反射屏、反射屏的制造方法和反射型投影系统的制作方法

专利名称：反射屏、反射屏的制造方法和反射型投影系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及使来自前方的影像光被反射面反射而进行观察的反射屏、反射屏的制 造方法和反射型投影系统。
背景技术：
以往，已知这种反射屏是在透明片的前面一侧设置光透过漫射层、在背面一侧设 置光反射用的线性菲涅耳透镜面的反射屏(例如专利文献1)。另外，在专利文献2中，公开 了可抑制由外部光造成的对比度的降低、得到合适的视角的反射屏的结构。进而，在专利文 献3中，记述了由双凸透镜和在设置了反射部的背面的正交方向上排列的线性菲涅耳透镜 的组合而得到的反射屏。 但是，还有欲得到更高对比度的图像的要求，以及即使在投影一侧光源的光量少 的情况下也欲得到尽可能高亮度的图像的要求。另外，还始终要求即使在能得到高亮度的 图像的情况下也要排除不需要的倒影(映>9込* )。 进而，在上述现有的反射屏中，还有其制造工序复杂、结果制造成本增高的问题。
另外，在专利文献4中，涉及使从斜前方投射的光反射而进行观察的反射屏，公开 了在剖面呈锯齿状的屏面上形成反射面和光吸收面并分开制作影像光和外部光所到达的 面的反射屏。 但是，在专利文献4所述的反射屏中，必须在剖面呈锯齿状的屏面上明确地分开
制造反射面和光吸收面，而分别将锯齿状的山的一方作成反射面、将另一方作成光吸收面
是困难的，存在制造单价增高的问题。 专利文献1 :特开平8-29875号公报 专利文献2 :特开平10-62870号公报 专利文献3 :特开2002-311507号公报 专利文献4 :特开平2-262134号公报

发明内容
本发明的课题是提供一种能够得到对比度高、亮度高而无倒影的图像且制造容 易的反射屏、反射屏的制造方法和反射型投影系统。 本发明是一种反射屏，使从影像源投影的影像光反射并且包含屏面，其特征在于， 具备能透过光的光透过部；以及吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光吸收部沿着 屏面交替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述光透过部由单位棱镜形状部 构成，该单位棱镜形状部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一 侧的宽度宽的大致楔形状，沿屏面排列许多而形成。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述光吸收部的折射率比上述光 透过部的折射率低。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述光吸收部包含吸收光的微 珠。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述光吸收部通过将折射率比上 述光透过部的折射率低的树脂与上述微珠(beads)混匀而形成。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层仅在与上述单位棱镜 形状部的大致楔形部的顶部对应的部分形成。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述单位棱镜形状部具有非对称 的第1棱镜面和第2棱镜面。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述第1棱镜面由1种面形成，上 述第2棱镜面由至少2种面形成。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述第1棱镜面由1个平面形成， 上述第2棱镜面具有在接近背面的位置形成的第1平面和在与上述第1平面相比更靠影 像源一侧形成的第2平面这2种平面，上述第1平面由与上述第1棱镜面对称的平面形成， 上述第2平面与屏面的法线所成的角度比上述第1平面与屏面的法线所成的角度大。
本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在影像源一侧的表面，实施防眩 光(antiglare)处理、防反射处理、防带电处理、硬涂层(hard coat)处理、防污处理中的至 少一种处理。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在影像源一侧的表面，形成使正 反射的成分减少的防正反射层。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述防正反射层的雾度(haze) 值处于25%以上且90%以下的范围内。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在上述防正反射层的表面形成微 细凹凸形状，利用上述微细凹凸形状而使正反射的成分减少。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述防正反射层具有许多微珠和 固结上述微珠的粘结剂，上述微珠从上述粘结剂向影像源一侧突出，形成上述微细凹凸形 状。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在上述微细凹凸形状上实质上不 形成与屏面平行的平坦面。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述防正反射层由在l维或2维 方向排列了微小的单位透镜形状的透镜阵列构成，利用上述透镜阵列使正反射的成分减 少。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述透镜阵列是在1维方向排列 了单位透镜形状而形成的双凸透镜阵列，上述单位透镜形状延伸的方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大致正交。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述透镜阵列是在2维方向排列
了具有长边方向的单位透镜形状而形成的微透镜阵列，从屏的法线方向观察上述单位透镜
形状时的长边方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大致正交。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在上述防正反射层的更靠影像源
一侧，沿着上述防正反射层的表面形状实施防带电处理、硬涂层处理、防污处理中的至少一
