WO2004104695A1 - 反射型スクリーン - Google Patents

Abstract

反射型スクリーン（１）は、明室においても明るくコントラストの高い鮮明な投射画像を形成することができる。反射型スクリーン（１）は、投射光の入射面に対して背面側に設置される反射層（３０）と、反射層（３０）の入射側に配設され、投射された投射光の水平方向の視野角を改善する水平方向視野角拡大層（２０）と、水平方向視野角拡大層（２０）の入射側に配設される拡散層（４０）とを有している。水平方向視野角拡大層（２０）は、背面側に隆起したレンチキュラー、プリズム、あるはウェーブ形状の凸条列を有し、その凸条列の長手方向が反射型スクリーン（１）の垂直方向に一致するように構成されているため、当該スクリーン（１）の水平方向の視野角特性を改善するとともに、垂直方向の拡散特性を抑えて照明光等上方からの外乱光が観察者方向に反射することを防ぐ。これによって明室においても高コントラストで、しかも大画面にも対応でき、ＣＣＲ（中心／周辺輝度比）の劣化を起こさない反射型スクリーンを提供できる。

Description

明細書 反射型スクリーン ' 技術分野

本発明は、 反射型スクリーン、 より詳細には、 投射装置 （プロジェクタ） 等によって映像 を投射するために使用する反射型スクリーンであって、 特に明室において明るく、 コントラ ストの高い投射画像を得ることができる反射型スクリーンに関する。 背景技術

従来の反射型スクリーンとしては、 例えば、 ガラス繊維や合成繊維等の織布シート、 ある いはこれらの織布シートに塩ィヒビニル等の樹脂を含浸させた含浸シート、 あるいは塩化ビニ ル等の合成樹脂シートゃアルミニウムの金属シートなどをスクリーン基材として使用し、 こ れらの素材によるスクリーン基材表面に反射層を形成したものが知られている。

上記の反射層は、 例えば、 表面に二酸化チタンを被覆した粉末もしくはマイ力鱗粉薄片を 光透過性樹脂であるバインダに分散したパール塗料やパールインキ、 またはアルミニウム等 の金属粉を用 た銀色塗料ゃィンキなどを、 上記のスクリーン基材表面に塗布することによ つて形成されている。 またこの ί也、 多数の微小透明ピーズを配列して回帰性を付与した反射 層が知られている。

さらに、 光の吸収性が少ない光拡散剤として作用する方解石の結晶微粒子をバインダ内に 分散させた拡散層を、 上記の反射層上に積層したスクリーンも知られている。

反射型スクリーンにおいては、 スクリーンの拡散度合いを上げすぎると、 明室において外 乱光と投射光 （投影光） との区別がなくなってコントラストの低下をまねく。 このため、 結 像面の拡散度合いは、 ある程度低く抑えなければならない。

また、 現在主流になりつつあるアスペクト比が 1 6 ： 9等の大型画面においては、 観察者 が観察する画面の周辺部と中央部では、 投射光のスクリーンへの入射角度において水平方向 で大きな角度差が生じてしまうため、 この角度差を力パーする十分な視野角を得ることがで きるように水平方向の拡散が必要となる。 また、 スクリーンの拡散度合いを減少させること により、 スクリーン正面方向へのゲインを大きくすることができるが、 このときに、 視野角 や画面 C C R (中心ノ周辺輝度比） などの特性の劣化が生じる。

以上を鑑みると、 反射型スクリーンにおいては、 明室コントラストを向上させるために拡 散度合いをある程度以下に押さえる必要があり、 zK平方向の視野角を拡大する光の拡散を生 じる反射特性が必要となる。

従来の反射型スクリーンとして、 例えば、 特許文献 1 (特開平 1 1一 3 8 5 0 9号公報） には、 図 6 0に示すような構成の反射型スクリーンが開示されている。 この反射型スクリー ン 1 1 0は、 プリズムシ一ト 1 1 2の基材 1 1 6の表面 1 1 6 Αに、 投射画像を拡散する光 拡散層 1 1 8が形成され、 基材 1 1 6の裏面 1 1 6 Bには、 光学的に透明な樹脂で構成され たストライプ状の複数のプリズム 1 2 0がスクリーンの垂直方向に伸びて配列されている。 このプリズム 1 2 0はその断面力二等辺三角形状であって、 一定の頂角と一定の辺長を有し ている。 そしてプリズムシート 1 1 2の裏面側のプリズム群に対向して、 その対向面が実質 的に透過光を吸収する黒色である光吸収シート 1 1 4力 プリズムシート 1 1 2と平行に配 置されている。

上記特許文献 1の反射型スクリ一ンでは、 スクリ一ン面に対して大きい入射角をもって入 射することが多い外乱光 Rは、 プリズムを透過させて光吸収シート 1 1 4によって吸収させ る。

図 6 1〜図 6 3は、 上記特許文献 1の反射型スクリーンにおけるプリズムの作用について 説明するための図で、 該反射型スクリーンを構成するプリズム 1 2 0と基材 1 1 6のみを概 略的に示すものである。 特許文献 1の反射型スクリーンにおいて、 プリズム 1 2 0の屈折率 の異なる境界面での反射を考える際に、 反射型スクリーン 1 1 0への投射 の入射角度は、 水平方向にて 0 ° ~ 1 5 ° 前後の幅を持っため、 反射型スクリーン 1 1 0に面直に入射した 光は、 図 6 1に示すように回帰反射となるが、 ある程度入射角を有する光については、 図 6 2に示す 1回目のプリズム境界面、 もしくは図 6 3に示す 2回目のプリズム境界面にて反射 することなく透過し、 光吸収シート 1 1 4で吸収されてしまう。 このような作用によって、 点光源から反射型スクリーン 1 1 0の画面中心軸方向に投射された投射光に対し、 反射型ス クリーン 1 1 0の画面中央部と画面周辺部とにおいて大きな輝度差が生じ、 周辺視野角及び C C R (画面/周辺輝度比） が劣化するという問題が生じる。 このような C C Rの劣化は、 画面がワイドスクリーンであればより顕著に発現することになる。

また、 上述のように、 特許文献 1の反射型スクリーン 1 1 0は、 垂直方向に伸びて配列さ れたプリズム 1 2 0の作用によって視野角拡大が図られ、 また反射型スクリーン 1 1 0に大 きい入射角を有する光を吸収することから、 明るいところにおける投射のコントラストの改 善を実現しょうとしている。 しかしながら、 明るいとは太陽光力室内に入ってくる場合のよ うに、 スクリーンに対して水平方向に入射する光を考慮しているにすぎない。 コントラスト は、 上記のように水平方向に入射する外乱光を光吸収シート 1 1 4で吸収することで改善さ れる。 しかしながら、 外乱光が主に電灯のように、 上方から反射型スクリーン 1 1 0に入射 する場合については、 全く考慮されていない。 すなわち、 垂直方向に伸びるプリズム 1 2 0 では、 上方から入射する外乱光を光吸収シートで吸収させる効果を期待できない。

すなわち、 上記特許文献 1のスクリーンを主に電灯の光のもとで屋内で用いた場合、 主に 上方からスクリーン周辺部に入射する投射光は、 図 6 2， 図 6 3に示すようにプリズム 1 2 0の働きで透過する光が多くなり、 それが吸収されてしまうので、 投射光でありながら観客 側に戻らず暗くなつてしまい、 特にワイドスクリーンでは、 入射角の関係で暗さが顕著にな る。

上記のことから、 反射型スクリーンにおいては、 明室における良好なコントラストを有し 、 さらには、 7K平方向の視野角と、 画面 C C Rとを良好にする特性力求められる。

本発明は、 上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、 明室においても明るくコントラス トが高い反射型スクリーン、 さらには上記特性に加えて水平方向視野角が良好であって、 か つ画面 C C Rが良好な反射型スクリーンを提供することを目的とするものである。

特許文献 1 ： 特開平 1 1一 3 8 5 0 9号公報 発明の開示

本発明の反射型スクリーンの第 1の技術手段は、 光の拡散を絞る拡散層と、 該拡散層を透 過した透過光を反射する反射層とを有することを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2の技術手段は、 スクリーンの垂直方向での拡散に比 して水平方向で相対的に拡散を大きくしたことを特徴としている。

また本発明の反射型スクリ一ンの第 3の技術手段は、 投射光の入射側より、光の拡散を絞 る拡散層と、 7 平方向の視野角を拡大する水平方向視野角拡大層と、 該水平方向視野角拡大 層を透過した透過光を反射する反射層とを有することを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 4の技術手段は、 上記第 3の技術手段において、 前記 R平方向視野角拡大層は、 複数の凸条が連続的に配列され、 前記凸条の頂部が、 前記反射層 側に配置するように構成されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 5の技術手段は、 上記第 3または 4の技術手段におい て、 前記水平方向視野角拡大層は、 複数の凸条が連続的に配列され、 前記複数の凸条は、 各 前記凸条の長手方向が前記反射型スクリーンの垂直方向に一致するように連続して配設され ていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 6の技術手段は、 上記第 4または 5の技術手段におい て、 前記凸条の配列方向のピッチは、 2 0 Ο πι以下、 より好ましくは 1 5 5 m以下であ ることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 7の技術手段は、 上記第 4ないし 6のいずれか 1の技 術手段において、 前記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がシリンドリカル形状であること を特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 8の技術手段は、 上記第 4ないし 6のいずれか 1の技 術手段において、 前記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がプリズム形状であることを特徴 としている。

