JP6510798B2 - 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。
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、入射した映像光を効率よく反射させている。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。

特開２０１１−１３３６０８号公報

本発明の課題は、入射した映像光を効率よく反射させるとともに、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、前記映像源側とは反対の背面側に凸となる単位レンズ（２３１）が複数配列されたレンズ層（２３）と、前記レンズ面（２３２）及び前記非レンズ面（２３３）に、複数の鱗片状の金属薄膜（２２ａ）が含有された樹脂により形成され、光の反射特性を有する反射層（２２）とを備え、前記レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜は、その厚み方向に垂直な面が前記レンズ面に対して略平行に配置され、前記非レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜は、その厚み方向に垂直な面が前記非レンズ面に対して略平行に配置されていること、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）に形成された前記反射層（２２）に含有される前記金属薄膜（２２ａ）は、前記レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜の全数の６０％以上が、前記レンズ面に対して略平行に配置されていること、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）に形成された前記反射層（２２）に含有される前記金属薄膜（２２ａ）は、前記非レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜の全数の２０％以上が、前記非レンズ面に対して略平行に配置されていること、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。

本発明によれば、入射した映像光を効率よく反射させるとともに、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。 実施形態のレンズ層に形成された反射層の断面を示す拡大写真である。 実施形態のレンズ層に形成された反射層の断面を示す写真である。 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。 塗料を１回塗布することによって形成された反射層の断面写真である。 変形形態のレンズ層に形成された反射層の断面写真である。

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。

（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。

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０．２〜１０．０ｍｍ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、１０．０ｍｍ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。

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。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１００〜２０００μｍ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３０〜１０００μｍ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（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、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間の谷底部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。本実施形態の単位レンズ２３１は、その配列ピッチＰが５０〜２００μｍの範囲で形成され、レンズ高さｈが０．５〜６０μｍ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。

図４は、本実施形態のレンズ層に形成された反射層の断面を示す拡大写真である。
図４（ａ）は、レンズ層の単位レンズに形成された断面を示す拡大写真であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）をさらに拡大した写真である。
図５は、本実施形態のレンズ層に形成された反射層の別な断面を示す写真である。
図４及び図５は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により撮影されたものである。
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及び非レンズ面２３３に形成されている。
本実施形態の反射層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、谷底部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。

図４は、フレネルセンターとなる点Ｃから１３５０ｍｍの位置における断面図であり、この図に示す反射層２２は、単位レンズ２３１のレンズ高さｈ＝４１．９μｍに対して、単位レンズ２３１間の谷底部ｖにおけるレンズ層２３の厚み方向の厚みが、４３μｍで形成されており、反射層２２の背面側に安定して支持板３０を貼付することができる。
ここで、単位レンズ２３１のレンズ高さｈは、上述したように、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変動するが、各単位レンズ２３１間の谷底部ｖにおけるレンズ層２３の厚み方向の反射層２２の厚みは、上述の効果をより効果的に奏するために、各単位レンズ２３１のレンズ高さｈに対して１０〜１２０％の範囲内の寸法で形成されていることが好ましい。

反射層２２は、レンズ面２３２及び非レンズ面２３３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（樹脂）をスプレー塗布することによって形成される。
ここで、レンズ面２３２に形成された反射層２２に含有される金属薄膜２２ａは、その厚み方向に垂直な面が、レンズ面２３２に対して略平行に配置されている。また、非レンズ面２３３に形成された反射層２２に含有される金属薄膜２２ａは、その厚み方向に垂直な面が、非レンズ面２３３に対して略平行に配置されている。
レンズ面２３２に形成された反射層２２とは、図３（ｂ）に示すように、谷底部ｖを通り、レンズ面２３２と上方側に隣接する単位レンズ２３１の非レンズ面２３３とがなす角度を２等分する面Ｓ１と、単位レンズ２３１の頂部ｔを通り、レンズ層２３の厚み方向に平行な面Ｓ２との間に形成されたレンズ面２３２上の反射層をいい、図３（ｂ）に示す領域Ａの反射層をいう。
また、非レンズ面２３３に形成された反射層２２とは、図３（ｂ）に示すように、谷底部ｖを通り、非レンズ面２３３と下方側に隣接する単位レンズ２３１のレンズ面２３２とがなす角度を２等分する面Ｓ３と、単位レンズ２３１の頂部ｔを通り、レンズ層２３の厚み方向に平行な面Ｓ２との間に形成された非レンズ面２３３上の反射層をいい、図３（ｂ）に示す領域Ｂの反射層をいう。

