(57)【要約】【課題】  本発明は、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から、スクリーンに対して大きな入射角度で映像光が投射される場合においても、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察可能であり、かつ、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することも可能な透過型スクリーン、および、この透過型スクリーンを備える映像表示システムを提供することを目的とする。【解決手段】  透過型スクリーンが、スクリーンの画面に対して傾斜したレンズ面を有する単位レンズ部を複数有しており、かつ、前記単位レンズ部の間には背景透過部を有しており、前記単位レンズ部の前記レンズ面の上に反射層を形成し、前記背景透過部においては、スクリーンの画面に対して平行な平面が露出した状態とすることにより、上記課題を解決する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者側とは、スクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から投射された映像光を観察可能に表示する透過型スクリーンであって、
光透過性を有し、前記映像源側の面と反対側の面が互いに平行な基材層と、
前記基材層の前記映像源側の面の上に複数配列され、前記基材層の前記映像源側の面に対して傾斜したレンズ面を有する単位レンズ部と、
前記単位レンズ部の前記レンズ面の上に設けられ、前記映像光を観察者側に反射する反射層と、
を備え、
前記単位レンズ部は、隙間を空けて配列されており、
前記隙間には、前記基材層の前記映像源側の面又は前記基材層の前記映像源側の面と平行な平面が露出した状態となっている背景透過部が設けられていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記反射層の上に、光吸収層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記複数配列された単位レンズ部が、前記基材層の前記映像源側の面の上において、同心円状に配列されており、サーキュラーフレネルレンズを構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記複数配列された単位レンズ部が、前記基材層の前記映像源側の面の上において、平行に配列されており、リニアフレネルレンズを構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
前記透過型スクリーンの使用状態において、
前記複数配列された単位レンズ部が、前記透過型スクリーンの画面の左右方向に延びており、上下方向に平行配列していることを特徴とする請求項４に記載の透過型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一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、を備えることを特徴とする映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源からの透過映像を観察可能とし、かつ、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することも可能な透過型スクリーン、および、この透過型スクリーンを備える映像表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像光を投射するスクリーンとして、観察者側からの映像光をスクリーンの反射面により反射させて観察可能とする反射型スクリーンが、広く知られている。
ここで、従来の反射型スクリーンは、投射される映像を観察可能とすることを目的としており、一般に、スクリーンを透して背面側の状態を観察することはできないものであった。例えば、店舗のショーウィンドウ等にスクリーンを設置する場合においては、店舗の外側からスクリーンに投射された広告等の映像を観察することはできても、スクリーンを透して店舗のショーウィンドウ内の展示物を観察することはできなかった。
【０００３】
そこで、スクリーンの構成を工夫して、不要な外光の影響を抑制しつつ、スクリーン前方からの映像光を反射させて観察可能としながらも、スクリーンを透して背面側の状態を観察することも可能なスクリーンが提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００４】
一方、近年においては、スクリーンを用いた映像表示システムの省スペース化が可能な映像源として、短焦点型の映像投射装置（プロジェクタ）が利用されている。この短焦点型の映像投射装置は、スクリーンに対して、上方又は下方から従来の映像源よりも大きな入射角度で映像光を投射するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４３６９３号公報
【特許文献２】特開２００６−３３７９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような、スクリーンを透して背面側の状態を観察することが可能なスクリーンに、映像源として、上記の短焦点型の映像投射装置を用いる場合、スクリーンに対して至近距離から大きな入射角度で映像光が投射されるため、外光の影響を抑制する作用と同じ作用効果によって、映像光を観察者側に良好に反射させることができず、観察される映像が暗くなってしまうという問題があった。
