CN115128896A - 屏幕及系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够抑制显示黑色时的亮度上升并抑制视像显示于顶棚或地板的程度的屏幕及系统。屏幕反射从视像源投影的视像光。屏幕具备屏幕主体部和多个棱镜部。多个棱镜部分别形成于屏幕主体部的表面。多个棱镜部分别具有视像光的入射面。入射面相对于屏幕所在的平面倾斜。在包括屏幕的部分区域的规定区域内存在视像光的入射角成为布鲁斯特角的区域。
Description
技术领域
本申请涉及屏幕及系统。
背景技术
近年来,包含超短焦点的投影光学系统的放映机(projector)的市场正在扩大。例如,当通过这样的放映机从下方向屏幕投影视像光时,视像光的一部分在屏幕上反射,会产生在顶棚显示视像这样的问题。
日本特开2014-71283号公报(专利文献1)公开了反射屏幕。在该反射屏幕中,在表面形成有多个微细的凹部。由此,在从反射屏幕的下方投影视像光的情况下,能够抑制在界面处反射的视像光到达顶棚而在顶棚显示视像这样的问题(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-71283号公报
发明内容
如上述专利文献1公开的反射屏幕那样在屏幕的表面形成微细的凹部时,视像光以外的环境光也在屏幕处漫反射。由于环境光在屏幕处漫反射而例如显示黑色时的亮度上升。其结果是,屏幕显示的视像的对比度下降。
本申请是为了解决这样的问题而做出的,其目的在于提供一种能够抑制显示黑色时的亮度上升,并且在从屏幕的下方投影视像光的情况下能够抑制在顶棚显示视像的程度或者在从屏幕的上方投影视像光的情况下能够抑制在地板显示视像的程度的屏幕及系统。
本申请的一方面的屏幕反射从视像源投影的视像光。屏幕具备屏幕主体部和多个棱镜部。多个棱镜部分别形成于屏幕主体部的表面。多个棱镜部分别具有视像光的入射面。入射面相对于屏幕所在的平面倾斜。在包括屏幕的部分区域的规定区域内存在着视像光的入射角成为布鲁斯特角的区域。
根据该屏幕,视像光的入射面倾斜,视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚或地板的程度。
在上述屏幕中,在所述视像源从所述屏幕的斜下方向所述屏幕投影视像时,所述规定区域可以是以所述屏幕的上端的边基准,向上下方向分别延伸不长于所述屏幕的高度方向长度的25%的长度的区域;另外,在所述视像源从所述屏幕的斜上方向所述屏幕投影视像时,所述规定区域可以是以所述屏幕的下端的边为基准,向上下方向分别延伸不长于所述屏幕的高度方向长度的25%的长度的区域。
在该屏幕中,视像光的入射角成为布鲁斯特角的规定区域存在于:屏幕的上端的边及下端的边中的距视像源更远的一方的边附近的位置。即,当视像源从屏幕的斜下方朝向屏幕投影视像光时,所述规定区域存在于屏幕的上端的边附近的位置,当视像源从屏幕的斜上方朝向屏幕投影视像光时,所述规定区域存在于屏幕的下端的边附近的位置。如此,相比于视像光的入射角成为布鲁斯特角的规定区域存在于屏幕的中央附近的情况,在屏幕的上端的边及下端的边中的距视像源更远的一方的边附近,视像光的反射率下降。因此,根据该屏幕,视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚或地板的程度。
在上述屏幕中,可以是,分别对多个棱镜部的各个棱镜部中的入射面的倾斜角度进行单独设定,使得视像光相对于入射面的入射角大致成为布鲁斯特角;或者,还可以将多个棱镜部的各个棱镜部的入射面的倾斜角度设定成全都相同,使得视像光相对于入射面的入射角大致成为布鲁斯特角。
根据该屏幕,各个棱镜部中的入射面的倾斜角度被单独设定,或者,将多个棱镜部的各个棱镜部的入射面的倾斜角度设定成全都相同,使得视像光的入射角大致成为布鲁斯特角,从而屏幕整体中的视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚或地板的程度。
在上述屏幕中,可以是,屏幕主体部包括反射层,该反射层对透过了多个棱镜部的各个棱镜部的光进行反射。