种处理，具有原样保持了减少上述防正反射层的正反射成分的功能的防带电、硬涂层、防污功能。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层的反射率为40%以 上。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层的漫反射率Rd是 10%以上且70%以下的范围内。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层通过对其表面实施表 面漫射处理而使上述漫反射率Rd在上述规定范围内。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层的漫射作用的强度因 方向而不同。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层在屏的使用状态下的 水平方向的漫射作用比垂直方向强。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层是将漫反射率Rd不 同的多个区域组合而形成的。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，设置使透过的光仅在特定方向强 漫射的异形漫射层。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，使上述异形漫射层所透过的光强 漫射的方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向一致。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射层由高反射率的反射膜 或反射片形成，上述反射膜或上述反射片相对于上述光透过部和上述光吸收部使用粘结层 或粘附层进行层叠。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，上述反射膜或上述反射片与上述 光透过部和上述光吸收部的间隔为上述光透过部的上述反射层一侧的宽度的1/2以下。
本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，将光漫射材料混入上述粘结层或 上述粘附层中。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在不使用时，反射屏能够巻起。
本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，在与上述单位棱镜形状部延伸的 方向正交的方向上延伸的许多追加单位棱镜形状部与配置于各追加单位棱镜形状部间的 追加光吸收部的组合体，被层叠在许多单位棱镜形状部与配置于各单位棱镜形状部间的光 吸收部的组合体上。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，光透过部由紫外线固化树脂、电 子束固化树脂或放射线固化树脂构成，这些固化树脂的动态粘弹性中的贮藏弹性模量降低 开始点(Tg)处于-60。C 25。C或6(TC 15(rC的范围，并且玻璃转变点以上的橡胶状弹性区域中的贮藏弹性模量超过107Pa。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，紫外线固化型树脂、电子束固化 型树脂或放射线固化树脂含有至少l种聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)作为低聚物 成分。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，光透过部由基底部支撑，基底部 由PET或PC构成，基底部的厚度为10 188 ii m。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，光透过部与光吸收部的组合体的 层厚为20 200 iim。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，反射膜或反射片具有全光线反 射率30%以上且全光线透过率50X以下的白色膜，其由从PET、变性PET、PEN、PC、PMMA、PE、 共聚变性PE、 PP、 PVC中选择的合成树脂膜构成；以及反射隐蔽层，在该白色膜的背面通过 蒸镀A1或银涂料而设置。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，白色膜表面设置UV固化树脂或 电子束固化树脂，或通过喷砂处理(sandblast)使之褪光。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，反射隐蔽层通过涂敷呈现1(TQ 以下的表面电阻的银涂料而形成。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，粘结剂或粘附剂的光线透过率为 70%以上。 本发明是一种反射屏，其特征在于，在反射屏中，粘结层或粘附层包含平均粒径为 l-20iim的漫射用微珠。 本发明是一种反射屏的制造方法，该反射屏是使从影像源投影的影像光反射并且
包含屏面的反射屏，具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述
光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透
过部的上述影像光反射的反射层，上述光透过部由单位棱镜形状部构成，该单位棱镜形状
部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致楔形
状，沿屏面排列许多而形成，其特征在于，具备单位棱镜形状赋形工序，用树脂使单位棱镜
形状部赋形；反射层形成工序，在与所形成的上述单位棱镜形状部的大致楔形的顶部对应
的部分形成反射层；以及光吸收部形成工序，在形成了上述反射层后形成光吸收部。 本发明是一种反射屏的制造方法，该反射屏是使从影像源投影的影像光反射并且
包含屏面的反射屏，具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述
光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透
过部的上述影像光反射的反射层，上述光透过部由单位棱镜形状部构成，该单位棱镜形状
部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致楔形
状，沿屏面排列许多而形成，其特征在于，具备单位棱镜形状赋形工序，用树脂使单位棱镜
形状部赋形；光吸收部形成工序，在所形成的单位棱镜形状部之间形成光吸收部；以及反
射层形成工序，在形成了光吸收部之后形成反射层。 本发明是一种反射屏的制造方法，其特征在于，上述光吸收部形成工序在上述单 位棱镜形状之间充填利用擦拭法(wiping)形成上述光吸收部的材料。 本发明是一种反射型投影系统，具备投射影像光的影像源和反射上述影像光并且
7包含屏面的反射屏，其特征在于，上述反射屏具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收
部，上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，在上述光透过部的背面一侧
设置使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层，上述影像光大致为直线偏振光，上
述影像光的偏振方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大致一致。 本发明是一种反射型投影系统，其特征在于，上述光透过部由单位棱镜形状部构
成，该单位棱镜形状部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一侧
的宽度宽的大致楔形状，沿屏面在与上述影像光的偏振方向正交的方向上排列许多而形成。 本发明是一种反射型投影系统，其特征在于，反射屏还具备偏振层，其设置在比光
透过部更靠影像源一侧，使所通过的光的偏振状态与规定偏振方向的直线偏振光一致，利
用上述偏振层取得一致的规定偏振方向与上述影像光的偏振方向大致一致。 本发明是一种反射型投影系统，其特征在于，上述反射层由有选择地仅使一个方
