JP2015075724A - 反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に反射層を形成することができる反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法を提供する。
【解決手段】反射層の形成方法は、レンズ面１３ｂ及び非レンズ面１３ｃを有した単位レンズ１３ａが複数配列されたフレネルレンズ形状が形成されたフレネルレンズシート１３のレンズ面１３ｂに、光反射性材料を蒸着させて反射層１２を形成する方法であって、フレネルレンズシート１３のシート面の法線方向から見て、フレネルレンズシート１３の外周縁よりも外側に蒸着源６２を配置して光反射性材料を蒸着させることを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、レンズ面に光反射性材料を蒸着して反射層を形成する反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法に関するものである。

近年、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に反射層を形成した反射型スクリーン等が様々に開発されている。
このようなレンズ層を用いた反射型スクリーンの中には、単位レンズのレンズ面に、アルミニウム等の光反射性材料を蒸着することによって反射層を形成し、投影された映像光を反射して映像を表示するものがある。また、このような反射型スクリーンの中には、映像光の反射に寄与しない非レンズ面に光を吸収する作用を有する保護層を形成し、外光や迷光等を吸収させ、明室環境下であっても映像が明るく、コントラストの向上等を図ったものがある（例えば、特許文献１）。
しかし、このような反射型スクリーンは、アルミニウム等を蒸着して反射層を形成する場合に、レンズ面だけでなく非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されてしまう場合があった。非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されると、反射型スクリーンに入射した外光や迷光等が非レンズ面で反射することとなり、反射型スクリーンの明室環境下における映像の明るさや、コントラストを低下させる原因となったり、黒輝度が高くなり映像の黒味を低下させる原因となったりしていた。

特開２００６−３３０１４５号公報

本発明の課題は、非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に反射層を形成することができる反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法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。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

請求項１の発明は、レンズ面（１３ｂ）及び非レンズ面（１３ｃ）を有した単位レンズ（１３ａ）が複数配列されたフレネルレンズ形状が形成されたフレネルレンズシート（１３）の前記レンズ面に、光反射性材料を蒸着させて反射層（１２）を形成する反射層の形成方法であって、前記フレネルレンズシートのシート面の法線方向から見て、前記フレネルレンズシートの外周縁よりも外側に蒸着源（６２）を配置して前記光反射性材料を蒸着させること、を特徴とする反射層の形成方法である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射層の形成方法において、前記フレネルレンズシート（１３）は、その外周縁よりも外側に、前記フレネルレンズ形状の光学的中心（Ｃ）を有し、前記蒸着源（６２）は、前記フレネルレンズシートの前記光学的中心とは反対側の外周縁よりも外側に配置されること、を特徴とする反射層の形成方法である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射層の形成方法において、前記蒸着源（６２）は、前記フレネルレンズ形状の前記レンズ面（１３ｂ）と対向する位置に配置されること、を特徴とする反射層の形成方法である。
請求項４の発明は、フレネルレンズシート（１３）を形成するレンズシート形成工程と、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射層の形成方法によって反射層（１２）を形成する反射層形成工程とを備えること、を特徴とする反射型スクリーンの製造方法である。

本発明によれば、非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に反射層を形成することができる反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法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１３を説明する図である。 実施形態の反射型スクリーン１０の製造過程を説明する図である。 実施形態の反射層１２の形成に使用する真空蒸着装置６０を説明する図である。 実施形態の反射層１２の形成方法を説明する図である。 比較例の反射層の形成方法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。
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。
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、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、反射型スクリーン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を反射型スクリーン１０が反射して、その画面（表示領域）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、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。

映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射型スクリーン１０へ投射する装置であり、汎用の短焦点型プロジェクタ等を用いることができる。映像源ＬＳは、使用状態において、反射型スクリーン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、反射型スクリーン１０の画面左右方向において中央であって、反射型スクリーン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、この反射型スクリーン全体として見たときにおける、反射型スクリーンの平面方向となる面を示すものである。

映像源ＬＳは、反射型スクリーン１０の画面に直交する方向（反射型スクリーン１０の厚み方向）における反射型スクリーン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。従って、この映像源ＬＳは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射型スクリーン１０までの投射距離が短く、その映像光Ｌの反射型スクリーン１０に対する入射角度も大きい。

