(57)【要約】【課題】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、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】画像を形成する光が入射され、当該画像を表示するスクリーン１であって、光が入射される入射面２を有し、入射面２には、それぞれ光を反射させる凹状のレンズ要素３（３１〜３３）が複数配置され、それぞれのレンズ要素３のうち、当該スクリーンに予め設定された光の出射位置から遠い位置のレンズ要素３３の曲率半径Ｒ３は、当該出射位置に近い位置のレンズ要素３１の曲率半径Ｒ１に比べて大きい。【選択図】図８
2013213969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成する光が入射され、当該画像を表示するスクリーンであって、
前記光が入射される入射面を有し、
前記入射面には、それぞれ光を反射させる凹状のレンズ要素が複数配置され、
それぞれの前記レンズ要素のうち、当該スクリーンに予め設定された前記光の出射位置から遠い位置のレンズ要素の曲率半径は、前記出射位置に近い位置のレンズ要素の曲率半径に比べて大きい
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の面上に設定された基準点を中心とする円弧状の仮想の基準線に沿って配置され、
前記基準点は、前記入射面の法線方向から見て前記出射位置と重なる位置に設定され、
前記基準点からの放射方向に沿って隣り合う２つの前記レンズ要素の中心間距離は、当該レンズ要素の曲率半径の２倍より小さい
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項３】
請求項２に記載のスクリーンにおいて、
前記曲率半径及び前記中心間距離は、前記基準点から離れるに従ってそれぞれ大きくなる
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項４】
請求項３に記載のスクリーンにおいて、
前記基準点は、前記入射面の中心線上に設定され、
１つの前記仮想の基準線に沿って配列された複数の前記レンズ要素のうち、前記基準点に向かう方向に沿う直線と前記中心線とが略４５°で交差する位置のレンズ要素の曲率半径は、当該基準線に沿って配列された複数のレンズ要素のうち、前記中心線上に位置するレンズ要素の曲率半径に比べて大きい
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項５】
画像を形成する光が入射され、当該画像を表示する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、
凹部が形成された母型を製造する母型製造工程と、
前記母型を用いて前記スクリーン製造用型である成形型を製造する成形型製造工程とを含み、
前記母型製造工程は、
前記母型となる基板にマスク層を形成するマスク層形成手順と、
前記マスク層に複数の孔を形成する孔形成手順と、
エッチングにより前記複数の孔のそれぞれを中心とする複数の凹部を前記基板に形成する凹部形成手順とを含み、
前記凹部形成手順では、前記基板における第１領域の侵食が、第２領域の侵食より進むように、前記エッチングを実施する
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、
前記凹部形成手順では、当該凹部形成手順に要する処理時間における前記第１領域のエッチング時間が、当該処理時間における前記第２領域のエッチング時間より長くなるように、前記エッチングを実施する
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６に記載のスクリーン製造用型の製造方法において、
前記凹部形成手順では、前記第１領域に形成された孔部に応じて設けられる量に対して、前記第２領域に形成された孔部に応じて設けられる量が多くなるように、エッチング溶液に対する阻害物質が前記マスク層に設けられた前記基板に対して、前記エッチングを実施する
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】
画像を形成する光が入射され、当該画像を表示するスクリーンの製造方法であって、
請求項５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成形型を用いて、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、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、画像が投射される投射面に、それぞれ入射された光を反射させる反射層が形成された凹部が複数配列されている。これら凹部に入射された投射光は、当該スクリーンに予め設定された視野角内の観察位置に反射されて画像として視認される。これら凹部は、基準点を中心とする円弧状の配列線に沿ってそれぞれ配列されており、当該基準点からの放射方向に沿って隣り合う凹部の中心間距離は、当該凹部が基準点から離れるに従って大きくなるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６９８５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のようなスクリーンでは、上記凹部の曲率半径は全ての凹部で略同じである。このため、上記中心間距離が大きい領域（すなわち、基準点から遠い領域）の凹部では、当該凹部の上記放射方向に沿う寸法が大きいことから、当該凹部の底部から周縁部までの高さ寸法が、必要以上に大きくなる。
ここで、このような基準点から遠い凹部には、投射面の法線方向から見て基準点と投射光の出射位置とが重なる場合、大きな入射角（投射面の法線に対する投射光の角度）で投射光が入射される。
このため、上記高さ寸法が大きいと、大きな入射角で入射される投射光が、本来入射されるべき凹部ではなく、当該凹部に対して基準点側の凹部に入射されてしまう。このような場合、当該投射光が適切な方向に反射されず、上記観察位置に反射される光の光量が少なくなり、観察される画像の輝度が低下するという問題がある。
【０００５】
このような問題から、上記高さ寸法を小さくするために、凹部の曲率半径を従来の凹部に比べて一律に大きくすると、基準点から遠い凹部だけでなく、基準点に近い凹部の曲率半径も大きくなる。このような基準点に近い凹部では、前述の中心間距離が短いことから、上記高さ寸法が小さくなりすぎてしまい、投射光を前述の観察位置に反射させる凹曲面の面積を確保できず、観察される画像の輝度が低下するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、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、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、画像を形成する光が入射され、当該画像を表示するスクリーンであって、前記光が入射される入射面を有し、前記入射面には、それぞれ光を反射させる凹状のレンズ要素が複数配置され、それぞれの前記レンズ要素のうち、当該スクリーンに予め設定された前記光の出射位置から遠い位置のレンズ要素の曲率半径は、前記出射位置に近い位置のレンズ要素の曲率半径に比べて大きいことを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、出射位置から遠いレンズ要素においては、当該レンズ要素の中心から周縁部までの高さ寸法を小さくすることができるとともに、当該出射位置に近いレンズ要素においては、当該高さ寸法が小さくなりすぎることを抑制できる。従って、各レンズ要素の適切な位置に光を入射させることができる他、当該レンズ要素において光を適切に反射可能な領域の面積を確保できるので、前述の視野角内において観察される画像の輝度を高めることができる。
