JP2014153427A - 反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】平面性が高く、大画面化でき、良好な映像を表示できる反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法を提供する。
【解決手段】反射スクリーン２０は、レンズ面２３２及び非レンズ面２３３を備え、背面側に凸となる単位レンズ２３１が複数配列されたレンズ層２３と、少なくともレンズ面２３２に形成され、光を反射する反射層２２と、レンズ層２３及び反射層２２の背面側に形成され、反射層２２を保護する保護層２１とを備え、保護層２１の背面側の面２１ａは、その表面に微細な凹凸形状が形成されているものとした。
【選択図】図２

Description

本発明は、投射された映像光を反射して映像を表示する反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システムに関するものである。

従来、様々な構成を有する反射スクリーンが開発され、映像表示システムに用いられている。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おり、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の反射スクリーン等も開発されている。

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となる映像光を投射することができ、映像投射装置と反射スクリーンとの奥行き方向の距離を短くすることができるので、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できる。
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、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を形成した反射スクリーンや、表面に複数の半球状の凹部が形成された反射スクリーン等が様々に開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００８−７６５２３号公報 特開２０１１−１３３６０８号公報

一般的に、反射スクリーン自体は、それ自体で平面性を維持できるほど剛性を有していない場合が多く、十分な剛性を有する支持板等に接着剤や粘着剤ならなる接合層を介して接合する等により、その平面性を維持している。
近年では、反射スクリーンの大画面化も進んでおり、大画面化によるスクリーン自体の重量の増加もあり、接合層と反射スクリーンとの密着性が不十分であると、反射型スクリーンの剥離が生じやすくなり、剥離による撓み等によって平面性が低下する等といった問題が生じやすくなっている。

反射スクリーンを支持板に接合し、さらに、反射スクリーンの外周部等を保持する枠部材（ベゼル）を設ける等の手法もあるが、大画面化のため、枠部材がスクリーンを被覆する幅が狭く、反射スクリーンの平面性を十分維持できないという問題がある。また、枠部材を設けることは、大画面化や軽量化等の観点や、反射スクリーンの外観の品位等の観点から好ましくない。
上述の特許文献１，２には、そのような支持板や接合層との密着性を向上させることに関しては、一切開示されていない。

本発明の課題は、平面性が高く、大画面化でき、良好な映像を表示できる反射スクリーン、反射スクリーンユニット、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、映像源から投射された映像光を反射して画面に表示する反射スクリーンであって、レンズ面（２３２）及び非レンズ面（２３３）を備え、背面側に凸となる単位レンズ（２３１）が複数配列されたレンズ層（２３）と、少なくとも前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層（２２）と、前記レンズ層及び前記反射層の背面側に形成され、前記反射層を保護する保護層（２１）と、を備え、前記保護層の背面側表面（２１ａ）は、微細な凹凸形状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、前記保護層（２１）の背面側表面（２１ａ）の表面粗さは、算術平均粗さＲａが３．０μｍ以上、５．０μｍ以下、最大高さＲｍａｘが３０μｍ以上、５０μｍ以下であること、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、前記凹凸形状は、スクリーン面上の一方向を長手方向する複数の微細な筋により形成されること、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、前記保護層（２１）は、光吸収作用を有すること、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において、前記反射層（２２）は、金属膜であり、前記保護層（２１）は、前記反射層の酸化を防止する機能を有すること、を特徴とする反射スクリーン（１０）である。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の反射スクリーン（２０）と、前記反射スクリーンの背面側に配置され、前記反射スクリーンの画面の平面性を支持する支持板（３０）と、前記反射スクリーンと前記支持板との間に設けられ、前記反射スクリーンと前記支持板とを接合する接合層（４０）と、を備える反射スクリーンユニット（１０）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載の反射スクリーンユニット（１０）と、前記反射スクリーン（２０）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（１）である。
請求項８の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法であって、前記反射層（２２）が形成された前記レンズ層（２３）の背面側となる面に、ロールコート法により保護層形成材料（２１Ｒ）を塗布する塗布工程を備え、前記塗布工程において、コートロール（７４）と前記保護層形成材料の塗膜（２１Ａ）との間で前記保護層形成材料を凝集破壊させること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。

本発明によれば、平面性が高く、大画面化でき、良好な映像を表示できる反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システムとすることができる。

