JP2006337712A - スクリーン及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロレンズアレイを用いる構成において、良好な視野角特性で高コントラストな画像を得るためのスクリーン等を提供すること。
【解決手段】アレイ状に設けられた複数のマイクロレンズ素子４１と、マイクロレンズ素子４１からの光を透過させる開口部６２、及び開口部６２の周囲に設けられた遮光部６１を備えるブラックマトリックス層６０と、を有し、開口部６２は、マイクロレンズ素子４１の焦点位置の近傍に配置するように設けられ、ブラックマトリックス層６０は、ブラックマトリックス層６０全体の領域に対して開口部６２の領域が２０％以上４０％以下を占める。
【選択図】 図２

Description

本発明は、スクリーン及び画像表示装置、特に、画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する画像表示装置のスクリーンの技術に関する。

画像信号に応じた光（以下、適宜「映像光」という。）を透過させることにより画像を表示する、いわゆるリアプロジェクタには、映像光を透過させる透過型のスクリーンが用いられる。透過型スクリーンで反射した外光が観察者の方向へ進行すると、観察者は、映像光と外光とを同時に観察することになる。映像光と同時に外光が観察者の眼に入ると、画像のコントラストの低下を引き起こす原因となる。このような画像のコントラストの低下を軽減するために、例えば、外光を吸収するためのブラックストライプをスクリーンに形成する技術が提案されている。ブラックストライプを設けることで外光の反射を低減する技術は、例えば、特許文献１に提案されている。

特開平１０−８３０２９号公報

ブラックストライプは、主にレンチキュラーレンズシートと併せて用いられる。スクリーンは、レンチキュラーレンズシートに代えてマイクロレンズアレイを用いる構成とすることが可能である。レンチキュラーレンズが一方向、例えば水平方向について映像光を拡散させるのに対して、マイクロレンズ素子は、水平方向と垂直方向との二方向について映像光を拡散させることが可能である。このため、スクリーンは、レンチキュラーレンズシートに代えてマイクロレンズアレイを用いることにより、水平方向のみならず垂直方向に関しても良好な視野角特性を得ることができる。マイクロレンズアレイを用いる構成の場合、外光の反射を低減するためには、ブラックストライプに代えて、ブラックマトリックスを用いることが考えられる。ブラックマトリックスは、開口部と、格子状に設けられた遮光部とを有する。ブラックマトリックスを用いる場合、マイクロレンズ素子により開口部へ映像光を進行させることで、高コントラストな画像を得ることが可能となる。しかしながら、マイクロレンズ素子を透過した映像光のうち一部の光は、遮光部で吸収されてしまう場合がある。遮光部で吸収される映像光が増加すると、高コントラストな画像を得ることが困難となるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、マイクロレンズアレイを用いる構成において、良好な視野角特性で高コントラストな画像を得るためのスクリーン、及び画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、アレイ状に設けられた複数のマイクロレンズ素子と、マイクロレンズ素子からの光を透過させる開口部、及び開口部の周囲に設けられた遮光部を備えるブラックマトリックス層と、を有し、開口部は、マイクロレンズ素子の焦点位置の近傍に設けられ、ブラックマトリックス層は、ブラックマトリックス層全体の領域に対して開口部の領域が２０％以上４０％以下を占めることを特徴とするスクリーンを提供することができる。