略平行とは、金属薄膜２２ａの厚み方向に垂直な面が、レンズ面２３２又は非レンズ面２３３に対して完全に平行な場合だけでなく、レンズ面２３２又は非レンズ面２３３に対する傾きが−５°〜＋５°の範囲にある場合をも含むものをいう。
ここで、レンズ面２３２に形成された反射層２２（領域Ａの反射層２２）に含有される金属薄膜２２ａは、領域Ａの反射層２２に含有される金属薄膜２２ａの全数の６０％以上が、レンズ面２３２に対して略平行に配置されていることが望ましい。６０％未満であると、レンズ面２３２に対して略平行に配置される金属薄膜が少なくなりすぎてしまい、レンズ面２３２に入射した映像光を適正に観察者側に反射させることができなくなり望ましくない。
また、非レンズ面２３３に形成された反射層２２（領域Ｂの反射層２２）に含有される金属薄膜２２ａは、領域Ｂの反射層２２に含有される金属薄膜２２ａの全数の２０％以上が、非レンズ面２３３に対して略平行に配置されていることが望ましい。２０％未満であると、非レンズ面２３３に対して略平行に配置される金属薄膜２２ａが少なくなりすぎてしまい、外光が観察者側に反射してしまうことで黒輝度が高くなりコントラストが悪くなるため、望ましくない。

鱗片状の金属薄膜２２ａとは、金属薄膜２２ａの厚み方向から見た形状（外形形状）が鱗片状であることをいい、この鱗片状とは、鱗状の形状だけでなく、楕円状や、円状、多角形状、薄膜を粉砕して得られる不定形な形状等を含むものをいう。
ここで、鱗片状の金属薄膜の性質区分としては、リーフィングタイプ、ノンリーフィングタイプ、樹脂コーティングタイプ等があり、金属光沢、隠蔽性、密着性、配向性等にそれぞれ特徴があるが、本実施形態としては、金属光沢も重要であるが、密着性、配向性等を考慮し樹脂コーティングタイプが好適である。

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、複数ある各単位レンズのレンズ面上の全面において平均で８層以上、積層されていることが望ましい。なお、上述の金属薄膜２２ａを８層以上設けた反射層２２は、複数ある単位レンズ２３１のレンズ面２３２のうち一部のレンズ面２３２に対して設けてもよく、また、全てのレンズ面２３２に対して設けてもよい。
ここで、図４及び図５に示す反射層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］（測定温度摂氏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、１５〜１５０ｎｍの範囲に形成されており、より好ましくは２０〜８０ｎｍの範囲に形成されているのが望ましい。また、金属薄膜２２ａは、厚み方向に直交する縦方向及び横方向における寸法（以下、縦寸法、横寸法という）の平均値が、３〜３０μｍに形成されているのが好ましい。
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。なお、バインダーは、硬化剤を添加し２液硬化型として使用してもよく、ウレタン系樹脂であれば、ポリイソシアネート等を使用することができ、また、エポキシ系樹脂であれば、アミン類等を使用することができる。バインダーは、塗料全体の重量に対して重量比で１０〜５０％の範囲内で含有されるのが望ましい。
乾燥補助剤は、レンズ層に塗布された塗料の乾燥時間を所定の時間に調整する溶剤であり、いわゆる遅乾溶剤である。本実施形態では、乾燥補助剤は、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。乾燥補助剤は、設定された乾燥時間に応じて相違するが、塗料全体の重量に対して重量比で５０〜８０％の範囲内で含有されるのが望ましい。
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。制御剤は、例えば、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、アクリルオリゴマー、シリコン等を使用することができる。制御剤は、塗料全体の重量に対して重量比で０．１〜３％の範囲内で含有されるのが望ましい。