在上述屏幕中,可以是,屏幕主体部还包括光学吸收层,该光学吸收层设置在反射层的前方。
在上述屏幕中,可以是,屏幕主体部还包括在反射层的前方设置的菲涅尔透镜或棱镜状的光学机构。
也可以是,在所述视像源从所述屏幕的斜下方向所述屏幕投影视像时,屏幕的上端中央部处的视像光的入射角为70°以上。在所述视像源从所述屏幕的斜上方向所述屏幕投影视像时,所述屏幕的下端中央部处的所述视像光的入射角为70°以上。
本申请的另一方面的系统具备视像源和屏幕。屏幕反射从视像源投影的视像光。屏幕包括屏幕主体部和多个棱镜部。多个棱镜部分别形成于屏幕主体部的表面。多个棱镜部分别具有视像光的入射面。入射面相对于屏幕所在的平面倾斜。视像光为偏振光。
在该系统中,由视像源投影的视像光为偏振光。当偏振光相对于屏幕的入射角减小时,视像光的反射率下降。因此,根据该系统,由于多个棱镜部而视像光的入射角减小,视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚或地板的程度。
在上述系统中,可以是,视像源包括激光光源或者荧光光源或者LED光源。
在上述系统中,可以是,视像源还包括具有偏振光选择性的偏振光构件,被投影的视像光透过偏振光构件。
上述系统包含的屏幕可以是上述的本申请的屏幕。
根据该系统,屏幕中的视像光(偏振光)的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚或地板的程度。
根据本申请,能够提供一种能够抑制显示黑色时的亮度上升并抑制视像显示于顶棚或地板的程度的屏幕及系统。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式的系统的图。
图2是示意性地从斜上方表示屏幕的图。
图3是示意性地表示屏幕的前表面的图。
图4是示意性地表示屏幕的III-III剖面的图。
图5是示意性地表示屏幕的背面的图。
图6是用于说明假设在屏幕未形成多个棱镜部时产生的问题的图。
图7是表示偏振光的入射角与反射率的关系的一例的图。
图8是用于说明顶棚的各位置处的视像的投影面积的差异的图。
图9是用于说明由于各棱镜部的入射面相对于屏幕所在的平面倾斜而视像光的入射角如何变化的图。
图10是用于说明由于在屏幕的最表面形成各棱镜部而视像光的反射率如何变化的图。
图11是用于说明视像光以与布鲁斯特角对应的角度入射的位置存在的屏幕的规定区域的图。
图12是用于说明根据反射的种类是镜面反射或者是漫反射,由此黑色亮度及顶棚光在通常情况下如何变化的图。
图13是示意性地表示各棱镜部的倾斜角度不同的例子的图。
图14是示意性地表示设置有包含多个棱镜部在内的棱镜状的光学机构的屏幕的背面的图。
图15是示意性地表示图14的XV-XV剖面的图。
图16是示意性地从斜上方表示只在上方部分形成有棱镜部的屏幕的图。
附图标记说明
10系统,100屏幕,110屏幕主体部,112棱镜部,113入射面,114入光层基部,120光学吸收层,130菲涅尔透镜层,140扩散反射层,200视像源,250台,300房间,310地板,320顶棚,330墙壁,A1、A2区域,L1、L2、L3曲线,L10、L11、L12长度,LI1视像光,LP1光路,P1、P2、P3视像,S1、S2边,X1、X2角度范围。
具体实施方式
以下,关于本申请的一方面的实施方式(以下,也称为“本实施方式”。),使用附图进行详细说明。需要说明的是,对图中相同或相当部分标注同一符号而省略其说明。而且,各附图为了便于理解而适当地省略或夸张且示意性地描述对象。
[1.系统的结构]
图1是示意性地表示本实施方式的系统10的图。如图1所示,系统10包括屏幕100和视像源200。系统10例如设置在房间300的内部。屏幕100例如安装于房间300的墙壁330。视像源200例如配置于在房间300的地板310设置的台250上。
视像源200例如由放映机构成。该放映机包含超短焦点的投影光学系统。以下,将包含超短焦点的投影光学系统的放映机也称为“超短焦点放映机”。视像源200例如在屏幕100的法线方向上配置于从屏幕100分离了约30cm的位置。在一优选方式中,视像源200从屏幕100的斜下方的位置朝向屏幕100投影视像光。由此,在屏幕100显示例如约80英寸的视像。需要说明的是,视像源200还可以从屏幕100的斜上方的位置朝向屏幕100投影视像光。
