JP2010243561A - 反射スクリーン - Google Patents
反射スクリーン Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010243561A JP2010243561A JP2009088868A JP2009088868A JP2010243561A JP 2010243561 A JP2010243561 A JP 2010243561A JP 2009088868 A JP2009088868 A JP 2009088868A JP 2009088868 A JP2009088868 A JP 2009088868A JP 2010243561 A JP2010243561 A JP 2010243561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- reflective
- light
- reflection
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
【課題】コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーンを得る。
【解決手段】スクリーン基板10の観察面100aに形成された複数の凹部11と、凹部11の中央部の内壁面に形成され入射した光を反射させる反射部13と、凹部11の内壁面における反射部13の非形成領域に形成され入射した光を吸収する光吸収面15と、を備えている。凹部11にて反射部13に入射する外光が遮られるとともに、凹部11に入射した外光は光吸収面15で吸収する。
【選択図】図2
【解決手段】スクリーン基板10の観察面100aに形成された複数の凹部11と、凹部11の中央部の内壁面に形成され入射した光を反射させる反射部13と、凹部11の内壁面における反射部13の非形成領域に形成され入射した光を吸収する光吸収面15と、を備えている。凹部11にて反射部13に入射する外光が遮られるとともに、凹部11に入射した外光は光吸収面15で吸収する。
【選択図】図2
Description
本発明は、投影光を入射させて用いる反射スクリーンに関する。
プロジェクターなどから出射される投影光を受け、その投影光を反射させて拡大画像を映し出す反射スクリーンが知られている。ホームシアター等の人気の高まりに伴い、このような反射スクリーンは、室内の照明などの外光が存在する中においてもコントラストの高い画像を映し出すことが要望されている。
図17は、一般的なプロジェクターと反射スクリーンと照明の位置関係を説明する模式図である。プロジェクター201の正面に反射スクリーン202が配置され、投影光Lpを反射スクリーン202に入射させ、その投影光Lpを反射させている。また、照明203からの外光Loが反射スクリーン202の斜め上方より入射する。このように、投影光Lpと外光Loとが異なる方向から反射スクリーン202に入射する位置関係にある。
例えば特許文献1には、可視光を吸収する光吸収膜の上に、光学反射膜を設けた微小球状体を敷き並べた構成の反射スクリーンが開示され、照明などの外光の存在下においてもコントラストの高い画像を映し出すとしている。
図17は、一般的なプロジェクターと反射スクリーンと照明の位置関係を説明する模式図である。プロジェクター201の正面に反射スクリーン202が配置され、投影光Lpを反射スクリーン202に入射させ、その投影光Lpを反射させている。また、照明203からの外光Loが反射スクリーン202の斜め上方より入射する。このように、投影光Lpと外光Loとが異なる方向から反射スクリーン202に入射する位置関係にある。
例えば特許文献1には、可視光を吸収する光吸収膜の上に、光学反射膜を設けた微小球状体を敷き並べた構成の反射スクリーンが開示され、照明などの外光の存在下においてもコントラストの高い画像を映し出すとしている。
しかしながら、特許文献1の構成の反射スクリーンでは、隙間なく微小球状体を敷き並べるのが困難であり、配置のむらが発生しやすく反射光のむらとなって現れる。また、光学反射膜が微小球状体の表面に設けられ、反射面が凸形状であることから反射面に外光が入射しやすく、外光の照度によっては高いコントラストが得られないという課題がある。
本発明は上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる反射スクリーンは、スクリーン基板に光を入射させて用いる反射スクリーンであって、前記スクリーン基板の観察面に形成された複数の凹部と、前記凹部の中央部の内壁面に形成され入射した光を反射させる反射部と、前記凹部の内壁面における前記反射部の非形成領域に形成され入射した光を吸収する光吸収面と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、凹部にて反射部に入射する外光の一部が遮られるとともに、凹部に入射した外光は光吸収面で吸収することができる。このため、反射部では投影光を良好に反射でき、コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーンが得られる。
[適用例2]上記適用例にかかる反射スクリーンにおいて、前記反射部が凸状の曲面を有していることが望ましい。
この構成によれば、反射部が凸状の曲面を有していることから、入射した投影光は曲面に沿った方向に反射され、観察面側に投影光を良好に反射させることができる。
[適用例3]上記適用例にかかる反射スクリーンにおいて、前記反射部が平面状であり、かつ表面が微細な凹凸を有し、入射した光が乱反射することが望ましい。
この構成によれば、反射部が平面状であり、かつ表面が微細な凹凸を有していることから、入射した光を観察面側に乱反射させることができる。
[適用例4]上記適用例にかかる反射スクリーンにおいて、前記スクリーン基板の前記観察面側に保護層が形成されていることが望ましい。
この構成によれば、凹部を覆う保護層が形成され、凹部の光吸収面および反射部の損傷、劣化を防止することができる。
[適用例5]上記適用例にかかる反射スクリーンにおいて、前記スクリーン基板の前記観察面側に反射防止層が形成されていることが望ましい。
この構成によれば、観察面側に反射防止層が形成され、投影光および外光が反射部以外で反射することを防ぐことができ、投影画像のコントラストを向上させることができる。
