JP2015069146A - 反射スクリーン及び映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】反射層と光学形状層との密着性を向上させた反射スクリーンの提供。良好な映像を表示可能な該反射スクリーンを備える映像表示システムを提供する。
【解決手段】本発明による反射スクリーンは、背面側の面又は映像源側の面に単位光学要素が複数配列された光学形状を有し、かつ光透過性を有する光学形状層と、光学形状上の少なくとも一部に形成され、光を反射する反射層と、を備えてなり、光学形状層は、マルテンス硬さが７０〜１２０Ｎ／ｍｍであり、かつ復元率が１８〜５０％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射された映像光を反射して画面に映像を表示する反射スクリーン、及び該反射スクリーンを備える映像表示システムに関するものである。

近年、反射型や透過型等の各種スクリーンを備える表示装置や表示システムが、様々な用途で利用され、その光学特性等に関して、様々な開発が行われている。例えば、反射スクリーンでは、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対応した反射スクリーンの開発が行われている（例えば、特許文献１〜３）。

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角度で映像光を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。

特開平５−１１３４８号公報 特開２０１１−１３３６０８号公報 特開２００８−７６５２３号公報

上述のような短焦点型の映像投射装置に対応した反射スクリーンでは、反射層が、フレネルレンズ形状や複数配列された単位プリズムや微小凹部等の光学形状が形成された樹脂製等の光学形状層の凹凸面上に形成されているものがある。また、このような反射層としては、従来のような白色や銀色のインキ等により形成されるものの他に、例えば、銀やアルミニウム等の金属の蒸着膜や転写箔等の薄膜により形成されるものがある。

ここで、光学形状層を形成する樹脂に対して、各種光学形状を賦形する成形型からの離型性を高めるための離型剤や、金属性の反射層の酸化を防止する酸化防止剤等の各種添加剤を添加することが、一般に行われている。このような添加剤の中には、時間が経つにつれて、光学形状層の表面に粉が吹いたように浮き出してくるブリードアウトと呼ばれる現象を生じるものがある。このブリードアウトは、特に、高温高湿環境下で生じやすく、形成時から時間が経つにつれて大きくなる。

光学形状層形成後に、このブリードアウトが生じると、反射層の形成が困難になる場合があり、例えば、反射層を蒸着膜で形成する場合には、蒸着不良等を生じる場合がある。また、このブリードアウトが、反射層形成後に、光学形状層と反射層との間に生じると、反射層と光学形状層との密着性が低下して反射層が剥離しやすくなり、反射スクリーンの光学性能や品位の低下、映像の劣化等の問題を招く。特に、反射層が蒸着膜等の金属の薄膜で形成されている場合、金属薄膜はインクの塗膜等に比べて薄く、もろいために、ブリードアウトによる影響が著しい。

特許文献１〜３に示される反射スクリーンには、反射層を保護する保護層を設けたものもあるが、上述のようなブリードアウトに起因する反射層の剥離や、これに起因する映像の劣化等への対策に関しては、なんら開示されていない。

本発明は、上記の背景技術および新たに知見した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射層と光学形状層との密着性を向上させた反射スクリーンを提供することにある。また、良好な映像を表示可能な該反射スクリーンを備える映像表示システムを提供することにある。

本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、特定の硬度及び復元率を有する光学形状層を形成することで、上記課題を解決できることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。

すなわち、本発明の一態様によれば、
映像源から投射される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、
背面側の面又は映像源側の面に単位光学要素が複数配列された光学形状を有し、かつ光透過性を有する光学形状層と、
前記光学形状上の少なくとも一部に形成され、光を反射する反射層と、
を備えてなり、
前記光学形状層は、マルテンス硬さが７０〜１２０Ｎ／ｍｍであり、かつ復元率が１８〜５０％である、反射スクリーンが提供される。

本発明の態様においては、前記光学形状層が、リン酸系離型剤を含まないことが好ましい。

本発明の態様においては、前記光学形状層が、シリコーン系離型剤を含まないことが好ましい。

本発明の態様においては、単位光学要素が、レンズ面と非レンズ面とを備え、背面側に凸となる単位レンズであり、光学形状層が、その背面側の面に前記単位レンズが複数配列されたレンズ形状を備えることが好ましい。

