JP7468094B2 - 反射スクリーン、反射スクリーンユニット及び映像表示装置 - Google Patents

Description

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、この反射スクリーンを備えた反射スクリーンユニット、及び、この反射スクリーンユニットを備えた映像表示装置に関する。

従来、短焦点型の映像源から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たフレネルレンズ形状を有するレンズ層に反射層を形成した反射スクリーンが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１７１１１４号公報

上述した反射スクリーンは、映像源側にベゼルが接合され、背面側に支持板が接合される。反射スクリーンとベゼル及び支持板とは、接合層（粘着剤、接着剤等）により接合される。しかし、反射スクリーンの背面側には、断面形状が略三角形状の単位レンズが表出しているため、反射スクリーンの背面側に積層される接合層の背面側には、単位レンズの凹凸形状に起因する凹凸が形成される。そのため、接合層の背面側の凹凸により、反射スクリーンと支持板とを十分に密着させることができず、両者が剥離してしまう場合があった。
本発明の課題は、支持板との密着性を向上させた反射スクリーン、これを備える反射スクリーンユニット及び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、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。また、符号を付して説明した構成は、適宜に改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、映像源から投射された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーン（１０）であって、単位レンズ（１１１）が複数配列されたフレネルレンズ形状を有するレンズ層（１１）と、前記レンズ層の前記単位レンズに形成され、光を反射する反射層（１２）と、を備え、前記単位レンズは、前記レンズ層の厚み方向において映像源側から背面側に向けて凸となり、前記レンズ層は、少なくとも一端縁に背面側一部が平坦面（１１４ｆ）となる平坦部（１１４）が形成され、前記レンズ層の厚み方向において、前記レンズ層の最も映像源側となる位置から前記単位レンズの最も背面側となる位置までの距離である高さｈ１のうち最も小さい高さｈ１ｍｉｎと、前記平坦部の前記平坦面から前記単位レンズの最も背面側となる位置までの距離である高さｈ２とが、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＞０を満たす反射スクリーンに関する。

第２の発明は、第１の発明に係る反射スクリーンであって、前記平坦部の前記平坦面が、前記単位レンズの最も背面側となる位置から前記単位レンズの最も映像源側となる位置の手間までの間に形成された前記レンズ層において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＝１０～９０μｍである反射スクリーンに関する。

第３の発明は、第１の発明に係る反射スクリーンであって、前記平坦部の前記平坦面が、前記単位レンズの最も映像源側となる位置から前記レンズ層の最も映像源側となる位置の手前までの間に形成された前記レンズ層において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＝２０～６０μｍである反射スクリーンに関する。

第４の発明は、第１の発明に係る反射スクリーンであって、前記レンズ層は、映像源側から見て横長の四角形であり、前記平坦部は、前記レンズ層の長辺側の少なくとも一端縁に形成されている反射スクリーンに関する。

第５の発明は、第４の発明に係る反射スクリーンであって、前記レンズ層は、前記単位レンズの配列方向において、非レンズ面よりもレンズ面側となる第１の長辺側と、前記単位レンズの配列方向において、前記レンズ面よりも前記非レンズ面側となる第２の長辺側とを有し、前記平坦部は、前記第１の長辺側の一端縁に形成されている反射スクリーンに関する。
第６の発明は、第４の発明に係る反射スクリーンであって、前記平坦部は、前記レンズ層のフレネルレンズ形状の光学的中心から離れた側の端縁に形成されている反射スクリーンに関する。

第７の発明は、第１の発明に係る反射スクリーンであって、前記レンズ層は、映像源側から見て横長の四角形であり、前記平坦部は、前記レンズ層の長辺側の少なくとも一端縁及び短辺側の少なくとも一端辺に形成されている反射スクリーンに関する。
第８の発明は、第１～７までのいずれかの発明に係る反射スクリーンと、前記反射スクリーンの映像源側に設けられ、少なくとも前記平坦部を覆うベゼル（２０）と、前記反射スクリーンの背面側に設けられ、前記反射スクリーンの画面の平坦性を維持する支持板（３０）と、前記反射スクリーンと前記支持板との間に設けられ、前記反射スクリーンと前記支持板とを接合する接合層（４０）と、を備える反射スクリーンユニットに関する。
第９の発明は、第８の発明に係る反射スクリーンユニットと、前記反射スクリーンユニットに向けて映像光を投射する映像源と、を備える映像表示装置に関する。

本発明によれば、支持板と反射スクリーンとの密着性を向上させることができるため、両者の剥離を抑制できる。

第１実施形態の映像表示装置１００を示す図である。 第１実施形態の反射スクリーンユニット１及び反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。 反射スクリーン１０のレンズ層１１を背面側（－Ｚ側）から見た図である。 反射スクリーンユニット１の分解斜視図である。 ロール版５０の外観を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、ロール版５０におけるモールド版５２の貼り付け方向を説明する図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、レンズ層１１の成形を説明する図である。 ロール版５０を用いたレンズシート１１ａの製造過程を説明する図である。 第２実施形態の反射スクリーンユニット１及び反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、変形形態のレンズ層１１の成形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１００を示す図である。図１（Ａ）は、映像表示装置１００の斜視図である。図１（Ｂ）は、映像表示装置１００を側面から見た図である。
図１に示すように、映像表示装置１００は、反射スクリーンユニット１、映像源２等を備えている。反射スクリーンユニット１は、反射スクリーン１０（後述）等を備え、映像源２から投射される映像光Ｌを反射して、映像源側の画面（表示面）に映像を表示する。反射スクリーンユニット１の詳細に関しては、後述する。