视像源200例如包括激光光源,或者包括荧光光源,或者包括LED光源,但优选的是激光光源,尤其是包括红色的激光光源、绿色的激光光源及蓝色的激光光源的视像源200。在优选方式中,视像源200将通过由各激光光源发出的激光而生成的视像光向屏幕100投影。通过视像源200投影的视像光由激光生成,因此大致向特定方向发出偏振光。例如,在最理想的情况下,通过视像源200投影的视像光包含的偏振光100%为P偏振光。需要说明的是,通过视像源200投影的视像光包含的偏振光也可以是例如90%以上为P偏振光,小于10%为S偏振光。
通常,由超短焦点放映机投影的视像光在屏幕的表面上反射,会产生反射的视像光显示于房间的顶棚这样的问题。为了解决这样的问题,可考虑通过在屏幕的表面形成微细的凹凸来抑制屏幕上的视像光的反射的方法。然而,当在屏幕的表面形成微细的凹凸时,视像光以外的环境光也在屏幕上发生漫反射。由于环境光在屏幕上漫反射,由此例如在屏幕上显示黑色时的亮度上升。其结果是,屏幕显示的视像的对比度下降。
在本实施方式的系统10中,通过对屏幕100的结构进行改进,由此能抑制在屏幕100上显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚的程度。以下,详细说明屏幕100的结构。
[2.屏幕的结构]
图2是示意性地从斜上方表示屏幕100的图。图3是示意性地表示屏幕100的前表面的图。图4是示意性地表示屏幕100的III-III剖面的图。图5是示意性地表示屏幕100的背面的图。
参照图2、图3、图4及图5,从前表面及背面分别观察时的屏幕100的形状为矩形形状。屏幕100将从视像源200投影的视像光向用户侧(前表面侧)反射。在系统10中,用户从屏幕100的前表面侧观察屏幕100。
屏幕100包括屏幕主体部110和多个棱镜部112。多个棱镜部112分别形成在屏幕主体部110的前表面侧。即,在屏幕100的前表面侧的最表面形成有多个棱镜部112。在图2所示的例子中,在屏幕100的整个前表面侧形成有棱镜部112。多个棱镜部112分别沿屏幕100的宽度方向呈直线状地延伸,具有三角形的剖面形状。多个棱镜部112分别向前表面侧突出。多个棱镜部112沿屏幕100的高度方向排列。
多个棱镜部112分别具有从视像源200投影的视像光入射的入射面113。各入射面113相对于屏幕所在的平面倾斜。在此,屏幕所在的平面例如是与屏幕主体部110的前表面侧的面平行的面。各入射面113倾斜,使得视像光相对于入射面113的入射角比视像光相对于屏幕所在的平面的入射角小。例如,在从斜下方的视像源200向屏幕100投影视像光的情况下,在各入射面113中按照如下方式形成倾斜角:即,相对于屏幕主体部110而言入射面113的上端比入射面113的下端更突出。
需要说明的是,在视像源200从斜上方将视像光向屏幕100投影的情况下,在各入射面113中,也可以按照如下方式形成倾斜角:即,相对于屏幕主体部110而言入射面113的下端比入射面113的上端更突出。
另外,构成各棱镜部112的材料没有特别限定。作为各棱镜部112的材料的一例,可列举以丙烯、苯乙烯、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及丙烯腈等的至少任一者为主成分的透明树脂、以及环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯系的反应性树脂(电离放射性固化型树脂等)。
屏幕主体部110包括入光层基部114、光学吸收层120、菲涅尔透镜层130、扩散反射层140。在屏幕主体部110中,从屏幕100的前表面朝向背面依次排列入光层基部114、光学吸收层120、菲涅尔透镜层130及扩散反射层140。入光层基部114例如是多个棱镜部112的基部,与多个棱镜部112一体形成。即,入光层基部114由与多个棱镜部112分别相同的材料形成。
