(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に積層されたスクリーン層と、
前記スクリーン層上に配置されたプリズムシートと、を有し、
前記スクリーン層は、複数の蛍光体層と、前記複数の蛍光体層に含まれるそれぞれの蛍光体層のうち隣り合うもの同士の間に配置されたブラックストライプと、を有し、
前記プリズムシートは、前記基板とは反対側にプリズム面を有し、
前記プリズム面は、複数のプリズム列と、前記ブラックストライプに対応する位置に配置された溝部と、を有し、
前記溝部は、前記溝部の幅が前記溝部の底部に向かって小さくなる構造を有するスクリーン。
【請求項２】
請求項１記載のスクリーンにおいて、
前記プリズム面は、前記プリズムの材料よりも低屈折率の材料または空気で覆われているスクリーン。
【請求項３】
請求項１または２記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の底部の幅は、前記ブラックストライプの幅以上であるスクリーン。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の斜面の前記スクリーン層に対する傾斜角は、前記蛍光体層から前記基板と反対側に出力され前記溝の斜面で反射した光が、前記プリズム列により前記基板側に反射される傾斜角であるスクリーン。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記スクリーン層と前記プリズムシートとの間に前記プリズムシートよりも屈折率の低い低屈折率層が形成され、前記溝部の斜面に照射される、前記スクリーン層に対して直交する方向からの前記蛍光体層を励起するビーム光の傾斜角をθ１とし、前記溝部の斜面の前記スクリーン層に対する傾斜角をθ２とし、前記溝部の斜面で屈折した前記ビーム光の前記スクリーン層に対して直交する方向からの傾斜角をθ３とし、前記プリズム面の表面の屈折率をｎ１とし、前記プリズムシートの屈折率をｎ２とし、前記低屈折率層の屈折率をｎ３とすると、前記溝部の斜面の前記スクリーン層に対する傾斜角θ２の最大値が、式（１）を満たすように構成されているスクリーン。
【数１】
0005928467.tif 000003
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の斜面は、凸状の曲面であるスクリーン。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の斜面は、凸状の多角形状であるスクリーン。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の底部は、凸状の曲面であるスクリーン。
【請求項９】
請求項１から７のいずれか１項に記載のスクリーンにおいて、
前記溝部の底部は、凸状の多角形状であるスクリーン。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のスクリーンと、
前記スクリーンのリア側に設けられ、ビーム光を出力する光源と、
前記光源から出力されたビーム光を走査して、前記スクリーンに照射する光走査部と、を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンおよび画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号に応じた画像を表示する画像表示装置として、スクリーンのリア側から光を照射して画像を表示するリアプロジェクタがある。【０００３】
特許文献１（特表２００９−５３７８６８号公報）には、基板上に、ビーム光により励起され異なる色の可視光を出力する複数の蛍光体層と、隣り合う蛍光体層同士の間に、ビーム光を遮蔽するデバイダとが形成されたスクリーン層と、を積層させたスクリーンに、スクリーンのリア側に設けられた光源から出力されたビーム光を走査して画像を表示するリアプロジェクタが開示されている。また、特許文献１には、シートの一方の面に、プリズムが一定方向に並んで形成されたプリズムシートを、プリズムが形成されたプリズム面が基板と反対側を向くようにしてスクリーン層上に配置させる技術が開示されている。【０００４】
