(57)【要約】【課題】視野角を向上できるスクリーン、スクリーン製造用型の製造方法及びスクリーンの製造方法を提供すること。【解決手段】画像を表示するスクリーン１であって、画像が入射される入射面２に形成された複数のレンズ要素３を有し、それぞれのレンズ要素３は、平坦部３１と、当該平坦部３１の周縁から外側に向かって広がる凹曲面部３２とを有し、複数のレンズ要素３のうち、画像を形成する光の出射位置に近いレンズ要素における平坦部３１の内径は、当該出射位置から遠いレンズ要素３における平坦部３１の内径に比べて小さい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するスクリーンであって、
前記画像が入射される入射面に形成された複数のレンズ要素を有し、
それぞれの前記レンズ要素は、
平坦部と、
当該平坦部の周縁から外側に向かって広がる凹曲面部とを有し、
前記複数のレンズ要素のうち、前記画像を形成する光の出射位置に近いレンズ要素における前記平坦部の内径は、当該出射位置から遠いレンズ要素における前記平坦部の内径に比べて小さい
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
請求項１に記載のスクリーンにおいて、
前記平坦部は、当該平坦部に直交する方向から見て円形状に形成されている
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のスクリーンにおいて、
それぞれの前記レンズ要素は、前記入射面及び当該入射面の延長面のいずれかに設定された基準点を中心とする複数の円弧状の仮想の基準線に沿って配列されている
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項４】
それぞれ入射される光を反射させる複数のレンズ要素が形成されたスクリーンを製造するためのスクリーン製造用型の製造方法であって、
基板にマスク層を形成し、
前記マスク層に孔部を形成し、
前記孔部を中心とする凹部をエッチングにより前記基板に形成して、母型を形成する母型製造工程と、
前記母型に形成された凹部の形状が転写された成形型であるスクリーン製造用型を製造する成形型製造工程とを含み、
前記母型製造工程では、前記マスク層において、前記スクリーンに対して予め設定された前記光の出射位置に近い領域に対応する領域内の前記孔部の内径を、前記出射位置から遠い領域に対応する領域内の前記孔部の内径より小さくする
ことを特徴とするスクリーン製造用型の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のスクリーン製造用型の製造方法において、
前記母型製造工程では、前記マスク層に前記孔部を形成する光の強度を調整することで、前記孔部の内径を調整する
ことを特徴とするスクリーン製造用型の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のスクリーン製造用型の製造方法において、
前記母型製造工程では、入射される光の偏光方向を回転させる半波長板を回動させて、当該半波長板と前記マスク層との間に配置された偏光分離層を透過する光の強度を調整することで、前記マスク層に入射される光の強度を調整する
ことを特徴とするスクリーン製造用型の製造方法。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれかに記載のスクリーン製造用型の製造方法において、
前記母型製造工程では、前記マスク層に入射される光束が透過する対物レンズの焦点位置を、当該光束の中心軸に沿って移動させて、前記マスク層に入射される光束の径を調整することで、前記孔部の内径を調整する
ことを特徴とするスクリーン製造用型の製造方法。
【請求項８】
画像を表示するスクリーンの製造方法であって、
請求項４から請求項７のいずれかに記載のスクリーン製造用型の製造方法により製造されたスクリーン製造用型に形成された凹凸を転写して、前記スクリーンを製造するスクリーン製造工程を含む
ことを特徴とするスクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示するスクリーン、当該スクリーンを製造するためのスクリーン製造用型の製造方法、及び、当該スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクター等の画像投射装置から投射された画像を表示するスクリーンが知られている。このようなスクリーンとして、プロジェクターとの距離が短い場合でも、当該プロジェクターから入射された光を正面側の観察位置に反射できるスクリーンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のスクリーンでは、画像が入射される入射面に複数のレンズ要素（凹面）が配列されており、当該各レンズ要素の表面には、反射層が形成されている。この反射層に入射された光は、前述の観察位置に反射され、当該観察位置にて画像として視認される。
【０００３】
このようなスクリーンは、例えば、以下のような工程により形成される。
まず、基板にマスク層を形成し、当該マスク層に初期孔と呼ばれる孔を形成する。この孔から希フッ酸等のエッチング溶液により当該基板に凹部を形成し、母型を製造する。この母型から、凹部に応じた凸部が形成された成形型を製造する。そして、当該成形型に対して、スクリーンを形成する基材を加熱しつつ押圧し、当該基材に複数の凹部（レンズ要素）を形成する。この凹部における所定の位置に、上記反射層を形成することで、スクリーンが製造される。なお、上記成形型から中間型を経て最終型を製造し、当該最終型によりスクリーンを製造する場合もある。
このような製造方法により製造されたスクリーンでは、前述のレンズ要素は、当該レンズ要素の略中央に位置する平坦部と、当該平坦部の周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部とを有することとなる。この平坦部は、前述の初期孔に由来するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０３６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、入射面において、画像を形成する光の出射位置から遠い領域内への光の入射角（入射面の法線に対する光の角度）は、当該出射位置に近い領域内への光の入射角より大きくなる。このため、当該遠い領域内に形成されたレンズ要素において、平坦部から凹曲面の周縁までの高さ寸法が高いと、あるレンズ要素の凹曲面部に入射されるべき光が、当該レンズ要素に対して出射位置側に隣接するレンズ要素の凹曲面部の周縁により遮られてしまう。このような光は、適切な方向に反射されないため、スクリーンの視野角を狭めてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、視野角を向上できるスクリーン、スクリーン製造用型の製造方法及びスクリーンの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に係るスクリーンは、画像を表示するスクリーンであって、前記画像が入射される入射面に形成された複数のレンズ要素を有し、それぞれの前記レンズ要素は、平坦部と、当該平坦部の周縁から外側に向かって広がる凹曲面部とを有し、前記複数のレンズ要素のうち、前記画像を形成する光の出射位置に近いレンズ要素における前記平坦部の内径は、当該出射位置から遠いレンズ要素における前記平坦部の内径に比べて小さいことを特徴とする。
