JP6812757B2 - 映像表示装置 - Google Patents
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Description
また、透明性を有するスクリーンを用いた映像表示装置についても、様々なものが開発されている。例えば、筐体の表面側と裏面側といった対向する2つの画面で映像を表示でき、かつ、映像の非表示時等には画面が透明となって筐体の向こう側の景色が視認できるという機能を有する映像表示装置等も求められている。
請求項1の発明は、透明性を有し、かつ、投射された映像光の一部を反射して表示する第1のスクリーン(10)と、前記第1のスクリーンに映像光を投射する第1の映像源(LS1)と、透明性を有し、かつ、投射された映像光の一部を反射して表示する第2のスクリーン(20)と、前記第2のスクリーンに映像光を投射する第2の映像源(LS2)と、を備える映像表示装置であって、前記第1のスクリーンと前記第2のスクリーンとは、映像を表示する表示面を対面させて、所定の距離を空けて配置され、前記第1の映像源及び前記第2の映像源は、前記第1のスクリーン及び前記第2のスクリーンよりも該映像表示装置の内側に配置され、前記第1のスクリーンは、光透過性を有し、映像光が入射する第1の面(121a)とこれに対向する第2の面(121b)とを有する第1単位光学形状(121)が、厚み方向において前記第1の映像源が配置される映像源側とは反対側の背面側の面に複数配列された第1光学形状層(12)と、少なくとも前記第1単位光学形状の前記第1の面の一部に形成され、前記第1単位光学形状側の面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射した光の一部を反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を透過する第1反射層(13)と、を備え、前記第2のスクリーンは、光透過性を有し、映像光が入射する第1の面(221a)とこれに対向する第2の面(221b)とを有する第2単位光学形状(221)が、厚み方向において前記第2の映像源が配置される映像源側とは反対側の背面側の面に複数配列された第2光学形状層(22)と、少なくとも前記第2単位光学形状の前記第1の面の一部に形成され、前記第2単位光学形状側の面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射した光の一部を反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を透過する第2反射層(23)と、を備え、前記第1の映像源は、前記第1のスクリーンのスクリーン面の法線方向から見て、表示領域外に位置し、前記第2の映像源は、前記第2のスクリーンのスクリーン面の法線方向から見て、表示領域外に位置し、前記第1のスクリーンが表示面に表示する映像は、前記第2のスクリーンを通して視認可能であり、前記第2のスクリーンが表示面に表示する映像は、前記第1のスクリーンを通して視認可能であること、を特徴とする映像表示装置(1)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の映像表示装置において、前記第1のスクリーン(10)の前記第1光学形状層(12)は、前記第1単位光学形状(121)が複数配列されたフレネルレンズ形状を有し、前記第2のスクリーン(20)の前記第2光学形状層(22)は、前記第2単位光学形状(221)が複数配列されたフレネルレンズ形状を有すること、を特徴とする映像表示装置(1)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の映像表示装置において、前記第1のスクリーン(10)は、光透過性を有し、前記第1光学形状層(12)及び前記第1反射層(13)よりも前記第1のスクリーンの背面側に、前記第1単位光学形状(121)による凹凸の谷部を充填するように積層された第1樹脂層を備え、前記第2のスクリーンは、光透過性を有し、前記第2光学形状層(22)及び前記第2反射層(23)よりも前記第2のスクリーンの背面側に、前記第2単位光学形状(221)による凹凸の谷部を充填するように積層された第2樹脂層を備えること、を特徴とする映像表示装置(1)である。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、前記第1のスクリーン(10)及び前記第2のスクリーン(20)は、光を拡散する作用を有する拡散粒子を含有する光拡散層を備えていないこと、を特徴とする映像表示装置(1)である。
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も含むものとする。
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、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。
図1は、本実施形態の映像表示装置1を示す図である。図1では、映像表示装置1を側面から見た様子を模式的に示している。
映像表示装置1は、第1スクリーン10、第2スクリーン20、第1映像源LS1、第2映像源LS2、筐体30等を有している。この映像表示装置1は、筐体30の対向する2つの面に設けられた第1スクリーン10及び第2スクリーン20にそれぞれ映像を表示する。
本実施形態の映像表示装置1は、屋内等に配置される宣伝用等の映像表示装置である例を挙げて説明する。
