JP5187258B2 - スクリーン製造方法及びスクリーン製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーンを製造するスクリーン製造方法及びスクリーン製造装置に関する。

従来、スクリーンに対して近距離の斜め方向から画像光を投射する近接投射型のプロジェクターが知られている。そして、このようなプロジェクターに利用されるスクリーンとして、プロジェクターから斜方投射される画像光を正面に反射して投影画像を表示するスクリーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のスクリーンは、プロジェクターから斜方投射された光の入射方向に向く投射側傾斜面（入射対向面）、及び光の非入射方向に向く非投射側傾斜面（非入射面）が交互に繰り返し配置された基材を有する。そして、入射対向面上には、蒸着やスパッタリング等の方法で反射層が形成されている。
すなわち、特許文献１に記載のスクリーンでは、プロジェクターから斜方投射された画像光を入射対向面上の反射層にて正面に反射させることで、投影画像を表示している。

特開２００６−２３６９３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスクリーンでは、入射対向面上に蒸着やスパッタリング等の方法で反射層を形成する際、反射層の形成材料が非入射面側に回り込んで、非入射面にも反射層が形成されてしまう恐れがある。なお、入射対向面上に反射層の形成材料を吐出して塗布する吹付塗布法で反射層を形成する場合も同様である。
このように非入射面に反射層が形成された場合には、プロジェクターから投射される画像光以外の外光（例えば、蛍光灯等からの光）が非入射面に入射すると、非入射面上の反射層にて反射してしまう。すなわち、入射対向面上の反射層にて反射された画像光に対して、非入射面上の反射層にて反射した外光が入り込むこととなり、投影画像の表示品質が低下してしまう。

本発明の目的は、スクリーンにおける画像の表示品質を向上できるスクリーン製造方法及びスクリーン製造装置を提供することにある。

本発明のスクリーン製造方法は、プロジェクターから斜方投射された光の入射方向に向く入射対向面、及び前記光の非入射方向に向く非入射面が交互に形成された基材を有するスクリーンを製造するスクリーン製造方法であって、前記基材上に反射層を形成する反射層形成工程と、前記非入射面に対して噴射手段からブラスト材を噴射させ、前記非入射面上に形成された反射層を除去する除去工程とを備えることを特徴とする。

本発明では、スクリーン製造方法は、上述した反射層形成工程及び除去工程を備える。このことにより、入射対向面上に反射層を形成する際に反射層の形成材料が非入射面側に回り込んで入射対向面から非入射面側にはみだして反射層（不要な反射層）が形成された場合であっても、除去工程により、非入射面に対してブラスト材を噴射させる（以下、ブラスト処理）ことで不要な反射層を除去できる。
したがって、外光が非入射面上の不要な反射層にて反射されて画像光に入り込むことがなく、投影画像の表示品質が向上したスクリーンを製造できる。

また、除去工程ではブラスト処理により非入射面上の不要な反射層を除去するため、ブラスト材の衝突により非入射面を粗面化することもできる。
すなわち、外光が非入射面に入射し、一部の外光が非入射面で反射した場合であっても、反射した外光を散乱させることができ、反射した外光が画像光に入り込むことを防止できる。

本発明のスクリーン製造方法では、前記除去工程では、前記非入射面に対向する側から前記非入射面に対して前記ブラスト材を噴射させることが好ましい。
本発明では、上述した方向からブラスト材を噴射させることで除去工程を実施する。このことにより、入射対向面が非入射面により死角となり、ブラスト材が入射対向面に対して噴射されることを防止できる。すなわち、ブラスト材が入射対向面に対して噴射され、入射対向面上の反射層が除去されることを防止でき、入射対向面上の反射層を良好に維持できる。
したがって、プロジェクターからの画像光を入射対向面上の反射層にて良好に反射させることができ、投影画像の表示品質がさらに向上したスクリーンを製造できる。

