TWI250373B - Projection screen - Google Patents

Description

1250373 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於投影用屏幕，特別係關於在亮光下也可民 好地辨識投影機之光所形成之投影圖線之投影用屏幕。 【先前技術】 近年來，吊掛式投影機及幻燈機等廣泛被用來作為在開 會場所等可供發言人提示資料之方法。且在一般家庭中， 使用液晶之視頻投影機及動畫影片投影機也已逐漸普及。 此等投影機之放映方法係將由光源輸出之光，利用透光型 液晶面板等施行光調制而形成圖像光，經由透鏡等光學系 統射出此圖像光，並放映於屏幕上。 例如’可在屏幕上形成彩色圖像之前式投影機具有將由 光源出射之光線分離成紅（R)、綠（G)、藍（B)各色之光線而 使其聚焦於特定之光路之照明光學系、分別對此照明光學 系所分離之RGB各色之光束施以光調制之液晶面板（光 閥）、及合成被液晶面板光調制之RGB各色之光束之光合成 邙，利用投射透鏡將光合成部所合成之彩色圖像放大投射 於屏幕上。 又，最近，使用窄帶三原色光源作為光源，制光拇光 閥（GLV : Grating Light Valve)取代液晶面板，將R(}B各色 之光束施以空間調制之型式之投影機裝置也已經開發成 功。 發明所欲解決之問題 而，在上述之投影機中，為了獲得投影像，需要使用屏 84000 1250373 恭，此投影用屏幕大致上分為由屏幕背面照射投射光而由 屏幕表面觀看圖像之透光型屏幕、與由屏幕表面側照射投 射光而觀看在該投射光之屏幕之反射光之反射型屏幕二 種。不管屬於其中何種方式，為了 #現良好辨識性之屏幕， 有必要獲得明亮之圖像、對比度高之圖像。但，上述之前 式投影機與自發光型顯示器或後式投影機不同，無法使用 例如ND(中性岔度）濾色咨來降低外光之映入，故有難以提 高屏幕上之亮處對比度之問題。 P在上述之投#機之放映方法中，由於係利用屏幕反 射被圖像處理後之投射光，《圖像之對比度大大地受周圍 之儿度所左右，僅彳疋鬲屏幕之反射率時，不僅投射光，連 外光〈反射率也會被提高，因而會降低圖像之辨識率，故 在放映環境明亮時，難以獲得清晰之圖像。 •因此’本發明係鑒於上述以往之實情，經多方研發而成， 本發明之目的在於提供不受放映環境之亮度影響之 像。 ’ 【發明内容】 j達成上述目的’本發明之投影用屏幕之特徵在於投射 y二原色波長帶光而顯示圖像，且在支持體上包含對窄 帶三原色波長帶光具有高反射特性’至少對該波長帶光以 可見波長帶光具有高透光性之光學薄膜之投影用屏 幕0 在以上方式所構成之本發明之投影用屏幕中，光學薄膜 可發揮作為所謂帶通滹 、 I巴⑽（1卞州即，上述光學薄膜由 84000 1250373 於特別可反射窄帶rr局&、士 ι^ , ，了乍π 一原色波長f几，亚大致使其他波長之 光透過，故可發揮作為具有分離此等光線之作用之有帶三 原色波長用帶通濾色器之機能。 利用此光學薄膜之作用，在此投影用屏幕中，可反射大 邵分之窄帶三原色波長帶光。収，例如有外光入射時， 其大部分會透過投影用屏幕，且幾乎無反射現象。 為獲彳寸上述（機能，光學薄膜之設計相當重要。作為光 學薄膜’使用交互地重4高折射率層與低折射率層之電介 質多層膜，假設各層之射率層為η，各層之膜厚為4時= 用使其光學的厚度nd對來自上述_帶三原色光源之各輸出 光之波長λ,可滿足下列之式（3)之條件之設計時，可獲得 上述之效果： 因此’在本發明之投影用屏幕中，彳選擇地反射窄帶三 原色波長帶光，與通常之屏幕相比，相對地可抑制光之反 射，其、结I，可抑制形成於投影用$幕上之圖像之對比度 之降低’有效地降低外光之映入，獲得明亮之圖像。因此又 在此投影用屏幕中，即使在放映環境明亮時，也可獲得清 晰4圖像’不受放映環境之亮度影響而獲得清晰之圖像。 nd = λ (α±1/4) (α為自然數） 在此，光帛薄膜採用對全部之三原&光源可滿足上列之 式（3)之條件之設計時，光學薄膜上可形成對窄帶三原色波 長帶光之反射帶’其結果，”帶三原色波長帶光，可發 揮高反射特性。另一方面/對此波長帶光以外之可見波長 84000 1250373 /^光具有高透光性。 例如，作為窄帶三原辛 .色，皮長市'光，使用波長457 nm之藍 巴雷射光、波長532細之綠色 之農 ^ ^ · λ , 田，光及波長642 nm之紅 巴田射先乏組合時，對此三原 式『U' 了採用滿足上列之 文〇)又條件之設計，實現發 之光學薄膜。 作為上述τ遇濾色器之機能 本务明之投影用屏幕除了可ϋ ” 機能之光學薄膜外，在光學 廷 巴扣< 望、士 '吴 < 取外層上或作為光學薄 月吴 < 中間層，設置光擴散層 ，

决與也相*有效。光擴散層可使被 先予溥反射之光散射而獲 A 寧者所I糾、t A 又仔政射先。I光擴散層時，觀 八你* 仅…用屏幕〈反射光僅有反射鏡面成 刀。僅有反射鏡面成分時，会 回成 3有視野受到限制等缺點，對 减祭：#不利。相對地， 丁 M ^ ^_叹先擴政層時，觀察者可看到| 射先，使視野特性大幅獲 f ,, 、 又件改善，可硯賞到自然的圖像。 毛月〈另一投影用屏幕之特徵在於投射且有所要 :波長帶之光而顯示圖像，且包含對上述具有所要::： 特性:至少對該波長帶之…之可見 f具有同透光性之光學薄膜之投影用屏幕。 作為將圖像投射在投爭 一 炊可㈣“ …用屏暴用I光源，如前所述，固 :使用…原色波長帶光，但也可使用發光波長，且 !擴：度之例如發光二極體等發光元件作為光源。“:、 將頻帶多少具有养今淨、 卜 ’、^又又光源與濾光片、非線性光學元侏 或非線性光學薄膜等相 在可見波長〜“ A 了吏其波長如二原色般 ▼刀、。作為上述具有所要之波長帶之光， 84000 1250373 可=用組合如發光二極體等所發射之雖具有峰值，但頻賤 較寬之光之三原色波長帶光’甚至於使用組合單色、： 或4色以上之光。即使使用此種構造，光學薄膜也具有π 其主要之波長帶為中心有效地反射具有所要之波長帶之 光’並使具有大致使主要之波長以外之波長之光透：：： 向。利用此光學薄膜之作用’在此投影用屏幕中，可良好 地反射所要之波長帶之光之主要之波長部分。對此，例如 有外光入射時，其大部分會透過投影用屏幕，且 射現象。 無反 【實施方式】 以下，一面參照圖式 不僅限定於以下之記述 内，可作適當之變更。 -面說明本發明。又，本發明並 在不脫離本發明之要旨之範圍