なお、反射スクリーンユニット１及び反射スクリーン１０において、上下左右は特に規定されないが、図５及び図６を除いた各図には、適宜にＸＹＺの直交座標系を示している。この座標系では、反射スクリーンユニット１（反射スクリーン１０）の画面左右方向（水平方向）をＸ方向、画面上下方向（鉛直方向）をＹ方向とし、反射スクリーンユニット１の厚み方向をＺ方向とする。反射スクリーンユニット１の画面は、ＸＹ面に平行であり、反射スクリーンユニット１の厚み方向（Ｚ方向）は、反射スクリーンユニット１の画面に直交する。

また、反射スクリーンユニット１の映像源側の正面方向に位置する観察者Ｏ１から見て、画面左右方向の右側に向かう方向を＋Ｘ方向、左側に向かう方向を－Ｘ方向とする。画面上下方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、下側に向かう方向を－Ｙ方向とする。厚み方向において背面側（裏面側）から映像源側に向かう方向を＋Ｚ方向、映像源側から背面側に向かう方向を－Ｚ方向とする。
更に、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、反射スクリーンユニット１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）に相当する。これら各方向は、それぞれ、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に平行である。なお、本明細書では、「～方向」を「～側」ともいう。

映像源２は、映像光Ｌを反射スクリーンユニット１へ投射する映像投射装置（プロジェクタ）である。本実施形態の映像源２は、短焦点型のプロジェクタである。
映像源２は、映像表示装置１００の使用状態において、反射スクリーンユニット１の画面（表示領域）を映像源側（＋Ｚ側）の正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、反射スクリーンユニット１の画面左右方向の中央であって、反射スクリーンユニット１の画面よりも鉛直方向下方側（－Ｙ側）に設置される。

映像源２は、奥行き方向（Ｚ方向）において、反射スクリーンユニット１の映像源側（＋Ｚ側）の表面から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、斜めに映像光Ｌを投射できる。したがって、映像源２は、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーンユニット１までの投射距離が短く、投射される映像光が反射スクリーンユニット１に入射する入射角度が大きく、入射角度の変化量（最小値から最大値までの変化量）も大きい。

反射スクリーンユニット１は、映像源２が投射した映像光Ｌを映像源側（＋Ｚ側）に位置する観察者Ｏ１側へ向けて反射して映像を表示する。
反射スクリーンユニット１の画面（表示領域）は、使用状態において、映像源側（＋Ｚ側）の観察者Ｏ１側から見て長辺方向が画面左右方向（Ｘ方向）となる矩形状である。すなわち、本実施形態の反射スクリーンユニット１（反射スクリーン１０）の画面は、映像源側から見て横長の四角形である。

図２は、第１実施形態の反射スクリーンユニット１及び反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。図２は、反射スクリーンユニット１の下側（－Ｙ側）の領域であって、反射スクリーン１０の幾何学的中心Ａ（図３参照）を通り、単位レンズ１１１（後述）の配列方向に平行であって、厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面（Ｙ－Ｚ平面）の一部を拡大して示している。図３は、反射スクリーン１０のレンズ層１１を背面側（－Ｚ側）から見た図である。なお、図３においては、レンズ層１１の背面側に設けられる反射層１２の図示を省略している。図４は、反射スクリーンユニット１の分解斜視図である。図４では、反射スクリーンユニット１を背面側（－Ｚ側）から見た図であり、各部の外観、形状等を簡略化している。

図２及び図４に示すように、反射スクリーンユニット１は、映像源側（＋Ｚ側）から順に、ベゼル２０、反射スクリーン１０、接合層４０及び支持板３０を備えている。
＜反射スクリーン１０＞
反射スクリーン１０は、映像源２から投射された映像光を反射させて観察可能に表示するシート部材（積層体）である。本実施形態の反射スクリーン１０は、図２に示すように、レンズ層１１、反射層１２及び光拡散層１３を備えている。なお、反射スクリーン１０としては、少なくともレンズ層１１及び反射層１２を備えていればよい。

＜レンズ層１１＞
レンズ層１１は、光拡散層１３の背面側（－Ｚ側）に形成される、光透過性を有するシート材である。レンズ層１１は、図３に示すように、点Ｃを中心として、単位レンズ１１１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。サーキュラーフレネルレンズ形状において、光学的中心（フレネルセンター）となる点Ｃは、反射スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射スクリーン１０の下側（－Ｙ側）に位置している。本実施形態において、光学的中心Ｃは、図３に示すように、反射スクリーン１０の幾何学的中心Ａを通る画面上下方向（Ｙ方向）に平行な線（図３中の一点鎖線）上に設けられており、サーキュラーフレネルレンズ形状は、この線（図３中の一点鎖線）に対して線対称に形成されている。

図２に示すように、単位レンズ１１１は、スクリーン面に直交する厚み方向（Ｚ方向）に平行であって、単位レンズ１１１の配列方向（Ｙ方向）に平行な断面における形状が、略三角形状である。単位レンズ１１１は、映像源側（＋Ｚ側）から背面側（－Ｚ側）に向けて凸となるように形成されている。単位レンズ１１１は、レンズ面１１２と、単位レンズ１１１の配列方向において、レンズ面１１２と対向（隣接）する非レンズ面１１３とを備えている。反射スクリーンユニット１の使用状態において、単位レンズ１１１のレンズ面１１２は、頂点ｔを挟んで非レンズ面１１３よりも鉛直方向の上側（＋Ｙ側）に位置している。頂点ｔは、単位レンズ１１１の最も背面側（－Ｚ側）となる位置を示している。