[適用例6]上記適用例にかかる反射スクリーンにおいて、前記スクリーン基板が可撓性を有する材料で形成されていることが望ましい。
この構成によれば、可撓性を有する反射スクリーンを形成することができ、反射スクリーンの巻き取り収納が可能となる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更している。
(第1の実施形態)
(第1の実施形態)
図1は反射スクリーンの構成を示す概略平面図であり一部を拡大して示している。図2は反射スクリーンの構成を示す概略断面図であり、図1のA−A断線に沿う断面図である。
反射スクリーン100は、スクリーン基板10の観察面100aに複数の凹部11が格子状に規則的に配置されている。スクリーン基板10は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。凹部11は、図2に示すように、スクリーン基板10の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。なお、この球状面の径は例えば、20μm〜200μm程度の大きさで形成されている。
また、凹部11の内壁面の中央部に半球状の空間に突出する、曲面を有する凸部12が形成されている。この凸部12は、凹部11の窪みより小さく形成されている。ここで凹部11の中央部とは、凸部12が無いと仮定したとき凹部の半球状の内壁面が形成する、スクリーン基板10の厚み方向に最も窪んだ付近の部分をいう。
反射スクリーン100は、スクリーン基板10の観察面100aに複数の凹部11が格子状に規則的に配置されている。スクリーン基板10は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。凹部11は、図2に示すように、スクリーン基板10の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。なお、この球状面の径は例えば、20μm〜200μm程度の大きさで形成されている。
また、凹部11の内壁面の中央部に半球状の空間に突出する、曲面を有する凸部12が形成されている。この凸部12は、凹部11の窪みより小さく形成されている。ここで凹部11の中央部とは、凸部12が無いと仮定したとき凹部の半球状の内壁面が形成する、スクリーン基板10の厚み方向に最も窪んだ付近の部分をいう。
そして、凹部11にはアルミニウム膜などの反射膜14が成膜され、凸部12を除く凹部11の内壁面には、ブラックカーボン粉末などの光吸収材料が塗布された光吸収面15が形成されている。このように、凹部11には、凸部12に反射膜14が形成された反射部13と、反射部13の形成領域以外に光吸収面15を有している。
スクリーン基板10の観察面100a上には、凹部11を充填するように保護層18が形成されている。保護層18は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。さらに、保護層18の上で、スクリーン基板10の観察面100a側の最表面には、反射防止層19が形成されている。反射防止層19は、保護層18と同様な材料で形成され、保護層18の表面での投影光または外光などの反射を防止するように保護層18との間で屈折率が調整されている。
スクリーン基板10の観察面100a上には、凹部11を充填するように保護層18が形成されている。保護層18は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。さらに、保護層18の上で、スクリーン基板10の観察面100a側の最表面には、反射防止層19が形成されている。反射防止層19は、保護層18と同様な材料で形成され、保護層18の表面での投影光または外光などの反射を防止するように保護層18との間で屈折率が調整されている。
次に、上記のような構成の反射スクリーンを製造する方法について説明する。
図3、図4、図5は本実施形態の反射スクリーンの製造方法を説明する工程図である。まず、反射スクリーンの凹部の形状を形成するための型を製作する。
図3(a)に示すように、ソーダガラスなどの基板20の上にマスク21を形成する。マスク21は、酸化クロム(CrO)膜を下地として、その上にクロム(Cr)膜をスパッタ法などにより成膜したものである。なお、マスク21を成膜する前に、基板20の表面をサンドブラスト加工し、基板20の表面を粗く形成してマスク21の密着力を向上させてもよい。
そして、マスク21に対して凹部を形成する位置に数μm程度の開口穴22を形成する。開口穴22はフォトエッチングまたはレーザー加工を用いて形成する。
図3、図4、図5は本実施形態の反射スクリーンの製造方法を説明する工程図である。まず、反射スクリーンの凹部の形状を形成するための型を製作する。
図3(a)に示すように、ソーダガラスなどの基板20の上にマスク21を形成する。マスク21は、酸化クロム(CrO)膜を下地として、その上にクロム(Cr)膜をスパッタ法などにより成膜したものである。なお、マスク21を成膜する前に、基板20の表面をサンドブラスト加工し、基板20の表面を粗く形成してマスク21の密着力を向上させてもよい。
そして、マスク21に対して凹部を形成する位置に数μm程度の開口穴22を形成する。開口穴22はフォトエッチングまたはレーザー加工を用いて形成する。
次に、図3(b)に示すように、開口穴22が開いたマスク21が形成された基板20をエッチング液に所定の時間だけ浸漬して、基板20に凹部23aを形成する。エッチング液により開口穴22を介して基板20が等方にエッチングされ、断面形状がほぼ半球状にエッチングされる。エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウム系のエッチング液が用いられる。
なお、図3(b)の状態でエッチング処理を続けると、マスク21の開口穴22が小さいためエッチング液の入れ替えが充分に行われず、凹部23aは等方にエッチングされずに半球状の形状が得られなくなる。このため、ある程度エッチングを施した後に、基板20をエッチング液から取り出し、図3(c)に示すように、基板20をエッチングした部分の上方に位置するマスク21を粘着テープまたはダッシュローラーを用いて除去し、マスク21の開口穴を大きくする。
