JP2013068721A - Reflection type screen, and projection image display system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ホームシアター、会議システムなどに適用可能な反射型スクリーンに関する。 The present invention relates to a reflective screen applicable to, for example, a home theater and a conference system.
液晶プロジェクタ、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）プロジェクタは、スクリーンに画像を投射拡大し表示することで、６０インチ以上の大画面を実現することができる。表示デバイスの解像度向上、並びに、光源ランプの光束向上に伴い、大画面化、高精細化が進み、ホームシアター、会議システムで主に使用されている。また投射した画像を観察者側に戻すには反射型スクリーンを使用する必要がある。反射型スクリーンは表面に凹凸を有した白色シートを用いるのが一般的である。 Liquid crystal projectors and DMD (Digital Micro mirror Device) projectors can realize a large screen of 60 inches or more by projecting and displaying an image on a screen. As the resolution of display devices is improved and the luminous flux of light source lamps is increased, the screen size and resolution are advanced, and it is mainly used in home theaters and conference systems. In order to return the projected image to the viewer side, it is necessary to use a reflective screen. The reflective screen generally uses a white sheet having irregularities on the surface.
ところで、上述したような白色のシートの反射型スクリーンでは投射した画像以外の外光も反射し、観察者側で観察されるようになる。このため、投射した画像に外光反射光が重なり、黒を表示した場合でも灰色となり、コントラストの低下を引き起こす。そこで、コントラストの高い画像を得るためには、外光の要因である天井に設置された蛍光灯を消灯することや、昼間であれば窓にカーテンを掛けることが必要である。 By the way, the reflection screen of the white sheet as described above reflects external light other than the projected image, and is observed on the viewer side. For this reason, external light reflected light is superimposed on the projected image, and even when black is displayed, it becomes gray and causes a decrease in contrast. Therefore, in order to obtain a high-contrast image, it is necessary to turn off the fluorescent lamp installed on the ceiling, which is a cause of external light, and to lay a curtain on the window in the daytime.
一方、反射型スクリーンが白色シートではなく、凹凸構造と位置合わせをした吸収層を形成することによって、外光を吸収しコントラストを高める反射型スクリーンも提案されている（特許文献１〜３）。
On the other hand, reflective screens that absorb external light and increase contrast by forming an absorbing layer aligned with the concavo-convex structure instead of a white sheet have also been proposed (
特許文献１記載の反射型スクリーンではガラスビーズの裏面に投射光を集光させている。これを実現するにはガラスビーズの屈折率を２以上にする必要がある。このため、高価な材料を使用することになり、コストが掛かるという点が問題となる。
特許文献２記載の反射型スクリーンではレンチキュラーレンズと外光吸収層の２つの形状を位置合わせして形成する必要がある。このため、生産面での課題が生じる。さらに、面内でレンチキュラーレンズの光軸と反射層の中心線のずれ幅を変化させた場合、想定される配置ごとに設計、作製を行う必要があり、量産面での課題が生じる。
また、特許文献３記載の反射型スクリーンでは入射面に形成されるレンズ間に光吸収部を設けている。このため、略正面方向から入射した投射光に対しては吸収が生じ、ゲインの低下を招く。
In the reflective screen described in
In the reflection type screen described in
Further, in the reflection type screen described in
そこで、本発明は、外光の反射によるコントラスト低下を軽減すると共に、ゲインの低下を抑えることが可能な反射型スクリーンを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a reflective screen that can reduce a decrease in contrast due to reflection of external light and can suppress a decrease in gain.
本発明に係る反射型スクリーンの一態様は、樹脂シート、光反射層、及び光吸収層を備える。樹脂シート２は、透光性を有し、主平面の一方の側（表面）にストライプ状の凸部が周期Ｐの幅で周期的に形成される。光反射層は、主平面の他方の側（裏面）に配置され、散乱反射特性を有する。光吸収層は、凸部のストライプの形状に平行するように、光反射層と交互に凸部と対向して配置される。凸部は、当該凸部の長手方向と直交する断面形状が楕円の一部からなり、楕円の長軸が主平面の法線方向に対して傾斜している。一組の光吸収層及び光反射層は、周期Ｐと略同じ幅で配置される。
凸部を形成する楕円の長軸を傾斜させることにより、投射光が楕円の長軸の延長方向から投射されることになる。投射光は、楕円のレンズ機能で集光され、光反射層で散乱反射する。加えて、散乱反射光は再度楕円のレンズ機能で集光され、効率的に伝播する。これにより、高いゲインを有する画像を得ることができる。
一方、外光は主に上方から反射型スクリーンに入射する。従って、凸部を形成する楕円の曲率半径が大きい方向から入射するため、楕円のレンズ機能によって集光されることなく、一部は光吸収層に、一部は光反射層に入射する。その結果、外光の反射によるコントラスト低下を軽減することができる。
One aspect of the reflective screen according to the present invention includes a resin sheet, a light reflection layer, and a light absorption layer. The
By tilting the major axis of the ellipse that forms the convex portion, the projection light is projected from the extending direction of the major axis of the ellipse. The projection light is collected by an elliptic lens function and scattered and reflected by the light reflection layer. In addition, the scattered reflected light is again collected by the elliptical lens function and propagates efficiently. Thereby, an image having a high gain can be obtained.
