JP2013152284A - 反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストが高く良好な映像を表示でき、容易に作製できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示システムを提供する。
【解決手段】映像源から投影された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーン１０は、レンズ面１３２と非レンズ面１３３とを有し背面側に凸となる単位レンズ１３１が複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層１３と、単位レンズ１３１のレンズ面１３２に形成された光を反射する反射層１２とを備え、非レンズ面１３３は、単位レンズ１３１の内側に向かって凹状にえぐれた形状となっているものとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーン、及び、これを備える映像表示システムに関するものである。

従来、反射スクリーンとして、表面にマット形状が付されたマットタイプの反射スクリーンが知られている。しかし、このようなマットタイプの反射スクリーンは、明室環境下においては、コントラストが低く、良好な映像が得られない。
そこで、近年、明室環境下でもコントラスト等が良好な映像を表示可能な反射スクリーンへの需要が高まっている。

また、近年では、反射スクリーンに対して至近距離から比較的大きな入射角度で映像光を投写して大画面表示を実現する短焦点型の映像投射装置（プロジェクタ）等が広く利用されている。このような短焦点型の映像投射装置は、反射スクリーンに対して、上方又は下方から従来の映像源よりも大きな入射角度で投射することができ、反射スクリーンを用いた映像表示システムの省スペース化等に寄与している。
そして、このような短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するために、例えば、単位レンズが複数配列されて形成されたリニアフレネルレンズ形状やサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層の表面に反射層形成した反射スクリーン等が開発されている（例えば、特許文献１，２）。

特開平８−２９８７５号公報 特開２００８−７６５２３号公報

上述のようなレンズ層の表面に反射層を備える反射スクリーンの場合、レンズ層の単位レンズにおいて、映像光の反射に寄与しない非レンズ面等に反射層が形成されていると、照明光等の不要な外光が反射されて、映像のコントラストを低下させるという問題があった。
従って、単位レンズの表面上において、映像光の反射に寄与するレンズ面には反射層を形成し、映像光の反射に寄与しない非レンズ面には反射層を形成しないという、精度の高い反射層の形成が重要となってくる。

しかし、単位レンズは非常に微細であるため、反射層を精度よくレンズ面にのみ形成することは困難であった。
また、特許文献１，２には、上述のような反射層を効率よく映像光の反射に寄与する領域にのみ形成する方法等に関しては、一切開示されていない。

本発明の課題は、コントラストが高く良好な映像を表示でき、容易に作製できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示システムを提供することである。

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。
請求項１の発明は、映像源から投影された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンであって、レンズ面（１３２）と非レンズ面（１３３）とを有し背面側に凸となる単位レンズ（１３１）が複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層（１３）と、前記単位レンズの前記レンズ面に形成された光を反射する反射層（１２）と、を備え、前記非レンズ面（１３３）は、前記単位レンズの内側に向かって凹状にえぐれた形状となっていること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、前記非レンズ面（１３３）は、複数の面（１３３ａ，１３３ｂ）を有すること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射スクリーンにおいて、前記非レンズ面（１３３）は、曲面を有すること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射スクリーンにおいて、前記非レンズ面（１３３）には、光を吸収する光吸収層（１１）が形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射スクリーン（１０）と、前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える映像表示システムである。

本発明によれば、コントラストが高く良好な映像を表示でき、容易に作製できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示システムを提供することができる。

実施形態の映像表示システム１を示す図である。 実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。 実施形態のレンズ層１３を説明する図である。 実施形態の単位レンズ１３１の他の形状を示す図である。 実施形態の反射スクリーン１０の製造方法の一例を説明する図である。

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。従って、実際の形状や配置等とは異なる。
また、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、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。