図２に示すように、単位レンズ１１１において、レンズ面１１２がスクリーン面に平行な面（図中、破線（Ｘ－Ｙ平面））となす角度は、αである。非レンズ面１１３がスクリーン面に平行な面となす角度は、β（β＞α）である。単位レンズ１１１の配列ピッチは、Ｐである。また、単位レンズ１１１のレンズ高さは、ｈ０である。レンズ高さｈ０は、単位レンズ１１１の最も映像源側となる点ｖから頂点ｔまでの距離である。点ｖは、反射スクリーン１０の厚み方向における頂点ｔから単位レンズ１１１間の谷底となる位置を示している。

なお、図２において、単位レンズ１１１の配列ピッチＰ、角度α、βは、単位レンズ１１１の配列方向において一定であるように示されている。しかし、単位レンズ１１１は、実際には、配列ピッチＰ等は一定であるが、角度αが単位レンズ１１１の配列方向において、フレネルセンターとなる点Ｃ（図３参照）から離れるにつれて次第に大きくなるように構成されている。すなわち、単位レンズ１１１のレンズ高さｈ０は、単位レンズ１１１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る。

また、上記構成に限らず、配列ピッチＰは、単位レンズ１１１の配列方向に沿って次第に変化する構成としてもよい。すなわち、配列ピッチＰは、映像光を投射する映像源２の画素（ピクセル）の大きさ、映像源２の投射角度（反射スクリーン１０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて適宜に変更可能である。

図３に示すように、レンズ層１１（反射スクリーン１０）の画面左右方向（Ｘ方向）及び画面上下方向（Ｙ方向）のそれぞれの端縁には、背面側が平坦面（１１４ｆ）となる平坦部１１４が形成されている。平坦部１１４は、配列された単位レンズ１１１を囲むように設けられており、単位レンズ１１１と同一材料により形成されている。すなわち、反射スクリーン１０において、単位レンズ１１１と平坦部１１４は、一体に形成されている。
図３に示すレンズ層１１は、単位レンズ１１１の配列方向において、非レンズ面１１３（図２参照）よりもレンズ面１１２（図２参照）側となる第１の長辺側の端縁ＬＳ１と、レンズ面１１２よりも非レンズ面１１３側となる第２の長辺側の端縁ＬＳ２とを有している。図２に示す断面形状の単位レンズ１１１が画面上下方向（Ｙ方向）に配列しているレンズ層１１において、平坦部１１４は、少なくとも第１の長辺側の端縁ＬＳ１に形成されることが望ましい。すなわち、平坦部１１４は、レンズ層１１の光学的中心となる点Ｃから離れた側の端縁に形成することが望ましい。
平坦部１１４を第１の長辺側の端縁ＬＳ１に形成し、レンズ層１１を成形型から剥離する際に、レンズ層１１の＋Ｙ側の端縁ＬＳ１に形成された平坦部１１４を剥離開始部とすることにより、レンズ層１１を、より容易且つ円滑に成形型から剥離させることができる。

第１実施形態の反射スクリーン１０において、平坦部１１４の平坦面１１４ｆは、図２に示すように、レンズ層１１の厚み方向（Ｚ方向）において、単位レンズ１１１の最も背面側となる頂点ｔから単位レンズ１１１の最も映像源側となる点ｖの手前までの間に形成されている。「点ｖの手前」とは、レンズ層１１の厚み方向において、平坦部１１４の平坦面１１４ｆが単位レンズ１１１の最も映像源側となる点ｖよりも背面側（－Ｚ側）に形成されることを意味する。

第１実施形態の反射スクリーン１０は、レンズ層１１の厚み方向において、レンズ層１１の最も映像源側となる位置１１ｅから単位レンズ１１１の最も背面側となる頂点ｔまでの距離である高さｈ１のうち最も小さい高さｈ１ｍｉｎと、平坦面１１４ｆから単位レンズ１１１の最も背面側となる頂点ｔまでの距離であるｈ２とが、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＞０を満たしている。第１実施形態のレンズ層１１において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２は、好ましくは１０～９０μｍ、より好ましくは３０～７０μｍである。
平坦部１１４の幅ｗ（図２参照）は、反射スクリーン１０の画面サイズにもよるが、１０ｍｍ以内とすることが好ましい。
なお、上記寸法、範囲はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。

なお、上述したように、単位レンズ１１１の角度αは、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るように構成されているので、これに伴いレンズ高さｈ０も次第に大きくなる。また、レンズ高さｈ０が大きくなるに従って、レンズ層１１の位置１１ｅから単位レンズ１１１の頂点ｔまでの距離である高さｈ１も大きくなる。そのため、平坦部１１４は、最も小さい高さｈ１ｍｉｎに対して、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＞０の関係を満たすように形成される。また、本実施形態では、画面の各方向の端縁において、平坦部１１４の位置を規定するｈ１ｍｉｎ－ｈ２を同じ値としているが、後述するように、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２の値は、画面の各方向において異なる値としてもよい。平坦部１１４の作用・機能については、後述する。
レンズ層１１は、例えば、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、ブラ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。

レンズ層１１は、ロール版（後述）を用いることにより、連続したレンズシートとして成形することができる。
ロール版を用いて成形されたレンズ層１１には、複数の単位レンズ１１１が同心円状に配列し、スクリーン面に直交する方向（厚み方向）に平行であって、単位レンズ１１１の配列方向に平行な断面における形状が、略三角形状となるサーキュラーフレネルレンズ形状が形成される。また、ロール版において、レンズ層１１の画面左右方向（Ｘ方向）及び画面上下方向（Ｙ方向）のそれぞれの端縁と対向する部分に、単位レンズ１１１を賦形するための凹凸形状を形成しない平坦面５２ａ（後述）を設けることにより、レンズ層１１の上記端縁の位置に平坦部１１４を形成することができる。

