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JP7516796B2 - Reflective screen, image display device - Google Patents
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Description

本発明は、光制御部材とこれを備える反射型スクリーン及び映像表示装置とに関するものである。 The present invention relates to a light control member and a reflective screen and image display device equipped with the same.

従来、映像源から投射された映像光を反射して表示する反射型スクリーンとして、様々なものが開発されている。なかでも、映像光を投射して映像が良好に視認できる反射型スクリーンとして使用でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等にはスクリーンの向こう側の景色が透けて見える透明性を有する反射型スクリーン(半透過型の反射型スクリーン)は、意匠性の高さ等から需要が高まっている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various reflective screens have been developed that display images by reflecting the image light projected from an image source. Among these, there is growing demand for reflective screens (semi-transmissive reflective screens) that can be used as reflective screens that project image light and allow images to be clearly seen, and that have transparency that allows the scenery on the other side of the screen to be seen when not in use and not projecting image light, due to their high designability, etc. (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-156452号公報JP 2017-156452 A

しかし、上述のような透明性を有する反射型スクリーンでは、映像光の一部も反射型スクリーンを透過する。そのため、例えば、透明性を有する反射型スクリーンをショーウィンドウや屋内のパーテーション等に用いた場合には、そのショーウィンドウやパーテーション等の向こう側に位置する人物や物体に透過した映像光によって映像が映り込んだり、天井等に投影像が映り込んだりするという問題がある。 However, in a transparent reflective screen as described above, part of the image light also passes through the reflective screen. Therefore, for example, when a transparent reflective screen is used as a show window or an indoor partition, there is a problem that the image is reflected by the transmitted image light onto a person or object located on the other side of the show window or partition, or the projected image is reflected on the ceiling, etc.

このような投影像の映り込みを解消するために、例えば、光を吸収する光吸収部が配列されたルーバーフィルム等を、透明性を有する反射型スクリーンの背面側等に配置するという案も考えられるが、このようなルーバーフィルム等では、スクリーンを通して向こう側を観察した場合の景色(透過映像)が暗くなったり、細かく配列された光吸収部に起因して回折が生じたりして、スクリーンの透明性が低下するという問題がある。 To eliminate this kind of glare in the projected image, for example, a louver film with an array of light-absorbing parts that absorb light could be placed on the back side of a transparent reflective screen. However, with such a louver film, the view (transmitted image) when viewed through the screen becomes dark, and diffraction occurs due to the finely arranged light-absorbing parts, reducing the transparency of the screen.

本発明の課題は、天井等への投影像の映り込みを解消する光制御部材、これを備える反射型スクリーン及び映像表示装置を提供することである。 The objective of the present invention is to provide a light control member that eliminates the reflection of a projected image on a ceiling or the like, and a reflective screen and image display device that include the same.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第1の発明は、特定の方向から入射した光に対して、少なくともその一部を拡散する機能又は遮光する機能の少なくとも一方の機能を発揮するシート状の光制御部材であって、入射した光の少なくとも一部を拡散する機能又は遮光する機能の少なくとも一方を有し、該光制御部材の厚み方向に所定の寸法を有し、該光制御部材のシート面に沿って配列された透過光抑制部(35)と、隣り合う前記透過光抑制部の間に設けられた光透過部(32,34)と、前記光透過部内に、該光制御部材の厚み方向に対して所定の角度をなすように傾斜して設けられ、前記光透過部よりも屈折率が低い低屈折率層(33)と、を備え、前記透過光抑制部は、これに入射して内部を直進して透過する光を拡散する又は遮光することの少なくとも一方を行い、その直進方向における光量を低減する機能を有すること、特徴とする光制御部材(30)である。
第2の発明は、第1の発明の光制御部材において、該光制御部材の厚み方向において、前記光透過部(32,34)の前記低屈折率層(33)の両側に位置する接する部分(32,34)は、屈折率が等しいこと、を特徴とする光制御部材(30)である。
第3の発明は、第1の発明又は第2の発明の光制御部材において、前記透過光抑制部(35)は、該光制御部材のシート面に沿って第1方向に延びるように帯状に形成され、前記第1方向に交差する第2方向に配列されており、前記第2方向及び該光制御部材の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状であること、を特徴とする光制御部材(30)である。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかの光制御部材において、前記透過光抑制部(35)は、光透過性を有する樹脂材料が、前記樹脂材料とは屈折率が異なりかつ光透過性を有する光拡散材を含有しており、入射した光の少なくとも一部を拡散すること、を特徴とする光制御部材(30)である。
第5の発明は、第4の発明の光制御部材において、前記光拡散材の屈折率は、前記樹脂材料の屈折率よりも小さいこと、を特徴とする光制御部材(30)である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかの光制御部材において、前記透過光抑制部(35)は、光を吸収する光吸収材を含有しており、入射した光の少なくとも一部を吸収すること、を特徴とする光制御部材(30)である。
第7の発明は、投射された映像光の一部を反射して映像を表示する反射型スクリーンであって、入射した光の一部を反射し、一部を透過し、その表面に光を拡散する凹凸形状を有する半透過型の反射層(23)を備え、投射された映像光の一部を反射して映像を表示するスクリーン部(20)と、前記スクリーン部の厚み方向において映像源側とは反対側となる背面側に配置される第1の発明から第6の発明までのいずれかの光制御部材(30)と、を備える反射型スクリーン(10)である。
第8の発明は、第7の発明の反射型スクリーンにおいて、前記低屈折率層(33)が前記光制御部材(30)の厚み方向となす角度(α)は、前記反射層(23)を透過した映像光が前記光透過部(32)において前記光制御部材の厚み方向となす角度よりも大きいこと、を特徴とする反射型スクリーン(10)である。
第9の発明は、第7の発明から第8の発明までのいずれかの反射型スクリーンにおいて、前記スクリーン部(20)は、光を拡散する拡散材を含有していないこと、を特徴とする反射型スクリーン(10)である。
第10の発明は、第7の発明から第9の発明までのいずれかの反射型スクリーンにおいて、光透過性を有し、映像光が入射する第1の面(221a)と、これに交差する第2の面(221b)とを有する単位光学形状(221)が、背面側の面に複数配列された光学形状層(22)を有し、前記反射層(23)は、前記単位光学形状の少なくとも第1の面に形成されていること、を特徴とする反射型スクリーン(10)である。
第11の発明は、第7の発明から第10の発明までのいずれかの反射型スクリーン(10)と、前記反射型スクリーンに映像光を投射する映像源(LS)と、を備える映像表示装置(1)である。
The present invention solves the above problems by the following solving means. Note that, for ease of understanding, the following description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
A first invention is a light control member (30) that is a sheet-like light control member that exhibits at least one of the functions of diffusing or blocking at least a portion of light incident from a specific direction, and that has at least one of the functions of diffusing or blocking at least a portion of the incident light, and is characterized in that it comprises: transmitted light suppression sections (35) that have a predetermined dimension in the thickness direction of the light control member and are arranged along the sheet surface of the light control member; light transmission sections (32, 34) that are provided between adjacent transmitted light suppression sections; and a low refractive index layer (33) that is provided within the light transmission sections and inclined at a predetermined angle with respect to the thickness direction of the light control member, and has a refractive index lower than that of the light transmission sections, and the transmitted light suppression sections at least one of the functions of diffusing or blocking light that is incident thereon and travels straight through the interior to transmit therethrough, and has the function of reducing the amount of light in the straight traveling direction.
A second invention is a light control member (30) according to the first invention, characterized in that in the thickness direction of the light control member, contacting portions (32, 34) located on both sides of the low refractive index layer (33) of the light transmitting portion (32, 34) have the same refractive index.
A third invention is a light control member (30) characterized in that, in the light control member of the first or second invention, the transmitted light suppression portion (35) is formed in a band shape extending in a first direction along the sheet surface of the light control member and arranged in a second direction intersecting the first direction, and the cross-sectional shape in a cross section parallel to the second direction and the thickness direction of the light control member is wedge-shaped.
A fourth invention is a light control member (30) characterized in that, in any of the light control members from the first to third inventions, the transmitted light suppression portion (35) contains a light-transmitting resin material that contains a light-diffusing material that has a refractive index different from that of the resin material and is light-transmitting, and diffuses at least a portion of the incident light.
A fifth invention is a light control member (30) according to the fourth invention, characterized in that the refractive index of the light diffusing material is smaller than the refractive index of the resin material.
A sixth invention is a light control member (30) characterized in that, in any of the light control members from the first to fifth inventions, the transmitted light suppression portion (35) contains a light absorbing material that absorbs light, and absorbs at least a portion of the incident light.
The seventh invention is a reflective screen that displays an image by reflecting a portion of the projected image light, comprising a semi-transmissive reflective layer (23) that reflects a portion of the incident light, transmits a portion of the light, and has an uneven shape on its surface that diffuses the light, and comprises a screen portion (20) that displays an image by reflecting a portion of the projected image light, and a light control member (30) according to any one of the first to sixth inventions that is arranged on the back side of the screen portion, opposite the image source side in the thickness direction.
The eighth invention is a reflective screen (10) characterized in that, in the reflective screen of the seventh invention, the angle (α) that the low refractive index layer (33) makes with the thickness direction of the light control member (30) is larger than the angle that the image light transmitted through the reflective layer (23) makes with the thickness direction of the light control member in the light transmitting portion (32).
The ninth invention is a reflective screen (10) characterized in that in any one of the 7th to 8th inventions, the screen portion (20) does not contain a diffusing material that diffuses light.
The tenth invention is a reflective screen (10) characterized in that, in any one of the 7th to 9th inventions, a unit optical shape (221) having optical transparency and a first surface (221a) on which image light is incident and a second surface (221b) intersecting the first surface has a plurality of optical shape layers (22) arranged on the rear surface, and the reflective layer (23) is formed on at least the first surface of the unit optical shape.
An eleventh invention is an image display device (1) comprising a reflective screen (10) according to any one of the seventh to tenth inventions, and an image source (LS) that projects image light onto the reflective screen.

本発明によれば、天井等への投影像の映り込みを解消する光制御部材、これを備える反射型スクリーン及び映像表示装置を提供することができる。 The present invention provides a light control member that eliminates the glare of a projected image on a ceiling or the like, and a reflective screen and image display device that include the light control member.

実施形態の映像表示装置1を示す図である。1 is a diagram showing an image display device 1 according to an embodiment. 実施形態のスクリーン10の層構成を示す図である。1 is a diagram showing a layer structure of a screen 10 according to an embodiment. 実施形態のレンズ層22を説明する図である。3A and 3B are diagrams illustrating a lens layer 22 according to the embodiment. 実施形態の光制御部30を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a light control unit 30 according to the embodiment. 実施形態のスクリーン10に入射する光の進み方を説明する図である。2A to 2C are diagrams for explaining how light incident on a screen 10 of an embodiment travels.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, etc. Note that each of the drawings shown below, including Fig. 1, is a schematic diagram, and the size and shape of each part are appropriately exaggerated to facilitate understanding.
In this specification, terms specifying shapes or geometric conditions, such as parallel and orthogonal, are intended to include not only their strict meanings but also states that have a similar optical function and have an error that can be regarded as parallel or orthogonal.

また、本明細書中において、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本明細書中及び特許請求の範囲において、スクリーン面とは、スクリーン全体として見たときにおけるスクリーンの平面方向となる面を示すものであり、スクリーンの画面(表示面)に平行であるとする。また、本明細書中及び特許請求の範囲において、シート面とは、シート状の部材を全体として見たときにおけるシートの平面方向となる面を示すものである。
Furthermore, the terms plate, sheet, film, etc. are used in this specification, and in general, these are used in the order of thickness, plate, sheet, film, etc., and this specification follows that order. However, since there is no technical meaning in this distinction, these terms can be used interchangeably as appropriate.
In this specification and claims, the screen surface refers to a surface that is in the planar direction of the screen when viewed as a whole, and is parallel to the image plane (display surface) of the screen. In this specification and claims, the sheet surface refers to a surface that is in the planar direction of the sheet when viewed as a whole sheet-like member.

(実施形態)
図1は、本実施形態の映像表示装置1を示す図である。図1(a)では、映像表示装置1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示装置1を側面側(後述する+X側)から見た図である。
映像表示装置1は、スクリーン10、映像源LS等を有している。本実施形態のスクリーン10は、映像源LSから投影された映像光Lを反射して、その画面上に映像を表示する反射型スクリーンである。このスクリーン10の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置1は、店舗のショーウィンドウに適用されており、スクリーン10が不図示のショーウィンドウのガラスに固定されるものとする。
(Embodiment)
Fig. 1 is a diagram showing an image display device 1 according to the present embodiment. Fig. 1(a) is a perspective view of the image display device 1, and Fig. 1(b) is a view of the image display device 1 as seen from the side (the +X side described later).
The image display device 1 includes a screen 10, an image source LS, etc. The screen 10 of this embodiment is a reflective screen that reflects image light L projected from the image source LS and displays an image on its screen. The details of the screen 10 will be described later.
In this embodiment, as an example, it is assumed that the image display device 1 is applied to a shop window, and the screen 10 is fixed to the glass of the shop window (not shown).