また、第1スクリーン10の映像源側(第2スクリーン20の背面側)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方向とする。また、映像表示装置1の厚み方向において、第1スクリーン10側から第2スクリーン20側へ向かう方向を+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、第1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。
筐体30は、その内側が黒色等の光吸収性を有する、もしくは、反射率が小さいことが、不要な迷光を抑制する観点から好ましい。
第1映像源LS1は、映像表示装置1の使用状態において、第1スクリーン10の画面(表示領域)をZ方向(スクリーン面の法線方向)から見た場合に、第1スクリーン10の画面左右方向(X方向)の中央であって、第1スクリーン10の画面よりも下方側(−Y側)に位置している。
本実施形態では、第1スクリーン10及び第1映像源LS1と、第2スクリーン20及び第2映像源LS2とは、この映像表示装置1の厚み方向(Z方向)の中心を通りXY平面に平行な面に対して対称な位置にある。したがって、映像表示装置1をZ方向から見たときに、第1映像源LS1及び第2映像源LS2の位置が一致している。
したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、第1映像源LS1及び第2映像源LS2は、各スクリーンまでの投射距離が短く、投射された映像光L1,L2が各スクリーンに入射する入射角度が大きく、各スクリーンに入射する入射角度の変化量(最小値から最大値までの変化量)も大きい。
第1映像源LS1から投影された映像光L1の一部は、第1スクリーン10で反射され、第2スクリーン20を透過し、第2スクリーン20の背面側(+Z側)の正面方向(第1スクリーン10の映像源側(+Z側)の正面方向)に位置する観察者O1に届く。観察者O1は、第1スクリーン10に表示される映像を、第2スクリーン20を通して視認する。
第2映像源LS2から投影された映像光L2の一部は、第2スクリーン20で反射され、第1スクリーン10を透過し、第1スクリーン10の背面側(−Z側)の正面方向(第2スクリーン20の映像源側(−Z側)の正面方向)に位置する観察者O2に届く。観察者O2は、第2スクリーン20に表示される映像を、第1スクリーン10を通して視認する。
第1スクリーン10及び第2スクリーン20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、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、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
また、支持板及び接合層は、これらが接合される第1スクリーン10及び第2スクリーン20の表面の層との屈折率差がない、又は、可能な限り屈折率差が小さいことが好ましい。
なお、上述の例に限らず、例えば、第1スクリーン10及び第2スクリーン20は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、画面の平面性を維持する形態としてもよい。
図2は、本実施形態の第1スクリーン10の層構成を説明する図である。図2では、第1スクリーン10の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A1(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。
本実施形態の第1スクリーン10は、厚み方向において+Z側(映像源側、観察者O1側)から順に、基材層11、光学形状層12、反射層13、樹脂層14、保護層15を備え、これらが一体に積層されている。
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)樹脂等のシート状の部材を用いることができる。
また、基材層11は、第1スクリーン10の画面サイズ等に応じてその厚さを変更可能である。
光学形状層12は、基材層11の−Z側に形成された光透過性を有する層である。光学形状層12の−Z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、真円の一部形状(円弧状)であり、図3に示すように、第1スクリーン10の画面(表示領域)外に位置する点C1を中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、光学形状層12は、点C1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を有している。
この点C1は、図3に示すように、第1スクリーン10の画面左右方向(X方向)の中央であって画面外下方(−Y側)に位置しており、第1スクリーン10を正面方向から見た場合、点C1と点A1とは、Y方向に平行な同一直線上に位置している。
この単位光学形状121は、−Z側に凸であり、映像光が入射する入射面である第1斜面(レンズ面)121aと、これに対向する対向面である第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t1を挟んで第1斜面121aの下側に位置している。
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。