反射型スクリーン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、この反射型スクリーン１０の画面（表示領域）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。

反射型スクリーン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、反射型スクリーン１０は、その四辺を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。
この反射型スクリーン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。

図２は、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２では、反射型スクリーン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。
反射型スクリーン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、各層について説明する。

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、光拡散層１４ａと、着色層１４ｂとを有している。光拡散層１４ａと着色層１４ｂとは、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１４ａが背面側であり、着色層１４ｂ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１４ａが映像源側に位置し、着色層１４ｂが背面側に位置する形態としてもよい。

光拡散層１４ａ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１４ａは、光を拡散する作用を有し、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１４ａ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。
拡散材としては、平均粒径が約１〜５０μｍである、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が挙げられる。
この光拡散層１４ａ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、約１００〜３０００μｍとすることが、映像がぼけることなく、十分な視野角と明るさの面均一性を得る観点から好ましい。

着色層１４ｂは、所定の透過率とするために、暗色系の着色材により着色が施された層である。本実施形態では、着色層１４ｂは、光拡散層１４ａの映像源側（観察者側）に位置している。
この着色層１４ｂは、光を吸収する作用を有し、反射型スクリーン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下させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
着色層１４ｂの母材としては、ＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ樹脂等により形成される。また、着色材としては、灰色や黒色等の暗色系の染料や顔料等が挙げられる。
着色層１４ｂは、反射型スクリーン１０の画面サイズ等にも依るが、その厚さを約３０〜３０００μｍとし、その透過率を約３０〜８０％とすることが、十分な外光吸収性を得る等の観点から好ましい。
本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４ａと着色層１４ｂとを共押出成形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、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に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
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１３ａ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。この単位レンズ１３ａ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、その光学的中心であるフレネルセンターである点Ｃが、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射型スクリーン１０の下方に位置している。

単位レンズ１３ａ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（反射型スクリーン１０の厚み方向）に平行であって、単位レンズ１３ａ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１３ａは、背面側に凸であり、レンズ面１３ｂと、このレンズ面１３ｂと対向する非レンズ面１３ｃとを備えている。
反射型スクリーン１０の使用状態において、単位レンズ１３ａは、レンズ面１３ｂが頂点ｔを挟んで非レンズ面１３ｃよりも鉛直方向上側に位置している。

単位レンズ１３ａにおいて、図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３ｂ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１３ｃ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１３ａの配列ピッチは、Ｐであり、単位レンズ１３ａ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１３ａ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１３ａの配列ピッチＰ、角度α，βは、単位レンズ１３ａ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１３ａは、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、角度αが単位レンズ１３ａ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１３ａ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（反射型スクリーン１０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射型スクリーン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。
また、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挙げて説明するが、単位レンズ１３ａが三角柱状であり、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列されるリニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよい。

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。
このレンズ層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１４ａ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紫外線成形法等により形成することができる。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。

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、図２や図３（ｂ）に示すように、レンズ層１３の背面側に形成され、レンズ面１３ｂ上に形成されているが、非レンズ面１３ｃには形成されていない。
反射層１２は、光反射性材料、例えば、高い反射率を得ることができる銀やアルミニウムを蒸着させることによって形成される。反射層１２は、例えば０．０５〜０．１μｍの膜厚で形成される。ここで、反射層１２は、銀の蒸着であれば９０〜９５％、アルミニウムの蒸着であれば８０〜９０％の反射率を得ることができる。本実施形態では、反射層１２は、銀ほどの反射率を有さないが、使用に十分な反射率を有し、銀よりも低コストであるアルミニウムの蒸着により形成される。
なお、反射層１２は、明るい映像を表示するために、その反射率が４０％以上とすることが好ましく、７０％以上とすることがさらに好ましい。

