JP4289122B2 - Reflective screen and display device - Google Patents
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Description
本発明は、投影装置から投射された映像を映し出す反射型スクリーン及びこれを用いた表示装置に関し、さらに詳しくは、微細な多数の凹凸からなる反射面が投射光を互いに平行する方向に反射できるようにした反射型スクリーン及びこれを用いた表示装置に関するものである。 The present invention relates to a reflective screen for projecting an image projected from a projection device and a display device using the same, and more specifically, a reflective surface composed of a large number of fine irregularities can reflect projection light in a direction parallel to each other. The present invention relates to a reflection type screen and a display device using the same.
スライドやOHP(オーバーヘッド・プロジェクター)の投影、または映画やビデオの映写などの投影装置に使用される反射型スクリーンは、例えば、基材シートと、この基材シート上に積層状態に設けられ、フレネルレンズの表面に反射層を有する反射シートと、この反射シート上に積層状態に形成された光拡散シートとから構成されている。
このような反射型スクリーンにおいて、特にフロントプロジェクター(前方投射型表示装置)用のスクリーンのうち、シルバー系と呼ばれる金属の反射特性を利用したスクリーンは、ゲインが高く外光コントラストが良好であり、また、偏光光を利用した投射表示システムについては偏光方向に影響を与えないなどの優位性がある。
この種の反射型スクリーンは反射特性が鏡面反射的であり、投射表示システムの位置と鑑賞者の位置関係について、スクリーンからの反射光がスクリーンを鏡面と仮定した時の鏡面反射の方向を中心とした方向に視聴範囲が限られるという特性がある。このために、例えばスクリーンの下方に投影装置を置いた場合などは、シルバー系のスクリーンは下向きに傾けないと十分な輝度が得られないなど不都合があった。また、平板スクリーンの場合、スクリーンの各部分でも鑑賞者と投影装置との位置関係が異なるために、輝度の一様性が保たれず、例えば中心部分で輝度が最も大きくなるような配置にした時には周辺部分の輝度が低下してしまうという問題があった。
Among such reflection-type screens, particularly among screens for front projectors (front projection display devices), a screen using a metal reflection characteristic called a silver system has high gain and good external light contrast, and The projection display system using polarized light has advantages such as not affecting the polarization direction.
This type of reflective screen has a specular reflection characteristic, and the positional relationship between the projection display system and the viewer is centered on the direction of the specular reflection when the reflected light from the screen is assumed to be a mirror surface. The viewing range is limited in the selected direction. For this reason, for example, when a projection device is placed below the screen, there is a disadvantage that sufficient brightness cannot be obtained unless the silver screen is tilted downward. In the case of a flat screen, since the positional relationship between the viewer and the projection device is different in each part of the screen, the luminance uniformity is not maintained. For example, the arrangement is such that the luminance is the highest in the central portion. There is a problem that the brightness of the peripheral portion sometimes decreases.
これらの問題を解決するために従来のシルバー系スクリーンにおいては、スクリーンを放物面状に湾曲させる方法が採られている。しかし、この方法では平板状のようにスペース効率の良いスクリーンを作ることができないと言う問題があった。
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、平板上であっても周辺輝度の低下の小さい、かつ投影装置からの投射光の方向が限定されても、スクリーンを傾けるなどの必要のない反射型スクリーン及びこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
In order to solve these problems, a conventional silver screen employs a method of curving the screen in a parabolic shape. However, this method has a problem that a space-efficient screen such as a flat plate cannot be made.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and tilts the screen even on a flat plate even if the decrease in peripheral luminance is small and the direction of the projection light from the projection device is limited. It is an object of the present invention to provide a reflective screen that does not require the above and a display device using the same.