実施形態の映像表示システム１を説明する図である。 実施形態の反射スクリーンユニット１０及び反射スクリーン２０の層構成を説明する図である。 実施形態のレンズ層２３を説明する図である。 実施形態の保護層２１を説明する図である。 実施形態の反射スクリーン２０及び反射スクリーンユニット１０の製造方法の一例を説明する図である。 実施形態の保護層２１の形成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。
また、板、シート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。
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を説明する図である。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２０を備える反射スクリーンユニット１０と、映像源ＬＳ等とを有している。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２０が反射して、その画面上に映像を表示する。
この映像表示システム１は、例えば、映像光Ｌ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用いることも可能である。また、映像表示システム１は、反射スクリーン２０と映像源ＬＳと反射スクリーン２０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２０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。映像源ＬＳは、使用状態において、反射スクリーン２０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２０の画面左右方向において中央であって、反射スクリーン２０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２０全体として見たときにおける、反射スクリーン２０の平面方向となる面を示すものである。
この映像源ＬＳは、反射スクリーン２０の画面に直交する方向（反射スクリーン２０の厚み方向）における反射スクリーン２０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、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２０までの投射距離が短く、映像光Ｌの反射スクリーン２０のスクリーン面に対する入射角度も大きい。

反射スクリーン２０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、反射スクリーン２０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。
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２０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。
この反射スクリーン２０は、例えば、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。

なお、本実施形態の映像表示システム１は、短焦点型のプロジェクタである映像源ＬＳと、この映像源ＬＳから投射された映像光を反射して映像を表示する反射スクリーン２０とを備えるものとしたが、これに限らず、映像源ＬＳを、投射距離が長く、映像光の投射角度（即ち、スクリーンへの映像光の入射角度）の小さい従来の汎用プロジェクタとし、反射スクリーン２０をそのような映像源ＬＳに対応するものとしてもよい。

図２は、本実施形態の反射スクリーンユニット１０及び反射スクリーン２０の層構成を説明する図である。
図２では、反射スクリーン２０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。
反射スクリーンユニット１０は、反射スクリーン２０と、その背面側に配置される平板状の支持板３０と、接合層４０とを有している。反射スクリーン２０と支持板３０とは、接合層４０を介して一体に接合されている。

この支持板３０は、高い剛性を有する部材であれば、特にその材料等は限定しないが、例えば、アルミニウム等の金属製の板材や、アクリル系樹脂等の樹脂製の板材等が好適に用いられる。また、表裏面をアルミニウム等の薄板とし、内部の芯材としてアルミニウム等の薄板により形成されたハニカム構造を備えることにより、板材全体としての軽量化を図った金属製の板材（所謂、ハニカムパネル）等を用いてもよい。また、支持板３０は、外光の映り込みや外光によるコントラスト低下等を防止する観点から、光透過性を有しない部材であることが好ましい。
支持板３０の厚みは０．２〜５．０ｍｍが好適であり、より好ましくは０．５〜２．０ｍｍである。厚みが０．２ｍｍよりも薄いと、平面性を支持できるだけの剛性の付与が不十分であり、５．０ｍｍよりも厚くなると、支持板３０の重量が重くなるという問題がある。
反射スクリーン２０は、薄く、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、反射スクリーン２０は、支持板３０に一体に接合される形態とすることにより、その画面の平面性を維持している。

接合層４０は、反射スクリーン２０と支持板３０とを一体に接合する機能を有する層である。接合層４０は、粘着剤や接着剤等により形成してもよいし、基材の両面に粘着剤層が形成された両面テープ材等を用いてもよい。
両面テープとしては、例えば、日立マクセル社製の布両面テープＮｏ，５３００、Ｎｏ，５３２０、Ｎｏ，５３２５や、住友スリーエム社製のＶＨＢ構造用接合テープ、９５００ＰＣ ＤｏｕｂｌｅＣｏａｔｅｄ Ｐｏｌｙ Ｅｓｔｅｒ Ｔａｐｅ、Ｆａｓｔ Ｂｏｎｄシリーズが好適に使用できるが、これに限るものではなく、適宜選択してよい。

反射スクリーン２０は、その厚み方向において、映像源側（観察者側）から順に、表面層２５、基材層２４、レンズ層２３、反射層２２、保護層２１等を備えている。
基材層２４は、レンズ層２３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２４の映像源側には、表面層２５が一体に形成され、背面側（裏面側）には、レンズ層２３が一体に形成されている。
基材層２４は、拡散材を含有する光拡散層２４１と、顔料や染料等の着色材を含有する着色層２４２とを有している。本実施形態の基材層２４は、光拡散層２４１と着色層２４２とが共押出成形されることにより、一体に積層されて形成されている。
本実施形態では、図２に示すように、基材層２４において、光拡散層２４１が背面側であり、着色層２４２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２４１が映像源側に位置し、着色層２４２が背面側に位置する形態としてもよい。

光拡散層２４１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。光拡散層２４１は、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。
光拡散層２４１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、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、アクリル系樹脂等が好適に用いられる。

光拡散層２４１に含まれる拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂等、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等が好適に用いられる。なお、拡散材は、無機系拡散材と有機系拡散材とを組み合わせて用いてもよい。この拡散材は、略球形であり、平均粒径が約１〜５０μｍであるものを用いることが好ましい。
光拡散層２４１の厚さは、反射スクリーン２０の画面サイズ等にも依るが、約１００〜２０００μｍとすることが好ましい。

