(57)【要約】【課題】透明性が高い透過型スクリーンと、これを備える映像表示装置とを提供する。【解決手段】スクリーン１０は、透過型スクリーンであり、入光面側に凸であり、少なくともスクリーン面に平行な第１の方向に沿って複数配列された単位光学形状１２１と、単位光学形状１２１の入光面側に膜状に積層され、映像光の一部を透過し、かつ、映像光の一部を反射させて出光面へ向ける反射層１３とを備える。単位光学形状１２１は、第１の方向及びスクリーン１０の厚み方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、最も入光面側に位置する面を第２の面１２３とし、第２の面１２３の両側に位置する対向する２つの面のち、スクリーン面の法線方向となす角度が大きい方を第１の面１２２、小さい方を第３の面１２４とする。反射層１３は、少なくとも第１の面１２２及び第２の面１２３に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光の少なくとも一部を透過させて表示する透過型スクリーンであって、
該透過型スクリーンの内部に位置し、映像光が入射する入光面側に凸であり、少なくともスクリーン面に平行な第１の方向に沿って複数配列された単位光学形状と、
前記単位光学形状の入光面側に膜状に積層され、前記入光面から入射した映像光の一部を透過し、かつ、前記入光面から入射した映像光の一部を反射させて前記入光面に対向する出光面へ向ける反射層と、
を備え、
前記単位光学形状は、前記第１の方向及び該透過型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、最も入光面側に位置する面を第２の面とし、前記第１の方向において前記第２の面の両側に位置する対向する２つの面のち、スクリーン面の法線方向となす角度が大きい方を第１の面、小さい方を第３の面とし、
前記反射層は、少なくとも前記第１の面及び前記第２の面に形成されていること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記反射層は、その表面に凹凸形状を有し、入射する光の一部を拡散反射すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第１の面がスクリーン面の法線方向となす角度θ２は、５°以上２０°以下であること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第２の面は、前記第１の面側の端部が前記第３の面側の端部よりも前記入光面側に位置するように傾斜していること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項４に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第１の面と前記第２の面とがなす角度θ１は、８５°以上９５°未満であること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第２の面は、前記第３の面側の端部が前記第１の面側の端部よりも前記入光面側に位置するように傾斜していること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項７】
請求項６に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記第１の面と前記第２の面とがなす角度θ１は、該透過型スクリーンの厚み方向において最も前記入光面側に位置して空気との界面をなす層の屈折率をｎとするとき、
１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０３°≦θ１≦１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０７°
という式を満たすこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の透過型スクリーンと、
前記透過型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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンと、これを備える映像表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像表示装置の１つとして、映像源から投射された映像光を透過させて映像を表示する透過型スクリーンや、これを備える背面投射型の映像表示装置が知られている。透過型スクリーン及び背面投射型の映像表示装置については、その映像のコントラストの向上や視野角の向上等、様々な開発がなされている。
従来の透過型スクリーンは、背後に位置する映像源が透けて見えること（シースルー現象）を防止したり、映像のコントラストを向上させたりするために、その透明性が非常に低く、スクリーンの向こう側の景色を視認できないものが一般的である。
【０００３】
近年、店舗のショーウィンドウ等に設置して映像を表示でき、かつ、映像光を投射していない場合等に、スクリーンの向こう側の景色が良好に視認される透明性の高いスクリーンへの要求が高まっている。そして、透過型スクリーンにおいても、そのような透明性を有するものの開発が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４８４７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の特許文献１には、微細な粒子を含む光拡散層を備えた透過型スクリーンが示されている。この光拡散層は、透明バインダーが、透明バインダーとは屈折率の異なる微細な粒子を含む形態として形成されている。