（実施形態）
図１は、本実施形態の映像表示システム１を示す図である。図１（ａ）は、映像表示システム１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示システム１の側面図である。
映像表示システム１は、反射スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態の映像表示システム１は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射スクリーン１０が反射して、その画面上に映像を表示する一般的な映像表示システムである。
なお、映像表示システム１は、これに限らず、例えば、映像光を映像源ＬＳから投射するフロントプロジェクションテレビシステム等としてもよいし、反射スクリーン１０と映像源ＬＳと反射スクリーンの観察画面上の入力部の位置を検出する位置検出部やパーソナルコンピュータ等を備えたインタラクティブボードシステムとしてもよい。

映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射スクリーン１０へ投射する映像光投射装置である。本実施形態の映像源ＬＳは、汎用の短焦点型プロジェクタである。この映像源ＬＳは、使用状態において、反射スクリーン１０の画面を法線方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、反射スクリーン１０の画面左右方向において中央であって、反射スクリーン１０の画面（表示領域）よりも下方側となる位置に配置されている。
なお、スクリーン面とは、この反射スクリーン１０全体として見たときにおける、反射スクリーン１０の平面方向となる面を示すものである。
映像源ＬＳは、反射スクリーン１０の画面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）における反射スクリーン１０との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Ｌを投射できる。即ち、この映像源ＬＳは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーン１０までの投射距離が短く、その映像光Ｌの反射スクリーン１０に対する入射角度も大きい。

反射スクリーン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、映像を表示するスクリーンである。使用状態において、この反射スクリーン１０の観察画面は、観察者Ｏ側から見て、長辺方向が画面左右方向となる略矩形状である。
なお、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、この反射スクリーン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）であるとする。

反射スクリーン１０は、その背面側に、平板状の支持板５０が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられており、この支持板５０により、その平面性を維持している。なお、これに限らず、反射スクリーン１０は、不図示の枠部材等によって支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。本実施形態の支持板５０は、光透過性を有しない平板状の部材である。
この反射スクリーン１０は、対角８０インチや１００インチ等の大きな画面（表示領域）を有している。本実施形態の反射スクリーン１０は、例えば、画面のサイズが対角８０インチサイズ（１７７１×９９６ｍｍ）である。

図２は、本実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。図２では、反射スクリーン１０の観察画面（表示領域）の幾何学的中心（画面中央）となる点Ａ（図１（ａ），（ｂ）参照）を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交（厚み方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。
反射スクリーン１０は、その映像源側（観察者側）から順に、表面層１５、基材層１４、レンズ層１３、反射層１２、光吸収層１１等を備えている。

基材層１４は、レンズ層１３を形成する基材となるシート状の部材である。この基材層１４の映像源側（観察者側）には、表面層１５が一体に形成され、背面側（裏面側）には、レンズ層１３が一体に形成されている。
基材層１４は、拡散材を含有する光拡散層１４１と、顔料や染料等の着色材を含有する着色層１４２とを有している。本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とが一体に積層されている。本実施形態では、図２に示すように、光拡散層１４１が背面側であり、着色層１４２が映像源側に位置する例を示したが、これに限らず、光拡散層１４１が映像源側に位置し、着色層１４２が背面側に位置する形態としてもよい。
なお、基材層１４は、光拡散層のみの単層としてもよいし、拡散材と着色材とを共に含有する形態としてもよいし、透明又は半透明な層とし、その映像源側に、一体に又は不図示の接合層等を介して、光拡散層や着色層に相当する層を積層する形態としてもよい。

光拡散層１４１は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。この光拡散層１４１は、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりする機能を有する。
光拡散層１４１の母材となる樹脂は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂等を用いることができる。この光拡散層１４１の厚さは、例えば、１００〜２００μｍである。また、拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等であり、その平均粒径が約１〜５０μｍであるものを使用できる。
本実施形態の光拡散層１４１は、例えば、アクリル樹脂製の平均粒径１０μｍの粒子を拡散材として含有するＭＢＳ樹脂を押出し成形した厚さ１５０μｍの層である。