上記目的を達成するために本発明は、偏光光を投射する投影装置から投射された映像を映し出す反射型スクリーンであって、透明層と、前記透明層の背面に設けられた鏡面反射層とを有し、前記投影装置からの投射光を反射する反射面が、前記透明層の背面に臨む前記鏡面反射層の表面で構成され、前記反射面は、前記透明層を通して前記投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射する微細な凹凸をなす多数の反射素面で構成され、前記背面と反対側の前記透明層の表面に偏光選択層が形成され、前記偏光選択層は前記透明層側から、拡散層、偏光吸収層の順に積層されて構成されており、前記多数の反射素面は同心円状に配列したフレネル形状であり、前記偏光吸収層の表面にアンチグレア層が設けられ、前記背面と反対側の前記透明層の表面に、スクリーンの左右方向と上下方向の視野角に異方性を持たせるための微細な凹凸が形成されており、前記偏光選択層は、前記投影装置の投射光を透過させかつ投射光の偏光方向と直交する偏光光を吸収する偏光選択性を有し、前記投影装置からの投射光を前記反射面で反射し、投射光の偏光方向と直交する偏光光を前記偏光選択層で吸収することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a reflective screen for projecting an image projected from a projection device that projects polarized light , comprising: a transparent layer; and a specular reflection layer provided on a back surface of the transparent layer. And a reflection surface that reflects the projection light from the projection device is configured by a surface of the specular reflection layer facing a back surface of the transparent layer, and the reflection surface is a projection light from the projection device through the transparent layer. Are formed of a large number of reflecting elements that form minute irregularities that are reflected in a predetermined direction, and a polarization selection layer is formed on the surface of the transparent layer opposite to the back surface, and the polarization selection layer is the transparent From the layer side, it is configured by laminating a diffusion layer and a polarization absorbing layer in this order, and the plurality of reflecting elements have a Fresnel shape arranged concentrically, and an antiglare layer is provided on the surface of the polarization absorbing layer, Opposite to back Wherein the surface of the transparent layer of fine irregularities for giving anisotropy to the viewing angle in the horizontal direction and the vertical direction of the screen is formed, the polarization selecting layer, passing through the projection light of the projection device And having polarization selectivity for absorbing polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light, reflecting the projection light from the projection device on the reflection surface, and polarizing polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light to the polarization Absorbs in the selective layer.
また、本発明は、偏光光を投射する投影装置と、前記投影装置から投射された映像を映し出す反射型スクリーンとを備えた表示装置であって、前記反射型スクリーンは、透明層と、前記透明層の背面に設けられた鏡面反射層とを有し、前記投影装置からの投射光を反射する反射面が、前記透明層の背面に臨む前記鏡面反射層の表面で構成され、前記反射面は、前記透明層を通して前記投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射する微細な凹凸をなす多数の反射素面で構成され、前記背面と反対側の前記透明層の表面に偏光選択層が形成され、前記偏光選択層は前記透明層側から、拡散層、偏光吸収層の順に積層されて構成されており、前記多数の反射素面は同心円状に配列したフレネル形状であり、前記偏光吸収層の表面にアンチグレア層が設けられ、前記背面と反対側の前記透明層の表面に、スクリーンの左右方向と上下方向の視野角に異方性を持たせるための微細な凹凸が形成されており、前記偏光選択層は、前記投影装置の投射光を透過させかつ投射光の偏光方向と直交する偏光光を吸収する偏光選択性を有し、前記投影装置からの投射光を前記反射面で反射し、投射光の偏光方向と直交する偏光光を前記偏光選択層で吸収することを特徴とする。 Further, the present invention is a display device including a projection device that projects polarized light and a reflective screen that projects an image projected from the projection device, the reflective screen comprising a transparent layer, the transparent A reflective surface that reflects the projection light from the projection device, and is configured by the surface of the specular reflective layer facing the back surface of the transparent layer, the reflective surface is , Composed of a number of reflective surfaces that form minute irregularities that reflect the projection light from the projection device in parallel with each other through the transparent layer and reflect it in a certain direction, and select polarization on the surface of the transparent layer opposite to the back surface. A layer is formed, and the polarization selection layer is configured by laminating a diffusion layer and a polarization absorption layer in this order from the transparent layer side, and the plurality of reflective elements have a Fresnel shape arranged concentrically, and the polarization On the surface of the absorbent layer An antiglare layer is provided, and the surface of the transparent layer opposite to the back surface is provided with fine irregularities for giving anisotropy to the viewing angle in the horizontal direction and the vertical direction of the screen. The layer has a polarization selectivity that transmits the projection light of the projection device and absorbs polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light, reflects the projection light from the projection device on the reflection surface, and projects the projection light. The polarization selective layer absorbs polarized light orthogonal to the polarization direction .
本発明の反射型スクリーン及び表示装置に使用される反射型スクリーンにおいては、多数の凹凸で形成される反射面が投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射させる構成になっているので、スクリーンが平板上であっても周辺輝度の低下が小さい、かつ投影装置からの投射光の方向が限定されても、スクリーンを傾けるなどの必要がない。 In the reflection type screen and the reflection type screen used in the display device of the present invention, the reflection surface formed by a large number of projections and depressions is configured to reflect the projection light from the projection device in parallel with each other and reflect in a certain direction. Therefore, even if the screen is on a flat plate, there is no need to tilt the screen even if the decrease in peripheral luminance is small and the direction of the projection light from the projection device is limited.
