(57)【要約】【課題】透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる透過型スクリーン、及び、これを備える背面投射型表示装置を提供する。【解決手段】透過型スクリーンであるスクリーン１０は、映像光が入射する入光面１０ａと、これに対向し、映像光が出射する出光面１０ｂと、その厚み方向において、入光面１０ａと出光面１０ｂとの間に位置し、所定の方向に沿って複数配列され、入光面１０ａから入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて出光面１０ｂへ向ける全反射面となる界面Ｋとを備える。全反射面である界面Ｋの出光側端部とこれに隣接する全反射面である界面Ｋの入光側端部とで形成される接続面と、全反射面である界面Ｋとがなす角度θ３は、鋭角である。【選択図】図２
2018013634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、
映像光が入射する入光面と、
前記入光面に対向し、映像光が出射する出光面と、
該透過型スクリーンの厚み方向において、前記入光面と前記出光面との間に位置し、所定の方向に沿って複数配列され、前記入光面から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面へ向ける全反射面と、
を備え、
前記全反射面の出光側端部とこれに隣接する前記全反射面の入光側端部とで形成される接続面と前記全反射面とがなす角度は、鋭角であること、
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、
前記接続面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ１とするとき、
φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／２）
を満たすこと、
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、
前記接続面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ１とするとき、
φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／２）
を満たすこと、
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、
前記全反射面は、微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４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、
前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記全反射面の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、
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５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、
前記全反射面は、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層とこれに隣接する層との界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７】
請求項６に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層は、前記接続面にも形成されること、
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において、
出光側に凸となり、第１の面とこれに対向する第２の面とを有する単位光学形状が、一点を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を出光側の面に有する光学形状層を有し、
少なくとも前記第２の面の一部に、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層が形成され、前記低屈折率層とこれに隣接する層との界面が前記全反射面となり、
前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記全反射面の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項９】
請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記一点は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９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、
前記低屈折率層は、前記接続面に相当する前記第１の面にも形成されること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０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、
前記低屈折率層は、その厚みが１μｍ以上１０μｍ以下であること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１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、
光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２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、
入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３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、
を備える背面投射型表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の背面投射型表示装置において、
前記透過型スクリーンの前記全反射面の配列方向において、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記映像源から離れるにつれて小さくなること、
を備える背面投射型表示装置。
【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、これを備える背面投射型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表示装置が知られている。この透過型スクリーン及び背面投射型表示装置は、その映像のコントラストの向上や視野角の向上等、様々な点から開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０３３０９７号公報
【特許文献２】特開２００８−０３２９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
しかし、近年、店舗のショーウィンドウ等に設置して映像を表示し、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。
【０００５】
しかし、上述の特許文献１，２のスクリーンでは、そのような透過型スクリーンの透明性向上への対策はなされていない。
また、透明性の高いスクリーンとして、ホログラムスクリーン等が開発されているが、製造が困難であったり、高価であったりするために、広く普及していない。
さらに、コントラストが高く良好な映像を表示することは、表示装置としては、常々求められることである。
【０００６】
本発明の課題は、透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる透過型スクリーン、及び、これを備える背面投射型表示装置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。
請求項１の発明は、映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、映像光が入射する入光面（１０ａ，２０ａ）と、前記入光面に対向し、映像光が出射する出光面（１０ｂ，２０ｂ）と、該透過型スクリーンの厚み方向において、前記入光面と前記出光面との間に位置し、所定の方向に沿って複数配列され、前記入光面から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面へ向ける全反射面（Ｋ）と、を備え、前記全反射面の出光側端部とこれに隣接する前記全反射面の入光側端部とで形成される接続面と前記全反射面とがなす角度（θ３）は、鋭角であること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記接続面とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ１とするとき、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／２）を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の透過型スクリーンにおいて、前記接続面とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ１とするとき、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／２）を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項４の発明は、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、前記全反射面（Ｋ）は、微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４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、前記全反射面（Ｋ）がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記全反射面の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５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、前記全反射面（Ｋ）は、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層（１３）とこれに隣接する層（１４）との界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）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載の透過型スクリーンにおいて、前記低屈折率層（１３）は、前記接続面にも形成されること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