JPH11288035A

JPH11288035A - 表示装置

Info

Publication number: JPH11288035A
Application number: JP11009422A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Mizutani; 泰弘水谷; Toru Matsumoto; 徹松本; Kenichiro Takada; 健一郎高田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】ノイズ光を抑制し，高いコントラストを持つ
映像をスクリーン上に表示できる表示装置を提供するこ
と。【解決手段】表示情報を記録した信号光２１を発する
照射装置２０と，該照射装置２０から入射した信号光２
１を観者４の方向に透過させる透過型スクリーンとを有
する表示装置である。上記透過型スクリーンの観者側と
裏面側との両面，またはどちらか一方のみに反射防止部
材１４，１５が配置されている。または裏面側に偏光光
学素子が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，スクリーンを用いた表示装置に
関するものであり，ノイズ光を抑制し，映像のコントラ
ストを高めることのできる表示装置に関する。

【０００２】

【従来技術】スクリーン上に像を結像させる表示装置と
して，液晶を用いたプロジェクタ投射型の表示装置が知
られている。このタイプの表示装置は，透過型または反
射型の液晶に所定の方向から光を照射し，液晶に形成さ
れた像を記録した信号光を放射させる。そして，この信
号光の映像を結像レンズ等を介してスクリーン上に結像
させ，スクリーンから発せられる映像の透過散乱光また
は反射散乱光を観者に視認させるものである。

【０００３】また，液晶プロジェクタに代えてＣＲＴプ
ロジェクタなどを用い，Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）
の３色のビームを放射してスクリーン上に映像を結像さ
せるものもある。

【０００４】また，ホログラムをスクリーンとして利用
し，ホログラムの回折機能を利用して，特定の方向から
入射した特定の光に対してのみ散乱体としてのスクリー
ンの特性を発揮させる方法を応用して構成した表示装置
が提案されている。即ち，散乱体を記録したホログラム
をスクリーンとして利用した場合，該ホログラムスクリ
ーンは特定の方向から入射した照射光（信号光）に対し
てのみ光を散乱し，その他の方向から入射する光は透過
または正反射させる。その結果，周囲の光の殆どはホロ
グラムスクリーン上で散乱せず，従ってホログラムスク
リーンの背景の輝度が高まるということがなくなり，映
像のコントラストが向上する（特開平５−３３３４３５
号公報参照）。

【０００５】また，外光を吸収する外光吸収手段（黒色
塗料など）をホログラムスクリーンの内側に設け，これ
によって太陽光や照明灯などの外光を吸収するという方
法が提案されている（特開平５−８８０２０号公報参
照）。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，従来の表示装
置には次のような問題がある。まず，通常のスクリーン
を用いた表示装置は，明るい環境下においては，周囲か
らスクリーン上に入射する光により映像のコントラスト
が低下するという問題がある。従って，上記表示装置は
環境からの照度が低い限定された場所でしか使用できな
い。

【０００７】また，ホログラムスクリーンは，ホログラ
ムスクリーンの回折作用に関係なく，ホログラムスクリ
ーンの観者側，裏面側の構成部材と外気との界面に屈折
率差があり，この屈折率差による光の反射が生じてしま
う。これによって観者側の背景がホログラムスクリーン
に映し出された映像と重なり，映像のコントラストが低
下し，映像が見にくくなるという問題がある。なお，こ
の問題は，透光性を有する通常のスクリーンを用いた表
示装置においても発生する。

【０００８】また，透光性を有するスクリーンやホログ
ラムスクリーンは観者から見て，映像の後側（スクリー
ンの裏面側）も見えるので，映像の後ろに屋内光等の内
部光がある場合，映像と屋内光が重なり，映像のコント
ラストが低下し，映像が見にくくなるという問題があ
る。

【０００９】以下，上述した２つの問題について，透過
型ホログラムスクリーンを用いた表示装置を例にとっ
て，詳細に説明する。図１９に示すごとく，表示装置９
において，正規の映像は照射装置２０からの信号光２１
が透過型ホログラムスクリーン９０を構成するホログラ
ム１１にて回折透過する光線２１１によって形成され
る。図１９にかかる透過型ホログラムスクリーン９０は
カバーフィルム１２（樹脂製品）と透明基板１３である
ガラス板に挟持されたホログラム１１により構成されて
いる。

【００１０】そして，正規の映像に対して，以下の２つ
のノイズ光が発生し，該ノイズ光によって正規の映像の
コントラスト低下が発生する。太陽光３０や照明灯など
の強い外光の照射により，観者４の後方の背景４０（図
１９では建物）が明るく照らされる。背景４０からの光
４１は，透明基板１３（図１９ではガラス板）の表面１
３１及びカバーフィルム１２の裏面１２１で反射され，
観者４の方向に進む光４１１，４１２になり，これが第
１のノイズ光となる。図１９にかかる表示装置９では，
表面１３１と裏面１２１の反射率は合計約８％である。
しかし，晴天時や強い照明灯がある環境では，第１のノ
イズ光による正規の映像のコントラストの低下は非常に
顕著であり，観者４は映像が観察し難いと感じる。

【００１１】ホログラムスクリーン９０の裏面側（照射
装置２０側）にある背景５０（図１９では観葉植物）か
らの光５１が透過型ホログラムスクリーン９０を透過し
て，観者４の方向に進む光５１１となり，これが第２の
ノイズ光となる。

【００１２】透過型ホログラムスクリーン９０は，照射
装置２０からの方向の光２１に対しては高い効率で回折
するが，照射装置２０以外の方向からの光（同図におけ
る４１及び５１）の回折は殆ど発生しない。このため，
第２のノイズ光は透過型ホログラムスクリーン９０の裏
面１２１や表面１３１での反射によって減衰するが，第
２のノイズ光の透過型ホログラムスクリーン９０での透
過率は９０％以上である。つまり，ノイズ光の大部分が
透過して観者４に届くのである。よって，裏面側が屋内
の通常の照明であったとしても，第２のノイズ光に対す
る正規の映像のコントラストの低下は顕著であり，観者
４は映像を観察し難く感じる。

【００１３】また，反射型ホログラムスクリーン９００
を用いた表示装置９であるが，図２０に示すごとく，第
１のノイズ光４１１，４１２と第２のノイズ光５１１と
は，ホログラム１１の回折作用と何ら関係ない方向から
反射型ホログラムスクリーン９０に入るが，上記と同様
の理由から，図２０にかかる表示装置９においても上述
した透過型ホログラムスクリーン９０を用いた図１９の
場合とまったく同じ問題が発生する。

【００１４】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたものであり，ノイズ光を抑制し，高いコントラス
トを持つ映像をスクリーン上に表示できる表示装置を提
供しようとするものである。

【００１５】

【課題の解決手段】請求項１の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に透過させる透過型スクリーンと
を有する表示装置であって，上記透過型スクリーンの観
者側と裏面側との両面，またはどちらか一方のみに反射
防止部材が配置されていることを特徴とする表示装置に
ある。

【００１６】本願の請求項１の発明にかかる表示装置
は，透過型スクリーンの観者側と裏面側との両面，また
はどちらか一方のみに反射防止部材が配置されており，
該反射防止部材により観者側の背景からの光の透過型ス
クリーンでの反射が低減される。なお，観者側とは表示
装置の透過型スクリーンにおいて観者が存在する側の表
面であり，裏面側とは上記観者側と反対の面を示してい
る。

【００１７】そのため，透過型スクリーンで反射されて
観者に向かう光（図１における第１ノイズ光４１１，４
１２参照，ただし，図１は透過型ホログラムスクリーン
を用いた表示装置で，観者側，裏面側の両面に反射防止
部材を配置した例である。）の強度は大幅に低下し，透
過型スクリーンに映る映像のコントラストを高めること
ができる。