【０００８】
なお、レンズ要素における平坦部から凹曲面部の周縁までの高さＨは、当該平坦部の内径をＤとし、凹曲面部の曲率半径をＲとし、互いに隣接する２つのレンズ要素の中心間の距離をＬとすると、以下の式（１）により求められる。これらのうち、曲率半径Ｒ及び中心間の距離Ｌは、予め定まった値となる。
【０００９】
［数１］
Ｈ＝Ｒ−√（Ｒ２−（Ｌ−Ｄ）２／４）      …（１）
【００１０】
上記第１の態様においては、光の出射位置から遠い位置に配置されるレンズ要素の平坦部の内径は、当該出射位置に近い位置に配置されるレンズ要素の平坦部の内径より大きいことから、当該出射位置に近い位置に配置されるレンズ要素に比べて、高さＨを小さくすることができる。これにより、光の入射角が大きい領域、すなわち、当該光の出射位置から遠い領域において、当該出射位置から出射された光を、本来入射されるべきレンズ要素に適切に入射させることができる。従って、スクリーンの視野角を向上できる。この他、当該視野角内に反射される光量を多くすることができるので、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００１１】
また、光の出射位置に近い位置に配置されるレンズ要素では、平坦部の内径が小さいことから、平坦部に入射されて同一方向に反射される光量を少なくすることができる。従って、いわゆるホットスポットと呼ばれる局所的に光が強い領域が観察されることを抑制でき、スクリーンに投射された画像を観察しやすくすることができる。
また、当該レンズ要素においては、平坦部の面積が小さくなることから、凹曲面部の面積を大きくすることができる他、光の出射位置に近い領域においては、各レンズ要素を密に配置できる。これによれば、凹曲面部に入射されて拡散される光量を多くすることができる。従って、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００１２】
上記第１の態様では、前記平坦部は、当該平坦部に直交する方向から見て円形状に形成されていることが好ましい。
ここで、入射面を正面視した際に、光の出射位置が当該入射面の幅方向に直交する仮想の直線（例えば中心線）上に位置する場合、当該光の出射位置及びレンズ要素を結ぶ直線と当該仮想の直線との交差角が大きくなるに従って（すなわち、レンズ要素の位置が当該仮想の直線から離れるに従って）、当該レンズ要素において、スクリーンに予め設定される視野角内に適切に光を反射させることが可能な領域である有効反射領域の位置は、当該仮想の直線から離れる方向にずれる。このようなレンズ要素における平坦部が矩形状であると、当該平坦部の角部が有効反射領域と重なって、当該有効反射領域の面積が小さくなり、ひいては、観察される画像の輝度が低下する。
これに対し、平坦部が角部のない円形状であることにより、当該平坦部と有効反射領域とが重なることを抑制でき、当該有効反射領域の面積が小さくなることを抑制できる。従って、平坦部が矩形状である場合に比べ、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００１３】
上記第１の態様では、それぞれの前記レンズ要素は、前記入射面及び当該入射面の延長面のいずれかに設定された基準点を中心とする複数の円弧状の仮想の基準線に沿って配列されていることが好ましい。
これによれば、入射面を正面視した際に基準点と光の出射位置とが重なる場合には、当該基準点を中心とする円弧状の基準線に沿って配列された各レンズ要素に、当該出射位置から出射された光を適切に入射させることができる。従って、各レンズ要素により、入射される光を適切に反射させることができる。
【００１４】
また、円弧状の基準線に沿ってレンズ要素が配列されていることにより、各レンズ要素は、基準点からの放射方向に沿って配列されることとなる。このため、前述のように、平坦部が矩形状に形成されていると、特に入射面の角部近傍においては、前述の有効反射領域が平坦部の角部により損なわれる可能性が高くなる。
これに対し、平坦部が円形状に形成されていれば、当該平坦部により有効反射領域が損なわれることをより効果的に抑制でき、また、損なわれる場合であっても、平坦部が矩形状である場合に比べ、有効反射領域の損失を少なくすることができる。従って、上記視野角内で観察される画像の輝度を確実に高めることができる。
【００１５】
また、本発明の第２の態様に係るスクリーン製造用型の製造方法は、それぞれ入射される光を反射させる複数のレンズ要素が形成されたスクリーンを製造するためのスクリーン製造用型の製造方法であって、基板にマスク層を形成し、前記マスク層に孔部を形成し、前記孔部を中心とする凹部をエッチングにより前記基板に形成して、母型を形成する母型製造工程と、前記母型に形成された凹部の形状が転写された成形型であるスクリーン製造用型を製造する成形型製造工程とを含み、前記母型製造工程では、前記マスク層において、前記スクリーンに対して予め設定された前記光の出射位置に近い領域に対応する領域内の前記孔部の内径を、前記出射位置から遠い領域に対応する領域内の前記孔部の内径より小さくすることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、母型に形成された凹部は、孔部に応じた平坦部と、当該平坦部の周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部とを有する前述のレンズ要素と同様の形状となる。そして、スクリーンに対して予め設定された光の出射位置に近い領域に対応する領域内の前記孔部の内径が、当該出射位置から遠い領域に対応する領域内の前記孔部の内径より小さいことから、当該出射位置に近い領域に対応する領域内に形成される凹部の平坦部の内径（直径）は、当該出射位置から遠い領域に対応する領域内に形成される凹部の平坦部の内径（直径）より小さくなる。このような母型を用いてスクリーン製造用型を製造することにより、前述のスクリーンを製造できるスクリーン製造用型を好適に製造できる。
【００１７】
上記第２の態様では、前記母型製造工程では、前記マスク層に前記孔部を形成する光の強度を調整することで、前記孔部の内径を調整することが好ましい。
ここで、マスク層に孔部を形成する光として、レーザー光を例示できる。このレーザー光は、中心部分の強度が最も高く、外側に向かうに従って強度が下がる特性を有する。このようなレーザー光をマスク層に照射した場合、入射されたレーザー光の強度が所定の閾値を超えている部位に孔部が形成される。このため、マスク層に入射される光の強度を調整することで、マスク層に形成される孔部の内径を調整できる。従って、内径の異なる孔部をマスク層に確実に形成できる。
【００１８】
上記第２の態様では、前記母型製造工程では、入射される光の偏光方向を回転させる半波長板を回動させて、当該半波長板と前記マスク層との間に配置された偏光分離層を透過する光の強度を調整することで、前記マスク層に入射される光の強度を調整することが好ましい。
これによれば、マスク層に孔部を形成する光を出射する装置（例えば、レーザー出射装置）により、当該マスク層に入射される光の強度を調整する場合に比べ、当該光の強度を滑らかに変更させることができる。従って、光の強度の微調整を容易に行うことができ、適切な内径の孔部を形成できる。