また本発明の反射型スクリ一ンの第 9の技術手段は、 上記第 4ないし 6のいずれか 1の技 術手段において、 前記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がゥェ一ブ形状であることを特徴 としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 0の技術手段は、 上記第 3ないし 9のいずれか 1の 技術手段において、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の背面側に非接着で配設され てなることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 1の技術手段は、 上記第 3ないし 9のいずれか 1の 技術手段において、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の背面側に、 接着層を介して 接着されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 2の技術手段は、 上記第 1 0または第 1 1の技術手 段において、 前記水平方向視野角お大層の前記凸条がシリンドリカル形状であって、 前記反 射層は、 該シリンドリカル形状によって形成されるシリンドリカルレンズの焦点位置から前 記凸条の頂部までの間に配設されることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 3の技術手段は、 上記第 1 2の技術手段において、 前記反射層と前記水平方向視野角拡大層の凸条頂部との距離は、 前記シリンドリカルレンズ の焦点位置と前記水平方向視野角拡大層の ώ条頂部までの距離の 1 / 7以下の範囲にあるこ とを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 4の技術手段は、 上記第 1 0 , 第 1 2及び第 1 3の いずれか 1の技術手段において、 前記反射層と前記水平方向視野角拡大層との距離が調節可 能であることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 5の技術手段は、 上記第 1 1の技術手段において、 前記反射層と前記水平方向視野角拡大層とは、 相互に部分的に接着され、 前記反射層と前記 7Κ平方向視野角拡大層との非接着部分において、 該水平方向視野角 大層と該接着層との間 に、 該水平方向視野角拡大層とは屈折率が異なる媒質が配設されていることを特徴としてい る。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 6の技術手段は、 上記第 4ないし 9のいずれか 1の 技術手段において、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の凸条列の表面に、 蒸着また は塗布によって層形成されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 7の技術手段は、 上記第 4ないし 9のいずれか 1の 技術手段において、 前記反射層は、 前記凸条列表面に積層した反射シートによって形成され ていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 8の技術手段は、 上記第 3ないし 1 7のいずれか 1 の技術手段において、 前記拡散層は、 ビーズ及び Zまたは顔料による拡散材が分散した透明 樹脂バインダによって形成されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 1 9の技術手段は、 上記第 1 8の技術手段において、 前記拡散層は、 拡散材の粒径， 材質， 含有量， 粒度のいずれかまたは複数が異なる複数の層 によって構成され、 前記拡散層の表面粗さと該拡散層の内部ヘイズとが個別に制御されてい ることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 0の技術手段は、 上記第 3ないし 1 9のいずれか 1 の技術手段において、 該反射型スクリーンは、 T I NTを含む T I NT層を有し、 該 T I N T層は、 前記水平方向視野角拡大層に対して投射光の入射側に積層されていることを特徴と している。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 1の技術手段は、 上記第 3ないし 2 0のいずれか 1 の技術手段において、 該反射型スクリーンは、 ブラックマトリクスが形成されたブラックマ トリクス層を有し、 該ブラックマトリクス層は、 前記水平方向視野角拡大層に対して投射光 の入射側に積層されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 2の技術手段は、 上記第 3ないし 2 1のいずれか 1 の技術手段において、 該反射型スクリーンは、 透明樹脂シートによる基材を有し、 該基材は 、 前記水平方向視野角拡大層に対して投射光の入射側に積層されていることを特徴としてい る。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 3の技術手段は、 上記第 4ないし 2 2のいずれか 1 の技術手段において、 前記水平方向視野角拡大層は、 シート状の基材と、 該基材の表面に前 記凸条の配列を形成してなることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 4の技術手段は、 正面方向の投影装置からの投影光 を受けて投影像を形成する反射型スクリーンにおいて、 該反射型スクリーンは、 外乱光が主 に上方から入射する屋内で用いられる横長型スクリーンであって、 光拡散部と、 該光拡散部 を透過した投影光を水平方向の視野角を広げる方向に反射させると共に、 当該光拡散部を透 過した外乱光を下方に反射させる視野角拡大反射部とを有してなることを特徴としている。 また本発明の反射型スクリーンの第 2 5の技術手段は、 上記第 2 4の技術手段において、 該反射型スクリーンは、 視野角が 1 5度以上であることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 6の技術手段は、 上記第 2 4または 2 5の技術手段 において、 該反射型スクリーンと観察者との距離が 1 . 5 m以上であることを特徴としてい る。 ，

また本発明の反射型スクリーンの第 2 7の技術手段は、 上記第 2 4ないし 2 6のいずれか 1の技術手段において、 前記視野角拡大反射部は、 7_R平方向に凹凸が形成され、 各該凹凸は 該反射型スクリーンの垂直方向に伸びて配列されていることを特徴としている。

また本発明の反射型スクリーンの第 2 8の技術手段は、 上記第 2 4ないし 2 7のいずれか 1の技術手段において、 前記視野角拡大反射部は、 凹凸の視野角拡大層と、 該視野角拡大層 の背面に位置する反射層とからなることを特徴としている。 図面の簡単な説明

図 1 Aは、 本発明の反射型スクリーンの一実施例を説明するための図で、 照明光と投射装 置からの投射光との挙動について説明する図である。 図 I Bは、 本発明の反射型スクリーンの一実施例を説明するための図で、 弱拡散層と反射 層を有した反射型スクリーンの構成例を示す図である。

図 2は、 マットスクリ一ンにおける照明光と投射装置からの投射光との挙動について説明 するための図である。

図 3は、 本発明の反射型スクリーンにおける水平方向と垂直方向の視野角特性の一例を示 す図である。

図 4は、 本発明の反射型スクリーンの他の実施例を説明するための図である。

図 5は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。

図 6は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。

図 7は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。

図 8は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。

図 9は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。

図 1 0は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 1は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 2は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 3は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 4は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 5は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 6は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 7は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 8は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 1 9は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 2 0は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 2 1は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 2 2は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 2 3は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2 4は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2. 5は、 本発明の反射型スクリ一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2 6は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2 7は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2 8は、 本発明の反射型スクリ一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 2 9は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 0は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 1は、 本発明の反射型スクリ一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 2は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 3は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 4は、 本発明の反射型スクリ一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 5は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 6は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 7は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 8は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 3 9は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 0は、 本発明の反射型スクリ'一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 1は、 本発明の反射型スクリ、一ンの更こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 2は、 本発明の反射型スクリ'ーンの更!こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 3は、 本発明の反射型スクリ'ーンの更!こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 4は、 本発明の反射型スクリ'ーンの更!こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 5は、 本発明の反射型スクリ、ーンの更!こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 6は、 本発明の反射型スクリーンの更!こ他の実施例を説明するための図である。 図 4 7は、 本発明の反射型スクリ' —ンの更!こ也の実施例を説明するための図である。 図 4 8は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 4 9は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 5 0は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図である。 図 5 1は、 本発明に関わる反射型スクリーンにおける輝度測定方法を説明するための図で ある。

図 5 2は、 反射型スクリーンの輝度測定位置を説明するための図である。

図 5 3は、 反射型スクリーンの各輝度測定位置における輝度測定結果と画面コントラスト の計算結果を示す表である。

図 5 4 Aは、 水平方向視野角拡大層と反射層との距離が 0のときの光路をシミュレーショ ンした図である。

図 5 4 Bは、 図 5 4 Aに対応する視野角特性をシミュレーションした図である。

図 5 5 Aは、 7K平方向視野角拡大層と反射層との距離が 2 0 mのときの光路をシミュレ ーションした図である。

図 5 5 Bは、 図 5 5 Aに対応する視野角特性をシミュレーションした図である。

図 5 6 Aは、 水平方向視野角拡大層と反射層との距離が 3 0 mのときの光路をシミュレ

—シヨンした図である。

図 5 6 Bは、 図 5 6 Aに対応する視野角特性をシミュレーションした図である。

図 5 7 Aは、 水平方向視野角拡大層と反射層との距離が 1 4 0 z mのときの光路をシミュ レーションした図である。

図 5 7 Bは、 図 5 7 Aに対応する視野角特性をシミュレーションした図である。

図 5 8 Aは、 水平方向視野角拡大層と反射層との距離が 2 0 0； u mのときの光路をシミュ レーシヨンした図である。

図 5 8 Bは、 図 5 8 Aに対応する視野角特性をシミュレーションした図である。

図 5 9は、 水平方向視野角拡大層と反射層との距離が 6 0 のときの視野角特性をシミ ユレーシヨンした図である。 図 6 0は、 特開平 1 1— 3 8 5 0 9号公報に記載された反射型スクリーンの構成を示す図 である。

図 6 1は、 特開平 1 1— 3 8 5 0 9号公報に記載された反射型スクリーンの作用について 説明するための図である。

図 6 2は、 特開平 1 1— 3 8 5 0 9号公報に記載された反射型スクリーンの作用について 説明するための^！の図である。

図 6 3は、 特開平 1 1一 3 8 5 0 9号公報に記載された反射型スクリーンの作用について 説明するための更に他の図である。 発明を実施するための最良の形態

以下に本発明の反射型スクリーンの具体的な実施例を添付された図面を参照して説明する 。 なお、 実施例を説明するための全図において、 同様の機能を有する部分には同じ符号を付 け、 その繰り返しの説明は省略する。 本発明の反射型スクリーンは、 明室においてもコント ラストが高く、 良好な水平方向視野角と C C Rとを得ることができるようにしたものである 。 明室におけるスクリーンのコントラストの低下は、 投射装置からの投射光だけでなく、 室 内の照明灯等の外乱要因となる外乱光が観察者側に反射することにより発生する。 従って、 投射装置からの投射光と照明灯等による外乱光とのスクリーンに対する入射角の違いによつ て、 これらの光の反射方向を分離させ、 観察者側に対しては、 できるだけ投射装置による投 射光の反射光だけが向かうようにすることにより、 明室コントラストを改善することができ るようになる。

上記のごとくの機能を実現するために、 本発明では、 正反射によってスクリーン正面の投 射装置からの投射光をスクリーン正面に反射させ、 スクリーン斜め上方から入射する照明灯 からの外乱光を斜め下方に反射させることにより、 明室コントラストを改善する。

このときに、 入射光を正反射させるだ.けで、 結像面における拡散がなければ、 画像がみえ なくなってしまうので、 結像面にて投射光を拡散させなければならない。 図 1 A及び図 1 Bは、 本発明の反射型スクリーンの一実施例を説明するための図で、 反射 結像面の拡散特性が弱拡散であるスクリーンにおける、 照明光と投射装置からの投射光との 挙動について説明するための図を図 1 Aに、 光の拡散度合いを押さえた弱拡散層と反射層を 有した反射型スクリーンの構成例を図 1 Bに示すものである。 本発明の反射型スクリーンの 第 1の実施例は、 図 1 Bに示すように、 拡散度合いを絞る 散層 4 0と、 反射型スクリーン に入射して拡散層 4 0を透過した透過光を反射する反射層 3 0とを有している。 拡散層 4 0 は、 後述する弱拡散特性を備え、 反射型スクリーン 1の上方から入射する外乱光に対する垂 直方向の拡散を絞るようにする。 これによつて、 外乱光力 S観察者 Iの方向に反射することに よるコントラストの低下を抑制することができる。

図 1 Aにおいて、 光源 Bからの照明光 Cが反射型スクリーン 1にて H方向へ反射されると き、 この反射光の拡散を Gとする。 この拡散光の観察者 I方向への成分は Jにて表される。 また、 同様に投射装置 Pからの投射光 Fが反射型スクリーン 1にて E方向に反射されるとき 、 この反射光の拡散を Dとするとこの拡散光の観察者 I方向への成分は Kにて表される。 こ のときの Jと Kとの長さの比が外光の影響具合を表すものとなる。

上記の弱拡散層を持つスクリーンに対して、 拡散度の強いマツトスクリーンを拡散層に用 いた例を図 2を用いて説明する。 光源 Bからの照明光 Cがスクリーン Aにて H方向へ反射さ れるとき、 この反射光の拡散を Oとすると、 この拡散光の観察者 I方向への成分は Lにて表 される。 また、 同様に、 投射装置 Pから投射光 Fがスクリーン Aにて E方向に反射されると き、 この反射光の拡散を Nとすると、 この拡散光の観察者 I方向への成分は Mにて表される 。 このときの Lと Mとの長さの比が外光の影響具合を表すものとなる。