ブラックマトリックス層に占める開口部の領域を大きくするほど、遮光部で吸収される映像光を低減させ、映像光を効率良く透過させることが可能となる。開口部の領域を大きくすることで遮光部の領域が小さくなると、観察者の方向へ反射する外光が増加してしまう。また、遮光部の領域を大きくするほど、観察者の方向へ反射する外光を低減することが可能である。遮光部の領域を大きくすることで開口部の領域が小さくなると、遮光部で吸収される映像光が増加してしまう。ブラックマトリックス層に占める開口部の領域が小さすぎる場合、大きすぎる場合のいずれも、高コントラストな画像を得ることは困難である。本発明のスクリーンは、ブラックマトリックス層に占める開口部の領域を２０％以上４０％以下と限定することで、遮光部で吸収される映像光を低減させ、かつ観察者の方向へ反射する外光も低減させる。映像光を効率良く観察者の方向へ進行させ、かつ観察者の方向へ反射する外光を低減させることで、高コントラストな画像を得ることが可能となる。これにより、マイクロレンズアレイを用いる構成において、良好な視野角特性で高コントラストな画像を得るためのスクリーンを得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、遮光部は、光を透過させる透過率が０％以上４０％以下であることが望ましい。遮光部を透過する外光が増加するほど、観察者の方向へ反射する外光が増加してしまう。本態様では、遮光部の透過率を０％以上４０％以下と限定することで、観察者の方向へ反射する外光を低減させる。これにより、さらに高コントラストな画像を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、開口部及びマイクロレンズ素子は、第１の方向の長さが、第１の方向に略直交する第２の方向の長さよりも長い形状を有することが望ましい。第１の方向の長さが第２の方向の長さより長い形状のマイクロレンズ素子は、第１の方向に長い形状の照射領域に映像光を入射させる。マイクロレンズ素子は、第１の方向の長さが第２の方向の長さよりも長い形状の開口部へ効率良く映像光を入射させることができる。また、例えば、水平方向に長い形状の開口部を設けることにより、水平方向についての視野角特性を向上させることも可能となる。これにより、映像光を効率良く透過させ、かつ良好な視野角特性を得ることもできる。

また、本発明の好ましい態様としては、光を拡散させる拡散層を有し、拡散層は、ブラックマトリックス層の近傍に設けられることが望ましい。マイクロレンズ素子による屈折作用により、映像光は、開口部の近傍で最も絞られた状態となる。ブラックマトリックス層の近傍に拡散層を設けることにより、最も絞られた状態の映像光を拡散層に入射させることが可能になる。このため、拡散層で拡散した後遮光部へ入射する映像光を低減させ、映像光を効率良く透過させることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、拡散層は、開口部の入射側、又は開口部に設けられることが望ましい。開口部の入射側、又は開口部に拡散層を設けることにより、拡散層で外光が反射することによるコントラストの低下を低減することができる。これにより、さらに高コントラストな画像を得ることができる。

さらに、本発明によれば、光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、上記のスクリーンと、を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記のスクリーンを有することから、高コントラストな画像を得ることが可能となる。これにより、高コントラストな画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る画像表示装置であるプロジェクタ１０の概略構成を示す。プロジェクタ１０は、スクリーン２２の一方の面に光を投写し、スクリーン２２の他方の面から出射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。光源部である超高圧水銀ランプ１１は、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光を供給する。

インテグレータ１２は、超高圧水銀ランプ１１からの光の照度分布を略均一にする。照度分布が均一化された光は、偏光変換素子１３にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒに入射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー１５に入射する。反射ミラー１５は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１７Ｒに入射する。空間光変調装置１７Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、ダイクロイックミラーを透過しても、光の偏光方向は変化しないため、空間光変調装置１７Ｒに入射するＲ光は、ｓ偏光光のままの状態である。

空間光変調装置１７Ｒに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換された後、不図示の液晶パネルに入射する。液晶パネルは、２つの透明基板の間に、画像表示のための液晶層を封入している。液晶パネルに入射したｐ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｓ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｒは、変調によりｓ偏光光に変換されたＲ光を射出する。このようにして、空間光変調装置１７Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。

Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒで反射されたＧ光及びＢ光は、光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光及びＢ光は、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇで反射されたＧ光は、Ｇ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１７Ｇに入射する。空間光変調装置１７ＧはＧ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。

空間光変調装置１７Ｇに入射するＧ光は、ｓ偏光光に変換されている。空間光変調装置１７Ｇに入射したｓ偏光光は、そのまま液晶パネルに入射する。液晶パネルに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｇは、変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光を射出する。このようにして、空間光変調装置１７Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する。

Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ１６と、２枚の反射ミラー１５とを経由して、Ｂ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置１７Ｂに入射する。空間光変調装置１７Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、Ｂ光にリレーレンズ１６を経由させるのは、Ｂ光の光路の長さがＲ光及びＧ光の光路の長さよりも長いためである。リレーレンズ１６を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光を、そのまま空間光変調装置１
７Ｂに導くことができる。

空間光変調装置１７Ｂに入射するＢ光は、ｓ偏光光に変換されている。空間光変調装置１７Ｂに入射したｓ偏光光は、ｐ偏光光に変換された後液晶パネルに入射する。液晶パネルに入射したｐ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｓ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｂは、変調によりｓ偏光光に変換されたＢ光を射出する。このようにして、空間光変調装置１７Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４ＲとＢ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇとは、超高圧水銀ランプ１１から供給される光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離する。

