るだけ小さくするには、透明板３０の厚さｔを上記の数値範囲とすることが望ましい。 If the thickness t of the transparent plate 30 is too small, the effect of suppressing the generation of speckles is reduced, and it becomes difficult to reduce the glare of the image. Further, if the thickness t of the transparent plate 30 is too large, the generation of speckles is suppressed, but the image blur (described later) becomes large, so that the contrast of the image is lowered. When the contrast of the image is lowered, it becomes difficult to see the product information and the like displayed on the transmissive screen 2, so that the effect of appealing to the customer is reduced. Therefore, in order to suppress the generation of speckles and minimize the decrease in contrast of the image, it is desirable that the thickness t of the transparent plate 30 is within the above numerical range.

なお、図１では、透過型スクリーン２の構成を分かりやすくするため、フレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０のそれぞれの間に隙間を設けているが、透過型スクリーン２を積層した状態では、図２に示すように、隙間なく密着している。 In FIG. 1, in order to make the configuration of the transmissive screen 2 easy to understand, a gap is provided between each of the Fresnel lens sheet 10, the light diffusing sheet 20, and the transparent plate 30, but the transmissive screen 2 is laminated. In the state, as shown in FIG. 2, they are in close contact with each other without any gap.

第１実施形態の透過型スクリーン２において、プロジェクタ３からフレネルレンズシート１０に向けて映像光を投射すると、映像光は、フレネルレンズシート１０の拡散層１１で結像した後、フレネルレンズ層１２で最適な出光角に屈折され、透明板３０に出射される。フレネルレンズシート１０から出射した映像光は、フレネルレンズ層１２と透明板３０との界面で屈折し、透明板３０内を光拡散シート２０に向けて移動する。第１拡散層１１で拡散された映像光は、透明板３０内を移動することにより、広い範囲に散乱する。 When the image light is projected from the projector 3 toward the Fresnel lens sheet 10 in the transmissive screen 2 of the first embodiment, the image light is imaged by the diffusion layer 11 of the Fresnel lens sheet 10 and then formed by the Fresnel lens layer 12. It is refracted to the optimum light emission angle and emitted to the transparent plate 30. The image light emitted from the Fresnel lens sheet 10 is refracted at the interface between the Fresnel lens layer 12 and the transparent plate 30, and moves in the transparent plate 30 toward the light diffusion sheet 20. The image light diffused by the first diffusion layer 11 is scattered in a wide range by moving in the transparent plate 30.

透明板３０から出光した映像光は、光制御層２１（光拡散シート２０）で更に散乱し、上下方向（Ｙ方向）の広い範囲から出射する。光制御層２１から出射した映像光は、拡散層２２で結像し、光拡散シート２０の出光面に画像として映し出される。
光拡散シート２０の出光面には、映像光が透明板３０内で散乱した分だけ像ボケが生じた画像が映し出される。この像ボケにより、観察者側に映し出される画像は、スペックルの発生が抑制された画像となる。また、本実施形態の透過型スクリーン２は、像ボケの発生により、ゲイン、視野角等の光学性能を損なうことがない。 The image light emitted from the transparent plate 30 is further scattered by the light control layer 21 (light diffusion sheet 20), and is emitted from a wide range in the vertical direction (Y direction). The image light emitted from the light control layer 21 is imaged by the diffusion layer 22 and projected as an image on the light emitting surface of the light diffusion sheet 20.
On the light emitting surface of the light diffusion sheet 20, an image in which the image is blurred by the amount of the image light scattered in the transparent plate 30 is projected. Due to this image blur, the image projected on the observer side is an image in which the generation of speckle is suppressed. Further, the transmissive screen 2 of the present embodiment does not impair optical performance such as gain and viewing angle due to image blurring.

以上説明したように、本実施形態の透過型スクリーン２は、プロジェクタ３（レーザ光源）から出力された映像光を投射した際のスペックルの発生を抑制することができる。そのため、本実施形態の透過型スクリーン２は、画像のぎらつきを低減することができる。 As described above, the transmissive screen 2 of the present embodiment can suppress the generation of speckles when the image light output from the projector 3 (laser light source) is projected. Therefore, the transmissive screen 2 of the present embodiment can reduce the glare of the image.

本実施形態の透過型スクリーン２は、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間に透明板３０を配置している。そのため、透過型スクリーン２は、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間隔を、より正確且つ均一に保つことができる。 In the transmissive screen 2 of the present embodiment, the transparent plate 30 is arranged between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20. Therefore, the transmissive screen 2 can maintain the distance between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20 more accurately and uniformly.

