(57)【要約】【課題】外光の影響を排除し、高コントラストの映像を表示することができる透過型のスクリーンを提供する。【解決手段】フレネルレンズ１とレンチキュラーレンズ１１の間に、投射光に対応する特定波長領域の光を透過し、それ以外の可視波長領域の光を吸収するフィルタ９を配置する。このようなフィルタ９は、両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面である選択反射層３を、入射する光の軸方向に対して４５°の角度で傾斜させ光の反射方向に配列させることで得られる。【選択図】図１
2005283748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射光を略平行光にして出射するフレネルレンズと、
このフレネルレンズ側にレンズ部を有するレンチキュラーレンズと、
前記フレネルレンズとレンチキュラーレンズの間に設置され、前記フレネルレンズ又はレンチキュラーレンズを介して入射する光のうち、前記投射光に対応する特定波長領域の光を透過し、前記特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタと
を備えたことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
前記フィルタは、両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が前記特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面である選択反射層が、光の入射方向に対して略４５度の角度で傾斜して、光の反射方向に配列した構造を有することを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
【請求項３】
前記選択反射層が、誘電体膜と透過性を有する光吸収薄膜よりなる光学多層膜と、この光学多層膜を透過した光を反射する金属反射膜とを備えてなることを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
【請求項４】
前記光吸収薄膜は、屈折率１以上で吸収係数０.５以上の材料からなることを特徴とする請求項３記載のスクリーン。
【請求項５】
前記光吸収薄膜の材料は、Ｎｂ、Ｎｂ系合金、Ｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＮｘＷｙ、Ｍｎ、Ｒｕ又はＰｂＴｅであることを特徴とする請求項４記載のスクリーン。
【請求項６】
前記誘電体膜は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項３記載のスクリーン。
【請求項７】
前記選択反射層が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層とを交互に積層した光学多層膜と、この光学多層膜を透過した光を吸収する吸収層と、この吸収層に積層された金属反射膜とを備えてなることを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
【請求項８】
前記選択反射層が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層とを交互に積層した光学多層膜を、吸収層を挟んで両側に備えてなることを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
【請求項９】
前記高屈折率層はＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５からなり、低屈折率層はＳｉＯ２又はＭｇＦ２からなることを特徴とする請求項７又は８記載のスクリーン。
【請求項１０】
前記フィルタは、前記選択反射層が透明基材を介して配列した構造体と、この構造体を前記フレネルレンズ側とレンチキュラーレンズ側から挟持する透明なバックアップ基材とを有することを特徴とする請求項２記載のスクリーン。
【請求項１１】
前記フィルタは、前記バックアップ基材の表面に反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項１０記載のスクリーン。
【請求項１２】
前記レンチキュラーレンズは、レンズ部と反対側のシート面に、前記レンズ部による集光部以外の位置にストライプ状の光吸収層が形成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
【請求項１３】
前記特定波長領域が赤色光、緑色光及び青色光の各波長領域を含むことを特徴とする請求項１記載のスクリーン。
【請求項１４】
入射する平行光のうち、特定波長領域の光を透過し、前記特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタの製造方法であって、