本發明之投影用屏幕之特徵係在於利用投射窄帶三原色 波長帶光而顯示圖像，且在支持體上包含對窄帶三原色波 長帶光具有高反射特性，至少對該波長帶光以外之可見波 長帶光具有高透光性之光學薄膜之投影用屏幕。 圖1係表示適用本發明所構成之投影用屏幕之前式投影 機用屏幕之剖面圖。投影機用屏幕i係利用光柵光閥 (Gmmg Llght Valve，以下稱GLV)顯示繞射光栅型投影機 之圖像之投影機用屏幕，投射來自繞射光柵型投影機之光 源之窄帶三原色光源之輸出光之f帶三原色波長帶光 時，可顯示圖像。投影機用屏幕1係在屏幕基板2上設有可 發揮作為帶通濾色器之機能之電介質多層膜之光學薄膜 84000 -10- 1250373 時，構成使各電介質薄膜之光學的厚度以對來自窄帶三原 色光源4輸出光I窄帶三原色波長帶光之各波長λ，可滿足 下列之式（4)之條件 nd = λ (α± 1/4)(α為自然數） · ·.(句 即，光學薄膜3係由高折射率層Η與低折射率層L之交互 層所構成，各層之光學的厚度nd與特定值一致。在此，光 學的厚度nd最好為1.462 μιη之範圍。而，光學 薄膜3在可滿足此種條件之波長位置形成具有對來自窄帶 三原色光源之輸出光之有帶三原色波長帶光之高反射特性 之反射帶。利用此反射帶之形成，在此光學薄膜3中，可反 射來自窄帶三原色光源之輸出光之窄帶三原色波長帶光， 而不會使其透過。又，光學薄膜3對此反射帶以外之波長帶 <光具有高透光特性。即，光學薄膜3可選擇地反射窄帶三 原巴波長帶光，具有作為可大致使其他之波長帶之光透過 足窄帶三原色波長用帶通濾色器之機能。 因此，投影機用屏幕丨因具有此種光學薄膜3，雖選擇地 反射來自窄帶三原色光源之輸出光之窄帶三原色波長帶 元但可大放使其他之波長帶之光透過。而透過光學薄膜3 足光如上所述，可被具有作為光吸收層之機能之屏幕基板2 所吸收使其不會被反射，故可取出被反射帶反射之窄帶三 原色波長帶光，以作為反射光。 口此，在投影機用屏幕丨中，即使有外光入射於投影機用 屏幕1，也可利用可大致使窄帶三原色波長帶光以外之波長 84000 1250373 7 <光透過nr：將其消除’故可防止因外光所引起之對比度 降低及外光之映入等不利現象。 即，在此投影機用屏幕1中，可選擇地反射窄帶三原色波 長▼光’與通f之屏幕相比，相對地可抑制光之反射，故 可抑制形成於投影用屏幕1上之圖像之對比度之降低，並有 效地降低外光之映入，獲得明亮之圖像。因此，在此投影 用屏慕1中’ gp使在放映環境明亮時，也可獲得清晰之圖 1象不又放映環境之壳度影響而獲得清晰之圖像。 又依據以上所述，屏幕來自窄帶三原色光源之輸出光 (波長特性愈陡㈣時，由於與上述光學薄膜3之作用之相乘 效應’可使在屏幕上之反射光愈接近於來自投影機之輸出 光，故可增進本發明之效果。而，作為此種窄帶三原色光 源，以使用如雷射光之類之波長擴散僅數nm程度之光源較 為合適。 又，如前所述，電介質多層膜之各層之光學的厚度“可 滿足上逑之式（4)之條件時，可形成具有對窄帶三原色波長 帶光之高反射特性之反射帶，但對任意之三原色波長，光 學的厚度nd並不一疋有可滿足上述之式（4)之條件之3個自 然數α之組合。作為可滿足上述之式（4)之條件之組合，例 如有波長457 nm之藍色雷射光、波長nm之綠色雷射 光、及波長642 nm之紅色雷射光之組合。此等波長為利用 GLV之繞射光柵型投影機u所使用之光源波長。在此組入 中，光學的厚度nd大致為L467 μίη時，光學的厚度以會成 為監色雷射光之大致3.25倍、綠色雷射光之大致厶乃倍、会 84000 -13 - 1250373 巴雷射光之大致2·25倍，近似地可滿足上述之式（4)之條 件。如此，在本發明中，並不需要嚴密地滿足上述之式㈠) 义條件，利用近似地可滿足上述之式（4)之條件，即可獲得 上述之效果。 又，在圖1中，Η1、Η2、Η3、Η4分別為高折射率層 L2、L3分別為低折射率層 在j投影機用屏幕1中，為實現選擇的反射光譜’將上述 光學薄膜3構成高折射率層Η與低折射率層L之交互層，但 其層數並無特別限定，可構成所希望之層數’並可利用改 變層數來調整反射帶之寬度等…電介質多層膜之窄帶 ==帶光入射侧及其相反側之最高層最好由高折射 曰：可數層所構成。電介質多層膜，即光學薄膜3由奇數 ，介質薄膜所構成時，與電介 介質薄膜所構成之情形相士 致層《％ ^ 5» . U ’作為笮帶三原色波長用帶通 /慮色的 < 機邊較為優異。 而，作為具體的声盤 二 ^ ^ 致太^時，作為窄帶三原斧、冰jn Y通濾色器之機能有焱 一东色波長用 學薄膜3之製作較浪費時間:刀發揮之虞’·層數太多時’光 折射率層L之合計設定為7。f此，以將高折射率層Η與低 時’即可有效地構成作為^至叫之方式構成光學薄膜3 通濾色器之機能之光學1无分發揮窄帶三原色波長用帶 在光學薄膜3中可利用广 帶之反射率，且疊層之層:力口疊層之層數來提高特定波長 相同時’高折射率層Η與低折射 84000 ' 14- 1250373 率層L之折射率差愈大時，愈能提高反射率。因此，構成光 學薄膜3之高折射率層H之折射率最好盡可能地高，具體上 以一·1以上、2 7以下為苴。此係由於高折射率層Η折射率小 於2·1時，欲實現特定之選擇反射光譜，需要龐大之層數， 且折射千大於2·7之光學薄膜材料不多，高折射率層η之材 、斗之選擇之餘地較為狹窄之故。I有此種折射率之高折射 率層Η例如可由硫化鋅（ZnS)、氧化鈦（Ti〇2)、氧化鈽 (Ce〇2)、氧化锆（Zr〇2)等高折射率材料所構成。 人構成光學薄膜3《低折射率層L·之折射率最好儘可能 此係由於在低折射 想法也可以成立， 地低，具體上以1 · 3以上、1.5以下為宜。 率材料中’與上述高折射率材料同樣之 低折射率層L之折射率大於時，欲實現特定之選擇反射 光^ ’需要較多之層數，且折射率小於1·3之光學薄膜材料 不多，低折射率層L之材料之選擇之餘地較為狹窄之故。具 有此種折射率之兩折射率層乙例如可由氟化鎂（Μ奸2)所構 ，此扣衫機用屏幕丨如圖1所示，在光學薄膜3上具有夫 擴散層4。投影機用屏幕1具有光學薄膜3時，觀察者可❹ 放陕在此投影用屏幕1之圖像之反射圖像，即，僅看到放映 在此投影用屏幕1之圖像之反射光而已。⑮，在屏幕之反期 =僅有反射鏡面成分時，會有視野受到限制等缺點，對勸 祭者不利。 因此，在投影用 者可看到來自投影 屏幕1設有光擴散層4時，可構成使觀察 用屏幕之散射反射光。光擴散層4係構成 84000 1250373 可選擇地擴散特定之波長帶之光，即擴散窄帶三原色波長 帶光。即，光擴散層4對窄帶三原色波長帶光具有光散射特 性。如圖1所示，採用在光學薄膜3上設有光擴散層4之構成 時，通過光擴散層4，且被光學薄膜3反射之光會再通過光 擴散層4。此時，被光學薄膜3反射之光在通過光擴散層4之 際，會被擴散’故可獲得反射鏡面成分以外之散射反射光。 而，作為來自投影用屏幕1之反射光，由於有反射鏡面成分 與散射反射光存在，除了反射鏡面成分以外，觀察者也可 觀賞到散射反射光，使視野特性大幅獲得改善。其結果， 觀察者可觀賞到自然的圖像。 又，散射反射光係擴散被光學薄膜3反射之光的光線 而，由於光學薄膜3可反射特定波長帶之光，即反射窄帶 原色波長帶光，故散射反射光也大致成為窄帶三原色波— 帶光。因此，即使有外光入射於投影機用屏幕丨，窄帶三^ 色波長帶光以外之光也不會變成散射反射光，故不會因 擴散層4之作用而發生對比度降低及外光之映人，而 良好之視野特性。 又1 例如，考慮以散射係數S之光擴散層作為最上層，在立 設置反射率R之多層薄膜構造之光學薄膜之屏幕構造々 形，假設對屏幕之入射光強度A】车 虫度為1時，來自此屏幕之 強度Is可利用下列之式（5)表示： • · .(5)