なお、図3(b)の状態でエッチング処理を続けると、マスク21の開口穴22が小さいためエッチング液の入れ替えが充分に行われず、凹部23aは等方にエッチングされずに半球状の形状が得られなくなる。このため、ある程度エッチングを施した後に、基板20をエッチング液から取り出し、図3(c)に示すように、基板20をエッチングした部分の上方に位置するマスク21を粘着テープまたはダッシュローラーを用いて除去し、マスク21の開口穴を大きくする。
続いて、再度、基板20をエッチング液に所定の時間だけ浸漬して、図3(d)に示すように、基板20に凹部23bを形成する。なお、凹部の大きさに応じて、基板20をエッチングした部分のマスクの除去とエッチングを繰り返して大きな凹部を形成してもよい。
その後、マスク21を除去して反射スクリーンの型が製作される。また、必要に応じて、図3(e)に示すように、サンドブラスト装置24を用いて凹部23bの表面を粗く加工してもよい。
その後、マスク21を除去して反射スクリーンの型が製作される。また、必要に応じて、図3(e)に示すように、サンドブラスト装置24を用いて凹部23bの表面を粗く加工してもよい。
次に、上記の製作した型を用いて樹脂転写によって樹脂型を形成し、この樹脂型から光硬化性樹脂(Photo−Polymer樹脂)を用いた2P転写法によりポリエチレンテレフタートシート(PETシート)または塩化ビニールシートに形状を転写して、図4(a)に示すスクリーン基板10を製作する。また、上記の型から塩化ビニールシートを直接にエンボス加工しスクリーン基板10を製作してもよい。
続いて、図4(b)に示すように、スクリーン基板10の凹部11に大気圧プラズマ装置26を用いてプラズマを照射して、その表面が疎水性となる撥水処理をする。他の撥水処理の方法としてフッ素系樹脂コートなどを用いてもよい。
そして、図4(c)に示すように、スクリーン基板10の凹部11にインクジェット装置27を用いて、光硬化性樹脂28を塗布する。凹部11の表面は撥水処理されているため、光硬化性樹脂28は凹部11の中央部に集まり、表面が凸レンズ状に曲面を有する形を保っている。
その後、図4(d)に示すように、紫外線照射装置29から紫外線を光硬化性樹脂28に向けて照射して、光硬化性樹脂28を硬化させる。また、光硬化性樹脂28が光および熱により硬化する樹脂の場合、紫外線の照射後、光硬化性樹脂28を加熱することで密着力を向上させることができる。このようにして、スクリーン基板10における凹部11の中央部の内壁面に曲面を有する凸部12が形成される。
そして、図4(c)に示すように、スクリーン基板10の凹部11にインクジェット装置27を用いて、光硬化性樹脂28を塗布する。凹部11の表面は撥水処理されているため、光硬化性樹脂28は凹部11の中央部に集まり、表面が凸レンズ状に曲面を有する形を保っている。
その後、図4(d)に示すように、紫外線照射装置29から紫外線を光硬化性樹脂28に向けて照射して、光硬化性樹脂28を硬化させる。また、光硬化性樹脂28が光および熱により硬化する樹脂の場合、紫外線の照射後、光硬化性樹脂28を加熱することで密着力を向上させることができる。このようにして、スクリーン基板10における凹部11の中央部の内壁面に曲面を有する凸部12が形成される。
次に、図5(a)に示すように、スクリーン基板10の凹部11にアルミニウム膜(Al膜)などの反射膜14を蒸着法またはスパッタ法により成膜する。また、反射材料を凹部11にスプレーして反射膜14を形成してもよい。
続いて、図5(b)に示すように、凹部11の凸部12の上に形成された反射膜14を除き、反射膜14の上からブラックカーボン粉末などの光吸収材料である黒色塗料を塗布する。塗料の塗布に際しては、スプレー装置31を用い、2方向以上の斜め方向から塗布する。このようにして、凹部11には、凸部12に反射膜14が形成された反射部13と、反射部13の形成領域以外に光吸収面15を形成する。
続いて、図5(b)に示すように、凹部11の凸部12の上に形成された反射膜14を除き、反射膜14の上からブラックカーボン粉末などの光吸収材料である黒色塗料を塗布する。塗料の塗布に際しては、スプレー装置31を用い、2方向以上の斜め方向から塗布する。このようにして、凹部11には、凸部12に反射膜14が形成された反射部13と、反射部13の形成領域以外に光吸収面15を形成する。
そして、図5(c)、図5(d)に示すように、凹部11を充填するように保護層18を形成し、さらに、保護層18の上に反射防止層19を形成する。このようにして、本実施形態の反射スクリーン100を製造することができる。
なお、本実施形態の反射スクリーンでは、凹部11内の凸部12を形成し、反射膜14をその上から成膜し、その後凸部12以外の部分に光吸収材料を塗布して、反射部13と光吸収面15を形成したが、図6に示すような構成および方法により反射部と光吸収面を形成することができる。
スクリーン基板10に凹部11が形成され、この凹部11にまず光吸収材料である黒色塗料を塗布して、光吸収面15を形成する。その後、インクジェット装置32からアルミニウムを含む金属インク33を塗布して固化する。この固化した金属インク33が反射部として機能する。また、金属インクの代わりに、フレーク状のアルミニウムを含んだ塗料を用いることもできる。さらに、スクリーン基板10に黒色の基材を用いれば、光吸収材料である黒色塗料を塗布する必要は無く、金属インクまたはフレーク状のアルミニウムを含んだ塗料を塗布することで反射部と光吸収面を容易に形成することができる。
スクリーン基板10に凹部11が形成され、この凹部11にまず光吸収材料である黒色塗料を塗布して、光吸収面15を形成する。その後、インクジェット装置32からアルミニウムを含む金属インク33を塗布して固化する。この固化した金属インク33が反射部として機能する。また、金属インクの代わりに、フレーク状のアルミニウムを含んだ塗料を用いることもできる。さらに、スクリーン基板10に黒色の基材を用いれば、光吸収材料である黒色塗料を塗布する必要は無く、金属インクまたはフレーク状のアルミニウムを含んだ塗料を塗布することで反射部と光吸収面を容易に形成することができる。
次に、反射スクリーンの作用について説明する。
図7は本実施形態の反射スクリーンにおける光の反射状態を示す説明図である。
反射スクリーン100の観察面100aに到達した投影光Lpは、反射防止層19に入射する。反射防止層19に入射した投影光Lpは、反射防止層19を透過して保護層18に入射する。このとき、反射防止層19は保護層18との間で屈折率が調整されているので、反射防止層19を透過した投影光Lpが保護層18の表面での反射が防止される。