この実施の形態における反射型スクリーンは、所定の幅を有する円弧状の反射素面を多数同心円状に配列してフレネル形状の反射面を形成し、この反射面の各反射素面のそれぞれが投影装置からの投射光を互いに平行させて反射型スクリーンの前面と直角な方向に反射するように構成する。
これにより、スクリーンの周辺輝度の低下が小さく、かつ投影装置からの投射光の方向が限定されても、スクリーンを傾けるなどの必要のない反射型スクリーン及びこれを用いた表示装置を実現できる。
The reflective screen in this embodiment forms a Fresnel-shaped reflective surface by concentrically arranging a large number of arc-shaped reflective element surfaces having a predetermined width, and each of the reflective element surfaces of the reflective surface is separated from the projection device. Are projected in parallel to each other and reflected in a direction perpendicular to the front surface of the reflective screen.
Thus, a reflective screen that does not require tilting of the screen and a display device using the same can be realized even when the decrease in the peripheral luminance of the screen is small and the direction of the projection light from the projection device is limited.
以下、本発明にかかる反射型スクリーンの実施例について説明する。
図1は本発明における反射型スクリーン及びこれを用いた前方投射型表示装置の斜視図である。
この図1において、10は投影装置11からの映像光を反射面により反射して観察できるように構成された左右に横長の矩形の反射型スクリーンである。この反射型スクリーン10は、例えば80インチ以下または80インチ以上のサイズを有する構成になっている。
前記反射型スクリーン10の反射面101は、微細な多数の凹凸、例えば0.1mm程度の幅を有する円弧状の反射素面101aを多数同心円状に配列してなるサーキュラフレネル形状を呈し、この各サーキュラフレネル形状の反射素面101a自体は、それぞれが投影装置11からの投射光11aを互いに平行させて反射型スクリーン10の前表面と直角な方向に反射させるように構成している。
Examples of the reflective screen according to the present invention will be described below.
FIG. 1 is a perspective view of a reflective screen and a front projection display device using the same according to the present invention.
In FIG. 1,
The
このような反射型スクリーン10の製造について図2を参照して説明する。
図2は本発明における反射型スクリーン及びこれを用いた前方投射型表示装置の原理的構成の一例を示す説明図である。
図2に示すように仮想的な円形のフレネルレンズ14を想定し、その表面が鏡面的な反射面14aとなっているとすると、このフレネルからなる凹面鏡の焦点位置付近(仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141上)に投影装置11を置けば、仮想的フレネルレンズ14の反射面14aは投影装置11からの投射光11aを互いに平行させて仮想的フレネルレンズ14の表面と直角な方向に反射されることになる。
そこで、この性質を利用して、円形の仮想的フレネルレンズ14の一部分を、左右に横長の矩形に切り取って反射型スクリーン10を得る。
この反射型スクリーン10は、投影装置11を特定の位置に置く場合、すなわち投影装置11を仮想的フレネルレンズ14の焦点位置付近に置く場合、スクリーン面のどこでも、投影装置11からの投射光11aをスクリーン10の前面に対してほぼ直角に反射する反射面を有していることになる。
The manufacture of such a
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the basic configuration of the reflective screen and the front projection display device using the same according to the present invention.