蛍光体層から出力された光は、等方拡散し、半分程度はスクリーンのリア側に出力される。そのため、スクリーンのフロント側への光の取り出し効率が悪くなる。そこで、特許文献１に開示のように、プリズム面が基板と反対側に配置される光源側を向くようにしてプリズムシートを配置することで、蛍光体層からスクリーンのリア側に出力された光がプリズムによりスクリーンのフロント側に反射されるため、光の取り出し効率を上げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５３７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示のようにプリズムシートを設けると、プリズムシートに照射されたビーム光がプリズムにより分割されてスクリーン層に入射するため、スクリーン層への入射時のビーム径は、プリズムシートへの照射時のビーム径よりも大きくなる（特許文献１の図１３Ａ参照）。【０００７】
図１は、上述したスクリーン層とプリズムシートとを有するスクリーン２０の概略構成を示す断面図である。【０００８】
基板４上にスクリーン層２１が積層される。【０００９】
スクリーン層２１には、異なる色の可視光を出力する複数の蛍光体層、例えば、赤色の可視光を出力する蛍光体層２１１Ｒ、緑色の可視光を出力する蛍光体層２１１Ｇ、および、青色の可視光を出力する蛍光体層２１１Ｂと、隣り合う蛍光体層同士の間に、光源から出力されるビーム光を遮蔽するデバイダ２１２と、が形成されている。【００１０】
プリズムシート２２は、プリズム面がスクリーン層２１と反対側を向くようにして、スクリーン層２１上に配置されている。【００１１】
図１において、デバイダ２１２に対応するプリズムシート２２上の位置に、スクリーン２０に対して垂直方向からビーム光が照射されたとする。上述したように、プリズムシート２２に照射されたビーム光は、プリズムにより分割される。そのため、図１に示すように、スクリーン層２１への入射時のビーム径Ｄ２は、プリズムシート２２への照射時のビーム径Ｄ１よりも大きくなる。また、図２に示すように、スクリーン２０に対して斜め方向からビーム光が照射されると、ビーム径Ｄ２はさらに大きくなる。【００１２】
スクリーン層２１への入射時のビーム径Ｄ２が大きくなると、図１および図２に示すように、隣り合う蛍光体層、例えば、蛍光体層２１１Ｒおよび蛍光体層２１１Ｇに同時にビーム光が入射する、いわゆるクロストークが発生することがある。クロストークが発生すると、各蛍光体層から異なる色の可視光が同時に出力され、表示画像の色純度が低下するという問題がある。【００１３】
なお、特許文献１には、プリズムシートを薄くすることで、ビーム径の拡大を抑制できる旨が記載されている。しかし、例えば、５０μｍ以下といった薄いプリズムシートは、製造が困難であり、また、割れやすく、取扱いが困難である。【００１４】
本発明の目的は、表示画像の色純度の低下を抑制することができるスクリーンおよび画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明のスクリーンは、
基板と、
前記基板上に積層されたスクリーン層と、
前記スクリーン層上に配置されたプリズムシートと、を有し、
前記スクリーン層は、複数の蛍光体層と、前記複数の蛍光体層に含まれるそれぞれの蛍光体層のうち隣り合うもの同士の間に配置されたブラックストライプと、を有し、
前記プリズムシートは、前記基板とは反対側にプリズム面を有し、
前記プリズム面は、複数のプリズム列と、前記ブラックストライプに対応する位置に配置された溝部と、を有し、
前記溝部は、前記溝部の幅が前記溝部の底部に向かって小さくなる構造を有する。【００１６】
上記目的を達成するために本発明の画像表示装置は、
上述のスクリーンと、
前記スクリーンのリア側に設けられ、ビーム光を出力する光源と、
前記光源から出力されたビーム光を走査して、前記スクリーンに照射する光走査部と、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表示画像の色純度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】関連するスクリーンに垂直方向からビーム光が照射された状態を示す図である。
【図２】関連するスクリーンに斜め方向からビーム光が照射された状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態の画像表示装置の構成を示す図である。
【図４】図３に示すスクリーンの断面図である。
【図５】関連するスクリーンへのビーム光の照射状態を示す図である。
【図６】図４に示すスクリーンへのビーム光の照射状態を示す図である。
【図７】図４に示すスクリーンの具体的な構成例を示す図である。