On the other hand, external light is incident on the reflective screen mainly from above. Accordingly, since the ellipse forming the convex portion is incident from the direction in which the radius of curvature is large, a part thereof is incident on the light absorbing layer and a part is incident on the light reflecting layer without being condensed by the elliptical lens function. As a result, a reduction in contrast due to reflection of outside light can be reduced.
また、本発明に係る反射型スクリーンの一態様において、凸部の一つの周期と、一組の光吸収層及び光反射層の幅とは、開始点と終了点とが、法線方向において略一致することが好ましい。言い換えると、一組の光吸収層及び光反射層と、凸部の傾斜した楕円の一つとが対向することが好ましい。加えて、一組の光吸収層及び光反射層では、光吸収層が光反射層より光源に近い位置に配置されることが好ましい。これにより、楕円のレンズ機能によって集光された投射光が効率よく光反射層によって拡散反射することができる。 Further, in one aspect of the reflective screen according to the present invention, one period of the convex portion and the width of the pair of light absorption layer and light reflection layer are substantially the same in the normal direction in the normal direction. It is preferable to agree. In other words, it is preferable that the pair of light absorption layer and light reflection layer and one of the ellipses whose convex portions are inclined face each other. In addition, in the pair of light absorption layer and light reflection layer, the light absorption layer is preferably disposed at a position closer to the light source than the light reflection layer. Thereby, the projection light condensed by the elliptic lens function can be diffusely reflected by the light reflection layer efficiently.
さらに、本発明に係る反射型スクリーンの一態様において、楕円の長軸と主平面の法線方向とのなす角が、１５°から４５°の範囲であることが好ましく、楕円の短軸の長さに対する、楕円の長軸の長さの比率が、１．０から１．５の範囲であることが好ましい。
加えて、光反射層は、幅Ｍの長さで、凸部に対向する面に光吸収層と交互に配置されるとすると、凸部の周期Ｐの幅に対する光反射層の幅Ｍの比率（Ｍ／Ｐ）が、０．５から０．８５の範囲であることが好ましい。凸部を構成する楕円の中心点から光反射層と樹脂シートとの境界までの、法線方向の距離を長さＤとすると、楕円の長軸の長さＡに対する、長さＤの比率（Ｄ／Ａ）が、０．０７から０．１４の範囲であることが好ましい。
さらに加えて、凸部表面にアンチグレア処理が施されていることが好ましい。
Furthermore, in one aspect of the reflective screen according to the present invention, the angle formed by the major axis of the ellipse and the normal direction of the principal plane is preferably in the range of 15 ° to 45 °, and the length of the minor axis of the ellipse is The ratio of the length of the major axis of the ellipse to the thickness is preferably in the range of 1.0 to 1.5.
In addition, if the light reflecting layer has a length of width M and is arranged alternately with the light absorbing layer on the surface facing the convex portion, the ratio of the width M of the light reflecting layer to the width of the period P of the convex portion (M / P) is preferably in the range of 0.5 to 0.85. When the distance in the normal direction from the center point of the ellipse constituting the convex portion to the boundary between the light reflecting layer and the resin sheet is the length D, the ratio of the length D to the length A of the major axis of the ellipse ( D / A) is preferably in the range of 0.07 to 0.14.
In addition, it is preferable that an antiglare treatment is applied to the surface of the convex portion.
本発明に係る投射画像表示システムの一態様は、上述したいずれかの反射型スクリーンと、プロジェクタと、を備える。 One aspect of the projection image display system according to the present invention includes any one of the above-described reflective screens and a projector.
