JP2004219901A - スクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーン表面での外光の散乱を抑制し、投射される画像光を選択的に反射して散乱させる高コントラストのスクリーンを実現する。
【解決手段】スクリーン基材１と、スクリーン基材１上に設けられ、プロジェクタ光に対応する特定の波長領域の光を反射する特性を有し、表面に凹凸が形成された選択反射フィルム２とで構成される。また、選択反射フィルム２は、特定の波長領域の光を反射し、他の波長領域の光を透過する選択反射層２ａと、選択反射層２ａが成膜される成膜基材２ｂとからなり、選択反射層２ａの上からの型押しによって、成膜基材２ｂに光を散乱させる拡散構造３が形成される。また、選択反射層２ａを透過した光を吸収する吸収層４が選択反射層２ａの背後に配置される。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、明光下で高コントラストの投影画像を映し出すスクリーン及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、映像を鑑賞する手段として、プロジェクタ（投影機）とスクリーンからなる映像鑑賞システムがある。また、会議などにも、こういったプロジェクタと像を結像させるためのスクリーンによるプロジェクタシステムが広く用いられている。
【０００３】
この種のプロジェクタとしては、例えば、光源から出射された光線を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の光線に分離して所定の光路に収束させる照明光学系と、ＲＧＢ各色の光束をそれぞれ光変調する液晶パネル（ライトバルブ）と、光変調されたＲＧＢ各色の光束を合成する光合成部とを備え、光合成部により合成されたカラー画像を投射レンズによりスクリーンに拡大投影するものがある。
【０００４】
また、最近では、光源に狭帯域三原色光源、例えばＲＧＢ各色の狭帯域光を発するレーザー発振器を使用し、液晶パネルの代わりにグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ：Ｇｒａｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）を用いてＲＧＢ各色の光束を空間的に変調するプロジェクタも開発されている。
【０００５】
このようなプロジェクタに対して、投影画像を表示するスクリーンには、広範囲の人が見ることができるように、プロジェクタから投影された光を散乱させる工夫がなされているのが一般的である。例えば、光を散乱させるために、スクリーンの表面に凹凸形状を形成するといった手段が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−３１２０２７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、例えば、本出願人と同一の出願人により提案されている投影用スクリーン（特願２００２−０７０５７２号等）のように、プロジェクタから投影された光を主に反射し、プロジェクタ以外の例えば蛍光灯や太陽等からの光、すなわち外光は反射しないようにして、投影画像のコントラストを高める工夫がなされたスクリーンもある。
【０００８】
この場合も、広範囲で鑑賞可能とするために、光を散乱させる必要があり、プロジェクタから投影された光を主に反射する選択反射層を基材に成膜した後に、膜の上に光を散乱させるためのフィルム（拡散板）を貼り付けている。
【０００９】
しかしながら、上記選択反射層のような外光の影響を低減する層を設けた構成の場合、スクリーンに入射してくる光の一部は、拡散板にて反射してしまい、選択反射層に到達しないため、プロジェクタからの投影光のみならず、外光の一部も視聴範囲に到達してしまうことになり、高コントラストの実現の妨げとなる。
【００１０】
また、本出願人と同一の出願人より、拡散板上に上記選択反射層を成膜することで、選択反射層に拡散板を貼り付ける工程を省いたスクリーン（特願２００２−１９７３１３号）も提案されている。これによれば、光を散乱させるための拡散板が選択反射層の背後にあるため、外光が選択反射層に入射する前に拡散板にて反射してしまうことがなく、高コントラストの実現に効果的である。
【００１１】