【００１８】以上により，本発明によれば，ノイズ光を
抑制し，高いコントラストを持つ映像をスクリーン上に
表示できる，透過型スクリーンを用いた表示装置を提供
することができる。

【００１９】なお，透過型スクリーンとは，裏面側に
（つまりスクリーンを挟んで観者と対向する位置に）照
射装置を設けて，信号光をスクリーンを透過させて映像
を形成させることを意味している。また，後述する反射
型スクリーンとは，観者側に（つまりスクリーンに対し
て観者と同じ方向に）照射装置を設けて，信号光をスク
リーンで反射させて映像を形成させることを意味してい
る。

【００２０】次に，請求項２の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に透過させる透過型スクリーンと
を有し，上記信号光は直線偏光である表示装置であっ
て，上記透過型スクリーンの裏面側には偏光光学素子が
配置されており，さらに上記偏光光学素子は，上記直線
偏光を選択的に透過させるよう構成されていることを特
徴とする表示装置にある。

【００２１】本願の請求項２の発明にかかる表示装置は
透過型スクリーンの裏面側に偏光光学素子が配置されて
ある。この偏光光学素子は裏面側の背景からの光が透過
型スクリーンを透過することにより生じる第２のノイズ
光を大いに低減することができる。さらに，観者側の背
景からの光が透過型スクリーンの裏面側で反射されて形
成される第１のノイズ光を大いに低減することができ
る。

【００２２】それについて説明すると，一般に観者側の
背景からの光はランダム偏光である。この光は透過型ス
クリーンの観者側で一部が反射されるが，大部分は透過
型スクリーンの内部を透過してしまう。

【００２３】本請求項にかかる表示装置では透過型スク
リーンの内部を進行した光は偏光光学素子を透過した後
に裏面側で反射されるが，偏光光学素子を透過した段階
で進行してきた光の強度は大いに減衰する。これはラン
ダム偏光を構成する成分の多くが偏光光学素子の吸収軸
に適合し，該素子において吸収されるためである。

【００２４】吸収されなかった光はさらに，透過型スク
リーンの裏面側に配置された偏光光学素子の裏面側で反
射されて第１のノイズ光となるが，反射後に更に偏光光
学素子を透過して観者に届くことからさらに強度が低下
する。そして，背景側からの光も偏光光学素子に吸収さ
れるため，第２のノイズ光も強度が大いに低下する。ま
た，照射装置からの信号光（直線偏光）に偏光光学素子
の吸収軸を直行させて配置することで，照射装置からの
信号光を殆ど透過させることができる。

【００２５】よって，本発明によれば，第１のノイズ光
や第２のノイズ光が低減し，照射装置からの信号光の殆
どが偏光光学素子を透過するため，映像のコントラスト
が大いに高い表示装置を得ることができる。

【００２６】また，本請求項にかかる表示装置は以下に
示す第３，第４のノイズ光を低減する効果を有する。図
７に示すごとく，ある信号光２１が入射角αで透過型ス
クリーン（図７においては透過型ホログラムスクリーン
１０である）に入射し，回折光２１１を形成する。仮に
図７において偏光光学素子１６がなかった場合，光３０
（図７の例では太陽光である）が観者側から透過型スク
リーンに入射した場合，透過型スクリーンの裏側で正反
射し光３０１となるが，この光３０１が信号光２１と同
じ角度であった場合，光３０１は信号光２１の回折光２
１１と同方向に回折，透過されてしまう。これが第３の
ノイズ光３０２となる。

【００２７】また，信号光２１の入射角αと反対の方向
から透過型スクリーンに入射した光３１（図７では太陽
光の地面での反射光）が透過型スクリーンにおいて回折
・透過して光３１１が形成される。仮に偏光光学素子１
６がなかった場合，この光３１１が観者４方向に反射さ
れることで第４のノイズ光３１２が形成される。

【００２８】第３のノイズ光３０２に関しては，その経
路で透過型スクリーンに入射し，該透過型スクリーンで
回折・透過する前に偏光光学素子１６の外面１６１で正
反射され，偏光光学素子１６内を往復する段階で強度が
大いに低減される。第４のノイズ光３１２に関しては，
その経路で透過型スクリーンに回折，透過した後に，さ
らに偏光光学素子１６の外面１６１で反射され，偏光光
学素子１６内を往復する段階で強度が大いに低減され
る。

【００２９】また，後述する透過型スクリーンの裏面側
に偏光光学素子を配置した構造，反射型スクリーンの裏
面側に半透過性または不透明の光学部材または偏光光学
素子を配置した構造においても第３，第４のノイズ光の
低減効果を得ることができる。

【００３０】次に，請求項３の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に透過させる透過型スクリーンと
を有し，上記信号光は直線偏光である表示装置であっ
て，上記透過型スクリーンの裏面側には偏光光学素子が
配置されており，かつ上記偏光光学素子は，上記直線偏
光を選択的に透過させるよう構成されており，さらに上
記偏光光学素子の外側には反射防止部材が配置されてい
ることを特徴とする表示装置にある。

【００３１】本願の請求項３の発明にかかる表示装置
は，請求項２の発明にかかる透過型スクリーンに設けた
偏光光学素子の外側にさらに反射防止部材を配置したも
のである。上記偏光光学素子が裏面側の背景からの第２
のノイズ光を大いに低減できると共に，照射装置からの
信号光（直線偏光）に偏光光学素子の吸収軸を直行させ
て配置することで，照射装置からの信号光を透過型スク
リーンに対して殆ど透過させることができる。

【００３２】さらに，上述したごとく，上記偏光光学素
子は観者側の背景が透過型スクリーンの裏面側で反射し
て形成される第１のノイズ光４１２（図６等参照）を大
幅に低減することができる。さらに，上記反射防止部材
は，観者側の背景が透過型スクリーンの裏面側で反射し
て形成される第１のノイズ光４１２（図６等参照）を大
幅に低減することができる。以上により，第１のノイズ
光と第２のノイズ光とが低減し，透過型スクリーンを信
号光が殆ど透過できるため，映像のコントラストを大い
に向上させることができる。

【００３３】次に，請求項４の発明のように，表示情報
を記録した信号光を発する照射装置と，該照射装置から
入射した信号光を観者の方向に透過させる透過型スクリ
ーンとを有し，上記信号光は直線偏光である表示装置で
あって，上記透過型スクリーンの観者側には反射防止部
材が配置されており，かつ上記透過型スクリーンの裏面
側には偏光光学素子が配置されており，さらに上記偏光
光学素子は，上記直線偏光を選択的に透過させるよう構
成されていることを特徴とする表示装置にある。

【００３４】つまり，本願の請求項４の発明にかかる表
示装置は，透過型スクリーンの観者側に反射防止部材，
裏面側に上述した偏光光学素子が配置されている。反射
防止部材は，観者側の背景が透過型スクリーンの観者側
で反射することを低減し（図６等の第１のノイズ光４１
１参照），偏光光学素子は，裏面側の背景からの第２の
ノイズ光（図６等のノイズ光５１１参照）を大いに低減
し，なおかつ，照射装置からの信号光（直線偏光）に偏
光光学素子の吸収軸を直交させて配置することで，照射
装置からの信号光を透過型スクリーンが殆ど透過するよ
う構成することができる。

【００３５】さらに，上述したごとく，上記偏光光学素
子は観者側の背景からの光が透過型スクリーンの裏面側
で反射して形成される第１のノイズ光４１２（図６等参
照）を大幅に低減することができる。

【００３６】以上により，観者側の背景による第１のノ
イズ光及び裏面側の背景による第２のノイズ光の双方を
大いに低減できるため，本請求項にかかる表示装置は第
１及び第２のノイズ光に対する映像のコントラストを大
幅に高めることができる（図６等のノイズ光４１１，４
２２，５１１参照）。