着色層２４２は、黒色等の暗色系の着色剤等により、所定の光透過率となるように着色が施された層である。着色層２４２は、反射スクリーン２０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２４２の着色剤としては、グレー系や黒色系等の暗色系の染料や顔料等や、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩等が好適に用いられる。
着色層２４２の母材となる樹脂は、ＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。
着色層２４２は、反射スクリーン２０の画面サイズ等にも依るが、その厚さを約３０〜３０００μｍとすることが好ましい。

図３は、本実施形態のレンズ層２３を説明する図である。
図３（ａ）は、レンズ層２３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２２や保護層２１等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２４や表面層２５は省略して示している。
レンズ層２３は、基材層２４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）等に示すように、点Ｃを中心として単位レンズ２３１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の面に有している。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２０の画面（表示領域）の領域外であって、反射スクリーン２０の下方に位置している。
本実施形態では、レンズ層２３は、その背面側の面に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、これに限らず、単位レンズ２３１がスクリーン面に沿って画面上下方向等に配列された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２３１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２０の厚み方向）に平行であって、単位レンズ２３１の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
単位レンズ２３１は、背面側に凸であり、レンズ面２３２と、このレンズ面２３２と対向する非レンズ面２３３とを備えている。
本実施形態では、反射スクリーン２０の使用状態において、単位レンズ２３１は、レンズ面２３２が頂点ｔを挟んで非レンズ面２３３よりも鉛直方向上側に位置している。

図３（ｂ）に示すように、単位レンズ２３１のレンズ面２３２が、スクリーン面に平行な面となす角度は、αである。また、非レンズ面２３３がスクリーン面に平行な面となす角度は、β（β＞α）である。さらに、単位レンズ２３１の配列ピッチは、Ｐであり、単位レンズ２３１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２３１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２３１の配列ピッチＰ、角度α，βは、単位レンズ２３１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２３１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２３１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、配列ピッチＰは、単位レンズ２３１の配列方向に沿って次第に変化する形態等としてもよく、映像光Ｌ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２０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射スクリーン２０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。

レンズ層２３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２４の背面側の面（本実施形態では、光拡散層２４１側の面）に一体に形成されている。なお、レンズ層２３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。
また、レンズ層２３は、熱可塑性樹脂を用いてもよく、レンズ層２３のフレネルレンズ形状に応じて、プレス成形法や射出成形法、押出成形法等により形成してもよい。このようなレンズ層２３の場合には、不図示の接合層等を介して、その映像源側に基材層２４（光拡散層２４１）等を積層する形態としてもよい。また、押出成形法が可能な場合には、レンズ層２３と基材層２４とを一体に積層した状態で成形してもよい。

反射層２２は、光を反射する作用を有する層である。この反射層２２は、光を反射するために十分な厚さを有し、単位レンズ２３１の少なくともレンズ面２３２に形成されている。
本実施形態の反射層２２は、図２や図３（ｂ）に示すように、レンズ面２３２に形成されているが、非レンズ面２３３には形成されていない。なお、反射層２２は、光を反射しない程度の薄さであれば、非レンズ面２３３の少なくとも一部に形成された形態としてもよい。

反射層２２は、レンズ面２３２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。また、これに限らず、反射層２２は、例えば、アルミニウムや銀、クロム等の光反射性の高い金属をスパッタリングする、金属箔を転写する等により形成してもよい。
反射層２２は、光を反射するために十分な厚さであれば、その材料等に応じて厚さを自由に設定してよい。

図４は、本実施形態の保護層２１を説明する図である。図４（ａ）は、保護層２１を背面側から見た様子を模式的に示した図であり、図４（ｂ）は、保護層２１の背面側の面２１ａの表面を拡大した写真である。
保護層２１は、レンズ層２３及び反射層２２の背面側に設けられる層である。本実施形態の保護層２１は、反射層２２及び非レンズ面２３３を被覆しており、非レンズ面２３３上には、保護層２１が形成された形態となっている。
この保護層２１は、反射スクリーン２０の裏面を傷等から保護したり、反射層２２を剥離や破損、酸化等の劣化から保護したりする機能を有している。また、保護層２１は、光を吸収する作用を有しており、反射スクリーン２０への背面側からの外光の入射を防止する機能を有する。さらに、保護層２１は、耐熱性、耐寒性等の耐候性を有することがより好ましい。

保護層２１は、ウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂、これらの混合となる樹脂を母材とし、光吸収材である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等を含有するビーズ等と、反射層２２を酸化等の劣化から保護するための酸化防止剤や防湿剤等とが添加された材料により形成され、この材料をレンズ層２３の背面側（フレネルレンズ形状側）にロールコート法等により塗布し、硬化させることにより、形成される。
本実施形態では、保護層２１を形成する材料としては、例えば、酸化防止剤等が添加された黒色の水性インキ等を用いることができる。

