(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ面及び非レンズ面を備える単位レンズが一方の面に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズシートの前記レンズ面に、光反射性材料を蒸着するサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法であって、
前記一方の面が凹面となるように、前記サーキュラーフレネルレンズシートを湾曲させる湾曲工程と、
前記湾曲させたサーキュラーフレネルレンズシートの凹面側に配置された蒸着源から、前記サーキュラーフレネルレンズシートの凹面に対して前記光反射性材料を蒸着する蒸着工程とを備え、
前記サーキュラーフレネルレンズシートは、矩形状であり、
前記湾曲工程は、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心に近い位置にある辺とほぼ直交する辺に平行な方向において湾曲させることにより、前記サーキュラーフレネルレンズシートを湾曲させること、
を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法。
【請求項２】
請求項１に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、
前記蒸着源は、前記サーキュラーフレネルレンズの光学的中心に近い位置にある辺とほぼ直交する辺の中心線に対して、前記サーキュラーフレネルレンズシートの光学的中心から離れた側に配置されること、
を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、
前記蒸着源は、前記サーキュラーフレネルレンズの光学的中心に近い位置にある辺と平行する方向に複数配列されること、
を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法。
【請求項４】
請求項３に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、
前記複数配列された蒸着源は、その配列方向において、前記サーキュラーフレネルレンズシートの両端側に向かって密に配置されること、
を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法。
【請求項５】
サーキュラーフレネルレンズシートを形成するレンズシート形成工程と、
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法によって反射部を形成する反射部形成工程とを備えること、
を特徴とする反射スクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ面に光反射性材料を蒸着するサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法、反射スクリーンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するために、単位レンズが複数配列されたリニアフレネルレンズ形状やサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層に反射部を形成した反射スクリーン等が様々に開発されている。
このようなレンズ層を用いた反射スクリーンの中には、単位レンズのレンズ面に、アルミニウム等の光反射性材料を蒸着することによって反射部を形成し、投影された映像光を反射して映像を表示するものがある。また、このような反射スクリーンの中には、映像光の反射に寄与しない非レンズ面に光を吸収する作用を有する光吸収層を形成し、外光や迷光等を吸収させ、明室環境下であっても映像が明るく、コントラストの向上等を図ったものがある（例えば、特許文献１）。
しかし、このような反射スクリーンは、アルミニウム等を蒸着して反射部を形成する場合に、レンズ面だけでなく非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されてしまう場合があった。非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されると、反射スクリーンに入射した外光や迷光等が非レンズ面で反射することとなり、反射スクリーンの明室環境下における映像の明るさや、コントラストを低下させる原因となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３０１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に光反射性材料を蒸着することができるサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法、反射スクリーンの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【０００６】