ここで、理解を容易にするために、図1を含め以下に示す各図において、適宜、XYZ直交座標系を設けて示している。この座標系では、スクリーン10の画面の左右方向をX方向、上下方向をY方向とし、スクリーン10の厚み方向をZ方向とする。スクリーン10の画面は、XY面に平行であり、スクリーン10の厚み方向(Z方向)は、スクリーン10の画面に直交する。本実施形態のスクリーン10は、使用状態において、画面が鉛直方向及び水平方向に平行であるように配置されている。
また、スクリーン10の正面方向に位置する観察者Oから見て左右方向の右側に向かう方向を+X方向、上下方向の上側に向かう方向を+Y方向、厚み方向において背面側(裏面側)から映像源側(観察者側)に向かう方向を+Z方向とする。
さらに、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、このスクリーン10の使用状態における画面上下方向(鉛直方向)、画面左右方向(水平方向)、厚み方向(奥行き方向)であり、それぞれ、Y方向、X方向、Z方向に平行であるとする。
For ease of understanding, an XYZ Cartesian coordinate system is provided as appropriate in each of the following figures, including Fig. 1. In this coordinate system, the left-right direction of the screen of the screen 10 is the X direction, the up-down direction is the Y direction, and the thickness direction of the screen 10 is the Z direction. The screen of the screen 10 is parallel to the XY plane, and the thickness direction (Z direction) of the screen 10 is perpendicular to the screen of the screen 10. The screen 10 of this embodiment is arranged so that the screen is parallel to the vertical and horizontal directions when in use.
In addition, the direction toward the right side in the left-right direction when viewed from an observer O positioned in front of the screen 10 is the +X direction, the direction toward the upper side in the up-down direction is the +Y direction, and the direction from the back side (rear side) toward the image source side (observer side) in the thickness direction is the +Z direction.
Furthermore, in the following description, unless otherwise specified, the up-down direction, left-right direction, and thickness direction of the screen refer to the up-down direction (vertical direction), left-right direction (horizontal direction), and thickness direction (depth direction) of the screen 10 when in use, and are parallel to the Y direction, X direction, and Z direction, respectively.

映像源LSは、映像光Lをスクリーン10へ投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源LSは、映像表示装置1の使用状態において、スクリーン10の画面(表示領域)を正面方向(スクリーン面の法線方向)から見た場合に、スクリーン10の画面左右方向の中央であって、スクリーン10の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源LSは、映像表示装置1の奥行き方向(Z方向)において、スクリーン10の表面からの距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Lを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源LSは、スクリーン10までの投射距離が短く、投射された映像光Lがスクリーン10に入射する入射角度が大きい。
The image source LS is an image projection device that projects image light L onto the screen 10, and is, for example, a short-focus projector.
When the image display device 1 is in use, this image source LS is located in the center of the screen 10 in the left-right direction and vertically below the screen of the screen 10 when the screen (display area) of the screen 10 is viewed from the front (normal direction to the screen surface).
The image source LS can project the image light L obliquely from a position that is much closer to the surface of the screen 10 in the depth direction (Z direction) of the image display device 1 than a conventional general-purpose projector. Therefore, compared to a conventional general-purpose projector, the image source LS has a shorter projection distance to the screen 10 and a larger incidence angle at which the projected image light L is incident on the screen 10.

スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを観察者O側へ向けて反射し、映像を表示する反射型スクリーンであり、かつ、観察者Oがスクリーン10を通してスクリーン10の向こう側(-Z側)の景色(透過映像)を観察できる透明性を有する半透過型の反射型スクリーンである。
スクリーン10の画面(表示領域)は、使用状態において、観察者O側から見て長辺方向が画面左右方向(X方向)となる矩形形状である。
スクリーン10は、その画面サイズが対角80~100インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が16:9である。なお、これに限らず、例えば、40インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
The screen 10 is a reflective screen that reflects the image light L projected by the image source LS toward the observer O to display the image, and is also a semi-transmissive reflective screen that is transparent so that the observer O can observe the scenery (transmitted image) on the other side of the screen 10 (-Z side) through the screen 10.
The image plane (display area) of the screen 10 has a rectangular shape with its longer side extending in the left-right direction (X direction) of the screen when viewed from the observer O side in a used state.
The screen 10 has a large screen size of about 80 to 100 inches diagonally, and the aspect ratio of the screen is 16:9. However, the screen size is not limited to this, and may be, for example, about 40 inches or less, and the size and shape can be appropriately selected depending on the purpose of use, the environment in which it is used, etc.

一般的に、スクリーン10は、樹脂製の薄い層の積層体等であり、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、スクリーン10は、背面側(-Z側)に光透過性を有する不図示の接合層を介して、不図示の支持板に一体に接合(あるいは部分固定)され、画面の平面性を維持する形態となっている。
この不図示の支持板は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やPC樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。本実施形態では、映像表示装置1は、店舗等のショーウィンドウに適用されており、支持板は、窓ガラスである。
なお、上記の例に限らず、スクリーン10は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
Generally, the screen 10 is a laminate of thin resin layers, and in many cases does not have sufficient rigidity to maintain flatness by itself. Therefore, the screen 10 is integrally joined (or partially fixed) to a support plate (not shown) via a light-transmitting joining layer (not shown) on the back side (-Z side) of the screen 10, thereby maintaining the flatness of the screen.
The support plate (not shown) is a plate-like member that is optically transparent and has high rigidity, and may be made of a plate-like member made of resin such as acrylic resin or PC resin, glass, etc. In this embodiment, the image display device 1 is applied to a show window of a store or the like, and the support plate is window glass.
The screen 10 is not limited to the above example, and may have four sides supported by a frame member (not shown) or the like to maintain its flatness.

図2は、本実施形態のスクリーン10の層構成を示す図である。図2では、スクリーン10の画面中央(画面の幾何学的中心)となる点A(図1(a),(b)参照)を通り、画面上下方向(Y方向)に平行であって、スクリーン面に直交(Z方向に平行)する断面の一部を拡大して示している。
スクリーン10は、図2に示すように、その映像源側(+Z側)から順に、スクリーン部20と、光制御部30とを備えており、接合層40により一体に接合されている。
Fig. 2 is a diagram showing the layer structure of the screen 10 of this embodiment. Fig. 2 shows an enlarged portion of a cross section that passes through point A (see Figs. 1(a) and (b)) which is the screen center (geometric center of the screen) of the screen 10, is parallel to the up-down direction of the screen (Y direction), and is perpendicular to the screen surface (parallel to the Z direction).
As shown in FIG. 2, the screen 10 includes, in order from the image source side (+Z side), a screen section 20 and a light control section 30, which are integrally bonded together by a bonding layer 40.

スクリーン部20は、透明性を有する反射型のスクリーンとなる部材であれば特にその形態は限定しないが、本実施形態では、スクリーン10の厚み方向(Z方向)に沿って映像源側(+Z側)から順に、第1基材層21、レンズ層22、反射層23、平坦化層24、第2基材層25を備えている例を挙げて説明する。
また、光制御部30は、所定の方向(角度範囲)から入射した光を拡散する機能を有するシート状の部材であり、スクリーン10の厚み方向(Z方向)に沿って映像源側(+Z側)から順に、第1基材層31、第1光透過部32、低屈折率層33、第2光透過部34、拡散部35(透過光抑制部)、第2基材層36を備えている。
接合層40は、光透過性を有し、スクリーン部20と光制御部30とを接合する機能を有する層である。接合層40は、光透過性を有する接着剤や粘着剤等を用いることができる。
The screen portion 20 is not particularly limited in its form as long as it is a member that can be used as a transparent reflective screen. In this embodiment, an example is described in which the screen portion 20 includes, in order from the image source side (+Z side) along the thickness direction (Z direction) of the screen 10, a first base material layer 21, a lens layer 22, a reflective layer 23, a planarization layer 24, and a second base material layer 25.
In addition, the light control unit 30 is a sheet-like member that has the function of diffusing light incident from a predetermined direction (angle range), and is provided with, in order from the image source side (+Z side) along the thickness direction (Z direction) of the screen 10, a first base material layer 31, a first light-transmitting section 32, a low refractive index layer 33, a second light-transmitting section 34, a diffusion section 35 (transmitted light suppression section), and a second base material layer 36.
The bonding layer 40 is a layer having optical transparency and having a function of bonding the screen unit 20 and the light control unit 30. The bonding layer 40 can be made of an adhesive, a pressure sensitive adhesive, or the like having optical transparency.

スクリーン部20の第1基材層21は、光透過性を有するシート状の部材である。第1基材層21は、その背面側(-Z側)に、レンズ層22が一体に形成されている。この第1基材層21は、レンズ層22を形成する基材(ベース)となる層である。
第1基材層21は、例えば、高い光透過性を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂等により形成される。
The first base layer 21 of the screen unit 20 is a sheet-like member having optical transparency. The first base layer 21 has a lens layer 22 integrally formed on its rear side (−Z side). The first base layer 21 is a layer that serves as a base material (base) for forming the lens layer 22.
The first base layer 21 is formed, for example, from a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate) having high light transmittance, an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic-styrene resin, a PC (polycarbonate) resin, an alicyclic polyolefin resin, a TAC (triacetyl cellulose) resin, or the like.

図3は、本実施形態のレンズ層22を説明する図である。図3(a)では、レンズ層22を背面側(-Z側)から見た図であり、理解を容易にするために、レンズ層22のみを示し、スクリーン部20の他の層及び光制御部30を省略して示している。図3(b)では、前述の図2に示すスクリーン10の断面に相当するスクリーン部20の断面の一部を拡大して示している。
レンズ層22は、第1基材層21の背面側(-Z側)に形成された光透過性を有する層である。レンズ層22の背面側の面には、複数の単位レンズ221が配列されて設けられている。
Fig. 3 is a diagram illustrating the lens layer 22 of this embodiment. Fig. 3(a) is a diagram of the lens layer 22 as viewed from the rear side (-Z side), and for ease of understanding, only the lens layer 22 is shown, with the other layers of the screen unit 20 and the light control unit 30 omitted. Fig. 3(b) shows an enlarged view of a portion of the cross section of the screen unit 20 corresponding to the cross section of the screen 10 shown in Fig. 2 described above.
The lens layer 22 is a light-transmitting layer formed on the rear side (−Z side) of the first base layer 21. A plurality of unit lenses 221 are arranged on the surface of the rear side of the lens layer 22.

本実施形態のレンズ層22は、背面側にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。図3(a)に示すように、レンズ層22のサーキュラーフレネルレンズ形状は、スクリーン10の画面(表示領域)外に位置する点Cを中心(フレネルセンター)とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。
単位レンズ221は、図3(a)に示すように、レンズ層22をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状(円弧状)であり、点Cを中心として、同心円状に複数配列されている。
この点Cと前述の点Aとは、図3(a)に示すように、レンズ層22をスクリーン10の厚み方向(Z方向)から見た場合に、スクリーンの上下方向(Y方向)に平行な1つの直線上に位置する。
The lens layer 22 in this embodiment has a circular Fresnel lens shape on the back surface side. As shown in Fig. 3A, the circular Fresnel lens shape of the lens layer 22 is a so-called offset structure circular Fresnel lens shape having a center (Fresnel center) of a point C located outside the screen (display area) of the screen 10.
As shown in Figure 3 (a), when the lens layer 22 is viewed from the rear side in the normal direction of the screen surface, the unit lenses 221 have a shape of a part of a perfect circle (arc shape), and are arranged in multiple concentric circles with point C as the center.
As shown in FIG. 3(a), this point C and the aforementioned point A are located on a straight line parallel to the vertical direction (Y direction) of the screen when the lens layer 22 is viewed from the thickness direction (Z direction) of the screen 10.

単位レンズ221は、スクリーン面に直交する方向(Z方向)に平行であって、単位レンズ221の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
図3(b)に示すように、単位レンズ221は、背面側に凸であり、映像光が入射するレンズ面221aと、映像光が入射しない非レンズ面221bとを有している。図3(b)に示す断面においてレンズ面221aと非レンズ面221bとは交差している。
1つの単位レンズ221において、レンズ面221aは、頂点t1を挟んで非レンズ面221bの上側(+Y側)に位置している。
The unit lenses 221 are parallel to a direction (Z direction) perpendicular to the screen surface, and have a substantially triangular cross section in a cross section parallel to the arrangement direction of the unit lenses 221 .
As shown in Fig. 3B, each unit lens 221 is convex on the rear side and has a lens surface 221a on which image light is incident and a non-lens surface 221b on which image light is not incident. In the cross section shown in Fig. 3B, the lens surface 221a and the non-lens surface 221b intersect with each other.
In one unit lens 221, the lens surface 221a is located above (on the +Y side of) the non-lens surface 221b with the vertex t1 in between.