Is - NS+ (1^ S) RS 另一方面 反射鏡面成分Ir成為如 下列之式（6)所示 84000 -16- • · ·( 6 ) 1250373 為了容易理解起見，考〜 ., “1〈情形與R二〇之情形，作 為理想的情形時’成為如以下所示 首先，R = 1之情形時，成 成為如下列之式（7)〜（9)所示。 …⑺

Is = NS+ (1 - S) S - S (2- S) Ir = (1 一 S)2

Is/Ir = S (2— S)/(l 一 s)2 又，R = 0之情形時 Is = NS Ir = 〇 成為如下列之式（1〇)、（11)所示： •••(10) •••(11) 釦此〒數值丁以圖示時，如圖2所示。由圖2可知：散剖 係數S之值由0增加至丨時，反射率R =丨之散射光強度Γ 戊〜1)足值在S值小時，為反射率R = 0之散射光強度Is (R=0 又值又約2倍，但隨著8值接近於丨，反射率R = 1之散射光 (R=l)與反射率R = 〇之散射光強度Is (11=〇)之差即不 存在。 例如，散射係數S具有分光特性，只要能實現在反射率R = 1<波長帶中，散射係數也大，又，在反射率汉=〇之波長 W中，散射係數也小之光擴散層，則在分光散射特性平坦 〈情形，散射光強度之比可能由如上所述為2之程度變得更 大。 具有此種刀光散射特性之光擴散層例如可使用金屬微粒 料〇〇〇 1250373 子加以構成。例如，可使金屬微粒子分散於特定之媒質中 而構成光擴散層。如此，使金屬微粒子分散而構成之光擴 散層因使用之金屬微粒子㈣、大小、使金屬微粒子分散 之媒質 < 折射率等諸條件，對某特定範圍之波長光，具有 優異之分光散射特性。即，具有此種光擴散層時，即可皆 現對某特定範圍之波長光，具有優異之分光散射特性之投 影機用屏幕。 作為可構成此種光擴散層之金屬微粒子，例如可列舉銀 微粒子加以說明。例如，使半徑2511111程度之球狀銀微粒子 分散於折射率L49程度之媒質中而構成之光擴散層對藍色 波長帶之光具有優異之光散射特性。具有使用銀微粒 子構成之光擴散層3寺，即可實現對藍色波長帶之光具有優 兴之光散射特性之投影機用屏幕。 一將使用此種銀微粒子構成之光擴散層4,例如設置於光學 ^ 而構成投衫機用屏幕1時，通過該光擴散層4之光 中，笮帶三原色波長帶光會在光學薄膜3被反射而回到光擴 散層4。而，回到光擴散層4之窄帶三原色波長帶光中，： 色波長帶之光通過光擴散層4之際，會再被散射而形成散： :射，由於，在藍色波長帶之光中，有反射鏡面成 二與散射反射光存在，可大幅改善視野特性，實現辨識性 優異之投影機用屏幕。 又’如上所述，並非使視野特性顯著地提高，使用此種 t層時，也可輔助地提高特定波長之視野特性。例如， 半徑40 nm程度之—個球狀銀微粒子分散於折射率16程 84000 -18- 1250373 度之媒質中時，對綠务 ，皮長γ <光具有優異之光散射特 性。但，使此球狀銀微粒 、 夕數個力散於同樣之媒質中時， 在綠色波長帶中具有$银正 哥王現千、緩峰值之光散射特性。 因此’設置使此球狀銀料 艮u粒子多數個分散於同樣之媒質 中而構成之光擴散層時， 一 > t非便銥巴波長帶之視野特性大 幅提高，而是可辅助地使复 ,_ . π，、徒呵。此種光擴散層適合於使 用在調整與其他波長帶之平衡等之微調整之情形。 '又’在使此種金屬微粒子分散於特定之媒質中而構成光 擴散層中，由於與全屬與私三、 、 、至屬诫粒子义分散數密度及光擴散層之 厚度相比，單位面積之+凰 ，、至屬彳政粒子 < 重量對光擴散層之光 散射特性之影響較大，妗σ , 文故，、要知此點納入考慮而設定金屬 微粒子之分散量即可。 又，作為可構成此種光擴散層《金屬微粒+，例如可使 用銅微粒子。例如，銅微粒子對紅色波長帶之光具有優異 之光政射特f生’具有使用銅微粒子可構成對紅色波長帶之 光/、有k兴 < 光散射特性之光擴散層。即，具有使用銅微 f子構成之光擴散層時，可實現對紅色波長帶之光具有優 異之光散射特性之投影機用屏幕。 將使用此種銅微粒子構成之光擴散層4，例如設置於光學 薄膜3上而構成投影機用屏幕丨時，通過該光擴散層4之光 中，窄^二原色波長帶光會在光學薄膜3被反射而回到光擴 散層4。而，回到光擴散層4之窄帶三原色波長帶光中，紅 色波長帶之光通過光擴散層4之際，會再被散射而形成散射 反射光。即，由於在紅色波長帶之光中，有反射鏡面成分 84000 -19 - 1250373 與散射反射光存在 投影機用屏幕。 視野特性較高，彳實現辨識性優異之 又，作為上述金屬微粒子 松子，也可使用金微粒子。使用合 微粒子構成之光擴散層對綠色波長帶之μ有光散射特 性。即，具有使用金微粒子構成之光擴散層時，可實 綠色波長帶之光具有光散射特性之投影機用屏幕。 將使用此種金微粒子構成之光擴散層4,例如設置於光與 薄膜3上而構成投影機用屏幕丨時，通過該光擴散層心 中’笮帶三原色波長帶光會在光學薄膜3被反射而回到光擴 散層4。而，回到光擴散層4之窄帶三原色波長帶光中，^ 色波長帶之光通過光擴散層4之際，會再被散射而形成散： 反射光。，由^在綠色波長帶之光中，有反射鏡八 與散射反射光存在，視野特性可大幅改善，實現辨識性： 異之投影機用屏幕。 又，作為上述金屬微粒子，也可使用鎳微粒子。使一個 鎳微粒子分散於折射率1.6程度之媒質中時，主要對綠色波 長帶 < 光具有光散射特性。但使此球狀鎳微粒子多數個分 散於同樣之媒質中時，具有較寬之光散射特性。 因此’設置具有此球狀鎳微粒子多數個分散於同樣之媒 質中而構成光擴散層時，並非使藍色波長帶、綠色波長帶 及紅色波長帶之光中之特定波長帶之視野特性大幅提^， 而係可使藍色波長帶、綠色波長帶及紅色波長帶之全部波 長帶之視野特性整體地提高。因此，可謀求整個圖像之對 比度及党度疋微調整。即，設置使用此鎳微粒子構成之光 84000 -20- 1250373 散層時，可實現整個圖像之對比度及亮度良好之投影機 用屏幕。 仅〜恢 j述光擴散層4基於投影機用屏幕之使用目的等，可僅設 、，曰也可5又置夕數光擴散層4。而’光擴散層4可設置 。薄上’即，可设置於電介質多層膜之最上層，也 可設置作為電介質多層膜之中間層。此時，也 述同樣之效果。 、又’此種光擴散層4並無必要如上述所述構成作為與分散 於媒質中之光學薄膜3及個別獨立之層，例如，也可使特定 〈至屬則ϋ子分散於低折射率層巾，而將低折射率層構成 录具有作為光擴散層之機能。採用此種構成時，由於可^ 化:投影機用屏幕之構成’故可謀求投影機用屏幕之厚度之 薄化。 又 /呆護膜5並無光學的機能，即，並無作為帶通遽色器之機 此’叨係用於由外輕護光擴散層4及光學薄膜3。例如， 利用硫化鋅（ZnS)構成高折射率層時，由於硫化鋅之抗水性 較弱，在濕度較高之環境使用投影機用屏幕時，或沾到水 時’光學薄膜3有劣化之虞’耐用性及品質有降低之虞。又， 再因外在原因而發生擦傷或刮傷等時，耐用性及品質有降 低之虞。