しかしながら、上記選択反射層は、膜厚によりその特性が左右されるため、選択反射層を正確な厚さに均一に成膜することが重要であるが、拡散板は表面に凹凸を持ったものであり、その上へ膜を均一に成膜することが難しいという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、スクリーン表面での外光の散乱を抑制し、投射される画像光を選択的に散乱させることによって、明光下での高コントラストの映像を実現するスクリーン及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、画像光の照射により画像を表示するスクリーンにおいて、基材と、この基材上に成膜され、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜と、成膜された光学薄膜の上からの型押しによって基材に形成され、光学薄膜を介して反射する光を散乱させる拡散構造とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１の発明においては、光学薄膜の成膜後に拡散構造が形成されることにより、表面に均一な膜厚の光学薄膜を有する拡散構造が容易に得られるとともに、光学薄膜の波長領域による選光作用によって得られる目的の波長領域の反射光のみ有効に散乱させることができ、外光の散乱を低減して、明光下における高コントラストの画像表示を実現することが可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１のスクリーンにおいて、光学薄膜が、画像光に対応する特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高透過特性を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項２のスクリーンにおいて、光学薄膜が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層を交互に積層した多層膜からなることを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３のスクリーンにおいて、高屈折率層が酸化ニオブ、酸化タンタルまたは酸化チタンを含有し、低屈折率層が酸化ケイ素またはフッ化マグネシウムを含有することを特徴とする。
【００１８】
請求項２〜４の発明においては、拡散構造の表面形状に沿って形成されている光学薄膜である選択反射層によって、画像光に対応する特定波長領域の光を選択的に反射して散乱させることが可能となるとともに、スクリーン表面での外光の散乱が抑制され、明光下における高コントラストの画像表示を実現することが可能となる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項２のスクリーンにおいて、光学薄膜を透過した光を吸収する吸収層を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項５のスクリーンにおいて、吸収層が、黒色微粒子を含有してなることを特徴とする。
【００２１】
請求項５、６の発明においては、光学薄膜を透過した外光が、吸収層により吸収され、黒レベルの鮮明な画像表示が可能となる。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項１のスクリーンにおいて、光学薄膜が、画像光に対応する特定波長領域の光に対して高透過特性を有し、少なくとも特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項７のスクリーンにおいて、光学薄膜が、特定波長領域以外の所定の波長領域の光に対して高吸収特性を有し、所定の波長領域以外の光に対して高透過特性を有する選択吸収色素を含有することを特徴とする。
【００２４】
請求項７、８の発明においては、拡散構造の表面形状に沿って形成されている光学薄膜である選択吸収層によって、画像光を除く波長領域の外光のみ選択的に吸収することが可能となるとともに、スクリーン表面での外光の散乱が抑制され、明光下における高コントラストの画像表示を実現することが可能となる。
【００２５】
請求項９の発明は、請求項７のスクリーンにおいて、光学薄膜を透過した光を反射する反射層を備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項９の発明においては、光学薄膜で吸収されずに透過する画像光は、反射層により反射され、拡散構造により散乱するため、明光下においても高輝度、高コントラストの画像表示が可能となる。
【００２７】
請求項１０の発明は、請求項１のスクリーンにおいて、光学薄膜が、拡散構造の表面形状の法線方向の膜厚が一定となるようにひび割れていることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０の発明においては、光学薄膜に柔軟性がない場合、成膜後に拡散構造が形成されると、光学薄膜はひび割れた状態になるが、拡散構造の表面形状の法線方向の膜厚は一定に保持されるため、波長領域に応じた選光特性にムラのない、品質に優れた高コントラストのスクリーンが実現する。