また、上述のスクリーンは、使用状態において観察者側に映像源が配置されるものであり、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源からの透過映像を、観察することはできなかった。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から、スクリーンに対して大きな入射角度で映像光が投射される場合においても、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察可能であり、かつ、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することも可能な透過型スクリーン、および、この透過型スクリーンを備える映像表示システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々研究した結果、透過型スクリーンが、スクリーンの画面に対して傾斜したレンズ面を有する単位レンズ部を複数有しており、かつ、前記単位レンズ部の間には背景透過部を有しており、前記単位レンズ部の前記レンズ面の上に反射層を形成し、前記背景透過部においては、スクリーンの画面に対して平行な平面が露出した状態とすることにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、観察者側とは、スクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から投射された映像光を観察可能に表示する透過型スクリーンであって、光透過性を有し、前記映像源側の面と反対側の面が互いに平行な基材層と、前記基材層の前記映像源側の面の上に複数配列され、前記基材層の前記映像源側の面に対して傾斜したレンズ面を有する単位レンズ部と、前記単位レンズ部の前記レンズ面の上に設けられ、前記映像光を観察者側に反射する反射層と、を備え、前記単位レンズ部は、隙間を空けて配列されており、前記隙間には、前記基材層の前記映像源側の面又は前記基材層の前記映像源側の面と平行な平面が露出した状態となっている背景透過部が設けられていることを特徴とする透過型スクリーンである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記反射層の上に、光吸収層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーンである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記複数配列された単位レンズ部が、前記基材層の前記映像源側の面の上において、同心円状に配列されており、サーキュラーフレネルレンズを構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型スクリーンである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記複数配列された単位レンズ部が、前記基材層の前記映像源側の面の上において、平行に配列されており、リニアフレネルレンズを構成していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型スクリーンである。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記透過型スクリーンの使用状態において、前記複数配列された単位レンズ部が、前記透過型スクリーンの画面の左右方向に延びており、上下方向に平行配列していることを特徴とする請求項４に記載の透過型スクリーンである。
【００１４】
また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれか一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、を備えることを特徴とする映像表示システムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から、スクリーンに対して大きな入射角度で映像光が投射される場合においても、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察でき、かつ、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができる。
また、本発明の透過型スクリーンを備えた映像表示システムにおいては、上記の効果に加えて、映像表示システムを省スペース化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る透過型スクリーンを備える映像表示システムの一例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る透過型スクリーンの第１の実施形態の層構成の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係る透過型スクリーンの第２の実施形態の層構成の例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る透過型スクリーンの単位レンズ部の配列の一例を示す説明図である。
【図５】本発明に係る透過型スクリーンの単位レンズ部の配列の他の例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る透過型スクリーンの第１の実施形態の使用状態の例を示す説明図である。
【図７】本発明に係る透過型スクリーンの第２の実施形態の使用状態の例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る透過型スクリーンの製造工程の概略を説明する図である。
【図９】本発明に係る透過型スクリーンの製造方法の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面等を参照して、本発明に係る透過型スクリーンおよび映像表示システムについて説明する。
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。
【００１８】
＜映像表示システム＞
図１は、本発明に係る透過型スクリーンを備える映像表示システムの一例を示す図である。ここで、図１（ａ）は、映像表示システム１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示システム１の側面図である。
なお、この図１および図２では、観察者Ｏが透過型スクリーン１０に対向して位置した状態、すなわち透過型スクリーン１０の使用状態を基準に、左右方向をＸ、奥行方向をＹ、上下方向をＺとしている。
【００１９】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、映像表示システム１は、透過型スクリーン１０、映像源３等を備える。
映像源３は、映像光Ｅを透過型スクリーン１０へ投射する映像投射装置であり、奥行方向（Ｙ方向）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Ｅを透過型スクリーン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。そして、映像源３からの映像光Ｅは、従来の映像源からの映像光よりも大きな入射角度で、透過型スクリーン１０に投射される。
【００２０】