レンズ層１１は、後述するように、熱可塑性樹脂組成物により形成してもよいし、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。また、レンズ層１１は、フレネルレンズ形状に応じて、プレス成形法等により作製してもよい。その場合、不図示の接合層を介して、映像源側に光拡散層１３等を積層してもよい。また、押出成形法が可能な場合には、レンズ層１１と光拡散層１３とを一体に積層した状態で成形してもよい。レンズ層１１（レンズシート１１ａ）の成形については、後述する。

＜反射層１２＞
反射層１２は、光を反射する作用を有する層である。反射層１２は、光を反射するために十分な厚さを有し、単位レンズ１１１の少なくともレンズ面１１２に形成されている。本実施形態において、反射層１２は、図２に示すように、レンズ面１１２に形成されているが、非レンズ面１１３には形成されていない。なお、反射層１２は、光を反射しない程度の薄さであれば、非レンズ面１１３の少なくとも一部に形成されていてもよい。

反射層１２は、レンズシートとして成形されたレンズ層１１のレンズ面１１２上に、アルミニウム、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、反射層１２は、例えば、アルミニウム、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、これらの金属箔を転写したりすることによっても形成することができる。反射層１２は、光を反射するために十分な厚さを確保できれば、材料等に応じて厚さを適宜に設定してもよい。

＜光拡散層１３＞
光拡散層１３は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散剤を含有する層である。光拡散層１３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１３の母材となる樹脂としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、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挙げられる。

光拡散層１３に含まれる拡散剤としては、例えば、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、無機粒子等が挙げられる。なお、拡散剤は、無機系拡散剤と有機系拡散剤とを組み合わせて用いてもよい。拡散剤は、略球形であり、平均粒径が約１～５０μｍ程度であるものを用いることが好ましい。光拡散層１３の厚さは、反射スクリーン１０の画面サイズにもよるが、例えば、１００～２０００μｍ程度とすることが好ましい。なお、図示していないが、光拡散層１３の映像源側（＋Ｚ側）に着色層、表面層等が設けられていてもよい。

＜ベゼル２０＞
ベゼル２０は、反射スクリーンユニット１の映像源側（＋Ｚ側）に配置される部材である。図４に示すように、ベゼル２０は、反射スクリーン１０の平坦部１１４（図中、破線の外側の領域）に対応する領域を覆うように、枠形に構成されている。以下、反射スクリーン１０において、ベゼル２０により覆われていない部分を「有効エリア」ともいう。ベゼル２０は、例えば、プラスチック、金属、木材等により構成される。なお、ベゼル２０は、反射スクリーン１０の平坦部１１４だけでなく、反射スクリーンユニット１の側面全体を覆うような箱枠形の形状であってもよい。

＜支持板３０＞
支持板３０は、反射スクリーンユニット１において、反射スクリーン１０の背面側（－Ｚ側）に配置される部材である。反射スクリーン１０と支持板３０とは、接合層４０（後述）を介して接合される。
支持板３０は、反射スクリーン１０を支持するのに十分な剛性をする部材であれば、その材料は特に限定されない。支持板３０としては、例えば、アルミニウム等の金属製の板材、アクリル系樹脂等の樹脂製の板材を用いることができる。また、支持板３０として、表裏面をアルミニウム等の薄板とし、芯材としてアルミニウム等の薄板により構成されたハニカム構造を備える金属製の板材（例えば、ハニカムパネル）を用いても良い。支持板３０は、外光の映り込み、外光によるコントラストの低下等を抑制する観点から、光透過性を有しない部材であることが好ましい。

＜接合層４０＞
接合層４０は、反射スクリーン１０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、接着剤等により形成される。接合層４０としては、例えば、紫外線硬化型樹脂、熱硬化樹脂等を用いることができる。接合層４０は、黒色又は光透過性が低いことが望ましい。なお、図４では、接合層４０をシート状に示しているが、接合層４０となる粘着剤、接着剤等は、反射スクリーン１０の背面側（－Ｚ側）にコーティングされる。反射スクリーン１０の背面側（－Ｚ側）に接合層４０をコーティングすると、図２に示すように、反射スクリーン１０の有効エリア内において、接合層４０の背面側（－Ｚ側）の表面には、単位レンズ１１１の断面形状（略三角形状）に起因する凹凸が形成されることとなる。

上述した第１実施形態の反射スクリーン１０は、図３に示すように、レンズ層１１の背面側（図中、手前側）において、画面左右方向（Ｘ方向）及び画面上下方向（Ｙ方向）のそれぞれの端縁に平坦部１１４が形成されている。そのため、反射スクリーン１０に、接合層４０を介して支持板３０を接合した場合、図２に示すように、反射スクリーン１０の背面側（－Ｚ側）に設けられる接合層４０の背面にレンズ層１１の単位レンズ１１１に対応した凹凸形状が形成されていたとしても、各端縁に形成された平坦部１１４において、反射スクリーン１０と支持板３０とを接合層４０により十分に密着させることができる。このように、第１実施形態の反射スクリーン１０によれば、平坦部１１４の平坦面１１４ｆによって、支持板３０との密着性を向上させることができるため、貼り合わせ後における両者の剥離を抑制できる。

＜ロール版５０＞
次に、レンズ層１１（図２参照）を成形するロール版５０について説明する。図５は、ロール版５０の外観を示す斜視図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は、ロール版５０におけるモールド版５２の貼り付け方向を説明する図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すモールド版５２の画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）は、図３に示すレンズ層１１（反射スクリーン１０）の画面上下方向（Ｙ方向）及び画面左右方向（Ｘ方向）と一致している。