【００１９】
或いは、上記第２の態様では、前記母型製造工程では、前記マスク層に入射される光束が透過する対物レンズの焦点位置を、当該光束の中心軸に沿って移動させて、前記マスク層に入射される光束の径を調整することで、前記孔部の内径を調整することが好ましい。
ここで、レーザー光等の光束によりマスク層に孔部を形成する場合、当該光束の径（スポットの直径）の大小によっても、形成される孔部の内径を調整できる。このため、対物レンズの焦点位置を調整することで、マスク層に入射される光束の径を調整でき、ひいては、形成される孔部の内径を調整できる。
【００２０】
また、本発明の第３の態様に係るスクリーンの製造方法は、画像を表示するスクリーンの製造方法であって、前述のスクリーン製造用型の製造方法により製造されたスクリーン製造用型に形成された凹凸を転写して、前記スクリーンを製造するスクリーン製造工程を含むことを特徴とする。
上記第３の態様によれば、前述のスクリーンを好適に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクリーンの使用態様を示す図。
【図２】前記第１実施形態におけるスクリーンを示す正面図。
【図３】前記第１実施形態におけるレンズ要素を示す斜視図。
【図４】（Ａ）前記第１実施形態におけるレンズ要素を示す断面図。（Ｂ）前記第１実施形態におけるレンズ要素を示す断面図。（Ｃ）前記第１実施形態におけるレンズ要素を示す断面図。
【図５】（Ａ）前記第１実施形態に対する比較例のレンズ要素にて反射される光の光路を示す図。（Ｂ）前記第１実施形態におけるレンズ要素にて反射される光の光路を示す図。
【図６】前記第１実施形態における平坦部からの周縁部の高さと、当該平坦部の内径との関係を示す図。
【図７】前記第１実施形態における平坦部の直径と周縁部の高さとの関係を示す図。
【図８】前記第１実施形態の変形であるスクリーンのレンズ要素の一例を示す図。
【図９】前記第１実施形態におけるレンズ要素の一例を示す図。
【図１０】前記第１実施形態の変形であるスクリーンのレンズ要素の一例を示す図。
【図１１】前記第１実施形態におけるレンズ要素の一例を示す図。
【図１２】前記第１実施形態における母型製造工程を示す図。
【図１３】前記第１実施形態における孔形成装置の構成を示す模式図。
【図１４】前記第１実施形態における成形型製造工程及びスクリーン製造工程を示す図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るスクリーンのレンズ要素を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るスクリーン１の使用態様を示す模式図である。
本実施形態に係るスクリーン１は、図１に示すように、当該スクリーン１の正面側下方に設定された出射位置ＰＰに位置するプロジェクターＰＪから斜方入射される投射光ＰＬを正面側に反射させて、当該投射光により形成される画像を表示する反射型スクリーンである。このスクリーン１における正面は、投射光が入射される入射面２であり、当該入射面２に入射された投射光ＰＬは、当該入射面２の中心ＣＰにおける法線方向に設定された観察位置ＶＰに向けて主に反射される。これにより、観察位置ＶＰに位置する観察者ＶＲは、投射された画像を観察できる。
【００２３】
図２は、スクリーン１を示す正面図である。
入射面２は、図２に示すように、正面視で横長の長方形状に形成されている。この入射面２は、当該入射面２の延長面２Ａ上に予め設定された基準点ＳＰを中心とする第１の範囲内の領域２１（図１における左下がりの斜線部分）と、当該領域２１外で、かつ、当該基準点ＳＰを中心とする第２の範囲内の領域２２（図１における右下がりの斜線部分）と、これら領域２１，２２外の領域２３とを有する。そして、当該各領域２１〜２３には、後述するレンズ要素３（図３）が形成されている。
なお、基準点ＳＰは、スクリーン１を正面視した際に、前述の出射位置ＰＰと重なるように設定される。この基準点ＳＰは、本実施形態では、入射面２の幅方向中央を通る仮想の直線である中心線ＣＬ上に設定されている。
【００２４】
入射面２には、それぞれ基準点ＳＰを中心とする同心円（円及び楕円を含む）の一部を構成する円弧状の仮想の基準線ＳＬに沿って、レンズ要素３が複数形成されている。これら各レンズ要素３において、基準点ＳＰの放射方向（Ａ方向）の寸法は１０〜１００μｍであり、当該放射方向に直交する方向の寸法は１０〜５０μｍである。
このような基準線ＳＬの間隔は、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなるように設定されており、これにより、各レンズ要素３のＡ方向に沿う中心間距離は、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。また、各レンズ要素３のＡ方向に沿う寸法も、当該基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。更に、レンズ要素３の基準線ＳＬに沿う中心間距離、及び、当該基準線ＳＬに沿う寸法も、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。
【００２５】
一方、同じ基準線ＳＬに沿って配列されるレンズ要素３では、レンズ要素３及び基準点ＳＰを結ぶ直線と中心線ＣＬとの交差角が４５°である位置のレンズ要素３の各中心間距離（Ａ方向に沿う中心間距離及び基準線ＳＬに沿う中心間距離）及び各寸法（Ａ方向に沿う寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法）が最大となる。他方、当該交差角が４５°より小さくなるに従って、また、当該交差角が４５°より大きくなるに従って、レンズ要素３の各中心間距離及び各寸法は小さくなる。
このため、基準線ＳＬは、基準点ＳＰに近い位置では、真円の一部を構成する円弧状に設定され、当該基準点ＳＰから離れるに従って、スクリーン１の幅方向に長い楕円の一部を構成する円弧状に設定される。
なお、図２においては、代表的な基準線ＳＬを図示しているが、実際にはより細かい間隔で基準線ＳＬは設定されている。また、図２においては、図示された基準線ＳＬの符号も一部省略している。
【００２６】
［レンズ要素の構成］
図３は、レンズ要素３の一例を示す斜視図である。
レンズ要素３は、前述の基準線ＳＬに沿って形成され、これにより、入射面２内には、当該基準線ＳＬに沿う複数のレンズ要素３により構成されるレンズ列が複数形成される。
これらレンズ要素３は、図３に示すように、正面視略円形状の平坦部３１（図４参照）、当該平坦部３１の周縁から所定の曲率で凹曲面状に広がる凹曲面部３２、及び、当該凹曲面部３２と他のレンズ要素３の凹曲面部３２との境界である周縁部３３を有する。このようなレンズ要素３には、反射層４１、保護層４２及び反射抑制層４３が形成されている。
【００２７】
反射層４１は、レンズ要素３において出射位置ＰＰに対向する位置に形成されている。換言すると、反射層４１は、レンズ要素３においてＡ方向先端側（基準点ＳＰとは反対側）に形成されている。このような反射層４１が形成される領域内には、前述のプロジェクターＰＪから入射される光を観察位置ＶＰに向けて反射させる有効反射領域ＡＲが含まれる。なお、本実施形態では、反射層４１は、アルミニウム薄膜により形成されているが、銀等の蒸着膜や光学多層膜により形成されていてもよい。