この映像源３は、使用状態において、観察者Ｏ側とは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側に配置され、透過型スクリーン１０の画面左右方向における中央であって、透過型スクリーン１０の画面よりも下方側となる位置に配置されている。
【００２１】
透過型スクリーン１０は、映像源３からの映像光Ｅを観察者Ｏ側（Ｙ１側）へ向けて反射して画面上に映像を表示することができ、かつ、スクリーン背面側（Ｙ２側）の状態を、透過型スクリーン１０を透して観察することも可能な透過型スクリーンである。
使用状態において、この透過型スクリーン１０の画面は平面状であり、観察者Ｏ側（Ｙ１側）から見て、長辺方向が左右方向（Ｘ方向）に平行となる略矩形状である。例えば、透過型スクリーン１０は、画面サイズが対角１００インチ（横２２００ｍｍ×縦１２５０ｍｍ）とすることができる。
なお、図１に示す形態においては、透過型スクリーン１０は、その前面（Ｙ１側の面）に、平板状の支持板２が、粘着剤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２より、その平面性を維持している。ここで、スクリーン背面側（Ｙ２側）の状態を観察可能とするために、支持板２は光透過性を有するものである。
【００２２】
＜透過型スクリーン＞
（第１の実施形態）
図２は、本発明に係る透過型スクリーンの第１の実施形態の層構成の一例を示す断面図である。ここで、図２は、図１（ａ）のＩａ−Ｉａ断面の拡大図に相当する。ただし、図２では、理解を容易にするために、支持板２等を適宜省略している。なお、図１（ａ）におけるＩａ−Ｉａ線は、透過型スクリーン１０の画面左右方向における中心線である。
図２に示すように、本実施形態に係る透過型スクリーン１０は、正面側（Ｙ１側）から順に、基材層１１、レンズ層１２、反射層１３を備えている。
レンズ層１２は、単位レンズ部２０と背景透過部３０を有しており、単位レンズ部２０のレンズ面２１の上には反射層１３が形成されているが、背景透過部３０は基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面と平行な平面が露出した状態となっている。
【００２３】
なお、上記の各層は、それぞれ、同一材料からなる単層構造であってもよく、異なる材料からなる複数の層が積層された多層構造であってもよい。
また、図示はしないが、各層の間や表面には、適宜、中間層や表面層が設けられていてもよい。例えば、単位レンズ部２０のレンズ面２１と反射層１３の間には光拡散層が設けられていてもよく、反射層１３の上（露出する表面の上）には、平坦化層や、ハードコート性、帯電防止性等の機能を有する表面機能層等が設けられていてもよい。
【００２４】
（第２の実施形態）
図３は、本発明に係る透過型スクリーンの第２の実施形態の層構成の一例を示す断面図である。
図３に示すように、本実施形態に係る透過型スクリーン１０´は、正面側（Ｙ１側）から順に、基材層１１、レンズ層１２、反射層１３、光吸収層１４を備えている。
そして、レンズ層１２は、単位レンズ部２０と背景透過部３０を有しており、単位レンズ部２０のレンズ面２１の上には反射層１３および光吸収層１４が形成されているが、背景透過部３０は基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面と平行な平面が露出した状態となっている。
すなわち、図３に示す透過型スクリーン１０´は、図２に示す透過型スクリーン１０の反射層１３の上に、光吸収層１４が設けられている構成を有している。
【００２５】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、上記の各層は、それぞれ、同一材料からなる単層構造であってもよく、異なる材料からなる複数の層が積層された多層構造であってもよい。
また、図示はしないが、各層の間や表面には、適宜、中間層や表面層が設けられていてもよい。例えば、単位レンズ部２０のレンズ面２１と反射層１３の間には光拡散層が設けられていてもよく、光吸収層１４の上（露出する表面の上）には、平坦化層や、ハードコート性、帯電防止性等の機能を有する表面機能層等が設けられていてもよい。
【００２６】
（基材層）
基材層１１は、透過型スクリーン１０の基材となるフィルム状または板状の部材であって、光透過性を有し、映像源側（Ｙ２側）の面と反対側（Ｙ１側）の面が互いに平行な形態を有している。
【００２７】
なお、本明細書において、「映像源側（Ｙ２側）の面と反対側（Ｙ１側）の面が互いに平行」である状態とは、映像源側（Ｙ２側）の面、および、反対側（Ｙ１側）の面のいずれもが、レンズ面やプリズム面のように意図的な曲面や傾斜面を有するものではなく、基材層１１を透して観察される透過型スクリーン１０の背面側（Ｙ２側）の像が、透過型スクリーン１０の正面側（Ｙ１側）の観察者に観察可能である状態であることを指す。
【００２８】
基材層１１の材料としては、例えば、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）樹脂等を用いることができる。
【００２９】
基材層１１の厚みとしては、フィルム状の場合、加工性の点から２５μｍ〜３００μｍの範囲であることが好ましい。２５μｍより薄い場合は、しわが発生しやすいという不具合があり、３００μｍより厚い場合は、中間工程での巻き取り性が悪いという不具合がある。
一方、基材層１１が板状の場合は、その厚みは、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の範囲であることが好ましい。１ｍｍよりも薄い場合は、単独では平面性を維持できない場合があり、５ｍｍよりも厚い場合は基材層１１が重くなってしまうという不具合があるからである。
【００３０】
（レンズ層）
レンズ層１２は、光透過性を有する層であり、一対のレンズ面２１と非レンズ面２２を有する単位レンズ部２０が、隙間を空けて複数配列されたフレネルレンズ形状を有している。そして、単位レンズ部２０同士の隙間には、背景透過部３０が設けられている。
【００３１】
図４および図５は、本発明に係る透過型スクリーンの単位レンズ部２０の配列例を示す説明図である。ここで、図４、図５ともに、（ａ）は、透過型スクリーンの使用状態において、映像源側から見た単位レンズ部２０の配列の様子を示しており、（ｂ）は、（ａ）に示す透過型スクリーンの画面左右方向における中心線における断面の部分拡大図を示している。なお、煩雑となるのを避けるため、図４、図５ともに、（ａ）では、単位レンズ部２０のレンズ面２１と非レンズ面２２とで形成される稜線Ｐ１の位置のみを図示している。
