JP6492597B2 - 反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents

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。
そして、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に、単位レンズが複数配列されて形成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の表面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（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の反射スクリーンは、サーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層を備えている。このようなレンズ層は、枚葉状の基材に紫外線硬化型樹脂等により形成されるため、１枚ずつ製造する必要があり、製造効率を向上させることができず、また、製造コストも高価になってしまう場合があった。
ここで、レンズ層にリニアフレネルレンズ形状を適用し、巻き取られた基材上にレンズ層を順次成形する、いわゆるロール搬送方式によってレンズ層を形成し、製造効率を向上させ、製造コストを安価にすることも可能であるが、この場合、サーキュラーフレネルレンズ形状に比して反射スクリーンのスクリーン面内の輝度分布が不均一になってしまう問題が生じてしまう。

特開２００８−７６５２３号公報

本発明の課題は、製造効率を向上させ、製造コストを安価にするとともに、スクリーン面内の輝度分布を均一に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、映像源側とは反対の背面側に凸となる単位レンズ（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を形成するレンズ層（２３）と、少なくとも前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層（２２）とを備え、前記単位レンズの前記レンズ面には、その背面側に凸となる単位凸形状（２３２ａ）が、画面左右方向に複数配列されていること、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、前記単位凸形状（２３２ａ）は、画面左右方向に平行であって、前記レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、略正弦波状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３の発明は、請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、前記単位凸形状は、画面左右方向に平行であって、前記レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、半円形状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）において、前記単位凸形状（２３２ａ）は、画面左右方向に隣接する単位凸形状とのピッチＰ２が１μｍ＜Ｐ２＜２００μｍを満たすようにして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）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。

本発明によれば、製造効率を向上させ、製造コストを安価にするとともに、スクリーン面内の輝度分布を均一に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を説明する図である。 実施形態のレンズ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。 実施形態のレンズ層を成形するロール版の製造方法の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。

（第１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８０インチや１００インチ、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。

反射スクリーンユニット１０は、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。
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。

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（ａ）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。また、図２（ｂ）では、図２（ａ）の画面左右方向の左側端部近傍におけるｂ−ｂ断面であり、単位レンズ２３１の頂点ｔを通り、画面左右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、保護層２１等を備えている。

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。また、使用に適した拡散材の粒径の範囲は、５〜３０μｍであるのが好ましい。
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５０〜１０００μｍとすることが好ましい。光拡散層２４１は、そのヘイズ値が、８５〜９９％の範囲であることが望ましい。

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３０〜２０００μｍとすることが好ましい。

図３は、本実施形態のレンズ層２３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や保護層２１等は省略して示している。図３（ｂ）は、図２（ａ）に示す断面の一部をさらに拡大して示し、理解を容易にするために、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。
図４は、本実施形態のレンズ層２３の詳細を説明する図である。図４（ａ）は、レンズ層２３及び反射層２２の背面側から見た斜視図を示し、図４（ｂ）は、図３（ｂ）のｂ−ｂ断面、すなわち、単位レンズ２３１の頂点ｔを通り、画面左右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。なお、図４の各図は、基材層２４や表面層２５、保護層２１を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、単位レンズ２３１がスクリーン面に沿って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（ａ）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、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、Ｐ１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、ｈ１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Ｐ１、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Ｐ１等が一定であるが、角度αが画面上下方向の上方へ向かう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ｈ１も変動する。

本実施形態の単位レンズ２３１は、その配列ピッチＰ１が５０〜２００μｍの範囲で形成され、レンズ高さｈ１が０．５〜８０μｍの範囲で形成され、レンズ面２３２の角度αが０．５〜３５°の範囲で形成され、非レンズ面２３３の角度βが４５〜９０°の範囲で形成されている。
なお、これに限らず、配列ピッチＰ１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。

各単位レンズ２３１に設けられたレンズ面２３２には、図４（ａ）に示すように、その背面側に向かって凸となり、レンズ面に沿って配列方向に延在する単位凸形状２３２ａが、画面左右方向に複数配列されている。単位凸形状２３２ａは、画面左右方向に複数配列されることによって、レンズ面２３２上には、連続した凹凸形状が形成されることとなる。
本実施形態では、単位凸形状２３２ａは、図２（ｂ）や図４（ｂ）に示す断面形状、すなわち、画面左右方向に平行であって、レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、略正弦波状に形成されている。ここで、略正弦波状とは、正弦波状の波形だけでなく、それに近似される波形や、波の進行方向に応じて波の周期（ピッチ）や振幅（高さ）が変化するような波形をも含むものをいう。
このように単位凸形状２３２ａがレンズ面２３２上に複数配列されることによって、レンズ面２３２は、映像源から投射された映像光を、正面方向（スクリーン面の法線方向）だけでなく、画面左右方向へも反射することができる。これにより、本実施形態の反射スクリーン２０は、上述の単位凸形状を有さない通常のリニアフレネルレンズが設けられた反射スクリーンに比して、スクリーン面内の輝度分布を均一にすることができる。

