JP2014142429A - 反射型スクリーン、前面投射型表示装置、多画面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率が高く、明るく良好な映像を表示できる反射型スクリーン、これを備える前面投射型表示装置及び多画面表示装置を提供する。
【解決手段】反射型スクリーン１０は、背面側に凸となる略三角柱状の単位レンズ１２１が複数配列されたレンズ層１２と、単位レンズ１２１の２つの斜面１２１ａ，１２１ｂ上に形成される反射層１３とを備え、単位レンズ１２１の配列方向におけるレンズ層１２の一部である領域Ａでは、一方側から投射された映像光Ｌ１と、他方側から投射された映像光Ｌ２とが、同一の単位レンズ１２１の異なる斜面に入射して反射層１３で反射し、略同一方向に出射し、領域Ａ以外の領域Ｂ１，Ｂ２では、単位レンズ１２１の２つの斜面のうち、１つの斜面にのみ映像光が入射し、もう１つの斜面には映像光が入射しないものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射された映像光を反射して映像を表示する反射型スクリーン、これを備える前面投射型表示装置及び多画面表示装置に関するものである。

スクリーンに映像光を投射して映像を表示する表示装置として、例えば、透過型スクリーンを用いた背面投射型表示装置や、反射型スクリーンを用いた前面投射型表示装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
近年では、複数の画面が配列された多画面表示装置の開発も進んでいる（例えば、特許文献２，３参照）。このような多画面表示装置に用いられ、１つの透過型スクリーンに対して、複数の映像源から映像光を投射する背面投射型表示装置等も開発されており、各映像源から投射された映像間のつなぎ目を目立たなくするために、エッジブレンディングという処理等が用いられている（例えば、特許文献３参照）。これは、映像のつなぎ目近傍となる領域では、つなぎ目を含む複数の映像を所定の幅だけ重複させ、重複領域の映像の明るさを調整することにより、映像のつなぎ目を目立ちにくくする処理である。

特開平８−２９８７５号公報 特開平５−１８８４７７号公報 特開２００８−２１６４２７号公報

しかし、反射型スクリーンを備える前面投射型表示装置を用い、良好な映像を表示する多画面表示装置の開発は遅れている。
また、例えば、特許文献１の反射スクリーン等では、１方向から投射された映像光を効率よく観察者側へ反射し、明るく良好な映像を表示することができる。しかし、反射型スクリーンが大画面となり、映像光が２方向（例えば、画面上下方向上側と下側等）から投射された場合には、それらを観察者側へ効率よく反射する設計とすることが困難である。

本発明の課題は、光の利用効率が高く、明るく良好な映像を表示できる反射型スクリーン、これを備える前面投射型表示装置及び多画面表示装置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、投射された映像光を反射して映像を表示する反射型スクリーンであって、背面側に凸となる略三角柱状の単位レンズ（１２１）が複数配列されたレンズ層（１２）と、前記単位レンズの２つの斜面（１２１ａ，１２１ｂ）上に形成される反射層（１３）と、を備え、前記単位レンズの配列方向における前記レンズ層の一部の領域（Ａ）では、前記配列方向の一方側から投射された映像光（Ｌ１）と、前記配列方向の他方側から投射された映像光（Ｌ２）とが、同一の単位レンズの異なる斜面に入射して前記反射層で反射し、略同一方向に出射し、前記レンズ層の前記配列方向における前記一部の領域以外の領域（Ｂ１，Ｂ２）では、前記単位レンズの２つの斜面のうち、１つの斜面にのみ映像光が入射し、もう１つの斜面には映像光が入射しないこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０，１０−２）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、前記配列方向における前記一部の領域（Ａ）以外の領域であって、前記一部の領域に隣接する領域（Ｃ１，Ｃ２）では、前記配列方向において前記一部の領域から離れるにしたがい、前記もう１つの斜面の寸法が小さくなること、を特徴とする反射スクリーン（１０−２）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、光を拡散する作用を有する光拡散層（１３）を備えること、を特徴とする反射スクリーン（１０，１０−２）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項に記載の反射型スクリーンと、前記単位レンズ（１２１）の配列方向の一方側及び他方側からそれぞれ映像光（Ｌ１，Ｌ２）を投射する２つの映像源（ＬＳ１，ＬＳ２）と、を備える前面投射型表示装置（１）である。
請求項５の発明は、請求項４に記載の前面投射型表示装置（１）を複数備え、各前記反射型スクリーン（１０）の表示画面が隣接するように配列した多画面表示装置（Ｍ１）である。