単位レンズ221において、図3(b)に示すように、レンズ面221aがスクリーン面(XY面)に平行な面となす角度(レンズ角)は、θ1であり、非レンズ面221bがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ2である。この時、角度θ1,θ2は、θ2>θ1という関係を満たす。
単位レンズ221のレンズ面221a及び非レンズ面221bは、微細な凹凸形状を有している。
3B, in the unit lens 221, the angle (lens angle) that the lens surface 221a makes with a plane parallel to the screen surface (XY plane) is θ1, and the angle that the non-lens surface 221b makes with a plane parallel to the screen surface is θ2. In this case, the angles θ1 and θ2 satisfy the relationship θ2>θ1.
The lens surface 221a and the non-lens surface 221b of each unit lens 221 have a minute uneven shape.

単位レンズ221の配列ピッチは、P1であり、単位レンズ221の高さ(厚み方向における頂点t1から単位レンズ221間の谷底となる点t2までの寸法)は、h1である。
図2では、角度θ1,θ2、配列ピッチP1等が一定である例を示している。しかし、本実施形態のスクリーン部20は、実際には、配列ピッチP1及び角度θ2が一定であって、角度θ1が、フレネルセンターとなる点Cから離れるにつれて次第に大きくなっている。なお、これに限らず、これらの角度や寸法は、映像源LSからの映像光の投射角度(スクリーン10への映像光の入射角度)や、映像源LSの画素(ピクセル)の大きさ、スクリーン10の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位レンズ221の配列方向に沿って、これらの角度や寸法の少なくとも1つが、連続的に又は段階的に変化する形態としてもよい。
The arrangement pitch of the unit lenses 221 is P1, and the height of the unit lens 221 (the dimension from the vertex t1 in the thickness direction to the point t2 which is the bottom between the unit lenses 221) is h1.
2 shows an example in which the angles θ1, θ2, the arrangement pitch P1, etc. are constant. However, in the screen unit 20 of this embodiment, the arrangement pitch P1 and the angle θ2 are actually constant, and the angle θ1 gradually increases as it moves away from the point C that is the Fresnel center. However, without being limited to this, these angles and dimensions may be appropriately set according to the projection angle of the image light from the image source LS (the incident angle of the image light to the screen 10), the size of the pixels of the image source LS, the screen size of the screen 10, the refractive index of each layer, etc. For example, a form in which at least one of these angles and dimensions changes continuously or stepwise along the arrangement direction of the unit lenses 221 may be used.

レンズ層22は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
なお、本実施形態では、レンズ層22を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
The lens layer 22 is formed of an ultraviolet-curable resin having high optical transparency, such as a urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polythiol, or butadiene acrylate.
In this embodiment, the resin constituting the lens layer 22 is described using an ultraviolet curable resin as an example, but the present invention is not limited to this, and the lens layer 22 may be formed of other ionizing radiation curable resins, such as electron beam curable resins.

反射層23は、単位レンズ221の少なくともレンズ面221aに形成された層である。本実施形態では、反射層23は、単位レンズ221のレンズ面221a及び非レンズ面221bに形成されている。
前述のように、レンズ面221a及び非レンズ面221bは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層23は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層23の厚みは、凹凸形状よりも十分に薄い。したがって、反射層23の反射面(反射層23のレンズ層22側の面)は、微細な凹凸形状を有する粗面となっている。
反射層23の反射面の表面粗さ(即ち、レンズ面221aの表面粗さ)は、算術平均粗さRa(JIS B0601-2001)が約0.15~0.3μmであることが、反射光により映像を良好に表示する観点から好ましい。なお、反射層23の反射面の表面粗さ(即ち、レンズ面221aの表面粗さ)である算術平均粗さRaは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
The reflective layer 23 is a layer formed on at least the lens surface 221a of each unit lens 221. In this embodiment, the reflective layer 23 is formed on the lens surface 221a and the non-lens surface 221b of each unit lens 221.
As described above, the lens surface 221a and the non-lens surface 221b are formed with a fine uneven shape, and the reflective layer 23 is formed to follow this fine uneven shape. The thickness of the reflective layer 23 is also sufficiently thinner than the uneven shape. Therefore, the reflective surface of the reflective layer 23 (the surface of the reflective layer 23 on the lens layer 22 side) is a rough surface with a fine uneven shape.
From the viewpoint of displaying an image satisfactorily by reflected light, it is preferable that the surface roughness of the reflecting surface of the reflecting layer 23 (i.e., the surface roughness of the lens surface 221a) is about 0.15 to 0.3 μm in arithmetic mean roughness Ra (JIS B0601-2001). The arithmetic mean roughness Ra, which is the surface roughness of the reflecting surface of the reflecting layer 23 (i.e., the surface roughness of the lens surface 221a), may be appropriately selected depending on the desired optical performance, etc.

反射層23は、入射した光の一部を反射し、それ以外の少なくとも一部を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。
反射層23の反射率と透過率の割合は、適宜に設定できるが、映像光を良好に反射させるとともに、映像光以外の光(例えば、太陽光等の外界からの光)を良好に透過させる観点から、反射層23への入射角度0°での入射光について、反射率が5~60%、透過率が30~80%の範囲であることが望ましい。
本実施形態の反射層23は、反射層23への入射角度0°での入射光について、反射率が約10%、透過率が約50%のハーフミラー状に形成されている。
したがって、本実施形態の反射層23は、入射した光の一部を反射面の微細凹凸形状により拡散して反射し、入射した光の一部を拡散することなく透過するという機能を有する。
The reflective layer 23 is a semi-transmissive reflective layer that reflects a part of the incident light and transmits at least a part of the rest, that is, a so-called half mirror.
The ratio of the reflectance and transmittance of the reflective layer 23 can be set as appropriate, but from the viewpoint of favorably reflecting the image light and favorably transmitting light other than the image light (for example, light from the outside world such as sunlight), it is desirable that the reflectance be in the range of 5 to 60% and the transmittance be in the range of 30 to 80% for light incident on the reflective layer 23 at an incident angle of 0°.
The reflective layer 23 of this embodiment is formed in a half-mirror shape having a reflectance of about 10% and a transmittance of about 50% for light incident on the reflective layer 23 at an incident angle of 0°.
Therefore, the reflective layer 23 of the present embodiment has the function of diffusing and reflecting part of the incident light by the fine unevenness of the reflective surface, and transmitting part of the incident light without diffusing it.

反射層23は、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成され、その厚さは、数10Å程度である。本実施形態の反射層23は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
反射層23は、これに限らず、例えば、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよいし、例えば、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。
The reflective layer 23 is made of a metal having high light reflectivity, such as aluminum, silver, nickel, etc., and has a thickness of about several tens of angstroms. The reflective layer 23 in this embodiment is formed by vapor deposition of aluminum.
The reflective layer 23 is not limited to this, and may be formed, for example, by sputtering a metal having high light reflectivity, transferring a metal foil, applying paint containing a thin metal film, or may be formed, for example, by vapor deposition of a dielectric multilayer film.

平坦化層24は、レンズ層22の背面側(-Z側)に設けられた光透過性を有する層である。平坦化層24は、レンズ層22の背面側の面を平坦にするために設けられており、隣り合う単位レンズ221の間の谷部を埋めるように形成されている。したがって、平坦化層24の映像源側(+Z側)の面は、レンズ層22の単位レンズ221の略逆型の単位レンズ形状が複数配列されて形成されている。
このような平坦化層24を設けることにより、反射層23を保護することができ、また、第2基材層25や光制御部30等を積層しやすくなる。
平坦化層24の屈折率は、スクリーン10の透明性を向上させる観点から、レンズ層22と同等であることが望ましく、平坦化層24は、前述のレンズ層22と同じ紫外線硬化型樹脂等を用いて形成することが好ましい。
The planarization layer 24 is a light-transmitting layer provided on the back side (−Z side) of the lens layer 22. The planarization layer 24 is provided to flatten the surface on the back side of the lens layer 22, and is formed so as to fill in valleys between adjacent unit lenses 221. Therefore, the surface on the image source side (+Z side) of the planarization layer 24 is formed by arranging a plurality of unit lens shapes that are approximately the inverse of the unit lenses 221 of the lens layer 22.
By providing such a planarizing layer 24, the reflective layer 23 can be protected, and the second base layer 25, the light control unit 30, and the like can be easily laminated.
In order to improve the transparency of the screen 10, it is desirable that the refractive index of the planarization layer 24 be the same as that of the lens layer 22, and it is preferable that the planarization layer 24 is formed using the same ultraviolet-curing resin or the like as the lens layer 22 described above.

第2基材層25は、平坦化層24の背面側(-Z側)に設けられる層である。
第2基材層25は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。第2基材層25は、例えば、前述の第1基材層21と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
上述のように、スクリーン部20は、拡散作用を有する粒子等の光拡散材を含有した光拡散層等を備えておらず、拡散作用を有するのは、反射層23の反射面の微細凹凸形状のみである。
The second base layer 25 is a layer provided on the back surface side (−Z side) of the planarizing layer 24 .
A sheet-like member made of a resin having high light transmittance is used as the second base layer 25. The second base layer 25 may be, for example, a sheet-like member formed using the same material as the first base layer 21 described above.
As described above, the screen portion 20 does not have a light diffusion layer containing light diffusion material such as particles having a diffusing effect, and only the fine uneven shape of the reflective surface of the reflective layer 23 has a diffusing effect.

図4は、本実施形態の光制御部30を説明する図である。図4では、前述の図2に示すスクリーン10の断面に相当する光制御部30の断面の一部をさらに拡大して示しており、スクリーン部20を省略して示している。
光制御部30は、特定の方向から入射した光に対して、少なくともその一部を拡散する機能又は遮光する機能の少なくとも一方の機能を発揮するシート状の部材である。本実施形態の光制御部30は、特定の方向(角度範囲)からの入射光の多くを拡散して透過し、それ以外の方向(角度範囲)からの入射光の多くを拡散せずに透過する機能を有する。また、本実施形態の光制御部30は、スクリーン10の映像源側下方に位置する映像源LSから投射され、スクリーン部20の反射層23を透過して光制御部30に入射した映像光を、他の方向から入射した光に比べてより多く選択的に拡散し、それ以外の光の多くを拡散せずに透過する。
光制御部30は、前述のように、映像源側から順に、第1基材層31、第1光透過部32、低屈折率層33、第2光透過部34、拡散部35(透過光抑制部)、第2基材層36を備えている。
Fig. 4 is a diagram for explaining the light control unit 30 of this embodiment. Fig. 4 shows a further enlarged view of a part of the cross section of the light control unit 30, which corresponds to the cross section of the screen 10 shown in Fig. 2 described above, with the screen unit 20 omitted.
The light control unit 30 is a sheet-like member that exhibits at least one of the functions of diffusing or blocking at least a portion of light incident from a specific direction. The light control unit 30 of this embodiment has a function of diffusing and transmitting most of the incident light from a specific direction (angle range) and transmitting most of the incident light from other directions (angle range) without diffusing it. In addition, the light control unit 30 of this embodiment selectively diffuses more of the image light that is projected from the image source LS located below the image source side of the screen 10 and that has passed through the reflective layer 23 of the screen unit 20 and entered the light control unit 30 than light that has entered from other directions, and transmits most of the other light without diffusing it.
As described above, the light control unit 30 includes, in order from the image source side, a first base material layer 31, a first light-transmitting section 32, a low refractive index layer 33, a second light-transmitting section 34, a diffusion section 35 (transmitted light suppression section), and a second base material layer 36.

光制御部30の第1基材層31は、その光透過性を有するシート状の部材であり、裏面側(-Z側)の面に、第1光透過部32が一体に形成されている。第1基材層31は、第1光透過部32を形成する基材(ベース)となる層である。
光制御部30の第1基材層31は、前述のスクリーン部20の第1基材層21と同様に、例えば、高い光透過性を有するPET(ポリエチレンテレフタレート)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、PC(ポリカーボネート)樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂等により形成される。
The first base material layer 31 of the light control unit 30 is a sheet-like member having optical transparency, and the first light transmitting unit 32 is integrally formed on the back surface (−Z side) of the first base material layer 31. The first base material layer 31 is a layer that serves as a base material (base) for forming the first light transmitting unit 32.
The first base material layer 31 of the light control unit 30, like the first base material layer 21 of the screen unit 20 described above, is formed from, for example, a polyester resin such as PET (polyethylene terephthalate) having high light transmittance, an acrylic resin, a styrene resin, an acrylic-styrene resin, a PC (polycarbonate) resin, an alicyclic polyolefin resin, a TAC (triacetyl cellulose) resin, or the like.

第1光透過部32は、第1基材層31の背面側(-Z側)の面に形成された光透過性を有する部位である。第1光透過部32は、その背面側の面に凸となる形状であり、スクリーン面に沿って配列されている。
本実施形態の第1光透過部32は、その映像側の端部において、隣り合う第1光透過部32との間に、XY面において連続している連続部分を有している。なお、第1光透過部32は、この連続部分を有しない形態としてもよい。
第1光透過部32は、図4に示す断面形状が、背面側(-Z側)に凸となる三角形形状であり、第1光透過部32の配列方向に交差する方向にその断面形状が延在するように帯状に形成されている。本実施形態では、第1光透過部32の延在方向は、画面左右方向(X方向)であり、第1光透過部32の配列方向は、画面上下方向(Y方向)である。
The first light transmitting portions 32 are light transmitting portions formed on the rear surface (−Z side) of the first base layer 31. The first light transmitting portions 32 have a convex shape on the rear surface, and are arranged along the screen surface.
In the present embodiment, the first light transmitting portion 32 has, at its end on the image side, a continuous portion that is continuous in the XY plane between adjacent first light transmitting portions 32. Note that the first light transmitting portion 32 may have a form that does not have this continuous portion.
4 is a triangular shape that is convex on the rear side (−Z side), and is formed in a band shape such that the cross-sectional shape extends in a direction intersecting the arrangement direction of the first light transmitting portions 32. In this embodiment, the extension direction of the first light transmitting portions 32 is the left-right direction of the screen (X direction), and the arrangement direction of the first light transmitting portions 32 is the up-down direction of the screen (Y direction).