請求項１の発明は、レンズ面（１１１ａ）及び非レンズ面（１１１ｂ）を備える単位レンズ（１１１）が一方の面に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズシート（１１）の前記レンズ面に、光反射性材料を蒸着するサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法であって、前記一方の面が凹面となるように、前記サーキュラーフレネルレンズシートを湾曲させる湾曲工程と、前記湾曲させたサーキュラーフレネルレンズシートの凹面側に配置された蒸着源（６２）から、前記サーキュラーフレネルレンズシートの凹面に対して前記光反射性材料を蒸着する蒸着工程とを備え、前記サーキュラーフレネルレンズシート（１１）は、矩形状であり、前記湾曲工程は、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（Ｆ）に近い位置にある辺とほぼ直交する辺（Ｓ）に平行な方向において湾曲させることにより、前記サーキュラーフレネルレンズシートを湾曲させること、を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法である。
請求項２の発明は、請求項１に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、前記蒸着源（６２）は、前記サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（Ｆ）に近い位置にある辺とほぼ直交する辺（Ｓ）の中心線（Ｊ）に対して、前記サーキュラーフレネルレンズシートの光学的中心から離れた側に配置されること、を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、前記蒸着源（６２）は、前記サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（Ｆ）に近い位置にある辺と平行する方向に複数配列されること、を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法である。
請求項４の発明は、請求項３に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法において、前記複数配列された蒸着源（６２）は、その配列方向において、前記サーキュラーフレネルレンズシートの両端側に向かって密に配置されること、を特徴とするサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法である。
請求項５の発明は、サーキュラーフレネルレンズシート（１１）を形成するレンズシート形成工程と、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のサーキュラーフレネルレンズシートに対する蒸着方法によって反射部（１２）を形成する反射部形成工程とを備えること、を特徴とする反射スクリーンの製造方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、サーキュラーフレネルレンズシートを、サーキュラーフレネルレンズ形状のある側が凹面になるように湾曲させて蒸着しているので、蒸着源から蒸発した光反射性材料が、レンズ面に効率よく蒸着して反射部が形成される一方、非レンズ面に蒸着するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の反射スクリーン１０を備える映像表示システム１を示す図である。
【図２】実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。
【図３】実施形態の反射スクリーン１０の製造過程を説明する図である。
【図４】実施形態の反射部１２の形成に使用する真空蒸着装置６０を説明する図である。
【図５】実施形態の反射部１２の形成方法を説明する図である。
【図６】実施形態のレンズ層１１への蒸着状態を評価する図及び写真である。
【図７】本発明の変形形態について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施形態）
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。従って、各光線の入射角度等に関して、実際の角度とは異なる場合がある。