【００３２】
図４に示すように、透過型スクリーン５０の単位レンズ部２０は、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面の上において、同心円状に配列されており、サーキュラーフレネルレンズを構成している。このサーキュラーフレネルレンズは、その光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが、透過型スクリーン５０の画面（表示領域）の領域外であって、透過型スクリーン５０の下方に位置している。
【００３３】
一方、図５に示すように、透過型スクリーン６０の単位レンズ部２０は、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面の上において、左右方向に直線状に延びており、画面上下方向に平行配列され、リニアフレネルレンズを構成している。
【００３４】
本発明に係る透過型スクリーンの単位レンズ部２０の配列は、サーキュラーフレネルレンズを構成する形態であることが光学的には望ましいが、製造コストの点から、リニアフレネルレンズを構成する形態であってもよい。
【００３５】
本発明に係る透過型スクリーンの単位レンズ部２０の配列ピッチは、２０μｍ〜２００μｍの範囲であることが好ましい。例えば、２００μｍより大きい場合、モアレ現象が生じやすくなるという問題や、成型深さが深くなることによる金型切削時のバイトの消耗や、成型深さが深くなることによる離型性悪化の問題がある。また、２０μｍより小さい場合は、回折現象が生じやすくなるという問題や、成型深さが浅いことによる高い加工精度が必要になるという問題がある。
【００３６】
レンズ層１２を構成する材料には、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を用いることができる。なお、レンズ層１２は、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。
このレンズ層１２は、例えば、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面を、紫外線硬化型樹脂で充填された上記各フレネルレンズ形状を有する成形型に押圧し、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させた後に成形型から離型する、紫外線成型法等により形成することができる。なお、レンズ層１２の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
【００３７】
（単位レンズ部）
単位レンズ部２０は、上記のように、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面の上に同心円状又は直線状に複数配列されており、その長手方向に垂直な断面の形状が、略三角形の形状をしており、フレネルレンズのレンズ面を構成するレンズ面２１と、レンズ面２１とは稜線Ｐ１を挟んで単位レンズ部２０を構成する非レンズ面２２とを有している。
【００３８】
図２に示すように、透過型スクリーン１０の使用状態において、画面左右方向における中心線上のレンズ面２１は、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面に対して、上方側に傾斜している。このような形態を有するため、レンズ面２１の上に反射層１３を設けることで、透過型スクリーン１０は、その下方側となる位置であって、観察者側とは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側に配置される映像源３からの映像光Ｅを観察者側に反射させることができる。
【００３９】
なお、図３に示す透過型スクリーン１０´も同様に、その使用状態において、画面左右方向における中心線上のレンズ面２１は、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面に対して、上方側に傾斜している。それゆえ、レンズ面２１の上に、反射層１３および光吸収層１４を設けることで、透過型スクリーン１０´は、その下方側となる位置であって、観察者側とは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側に配置される映像源３からの映像光Ｅを観察者側に反射させることができる。
【００４０】
ここで、レンズ面２１が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度α）は、映像光Ｅの反射光が観察者側に向くように、映像光Ｅの入射方向や観察者の方向に合わせて、任意に設計されるものである。
【００４１】
なお、図２に示す透過型スクリーン１０、または、図３に示す透過型スクリーン１０´の使用状態において、映像源３は、透過型スクリーン１０または透過型スクリーン１０´の背面側（Ｙ２側）であって、その下方側（Ｚ２側）配置され、映像源３からの映像光Ｅは、非レンズ面２２からレンズ層１２に入射して反射層１３で観察者側に反射される。
【００４２】
ここで、非レンズ面２２からレンズ層１２に入射する映像光Ｅは、レンズ層１２を構成する材料に応じて屈折することになる。
それゆえ、本発明においては、反射層１３で反射される映像光Ｅの反射光が観察者側に向かうように、非レンズ面２２が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度β）を設計する必要がある。
【００４３】
ただし、本発明においては、非レンズ面２２が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度β）を一定の大きさとし、映像光Ｅの屈折も考慮して、レンズ面２１が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度α）を設計してもよい。
【００４４】
その大きさは、上記のレンズ面２１が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度α）よりも大きな角度であることが好ましく、９０°であることが、より好ましい。
非レンズ面２２が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度β）が９０°であれば、スクリーンの画面の垂線方向（Ｙ１方向）から見た場合、画面はレンズ面２１の上に形成された反射層１３と背景透過部３０の平面３１のみで占められ、レンズ面２１の上に設けられる反射層１３からの反射光と、背景透過部３０からの透過光の双方を、効率的に観察できるからである。