第1光透過部32は、図4に示す光制御部30の断面において、頂点t3を挟んで上側(+Y側)に位置する第1の面32aと第2の面32bとを有している。
図4に示す光制御部30の断面において、第1の面32aは、光制御部30(スクリーン10)の厚み方向(Z方向)に対して角度θ3[°]をなし、第2の面32bは、光制御部30(スクリーン10)の厚み方向(Z方向)に対して角度θ4[°]をなす。
この角度θ4は、角度θ3よりも大きく、θ4>θ3という関係を満たしている。
The first light transmitting portion 32 has a first surface 32a and a second surface 32b located on the upper side (+Y side) with a vertex t3 in between in the cross section of the light control portion 30 shown in FIG.
In the cross section of the light control unit 30 shown in Figure 4, the first surface 32a forms an angle θ3 [°] with respect to the thickness direction (Z direction) of the light control unit 30 (screen 10), and the second surface 32b forms an angle θ4 [°] with respect to the thickness direction (Z direction) of the light control unit 30 (screen 10).
This angle θ4 is larger than the angle θ3 and satisfies the relationship θ4>θ3.

第1光透過部32は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
本実施形態では、第1光透過部32は、その屈折率が1.54以上であることが、後述する低屈折率層33との界面で映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。
本実施形態の第1光透過部32は、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂(屈折率n1=1.55)により形成されている。
なお、第1光透過部32を構成する樹脂は、上述の紫外線硬化型樹脂に限定されるものでなく、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂や、熱可塑性樹脂でもよい。
The first light transmitting portion 32 is formed of an ultraviolet curing resin having high light transmittance, such as a urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polythiol, or butadiene acrylate.
In this embodiment, it is preferable that the first light transmitting portion 32 has a refractive index of 1.54 or more from the viewpoint of efficiently totally reflecting the image light at the interface with the low refractive index layer 33 described later.
The first light transmitting portion 32 of the present embodiment is formed of an ultraviolet curable urethane acrylate resin (refractive index n1=1.55).
The resin constituting the first light transmitting portion 32 is not limited to the above-mentioned ultraviolet curable resin, but may be, for example, other ionizing radiation curable resins such as electron beam curable resins, or thermoplastic resins.

低屈折率層33は、拡散部35の配列方向(Y方向)において、隣り合う拡散部35の間に設けられ、かつ、スクリーン部20の厚み方向(Z方向)において、第1光透過部32と第2光透過部34との間に設けられ、第1光透過部32及び第2光透過部34よりも屈折率が低く、光透過性を有する層である。低屈折率層33は、第1光透過部32の第2の面32bに接する位置に設けられている。 The low refractive index layer 33 is provided between adjacent diffusion sections 35 in the arrangement direction (Y direction) of the diffusion sections 35, and between the first light transmitting section 32 and the second light transmitting section 34 in the thickness direction (Z direction) of the screen section 20, and is a layer having a lower refractive index than the first light transmitting section 32 and the second light transmitting section 34 and having light transparency. The low refractive index layer 33 is provided at a position in contact with the second surface 32b of the first light transmitting section 32.

図4に示すように、低屈折率層33は、スクリーン部20(スクリーン10)の厚み方向に対して角度をなすように傾斜して設けられている。本実施形態の低屈折率層33は、その上側(+Y側)の端部が背面側(-Z側)に位置し、下側(-Y側)の端部が映像源側(+Z側)に位置するように傾斜しており、スクリーン部20の厚み方向に対して角度θ4[°]をなしている。また、本実施形態の低屈折率層33は、その上側(+Y側)の端部が上側に隣接する拡散部35の背面側端部に接し、下側(-Y側)の端部が下側に隣接する拡散部35の映像源側端部に接している。 As shown in FIG. 4, the low refractive index layer 33 is inclined at an angle to the thickness direction of the screen section 20 (screen 10). The low refractive index layer 33 of this embodiment is inclined so that its upper (+Y side) end is located on the back side (-Z side) and its lower (-Y side) end is located on the image source side (+Z side), forming an angle θ4 [°] with the thickness direction of the screen section 20. In addition, the low refractive index layer 33 of this embodiment has its upper (+Y side) end in contact with the back side end of the adjacent diffusion section 35 above, and its lower (-Y side) end in contact with the image source side end of the adjacent diffusion section 35 below.

この角度θ4は、映像源側の下方から投射されてスクリーン10に入射し、スクリーン部20の反射層23を透過した映像光(図4に示す映像光Lt)が、第1光透過部32を透過して低屈折率層33との界面(第2の面32b)に臨界角以上の角度で入射して全反射するように設けられている。そのため、角度θ4は、第1光透過部32において、反射層23を透過してきた映像光が光制御部30(スクリーン10)の厚み方向に対してなす角度よりも大きい。
以上のことから、この角度θ4は、30~80°の範囲とする、より好ましくは40~60°の範囲とすることが反射層23を透過した不要な映像光Ltを効率よく拡散部35へ入射させる観点から好ましい。
角度θ4がこの範囲よりも大きいと、スクリーン部20を透過した映像光が第1光透過部32と低屈折率層33との界面で全反射することなく光制御部30を透過してしまい、背面側の天井等に届いて投影像の映り込みが生じるので好ましくない。
This angle θ4 is set so that the image light (image light Lt shown in FIG. 4) that is projected from below the image source side and enters the screen 10 and transmits through the reflective layer 23 of the screen unit 20 passes through the first light transmitting unit 32, enters the interface (second surface 32b) with the low refractive index layer 33 at an angle equal to or greater than the critical angle, and is totally reflected. Therefore, the angle θ4 is larger than the angle that the image light that has transmitted through the reflective layer 23 in the first light transmitting unit 32 makes with the thickness direction of the light control unit 30 (screen 10).
In view of the above, it is preferable that the angle θ4 be in the range of 30 to 80°, and more preferably in the range of 40 to 60°, from the viewpoint of efficiently directing unwanted image light Lt that has passed through the reflective layer 23 into the diffusion section 35.
If the angle θ4 is larger than this range, the image light that passes through the screen section 20 will pass through the light control section 30 without being totally reflected at the interface between the first light-transmitting section 32 and the low refractive index layer 33, and will reach the ceiling or the like on the rear side, causing reflections of the projected image, which is not desirable.

また、角度θ4がこの範囲よりも小さいと、スクリーン10を透過させたい外光等(例えば、後述の図5に示す外光G1,G2等)が、第1光透過部32と低屈折率層33との界面、低屈折率層33と第2光透過部34との界面で全反射してしまい、スクリーンの透明性が低下する場合がある。また、角度θ4がこの範囲よりも小さいと、拡散部35の配列ピッチP2が小さくなり、結果として、光制御部30の背面側の面(第2光透過部34と拡散部35とでなす面)において拡散部35が占める面積の比率が大きくなって、スクリーン10(光制御部30)の透明性が低下する場合がある。また、角度θ4がこの範囲よりも小さいと、拡散部35の配列ピッチP2が小さくなり、光制御部30を透過した光による回折現象が生じやすくなる。以上のことから、角度θ4がこの範囲よりも小さいことは好ましくない。
なお、角度θ4は、映像光のスクリーン10への入射角度や各層の屈折率等に応じて、低屈折率層33の配列方向(拡散部35の配列方向、Y方向)において連続的に又は段階的に変化していてもよい。なお、図2及び図4では、理解を容易にするために、角度θ4が低屈折率層33の配列方向(画面上下方向、Y方向)において一定である例を示している。
In addition, when the angle θ4 is smaller than this range, the external light to be transmitted through the screen 10 (for example, external light G1, G2, etc. shown in FIG. 5 described later) may be totally reflected at the interface between the first light transmitting portion 32 and the low refractive index layer 33 and the interface between the low refractive index layer 33 and the second light transmitting portion 34, and the transparency of the screen may decrease. In addition, when the angle θ4 is smaller than this range, the arrangement pitch P2 of the diffusion portion 35 becomes smaller, and as a result, the ratio of the area occupied by the diffusion portion 35 to the surface on the back side of the light control portion 30 (the surface formed by the second light transmitting portion 34 and the diffusion portion 35) becomes larger, and the transparency of the screen 10 (light control portion 30) may decrease. In addition, when the angle θ4 is smaller than this range, the arrangement pitch P2 of the diffusion portion 35 becomes smaller, and the diffraction phenomenon due to the light transmitted through the light control portion 30 is likely to occur. For the above reasons, it is not preferable that the angle θ4 is smaller than this range.
The angle θ4 may change continuously or stepwise in the arrangement direction of the low refractive index layers 33 (arrangement direction of the diffusion sections 35, Y direction) depending on the incident angle of the image light to the screen 10, the refractive index of each layer, etc. For ease of understanding, Fig. 2 and Fig. 4 show an example in which the angle θ4 is constant in the arrangement direction of the low refractive index layers 33 (vertical direction of the screen, Y direction).

低屈折率層33は、SiOを蒸着することにより形成される。SiOを用いた場合、低屈折率層33の屈折率は、例えば、1.44以上1.46以下となる。
なお、これに限らず、例えば、光透過性が高く、第1光透過部32及び第2光透過部34よりも屈折率が低いという条件を満たす樹脂や、フッ化マグネシウム等のフッ素化合物等により形成してもよい。また、低屈折率層33の形成方法は、用いる材料に応じて適宜選択してよく、例えば、蒸着法以外に、ディップコート法、スプレー法、CVD(化学気相成長:Chemical Vapor Deposition)等により形成してもよい。
The low refractive index layer 33 is formed by vapor deposition of SiO 2. When SiO 2 is used, the refractive index of the low refractive index layer 33 is, for example, not less than 1.44 and not more than 1.46.
However, the present invention is not limited to this, and the low refractive index layer 33 may be formed from, for example, a resin that satisfies the condition of having high light transmittance and a refractive index lower than the first light transmitting portion 32 and the second light transmitting portion 34, or a fluorine compound such as magnesium fluoride. The method for forming the low refractive index layer 33 may be appropriately selected depending on the material used, and for example, the low refractive index layer 33 may be formed by a dip coating method, a spray method, CVD (Chemical Vapor Deposition), or the like, other than the deposition method.

第2光透過部34は、図4に示すように、低屈折率層33を介して第1光透過部32の第2の面32bに面する位置に設けられ、スクリーン面に沿って配列されている。
第2光透過部34は、図4に示す断面形状が、映像源側(+Z側)に凸となる三角形形状である。本実施形態の第2光透過部34は、その断面形状が画面左右方向(X方向)に延在するように帯状に形成され、その延在方向に交差する画面上下方向(Y方向)に配列されている。
As shown in FIG. 4, the second light transmitting portions 34 are provided at positions facing the second surface 32b of the first light transmitting portions 32 via the low refractive index layer 33, and are arranged along the screen surface.
4 is a triangular shape that is convex toward the image source side (+Z side). The second light transmitting portions 34 of the present embodiment are formed in a band shape such that their cross-sectional shape extends in the left-right direction of the screen (X direction), and are arranged in the up-down direction of the screen (Y direction) that intersects with the extending direction.

第2光透過部34は、頂点t4を挟んで下側(-Y側)に位置する第1の面34aと、上側(+Y側)に位置する第2の面34bと、背面側(-Z側)に位置する第3の面43cとを有している。
第2の面34bは、低屈折率層33を介して第1光透過部32の第2の面32bに面しており、第3の面34cは、スクリーン面に平行である。
なお、第2光透過部34は、隣り合う第2光透過部34の凸形状の間であって背面側端部に、XY面に連続した連続部を有する形態としてもよい。
The second light transmitting portion 34 has a first surface 34a located on the lower side (-Y side) of the vertex t4, a second surface 34b located on the upper side (+Y side), and a third surface 43c located on the back side (-Z side).
The second surface 34b faces the second surface 32b of the first light transmitting portion 32 via the low refractive index layer 33, and the third surface 34c is parallel to the screen surface.
The second light transmitting portion 34 may have a continuous portion that is continuous with the XY plane between the convex shapes of adjacent second light transmitting portions 34 at the rear side end portion.