また、板、シート、フィルム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、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、レンズシートは、レンズフィルムとしてもよいし、レンズ板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
【００１０】
図１は、実施形態の反射スクリーン１０を備える映像表示システム１を示す図である。
図１（ａ）は、この映像表示システム１の斜視図であり、図１（ｂ）は、この映像表示システムの側面図である。
なお、実施形態及び図面では、観察者Ｏが反射スクリーン１０に対向して位置した状態、すなわち反射スクリーン１０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、映像表示システム１は、反射スクリーン１０、映像源３０等を備える。本実施形態では、反射スクリーン１０が映像源３０から投影された映像光Ｌを反射して、その画面上に映像を表示する一般的な映像表示システムを例に挙げて説明するが、これに限られない。例えば、映像表示システム１は、映像光Ｌを映像源３０から投射するフロントプロジェクションテレビシステム等としてもよいし、反射スクリーン１０、映像源３０、反射スクリーン１０の観察画面上の位置を検出する位置検出部、パーソナルコンピュータ等を備えたインタラクティブボードシステムとしてもよい。
図１（ｂ）に示すように、映像源３０は、映像光Ｌを反射スクリーン１０へ投影する映像投射装置であり、汎用のプロジェクタ等を用いることができる。映像源３０は、反射スクリーン１０の使用状態におけるスクリーンの画面よりも下側Ｚ２であって、奥行方向Ｙにおける位置が従来のプロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Ｌを反射スクリーン１０に投射することができる短焦点型の汎用プロジェクタである。
【００１２】
反射スクリーン１０は、映像源３０が投射した映像光Ｌを観察者Ｏ側（Ｙ２側）へ向けて反射し、映像を表示する矩形状のスクリーンである。使用状態において、この反射スクリーン１０の観察画面は平面状であり、Ｙ２側から見て、長辺方向が左右方向Ｘに平行となる略矩形状である。
反射スクリーン１０は、その背面（Ｙ１側の面）に、平板状の支持板５０が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられており、この支持板５０により、その平面性を維持している。本実施形態の支持板５０は、光透過性を有していない。
【００１３】
図２は、本実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２（ａ）は、図１（ａ）のＩａ−Ｉａにおける断面の拡大図である。
図２（ｂ）は、図２（ａ）のレンズ層１１をサーキュラーフレネルレンズのある側から見た図である。
なお、図２では、理解を容易にするために、支持板５０等を適宜省略している。また、図２（ｂ）では、理解を容易にするために、反射部１２及び光吸収層１３を省略している。
図２（ａ）に示すように、反射スクリーン１０は、その観察者Ｏ側（Ｙ２側）から順に、表面機能層１５、基材層１４、レンズ層１１（サーキュラーフレネルレンズシート）、反射部１２、光吸収層１３等を備えている。本実施形態の反射スクリーン１０は、例えば、画面サイズが対角８０インチサイズである。
【００１４】
基材層１４は、この反射スクリーン１０の基材となる透明又は半透明のシート状の部材である。基材層１４の観察者Ｏ側（Ｙ２側）には、表面機能層１５が一体に形成され、背面側（Ｙ１側）には、レンズ層１１が一体に形成されている。
この基材層１４としては、例えば、厚さが１００〜２００μｍであるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂や、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂、ＭＢＳ（メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン）樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等の樹脂製のシート状部材を用いることができる。
【００１５】
また、基材層１４は、所定の透過率とするために、グレー等の染料や顔料等を含有することにより着色が施されていてもよいし、視野角を広げるために、拡散材を含有していてもよいし、顔料及び拡散材等を含有する層としてもよい。また、基材層１４は、単層ではなく、複数の層が一体に積層された形態としてもよく、例えば、上述のような拡散材を含有する層と透明な層等が一体に積層された形態としてもよい。