着色層１４２は、灰色や黒色等の染料や顔料等により着色が施された層である。本実施形態では、着色層１４２は、光拡散層１４１の映像源側（観察者側）に位置している。この着色層１４２は、反射スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒輝度を低減させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
着色層１４２は、例えば、厚さが３０〜３０００μｍであり、染料や顔料を含有するＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ樹脂等により形成することができる。
本実施形態の着色層１４２は、例えば、黒色の顔料を含有するＭＢＳ樹脂により形成された厚さ７０μｍの黒色透明の層である。
また、本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを共押し出しすることにより一体に積層されて形成されている。

図３は、本実施形態のレンズ層１３を説明する図である。図３（ａ）は、レンズ層１３を背面側正面方向から観察した様子を示しており、理解を容易にするために、反射層１２や光吸収層１１は省略して示している。図３（ｂ）は、図２に示す断面の一部をさらに拡大して示し、理解を容易にするために、映像源側に位置する基材層１４や表面層１５は省略して示している。また、図３（ｃ）は、図２に示す断面の一部をさらに拡大し、単位レンズ１３１及び反射層１２のみを示し、理解を容易にするために、他の層等は省略して示している。
レンズ層１３は、基材層１４の背面側に設けられた光透過性を有する層であり、図３（ａ）に示すように、点Ｃを中心として単位レンズ１３１が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状をその背面側に有している。このサーキュラーフレネルレンズ形状は、その光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが、反射スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射スクリーン１０の下方に位置している。
なお、本実施形態では、レンズ層１３がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する例を上げて説明するが、リニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよい。

単位レンズ１３１は、図２や図３（ｂ）に示すように、スクリーン面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）に平行であって、単位レンズ１３１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（略楔形形状）である。
この単位レンズ１３１は、背面側に凸であり、レンズ面１３２と、このレンズ面１３２と対向する非レンズ面１３３とを備えている。
反射スクリーン１０の使用状態において、単位レンズ１３１は、レンズ面１３２が頂点ｔを挟んで非レンズ面１３３よりも鉛直方向上側に位置している。

この単位レンズ１３１は、その非レンズ面１３３が凹状となっている。本実施形態の単位レンズ１３１の非レンズ面１３３は、第１の面１３３ａと第２の面１３３ｂとを有しており、一般的な断面形状が略直角三角形形状の単位レンズの非レンズ面（図３（ｃ）中において、破線で示す面１３３Ａに相当）に比べて、単位レンズ１３１の内側に凹状にえぐれた形状となっている。

図４は、本実施形態の単位レンズ１３１の他の形状を示す図である。図４では、図３（ｂ）と同様な断面を示している。
図３（ｂ）では、非レンズ面１３３が２つの面（第１の面１３３ａ，第２の面１３３ｂ）を有している形態を示したが、これに限らず、例えば、図４（ａ）に示すように、非レンズ面２３３が３つ以上の複数の面を有し、単位レンズ１３１の内側にえぐれた形状となっていてもよい。
また、図４（ｂ）に示すように、非レンズ面３３３が凹状の曲面からなる形状としてもよい。なお、図４（ｂ）には、非レンズ面３３３が１つの曲面からな例を示しているが、これに限らず、複数の曲面からなる形態としてもよい。
さらに、図示しないが、非レンズ面が曲面と平面とを組み合わせた形態としてもよい。
この非レンズ面１３３の凹形状は、映像光のレンズ面１３２（反射層１２）への入射に影響を与えないように設けられている。即ち、図３（ｃ）に示すような、単位レンズ１３１の最も映像源側に位置する点ｖを通りレンズ面１３２に入射する光Ｌ２の光路を阻害しないような形状となっている。

図３（ｂ）に示すように、単位レンズ１３１のレンズ面１３２が、スクリーン面に平行な面となす角度は、αである。また、単位レンズ１３１の非レンズ面１３３の底部側に位置する第２の面１３３ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、βである。
また、単位レンズ１３１の配列ピッチは、Ｐであり、単位レンズ１３１のレンズ高さ（スクリーンの厚み方向における頂点ｔから単位レンズ１３１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
理解を容易にするために、図２等では、単位レンズ１３１の配列ピッチＰ、角度α，βは、単位レンズ１３１の配列方向において一定であるように示している。しかし、本実施形態の単位レンズ１３１は、実際には、配列ピッチＰ等が一定であるが、角度αが単位レンズ１３１の配列方向において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、角度α等は、一定としてもよいし、配列ピッチＰが、単位レンズ１３１の配列方向に沿って次第に変化する形態としてもよく、映像光を投影する映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさや、映像源ＬＳの投射角度（反射スクリーン１０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。

