JP2016062030A - 反射型スクリーン、映像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】画面左右方向において良好な視野角を有する反射型スクリーン、映像表示システムを提供する。
【解決手段】反射型スクリーン１０は、光を反射する反射層１１と、反射層１１よりも反射型スクリーン１０の厚み方向において映像源側に配置され、映像源側の面に、映像源側に凸となる単位光学形状１３１が複数配列されて形成されている光学形状層１３と、光学形状層１３の映像源側に設けられ、少なくとも単位光学形状１３１間の谷部を充填するように形成された充填層１４とを備え、単位光学形状１３１は、柱状であり、反射型スクリーン１０の使用状態において、画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に複数配列され、光学形状層１３と充填層１４とは、屈折率差を有しているものとした。
【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型スクリーン、映像表示システムに関するものである。

従来、プロジェクタ等の映像源から投射された映像光を反射して映像を表示する反射型スクリーンを用いた映像表示システムが広く知られている。
一般的に、各種表示装置等では、画面上下方向における視野角よりも、画面左右方向における視野角の方が広いことが好まれる。そのため、反射型スクリーンにおいても、反射面がレンズ形状を有したり、異方性光散乱材料を含有する層を備え、画面上下方向の拡散作用を抑え、画面左右方向の拡散作用を増大させたりする等として、画面左右方向における視野角の向上を図ったもの等も開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開平６−７５３０１号公報 特開２００８−４６２０５号公報 特開平５−１１３６０６号公報

しかし、上述のような反射型スクリーンでは、画面左右方向において所望の視野角を実現するための異方性光散乱材の調整が難しいという問題や、レンズ形状に十分な反射層を均一に付与することが、製造上難しいという問題があった。
反射型スクリーンにおいて、画面左右方向において、良好な視野角を実現することは、常々求められていることである。

本発明の課題は、画面左右方向において良好な視野角を有する反射型スクリーン、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、映像源から投影された映像光を反射させて観察可能とする反射型スクリーンであって、光を反射する反射層（１１，２１）と、該反射型スクリーンの厚み方向において前記反射層よりも映像源側に配置され、映像源側の面に、映像源側に凸となる単位光学形状（１３１）が複数配列されて形成されている光学形状層（１３）と、該反射型スクリーンの厚み方向において前記光学形状層の映像源側に設けられ、少なくとも前記単位光学形状間の谷部を充填するように形成された充填層（１４）と、を備え、前記単位光学形状は、柱状であり、該反射型スクリーンの使用状態において、画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に複数配列され、前記光学形状層と前記充填層とは、屈折率差を有していること、を特徴とする反射型スクリーン（１０，２０，３０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、前記光学形状層（１３）は、前記充填層（１４）よりも屈折率が大きいこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０，２０，３０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、前記充填層（１４）は、前記単位光学形状（１３１）による凹凸を埋めるように形成され、該反射型スクリーンの厚み方向の映像源側の面が、スクリーン面に平行な平面状であること、を特徴とする反射型スクリーン（１０，２０，３０）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項に記載の反射型スクリーン（１０，２０，３０）と、前記反射型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。

本発明によれば、画面左右方向において良好な視野角を有する反射型スクリーン、映像表示システムを提供できるという効果を奏する。

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の層構成を示す図である。 実施形態の単位光学形状１３１を説明する図である。 単位光学形状１３１の形状の他の例を説明する図である。 他の実施形態の反射型スクリーン２０を説明する図である。 他の実施形態の反射型スクリーン３０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。
本明細書中において、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、本実施形態の映像表示システム１を説明する図である。
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（表示面）上に映像を表示する。
映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射型スクリーン１０へ投射する映像光投射装置である。映像源ＬＳは、汎用のプロジェクタ等を用いることができる。この映像源ＬＳは、反射型スクリーン１０の使用状態における画面の幾何学的中心となる点を通り、スクリーン面の法線方向に平行な直線上に位置している。そして、映像源ＬＳは、反射型スクリーン１０の画面（表示面）の大部分に対して、スクリーン面の法線方向から、又は、法線方向に対してなす角度が約４５°以下となる方向から、映像光Ｌを投射可能である。
なお、映像源ＬＳは、投射角度が上記範囲内となるのであれば、反射型スクリーン１０の使用状態における画面の幾何学的中心となる点を通り、スクリーン面の法線方向に平行な直線よりも鉛直方向上側もしくは下側に位置していてもよい。