図５に示すように、ロール版５０は、ロール５１と、モールド版（成形型）５２と、を備えている。ロール５１は、円柱状のロール本体５１ａと、ロール本体５１ａの端面から軸線に沿って突出する回転軸５１ｂと、を備えている。ロール５１は、回転軸５１ｂを中心に回動することができる。ロール本体５１ａは、モールド版５２が巻き付けられる部分である。ロール本体５１ａは、剛性を確保する必要があるため、機械構造用の鉄系材料で構成することが好ましい。また、ロール本体５１ａは、必要な剛性を確保しつつも軽量化をする観点から、両側が有底である円筒状であってもよい。また、ロール本体５１ａに、表面の温度調節ができるように、ロール本体内部に冷水、温水、蒸気又は高温の油の循環機構（不図示）を設けてもよい。なお、ロール本体５１ａの直径は、例えば、３００～６５０ｍｍ程度である。ロール本体５１ａのロール長（横幅）は、例えば、１６５０～１８５０ｍｍ程度である。

モールド版５２は、後述する樹脂組成物に対して、レンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズ形状に対応した凹凸形状を転写するシート状の型である。図５では、型となる凹凸形状５２ｂの具体的な図示を省略する。図６（Ａ）に示すモールド版５２は、ロール本体５１ａの周方向Ｃに対して、画面上下方向（Ｙ方向）が平行となるようにロール本体５１ａに貼り付けられている。一方、図６（Ｂ）に示すモールド版５２は、ロール本体５１ａの周方向Ｃに対して、画面上下方向（Ｙ方向）が直交するようにロール本体５１ａに貼り付けられている。

モールド版５２を、図６（Ａ）に示す方向でロール本体５１ａに貼り付けると、モールド版５２の画面上下方向（Ｙ方向）の長辺端同士が向かい合う形状となる。そのため、図６（Ａ）に示すロール版５０により成形されるレンズシート１１ａ（後述）は、図６（Ａ）の右側の図に示すように、巻き取りロール（不図示）への巻き取り方向Ｔが画面上下方向（Ｙ方向）と一致する。

また、モールド版５２を、図６（Ｂ）に示す方向でロール本体５１ａに貼り付けると、モールド版５２の画面左右方向（Ｘ方向）の短辺端同士が向かい合う形状となる。そのため、図６（Ｂ）に示すロール版５０により成形されるレンズシート１１ａは、図６（Ｂ）の右側の図に示すように、巻き取りロールへの巻き取り方向Ｔが画面左右方向（Ｘ方向）と一致する。なお、図５及び図６では、ロール５１に１枚のモールド版５２が巻き付けられた形態を示しているが、ロール５１に複数枚のモールド版５２が巻き付けられた形態であってもよい。

モールド版５２は、ロール本体５１ａの表面に貼り付けられ、図５に示すように、端部同士の継ぎ目の隙間が樹脂５３で埋められる。モールド版５２には、単位レンズ１１１を賦形するための凹凸形状５２ｂを形成しない平坦面５２ａが設けられている。モールド版５２に平坦面５２ａを設けることにより、ロール版５０を用いて成形したレンズ層１１の画面左右方向及び画面上下方向のそれぞれの端縁の位置に、平坦部１１４（図２参照）を形成することができる。

図７（Ａ）～（Ｃ）は、レンズ層１１の成形を説明する図である。
図７（Ａ）～（Ｃ）は、モールド版５２に形成された平坦面５２ａ及び凹凸形状５２ｂと、モールド版５２により成形されるレンズ層１１の表面形状とを説明するための図であるため、図７（Ａ）～（Ｃ）を用いた説明のうちの一部については、ロール版５０を用いたレンズ層１１の製造方法（後述）の説明と重複する。なお、レンズ層１１は、図５に示すように、ロール本体５１ａに巻き付けられた略円筒状のモールド版５２により成形されるが、図７（Ａ）～（Ｃ）では、成形時のモールド版５２及びレンズシート１１ａを平面的に図示している。

レンズ層１１の成形に使用されるモールド版５２には、図７（Ａ）に示すように、単位レンズ１１１の形状に対応する凹凸形状５２ｂが形成されている。モールド版５２は、凹凸形状５２ｂを囲む外周縁、すなわちレンズ層１１の画面上下方向及び画面左右方向のそれぞれの端縁に対応する位置に、凹凸形状５２ｂが形成されていない平坦面５２ａが形成されている（図５参照）。

図７（Ｂ）に示すように、モールド版５２の平坦面５２ａ及び凹凸形状５２ｂの表面に、溶融した熱可塑性樹脂組成物６４を充填する。熱可塑性樹脂組成物６４は、冷却により硬化する。熱可塑性樹脂組成物６４が硬化した後、モールド版５２の表面から成形物を剥離することにより、図７（Ｃ）に示すように、画面上下方向及び画面左右方向の各端縁（該当図では一部の端縁のみを図示）に平坦部１１４（平坦面１１４ｆ）が形成されたレンズシート１１ａを得ることができる。

＜レンズ層１１の製造方法＞
次に、ロール版５０を用いたレンズ層１１の製造方法について説明する。図８は、ロール版５０を用いたレンズシート１１ａ（レンズ層１１）の製造過程を説明する図である。
図８に示すように、第１ロール６１と、この第１ロール６１に対して所定の間隔で配置されたロール版５０との間に、溶融した熱可塑性樹脂組成物６４をノズル６５から流入させる。流入させる熱可塑性樹脂組成物６４は、ロール版５０の幅方向大きさと同程度の大きさ（幅）を有する帯状とすることが好ましい。これにより、ロール版５０の幅方向において、均一に材料を供給することが可能となる。