【図８】図４に示すスクリーンに垂直方向からビーム光が照射された状態を示す図である。
【図９】図４に示すスクリーンに斜め方向からビーム光が照射された状態を示す図である。
【図１０】図４に示す溝部の斜面の傾斜角について説明するための図である。
【図１１】図４に示すスクリーンにおいて、蛍光体層から出力された光が再帰反射を起こした状態を示す図である。
【図１２】図４示す溝部の斜面の傾斜角と再帰反射率との関係を示す図である。
【図１３】図４に示すスクリーンの製造方法の一例を示す図である。
【図１４】図４に示すスクリーンの製造方法の他の一例を示す図である。
【図１５】図４に示すスクリーンの製造方法のさらに他の一例を示す図である。
【図１６Ａ】図４に示す溝部の斜面の形状の一例を示す図である。
【図１６Ｂ】図４に示す溝部の斜面の形状の他の一例を示す図である。
【図１７Ａ】図４に示す溝部の底部の形状の一例を示す図である。
【図１７Ｂ】図４に示す溝部の底部の形状の他の一例を示し図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
図３は、本発明の一実施形態の画像表示装置１の構成を示す図である。
【００２１】
図３に示す画像表示装置１は、光源２と、光走査部３と、スクリーン１０とを有する。
【００２２】
光源２は、スクリーン１０のリア側に設けられ、ビーム光を出力する。
【００２３】
光走査部３は、光源２から出力されたビーム光を画像信号に応じて走査し、スクリーン１０に照射する。
【００２４】
スクリーン１０は、スクリーン層１１とプリズムシート１２とを有する。
【００２５】
スクリーン層１１には、光源２から出力されたビーム光により励起され異なる色の可視光を出力する複数の蛍光体層がストライプ状に形成されている。
【００２６】
プリズムシート１２は、プリズムが形成されたプリズム面が光源２側に向くようにして、スクリーン層１１の光源２側に配置されている。プリズム面の表面は、プリズム部材よりも屈折率の低い低屈折材料または空気で覆われている。
【００２７】
図３に示す画像表示装置１において、光源２から出力されたレーザ光が光走査部３により走査され、プリズムシート１２を介してスクリーン層１１に入射する。ビーム光が入射すると、スクリーン層１１の蛍光体層から可視光が出力され、画像が表示される。ここで、上述したように、蛍光体層から出力された光のうち、半分程度は、スクリーン１０のリア側に出力される。しかし、プリズムシート１２のプリズムにより、スクリーン１０のリア側に出力された光がスクリーン１０のフロント側に反射される。そのため、スクリーン１０のフロント側への光の取り出し効率を上げることができる。
【００２８】
次に、本実施形態のスクリーン１０の構成について説明する。
【００２９】
図４は、本実施形態のスクリーン１０における、蛍光体層の延在方向と直交する方向の断面図である。
【００３０】
図３においては不図示の基板４上にスクリーン層１１が積層される。
【００３１】
スクリーン層１１には、光源２から出力されるビーム光により励起され、赤色の可視光を出力する蛍光体層１１１Ｒ、緑色の可視光を出力する蛍光体層１１１Ｇ、および、青色の可視光を出力する蛍光体層１１１Ｂがこの順に、ストライプ状に形成されている。なお、以下では、蛍光体層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを区別しない場合には、蛍光体層１１１と称する。また、スクリーン層１１には、隣り合う蛍光体層１１１同士の間に、ビーム光を遮蔽するブラックストライプ１１２が形成されている。ブラックストライプ１１２は、図１に示すデバイダ２１２に対応する。
【００３２】
なお、蛍光体層１１１から出力される可視光の色、異なる色の可視光を出力する蛍光体層１１１の数などは、スクリーン１０の用途によって適宜、変更可能である。また、例えば、青色のビーム光を用い、蛍光体層１１１Ｂの代わりに、そのビーム光を拡散して拡散光を出力する拡散層を形成してもよい。また、図４においては、蛍光体層１１１とプリズムシート１２との間に、空気あるいは低屈折材料で形成された低屈折率層１１３が形成されている例を示しているが、低屈折率層１１３は必ずしも必須ではない。
【００３３】
スクリーン層１１上にプリズムシート１２が配置される。
【００３４】