【００３７】次に，請求項５の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に透過させる透過型スクリーンと
を有し，上記信号光は直線偏光である表示装置であっ
て，上記透過型スクリーンの観者側には反射防止部材が
配置されており，かつ上記透過型スクリーンの裏面側に
は偏光光学素子が配置されており，さらに上記偏光光学
素子は上記直線偏光を選択的に透過させるよう構成され
ており，さらに上記偏光光学素子の外側には反射防止部
材が配置されていることを特徴とする表示装置にある。

【００３８】つまり，本願の請求項５の発明にかかる表
示装置において反射防止部材は，上述したごとく，観者
側の背景からの光が透過型スクリーンの観者側で反射す
ることを低減し（図６等の第１のノイズ光４１１参
照），偏光光学素子は，裏面側の背景から光により形成
される第２のノイズ光（図６等のノイズ光５１１参照）
を大いに低減し，さらに照射装置からの信号光（直線偏
光）に偏光光学素子の吸収軸を直交させて配置すること
で，照射装置からの信号光が透過型スクリーンを殆ど透
過するよう構成することができる。

【００３９】さらに，上述したごとく，上記偏光光学素
子は観者側の背景が透過型スクリーンの裏面側で反射し
て形成される第１のノイズ光４１２（図６等参照）を大
幅に低減することができる。

【００４０】以上により，観者側の背景による第１のノ
イズ光及び裏面側の背景による第２のノイズ光の双方を
大いに低減できるため，本請求項にかかる表示装置は第
１及び第２のノイズ光に対する映像のコントラストを大
幅に高めることができる（図６等のノイズ光４１１，４
２２，５１１参照）。

【００４１】次に，請求項６の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に反射させる反射型スクリーンと
を有する表示装置であって，上記反射型スクリーンの観
者側と裏面側との両面，またはどちらか一方のみに反射
防止部材が配置されていることを特徴とする表示装置に
ある。

【００４２】本願の請求項６にかかる表示装置は，請求
項１の発明の透過型スクリーンを反射型スクリーンに変
更した構造を有する。そのため，反射型スクリーンの観
者側と裏面側との少なくとも一方の面で反射されて観者
に向かう光（図９におけるノイズ光４１１，４１２参
照，ただし，図９は観者側，裏面側の両面に反射防止部
材を配置）の強度を大幅に低下させ，反射型スクリーン
に映る映像のコントラストを高めることができる。

【００４３】以上により，本発明によれば，ノイズ光を
抑制し，高いコントラストを持つ映像をスクリーン上に
表示できる，反射型スクリーンを用いた表示装置を提供
することができる。

【００４４】次に，請求項７の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に反射させる反射型スクリーンと
を有する表示装置であって，上記反射型スクリーンの裏
面側には半透過性もしくは不透明の光学部材または偏光
光学素子が配置されていることを特徴とする表示装置に
ある。

【００４５】本願の請求項７にかかる発明は反射型スク
リーンの裏面側に半透過性または不透明の光学部材を配
置するか，または偏光光学素子を配置した表示装置であ
る。これにより，上述した光学部材や偏光光学素子が観
者側の背景からの光の反射型スクリーンの裏面側での反
射を低減し，なおかつ反射型スクリーンの裏面側の背景
からの光が反射型スクリーンを透過することにより生じ
るノイズ光も低減することができる。よって，高いコン
トラストを持つ映像をスクリーン上に表示できる，反射
型スクリーンを用いた表示装置を提供することができ
る。

【００４６】なお，上記半透過性または不透明の光学素
子としては，スモーク，黒色フィルム，黒色塗料等が挙
げられる。

【００４７】半透過性もしくは不透明の光学部材の効果
について詳細に説明すると（図１０，ノイズ光４１２，
５１１参照），観者側の背景の反射型スクリーンの裏面
側での反射に関しては，観者側の背景からの光は反射型
スクリーンの表面で一部は反射されるが，大部分が反射
型スクリーンの内部を進み，これを透過し，半透過性も
しくは不透明の光学部材を透過する段階で殆ど減衰し，
さらに反射光が戻る時に殆ど減衰する。

【００４８】よって，反射型スクリーンの裏面である半
透過性もしくは不透明の光学部材の裏面で反射されるノ
イズ光４１２も，半透過性もしくは不透明の光学部材が
あることにより大いに低下する。半透過性の光学部材と
して光の透過率がさらに小さい材質のものを採用すれ
ば，さらにノイズ光４１２を低下させることができる。

【００４９】次に，反射型スクリーンの裏面側の背景か
らの光が反射型スクリーンを透過することにより生じる
ノイズ光に関しては，半透過性の光学部材の透過率に応
じ，透過光を低下させることができるので，ノイズ光５
１１を大いに低減することができる。半透過性の光学部
材として光の透過率がさらに小さい材質のものを採用す
れば，さらにノイズ光４１２を低下させることができ
る。また，不透明の光学部材は透過率が０％であるた
め，映像のコントラストは一番よくなる。

【００５０】また，正規の映像に関しては，照射装置か
らの信号光２１及びその回折光２１１は，半透過性また
は不透明の光学部材を透過する光路がないため，正規の
映像輝度は，半透過性または不透明の光学部材の透過率
によらず一定である。このため光学部材を設けることで
信号光の強度低下は生じない。また，これらのことは光
学部材ではなく偏光光学素子を用いた場合でも同様であ
る。

【００５１】次に，請求項８の発明は，表示情報を記録
した信号光を発する照射装置と，該照射装置から入射し
た信号光を観者の方向に反射させる反射型スクリーンと
を有する表示装置であって，上記反射型スクリーンの観
者側には反射防止部材が配置されており，かつ上記反射
型スクリーンの裏面側には半透過性もしくは不透明の光
学部材または偏光光学素子が配置されていることを特徴
とする表示装置にある。

【００５２】本願の請求項８にかかる発明は反射型スク
リーンの観者側に請求項６と同様に反射防止部材を配置
し，請求項７と同様に裏面側に半透過性または不透明の
光学部材，または偏光光学素子を配置してある。反射防
止部材が，反射型スクリーンの観者側の面で反射されて
観者に向かう光の強度を大幅に低下させ，裏面側の光学
部材または偏光光学素子が観者側の背景からの光の反射
型スクリーンの裏面側での反射を低減し，なおかつ反射
型スクリーンの裏面側の背景からの光が反射型スクリー
ンを透過することにより生じるノイズ光も低減すること
ができる。よって，高いコントラストを持つ映像をスク
リーン上に表示できる，反射型スクリーンを用いた表示
装置を提供することができる。

【００５３】次に，請求項９に示すごとく，上記透過型
スクリーンは透過型ホログラムスクリーンであることが
好ましい。また，請求項１０に示すごとく，上記反射型
スクリーンは反射型ホログラムスクリーンであることが
好ましい。以上の透過型，反射型のホログラムスクリー
ンとは，ホログラムを用いて構成した透過型や反射型の
スクリーンで，ホログラムの回折機能を利用して，特定
の方向から入射した特定の光に対してのみ散乱体として
のスクリーンの特性を発揮させるよう構成したスクリー
ンである。

【００５４】上記ホログラムスクリーンは特定の方向か
ら入射した信号光のみを散乱し，その他の方向から入射
する光は透過または正反射させる。その結果，周囲の光
の殆どはホログラムスクリーン上で散乱せず，従ってホ
ログラムスクリーンの背景の輝度が高まるということが
なくなり，映像のコントラストを高めることができる。

【００５５】次に，請求項１１のように上記表示装置の
映像コントラストは２以上であることが好ましい。実施
形態例１に詳細する図３のように，スクリーン上の映像
の見栄えを映像コントラストで感能評価(評価者が肉眼
観察することで評価)すると，映像のの見栄えの許容レ
ベルである「ノイズ光が見えるが気にならない」以上を
達成するためには，映像コントラストの２以上が必要で
ありことが分かる。よって，映像コントラストが２以上
であれば映像の見栄えよい表示装置を得ることができ
る。なお，上記映像コントラストは高ければ高いほど，
映像の見栄えがよくなる。

