(57)【要約】【課題】簡単な構成で、所望の方向に広い視角範囲を持つフロントスクリーン、画像投影装置を実現すること。【解決手段】本発明の画像投影システムに用いるスクリーンは、特定角度範囲で入射した光を拡散透過し、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性拡散層と、光を散乱反射する反射体が設けられた光反射層を備えている。そして、光反射層には入射した反射体が上下方向と左右方向で散乱範囲が異なる、異方性の散乱特性を持つこととした。これにより、観察する状況に合っている構造とした。【選択図】図１
2008216592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光画像を表示するスクリーンと、前記スクリーンに前記光画像を投影する光画像投影器を備える画像投影システムにおいて、
前記スクリーンは、特定角度範囲で入射した光を拡散透過し、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性拡散層と、前記指向性拡散層の反投影側に設けられた光反射層を備え、
前記光反射層には入射した光を散乱反射する反射体が設けられ、前記反射体が上下方向と左右方向で散乱範囲が異なる、異方性の散乱特性を持つことを特徴とする画像投影システム。
【請求項２】
前記反射体は、前記スクリーンに対して左右方向の散乱範囲が上下方向の散乱範囲よりも大きい散乱特性を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項３】
前記反射体が前記光反射層上に形成された溝であり、該溝を構成する斜面が上下方向に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像投影システム。
【請求項４】
前記溝が該スクリーン上にランダムに配置されたことを特徴とする請求項３に記載の画像投影システム。
【請求項５】
前記溝の斜面が該スクリーンの上下方向に連続して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の画像投影システム。
【請求項６】
前記溝が該スクリーンの左右方向に連続して形成され、該スクリーンの左右方向の断面が鋸歯形状であることを特徴とする請求項５に記載の画像投影システム。
【請求項７】
前記反射体が前記光反射層上に形成された突起であり、該突起を構成する側面が上下方向に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像投影システム。
【請求項８】
前記突起が該スクリーン上にランダムに配置されたことを特徴とする請求項７に記載の画像投影システム。
【請求項９】
前記突起が該スクリーンの上下方向に連続して形成されたことを特徴とする請求項７に記載の画像投影システム。
【請求項１０】
前記反射体が楕円状形状を有し、楕円長径が該スクリーンの略上下方向になるように配置されたことを特徴とする請求項２に記載の画像投影システム。
【請求項１１】
前記反射体が前記光反射層上に形成された凸部として形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の画像投影システム。
【請求項１２】
前記反射体が前記光反射層上に形成された凹部として形成されたことを特徴とする請求項１０に記載の画像投影システム。
【請求項１３】
前記反射体が異方性を持つ形状の反射性粒子であり、前記反射性粒子が前記光反射層上に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項１４】
前記反射性粒子の形状が棒状または楕円球状であることを特徴とする請求項１３に記載の画像投影システム。
【請求項１５】
前記反射体として、互いに異なる異方性の散乱特性を持つ複数種の反射体が混在することを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項１６】
前記光反射層には第一の反射体と第二の反射体が設けられ、前記第一の反射体の散乱特性と前記第二の反射体の散乱特性が互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の画像投影システム。
【請求項１７】
前記第一の反射体と前記第二の反射体は、その形状は同一であり、前記光反射層における配置角度が異なることを特徴とする請求項１６に記載の画像投影システム。
【請求項１８】
投影された光画像を表示するスクリーンにおいて、