スクリーンにおいて投射光が完全拡散するときの反射強度比は、 入射角度に依存せず円形 となり、 入射照度により反射強度比を示す円の半径が異なる。 またマットスクリーンにおけ る反射強度比は、 上記図 2に示すように上記の完全拡散の円形に比して少々縦長に変化する 。 さらに弱拡散のスクリーンにおいては、 上記図 1 Aに示すように拡散光の強度比はかなり 細長いものとなる。 このように拡散光の強度比が円形に比して縦長になる拡散を弱拡散とい い、 拡散を絞るという。

スクリーンの結像面に光の拡散層を設けて、 画像を見えるようにすることは一般的に行わ れている。 しかしながら、 本発明の特徴の 1つは光の拡散層における拡散度合いによって反 射強度比の形状が円から縦長の楕円 （図 1 Aの D， G、 図 2の 0， N) になる現象を、 スク リーンよりも上方に電灯等の光源がある明室における投射画像のコントラスト改善に積極的 に利用した点にある。

前述したように、 結像面における投射光の拡散度合いを上げすぎると、 明室において外乱 光と投射光との区別がなくなり、 コントラストの低下をまねく。 このため、 結像面の拡散度 合いは、 ある程度低く抑えた弱拡散層とする必要がある。

本発明の反射型スクリーンの第 1の実施例は、 図 1 Bに示すように光の拡散度合いを抑え た弱 散特性を有する拡散層 4 0と、 その拡散層 4 0を透過した光を反射する反射層 3 0を 基本的な構成要素として備えるものとする。 拡散層 4 0は、 投射画像を結像し拡散度合いに 応じた視野角特性を有し、 反射層 3 0は投射装置からの投射光の反射効率を上げる機能を有 している。 また、 拡散層 4 0では、 スクリーン表面反射による投射レンズの写りこみ、 拡散 不足によるホットスポットまたはホットバンドの改善を行う。

上記のように、 本実施例では、 拡散度合いによる反射強度比を利用することによって、 投 射光とスクリーン上方からの外乱光とのコントラストを改善することができる。 特に、 適宜 値の弱拡散層とすることにより外乱光の強さに応じた好ましいコントラスト比にすることが できる。

また、 反射層 3 0は反射率を上げることは勿論、 電灯から拡散層 4 0を透過した外乱光を 下方へ反射させ、 観察者の目には入らないようにすることにより、 コントラスト比の改善に 寄与する。

お散層 4 0と反射層 3 0とよりなる本実施例の反射型スクリーンにおいて、 拡散層 4 0は 弱拡散特性を有するが、 最も好ましい弱拡散特性は、 全光線透過率 8 0 %以上、 かつ HA Z E (ヘイズ；曇り度） 値が 7 5 ± 1 0 %である。 又、 反射層 3 0は例えばアルミ層による鏡 面が用いられる。 このような特性の弱拡散層を用いることによって、 スクリーン上方からの 外乱光によるコントラスト低下や、 拡散不足によるコントラスト低下を改善し、 良好なコン トラストの投射画像を得ることができる。 例えば、 投射距離とスクリーンの大きさとの関係 で、 スクリーンに対する光の入射角が中心部と周辺部とであまり変らない場合、 正面から見 た際にはコントラストの良好な投射画像を得ることができる。 また、 弱拡散特性をもつ拡散 層 4 0及び反射層 3 0の具体的な構成は、 後述する各実施例における拡散層 4 0及び反射層 3 0を適用することができる。

次に水平方向への視野角拡大機能を付与した本発明の他の実施例について説明する。 現在 主流になりつつある 1 6 ： 9等の大型画面においては、 観察者が観察する画面の周辺部と中 央部では、 投射光のスクリーンへの入射角度において水平方向で大きな角度差が生じてしま うため、 この角度差をカバーする十分な視野角を得ることができるように水平方向の拡散が 必要となる。

そこで本発明の次の特徴は、 水平方向の視野角を積極的に拡大するため、 拡散層 4 0を透 過した投射光を積極的に水平方向に拡散するように反射する水平方向の視野角拡大反射部 ( 以下の実施例では水平方向視野角拡大層と反射層に該当） を設けることである。 これにより 、 更に水平方向の視野角拡大と C C Rの劣化を防止することができる。

特許文献 1のように吸収層を設けていると、 既に述べたように、 大型スクリーンに対して 投射装置から入射する投射光が、 その入射角度に依存してプリズムを透過した場合、 その光 は吸収されて反射光にならないのに対して、 上記本発明の構成によればスクリ一ンに入射し た光はほぼ反射光になるので、 C C Rの劣化を防ぐことができる。

以下に説明する本発明の反射型スクリーンの他の実施例においては、 上述したごとくの投 射画像を結像する拡散層、 及び投射装置からの投射光の反射効率を上げるための反射層に加 えて、 水平方向の視野角を拡大する水平方向視野角拡大層を基本的に備える。

拡散層は、 投射画像光を結像させるとともに、 最適な拡散特性を付与することによってコ ントラスト比を改善する。 また、 拡散層では、 スクリーン表面反射による投射レンズの写り こみ、 拡散不足によるホットスポットまたはホットバンドの改善を行う。 上述のように、 結 像面における投射光の拡散度合いを上げすぎると、 明室における外乱光と投射光との区別が なくなり、 コントラストの低下をまねくことから、 拡散層は、 光の拡散度合いを絞った、 例 えば弱拡散層であることが必要である。 以下に説明する水平方向視野角拡大層を有する本発 明の実施例においては、 上記第 1の実施例における拡散特性 （全光線透過率 8 0 %以上、 か つ HA Z E値が 7 5 ± 1 0 %) の拡散層を好適に適用できるが、 これに限定されることなく 、 スクリーンゃ投射装置の仕様あるいはスクリーンの使用方法に応じて最適なコントラスト を得ることができる拡散特性を適宜選択することができる。

なお、 本願請求の範囲第 2 4項に記載の光拡散部は、 以下の実施例における拡散層が該当 し、 本願請求の範囲第 2 4項に記載の視野角拡大反射部は、 以下の実施例における水平方向 視野角拡大層及び反射層が該当し、 本願請求の範囲第 2 8項に記載の視野角拡大層は、 以下 の実施例における水平方向視野角拡大層が該当する。

図 3は、 7K平方向の視野角を拡大する水平方向視野角拡大層を備えた本発明の反射型スク リーンにおける水平方向と垂直方向の視野角特性の一例を示す図で、 横軸に視野角 （度)、縦 軸に輝度 (G a i n ) をとつたときの水平方向と垂直方向の特性の差を表したものである。 本発明の反射型スクリーンは、 図示するように、 視野角の異方性を有しており、 水平方向 Z 垂直方向にて大きな特性の違いを示している。 このような特性により、 水平方向には広い視 野角特性を有し、 力つ照明光等の上方からの外乱光の観察者への反射を抑えて髙コントラス トを実現した反射型スクリーンを得ることができる。

図 4ないし図 6は、 本発明の反射型スクリーンの他の実施例をそれぞれ説明するための図 で、 スクリーンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 また、 光路 0は、 本願発 明の機能を説明することを目的とした概略的な光路を示すものである。 以下の実施例につい ても同様とする。 図 4ないし図 6において、 1は反射型スクリーン、 1 0は透明樹脂シート 、 2 0は水平方向視野角拡大層、 3 0は反射層、 4 0は 散層、 4 1はアクリルビーズ、 4 2は透明樹脂パインダである。 反射型スクリーン 1は、 基材となる透明樹脂シ一ト 1 0の片面に拡散層 4 0が形成され、 その透明樹脂シート 1 0の他方の面には、 7 平方向視野角拡大層 2 0力 S形成されている。 そ して水平方向視野角拡大層 2 0のさらに外側表面には、 反射層 3 0が配されている。 投射装 置からの投射光は、 拡散層 4 0側に入射する。 すなわち、 本実施例の反射型スクリーンは、 投射光の入射側から、 拡散層 4 0， 透明樹脂シート 1 0 , K平方向視野角拡大層 2 0 , 反射 層 3 0の順に配設されている。

拡散層 4 0には、 弱拡散を実現するものとして、 ァクリルビーズ 4 1を拡散剤として分散 させた透明樹脂バインダ 4 2を用いた拡散シ一トを好適に使用することができる。 透明樹脂 バインダ 4 2は、 光学特性の良好な無色 ·高透過率の材料であって、 ァクリルビーズバイン ダを用いることにより、 投射光の入射面である拡散層 4 0表面がマット状態となり、 入射光 に乱反射を生じさせ、 入射部にての表面反射を減じ、 良好な画像を得ることができる。 上記の拡散シートとしては、 例えば、 厚さおよそ 1 0 0 m, 全光線透過率 8 0 %以上、 HA Z E値 7 5 ± 1 0 %のものを好適に用いることができる。

また、 拡散層 4 0に分散するお散剤としては、 上記のごとくのァクリル系ビーズの他に、 ウレタンビーズやスチレンピーズを用いてもよい。 またこの他、 顔料系の拡散剤などを使用 してもよいが、 顔料系は光を吸収し、 これによつて効率が落ち、 透過率も悪くなるので、 上 記のピーズを用いるほう力好適である。 また顔料系拡散剤の方が拡散度合いを大きくするこ とができるが、 本発明では強拡散を必要としないため、 ビーズによる拡散剤にて必要な拡散 度合いを付与することができる。 また、 拡散層 4 0の透過率が高いほど、 拡散層 4 0を透過 した入射光が水平方向視野角拡大層 2 0に多く到達することになり、 観察者に戻る光はより 7K平方向視野角 大層 2 0の影響を受ける。

拡散層 4 0は、 基材となる透明樹脂シート 1 0の投射光の入射側に貼り合わせによって積 層される。 貼り合わせには、 光学特性を阻害しない接着剤や粘着剤を使用することができる 。 また、 上記のごとくの拡散シートを用いることなく、 透明樹脂シート 1 0の表面に、 拡散 剤を添加したバインダ材料を塗布し、 硬化させて層形成してもよい。 このときに、 光硬化性 や熱硬化性のバインダ材料を用いることができ、 あるいは溶剤に膨潤または溶解させたバイ ンダ材料を透明樹脂シート 1 0に塗布し、 その後溶剤を蒸散させて層形成してもよい。 この他、 拡散層 4 0を形成する手法として、 光拡散材を混合した透明樹脂パインダ 4 2の パゥダーまたはピーズを押し出し機によって Tダイスから押し出して、 溶融状態または半溶 融状態で透明樹脂シート 1 0の表面に層形成し、 その後冷却する手法を採ってもよい。 水平方向視野角拡大層 2 0は、 7K平方向の視野角を拡大する機能を有するもので、 片面に 凸条カ S連続して配列してなるシートによって形成される。 この水平方向視野角拡大層 2 0は 、 投射光の入射側と反対側に各凸条の頂部が位置するように構成される。'上記のような凸条 が連続して配列したシートとしては、 シリンドリカル形状が連続して配列したレンチキユラ —レンズシート、 各凸条がプリズム形状のプリズムシート、 あるいは各凸条がウェーブ形状 のウェーブシートを適用することができる。 凸条が連続して配列した構成とは、 換言すれば 、 反射型スクリーンの水平方向に凹凸が形成され、 かっこの凹凸形状が反射型スクリーンの 垂直方向に伸びている構成である。