熱可塑性樹脂組成物６４は、第１ロール６１とロール版５０との間に所定の圧力で流入させる。これにより、熱可塑性樹脂組成物６４は、ロール版５０の表面に形成された凹凸（不図示）に充填され、ロール版５０及び大気（外気、製造装置の作業環境等）で冷却されることにより硬化し、ロール版５０の凹凸に沿った形状となる。そして、熱可塑性樹脂組成物６４は、第２ロール６２及び第３ロール６３を経て更に冷却され、最終的に形状が固定される。これにより、単位レンズ１１１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（図３参照）が形成されたレンズシート１１ａを得ることができる。レンズシート１１ａには、例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）の右側の図に示すように、複数のレンズ層１１が連続して形成されている。

このようにして連続的に形成されるレンズシート１１ａは、巻き取りロール（不図示）に巻き取られる。そして、レンズシート１１ａに対して、打ち抜き、切断等の加工を施すことにより、個別に分離されたレンズ層１１を得ることができる。
図６（Ａ）に示すレンズシート１１ａの場合、巻き取り方向は、画面上下方向（Ｙ方向）となる。また、図６（Ｂ）に示すレンズシート１１ａの場合、巻き取り方向は、画面左右方向（Ｘ方向）となる。レンズシート１１ａの巻き取り方向に応じて、平坦部１１４の高さを変えてもよい。
なお、ロール版５０を用いたレンズ層１１の製造過程には、更に他の過程を追加してもよいし、製造過程の一部を他の過程に置き換えてもよい。

上述した第１実施形態の反射スクリーン１０は、図３に示すように、レンズ層１１の背面側（図中、手前側）において、画面左右方向（Ｘ方向）及び画面上下方向（Ｙ方向）のそれぞれの端縁に平坦部１１４が形成されているため、レンズ層１１の製造過程において、平坦部１１４を剥離開始部とすることにより、成形したレンズ層１１を成形型から容易に剥離することが可能となる。

ロール版５０により成形されるレンズシート１１ａにおいて、仮に平坦部１１４の領域まで単位レンズ１１１が形成されている（レンズ層１１に平坦部１１４が形成されていない）場合、レンズシート１１ａを成形型（ロール版５０）から離型しにくくなる。その場合に、レンズシート１１ａを成形型から強引に剥がすと、離型の際にレンズシート１１ａに過剰な力がかかるため、レンズ層１１が白化したり、単位レンズ１１１にクラックが発生したりする可能性がある。

これに対して、本実施形態の反射スクリーン１０は、上述のように、レンズ層１１の各端縁に平坦部１１４（平坦面１１４ｆ）が形成されているため、平坦部１１４を剥離開始部とすることにより、成形型からの離型が容易となる。ロール版５０からの離型が容易になると、離型の際にレンズシート１１ａに過剰な力がかからないため、レンズ層１１が白化したり、単位レンズ１１１にクラックが発生したりする不具合を抑制できる。

レンズシート１１ａに成形されたレンズ層１１において、平坦部１１４（平坦面１１４ｆ）は、レンズ層１１の端縁のうち、特に、単位レンズ１１１の非レンズ面１１３よりもレンズ面１１２側となる端縁ＬＳ１（図３参照）に形成されることが望ましい。すなわち、図２に示す単位レンズ１１１では、画面上下方向（Ｙ方向）の＋Ｙ側の端縁ＬＳ１において、非レンズ面１１３と平坦部１１４の平坦面１１４ｆとが隣接している。そのため、平坦部１１４は、＋Ｙ側の端縁ＬＳ１に形成されることが望ましい。

上記のような構成とすることにより、レンズ層１１の製造過程において、レンズ層１１（レンズシート１１ａ）を成形型から剥離する場合に、この＋Ｙ側の端縁ＬＳ１に形成された平坦部１１４を剥離開始部とすることにより、レンズ層１１を、より容易に且つ円滑に成形型から剥離させることができる。

また、ロール版５０によるレンズシート１１ａの成形では、図５に示すように、モールド版５２の端部同士の継ぎ目の隙間が樹脂５３で埋められる。レンズシート１１ａにおいて、仮に平坦部１１４の領域まで単位レンズ１１１が形成されていると、端部同士の継ぎ目の隙間に埋められた樹脂５３が、毛細管現象により単位レンズ１１１を成形する凹凸の側に流れ込むことがある。その場合、継ぎ目の隙間の樹脂５３が薄くなり、成形時にモールド版５２の一部がロール５１から剥がれてしまうおそれがある。また、単位レンズ１１１を成形する凹凸の一部が樹脂で埋まり、成形不良等が発生するおそれがある。

これに対して、本実施形態のモールド版５２は、各端縁に平坦面５２ａが形成されているため、端部同士の継ぎ目の隙間に埋められた樹脂５３が、毛細管現象により単位レンズ１１１を成形する凹凸の側に流れ込みにくくなる。そのため、成形時にモールド版５２の一部がロール５１から剥がれたり、単位レンズ１１１を成形する凹凸の一部が樹脂で埋まり、成形不良等が発生したりする不具合を抑制できる。

［第２実施形態］
第２実施形態の反射スクリーン１０は、レンズ層１１の厚み方向において、平坦部１１４の形成される範囲が第１実施形態と相違する。第２実施形態の反射スクリーン１０において、その他の構成は、第１実施形態と同じである。そのため、図９においては、反射スクリーン１０のみを図示し、映像表示装置１００の全体の図示を省略する。また、第２実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図９は、第２実施形態の反射スクリーンユニット１及び反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。
第２実施形態の反射スクリーン１０において、平坦部１１４の平坦面１１４ｆは、図９に示すように、レンズ層１１の厚み方向（Ｚ方向）において、単位レンズ１１１の最も映像源側となる点ｖからレンズ層１１の最も映像源側となる位置１１ｅまでの間に形成されている。