次に、像ボケとスペックルとの関係について説明する。
図３は、透過型スクリーンの層構成とスペックルとの関係を説明するグラフである。透過型スクリーンの層構成の違いによるスペックル値を評価するため、透過型スクリーンに映し出された画像（均一な白表示信号からなる画像）を、ＣＣＤの輝度計で撮影した。そして、撮影した画像の輝度を２次元の輝度分布として表示し、画素毎の輝度について、標準偏差を平均値で除算した値をスペックル値とした。 Next, the relationship between image blur and speckle will be described.
FIG. 3 is a graph illustrating the relationship between the layer structure of the transmissive screen and the speckle. In order to evaluate the speckle value due to the difference in the layer structure of the transmissive screen, an image projected on the transmissive screen (an image consisting of a uniform white display signal) was taken with a CCD luminance meter. Then, the brightness of the captured image was displayed as a two-dimensional brightness distribution, and the value obtained by dividing the standard deviation by the average value of the brightness of each pixel was used as the speckle value.

図３において、比較例１は、光拡散シートのみ（フレネルレンズシートなし）を備えた透過型スクリーンで測定したスペックル値を示すグラフである。比較例２は、光拡散シートとフレネルレンズシートとを積層した透過型スクリーンで測定したスペックル値を示すグラフである。比較例２の透過型スクリーンは、光拡散シートとフレネルレンズシートとの間を隙間なく密着させた。また、比較例２の光拡散シートは、比較例１と同じである。実施例は、光拡散シートとフレネルレンズシートとの間に厚さ１ミリのポリカーボネート製の透明板を積層した透過型スクリーンで側例したスペックル値を示すグラフである。実施例の光拡散シート及びフレネルレンズシートは、比較例２と同じである。 In FIG. 3, Comparative Example 1 is a graph showing speckle values measured by a transmissive screen provided with only a light diffusion sheet (without a Fresnel lens sheet). Comparative Example 2 is a graph showing speckle values measured by a transmissive screen in which a light diffusion sheet and a Fresnel lens sheet are laminated. In the transmissive screen of Comparative Example 2, the light diffusing sheet and the Fresnel lens sheet were in close contact with each other without any gap. The light diffusion sheet of Comparative Example 2 is the same as that of Comparative Example 1. An example is a graph showing a speckle value as a side example with a transmissive screen in which a transparent plate made of polycarbonate having a thickness of 1 mm is laminated between a light diffusion sheet and a Fresnel lens sheet. The light diffusing sheet and the Fresnel lens sheet of the examples are the same as those of Comparative Example 2.

図３に示すように、フレネルレンズシートを備えてない比較例１では、スペックル値が１２．８％となり、スペックルによる画像のぎらつきが強く感じられた。また、光拡散シートとフレネルレンズシートを積層した比較例２では、スペックル値が８．５％となり、比較例１より低くなったが、スペックルによる画像のぎらつきがやや強く感じられた。一方、透明板を備えた実施例は、スペックル値が５．３％となり、スペックルによる画像のぎらつきが弱く感じられ、実用上問題のないレベルであることが明らかとなった。 As shown in FIG. 3, in Comparative Example 1 without the Fresnel lens sheet, the speckle value was 12.8%, and the glare of the image due to the speckle was strongly felt. Further, in Comparative Example 2 in which the light diffusion sheet and the Fresnel lens sheet were laminated, the speckle value was 8.5%, which was lower than that in Comparative Example 1, but the glare of the image due to the speckle was felt to be slightly stronger. On the other hand, in the example provided with the transparent plate, the speckle value was 5.3%, and the glare of the image due to the speckle was felt to be weak, and it became clear that there was no problem in practical use.

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態の透過型スクリーン２Ａの層構成を説明する図である。
第２実施形態の透過型スクリーン２Ａは、スペックルの発生を抑制する中間層として、空気層４０を備える点が第１実施形態の透過型スクリーン２と相違する。第２実施形態の透過型スクリーン２Ａにおいて、その他の構成は、第１実施形態の透過型スクリーン２と同じである。そのため、第２実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating a layer structure of the transmissive screen 2A of the second embodiment.
The transmissive screen 2A of the second embodiment is different from the transmissive screen 2 of the first embodiment in that it includes an air layer 40 as an intermediate layer that suppresses the generation of speckles. In the transmissive screen 2A of the second embodiment, other configurations are the same as those of the transmissive screen 2 of the first embodiment. Therefore, in the description and drawings of the second embodiment, members and the like equivalent to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and duplicate description will be omitted.

図４に示すように、第２実施形態の透過型スクリーン２Ａは、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０との間に、空気層４０が形成されている。フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０を筐体（不図示）に取り付ける際に、フレネルレンズシート１０と光拡散シート２０の上下方向（Ｙ方向）の端部及び左右方向（Ｘ方向）の端部にスペーサを配置することにより、空気層４０を形成することができる。スペーサを配置するこれらの端部は、画像が映し出されない部分であることが望ましい。 As shown in FIG. 4, in the transmissive screen 2A of the second embodiment, an air layer 40 is formed between the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20. When the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20 are attached to the housing (not shown), the end portion of the Fresnel lens sheet 10 and the light diffusing sheet 20 in the vertical direction (Y direction) and the end portion in the horizontal direction (X direction). The air layer 40 can be formed by arranging the spacers in the air layer 40. It is desirable that these ends on which the spacers are placed are areas where the image is not projected.