しかし、このような光拡散層を備える透過型スクリーンでは、映像光も映像光以外の太陽光や照明光等のような外光も同様に拡散するため、外光の多い環境下、すなわち、明るい環境下では、透過型スクリーン自体が白っぽく見えてしまい、透明性が損なわれるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、透明性が高い透過型スクリーンと、これを備える映像表示装置とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、映像光（Ｌ）の少なくとも一部を透過させて表示する透過型スクリーンであって、該透過型スクリーンの内部に位置し、映像光が入射する入光面（１０ａ）側に凸であり、少なくともスクリーン面に平行な第１の方向に沿って複数配列された単位光学形状（１２１）と、前記単位光学形状の入光面側に膜状に積層され、前記入光面から入射した映像光の一部を透過し、かつ、前記入光面から入射した映像光の一部を反射させて前記入光面に対向する出光面（１０ｂ）へ向ける反射層（１３）と、を備え、前記単位光学形状は、前記第１の方向及び該透過型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、最も入光面側に位置する面を第２の面（１２３）とし、前記第１の方向において前記第２の面の両側に位置する対向する２つの面のち、スクリーン面の法線方向となす角度が大きい方を第１の面（１２２）、小さい方を第３の面（１２４）とし、前記反射層は、少なくとも前記第１の面及び前記第２の面に形成されていること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０，３０）である。
第２の発明は、第１の発明の透過型スクリーンにおいて、前記反射層（１３）は、その表面に凹凸形状を有し、入射する光の一部を拡散反射すること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０，３０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第１の面（１２２）がスクリーン面の法線方向となす角度θ２は、５°以上２０°以下であること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０，３０）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透過型スクリーンにおいて、前記第２の面（１２３）は、前記第１の面側の端部（１２３ａ）が前記第３の面側の端部（１２３ｂ）よりも前記入光面（１０ａ）側に位置するように傾斜していること、を特徴とする透過型スクリーン（２０）である。
第５の発明は、第４の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第１の面（１２２）と前記第２の面（１２３）とがなす角度θ１は、８５°以上９５°未満であること、を特徴とする透過型スクリーン（２０）である。
第６の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの透過型スクリーンにおいて、前記第２の面（１２３）は、前記第３の面側の端部（１２３ｂ）が前記第１の面側の端部（１２３ａ）よりも前記入光面（１０ａ）側に位置するように傾斜していること、を特徴とする透過型スクリーン（３０）である。
第７の発明は、第６の発明の透過型スクリーンにおいて、前記第１の面（１２２）と前記第２の面（１２３）とがなす角度θ１は、該透過型スクリーンの厚み方向において最も前記入光面（１０ａ）側に位置して空気との界面をなす層（１４）の屈折率をｎとするとき、１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０３°≦θ１≦１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０７°という式を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン（３０）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透過型スクリーン（１０，２０，３０）と、前記透過型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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、透明性が高い透過型スクリーンと、これを備える映像表示装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の映像表示装置１を示す図である。
【図２】第１実施形態のスクリーン１０を説明する図である。
【図３】第１実施形態のスクリーン１０に入射した映像光や外光の様子を説明する図である。
【図４】第２実施形態のスクリーン２０を説明する図である。
【図５】第３実施形態のスクリーン３０を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１１】
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
【００１２】
（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では映像表示装置１を側面側から（後述するＸ方向の＋Ｘ側から）見た様子を示している。
映像表示装置１は、スクリーン１０、映像源ＬＳ等を備える背面投射型の表示装置である。スクリーン１０の背面側（入光側）に位置する映像源ＬＳは、映像光Ｌをスクリーン１０に投射し、スクリーン１０は映像光Ｌを透過させて、スクリーン１０の表面側（出光側）の正面方向に位置する観察者Ｏ１に映像を表示する。
【００１３】