この単位光学形状121の第1斜面121a及び第2斜面121bは、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
理解を容易にするために、図2では、単位光学形状121の配列ピッチP1、角度θ1,θ2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P1が一定であるが、角度θ1が単位光学形状121の配列方向においてフレネルセンターとなる点C1から離れるにつれて次第に大きくなっている。
角度θ1,θ2、配列ピッチP1等は、第1映像源LS1からの映像光L1の投射角度(第1スクリーン10への映像光L1の入射角度)や、第1映像源LS1の画素(ピクセル)の大きさ、第1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P1等が変化する形態としてもよい。
なお、本実施形態では、光学形状層12を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、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。
反射層13は、その両面が微細かつ不規則な凹凸形状を有する粗面である。反射層13は、前述の光学形状層12の反射層13側の表面に形成された凹凸形状を維持した状態で成膜されている。
この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが2次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。
反射層13は、入射した光の一部を微細かつ不規則な凹凸形状により拡散して反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を拡散せずに透過する。
なお、反射層13は、これに限らず、例えば、光反射性の高い金属をスパッタリングしたりする等により形成してもよい。また、反射層13は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成してもよい。
樹脂層14は、単位光学形状121間の谷部を埋めるように形成されており、この樹脂層14により、光学形状層12及び反射層13の−Z側の面が平坦となっている。
樹脂層14は、+Z側(映像源側)の面に、光学形状層12の単位光学形状121の逆型となる単位光学形状が複数配列されて形成されている。
このような樹脂層14を設けることにより、反射層13を保護でき、第1スクリーン10の−Z側の面に保護層15等を積層しやすくなる。また、第1スクリーン10に支持板等を接合する場合には、支持板の接合も容易となる。
本実施形態の樹脂層14は、前述の光学形状層12と同じ材料により形成され、その屈折率が光学形状層12の屈折率に等しい。
保護層15は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材を用いて形成することができる。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。
上述のように、本実施形態の第1スクリーン10は、光を拡散する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、映像光は、反射層13の表面の微細かつ不規則な凹凸形状により、拡散反射される。
図4は、本実施形態の第2スクリーン20の層構成を説明する図である。図4では、第2スクリーン20の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A2(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。
本実施形態の第2スクリーン20は、厚み方向において−Z側(映像源側、観察者O2側)から順に、基材層21、光学形状層22、反射層23、樹脂層24、保護層25を備え、これらが一体に積層されている。
図2及び図4に示すように、第2スクリーン20は、第1スクリーン10をY方向に平行な直線を軸としてZ方向に反転させた形状に等しく、第1スクリーン10及び第2スクリーン20は、Z方向において対称な形状である。したがって、第2スクリーン20は、第1スクリーン10と同形状のスクリーンをZ方向において反転させて用いてもよい。
図5は、本実施形態の第2スクリーン20の光学形状層22を説明する図である。図5では、光学形状層22を+Z側から見た図を示している。
光学形状層22は、第1スクリーン10の光学形状層12に相当する層である。光学形状層22は、基材層21の+Z側に形成された光透過性を有する層であり、その+Z側の面には、単位光学形状(単位レンズ)221が複数配列されて設けられている。
この点C2は、図4に示すように、第2スクリーン20の画面左右方向(X方向)の中央であって画面下方(−Y側)に位置しており、第2スクリーン20をZ方向から見た場合、点C2と点A2とはY方向に平行な同一直線上に位置している。
また、本実施形態では、点C2と点C1、点A2と点A1は、映像表示装置1のZ方向の中心を通りXY平面に平行な面に対して対称な位置にある。
この単位光学形状221は、+Z側に凸であり、映像光が入射する入射面である第1斜面(レンズ面)221aと、これに対向する対向面である第2斜面(非レンズ面)221bとを有している。1つの単位光学形状221において、第2斜面221bは、頂点t2を挟んで第1斜面221aの下側に位置している。