向的偏振光反射的偏振反射材料形成，上述偏振反射材料有选择地反射的偏振方向与上述
影像光的偏振方向大致一致。 本发明是一种反射型投影系统，其特征在于，还具备至少对设置上述反射屏的空 间进行照明的照明光源，上述照明光源的照明光大致为直线偏振光，上述照明光的偏振方 向与上述影像光的偏振方向大致正交。 本发明是一种反射屏，使从影像源投影的影像光反射并且包含屏面，其特征在于， 具备可透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交 替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反 射的反射层，反射屏在比光透过部更靠影像源一侧还具备使所通过的光的偏振状态与规定 偏振方向的直线偏振光一致的偏振层，利用上述偏振层取得一致的规定偏振方向与上述光 透过部和上述光吸收部延伸的方向大致一致。 本发明是一种反射屏，使从影像源投影的影像光反射并且包含屏面，其特征在于， 具备可透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交 替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反 射的反射层，上述反射层由有选择地仅使一个方向的偏振光反射的偏振反射材料形成，上 述偏振反射材料有选择地反射的偏振方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大 致一致。 本发明是一种反射屏，其特征在于，上述光透过部由单位棱镜形状部构成，该单位 棱镜形状部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的 大致楔形状，沿屏面在与上述影像光的偏振方向正交的方向上排列许多而形成。
按照本发明，可收到以下的效果。 (1)由于具备可透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光 吸收部沿着屏面交替形成，具备使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层，所以可 吸收不需要的外部光，显示对比度高的影像。
(2)由于具备沿屏面排列许多而形成的单位棱镜形状和在背面一侧形成、使通过 单位棱镜形状的影像光反射的反射层，所以可使影像光向所需的观察方向高效地反射。
(3)由于光吸收部的折射率比形成单位棱镜形状的材料的折射率低，所以在单位
8棱镜形状与光吸收部的边界面，可使影像光全反射，可使反射损失为最小限度，显示明亮的影像。 (4)由于光吸收部含有吸收光的微珠，所以可简单且可靠地得到外部光的吸收作 用。 (5)由于光吸收部通过将微珠与折射率比形成单位棱镜形状的材料的折射率低的 树脂混匀而形成，所以可不形成背面保护层地来固定微珠。 (6)由于反射层仅在与光透过部或单位棱镜形状的大致楔形的顶部对应的部分形 成，所以可容易地进行制造。 (7)由于单位棱镜形状在其排列方向具有非对称的第l棱镜面和第2棱镜面，所以 可根据影像光或外部光的预定方向而做成最佳的形状。因此，可更高效地使影像光反射，更 高效地使外部光吸收。 (8)由于第l棱镜面由l种面形成，第2棱镜面由至少2种面形成，所以可为了更 高效地使影像光反射、更高效地使外部光吸收而做成更合适的形状。 (9)由于第l棱镜面由l个平面形成，第2棱镜面具有第l平面和第2平面这2 种平面，第1平面由与第1棱镜面对称的平面形成，第2平面与屏面的法线所成的角度比第 l平面与屏面的法线所成的角度大，所以可减小外部光对第2平面的入射角度，可吸收更多 的外部光。另外，由于对下方的正面宽度加宽，所以能够更可靠地以单位棱镜形状取入影像 光。 (10)由于对影像源一侧的表面实施防眩光处理、防反射处理、防带电处理、硬涂层 处理、防污处理中的至少一种处理，所以通过根据使用环境选择适当的处理，可得到更高品 质的反射屏。 (11)由于在影像源一侧的表面形成使正反射的成分减少的防正反射层，所以可防 止影像源或照明光移入反射屏表面，从而显示更鲜明的图像。 (12)由于防正反射层的雾度值处于25%以上且90%以下的范围内，所以白色并 不显眼，可有效地防止倒影。 (13)由于防正反射层在表面形成微细凹凸形状，微细凹凸形状使正反射的成分减 少，所以制造容易，并且能够可靠地防止移入。 (14)由于防正反射层具有许多的微珠和粘结微珠的粘结剂，固结有微珠的部分比 未固结微珠仅仅为粘结剂的部分向影像源一侧突出，形成微细凹凸形状，所以通过改变混 合微珠的比例就可以任意地设定防正反射效果和漫射效果。 (15)由于在微细凹凸形状上实质上不形成与屏面平行的平坦面，所以能够可靠地 防止影像源的倒影。 (16)由于防正反射层形成有在1维或2维方向排列了微小的单位透镜形状的透镜 阵列，因透镜阵列而使正反射的成分减少，所以可防止影像源的倒影，同时可任意地设定视 域。
(17)由于透镜阵列是一种在1维方向排列了单位透镜形状而形成的双凸透镜阵
列，单位透镜形状以同一剖面形状延伸的方向与光透过部和光吸收部以同一剖面形状延伸
的方向大致正交，所以在与视域受光透过部控制的方向正交的方向上可控制视域。
(18)由于透镜阵列是一种在2维方向排列了单位透镜形状而形成的微透镜阵列，从屏的法线方向观察单位透镜形状时的长边方向与光透过部和光吸收部以同一剖面形状 延伸的方向大致正交，所以在与视域受光透过部控制的方向正交的方向上可控制视域。
(19)由于在防正反射层的更靠影像源一侧，沿着防正反射层的表面形状实施防带 电处理、硬涂层处理、防污处理中的至少一种处理，具有原样保持了减少防正反射层的正反 射成分的功能的防带电、硬涂层、防污功能，所以通过根据使用环境选择适当的处理，可防 止影像源的倒影，同时得到更高品质的反射屏。
(20)由于反射层的反射率为40%以上，所以可显示亮度高的影像。
(21)由于反射层的漫反射率Rd为10%以上且70%以下的范围内，所以可进行视
域不极端变窄且反射效率也高、平衡性良好的反射。 (22)由于反射层通过对其表面实施表面漫射处理而使漫反射率Rd在规定的范围 内，所以可任意地设定反射光的漫射程度。 (23)由于反射层其漫射作用的强度因方向而不同，所以能够在扩大视域的同时， 将朝向光吸收部这样的反射抑制到最小限。 (24)由于反射层的处于屏的使用状态的水平方向的漫射作用比垂直方向强，所以 可对必须确保更宽视域的水平方向拓宽视域。 (25)由于反射层是使漫反射率Rd不同的多个区域组合而形成，所以在漫反射率 Rd越小就变得越高的正面的峰值亮度与以漫反射率Rd越大就变得越高的大观察角度进行 分布的亮度分布之间，可任意地设定并控制亮度。 (26)由于设置了使透过的光仅在特定方向强漫射的异形漫射层，所以能够简单而 可靠地给予光的漫射方向以强指向性。 (27)由于使异形漫射层所透过的光强漫射的方向与光透过部和光吸收部以同一 剖面形状延伸的方向一致，所以即使是在反射层与光透过部和光吸收部之间配置异形漫射 层的情形，反射光因异形漫射层而进行大的漫射后也不被光吸收部吸收，可高效地拓宽视 域。 (28)由于用粘结层或粘附层将反射膜或反射片与光透过部和光吸收部层叠，所以 可更简单地进行反射层的形成。另外，可自由地设定反射层的特性。 (29)由于反射膜或反射片与光透过部和光吸收部的间隔为光透过部的反射层一 侧的宽度的1/2以下，所以可防止应在被反射层反射后使之再入射到光透过部的反射光入 射到光吸收部，可防止作为屏的反射效率的降低。
(30)由于将光漫射材料混入粘结层或粘附层中，所以可简单地拓宽视域。