特定角度範囲で入射した光を拡散透過し、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性拡散層と、
前記指向性拡散層の前記光画像の投影方向と反対側に設けられた光反射層と、を備えるとともに、
前記光反射層には入射した光を散乱反射する反射体を有し、前記反射体が上下方向と左右方向で散乱範囲が異なる散乱特性を持つことを特徴とするスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度ＣＲＴや液晶プロジェクタなどからの光画像を投影するフロントスクリーン、及びこれを有する画像投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度ＣＲＴや液晶プロジェクタ等を用いて光画像を投影して画像を表示するプロジェクション装置等の画像投影システムは、大画面で高精細な画像を簡便に表示できるため、複数の使用者との情報コミュニケーションツールとして多様に利用されるようになってきた。さらに、近年では、明るい環境下でも視認性の高いスクリーンが求められるようになった。そこで、外光の影響を観察者に与えないように、特定角度範囲で入射した光を拡散透過し、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性光拡散シートと、略水平方向の稜線を持った鋸歯状プリズムでスクリーンを構成し、外光の入射方向に傾斜した仰角を持った鋸歯状プリズム面上に光反射層を形成する構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、左右の複数の観察者に効率良く画像表示を行うために、スクリーン表面にレンチキュラレンズなどの指向性反射構造を設けて画素に入射した光を適正な光路に設定し、スクリーン裏面に垂直方向に伸びるリニアフレネルレンズ形状を有する反射面でこの光路を左右に広げる構成（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００５−３００９０７号公報（第３図）
【特許文献２】特開２００２−３１１５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の指向性光拡散シートを用いたフロントスクリーンでは、左右方向に視角範囲を広げることと照明光等の光をカットすることを両立できなかった。また、特許文献２に記載のスクリーンは、画素に対応してレンチキュラレンズを設ける必要があるためコストがかかるだけでなく汎用性がない、また、吸収層があるため視野角を広げられる範囲が限定されてしまうとともに、利用する光まで吸収するため光の利用効率が悪く、暗くなってしまうという課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明の画像投影システムは、光画像を表示するスクリーンと、スクリーンに光画像を投影する光画像投影器を備える画像投影システムであって、スクリーンを以下のような構成にした。このスクリーンは、特定角度範囲で入射した光を拡散透過し、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性拡散層と、指向性拡散層の反投影側に設けられた光反射層を備えており、光反射層には入射した光を散乱反射する反射体が設けられ、反射体が上下方向と左右方向で散乱範囲が異なる、異方性の散乱特性を持つこととした。これにより、観察する状況に合った最適な方向に広い視角範囲を持たせることができる。
【０００５】
さらに、スクリーンに対して左右方向の散乱範囲が上下方向の散乱範囲よりも大きい散乱特性を持つ反射体を用いることとした。これにより、左右方向の視角範囲を広くすることができ、多数の観察者に対して画像を認識させることができる。
【０００６】
また、反射体の具体的な構造として、溝、突起、楕円状形状、連続状の溝、連続状の突起が例示できる。さらに、溝や突起を光反射層上にランダムに配置することとした。これにより、画素ピッチとの干渉によるモアレを防ぐことができる。
【０００７】
また、反射体として異方性を持つ形状の反射性粒子を用い、この反射性粒子を光反射層上に配置することとした。これにより、スクリーンに、上下方向と左右方向で散乱範囲が異なる、異方性の散乱特性が備わることとなる。具体的には、長軸と短軸を持つ形状であれば良く、棒状や楕円球状（ラグビーボール状）が例示できる。また、反射性粒子を金属等の反射機能を持つ材料で形成してもいいし、ガラスや樹脂等の表面に金属等の反射性物質からなる膜を形成して構成してもよい。このような反射性粒子の長軸を上下方向にそろえて配置すれば散乱範囲は左右方向に広くなる。長軸を左右方向にそろえて配置すれば散乱範囲は上下方向に広くなる。さまざまな配置方向の反射性微粒子を混在させて、任意の散乱範囲特性を得ることができる。
