专利名称：屏幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示图像的屏幕，特别是涉及显示与从投影仪等的图像投射装置斜向入射的投射光对应的图像的屏幕。
背景技术：
以往，已知显示从投影仪等的图像投射装置投射的图像的屏幕。作为这样的屏幕，已知即便在与投影仪之间的距离较短的情况下，也能够将从上述投影仪入射的光向正面侧的观察位置反射的屏幕(例如，参照专利文献I)。在该专利文献I所记载的屏幕中，在入射面排列有多个凹状的透镜元件，并在该各透镜元件的表面形成有光反射层。入射到这些光反射层的光中的一部分的光反射到上述 的观察位置，从而在上述观察位置形成图像而被看到。专利文献I :日本特开2010 - 96883号公报然而，在投射光斜向入射到如上述的专利文献I所记载的屏幕的情况下，若屏幕的入射面的法线与入射到该入射面的投射光的光路之间的角度比较小，则入射到各透镜元件的光线的宽度会很宽。如果像这样光线的宽度很宽，则密度较低的光会入射到上述的各透镜元件的宽范围。在这样的情况下，在上述的光反射层，由于入射到使入射的光有效反射到观察位置的有效反射区域的光量较少，所以存在显示图像的亮度不太高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供能够提高显示图像的亮度的屏幕。为实现上述的目的，本发明的屏幕是显示与从规定的射出位置斜向入射的光相应的图像的屏幕，并具有屏幕主体，其具有形成有多个使入射的上述光反射的透镜元件的反射面；第一层，其相对于上述反射面配置于上述光的入射侧；以及第二层，其夹设于上述屏幕主体和上述第一层之间，上述第一层的折射率比上述第二层的折射率高，上述第一层在入射的上述光所透过的区域的至少一部分具有角度变更部，该角度变更部形成为其厚度尺寸随着远离上述射出位置而连续变大。此外，作为形成于反射面的透镜元件能够例示具有凹曲面的透镜元件。另外，在以下的说明中提起反射面的法线的情况，表示将由上述反射面的各透镜元件所形成的凹凸平均化的假想平面的法线。根据本发明，从规定的射出位置射出的光，在入射到第一层并透过内部后，经由射率低比上述第一层折的第二层而入射到屏幕主体。在该第一层中上述光透过的区域内形成有角度变更部。由于该角度变更部以厚度尺寸随着远离射出位置而连续变大的方式形成，所以射出位置侧的面和屏幕主体侧的面为相对一方另一方倾斜的倾斜面。在透过这样的角度变更部的光，在射出位置侧的面和屏幕主体侧的面产生折射，但是利用上述倾斜面，朝向屏幕主体的光的行进方向改变为上述光的到达位置成为从射出位置更加远离的位置。因此，与没有第一层以及第二层的情况相比，能够增大入射到屏幕主体的反射面的光的入射角(上述的假想平面的法线与入射到反射面的光的光路之间的交叉角)。利用这样的结构，与没有第一层以及第二层的情况相比，能够缩小入射到反射面的光线的宽度，从而能够提高光的密度。因此，在透镜元件能够增多入射到使光反射到规定的位置(例如，观察位置)的有效反射区域的光的光量，所以能够提高显示在屏幕的图像的亮度。在本发明中，优选上述角度变更部具有平面状的第一面，其作为上述射出位置侧的面；平面状的第二面，其作为上述屏幕主体侧的面；以及第三面，其在连接上述第一面以及上述第二面的远离上述射出位置的端部间的方向延伸，上述第一层为具有形成有多个上述角度变更部作为一个单位形状的结构，各个上述角度变更部的第一面在上述第一层构成上述射出位置侧的面，各个上述角度变更部的第二面在上述第一层构成上述屏幕主体侧的面。根据本发明，第一层中的规定的射出位置侧的面与屏幕主体侧的面中至少一个面的剖面形状为锯齿状。因此，与第一层由一个角度变更部构成的情况(第一层中的规定的射出位置侧的面与屏幕主体侧的面由一个角度变更部的第一面以及第二面构成的情况)相t匕，能够缩小第一层的厚度尺寸(入射到第一层的光行进方向的尺寸)。因此，能够抑制屏幕 的厚度尺寸不必要地增大。在本发明中，优选，各个上述角度变更部，形成为以设定在上述第一层的正面、上述第一层的背面、该正面或者背面的延长面中的任一面上的第一基准点为中心的同心正圆状，并沿从上述第一基准点放射的方向排列。根据本发明，在通过第一基准点，并且，在沿反射面的法线的方向设置上述光的射出位置的情况下，从上述射出位置射出的光，相对上述光入射的角度变更部的圆弧的切线垂直入射。根据这样的结构，能够经由各个角度变更部使入射到屏幕主体的透镜元件的光的入射角最大化。因此，能够可靠地增加入射到有效反射区域的光的光量，从而更加能够提闻显不图像的売度。在本发明中，优选，各个上述透镜元件，沿以设定在上述反射面以及上述反射面的延长面的任一面上的第二基准点为中心的大致圆弧状的基准线排列。此外，第一基准点以及第二基准点的位置，在正面看屏幕的情况(从光的射出位置侧观察的情况)下可以一致，也可以不同。另外，基准线的轨迹，可以是构成正圆或者椭圆的一部分的圆弧状，也可以是将直线以及曲线附加于圆弧的圆弧状。