本発明の態様においては、前記単位レンズの前記レンズ面がスクリーン面に平行な面となす角度が、６°〜２４°であることが好ましい。

本発明の態様においては、レンズ形状が、サーキュラーフレネルレンズ形状であることが好ましい。

本発明の他の態様によれば、
上記の反射スクリーンと、
前記前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備えてなる、映像表示システムが提供される。

本発明によれば、反射層と光学形状層との密着性を向上させた反射スクリーンを提供することができる。また、良好な映像を表示可能な該反射スクリーン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を説明する図である。 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。

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、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。さらに、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。

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１０、映像源ＬＳ等を有している。こ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。本実施形態の映像表示システム１は、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ができる。

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の画面を正面方向（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）よりも下方側であって観察者側となる位置に配置されている。映像源ＬＳは、反射スクリーン１０のスクリーン面の法線方向（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に対する入射角度が従来のものに比べて大きい。

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とする。本実施形態において、反射スクリーン１０のスクリーン面は、反射スクリーン１０の画面に平行である。

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、本実施形態の反射スクリーン１０の画面は、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とする。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。この支持板５０は、剛性が高く、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、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。

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の画面（表示領域）の幾何学的中心となる点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、保護層１１等を備えている。以下に、各層について説明する。

基材層１４は、観察者側に、表面層１５が一体に形成され、背面側（裏面側）に、レンズ層１３が一体に形成されている。この基材層１４は、レンズ層１３を形成する基材（ベース）となる層である。基材層１４は、光拡散層１４１と、着色層１４２とを有し、これらが一体に積層されている。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、光拡散層１４１が背面側であり、着色層１４２が観察者側（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が観察者側に位置し、着色層１４２が背面側に位置する形態としてもよい。

光拡散層１４１は、光透過性を有する樹脂と、光を拡散する拡散材とを含み、光を拡散する作用を有する層である。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を形成する樹脂としては、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）樹脂等を用いることができる。

この光拡散層１４１の厚さは、反射スクリーン１０の画面サイズにもよるが、約１５０〜３０００μｍ（約０．１５〜３ｍｍ）とすることが好ましい。また、拡散材としては、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等を用いることができ、その平均粒径が約１〜５０μｍであるものを使用ですることが好ましい。

着色層１４２は、所定の透過率とするための灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材により着色が施された層である。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や迷光を吸収し、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、染料や顔料等を含有する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好ましい。また、着色材としては、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を用いることができる。着色層１４２の厚さは、反射スクリーン１０の画面サイズにもよるが、約３０〜３０００μｍとすることが好ましい。本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを共押出成形することにより、これらの層が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や保護層１１は省略して示している。図３（ｂ）は、図２に示す断面の一部分を示すものである。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、背面側の面に、単位光学要素が複数配列された光学形状層である。本実施形態のレンズ層１３は、図３（ａ）に示すように、背面側の面に、点Ｃを中心として、単位光学要素である単位レンズ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有している。

本実施形態では、この単位レンズ１３１が配列されて形成されるサーキュラーフレネルレンズは、反射スクリーン１０の画面を正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、その光学的中心であるフレネルセンターのある点Ｃが、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）の領域外の下方に位置している。なお、本実施形態では、上述のようにレンズ層１３が背面側の面にサーキュラーフレネルレンズを有する例を挙げて説明するが、背面側の面にリニアフレネルレンズを有する形態としてもよい。

単位レンズ１３１は、図２、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、レンズ面１３２は、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。

単位レンズ１３１において、図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３２がスクリーン面に平行な面となす角度は、αであり、非レンズ面１３３がスクリーン面に平行な面となす角度は、β（β＞α）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る形態となっている。

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い。角度α，β、配列ピッチＰ等は、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。

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。本実施形態のレンズ層１３は、例えば、基材層１４の一方の面（本実施形態では、光拡散層１４１側の面）を、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といった紫外線成形法等により形成している。このレンズ層１３を形成する紫外線硬化型樹脂組成物については、その詳細を後述する。

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、少なくともレンズ面１３２に形成される。本実施形態では、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には形成されていない形態となっている。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好ましい。また、反射層１２は、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、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することも可能である。本実施形態の反射層１２は、アルミニウム等をレンズ面１３２に蒸着することにより形成されている。