保護層１１は、レンズ層１３及び反射層１２の背面側に設けられた層である。この保護層１１は、反射層１２の劣化や剥離、反射層１２及びレンズ層１３の破損等を抑制し、反射層１２及びレンズ層１３を保護する機能を有している。また、保護層１１は、光を吸収する機能を有している。
この保護層１１は、図２及び図３（ｂ）に示すように、反射層１２及び非レンズ面１３ｃを背面側から被覆している。従って、非レンズ面１３ｃ上に保護層１１が形成された形態となっている。また、保護層１１は、レンズ層１３の単位レンズ１３ａの凹凸を十分に充填しており、その背面側の面は、スクリーン面に平行な略平面状となっている。
保護層１１は、反射型スクリーン１０の厚み方向において、単位レンズ１３ａの頂点ｔからその背面側表面までの寸法を、約５〜１００μｍとすることが、保護機能を十分発揮し、かつ光吸収性等を十分発揮する観点等から好ましい。
なお、保護層１１は、十分な保護機能及び光吸収機能を有するのであれば、単位レンズ１３ａの凹凸形状に沿って略等しい厚さで形成される等、その背面側の面が凹凸形状を有していてもよい。

この保護層１１は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等、これらの混合となる樹脂を母材とし、光吸収材として黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の染料や顔料等又はこれらを含有するビーズが添加され、さらに、反射層１２を酸化等の劣化から保護する等の機能を有する各種添加剤等が添加された材料を、反射層１２が形成されたレンズ層１３の背面側に塗布して硬化させること等により、形成される。なお、保護層１１は、光吸収材や各種添加剤を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を用いて形成してもよいし、黒色系の塗料等により形成してもよい。

表面層１５は、基材層１４の映像源側（観察者側）に設けられ、各種機能を有する層である。
本実施形態の表面層１５は、反射型スクリーン１０の映像源側の最表面を形成し、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、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等により形成されている。
なお、表面層１５は、これに限らず、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てよい。
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。

次に、図２等を参照しながら、本実施形態の反射型スクリーン１０へ入射する映像光Ｌ１及び外光Ｇ１，Ｇ２の様子を説明する。理解を容易にするために、図２に示す映像光Ｌ１、外光Ｇ１，Ｇ２については、表面層１５、基材層１４、レンズ層１３の屈折率が等しく、光拡散層１４ａの拡散作用等については、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、反射型スクリーン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１３ａへ入射する。
そして、映像光Ｌ１は、レンズ面１３ｂへ入射して反射層１２によって反射され、観察者Ｏ側へ向かって反射型スクリーン１０から出射する。なお、映像光Ｌ１が反射型スクリーン１０の下方から投射され、角度βが反射型スクリーン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１３ｃに直接入射することはなく、非レンズ面１３ｃ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、主として反射型スクリーン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１３ａへ入射する。
そして、一部の外光Ｇ１は、非レンズ面１３ｃ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１３ｂで反射して、主として反射型スクリーン１０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Ｌに比べて大幅に少ない。従って、反射型スクリーン１０では、外光Ｇ１，Ｇ２による映像のコントラスト低下を抑制することができる。

次に、反射型スクリーン１０の製造方法について説明する。
図４は、実施形態の反射型スクリーン１０の製造過程を説明する図である。
なお、図４は、反射型スクリーン１０の幾何学的中心Ａ（図１参照）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）する断面の一部を拡大して示している。また、図４は、反射型スクリーン１０の製造過程等を説明する図であるが、図１及び図２と同様に、反射型スクリーン１０の使用状態を基準に、画面左右方向、画面上下方向、厚み方向とする。

まず、図４（ａ）に示すように、作業者は、基材層１４を用意し、図４（ｂ）に示すようにその一方の面に電離放射線硬化型樹脂を塗布して硬化させ、表面層１５を形成する。それから、表面層１５を形成した基材層１４を所定の大きさに裁断する。
そして、図４（ｃ）に示すように、作業者は、基材層１４の表面層１５とは反対側の面に、レンズ層１３を形成する（レンズシート形成工程）。このレンズ層１３は、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基材層１４を押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する紫外線成形法等により作成される。これにより、基材層１４の背面側には、複数の単位レンズ１３ａが同心円状に配列したサーキュラーフレネルレンズ形状が形成される。
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。また、レンズ層１３は、上述のように、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。