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８は、２つのダイクロイック膜１８ａ、１８ｂをＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜１８ａは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１８ｂは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１８は、空間光変調装置１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。

なお、上述のように、空間光変調装置１７Ｒ及び空間光変調装置１７Ｂからクロスダイクロイックプリズム１８に入射される光は、ｓ偏光光となるように設定される。また、空間光変調装置１７Ｇからクロスダイクロイックプリズム１８に入射される光は、ｐ偏光光となるように設定される。このようにクロスダイクロイックプリズム１８に入射される光の偏光方向を異ならせることで、クロスダイクロイックプリズム１８において各色光用空間光変調装置から射出される光を有効に合成できる。ダイクロイック膜１８ａ、１８ｂは、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜１８ａ、１８ｂで反射されるＲ光及びＢ光をｓ偏光光とし、ダイクロイック膜１８ａ、１８ｂを透過するＧ光をｐ偏光光としている。

投写レンズ２０は、クロスダイクロイックプリズム１８で合成された光を反射ミラー２１の方向へ投写する。反射ミラー２１は、投写レンズ２０からの投写光をスクリーン２２の方向へ反射する。スクリーン２２は、画像信号に応じた光である映像光を透過することにより鑑賞者側の面に画像を表示するための透過型スクリーンである。スクリーン２２は、フレネルレンズ３０、マイクロレンズアレイ４０、ブラックマトリックス層６０、及び基板５０を有する。

フレネルレンズ３０は、反射ミラー２１からの光を略平行な光に角度変換する角度変換部である。フレネルレンズ３０は、複数のプリズム部３１を有する。複数のプリズム部３１は、略同心円状に配置されている。各プリズム部３１は、凸レンズの凸面を切り出した輪状の切片と同様の形状を有する。プリズム部３１は、例えば０．１１ｍｍのピッチで配置されている。フレネルレンズ３０は、略同心円状に配置された各プリズム部３１により、映像光を略平行な光に角度変換する。なお、プリズム部３１は、略同心円状に配置する場合に限られず、例えば、略同一位置に焦点を有する楕円状に配置することとしても良い。

マイクロレンズアレイ４０は、第１の方向であるＸ方向、及び第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向にアレイ状に設けられた複数のマイクロレンズ素子４１を有する。Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向は垂直方向である。マイクロレンズ素子４１は、球面もしくは非球面である第１面と、略平坦な第２面とを有する。マイクロレンズ素子４１は、フレネルレンズ３０からの光が入射する側に第１面を向けて設けられている。マイクロレンズアレイ４０は、マイクロレンズ素子４１における屈折作用により、フレネルレンズ３０からの光を観察者ＯＢＳ側にて拡散させる。スクリーン２２の出射側の面には、透明部材からなる平行平板である基板５０が設けられている。マイクロレンズアレイ４０と基板５０との間には、ブラックマトリックス層６０が設けられている。

図２は、スクリーン２２のうち、マイクロレンズアレイ４０、ブラックマトリックス層６０、及び基板５０の要部断面構成を示す。ブラックマトリックス層６０は、開口部６２と遮光部６１とを有する。開口部６２は、マイクロレンズ素子４１からの光を基板５０側へ透過させる。遮光部６１は、開口部６２の周囲に、格子状に設けられている。ブラックマトリックス層６０は、遮光部６１にて外光Ｌ２を吸収することで、観察者の方向への外光Ｌ２の反射を低減するために設けられている。ブラックマトリックス層６０により外光Ｌ２の反射を低減することで、画像のコントラストの低下を低減することが可能となる。開口部６２は、マイクロレンズアレイ４０のマイクロレンズ素子４１に対応して、各マイクロレンズ素子４１の焦点位置の近傍に配置するように設けられている。フレネルレンズ３０（図１参照）で平行化された光Ｌ１は、マイクロレンズ素子４１の屈折作用により、開口部６２の付近で絞られた後観察者側にて拡散する。

