JP2016024227A - 反射スクリーン、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】非レンズ面に反射層が形成されてしまうのを極力抑制することができる反射スクリーン、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、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が複数配列されたリニアフレネルレンズ形状が形成されたレンズ層２３と、光を吸収する光吸収層２１と、レンズ面２３２の少なくとも一部と光吸収層２１上とに形成され、光を反射する反射層２２とを備え、光吸収層２１は、非レンズ面２３３の隣接する単位レンズ２３１との境界部ｖから単位レンズ２３１の頂部ｔにかけて形成されるとともに、レンズ面２３２の隣接する単位レンズ２３１との境界部ｖ近傍に形成されていることを特徴とする。【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、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。

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したり、光反射性材料を含有した塗料をスプレー塗布したり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、このような反射スクリーンは、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反射層が形成されてしまう場合があった。非レンズ面にも反射層が形成されると、反射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、反射スクリーンの明室環境下における像の鮮明さや、コントラストを低下させる原因となったり、黒色の表示部分が強調されな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、非レンズ面に反射層が形成されてしまうのを極力抑制することができる反射スクリーン、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、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）が複数配列されたリニアフレネルレンズ形状が形成されたレンズ層（２３）と、光を吸収する光吸収層（２１）と、前記レンズ面の少なくとも一部と前記光吸収層上とに形成され、光を反射する反射層（２２）とを備え、前記光吸収層は、前記非レンズ面の隣接する前記単位レンズとの境界部（ｖ）から前記単位レンズの頂部（ｔ）にかけて形成されるとともに、前記レンズ面の隣接する前記単位レンズとの境界部（ｖ）近傍に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、前記レンズ面（２３２）に形成された前記光吸収層（２１）は、前記レンズ面の面積の１０％以下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（２０）において、前記非レンズ面（２３３）に形成された前記光吸収層（２１）は、前記非レンズ面の面積の９０％以上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（２０）と、前記反射スクリーン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５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（２０）の製造方法であって、前記レンズ層（２３）を形成するレンズ層形成工程と、互いに隣接する前記単位レンズ（２３１）間の境界部（ｖ）に前記光吸収層（２１）を形成する樹脂を充填する樹脂充填工程と、前記単位レンズ間の境界部に充填された樹脂を前記単位レンズの配列方向に掻いて、前記光吸収層を形成する光吸収層形成工程と、前記レンズ面（２３１）上及び前記光吸収層上に前記反射層（２２）を形成する反射層形成工程と、を備える反射スクリーンの製造方法である。

本発明によれば、非レンズ面に反射層が形成されてしまうのを極力抑制することができる反射スクリーン、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、反射層、光吸収層の詳細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を説明する図である。 変形形態の反射スクリーンのレンズ層、反射層、光吸収層の詳細を示す図である。

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、光吸収層２１、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、反射層２２、光吸収層２１の詳細を説明する図である。図３は、図２に示す断面の一部をさらに拡大して示している。なお、図３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に示すように、単位レンズ２３１が画面上下方向に複数配列されたリニアフレネルレンズ形状をその背面側の面に有している。
単位レンズ２３１は、図２や図３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（画面上下方向）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が頂部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部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（画面上下方向）において上側にな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に示すように、レンズ層２３の背面側を覆うようにして、単位レンズ２３１の背面側と、各単位レンズ２３１間の谷底となる点ｖ上に形成された光吸収層２１の背面側とに形成されている。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、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、映像光の反射効率を維持、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、レンズ面上に８層以上、積層されていることが望ましい。

この反射層２２を形成する塗料は、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℃）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接合剤であり、反射層２２を形成する母材である。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。乾燥補助剤は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジイソブチルケトン、３−メトキシ−１−ブチルアセテートの混合溶剤を使用することができる。
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。

以上の構成により、本実施形態の反射スクリーン２０は、反射層２２が塗料によって形成されているので、反射層がアルミニウム等の金属の蒸着によって形成される場合に比して、反射層の背面側に蒸着膜の酸化や傷付きを抑制する保護層を設ける必要がなくなり、その製造を簡易にすることができるとともに、製造コストを低減することができる。

光吸収層２１は、光を吸収する機能を有した層であり、図２及び図３に示すように、画面上下方向に配列された単位レンズ２３１間の境界、すなわち谷底となる点ｖ上に設けられている。具体的には、光吸収層２１は、非レンズ面２３３の隣接する単位レンズ２３１との境界部となる点ｖから単位レンズ２３１の頂部ｔにかけて形成されるとともに、レンズ面２３２の隣接する単位レンズ２３１との境界部となる点ｖの近傍に形成される。