本実施形態では、一例として、配列ピッチＰは１００μｍであり、角度αは、反射スクリーン１０の画面左右方向の中央下端で約７°、画面左右方向の中央上端で約２３°である。
このレンズ層１３は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により、基材層１４の背面側の面（光拡散層１４１側の面）に一体に形成されている。なお、レンズ層１３は、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。

反射層１２は、光を反射する作用を有する層である。この反射層１２は、単位レンズ１３１のレンズ面１３２に形成される。
本実施形態の反射層１２は、図２や図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３２に形成されているが、非レンズ面１３３には殆ど形成されていない。なお、反射層１２は、僅かであれば、又は、光を反射しないほど十分に薄ければ、非レンズ面１３３の一部に形成されていてもよい。
反射層１２は、レンズ面１３２上に、アルミニウムや銀、ニッケル等の光反射性の高い金属を蒸着することにより形成することができる。本実施形態の反射層１２は、アルミニウムをレンズ面１３２に厚さ約０．１μｍで蒸着することにより形成されている。

光吸収層１１は、レンズ層１３及び反射層１２の背面側に設けられ、光を吸収する作用を有している。本実施形態の光吸収層１１は、反射層１２及び非レンズ面１３３を被覆しており、非レンズ面１３３には、光吸収層１１が形成された形態となっている。
光吸収層１１は、黒色等の暗色系の塗料等や、黒色等の暗色系の顔料や染料及び光吸収作用を有するビーズ等を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を、反射層１２をレンズ面１３２に形成したレンズ層１３の背面側（フレネルレンズ形状側）に塗布して硬化させることにより、形成される。この光吸収層１１の厚さは、約３０〜２００μｍとすることができる。
本実施形態の光吸収層１１は、厚さ５０μｍ程度の黒色インキの層である。

表面層１５は、基材層１４の映像源側（観察者側）に設けられる層である。本実施形態では、表面層１５は、この反射スクリーン１０の映像源側の最表面に形成されている。
表面層１５は、反射防止機能や防眩機能、ハードコート機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等、適宜必要な機能を１つ又は複数選択して設けることができる。また、表面層１５としてタッチパネル層等を設けてもよい。
表面層１５は、基材層１４とは別層であって不図示の粘着材等により基材層１４に接合される形態としてもよいし、基材層１４のレンズ層１３とは反対側（映像源側）の面に直接形成してもよい。
本実施形態の表面層１５は、ハードコート機能及び防眩機能を有しており、基材層１４の映像源側の表面に、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート等）を膜厚１０〜１００μｍ程度で塗布し、微細な凹凸形状（マット形状）をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状が賦形されて形成されている。

本実施形態の反射スクリーン１０の製造方法について説明する。
図５は、本実施形態の反射スクリーン１０の製造方法の一例を説明する図である。なお、図５においては、反射スクリーン１０の画面中央となる点Ａを通り、単位レンズ１３１の配列方向に平行であってスクリーン面に直交する方向（スクリーンの厚さ方向）に平行な断面を模式的に示し、理解を容易にするために、基材層１４は、単層として示しているが、実際は、図２等に示すように、着色層１４２及び光拡散層１４１の２層構造である。
まず、図５（ａ）に示すように、基材層１４を用意する。基材層１４は、前述のように、拡散材を含有するＭＢＳ樹脂と着色材を含有するＭＢＳ樹脂とを、それぞれ所定の厚さで共押し出し成形することにより、形成される。本実施形態の基材層１４は、一例として、所定の大きさに裁断された枚葉状であるとする。
次に、基材層１４の映像源側となる面（本実施形態では、着色層１４２側の面）上に、ウレタンアクリレート等を膜厚３０μｍ程度で塗布し、微細な凹凸形状（マット形状）をその樹脂膜表面に転写する等して硬化させ、表面に微細凹凸形状を有する表面層１５を形成する。