両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が前記特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、前記特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面である選択反射層が、透明基材を介して配列した積層体を形成する工程と、
前記積層体を略４５度の角度でスライスする工程と
を有することを特徴とするフィルタの製造方法。
【請求項１５】
スライスした積層体の両切断面に透明なバックアップ基材を貼り合わせる工程を有することを特徴とする請求項１４記載のフィルタの製造方法。
【請求項１６】
前記選択反射層は、誘電体膜と透過性を有する光吸収薄膜よりなる光学多層膜と、この光学多層膜を透過した光を反射する金属反射膜とを備えてなることを特徴とする請求項１４記載のフィルタの製造方法。
【請求項１７】
前記光吸収薄膜は、屈折率１以上で吸収係数０.５以上の材料からなることを特徴とする請求項１６記載のフィルタの製造方法。
【請求項１８】
前記光吸収薄膜の材料は、Ｎｂ、Ｎｂ系合金、Ｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＮｘＷｙ、Ｍｎ、Ｒｕ又はＰｂＴｅであることを特徴とする請求項１７記載のフィルタの製造方法。
【請求項１９】
前記誘電体膜は、Ｎｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなることを特徴とする請求項１６記載のフィルタの製造方法。
【請求項２０】
前記選択反射層が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層とを交互に積層した光学多層膜と、この光学多層膜を透過した光を吸収する吸収層と、この吸収層に積層された金属反射膜とを備えてなることを特徴とする請求項１４記載のフィルタの製造方法。
【請求項２１】
前記選択反射層が、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層とを交互に積層した光学多層膜を、吸収層を挟んで両側に備えてなることを特徴とする請求項１４記載のフィルタの製造方法。
【請求項２２】
前記高屈折率層はＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５からなり、低屈折率層はＳｉＯ２又はＭｇＦ２からなることを特徴とする請求項２０又は２１記載のフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高コントラストの画像を表示する透過型のスクリーン及びそのスクリーンに適用するフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、会議等では発表者が資料を提示する手段としてデータプロジェクタが広く用いられ、一般家庭ではビデオプロジェクタや動画フィルムプロジェクタが普及しつつある。これらプロジェクタ装置では、光源から出力された光がライトバルブ（Light Valve）により空間的に変調されて画像光とされ、この画像光がレンズ等の照明光学系を通じて投影用スクリーン上に投影される。
【０００３】
この種のプロジェクタ装置には、カラー画像を表示させることができるものがあり、光源として三原色である赤色（Red＝Ｒ）、緑色（Green＝Ｇ）、青色（Blue＝Ｂ）を含んだ白色光を発するランプが用いられ、ライトバルブとしては透過型の液晶パネルが用いられている。このプロジェクタ装置では、光源から出射された白色光が、照明光学系によって赤色光、緑色光および青色光の各色の光線に分離され、これら光線が所定の光路に収束される。これら光束が液晶パネルにより画像信号に応じて空間的に変調され、変調された光束が光合成部によってカラー画像光として合成され、合成されたカラー画像光が投影レンズにより投影用スクリーンに拡大投射される。
【０００４】
また、最近、カラー画像を表示させることが可能なプロジェクタ装置として、光源に狭帯域三原色光源、例えばＲＧＢ三原色の各色の狭帯域光を発するレーザ発振器を用い、ライトバルブに回折格子型ライトバルブ(ＧＬＶ:Grating Light Valve)を用いた装置が開発されている。このプロジェクタ装置では、レーザ発振器により出射された各色の光束が、画像信号に応じてＧＬＶにより空間的に変調される。このように変調された光束は、前述したプロジェクタ装置と同様にして、光合成部によってカラー画像光として合成され、この合成されたカラー画像光が投影レンズにより投影用スクリーンに拡大投射される。
【０００５】
