JP7487549B2 - 反射型スクリーン、映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像光を反射して表示する反射型スクリーン、映像表示装置に関するものである。

従来、映像源から投射された映像光を反射して表示する反射型スクリーンとして、様々なものが開発されている。なかでも、映像光を投射して映像が良好に視認できる反射型スクリーンとして使用でき、かつ、映像光を投射しない不使用時等にはスクリーンの向こう側の景色が透けて見える透明性を有する反射型スクリーン（半透過型の反射型スクリーン）は、意匠性の高さ等から需要が高まっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４－１３３６９号公報

半透過型の反射型スクリーンでは、映像光の一部が反射型スクリーンを透過する。しかし、その透過する映像光の光量が大きいと、光の利用効率が悪く、映像が暗くなるという問題がある。また、そのような透過した映像光により、天井や背面側に位置する人物や物体に投影像が映り込むという問題がある。
そこで、例えば、特許文献１のようなスクリーンにおいて、透過する映像光の光量を減らすために、光散乱部の配列ピッチを小さくする等の改良が想定される。
しかし、光散乱部の配列ピッチを小さくすると、ヘイズが高くなり、スクリーンに表示される映像のコントラストが低下するという問題が生じる。また、光散乱部の配列ピッチを小さくすると、スクリーンを透過する太陽光等の外光により回折現象が生じて透明性が低下するという問題も生じる。

本発明の課題は、透明性が高く、コントラストが高く良好な映像が表示できる反射型スクリーン及び映像表示装置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。
第１の発明は、映像源から投射された映像光を観察者に視認可能に表示する反射型スクリーンであって、入射する光の少なくとも一部を拡散する機能を有し、スクリーン面に沿って配列された拡散部（１５）と、隣り合う前記拡散部の間に設けられた第１光透過部（１２）と、隣り合う前記拡散部の間であって前記第１光透過部よりも背面側に設けられた第２光透過部（１４）と、前記第１光透過部と前記第２光透過部との間に、該反射型スクリーンの厚み方向に対して所定の角度をなすように傾斜して設けられ、前記第１光透過部よりも屈折率が低い低屈折率層（１３）と、を備え、前記拡散部は、光を拡散する光拡散材を含有していること、を特徴とする反射型スクリーン（１０）である。
第２の発明は、第１の発明の反射型スクリーンにおいて、前記第１光透過部（１２）と前記第２光透過部（１４）とは、屈折率が等しいこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の反射型スクリーンにおいて、前記拡散部（１５）は、該反射型スクリーンのスクリーン面に沿って第１方向に延びるように帯状に形成され、前記第１方向に交差する第２方向に配列されており、前記第２方向及び該反射型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状であること、を特徴とする反射型スクリーン（１０）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型スクリーンにおいて、前記低屈折率層（１３）が該反射型スクリーンの厚み方向となす角度は、前記第１光透過部に入射した映像光（Ｌｔ）が該反射型スクリーンの厚み方向となす角度よりも大きいこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０）である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの反射型スクリーンにおいて、前記拡散部（１５）の他に、光を拡散する光拡散材を含有する部分を有していないこと、を特徴とする反射型スクリーン（１０）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの反射型スクリーンにおいて、前記低屈折率層（１３）が該反射型スクリーンの厚み方向に対してなす角度は、前記低屈折率層の配列方向において、連続的に又は段階的に変化していること、を特徴とする反射型スクリーンである。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの反射型スクリーンにおいて、前記拡散部（１５）の配列方向において、前記拡散部の配列ピッチは、連続的に又は段階的に変化していること、を特徴とする反射型スクリーンである。
第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの反射型スクリーン（１０）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、を備える映像表示装置（１）である。

本発明によれば、透明性が高く、コントラストが高く良好な映像が表示できる反射型スクリーン及び映像表示装置を提供することができる。

実施形態の映像表示装置１を示す図である。 実施形態のスクリーン１０の層構成を示す図である。 実施形態の第１光透過部１２等を拡大して示す図である。 実施形態のスクリーン１０に入射する光の進み方を説明する図である。

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。
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。

また、本明細書中において、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、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。
また、本明細書中及び特許請求の範囲において、スクリーン面とは、スクリーン全体として見たときにおけるスクリーンの平面方向となる面を示すものであり、スクリーンの画面（表示面）に平行であるとする。

（実施形態）
図１は、本実施形態の映像表示装置１を示す図である。図１（ａ）では、映像表示装置１の斜視図であり、図１（ｂ）は、映像表示装置１を側面側（後述する＋Ｘ側）から見た図である。
映像表示装置１は、スクリーン１０、映像源ＬＳ等を有している。本実施形態のスクリーン１０は、映像源ＬＳから投影された映像光Ｌを反射して、その画面上に映像を表示する反射型スクリーンである。このスクリーン１０の詳細に関しては、後述する。
本実施形態では、一例として、映像表示装置１は、店舗のショーウィンドウに適用されており、スクリーン１０が不図示のショーウィンドウのガラスに固定されるものとする。