光学吸收层120通过吸收环境光的一部分而抑制环境光引起的黑色亮度的上升。需要说明的是,构成光学吸收层120的材料没有特别限定。作为光学吸收层120的母材的一例,例如,可列举PET、PC、甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯(MBS)、丙烯系及三乙酰纤维素(TAC)等的树脂。光学吸收层120还包含例如吸收环境光的一部分而用于提高视像光的对比度的颜料或染料。
菲涅尔透镜层130包含分别呈圆弧状延伸地形成的多个透镜结构。多个透镜结构分别向背面侧突出。在屏幕100的宽度方向上的中央附近的剖面中,多个透镜结构各自的最背面朝向例如与各棱镜部112的入射面113同样的方向倾斜。例如,在视像源200从斜下方向屏幕100投影视像光的情况下,在各透镜结构中按照如下方式形成倾斜角:相对于光学吸收层120而言透镜结构的下端比透镜结构的上端更突出。
在菲涅尔透镜层130中,多个透镜结构形成为同心圆状。即,在菲涅尔透镜层130中,形成圆形菲涅尔透镜。上述同心圆的中心例如位于屏幕100的下方。
需要说明的是,菲涅尔透镜层130的材料没有特别限定。作为菲涅尔透镜层130的材料的一例,可列举以丙烯、苯乙烯、PC、PET及丙烯腈等的至少任一者为主成分的透明树脂、以及环氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯系的反应性树脂(电离放射性固化型树脂等)。
扩散反射层140对透过了菲涅尔透镜层130的视像光进行扩散及反射。扩散反射层140形成在菲涅尔透镜层130的各透镜结构上。即,在屏幕100的宽度方向上的中央附近的剖面中,各扩散反射层140例如朝向与各棱镜部112的入射面113同样的方向倾斜。扩散反射层140例如是通过将对光进行反射的材料涂布或蒸镀在菲涅尔透镜层130上而形成的。作为对光进行反射的材料的一例,可列举银及铝。作为扩散反射层140的膜厚的一例,例如,可列举1μm~30μm。需要说明的是,扩散反射层140未必非要扩散及反射视像光,也可以只反射视像光。即,扩散反射层140也可以仅仅由反射层构成。
向屏幕100入射的视像光的光路的一例在图4中由光路LP1表示。从棱镜部112入射的视像光透过入光层基部114、光学吸收层120及菲涅尔透镜层130,在扩散反射层140处反射。在扩散反射层140处反射的视像光朝向屏幕100的前表面侧,从棱镜部112的入射面113向屏幕100的外部出光。
如上所述,在屏幕100的前表面的最表面形成多个棱镜部112,多个棱镜部112的各入射面113相对于屏幕所在的平面倾斜。下文说明屏幕100具有这样的结构上的特征的理由。
图6是用于说明假设在屏幕100上未形成多个棱镜部112时产生的问题的图。参照图6,在屏幕100A的最表面未形成多个棱镜部112。
通过视像源200投影的视像光的一部分在屏幕100A处反射。例如,在顶棚320中,在屏幕100A的下端处反射的光到达的位置与在屏幕100A的上端处反射的光到达的位置之间的区域A1有时会映现视像。在该情况下,特别是在屏幕100A的上端附近反射的光在顶棚320处变得显眼。以下,说明其理由。需要说明的是,在该情况下,屏幕100A的上端的视像光的入射角θ2比屏幕100A的下端的视像光的入射角θ1大。
图7是表示偏振光的入射角与反射率的关系的一例的图。参照图7,横轴表示光的入射角,纵轴表示反射率。曲线L1表示S偏振光的入射角与反射率的关系,曲线L2表示P偏振光的入射角与反射率的关系。即,曲线L1表示由视像源200投影的视像光100%为S偏振光时的入射角与反射角的关系,曲线L2表示由视像源200投影的视像光100%为P偏振光时的入射角与反射率的关系。曲线L3表示由视像源200投影的视像光包含的投影光90%为P偏振光时的入射角与反射率的关系。
如曲线L2及L3所示,在视像光相对于屏幕100A的入射角为0°~约60°的范围内,随着入射角增大而视像光的反射率平缓地下降。另一方面,在视像光相对于屏幕100A的入射角超过约60°的范围内,随着入射角增大而视像光的反射率急剧上升。
