(57)【要約】【課題】明るく良好な映像が表示でき、かつ、天井への映像の映り込みを大幅に改善できる反射型スクリーン、及び、これを備える映像表示システムを提供する。【解決手段】反射型スクリーン１０は、単位レンズ１３１が複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層１３と、少なくとも単位レンズ１３１のレンズ面１３２に形成され、光を反射する反射層１２と、映像源側の面に、微細な筋１５１が所定の方向に複数配列されたヘアライン形状が形成された表面層１５とを備え、表面層１５の映像源側表面は、ヘアライン形状の長手方向に直交する方向において、凹凸の平均間隔Ｓｍが、１５０μｍ≦Ｓｍ≦２５０μｍを満たすものとした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像源から投射された映像光を反射させて観察可能に表示する反射型スクリーンであって、
レンズ面と非レンズ面とを有し背面側に凸となる単位レンズが複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層と、
少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層と、
映像源側の面に、微細な筋が所定の方向に複数配列されたヘアライン形状が形成された表面層と、
を備え、
前記表面層の映像源側表面は、前記ヘアライン形状の長手方向に直交する方向において、凹凸の平均間隔Ｓｍが、１５０μｍ≦Ｓｍ≦２５０μｍを満たすこと、
を特徴とする反射型スクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記表面層の映像源側表面は、その光沢度（６０°グロス）が、３０以上５０以下であること、
を特徴とする反射型スクリーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記筋は、その配列ピッチ、幅、長手方向の長さの少なくともいずれかが不均一であること、
を特徴とする反射型スクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンに映像光を投射する映像源と、
を備える映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射された像光を反射して映像を表示する反射型スクリーン、及び、これ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】
近年、反射型スクリーンに映像を投射する映像源として、至近距離から比較的大きな入射角度で映像光を投写して大画面表示を実現する短焦点型の映像投射装置（プロジェクタ）等が広く利用されている。短焦点型の映像投射装置は、反射型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ことができ、反射型スクリーンを用いた映像表示システムの省スペース化等に寄与している。
このような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て形成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の表面に反射層を形成した反射型スクリーン等が様々に開発されている（例えば、特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２９８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−７６５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような反射型スクリーンの下方であって反射型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を投射する映像源を使用する映像表示システムでは、映像光の一部が、反射型スクリーンの映像源側表面で反射して天井等に到達し、天井に映像が映り込む場合がある。このような天井への映像の映り込みは、映像の快適な視認の妨げとなるという問題があった。
引用文献１，２には、このような天井への映像の映り込み改善に関する対策はなされていない。
【０００５】
本発明の課題は、明るく良好な映像が表示でき、かつ、天井への映像の映り込みを大幅に改善できる反射型スクリーン、及び、これ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】
【０００６】
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、映像源から投射された映像光を反射させて観察可能に表示する反射型スクリーンであって、レンズ面（１３２）と非レンズ面（１３３）とを有し背面側に凸となる単位レンズ（１３１）が複数配列されたフレネルレンズ形状を背面側に有するレンズ層（１３）と、少なくとも前記単位レンズの前記レンズ面に形成され、光を反射する反射層（１２）と、映像源側の面に、微細な筋（１５１）が所定の方向に複数配列されたヘアライン形状が形成された表面層（１５，２５）と、を備え、前記表面層の映像源側表面は、前記ヘアライン形状の長手方向に直交する方向において、凹凸の平均間隔Ｓｍが、１５０μｍ≦Ｓｍ≦２５０μｍを満たすこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０，２０）である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、前記表面層（１５，２５）の映像源側表面は、その光沢度（６０°グロス）が、３０以上５０以下であること、を特徴とする反射型スクリーン（１０，２０）である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、前記筋（１５１）は、その配列ピッチ、幅、長手方向の長さの少なくともいずれかが不均一であること、を特徴とする反射型スクリーン（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項に記載の反射型スクリーン（１０，２０）と、前記反射型スクリーンに映像光を投射する映像源（ＬＳ）と、を備える映像表示システム（１）である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、明るく良好な映像が表示でき、かつ、天井への映像の映り込みを大幅に改善できる反射型スクリーン、及び、これを備える映像表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の映像表示システム１を説明する図である。