ここで、理解を容易にするために、図１を含め以下に示す各図において、適宜、ＸＹＺ直交座標系を設けて示している。この座標系では、スクリーン１０の画面の左右方向をＸ方向、画面の上下方向をＹ方向とし、スクリーン１０の厚み方向をＺ方向とする。スクリーン１０の画面は、ＸＹ面に平行であり、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）は、スクリーン１０の画面に直交する。本実施形態のスクリーン１０は、使用状態において、画面が鉛直方向及び水平方向に平行であるように配置されている。

また、スクリーン１０の正面方向に位置する観察者Ｏから見て左右方向の右側に向かう方向を＋Ｘ方向、上下方向の上側に向かう方向を＋Ｙ方向、厚み方向において背面側（裏面側）から映像源側（観察者側）に向かう方向を＋Ｚ方向とする。
さらに、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）であり、それぞれ、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向に平行であるとする。

映像源ＬＳは、映像光Ｌをスクリーン１０へ投影する映像投射装置であり、例えば、短焦点型のプロジェクタである。
この映像源ＬＳは、映像表示装置１の使用状態において、スクリーン１０の画面（表示領域）を正面方向（スクリーン面の法線方向）から見た場合に、スクリーン１０の画面左右方向の中央であって、スクリーン１０の画面よりも鉛直方向下方側に位置している。
映像源ＬＳは、映像表示装置１の奥行き方向（Ｚ方向）において、スクリーン１０の表面からの距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から斜めに映像光Ｌを投影できる。したがって、従来の汎用プロジェクタに比べて、映像源ＬＳは、スクリーン１０までの投射距離が短く、投射された映像光Ｌがスクリーン１０に入射する入射角度が大きい。

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、映像を表示する反射型スクリーンであり、かつ、観察者Ｏがスクリーン１０を通してスクリーン１０の向こう側（－Ｚ側）の景色（透過映像）を観察できる透明性を有する半透過型の反射型スクリーンである。
スクリーン１０の画面（表示領域）は、使用状態において、観察者Ｏ側から見て長辺方向が画面左右方向（Ｘ方向）となる矩形形状である。
スクリーン１０は、その画面サイズが対角８０～１００インチ程度の大きな画面を有しており、画面の横縦比が１６：９である。なお、これに限らず、例えば、４０インチ程度やそれ以下の大きさとしてもよく、使用目的や使用環境等に応じて、その大きさや形状は適宜選択できるものとする。

一般的に、スクリーン１０は、樹脂製の薄い層の積層体等であり、それ単独では平面性を維持するだけの十分な剛性を有していない場合が多い。そのため、スクリーン１０は、背面側（－Ｚ側）に光透過性を有する不図示の接合層を介して、不図示の支持板に一体に接合（あるいは部分固定）され、画面の平面性を維持する形態となっている。
この不図示の支持板は、光透過性を有し、剛性が高い平板状の部材であり、アクリル樹脂やＰＣ樹脂等の樹脂製、ガラス製等の板状の部材を用いることができる。本実施形態では、映像表示装置１は、店舗等のショーウィンドウに適用されており、支持板は、窓ガラスである。
なお、上記の例に限らず、スクリーン１０は、不図示の枠部材等によってその四辺等が支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。

図２は、本実施形態のスクリーン１０の層構成を示す図である。図２では、スクリーン１０の画面中央（画面の幾何学的中心）となる点Ａ（図１（ａ），（ｂ）参照）を通り、画面上下方向（Ｙ方向）に平行であって、スクリーン面に直交（Ｚ方向に平行）する断面の一部を拡大して示している。
図３は、本実施形態の第１光透過部１２等を拡大して示す図である。図３は、図２に示すスクリーン１０の断面において、理解を容易にするために、第１光透過部１２、低屈折率層１３、第２光透過部１４、拡散部１５を拡大して示している。
スクリーン１０は、図２に示すように、その映像源側（＋Ｚ側）から順に、第１基材層１１、第１光透過部１２、低屈折率層１３、第２光透過部１４、拡散部１５、第２基材層１６を備えている。

本実施形態のスクリーン１０は、映像源側（＋Ｚ側）の下方（－Ｙ側）に位置する映像源ＬＳから投射された映像光Ｌを、後述する拡散部１５によって、他の方向から入射した光に比べてより多く選択的に拡散し、一部を映像源側へ向けて出射することにより、観察者Ｏが視認可能な映像を表示している。また、このスクリーン１０は、映像光Ｌ以外の光の多くを拡散せずに透過しており、スクリーン１０を通して向こう側の景色を確認できる透明性を実現している。

第１基材層１１は、光透過性を有するシート状の部材であり、裏面側（－Ｚ側）の面に、第１光透過部１２が一体に形成されている。第１基材層１１は、第１光透過部１２を形成する基材（ベース）となる層である。
第１基材層１１は、例えば、高い光透過性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）樹脂等により形成される。