因此’形成有保護膜5時’可保護光擴散層4及光 學薄膜3,實料用性及品質優異之投影機用厚幕。 ，又’作為繞射光栅型投影機’可使用利用以下之咖構 成之繞射光柵型投影機。 繞射光柵型投影機Η如圖3所示，係具有第—雷射振盧器 84000 1250373 2ir、第二雷射振盪器〕、〃一 分別屮a f 昂二雷射振盪器2 1 b，以從 刀力|J出射紅巴光、綠色光、 ^ 以作為 之說明中，總稱為第—至第一：巴光之光源。在以下 有時僅簡稱為雷射㈣器心咖盈器21r、21g”ib， 此等雷射振湯哭ο〗 < 山 。巴光之半導體雷射元 —-了由出射 ^ _ U 由射兀件所構成。” 弟一土罘三雷射振盪器2卜、 叨，由 . “g、一 lb出射之雷湧十伞八 波長642腿之紅色雷射 田射先分別為 ，457 、〜 皮長乃2 ^^之綠色雷射光、$ 波長457 nm芡監色雷射 一 丁尤及 Y二原色波長帶光。 又，在繞射光柵型投影機丨丨 射之光之光路上，分別 在°㈣«器2i所出 ^ _ 、·工色用準直透鏡22r、綠色用、、隹 直透鏡22g、及藍色用準直 色用+ Λ ; %22b 〇又’此等準直诱籽Θ 貧在一起而僅稱為準直透 处叙'.示 ,.^ , 而，利用此準直透鏡72， 由各雷射振盪器21出射光為平r A 兄一2 入啦、人4、 為千仃先，入射於柱面透鏡23。 入射於柱面透鏡23之光被此柱面透鏡會聚料lv)4。 即，在繞射光柵型投影機中，並非利用來自單-光源 之光，而係具有利用各雷射振盖器21分別獨立地出射3色光 之光源。又’在繞射光栅型投影機π卜由各雷射振盧器 η出射〈光係構成經由準直透鏡22直接入射於 23。 兹就GLV24予以說明之。首先，說明有關㈣之原理。 =係利用各種半導體製造技術在基板上形成多數微小之 條帶所構成。％，各條帶可藉壓電元件等自由地上升或下 降。如此所構成之GLV可藉動態地驅動各條帶之高度，並 照射特定之波長帶之光’在整體上構成相位形之光栅 84000 -22 - 1250373 (Gfaung)。即，GLV在被照射光線時，可產生土1次（或更高 次）之繞射光。 Q此對此種GLV照射光線，並預先遮住〇次之繞射光 時，可藉上下驅動GLV之各條帶使繞射光忽亮忽滅，以顯 示圖像。 幻如，有人棱出各種利用GLV之上述特性顯示圖像之顯 示裝置之方案。在此種顯示裝置中，在顯示構成所欲顯示 之平面圖像之構成單位（以下稱像素）之際，以6條程度之條 帶顯示1個像素。又，相當於丨個像素之條帶組可使分別鄰 接之條帶彼此交互地上升或下降。 土但，如能獨立地將GLV之各條帶配線，獨立地加以驅動 寸即可產生任意一維的相位分布。如此所構成之gLV可 視為反射型之一維相位型空間調制器。 將GLV構成反射型之一維相位型空間調制器時，例如如 圖4所示，利射員先將GLV31之各條扣分別獨线加以驅 動，產生任意一維的相位分布。對此GLV 3丨，如圖4之箭號 所示，入射相位一致之特定之波長帶之光，以調制此入射 光使其反射，即可如圖5所示，產生任意一維的相位分布。 利用此種原理所構成2GLV24如圖6所示，在基板41上形 成多數微小之條帶42，各條帶42具有由驅動用之電路及配 線等構成之驅動部43，利用此驅動部43對基板叫上升或下 降自如地加以驅動。 又，在GLV 24中，各條帶42以一維的方式被配設，以構 成條帶行。條帶行依入射之光之每丨波長帶，被配設多數 84000 -23 - 1250373 忭。具體上，例如在圖6所示之例中，glv 24係構成可入射 紅色光、綠色光、及藍色光。在此等光之入射位置，分別 將紅色用條帶行44r、綠色用條帶行44g、及藍色用條帶行 44b排列配設於互相平行之位置。又，以下將此等條帶行 44r 44g、44b综合在一起而僅稱為條帶行44。在此，雖以 將紅色用條帶行44r、綠色用條帶行44g、及藍色用條帶行 44b理想化成為排列配設於同一平面上之情形加以說明，但 只要能保持平行位置關係，未必需要配置於同一平面上， 且通$係配置於不同平面上。 而，各條帶行44係構成可獨立地驅動各條帶42，並分別 如圖4及圖5所示，可產生任意之相位分布。因此，QLv μ 對入射（紅色光、、綠色光、及藍色光，可利用紅色用條帶 仃44r、綠色用條帶行44g、及藍色用條帶行4扑，依各色獨 立地產生任意之一維之波面。 /此，GLV 24對入射之3色光，可利用紅色用條帶行输、 綠色用條帶行44g、及藍色用條帶行4朴施以空間的調制， 並將其反射成為任意之-維之波面。即，⑽24在顯示裝 置30中，可發揮作為空間調制器之機能。 以上方式所構成之GLV 24可利用各種半導體製造技術製 成微小尺寸’並可高速地使其執行動作。因此，例如，適 合於使用作為圖像顯示裝置之空間調制器。又，glv婦 照變換之每！波長帶之光設有條帶行44，且在基板41上將此 争條帶行44設置成-體，故使用作為圖像顯示裝置之空間 网制器時，不僅可減少零件數’且不需要依照每1波長帶對 84〇〇〇 1250373 準條帶行位置。 又，在繞射光柵型投影機1 1中，被GLV 24調制而反射之 光再入射於柱面透鏡23，並被此柱面透鏡23變成平行光。 而，在被此柱面透鏡23變成平行光之光之光路上，設有第 一體積型全息元件25a與第二體積型全息元件25b。 此等第一及第二體積型全息元件2 5 a、2 5 b例如.係利用第 一體積型全息元件25a使紅色光WR繞射，並利用第二體積 型全息元件25b使藍色光WB向與紅色光WR相同之方向繞 射。又，此等第一及第二體積型全息元件25a、25b不使綠 色光WG繞射而使其直進而透過，並向與紅色光WR相同之 方向出射。如此，由GLV 24調制之三色光匯集合波並射出 至一定方向。即，在此繞射光栅型投影機丨丨中，利用此等 第一及第二體積型全息元件25a' 25b構成合波機構。 而，被第一及第二體積型全息元件25a、25b合波之光係 被電流反射鏡26向特足方向掃描’經投影透鏡27投射在投 影機用屏幕1。因此，繞射光柵型投影機丨丨被構成可將彩色 鮮員不之圖像顯示於此投影機用屏幕1之狀離。 如以上所說明，在適用本發明之投影機用屏幕丨中，由繞 射光柵型投影機11出射之窄帶三原色波長帶光通過保護膜 5、光擴散層4而入射於光學薄膜3,並被該光學薄膜]反射。 而，此反射光再入射於光擴散層4,以特定之比率被擴散， 作為擴散反射光’通過保護膜5而出射。又，未被光擴散層 4擴散之反射光係作為反射鏡面成分，通過保護膜5而出 射。因此’作為來自投影機用屏幕！之反射光，有反射鏡面 84000 -25 - 1250373 成分與散射反射光存在省’觀察者即使眼晴移開與反 射鏡面成分之行進方向平行之方向時，也可看到散射反射 光’故具有優異之辨識性。 又，反射鏡面成分及散射反射光係被光學薄膜3反射之 光，在光學薄膜3中，選擇地反射特定波長帶之光，即反射 乍V 一原色波長帶光，故反射鏡面成分及散射反射光也大 致成為窄帶三原匕皮長帶光。目此，即使有外光入射於投 影機用屏幕1，窄帶三原色波長帶光以外之光也不會變成散 射反射光，故可有效降低因外光而發生圖像對比度降低及 外光之映入，獲得明亮之圖像。