Assuming that a virtual circular Fresnel
Therefore, by utilizing this property, a part of the circular virtual Fresnel
When the projection device 11 is placed at a specific position, that is, when the projection device 11 is placed near the focal position of the virtual Fresnel
すなわち、図2に示す反射型スクリーン10は、投影装置11を床上に設置し、この投影装置11から斜め上方に向けて投射される投射光11aを前方へ平行させて反射させる場合に適合するように構成したものである。このため、仮想的フレネルレンズ14に対する反射型スクリーン10の切り取り個所は、図2に示すように、仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141からずれた光学的中心軸141より上方の領域となる。
That is, the
このような反射型スクリーン10及びこれを用いた前方投射型表示装置によれば、所定の幅を有する円弧状の反射素面101aを多数同心円状に配列することでサーキュラフレネル形状の反射面101を形成し、各反射素面101aのそれぞれが投影装置11からの投射光11aを互いに平行させて反射型スクリーン10の前表面と直角な方向に反射させるように構成したので、反射型スクリーン10の周辺輝度の低下が小さくなり、反射面の全域が一様な輝度の反射型スクリーンとすることができるとともに、投影装置11からの投射光の方向が斜め上方に限定されるものであっても反射型スクリーンを傾けて設置するなどの必要のないシルバー系の反射型スクリーンを実現できる。
According to such a
図3は本発明にかかる反射型スクリーン及びこれを用いた前方投射型表示装置の原理的構成の他の例を示す説明図である。
この図3において、図2と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図2と異なる部分を重点に述べる。
図3から明らかなように、この実施例2において上記実施例1と異なる点は、仮想的フレネルレンズ14に対する反射型スクリーン10Aを、仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141を含む部分が反射型スクリーン10Aの右端下方隅部に位置するようにして左寄りの領域から切り出して作成するようにしたところにある。
このような反射型スクリーン10Aにおいては、投影装置11を反射型スクリーン10Aに対して横方向にずらして設置し、この投影装置11から左斜め方向に投射される投射光11aを互いに平行させて前方へ直角に反射させる場合に適合する反射面を構成することができる。
また、このような反射型スクリーン10A及びこれを用いた前方投射型表示装置においても上記実施例1に示す場合と同様な作用効果が得られる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of the fundamental configuration of the reflective screen according to the present invention and the front projection display device using the same.
In FIG. 3, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, description of the components is omitted, and portions different from those in FIG.
As apparent from FIG. 3, the second embodiment is different from the first embodiment in that the
In such a reflection type screen 10A, the projection device 11 is installed while being shifted laterally with respect to the reflection type screen 10A, and the projection lights 11a projected from the projection device 11 in an obliquely leftward direction are parallel to each other in front. It is possible to construct a reflective surface that is suitable for reflection at right angles to the surface.
Further, in the reflection type screen 10A and the front projection type display device using the same, the same effects as those in the case of the first embodiment can be obtained.
図4は本発明にかかる反射型スクリーン及びこれを用いた前方投射型表示装置の原理的構成の更に他の例を示す説明図である。
この図4において、図2と同一の構成要素には同一符号を付して、その構成説明を省略し、図2と異なる部分を重点に述べる。
図4から明らかなように、この実施例3において上記実施例1と異なる点は、仮想的フレネルレンズ14に対する反射型スクリーン10Bを、仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141からずれた光学的中心軸141より下方の領域から切り出して作成するようにしたところにある。
このような反射型スクリーン10Bにおいては、投影装置11を天井に吊り下げ状態に設置し、この投影装置11から斜め下方に向けて投射される投射光11aを互いに平行させて前方へ直角に反射させる場合に適合する反射面を構成することができる。
また、このような反射型スクリーン10B及びこれを用いた前方投射型表示装置においても上記実施例1に示す場合と同様な作用効果が得られる。
FIG. 4 is an explanatory view showing still another example of the principle configuration of the reflective screen according to the present invention and the front projection type display device using the same.
4, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, description of the components is omitted, and portions different from those in FIG.
As apparent from FIG. 4, the third embodiment is different from the first embodiment in that the
In such a reflective screen 10B, the projection apparatus 11 is installed in a suspended state on the ceiling, and the projection lights 11a projected obliquely downward from the projection apparatus 11 are reflected parallel to each other and perpendicularly forward. A reflective surface suitable for the case can be constructed.
Further, in the reflection type screen 10B and the front projection type display device using the same, the same effects as those in the case of the first embodiment can be obtained.
前記反射型スクリーン10(及び反射型スクリーン10A,10B)において、その反射面に、例えば細かいキズをつけるなどして、反射光に散乱性を持たせれば、投影装置11を特定の位置に置いた場合、反射散乱光の強度の方向分布がスクリーンの表面上の位置に依存することのない反射型スクリーンを作成することができる。
このような反射光に散乱性を持たせる方法としては、反射表面に細かいキズを持たせるほかに、反射表面に透明な細かな粒子を付着させる方法や、鏡面的な反射層の前方に光拡散層を設ける方法などがある。
In the reflection type screen 10 (and the reflection type screens 10A and 10B), if the reflection surface is made to have a scattering property by, for example, making a fine scratch on the reflection surface, the projection device 11 is placed at a specific position. In this case, it is possible to create a reflective screen in which the direction distribution of the intensity of the reflected scattered light does not depend on the position on the surface of the screen.