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。この座標系において、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、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（表示面）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（ＸＹ面）に直交する。
Ｚ方向において、映像源ＬＳ側から観察者Ｏ１側へ向かう方向（入光側から出光側へ向かう方向）を＋Ｚ方向とする。また、スクリーン１０の出光側の正面方向に位置する観察者Ｏ１から見て、Ｘ方向（画面左右方向）において右側に向かう方向を＋Ｘ方向とし、Ｙ方向（画面上下方向）において上側に向かう方向を＋Ｙ方向とする。
【００１４】
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、入光側、出光側とは、特に断りがない場合、映像源ＬＳから投射された映像光Ｌの入光側（−Ｚ側）、出光側（＋Ｚ側）であるとする。
また、以下の説明中において、スクリーン面とは、スクリーン１０全体として見たときにおける、スクリーン１０の平面方向となる面を示すものであり、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。スクリーン面は、特に断りがない場合、ＸＹ面に平行である。
【００１５】
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。
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（−Ｙ側）に位置している。
映像源ＬＳは、映像表示装置１の奥行き方向（Ｚ方向）において、スクリーン１０の表面からの距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置に配置され、スクリーン１０に斜めに映像光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までの映像光Ｌの投射距離が短く、スクリーン１０に入射する映像光Ｌの入射角度が大きい。
【００１６】
スクリーン１０は、映像源ＬＳが投射した映像光Ｌを透過させて表示する透過型スクリーンである。このスクリーン１０は、映像表示装置１の不使用時、すなわち、映像源ＬＳが映像光を投射しない状態において、観察者がスクリーン１０の向こう側の景色を出光側（＋Ｚ側）からも入光側（−Ｚ側）からも観察できる透明性を有している。
【００１７】
スクリーン１０は、映像光Ｌが入射する入光面１０ａと、これに対向し、映像光Ｌが出射する出光面１０ｂを有している。入光面１０ａと出光面１０ｂとは、互いに平行であり、スクリーン面（ＸＹ面）に平行である。
ここでは一例として、スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、出光側（＋Ｚ側）の観察者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例を挙げて説明する。スクリーン１０は、その画面サイズが対角４０〜１００インチ程度であり、画面の横縦比が１６：９である。なお、これに限らず、スクリーン１０の画面サイズは、例えば、４０インチ以下としてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、スクリーン１０の画面の大きさや形状を適宜選択できる。
【００１８】
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、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、スクリーン１０は、その出光側や入光側に不図示の接合層を介して不図示の支持板に一体に接合（あるいは部分固定）され、画面の平面性を維持することが好ましい。このような支持板及び接合層は、光透過性を有するものが用いられる。
支持板は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材が好適であり、アクリル樹脂やＰＣ（ポリカーボネート）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。本実施形態の映像表示装置１は、例えば、店舗等のショーウィンドウに適用されるので、支持板として店舗等のショーウィンドウを構成する窓ガラス（ガラス板）等を用いてもよい。
また、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。
【００１９】
図２は、第１実施形態のスクリーン１０を説明する図である。図２では、スクリーン１０の出光側（＋Ｚ側）の画面中央（スクリーンの表示領域の幾何学的中心）となる点Ａ（図１参照）を通り、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であって、スクリーン面に垂直（Ｚ方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。
スクリーン１０は、図２に示すように、出光側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、光学形状層１２、反射層１３、平坦化層１４を備えている。
【００２０】
基材層１１は、光透過性を有するシート状の部材である。基材層１１は、その入光側（−Ｚ側）に光学形状層１２が一体に形成されている。この基材層１１は、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１１は、高い光透過性を有する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）樹脂等により形成される。
【００２１】