第２実施形態の反射スクリーン１０は、レンズ層１１の厚み方向において、レンズ層１１の最も映像源側となる位置１１ｅから単位レンズの最も背面側となる頂点ｔまでの距離である高さｈ１のうち最も小さい高さｈ１ｍｉｎと、平坦面１１４ｆから単位レンズ１１１の最も背面側となる頂点ｔまでの距離であるｈ２とが、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＞０を満たしている。第２実施形態のレンズ層１１において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２は、好ましくは１０～９０μｍ、より好ましくは３０～７０μｍである。第２実施形態の反射スクリーン１０において、その他の構成は、第１実施形態と同じである。

第２実施形態の反射スクリーン１０においても、第１実施形態と同様に、平坦部１１４の平坦面１１４ｆによって、支持板３０との密着性を向上させることができるため、貼り合わせ後における両者の剥離を抑制できる。
また、第２実施形態のレンズ層１１においても、製造過程において、レンズ層１１（レンズシート１１ａ）を成形型から剥離する場合に、＋Ｙ側の端縁ＬＳ１に形成された平坦部１１４を剥離開始部とすることにより、レンズ層１１を、より容易に且つ円滑に成形型から剥離させることができる。
更に、第２実施形態の反射スクリーン１０によれば、レンズ層１１を成形する樹脂の量を第１実施形態よりも少なくできる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、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、それらも本開示の技術的範囲内に含まれる。また、実施形態に記載した効果は、本開示から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載したものに限定されない。なお、上述の実施形態及び後述する変形形態は、適宜に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）
図１０（Ａ）～（Ｃ）は、変形形態のレンズ層１１の成形を説明する図である。
変形形態の反射スクリーン１０は、平坦部１１４の形状が第１実施形態と相違する。変形形態の反射スクリーン１０において、その他の構成は、第１実施形態と同じである。また、第２実施形態の説明及び図面において、第１実施形態と同等の部材等には、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図１０（Ａ）～（Ｃ）においても、成形時のモールド版５２及びレンズシート１１ａを平面的に図示している。

図１０（Ａ）に示すように、変形形態のモールド版５２は、平坦面５２ａ、突起部５２ｃ及び土手部５２ｄを備えている。突起部５２ｃは、断面形状が略三角形となる部分である。土手部５２ｄは、断面形状が略台形となる部分である。突起部５２ｃ及び土手部５２ｄは、いずれも平坦面５２ａから外側に突出した部分である。図示していないが、変形形態のモールド版５２には、凹凸形状５２ｂを囲む外周縁、すなわちレンズ層１１の画面上下方向及び画面左右方向のそれぞれの端縁に対応する位置に、平坦面５２ａ、突起部５２ｃ及び土手部５２ｄが形成されている。突起部５２ｃ及び土手部５２ｄは、各端縁に沿って延在している。

本形態のモールド版５２を用いて、図１０（Ｂ）に示すように、モールド版５２の平坦面５２ａ、凹凸形状５２ｂ、突起部５２ｃ及び土手部５２ｄの表面に、溶融した熱可塑性樹脂組成物６４を充填する。そして、硬化後にモールド版５２の表面から成形物を剥離すると、図１０（Ｃ）に示すように、画面上下方向及び画面左右方向の各端縁（該当図では一部の端縁のみを図示）に平坦面１１４ｆ、凹部１１４ｇ及び段差部１１４ｈを有する平坦部１１４が形成されたレンズシート１１ａ（レンズ層１１）を得ることができる。本形態のように、レンズ層１１に設けられる平坦部１１４には、少なくとも一部に平坦面１１４ｆが形成されていればよく、すべてを平坦面１１４ｆとする形態に限定されない。

このレンズシート１１ａから個別に分離したレンズ層１１を用いて反射スクリーン１０を作製し、接合層４０を介して支持板３０を接合すると、平坦部１１４に形成された凹部１１４ｇ及び段差部１１４ｈと支持板３０（図２、図９参照）との間には、平坦面１１４ｆの部分に比べて樹脂がより多く充填される。そのため、反射スクリーン１０と支持板３０との密着性をより向上させることができる。

また、本形態のモールド版５２をロール本体５１ａ（図５参照）の表面に貼り付けると、端部同士の継ぎ目の隙間に埋められた樹脂５３の移動が、突起部５２ｃ及び土手部５２ｄにより遮られるため、単位レンズ１１１を成形する凹凸の側に流れ込みにくくなる。そのため、成形時にモールド版５２の一部がロール５１から剥がれたり、単位レンズ１１１を成形する凹凸の一部が樹脂で埋まり、成形不良等が発生したりする不具合をより効果的に抑制できる。

上記実施形態では、平坦部１１４を、レンズ層１１の４つのすべての端縁に形成した例を示したが、これに限定されない。レンズ層１１の平坦部１１４は、画面左右方向（Ｘ方向）又は画面上下方向（Ｙ方向）のいずれかの端縁に形成されていてもよい。また、平坦部１１４は、画面左右方向及び／又は画面上下方向において、いずれか一方（＋Ｘ方向又は－Ｘ方向、＋Ｙ方向又は－Ｙ方向）の端縁に形成されていてもよい。更に、平坦部１１４を形成する端縁の位置は、上記の組み合わせであってもよい。