【００２８】
保護層４２は、反射層４１を覆うように形成され、当該反射層４１の剥離を防止する。この保護層４２は、本実施形態では、ポリメチルメタアクリレート樹脂とテフロンパウダー（テフロンは登録商標）との混合物により形成されているが、他の材料により形成されていてもよい。また、当該保護層４２は、本実施形態では、反射層４１を覆う程度に形成されているが、入射面２全体に形成されていてもよい。
【００２９】
反射抑制層４３は、レンズ要素３におけるＡ方向基端側（基準点ＳＰ側）に形成されている。この反射抑制層４３は、上方に位置する天井灯等から斜方入射される外光の反射を抑制して、スクリーン１により表示される画像のコントラストを向上させる。
なお、本実施形態では、反射抑制層４３は、黒色樹脂による光吸収層として形成されているが、これに限らず、入射された光の反射が抑制される材料であれば、他の材料により形成されていてもよい。また、反射抑制層４３の色は、黒に限らず、他の色でもよい。
【００３０】
［レンズ要素の位置に応じた平坦部の内径の相違］
図４は、前述のＡ方向に沿うスクリーン１の断面図である。具体的に、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）は、領域２１〜２３内に形成されたレンズ要素３をそれぞれ示す断面図である。
レンズ要素３は、前述のように、円形状の平坦部３１及び凹曲面部３２を有する。この平坦部３１の直径（内径）は、当該平坦部３１を有するレンズ要素３の位置が基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。
詳述すると、図４（Ａ）に示すように、基準点ＳＰに近い領域２１内に形成される各レンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ１は、図４（Ｂ）に示すように、基準点ＳＰから遠い領域２２内に形成される各レンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ２より小さい。一方、基準点ＳＰから最も遠い領域２３内に形成される各レンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ３は、内径Ｄ２より大きい。
【００３１】
なお、領域２１内に形成された各レンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ１は、当該各レンズ要素３で略同じである。また、領域２３内に形成された各レンズ要素３の平坦部の内径Ｄ３は、当該各レンズ要素３で略同じである。
これに対し、領域２２内に形成された各レンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ２は、基準点ＳＰから離れるに従って２次曲線的に大きくなる。これは、平坦部３１の直径が、内径Ｄ１から内径Ｄ３に急激に変化すると、平坦部３１の大きさの違いが視認され、スクリーン１の見栄えを悪くすることに対する対処である。しかしながら、これに限らず、平坦部３１の大きさの違いが認識されなければ、領域２２内のレンズ要素３における平坦部３１の内径Ｄ２は、一定の値でもよい。また、領域２２に形成されたレンズ要素３のうち、領域２１，２３近傍に配置されるレンズ要素３のみ、平坦部３１の内径Ｄ２が、領域２１，２３から離れるに従って増加或いは減少するように設定してもよい。
【００３２】
一方、前述のように、Ａ方向に沿って隣り合うレンズ要素３の中心間距離（隣接する２つのレンズ要素３における平坦部３１の中心間の距離）は、前述の基準線ＳＬ間の距離が大きくなることから、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。
具体的に、領域２１内にてＡ方向に沿って隣り合う２つのレンズ要素３の中心間距離Ｌ１は、領域２２内にてＡ方向に沿って隣り合う２つのレンズ要素３の中心間距離Ｌ２より大きい。更に、領域２３内にてＡ方向に沿って隣り合う２つのレンズ要素３の中心間距離Ｌ３は、中心間距離Ｌ２より大きい。
【００３３】
［レンズ要素にて反射される光の光路］
ここで、領域２１内に形成されたレンズ要素３にて入射される光の光路を説明する。
図５は、レンズ要素にて反射される光の光路を示す図である。これらのうち、図５（Ａ）は、本実施形態に対する比較例のスクリーン１Ａにおいて領域２１内に形成され、かつ、内径Ｄ３の平坦部３Ａ１を有するレンズ要素３Ａを示す断面図（Ａ方向に沿う断面図）である。また、図５（Ｂ）は、本実施形態に係るスクリーン１において領域２１内の形成され、かつ、内径Ｄ１の平坦部３１を有するレンズ要素３を示す断面図（Ａ方向に沿う断面図）である。
【００３４】
前述の出射位置ＰＰのプロジェクターＰＪから出射された光のうち、基準点ＳＰに近い領域２１内に入射される光の入射角（入射面２の法線に対する交差角）は、領域２２，２３内に入射される光の入射角に比べて小さい。この領域２１内に入射される光は、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、当該領域２１内の各レンズ要素３，３Ａの略全面に入射される。
ここで、レンズ要素３Ａの凹曲面部３Ａ２におけるＡ方向先端側（基準点ＳＰ側とは反対側）の領域内に入射された光（点線で示す光）は、図５（Ａ）に示すように、当該凹曲面部３Ａ２（詳しくは、当該凹曲面部３Ａ２に形成された反射層）にて反射されて拡散される。この光の一部は、前述のように、観察位置ＶＰに向かって進行する。これは、図５（Ｂ）に示すレンズ要素３においても同様である。
また、凹曲面部３Ａ２におけるＡ方向基端側（基準点ＳＰ側）の領域に入射される光（一点鎖線で示す光）のほとんどは、当該領域に形成された反射抑制層４３により反射が抑制される。
【００３５】
一方、レンズ要素３Ａにおける平坦部３Ａ１に入射された光（実線で示す光）は、図５（Ａ）に示すように、当該平坦部３Ａ１にてそれぞれ同じ方向に反射される。このため、平坦部３Ａ１の面積が大きいと、それだけ同じ方向に反射される光量が多くなり、前述のホットスポットを生じさせてしまう。
これに対し、本実施形態に係るスクリーン１のレンズ要素３においては、図５（Ｂ）に示すように、平坦部３１の内径Ｄ１が平坦部３Ａ１の内径Ｄ３より小さい。このため、平坦部３１の面積が平坦部３Ａ１の面積より小さいので、レンズ要素３Ａに比べて、平坦部３１にて同じ方向に反射される光量を少なくすることができる。これにより、ホットスポットの発生が抑制される。
【００３６】
［平坦部の直径と周縁部の高さとの関係］
図６は、隣り合う２つのレンズ要素３における平坦部３１からの周縁部３３の高さと、当該平坦部３１の直径との関係を示す図である。
なお、基準点ＳＰから遠い領域２３に形成されたレンズ要素３における平坦部３１の内径Ｄ３は、内径Ｄ１，Ｄ２より大きい。この理由について、図６を参照しつつ説明する。
【００３７】
基準点ＳＰから遠い領域２３に入射される光の入射角は、基準点ＳＰに近い領域２１，２２に比べて大きい。このため、該領域２３においてＡ方向に隣り合う各レンズ要素３の中心間距離Ｌ３は、前述のように、当領域２１，２２においてＡ方向に隣り合う各レンズ要素３の中心間距離Ｌ１，Ｌ２より大きくなるように設定される。すなわち、各レンズ要素３のＡ方向に沿う中心間距離Ｌは、予め設定される。
【００３８】