【０００９】
上記第１の態様では、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の面上に設定された基準点を中心とする円弧状の仮想の基準線に沿って配置され、前記基準点は、前記入射面の法線方向から見て前記出射位置と重なる位置に設定され、前記基準点からの放射方向に沿って隣り合う２つの前記レンズ要素の中心間距離は、当該レンズ要素の曲率半径の２倍より小さいことが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、入射面の法線方向から見て出射位置と重なる基準点を中心とする円弧状の仮想の基準線に沿ってレンズ要素が配列されているので、当該出射位置から出射された光を、各レンズ要素に入射させやすくすることができる。
また、基準点からの放射方向に沿って隣り合う２つのレンズ要素の中心間距離は、レンズ要素の曲率半径の２倍より小さいので、各レンズ要素は、周縁を共有するように密に配置される。これによれば、入射面においてレンズ要素以外の平坦面が形成されることを防ぐことができ、画像を形成する光とは異なる光（例えば、室内灯等の光）が視野角内に反射されることを抑制できる。この他、各レンズ要素において上記高さ寸法を確実に小さくできる他、視野角内の観察位置に反射される光の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一層高めることができる。
【００１１】
上記第１の態様では、前記曲率半径及び前記中心間距離は、前記基準点から離れるに従ってそれぞれ大きくなることが好ましい。
ここで、前述のように、レンズ要素の位置が出射位置から離れるに従って、当該レンズ要素に入射される光の入射角は大きくなる。このため、中心間距離及び曲率半径が各レンズ要素で一定であると、レンズ要素の配置位置によっては、上記高さ寸法が高くなりすぎたり低くなりすぎたりする他、必要な箇所にレンズ要素を密に配置できない。
これに対し、各レンズ要素の曲率半径及び中心間距離は、基準点から離れるに従ってそれぞれ大きくなる。これによれば、基準点から遠いレンズ要素においては、上記高さ寸法を確実に小さくでき、当該レンズ要素の適切な領域に光を確実に入射させることができる。また、基準点に近いレンズ要素においては、上記高さ寸法が低くなりすぎないようにした上で、当該レンズ要素を密に配置できる。
従って、観察される画像の輝度を確実に高めることができる。
【００１２】
上記第１の態様では、前記基準点は、前記入射面の中心線上に設定され、１つの前記仮想の基準線に沿って配列された複数の前記レンズ要素のうち、前記基準点に向かう方向に沿う直線と前記中心線とが略４５°で交差する位置のレンズ要素の曲率半径は、当該基準線に沿って配列された複数のレンズ要素のうち、前記中心線上に位置するレンズ要素の曲率半径に比べて大きいことが好ましい。
【００１３】
ここで、基準点から遠い基準線に沿って配列される複数のレンズ要素では、基準点に向かう方向に沿う直線（すなわち、レンズ要素と基準点とを結ぶ直線）と、入射面の中心線との交差角に応じて、基準線に沿う方向に隣り合う各レンズ要素の中心間距離は設定され、これに伴い、放射方向に沿う寸法及び基準線に沿う方向の寸法も設定される。
例えば、基準線に沿って配列される複数のレンズ要素のうち、中心線に対して上記直線が略４５°の交差角で交差する位置のレンズ要素にて、放射方向に沿う寸法及び基準線に沿う寸法は最大となり、中心線上に位置するレンズ要素にて、当該各方向の寸法は最小となるように設定される。これは、以下の理由による。
すなわち、上記直線が４５°の交差角で交差する位置のレンズ要素では、基準線の接線に対する垂線（当該レンズ要素における基準線の法線）と、出射位置に重なる基準点からの放射方向との間にずれが生じやすく、この場合には、入射された光を前述の視野角内に有効に反射させる領域（有効反射領域）が、当該レンズ要素と基準点とを結ぶ直線から外側（入射面の中心に対して外側）にずれる。このため、このずれに対応するためにレンズ要素の凹曲面の面積を確保する必要があることから、上記のようにレンズ要素の各方向の寸法が設定される。
【００１４】
これに対し、ある１つの基準線に沿って配列される複数のレンズ要素のうち、上記直線と入射面の中心線との交差角が略４５°で交差する位置のレンズ要素の曲率半径を、当該中心線上に位置するレンズ要素の曲率半径より大きくすることで、レンズ要素における有効反射領域がずれる場合でも、当該有効反射領域の面積を確保できる。従って、前述の視野角内に反射される光の光量を高めることができ、観察される画像の輝度を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、画像を形成する光が入射され、当該画像を表示する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、凹部が形成された母型を製造する母型製造工程と、前記母型を用いて前記スクリーン製造用型である成形型を製造する成形型製造工程とを含み、前記母型製造工程は、前記母型となる基板にマスク層を形成するマスク層形成手順と、前記マスク層に複数の孔を形成する孔形成手順と、エッチングにより前記複数の孔のそれぞれを中心とする複数の凹部を前記基板に形成する凹部形成手順とを含み、前記凹部形成手順では、前記基板における第１領域の侵食が、第２領域の侵食より進むように、前記エッチングを実施することを特徴とする。
これによれば、それぞれ曲率半径の異なる凹部を基板に形成できるので、第１領域を前述の基準点から遠い領域とし、第２領域を当該基準点に近い領域とすることで、前述のスクリーンを好適に製造できる。
【００１６】
ここで、母型の製造に際して、エッチングにより基板に凹部を形成する場合、エッチングレート（エッチングの進み易さ）が基板におけるマスク層が形成される面内で異なる場合がある。例えば、当該面の中央付近では、エッチングレートは略均一であるが、当該面の端部に向かうに従って、エッチングレートが高くなったり低くなったりする場合がある。更に、基板を縦置きした状態でエッチングすると、基板における上側の領域と下側の領域とでエッチングレートに差異が生じる。
このようなエッチングレートの差異により、所望の形状の凹部を基板に形成できず、ひいては、所望の形状のレンズ要素をスクリーンに形成できないという問題がある。
【００１７】
これに対し、上記製造方法によれば、凹部形成手順にて、基板におけるエッチングレートが高くなる領域では基板の侵食を抑え、エッチングレートが低くなる領域では基板の侵食が進むようにして、基板の侵食が均一となるようにエッチングを実施することも可能である。従って、当該基板に所望の形状の凹部を適切に形成でき、ひいては、所望の形状のレンズ要素が形成されたスクリーンを製造できる。また、これにより、スクリーンにおけるレンズ要素の配置自由度を向上できるので、スクリーンの設計自由度を向上でき、更には、より視野角の広いレンズ要素の配列パターンや、表示画像の輝度を向上できるレンズ要素の配列パターンを実現できる。