第2光透過部34は、前述の第1光透過部32を形成する樹脂と同様の紫外線硬化型樹脂や、電離放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。また、第2光透過部34は、第1光透過部32と屈折率が同じ、もしくは、第1光透過部32との屈折率差が可能な限り小さいことが、光制御部30を通して観察する映像(透過映像)のずれを抑制する観点から好ましい。したがって、本実施形態の第2光透過部34は、第1光透過部32と同様に、その屈折率が、1.54以上であることが好ましい。
本実施形態の第2光透過部34は、第1光透過部32と同様に、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂(屈折率n1=1.55)により形成されている。
The second light transmitting portion 34 can be formed using an ultraviolet curing resin, an ionizing radiation curing resin, or a thermoplastic resin similar to the resin forming the above-mentioned first light transmitting portion 32. In addition, it is preferable that the second light transmitting portion 34 has the same refractive index as the first light transmitting portion 32, or that the difference in refractive index between the second light transmitting portion 34 and the first light transmitting portion 32 is as small as possible, from the viewpoint of suppressing deviation of the image (transmitted image) observed through the light control unit 30. Therefore, like the first light transmitting portion 32, the second light transmitting portion 34 of this embodiment preferably has a refractive index of 1.54 or more.
Similar to the first light transmitting portion 32, the second light transmitting portion 34 of the present embodiment is formed of an ultraviolet curing urethane acrylate resin (refractive index n1=1.55).

拡散部35は、これに入射した光の少なくとも一部を拡散する作用を有し、これに入射して内部を直進して透過する光を拡散することによってその直進方向における光量を低減する機能を有する透過光抑制部である。拡散部35は、第1光透過部32と低屈折率層33と第2光透過部34とで形成される背面側に凸となる部位(以下、これを光透過部という)と画面上下方向(Y方向)に交互に配列されている。
拡散部35は、図4に示す断面形状が画面左右方向(X方向)に連続しており、画面左右方向に帯状に延在している。
The diffusion section 35 is a transmitted light suppression section that has the effect of diffusing at least a part of the light incident thereon and that has the function of reducing the amount of light in the straight-line direction by diffusing the light that enters thereon and travels straight through the interior and is transmitted therethrough. The diffusion sections 35 are arranged alternately in the vertical direction (Y direction) of the screen with the portions that are convex on the back side formed by the first light transmitting section 32, the low refractive index layer 33, and the second light transmitting section 34 (hereinafter, these are referred to as light transmitting sections).
The diffusing portion 35 has a cross-sectional shape shown in FIG. 4 that is continuous in the left-right direction of the screen (X direction), and extends in a band shape in the left-right direction of the screen.

拡散部35は、図4に示す断面形状が楔形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む。拡散部35は、図4に示す断面形状が、映像源側(+Z側)の幅(Y方向の寸法)が背面側(-Z側)の幅(Y方向の寸法)よりも小さい台形形状であるが、これに限らず、映像源側を頂点とする三角形形状としてもよい。
図4において、拡散部35の映像源側の面を第1の面35a、上側の面を第2の面35b、下側の面を第3の面35cとし、背面側の面を第4の面35dとする。
The cross-sectional shape of the diffusion section 35 shown in Fig. 4 is a wedge shape. The wedge shape here refers to a shape that is wide at one end and gradually narrows toward the other end, and includes a triangular shape, a trapezoidal shape, etc. The cross-sectional shape of the diffusion section 35 shown in Fig. 4 is a trapezoid shape in which the width (dimension in the Y direction) on the image source side (+Z side) is smaller than the width (dimension in the Y direction) on the back side (-Z side), but is not limited to this, and the diffusion section 35 may be a triangular shape with the image source side as the apex.
In FIG. 4, the surface of the diffusion section 35 on the image source side is the first surface 35a, the upper surface is the second surface 35b, the lower surface is the third surface 35c, and the rear surface is the fourth surface 35d.

本実施形態では、第1の面35a及び第4の面35dは、スクリーン面(XY面)に平行である。また、第2の面35b及び第3の面35cは、光制御部30(スクリーン10)の厚み方向(Z方向)に対してそれぞれ角度θ5,θ3をなしている。本実施形態では、角度θ3は、角度θ5と等しく、θ3=θ5を満たしている。したがって、本実施形態の拡散部35は、図4に示す断面形状が等脚台形形状である。
この角度θ3,θ5は、いずれも、0°以上5°以下であることが、拡散部35を容易かつ精度よく製造する観点から好ましい。角度θ3,θ5は、その値が小さい方が(即ち、第2の面35b及び第2の面35bが光制御部30(スクリーン10)の厚み方向(Z方向)に平行に近い方が)、光制御部30(スクリーン10)を透過する外光(後述する図5に示すG1,G2)等の光量が増え、スクリーン10の透明性が向上するので好ましい。
In this embodiment, the first surface 35a and the fourth surface 35d are parallel to the screen surface (XY plane). The second surface 35b and the third surface 35c form angles θ5 and θ3, respectively, with respect to the thickness direction (Z direction) of the light control unit 30 (screen 10). In this embodiment, the angle θ3 is equal to the angle θ5, and θ3=θ5 is satisfied. Therefore, the cross-sectional shape of the diffusion unit 35 in this embodiment shown in FIG. 4 is an isosceles trapezoid.
It is preferable that each of the angles θ3 and θ5 is equal to or greater than 0° and equal to or less than 5° from the viewpoint of easily and accurately manufacturing the diffusion section 35. It is preferable that the angles θ3 and θ5 are smaller (i.e., the second surfaces 35b and 35b are closer to being parallel to the thickness direction (Z direction) of the light control section 30 (screen 10)), because this increases the amount of external light (G1 and G2 shown in FIG. 5 to be described later) that transmits through the light control section 30 (screen 10) and improves the transparency of the screen 10.

拡散部35の配列ピッチ(第1光透過部32及び第2光透過部34の配列ピッチ)は、P2である。また、図4に示す断面において、画面上下方向(Y方向)における、拡散部35の第1の面35aの寸法がW1であり、第4の面35dの寸法がW2である。また、隣り合う拡散部35の間の寸法(光透過部の寸法)のうち、映像源側端部の間の寸法をW3、背面側端部の間の寸法をW4とする。また、拡散部35の高さ(スクリーン10の厚み方向の寸法)をh2とする。 The arrangement pitch of the diffusion sections 35 (arrangement pitch of the first light transmitting sections 32 and the second light transmitting sections 34) is P2. In the cross section shown in FIG. 4, the dimension of the first surface 35a of the diffusion section 35 in the vertical direction of the screen (Y direction) is W1, and the dimension of the fourth surface 35d is W2. Among the dimensions between adjacent diffusion sections 35 (dimensions of the light transmitting sections), the dimension between the ends on the image source side is W3, and the dimension between the ends on the rear side is W4. The height of the diffusion section 35 (dimension in the thickness direction of the screen 10) is h2.

拡散部35の配列ピッチP2は、100~1000μmとすることが好ましく、200~500μmとすることがより好ましい。配列ピッチP2を上記範囲とすることにより、光制御部30(スクリーン10)の透過光量を十分に確保しながら、スクリーン部20を透過した映像光を効果的に拡散することができる。また、配列ピッチP2を上記範囲とすることにより、拡散部35が配列されたことによる回折現象を抑制し、かつ、拡散部35が観察者に視認されにくくすることができる。 The arrangement pitch P2 of the diffusion sections 35 is preferably 100 to 1000 μm, and more preferably 200 to 500 μm. By setting the arrangement pitch P2 in the above range, it is possible to effectively diffuse the image light transmitted through the screen section 20 while ensuring a sufficient amount of light transmitted through the light control section 30 (screen 10). In addition, by setting the arrangement pitch P2 in the above range, it is possible to suppress the diffraction phenomenon caused by the arrangement of the diffusion sections 35, and to make the diffusion sections 35 less visible to the viewer.

拡散部35は、バインダー材351と、これに含有される複数の光拡散材352とを有している。
バインダー材351は、光透過性を有する樹脂材料が好適であり、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いることができる。
光拡散材352は、光透過性を有し、バインダー材351とは屈折率が異なる粒子状の部材である。光拡散材352としては、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子や、ウレタン架橋粒子等を用いることができる。
The diffusion portion 35 has a binder material 351 and a plurality of light diffusion materials 352 contained therein.
The binder material 351 is preferably a resin material having optical transparency, and examples of the resin that can be used include transparent resins whose main components are one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, etc., and ionizing radiation curable resins such as ultraviolet curable resins such as epoxy acrylate and urethane acrylate.
The light diffusing material 352 is a particulate material that has optical transparency and has a refractive index different from that of the binder material 351. As the light diffusing material 352, crosslinked particles obtained by polymerizing monomers mainly consisting of (meth)acrylic acid ester and styrene, urethane crosslinked particles, or the like can be used.

光拡散材352の屈折率は、バインダー材351の屈折率に対して、屈折率差を有している。
光拡散材352とバインダー材351との屈折率差(絶対値)は、好適な拡散作用を得る観点から、0.02以上0.2以下であることが好ましく、0.02以上0.06以下であることがより好ましい。屈折率差がこの範囲よりも大きいと、拡散部35による拡散作用が強くなりすぎ、スクリーン10を通して観察される景色(透過映像)のぼけやコントラストの低下、スクリーン10に表示される映像のコントラストの低下が生じるため好ましくない。また、屈折率差がこの範囲よりも小さいと拡散部35による拡散作用が弱すぎ、スクリーン部20を透過して光制御部30の拡散部35に入射した映像光が十分に拡散されず、スクリーン10の背面側の物体や天井等に映像が映り込んでしまうという問題がある。
The refractive index of the light diffusing material 352 has a difference from the refractive index of the binder material 351 .
From the viewpoint of obtaining a suitable diffusion effect, the refractive index difference (absolute value) between the light diffusion material 352 and the binder material 351 is preferably 0.02 or more and 0.2 or less, and more preferably 0.02 or more and 0.06 or less. If the refractive index difference is larger than this range, the diffusion effect by the diffusion section 35 becomes too strong, which is undesirable because it causes blurring and a decrease in contrast of the scenery (transmitted image) observed through the screen 10, and a decrease in the contrast of the image displayed on the screen 10. Also, if the refractive index difference is smaller than this range, the diffusion effect by the diffusion section 35 is too weak, and the image light transmitted through the screen section 20 and incident on the diffusion section 35 of the light control section 30 is not sufficiently diffused, resulting in a problem that the image is reflected on an object or ceiling on the back side of the screen 10.

また、光拡散材352の屈折率は、バインダー材351の屈折率よりも低い方が好ましい。これにより、拡散部35の光拡散材352に入射した光の多くがバインダー材351と光拡散材352との界面で屈折し、このような屈折によって好適に拡散される。
なお、これに限らず、光拡散材352の屈折率は、バインダー材351の屈折率よりも高くてもよい。この場合、拡散部35に入射して拡散された映像光のうち、映像源側(+Z側)へ向かう光量が、光拡散材352の屈折率がバインダー材351の屈折率よりも低い場合に比べて大きくなる。そのため、光拡散材352の含有量やバインダー材351と光拡散材352との屈折率差に関して適宜調整することが好ましい。
Moreover, it is preferable that the refractive index of the light diffusion material 352 is lower than that of the binder material 351. As a result, most of the light incident on the light diffusion material 352 of the diffusion section 35 is refracted at the interface between the binder material 351 and the light diffusion material 352, and is suitably diffused by such refraction.
However, the refractive index of the light diffusion material 352 may be higher than that of the binder material 351. In this case, the amount of light that travels toward the image source side (+Z side) among the image light that is incident on the diffusion section 35 and diffused is larger than when the refractive index of the light diffusion material 352 is lower than that of the binder material 351. For this reason, it is preferable to appropriately adjust the content of the light diffusion material 352 and the difference in refractive index between the binder material 351 and the light diffusion material 352.

光拡散材352は、球形であることが好ましいが、楕円球形状等、他の形状であってもよい。光拡散材352の平均粒径rは、1μm以上であって、拡散部35の映像源側端部となる第1の面35aの幅W1以下であることが、拡散部35に入射した光を好適に拡散し、かつ、拡散部35に十分に充填する観点から好ましい。なお、本実施形態では、光拡散材352は、球形であり、その平均粒径が約5μmである。本実施形態での第1の面35aの幅W1=8μmであり、光拡散材352の平均粒径rは、第1の面35aの幅W1より小さい。
また、光拡散材352の平均粒径rと拡散部35の第1の面35aの幅W1との比W1/rは、1以上5以下であることが、拡散部35に十分に光拡散材352を充填する観点から好ましい。
また、このとき、拡散部35の第1の面35aの幅W1は、光拡散材352の平均粒径rよりも大きく、3μm以上20μm以下が好ましい。
The light diffusing material 352 is preferably spherical, but may be of other shapes, such as an elliptical sphere. The average particle size r of the light diffusing material 352 is preferably 1 μm or more and is equal to or less than the width W1 of the first surface 35a, which is the image source side end of the diffusion section 35, from the viewpoint of favorably diffusing the light incident on the diffusion section 35 and sufficiently filling the diffusion section 35. In this embodiment, the light diffusing material 352 is spherical and has an average particle size of about 5 μm. In this embodiment, the width W1 of the first surface 35a is 8 μm, and the average particle size r of the light diffusing material 352 is smaller than the width W1 of the first surface 35a.
In addition, it is preferable that the ratio W1/r of the average particle size r of the light diffusing material 352 to the width W1 of the first surface 35a of the diffusion section 35 be 1 or more and 5 or less, from the viewpoint of sufficiently filling the diffusion section 35 with the light diffusing material 352.
In this case, the width W1 of the first surface 35a of the diffusion portion 35 is larger than the average particle diameter r of the light diffusion material 352, and is preferably 3 μm or more and 20 μm or less.