ところで、プロジェクタ装置に用いられる投影用スクリーンは、その背面側から投影光を照射して前面側から見る透過方式と、前面側から投影光を照射しその反射した光を前面側から見る反射方式とに分けられる。いずれの方式においても、視認性の良好なスクリーンを実現するために、明るくて、かつ、コントラストの高い画像を得ることが望まれている。
【０００６】
従来のリアプロジェクタ装置では、例えば、フレネルレンズとレンチキュラーレンズによって構成されたスクリーンが用いられている。この構成においては、プロジェクタからの投射光はフレネルレンズにより平行光となり、さらにレンチキュラーレンズによって左右に拡散される。これにより、観察者は、透過型スクリーンの透過光として投影画像の観察を行なう。
【０００７】
しかしながら、上述したリアプロジェクタ装置は、一般に明るい部屋で用いられることが多く、この場合、室内照明等の外光がレンチキュラーレンズの表面で反射され、これがスクリーンからの出射映像光と共に観察されることから画像のコントラストが低下してしまう問題点が生じていた。
【０００８】
この対策として、図９に示すように、フレネルレンズシート９０に対向して設置されるレンチキュラーレンズ１００において、黒レベルを下げるためにレンズ部の非集光部にブラックストライプ１０５を形成したスクリーンが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１３１３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記構成のスクリーンにおいても、ブラックストライプの隙間から入った外光がフレネルレンズ表面で再反射するなどの原因により黒レベルを十分に下げることができず、コントラストの向上に限界があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題に対処してなされたもので、投射光は透過しそれ以外の波長領域光は吸収するフィルタを設けることで外光の影響を排除し、高コントラストの映像を表示することができる透過型のスクリーンを提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、特定波長領域の光を透過し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち、請求項１の発明のスクリーンは、投射光を略平行光にして出射するフレネルレンズと、このフレネルレンズ側にレンズ部を有するレンチキュラーレンズと、フレネルレンズとレンチキュラーレンズの間に設置され、フレネルレンズ又はレンチキュラーレンズを介して入射する光のうち、投射光に対応する特定波長領域の光を透過し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、フレネルレンズから出射される略平行光の投射光はフィルタを透過してレンチキュラーレンズに出射され、投影画像として観察される。一方、レンチキュラーレンズを透過して略平行光として入射する外光は、投射光を除く波長領域の光を吸収するフィルタによってほとんど吸収される。したがって、フレネルレンズ表面で再反射する外光はほとんどなくなり、外光の影響の非常に少ない高コントラストの映像を表示することが可能となる。
【００１４】
このような光学特性を有するフィルタは、両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面である選択反射層が、光の入射方向に対して略４５度の角度で傾斜して、光の反射方向に配列した構造を有することによって得られる。この構造においては、略４５度の角度で傾斜する反射面が向かい合い、そのうち少なくとも一方が選択反射面となるため、フィルタに入射した平行光のうち特定波長領域の光は、向かい合う反射面で反射してフィルタを通過するが、特定波長領域を除く可視波長領域の光はフィルタ内の選択反射面で吸収される。
【００１５】
このような選択反射層は、誘電体膜と透過性を有する光吸収薄膜よりなる光学多層膜と、この光学多層膜を透過した光を反射する金属反射膜とで構成することができる。この場合、選択反射層の他方の反射面は金属反射膜によるミラー面となる。誘電体膜は、少なくとも可視波長領域で透明な材料、例えばＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２を用いてにより、例えばスパッタリング法により形成される。光吸収薄膜は、好ましくは５〜２０ｎｍの膜厚を有し、屈折率１以上で吸収係数０.５以上の材料、例えばＮｂ、Ｎｂ系合金、Ｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＮｘＷｙ、Ｍｎ、Ｒｕ又はＰｂＴｅを用いて、例えばスパッタリング法により形成される。なお、誘電体膜は、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化型樹脂等の溶剤系材料を用いて塗布法等により形成することもできる。金属反射膜は、可視光の反射率の高い例えばＡｌ、Ａｇ等の金属ないし合金が用いられ、蒸着法、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成される。