【００２９】
請求項１１の発明は、請求項１のスクリーンにおいて、拡散構造が、複数の凸部または凹部を有することを特徴とする。この発明においては、複数の凸部または凹部により反射光が散乱し、有効に拡散される。なお、散乱光の干渉を防ぐために、複数の凸部または凹部はランダムに配置されていることが望ましい。
【００３０】
請求項１２の発明は、請求項２または７のスクリーンにおいて、特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことを特徴とする。本発明においては、赤、緑、青の三原色波長領域の光を投光するプロジェクタ用として好適なスクリーンを得ることが可能となる。
【００３１】
請求項１３の発明は、スクリーンの製造方法において、基材上に、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜を成膜する工程と、基材の光学薄膜が成膜された面に拡散構造型材を押し付けて、光学薄膜を介して反射する光を散乱させる拡散構造を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００３２】
請求項１３の発明においては、表面に均一な膜厚の光学薄膜を有する拡散構造を容易に形成することができ、外光の影響を低減できる表示性能に優れたスクリーンを容易に製造することが可能となる。
【００３３】
請求項１４の発明は、請求項１３のスクリーンの製造方法において、光学薄膜が、照射される画像光に対応する特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高透過特性を有することを特徴とする。
【００３４】
請求項１５の発明は、請求項１４のスクリーンの製造方法において、光学薄膜が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層を交互に積層した多層膜からなることを特徴とする。
【００３５】
請求項１４、１５の発明においては、画像光の波長領域の光を主に反射する光学薄膜（選択反射層）が拡散構造の表面に均一に形成されているスクリーンを容易に製造することができ、外光の影響を低減して高コントラストの画像表示が可能な高品質のスクリーンを実現することが可能となる。
【００３６】
請求項１６の発明は、請求項１４のスクリーンの製造方法において、光学薄膜を透過した光を吸収する吸収層を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００３７】
請求項１６の発明においては、画像光を除く波長領域の外光成分を吸収することができ、明光下において黒レベルの良好な高コントラストの画像を表示するスクリーンを得ることが可能となる。
【００３８】
請求項１７の発明は、請求項１３のスクリーンの製造方法において、光学薄膜が、照射される画像光に対応する特定波長領域の光に対して高透過特性を有し、少なくとも特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有することを特徴とする。
【００３９】
請求項１８の発明は、請求項１７のスクリーンの製造方法において、光学薄膜が、特定波長領域以外の所定の波長領域の光に対して高吸収特性を有し、所定の波長領域以外の光に対して高透過特性を有する選択吸収色素を含有することを特徴とする。
【００４０】
請求項１７、１８の発明においては、画像光を除く波長領域の外光成分を選択的に吸収する光学薄膜（選択吸収層）が拡散構造の表面に均一に形成されているスクリーンを容易に製造することができ、外光の影響を低減して高コントラストの画像表示が可能な高品質のスクリーンを実現することが可能となる。
【００４１】
請求項１９の発明は、請求項１７のスクリーンの製造方法において、光学薄膜を透過した光を反射する反射層を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００４２】
請求項１９の発明においては、光学薄膜（選択吸収層）を選択的に透過する画像光を反射して、この反射光のみ拡散構造にて散乱するスクリーンを製造することができ、明光下において高輝度、高コントラストの画像を表示する高品質なスクリーンを実現することが可能となる。
【００４３】
請求項２０の発明は、請求項１３のスクリーンの製造方法において、拡散構造型材が、平面に複数の凹面が形成されてなることを特徴とする。この発明においては、拡散構造型材を押し付けることによって、基材の成膜面に複数の凸面を有する拡散構造が形成される。なお、拡散構造型材の凹面はランダムに配列していることが望ましい。
【００４４】