単位凸形状２３２ａは、図４（ｂ）に示すように、隣り合う単位凸形状２３２ａとのピッチがＰ２であり、厚み方向において最も薄い部分ｔ２と、最も厚い部分ｔ１との距離（高さの差）がｈ２である。本実施形態の単位凸形状２３２ａは、ピッチＰ２が５０μｍ、高さの差ｈ２が３μｍに形成されている。
ここで、単位凸形状２３２ａのピッチＰ２は、１μｍ＜Ｐ２＜２００μｍを満たすように形成されるのが望ましい。１μｍ以下であると、単位凹凸形状を形成する金型の生産性（切削性）が低下してしまい好ましくない。また、２００μｍ以上であると、反射スクリーンに表示される画像にモアレを生じさせたり、解像度への影響が生じたりするため好ましくない。
また、単位凸形状２３２ａの高さの差ｈ２は、所望する映像光の拡散特性に応じて適宜設定することができる。
なお、単位凸形状２３２ａのピッチＰ２と、高さの差ｈ２とは、画面左右方向に対して一定の値で形成されるようにしてもよく、また、画面左右方向の位置に応じて値が相違するようにしてもよい。また、単位凸形状２３２ａのピッチＰ２と、高さの差ｈ２とは、画面上下方向に配列する単位レンズ毎に値が相違するようにしてもよい。

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く、また、熱可塑性樹脂を用いてもよい。

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の少なくともレンズ面２３２に形成されている。
本実施形態の反射層２２は、図２（ａ）や図３（ｂ）に示すように、レンズ面２３２に形成されているが、非レンズ面２３３には形成されていない。なお、反射層２２は、光を反射しない程度の薄さであれば、非レンズ面２３３の少なくとも一部に形成された形態としてもよい。

反射層２２は、レンズ面２３２上に、アルミニウムや銀、ニッケル等の光反射性の高い金属を蒸着することにより形成することができる。また、これに限らず、反射層２２は、例えば、アルミニウムや銀、クロム等の光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成してもよい。
反射層２２は、光を反射するために十分な厚さであれば、その材料等に応じて厚さを自由に設定してよい。

保護層２１は、レンズ層２３及び反射層２２の背面側に設けられる層である。本実施形態の保護層２１は、反射層２２及び非レンズ面２３３を被覆しており、非レンズ面２３３上には、保護層２１が形成された形態となっている。
この保護層２１は、反射スクリーン２０の裏面を傷等から保護したり、反射層２２の剥離や破損、酸化等の劣化から保護したりする機能を有している。また、保護層２１は、光を吸収する作用を有しており、反射スクリーン２０への背面側からの外光の入射を防止する機能を有する。さらに、保護層２１は、耐熱性、耐寒性等の耐候性を有することがより好ましい。

保護層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と、反射層２２を酸化等の劣化から保護するための酸化防止剤や防湿剤等とが添加された材料により形成される。
本実施形態では、保護層２１を形成する材料としては、例えば、酸化防止剤等が添加された黒色の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。本実施形態では、表面層２５は、その表面の表面粗さが０．１〜３μｍの範囲であり、ヘイズ値が５〜２０％の範囲で形成されている。

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の着色層２４２側（映像源側）の面に直接形成してもよい。

図２（ａ）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（ａ）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Ｌ及び外光Ｇ１、外光Ｇ２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（ａ）に示すように、映像源ＬＳから投影された大部分の映像光Ｌ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Ｌ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側へ出射する。従って、映像光Ｌは、効率よく反射されて観察者Ｏ側に届くので、明るい映像を表示できる。
ここで、各単位レンズ２３１のレンズ面２３２には、上述したように、単位凸形状２３２ａが形成されているため、レンズ面２３２に入射した映像光は、反射スクリーンの正面方向に反射するだけでなく、画面左右方向にも拡散して反射することとなる。
例えば、反射スクリーン２０の画面左右方向の左側端部近傍においては、図２（ｂ）に示すように、映像光Ｌは、画面左右方向の左側へ向けて所定の入射角度で反射スクリーン２０に入射して、レンズ面２３２に設けられた反射層２２に入射する。そして、その映像光Ｌのうち、一部の光Ｌ１やＬ２は、反射層２２の観察者側の面であって、画面左右方向の右側に向いた面に入射して観察者側へと反射することとなる。また、他の一部の光Ｌ３等は、略正弦波状に形成された反射層２２の厚み方向において最も観察者側に凸となる部位や凹となる部位の近傍に入射して、反射スクリーン２０の左側であって、観察者の観察可能範囲外へと反射することとなる。
同様に、反射スクリーン２０の画面左右方向の右側端部近傍においても、映像光Ｌの一部が、観察者側へと反射し、他の一部が反射スクリーンの右側であって、観察者の観察可能範囲外へと反射することとなる。