In addition to giving fine scratches to the reflective surface, such methods as making the reflected light scatterable include attaching transparent fine particles to the reflective surface, and light diffusion in front of the specular reflective layer. There is a method of providing a layer.
図5は、反射面に光拡散層を有する反射型スクリーンの具体的構成を模式的に示す断面図である。
この図5に示す反射型スクリーン40は、図1に示す場合と同様に所定の幅を有する円弧状の反射素面を多数同心円状に配列することで形成されるサーキュラフレネル形状の反射面41aを有する反射層41と、この反射層41の反射面41aに設けられた透明層42と、この透明層42の表面に設けられた、光拡散度が小さく、後方散乱も小さい光拡散層43とから構成されている。
このような反射型スクリーン40において、投影装置からの投射光11aが光拡散層43に入射されると、この投射光11aは矢印45に示すように拡散されて光拡散層43から透明層42を介して反射層41の反射面41aに向け出射される。そして、反射面41aで反射された各反射光46が透明層42を通して光拡散層43に入射されると、この各反射光46は光拡散層43で矢印47に示すように拡散され、光拡散層43の表面から図示省略の鑑賞者方向に反射される。
これにより、反射散乱光の強度の方向分布がスクリーンの表面上の位置に依存することのない反射型スクリーンを提供できる。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a specific configuration of a reflective screen having a light diffusion layer on a reflective surface.
The reflective screen 40 shown in FIG. 5 has a circular Fresnel-shaped reflective surface 41a formed by arranging a large number of arc-shaped reflective elements having a predetermined width in a concentric manner as in the case shown in FIG. A reflection layer 41, a
In such a reflective screen 40, when the projection light 11a from the projection device is incident on the light diffusion layer 43, the projection light 11a is diffused as indicated by an
Thereby, it is possible to provide a reflective screen in which the direction distribution of the intensity of the reflected scattered light does not depend on the position on the surface of the screen.
一般的にディスプレー(表示装置)は、垂直方向の視野角よりも水平方向の視野角の方が広いことが望ましい。このため、光拡散層43の光散乱方向分布も垂直方向に狭く、水平方向に広いことが望ましい。このようなディスプレーの実現方法には以下のようなものがある。
すなわち、反射面の表面に細かなキズをつける方法では、キズの方向を垂直方向に長いものとすることで、キズ面の垂直方向の曲率を小さく水平方向の曲率を大きくし、これにより、散乱角の異方性を持たせることができる。また、反射面に細かな粒子を付着させる方法では、透明で微小な紡錘形の散乱材を用い、その長手方向が垂直方向と平行になるように付着させることで散乱角の異方性を持たせることができる。また、鏡面的な反射面の前方に光拡散度の小さい層を設ける方法では、光散乱層に透過型のホログラム拡散板で、光拡散方向に異方性をもったものを用い、光拡散角の大きな方向を水平方向と平行にすることで、散乱角の異方性を持たせることができる。
In general, it is desirable for a display (display device) to have a wider horizontal viewing angle than a vertical viewing angle. For this reason, it is desirable that the light scattering direction distribution of the light diffusion layer 43 is also narrow in the vertical direction and wide in the horizontal direction. There are the following methods for realizing such a display.
In other words, in the method of finely scratching the surface of the reflecting surface, by making the direction of the scratch long in the vertical direction, the curvature in the vertical direction of the scratch surface is reduced and the curvature in the horizontal direction is increased, thereby scattering. Angular anisotropy can be imparted. In addition, in the method of attaching fine particles to the reflecting surface, a transparent and minute spindle-shaped scattering material is used, and the longitudinal direction is parallel to the vertical direction so that the scattering angle has anisotropy. be able to. In addition, in the method of providing a layer having a low light diffusivity in front of the specular reflection surface, a light diffusing layer is used as a light scattering layer and an anisotropic light diffusion direction is used. By making the large direction parallel to the horizontal direction, anisotropy of the scattering angle can be provided.