保護層２１は、レンズ層２３の単位レンズ２３１の高さよりもその厚みが十分に厚く形成されており、その背面側は、略平面状となっており、単位レンズ２３１の凹凸に追従した凹凸形状を有していない。この保護層２１は、例えば、単位レンズ２３１の頂点ｔからの厚み（厚さ方向における寸法）を約５〜５０μｍとすることができる。
また、この保護層２１の背面側の面２１ａは粗面であり、微細凹凸形状が形成されている。この微細凹凸形状は、ある一方向を長手方向とし、幅や配列間隔等が、長手方向及び配列方向において不規則である微細な筋が複数形成されることにより形成されている。本実施形態では、微細な筋は、画面左右方向を長手方向として形成されているが、これに限らず、画面上下方向を長手方向として形成される形態としてもよい。

保護層２１の背面側の面２１ａの表面粗さは、以下の範囲を満たすことが好ましい。
算術平均粗さ Ｒａ：３．０μｍ以上、５．０μｍ以下
最大高さ Ｒｍａｘ：３０μｍ以上、５０μｍ以下
なお、上記の算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準じ、最大高さＲｍａｘは、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２に準じている。

算術平均粗さＲａが３．０μｍ未満であると、保護層２１の背面側の面２１ａの表面が十分な表面積を確保できず、保護層２１と接合層４０との密着性が不十分となり、反射スクリーン２０の剥離等を招いてしまう。また、算術平均粗さＲａが５．０μｍより大きいと、保護層２１の微細凹凸形状の凹凸の奥まで十分に接合層４０の粘着剤等が入りこまず、保護層２１と接合層４０との間に気泡を含み易くなり、密着性が低下し、反射スクリーン２０の剥離や撓み等を招いてしまう。

最大高さＲｍａｘに関しても同様に、Ｒｍａｘが３０μｍ未満では、保護層２１と接合層４０との密着性を向上させる十分な表面積が確保できず、Ｒｍａｘが５０μｍより大きいと、気泡を含みやすくなって密着性が低下し、好ましくない。
保護層２１が背面側の面２１ａ（接合層４０と接する面）に、上述のような好ましい表面粗さの範囲を満たす微細な凹凸形状を有することにより、反射スクリーン２０と接合層４０の粘着剤等との密着性が向上し、十分な接合強度を確保でき、反射スクリーン２０の画面の平面性を高く維持することができる。

なお、保護層２１の背面側の面２１ａの微細凹凸形状は、画面上下方向及び画面左右方向において不規則に形成される凹凸形状としてもよい。しかし、接合層４０の粘着剤等の凹凸形状への入り込み（追従性）等を考慮する場合、本実施形態の複数の微細な筋により形成される凹凸形状のように、微細凹凸形状は、規則性を一部有するような形状とすることがより好ましい。
このような形状とすることにより、接合層４０の粘着剤等が凹凸形状に十分入り込み、反射スクリーン２０と接合層４０との密着性をさらに向上させることができる。

表面層２５は、基材層２４の映像源側（観察者側）に設けられる層である。本実施形態の表面層２５は、反射スクリーン２０の映像源側の最表面を形成している。
本実施形態の表面層２５は、ハードコート機能及び防眩機能を有しており、基材層２４の映像源側の表面に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート）等の電離放射線硬化型樹脂を塗膜の膜厚約１０〜１００μｍとなるように塗布し、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。

なお、表面層２５は、上記の例に限らず、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２５としてタッチパネル層等を設けてもよい。
また、表面層２５は、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有する層を、表面層２５と基材層２４との間に、さらに別層として設けてもよい。
さらに、表面層２５は、基材層２４とは別層であって不図示の粘着材等により基材層２４に接合される形態としてもよいし、基材層２４のレンズ層２３とは反対側（映像源側）の面に直接形成してもよい。

図２に戻り、本実施形態の反射スクリーン２０へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。図２では、理解を容易にするために、表面層２５、着色層２４２、光拡散層２４１、レンズ層２３の屈折率は等しいものとし、映像光Ｌ１及び外光Ｇ１，Ｇ２に対する光拡散層２４１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から投影された大部分の映像光Ｌ１は、反射スクリーン２０の下方から入射し、表面層２５及び基材層２４を透過してレンズ層２３の単位レンズ２３１へ入射する。

そして、映像光Ｌ１は、レンズ面２３２へ入射して反射層２２によって反射され、観察者Ｏ側に向かい、略正面方向へ反射スクリーン２０から出射する。従って、映像光Ｌ１は、効率よく反射されて観察者Ｏに届くので、明るい映像を表示できる。
なお、映像光Ｌ１が反射スクリーン２０の下方から投射され、かつ、角度β（図３（ｂ）参照）が反射スクリーン２０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ので、映像光Ｌ１が非レンズ面２３３に直接入射することはなく、非レンズ面２３３は、映像光Ｌ１の反射には影響しない。