第１光透過部１２は、第１基材層１１の背面側（－Ｚ側）の面に形成された光透過性を有する部分である。第１光透過部１２は、その背面側の面に凸となる形状であり、スクリーン面に沿って配列されている。
本実施形態の第１光透過部１２は、図２に示す断面形状が、背面側（－Ｚ側）に凸となる三角形形状であり、第１光透過部１２の配列方向に交差する方向にその断面形状が延在するように帯状に形成されている。本実施形態では、第１光透過部１２の延在方向は、画面左右方向（Ｘ方向）であり、第１光透過部１２の配列方向は、画面上下方向（Ｙ方向）である。
また、本実施形態の第１光透過部１２は、その映像源側（＋Ｚ側）の端部において、隣り合う第１光透過部１２との間に、スクリーン面（ＸＹ面）に沿って連続している連続部分を有している。なお、第１光透過部１２は、この連続部分を有しない形態としてもよい。

第１光透過部１２は、図２に示すスクリーン１０の断面において、頂点ｔ１を挟んで上側（＋Ｙ側）に位置する第１の面１２ａと第２の面１２ｂとを有している。
図２に示すスクリーン１０の断面において、第１の面１２ａは、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度θ１［°］をなし、第２の面１２ｂは、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度θ２［°］をなす。
この角度θ２は、角度θ１よりも大きく、θ２＞θ１という関係を満たしている。

第１光透過部１２は、光透過性の高いウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリチオール系、ブタジエンアクリレート系等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。なお、第１光透過部１２を構成する樹脂は、上述の紫外線硬化型樹脂に限定されるものでなく、例えば、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂や、熱可塑性樹脂でもよい。
また、第１光透過部１２は、その屈折率が１．５４以上であることが、後述する低屈折率層１３との界面で映像光を効率よく全反射させる観点から好ましい。
本実施形態の第１光透過部１２は、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂（屈折率ｎ１＝１．５５）により形成されている。

低屈折率層１３は、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）において、第１光透過部１２と第２光透過部１４との間であって、拡散部１５の配列方向（Ｙ方向）において、隣り合う拡散部１５の間に設けられている。この低屈折率層１３は、第１光透過部１２及び第２光透過部１４よりも屈折率が低く、光透過性を有する層である。低屈折率層１３は、第１光透過部１２の第２の面１２ｂに接する位置に設けられている。

図２に示すように、低屈折率層１３は、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に対して角度をなすように傾斜して設けられている。本実施形態の低屈折率層１３は、その上側（＋Ｙ側）の端部が背面側（－Ｚ側）に位置し、下側（－Ｙ側）の端部が映像源側（＋Ｚ側）に位置するように傾斜しており、スクリーン１０の厚み方向に対して角度θ２［°］をなしている。また、本実施形態の低屈折率層１３は、その上側（＋Ｙ側）の端部が上側に隣接する拡散部１５の背面側（－Ｚ側）の端部に接し、下側（－Ｙ側）の端部が下側に隣接する拡散部１５の映像源側（＋Ｚ側）の端部に接している。

この角度θ２は、映像源側の下方から投射されてスクリーン１０に入射し、第１光透過部１２を透過した映像光Ｌｔが、第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面（第２の面１２ｂ）に臨界角以上の角度で入射して全反射するように設けられている。そのため、角度θ２は、第１光透過部１２において映像光（例えば、図３に示す映像光Ｌｔ）がスクリーン１０の厚み方向に対してなす角度よりも大きい。
この角度θ２は、３０°以上８０°以下の範囲とすること、より好ましくは４０°以上６０°以下の範囲とすることが、映像光を効率よく拡散部１５へ入射させる観点から好ましい。
角度θ２がこの範囲よりも大きいと、スクリーン１０に入射した映像光が第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面（第２の面１２ｂ）で全反射することなくスクリーン１０を透過してしまい、表示される映像が暗くなったり、背面側の天井等に届いて投影像の映り込みが生じたりするので好ましくない。

角度θ２がこの範囲よりも小さいと、スクリーン１０を透過させたい外光等（例えば、後述の図４に示す外光Ｇ１，Ｇ２等）が、第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面、低屈折率層１３と第２光透過部１４との界面で全反射してしまい、スクリーンの透明性が低下する場合がある。
また、角度θ２がこの範囲よりも小さいと、拡散部１５の配列ピッチＰ１が小さくなり、結果として、第２光透過部１４の背面側の面（第３の面１４ｃ）と拡散部１５の背面側の面（第４の面１５ｄ）とでなす面において拡散部１５が占める面積の比率が大きくなって、スクリーン１０の透明性が低下する場合がある。また、角度θ２がこの範囲よりも小さいと、拡散部１５の配列ピッチＰ１が小さくなり、透過光による回折現象が生じやすくなる。
以上のことから、角度θ２は、上記範囲を満たすことが好ましい。
なお、本実施形態及び図２では、理解を容易にするために、角度θ２は、上記範囲を満たし、かつ、低屈折率層１３の配列方向（画面上下方向、Ｙ方向）において一定である例を示している。

