JP5974789B2 - 反射スクリーン、映像表示システム - Google Patents

Description

本発明は、投射された映像光を反射して表示する反射スクリーン、映像表示システムに関するものである。

近年、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に反射層を形成した反射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）。
このような反射スクリーンは、短焦点型の映像投射装置により、反射スクリーンの下方の至近距離から投射され、大きな入射角度で映像光がスクリーン表面に入射するため、映像光の一部が、反射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った。このような映像の天井への映り込みは、暗室の場合には、その映り込みの明るさが目立ってしまうという問題があった。また、投射された映像が動画である場合、天井に映り込む映像も動画として視認されるため、反射スクリーンに投射された映像を観察者が快適に視認できなくなる場合があった。

特開平０８−２９８７５号公報

本発明の課題は、良好な映像を表示でき、映像の天井への映り込みを抑制することができる反射スクリーン、映像表示システムを提供することである。

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。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

第１の発明は、映像源（ＬＳ）から投影される映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーン（１０）において、レンズ面（１３１ａ）及び非レンズ面（１３１ｂ）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を形成するフレネルレンズ層（１３）と、少なくとも前記フレネルレンズ層のレンズ面に形成され、光を反射する反射部（１２）と、前記フレネルレンズ層よりも前記映像源側に設けられ、当該反射スクリーンの画面左右方向に平行な方向に伸びる略半円柱状の凹部（１５１）が、画面上下方向に複数配列する表面層（１５）と、を備える反射スクリーンである。
第２の発明は、第１の発明の反射スクリーン（１０）において、前記凹部（１５１）の画面上下方向に配列する間隔（Ｐ）と、前記凹部の深さ寸法（Ｈ）との比が５：１〜７：１であること、を特徴とする反射スクリーンである。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の反射スクリーン（１０）において、前記フレネルレンズ層（１３）のフレネルレンズは、サーキュラーフレネルレンズ形状であること、を特徴とする反射スクリーンである。

第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの反射スクリーン（１０）と、前記反射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。

本発明によれば、反射スクリーン及び映像表示システムは、良好な映像を表示でき、映像の天井への映り込みを抑制することができる。

実施形態の反射スクリーン１０を備える映像表示システム１を示す図である。 実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。 実施形態のレンズ層１３を説明する図である。 実施形態の表面層１５の詳細を説明する図である。 実施形態の反射スクリーン１０へ入射する映像光や外光の様子を説明する図である。 映像光の天井への映りこみの評価方法を説明する図である。 映像光の天井への映りこみの評価結果を示す図である。 比較例の反射スクリーンの表面層の表面形状を示す図である。

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、フィルム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、このような使い分けには、技術的な意味は無い。従って、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
さらに、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、適用可能な範囲内で適宜選択して使用してよい。

（実施形態）
図１は、本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、反射スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態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を反射スクリーン１０が反射して、その画面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、例えば、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ができる。また、映像表示システム１は、反射スクリーン１０と映像源ＬＳと反射スクリーンの観察画面上の入力部の位置を検出する位置検出部やパーソナルコンピュータ等を備えたインタラクティブボードシステムとしてもよい。

映像源ＬＳは、映像光Ｌを反射スクリーン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。この映像源ＬＳは、使用状態において、反射スクリーン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、この反射スクリーン全体として見たときにおける、反射スクリーンの平面方向となる面を示すものである。
この映像源ＬＳは、反射スクリーン１０の画面に直交する方向（反射スクリーン１０の厚み方向）における反射スクリーン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。即ち、この映像源ＬＳは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射スクリーン１０までの投射距離が短く、その映像光Ｌの反射スクリーン１０に対する入射角度も大きい。

反射スクリーン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、この反射スクリーン１０の観察画面は微小凹形状を含む略平面状であり、観察者Ｏ側から見て、その観察画面は、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。

反射スクリーン１０は、その背面側に、平板状の支持板３０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３０により、その平面性を維持している。なお、これに限らず、反射スクリーン１０は、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。

図２は、本実施形態の反射スクリーン１０の層構成を説明する図である。
図２では、反射スクリーン１０の観察画面（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、異方性拡散層１６、レンズ層１３、反射層１２、光吸収層１１等を備えている。
基材層１４は、映像源側（観察者側）に、表面層１５が一体に形成され、背面側（裏面側）に、異方性拡散層１６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。本実施形態の基材層１４は、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（ａ）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。

