JP6724424B2 - 反射スクリーン、映像表示装置 - Google Patents
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本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーン、これを備える映像表示装置に関するものである。
従来、映像源から投射された映像光を反射して表示する反射スクリーンとして、様々なものが開発されている（例えば、特許文献１参照）。なかでも、窓ガラス等のように透光性の高い部材に貼り付ける等し、投射された映像光を反射して良好に映像が視認できる反射スクリーンとして使用でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等にはスクリーンの向こう側の景色が透けて見える半透過の反射スクリーンは、意匠性の高さ等から需要が高まっている。
しかし、このような半透過型の反射スクリーンは、拡散粒子等を含有する拡散層を備えていると、スクリーンの向こう側の景色が白っぽくぼやけて観察され、意匠性の低下を招くため、透明性の向上が課題となっていた。また、各種スクリーンにおいて、薄型化や、コントラストの高い良好な映像を表示することは、常々求められることである。
上述の特許文献１には、透過型、反射型の両方に使用することができるスクリーンが提案されており、背面側からの光を透過することが可能である。しかし、この特許文献１には、透明性の向上に関する対策に関してはなんら開示されていない。
上述の特許文献１には、透過型、反射型の両方に使用することができるスクリーンが提案されており、背面側からの光を透過することが可能である。しかし、この特許文献１には、透明性の向上に関する対策に関してはなんら開示されていない。
本発明の課題は、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示装置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。
第１の発明は、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半透過型の反射スクリーンであって、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層（１３）と、前記反射層の映像源側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する映像源側層（１１，１２，２１，２６）と、前記反射層の背面側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する背面側層（１４，１５）と、を備え、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、背面側へ透過した透過率Ｔｐ（％）と、反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Ｒｐ（％）との和は、９０％以下であり、該反射スクリーンによって吸収される光の吸収率Ａｐ（％）は、１０％以上であり、該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面（１０ａ）から前記反射層の背面側の面（１３ｂ）までを映像源側領域（Ｓａ）とし、前記反射層の映像源側の面（１３ａ）から背面側表面（１０ｂ）までを背面側領域（Ｓｂ）とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率よりも大きく、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状（１２１）が複数配列された光学形状層（１２）を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第１の面（１２１ａ）と、これに交差する第２の面（１２１ｂ）とを有し、前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも第１の面の一部に形成されており、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第２の発明は、第１の発明の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の透過率は、１０〜８５％であり、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率は、１０〜３０％であること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して背面側から出射した反射率よりも小さいこと、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第１の発明は、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半透過型の反射スクリーンであって、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層（１３）と、前記反射層の映像源側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する映像源側層（１１，１２，２１，２６）と、前記反射層の背面側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する背面側層（１４，１５）と、を備え、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、背面側へ透過した透過率Ｔｐ（％）と、反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Ｒｐ（％）との和は、９０％以下であり、該反射スクリーンによって吸収される光の吸収率Ａｐ（％）は、１０％以上であり、該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面（１０ａ）から前記反射層の背面側の面（１３ｂ）までを映像源側領域（Ｓａ）とし、前記反射層の映像源側の面（１３ａ）から背面側表面（１０ｂ）までを背面側領域（Ｓｂ）とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率よりも大きく、前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状（１２１）が複数配列された光学形状層（１２）を有し、前記単位光学形状は、映像光が入射する第１の面（１２１ａ）と、これに交差する第２の面（１２１ｂ）とを有し、前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも第１の面の一部に形成されており、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第２の発明は、第１の発明の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の透過率は、１０〜８５％であり、該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率は、１０〜３０％であること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して背面側から出射した反射率よりも小さいこと、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面（１０ａ）から前記反射層の背面側の面（１３ｂ）までの映像源側領域（Ｓａ）に、光を吸収して該反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層（１１，２６）を少なくとも１つ備えること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとするとき、５°≦α≦４５°であること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、前記単位光学形状の配列方向において、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとし、前記第１の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ１とし、前記光学形状層の屈折率をｎとするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α＜ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎ（２×（θ１）））という関係を満たすこと、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、背面側の面に、前記単位光学形状（１２１）が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層（１２）を有し、前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心（Ｃ）は、該反射スクリーンの表示領域外であり、前記反射層（１３）は、前記単位光学形状の少なくとも前記第１の面の一部に形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとするとき、５°≦α≦４５°であること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、前記単位光学形状の配列方向において、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとし、前記第１の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ１とし、前記光学形状層の屈折率をｎとするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α＜ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎ（２×（θ１）））という関係を満たすこと、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの反射スクリーンにおいて、前記映像源側層は、背面側の面に、前記単位光学形状（１２１）が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層（１２）を有し、前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心（Ｃ）は、該反射スクリーンの表示領域外であり、前記反射層（１３）は、前記単位光学形状の少なくとも前記第１の面の一部に形成されていること、を特徴とする反射スクリーン（１０，２０）である。
第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの反射スクリーン（１０，２０）と、前記反射スクリーンに映像光（Ｌ）を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える映像表示装置（１）である。
第９の発明は、第８の発明の映像表示装置において、前記映像源（ＬＳ）が投射する映像光（Ｌ）の前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角度は、０°より大きいこと、を特徴とする映像表示装置（１）である。
第１０の発明は、第９の発明の映像表示装置において、前記映像源（ＬＳ）は、Ｐ波の映像光を前記反射スクリーン（１０，２０）のスクリーン面への入射角φとして投射し、前記反射スクリーンへ投射されたＰ波の映像光の反射率がゼロとなる入射角θｂとしたときに、（θｂ−１０）°≦φ≦８５°の関係を満たすこと、を特徴とする映像表示装置である。
第９の発明は、第８の発明の映像表示装置において、前記映像源（ＬＳ）が投射する映像光（Ｌ）の前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角度は、０°より大きいこと、を特徴とする映像表示装置（１）である。
第１０の発明は、第９の発明の映像表示装置において、前記映像源（ＬＳ）は、Ｐ波の映像光を前記反射スクリーン（１０，２０）のスクリーン面への入射角φとして投射し、前記反射スクリーンへ投射されたＰ波の映像光の反射率がゼロとなる入射角θｂとしたときに、（θｂ−１０）°≦φ≦８５°の関係を満たすこと、を特徴とする映像表示装置である。