【００５６】次に，請求項１２の発明のように上記反射
防止部材の視感反射率は２．５％以下であることが好ま
しい。これにより，映像の映像コントラストを一層高め
ることができる。視感反射率が２．５％より大である場
合には，映像コントラストが低下するおそれがある。ま
た，上記視感反射率の下限はなく，低いほど映像コント
ラストは向上する。なお，上記視感反射率とは，下記に
かかる（数１）にて定義される。

【００５７】

【数１】

【００５８】次に，請求項１３の発明のように上記偏光
光学素子の透過率は６５％以下であることが好ましい。
これにより，映像の映像コントラストを一層高めること
ができる。透過率が６５％より大である場合には，映像
コントラストが低下し，映像の見栄えが悪くなるおそれ
がある。また，上記透過率の下限は，照射装置２０から
の信号光の透過率が低下するという理由から２０％以上
であることが好ましい。

【００５９】次に，請求項１４の発明のように，上記反
射防止部材は，光沢のある反射防止部材であることが好
ましい。これにより，反射防止部材の観者側の背景から
のノイズ光を干渉により低減し，その輝度を低下させる
ことができる。これに加え，透過型や反射型スクリーン
の裏面側の背景からのノイズ光も散らすことができ，そ
の輝度も低減させることができる。

【００６０】なお，「光沢のある」とは，表面に微細な
凹凸を設けて，入射した光を散乱させる干渉作用により
反射率を低下させたものではなく，表面に薄膜を形成
し，干渉作用により反射率を低下させる性能を有する反
射防止部材を指している。また，光沢のある反射防止部
材の例としては，干渉膜を蒸着により作製したもの，デ
ィップより作製したものが挙げられる。

【００６１】次に，請求項１５の発明のように，上記反
射防止部材は，ノングレア性反射防止部材であることが
好ましい。これにより，上記請求項１４の発明と同様
に，反射防止部材の観者側の背景からのノイズ光を干渉
により低減し，その輝度を低下させることができる。こ
れに加え，透過型や反射型スクリーンの裏面側の背景か
らのノイズ光も散らすことができ，その輝度も低減させ
ることができる。なお，「ノングレア性」とは，微細な
凹凸を設けて入射した光を散乱させて反射率を低下させ
るという性能を有する反射防止部材を指している。

【００６２】次に，請求項１６の発明のように，上記反
射防止部材は，光沢のある反射防止性能とノングレア性
能とを併せ持った光沢付きノングレア性反射防止部材で
あることが好ましい。これにより，より一層，観者側の
背景からの光が反射されて形成されるノイズ光を低減さ
せることができる。

【００６３】次に，請求項１７の発明のように，上記透
過型スクリーンまたは上記反射型スクリーンと上記観者
側の反射防止部材との間には，ライトコントロール光学
部材が配置されていることが好ましい。

【００６４】ライトコントロール光学部材は，後述する
図１１に示すごとく，特定の入射角度範囲の光を吸収
し，その他の範囲の光を透過させる作用を持っている。
同図において，線Ｒで囲まれた外側が吸収角度領域，線
Ｒで囲まれた内側が透過角度境域である。従って，正規
の映像を構成する回折光２１がライトコントロール光学
部材の透過角度領域に入るように照射装置２０等を配置
することにより，一部の入射角度範囲の光をライトコン
トロール光学部材によって吸収させ，観者側の背景によ
る第１のノイズ光，裏面側の背景による第２のノイズ光
の輝度をより一層低下させることができる。

【００６５】以上にかかる本発明の表示装置は，後述す
る各実施形態例に示されるごとく，各種映像用スクリー
ンとして様々な環境や場所で利用することができる。例
えば，ショールームのウィンドウガラスに本発明の表示
装置を設置して，通行人に様々な映像を提示する目的に
使用することができるし，また，車等の移動体のウィン
ドウガラスに本発明の表示装置を適用し，上述したごと
き本発明の作用を達成することができる。

【００６６】

【発明の実施の形態】実施形態例１本発明にかかる表示装置について図１〜図５を用いて説
明する。図１に示すごとく，本例の表示装置１は，表示
情報を記録した信号光２１を発する照射装置２０と，透
過型のホログラム１１よりなり，所定の角度αから入射
した信号光２１を観者４の方向に回折，透過させる指向
性を有する透過型ホログラムスクリーン１０とを有す
る。

【００６７】透過型ホログラムスクリーン１０の観者側
と裏面側の両面側には反射防止部材１４，１５が配置さ
れている。上記反射防止部材１４，１５としては，視感
反射率０．８％の反射防止フィルムを用いた。

【００６８】以下，それぞれについて説明を補足する。
照射装置２０は，光源２０１と，映像を記録した液晶素
子２０２と，光源２０１から放射された発散光を平行光
に変換するリフレクタ２０３と結像レンズ２２とを有す
る。透過型ホログラムスクリーン１０は，図１に示すよ
うに，ホログラム１１をガラス板よりなる透明基板１３
とカバーフィルム１２で挟持し，さらに反射防止部材１
４，１５を両面に配置したものである。

【００６９】ホログラム１１は透明な透過型のホログラ
ムであり，０次の回折光が観者４の目に入らないように
するために，斜め上方の結像レンズ２２から信号光２１
をホログラム１１に照射し，照射される信号光２１の角
度を回折により曲げて，略水平の方向を中心に回折光２
１１を散乱させて観者４に映像を視認させる。信号光２
１と回折光２１１との間の曲げ角は，透過型ホログラム
スクリーン１０の中心部において約３０〜４０度であ
る。

【００７０】ホログラム１１は，図２に示す光学系によ
って干渉縞を形成したものであり，感光材８９は重クロ
ム酸ゼラチンであり，記録される物体は＃１０００程度
の表面粗さ（照射光の波長近傍の表面粗さ）を有する擦
りガラス８０である。ここで感光材８９はフォトポリ
マ，銀塩，フォトレジストであってもよい。

【００７１】即ち，レーザー光源８１から放射されたコ
ヒーレントな光８７５をミラー８２で光路を曲げたの
ち，ハーフミラー８３で物体光８７６に向かう光路と参
照光８７７に向かう光路に分割する。そして，一方（紙
面左方）を出た光８７５１は，ミラー８４１，対物レン
ズ８４２，軸外し放物面鏡８４３を経て平行光とした
後，拡散板としての擦りガラス８０を透過して物体光８
７６を形成し，ハーフミラー８７を経て感光材８９に入
射する。

【００７２】一方，ハーフミラー８３を出た他方の光８
７５２は，ミラー８６１，８６２を経て対物レンズ８６
３で発散光に変換された後，ハーフミラー８７を経て参
照光８７７として感光材８９に入射する。その結果，感
光材８９には，擦りガラス８０を記録した透過型のホロ
グラムが形成される。その結果，ホログラム１１に対し
て図２の参照光８７７の方向から再生光を照射すれば，
ホログラム１１を透過した回折光は，擦りガラス８０に
よる拡散光と同様の光となる。

【００７３】本例のホログラム１１の回折効率は，約３
０〜４０％であり，回折光２１１の散乱の半値半角（強
度が半値となる散乱光の角度と最大となる散乱光の角度
との差）は，約６度である。本例の透過型ホログラムス
クリーン１０の正規の映像輝度は，該透過型ホログラム
スクリーン１０の対角長さが４０インチの場合，５００
ｃｄ／ｍ²程度であり，この映像輝度はＣＲＴディスプ
レイや直視型の液晶ディスプレイの映像輝度が１００〜
２００ｃｄ／ｍ²であることを考えれば，十分大きな値
である。