図３は、フレネルレンズ３０側から見たマイクロレンズ素子４１及び開口部６２の構成を説明するものである。図２に示した断面構成は、図３に示す構成のうちのＡＡ断面のものである。マイクロレンズ素子４１は、第１の方向であるＸ方向の長さが、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向の長さよりも長い六角形形状を有している。マイクロレンズアレイ４０は、六角形形状のマイクロレンズ素子４１を隙間無くハニカム状に配列させて構成されている。また、開口部６２は、第１の方向であるＸ方向に長辺、及び第２の方向に短辺を備える矩形形状の平面構成を有している。

図４は、１つのマイクロレンズ素子４１、その出射側に設けられた開口部６２、遮光部６１、及び基板５０を合わせた斜視構成を示す。Ｘ方向の長さがＹ方向の長さより長い形状のマイクロレンズ素子４１は、Ｘ方向に長い形状の照射領域に映像光を入射させる。マイクロレンズ素子４１は、開口部６２上に焦点を形成しない場合であっても、開口部６２の近傍に焦点が形成される構成であれば、Ｘ方向に長辺、Ｙ方向に短辺を備える矩形形状の開口部６２へ効率良く映像光を入射させることができる。また、水平方向であるＸ方向に長い矩形形状の開口部６２を設けることにより、水平方向についての視野角特性を向上させることも可能となる。これにより、映像光を効率良く透過させ、かつ良好な視野角特性を得ることもできる。

なお、マイクロレンズアレイ４０は、六角形形状のマイクロレンズ素子４１をハニカム状に配列する構成に限られない。マイクロレンズアレイ４０は、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さよりも長いマイクロレンズ素子４１を配列する構成であれば、六角形形状以外の形状のマイクロレンズ素子４１を用いる構成としても良い。開口部６２は、Ｘ方向の長さがＹ方向の長さよりも長い形状であれば良く、矩形形状である場合に限られない。開口部６２は、例えば、矩形形状の角を円形に変化させた略矩形形状や、Ｘ方向に長軸、及びＹ方向に短軸を備える楕円形状としても良い。

図５は、ブラックマトリックス層６０の開口率と、垂直方向であるＹ方向についての視野角特性との関係を表すものである。図６は、ブラックマトリックス層６０の開口率と、水平方向であるＸ方向についての視野角特性との関係を表したものである。ブラックマトリックス層６０の開口率とは、ブラックマトリックス層６０全体の領域に占める開口部６２の領域の割合である。グラフ中、α、β、γは、スクリーン２２の法線方向に出射される映像光の輝度を１とした場合に、それぞれ輝度が２分の１、３分の１、１０分の１になる角度を、スクリーン２２の法線方向を０度として表したものである。

図５中「染色」とは、ブラックマトリックス層に遮光部と開口部とを設ける構成に代えてマイクロレンズ素子４１上にティント層（着色層）を形成するものである。ここでは、染色が無い場合、及び透過率が６０％となる染色を施した場合を比較例として、ブラックマトリックス層６０の開口率がそれぞれ４０％、３０％、２０％である場合のα、β、γの値を示している。図５及び図６から、ブラックマトリックス層６０の開口率を４０％〜２０％としても、Ｘ方向及びＹ方向のいずれの視野角特性も比較例の場合と大きな差が見られないことがわかる。

図７は、ブラックマトリックス層６０の開口率を変化させた場合の、スクリーン２２における映像光の透過率と、Ｙ方向について４５度で入射する外光の反射率とを表したものである。図８は、ブラックマトリックス層６０の開口率を変化させた場合の、スクリーン２２における映像光の透過率と、Ｘ方向について４５度で入射する外光の反射率とを表したものである。外光の角度についても、スクリーン２２の法線方向を０度として表している。図７及び図８に示すグラフにおいて、映像光の透過率は左側の目盛り、外光の反射率は右側の目盛りで示している。ここでは、透過率が６０％となる染色を施した場合を比較例としている。比較例の場合、ブラックマトリックス層６０を設ける場合より映像光の透過率が低くなることがわかる。また、ブラックマトリックス層６０の開口率が４０％から２０％へ小さくなっても映像光の透過率には大きな変化が見られないのに対して、外光の反射率は、Ｙ方向、Ｘ方向のいずれの場合も３分の１程度にまで減少することがわかる。