保護層１１は、反射層１２及びレンズ層１３の背面側に、これらを被覆するように設けられており、反射層１２やレンズ層１３の単位レンズ１３１等を傷や劣化等から保護する機能を有している。この保護層１１は、単位レンズ１３１間の谷部等を十分に充填しており、また、保護層１１の背面側の面は、スクリーン面に平行な面状となっており、不図示の粘着層を介して支持板５０の映像源側の面と接合されている。また、保護層１１は、図２等に示すように、非レンズ面１３３上に形成された形態となっているので、光を吸収する作用を有することが、観察者側から入射した外光等を吸収し、コントラストを向上させる観点等から好ましい。特に、支持板５０が光透過性を有する場合等は、背面側から入射した外光によるコントラストの低下を抑制する観点からも、光吸収作用を有することが好ましい。さらに、保護層１１は、反射層１２の酸化等の劣化やこれによる剥離等を抑制する機能を有することが好ましく、例えば、反射層１２等を保護するための酸化防止機能や防湿機能、紫外線吸収機能等を有していることが好ましい。

この保護層１１は、黒色等の暗色系の顔料や染料、光吸収作用を有するビーズ、カーボンブラック等を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂や、黒色等の暗色系の水系塗料や有機系塗料等を、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、形成することができる。保護層１１は、反射スクリーン１０の厚み方向において、単位レンズ１３１間の頂点となる点ｔからその背面側表面までの寸法が、約１０〜３０μｍとすることが、光吸収作用や反射層１２の保護作用等を十分発揮する観点から好ましい。

図２に戻って、表面層１５は、反射スクリーン１０において観察者側（映像源側）に設けられる層である。本実施形態では、表面層１５は、基材層１４の観察者側であり、反射スクリーン１０において最も観察者側となる位置に設けられている。表面層１５には、反射防止機能や防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能、ハードコート機能、タッチパネル機能等、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。この表面層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の観察者側の面に、各種機能を有する樹脂等を塗布する等により直接形成される形態としてもよい。

本実施形態の表面層１５は、防眩機能とハードコート機能を有している。この表面層１５は、観察者側の表面に微細な凹凸形状（マット形状）を有しており、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂等により形成されている。この表面層１５の厚さは、約１０〜１００μｍ程度とすることができる。

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。理解を容易にするために、表面層１５、基材層１４（着色層１４２及び光拡散層１４１の母材）、レンズ層１３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１４１の光拡散作用等は省略して、図２に示している。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、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、観察者Ｏ側へ向かって反射スクリーン１０から出射する。なお、映像光Ｌ１が反射スクリーン１０の下方から投射されており、かつ、角度β（図３（ｂ）参照）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ので、映像光Ｌ１が非レンズ面１３３に直接入射することはなく、非レンズ面１３３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、一部の外光Ｇ１は、非レンズ面１３３へ入射して、保護層１１によって吸収される。また、一部の外光Ｇ２は、レンズ面１３２で反射して、主として反射スクリーン１０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ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。従って、反射スクリーン１０は、外光Ｇ１，Ｇ２による映像のコントラスト低下を抑制できる。従って、本実施形態の反射スクリーン１０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、レンズ層１３を形成する樹脂組成物に関して説明する。上述のように、レンズ層１３のフレネルレンズ形状は、フレネルレンズ形状を賦形する成形型（例えば、金型）と基材層１４との間に、紫外線硬化型樹脂等を充填し、基材層１４と成形型とを押圧した状態で紫外線等を照射して樹脂を硬化させ、成形型から離型して形成している。そのため、レンズ層１３を形成する樹脂組成物には、従来、成形型からの離型性を向上させるための離型剤が添加されてきた。一般的に、離型剤としては、従来、リン酸エステルやホスホン酸エステル等のリン酸系化合物を含むリン酸系離型剤が用いられてきた。

しかし、これらのリン酸系離型剤に含まれるリン酸系化合物は、レンズ層１３形成後、時間が経つにつれて、ブリードアウトを生じ、反射層１２とレンズ層１３との密着性を低下させ、反射層１２の剥離等を生じる。特に、リン酸エステルは、水分の吸水量が大きく、水分とともにブリードアウトする。また、このブリードアウトは、高温高湿環境下で生じやすく、リン酸系離型剤を使用した場合には、高温高湿環境下で著しく発生する。