【０００８】
また、互いに異なる異方性の散乱特性を持つ複数種の反射体が光反射層に混在することとした。これにより、スクリーンの反射角度範囲の設定が自在に制御可能となる。このとき、複数種の反射体のうち、第一の反射体の散乱特性と第二の反射体の散乱特性は互いに異なっている。また、第一の反射体と第二の反射体の形状を同一とし、光反射層における配置角度が異なるように構成した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、観察する状況に合わせて最適な方向に広い視角範囲を持つフロントスクリーン、画像投影システムが実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（画像投影システムの実施形態）
本発明の画像投影システムを図面に基づいて説明する。図１に、本発明による画像投影システムの概要を模式的に示す。図示するように、光画像投影器であるプロジェクタ５からの投影画像は中心光軸からある広がりを持ってスクリーン１に投影される。スクリーン１は、特定角度範囲で入射した光を拡散透過するとともに、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する指向性拡散層２と、指向性拡散層の背後側、すなわちスクリーンの投影面とは反対側に設けられた光反射層３とを備えている。光反射層は入射した光を散乱反射するとともに、散乱範囲に異方性があるという散乱反射特性を有している。このような構成により、特定の方向の視角が広くなるようにできる。すなわち、光反射層３の散乱範囲の異方性を変えるだけで、視角範囲のコントロールが可能になる。このとき、指向性拡散層２は、プロジェクタ５からの投影光６の範囲が前述の特定角度範囲に入るように、また、照明９からの光１０や外光の入射角が前述の特定角度範囲内に入らないように設定されている。
【００１１】
ここで、光反射層３にスクリーンの上下方向よりも左右方向で散乱範囲が広い特性を持たせた場合について説明する。指向性拡散層２により、投影光６は拡散透過し、照明光や外光などは直線的に透過する。そして、指向性拡散層２に拡散透過された光７は光反射層３でさらに散乱反射される。このとき、拡散透過された投影光は左右方向に広い範囲に散乱反射されることになる。なお、図１にはこの散乱反射された光を示していない。この散乱反射光は再度、指向性拡散層２に入る。このとき、入射角に依っては更に拡散を受けて透過することとなる。このようにして広範囲な散乱光として視点８側に出射されるため、投影光は左右方向に広い範囲に届くこととなり、視点８からスクリーンを観察している人には、広い視野角で明るい投影画像が観察できることになる。すなわち、スクリーンに対して列状に並んだ観測者に投影画像を視認させることができる。
【００１２】
このように、本発明によれば光反射層に異方性を持たせることで視角範囲を任意の方向に広げることができ、指向性拡散層に上下方向や左右方向の異方性を持たせる必要が無い。光反射層に異方性を持たせる加工は容易で、安価である。つまり、光反射層に縦横方向で光散乱反射特性に異方性を持つ反射体を形成すればよい。本発明によれば、指向性拡散層を用いたフロントスクリーンを、安価で簡単な構成で任意の方向に視角範囲が広げることができる。
【００１３】
ここで、光反射層が持つ散乱反射特性について説明する。入射した光が散乱する特性に異方性がある場合を図２に模式的に示す。ここでは、反射ではなく透過の場合を示している。図２（ａ）に示すように散乱透過層に入射した入射光はある範囲に散乱する。この散乱光が届く範囲を散乱範囲と図中で表している。この散乱範囲が円形だと異方性が無く、つぶれた楕円であるほど異方性が大きいと言える。図２（ｂ）や図２（ｃ）に散乱特性の一例を示す。図２（ｂ）や図２（ｃ）はともに左右方向（横方向）のほうが上下方向（縦方向）より散乱範囲が広い。したがって、左右方向に多くの光が向かうことになる。ここでは、図２（ｃ）のほうが図２（ｂ）に比べて異方性が大きいといえる。このような異方性を持つ散乱反射層を光反射層として用いることで、左右方向に視角範囲が広いスクリーンが実現できる。
【００１４】