【図２】第１実施形態の反射型スクリーン１０の層構成を説明する図である。
【図３】第１実施形態のレンズ層１３を説明する図である。
【図４】第１実施形態の表面層１５について説明する図である。
【図５】第１実施形態の表面層１５の機能を説明する図である。
【図６】第２実施形態の反射型スクリーン２０を説明する図である。
【図７】第２実施形態の表面層２５の機能を説明する図である。
【図８】天井への映像の映り込みを評価する評価方法を説明する図である。
【図９】変形形態の反射型スクリーン３０の層構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
また、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、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。
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。
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。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の映像表示システム１を説明する図である。
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。
映像表示システム１は、反射型スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。この映像表示システム１は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射型スクリーン１０が反射して、その画面（表示領域）上に映像を表示する一般的な映像表示システムである。なお、映像表示システム１は、フロントプロジェクションテレビシステム等として用いることも可能である。
【００１１】
映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射型スクリーン１０へ投射する装置であり、汎用の短焦点型プロジェクタ等を用いることができる。映像源ＬＳは、使用状態において、反射型スクリーン１０の画面を法線方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、反射型スクリーン１０の画面左右方向において中央であって、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）よりも下方側となる位置に配置されている。なお、スクリーン面とは、この反射型スクリーン全体として見たときにおける、反射型スクリーンの平面方向となる面を示すものである。
【００１２】
映像源ＬＳは、反射型スクリーン１０の画面に直交する方向（反射型スクリーン１０の厚み方向）における反射型スクリーン１０との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Ｌを投射できる。従って、この映像源ＬＳは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射型スクリーン１０までの投射距離が短く、その映像光Ｌの反射型スクリーン１０に対する入射角度も大きい。
【００１３】
反射型スクリーン１０は、映像源ＬＳが投射した映像光Ｌを観察者Ｏ側へ向けて反射し、映像を表示するスクリーンである。使用状態において、この反射型スクリーン１０の画面（表示領域）は、観察者Ｏ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。
なお、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、この反射型スクリーン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）であるとする。
【００１４】
反射型スクリーン１０は、その背面側に、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。なお、これに限らず、反射型スクリーン１０は、その四辺を不図示の枠部材等によって支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
この反射型スクリーン１０は、対角８０インチや１００インチ等の大きな画面（表示領域）を有している。
【００１５】
図２は、第１実施形態の反射型スクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２では、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）の幾何学的中心となる点Ａ（図１（ａ），（ｂ）参照）を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交（厚み方向に平行）な断面の一部を拡大して示している。
反射型スクリーン１０は、その映像源側（観察者側）から順に、表面層１５、基材層１４、レンズ層１３、反射層１２、保護層１１等を備えている。以下、各層について説明する。
【００１６】