根据本发明，与使用沿相互平行的直线状的基准线排列多个透镜元件的屏幕主体的情况相比，能够容易使光入射到能够使入射到各透镜元件的光反射到规定的位置(例如，显示图像的观察位置)的有效反射区域。因此，能够提高显示图像的亮度。在本发明中，优选上述角度变更部的排列周期与上述透镜元件的排列周期不同，并且上述透镜元件在从上述第二基准点放射的放射方向上的尺寸不是与上述透镜元件对应的上述角度变更部在从上述第一基准点放射的放射方向上的尺寸的整数倍。此处，从角度变更部朝向屏幕主体射出的光中的、从第三面射出的光，很难入射到透镜元件的上述的有效反射区域。换言之，从上述第三面射出的光，很难成为形成所识别的图像的光。因此，第一基准点的位置和第二基准点的位置在正面看屏幕时一致的状态下，使角度变更部的排列周期和透镜元件的排列周期一致，并且，在透镜元件的从第二基准点放射的方向的尺寸是上述角度变更部的从第一基准点放射的方向的尺寸的整数倍的情况下，在各透镜元件从第三面射出的光的入射位置固定，所以在显示图像产生亮斑。对此，在本发明中，角度变更部的排列周期与透镜元件的排列周期不同，而且，在透镜元件的从第二基准点放射的方向上的尺寸不是角度变更部的从第一基准点放射的方向上的尺寸的整数倍。据此，即便第一基准点的位置和第二基准点的位置在正面看屏幕时为一致的状态，在各透镜元件也能够使从第三面射出的光的入射位置错开，所以能够使在屏幕整体反射的光均匀化。因此，能够抑制在显示图像产生亮斑。在本发明中，优选上述第一层的上述射出位置侧的面和上述屏幕主体侧的面的至少一个面具有反射防止层。作为这样的反射防止层能够例示减少表面反射并提高透过率的软片或者膜。
根据本发明，由于在上述各面的至少一个面形成有反射防止层，所以能够增加入射到第一层的光的光量。因此，更加能够提高显示图像的亮度。在本发明中，优选上述第一层的上述射出位置侧的面为平面。此处，投影仪以及屏幕用于演讲等的情况很多，在演讲时，有用指示棒等指示显示图像，或者将文字等标记在上述图像的情况。此时，若屏幕的表面有凹凸则很难进行这样的操作。对此，在本发明中，由于第一层的规定的射出位置侧的面为平面，所以能够容易进行上述操作。因此，能够提高屏幕的通用性。另外，在获取沿基板移动的电子笔的轨迹，并使与上述轨迹相应的线描绘在显示图像中的交互式白板系统中，能够更好的起到这样的效果O
图I是表示本发明的第一实施方式所涉及的屏幕的使用方式的侧视图。图2是表示上述实施方式中的屏幕主体的主视图。图3是表示上述实施方式中的透镜元件的立体图。图4是表示上述实施方式中的透镜元件的立体图。图5是表示上述实施方式中的屏幕的剖视图。图6是表示上述实施方式中的基板的主视图。图7是表示上述实施方式中的位于屏幕的下端附近的角度变更部的剖视图。图8是表示上述实施方式中的位于屏幕的中央附近的角度变更部的剖视图。图9是表示上述实施方式中的位于屏幕的上端附近的角度变更部的剖视图。图10是说明上述实施方式中的使投射光直接入射到屏幕主体的情况的光路的图。图11是表示本发明的第二实施方式所涉及的屏幕的剖视图。图12是表示本发明的第三实施方式所涉及的屏幕的剖视图。
具体实施例方式第一实施方式以下，结合附图对本发明的第一实施方式进行说明。(屏幕的功能)
图I是表示本实施方式所涉及的屏幕IA的使用方式的侧视图。其中，在以下的说明中为说明的方便起见，将屏幕IA中投影仪9所设置的一侧记为正面侧，将上述正面侧的相反侧记为背面侧。另外，将正面看屏幕IA时的右方向设为X方向，将垂直方向(自重方向)设为Y方向，并且，将沿屏幕IA的正面的法线从上述屏幕IA远离的方向设为Z方向。如图I所示，本实施方式所涉及的屏幕IA是将从位于上述屏幕IA的正面侧下方的投影仪9 (详细地说是作为投射光学装置的位置的射出位置PP)斜向入射的投射光PL反射到正面侧，并显示由上述投射光形成的图像的反射型屏幕。入射到该屏幕IA的投射光PL朝向设置于上述正面的中心的法线方向(即Z方向)的观察位置VP反射。由此，位于观察位置VP的观察者VR能够观察到显示的图像。
此处，对投射使图像形成于屏幕IA的投射光PL的投影仪9的构成进行说明。投影仪9虽省略详细的图示，但具有光源装置、色分离光学装置、光调制装置、色合成光学装置以及投射光学装置，并且以投射光PL的中心轴通过屏幕IA的中心点CP的方式配置。在该投影仪9中，利用色分离光学装置，将从光源装置射出的光束分离成红(R)、绿(G)以及蓝(B)的各色光，并利用具有3个液晶面板的光调制装置，分别将各色光与图像信息对应地进行调制。之后，利用色合成光学装置，合成已调制的各色光，并且利用投射光学装置投射已合成的光(图像光)。这样的投影仪9除了上述构成之外，还具有利用光调制装置将已调制的光(图像光)变换成圆偏振光的相位差板(λ / 4板)。因此，投射光学装置投射的光是由圆偏振光形成的光。这是为了抑制在投射光透过屏幕IA的后述的基板6时，红(R)、绿(G)以及蓝(B)的各色光之间的亮度产生差异而色感发生变化。另外，优选形成各色光的圆偏振光的旋转