其結果，在此投影用屏幕i 中，即使在放映環境明亮時，也可獲得清晰之圖像，不受 放映環境之亮度影響而提供清晰之圖像。 又，本發明之投影用屏幕並不將有關投影之光原限定於 笮帶三原色波長帶光，也可使用具有某種程度之波長擴散 (波長帶4光，在該情形下，該電介質多層膜之各層之光 學的厚度nd對來自該波長帶之光之主波長“，最好滿足下 列之式（12)之條件： nd = λρ (α±1/4)(α為自然數） · ..(12) 此表示將窄帶三原色波長帶光之多層膜構造在該波長帶之 光中，置換成其主波長人p也可呈現同樣之構成，同樣可獲 4于k光與反射光足充分之選擇性。 貫施例 以下’依據具體的實施例.，更詳細地說明本發明。又， 84000 -26- 1250373 本發明並不限疋於以下之實施例，在不脫離本發明之要旨 之範圍内，可適當地予以變更。 [實施例一] 在貫施例一中，作為本發明之投影用屏幕，構成設有具 有作為窄帶三原色波長用帶通濾色器之機能之光學薄膜之 、，凡射光柵型投影機用屏幕。此繞射光柵型投影機用屏幕例 如可使用於上述圖3所示之繞射光柵型投影機之投影用。 繞射光柵型投影機用屏幕51係準備厚5〇〇 μιη之黑色托丁 構成之屏幕基板52作為屏幕基板，利用在該屏幕基板以 -方表面形成電介質多層膜構成之光學薄膜53之方式所製 成。 一光學薄膜53係以電介質多層膜形成，如圖7所示，利用將 高折射率物質組成之電介質薄膜之高折射率層Hu〜 HU、與低折射率物質組成之電介質薄膜之低折射率層⑴ 〜L13父互地7層重疊而以濺射法所形成。在本實施例中， 基於縮小在藍色波長、，綠色波長、紅色波長之三原色波長 之殘留透光率之觀點’將高折射率層之折射率設定於較高 值’具體上係利用硫化鋅（ZnS)加以形成，並將高折射率層 、斤射率π又定於2.4。又，低折射率層係利用氣化錢⑽奶) 加以形成，並將低折射料之折射率設定於14。 而作又叹電介質多層膜之各層之射率層為η，各層之膜厚 為/知用使各電介質薄膜之光學的厚度Μ對來自窄帶三 軍巴光源〈各輸出光之波長λ，可滿足下列之式（1 3)之條件 之方式構成電介質多層g，以作為光學薄的。又，在本 84000 -27- 1250373 實施例中’將各電介質薄膜之光學的厚度nd近似地設定於 1.46 7 μηι 〇 nd 二 λ (α 土 1/4)(α 為自然數） ".（π) 以下’揭示以實施例一製作之光學薄膜53之形成條件。 iL學薄.J1形成彳 南折射率層之折射率 :nH = 2.4 低折射率層之折射率 :nL = 1.4 鬲折射率層之膜厚 :dH = 6 11 nm 低折射率層之膜厚 :dL = 1047 nm 高折射率層之層數 ·· 4層 低折射率層之層數 :3層 真芝（空氣）之折射率 :n〇=l 屏幕基板之折射率 :ng = 1.49 光學的厚度 :nd=1.467 μηι 就以上方式所製作之投影機用屏幕，測定有關波長帶4〇〇 nm〜700 nm之範圍中之S偏振光與Ρ偏振光之分光透光率 特性。對屏幕之光入射角為1 5。，其結果如圖8所示。 由圖8可知：藍色波長（450 nm附近）、綠色波長（54〇 nm 附近）、紅色波長（650 nm附近）之透光率變得非常低，其他 波長之光顯示高的透光率。此表示藍色波長、綠色波長、 紅色波長之光有效地被光學薄膜52所反射，本實施例之投 影機用屏幕5 1可選擇地反射藍色波長、綠色波長、紅色波 長之光，並選擇地使其他波長之光透過。而，在此投影機 84000 1250373 用屏幕51中，係使用黑色pET形成之屏幕基板^，因該屏幕 基板:>2具有作為光吸收層之機能，故透過光學薄膜Η之光 έ被屏幕基板52而不會反射。 即，在投影機用屏幕51中，作為反射光，僅可獲得藍色 波長 '綠色波長、、红色波長之光，比通常之屏幕更能大幅 抑制外光 < 反射，防止形成於投影機用屏幕5 1上之圖像之 對比度之降低，有效地降低外光之映入，獲得明亮之圖像。 因此，依據本實施例，可實現對比度高、不受放映環境之 亮度影響而獲得清晰之圖像之投影機用屏幕。 又，通常在屏幕形成薄膜時，視野角度會變窄，但依據 上逑 < 結果，入射角為〇。，即使不垂直於屏幕，也可獲得 良好之結果，可知··可實現對投影機用屏幕之入射光之自 由度相當大而具有優異實用性之投影機用屏幕。 又，在上逑條件中，藉改變構成光學薄膜5 3之各電介質 薄膜之厚度，變更各電介質薄膜之光學的厚度以，測定平 均透光率（％)，檢討光學的厚度“之最適當範圍。其結果如 圖9所示。 由圖9之結果可知：各電介質薄膜之光學的厚度以在 1.462 μιη〜1·467 μπι之範圍内時，可獲得良好之平均透光 率，因此，各電介質薄膜之光學的厚度“之最適當範圍在 1.462 μηι〜1 ·467 μηι 〇 [實施例二] 在實施例二中，除了利用氧化鈦（Ti〇2)形成高折射率層， 將高折射率層之折射率定為2·7，將高折射率層之膜厚定為 84000 -29- !250373 Μ J nm以外’利用與實施例一相同方式製作投影機用屏 〇 以 E7 。P T ’揭示以實施例二製作之光學薄膜之形成條件。 膜形成條件 高折射率層之折射率 ：ΠΗ = =2.7 低折射率層之折射率 ·· nL = =1.4 南折射率層之膜厚 • dH : =543 nm 低折射率層之膜厚 :dL = =1047 nm 鬲折射率層之層數 :4層 低折射率層之層數 • j層 真2 (芝氣）之折射率 :n〇 = 1 屏幕基板之折射率 :ng = =1.49 光學的厚度 :nd=l .467 μπι 就以上方式所製作之投影機 用屏幕^ 與實施例一同樣地 測足有關在波長帶400 nm〜700 nm之範圍中之S偏振光與p 偏振光之分光透光率特性。對屏幕之光入射角為丨5。，其結 果如圖1 0所示。 由圖10可知：藍色波長、綠色波長、紅色波長之光之透 光率變得比實施例一之情形更低。即，藍色波長、綠色波 長、紅色波長之光之殘留透光率更低。此表示藍色波長、 練色波長、紅色波長之光更有效地被反射。另一方面，以 黃色波長為中心之高透光率帶之透光率顯然比實施例一稍 低。此表示以黃色波長為中心之高透光率帶之透光率比舍 施例一稍低。 因此，在與實施例一同樣之7層構造中，可藉調整高 84000 -30- 1250373 率層之折射率來改變光學薄膜之特性，例如將高折射率層 之折射率設定於2.7程度之高值時，可使藍色波長、綠色波 長紅巴波長4光之反射率成為更良好之狀態，獲得更明 冗之圖像。 因此，連實施例-之結果也納入考慮時，可以說：將高 折射率層之折射率設定於2.4以上時，可選擇地反射藍色波 長、綠色波長、紅色波長之光，並選擇地使其他波長之光 透過’故可實現對比度高、不受放映環境之亮度影響而獲 ^青晰之圖像之投影機用屏幕H配合使用目的，將 咼折射率層之折射率設定於例如27程度之高值。 。又’本實施例也與實施例一同樣地將光之入射角設定於 5可知·在本貫施例之構成中，可實現對投影機用屏幕 :入射光之自由度相當大而具有優異實用性之投影機用屏 I貫施例三] 在實施例一及實施例二中，基於降低藍色波長、綠色波 長、紅巴波長之殘留透光率之觀點，即基於提高藍色波長' 練色波長，、紅色波長之光之反射率之觀點，將高折射率層 2折射率設以較高值，但另—方面，將在其他波長帶之 平均透光率稍微降低。因此，就殘留透光率與可見光帶之 二：透=〈差變成最大之折射率加以考慮時，在與實施 之平均透光率之差變成二 透光率與可見光帶 十如^ 又成瑕大之折射率之解答如圖u所示， 存在於高折射率層之折射率〜2.2附近。在㈣中，㈣ 84000 I250373 表不殘留透光率與可見光帶之平均透光率之比。 、因此，在實施例三中，除了利用氧化鈽（Ce〇2)形成高折 射率層，將向折射率層之折射率定為2·丨，將高折射率厣 ，卞疋為698 nm以外，利用與實施例一相同方式製作投影 亀用屏幕。以下，揭示以實施例三製作之光學薄膜之形 條件。 • η η = 2 · 1 :nL = 1.4 :dH = 698 nm :dL = 1 047 nm :4層