ここで、非レンズ面２３３に形成される光吸収層２１は、非レンズ面２３３の面積の９０％以上の範囲で形成されるのが好ましい。これにより、光吸収層２１は、照明光等の外光が非レンズ面２３３に入射したとしても十分に吸収することができ（図２のＧ１参照）、反射スクリーン２０の観察者側に反射されてしまうのを抑制することができる。
仮に、光吸収層２１が非レンズ面２３３の面積の９０％未満の範囲で形成された場合、非レンズ面２３３上に形成されてしまう反射層２２の面積が広くなってしまい、照明光等の外光が観察者側に反射されてしまい、映像のコントラスト等を低下させてしまう場合があり好ましくない。

また、レンズ面２３２に形成される光吸収層２１は、レンズ面２３２の面積の１０％以下の範囲で形成されるのが好ましい。これにより、レンズ面２３２に形成される反射層２２の面積を広くすることができ、映像源ＬＳから投射された映像光を十分に観察者側に反射させることができる。
仮に、光吸収層２１がレンズ面２３２の面積の１０％以上で形成された場合、レンズ面２３２上に設けられる反射層２２の面積が狭くなってしまい、映像源から投射され、観察者側に反射する映像光の光量が低下してしまい好ましくない。
このように、反射スクリーン２０は、光吸収層２１がレンズ面２３２上に形成されていることによって、黒色がより強調された映像を表示することができる。

光吸収層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）に塗布し、硬化させることにより形成される（詳細は後述する）。
本実施形態では、光吸収層２１を形成する材料としては、例えば、カーボンブラックが含有されたエポキシ樹脂等を用いることができる。

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、角度β（図３参照）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Ｇ（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、そのほとんどが、非レンズ面２３３の背面側に形成された光吸収層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の製造方法について説明する。
図４は、本実施形態の反射スクリーン２０の製造方法を説明する図である。
図４（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４（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の表面の汚れや傷つきを防止する機能を有している。

次に、図４（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（レンズ層形成工程）。
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リニア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４（ｄ）に示すように、レンズ層２３の背面側の互いに隣接する単位レンズ２３１間の境界となる点ｖ上に光吸収層２１を形成する樹脂を充填し（樹脂充填工程）、ドクター刃Ｄを所定の力で単位レンズ２３１に押し当てて、レンズ面２３２側から非レンズ面２３３側へ移動（画面上下方向の上側から下側へ移動）させて、レンズ層２３の背面側に充填された樹脂を掻き取り、残った樹脂を乾燥又は硬化させる（光吸収層形成工程）。これにより、図４（ｅ）に示すように、レンズ層２３の背面側の各単位レンズ２３１間の境界となる点ｖ上に光吸収層２１が形成される。ここで、単位レンズ２３１に対してドクター刃Ｄを押し付ける力は、レンズ層２３の材質や、ドクター刃Ｄの形状及び材質、レンズ面２３２及び非レンズ面２３３に形成される光吸収層２１の占める面積等に応じて適宜変更することができる。

それから、図４（ｆ）に示すように、レンズ層２３のレンズ面２３２及び光吸収層２１の背面側に、不図示のスプレーガンにより金属薄膜２２ａが含有された塗料を吹き付けて反射層２２を形成する（反射層形成工程）。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、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。
完成した反射スクリーン２０は、レンズ層２３がリニアフレネルレンズ形状に形成されているため、単位レンズ２３１の配列方向に巻取り可能となる。また、反射スクリーン２０は、その製造段階においても、ロール状に巻き取りながらレンズ層を形成する工程を実施することができ、反射スクリーン２０の製造がより容易となり、反射スクリーン２０のコストを低減することができる。

ここで、従来、主に製造されていた反射スクリーン（以下、比較例の反射スクリーンという）は、レンズ層の背面側に反射層を形成した後に、レンズ層及び反射層の背面側に光の吸収機能や反射層の保護機能等を有した保護層が形成されていた。そのため、レンズ層のレンズ面だけでなく、非レンズ面にも反射層が形成されてしまう場合があり、その場合、照明光等の外光が非レンズ面で反射して観察者側に届いてしまい、反射スクリーン２０の像の鮮明さや、コントラストを低減させてしまう。また、反射層を形成した後に保護層を形成するため、保護層を形成する過程において、保護層を形成する樹脂中に含有される着色剤等のフィラーや異物等によって反射層が傷付けられてしまうことがあった。

これに対して、本実施形態の反射スクリーン２０は、上述したように、光吸収層２１が非レンズ面２３３に形成された後に反射層２２が形成されるので、非レンズ面２３３に反射層２２が形成されてしまうのを極力抑制することができる。
また、本実施形態の反射スクリーン２０は、光吸収層２１を形成した後に反射層２２を形成するので、上述の比較例の反射スクリーンのように保護層の形成によって反射層が傷付けられてしまうのを回避することができる。