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、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）樹脂等を用いることができる。この光拡散層１４１の厚さは、１００〜２００μｍである。また、拡散材としては、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であり、その平均粒径が約１〜５０μｍであるものを使用できる。

着色層１４２は、所定の透過率とするための灰色や黒色等の染料や顔料等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、反射スクリーン１０に入射する照明光等の不要な外光を吸収させて、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は、例えば、厚さが３０〜３０００μｍであり、染料や顔料を含有する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。
本実施形態の基材層１４は、光拡散層１４１と着色層１４２とを共押し出しすることにより一体に積層されて形成されている。なお、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。

異方性拡散層１６は、異方性拡散フィルム１６１と支持基材層１６２とを有している。異方性拡散層１６は、基材層１４の光拡散層１４１側と不図示の接合層によって貼合されている。
この異方性拡散フィルム１６１は、例えば、針状や楕円状等の拡散材を含有し、その拡散材の長手方向が画面上下方向に平行となるように形成された樹脂製のフィルムである。
この異方性拡散フィルムの拡散材としては、例えば、ポリエチレンや、ウレタンアクリレート系ポリマーから形成される針状や楕円状のフィラーやビーズ等を用いることができる。
また、異方性拡散フィルムの母材としては、ポリエチレンや、ポリプロピレン、ウレタンアクリレート系ポリマーを用いることができる。

このような異方性拡散フィルムを備えることにより、映像光は画面左右方向に拡散され、画面左右方向の視野角を十分確保することができる。
なお、異方性拡散フィルムの母材や厚さによっては、その背面側に形成されるレンズ層１３との密着性が低下したり、ハンドリングが低下したりする場合がある。そのため、本実施形態では、異方性拡散フィルム１６１の背面側に支持基材層１６２を貼合している。このような支持基材層１６２を設けることにより、異方性拡散フィルム１６１のハンドリングが容易になり、また、レンズ層１３との密着性も向上させることができる。
支持基材層１６２は、異方性拡散フィルム１６１を支持する基材となるシート状の部材であり、異方性拡散層１６の背面側に設けられている。本実施形態では、支持基材層１６２は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を使用する。また、支持基材層１６２は、その背面に位置するレンズ層１３を形成する基材になる。

図３は、本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や光吸収層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、異方性拡散層１６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の点Ｃが、反射スクリーン１０の画面（表示領域）の領域外であって、反射スクリーン１０の下方に位置している。
なお、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を有する例を上げて説明するが、リニアフレネルレンズを有する形態としてもよい。

単位レンズ１３１は、図２、図３（ｂ）に示すように、スクリーン面に直交する方向（反射スクリーン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１３１ａと、このレンズ面１３１ａと対向する非レンズ面１３１ｂとを備えている。
反射スクリーン１０の使用状態において、単位レンズ１３１は、レンズ面１３１ａが頂点ｔを挟んで非レンズ面１３１ｂよりも鉛直方向上側に位置している。

単位レンズ１３１において、図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３１ａ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１３１ｂ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Ｙ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等が一定であるが、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。

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。

このレンズ層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、異方性拡散層１６の一方の面（本実施形態では、異方性拡散層１６の支持基材層１６２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型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。

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１３１ａに形成される。
本実施形態の反射層１２は、図２や図３（ｂ）に示すように、レンズ面１３１ａに形成されているが、非レンズ面１３１ｂには形成されていない。
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できる。また、反射層１２は、レンズ面１３１ａ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。
本実施形態の反射層１２は、アルミニウムをレンズ面１３１ａに蒸着することにより形成されている。

光吸収層１１は、レンズ層１３及び反射層１２の背面側に設けられ、光を吸収する作用を有している。本実施形態の光吸収層１１は、反射層１２及び非レンズ面１３１ｂを被覆しており、非レンズ面１３１ｂに光吸収層１１が形成された形態となっている。
光吸収層１１は、黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の顔料や染料及び光吸収作用を有するビーズ等を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を、反射層１２をレンズ面１３１ａに形成したレンズ層１３の背面側（フレネルレンズ形状側）に塗布して硬化させることにより、形成される。