低屈折率層１３は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を蒸着することにより形成される。二酸化ケイ素を用いた場合、低屈折率層１３の屈折率は、例えば、１．４４以上１．４６以下となる。
なお、これに限らず、例えば、光透過性が高く、第１光透過部１２及び第２光透過部１４よりも屈折率が低いという条件を満たす樹脂や、フッ化マグネシウム等のフッ素化合物等により形成してもよい。また、低屈折率層１３の形成方法は、用いる材料に応じて適宜選択してよく、例えば、蒸着法以外に、ディップコート法、スプレー法、ＣＶＤ（化学気相成長：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により形成してもよい。

第２光透過部１４は、図２に示すように、低屈折率層１３を介して第１光透過部１２の第２の面１２ｂに面する位置に設けられ、スクリーン面に沿って配列されている。図３等に示すように、第２光透過部１４と第１光透過部１２との間に低屈折率層１３が位置している形態となっている。
第２光透過部１４は、図４に示す断面形状が、映像源側（＋Ｚ側）に凸となる三角形形状である。本実施形態の第２光透過部１４は、その断面形状が画面左右方向（Ｘ方向）に延在するように帯状に形成され、その延在方向に交差する画面上下方向（Ｙ方向）に配列されている。

第２光透過部１４は、頂点ｔ２を挟んで下側（－Ｙ側）に位置する第１の面１４ａと、上側（＋Ｙ側）に位置する第２の面１４ｂと、背面側（－Ｚ側）に位置する第３の面１４ｃとを有している。
第２の面１４ｂは、低屈折率層１３を介して第１光透過部１２の第２の面１２ｂに面しており、第３の面１４ｃは、スクリーン面に平行である。
なお、第２光透過部１４は、隣り合う第２光透過部１４の凸形状の間であって背面側端部に、スクリーン面（ＸＹ面）に連続した連続部を有する形態としてもよい。

第２光透過部１４は、前述の第１光透過部１２を形成する樹脂と同様の紫外線硬化型樹脂や、電離放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂を用いて形成することができる。また、第２光透過部１４は、第１光透過部１２と屈折率が同じ、もしくは、第１光透過部１２との屈折率差が可能な限り小さいことが、スクリーン１０を通して観察する映像（透過映像）のずれを抑制する観点から好ましい。したがって、第２光透過部１４は、第１光透過部１２と同様に、その屈折率が、１．５４以上であることが好ましい。
本実施形態の第２光透過部１４は、第１光透過部１２と同様に、紫外線硬化型のウレタンアクリレート樹脂（屈折率ｎ１＝１．５５）により形成されている。

拡散部１５は、入射した光の少なくとも一部を拡散する部分である。
拡散部１５は、第１光透過部１２と低屈折率層１３と第２光透過部１４とで形成される背面側に凸となる部位と、画面上下方向（Ｙ方向）に、交互に配列されている。
拡散部１５は、図２に示す断面形状が画面左右方向（Ｘ方向）に連続しており、画面左右方向に帯状に延在している。

拡散部１５は、図２に示す断面形状が楔形形状である。ここでいう楔形形状とは、一方の端部の幅が広く、他方に向けて次第に幅が狭くなる形状をいい、三角形形状や台形形状等を含む。拡散部１５は、図２に示す断面形状が、映像源側（＋Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）が背面側（－Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）よりも小さい台形形状であるが、これに限らず、映像源側を頂点とする三角形形状としてもよい。
図２において、拡散部１５の映像源側の面を第１の面１５ａ、上側の面を第２の面１５ｂ、下側の面を第３の面１５ｃとし、背面側の面を第４の面１５ｄとする。

本実施形態では、第１の面１５ａ及び第４の面１５ｄは、スクリーン面（ＸＹ面）に平行である。また、第２の面１５ｂ及び第３の面１５ｃは、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に対してそれぞれ角度θ３，θ１をなしている。本実施形態では、角度θ１は、角度θ３と等しく、θ１＝θ３を満たしている。したがって、本実施形態の拡散部１５は、図２に示す断面形状が等脚台形形状である。
この角度θ１，θ３は、いずれも、０°以上５°以下であることが、拡散部１５を容易かつ精度よく製造する観点から好ましい。角度θ３，θ１は、その値が小さい方が、すなわち、第２の面１５ｂ及び第３の面１５ｃがスクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に平行に近い方が、スクリーン１０を透過する外光（後述する図４に示すＧ１，Ｇ２）等の光量が増え、スクリーン１０の透明性が向上するので好ましい。