項８の発明は、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において、出光側に凸となり、第１の面（１２１ａ）とこれに対向する第２の面（１２１ｂ）とを有する単位光学形状（１２１）が、一点（Ｃ）を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を出光側の面に有する光学形状層（１２）を有し、少なくとも前記第２の面の一部に、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層（１３）が形成され、前記低屈折率層とこれに隣接する層（１４）との界面が前記全反射面（Ｋ）となり、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記全反射面の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項９の発明は、請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、前記一点（Ｃ）は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項１０の発明は、請求項８又は請求項９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、前記低屈折率層（１３）は、前記接続面に相当する前記第１の面（１２１ａ）にも形成されること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項１１の発明は、請求項６から請求項１０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、前記低屈折率層（１３）は、その厚みが１μｍ以上１０μｍ以下であること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１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、光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２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、入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の透過型スクリーン（１０，２０）と、前記透過型スクリーンに映像光を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える背面投射型表示装置（１）である。
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の背面投射型表示装置において、前記透過型スクリーン（１０，２０）の前記全反射面（Ｋ）の配列方向において、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記映像源（ＬＳ）から離れるにつれて小さくなること、を備える背面投射型表示装置（１）である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、透明性が高く、かつ、良好な映像を表示できる透過型スクリーン、及び、これを備える背面投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の背面投射型表示装置１を示す図である。
【図２】第１実施形態のスクリーン１０の層構成を示す図である。
【図３】第１実施形態の第１光学形状層１２を出光側（＋Ｚ側）から見た図である。
【図４】第１実施形態の単位光学形状１２１、低屈折率層１３、第２光学形状層１４を説明する図である。
【図５】単位光学形状１２１の頂角θ３について説明する図である。
【図６】単位光学形状１２１の角度φ１について説明する図である。
【図７】単位光学形状１２１の角度φ１について説明する図である。
【図８】第１実施形態のスクリーン１０での映像光及び外光の様子を示す図である。
【図９】第２実施形態のスクリーン２０の層構成を説明する図である。
【図１０】第２実施形態の第１光学形状層２２を出光側（＋Ｚ側）から見た図である。
【図１１】変形形態の背面投射型表示装置３を示す図である。
【図１２】変形形態のスクリーン４０の単位光学形状４２１を示す図である。
【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（略等しい状態）も含むものとする。
【００１１】
本明細書中において、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。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用している。一般的に、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。
本明細書中において、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。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の背面投射型表示装置１を示す図である。図１では、背面投射型表示装置１を側面から見た様子を示している。
背面投射型表示装置１は、スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有しており、スクリーン１０に映像源ＬＳから映像光を投射して透過させ、映像を表示する表示装置である。
本実施形態では、一例として、背面投射型表示装置１は、店舗のショーウィンドウに適用され、スクリーン１０がショーウィンドウのガラスに貼り付けられる等して固定される例を挙げて説明する。
【００１３】
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、それ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、本実施形態のスクリーン１０は、図１に示すように、その出光側に光透過性を有する接合層５１を介して支持板５０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している。
支持板５０は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やＰＣ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。
本実施形態の支持板５０は、店舗等のショーウィンドウの窓ガラスである。なお、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。
【００１４】
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。この座標系では、スクリーン１０の画面の左右方向（水平方向）をＸ方向、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の画面に直交する。
また、スクリーン１０の出光側（観察者側）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、画面上下方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、厚み方向において入光側（映像源側）から出光側（観察者側）に向かう方向を＋Ｚ方向とする。
さらに、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、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。
【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。
この映像源ＬＳは、背面投射型表示装置１の使用状態において、スクリーン１０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、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、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から斜めに映像光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、投射された映像光Ｌがスクリーン１０に入射する入射角度θａが大きく、その変化量（最小値から最大値までの変化量）も大きい。
【００１６】
スクリーン１０は、映像源ＬＳが投射した映像光Ｌを透過させて表示でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等において、スクリーン１０を通してスクリーン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過型のスクリーンである。
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、互いに平行又は略平行であり、スクリーン面（ＸＹ面）に平行である。
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。
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インチ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状を適宜選択できるものとする。
【００１７】
本実施形態では、スクリーン１０の入光面１０ａの画面に相当する領域に対する映像光Ｌの入射角度θａは、約１８〜７８°である。入射角度θａの最小値は、スクリーン１０の入光面１０ａの画面に相当する領域の下端の左右方向中央での値である。入射角度θａの最大値は、スクリーン１０の入光面１０ａの画面に相当する領域の上端の左右方向両端での値である。
なお、映像光Ｌの入射角度θａに関しては、上記範囲は一例であって、スクリーン１０の画面サイズや映像源ＬＳ等に応じて適宜変更可能であり、上記角度範囲よりも最小値が小さい場合や、最大値が大きい場合も含まれるものとする。
【００１８】
図２は、第１実施形態のスクリーン１０の層構成を示す図である。図２では、スクリーン１０の出光側（観察者側、−Ｚ側）の画面中央（画面の幾何学的中心）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（厚み方向であるＺ方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。なお、図２では、理解を容易にするために、支持板５０等は省略して示している。
図３は、第１実施形態の第１光学形状層１２を出光側（＋Ｚ側）から見た図である。理解を容易にするために、低屈折率層１３や第２光学形状層１４、保護層１５等を省略して示している。
スクリーン１０は、図２に示すように、その入光側（−Ｚ側）から順に、基材層１１、第１光学形状層１２、低屈折率層１３、第２光学形状層１４、保護層１５を備えている。
【００１９】