光学形状層１２は、基材層１１の入光側（−Ｚ側）に形成された、光透過性を有する層である。光学形状層１２の入光側には、単位光学形状１２１が複数配列されて形成されている。
単位光学形状１２１は、図２に示す断面における断面形状が略四角形形状であり、この断面形状が、画面左右方向（Ｘ方向）に延在している。すなわち、単位光学形状１２１は、画面左右方向に帯状に延在する略四角柱形状である。また、単位光学形状１２１は、画面上下方向（Ｙ方向）に複数配列されている。
【００２２】
単位光学形状１２１は、図２に示す断面において、３つの面を有している。この３つの面を、Ｙ方向において上側から順に（映像源ＬＳから遠い順に）、第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４とする。第２の面１２３は、スクリーン１０の厚み方向において最も入光側に位置する。第１の面１２２と第２の面１２３とは、単位光学形状１２１の配列方向（Ｙ方向）において、第２の面１２３の両側に、対向するように形成されている。
第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４は、いずれもその表面に微細な凹凸形状を有する粗面である。微細な凹凸形状は、その凹凸の高さや分布が不規則である。
【００２３】
この微細な凹凸形状は、その１つの凹もしくは凸の幅が、０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度であることが好ましい。１つの凹もしくは凸の幅がこの範囲よりも小さいと、１つの凹もしくは凸の幅が可視光の波長に近くなり、凹凸形状による光の拡散効果が小さくなり、十分な拡散作用を得られない。また、１つの凹もしくは凸の幅がこの範囲よりも大きいと、映像を視認する観察者に、この微細な凹凸形状が視認されやすくなる。したがって、微細な凹凸形状の１つの凹又は凸の幅は、上記範囲であることが好ましい。
【００２４】
図２に示す断面において、第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４は、それぞれ以下の角度をなしている。
まず、第１の面１２２と第２の面１２３とは、角度θ１をなしている。また、第１の面１２２は、スクリーン面の法線方向と角度θ２をなしている。また、第２の面１２３と第３の面１２４とは、角度θ３をなしている。また、第３の面１２４は、スクリーン面の法線方向と角度θ４をなしている。
【００２５】
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の幅（出光側の端部の配列方向における寸法）は、Ｗである。また、単位光学形状１２１の高さ（単位光学形状１２１間の谷底のうち最も出光側となる点から単位光学形状１２１の最も入光側に位置する点までの厚み方向における寸法）は、ｈである。
この単位光学形状１２１は、観察者に視認されないことが好ましい。したがって、単位光学形状１２１の配列方向における配列ピッチＰ及び単位光学形状１２１の幅Ｗは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度とすることが好ましく、高さｈは、０．１〜０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。
配列ピッチＰ及び幅Ｗ、高さｈが、これらの範囲よりも大きいと観察者Ｏ１に単位光学形状１２１が筋状等に視認されてしまう。また、配列ピッチＰ及び幅Ｗ、高さｈが、これらの範囲よりも小さいと、形成が困難であったり、十分な光学性能が得られなかったりする。したがって、配列ピッチＰ及び幅Ｗ、高さｈは、これらの範囲を満たすことが好ましい。
【００２６】
角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳからの映像光Ｌの投射角度（スクリーン１０への映像光Ｌ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設定できる。
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〜θ４は、単位光学形状１２１の配列方向（Ｙ方向）において一定である例を示している。しかし、本実施形態では、単位光学形状１２１は、配列ピッチＰ及び角度θ３，θ４が一定であるが、単位光学形状１２１の配列方向（Ｙ方向）において上側（＋Ｙ側）へ向かうにつれて（すなわち、映像源ＬＳから離れるにつれて）、角度θ２が次第に大きくなる形態となっている。これにより、映像光のスクリーン１０への入射角度の変化に応じて出光側の観察者Ｏ１へ効率よく映像光を向けることができる。
なお、これに限らず、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が変化する形態としてもよいし、角度θ２が一定である形態としてもよい。
【００２７】
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を用いて形成することができる。
なお、本実施形態では、光学形状層１２を形成する樹脂として、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。
また、映像光の界面反射を低減し、スクリーン１０が表示する映像の輝度を高める観点から、基材層１１と光学形状層１２とは屈折率差がない、もしくは、ないと見なせる程度に屈折率差が小さいことが好ましい。本実施形態では、基材層１１と光学形状層１２とは屈折率が同じである。
【００２８】
反射層１３は、入射した光の一部を反射し、入射したその他の光の少なくとも一部を透過する半透過型の反射層であり、所謂、ハーフミラーである。本実施形態の反射層１３は、単位光学形状１２１の入光側（−Ｚ側）に、第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４に積層されて形成されている。第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４の上に形成される反射層１３をそれぞれ、第１反射部１３２、第２反射部１３３、第３反射部１３４とする。