表面層１５は、基材層１４の映像源側（観察者側）に設けられる層であり、この反射スクリーン１０の映像源側の最表面に形成されている。
図４は、表面層１５の詳細を説明する図である。図４（ａ）は、反射スクリーン１０の表面層１５を観察者側から見た斜視図を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）のｂ−ｂ断面の拡大図を示す。なお、図４では、表面層１５と着色層１４２のみを示し、他の層は省略して示している。
図４に示すように、表面層１５の映像源側の表面には、画面左右方向に平行な方向に伸びる略半円柱状の微小凹部１５１が、画面上下方向に複数配列して構成される表面形状が形成されている。表面層１５に、この表面形状を設けることによって、映像源ＬＳから投射される映像光の一部が、反射スクリーン１０の映像源側表面（表面層１５の表面）で反射して天井等に到達し、天井に映像が映り込むのを抑制することができる。
ここで、微小凹部１５１（凹部）は、隣り合う微小凹部１５１との境界を通り、スクリーン面に平行な面に対して、背面側に凹んだ形状をいう。

本実施形態の微小凹部１５１は、図４（ｂ）に示すように、その断面の形状が略半円状からなる凹形状であるが、略半円柱状の凹部には、断面が半円だけでなく円弧の一部となる形状や、楕円、長円の一部となる形状等も含まれる。
この表面層１５の表面形状は、微小凹部１５１が画面上下方向に等間隔に形成されており、その間隔Ｗと、微小凹部１５１の深さＤとの比が、５：１〜７：１の範囲内で形成されている。なお、微小凹部１５１は、隣り合う微小凹部１５１と所定の間隔だけ離れた位置に配置されていてもよく、また、隣接していてもよい。
また、この表面層１５は、反射スクリーン１０の映像源側表面の傷つきを低減するハードコート機能と、上方への映像光の正反射を抑制して天井への映像の映りこみを低減する機能とを有している。
この表面層１５は、その厚さが２０〜１００μｍ程度である。

この表面層１５は、基材層１４の一方の面に、ウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂を、微小凹部１５１を賦形可能な成形型に充填し、基材層１４の一方の面に押圧して紫外線を照射して硬化させ、離型する等により、微小凹部１５１が賦形可能である。なお、紫外線硬化型樹脂に限らず、他の電離放射線硬化型樹脂等を用いてもよい。

次に、本実施形態の反射スクリーン１０へ入射する映像光及び外光の様子を説明する。
図５は、反射スクリーン１０へ入射する映像光や外光の様子を説明する図である。図５（ａ）では、反射スクリーン１０の画面上下方向に平行であり、厚み方向に平行な断面の一部を拡大して示し、理解を容易にするために、反射スクリーン１０の各層の屈折率差や光拡散層１４１の拡散作用等は省略して示している。また、図５（ｂ）、（ｃ）では、反射スクリーン１０、１０Ｂの画面上下方向に平行であり、厚み方向に平行な断面を大幅に簡略化して示している。
図５（ａ）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、反射スクリーン１０の下方から入射し、表面層１５、基材層１４、異方性拡散層１６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１３１ａへ入射して反射層１２によって反射され、観察者Ｏ側へ向かって反射スクリーン１０から出射する。なお、角度β（図３（ｂ）参照）は、映像光Ｌ１が反射スクリーン１０の下方から投射され、反射スクリーン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１３１ｂに直接入射することはなく、非レンズ面１３１ｂは、映像光Ｌ１の反射には影響しない。

一方、照明光等の不要な外光Ｇ１，Ｇ２は、図５（ａ）に示すように、主として反射スクリーン１０の上方から入射し、表面層１５、基材層１４、異方性拡散層１６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１３１ｂへ入射して、光吸収層１１によって吸収される。また、一部の外光Ｇ２は、レンズ面１３１ａの反射層１２で反射して、主として反射スクリーン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Ｌ１に比べて大幅に少ない。従って、反射スクリーン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。

