JP2017134315A - スクリーン、映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、半透過型スクリーンにおいて、透明性を有しながら、映像源側、背面側の両面で映像を表示したいという要求もあった。
さらに、各種スクリーンにおいて、薄型化や、コントラストの高い良好な映像を表示することは、常々求められることである。
請求項1の発明は、映像源から投射された映像光を反射して映像を両面に表示する反射型のスクリーンであって、映像光が直接入射する第1の面(121a,221a)と、これに対向する第2の面(121b,221b)とを有し、前記第1の面及び前記第2の面が微細な凹凸形状を有する単位光学形状が、背面側の面に複数配列された第1光学形状層(12,22)と、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層であり、前記第1の面に形成された第1反射層部と、前記第2の面に形成された第2反射層部とを備える反射層(13)と、光透過性を有し、前記反射層の前記第1光学形状層とは反対側に前記単位光学形状の間の谷部を充填するように積層された第2光学形状層(14)と、を備え、前記反射層の前記単位光学形状との界面となる反射面は、前記凹凸形状に対応した凹凸形状を有し、前記第1の面は、スクリーン面に平行な面に対して角度θ1をなし、前記第2の面は、スクリーン面に平行な面に対して角度θ1よりも大きい角度θ2をなし、前記第2の面が、スクリーン面に直交する方向となす角度φは、0<φ<2×(θ1)を満たすこと、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項2の発明は、請求項1に記載のスクリーンにおいて、前記第2反射層部(132)は、前記第1反射層部(131)よりも反射率が高いこと、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のスクリーンにおいて、前記角度φは、角度θ1に等しい、もしくは、略等しいこと、を特徴とするスクリーン(10,20)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項に記載のスクリーンにおいて、前記第1反射層部(131)を透過して前記第2反射層部(132)に入射する光が前記第1反射層部を透過する領域(B)は、前記第1反射層部の他の領域よりも透過率が高いこと、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、前記第2光学形状層(14)の屈折率は、前記第1光学形状層(12)の屈折率に等しい、もしくは、略等しいこと、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、前記第1反射層部(131)の単位面積当たりに前記凹凸形状が形成されていない鏡面領域が占める割合が5%以下であること、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、拡散粒子を含有する拡散層を備えていないこと、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、前記第1光学形状層(12,22)の前記単位光学形状(121,221)が形成された面とは反対側の面に、該第1光学形状層を形成する基材となる基材層(11)を備えること、を特徴とするスクリーン(10,20)である。
請求項9の発明は、請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のスクリーン(10,20)と、前記スクリーンに映像光を投射する映像源(LS)と、を備える映像表示装置(1)である。
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。
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。
図1は、第1実施形態の映像表示装置1を示す図である。図1(a)では、映像表示装置1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示装置1を側面から見た図である。
映像表示装置1は、スクリーン10、映像源LS等を有している。本実施形態のスクリーン10は、映像源LSから投影された映像光Lを反射して、その映像源側の画面及び背面側の画面に映像を表示可能である。このスクリーン10の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置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固定される例を挙げて説明する。
また、スクリーン10の映像源側の正面方向に位置する観察者O1から見て水平方向の右側に向かう方向を+X方向、鉛直方向の上側に向かう方向を+Y方向、厚み方向において背面側(裏面側)から映像源側に向かう方向を+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。
この映像源LSは、映像表示装置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までの投射距離が短く、投射された映像光がスクリーン10に入射する入射角度が大きい。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、映像源側(+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80〜100インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、例えば、40インチ程度やそれ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。
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。
図3は、第1実施形態の第1光学形状層12を背面側(−Z側)から見た図である。理解を容易にするために、反射層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。
図4は、第1実施形態の単位光学形状121を説明する図である。図4は、図2に示したスクリーン10の断面をさらに拡大して示し、理解を容易にするために、第1光学形状層12と反射層13と第2光学形状層14のみを示している。
スクリーン10は、図2に示すように、その映像源側(+Z側)から順に、基材層11、第1光学形状層12、反射層13、第2光学形状層14、保護層15を備えている。
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)樹脂等により形成される。