このように反射層２２は、映像光を、画面上下方向に拡散反射させることなく、画面左右方向へ拡散反射させることができ、反射スクリーン２０の正面輝度の低下を極力抑制しつつ、画面左右端部の輝度を向上させることができる。仮に、反射層が画面左右方向に伸びた平坦面（画面上下方向に平行であって、画面左右方向に平行な面）に形成されている場合、画面左右方向に対して所定の入射角度で入射した映像光のほとんどは、上述の光Ｌ３のように観察者の観察範囲外へと反射することとなるが、本実施形態の反射層２２にように、略正弦波状に形成されていることによって、映像光の一部（Ｌ１、Ｌ２）を観察者側に反射することができる。
以上より、本実施形態の反射スクリーン２０は、スクリーン面内の輝度分布を均一にすることができる。
なお、図２（ｂ）において、画面左右方向の左側とは、反射スクリーン２０を観察者側から見た左側をいい、画面左右方向の右側とは、反射スクリーン２０を観察者側から見た右側をいう。

一方、照明光等の不要な外光Ｇ１、Ｇ２は、図２（ａ）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へ入射して、保護層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Ｌ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。

次に、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５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。
ここで、図５は、反射スクリーンの厚み方向に平行であって、画面上下方向に平行な断面を示す。
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。本実施形態では、表面層２５は、その表面の表面粗さが０．１〜３μｍの範囲であり、ヘイズ値が５〜２０％の範囲で形成されている。
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）にレンズ層２３をロール搬送方式によって形成する。
具体的には、レンズ層２３は、基材層２４の表面層２５が形成される面とは反対側の面（本実施形態では、光拡散層２４１側の面）に、アクリル系の紫外線硬化型樹脂を塗布し、リニアフレネルレンズ形状を賦形するロール版によって押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に剥離ロールによってロール版から離型する等により、形成される。
ここで、レンズ層２３に形成されるリニアフレネルレンズ形状は、外周側面にリニアフレネルレンズ形状に対応する凹凸形状が形成されたロール版を用いることによって、形成されている。
仮に、サーキュラーフレネルレンズ形状を有したレンズ層をロール搬送方式によって製造しようとする場合、サーキュラーフレネルレンズ形状に対応する形状をロール版の外周側面上に形成する必要がある。ここで、このサーキュラーフレネルレンズ形状は、フレネルセンターを中心として同心円状に単位レンズが複数形成されているので、この形状に対応する形状を、ロール版の外周側面上に形成するのは、非常に困難となる。
また、サーキュラーフレネルレンズ形状に対応する形状をロール版の外周側面に形成しようとした場合、反射スクリーンの画面左右方向、画面上下方向の寸法に応じて、ロール版の外形寸法（外周の長さ、軸方向の寸法）が決定されてしまう。そのため、大型サイズ（例えば、対角１００インチサイズ）の反射スクリーンのレンズ層を形成する場合においては、ロール版の外形寸法が大きくなりすぎてしまい、一般に使用されているＵＶ成形装置に収まらず、レンズ層の成形ができなくなったり、ＵＶ成形装置を改造する必要が生じてしまったりしてしまう。したがって、サーキュラーフレネルレンズ形状を有したレンズ層は、上述したように、主に枚葉成形により製造されている。
これに対して、本実施形態のレンズ層２３は、上述のようにリニアフレネルレンズ形状に対応する形状が形成されているので、サーキュラーフレネルレンズ形状の場合に比して、ロール版を容易に製造することができ、また、ロール版の外形寸法の制約も少なくすることができる。これにより、本実施形態のレンズ層２３は、ロール搬送方式によって複数の単位レンズ２３１を連続的に順次形成することができ、レンズ層２３の製造効率を向上させるとともに、製造コストを安価にすることができる。

次に、図５（ｄ）に示すように、レンズ層２３のレンズ面２３２に、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して反射層２２を形成する。なお、レンズ層２３は、金属薄膜等の
光反射材料が含有された塗料を塗布することによって形成されるようにしてもよい。
続いて、図５（ｅ）に示すように、反射層２２が形成されたレンズ層２３の背面側の面に、暗色系材料が含有されたウレタン系樹脂を塗布する等して保護層２１を形成し、所定の形状に裁断する。以上により、表面層２５、基材層２４、レンズ層２３、反射層２２、保護層２１が順次積層された反射スクリーン２０が完成する。