一方、照明光等の不要な外光Ｇ１，Ｇ２は、図２に示すように、主として反射スクリーン２０の上方から入射し、表面層２５及び基材層２４を透過してレンズ層２３の単位レンズ２３１へ入射する。
そして、一部の外光Ｇ１は、非レンズ面２３３へ入射して、保護層２１によって吸収される。また、一部の外光Ｇ２は、レンズ面２３２で反射して、主として反射スクリーン２０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Ｌ１に比べて大幅に少ない。さらに、一部の外光は、反射スクリーン２０に入射して、着色層２４２に吸収される。従って、反射スクリーン２０では、外光Ｇ１，Ｇ２等による映像のコントラスト低下を抑制できる。
以上のことから、本実施形態の反射スクリーン２０によれば、明室環境下であっても、コントラストが高く明るく良好な映像を表示できる。

ここで、本実施形態の反射スクリーン２０及び反射スクリーンユニット１０の製造方法の一例について説明する。
図５は、本実施形態の反射スクリーン２０及び反射スクリーンユニット１０の製造方法の一例を説明する図である。
図５（ａ）に示すように、拡散材を含有する樹脂と着色材を含有する樹脂とを、それぞれ所定の厚さで共押出成形することにより、光拡散層２４１及び着色層２４２を一体に成形し、基材層２４を形成する。ここでは、基材層２４は、ウェブ状であるとする。

次に、図５（ｂ）に示すように、基材層２４の映像源側となる面（本実施形態では、着色層２４２側の面）上に、ウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を塗布し、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２５を形成する。
なお、表面層２５上に不図示のマスキング材を剥離可能に貼合して、次工程に流してもよい。このマスキング材としては、例えば、透明又は略透明なシート状の部材を用いることができ、以降の製造過程における表面層２５表面の汚れや傷つきを防止する機能を有している。

次に、表面層２５及び基材層２４を、所定の大きさに裁断し、枚葉状とする。
そして、図５（ｃ）に示すように、基材層２４の背面側となる面（本実施形態では、光拡散層２４１側の面）に、紫外線成形法等により、レンズ層２３を形成する。
レンズ層２３は、基材層２４の表面層２５が積層された面とは反対側の面（本実施形態では、光拡散層２４１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、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する等により、形成される。なお、レンズ層２３の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
次に、図５（ｄ）に示すように、レンズ層２３のレンズ面２３２に、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して反射層２２を形成する。

次に、図５（ｅ）に示すように、反射層２２が形成されたレンズ層２３の背面側の面に、保護層２１を形成する。
図６は、本実施形態の保護層２１の形成方法の一例を説明する図である。
本実施形態では、保護層２１は、保護層形成装置７０により形成される。
保護層形成装置７０は、搬送ベルト７１、ダイ７２、アプリケーターロール７３、コートロール７４、押圧ロール７５等を有している。
表面層２５、基材層２４、レンズ層２３、反射層２２が一体に積層された積層体Ｓ（図５（ｄ）参照）は、搬送ベルト７１により、図６に示す矢印の方向に所定の速度で搬送される。そして、ダイ７２から吐出された保護層２１を形成する材料２１Ｒが、アプリケーターロール７３及びコートロール７４を介して、積層体Ｓの反射層２２側の面に所定の厚さで塗布され、塗膜２１Ａが形成される。

この材料２１Ｒは、酸化防止剤や防湿剤等を含有した黒色インキ（黒色の水性インキ）であり、所定の粘度有している。そのため、コートロール７４が塗膜２１Ａから離れる際に、材料２１Ｒが凝集破壊される。即ち、コートロール７４と塗膜２１Ａとの間で材料２１Ｒが引っ張られて糸を引き（糸引き現象）、破断される。
これにより、塗膜２１Ａの表面に、搬送方向を長手方向とする微細な複数の筋による凹凸形状が形成される。そして、この塗膜２１Ａが乾燥される等して硬化され、表面に微細な複数の筋による凹凸形状を有する保護層２１が形成される。

ここで、保護層２１を形成する材料２１Ｒの粘度は、２０００〜１０００００Ｐａ・ｓ（ただし、測定時の材料２１Ｒの温度は２０℃）とすることが、前述の算術平均粗さＲａ及び最大高さＲｍａｘの好ましい範囲を満たす良好な微細凹凸形状を形成する観点から好ましい。また、同様に、コートロール７４のロールの径は、２００〜８００ｍｍとすることが、良好な微細凹凸形状を形成する観点から好ましい。
粘度が２０００Ｐａ・ｓ未満である場合には、コートロール７４と塗膜２１Ａとの間で、糸引き現象が生じにくくなり、複数の筋による微細な凹凸形状が形成されにくい。また、粘度が１０００００Ｐａ・ｓよりも大きい場合には、単位レンズ２３１の凹凸形状への材料２１Ｒの入り込み（追従性）が低下し、レンズ層及び反射層２２と保護層２１との間に気泡が生じやすくなる。従って、材料２１Ｒの粘度は、上記範囲とすることが好ましい。なお、この粘度は、例えば、Ｂ型粘度計（アナログＴ型 英弘精機株式会社製）により測定可能である。
ロール径に関しては、２００ｍｍ未満であると筋が密になりすぎ、保護層２１の表面の凹凸形状に対して、接合層４０の粘着剤等の入り込み（追従性）が不十分となりやすい。また、径が８００ｍｍよりも大きくなると、筋の間隔があく等して、好ましいＲａ，Ｒｍａｘの範囲外となる。従って、ロール径は、上記範囲とすることが好ましい。