基材層１４は、レンズ層１３を形成する基材となるシート状の部材である。この基材層１４の映像源側（観察者側）には、表面層１５が一体に形成され、背面側（裏面側）には、レンズ層１３が一体に形成されている。
基材層１４は、光拡散層１４１と、着色層１４２とを有している。光拡散層１４１と着色層１４２とは、一体に積層されている。本実施形態では、図２に示すように、光拡散層１４１が背面側であり、着色層１４２が映像源側に位置する例を示したが、これに限らず、光拡散層１４１が映像源側に位置し、着色層１４２が背面側に位置する形態としてもよい。
【００１７】
光拡散層１４１は、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。この光拡散層１４１は、光を拡散する作用を有し、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりする機能を有する。
光拡散層１４１の母材となる樹脂としては、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、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）樹脂等が挙げられる。
拡散材としては、平均粒径が約１〜５０μｍである、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等が挙げられる。
この光拡散層１４１の厚さは、反射型スクリーン１０の画面サイズ等にも依るが、約１００〜３０００μｍとすることが、映像がぼけることなく、十分な視野角と明るさの面均一性を得る観点から好ましい。
【００１８】
着色層１４２は、所定の透過率とするために、暗色系の着色材により着色が施された層である。本実施形態では、着色層１４２は、光拡散層１４１の映像源側（観察者側）に位置している。
この着色層１４２は、光を吸収する作用を有し、反射型スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒輝度を低下させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
着色層１４２の母材としては、ＰＥＴ樹脂や、ＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂、アクリル系樹脂、ＴＡＣ樹脂、ＰＥＮ樹脂等により形成される。また、着色材としては、灰色や黒色等の暗色系の染料や顔料等が挙げられる。
着色層１４２は、反射型スクリーン１０の画面サイズ等にも依るが、その厚さを約３０〜３０００μｍとし、その透過率を約３０〜８０％とすることが、十分な外光吸収性を得る等の観点から好ましい。
本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを共押出成形することにより一体に積層されて形成されている。
【００１９】
図３は、第１実施形態のレンズ層１３を説明する図である。図３（ａ）は、レンズ層１３を背面側正面方向から観察した様子を示しており、理解を容易にするために、反射層１２や保護層１１は省略して示している。図３（ｂ）は、図２に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
レンズ層１３は、基材層１４の背面側に設けられた光透過性を有する層であり、図３（ａ）に示すように、点Ｃを中心として単位レンズ１３１が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状をその背面側に有している。この単位レンズ１３１が配列されて形成されるサーキュラーフレネルレンズは、その光学的中心であるフレネルセンターである点Ｃが、反射型スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射型スクリーン１０の下方に位置している。
【００２０】
単位レンズ１３１は、図２や図３（ｂ）に示すように、スクリーン面に直交する方向（反射型スクリーン１０の厚み方向）に平行であって、単位レンズ１３１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。
この単位レンズ１３１は、背面側に凸であり、レンズ面１３２と、このレンズ面１３２と対向する非レンズ面１３３とを備えている。
反射型スクリーン１０の使用状態において、単位レンズ１３１は、レンズ面１３２が頂点ｔを挟んで非レンズ面１３３よりも鉛直方向上側に位置している。
【００２１】
単位レンズ１３１において、図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３２がスクリーン面に平行な面となす角度は、αであり、非レンズ面１３３がスクリーン面に平行な面となす角度は、β（β＞α）である。
また、単位レンズ１３１の配列ピッチは、Ｐであり、単位レンズ１３１のレンズ高さ（スクリーンの厚み方向における頂点ｔから単位レンズ１３１間の谷底となる点ｖまでの寸法）は、ｈである。
理解を容易にするために、図２等では、単位レンズ１３１の配列ピッチＰ、角度α，βは、単位レンズ１３１の配列方向において一定であるように示している。しかし、本実施形態の単位レンズ１３１は、実際には、配列ピッチＰは一定であるが、角度αが単位レンズ１３１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次第に大きくなっている。
【００２２】
なお、これに限らず、角度α等は、一定としてもよいし、配列ピッチＰが、単位レンズ１３１の配列方向に沿って次第に変化する形態としてもよく、映像光を投影する映像源ＬＳの画素（ピクセル）の大きさや、映像源ＬＳの投射角度（反射型スクリーン１０のスクリーン面への映像光の入射角度）、反射型スクリーン１０の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。