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。反射型スクリーン１０は、一例として、その使用状態において、観察者Ｏ側から見て、反射型スクリーン１０の画面（表示面）が略矩形状であり、長辺方向が画面左右方向となる例を挙げて説明する。
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）であるとする。また、図１を含め、以下の図面において、画面左右方向をＸ方向（観察者Ｏから見て左側がＸ１側、右側がＸ２側）、画面上下方向をＹ方向（観察者Ｏから見て下側をＹ１側、上側をＹ２側）、スクリーン面に直交する方向（厚み方向）をＺ方向（背面側をＺ１側、観察者側をＺ２側）とする。
また、スクリーン面とは、この反射型スクリーン１０において、スクリーン全体として見たときにおける、その平面方向となる面を示すものである。反射型スクリーン１０のスクリーン面は、反射型スクリーン１０の画面（表示面）に平行である。

一般的に、反射型スクリーンは、樹脂製の薄い層の積層体等であり、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、反射型スクリーン１０の背面側（Ｚ１側）に不図示の接合層を介して不図示の支持板等を一体に接合し、画面の平面性を維持してもよい。支持板としては、剛性が高い平板状の部材を用いることが好ましく、アクリル樹脂やＰＣ樹脂等の樹脂製、アルミニウム等の金属製、木製等の板状の部材を用いることができる。

図２は、本実施形態の反射型スクリーン１０の層構成を示す図である。図２（ａ）は、スクリーン面の法線方向及び画面左右方向に平行な断面（ＸＺ面）の一部を拡大して示し、図２（ｂ）は、スクリーン面の法線方向及び画面上下方向に平行な断面（ＹＺ面）の一部を拡大して示している。
反射型スクリーン１０は、その背面側（Ｚ１側）から順に、反射層１１、基材層１２、光学形状層１３、充填層１４等を備えている。

基材層１２は、この反射型スクリーン１０の基材（ベース）となる層である。本実施形態では、基材層１２の映像源側（Ｚ２側）には、光学形状層１３が一体に形成され、背面側（Ｚ１側）には、反射層１１が一体に形成されている。
基材層１２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している。基材層１２は、光を等方的に拡散する作用を有する。
このような基材層１２を備えることにより、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ことができる。

基材層１２の母材としては、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）樹脂等が挙げられる。
基材層１２に含有される拡散材としては、光透過性を有するものが好ましく、アクリル系、スチレン系、アクリル・スチレンの共重合体、シリコーン系等の樹脂製の粒子や、ガラスビーズ等の無機粒子等が挙げられる。これらの拡散材の平均粒径は、約１〜３０μｍのものが好適である。
また、基材層１２の厚さは、反射型スクリーン１０の画面サイズにも依るが、０．０３〜１０ｍｍ程度とすること、像ボケを抑制しながら、明るさの面内均一性や良好な視野角を実現する観点から好ましい。

反射層１１は、映像光を反射して映像源側（Ｚ２側）へ戻す層であり、基材層１２の背面側（Ｚ１側）に設けられている。
反射層１１は、反射型スクリーン１０の背面（基材層１２の背面）全体を覆うように、高反射性を有する白色や銀色の塗料をグラビアコーティングする等により形成される。このような反射層１１の厚さは、十分な反射性を有していれば特に限定しない。