(31)由于在不使用时能够巻起，所以针对不易受外部光的影响的情形，可采用能
在更多场合下使用的反射屏。
(32)由于在与单位棱镜形状排列的方向正交的方向上排列的第2单位棱镜形状
比单位棱镜形状更靠影像源一侧形成，所以可有效地除去来自各种方向的外部光。 (33)由于具备单位棱镜形状赋形工序、仅在与所形成的单位棱镜形状的大致楔形
的顶部对应的部分形成反射层的反射层形成工序、以及在形成了反射层后形成光吸收部的
光吸收部形成工序，所以光吸收部的形成仅在背面的整个面上形成光吸收部即可，可简单
地进行反射屏的制造。 (34)由于具备单位棱镜形状赋形工序、在与所形成的单位棱镜形状之间形成光吸
10收部的光吸收部形成工序、以及在形成了光吸收部后形成反射层的反射层形成工序，所以
反射层的形成仅在背面的整个面上形成反射层即可，可简单地进行反射屏的制造。
(35)由于光吸收部形成工序在单位棱镜形状之间充填用擦拭法形成光吸收部的
材料，所以能够可靠地进行充填。 按照本发明，还可收到以下的效果。 (36)由于影像光大致为直线偏振光，影像光的偏振方向在光透过部和光吸收部保 持同一剖面形状的同时与它们延伸的方向大致一致，所以可更高效地反射影像光。这是因 为使光透过部与光吸收部具有了折射率差，由此反射率随入射到界面的偏振方向而异的缘 故。由于影像光的偏振方向对界面形成S偏振，所以反射率高。因而，可使入射到光吸收层 的损失比例最小。 (37)由于光透过部是影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致的楔形，沿屏 面在与影像光的偏振方向正交的方向上排列许多而形成，所以可吸收不需要的外部光，显 示对比度高的影像。
(38)由于利用偏振层取得一致的规定偏振方向与影像光的偏振方向大致一致，所
以可防止与影像光的偏振方向不一致的外部光成分到达反射层，显示对比度高的影像。
(39)由于偏振反射材料有选择地反射的偏振方向与影像光的偏振方向大致一致，
所以不反射与影像光的偏振方向不一致的外部光成分，可显示对比度高的影像。
(40)由于照明光的偏振方向与影像光的偏振方向大致正交，所以可明确地区别影
像光与照明光，能够仅仅反射照明光地进行观察，即使是点亮了室内照明的明亮的室内，也
可显示对比度高的影像。


图1是示出了本发明第l实施方式的实施例l-l中的反射屏的剖面图。 图2是示出了本发明第1实施方式的实施例1-2中的反射屏的剖面图。 图3是示出本发明第1实施方式的单位棱镜形状的具体形状的图。 图4是示出以入射角30度从下方对本发明第1实施方式的实施例1-2中的反射
屏投影影像光的情形的图。 图5是示出以入射角10度从下方对本发明第1实施方式的实施例1-2中的反射 屏投影影像光的情形的图。 图6是示出外部光以入射角30度从上方到达了本发明第1实施方式的实施例1-2 中的反射屏的情形的图。 图7是本发明第1实施方式的实施例1-2中的反射屏的反射率与角度的依赖性的 评价结果。 图8是从影像源一侧上方看到本发明第1实施方式的实施例1-3中的反射屏的立 体图。 图9是示出了本发明第1实施方式的实施例1-3中的反射屏的剖面图。 图10是说明因本发明第1实施方式的防正反射层的表面形状的差异而引起的防
影像源的倒影效果的差异的图。 图11是从影像源一侧上方看到本发明第1实施方式的实施例1-4中的反射屏的
11立体图。 图12是示出了本发明第1实施方式的实施例1-4中的反射屏的剖面图。 图13是从背面一侧上方看到在本发明第1实施方式的实施例1-5中的反射屏上
形成反射层前的状态的立体图。 图14是示出了本发明第1实施方式的实施例1-5中的反射屏的剖面图。 图15是从影像源一侧上方看到本发明第1实施方式的实施例1-6中的反射屏的
立体图。 图16是示出了本发明第1实施方式的实施例1-6中的反射屏的剖面图。 图17是示出了本发明第1实施方式的实施例1-7中的反射屏的图。 图18是示出了本发明第2实施方式中的反射型投影系统的剖面图。 图19是示出了本发明第2实施方式中的反射型投影系统的立体图。 图20是将因本发明第2实施方式的偏振方向的差异造成的反射率的变化对反射
面按每个入射角作图后的图。 图21是示出本发明第4实施方式中的反射屏的图。
具体实施例方式
第1实施方式 通过排列许多单位棱镜形状并还在其间设置光吸收部，从而以制造容易的方式来 实现获得可得到对比度高、亮度高且无倒影的图像的反射屏和反射投影系统的目的。
实施例1-1 图1是示出了实施例1-1中的反射屏10的剖面图。再有，包含图1在内，以下所 示的各图为了便于说明，适当夸张地示出了各部分的尺寸、形状等。特别是图1，由于集中示 意性地示出了室内照明G、影像源L、反射屏IO，所以配置关系与实际情况不同，各光线的入 射角等包含与后述说明中的大小关系不同的部分。 本实施例中的反射屏10是考虑到将投影影像光的投影仪光学引擎部(影像源)L 相对于屏10的中心设置在下方，采取使影像光向斜上方投射的配置，环境光的几乎全部从 屏的上方入射到屏上而开发的屏。然后，通过使来自下方的影像光高效地反射向观察者侧， 来自上方的不需要的光有选择地被后述的光吸收部吸收，从而形成对比度非常高的前投影 仪用反射屏。 图1示出了在屏的使用状态下的垂直方向剖面。 如图1所示，反射屏10使从影像源L投影的影像光LpL2反射并且具有屏面10a， 具备基底部11、设置在基底部11上并使光透过的光透过部12和吸收光的光吸收部14。其 中，光透过部12由单位棱镜形状部(也称为单位棱镜形状)12构成，该单位棱镜形状部12 在相对于屏面10a正交的剖面中，是影像源L 一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致楔形， 沿屏面10a排列许多而形成。 各单位棱镜形状部12沿着屏面10a在直线上延伸，光吸收部14具有配置于单位 棱镜形状部12间的剖面三角形状并且沿着屏面10a延伸。因此，在图1中，单位棱镜形状 部与光吸收部14交替配置。 在各单位棱镜形状部12的背面一侧设置反射层13，在反射层13和光吸收部14的背面一侧设置背面保护层16。另外，在基底部11的影像源L 一侧设置前面处理层15。
再有，借助于反射屏10和影像源L构成反射型投影系统。 基底部11是形成单位棱镜形状12时所需的基体材料的部分，是由丙烯酸、聚碳酸 酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂制的片或膜形成的具有光透过性的部分，在本实施例中， 使用丙烯酸。再有，对该基底部11也可根据需要采用使之减少到规定的透过率的灰色等染 料、颜料等进行着色(染色)。 单位棱镜形状12在图1的剖面中成为影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的 大致楔形。单位棱镜形状12沿屏面(在图1中为上下方向)排列许多而形成。另外，单位 棱镜形状12在上下方向为上下对称的形状，上方和下方的斜面与屏面的法线所成的角度 为5，顶部的宽度为40iim，从谷底到顶部的高度为200iim。另外，单位棱镜形状12由折射 率为1.56的紫外线固化树脂形成。在此处，所谓屏面，是指呈现作为整个屏看时成为屏的 平面方向的面，在以下的说明中和权利要求书内也作为同一定义采用。
反射层13仅仅设置于与单位棱镜形状12的大致楔形的顶部对应的部分，是反射 影像光使之返回到前面侧(影像源一侧)的层。 本实施例中的反射层13是在单位棱镜形状12的顶部涂敷高反射的银色涂料而形 成，将作为所使用涂料的反射率定为全光线反射率，Rt =约62. 7%，漫反射率Rd = 39. 1 % 。