さらに、反射スクリーンに下方から投影された映像光の一部には、反射スクリーンの映像源側の表面で反射したり、反射スクリーンの内部に取り込まれて光Ｌ１とは異なる向きに進んで迷光となったりする光Ｌ２が存在する。図５（ｂ）に示すように、微小凹部１５１を有する表面層１５を備えていない反射スクリーン１０Ｂの場合、特に、反射スクリーン１０Ｂの上方に到達する光Ｌ２は、光Ｌ３のように反射スクリーン１０Ｂの上方へ略正反射して天井等に到達する。この光Ｌ３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。反射スクリーン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、快適な視認の大きな妨げとなる。

また、図５（ｃ）に示すように、表面層の表面に、画面左右方向に伸びる微小凸部が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーン１０Ｃの場合、光Ｌ２の一部の光Ｌ２ａは、微小凸部の下側に入射して反射スクリーン１０Ｃの内部に取り込まれて光Ｌ１とは異なる向きに進んで迷光となる。他の一部の光Ｌ２ｂは、微小凸部の頂部近傍に入射して、図中に示す光Ｌ５のように拡散反射する。また、それ以外の光Ｌ２ｃは、微小凸部の頂部近傍で反射して、隣接する微小凸部に入射し、光Ｌ６のように天井側に反射する光となる。この光Ｌ６は、天井に映像が映り込こむ要因となり、上述の反射スクリーン１０Ｂに比べ映り込む量が低減されるが、映像の快適な視認の妨げとなる。

これに対して、本実施形態の反射スクリーン１０によれば、図５（ｄ）に示すように、微小凹部１５１を有する表面層１５を備えているので、光Ｌ２の一部の光Ｌ２ａは、微小凹部１５１の内側面に入射して反射スクリーン１０の内部に取り込まれて光Ｌ１とは異なる向きに進んで迷光となる。また、他の光Ｌ２ｂは、隣接する微小凹部１５１の境目に入射し、図中に示す光Ｌ４のように拡散反射することができる。従って、天井への映像の映り込みの要因となる光を大幅に低減して映り込みを改善することができる。また、この際に、観察者Ｏ側へ拡散反射される光量は少ないので、映像がボケ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、良好な映像を表示することができる。

ここで、本実施形態の表面層１５に関して、その表面形状を構成する微小凹部１５１の配置間隔Ｗや、深さ寸法Ｄを変化させた実施例１〜３の表面層１５を作成し、これらの表面層１５を備える反射スクリーン１０をそれぞれ作成して、天井への映像の映りこみや、映像のコントラスト等を評価した。また、表面層の表面に、画面左右方向に伸びる微小凸部が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーン（図８参照）と、表面が平滑な反射スクリーンとを作成して、各実施例に対する比較例として比較評価を行った。

図６は、天井への映像の映りこみを評価する評価方法を模式的に示した図である。
評価に用いる反射スクリーンは、対角１００インチ（２２１４×１２４５ｍｍ）であり、表面層の映像源側の表面に形成された形状以外は、同一の形状である。
また、評価に用いる反射スクリーンは、図２に示す反射スクリーン１０の層構成と同様に、背面側から光吸収層、反射層、レンズ層、異方性拡散層、基材層、表面層の順で構成されている。

この評価に用いる各反射スクリーンを室内の壁面に配置した。各反射スクリーンは、図６に示すように、その上端辺が天井からｄ３＝６２５ｍｍの位置に配置され、また、その下端辺が床からｄ４＝６３０ｍｍの位置に配置されている。
また、各反射スクリーンの上方の天井部分であって、各反射スクリーンの画面左右方向の中央部には、天井に反射する映像光の照度を測定する照度計（コニカミノルタ製デジタル照度計Ｔ−１）が配置されている。照度計は、壁面に設置された反射スクリーンのスクリーン面からｄ５＝２０３ｍｍ離れた位置に配置され、反射スクリーンの上端辺から下方に１００ｍｍの位置に向けられ、主としてこの位置から反射して天井に到達した映像光の照度を暗室環境下において測定する。