拡散部１５の配列ピッチ（第１光透過部１２及び第２光透過部１４の配列ピッチ）は、Ｐ１である。また、図２に示す断面において、画面上下方向（Ｙ方向）における、拡散部１５の第１の面１５ａの寸法がＷ１であり、第４の面１５ｄの寸法がＷ２である。また、隣り合う拡散部１５の間の寸法（光透過部の寸法）のうち、映像源側（＋Ｚ側）の端部の間の寸法をＷ３、背面側（－Ｚ側）の端部の間の寸法をＷ４とする。また、拡散部１５の高さ（スクリーン１０の厚み方向の寸法）をｈ１とする。本実施形態では、ｈ１＞Ｗ２となっている。

拡散部１５の配列ピッチＰ１は、１００～１０００μｍとすることが好ましく、２００～５００μｍとすることがより好ましい。配列ピッチＰ１を上記範囲とすることにより、スクリーン１０の透過光量を十分に確保しながら、スクリーン１０を透過する映像光を低屈折率層１３と第１光透過部１２との界面で全反射させて拡散部１５へ入射させ、効果的に拡散することができる。また、配列ピッチＰ１を上記範囲とすることにより、拡散部１５が配列されたことによる回折現象を抑制し、かつ、拡散部１５が観察者Ｏに視認されにくくすることができる。

拡散部１５は、バインダー材１５１と、これに含有される複数の光拡散材１５２とを有している。
本実施形態のスクリーン１０は、拡散部１５が光拡散材１５２を含有しているが、それ以外の部分（例えば、第１基材層１１や第２基材層１６、第１光透過部１２や第２光透過部１４等）は、このような光拡散材を含有していない。すなわち、光拡散材を含有しているのは、拡散部１５のみである。

バインダー材１５１は、光透過性を有する樹脂材料が好適であり、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の１つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート等の紫外線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いることができる。

光拡散材１５２は、光を拡散する作用を有するものであり、本実施形態では、例えば、白色顔料を用いている。白色顔料としては、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられる。白色顔料は、これらの金属酸化物の１つを用いてもよいし、複数の金属酸化物から形成されていてもよい。

また、光拡散材１５２は、上記の例に限らず、以下のようなものを用いてもよい。
例えば、光拡散材１５２として、銀色顔料を用いてもよい。銀色材料としては、アルミニウム、クロム等の金属材料を用いることができる。
また、例えば、光拡散材１５２として、上述の白色顔料や銀色顔料を混ぜた硬化性樹脂により形成された粒子状の部材を用いてもよい。このとき、硬化性樹脂は、第１光透過部１２や第２光透過部１４を形成する材料と同様のものを用いてもよい。また、光拡散材１５２として、上述の白色顔料や銀色顔料を含有する（メタ）アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子や、ウレタン架橋粒子等粒子を用いてもよい。

光拡散材１５２として、白色顔料や銀色顔料を含有する硬化性樹脂により形成された粒子を用いる場合、その形状は、球形であることが好ましいが、楕円球形状や多面体形状等、他の形状であってもよい。
このような光拡散材１５２を用いる場合には、光拡散材１５２の平均粒径ｒは、１μｍ以上であって、拡散部１５の映像源側端部となる第１の面１５ａの幅Ｗ１以下であることが、拡散部１５に入射した光を好適に拡散し、かつ、拡散部１５に十分に充填する観点から好ましい。

また、このとき、光拡散材１５２の平均粒径ｒと拡散部１５の第１の面１５ａの幅Ｗ１との比Ｗ１／ｒは、１以上５以下であることが、拡散部１５に十分に光拡散材１５２を充填する観点から好ましい。
また、このとき、拡散部１５の第１の面１５ａの幅Ｗ１は、このような粒子状の光拡散材１５２の平均粒径ｒよりも大きく、３μｍ以上２０μｍ以下とすることが好ましい。

第２基材層１６は、第２光透過部１４及び拡散部１５の背面側に位置する層であり、光透過性を有し、拡散部１５や第２光透過部１４を保護する機能を有する。
第２基材層１６は、前述の第１基材層１１と同様のシート状の部材等を用いることができる。

スクリーン１０は、上述のような構成を備えているので、拡散部１５で映像を拡散して一部を映像源側（＋Ｚ側）へ向けることにより、観察者Ｏに映像を表示することができる。また、スクリーン１０は、低屈折率層１３を有していない場合にスクリーン１０を透過してしまう映像光も拡散部１５へ入射させることができ、映像光の利用効率を高めることができ、明るく、コントラストの高い良好な映像を表示できる。
また、スクリーン１０は、上述のような構成を備えているので、低屈折率層１３を有していない場合にスクリーン１０を透過してしまう映像光を拡散部１５に入射させて拡散して背面側へ出射するので、スクリーン１０を透過した映像光による、天井やスクリーン１０の背面側に位置する物体等への投影像の映り込みを低減することができる。