【００１８】
一方、上記製造方法のように基板の侵食具合を調整するのではなく、複数回に分けてエッチングを実施することで、凹部の形状を調整することも考えられる。しかしながら、このような方法では、形成された凹部の上記高さ寸法は、１回のエッチングで形成される凹部の高さ寸法と変わらない他、凹部の内側に凹部が更に形成されるので、製造された成形型を用いて製造されたスクリーンでは、見栄えが悪く、また、入射された光を前述の視野角内に適切に反射できない可能性もある。
これに対し、上記第２の態様の製造方法を実施することで、複数回に分けてエッチングする場合に形成される凹部の曲率半径より大きな曲率半径の凹部を局所的に形成することができ、当該凹部の上記高さ寸法を小さくできる。また、エッチング自体は１回だけであるので、凹部の内側に更に凹部が形成されることはなく、製造された成形型を用いて製造されたスクリーンの見栄えをよくすることができる。この他、エッチングを複数回実施する場合に比べて、母型の製造工程を簡略化できる他、入射された光を前述の視野角内に適切に反射できるスクリーンを製造できる。
【００１９】
上記第２の態様では、前記凹部形成手順では、当該凹部形成手順に要する処理時間における前記第１領域のエッチング時間が、当該処理時間における前記第２領域のエッチング時間より長くなるように、前記エッチングを実施することが好ましい。
これによれば、基板における第１領域の侵食を、第２領域の侵食より確実に進ませることができる。従って、曲率半径の異なる凹部を基板に確実に形成できる。
【００２０】
上記第２の態様では、前記凹部形成手順では、前記第１領域に形成された孔部に応じて設けられる量に対して、前記第２領域に形成された孔部に応じて設けられる量が多くなるように、エッチング溶液に対する阻害物質が前記マスク層に設けられた前記基板に対して、前記エッチングを実施することが好ましい。
このようなエッチング溶液としては、希フッ酸を例示できる。また、阻害物質は、エッチング溶液に徐々に溶解して、当該エッチング溶液が孔部を介して基板に到達する時間を調整する物質を挙げることができる。このような阻害物質としては、エッチング溶液が希フッ酸である場合には、フッ素系材料の他、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、グリセリン、ポリエチレングリコール及び水溶性ワックスのような水溶性有機物質、更には、沸点の高いアルカン炭化水素を例示できる。
【００２１】
ここで、阻害物質が設けられた孔部では、エッチング溶液が基板に達しないため、当該エッチング溶液による基板の侵食が進まない。また、阻害物質がエッチング溶液に対して徐々に溶け出すことにより、当該阻害物質の量に応じて、エッチング溶液が孔部を介して基板に到達するまでの時間を調整できる。
これによれば、孔部Ｈに応じてマスク層に設けられる阻害物質の量を調整することで、エッチングの処理時間におけるエッチング時間を局所的に調整できるので、第２領域に対して、第１領域における基板の侵食を確実に進めることができる。従って、曲率半径の異なる凹部を基板に確実に形成できる。
【００２２】
本発明の第３の態様に係るスクリーンの製造方法は、画像を形成する光が入射され、当該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成形型を用いて、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。
これによれば、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】
【００２３】
【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模式図。
【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の一例を示す斜視図。
【図４】前記第１実施形態におけるレンズ要素に入射される光の方向と、当該レンズ要素における有効反射領域の位置との関係を示す図。
【図５】前記第１実施形態におけるレンズ要素に入射される光の方向と、当該レンズ要素における有効反射領域の位置との関係を示す図。
【図６】前記第１実施形態におけるレンズ要素に入射される光の方向と、当該レンズ要素における有効反射領域の位置との関係を示す図。
【図７】前記第１実施形態における入射面の各領域の位置を示す図。
【図８】前記第１実施形態における各領域に形成されるレンズ要素を示す断面図。
【図９】前記第１実施形態に対する比較例のスクリーンを示す断面図。
【図１０】前記第１実施形態における比較例のスクリーンを示す断面図。
【図１１】前記第１実施形態におけるスクリーンの製造工程を示すフローチャート。
【図１２】前記第１実施形態における母型製造工程を示す模式図。
【図１３】前記第１実施形態における母型製造工程の一部、成形型製造工程及びスクリーン製造工程を示す模式図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るスクリーンを示す正面図。
【図１５】前記第２実施形態におけるレンズ要素の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［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ＰＬ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ＰＬが入射される入射面２であり、入射面２に入射された投射光ＰＬは、予めスクリーン１の視野角内に設定され、かつ、当該入射面２の中心ＣＰにおける法線方向に位置する観察位置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、表示された画像を観察できる。
【００２５】
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の延長面２Ａ上で、かつ、前述の出射位置ＰＰと重なる位置に、当該入射面２の基準点ＳＰが設定されている。これら基準点ＳＰ及び出射位置ＰＰは、本実施形態では、入射面２の幅方向中央を通る中心線ＣＬ上に設定されている。
【００２６】
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、後述するレンズ要素３が複数配列されている。これら各レンズ要素３において、基準点ＳＰからの放射方向（Ａ方向）の寸法は１０〜１００μｍであり、基準線ＳＬに沿う方向の寸法は１０〜５０μｍである。
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。
【００２７】
［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には、各基準線ＳＬに沿うレンズ要素３の列（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、正面視略円形状の底部である平坦部３Ａ（図７参照）と、当該平坦部３Ａの周縁から凹曲面状に広がる凹曲面部３Ｂと、当該凹曲面部３Ｂに隣接する他のレンズ要素３の凹曲面部３Ｂとの境界である周縁部３Ｃとを有する。そして、各レンズ要素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。