図6は、偏光選択性を持つ本発明の反射型スクリーンの具体的構成を模式的に示した断面図である。
この図6に示す反射型スクリーン50は、アクリルその他の透明な樹脂材から成形された所定厚さの透明層51を有し、この透明層51の背面には鏡面反射層52が形成され、透明層51の背面に臨む鏡面反射層52の表面で反射面53を構成している。
また、前記反射面53は、所定の幅を有する円弧状の反射素面51aが同心円状に多数配列してなるサーキュラフレネル形状を呈している。そして、多数の反射素面51aにより、透明層51を通して投影装置からの投射光11aは互いに平行して一定の方向、すなわち反射型スクリーン50の前表面と直角な方向に反射される。
前記鏡面反射層52は、アルミニウムや銀、クロムなどの反射率の高い金属が蒸着などの手段により形成される。また、鏡面反射層52と反対側の透明層51の面には、粘着剤に拡散剤を混合してなる拡散層54を介して偏光吸収層55が形成されている。この拡散層54と偏光吸収層55は偏光選択層を構成する。
FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a specific configuration of the reflective screen of the present invention having polarization selectivity.
The reflective screen 50 shown in FIG. 6 has a
The
The
また、拡散層54と反対側の偏光吸収層55の面には、微細な凹凸状の表面を持ったフィルム状のアンチグレア層56が形成されている。このアンチグレア層56は反射型スクリーン50の表面のギラツキをなくすためのものである。すなわち、投影装置からの投射光の表面による反射光を色々な方向に散乱することによって以下に示す現象を防ぐために用いられる。表面層が滑らかな面の場合、投射光の直接反射は鏡面的な反射をするが、これは鑑賞者には投影装置の像として見え、それが投影像と重なって見えるために投影像の一部が明るく光ったように見え、ホットスポットと呼ばれる現象を引き起こす。これはARコーティングをしている面でも鑑賞者には見えてしまうことが多く、表面層による直接反射光はアンチグレアなどを用いることで極力散乱してしまうことが望ましい。
Further, a film-like
上記図6に示す反射型スクリーン50では、そのアンチグレア層56に微細な凹凸状の表面を持ったフィルムを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、両面が滑らかな偏光吸収層を用いて、その表面にアンチグレア機能を持つフィルムを粘着剤によって貼り付けてもよい。
また、透明層51の背面に形成されたサーキュラフレネル形状の反射素面51aの表面にアルミニウム等の金属を蒸着する前に、この反射素面51aの表面にスクリーンの鉛直方向に鑢などで細かなキズを形成するか、または反射素面51aと反対側の透明層51の平坦面に粘着層(拡散層54)をつける前に、その平坦面にスクリーンの鉛直方向に鑢などでキズを形成すれば、上記に示したようにディスプレーに左右上下方向の視野角の異方性を持たせることができる。
また、前記偏光選択層は、液晶プロジェクターを使用した場合など投影装置が偏光光を投射するものに対して用いるもので、投影装置の投射光と直行する偏光光を吸収する偏光選択層を用いることにより、投影装置からの投射光を反射し、それと直交する方向の偏光を持つ光は吸収するようにしておく。これにより、周囲からの外光は少なくともその半分が偏光吸収層で吸収されるのに対し、投影装置からの投射光はあまり吸収されずに反射されるので、外光コントラストを向上させることができる。
In the reflective screen 50 shown in FIG. 6, the case where a film having a fine uneven surface is used for the
In addition, before depositing a metal such as aluminum on the surface of the circular Fresnel-shaped reflective element surface 51a formed on the back surface of the
The polarization selection layer is used for a projector that projects polarized light, such as when a liquid crystal projector is used, and a polarization selection layer that absorbs polarized light orthogonal to the projection light of the projection device is used. Thus, the projection light from the projection device is reflected, and the light having the polarization in the direction orthogonal thereto is absorbed. As a result, at least half of the ambient light from the surroundings is absorbed by the polarization absorbing layer, whereas the projected light from the projection device is reflected without being absorbed so much, so that the ambient light contrast can be improved. .
また、前記拡散層54は、金属表面などの極薄い表面の拡散反射によって起こる光の干渉や、凹凸のある層を透過する光に生じるプリズム的な効果によって、反射光に明るい部分と暗い部分が斑に生じ、それが光の波長によっても異なる場合があり、斑に色のついた模様を生じる問題の対策として用いられる。この現象はシンチレーションと呼ばれることが多いが、このシンチレーションの成因には以下のものが考えられる。
まず、反射型スクリーンにおける表面の凹凸や反射面の凹凸が十分に大きく鑑賞者から見えてしまう場合は光の色によらない斑模様が問題となる。また、投影装置の投射光は、スクリーンと投影装置の距離が投影装置の投射レンズの径に比べて十分に大きいために、スクリーンの一部分で見ればほぼ平行光とみなせるが、これが次の2つの理由でシンチレーションの原因となる。
Further, the diffused
First, when the unevenness of the surface of the reflective screen and the unevenness of the reflecting surface are sufficiently large and visible to the viewer, a spotted pattern that does not depend on the color of light becomes a problem. In addition, since the projection light of the projection device is sufficiently larger than the diameter of the projection lens of the projection device, the distance between the screen and the projection device can be regarded as almost parallel light when viewed from a part of the screen. This causes scintillation.