ここで、以下の説明では、レンズ層１３及び表面層１５を形成し、所定の大きさに裁断した基材層１４を蒸着基材２０と呼ぶ。
次に、作業者は、図４（ｄ）に示すように、後述の真空蒸着装置６０（図５参照）により、レンズ層１３のレンズ面１３ｂに反射層１２を形成する（反射層形成工程）。反射層１２の形成については、詳細を後述する。

そして、図４（ｅ）に示すように、作業者は、スクリーン印刷等により、蒸着基材２０の背面側、すなわちレンズ層１３の非レンズ面１３ｃ上及び反射層１２上に、保護層１１を形成する。
なお、保護層１１の形成は、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方式や、インクジェット方式、フローコート方式、ダイコード方式等、公知の方法を適宜用いることができる。
以上により、反射型スクリーン１０が完成する。

次に、反射型スクリーン１０の反射層１２を形成するために使用する真空蒸着装置６０について説明する。
図５は、実施形態の反射型スクリーン１０の反射層１２の形成に使用する真空蒸着装置６０を説明する図である。なお、図５では、真空蒸着装置６０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。
図５に示すように、真空蒸着装置６０は、真空状態下において蒸着金属（光反射性材料）を加熱、溶融し、被蒸着物（蒸着基材２０）に対してその蒸着金属を蒸着する装置である。真空蒸着装置６０は、真空容器６１、蒸着源６２、真空ポンプ６３、試料台６４等を備える。
真空容器６１は、その容器内を真空に保つことができる略円筒状の容器であり、容器内に被蒸着物を配置して蒸着金属を蒸着する。

蒸着源６２は、蒸着金属６２ａ及び加熱体６２ｂを有し、加熱体６２ｂによって蒸着金属６２ａを加熱、溶融する。蒸着源６２は、真空容器６１内に複数設けられている。蒸着源６２は、被蒸着物の形状や、蒸着の形態に応じて、真空容器６１内の任意の場所に任意の数を配置することができる。
蒸着金属６２ａは、本実施形態ではアルミニウムである。
加熱体６２ｂは、フィラメント等から構成され、フィラメントを加熱することによって、蒸着金属６２ａを加熱、溶融する。
真空ポンプ６３は、真空容器６１内を真空状態にする真空排気装置である。
試料台６４は、真空容器６１内において被蒸着物を固定する台である。

次に、本実施形態における蒸着基材２０のレンズ層１３のレンズ面１３ｂに対して反射層１２を形成する工程（反射層形成工程）について詳細を説明する。
図６は、実施形態の反射層１２の形成方法を説明する図である。
図６（ａ）は、蒸着基材２０、蒸着源６２の配置を説明する図である。
図６（ｂ）は、図６（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。
なお、図６では、真空蒸着装置６０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。また、蒸着基材２０及びレンズ層１３の背面とは、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成された側の面をいう。
図６において、蒸着基材２０は、真空蒸着装置６０に対して、画面左右方向が奥行方向Ｙに、画面上下方向が左右方向Ｘに、厚み方向が鉛直方向Ｚにそれぞれ平行になるように配置されるものとする。

図６（ａ）に示すように、作業者は、真空容器６１内の試料台６４に蒸着基材２０を、その背面（フレネルレンズ形状が形成された面）を下側（−Ｚ側）にして配置する。
次に、作業者は、試料台６４に配置された蒸着基材２０に対して蒸着源６２を配置する。蒸着源６２は、レンズ層１３（蒸着基材２０）の外周縁よりも外側であって、レンズ層１３のレンズ面１３ｂと対向する位置に配置される。具体的には、図６（ｂ）に示すように、蒸着源６２は、レンズ層１３のシート面の法線方向から見て、レンズ層１３の光学的中心（フレネルセンター）Ｃが存在する側の辺を除いた他の３辺の外側に配置される。