本実施形態の基材層１４は、厚さ２００μｍのＭＢＳ樹脂製であり、拡散材を含有するシート状の部材（拡散シート）を用いている。
【００１６】
レンズ層１１は、基材層１４の背面側（Ｙ１側）に設けられた光透過性を有する層である。レンズ層１１は、その背面（Ｙ１側の面）にサーキュラーフレネルレンズ形状が形成されている。
図２（ｂ）に示すように、本実施形態のレンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズ形状は、反射スクリーン１０の表示領域外に位置する点Ｆを中心としてスクリーン面に沿って複数の単位レンズ１１１が同心円状に隣接して配列されている。すなわち、レンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズ形状は、反射スクリーン１０の表示領域外に位置する点Ｆを光学的中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造により形成される。
そのため、レンズ層１１は、その背面側（Ｙ１側）から見たときに、真円の円弧形状の単位レンズ１１１が複数配列されている。なお、レンズ層１１は、これに限らず、例えば楕円等の円弧形状の単位レンズが複数配列されていてもよく、適宜選択してもよい。
【００１７】
レンズ層１１は、紫外線硬化型樹脂から形成されている。なお、レンズ層１１は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂から形成してもよい。
レンズ層１１は、例えば、紫外線成形法等によって形成される。レンズ層１１（単位レンズ１１１）を紫外線成形法によって形成することにより、よりピッチＰが細かく、かつ、形状精度が高い単位レンズ１１１を形成することができる。なお、レンズ層１１の形成方法は、適宜自由に選択してよく、この限りではない。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、単位レンズ１１１は、スクリーン面に直交する方向（奥行方向Ｙ）に平行であって反射スクリーン１０の左右方向Ｘの中心線に平行な面（ＹＺ平面）における断面形状が、略三角形形状であり、フレネルレンズ形状のレンズ面であるレンズ面１１１ａと、レンズ面１１１ａと対向する非レンズ面１１１ｂとを有している。本実施形態の単位レンズ１１１は、レンズ層１１の背面側（Ｙ１側）に凸となる略三角柱形状である。ここで、スクリーン面とは、この反射スクリーン１０において、スクリーン全体として見たときにおける、反射スクリーン１０の平面方向となる面（ＸＺ平面）を示すものであり、本明細書中においても同一の定義として用いている。この反射スクリーン１０のスクリーン面は、反射スクリーン１０の観察画面に平行である。
【００１９】
単位レンズ１１１は、反射スクリーン１０の使用状態において、レンズ面１１１ａが非レンズ面１１１ｂよりも上側Ｚ１に位置する。
単位レンズ１１１は、図２（ａ）に示すように、レンズ面１１１ａがスクリーン面に平行な面（ＸＺ平面）となす角度がαであり、非レンズ面１１１ｂがスクリーン面に平行な面（ＸＺ平面）となす角度がβ（β＞α）である。また、単位レンズ１１１は、その配列ピッチがＰである。
単位レンズ１１１の配列ピッチＰや角度α、角度βは、映像光を投影する映像源３０（プロジェクタ）の画素（ピクセル）の大きさや、映像源３０の映像光の投射角度（スクリーン面に対する映像光の入射角度）等に応じて、適宜変更可能である。
図２では、理解を容易にするために、単位レンズ１１１の配列ピッチＰ、角度α及び角度βは、一定である例を示しているが、実際には、角度αは、単位レンズ１１１の配列方向に沿って所定の角度範囲内でしだいに変化している。
【００２０】
一例として、本実施形態の単位レンズ１１１は、配列ピッチＰが１００μｍであり、角度αが６〜２０°の範囲内で配列方向に沿って鉛直方向Ｚの上側Ｚ１となるにしたがって大きくなるように連続的に変化している。また、単位レンズ１１１の角度βは、９０°である。本実施形態の単位レンズ１１１（レンズ層１１）は、ウレタンアクリレート樹脂製であり、その屈折率は、１．５５である。
なお、配列ピッチＰが単位レンズ１１１の配列方向に沿ってしだいに変化してもよいし、単位レンズ１１１は、反射スクリーン１０を使用環境や所望する光学性能等に合わせて、適宜その形状を選択してよい。
【００２１】
反射部１２は、光を反射する作用を有し、レンズ層１１の背面側（Ｙ１側）のレンズ面１１１ａ上に形成されている。反射部１２は、光反射性材料、例えば、高い反射率を得ることができる銀やアルミニウムを蒸着させることによって形成される。反射部１２は、例えば０．０５〜０．１μｍの膜厚で形成される。ここで、反射部１２は、銀の蒸着であれば９０〜９５％、アルミニウムの蒸着であれば８０〜９０％の反射率を得ることができる。本実施形態では、反射部１２は、銀ほどの反射率を有さないが、使用に十分な反射率を有し、銀よりも低コストであるアルミニウムの蒸着により形成される。