プリズムシート１２には、ビーム光の波長より大きく、蛍光体層１１１の延在方向と直交する方向の幅が蛍光体層１１１の幅よりも小さいプリズムが列をなして形成されたプリズム列１２１が複数形成されている。なお、プリズム部材としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）などがある。
【００３５】
複数のプリズム列１２１は、蛍光体層１１１の延在方向に沿って、互いに略平行に形成されている。プリズムシート１２は、プリズム列１２１が形成されたプリズム面が、基板４と反対側を向くようにして配置されている。
【００３６】
また、プリズムシート１２には、スクリーン層１１のブラックストライプ１１２に対応するプリズム面上の位置に、蛍光体層１１１の延在方向に沿って溝部１２２が形成されている。溝部１２２の蛍光体層１１１の延在方向と直交する方向の断面形状は、図４に示すように、短辺が基板４側を向き、長辺が基板４と反対側を向く台形であり、溝部１２２の幅は、溝部１２２の底部に向かって小さくなる。
【００３７】
なお、図４においては、スクリーン層１１とプリズムシート１２とが接している例を用いて説明したが、これに限られるものではなく、例えば、スクリーン層１１とプリズムシート１２との間に空気層が存在していてもよい。
【００３８】
次に、本実施形態のスクリーン１０と図１に示すスクリーン２０とにビーム光が照射された場合の違いについて説明する。
【００３９】
図５は、スクリーン２０のスクリーン層２１へのビーム光の照射状態を示す図である。
【００４０】
図５に示すように、蛍光体層２１１Ｇとデバイダ２１２との境界付近に対応するプリズムシート２２上の位置に、蛍光体層２１１Ｒ側に所定の角度だけ傾いたビーム光が照射されたとする。プリズムシート２２のプリズムによりビーム光が分割され、スクリーン層２１への入射時のビーム径は、蛍光体層２１１の延在方向と直交する方向に、プリズムシート２２への照射時のビーム径よりも大きくなる。その結果、隣り合う蛍光体層２１１Ｒ，２１１Ｇに同時にビーム光が入射されるクロストークが発生し、各蛍光体層から同時に可視光が出力されて、表示画像の色純度が低下する。表示画像の色純度の低下を防ぐためには、レーザ光の照射位置がデバイダ２１２に対応するプリズムシート２２上の位置の周辺でレーザ光の出力をオフにすることが考えられる。しかし、レーザ光の出力をオフにすると、表示画像の輝度が低下する。
【００４１】
図６は、スクリーン１０のスクリーン層１１へのビーム光の照射状態を示す図である。なお、図６においては、図５と同様に、蛍光体層１１１Ｇとブラックストライプ１１２との境界付近に対応するプリズムシート１２上の位置に、蛍光体層１１１Ｒ側に所定の角度だけ傾いたビーム光が照射されたとする。
【００４２】
上述したように、プリズムシート１２には、ブラックストライプ１１２に対応する位置に、蛍光体層１１１の延在方向と直交する方向の幅が底部に向かって小さくなる（蛍光体層１１１の延在方向と直交する方向の幅が基板４と反対側に向かって大きくなる）溝部１２２が形成されている。そのため、ビーム光は、図６に示すように、溝部１２２の蛍光体１１１Ｇ側の斜面および溝部１２２の底部に照射される。
【００４３】
溝部１２２の蛍光体層１１１Ｇ側の斜面に照射されたビーム光は、蛍光体層１１１Ｇ側に屈折し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光は、ブラックストライプ１１２側に屈折する。その結果、スクリーン２０と比べて、スクリーン層１１への入射時のビーム径の拡大が抑制され、隣り合う蛍光体層１１１Ｒ、１１１Ｇに同時にビーム光が入射することがないので、クロストークが発生せず、表示画像の色純度の低下を抑制することができる。
【００４４】
スクリーン１０の具体的な構成（寸法）の一例を図７に示す。
【００４５】
蛍光体層１１１の幅は０．４８ｍｍであり、ブラックストライプ１１２の幅は０．１２ｍｍである。また、蛍光体１１１とブラックストライプ１１２とからなる１つのサブピクセルの幅は０．６０ｍｍである。
【００４６】
プリズムシート１２の厚さは０．２０ｍｍである。隣り合う２つの溝部１２２に挟まれ、プリズム列１２１が形成された領域であるプリズム部の幅は０．３３６ｍｍである。溝部１２２の底部はスクリーン層１１とほぼ平行であり、溝部１２２の底部とスクリーン層１１との距離は０．０８ｍｍである。溝部１２２の底部の幅はブラックストライプ１１２の幅と同じである。なお、溝部１２２の底部の幅がブラックストライプ１１２の幅と必ずしも同じである必要はなく、溝部１２２の底部の幅がブラックストライプ１１２の幅よりも大きくてもよい。ただし、溝部１２２の底部の幅が大きくなると、プリズム部の幅が狭くなり、光の取り出し効率向上の効果が少なくなるので、溝部１２２の底部の幅とブラックストライプ１１２の幅とは同じにするのが好ましい。溝部１２２の斜面厚さ（溝部１２２の深さ）は、０．１２ｍｍである。また、溝部１２２の底部に対する溝部１２２の斜面の傾斜角は５９度であり、溝部１２２の斜面の幅は０．０７２ｍｍである。