【００７４】ところで，本例の表示装置１では，観者側
の背景光が透過型ホログラムスクリーン１０の観者側や
裏面側の表面で反射したり，裏面側の背景光が透過型ホ
ログラムスクリーン１０を透過したりするため，映像コ
ントラストは表示装置１の設置場所に鑑みた検討が必要
である。図１に示すごとく，本例の表示装置１を屋外と
屋内の境界で使用し，観者は屋外にあって，屋内の背景
を透かしてみつつ透過型ホログラムスクリーン１０の映
像を観察する場合を考える。観者側の背景の輝度は，高
いもので１００００ｃｄ／ｍ²程度である（建物等の白
壁や，白色の自動車等）。また，裏面側の背景の明るさ
は通常の屋内であれば５０ｃｄ／ｍ²程度である。

【００７５】よって，図１９に示すように，仮に反射防
止部材１４，１５がない場合には，透過型ホログラムス
クリーン９０の観者側で４％，裏面側で３．２％（＝
０．９×４×０．９）の反射があり，合計７．２％の反
射が発生する。このため，観者側の背景４０による第１
のノイズ光４１１，４１２の明るさは最大７２０ｃｄ／
ｍ²程度となる。また，裏面側の背景５０による第２の
ノイズ光５１１は４５（＝５０×０．９）ｃｄ／ｍ²程
度となる。よって，第１のノイズ光と第２のノイズ光を
合わせた明るさは，正規の映像輝度５００ｃｄ／ｍ²を
上回ってしまう。ここで０．９とは透過型ホログラムス
クリーン１０の透過率である。

【００７６】映像のコントラストは次のように定義され
る。（映像のコントラスト）= ｛（正規の映像輝度）＋ａ＋
ｂ｝／（ａ＋ｂ）ここに，ａ：観者側の背景による第１のノイズ光の輝
度，ｂ：裏面側の背景による第２のノイズ光の輝度であ
る。よって，上述した例の場合，映像のコントラストは
１．６（（５００＋７２０＋４５）／（７２０＋４
５））となる。

【００７７】ここにおいて，観者にとって見栄えのよい
映像を提供できる映像コントラストを見極めるため，観
者側の背景の輝度と裏面側の背景の輝度を変えて映像の
コントラストを調整し，被験者５人により官能評価を実
施した。その結果を図３に記載した。図３より知れるご
とく，映像のコントラストは２以上が必要で，３以上が
より望ましいことが分かった。従って，図１９に示すご
とく反射防止部材１４，１５がない表示装置９において
は，映像が見え難くなってしまうことが分かった。

【００７８】次に，本例の表示装置１において，観者側
と裏面側の両面に反射防止部材を用いた場合と，観者側
のみに反射防止部材を用いた場合において，各面での反
射率と映像コントラストを表１にまとめた。参考として
両面とも反射防止部材のない場合についても記載した。
同表により，本例によれば高い映像コントラストを持つ
表示装置が得られることが分かった。

【００７９】

【表１】

【００８０】同表によれば，両面に反射防止部材を用い
た場合（図１に示すごとき構成の表示装置）には観者側
の背景の透過型ホログラムスクリーンでの反射による見
にくさは全くないことが分かった。また，観者側のみに
反射防止部材を設けた場合でも映像コントラストを許容
レベルまで改善できることが分かった。

【００８１】このように本例にかかる表示装置１におい
ては，透過型ホログラムスクリーン１０の観者側と裏面
側との両面（またはどちらか一方のみ）に反射防止部材
１４，１５が配置されており，該反射防止部材１４，１
５により観者側の背景からの光の反射を原因とする第１
のノイズ光４１１，４１２を低減することができる。

【００８２】以上により，本例によれば，ノイズ光を抑
制し，高いコントラストを持つ映像をスクリーン上に表
示できる，透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装
置を提供することができる。

【００８３】また，両面に反射防止部材を配置した表示
装置において，映像コントラストを２以上にするために
は，以下の式（１）を満足する必要がある。｛１００００×（ｒ＋ｒ×０．９×０．９）＋４５｝／｛５００＋１００００（ｒ＋ｒ×０．９×０．９）＋４５｝≧２．．．式（１）ここにｒは反射防止部材の反射率（％）を１００で除し
た値である。上記式（１）より反射防止部材の反射率ｒ
は２．５％以下であることが必要であることが分かっ
た。

【００８４】また，観者側のみに反射防止部材を配置し
た表示装置において，映像コントラスト２以上にするた
めには，以下の式（２）を満足する必要がある。｛１００００×（ｒ＋×４／１００×０．９）＋４５｝／｛５００＋１００００（ｒ＋４／１００×０．９×０．９）＋４５｝≧２．．．式（２）式（２）より反射防止部材の反射率は１．３％以下であ
ることが必要であることが分かった。

【００８５】反射防止部材は高価であるため，観者側ま
たは裏面側の片面のみに反射防止部材を配置して，表示
装置の低コストを狙う場合は，観者側に設けるほうが望
ましい。また，映像コントラストを高め，映像のより一
層の品位向上を狙う場合は，図１に示すごとく，観者側
及び裏面側の両面に配置することが望ましい。

【００８６】また，本例の反射防止部材としては反射防
止フィルムを挙げたが，これ以外としては反射防止膜を
蒸着した透明基板（ガラス板，アクリル板等），または
ノングレアフィルムを用いることができる。また，ホロ
グラム１１を保護するために設けてある透明基板１３や
カバーフィルム１２に対し，反射防止膜，ノングレア処
理を付与して反射防止部材化することもできる。

【００８７】本例における透過型ホログラムスクリーン
１０の観者側と裏面側の両面に反射防止部材を配置した
場合と，観者側のみに反射防止部材を配置した場合につ
いて，ホログラム１１の回折効率と照射装置２０として
使用したプロジェクタの光量に対する必要な反射防止部
材の反射率について説明する。

【００８８】透過型ホログラムスクリーン１０の映像輝
度は次の式のように表せる。Ｌ＝｛Ｋ・η・（Ｑ／Ｓ）｝／｛π・π（１−ｃｏｓ²
θ）｝Ｌ：ホログラムスクリーンの映像輝度（ｃｄ／ｍ²）， η：ホログラムの回折効率（％），Ｑ：プロジェクタの光量（ルーメン［ｌｍ］）， Δθ：ホログラムの半値半角（度），Ｓ：ホログラムスクリーンの映像サイズ（ｍ²），Ｋ：定数（透過型ホログラムスクリーンの場合は０．１
３と一定である）。また，透過型ホログラムスクリーン１０の半値半角は該
透過型ホログラムスクリーン１０の視域により決定さ
れ，約６度が必要とされる。

【００８９】ここに透過型ホログラムスクリーン１０の
映像サイズを対角長さ４０インチ（映像の面積０．５ｍ
²）とし，観者側の背景光と裏面側の背景光によるノイ
ズ光４１１，４１２，５１１に対する映像の映像コント
ラストを２とした場合，反射率の異なる反射防止部材ご
とのホログラムの回折効率ηとプロジェクタの光量Ｑの
関係を図４，図５に記載した。

【００９０】図４は観者側と裏面側の両面に反射防止部
材を用いた場合であり，図５は観者側のみに反射防止部
材を用いた場合である。反射防止部材を用いない場合
は，例えば６００ルーメンのプロジェクタを用いた時，
５０％以上のホログラムの回折効率が必要であるが，反
射防止部材の反射率を下げることにより，最低限必要な
ホログラムの回折効率を下げることができることが分か
った。