反射層２２は、その光反射特性を良好に確保する観点と、反射スクリーン２０の背面側の外観を良好に保つ観点から、図５に示すように、単位レンズ２３１の配列方向におけるレンズ面２３２の中央部Ｑにおいてレンズ面２３２に垂直な方向の厚みＴ（膜厚）が、８μｍ≦Ｔ≦１５μｍの範囲で形成されているのが望ましい。
仮に、反射層２２の上記厚みＴが８μｍ未満である場合、反射層２２の反射率が低下してしまい、十分に映像光を反射することができなくなるおそれがあり、また、反射スクリーン２０の背面側に表出する反射層２２において、塗膜のある部分と無い部分とが生じてしまい、外観にムラや掠れなどが生じ、反射スクリーン２０の背面側の外観を損なうおそれがあるため、好ましくない。
また、反射層２２の上記厚みＴが１５μｍよりも大きい場合、反射層２２に含まれる金属薄膜２２ａの一部が、レンズ面２３２に対して略垂直に配置され、反射層２２の背面側の外観にムラが生じてしまい、反射スクリーン２０の背面側の外観を損なう恐れがあるため好ましくない。

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、角度β（図３（ｂ）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へ入射して、非レンズ面２３３の背面側に形成された反射層２２により反射することとなる。その後、レンズ面２３２に形成された反射層２２で反射して反射スクリーン２０の上方へ向かったり、レンズ面２３２と非レンズ面２３３との間で複数回反射して減衰したりするため、観察者Ｏ側には直接届かず、また、観察者Ｏ側に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。

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することができる。

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６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６に示す各図は、反射スクリーンの厚み方向に平行であって、単位レンズの配列方向に平行な断面を示す。
図７は、塗料を１回塗布することによって形成された反射層の断面写真である。
図６（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６（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、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６（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６（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（樹脂）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。
ここで、塗料の塗布は、静電塗装法によって行われる。静電塗装法とは、負の電圧を帯電した塗料の粒子を、静電気の引力によって被塗装体へ引き寄せて付着させる方法である。この静電塗装法を用いることによって、本実施形態の反射スクリーンの製造では、従来、主に用いられている通常のスプレー塗布によって反射層を形成する場合に比して、塗料の粒子を安定して均一に被塗装体（レンズ層）に付着させることができ、反射層２２をより短時間に効率よく形成することができる。

レンズ層２３への塗料の塗布は、複数回に分けて行われるのが望ましい。具体的には、レンズ層２３の背面側の全面に所定の厚みで塗料を塗布して乾燥させた後に、再度レンズ層２３の背面側の全面に塗料を所定の厚みで塗布して乾燥させ、この工程を複数回、繰り返す。
これにより、レンズ面２３２に形成される反射層２２（領域Ａの反射層）の金属薄膜２２ａは、その厚み方向に垂直な面が、レンズ面２３２に略平行に配置され易くなる。また、非レンズ面２３３に形成される反射層２２（領域Ｂの反射層）の金属薄膜２２ａは、その厚み方向に垂直な面が、非レンズ面２３３に略平行に配置され易くなる。

仮に、１回の塗布のみで反射層を形成した場合、その反射層は、図７に示すように、塗料に含有された金属薄膜が、本実施形態の反射スクリーンのように、反射層内においてレンズ面及び非レンズ面に対して略平行に配置されにくくなる。そのため、この図７に示すような反射層は、本実施形態の反射層に比して、映像光の反射効率が低下してしまうこととなり望ましくない。
また、１回の塗布のみで反射層を形成しようとした場合、レンズ層に塗布された塗料が、硬化する前に単位レンズの形状に合わせて流動してしまうので、単位レンズの頂部ｔの近傍に、反射層が形成されなくなったり、反射層が形成されたとしても膜厚が極端に薄くなったりしてしまい、反射スクリーンの背面側が透けてしまう場合が生じてしまう。これに対して、本実施形態の反射スクリーン２０の製造では、上述のように複数回に分けて塗料を塗布して反射層２２を形成しているので、反射層２２は、単位レンズ２３１の頂部ｔの近傍を含む単位レンズ２３１の背面側（レンズ面２３２、非レンズ面２３３）の全面に形成されることとなり、反射スクリーン２０の背面側が透けてしまうのを防ぐことができる。