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、その出光側（観察者側，＋Ｚ側）に、第１光学形状層１２が一体に形成されている。この基材層１１は、第１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、例えば、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（ポリカーボネート）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。
基材層１１の厚さは、画面サイズ等に応じて適宜選択可能である。
また、本実施形態では、スクリーン１０の入光面１０ａとなる基材層１１の入光側の面に、反射防止層を設けてスクリーン１０への入射光量の向上を図ってもよい。
【００２０】
第１光学形状層１２は、基材層１１の出光側（＋Ｚ側）に形成された光透過性を有する層である。第１光学形状層１２の出光側の面には、単位光学形状（単位レンズ）１２１が複数配列されて設けられている。
単位光学形状１２１は、図３に示すように、真円の一部形状（円弧状）であり、スクリーン１０の画面（表示領域）外に位置する点Ｃを中心として、同心円状に複数配列されている。即ち、第１光学形状層１２は、出光側の面にサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。このサーキュラーフレネルレンズ形状は、その点Ｃを中心（フレネルセンター）とする、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状である。
本実施形態では、点Ｃは、図３に示すように、画面左右方向の中央であって画面外下方に位置している。また、点Ｃと点Ａとは、スクリーン１０を正面方向から見た場合、図３に示すように、Ｙ方向に平行な同一直線上に位置している。
【００２１】
図４は、第１実施形態の単位光学形状１２１、低屈折率層１３、第２光学形状層１４を説明する図である。図４では、前述の図２をさらに拡大し、理解を容易にするために基材層１１及び保護層１５を省略して示している。
単位光学形状１２１は、図２や図４に示すように、スクリーン面に直交する方向（Ｚ方向）に平行であって、単位光学形状１２１の配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
単位光学形状１２１は、出光側（＋Ｚ側）に凸であり、映像光が入射する第１斜面（レンズ面）１２１ａと、これに対向する第２斜面（非レンズ面）１２１ｂとを有している。
１つの単位光学形状１２１において、第２斜面１２１ｂは、頂点ｔを挟んで第１斜面１２１ａの下側に位置している。
この単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂは、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
【００２２】
第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
第１斜面１２１ａと第２斜面１２１ｂとがなす角度、即ち、単位光学形状１２１の頂角は、θ３である。角度θ３は、鋭角であり、０°＜θ３＜９０°である。
また、第１斜面１２１ａが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ１であり、第２斜面１２１ｂが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ２である。角度φ１，φ２の和は、角度θ３である。
この角度φ１は、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことが好ましく、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことがさらに好ましい。本実施形態では、角度φ１は、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たしている。
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の高さ（厚み方向における頂点ｔから単位光学形状１２１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
【００２３】
理解を容易にするために、図２，図４では、単位光学形状１２１の配列ピッチＰ、角度θ１，θ２等は、単位光学形状１２１の配列方向において一定である例を示している。しかし、本実施形態の単位光学形状１２１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、単位光学形状２２１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、角度θ１が次第に大きくなり、角度θ２が次第に小さくなっている。
また、同様に、図２，図４では、角度φ１，φ２及び角度θ３は、単位光学形状１２１の配列方向において一定である例を示しているが、本実施形態の単位光学形状１２１は、単位光学形状２２１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、角度φ２が次第に大きくなり、角度φ１が次第に小さくなり、角度θ３が一定である。なお、角度θ３は、単位光学形状１２１の配列方向に沿って変化していてもよい。
【００２４】
角度θ１，θ２、配列ピッチＰ等は、映像源ＬＳからの映像光の投射角度（スクリーン１０への映像光の入射角度θａ）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、適宜設定してよい。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。
【００２５】
第１光学形状層１２は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂が用いられている。例えば、第１光学形状層１２は、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂や、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。また、第１光学形状層１２は、酸化チタン（ＴｉＯ２）が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂を用いてもよい。
この第１光学形状層１２の屈折率は、約１．５６〜１．７程度のものが好ましい。
なお、第１光学形状層１２は、紫外線硬化型樹脂に限らず、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。
【００２６】
低屈折率層１３は、光透過性を有し、隣接する第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４よりも屈折率が低い層である。
本実施形態の低屈折率層１３は、単位光学形状１２１上（第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂ上）に形成されており、第１斜面１２１ａ上に形成された第１低屈折率部１３１と、第２斜面１２１ｂ上に形成された第２低屈折率部１３２とを有している。
第２斜面１２１ｂ上に形成された第２低屈折率部１３２と隣接する第２光学形状層１４との界面Ｋが、映像光の少なくとも一部を全反射する全反射面となる。全反射面である界面Ｋ及び第２低屈折率部１３２は、スクリーン面に対して角度θ２をなす。また、前述の第１斜面１２１ａは、各全反射面（界面Ｋ）をつなぐ接続面に相当し、第１斜面１２１ａ及び第１低屈折率部１３１は、スクリーン面の法線方向に対して角度φ１をなす。
【００２７】
低屈折率層１３は、単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに形成された微細かつ不規則な凹凸形状に追従して形成され、かつ、単位光学形状１２１側とは反対側の面にも、この微細かつ不規則な凹凸形状が維持された状態で成膜されている。したがって、低屈折率層１３は、その両面に、微細かつ不規則な凹凸形状を有している。
低屈折率層１３に臨界角以上の入射角で入射する光は、この微細かつ不規則な凹凸形状により、全反射する際に拡散される。また、低屈折率層１３に臨界角未満の入射角で入射する光は、拡散しないで透過する。
なお、低屈折率層１３の微細かつ不規則な凹凸形状は、所望する光学性能等に応じてその凹凸の大きさや形状等を適宜選択してよい。
【００２８】
低屈折率層１３は、光透過性が高く、隣接する第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４よりも屈折率の低い材料により形成されている。低屈折率層１３は、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）やフッ化アルミニウム（ＡｌＦ３）等の金属フッ化物、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、シリコン系樹脂が好適である。
低屈折率層１３は、上述の材料を蒸着したり、スパッタリングしたりすることにより、形成される。
この低屈折率層１３の屈折率は、約１．３５〜１．４５であることが、第２光学形状層１４との界面Ｋで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。
【００２９】
低屈折率層１３は、その厚さが１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
低屈折率層１３の厚さが１μｍ未満であると、界面Ｋでの映像光の全反射が不十分となったり、映像光が全反射する際に干渉が生じて映像が劣化したりするため、好ましくない。また、低屈折率層１３の厚さが１０μｍよりも大きくなると、蒸着等による低屈折率層１３の形成が困難となったり、単位光学形状１２１の表面の微細かつ不規則な凹凸形状を埋めて平坦化し、単位光学形状１２１側とは反対側の面が平面状となってしまったりするため、好ましくない。
【００３０】
第２光学形状層１４は、低屈折率層１３の出光側（＋Ｚ側）に設けられた光透過性を有する層である。第２光学形状層１４は、低屈折率層１３よりも屈折率が高い。第２光学形状層１４と第２低屈折率部１３２との界面Ｋは、入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて出光側（＋Ｚ側）の観察者Ｏ１側へ向ける。
第２光学形状層１４は、低屈折率層１３の上から単位光学形状１２１間の谷部を埋めるように形成され、第１光学形状層１２の出光側（観察者側）の面を平坦にしている。したがって、第２光学形状層１４の入光側（−Ｚ側）の面は、第１光学形状層１２の単位光学形状１２１の略逆型の形状が複数配列されて形成されている。
【００３１】
このような第２光学形状層１４を設けることにより、低屈折率層１３を保護することができ、かつ、低屈折率層１３と第２光学形状層１４との界面Ｋで映像光を全反射させて出光側の観察者に映像を表示することができる。
また、第２光学形状層１４によって出光側の面を平坦化することにより、スクリーン１０の第１光学形状層１２の背面側の面に保護層１５等を積層しやすくなり、また、支持板５０等への接合も容易となる。