そして、図５（ｂ）に示すように、基材層１４の片面（本実施形態では、光拡散層１４１側の面）に、紫外線成形法等により、基材層１４の片面にレンズ層１３を形成する。
レンズ層１３は、基材層１４の表面層１５が積層されていない側の面（本実施形態では、光拡散層１４１側の面）を、アクリル系の紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に押圧し、表面層１５側から紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型することにより、形成される。なお、レンズ層１３の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。

次に、レンズ面１３２上に反射層１２を形成する。
図５（ｃ）に示すように、真空蒸着法により、レンズ層１３のレンズ面１３２に、アルミニウムを蒸着して反射層１２を形成する。このとき、蒸着源６０は、レンズ層１３のフレネルレンズ形状を有する面に対向する側にレンズ層１３に対して所定の距離を有して配置され、単位レンズ１３１の配列方向において、基材層１４の法線方向に対してレンズ面１３２側に角度θ（ただし、０°≦θ＜９０°）をなす方向から蒸発した蒸着材料がレンズ層１３表面に当たるように、配置される。即ち、蒸着方向が、単位レンズ１３１の配列方向においてレンズ面１３２側からとなるように蒸着源６０が配置され、レンズ面１３２に蒸着される。

蒸着源６０の数や配置等は、反射スクリーン１０の画面サイズの大きさや、単位レンズ１３１の配列ピッチＰ、レンズ層１３に形成されたフレネルレンズ形状がサーキュラーフレネルレンズ形状であるのかリニアフレネルレンズ形状であるのか等に応じて、適宜選択して設定可能である。
本実施形態では、非レンズ面１３３が凹状であり、蒸着方向をレンズ面１３２側からとすることにより、非レンズ面１３３側に蒸発した蒸着材料が当たりにくくなり、非レンズ面１３３に反射層１２が形成されることを大幅に抑制できる。また、仮に、非レンズ面１３３に蒸着材料が到達した場合にも、その量は十分に少なく、形成される反射層の厚みが薄く、光を反射する作用が小さいので、非レンズ面１３３に入射する光は、反射することなくその大部分が透過する。

次に、反射層１２が形成されたレンズ層１３上に、スクリーン印刷等により、光吸収材料である黒色顔料を含有するインキを塗布して硬化させ、光吸収層１１を形成する。なお、光吸収材料を塗布する方法は、上記のスクリーン印刷に限らず、例えば、グラビアリバースコート、インクジェット方式、ダイコート方式、フローコート方式による塗布等の方法を用いることができる。
そして、所定の大きさに裁断する等の不図示の裁断工程等を経て、反射スクリーン１０が完成する。
なお、本実施形態では、基材層１４が、枚葉状である例を示したが、レンズ層１３がリニアフレネルレンズ形状を有する場合等は、ウェブ状の基材層１４を用いてもよい。また、基材層１４の片面に予め表面層１５を形成し、その後にレンズ層１３を形成する例を示したが、これに限らず例えば、レンズ層１３を形成した後に、表面層１５を形成してもよい。

ここで、図２に戻って、本実施形態の反射スクリーン１０へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。なお、図２においては、理解を容易にするために、表面層１５、基材層１４（着色層１４２、光拡散層１４１）、レンズ層１３の屈折率は等しいものとし、映像光Ｌ１や外光Ｇ１，Ｇ２が受ける光拡散層１４１の光拡散作用等は省略して示している。
図２に示すように、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌ１は、反射スクリーン１０の下方から入射し、表面層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１３の単位レンズ１３１へ入射する。
そして、図２に示すように、映像光Ｌ１は、レンズ面１３２へ入射して反射層１２によって反射され、観察可能な光線として観察者Ｏ側へ向かう。ここで、非レンズ面１３３は、映像光Ｌ１が反射スクリーン１０の下方から投射され、角度βが反射スクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光Ｌ１の入射角度よりも大きいことや、図３（ｃ）に示すように非レンズ面１３３の凹形状が映像光Ｌ１の光路を阻害しない程度の深さしか有していないこと等から、映像光Ｌ１の反射には影響しない。
従って、反射スクリーン１０は、映像光を効率よく反射し、明るい映像を表示できる。