請求項２１の発明は、請求項１３のスクリーンの製造方法において、拡散構造型材が、平面に複数の凸面が形成されてなることを特徴とする。この発明においては、拡散構造型材を押し付けることによって、基材の成膜面に複数の凹面を有する拡散構造が形成される。なお、拡散構造型材の凸面はランダムに配列していることが望ましい。
【００４５】
請求項２２の発明は、請求項１４または１７のスクリーンの製造方法において、特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことを特徴とする。本発明においては、赤、緑、青の三原色波長領域の光を投光するプロジェクタ用として好適なスクリーンを容易に製造することが可能となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態のスクリーンの構成を示すもので、スクリーンの形状を保持するためのスクリーン基材１と、スクリーン基材１上に設けられ、プロジェクタ光に対応する特定の波長領域の光を反射する特性を有し、表面に凹凸が形成された選択反射フィルム２とで構成されている。また、選択反射フィルム２は、特定の波長領域の光を反射し、他の波長領域の光を透過する選択反射層２ａと、選択反射層２ａが成膜される成膜基材２ｂとからなり、選択反射層２ａの上からの型押しによって、成膜基材２ｂに光を散乱させる拡散構造３が形成されている。また、選択反射層２ａを透過した光を吸収する吸収層４が選択反射層２ａの背後に配置されている。
【００４７】
スクリーン基材１は、選択反射フィルム２をスクリーン状に保持するためのものであり、例えば、アルミ等の金属板やベニヤ板など、スクリーンとしての強度を有するものが用いられる。また、プラスチック樹脂で補強された合成繊維布など柔軟性を併せ持つものを用いれば、巻取りなどが可能となるスクリーンを得ることができる。なお、スクリーン基材１は、選択反射フィルム２をスクリーン状に保持するためのものであるため、成膜基材２ｂがスクリーンとして十分な強度を持っているならば、省略しても構わない。
【００４８】
選択反射層２ａは、プロジェクタからの投影光に対応する波長領域、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色波長領域の光を反射し、三原色波長領域以外の波長領域の光を透過する特性を有する光学薄膜であり、例えば、本出願人と同一の出願人により提案された光学多層膜（特願２００２−０７０５７２号等）が用いられる。この光学多層膜は、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層されてなり、三原色波長領域のような特定波長領域の光を選択的に反射するよう膜厚設計される。このような選択反射層２ａは、蒸着やスパッタリング等の真空薄膜形成方法や、溶剤を用いた塗布方法等により成膜することができる。真空薄膜形成方法による場合には、例えば、高屈折率層としてＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５等の高屈折率材料、低屈折率層としてＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２等の低屈折率材料が用いられる。塗布方法による場合には、高屈折率層及び低屈折率層として、例えば、屈折率の異なる熱硬化性樹脂が用いられる。
【００４９】
上記選択反射層２ａを成膜する成膜基材２ｂは、例えばアルミなどの金属材料でもよいが、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなど、凹凸形状を容易に型押しできる樹脂材料ならばなおよい。
【００５０】
吸収層４は、選択反射層２ａを透過した光を吸収させるためのもので、例えば、選択反射層２ａを成膜する面とは反対の裏面に黒色の樹脂フィルムを貼り合わせる、もしくは成膜基材２ｂの表面または裏面に黒色塗料を塗布する、あるいは成膜基材２ｂ中にカーボン粉末等の黒色微粒子を分散させる、などの方法により形成することができる。また、吸収層４は、成膜基材２ｂではなくスクリーン基材１側に設けてもよい。
【００５１】
上記成膜基材２ｂ上に選択反射層２ａが成膜された選択反射フィルム２は、選択反射層２ａ上から、図２に示すような表面に多数の凹部または凸部を有する拡散構造型材１０を押し付けることによって、成膜基材２ｂに拡散構造３が形成される。
【００５２】
その際、選択反射層２ａが無機材料で形成されている場合には、柔軟性に乏しいため、選択反射層２ａは拡散構造３の形状に合わせて、図３に示すようにひび割れてクラックＣが発生する。このようにひび割れることで、拡散構造３の表面形状の法線方向に対する膜厚が一定となり、膜厚が一定で拡散構造３の表面形状に沿って並べられた複数の選択反射層２ａを得ることができる。
【００５３】
一方、選択反射層２ａに柔軟性がある場合には、拡散構造型材１０が押し付けられた際に、その表面形状に沿って膜が伸びて膜厚が薄くなってしまうため、このことを考慮して厚めに成膜する必要がある。
