JP2015175944A - 反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】入射した映像光を良好に表示させるとともに、簡易に製造することができる反射スクリーン、映像表示システムを提供する。
【解決手段】反射スクリーンは、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ものであり、映像光の入光側とは反対側に凸であってレンズ面２３２と非レンズ面２３３とを有する単位レンズ２３１が複数配列されたレンズ層２３と、レンズ面２３２の少なくとも一部に、複数の鱗片状の金属薄膜２２ａが含有された塗料を塗布することによって形成され、光を反射する反射層２２とを備え、非レンズ面２３３は、レンズ面２３２側に窪んでおり、反射層２２の金属薄膜２２ａは、レンズ面２３２に対して略平行に配置され、窪んだ非レンズ面２３３にまで及んでいることを特徴とする。
【選択図】図３

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、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投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投射角度で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。

このような映像投射装置に用いられる反射スクリーンは、映像光を観察者側により多く反射させるために反射層が設けられているものがある（例えば、特許文献１）。この特許文献１の反射スクリーンは、アルミニウム等の蒸着金属を蒸着することによって反射層が形成されており、入射した映像光を反射させている。
しかし、このような反射スクリーンは、真空蒸着装置等を使用して反射層を形成するため、工程が複雑になり製造効率が低下してしまう場合があった。また、このような反射スクリーンは、蒸着によって形成された反射層が酸化して変色してしまうのを避けるために保護層を設ける必要があり、反射スクリーンの製造時における工程が増えてしまい、これによっても製造効率が低下してしまう場合があった。
また、蒸着金属が映像光の反射に寄与しない部分にまで形成され、不要な外光等を観察者側に反射させてしまう場合があり、入射した映像光を良好に表示させることができない場合があった。

特開２０１１−１３３６０８号公報

本発明の課題は、入射した映像光を良好に表示させるとともに、簡易に製造することができる反射スクリーン、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（ＬＳ）から投射された映像光（Ｌ）を反射して画面に表示する反射スクリーン（２０）であって、映像光の入光側とは反対側に凸であってレンズ面（２３２）と非レンズ面（２３３）とを有する単位レンズ（２３１）が複数配列されたレンズ層（２３）と、前記レンズ面の少なくとも一部に、複数の鱗片状の金属薄膜（２２ａ）が含有された塗料を塗布することによって形成され、光を反射する反射層（２２）とを備え、前記非レンズ面は、前記レンズ面側に窪んでおり、前記反射層の前記金属薄膜は、前記レンズ面に対して略平行に配置され、窪んだ前記非レンズ面にまで及んでいること、を特徴とする反射スクリーンである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射スクリーン（２０）において、前記非レンズ面（２３３）は、前記単位レンズ（２３１）の頂部（ｔ）側に形成された第１斜面部（２３３ａ）と、隣接する単位レンズとの谷底となる境界部（ｖ）側に形成された第２斜面部（２３３ｂ）とから構成されていること、を特徴とする反射スクリーンである。
請求項３の発明は、請求項２に記載の反射スクリーン（２０）において、前記第１斜面部（２３３ａ）は、前記レンズ面（２３２）となす角度θ１が、１０°＜θ１＜４５°の範囲で形成されていること、を特徴する反射スクリーンである。
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載の反射スクリーン（２０）において、前記第２斜面部（２３３ｂ）は、スクリーン面となす角度θ２が、１０°＜θ２＜７５°の範囲で形成されていること、を特徴する反射スクリーンである。
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（２０）において、前記非レンズ面（２３３）は、その窪みの深さｊが、５μｍ＜ｊ＜２５μｍの範囲で形成されていること、を特徴とする反射スクリーンである。

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に映像光（Ｌ）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。

本発明によれば、入射した映像光を良好に表示させるとともに、簡易に製造することができる反射スクリーン、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を説明する図である。 実施形態の反射スクリーンの層構成を説明する図である。 実施形態のレンズ層及び反射層の詳細を説明する図である。 比較例１の反射スクリーンのレンズ層及び反射層を説明する図である。 実施形態の反射スクリーン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。
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。