• 勹 B, • J /W :n0=l :ng = 1.49 • nd= 1.467 μπι 南折射率層之折射率 低折射率層之折射率 南折射率層之膜厚 低折射率層之膜厚 高折射率層之層數 低折射率層之層數 真空（空氣）之折射率 屏幕基板之折射率 光學的厚度

就以上方式所製作（投影機用屏幕，與實施例一同樣地 測足有關在波長帶4QG _〜7GG疆之範圍中之s偏振光與？ 偏振光之分光透光率特性。對屏幕之光入射角為15。，其結 果如圖1 2所示。 由圖12可知·監色波長、綠色波長、紅色波長之光之透 光率雖變得比實施例一之情形稍高，但仍顯示充分之低 值:即，可知··對藍色波長、綠色波長、紅色波長之光顯 丁良好之反射特性。又，在其他波長帶中，也顯示比實施 84000 -32- I250373 例-及實施例二良好之透光特性。由此可知：本實施例〈 投影機用屏幕可選擇地反射藍色波長、綠色波長、紅色攻 長之光，並有效地使其他波長之光透過。 又’在本實施例中，如圖12所示，截止帶，即對藍色;皮 長、綠巴波長、紅色波長之光之反射帶之寬相對地有。此 表示只能反射更窄之波長帶之光，可更進一步提高對比 度，故相當理想。 因此’依據本實施例’可以說可實現對比度高、不受效 吹環境之亮度影響而獲得清晰之时之投影機用屏幕。 又，本實施例也與實施例-同樣地將光之入射角設定於 可知：在本實施例之構成中，也可實現對投影機用屏 幕〈入射光之自由度相當大而具有優異實用性之投影 屏幕。 /以上所說明，使用實施例-至實施例三所示之光學薄 二、可貫現在三原色波長帶中具有高反射率，在其他波 長Τ中具有咼透光率之投影機用屏幕。 [實施例四] 在實施例四中’探討有關使用球狀銀粒子作為金屬微粒 =光:射特性之光擴散層及具有此光擴散層之投影 k Λ 先，銀之複折射率之實部η，即折射率與虛部 卜㈣光係數之值如圖13所示 η與虛部…直，橫轴表示波長。 縱轴表不實部 、在1匕’使半徑25 _程度之球狀銀粒子分散於折射率L49 〈媒^中時〈散射剖面積除以投影面 /、<欢射效率如圖1 4 84000 1250373 所不。政射效率係對丨個球狀銀粒子，利用複折射率由米氏 大氣懸浮微粒散射之計算所求出。 在圖1 4中，縱軸表示散射效率，即表示可施行投影面積 <幾倍散射。由圖14可知：散射效率在波長457 nm中最大， 可散射投影面積之約7倍程度之光。 其次，使此球狀銀粒子以數密度3χ1〇1()個/cm3分散於同樣 又媒質中而形成擴散膜。擴散膜之膜厚約775 μπι。而，調 旦使如此形成 < 擴散膜多重散射時之散射係數，其結果如 圖15所示。在圖15中，縱軸表示散射效率。由圖丨5可知： 峰值散射係數為波長450 nm附近，即藍色波長帶之〇4。此 表示散射40%之光。由此可以# :使半徑25疆之球狀銀粒 子刀欢万、折射率1 ·49<媒質中時，可實現具有可選擇地使 |色波長Τ <光散射之波長選擇性之光擴散層。在此，影 響，值散射係數之重要因素中，單位面積之球狀銀粒子之 重里比球狀銀粒子〈分散數密度及光擴散層之厚度重要， 此情形之重量為Umg/ft2,即〇.135mg/m2。 · ’、彳、彳木时將此擴散膜配置於實施例一之投影機用屏幕 51之光學薄膜53時，如圖16所示，可知藍色波長帶之光之 «率=其他波長帶提高。由此可以m述光擴散層 又置於只施例一之投影機用屏幕5 i之光學薄膜53上時，可 貝現監色波長帶之散射特性良好而辨識性優異之投影機用 、·幕〖在圖16中’縱轴表示散射率及反射率與散射率 之合計。 [貫施例五] 84000 1250373 在貫施例五中，探討有關使用球狀銅粒子作為金屬微粒 子而具有光散射特性之光擴散層及具有此光擴散層之投影 機用屏幕。首先，鋼之複折射率之實心，即折射率與虛： k ’即消光係數之值如圖17所示。在圖17中，縱 η與虛部k之值，橫轴表示波長。 下'“ 在此，使半徑25 nm程度之球狀銅粒子分散於折射率ι·6 <媒質中時之散㈣面積除以投影面積之散射效率如㈣ 所示。散射效率係對丨個球狀銅粒子，利用複折射率由米氏 大氣懸浮微粒散射之計算所求出。在圖18中，縱轴表示散 射效率’ R表示可施行投影面積之幾倍散射。由圖18可知' 散射效率在波長632 nm中最大，可散射投影面積之約6倍程 度〈光。 其次，使此球狀銅粒子以數密度8χ10μ個/cm3分散於同樣 之媒質中而形成擴散膜。擴散膜之膜厚約550 。而，= 查使如此形成之擴散膜多重散射時之散射係數，其結果如 圖19所示。在圖19中，縱軸表示散射效率。由圖19可知： 峰值散射係數為波長640 nm附近，即紅色波長帶之〇·3。此 f示散射30%之光。由此可以說··使半徑49nm之球狀銅粒 I分散於折射率丨.6之媒質中時，可實現具有可選擇地使紅 巴波長帶之光散射之波長選擇性之光擴散層。 其次，探討將此擴散膜配置於實施例一之投影機用屏幕 〕1足光學薄膜53時，如圖20所示，可知紅色波長帶之光之 政射率比其他波長帶提高。由此可以# :將上逑光擴散層 设置於實施例一之投影機用屏幕51之光學薄膜53上時，可 84000 1250373 2紅色波長帶之散射特性良好而辨識性優異之投影機用 :、:又’在圖20中，縱轴表示散射率及反射率與散射率 之合計。 又’將使用實施例四之球狀銀粒子之光擴散層與使用膏 施例五〈球狀銅粒子之光擴散層叠合而使㈣膏施例一之 投影機用屏幕51時之特性如圖21所示。由圖2ι可知：在波 長457 nm附近《監色波長帶及波長⑷㈣附近之紅色波長 f，散射率會提高，可獲得良好之辨識性。 另〃 一万面，在波長532 附近之綠色波長帶中，散射率 比1色波長帶及紅色波長帶低，可知辨識性略差。此種情 形，^用實施例六及實施例七所述之輔助的手段彌補綠色 、欢射率’可構成辨識性之平衡良好之投影機用屏 幕51 〇 [實施例六] 在實施例六中，探討有關使用球狀金粒予作為金屬微粒 子而具有光散射特性之光擴散層及具有此光擴散層之投影 機用屏幕。首先，金之複折射率之，即折射率與虛部 k’即消光係數之值如圖22所示。在圖22中，縱軸表示實部 η與虛部k之值，橫軸表示波長。 