また、基材層11は、画面サイズ等に応じてその厚さを変更可能であり、本実施形態での厚さが約100μmである。
第1光学形状層12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。そのため、図3に示すように、第1光学形状層12をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状(円弧状)の単位光学形状(単位レンズ)121が複数配列されているように観察される。
この単位光学形状121は、背面側に凸であり、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。
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。単位光学形状121の頂角はθ3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、微細な凹凸形状を有している。
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、角度θ1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次第に大きくなっている。
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)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が変化し、角度θ1,θ2が変化する形態としてもよい。
なお、本実施形態では、第1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。
ここで、第1斜面121aの第1反射層部131に入射して拡散反射し、スクリーン10から出射した光(反射光)のピーク輝度の角度Kに対して、画面上下方向(図8における単位光学形状121の配列方向)において、輝度が1/2となる角度をK1,K2とし、ピーク輝度の角度Kから輝度が1/2となる角度K1,K2までの角度変化量を+α1(ただし、K+α1=K1),−α2(K−α2=K2)とするとき、ピーク輝度から輝度が1/2になるまでの角度変化量の絶対値の平均値をα(以下、これを1/2角αという)とする。
ここで、画面上下方向(図8において単位光学形状121の配列方向)におけるある点において、映像光Lがスクリーン10の下方から入射角θaで入射し、屈折率nの第1光学形状層12を進み、スクリーン面に対して角度θ1をなす第1斜面121aに入射して反射層13で反射し、スクリーン10からスクリーン面に直交する方向(出射角度0°)へ出射するとき、角度θ1は、以下の式で表される。
θ1=1/2×arcsin((sin(θa))/n) ・・・(式1)
このような映像源の映り込みを防止するためには、スクリーン10の表面で観察者O1が主に映像を良好に観察する範囲となる角度範囲(−α〜+α)よりも外側に、スクリーン10の表面で反射した映像光が進むことが好ましい。入射角θaで入射した映像光Lの一部Lrがスクリーン10の表面で反射する場合、その反射角はθaである。したがって、映像源の映り込みを防止するために、α<θaであることが好ましい。
α<arcsin(n×sin(2×(θ1))) ・・・(式2)
また、映像源の映り込みを防止するために、1/2角αは、第1斜面121aの角度θ1に対して、スクリーン10の全域において、上記式2を満たすことがさらに好ましい。
角度θ1が1/2角αに対して、上記式2を満たす形態とすることにより、スクリーン10への入射時にスクリーン10の表面で反射する光が主に向かう方向(+θaの方向)が、反射層13(第1反射層部131)で反射した映像光がスクリーン10から出射して主に進む角度範囲(−α〜+α)よりも外側となる。これにより、映像源側(+Z側)において、観察者O1が映像を視認する範囲(角度−α〜+α)における映像源LSの映り込みを低減し、コントラストの高い良好な映像を表示することができる。
α<5°である場合、観察者O1に対して良好な映像を表示する視野角が狭くなり過ぎ、映像が見えにくくなるので好ましくない。また、α<5°である場合、反射光において鏡面反射成分が増え、映像源の映り込み等が生じてしまい、好ましくない。
α>45°である場合、観察者O1に対して良好な映像を表示する視野角は広くなるが映像の明るさが低下したり、映像のぼけが強くなったり、外光のスクリーン表面での反射によって映像のコントラストが低下したりするので好ましくない。
したがって、1/2角αは、上記範囲が好ましい。
反射層13は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。したがって、反射層13は、入射した光の一部を反射面の微細凹凸形状により拡散して反射し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。
この反射層13の反射面の表面粗さ(即ち、第1斜面121aの表面粗さ)は、算術平均粗さRaが約0.15〜0.3μmであることが、反射光により映像を良好に表示する観点から好ましい。なお、反射層13の反射面の表面粗さ(即ち、第1斜面121aの表面粗さ)である算術平均粗さRaは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
ここで、反射層13は、第1斜面121a上に形成された第1反射層部131と、第2斜面121b上に形成された第2反射層部132とを有している。第1反射層部131と第2反射層部132とは、その反射率が異なり、第2反射層部132の反射率は、第1反射層部131の反射率よりも大きい。
本実施形態では、第1反射層部131は、透過率が約60%、反射率が約30%であり、第2反射層部132は、透過率が約30%、反射率が約60%である。
第1反射層部131の単位面積当たりにおいて、粗面ではない鏡面領域が5%を超えると、拡散されず反射して映像源側に到達する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。
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、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよいし、例えば、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。このとき、第2反射層部132の方が、第1反射層部131よりも反射率が高くなるように形成される。
また、第1斜面121aに入射した映像光Laの一部Lcは、反射層13を透過して、背面側(−Z側)のスクリーン上方へ出射する。