保護層18に入射した投影光Lpは、保護層18を透過して凹部11内に形成された反射部13に到達する。反射部13に到達した投影光Lpは、反射部13によって反射スクリーン100の観察側に反射される。反射部13は曲面で形成されているので、投影光Lpは曲面に沿った反射が行われる。
図7は本実施形態の反射スクリーンにおける光の反射状態を示す説明図である。
反射スクリーン100の観察面100aに到達した投影光Lpは、反射防止層19に入射する。反射防止層19に入射した投影光Lpは、反射防止層19を透過して保護層18に入射する。このとき、反射防止層19は保護層18との間で屈折率が調整されているので、反射防止層19を透過した投影光Lpが保護層18の表面での反射が防止される。
保護層18に入射した投影光Lpは、保護層18を透過して凹部11内に形成された反射部13に到達する。反射部13に到達した投影光Lpは、反射部13によって反射スクリーン100の観察側に反射される。反射部13は曲面で形成されているので、投影光Lpは曲面に沿った反射が行われる。
一方、反射スクリーン100の観察面100aには、投影光Lpのほかに反射スクリーン100の上方から外光Loが入射する。観察面100aに入射した外光Loは、反射防止層19に入射して、反射防止層19を透過して保護層18に入射する。外光Loは反射防止層19が形成されているため、保護層18の表面で観察側に反射することが防止される。
そして、保護層18の表面に到達した外光Loは、保護層18を透過して凹部11に入射する。凹部11に入射した外光Loは、凹部11における反射部13の非形成領域に位置する光吸収面15に到達する。
ここで、スクリーン基板10は、可視光を吸収可能な光吸収面15を有しているので、凹部11の光吸収面15に到達した外光Loは光吸収面15に吸収される。
また、反射部13は凹部11内に形成されているため、外光Loの一部は凹部11の縁に遮られる。よって、反射スクリーン100の観察面100aに入射した外光Loが、観察側に反射することを減少させることができる。
そして、保護層18の表面に到達した外光Loは、保護層18を透過して凹部11に入射する。凹部11に入射した外光Loは、凹部11における反射部13の非形成領域に位置する光吸収面15に到達する。
ここで、スクリーン基板10は、可視光を吸収可能な光吸収面15を有しているので、凹部11の光吸収面15に到達した外光Loは光吸収面15に吸収される。
また、反射部13は凹部11内に形成されているため、外光Loの一部は凹部11の縁に遮られる。よって、反射スクリーン100の観察面100aに入射した外光Loが、観察側に反射することを減少させることができる。
以上、本実施形態では凹部11にて反射部13に入射する外光Loの一部が遮られるとともに、凹部11に入射した外光Loは光吸収面15で吸収することができる。また、反射部13は凸状の曲面を有していることから、入射した投影光Lpは反射部13の曲面に沿った方向に反射される。このため、反射部13では投影光Lpを観察面側に良好に反射でき、コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーン100が得られる。
また、凹部11を覆う保護層18が形成され、凹部11の光吸収面15および反射部13の損傷、劣化を防止することができる。
さらに、保護層18の上に反射防止層19が設けられ、投影光Lpおよび外光Loが反射部13以外で反射することを防ぐことができ、投影画像のコントラストを向上させることができる。
また、スクリーン基板10が可撓性を有する材料で形成され可撓性を有することから、反射スクリーンの巻き取り収納が可能となる。
また、凹部11を覆う保護層18が形成され、凹部11の光吸収面15および反射部13の損傷、劣化を防止することができる。
さらに、保護層18の上に反射防止層19が設けられ、投影光Lpおよび外光Loが反射部13以外で反射することを防ぐことができ、投影画像のコントラストを向上させることができる。
また、スクリーン基板10が可撓性を有する材料で形成され可撓性を有することから、反射スクリーンの巻き取り収納が可能となる。
なお、反射スクリーンの凹部の配置において、本実施形態では図1に示したような格子状の平面配置としたが、図8に示すように、六角形の凹部35を並べてハニカム状とする平面配置でもよい。六角形の凹部35には凸部の部分が反射部36で、それ以外の部分は光吸収面37として構成されている。
(変形例)
(変形例)
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。
図9は第1の実施形態の反射スクリーンの変形例を説明する概略断面図である。
反射スクリーン120は、スクリーン基板40の観察面120aに複数の凹部41が規則的に配置されている。凹部41はスクリーン基板40の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。
また、凹部41の内壁面の中央部に透光性の材料で形成された球状体42が配置されている。スクリーン基板40は、黒色の基材で形成され、凹部41の表面は基材が露出して光吸収面45を形成している。このようにして、凹部41は反射部としての球状体42と光吸収面45とを備えた構成となっている。なお、球状体42は高い屈折率を有する材料で形成され、入射した光が球状内で内面反射するように構成されている。
そして、スクリーン基板40の観察面120a上には、凹部41を充填するように保護層48が形成され、さらに保護層48の上でスクリーン基板40の観察面120a側の最表面には、反射防止層49が形成されている。
図9は第1の実施形態の反射スクリーンの変形例を説明する概略断面図である。
反射スクリーン120は、スクリーン基板40の観察面120aに複数の凹部41が規則的に配置されている。凹部41はスクリーン基板40の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。
また、凹部41の内壁面の中央部に透光性の材料で形成された球状体42が配置されている。スクリーン基板40は、黒色の基材で形成され、凹部41の表面は基材が露出して光吸収面45を形成している。このようにして、凹部41は反射部としての球状体42と光吸収面45とを備えた構成となっている。なお、球状体42は高い屈折率を有する材料で形成され、入射した光が球状内で内面反射するように構成されている。