図４は、本実施形態のスクリーン１０に入射する光の進み方を説明する図である。図４に示すスクリーン１０の断面は、前述の図２に示したスクリーン１０の断面と同様である。
スクリーン１０の映像源側（＋Ｚ側）の下方に位置する映像源ＬＳから投射された映像光Ｌ１，Ｌ２は、スクリーン１０に入射し、第１基材層１１及び第１光透過部１２を透過に入射する。
映像光Ｌ１は、第１光透過部１２を透過して第１光透過部１２の第２の面１２ｂに入射する。第２の面１２ｂは、第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面であり、映像光Ｌ１は、第２の面１２ｂへ臨界角以上の角度で入射して全反射する。そして、映像光Ｌ１は、拡散部１５へ入射して拡散される。
また、映像光Ｌ２は、第１光透過部１２を透過して、低屈折率層１３との界面で全反射することなく、拡散部１５の第３の面１５ｃから直接、拡散部１５へ入射して、拡散される。また、図示しないが、拡散部１５の第１の面１５ａから直接、拡散部１５へ入射して拡散される映像光もある。

これらの映像光Ｌ１，Ｌ２は、拡散部１５の光拡散材１５２によって無指向に拡散され、一部は背面側（－Ｚ側）へ出射し、一部が映像源側（＋Ｚ側）へ出射する。
このように、拡散部１５で拡散され、映像源側へ出射した映像光により、映像源側に位置する観察者Ｏが視認可能な映像がスクリーン１０に表示される。
また、一部の映像光（不図示）が背面側へ出射するが、拡散されており、背面側の物体や人物Ｏ２、天井への投影像の映り込みが大幅に抑制される。

次に、背面側（－Ｚ側）又は映像源側（＋Ｚ側）からスクリーン１０に入射する映像光以外の太陽光等の外界からの光（以下、外光という）について説明する。
スクリーン１０へ映像源側（＋Ｚ側）から小さい入射角度で入射する外光Ｇ２は、その多くが第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面（第２の面１２ｂ）に対して臨界角より小さい角度で入射し、低屈折率層１３、第２光透過部１４、第２基材層１６を透過し、スクリーン１０の背面側へ出射する。

同様に、スクリーン１０へ背面側（－Ｚ側）から小さい入射角度で入射する外光Ｇ１は、第２基材層１６及び第２光透過部１４を透過し、第２光透過部１４と低屈折率層１３との界面（第２の面１４ｂ）に対して臨界角より小さい角度で入射する。そして、外光Ｇ２は、その多くが、低屈折率層１３を透過し、第１光透過部１２、第１基材層１１を透過してスクリーン１０の映像源側へ出射する。
上述のように、外光Ｇ１，Ｇ２は、その多くが拡散部１５に入射しないので、拡散されることなくスクリーン１０を透過する。
また、外光Ｇ１，Ｇ２のように小さい入射角度でスクリーンに入射する外光の一部（不図示）は、拡散部１５に入射して拡散されてスクリーン１０を透過したり、背面側や映像源側へ戻ったりするが、その光量は小さい。

したがって、本実施形態のスクリーン１０は、スクリーン１０の映像源側の観察者Ｏ及び背面側の観察者Ｏ２がスクリーン１０を通してその向こう側の景色（透過映像）を良好に視認できる透明性を有している。
また、本実施形態のスクリーン１０は、スクリーン１０を通して観察される向こう側の景色（透過映像）がぼやけたり、白くにじんだりして見えることを抑制でき、外光等による映像のコントラスト低下も抑制できる。

次に、スクリーン１０に対して映像源側の上方から入射する外光Ｇ３について説明する。
映像源側のスクリーン１０の上方から入射する外光のうち、一部の外光Ｇ３は、図４に示すように、第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面に臨界角より小さい角度で入射して、低屈折率層１３、第２光透過部１４、第２基材層１６を透過し、スクリーン１０の背面側の下方へ出射する。

また、映像源側のスクリーン１０の上方から入射する外光のうち、一部の外光（不図示）は、低屈折率層１３を透過した後、第２光透過部１４の第１の面１４ａ（拡散部１５の第２の面１５ｂ）に入射し、拡散部１５で拡散されるが、多くはスクリーン１０の背面側へ出射し、映像源側へ向かう光量は少ない。
したがって、映像源側の上方から入射する外光による映像のコントラスト低下等は、抑制される。

なお、背面側の上方から入射する外光に関しては、拡散部１５に入射して拡散されると映像のコントラスト低下やスクリーン１０の透明度の低下の要因となるので、そのような背面側上方からの外光が入射しないような場所にスクリーン１０を配置したり、スクリーン１０へ背面側上方から入射する外光を遮光する目的の遮光用のひさし等を設けたりすることが好ましい。

上述のように、本実施形態によれば、隣り合う拡散部１５の間には、第１光透過部１２と第２光透過部１４よりも屈折率が低い低屈折率層１３が形成され、第１光透過部１２と低屈折率層１３との界面（第２の面１２ｂ）は、スクリーン１０の厚み方向に対して角度θ２をなし、映像光が臨界角以上の角度で入射して全反射する全反射面となっている。これにより、仮に低屈折率層１３を備えない場合にスクリーン１０の背面側へ出射して天井等に投影像の映り込みが生じる原因となる映像光を、より効果的に拡散部１５へ入射させて拡散することができ、背面側の天井や背面側に位置する物体や人物等に投影像が映ることを抑制する効果を大幅に高めることができる。