また、拡散部35全体の重量を100重量部とするとき、拡散部35に含有される光拡散材352は、10重量部以上30重量部以下であることが十分な拡散作用を得る観点から好ましい。この範囲内で、光拡散材352の量は、バインダー材351と光拡散材352との屈折率差に応じて調整可能である。拡散部35における光拡散材352の含有量は、上記範囲よりも小さいと十分な拡散作用が得られにくく、上記範囲よりも大きいと拡散作用が大きくなりすぎて好ましくない。 When the total weight of the diffusion section 35 is taken as 100 parts by weight, the amount of the light diffusion material 352 contained in the diffusion section 35 is preferably 10 parts by weight or more and 30 parts by weight or less from the viewpoint of obtaining a sufficient diffusion effect. Within this range, the amount of the light diffusion material 352 can be adjusted according to the refractive index difference between the binder material 351 and the light diffusion material 352. If the content of the light diffusion material 352 in the diffusion section 35 is less than the above range, it is difficult to obtain a sufficient diffusion effect, and if it is more than the above range, the diffusion effect becomes too large, which is not preferable.

第2基材層36は、光制御部30の背面側に位置する層であり、光透過性を有し、拡散部35や第2光透過部34を保護する機能を有する。
第2基材層36は、前述の第1基材層31と同様に、スクリーン部20の第1基材層21と同様の材料を用いることができる。
The second base layer 36 is a layer located on the rear side of the light control section 30, has optical transparency, and has a function of protecting the diffusion section 35 and the second light transmission section 34.
The second base layer 36 can be made of the same material as the first base layer 21 of the screen portion 20, similar to the first base layer 31 described above.

光制御部30は、上述のような構成とすることにより、スクリーン部20を透過した一部の映像光Ltを、図4に示すように、第1光透過部32へ入射させて低屈折率層33との界面で全反射させ、拡散部35へ効率よく入射させることができる。そして、映像光Ltは、拡散部35で拡散して背面側へ出射する。これにより、スクリーン10を透過した映像光による、天井やスクリーン10の背面側に位置する物体等への投影像の映り込みを低減することができる。 By configuring the light control unit 30 as described above, a portion of the image light Lt that has passed through the screen unit 20 can be made to enter the first light transmitting unit 32 as shown in FIG. 4, where it is totally reflected at the interface with the low refractive index layer 33, and can be made to efficiently enter the diffusion unit 35. The image light Lt is then diffused by the diffusion unit 35 and emitted to the rear side. This makes it possible to reduce the reflection of the projected image on the ceiling or objects located on the rear side of the screen 10 due to the image light that has passed through the screen 10.

図5は、本実施形態のスクリーン10に入射する光の進み方を説明する図である。図5に示すスクリーン10の断面は、前述の図2に示したスクリーン10の断面と同様である。
スクリーン10の下方に位置する映像源LSから投射された映像光L1は、スクリーン10に入射し、第1基材層21及びレンズ層22を透過し、単位レンズ221のレンズ面221aに形成された反射層23に入射し、一部の映像光L2が反射層23で拡散反射して映像源側の観察者O側へ出射する。これにより、観察者Oは、スクリーン10に投射された映像光による映像を視認することができる。
5 is a diagram for explaining how light entering the screen 10 of the present embodiment travels. The cross section of the screen 10 shown in Fig. 5 is similar to the cross section of the screen 10 shown in Fig. 2 described above.
The image light L1 projected from the image source LS located below the screen 10 enters the screen 10, passes through the first base layer 21 and the lens layer 22, and enters the reflective layer 23 formed on the lens surface 221a of the unit lens 221. A part of the image light L2 is diffusely reflected by the reflective layer 23 and exits to the observer O on the image source side. This allows the observer O to view an image formed by the image light projected onto the screen 10.

レンズ面121aに入射した映像光L1のうち、反射層23で反射しなかった他の映像光L3は、反射層23を透過し、平坦化層24、第2基材層25、接合層40を透過して光制御部30へ入射する。
光制御部30に入射した映像光L3は、第1基材層31及び第1光透過部32を透過して第1光透過部32の第2の面32bに入射する。第2の面32bは、第1光透過部32と低屈折率層33との界面であり、映像光L3は、第2の面32bへ臨界角以上の角度で入射して全反射する。そして、映像光L3は、拡散部35へ入射して拡散され、第2基材層36を透過してスクリーン10の背面側(-Z側)へ出射する。
このとき、映像光L3は、拡散部35によりよって拡散されており、背面側の物体や人物O2、天井への投影像の映り込みを大幅に抑制される。
Of the image light L1 incident on the lens surface 121a, the remaining image light L3 that is not reflected by the reflective layer 23 passes through the reflective layer 23, the planarizing layer 24, the second base material layer 25, and the bonding layer 40, and enters the light control unit 30.
The image light L3 incident on the light control unit 30 is transmitted through the first base material layer 31 and the first light transmitting unit 32, and is incident on the second surface 32b of the first light transmitting unit 32. The second surface 32b is the interface between the first light transmitting unit 32 and the low refractive index layer 33, and the image light L3 is incident on the second surface 32b at an angle equal to or greater than the critical angle and is totally reflected. The image light L3 then enters the diffusion unit 35 and is diffused, and is transmitted through the second base material layer 36 to be emitted to the rear side (-Z side) of the screen 10.
At this time, the image light L3 is diffused by the diffusion section 35, and the reflection of the projected image onto objects and persons O2 on the rear side and onto the ceiling is significantly suppressed.

次に、背面側(-Z側)又は映像源側(+Z側)からスクリーン10に入射する映像光以外の太陽光等の外界からの光(以下、外光という)について説明する。
スクリーン10へ映像源側から小さい入射角度で入射する外光G1は、一部がスクリーン部20の反射層23で反射するがその多くは反射層23を透過して光制御部30へ入射し、第1光透過部32と低屈折率層33との界面(第2の面32b)に対して臨界角より小さい角度で入射する。したがって、外光G1は、その多くが、上記界面で屈折して低屈折率層33及び第2基材層36を透過し、スクリーン10の背面側へ出射する。
Next, light from the outside world such as sunlight (hereinafter referred to as outside light) other than the image light that enters the screen 10 from the rear side (−Z side) or the image source side (+Z side) will be described.
External light G1 incident on the screen 10 at a small angle of incidence from the image source side is partly reflected by the reflective layer 23 of the screen unit 20, but most of it passes through the reflective layer 23 to enter the light control unit 30 and is incident at an angle smaller than the critical angle with respect to the interface (second surface 32b) between the first light transmitting unit 32 and the low refractive index layer 33. Therefore, most of the external light G1 is refracted at the interface, passes through the low refractive index layer 33 and the second base material layer 36, and is emitted to the back side of the screen 10.

同様に、スクリーン10へ背面側から小さい入射角度で入射する外光G2は、第2基材層36及び第2光透過部34を透過し、第2光透過部34と低屈折率層33との界面(第2の面34b)に対して臨界角より小さい角度で入射する。したがって、外光G2は、その多くが、上記界面で屈折して低屈折率層33を透過し、スクリーン部20へ入射する。そして、外光G2は、一部が反射層23で反射するがその多くは反射層23を透過し、スクリーン10の映像源側へ出射する。
スクリーン部20は、拡散粒子を含有する拡散材等を含有しておらず、外光G1,G2の多くが拡散部35に入射しないので、外光G1,G2は、その多くが拡散されることなくスクリーン10を透過する。
Similarly, external light G2 incident on the screen 10 from the back side at a small angle of incidence passes through the second base material layer 36 and the second light transmitting portion 34, and is incident on the interface (second surface 34b) between the second light transmitting portion 34 and the low refractive index layer 33 at an angle smaller than the critical angle. Therefore, most of the external light G2 is refracted at the interface, passes through the low refractive index layer 33, and enters the screen portion 20. Then, although part of the external light G2 is reflected by the reflective layer 23, most of it passes through the reflective layer 23 and is emitted to the image source side of the screen 10.
The screen portion 20 does not contain a diffusion material containing diffusion particles, and most of the external light G1, G2 does not enter the diffusion portion 35, so most of the external light G1, G2 passes through the screen 10 without being diffused.

また、外光G1,G2のように小さい入射角度でスクリーンに入射する外光の一部(不図示)は、拡散部35に入射して拡散されてスクリーン10を透過するが、その光量は小さい。
したがって、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン10の映像源側の観察者O及び背面側の観察者O2がスクリーン10を通してその向こう側の景色(透過映像)を良好に視認できる透明性を有している。また、本実施形態のスクリーン10は、スクリーン10を通して観察される向こう側の景色(透過映像)がぼやけたり、白くにじんだりして見えることを抑制でき、外光等による映像のコントラスト低下も抑制できる。
Further, a part of the external light (not shown) that is incident on the screen at a small angle of incidence, such as the external light G1 and G2, enters the diffusion section 35 and is diffused and transmitted through the screen 10, but the amount of the light is small.
Therefore, the screen 10 of this embodiment has a transparency that allows an observer O on the image source side of the screen 10 and an observer O2 on the back side to clearly see the scenery on the other side (transmitted image) through the screen 10. Furthermore, the screen 10 of this embodiment can prevent the scenery on the other side (transmitted image) observed through the screen 10 from appearing blurred or whitish, and can also prevent a decrease in image contrast caused by external light, etc.

また、図5に示すように、スクリーン10に映像源側の上方から入射する外光G3のうち、一部の外光G4は、反射層23で反射して、スクリーン10の映像源側下方へ出射したり、スクリーン10の映像源側(+Z側)の表面で全反射する等してスクリーン10内下方へ向かって減衰したりする。したがって、このような外光G4は、観察者Oに届かないので、スクリーン10は、映像のコントラスト低下を抑制できる。
また、外光G3のうち、一部の外光G5は、反射層23を透過して、背面側の光制御部30へ入射し、第1光透過部32と低屈折率層33の界面(第2の面32b)へ臨界角より小さい角度で入射し、低屈折率層33、第2光透過部34、第2基材層36を透過して、スクリーン10の背面側下方へ出射する。また、図示しないが、外光G5の一部は、拡散部35に入射して拡散されて、スクリーン10の背面側下方へ出射する。したがって、スクリーン10は、このような外光G5が背面側の観察者O2に届いてスクリーン10の透明性が低下したり、映像のコントラストが低下したりすることを抑制できる。
5, of the external light G3 incident on the screen 10 from above on the image source side, a portion of the external light G4 is reflected by the reflective layer 23 and emitted downward on the image source side of the screen 10, or is totally reflected on the surface on the image source side (+Z side) of the screen 10 and attenuated toward the bottom inside the screen 10. Therefore, such external light G4 does not reach the observer O, and the screen 10 can suppress a decrease in contrast of the image.
Furthermore, a portion of the external light G3, external light G5, passes through the reflective layer 23, enters the light control unit 30 on the rear side, enters the interface (second surface 32b) between the first light transmitting unit 32 and the low refractive index layer 33 at an angle smaller than the critical angle, passes through the low refractive index layer 33, the second light transmitting unit 34, and the second base material layer 36, and exits downward on the rear side of the screen 10. Although not shown, a portion of the external light G5 enters the diffusion unit 35, is diffused, and exits downward on the rear side of the screen 10. Therefore, the screen 10 can prevent such external light G5 from reaching the observer O2 on the rear side, thereby reducing the transparency of the screen 10 and reducing the contrast of the image.

スクリーン10の背面側上方から入射する外光のうち、一部の外光(不図示)は、第2基材層36及び第2光透過部34を透過して、拡散部35に入射して拡散されるが、このような外光は、その光量が小さく、また、拡散部35で拡散されることにより光強度が低下するので、スクリーン10の画面に表示される映像やスクリーン10を通して観察される透過映像のコントラスト低下等を抑制でき、スクリーン10の透明性を維持できる。 Of the external light incident from above the rear side of the screen 10, a portion of the external light (not shown) passes through the second base layer 36 and the second light-transmitting section 34, enters the diffusion section 35 and is diffused there; however, the amount of such external light is small, and the light intensity is reduced by being diffused by the diffusion section 35. This makes it possible to suppress a decrease in the contrast of the image displayed on the screen of the screen 10 and the transmitted image observed through the screen 10, and maintain the transparency of the screen 10.

本実施形態によれば、スクリーン10は、透明性を有し、半透過型の反射層23を備えるスクリーン部20の背面側(-Z側)に光制御部30を備えているので、反射層23を透過した映像光を拡散部35で拡散して背面側へ出射することができ、背面側の天井や背面側に位置する物体や人物等に映像が映り込むことを大幅に抑制できる。これにより、映像表示装置1が配置される空間等の意匠性や快適性を向上できる。 According to this embodiment, the screen 10 is transparent and has a light control unit 30 on the rear side (-Z side) of the screen section 20 which has a semi-transmissive reflective layer 23, so that the image light transmitted through the reflective layer 23 can be diffused by the diffusion unit 35 and emitted to the rear side, and the image can be significantly prevented from being reflected on the ceiling on the rear side or on objects or people located on the rear side. This can improve the design and comfort of the space in which the image display device 1 is placed.