なお、反射部１２は、明るい映像を表示するために、その反射率が４０％以上とすることが好ましく、７０％以上とすることがさらに好ましい。
【００２２】
光吸収層１３は、光を吸収する作用を有する層であり、レンズ層１１の背面側（Ｙ１側）に、レンズ面１１１ａ上の反射部１２と、非レンズ面１１１ｂとを被覆するように形成される。この光吸収層１３は、黒色等の暗色系の塗料、暗色系の顔料や染料、カーボン粒子等を含有する紫外線硬化型樹脂や熱硬化型樹脂等により形成される。
本実施形態の光吸収層１３は、図２（ａ）に示すように、レンズ層１１の単位レンズ１１１間の谷部分を充填するように形成されているが、これに限らず、例えば、単位レンズ１１１及び反射部１２の凹凸形状に沿って所定の厚さで形成されてもよい。このとき、十分な光吸収作用を有するならば、光吸収層１３の厚さは一定でなくともよい。
【００２３】
表面機能層１５は、基材層１４の観察者Ｏ側（Ｙ２側）に設けられる層である。この表面機能層１５は、反射防止機能や防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能等、適宜必要な機能を１つ又は複数選択して設けることができる。
この表面機能層１５は、基材層１４とは別層であって不図示の粘着材等により基材層１４に接合される形態としてもよいし、基材層１４の観察者Ｏ側（Ｙ２側）の面に直接形成してもよい。
本実施形態の表面機能層１５は、防眩機能及びハードコート機能を有しており、基材層１４の観察者Ｏ側（Ｙ２側）の表面に、ハードコート機能を有する電離放射線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート等）を膜厚２０μｍ程度で塗布して硬化させることにより、形成されている。
【００２４】
ここで、図２（ａ）を参照しながら、本実施形態の反射スクリーン１０へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。なお、図２（ａ）では、理解を容易にするために、表面機能層１５と基材層１４とレンズ層１１とは、同じ屈折率であるものとして示している。
映像源３０から投影された映像光Ｌ１は、反射スクリーン１０の下側Ｚ２から入射し（図１（ａ）参照）、表面機能層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１１の単位レンズ１１１へ入射する。そして、映像光Ｌ１は、レンズ面１１１ａに入射して反射部１２によって反射され、観察可能な光線として観察者Ｏ側（Ｙ２側）へ向かう。ここで、角度βが、反射スクリーン１０の鉛直方向Ｚの各点における映像光Ｌの入射角度よりも大きく、かつ、映像光Ｌが反射スクリーン１０の下側Ｚ２から投射されるため、非レンズ面１１１ｂには、映像光Ｌ１が入射しない。
【００２５】
一方、照明光等の不要な外光は、主として反射スクリーン１０の上側Ｚ１から入射し、表面機能層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１１の単位レンズ１１１へ入射する。そして、一部の外光は、外光Ｇ１のように、非レンズ面１１１ｂに入射して光吸収層１３に吸収される。
また、その他の外光は、外光Ｇ２のように、レンズ面１１１ａで反射して、反射スクリーン１０の下側Ｚ２であって観察者Ｏの視野角範囲外へ向かうので、観察者Ｏ側（Ｙ２側）には直接届かない。
【００２６】
従って、反射スクリーン１０は、上述のような光吸収層１３による外光吸収作用や、反射部１２による観察者Ｏの観察角度外への外光反射作用により、映像のコントラストを上げることができる。
よって、本実施形態の反射スクリーン１０は、レンズ面１１１ａ上に形成された反射部１２によって効率よく映像光Ｌを観察者Ｏ側へ反射することができる。また、反射スクリーン１０は、光吸収層１３によって外光Ｇ１を吸収し、さらに、外光Ｇ２を観察者Ｏには届かない方向へ反射する。従って、明室環境下であっても、明るく、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。
【００２７】
次に、反射スクリーン１０の製造方法について説明する。
図３は、実施形態の反射スクリーン１０の製造過程を説明する図である。
なお、図３は、反射スクリーン１０の左右方向Ｘの中心線に平行であってスクリーン面に直交する方向（奥行方向Ｙ）に平行な断面（ＹＺ断面）の一部を拡大して示している。また、図３は、反射スクリーン１０の製造過程等を説明する図であるが、図１及び図２と同様に、反射スクリーン１０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。