【００３２】
第２光学形状層１４は、光透過性が高く、一般的な紫外線硬化型樹脂よりも屈折率の高い紫外線硬化型樹脂、例えば、前述の第１光学形状層１２と同様の材料である、エポキシアクリレート系の紫外線硬化型樹脂、金属酸化物が添加されて高屈折率化されたウレタン系等の紫外線硬化型樹脂、酸化チタン（ＴｉＯ２）が添加されて高屈折率化された紫外線硬化型樹脂等を用いて形成されている。
第２光学形状層１４の屈折率は、約１．５６〜１．７であることが、低屈折率層１３との界面Ｋで映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。また、第２光学形状層１４の屈折率は、第１光学形状層２２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。
【００３３】
本実施形態では、第２光学形状層１４と第１光学形状層１２とは、同一の樹脂によって形成されている。なお、これに限らず、第２光学形状層１４と第１光学形状層１２とは、異なる樹脂により形成されていてもよい。
また、本実施形態では、第２光学形状層１４は、紫外線硬化型樹脂により形成される例を挙げて説明するが、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。
【００３４】
図２に戻り、保護層１５は、第２光学形状層１４の出光側（＋Ｚ側）に形成された光透過性を有する層であり、このスクリーン１０の出光側を保護する機能を有している。
保護層１５は、光透過性の高い樹脂製のシート状の部材が用いられる。保護層１５は、例えば、前述の基材層１１と同様の材料を用いて形成されたシート状の部材を用いてもよい。
また、スクリーン１０の出光面１０ｂが支持板５０に接合される場合、スクリーン１０は、保護層１５を備えない形態としてもよい。
また、スクリーン１０が支持板５０等に接合されず、保護層１５がスクリーン１０において最も出光側（観察者側）となる場合には、保護層１５は、ハードコート機能や防汚機能、帯電防止機能等を有していてもよい。
【００３５】
上述のように、本実施形態のスクリーン１０は、拡散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、拡散作用を有するのは、低屈折率層１３の表面の微細かつ不規則な凹凸形状のみである。
また、スクリーン１０は、スクリーン面に直交する方向からの入射光（スクリーン面への入射角０°）の全光線透過率が３０％以上であることが、スクリーン１０の透明性を実現しながら良好な映像を表示する観点から好ましい。全光線透過率は、スクリーン１０に入射角０°で入射する光に対する全透過光の割合であり、ヘイズメーター（株式会社村上色彩技術研究所製  ＨＭ−１５０）等による測定で得られる。スクリーン１０の全光線透過率が３０％未満であると、スクリーン１０の透明性が低下するため、好ましくない。
なお、この全光線透過率は、可能な限り高いことが好ましいが、例えば、スクリーン１０に光吸収性を有する層を設けて、太陽光や照明光等の不要な外光を吸収し、映像のコントラストの向上を図る場合には、全光線透過率を８０％以下とすることが、良好な映像を表示する観点から好ましい。
【００３６】
また、スクリーン１０は、そのヘイズ値が、可能な限り小さい値であることが好ましいが、スクリーン１０の透明性を実現しながら良好な映像を表示する観点から、３０％以下であることが好ましい。ヘイズ値は、全光線透過率における拡散透過率の割合であり、ヘイズメーター等による測定で得られる。このヘイズ値が３０％よりも大きいと、スクリーン１０の透明性が低下し、スクリーンの向こう側の景色が白っぽく観察されるため、好ましくない。
【００３７】
図５は、単位光学形状１２１の角度θ３について説明する図である。図５（ａ）は、角度θ３が鋭角（０°＜θ３＜９０°）である場合を示し、図５（ｂ）は、角度θ３が９０°以上である場合を示している。
図６及び図７は、単位光学形状１２１の角度φ１について説明する図である。図６（ａ）は、φ１＜１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合を示し、図６（ｂ）は、φ１＝１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合を示している。図７（ａ）は、１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＜φ１＜ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合を示し、図７（ｂ）は、φ１＝ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合を示し、図７（ｃ）は、φ１＞ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合を示している。
なお、図５及び図６，図７では、前述の図２に相当するスクリーン１０の断面の一部を拡大して示し、理解を容易にするために、低屈折率層１３を簡略化し、基材層１１及び保護層１５を省略して示している。
ここで、図４から図７を参照しながら、本実施形態の単位光学形状１２１に入射した映像光や外光の様子を参照しながら、角度θ３、角度φ１，φ２について説明する。
【００３８】
図４に示すように、映像源ＬＳから投射されて入光側（−Ｚ側）からスクリーン１０に入射した映像光Ｌａは、単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａに入射する。このとき、映像光Ｌａの第１斜面１２１ａへの入射角は臨界角未満であるので、多くの映像光Ｌａが第１低屈折率部１３１を透過する。映像光Ｌａのうち、一部の映像光は、第１低屈折率部１３１と第１光学形状層１２との界面（第１斜面１２１ａ）で反射するが、その光量は小さく、入光側に位置する観察者が映像を視認することはない。
なお、第１斜面１２１ａへの映像光Ｌａの入射角度は、０°又は０°近傍とすることが好ましい。第１斜面１２１ａへの映像光Ｌａの入射角度が０°又は０°近傍である場合、第１低屈折率部１３１と第１光学形状層１２との界面（第１斜面１２１ａ）に入射して反射した映像光は、反射角度も０°又は０°近傍となり、入光側（−Ｚ側）下方の映像源ＬＳ側へ向かう。そのため、入光側に位置する観察者Ｏ１（図１参照）に映像光が届いて不要な映像が表示されることがない。したがって、映像光Ｌａの入射角度は、０°又は０°近傍となるように、角度θ１や第１光学形状層１２等の屈折率、映像光の入射角度θａを設定することが好ましい。
【００３９】
第１斜面１２１ａの谷底となる点ｖに近い領域Ｂに入射し、第１低屈折率部１３１を透過して第２光学形状層１４へ入射した映像光Ｌａの少なくとも一部は、隣接する単位光学形状１２１の第２斜面１２１ｂに形成された第２低屈折率部１３２と第２光学形状層１４との界面Ｋ（全反射面）に、臨界角以上の入射角で入射して全反射し、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が映像を視認可能な方向に出射する。このとき、低屈折率層１３の表面の微細かつ不規則な凹凸形状によって、全反射した光の多くは拡散される（図４の映像光Ｌｂ参照）。
【００４０】
領域Ｂに入射して第１低屈折率部１３１を透過した映像光Ｌａが、第２低屈折率部１３２と第２光学形状層１４との界面Ｋで全反射し、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側へ出射するためには、全反射面である界面Ｋ（即ち、第２斜面１２１ｂ及び第２低屈折率部１３２）は、スクリーン面の法線方向に対してなす角度φ２が、０＜φ２＜２×（θ１）であることが好ましく、φ２がθ１に略等しい（等しいとみなせる程度の誤差を有する状態）ことがより好ましく、φ２がθ１に等しいことがさらに好ましい。
この角度φ２が０°である場合、第２低屈折率部１３２と第２光学形状層１４との界面Ｋに入射する映像光は、その入射角が臨界角未満となり、界面Ｋで全反射しないため、出光側へ映像光を向けることができない。
また、角度φ２が２×（θ１）以上である場合、第２低屈折率部１３２で全反射した映像光は、スクリーン１０の出光側上方へ向かい、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に届かない。したがって、角度φ２は、上述の範囲であることが好ましい。
【００４１】
また、明るい映像をスクリーン１０の出光側に位置する観察者Ｏ１に表示する観点から、前述のように、単位光学形状１２１の頂角となる角度θ３は、鋭角（０°＜θ３＜９０°）であることが好ましい。
これは、図５（ａ），（ｂ）に示すように、角度θ３を鋭角とすることによって、角度θ３が９０°以上である場合に比べて、第２斜面１２１ｂの面積（即ち、全反射面である界面Ｋの面積）を大きくすることができるからである。これにより、全反射面である界面Ｋで全反射して出光側（＋Ｚ側）に位置する観察者Ｏ１側へ向かう映像光Ｌの光量を増加させることができ、光の利用効率の向上や、映像の明るさや明瞭さの向上等を図ることができる。
【００４２】
次に、出光側（＋Ｚ側）又は入光側（−Ｚ側）からスクリーン１０内に入射した太陽光や照明光等の外光について説明する。
次に、図４に示すように、出光側上方からスクリーン１０に入射した外光Ｇａは、その多くが第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面に対して、臨界角未満で入射し、全反射することなく第１低屈折率部１３１を透過してスクリーン１０の入光側（−Ｚ側）下方へ向かう。
外光Ｇａの一部は、第１低屈折率部１３１に入射する際に第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面で反射する。しかし、その反射光は、光量が少なく、スクリーン１０の出光側上方へ向かうので、出光側の正面方向に位置する観察者Ｏ１届くことはなく、外光Ｇａによる映像のコントラスト低下を抑制することができる。
【００４３】
また、図４に示すように、本実施形態では、入光側上方からスクリーン１０に入射した外光Ｇｂは、第２低屈折率部１３２と第１光学形状層１２との界面（第２斜面１２１ｂ）に対して、臨界角未満の入射角で入射して第２低屈折率部１３２を透過し、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面に入射することなくスクリーン１０の下方側へ向かう。
また、本実施形態では、入光側上方からスクリーン１０に入射した外光のうち、一部の外光Ｇｃは、第１低屈折率部１３１と第１光学形状層１２との界面（第１斜面１２１ａ）に入射して反射（全反射を含む）した後、第２低屈折率部１３２を透過し、スクリーン１０の出光側下方へ向う。
なお、このような外光Ｇｂ，Ｇｃの一部は、第２低屈折率部１３２と第１光学形状層１２との界面（第２斜面１２１ｂ）に小さい入射角度で入射するので、その多くが第２低屈折率部１３２を透過する。
【００４４】
ここで、第１低屈折率部１３１（第１斜面１２１ａ）の角度によっては、入光側上方からスクリーン１０に入射する外光Ｇｂが、第２低屈折率部１３２を透過した後に、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面に臨界角以上の角度で入射して反射して、出光側に出射する場合がある。このような外光が観察者Ｏ１側に届いた場合には、映像のコントラスト低下を招き、好ましくない。