映像源ＬＳは、映像光を投射する投射口が、各反射スクリーンの画面左右方向の中央部から観察者側にｄ１＝４１０ｍｍ、スクリーンの下端からｄ２＝２２０ｍｍの位置に配置され、各反射スクリーンの画面中央の点Ａへ映像光が画面上下方向において入射角度が６１°で入射する。この映像源ＬＳは、暗室環境下において、反射スクリーン１０の画面中央となる点Ａでの照度が６５０ｌｕｘとなる白色光を各測定例の反射スクリーンに投射する。
また、実施例１〜３及び比較例１〜３の反射スクリーンの画面左右方向の中央部から映像源側にｄ７＝３０００ｍｍ、床面からｄ６＝１２５０ｍｍの位置には、輝度計（コニカミノルタセンシング株式会社製（ＬＳ−１１０））が配置されている。この輝度計によって、暗室環境下における反射スクリーンの黒輝度と白輝度の測定を行う。ここで、黒輝度とは、暗室環境下において、反射スクリーンに黒色画像を表示したときの輝度をいい、白輝度とは、暗室環境下において、反射スクリーンに白色画像を表示したときの輝度をいう。

次に、実施例の反射スクリーンと、比較例の反射スクリーンの評価結果について説明する。
図７は、映像光の天井への映りこみの評価結果を示す図である。
図８は、図４（ｂ）に対応する比較例の反射スクリーンの表面層の表面形状を示す図である。図８（ａ）は、比較例１〜３の表面層の表面形状を示し、図８（ｂ）、（ｃ）は、比較例４、５の表面層の表面形状をそれぞれ示す。

比較例１〜３の反射スクリーンは、図８（ａ）に示すように、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凸部が、画面上下方向に複数形成されている。
比較例４の反射スクリーンは、図８（ｂ）に示すように、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる断面が略正弦波状となる微小凸部を形成しており、その微小凸部が画面上下方向に複数形成されている。この微小凸部は、凸となる部分が略正弦波状に形成されており、凸部と隣り合う凸部との間は、なだらかな曲面でつながるように形成されている。また、凹部と、隣り合う凸部との間隔は、凸部の幅寸法よりも短くなるように形成されている。

比較例５の反射スクリーンは、図８（ｃ）に示すように、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる断面が略正弦波状となる微小凹部を形成しており、その微小凹部が画面上下方向に複数形成されている。この微小凹部は、凹となる部分が略正弦波状に形成されており、凹部と隣り合う凹部との間は、なだらかな曲面でつながるように形成されている。また、凹部と、隣り合う凹部との間隔は、凹部の幅寸法よりも短くなるように形成されている。
ここで、微小凸部とは、隣り合う微小凸部との境界を通り、スクリーン面に平行な面に対して、映像源側に凸となる形状をいう。

比較例１は、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凸部が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーンであり、図７に示すように、その微小凸部の配置間隔Ｗと、微小凸部の高さ寸法Ｄとの比が５．２である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、３２．１ｌｕｘであり、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラスト（白輝度／黒輝度）は、１２であった。
これに対して、実施例１は、表面層１５の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凹部１５１が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーン１０であり、その微小凹部１５１の配置間隔Ｗと、微小凹部１５１の深さ寸法Ｄとの比が５．２である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、２９．７ｌｕｘであり、比較例１に比べ、天井照度が２．４ｌｕｘ低減される結果を得た。また、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラストは１１であり、比較例１とはほぼ同等であった。

比較例２は、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凸部が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーンであり、その微小凸部の配置間隔Ｗと、微小凸部の高さ寸法Ｄとの比が５．０である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、３２．０ｌｕｘであり、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラスト（白輝度／黒輝度）は、１１であった。
これに対して、実施例２は、表面層１５の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凹部１５１が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーン１０であり、その微小凹部１５１の配置間隔Ｗと、微小凹部１５１の深さ寸法Ｄとの比が５．０である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、２９．４ｌｕｘであり、比較例２に比べ、天井照度が２．６ｌｕｘ低減される結果を得た。また、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラストは１１であり、比較例２とは同等であった。

比較例３は、表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凸部が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーンであり、その微小凸部の配置間隔Ｗと、微小凸部の高さ寸法Ｄとの比が７．０である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、３４．０ｌｕｘであり、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラスト（白輝度／黒輝度）は、１６であった。
これに対して、実施例３は、表面層１５の映像源側に、画面左右方向に伸びる半円柱状の微小凹部１５１が、画面上下方向に複数形成された反射スクリーン１０であり、その微小凹部１５１の配置間隔Ｗと、微小凹部１５１の深さ寸法Ｄとの比が７．０である。この場合、天井の照度計によって測定された照度は、３１．５ｌｕｘであり、比較例３に比べ、天井照度が２．５ｌｕｘ低減される結果を得た。また、輝度計によって測定された白輝度と黒輝度から算出される映像のコントラストは１６であり、比較例３とは同等であった。