本発明に係る反射型スクリーンによれば、プロジェクタからの投射光は効率的に観察者側に反射させることができる。また室内照明などの外光は光吸収層にて吸収されるため高いコントラストを得ることができる。 According to the reflective screen of the present invention, the projection light from the projector can be efficiently reflected to the viewer side. Moreover, since external light, such as room lighting, is absorbed in the light absorption layer, high contrast can be obtained.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。加えて、反射型スクリーンを構成する各構成要素について、形状が異なるが機能が同じ場合には、同じ符号をつけて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. In the drawings, components having the same configuration or function and corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In addition, the components constituting the reflective screen are described with the same reference numerals when the shapes are different but the functions are the same.
図１は、本発明の実施形態に係る反射型スクリーンを示す断面図である。図２は、本発明に係る反射型スクリーンの光吸収層と光反射層の配置図である。
図１に示すように、本実施形態に係る反射型スクリーン１は、透光性を有する樹脂シート２の表面に、周期（ピッチ）Ｐ（Ｐは正の数値）で周期的に配置されたストライプ状の凸部３が形成されている。樹脂シート２としては、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリスチレン樹脂（ＰＳ）、メタアクリル−スチレン共重合樹脂、シクロオレフィンポリマー等の透明性に優れた樹脂であれば何れも用いることができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a reflective screen according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a layout view of the light absorbing layer and the light reflecting layer of the reflective screen according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the
以降の説明において、主平面は、反射型スクリーン１の主平面であり、主平面の一方の側は、光源から発射される投射光を反射して映像を映す平面である。また、反射型スクリーン１の表面（若しくは、主平面の表面）は、当該映像を映す側の面であり、樹脂シート２に凸部３が形成される側の面と一致する。一方、反射型スクリーン１の裏面（主平面の裏面）は、主平面の表面と反対側の面であり、光吸収層４及び光反射層５が配置される側の面となる。樹脂シート２の表面は、凸部３が形成される側の面である。樹脂シート２の裏面は、凸部３と対向する面であり、光吸収層４及び光反射層５が配置される側である。加えて、「略一致」、「略同じ」等の表現は製造工程で生じる誤差を考慮して「一致」あるいは「同じ」と判断できる範囲を含むことを意味する。誤差の程度としては、繰り返し単位Ｐを基準とすると、±Ｐ／１０内を考えておけばよい。
In the following description, the main plane is the main plane of the
ストライプ状の凸部３の長手方向と直交する面での断面形状は、長軸が長さＡ、短軸が長さＢである楕円の一部からなり、当該楕円の長軸が反射型スクリーン１の主平面の法線方向に対し、角度θで傾斜している。また図１に示す通り楕円の長軸の凸部３側への延長方向はプロジェクタが配置されている面方向である。
図２に示すように、樹脂シート２の凸部３が形成された面と対向する面には光吸収層４と光反射層５がそれぞれ長さＬ（Ｌは正の数値）および長さＭ（Ｍは正の数値）の幅で凸部３と同じ方向にストライプ状に形成されている。さらにこれら一組の光吸収層４及び光反射層５は周期Ｐで配置されている。つまり、
Ｌ＋Ｍ＝Ｐ
の関係が成り立つ。
The cross-sectional shape of the stripe-shaped
As shown in FIG. 2, the
L + M = P
The relationship holds.
図２に示す通り、一組の光吸収層４及び光反射層５は、凸部３の位置と、主平面の法線方向において略一致していることが光学特性の点から望ましい。加えて、傾斜した楕円の凸部３に対し、プロジェクタが配置される側に近い方に光吸収層４が配置され、光吸収層４よりプロジェクタから遠い位置に光反射層５が配置される。言い換えると、一組の光吸収層４及び光反射層５において、光吸収層４は、光反射層５より光源に近い位置に配置される。図３に示す通り、外光は光吸収層４と光反射層５では光吸収層４側に入射しやすくなるため、コントラスト向上の効果が得られる。さらに、投射光は光反射層５へ主に入射するようになるため、光の損失を低減することができる。
As shown in FIG. 2, it is desirable from the viewpoint of optical characteristics that the pair of
角度θは１５°から４５°の範囲にあることが望ましい。さらに望ましくは、２０°から４０°の範囲である。
角度θが１５°より小さくなると投射画像が大画面化した場合、もしくは短焦点型プロジェクタを用いた場合、反射型スクリーン１への入射角度が大きくなるため、凸部３での集光効果が小さくなりスクリーン上部でゲインの低下を招く。
逆に角度θが４５°より大きくなると、反射型スクリーン１に対し垂直に近い角度で入射した光が光吸収層４に入射する割合が大きくなるため、スクリーン下部でのゲイン低下を招く。
The angle θ is preferably in the range of 15 ° to 45 °. More desirably, it is in the range of 20 ° to 40 °.