本発明によれば、透明性が高く、良好な映像を表示できる反射スクリーン、及び、これを備える映像表示装置を提供することができる。
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、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、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、板、シート等の言葉を使用している。一般的に、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。
本明細書中において、スクリーン面とは、スクリーン全体として見たときにおける、スクリーンの平面方向となる面を示すものであり、スクリーンの画面（表示面）に平行であるとする。
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、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、板、シート等の言葉を使用している。一般的に、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。
本明細書中において、スクリーン面とは、スクリーン全体として見たときにおける、スクリーンの平面方向となる面を示すものであり、スクリーンの画面（表示面）に平行であるとする。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の映像表示装置１を示す図である。図１（ａ）では、映像表示装置１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示装置１を側面から見た図である。
映像表示装置１は、スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態のスクリーン１０は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射して、画面上に映像を表示する反射スクリーンである。このスクリーン１０の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置１は、店舗のショーウィンドウに適用され、スクリーン１０がショーウィンドウのガラスに固定される例を挙げて説明する。
図１は、第１実施形態の映像表示装置１を示す図である。図１（ａ）では、映像表示装置１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示装置１を側面から見た図である。
映像表示装置１は、スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態のスクリーン１０は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射して、画面上に映像を表示する反射スクリーンである。このスクリーン１０の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置１は、店舗のショーウィンドウに適用され、スクリーン１０がショーウィンドウのガラスに固定される例を挙げて説明する。
ここで、理解を容易にするために、図１を含め以下に示す各図において、適宜、ＸＹＺ直交座標系を設けて示している。この座標系では、スクリーン１０の画面の水平方向（左右方向）をＸ方向、鉛直方向（上下方向）をＹ方向とし、スクリーン１０の厚み方向をＺ方向とする。スクリーン１０の画面は、ＸＹ面に平行であり、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）は、スクリーン１０の画面に直交する。
また、スクリーン１０の映像源側の正面方向に位置する観察者Ｏ１から見て水平方向の右側に向かう方向を＋Ｘ方向、鉛直方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、厚み方向において背面側（裏面側）から映像源側（観察者側）に向かう方向を＋Ｚ方向とする。
さらに、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）、厚み方向（奥行き方向）であり、それぞれ、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に平行であるとする。
また、スクリーン１０の映像源側の正面方向に位置する観察者Ｏ１から見て水平方向の右側に向かう方向を＋Ｘ方向、鉛直方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、厚み方向において背面側（裏面側）から映像源側（観察者側）に向かう方向を＋Ｚ方向とする。
さらに、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）、厚み方向（奥行き方向）であり、それぞれ、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に平行であるとする。
映像源ＬＳは、映像光Ｌをスクリーン１０へ投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源ＬＳは、映像表示装置１の使用状態において、スクリーン１０の画面（表示領域）を正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、スクリーン１０の画面左右方向の中央であって、スクリーン１０の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源ＬＳは、奥行き方向（Ｚ方向）において、スクリーン１０の表面からの距離が、従来のスクリーンの画面正面方向に位置する汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Ｌを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源ＬＳは、スクリーン１０までの投射距離が短く、投射された映像光がスクリーン１０に入射する入射角度が大きい。
この映像源ＬＳは、映像表示装置１の使用状態において、スクリーン１０の画面（表示領域）を正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、スクリーン１０の画面左右方向の中央であって、スクリーン１０の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源ＬＳは、奥行き方向（Ｚ方向）において、スクリーン１０の表面からの距離が、従来のスクリーンの画面正面方向に位置する汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Ｌを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源ＬＳは、スクリーン１０までの投射距離が短く、投射された映像光がスクリーン１０に入射する入射角度が大きい。
スクリーン１０は、映像源ＬＳが投射した映像光Ｌを映像源側の正面方向に位置する観察者Ｏ１側へ向けて反射し、映像を表示でき、かつ、スクリーン１０の向こう側（背面側，−Ｚ側）の景色を観察できる半透過型の反射スクリーンである。
スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、観察者Ｏ１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。
スクリーン１０は、その画面サイズが対角８０〜１００インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が１６：９である。なお、これに限らず、例えば、４０インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、観察者Ｏ１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。
スクリーン１０は、その画面サイズが対角８０〜１００インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が１６：９である。なお、これに限らず、例えば、４０インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。
一般的に、スクリーン１０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、本実施形態のスクリーン１０は、図１（ｂ）等に示すように、その背面側に光透過性を有する接合層５１を介して支持板５０一体に接合（あるいは部分固定）され、画面の平面性を維持している。
支持板５０は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やＰＣ樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。
本実施形態では、支持板５０は、店舗等のショーウィンドウの窓ガラスである。なお、これに限らず、スクリーン１０は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
支持板５０は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やＰＣ樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。
本実施形態では、支持板５０は、店舗等のショーウィンドウの窓ガラスである。なお、これに限らず、スクリーン１０は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
図２は、第１実施形態のスクリーン１０の層構成を説明する図である。図２では、スクリーン１０の画面中央（画面の幾何学的中心）となる点Ａ（図１（ａ）、（ｂ）参照）を通り、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であって、スクリーン面に直交（Ｚ方向に平行）する断面の一部を拡大して示している。なお、図２では、スクリーン１０のみを示し、支持板５０等は省略して示している。
図３は、第１実施形態の第１光学形状層１２を背面側（−Ｚ側）から見た図である。理解を容易にするために、反射層１３や第２光学形状層１４、保護層１５等を省略して示している。
スクリーン１０は、図２に示すように、厚み方向（Ｚ方向）において、その映像源側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、第１光学形状層１２、反射層１３、第２光学形状層１４、保護層１５等を備えている。
図３は、第１実施形態の第１光学形状層１２を背面側（−Ｚ側）から見た図である。理解を容易にするために、反射層１３や第２光学形状層１４、保護層１５等を省略して示している。
スクリーン１０は、図２に示すように、厚み方向（Ｚ方向）において、その映像源側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、第１光学形状層１２、反射層１３、第２光学形状層１４、保護層１５等を備えている。
基材層１１は、シート状の部材であり、その背面側（−Ｚ側）に、第１光学形状層１２が一体に形成されている。この基材層１１は、第１光学形状層１２を形成する基材（ベース）となる層である。
また、この基材層１１は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施され、光吸収性を有する光吸収層である。また、基材層１１は、スクリーン１０の光の透過率が所定の値となるように、その着色の濃度や層の厚さが設定されている。そして、基材層１１は、スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収したり、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。
また、この基材層１１は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施され、光吸収性を有する光吸収層である。また、基材層１１は、スクリーン１０の光の透過率が所定の値となるように、その着色の濃度や層の厚さが設定されている。そして、基材層１１は、スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収したり、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。