そして、スクリーン基板40の観察面120a上には、凹部41を充填するように保護層48が形成され、さらに保護層48の上でスクリーン基板40の観察面120a側の最表面には、反射防止層49が形成されている。
上記のような反射スクリーン120において、観察面120aに到達した投影光Lpは、反射防止層49に入射する。反射防止層49に入射した投影光Lpは、反射防止層49を透過して保護層48に入射する。
保護層48に入射した投影光Lpは、保護層48を透過して凹部41内に配置された球状体42に到達する。球状体42に到達した投影光Lpは、球状体42の内部に入射し、球状体42の内面で反射を繰り返し、観察面120a側に反射光Lrが反射される。
保護層48に入射した投影光Lpは、保護層48を透過して凹部41内に配置された球状体42に到達する。球状体42に到達した投影光Lpは、球状体42の内部に入射し、球状体42の内面で反射を繰り返し、観察面120a側に反射光Lrが反射される。
一方、反射スクリーン120の観察面120aには、投影光Lpのほかに反射スクリーン120の上方から外光Loが入射する。観察面120aに入射した外光Loは、反射防止層49に入射して、反射防止層49を透過して保護層48に入射する。
そして、保護層48の表面に到達した外光Loは、保護層48を透過して凹部41に入射する。凹部41に入射した外光Loは、凹部41の光吸収面45に到達し、外光Loは光吸収面45に吸収される。
また、球状体42に入射した外光Loは、球状体42の内部に入射し、球状体42の内面で反射を繰り返し、入射した外光Loの方向に反射する。このとき、凹部41の光吸収面45に到達した場合には、外光Loは光吸収面45に吸収される。
このように、本変形例の構成においても第1の実施形態と同様に、コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーン120が得られる。
(第2の実施形態)
そして、保護層48の表面に到達した外光Loは、保護層48を透過して凹部41に入射する。凹部41に入射した外光Loは、凹部41の光吸収面45に到達し、外光Loは光吸収面45に吸収される。
また、球状体42に入射した外光Loは、球状体42の内部に入射し、球状体42の内面で反射を繰り返し、入射した外光Loの方向に反射する。このとき、凹部41の光吸収面45に到達した場合には、外光Loは光吸収面45に吸収される。
このように、本変形例の構成においても第1の実施形態と同様に、コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーン120が得られる。
(第2の実施形態)
次に、反射スクリーンの第2の実施形態について説明する。本実施形態は第1の実施形態と凹部における反射部の形状が異なる。
図10は反射スクリーンの構成を示す概略平面図であり一部を拡大して示している。図11は反射スクリーンの構成を示す概略断面図であり、図10のB−B断線に沿う断面図である。
反射スクリーン150は、スクリーン基板50の観察面150aに複数の凹部51が格子状に規則的に配置されている。スクリーン基板50は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。凹部51は、図11に示すように、スクリーン基板50の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。なお、この球状面の径は例えば、20μm〜200μm程度の大きさで形成されている。
また、凹部51の内壁面の中央部には平坦な平面部52が形成されている。ここで凹部51の中央部とは、平面部52が無いと仮定したとき凹部51の半球状の内壁面が形成する、スクリーン基板50の厚み方向に最も窪んだ付近の部分をいう。
図10は反射スクリーンの構成を示す概略平面図であり一部を拡大して示している。図11は反射スクリーンの構成を示す概略断面図であり、図10のB−B断線に沿う断面図である。
反射スクリーン150は、スクリーン基板50の観察面150aに複数の凹部51が格子状に規則的に配置されている。スクリーン基板50は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。凹部51は、図11に示すように、スクリーン基板50の厚み方向に窪み、内壁面の断面形状が半球状の空間ができる形状となっている。なお、この球状面の径は例えば、20μm〜200μm程度の大きさで形成されている。
また、凹部51の内壁面の中央部には平坦な平面部52が形成されている。ここで凹部51の中央部とは、平面部52が無いと仮定したとき凹部51の半球状の内壁面が形成する、スクリーン基板50の厚み方向に最も窪んだ付近の部分をいう。
そして、凹部51にはアルミニウム膜などの反射膜54が成膜され、平面部52を除く凹部51の内壁面には、ブラックカーボン粉末などの光吸収材料が塗布された光吸収面55が形成されている。このように、凹部51には、平面部52に反射膜54が形成された反射部53と、反射部53の形成領域以外に光吸収面55を有している。この反射部53の表面は表面粗さRaが1〜50μm程度に形成され、入射した光が乱反射するように構成されている。
スクリーン基板50の観察面150a上には、凹部51を充填するように保護層58が形成されている。保護層58は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。さらに、保護層58の上で、スクリーン基板50の観察面150a側の最表面には、反射防止層59が形成されている。反射防止層59は、保護層58と同様な材料で形成され、保護層58の表面での投影光または外光などの反射を防止するように保護層58との間で屈折率が調整されている。
スクリーン基板50の観察面150a上には、凹部51を充填するように保護層58が形成されている。保護層58は、例えば、樹脂などの可撓性を有する材料で形成されている。さらに、保護層58の上で、スクリーン基板50の観察面150a側の最表面には、反射防止層59が形成されている。反射防止層59は、保護層58と同様な材料で形成され、保護層58の表面での投影光または外光などの反射を防止するように保護層58との間で屈折率が調整されている。
次に、上記のような構成の反射スクリーンを製造する方法について説明する。