図 4は、 上述のごとくのレンチキユラ一レンズシートによる水平方向視野角拔大層 2 0の 構成例を示し、 図 5は、 プリズムシートによる水平方向視野角拡大層 2 0の構成例を示し、 図 6は、 ウェーブシートによる水平方向視野角拡大層 2 0の構成例を示している。 このよう なレンチキュラー， プリズム， ウエーブ等の形状を有するシートの厚みは、 2 0 0 m以下 とすること力好適である。 また、 これらの凸条の配列方向のピッチは、 2 0 0 /im以下 （画 素サイズの 1 Z 1 0以下） で、 より好ましくは 1 5 5 m以下とすることが好適である。 ま た、 プリズム形状の場合は、.その頂角は 1 0 0 ° ± 1 0 ° にすること力好適である。 プリズ ムの頂角が 9 0 ° の場合には、 プリズムに入射した光はプリズム面で回帰反射する力、 頂角 を 1 0 0 ° ± 1 0 ° と大きくすることにより、 投射装置後方の観察者に集光することができ る。 またゥェ一プ形状は、 上記のプリズムの頂角部及び配列するプリズム間の谷部を曲線に して、 全体をウェーブ状にしたものとして理解できる。

図 4の光路 i , oに示すように、 7K平方向視野角拡大層 2 0は、 水平方向の拡散特性にの ■み寄与するものであって、 レンチキユラ一等の凸条列の配列方向に直交する延設方向 （各凸 条の長手方向） が、 スクリーン設置時の垂直方向に一致するように構成することによって、 水平方向の拡散度を大きくし、 水平方向の視野角を拡大する。 このような水平方向視野角拡 大層 2 0の機能によって、 スクリーンの垂直方向と水平方向の反射特性 （すなわち拡散特性 ) に異方性が生じ、 垂直方向においては弱拡散の拡散層 4 0によって絞られた拡散特性を阻 害することなく、 垂直方向からの外乱光によるコントラスト低下を防ぐとともに、 水平方向 には視野角力拡大するように反射光を拡散させることにより、 投射光の水平方向の視野角特 性を向上させることができる。 すなわち、 水平方向視野角拡大層 2 0により、 スクリーンの 水平方向の視野角分布は変化する力、 垂直方向の視野角分布は変化しない。 垂直方向の視野 角分布は、 厳密にはピーク値の大きさは変わる力 分布状況は変化しない。 なお、 投射装置 の投射レンズは焦点深度を持っため、 その焦点深度における結像範囲をもつ。 従って本反射 型スクリーンでは、 反射層 3 0による反射によって 2回結像となる。

また、 水平方向視野角拡大層 2 0の凸条の形状、 曲率などについて最適化を行う際は、 視 野角にも影響を及ぼす拡散分布や、 拡散層 4 0にての集光度 （全反射による迷光） なども考 慮に入れる必要があり、 また、 一回目の結像から二回目の結像までの光路長は小さくし、 拡 散層 4 0内での反射光の分布にも注意を要する。

水平方向視野角拡大層 2 0に入射した光は、 凸条面で屈折を受けながら透過し、 反射層 3 0で反射されて再度凸条面に入射して再び凸条面の作用を受けて出射する。 また、 入射角に よっては入射光が凸条面で反射して、 その反射光が凸条面のさらに他の部分に入射し、 ここ でさらに屈折、 反射等の作用を受ける。 そして ώ条の形状によっては、 凸条面における反射 光は反射層 3 0に抜けることなくスクリーン前面に反射する。

シリンドリカル形状の凸条では、 シリンドリカルの円筒形状面に反って屈折力起こるため 、 凸条及び反射層 3 0によって反射した光は、 連続的に広がりをもつ。 また、 このために C C Rの変動も少ない。 更にシリンドリカル形状によれば、 水平方向の視野角をプリズム形状 よりも広げることができる。 また、 プリズム形状の凸条では、 回帰性が高くなるが、 プリズ ムの頂角の最適化や反射層 3 0によるフレネル反射等により、 視野角拡大効果を得ることが できる。 さらにウエーブ形状の凸条では、 プリズムの頂角に R形状を備えたものに近いため 、 シリンドリカル形状と同様の効果を奏し、 正反射に比較して連続的に広がりをもった反射 特性が得られる。

反射層 3 0は、 投射装置からの投射光の利用効率を上げるために設置されるもので、 反射 率の高い反射面をもった平板の反射板を水平方向視野角拡大層 2 0の凸条形成側の表面に配 置することによって構成される。 このときに、 本実施例においては、 反射層 3 0と水平方向 視野角拡大層 2 0とは近接して配置されればよく、 必ずしも接着層によって積層する必要は ない。 例えば、 ある程度の剛性をもった反射板を上記反射層 3 0として用い、 反射型スクリ ーン 1の枠の部分で透明樹脂シ一ト 1 0に形成された反射板を固定するようにしてもよい。 反射層 3 0の反射面は、 例えば、 銀やアルミニウムを基材に蒸着または塗布することによつ て構成することができる。

上記のごとくの反射板を用いて反射型スクリーンを作製するときに、 予め反射板の中央部 を水平方向視野角拡大層 2 0側に押し込んで、 反射板を湾曲させておくことによって反射板 の経時変化による特性劣化に対処することができる。 すなわち、 反射層 3 0と水平方向視野 角拡大層 2 0とのギヤップが経時で変化して広がつてしまうと、 反射層 3 0と水平方向視野 角拡大層 2 0とにおける乱反射が強くなつて、 拡散特性が変化してしまう。 これを防ぐため に、 反射板の中央が水平方向視野角拡大層 2 0側に突出する方向に反射板を湾曲させておき 、 この状態で反射板が水平方向視野角拡大層 2 0に密着するように反射板の周囲の枠部分を 固定する。 こうして、 反射板が水平方向視野角拡大層 2 0に密着しょうとする内部応力を反 射板に保持せしめたまま固定することによって、 反射板と水平方向視野角拡大層 2 0のギヤ ップカ S広がろうとする変化を抑制することができる。

上記の手法は、 反射板のみならず、 水平方向視野角拡大層 2 0側の部材に対しても適用す ることができる。 この場合、 τΚ平方向視野角拡大層 2 0の中央部が反射板側に突出する方向 に湾曲させた上で、 これらを積層固定すればよい。 さらには、 反射板と水平方向視野角拡大 層 2 0側の部材の両方を、 上記の手法で湾曲させた上で積層固定してもよい。

図 7は、 本発明による反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリ ーンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 本実施例の反射型スクリーンは、 図 4の 構成に加えて、 外舌し光の成分を吸収してさらにコントラストを向上させるようにした T I N T層 5 0を、 拡散層 4 0の入射側表面に形成した構成を有するものである。

T I NT層 5 0における透過率を低くしすぎると画面輝度が低下するため、 透過率を 7 0 %前後とすることが好適である。 また、 分光特性については、 可視光域にて癖のないフラッ トな透過分光分布特性を有するもの、 または、 投射装置から出射する投射光の分光分布ゃス クリ一ンの他部材の分光反射分布を補うよう、 長波長側のみもしくは、 長波長側と短波長側 の透過率が他に比べて高いものを選定する。

T I N T層 5 0については、 シートを直接染色する方法、 表面に顔料を塗布する方法など が考えられるが、 本実施例では、 調色及び透過率の制御力 S容易であるため水溶染料による染 色を適用する。 すなわち、 本実施例では、 拡散層 4 0の表面に水溶染料を塗布して染色する ことによって T I N T層 5 0を形成する。 このときの T I NT層 5 0の厚さは、 2 5 mと した。 また、 T I N Tを添加した樹脂シートもしくは表面に T I N T層を予め形成した樹脂 シートを上記 T I N T層 5 0として用い、 拡散層 4 0に貼り合わせて積層するようにしても よい。

T I NT層 5 0は、 図 8に示すように透明樹脂シート 1 0と拡散層 4 0との間に積層して もよく、 また図 9に示すように、 透明樹脂シ一ト 1 0と水平方向視野角拡大層 2 0との間に 積層してもよい。 図 7の構成によって拡散層 4 0の表面に T I NT層 5 0を塗布形成すると 、 拡散層表面の凹凸が T I NT層の材料によって充填され、 拡散層表面の凹凸によって生じ るべき HA Z Eが低下して、 本来拡散層表面の凹凸と拡散層内部の拡散剤とによって発現す る拡散層全体の H A Z Eが低下する。 従って、 その特性変化を見込んで拡散層 4 0の拡散特 性を設計する必要がある。 図 8の構成は、 T I NT層 5 0の配設位置が最も好適といえ、 こ の場合、 画像の黒が最も沈み、 画像が締まってみえる。 さらには、 T I NT層 5 0を備えた各構成例は、 図 5及び図 6にそれぞれ示したごとくの プリズム形状の水平方向視野角拡大層 2 0及びウェーブ形状の水平方向視野角拡大層 2 0を 用いた構成にも適用できる。 拡散層 4 0の入射側に T I NT層 5 0を有し、 7j平方向視野角 拡大層 2 0としてプリズムシ一ト及びウェーブシートを用いた構成例をそれぞれ図 1 0及び 図 1 1に示す。

図 1 2は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリ一 ンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 図 1 2において、 4 0 a， 4 0 bは拡散層 、 4 1 a , 4 1 bはお散材として使用するアクリルピーズ、 4 2 a， 4 2 bは透明樹脂バイ ンダである。

上記各実施例の構成では、 拡散層 4 0は単層構成であつたが、 本実施例では拡散層 4 0を 多層構成としている。 ここでは、 2層の拡散層 4 0 a， 4 0 bを積層して構成している。 本 構成では、 各拡散層 4 0 a , 4 0 bにそれぞれ分散させるァクリルビーズ 4 l a, 4 1 bの 粒径， 材質， 含有量， 粒度分布を変えて層構成することにより、 入射面の表面の表面粗さと ¾散層 4 0の HA Z E (表面粗さに依存しない内部 HA Z E) とを別々に制御することがで きる。 ここでは、 複数の粒度のビーズを混合してその混合比によって上記の粒度分布を制御 するようにしてもよい。

入射面側の拡散層 4 0 aの表面粗さを適度に大きくして最適化することにより、 拡散層 4 0 aの表面における反射光を拡散させ、 例えば、'観察者から見た投射装置の瞳像や、 室内の 蛍光灯の像などを目立ちにくくすることができる。

また、 反射層側の拡散層 4 0 bの HA Z Eを大きくすることにより、 投射装置の投射レン ズによるホットスポットまたはホットバンドを低減させることができる。