方向一致。屏幕的简要结构屏幕IA具有屏幕主体2、位于上述屏幕主体2的正面侧的透光性的基板6、夹设于上述屏幕主体2以及基板6之间的空气层AL。其中，基板6相当于本发明的第一层，而且空气层AL相当于本发明的第二层。屏幕主体的结构图2是表示屏幕主体2的主视图。其中，在图2中图示基准线SLl中的代表性的基准线SL1，实际上以更加密的间隔设置有上述基准线SL1。而且，在图2中，也省略一部分图示的基准线SLl的附图标记。屏幕主体2使透过基板6以及空气层AL而入射的投射光PL反射。被该屏幕主体2反射的投射光PL，再次透过空气层AL以及基板6，向观察位置VP射出。该屏幕主体2如图2所示，从正面侧观察形成为横长的大致长方形状，上述屏幕主体2的正面21是投射光PL经由基板6以及空气层AL入射的入射面，另外，也是反射上述投射光PL的反射面。SP，正面21相当于本发明的反射面。在这样的正面21设置有以预先设置在该正面21的延长面22上的基准点SPl为中心的规定范围内的区域23 (图2中的斜线部分)和上述区域23外的区域24，在这些各区域23、24排列有后述的透镜元件3 (参照图3以及图4)。其中，基准点SPl相当于本发明的第二基准点，在本实施方式中，设置在作为通过中心点CP的垂直线的中心线CL上，在正面看屏幕IA时，设置在与射出位置PP —致的位置。在区域23内分别沿构成以基准点SPl为中心的同心圆(包含圆以及椭圆)的一部分的圆弧状的假想的基准线SL1，配置有由第一凹部4 (参照图3)构成的透镜元件3A。另夕卜，在区域24内，沿上述基准线SL1，配置有由第一凹部4和相对上述第一凹部4邻接地形成在靠近基准点SPl的位置的第二凹部5 (参照图4)构成的透镜元件3B。这些基准线SLl相当于本发明的基准线。设置在这些区域23、24的基准线SLl的间隔是以随着远离基准点SPl而变大的方式设置的，由此，随着远离基准点SP1，透镜元件3A、3B的中心间距变大。另外，透镜元件3A、3B在从基准点SPl放射的方向(图3以及图4中的A方向)的尺寸也是以随着远离上述基准点SPl而变大的方式设置的。并且，沿基准线SLl的方向的透镜元件3A、3B的间隔设置为，在从基准点SPl放射的方向与中心线CL所成的角度在45度时为最大，随着上述角度从45度到O度，以及随着上述角度从45度到90度变小。 与这样的排列图案相对应地，靠近基准点SPl的基准线SL1，如图2所示，形成为构成长径沿Y方向的纵长椭圆的一部分的圆弧状，随着远离上述基准点SP1，基准线SLl的轨迹向构成长径沿X方向的横长椭圆的一部分的圆弧状变化。因此，从基准点SPl离开规定尺寸的基准线SLl的轨迹形成为构成正圆的一部分的圆弧状。以下，将沿正面21以及延长面22而从基准点SPl呈放射状延伸的方向(放射方向)记载以及图示为A方向。透镜元件的结构图3是表示透镜元件3A的立体图。由第一凹部4构成的透镜元件3A沿上述的基准线SLl排列，由此，在区域23形成有多个由沿上述基准线SLl的多个透镜元件3A构成的透镜列。这样的透镜元件3A如图3所示，分别具有投射光PL所入射的规定的曲率的凹曲面，在该凹曲面形成有使入射的光反射的反射层41。在形成有该反射层41的区域内包含有使入射的投射光PL反射并导向上述的观察位置VP的有效反射区域AR。这样的反射层41是利用喷射器等涂敷具有高反射性的白色涂料或者从斜向蒸镀铝或银等而形成的。图4是表示透镜元件3B的立体图。由第一凹部4以及第二凹部5构成的透镜元件3B沿上述的基准线SLl排列，由此，在区域24形成有多个由沿上述基准线SLl的多个透镜元件3B构成的透镜列。如图4所示，其中的第二凹部5与该第一凹部4邻接地配置在相对于第一凹部4靠近基准点SPl的位置。这些第二凹部5具有如下功能降低第二凹部5和相对上述第二凹部5在与基准点SPl侧的相反侧邻接的第一凹部4之间的棱线，使得投射光PL入射到反射层41 (详细地说是有效反射区域AR)。基板的结构图5是表示屏幕IA的纵剖面(上下方向的剖面)的图。其中，图5是示意性地表示沿上述的A方向以及B方向、Z方向的平面中的屏幕IA的中央附近的剖面的图，在上述图5中，将各透镜元件3省略为半圆状来图示。另外，利用虚线的箭头来表示入射到某透镜元件3的投射光PL中的、入射到有效反射区域AR的投射光PL的范围。如上所述，基板6利用具有透光性的树脂(例如透明聚氯乙烯树脂)或者玻璃等，形成为与屏幕主体2的纵横(Y方向以及X方向)的尺寸大致相同的尺寸，并隔着规定的厚度尺寸的空气层AL配置在屏幕主体2的正面侧。如图5所示，该基板6具有在将从投影仪9入射的投射光PL导向作为屏幕主体2的反射面的正面21时，使入射至上述正面21的投射光PL的入射角(正面21的法线与投射光PL的光路之间的角度)与未设置基板6的情况相比变大，而使上述投射光PL入射到正面21的功能。换言之，基板6具有提高入射至屏幕主体2的有效反射区域AR的光的密度的功能。另外，由于在正面21形成有多个凹曲面状的透镜元件3，所以在提及正面21的法线时，意味着将上述正面21的凹凸平均化后的假想平面的法线。基板6具有来自投影仪9的投射光PL直接入射的平面状的正面61和从上述正面61入射的投射光PL透过内部后向屏幕主体2射出的剖面为锯齿状的背面62。