最後に、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、比較例の反射スクリーンという）の反射層は、アルミニウム等の金属を蒸着させる真空蒸着方式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、比較例の反射スクリーンの製造には、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、金属薄膜２２ａを含有した塗料をレンズ面２３２及び非レンズ面２３３に対して塗布して反射層２２を形成しているので、真空蒸着方式により製造される比較例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。すなわち、上述の比較例の反射スクリーンの反射層の形成には、真空蒸着装置等を使用して、レンズ層を真空環境下に設置した上で蒸着金属を蒸着させているため、レンズ層の形成に多くの時間や複雑な作業を要するが、本実施形態の反射スクリーン２０の反射層２２の形成には、金属薄膜２２ａを含有した塗料を塗布しているため、レンズ層の形成にかかる時間をより短時間にし、また、必要な作業をより簡単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、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、また、金属薄膜のほとんどがバインダーにより覆われているので、比較例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。

さらに、比較例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２２ａ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る。

次に、本実施形態に関わる反射層（以下、実施例の反射層という）の金属薄膜と、図７に係る反射層（以下、比較例の反射層という）の金属薄膜とのレンズ面又は非レンズ面に対する姿勢を評価した結果について説明する。
本評価では、実施例の反射層の金属薄膜と、比較例の反射層の金属薄膜とが、レンズ面又は非レンズ面となす角度をそれぞれ測定することによって行われる。実施例の反射層の測定結果は表１に、比較例の反射層の測定結果は表２にまとめる。
この測定は、実施例及び比較例の反射層の異なる断面写真をそれぞれ４枚準備し、各断面写真の反射層を、図３（ｂ）に示すように領域Ａ、領域Ｂに分けて、各領域に存在する金属薄膜がレンズ面又は非レンズ面に対して略平行である数と、略平行でない数とを数えることによって行われた。各表中の「割合」は、各領域内のレンズ層又は非レンズ層に対して略平行に配置された金属薄膜の数を、領域内の金属薄膜の全数で割った値である。

比較例の反射層は、表２に示すように、領域Ａにおいてレンズ面に対して略平行に配置された金属薄膜の割合が、全数の約３９％〜７１％の範囲であり、その平均値が、５４．５％であった。
これに対して、実施例の反射層は、表１に示すように、領域Ａにおいてレンズ面に対して略平行に配置された金属薄膜の割合が、全数の約６２％〜７４％の範囲であり、その平均値が６８．３％になり、比較例の反射層に比して、金属薄膜がレンズ面に対して略平行に配置され易い傾向であることが確認された。
また、比較例の反射層は、表２に示すように、領域Ｂにおいて非レンズ面に対して略平行に配置された金属薄膜の割合が、全数の約１５％〜５７％の範囲であり、その平均値が、３１．４％であった。
これに対して、実施例の反射層は、表１に示すように、領域Ｂにおいて非レンズ面に対して略平行に配置された金属薄膜の割合が、全数の約２９％〜７１％の範囲であり、その平均値が５２．６％になり、比較例の反射層に比して、金属薄膜が非レンズ面に対して略平行に配置され易い傾向であることも確認された。