光吸收部14是具有吸收在单位棱镜形状12排列之间所形成的光的作用的部分。 本实施例中的光吸收部14通过没有遗漏地充填黑色微珠14a而形成。该黑色微珠14a是 具有吸收光的作用的微珠，在光吸收部14内不存在该微珠的间隙形成空隙。利用该结构， 光吸收部14能够容易地变形，在采取巻起反射屏10的方式的情况下，是一种便于得到必要 的柔软性的结构。 前面处理层15是一种实施防眩光处理、防反射处理、防带电处理、硬涂层处理、防 污处理等各种表面处理的层，在本实施例中，实施防反射处理。再有，对该前面处理层15实 施的处理只要根据需要作适当选择即可。 背面保护层16是一种为了保持充填于光吸收部14的未图示的黑色微珠而覆盖背 面一侧的整个面的层。若不存在该背面保护层16，则充填于光吸收部14的黑色微珠就难以 稳定地持续保持于单位棱镜形状12之间的间隙内。因此，在本实施例中，将紫外线固化树 脂滴在背面的整个面上加以覆盖，对其照射紫外线使之固化，便形成了背面保护层16。再 有，除了采用紫外线固化树脂的方法外，也可粘贴粘附膜等以固定黑色微珠，由此，柔软性 得到提高，从而巻起时更加方便。 接着，说明本实施例中的反射屏10的制造方法。
(单位棱镜形状赋形工序) 首先，在基底部11上涂敷电离放射线固化性树脂，通过在铸模的状态下照射电离 放射线使之固化，从而对单位棱镜形状12赋形。使用于该单位棱镜形状赋形工序的电离 放射线固化性树脂可采用以紫外线和电子束固化性树脂、丙烯酸、环氧丙烯酸酯、硅丙烯酸 酯、硅氧烷等多官能单体为主成分的光交联型树脂。在此处，所谓电离放射线，是指具有在 电磁波或带电粒子束之中可对分子进行聚合、交联的能量子的放射线，通常采用紫外线、电 子束。 再有，单位棱镜形状12的形成也可不以电离放射线固化形成，而是通过采用了丙烯酸树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等的热熔融挤压成形来进行。
(反射层形成工序) 在形成了单位棱镜形状12后，在单位棱镜形状12的楔形顶部用凹版印刷反涂层 形成反射层13。本实施例中的反射层13的银色涂料的膜厚以约20iim进行涂敷。通过涂 敷成该厚度，可得到上述反射率。 由于单位棱镜形状12的顶部突出，所以防止了在形成光吸收部14的预定的谷部 分附着银色涂料，同时仅在其顶部形成反射层13能容易进行。 再有，作为反射层13的形成方法，除此之外，还可采用丝网印刷、喷墨涂敷、蒸镀 (优选采用铝、银、铬等反射率高的金属)等。 另外，作为用于形成反射层13的涂料，在银色涂料以外，也可以使用涂敷后的表 面成为褪光状的褪光的白色系的涂料、涂敷后的表面的倒影大的(反光(^力'J )强的) 釉白系的涂料、银色系(金属色)的涂料、使云母或微珠适当混入的涂料。通过适当地分开 使用这些涂料，可控制观察区域和亮度、防止光源的倒影效果等。
(光吸收部形成工序) 继反射层形成工序之后，将黑色微珠14a散布于形成了反射层13的单位棱镜形状 12的背面一侧的整个面上。然后，为了没有遗漏地充填于单位棱镜形状12之间，要进行挤 压(擦拭)。再有，优选黑色微珠的直径为1 10践左右。这是因为如果直径比它小，则 由挤压进行的存入变得困难，如果直径超过lOym，则向单位棱镜形状12的间隙的充填变 得困难，即变得充填不足的缘故。利用该光吸收部形成工序，得到了可充分遮断外部光的光 吸收部14。 由于仅在作为已经是必要部分的单位棱镜形状12的顶部形成反射层13，所以光 吸收部14也可附着于整个背面，可简单地进行该光吸收部形成工序。 再有，在本实施例中，由于进行了挤压，所以如图l所示，成为仅在单位棱镜形状 12之间的谷部分形成黑色微珠的形态，而反射层13上(背面一侧表面)被黑色微珠覆盖亦 可。(背面保护层形成工序) 在形成光吸收部14之后，以覆盖该背面的整个面的形式，滴下紫外线固化树脂进 行覆盖，对其照射紫外线使之固化，便形成了背面保护层16。
(前面处理层形成工序) 最后，在前面侧的最表面处形成了前面处理层15 。在本实施例中，通过层压加工实 施防反射处理的防反射片，得到前面处理层15。
通过进行以上各工序，得到反射屏10。 在以上说明的反射屏10中，如图1所示，从影像源L投影的影像光线Ll、 L2在单 位棱镜形状12内传播，在与光吸收部14的边界面上进行全反射。光吸收部14充填黑色微 珠，而由于其间隙为空隙，所以光吸收部14的折射率比单位棱镜形状12的折射率低，因此， 在该边界面上以大于临界角的角度入射的光进行全反射。 然后，在单位棱镜形状12与光吸收部14的边界面处进行了全反射的影像光到达 反射层13而被反射，其后还进行了全反射等，作为可观察的光线返回到观察者方向。
另一方面，来自设置于反射屏10的上方的室内照明G等的外部光G1、G2由于对反射屏10的入射角大，所以单位棱镜形状12与光吸收部14的边界面处的入射角减小，不超 过临界角的成分居多，不进行全反射地入射到光吸收部14，被黑色微珠吸收。因此，可使外 部光返回到观察位置的比例减至非常少。 实际上如果将影像光投影到反射屏10上，则就投影图像而言，具有高反射率，就 外部光而言，可被充分吸收。 这样，按照本实施例，可得到对比度高、亮度高且无倒影的图像，而且，该反射屏10
如上所述能够容易地制造出来。 实施例1-2 图2是示出了实施例1-2中的反射屏20的剖面图。 实施例1-2是对实施例1-1中的单位棱镜形状12的形状加以改进而得到单位棱 镜形状22的例子。因此，对于实现与上述实施例1同样的功能的部分在末尾标以同一符号， 而适当地省略重复的说明。 图3是表示单位棱镜形状22的具体形状的图。 单位棱镜形状22在其排列方向(处于使用状态的上下方向)上形成非对称形状，
具有位于上方的第1棱镜面22a和位于下方的第2棱镜面22b。 第1棱镜面22a由1个平面形成，与对棱镜面的法线的夹角为5。 第2棱镜面22b具有在接近于背面的位置处形成的第1平面22b-l和比第1平面
22b-l更靠近影像源一侧形成的第2平面22b-2这2种平面。 第1平面22b-l由与第1棱镜面22a对称的平面的一部分形成，与对棱镜面的法 线的夹角为5。 第2平面22b-2与屏面的法线的夹角为15，大于第1平面22b_l与屏面的法线的 夹角。 另外，单位棱镜形状22的顶部宽度为40 ii m，从谷底到顶部的高度为200 y m，前面 侧的宽度为100iim。 在本实施例中，通过将第2平面22b-2与屏面的法线的夹角形成得较大，使外部光 对第2平面22b-2的入射角减小，外部光未在该第2平面22b-2进行全反射而很容易到达 光吸收部24。另外，通过扩大向下方的宽度，使来自下方的影像光入射到单位棱镜形状22 变得容易。 图4是示出以入射角30度从下方对实施例1-2中的反射屏20投影影像光的情形 的图。 图5是示出以入射角10度从下方对实施例1-2中的反射屏20投影影像光的情形 的图。 图6是示出外部光以入射角30度从上方到达了实施例1-2中的反射屏20的情形 的图。 再有，在图4 图6中，为了简单起见，基底部21不表示为单个的层，还省略掉前 面处理层25。 来自下方的影像光一边适度地漫射，一边向观察方向反射(图4、5)，与此相对照， 可知就来自上方的外部光而言，其大部分被吸收而不射出(图6)。
对实施例1-2中的反射屏20评价了反射率与角度的依赖性。
15
图7是实施例1-2中的反射屏20的反射率与角度的依赖性的评价结果。