其中的背面62也是被正面21反射后的光入射的入射面，另外，正面61也是从背面62入射后的投射光PL射出的射出面。其中，正面61在本实施方式中以与正面21(详细地说是上述的假想平面)大致平行的方式配置。 在这些正面61以及背面62的表面形成有反射防止层。因此，在正面61能够抑制来自投影仪9的投射光PL在正面61的散射，在背面62能够使从屏幕主体2入射的光适当地导向基板6内部。角度变更部的结构 图6是表示角度变更部63的基准线SL2的图。其中，在图6中，用实线表示基准线SL2，用虚线表示上述的基准线SLl，对这些基准线SLl、SL2中的具有代表性的基准线SLl、SL2进行图示，实际上是以更加密的间隔设置上述基准线SL1、SL2。另外，在图6中，也省略一部分图示的基准线SL1、SL2的附图标记。在这样的基板6，投射光PL入射的区域形成有多个作为一个单位形状的角度变更部63。具体而言，各个角度变更部63，如图6所示，沿构成以设置在正面61的延长面61A上的基准点SP2为中心的同心正圆的一部分的多个基准线SL2而形成。其中，该基准点SP2相当于本发明的第一基准点。S卩，角度变更部63中，以后述的第三面633沿上述基准线SL2的方式各个角度变更部63形成为同心圆状。另外，虽后述详细内容，但角度变更部63的周期与透镜元件3的周期不同。而且，这些角度变更部63沿B方向邻接排列。其中，B方向是沿正面61以及延长面6IA从基准点SP2放射的方向。在本实施方式中，这样的基准点SP2的位置在正面看屏幕IA时设置在与基准点SPl以及射出位置PP—致的位置，但也可以不同。其中，对于基板6的功能而言，优选在上述屏幕IA的正面看，位于与射出位置PP重叠的位置，详细内容后述。如图5所示，各个角度变更部63形成为剖面大致呈直角台形状(相互平行的二边和与上述二边连接的一边垂直的台形状)，厚度尺寸(Z方向的尺寸)随着远离上述的射出位置PP变大。即，各角度变更部63随着朝向B方向厚度尺寸变大。这样的角度变更部63具有在剖面呈大致直角台形状中构成上述一边的第一面631、构成上述一边的对边的第二面632以及在连接上述第一面631以及第二面632中的远离基准点SP2的端部间的方向延伸的第三面633。其中，对于在连接第一面631以及第二面632中的靠近基准点SP2的端部间的方向延伸的面而言，在基板6以相互呈一体的方式形成各角度变更部63，因此在上述基板6中的基准点SP2侧的端面(下端面)以外观察不到。第一面631形成为平面状，并分别构成正面61。第三面633使基板6中沿B方向相互邻接的各角度变更部63的第二面632的端部间连接。第二面632形成为平面状，并与第三面633 —起构成锯齿状的背面62。该第二面632是将透过角度变更部63的内部(基板6的内部)的投射光PL朝向屏幕主体2射出，并且射入被上述屏幕主体2反射后的投射光PL的面。这样的第二面632随着朝向B方向而向远离第一面631的方向倾斜。换言之，第二面632随着朝向B方向而向接近屏幕主体2的方向倾斜。
图7 图9是分别表示屏幕IA中的离基准点SP2近的角度变更部63、中央附近的角度变更部63、以及离基准点SP2远的角度变更部63在BZ平面的剖面的图。其中，在图7 图9中，用虚线表示从投影仪9入射的投射光PL的光路，并且用单点划线表示被上述的有效反射区域AR反射的投射光PL经由基板6朝向观察位置VP的光路。如图7 图9所示，该第二面632的倾斜角Θ I (相对于与第一面631平行的面的交叉角Θ I)与角度变更部63的形成位置相应地设置。即，以随着角度变更部63的形成位置朝向B方向，该倾斜角Θ I变小的方式设置。具体而言，如图7以及图8所示，形成于基板6的中央附近的角度变更部63的第二面632的倾斜角Θ I比相对该角度变更部63形成于离基准点SP2近的位置(靠近射出位置PP的位置)的角度变更部63的第二面632的倾斜角Θ I小。另外，如图8以及图9所示，相对形成于中央附近的角度变更部63形成于离基准点SP2远的位置(离射出位置PP远的位置)的角度变更部63的第二面632的倾斜角Θ I比形成于上述中央附近的角度变更部63的第二面的倾斜角Θ I小。此外，在本实施方式中，形成于基板6的中央附近的角度变更部63(图8所示的角度变更部63)的第二面632的倾斜角Θ I设置成约5度。另外，离基准点SP2近的位置的角度变更部63 (图7所示的角度变更部63)的第二面632的倾斜角Θ I设置成约22度，离基准点SP2远的位置的角度变更部63 (图9所示的角度变更部63)的第二面632的倾斜角Θ I设置成约3度。然而，这些倾斜角Θ I可适当地设置。这样的倾斜角Θ I的设置是由于来自投影仪9的投射光PL的入射角随着远离上述投影仪9变大而进行的。即，如图7所示，与图8所示的中央附近的角度变更部63相比，投射光PL (PLl)以更小的入射角Θ 2入射到形成于离基准点SP2近的位置的角度变更部63(离射出位置PP近的角度变更部63)。