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。
本明細書中において、シート面（板面，フィルム面）とは、各シート（板，フィルム）において、そのシート（板，フィルム）全体として見たときにおける、シート（板，フィルム）の平面方向となる面を示すものであるとする。

（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が可能である。

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１００インチや、１２０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、スクリーン面に垂直（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、図１に示すように、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１．０〜３．０ｍｍ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する。

反射スクリーン２０は、図２に示すように、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３０〜１０００μｍとすることが好ましい。

図３は、本実施形態のレンズ層２３及び反射層２２の詳細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。図３（ｃ）は、反射層が形成されたレンズ層の拡大斜視図を示している。なお、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、理解を容易にするために、レンズ層２３の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、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。また、それに伴いレンズ高さｈも変動している。
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のレンズ面２３２の少なくとも一部に形成されている。
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及び非レンズ面２３３に形成されている。具体的には、反射層２２は、レンズ層２３の背面側を覆い、背面側に凸となる単位レンズ２３１間の境界、すなわち、谷底となる点ｖを埋めるようにして形成されている。これにより、反射層２２は、レンズ層２３の背面側の凹凸を略平坦にすることができ、接合層４０を介して支持板３０をより安定して貼付することができる。

反射層２２は、レンズ面２３２上に、アルミニウム等の光反射性の高い鱗片状の金属薄膜２２ａが含有された塗料をレンズ面２３２に対してスプレー塗布することによって形成される。反射層２２は、図３（ｂ）に示すように、この鱗片状の金属薄膜２２ａがレンズ面２３２に対して略平行に配置されており、レンズ面２３２に入射した映像光Ｌを観察者側へと適正に反射させることができる。ここで、この金属薄膜２２ａは、映像光の反射効率の維持、向上させるとともに、反射層２２の背面側が透けてしまうのを防ぐために、レンズ面２３２上に８層以上、積層されていることが望ましい。
ここで、本実施形態の反射層２２は、正反射率Ｒｔが５７．８％であり、拡散反射率Ｒｄが４３．９％であるので、入射した映像光を効率よく観察者側に反射させることができる。なお、反射層２２は、入射した映像光を効率よく反射させるために、正反射率Ｒｔが５０％＜Ｒｔ＜７０％であり、拡散反射率Ｒｄが１０％＜Ｒｄ＜５０％であることが望ましい。

この反射層２２を形成する塗料は、鱗片状の金属薄膜２２ａ、バインダー、乾燥補助剤、制御剤等から構成されている。この塗料は、スプレーガンによる塗布容易性の観点から、粘度が５０〜１０００［ｃｐ］（測定温度２３度）の範囲内であることが望ましい。
この金属薄膜２２ａは、鱗片状に形成されたアルミニウムであり、その厚み寸法は、１〜２μｍに形成されている。金属薄膜２２ａは、反射層としての光反射機能の確保の観点から、塗料全体の重量に対して重量比で３〜１５％の範囲内で含有されるのが望ましい。

バインダーは、熱硬化性樹脂から構成される透明な接合剤である。本実施形態では、バインダーは、ウレタン系の熱硬化性樹脂を用いるが、これに限定されるものでなく、エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いてもよく、また、紫外線硬化性樹脂等を用いてもよい。
乾燥補助剤は、塗料の乾燥を調整する溶剤であり、本実施形態では、レンズ層２３の背面側に塗布された塗料の乾燥までの時間をおよそ１時間となるように、所定の量が塗料に含まれている。
制御剤は、塗料に含有される金属薄膜２２ａの配向を制御する溶剤である。制御剤は、塗料に含まれることによって、金属薄膜２２ａをレンズ面２３２に対して略平行に配置させることができる。