また、本実施形態によれば、隣り合う拡散部35の間には、第1光透過部32と第2光透過部34よりも屈折率が低い低屈折率層33が形成され、第1光透過部32と低屈折率層33との界面(第2の面32b)は、スクリーン10の厚み方向に対して角度θ4をなし、スクリーン部20の反射層23を透過して光制御部30へ入射した映像光が子の界面に臨界角以上の角度で入射して全反射する全反射面となっている。これにより、反射層23を透過し、仮に低屈折率層33を備えない場合にスクリーン10の背面側へ出射して天井等に投影像の映り込みが生じる原因となる映像光を、より効果的に拡散部35へ入射させて拡散することができ、背面側の天井や背面側に位置する物体や人物等に映像が映ることを抑制する効果を大幅に高めることができる。 In addition, according to this embodiment, a low-refractive index layer 33 having a lower refractive index than the first light-transmitting portion 32 and the second light-transmitting portion 34 is formed between adjacent diffusion portions 35, and the interface (second surface 32b) between the first light-transmitting portion 32 and the low-refractive index layer 33 forms an angle θ4 with respect to the thickness direction of the screen 10, and the image light that passes through the reflective layer 23 of the screen portion 20 and enters the light control portion 30 is incident on the interface at an angle equal to or greater than the critical angle, forming a total reflection surface that is totally reflected. As a result, the image light that passes through the reflective layer 23 and, if the low-refractive index layer 33 is not provided, is emitted to the back side of the screen 10, causing the projection image to be reflected on the ceiling, etc., can be more effectively diffused by being incident on the diffusion portion 35, and the effect of suppressing the image from being reflected on the ceiling on the back side or on objects or people located on the back side can be significantly improved.

また、隣り合う拡散部35の間に低屈折率層33を設けることにより、拡散部35の配列ピッチP2を広げることができる。これにより、配列ピッチP2が小さい場合に生じやすい回折現象を抑制し、スクリーン10を通して向こう側を見た場合の透過映像のぼけを抑制できる。また、これにより、光制御部30の光学性能を維持しながら、その薄型化を図ることができる。 In addition, by providing a low refractive index layer 33 between adjacent diffusion sections 35, the arrangement pitch P2 of the diffusion sections 35 can be widened. This suppresses the diffraction phenomenon that is likely to occur when the arrangement pitch P2 is small, and suppresses blurring of the transmitted image when looking through the screen 10. This also makes it possible to reduce the thickness of the light control section 30 while maintaining its optical performance.

(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(1)実施形態において、スクリーン部20は、レンズ層22を有し、レンズ面221a及び非レンズ面221bに反射層23が形成される例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ層22を備えず、反射層23は、微細な凹凸形状が形成された平面状の樹脂層に形成される形態としてもよい。
また、実施形態において、レンズ層22は、背面側にリニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよいし、単位レンズ221ではなく、単位プリズム形状が配列される形態としてもよい。
(Modifications)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In the embodiment, an example is shown in which the screen unit 20 has a lens layer 22, and the reflective layer 23 is formed on the lens surface 221a and the non-lens surface 221b. However, this is not limited to the above. For example, the screen unit 20 may not have the lens layer 22, and the reflective layer 23 may be formed on a planar resin layer having a fine uneven shape.
In addition, in the embodiment, the lens layer 22 may have a linear Fresnel lens shape on the rear surface side, and may have an arrangement of unit prism shapes instead of the unit lenses 221 .

(2)実施形態において、拡散部35は、第1光透過部32の配列方向(Y方向)及び光制御部30の厚み方向(Z方向)に平行な断面における断面形状が等脚台形形状である例を示したが、これに限らず、配列方向において非対称な台形形状であってもよい。例えば、拡散部35の配列方向(Y方向)において、拡散部35の上側(+Y側)の面又は下側(-Y側)の面の一方が、光制御部30(スクリーン10)の厚み方向(Z方向)に平行な台形形状としてもよい。
また、実施形態において、拡散部35は、台形形状以外の多角形形状としてもよく、矩形形状や五角形形状等の多角形形状としてもよい。
また、実施形態において、拡散部35の断面形状は、映像源側となる第1の面35aが配列方向(Y方向)に対して傾斜している形態としてもよい。
また、実施形態において、拡散部35は、一部が曲面により形成されていてもよく、一部が折れ面状となっていてもよい。
また、拡散部35の第2の面35b及び第3の面35cがスクリーン10(光制御部30)の厚み方向(Z方向)となす角度θ5,θ3は、拡散部35の配列方向において、少なくとも一方が、連続的に又は段階的に変化してもよい。
(2) In the embodiment, the diffusion section 35 has an isosceles trapezoidal cross-sectional shape in a cross section parallel to the arrangement direction (Y direction) of the first light transmitting sections 32 and the thickness direction (Z direction) of the light control section 30, but is not limited to this and may have an asymmetric trapezoidal shape in the arrangement direction. For example, in the arrangement direction (Y direction) of the diffusion section 35, one of the upper (+Y side) surface or the lower (-Y side) surface of the diffusion section 35 may have a trapezoidal shape parallel to the thickness direction (Z direction) of the light control section 30 (screen 10).
In addition, in the embodiment, the diffusion portion 35 may have a polygonal shape other than a trapezoidal shape, and may have a polygonal shape such as a rectangular shape or a pentagonal shape.
In addition, in the embodiment, the cross-sectional shape of the diffusion section 35 may be such that the first surface 35a on the image source side is inclined with respect to the arrangement direction (Y direction).
In the embodiment, the diffusion portion 35 may be formed partly with a curved surface, or partly with a folded surface.
In addition, at least one of the angles θ5, θ3 that the second surface 35b and the third surface 35c of the diffusion section 35 make with the thickness direction (Z direction) of the screen 10 (light control section 30) may change continuously or stepwise in the arrangement direction of the diffusion section 35.

(3)実施形態において、拡散部35の配列ピッチP2が一定である例を示したが、これに限らず、例えば、その配列方向(Y方向)において、映像源LSから離れるにつれて、配列ピッチP2が連続的に又は段階的に大きくなる形態としてもよい。
また、実施形態において、低屈折率層33がスクリーン10(光制御部30)の厚み方向となす角度θ4は、一定である例を示したが、これに限らず、低屈折率層33の配列方向(Y方向)において、映像源LSから離れるにつれて、連続的に又は段階的に大きくなる形態としてもよい。
(3) In the embodiment, an example was shown in which the arrangement pitch P2 of the diffusion section 35 is constant, but this is not limited to the above. For example, the arrangement pitch P2 may increase continuously or in stages as the distance from the image source LS increases in the arrangement direction (Y direction).
In addition, in the embodiment, an example has been shown in which the angle θ4 that the low refractive index layer 33 makes with the thickness direction of the screen 10 (light control unit 30) is constant, but this is not limited to this, and the angle may be increased continuously or stepwise in the arrangement direction (Y direction) of the low refractive index layer 33 as it moves away from the image source LS.

(4)実施形態において、低屈折率層33は、空気層としてもよい。 (4) In an embodiment, the low refractive index layer 33 may be an air layer.

(5)実施形態において、スクリーン10は、スクリーン部20の第2基材層25や接合層40を備えず、平坦化層24の背面側に光制御部30を積層する形態としてもよい。このような形態とすることにより、スクリーン10の薄型化や生産コストの低減を図ることができる。 (5) In the embodiment, the screen 10 may be configured such that the second base layer 25 and the bonding layer 40 of the screen portion 20 are not provided, and the light control portion 30 is laminated on the rear side of the planarization layer 24. By adopting such a configuration, it is possible to make the screen 10 thinner and reduce production costs.

(6)実施形態において、スクリーン10の映像源側(+Z側)の面に、傷つき防止を目的としたハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は、例えば、スクリーン10の映像源側の面(スクリーン部20の第1基材層21の映像源側の面)に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂(例えば、ウレタンアクリレート等)を塗布して形成する等により、形成される。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン10の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を1つ又は複数選択して設けてもよい。さらに、スクリーン部20の第1基材層21の映像源側(観察者側)にタッチパネル層等を設けてもよい。
なお、上述のような機能を有する層は、スクリーン10の映像源側の面(第1基材層21の映像源側の面)に限らず、背面側の面(光制御部30の第2基材層36の背面側の面)にも積層して設けてよい。
また、スクリーン10内に、所定の透過光量としたり映像のコントラストを向上させるための着色層を設けてもよい。このような着色層は、例えば、黒色等の暗色透明であって、入射する光の一部を透過し、一部を吸収する機能を有する。
(6) In the embodiment, a hard coat layer for the purpose of preventing scratches may be provided on the image source side (+Z side) of the screen 10. The hard coat layer is formed, for example, by applying an ultraviolet-curable resin (e.g., urethane acrylate) having a hard coat function to the image source side surface of the screen 10 (the image source side surface of the first base layer 21 of the screen unit 20).
Furthermore, in addition to the hard coat layer, one or more layers having appropriate functions such as anti-reflection function, ultraviolet absorbing function, anti-fouling function, anti-static function, etc. may be selected and provided depending on the usage environment and purpose of the screen 10. Furthermore, a touch panel layer or the like may be provided on the image source side (observer side) of the first base material layer 21 of the screen portion 20.
In addition, the layer having the above-mentioned functions may be laminated not only on the image source side surface of the screen 10 (the image source side surface of the first base material layer 21) but also on the rear side surface (the rear side surface of the second base material layer 36 of the light control unit 30).
A colored layer for achieving a predetermined amount of transmitted light or for improving the contrast of an image may be provided inside the screen 10. Such a colored layer is, for example, dark and transparent, such as black, and has the function of transmitting part of the incident light and absorbing part of it.

(7)実施形態において、スクリーン部20は、レンズ層22及び平坦化層24が十分な厚みや剛性等を有している場合等には、第1基材層21及び第2基材層25を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。なお、光制御部30についても、第1光透過部32及び第2光透過部34が十分な厚みや剛性等を有している場合等には、第1基材層31及び第2基材層36を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。
なお、スクリーン10全体としては、各層の界面における光の界面反射を低減する観点から、第2基材層25及び第1基材層31の少なくとも一方を備えない形態とすることが好ましい。
(7) In the embodiment, the screen unit 20 may not include the first base material layer 21 and the second base material layer 25, or may not include either one of them, when the lens layer 22 and the planarization layer 24 have sufficient thickness, rigidity, etc. Note that the light control unit 30 may also not include the first base material layer 31 and the second base material layer 36, or may not include either one of them, when the first light transmitting unit 32 and the second light transmitting unit 34 have sufficient thickness, rigidity, etc.
From the viewpoint of reducing interfacial reflection of light at the interfaces between layers, it is preferable that the screen 10 as a whole be configured without at least one of the second base layer 25 and the first base layer 31 .

また、実施形態において、スクリーン10は、スクリーン部20の第1基材層21,第2基材層25、光制御部30の第1基材層31,第2基材層36の少なくとも1つを、アクリル等の樹脂製の板状の部材やガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤層等を介して他の層がガラス板等に接合される形態としてもよい。また、例えば、スクリーン10は、スクリーン部20が第2基材層25を備えず、かつ、光制御部30が第1基材層31を備えない形態とし、透明な基板の両面にそれぞれスクリーン部20と光制御部30とが貼合される形態としてもよい。このような透明な基板としては、透明性の高い樹脂製の板状部材やガラス板等が挙げられる。 In the embodiment, the screen 10 may have at least one of the first base material layer 21 and the second base material layer 25 of the screen section 20 and the first base material layer 31 and the second base material layer 36 of the light control section 30 as a plate-like member made of resin such as acrylic or a plate-like member having optical transparency such as a glass plate. In this case, the other layer may be bonded to the glass plate or the like via an adhesive layer or the like. For example, the screen 10 may have a form in which the screen section 20 does not have the second base material layer 25 and the light control section 30 does not have the first base material layer 31, and the screen section 20 and the light control section 30 are bonded to both sides of a transparent substrate. Examples of such transparent substrates include a plate-like member made of resin with high transparency and a glass plate.

(8)実施形態において、単位レンズ221は、レンズ面221a及び非レンズ面221bが平面により形成される例を示したが、これに限らず、例えば、曲面と平面とが組み合わされた形態としてもよいし、折れ面状としてもよい。
また、実施形態において、単位レンズ221は、3つ以上の複数の面によって形成される多角形形状としてもよい。
また、実施形態において、反射層23は、レンズ面221a及び非レンズ面221bに形成される例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ面221aの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、実施形態において、レンズ面221a及び非レンズ面221bは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、レンズ面221aのみ粗面である形態としてもよい。
(8) In the embodiment, an example has been shown in which the lens surface 221a and the non-lens surface 221b of the unit lens 221 are formed by flat surfaces. However, this is not limited to this. For example, the unit lens 221 may have a shape in which a curved surface and a flat surface are combined, or may have a folded surface.
In addition, in the embodiment, the unit lens 221 may have a polygonal shape formed by three or more surfaces.
In the embodiment, the reflective layer 23 is formed on the lens surface 221a and the non-lens surface 221b. However, the present invention is not limited to this. For example, the reflective layer 23 may be formed on at least a part of the lens surface 221a.
In the embodiment, the lens surface 221a and the non-lens surface 221b are rough surfaces having fine irregularities formed thereon. However, the present invention is not limited to this, and only the lens surface 221a may be a rough surface.