When the angle θ is smaller than 15 °, when the projected image is enlarged, or when a short focus type projector is used, the incident angle to the
On the other hand, when the angle θ is larger than 45 °, the ratio of light incident on the
また楕円の短軸の長さＢに対する長軸の長さＡの比率は１．１から１．５の範囲内にあることが望ましい。さらに望ましくは１．２から１．４の範囲である。この比率が１．１より小さくなる、つまり円弧に近くなると、外光が光反射層５へ入射する入射割合が大きくなるため、コントラスト向上効果が小さくなる。また、この比率が１．５より大きくなると、プロジェクタから反射型スクリーン１へ投射光が入射する角度θに対し、凸部３の集光効果が大きく変わってくるため、反射型スクリーン１の面内での明暗ムラが発生する。
The ratio of the major axis length A to the minor axis length B of the ellipse is preferably in the range of 1.1 to 1.5. More desirably, it is in the range of 1.2 to 1.4. When this ratio is smaller than 1.1, that is, close to a circular arc, the incidence ratio of external light incident on the
さらに、凸部３の幅である周期Ｐに対する光反射層５の幅Ｍの比率Ｍ／Ｐは０．５から０．８５の範囲にあることが好適である。さらに望ましくは０．６５から０．７５の範囲である。比率Ｍ／Ｐが０．５より小さくなると光反射層５の占める割合が小さくなるため、入射角度によってはプロジェクタからの投射光が光吸収層４に入射することによってゲインの低下を招く。逆に、比率Ｍ／Ｐが０．８５より大きくなると、外光が光吸収層４へ入射する割合が低下するため、コントラスト向上の効果が小さくなる。
Furthermore, the ratio M / P of the width M of the
一方、ストライプ状の凸部３を構成する楕円の長軸の長さＡに対する、該楕円の中心から光反射層５までの垂直な距離Ｄの比率Ｄ／Ａが０．０７から０．１４の範囲にあることが望ましい。さらに望ましくは、０．０８から０．１３の範囲がさらに望ましい。比率Ｄ／Ａが０．０７より小さくなるとスクリーン上部でのゲイン低下が大きくなり、比率Ｄ／Ａが０．１４より大きい場合には画面全体のゲイン低下を生じる。なお、距離Ｄは、凸部３を構成する楕円の中心点から光反射層５と樹脂シート２との境界までの、主平面の法線方向の距離ともいえる。
On the other hand, the ratio D / A of the vertical distance D from the center of the ellipse to the
次に、反射型スクリーン１の製造方法について説明する。
樹脂シート２の表面に、ストライプ状の凸部３を、周期Ｐの幅（長さ）で周期的に形成する。光吸収層４は、凸部３を形成した樹脂シート２の裏面に黒色顔料を含んだインクを印刷等することで得ることができる。その後、樹脂シート２の光吸収層４を形成した面に発泡ＰＥＴなどの光反射層を貼り合せたり、全面に白色顔料を分散したインクを全面に塗布することによって光反射層５を形成し、本発明の反射型スクリーン１を得ることができる。
Next, a method for manufacturing the
Striped
さらに図４Ａで示すように、透明な樹脂シート２の片面にストライプ状の凸部３を形成する。その対向する面の光吸収層４を形成する部分に溝を形成する。次に図４Ｂのように、形成した溝へ黒インクを流し込みスキージ等で掻き取後、黒インクを硬化させることによって、光吸収層４を形成することができる。最後に図４Ｃで示す通り、発泡ＰＥＴなどの光反射層５を透明接着剤（透明接着層６）で透明な樹脂シート２の光吸収層４側に貼り合せることで、反射型スクリーン１ａを得ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 4A, stripe-shaped
同様に、透明な樹脂シート２の片面にストライプ状の凸部３を形成する。その対向する面の光吸収層４を形成する部分に溝を形成して当該溝へ黒インクの流し込み、スキージ等で掻き取り、黒インクを硬化後、白色顔料を分散したインクを光吸収層４が形成された面に印刷することで光反射層５を形成し、図５に示すような反射型スクリーン１ｂを得ることができる。
光吸収層４は、図４Ａ〜４Ｃでは鋸歯状を、図５では円弧状を示しているが、成形方法に応じて適宜選択すればよい。また本方法では光吸収層４の厚みが増すことから、光吸収率を高くすることができ、高コントラスト化において好適である。
Similarly, the stripe-shaped
The
さらに図６Ａに示す通り、先ず発泡ＰＥＴのような光反射性の高いシート上に所定の間隔、幅で光吸収層４をストライプ状に印刷する。次に、ストライプ状の凸部３が形成された面と対向する面が平坦である透明な樹脂シート２（図６Ｂ）の平坦面に該印刷シートとストライプ状の凸部３を位置合わせして透明接着層６で密着させるなどの方法で、図６Ｃに示すような、反射型スクリーン１ｃを得ることができる。
Further, as shown in FIG. 6A, first, the