一方、照明光等の不要な外光Ｇ１，Ｇ２は、主として反射スクリーン１０の上方から入射し、表面層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１３の単位レンズ１３１へ入射する。そして、図２に示すように、一部の外光Ｇ１は、レンズ面１３２で反射して、反射スクリーン１０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ側には直接届かない。また、一部の外光Ｇ２は、非レンズ面１３３に入射して光吸収層１１に吸収される。
従って、反射スクリーン１０は、照明光等に不要な外光による映像のコントラストの低下を極力抑えることができる。

ここで、本実施形態の反射スクリーン１０と、単位レンズ１３１の断面形状が略直角三角形状であり、非レンズ面が凹状ではなく平面状である比較例の反射スクリーン（不図示）とを、前述の製造方法に沿って同様に作製して用意し、実際に映像源ＬＳから映像光を投射して表示される映像を評価した。
比較例の反射スクリーンでは、反射層を形成する際に、非レンズ面に蒸着材料が付着し、光を反射するために十分な厚さを有する反射層がレンズ面及び非レンズ面に形成されていた。そのため、明室環境下では、照明光等の外光の一部が非レンズ面の反射層で反射して観察者側へ向かい、映像のコントラストが低下していた。
しかし、本実施形態の反射スクリーン１０では、上述のように、非レンズ面１３３に反射層１２が形成されることを大幅に抑制できた。従って、照明光等の外光のうち、非レンズ面１３３に入射する外光は、光吸収部１１に吸収され、照明光等による外光に起因するコントラストの低下を改善し、明室環境下においてもコントラストの高い良好な映像を表示できた。

以上のことから、本実施形態の反射スクリーン１０によれば、映像光は、レンズ面１３２上に形成された反射層１２によって効率よく観察者Ｏ側へ反射でき、かつ、不要な外光は、光吸収層１１により吸収したり、観察者Ｏの映像の視認に影響を与えない方向（反射スクリーン１０の下方側）へ反射したりするので、明室環境下であっても、明るく、コントラストの高い良好な映像を表示できる。
また、非レンズ面１３３が凹状にえぐれた形状となっているので、反射層１２に形成時に反射層１２を形成する材料が非レンズ面１３３に付着しにくく、非レンズ面１３３に反射層１２が形成されることを極力抑制できる。従って、複雑な処理やマスキング等を行うことなく、映像光の反射に寄与するレンズ面１３２上のみに反射層１２を容易にかつ精度よく形成できる。

（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）本実施形態において、単位レンズ１３１は、図２等に示す断面において、レンズ面１３２が直線状となる例を示したが、これに限らず、この断面において、例えば、レンズ面１３２の一部が曲線状となっていてもよい。
また、本実施形態において、単位レンズ１３１のレンズ面１３２は、いずれも１つの面である例を示したが、これに限らず、例えば、２つ以上の面から構成される形態としてもよい。

（２）本実施形態において、反射層１２は、アルミニウム等の金属の蒸着膜である例を示したが、これに限らず、例えば、白色又は銀色系の塗料や、白色又は銀色系の顔料やビーズ等を含有する紫外線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂、銀やアルミニウム等の金属蒸着膜や金属箔等を粉砕した粒子や微小なフレークを含む塗料等を、レンズ面１３２側から塗布又は印刷して硬化させることにより形成してもよい。