空気層４０は、透明板３０よりも屈折率が小さいため、第１拡散層１１で拡散した映像光が厚み方向に同じ距離を移動しても、透明板３０より像ボケは大きくなる。そのため、第２実施形態の透過型スクリーン２Ａは、空気層４０の間隔ｓを短くしても、透明板３０を配置した場合と同様の像ボケを生じさせることができる。これによれば、第２実施形態の透過型スクリーン２Ａは、空気層４０の間隔ｓを透明板３０の厚さｔより短くできるため、全体の厚さをより薄くすることができる。なお、第２実施形態の透過型スクリーン２Ａにおいて、空気層４０の間隔ｓは、各種の条件により異なるが、一例として０．３〜１．８ｍｍの範囲が挙げられる。 Since the air layer 40 has a lower refractive index than the transparent plate 30, even if the image light diffused by the first diffusion layer 11 moves the same distance in the thickness direction, the image blur becomes larger than that of the transparent plate 30. Therefore, in the transmissive screen 2A of the second embodiment, even if the interval s of the air layers 40 is shortened, the same image blurring as in the case where the transparent plate 30 is arranged can be generated. According to this, in the transmissive screen 2A of the second embodiment, the interval s of the air layers 40 can be made shorter than the thickness t of the transparent plate 30, so that the overall thickness can be made thinner. In the transmissive screen 2A of the second embodiment, the interval s of the air layers 40 varies depending on various conditions, but an example is in the range of 0.3 to 1.8 mm.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載した効果に限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態の構成は、適宜に組み合わせることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modified forms described later, and these are also the present invention. Is within the technical scope of. Moreover, the effects described in the embodiments are merely a list of the most suitable effects arising from the present invention, and are not limited to the effects described in the embodiments. The configurations of the above-described embodiment and the later-described modified embodiment can be combined as appropriate, but detailed description thereof will be omitted.

（変形形態）
（１）図５は、変形形態の光拡散シート２０Ａを説明する図である。
本形態の光拡散シート２０Ａは、光制御層の構成が第１実施形態の光拡散シート２０と相違する。本形態の光拡散シート２０Ａにおいて、その他の構成は、第１実施形態の光拡散シート２０と同じである。そのため、図５では、第１実施形態と同等の部材等に、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 (Transformed form)
(1) FIG. 5 is a diagram illustrating a modified form of the light diffusion sheet 20A.
The light diffusing sheet 20A of the present embodiment has a different structure of the light control layer from the light diffusing sheet 20 of the first embodiment. In the light diffusing sheet 20A of this embodiment, other configurations are the same as those of the light diffusing sheet 20 of the first embodiment. Therefore, in FIG. 5, members and the like equivalent to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in the first embodiment, and duplicate description will be omitted.

図５に示すように、本形態の光拡散シート２０Ａは、第１光制御層２１Ａと、第２光制御層２１Ｂと、を備える。第１光制御層２１Ａは、第１実施形態の光制御層２１と同じである。第２光制御層２１Ｂは、第１光制御層２１Ａにおいて、映像光の入射側（Ｚ１側）に積層された層である。第２光制御層２１Ｂにおいて、光透過部２１１は、画面上下方向（Ｙ方向）に沿って延在し、且つ画面左右方向（Ｘ方向）に沿って複数配列されている。同様に、光吸収部２１２は、画面上下方向（Ｙ方向）に沿って延在し、且つ画面左右方向（Ｘ方向）に沿って複数配列されている。 As shown in FIG. 5, the light diffusion sheet 20A of the present embodiment includes a first light control layer 21A and a second light control layer 21B. The first optical control layer 21A is the same as the optical control layer 21 of the first embodiment. The second optical control layer 21B is a layer laminated on the incident side (Z1 side) of the image light in the first optical control layer 21A. In the second light control layer 21B, a plurality of light transmitting portions 211 extend along the screen vertical direction (Y direction) and are arranged in plurality along the screen horizontal direction (X direction). Similarly, a plurality of light absorbing units 212 extend along the screen vertical direction (Y direction) and are arranged in plurality along the screen horizontal direction (X direction).