本発明によれば、光の利用効率が高く、明るく良好な映像を表示できる反射型スクリーン、これを備える前面投射型表示装置及び多画面表示装置を提供できる。

実施形態の前面投射型表示装置１を説明する図である。 実施形態の多画面表示装置Ｍ１を説明する図である。 実施形態の反射型スクリーン１０の層構成を説明する図である。 実施形態のレンズ層１２の単位レンズ１２１の形状を説明する図である。 本実施形態の単位レンズ１２１と映像光Ｌ１，Ｌ２の反射について説明する図である。 他の実施形態の反射スクリーンの一例を説明する図である。 他の実施形態の反射スクリーンの一例を説明する図である。 他の実施形態の前面投射型表示装置の一例を説明する図である。 変形形態の多画面表示装置Ｍ２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。
また、シート状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、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
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。
また、本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。

（実施形態）
図１は、本実施形態の前面投射型表示装置１を説明する図である。図１では、前面投射型表示装置１の側面図を示している。
図２は、本実施形態の多画面表示装置Ｍ１を説明する図である。図２では、多画面表示装置Ｍ１を観察者Ｏ側の正面方向から見た様子を示している。
図１に示すように、前面投射型表示装置１は、反射型スクリーン１０と、映像源ＬＳ１，ＬＳ２とを備えており、観察者Ｏ側に配置された映像源ＬＳ１，ＬＳ２から投射された映像光Ｌ１，Ｌ２を反射して、反射型スクリーン１０の表示面に映像を表示する。
図２に示すように、多画面表示装置Ｍ１は、複数の前面投射型表示装置１が各反射型スクリーン１０の表示画面を隣接させて配列されて形成される。本実施形態では、多画面表示装置Ｍ１は、３つの前面投射型表示装置１を画面左右方向（水平方向）へ連接して配置して形成される例を挙げて説明するが、その連接される方向や数は、適宜自由に設定してよい。
また、前面投射型表示装置１は、１台のみで一般的な表示装置（映像表示システム）として使用することも可能である。

映像源ＬＳ１，ＬＳ２は、反射型スクリーン１０の観察者側であって、反射型スクリーン１０の使用状態における画面上下方向の下方側と、上方側とにそれぞれ配置されている。この映像源ＬＳ１，ＬＳ２としては、汎用の短焦点型プロジェクタを用いることができる。映像源ＬＳ１，ＬＳ２は、反射型スクリーン１０に対する映像光の投射角度が大きく、反射型スクリーン１０のスクリーン面に直交する方向（奥行き方向）における距離は、従来の汎用プロジェクタ等に比べて大幅に短い。
なお、スクリーン面とは、反射型スクリーン１０全体として見たときにおける、反射型スクリーン１０の平面方向となる面を示すものである。
本実施形態では、反射型スクリーン１０と映像源ＬＳ１，ＬＳ２との奥行き方向の距離がＳ１であり、反射型スクリーン１０の下端、上端から映像源ＬＳ１，ＬＳ２までの画面上下方向における距離がＳ２である。

反射型スクリーン１０は、映像源ＬＳ１，ＬＳ２が投射した映像光Ｌ１，Ｌ２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。
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、この反射型スクリーン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。
この反射型スクリーン１０は、対角８０インチ以上となるような大きな画面（表示領域）を有している。

図１、図２に示すように、本実施形態の前面投射型表示装置１では、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、その長辺方向が画面上下方向に平行であり、短辺方向が画面左右方向に平行な矩形状である。
また、図１に示すように、映像源ＬＳ１，ＬＳ２は、反射型スクリーン１０に対して、画面上下方向において、斜めに、即ち、スクリーン面の法線方向に対して角度をなす方向から映像光を投射する。
従って、反射型スクリーン１０の画面上下方向において、上方側の領域Ｂ２には、映像源ＬＳ２からの映像光Ｌ２が到達し、下方側の領域Ｂ１には、映像源ＬＳ１からの映像光Ｌ１が到達する。また、画面上下方向の中央となる領域Ａでは、映像源ＬＳ１，ＬＳ２からの映像光Ｌ１，Ｌ２の双方が到達する。