なお、 図 1 2に示すごとくの 2層構成の拡散層 4 0は、 上述した各実施例の全ての拡散層 4 0に適用することができる。 拡散層 4 0を 2層構成とし、 水平方向視野角拡大層 2 0とし てプリズムシート及びウェーブシートを用いた構成例をそれぞれ図 1 3及び図 1 4に示す。 また、 上記図 1 2ないし図 1 4の構成に対して、 さらに拡散層の入射光側表面に上述のごと くの T I NT層 5 0を配した構成例をそれぞれ図 1 5ないし図 1 7に示す。 さらに、 2層構 成の拡散層 4 0を有する図 1 2の構成に対して、 各お散層 4 0 a， 4 O bの間に T I NT層 5 0を配した構成を図 1 8に示す。

また、 上記各実施例の構成において、 拡散層 4 0を構成する透明樹脂パインダに T I NT を添加することによって、 T I NT層と拡散層とを兼ね備えるように構成してもよい。 図 4 の構成の拡散層 4 0に、 T I NTを添加した例を図 1 9に示し、 図 1 2の構成の拡散層 4 0 の反射層側の拡散層 4 0 bに T I NTを添加した例を図 2 0に示す。

図 2 1ないし図 2 5は、 それぞれ本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明する ための図で、 スクリーンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 本実施例では、 スク リーンの発光に寄与しない部分、 すなわち光路とならない部分に黒色塗料によるブラックマ トリクス層 6 0を形成する。 ブラックマトリクス層 6 0を形成することによって、 照明灯等 の外乱光を吸収することができ、 これにより、 投射画像の黒色を引き締めて視覚効果を向上 させることができる。 ブラックマトリクスは、 7 平方向視野角拡大層 2 0のデザインに合わ せて、 輝度を減じることなく視覚効果を最も効率よく向上できるようにデザインされる。 例 えば、 ブラックマトリクス層 6 0として、 ブラックストライプを用いることができる。 各ス トライプは、 例えば、 水平方向視野角拡大層 2 0の各凸条 （レンチキュラー， プリズム， ゥ ェ一ブ等） の配設ピッチに合わせて、 ストライプがスクリーンの垂直方向に合致するように 配置される。

上記のようなブラックマトリクス層 6 0は、 τΚ平方向視野角拡大層 2 0の入射側の最適位 置に積層することができる。 図 2 1は、 ブラックマトリクス層 6 0を拡散層 4 0と透明樹脂 シート 1 0との間に積層した構成を示し、 図 2 2は、 ブラックマトリクス層 6 0を拡散層 4 0の入射側表面に積層した構成を示し、 図 2 3は、 ブラックマトリクス層 6 0を透明樹脂シ —ト 1 0と水平方向視野角拡大層 2 0との間に積層した構成を示し、 図 2 4は 2層構成の拡 散層 4 0 a， 4 O bを備えた拡散層 4 0と透明樹脂シート 1 0との間に、 ブラックマトリク ス層 6 0を積層した構成を示し、 図 2 5は 2層の拡散層 4 0 aと 4 0 bとの間にブラックマ トリクス層 6 0を積層した構成を示すものである。 なお、 これらの構成は、 上述したごとく のプリズム形状の水平方向視野角拡大層及びウェーブ形状の水平方向視野角拡大層に適用で きる。

なお、 上述のように T I NT層 5 0及びブラックマトリクス層 6 0は、 投射画像の黒を引 き締めて視覚効果を高めることができる。 このときに、 T I NT層 5 0及びブラックマトリ クス層 6 0は、 投射光の一部を吸収するが、 この吸収は、 投射画像の黒の引き締め効果を発 揮するための小量の吸収であって、 例えば上記特許文献 1の光吸収シートのような吸収を目 的とするものとは光吸収のレベルが大きく異なるものである。

図 2 6は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリー ン水平方向断面の構成を概略的に示すものである。 前述の実施例では、 反射層 3 0は、 水平 方向視野角拡大層 2 0に対して非接着で配設されていたが、 本実施例においては、 反射層 3 0と水平方向視野角拡大層 2 0とを接着層 7 0を設けて接着する。 水平方向視野角拡大層 2 0の凸条形状の効果を減殺しないようにするために、 接着層 7 0に使用する接着剤もしくは 粘着剤の屈折率は、 水平方向視野角拡大層 2 0の構成素材の屈折率とは異なるようにするこ とが好ましい。

本実施例においては、 反射層 3 0の表面に接着層 7 0を形成し、 この接着層 7 0を水平方 向視野角拡大層 2 0の凸条の表面に押圧することによって、 水平方向視野角拡大層 2 0に対 して接着層 7 0を介して反射層 3 0を接着することができる。 このときに、 反射層 3 0と水 平方向視野角拡大層 2 0とは、 凸条の頂部近傍において接着層 7 0を介して部分的に接着さ れ、 凸条間の非接着部分においては、 水平方向視野角拡大層 2 0と接着層 7 0との間に、 空 隙部 7 1が形成される。 このときに、 空隙部 7 1となる部分に、 水平方向視野角拡大層 2 0 とは屈折率の異なる他の媒質、 例えば、 グリス等を封入してもよい。

例えば、 接着層 7 0の層厚を 2 0 μ πιとし、 高さ （積層方向の厚さ） が 5 0 /imの凸条を 有する水平方向視野角拡大層 2 0に接着層 7 0を介して反射層 3 0を接着すると、 水平方向 視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との間が全て接着層 7 0で充填されることなく、 各凸条間に 空隙部 7 1が形成される。

なお、 接着層 7 0を用いた構成においては、 上記のように空隙部 7 1を形成してもよく、 また、 水平方向視野角拡大層 2 0とは屈折率の異なる流動性の高い接着剤または粘着剤を用 いて、 水平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との間が接着層 7 0で完全に充填されるよう にしてもよい。

さらに上記のごとくの水平方向視野角拡大層 2 0に対して反射層 3 0を接着する構成は、 上述した各実施例の反射層 3 0に適用することができる。 図 2 7は、 本発明の反射型スク リーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリーンの水平断面の構成を概略的に示 すものである。 本実施例の構成は、 水平方向視野角拡大層 2 0の表面に反射層 3 0となる材 料を蒸着または塗布することによって、 反射層 3 0を形成している。 反射層 3 0は、 例えば 、 銀やアルミニウムを水平方向視野角拡大層 2 0の凸条配列面に蒸着し、 もしくはこれらの 含有材料を塗布することによって形成することができる。 また、 反射層 3 0をスパッタリン グによって層形成してもよい。

すなわち、 反射層 3 0は、 銀またはアルミニウムを蒸着またはスパッタリングまたは塗布 等によって形成したミラー層であるため、 反射効率を高くすることができ、 スクリーン 1の 正面方向へのゲインを向上させ、 またスクリ一ン 1に対して大きな入射角で入射する外乱光 を観察者側に反射しないようにすることができる。 本発明の反射型スクリーンは、 これらの 機能によりコントラストの高い投射画像を提供することができる。

上記のごとくの水平方向視野角拡大層 2 0に直接形成する反射層 3 0の構成は、 上述した 各実施例の反射層 3 0に適用することができる。 図 2 7は、 図 4の構成に本実施例の蒸着ま たは塗布等による反射層 3 0を適用した構成例を示すものであるが、 この他の例として、 図 7の構成に対して上記反射層 3 0を適用した構成を図 2 8に示し、 図 8の構成に対して上記 反射層 3 0を適用した構成を図 2 9に示す。 さらに図 1 2の構成に対して上記反射層 3 0を 適用した構成を図 3 0に示し、 図 2 1の構成に対して上記反射層 3 0を適用した構成を図 3 1に示す。 図 3 2は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリー ンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 上述した各実施例において、 透明樹脂シー ト 1 0を使用することなく積層構成してもよい。 例えば、 図 3 2に示す構成は、 図 4に示す スクリーン 1において、 透明樹脂シート 1 0を用いることなく、 水平方向視野角拡大層 2 0 を構成するレンチキユラ一レンズシートに直接アクリルビーズパインダを層形成して拡散層 4 0を構成したものである。 同様に上述の全ての実施例において、 透明樹脂シート 1 0を用 いずに水平方向視野角拡大層 2 0を基材シ一トとして積層構成を実現することができる。 図 3 3及び図 3 4は、 図 3 2の構成において、 K平方向視野角拡大層 2 0としてプリズム シート及びウエーブシートを用いた構成をそれぞれ示すものである。 また、 図 3 5ないし図 3 7は、 図 1 2ないし図 1 4の構成において、 透明樹脂シ一ト 1 0を用いずに構成した例を それぞれ示すものである。 さらに、 図 3 8ないし図 4 0は、 図 3 5ないし図 3 7の構成にお いて、 拡散層 4 0の入射側にさらに上述のごとくの T I NT層 5 0を積層した構成を示すも のである。 さらに図 4 0は、 ブラックマトリクス層 6 0を備えた図 2 1の構成において、 透 明樹脂シ一ト 1 0を用いずに構成した例を示すものである。

図 4 2ないし図 4 は、 透明樹脂シ一ト 1 0に直接形成したシリンドリカル形状による凸 条列によつて水平方向視野角拡大層を構成し、 反射層 3 0を凸条列に蒸着または塗布によつ て層形成した構成例を示すものである。

図 4 2において、 7_Κ平方向視野角拡大層は、 基材となる透明樹脂シート 1 0の片面に、 シ リンドリカル形状が連続して配列したシリンドリカル形状部 2 1を一体形成してなる。 シリ ンドリカル形状部 2 1は、 各シリンドリカル形状の長手方向 （円筒軸方向） カ^クリーン 1 の設置時に垂直方向となるように構成されている。 また、 シリンドリカル形状の頂部が、 反 射層 3 0側に位置するように構成されている。 シリンドリカル形状部 2 1は、 反射層 3 0の 形状を規定するもので、 上記のように構成することにより、 スクリーン 1の水平方向の反射 成分の拡散範囲を広げることができ、 スクリーン 1の視野角特性を向上させることができる 。 シリンドリ力ル形状部 2 1のシリンドリカル形状の配列ピッチは、 上述の実施例と同様に 、 2 0 0 .m以下（画素ピッチの 1 1 0以下)、好ましくは 1 5 5 m以下とすることが好 適である。

シリンドリカル形状部 2 1の表面には、 反射層 3 0が形成されている。 また、 透明樹脂シ —ト 1 0のシリンドリカル形状部 2 1の形成側と逆の面には、 拡散層 4 0が積層される。 こ の拡散層 4 0の表面を投射光の入射面として使用する。 すなわち、 本実施例のスクリーン 1 は、 投射光の入射側から順に、 拡散層 4 0 , 基材となる透明樹脂シート 1 0， シリンドリカ ル形状部 2 1， 及び反射層 3 0がー体的に配設された構成を有している。