【００４５】
なお、非レンズ面２２が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面となす傾斜角（図２または図３に示す角度β）は、９０°よりも大きい角度とすることも可能ではあるが、この場合には、上記のような紫外線成型法等において、成型したレンズ層１２を成形型から離型することが困難となり、製法上難点がある。
【００４６】
なお、図２または図３においては、理解を容易にするために、単位レンズ部２０の配列ピッチ、角度α及び角度βは、一定である例を示しているが、これに限らず角度αは、単位レンズ部２０の配列方向に沿って所定の角度範囲内で次第に変化していく形態としてもよい。また、配列ピッチも、単位レンズ部２０の配列方向に沿って次第に変化していく形態としてもよい。
【００４７】
（背景透過部）
背景透過部３０は、複数配列された単位レンズ部２０の隙間に形成されており、図２または図３に示すように、背景透過部３０では、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面と平行な平面３１が露出した状態となっている。
【００４８】
なお、本明細書において、平面３１が「映像源側（Ｙ２側）の面と平行」である状態とは、平面３１が、レンズ面やプリズム面のように意図的な曲面や傾斜面を有するものではなく、基材層１１を透して観察される透過型スクリーン１０の背面側（Ｙ２側）の像が、透過型スクリーン１０の正面側（Ｙ１側）の観察者に観察可能である状態であることを指す。
【００４９】
本発明に係る透過型スクリーン１０においては、上述のように、基材層１１が映像源側（Ｙ２側）の面と反対側（Ｙ１側）の面が互いに平行な形態を有しており、さらに、この背景透過部３０が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面と平行な平面３１を有するため、スクリーン背面側（Ｙ２側）から平面３１に垂直入射した光は、屈折することなく観察者に届く。
それゆえ、観察者は、スクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができる。
【００５０】
ここで、背景透過部３０の大きさは、透過型スクリーン１０の使用状態等に応じて設計されるものであるが、例えば、図２または図３に示す例においては、単位レンズ部２０のＺ方向の大きさをＬ１とし、背景透過部３０のＺ方向の大きさをＬ２とした場合、Ｌ１：Ｌ３＝７：３とすることができる。
【００５１】
なお、図２または図３に示す例においては、レンズ層１２が背景透過部３０を有する例を示しているが、本発明に係る透過型スクリーンの形態は、これに限られない。
例えば、本発明においては、単位レンズ部２０が基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面上に隙間を空けて配列されており、その隙間では、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面が露出した状態となっている形態であってもよい。この場合、単位レンズ部２０間の隙間において基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面が露出した部分が、背景透過部になる。
【００５２】
また、本発明に係る透過型スクリーンにおいては、基材層１１とレンズ層１２との間に、光透過性を有する中間層が設けられており、単位レンズ部２０間の隙間において、この中間層が露出した状態となっている形態であってもよい。この場合、単位レンズ部２０間の隙間において露出する中間層の部分が、背景透過部になる。なお、この中間層の露出する面は、基材層１１の映像源側（Ｙ２側）の面と平行な平面である。
【００５３】
（反射層）
反射層１３は、光を反射する作用を有し、単位レンズ部２０のレンズ面２１の上に形成される。なお、レンズ面２１と反射層１３の間には光拡散層が設けられていてもよい。
反射層１３を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、クロム、銀等の金属や、白色顔料として、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物を挙げることができる。また、反射層１３の形成方法としては、上記の金属を蒸着する方法や、上記の金属や金属酸化物を樹脂等に含有させて塗布する方法等を用いることができる。
【００５４】
（光吸収層）
光吸収層１４は、光を吸収する作用を有する層であり、必要に応じて、反射層１３の上に形成される。
ここで、本発明においては、単位レンズ部２０の非レンズ面２２の上や、背景透過部３０の平面３１の上には、光吸収層１４を形成しない。映像光や透過光を吸収させないようにするためである。
この光吸収層１４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することができる。
【００５５】
＜映像光、透過光、および外光との関係＞
次に、本発明に係る透過型スクリーンの使用状態における、映像光、透過光、および外光との関係について説明する。
【００５６】
（第１の実施形態）
図６は、本発明に係る透過型スクリーンの第１の実施形態の使用状態の例を示す説明図である。なお、図６においては、煩雑となるのを避けるため、支持板２等を適宜省略している。
【００５７】
（映像光との関係）
まず、映像光との関係について説明すると、図６に示すように、観察者Ｏとは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側に配置され、透過型スクリーン１０の画面よりも下方側となる位置に配置された映像源３から投射された映像光Ｅ１は、非レンズ面２２からレンズ層１２に入射し、反射層１３で反射されて観察者Ｏに到達する。
それゆえ、観察者Ｏは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側に配置された映像源３からの透過映像を観察することができる。
【００５８】
ここで、本発明に係る透過型スクリーン１０においては、反射層１３によって反射される映像光がいずれも観察者Ｏに向くように、基材層１１上の各配設位置における単位レンズ部２０のレンズ面２１の傾斜角（図２に示す角度α）を、配設位置に応じて個々に設計することで、さらに明るい映像を観察者Ｏに提供することができる。
【００５９】
（透過光との関係）