図９は、図７に示す映像光の透過率と外光の反射率との関係から求められたコントラストを表したものである。図１０は、図８に示す映像光の透過率と外光の反射率との関係から求められたコントラストを表したものである。コントラストは、（外光の反射率）／（映像光の透過率）によって求めることができる。ブラックマトリックス層６０の開口率が４０％から２０％へ小さくなると、コントラストが向上することがわかる。また、ブラックマトリックス層６０の開口率を２０％から４０％としても、図９に示す垂直方向の場合よりも、図１０に示す水平方向の場合のほうが、コントラストの低下の度合いが少ないことがわかる。従って、水平方向へ長い矩形の開口部６２を設ける構成としても、コントラストの低下を軽減することが可能である。

図７及び図８を用いて説明したように、比較例の場合、映像光の透過率は、ブラックマトリックス層６０を設ける場合より低くなる。比較例は、開口率が４０％であるブラックマトリックス層６０を用いる場合と同等のコントラストを実現可能であっても、映像光の透過率が小さいために、画像が暗くなってしまう。従って、開口率が２０％から４０％のブラックマトリックス層６０を用いる場合、比較例の場合よりも、明るい画像を表示することが可能となる。

フレネルレンズ３０からの映像光のうち一部の光、例えば、フレネルレンズ３０で十分に平行化されなかった光は、マイクロレンズ素子４１から遮光部６１の方向へ進行する場合がある。ブラックマトリックス層６０の開口率を例えば４０％より大きくすると、遮光部６１で吸収される映像光を低減させ、映像光を効率良く透過させることが可能となる。開口部６２の領域を大きくすることで遮光部６１の領域が小さくなると、観察者の方向へ反射する外光が増加してしまう。

また、ブラックマトリックス層６０の開口率を例えば２０％より小さくすると、観察者の方向へ反射する外光を低減することが可能となる。開口部６２の領域が小さくなると、遮光部６１で吸収される映像光が増加してしまう。このように、ブラックマトリックス層６０の開口率が小さすぎる場合、大きすぎる場合のいずれも、高コントラストな画像を得ることは困難である。スクリーン２２は、ブラックマトリックス層６０に占める開口部６２の領域を２０％以上４０％以下と限定することで、遮光部６１で吸収される映像光を低減させ、かつ観察者の方向へ反射する外光も低減させることができる。

図１１は、遮光部６１の透過率を変化させた場合の、スクリーン２２における映像光の透過率と、Ｙ方向について４５度で入射する外光の反射率とを表したものである。図１２は、遮光部６１の透過率を変化させた場合の、スクリーン２２における映像光の透過率と、Ｘ方向について４５度で入射する外光の反射率とを表したものである。ここでは、ブラックマトリックス層６０の開口率を一定としていることから、遮光部６１の透過率の変化に関わらず映像光の透過率は略一定である。

遮光部６１は、光を透過させる透過率が低いほど外光を効率良く吸収でき、本実施例では、透過率が０％以上４０％以下となるように構成されている。これにより、遮光部６１にて外光を効率良く吸収し、観察者の方向へ反射する外光を低減することが可能である。さらに、遮光部６１は、透過率が０％以上２５％以下となるように構成されることが望ましい。これにより、さらに観察者の方向へ反射する外光を低減することができる。

スクリーン２２は、ブラックマトリックス層６０に占める開口部６２の領域を２０％以上４０％以下とすることで、遮光部６１で吸収される映像光を低減させ、かつ観察者の方向へ反射する外光も低減させることができる。また、透過率が０％以上４０％以下の遮光部６１を用いることで、観察者の方向へ反射する外光を低減することが可能である。映像光を効率良く観察者の方向へ進行させ、かつ観察者の方向へ反射する外光を低減させることで、高コントラストな画像を得ることが可能となる。これにより、マイクロレンズアレイ４０を備えるスクリーン２２を用いる構成において、良好な視野角特性で高コントラストな画像を表示することができるという効果を奏する。

なお、図１３及び図１４に示すように、ブラックマトリックス層６０の近傍に拡散層１３２、１４２を設ける構成としても良い。拡散層１３２、１４２は、マイクロレンズ素子４１からの映像光を拡散させる。拡散層１３２、１４２としては、例えば、光を拡散させる拡散剤を分散させた層や、微小な凹凸を施した拡散面を有する層を用いることができる。マイクロレンズ素子４１による屈折作用により、映像光は、開口部６２の近傍で最も絞られた状態となる。ブラックマトリックス層６０の近傍に拡散層１３２、１４２を設けることにより、最も絞られた状態の映像光を拡散層１３２、１４２に入射させることが可能になる。このため、拡散層１３２、１４２で拡散した後遮光部６１へ入射する映像光を低減させ、映像光を効率良く透過させることができる。