この角度φが0°である場合、第2反射層部132で反射した映像光は、裏面下方側へ出射するため、観察者O2に届かない。また、角度φが2×(θ1)以上である場合、第2反射層部132で反射した映像光は、第2斜面121bに入射せず、裏面上方側へ向かい、観察者O2に届かない。したがって、角度φは、上記範囲であることが好ましい。
また、角度φが角度θ1に近くなるにつれ、頂角θ3は90°に近くなり、角度φが角度θ1に等しいとき、頂角θ3は90°に等しい。この頂角θ3=90°のとき、領域Bは、点vから第1斜面121aに沿って頂点t側へ寸法S1=Psin(θ1)tan(θ1)の領域となる。
このような第2光学形状層14を設けることにより、反射層13を保護することができ、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。
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)ことが望ましく、第2光学形状層14は、前述の第1光学形状層12と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態の第2光学形状層14は、その屈折率が第1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。
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、反射層13の反射面の微細凹凸形状のみである。
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、微細な凹凸形状が形成されている。この微細な凹凸形状は、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、反射層13を蒸着等により形成する。このとき、第2斜面121bに形成される第2反射層部132の反射率が、第1斜面121aに形成される第1反射層部131の反射率よりも大きくなるように、蒸着の方向を変える等して、第1反射層部131と第2反射層部132との厚さを調整しながら反射層13を形成する。
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。基材層11及び保護層15をウェブ状とした場合には、裁断前の状態のスクリーン10を連続して製造することができ、スクリーン10の生産効率を向上させ、生産コストを低減することができる。
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の表面で反射して上方へ向かう。したがって、スクリーン10の映像源側の正面方向に位置する観察者O1には到達しない。また、一部の映像光L3は、単位光学形状121の第1斜面121aに入射し、反射層13(第1反射層部131)によって拡散反射され、観察者O1側へ出射する。
また、第1斜面121aの谷底となる点v近傍の領域Bに入射した映像光L5は、一部の映像光L6が第1反射層部131で反射して観察者O1側へ出射する。また、映像光L5のうち、一部の映像光L7は、反射層13(第1反射層部131)を透過して隣接する第2斜面121bの第2反射層部132で拡散反射して、背面側のスクリーン正面方向に位置する観察者O2側へ出射する。この映像光L7により、背面側の観察者O2も映像が視認可能となる。
なお、本実施形態では、映像光L1,L5がスクリーン10の下方から投射され、かつ、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2斜面121bに直接入射することはない。
図5に示すように、スクリーン10に入射する外光G1,G5のうち、一部の外光G2,G6は、スクリーン10の表面で反射して、それぞれスクリーン10の下方へ向かう。また、一部の外光G3,G7は、反射層13で反射して、それぞれ映像源側のスクリーン上方、背面側のスクリーン10の下方へ出射する。また、一部の外光G4,G8は、反射層13を透過して、それぞれ背面側(−Z側)、映像源側(+Z側)のスクリーン10の下方側へ出射する。そのため、外光G3,G4,G7,G8は、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。
しかし、本実施形態のスクリーン10は、反射層13の反射面が粗面になっている以外は拡散作用を有しないので、映像光は、反射層13で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、反射層13で反射する光のみが拡散され、透過光は拡散されない。
また、本実施形態によれば、スクリーン10は、映像源LSから映像光を投射することにより、背面側(−Z側)に位置する観察者O2に対しても、左右反転した映像ではあるが良好な映像を表示することができる。これにより、スクリーン10の背面側にいる観察者O2に映像の存在を知らせ、映像をより良好に視認できる映像源側へ観察者O2を誘導することが可能である。また、スクリーン10は、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の向こう側(+Z側)の景色が観察者O2に良好に視認される。
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の向こう側(背面側、映像源側)の景色を一部視認することが可能である。
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、表示領域外であって映像源LS側に位置しており、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ので、短焦点の映像源LSから投射された入射角度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。
図6は、第2実施形態のスクリーン20を説明する図である。図6(a)は、スクリーン20の第1光学形状層22を背面側(−Z側)から見た図であり、理解を容易にするために、反射層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。図6(b)は、前述の図2に示す第1実施形態のスクリーン10の断面に相当する第2実施形態のスクリーン20の断面の一部を拡大して示している。
第2実施形態に示すスクリーン20は、第1光学形状層22の単位光学形状221の形状が異なる点以外は、前述の第1実施形態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、前述の第1実施形態の映像表示装置1において、スクリーン10に換えて用いることが可能である。
第1光学形状層22は、その背面側(−Z側)の面に単位光学形状221が複数配列されて設けられている。