次に、透過光との関係について説明すると、図６に示すように、観察者Ｏとは透過型スクリーン１０を挟んで反対側となるスクリーン背面側の観察対象Ｈからの光Ｔ１は、平面３１から透過型スクリーン１０に入射し、レンズ層１２の背景透過部３０および基材層１１を透過して、観察者Ｏに到達する。
ここで、背景透過部３０の平面３１は基材層１１の映像源３側の面と平行であり、かつ、基材層１１の映像源３側の面と反対側（正面側）の面は互いに平行であるため、スクリーン背面側から背景透過部３０の平面３１に垂直入射した光Ｔ１は、平面３１や基材層１１の表裏面（映像源３側の面と反対側の面）の界面で屈折することなく観察者Ｏに届く。
それゆえ、観察者Ｏは、透過型スクリーン１０を挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができる。
【００６０】
（外光との関係）
次に、外光との関係について説明する。透過型スクリーン１０の使用状態において、照明光等の不要な外光は、主として上方側から透過型スクリーン１０に届く。
【００６１】
例えば、図６に示すように、透過型スクリーン１０の上方側から基材層１１に入射し、一の単位レンズ部２０の反射層１３に到達した外光Ｇ１は、この反射層１３で反射して下方側に向かい、そのまま、透過型スクリーン１０から離れて行くか、別の単位レンズ部２０の反射層１３に到達してスクリーン背面側に反射されることになる。
それゆえ、外光Ｇ１が観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００６２】
なお、厳密には、基材層１１とレンズ層１２の屈折率に応じて、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折することになる。
しかしながら、その進行方向はいずれもスクリーン背面側に向かうものであることから、図６においては、煩雑となるのを避けるため、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折せずに直進する形態で示している。
また、外光Ｇ１は、基材層１１、レンズ層１２の各界面でも反射するが、その反射光の進行方向は、主に、透過型スクリーン１０の下方向となることから、やはり観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００６３】
一方、図６に示すように、透過型スクリーン１０の上方側から基材層１１に入射し、平面３１に到達した外光Ｇ２は、平面３１を透過して、そのまま、透過型スクリーン１０から離れて行くか、単位レンズ部２０の反射層１３に到達してスクリーン背面側に反射されることになる。
それゆえ、外光Ｇ２が観察者Ｏに届くことも抑制される。
【００６４】
なお、厳密には、基材層１１とレンズ層１２の屈折率に応じて、外光Ｇ２は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折することになる。
しかしながら、その進行方向はいずれもスクリーン背面側に向かうものであることから、図６においては、煩雑となるのを避けるため、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折せずに直進する形態で示している。
また、外光Ｇ１は、基材層１１、レンズ層１２の各界面でも反射するが、その反射光の進行方向は、主に、透過型スクリーン１０の下方向となることから、やはり観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００６５】
（第２の実施形態）
図７は、本発明に係る透過型スクリーンの第２の実施形態の使用状態の例を示す説明図である。なお、図７においては、煩雑となるのを避けるため、支持板２等を適宜省略している。
【００６６】
（映像光との関係）
まず、映像光との関係について説明すると、図７に示すように、観察者Ｏとは、透過型スクリーン１０´を挟んで反対側に配置され、透過型スクリーン１０´の画面よりも下方側となる位置に配置された映像源３から投射された映像光Ｅ１は、非レンズ面２２からレンズ層１２に入射し、反射層１３で反射されて観察者Ｏに到達する。
それゆえ、観察者Ｏは、透過型スクリーン１０´を挟んで反対側に配置された映像源３からの透過映像を観察することができる。
【００６７】
ここで、本発明に係る透過型スクリーン１０´においては、反射層１３によって反射される映像光がいずれも観察者Ｏに向くように、基材層１１上の各配設位置における単位レンズ部２０のレンズ面２１の傾斜角（図３に示す角度α）を、配設位置に応じて個々に設計することで、さらに明るい映像を観察者Ｏに提供することができる。
【００６８】
（透過光との関係）
次に、透過光との関係について説明すると、図７に示すように、観察者Ｏとは透過型スクリーン１０´を挟んで反対側となるスクリーン背面側の観察対象Ｈからの光Ｔ１は、平面３１から透過型スクリーン１０´に入射し、レンズ層１２の背景透過部３０および基材層１１を透過して、観察者Ｏに到達する。
ここで、背景透過部３０の平面３１は基材層１１の映像源３側の面と平行であり、かつ、基材層１１の映像源３側の面と反対側（正面側）の面は互いに平行であるため、スクリーン背面側から背景透過部３０の平面３１に垂直入射した光Ｔ１は、平面３１や基材層１１の表裏面（映像源３側の面と反対側の面）の界面で屈折することなく観察者Ｏに届く。
それゆえ、観察者Ｏは、透過型スクリーン１０´を挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができる。
【００６９】
（外光との関係）
次に、外光との関係について説明する。透過型スクリーン１０´の使用状態において、照明光等の不要な外光は、主として上方側から透過型スクリーン１０´に届く。
【００７０】
例えば、図７に示すように、透過型スクリーン１０´の上方側から基材層１１に入射し、一の単位レンズ部２０の反射層１３に到達した外光Ｇ１は、この反射層１３で反射して下方側に向かい、そのまま、透過型スクリーン１０´から離れて行くか、別の単位レンズ部２０の光吸収層１４に到達して吸収されることになる。
それゆえ、外光Ｇ１が観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００７１】
なお、厳密には、基材層１１とレンズ層１２の屈折率に応じて、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折することになる。