プロジェクタで投射される画像は複数の画素から構成されているため、スクリーン上に投射された縦方向の画素サイズが周期Ｐに近いとモアレが発生し、画質の低下を招く。このため、周期Ｐはスクリーン上に投射された縦方向の画素サイズの２分の１以下が好適であり、さらに、縦方向の画素サイズ３分の１以下がより好適である。 Since the image projected by the projector is composed of a plurality of pixels, moire occurs when the pixel size in the vertical direction projected on the screen is close to the period P, resulting in a reduction in image quality. For this reason, the period P is preferably less than or equal to half of the vertical pixel size projected on the screen, and more preferably less than or equal to one third of the vertical pixel size.
表１に、投射画像の対角寸法と解像度を想定した場合の、スクリーン上での画素サイズを示す。表２に、解像度の定義を示す。この結果から縦方向の画素サイズは大凡１ｍｍ程度を考えればよい。表１、２において、ＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array）、ＸＧＡ（eXtended Graphics Array）、ＷＸＧＡ（Wide XGA）は解像度を示す。 Table 1 shows the pixel size on the screen when the diagonal size and resolution of the projected image are assumed. Table 2 shows the definition of resolution. From this result, the pixel size in the vertical direction may be about 1 mm. In Tables 1 and 2, SVGA (Super Video Graphics Array), XGA (eXtended Graphics Array), and WXGA (Wide XGA) indicate resolutions.
一方で、周期Ｐが小さい場合には凸部３の成形、凸部３と裏面の光吸収層４と光反射層５の位置合わせが困難になる。また光吸収層４の厚みが薄くなるため、光吸収効果が小さくなりコントラスト向上効果が小さくなる。このため、周期Ｐはある値以上であることが好ましい。
On the other hand, when the period P is small, it is difficult to form the
凸部３の周期Ｐの幅は０．１から０．５ｍｍの範囲であることが望ましい。さらに望ましくは０．１５ｍｍから０．３ｍｍの範囲である。
加えて、凸部３の表面には微小な表面凹凸からなるアンチグレア処理を施すことが好ましい。凸部３の表面で鏡面反射が発生すると、プロジェクタ３０からの投射光がホットバンドとして発生し、画質の低下を発生させる。
図７に本発明に係る投射画像表示システムの構成例を示す。説明のため、図７では投射画像表示システム１０に加え、観察者３１も示す。図７に示す通り、本発明の反射型スクリーン１の表面の前方にプロジェクタ３０を配置することで、凸部３の楕円の長軸の延長方向から投射光が投稿され、高いゲインの画像を高コントラストで得ることができる。
The width of the period P of the
In addition, it is preferable to perform anti-glare treatment consisting of minute surface irregularities on the surface of the
FIG. 7 shows a configuration example of a projection image display system according to the present invention. For explanation, in addition to the projection
以上説明した通り、本実施形態の反射型スクリーンの一態様では、透光性を有する樹脂シート（例えば、ＰＭＭＡなど）２の表面に、周期Ｐで周期的に配置された複数のストライプ状の凸部３を形成する。樹脂シート２の凸部３が形成された面と対向する面には光吸収層４と光反射層５が形成されている。さらにこれらの光吸収層４と光反射層５は周期Ｐで配置されている。
ストライプ状の凸部３の長手方向と直交する方向での断面形状は楕円の一部からなり、楕円を形成する長軸はスクリーン主平面の法線方向に対して、角度θをなしている。
As described above, in one aspect of the reflective screen of the present embodiment, a plurality of stripe-shaped protrusions periodically arranged with a period P on the surface of a resin sheet (for example, PMMA) 2 having translucency.