また、本実施形態によれば、隣り合う拡散部１５の間に低屈折率層１３を設けることにより、低屈折率層１３を有しない場合に比べて拡散部１５の配列ピッチＰ１を広げることができる。これにより、配列ピッチＰ１が小さい場合に生じやすい回折現象を抑制し、スクリーン１０を通して向こう側を見た場合の透過映像のぼけを抑制できる。また、これにより、スクリーン１０の光学性能を維持しながら、その薄型化を図ることができ、透明性も向上できる。
また、本実施形態によれば、スクリーン１０への入射角度の小さい外光（図４に示す外光Ｇ１，Ｇ２）は、その多くが拡散されることなくスクリーン１０を透過するので、スクリーン１０の透明性を高く維持することができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、スクリーン１０は、透明性を有し、かつ、明るくコントラストの高い良好な映像を表示できる。また、本実施形態によれば、背面側の天井や背面側に位置する物体や人物等に投影像が映り込むことを大幅に抑制でき、映像表示装置１が配置される空間等の意匠性や快適性を向上できる。

（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）実施形態において、拡散部１５は、第１光透過部１２の配列方向（Ｙ方向）及びスクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に平行な断面における断面形状が等脚台形形状である例を示したが、これに限らず、配列方向において非対称な台形形状であってもよい。例えば、拡散部１５の配列方向（Ｙ方向）において、拡散部１５の上側（＋Ｙ側）の面又は下側（－Ｙ側）の面の一方が、スクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）に平行な台形形状としてもよい。
また、実施形態において、拡散部１５は、台形形状以外の多角形形状としてもよく、矩形形状や五角形形状等の多角形形状としてもよい。
また、実施形態において、拡散部１５の断面形状は、映像源側となる第１の面１５ａが配列方向（Ｙ方向）に対して傾斜している形態としてもよい。
また、実施形態において、拡散部１５は、一部が曲面により形成されていてもよく、一部が折れ面状となっていてもよい。
また、拡散部１５の第２の面１５ｂ及び第３の面１５ｃがスクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）となす角度θ３，θ１は、拡散部１５の配列方向（Ｙ方向）において、少なくとも一方が、連続的に又は段階的に変化してもよい。

（２）実施形態において、拡散部１５は、図２に示す断面形状が、映像源側（＋Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）が背面側（－Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）よりも小さい台形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、図２に示す断面形状が、映像源側（＋Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）が背面側（－Ｚ側）の幅（Ｙ方向の寸法）よりも大きい台形形状としてもよく、背面側を頂点とする三角形形状としてもよい。このような形態としても、実施形態のスクリーン１０と同様の効果を奏することができる。

（３）実施形態において、拡散部１５の配列ピッチＰ１が一定である例を示したが、これに限らず、例えば、その配列方向（Ｙ方向）において、映像源ＬＳから離れるにつれて、配列ピッチＰ１が連続的に又は段階的に大きくなる形態としてもよい。このような形態とすることにより、さらに映像光を効率よく拡散部１５へ入射させることができる。

（４）実施形態において、低屈折率層１３は、空気層としてもよい。

（５）実施形態において、低屈折率層１３がスクリーン１０の厚み方向（Ｚ方向）となす角度θ２が、低屈折率層１３の配列方向（画面上下方向、Ｙ方向）において、映像源ＬＳから離れるにつれて連続的に又は段階的に大きくなる形態としてもよい。
映像光のスクリーンへの入射角度は、画面上下方向において上側に向かうにつれて大きくなっている。したがって、このような形態とすることにより、スクリーン１０へ入射した映像光をより効率よく拡散部１５へ入射させることができる。

（６）実施形態において、スクリーン１０の映像源側（＋Ｚ側）の面に、傷つき防止を目的としたハードコート層を設けてもよい。ハードコート層は、例えば、スクリーン１０の映像源側の面（第１基材層１１の映像源側の面）に、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂（例えば、ウレタンアクリレート等）を塗布して形成する等により、形成される。なお、ハードコート層の形成方法は、これに限定されるものではない。また、第１基材層１１が、ハードコート機能を有していてもよい。
また、ハードコート層に限らず、スクリーン１０の使用環境や使用目的等に応じて、例えば、反射防止機能、紫外線吸収機能、防汚機能、帯電防止機能等、適宜必要な機能を有する層を１つ又は複数選択して設けてもよい。さらに、第１基材層１１の映像源側（観察者側）にタッチパネル層等を設けてもよい。
なお、上述のような機能を有する層は、スクリーン１０の映像源側の面（第１基材層１１の映像源側の面）に限らず、背面側の面（第２基材層１６の背面側の面）にも積層して設けてよい。
また、スクリーン１０内に、所定の透過光量としたり映像のコントラストを向上させるための着色層を設けてもよい。このような着色層は、例えば、黒色等の暗色透明であって、入射する光の一部を透過し、一部を吸収する機能を有する。