なお、反射層１１の形成方法としては、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による塗布、蒸着（アルミニウム、銀、クロム等、反射率の高い金属を用いることが望ましい）等の形成方法を用いることができる。
また、反射層１１の形成に使用する塗料としては、例えば、塗装後の表面がマットとなるつや消しの白色塗料、塗装後の表面の映り込みの大きい（テカリの強い）グロス白系の塗料、銀色系（メタリック）の塗料、マイカ（雲母）やビーズを適宜混入させた塗料等を使用してもよい。これらを適宜使い分けることにより、観察領域や輝度、光源の映り込み防止効果等を制御できる。
なお、反射層１１は、その基材層１２側の表面に、反射作用を有する白色や銀色の層を有するシート状の部材を用い、不図示の接合層を介して基材層１２に接合する形態としてもよい。

光学形状層１３は、基材層１２の映像源側（Ｚ２側）に一体に形成された層である。この光学形状層１３は、光透過性を有する樹脂製である。
光学形状層１３は、その映像源側（Ｚ２側）の表面に、単位光学形状１３１が複数配列されて形成されている。
単位光学形状１３１は、図２に示すように、柱状であり、画面上下方向（Ｙ方向）を長手方向とし、画面左右方向（Ｘ方向）に複数配列されている。
図３は、本実施形態の単位光学形状１３１を説明する図である。
図３では、単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）及びスクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面の一部を拡大し、かつ、理解を容易にするために、光学形状層１３及び充填層１４のみを示している。
単位光学形状１３１は、図３に示す断面形状が、略等脚台形形状であり、スクリーン面に直交する方向（正面方向）と角度θをなす２つの側面１３１ａ，１３１ｂと、上底となる頂面１３１ｃとを有している。また、単位光学形状１３１の配列ピッチはＰ、頂面１３１ｃの寸法はＷ１、下底となる部分の寸法はＷ２、高さ（単位光学形状１３１間の谷底から最も映像源側となる点（図３では頂面１３１ｃ）までのスクリーン面に直交する方向の寸法）はＨである。

光学形状層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、光学形状層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。
この光学形状層１３は、例えば、基材層１２の一方の面（Ｚ２側の面）を、単位光学形状１３１を賦形する成形型に紫外線硬化型樹脂等を充填して押圧し、紫外線等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、光学形状層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、光学形状層１３は、熱可塑性樹脂等を用いて形成してもよい。

図４は、単位光学形状１３１の他の形状の例を説明する図である。図４では、理解を容易にするために光学形状層１３及び充填層１４のみを示し、光学形状層１３及び充填層１４の単位光学形状１３１の配列方向（Ｘ方向）及びスクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な断面の一部を拡大して示している。
単位光学形状１３１の断面形状は、図４（ａ）に示すような二等辺三角形形状や、図４（ｂ）に示すような長軸がスクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行な楕円形形状の一部としてもよいし、図４（ｃ）に示すような五角形形状や、他の多角形形状としてもよい。
また、特に、図示しないが、単位光学形状１３１の断面形状は、三角形形状等の多角形形状の頂部が観察者側（Ｚ２側）に凸となる円弧によって形成されていてもよいし、複数の直線や曲面が組み合わされた形態としてもよい。

充填層１４は、図２及び図３に戻って、光学形状層１３の映像源側（Ｚ２）側に一体に形成された層である。この充填層１４は、光透過性を有する樹脂製である。
充填層１４は、光学形状層１３の単位光学形状１３１間の谷部を充填するように形成されており、単位光学形状１３１による凹凸形状を埋め、その映像源側（Ｚ１側）表面がスクリーン面に平行な平面状となっている。
充填層１４の屈折率は、光学形状層１３の屈折率とは異なり、光学形状層１３と充填層１４とは、屈折率差ΔＮ（ΔＮ≠０）を有している。本実施形態では、充填層１４の屈折率は、光学形状層１３の屈折率よりも小さいものとする。なお、全反射する率を向上させる観点から、ΔＮは、０．００５以上であることが望ましい。

充填層１４は、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）樹脂等の熱可塑樹脂製であり、光学形状層１３の単位光学形状１３１間の谷部を充填するように塗布し、硬化させる等により形成される。
なお、これに限らず、充填層１４は、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。