基材層１１は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂、ＭＳ（メタクリルスチレン）樹脂、ＭＢＳ（メタクリルブタジエンスチレン）樹脂等により形成される。
基材層１１の着色材としては、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挙げられる。
基材層１１は、スクリーン１０の画面サイズや所望する光学性能に応じて、適宜、その厚さや光の透過率、吸収率等を調整してよい。
基材層１１の着色材としては、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挙げられる。
基材層１１は、スクリーン１０の画面サイズや所望する光学性能に応じて、適宜、その厚さや光の透過率、吸収率等を調整してよい。
第１光学形状層１２は、基材層１１の背面側（−Ｚ側）に形成された光透過性を有する層である。第１光学形状層１２の背面側（−Ｚ側）の面には、単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されて設けられている。単位光学形状１２１は、図３に示すように、スクリーン１０の画面（表示領域）外に位置する点Ｃを中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、第１光学形状層１２は、背面側にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。
第１光学形状層１２のサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Ｃを中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。そのため、図３に示すように、第１光学形状層１２をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状（円弧状）の単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されているように観察される。この点Ｃは、図３に示すように、画面左右方向の中央であって画面下方に位置している。したがって、スクリーン１０を正面方向から見た場合、点Ｃと点Ａとは同一直線状に位置している。
第１光学形状層１２のサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Ｃを中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。そのため、図３に示すように、第１光学形状層１２をスクリーン面の法線方向背面側から見たときに、真円の一部形状（円弧状）の単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されているように観察される。この点Ｃは、図３に示すように、画面左右方向の中央であって画面下方に位置している。したがって、スクリーン１０を正面方向から見た場合、点Ｃと点Ａとは同一直線状に位置している。
なお、本実施形態では、第１光学形状層１２の背面側の面には、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成される例を示したが、これに限らず、第１光学形状層１２の背面側の面には、単位光学形状１２１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が形成される形態としてもよい。
単位光学形状１２１は、図２に示すように、スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行であって、単位光学形状１２１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。
単位光学形状１２１は、背面側に凸であり、映像光が入射する第１斜面（レンズ面）１２１ａと、これに対向する第２斜面（非レンズ面）１２１ｂとを有している。１つの単位光学形状１２１において、第１斜面１２１ａは、頂点ｔを挟んで第２斜面１２１ｂの上側（＋Ｙ側）に位置している。
第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
この単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが２次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。
単位光学形状１２１は、背面側に凸であり、映像光が入射する第１斜面（レンズ面）１２１ａと、これに対向する第２斜面（非レンズ面）１２１ｂとを有している。１つの単位光学形状１２１において、第１斜面１２１ａは、頂点ｔを挟んで第２斜面１２１ｂの上側（＋Ｙ側）に位置している。
第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
この単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。この微細な凹凸形状は、凸形状と凹形状とが２次元方向に不規則に配列されて形成されており、凸形状及び凹形状は、その大きさや形状、高さ等は不規則である。
単位光学形状１２１の配列ピッチは、Ｐであり、単位光学形状１２１の高さ（厚み方向における頂点ｔから単位光学形状１２１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では、単位光学形状１２１の配列ピッチＰ、角度θ１，θ２は、単位光学形状１２１の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状１２１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、角度θ１が単位光学形状２２１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、角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳからの映像光の投射角度（スクリーン１０への映像光の入射角度）や、映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさ、スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位光学形状１２１の配列方向に沿って、配列ピッチＰが変化し、角度θ１，θ２が変化する形態としてもよい。
理解を容易にするために、図２では、単位光学形状１２１の配列ピッチＰ、角度θ１，θ２は、単位光学形状１２１の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状１２１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、角度θ１が単位光学形状２２１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、角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳからの映像光の投射角度（スクリーン１０への映像光の入射角度）や、映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさ、スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜設定してよい。例えば、単位光学形状１２１の配列方向に沿って、配列ピッチＰが変化し、角度θ１，θ２が変化する形態としてもよい。
第１光学形状層１２は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。
なお、本実施形態では、第１光学形状層１２を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、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。
なお、本実施形態では、第１光学形状層１２を構成する樹脂として、紫外線硬化型樹脂を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えば、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。
反射層１３は、単位光学形状１２１上（第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂ上）に形成されている。また、反射層１３は、入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層、いわゆるハーフミラーである。
前述のように、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層１３は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層１３の厚みは、この微細な凹凸形状の凹凸よりも十分に薄い。したがって、反射層１３の映像源側の面（第１光学形状層１２側の面）と、背面側の面（第２光学形状層１４側の面）とは、微細かつ不規則な凹凸形状を有するマット面となっている。
したがって、反射層１３は、入射した光の一部を反射面の微細な凹凸形状により拡散して反射し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。
前述のように、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細な凹凸形状が形成されており、反射層１３は、この微細な凹凸形状に追従して形成されている。また、この反射層１３の厚みは、この微細な凹凸形状の凹凸よりも十分に薄い。したがって、反射層１３の映像源側の面（第１光学形状層１２側の面）と、背面側の面（第２光学形状層１４側の面）とは、微細かつ不規則な凹凸形状を有するマット面となっている。
したがって、反射層１３は、入射した光の一部を反射面の微細な凹凸形状により拡散して反射し、反射しない他の光を拡散しないで透過するという機能を有する。
この反射層１３の映像源側の面の表面粗さ（即ち、第１斜面１２１ａの表面粗さ）は、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−２００１）が約０．１０〜０．５０μｍであることが、反射光により映像を良好に表示する観点から好ましい。なお、反射層１３の映像源側の面の表面粗さ（即ち、第１斜面１２１ａの表面粗さ）である算術平均粗さＲａは、所望する光学性能等に応じて適宜選択してよい。
反射層１３の反射率と透過率の割合は、所望する光学性能に合わせて適宜に設定できる。
反射層１３の反射率と透過率の割合は、所望する光学性能に合わせて適宜に設定できる。
また、反射層１３のうち、粗面ではない領域、即ち、微細な凹凸形状を有しておらず、映像源側の面（第１光学形状層１２側の面）が鏡面状であり、入射した映像光が鏡面反射する鏡面領域は、第１斜面１２１ａ上に形成された反射層１３の単位面積当たり５％以下であることが、映像光を十分に拡散し、良好な視野角を得るために必要であり、０％であることが理想的である。
粗面ではない鏡面領域が、第１斜面１２１ａ上に形成された反射層１３の単位面積当たり５％を超えると、拡散されず反射する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。
粗面ではない鏡面領域が、第１斜面１２１ａ上に形成された反射層１３の単位面積当たり５％を超えると、拡散されず反射する映像光の成分により輝線が生じたり、視野角が低下したりするため、好ましくない。
このような反射層１３は、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成され、その厚さは、数１０Å程度である。本実施形態の反射層１３は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
なお、反射層１３は、これに限らず、例えば、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されてもよい。また、反射層１３は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。
なお、反射層１３は、これに限らず、例えば、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されてもよい。また、反射層１３は、誘電体多層膜を蒸着することにより形成されてもよい。