在图7中，横轴的+侧表示对来自屏上方的入射光的反射率，-侧表示对来自屏下 方的入射光的反射率。通常的前投影仪的投影角度在屏下端附近为入射角0附近，在上端 为入射角-30左右。在图7的曲线图中，与该影像光的入射角范围相当的是横轴的-30 0的范围，显然在该范围内可维持高反射率。另一方面，主要从上方插入的外部光在图7的 曲线图中相当横轴中的+侦U。在相当于该外部光的入射角的范围内，对于大约来自上方的 超过20角度的光，反射率不到10%，充分发挥了遮断外部光的特性。 按照本实施例，通过还设置第2平面22b-2，一边可防止来自上方的外部光的反 射，一边可更加增强反射影像光的效果。因此，可观察到对比度更高、亮度高且无倒影的图像。 实施例1-3 图8是从影像源一侧上方看到实施例1-3中的反射屏30的立体图。
图9是示出了实施例1-3中的反射屏30的剖面图。 反射屏30具备基底部31、单位棱镜形状32、反射层33、光吸收部34、防正反射层 35和粘结层37等。 关于基底部31、单位棱镜形状32、光吸收部34，由于与实施例1_2中的基底部21、 单位棱镜形状22 —样，故省略其详细的说明。 反射层33是高反射率(Rt = 70.6%， Rd = 60.8%)的铝片，利用由紫外线固化 型的粘结剂所形成的粘结层37，被粘结固定在单位棱镜形状32和光吸收部34的背面一侧。 为了得到这样的结构，在单位棱镜形状32之间预先形成光吸收部34，然后利用透过性高的 粘结层37来粘结反射层33。再有，也可用粘附层来代替粘结层37。 在此处，优选反射层33的反射率为40%以上，进而，优选漫反射率Rd为10%以上 且70X以下的范围内。如果漫反射率Rd过低，则由于为镜面反射状态，所以视域非常狭窄， 不切合实用。另外，如果漫反射率Rd过高，则视域拓宽，但增加了漫反射光的光被光吸收部 吸收的比例，反射效率降低。研究的结果是，了解到只要是10 70%，则该平衡就是良好 的。再有，该反射层的反射率和漫反射率Rd的条件在上述实施例1和实施例2中也同样是 优选的条件。 另外，优选在成为反射层33的铝片与单位棱镜形状32和光吸收部34的间隔，即 粘结层37的厚度t为单位棱镜形状32的反射层33 —侧(背面一侧)的宽度(图9中的 宽度A)的l/2以下。这是因为如果间隔在此值以上，则由反射层33反射后应使之再次入 射到单位棱镜形状32的反射光中的多数入射到光吸收部34，作为屏的反射效率显著降低 的缘故。 防正反射层35是在表面上随意形成了许多微细凹凸形状的层，在本实施例中，使 用总透过效率"90%、漫射透过率"37%、雾度值"42%的市售的漫射膜(株式会社巻i i制TL-4)。再有，在图8中，出于作图上的方便，作成也可看到在防正反射层35的表面上 倾斜地形成许多波浪形状的图，但本实施例中的防正反射层35的表面形状并非具有那样 的方向性的形状，而是所谓的褪光面那样，许多的不规则凹凸形状随意排列的表面形状。
防正反射层35具有如下的功能。 (1)防止投影仪光源引擎部倒影到反射屏的最表面而被观察到。
(2)拓宽投影到反射屏上的图像的可观察的角度。 在此处，关于上述(1)的功能，由于采用了使漫射材料混入层内部这种类型的漫 射层(漫射膜)，故无法达到。为了达到该功能，在表面上必须具有微细凹凸形状。而且，可 根据该微细凹凸形状造成的光的漫射度来调节防影像源的倒影效果的程度。如果漫射的程 度过少，则不能抑制完倒影，但如果过度增强漫射程度，则屏显眼地被观察到白色。因此，可 知在评价了漫射度不同的许多漫射膜的情况下，作为防正反射层35的雾度值，如果雾度值 定为25%以上至90%以下的范围，则白色不至显眼，可有效地防止倒影。
但是，即使雾度值位于上述范围，视表面形状的不同，也有不能达到上述(1)的功 能的情况。 图10是说明因防正反射层的表面形状的差异而引起的防影像源的倒影效果的差 异的图。 如图10(a)那样，如果在反射屏30上存在与屏面30a平行的许多平坦面，则由于
在该平坦面中存在许多正反射的成分，所以就发生了影像源的倒影。另一方面，假如在图
10(a)和图10(b)中，即使雾度值表现为相同的值，也如图10(b)所示，优选在反射屏30上
实质上不形成与屏面30a平行的平坦面，而是以凹凸形状覆盖整个面，以防止上述(1)的影
像源的倒影。再有，即使不与屏面并行，即使存在指向同一方向的许多平坦面，如果从特定
的方向观察，也会有发生影像源的倒影的可能性，所以更优选尽量减少平坦面。 按照本实施例，由于粘结铝片作为反射层，所以可非常简单而稳定地形成反射层。
另外，由于设置了防正反射层，所以可拓宽视域，还可完全防止影像源的倒影。 实施例1-4 图11是从影像源一侧上方看到实施例1-4中的反射屏40的立体图。
图12是示出了实施例1-4中的反射屏40的剖面图。 反射屏40具备基底部41、单位棱镜形状42、反射层43、光吸收部44、防正反射层 45、粘结层47和异形漫射层48等。 关于基底部41、单位棱镜形状42、反射层43、光吸收部44、防正反射层45和粘结 层47，由于与实施例1-3中的单位棱镜形状32、反射层33、光吸收部34、防正反射层35和 粘结层37 —样，故省略其详细的说明。 异形漫射层48借助于未图示的粘结剂贴附于基底部41与防正反射层45之间，是 大致5 ii m的干涉条纹图形作为凹凸形状被记录下来的全息漫射器，具有使透过的光仅仅 在特定的方向强烈地漫射的作用。本实施例的异形漫射层48被配置成使水平方向的雾度 值"70%，垂直方向的雾度值"35%。 按照本实施例，由于设置了异形漫射层48，所以除了因单位棱镜形状42造成的垂
直方法的控制外，对于水平方向也可适度控制光的漫射，可更加拓宽视域。 实施例1-5 图13是从背面一侧上方看到在实施例1-5中的反射屏50上形成反射层53前的 状态的立体图。 图14是示出了实施例5中的反射屏50的剖面图。 反射屏50具备基底部51、单位棱镜形状52、反射层53、光吸收部54和防正反射层 55等。
关于基底部51、单位棱镜形状52、光吸收部54、防正反射层55，由于与实施例3中 的单位棱镜形状32、光吸收部34、防正反射层35 —样，故省略其详细的说明。
如图13所示，在形成反射层53之前的状态下，对单位棱镜形状52的背面一侧的 上底面52c进行精加工(细线加工)，使得在与单位棱镜形状52和光吸收部54的长边方 向延伸的方向(水平方向)正交的方向(垂直方向)上有意保留细小的纹路。在本实施例 中，通过用ft400的砂纸擦拭上底面52c，在垂直方向形成纹路(擦抓纹)。然后，在形成了 纹路的上底面52c上喷涂反射率"68%、漫反射率"52%的高反射涂料，形成反射层53。
这样，通过在垂直方向形成了纹路的上底面52c上形成反射层53，在反射面上形 成微细的纹路。这样，通过在反射层53的表面上实施表面漫射处理，水平方向的漫射作用 的强度比垂直方向强得多。 按照本实施例，可拓宽水平方向的视域，形成从任何位置都容易观看的反射屏。
实施例1-6 图15是从影像源一侧上方看到实施例1-6中的反射屏60的立体图。
图16是示出了实施例1-6中的反射屏60的剖面图。 反射屏60具备基底部61、单位棱镜形状62、反射层63、光吸收部64、防正反射层 65和双凸透镜层69等。 关于基底部61、单位棱镜形状62、反射层63、光吸收部64、防正反射层65，由于与 实施例5中的单位棱镜形状52、反射层53、光吸收部54、防正反射层55 —样，故省略其详细 的说明。 双凸透镜层69是替代在实施例5中上底面52c上所形成的垂直方向的纹路而设 置的双凸透镜形状。双凸透镜层69的透镜形状是以椭圆筒形的局部形状作为单位形状，该 单位形状的椭圆筒被配置成在水平方向排列许多。因此，水平剖面的形状保持同一剖面形 状，在垂直方向延伸。 在形成了双凸透镜层69后，与实施例1-6同样地形成反射层63。 按照本实施例，通过采用双凸透镜形状，可更细致地控制水平方向的漫射作用。 实施例1-7 图17是示出了实施例l-7中的反射屏70的图。图17(a)是从背面一侧看到的图， 图17(b)是剖面图。 实施例1-7中的反射屏70除了采用对实施例1-1中的反射层13作了改进的反射