ここで、図３を参照しながら、光学形状層１３及び充填層１４による光の拡散作用について説明する。
映像源ＬＳから投射された映像光は、図３に示す断面において、スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）から、もしくは、スクリーン面に直交する方向に対してなす角度が小さい方向（４５°以下）から、反射型スクリーン１０に入射する。
スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）から、もしくは、スクリーン面に直交する方向に対してなす角度が小さい方向（４５°以下）から入射した映像光Ｌ１，Ｌ２は、光学形状層１３と充填層１４との界面で屈折することなく、もしくは、僅かに屈折して反射層１１側（Ｚ１側）へ進む。
そして、映像光は、基材層１２で拡散される等したのち、反射層１１で反射して映像源側（Ｚ２側）へ向かい、再び基材層１２で拡散され、光学形状層１３へ入射する。

光学形状層１３へ入射した映像光のうち、スクリーン面に直交する方向に平行であって頂面１３１ｃに入射した映像光Ｌ３等、一部の映像光は、光学形状層１３と充填層１４との界面で屈折することなく観察者側（Ｚ２側）へ進み、反射型スクリーン１０から出射する。
また、スクリーン面に直交する方向に対して角度を有し、側面１３１ａ，１３１ｂに入射した映像光Ｌ４，Ｌ５は、光学形状層１３と充填層１４との屈折率差により、その光学形状層１３と充填層１４との界面となる側面１３１ａ，１３１ｂで全反射する。それから、この映像光は、頂面１３１ｃで屈折して、充填層１４の空気層との界面（充填層１４のＺ２側の面）でさらに屈折し、単位光学形状１３１の配列方向（画面左右方向）に大きく広がるように拡散されて反射型スクリーン１０から出射する。
ここで、単位光学形状１３１の側面１３１ａ、１３１ｂとスクリーン面に直交する方向（正面方向）とのなす角度θは、１°≦θ≦２５°で形成されるのが望ましい。角度θが１°未満である場合、側面１３１ａ、１３１ｂで全反射して画面左右方向に広がる光の視野角の範囲を十分に大きくすることができないため望ましくない。
また、角度θが２５°より大きい場合、側面１３１ａ、１３１ｂで全反射して画面左右方向に角度がついた光が、スクリーン面から観察者側の空気層に出射するときに、充填層１４との界面において全反射が発生してしまい、観察者側に映像光が出射していかず、映像光の反射効率が低下してしまうため望ましくない。

即ち、光学形状層１３及び充填層１４は、単位光学形状１３１の配列方向である画面左右方向（Ｘ方向）において、映像光を大きく拡散する作用を有している。
なお、所望の光学特性等に応じて好ましい拡散作用を発揮するために、光学形状層１３及び充填層１４の屈折率差ΔＮや、比Ｈ／Ｐ、角度θ等は、適宜調整して設けてよい。

以上のことから、本実施形態によれば、光学形状層１３及び充填層１４により、単位光学形状１３１の配列方向である画面左右方向（Ｘ方向）において、映像光を拡散することができる。従って、画面左右方向（Ｘ方向）における視野角広げ、良好な視野角特性を実現することができる。なお、画面上下方向（Ｙ方向）においては、基材層１２の光拡散作用によって適度に広げることができ、画面上下方向においても十分な視野角を実現できる。
また、本実施形態によれば、充填層１４は、その映像源側（Ｚ２側）の表面がスクリーン面に平行な平面状となっている。従って、光学形状層１３が映像源側最表面となった場合に生じる単位光学形状１３１の破損や、埃やゴミ等の異物の付着等を防止でき、汚れ等が表面に付着しても容易にふき取ることができるため、反射型スクリーン１０の耐久性や品位の向上を図ることができる。

（他の実施形態）
図５は、他の実施形態の反射型スクリーン２０を説明する図である。
図５（ａ）は、反射型スクリーン２０の画面中央となる点を通り、画面上下方向（Ｙ方向）及びスクリーン面に直交する方向に平行な断面の一部を拡大して示している。図５（ｂ）は、反射型スクリーン２０のレンズ層２５のみを背面側（Ｚ１側）から見た様子を示している。
反射型スクリーン２０は、背面側（Ｚ１側）から順に、保護層２６、反射層２１、レンズ層２５、基材層１２、光学形状層１３、充填層１４等を有している。なお、前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