本実施形態では、蒸着源６２は、レンズ層１３の画面上下方向（Ｘ方向）の各辺に対して平行に、それぞれ４個ずつ等間隔に配置されるとともに、レンズ層１３の画面左右方向（Ｙ方向）に伸びる光学的中心Ｃとは反対側の辺に対して平行に、６個が等間隔に配置されている。
ここで、各蒸着源６２は、レンズ層１３のシート面と平行な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）において、レンズ層１３の外周縁から外側に対して配置される距離が１２５〜６２５ｍｍの数値範囲内に配置される。すなわち、図６（ｂ）に示すように、レンズ層１３のシート面と平行なＹ方向におけるレンズ層１３の外周縁からの距離Ｄ１と、レンズ層１３のシート面と平行なＸ方向におけるレンズ層１３の外周縁からの距離Ｄ２とは、いずれも１２５〜６２５ｍｍの数値範囲内となる。このように、レンズ層１３に対する蒸着源６２の配置位置を規定することによって、蒸着源６２の蒸着金属が非レンズ面１３ｃに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面１３ｂに効率よく付着させることができる。

また、各蒸着源６２は、隣り合う蒸着源６２と画面左右方向及び画面上下方向に距離Ｄ３で等間隔に配置されており、本実施形態では、距離Ｄ３は、２５０〜６２５ｍｍの数値範囲となる。なお、本実施形態では上述のように、隣り合う蒸着源６２との間隔が等間隔である例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、蒸着源６２は、レンズ層１３の画面上下方向（Ｘ方向）において、光学的中心Ｃから離れるにつれて密に配置され、画面左右方向（Ｙ方向）においても、光学的中心Ｃを通り画面上下方向に平行な直線から離れるにつれて密に配置されるようにしてもよい。

また、本実施形態では、各蒸着源６２は、反射型スクリーン１０のスクリーン面（レンズ層１３のシート面）と垂直な方向における、レンズ層１３の背面（フレネルレンズ形状が形成された面）からの距離Ｄ４が、図６（ａ）に示すように、１５０〜７５０ｍｍの数値範囲内に配置される。このように、レンズ層１３の背面から蒸着源６２までの距離を規定することによって、上述の蒸着金属の蒸着効率を更に向上させることができる。
なお、蒸着源６２の数は、レンズ層１３（反射型スクリーン）の外形寸法に応じて適宜、変更することができる。

蒸着基材２０、蒸着源６２の配置がそれぞれ完了したら、作業者は、真空容器６１の扉（不図示）を閉め、真空ポンプ６３を作動させる。真空容器６１内が特定の真空度に達したら、作業者は、蒸着源６２の加熱体６２ｂを加熱し、蒸着金属６２ａであるアルミニウムを加熱、溶融させて蒸発させる。
蒸発したアルミニウムは、気体分子となって蒸着基材２０のレンズ層１３のサーキュラーフレネルレンズ形状に衝突して付着する。このとき、各蒸着源６２が上述したように、レンズ層１３の外周縁よりも外側にレンズ面１３ｂと対向するようにして配置されるので、蒸発したアルミニウムが非レンズ面１３ｃへ付着してしまうのを抑制するとともに、レンズ面１３ｂに蒸着することができ、レンズ面１３ｂにのみ反射層１２を形成することができる。また、各蒸着源６２は、レンズ層１３に対する距離Ｄ１〜Ｄ４が所定の数値範囲内で配置されることにより、上述の効果をより効果的に奏することができる。

次に、比較例の反射層の形成方法について説明する。
図７は、比較例の反射層の形成方法を説明する図である。
なお、図７では、図６と同様に、真空蒸着装置６０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。また、比較例において、真空蒸着装置６０に対する蒸着基材１２０の配置は、上述の実施形態と同様の配置である。

比較例の反射層の形成方法は、図７に示すように、レンズ層１３のシート面の法線方向から見て、レンズ層１１３の幾何学的中心を通りレンズ層１１３の画面左右方向に平行な直線と平行な直線上に、複数の蒸着源６２を配置する。また、各蒸着源６２は、レンズ層１３のシート面から所定の距離にそれぞれ配置される。
このように蒸着源６２が配置された場合、蒸着源６２から蒸発した蒸着金属は、レンズ層１１３のレンズ面１１３ｂだけでなく非レンズ面１１３ｃにまで蒸着されてしまう場合がある。この場合、反射層は、レンズ層１１３のレンズ面１１３ｂ及び非レンズ面１１３ｃに形成されてしまうこととなる。そのため、この方法によって製造された反射型スクリーンは、入射した外光や迷光等が非レンズ面１１３ｃで反射する場合が生じ、反射型スクリーンの明室環境下における映像の明るさや、コントラストが低下したり、黒輝度が高くなり映像の黒味が低下したりする問題を生じてしまう場合があった。