第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２の背面側（−Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２の背面側（−Ｚ側）の面を平坦にするために設けられており、単位光学形状１２１間の谷部を埋めるように形成されている。したがって、第２光学形状層１４の映像源側（＋Ｚ側）の面は、第１光学形状層１２の単位光学形状１２１の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
このような第２光学形状層１４を設けることにより、反射層１３を保護することができ、スクリーン１０の背面側の面に保護層１５等を積層しやすくなり、また、支持板５０等への接合も容易となる。
第２光学形状層１４の屈折率は、第１光学形状層２２と同等であることが望ましく、第２光学形状層１４は、前述の第１光学形状層１２と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態では、第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２と同じ樹脂によって形成されている。
このような第２光学形状層１４を設けることにより、反射層１３を保護することができ、スクリーン１０の背面側の面に保護層１５等を積層しやすくなり、また、支持板５０等への接合も容易となる。
第２光学形状層１４の屈折率は、第１光学形状層２２と同等であることが望ましく、第２光学形状層１４は、前述の第１光学形状層１２と同じ紫外線硬化型樹脂を用いて形成することが好ましい。本実施形態では、第２光学形状層１４は、第１光学形状層１２と同じ樹脂によって形成されている。
保護層１５は、第２光学形状層１４の背面側（−Ｚ側）に形成される層であり、このスクリーン１０の背面側を保護する機能を有している。
保護層１５は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層１５は、例えば、前述の基材層１１と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
上述のように、本実施形態のスクリーン１０は、拡散作用を有する粒子等の拡散材を含有した光拡散層を備えておらず、拡散作用を有するのは、反射層１３の反射面の微細凹凸形状のみである。
保護層１５は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層１５は、例えば、前述の基材層１１と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
上述のように、本実施形態のスクリーン１０は、拡散作用を有する粒子等の拡散材を含有した光拡散層を備えておらず、拡散作用を有するのは、反射層１３の反射面の微細凹凸形状のみである。
スクリーン１０は、例えば、以下のような製造方法により形成される。
基材層１１を用意し、その一方の面に、単位光学形状１２１を賦形する成形型に紫外線硬化型樹脂を充填した状態で積層し、紫外線を照射して樹脂を硬化させるＵＶ成形法により第１光学形状層１２を形成する。このとき、単位光学形状１２１を賦形する成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面には、微細な凹凸形状が形成されている。この微細な凹凸形状は、成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面に、条件の異なるめっきを２回以上繰り返したり、エッチング処理を行ったりすること等によって形成できる。
第１光学形状層１２を、基材層１１の一方の面に形成した後、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに、反射層１３を蒸着等により形成する。
基材層１１を用意し、その一方の面に、単位光学形状１２１を賦形する成形型に紫外線硬化型樹脂を充填した状態で積層し、紫外線を照射して樹脂を硬化させるＵＶ成形法により第１光学形状層１２を形成する。このとき、単位光学形状１２１を賦形する成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面には、微細な凹凸形状が形成されている。この微細な凹凸形状は、成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面に、条件の異なるめっきを２回以上繰り返したり、エッチング処理を行ったりすること等によって形成できる。
第１光学形状層１２を、基材層１１の一方の面に形成した後、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに、反射層１３を蒸着等により形成する。
その後、反射層１３の上から、単位光学形状１２１間の谷部を充填して平面状となるように、紫外線硬化型樹脂を塗布し、保護層１５を積層して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、第２光学形状層１４及び保護層１５を一体に形成する。その後、所定の大きさに裁断する等により、スクリーン１０が完成する。
基材層１１及び保護層１５は、枚葉状としてもよいし、ウェブ状としてもよい。例えば、基材層１１及び保護層１５をウェブ状とし、第１光学形状層１２がリニアフレネルレンズ形状を有する形態とした場合には、裁断前の状態のスクリーン１０を連続して製造することができ、スクリーン１０の生産効率を向上させ、生産コストを低減することができる。
基材層１１及び保護層１５は、枚葉状としてもよいし、ウェブ状としてもよい。例えば、基材層１１及び保護層１５をウェブ状とし、第１光学形状層１２がリニアフレネルレンズ形状を有する形態とした場合には、裁断前の状態のスクリーン１０を連続して製造することができ、スクリーン１０の生産効率を向上させ、生産コストを低減することができる。
また、例えば、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに粗面を形成する方法として、第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂ上に拡散粒子等を塗布してその上から反射層１３を形成したり、第１光学形状層１２を形成後に第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂにブラスト加工を行ったりする方法等が知られている。しかし、このような製法で反射層１３の反射面を粗面とした場合には、個々のスクリーン１０での拡散特性や品質等のばらつきが大きく、安定した製造が行えない。これに対して、上述のように、単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂの微細凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数の第１光学形状層１２及びスクリーン１０を製造する場合にも、品質のばらつきが少なく、安定して製造できるという利点がある。
ここで、第１斜面１２１ａから反射層１３に入射して拡散反射し、スクリーン１０から出射した光（反射光）のピーク輝度の角度Ｋに対して、単位光学形状１２１の配列方向（本実施形態では、画面上下方向）において、輝度が１／２となる角度をＫ１，Ｋ２とし、ピーク輝度の角度Ｋから輝度が１／２となる角度Ｋ１，Ｋ２までの角度変化量を＋α１（ただし、Ｋ＋α１＝Ｋ１），−α２（Ｋ−α２＝Ｋ２）とするとき、ピーク輝度から輝度が１／２になるまでの角度変化量の絶対値の平均値をα（これを以下、１／２角αという）とするとき、この１／２角αは、５°≦α≦４５°を満たすことが好ましい。
α＜５°である場合、視野角が狭くなり過ぎ、映像が見えにくくなるので好ましくない。また、α＜５°である場合、反射光において鏡面反射成分が増え、光源の映り込み等が生じるため、好ましくない。
α＞４５°である場合、視野角は広くなるが映像の明るさが低下したり、映像のぼけが強くなったり、外光のスクリーン１０の表面での反射によって映像のコントラストが低下したりするので好ましくない。したがって、１／２角αは、上記範囲が好ましい。
なお、本実施形態のスクリーン１０では、反射層１３の凹凸形状が不規則であるので、画面左右方向における１／２角αは、画面上下方向における１／２角αと等しい、もしくは、略等しい。
α＞４５°である場合、視野角は広くなるが映像の明るさが低下したり、映像のぼけが強くなったり、外光のスクリーン１０の表面での反射によって映像のコントラストが低下したりするので好ましくない。したがって、１／２角αは、上記範囲が好ましい。
なお、本実施形態のスクリーン１０では、反射層１３の凹凸形状が不規則であるので、画面左右方向における１／２角αは、画面上下方向における１／２角αと等しい、もしくは、略等しい。
図４は、１／２角αと映像光の入射角φ及び第１斜面１２１ａの角度θ１の関係について説明する図である。図４では、理解を容易にするために、スクリーン１０内の構成は簡略化し、基材層１１及び保護層１５は省略して示している。また、図４では角度α，φに関して、スクリーン面の法線に対して画面上側を＋、画面下側を−として示している。
第１斜面１２１ａの角度θ１は、映像光をスクリーン１０の正面方向に位置する観察者に最も効率よく映像を反射するように、即ち、反射光のピーク輝度となる角度Ｋが０°となるように、各層の屈折率等に基づいて設計されている。また、−αから＋αまでの範囲は、スクリーン正面に位置する観察者が映像を良好に観察することを想定している範囲である。
ここで、画面上下方向（点Ａを通り単位光学形状１２１の配列方向に平行な方向）におけるある点において、映像光Ｌがスクリーン１０の下方から入射角−φで入射し、屈折率ｎの第１光学形状層１２を進み、スクリーン面に対して角度θ１をなす第１斜面１２１ａに入射して反射層１３で反射し、スクリーン１０からスクリーン面に直交する方向（出射角度０°）へ出射するとき、角度θ１は、以下の（式１）で表される。
θ１＝１／２×ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎφ）／ｎ） （式１）
第１斜面１２１ａの角度θ１は、映像光をスクリーン１０の正面方向に位置する観察者に最も効率よく映像を反射するように、即ち、反射光のピーク輝度となる角度Ｋが０°となるように、各層の屈折率等に基づいて設計されている。また、−αから＋αまでの範囲は、スクリーン正面に位置する観察者が映像を良好に観察することを想定している範囲である。
ここで、画面上下方向（点Ａを通り単位光学形状１２１の配列方向に平行な方向）におけるある点において、映像光Ｌがスクリーン１０の下方から入射角−φで入射し、屈折率ｎの第１光学形状層１２を進み、スクリーン面に対して角度θ１をなす第１斜面１２１ａに入射して反射層１３で反射し、スクリーン１０からスクリーン面に直交する方向（出射角度０°）へ出射するとき、角度θ１は、以下の（式１）で表される。
θ１＝１／２×ａｒｃｓｉｎ（（ｓｉｎφ）／ｎ） （式１）
本実施形態のように、映像源ＬＳから映像光を投射してスクリーン１０で反射させ、映像を表示する際に、映像光を投射する映像源ＬＳの光源が映り込み、映像のコントラストが低下するという問題が生じる場合がある。この映像源の映り込みは、スクリーンの表面で反射した映像光が観察者に届くことが主な原因である。
このような映像源の映り込みを防止するためには、スクリーン１０の表面で観察者が主に映像を良好に観察する範囲となる角度範囲（−α〜＋α）よりも外側に、スクリーンの表面で反射した映像光が進むことが好ましい。入射角−φで入射した映像光Ｌの一部Ｌｒがスクリーン表面で反射する場合、その反射角は＋φである。したがって、映像源の映り込みを防止するために、α＜φであることが好ましい。
このような映像源の映り込みを防止するためには、スクリーン１０の表面で観察者が主に映像を良好に観察する範囲となる角度範囲（−α〜＋α）よりも外側に、スクリーンの表面で反射した映像光が進むことが好ましい。入射角−φで入射した映像光Ｌの一部Ｌｒがスクリーン表面で反射する場合、その反射角は＋φである。したがって、映像源の映り込みを防止するために、α＜φであることが好ましい。
よって、前述の（式１）から、画面上下方向（単位光学形状１２１の配列方向）において、１／２角αは、第１斜面１２１ａの角度θ１に対して、映像源の映り込みを防止するために、少なくともスクリーン１０の一部の領域（例えば、スクリーン中央）において、以下の式２を満たすことが好ましい。
α＜ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎ（２×（θ１））） ・・・（式２）
また、映像源の映り込み防止のためには、１／２角αは、第１斜面１２１ａの角度θ１に対して、スクリーン１０の全域において上記（式２）を満たすことがさらに好ましい。