しかしながら、その進行方向はいずれもスクリーン背面側に向かうものであることから、図７においては、煩雑となるのを避けるため、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折せずに直進する形態で示している。
また、外光Ｇ１は、基材層１１、レンズ層１２の各界面でも反射するが、その反射光の進行方向は、主に、透過型スクリーン１０´の下方向となることから、やはり観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００７２】
一方、図７に示すように、透過型スクリーン１０´の上方側から基材層１１に入射し、平面３１に到達した外光Ｇ２は、平面３１を透過して、そのまま、透過型スクリーン１０´から離れて行くか、単位レンズ部２０の光吸収層１４に到達して吸収されることになる。それゆえ、外光Ｇ２が観察者Ｏに届くことも抑制される。
【００７３】
なお、厳密には、基材層１１とレンズ層１２の屈折率に応じて、外光Ｇ２は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折することになる。
しかしながら、その進行方向はいずれもスクリーン背面側に向かうものであることから、図７においては、煩雑となるのを避けるため、外光Ｇ１は、基材層１１とレンズ層１２の界面で屈折せずに直進する形態で示している。
また、外光Ｇ１は、基材層１１、レンズ層１２の各界面でも反射するが、その反射光の進行方向は、主に、透過型スクリーン１０´の下方向となることから、やはり観察者Ｏに届くことは抑制される。
【００７４】
以上、説明したように、本発明に係る透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側に配置された映像源から、スクリーンに対して大きな入射角度で映像光が投射される場合においても、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察でき、かつ、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができる。
また、本発明の透過型スクリーンを備えた映像表示システムにおいては、上記の効果に加えて、映像表示システムを省スペース化することができる。
【００７５】
＜透過型スクリーンの製造方法＞
次に、本発明に係る透過型スクリーンの製造方法について説明する。
図８は、本発明に係る透過型スクリーンの製造工程の概略を説明する図である。
なお、図８では、図３に示す透過型スクリーン１０´を反時計方向に９０度回転させた状態で製造工程の概略を説明している。
【００７６】
本発明に係る透過型スクリーン１０´を製造するには、まず、基材層１１を準備し（図８（ａ））、その一方の面に所望の形状のレンズ層１２を形成する（図８（ｂ））。
このレンズ層１２は、例えば、所望のサーキュラーフレネルレンズ形状またはリニアフレネルレンズ形状を有する成形型に紫外線硬化型樹脂を充填し、この紫外線硬化型樹脂に基材層１１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型法等により形成することができる。
これにより、所望の形状を有する単位レンズ部２０および背景透過部３０を複数配列したレンズ層１２が形成される。
【００７７】
次に、形成したレンズ層１２のレンズ面２１の上に反射層１３（図８（ｃ））を形成し、次いで、形成した反射層１３の上に光吸収層１４を形成し（図８（ｄ））、本発明に係る透過型スクリーン１０´を得る。
なお、図示はしないが、単位レンズ部２０のレンズ面２１と反射層１３の間には光拡散層を設けてもよく、光吸収層１４の上（露出する表面の上）には、平坦化層や、ハードコート性、帯電防止性等の機能を有する表面機能層等を設けてもよい。また、レンズ面２１の表面や反射層１３の表面にプラズマ処理やコロナ処理等の表面処理を施してもよい。
【００７８】
ここで、本発明においては、単位レンズ部２０の非レンズ面２２の上や、背景透過部３０の平面３１の上には、反射層１３も光吸収層１４も形成しない。このように選択的に反射層１３、光吸収層１４を形成する方法について、以下説明する。
【００７９】
図９は、本発明に係る透過型スクリーンの製造方法の一例を示す説明図である。なお、図９では、図３に示す透過型スクリーン１０´を反時計方向に１８０度回転させた状態で説明している。ここで、図９における重力の方向は下向きの方向（Ｚ１方向）である。
【００８０】
レンズ面２１の上に選択的に反射層１３、光吸収層１４を形成するためには、スプレー塗布や蒸着等の、非接触で指向性を有する方法を用いることが好ましい。
本発明においては、例えば、図９に示すように、反射層１３を構成する材料をスプレー塗布することにより、レンズ面２１の上に反射層１３を形成し、次いで、光吸収層１４を構成する材料をスプレー塗布することにより、反射層１３の上に光吸収層１４を形成することができる。
【００８１】
ここで、レンズ面２１の上には反射層１３および光吸収層１４を形成しつつも、非レンズ面２２や平面３１の上には反射層１３も光吸収層１４も形成しないようにするためには、図９（ａ）に示すように、レンズ面２１が斜め上方向を向くように基材層１１を立て掛けて、図９（ｂ）および図９（ｃ）に示すように、斜め上方向から各材料をスプレー塗布することが好ましい。
【００８２】
このような方法を用いれば、スプレー４１、４２の塗布方向に対し、非レンズ面２２や平面３１は、単位レンズ部２０のレンズ面２１の影になるため、非レンズ面２２や平面３１の上に各材料が形成されることを抑制できるからである。また、スプレー塗布した各材料が、乾燥する前に重力の影響によって流動し、非レンズ面２２や平面３１の上にまで各材料が形成されてしまうという不具合も抑制できるからである。
【００８３】
なお、上記においては、図３に示す透過型スクリーン１０´を製造する方法について説明したが、図２に示す透過型スクリーン１０も、同様にして製造することができる。
例えば、図２に示す透過型スクリーン１０のように、光吸収層１４を形成しない場合は、図８（ｄ）および図９（ｃ）に示す光吸収層１４の形成工程を省けばよい。
【００８４】
以上、本発明に係る透過型スクリーン、および、映像表示システムについて説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００８５】
以下、実施例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。
【００８６】
（実施例１）