レンズ層２５は、基材層１２の背面側（Ｚ１側）に一体に形成された層であり、光透過性を有する樹脂製である。レンズ層２５は、その背面側の面に、単位レンズ２５１が複数配列されている。
このレンズ層２５は、図５（ｂ）に示すように、背面側の面に、点Ｃを中心として単位レンズ２５１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。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、反射型スクリーン２０の画面（表示領域）の領域外（画面左右方向の中心であって反射型スクリーン２０の下方）に位置している。

単位レンズ２５１は、図５（ａ）に示すように、スクリーン面に直交する方向及び単位レンズ２５１の配列方向に平行な断面における断面形状が、背面側に凸となる略三角形形状であり、レンズ面２５２と、非レンズ面２５３とを備えている。
反射型スクリーン２０の使用状態において、レンズ面２５２は、単位レンズ２５１の頂点を挟んで非レンズ面２５３よりも鉛直方向上側に位置している。
このレンズ層２５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や、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。

理解を容易にするために、図５では、単位レンズ２５１の配列ピッチ、レンズ面２５２や非レンズ面２５３がスクリーン面に平行な面となす角度は、単位レンズ２５１の配列方向において一定である例を示している。しかし、単位レンズ２５１は、実際には、配列ピッチが一定であって、レンズ面２５２がスクリーン面に平行な面となす角度が単位レンズ３５１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形態となっている。
単位レンズ２５１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（反射型スクリーン２０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射型スクリーン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。従って、レンズ面２５２がスクリーン面に平行な面となす角度等は、一定としてもよいし、配列ピッチが、単位レンズ３５１の配列方向に沿って変化する形態としてもよい。

反射層２１は、光を反射する作用を有する層であり、図５（ａ）に示すように、レンズ面２５２に形成されている。なお、反射層２１は、レンズ面２５２及び非レンズ面２５３に形成される形態としてもよい。
反射層２１は、レンズ面２５２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される。

保護層２６は、レンズ層２５及び反射層２１の背面側に設けられた層である。
保護層２６は、反射層２１及び非レンズ面２５３を背面側から被覆している。従って、非レンズ面２５３上に保護層２６が形成された形態となっている。
この保護層２６は、反射層２１の劣化や剥離、反射層２１及びレンズ層２５の破損等を抑制し、反射層２１及びレンズ層２５を保護する機能を有している。また、保護層２６は、光を吸収する機能を有しており、反射型スクリーン２０の背面側や観察者側から入射した外光等を吸収する機能を有している。
この保護層２６は、光吸収性を有する粒子や、反射層２１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樹脂材料を、反射層２１が形成されたレンズ層２５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２６は、黒色系の塗料等により形成してもよい。

上述のようなレンズ層２５及び反射層２１を備えることにより、従来の映像源ＬＳよりもより大きな投射角度で映像光を投射できる短焦点型の映像源を用いて映像光を投射できる。この短焦点型の映像源は、反射型スクリーン２０のスクリーン面に直交する（Ｚ方向）における反射型スクリーン２０との距離が、前述の映像源ＬＳよりも大幅に近い位置から映像光Ｌを投射でき、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。従って、本実施形態によれば、映像源と反射型スクリーン２０との奥行き方向の距離を短くすることができるので、映像表示システム１の省スペース化等に寄与できる。

なお、レンズ層２５は、単位レンズ２５１が画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向とし、画面上下方向（Ｙ方向）に配列されたリニアフレネルレンズ形状としてもよい。
また、レンズ層２５の基材となる支持層を設け、支持層の背面側（Ｚ１側）にレンズ層２５が形成される形態とし、支持層と基材層１２とが不図示の接合層等で接合される形態としてもよい。