また、詳しくは後述するが、各レンズ要素３は、凸状のレンズ型を有する成形型により形成され、当該成形型は、母型から製造される。この母型は、基板に形成されたマスク層に孔を形成し、当該基板をエッチング処理して、レンズ要素３に応じた凹部を複数形成することにより製造される。このエッチング処理の時間は、基板全体で同じである。このため、当該凹部の曲率半径、すなわち、レンズ要素３における凹曲面部３２の曲率半径Ｒは、予め定まった値となる。
【００３９】
一方、基準点ＳＰから遠い領域２３に入射される光の入射角は大きいので、隣り合う２つのレンズ要素３における平坦部３１からの周縁部３３の高さＨが大きいと、あるレンズ要素３の凹曲面部３２における有効反射領域ＡＲ（図３参照）に入射されるべき光が、当該レンズ要素３に対してＡ方向基端側（基準点ＳＰ側）に位置するレンズ要素３の凹曲面部３２に入射されてしまう。このような光は、当該凹曲面部３２における有効反射領域ＡＲに入射されないので、適切な方向に反射されず、スクリーン１の視野角が狭くなってしまう。このため、当該高さＨは、領域２３内のレンズ要素３においては小さい方が好ましい。
このような高さＨは、以下の式（２）により求められる。なお、当該式（２）におけるＤは、平坦部３１の内径（直径）を示している。
【００４０】
［数２］
Ｈ＝Ｒ−√（Ｒ２−（Ｌ−Ｄ）２／４）      …（２）
【００４１】
図７は、平坦部３１の内径Ｄと、周縁部３３の高さＨとの関係を示す図である。
上記式（１）において、曲率半径Ｒ及び中心間距離Ｌは、前述のように予め定まった値である。このため、平坦部３１の内径Ｄを大きくすれば、周縁部３３の高さＨを小さくすることができる。
例えば、曲率半径Ｒが１００μｍであり、中心間距離Ｌが２００μｍである場合、平坦部３１の内径Ｄが２μｍであると、周縁部３３の高さＨは、図７に示すように略８６μｍである。これに対し、平坦部３１の内径Ｄが６μｍであると、周縁部３３の高さＨは、略７６μｍとなる。このような高さＨの１０μｍの差は、スクリーン１に設定される視野角を３〜４°低下させる。
従って、領域２３に形成された各レンズ要素３における平坦部３１の内径Ｄ３を内径Ｄ１，Ｄ２より大きくすることで、当該各レンズ要素３における有効反射領域ＡＲに光を適切に入射させることができ、スクリーン１の視野角を向上できる。
【００４２】
［平坦部の形状］
ここで、平坦部の形状による有効反射領域ＡＲの面積の違いについて説明する。
図８は、本実施形態のスクリーン１に対する比較例のスクリーン１Ｂが有するレンズ要素３Ｂのうち、中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３Ｂの一例を示す正面図である。なお、スクリーン１Ｂは、レンズ要素３に代えて、入射面２の法線方向から見て平坦部３Ｂ１が矩形状（略正方形状）に形成されたレンズ要素３Ｂを有する他は、スクリーン１と同様の構成を有し、レンズ要素３Ｂは、前述の基準線ＳＬに沿って配列される。また、図９は、中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３の一例を示す正面図である。
【００４３】
スクリーン１Ｂに形成されたレンズ要素３Ｂは、図８に示すように、矩形状の平坦部３Ｂ１と、当該平坦部３Ｂ１の周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部３Ｂ２と、当該凹曲面部３Ｂ２と他のレンズ要素３Ｂの凹曲面部３Ｂ２との境界である周縁部３Ｂ３とを有する。この他、レンズ要素３Ｂは、平坦部３Ｂ１の中心からの放射方向に沿って当該平坦部３Ｂ１の角部から延出し、凹曲面部３Ｂ２を４つの領域に区分する溝部３Ｂ４が形成されている。この溝部３Ｂ４は、後述するスクリーンの製造方法により、レンズ要素３Ｂに応じた凹状のレンズ型を有する母型を製造する際に、平坦部３Ｂ１に応じて矩形状の孔部をマスク層に形成し、当該孔部を介して基板をエッチングすることで当該レンズ型を形成することに由来するものである。
【００４４】
このようなレンズ要素３Ｂのうち、中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３Ｂでは、図８に示すように、当該レンズ要素３Ｂにおける基準線ＳＬの法線Ｔ（レンズ要素における基準線ＳＬの接線に対して直交する直線である法線Ｔ）は、当該レンズ要素３Ｂと基準点ＳＰとを結ぶ直線と一致し、有効反射領域ＡＲは、凹曲面部３Ｂ２において基準点ＳＰとは反対側の位置となる。この有効反射領域ＡＲが位置する凹曲面部３Ｂ２の領域は、一対の溝部３Ｂ４により挟まれた領域であり、当該溝部３Ｂ４によって、有効反射領域ＡＲが損なわれることはない。
【００４５】
また、本実施形態に係るスクリーン１においても、中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３では、当該レンズ要素３における基準線ＳＬの法線Ｔは、当該レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線と一致し、有効反射領域ＡＲは、図９に示すように、凹曲面部３２における基準点ＳＰとは反対側の位置となる。このようなレンズ要素３においては、溝部６４がないので、当該有効反射領域ＡＲが損なわれることはない。
【００４６】
図１０及び図１１は、基準点ＳＰから所定寸法離れ、かつ、中心線ＣＬとの交差角θが大きいＡ方向に位置するレンズ要素３Ｂ及びレンズ要素３の一例をそれぞれ示す模式図である。
ここで、前述のように、各レンズ要素３，３Ｂは、基準線ＳＬに沿って配列され、当該基準線ＳＬは、基準点ＳＰから離れるに従って、スクリーン１，１Ｂの幅方向に長い楕円の一部を構成する円弧状となる。このため、レンズ要素３，３Ｂ及び基準点ＳＰを結ぶ直線と中心線ＣＬとの交差角θが比較的大きい位置のレンズ要素３，３Ｂでは、図１１及び図１０に示すように、当該レンズ要素３，３Ｂにおける基準線ＳＬの法線Ｔと、基準点ＳＰからの放射方向であるＡ方向とが一致しない。
このようなレンズ要素３，３Ｂにおける有効反射領域ＡＲの位置は、中心線ＣＬ上に位置する前述のレンズ要素３，３Ｂにおける有効反射領域ＡＲの位置から、当該中心線ＣＬから離れる方向にずれる。
【００４７】
このような場合、平坦部３Ｂ１が矩形状であると、図１０に示すように、有効反射領域ＡＲと当該平坦部３Ｂ１の角部とが重なる他、当該有効反射領域ＡＲと溝部３Ｂ４とが重なってしまい、当該有効反射領域ＡＲの面積が小さくなる。
これに対し、平坦部３１が、平坦部３Ｂ１の一辺の長さと同じ内径を有する円形状であると、図１１に示すように、有効反射領域ＡＲと当該平坦部３１とが重ならず、更に、当該レンズ要素３には溝部６４がないので、当該有効反射領域ＡＲの面積を確保できる。
このため、スクリーン１Ｂに対してスクリーン１では、前述の視野角内に反射できる光の光量を多くすることができるので、当該視野角内で観察される画像の輝度を高めることができる。
【００４８】
なお、平坦部が矩形状であっても、有効反射領域ＡＲに平坦部及び溝部が重ならないように、当該平坦部の角部の向きを調整することが考えられる。例えば、図１０に示した例において、角部の１つが上側を向くように平坦部を位置させることにより、有効反射領域と平坦部及び溝部とが重ならないようにすることも可能である。しかしながら、このようなレンズ要素が中心線ＣＬ上に位置すると、図８に示した例のように、基準点ＳＰとは反対側に設定される有効反射領域ＡＲと平坦部及び溝部とが重なってしまう。このため、有効反射領域ＡＲの面積が小さくなってしまう。