【００２８】
まず、図３（ａ）に示すように、作業者は、基材層１４を用意し、図３（ｂ）に示すようにその一方の面に電離放射線硬化型樹脂を塗布して硬化させ、表面機能層１５を形成する。
そして、図３（ｃ）に示すように、作業者は、基材層１４の表面機能層１５とは反対側の面に、レンズ層１１を形成する（レンズシート形成工程）。このレンズ層１１は、紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に基材層１４を押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する紫外線成形法等により作成される。これにより、基材層１４の背面側（Ｙ１側）には、複数の単位レンズ１１１が同心円状に配列したサーキュラーフレネルレンズ形状が形成される。
【００２９】
なお、レンズ層１１の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。また、レンズ層１１は、上述のように、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。
続いて、作業者は、レンズ層１１及び表面機能層１５を形成した基材層１４を所定の大きさに裁断する。以下、説明を容易にするために、レンズ層１１及び表面機能層１５を形成し、所定の大きさに裁断した基材層１４を蒸着基材２０と呼ぶ。
次に、作業者は、図３（ｄ）に示すように、後述の真空蒸着装置６０により、レンズ層１１のレンズ面１１１ａに反射部１２を形成する（反射部形成工程）。反射部１２の形成については、詳細を後述する。
そして、図３（ｅ）に示すように、作業者は、スクリーン印刷等により、蒸着基材２０の背面側（Ｙ１側）、すなわち、レンズ層１１の非レンズ面１１１ｂ上及び反射部１２上に、光吸収層１３を形成する。
なお、光吸収層１３の形成は、スクリーン印刷に限らず、例えばグラビアリバースコート方式や、インクジェット方式、フローコート方式、ダイコード方式等、公知の方法を適宜用いることができる。
以上により、反射スクリーン１０が完成する。
【００３０】
次に、反射スクリーン１０の反射部１２を形成するために使用する真空蒸着装置６０について説明する。
図４は、実施形態の反射スクリーン１０の反射部１２の形成に使用する真空蒸着装置６０を説明する図である。
図４に示すように、真空蒸着装置６０は、真空状態下において蒸着金属を加熱、溶融し、被蒸着物に対してその蒸着金属を蒸着する装置である。真空蒸着装置６０は、真空容器６１、蒸着源６２、真空ポンプ６３、試料台６４等を備える。
真空容器６１は、その容器内を真空に保つことができる略円筒状の容器であり、容器内に被蒸着物を配置して蒸着金属を蒸着する。
【００３１】
蒸着源６２は、蒸着金属６２ａ及び加熱体６２ｂを有し、加熱体６２ｂによって蒸着金属６２ａを加熱、溶融する。蒸着源６２は、真空容器６１内に複数設けられており、例えば本実施形態では、８個設けられている。蒸着源６２は、被蒸着物の形状や、蒸着の形態に応じて、真空容器６１内の任意の場所に配置することができる。
蒸着金属６２ａは、本実施形態では、光反射性材料のアルミニウムである。
加熱体６２ｂは、フィラメント等から構成され、フィラメントを加熱することによって、蒸着金属６２ａを加熱、溶融する。
真空ポンプ６３は、真空容器６１内を真空状態にする真空排気装置である。
試料台６４は、真空容器６１内において被蒸着物を固定する台である。
【００３２】
次に、蒸着基材２０のレンズ層１１の単位レンズ１１１のレンズ面１１１ａに対して反射部１２を形成する工程（反射部形成工程）について詳細を説明する。
図５は、実施形態の反射部１２の形成方法を説明する図である。
図５（ａ）は、湾曲させた蒸着基材２０を説明する図である。
図５（ｂ）は、真空蒸着装置６０における蒸着基材２０及び蒸着源６２の配置を説明する図である。
図５（ｃ）は、レンズ層１１に対する蒸着源６２の配置を説明する図である。
図５は、反射部１２の形成方法を説明する図であるが、図１及び図２と同様に、反射スクリーン１０の使用状態を基準に、左右方向Ｘ、奥行方向Ｙ、鉛直方向Ｚとする。
【００３３】
まず、図５（ａ）に示すように、作業者は、レンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズ形状側（Ｙ１側）が凹面となるように、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置の辺とほぼ直交する辺Ｓに平行な方向において湾曲させることにより、蒸着基材２０（レンズ層１１）を湾曲させ、その状態で試料台６４に固定する（湾曲工程）。