図12、図13、図14は本実施形態の反射スクリーンの製造方法を説明する工程図である。まず、反射スクリーンの凹部の形状を形成するための型を製作する。
図12(a)に示すように、ソーダガラスなどの基板60の上にマスク61を形成する。マスク61は、酸化クロム(CrO)膜を下地として、その上にクロム(Cr)膜をスパッタ法などにより成膜したものである。なお、マスク61を成膜する前に、基板60の表面をサンドブラスト加工し、基板60表面を粗く形成してマスク61の密着力を向上させてもよい。
そして、マスク61に対して凹部を形成する位置に数10μm程度の開口穴62を形成する。開口穴62はフォトエッチングまたはレーザー加工を用いて形成する。
図12、図13、図14は本実施形態の反射スクリーンの製造方法を説明する工程図である。まず、反射スクリーンの凹部の形状を形成するための型を製作する。
図12(a)に示すように、ソーダガラスなどの基板60の上にマスク61を形成する。マスク61は、酸化クロム(CrO)膜を下地として、その上にクロム(Cr)膜をスパッタ法などにより成膜したものである。なお、マスク61を成膜する前に、基板60の表面をサンドブラスト加工し、基板60表面を粗く形成してマスク61の密着力を向上させてもよい。
そして、マスク61に対して凹部を形成する位置に数10μm程度の開口穴62を形成する。開口穴62はフォトエッチングまたはレーザー加工を用いて形成する。
次に、開口穴62が開いたマスク61が形成された基板60をエッチング液に所定の時間だけ浸漬することで、図12(b)に示すように、基板60に凹部63を形成する。エッチング液により開口穴62を介して基板60が等方にエッチングされ、断面形状がほぼ半球状にエッチングされるが、大きな開口穴62を有する場合には、この開口穴62の下方のエッチング部は平面63aを形成する。エッチング液としては、一水素二フッ化アンモニウム系のエッチング液が用いられる。
その後、図12(c)に示すように、マスク61を除去して反射スクリーンの型が製作される。また、必要に応じて、サンドブラスト装置を用いて凹部63の表面を粗く加工してもよい。
その後、図12(c)に示すように、マスク61を除去して反射スクリーンの型が製作される。また、必要に応じて、サンドブラスト装置を用いて凹部63の表面を粗く加工してもよい。
次に、上記の製作した型を用いて樹脂転写によって樹脂型を形成し、この樹脂型から光硬化性樹脂(Photo−Polymer樹脂)を用いた2P転写法によりポリエチレンテレフタートシート(PETシート)または塩化ビニールシートに形状を転写して、図13(a)に示すスクリーン基板50を製作する。また、上記の型から塩化ビニールシートを直接にエンボス加工しスクリーン基板50を製作してもよい。
次に、図13(b)に示すように、スクリーン基板50の凹部51にアルミニウム膜(Al膜)などの反射膜54を蒸着法またはスパッタ法により成膜する。また、反射材料を凹部51にスプレーして反射膜54を形成してもよい。
続いて、図13(c)に示すように、凹部51の平面部52の上に形成された反射膜54を除き、反射膜54の上からブラックカーボン粉末などの光吸収材料である黒色塗料を塗布する。塗料の塗布に際しては、スプレー装置64を用い、2方向以上の斜め方向から塗布する。このようにして、凹部51には、平面部52に反射膜54が形成された反射部53と、反射部53の形成領域以外に光吸収面55を形成する。
続いて、図13(c)に示すように、凹部51の平面部52の上に形成された反射膜54を除き、反射膜54の上からブラックカーボン粉末などの光吸収材料である黒色塗料を塗布する。塗料の塗布に際しては、スプレー装置64を用い、2方向以上の斜め方向から塗布する。このようにして、凹部51には、平面部52に反射膜54が形成された反射部53と、反射部53の形成領域以外に光吸収面55を形成する。
次に、図14(a)に示すように、サンドブラスト装置65を用いて、凹部51の反射部53の表面をブラスト加工して表面の表面粗さを粗く形成する。
そして、図14(b)、図14(c)に示すように、凹部51を充填するように保護層58を形成し、さらに、保護層58の上に反射防止層59を形成する。このようにして、本実施形態の反射スクリーン150を製造することができる。
そして、図14(b)、図14(c)に示すように、凹部51を充填するように保護層58を形成し、さらに、保護層58の上に反射防止層59を形成する。このようにして、本実施形態の反射スクリーン150を製造することができる。
次に、上記のような反射スクリーンの作用について説明する。
図15は本実施形態の反射スクリーンにおける光の反射状態を示す説明図である。
反射スクリーン150の観察面150aに到達した投影光Lpは、反射防止層59に入射する。反射防止層59に入射した投影光Lpは、反射防止層59を透過して保護層58に入射する。このとき、反射防止層59は保護層58との間で屈折率が調整されているので、反射防止層59を透過した投影光Lpが保護層58の表面での反射が防止される。
保護層58に入射した投影光Lpは、保護層58を透過して凹部51内に形成された反射部53に到達する。反射部53に到達した投影光Lpは、反射部53によって反射スクリーン150の観察側に反射光Lrが反射される。反射部53は平面で形成され、表面が粗く形成されているので、反射光Lrは乱反射される。
図15は本実施形態の反射スクリーンにおける光の反射状態を示す説明図である。
反射スクリーン150の観察面150aに到達した投影光Lpは、反射防止層59に入射する。反射防止層59に入射した投影光Lpは、反射防止層59を透過して保護層58に入射する。このとき、反射防止層59は保護層58との間で屈折率が調整されているので、反射防止層59を透過した投影光Lpが保護層58の表面での反射が防止される。
保護層58に入射した投影光Lpは、保護層58を透過して凹部51内に形成された反射部53に到達する。反射部53に到達した投影光Lpは、反射部53によって反射スクリーン150の観察側に反射光Lrが反射される。反射部53は平面で形成され、表面が粗く形成されているので、反射光Lrは乱反射される。
一方、反射スクリーン150の観察面150aには、投影光Lpのほかに反射スクリーン150の上方から外光Loが入射する。観察面150aに入射した外光Loは、反射防止層59に入射して、反射防止層59を透過して保護層58に入射する。外光Loは反射防止層59が形成されているため、保護層58の表面で観察側に反射することが防止される。