再次参照图6,屏幕100A的下端的视像光的入射角θ1存在于例如0°~40°的范围内。根据图示规律,屏幕100A的下端附近的视像光的反射率比较低。另一方面,屏幕100A的上端中央部的视像光的入射角θ2存在于例如约70°以上的范围内(即,屏幕100的上端中央部处的视像光的入射角为70°以上)。因此,屏幕100A的上端附近的视像光的反射率比较高。其结果是,在屏幕100A的上端附近反射的光在顶棚320处变得显眼。
图8是用于说明顶棚320的各位置的视像的投影面积的差异的图。参照图8,视像P1表示与在屏幕100A的下端反射的视像光对应的视像的投影面积的图像。视像P2表示与在屏幕100A的中央反射的视像光对应的视像的投影面积的图像。视像P3表示与在屏幕100A的上端反射的视像光对应的视像的投影面积的图像。
这样,越是与由视像源200投影的视像光中的反射位置接近屏幕100A的上端的视像光对应的视像,投影面积越小。当投影面积减小时,每单位面积的光束增加,照度升高。即,越是反射位置接近屏幕100A的上端的视像光,照度越高,因此在屏幕100A的上端附近反射的光在顶棚320处变得显眼。由于这样的两个主要原因,在屏幕100A的上端附近反射的光在顶棚320处变得显眼。
为了解决这样的问题,在本实施方式的屏幕100中,在屏幕100的前表面的最表面形成多个棱镜部112,多个棱镜部112的各入射面113相对于屏幕所在的平面倾斜。下文说明通过这样的结构上的特征能够解决上述问题的理由。
图9是用于说明由于各棱镜部112的入射面113相对于屏幕所在的平面倾斜而视像光的入射角如何变化的图。参照图9,在该例中,各棱镜部112的倾斜角度为θp。视像光LI1相对于屏幕所在的平面的入射角为θi,视像光LI1相对于入射面113的入射角为θip。在θp、θi及θip之间,以下的式(1)成立。
θip=θi-θp…(1)
即,通过将各棱镜部112的倾斜角度设为θp,从而使视像光相对于各棱镜部112的入射角减小了θp。
图10是用于说明由于在屏幕100的最表面形成各棱镜部112而视像光的反射率如何变化的图。参照图10,横轴表示光的入射角,纵轴表示反射率。屏幕100的各区域的视像光的入射角收敛于角度范围X1。与假设在屏幕100的最表面未形成多个棱镜部112的情况相比,角度范围X1整体向减小θp的方向滑动(即向图10的左侧方向滑动)。
由于角度范围X1整体向减小θp的方向滑动,例如,角度范围X1不再包含反射率成为规定反射率以上的角度。规定反射率优选为例如0.1。例如,角度范围X1包含布鲁斯特角。其中,布鲁斯特角是指在折射率不同的物质的界面处P偏振光的反射率成为0的入射角。
图11是用于说明视像光以与布鲁斯特角对应的角度入射的位置在屏幕100上的规定区域的图。参照图11,在视像源200从斜下方将视像光向屏幕100投影的情况下,规定区域是以屏幕100的上端的边S1为基准,向上方延伸长度L11且向下方延伸长度L12的区域A2。长度L11、L12分别优选为屏幕100的高度方向的长度L10的25%的长度,更优选为长度L10的15%的长度,进一步优选为长度L10的5%的长度。而且,视像光以与布鲁斯特角对应的角度入射的位置更优选存在于屏幕100的上端的边S1的中央Y1、右端Y3及左端Y2中的任一者。
需要说明的是,在视像源200从斜上方将视像光向屏幕100投影的情况下,规定区域可以是以屏幕100的下端的边S2为基准,向上方延伸长度L11且向下方延伸长度L12的区域。
再次参照图10,由于视像光以与布鲁斯特角对应的角度入射的位置存在于上述的规定区域,因而角度范围X1不再包含反射率高的角度(例如,约75°以上)。因此,根据屏幕100,无需在表面形成微细的凹凸,就能够抑制表面的视像光的反射。其结果是,根据屏幕100,能够抑制显示黑色时的亮度上升,并抑制视像显示于顶棚320或地板310的程度。
[3.特征]
如以上所述,在本实施方式的屏幕100中,由于各棱镜部112具有倾斜角度,因此与未形成有棱镜部112的情况相比,视像光的入射角变小。其结果是,视像光的入射角成为布鲁斯特角的规定区域存在于屏幕100的上端的边S1及下端的边S2中的距视像源200远的一方的边附近的位置。如上所述,布鲁斯特角是指在折射率不同的物质的界面处P偏振光的反射率成为0的入射角。