【００２８】
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。この反射層４１が形成される領域内には、入射された投射光ＰＬ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。
【００２９】
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、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。更に、反射層４１とスクリーン１を形成する基材との密着度が高い場合等、当該基材の材料によっては、保護層４２は無くてもよい。
【００３０】
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、入射面２が鉛直方向に沿うようにスクリーン１を配置した際に、上方に位置する室内灯等から斜方入射される外光の反射を抑制して、観察位置ＶＰにて観察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く、基材の材料及び色によっては、反射抑制層４３は無くてもよい。
【００３１】
［レンズ要素の配列］
このようなレンズ要素３の配列は、各レンズ要素３により投射光ＰＬを好適に反射できるように設定される。
具体的に、基準線ＳＬの間隔は、図２に示したように、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いる。このため、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（平坦部３Ａの中心間の距離であり、以降「Ａ方向に沿う中心間距離」という）、及び、各レンズ要素３のＡ方向に沿う寸法は、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。
また、基準線ＳＬに沿って隣り合う２つのレンズ要素３の中心間距離（以降「基準線ＳＬに沿う中心間距離」という）、及び、当該基準線ＳＬに沿うレンズ要素３の寸法も、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。
【００３２】
一方で、Ａ方向に沿う中心間距離は、レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線（すなわち、レンズ要素３から基準点ＳＰに向かう方向に沿う直線）と、中心線ＣＬとの交差角が４５°となる位置の当該レンズ要素３において最大となり、当該交差角が４５°から小さくなるに従って、また、当該交差角が４５°から大きくなるに従って小さくなる。
また、同一の基準線ＳＬに沿うレンズ列では、レンズ要素３の基準線ＳＬに沿う寸法は、上記直線と中心線ＣＬとの交差角が４５°となる位置のレンズ要素３において最大となり、当該交差角が４５°から小さくなるに従って、また、上記交差角が４５°から大きくなるに従って小さくなる。
【００３３】
なお、Ａ方向に沿う中心間距離、及び、基準線ＳＬに沿う中心間距離は、それぞれ、各レンズ要素３の曲率半径の２倍より小さい値であるため、前述のように、各レンズ要素３は、周縁部３Ｃを共有するように密に配置される。
このようにレンズ要素３を配列するため、基準点ＳＰに近い基準線ＳＬの軌跡は、真円の一部を構成する円弧状となるが、基準点ＳＰから遠くなるに従って基準線ＳＬの軌跡は、横長の楕円の一部を形成する円弧状となる。
【００３４】
このようなレンズ要素３の配列による効果を、以下に説明する。
図４〜図６は、レンズ要素３に入射される光の方向と、当該レンズ要素３における有効反射領域ＡＲの位置との関係を示す図である。これらのうち、図４は、中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３を示す模式図である。また、図５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°となるレンズ要素３のうち、基準点ＳＰに近い位置のレンズ要素３を示す模式図であり、図６は、当該基準点ＳＰから遠い位置のレンズ要素３を示す模式図である。
【００３５】
出射位置ＰＰと重なる基準点ＳＰが設定された中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３では、図４に示すように、当該レンズ要素３での基準線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する。このようなレンズ要素３では、当該レンズ要素３の凹曲面部３Ｂにおける基準点ＳＰとは反対側の領域の中央近傍に有効反射領域ＡＲが設定される。このため、適切に投射光ＰＬが入射される程度に寸法（Ａ方向に沿う寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法）が小さいレンズ要素３を、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）を小さくして密に配置することで、各レンズ要素３の有効反射領域ＡＲにて反射される光の光量を多くすることができ、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００３６】
また、図５に示すように、レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線と、中心線ＣＬとの交差角が４５°となるレンズ要素３のうち、基準点ＳＰに近いレンズ要素３（例えば、真円の一部である円弧状の基準線ＳＬに沿って配列されるレンズ要素３）では、当該レンズ要素３での基準線ＳＬの法線Ｔと、当該レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線とが一致する。このようなレンズ要素３では、当該レンズ要素３の凹曲面部３Ｂにおける基準点ＳＰとは反対側の領域の中央近傍に有効反射領域ＡＲが設定される。
しかしながら、当該レンズ要素３は中心線ＣＬに対して傾斜するように配列されるため、有効反射領域ＡＲの面積を確保するためには、中心線ＣＬ上の前述のレンズ要素３に比べて、Ａ方向に沿う寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法を大きくする必要があり、これに伴い、Ａ方向に沿う中心間距離及び基準線ＳＬに沿う中心間距離を大きくする必要がある。
このようなことから、有効反射領域ＡＲの面積を確保できる最小限の寸法のレンズ要素３を、各中心間距離を小さくして密に配置することで、各レンズ要素３の有効反射領域ＡＲにて反射される光の光量を多くすることができ、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００３７】
ここで、基準点ＳＰからレンズ要素３の位置が離れるに従って、当該レンズ要素３に入射される投射光ＰＬの入射角（入射面２の法線に対する投射光ＰＬの交差角）は大きくなる。このため、Ａ方向に沿う中心間距離が十分に大きくない場合には、レンズ要素３の周縁部３Ｃにより、本来入射されるべきレンズ要素３に投射光ＰＬが入射されない事態が生じうる。
これに対しても、基準点ＳＰから離れるに従って、Ａ方向に沿う中心間距離が大きくなり、各レンズ要素３のＡ方向に沿う寸法が大きくなるようにレンズ要素３を配置することで、各レンズ要素３の凹曲面部３Ｂの面積を大きくし、投射光ＰＬが、当該凹曲面部３Ｂにおける有効反射領域ＡＲに入射されやすくしている。