次に、表面層２５からマスキング材等を剥離したり、更なる裁断工程等の後工程を行ったりする等して、反射スクリーン２０が完成する。
次に、図５（ｆ）に示すように、反射スクリーン２０の裏面（保護層２１の表面）と支持板３０とを、接合層４０を介して一体に接合する。これにより、反射スクリーンユニット１０が完成する。なお、反射スクリーンユニット１０の外周端面に、保護部材を接合する等の後処理を行ってもよい。

上述のような製造方法とすることにより、賦形用の成形型等を使用することなく、保護層２１の背面側の面２１ａの微細な凹凸形状を、所望の表面粗さで容易に形成することができる。従って、生産コストを大幅に低減できる。
さらに、背面２１ａに好ましいＲａ，Ｒｍａｘの範囲を満たす微細凹凸形状を有するので、反射スクリーン２０と接合層４０の粘着剤等との密着性をさらに高めることができる。

なお、本実施形態では、レンズ層２３の形成前に、ウェブ状の基材層２４及び表面層２５を枚葉状に裁断する例を挙げて説明したが、これに限らず、予め裁断された枚葉状の基材層２４を用いてもよい。
また、本実施形態では、基材層２４の片面に予め表面層２５を形成し、その後にレンズ層２３を形成する例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ層２３を形成した後等に、表面層２５を形成してもよい。

（実施例と比較例の評価）
ここで、保護層２１の表面粗さ（Ｒａ，Ｒｍａｘ）が異なる測定例１〜１２の反射スクリーン２０を備える反射スクリーンユニット１０を複数作製し、接合層４０からの剥離等の発生状況を調べた。
各測定例の反射スクリーン２０に共通する構成は、以下の通りである。
反射スクリーン２０の画面サイズ：１００インチ（２２４０ｍｍ×１２６０ｍｍ）
表面層２５：エポキシアクリレート樹脂製、厚さ約２０μｍ
着色層２４２：黒色顔料を着色剤として含有するＭＳ樹脂製、厚さ２００μｍ、透過率６０％
光拡散層２４１：ＭＳ樹脂製のビーズ（平均粒径１０μｍ）を拡散材として含有するＭＢＳ樹脂製、厚さ１．３５ｍｍ
レンズ層２３：エポキシアクリレート樹脂製、厚さ８０μｍ
反射層２２：アルミニウムの蒸着膜、厚さ約８００Å
保護層２１：黒色の水性インキ製、単位レンズ２３１の頂点ｔからの厚さ約１０μｍ
これらの測定例１〜１２の反射スクリーン２０は、いずれも質量が約７ｋｇである。

測定例１〜１２の保護層２１の表面粗さＲａ，Ｒｍａｘは、以下の通りである。
測定例１ではＲａ＝３．０μｍ、Ｒｍａｘ＝２０μｍ
測定例２ではＲａ＝３．０μｍ、Ｒｍａｘ＝３０μｍ
測定例３ではＲａ＝３．０μｍ、Ｒｍａｘ＝５０μｍ
測定例４ではＲａ＝３．０μｍ、Ｒｍａｘ＝６０μｍ
測定例５ではＲａ＝５．０μｍ、Ｒｍａｘ＝２０μｍ
測定例６ではＲａ＝５．０μｍ、Ｒｍａｘ＝３０μｍ
測定例７ではＲａ＝５．０μｍ、Ｒｍａｘ＝５０μｍ
測定例８ではＲａ＝５．０μｍ、Ｒｍａｘ＝６０μｍ
測定例９ではＲａ＝６．０μｍ、Ｒｍａｘ＝３０μｍ
測定例１０ではＲａ＝６．０μｍ、Ｒｍａｘ＝５０μｍ
測定例１１ではＲａ＝２．０μｍ、Ｒｍａｘ＝３０μｍ
測定例１２ではＲａ＝２．０μｍ、Ｒｍａｘ＝５０μｍ
測定例２，３，６，７は、実施例に相当し、測定例１，４，５，８〜１２は比較例に相当する。