また、本実施形態では、レンズ層１３がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する例を挙げて説明するが、単位レンズ１３１が三角柱状であり、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列されるリニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよい。
【００２３】
レンズ層１３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により形成されている。なお、レンズ層１３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１３は、例えば、基材層１４の一方の面（本実施形態では、光拡散層１４１側の面）を、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形成することができる。なお、レンズ層１３の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
【００２４】
反射層１２は、光を反射する作用を有する層である。この反射層１２は、少なくともレンズ面１３２に形成される。
この反射層１２は、図２や図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３２に形成されているが、非レンズ面１３３には形成されていない。
反射層１２は、アルミニウムをレンズ面１３２に蒸着することにより形成されている。なお、反射層１２は、上記に限らず、レンズ面１３２上に、アルミニウムや銀、ニッケル等の金属を蒸着する、スパッタリングする、又は金属箔を転写する等により形成することができる。
【００２５】
保護層１１は、レンズ層１３及び反射層１２の背面側に設けられた層である。この保護層１１は、反射層１２の劣化や剥離、反射層１２及びレンズ層１３の破損等を抑制し、反射層１２及びレンズ層１３を保護する機能を有している。また、保護層１１は、光を吸収する機能を有している。
この保護層１１は、図２及び図３（ｂ）に示すように、反射層１２及び非レンズ面１３３を背面側から被覆している。従って、非レンズ面１３３上に保護層１１が形成された形態となっている。また、保護層１１は、レンズ層１３の単位レンズ１３１の凹凸を十分に充填しており、その背面側の面は、スクリーン面に平行な略平面状となっている。
保護層１１は、反射型スクリーン１０の厚み方向において、単位レンズ１３１の頂点ｔ１からその背面側表面までの寸法を、約５〜１００μｍとすることが、保護機能を十分発揮し、かつ光吸収性等を十分発揮する観点等から好ましい。
なお、保護層１１は、十分な保護機能及び光吸収機能を有するのであれば、単位レンズ１３１の凹凸形状に沿って略等しい厚さで形成される等、その背面側の面が凹凸形状を有していてもよい。
【００２６】
この保護層１１は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等、これらの混合となる樹脂を母材とし、光吸収材として黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の染料や顔料等又はこれらを含有するビーズが添加され、さらに、反射層１２を酸化等の劣化から保護する等の機能を有する各種添加剤等が添加された材料を、反射層１２が形成されたレンズ層１３の背面側に塗布して硬化させること等により、形成される。なお、保護層１１は、光吸収材や各種添加剤を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を用いて形成してもよいし、黒色系の塗料等により形成してもよい。
【００２７】
図４は、第１実施形態の表面層１５について説明する図である。
図４（ａ）は、表面層１５を観察者側（映像源側）正面方向から見た図であり、図４（ｂ）は、画面左右方向及びスクリーン面に直交する方向に平行な断面での表面層１５の断面を拡大した図である。図４（ｃ），（ｄ）は、他の例の表面層１５において、画面左右方向及びスクリーン面に直交する方向に平行な断面を拡大した図である。
表面層１５は、反射型スクリーン１０の厚み方向において、最も観察者側に配置された層である。この表面層１５の映像源側表面には、画面上下方向に平行に延在する微細な筋が複数不規則に配列されている微細ヘアライン形状が形成されている。ヘアラインとは、この表面層１５の表面に略一定方向に配向された凹凸を指し、この凹凸による微細な筋は、その長さや幅、配列ピッチが不規則である例を挙げて説明するが、少なくともいずれかが均一であってもよい。
この微細ヘアライン形状により、表面層１５は、映像源ＬＳから投射された映像光Ｌの一部が反射型スクリーン１０の表面で反射した場合に、天井側へ向かう光量を低減する機能を有している。
【００２８】
本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、微細な筋１５１は、映像源側に凸となる形状である例を示している。しかし、これに限らず、微細な筋１５１は、例えば、図４（ｃ）に示すように、映像源側に凹となる形状としてもよし、図４（ｄ）に示すように、映像源側に凸となる形状と凹となる形状とが混在している形状としてもよい。
また、図４（ｂ）〜（ｄ）では、微細な筋１５１は、その断面形状が楕円の一部形状等である例を挙げて説明するが、これに限らず、例えば、その断面形状が三角形状等の多角形状等であってもよい。
【００２９】
表面層１５は、基材層１４の表面に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂により一体に形成されている。なお、表面層１５は、熱可塑性樹脂等により形成してもよい。また、表面層は、熱可塑樹脂製の基材の片面に紫外線硬化型樹脂等でヘアライン層を形成した積層構造としてもよい。
表面層１５は、例えば、スチールウール等でその表面を一方向へ研磨することにより微細ヘアライン形状が形成された不図示の成形型に紫外線硬化型樹脂を充填し、基材層１４の一方の面（本実施形態では、着色層１４２側の面）をその成形型に押圧し、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形成することができる。