【００４９】
一方、レンズ要素ごとに、平坦部の角部の向きを調整することも考えられる。
しかしながら、このようなレンズ要素を形成するには、母型の製造時にマスク層に形成される矩形状の孔部の向きをそれぞれ個別に設定する必要がある。このため、当該孔の形成手順が複雑化し、ひいては、スクリーンの製造方法が煩雑となる。
これに対し、平坦部３１を円形状とすることで、上記のような孔形成手順が複雑化することなく、観察される画像の輝度を高めることができるスクリーン１を製造することが可能となる。
【００５０】
［スクリーンの製造方法］
以上説明したスクリーン１は、母型を製造する母型製造工程と、製造された母型に基づいて成形型を製造する成形型製造工程と、当該成形型を用いてスクリーン１を製造するスクリーン製造工程とを含む工程を経ることで製造される。
【００５１】
［母型製造工程］
図１２は、上記スクリーン１の製造工程における母型製造工程を示す模式図である。
母型製造工程では、図１２（Ａ）に示すように、まず、母型ＭＴとなる基板ＰＴの平坦面ＰＴ１にマスク層ＭＳを形成するマスク層形成手順が実施される。このような基板ＰＴとして、青板ガラス、ソーダライム系ガラス、硼珪酸ガラス及び石英ガラスを例示できる。また、マスク層ＭＳは、スパッタにより形成されるクロム層を例示できるが、他の材料により形成されてもよく、形成方法としても、スピンコート法、バーコート法、自己組織化膜を形成する方法等を採用できる。
【００５２】
［孔形成装置の構成］
図１３は、孔形成装置９の構成を示す模式図である。
次に、マスク層ＭＳに対して、初期孔と呼ばれる孔部ＭＳ１を形成する。この孔部ＭＳ１は、前述のように、レンズ要素３の平坦部３１に対応する。このため、マスク層ＭＳにおける孔部ＭＳ１の位置に応じて、当該孔部ＭＳ１の直径を調整する必要がある。これに対し、図１２（Ｂ）に示す孔形成手順では、図１３に示す孔形成装置９が用いられる。
この孔形成装置９は、出射手段９１、強度調整手段９２、反射手段９３、焦点位置調整手段９４、ステージ９５、ステージ移動手段９６及び制御手段９７を備える。
【００５３】
これらのうち、出射手段９１は、所定光束幅のレーザー光を出射する。このようなレーザー光として、ＹＡＧレーザーの３倍波を挙げることができるが、マスク層ＭＳに孔部ＭＳ１を形成可能であれば、ＹＡＧレーザーの１倍波、２倍波、或いは、マキシマレーザーを採用してもよい。
また、反射手段９３は、強度調整手段９２を介したレーザー光を反射させて、焦点位置調整手段９４に導くミラーである。
更に、ステージ９５には、マスク層ＭＳが形成された前述の基板ＰＴが載置される。
【００５４】
強度調整手段９２は、出射手段９１により出射されたレーザー光の強度を調整するものであり、入射される光の偏光方向を回転させる半波長板（λ／２波長板）９２１と、回動手段９２２と、ＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）９２３とを備える。
半波長板９２１は、出射手段９１から出射されたレーザー光の光路上に配置される。この半波長板９２１は、モーター及び歯車により構成される回動手段９２２によって、出射手段９１から出射されたレーザー光の中心軸に沿う回動軸を中心として回動される。
ＰＢＳ９２３は、半波長板９２１を透過したレーザー光の光路上に位置する偏光分離層９２３１を有し、所定の偏光方向を有する偏光光を透過して反射手段９３に導き、当該偏光方向に直交する偏光方向を有する偏光光を、当該レーザー光の中心軸に直交する方向に反射させる。
このため、回動手段９２２による半波長板９２１の回動角に応じて、ＰＢＳ９２３を透過するレーザー光の強度が調整される。この回動手段９２２による半波長板９２１の回動は、制御手段９７により制御される。
【００５５】
焦点位置調整手段９４は、ステージ９５上に載置された基板ＰＴのマスク層ＭＳに照射されるレーザー光の焦点位置を調整する。この焦点位置調整手段９４は、対物レンズ９４１、レンズ位置調整手段９４２及び位置検出手段９４３を備える。
【００５６】
対物レンズ９４１は、反射手段９３を介して入射されるレーザー光をマスク層ＭＳに入射させる。
レンズ位置調整手段９４２は、制御手段９７による制御の下、対物レンズ９４１を当該対物レンズ９４１に入射されるレーザー光の中心軸に沿って進退させて、対物レンズ９４１の焦点位置を当該中心軸に沿って調整する。
位置検出手段９４３は、基板ＰＴ（詳しくはマスク層ＭＳ）に対する対物レンズ９４１の位置を検出し、検出結果を制御手段９７に出力する。この位置検出手段９４３が設けられているのは、基板ＰＴ及びマスク層ＭＳの厚さ寸法に分布がある場合でも、対物レンズ９４１を適切な位置に配置させるためである。
【００５７】
ステージ移動手段９６は、制御手段９７による制御の下、ステージ９５を当該ステージ９５に載置された基板ＰＴのマスク層ＭＳに沿う方向に移動させる。換言すると、ステージ移動手段９６は、対物レンズ９４１を介してマスク層ＭＳに入射されるレーザー光の中心軸に対する直交方向に沿ってステージ９５を移動させることで、当該直交方向に沿って基板ＰＴを移動させる。
【００５８】
制御手段９７は、孔形成装置９全体の動作を制御する。
具体的に、制御手段９７は、ステージ移動手段９６を制御して、ステージ９５、ひいては、基板ＰＴを移動させる。また、制御手段９７は、孔部ＭＳ１の形成予定位置に基板ＰＴが移動されると、出射手段９１によりレーザー光を出射させる。
更に、制御手段９７は、ステージ９５の位置、すなわち、マスク層ＭＳにおける孔部ＭＳ１を形成する位置に応じて、強度調整手段９２に、マスク層ＭＳに入射されるレーザー光の強度を調整させるとともに、焦点位置調整手段９４に、対物レンズ９４１の焦点位置を調整させる。
【００５９】
このような孔形成装置９により、マスク層ＭＳに入射されるレーザー光の強度が調整され、当該マスク層ＭＳに形成される孔部ＭＳ１の直径を調整できる。そして、当該孔形成装置９により、領域２１内のレンズ要素３に応じた凹部（後述するレンズ型ＬＴ）を形成するための孔部ＭＳ１を、当該孔部ＭＳ１の直径が内径Ｄ１となるように形成する。また、領域２３内のレンズ要素３に応じた凹部を形成するための孔部ＭＳ１を、当該孔部ＭＳ１の直径が内径Ｄ３となるように形成する。更に、孔形成装置９により、基準点ＳＰから離れるに従って孔部ＭＳ１の直径が、内径Ｄ１から内径Ｄ３に二次曲線的に大きくなるように調整して、領域２２内のレンズ要素３に応じた凹部を形成するための孔部ＭＳ１を形成する。
【００６０】
なお、本実施形態においては、孔形成装置９は、強度調整手段９２及び焦点位置調整手段９４を用いて孔部ＭＳ１の直径を調整したが、当該強度調整手段９２及び焦点位置調整手段９４のいずれか一方を備えた孔形成装置を採用しても、当該孔部ＭＳ１の直径を調整できる。
例えば、対物レンズ９４１の焦点位置をマスク層ＭＳに設定した状態で、回動手段９２２による半波長板９２１の回動角を調整し、当該マスク層ＭＳに入射されるレーザー光の強度を調整することによっても、孔部ＭＳ１の直径を調整できる。
【００６１】