【００４７】
図７に示すスクリーン１０において、図６と同様の条件でビーム光が照射されたとしてシミュレーションを行うと、プリズムシート１２に照射されたビーム光に対する蛍光体層１１１Ｇへの入射量は５７％となり、蛍光体層１１１Ｒへの入射量は０％となった。
【００４８】
一方、スクリーン２０において、プリズムシート２２のシート厚を０．２ｍｍとし、図６と同じ条件でビーム光が照射されたとしてシミュレーションを行うと、プリズムシート２２に照射されたビーム光に対する蛍光体２１１Ｇへの入射量は７５％となり、蛍光体層２１１Ｒへの入射量が１１％となった。上記のシミュレーション結果からも、プリズムシート１２に溝部１２２を設けることで、隣り合う蛍光体層１１１へのビーム光の同時入射を防ぐことができることがわかる。
【００４９】
なお、本実施形態のスクリーン１０においては、レーザ光の照射位置、照射角度が変わっても、隣り合う蛍光体層１１１に同時にレーザ光が入射するのを防ぐことができる。
【００５０】
図８は、本実施形態のスクリーン１０に対して垂直方向からビーム光が照射された状態を示す図である。なお、図８において、状態Ａは、蛍光体層１１１Ｇに対応するプリズムシート１２上の位置にビーム光が照射された状態を示し、状態Ｂは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｇ側の斜面付近にビーム光が照射された状態を示し、状態Ｃは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｒ側の斜面付近にビーム光が照射された状態を示す。
【００５１】
状態Ａでは、プリズムによりビーム光が分割され、ビーム径が大きくなるが、ビーム光は全て蛍光体層１１１Ｇに入射する。
【００５２】
状態Ｂでは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｇ側の斜面に照射されたビーム光は、蛍光体層１１１Ｇ側に屈折して、蛍光体層１１１Ｇに入射し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光は、ブラックストライプ１１２側に屈折して、ブラックストライプ１１２に入射する。
【００５３】
状態Ｃでは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｒ側の斜面に照射されたビーム光は、蛍光体層１１１Ｒ側に屈折して、蛍光体層１１１Ｒに入射し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光は、ブラックストライプ１１２側に屈折して、ブラックストライプ１１２に入射する。
【００５４】
したがって、状態Ａから状態Ｃのいずれの場合にも、隣り合う蛍光体層１１１に同時にビーム光が入射することはない。
【００５５】
図９は、本実施形態のスクリーン１０に対して右方向に３０度傾いた状態のビーム光が入射された状態を示す図である。なお、図９において、状態Ａから状態Ｃはそれぞれ、図８における状態Ａから状態Ｃと同じ状態である。
【００５６】
状態Ａでは、プリズムによりビーム光が分割され、ビーム径が大きくなるが、ビーム光は全て蛍光体層１１１Ｇに入射する。
【００５７】
状態Ｂでは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｇ側の斜面に照射されたビーム光は、蛍光体層１１１Ｇ側に屈折して、蛍光体層１１１Ｇに入射し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光は、ブラックストライプ１１２側に屈折して、ブラックストライプ１１２に入射する。
【００５８】
状態Ｃでは、溝部１２２の蛍光体層１１１Ｒ側の斜面に照射されたビーム光は、蛍光体層１１１Ｒ側に屈折して、蛍光体層１１１Ｒに入射し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光は、ブラックストライプ１１２側に屈折して、ブラックストライプ１１２に入射する。
【００５９】