すなわち、細かいキズを持つアルミ反射面などではキズの凹凸により光の干渉が起こり光を強めあう方向と弱めあう方向ができてしまう。その結果、シンチレーションを引き起こす。通常の樹脂などの拡散層では光は物質内部まで入り込み、いろいろな深さから反射してくるので、光は重ね合わされるため、このような干渉は起こらないが、金属などの光反射は極表面の薄い層で起こるために、重ね合わされることなく鑑賞者に届いてしまう。もう一つの原因は、アンチグレアなど凹凸のある透明な物体や拡散剤中の透明な粒子に平行光に近い光線が透過する時のプリズム効果によるものが考えられ、これらによっても光は強く散乱される方向と弱く散乱される方向をもってしまう。この2つの原因では、光は波長によって散乱される方向が異なるので、色のついた斑模様が生じる。この対策するために、偏光方向を乱さない程度に僅かな拡散性を持った拡散層54を反射面(鏡面反射層52)からある程度距離を持って配置することにより、散乱された光を僅かに光が広がったところで拡散させ重ね合わせることでシンチレーションを防止できる。
That is, on an aluminum reflecting surface having fine scratches, light interference occurs due to the unevenness of the scratches, and a direction in which light is strengthened and a direction in which light is weakened are formed. As a result, scintillation is caused. In ordinary diffusion layers such as resin, light enters the material and is reflected from various depths, so the light is superimposed, so this interference does not occur, but light reflection from metals etc. Because it occurs in a thin layer, it reaches the viewer without being overlaid. Another cause is considered to be due to the prism effect when light close to parallel light passes through transparent objects with irregularities such as anti-glare and transparent particles in the diffusing agent, and these also cause the light to be strongly scattered It has a direction and a weakly scattered direction. For these two causes, the light is scattered in different directions depending on the wavelength, so that a colored spot pattern is generated. In order to prevent this, a diffused
なお、上記の実施例に示す反射型スクリーン10,10A,10Bでは、投影装置からの投射光を互いに平行で、かつ所定の方向に反射させるための反射面を、所定の幅を有する円弧状の反射素面101aを同心円状に多数配列したサーキュラフレネル形状の反射面から形成した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射できる形状の凹凸、例えば微小な紡錘形のような凹凸形状であってもよい。
また、本発明にかかる反射型スクリーンは、上記実施例1〜3に示すように、仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141を中心にして上下左右の各領域から切り出した形状のものに限らず、投影装置と反射型スクリーンを組み合わせて前方投射型表示装置を構成するときに、反射型スクリーンに対する投影装置の設置場所に応じて、仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141を中心とする360度、いずれの領域から切り出した形状のもの、及び仮想的フレネルレンズ14の光学的中心軸141が中央に位置するような領域から切り出した形状のものであってもよい。
In the
Further, the reflection type screen according to the present invention is not limited to a shape cut out from each of the upper, lower, left and right regions around the
10,10A,10B……反射型スクリーン、11……投影装置、101……反射面、101a,51a……反射素面、40……反射型スクリーン、41……反射層、42……透明層、43……光拡散層、50……反射型スクリーン、51……透明層、52……鏡面反射層、53……反射面、54……拡散層、55……偏光吸収層、56……アンチグレア層。 10, 10A, 10B: Reflective screen, 11: Projector, 101 ... Reflective surface, 101a, 51a ... Reflective element surface, 40 ... Reflective screen, 41 ... Reflective layer, 42 ... Transparent layer, 43: Light diffusing layer, 50: Reflective screen, 51: Transparent layer, 52: Specular reflecting layer, 53: Reflecting surface, 54: Diffusing layer, 55: Polarized light absorbing layer, 56: Anti-glare layer.