【００５４】
次に、本実施の形態のスクリーンの製造方法について具体例を挙げて説明する。なお、本発明はここに挙げた例に限定されない。
まず、成膜基材２ｂに例えば０．２ｍｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、図４に示すような真空成膜装置１５内に設置して、その一方の面に、特願２００２−０７０５７２号に記載されているように、スパッタ法もしくは蒸着法により、高屈折率層（例えば、ＴｉＯ_２等）と低屈折率層（例えば、ＭｇＦ_２等）を交互に積層して、例えば１μｍ程度の厚さの選択反射層２ａを成膜する。
【００５５】
次に、真空成膜装置１５から、選択反射層２ａを成膜したポリエチレンテレフタレートフィルムを取り出し、選択反射層２ａの上から、図２に示すような拡散構造型材１０を押し付けて、拡散構造３を形成する。なお、その際、加圧するとともに、成膜基材２ｂであるポリエチレンテレフタレートフィルムが熱変形を引き起こす２００℃程度に加熱することで、拡散構造型材１０のパターンを成膜基材２ｂ上に形成しやすくなる。拡散構造型材１０は、例えば、真鍮などの金属材料を板状にし、その平面にボールエンドミルにより複数の凹面を形成したものが用いられる。この凹面の配列はランダムであることが望ましい。これにより、例えば、直径０．３ｍｍ、高さ０．０３ｍｍ、曲率半径０．４ｍｍの凸面がランダムに複数配置された拡散構造３を形成することができる。
【００５６】
このようにして拡散構造３を形成した後、選択反射層２ａの表面に、選択反射層２ａの脱落防止及び汚れ防止のために、フッ素系の樹脂、例えば旭硝子製のサイトップを塗布する。
【００５７】
ついで、選択反射層２ａと拡散構造３を形成した成膜基材２ｂの裏面に、粘着テープなどを用いて、吸収層４となる黒色フィルムを貼り付けた後、黒色フィルムを設けた面を、スクリーン基材１となる例えばアルミ板に貼り付け、スクリーンとする。
【００５８】
このようなスクリーンに、プロジェクタから投影された光１００が入射すると、選択反射層２ａはプロジェクタから投射される特定波長領域の光を主に反射するよう構成されているので、プロジェクタから投影された光１００は選択反射層２ａで反射し、また、その表面形状が拡散構造３を成していることから散乱し、広視野角をもたらす。一方、プロジェクタ光１００とともにスクリーンに入射する外光１０１は、選択反射層２ａを透過し、選択反射層２ａの背後に設けられた吸収層４により吸収されてしまう。これにより、スクリーンに入射した光のうち、主にプロジェクタから投影された光がスクリーン前方の視聴範囲へ返ることになり、視聴範囲では外光の影響が低減された高コントラストの映像を見ることができる。
【００５９】
上記の説明からも明らかなように、本実施の形態においては、選択反射層２ａを成膜した後に、成膜面に型押しによって拡散構造３を形成することにより、成膜基材２ｂの拡散構造３に沿って膜厚が均一な選択反射層２ａを容易に得ることができ、これにより目的とするプロジェクタ光の波長領域の光線を選択的に反射し、他の波長領域の光線は透過する特性に優れた選択反射層２ａをスクリーン最表面に形成することができることから、スクリーン表面での外光の散乱を効果的に防いで、プロジェクタ光の波長領域の光線を主に反射して散乱させることができ、映像の高コントラストを実現することができる。
【００６０】
また、選択反射層２ａの上に拡散層がないことから、拡散層を透過することによるプロジェクタ光の減衰がなくなり、プロジェクタ光を有効に活用することができ、高輝度映像や省エネルギーの効果をもたらすことができる。さらに、拡散板の貼り合わせが不要となることから、工程削減、材料削減、ひいてはコストの削減の効果が得られる。
【００６１】
図５は、本発明の第２の実施の形態のスクリーンの構成を示すもので、第１の実施の形態と比較して、三原色波長領域のような特定波長領域を除いて他の波長領域の光を吸収する選択吸収フィルム２０がスクリーン基材１に貼着されている。この選択吸収フィルム２０は、三原色波長領域光のような特定の波長領域の光を透過し、特定の波長領域を除く波長領域の光を吸収する選択吸収層２０ａと、選択吸収層２０ａが形成される成膜基材２０ｂとで構成され、選択吸収層２０ａの上からの型押しによって、成膜基材２０ｂに光を散乱させる拡散構造３が形成されている。また、選択吸収層２０ａを透過した光を反射する反射層２１が選択吸収層２０ａの背後に配置されている。
【００６２】