そして、保護層58の表面に到達した外光Loは、保護層58を透過して凹部51に入射する。凹部51に入射した外光Loは、凹部51における反射部53の非形成領域に位置する光吸収面55に到達する。
ここで、スクリーン基板50は、可視光を吸収可能な光吸収面55を有しているので、凹部51の光吸収面55に到達した外光Loは光吸収面55に吸収される。
また、反射部53は凹部51内に形成されているため、外光Loの一部が凹部51の縁に遮られる。よって、反射スクリーン150の観察面150aに入射した外光Loが、観察側に反射することを減少させることができる。
そして、保護層58の表面に到達した外光Loは、保護層58を透過して凹部51に入射する。凹部51に入射した外光Loは、凹部51における反射部53の非形成領域に位置する光吸収面55に到達する。
ここで、スクリーン基板50は、可視光を吸収可能な光吸収面55を有しているので、凹部51の光吸収面55に到達した外光Loは光吸収面55に吸収される。
また、反射部53は凹部51内に形成されているため、外光Loの一部が凹部51の縁に遮られる。よって、反射スクリーン150の観察面150aに入射した外光Loが、観察側に反射することを減少させることができる。
以上、本実施形態では凹部51にて反射部53に入射する外光Loの一部が遮られるとともに、凹部51に入射した外光Loは光吸収面55で吸収することができる。また、反射部53は平面でかつ表面が粗く形成されていることから、入射した投影光Lpは反射部53の表面で乱反射される。このため、反射部53では投影光Lpを観察面側に良好に反射でき、コントラストの高い画像を映し出す反射スクリーン150が得られる。
また、凹部51を覆う保護層58が形成され、凹部51の光吸収面55および反射部53の損傷、劣化を防止することができる。
さらに、保護層58の上に反射防止層59が設けられ、投影光Lpおよび外光Loが反射部53以外で反射すること防ぐことができ、投影画像のコントラストを向上させることができる。
また、スクリーン基板50が可撓性を有する材料で形成され可撓性を有することから、反射スクリーンの巻き取り収納が可能となる。
また、凹部51を覆う保護層58が形成され、凹部51の光吸収面55および反射部53の損傷、劣化を防止することができる。
さらに、保護層58の上に反射防止層59が設けられ、投影光Lpおよび外光Loが反射部53以外で反射すること防ぐことができ、投影画像のコントラストを向上させることができる。
また、スクリーン基板50が可撓性を有する材料で形成され可撓性を有することから、反射スクリーンの巻き取り収納が可能となる。
なお、反射スクリーンの凹部の配置において、本実施形態では図10に示したような格子状の平面配置としたが、図16に示すように、千鳥格子状に凹部を配置してもよい。凹部75には平面部が反射部76で、それ以外の部分は光吸収面77として構成されている。
また、第1の実施形態および第2の実施形態において、反射スクリーンの観察面に保護層、反射防止層を設けたが、これらの層を設けなくてもよい。
また、第1の実施形態および第2の実施形態において、反射スクリーンの観察面に保護層、反射防止層を設けたが、これらの層を設けなくてもよい。
10…スクリーン基板、11…凹部、12…凸部、13…反射部、14…反射膜、15…光吸収面、18…保護層、19…反射防止層、20…基板、21…マスク、22…開口穴、23a,23b…凹部、24…サンドブラスト装置、26…大気圧プラズマ装置、27…インクジェット装置、28…光硬化性樹脂、29…紫外線照射装置、31…スプレー装置、32…インクジェット装置、33…金属インク、35…凹部、36…反射部、37…光吸収面、40…スクリーン基板、41…凹部、42…反射部としての球状体、45…光吸収面、48…保護層、49…反射防止層、50…スクリーン基板、51…凹部、52…平面部、53…反射部、54…反射膜、55…光吸収面、58…保護層、59…反射防止層、60…基板、61…マスク、62…開口穴、63…凹部、63a…平面、64…スプレー装置、65…サンドブラスト装置、75…凹部、76…反射部、77…光吸収面、100…反射スクリーン、100a…観察面、120…反射スクリーン、120a…観察面、150…反射スクリーン、150a…観察面。
Claims (6)
- スクリーン基板に光を入射させて用いる反射スクリーンであって、
前記スクリーン基板の観察面に形成された複数の凹部と、
前記凹部の中央部の内壁面に形成され入射した光を反射させる反射部と、
前記凹部の内壁面における前記反射部の非形成領域に形成され入射した光を吸収する光吸収面と、を備えていることを特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、
前記反射部が凸状の曲面を有していることを特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1に記載の反射スクリーンにおいて、
前記反射部が平面状であり、かつ表面が微細な凹凸を有し、入射した光が乱反射することを特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記スクリーン基板の前記観察面側に保護層が形成されていることを特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記スクリーン基板の前記観察面側に反射防止層が形成されていることを特徴とする反射スクリーン。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の反射スクリーンにおいて、
前記スクリーン基板が可撓性を有する材料で形成されていることを特徴とする反射スクリーン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009088868A JP2010243561A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 反射スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009088868A JP2010243561A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 反射スクリーン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010243561A true JP2010243561A (ja) | 2010-10-28 |