図１３に示す構成において、拡散層１３２は、ブラックマトリックス層６０の開口部６２に設けられている。開口部６２に拡散層１３２を設けることにより、拡散層１３２で外光が反射することによるコントラストの低下を低減することができる。図１４に示す構成において、拡散層１４２は、ブラックマトリックス層６０の開口部６２の入射側に設けられている。開口部６２の入射側に拡散層１４２を設ける場合も、拡散層１４２で外光が反射することによるコントラストの低下を低減することができる。拡散層１３２、１４２を設けることにより、コントラストの低下を低減し、かつさらに良好な視野角特性を得ることができる。なお、拡散層は、ブラックマトリックス層６０の近傍であって、開口部６２の入射側や開口部６２以外の部分に設けることとしても良い。少なくともブラックマトリックス層６０の近傍に拡散層を設けることで、拡散層で拡散した後遮光部６１へ入射する映像光を低減させ、映像光を効率良く透過させることが可能となる。

上記実施例に係るプロジェクタ１０は、光源部として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限られない。例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いても良い。また、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式のプロジェクタに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたプロジェクタやティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタであっても良い。

以上のように、本発明に係るスクリーンは、画像信号に応じた光を透過させるプロジェクタのスクリーンとして用いる場合に有用である。

本発明の実施例に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 スクリーンの要部断面構成を示す図。 マイクロレンズ素子及び開口部の構成を説明する図。 マイクロレンズ素子、開口部、遮光部、基板を合わせた斜視構成を示す図。 ブラックマトリックス層の開口率と視野角特性との関係を表す図。 ブラックマトリックス層の開口率と視野角特性との関係を表す図。 映像光の透過率と、外光の反射率とを表す図。 映像光の透過率と、外光の反射率とを表す図。 ブラックマトリックス層の開口率とコントラストの関係を表す図。 ブラックマトリックス層の開口率とコントラストの関係を表す図。 映像光の透過率と、外光の反射率とを表す図。 映像光の透過率と、外光の反射率とを表す図。 拡散層を設ける構成を説明する図。 拡散層を設ける構成を説明する図。

符号の説明

１０ プロジェクタ、１１ 超高圧水銀ランプ、１２ インテグレータ、１３ 偏光変換素子、１４Ｒ Ｒ光透過ダイクロイックミラー、１４Ｇ Ｂ光透過ダイクロイックミラー、１５ 反射ミラー、１６ リレーレンズ、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ 空間光変調装置、１８ クロスダイクロイックプリズム、１８ａ、１８ｂ ダイクロイック膜、２０ 投写レンズ、２１ 反射ミラー、２２ スクリーン、３０ フレネルレンズ、３１ プリズム部、４０ マイクロレンズアレイ、４１ マイクロレンズ素子、５０ 基板、６０ ブラックマトリックス層、６１ 遮光部、６２ 開口部、ＯＢＳ 観察者、１３２、１４２ 拡散層

Claims (6)

1. アレイ状に設けられた複数のマイクロレンズ素子と、
   前記マイクロレンズ素子からの光を透過させる開口部、及び前記開口部の周囲に設けられた遮光部を備えるブラックマトリックス層と、を有し、
   前記開口部は、前記マイクロレンズ素子の焦点位置の近傍に配置するように設けられ、
   前記ブラックマトリックス層は、前記ブラックマトリックス層全体の領域に対して前記開口部の領域が２０％以上４０％以下を占めることを特徴とするスクリーン。
2. 前記遮光部は、光を透過させる透過率が０％以上４０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
3. 前記開口部及び前記マイクロレンズ素子は、第１の方向の長さが、前記第１の方向に略直交する第２の方向の長さよりも長い形状を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン。
4. 光を拡散させる拡散層を有し、
   前記拡散層は、前記ブラックマトリックス層の近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリーン。
5. 前記拡散層は、前記開口部の入射側、又は前記開口部に設けられることを特徴とする請求項４に記載のスクリーン。
6. 光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクリーンと、を有することを特徴とする画像表示装置。

Images