本発明のスクリーン製造方法では、前記反射層形成工程では、前記基材全面に前記反射層を形成することが好ましい。
ところで、上述した除去工程を実施することで、非入射面上の不要な反射層を除去できるため、反射層形成工程において、入射対向面上にのみ反射層を形成するように工夫する必要がなく、基材全面（全ての入射対向面及び非入射面）に反射層を形成することが可能となる。
本発明では、反射層形成工程では、基材全面に反射層を形成する。すなわち、入射対向面上にのみ反射層を形成するように工夫する必要がないため、汎用の蒸着装置やスパッタリング装置等を用いることができ、スクリーンを容易に製造できる。

本発明のスクリーン製造方法では、前記基材には、凹形状で略半球面の立体部が複数形成され、前記入射対向面及び前記非入射面は、前記立体部における略半球面を２つの領域に分割した際の前記各領域をそれぞれ構成することが好ましい。
ところで、非入射面が上述したように凹形状で球面の一部として構成されていると、除去工程において、例えば、研磨部材を非入射面に摺接させて非入射面上の不要な反射層を除去する場合には、研磨部材を非入射面にあてがうことが難しく、すなわち、反射層を良好に除去することが難しい。
本発明では、除去工程ではブラスト処理により非入射面上の不要な反射層を除去するため、上述したような形状の非入射面であっても、ブラスト材を非入射面に対して噴射することで非入射面上の不要な反射層を良好に除去できる。

本発明のスクリーン製造装置は、プロジェクターから斜方投射された光の入射方向に向く入射対向面、及び前記光の非入射方向に向く非入射面が交互に形成された基材を有するスクリーンを製造するスクリーン製造装置であって、前記基材上に反射層が形成された後、前記非入射面に対してブラスト材を噴射し、前記非入射面上に形成された反射層を除去する噴射手段を備えることが好ましい。
本発明のスクリーン製造装置は、上述した噴射手段を備えているので、上述したスクリーン製造方法と同様の作用及び効果を奏することができる。

本実施形態における製造対象となるスクリーンの使用状態を模式的に示す図。 本実施形態におけるスクリーンの構成を模式的に示す図。 本実施形態におけるスクリーンの構成を模式的に示す図。 本実施形態におけるスクリーン製造装置の構成を模式的に示す図。 本実施形態におけるスクリーン製造方法を説明するフローチャート。 製造対象となるスクリーンの変形例を示す図。 製造対象となるスクリーンの変形例を示す図。 製造対象となるスクリーンの変形例を示す図。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔スクリーンの構成〕
図１は、製造対象となるスクリーン１００の使用状態を模式的に示す図である。
図２及び図３は、スクリーン１００の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２（Ａ）はスクリーン１００の平面図であり、図２（Ｂ）はスクリーン１００の一部の領域を拡大した平面図である。図３は、スクリーン１００の縦断面図である。
スクリーン１００は、図１または図２（Ａ）に示すように、横長矩形状の反射型スクリーンで構成され、斜め下方に配設された近接投射型のプロジェクター２００（図１）からの画像光を正面に反射し、投影画像を表示する。

このスクリーン１００は、図２に示すように、その前面側に基材１１０を備えており、この基材１１０の表面には、平面視で六角形状の立体部１２０（図２（Ｂ））が複数設けられている。
具体的に、立体部１２０は、図２（Ｂ）に示すように、平面視で六角形状を有し、６つの辺が他の６つの立体部１２０の辺と接続し、隙間なく稠密状（ハニカム形状）に配列されている。
また、立体部１２０は、図３に示すように、凹状で略半球面形状（マイクロレンズ形状）を有し、上方側の領域Ａｒ１（図２（Ｂ））がプロジェクター２００からの画像光の入射方向Ｒｉに向く入射対向面１２１として機能し、下方側の領域Ａｒ２（図２（Ｂ））が画像光の非入射方向に向く非入射面１２２として機能する。