なお、表面層１５の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
【００３０】
ここで、表面層１５は、その映像源側に有する微細ヘアライン形状の表面粗さに関して、以下の点を満たしていることが好ましい。
凹凸の平均間隔Ｓｍ（ＩＳＯ４６８−１９８２に準拠）に関しては、１５０μｍ≦Ｓｍ≦２５０μｍを満たすことが好ましい。この値Ｓｍは、画面左右方向（即ち、微細ヘアライン形状の各筋の長手方向に対して直交する方向）において測定したものとする。
Ｓｍ＜１５０μｍとなる場合には、天井への映像の映り込みは抑制されるが、映像のコントラストが低下するので、好ましくない。また、Ｓｍ＞２５０μｍとなる場合には、映像のコントラスとは良好となるが、天井への映像の映り込みが解消されないので、好ましくない。
【００３１】
さらに、表面層１５の映像源側表面は、その表面の光沢度（６０°グロス値  ＪＩＳ Ｚ  ８７４１に準拠）は、画面左右方向（即ち、微細ヘアライン形状の各筋の長手方向に対して直交する方向）で測定したとき３０〜５０であることが好ましい。
光沢度が、３０未満であると、天井への映像の映り込みは抑制されるが、映像のコントラストが低下するので好ましくない。また、５０を越えると、映像のコントラスとは良好となるが、天井への映像の映り込みが解消されないので好ましくない。
【００３２】
図２等を参照しながら、本実施形態の反射型スクリーン１０へ入射する映像光Ｌ１及び外光Ｇ１，Ｇ２の様子を説明する。理解を容易にするために、図２に示す映像光Ｌ１、外光Ｇ１，Ｇ２については、表面層１５、基材層１４、レンズ層１３の屈折率が等しく、光拡散層１４１の拡散作用等については、省略して示している。
図２に示すように、映像源ＬＳから投影された大部分の映像光Ｌ１は、反射型スクリーン１０の下方から入射し、表面層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１３の単位レンズ１３１へ入射する。
そして、映像光Ｌ１は、レンズ面１３２へ入射して反射層１２によって反射され、観察者Ｏ側へ向かって反射型スクリーン１０から出射する。なお、映像光Ｌ１が反射型スクリーン１０の下方から投射され、角度βが反射型スクリーン１０の画面上下方向の各点における映像光Ｌ１の入射角度よりも大きいので、映像光Ｌ１が非レンズ面１３３に直接入射することはなく、非レンズ面１３３は、映像光Ｌ１の反射には影響しない。
【００３３】
一方、照明光等の不要な外光Ｇ１，Ｇ２は、図２に示すように、主として反射型スクリーン１０の上方から入射し、表面層１５及び基材層１４を透過してレンズ層１３の単位レンズ１３１へ入射する。
そして、一部の外光Ｇ１は、非レンズ面１３３へ入射して、保護層１１によって吸収される。また、一部の外光Ｇ２は、レンズ面１３２で反射して、主として反射型スクリーン１０の下方側へ向かうので、観察者Ｏ側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Ｌに比べて大幅に少ない。従って、反射型スクリーン１０では、外光Ｇ１，Ｇ２による映像のコントラスト低下を抑制できる。
【００３４】
ここで、反射型スクリーン１０の最表面（最も観察者側の面）の形状等によっては、反射型スクリーンに投影された映像光のうち、一部の光は、反射型スクリーン１０の表面で反射する場合がある。
図５は、第１実施形態の表面層１５の機能を説明する図である。
図５（ａ）は、本実施形態の反射型スクリーン１０を側面から見た図であり、図５（ｂ）は、本実施形態の反射型スクリーン１０を画面上下方向上側から見た図である。また、図５（ｃ）は、比較例の反射型スクリーン１０Ｂを側面から見た図であり、図５（ｄ）は、比較例の反射型スクリーン１０Ｃを側面から見た図である。理解を容易にするために、図５においては、各反射型スクリーン１０，１０Ｂ，１０Ｃの層構成等は、簡略化して示している。
【００３５】
比較例の反射型スクリーン１０Ｂは、表面層１５を備えておらず、その映像源側の表面が平滑面状である表面平滑層１５Ｂを備えている点以外は、本実施形態の反射型スクリーン１０と同様の形態である。
比較例の反射型スクリーン１０Ｃは、表面層１５を備えておらず、表面マット層１５Ｃを備えている点以外は、本実施形態の反射型スクリーン１０と同様の形態である。表面マット層１５Ｃは、その表面に微細な凹凸形状が形成されており、光を等方的に拡散する作用を有する層である。
【００３６】
反射型スクリーン１０Ｂでは、その映像源側表面が平滑面等であるため、画面上方に入射する映像光Ｌ２１は、図５（ｃ）に示すように、一部が光Ｌ２２のように反射型スクリーン１０Ｂの表面平滑層１５Ｂから、上方へ略正反射して天井等に到達する。このような光Ｌ２２は、天井に映像が映り込こむ要因となり、映像の快適な視認の妨げとなる。特に、反射型スクリーン１０Ｂが暗室環境下に配置されている場合や、投射された映像が動画である場合、反射型スクリーン１０Ｂが大画面である場合には、天井への映り込み部分の明るさが目立ったり、天井部分にぼんやりとした動画が視認されたりするため、観察者Ｏにとって、反射型スクリーン１０Ｂに表示される映像を視認する際に、快適な視認を大きく妨げる。
【００３７】
反射型スクリーン１０Ｃでは、画面上方に入射する映像光Ｌ３１のうち、天井への反射光Ｌ３２は反射型スクリーン１０Ｂに比べてやや低減される。しかし、図５（ｄ）に示すように、反射型スクリーン１０Ｃへの入射時に表面マット層１５Ｃの表面で映像光Ｌ３１の一部の光Ｌ３２が等方的に拡散反射されてしまい、映像がぼけたり、画面上方の映像のコントラストが低下したりする。
【００３８】
これらに対して、本実施形態の反射型スクリーン１０によれば、表面層１５の形状により、図５（ａ），（ｂ）に示すように、画面上方に入射する映像光Ｌ４１の一部であって表面層１５の表面で反射した光Ｌ４２は、画面上下方向を長手方向とする微細ヘアライン形状により、主に画面左右方向に拡散反射される。