そこで、前述のように、第１低屈折率部１３１（第１斜面１２１ａ）がスクリーン面の法線方向となす角度φ１は、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことが好ましく、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことがさらに好ましい。
【００４５】
図６（ａ）に示すように、角度φ１＜１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、入光側からスクリーン１０に入射した外光Ｇは、第２低屈折率部１３２を透過した後、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面で反射（全反射を含む）し、スクリーン１０の出光側（＋Ｚ側）の正面方向又は正面方向に対して小さな角度をなす方向に向かうため、出光側に位置する観察者Ｏ１（図１参照）に到達する。しかも、角度φ１＜１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、このように入光側上方からスクリーン１０に入射し、出光側の観察者Ｏ１に届く外光の光量も多い。
図６（ｂ）に示すように、角度φ１＝１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、この角度φ１は、入光側からスクリーン１０に入射した外光Ｇが、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面で反射して、出光側の正面方向に位置する観察者Ｏ１に届く境界値である。
したがって、角度φ１は、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）であることが、外光による映像のコントラスト低下を抑制する観点から好ましい。
【００４６】
また、図７（ａ）に示すように、角度φ１が、１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＜φ１＜ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、入光側（−Ｚ側）上方から大きな入射角度でスクリーン１０に入射した外光Ｇの一部が、第２低屈折率部１３２を透過して第１低屈折率部１３１と第２光学形状層１４との界面で反射等して、スクリーン１０の出光側（＋Ｚ側）へ出射する。
図７（ｂ）に示すように、角度φ１＝ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、この角度φ１は、入光側上方から大きな入射角度でスクリーン１０に入射した外光Ｇが、第２低屈折率部１３２を透過し、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面に入射する境界値である。このとき、第２低屈折率部１３２を透過した外光が図７（ｂ）に示すスクリーン１０の断面においてスクリーン面の法線方向となす角度の最大値は、角度φ１である。
【００４７】
図７（ｃ）に示すように、角度φ１が、φ１＞ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）である場合、入光側上方から大きな入射角度で入射して第２低屈折率部１３２を透過した外光Ｇは、第２低屈折率部１３２を透過した後、第１低屈折率部１３１と第２光学形状層１４との界面に入射せず、スクリーン１０の出光側下方へ向かう。また、このとき、一部の外光Ｇは、第１光学形状層１２と第１低屈折率部１３１との界面で反射等し、第２低屈折率部１３２を透過してスクリーン１０の出光側下方へ向かう。
したがって、角度φ１は、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）であることが、外光による映像のコントラスト低下を低減する観点から、さらに好ましい。
【００４８】
本実施形態のスクリーン１０は、角度φ１が、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たしている。したがって、出光側の正面方向に位置する観察者Ｏ１に、入光側上方からスクリーン１０に入射した外光Ｇｂ，Ｇｃが届くことはなく、外光による映像のコントラスト低下を抑制できる。
【００４９】
本実施形態のスクリーン１０は、例えば、以下のような製造方法により形成される。
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成形法により第１光学形状層１２を形成する。このとき、単位光学形状１２１を賦形する成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面には、微細かつ不規則な凹凸形状が形成されている。この微細かつ不規則な凹凸形状は、成形型の第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂを賦形する面に、条件の異なるめっきを２回以上繰り返したり、エッチング処理を行ったりすること等によって形成できる。
第１光学形状層１２を、基材層１１の一方の面に形成した後、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに、低屈折率層１３を蒸着等により形成する。
【００５０】
その後、低屈折率層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、保護層１５を積層して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、第２光学形状層１４及び保護層１５を一体に形成する。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。
基材層１１及び保護層１５は、枚葉状としてもよいし、ウェブ状としてもよい。
【００５１】
従来、例えば、第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに微細かつ不規則な凹凸形状を形成する方法として、第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂ上に拡散粒子等を塗布してその上から低屈折率層１３を形成したり、第１光学形状層１２を形成後に第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂにブラスト加工を行ったりする方法等が知られている。
しかし、このような製法で第１斜面１２１ａ及び第２斜面１２１ｂに凹凸形状を形成した場合には、個々のスクリーン１０での拡散特性や品質等のばらつきが大きく、安定した製造が行えない。
これに対して、本実施形態では、単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａ，第２斜面１２１ｂの微細かつ不規則な凹凸形状を成形型によって賦形することにより、多数の第１光学形状層１２及びスクリーン１０を製造する場合にも、品質のばらつきが少なく、安定して製造できるという利点がある。
【００５２】
図８は、第１実施形態のスクリーン１０での映像光及び外光の様子を示す図である。図８では、スクリーン１０の前述の図２に示す断面に相当する断面を示している。図８では、理解を容易にするために、スクリーン１０内の基材層１１と第１光学形状層１２との界面や第２光学形状層１４と保護層１５との界面には屈折率差はないが、第１光学形状層１２と低屈折率層１３との界面、低屈折率層１３と第２光学形状層１４との界面には屈折率差はあるものとして示している。
スクリーン１０の下方に位置する映像源ＬＳから投射され、スクリーン１０に入光側（−Ｚ側）から入射した映像光Ｌ１のうち、一部の映像光Ｌ２は、スクリーン１０の入光面１０ａで反射して上方へ向かう。この映像光Ｌ２は、スクリーン１０の入光側（映像源側）の正面方向に位置する観察者Ｏ２には届かない。
【００５３】
また、映像光Ｌ１のうち、一部の映像光Ｌ３は、単位光学形状１２１の第１斜面１２１ａの領域Ｂ（図４参照）に入射し、低屈折率層１３（第１低屈折率部１３１）を透過して、第２低屈折率部１３２と第２光学形状層１４との界面Ｋへ臨界角以上の角度で入射し、界面Ｋで全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側へ向けて出射する。この映像光Ｌ３は、界面Ｋ（低屈折率層１３の表面）の微細かつ不規則な凹凸形状により拡散されており、スクリーン１０の出光側の正面方向に位置する観察者Ｏ１に、良好な視野角を有する映像を表示できる。
なお、映像光Ｌ３が第１低屈折率部１３１に入射する際に一部の映像光が反射するが、その光量は小さいので、入光側に位置している観察者Ｏ２が映像を視認することはない。また、第１低屈折率部１３１（第１斜面１２１ａ）に対して映像光Ｌ３が入射角度０°又は０°近傍で入射した場合には、その反射光は、反射角度も０°又は０°近傍となり、入光側下方の映像源ＬＳ側へ向かうので、観察者Ｏ２には届かず、観察者Ｏ２が映像を視認することはない。
【００５４】
また、スクリーン１０に入射した映像光のうち、一部の映像光Ｌ４は、第１斜面１２１ａに臨界角未満で入射して第１低屈折率部１３１を透過し、出光側からスクリーン１０の上方へ出射する。この映像光Ｌ４は、出光側のスクリーン１０の正面方向に位置する観察者Ｏ１には届かない。
本実施形態では、角度θ３が鋭角であり、前述のように、単位レンズの頂角が９０°である場合のサーキュラーフレネルレンズ形状の単位レンズに低屈折率層を形成した場合に比べて、界面Ｋ（第２斜面１２１ｂ）の面積を広くすることができ、このような映像光Ｌ４を低減し、観察者Ｏ１に届く映像光Ｌ３を増大させることができ、観察者Ｏ１に明るく明瞭な映像を表示できる。
なお、本実施形態では、映像光がスクリーン１０の下方から投射され、かつ、第２斜面１２１ｂの角度θ２（図２，図４等参照）がスクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光の入射角度よりも大きいので、映像光が第１低屈折率部１３１を透過することなく界面Ｋに直接入射することはない。
【００５５】
次に、入光側（−Ｚ側）又は出光側（＋Ｚ側）の上方からスクリーン１０に入射する映像光以外の太陽光や照明光等の外界からの光（以下、外光という）について説明する。
図８に示すように、スクリーン１０に入光側から入射する外光Ｇ１のうち、一部の外光Ｇ２は、スクリーン１０の入光面１０ａで反射してスクリーン１０の下方へ向かい、観察者Ｏ２には届かない。
また、外光Ｇ１のうち、スクリーン１０に入射した一部の外光Ｇ３は、第２斜面１２１ｂに臨界角以上の小さな入射角度で入射して第２低屈折率部１３２を透過する。本実施形態のスクリーン１０は、角度φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たしており、第２低屈折率部１３２を透過した外光Ｇ３は、第１低屈折率部１３１と第２光学形状層１４との界面に入射することなく、スクリーン１０の出光側下方へ向かい、一部が出光面１０ｂから出光側下方へ出射したり、一部が出光面１０ｂで反射してスクリーン１０内部下方へ進み、次第に減衰したりする。
【００５６】