そこで、本発明では、リン酸エステル等のリン酸系離型剤やシリコーンオイル等のシリコーン系離型剤を用いずに、光学形状層のマルテンス硬さと復元率を特定の範囲内に調節することにより、離型剤のブリードアウト等を大幅に抑制し、レンズ層１３と反射層１２との密着性の向上を図っている。

本実施形態のレンズ層１３のフレネルレンズ形状は、前述のような形状であるため、一般的なフレネルレンズ形状よりも、単位レンズのレンズ面がスクリーン面に平行な面となす角度αが６°〜２４°と小さい傾向を有しており、そのレンズ高さｈも１５〜３５μｍ程度である。そのため、本実施形態のレンズ層１３のフレネルレンズ形状は、一般的なフレネルレンズ形状に比べて、単位レンズ１３１による凹凸が浅く、必要とされる離型性が小さいので、離型剤を用いなくても、レンズ層１３のマルテンス硬さと復元率を調節することで十分な離型性を確保できる。

光学形状層のマルテンス硬さは、７０〜１２０Ｎ／ｍｍであり、好ましくは７５〜１１５Ｎ／ｍｍであり、より好ましくは８０〜１１０Ｎ／ｍｍであり、さらに好ましくは８５〜１０５Ｎ／ｍｍである。光学形状層のマルテンス硬さは、微小硬さ試験機（フィッシャー（株）製、型番：ピコデンタ ＨＭ５００）を用いて測定することができる。測定条件は、ビッカース圧子ＰＩＣ１２を使用し、荷重１５ｍＮ一定、クリープ時間５秒、アプリケーション時間３０秒である。

光学形状層の復元率は、１８〜５０％であり、好ましくは１９〜４７％であり、より好ましくは２０〜４５％であり、さらに好ましくは２５〜４０％である。光学形状層の復元率は、微小硬さ試験機（フィッシャー（株）製、型番：ピコデンタ ＨＭ５００）を用いて測定することができる。測定条件は、ビッカース圧子ＰＩＣ１２を使用し、荷重１５ｍＮ一定、クリープ時間５秒、アプリケーション時間３０秒である。

本発明においては、光学形状層のマルテンス硬さや復元率は、光学形状層を形成する樹脂組成物に、架橋密度が高いモノマーや二重結合濃度が高いモノマー及び架橋剤等を添加することにより、所望の範囲に調節することができる。光学形状層のマルテンス硬さ及び復元率が上記範囲内であれば、製造工程における成形型からの離型性を十分に発揮し、反射層と光学形状層との密着性を向上できる。特に、光学形状層のマルテンス硬さを向上させることで、樹脂と成型型との食い付きが小さくなり、復元率を向上させることで、離型箇所の変形に対して周辺部が追従し易くなり、成形型から離型し易くなる。

本発明による反射スクリーン及び映像表示システムは、以下（１）〜（９）の変形形態とすることもできる。

（１）本実施形態において、光学形状層として、その背面側の面に単位レンズ１３１が複数配列されたフレネルレンズ形状を備えるレンズ層１３を示したが、これに限らず、所望する光学性能等に応じて、形成される光学形状を変更してもよい。例えば、光学形状層は、単位プリズムが複数配列されたプリズム形状等を、その背面側に備えるプリズム層とし、単位プリズムの斜面に反射層が形成される形態としてもよい。また、光学形状層は、観察者側の面に複数の凹部が形成され、凹部に反射層が形成された形態としてもよく、この場合、光学形状層の観察者側に、反射層を保護する保護層等を設けてもよい。さらに、光学形状層は、略平板状であり、背面側に微細凹凸形状を有する形態とし、その背面側に反射層が形成される形態としてもよいし、光拡散材を含有する略平板状の部材とし、その背面側の面に反射層が形成される形態としてもよい。

（２）本実施形態において、レンズ層１３は、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂を用いる例を挙げたが、これに限らず、例えば、レンズ層１３は、熱可塑樹脂製としてもよい。

（３）本実施形態において、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１０とを備えるものとした。しかし、これに限らず、例えば、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）が小さい従来の汎用プロジェクタとし、反射スクリーン１０をその映像源ＬＳに対応する形態としてもよい。