本実施形態の反射スクリーン２０は、図２及び図３（ｂ）に示すように、単位レンズ２３１の非レンズ面２３３がレンズ面２３２側に窪むようにして形成されている。
図４は、比較例１の反射スクリーンのレンズ層及び反射層を説明する図であり、図３（ｂ）に対応する図である。
比較例１の反射スクリーン１２０は、図４に示すように、単位レンズ１２３ａの非レンズ面１２３ｃに窪みが設けられておらず、非レンズ面１２３ｃが略平坦に形成されている点で、本実施形態の反射スクリーン２０と相違する。
ここで、比較例１の反射スクリーン１２０のように、レンズ層１２３の非レンズ面１２３ｃが略平坦に形成されている場合、反射層１２２を形成する金属薄膜１２２ａは、レンズ面１２３ｂだけでなく、非レンズ面１２３ｃに対しても略平行に配置される恐れがある。ここで、この金属薄膜１２２ａが非レンズ面１２３ｃに略平行に配置されてしまうと、外光が非レンズ面１２３ｃに入射した場合に、その外光が非レンズ面１２３ｃで反射して観察者側に届いてしまう場合があり、その場合、映像のコントラスト低下の要因となる。

そこで、本実施形態の反射スクリーン２０は、非レンズ面２３３で反射する外光が観察者側に届いてしまうのを抑制するために、図２及び図３（ｂ）に示すように、非レンズ面２３３が、対向するレンズ面２３２側に窪むようにして形成されている。具体的には、非レンズ面２３３は、単位レンズ２３１の頂部ｔ側に形成された第１斜面部２３３ａと、隣接する単位レンズ２３１間の谷底となる境界部ｖ側に形成される第２斜面部２３３ｂとから構成され、単位レンズ２３１の配列方向に平行であって、スクリーン面に垂直（厚み方向に平行）な断面における形状が、略三角形状に窪むように形成されている。

このように非レンズ面２３３を形成することによって、反射層２２に含まれる金属薄膜２２ａは、レンズ面２３２に対して略平行に配置され、窪んだ非レンズ面２３３にまで及ぶため、第２斜面部２３３ｂに対しては交差するようにして配置されることとなる。すなわち、金属薄膜２２ａは、その厚み方向が、第２斜面部２３３ｂに対して略平行になる。そのため、天井照明等の外光が反射スクリーン２０の上部から第２斜面部２３３ｂに入射した場合に、その外光は、第２斜面部２３３ｂに交差して配置された金属薄膜２２ａの端部若しくは、金属薄膜２２ａ間のバインダーに入射し、拡散若しくは吸収されてしまい、外光が観察者側に反射してしまうのを抑制することができる（図２中のＧ１参照）。これにより、本実施形態の反射スクリーン２０は、映像のコントラストが低下してしまうのを抑制し、映像光を良好に表示させることができる。

また、反射層２２に含まれる金属薄膜２２ａは、第１斜面部２３３ａに対して略平行に配置されることとなるが、第１斜面部２３３ａのレンズ面２３２に対する傾きが、比較例１の反射スクリーン１２０の非レンズ面１２３ｃのレンズ面１２３ｂの傾きに比して小さくなるため、照明光等の外光の第１斜面部２３３ａへの入射量を低減させることができる。また、照明光等の外光の一部が、第１斜面部２３３ａで反射して、レンズ面２３２に入射してしまい、その一部が観察者側に反射したとしても、その量は非常に少なく、また、その外光は、反射スクリーン２０の上方側へと反射するため、観察者側には直接届き難くなる（図２中のＧ２参照）。更に、照明光等の外光の一部が、レンズ面２３２で反射して、第１斜面部２３３ａに入射してしまう場合もあるが、その外光は、反射スクリーン２０の上方側へと反射するため、観察者側には直接届き難くなる。（図２中のＧ４参照）
したがって、非レンズ面２３３に第１斜面部２３３ａが設けられることによっても、本実施形態の反射スクリーン２０は、映像のコントラストが低下してしまうのを抑制し、映像光を良好に表示させることができる。

また、本実施形態の反射スクリーン２０は、レンズ層２３の非レンズ面２３３が窪んでおり、その窪みに反射層２２が形成されているので、反射層２２がレンズ層２３から剥離して外れてしまうのを抑制することもできる。

ここで、非レンズ面２３３の第１斜面部２３３ａは、対向するレンズ面２３２となす角度θ１が、１０°＜θ１＜４５°の範囲で形成されているのが望ましい。
θ１が１０°以下であると、単位レンズ２３１の頂部ｔ近傍の厚みが非常に薄くなりレンズ層２３が破損してしまう可能性があるため好ましくないからである。また、θ１が４５°以上であると、非レンズ面２３３の窪み深さが小さくなる傾向となり、金属薄膜２２ａが非レンズ面２３３に対して略平行に配置され易くなる傾向となり、天井照明等の外光を観察者側に反射させてしまう可能性があるため好ましくないからである。