したがって、状態Ａから状態Ｃのいずれの場合にも、隣り合う蛍光体層１１１に同時にビーム光が入射することはない。このように、本実施形態のスクリーン１０においては、レーザ光の照射位置、照射角度が変わっても、隣り合う蛍光体層１１１にレーザ光が同時に入射されることを防ぐことができる。
【００６０】
なお、低屈折率層１１３が形成されている場合には、溝部１２２の斜面に照射され、蛍光体層１１１側に屈折したレーザ光の、プリズムシート１２と低屈折率層１１３との境界面への入射角が全反射角を越えると、光源２側に反射されてしまう。溝部１２２の斜面で屈折したビーム光がプリズムシート１２と低屈折率層１１３との境界面で全反射しないための条件は、式（１）のようになる。
【００６１】
【数１】
0005928467.tif 000002
【００６２】
式（１）において、θ１は溝部１２２の斜面に照射されるビーム光のスクリーン層１１に対して直交する方向からの傾斜角、θ２はスクリーン層１１に対する溝部１２２の斜面の傾斜角、θ３は溝部１２２の斜面で屈折したビーム光のスクリーン層１１に対して直交する方向からの傾斜角、ｎ１はプリズムシート１２の表面の屈折率、ｎ２はプリズムシート１２の屈折率、ｎ３は低屈折率層１１３の屈折率である（図１０参照）。
【００６３】
式（１）から、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２の最大値は、ビーム光の傾斜角θ１、すなわち、溝部１２２が形成された方向と直交する方向のビーム光の最大走査角により決定されることが分かる。したがって、例えば、式（１）において、θ１＝３０度、ｎ１＝ｎ３＝１．０、ｎ２＝１．５とすると、ビーム光が蛍光体層１１１に入射するためには、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２が６０度以下である必要がある。
【００６４】
なお、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２に応じて、図１１に示すように、蛍光体層１１１から光源２側に出力され、溝部１２２の斜面で全反射した光が、プリズムにより多重反射して、スクリーン１０のフロント側に戻る率（再帰反射率）が変わる。
【００６５】
図１２は、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２と再帰反射率との関係を示す図である。図１２において、横軸は、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２を示し、縦軸は、再帰反射率を示す。また、図１２においては、プリズムの頂角を９０度とし、プリズム材料の屈折率を１．５１とし、プリズムシート１２の表面と接する領域を空気層（屈折率１．０）とする。
【００６６】
図１２に示すように、溝部１２２の斜面の傾斜角θ２が７０度の場合に再帰反射率が最も高くなり、光の取り出し効率を高めることができる。
【００６７】
上述したように、低屈折率層１１３が形成されている場合の、蛍光体層１１１にビーム光が入射するための溝部１２２の斜面の傾斜角θ２の最大値は、ビーム光の最大走査角により決定される。したがって、ビーム光の最大走査角により決定される溝部１２２の斜面の傾斜角θ２の範囲内で、再帰反射率が最も高くなるような傾斜角θ２とすることで、蛍光体層１１１にビーム光を入射させつつ、光の取り出し効率を高めることができる。
【００６８】
次に、本実施形態のスクリーン１０の製造方法について説明する。
【００６９】
図１３は、本実施形態のスクリーン１０の製造方法の一例を示す図である。
【００７０】
工程１において、基板４上にスクリーン層１１が積層される。具体的には、基板４上に蛍光体層１１１およびブラックストライプ１１２が形成され、また、蛍光体層１１１上に低屈折率層１１３が形成される。なお、スクリーン層１１の製造方法は当業者にとってよく知られており、また、本発明と直接関係しないので、詳細な説明を省略する。
【００７１】
工程２において、スクリーン層１１上にプリズムシート材料１２０が積層される。
【００７２】
工程３において、プリズム列１２１の形状に対応する金型３１を用いて、インプリント製法により、プリズムシート材料１２０の表面に、プリズム列１２１が形成される。
【００７３】
工程４において、スクリーン層１１のブラックストライプ１１２に対応する位置に、溝部１２２の形状に対応するダイサー３２を用いて溝部１２２が形成させる。その結果、スクリーン層１１上に、プリズム列１２１およびブラックストライプ１１２に対応する位置に溝部１２２が形成されたプリズムシート１２が積層される。