【００１６】
また、上記選択反射層は、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層を交互に積層した光学多層膜と、この光学多層膜の透過光を吸収する吸収層と、この吸収層の背面に形成される金属反射膜とにより構成することもできる。この場合も、選択反射層の他方の反射面は金属反射膜によるミラー面となる。さらにまた、選択反射層は、高屈折率層とこれより屈折率の低い低屈折率層とを交互に積層した光学多層膜を、吸収層を挟んで配置した構成としてもよい。この場合は、選択反射層の両反射面とも選択反射面となる。
【００１７】
高屈折率層は、例えばＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５又はＴａ２Ｏ５により、低屈折率層は、例えばＳｉＯ２又はＭｇＦ２により、それぞれ例えばスパッタリング法を用いて形成される。また、高屈折率層及び低屈折率層は、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化型樹脂等の溶剤系材料を用いて塗布法等により形成することもできる。吸収層は、例えば黒色塗料を用いて形成される。また、カーボン膜を蒸着法、スパッタリング法等のドライプロセスによって形成することもできる。金属反射膜は前述と同様に形成される。
【００１８】
フィルタの上記選択反射層が配列する構造は、透明基材を用いて貼り合わせることで形成することができる。そしてこの構造体の強度を維持するために、フレネルレンズ側とレンチキュラーレンズ側から両面をバックアップ基材で挟持する構造が推奨される。また、フィルタの表面で光が反射しないようにバックアップ基材の表面には反射防止膜が形成されることが望ましい。
【００１９】
レンチキュラーレンズのシート面には、好ましくはレンズ部による集光部以外の位置（非集光部）にストライプ状の光吸収層が形成される。これにより、外光がレンチキュラーレンズを透過する割合を低減することができるとともに、集光部から入射した外光はレンチキュラーレンズによって略平行光とされてフィルタに入射する。
【００２０】
また、レンチキュラーレンズのレンズ部と反対のシート面側に、拡散層が形成される。これにより、スクリーン水平方向の拡散のみならず垂直方向にも投射光が拡散され、視認性を向上させることができる。
【００２１】
請求項１４の発明は、入射する平行光のうち、特定波長領域の光を透過し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタの製造方法であって、両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、特定波長領域を除く可視波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面である選択反射層が、透明基材を介して配列した積層体を形成する工程と、この積層体を略４５度の角度でスライスする工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
請求項１４の発明においては、略４５度の角度で傾斜した選択反射層が透明基材を介して配列した構造を有するフィルタを容易に作製することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとの間に、投射光を透過し、それ以外の波長領域の光を吸収するよう形成されたフィルタを介挿することにより、透過型において外光の影響の非常に少ない高コントラストの映像を表示するスクリーンを得ることができる。
【００２４】
また、請求項１４の発明によれば、両面ともに反射面で、その少なくとも一方の反射面が特定波長領域の光を反射し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収する選択反射面である選択反射層を透明基材に形成し積層することにより、特定波長領域の光を透過し、特定波長領域を除く可視波長領域の光を吸収するフィルタを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のスクリーンの水平方向断面を示すもので、投射光側から、フレネルレンズ１と、選択反射層３が４５°の傾斜角度をもって透明基材５を介して配列しバックアップ基材７により挟持されたフィルタ９と、レンチキュラーレンズ１１と、レンチキュラーレンズ１１の非集光部に形成されたブラックストライプ１３と、拡散板１５とで構成されている。
【００２６】