映像源ＬＳ１，ＬＳ２は、不図示の制御部により、領域Ａに到達する光の明るさ等が制御されるエッジブレンディング処理が施されている。従って、この反射型スクリーン１０は、領域Ａと領域Ｂ１，Ｂ２との明るさの差が殆ど無く、明るさの均一性の高い映像を表示できる。
図１に示すように、反射型スクリーン１０の画面上下方向における領域Ａの寸法がＳ３、領域Ｂ１、Ｂ２の寸法がそれぞれＳ４，Ｓ５である。また、図１及び図２に示すように、反射型スクリーン１０の画面左右方向の中央を通り、画面上下方向に平行な直線上において、上方端を点Ｔ２、下方端を点Ｔ１、中央を点Ｔ３とする。

本実施形態の反射型スクリーン１０は、その背面側に、平板状であり、十分な剛性を有する不図示の支持板が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられている。そして、反射型スクリーン１０は、この支持板により、その平面性を維持している。本実施形態の支持板は、光透過性を有しない平板状の部材を用いている。
なお、これに限らず、反射型スクリーン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。

図３は、本実施形態の反射型スクリーン１０の層構成を説明する図である。図３では、一例として、画面上下方向に平行であって反射型スクリーン１０のスクリーン面に直交する断面のうち、領域Ａに相当する部分の一部を拡大して示している。
反射型スクリーン１０は、その観察者側（映像源側）から順に、光拡散層１１、レンズ層１２、反射層１３、保護層１４等を備えている。

光拡散層１１は、光を拡散する作用を有する層である。この光拡散層１１は、映像の視野角を広げたり、明るさの面内均一性を向上させたりする機能を有する。本実施形態の光拡散層１１は、その背面側にレンズ層１２が一体に形成されている。
光拡散層１１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シート状の部材を用いることができる。
光拡散層１１の母材となる樹脂としては、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）樹脂等が挙げられる。
また、光拡散層１１に含有される拡散材としては、アクリル系、スチレン系、アクリル・スチレンの共重合体等の樹脂製の粒子や、シリコン系等の無機粒子等が挙げられる。また、これらの拡散材を、所望する拡散特性等に応じて、適宜配合して用いてもよい。拡散材の平均粒径は、約１〜３０μｍとすることが好ましい。
この光拡散層１１の厚さは、反射型スクリーン１０の画面サイズ等にも依るが、例えば、約１００〜３００μｍとすることが好ましい。

レンズ層１２は、その背面側の面に、単位レンズ１２１が複数配列されて形成されている層である。このレンズ層１２は、光拡散層１１の背面側に一体に形成されている。
単位レンズ１２１は、背面側に凸となる略三角柱形状であり、画面左右方向を長手方向（稜線方向）とし、画面上下方向に複数配列されて形成されている。
このレンズ層１２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を用いて形成することができる。また、これに限らず、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂を用いてもよい。さらに、レンズ層１２は、熱可塑性樹脂を用いて形成してもよい。

図４は、本実施形態のレンズ層１２の単位レンズ１２１の形状を説明する図である。図４では、単位レンズ１２１の配列方向（画面上下方向）に平行であってスクリーン面に直交する断面の一部を拡大して示しており、図４（ａ）は、領域Ｂ２における単位レンズ１２１、図４（ｂ）は、領域Ａにおける単位レンズ１２１、図４（ｃ）は、領域Ｂ１における単位レンズ１２１を説明する図である。
単位レンズ１２１は、画面上下方向において上側となる面１２１ａ、下側となる面１２１ｂとを備えている。また、面１２１ａ，１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１，θ２である。単位レンズ１２１の配列ピッチはＰである。
図４（ａ）に示すように、領域Ｂ２では、角度θ１，θ２は、θ１＞θ２であり、面１２１ｂの方が面１２１ａよりも大きな寸法となっている。
また、図４（ｃ）に示すように、領域Ｂ１では、角度θ１，θ２は、θ１＜θ２であり、面１２１ａの方が面１２１ｂよりも大きな寸法となっている。
さらに、図４（ｂ）に示すように、領域Ａでは、角度θ１，θ２は、θ１＝θ２となっており、面１２１ａと面１２１ｂとはその寸法が等しくなっている。