Family
ID=43096687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009088868A Withdrawn JP2010243561A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 反射スクリーン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010243561A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012212035A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kuraray Co Ltd | 反射型スクリーン |
CN115145107A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-04 | 武汉大学 | 基于表面微纳结构产生光学和疏水性能的投影幕布及制备方法 |
CN115291468A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-11-04 | 武汉大学 | 表面具有多层规则微纳纹理的投影幕布及其制备方法 |
-
2009
- 2009-04-01 JP JP2009088868A patent/JP2010243561A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012212035A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Kuraray Co Ltd | 反射型スクリーン |
CN115145107A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-04 | 武汉大学 | 基于表面微纳结构产生光学和疏水性能的投影幕布及制备方法 |
CN115291468A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-11-04 | 武汉大学 | 表面具有多层规则微纳纹理的投影幕布及其制备方法 |
CN115145107B (zh) * | 2022-07-25 | 2023-09-19 | 武汉大学 | 基于表面微纳结构产生光学和疏水性能的投影幕布及制备方法 |
CN115291468B (zh) * | 2022-07-25 | 2023-10-03 | 武汉大学 | 表面具有多层规则微纳纹理的投影幕布及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10175390B2 (en) | Face protective optical element | |
US8641212B2 (en) | Anti-reflection film and display device including the same, and manufacturing method of anti-reflection film and master film therefor | |
JP2006065266A (ja) | 反射スクリーン、反射投影システム、及び、反射スクリーンの製造方法 | |
JP2010066750A (ja) | スクリーンの製造方法及びスクリーン | |
TW200426543A (en) | A method of manufacturing a substrate with concave portions, a substrate with concave portions, a substrate with concave portions for microlenses, a microlens substrate, a transmission screen and a rear projector | |
KR20060041714A (ko) | 광확산 시트 복제용 금형의 제조 방법, 광확산 시트 및 그제조 방법 및 스크린 | |
JP7202774B2 (ja) | 光学体、光学体の製造方法、及び発光装置 | |
JP4244889B2 (ja) | 反射型スクリーン用光拡散フィルム及びその製造方法、反射型スクリーン用スクリーン | |
WO2022071397A1 (ja) | 光学フィルムおよび光学フィルムの製造方法 | |
JP2010243561A (ja) | 反射スクリーン | |
JP2006330145A (ja) | 反射スクリーン、反射投影システム、及び、反射スクリーンの製造方法 | |
JPH075462A (ja) | 面光源、それを用いた表示装置、及びそれらに用いる光拡散シート | |
WO2003069408A1 (en) | Method for producing a display screen | |
JP5040713B2 (ja) | 反射スクリーンの製造方法 | |
JP5125271B2 (ja) | 反射スクリーンの製造方法および反射スクリーン | |
JP2010250044A (ja) | 反射スクリーン | |
JP5040712B2 (ja) | 反射スクリーンの製造方法 | |
JP2002011589A (ja) | レーザ加工用マスクとその製造方法、製造装置、及びレーザアブレーション加工装置、並びに該マスクを用いて製作した画像表示装置 | |
JP3948625B2 (ja) | レンズシートを用いた面光源 | |
JP5040677B2 (ja) | 反射スクリーンとその製造方法 | |
JP2011064851A (ja) | 反射スクリーン | |
JP2013156373A (ja) | 反射スクリーンの製造方法 | |
JP2009186873A (ja) | 反射スクリーンとその製造方法 | |
JP2011090026A (ja) | 反射スクリーンの製造方法 | |
JP2011048140A (ja) | 反射スクリーンおよび反射スクリーンの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20120605 |