従って、本実施形態によれば、天井への映像の映り込みの要因となる天井側へ反射する映像光を大幅に低減し、かつ、天井への映像の映り込みを改善できる。また、反射型スクリーン１０の表面で反射した映像光が観察者Ｏ側へ到達する量は僅かであるので、本実施形態によれば、映像がぼけたり、コントラストが低下したりすることを大幅に低減でき、良好な映像を表示できる。
さらに、表面層１５は、複雑な形状ではなく、製造が容易であり、安価で性能のよい反射型スクリーン１０とすることができる。
さらにまた、反射層１２で反射された映像光が反射型スクリーン１０から出射する際に、表面層１５によって左右方向に偏向される。従って、本実施形態によれば、画面左右方向の視野角を広げることができ、光拡散層１４１に用いる拡散材を低減できる。
【００３９】
ここで、表面形状等が異なる複数の表面層を用意し、天井への映像の映り込みについて評価した。
測定例１，５の表面層は、その表面に、等方的な拡散作用を有するマット形状を有しており、測定例２〜４の表面層は、微細ヘアライン形状を有している。
測定例１の表面層は、その表面のＳｍが、Ｓｍ＝４８５μｍである。
測定例２の表面層は、その表面のＳｍが、Ｓｍ＝２８４μｍである。
測定例３の表面層は、その表面のＳｍが、Ｓｍ＝１８３μｍである。
測定例４の表面層は、その表面のＳｍが、Ｓｍ＝９６μｍである。
測定例５の表面層は、その表面のＳｍが、Ｓｍ＝９０μｍである。
【００４０】
各測定例の表面層の凹凸の平均間隔Ｓｍは、サーフコム５７５Ａ（株式会社東京精密製）で測定した。また、この値Ｓｍの測定に関して、測定例２〜４では、微細ヘアライン形状の長手方向に直交する方向（画面左右方向）において測定し、測定例１，５では、画面左右方向に平行な方向において測定した。
また、各測定例における表面の算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４）に関しても測定し、表１にまとめた。光沢度に関しては、グロスメータ（ＨＯＲＩＢＡ製ＩＧ−３３１）にて６０°グロスを測定した。さらに、各表面粗さを示す算術平均粗さＲａは、サーフコム５７５Ａ（株式会社東京精密製）によって測定した。
【００４１】
天井への映像の映り込みに関しては、天井照度で評価した。
図８は、天井への映像の映り込みを評価する評価方法を説明する図である。
図８に示すように、保護層１１から基材層１４までを備える反射型スクリーン１０Ａを壁面に配置した。反射型スクリーン１０Ａは、１００インチサイズ（２２３３ｍｍ×１２６０ｍｍ）である。天井から反射型スクリーンまでの寸法Ｄ１＝４００ｍｍである。
この反射型スクリーン１０Ａの映像源側表面の画面左右方向中心であって画面上下方向下端から、１１００ｍｍの位置に、各測定例の表面層（３００ｍｍ×３００ｍｍ、１００μｍ厚のＰＥＴ樹脂製を基材とし、約２０μｍ厚の紫外線硬化型樹脂製のヘアライン層又はマット層を形成）の中心が位置するように貼合し、映像源ＬＳ（短焦点プロジェクタ：三洋電機製ＰＤＧ−ＤＷＬ２５００Ｊ）から白色光を照射する。このとき、映像源ＬＳの映像光の投射口は、反射型スクリーン１０Ａの下端からの鉛直方向の距離Ｄ３＝１４０ｍｍ、反射型スクリーン１０Ａのシート面（スクリーン面）に垂直な方向の距離Ｄ４＝４５０ｍｍである。また、反射型スクリーン１０Ａの幾何学的中心Ａ２への映像光の入射角度は５２°である。
【００４２】
測定した天井照度は、各測定例の表面層での天井への反射光の照度である。この天井照度は、天井面上であって、反射型スクリーン１０Ａの左右方向中央であり、反射型スクリーン１０Ａの表面からの距離Ｄ２＝１８０ｍｍの位置に照度計（ミノルタ製デジタル照度計Ｔ−１）を配置し、暗室環境下で、映像源ＬＳから白色光を投射し、測定した。照度が９０ｌｘ以下のものを良（○）とし、９０ｌｘより大きいものを不可（×）とした。
なお、各測定例の表面層が配置されていない領域からの反射光も天井に到達するが、その殆どが、照度計を配置した場所ではなく他の領域に到達し、照度計を配置した位置に到達する光量はごく少量であるので、測定への影響は問題ないものとした。
【００４３】
また、コントラストの測定は、明室環境下（画面中央となる点Ａ２で１００ｌｘ）で、各測定例の表面層を、正面方向から見てその中心が反射型スクリーン１０Ａの画面中央となる点Ａ２に一致するようにそれぞれ配置し、映像光を映像源ＬＳから投射し、反射型スクリーン１０Ａの画面左右方向中央であって各測定例の表面層の表面から映像源側にＤ５＝３ｍ、床からＤ６＝１ｍの位置で、反射型スクリーン１０Ａの画面中央となる点Ａ２を測定者Ｍが目視し、コントラストが低く映像が白っぽく見えるものを不可（×）とし、コントラストが高く良好な映像が視認できるものを良（○）として判定した。
【００４４】
【表１】
2015014649.tif 000003
【００４５】
表１に示すように、本実施形態の実施例に相当する測定例３に関しては、天井への映像光の映り込みは十分低減されており、かつ、映像のコントラストも維持されていた。
しかし、比較例に相当する測定例１，２，４，５に関しては、天井への映像光の映り込みが著しかったり、映像のコントラストが低下したりする等して好ましくなかった。
以上のことから、本実施形態によれば、天井への映像光の映り込みを十分改善し、かつ、明るく、コントラストも良好な映像を表示することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
図６は、第２実施形態の反射型スクリーン２０を説明する図である。図６（ａ）は、反射型スクリーン２０の表面層２５を観察者側から見た図であり、図６（ｂ）は、第２実施形態の反射型スクリーン２０の層構成を説明する図である。