比較例４及び比較例５の反射スクリーンは、それぞれの表面層の映像源側に、画面左右方向に伸びる断面が略正弦波状となる微小凸部又は微小凹部を形成しており、その微小凸部又は微小凹部が画面上下方向に複数形成される。
比較例４は、反射スクリーンの微小凸部の配置間隔Ｗと、微小凸部の高さ寸法Ｄとの比が５．４であり、この場合、図７に示すように、天井の照度計によって測定された照度は、４６．１ｌｕｘであった。
一方、比較例５は、反射スクリーンの微小凹部の配置間隔Ｗと、微小凹部の深さ寸法Ｄとの比が５．４であり、この場合、天井の照度計によって測定された照度は、４５．１ｌｕｘであり、比較例４とほぼ同程度であった。
比較例６は、表面層に凹凸形状を形成していない反射スクリーンの場合の天井の照度や、映像のコントラスト等を評価した結果であり、この場合、天井照度は、１４０ｌｕｘであり、映像のコントラストは、１６０であった。

以上より、表面層１５の表面に微小凹部１５１が形成された反射スクリーン１０の場合（実施例１〜３）と、微小凸部が形成された反射スクリーンの場合（比較例１〜３）とを比較すると、いずれの場合も、天井照度の照度は、実施例の方が比較例に比べ低減しており、各実施例において、映像光の天井への映りこみの低減の効果が確認された。また、微小凹部１５１の配列間隔と、深さ寸法との比は、５：１〜７：１にすることが望ましいことが確認された。
更に、実施例１〜３と比較例１〜３の比較により、反射スクリーンに表示される映像のコントラストについては、値が同等又はほぼ同等であったことより、両者の形状の違いによっては、映像のコントラストに影響がないことが確認された。
また、比較例４は、表面層に断面が略正弦波状の微小凹部が形成されているが、断面が略正弦波状の微小凸部が形成された比較例５と比べても、天井照度の結果に大きな差異は見られなかった。これにより、上記略正弦波状の微小凹部のような、略半円柱状以外の凹部を形成した反射スクリーンは、略半円柱状以外の凸部を形成した反射スクリーンに対して映像光の天井への映りこみ抑制の効果に大きな差異を出せなかったが、本発明による略半円柱状の微小凹部１５１を形成した反射スクリーン１０では、略半円柱状の微小凸部を形成した反射スクリーンよりも効果的に映像光の天井への映りこみ抑制の効果を奏することができることが確認された。
更に、比較例６は、表面層に凹凸形状を形成していない反射スクリーンであるが、上記各実施例と比較すると、各実施例の反射スクリーンの方が、比較例６に比べ、効果的に天井の照度を低減させていることが確認された。

以上より、本発明の反射スクリーンは、映像源側の面に画面左右方向に平行な方向に伸びる略半円柱状の微小凹部１５１が、画面上下方向に複数配列して構成された表面形状が形成された表面層１５を備えているので、表面層１５の表面で反射する映像光の天井への映りこみを低減することができる。
また、微小凹部１５１の配列間隔Ｗと、深さ寸法Ｄとの比を５：１〜７：１にすることによって、より効果的に上記効果を奏することができる。

（変形形態）
以上説明した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）本実施形態において、表面層１５は、ハードコート機能、天井への映像光の映り込み低減機能、防眩機能を備える例を示したが、これに限らず、反射防止機能や紫外線吸収機能、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。これらの層は、上述の表面層１５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を形成する樹脂に、上述の機能を有するものを選択して形成してもよい。

（２）本実施形態において、単位レンズ１３１は、図２等に示す断面形状が略三角形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、略台形形状であり、レンズ面と非レンズ面とが、スクリーン面に平行な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、光吸収層を形成してもよいし、反射層を形成してもよい。