（４）本実施形態において、基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを共押出成形することによりこれらの層が一体に積層されて形成されている。しかし、これに限らず、例えば、光拡散層１４１と着色層１４２とをそれぞれ別々に押出成形し、粘着剤層等により一体に接合して基材層１４としてもよい。また、基材層１４を単層とし、拡散材と顔料や染料等の着色材とを共に含有する形態としてもよい。さらに、基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを備え、着色層１４２が着色材に加えて拡散材を含有する形態としたり、光拡散層１４１が拡散材に加えて着色材を含有する形態としたりしてもよい。

（５）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、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。頂面上には、保護層を形成してもよいし、反射層を形成してもよい。また、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及び非レンズ面１３３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や非レンズ面１３３の一部が曲線状となっていてもよい。さらに、本実施形態において、単位レンズ１３１のレンズ面１３２及び非レンズ面１３３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。

（６）本実施形態において、反射スクリーン１０は、非レンズ面１３３が、保護層１１で被覆される例を示したが、これに限らず、非レンズ面１３３上にも反射層１２が形成される形態としてもよい。この場合、反射層１２は、単位レンズ１３１間の谷部を充填しその背面側の面が略平面状となるように形成してもよいし、単位レンズ１３１の凹凸形状に沿って所定の厚さで形成される形態としてもよいし、十分な反射特性を有しているならば、その厚さが均一でなくともよい。

（７）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ら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すれば、コントラスト向上や、レンズ層や反射層の破損の防止を図ることができる。

（８）本実施形態において、反射スクリーン１０は、背面側から保護層１１、反射層１２、レンズ層１３、基材層１４（光拡散層１４１、着色層１４２）、表面層１５の順で構成される例を説明したが、これに限定されない。例えば、反射スクリーン１０は、基材層１４とレンズ層１３との間に、レンズ層１３の基材となる透明基材層を設けてもよいし、画面上下方向及び画面左右方向で拡散特性の異なる異方性拡散層等を備えてもよく、所望する光学特性等に合わせて、反射スクリーン１０の層構成は適宜変更することができる。

（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の下方から斜め上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の上方から斜め下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や図３等に示すレンズ層１３の上下方向を反転させ、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが反射スクリーン１０の上方に位置する形態とすればよい。

以下に、実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定解釈されるものではない。

＜反射スクリーンの製造＞
まず、レンズ層１３が異なる反射スクリーン１〜８（表面層１５＋基材層１４＋レンズ層１３＋反射層１２＋保護層１１）を用意した。各反射スクリーンは、対角１００インチ（２２１４×１２４５ｍｍ）であり、図２に示す本実施形態の反射スクリーン１０の層構成と同様に、背面側から保護層１１、反射層１２、レンズ層１３、基材層１４、表面層１５の順で構成した。

反射スクリーン１〜８において、共通する各層の構成は、以下の通りであった。
保護層１１：黒色の水性インキ製。背面側の面は、略スクリーン面に平行な平面状。単位レンズ１３１の頂点ｔからの厚さ約１０μｍ。
反射層１２：レンズ面１３２に形成。アルミニウムの蒸着膜。厚さ８００Å。
レンズ層１３：図３に示すようなサーキュラーフレネルレンズ形状あり。紫外線硬化型のエポキシアクリレート樹脂製。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αは、１５°〜１８°であった。
基材層１４：
光拡散層１４１：ポリメタクリルスチレン樹脂性ビーズ（平均粒径１０μm）を拡散
剤として含有するＭＢＳ樹脂製、厚さ１．５ｍｍ。
着色層１４２：ポリメタクリルスチレン（ＭＳ）樹脂製、厚さ２００μｍ。透過率６０％。着色材として黒色顔料含有。
表面層１５：エポキシアクリレート樹脂製。表面に微細凹凸形状有り。厚さ約２５μｍ。

反射スクリーン１〜８におけるレンズ層１３を形成した樹脂組成物１〜８は、それぞれ、エポキシアクリレート樹脂にアクリレートモノマーを混合したものであり、アクリレートモノマーの添加量を調整することで、マルテンス硬さや復元率を調節した。なお、樹脂組成物１〜６および８には、リン酸系離型剤やシリコーン系離型剤を添加しなかった。また、樹脂組成物７には、エポキシアクリレート樹脂にアクリレートモノマーを混合したものに対して、シリコーン系離型剤（シリコーンオイル、信越シリコーン（株）製、商品名：Ｘ−２２−４９５２と商品名：Ｘ−２２−２５１６の混合物）を０．２質量％添加した。