図２に示す例では、散乱範囲が左右方向で最も大きい特性の光散乱層について説明したが、散乱範囲が最も大きい方向は反射体の形状やレイアウトを変えることにより、自由に設定することができる。すなわち、光反射層の散乱特性の異方性を変えることで、視角範囲が広い方向を任意に設定できる。さらに、光反射層に、互いに異なる異方性の散乱特性を持つ複数種の反射体を混在させても良い。これにより、一方向だけでなく色々な方向に散乱範囲のピークを持たせることができ、スクリーンの反射角度範囲の制御が自在に可能になる。
【００１５】
また、仮に斜め上方から外光が入射される場合に、この外光が届かないように指向性拡散層の特定角度範囲と光反射層の散乱反射特性を設定することができる。すなわち、指向性拡散層の特定角度範囲と光反射層の散乱反射特性を適宜設定することにより、不要な光が届かないように、また、必要な光を広い範囲に届けることが容易に実現できる。
【００１６】
（スクリーンの実施形態）
本発明のスクリーンは、図１に示したように、投影面側に指向性拡散層が、この指向性拡散層の背後側に散乱反射特性に異方性がある光反射層が配置されている。このような光反射層は、光反射層に入射した光を散乱反射する反射体を設けることで実現できる。すなわち、光反射層自体に散乱する機能は無くとも、散乱範囲に異方性がある散乱反射特性を持つ反射体が形成されることで、光反射層に異方性の散乱反射特性が生じることとなる。ここでは、反射体が上下方向（縦方向）よりも左右方向（横方向）に広い範囲で散乱する特性を持つ場合について説明する。
【００１７】
一方、指向性拡散層は特定角度範囲で入射した光を拡散透過するとともに、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する機能を持っている。指向性拡散層として使用できる光拡散シートには以下のような構成のシートが例示できる。図３（ａ）、（ｂ）に、光拡散シートとして柱状レンズシート１２を例示する。図３（ａ）は、柱状レンズシート１２の構成を模式的に示す断面図であり、図３（ｂ）は、柱状レンズシート１２を上視した様子を模式的に示す平面図である。この柱状レンズシート１２は、微細な柱状構造１５が面内に複数本配列され、柱状構造の柱状中央領域はそれを取り巻く外周領域に比べて屈折率が高く形成され、厚さ方向に光を導く機能を有している。すなわち、この柱状構造１５（高屈折率領域）は一種の柱状レンズを構成しており、柱状レンズシートはこの柱状レンズが面内１６（低屈折率領域）に多数配列された構造となっている。ここでは、柱状レンズの面内の断面形状は円であるが、正方形あるいは六角形などの対称な形状や、楕円や長方形あるいは長円形などの長手方向の異方性を持った形状や、不規則な閉曲線からなる不規則形状など、種々の形状が用いられる。このように、柱状レンズシートは、グレイディッドインデックス型柱状レンズやステップインデックス型柱状レンズが平面状に複数配列されているフィルム構造になっている。ここで、グレイディッドインデックス型柱状レンズは屈折率が中心に向かう程連続的に大きくなった構造であり、高屈折率領域と低屈折率領域との間には明確な境界はない。また、ステップインデックス型柱状レンズは中心部分の屈折率がそれを取り巻く外周領域の屈折率よりも高い二層構造になっている。
【００１８】
ここで、柱状レンズの光軸方向をその配向方向と呼ぶことにする。ここで、柱状レンズシート１２を構成する柱状レンズの配向方向はプロジェクタの投影方向（投影光の中心軸方向）とおよそ一致している。このように設定しておけば、ある角度範囲を持つ投影光の全てが拡散透過する角度範囲にバランスよく配置できる。また、プロジェクタとスクリーンの距離が変わっても、投影光が拡散透過の角度範囲で光拡散シートに入射できる蓋然性が高い。
【００１９】
この他に、厚さ方向に光を導く機能を有する層状レンズ層から構成された指向性拡散層が知られている。図３（ｃ）に、この様な構成の指向性拡散層を上視した様子を模式的に示す。層状レンズ層は、厚み方向に連続的に形成された屈折率の低い第一の領域２６と、厚み方向に連続的に形成された、第一の領域より屈折率の高い第二の領域２５とが交互に形成された層状構造を有しており、層状構造の配向方向が投影光の光軸方向に略一致している。
【００２０】
次に、指向性拡散層として上述の柱状レンズシート１２を用いた場合を例に、本発明のスクリーンに入射する光について説明する。指向性拡散層である柱状レンズシート１２の背後側、すなわちスクリーンの投影面とは反対側に光反射層が設けられている。光反射層は入射した光を散乱反射する機能を持つとともに、散乱範囲に異方性を持つ散乱反射特性を有している。このような構成により、特定の方向の視角が広くなるようにできる。図４（ａ）はスクリーンの横方向での断面構成を模式的に示す断面図であり、図４（ｂ）はスクリーンの縦方向での断面構成を模式的に示す断面図である。ここでは、断面が三角の突起を峰状に上下方向に連続的に形成された反射体が表面に形成された構成の反射シート１３を光反射層として用いている。