これらの測定例１〜１２の反射スクリーン２０を、それぞれ、以下の接合層４０を用いて支持板３０に接合した。
接合層４０：布製の基材の両面に粘着剤層が形成された両面テープ（日立マクセル社製、Ｎｏ，５３２０）を保護層２１の全面に貼付し、支持板３０と貼合（なお、オートクレーブを行ってもよい）。厚さ約０．５ｍｍ
支持板３０：アルミニウム製のハニカムパネル（三菱樹脂社製Ａｌｐｏｌｉｃ）、２２４０ｍｍ×１２６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、質量約１２ｋｇ

各測定例の反射スクリーンユニット１０を、室温６０℃、相対湿度９０％の環境下に配置し、１５０時間後、３００時間後、５００時間後の反射スクリーン２０と接合層４０との間での剥離の有無を調べた。剥離の有無は、目視により行った。
以下に示す表１が、その評価結果である。なお、経過時間の欄の○は剥離なし、×は剥離有りを示し、総合評価の欄の○は平面性が良好であることを示し、×は平面性が低く、使用に適さないことを示している。

表１に示すように、保護層２１の背面２１ａの表面粗さが、算術平均粗さＲａが３．０以上、５．０以下、最大高さＲｍａｘが３０μｍ以上、５０μｍ以下という２つの条件のいずれか１つ、又は、双方を満たさない比較例の測定例１，４，５，８〜１２の測定例の反射スクリーンは、その平面性が低く、使用に適さなかった。
一方、保護層２１の背面２１ａの表面粗さが、算術平均粗さＲａが３．０以上、５．０以下、かつ、最大高さＲｍａｘが３０μｍ以上、５０μｍ以下という範囲を満たす実施例に相当する測定例２，３，６，７の反射スクリーンは、その平面性が良好であった。

本実施形態の保護層２１の背面２１ａの表面粗さは、算術平均粗さＲａが３．０以上、５．０以下、最大高さＲｍａｘが３０μｍ以上、５０μｍ以下という範囲を満たしているので、本実施形態によれば、反射スクリーン２０と接合層４０との間に密着性が向上し、剥離や撓み等が大幅に抑制される。従って、本実施形態によれば、平面性が高く、良好な映像を表示できる。また、本実施形態によれば、反射スクリーン２０と支持板３０との密着性を向上できるので、平面性を高く維持したまま大画面化も可能である。
本実施形態によれば、保護層２１を形成する材料２１Ｒの粘度等を上述の好ましい範囲に設定することにより、コートロール７４による塗布時に保護層２１の表面に、搬送方向を長手方向とする微細な筋（所謂、ライン目、リブ）による微細な凹凸形状が形成され、好適な表面粗さとすることができるので、製造が容易であり、かつ、新たな生産設備や工程等が不要であり、生産コストを大幅に抑制できる。

（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）保護層２１は、黒色に限らず、光吸収性を有する他の色としてもよいし、外光の背面側からの入射や、反射層２２の酸化等を抑制できるのであれば、透明又は半透明としてもよい。
また、保護層２１は、ハードコート機能や、帯電防止機能、防汚機能、紫外線吸収機能等を有する形態としてもよい。

（２）本実施形態では、ロールコート法により保護層２１を形成する例を示したが、これに限らず、例えば、酸化防止剤や防湿剤、黒色顔料等を含有する紫外線硬化型樹脂等を塗布し、微細凹凸形状を賦形可能なロール版等の成形型により、凹凸形状を転写して硬化させ、保護層２１を形成してもよい。
このとき、保護層２１の表面の微細凹凸形状は、好ましい表面粗さを有しているならば、例えば、シボ状であったり、ヘアライン状であったり、ディンプル状等であったりしてもよい。

（３）本実施形態では、反射スクリーンユニット１０は、支持板３０と反射スクリーン２０と接合層４０とを備える形態を示したが、これに限らず、例えば、これらに加えて、反射スクリーン２０の観察者側外周縁部及び外周端面を保持する枠部材（ベゼル）を備える形態としてもよい。このような枠部材を備えることにより、さらに、反射スクリーン２０と支持板３０との端面や外周縁部を保護でき、破損や剥離を防止する効果を高めることができる。
なお、大画面化の観点から、このような枠部材の幅（画面を被覆する幅）は、より狭い方が好ましい。本実施形態では、反射スクリーン２０と支持板３０との密着性及び接合強度が十分確保されているので、枠部材の幅を極力狭くすることができ、大画面化を妨げず、かつ、外観の品位も高く保つことができる。

（４）本実施形態では、反射層２２は、レンズ面２３２に形成される例を示したが、これに限らず、非レンズ面２３３にも、光を反射可能な厚みを有して形成されていてもよい。
また、本実施形態では、反射層２２は、アルミニウム等の金属の蒸着膜等である例を示したが、これに限らず、例えば、高反射性を有する白色又は銀色系の顔料や、白色又は銀色系の塗料やビーズ等を含有する紫外線硬化型樹脂又は熱硬化型樹脂、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適宜選択して塗布又は印刷して硬化させて形成してもよい。反射層２２をこれらの塗料等により形成する場合には、スプレー塗布や、グラビアリバースコート、スクリーン印刷、インクジェット方式等を用いることができる。