以上より、本実施形態の反射スクリーン２０は以下の効果を奏する。
（１）反射スクリーン２０は、光吸収層２１が、非レンズ面２３３の隣接する単位レンズ２３１との境界となる点ｖから単位レンズ２３１の頂部ｔにかけて形成されるとともに、レンズ面２３２の隣接する単位レンズ２３１との境界となる点ｖ近傍に形成され、また、レンズ面２３２の少なくとも一部と光吸収層２１上とに反射層２２が形成されている。
そのため、レンズ層２３には、反射層２２よりも優先的に光吸収層２１が非レンズ面２３３に形成され、非レンズ面２３３に反射層２２が形成されてしまうのを抑制することができる。これにより、反射スクリーン２０は、光吸収層２１によって照明光等の外光が非レンズ面２３３で反射して観察者側に届いてしまうのを抑制することができ、反射スクリーン２０の映像の明るさや、コントラストが低減してしまうのを抑制することができる。
（２）反射スクリーン２０は、レンズ面２３２に形成された光吸収層２１が、レンズ面２３２の面積の１０％以下の範囲で形成されているので、レンズ面２３２に形成される反射層２２の面積を広くすることができ、映像光の明るさや、コントラストが低下してしまうのを抑制し、映像源ＬＳから投射された映像光を十分に観察者側に反射させることができる。
（３）反射スクリーン２０は、非レンズ面２３３に形成された光吸収層２１が、非レンズ面２３３の面積の９０％以上の範囲で形成されているので、非レンズ面２３３に入射した照明光等の外光をより効率よく吸収することができ（図２のＧ１参照）、反射スクリーン２０のコントラストが低下してしまうのをより効果的に抑制することができる。

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）
図５は、変形形態の反射スクリーンのレンズ層及び反射層の詳細を示す図であり、図３に対応する図である。

（１）上述の実施形態において、反射スクリーン２０の非レンズ面２３３は、図２及び図３等において略平坦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、非レンズ面は、図５（ａ）に示すように、レンズ面側に窪むように形成したり、図５（ｂ）に示すように、非レンズ面２３３のスクリーン面に平行な面となす角度βが９０度より大きい角度に傾斜するように形成してもよい。このように非レンズ面２３３を形成することによって、光吸収層２１を形成する樹脂を非レンズ面２３３に対してより多く充填することができ、非レンズ面２３３における光の吸収量を増やすことができる。

（２）上述の実施形態において、反射スクリーン２０の製造過程において、隣接する単位レンズ２３１間の境界となる点ｖ上に充填される光吸収層２１を形成する樹脂をドクター刃Ｄによって掻く例を示したが、これに限定されるものでなく、ローラ（ワイピングローラ）によって掻くようにしてもよい。
（３）上述の実施形態において、反射スクリーン２０の反射層２２は、金属薄膜２２ａが含有された塗料をスプレー塗布することによって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、反射層は、アルミニウム等を蒸着させることよって形成されるようにしてもよい。この場合、蒸着膜が非常に薄いため、反射層の背面側に、反射層の酸化や、傷付きを抑制する保護層を設けるようにしてもよい。

（４）本実施形態の反射層２２の金属薄膜２２ａは、光反射材料として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。また、反射層２２を形成する塗料には、金属薄膜の代わりに、粒状や、繊維状の金属粉を含有するようにしてもよい。
（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、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。

（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、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
２０ 反射スクリーン
２１ 光吸収層
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

Claims (5)

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リニアフレネルレンズ形状が形成されたレンズ層と、
   光を吸収する光吸収層と、
   前記レンズ面の少なくとも一部と前記光吸収層上とに形成され、光を反射する反射層とを備え、
   前記光吸収層は、前記非レンズ面の隣接する前記単位レンズとの境界部から前記単位レンズの頂部にかけて形成されるとともに、前記レンズ面の隣接する前記単位レンズとの境界部近傍に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、
   前記レンズ面に形成された前記光吸収層は、前記レンズ面の面積の１０％以下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。
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、
   前記非レンズ面に形成された前記光吸収層は、前記非レンズ面の面積の９０％以上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。
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。
5. 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の製造方法であって、
   前記レンズ層を形成するレンズ層形成工程と、
   互いに隣接する前記単位レンズ間の境界部に前記光吸収層を形成する樹脂を充填する樹脂充填工程と、
   前記単位レンズ間の境界部に充填された樹脂を前記単位レンズの配列方向に掻いて、前記光吸収層を形成する光吸収層形成工程と、
   前記レンズ面上及び前記光吸収層上に前記反射層を形成する反射層形成工程と、
   を備える反射スクリーンの製造方法。

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