【００２１】
図４（ａ）に示す横断面では、以下のようになる。プロジェクタからの投影光６は中心光軸からある広がりを持って柱状レンズシート１２に入射する。柱状レンズシートは、特定角度範囲で入射した光を拡散透過するとともに、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する機能がある。ここでは、拡散透過する光の入射角度範囲を特定角度範囲と称し、直線的に透過する光の入射角度を直線透過角と称する。投影光が特定角度範囲に入るように柱状レンズシートが設定されているため、投影光は柱状レンズシート１２により拡散され反射シートに到達する。反射シート１３には反射体として峰状の突起が形成されており、この峰を構成する二つの斜面により柱状レンズシートで拡散透過された光が反射する。この斜面は反射面で構成されているので、斜面に入射する角度に応じて横方向のいろいろな角度で反射される。すなわち、散乱して反射される。斜面に入射する光によっては対向する斜面間で反射を繰り返して出射する場合もある。いずれにしろ、光の波長は反射体の大きさや間隔に比べてはるかに小さいため、反射シートで横方向に広く散乱し、縦方向にはほとんど散乱しない。そのため、横方向からは広い範囲で投影光が視認できる。一方、直線透過する角度から入射した光１８も反射シートで散乱されて広がりを持つが観察者に届く光としては多くはない。特に、図１に示すように、室内照明光が斜め上方から入射する場合には、横方向から入射する光成分は少ないため、観察者に与える影響はほとんどない。
【００２２】
図４（ｂ）に示す縦断面では、以下のようになる。プロジェクタからの投影光６については図４（ａ）に示す横断面の場合と同様である。すなわち、投影画像は中心光軸からある広がりを持って柱状レンズシート１２に入射する。柱状レンズシートは、特定角度範囲で入射した光を拡散透過するとともに、それ以外の角度から入射した光を直線的に透過する機能がある。投影光が特定角度範囲に入るように柱状レンズシートが設定されているため、投影光は柱状レンズシート１２により拡散され、広い範囲の光となって反射シート１３に到達する。反射シート１３には左右方向に散乱させる斜面が形成されているが上下方向に散乱させる反射面は形成されていない。そのため、この反射シート１３では横方向のみ広い範囲で散乱する。一方、図１に示すように、室内の照明光１９が斜め上方から入射する場合でも、照明光はプロジェクタからの投影光に比べて大きな入射角でスクリーンに入射する。そのため、照明光１９は、柱状レンズシート１２の直線透過角で入射することになり、図４（ｂ）に示したように通常のミラーで反射されるのと同様な光路をたどる。従って、その照明光は観察者の視点には入らず、観察者は照明光の影響を受けない高コントラストで鮮明な画像を見ることができる。
【００２３】
このように、図４に示す構成のスクリーンでは左右方向に視角を広げ、上下方向からの照明光を除去する（観察者に届かないようにする）ことになる。
【００２４】
以下に本発明のスクリーンに適応できる光反射層、すなわち、散乱反射特性に異方性がある光反射層に関して図面を参照して具体的に説明する。光反射層は指向性拡散層の背後に配置されてスクリーンを構成する。以下に説明する各図面でも、各図における光反射層の上下方向はスクリーンの上下方向に一致するものとして説明する。
【００２５】
（光反射層の実施形態１）
図５に本実施例の光反射層を模式的に示す。図示するように、光反射層３には多数の反射体４がランダムに形成されている。ここでは、左右方向の散乱範囲が上下方向より広くなるように反射体４を配置している。反射体４が形成された部分では散乱反射となり、反射体４が形成されていない部分では正反射となる。すなわち、反射体４の密度が高いほど散乱反射の異方性が大きくなる。また、反射体４がランダムに配置されていることによって、プロジェクタの投影画の画素ピッチとの干渉により発生するモアレを防ぐことができる。反射体は散乱反射面が形成できる形状であれば凹状でも凸状でもかまわない。図５のＡ−Ａ断面における反射体の断面形状を図６に示す。Ｖ溝形状の反射体を図６（ａ）に、逆台形溝形状の反射体を図６（ｂ）に、突起形状の反射体を図６（ｃ）〜（ｅ）に示す。図６（ｃ）は反射体の断面が三角の突起である場合を、図６（ｄ）は反射体の断面が台形の突起である場合を、図６（ｅ）は反射体の断面が半円である場合を示している。そして、左右方向の散乱範囲を上下方向より広くするために、溝の谷または突起の稜線が光反射層の上下方向に平行になるように形成されている。あるいは、溝を構成する斜面または突起を構成する側面が光反射層の上下方向に形成されていると換言できる。