（７）実施形態において、スクリーン１０は、第１基材層１１及び第２基材層１６の少なくとも一方を備えない形態としてもよい。
また、実施形態において、スクリーン１０は、第１基材層１１，第２基材層１６の少なくとも１つを、アクリル等の樹脂製の板状の部材やガラス板等の光透過性を有する板状の部材としてもよい。このとき、粘着剤層等を介して他の層がガラス板等に接合される形態としてもよい。また、例えば、スクリーン１０は、第１基材層１１及び第２基材層１６に変えて、透明な基板を用い、これらに接合される形態としてもよい。このような透明な基板としては、透明性の高い樹脂製の板状部材やガラス板等が挙げられる。

（８）実施形態において、映像表示装置１は、店舗等のショーウィンドウに配置される例を示したが、これに限らず、例えば、室内用のパーテーションや、展示会等における映像表示等にも適用できる。また、映像表示装置１を車両や船舶等の乗り物に適用し、スクリーン１０を窓ガラスや内部のパーテーション等に貼り合わせる等して用いてもよい。

（９）実施形態において、拡散部１５は、光拡散材１５２に加えて、さらに、黒色や灰色等の暗色の着色材を含有する形態としてもよい。このような形態とすることにより、透過する映像光の一部を吸収してスクリーン１０の背面側に位置する人物や物体への投影像の映り込みを低減したり、背面側からの外光を吸収してスクリーン１０に表示される映像のコントラストを向上させたりすることができる。

（１０）実施形態において、拡散部１５は、光拡散材１５２を含有するバインダー材１５１により形成される例を示したが、これに限らず、光拡散材１５２のみを充填して形成した拡散部１５としてもよい。

（１１）実施形態において、映像源ＬＳは、鉛直方向（Ｙ方向）において、スクリーン１０より下方（－Ｙ側）に配置される例を示したが、これに限らず、例えば、映像源ＬＳが、鉛直方向においてスクリーン１０より上方（＋Ｙ側）に位置する形態としてもよい。この場合、鉛直方向における映像源ＬＳの位置とフレネルセンターとなる点Ｃとの位置を対応させ、スクリーン１０は、その上下方向を反転させて使用する。
また、映像源ＬＳが、水平方向（Ｘ方向）においてスクリーン１０の右側又は左側に位置する形態としてもよい。この場合も、水平方向において映像源ＬＳの位置とフレネルセンターとなる点Ｃとの位置を対応させ、スクリーン１０は、その上下方向を９０°左側又は右側に回転させて使用する。

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 映像表示装置
１０ スクリーン
１１ 第１基材層
１２ 第１光透過部
１３ 低屈折率層
１４ 第２光透過部
１５ 拡散部
１５１ バインダー材
１５２ 光拡散材
ＬＳ 映像源

Claims (7)

1. 映像源から投射された映像光を観察者に視認可能に表示する反射型スクリーンであって、
   入射する光の少なくとも一部を拡散する機能を有し、スクリーン面に沿って配列された拡散部と、
   隣り合う前記拡散部の間に設けられた第１光透過部と、
   隣り合う前記拡散部の間であって前記第１光透過部よりも背面側に設けられた第２光透過部と、
   前記第１光透過部と前記第２光透過部との間に、該反射型スクリーンの厚み方向に対して所定の角度をなすように傾斜して設けられ、前記第１光透過部よりも屈折率が低い低屈折率層と、
   を備え、
   前記拡散部は、光を拡散する光拡散材を含有しており、
   前記低屈折率層が該反射型スクリーンの厚み方向となす角度は、前記第１光透過部に入射した映像光が該反射型スクリーンの厚み方向となす角度よりも大きいこと、
   を特徴とする反射型スクリーン。
2. 請求項１に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記第１光透過部と前記第２光透過部とは、屈折率が等しいこと、
   を特徴とする反射型スクリーン。
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、
   前記拡散部は、
   該反射型スクリーンのスクリーン面に沿って第１方向に延びるように帯状に形成され、前記第１方向に交差する第２方向に配列されており、
   前記第２方向及び該反射型スクリーンの厚み方向に平行な断面における断面形状が楔形形状であること、
   を特徴とする反射型スクリーン。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記拡散部の他に、光を拡散する光拡散材を含有する部分を有していないこと、
   を特徴とする反射型スクリーン。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記低屈折率層が該反射型スクリーンの厚み方向に対してなす角度は、前記低屈折率層の配列方向において、連続的に又は段階的に変化していること、
   を特徴とする反射型スクリーン。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の反射型スクリーンにおいて、
   前記拡散部の配列方向において、前記拡散部の配列ピッチは、連続的に又は段階的に変化していること、
   を特徴とする反射型スクリーン。
7. 請求項１から請求項６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、
   を備える映像表示装置。

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