【００７４】
図１４は、本実施形態のスクリーン１０の製造方法の他の一例を示す図である。
【００７５】
工程１および工程２は、図１３と同様であるので、説明を省略する。
【００７６】
工程３において、プリズム列１２１の形状に対応するとともに、ブラックストライプ１１２に対応する位置に溝部１２２の形状に対応する金型３３を用いて、インプリント製法により、プリズムシート材料１２０の表面に、プリズム列１２１および溝部１２２が一括して形成される。その結果、スクリーン層１１上に、プリズム列１２１およびブラックストライプ１１２に対応する位置に溝部１２２が形成されたプリズムシート１２が積層される。
【００７７】
図１５は、本実施形態のスクリーン１０の製造方法のさらに他の一例を示す図である。
【００７８】
工程１および工程２は、図１３と同様であるので、説明を省略する。
【００７９】
工程３において、溝部１２２の形状に対応する金型３４を用いて、インプリント製法により、プリズムシート材料１２０の表面のブラックストライプ１１２に対応する位置に溝部１２２が形成される。
【００８０】
工程４において、プリズムシート材料１２０の表面のうち、工程３で溝部１２２が形成された領域以外の領域に、プリズム列１２１の形状に対応する金型３１を用いて、インプリント製法によりプリズム列１２１が形成される。その結果、スクリーン層１１上に、プリズム列１２１およびスクリーン層１１のブラックストライプ１１２に対応する位置に溝部１２２が形成されたプリズムシート１２が積層される。
【００８１】
なお、本実施形態においては、溝部１２２の斜面が平面である場合を例として説明したが、これに限られるものではない。例えば、溝部１２２の斜面が、図１６Ａに示すように、基板４と反対側に向かって凸状の曲面であったり、図１６Ｂに示すように、基板４と反対側に向かって凸状の多角形状であったりしてもよい。なお、溝部１２２の斜面の最適な形状は、光源２側の条件（ビーム光の入射角など）によって定まる。
【００８２】
また、本実施形態においては、溝部１２２の底部が平面である場合を例として説明したが、これに限られるものではない。例えば、溝部１２２の底部が、図１７Ａに示すように、基板４と反対側（光源２側）に向かって凸状の曲面であったり、図１７Ｂに示すように、基板４と反対側に向かって凸状の多角形状であったりしてもよい。要は、蛍光体層１１１の延在方向と直交する方向の溝部１２２の幅が、溝部１２２の底部に向かって小さくなるように形成されていればよい。図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、溝部１２２の底部を光源２側に向かって凸状とすることにより、溝部１２２の底部に照射されたビーム光がブラックストライプ１１２の中心部に向かって屈折しやすくなるため、よりクロストーク発生の抑制効果を高めることができる。
【００８３】
このように本実施形態によれば、スクリーン１０は、基板４上に、ストライプ状の蛍光体層１１１および隣り合う蛍光体層１１１同士の間にブラックストライプ１１２が形成されたスクリーン層１１が積層され、蛍光体層１１１の延在方向に沿って、互いに略平行な複数のプリズム列１２１が形成され、プリズム列１２１が形成されたプリズム面が基板４と反対側を向くようにして、スクリーン層１１上に配置されたプリズムシート１２と、有し、プリズムシート１２には、プリズム面のブラックストライプ１１２に対応する位置に、底部に向かって幅が小さくなる溝部１２２が形成されている。
【００８４】
ブラックストライプ１１２に対応するプリズムシート１２上の位置に照射されたビーム光のうち、溝部１２２の斜面に照射されたビーム光は蛍光体層１１１側に屈折し、溝部１２２の底部に照射されたビーム光はブラックストライプ１１２側に屈折することで、ビーム径の拡大が抑制される。そのため、異なる色の可視光を出力する、隣り合う蛍光体層１１１に同時にビーム光が入射されることによるクロストークの発生を抑制し、色純度が低下するのを防ぐことができる。
【００８５】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００８６】
この出願は、２０１１年８月８日に出願された日本出願２０１１−１７２９６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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