（３）本実施形態において、表面層１５は、単層であり、ハードコート機能及び防眩機能を有する例を示したが、これに限らず、反射防止機能や紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等を適宜選択してさらに付与してもよい。これらの層は、上述の表面層１５と基材層１４との間に別層として設けてもよいし、表面層１５を形成する樹脂に、上述の機能を有するものを選択して形成してもよい。

（４）本実施形態において、単位レンズ１３１は、図２等に示す断面形状が略三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、スクリーン面に平行又は略平行な頂面を有する略台形形状であり、レンズ面と非レンズ面とが、頂面を挟んで対向する形態としてもよい。このとき、頂面は、映像光の反射に寄与しない領域に形成されることが好ましい。頂面上には、光吸収層を形成してもよいし、反射層を形成してもよい。

（５）本実施形態において、反射スクリーン１０は、さらに、反射スクリーン１０の画面の平面性を維持するために、ガラス製や樹脂製である剛性の高い基板層を備えてもよい。

（６）本実施形態において、反射スクリーン１０は、その背面側に設けられた支持板５０に不図示の粘着材層等を介して接合されており、略平板状である例を示したが、これに限らず、例えば、支持板５０を備えず、反射スクリーン１０が粘着材層等を介して壁面等に接合される形態としてもよいし、支持板５０を裏面に接合した状態で壁面に固定されたり、フック等の支持部材で壁面に吊り下げされる形態等としてもよい。
また、本実施形態において、反射スクリーン１０は、使用時及び不使用時には略平板状である例を示したが、これに限らず、不使用時には巻き取って保管できる巻き取り可能な形態としてもよい。このような形態の場合には、支持板５０等を設けず、反射スクリーン１０の背面側を、光を透過しにくい布製又は樹脂製の遮光幕や耐傷性を向上させる保護層等で被覆する形態としてもよい。

（７）本実施形態において、レンズ層１３が、紫外線硬化型樹脂製であり、基材層１４の片面（光拡散層１４１側の面）に紫外線成形法により一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、熱可塑性樹脂製等であり、押し出し成形法や射出成形法等によりレンズ層を形成してもよい。
このようなレンズ層１３の場合には、不図示の接合層等を介して、その映像源側に光拡散層等を積層する形態としてもよい。また、押し出し成形法の場合には、レンズ層１３と基材層１４とを一体に積層した状態で押し出し成形してもよい。このような形態とすることにより、大量生産がさらに容易になり、安価に提供できる。

（８）本実施形態において、反射スクリーン１０の最も映像源側（観察者側）に表面層１５が設けられる例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１４の樹脂に耐擦傷性を有するものを用い、押し出し成形時に基材層１４の映像源側表面に凹凸形状を形成する形態としてもよい。

（９）本実施形態において、映像源ＬＳは、鉛直方向において反射スクリーン１０より下方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の下方から斜めに投射される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源ＬＳが、鉛直方向において反射スクリーン１０より上方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の上方から斜めに投射される形態としてもよい。
このとき、反射スクリーン１０は、図２等に示すレンズ層１３の上下方向を反転させた形態とすればよい。

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によって限定されることはない。

１ 映像表示システム
１０ 反射スクリーン
１１ 光吸収層
１２ 反射層
１３ レンズ層
１３１ 単位レンズ
１３２ レンズ面
１３３ 非レンズ面
１４ 基材層
１４１ 光拡散層
１４２ 着色層
１５ 表面層

Claims (5)

1. 映像源から投影された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンであって、
   レンズ面と非レンズ面とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層と、
   前記単位レンズの前記レンズ面に形成された光を反射する反射層と、
   を備え、
   前記非レンズ面は、単位レンズの内側に向かって凹状にえぐれた形状となっていること、
   を特徴とする反射スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記非レンズ面は、複数の面を有すること、
   を特徴とする反射スクリーン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記非レンズ面は、曲面を有すること、
   を特徴とする反射スクリーン。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記非レンズ面には、光を吸収する光吸収層が形成されていること、
   を特徴とする反射スクリーン。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射スクリーンと、
   前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
   を備える映像表示システム。

Images