角度θ１が１／２角αに対して、上記（式２）を満たす形態とすることにより、スクリーン１０への入射時にスクリーン１０の表面で反射する光が主に向かう方向（＋φの方向）が、反射層１３で反射した映像光がスクリーン１０から出射して進む範囲（−α〜＋α）よりも外側となる。これにより、−αから＋αまでの範囲において、映像源ＬＳの映り込みを低減し、コントラストの高い良好な映像を表示することができる。
α＜ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎ（２×（θ１））） ・・・（式２）
また、映像源の映り込み防止のためには、１／２角αは、第１斜面１２１ａの角度θ１に対して、スクリーン１０の全域において上記（式２）を満たすことがさらに好ましい。
角度θ１が１／２角αに対して、上記（式２）を満たす形態とすることにより、スクリーン１０への入射時にスクリーン１０の表面で反射する光が主に向かう方向（＋φの方向）が、反射層１３で反射した映像光がスクリーン１０から出射して進む範囲（−α〜＋α）よりも外側となる。これにより、−αから＋αまでの範囲において、映像源ＬＳの映り込みを低減し、コントラストの高い良好な映像を表示することができる。
図５は、第１実施形態のスクリーン１０の光の透過率、吸収率について説明する図である。図５では、理解を容易にするために、第１光学形状層１２の単位光学形状１２１は省略し、反射層１３を平面状として記載している。
本実施形態のスクリーン１０のスクリーン面に映像源側（＋Ｚ側）から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、背面側へ透過した透過率（全光線透過率）をＴｐ（％）とし、反射層１３で反射して映像源側へ出射した反射率をＲｐ（％）とし、スクリーン１０内で吸収される吸収率（総量Ｓｐから、透過率Ｔｐと反射率Ｒｐとの和を引いた値）をＡｐ（％）とするとき、透過率Ｔｐと反射率Ｒｐとの和は、９０％以下であり、吸収率Ａｐは、１０％以上である。即ち、これらは、以下の式を満たしている。
Ｔｐ＋Ｒｐ≦９０ ・・・（式３）
Ａｐ＝Ｓｐ−（Ｔｐ＋Ｒｐ）≧１０ ・・・（式４）
本実施形態のスクリーン１０のスクリーン面に映像源側（＋Ｚ側）から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、背面側へ透過した透過率（全光線透過率）をＴｐ（％）とし、反射層１３で反射して映像源側へ出射した反射率をＲｐ（％）とし、スクリーン１０内で吸収される吸収率（総量Ｓｐから、透過率Ｔｐと反射率Ｒｐとの和を引いた値）をＡｐ（％）とするとき、透過率Ｔｐと反射率Ｒｐとの和は、９０％以下であり、吸収率Ａｐは、１０％以上である。即ち、これらは、以下の式を満たしている。
Ｔｐ＋Ｒｐ≦９０ ・・・（式３）
Ａｐ＝Ｓｐ−（Ｔｐ＋Ｒｐ）≧１０ ・・・（式４）
また、本実施形態のスクリーン１０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光Ｌａの透過率（前述のＴｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜８５％である。即ち、透過率Ｔｐは、１０≦Ｔｐ≦８５を満たす。この透過率が１０％未満となると、スクリーン１０の透明性が失われ、好ましくない。また、透過率が８５％よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下するため、好ましくない。したがって、透過率は、上記範囲を満たすことが好ましい。
また、本実施形態のスクリーン１０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率（前述のＡｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜３０％、より好ましくは、１０〜２０％である。即ち、吸収率Ａｐは、１０≦Ａｐ≦３０を満たすことが好ましく、１０≦Ａｐ≦２０を満たすことがより好ましい。
この吸収率が１０％未満となると、映像のコントラストが低下するため好ましくない。また、吸収率が３０％よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下したり、スクリーンとしての透明性が低下するため、好ましくない。したがって、吸収率は、上記範囲を満たすことが好ましい。
また、本実施形態のスクリーン１０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率（前述のＡｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜３０％、より好ましくは、１０〜２０％である。即ち、吸収率Ａｐは、１０≦Ａｐ≦３０を満たすことが好ましく、１０≦Ａｐ≦２０を満たすことがより好ましい。
この吸収率が１０％未満となると、映像のコントラストが低下するため好ましくない。また、吸収率が３０％よりも大きくなると、反射されて表示される映像の明るさが低下したり、スクリーンとしての透明性が低下するため、好ましくない。したがって、吸収率は、上記範囲を満たすことが好ましい。
また、スクリーン１０の厚み方向において、スクリーン１０の映像源側表面１０ａから反射層１３の背面側の面１３ｂまでの領域を映像源側領域Ｓａとし、スクリーン１０の背面側表面１０ｂから反射層１３の映像源側の面１３ａまでの領域を背面側領域Ｓｂとした場合に、スクリーン面に入射角０°で入射して映像源側領域Ｓａを透過する光の吸収率（以下、映像源側領域Ｓａの光の吸収率という）は、スクリーン面に入射角０°で入射して背面側領域Ｓｂを透過する光の吸収率（以下、背面側領域Ｓｂの光の吸収率という）よりも大きい。
ここで、映像源側領域Ｓａの光の吸収率と、背面側領域Ｓｂの光の吸収率とは、映像源側、背面側からそれぞれスクリーン面に入射角０°で入射した光が、反射層１３で反射して出射した際のそれぞれの反射率によって比較できる。なお、反射層１３自体は、映像源側から入射した光の反射率と、背面側から入射した光の反射率は同じである。
本実施形態のスクリーン１０の映像源側表面１０ａに入射角０°で入射した光Ｌｂの反射率（以下、映像源側領域Ｓａの反射率という）は、スクリーン１０の背面側表面に入射角０°で入射した光Ｌｃの反射率（以下、背面側領域Ｓｂの光の反射率という）よりも小さい。即ち、スクリーン１０の映像源側表面１０ａに入射角０°で入射し、反射層１３で反射してスクリーン１０から映像源側に出射した光量は、スクリーン１０の背面側表面１０ｂに入射角０°で入射し、反射層１３で反射してスクリーン１０の背面側に出射した光量よりも小さい。
本実施形態のスクリーン１０の映像源側表面１０ａに入射角０°で入射した光Ｌｂの反射率（以下、映像源側領域Ｓａの反射率という）は、スクリーン１０の背面側表面に入射角０°で入射した光Ｌｃの反射率（以下、背面側領域Ｓｂの光の反射率という）よりも小さい。即ち、スクリーン１０の映像源側表面１０ａに入射角０°で入射し、反射層１３で反射してスクリーン１０から映像源側に出射した光量は、スクリーン１０の背面側表面１０ｂに入射角０°で入射し、反射層１３で反射してスクリーン１０の背面側に出射した光量よりも小さい。
本実施形態では、映像源側領域Ｓａの光の反射率は、約３０％であり、背面側領域Ｓｂの光の反射率は、約４０％であり、スクリーン１０全体としての光の透過率Ｔｐは背面側からの入射光、映像源側からの入射光いずれも同じ４０％である。したがって、スクリーン１０は、背面側領域Ｓｂの方が反射率が高く、映像源側領域Ｓａの方が光の吸収率が大きい。
このような形態とすることにより、背面側からスクリーン１０の向こう側（映像源側）を見た場合、又は、映像源側からスクリーン１０の向こう側（背面側）を見た場合のスクリーン１０の透明性を高く維持しながら、映像源側の上方から入射する不要な照明光や太陽光等の外光を吸収し、映像のコントラストを向上することができる。
このような形態とすることにより、背面側からスクリーン１０の向こう側（映像源側）を見た場合、又は、映像源側からスクリーン１０の向こう側（背面側）を見た場合のスクリーン１０の透明性を高く維持しながら、映像源側の上方から入射する不要な照明光や太陽光等の外光を吸収し、映像のコントラストを向上することができる。
図６は、第１実施形態のスクリーン１０での映像光及び外光の様子を示す図である。図６では、単位光学形状１２１の配列方向（Ｙ方向）及びスクリーンの厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面での断面の一部を拡大して示している。また、図６では、理解を容易にするために、スクリーン１０内の各層の界面における屈折率差はないものとして示している。
スクリーン１０の下方に位置する映像源ＬＳから投射され、スクリーン１０に入射した映像光Ｌ１のうち、一部の映像光Ｌ２は、その単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａに入射し、反射層１３によって拡散反射され、観察者Ｏ側へ出射する。このとき、映像光Ｌ２の一部は、光吸収性を有する基材層１１によって吸収されるが、映像の表示には十分な明るさを有している。
スクリーン１０の下方に位置する映像源ＬＳから投射され、スクリーン１０に入射した映像光Ｌ１のうち、一部の映像光Ｌ２は、その単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａに入射し、反射層１３によって拡散反射され、観察者Ｏ側へ出射する。このとき、映像光Ｌ２の一部は、光吸収性を有する基材層１１によって吸収されるが、映像の表示には十分な明るさを有している。
第１斜面１２１ａに入射した映像光のうち反射しなかった他の映像光Ｌ３は、反射層１３を透過し、スクリーン１０の背面側（−Ｚ側）から出射する。このとき、映像光Ｌ３は、スクリーン１０の上方へと出射し、スクリーン１０の背面側の正面方向に位置する観察者Ｏ２には到達しない。
また、映像源ＬＳから投射された映像光Ｌ１うち、一部の映像光Ｌ４は、スクリーン１０の表面で反射し、スクリーン１０上方へ向かう。このとき、映像光Ｌ４の反射角は、前述のように、１／２角α以上よりも大きい角度となるので、観察者Ｏ１の映像の視認の妨げにはならない。
なお、本実施形態では、映像光Ｌ１がスクリーン１０の下方から投射され、かつ、角度θ２（図２参照）がスクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光の入射角度よりも大きいので、映像光が第２斜面１２１ｂに直接入射することはなく、第２斜面１２１ｂは、映像光の反射にはほとんど影響しない。
また、映像源ＬＳから投射された映像光Ｌ１うち、一部の映像光Ｌ４は、スクリーン１０の表面で反射し、スクリーン１０上方へ向かう。このとき、映像光Ｌ４の反射角は、前述のように、１／２角α以上よりも大きい角度となるので、観察者Ｏ１の映像の視認の妨げにはならない。
なお、本実施形態では、映像光Ｌ１がスクリーン１０の下方から投射され、かつ、角度θ２（図２参照）がスクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光の入射角度よりも大きいので、映像光が第２斜面１２１ｂに直接入射することはなく、第２斜面１２１ｂは、映像光の反射にはほとんど影響しない。
次に、背面側（−Ｚ側）又は映像源側（＋Ｚ側）からスクリーン１０に入射する映像光以外の太陽光等の外界からの光（以下、外光という）について説明する。
図６に示すように、スクリーン１０に入射する外光Ｇ１，Ｇ５のうち、一部の外光Ｇ２，Ｇ６は、スクリーン１０の表面で反射し、スクリーン下方側へ向かう。また、外光Ｇ１のうち、一部の外光Ｇ３は、光吸収性を有する基材層１１で一部が吸収されたのち、反射層１３で反射し、一部がスクリーン１０下方へ出射するが、一部は、スクリーン１０の映像源側（＋Ｚ側）の表面で全反射してスクリーン１０内下方へ向かい、再度基材層１１で一部が吸収される等して減衰する。外光Ｇ５のうち、一部の外光Ｇ７は、反射層１３で反射し、背面側（−Ｚ側）のスクリーン外上方側へ出射する。また、反射層１３で反射しなかった他の外光Ｇ４，Ｇ８は、反射層１３を透過して、それぞれ背面側、映像源側へ出射する。このとき、映像源側へ出射する外光Ｇ２，Ｇ３，Ｇ８は、観察者Ｏ１には到達しないので、映像のコントラスト低下を抑制できる。