（３）本実施形態において、反射スクリーン１０は、光吸収層１１を備え、非レンズ面１３１ｂが、光吸収層１１で被覆される例を示したが、これに限らず、光吸収層１１を備えず、非レンズ面１３１ｂ上にも反射層１２が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。

（４）本実施形態において、反射スクリーン１０は、さらに、反射スクリーン１０の画面の平面性を維持するために、ガラス製や樹脂製である剛性の高い基板層を備えてもよい。

（５）本実施形態において、反射スクリーン１０は、その背面側に設けられた支持板３０に不図示の粘着材層等を介して接合されており、略平板状である例を示したが、これに限らず、例えば、支持板３０を備えず、反射スクリーン１０が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３０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られる形態等としてもよい。
また、本実施形態において、反射スクリーン１０は、使用時及び不使用時には略平板状である例を示したが、これに限らず、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３０等を設けず、反射スクリーン１０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保護層等で被覆する形態とすれば、コントラスト向上や、レンズ層や反射層の破損の防止を図ることができる。

（６）本実施形態において、単位レンズ１３１は、図２等に示す断面において、レンズ面１３１ａ及び非レンズ面１３１ｂが直線状となる例を示したが、これに限らず、この断面において、例えば、レンズ面１３１ａや非レンズ面１３１ｂの一部が曲線状となっていてもよい。
また、本実施形態において、単位レンズ１３１のレンズ面１３１ａ及び非レンズ面１３１ｂは、いずれも１つの面である例を示したが、これに限らず、例えば、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。

（７）本実施形態において、反射スクリーン１０は、背面側から光吸収層１１、反射層１２、レンズ層１３、異方性拡散層１６、基材層１４（光拡散層１４１、着色層１４２）、表面層１５の順で構成される例を説明したが、これに限定されない。例えば、異方性拡散層１６を省略し、背面側から光吸収層、反射層、レンズ層、基材層、表面層を構成した反射スクリーンとしてもよい。
また、本実施形態では、反射スクリーン１０に１層の異方性拡散層１６を設ける例を示したが、２層設けることも可能である。
（８）本実施形態において、表面層１５は、紫外線硬化型樹脂で、基材層１４の着色層１４側の面に紫外線形成法により一体に形成される例を示したが、これに限定されず、例えば、熱可塑性樹脂で、押し出し成形法や射出成形法等により表面層１５を形成し、基材層１４に貼合してもよい。

（９）本実施形態において、映像源ＬＳは、鉛直方向において反射スクリーン１０より下方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の下方から斜め上に投射される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源ＬＳが、鉛直方向において反射スクリーン１０より上方に位置し、映像光Ｌが反射スクリーン１０の上方から斜め下に投射される形態としてもよい。この場合、反射スクリーンは、表面層の表面で反射した映像光の床への映りこみを低減することができる。なお、このとき、反射スクリーン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、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心（フレネルセンター）である点Ｃが反射スクリーン１０の上方に位置する形態とすればよい。

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。

１ 映像表示システム
１０ 反射スクリーン
１１ 光吸収層
１２ 反射層
１３ レンズ層
１３１ａ レンズ面
１３１ｂ 非レンズ面
１４ 基材層
１４１ 光拡散層
１４２ 着色層
１５ 表面層
１６ 異方性拡散層
１６１ 異方性拡散フィルム
１６２ 支持体基材
３０ 支持板
ＬＳ 映像源

Claims (4)

1. 映像源から投影される映像光を反射させて観察可能に表示する反射スクリーンにおいて、
   レンズ面及び非レンズ面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を形成するフレネルレンズ層と、
   少なくとも前記フレネルレンズ層のレンズ面に形成され、光を反射する反射部と、
   前記フレネルレンズ層よりも前記映像源側に設けられ、当該反射スクリーンの画面左右方向に平行な方向に伸びる略半円柱状の凹部が、画面上下方向に複数配列する表面層と、
   を備える反射スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記凹部の画面上下方向に配列する間隔と、前記凹部の深さ寸法との比が５：１〜７：１であること、
   を特徴とする反射スクリーン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の反射スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズ層のフレネルレンズは、サーキュラーフレネルレンズ形状であること、
   を特徴とする反射スクリーン。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射スクリーンと、
   前記反射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。

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