（５）本実施形態の反射スクリーン２０は、画面の平面性を維持するために、ガラス製や樹脂製であり、剛性の高い透明基板層を備える形態としてもよい。

（６）本実施形態では、レンズ面２３２及び非レンズ面２３３は、図２等において直線状で示されるように平面状である例を示したが、これに限らず、レンズ面２３２や非レンズ面２３３の一部が曲面状となっていてもよい。
また、本実施形態では、単位レンズ２３１のレンズ面２３２及び非レンズ面２３３は、いずれも１つの面からなる例を示したが、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。
さらに、本実施形態では、単位レンズ２３１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、断面形状が略台形形状であり、レンズ面と非レンズ面とが、スクリーン面に平行な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。頂面には、反射層を形成してもよいし、保護層で頂面が被覆される形態としてもよい。

（７）本実施形態では、基材層２４は、着色層２４２と光拡散層２４１とを備える例を示したが、これに限らず、例えば、基材層２４は、着色層２４２を備えず、光拡散層２４１のみを備える形態としてもよい。この場合、光拡散層２４１が拡散材に加えてさらに着色材をも含有する形態としてもよい。
また、基材層２４は、着色層２４２と光拡散層２４１とを備え、着色層２４２が着色剤に加えてさらに光拡散材を含有する形態としてもよい。
さらに、光拡散層２４１と着色層２４２とは、別々に成形された光拡散層２４１と着色層２４２とを粘着剤等で接合して基材層２４としてもよい。

（８）本実施形態では、反射スクリーン２０は、接合層４０を介して板状の支持板３０と合されている例を示したが、これに限らず、壁面等を支持板３０とし、接合層４０により接合される形態としてもよい。
また、本実施形態において、反射型スクリーン２０は、使用時及び不使用時に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３０は、厚みが薄く、巻き取れる程の可撓性を有し、かつ、使用時には反射スクリーン２０の平面性を維持可能であることが好ましい。

（９）本実施形態では、映像源ＬＳは、鉛直方向において反射スクリーン２０（反射スクリーンユニット１０）より下方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン２０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２０より上方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン２０の上方から斜めに投射される形態としてもよい。

なお、上述の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 映像表示システム
１０ 反射スクリーンユニット
２０ 反射スクリーン
２１ 保護層
２２ 反射層
２３ レンズ層
２３１ 単位レンズ
２３２ レンズ面
２３３ 非レンズ面
２４ 基材層
２５ 表面層
３０ 支持板
４０ 接合層
ＬＳ 映像源

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スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法に関するものである。

本発明の課題は、平面性が高く、大画面化でき、良好な映像を表示できる反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法を提供することである。

本発明によれば、平面性が高く、大画面化でき、良好な映像を表示できる反射スクリーン、反射スクリーンユニット、映像表示システム、反射スクリーンの製造方法とすることができる。

Claims (8)

1. 映像源から投射された映像光を反射して画面に表示する反射スクリーンであって、
   レンズ面及び非レンズ面を備え、背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたレンズ層と、
   少なくとも前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層と、
   前記レンズ層及び前記反射層の背面側に形成され、前記反射層を保護する保護層と、
   を備え、
   前記保護層の背面側表面は、微細な凹凸形状が形成されていること、
   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、
   前記保護層の背面側表面の表面粗さは、
   算術平均粗さＲａが３．０μｍ以上、５．０μｍ以下
   最大高さＲｍａｘが３０μｍ以上、５０μｍ以下
   であること、
   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、
   前記凹凸形状は、スクリーン面上の一方向を長手方向する複数の微細な筋により形成されること、
   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、
   前記保護層は、光吸収作用を有すること、
   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において、
   前記反射層は、金属膜であり、
   前記保護層は、前記反射層の酸化を防止する機能を有すること、
   を特徴とする反射スクリーン。
6. 請求項１から請求項５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の背面側に配置され、前記反射スクリーンの画面の平面性を支持する支持板と、
   前記反射スクリーンと前記支持板との間に設けられ、前記反射スクリーンと前記支持板とを接合する接合層と、
   を備える反射スクリーンユニット。
7. 請求項６に記載の反射スクリーンユニットと、
   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。
8. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の反射スクリーンの製造方法であって、
   前記反射層が形成された前記レンズ層の背面側となる面に、ロールコート法により保護層形成材料を塗布する塗布工程を備え、
   前記塗布工程において、コートロールと前記保護層形成材料の塗膜との間で前記保護層形成材料を凝集破壊させること、
   を特徴とする反射スクリーンの製造方法。