前述のように、第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４は、微細な凹凸形状を有する粗面であり、反射層１３は、各面の表面形状に追従して形成され、微細な凹凸形状を維持した状態で成膜されている。そのため、反射層１３の光学形状層１２側（出光側）の面及び平坦化層１４（入光側）の面は、微細な凹凸形状を有している。
反射層１３は、入射した光の一部を微細な凹凸形状により拡散して反射する。また、反射層１３は、入射したその他の光の少なくとも一部を拡散しないで透過する。
【００２９】
反射層１３は、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したり、光反射性の高い金属をスパッタリングしたりして形成される。また、反射層１３は、高い透明性を有し、光の吸収損失が小さく、高い反射率を実現できる、誘電体単層、又は、誘電体多層膜により形成してもよい。
本実施形態の反射層１３は、光学形状層１２の入光側表面に、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。
【００３０】
平坦化層１４は、光学形状層１２及び反射層１３の入光側（−Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。
平坦化層１４は、入光側に凸となる単位光学形状１２１が配列されたことによって生じる凹凸の谷部を埋め、スクリーン１０の入光側の面を平坦化している。したがって、平坦化層１４は、その出光側（＋Ｚ側）の面が、単位光学形状１２１の略逆型の単位形状が複数形成され、配列された形状となっている。
【００３１】
平坦化層１４の屈折率は、光学形状層１２の屈折率と等しい、又は、略等しい（等しいとみなせる程度に屈折率差が小さい）ことが望ましい。また、平坦化層１４は、光学形状層１２と同じ材料を用いて形成することが好ましいが、上述のような屈折率を有するならば、異なる材料により形成してもよい。
本実施形態の平坦化層１４は、光学形状層１２と同じ材料（紫外線硬化型樹脂）により形成され、その屈折率が光学形状層１２の屈折率と等しい。
【００３２】
このような平坦化層１４を設けることにより、スクリーン１０の透明性を向上させることができ、かつ、薄膜状である反射層１３を破損や酸化等の劣化から保護できる。
また、平坦化層１４を設けることにより、例えば、スクリーン１０の入光側に不図示の支持板を設ける場合等に、支持板への接合が容易となる。また、平坦化層１４を設けることにより、入光側に他の層（反射抑制機能等を備える機能層等）を積層しやすくなる。
【００３３】
上述のように、本実施形態のスクリーン１０は、屈折率差等により光を拡散する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、スクリーン１０に入射した映像光は、反射層１３で拡散反射されて出光側（＋Ｚ側）へ出射する。
【００３４】
ここで、単位光学形状１２１の角度θ１〜θ４について説明する。
図２に示す断面において、第１の面１２２がスクリーン面の法線方向（Ｚ方向）となす角度θ２は、入光側の下方に位置する映像源ＬＳからスクリーン１０へ投射された映像光を出光側のスクリーン１０の正面方向に位置する観察者Ｏ１（図１参照）側へ向けるために、５°以上２０°以下（５°≦θ２≦２０°）とすることが好ましい。
角度θ２がこの範囲より大きくなったり、小さくなったりすると、第１反射部１３２で反射した映像光は、観察者Ｏ１が観察可能な領域外の方向へ出射し、スクリーン１０に表示される映像の視認性が低下する。
角度θ２は、この範囲内で、映像光の入射角度や光学形状層１２及び平坦化層１４の屈折率に応じて適宜選択して設定してよい。本実施形態では、角度θ２は、この範囲を満たしながら、単位光学形状１２１の配列方向に沿って上側へ向かうにつれて変化する形態となっている。
【００３５】
また、本実施形態では、図２に示す断面おいて、第３の面１２４がスクリーン面の法線方向（Ｚ方向）となす角度θ４は、角度θ２よりも小さい。
また、本実施形態では、図２に示す断面において、第２の面１２３は、スクリーン面に平行である。
【００３６】
次に、本実施形態のスクリーン１０の製造方法の一例を説明する。
まず、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成形法により光学形状層１２を形成する。このとき、基材層１１は、枚葉状のものを用いてもよいし、ウェブ状のものを用いてもよい。
単位光学形状１２１を賦形する成形型の第１の面１２２、第２の面１２３、第３の面１２４を賦形する面は、微細な凹凸形状をその表面に有している。この凹凸形状は、サンドブラスト、ウェットブラスト、エッチング等により形成される。単位光学形状１２１の表面の微細な凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数のスクリーン１０を製造する場合にも、個々のスクリーン１０の品質のばらつきが少なく、安定して製造できる。
【００３７】
光学形状層１２を基材層１１の一方の面に形成した後、単位光学形状１２１の表面に反射層１３を形成する。本実施形態では、アルミニウムを蒸着して反射層１３を形成する。
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、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、平坦化層１４を形成する。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。
【００３８】