この単位光学形状221の第1斜面221a及び第2斜面221bは、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
単位光学形状221の配列ピッチは、P2であり、単位光学形状221の高さ(厚み方向における頂点t2から単位光学形状221間の谷底となる点v2までの寸法)は、h2である。
理解を容易にするために、図4では、単位光学形状221の配列ピッチP2、角度θ3,θ4は、単位光学形状221の配列方向において一定である例を示している。しかし、前述の第1スクリーン10の単位光学形状121と同様に、単位光学形状221は、実際には、配列ピッチP2が一定であるが、角度θ3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C2から離れるにつれて次第に大きくなっている。
なお、角度θ3,θ4、配列ピッチP2等は、第2映像源LS2からの映像光L2の投射角度(第2スクリーン20への映像光L2の入射角度)や、第2映像源LS2の画素(ピクセル)の大きさ、第2スクリーン20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221の配列方向に沿って、配列ピッチP2等が変化する形態としてもよい。
本実施形態では、光学形状層22は、第1スクリーン10の光学形状層12と同じ紫外線硬化型樹脂により形成されている。
反射層23は、その両面が微細かつ不規則な凹凸形状を有する粗面である。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが2次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。この反射層23は、前述の単位光学形状221の表面に形成された凹凸形状を維持した状態で成膜されている。
反射層23は、入射した光の一部をこの凹凸形状により拡散して反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を拡散せずに透過する。
また、反射層23は、前述の第1スクリーン10の反射層13と同様の材料により形成することができる。本実施形態の反射層23は、反射層13と同様に、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
樹脂層24は、−Z側の面に、光学形状層22の単位光学形状221の逆型となる単位光学形状が複数配列されて形成されている。
このような樹脂層24を設けることにより、反射層23を保護でき、第2スクリーン20の+Z側の面に保護層25等を積層しやすくなる。また、第2スクリーン20を支持板に接合する場合には、支持板への接合も容易となる。
本実施形態の樹脂層24は、前述の光学形状層22と同じ材料により形成され、その屈折率が光学形状層22の屈折率に等しい。
保護層25は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いることができる。保護層25は、例えば、前述の基材層21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。
上述のように、本実施形態の第2スクリーン20は、光を拡散する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、映像光は、反射層23の表面の微細かつ不規則な凹凸形状により、拡散反射される。
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、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させるUV成形法により光学形状層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、表面加工を複数回行うことにより形成できる。この表面加工は、例えば、めっき加工や、エッチング加工、ブラスト加工等である。また、表面加工は、各種条件等を変更して複数回行ってもよい。
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、アルミニウムを蒸着することにより反射層13を形成する。
なお、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。
また、第2スクリーン20も、上述の第1スクリーン10と同様の製造方法により製造可能である。
しかし、このような製法では、個々のスクリーン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、上述のように、単位光学形状121,221の第1斜面121a,221a、第2斜面121b,221bの微細かつ不規則な凹凸形状を成形型によって賦形し、反射層13,23を形成することにより、多数の第1スクリーン10,第2スクリーン20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。
まず、映像光について説明する。
第1スクリーン10の下方に位置する第1映像源LS1から投射され、第1スクリーン10に入射する映像光L11のうち、一部の映像光L12は、第1スクリーン10の表面で反射し、第1スクリーン10の+Z側上方へ向かう。第1スクリーン10及び第2スクリーン20は、Z方向において十分な距離を有して配置されており、映像光L12が第2スクリーン20に入射することはなく、この映像光L12は、筐体30内で吸収され、観察者O1,O2には到達しない。