＜レンズ層のマルテンス硬さ及び復元率の測定＞
反射スクリーン１〜８におけるレンズ層１３のマルテンス硬さを、微小硬さ試験機（フィッシャー（株）製、型番：ピコデンタ ＨＭ５００）を用いて測定した。測定条件は、ビッカース圧子ＰＩＣ１２を使用し、荷重１５ｍＮ一定、クリープ時間５秒、アプリケーション時間３０秒である。また、反射スクリーン１〜８におけるレンズ層１３の復元率を、微小硬さ試験機（フィッシャー（株）製、型番：ピコデンタ ＨＭ５００）を用いて測定した。測定条件は、ビッカース圧子ＰＩＣ１２を使用し、荷重１５ｍＮ一定、クリープ時間５秒、アプリケーション時間３０秒である。結果を表１に示す。

＜密着性試験＞
密着性試験では、所定の条件下におけるレンズ層１３と反射層１２との密着性を評価した。この密着性試験では、反射スクリーン１〜８に対して、温度約６０℃相対湿度約９０％の環境下に３００時間養生させてから、レンズ層１３と反射層１２の密着性試験をそれぞれ行った。なお、試験には、各反射スクリーンの画面中央部付近から約２１０ｍｍ×３００ｍｍのサイズに切り出された試験片を用いた。

密着性試験は、塗膜等の付着性（密着性）を評価するクロスカット法（ＪＩＳＫ５６００−５−６）に基づいて行った。この試験では、まず、各反射スクリーンの背面側の保護層１１の表面に、碁盤目状の切り込みを、反射層１２とレンズ面１３２との界面にまで入れる。本試験では、碁盤目状の切り込みは、縦５列、横５列の合計２５マス（各３ｍｍ×３ｍｍ）の切り込みを形成した。そして、この２５マス上に透明粘着テープを貼付し、透明粘着テープを接着面に対して４５°手前方向へ引き剥がし、各マスの剥離状態を評価する。以上の条件等で行った密着性試験の結果（残ったマスの数）を、下記の評価基準に従い、表１に示す。
・評価基準：
○：残ったマスの数が、２５個であった。
△：残ったマスの数が、２４個であった。
×：残ったマスの数が、０〜２３個であった。

＜離型性試験＞
上記の実施例及び比較例で用いた樹脂組成物１〜８を用いて、テーブル成形型（金型）上で短冊状の基材（５０ｍｍ幅）で１００回成形して、１０回毎に離型力を測定した。離型重さの測定には、引張試験機（島津製作所（株）製、型番：ＡＧＳ−１ｋＮＧ）を用いた。離型性試験の結果を、下記の評価基準に従い、表１に示す。
・評価基準：
○：１０回毎に測定した離型力の平均値が、１２Ｎ未満であった。
△：１０回毎に測定した離型力の平均値が、１２Ｎ以上〜１５Ｎ未満であった。
×：１０回毎に測定した離型力の平均値が、１５Ｎ以上であった。

１ 映像表示システム
１０ 反射スクリーン
１１ 保護層
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
ＬＳ 映像源

Claims (7)

1. 映像源から投射される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、
   背面側の面又は映像源側の面に単位光学要素が複数配列された光学形状を有し、かつ光透過性を有する光学形状層と、
   前記光学形状上の少なくとも一部に形成され、光を反射する反射層と、
   を備えてなり、
   前記光学形状層は、マルテンス硬さが７０〜１２０Ｎ／ｍｍであり、かつ復元率が１８〜５０％である、反射スクリーン。
2. 前記光学形状層が、リン酸系離型剤を含まない、請求項１に記載の反射スクリーン。
3. 前記光学形状層が、シリコーン系離型剤を含まない、請求項１または２に記載の反射スクリーン。
4. 前記単位光学要素が、レンズ面と非レンズ面とを備え、背面側に凸となる単位レンズであり、
   前記光学形状層が、その背面側の面に前記単位レンズが複数配列されたレンズ形状を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射スクリーン。
5. 前記単位レンズの前記レンズ面がスクリーン面に平行な面となす角度が、６°〜２４°である、請求項４に記載の反射スクリーン。
6. 前記レンズ形状が、サーキュラーフレネルレンズ形状である、請求項４または５に記載の反射スクリーン。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の反射スクリーンと、
   前記前記反射スクリーンに映像光を投射する映像源と、
   を備えてなる、映像表示システム。