【００９１】観者側と裏面側の両面に反射防止部材を用
い，反射防止部材の反射率を０．４％にすると，ホログ
ラムの回折効率が８％程度以上あれば映像の品位を許容
レベル（映像コントラスト２）とすることができること
が分かった。また，観者側のみに反射防止部材を用い，
反射防止部材の反射率を０．４％にするとホログラム回
折効率が３２％程度以上であれば，許容レベルの映像
（映像コントラスト２）が得られることが分かった。

【００９２】ところで反射防止部材の価格，コストは該
反射防止部材が有する反射率に大きく依存することが知
られている。よって，照射装置として使用するプロジェ
クタと透過型ホログラムスクリーンの回折効率に応じ，
反射防止部材の反射率を決定することで，表示装置１の
全体的なコストを低減し，かつ映像の品位をより好まし
い状態にすることができることが分かった。

【００９３】さらに，観者側の背景による第１のノイズ
光の輝度をＮｒ，裏面側の背景による第２のノイズ光の
透過輝度をＮｔとすると，目標とする映像コントラスト
を達成するためのプロジェクタ光量とホログラムの回折
効率は次の式により表される。

【００９４】映像コントラスト２の場合，は「η・Ｑ＞
（Ｎｒ＋Ｎｔ）・〔｛π・π（１−ｃｏｓ²θ）｝・
Ｓ〕／Ｋ」である。また，映像コントラスト３の場合，
「η・Ｑ＞２（Ｎｒ＋Ｎｔ）・〔｛π・π（１−ｃｏｓ
²θ）｝・Ｓ〕／Ｋ」である。上記の二つの式により必
要とする映像コントラストに対するプロジェクタ光量と
ホログラムの回折効率を決定することができる。これに
より，映像の見栄えのよい表示装置を得ることができ
る。

【００９５】実施形態例２本例は，図６，図７に示すように，透過型ホログラムス
クリーン１０の観者側に反射防止部材１５を配置し，裏
面側に偏光光学素子１６を配置したものである。また，
偏光光学素子１６としては偏光フィルム，または偏向板
を用い，ランダム光の透過率が６０％である。また，本
例の表示装置１における照射装置２から照射される信号
光２１は直線偏光で構成され，該信号光２１に偏光光学
素子１６の吸収軸が直行するよう，直線偏光の方向また
は偏光光学素子１６の種類が決定されている。

【００９６】なお，本例の透過型ホログラムスクリーン
１０はホログラム１１を透明基板１３とカバーフィルム
１２とで挟持した構成としたが，カバーフィルム１２を
偏光光学素子１６で兼用し，該カバーフィルム１２を省
くこともできる。

【００９７】本例にかかる表示装置１は，観者側の背景
４０が特に明るい場合と，透過型ホログラムスクリーン
１０の裏面側の背景５０が特に明るい場合の両方につい
てノイズ光の対策を行うことができる。

【００９８】偏光光学素子１６は裏面側の背景による第
２のノイズ光，観者側の背景による第１のノイズ光を大
いに低減することができる。つまり，観者側の背景から
のランダム偏光は大部分が透過型スクリーンの内部を透
過してしまうが，偏光光学素子１６を透過した後に強度
が大いに減衰する。吸収されなかった光が偏光光学素子
１６の外面１６１で反射されて第１のノイズ光４１２と
なるが，反射後も更に偏光光学素子１６を透過して観者
４に届くことからさらに強度が低下する。

【００９９】そして，背景側からの光も偏光光学素子１
６に吸収されるため，第２のノイズ光も強度が大いに低
下する。また，照射装置２０からの信号光２１は直線偏
光であり，偏光光学素子１６の吸収軸と直行させて配置
されているので，信号光２１は偏光光学素子１６によっ
て吸収され難い。

【０１００】よって，本例によれば，第１のノイズ光や
第２のノイズ光が低減し，照射装置からの信号光の殆ど
が偏光光学素子を透過するため，映像のコントラストが
大いに高い表示装置を得ることができる。よって，例え
ば表示装置１を屋内と屋外との境に設置し，該透過型ホ
ログラムスクリーン１０は屋外に配置し，かつ透過型ホ
ログラムスクリーン１０の裏面側が非常に照明の明るい
屋内であるような場合においても，高いコントラストを
持った映像を提供することができる。

【０１０１】また，本例の表示装置１は上述した図７に
示すごとく，偏光光学素子１６の外面１６１において正
反射した光が信号光入射角αと同一の方向となる光３０
（図７の例では太陽光である）による第３のノイズ光３
０２，信号光の入射角αと反対の方向から入射した光３
１（図７では太陽光の地面での反射光である）による第
４のノイズ光３１２についても低減することができる。
その他詳細については，実施形態例１と同様である。

【０１０２】実施形態例３本例は，図８に示すごとく，透過型ホログラムスクリー
ン１０の観者側に反射防止部材１４を，裏面側に偏光光
学素子１６を配置し，該偏光光学素子１６のさらに外側
に反射防止部材１５を配置した表示装置１である。ま
た，上記反射防止部材１４，１５は視感反射率０．８％
の反射防止フィルムを用いた。その他については，実施
形態例１と同様である。

【０１０３】本例において，観者側の背景４０の最大輝
度は１００００ｃｄ／ｍ²程度である。裏面側の背景５
０の最大輝度は２００ｃｄ／ｍ²程度である。図１９に
示すように，反射防止部材や偏光光学素子がない場合
と，実施形態例２（図６参照）と実施形態例３（図８参
照）の構成の場合の観者側の背景４０による第１のノイ
ズ光と裏面側の背景５０の透過による第２のノイズ光に
対する映像輝度のコントラストを表２に記載した。同表
より，実施形態例２及び３の構成は，図１９の構成と比
べて，共に高いコントラストが得られることが分かっ
た。

【０１０４】なお，実施形態例２において，観者側の反
射防止部材として反射率が２．５％のものを使用した場
合，映像コントラストの２以上を達成するためには以下
の式（３）を満足する必要がある。｛５００＋１００００（０．２５＋４×ｔ²×０．９²）＋２００ｔ｝／１００００（０．０２５＋４×ｔ²×０．９²）≧２．．．式（３）ここにｔは偏光光学素子の透過率（％）を１００で除し
たものであるが，式（３）を満足する偏光光学素子の透
過率は６５％以下であることが分かった。

【０１０５】なお，実施形態例３において，偏光光学素
子１６の外側に設ける反射防止部材１５に旋光性のある
場合（例えばポリエステル製の反射防止膜付きフィルム
の場合）は，旋光性により色むらが発生するため，偏光
光学素子１６と反射防止部材１５の相体角度を最適な
（色むらのない）角度にあらかじめ調整する必要があ
る。

【０１０６】

【表２】

【０１０７】実施形態例４本例は，図９に示すように，反射型ホログラムスクリー
ン１００を用いた表示装置１である。本例の表示装置１
は，反射型のホログラム１１を透明基板１３とカバーフ
ィルム１２で挟持して構成した反射型ホログラムスクリ
ーン１００を有し，観者側と裏面側の両面に反射防止部
材１４，１５を配置した構成である。本例においても，
実施形態例１と同様に，観者側の背景４０による第１の
ノイズ光４１１，４１２，裏面側の背景による第２のノ
イズ光５１１を低減し，映像コントラストを持つ表示装
置１を得ることができる。その他については実施形態例
１と同様である。

【０１０８】実施形態例５本例は，図１０に示すように，反射型ホログラムスクリ
ーン１００を用いた表示装置である。本例の表示装置１
は，反射型のホログラム１１を透明基板１３とカバーフ
ィルム１２で挟持して構成した反射型ホログラムスクリ
ーン１００を有し，観者側に反射防止部材１４を，裏面
側に半透過性もしくは不透明の光学部材１７を配置した
構成である。また，上記半透過性もしくは不透明の光学
部材１７としてはスモークフィルムを用いたが，上記光
学部材１７の代わりに偏光光学素子を用いることもでき
る。また，透明基板１３の代わりに半透過性もしくは不
透明の基板や着色基板をホログラム１１の裏面側に配置
し，これを半透過性もしくは不透明の光学部材１７とし
て機能させることもできる。その他については実施形態
例４と同様である。