そして、本実施形態では、水平方向に並ぶ各立体部１２０は、図２に示すように、入射対向面１２１及び非入射面１２２の境界線Ｌが水平方向に沿う円弧形状を有するように配設されている。
具体的に、境界線Ｌは、図２（Ａ）に示すように、基材１１０に対して下方側に位置する仮想的な位置Ｃを中心とする円弧形状を有するものである。
そして、各立体部１２０が上述したように稠密状に配設されることで、各境界線Ｌは、図２（Ａ）に示すように、位置Ｃを中心とする同心円状に形成され、鉛直方向（縦方向）に沿って並ぶこととなる。
すなわち、入射対向面１２１及び非入射面１２２は、位置Ｃを中心とする放射方向に沿って交互に形成されている。

本実施形態では、上述した基材１１０は、光を吸収するフィラーとバインダー樹脂とからなる黒色の光吸収材から構成されている。
具体的に、基材１１０は、以下に示すように形成される。
すなわち、フィラーとバインダー樹脂とを混合してなる樹脂組成物を支持材（図示略）上の表面に、ダイコーター等の適宜な塗布方法により塗布する。次いで、ロール金型を用いた熱転写成形により、前記樹脂組成物を成形する。
以上のような成形により、図２または図３に示すように、多数の立体部１２０が形成される。

また、基材１１０における入射対向面１２１上には、後述するスクリーン製造装置１により、図３に示すように、反射層１２１１が形成されている。
すなわち、スクリーン１００は、上述した構造を有することで、プロジェクター２００からの画像光を反射層１２１１により正面に反射し、投影画像を表示する。

〔スクリーン製造装置の構成〕
図４は、スクリーン製造装置１の構成を模式的に示す図である。なお、図４では、説明の便宜上、非入射面１２２上に反射層１２１１が形成されている状態を示している。
なお、図４では、スクリーン製造装置１の構成のうち、本発明の要部である噴射手段２の一部のみを図示している。
スクリーン製造装置１は、反射層１２１１を形成する層形成装置（図示略）と、噴射手段２（図４）とを備える。
層形成装置は、具体的な図示は省略したが、蒸着やスパッタリングにより、基材１１０全面（全ての入射対向面１２１及び非入射面１２２）に反射層１２１１を形成する装置である。

噴射手段２は、層形成装置により基材１１０全面に反射層１２１１が形成された後、非入射面１２２上の反射層１２１１を除去する装置である。
本実施形態では、噴射手段２は、具体的な図示は省略したが、ペレット状のドライアイスをブラスト材とし、対象物（非入射面１２２）に対してペレット状のドライアイスを噴射ノズル２１（図４）から噴射することで、対象物上の異物（非入射面１２２上の反射層１２１１）を除去する、いわゆる、ドライアイスブラスト処理を実施する装置で構成されている。
そして、噴射手段２（噴射ノズル２１）は、図４に示すように、非入射面１２２に対向する側（基材１１０の上端側）からブラスト材を非入射面１２２に対して噴射するように配設されている。
また、噴射手段２は、図示しない移動機構により支持され、基材１１０に対して平行する面内で移動可能に構成されている。

〔スクリーン製造方法〕
次に、スクリーン１００の製造方法を説明する。
図５は、スクリーン１００の製造方法を説明するフローチャートである。
先ず、作業者は、層形成装置を利用して、基材１１０の全面（全ての入射対向面１２１及び非入射面１２２）に反射層１２１１を形成する（ステップＳ１：反射層形成工程）。
ステップＳ１の後、作業者は、噴射手段２を利用して、以下に示すように、非入射面１２２上の反射層１２１１を除去する（ステップＳ２：除去工程）。

先ず、作業者は、反射層１２１１が形成された基材を水平に寝かせた状態で載置台（図示略）上に載置する。
次に、作業者は、前記移動機構を動作させて、噴射手段２を初期位置に位置付ける。この状態では、噴射手段２は、図４に示すように、非入射面１２２に対向する側からブラスト材を非入射面１２２に対して噴射するように位置付けられる。
そして、作業者は、噴射手段２を動作させ、噴射ノズル２１からブラスト材を噴射させることで、非入射面１２２上の反射層１２１１を除去する。
例えば、前記移動機構を動作させて、位置Ｃを中心として噴射手段２を水平面に沿って回転移動させながら、水平方向に並ぶ各立体部１２０の各非入射面１２２上の反射層１２１１を順次、除去する。また、前記移動機構を動作させて、位置Ｃを中心とする放射方向に沿って噴射手段２の位置を変更し、上記の処理を実施する。そして、上記の処理を繰り返し実施することで、基材１１０上の全ての非入射面１２２上の反射層１２１１を除去する。
以上説明した各工程Ｓ１，Ｓ２により、スクリーン１００が製造される。