また、スクリーン１０の入光側上方からスクリーン１０に入射する一部の外光Ｇ４は、その一部が、前述の外光Ｇ２と同様に、入光面１０ａで反射してスクリーン１０の入光側下方へ向かう。また、外光Ｇ４の一部は、第１低屈折率部１３１と第１光学形状層１２との界面（第１斜面１２１ａ）に入射して反射等（全反射を含む）し、スクリーン１０の出光側下方へ向かう。
そして、外光Ｇ４は、その多くが出光面１０ｂで全反射してスクリーン１０内部下方へ進んで次第に減衰し、一部が出光面１０ｂから出光側下方へ出射する。
【００５７】
また、スクリーン１０に出光側から入射する外光Ｇ５のうち、一部の外光Ｇ６は、スクリーン１０の出光面１０ｂで反射してスクリーン１０の下方へ向かい、観察者Ｏ１には届かない。
外光Ｇ５のうち、スクリーン１０に入射した外光Ｇ７は、第２光学形状層１４と第１低屈折率部１３１との界面に臨界角未満の入射角度で入射して、第１低屈折率部１３１を透過し、スクリーン１０の入光側下方へ向かう。この外光Ｇ７は、スクリーン１０の入光側下方へ出射したり、スクリーン１０の入光面１０ａで全反射してスクリーン１０内部下方へ進み、次第に減衰したりする。
したがって、スクリーン１０に入光側、出光側上方から入射する外光は、いずれも観察者Ｏ１，Ｏ２には到達しないので、外光による映像のコントラスト低下を抑制できる。
【００５８】
また、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Ｇ８，Ｇ９は、拡散されない。したがって、入光側（−Ｚ側）及び出光側（＋Ｚ側）から、観察者Ｏ２，Ｏ１が、スクリーン１０を通してスクリーン１０の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、白くにじんだりすることなく、高い透明性を有して観察することができる。
【００５９】
ここで、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、スクリーンの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を含有する光拡散層等を備えている場合が多く、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されたりするという問題がある。
【００６０】
しかし、本実施形態のスクリーン１０は、低屈折率層１３の表面に微細かつ不規則な凹凸形状が形成されている以外は拡散作用を有しておらず、映像光は、低屈折率層１３と第２光学形状層１４との界面Ｋで全反射した場合のみ拡散される。また、本実施形態のスクリーン１０では、透過光は拡散されない。
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、スクリーン１０の向こう側（−Ｚ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。
しかも、本実施形態によれば、スクリーン１０は、角度θ３が鋭角であるので、全反射面である界面Ｋの面積を大きくでき、出光側の観察者Ｏ１側へ向かう光量を増大でき、明るく良好な映像を表示できる。また、本実施形態によれば、スクリーン１０は、角度φ１が、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たしているので、外光による映像のコントラスト低下を効果的に抑制できる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、スクリーン１０は、透過光を拡散せず、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Ｏ２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。
また、本実施形態によれば、スクリーン１０は、透過光を拡散せず、高い透明性を有しているので、スクリーン１０に映像光が投射された状態においても、観察者Ｏ１，Ｏ２が、スクリーン１０を通してスクリーン１０の向こう側（入光側、出光側）の景色を一部視認することが可能である。
【００６２】
また、本実施形態によれば、第１光学形状層１２は、フレネルセンターとなる点Ｃが、スクリーン１０の表示領域外下方に位置しており、いわゆるオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状を有している。したがって、スクリーン１０の表示領域外であって画面上下方向下側に位置する短焦点型の映像源ＬＳから投射された入射角度θａの大きい映像光であっても、画面左右方向の映像が暗くなることがなく、明るさの面均一性の高い良好な映像を表示することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、スクリーン１０は高い透明性を有し、かつ、明るくコントラストも良好な映像を表示できるスクリーン１０及び背面投射型表示装置１とすることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
図９は、第２実施形態のスクリーン２０の層構成を説明する図である。図９では、図２に示したスクリーン１０の断面に相当するスクリーン２０の断面を示している。
図１０は、第２実施形態の第１光学形状層２２を出光側（＋Ｚ側）から見た図である。
第２実施形態のスクリーン２０は、第１光学形状層２２が、リニアフレネルレンズ形状を有する以外は、前述の第１実施形態のスクリーン１０と同様の形態である。したがって、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。
第２実施形態のスクリーン２０は、入光側から基材層１１、第１光学形状層２２、低屈折率層１３、第２光学形状層１４、保護層１５を備え、入光面２０ａ、出光面２０ｂを有している。このスクリーン２０は、前述の第１実施形態に示した背面投射型表示装置１に適用可能である。
【００６４】
第１光学形状層２２は、出光側の面に、単位光学形状（単位レンズ）２２１が配列されたリニアフレネルレンズ形状を有している。この単位光学形状２２１は、柱状であり、画面左右方向（Ｘ方向）を長手方向とし、画面上下方向（Ｙ方向）に複数配列されている。
単位光学形状２２１は、図９に示す断面形状が、出光側に凸となる三角形形状であり、第１斜面（レンズ面）２２１ａと第２斜面（非レンズ面）２２１ｂとを有している。
単位光学形状２２１は、その第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度θ１、第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度θ２、第１斜面１２１ａと第２斜面１２１ｂとがなす角度θ３、第１斜面１２１ａがスクリーン面の法線方向となす角φ１、第２斜面１２１ｂがスクリーン面の法線方向となす角φ２、配列ピッチＰ、レンズ高さｈ等が、前述の第１実施形態に示す単位光学形状１２１と同様である。
【００６５】
本実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様に、良好な映像を表示でき、透明性を有するスクリーン２０及び背面投射型表示装置１とすることができる。
また、本実施形態によれば、低屈折率層１３が第１光学形状層２２のリニアフレネルレンズ形状の単位光学形状２２１に形成されているので、スクリーン２０の大画面化が容易であり、かつ、大画面化した場合にもスクリーン２０の製造コストを抑制することができる。
【００６６】
（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、スクリーン１０，２０の入光側（−Ｚ側）の面に、傷つき防止を目的としたハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は、例えば、スクリーン１０，２０の入光面１０ａ，２０ａ（基材層１１の入光側の面）に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート等）を塗布して形成する等により、形成される。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン１０，２０の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して設けてもよい。また、これらの機能を基材層１１が備えていてもよい。
【００６７】
また、各実施形態において、基材層１１の入光側（−Ｚ側）に接合層５１を介して支持板５０が配置される形態としてもよく、この場合、保護層１５よりも出光側にハードコート機能、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して設けてもよいし、保護層１５がこれらの機能を有していてもよい。また、保護層１５の出光側等にタッチパネル層等を設けてもよい。
また、基材層１１の入光側（−Ｚ側）に接合層５１を介して支持板５０が配置される形態とする場合には、支持板５０の入光面に反射防止層等を設けてスクリーンへの入射光量の向上を図ってもよい。
【００６８】
（２）各実施形態において、低屈折率層１３は、少なくとも第２斜面１２１ｂ，２２１ｂの一部に形成されていればよく、第１斜面１２１ａ，２２１ａに形成されていない形態として、スクリーン１０，２０の透明性の向上を図ってもよい。
また、各実施形態において、低屈折率層１３は、高い透明性を有するフッ素系コーティング剤を第１斜面１２１ａ，２２１ａ及び第２斜面１２１ｂ，２２１ｂ等にコーティングして形成してもよい。
また、各実施形態において、低屈折率層１３の第１光学形状層１２，２２側の面及び第２光学形状層１４側の面の少なくともいずれかの面に、アンカー機能を有する層等を設けてもよい。
【００６９】
（３）各実施形態において、映像源ＬＳは、配置するスペース等の問題がなければ、各実施形態に示したものよりも映像光の投射距離が長く、スクリーンへの映像光の入射角度θａの変化量が小さいものを用いてもよい。
図１１は、変形形態の背面投射型表示装置３を示す図である。この図１１では、背面投射型表示装置３を側面から見た様子を示している。変形形態の背面投射型表示装置３は、映像源ＬＳ３とスクリーン３０とを有し、接合層５１を介してスクリーン３０の出光側（＋Ｚ側）に位置する支持板５０に接合されている。
【００７０】
この背面投射型表示装置３に用いられる映像源ＬＳ３は、前述の第１実施形態等の映像源ＬＳに比べて、映像光Ｌの投射距離が長く、スクリーン３０に入射する映像光Ｌの入射角度θａの変化量が小さい。
スクリーン３０の第１斜面１２１ａの角度θ１及び第２斜面１２１ｂの角度θ２は、映像源ＬＳ３の映像光Ｌの投射角度（映像光のスクリーン３０への入射角度θａ）に応じたものとなっている。
この映像源ＬＳ３を用いた場合、スクリーン３０の入光面３０ａの画面に相当する領域における映像光の入射角度θａの範囲は、一例として、３５〜６５°程度である。入射角度θａは、この範囲に限らず、基材層１１等の屈折率等に応じて適宜設定可能である。
【００７１】
このような形態とした場合、背面投射型表示装置３としてのスペースが大きくなるが、前述の実施形態と同様に、透明性が高く、良好な映像を表示できる透過型のスクリーン３０及び背面投射型表示装置３とすることができる。
また、このような形態とすることにより、映像光Ｌのスクリーン３０への入射角度θａの変化量が小さくなるので、第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４、低屈折率層１３等の最適な屈折率を選定しやすくなる。