一方、対物レンズ９４１の焦点位置を調整しても孔部ＭＳ１の直径を調整できる。例えば、対物レンズ９４１の焦点位置をマスク層ＭＳに設定し、孔部ＭＳ１の直径が３μｍとなるようにレーザー光の強度を調整した状態から、焦点位置調整手段９４により、当該対物レンズ９４１の焦点位置を３０μｍずらすと、孔部ＭＳ１の直径を１０μｍにまで広げることができる。なお、焦点位置調整手段９４により孔部ＭＳ１の直径を調整すると、対物レンズ９４１の位置によっては、レーザー光の強度が弱くなって孔部ＭＳ１の直径にばらつきが生じる場合がある。このため、焦点位置の調整によって孔部ＭＳ１の直径を調整する場合には、当該直径を適切に調整できる焦点位置の範囲内で対物レンズ９４１を移動させる必要がある。
更に、出射手段９１により出射されるレーザー光の強度を変えてもよい。
【００６２】
図１２（Ｃ）に示すエッチング手順では、マスク層ＭＳに孔部ＭＳ１が形成された基板ＰＴに対してエッチングにより、前述のレンズ要素３に応じた凹部であるレンズ型ＬＴを形成する。このエッチングに用いるエッチング溶液ＥＳとして、本実施形態では、希フッ酸を採用しているが、他のエッチング溶液を採用してもよい。
図１２（Ｄ）に示す除去手順では、レンズ型ＬＴが形成された基板ＰＴから、マスク層ＭＳ及びエッチング溶液を除去し、当該基板ＰＴの洗浄及び乾燥を実施する。
このようにして成形された基板ＰＴが母型ＭＴであり、当該除去手順の終了により、母型製造工程が終了される。
【００６３】
［成形型製造工程］
図１４は、上記スクリーン１の製造工程における成形型製造工程及びスクリーン製造工程を示す模式図である。
次に、製造された母型ＭＴを用いて、成形型製造工程が実施される。この成形型製造工程には、母型ＭＴから第１中間型Ｎ１を製造する第１中間型製造手順と、当該第１中間型Ｎ１から第２中間型Ｎ２を製造する第２中間型製造手順と、当該第２中間型Ｎ２から最終型Ｎ３を製造する最終型製造手順とが含まれる。
【００６４】
第１中間型製造手順では、図１４（Ａ）に示すように、母型ＭＴから、凹状のレンズ型ＬＴに応じた凸状のレンズ型Ｎ１１が形成された第１中間型Ｎ１を製造する。本実施形態では、当該第１中間型Ｎ１をニッケル電鋳により製造しているが、他の方法により製造してもよい。
【００６５】
第２中間型製造手順では、図１４（Ｂ）に示すように、第１中間型Ｎ１から、凸状のレンズ型Ｎ１１が転写されて、凹状のレンズ型Ｎ２１が形成された第２中間型Ｎ２を製造する。本実施形態では、当該第２中間型Ｎ２は、紫外線硬化型樹脂を用いた２Ｐ法（Photo‐polymerization法）で製造しているが、他の方法により製造してもよい。
最終型製造手順では、図１４（Ｃ）に示すように、第２中間型Ｎ２のレンズ型Ｎ２１に応じた凸状のレンズ型Ｎ３１が形成された最終型Ｎ３（スクリーン製造用の型である成形型）を製造する。本実施形態では、当該最終型Ｎ３は、ニッケル電鋳により製造される。
なお、成形型製造工程においては、第１中間型製造手順及び第２中間型製造手順を省略してもよい。すなわち、ニッケル電鋳等により、母型ＭＴから最終型Ｎ３（上記成形型）を直接製造してもよい。
【００６６】
［スクリーン製造工程］
次に、最終型Ｎ３を用いて、スクリーン製造工程が実施される。
このスクリーン製造工程では、図１４（Ｄ）に示すように、最終型Ｎ３におけるレンズ型Ｎ３１が形成された面に、スクリーン１を形成する基材１０を加熱しつつ押圧し、当該レンズ型Ｎ３１に応じた形状を当該基材１０に転写する。これにより、当該基材１０には、レンズ型Ｎ３１に応じた凹部１０１が形成される。
この後、最終型Ｎ３から基材１０を剥離し、凹部１０１に対して、前述の反射層４１、保護層４２及び反射抑制層４３を、蒸着及び噴霧等の方法により形成することで、当該凹部１０１が前述のレンズ要素３の機能を有することとなり、スクリーン１が製造される。
【００６７】
以上説明した本実施形態に係るスクリーン１及び当該スクリーン１の製造方法によれば、以下の効果を奏することができる。
出射位置ＰＰから遠い領域２２，２３に形成されるレンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ２，Ｄ３は、当該出射位置ＰＰに近い領域２１に形成されるレンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ１より大きい。このことから、領域２２，２３のレンズ要素３における高さＨを、領域２１のレンズ要素３における高さＨに比べて小さくすることができる。これにより、光の入射角が大きい領域２２，２３において、出射位置ＰＰから出射された光を、本来入射されるべきレンズ要素３に適切に入射させることができる。従って、スクリーン１の視野角を向上できる。この他、当該視野角内に反射される光量を多くすることができるので、表示される画像の輝度を高めることができる。
【００６８】
また、領域２１内に形成されるレンズ要素３では、平坦部３１の内径Ｄ１が小さいことから、当該平坦部３１に入射されて同一方向に反射される光量を少なくすることができる。従って、ホットスポットの発生を抑制でき、表示された画像を観察しやすくすることができる。
また、当該レンズ要素３においては、平坦部３１の面積が小さくなることから、凹曲面部３２の面積を大きくすることができる他、領域２１においては、各レンズ要素３を密に配置できる。これによれば、凹曲面部３２に入射されて拡散される光量を多くすることができる。従って、表示される画像の輝度を高めることができる。
【００６９】
ここで、レンズ要素３Ｂとして例示したように、平坦部が矩形状であると、当該平坦部の角部及び溝部により、有効反射領域ＡＲの面積が小さくなる場合が生じる。
これに対し、平坦部３１が円形状であることにより、有効反射領域ＡＲが損なわれることを抑制できる。従って、平坦部３１が矩形状である場合に比べ、上記視野角内で観察される画像の輝度を高めることができる。
【００７０】
各レンズ要素３は、基準点ＳＰを中心とする円弧状の基準線ＳＬに沿って配列されていることので、入射面２を正面視した際に基準点ＳＰと重なる出射位置ＰＰから出射された光を、各レンズ要素３に適切に入射させることができる。従って、各レンズ要素３により、入射される光を適切に反射させることができる。
【００７１】
母型製造工程にてマスク層ＭＳに孔部ＭＳ１を形成する際には、スクリーン１における領域２１に対応する領域内の孔部ＭＳ１の内径を、領域２２，２３に対応する領域内の孔部ＭＳ１の内径より小さくする。これによれば、内径Ｄ１の平坦部３１を有するレンズ要素３に応じたレンズ型ＬＴ、及び、内径Ｄ２，Ｄ３の平坦部３１を有するレンズ要素３に応じたレンズ型ＬＴを母型ＭＴに適切に形成できる。このような母型ＭＴを用いて最終型Ｎ３を製造し、当該最終型Ｎ３を用いてスクリーン１を製造することにより、当該スクリーン１を好適に製造できる。
【００７２】
孔部ＭＳ１を形成するレーザー光は、中心部分の強度が最も高く、外側に向かうに従って強度が下がる特性を有する。このレーザー光の強度を調整することで、マスク層ＭＳに形成される孔部ＭＳ１の内径を調整できる。従って、内径の異なる孔部ＭＳ１をマスク層ＭＳに確実に形成できる。
【００７３】
このようなレーザー光の強度は、半波長板９２１、回転手段９２２及びＰＢＳ９２３を備える強度調整手段９２により調整される。これによれば、出射手段９１によりレーザー光の強度を調整する場合に比べて、当該光の強度を滑らかに調整することができる。従って、光の強度の微調整を容易に行うことができ、適切な内径の孔部ＭＳ１を形成できる。
同様に、対物レンズ９４１の焦点位置を調整することで、マスク層ＭＳに照射されるレーザー光の径を調整できるので、孔部ＭＳ１の内径を調整できる。