在此，使半徑25 nm程度之球狀金粒子分散於折射率149 之媒質中時之散射剖面積除以投影面積之散射效率如圖23 所示。散射效率係對1個球狀金粒子，利用複折射率由米氏 大氣懸浮微粒散射之計算所求出。在圖23中，縱軸表示散 射效率，即表示可施行投影面積之幾倍散射。由圖23可知： 84000 -36- 1250373 散射效率在波長550 nm中最大。 其次，使此球狀金粒子以數密度5 χ 1 〇 Μ個/ c m 3分散於同樣 之媒質中而形成擴散膜。擴散膜之膜厚約4料。而，^ 查使如此形成之擴散膜多重散射時之散射係數，其結果如 圖24所示。在圖24中，縱軸表示散射效率。由圖以^知 學值散射係數為波長550 nm附近’即綠色波長帶之ο」。此 表示散射30〇/〇之光。由此可以說：使半徑2〇麵之球狀全和 子分散於折射率⑽之媒f中時，可實現具有可選擇地^ 綠色波長帶之光散射之波長選擇性之光擴散層。 其次’探討將此擴散膜配置於實施例_之投影機用屏幕 51之光學薄膜53時，如圖25所示，可知綠色波長帶之光之 散射率比其他波長帶提高。由此可以# :將上述光擴散層 ，置於實施例-之投影機用屏幕51之光學薄膜53上時，可 實現綠色波長帶之散射特性氣好而辨識性優異之投影機用 屏幕。但因使用球狀金粒子作為金屬微粒子之光擴散層在 550 nm附近之吸收剖面積較大，故散射特性無法顯著提 高，較適合於作為輔助的微調整使用。又，在圖25中，縱 軸表示散射率及反射率與散射率之合計。 [實施例七] 在實施例七中’探討有關使用球狀銀粒子作為金屬微粒 子而具有分光散射特性之光擴散層及具有此光擴散層之投 影機用屏I。首先，銀之複折射率之實部n，即折射率與虛 部k ’即消光係數之值如實施例四所示。 在貫施例七中’異於實施例四，使半徑4〇疆程度之球狀 84000 -37- 1250373 銀粒子分散於折射率16之 一 散射剔而并 077構成光擴散層。此時， ° 胃除以投影面積之散射 率係對Η固球狀銀r，二射放率如圖26所示。散射效 散射之計算所求出。 大乳心〉予微粒 不可施行投影面積之幾倍散射。 $ ^ 及長327 nm$最大。 干仕 其次’使此球狀銀粒子數穷 ， 之媒質中而形成擴散膜。擴t膜2 於同樣 '忙欢艇擴政膜乏膜厚約87 jum。而，铜太 :7=:之擴散膜多重散射時之散射係數，其結果如； ^ 圖27中，縱軸表示散射效率。如圖27所示，散 射係數具有平緩之學值，峰值散射係數為波長530細附 近’即綠色波長帶之0.2。此表示散射2〇%之光。由此可以 祝.使+彳㈣nm之球狀銀粒子分散於折射率Η之媒質中 時’可實現具有可選擇地使綠色波長帶之光散射之波長選 擇性之光擴散層。 其次’探討將此擴散膜配置^實施例—之投影機用屏幕 51之光學薄膜53時’如圖28所示，可知綠色波長帶之光之 散射率比其他波長帶提高^由此可以# :將上述光擴散層 設置於實施例一之投影機用屏幕51之光學薄膜53上時心 提高綠色波長帶之散射特性。但此情形如實施例七之情形 -般，散射特性無法顯著提高，較適合於作為輔助的微調 整使用。〖，在圖28中，縱轴表示散射率及反射率與散射 率之合計。 [實施例八] 84000 -38 - 1250373 土在實施例八中，探討有關具有比實施例七更廣泛之多重 政射特性〈情形，，在實施例人中，構成使用球狀鎳粒 卞作為金屬微粒子而具有分光散射特性之光擴散層及具有 此光擴散層之投影機用屏幕。首先，鎳之複折射率之實部 11，即折射率與虛部1^，即消光係數之值如圖29所示。在圖 29中，縱軸表示實部11與虛部k之值，橫軸表示波長。 在此，使半徑49 nm程度之球狀鎳粒子分散於折射率16 之媒質中時之散射剖面積除以投影面積之散射效率如圖儿 斤〇政射效率係對1個球狀鎳粒子，利用複折射率由米氏 大氣懸浮微粒教射之計算所求出。在圖30中，縱轴表示散 射效率，即表示可施行投影面積之幾倍散射。如圖30所示， 散射效率具有劃大曲線之平緩的峰值，散射效率在波長542 nm中最大。 其次，使此球狀鎳粒子以數密度8χ1〇9個/cm3分散於同樣 之媒質中而形成擴散膜。擴散膜之膜厚約468 μπι。而，^ 旦使如此形成之擴散膜多重散射時之散射係數，其結果如 圖31所示。在圖31中，縱軸表示散射效率。如圖30所示， 多重散射時之散射係數異於1個粒子之情形，如圖31所示， 頭7^廣泛之特性，峰值散射係數為〇·1。此表示散射10%之 光且表示在由監色波長帶至紅色波長帶中可約略同等地 是向欢射特f生。由此可以說：使半徑49 之球狀鎳粒子分 政於折射率1.6〈媒質中時，可實現具有可選擇地使由藍色 波長帶至紅色波長帶之寬波長帶之光約略同等地散射之散 射特性之光擴散層。 84000 -39· 1250373 -其次，探討將此擴散膜配置於實施例-之投影機用屏幕 W之光學薄膜53時，如圖32所示，可知藍色波長帶、綠色 :長帶及紅色波長帶之光之散射率比其他波長帶稍微提 问。由此可以說：將上述光擴散層設置於實施例一之投马 機用屏幕51之光學薄膜53上時，可提高綠色波長帶之散： 特性。但目此時散射特性無法顯著提高，較適合於作為輔 助的微調整使用…在圖32中，縱轴表示散射率及反射 率與散射率之合計。 又’在上述實施形態中，主要係說明有關投射窄帶三原 2長τΜ心圖像之例，但本發明之投影用屏幕並不 二原色波長帶光，也可使用發光波長比雷射等 =具有擴散度之例如發光二極體等發光元件作為光源。另 丰將頻帶多少具有擴散度之光源與遽光片、非線性光學 ::非線性光學薄膜等相組合時’也可使其波長如三原 :在可見波長帶内分離，’本發明也可使用於雖具有 / 度’但略微狹有之光源之led投影機、及使用 、又一原色波長帶光之並、 、 使用於單色光源。，、万式《投影機。又，也可有效 發明之效果 2明之投影用屏幕係利用投射窄帶三原色 ::::圖且在支持體上包含對上述窄帶三原色波長 V尤具有向反射特性，s 帶光具有高透光性之光對1'波長帶光以外之可見波長 、 、 九予，專腠之投影用屏幕。 上万式所構成〈本發明之投影用屏幕由於具有上述之 84000 -40- 1250373 光學薄膜，故窄帶二原斧诂县她忠 耶一你巴疚長π先可被反射，其他波長帶 之光可大致透過光學薄膜。 因此’在此投影用屏幕中，比通常之屏幕更能大幅抑制 外光之反射’ *結果，可抑制形成於投影用屏幕上之圖像 〈對比度《降低，並有效地降低外光之映人，獲得明亮之 圖像。因&，依據本發明之投影用屏幕，即使在放映環境 明党時’也可獲得清晰之圖I，不受放映環境之亮度影響 而提供清晰之圖像。 又，也可構成在支持體上包含對具有所要之波長帶之光 具有高反射特性，至少對該波長帶光以外之可見波長帶光 具有高透光性之光學薄膜，同樣地，具有所要之波長帶之 光可在其主要之波長帶被反射，其他之波長帶之光可大致 透過光學薄膜，因此’對具有所要之波長帶之光，也獲得 明冗（圖像。依據本發明，可不受放映環境之亮度影響而 提供清晰之圖像。 【圖式簡單說明】 圖1係表示本發明之投影用屏幕之構成例之剖面圖。 圖2係表示散射係數、反射光強度及散射光強度之關係之 特性圖。 