层73夕卜，其余是与实施例1-1为同样的方式。从而，对于实现与上述实施例1-1同样的功
能的部分，标以相同的符号，适当省略掉重复的说明。 反射层73是将正反射层73a和漫反射层73b组合起来形成的。 正反射层73a是其漫反射率Rd(73a)比漫反射层73b的漫反射率Rd(73b)小的反
射层，是在形成反射层之前形成光吸收部14，其后用丝网印刷法局部地(例如，如图17所示
的点状或网眼状)进行印刷而形成的层。 漫反射层73b，如上所述，是其漫反射率Rd(73b)比正反射层73a的漫反射率 Rd(73a)高的层，是在形成正反射层73a后在整个面上印刷形成的层。 这样，由于将漫反射率Rd不同的多个区域组合起来形成反射层，所以通过变更各 个这些区域的占据面积比率，可适当地设定正反射强的反射光和漫反射强的反射光的比例。因而，可任意地控制正面的峰值亮度和观察角度分布的比例。
(变形例) 不限于以上说明过的实施例，进行各种变形或变更是可能的，这些也在本发明的 均等的范围内。 (1)在各实施例中，单位棱镜形状示出了作为将平面进行组合后的形状的例子，但 不限于此，例如，也可形成将其一部分或全部组合成曲面的形状。另外，也可不形成单位棱 镜形状，而是背面一侧和影像源一侧的宽度相等的单个光透过部。 (2)在各实施例中，示出了在反射层形成工序后进行光吸收部形成工序的例子，但 不限于此，例如，也可在光吸收部形成工序后进行反射层形成工序。通过假定这样的工程顺 序，利用擦拭法等将光吸收部充填于单位棱镜形状之间后，可仅仅在整个背面形成反射层， 这是在光吸收部的形成容易的情况下特别有效的方法。 (3)在各实施例中，示出了单位棱镜形状和光吸收部在水平方向以同一剖面形状 延伸、在垂直方向排列许多的例子，但不限于此，例如，只要外部光和影像光的方向是水平 方向，也可据此进行90旋转的方式，或者也可设置2层单位棱镜形状22、22A和光吸收部 24、24A的组合体并使之相互正交地配置(参照图4)。 此时，多个单位棱镜形状22在一个方向被排列许多成直线状而设置，光吸收部24 被设置在各单位棱镜形状22之间。然后，许多追加单位棱镜形状22A在与一个方向正交 的另一方向被排列许多成直线状而设置，追加光吸收部24A被设置在各追加单位棱镜形状 22A之间。 另外，由许多追加单位棱镜形状22A和许多追加光吸收部24A构成的组合体被层 叠在许多单位棱镜形状22A和许多光吸收部24构成的组合体上。 (4)在各实施例中，示出了光吸收部通过充填黑色微珠而形成的例子，但不限于 此，例如，由混匀了黑色微珠的树脂来形成亦可。此时，可将黑色微珠与折射率比形成单位 棱镜形状的材料的折射率低的树脂混匀形成光吸收部。 (5)在各实施例中，举出固定式的反射屏的例子进行了说明，但不限于此，例如，也 可以是不使用时可巻起收纳的巻起式。 (6)在实施例l-3至实施例1-6中，作为防正反射层35，示出了采用市场上出售的 漫射膜的例子，但不限于此，例如，也可将作为防正反射层的许多微珠35a与固结这些微珠 的粘结剂混匀，与粘结剂部分相比，使微珠35向影像源一侧突出，形成微细凹凸形状(图 9)。 (7)在实施例1-3至实施例1-6中，作为防正反射层，示出了采用不规则褪光状的 微细凹凸形状的例子，但不限于此，例如，也可形成在l维或2维方向排列了微小的单位棱 镜形状的透镜阵列，借助于该透镜阵列使正反射的成分减少。 另外，在此时，也可采用在1维方向排列单位透镜形状而形成的双凸透镜阵列 35c，使得单位透镜形状以同一剖面形状延伸的方向与光透过部和光吸收部以同一剖面形 状延伸的方向大致正交，还匹配地进行视域的控制。 此外，在上述情况下，当采用在2维方向排列单位透镜形状35d而形成的微透镜阵 列时，使得从屏的法线方向观察单位透镜形状时的长边方向与光透过部和光吸收部以同一 剖面形状延伸的方向大致正交，还匹配地进行视域的控制。
(8)在实施例1-3至实施例1-6中，也可在防正反射层的更靠影像源一侧，沿着防 正反射层的表面形状实施防带电处理、硬涂层处理、防污处理中的至少一种处理。通过这样 做，可追加原样保持了减少防正反射层的正反射成分的功能的防带电、硬涂层、防污功能。
(9)实施例1-3或实施例1-4中，也可在粘结层37、47中混入光漫射材料以拓宽视 角。 (10)在实施例1-4中，示出了将异形漫射层48在邻接防正反射层45的位置上形 成的例子，但不限于此，例如，只要异形漫射层的表面倒影少，也可将异形漫射层配置在最 靠影像源一侧，或者与反射层邻接地配置。
第2实施方式 接着，按照图18至图20说明本发明第2实施方式。 利用来自影像源的影像光为直线偏振光来实现得到对比度高、亮度高且无倒影的 图像的目的。 图18是示出了本实施例中的反射型投影系统的剖面图。 图19是示出了本实施例中的反射型投影系统的立体图。但是，在图19中，为了说 明方便，示出了未形成反射层13的状态。再有，为了说明方便，图18和图19适当夸张地示 出了各部分的尺寸、形状等，由于集中示意性地表示了室内照明G、影像源L、反射屏IO，所 以配置关系与实际情况不同，各光线的入射角等包含了与后述说明中的大小关系不同的部 分。 本实施例中的反射屏10是考虑到将投影影像光的投影仪光学引擎部(影像源)L 相对于屏10的中心设置在下方，采取使影像光向斜上方投射的配置，环境光的几乎全部从 屏的上方入射到屏上而开发的屏。然后，通过使来自下方的影像光高效地反射向观察者侧， 来自上方的不需要的光有选择地被后述的光吸收部吸收，从而形成对比度非常高的前投影 仪用反射屏。 投影仪光学引擎部(影像源)L是液晶投影仪，所投射的影像光的偏振状态为直线 偏振光，被配置成图19中箭头所示的偏振方向A为水平方向。
图18示出了在屏的使用状态下的垂直方向剖面。 如图18所示，反射屏10使从影像源L投影的影像光1^、L2反射并且具有屏面10a， 具备基底部11、设置在基底部11上并使光透过的光透过部12和吸收光的光吸收部14。其 中，光透过部12由单位棱镜形状部(称为单位棱镜形状)12构成，该单位棱镜形状部12在 对屏面10a正交的剖面中，是影像源L 一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致楔形，沿屏面 10a排列许多而形成。 各单位棱镜形状部12沿着屏面10a以直线状延伸，光吸收部14具有配置于单位 棱镜形状部12间的剖面三角形状并且沿着屏面10a延伸。因此，在图18中，单位棱镜形状 部与光吸收部14交替配置。 在各单位棱镜形状部12的背面一侧设置反射层13。另外，在基底部11的影像源 L一侧依次设置偏振层16A和防正反射层15A。 基底部11是形成单位棱镜形状12时所需的基体材料的部分，是由丙烯酸、聚碳酸 酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂制的片或膜形成的具有光透过性的部分，在本实施例中， 使用丙烯酸。再有，对该基底部11也可根据需要采用使之减少到规定的透过率的灰色等染料、颜料等进行着色(染色)。 单位棱镜形状12在图18的剖面中是影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大
致楔形的光透过部。单位棱镜形状12沿屏面(在图18中为上下方向)排列许多而形成。
另外，单位棱镜形状12在上下方向为上下对称的形状，上方和下方的斜面与屏面的法线所
成的角度为5，顶部的宽度为40 ii m，从谷底到顶部的高度为200 y m。另外，单位棱镜形状
12由折射率为1. 56的紫外线固化树脂形成。在此处，所谓屏面，是指呈现作为整个屏看时