反射層１３は、光を反射する作用を有する層である。この反射層１３は、レンズ層１２の背面側に形成され、面１２１ａ，１２１ｂを被覆している。従って、レンズ層１２の面１２１ａ，１２１ｂに入射した光は、反射層１３により反射される。
反射層１３は、面１２１ａ，１２１ｂ上に、アルミニウムや銀、ニッケル等の金属を蒸着する、スパッタリングする、又は金属箔を転写する等により形成することが、映像光を効率よく反射する観点から好ましい。また、反射層１３は、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、スプレーコートや、ダイコート、スクリーン印刷、ワイピングによる溝充填等の各種塗布方法により塗布して硬化させることにより形成してもよい。
反射層１３は、光を十分反射できる程度の厚さを有していればよく、特にその厚さを限定しない。本実施形態では、図３や図４に示すように、反射層１３は、所定の厚さで単位レンズ１２１の凹凸形状に沿って形成される形態としたが、例えば、上記塗料を用いて形成する場合等は、単位レンズ１２１間の谷部を充填するように形成され、その背面側が平面状となるように形成されてもよい。

図３に戻って、保護層１４は、反射層１３の背面側に形成される層である。本実施形態の保護層１４は、反射型スクリーン１０の最も背面側（裏面側）に位置している。
この保護層１４は、反射層１３の剥離や破損、酸化等による劣化等を防止する機能や、反射型スクリーン１０の裏面を傷等から保護する機能を有している。
保護層１４は、上記機能を有するならば、透明や半透明としてもよいが、黒色等の暗色の顔料や染料により着色され、光吸収作用を有する形態とすることが、背面側からの不要な外光の入射を防止できるので好ましい。
保護層１４は、反射型スクリーン１０の反射層１３の背面側に、紫外線硬化型樹脂等を塗布して紫外線等を照射して硬化させて形成されている。なお、これに限らず、保護層１４は、ＰＥＴ樹脂等の樹脂製のシート状の部材等を用いてもよく、不図示の粘着剤層を介して反射層１３の背面側に積層される形態としてもよい。

ここで、図４を参照しながら、本実施形態の反射型スクリーン１０の領域Ａ，Ｂ１，Ｂ２に入射する映像光Ｌ１，Ｌ２について説明する。図４では、理解を容易にするために、光拡散層１１の母材及びレンズ層１２の屈折率は等しいものとし、映像光Ｌ１，Ｌ２への光拡散層１１の拡散作用に関しては省略して示している。
図４（ａ）に示すように、領域Ｂ２では、映像源ＬＳ２から投射された映像光Ｌ２は、反射型スクリーン１０に上方から入射して屈折し、光拡散層１１を透過して裏面側へ進み、単位レンズ１２１に入射する。単位レンズ１２１に入射した光は、面１２１ｂに入射して反射層１３で反射してスクリーン面の法線方向に沿って観察者側へ進み、反射型スクリーン１０から出射する。
この領域Ｂ２では、角度θ１は、レンズ層１２内を透過する映像光Ｌ２がスクリーン面に平行な方向となす角度よりも大きい角度となるように設定されており、映像光Ｌ２が面１２１ａに入射することはない。

また、図４（ｃ）に示すように、領域Ｂ１では、映像源ＬＳ１から投射された映像光Ｌ１は、反射型スクリーン１０に下方から入射して屈折し、光拡散層１１を透過して裏面側へ進み、単位レンズ１２１に入射する。単位レンズ１２１に入射した光は、面１２１ａに入射して反射層１３で反射してスクリーン面の法線方向に沿って観察者側へ進み、反射型スクリーン１０から出射する。
この領域Ｂ１では、角度θ２は、レンズ層１２内を透過する映像光Ｌ１がスクリーン面に平行な方向となす角度よりも大きい角度に設定されており、映像光Ｌ１が面１２１ｂに入射することはない。

次に、図４（ｂ）に示すように、領域Ａでは、映像源ＬＳ１，ＬＳ２から投射された映像光Ｌ１，Ｌ２は、反射型スクリーン１０に下方から、上方からそれぞれ入射して屈折し、光拡散層１１を透過した後、単位レンズ１２１に入射する。単位レンズ１２１に入射した映像光Ｌ２は、面１２１ｂに入射して反射層１３で反射し、スクリーン面の法線方向に沿って観察者側へ進み、反射型スクリーン１０から出射する。また、単位レンズ１２１に入射した映像光Ｌ１は、面１２１ａに入射し、反射層１３で反射し、スクリーン面の法線方向に沿って観察者側へ進み、反射型スクリーン１０から出射する。
なお、上述のように、図４では、理解を容易にするために、光拡散層１１による映像光Ｌ１，Ｌ２への拡散作用は、省略して示しているが、実際には、映像光Ｌ１，Ｌ２は、光拡散層１１を透過する際に適宜拡散されている。