図６は、他の実施形態の反射型スクリーン３０を説明する図である。
図６（ａ）は、反射型スクリーン３０のスクリーン面の法線方向及び画面左右方向に平行な断面（ＸＺ面）の一部を拡大して示し、図６（ｂ）は、反射型スクリーン３０のスクリーン面の法線方向及び画面上下方向に平行な断面（ＹＺ面）の一部を拡大して示している。
なお、前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
反射型スクリーン３０は、背面側（Ｚ１側）から順に反射層１１、光制御層３９、基材層１２、光学形状層１３、充填層１４等を有している。
光制御層３９は、光透過部３７と、光吸収部３８とを有し、映像光の光路を制御するとともに、迷光や外光の一部を吸収する機能を有する層である。この光制御層３９は、基材層１２の背面側（Ｚ１）に一体に形成されている。

光透過部３７は、光を透過し、柱状であって、その長手方向を画面左右方向（Ｘ方向）とし、画面上下方向（Ｙ方向）に複数配列されている。図６（ｂ）に示すように、光透過部３７は、その配列方向に平行であってスクリーン面に直交する断面における断面形状が、背面側（Ｚ１側）における幅よりも観察面側（Ｚ２側）における幅の方が広い略台形形状をしている。
光透過部３７は、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により形成されている。なお、光透過部３７は、熱可塑性樹脂により形成してもよい。

光吸収部３８は、図６（ｂ）に示すように、スクリーン面に沿って、光透過部３７の谷部に、光透過部３７と交互に並べて設けられた部分である。光吸収部３８は、光を吸収する作用を有し、外光や迷光等を吸収する。
この光吸収部３８は、図６（ｂ）に示すように、配列方向に平行であって、反射型スクリーン３０の厚み方向に平行な断面形状が、略楔形形状である。楔形形状とは、一端が広く、他端に至るにしたがってしだいに狭くなっている形状を意味し、三角形形状や台形形状を含む形状であるものとする。また、光吸収部３８は、上記断面形状が長方形であってもよい。
光吸収部３８は、例えば、光を吸収する光吸収粒子を含有する紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂等を、光透過部３６２間の谷部にワイピング（スキージング）して充填し、硬化させる等により形成される。
光吸収粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料、染料等で着色された有機微粒子や着色したガラスビーズ等の光吸収性を有する着色粒子が好ましい。また、映像光の特性に合わせて、特定の波長を選択的に吸収する着色粒子としてもよい。

光透過部３７と光吸収部３８との界面が、スクリーン面の法線方向（Ｚ方向）に対してなす角度は、０°以上２０°以下とすることが好ましい。
また、光透過部３７の屈折率は、効率よく映像光を全反射させ、外光を吸収させる観点から、光吸収部３８の屈折率よりも大きい方が好ましい。
このような光制御層３９を設けることにより、本実施形態によれば、映像光の画面上下方向（Ｙ方向）においてさらに映像光を拡散する等、画面上下方向における視野角を制御したり、外光をより効率よく吸収してコントラストの向上を図ったりすることができる。

光制御層３９は、光制御層３９の基材となる支持層を設け、支持層の背面側（Ｚ１側）に光透過部３７が形成される形態とし、支持層と基材層１２とが不図示の接合層等で接合される形態としてもよい。
また、光透過部３７は、所望する光学性能等に応じて、その配列方向に平行であってスクリーン面に直交する断面における断面形状が、背面側（Ｚ１側）における幅よりも観察面側（Ｚ２側）における幅の方が小さい略台形形状としてもよい。
また、光透過部３７は、その配列方向において非対称な形状としてもよい。

（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）光学形状層１３の屈折率は、充填層１４の屈折率よりも小さい形態としてもよい。また、光学形状層１３及び充填層１４の一方もしくは双方が、拡散材等を含有する形態としてもよい。

（２）単位光学形状１３１は、その長手方向において、高さＨが周期的に、もしくは、不規則に変化する形態としてもよい。このような形態とすることにより、画面左右方向における単位光学形状１３１の拡散作用を、画面上下方向（単位光学形状１３１の長手方向）において変化させることができる。また、単位光学形状の高さＨが、長手方向において変化することにより、画面上下方向（Ｙ方向）における拡散作用を付加することができる。