The cross-sectional shape in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the stripe-shaped
反射型スクリーン１では、楕円の長軸の延長方向をプロジェクタ３０が配置されている面方向にする。その結果、プロジェクタからの投射光は楕円レンズで集光され、光反射層５で散乱反射される。散乱反射した散乱反射光は再度楕円レンズで集光され、観察者３１側へ効率的に伝播する。これにより、観察者３１は高いゲインを有する画像を得ることができる。
一方、室内照明等の外光は主に上方からスクリーンに入射する。つまり楕円レンズの曲率半径が大きい方向から入射するため、外光は集光されず、一部は光吸収層４に、一部は光反射層５に入射する。従って、外光の反射による、一般に白浮きと呼ばれるコントラスト低下を軽減することができる。このため、観察環境に外光が存在する場合でも高いコントラストの画像を得ることができる。
In the
On the other hand, outside light such as room lighting is incident on the screen mainly from above. That is, since the elliptical lens is incident from the direction in which the radius of curvature is large, the external light is not collected, and a part thereof is incident on the
次に、本発明の反射型スクリーンを評価するために、以下に示すような実施例１、２、３の反射型スクリーン光線追跡法によるシュミレーションソフトＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓ（Optical Research Associates社）を用いて、視野角特性、吸収特性の評価を行った。以下の実施例、比較例では樹脂シートの屈折率は１．５２を用いた。本発明の実施例および比較例の構成パラメータを表３に示す。表３において、「配置１」は、一組の光吸収層４及び光反射層５の幅が一つの凸部３の位置と主平面の法線方向において略一致する場合である。「配置２」は、凸部３の頂部中心に光反射層５を対称に配置する場合、言い換えると、一組の光吸収層４及び光反射層５のうち、光反射層５の中央と凸部３の頂部中心とが一致するように配置する場合である。
Next, in order to evaluate the reflective screen of the present invention, using the simulation software LightTools (Optical Research Associates) by the reflective screen ray tracing method of Examples 1, 2, and 3 as shown below, the viewing angle Characteristics and absorption characteristics were evaluated. In the following examples and comparative examples, the refractive index of the resin sheet was 1.52. Table 3 shows the configuration parameters of Examples and Comparative Examples of the present invention. In Table 3, “
［実施例１］
図８に示す通り反射型スクリーンへスクリーン法線方向に対し、プロジェクタ３０からの投射光が角度０ｄｅｇから５０ｄｅｇの範囲で入射した光の各入射点での反射光角度分布を計算した。観察者３１はプロジェクタ３０側にいるので、観察者が反射型スクリーン１を見上げる場合にはプラス方向の角度となり、スクリーンを覗き込む場合にはマイナス方向の角度となる。図９に、プロジェクタとスクリーンまでの距離を特定する、特性計算の説明図を示す。プロジェクタ３０から反射型スクリーン１までの距離を１０００ｍｍ、プロジェクタ３０から観察者３１までの後方の距離が１０００ｍｍ、プロジェクタ３０から観察者３１までの上方の距離が５００ｍｍであることを前提とする。
計算は、凸部３の表面での鏡面反射成分を削除し、完全拡散面（反射率１００％のランバート反射面）に対する輝度の比率であるゲイン（ＧＡＩＮ）を算出した。
[Example 1]
As shown in FIG. 8, the angle distribution of reflected light at each incident point of the light incident on the reflective screen with respect to the normal direction of the screen from the angle of 0 deg to 50 deg was calculated. Since the
In the calculation, the specular reflection component on the surface of the
図１０Ａ〜１０Ｃに実施例１の構成の反射型スクリーンの視野角特性の計算結果を示す。本実施例ではスクリーンで再帰的に反射しており、プロジェクタ３０側へ効率的に光を反射している。さらに、図９に示す通り、プロジェクタ３０からスクリーンまでの距離を１０００ｍｍ、プロジェクタ後方１０００ｍｍ、上方５００ｍｍに観察点を想定して、反射型スクリーン１の面内のゲイン分布を計算した。
10A to 10C show calculation results of viewing angle characteristics of the reflective screen having the configuration of the first embodiment. In this embodiment, the light is recursively reflected by the screen, and the light is efficiently reflected toward the
実施例１に対する結果を図１１に示す。ここでスクリーン高さの原点（高さ０ｍｍ）は、プロジェクタ３０から反射型スクリーン１に垂直に入射した点としている。本結果が示す通り、面内でゲインの差が小さい反射型スクリーンを得ることができる。
The results for Example 1 are shown in FIG. Here, the origin of the screen height (0 mm in height) is the point where the light is incident on the
また、外光に関しては、プロジェクタ３０が配置された方向とは反対側の方向から反射型スクリーン１の法線方向に対して、角度αで光が入射したときの、特性を求めた。角度αは、図３に示す通り、主平面の法線方向と、外光が入射する方向とがなす角度である。外光の入射は、図８に示す投射光が入射する角度０ｄｅｇから５０ｄｅｇの範囲それぞれの位置で、光吸収層４に入射する光の割合を算出した。この結果を表４に示す。本結果の通り、光吸収層４と光反射層５との領域のうち、光吸収層４の面積割合は、３０％であるが、平均として５０％近くの外光が光吸収層４に入射し、高いコントラストを得ることができる。
Further, with respect to the external light, the characteristics were obtained when light was incident at an angle α with respect to the normal direction of the
［実施例２］
実施例２では、図１に示す距離Ｄを０．０３２ｍｍとする以外は実施例１と同じ構成で、図９に示す配置でのゲインの分布を求めた。図１２にその結果を示す。本結果が示す通り、面内でゲインの差の小さい反射型スクリーンを得ることができる。
[Example 2]
In Example 2, the gain distribution in the arrangement shown in FIG. 9 was obtained with the same configuration as in Example 1 except that the distance D shown in FIG. 1 was 0.032 mm. FIG. 12 shows the result. As this result shows, it is possible to obtain a reflective screen with a small gain difference in the plane.