Claims (2)
透明層と、前記透明層の背面に設けられた鏡面反射層とを有し、
前記投影装置からの投射光を反射する反射面が、前記透明層の背面に臨む前記鏡面反射層の表面で構成され、
前記反射面は、前記透明層を通して前記投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射する微細な凹凸をなす多数の反射素面で構成され、
前記背面と反対側の前記透明層の表面に偏光選択層が形成され、
前記偏光選択層は前記透明層側から、拡散層、偏光吸収層の順に積層されて構成されており、
前記多数の反射素面は同心円状に配列したフレネル形状であり、
前記偏光吸収層の表面にアンチグレア層が設けられ、
前記背面と反対側の前記透明層の表面に、スクリーンの左右方向と上下方向の視野角に異方性を持たせるための微細な凹凸が形成されており、
前記偏光選択層は、前記投影装置の投射光を透過させかつ投射光の偏光方向と直交する偏光光を吸収する偏光選択性を有し、
前記投影装置からの投射光を前記反射面で反射し、投射光の偏光方向と直交する偏光光を前記偏光選択層で吸収する、
ことを特徴とする反射型スクリーン。 A reflective screen that projects an image projected from a projection device that projects polarized light ;
Having a transparent layer and a specular reflection layer provided on the back surface of the transparent layer;
The reflection surface that reflects the projection light from the projection device is constituted by the surface of the specular reflection layer facing the back surface of the transparent layer,
The reflective surface is composed of a large number of reflective elements that form fine irregularities that reflect the projection light from the projection device in parallel with each other through the transparent layer and reflect the light in a certain direction.
A polarization selective layer is formed on the surface of the transparent layer opposite to the back surface;
The polarization selective layer is configured by laminating a diffusion layer and a polarization absorbing layer in this order from the transparent layer side,
The plurality of reflective element surfaces are Fresnel shapes arranged concentrically,
An antiglare layer is provided on the surface of the polarization absorbing layer;
On the surface of the transparent layer opposite to the back surface, fine irregularities are formed to give anisotropy to the viewing angle in the horizontal and vertical directions of the screen,
The polarization selective layer has a polarization selectivity that transmits the projection light of the projection device and absorbs the polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light ,
The projection light from the projection device is reflected by the reflection surface, and polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light is absorbed by the polarization selection layer .
A reflective screen characterized by that.
前記反射型スクリーンは、
透明層と、前記透明層の背面に設けられた鏡面反射層とを有し、
前記投影装置からの投射光を反射する反射面が、前記透明層の背面に臨む前記鏡面反射層の表面で構成され、
前記反射面は、前記透明層を通して前記投影装置からの投射光を互いに平行させて一定の方向に反射する微細な凹凸をなす多数の反射素面で構成され、
前記背面と反対側の前記透明層の表面に偏光選択層が形成され、
前記偏光選択層は前記透明層側から、拡散層、偏光吸収層の順に積層されて構成されており、
前記多数の反射素面は同心円状に配列したフレネル形状であり、
前記偏光吸収層の表面にアンチグレア層が設けられ、
前記背面と反対側の前記透明層の表面に、スクリーンの左右方向と上下方向の視野角に異方性を持たせるための微細な凹凸が形成されており、
前記偏光選択層は、前記投影装置の投射光を透過させかつ投射光の偏光方向と直交する偏光光を吸収する偏光選択性を有し、
前記投影装置からの投射光を前記反射面で反射し、投射光の偏光方向と直交する偏光光を前記偏光選択層で吸収する、
ことを特徴とする表示装置。 A display device comprising: a projection device that projects polarized light; and a reflective screen that projects an image projected from the projection device,
The reflective screen is
Having a transparent layer and a specular reflection layer provided on the back surface of the transparent layer;
The reflection surface that reflects the projection light from the projection device is constituted by the surface of the specular reflection layer facing the back surface of the transparent layer,
The reflective surface is composed of a large number of reflective element surfaces that form fine irregularities that reflect the projection light from the projection device in parallel with each other through the transparent layer and reflect the light in a certain direction.
A polarization selective layer is formed on the surface of the transparent layer opposite to the back surface;
The polarization selection layer is configured by laminating a diffusion layer and a polarization absorption layer in this order from the transparent layer side,
The plurality of reflective element surfaces are Fresnel shapes arranged concentrically,
An antiglare layer is provided on the surface of the polarization absorbing layer;
On the surface of the transparent layer opposite to the back surface, fine irregularities are formed to give anisotropy to the viewing angle in the horizontal and vertical directions of the screen,
The polarization selection layer has a polarization selectivity that transmits the projection light of the projection device and absorbs the polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light ,
The projection light from the projection device is reflected by the reflection surface, and polarized light orthogonal to the polarization direction of the projection light is absorbed by the polarization selection layer .
A display device characterized by that.
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