シリンドリカル形状部 2 1は、 透明樹脂シ一ト 1 0の片側に光硬化性樹脂層を塗布し、 目 的のシリンドリカル形状を有する型もしくはロールによってエンボスすることによって、 シ リンドリカル形状を形成した後、 これを光硬化させることによって作成する。 あるいは、 透 明樹脂シ一ト 1 0の成形時に、 もしくは後工程で、 エンボスロールによって片面にシリンド リカル形状を直接形成するようにしてもよい。 また、 レーザ加工やフォトリソグラフィ等の 光加工によってフアインなシリンドリカル形状を形成するようにしてもよい。

図 4 3は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリー ンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 図 4 3において、 3 0は反射層、 3 1は基 材、 3 2は反射層及び基材ょりなる反射シートである。

図 4 3の構成例において、 反射層 3 0は、 反射機能を有する反射シ一ト 3 2をシリンドリ カル形状部 2 1に対して貼り付けることによって形成している。 すなわち、 基材 3 1の表面 に反射層 3 0が形成された反射シート 3 2を用意し、 この反射シート 3 2をシリンドリカル 形状部 2 1に貼り合わせることによって、 図 4 2の実施例と同様の機能を得ることができる 。 基材 3 1は樹脂シ一トを使用することができ、 この樹脂製の基材 3 1に蒸着ゃスパッ夕リ ングまたは塗布等によって銀またはアルミニウム層を反射層 3 0として形成した反射シート 3 2を用いることができる。 また、 基材 3 1に貼り合わせる反射層 3 0として、 アルミニゥ ムゃ銀の金属箔を用いてもよく、 また、 樹脂製の基材 3 1を用いずに、 上記のような金属箔 の単体を反射シートとして用いてもよい。 金属箔を用いた場合は、 図 4 2と同様な構成にな る。

図 4 4は、 本発明の反射型スクリーンの更に他の実施例を説明するための図で、 スクリー ンの水平断面の構成を概略的に示すものである。 図 4 4において、 4 0 a， 4 0 bは拡散層 , 4 1 a , 4 1 bは拡散材として使用するピーズ、 4 2 a , 4 2 bは透明樹脂パインダであ る。 ·

図 4 4の構成では、 2層の拡散層 4 0 a， 4 0 bによって拡散層 4 0を構成している。 本 構成では、 各拡散層 4 0 a , 4 0 bにそれぞれ分散させるピーズ 4 1 a， 4 1 bの粒径， 材 質, 含有氪 $立度分布を変えて層構成することにより、 入射面の表面の表面粗さと拡散層 4 0の HA Z E (表面粗さに依存しない内部 HA Z E) とを別々に制御することができる。 こ こでは、 複数の粒度のビーズを混合してその混合比によって上記の粒度分布を制御するよう にしてもよい。

入射面側の拡散層 4 0 aの表面粗さを適度に大きくして最適化することにより、 拡散層 4 0 aの表面における反射光を拡散させ、 例えば、 観察者から見た投射装置の瞳像や、 室内の 照明灯の像などを目立ちにくくすることができる。 また、 反射層側の拡散層 4 0 bの HA Z Eを大きくすることにより、 ホットスポットまたはホットパンドを低減させることができる 上記のごとく図 4 2ないし図 4 4の構成によって、 本発明に係わる反射型スクリーンは、 シリンドリカル形状部 2 1のような凸条列を有するにもかかわらず、 多層構成の一枚のシー トとして構成することができ、 これにより、 生産性が高く、 力 利用者の取り扱いを容易に することができる。

図 4 5ないし図 4 7は、 透明樹脂シート 1 0に直接形成したプリズム形状による凸条列に よつて水平方向視野角拡大層を構成し、 反射層を凸条列に蒸着または塗布によつて層形成し た構成例を示すもので、 各図において、 2 2はプリズム形状部である。

また、 図 4 8ないし図 5 0は、 透明樹脂シート 1 0に直接形成したウエーブ形状による凸 条列によつて水平方向視野角拡大層を構成し、 反射層を凸条列に蒸着または塗布によって層 形成した構成例を示すもので、 各図において、 2 3はウエーブ形状部である。

上記プリズム形状部 2 2を使用した構成例、 及びウェーブ形状部 2 3を用いた構成例は、 上述した図 4 2ないし図 4 4に示した構成例におけるシリンドリカル形状部 2 1による凸条 列を、 それぞれプリズム形状部 2 2またはウエーブ形状部 2 3に置き換えた構成を示すもの であり、 その作用は前述した凸条の形状に起因する作用の違いを除いて図 4 2ないし図 4 4 の実施例と同様であるため、 繰り返しの説明は省略する。

また、 図 4 2ないし図 5 0に示すごとくの、 透明樹脂シート 1 0に直接シリンドリカル形 状部 2 1 , プリズム形状部 2 2， またはウエーブ形状部 2 3を形成し、 これを水平方向視野 角拡大層とする構成は、 前述の図 4ないし図 4 1の水平方向視野角拡大層 2 0に適用するこ とができる。

上述のように、 水平方向視野角拡大層 2 0に対する蒸着、 スパッタリング、 塗布あるいは 反射シートの貼り付けによって、 水平方向視野角拡大層 2 0の凸条の形状に沿って反射層 3 0を構成する場合、 図 4ないし図 4 1に示すような平板の反射層を用いた構成と異なり、 凸 条と反射層 3 0との間に空隙が生じることがないため、 凸条形状が反射特性を決定すること になる。 + ここでシリンドリカル形状面で反射が行われる場合、 反射面が円筒の一部であるため、 入 射光に対して水平方向に連続的に広がりをもつ反射となる。 このときに、 凸条と反射層 3 0 との間に空隙を有する平板反射板を用いた構成よりもさらに大きな反射光の広がり力得られ 、 これによつて画面水平方向に広い視野角を有し、 C C Rの変動も少ない特性が得られる。 また、 プリズム形状面で反射が行われる場合、 プリズムの頂角が 9 0 ° 近傍となるときに 投射装置から出射した入射光は、 ほぼ回帰反射 （入射光と同一方向に反射する） となって、 投射装置近傍に向かって反射する。 これにより、 投射装置近傍で観察した場合に、 良好な輝 度を得ることができる。 本発明では、 さらにプリズムの頂角を大きくし、 1 0 0 ° ± 1 0。 とすることによって、 反射光の広がりを与えることができる。

また、 ウエーブ形状面は、 上記プリズムの頂角部に R形状を有するものに近いため、 ゥェ ーブ形状面で反射が行われる場合、 プリズムの回帰特性とシリンドリカルの連続的な広がり とを併せ持つ反射特性となり、 これにより、 視野角/輝度/ C C Rにおいてパランスのとれ た特性が実現される。

なお、 上記の各実施例において、 透明樹脂シート 1 0、 7j平方向視野角拡大層 2 0、 反射 層 3 0、 拡散層 4 0のいずれかまたは複数を貼り合わせによって相手部材と貼り合わせる構 成を採る場合、 貼り合わせを行うために、 接着剤または粘着剤を使用することができる。 ま たは溶融樹脂を接着層として用いてもよい。 また貼り合わせの強度を向上させるために、 貼 り合わせを行う 2つの部材の一方または両方に、 コロナ放電等の表面活性化処理を行ったり 、 アンカー剤を塗布しておくようにしてもよい。 これら接着剤や粘着剤、 あるいは接着用樹 脂材ゃアンカ一剤は、 スクリーンの光学特性を阻害しないもの、 あるいは使用場所に応じて 屈折率等の物性を最適にしたものが選択される。

また上記の粘着剤または接着剤として、 光硬化型または熱硬化型の粘着剤もしくは接着剤 を用い、 当該粘着剤または接着剤を塗布した後に光硬化または熱硬化させるようにしてもよ い。 また、 同様に、 電子線照射によって架橋する粘着剤または接着剤を用いてもよい。 光硬 化や熱硬化もしくは電子線架橋によって、 粘着剤及び接着剤はその弾性率が上昇するととも に、 粘着特性または接着特性が変化する。 また、 粘着付与剤等の配合剤によっては、 粘着特 性や接着特性を安定化させる効果が期待できる。 これら光硬化型、 熱硬化型もしくは電子線 架橋型の粘着剤または接着剤を使用することにより、 最適な貼り合わせ性能が得られる場合 には、 適宜これら粘着剤または接着剤を採用することができる。

また、 スクリーンの表面の汚れ防止もしくは傷防止のための表面保護として、 スクリーン 表面に対して保護膜を付与してもよい。 保護膜は、 P E Tや P Pの透明性及び表面硬度の高 い材料で形成したシートを、 粘着剤で貼り合わせて構成することができる。 また、 フッ素系 の樹脂シートや塗料をスクリーン表面に積層してもよい。 これにより、 保護皮膜としての機 能に加えて汚れが付着しにくい （非汚染性） 特性を付与することができる。 保護シートとし ては、 フィッシュアイの少ない光学用途の樹脂グレードを用いたシートが好適である。 また、 スクリーン表面の静電気によるごみや塵埃等の付着を防ぐために、 スクリーン表面 に帯電防止剤を塗布または噴霧してもよい。 また上記の P E Tや P P等による保護シートに 対して帯電防止剤を練り込んでおくようにしてもよい。 さらには、 拡散層 4 0の透明樹脂パ インダ 4 2に帯電防止剤を練り込むようにしてもよい。

さらには、 T I N T層 5 0の紫外線による劣化を抑制するために、 紫外線吸収剤を用いる ことができる。 紫外線吸収剤は、 T I NT層 5 0と該 T I NT層 5 0の入射側に積層される 要素 （例えば拡散層 4 0 ) との貼り合わせに用いる粘着剤または接着剤に練り込んでおくこ とが好適である。 また T I NT層 5 0の入射側に配設される拡散層 4 0自体に練り込んでも よく、 あるいは T I NT層 5 0の入射側に紫外線吸収剤を練り込んだ透明シートを積層して もよい。 紫外線吸収剤としては、 例えば、 ベンゾトリアゾ一ル系の紫外線吸収剤を使用する ことができる。

また、 上記の各実施例において、 透明樹脂シート 1 0の素材としては、 例えば、 ポリエス テル、 ポリメタクリル酸メチル、 ポリ力一ポネート、 ポリ塩化ビニル、 ポリスチレン、 ポリ プロピレン、 ナイ口ン等の樹脂シ一トを使用することができる。

拡散層 4 0の透明樹脂バインダ 4 2としては、 酢酸ピニル系樹脂、 変性酢酸ビニル /ァク リル共重合樹脂、 エチレン Z酢酸ビニル樹脂、 ポリエステル樹脂、 アクリル共重合樹脂、 ァ クリルシリコン系樹脂、 セルロース樹脂、 塩化ビニル /酢酸ピニル共重合樹脂、 スチレン系 樹脂、 ウレタン系樹脂、 エポキシ系樹脂、 変性ポリビニルアルコール系樹脂、 ァクリロニト リルゴム等、 を使用することができるが、 本発明では、 これらの樹脂に限らず適宜最適な樹 脂を選択することができる。