第1斜面121aに入射した映像光のうち反射しなかった一部の映像光L14は、反射層13を透過して第1スクリーン10から−Z側上方へ出射する。このような映像光L14は、第1スクリーン10の−Z側の正面方向に位置する観察者O2には到達しない。
また、映像光L21のうち、一部の映像光L23は、単位光学形状221の第1斜面221aに入射し、反射層23によって拡散反射され、−Z側へ出射する。そして、第1スクリーン10を透過して観察者O2に届く。これにより、観察者O2は、第2スクリーン20に表示される映像を視認可能である。
第1斜面221aに入射した映像光のうち反射しなかった一部の映像光L24は、反射層23を透過して第2スクリーン20から+Z側上方へ出射する。このような映像光L24は、第2スクリーン20の+Z側の正面方向に位置する観察者O1には到達しない。
図6に示すように、第1スクリーン10へは、−Z側上方から外光G1が入射する。この外光G1のうち、一部の外光G2は、第1スクリーン10の表面等で反射し、第1スクリーン10の下方側へ向かう。
外光G1のうち、第1スクリーン10内に入射した一部の外光G3は、反射層13で反射し、第1スクリーン10の−Z側上方へ出射する。
また、反射層23で反射しなかった一部の外光G4は、反射層13を透過して第1スクリーン10の+Z側下方へ出射して筐体30内で吸収されたり、第1スクリーン10の+Z側の面で反射して第1スクリーン10内を下方へ進み、減衰したりする。
従って、第1スクリーン10に−Z側上方から入射する外光は、観察者O1,O2には届かない。
外光G5のうち、第1スクリーン10内に入射した一部の外光G7は、反射層23で反射し、第2スクリーン20の+Z側上方へ出射する。
また、反射層23で反射しなかった一部の外光G8は、反射層23を透過して第2スクリーン20の−Z側下方へ出射して筐体30内で吸収されたり、第2スクリーン20の−Z側の面で反射して第2スクリーン20内を下方へ進み、減衰したりする。
従って、第2スクリーン20に+Z側上方から入射する外光は、観察者O1,O2には届かない。
以上のことから、映像表示装置1では、外光による映像のコントラストの低下を大幅に抑制できる。
したがって、本実施形態の映像表示装置1は、第1スクリーン10及び第2スクリーン20が良好な視野角及び解像度を有する映像を表示でき、かつ、高い透明性を有し、スクリーンの向こう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,O2に良好に視認される。
なお、本実施形態の映像表示装置1は、第1スクリーン10及び第2スクリーン20の双方に映像光を投射して両スクリーンが同時に映像を表示することも可能であるし、一方のスクリーンに映像を表示し、他方のスクリーンには映像を投射しないといった使用方法も可能である。両スクリーンに表示する映像は、同じでもよいし、異なってもよい。
本実施形態の映像表示装置1は、両スクリーンに映像を表示した場合にも、スクリーンの背面側からはそのスクリーンに表示される映像は視認されず、スクリーン越しに対面する他方のスクリーンに表示される映像を視認できる。
なお、本実施形態の映像表示装置1では、各スクリーンに映像光が投射された状態においても、観察者O1,O2が、2枚のスクリーンの向こう側の景色を一部視認することが可能である。
以上のことから、本実施形態によれば、透明性が高いスクリーンを対向する2つの面に備え、対向する2つの画面に映像を表示できる映像表示装置1を提供できる。
以上説明した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)第1スクリーン10と第2スクリーン20とは、Y方向を軸としてZ方向において対称な形状である例を示したが、これに限らず、非対称であってもよい。
また、第1スクリーン10と第2スクリーン20とは、対応する各層が異なる材料により形成されていてもよい。
なお、実施形態の映像表示装置1では、上述のように、一方のスクリーンを通して他方のスクリーンの表示する映像を観察する形態となっている。第1スクリーン10及び第2スクリーン20は、その両面に不図示の反射防止層を備えていることが明瞭な映像を表示する観点から好ましい。
さらに、各スクリーンの厚み方向において背面側(筐体30の外部側)に支持板が接合される場合には、その支持板の表面(筐体30外部側の表面)にハードコート層、紫外線吸収層、防汚層、帯電防止層、タッチパネル層等を設けてもよい。
このとき、光学形状層12,22のサーキュラーフレネルレンズ形状のフレネルセンターとなる点C1,C2の位置を第1映像源LS1,第2映像源LS2の位置に合わせてずらした形態となっている。
このような形態とすることにより、第1映像源LS1,第2映像源LS2の位置等を自由に設定することができ、使用環境に応じた映像表示装置1の設計が可能であり、また、映像表示装置1の意匠性の向上等を図ることができる。
また、映像表示装置1は、筐体内の大きさ等に応じて、一方の投射系が映像光をスクリーンの上方から投射し、他方の投射系が映像光をスクリーンの下方から投射する形態としてもよい。
また、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形形状としてもよい。
また、反射層13,23は、例えば、第1斜面121a,221aの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、第1斜面121a,221a及び第2斜面121b,221bは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、第1斜面121a,221aのみ粗面である形態としてもよい。