図５は、本実施形態の単位レンズ１２１と映像光Ｌ１，Ｌ２の反射について説明する図である。図５では、理解を容易にするために、反射型スクリーン１０の画面上下方向に平行であってスクリーン面に直交する断面における単位レンズ１２１及び反射層１３、反射型スクリーン１０の映像源側最表面Ｆ等を模式的に示し、光拡散層１１や保護層１４等は省略している。
図５に示す光Ｌ３は、反射型スクリーン１０のスクリーン面に対して入射角α（スクリーン面の法線方向に対して角度α）で入射し、単位レンズ１２１のスクリーン面に対して角度θをなす面（図５では、面１２１ｂ）に入射して反射層１３で反射し、スクリーン面に対して出射角β（スクリーン面の法線方向に対して角度β）で出射している。
このとき、単位レンズ１２１の屈折率をＮとすると、以下の式１が満たされる。
（式１）
２×θ＝ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎα）／Ｎ）＋ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎβ）／Ｎ）
なお、角度αは正の値とし、角度βは、単位レンズ１２１の配列方向（画面上下方向）において、スクリーン面の法線方向に対して角度αと同じ側に位置するのであれば正の値とし、スクリーン面の法線方向に対して角度αとは反対側に位置するのであれば負の値とする。

従って、領域Ｂ１において、角度θ１が、映像光Ｌ１について上記式１を満たすものとし、領域Ｂ２においては、角度θ２が、映像光Ｌ２ついて上記式１を満たすものとして設定されている。また、領域Ａにおいては、映像光Ｌ１，Ｌ２について、それぞれ上記式１を満たす角度θ１，θ２が設定されている。
本実施形態では、β＝０°となるように、即ち、映像光Ｌ１，Ｌ２がスクリーン面の法線方向へ出射するように角度θ１，θ２、屈折率Ｎ等が設定されている。
なお、図４等では、理解を容易にするために、各領域内において、角度θ１，θ２が一定である例を示している。しかし、画面上下方向に沿って、映像光Ｌ１，Ｌ２の入射角αは、実際には次第に変化している。従って、図４等のように、角度θ１，θ２を各領域内において一定とする場合は、その領域においてもっとも効率よく映像光Ｌ１，Ｌ２を所望の方向（本実施形態では、スクリーン面の法線方向）へ反射できるものを選択することが好ましい。また、映像光Ｌ１，Ｌ２の入射角αの変化に合わせて、角度θ１，θ２も、画面上下方向おいて次第に、又は、段階的に変化する形態としてもよい。

従って、本実施形態によれば、映像源ＬＳ１，ＬＳ２から投射された映像光Ｌ１，Ｌ２を効率よく観察者Ｏ側へ反射することができ、明るく、良好な映像を表示することができる。
また、本実施形態によれば、光拡散層１１を備えているので、映像光Ｌ１，Ｌ２は拡散されるので、表示される映像に関して十分な視野角を実現できる。
さらに、本実施形態によれば、映像光Ｌ１，Ｌ２を反射型スクリーン１０のに対して斜め方向から投射することができ、映像源ＬＳ１，ＬＳ２と反射型スクリーン１０との奥行き方向の寸法を小さくでき、前面投射型表示装置１の省スペース化を実現できる。