【００７４】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るスクリーンは、前述の領域２２，２３に形成されるレンズ要素３の形状が異なる点で、当該スクリーン１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
図１５は、本実施形態に係るスクリーン１１の領域２２，２３に形成されたレンズ要素５を示す斜視図である。
本実施形態に係るスクリーン１１は、前述のスクリーン１と同様の構成及び機能を有するが、当該スクリーン１１における領域２２，２３には、図１５に示すレンズ要素５が、前述の基準線ＳＬに沿って複数形成されている。
このレンズ要素５は、Ａ方向に沿って互いに隣接する第１凹部５１及び第２凹部５２により形成されている。
【００７６】
第１凹部５１は、Ａ方向先端側（基準点ＳＰ側とは反対側）に位置する。この第１凹部５１は、領域２２，２３に形成される前述のレンズ要素３と同様の構成を有し、内径Ｄ２，Ｄ３の円形状の平坦部（図示省略）と、当該平坦部の周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部５１２と、周縁部５１３とを有する。
【００７７】
第２凹部５２は、Ａ方向基端側（基準点ＳＰ側）に位置する。この第２凹部５２は、プロジェクターＰＪから大きい入射角で入射される光を、第１凹部５１の凹曲面部５１２における有効反射領域ＡＲに導くものである。換言すると、第２凹部５２は、第１凹部５１における平坦部からの周縁部５１３の高さＨを小さくする。この第２凹部５２は、第１凹部５１と同様に、内径Ｄ２，Ｄ３の円形状の平坦部（図示省略）と、当該平坦部の周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部５２２と、周縁部５２３とを有する。なお、第２凹部５２の周縁部５２３と、第１凹部５１の周縁部５１３とは、一部が重複する。
【００７８】
このようなレンズ要素５では、反射層４１及び保護層４２は、当該レンズ要素５における基準点ＳＰとは反対側の領域を中心として形成される。このため、当該反射層４１及び保護層４２は、主に第１凹部５１に形成される。
一方、反射抑制層４３は、レンズ要素５における基準点ＳＰ側の領域を中心として形成される。このため、当該反射抑制層４３は、主に第２凹部５２に形成される。
【００７９】
このような第１凹部５１及び第２凹部５２を有するレンズ要素５が形成されたスクリーン１１は、前述のスクリーン１の製造方法と同様の製造方法により製造される。
すなわち、領域２３に形成される第１凹部５１及び第２凹部５２に応じたレンズ型ＬＴをマスク層ＭＳに形成する際には、内径Ｄ３の孔部ＭＳ１を形成し、また、領域２２に形成される第１凹部５１及び第２凹部５２に応じたレンズ型ＬＴをマスク層ＭＳに形成する際には、内径Ｄ２の孔部ＭＳ１を形成する。なお、領域２１には、レンズ要素３が形成されるので、当該レンズ要素３に応じたレンズ型ＬＴをマスク層ＭＳに形成する際には、内径Ｄ１の孔部ＭＳ１を形成する。これにより、前述のレンズ要素３，５に応じたレンズ型ＬＴが形成された母型ＭＴが製造される。この母型ＭＴを用いて、前述の成形型製造工程及びスクリーン製造工程が実施され、スクリーン１１が製造される。
【００８０】
以上説明した本実施形態に係るスクリーン１１及び当該スクリーン１１の製造方法によれば、前述のスクリーン１１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
すなわち、プロジェクターＰＪからの光の入射角が大きい領域２２，２３に、第１凹部５１及び第２凹部５２を有するレンズ要素５が形成されるので、第１凹部５１の凹曲面部５１２における有効反射領域ＡＲに、当該光を入射させやすくすることができる。従って、スクリーン１１の視野角を向上できる。
なお、図１１には、１つの第１凹部５１に対して１つの第２凹部５２が形成されたレンズ要素５が示されているが、１つの第１凹部５１に対して複数の第２凹部５２が形成されていてもよい。
【００８１】
［実施形態の変形］
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記第１実施形態では、領域２２に形成されるレンズ要素３の平坦部３１の内径Ｄ２は、当該レンズ要素３が基準点ＳＰから離れるに従って、内径Ｄ１から内径Ｄ３に二次曲線的に変化するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該平坦部３１の直径を、レンズ要素３の位置に応じて変化させずに、内径Ｄ１又は内径Ｄ３としてもよい。前記第２実施形態で示した構成においても同様である。
【００８２】
前記第１実施形態では、レンズ要素３における平坦部３１は円形状としたが、本発明はこれに限らない。例えば、楕円形状であってもよい。前記第２実施形態で示した構成においても同様である。
前記各実施形態では、入射面２を正面視した際（当該入射面２の法線方向から見た場合）に、出射位置ＰＰ及び基準点ＳＰは、入射面２の幅方向中央を通る中心線ＣＬ上にそれぞれ位置するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、出射位置ＰＰ及び基準点ＳＰは、中心線ＣＬからずれていてもよい。
【００８３】
前記各実施形態では、各レンズ要素３，５は、基準点ＳＰを中心とする円弧状の仮想の基準線ＳＬに沿って配列されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、互いに平行な基準線に沿って各レンズ要素を配列してもよい。更に、当該基準線は、円弧状に限らず、直線状であってもよい。
【００８４】
前記第２実施形態では、レンズ要素５において、第１凹部５１の平坦部の直径と、第２凹部５２の直径とを同じ寸法とした。換言すると、当該第２実施形態では、第１凹部５１に応じた凹部を基板ＰＴに形成する際にマスク層ＭＳに形成される孔部ＭＳ１の内径と、第２凹部５２に応じた凹部を当該基板ＰＴに形成する際にマスク層ＭＳに形成される孔部ＭＳ１の内径とを同じ寸法とした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、これら平坦部の直径（孔部ＭＳ１の内径）とをそれぞれ異なる寸法としてもよい。
【００８５】
前記各実施形態では、スクリーン１は、凹状のレンズ要素３を有するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、凸状のレンズ要素を有するスクリーンとしても構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、スクリーンに適用でき、特に、画像を投射する画像投射装置との距離が短い近接投射用のスクリーンに好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１，１１…スクリーン、２…入射面、３，５…レンズ要素、３１…平坦面、３２，５１２…凹曲面部、５１…第１凹部（レンズ要素）、９２１…半波長板、９２３１…偏光分離層、９４１…対物レンズ、ＬＴ…レンズ型（凹部）、ＭＳ…マスク層、ＭＳ１…孔部、ＭＴ…母型、Ｎ３…最終型（成形型）、ＰＰ…出射位置、ＰＴ…基板、ＳＬ…基準線、ＳＰ…基準点。
【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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