単位光学形状221は、スクリーン10の画面左右方向(X方向)に延在し、画面上下方向(Y方向)に沿って複数配列されている。単位光学形状221は、スクリーン10の厚み方向(Z方向)に平行であって単位光学形状121の配列方向(Y方向)に平行な断面での断面形状が三角形状であり、いわゆるプリズム形状である。
本実施形態では、図6に示すように、角度θ1,θ2、配列ピッチP等が一定である例を示している。しかし、これに限らず、これらの角度や寸法は、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)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、これらの角度や寸法が、次第に又は段階的に変化する形態としてもよい。
また、第2斜面121bは、スクリーン面に直交する方向に対して角度φをなしている。この角度φは、0<φ<2×(θ1)であることが好ましく、φ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、φがθ1に等しいことがさらに好ましい。また、角度φが角度θ1に等しいとき、頂角θ3は90°に等しい。
さらに、この角度θ1は、1/2角αに対して、前述の式2を満たす。
したがって、第1斜面221aの領域Bに入射した映像光の一部は、第1反射層部131を透過して、第2斜面221bの第2反射層部132で反射し、背面側(−Z側)の観察者O2側に向かって出射する。これにより、背面側にいる観察者O2が映像を視認できる。
また、本実施形態において、単位光学形状221は、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列されており、第1光学形状層22及びスクリーン20の製造が容易であり、大画面のスクリーン20の製造も容易に行える。
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)各実施形態において、第1反射層部131の透過率を、第2反射層部132よりも大きくしてもよい。
また、各実施形態において、第1反射層部131の領域Bは、第1斜面121a,221aの他の領域よりも、反射率が小さくてもよいし、透過率が高くてもよい。
このような形態とすることにより、背面側へ進み映像を表示する光量を増やすことができ、反射型のスクリーンとして映像源側に良好な映像を表示しつつ、背面側にもより明るく良好な映像を表示できる。
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。さらに、基材層11の映像源側等にタッチパネル層等を設けてもよい。
なお、このようなハードコート層等は、スクリーン10,20を使用する環境等に応じて、スクリーン10,20の背面側(−Z側)に設けてもよい。
図7は、変形形態の映像表示装置1Aを示す図である。図7では、第2実施形態に示したスクリーン20を用いた例を示してる。
図7に示すように、例えば、映像源LSをスクリーン10の画面左右方向左側(−X側)の下方に配置する場合、単位光学形状221は、その配列方向及び長手方向が、映像源LSの位置に合わせてそれぞれ画面上下方向(Y方向)及び画面左右方向(X方向)に対して傾斜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、映像源LSの位置等を自由に設定することができる。
なお、第1実施形態に示すスクリーン10のように第1光学形状層12がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する場合にも、映像源LSの位置に合わせて単位光学形状221の配列方向を傾けた形態とすることにより、このような変形形態は適用可能である。
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。
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、粘着剤層等を介して第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。
映像源LSは、映像光が入射角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(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θbが60°である場合、映像光の入射角θaは、50〜85°の範囲に設定される。
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。
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 反射層
131 第1反射層部
132 第2反射層部
14 第2光学形状層
15 保護層
LS 映像源
Claims (9)
- 映像源から投射された映像光を反射して映像を両面に表示する反射型のスクリーンであって、
映像光が直接入射する第1の面と、これに対向する第2の面とを有し、前記第1の面及び前記第2の面が微細な凹凸形状を有する単位光学形状が、背面側の面に複数配列された第1光学形状層と、
入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層であり、前記第1の面に形成された第1反射層部と、前記第2の面に形成された第2反射層部とを備える反射層と、
光透過性を有し、前記反射層の前記第1光学形状層とは反対側に前記単位光学形状の間の谷部を充填するように積層された第2光学形状層と、
を備え、
前記反射層の前記単位光学形状との界面となる反射面は、前記凹凸形状に対応した凹凸形状を有し、
前記第1の面は、スクリーン面に平行な面に対して角度θ1をなし、
前記第2の面は、スクリーン面に平行な面に対して角度θ1よりも大きい角度θ2をなし、
前記第2の面が、スクリーン面に直交する方向となす角度φは、0<φ<2×(θ1)を満たすこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1に記載のスクリーンにおいて、
前記第2反射層部は、前記第1反射層部よりも反射率が高いこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1又は請求項2に記載のスクリーンにおいて、
前記角度φは、角度θ1に等しい、もしくは、略等しいこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、
前記第1反射層部を透過して前記第2反射層部に入射する光が前記第1反射層部を透過する領域は、前記第1反射層部の他の領域よりも透過率が高いこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、
前記第2光学形状層の屈折率は、前記第1光学形状層の屈折率に等しい、もしくは、略等しいこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、