（実施例）
ここで、本実施形態の反射型スクリーン１０及び前面投射型表示装置１の実施例を作製し、その映像を評価した。実施例の反射型スクリーン１０及び前面投射型表示装置１の各部の寸法等は、以下の通りである。
反射型スクリーン１０の画面サイズ：対角２００インチ（３０４８×２０３２ｍｍ）
反射型スクリーン１０の総厚：約１．０ｍｍ
映像源ＬＳ１，ＬＳ２と、反射型スクリーン１０の出光側表面とのスクリーン面の法線方向の距離Ｓ１：３００ｍｍ
映像源ＬＳ１，ＬＳ２と、反射型スクリーン１０の下端及び上端とのスクリーン面に平行な方向における距離Ｓ２：２５０ｍｍ
単位レンズ１２１の配列方向における領域Ａ，Ｂ１，Ｂ２の寸法Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５：Ｓ３＝２００ｍｍ、Ｓ４＝１４２４ｍｍ、Ｓ５＝１４２４ｍｍ
光拡散層１１：半値角（半値幅の１／２）の絶対値が１５°となる等方性の拡散作用を有する拡散シート（拡散材（平均粒径約１０μｍ、アクリル樹脂製）を含有するポリカーボネート樹脂製、厚さ２００μｍ）

単位レンズ１２１の屈折率Ｎ：１．４９
画面中心（点Ｔ３）での単位レンズ１２１の面１２１ａ，１２１ｂの角度：θ１＝２０．７°、θ２＝２０．７°
領域Ｂ２の上端（点Ｔ２）での面１２１ｂの角度：θ２＝１２．７°，θ１＝８０°
領域Ｂ１の下端（点Ｔ１）での面１２１ａの角度：θ１＝１２．７°，θ２＝８０°
単位レンズ１２１の配列ピッチ：Ｐ＝２５０μｍ

実施例の反射型スクリーン１０及び前面投射型表示装置１、多画面表示装置Ｍ１を作成し、実際に映像源ＬＳ１，ＬＳ２から映像光Ｌ１，Ｌ２を投射し、反射型スクリーン１０に表示される映像を観察した。
実施例の反射型スクリーン１０を備える前面投射型表示装置１を用いる多画面表示装置Ｍ１では、多画面表示装置Ｍ１の正面方向（各反射型スクリーン１０の正面方向）から見て、明るく良好な映像が表示された。
また、実施例の反射型スクリーン１０を備える前面投射型表示装置１を用いる多画面表示装置Ｍ１では、各スクリーンにおいて、表示される映像（反射される映像光）の画面水平方向及び画面上下方向における半値角（半値幅の１／２）の絶対値が２０度であり、視野範囲も実用上十分であった。

（他の実施形態）
図６及び図７は、他の実施形態の反射スクリーンの一例を説明する図である。図６は、他の実施形態の反射型スクリーン１０−２の側面図である。図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、図６に示す領域Ｂ２，Ｃ２，Ａにおける単位レンズ１２１の形状を説明する図であり、画面上下方向に平行であったスクリーン面に直交する断面の一部を拡大して示している。また、図７では、理解を容易にするために、光拡散層１１及び保護層１４を省略し、単位レンズ１２１及び反射層１３、反射型スクリーン１０−２の観察者側最表面Ｆを模式的に示している。
図６に示すように、画面上下方向（単位レンズ１２１の配列方向）において、領域Ｂ２と領域Ａとの間に領域Ｃ２、領域Ｂ１と領域Ａとの間に領域Ｃ１を備える反射型スクリーン１０−２としてもよい。

領域Ｃ２では、図７（ｂ）に示すように、画面上下方向に沿って領域Ｂ２側から領域Ａ側へ向かうにつれて、次第に、角度θ１が小さくなり、角度θ２が大きくなっている。また、これに伴い、画面上下方向に沿って領域Ｂ２側から領域Ａ側へ向かうにつれて、次第に、面１２１ａの寸法が大きくなり、面１２１ｂの寸法が小さくなっている。即ち、領域Ｃ２は、領域Ｂ２の単位レンズ１２１形状から領域Ａの単位レンズ１２１の形状へ滑らかに変化する領域となっている。
また、図示しないが、領域Ｃ１も同様に、面上下方向に沿って領域Ｂ１側から領域Ａ側へ向かうにつれて、領域Ｂ１の単位レンズ１２１の形状から、領域Ａの単位レンズ１２１の形状へ、滑らかに変化する領域となっている。