【０１０９】また，半透過性の光学部材１７の透過率に
応じた映像コントラストを測定し，表３に記載した。同
表より，光透過性の光学部材１７の透過率が低くなるに
つれ，映像のコントラストが高められることになること
が分かった。

【０１１０】

【表３】

【０１１１】実施形態例６本例は，図１１に示すごとく，ライトコントロール光学
部材を透過型ホログラムスクリーンに設けて構成した表
示装置である。図１１にかかる表示装置１において，透
過型ホログラムスクリーン１０はホログラム１１が裏面
側のカバーフィルムと兼用された偏光光学素子１６と透
明基板１３に挟持され，透明基板１３にはライトコント
ロール光学部材１８が配置され，該ライトコントロール
光学部材１８には反射防止部材１５が配置されている。

【０１１２】そして，上記ライトコントロール光学部材
１８は，図１１に示すごとく，特定の入射角度範囲の光
を吸収し，その他の範囲の光を透過させる作用を持って
おり，線Ｒで囲まれた外側が吸収角度領域，線Ｒで囲ま
れた内側が透過角度境域である。

【０１１３】図１１に示すごとく，上記表示装置１にお
いて，太陽光３０や街路灯等がライトコントロール光学
部材１８の吸収角度領域から直接透過型ホログラムスク
リーン１０に入射した場合について考える。仮にライト
コントロール部材がない場合には，上記太陽光３０は透
過型ホログラムスクリーン１０の内部で図１１に示すご
とく散乱され，散乱光が観者の目に届くことがある。

【０１１４】更に，この散乱は透過型ホログラムスクリ
ーン１０の内部だけでなく，カバーフィルム兼用の偏光
光学素子１６，ホログラム１１，透明基板１３，反射防
止部材１５，及びその他の全構成品の界面（例えば各構
成部材を接合するための粘着剤，接着剤，ホットメルト
等，図１１では省略してある。）にて発生する可能性が
ある。

【０１１５】仮に散乱光が観者に届き，更に散乱光の強
度が高い場合にはスクリーン全体が白濁して見えるた
め，映像の品質が大きく低下することがある。本例で
は，ライトコントロール光学部材１８を設けることで，
透過型ホログラムスクリーン１０に入射する光を制限し
てやることにより，散乱光の強度を低下させ，スクリー
ンの白濁を防止している。なお，上記の効果は反射型ホ
ログラムスクリーンにライトコントロール光学部材を設
けた場合でも同様に得ることができる。

【０１１６】実施形態例７本例は，図１２に示すごとく，視野選択機能を有する透
明基板より構成されたスクリーンについて説明する。本
例におけるスクリーン６に使用できる視野選択機能を有
する透明基板としては，例えば日本板硝子(株)製のアン
グル２１，または住友化学工業(株)製のルミスティー等
が現在市販されている。またはこれらを透明基板に密着
させたものから上記スクリーン６を構成することができ
る。

【０１１７】上記スクリーン６は，図１２（ａ）に示す
ごとく，点Ｏからある角度γの視野範囲においては透明
視野領域６２が存在し，γ以上の角度ρの範囲において
は不透明視野領域６１が存在する。本例の表示装置にお
いては，スクリーン６の不透明視野領域を利用して，図
１２（ｂ）に示すＡ点に照射装置を配置し，該照射装置
から発せられた信号光を散乱させることにより，観者４
に映像を提供するものである。なお，本例のスクリーン
３は，透過型としても反射型としても利用でき，両方の
表示装置に使用することができる。

【０１１８】そして，上記スクリーン６は，図１２
（ｃ）に示すように，観者からはスクリーン６を透過し
てＢ点方向が見えるため，表示装置の裏面側の背景によ
る第２のノイズ光が見えることになる。また，上記スク
リーン６は空気との界面で屈折率差があるため，表面反
射が発生し，観者側の背景による第１のノイズ光が発生
することになる。第１や第２のノイズ光は，実施形態例
１〜５と同様に反射防止部材や偏光光学素子をスクリー
ン６の裏面側や観者側に適宜配置することで低減でき，
スクリーン６を用いた映像のコントラストが高い表示装
置を得ることができる。

【０１１９】実施形態例８本例は，視野選択機能を有する材料とホログラム１１と
を積層することにより構成された透過型ホログラムスク
リーンよりなる表示装置である。図１５に示すごとく，
本例の透過型ホログラムスクリーン１０は，ホログラム
１１に住友化学工業(株)製のフィルム状のルミスティー
よりなる視野選択機能材料６５を貼着し，その反対面に
透明基板１３を配置し，また透明基板１３の観者側には
反射防止部材１４を，視野選択機能材料６５の裏面側に
は偏光光学素子１６を介して反射防止部材１５が配置さ
れている。

【０１２０】このような構成とすることによって，視野
選択機能材料６５が照射装置２０から発せられた信号光
２１の散乱回折強度を大きくするため，映像輝度を向上
させることが可能である。その他は実施形態例１〜５と
同様の作用効果を有する。

【０１２１】実施形態例９本例は図１４に示すごとく，透過型ホログラムスクリー
ンよりなる表示装置である。図１４に示すごとく，本例
の透過型ホログラムスクリーン１０は，ホログラム１１
を３枚積層し，観者側には透明基板１３を介して反射防
止部材１４を，裏面側には偏光光学素子１６が配置され
ている。このような構成とすることで，信号光２１の散
乱回折強度が大きくなり，映像輝度を向上させることが
可能となる。その他は実施形態例１〜５と同様の作用効
果を有する。

【０１２２】実施形態例１０本例は，図１５に示すごとく，透過型ホログラムスクリ
ーンよりなる表示装置である。このものは，図１５に示
すごとく，ホログラム１１の観者側に反射防止部材１４
を，裏面側に偏光光学素子１６を配置し，さらにその外
側に透明基板１３を配置した透過型ホログラムスクリー
ン１０を有する。

【０１２３】このような構成とすることで，観者側に反
射防止部材，裏面側に偏光光学素子を用いた構成におい
て，透明基板１３以外のものと一体にでき，その一体化
した構成のものを既設のショーウィンドウ等の透明基板
１３に設置することができる。その他は実施形態例１〜
５と同様の作用効果を有する。

【０１２４】実施形態例１１本例は，図１６に示すごとく，透過型ホログラムスクリ
ーンよりなる表示装置である。このものは，図１６に示
すごとく，ホログラム１１と，該ホログラム１１の観者
側に反射防止部材１４が配置され，ホログラム１１の裏
面側に偏光光学素子１６が配置された透過型ホログラム
スクリーン１０を有する。

【０１２５】このような構成とすることで，透明基板を
なくすことができ，フィルム構造とすることができる。
フィルム構造とすることにより，ロール状に収納できた
り，折り畳んだり，曲面形状でスクリーンを使用するこ
とができる。また，実施形態例１〜５と同様の作用効果
を有する。

【０１２６】実施形態例１２本例は，図１７に示すごとく，透過型ホ
ログラムスクリーンよりなる表示装置である。このもの
は，図１７に示すごとく，透明基板１３の観者側に反射
防止部材１４が配置され，透明基板１３に貼着したホロ
グラム１１の裏面側に１／４波長板１９１が配置された
透過型ホログラムスクリーン１０を有する。そして，表
示装置における照射装置２０の信号光２１は円偏光であ
る。

【０１２７】円偏光である信号光は１／４波長板の表面
では反射が少なく，１／４波長板を透過することにより
Ｓ偏光に変換される。ホログラム１１の回折強度は円偏
光やＰ偏光とＳ偏光を比べた場合，Ｓ偏光の回折強度の
ほうが大きいため，映像輝度の向上が可能である。よっ
て，映像コントラストが向上し，映像の見栄えがよくな
る。