これに対し、本実施形態では、上述したように、蒸着源６２をレンズ層１３の外周縁よりも外側に配置することによって、蒸着源６２から蒸発する蒸着金属が非レンズ面１３ｃに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面１３ｂに効率よく付着させることができ、上記問題の発生を抑制する。

次に、本発明による反射層の形成方法によって製造された反射型スクリーンの外観及び黒輝度の評価結果について説明する。
反射型スクリーンの反射層の外観及び黒輝度の評価は、スクリーン面から３ｍ離れたところから実施した。また、黒輝度の評価は、明室環境下において、スクリーン面の幾何学的中心から３ｍ離れたところに輝度計を設置して測定した輝度に基づいて行い、外観の評価は、測定者の目視判定により行った。
反射型スクリーンの反射層の外観および黒輝度の評価結果は、以下の表１及び表２に示すような結果が得られた。なお、本評価に使用された反射型スクリーンは、１００インチスクリーン（有効面積１２４５×２２１４ｍｍ）である。

各表において、反射層の外観評価における○は良好であり、△は若干のムラが確認され、×はムラが確認されたことを示している。また、黒輝度の評価における○は、輝度値が２．５ｎｉｔ（カンデラ／ｍ^２）未満、△は輝度値が２．５ｎｉｔ以上３．０ｎｉｔ未満、×は輝度値が３．０ｎｉｔ以上の場合を示し、○の場合、十分に黒輝度が低く抑えられていることを示す。総合評価における○は、上記外観の評価及び黒輝度の評価が○の場合であり、総合評価における×は、外観の評価又は黒輝度の評価が○以外の場合である。

上記表１及び表２の各測定例の評価結果より、レンズ層１３のシート面と平行なＹ方向におけるレンズ層１３の外周縁から蒸着源までの距離Ｄ１と、レンズ層１３のシート面と平行なＸ方向におけるレンズ層１３の外周縁から蒸着源までの距離Ｄ２とは、１２５〜６２５ｍｍの数値範囲内にすることで、反射層の外観が良好となり、かつ、黒輝度が高くなるのを抑制するという効果がより具体的に確認された。一方、距離Ｄ１、距離Ｄ２が、１２５ｍｍ未満である場合、蒸着源をスクリーンの外周に配置する効果が小さくなり、６２５ｍｍを超える場合は蒸着効率が低下してしまうことが確認された。

スクリーン面（レンズ層のシート面）内における隣り合う蒸着源との距離Ｄ３は、２５０〜６２５ｍｍの数値範囲内にすることで、反射層の外観が良好となり、かつ、黒輝度が高くなってしまうのを抑制するという効果がより具体的に確認された。距離Ｄ３が２５０ｍｍ未満の場合、隣り合う蒸着源からの距離が近くなり過ぎて非効率的になり、また、６２５ｍｍを超えると、蒸着源間の距離が間延びしてしまい、ムラになり易くなることが確認された。

スクリーン面（レンズ層のシート面）と垂直な方向における、レンズ層の背面（フレネルレンズ形状が形成された面）からの蒸着源までの距離Ｄ４は、１５０〜７５０ｍｍの数値範囲内にすることで、反射層の外観が良好となり、かつ、黒輝度が高くなってしまうのを抑制するという効果がより具体的に確認された。距離Ｄ４が１５０ｍｍ未満であれば、スクリーンと蒸着源間の距離が接近しすぎてしまい、ムラになり易くなり、また、７５０ｍｍを超えると、スクリーンと蒸着源間の距離が間延びしてしまい、同様にムラになり易くなることが確認された。