選択吸収層２０ａは、プロジェクタからの投影光に対応する特定波長領域、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色波長領域の光を透過し、三原色波長領域以外の波長領域の光を吸収する特性を有するものであり、例えば、本出願人と同一の出願人により提案された光学膜（特願２００２−３３１９９３号）が用いられる。この光学膜は、特定波長領域以外のある波長領域で吸収特性を有し、それ以外の波長領域では透過特性を有する選択吸収色素を分散させてなるもので、樹脂バインダーを用いた塗布方法等により形成することができる。
【００６３】
上記選択吸収層２０ａが形成される成膜基材２０ｂは、第１の実施の形態と同様のものを使用することができるが、選択吸収層２０ａを透過したプロジェクタ光を反射させるために、吸収層４ではなく反射層２１が設けられる。このような反射層２１は、成膜基材２０ｂの表面または裏面にアルミなどの高反射率を有する金属材料を蒸着したり、光輝性顔料を塗布したりすることによって形成することができる。この他に、選択吸収層２０ａを成膜する面とは反対の裏面にアルミなどの高反射率を有する金属膜を貼り合わせてもよいし、成膜基材２０ｂをアルミなどの高反射率を有する金属材料で形成してもよい。また、成膜基材２０ｂではなくスクリーン基材１側に反射層２１を設けてもよい。
【００６４】
次に、本実施の形態のスクリーンの製造方法について具体例を挙げて説明するが、これに限定されない。
まず、成膜基材２０ｂに例えば０．２ｍｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、図４に示すような真空成膜装置１５内に設置して、その一方の面に、スパッタ法もしくは蒸着法を用いて、反射層２１となるアルミを成膜する。
【００６５】
次に、選択吸収層２０ａとして、特願２００２−３３１９９３号に記載されているような、例えば、４１０〜４３０ｎｍの波長領域に吸収ピークを有する三菱化学（株）製のダイアレジンＹｅｌｌｏｗ Ｆと、４７０〜５３０ｎｍの波長領域に吸収ピークを有する三菱化学（株）製のダイアレジンＲｅｄ Ｓと、５６０〜６２０ｎｍの波長領域に吸収ピークを有する特開２００２−２２８８２９号公報記載のスクアリリウム系色素と、８００ｎｍ以上の波長領域に高い吸収を示す特許第３３０８５４５号公報記載の色素を用いて、ＵＶ硬化樹脂をバインダーとした塗料を調製し、ポリエチレンテレフタレートフィルムのアルミが成膜された面と反対側の面に、スピンコート法により塗布する。
【００６６】
ついで、上記ＵＶ硬化樹脂をバインダーとした色素塗料を塗布したポリエチレンテレフタレートフィルムに塗膜の上から、例えば、表面に多数の凸面が好ましくはランダムに配列する拡散構造型材１０を押し当て、紫外線を照射してＵＶ硬化樹脂を硬化させた後、拡散構造型材１０を取り外す。これにより、凹面がランダムに多数配置された拡散構造３を形成することができるとともに、拡散構造３に沿って形成された選択吸収層２０ａを得ることができる。なお、表面に多数の凸面を有する拡散構造型材１０は、真鍮などの金属材料を板状にし、その平面にボールエンドミルを用いて複数の凹面を形成された金型に、溶融した例えばアクリル樹脂を流し込み、硬化させることで得ることができる。
【００６７】
最後に、上記のようにして選択吸収層２０ａと拡散構造３が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルムを、アルミ成膜面を裏側にしてスクリーン基材１に貼り付け、スクリーンとする。なお、スクリーン基材１にアルミなどの高反射率の金属材料を用いた場合には、ポリエチレンテレフタレートフィルムへのアルミの成膜を省略することができる。
【００６８】
上記のように構成されたスクリーンに、プロジェクタからの投影光が入射すると、選択吸収層２０ａはプロジェクタから投光される特定波長領域の光を透過し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するよう構成されているので、プロジェクタからの投影光は選択吸収層２０ａを透過し、背後に設けられた反射層２１で反射して拡散構造３により散乱する。一方、プロジェクタ光とともにスクリーンに入射する外光は、拡散構造３にて散乱する前に選択吸収層２０ａに吸収されてしまう。したがって、入射光のうちプロジェクタ光の波長領域を除く波長領域の外光成分はスクリーン表面で散乱することなくほとんど吸収されるため、スクリーン前方では外光の影響が低減された高コントラストの映像を見ることができる。
【００６９】
上記の説明からも明らかなように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。なお、拡散構造３として第１の実施の形態では、凸面が多数配置された形状を、第２の実施の形態は凹面が多数配置された形状を例に挙げたが、これに限定されず、どちらを使っても、また他の形状を用いても光を散乱させる構造であれば構わない。
【００７０】
【発明の効果】