［実施例３］
実施例３では、図１に示す角度θを４０°とする以外は実施例１と同じ構成で、図９に示す配置でのゲインの分布を求めた。図１３にその結果を示す。本結果が示す通り、面内でゲインの差の小さい反射型スクリーンを得ることができる。
[Example 3]
In Example 3, the gain distribution in the arrangement shown in FIG. 9 was obtained with the same configuration as in Example 1 except that the angle θ shown in FIG. 1 was 40 °. FIG. 13 shows the result. As this result shows, it is possible to obtain a reflective screen with a small gain difference in the plane.
［比較例１］
比較例１では、角度θを０°とし、他のパラメータは実施例１と同じとした構成で、図９に示す配置でのゲインの分布を求めた。図１４にその結果を示す。図１４から分かるように反射型スクリーンの上方に行くに従い、ゲインの低下が発生し、面内でのムラが発生してしまう。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the gain θ in the arrangement shown in FIG. 9 was obtained with the configuration in which the angle θ was 0 ° and the other parameters were the same as in Example 1. FIG. 14 shows the result. As can be seen from FIG. 14, the gain decreases as it goes above the reflective screen, and unevenness occurs in the surface.
［比較例２］
比較例２では、距離Ｄを０．０１２ｍｍとし、他のパラメータは実施例１と同じとした構成で、図９に示す配置でのゲインの分布を求めた。図１５にその結果を示す。図１５から分かるように反射型スクリーンの上方に行くに従い、ゲインの低下が発生し、面内でのムラが発生してしまう。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, the gain D in the arrangement shown in FIG. 9 was obtained with the configuration in which the distance D was 0.012 mm and the other parameters were the same as those in Example 1. FIG. 15 shows the result. As can be seen from FIG. 15, as the reflection screen is moved upward, the gain decreases and unevenness occurs in the surface.
［比較例３］
比較例３では、凸部３の断面形状を円弧とし、光反射層５を、凸部３の頂部を中心に対称に配置した構成で、図９に示す配置でのゲインの分布を求めた。図１６にその結果を示す。図１６から分かるように反射型スクリーンの上方に行くに従い、ゲインの低下が発生し、面内でのムラが発生してしまう。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the gain distribution in the arrangement shown in FIG. 9 was obtained with a configuration in which the cross-sectional shape of the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
本発明の反射型スクリーンを用いることで、大画面の映像を表示可能なホームシアター、会議システム、広告用表示システム等を実現することが可能である。 By using the reflective screen of the present invention, it is possible to realize a home theater, a conference system, an advertising display system, and the like that can display a large screen image.