また、このような形態とすることにより、低屈折率層１３と第２光学形状層１４等との屈折率差を大きくしなくとも映像光Ｌを第２低屈折率部１３２と第２光学形状層１４との界面Ｋで全反射させることができ、これにより映像のコントラストが向上する等の効果を得られる。
【００７２】
（４）第１実施形態において、第１光学形状層１２は、出光側（＋Ｚ側）の面に、フレネルセンターとなる点Ｃがスクリーン１０の画面外に位置するオフセット構造のサーキュラーフレネルレンズ形状を有する例を示したが、これに限らず、使用したい映像源ＬＳの映像光の投射角度等に応じてフレネルセンターがスクリーン１０の画面内に位置する形態としてもよい。
【００７３】
（５）各実施形態において、単位光学形状１２１，２２１は、例えば、曲面と平面とが組み合わされた形態としてもよいし、折れ面状としてもよい。
また、各実施形態において、単位光学形状１２１，２２１は、３つ以上の複数の面によって形成される多角柱形状としてもよい。
【００７４】
（６）各実施形態において、スクリーン１０，２０の画面上部に位置する単位光学形状１２１，２２１は、その第２斜面１２１ｂ，２２１ｂが画面上下方向上側に対して凸となるような湾曲形状を有していてもよい。
図１２は、変形形態のスクリーン４０の単位光学形状４２１を示す図である。図１２では、スクリーン４０の画面上下方向上部であって、前述の図２に示したスクリーン２０の断面に相当する断面を示している。
この変形形態のスクリーン４０では、第１光学形状層４２の単位光学形状４２１は、第１斜面４２１ａ及び第２斜面４２１ｂを有し、第２斜面４２１ｂが画面上下方向上側に対して凸となるような湾曲形状を有している。また、この第１斜面４２１ａ及び第２斜面４２１ｂに沿って低屈折率層４３（第１低屈折率部４３１、第２低屈折率部４３２）が形成されている。
【００７５】
このような湾曲形状を有することにより、低屈折率層４３の第２低屈折率部４３２と第２光学形状層１４との界面Ｋで全反射する映像光Ｌｄを、効率よくスクリーン４０の出光側（＋Ｚ側）の正面方向に位置する観察者Ｏ１へ向けることができる。
また、低屈折率層４３と第２光学形状層１４との屈折率差が、前述の第１実施形態に比べて小さい場合でも、映像光Ｌｅのように、第２低屈折率部４３２と第２光学形状層１４との界面Ｋで２回以上全反射させて、出光側の観察者Ｏ１へ向けることもできる。
したがって、このような湾曲形状を有することにより、映像光が出光側の観察者Ｏ１側へ向きにくい画面上部の第２低屈折率部４３２及び第２光学形状層１４の界面Ｋであっても、映像光を効率よく観察者Ｏ１側へ向かせることができ、スクリーン４０の画面上部の映像の明るさ低下等を改善できる。
【００７６】
（７）各実施形態において、スクリーン１０，２０内に、黒や灰色等の暗色系の着色材等で着色され、光吸収性を有し、入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えていてもよい。この光吸収層は、低屈折率層１３よりも出光側（＋Ｚ側）に位置していてもよいし、入光側（−Ｚ側）に位置していてもよい。
光吸収層をスクリーン１０，２０に設けることにより、スクリーン１０，２０に入射した外光等により生じる、スクリーン１０，２０と空気との界面で全反射しながらスクリーン１０，２０内を進む迷光を吸収でき、迷光による映像のコントラスト低下等を抑制できる。
【００７７】
光吸収層が、低屈折率層１３よりも出光側に位置する場合には、映像の黒輝度の低減や出光側から入射する外光を吸収でき、映像のコントラストの向上を図ることができる。光吸収層が、低屈折率層１３よりも入光側に位置する場合には、入光側から入射する外光を吸収し、映像のコントラストを向上させることができる。
また、低屈折率層１３が光吸収機能を有する形態としてもよいし、低屈折率層１３の入光側又は出光側に光吸収層が形成された形態としてもよい。
なお、上述の光吸収層は、着色材を含有せず、透明な層であって光吸収作用を有する層としてもよい。
【００７８】
（８）各実施形態において、映像源ＬＳは、スクリーン面の法線方向から見たとき、スクリーン１０，２０の画面左右方向の中央であって画面外下方に位置する例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば、スクリーン１０，２０の斜め下側等に配置され、スクリーン１０，２０に対して画面左右方向において斜め方向から映像光を投射する形態としてもよい。
この場合、単位光学形状１２１，２２１の配列方向は、映像源ＬＳの位置に合わせて傾けた形態とする。このような形態とすることにより、映像源ＬＳの位置等を自由に設定することができる。
また、背面投射型表示装置１の使用環境において、上方からの外光が問題とならない場合には、映像源ＬＳは、スクリーン面の法線方向から見たとき、スクリーン１０，２０の画面左右方向の中央であって画面外上方に位置する形態としてもよい。
【００７９】
（９）各実施形態において、スクリーン１０，２０は、第１光学形状層１２，２２及び第２光学形状層１４が十分な厚みや剛性等を有している場合には、基材層１１及び保護層１５を備えない形態としてもよいし、どちらか一方を備えない形態としてもよい。
また、各実施形態において、スクリーン１０，２０は、基材層１１及び保護層１５の少なくとも一方を、ガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤や接着剤等により形成された不図示の接合層を介して第１光学形状層１２等がガラス板等に接合される形態としてもよい。
【００８０】
（１０）各実施形態において、映像源ＬＳは、例えば、Ｐ波の偏光成分を有する映像光を投射する映像源としてもよい。
映像源ＬＳは、映像光が入射角度θａでスクリーン１０，２０へ投射されるように位置及び角度が設定されている。このとき、入射角度θａは、スクリーン１０，２０へ投射された映像光（Ｐ波）の反射率がゼロとなる入射角度（ブリュースター角）をθｂ（°）とした場合、（θｂ−１０）°以上８５°以下の範囲に設定される。例えば、スクリーン１０，２０へ投射された映像光の反射率がゼロとなる入射角度θｂが６０°である場合、映像光の入射角度θａは、５０〜８５°の範囲に設定される。
【００８１】
このように、Ｐ波の偏光成分を有する映像光を投射する映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０への入射角度θａが大きい場合にも、スクリーン１０，２０の表面における鏡面反射を抑制することができ、映像源ＬＳの設置位置等、投射系の設計の自由度を上げることができる。また、このような映像源ＬＳを用いることにより、スクリーン１０，２０に入射する際にスクリーン表面での映像光の反射を低減でき、映像の明るさ、鮮明さの向上を図ることができる。
なお、角度θｂ（ブリュースター角）は、映像光が投射されるスクリーン１０，２０表面の材質により異なる。
また、このような形態の場合、基材層１１及び保護層１５としては、ＴＡＣ製のシート状の部材が好適である。
【００８２】
（１１）各実施形態において、背面投射型表示装置１は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、屋内用のパーテーションや、展示会等における映像表示装置、屋内に配置される宣伝用等の表示パネル等にも適用できる。
【００８３】
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】
【００８４】
１    映像表示装置
１０，２０    スクリーン
１１    基材層
１２，２２    第１光学形状層
１２１，２２１    単位光学形状
１２１ａ，２２１ａ    第１斜面
１２１ｂ，２２１ｂ    第２斜面
１３    低屈折率層
１３１    第１低屈折率部
１３２    第２低屈折率部
１４    第２光学形状層
１５    保護層
ＬＳ    映像源
Ｋ    界面（全反射面）
【図１】
2018013634.tif 000003
【図２】
2018013634.tif 000004
【図３】
2018013634.tif 000005
【図４】
2018013634.tif 000006
【図５】
2018013634.tif 000007
【図６】
2018013634.tif 000008
【図７】
2018013634.tif 000009
【図８】
2018013634.tif 000010
【図９】
2018013634.tif 000011
【図１０】
2018013634.tif 000012
【図１１】
2018013634.tif 000013
【図１２】
2018013634.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月14日(2017.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、
映像光が入射する入光面と、
前記入光面に対向し、映像光が出射する出光面と、
該透過型スクリーンの厚み方向において、前記入光面と前記出光面との間に位置し、所定の方向に沿って複数配列され、前記入光面から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面へ向ける全反射面と、
を備え、
前記全反射面の出光側端部とこれに隣接する前記全反射面の入光側端部とで形成される接続面と前記全反射面とがなす角度は、鋭角であること、
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、
前記接続面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ１とし、前記接続面に隣接する領域の屈折率をｎとするとき、
φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）
を満たすこと、
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、
前記接続面とスクリーン面の法線方法とがなす角度をφ１とし、前記接続面に隣接する領域の屈折率をｎとするとき、
φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）
を満たすこと、
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、
前記全反射面は、微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４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、
前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記全反射面の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、
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５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、