次に、レンズ層２３の単位レンズを賦形するロール版の製造方法について説明する。
図６は、レンズ層を成形するロール版の製造方法の例を説明する図である。
ロール版は、図６に示すように、ロール版の母材となるロール体Ｒを回転（矢印ｓ１）させながら、バイトＴを押し付けることによって、ロール体Ｒの外周側面にレンズ層２３の単位レンズ２３１に対応する形状が形成される。このとき、バイトＴは、ロール体Ｒに対する切り込み量をロール体Ｒの回転量に応じて変動（矢印ｓ２）させている。これにより、ロール体Ｒの表面に形成された単位レンズ２３１のレンズ面２３２に対応する面には、単位凸形状２３２ａに対応する形状が形成されることとなる。
なお、上述の説明では、ロール版に形成される単位レンズ２３１に対応する形状は、その配列方向が、ロール版の軸方向に一致するように形成されるが、これに限定されるものでなく、ロール版の円周方向に一致するようにして形成されてもよい。

以上より、本実施形態の反射スクリーン２０は、単位レンズ２３１のレンズ面２３２に、背面側に凸となる単位凸形状２３２ａが、画面左右方向に複数配列されているので、映像源ＬＳから出射した映像光を、正面方向だけでなく、画面左右方向に対しても反射させることができる。これにより、反射スクリーン２０は、スクリーン面内の輝度分布を均一にすることができる。
また、本実施形態の反射スクリーン２０は、レンズ層がリニアフレネルレンズ形状に形成されているので、ロール搬送の方式により、順次、複数の反射スクリーンを製造することができ、反射スクリーン２０の製造効率を向上させるとともに、製造コストを安価にすることができる。

本実施形態の反射スクリーン２０は、画面左右方向に平行であって、前記レンズ面に垂直な断面における単位凸形状２３２ａの断面形状が、略正弦波状に形成されている。そのため、隣り合う単位凸形状との断面形状が滑らかに連続的になるので、隣り合う単位凸形状の境界で局所的に映像光がランダムに拡散されてしまうのを抑制することができる。また、この単位凸形状２３２ａを有するレンズ層２３を成形するロール版を、バイトＴの切り込み量を変動させながら、単位凸形状に対応する形状をロール体Ｒの表面に形成することによって容易に製造することができ、また、そのロール版によって単位凸形状２３２ａを有するレンズ層２３を簡易に製造することができる。

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）
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）上述の実施形態において、レンズ面２３２に設けられた単位凸形状２３２ａは、画面左右方向に平行であって、レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、略正弦波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、単位凸形状２３２ａは、画面左右方向に平行であって、レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、半円形状や、三角形形状、台形形状等に形成されるようにしてもよい。

（２）レンズ面２３２に設けられる単位凸形状２３２ａは、反射スクリーン２０の全ての単位レンズ２３１のレンズ面２３２上に形成してもよく、また、反射スクリーン２０の特定の範囲のレンズ面２３２上にのみ設けるようにしてもよい。さらに、単位凸形状の形状（Ｐ２やｈ２等）が、反射スクリーンの画面上下方向の位置や、画面左右方向の位置に応じて相違するようにしてもよい。

（３）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のみを備え、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。

（４）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。

１ 映像表示システム
２０ 反射スクリーン
２１ 保護層
２２ 反射層
２３ レンズ層
２３１ 単位レンズ
２３２ レンズ面
２３２ａ 単位凸形状
２３３ 非レンズ面
２４ 基材層
２５ 表面層
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、
   レンズ面及び非レンズ面を備え、映像源側とは反対の背面側に凸となる単位レンズ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を形成するレンズ層と、
   少なくとも前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層とを備え、
   当該反射スクリーンの前記映像源側の面は、平坦に構成され、
   前記単位レンズの前記レンズ面には、その背面側に凸となる単位凸形状が、画面左右方向に複数配列されていること、
   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、
   当該反射スクリーンの前記映像源側の面は、表面粗さが、０．１〜３μｍの範囲であること、
   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、
   前記単位凸形状は、画面左右方向に平行であって、前記レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、略正弦波状に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又は請求項２に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記単位凸形状は、画面左右方向に平行であって、前記レンズ層の厚み方向に平行な断面における断面形状が、半円形状に形成されていること、
   を特徴と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、
   前記単位凸形状は、画面左右方向に隣接する単位凸形状とのピッチＰ２が１μｍ＜Ｐ２＜２００μｍを満たすようにして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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