１、１ａ〜１ｃ 反射型スクリーン
２ 樹脂シート
３ 凸部
４ 光吸収層
５ 光反射層
６ 透明接着層
１０ 投射画像表示システム
３０ プロジェクタ
３１ 観察者
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記主平面の他方の側に配置され、散乱反射特性を有する光反射層と、
前記凸部のストライプの形状に平行するように、前記光反射層と交互に前記凸部と対向して配置された光吸収層と、を備え、
前記凸部は、当該凸部の長手方向と直交する断面形状が楕円の一部からなり、前記楕円の長軸が前記主平面の法線方向に対して傾斜し、
一組の前記光吸収層及び前記光反射層は、前記周期Ｐと略同じ幅で配置される、
反射型スクリーン。 A resin sheet having translucency and having stripe-shaped convex portions periodically formed with a width of period P on one side of the main plane;
A light reflection layer disposed on the other side of the main plane and having scattering reflection characteristics;
A light-absorbing layer disposed opposite to the convex portions alternately with the light reflecting layer so as to be parallel to the stripe shape of the convex portions,
The convex portion has a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the convex portion, which is a part of an ellipse, and the major axis of the ellipse is inclined with respect to the normal direction of the main plane,
The set of the light absorption layer and the light reflection layer are arranged with substantially the same width as the period P.
Reflective screen.
前記凸部の周期Ｐの幅に対する前記光反射層の幅Ｍの比率（Ｍ／Ｐ）が、０．５から０．８５の範囲であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の反射型スクリーン。 The light reflection layer has a length of a width M, and is alternately arranged with the light absorption layer on a surface facing the convex portion.
The ratio (M / P) of the width M of the light reflection layer to the width of the period P of the convex portion is in the range of 0.5 to 0.85. The reflective screen according to Item.
前記楕円の長軸の長さＡに対する、前記長さＤの比率（Ｄ／Ａ）が、０．０７から０．１４の範囲であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の反射型スクリーン。 When the distance in the normal direction from the center point of the ellipse constituting the convex portion to the boundary between the light reflecting layer and the resin sheet is a length D,
The ratio (D / A) of the length D to the length A of the major axis of the ellipse is in the range of 0.07 to 0.14. Reflective screen as described in 1.
プロジェクタと、を備える投射画像表示システム。 The reflective screen according to any one of claims 1 to 8,
A projection image display system comprising: a projector;
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016004268A (en) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 中強光電股▲ふん▼有限公司 | Projection screen and manufacturing method of the same |
| US9927690B2 (en) | 2015-12-24 | 2018-03-27 | Coretronic Corporation | Projection screen |
| JPWO2019044730A1 (en) * | 2017-08-29 | 2020-10-29 | 日本精機株式会社 | Head-up display device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647027A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Reflection type screen |
| JPH02120728A (en) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Reflection type screen |
| JPH02171734A (en) * | 1988-12-26 | 1990-07-03 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Reflection type screen |
| JP2005351952A (en) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Sony Corp | Photo-diffusing film and manufacturing method thereof, and screen |
| JP2008033217A (en) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Kuraray Co Ltd | Reflection type screen and front projection type display system |
| WO2008139914A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Kuraray Co., Ltd. | Reflective screen and front-projection display system |
| JP2008287029A (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Kuraray Co Ltd | Reflection type screen and front projection type display system |
| JP2009169007A (en) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Kuraray Co Ltd | Reflective screen |
-
2011
- 2011-09-21 JP JP2011205996A patent/JP2013068721A/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647027A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Mitsubishi Electric Corp | Reflection type screen |
| JPH02120728A (en) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Reflection type screen |
| JPH02171734A (en) * | 1988-12-26 | 1990-07-03 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Reflection type screen |
| JP2005351952A (en) * | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Sony Corp | Photo-diffusing film and manufacturing method thereof, and screen |
| JP2008033217A (en) * | 2006-07-06 | 2008-02-14 | Kuraray Co Ltd | Reflection type screen and front projection type display system |
| WO2008139914A1 (en) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Kuraray Co., Ltd. | Reflective screen and front-projection display system |
| JP2008287029A (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Kuraray Co Ltd | Reflection type screen and front projection type display system |
| JP2009169007A (en) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Kuraray Co Ltd | Reflective screen |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016004268A (en) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 中強光電股▲ふん▼有限公司 | Projection screen and manufacturing method of the same |
| US9395616B2 (en) | 2014-06-16 | 2016-07-19 | Coretronic Corporation | Projection screen and manufacturing method of projection screen |
| US9927690B2 (en) | 2015-12-24 | 2018-03-27 | Coretronic Corporation | Projection screen |
| JPWO2019044730A1 (en) * | 2017-08-29 | 2020-10-29 | 日本精機株式会社 | Head-up display device |
| EP3677947A4 (en) * | 2017-08-29 | 2021-05-26 | Nippon Seiki Co., Ltd. | Headup display device |
| JP7112644B2 (en) | 2017-08-29 | 2022-08-04 | 日本精機株式会社 | head-up display device |
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