再次参照图11,由于视像光的入射角成为布鲁斯特角的规定区域例如存在于屏幕100的上端的边S1附近的位置,因此,与视像光的入射角成为布鲁斯特角的规定区域存在于屏幕100的中央附近的情况相比,即便屏幕100的上端中央部处的视像光的入射角为70°以上,在屏幕100的上端的边S1附近,视像光的反射率也下降。因此,根据屏幕100,视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并能够抑制视像显示于顶棚320或地板310的程度。
另外,在本实施方式的系统10中,由视像源200投影的视像光为偏振光。当偏振光相对于屏幕100的入射角减小时,视像光的反射率下降。在屏幕100中,由于各棱镜部112具有倾斜角度,因此与未形成有棱镜部112的情况相比,视像光的入射角减小。视像光的入射角减小的原理可以参照上述的式(1)。因此,根据系统10,参考上述式(1),由于针对各个棱镜部112设置了倾斜角度θp,在视像光LI1入射到屏幕时,视像光LI1相对于屏幕所在平面的入射角θi会减小这个倾斜角度θp的量,入射角θi减小的结果是,视像光LI1相对于棱镜部112的入射面113的入射角θip成为布鲁斯特角,从而屏幕100中的视像光的反射率高的区域减少,因此定向反射到天花板上的影像光束减少(在斜向上投射使用的状态下),因此天花板现象得到改善。另外,由于不使用漫反射结构,因此在黑场场景下,周围环境光因为漫反射进入人眼的光线就会减少,因此能够改善黑场时亮度上升。另外,如果是在斜向下投射使用的状态下,定向反射到地板上的影像光束减少,因此还能抑制视像显示于地板310的程度。
图12是用于说明根据反射的种类是镜面反射或者是漫反射,由此黑色亮度及顶棚光在通常情况下如何变化的图。如图12所示,在通常情况下,若假设在屏幕的表面实施加工使得产生漫反射,则在顶棚投影的视像的亮度下降,但是会导致黑色亮度增大。与其相对,若假设在屏幕的表面实施加工使得产生镜面反射,则黑色亮度下降,但是会导致在顶棚投影的视像的亮度增大。如上所述,在屏幕100中,无需在表面实施产生漫反射的加工,而是在屏幕主体部110上形成棱镜部112,由此降低在顶棚投影的视像的亮度。因此,根据屏幕100,能够抑制显示黑色时的亮度上升,且同时能够抑制视像显示在顶棚320或地板310的程度。
[4.其他的实施方式]
上述实施方式的思想没有限定为以上说明的实施方式。以下,说明能够适用上述实施方式的思想的其他的实施方式的一例。
<4-1>
在上述实施方式的屏幕100中,在规定区域内的一部分的区域中,多个棱镜部112的各自的倾斜角度统一,使得视像光的入射角成为布鲁斯特角。然而,多个棱镜部112的各自的倾斜角度未必非要统一。例如,可以单独地设定多个棱镜部112的各个棱镜部中的入射面113的倾斜角度,使得视像光相对于入射面113的入射角大致成为布鲁斯特角。
图13是示意性地表示各棱镜部的倾斜角度不同的例子的图。参照图13,例如从上往下排列有棱镜部112A、112B、112C。棱镜部112A、112B、112C的倾斜角度分别为θ11、θ12、θ13。例如,可以设置为θ11>θ12>θ13的关系。由于越靠近屏幕的上方,视像光的入射角越大,因此通过使棱镜部的倾斜角度越靠近屏幕的上方越变大,由此能够使各个棱镜部处的视像光的入射角大致成为布鲁斯特角。
根据这样的屏幕100,在多个棱镜部112的各个棱镜部中,视像光的入射角大致成为布鲁斯特角,屏幕100整体的视像光的反射率高的区域减少,因此能够抑制显示黑色时的亮度上升,并同时抑制视像显示于顶棚320或地板310的程度。
<4-2>
另外,上述实施方式的屏幕100包含菲涅尔透镜层130。然而,屏幕100可以不必包含菲涅尔透镜层130。屏幕100例如可以取代菲涅尔透镜层130而包含具有多个棱镜部的棱镜状的光学机构。图14是示意性地表示设置有包含多个棱镜部在内的棱镜状的光学机构的屏幕100A的背面的图。图15是示意性地表示图14的XV-XV剖面的图。参照图14及图15,棱镜状光学机构130A包含沿着屏幕100A的宽度方向直线状排列的多个棱镜部。各棱镜部具有三角形的剖面形状,并且向背面侧突出。各棱镜部在屏幕100A的高度方向上排列。例如,可以在该棱镜状光学机构130A的背面形成扩散反射层140,该棱镜状光学机构130A使由扩散反射层140反射的视像光向前方透过。