また、非レンズ面２３３の第２斜面部２３３ｂは、スクリーン面となす角度θ２が、１０°＜θ２＜７５°の範囲で形成されているのが望ましい。
θ２が１０°以下であると、映像源ＬＳから投射される映像光のレンズ面２３２への入射を遮ってしまう可能性があるため好ましくないからである。すなわち、θ２の下限値は、映像光の反射スクリーン２０への入射角度（１０〜８０°）に基づいて決定される。
また、θ２が７５°以上であると、非レンズ面２３３の窪み深さが小さくなる傾向となり、金属薄膜２２ａが非レンズ面２３３に対して略平行に配置され易くなる傾向となり、天井照明等の外光を観察者側に反射させてしまう可能性があるため好ましくないからである。

更に、非レンズ面２３３の窪みの深さｊは、５μｍ＜ｊ＜２５μｍの範囲であることが望ましい。ここで、本実施形態の非レンズ面２３３の窪みの深さｊとは、単位レンズ２３１間の境界部ｖを通り、厚み方向に平行な面から、第１斜面部及び第２斜面部の境界部までの距離をいう。
この深さｊが５μｍ以下であると、非レンズ面２３３の窪みが浅くなりすぎ、金属薄膜２２ａが非レンズ面２３３に対して略平行に配置され易くなる傾向となり、天井照明等の外光を観察者側に反射させてしまう可能性があるため好ましくない。
また、この深さｊが２５μｍ以上であると、レンズ層２３の製造過程において、賦型したレンズ層２３が成型金型から外れなくなるおそれがあるため、好ましくない。

なお、本実施形態では、上述したように、単位レンズ２３１の角度αが単位レンズ２３１の配列方向において光学的中心Ｃから離れるにつれて大きくなるため、非レンズ面２３３の第１斜面部２３３ａの角度θ１及び第２斜面部２３３ｂのθ２は、各単位レンズ２３１の角度αに応じて変動させるようにしてもよく、また、配列位置に関係なく一定にしてもよい。

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Ｇ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、第２斜面部２３３ｂの角度θ２が、上述の範囲内（１０°＜θ２＜７５°）で形成されているので、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Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４等）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の第２斜面部２３３ｂへ入射するが、非レンズ面２３３の背面側に形成された反射層２２の金属薄膜２２ａの端部で拡散するか、若しくは、金属薄膜２２ａ間のバインダーに入射して拡散、減衰する。また、仮に拡散した光が観察者Ｏ側に届いたとしても、その光量は、映像光Ｌ１に比べて大幅に少ない。
また、一部の外光Ｇ２は、第１斜面部２３３ａで反射して、レンズ面２３２に入射してしまう場合があるが、その量は非常に少なく、また、その外光は、反射スクリーン２０の上方側へと反射するため、観察者側には直接届き難くなる

さらに、一部の外光Ｇ３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。さらにまた、一部の外光Ｇ４は、レンズ面２３２で反射して、第１斜面部２３３ａに入射してしまうが、その外光は、反射スクリーン２０の上方側へと反射するため、観察者側には直接届き難くなる。また、届いたとしてもその光量は、映像光Ｌ１に比べて大幅に少ない。
また、その他の外光は、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、Ｇ３、Ｇ４等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。
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の背面側に、不図示のスプレーガンにより鱗片状の金属薄膜２２ａが含有された塗料を吹き付けて反射層２２を形成する。塗料の塗布は、スプレーガンを、レンズ層２３の画面左右方向に平行移動させながら、画面上下方向の下端部から上端側へ所定の移動ピッチ（例えば、７０ｍｍピッチ）で移動させることによって行う。このとき、スプレーガンの向きは、金属薄膜２２ａをレンズ面２３２に対して略平行に配置させ易くするために、レンズ面２３２に対して略垂直であることが好ましい。
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。