図６に示すように、スクリーン１０に入射する外光Ｇ１，Ｇ５のうち、一部の外光Ｇ２，Ｇ６は、スクリーン１０の表面で反射し、スクリーン下方側へ向かう。また、外光Ｇ１のうち、一部の外光Ｇ３は、光吸収性を有する基材層１１で一部が吸収されたのち、反射層１３で反射し、一部がスクリーン１０下方へ出射するが、一部は、スクリーン１０の映像源側（＋Ｚ側）の表面で全反射してスクリーン１０内下方へ向かい、再度基材層１１で一部が吸収される等して減衰する。外光Ｇ５のうち、一部の外光Ｇ７は、反射層１３で反射し、背面側（−Ｚ側）のスクリーン外上方側へ出射する。また、反射層１３で反射しなかった他の外光Ｇ４，Ｇ８は、反射層１３を透過して、それぞれ背面側、映像源側へ出射する。このとき、映像源側へ出射する外光Ｇ２，Ｇ３，Ｇ８は、観察者Ｏ１には到達しないので、映像のコントラスト低下を抑制できる。
また、図示しないが、スクリーン１０に映像源側、背面側から入射した外光の一部は、スクリーン１０の背面側、映像源側の表面で全反射して、スクリーン内部下方側へ向かい、減衰する。
また、他の外光Ｇ９，Ｇ１０は、反射層１３を透過して、その一部の光が、光吸収性を有する基材層１１によって吸収され、その他の光がそれぞれ背面側、映像源側へ出射する。スクリーン１０は、拡散粒子を含有する拡散材等を含有していないので、このスクリーン１０を透過する外光Ｇ９，Ｇ１０は、拡散されない。したがって、スクリーン１０を通して、スクリーン１０の向こう側の景色を観察した場合に、スクリーン１０の向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。
また、他の外光Ｇ９，Ｇ１０は、反射層１３を透過して、その一部の光が、光吸収性を有する基材層１１によって吸収され、その他の光がそれぞれ背面側、映像源側へ出射する。スクリーン１０は、拡散粒子を含有する拡散材等を含有していないので、このスクリーン１０を透過する外光Ｇ９，Ｇ１０は、拡散されない。したがって、スクリーン１０を通して、スクリーン１０の向こう側の景色を観察した場合に、スクリーン１０の向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。
従来の拡散粒子を含有する拡散層を備えた半透過型の反射スクリーンでは、映像光は、反射層での反射前後の２回拡散されるので、良好な視野角が得られる一方で映像の解像度が低下するという問題がある。また、拡散粒子によって外光も拡散されるため、スクリーンの向こう側の景色がぼやけたり、白くにじんだりして観察される。
しかし、本実施形態のスクリーン１０では、反射層１３の表面が粗面になっている以外は、拡散作用を有しないので、映像光は反射時のみ拡散される。また、本実施形態のスクリーン１０では、反射層１３で反射する光のみが拡散され、透過光は拡散されない。したがって、本実施形態のスクリーン１０は、良好な視野角及び解像度を有する映像を表示でき、かつ、スクリーン１０の向こう側の景色が白くにじんだり、ぼけたりすることがなく観察者Ｏ１に良好に視認され、高い透明性を実現できる。
また、本実施形態のスクリーン１０では、スクリーン１０に映像光が投射された状態においても、観察者Ｏ１が、スクリーン１０の向こう側（背面側）の景色を一部視認することが可能である。さらに、スクリーン１０では、背面側に位置する観察者Ｏ２は、映像光の投射の有無に関わらず、スクリーン１０越しに映像源側（＋Ｚ側）の景色を高い透明性を有して良好に視認することができる。
また、本実施形態のスクリーン１０では、スクリーン１０に映像光が投射された状態においても、観察者Ｏ１が、スクリーン１０の向こう側（背面側）の景色を一部視認することが可能である。さらに、スクリーン１０では、背面側に位置する観察者Ｏ２は、映像光の投射の有無に関わらず、スクリーン１０越しに映像源側（＋Ｚ側）の景色を高い透明性を有して良好に視認することができる。
また、本実施形態のスクリーンでは、映像源側領域Ｓａの反射率が背面側領域Ｓｂの反射率よりも小さい、即ち、映像源側領域Ｓａの光の吸収率が、背面側領域Ｓｂの光の吸収率よりも大きいので、映像源側の観察者Ｏ１の映像の視認に悪影響を及ぼしやすい映像源側（＋Ｚ側）の上方からスクリーンに入射する外光等を吸収でき、スクリーンとして高い透過性を有しながらコントラストの高い映像を表示できる。
また、本実施形態のスクリーン１０では、第１斜面１２１ａの角度θ１は、反射層１３で拡散反射された映像光（反射光）の１／２角αに対して、前述の（式２）を満たすので、スクリーン１０の映像源側表面で反射する映像光は、１／２角αよりも外側へ向かい、映像源ＬＳの映り込みがなく、良好な映像を表示できる。
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態のスクリーン２０の層構成を説明する図である。図７では、第２実施形態のスクリーン２０の断面の一部を拡大して示している。この図７に示すスクリーン２０の断面は、図２に示した第１実施形態のスクリーン１０の断面に相当する。
第２実施形態のスクリーン２０は、厚み方向（Ｚ方向）に沿って、映像源側（＋Ｚ側）から順に、基材層２１、光吸収層２６、第１光学形状層１２、反射層１３、第２光学形状層１４、保護層１５を備えている。この第２実施形態のスクリーン２０は、前述の第１実施形態のスクリーン１０に変えて、映像表示装置１に用いることができる。
第２実施形態のスクリーン２０は、基材層２１が着色材を含有しておらず、光吸収層２６を備えている点以外は、前述の第１実施形態のスクリーン１０と同様の形態である。従って、前述した第１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。
図７は、第２実施形態のスクリーン２０の層構成を説明する図である。図７では、第２実施形態のスクリーン２０の断面の一部を拡大して示している。この図７に示すスクリーン２０の断面は、図２に示した第１実施形態のスクリーン１０の断面に相当する。
第２実施形態のスクリーン２０は、厚み方向（Ｚ方向）に沿って、映像源側（＋Ｚ側）から順に、基材層２１、光吸収層２６、第１光学形状層１２、反射層１３、第２光学形状層１４、保護層１５を備えている。この第２実施形態のスクリーン２０は、前述の第１実施形態のスクリーン１０に変えて、映像表示装置１に用いることができる。
第２実施形態のスクリーン２０は、基材層２１が着色材を含有しておらず、光吸収層２６を備えている点以外は、前述の第１実施形態のスクリーン１０と同様の形態である。従って、前述した第１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。
基材層２１は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層２１は、その背面側（−Ｚ側）に、第１光学形状層１２が一体に形成されている。この基材層２１は、第１光学形状層１２を形成する基材（ベース）となる層である。
基材層２１は、例えば、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ樹脂等により形成される。
この基材層２１は、前述の第１実施形態の基材層１１とは異なり、着色材で着色されていない透明な層である。
基材層２１は、例えば、ＰＥＴ等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ樹脂等により形成される。
この基材層２１は、前述の第１実施形態の基材層１１とは異なり、着色材で着色されていない透明な層である。
光吸収層２６は、灰色や黒色等の染料や顔料等の着色材等により、着色が施された層であり、光吸収性を有する層である。光吸収層２６は、スクリーン１０の透過率が所定の値となるように、その厚さや濃度が設定されている。
この光吸収層２６は、スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収したり、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。
この光吸収層２６は、スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光や迷光を吸収したり、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。
光吸収層２６の母材となる樹脂としては、ＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂等が挙げられる。また、光吸収層２６の着色材としては、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挙げられる。
本実施形態の光吸収層２６は、例えば、基材層１１と共押し出し成形することにより、一体に積層されて形成できる。
なお、上記の例に限らず、光吸収層２６は、基材層２１の片面に対して、光吸収作用を有する材料を蒸着することにより形成してもよいし、コーティングすることにより形成してもよい。
本実施形態の光吸収層２６は、例えば、基材層１１と共押し出し成形することにより、一体に積層されて形成できる。
なお、上記の例に限らず、光吸収層２６は、基材層２１の片面に対して、光吸収作用を有する材料を蒸着することにより形成してもよいし、コーティングすることにより形成してもよい。
光吸収層２６は、スクリーン１０の画面サイズや所望する光学性能に応じて、その厚さや光の透過率及び吸収率を設定してよい。
また、本実施形態では、光吸収層２６は、基材層１１の背面側（−Ｚ側）に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１１の映像源側（＋Ｚ側）に配置される形態としてもよい。
また、本実施形態では、光吸収層２６は、基材層１１の背面側（−Ｚ側）に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１１の映像源側（＋Ｚ側）に配置される形態としてもよい。
本実施形態においても、スクリーン２０のスクリーン面に映像源側（＋Ｚ側）から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、背面側へ透過した透過率Ｔｐ（％）と、反射層１３で反射して映像源側へ出射した反射率Ｒｐ（％）と、スクリーン１０内で吸収される吸収率Ａｐ（％）は、前述の（式３）及び（式４）を満たす。
また、スクリーン２０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の透過率（前述のＴｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜８５％である。
また、スクリーン２０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率（前述のＡｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜３０％、より好ましくは１０〜２０％である。
また、スクリーン２０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の透過率（前述のＴｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜８５％である。
また、スクリーン２０は、スクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率（前述のＡｐに相当）は、映像源側から入射する場合も背面側から入射する場合も、１０〜３０％、より好ましくは１０〜２０％である。
さらに、本実施形態の基材層２１及び第１光学形状層１２の光の透過率及び吸収率と、保護層１５及び第２光学形状層１４の光の透過率及び吸収率とは、等しい。そして、本実施形態のスクリーン２０は、映像源側領域Ｓａに光吸収層２６を備えるので、前述の第１実施形態と同様に、映像源側領域Ｓａの光の吸収率が、背面側領域Ｓｂの光の吸収率よりも大きい。
このような形態とした場合にも、前述の第１実施形態と同様に、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン２０及び映像表示装置１を実現できる。
このような形態とした場合にも、前述の第１実施形態と同様に、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン２０及び映像表示装置１を実現できる。
（変形形態）
以上説明した各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）第１実施形態において、基材層１１が着色材を含有し、光吸収作用を有する光吸収層となる例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１１ではなく第１光学形状層１２が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよいし、基材層１１及び第１光学形状層１２が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第２実施形態において、光吸収層２６以外に基材層２１や第１光学形状層１２の少なくとも１つが着色材により着色され、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第２実施形態において、スクリーン２０が反射層１３よりも背面側に、光吸収層２６よりも濃度が薄く透過率の高い第２光吸収層を有する形態としてもよい。なお、第１実施形態に関しても同様であり、このような第２光吸収層に相当する光吸収性を有する層を反射層１３よりも背面側に備えた形態としてもよい。