因此，为了使得在第二面632折射，而使相对于正面21的投射光PLl的入射角比上述入射角Θ 2大，将第二面632的倾斜角Θ I设置成比基板6的中央附近的角度变更部63的第二面632的倾斜角Θ I大。此外，经由上述角度变更部63入射到正面21，并被上述的有效反射区域AR反射而入射到第二面632的投射光PL (PL2)如图7中的单点划线所示，从第一面631朝向上述的观察位置VP向上射出。另一方面，如图9所示，与中央附近的角度变更部63相比，投射光PLl以更大的入射角Θ 2入射到形成于离基准点SP2远的位置的角度变更部63 (离射出位置PP远的角度变更部63)。因此，为了使得第二面632折射，而使相对于正面21的投射光PLl的入射角比上述入射角Θ 2大，将第二面632的倾斜角Θ I设置成比基板6的中央附近的角度变更部63中的第二面632的倾斜角Θ I小。此外，经由上述角度变更部63入射到正面21，并被上述的有效反射区域AR反射而入射到第二面632的投射光PL2，如图9中的单点划线所示，从第一面631朝向观察位置VP向下射出。另外，入射到正面21，并被上述的有效反射区域AR反射，而入射到基板6的中央附近的角度变更部63的投射光PL2，如图8中的单点划线所示，从第一面631朝向观察位置VP大致水平地射出。基板的作用
图10是说明使来自投影仪9的投射光PL直接入射到屏幕主体2的情况下的上述投射光PL的光路的图。其中，图10与图5相同，表示入射到屏幕主体2中的中央附近的透镜元件3的投射光PL的光路。使来自投影仪9的投射光PL直接入射到屏幕主体2的正面21的中央附近的情况下，如图10所示，上述投射光PL以入射角Θ A入射到正面21。该入射角θ A是入射到基板6的相同位置的投射光PL的入射角，即、与在图5以及图8中所示的入射角Θ 2相同的角度。对此，如图5所示，入射到基板6的投射光PL，在从投影仪9到基板6之间的空气层与上述基板6的界面(第一面631 )、以及基板6与空气层AL的界面(第二面632)产生折射。另一方面，向正面21射出投射光PL的第二面632以厚度尺寸随着朝向B方向变大的方式相对于第一面631、以及将正面21的凹凸平均化后的上述的假想平面倾斜。因此，从第二面632射出的投射光PL的光路，与没有基板6的情况相比变为更朝上(图5中的朝上，上述投射光PL的到达位置从射出位置PP更加远离的方向)，进而，相对于正面21的上述投射光PL的入射角Θ 3比入射角Θ 2大。这样的角度变化，在各个角度变更部63发生。以该入射角Θ 3入射的投射光PL与以入射角Θ 2入射的情况相比，在较窄范围入射到各个透镜元件3的面(凹曲面)。即，以较宽范围入射到各第一面631的光束从由各第二面632以及各第三面633构成的背面62以较窄范围射出。由于入射到该正面61的投射光PL的光量和从背面62射出的投射光PL的光量除去在各界面的光的损失几乎相同，所以能够提高入射至基板6的投射光PL的密度，能够使上述投射光PL入射到各个透镜元件3的面。另外，投射光PL相对正面21以较大的入射角Θ 3入射，从而上述投射光PL容易入射到各透镜元件3的A方向侧的区域。在该投射光PL的入射区域内包含有上述的有效反射区域AR。因此，与未设置基板6的情况相比，能够增加入射到上述有效反射区域AR的投射光PL的光量，由此，能够提高显示于屏幕IA的图像的亮度。角度变更部的周期如上所述，各个角度变更部63沿基准线SL2形成为大致同心正圆状，并沿B方向排列。另外，在本实施方式中，上述B方向上的各角度变更部63的排列周期，与A方向上的各透镜元件3的排列周期不同。而且，各个角度变更部63的B方向的尺寸设定为与从上述角度变更部63射出的光入射的透镜元件3的A方向的尺寸不一致。若详细叙述，则设定为透镜元件3的A方向的尺寸与向上述透镜元件3射出光的角度变更部63的B方向的尺寸的整数倍不一致。这样的结构是根据以下的理由。入射到角度变更部63的第一面631的光中、透过内部到达第二面632的光，如上所述，相对于正面21的光的入射角比相对于第一面631的光的入射角大并从上述第二面632射出。另一方面，透过内部到达第三面633的光，在上述第三面633全反射到第二面632侦牝或者，在上述第三面633折射射出。这些光很难入射到上述的有效反射区域AR。因此，在正面看屏幕IA时，在基准点SPl的位置与基准点SP2的位置一致的情况下，B方向上的各角度变更部63的排列周期与A方向上的各透镜元件3的排列周期一致，并且，透镜元件3的A方向的尺寸与向上述透镜元件3射出光的角度变更部63的B方向的 尺寸的整数倍一致，则投射光PL经由第三面633入射到透镜元件3的位置，在各透镜元件3固定。如果这样的位置包含在有效反射区域AR内，则反射到观察位置VP的投射光PL的光量减少，所以除了显示图像的亮度降低之外，在上述显示图像容易产生亮斑。对此，在本实施方式中，设定为B方向上的各角度变更部63的排列周期与A方向上的各透镜元件3的排列周期不同，并且透镜元件3的A方向的尺寸与对应的角度变更部63的B方向的尺寸的整数倍不一致。