第２実施形態の反射型スクリーン２０では、表面層２５は、長手方向を画面左右方向とし、画面上下方向に不規則に配列された筋による微細ヘアライン形状が形成されている点が第１実施形態の反射型スクリーン１０とは異なる以外は、第１実施形態の反射型スクリーン１０と同様の形態である。従って、前述の第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実施形態の反射型スクリーン２０は、表面層２５、基材層１４、レンズ層１３、反射層１２、保護層１１を備えている。この第２実施形態の反射型スクリーン２０は、前述の第１実施形態に示す映像表示システム１に使用可能である。
【００４７】
表面層２５は、図６（ａ）に示すように、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に不規則に配列された複数の微細な筋による微細ヘアライン形状が形成されている。この筋は、その長さや幅、配列ピッチが不規則である例を挙げて説明するが、少なくともいずれかが均一であってもよい。
この表面層２５の映像源側表面は、凹凸の平均間隔Ｓｍが、１５０μｍ≦Ｓｍ≦２５０μｍを満たしている。
また表面層２５の映像源側表面は、その表面の光沢度（６０°グロス値）が、好ましい範囲（３０〜５０）を満たしており、例えば、４５である。
【００４８】
図７は、第２実施形態の表面層２５の機能を説明する図である。図７（ａ）は、本実施形態の反射型スクリーン２０を側面から見た図であり、図５（ｂ）は、本実施形態の反射型スクリーン２０を正面方向から見た図である。
図７（ａ），（ｂ）に示すように、反射型スクリーン２０の画面上方に入射した映像光Ｌ５１の一部Ｌ５２は、主に画面上下方向に拡散反射される。従って、反射型スクリーン２０の表面で反射して天井側へ反射する光の量を低減することができる。従って、本実施形態においても、明るく良好な映像を表示でき、かつ、天井への映像の映り込みを抑制できる。
また、反射光Ｌ５２は、主に画面上下方向に拡散されるので、前述の等方的に光を拡散する表面マット層１５Ｃを備える反射型スクリーン１０Ｃに比べて、像ぼけやコントラストの低下を抑制できる。
さらに、表面層２５は、複雑な形状ではなく、製造が容易であり、安価で性能のよい反射型スクリーン２０とすることができる。
さらにまた、反射層１２で反射された映像光が反射型スクリーン２０から出射する際に、微細ヘアライン形状によって画面上下方向に拡散されるので、画面上下方向の視野角を広げることができ、光拡散層１４１に用いる拡散材を低減できる。
【００４９】
（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）表面層１５の微細ヘアライン形状は、微細な筋が、画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列されており、表面層２５の微細ヘアライン形状は、微細な筋が、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列されている例を示したが、これに限らず、使用環境等に応じて、例えば、長手方向が、画面上下方向や画面左右方向に角度をなしている形態としてもよい。
【００５０】
（２）反射型スクリーン１０，２０は、表面層１５，２５を備えず、例えば、基材層１４の映像源側の表面に微細ヘアライン形状が形成されている形態としてもよい。
【００５１】
（３）表面層１５，２５は、ハードコート機能と天井への映像光の映り込み低減機能とを備える例を示したが、これに限らず、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を適宜選択してさらに付与してもよい。この場合、例えば、これらの機能を表面層１５，２５が備えてもよいし、これらの機能を有する層を表面層１５，２５と基材層１４との間に別層として設けてもよいし、表面層１５，２５を形成する材料に、上述の機能を有するものを選択して形成してもよい。
【００５２】
（４）反射型スクリーン１０，２０の厚み方向において、表面層１５，２５と反射層１２との間に位置する層に関しては、所望する光学特性や使用される環境等に合わせて、適宜選択して設けることができる。
例えば、反射型スクリーン１０，２０は、反射型スクリーンとしての平面性を維持するために、光透過性を有するガラス基板や樹脂板等を設けてもよい。
また、例えば、反射型スクリーン１０，２０は、画面左右方向の拡散作用が、画面上下方向における拡散作用よりも大きい異方性拡散層等を備える形態としてもよい。
【００５３】
図９は、変形形態の反射型スクリーン３０の層構成を説明する図である。図９では、前述の図２に示す断面に相当する断面を示している。
また、図９に示す反射型スクリーン３０のように、表面層１５と光拡散層１４１との間に、光制御層３６を備える形態としてもよい。この光制御層３６は、支持層３６１と、光透過部３６２と、光吸収部３６３とを備え、映像光の光路を制御するとともに、迷光や外光の一部を吸収する機能を有する層である。
支持層３６１は、光透過部３６２を形成す基材（ベース）となる層である。支持層３６１は、ＰＥＴ樹脂、ＰＣ樹脂、アクリル樹脂等の光透過性を有するシート状の部材を用いることができる。図９に示す形態では、支持層３６１の映像源側には表面層１５が形成され、表面層１５の基材も兼ねている。この支持層３６１は、着色材を含有し、着色層１４２としての機能を有することが、外光の吸収効果の向上や、不使用時の画面の品位等を向上させる観点から好ましい。
【００５４】
光透過部３６２は、支持層３６１の背面側に一体に形成されている。
光透過部３６２は、光を透過し、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に互いに隣接して複数配列されている。この光透過部３６２の配列方向に平行であって反射型スクリーン３０の厚み方向に平行な断面形状は、図９に示すように、略台形形状である。
この光透過部３６２は、例えば、紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂等により形成される。
【００５５】
光吸収部３６３は、光透過部３６２間の谷部に形成され、光を吸収する作用を有する要素であり、外光や迷光等を吸収する作用を有する。この光吸収部３６３は、図９に示すように、配列方向に平行であって、反射型スクリーン３０の厚み方向に平行な断面形状が、略楔形形状である。楔形形状とは、一端が広く、他端に至るにしたがってしだいに狭くなっている形状を意味し、三角形形状や台形形状を含む形状であるものとする。