次に、本実施形態のスクリーン１０に入射した映像光や外光の様子について説明する。
図３は、本実施形態のスクリーン１０に入射した映像光や外光の様子を説明する図である。なお、図３では、理解を容易にするために、基材層１１と光学形状層１２との界面を省略して示している。
図３に示すように、下方（−Ｙ側）に位置する映像源ＬＳ（図１参照）から映像光Ｌ１投射され、スクリーン１０に入射する。映像光Ｌ１の一部（映像光Ｌ２）は、第２の面１２３に形成された第２反射部１３３を透過し、第１の面１２２に形成された第１反射部１３２で拡散反射して、スクリーン１０の出光側（＋Ｚ側）の正面方向に位置する観察者Ｏ１（図１参照）が映像を視認可能な方向に出射する。これにより、観察者Ｏ１は、スクリーン１０に表示された映像を観察することができる。
【００３９】
映像光Ｌ１の一部（映像光Ｌ３）は、第２の面１２３に形成された第２反射部１３３で反射し、スクリーン１０から入光側（−Ｚ側）の上方へ出射する。また、映像光Ｌ１の一部（映像光Ｌ４）は、第２反射部１３３を透過した後、第１反射部１３２を透過し、出光側の上方へ出射する。映像光Ｌ３，Ｌ４は、いずれも上方側へ向かい、観察者Ｏ１には届かないので、観察者Ｏ１が映像を視認する妨げにはならない。
【００４０】
次に、スクリーン１０に入射する映像光以外の太陽光や照明光等の外光について説明する。
図３に示す断面において、スクリーン１０に入光側又は出光側から小さい入射角度で入射した外光Ｇ１，Ｇ２は、一部が第２反射部１３３で反射するが（不図示）、その多くは第２反射部１３３を透過し、スクリーン１０から出射する。
スクリーン１０は、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層を備えていないので、スクリーン面に対して小さい入射角度で入射してこのスクリーン１０を透過する外光Ｇ１，Ｇ２は、拡散されない。したがって、入光側及び出光側から、観察者Ｏ１が、スクリーン１０を通して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、白くにじんだりして観察されることを低減できる。よって、スクリーン１０は、高い透明性を有することができる。
【００４１】
次に、スクリーン１０に対して上方から大きな入射角度で入射する外光について説明する。
出光側（＋Ｚ側）上方からスクリーン１０に大きな入射角度で入射する外光Ｇ３は、第３の面１２４に形成された第３反射部１３４に入射する。外光Ｇ３の一部（外光Ｇ４）は、第３反射部１３４で反射して第２の面１２３に形成された第２反射部１３３へ向かい、第２反射部１３３を透過して、スクリーン１０の入光側上方へ出射する。また、外光Ｇ３の一部（外光Ｇ５）は、第３反射部１３４で反射した後、第２反射部１３３で反射し、さらに第１反射部１３２で反射してスクリーン１０の出光側下方へ出射する。
また、第３反射部１３４を透過した外光Ｇ３の一部は、スクリーン１０の入射側下方へ出射したり（外光Ｇ６）、特に図示しないが、隣接する単位光学形状１２１の第１反射部１３２で反射して入光側の上方へ出射したりする。
【００４２】
入光側（−Ｚ側）上方からスクリーン１０に大きな入射角度で入射する外光Ｇ７は、第２の面１２３に形成された第２反射部１３３に入射する。外光Ｇ７の一部（外光Ｇ８）は、第２反射部１３３で反射してスクリーン１０の入光側下方へ出射する。また、外光Ｇ７の一部は、第２反射部１３３を透過し、第３の面１２４に形成された第３反射部１３４で反射してスクリーン１０の出光側上方へ出射したり（外光Ｇ９）、特に図示しないが、第３反射部１３４を透過して隣接する単位光学形状１２１の第１反射部１３２で反射して、スクリーン１０の入光側上方へ出射したりする。
【００４３】
また、図示しないが、一部の外光は、反射層１３での反射やスクリーン１０と空気との界面での全反射を繰り返す等して、スクリーン１０内で次第に減衰する。
したがって、照明光や太陽光等のように大きな入射角度でスクリーン１０に入射する外光は、そのほとんどが観察者Ｏ１に届かず、外光による映像のコントラスト低下や外光の映り込み等を抑制できる。
【００４４】
従来の透過型スクリーンでは、映像源側が透けて見えないようにスクリーンの透明性が非常に低く設計されており、スクリーンを通して向こう側の景色を見ることができない。
また、従来の透過型スクリーンは、十分な視野角を有する映像を提供するために、光を拡散する拡散粒子等を含有する光拡散層等を備えている場合が多い。そのため、他の層の透明性を向上させたとしても、光拡散層の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者に観察されたりするという問題がある。
【００４５】
しかし、本実施形態のスクリーン１０は、前述のような拡散粒子等を含有する光拡散層を備えていない。また、本実施形態のスクリーン１０は、反射層１３がその両面に微細な凹凸形状を有する粗面であり、映像光は、反射層１３で反射する際に拡散されるが、反射層１３を透過する光（映像光及び外光）は、拡散されない。
したがって、本実施形態によれば、スクリーン１０は、良好な視野角及び明るさや解像度を有する映像を出光側（＋Ｚ側）のスクリーンの正面方向に位置する観察者Ｏ１に表示でき、かつ、映像光を投射しない状態等において、外光の多い環境下であっても、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。
【００４６】
また、本実施形態によれば、上述のようにスクリーン１０が高い透明性を有しているので、映像光を投射しない状態等において、スクリーン１０の入光側（−Ｚ側）にいる観察者にもスクリーン１０の向こう側（＋Ｚ側）の景色が良好に視認される。
さらに、本実施形態によれば、スクリーン１０に映像光が投射された状態においても、映像光の輝度が低い部分においては、スクリーン１０の入光側及び出光側にいる観察者が、スクリーン１０を通して向こう側の景色を一部視認することが可能であり、スクリーン１０の高い透明性を実現できる。