次に、 本発明の反射型スクリーンのコントラストの測定例を説明する。 ここでは、 図 2 3 に示す構成のスクリーンを用いて、 画面を 9分割し、 その中心点のスクリ一ン輝度 (G a i n) を測定して各位置のコントラストを測定した。 '

図 5 1は、 輝度測定方法を説明するための図である。 スクリーン 1は、 6 2 3 X 1 1 0 7 mmの大きさの 5 0 i n c h · W i d eスクリーンとして構成し、 このスクリーンの中心に おける法線 n上のスクリーン 1の表面から 2500 mmの位置に輝度測定器 102を設置し た。 また、 スクリーン 1の表面から 1680mm離間し、 かつ上記法線 nから上方に 100 0mm変位した位置に外光光源 100を設置した ₆ さらに、 スクリーン 1の表面から 166 0mm離間し、 かつ上記法線 nから下方に 165mm変位した位置に投影機 （投射装置） 1 01を設置した。 ここでは、 スクリーンと観察者 （観客） との距離が 1. 5m以上であるこ とを想定した。

図 52は、 スクリーン 1の輝度測定位置を説明するための図である。 図 52に示すように 、 スクリーン 1の画面を等面積で 9分割し、 各分割領域の中心におけるスクリーン輝度 （G a i n) を測定した。 輝度測定は、 輝度計を首振りさせることによって実施した。

図 53は、 上記各測定位置における輝度測定結果と画面コントラストの計算結果を示す表 である。 図 52における各測定位置 1〜 9において、 投影光 （投射光） 0& 1 11と外乱光0 a i nとを測定し、 各位置における画像コントラストを計算した。

コントラストは、 （投影光 G a i n X投影光照度 Z 7t ) + (外乱光 G a i n X外乱光照度 / ) / (投影光 G a i n ^<投影光照度 ZTC/C o n t r a s t ) + (外乱光 G a i n X外 乱光照度/ 7t ) によつて計算できる。

上記の投影光照度としては、 全光束 700 1m (ルーメン） を投影面積 0. 689m²に て割った 1015. 7 1 X (ルクス） を用いた。 また外乱光照度は、 250 1 xであって、 投影機自体のコントラストは 1200 ： 1である。

コントラストは、 測定位置 1〜9において、 順に、 （6. 9 ： 1), (7. 2 ： 1)， (6. 4 : 1)， （25. 3 : 1), (48. 7 : 1), (24. 9 : 1), (51. 1 : 1), (102. 6 ： 1), (49. 2 ： 1) であった。 比較例として、 スクリーンで完全拡散が生じるとすると 、 投影光， 外乱光を問わず G a i nは 1となり、 画面コントラストは 5. 0 ： 1となる力 本発明に関わるスクリーンにおいては、 明室にていずれの測定値においても良好なコントラ ストが実現される。 またこのとき、 視野角 （半値） は、 17. 5° となり、 15° 以上の視 野角 （半値） が得られた。 次に水平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との距離とスクリーンの結像画面の特性との 関係について説明する。

上記図 1ないし図 2 7のごとくの反射板を反射層 3 0として用いた構成では、 反射層 3 0 と水平方向視野角拡大層 2 0との距離を可変に設定することができる。 例えば、 反射層 3 0 と水平方向視野角拡大層 2 0とを離間させて配置してもよい。 .

ここで、 上述のように、 結像層となる拡散層 4 0においては、 投射装置からの投射光力拡 散層 4 0に入射するときとその投射光が反射層 3 0で反射して再度拡散層 4 0を透過すると きの 2回の結像が生じる。 このため、 反射層 3 0と拡散層 4 0との距離が離れれば離れる程 デフォーカスが大きくなり、 結像画像の品質が劣化する。 従って、 基本的には拡散層 4 0と 反射層 3 0との距離 （光路長） Xは短い方が好ましい。 すなわち、 構成上は水平方向視野角 拡大層 2 0と反射層 3 0とを近接させて配置させることが好ましい。

しかしながら、 例えば、 投射画像の特性の最適化、 あるいは製造工程合理化のために、 必 要に応じて水平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との距離を離間させるようにしてもよい。 このときに、 K平方向視野角お大層 2 0と反射層 3 0との間の光路長には実用レベルにおけ る許容値が存在する。

以下に反射層 3 0と水平方向視野角拡大層 2 0との距離を離間させていき、 拡散層 4 0と 反射層 3 0との間の光路長を長くしたときの特性と、 スクリーンとして許容される上記離間 距離について考察する。

図 5 4 Α〜図 5 8 Bは、 水平方向視野角拡大層 2 0としてレンチキュラーレンズシー卜を 用い、 平板の反射層 3 0と上記水平方向視野角拡大層 2 0との距離と変化させたときの光路 と、 スクリーンの水平方向の視野角特性とのシミュレーション結果を示す図である。 ここで は、 7平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との距離 X (詳細には、 水平方向視野角拡大層 2 0の頂部と反射層 3 0の反射面との距離） を、 順に 0 (接触)， 2 0 ^ m, 3 0 ^ m, 1 4 0 M m, 2 0 0 z mとし、 これらの距離における光路と視野角特性とを図 5 4 A〜図 5 8 B に示している。 具体的には、 図 5 4 Aは上記距離が 0のときの光路図、 図 5 4 Bは図 5 4 Aに対応する視 野角特性、 図 5 5 Aは上記距離が 2 0 imのときの光路図、 図 5 5 Bは図 5 5 Aに対応する 視野角特性、 図 5 6 Aは上記距離が 3 0 /mのときの光路図、 図 5 6 Bは図 5 6 Aに対応す る視野角特性、 図 5 7 Aは上記距離が 1 4 0 zmのときの光路図、 図 5 7 Bは図 5 7 Aに対 応する視野角特性、 図 5 8 Aは上記距離が 2 0 0 mのときの光路図、 図 5 8 Bは図 5 8 A に対応する視野角特性を示している。

上記の各光路図においては、 レンチキユラ一レンズの 1つのシリンドリカル形状部に対し てスクリーン面に垂直に 2 0本の光を入射させ、 その各光の挙動をシミュレーションした結 果を示している。 また光路図に対応する視野角特性図において、 光路図における反射光の広 がり方に対応した輝度分布が生じる。 ここで、 レンチキュラーレンズシートの各シリンドリ カル形状部の水平方向の配設ピッチは 1 5 5 imであり、 各シリンドリカル形状部によって 形成されるシリンドリカルレンズの焦点距離は、 シリンドリカル形状部の頂部から約 1 4 0 m離れた位置にある。

なお、 本シミュレーションの視野角特性においては、 拡散層 4 0における拡散を考慮して いない。 しかしながら、 本発明では、 拡散層 4 0として上述のような弱拡散特性を有する拡 散層を使用するため、 シミュレーションでは、 ほぼ実際のスクリーンに近い結果力得られて いるものと考えられる。

本発明を適用する反射型スクリーンの観察者の観察位置を考えるとき、 室内で観察する観 察者の観察位置は、 一般にスクリーンから 2 ~ 3 m離れた位置になる。 このときに、 スクリ ーン面の法線に対する観察者の観察角度 Sは、 人一人が占有する横幅を l mとするとき、 t a n 0 = (人数 X l m) / (スクリーン面と li^者との距離） となる。 ここでスクリーン面 と観察者との距離を 2 . 5 mとすれば、 スクリーンを最も斜めから観察する観察者の観察角 度 Θは、 観察者が 2人の場合には 2 2 ° 、 観察者が 4人の場合には 3 9 ° となる。 なお、 観 察距離や観察者等の一般的な条件を鑑みても、 スクリーンは少なくとも 1 5 ° 以上の視野角 を有することが好ましいといえる。 上記の観点から、 室内で 4人程度まで並んで観察可能な理想的な水平方向の視野角を約 4 0。 とすると、 図 3に示すごとくの視野角特性が理想的な形態となる。 すなわち、 図 3に示 す水平方向の視野角特性は、 輝度の半値 （中央 （0° ) の輝度に対して半分の輝度が得られ る角度） が約 40° であり、 かつ中央 （0° ) に対して角度の絶対値力 S大きくなるに従って 、 輝度がなだらかに変化する特性が得られている。 視野角に応じて輝度が急激に変化するの は好ましくなく、 図 3に示すような視野角特性により、 最適な視野角特性と高品位の投射画 像を得ることができる。

上記を鑑みて、 図 54A〜図 58 Bのシミュレーションを考察すると、 7j平方向視野角拡 大層 20と反射層 30の反射面との距離 （詳細には、 水平方向視野角拡大層 20の凸条の頂 部と反射層 3◦の反射面との距離） Xが、 0のとき （図 54A, 図 54B)、 及び距離 Xが 2 0 mのとき （図 55A, 図 55B) には、 半値が約 40° であって、 輝度分布もなだらか に変化しているが、 上記距離 Xが 30 mでは （図 56A, 図 56B)、 半値が約 33 ° 程 度まで狭くなり、 それ以上に角度の絶対値が大きくなると輝度分布も急激に変化するように なる。

さらに、 距離 Xがシリンドリカル形状部の焦点位置にほぼ一致する 140 mのとき （図 57 A, 図 57 B) は、 中央 （0° ) 位置へ戻ってくる光が大部分となり、 十分な視野角が 得られなくなる。 さらに距離 Xが焦点位置を超えて 200 mにまでなると （図 58A, 図 58B)、 中央 （0° ) への集光特性を維持しながら、 大きい視野角の反射光成分が相対的 に増加してくるものの、 半値が 5° 程度であって、 視野角を改善するまでには至らない。 し かも前述のように距離 Xが長くなればなる程、 デフォーカスが大きくなり、 結像画像の品質 が劣化するだけである。

以上より、 図 3の理想的な視野角特性に近い特性を得ることができる反射層 30と水平方 向視野角拡大層 20との距離 Xは、 0〜20 μιτιの範囲にあるといえる。

上記図 3の理想的な視野角特性は、 上述のように 4人が並列して観察する場合でも一定以 上の輝度を得ることができるものであるが、 例えば、 2人の観測者が並列して観察する場合 には、 上述の条件から観察角度 Sが 2 2 ° となり、 このときの上記距離 Xは 6 0 m程度ま で許容されるものと考えられる。 距離 Xが 6 0 i mであるときの視野角特性図を図 5 9に示 す。

さらに観察者力一人で観察するとき、 その観察者は通常ほぼ中央位置で観察するため、 中 央 （0 ° ) への集光力 S大きくなつても、 C C Rが劣化しない限り大きな問題は生じない。 しかしながら、 上述のように距離 X力長くなればなる程デフォーカスが大きくなり、 結像 画像の品質が劣化する。 ここで焦点位置に向かって距離 Xを長くしていくときに、 中央 （0 ° ) への集光が高まり、 焦点位置を超えると再び周囲への拡散光成分が若干増えていく。 従 つて、 一人で観察するという限定的な条件下を考えた場合であっても、 焦点距離以上に距離 Xを大きくすることはデフォーカスが大きくなるだけであって全く意味がない。