由此，在正面看屏幕IA时，即便在基准点SPl的位置与基准点SP2的位置一致的情况下，也能够在A方向上排列的透镜元件3中，使经由第三面633光入射的位置在各透镜元件3错开。因此，除了能够抑制投射光PL入射到第三面633所引起的显示图像的亮度降低之外，还能够抑制在上述显示图像产生亮斑。来自投影仪的投射光从投影仪9投射的投射光PL如上所述，由圆偏振光构成。这根据以下的理由。投射光PL由上述各色光构成,在上述各色光中的任一色光为S偏振光并且其他的色光为P偏振光的情况下，若上述投射光PL入射到基板6的下侧左右两端的角度变更部63(第二面632的倾斜角大，并且，投射光PL以接近水平的角度入射的角度变更部63)，则透过上述角度变更部63时的光的损失在S偏振光和P偏振光不同。因此，在屏幕IA显示的图像产生色不均匀。另一方面，只要各色光的偏振光方向相同，则入射到相同位置的角度变更部63的光分别被同样衰减，所以能抑制色不均匀的产生。然而，在这样的情况下，上述光的反射效率根据光相对于屏幕IA的入射位置不同，所以在显示图像整体产生亮斑。对此，在投射光PL为圆偏振光的情况下，难以产生这样的光的损耗，所以能够抑制在显示图像产生上述的色不均匀以及亮斑。根据以上说明的本实施方式所涉及的屏幕1A，有以下的效果。S卩，在屏幕主体2的正面侧隔着空气层AL配置有基板6，在上述基板6形成有多个随着远离射出位置PP (正面看屏幕IA时与基准点SP2重叠的位置)厚度尺寸连续变大的角度变更部63。而且，上述角度变更部63的屏幕主体2侧的第二面632相对射出位置PP侧的第一面631倾斜。据此，与没有基板6以及空气层AL的情况相比，能够使入射到屏幕主体2的正面21的投射光PL (PLl)的入射角变大，进而，能够提高上述投射光PLl的密度。因此，由于能够使入射到透镜元件3的有效反射区域AR的光的光量变多，所以能够提高显不图像的売度。各个角度变更部63具有剖面为大致直角台形状，沿B方向排列，所以背面62的剖面形状为锯齿状。因此，与基板6由一个角度变更部63构成的情况相比，能够使基板6的厚度尺寸变小。因此，能够抑制屏幕IA的厚度尺寸不必要地增大。各个角度变更部63由于与构成以基准点SP2为中心的大致同心正圆的一部分的圆弧状的基准线SL2相应地形成，所以角度变更部63分别形成为大致同心圆状。而且，这些角度变更部63沿作为从上述基准点SP2放射的方向的B方向排列。因此，从射出位置PP射出的光，相对上述光入射的角度变更部63的圆弧的切线垂直入射。据此，能够使入射到形成有透镜元件3的正面21的光的上述的入射角最大化。因此，能够可靠地增加入射到有效反射区域AR的光的光量，从而能够更加提高显示图像的亮度。
另外，各透镜元件3沿以基准点SPl为中心的圆弧状的多个基准线SLl排列。据此，与使用沿相互平行的直线状的基准线排列有多个透镜元件的屏幕主体的情况相比，能够使光容易入射到各透镜元件3的有效反射区域AR。因此，能够提高显示图像的亮度。B方向上的各角度变更部63的排列周期与A方向上的各透镜元件3的排列周期不同，而且，透镜元件3的A方向的尺寸与对应的角度变更部63的B方向的尺寸的整数倍不一致。据此，即便在正面看屏幕IA时基准点SPl的位置与基准点SP2的位置一致的情况下，由于能够使来自第三面633的光入射到各透镜元件3的位置错开，所以能够使在整个屏幕IA反射的光均匀化。因此，能够抑制上述的亮度不均的产生。由于在正面61以及背面62形成有反射防止层，所以能够增加入射到上述各面61、62的光的光量。因此，能够进一步提高显示图像的亮度。此外，由于能够抑制外光在正面61朝向观察位置反射，所以能够提高显示图像的对比度。由于由第一面631构成的正面61为平面状，所以能够用指示棒指示上述正面61、或在上述正面61容易标记文字等。因此，能够提高屏幕IA的通用性。第二实施方式其次，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式所涉及的屏幕具有与上述的屏幕IA相同的结构。此处，上述屏幕IA的角度变更部63的第二面632相对正面21倾斜。对此，在本实施方式所涉及的屏幕中，角度变更部中的第一面相对正面21倾斜。该点上，本实施方式所涉及的屏幕与屏幕IA不同。另外，在以下的说明中，对与已经说明的部分相同或者大致相同的部分，标注相同的附图标记并省略其说明。图11是表示本实施方式所涉及的屏幕IB的剖视图。若详细叙述，则图11是屏幕IB的中央附近的沿A方向以及B方向与Z方向的剖视图。其中，在图11中，将透镜元件3的形状省略成半圆形状记载。本实施方式所涉及的屏幕IB如图11所示，代替基板6具有基板7之外，具有与上述的屏幕IA相同的结构。基板7相当于本发明的第一层，在与屏幕主体2的正面21之间，隔着相当于本发明的第二层的空气层AL配置。该基板7具有与基板6相同的结构，并具有使上述基板6的正面61和背面62反转的形状。具体而言，基板7除了具有正面71以及背面72之外，还具有沿构成以设置于上述正面71的延长面上的基准点SP2(图示省略)为中心的大致同心正圆的一部分的基准线SL2形成的多个角度变更部73。