レンズ層１１の厚み方向において、平坦部１１４の平坦面ｆの位置を規定するｈ１ｍｉｎ－ｈ２（図２参照）は、１つの反射スクリーン１０において、すべて同一でもよいし、端縁の位置に応じて異なっていてもよい。例えば、レンズ層１１に形成された単位レンズ１１１のレンズ高さｈ０の変化に合わせて平坦部１１４を傾斜させてもよい。具体的には、単位レンズ１１１のレンズ高さｈ０が画面の上方向（＋Ｙ方向）から下方向（－Ｙ方向）に向かって徐々に低くなる場合、画面左右方向（Ｘ方向）の両端に形成する平坦部１１４の平坦面ｆを、画面の上方向から下方向に向かって低くなるように傾斜させてもよい。

反射スクリーン１０において、単位レンズ１１１が形成されている領域と、平坦部１１４が形成されている領域のそれぞれに、異なる形態の接合層４０を用いてもよい。例えば、単位レンズ１１１が形成されている領域には粘着剤をコーティングして接合層４０とし、平坦部１１４が形成されている領域には両面テープを額縁状に貼り付けて接合層４０としてもよい。

反射スクリーン１０のレンズ層１１は、サーキュラーフレネルレンズ形状に限らず、単位レンズ１１１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であってもよい。
光拡散層１３は、母材となる樹脂に光の拡散剤を含有させた形態に限らず、母材となる樹脂の映像源側（＋Ｚ側）の表面にマット加工を施した形態であってもよい。また、レンズ層１１の映像源側の表面にマット加工を施した形態であってもよい。その場合、単体の層としての光拡散層１３を省略できる。
接合層４０は、粘着剤、接着剤等を反射スクリーン１０の背面側にコーティングする例に限らず、例えば、表面に粘着剤、接着剤等がコーティングされたシートを反射スクリーン１０の背面側に貼り付け、シートを剥がすことにより反射スクリーン１０の背面側に形成してもよい。

反射スクリーンユニット１の画面（表示領域）は、使用状態において、映像源側（＋Ｚ側）の観察者Ｏ１側（図１参照）から見た場合に、長辺方向が画面上下方向（Ｙ方向）となる矩形状であってもよい。
また、反射スクリーンユニット１の画面は、映像源側の観察者Ｏ１側から見た場合に、各辺が画面左右方向及び画面上下方向で等しい正方形であってもよい。

１ 反射スクリーンユニット
２ 映像源
１０ 反射スクリーン
１１ レンズ層
１２ 反射層
１３ 光拡散層
２０ ベゼル
３０ 支持板
４０ 接合層
５０ ロール版
５２ モールド版
１００ 映像表示装置
１１１ 単位レンズ
１１２ レンズ面
１１３ 非レンズ面
１１４ 平坦部
１１４ｆ 平坦面
１１４ｇ 凹部
１１４ｈ 段差部

Claims (9)

1. 映像源から投射された映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンであって、
   単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を有するレンズ層と、
   前記レンズ層の前記単位レンズに形成され、光を反射する反射層と、
   を備え、
   前記単位レンズは、前記レンズ層の厚み方向において映像源側から背面側に向けて凸となり、
   前記レンズ層は、少なくとも一端縁に背面側の一部が平坦面となる平坦部が形成され、
   前記レンズ層の厚み方向において、前記レンズ層の最も映像源側となる位置から前記単位レンズの最も背面側となる位置までの距離である高さｈ１のうち最も小さい高さｈ１ｍｉｎと、前記平坦部の前記平坦面から前記単位レンズの最も背面側となる位置までの距離である高さｈ２とが、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＞０を満たす反射スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射スクリーンであって、
   前記平坦部の前記平坦面が、前記単位レンズの最も背面側となる位置から前記単位レンズの最も映像源側となる位置の手間までの間に形成された前記レンズ層において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＝１０～９０μｍである反射スクリーン。
3. 請求項１に記載の反射スクリーンであって、
   前記平坦部の前記平坦面が、前記単位レンズの最も映像源側となる位置から前記レンズ層の最も映像源側となる位置の手前までの間に形成された前記レンズ層において、ｈ１ｍｉｎ－ｈ２＝２０～６０μｍである反射スクリーン。
4. 請求項１に記載の反射スクリーンであって、
   前記レンズ層は、映像源側から見て横長の四角形であり、
   前記平坦部は、前記レンズ層の長辺側の少なくとも一端縁に形成されている反射スクリーン。
5. 請求項４に記載の反射スクリーンであって、
   前記レンズ層は、前記単位レンズの配列方向において、非レンズ面よりもレンズ面側となる第１の長辺側と、前記単位レンズの配列方向において、前記レンズ面よりも前記非レンズ面側となる第２の長辺側とを有し、
   前記平坦部は、前記第１の長辺側の一端縁に形成されている反射スクリーン。
6. 請求項４に記載の反射スクリーンであって、
   前記平坦部は、前記レンズ層のフレネルレンズ形状の光学的中心から離れた側の端縁に形成されている反射スクリーン。
7. 請求項１に記載の反射スクリーンであって、
   前記レンズ層は、映像源側から見て横長の四角形であり、
   前記平坦部は、前記レンズ層の長辺側の少なくとも一端縁及び短辺側の少なくとも一端辺に形成されている反射スクリーン。
8. 請求項１～７までのいずれか一項に記載の反射スクリーンと、
   前記反射スクリーンの映像源側に設けられ、少なくとも前記平坦部を覆うベゼルと、
   前記反射スクリーンの背面側に設けられ、前記反射スクリーンの画面の平坦性を維持する支持板と、
   前記反射スクリーンと前記支持板との間に設けられ、前記反射スクリーンと前記支持板とを接合する接合層と、
   を備える反射スクリーンユニット。
9. 請求項８に記載の反射スクリーンユニットと、
   前記反射スクリーンユニットに向けて映像光を投射する映像源と、
   を備える映像表示装置。

Images