【０１２８】また，本例の他の形態として，図１８に示
すごとく，ホログラム１１の裏面側に１／２波長板１９
２を配置したものが挙げられる。そして，表示装置にお
ける照射装置２０の信号光２１はＰ偏光である。

【０１２９】これにより，Ｐ偏光である信号光２１は１
／２波長板１９２に入射した際，Ｐ偏光の反射率は小さ
いため，反射され難く，信号光２１の強度が低減するこ
となくホログラム１１に進行することができる。さら
に，１／２波長板１９２を透過することにより，Ｐ偏光
である信号光２１はＳ偏光に変換される。そして，Ｓ偏
光とＰ偏光との間のホログラム１１に対する回折強度を
比べた場合，Ｓ偏光の回折強度のほうが大きいため，映
像輝度を高めることができる。よって，映像の見栄えが
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１の両面に反射防止部材を設けた透
過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置のシステム
構成図。

【図２】実施形態例１のホログラムの露光工程の光学系
を示す図。

【図３】実施形態例１の映像のコントラストと映像の見
栄えとの関係を示す散布図。

【図４】実施形態例１の反射防止部材を両面に設けた場
合のプロジェクタ光量とホログラムの回折効率との関係
を示す線図。

【図５】実施形態例１の反射防止部材を観者側のみに設
けた場合のプロジェクタ光量とホログラムの回折効率と
の関係を示す線図。

【図６】実施形態例２の反射防止部材と偏光光学素子と
を設けた透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置
のシステム構成図。

【図７】実施形態例２の他の効果を示す光路図。

【図８】実施形態例３の２枚の反射防止部材と偏光光学
素子とを設けた透過型ホログラムスクリーンを用いた表
示装置のシステム構成図。

【図９】実施形態例４の両面に反射防止部材を設けた反
射型ホログラムスクリーンを用いた表示装置のシステム
構成図。

【図１０】実施形態例５の反射防止部材と偏光光学素子
とを設けた反射型ホログラムスクリーンを用いた表示装
置のシステム構成図。

【図１１】実施形態例６のライトコントロール光学部材
を設けた透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置
のシステム構成図。

【図１２】実施形態例７の視野選択機能を有する透明基
板より構成されたスクリーンを示す説明図。

【図１３】実施形態例８の視野選択機能を有する材料が
配置された透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装
置のシステム構成図。

【図１４】実施形態例９のホログラム３枚を重ねて構成
した透過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置のシ
ステム構成図。

【図１５】実施形態例１０の偏光光学素子の外側に透明
基板を配置した透過型ホログラムスクリーンを用いた表
示装置のシステム構成図。

【図１６】実施形態例１１のホログラム，反射防止部
材，偏光光学素子のみよりなる透過型ホログラムスクリ
ーンを用いた表示装置のシステム構成図。

【図１７】実施形態例１２の１／４波長板を配置した透
過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置のシステム
構成図。

【図１８】実施形態例１２の１／２波長板を配置した透
過型ホログラムスクリーンを用いた表示装置のシステム
構成図。

【図１９】透過型ホログラムスクリーンを用いた従来の
表示装置における信号光とノイズ光の光路を示す説明
図。

【図２０】反射型ホログラムスクリーンを用いた従来の
表示装置における信号光とノイズ光の光路を示す説明
図。

【符号の説明】

１．．．表示装置，１０．．．透過型ホログラムスクリーン，１００．．．反射型ホログラムスクリーン，１４，１５．．．反射防止部材，１６．．．偏光光学素子，１７．．．半透過性の光学部材，２０．．．照射装置，２１．．．信号光，４０，５０．．．背景，４．．．観者，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｂ 21/62 Ｈ０４Ｎ 5/74 ＣＨ０４Ｎ 5/74 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
透過させる透過型スクリーンとを有する表示装置であっ
て，上記透過型スクリーンの観者側と裏面側との両面，
またはどちらか一方のみに反射防止部材が配置されてい
ることを特徴とする表示装置。
【請求項２】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
透過させる透過型スクリーンとを有し，上記信号光は直
線偏光である表示装置であって，上記透過型スクリーン
の裏面側には偏光光学素子が配置されており，さらに上
記偏光光学素子は，上記直線偏光を選択的に透過させる
よう構成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
透過させる透過型スクリーンとを有し，上記信号光は直
線偏光である表示装置であって，上記透過型スクリーン
の裏面側には偏光光学素子が配置されており，かつ上記
偏光光学素子は，上記直線偏光を選択的に透過させるよ
う構成されており，さらに上記偏光光学素子の外側には
反射防止部材が配置されていることを特徴とする表示装
置。
【請求項４】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
透過させる透過型スクリーンとを有し，上記信号光は直
線偏光である表示装置であって，上記透過型スクリーン
の観者側には反射防止部材が配置されており，かつ上記
透過型スクリーンの裏面側には偏光光学素子が配置され
ており，さらに上記偏光光学素子は，上記直線偏光を選
択的に透過させるよう構成されていることを特徴とする
表示装置。
【請求項５】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
透過させる透過型スクリーンとを有し，上記信号光は直
線偏光である表示装置であって，上記透過型スクリーン
の観者側には反射防止部材が配置されており，かつ上記
透過型スクリーンの裏面側には偏光光学素子が配置され
ており，さらに上記偏光光学素子は上記直線偏光を選択
的に透過させるよう構成されており，さらに上記偏光光
学素子の外側には反射防止部材が配置されていることを
特徴とする表示装置。
【請求項６】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
反射させる反射型スクリーンとを有する表示装置であっ
て，上記反射型スクリーンの観者側と裏面側との両面，
またはどちらか一方のみに反射防止部材が配置されてい
ることを特徴とする表示装置。
【請求項７】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
反射させる反射型スクリーンとを有する表示装置であっ
て，上記反射型スクリーンの裏面側には半透過性もしく
は不透明の光学部材または偏光光学素子が配置されてい
ることを特徴とする表示装置。
【請求項８】表示情報を記録した信号光を発する照射
装置と，該照射装置から入射した信号光を観者の方向に
反射させる反射型スクリーンとを有する表示装置であっ
て，上記反射型スクリーンの観者側には反射防止部材が
配置されており，かつ上記反射型スクリーンの裏面側に
は半透過性もしくは不透明の光学部材または偏光光学素
子が配置されていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項１〜５のいずれか一項において，
上記透過型スクリーンは透過型ホログラムスクリーンで
あることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】請求項６〜８のいずれか一項におい
て，上記反射型スクリーンは反射型ホログラムスクリー
ンであることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】請求項１〜１０のいずれか一項におい
て，上記表示装置の映像コントラストは２以上であるこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項１２】請求項１，３〜６，８〜１１のいずれ
か一項において，上記反射防止部材の視感反射率は２．
５％以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】請求項２〜５，７〜１２のいずれか一
項において，上記偏光光学素子の透過率は６５％以下で
あることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】請求項１，３〜６，８〜１３のいずれ
か一項において，上記反射防止部材は，光沢のある反射
防止部材であることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】請求項１，３〜６，８〜１３のいずれ
か一項において，上記反射防止部材は，ノングレア性反
射防止部材であることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】請求項請求項１，３〜６，８〜１３の
いずれか一項において，上記反射防止部材は，光沢のあ
る反射防止性能とノングレア性能とを併せ持った光沢付
きノングレア性反射防止部材であることを特徴とする表
示装置。
【請求項１７】請求項１，３〜６，８〜１６のいずれ
か一項において，上記透過型スクリーンまたは上記反射
型スクリーンと上記観者側の反射防止部材との間には，
ライトコントロール光学部材が配置されていることを特
徴とする表示装置。