【００３８】
一方、図６に示すように、レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線と、中心線ＣＬとの交差角が４５°となるレンズ要素３のうち、基準点ＳＰから遠いレンズ要素３（例えば、横長の楕円の一部である円弧状の基準線ＳＬに沿って配列されるレンズ要素３）では、当該レンズ要素３での基準線ＳＬの法線Ｔと上記直線とが一致しない。このようなレンズ要素３では、有効反射領域ＡＲは、当該法線Ｔ上の位置から、凹曲面部３Ｂにおける基準点ＳＰ側とは反対側の領域の中央近傍から外側（中心線ＣＬから離れる方向）にずれる。このずれ量は、上記交差角が４５°である位置のレンズ要素３において最大となり、当該交差角が４５°から小さくなるに従って、また、当該交差角が４５°から大きくなるに従って小さくなり、中心線ＣＬ上のレンズ要素３では、当該ずれ量は無くなる。
【００３９】
このため、基準点ＳＰから離れた基準線ＳＬに沿って配列されたレンズ要素３においては、上記交差角が４５°となる位置のレンズ要素３におけるＡ方向の寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法も最大となり、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小さくなるように、各寸法が設定される。
これにより、凹曲面部３Ｂにおいて有効反射領域ＡＲの面積を確保した上で、レンズ要素３を密に配置できるので、表示画像の輝度を高めることができる。
【００４０】
しかしながら、上記のように入射面２にレンズ要素３を配置した場合、基準点ＳＰから遠いレンズ要素３においては、Ａ方向に沿う寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法が大きいことから、平坦部３Ａ（図７参照）からの周縁部３Ｃの高さ寸法が大きくなりやすい。この場合、前述のように、適切なレンズ要素３に投射光ＰＬが入射されない事態が生じうる。
これに対し、本実施形態に係るスクリーン１では、上記のようにレンズ要素３を配列する他、レンズ要素３の曲率半径を入射面２における位置に応じて変更することにより、上記高さ寸法を調整している。
【００４１】
［レンズ要素の曲率半径］
以下、曲率半径の異なるレンズ要素３（３１〜３３）の配置と、当該曲率半径及び上記高さ寸法の関係とについて説明する。
図７は、入射面２における領域２１〜２３の位置を示すスクリーン１の正面図である。図８は、各領域２１〜２３において前述の交差角が４５°となる位置に形成されるレンズ要素３１〜３３を示す断面図である。
上記レンズ要素３が形成される入射面２は、図７に示すように、３つの領域２１〜２３に区分され、当該各領域２１〜２３には、図８に示すように、それぞれ曲率半径が異なるレンズ要素３（３１〜３３）が配置されている。
【００４２】
領域２１（図７）は、入射面２において基準点ＳＰから所定寸法内の領域であり、当該領域２１には、レンズ要素３１（図８）が配置されている。
領域２３（図７）は、本実施形態では、領域２３は、基準点ＳＰから所定寸法離れ、かつ、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°となる部位を中心とした所定範囲内の領域である。この領域２３は、本実施形態では、中心線ＣＬとの交差角が４５°であるＡ方向と入射面２の端部との交点とのうち、基準点ＳＰから遠い交点を中心とし、かつ、中心線ＣＬに達しない程度の寸法を有する領域である。この領域２３の形状は、真円に限らず、楕円でもよい。このような領域２３には、レンズ要素３３（図８）が配置されている。
領域２２（図７）は、入射面２において領域２１，２３以外の領域であり、当該領域２２には、レンズ要素３２（図８）が配置されている。
【００４３】
図８に示すように、レンズ要素３１〜３３のうち、領域２３に形成されるレンズ要素３３の曲率半径Ｒ３は、他のレンズ要素３１，３２の曲率半径Ｒ１，Ｒ２より大きい。また、領域２１に形成されるレンズ要素３１の曲率半径Ｒ１は、レンズ要素３２の曲率半径Ｒ２より小さい。すなわち、各レンズ要素３の曲率半径は、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなり、各レンズ要素３１〜３３の曲率半径Ｒ１〜Ｒ３の関係は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３である。
なお、レンズ要素３は、後述する孔部Ｈを中心としてエッチングにより形成されたレンズ型ＬＴに基づいて形成されるので、当該レンズ要素３の曲率半径は、平坦部３Ａの周縁に対応する入射面２の部位から凹曲面部３Ｂの表面までの寸法である。
【００４４】
一方、Ａ方向に沿って隣り合う２つのレンズ要素３の中心間距離は、前述のように、基準点ＳＰから離れるに従って大きくなる。このため、レンズ要素３３のＡ方向に沿う中心間距離Ｌ３は、レンズ要素３１のＡ方向に沿う中心間距離Ｌ１及びレンズ要素３２のＡ方向に沿う中心間距離Ｌ２より大きく、当該中心間距離Ｌ１は、中心間距離Ｌ２より小さい。すなわち、各レンズ要素３１〜３３の中心間距離Ｌ１〜Ｌ３の関係は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３である。
【００４５】
このように、レンズ要素３の曲率半径及びＡ方向に沿う中心間距離は、基準点ＳＰからの当該レンズ要素３の位置に応じて異なる。
なお、レンズ要素３２の曲率半径Ｒ２は、本実施形態では、当該レンズ要素３２の位置が基準点ＳＰから離れるに従ってＲ１からＲ３に増加するように設定される。しかしながら、これに限らず、曲率半径Ｒ２は、一定の値でもよい。また、領域２２において領域２１，２３に近接する部位に配置されるレンズ要素３２の曲率半径が、次第に増加するように設定してもよい。
【００４６】
図９は、スクリーン１の比較例であるスクリーン１Ａを示す断面図であり、詳しくは、当該スクリーン１Ａにおいて前述の交差角が４５°となる位置に形成されるレンズ要素９Ａを示す断面図である。なお、スクリーン１Ａは、レンズ要素３と同様の機能を有し、かつ、平坦部９ＡＡ、凹曲面部９ＡＢ及び周縁部９ＡＣを有するレンズ要素９Ａの曲率半径がＲ２で略一定である他は、スクリーン１と同様の構成を備えている。
【００４７】
ここで、図９に示すように、入射面２に前述の基準線ＳＬに沿って、曲率半径がＲ２で一律のレンズ要素９Ａが形成されたスクリーン１Ａにおいて、基準点ＳＰから離れた領域２３では、レンズ要素９ＡのＡ方向に沿う中心間距離がＬ３であると、平坦部９ＡＡから周縁部９ＡＣまでの高さ寸法ＨＡが、曲率半径が大きいレンズ要素３３の高さ寸法ＨＳ（図８参照）に比べて高くなる。換言すると、Ａ方向に沿う中心間距離が同じである場合、曲率半径が大きいレンズ要素の方が当該高さ寸法は小さくなる。
【００４８】
このため、基準点ＳＰから遠い領域２３に形成されるレンズ要素３３においては、曲率半径を大きくすることで、周縁部３Ｃの高さ寸法を小さくすることができ、大きい入射角で入射される投射光ＰＬを当該レンズ要素３３の凹曲面部３Ｂに入射させやすくすることができる。そして、当該凹曲面部３Ｂに形成された反射層４１により、投射光ＰＬを前述の視野角内に効率よく反射させることができる。
【００４９】