フレネルレンズ１は、プロジェクタからの投射光Ｌpを入射し、略平行光にして出射するもので、投射光Ｌpの出射側に同心円状のレンズ部が形成されている。材料は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂、ポリイミド等が用いられる。
【００２７】
フィルタ９は、選択反射層３が入射光の軸方向に対して４５°の角度で傾斜して透明基材５を介して配列した構造を持つ。この構造体は、その強度を維持するために、望ましくはバックアップ基材７によって挟み込まれる。
【００２８】
選択反射層３は、両面ともに少なくとも特定波長領域の光、例えば投射光ＬpのＲＧＢ三原色波長領域の光を反射する反射面を持ち、そのうち少なくとも一方の反射面は、三原色波長領域を除く波長領域の光を吸収する選択反射面となるものである。このような選択反射層３は、例えば図２に示すような金属反射膜３１と、誘電体膜３３Ｄi（ｉ＝１，２，…）及び透過性を有する光吸収薄膜３３Ｍj（ｊ＝１，２，…）からなる光学多層膜３３との積層構成によって得られる。
【００２９】
この積層構成では、金属反射膜３１は、透明基材５側から入射する光を全面的に反射するミラー面を形成するとともに、光学多層膜３３側から入射する光に対しては、光学多層膜３３を透過した光を反射することによって選択反射面を形成する。このような金属反射膜３１としては、可視波長領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において略均一に反射率の高い金属材料、例えばＡｌ、Ａｇ等の金属あるいは合金が用いられる。膜厚は、光が透過しない厚さが必要で、５０ｎｍ以上が好ましい。このような金属反射膜３１は、蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜することができる。
【００３０】
光学多層膜３３は、誘電体膜３３Ｄi（ｉ＝１，２，…）及び透過性を有する光吸収薄膜３３Ｍj（ｊ＝１，２，…）よりなり、少なくとも誘電体膜３３Ｄ1と光吸収薄膜３３Ｍ1を含む２層以上の積層構造を有する。この光学多層膜３３は、金属反射膜３１上に形成されることにより、入射した光のうち特定波長領域の光に対して高反射特性を有し、それ以外の波長領域の光に対して高吸収特性を有する選択反射面を形成することができる。
【００３１】
誘電体膜３３Ｄiは、例えばＮｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３又はＳｉＯ２からなり、例えばスパッタリング法を用いて成膜される。また、誘電体膜３３Ｄiは可視波長領域で透明な樹脂膜でもよい。この場合、熱や紫外線で硬化する熱硬化性樹脂等を用いて塗布法により形成することができる。誘電体膜３３Ｄiの各膜厚は、その各膜の厚さをｄ、その各膜の屈折率をｎ、この光学多層膜３３に入射した光のうち反射させたい光の各波長をλとすると、各膜の光学的厚さｎｄが各波長λに対して数１に示した式を満足するように設計される。
【００３２】
（数１）
ｎｄ＝λ（α±１／４）（但し、αは自然数である）
【００３３】
透過性を有する光吸収薄膜３３Ｍjは、屈折率が１以上で吸収係数が０.５以上の材料により形成される。このような材料としては、例えば、Ｎｂ、Ｎｂ系合金、Ｃ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＮｘＷｙ、Ｍｎ、Ｒｕ、ＰｂＴｅ等が挙げられる。膜厚は５〜２０ｎｍの範囲が好ましい。５ｎｍ未満では十分な光吸収性が得られず、２０ｎｍを超えると光透過性が得られないおそれがある。光吸収薄膜３３Ｍjは例えばスパッタリング法を用いて成膜される。
【００３４】
上記光学多層膜３３と金属反射膜３１とで構成される選択反射層３は、図２に示すように、例えば金属反射膜３１にＡｌ、誘電体膜３３Ｄ1にＮｂ２Ｏ５、光吸収薄膜３３Ｍ1にＮｂ、誘電体膜３３Ｄ2にＮｂ２Ｏ５を用いて、金属反射膜３１の膜厚を５０ｎｍ、誘電体膜３３Ｄ1の膜厚を５５１ｎｍ、光吸収薄膜３３Ｍ1の膜厚を１５ｎｍ、誘電体膜３３Ｄ2の膜厚を５５１ｎｍとすると、図３に反射特性を実線で、吸収特性を点線で示すように、ＲＧＢ三原色波長領域の光に対して反射率８０％以上の高反射特性を有し、それ以外の波長領域の光に対して吸収率９０％以上の高吸収特性を有する選択反射面を得ることができる。なお、この選択反射層３は、光源の三原色波長領域が４５７ｎｍ（Ｂ）、５３２ｎｍ（Ｇ）、６４２ｎｍ（Ｒ）のレーザープロジェクタに合わせて光学多層膜３３の設計が行われている。
【００３５】