また、第1スクリーン10,第2スクリーン20は、基材層11,21及び保護層15,25の少なくとも一方を、透光性が高く、かつ、他の層よりも剛性も高い板状の部材(ガラス板等)とし、第1スクリーン10、第2スクリーン20の画面の平面性向上等を図ってもよい。このとき、粘着剤層等を介して光学形状層12,22等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
このとき、第1映像源LS1,第2映像源LS2は、映像光が入射角φで第1スクリーン10,第2スクリーン20へ投射されるように位置及び角度が設定されている。この入射角φは、各スクリーンへ投射された映像光(P波)の反射率がゼロとなる入射角(ブリュースター角)をφb(°)とした場合、(φb−10)°以上85°以下の範囲に設定される。例えば、各スクリーンへ投射された映像光の反射率がゼロとなる入射角φbが60°である場合、映像光の入射角φは、50〜85°の範囲に設定される。
なお、角度φb(ブリュースター角)は、映像光が投射される各スクリーンの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11,21としては、TAC製のシート状の部材が好適である。
10 第1スクリーン
20 第2スクリーン
11,21 基材層
12,22 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
13,23 反射層
14,24 樹脂層
15,25 保護層
LS1 第1映像源
LS2 第2映像源
30 筐体
Claims (4)
- 透明性を有し、かつ、投射された映像光の一部を反射して表示する第1のスクリーンと、
前記第1のスクリーンに映像光を投射する第1の映像源と、
透明性を有し、かつ、投射された映像光の一部を反射して表示する第2のスクリーンと、
前記第2のスクリーンに映像光を投射する第2の映像源と、
を備える映像表示装置であって、
前記第1のスクリーンと前記第2のスクリーンとは、映像を表示する表示面を対面させて、所定の距離を空けて配置され、
前記第1の映像源及び前記第2の映像源は、前記第1のスクリーン及び前記第2のスクリーンよりも該映像表示装置の内側に配置され、
前記第1のスクリーンは、
光透過性を有し、映像光が入射する第1の面とこれに対向する第2の面とを有する第1単位光学形状が、厚み方向において前記第1の映像源が配置される映像源側とは反対側の背面側の面に複数配列された第1光学形状層と、
少なくとも前記第1単位光学形状の前記第1の面の一部に形成され、前記第1単位光学形状側の面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射した光の一部を反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を透過する第1反射層と、
を備え、
前記第2のスクリーンは、
光透過性を有し、映像光が入射する第1の面とこれに対向する第2の面とを有する第2単位光学形状が、厚み方向において前記第2の映像源が配置される映像源側とは反対側の背面側の面に複数配列された第2光学形状層と、
少なくとも前記第2単位光学形状の前記第1の面の一部に形成され、前記第2単位光学形状側の面が不規則な凹凸形状を有する粗面であり、入射した光の一部を反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を透過する第2反射層と、
を備え、
前記第1の映像源は、前記第1のスクリーンのスクリーン面の法線方向から見て、表示領域外に位置し、
前記第2の映像源は、前記第2のスクリーンのスクリーン面の法線方向から見て、表示領域外に位置し、
前記第1のスクリーンが表示面に表示する映像は、前記第2のスクリーンを通して視認可能であり、
前記第2のスクリーンが表示面に表示する映像は、前記第1のスクリーンを通して視認可能であること、
を特徴とする映像表示装置。 - 請求項1に記載の映像表示装置において、
前記第1のスクリーンの前記第1光学形状層は、前記第1単位光学形状が複数配列されたフレネルレンズ形状を有し、
前記第2のスクリーンの前記第2光学形状層は、前記第2単位光学形状が複数配列されたフレネルレンズ形状を有すること、
を特徴とする映像表示装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の映像表示装置において、
前記第1のスクリーンは、光透過性を有し、前記第1光学形状層及び前記第1反射層よりも前記第1のスクリーンの背面側に、前記第1単位光学形状による凹凸の谷部を充填するように積層された第1樹脂層を備え、
前記第2のスクリーンは、光透過性を有し、前記第2光学形状層及び前記第2反射層よりも前記第2のスクリーンの背面側に、前記第2単位光学形状による凹凸の谷部を充填するように積層された第2樹脂層を備えること、
を特徴とする映像表示装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の映像表示装置において、
前記第1のスクリーン及び前記第2のスクリーンは、光を拡散する作用を有する拡散粒子を含有する光拡散層を備えていないこと、
を特徴とする映像表示装置。
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