図１０は、スクリーン１の比較例であるスクリーン１Ｂを示す断面図であり、詳しくは、当該スクリーン１Ｂにおいて前述の交差角が４５°となる位置に形成されるレンズ要素９Ｂを示す断面図である。なお、スクリーン１Ｂは、レンズ要素３と同様の機能を有し、かつ、平坦部９ＢＡ、凹曲面部９ＢＢ及び周縁部９ＢＣを有するレンズ要素９Ｂの曲率半径がＲ３で略一定である他は、スクリーン１と同様の構成を備えている。
【００５０】
一方、図１０に示すように、入射面２に前述の基準線ＳＬに沿って、曲率半径がＲ３で一律のレンズ要素９Ｂが形成されたスクリーン１Ｂでは、基準点ＳＰから遠い領域２３に形成されるレンズ要素９Ｂにおける上記高さ寸法は、レンズ要素３３の高さ寸法ＨＳと同じ寸法となる。
しかしながら、基準点ＳＰに近い領域２１では、レンズ要素９Ｂの中心間距離はＬ１であるので、入射面２に沿う面に対するレンズ要素９Ｂの凹曲面部９ＢＢの傾斜が小さくなる。このため、当該領域２１においては、有効反射領域ＡＲの面積が小さくなり、前述の視野角内に反射される光の光量が少なくなる。
【００５１】
これに対し、本実施形態におけるスクリーン１では、基準点ＳＰに近い領域２１に形成されるレンズ要素３１の曲率半径Ｒ１を、他の領域２２，２３に形成されるレンズ要素３２，３３の曲率半径Ｒ２，Ｒ３より小さくしている。これにより、有効反射領域ＡＲの面積を確保しつつ、各レンズ要素３１を密に配置することができる。従って、視野角内に反射される光の光量を多くすることができ、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係るスクリーン１では、基準点ＳＰから遠い領域であり、かつ、レンズ要素３と基準点ＳＰとを結ぶ直線が中心線ＣＬと交差角４５°で交差する位置を中心とする領域２３に、曲率半径が他のレンズ要素３より大きいレンズ要素３３を配置した。これにより、レンズ要素３３におけるＡ方向に沿う寸法及び基準線ＳＬに沿う寸法を大きくして、有効反射領域ＡＲの面積を確保した上で、各レンズ要素３３における周縁部３Ｃの高さ寸法を小さくすることができる。このため、当該有効反射領域ＡＲに投射光ＰＬを入射させやすくすることができる。
また、基準点ＳＰに近い領域２１に、曲率半径が他のレンズ要素３より小さいレンズ要素３１を配置した。これにより、有効反射領域ＡＲの面積を確保した上で、当該レンズ要素３１を密に配置できる。
従って、スクリーン１に設定された視野角内に反射される光の光量を増やすことができ、表示画像の輝度を高めることができる。
【００５３】
［スクリーンの製造工程］
図１１は、スクリーン１の製造工程を示すフローチャートである。
以上説明したスクリーン１は、図１１に示すように、母型を製造する母型製造工程Ｓ１と、製造された母型を用いてスクリーン製造用型である成形型を製造する成形型製造工程Ｓ２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Ｓ３とを経ることで製造される。
【００５４】
［母型製造工程］
図１２（Ａ）〜図１２（Ｅ）は、上記スクリーン１の製造工程における母型製造工程Ｓ１を示す模式図である。また、図１３（Ａ）〜図１３（Ｆ）は、母型製造工程Ｓ１における凹部形成手順Ｓ１４及び洗浄・乾燥手順Ｓ１５と、成形型製造工程Ｓ２及びスクリーン製造工程Ｓ３とを示す模式図である。
母型製造工程Ｓ１には、マスク層形成手順Ｓ１１、孔形成手順Ｓ１２、阻害物質配置手順Ｓ１３、凹部形成手順Ｓ１４及び洗浄・乾燥手順Ｓ１５が含まれる。
マスク層形成手順Ｓ１１では、図１２（Ａ）に示すように、母型ＭＴとなる基板Ｐの平坦面ＰＦにマスク層ＭＳを形成する。このような基板Ｐ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、他の材料で形成されてもよい。また、マスク層ＭＳの形成方法としても、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。
【００５５】
孔形成手順Ｓ１２では、図１２（Ｂ）に示すように、レーザー光の照射等により、マスク層ＭＳに初期孔と呼ばれる孔部Ｈを形成する。これら孔部Ｈは、各レンズ要素３の平坦部３Ａの中心に対応して形成される。換言すると、平坦部３Ａは、孔部Ｈの跡である。なお、当該レーザー光として、ＹＡＧレーザーの１倍波、２倍波、３倍波或いはマキシマレーザーを採用できる。
【００５６】
阻害物質配置手順Ｓ１３では、図１２（Ｃ）に示すように、マスク層ＭＳに対して、孔部Ｈを覆うように阻害物質Ｓを配置する。本実施形態では、阻害物質Ｓの層が形成されるように、当該阻害物質Ｓをスプレー方式及びインクジェット方式等によりマスク層ＭＳに塗布する。
この阻害物質Ｓは、エッチング溶液ＥＳが孔部Ｈを介して基板Ｐに接触することを阻害する物質である。この阻害物質Ｓは、マスク層ＭＳに配置された際には固体状態を維持し、エッチング溶液ＥＳに晒された際には当該エッチング溶液ＥＳにより徐々に溶ける性質を有し、更に、エッチング溶液ＥＳによる基板Ｐの侵食を妨げないものである。
このような阻害物質Ｓとしては、エッチング溶液ＥＳの種類にも依るが、当該エッチング溶液ＥＳが希フッ酸である場合には、フッ素系材料の他、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、グリセリン、ポリエチレングリコール及び水溶性ワックスのような水溶性有機物質、更には、沸点の高いアルカン炭化水素を例示できる。
【００５７】
この阻害物質配置手順Ｓ１３においては、阻害物質Ｓは、前述の領域２１に対応する基板Ｐの領域Ｐ１の層厚が最も厚くなるように塗布される。すなわち、領域２１の孔部Ｈには、最も多くの阻害物質Ｓが配置される。
一方、領域２３に対応する基板Ｐの領域Ｐ３には、当該阻害物質Ｓは塗布されない。
更に、領域２２に対応する基板Ｐの領域Ｐ２には、当該阻害物質Ｓは、基準点ＳＰに対応する位置から離れるに従って層厚が厚くなるように塗布される。
【００５８】
このような各領域Ｐ１〜Ｐ３の孔部Ｈに対する阻害物質Ｓの量の関係は、領域２１〜２３に形成される各レンズ要素３の曲率半径Ｒ１〜Ｒ３の関係と逆である。
すなわち、曲率半径が大きいレンズ要素３３に応じたレンズ型を形成する領域には、阻害物質Ｓを設けないか、或いは、設けても層厚が薄くなるように塗布する。また、曲率半径が小さいレンズ要素３１に応じたレンズ型を形成する領域には、層厚が厚くなるように多くの阻害物質Ｓを設ける。
一方、領域Ｐ２には、当該領域Ｐ２に対応する領域２２に配置されるレンズ要素３２の曲率半径Ｒ２に応じて阻害物質Ｓを配置するので、当該レンズ要素３２の曲率半径Ｒ２が一定である場合には、領域Ｐ２に配置される阻害物質Ｓの厚さ及び量は一定となる。
なお、阻害物質Ｓは孔部Ｈを覆うように設けられればよく、阻害物質Ｓを層状に設けるのではなく、当該阻害物質Ｓを各孔部Ｈに応じて設けてもよい。
【００５９】
凹部形成手順Ｓ１４では、阻害物質Ｓが設けられた基板Ｐをエッチング溶液ＥＳに浸して、予め定められた時間、エッチング処理を実施し、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。なお、前述のように、当該エッチング溶液ＥＳには、本実施形態では希フッ酸が用いられている。
この凹部形成手順Ｓ１４では、図１２（Ｄ）に示すように、まず、阻害物質Ｓが設けられていない領域Ｐ３（本発明の第１領域に相当）のエッチングが進む。このため、当該領域Ｐ３にて基板Ｐの侵食が進み、レンズ要素３３に応じたレンズ型ＬＴ（ＬＴ３）の形成が進む一方で、領域Ｐ１，Ｐ２（本発明の第２領域に相当）でのエッチングは進行しない。