ここで、従来、主に製造されていた反射スクリーン（以下、比較例２の反射スクリーンという）のレンズ層に設けられる反射層は、アルミニウム等の金属を蒸着させることによって形成されていた。この蒸着により形成された反射層は、映像光を効率よく反射させることができるが、厚みが非常に薄い（例えば、約８００Å）ため、反射スクリーンの背面側が透けてしまうのを防止したり、反射層の酸化を抑制したりするために、反射層の背面側に保護層を設ける必要があった。
そのため、比較例２の反射スクリーンは、反射層の形成に、蒸着の処理工程や、保護層の形成工程を設ける必要があった。

これに対して、本実施形態の反射スクリーン２０は、塗料に含有される複数の鱗片状の金属薄膜２２ａをレンズ面２３２に対して略平行に配置させているので、真空蒸着装置等を使用して製造される比較例２の反射スクリーンに比して、反射スクリーン２０を効率よく簡易に製造することができる。また、本実施形態の反射スクリーン２０は、反射層２２が、単位レンズ２３１の背面側を覆うようにして形成されているので、比較例２の反射スクリーンのように保護層を設ける必要がなく、その点においても比較例２の反射スクリーンに比して簡易に製造することができる。また、反射スクリーン２０の製造コストを低減することもできる。

また、比較例２の反射スクリーンは、反射層が蒸着により形成されているため、反射スクリーン全体として黄みがかった色味となるが、本実施形態の反射スクリーン２０は、反射層２２が複数の鱗片状の金属薄膜により形成されているため、全体として青みがかった色味となる。ここで、映像源から投射される映像光の色味を調整して、反射スクリーンに表示される映像の色味を調整する場合、反射スクリーンが黄みがかっている場合よりも、青みがかっている場合の方が、白色への補正が容易になる。そのため、本実施形態の反射スクリーン２０は、比較例２の反射スクリーンに比して、映像源の調整による色味の補正を容易に行うことができ、これによっても良好な映像を表示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）上述の実施形態において、反射スクリーン２０は、非レンズ面２３３の窪みが、第１斜面部２３３ａ及び第２斜面部２３３ｂから構成され、単位レンズ２３１の配列方向に平行であって、スクリーン面に垂直（厚み方向に平行）な断面における形状が、略三角形状に形成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、非レンズ面２３３のくぼみは、上記断面における形状が、略円弧状や、楕円の円弧状に形成されるようにしてもよい。
（２）本実施形態の反射層２２の金属薄膜２２ａは、鱗片状のアルミニウムを使用する例を説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、銀や、ニッケル等の金属を使用することも可能である。
（３）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。

（４）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。

（５）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。

（６）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
２２ 反射層
２２ａ 金属薄膜
２３ レンズ層
２３１ 単位レンズ
２３２ レンズ面
２３３ 非レンズ面
２３３ａ 第１斜面部
２３３ｂ 第２斜面部
２４ 基材層
２５ 表面層
３０ 支持板
４０ 接合層
ＬＳ 映像源

Claims (6)

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、
   映像光の入光側とは反対側に凸であってレンズ面と非レンズ面とを有する単位レンズが複数配列されたレンズ層と、
   前記レンズ面の少なくとも一部に、複数の鱗片状の金属薄膜が含有された塗料を塗布することによって形成され、光を反射する反射層とを備え、
   前記非レンズ面は、前記レンズ面側に窪んでおり、
   前記反射層の前記金属薄膜は、前記レンズ面に対して略平行に配置され、窪んだ前記非レンズ面にまで及んでいること、
   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、前記単位レンズの頂部側に形成された第１斜面部と、隣接する単位レンズとの谷底となる境界部側に形成された第２斜面部とから構成されていること、
   を特徴とする反射スクリーン。
3. 請求項２に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記第１斜面部は、前記レンズ面となす角度θ１が、１０°＜θ１＜４５°の範囲で形成されていること、
   を特徴する反射スクリーン。
4. 請求項２又は請求項３に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記第２斜面部は、スクリーン面となす角度θ２が、１０°＜θ２＜７５°の範囲で形成されていること、
   を特徴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、
   前記非レンズ面は、その窪みの深さｊが、５μｍ＜ｊ＜２５μｍの範囲で形成されていること、
   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。

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