<4-3>
另外,在上述实施方式中,视像源200可以取代多个激光光源而包含荧光光源或者LED光源。视像源200可以通过使用荧光光源或者LED光源而大致使偏振光的视像光向屏幕100投影。而且,视像源200可以还包含偏振光板等偏振光构件。在该情况下,例如,通过光源发出的光可以透过偏振光构件。
<4-4>
另外,在上述实施方式的屏幕100中,光学吸收层120可以是单纯的基材层。在该情况下,光学吸收层120可以不包含吸收环境光的一部分而用于提高视像光的对比度的颜料或染料。
<4-5>
另外,在上述实施方式的屏幕100中,棱镜部112形成在屏幕100的整体表面上。但是,棱镜部112不必须形成在屏幕100的整体表面上。例如,在视像源斜向上投影视像到屏幕100的使用状态下,棱镜部112也可以只形成在屏幕100的上方部分。
图16是示意性地从斜上方表示只在上方部分形成有棱镜部112的屏幕100B的图。如图16所示,在视像源斜向上投影视像到屏幕100的使用状态下,在屏幕100B的前表面中,仅仅在上方部分形成有棱镜部112。由此,能够只在视像光的入射角较大的部分使入射角减小。同理,在视像源斜向下投影视像到屏幕100的使用状态下,还可以仅仅在屏幕的下方部分形成有棱镜部112,为了简化说明而省略此种情形的具体图示。
以上,例示地说明了本申请的实施方式。即,为了例示性的说明而公开了详细的说明及附图。由此,详细的说明及附图记载的构成要素之中有时包含不是为了解决课题而必须的构成要素。因此,虽说这些并非必须的构成要素记载在详细的说明及附图中,但是不应直接认定为这些并非必须的构成要素为必须。
另外,上述实施方式在所有的点上只不过为本申请的例示。上述实施方式在本申请的范围内能够进行各种改良或变更。即,在本申请的实施中,可以根据实施方式而适当采用具体的结构。
Claims (12)
1.一种屏幕,其反射从视像源投影的视像光,其中,所述屏幕具备:
屏幕主体部;及
多个棱镜部,其分别形成于所述屏幕主体部的表面,
所述多个棱镜部分别具有所述视像光的入射面,
所述入射面相对于屏幕所在的平面倾斜,
在包括所述屏幕的部分区域的规定区域内存在所述视像光的入射角成为布鲁斯特角的区域。
2.根据权利要求1所述的屏幕,其中,
在所述视像源从所述屏幕的斜下方向所述屏幕投影视像时,所述规定区域是以所述屏幕的上端的边为基准,向上下方向分别延伸不长于所述屏幕的高度方向长度的25%的长度的区域。
3.根据权利要求1所述的屏幕,其中,
在所述视像源从所述屏幕的斜上方向所述屏幕投影视像时,所述规定区域是以所述屏幕的下端的边为基准,向上下方向分别延伸不长于所述屏幕的高度方向长度的25%的长度的区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的屏幕,其中,
分别对所述多个棱镜部的各个棱镜部的所述入射面的倾斜角度进行单独设定,使得所述视像光相对于所述入射面的入射角大致成为布鲁斯特角。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的屏幕,其中,
所述多个棱镜部的各个棱镜部的所述入射面的倾斜角度被设定成全都相同,使得所述视像光相对于所述入射面的入射角大致成为布鲁斯特角。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的屏幕,其中,
所述屏幕主体部包括反射层,该反射层对透过了所述多个棱镜部的各个棱镜部的光进行反射。
7.根据权利要求6所述的屏幕,其中,
所述屏幕主体部还包括:
设置在所述反射层的前方的光学吸收层;以及
在所述反射层的前方设置的菲涅尔透镜或棱镜状的光学机构。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的屏幕,其中,
在所述视像源从所述屏幕的斜下方向所述屏幕投影视像时,所述屏幕的上端中央部处的所述视像光的入射角为70°以上;