そして、図５（ｂ）に示すように、作業者は、湾曲させた状態で固定した蒸着基材２０（レンズ層１１）を試料台６４とともに真空容器６１内に配置する。そして、作業者は、湾曲させた蒸着基材２０（レンズ層１１）の凹面に対して蒸着源６２を配置し、アルミニウムを蒸着する（蒸着工程）。ここで、湾曲させた蒸着基材２０は、略円筒状の真空容器６１の内面に沿うようにして配置される。そして、蒸着源６２は、その蒸着金属６２ａが、湾曲させた蒸着基材２０（レンズ層１１）の凹面、すなわちサーキュラーフレネルレンズ形状のある面に対面するように配置される。
【００３４】
このとき、図５（ｃ）に示すように、蒸着源６２は、平板状態のレンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置にある辺と直交する辺Ｓの中心線Ｊに対して、レンズ層１１の光学的中心Ｆから離れた側、すなわち上側Ｚ１に配置される。ここで、蒸着源６２の鉛直方向Ｚにおける配置位置は、上記中心線Ｊと、レンズ層１１の辺Ｓにおけるレンズ層１１の下端から４分の３の位置Ｈとの間の範囲Ｄ内に配置することが好適である。
本実施形態では、蒸着源６２は、レンズ層１１の辺Ｓにおけるレンズ層１１の下端から４分の３の位置Ｈ＝１３８０ｍｍに配置される。
【００３５】
また、各蒸着源６２は、図５（ｂ）に示すように、平板状態のサーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置にあるレンズ層１１の辺と平行する方向（左右方向Ｘ）に一列に配置されている。さらに、複数配置された蒸着源６２は、レンズ層１１の左右方向Ｘの両端部に向かって密に配置される。本実施形態では、各蒸着源６２は、レンズ層１１の端部から順に、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３５０ｍｍ、４００ｍｍ、３５０ｍｍ、２００ｍｍ、１００ｍｍの間隔で配置される。
【００３６】
蒸着基材２０及び蒸着源６２を真空容器６１内に適正に配置したら、作業者は、真空容器６１の扉（不図示）を閉め、真空ポンプ６３を作動させて真空容器６１内を真空にする。真空容器６１内が特定の真空度に達したら、作業者は、蒸着源６２の加熱体６２ｂを加熱し、蒸着金属６２ａであるアルミニウムを加熱、溶融させて蒸発させる。
【００３７】
蒸発したアルミニウムは、気体分子となって蒸着基材２０のレンズ層１１の凹面に衝突して付着する。このとき、蒸着基材２０（レンズ層１１）のサーキュラーフレネルレンズ形状側が凹面になるように湾曲しているので、蒸着源６２から蒸発したアルミニウムは、レンズ層１１のレンズ面１１１ａに当たりやすくなる一方、非レンズ面１１１ｂには当たりにくくなる（図５（ｃ）参照）。これにより、蒸着源６２から蒸発したアルミニウムが、レンズ層１１のレンズ面１１１ａに蒸着しやすくなり、効率よく反射部１２が形成される一方、非レンズ面１１１ｂへの蒸着を抑制することができる。
【００３８】
また、特に蒸着源６２が、レンズ層１１の辺Ｓの中心線Ｊより上側Ｚ１に配置されていることによって、蒸発したアルミニウムを、鉛直方向Ｚの位置に関係なく、レンズ層１１の各レンズ面１１１ａに対してより均等に蒸着することができ、また、非レンズ面１１１ｂに対して蒸着するのを極力回避することができる。
さらに、レンズ層１１の左右方向Ｘに配列された複数の蒸着源６２から、湾曲されたレンズ層１１の凹面に蒸着を行うので、各レンズ面１１１ａの左右方向Ｘに対しても、アルミニウムを蒸着することができる。また、その複数の蒸着源６２が、レンズ層１１の左右方向Ｘの両端側に向かって密に配置されるので、各レンズ面１１１ａは、左右方向Ｘの端部においても、他の部位と同様に、均等にアルミニウムを蒸着することができる。
【００３９】
次に本実施形態によるレンズ層１１の蒸着状態の評価結果について以下に説明する。
図６は、実施形態のレンズ層１１への蒸着状態を評価する図及び写真である。
図６（ａ）は、レンズ層１１の蒸着状態の評価範囲を示す図である。
図６（ｂ）は、レンズ層１１を湾曲させて蒸着した本実施形態の評価写真である。
図６（ｃ）は、レンズ層１１を湾曲させないで蒸着した比較例の評価写真である。
図６（ｂ）及び図６（ｃ）の各写真は、アルミニウムの蒸着により反射部１２が形成された蒸着基材２０の観察者Ｏ側（Ｙ２側）から光を照射し、蒸着基材２０の背面側（Ｙ１側）から撮影したものである。図６（ｂ）及び図６（ｃ）において、反射部１２が形成された部位は、反射部１２によって光が遮断されるため、黒く表示され、反射部１２が形成されなかった部位は、光が透過するため、白く表示される。ここで、評価写真の白く表示される部分は、光を遮るものが少なければ白がより鮮明になる。図６（ｂ）及び図６（ｃ）のａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３は、図６（ａ）に示すａ１〜ａ３、ｂ１〜ｂ３、ｃ１〜ｃ３の各評価範囲における評価写真を示す。