这些角度变更部73沿作为从基准点SP2放射的方向的B方向排列，并且沿上述B方向以及Z方向的剖面为大致直角台形状。另外，在本实施方式中，基准点SP2在正面看屏幕IB时的情况下，与基准点SPl的位置以及射出位置PP的位置一致。而且，角度变更部73的背面侧的面、即在直角台形构成与平行的二边垂直的一边的第二面732构成作为与正面21平行的平面的背面72。另外，作为角度变更部73的正面侧的面、即在直角台形构成上述一边的对边的第一面731是相对于与第二面732平行的面以倾斜角Θ I倾斜的平面。因此，角度变更部73以厚度尺寸随着远离射出位置PP变大的方式形成。另外，在连接第一面731以及第二面732中与离基准点SP2以及射出位置PP远的 一侧的端部间的方向延伸的第三面733，在基板7的正面侧连接在B方向邻接的角度变更部73的各第一面731。而且，由第三面733以及第一面731构成沿B方向以及Z方向的剖面形状为锯齿状的正面71。此外，虽省略图示，但在基板7中也与基板6相同，第一面731的倾斜角Θ I与具有上述第一面731的角度变更部73的形成位置相应地设置，上述倾斜角Θ I以随着远离射出位置PP变小的方式设置。另外，B方向上的各角度变更部73的排列周期与A方向上的各透镜元件3的排列周期不同，并且，透镜元件3的A方向的尺寸以与对应的角度变更部73的B方向的尺寸的整数倍不一致的方式设置。另外，在正面71以及背面72的表面形成有上述的反射防止层。根据具有这样的基板7的屏幕1B，能够起到与上述的屏幕IA相同的效果。第三实施方式其次，对本发明的第三实施方式进行说明。本实施方式所涉及的屏幕具有与上述的屏幕1A、1B相同的结构。此处，在屏幕IA中背面62形成为剖面为锯齿状，并在屏幕IB中正面71形成为剖面为锯齿状。对此，在本实施方式所涉及的屏幕中，基板的正面以及背面分别形成为剖面为锯齿状。该点上，本实施方式所涉及的屏幕与上述屏幕1A、1B不同。另外，在以下的说明中，对与已经说明的部分相同或者大致相同的部分标注相同的附图标记省略其说明。图12是表示本实施方式所涉及的屏幕IC的剖视图。若详细叙述，则图12是屏幕IC的中央附近的沿A方向以及B方向与Z方向的剖视图。其中，在图12中，将透镜元件3的形状省略成半圆形状予以记载。本实施方式所涉及的屏幕IC如图12所示，代替基板6具有基板8之外，具有与上述的屏幕IA相同的结构。基板8相当于本发明的第一层，并在相对于屏幕主体2的正面21的射出位置PP侧(光的入射侧)隔着相当于本发明的第二层的空气层AL配置。上述基板8具有沿构成以设置在上述基板8的背面82的延长面上的基准点SP2为中心的大致同心正圆的一部分的圆弧状的多个基准线SL2形成的剖面为大致台形状的多个角度变更部83。
这些角度变更部83沿B方向排列，各角度变更部83以厚度尺寸随着远离射出位置PP连续变大的方式形成。另外，在本实施方式中，基准点SP2也在正面看屏幕IC时与基准点SPl的位置以及射出位置PP的位置一致。这些各角度变更部83中的正面侧的第一面831以及第三面833构成基板8的正面81，并且，各角度变更部83中的背面侧的第二面832以及第三面833构成基板8的背面82。因此，正面81以及背面82的在沿B方向以及Z方向的平面的剖面分别形成为锯齿状。这样的角度变更部83中的第一面831以及第二面832相对于正面21 (更加详细地说是将正面21的凹凸平均化的假想平面)的倾斜角被适当地设置，但随着上述角度变更部83的形成位置远离基准点SP2上述倾斜角变小，这点与上述的基板6、7相同。另外，B方向上的各角度变更部83的排列周期与A方向上的各透镜元件3的排列周期不同，另外，透镜元件3的A方向的尺寸以与对应的角度变更部83的B方向的尺寸的整数倍不一致的方式设置。 而且，在正面81以及背面82的表面形成有上述的反射防止层。根据具有这样的基板8的屏幕1C，能够起到与上述的屏幕IA相同的效果。实施方式的变形本发明不限于上述的实施方式，能够实现本发明的目的的范围内的变形、改进等均包含于本发明。上述各实施方式所示的角度变更部的第一面以及第二面的倾斜角Θ 1，能够根据投影仪9的设置位置等适当地改变。在上述各实施方式中，在基板6 基板8与屏幕主体2之间，夹设有作为第二层的空气层AL，但本发明不限于此。S卩，在基板6 基板8与屏幕主体2之间，可以填充折射率比作为第一层的基板6 基板8低的物质。例如，作为上述物质也可以使用粘合剂，粘合基板6 基板8与屏幕主体2。在上述各实施方式中，透镜元件3的A方向的尺寸以与对应的角度变更部63、73、83的B方向的尺寸的整数倍不一致的方式形成，但是，例如也可以将上述角度变更部的B方向的尺寸任意地设置。即，在各透镜元件中，若能够使从角度变更部的第三面射出的光所入射的位置错开，则能够适当地设置A方向及B方向的透镜元件3以及角度变更部的各尺寸。在上述各实施方式中，虽然例示了具备具有3个液晶面板的光调制装置的投影仪，但是本发明不限于此。即，也能够利用具备具有2个以下，或者，4个以上的液晶面板的光调制装置的投影仪。而且，只要是与图像信息对应地调制入射光束来形成光学像的光调制装置，也可以采用其他结构的光调制装置。例如，也能够利用使用微镜的设备等、使用液晶以外的光调制装置的投影仪。在上述各实施方式中，透镜元件3排列成以设置在正面21的延长面22上的基准点SPl为中心的圆弧状，但是本发明不限于此，也可以在正面21上设置基准点SP1。另外，透镜元件3以及角度变更部63、73、83不沿圆弧状的基准线SLl以及基准线SL2排列以及形成也可以，例如，可以沿相互平行的多个直线状的基准线排列以及形成。在上述各实施方式中，在基板6 基板8的正面61、71、81以及背面62、72、82形成有反射防止层，但本发明不限于此。即，可以在正面以及背面的任一面形成有反射防止层，并且，也可以不形成有反射防止层。