【００４７】
また、本実施形態においては、単位光学形状１２１は、その断面が略四角形形状である四角柱形状であり、反射層１３は、そのような単位光学形状１２１の上に形成するので、製造が容易である。
【００４８】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態のスクリーン２０を説明する図である。図４では、第２実施形態のスクリーン２０の画面中央（図１に示す第１実施形態のスクリーン１０の点Ａに相当する点）を通りＹＺ平面に平行な面での断面の一部を拡大して示している。
第２実施形態のスクリーン２０は、単位光学形状２２１の第２の面１２３がスクリーン面に対して傾斜しており、上側端部１２３ａが下側端部１２３ｂよりも入光側（−Ｚ側）に位置している点が第１実施形態のスクリーン１０とは相違するが、その他は第１実施形態のスクリーン１０と同様である。したがって、以下に示す第２実施形態において、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。
【００４９】
スクリーン２０は、出光側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、光学形状層１２、反射層１３、平坦化層１４を備えた透過型スクリーンである。このスクリーン２０は、前述の第１実施形態の映像表示装置１に適用可能である。
このスクリーン２０では、単位光学形状２２１の第２の面１２３がスクリーン面に対して傾斜しており、図４に示す断面において、第２の面１２３は、第１の面側の端部となる上側端部１２３ａが第３の面側の端部となる下側端部１２３ｂよりも入光側（−Ｚ側）に位置している。すなわち、第２の面１２３は、単位光学形状２２１の配列方向において、映像源ＬＳに対して遠い側の端部が入光側に位置するように傾斜している。
【００５０】
このような形態とすることにより、図４に示すように、スクリーン２０に入射した映像光Ｌ５は、一部（映像光Ｌ６）が第２反射部１３３を透過し、第１反射部１３２で拡散反射して、出光側の観察者Ｏ１が視認可能な領域へ出射する。
また、映像光Ｌ５の一部（映像光Ｌ７）は、第２反射部１３３で拡散反射し、スクリーン２０の入光側の正面方向に位置する観察者Ｏ２へ向けて出射する。この映像光Ｌ７により、観察者Ｏ２は、映像を視認することができる。
【００５１】
なお、入光側の正面方向に位置する観察者Ｏ２に映像を表示する観点から、角度θ１は、８５°以上９５°未満（８５°≦θ１＜９５°）であることが好ましく、９０°であることが最も好ましい。本実施形態では、角度θ１は、９０°（θ１＝９０°）である。
角度θ１が９０°である場合、入光側の正面方向に位置する観察者Ｏ２に最も効率よく映像を反射できる。また、角度θ１が９０°ではないが８５°≦θ１＜９５°を満たす場合、θ１＝９０°である場合に比べて映像の明るさが半分程度に落ちるが、観察者Ｏ２は、映像を視認できる。
【００５２】
以上のことから、本実施形態によれば、スクリーン２０の透明性向上や映像のコントラスト向上という効果に加えて、左右が反転した映像ではあるが、入光側に位置する観察者Ｏ２も、映像を提供できるという効果が得られる。
なお、図４では、単位光学形状２２１の配列方向に沿って、角度θ１が一定である例を示したが、これに限らず、映像光の入射角度等に応じて、角度θ１が連続的に又は段階的に変化する形態としてもよい。そのような形態とすることにより、より効果的に、観察者Ｏ２に映像を表示できる。
【００５３】
（第３実施形態）
図５は、第３実施形態のスクリーン３０を説明する図である。図５では、第３実施形態のスクリーン３０の画面中央（図１に示す第１実施形態のスクリーン１０の点Ａに相当する点）を通りＹＺ平面に平行な面での断面の一部を拡大して示している。
第３実施形態のスクリーン３０は、第２の面１２３がスクリーン面に対して傾斜しており、第２の面１２３の下側端部１２３ｂが上側端部１２３ａよりも入光側に位置している点が第１実施形態のスクリーン１０とは相違するが、その他は第１実施形態のスクリーン１０と同様である。したがって、以下に示す第３実施形態において、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。
【００５４】
スクリーン３０は、出光側（＋Ｚ側）から順に、基材層１１、光学形状層１２、反射層１３、平坦化層１４を備えた透過型スクリーンである。このスクリーン３０は、前述の第１実施形態の映像表示装置１に適用可能である。
このスクリーン３０では、単位光学形状３２１の第２の面１２３がスクリーン面に対して傾斜しており、図５に示す断面において、第２の面１２３は、第３の面側の端部となる下側端部１２３ｂが第１の面側の端部となる上側端部１２３ａよりも入光側（−Ｚ側）に位置している。すなわち、第２の面１２３は、単位光学形状３２１の配列方向において、映像源ＬＳに対して近い側の端部が入光側に位置するように傾斜している。
【００５５】
図５に示す断面おいて、スクリーン３０に入射した映像光Ｌ８は、一部（映像光Ｌ９）が第２の面１２３の第２反射部１３３を透過し、第１反射部１３２で拡散反射して、出光側の観察者Ｏ１が視認可能な領域へ出射する。また、映像光Ｌ８の一部（映像光Ｌ１０）は、第２反射部１３３で反射する。
【００５６】
ここで、スクリーン２０において、最も入光面側に位置して空気との界面を形成する層の屈折率をｎとするとき、図５に示す断面において、第１の面１２２と第２の面１２３とがなす角度θ１が下記式を満たすことにより、第２反射部１３３で反射した映像光Ｌ１０が入光側上方へ出射して天井等に映り込んで形成される光の領域をより効果的に低減できる。本実施形態では、ｎは、平坦化層１４の屈折率となり、角度θ１は、下記式を満たしている。
１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０３°≦θ１≦１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０７°