（３）単位光学形状１３１は、使用環境や所望する光学特性等に応じて、適宜その形状等を変更してよい。
例えば、単位光学形状１３１は、その配列方向（Ｘ方向）において、非対称な形状としてもよい（例えば、不等辺三角形形状等）。
また、単位光学形状１３１の配列ピッチＰや高さＨ、比Ｈ／Ｐが、その配列方向にそって連続的に、又は、段階的に変化する形態としてもよい。

（４）単位光学形状１３１は、正面方向から見て、画面上下方向を長手方向、画面左右方向を短手方向とする楕円錐台形状や、角錐台形状に形成されるようにしてもよい。

（５）基材層１２は、拡散材に加えて、所定の透過率となるように黒色等の暗色系の顔料や染料等を含有する形態としてもよい。
また、反射型スクリーン１０，２０，３０は、基材層１２が拡散材を含有しない形態とし、光拡散材を含有する光拡散層を反射層１１と光学形状層１３との間に備える形態としてもよい。さらに、反射型スクリーン１０，２０，３０は、所定の透過率となるように黒色等の暗色系の顔料や染料等を含有する着色層を、反射層１１と光学形状層１３との間に備える形態としてもよい。
反射型スクリーン１０，２０，３０は、所望する光学性能に合わせて、必要な光学機能を発揮する層を備える形態としてよい。

（６）充填層１４は、紫外線吸収機能、帯電防止機能、アンチグレア機能、反射防止機能、ハードコート機能、防汚機能等の各種機能を有する形態としてもよい。また、充填層１４の映像源側の表面に、微細な凹凸形状等を設け、光拡散性を付与してもよい。
また、反射型スクリーン１０，２０，３０は、充填層１４よりも観察者側（Ｚ２側）に、アンチグレア機能、反射防止機能、帯電防止機能、ハードコート機能、防汚機能等の各種機能を有する表面層を備える形態としてもよい。
充填層１４や表面層が備える機能は、この反射型スクリーン１０，２０，３０が使用される環境等に合わせて、適宜必要なものを選択すればよい。

（７）反射型スクリーン１０，２０，３０は、例えば、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される形態等としてもよい。
また、反射型スクリーン１０，２０，３０は、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、反射型スクリーン１０，２０，３０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層等で被覆する形態としてもよい。

（８）単位光学形状１３１は、その最も映像源側（Ｚ２側）となる面、又は点が、充填層１４によって被覆されている形態を示したが、これに限らず、例えば、充填層１４は、単位光学形状１３１間の谷部のみに充填して形成され、単位光学形状１３１の最も映像源側（Ｚ２側）となる面又点が、充填層１４の最も映像源側の面とＺ方向における位置が一致し、かつ、表出する形態としてもよい。

なお、本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
１０，２０，３０ 反射型スクリーン
１１ 反射層
１２ 基材層
１３ 光学形状層
１３１ 単位光学形状
１４ 充填層

Claims (4)

1. 映像源から投影された映像光を反射させて観察可能とする反射型スクリーンであって、
   光を反射する反射層と、
   該反射型スクリーンの厚み方向において前記反射層よりも映像源側に配置され、映像源側の面に、映像源側に凸となる単位光学形状が複数配列されて形成されている光学形状層と、
   該反射型スクリーンの厚み方向において前記光学形状層の映像源側に設けられ、少なくとも前記単位光学形状間の谷部を充填するように形成された充填層と、
   を備え、
   前記単位光学形状は、柱状であり、該反射型スクリーンの使用状態において、画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に複数配列され、
   前記光学形状層と前記充填層とは、屈折率差を有していること、
   を特徴とする反射型スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記光学形状層は、前記充填層よりも屈折率が大きいこと、
   を特徴とする反射型スクリーン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記充填層は、前記単位光学形状の凹凸を埋めるように形成され、該反射型スクリーンの厚み方向の映像源側の面が、スクリーン面に平行な平面状であること、
   を特徴とする反射型スクリーン。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射型スクリーンと、
   前記反射型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。

Images