【００６０】
この後、エッチング処理時間が経過するに従って、阻害物質Ｓは、エッチング溶液ＥＳに徐々に溶け込む。このため、図１２（Ｅ）に示すように、領域Ｐ２が孔部Ｈを介してエッチング溶液ＥＳと接触して基板Ｐが侵食され、レンズ要素３２に応じた凹状のレンズ型ＬＴ（ＬＴ２）の形成が進む。この際、領域Ｐ３でのエッチングも進行している。この時点では、領域Ｐ１に塗布された阻害物質Ｓは完全にはエッチング溶液ＥＳに溶け込んでいないので、当該領域Ｐ１でのエッチングは開始されない。
【００６１】
そして、図１３（Ａ）に示すように、領域Ｐ１に設けられた阻害物質Ｓがエッチング溶液ＥＳに完全に溶け込むと、当該領域Ｐ１での基板Ｐの侵食が開始され、レンズ要素３１に応じた凹状のレンズ型ＬＴ（ＬＴ１）の形成が始まる。これにより、各領域Ｐ１〜Ｐ３におけるレンズ型ＬＴ１〜ＬＴ３の形成が進行する。
【００６２】
このように、凹部形成手順Ｓ１４では、前述の阻害物質Ｓがマスク層ＭＳに配置されていることにより、エッチングの開始時間（すなわち、エッチング溶液ＥＳによる基板Ｐの侵食開始時間）が領域Ｐ１〜Ｐ３でそれぞれ異なり、これにより、各領域Ｐ１〜Ｐ３におけるエッチング時間が異なることとなる。換言すると、当該阻害物質Ｓにより、各領域Ｐ１〜Ｐ３でのエッチングの開始時間に時間差が生じる。このため、基板Ｐには、各領域Ｐ１〜Ｐ３に応じて曲率半径の異なるレンズ型ＬＴ１〜ＬＴ３が、それぞれ形成される。
【００６３】
洗浄・乾燥手順Ｓ１５では、図１３（Ｂ）に示すように、凹部形成手順Ｓ１４を開始してから所定時間経過後の基板Ｐ（すなわち、レンズ型ＬＴが形成された基板Ｐ）からマスク層ＭＳ及びエッチング溶液ＥＳを除去し、当該基板Ｐ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Ｐが母型ＭＴであり、当該洗浄・乾燥手順Ｓ１５の終了により、母型製造工程Ｓ１が終了される。
【００６４】
［成形型製造工程］
次に、製造された母型ＭＴを用いて、成形型製造工程Ｓ２が実施される。この成形型製造工程Ｓ２には、図１１に示したように、第１中間型製造手順Ｓ２１、第２中間型製造手順Ｓ２２及び最終型製造手順Ｓ２３が含まれる。
第１中間型製造手順Ｓ２１では、図１３（Ｃ）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Ｓ２２では、図１３（Ｄ）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Ｓ２３では、図１３（Ｅ）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Ｓ２においては、第１中間型製造手順Ｓ２１及び第２中間型製造手順Ｓ２２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Ｓ３が実施される。このスクリーン製造工程Ｓ３には、図１１に示したように、凹凸形成手順Ｓ３１及び層形成手順Ｓ３２が含まれる。
凹凸形成手順Ｓ３１では、図１３（Ｆ）に示すように、最終型Ｎ３においてレンズ型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。
層形成手順Ｓ３２では、最終型Ｎ３から剥離された基材１０の凹部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。これにより、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によれば、以下の効果がある。
入射面２を正面視した際に出射位置ＰＰと重なる基準点ＳＰから遠いレンズ要素３３の曲率半径Ｒ３は、他のレンズ要素３の曲率半径より大きくし、また、当該基準点ＳＰに近いレンズ要素３１の曲率半径Ｒ１は、他のレンズ要素３の曲率半径より小さい。
これによれば、レンズ要素３３の平坦部３Ａから周縁部３Ｃまでの高さ寸法ＨＳを小さくすることができるとともに、レンズ要素３１における当該高さ寸法が小さくなりすぎることを抑制できる。従って、各レンズ要素３の適切な位置に光を入射させることができる他、当該レンズ要素３における有効反射領域ＡＲの面積を確保できるので、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００６８】
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ので、当該基準点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。
また、レンズ要素３のＡ方向に沿う中心間距離、及び、基準線ＳＬに沿う中心間距離は、レンズ要素３の曲率半径の２倍より小さい。このため、各レンズ要素３は、周縁部３Ｃを互いに共有するように密に配置される。これによれば、入射面２においてレンズ要素３以外の平坦面が形成されないので、投射光ＰＬ以外の光（例えば、室内灯等の光）が視野角内に反射されることを抑制できる。従って、観察される画像の輝度を一層高めることができる。
【００６９】
各レンズ要素３の曲率半径及び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それぞれ大きくなるので、基準点ＳＰから遠いレンズ要素３３における高さ寸法ＨＳを確実に小さくでき、当該レンズ要素３３の有効反射領域ＡＲに投射光ＰＬを確実に入射させることができる。また、基準点ＳＰに近いレンズ要素３１においては、上記高さ寸法が低くなりすぎないようにした上で、当該レンズ要素３１を密に配置できる。従って、観察される画像の輝度を確実に高めることができる。
【００７０】
ある１つの基準線ＳＬに沿って配列される複数のレンズ要素３のうち、領域２３に位置するレンズ要素３３の曲率半径Ｒ３は、当該中心線ＣＬ上に位置するレンズ要素３の曲率半径より大きい。これによれば、レンズ要素３における有効反射領域ＡＲがずれても、当該有効反射領域ＡＲの面積を確保できる。従って、前述の視野角内に反射される光の光量を高めることができ、観察される画像の輝度を高めることができる。
【００７１】
上記製造方法によれば、曲率半径がそれぞれ異なるレンズ要素３が配列されたスクリーン１を好適に製造できる。
また、凹部形成手順Ｓ１４に要する処理時間における領域Ｐ３のエッチング時間が、領域Ｐ１，Ｐ２のエッチング時間より長くなるように、エッチングを実施することで、当該領域Ｐ３における基板Ｐの侵食を、領域Ｐ１，Ｐ２における基板Ｐの侵食より確実に進ませることができる。従って、曲率半径の異なるレンズ型ＬＴ（ＬＴ１〜ＬＴ３）を基板Ｐに確実に形成できる。
【００７２】
阻害物質Ｓが設けられた孔部Ｈでは、エッチング溶液ＥＳが基板Ｐに達しないため、凹部形成手順Ｓ１４の開始当初では、当該エッチング溶液ＥＳによる基板Ｐの侵食が進まない。この阻害物質Ｓは、エッチング溶液ＥＳに対して徐々に溶け出すことにより、当該阻害物質Ｓの量に応じて、エッチング溶液ＥＳが孔部Ｈを介して基板Ｐに到達するまでの時間を調整できる。これによれば、孔部Ｈに応じてマスク層ＭＳに設けられる阻害物質Ｓの量を調整することで、凹部形成手順Ｓ１４の処理時間におけるエッチング時間を局所的に調整できるので、領域Ｐ１，Ｐ２に対して、領域Ｐ１における基板Ｐの侵食を確実に進めることができる。従って、曲率半径の異なるレンズ型ＬＴを基板Ｐに確実に形成できる。
【００７３】