本形態の光拡散シート２０Ａは、２層の光制御層が直交配置されているため、垂直方向だけでなく、水平方向にも光拡散効果が生じる。また、本形態の光拡散シート２０Ａは、拡散する領域がより細分化される。そのため、本形態の光拡散シート２０Ａを備えた透過型スクリーンは、より良好なスペックル値を得ることができる。 In the light diffusion sheet 20A of this embodiment, since the two light control layers are arranged orthogonally, the light diffusion effect is generated not only in the vertical direction but also in the horizontal direction. Further, in the light diffusion sheet 20A of this embodiment, the diffusion region is further subdivided. Therefore, the transmissive screen provided with the light diffusing sheet 20A of the present embodiment can obtain a better speckle value.

（２）第１及び第２実施形態では、光の入射側に配置される第１シートをフレネルレンズシート１０とし、光の出射側に配置される第２シートを光拡散シート２０とした例について説明したが、これに限定されない。第１シートは、レンズ面のない拡散板のみであってもよい。また、第２シートは、着色層及び結像層を有する拡散板であってもよい。更には、第１シート及び第２シートの両方を拡散板としてもよい。 (2) In the first and second embodiments, the Fresnel lens sheet 10 is used as the first sheet arranged on the incident side of light, and the light diffusion sheet 20 is used as the second sheet arranged on the light emitting side. As explained, but not limited to this. The first sheet may be only a diffuser plate without a lens surface. Further, the second sheet may be a diffusion plate having a colored layer and an imaging layer. Further, both the first sheet and the second sheet may be used as a diffuser.

（３）第１及び第２実施形態では、透過型スクリーン２を構成するフレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０を細長い矩形状とした例について説明したが、これに限定されない。フレネルレンズシート１０、光拡散シート２０及び透明板３０において、Ｂ（横寸法）／Ａ（縦寸法）の値は、４以下であってもよい。 (3) In the first and second embodiments, an example in which the Fresnel lens sheet 10, the light diffusion sheet 20, and the transparent plate 30 constituting the transmissive screen 2 are formed into an elongated rectangular shape has been described, but the present invention is not limited thereto. In the Fresnel lens sheet 10, the light diffusion sheet 20, and the transparent plate 30, the value of B (horizontal dimension) / A (vertical dimension) may be 4 or less.

１投射型表示装置
２，２Ａ透過型スクリーン
３プロジェクタ
１０フレネルレンズシート
１１，２２拡散層
２０，２０Ａ光拡散シート
２１光制御層
３０透明板
４０空気層 1 Projection type display device 2,2A Transmissive screen 3 Projector 10 Fresnel lens sheet 11,22 Diffusion layer 20, 20A Light diffusion sheet 21 Light control layer 30 Transparent plate 40 Air layer

Claims

The first sheet, which is arranged on the incoming light side of the image light and includes the first diffusion layer,
The second sheet, which is arranged on the light emitting side of the image light and includes the second diffusion layer,
An intermediate layer for adjusting the distance between the first sheet and the second sheet to suppress the generation of speckle is provided.
The first sheet is
With the first diffusion layer
A Fresnel lens sheet on which a light refraction layer is formed and
With
The second sheet is
With the second diffusion layer
The first light diffusion sheet on which the first light control layer is formed and
A second light diffusion sheet on which a second light control layer is formed, and
With
In the first light control layer, the first light transmitting portion and the first light absorbing portion are alternately arranged in the first direction.
In the second light control layer, the second light transmitting portion and the second light absorbing portion are alternately arranged in a second direction orthogonal to the first direction .
The intermediate layer is a plate material having light transmission, the thickness of the plate material in the thickness direction of the transmissive screen is in the range of 0.3 mm to 2.0 mm, and the haze value of the plate material is 0 to 10. Being in the range of%,
A transmissive screen featuring.

The first sheet, which is arranged on the incoming light side of the image light and includes the first diffusion layer,
The second sheet, which is arranged on the light emitting side of the image light and includes the second diffusion layer,
An intermediate layer for adjusting the distance between the first sheet and the second sheet to suppress the generation of speckle is provided.
The first sheet is
With the first diffusion layer
A Fresnel lens sheet on which a light refraction layer is formed and
With
The second sheet is
With the second diffusion layer
The first light diffusion sheet on which the first light control layer is formed and
A second light diffusion sheet on which a second light control layer is formed, and
With
In the first light control layer, the first light transmitting portion and the first light absorbing portion are alternately arranged in the first direction.
In the second light control layer, the second light transmitting portion and the second light absorbing portion are alternately arranged in a second direction orthogonal to the first direction.
The intermediate layer is an air layer, and the distance between the air layers in the thickness direction of the transmissive screen is in the range of 0.3 mm to 1.8 mm.
A transmissive screen featuring.

The transmissive screen according to claim 1 or 2 .
The first sheet and the second sheet have a rectangular shape in which the B / A value is included in the range of 5 to 25 when the vertical dimension is A and the horizontal dimension is B.
A transmissive screen featuring.

The transmissive screen according to any one of claims 1 to 3 ,
A laser scanning projector that projects image light onto the transmissive screen,
A display device comprising.