【００５７】
上記式を満たすので、図５に示すように、映像光Ｌ１０は、第２反射部１３３で反射した後、平坦化層１４と空気との界面で全反射してスクリーン３０内を上方へ向かい、反射層１３での反射と空気界面での全反射とを繰り返して次第に減衰する。これにより、映像光が第２反射部１３３で反射して入光側上方に出射し、入光側の天井等に形成されるぼんやりとした映像光の不要な映り込みを低減することができる。
また、このような天井への映像光の不要な映り込みを低減する観点から、角度θ１は、下記式を満たすことが最も好ましい。
θ１＝１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋１０５°
【００５８】
したがって、本実施形態によれば、スクリーン３０の透明性向上や映像のコントラスト向上という効果に加えて、映像源側（入光側）の天井等に形成される映像光の不要な映り込みを低減できるという効果が得られる。
なお、図５では、単位光学形状３２１の配列方向に沿って、角度θ１が一定である例を示したが、これに限らず、映像光の入射角度等に応じて、角度θ１が連続的に又は段階的に変化する形態としてもよい。そのような形態とすることにより、より効果的に、入光側の天井等に形成される映像光の不要な映り込みを低減できる。
【００５９】
（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）各実施形態において、反射層１３は、第１の面１２２，第２の面１２３、第３の面１２４に形成される例を示したが、これに限らず、反射層１３は、第１の面１２２のみに形成してもよいし、第１の面１２２及び第２の面１２３のみに形成してもよい。すなわち、スクリーン１０，２０，３０は、第３の面１２４に反射層１３が形成されない（第３反射部１３４を備えない）形態としてもよい。
このような形態とすることにより、スクリーンを透過する光が増え、スクリーンの透明性をさらに向上させることができる。
【００６０】
第３の面１２４に反射層１３を形成しない場合、第３の面１２４がスクリーンの法線方向となす角度θ４が０°であること、すなわち、第３の面１２４がスクリーン面に対して直交することが好ましい。角度θ４を０°又はその近傍とすることにより、蒸着等により形成される反射層が第３の面１２４に形成されにくくなるので、第３反射部１３４を備えない形態のスクリーンを容易に製造できる。
【００６１】
（２）各実施形態において、単位光学形状１２１，２２１，３２１は、四角柱形状である例を示したが、これに限らず、四角錐台形状とし、スクリーン面に平行であって互いに交差する（直交を含む）２方向に配列される形態としてもよい。
また、単位光学形状１２１，２２１，３２１は、スクリーン面に平行な面内に中心を有し、同心円状に配列される形態としてもよい。このとき、その同心円の中心は、スクリーン面の法線方向から見て、スクリーンの画面内に位置してもよいし、画面外（前述の各実施形態では画面外の下方）に位置する形態としてもよい。
【００６２】
（３）各実施形態において、スクリーン１０，２０，３０は、基材層１１の出光側（＋Ｚ側）や平坦化層１４の入光側（−Ｚ側）に、スクリーン１０，２０，３０を保護する機能等を有する不図示の機能層を設けてもよい。
このような機能層の機能としては、例えば、傷つきを防止するハードコート機能や、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等が挙げられる。機能層の備える機能は１つでもよいし、複数であってもよい。また、機能層は、単層であってもよいし、複数の層が積層された形態としてもよい。
【００６３】
例えば、平坦化層１４の入光側に反射防止機能を備える機能層を設けることにより、映像光のスクリーン入射時の反射を抑制し、入射光量を増大させることができる。また、基材層１１の出光側に反射防止機能を備える機能層を設けた場合には、映像光の一部が、スクリーンの出光側表面で反射して入光側から出射する等により、入光側の観察者に映像が一部漏れて見えてしまうこと等も防止できる。
さらに、タッチパネル機能を備える機能層を、スクリーン１０，２０，３０の出光側（＋Ｚ側）に設けてもよい。
【００６４】
（４）各実施形態において、映像源ＬＳは、スクリーン１０，２０，３０に対して鉛直方向下方に配置される例を示したが、これに限らず、スクリーンの鉛直方向上方に配置され、下方に位置するスクリーンに対して斜めに映像光を投射する形態としてもよい。その場合のスクリーンは、前述の各実施形態におけるスクリーン１０，２０，３０の上下方向（Ｙ方向）を反転させた形態となる。
このように、映像表示装置１の使用環境に応じて、映像源ＬＳの位置は、適宜選択して配置することができる。
【００６５】
（５）各実施形態において、単位光学形状１２１，２２１，３２１は、その配列方向において隣接している例を示したが、これに限らず、例えば、単位光学形状が間隔をおいて配列され、配列ピッチＰが幅Ｗよりも大きい形態としてもよい。
【００６６】
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。
【符号の説明】
【００６７】
１    映像表示装置
１０，２０，３０    スクリーン
１１    基材
１２    光学形状層
１２１，２２１，３２１    単位光学形状
１２２    第１の面
１２３    第２の面
１２４    第３の面
１３    反射層
１３２    第１反射部
１３３    第２反射部
１３４    第３反射部
１４    平坦化層
ＬＳ    映像源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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