また、第２実施形態において、反射層１３と単位光学形状１２１との間に、光吸収層を設けてもよい。この光吸収層は、光吸収作用を有する材料を、単位光学形状１２１に蒸着する等により形成可能である。
また、各実施形態において、光吸収機能を有する層は、着色されておらず、透明な層であって光吸収作用を有する形態としてもよい。
以上説明した各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）第１実施形態において、基材層１１が着色材を含有し、光吸収作用を有する光吸収層となる例を示したが、これに限らず、例えば、基材層１１ではなく第１光学形状層１２が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよいし、基材層１１及び第１光学形状層１２が着色材を含有し、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第２実施形態において、光吸収層２６以外に基材層２１や第１光学形状層１２の少なくとも１つが着色材により着色され、光吸収作用を有する形態としてもよい。
また、第２実施形態において、スクリーン２０が反射層１３よりも背面側に、光吸収層２６よりも濃度が薄く透過率の高い第２光吸収層を有する形態としてもよい。なお、第１実施形態に関しても同様であり、このような第２光吸収層に相当する光吸収性を有する層を反射層１３よりも背面側に備えた形態としてもよい。
また、第２実施形態において、反射層１３と単位光学形状１２１との間に、光吸収層を設けてもよい。この光吸収層は、光吸収作用を有する材料を、単位光学形状１２１に蒸着する等により形成可能である。
また、各実施形態において、光吸収機能を有する層は、着色されておらず、透明な層であって光吸収作用を有する形態としてもよい。
（２）各実施形態に関して、反射層１３は、単位光学形状１２１上に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、反射層１３は、スクリーン面に平行な層であり、その映像源側表面及び背面側表面に、微細かつ不規則な凹凸形状が形成された形態としてもよい。
（３）各実施形態において、基材層１１や光吸収層２６が着色され、光吸収性を有する例を示したが、これに限らず、例えば、反射層が光を吸収する機能を有する形態としてもよい。
図８は、変形形態のスクリーン３０を説明する図である。図８に示す変形形態のスクリーン３０の断面は、前述の第１実施形態の図２に示すスクリーン１０の断面に相当する。
この変形形態のスクリーン３０の基材層３１は、着色材等を含有しておらず、透明な層である。このスクリーン３０の基材層３１及び第１光学形状層１２の光の透過率及び吸収率と、保護層１５及び第２光学形状層１４の光の透過率及び吸収率とは、等しい。
変形形態の反射層３３は、映像源側（＋Ｚ側）から入射した光の反射時の吸収率が、背面側（−Ｚ側）から入射した光の反射時の吸収率よりも大きい。また、反射層３３は、スクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光に対する反射率と、スクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光に対する反射率とが等しい。
反射層３３は、例えば、アルミニウムや銀等の金属蒸着膜により形成される。
図８は、変形形態のスクリーン３０を説明する図である。図８に示す変形形態のスクリーン３０の断面は、前述の第１実施形態の図２に示すスクリーン１０の断面に相当する。
この変形形態のスクリーン３０の基材層３１は、着色材等を含有しておらず、透明な層である。このスクリーン３０の基材層３１及び第１光学形状層１２の光の透過率及び吸収率と、保護層１５及び第２光学形状層１４の光の透過率及び吸収率とは、等しい。
変形形態の反射層３３は、映像源側（＋Ｚ側）から入射した光の反射時の吸収率が、背面側（−Ｚ側）から入射した光の反射時の吸収率よりも大きい。また、反射層３３は、スクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光に対する反射率と、スクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光に対する反射率とが等しい。
反射層３３は、例えば、アルミニウムや銀等の金属蒸着膜により形成される。
上述のような反射層３３を備えるので、変形形態のスクリーン３０は、映像源側領域Ｓａの光の吸収率が、背面側領域Ｓｂの光の吸収率よりも大きい。
このような形態とした場合にも、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン及び映像表示装置を実現できる。
また、このような形態とした場合には、反射層３３よりも映像源側、背面側の各層は、透明であり、その透過率等は同等であるので、スクリーンを映像源側、背面側どちらから見た場合にも高い透明性を実現できる。
このような形態とした場合にも、高い透明性を維持しつつ、コントラストの高い映像を表示できるスクリーン及び映像表示装置を実現できる。
また、このような形態とした場合には、反射層３３よりも映像源側、背面側の各層は、透明であり、その透過率等は同等であるので、スクリーンを映像源側、背面側どちらから見た場合にも高い透明性を実現できる。
（４）各実施形態において、スクリーン１０，２０の映像源側（＋Ｚ側）の表面に、傷つき防止を目的としたハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は、例えば、スクリーン１０，２０の映像源側の面（基材層１１の映像源側の面）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）を塗布して形成する等により、形成される。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン１０，２０の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して設けてもよい。さらに、基材層１１の映像源側（観察者側）にタッチパネル層等を設けてもよい。
特に、反射防止層は、例えば、反射層１３で反射した映像光が、映像源側の空気との界面で反射して、背面側から出射して背面側に映像が漏れたように表示されることを防止できる。
なお、スクリーン１０，２０の映像源側（＋Ｚ側）の面に限らず、背面側の表面にハードコート機能や反射防止機能等を有する層を備えてもよい。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン１０，２０の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して設けてもよい。さらに、基材層１１の映像源側（観察者側）にタッチパネル層等を設けてもよい。
特に、反射防止層は、例えば、反射層１３で反射した映像光が、映像源側の空気との界面で反射して、背面側から出射して背面側に映像が漏れたように表示されることを防止できる。
なお、スクリーン１０，２０の映像源側（＋Ｚ側）の面に限らず、背面側の表面にハードコート機能や反射防止機能等を有する層を備えてもよい。
（５）各実施形態において、映像源ＬＳは、スクリーン１０，２０の画面左右方向の中央であって鉛直方向下側に位置する例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、スクリーン１０，２０の斜め下側等に配置され、スクリーン１０，２０に対して画面左右方向において斜め方向光から映像光を投射する形態としてもよい。
図９は、変形形態の映像表示装置１Ａを示す図である。
図９では、理解を容易にするために、スクリーン１０Ａの第１光学形状層は、柱状の単位光学形状２２１Ａが背面側に配列され、リニアフレネルレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、前述の各実施形態のようにサーキュラーフレネルレンズ形状を有していてもよしいし、柱状の単位プリズムが複数された形態としてもよい。
図９に示すように、例えば、映像源ＬＳをスクリーン１０Ａの画面左右方向左側（−Ｘ側）の下方に配置する場合、単位光学形状２２１は、その配列方向及び長手方向が、映像源ＬＳの位置に合わせてそれぞれ画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）に対して傾斜した形態となっている。このような形態とすることにより、映像源ＬＳの位置等を自由に設定することができる。
なお、前述の各実施形態に示すスクリーン１０，２０のように、第１光学形状層がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する場合にも、映像源ＬＳの位置に合わせて単位光学形状１２１の配列方向を傾けた形態とすることにより、このような変形形態は適用可能である。
図９は、変形形態の映像表示装置１Ａを示す図である。
図９では、理解を容易にするために、スクリーン１０Ａの第１光学形状層は、柱状の単位光学形状２２１Ａが背面側に配列され、リニアフレネルレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、前述の各実施形態のようにサーキュラーフレネルレンズ形状を有していてもよしいし、柱状の単位プリズムが複数された形態としてもよい。
図９に示すように、例えば、映像源ＬＳをスクリーン１０Ａの画面左右方向左側（−Ｘ側）の下方に配置する場合、単位光学形状２２１は、その配列方向及び長手方向が、映像源ＬＳの位置に合わせてそれぞれ画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）に対して傾斜した形態となっている。このような形態とすることにより、映像源ＬＳの位置等を自由に設定することができる。
なお、前述の各実施形態に示すスクリーン１０，２０のように、第１光学形状層がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する場合にも、映像源ＬＳの位置に合わせて単位光学形状１２１の配列方向を傾けた形態とすることにより、このような変形形態は適用可能である。
（６）各実施形態において、単位光学形状１２１は、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂが平面により形成される例を示したが、これに限らず、例えば、曲面と平面とが組み合わされた形態としてもよいし、折れ面状としてもよい。
また、各実施形態において、単位光学形状１２１は、３つ以上の複数の面によって形成される多角形形状としてもよい。
また、各実施形態において、反射層１３は、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに形成される例を示したが、これに限らず、例えば、第１斜面１２１ａの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、各実施形態において、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、第１斜面１２１ａのみ粗面である形態としてもよい。
また、各実施形態において、単位光学形状１２１は、３つ以上の複数の面によって形成される多角形形状としてもよい。
また、各実施形態において、反射層１３は、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに形成される例を示したが、これに限らず、例えば、第１斜面１２１ａの少なくとも一部に形成される形態としてもよい。
また、各実施形態において、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細な凹凸形状が形成された粗面である例を示したが、これに限らず、第１斜面１２１ａのみ粗面である形態としてもよい。
（７）第２実施形態において、スクリーン２０は、第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４が十分な厚みや剛性等を有している場合には、基材層２１及び保護層１５を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。