在所述视像源从所述屏幕的斜上方向所述屏幕投影视像时,所述屏幕的下端中央部处的所述视像光的入射角为70°以上。
9.一种系统,其中,所述系统具备:
视像源;及
屏幕,其反射从所述视像源投影的视像光,
所述屏幕包括:
屏幕主体部;及
多个棱镜部,其分别形成于所述屏幕主体部的表面,
所述多个棱镜部分别具有所述视像光的入射面,
所述入射面相对于屏幕所在的平面倾斜,
所述视像光为偏振光。
10.根据权利要求9所述的系统,其中,
所述视像源包括激光光源或者荧光光源或者LED光源。
11.根据权利要求9或10所述的系统,其中,
所述视像源还包括具有偏振光选择性的偏振光构件,
被投影的视像光透过所述偏振光构件。
12.根据权利要求9或10所述的系统,其中,
所述屏幕是权利要求1至3中任一项所述的屏幕。
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JP2012252049A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーン |
JP2013050646A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型スクリーン、及び反射型投射システム |
JP2013171114A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーン、映像表示システム |
JP2015004821A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示システム |
JP2015121692A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示システム |
CN104977793A (zh) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | Lg电子株式会社 | 反射式屏幕 |
CN113238453A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-10 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种投影屏幕及投影系统 |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012252049A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーン |
JP2013050646A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-03-14 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型スクリーン、及び反射型投射システム |
JP2013171114A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射スクリーン、映像表示システム |
JP2015004821A (ja) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示システム |
JP2015121692A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 大日本印刷株式会社 | 反射型スクリーン、映像表示システム |
CN104977793A (zh) * | 2014-04-02 | 2015-10-14 | Lg电子株式会社 | 反射式屏幕 |
CN113238453A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-10 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种投影屏幕及投影系统 |
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