光吸収部３６３は、光を吸収する光吸収粒子含有する紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂等を、光透過部３６２間の谷部にワイピング（スキージング）して充填し、硬化させる等により形成される。
光吸収粒子としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、顔料、染料等で着色された有機微粒子や着色したガラスビーズ等の光吸収性を有する着色粒子が好ましい。また、映像光の特性に合わせて、特定の波長を選択的に吸収する着色粒子としてもよい。
【００５６】
図９に示す光透過部３６２は、画面上下方向における背面側端部の幅が、映像源側端部の幅に比べて小さい形態となっているが、これに限らず、画面上下方向における背面側端部の幅が、映像源側端部の幅に比べて大きい形態としてもよい。このとき、支持層３６１の映像源側に光透過部３６２及び光吸収部３６３を形成してもよいし、支持層３６１を備えず、光拡散層１４１の映像源側の面に光透過部３６２及び光吸収部３６３を形成してもよい。
【００５７】
光透過部３６２と光吸収部３６３との界面が、スクリーン面の法線方向（厚み方向）に対してなす角度は、０°以上２０°以下とすることが好ましい。
また、光透過部３６２の屈折率Ｎｐと、光吸収部３６３の屈折率をＮｂとの大小関係は、所望する光学性能に応じて適宜設定できる。
このような光制御層３６を設けて、映像光の画面上下方向における視野角を制御したり、外光をより効率よく吸収し、コントラストの向上を図ったりしてもよい。
なお、図９では、反射型スクリーン３０は、表面層１５を備える例を示したが、これに限らず、表面層２５を備える形態としてもよい。
【００５８】
（５）着色層１４２は、拡散材を含有していてもよい。また、基材層１４を単層とし、拡散材と顔料や染料等の着色材とを共に含有する形態としてもよい。
また、光拡散層１４１と着色層１４２とは、それぞれ別体として成形され、不図示の粘着剤等により一体に接合されていてもよい。
【００５９】
（６）反射層１２は、白色又は銀色系の塗料や、白色又は銀色系の顔料やビーズ等を含有する紫外線硬化型樹脂又は熱硬化性樹脂、銀やアルミニウム等の金属蒸着膜や金属箔等を粉砕した粒子や微小なフレークを含む塗料等を、スプレーコートや、ダイコート、スクリーン印刷、ワイピングによる溝充填等の各種塗布方法により塗布して硬化させることにより形成してもよい。
また、反射層１２は、非レンズ面１３３上にも形成される形態としてもよい。この場合、反射層１２は、単位レンズ１３１間の谷部を充填しその背面側の面が略平面状となる形態としてもよいし、単位レンズ１３１の凹凸形状に沿って所定の厚さで形成される形態としてもよいし、十分な反射特性を有しているならば、その厚さが均一でなくともよい。
【００６０】
（７）単位レンズ１３１は、その断面形状が、例えば、略台形形状であり、レンズ面１３２と非レンズ面１３３とが、スクリーン面に平行な不図示の頂面を挟んで対向する形態としてもよい。このとき、頂面は、映像光の反射に寄与しない領域に形成されることが好ましい。頂面上には、保護層１１を形成してもよいし、反射層１２を形成してもよい。
また、単位レンズ１３１は、図２等に示す断面において、レンズ面１３２及び非レンズ面１３３の一部が曲線状となっていてもよいし、レンズ面１３２及び非レンズ面１３３の少なくとも一方の面が、複数の面から構成される形態としてもよい。
【００６１】
（８）反射型スクリーン１０，２０は、例えば、支持板５０を備えず、粘着材層等を介して壁面等に接合される形態としてもよいし、支持板５０を裏面に接合した状態で壁面に固定されたり、フック等の支持部材で壁面に吊り下げされる形態等としてもよい。
また、反射型スクリーン１０，２０は、不使用時には巻き取って保管できる巻き取り可能な形態としてもよい。このような形態の場合には、支持板５０等を設けず、反射型スクリーン１０，２０の背面側を、光を透過しにくい布製又は樹脂製の遮光幕や耐傷性を向上させる層等で被覆する形態としてもいよい。
【００６２】
（９）表面層１５，２５及びレンズ層１３が、紫外線硬化型樹脂製であり、基材層１４のそれぞれの面に紫外線成形法により一体に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、熱可塑性樹脂製等であり、押出成形法や射出成形法等により表面層１５，２５及びレンズ層１３を形成してもよい。
【００６３】
（１０）映像源ＬＳは、鉛直方向において反射型スクリーン１０，２０より上方に位置し、映像光Ｌが反射型スクリーン１０の上方から斜めに投射される形態としてもよい。このとき、反射型スクリーン１０は、図２や図３等に示すレンズ層１３の上下方向を反転させた形態とすればよい。
【００６４】
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実施形態等によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００６５】
１    映像表示システム
１０，２０    反射型スクリーン
１１    保護層
１２    反射層
１３    レンズ層
１３１    単位レンズ
１４    基材層
１５，２５    表面層
ＬＳ    映像源
【図１】
2015014649.tif 000004
【図２】
2015014649.tif 000005
【図３】
2015014649.tif 000006
【図４】
2015014649.tif 000007
【図５】
2015014649.tif 000008
【図６】
2015014649.tif 000009
【図７】
2015014649.tif 000010
【図８】
2015014649.tif 000011
【図９】
2015014649.tif 000012