上述したように、請求項１の発明によれば、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜の成膜後に拡散構造が形成されることにより、表面に均一な膜厚の光学薄膜を有する拡散構造を容易に得ることができ、外光の散乱を低減して、画像光を主に反射し散乱させるスクリーンを実現することができる。
【００７１】
請求項２〜６の発明によれば、画像光を反射し、画像光を除く波長領域の外光を透過する光学薄膜（選択反射層）が拡散構造上に設けられることにより、外光の散乱を低減して、画像光を主に反射し散乱させる高コントラストのスクリーンを実現することができる。
【００７２】
請求項７〜９の発明によれば、画像光を透過し、画像光を除く波長領域の外光を吸収する光学薄膜（選択吸収層）が拡散構造上に設けられることにより、外光の散乱を低減して、画像光を主に反射し散乱させる高コントラストのスクリーンを実現することができる。
【００７３】
請求項１０の発明によれば、波長領域に応じた光透過特性を有する光学薄膜が、拡散構造の形状に合わせて膜厚一定にしてひび割れることにより、光学薄膜の選択透過特性にムラのない、品質に優れた高コントラストのスクリーンを実現することができる。
【００７４】
請求項１１の発明によれば、拡散構造が複数の凸部または凹部を有することにより、光を有効に散乱させることができ、広視野角のスクリーンを実現することができる。
【００７５】
請求項１２の発明によれば、特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことにより、赤、緑、青の三原色波長領域の光を投光するプロジェクタ用として好適なスクリーンを実現することができる。
【００７６】
請求項１３の発明によれば、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜を成膜した後に拡散構造を型押しにより形成することにより、表面に均一な膜厚の光学薄膜を有する拡散構造を容易に形成することができ、外光の散乱を低減して、画像光を選択的に反射し散乱させるスクリーンを製造することができる。
【００７７】
請求項１４〜１６の発明によれば、画像光を反射し、画像光を除く波長領域の外光を透過する光学薄膜（選択反射層）を、拡散構造を形成する基材上に成膜することにより、外光の散乱を低減して画像光を選択的に反射し散乱させることができる高コントラストのスクリーンを容易に製造することができる。
【００７８】
請求項１７〜１９の発明によれば、画像光を透過し、画像光を除く波長領域の外光を吸収する光学薄膜（選択吸収層）を、拡散構造を形成する基材上に成膜することにより、外光の散乱を低減して画像光を選択的に反射し散乱させることができる高コントラストのスクリーンを容易に製造することができる。
【００７９】
請求項２０、２１の発明によれば、拡散構造型材が、平面に複数の凹面または凸面が形成されてなることにより、拡散構造型材が押し付けられる基材の成膜面に複数の凸面または凹面からなる拡散構造が形成され、拡散性能に優れた広視野角のスクリーンを製造することができる。
【００８０】
請求項２２の発明によれば、特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことにより、赤、緑、青の三原色波長領域の光を投光するプロジェクタ用として好適なスクリーンを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のスクリーンの構成を示す断面図である。
【図２】拡散構造を形成するための拡散構造型材の一例を示す斜視図である。
【図３】拡散構造を型押しによって形成したときの選択反射層の膜形状を示す断面図である。
【図４】フィルム上にスパッタ法もしくは蒸着法により成膜する真空成膜装置を概略的に示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のスクリーンの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１‥‥スクリーン基材、２‥‥選択反射フィルム、２ａ‥‥選択反射層、２ｂ、２０ｂ‥‥成膜基材、３‥‥拡散構造、４‥‥吸収層、１０‥‥拡散構造型材、１５‥‥真空成膜装置、２０‥‥選択吸収フィルム、２０ａ‥‥選択吸収層、２１‥‥反射層

Claims (22)

1. 画像光の照射により画像を表示するスクリーンにおいて、
   基材と、
   この基材上に成膜され、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜と、
   成膜された前記光学薄膜の上からの型押しによって前記基材に形成され、前記光学薄膜を介して反射する光を散乱させる拡散構造と
   を備えたことを特徴とするスクリーン。