上記選択反射層３においては、光学多層膜３３は誘電体膜３３Ｄ1と光吸収薄膜３３Ｍ1の２層構造でもよい。その場合、３層構造の場合と比較して三原色波長領域における反射ピークの半値幅は大きくなる。すなわち、光学多層膜３３の積層数が多くなるにつれて、三原色波長領域における反射ピークの半値幅は小さくなる。また、三原色波長領域における反射ピークの半値幅は、誘電体膜３３Ｄの屈折率によっても変化し、誘電体膜３３Ｄの屈折率が小さいほど、三原色波長領域における反射ピークの半値幅が小さくなる。三原色波長領域における反射ピークの半値幅が小さいほど、外光の影響を低減してコントラストを高めることができるが、視野角は反射ピークの半値幅が大きいほうが広くなる。このため、光学多層膜３３はプロジェクタの光源や使用形態に合わせて設計される。
【００３６】
また、光学多層膜３３は、誘電体膜３３Ｄと光吸収薄膜３３Ｍを交互に積層したものに限定されない。プロジェクタの光源のＲＧＢ三原色波長領域の光の強度に応じて誘電体膜３３Ｄiを異なる誘電体材料により連続して形成してもよい。
【００３７】
透明基材５及びバックアップ基材７は、同一材料が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）等が用いられる。また、透明基材５やバックアップ基材７を貼り合わせる際の粘着剤あるいは接着剤は、屈折率が透明基材５及びバックアップ基材７と略同じものが用いられる。これにより、界面の反射を抑制することができる。さらに、フィルタ９の表面での光の反射を抑えるために、バックアップ基材７にはフレネルレンズ１側とレンチキュラーレンズ１１側にそれぞれ防止膜反射を形成することが望ましい。
【００３８】
透明基材５と選択反射層３が４５°に傾いて配列する構造は、次のような手順で作製することができる。まず、透明基材５上に選択反射層３を形成する。その際、図４（ａ）に示すように、金属反射膜３１から形成して選択反射面が上となるようにしても、図４（ｂ）に示すように、その積層順序を逆にしてミラー面が上となるようにしても、どちらでもよい。次に、図５に示すように、透明基材５上に選択反射膜３を形成したものを、多数重ねて貼り合わせた後、４５°の角度でスライスする。このスライスして切り取った切断面にバックアップ基材７を貼り合わせることによって、フィルタ９が得られる。
【００３９】
また、選択反射面とミラー面を有する選択反射層３は、図６に示すように、金属反射膜３１の上に吸収層３５を介して、高屈折率層３７Ｈと低屈折率層３７Ｌを交互に積層した光学多層膜３７が形成された構成によっても得られる。この選択反射層３における光学多層膜３７は、ＲＧＢ三原色波長領域の光に対して高反射特性を有し、それ以外の波長領域の光に対して高透過特性を有するよう膜厚設計される。積層数は３層以上の奇数層が好ましい。この構成においても、金属反射膜３１側から入射する光は全面的に反射されるが、光学多層膜３７側から入射する光については、図３に示すような光学特性に従って、ＲＧＢ三原色波長領域の光が選択的に反射され、それ以外の波長領域の光は吸収層３５により吸収される。
【００４０】
吸収層３５は黒色塗料の塗布により形成されるが、Ｃ等の光吸収材を蒸着法、スパッタリング法等により形成することもできる。高屈折率層３７Ｈは、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５等が用いられ、低屈折率層３７Ｌは、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２等が用いられる。このような高屈折率層３７Ｈ及び低屈折率層３７Ｌは、例えばスパッタリング法によって形成される。また、高屈折率層３７Ｈ及び低屈折率層３７Ｌを、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化型樹脂等の溶剤系材料を用いて塗布法等により形成することもできる。例えば、高屈折率層３７Ｈの材料として、熱硬化性樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７１０２：屈折率１.６８）を、低屈折率層３７Ｌの材料として、熱硬化性樹脂ＪＳＲ製オプスター（ＪＮ７２１５：屈折率１.４１）を用いることができる。
【００４１】
金属反射膜３１、吸収層３５及び光学多層膜３７からなる選択反射層３は、光学多層膜３と吸収層３５とで選択反射面が得られるため、フィルタ９を作製するにあたって、透明基材５に形成する方法は、図７に示すように（ａ）〜（ｄ）の４通り挙げられる。すなわち、図７（ａ）（ｂ）に示すような透明基材５の片面に選択反射層３を形成する方法以外に、図７（ｂ）における選択反射層３から金属反射膜３１だけ分離して、図７（ｃ）に示すように、透明基材５のもう一方の面に形成する方法や、図７（ｄ）に示すように、他の透明基材５の片面に形成する方法もとることができる。図７（ｃ）の方法では、吸収層３５の代わりに、貼り合せる際の粘着剤又は接着剤に黒色粒子を含有させてもよい。また、図７（ｄ）の方法では、透明基材５の厚さは他の方法のときの半分とし、貼り合せに用いる粘着剤又は接着剤の屈折率は透明基材５の屈折率と同じにする。
【００４２】