上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、スクリーン１００を製造する際に、上述した反射層形成工程Ｓ１及び除去工程Ｓ２を実施する。このことにより、反射層形成工程Ｓ１において非入射面１２２上に反射層１２１１を形成した場合であっても、除去工程Ｓ２において、ブラスト処理により非入射面１２２上の反射層１２１１を除去できる。
したがって、蛍光灯等の外光が非入射面１２２上の反射層１２１１にて反射されて画像光に入り込むことがなく、投影画像の表示品質が向上したスクリーン１００を製造できる。

また、除去工程Ｓ２ではブラスト処理により非入射面１２２上の反射層１２１１を除去するため、ブラスト材の衝突により非入射面１２２を粗面化することもできる。
すなわち、外光が非入射面１２２に入射し、一部の外光が非入射面１２２で反射した場合であっても、反射した外光を散乱させることができ、反射した外光が画像光に入り込むことを防止できる。

また、除去工程Ｓ２では、非入射面１２２に対向する側からブラスト材を非入射面１２２に対して噴射させている。このことにより、入射対向面１２１が非入射面１２２により死角となり、ブラスト材が入射対向面１２１に対して噴射されることを防止できる。すなわち、ブラスト材が入射対向面１２１に対して噴射され、入射対向面１２１上の反射層１２１１が除去されることを防止でき、入射対向面１２１上の反射層１２１１を良好に維持できる。
したがって、プロジェクター２００からの画像光を反射層１２１１にて良好に反射させることができ、投影画像の表示品質がさらに向上したスクリーン１００を製造できる。

また、反射層形成工程Ｓ１では、基材１１０全面に反射層１２１１を形成する。すなわち、入射対向面１２１上にのみ反射層１２１１を形成するように工夫する必要がないため、層形成装置として汎用の蒸着装置やスパッタリング装置等を用いることができ、スクリーン１００を容易に製造できる。
さらに、除去工程Ｓ２ではブラスト処理により非入射面１２２上の反射層１２１１を除去するため、凹形状で球面の一部となる形状の非入射面１２２であっても、ブラスト材を非入射面１２２に対して噴射することで非入射面１２２上の反射層１２１１を良好に除去できる。

また、噴射手段２は、ペレット状のドライアイスをブラスト材としたドライアイスブラスト処理を実施する装置で構成されている。すなわち、非入射面１２２に対して噴射されたブラスト材は、非入射面１２２への衝突時に瞬間的に昇華してガス状になるため、ブラスト材が異物として入射対向面１２１上の反射層１２１１や非入射面１２２に付着するおそれがない。このため、付着したブラスト材を取り除く後処理がなくなるため、スクリーン１００を容易に製造できる。

ところで、入射対向面１２１上の反射層１２１１を保護するために反射層１２１１上に保護層を形成する場合には、保護層の形成材料をエアーガンから吐出することで反射層１２１１上に塗布する方法（吹付塗布法）を採用できる。
ここで、除去工程Ｓ２では、基材１１０の上端側からブラスト材を噴射するように噴射手段２を配設している。すなわち、除去工程Ｓ２を実施している際に、基材１１０の下端側から（画像光の入射方向Ｒｉ（図３）と略同一方向に沿って）、保護層の形成材料をエアーガンから吐出することで入射対向面１２１に形成された反射層１２１１上に塗布することが可能となる。
したがって、除去工程Ｓ２と、保護層を形成する工程とを同時に実施できるため、反射層１２１１上に保護層を形成する場合であっても、スクリーン１００の製造を迅速に実施できる。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、噴射手段２として、ドライアイスブラスト処理を実施する装置を採用していたが、ブラスト処理を実施する装置であればいずれの装置を採用してもよく、例えば、サンドブラスト処理を実施する装置を採用しても構わない。
前記実施形態では、立体部１２０は、平面視で六角形状を有していたが、これに限らず、他の平面形状を有する構成としても構わない。