(9)実施形態において、映像表示装置1は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、室内用のパーテーションや、展示会等における映像表示等にも適用できる。また、映像表示装置1を車両や船舶等の乗り物に適用し、スクリーン10を窓ガラスや内部のパーテーション等に貼り合わせる等して用いてもよい。 (9) In the embodiment, the image display device 1 is arranged in a show window of a store or the like, but the present invention is not limited to this. For example, the image display device 1 can be used as an indoor partition or for displaying images at an exhibition or the like. The image display device 1 can also be used in a vehicle such as a car or a ship, with the screen 10 attached to the window glass, an internal partition, or the like.

(10)実施形態において、透過光抑制部(拡散部35)は、光拡散材352に加えて、さらに、黒色や灰色等の暗色の着色材を含有する形態としてもよい。このような形態とすることにより、透過する映像光の一部を吸収してスクリーン10の背面側に位置する人物や物体への投影像の映り込みを低減したり、背面側からの外光を吸収してスクリーン10に表示される映像のコントラストを向上させたりすることができる。
また、さらに、実施形態において、光制御部30は、透過光抑制部として、実施形態に示した拡散部35の位置に遮光機能を有する遮光部を備えてもよい。遮光部は、黒色等の暗色の光吸収性を有する光吸収材や顔料や染料等が充填されて形成されている。光制御部30をこのような形態とすることにより、透過する映像光の多くを全反射面で反射して効率よく遮光部で吸収することができ、スクリーン10の背面側に位置する人物や物体への投影像の映り込みを低減したり、背面側からの外光を吸収してスクリーンに表示される映像のコントラストを向上させたりする効果をさらに高めることができる。また、このような光制御部とすることにより、実施形態に示した透過光抑制部として拡散部を備える光制御部材と比べて、透過光抑制部の配列ピッチを広くしても映像光の透過を抑制する機能を維持でき、かつ、それにより回折現象を低減することができる。
(10) In the embodiment, the transmitted light suppression section (diffusion section 35) may be configured to further contain a coloring material of a dark color such as black or gray in addition to the light diffusion material 352. By configuring in this manner, it is possible to absorb a part of the transmitted image light to reduce the reflection of the projected image on a person or object located on the rear side of the screen 10, or to absorb external light from the rear side to improve the contrast of the image displayed on the screen 10.
Furthermore, in the embodiment, the light control unit 30 may include a light shielding unit having a light shielding function at the position of the diffusion unit 35 shown in the embodiment as the transmitted light suppression unit. The light shielding unit is filled with a light absorbing material, pigment, dye, etc. having a dark color such as black light absorption property. By forming the light control unit 30 in this form, most of the transmitted image light can be reflected by the total reflection surface and efficiently absorbed by the light shielding unit, and the effect of reducing the reflection of the projected image on a person or object located on the back side of the screen 10 and absorbing external light from the back side to improve the contrast of the image displayed on the screen can be further enhanced. Furthermore, by forming such a light control unit, compared to the light control member having a diffusion unit as the transmitted light suppression unit shown in the embodiment, the function of suppressing the transmission of the image light can be maintained even if the arrangement pitch of the transmitted light suppression unit is widened, and the diffraction phenomenon can be reduced.

(11)実施形態において、映像源LSは、鉛直方向(Y方向)において、スクリーン10より下方(-Y側)に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源LSが、鉛直方向においてスクリーン10より上方(+Y側)に位置する形態としてもよい。この場合、鉛直方向における映像源LSの位置とフレネルセンターとなる点Cとの位置を対応させ、スクリーン10は、その上下方向を反転させて使用する。
また、映像源LSが、水平方向(X方向)においてスクリーン10の右側又は左側に位置する形態としてもよい。この場合も、水平方向において映像源LSの位置とフレネルセンターとなる点Cとの位置を対応させ、スクリーン10は、その上下方向を90°左側又は右側に回転させて使用する。
(11) In the embodiment, the image source LS is disposed below (on the -Y side) the screen 10 in the vertical direction (Y direction), but the present invention is not limited to this. For example, the image source LS may be disposed above (on the +Y side) the screen 10 in the vertical direction. In this case, the position of the image source LS in the vertical direction corresponds to the position of point C that is the Fresnel center, and the screen 10 is used with its up-down direction inverted.
Moreover, the image source LS may be located on the right or left side of the screen 10 in the horizontal direction (X direction). In this case as well, the position of the image source LS is made to correspond to the position of point C, which is the Fresnel center, in the horizontal direction, and the screen 10 is used with its up-down direction rotated 90° to the left or right.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態等によって、限定されることはない。 The present embodiment and its variations can be used in appropriate combinations, but detailed explanations will be omitted. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments.

1 映像表示装置
10 スクリーン
20 スクリーン部
21 第1基材層
22 レンズ層22
221 単位レンズ
23 反射層
24 平坦化層
25 第2基材層
30 光制御部
31 第1基材層
32 第1光透過部
33 低屈折率層
34 第2光透過部
35 拡散部
351 バインダー材
352 光拡散材
40 接合層
LS 映像源
REFERENCE SIGNS LIST 1 image display device 10 screen 20 screen portion 21 first base layer 22 lens layer 22
Reference Signs List 221 unit lens 23 reflective layer 24 planarizing layer 25 second base layer 30 light control section 31 first base layer 32 first light transmitting section 33 low refractive index layer 34 second light transmitting section 35 diffusion section 351 binder material 352 light diffusion material 40 bonding layer LS image source

Claims (10)

投射された映像光の一部を反射して映像を表示する反射型スクリーンであって、
入射した光の一部を反射し、一部を透過し、その表面に光を拡散する凹凸形状を有する半透過型の反射層を備え、投射された映像光の一部を反射して映像を表示するスクリーン部と、
前記スクリーン部の厚み方向において映像源側とは反対側となる背面側に配置され、特定の方向から入射した光に対して、少なくともその一部を拡散する機能又は遮光する機能の少なくとも一方の機能を発揮するシート状の光制御部材と、
を有し、
前記光制御部材は、
入射した光の少なくとも一部を拡散する機能又は遮光する機能の少なくとも一方を有し、前記光制御部材の厚み方向に所定の寸法を有し、前記光制御部材のシート面に沿って配列された透過光抑制部と、
隣り合う前記透過光抑制部の間に設けられた光透過部と、
前記光透過部内に、前記光制御部材の厚み方向に対して所定の角度をなすように傾斜して設けられ、前記光透過部よりも屈折率が低い低屈折率層と、
を備え、
前記透過光抑制部は、
前記光制御部材のシート面に沿って第1方向に延びるように帯状に形成され、前記第1方向に交差する第2方向に配列されており、
前記第2方向及び前記光制御部材の厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状であり、
前記透過光抑制部に入射して内部を直進して透過する光を拡散する又は遮光することの少なくとも一方を行い、その直進方向における光量を低減する機能を有し、
前記低屈折率層が前記光制御部材の厚み方向となす角度は、前記反射層を透過した映像光が前記光透過部において前記光制御部材の厚み方向となす角度よりも大きいこと、
を特徴とする反射型スクリーン。
A reflective screen that displays an image by reflecting a portion of projected image light,
a screen section including a semi-transmissive reflective layer having an uneven surface that reflects a portion of incident light, transmits a portion of incident light, and diffuses the light, and which reflects a portion of the projected image light to display the image;
a sheet-like light control member that is disposed on a rear side of the screen unit, the rear side being opposite to the image source side in a thickness direction of the screen unit, and that has at least one of a function of diffusing or blocking at least a part of light that is incident from a specific direction;
having
The light control member is
a transmitted light suppression unit having at least one of a function of diffusing or a function of blocking at least a part of incident light, having a predetermined dimension in a thickness direction of the light control member, and being arranged along a sheet surface of the light control member;
a light transmitting portion provided between adjacent transmitted light suppressing portions;
a low refractive index layer provided in the light transmitting portion and inclined to form a predetermined angle with respect to a thickness direction of the light control member, the low refractive index layer having a refractive index lower than that of the light transmitting portion;
Equipped with
The transmitted light suppression unit is
the light control member is formed in a strip shape so as to extend in a first direction along a sheet surface of the light control member, and is arranged in a second direction intersecting the first direction,
a cross-sectional shape in a cross section parallel to the second direction and a thickness direction of the light control member is wedge-shaped,
The light suppression unit has a function of at least one of diffusing and blocking light that is incident on the transmitted light suppression unit and travels straight through the unit to transmit therethrough, thereby reducing the amount of light in the straight-line direction;
an angle that the low refractive index layer makes with a thickness direction of the light control member is larger than an angle that the image light transmitted through the reflective layer makes with the thickness direction of the light control member in the light transmitting portion;
A reflective screen featuring:
請求項1に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記光制御部材の厚み方向において、前記光透過部の前記低屈折率層の両側に位置し前記低屈折率層に接する部分は、屈折率が等しいこと、
を特徴とする射型スクリーン。
2. The reflective screen according to claim 1,
In the thickness direction of the light control member, the portions of the light transmitting portion located on both sides of the low refractive index layer and in contact with the low refractive index layer have the same refractive index;
A reflective screen featuring:
請求項1又は請求項2に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記透過光抑制部は、光透過性を有する樹脂材料が、前記樹脂材料とは屈折率が異なりかつ光透過性を有する光拡散材を含有しており、入射した光の少なくとも一部を拡散すること、
を特徴とする反射型スクリーン。
3. The reflective screen according to claim 1,
the transmitted light suppression portion is made of a resin material having light transparency and containing a light diffusing material having a refractive index different from that of the resin material and having light transparency, and diffuses at least a part of the incident light;
A reflective screen featuring:
請求項3に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記光拡散材の屈折率は、前記樹脂材料の屈折率よりも小さいこと、
を特徴とする反射型スクリーン。
4. The reflective screen according to claim 3,
The refractive index of the light diffusing material is smaller than the refractive index of the resin material;
A reflective screen featuring:
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記透過光抑制部は、光を吸収する光吸収材を含有しており、入射した光の少なくとも一部を吸収すること、
を特徴とする反射型スクリーン。
5. The reflective screen according to claim 1,
the transmitted light suppression portion contains a light absorbing material that absorbs light and absorbs at least a portion of the incident light;
A reflective screen featuring:
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記スクリーン部は、光を拡散する拡散材を含有していないこと、
を特徴とする反射型スクリーン。
6. The reflective screen according to claim 1,
The screen portion does not contain a diffusing material that diffuses light.
A reflective screen featuring:
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の反射型スクリーンにおいて、
光透過性を有し、映像光が入射する第1の面と、これに交差する第2の面とを有する単位光学形状が、背面側の面に複数配列された光学形状層を有し、
前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも第1の面に形成されていること、
を特徴とする反射型スクリーン。
7. The reflective screen according to claim 1,
The optical shape layer has a plurality of unit optical shapes arranged on a rear surface, the unit optical shapes having a first surface on which image light is incident and a second surface intersecting the first surface, and the unit optical shapes are arranged on a rear surface.
The reflective layer is formed on at least a first surface of the unit optical shape;
A reflective screen featuring:
請求項7に記載の反射型スクリーンにおいて、
該反射型スクリーンの画面中央を通り、前記単位光学形状の配列方向及び該反射型スクリーンの厚み方向に平行な断面において、
前記第1の面は、反射型スクリーンの使用状態における画面上下方向の上側の端部が下側の端部よりも該反射型スクリーンの厚み方向において映像源側に位置するように傾斜し、
前記低屈折率層は、該反射型スクリーンの使用状態における画面上下方向の上側の端部が下側の端部よりも該反射型スクリーンの厚み方向において背面側に位置するように傾斜していること、
を特徴とする反射型スクリーン。
8. The reflection type screen according to claim 7,
In a cross section passing through the center of the screen of the reflective screen and parallel to the arrangement direction of the unit optical shapes and the thickness direction of the reflective screen,
the first surface is inclined such that an upper end portion in a vertical direction of the screen when the reflective screen is in a used state is located closer to an image source in a thickness direction of the reflective screen than a lower end portion;
the low refractive index layer is inclined so that an upper end portion in the vertical direction of the screen when the reflective screen is in use is located closer to the rear side in the thickness direction of the reflective screen than a lower end portion;
A reflective screen featuring:
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層が、前記反射型スクリーンの厚み方向に対してなす角度は、30~80°であること、
を特徴とする反射型スクリーン。
9. The reflective screen according to claim 1,
the low refractive index layer forms an angle of 30 to 80° with respect to the thickness direction of the reflective screen;
A reflective screen featuring:
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示装置。
A reflective screen according to any one of claims 1 to 9,
an image source that projects image light onto the reflective screen;
A video display device comprising:
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