上述の評価結果より、距離Ｄ１、距離Ｄ２が１２５〜６２５ｍｍの数値範囲内であり、距離Ｄ３が２５０〜６２５ｍｍの数値範囲内であり、距離Ｄ４が１５０〜７５０ｍｍの数値範囲内である場合に、総合評価が○となることが確認された。これにより、１００インチスクリーンにおいて、上記距離Ｄ１〜Ｄ４の数値範囲内で蒸着源を配置することによって、より効率よく上述の効果を奏する反射型スクリーンを製造することができることが確認された。

以上より、本実施形態の反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法は、以下の効果を奏することができる。
（１）反射層１２の形成工程において、レンズ層１３の外周縁よりも外側に蒸着源６２を配置しているので、蒸着源６２から蒸発する蒸着金属が非レンズ面１３ｃに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面１３ｂに効率よく付着させることができる。これにより、反射型スクリーン１０の明室環境下における映像の明るさや、コントラストが低下したり、黒輝度が高くなり映像の黒味が低下したりするのを抑制することができる。

（２）また、蒸着源６２は、レンズ層１３の光学的中心Ｃとは反対側の外周縁よりも外側に配置されるので、効率よく各蒸着源６２をレンズ層１３のレンズ面１３ｂに対して配置することができ、より効果的に上記効果を奏することができる。
（３）蒸着源６２は、主にレンズ層１３のレンズ面１３ｂと対向する位置に配置されるので、蒸着金属をより効率よくレンズ面１３ｂに付着させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、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。

（変形形態）
（１）実施形態では、反射型スクリーン１０の製造方法は、サーキュラーフレネルレンズ形状に形成されたレンズ層１３に蒸着金属（光反射性材料）を蒸着する例を示したが、これに限定されない。例えば、リニアフレネルレンズ形状を有するレンズ層のレンズ面に蒸着する場合に用いることも可能である。
（２）実施形態では、各蒸着源６２のレンズ層の外周縁からの距離Ｄ１、距離Ｄ２、距離Ｄ３は、一定である例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、距離Ｄ１、距離Ｄ２、距離Ｄ３は、光学的中心（フレネルセンター）Ｃに対する蒸着源６２の位置に応じて変化するようにしてもよい。
（３）実施形態では、蒸着基材２０は、真空蒸着装置６０に対して、画面左右方向が奥行方向Ｙに、画面上下方向が左右方向Ｘに、厚み方向が鉛直方向Ｚにそれぞれ平行になるように配置される例を示したが、これに限定されるものでない。例えば、蒸着基材２０は、画面左右方向が左右方向Ｘ、画面上下方向が奥行方向Ｙに、厚み方向が鉛直方向Ｚにそれぞれ平行になるように配置してもよい。

１０ 反射型スクリーン
１１ 保護層
１２ 反射層
１３ レンズ層
１３ａ 単位レンズ
１３ｂ レンズ面
１３ｃ 非レンズ面
１４ 基材層
１５ 表面層
６０ 真空蒸着装置
６２ 蒸着源
Ｃ 光学的中心（フレネルセンター）

Claims (4)

1. レンズ面及び非レンズ面を有した単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状が形成されたフレネルレンズシートの前記レンズ面に、光反射性材料を蒸着させて反射層を形成する反射層の形成方法であって、
   前記フレネルレンズシートのシート面の法線方向から見て、前記フレネルレンズシートの外周縁よりも外側に蒸着源を配置して前記光反射性材料を蒸着させること、
   を特徴とする反射層の形成方法。
2. 請求項１に記載の反射層の形成方法において、
   前記フレネルレンズシートは、その外周縁よりも外側に、前記フレネルレンズ形状の光学的中心を有し、
   前記蒸着源は、前記フレネルレンズシートの前記光学的中心とは反対側の外周縁よりも外側に配置されること、
   を特徴とする反射層の形成方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射層の形成方法において、
   前記蒸着源は、前記フレネルレンズ形状の前記レンズ面と対向する位置に配置されること、
   を特徴とする反射層の形成方法。
4. フレネルレンズシートを形成するレンズシート形成工程と、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射層の形成方法によって反射層を形成する反射層形成工程とを備えること、
   を特徴とする反射型スクリーンの製造方法。

Images