また、第１実施形態において、スクリーン１０は、第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４が十分な厚みや剛性等を有している場合には、保護層１５を備えない形態としてもよい。
また、各実施形態において、スクリーン１０，２０は、基材層１１，２１及び保護層１５の少なくとも一方を、ガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤層等を介して第１光学形状層１２等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
また、第１実施形態において、スクリーン１０は、第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４が十分な厚みや剛性等を有している場合には、保護層１５を備えない形態としてもよい。
また、各実施形態において、スクリーン１０，２０は、基材層１１，２１及び保護層１５の少なくとも一方を、ガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤層等を介して第１光学形状層１２等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
（８）各実施形態において、映像源ＬＳは、例えば、Ｐ波の偏光成分を有する映像光を投射するものとしてもよい。
このとき、映像源ＬＳは、映像光が入射角φでスクリーン１０，２０へ投射されるように位置及び角度が設定されている。この入射角φは、スクリーン１０，２０へ投射された映像光（Ｐ波）の反射率がゼロとなる入射角（ブリュースター角）をθｂ（°）とした場合、（θｂ−１０）°以上８５°以下の範囲に設定される。例えば、スクリーン１０，２０へ投射された映像光の反射率がゼロとなる入射角θｂが６０°である場合、映像光の入射角φは、５０〜８５°の範囲に設定される。
このように、Ｐ波の偏光成分を有する映像光を投射する映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０への入射角φが大きい場合にも、スクリーン１０，２０の表面における鏡面反射を抑制することができ、映像源ＬＳの設置位置等、投射系の設計の自由度を上げることができる。また、このような映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０に入射する際にスクリーン表面での映像光の反射を低減でき、映像の明るさ、鮮明さの向上を図ることができる。
なお、角度θｂ（ブリュースター角）は、映像光が投射されるスクリーン１０，２０の表面の材質により異なる。
また、このような形態の場合、基材層１１，２１及び保護層１５としては、ＴＡＣ製のシート状の部材が好適である。
このとき、映像源ＬＳは、映像光が入射角φでスクリーン１０，２０へ投射されるように位置及び角度が設定されている。この入射角φは、スクリーン１０，２０へ投射された映像光（Ｐ波）の反射率がゼロとなる入射角（ブリュースター角）をθｂ（°）とした場合、（θｂ−１０）°以上８５°以下の範囲に設定される。例えば、スクリーン１０，２０へ投射された映像光の反射率がゼロとなる入射角θｂが６０°である場合、映像光の入射角φは、５０〜８５°の範囲に設定される。
このように、Ｐ波の偏光成分を有する映像光を投射する映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０への入射角φが大きい場合にも、スクリーン１０，２０の表面における鏡面反射を抑制することができ、映像源ＬＳの設置位置等、投射系の設計の自由度を上げることができる。また、このような映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０に入射する際にスクリーン表面での映像光の反射を低減でき、映像の明るさ、鮮明さの向上を図ることができる。
なお、角度θｂ（ブリュースター角）は、映像光が投射されるスクリーン１０，２０の表面の材質により異なる。
また、このような形態の場合、基材層１１，２１及び保護層１５としては、ＴＡＣ製のシート状の部材が好適である。
（９）各実施形態において、映像表示装置１は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、室内用のパーテーションや、展示会等における映像表示等にも適用できる。また、スクリーン１０，２０をフロントガラスに貼り合わせる等し、映像表示装置１を自動車のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：ＨＥＡＤ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）に適用してもよいし、自動車以外の乗り物に適用してもよい。
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各実施形態によって限定されることはない。
１ 映像表示装置
１０，２０ スクリーン
１１，２１ 基材層
１２ 第１光学形状層
１３ 反射層
１４ 第２光学形状層
１５ 保護層
２６ 光吸収層
ＬＳ 映像源
１０，２０ スクリーン
１１，２１ 基材層
１２ 第１光学形状層
１３ 反射層
１４ 第２光学形状層
１５ 保護層
２６ 光吸収層
ＬＳ 映像源
Claims (10)
- 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半透過型の反射スクリーンであって、
入射した光の一部を反射し、その他を透過する半透過型の反射層と、
前記反射層の映像源側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する映像源側層と、
前記反射層の背面側に少なくとも１層設けられた光透過性を有する背面側層と、
を備え、
該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光について、その総量Ｓｐを１００％としたとき、
背面側へ透過した透過率Ｔｐ（％）と、反射層で反射して映像源側へ出射した反射率Ｒｐ（％）との和は、９０％以下であり、
該反射スクリーン内での光の吸収率Ａｐ（％）は、１０％以上であり、
該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面から前記反射層の背面側の面までを映像源側領域とし、前記反射層の映像源側の面から背面側表面までを背面側領域とするとき、該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光に対する前記映像源側領域の光の吸収率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光に対する前記背面側領域の光の吸収率よりも大きく、
前記映像源側層は、光透過性を有し、背面側の面に単位光学形状が複数配列された光学形状層を有し、
前記単位光学形状は、映像光が入射する第１の面と、これに交差する第２の面とを有し、
前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも第１の面の一部に形成されており、その表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、
該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の透過率は、１０〜８５％であり、
該反射スクリーンのスクリーン面に入射角０°で入射した光の吸収率は、１０〜３０％であること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
該反射スクリーンのスクリーン面に映像源側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して映像源側から出射した反射率は、該反射スクリーンのスクリーン面に背面側から入射角０°で入射した光が前記反射層で反射して背面側から出射した反射率よりも小さいこと、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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において、
該反射スクリーンの厚み方向において、映像源側表面から前記反射層の背面側の面までの映像源側領域に、光を吸収して該反射スクリーンの光の透過率を所定の値とする光吸収層を少なくとも１つ備えること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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、
該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとするとき、５°≦α≦４５°であること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 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において、
前記単位光学形状の配列方向において、該反射スクリーンの反射光のピーク輝度となる出射角度から輝度が１／２となる出射角度までの角度変化量を＋α１，−α２とし、その絶対値の平均値をαとし、前記第１の面がスクリーン面に平行な面となす角度をθ１とし、前記光学形状層の屈折率をｎとするとき、該反射スクリーンの少なくとも一部の領域において、α＜ａｒｃｓｉｎ（ｎ×ｓｉｎ（２×（θ１）））という関係を満たすこと、
を特徴とする反射スクリーン。 - 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記映像源側層は、背面側の面に、前記単位光学形状が複数配列されてサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された光学形状層を有し、
前記サーキュラーフレネルレンズ形状の光学的中心は、該反射スクリーンの表示領域外であり、
前記反射層は、前記単位光学形状の少なくとも前記第１の面の一部に形成されていること、
を特徴とする反射スクリーン。 - 請求項１から請求項７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、
を備える映像表示装置。 - 請求項８に記載の映像表示装置において、
前記映像源が投射する映像光の前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角度は、０°より大きいこと、
を特徴とする映像表示装置。 - 請求項９に記載の映像表示装置において、
前記映像源は、Ｐ波の映像光を前記反射スクリーンのスクリーン面への入射角φとして投射し、
前記反射スクリーンへ投射されたＰ波の映像光の反射率がゼロとなる入射角θｂとしたときに、
（θｂ−１０）°≦φ≦８５°
の関係を満たすこと、
を特徴とする映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016042375A JP6724424B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016042375A JP6724424B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2017156697A JP2017156697A (ja) | 2017-09-07 |
| JP6724424B2 true JP6724424B2 (ja) | 2020-07-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016042375A Active JP6724424B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 反射スクリーン、映像表示装置 |
Country Status (1)
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-
2016
- 2016-03-04 JP JP2016042375A patent/JP6724424B2/ja active Active
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| JP2017156697A (ja) | 2017-09-07 |
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