2. 前記光学薄膜が、前記画像光に対応する特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高透過特性を有することを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
3. 前記光学薄膜が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層を交互に積層した多層膜からなることを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
4. 前記高屈折率層が酸化ニオブ、酸化タンタルまたは酸化チタンを含有し、前記低屈折率層が酸化ケイ素またはフッ化マグネシウムを含有することを特徴とする請求項３記載のスクリーン。
5. 前記光学薄膜を透過した光を吸収する吸収層を備えたことを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
6. 前記吸収層が、黒色微粒子を含有してなることを特徴とする請求項５記載のスクリーン。
7. 前記光学薄膜が、前記画像光に対応する特定波長領域の光に対して高透過特性を有し、少なくとも前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有することを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
8. 前記光学薄膜が、前記特定波長領域以外の所定の波長領域の光に対して高吸収特性を有し、前記所定の波長領域以外の光に対して高透過特性を有する選択吸収色素を含有することを特徴とする請求項７記載のスクリーン。
9. 前記光学薄膜を透過した光を反射する反射層を備えたことを特徴とする請求項７載のスクリーン。
10. 前記光学薄膜が、前記拡散構造の表面形状の法線方向の膜厚が一定となるようにひび割れていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
11. 前記拡散構造が、複数の凸部または凹部を有することを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
12. 前記特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことを特徴とする請求項２または７記載のスクリーン。
13. 基材上に、波長領域に応じて選択的に光を透過する光学薄膜を成膜する工程と、
    前記基材の光学薄膜が成膜された面に拡散構造型材を押し付けて、前記光学薄膜を介して反射する光を散乱させる拡散構造を形成する工程と
    を含むことを特徴とするスクリーンの製造方法。
14. 前記光学薄膜が、照射される画像光に対応する特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、少なくとも前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高透過特性を有することを特徴とする請求項１３記載のスクリーンの製造方法。
15. 前記光学薄膜が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層を交互に積層した多層膜からなることを特徴とする請求項１４記載のスクリーンの製造方法。
16. 前記光学薄膜を透過した光を吸収する吸収層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１４記載のスクリーンの製造方法。
17. 前記光学薄膜が、照射される画像光に対応する特定波長領域の光に対して高透過特性を有し、少なくとも前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有することを特徴とする請求項１３記載のスクリーンの製造方法。
18. 前記光学薄膜が、前記特定波長領域以外の所定の波長領域の光に対して高吸収特性を有し、前記所定の波長領域以外の光に対して高透過特性を有する選択吸収色素を含有することを特徴とする請求項１７記載のスクリーンの製造方法。
19. 前記光学薄膜を透過した光を反射する反射層を形成する工程を含むことを特徴とする請求項１７記載のスクリーンの製造方法。
20. 前記拡散構造型材が、平面に複数の凹面が形成されてなることを特徴とする請求項１３記載のスクリーンの製造方法。
21. 前記拡散構造型材が、平面に複数の凸面が形成されてなることを特徴とする請求項１３記載のスクリーンの製造方法。
22. 前記特定波長領域が、赤色光の波長領域、緑色光の波長領域及び青色光の波長領域を含むことを特徴とする請求項１４または１７記載のスクリーンの製造方法。

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