【００４０】
図６（ｂ）及び図６（ｃ）を比較すると、いずれの写真もレンズ層１１の非レンズ面１１１ｂの部位が白く表示されているが、レンズ層１１を湾曲させて蒸着した本実施形態のほうが、レンズ層を湾曲させないで蒸着した比較例に比べ、非レンズ面１１１ｂの白い表示がより鮮明になっている。以上より、本実施形態のように、レンズ層１１を湾曲させて蒸着した場合のほうが、湾曲させない場合に比べ、非レンズ面１１１ｂへの蒸着が抑制されていることが確認された。
【００４１】
本実施形態によれば、レンズ層１１のサーキュラーフレネルレンズ形状側が凹面になるように湾曲させることにより、蒸着源６２から蒸発したアルミニウムが、レンズ層１１のレンズ面１１１ａに効率よく蒸着し、反射部１２が形成される一方、非レンズ面へ蒸着するのを抑制することができる。
また、特に蒸着源６２が、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置にあるレンズ層１１の辺と直交する辺Ｓの中心線Ｊより、レンズ層１１の光学的中心Ｆから離れた側、すなわち上側Ｚ１に配置されていることによって、蒸発したアルミニウムを、鉛直方向Ｚの位置に関係なく、レンズ層１１の各レンズ面１１１ａに対して均等に蒸着することができ、また、非レンズ面１１１ｂに対して蒸着するのを極力回避することができる。
【００４２】
さらに、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置にあるレンズ層１１の辺と平行する方向（左右方向Ｘ）に配列された複数の蒸着源６２から、湾曲されたレンズ層１１の凹面に蒸着を行うので、各レンズ面１１１ａの左右方向Ｘに対しても、アルミニウムを蒸着することができる。また、その複数の蒸着源６２が、レンズ層１１の左右方向Ｘの両端側に向かって密に配置されるので、蒸着源に対して等方的に蒸着することができ、左右方向Ｘの端部においても、各レンズ面は、他の部位と同様に、均等にアルミニウムを蒸着することができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。
【００４４】
（変形形態）
図７は、本発明の変形形態について説明する図である。
（１）実施形態において、一枚の蒸着基材２０のレンズ層１１に対して、真空蒸着装置６０によって反射部１２を形成させた例を示したが、これに限定されない。例えば、図７（ａ）に示すように、真空容器６１内に湾曲させた蒸着基材２０を２枚向かい合うように配置し、一回の蒸着工程で２枚のレンズ層１１に反射部１２を形成してもよい。
（２）図７（ｂ）に示すように、蒸着源６２にパーテーション等の仕切り部材Ｔを設けてもよい。仕切り部材Ｔを設けることで、真空容器６１内に生じる気流による蒸着のムラを抑制することができる。また、蒸着源６２の蒸着方向を規制することができ、非レンズ面１１１ｂに蒸着金属（光反射性材料）が蒸着されるのをより効果的に抑制することができる。
【００４５】
（３）実施形態において、蒸着基材２０（レンズ層１１）は、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心Ｆに近い位置にある前記矩形状の辺と直交する辺Ｓを湾曲させるようにして、レンズ層１１を湾曲させる例を示したが、これに限定されない。例えば、蒸着基材２０をサーキュラーフレネル形状に合わせてドーム状（半球状）に湾曲させたり、矩形状のレンズ層１１の各対角線を基準として、サーキュラーフレネルレンズ形状側が凹面となるように２方向に湾曲させたりすることも可能である。
（４）実施形態において、蒸着金属６２ａとして、光反射性材料のアルミニウムを使用した例を示したが、これに限定されない。例えば、銀やニッケルを使用してもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０  反射スクリーン
１１  レンズ層
１１１  単位レンズ
１１１ａ  レンズ面
１１１ｂ  非レンズ面
１２  反射部
１３  光吸収層
１４  基材層
１５  表面機能層
６０  真空蒸着装置
６２  蒸着源
Ｆ  光学的中心（フレネルセンター）
【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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【図７】
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【図６】
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