領域Ｂ１，Ｂ２、領域Ａ内において、それぞれ、単位レンズ１２１の形状を一定とした場合、領域Ｂ１と領域Ａとの境界部分、領域Ｂ２と領域Ａとの境界部分において、単位レンズ１２１の形状が切り替わるため、映像光の反射特性も各境界部分において急峻に変化する。そのため、観察者Ｏには、境界部分で輝度が変化して観察され、映像の連続性や明るさの均一性が低下する可能性がある。
しかし、このような領域Ｃ２，Ｃ１を設けることにより、映像光の反射特性が滑らかに変化することとなり、映像の連続性や明るさの均一性を向上させることができる。
なお、この領域Ｃ１，Ｃ２の画面上下方向における寸法は、領域Ａの画面上下方向における寸法Ｓ３の１／２程度とすることが、領域Ａと領域Ｂ１，Ｂ２との間の反射特性の変化を観察者Ｏに視認されにくくし、映像の連続性や明るさの均一性を向上させる観点から好ましい。

図８は、他の実施形態の前面投射型表示装置の一例を説明する図である。図８では、前面投射型表示装置１の側面図を模式的に示している。
図８（ａ）に示すように、反射型スクリーン１０は、映像光Ｌ１，Ｌ２を、スクリーン面の法線方向に対して角度φ１をなす一定の方向へ出射する形態としてもよい。このとき、前述の図５に示す角度βは、β＝φ１となる。
また、図８（ｂ）に示すように、反射型スクリーン１０は、映像光Ｌ１，Ｌ２を、スクリーン面の法線方向に対して角度φ２をなす方向へ出射する形態とし、この角度φ２が、画面上下方向（単位レンズ１２１の配列方向）に沿って変化している形態としてもよい。のとき、前述の図５に示す角度βは、β＝φ２となる。
このような形態とすることにより、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）に対する観察者Ｏの位置等に応じて、効率よく映像光Ｌ１，Ｌ２を出射することができ、前面投射型表示装置１や多画面表示装置Ｍ１の利便性をさらに向上させることができる。

（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、反射型スクリーン１０は、観察者側から順に、光拡散層１１、レンズ層１２、反射層１３、保護層１４を備える例を示したが、これに限らず、使用環境や所望する光学性能等に応じて、適宜、他の層を積層してもよい。
例えば、反射型スクリーン１０の最も観察者側となる位置に、表面層を備えてもよい。この表面層は、反射防止機能、防眩機能、ハードコート機能、防汚機能、帯電防止機能、紫外線吸収機能等の少なくとも１つの機能を備える層である。この表面層が有する機能は、使用環境や所望する光学特性等に応じて適宜選択することができ、複数種類の機能を備える形態としてもよい。
また、例えば、所定の透過率となるように黒色等の暗色系の顔料や染料を含有して着色された樹脂製の着色層を光拡散層１１の出光側等に備える形態としてもよい。このような着色層を備えることにより、不要な照明光等の外光を吸収したり、反射型スクリーン１０内で発生した迷光を吸収することができ、コントラストを高めたり映像の鮮明性を高めたりすることができる。
さらに、例えば、反射型スクリーン１０の平面性を高めるための基板層等を備える形態としてもよい。基板層は、透光性を有し、厚みの大きな樹脂製の板状の部材やガラス板等を用いることができる。

（２）本実施形態において、光拡散層１１の背面側の面に、レンズ層１２が一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、透光性を有するシート状の基材の片面に、電離放射線硬化型樹脂等でレンズ層を一体に形成し、これを、不図示の粘着剤層等を介して光拡散層１１の背面側に一体に積層する形態としてもよい。

（３）本実施形態において、単位レンズ１２１の配列ピッチＰ一定である例を示したが、これに限らず、例えば、配列ピッチＰが領域Ａ，Ｂ１，Ｂ２で異なる形態としたり、単位レンズ１２１の配列方向に沿って配列ピッチＰが次第に変化する形態等としたりしてもよい。

（４）本実施形態において、光拡散層１１は、光拡散材を含有する例を示したが、これに限らず、光拡散材に加えて、所定の透過率となるように、暗色系の顔料や染料を含有する形態としてもよい。
また、本実施形態において、光拡散層１１は、光拡散材を含有する樹脂製のシート部材を用いる例を示したが、これに限らず、例えば、光拡散層１１として、レンチキュラーレンズシートやマイクロレンズアレイシート等を用いてもよい。これらのレンズシートを用いる場合は、そのレンズ形状が形成されている面側を観察者側として配置する。なお、レンチキュラーレンズシートを用いる場合、その楕円柱状等の単位レンズは、長手方向（稜線方向）を画面上下方向とし、画面左右方向に配列されることが、画面左右方向の視野角を広げる観点から好ましい。
また、本実施形態において、光拡散層１１は光を等方的に拡散する例を示したが、これに限らず、例えば、画面左右方向における拡散作用が大きく、画面上下方向における拡散作用が小さいといった異方性を有する拡散作用を有する形態としてもよい。