また、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、図７（ａ）〜（ｄ）における金属反射膜３１を光学多層膜３７に置き換えてもよい。この場合、重ねて貼り合せることによって、両面ともに選択反射面となる選択反射層３が配列したフィルタ９が得られる。
【００４３】
レンチキュラーレンズ１１は、フィルタ９側に垂直方向に長いシリンドリカルレンズが水平方向に配列したレンズ部が形成されている。材料は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、塩化ビニル樹脂、ポリイミド等が用いられる。レンズ部の反対側のシート面にはレンズによる集光部以外の位置すなわち非集光部に光吸収層であるブラックストライプ１３が形成されている。
【００４４】
拡散板１５は、ブラックストライプ１３に隣接して設置され、レンチキュラーレンズ１１のシート面に貼り付けられる。拡散板１５としては、ガラス、ポリマー等の透明体で、所望の直径数μｍ〜数ｍｍ程度の大きさの球状のビーズが配置されたものが挙げられる。ビーズの配列の方法は等間隔でなくても構わない。また、市販の凹凸構造の拡散板を用いてもよい。
【００４５】
次に、上記構成のスクリーンの作用を説明する。
図１に示すように、図示しないプロジェクタから投射された投射光Ｌpは、フレネルレンズ１によって略平行光とされ、フィルタ９に入射する。フィルタ９では少なくとも一方の面が選択反射面である選択反射層３が４５°の角度で傾斜して配列し、かつその選択反射面は投射光Ｌpに対応する三原色波長領域光を反射するよう設計されているため、投射光Ｌpはミラー面はもちろん選択反射面でも反射されて、隣の選択反射層３に導かれ、ここでも同様に反射されてレンチキュラーレンズ１１の方向に出射される。このようにして、フレネルレンズ１からの投射光Ｌpはフィルタ９を透過し、レンチキュラーレンズ１１及び拡散板１５によりスクリーン前方に拡散される。
【００４６】
一方、スクリーン前方から入射する外光Ｌoは、一部はブラックストライプ１３により吸収されるが、一部はブラックストライプ１３の間を通ってレンチキュラーレンズ１１に入射し、レンチキュラーレンズ１１によって略平行光とされてフィルタ９に入射する。フィルタ９では透明基材５を介して向かい合う選択反射層３の反射面の少なくとも一方は選択反射面であるため、外光Ｌoは選択反射面に当たってほとんど吸収される。したがって、フィルタ９を透過してフレネルレンズ１の表面で反射する外光は極めて少なくなる。
【００４７】
なお、光学多層膜によって得られる選択反射面は入射角が大きくなるにつれて反射波長が短波長側にシフトする傾向があり、上記構成では、選択反射面に入射する光の角度は４５°となることから、予め入射角４５°の投射光が有効に反射されるように、反射波長を投射光の波長領域より若干高波長側にずらして光学多層膜の膜厚設計を行うことが好ましい。
【００４８】
上記の説明からも明らかなように、本実施の形態においては、背面から投射される投射光は透過される一方、前面から入射する外光はブラックストライプに吸収されるとともに、一部透過した外光もフィルタ内の４５°の角度で傾斜する選択反射面よってほとんど吸収されるため、外光の影響のほとんどない高コントラストの映像を表示することができる。このような透過型のスクリーンは、ＬＣＤプロジェクタ、ＧＬＶプロジェクタのようなレーザープロジェクタ、ＬＥＤプロジェクタ等の種々のプロジェクタに適用可能であるが、特に光源のＲＧＢ三原色波長領域が比較的急峻で狭帯域のレーザープロジェクタやＬＥＤプロジェクタに対して大きな効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態のスクリーンの構成を示す水平方向断面図である。
【図２】本発明にかかる選択反射層の積層構成例を示す断面図である。
【図３】図２に示す選択反射層の選択反射面の光学特性を示す図である。
【図４】透明基材に対する選択反射層の形成例を示す断面図である。
【図５】本発明にかかるフィルタの製造方法を説明する図である。
【図６】本発明にかかる選択反射層の他の積層構成例を示す断面図である。
【図７】透明基材に対する他の選択反射層の形成例を示す断面図である。
【図８】透明基材に対するさらに他の選択反射層の形成例を示す断面図である。
【図９】従来の透過型スクリーンを例示する断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…フレネルレンズ、３…選択反射層、５…透明基材、７…バックアップ基材、９…フィルタ、１１…レンチキュラーレンズ、１３…ブラックストライプ、１５…拡散板
【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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