以上より、本実施形態の反射スクリーンは、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態の反射スクリーン２０は、レンズ面３２２に形成された反射層２２（領域Ａの反射層）に含有される金属薄膜２２ａの厚み方向に垂直な面が、レンズ面２３２に対して略平行に配置されているので、映像光を観察者側に適正に反射させることができる。
また、非レンズ面２３３に形成された反射層２２（領域Ｂの反射層）に含有される金属薄膜２２ａの厚み方向に垂直な面が、非レンズ面２３３に対しても略平行に配置されているので、照明光等の不要な外光が反射スクリーン２０の上方から非レンズ面２３３に入射したとしても、その外光を反射スクリーン２０の上方へ反射させたり、レンズ面２３２と非レンズ面２３３との間で複数回反射させて減衰させたりするため、外光が観察者側に反射してしまうのを極力抑制することができる。
更に、本実施形態の反射スクリーン２０は、反射層２２が金属薄膜２２ａを含有した樹脂（塗料）を塗布することによって形成されているので、真空蒸着装置等を使用して製造される上述の比較例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。
（２）本実施形態の反射スクリーン２０は、レンズ面２３２に形成された反射層２２（領域Ａの反射層）に含有される金属薄膜の全数のうち６０％以上の金属薄膜が、レンズ面２３２に対して略平行に配置されているので、映像光をより効率よく観察者側に反射させることができる。
（３）本実施形態の反射スクリーン２０は、非レンズ面２３３に形成された反射層２２（領域Ｂの反射層）に含有される金属薄膜の全数のうち２０％以上の金属薄膜が、非レンズ面２３３に対して略平行に配置されているので、照明光等の外光を、より効率よく反射スクリーンの上方に反射させたり、レンズ面２３２と非レンズ面２３３との間で複数回反射させて減衰させたりすることができる。

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。

図８は、変形形態のレンズ層に形成された反射層の断面写真である。
（変形形態）
（１）反射スクリーンは、反射層を形成する塗料に暗色系材料を含有させて反射層の母材を暗色に着色し、反射層に入射した光のうち、金属薄膜間に入射した光を吸収するようにしてもよい。これにより、反射スクリーンの映像の黒色をより明確にすることができ、映像のコントラストを向上させることができる。
ここで、塗料に含有される暗色系材料には、例えば、カーボンブラック（カーボン粒子）や、繊維状のカーボン、鱗片状のカーボン等を使用することができる。また、暗色系材料は、上述の光反射機能及び光吸収機能を両立させる観点から、塗料全体の重量に対して重量比で１〜３０％の範囲内で含有されるのが望ましい。

（２）上述の実施形態の反射スクリーン２０は、静電塗装法によって塗料をレンズ層に塗布して反射層を形成する例を示したが、これに限定されるものでなく、通常のスプレー塗布によって反射層を形成するようにしてもよい。
（３）上述の実施形態の反射層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。

（４）上述の実施形態では、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。頂面には、反射層を形成してもよいし、保護層で頂面が被覆される形態としてもよい。

（５）上述の実施形態では、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）上述の実施形態では、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。

（７）上述の実施形態において、反射スクリーン２０は、反射層２２が、単位レンズ２３１のレンズ面２３２及び非レンズ面２３３を覆うようにし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２２は、図８に示すように、レンズ面２３２の一部であって、隣接する単位レンズ２３１の非レンズ面２３３側にのみ、すなわち、レンズ面２３２の映像光の反射に寄与する部分にのみ設けるようにしてもよい。

１ 映像表示システム
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
２４ 基材層
２５ 表面層
ＬＳ 映像源

Claims (4)

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、前記映像源側とは反対の背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたレンズ層と、
   前記レンズ面及び前記非レンズ面に、複数の鱗片状の金属薄膜が含有された樹脂により形成され、光の反射特性を有する反射層とを備え、
   前記レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜は、その厚み方向に垂直な面が前記レンズ面に対して略平行に配置され、前記レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜の全数の６０％以上が、前記レンズ面に対して略平行に配置され、
   前記非レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜は、その厚み方向に垂直な面が前記非レンズ面に対して略平行に配置され、前記非レンズ面に形成された前記反射層に含有される前記金属薄膜の全数の２０％以上が、前記非レンズ面に対して略平行に配置されていること、
   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、
   前記反射層には、前記金属薄膜の配向を制御する制御剤が、前記金属薄膜が含有された前記樹脂の重量に対して、重量比で０．１％以上３％以下の範囲で含有されていること、
   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、
   前記反射層は、複数ある各前記単位レンズの前記レンズ面において前記金属薄膜が平均で８層以上積層されていること、
   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。