［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、基準点ＳＰから所定寸法以上離れた位置にレンズ要素の形状が異なる他は、前述のスクリーン１と同様の構成を有する。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。
【００７４】
図１４は、本実施形態に係るスクリーン１１を示す正面図である。
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。この他、当該スクリーン１１の入射面２には、前述の領域２１〜２３の他、基準点ＳＰから所定範囲内の領域２４（図１４における右上がりの斜線により示される領域２４）と、当該領域２４の外側に位置する領域２５とに分けられる。
これら領域２４，２５のうち、領域２４には、前述の基準線ＳＬに沿ってレンズ要素３が配置されている。一方、領域２５には、前述の基準線ＳＬに沿って複数のレンズ要素５（図１５参照）が配置されている。
なお、本実施形態では、領域２４には、領域２１と領域２２の一部とが含まれ、領域２５には、領域２２の他の一部と領域２３とが含まれているが、このような領域２４，２５の区分は、適宜変更可能である。
【００７５】
図１５は、領域２５に形成されたレンズ要素５を示す斜視図である。
レンズ要素５は、図１５に示すように、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。
第１凹部５１は、Ａ方向先端側（基準点ＳＰとは反対側）に位置する。この第１凹部５１は、前述のレンズ要素３と同様の形状を有しており、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。この凹曲面部５１２の曲率半径は、レンズ要素３と同様にレンズ要素５の位置に応じて設定される。
【００７６】
第２凹部５２は、第１凹部５１に対してＡ方向基端側（基準点ＳＰ側）に位置する。この第２凹部５２は、大きい入射角で入射される投射光ＰＬを、第１凹部５１の有効反射領域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周縁部５１３までの高さ寸法を更に小さくする。この第２凹部５２は、第１凹部５１と同様に、円形状の平坦部（図示省略）、凹曲面部５２２及び周縁部５２３とを有する。この周縁部５２３と、第１凹部５１の周縁部５１３とは、一部が重複する。
なお、凹曲面部５２２の曲率半径は、レンズ要素５の形成容易性（詳しくは、レンズ要素５に応じたレンズ型ＬＴの形成容易性）を考慮し、凹曲面部５１２の曲率半径と同じ寸法に設定されている。しかしながら、凹曲面部５２２の曲率半径は適宜変更可能である。また、各レンズ要素５における前述の中心間距離（詳しくは、レンズ要素５の第１凹部５１の中心と、隣接する他のレンズ要素５の第１凹部５１の中心との間の距離）は、前述のレンズ要素３に、当該レンズ要素５の位置に応じて設定される。
【００７７】
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。
このようなスクリーン１１は、前述のスクリーン１の製造方法と同様の方法により製造される。なお、当該方法において、マスク層ＭＳに形成される孔部Ｈは、レンズ要素３の平坦部３Ａの他、第１凹部５１及び第２凹部５２の各平坦部に応じて形成される。
【００７８】
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２５に、第１凹部５１及び第２凹部５２を有するレンズ要素５が配置されるので、第１凹部５１の凹曲面部５１２における有効反射領域ＡＲに、当該光を更に入射させやすくすることができる。従って、スクリーン１１の視野角を一層向上できる。
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。
【００７９】
［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。
前記各実施形態では、領域２３に配置されるレンズ要素３３の曲率半径を、領域２１，２２に配置されるレンズ要素３１，３２の曲率半径より大きくするとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、これら領域２１〜２３の区分は、適宜変更可能である。すなわち、出射位置ＰＰから遠いレンズ要素３の曲率半径が、近いレンズ要素３の曲率半径より大きければよい。また、前述の製造方法に限らず、このような構成のスクリーンを製造できれば、他の製造方法を採用してもよい。
【００８０】
前記各実施形態では、各レンズ要素３は、基準点ＳＰを中心とする円弧状の仮想の基準線ＳＬに沿って配列されているとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、各レンズ要素は、ランダムに配置されていてもよく、所定の方向に対してそれぞれ平行な仮想の基準線に沿って配列されていてもよい。この際、各レンズ要素の中心間距離も適宜変更可能である。
【００８１】
前記各実施形態では、阻害物質Ｓの量により、各領域Ｐ１〜Ｐ３でのエッチングの進み方を調整して、レンズ型ＬＴの曲率半径、ひいては、基材１０に形成される凹部１０１（レンズ要素３）の曲率半径を調整したが、本発明はこれに限らない。例えば、エッチング溶液ＥＳの濃度に分布を持たせて、エッチング処理を施すことにより、レンズ型（レンズ要素）の曲率半径を調整してもよい。すなわち、エッチングレートを局所的に調整できれば、エッチング溶液ＥＳの濃度を調整した上で基板Ｐの侵食を抑制する物質を添加する等、他の方法を採用してもよい。更に、各孔部Ｈに応じたエッチング時間を個別に調整してもよい。
【００８２】
前記各実施形態では、阻害物質Ｓを設けることでエッチングの開始時間を遅らせるとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、孔部Ｈが形成されたマスク層ＭＳの上に、酸化ケイ素等の層を形成し、これによりエッチングの開始時間を遅らせる構成としてもよい。
【００８３】
前記各実施形態では、基準点ＳＰは、中心線ＣＬ上で、かつ、延長面２Ａに設定されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、基準点ＳＰの位置は、適宜変更可能であり、入射面２上に設定されていてもよく、中心線ＣＬ上でなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
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型の製造方法、更に、スクリーンの製造方法として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１，１１…スクリーン、２…入射面、３（３１〜３３）、５…レンズ要素、２Ａ…延長面、ＣＬ…中心線、Ｈ…孔部、ＭＳ…マスク層、ＭＴ…母型、Ｐ…基板、Ｎ３…最終型（成形型）、ＰＰ…出射位置、Ｐ１，Ｐ２…領域（第２領域）、Ｐ３…領域（第１領域）、Ｓ…阻害物質、ＳＬ…基準線、ＳＰ…基準点、Ｓ１…母型製造工程、Ｓ２…成形型製造工程、Ｓ１１…マスク層形成手順、Ｓ１２…孔形成手順、Ｓ１４…凹部形成手順。
【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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