【００２６】
図６（ａ）及び図６（ｂ）では、溝を構成する二つの斜面４１，４２が散乱反射面となっている。二つの斜面４１，４２に入射した光が横方向に反射されるため、横方向の散乱範囲が広くなる。すなわち、散乱反射特性が横方向に大きいという異方性がある。このとき、平面に対して斜面の角度αが大きいほど散乱が大きくなり、溝が深いほど反射面積が大きくなるので散乱も大きくなる。図６（ｂ）に示す逆台形溝形状では、台形の底面４３は正反射する領域となる。したがって、底面が広いほど散乱される光は減少する。このように、散乱範囲の方向や広さ、散乱反射と正反射の割合は形成する反射体の形状や密度等を調整することで任意に設定することができる。
【００２７】
図６（ｃ）〜（ｅ）では、散乱反射面は突起を構成する二つの側面である。図６（ｅ）に示す断面が半円の突起の場合でもピークを境に二つの側面があるとして考えればよい。半円だけでなく蒲鉾状の突起や楕円の突起でも良いし、棒状の反射体が突起として光反射層上に設けられた構成でもよい。突起形状の場合でも基本的には前述の溝形状の場合と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２８】
このような構成の反射体４を光反射層３に設けることにより、前述のように、左右方向の視角が広いスクリーンが実現できる。
【００２９】
また、図５には反射体４の上視形状が矩形として表されているが、長径と短径を持つ形状、すなわち異方性のある形状であればよい。楕円形状でもかまわない。反射体４が楕円形状の場合には、ラグビーボール状に突起や窪みが形成される。このような形状の場合、部位によって散乱の方向が変わることになる。したがって、矩形状の反射体と楕円状の反射体を混在させれば、散乱反射の異方性を複雑に制御できるようになる。また、楕円球状（ラグビーボール状）の反射性粒子が光反射層上に設けられた構成でもよい。
【００３０】
（光反射層の実施形態２）
図７は、本実施例の光反射層を指向性拡散層の側から見た模式図である。図示するように、反射体４が光反射層３の上下方向に渡って形成されている。つまり、反射体４は光反射層３の縦方向に連続的に形成されている。このような反射体でも実施例１と同様に左右方向の視角が広いスクリーンが実現できる。図７では複数の反射体４が間隔をおいて形成された状態を示している。反射体４は散乱反射面が形成できる形状であれば凹状でも凸状でもかまわない。図７の横方向での断面における反射体の断面形状を図８に例示する。Ｖ溝形状の反射体が間隔をおいて形成された構成を図８（ａ）に、Ｖ溝形状の反射体が横方向（左右方向）に連続的に形成され、横方向の断面が鋸歯形状になった構成を図８（ｂ）に、断面が半円形状の突起が形成された構成を図８（ｃ）に示す。実施例１と同様に、断面が台形状の溝や突起を用いてもよい。
【００３１】
溝状や突起状の反射体における深さ（高さ）やピッチを変えることにより散乱の大きさをコントロールすることができる。すなわち、深いほど散乱が大きくなり、隣接する反射体間隔が小さいほど散乱が大きくなる。本実施例の構成の光反射層の作用効果は、基本的には実施例1と同様であるので、詳細は省略する。
【００３２】
（光反射層の実施形態３）
上述の説明でわかるように、反射体の形状や配置パターンにより反射角度範囲のコントロールができる。本実施例ではこれを積極的に利用する構成について説明する。つまり、スクリーンの上下方向にもある程度の散乱を起こすような形状で反射体が形成された光反射層について説明する。すなわち、互いに散乱反射特性が異なる複数種の反射体を設けることとした。これにより、上下方向と左右方向に散乱する割合をより緻密にコントロールすることができる。つまり、スクリーンの反射角度範囲の制御が自在に可能になる。
図９に、光反射層に複数種の反射体を設け、第一の反射体の散乱反射特性と第二の反射体の散乱反射特性が互いに異なるように構成された光反射層を模式的に示す。図示するように、第一の反射体１４はスクリーンの上下方向に対して時計回り方向にθ、第二の反射体２４はスクリーンの上下方向に対して反時計回り方向にφだけ傾いている。上述した実施例１、２では、反射体をスクリーンの上下方向に沿って配置していたが、本実施例では反射体を傾けて配置することとした。第一及び第二の反射体は実施例1で説明した反射体と基本的に同一であり、スクリーンの上下方向に対して傾いているか否かという点で異なっている。実施例1で説明したように、このような反射体はその配置方向に対しては散乱範囲が狭く、これと直交する方向には反射範囲が広い。したがって、第一の反射体１４はスクリーンの左右方向に対してθだけ傾いた方向に最も散乱範囲が広い。同様に、第二の反射体２４はスクリーンの左右方向に対してφだけ傾いた方向に最も散乱範囲が広い。