在上述各实施方式中，作为第一基准点的基准点SP2、作为第二基准点的基准点SP1、以及射出位置PP在正面看屏幕IA 屏幕IC时，分别一致，但是本发明不限于此。即，基准点SP1、SP2以及射出位置PP也可以不一致，射出位置PP与基准点SP1、SP2的任一个一致也可以。另外，在正面看屏幕时，角度变更部的基准点与射出位置一致，从而通过上述角度变更部，能够使相对于屏幕主体的正面的投射光的入射角最大化。该情况下，透镜元件的基准点与光的射出位置不一致也可以。在上述实施方式中，角度变更部63、73、83的基准点SP2设置于正面61的延长面61A、正面71的延长面、以及背面82的延长面上，但是本发明不限于此。例如，也可以定义通过基板的厚度方向的中央，并且，沿将上述基板的正面或者背面的凹凸平均化的假想平面的其他的假想平面，在上述其他的假想平面上设置角度变更部的基准点。本发明能够适当地利用于投射图像的反射型的屏幕。符号说明
IA IC…屏幕；2…屏幕主体；3 (3A、3B)…透镜元件；6 8…基板(第一层)；21…正面(反射面);63、73、83…角度变更部；631、731、831…第一面；632、732、832…第二面；633、733、833…第三面;AL···空气层(第二层);PP…射出位置；SL1…基准线；SP1…基准点(第二基准点)；SP2…基准点(第一基准点)。
权利要求
1.ー种屏幕，其特征在于，显示与从规定的射出位置斜向入射的光相应的图像的屏幕， 该屏幕具有 屏幕主体，其具有形成有多个使入射的所述光反射的透镜元件的反射面； 第一层，其相对于所述反射面配置于所述光的入射侧；以及 第二层，其夹设于所述屏幕主体和所述第一层之间， 所述第一层的折射率比所述第二层的折射率高， 所述第一层在入射的所述光所透过的区域的至少一部分具有角度变更部，该角度变更部形成为其厚度尺寸随着远离所述射出位置而连续变大。
2.根据权利要求I所述的屏幕，其特征在干， 所述角度变更部具有 作为所述射出位置侧的面的平面状的第一面； 作为所述屏幕主体侧的面的平面状的第二面；以及 第三面，其在连接所述第一面以及所述第二面的远离所述射出位置的端部间的方向延伸， 所述第一层具有形成有多个所述角度变更部作为ー个単位形状的结构， 各个所述角度变更部的第一面在所述第一层构成所述射出位置侧的面， 各个所述角度变更部的第二面在所述第一层构成所述屏幕主体侧的面。
3.根据权利要求2所述的屏幕，其特征在干， 各个所述角度变更部形成为以设定在所述第一层的正面、所述第一层的背面、该正面或者背面的延长面中的任一面上的第一基准点为中心的同心正圆状，并沿从所述第一基准点放射的方向排列。
4.根据权利要求3所述的屏幕，其特征在干， 各个所述透镜元件沿以设定在所述反射面以及所述反射面的延长面的任一面上的第ニ基准点为中心的大致圆弧状的基准线排列。
5.根据权利要求4所述的屏幕，其特征在干， 所述角度变更部的排列周期与所述透镜元件的排列周期不同， 所述透镜元件的从所述第二基准点放射的放射方向上的尺寸不是与所述透镜元件对应的所述角度变更部的从所述第一基准点放射的放射方向上的尺寸的整数倍。
6.根据权利要求广5中任ー项所述的屏幕，其特征在干， 所述第一层的所述射出位置侧的面和所述屏幕主体侧的面中的至少ー个面具有反射防止层。
7.根据权利要求Γ6中任ー项所述的屏幕，其特征在干， 所述第一层中的所述射出位置侧的面为平面。
全文摘要
本发明提供屏幕，其中屏幕(1A)显示与从规定的射出位置斜向入射的光对应的图像。屏幕(1A)具有屏幕主体(2)，该屏幕主体(2)具有形成有多个反射入射的光的透镜元件(3)的反射面(21)；第一层(基板6)，该第一层(基板6)相对反射面(21)配置在光的入射侧；以及第二层(空气层AL)，该第二层(空气层AL)夹设于屏幕主体(2)和第一层之间。第一层比第二层折射率高。第一层具有在所入射的上述光透过的区域的至少一部分以随着远离射出位置厚度尺寸连续变大的方式形成的角度变更部(63)。
文档编号B32B3/30GK102854735SQ201210186919
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月7日 优先权日2011年6月28日
发明者羯磨亮二 申请人:精工爱普生株式会社