以上のことから、 7K平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との距離 Xは、 レンチキユラ一 シートを用いた場合に少なくともそのシリンドリカル形状によるシリンドリカルレンズの焦 点までの距離以下であって、 好ましくは 6 0 m以内、 さらに好ましくは 2 0 m以内とす べきである。

換言すれば、 τΚ平方向視野角拡大層 2 0のシリンドリカル形状部の頂部とシリンドリカル 形状部によって形成されるシリンドリカルレンズの焦点位置までの距離 （以下距離 Υとする ) と距離 Xとの関係は、 0≤Χ≤3 ΥΖ 7力 子ましく、 さらに好ましくは、 0≤Χ≤Υ/ 7 の場合である。 なお、 距離 Xとシリンドリカルレンズの焦点距離 とする） との関係につ いては、 上記シリンドリカルレンズの焦点距離 Ζが 1 8 Ο μ πιであることから、 0≤X≤Z / 3が好ましく、 さらに好ましくは、 0≤Χ≤Ζ Ζ 9となる。

上記実施例は、 水平方向視野角拡大層 2 0と反射層 3 0との距離 Xを基本的には固定した 場合である。 しかしながら、 上述したように、 観察者の人数により距離 Xは、 必ずしも一定 でなくてもよい。 つまり観察者の人数により距離 Xを可変にして、 効果的な反射を行うスク リーンとすることが可能である。 例えば、 観察者の人数に応じて、 距離 Xを 0 , 2 0 μ ηι, 3 0 β ηι, 6 0 m, 1 4 0 mと変えることができるようにしておけば、 使用時の状況に 応じて最も効果的な反射型スクリーンとすることができる。

距離 Xの調整は mオーダーであるため、 マイクロメータのように微調整機構をスクリ一 ンの 4隅など適切な位置に設けて上記の調整を行うこ'とができる。 スクリーンが更に大型に なれば、 モータ等の動力により微調整機構を駆動してその距離を制御することになる。 更に、 上記の例によれば、 スクリーンの全面において、 距離 Xは同一であるが、 中心部 周辺部でその距離 Xを変えてもよい。 すなわち、 投射装置 Pからの投射光がスクリーン面と 成す入射角度はスクリーン中央と周辺部とでは異なる。 従って、 反射効率を考えた場合、 中 心部の距離 Xと周辺部の距離 Xとを異ならせることは効果的であり、 一般的に言えば、 中心 部の距離 Xを周辺部の距離 Xよりも近づける構成とすれば、 スクリーン全体のコントラスト は改善される。 なお、 距離 Xを上記のように調節する代わりに、 スクリーン全体の形状を、 周辺部が投射装置 P側にわずかに湾曲する形状にしても効果的である。 以上、 本発明の実施の形態について説明してきたが、 以上の説明から明らかなように、 本 発明により、 明室においてもコントラストが高く、 水平方向視野角が良好であって、 力つ画 面 C C Rが良好な反射型スクリーンを提供することができる。 特に、 水平方向視野角拡大層 によってスクリ一ン水平方向と垂直方向で異なつた反射特性 （拡散度） を持たせることによ り、 垂直方向では拡散を絞って明室コントラストを改善し、 水平方向では相対的に拡散を大 きくすることによって高視野角を実現して、 明室におけるコントラストを改善し、 かつ大画 面にも適用可能で、 C C Rの劣化も生じさせない反射型スクリーンを提供することができる また、 T I N T層構成ないしブラックマトリクス層によって外乱光を吸収せしめ、 投射画 像の黒色を引き締めることができる。 また、 7K平方向視野角拡大層の後方に反射層を構成す ることにより、 反射効率とスクリーン正面方向のゲインを向上させることができる。 また、 拡散層を多層構成とし、 入射面の表面の表面粗さと拡散層の内部 H A Z Eとを別々に制御す ることにより、 拡散層の表面における反射光の拡散と、 ホットスポットまたはホットパンド の低減とを実現することができる

Claims

請求の範囲

1 . 光の拡散を絞る拡散層と、 該拡散層を透過した透過光を反射する反射層とを有するこ とを特徴とする反射型スクリーン。

2 . スクリーンの垂直方向での拡散に比して水平方向で相対的に拡散を大きくしたことを 特徴とする反射型スクリーン。

3 . 投射光の入射側より、 光の拡散を絞る拡散層と、 水平方向の視野角を拡大する水平方 向視野角拡大層と、 該水平方向視野角拡大層を透過した透過光を反射する反射層とを有する ことを特徴とする反射型スクリーン。

4. 請求の範囲第 3項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記水平方向視野角拡大層は 、 複数の凸条が連続的に配列され、 前記凸条の頂部が、 前記反射層側に配置するように構成 されていることを特徴とする反射型スクリーン。

5 . 請求の範囲第 3項または第 4項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記水平方向視 野角拡大層は、 複数の凸条が連続的に配列され、 前記複数の凸条は、 各前記凸条の長手方向 が前記反射型スクリーンの垂直方向に一致するように連続して配設されていることを特徴と する反射型スクリーン。

6 . 請求の範囲第 4項または第 5項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記凸条の配列 方向のピッチは、 2 0 0 m以下であることを特徴とする反射型スクリーン。

7 . 請求の範囲第 4項ないし第 6項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前 記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がシリンドリカル形状であることを特徴とする反射型 スクリーン。

8 . 請求の範囲第 4項ないし第 6項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前 記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がプリズム形状であることを特徴とする反射型スクリ ーン。

9 . 請求の範囲第 4項ないし第 6項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前 記水平方向視野角拡大層は、 前記凸条がウェーブ形状であることを特徴とする反射型スクリ ーン。

1 0 . 請求の範囲第 3項ないし第 9項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の背面側に非接着で配設されてなることを特徴と する反射型スクリーン。

1 1 . 請求の範囲第 3項ないし第 9項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の背面側に、 接着層を介して接着されていること を特徴とする反射型スクリーン。

1 2 . 請求の範囲第 1 0項または第 1 1項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記水平 方向視野角拡大層の前記凸条がシリンドリカル形状であって、 前記反射層は、 該シリンドリ 力ル形状によつて形成されるシリンドリカルレンズの焦点位置から前記凸条の頂部までの間 に配設されることを特徴とする反射型スクリーン。

1 3 . 請求の範囲第 1 2項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層と前記水平方 向視野角拡大層の凸条頂部との距離は、 前記シリンドリカルレンズの焦点位置と前記水平方 向視野角拡大層の凸条頂部までの距離の 1 / 7以下の範囲にあることを特徵とする反射型ス クリーン。

1 4. 請求の範囲第 1 0項， 第 1 2項及び第 1 3項のいずれか 1に記載の反射型スクリ一 ンにおいて、 前記反射層と前記水平方向視野角拡大層との距離が調節可能であることを特徴 とする反射型スクリーン。

1 5 . 請求の範囲第 1 1項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層と前記水平方 向視野角拡大層とは、 相互に部分的に接着され、 前記反射層と前記水平方向視野角拡大層と の非接着部分において、 該水平方向視野角拡大層と該接着層との間に、 該水平方向視野角拡 大層とは屈折率が異なる媒質が配設されていることを特徴とする反射型スクリーン。

1 6 . 請求の範囲第 4項ないし第 9項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層は、 前記水平方向視野角拡大層の凸条列の表面に、 蒸着または塗布によって層形 成されていることを特徴とする反射型スクリーン。

1 7 . 請求の範囲第 4項ないし第 9項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記反射層は、 前記凸条列表面に積層した反射シートによって形成されていることを特徴と する反射型スクリーン。

1 8 . 請求の範囲第 3項ないし第 1 7項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて 、 前記拡散層は、 ビーズ及び/または顔料による拡散材が分散した透明榭脂パインダによつ て形成されていることを特徴とする反射型スクリーン。

- 1 9 . 請求の範囲第 1 8項に記載の反射型スクリーンにおいて、 前記拡散層は、 拡散材の 粒径， 材質， 含有量， 粒度のいずれかまたは複数が異なる複数の層によって構成され、 前記 拡散層の表面粗さと該拡散層の内部ヘイズとカ 別に制御されていることを特徴とする反射 型スクリーン。

2 0 . 請求の範囲第 3項ないし第 1 9項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて 、 該反射型スクリーンは、 T I NTを含む T I N T層を有し、 該 T I NT層は、 前記水平方 向視野角拡大層に対して投射光の入射側に積層されていることを特徴とする反射型スクリ一 ン。

2 1 . 請求の範囲第 3項ないし第 2 0項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて 、 該反射型スクリーンは、 ブラックマトリクスが形成されたブラックマトリクス層を有し、 該ブラックマトリクス層は、 前記水平方向視野角拡大層に対して投射光の入射側に積層され ていることを特徴とする反射型スクリーン。

2 2 . 請求の範囲第 3項ないし第 2 1項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて 、 該反射型スクリ一ンは、 透明樹脂シ一! ^こよる基材を有し、 該基材は、 前記水平方向視野 角拡大層に対して投射光の入射側に積層されていることを特徴とする反射型スクリーン。

2 3 . 請求の範囲第 4項ないし第 2 2項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおいて 、 前記水平方向視野角拡大層は、 シート状の基材と、 該基材の表面に前記凸条の配列を形成 してなることを特徴とする反射型スクリーン。

2 4. 正面方向の投影装置からの投影光を受けて投影像を形成する反射型スクリーンにお いて、 該反射型スクリーンは、 外舌し光が主に上方から入射する屋内で用いられる横長型スク リーンであって、 光拡散部と、 該光拡散部を透過した投影光を水平方向の視野角を広げる方 向に反射させると共に、 当該光拡散部を透過した外乱光を下方に反射させる視野角拡大反射 部とを有してなることを特徴とする反射型スクリーン。

2 5 . 請求の範囲第 2 4項に記載の反射型スクリーンにおいて、 該反射型スクリーンは、 視野角が 1 5度以上であることを特徴とする反射型スクリーン。

2 6 . 請求の範囲第 2 4項または第 2 5項に記載の反射型スクリーンにおいて、 該反射型 スクリーンと観察者との距離が 1 . 5 m以上であることを特徴とする反射型スクリーン。

2 7 . 請求の範囲第 2 4項ないし第 2 6項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおい て、 前記視野角拡大反射部は、 水平方向に凹凸が形成され、 各該凹凸は該反射型スクリーン の垂直方向に伸びて配列されていることを特徴とする反射型スクリーン。

2 8 . 請求の範囲第 2 4項ないし第 2 7項のいずれか 1に記載の反射型スクリーンにおい て、 前記視野角拡大反射部は、 凹凸の視野角拡大層と、 該視野角拡大層の背面に位置する反 射層とからなることを特徵とする反射型スクリーン。