前記第1反射層部の単位面積当たりに前記凹凸形状が形成されていない鏡面領域が占める割合が5%以下であること、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、
拡散粒子を含有する拡散層を備えていないこと、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のスクリーンにおいて、
前記第1光学形状層の前記単位光学形状が形成された面とは反対側の面に、該第1光学形状層を形成する基材となる基材層を備えること、
を特徴とするスクリーン。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のスクリーンと、
前記スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示装置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107315314A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-03 | 成都菲斯特科技有限公司 | 双面观看透光投影屏幕及投影系统 |
| WO2019082798A1 (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Agc株式会社 | 透明スクリーン、映像投影合わせ板、映像表示システム、および透明スクリーンの製造方法 |
| JP2019207324A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | スクリーン及び投射型映像表示システム |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172259A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Seiko Epson Corp | 両面視認型投写表示装置 |
| JP2013152305A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーンの製造方法、反射スクリーン、映像表示システム |
| CN104076589A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-01 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种短投射距离正向投影光学屏幕的投影系统 |
| CN104298063A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 苏州大学 | 透明投影屏幕 |
| JP2015060193A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、および、映像表示システム |
| WO2015199027A1 (ja) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | 旭硝子株式会社 | 映像表示透明部材、映像表示システムおよび映像表示方法 |
| JP2016001202A (ja) * | 2012-10-19 | 2016-01-07 | 旭硝子株式会社 | スクリーン、および窓用板 |
| JP2016009271A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 旭硝子株式会社 | 映像表示システム |
-
2016
- 2016-01-29 JP JP2016015431A patent/JP6593201B2/ja active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172259A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-15 | Seiko Epson Corp | 両面視認型投写表示装置 |
| JP2013152305A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーンの製造方法、反射スクリーン、映像表示システム |
| JP2016001202A (ja) * | 2012-10-19 | 2016-01-07 | 旭硝子株式会社 | スクリーン、および窓用板 |
| JP2015060193A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、および、映像表示システム |
| WO2015199027A1 (ja) * | 2014-06-23 | 2015-12-30 | 旭硝子株式会社 | 映像表示透明部材、映像表示システムおよび映像表示方法 |
| JP2016009271A (ja) * | 2014-06-23 | 2016-01-18 | 旭硝子株式会社 | 映像表示システム |
| CN104076589A (zh) * | 2014-07-21 | 2014-10-01 | 成都菲斯特科技有限公司 | 一种短投射距离正向投影光学屏幕的投影系统 |
| CN104298063A (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 苏州大学 | 透明投影屏幕 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107315314A (zh) * | 2017-08-29 | 2017-11-03 | 成都菲斯特科技有限公司 | 双面观看透光投影屏幕及投影系统 |
| CN107315314B (zh) * | 2017-08-29 | 2023-02-10 | 成都菲斯特科技有限公司 | 双面观看透光投影屏幕及投影系统 |
| WO2019082798A1 (ja) * | 2017-10-24 | 2019-05-02 | Agc株式会社 | 透明スクリーン、映像投影合わせ板、映像表示システム、および透明スクリーンの製造方法 |
| JP2019207324A (ja) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | スクリーン及び投射型映像表示システム |
| JP7113279B2 (ja) | 2018-05-29 | 2022-08-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | スクリーン及び投射型映像表示システム |
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