圖3係表示說明繞射光柵型投影機裝置之構成之概略構 成圖。 圖4係表示光入射GLV之狀態之概念圖。 圖5係表示在GLV之反射光之狀態之概念圖。 圖6係表示GLV之一構成例之平面圖。 84000 1250373 圖7係表示實施例-之投影機用屏幕之構成之剖面圖。 圖8係表示實施例一之投影機用屏幕之透 性圖。 ，絲示光學的厚度nd與平均透光率之關係之特性圖。 圖ίτ'表πτ貰施例二之投影機用屏幕之透光率特性之特 性圖。 圖"係表示殘留透光率與可見光帶之平均透光率之比、 舁折射率之關係之特性圖。 圖。係表示實施例三之投影機用屏幕之透 j係表示銀之複折射率之特性圖。 圖14係表示—個球狀銀粒子之散射效率之特性圖。 圖1 5係表示使球狀銀粒多、 重擴政時〈波長與散射係數 <關係之特性圖。 圖16係表示實施例四之投影機用屏幕之散射率、及反射 率與散射率之合計、與波長之關係之特性圖。 圖17係表示銅之複折射率之特性圖。 圖18係表示一個球狀鋼粒子之散射效率之特性圖。 圖⑽表示使球狀鋼粒子多重擴散時之波長心射係數 足關係之特性圖。 圖20係表示實施例五之投影機用屏幕之散射率、及反射 率與散射率之合計、與波長之關係之特性圖。 圖2丄係表示將實施例四之光學薄膜與實施例五之光學薄 膜疊合而構成之投影機„幕之散射率、及反射率與散射 84000 -42- 1250373 率 < 合計、與波長之關係之特性圖。 圖22係表示金之複折射率之特性圖。 圖23係表示一個球狀金粒子之散射效 十 < 特性圖。 圖係表示使球狀金粒子多重擴散時 之關你、& f又波長與散射係數 之關係又特性圖。 圖係表示實施例六之投影機用屏慕 至命也A 散射率、及反射 羊入政射率之合計、與波長之關係之特性圖。 圖26係表示一個球狀銀粒子之散射效率之特性圖。 =係表示使球狀銀粒子多重擴散時之 <關係义特性圖。 圖28係表示實施例七之投影機用 皇兪鬼，丄士 汗幕^欢射率、及反射 射平《合計、與波長之關係之特性圖。 圖29係表示鎳之複折射率之特性圖。 圖3〇係表示一個球狀鎳粒子之散射效率之特性圖。 圖3 1係表示使球狀鎳粒子多時 之關係之特性^ ^時以長與散射係數 =系表示實施例八之投影機用屏幕之散射率、及反射 率興政射率之合計、與波長之關係之特性圖。 【圖式代表符號說明】 1投影機用屏幕 2屏幕基板 3光學薄膜 4光擴散層 5保護膜 84000 -43 -

Claims (1)

125(^)723〇5612號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(94年7月） 拾、申請專利範圍： 1· 一種投影用屏幕，其特徵在於： 其係投射乍帶二原色波長帶光而顯示圖像者，且包含 光子薄膜’其係對上述窄帶三原色波長帶光具有高反射 特性，至少對該波長帶光以外之可見波長帶光具有高透光 性者； 一上述光學薄膜係包含交互地重疊高折射率層與低折射 率層之電介質多層膜，且該電介質多層膜之各層之折射率 為η，各層之膜厚為d時，使該電介質多層膜之各層之光學 的厚度nd對上述乍帶二原色波長帶光之各波長入，滿足下 列之式（1)之條件者： nd = λ (±1/4) (α為自然數） · · ·⑴。 2·如申請專利範圍第丨項之投影用屏幕，其中 上述電介質多層膜之各層之光學的厚度nd係相近似者。 3·如申請專利範圍第2項之投影用屏幕，其中 上述電介質多層膜之各層之光學的厚度nd係在1462 μιη〜1.467 μιη之範圍者。 4.如申請專利範圍第1項之投影用屏幕，其中 上^窄帶三原色波長帶光之入射側及其相反側之最外 層係高折射率層者。 5·如申請專利範圍第1項之投影用屏幕，其中 上述高折射率層包含氧化鈽、氧化鍅、硫化鋅、氧化鈦 或此等之組合中之任—者，上述低折射率層包含說化鎮 者。 O:\84\84000-940715.doc 1250373 6·如申請專利範圍第1項之投影用屏幕，其中 包含吸收上述光學薄膜之透過之光之光吸收層者。 7·如申請專利範圍第6項之投影用屏幕，其中 曰 上述光吸收層係含有黑色塗料所形成者。 8·如申請專利範圍第1項之投影用屏幕，其中 上述窄帶三原色波長帶光係雷射光者。 9·如申請專利範圍第1項之投影用屏幕，其中 在上述光學薄膜之最外層上，或作為光學薄膜之中 層’包含光擴散層所構成者。 θ 1〇·如申請專利範圍第9項之投影用屏幕，其中 上述光擴散層係對上述窄帶三原色波長帶光具有言a 射特性者。 叼散 U·如申請專利範圍第9項之投影用屏幕，其中 上述光擴散層係包含多數層者。 12·如申請專利範圍第9項之投影用屏幕，其中 上述光擴散層係含有銀粒子、銅粒子、金粒子或錄粒子 中之任一者所形成者。 13 · —種投影用屏幕，其特徵在於·· 其係投射具有所要之波長帶之光而顯示圖像者，且包含 光學薄膜，其係對具有所要之波長帶之光具有高反射特 性，至少對該波長帶之光以外之可見波長帶光具有高透光 性者； 上述光學薄膜係包含交互地重疊高折射率層與低折射 率層之電介質多層膜，且該電介質多層膜之各層之折射率 O:\84\84000-940715.doc -2- 1250373 為π’各層之膜厚為4時，使該電介質多層膜之各層之光學 的厚度nd對具有上述波長帶之光之主波長邶，滿足下列之 式（2)之條件者·· η(1 = λρ(α±1/4)(α為自然數） · · ·（2)。 14 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. β如申請專利範圍第13項之投影用屏幕，其中 上述電介質多層膜之各層之光學的厚度nd係相近似者。 如申請專利範圍第14項之投影用屏幕，其中 上述電介質多層膜之各層之光學的厚度nd係在丨462 μιη〜1.467 μπι之範圍者。 如申請專利範圍第13項之投影用屏幕，其中 上述電"負夕層膜具有上述波長帶之光之入射側及其 相反側之最外層係高折射率層者。 如申請專利範圍第13項之投影用屏幕，其中 上述高折射率層包含氧化鈽、氧化錯、硫㈣、氧化欽 或此等之組合中之任—者’上述低折射率層包含氣化鎮 者。 如申請專利範圍第13項之投影用屏幕，其中 包含吸收上述光學薄膜之透過光之光吸收層者。 如申請專利範圍第1 8項之投影用屏幕，其中 上述光吸收層係含有黑色塗料所形成者。 如申請專利範圍第i3項之投影用屏幕，其中具有上述波長 帶之光係分別由發光二極體所產生之光者。 Μ請專利範圍第13項之投影用屏幕’其中在上述光學薄 膜之最外層上，或作為光學薄膜之中間層，包含單數或多 O:\84\84000-940715.doc 1250373 數之光擴散層所構成者。 22.如申請專利範圍第]3項之投影用屏幕，其十上述光擴散層 係含有銀粒子、銅粒子、金粒子或鎳粒子中之任一 ^ 成者。 所形 23· —種投影用屏幕，其特徵在於·· 其係投射具有所要之波長帶之光而顯示圖像者， 上述屏幕包含 光擴散層； 上述光擴散層具有調整藍色波長帶、綠色波 波長帶中之至少一波長帶之功能。 '，工色 O:\84\84000-940715.doc