【００３３】
このような構成によれば、左右方向に散乱するだけでなく、上下方向にも散乱することになる。そのため、上下方向にも視角範囲を広げることができる。このとき、上下方向と左右方向に散乱する割合は反射体を傾ける角度やその分布、複数種の散乱体の形状やその組み合わせ等を変えることでコントロールできる。すなわち、上下方向に対する反射体の傾きを大きくするほど上下方向への散乱が強まることとなる。ただし、左右方向の視角範囲を広く確保するためには、０°＜θ＜４５°、−４５°＜φ＜０°（ここでは、スクリーンの１２時方向に対して時計回りを＋、反時計回りを−と表現する）の範囲にする必要がある。
【００３４】
第一の反射体１４と第二の反射体２４は個々の形状が同一で、スクリーンから切り離してみたときの散乱反射特性が同じだとしても、スクリーン上での配置の傾きが異なれば、スクリーンに与える散乱特性は異なっている。もちろん、第一の反射体１４と第二の反射体２４は個々の形状についても異なる散乱特性があっても差し障りは無い。
【００３５】
図９では二種類の反射体が配置されているが三種類以上の反射体が存在しても良い。また、第一の反射体１４と第二の反射体２４が交互に規則的に配置されているがこれに限る必要は無い。
【００３６】
また、実施例２で説明した溝または突起が連続的に形成されてなる反射体を用いても良い。この光反射層の構成を図１０に模式的に示す。第一の反射体１４と第二の反射体２４がスクリーンの上下方向に対して傾いて形成されている。線状の溝や突起は実施例２の形状と同様のものを用いればよい。第一の反射体と第二の反射体はスクリーンの上下方向に対して対称に配置することも、非対称に配置することもできる。第一の反射体１４と第二の反射体２４の溝や突起は同一形状でも異なった形状でも良い。いずれにしろ、スクリーンの左右方向に対して最大散乱範囲の方向の傾きが異なる散乱反射特性の反射体が混在することとなる。この様な構成の作用効果は図９に示したものと基本的に同一なので説明は省略する。
【００３７】
上述したいずれかの実施例の構成による光反射層を用いてスクリーンを構成することにより、所望の方向に広い視覚範囲を持つスクリーンが安価で容易に実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
左右上下の視角方向範囲を簡単な構成でコントロールすることができるので、観察する状況に合わせて最適方向に広い視角範囲を持つフロントスクリーンが実現できる。したがって、多数の観察者に画像を認識することが必要な画像投影システムとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による画像投影装置の概要構成を示す模式図である。
【図２】散乱特性の異方性を説明する模式図である。
【図３】本発明に用いる指向性拡散層の構成を説明する模式図である。
【図４】本発明によるスクリーンでの光路の一例を示す説明図である。
【図５】光反射層の概要構成を模式的に示す平面図である。
【図６】光反射層の概要構成を模式的に示す部分断面図である。
【図７】光反射層の概要構成を模式的に示す平面図である。
【図８】光反射層の概要構成を模式的に示す断面図である。
【図９】光反射層の概要構成を模式的に示す部分平面図である。
【図１０】光反射層の概要構成を模式的に示す部分平面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  スクリーン
２  指向性拡散層
３  光反射層
４  反射体
５  プロジェクタ
６  投影光
７  拡散透過された光
８  視点
９  照明
１０  光
１２  柱状レンズシート
１３  反射シート
１４  第一の光反射体
１５  高屈折率領域
１６  低屈折率領域
２４  第二の光反射体
【図１】
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【図２】
2008216592.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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