図６ないし図８は、製造対象となるスクリーンの変形例を示す図である。
前記実施形態において、製造対象となるスクリーンは、前記実施形態で説明したスクリーン１００に限らず、図６ないし図８に示すスクリーン１００を採用することも可能である。
例えば、図６に示すスクリーン１００は、立体部１２０が凸形状で略半球面形状を有するように形成されている。なお、図６に示す立体部１２０の平面形状については、図示を省略したが、前記実施形態で説明した立体部１２０と同様に平面視で六角形状を有している（図２（Ｂ）参照）。
そして、このように立体部１２０を凸形状で略半球面形状を有するように形成した場合には、下方側の領域Ａｒ２（図２（Ｂ））が入射対向面１２１として機能し、上方側の領域Ａｒ１（図２（Ｂ））が非入射面１２２として機能する。

また、例えば、図７に示すスクリーン１００では、水平方向に並ぶ各立体部１２０は、境界線Ｌが水平方向に沿って直線状に延びるように配設されている。
さらに、例えば、図８に示すスクリーン１００は、基材１１０の前面に断面三角形状（プリズム形状）で水平方向に延びる凸条部１３０が鉛直方向に並ぶように多数、形成されている。
そして、凸条部１３０において、斜め下方に向く面（画像光の入射方向Ｒｉに向く面）が入射対向面１３１として機能し、斜め上方に向く面が非入射面１３２として機能する。
なお、入射対向面１３１及び非入射面１３２の境界線Ｌとしては、前記実施形態で説明したように水平方向に沿って略円弧状となるように構成してもよく、あるいは、図７に示すように、水平方向に沿って直線状に延びるように構成しても構わない。

本発明のスクリーン製造方法は、近接投射型のプロジェクターに用いられるスクリーンを製造するスクリーン製造方法に利用できる。

１・・・スクリーン製造装置、２・・・噴射手段、１００・・・スクリーン、１１０・・・基材、１２０・・・立体部、１２１・・・入射対向面、１２２・・・非入射面、２００・・・プロジェクター、１２１１・・・反射層、Ａｒ１，Ａｒ２・・・領域、Ｓ１・・・反射層形成工程、Ｓ２・・・除去工程。

Claims (5)

1. プロジェクターから斜方投射された光の入射方向に向く入射対向面、及び前記光の非入射方向に向く非入射面が交互に形成された基材を有するスクリーンを製造するスクリーン製造方法であって、
   前記基材上に反射層を形成する反射層形成工程と、
   前記非入射面に対して噴射手段からブラスト材を噴射させ、前記非入射面上に形成された反射層を除去する除去工程とを備える
   ことを特徴とするスクリーン製造方法。
2. 請求項１に記載のスクリーン製造方法において、
   前記除去工程では、
   前記非入射面に対向する側から前記非入射面に対して前記ブラスト材を噴射させる
   ことを特徴とするスクリーン製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載のスクリーン製造方法において、
   前記反射層形成工程では、
   前記基材全面に前記反射層を形成する
   ことを特徴とするスクリーン製造方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のスクリーン製造方法であって、
   前記基材には、凹形状で略半球面の立体部が複数形成され、
   前記入射対向面及び前記非入射面は、前記立体部における略半球面を２つの領域に分割した前記各領域をそれぞれ構成する
   ことを特徴とするスクリーン製造方法。
5. プロジェクターから斜方投射された光の入射方向に向く入射対向面、及び前記光の非入射方向に向く非入射面が交互に形成された基材を有するスクリーンを製造するスクリーン製造装置であって、
   前記基材上に反射層が形成された後、前記非入射面に対してブラスト材を噴射し、前記非入射面上に形成された反射層を除去する噴射手段を備える
   ことを特徴とするスクリーン製造装置。

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