基材層１１として、厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂フィルム（東洋紡績コスモシャインＡ４３００）を準備し、その一方の面に、紫外線硬化型樹脂を用い、画面サイズが対角１００インチ（横２２００ｍｍ×縦１２５０ｍｍ）となるサーキュラーフレネルレンズ金型で、レンズ層１２を成型した。
なお、単位レンズ部２０の配列ピッチは１００μｍとし、透過型スクリーンの使用状態における画面左右方向の中心線上の単位レンズ部２０のＺ方向の大きさ（Ｌ１）と背景透過部３０のＺ方向の大きさ（Ｌ２）との関係は、Ｌ１：Ｌ２＝７：３となるようにした。
【００８７】
次に、アルミニウムを含有する塗料をスプレー塗布して、単位レンズ部２０のレンズ面２１の上に厚さ１５μｍの反射層１３を形成し、実施例１の透過型スクリーンを得た。なお、この透過型スクリーンの反射層１３の全反射率は６０％であり、拡散反射率は２０％であった。
【００８８】
次に、この透過型スクリーンの基材層１１の正面側（レンズ層１２を形成した面とは反対側）に粘着剤層を形成し、支持板２として平板状のガラスと貼り合わせた。
その後、映像源３として、短焦点型のプロジェクタ（リコーＩＰＳｉＯＰＪＷＸ４１３０）を用いて、上記のガラスを貼り合わせた透過型スクリーンの背面側から映像光を投射したところ、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察できた。
また、このガラスを貼り合わせた透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができた。
【００８９】
（実施例２）
実施例１で用いたサーキュラーフレネルレンズ金型に替えて、透過型スクリーンの使用状態において、単位レンズ部２０が画面の左右方向に延びており、画面の上下方向に平行配列されるリニアフレネルレンズ金型を用いてレンズ層１２を成型したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の透過型スクリーンを得た。なお、この透過型スクリーンの反射層１３の全反射率は６０％であり、拡散反射率は２０％であった。
【００９０】
次に、実施例１と同様に、この透過型スクリーンの基材層１１の正面側（レンズ層１２を形成した面とは反対側）に粘着剤層を形成し、支持板２として平板状のガラスと貼り合わせた。
その後、映像源３として、短焦点型のプロジェクタ（リコーＩＰＳｉＯＰＪＷＸ４１３０）を用いて、ガラスを貼り合わせた透過型スクリーンの背面側から映像光を投射したところ、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察できた。
また、このガラスを貼り合わせた透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができた。
【００９１】
（実施例３）
基材層１１として、厚さ１００μｍのＰＥＴ樹脂フィルム（東洋紡績コスモシャインＡ４３００）を準備し、その一方の面に、紫外線硬化型樹脂を用い、画面サイズが対角１００インチ（横２２００ｍｍ×縦１２５０ｍｍ）となるサーキュラーフレネルレンズ金型で、レンズ層１２を成型した。
なお、単位レンズ部２０の配列ピッチは１００μｍとし、透過型スクリーンの使用状態における画面左右方向の中心線上の単位レンズ部２０のＺ方向の大きさ（Ｌ１）と背景透過部３０のＺ方向の大きさ（Ｌ２）との関係は、Ｌ１：Ｌ２＝７：３となるようにした。
【００９２】
次に、アルミニウムを含有する塗料をスプレー塗布して、単位レンズ部２０のレンズ面２１の上に厚さ１５μｍの反射層１３を形成し、次いで、カーボンブラックを含有する黒色塗料をスプレー塗布して、反射層１３の上に厚さ５μｍの光吸収層１４を形成し、実施例３の透過型スクリーンを得た。なお、この透過型スクリーンの反射層１３の全反射率は６０％であり、拡散反射率は２０％であった。
【００９３】
次に、この透過型スクリーンの基材層１１の正面側（レンズ層１２を形成した面とは反対側）に粘着剤層を形成し、支持板２として平板状のガラスと貼り合わせた。
その後、映像源３として、短焦点型のプロジェクタ（リコーＩＰＳｉＯＰＪＷＸ４１３０）を用いて、上記のガラスを貼り合わせた透過型スクリーンの背面側から映像光を投射したところ、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察できた。
また、このガラスを貼り合わせた透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができた。
【００９４】
（実施例４）
実施例３で用いたサーキュラーフレネルレンズ金型に替えて、透過型スクリーンの使用状態において、単位レンズ部２０が画面の左右方向に延びており、画面の上下方向に平行配列されるリニアフレネルレンズ金型を用いてレンズ層１２を成型したこと以外は、実施例３と同様にして、実施例４の透過型スクリーンを得た。なお、この透過型スクリーンの反射層１３の全反射率は６０％であり、拡散反射率は２０％であった。
【００９５】
次に、実施例３と同様に、この透過型スクリーンの基材層１１の正面側（レンズ層１２を形成した面とは反対側）に粘着剤層を形成し、支持板２として平板状のガラスと貼り合わせた。
その後、映像源３として、短焦点型のプロジェクタ（リコーＩＰＳｉＯＰＪＷＸ４１３０）を用いて、ガラスを貼り合わせた透過型スクリーンの背面側から映像光を投射したところ、外光の影響を抑制してコントラストが高い透過映像を観察できた。
また、このガラスを貼り合わせた透過型スクリーンにおいては、観察者側とはスクリーンを挟んで反対側となるスクリーン背面側の状態を観察することができた。
【符号の説明】
【００９６】
１・・・映像表示システム
２・・・支持板
３・・・映像源
１０、１０´、５０、６０・・・透過型スクリーン
１１・・・基材層
１２・・・レンズ層
１３・・・反射層
１４・・・光吸収層
２０・・・単位レンズ部
２１・・・レンズ面
２２・・・非レンズ面
３０・・・背景透過部
３１・・・平面
４１、４２・・・スプレー
５１、６１・・・中心線
【図１】
2015060195.tif 000003
【図２】
2015060195.tif 000004
【図３】
2015060195.tif 000005
【図４】
2015060195.tif 000006
【図５】
2015060195.tif 000007
【図６】
2015060195.tif 000008
【図７】
2015060195.tif 000009
【図８】
2015060195.tif 000010
【図９】
2015060195.tif 000011