前記全反射面は、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層とこれに隣接する層との界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７】
請求項６に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記低屈折率層は、前記接続面にも形成されること、
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において、
出光側に凸となり、第１の面とこれに対向する第２の面とを有する単位光学形状が、一点を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を出光側の面に有する光学形状層を有し、
少なくとも前記第２の面の一部に、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層が形成され、前記低屈折率層とこれに隣接する層との界面が前記全反射面となり、
前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記全反射面の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項９】
請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記一点は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１０】
請求項８又は請求項９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、
前記低屈折率層は、前記接続面に相当する前記第１の面にも形成されること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０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、
前記低屈折率層は、その厚みが１μｍ以上１０μｍ以下であること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１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、
光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２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、
入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３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、
を備える背面投射型表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の背面投射型表示装置において、
前記透過型スクリーンの前記全反射面の配列方向において、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度は、前記映像源から離れるにつれて小さくなること、
を備える背面投射型表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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。
請求項１の発明は、映像光を透過させて表示する透過型スクリーンであって、映像光が入射する入光面（１０ａ，２０ａ）と、前記入光面に対向し、映像光が出射する出光面（１０ｂ，２０ｂ）と、該透過型スクリーンの厚み方向において、前記入光面と前記出光面との間に位置し、所定の方向に沿って複数配列され、前記入光面から入射した映像光の少なくとも一部を全反射させて前記出光面へ向ける全反射面（Ｋ）と、を備え、前記全反射面の出光側端部とこれに隣接する前記全反射面の入光側端部とで形成される接続面と前記全反射面とがなす角度（θ３）は、鋭角であること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記接続面とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ１とし、前記接続面に隣接する領域の屈折率をｎとするとき、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の透過型スクリーンにおいて、前記接続面とスクリーン面の法線方向とがなす角度をφ１とし、前記接続面に隣接する領域の屈折率をｎとするとき、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項４の発明は、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、前記全反射面（Ｋ）は、微細かつ不規則な凹凸形状を有すること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４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、前記全反射面（Ｋ）がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記全反射面の配列方向に沿って一方から他方に向かって次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５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、前記全反射面（Ｋ）は、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層（１３）とこれに隣接する層（１４）との界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）である。
請求項７の発明は、請求項６に記載の透過型スクリーンにおいて、前記低屈折率層（１３）は、前記接続面にも形成されること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項８の発明は、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において、出光側に凸となり、第１の面（１２１ａ）とこれに対向する第２の面（１２１ｂ）とを有する単位光学形状（１２１）が、一点（Ｃ）を中心として同心円状に配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状を出光側の面に有する光学形状層（１２）を有し、少なくとも前記第２の面の一部に、隣接する層よりも屈折率の低い低屈折率層（１３）が形成され、前記低屈折率層とこれに隣接する層（１４）との界面が前記全反射面（Ｋ）となり、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記全反射面の配列方向に沿って前記一点から離れるにつれて次第に小さくなること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項９の発明は、請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、前記一点（Ｃ）は、該透過型スクリーンの表示領域外に位置すること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項１０の発明は、請求項８又は請求項９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、前記低屈折率層（１３）は、前記接続面に相当する前記第１の面（１２１ａ）にも形成されること、を特徴とする透過型スクリーン（１０）である。
請求項１１の発明は、請求項６から請求項１０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、前記低屈折率層（１３）は、その厚みが１μｍ以上１０μｍ以下であること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１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、光を拡散する拡散材を含有する光拡散層を備えていないこと、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２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、入射した光の一部を吸収する光吸収層を備えること、を特徴とする透過型スクリーン（１０，２０）である。
請求項１４の発明は、請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の透過型スクリーン（１０，２０）と、前記透過型スクリーンに映像光を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える背面投射型表示装置（１）である。
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の背面投射型表示装置において、前記透過型スクリーン（１０，２０）の前記全反射面（Ｋ）の配列方向において、前記全反射面がスクリーン面に平行な面となす角度（θ２）は、前記映像源（ＬＳ）から離れるにつれて小さくなること、を備える背面投射型表示装置（１）である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第１斜面１２１ａがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ１である。第２斜面１２１ｂがスクリーン面に平行な面となす角度は、θ２である。角度θ１，θ２は、θ２＞θ１という関係を満たしている。
第１斜面１２１ａと第２斜面１２１ｂとがなす角度、即ち、単位光学形状１２１の頂角は、θ３である。角度θ３は、鋭角であり、０°＜θ３＜９０°である。
また、第１斜面１２１ａが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ１であり、第２斜面１２１ｂが、スクリーン面の法線方向となす角度は、φ２である。角度φ１，φ２の和は、角度θ３である。
この角度φ１は、ｎを第１光学形状層１２及び第２光学形状層１４の屈折率とするとき、φ１＞１／２×ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことが好ましく、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たすことがさらに好ましい。本実施形態では、角度φ１は、φ１≧ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）を満たしている。
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の高さ（厚み方向における頂点ｔから単位光学形状１２１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2018013634.tif 000015