（５）本実施形態において、単位レンズ１２１は、面１２１ａ，１２１ｂには凹凸等が形成されていない例を示したが、これに限らず、例えば、面１２１ａ，１２１ｂに微細凹凸形状を付し、面１２１ａ，１２１ｂを粗面としてもよい。このような形態とすることにより、映像光Ｌ１，Ｌ２を反射する際に拡散することができる。

（６）本実施形態において、単位レンズ１２１は、図３等に示す断面において、面１２１ａ，１２１ｂが直線状となる平面である例を示したが、これに限らず、この断面において、例えば、面１２１ａ，１２１ｂ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１２１の面１２１ａ，１２１ｂ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、少なくとも一方の面が、複数の面から構成される形態としてもよい。

（７）本実施形態において、反射型スクリーン１０は、その背面側に設けられた不図示の支持板に不図示の粘着材層等を介して接合される例を示したが、これに限らず、例えば、反射型スクリーン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、反射型スクリーン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、支持板等を設けず、反射型スクリーン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等で被覆する形態としてもいよい。

（８）本実施形態において、多画面表示装置Ｍ１は、各反射型スクリーン１０の表示面が同一平面状に位置するように配列される例を示したが、これに限らず、各表示面が所定の角度をなすように配置してもよい。
図９は、変形形態の多画面表示装置Ｍ２を説明する図である。図９では、理解を容易にするために、反射型スクリーン１０のみを示している。
図９に示すように、例えば、各反射型スクリーン１０の表示面が所定の角度をなし、観察者Ｏを３方から取り囲むように、前面投射型表示装置１を配置してもよい。
また、本実施形態において、反射型スクリーン１０に対して画面上下方向の上側・下側に映像源ＬＳ１，ＬＳ２が位置する形態を示したが、これに限らず、画面左右方向の左側・右側に映像源ＬＳ１，ＬＳ２が位置する形態としてもよい。即ち、前面投射型表示装置は、反射型スクリーン１０の画面中央となる点Ｔ３を通りスクリーン面の法線方向に伸びる直線を軸として、前面投射型表示装置１を９０°回転させた形態としてもよい。このとき、前面投射型表示装置は、画面上下方向に配列されて、多画面表示装置を形成する。

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等によって限定されることはない。

１ 前面投射型表示装置
１０ 反射型スクリーン
１１ 光拡散層
１２ レンズ層
１２１ 単位レンズ
１２１ａ，１２１ｂ 面
１３ 反射層
１４ 保護層
ＬＳ１，ＬＳ２ 映像源
Ｍ１ 多画面表示装置

Claims (5)

1. 投射された映像光を反射して映像を表示する反射型スクリーンであって、
   背面側に凸となる略三角柱状の単位レンズが複数配列されたレンズ層と、
   前記単位レンズの２つの斜面上に形成される反射層と、
   を備え、
   前記単位レンズの配列方向における前記レンズ層の一部の領域では、前記配列方向の一方側から投射された映像光と、前記配列方向の他方側から投射された映像光とが、同一の単位レンズの異なる斜面に入射して前記反射層で反射し、略同一方向に出射し、
   前記レンズ層の前記配列方向における前記一部の領域以外の領域では、前記単位レンズの２つの斜面のうち、１つの斜面にのみ映像光が入射し、もう１つの斜面には映像光が入射しないこと、
   を特徴とする反射型スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記配列方向における前記一部の領域以外の領域であって、前記一部の領域に隣接する領域では、前記配列方向において前記一部の領域から離れるにしたがい、前記もう１つの斜面の寸法が小さくなること、
   を特徴とする反射スクリーン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、
   光を拡散する作用を有する光拡散層を備えること、
   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項に記載の反射型スクリーンと、
   前記単位レンズの配列方向の一方側及び他方側からそれぞれ映像光を投射する２つの映像源と、
   を備える前面投射型表示装置。
5. 請求項４に記載の前面投射型表示装置を複数備え、各前記反射型スクリーンの表示画面が隣接するように配列した多画面表示装置。
   

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