成为屏的平面方向的面，在以下的说明中和权利要求书内也作为同一定义采用。 光吸收部14是具有吸收在单位棱镜形状12排列之间所形成的光的作用的部分。
本实施例中的光吸收部14通过没有遗漏地充填黑色微珠14a而形成。该黑色微珠14a是
具有吸收光的作用的微珠，在光吸收部14内不存在该微珠的间隙形成空隙。利用该结构，
光吸收部14能够容易地变形，在采取巻起反射屏10的方式的情况下，是一种便于得到必要
的柔软性的结构。 单位棱镜形状12和光吸收部14在保持图18所示的剖面形状不变的情况下在水 平方向延伸。如先前所述，由于影像光的偏振方向是水平方向，所以影像光的偏振方向与单 位棱镜形状12和光吸收部14 一边保持同一剖面形状一边使延伸的方向一致。其理由将在 后面述及。 反射层13设置于单位棱镜形状12的大致楔形的顶部的背面一侧，是反射影像光 使之返回到前面侧(影像源一侧)的层，为了保持充填于光吸收部14的未图示的黑色微珠 14a，以覆盖背面一侧的整个面的方式形成。 另外，本实施例中的反射层13通过有选择地仅仅反射一个方向的偏振光的偏振 反射材料而形成。本实施例的反射层13采用将电介质和导体交替排列并配置于面方向的 丝网格起偏镜形成，反射层13有选择地反射的偏振方向为水平方向，与影像光的偏振方向 一致。从而，一边对于影像光高效地反射，一边对于偏振方向不一致的外部光等几乎不反 射。该丝网格起偏镜是具有偏振选择性的反射层，无需另行设置反射层。再有，未被反射的 光由于在背面方向透过，所以为了防止外部光在屏背一侧的某个面上(例如壁上)反射，例 如也可将黑色的光吸收层配置于背面。在反射层13上，除了丝网格起偏镜外，例如也可使 用DBEF(住友3M株式会社制)。 本实施例的反射层13的反射率对于与偏振方向一致的偏振光，在400 700nm的 区间平均为81.1%，对于与之正交方向的偏振光为3. 4% 。 防正反射层15A是在表面上随意形成许多的微细凹凸形状的层，在本实施例中，
使用总透过效率"90%、漫射透过率"37%、雾度值"42%的市场上出售的漫射膜(株
式会社^ i i制TL-4)。再有，在上述雾度值和以下所示的雾度值的测定中使用雾度，透
射 反射率计HR-100型(株式会社村上色彩技术研究所制)。 防正反射层15A具有以下的功能。 (1)防止影像源L倒影到反射屏最表面而被观察到。
(2)拓宽投影到反射屏上的图像的可观察的角度。 在此处，关于上述(1)的功能，由于采用了使漫射材料混入层内部这种类型的漫 射层(漫射膜)，故无法达到。为了达到该功能，在表面上必须具有微细凹凸形状。而且，可 根据该微细凹凸形状造成的光的漫射度来调节防影像源的倒影效果的程度。如果漫射的程度过少，则不能抑制完倒影，但如果过度增强漫射程度，则屏显眼地被观察到白色。因此，可
知在评价了漫射度不同的许多漫射膜的情况下，作为防正反射层15A的雾度值，如果雾度
值定为25%以上至90%以下的范围，则白色不至显眼，可有效地防止倒影。 再有，在防正反射层15A的靠表面侧，也可追加实施防带电处理、硬涂层处理、防
污处理等各种表面处理，但在此时，必须保留表面的微细凹凸形状。 偏振层16A被设置于基底部11与防正反射层15A之间，是所通过的光的偏振状态 与规定的偏振方向的直线偏振光一致的层。具体地说，是关于与该规定的偏振方向一致的 偏振成分，使之原样通过，而关于规定的偏振方向以外的偏振成分，为所吸收的吸收型的起偏镜。 利用本实施例中的偏振层16A使之一致的规定的偏振方向被设定为水平方向。因 而，可通过偏振层16A的偏振方向与影像光的偏振方向大致一致。通过这样做，关于影像 光，可通过偏振层16A，进至反射层13 —侧，而具有偏振层16A的规定的偏振方向以外的方 向的偏振成分的光(例如外部光)的大部分被偏振层16A吸收。 在以上说明过的反射屏10中，如图18所示，从影像源L投影的影像光线L1、L2在 单位棱镜形状12内传播，在与光吸收部14的边界面上进行全反射。光吸收部14充填黑色 微珠，而由于其间隙为空隙，所以光吸收部14的折射率比单位棱镜形状12的折射率低，因 此，在该边界面上以大于临界角的角度入射的光进行全反射。 然后，在单位棱镜形状12与光吸收部14的边界面处进行了全反射的影像光到达 反射层13而被反射，其后还进行了全反射等，作为可观察的光线返回到观察者方向。
另一方面，来自设置于反射屏10的上方的室内照明G等的外部光G1、G2由于对反 射屏10的入射角大，所以单位棱镜形状12与光吸收部14的边界面处的入射角减小，不超 过临界角的成分居多，不进行全反射地入射到光吸收部14，被黑色微珠吸收。因此，可使外 部光返回到观察位置的比例减至非常少。 在此处，说明使影像光的偏振方向与单位棱镜形状12和光吸收部14 一边保持同 一剖面形状一边使延伸的方向一致的理由。 在偏振后的光进行反射时，已知反射率因偏振的状态(偏振方向)与反射面的关 系而异，S偏振光一方比P偏振光对反射面的反射率高。 在本实施例的反射屏10中，由于在单位棱镜形状12与光吸收部14的界面处利用 了全反射，所以在到达该界面的光与界面的关系中，越是接近于S偏振光，就越能高效地使 影像光反射。 图20是对本实施例的反射屏10的屏面的按每个入射角实测了因偏振方向的差异 引起的反射率的变化的结果作图后的图。 在图20中，以偏振方向为水平方向、入射角为0的影像光为基准表示影像光的偏 振方向为垂直方向的情形和偏振方向为水平方向的情形。从图20可知，影像光的偏振方向 为水平方向的情形的一方比偏振方向为垂直方向的情形其反射强度高。其理由是因为在影 像光的偏振方向为水平方向的情形下到达单位棱镜形状12与光吸收部14的界面处的影像 光的偏振状态在与该界面的关系中成为S偏振光的光增多的缘故。 因此，在本实施例中，影像光的偏振方向与单位棱镜形状12和光吸收部14一边保 持同一剖面形状一边使延伸的方向一致，全反射面(界面)处的入射面与影像光的偏振方向的关系接近于S偏振光，以更高的反射率反射影像光。 再有，如果使反射屏10与影像光的偏振方向一致地进行旋转，则由于原来的影像源L与室内照明G的位置关系破坏，所以在不破坏该位置关系的情况下，在本实施例中，使用以水平方向的直线偏振光投射影像光那样的影像源L。 另外，在本实施例中，如上所述，将影像光的偏振方向限定为水平方向，据此进行反射层13和偏振层16A的配置。从而，即使不具有偏振特性的外部光到达反射屏10，除与影像光的偏振方向一致的成分的光以外，均不反射。从而，在反射屏io上显示的影像成为对比度高的影像。 此外，在本实施例中，为了能在更明亮的室内环境下观察对比度高的影像，对于室内照明G，作为反射型投影系统的一部分，也进行以下所示的改进。 将室内照明G发射出的对室内进行照明的照明光定为直线偏振光，成为使其偏振方向与影像光的偏振方向正交的方向(图19中的箭头B方向)，即垂直方向。具体地说，在发射室内照明G的光的位置配置偏振滤色片17，定为使室内照明光的偏振方向与影像光的偏振方向大致正交的方向。通过这样做，只要此外不放置光源，即可使到达屏10的光仅为2种光一为水平方向的线偏振光即影像光，另一为与之正交的方向的直线偏振光即照明光。
因而，通过使用本实施例的反射屏io，仅仅使影像光有选择地反射成为可能，可以一边是明
亮的环境内，一边显示对比度非常高的高品质的影像。 如果实际上将影像光投影到反射屏10上，则对投影图像而言，具有高反射率，对外部光而言，可吸收其大部分。 这样，按照本实施例，即使是明亮的室内，也可得到对比度高、亮度高且无倒影的图像。(变形例) 不限于以上说明过的实施例，进行各种变形或变更是可能的，这些也在本发明的均等的范围内。 在本实施例中，示出了与影像光的偏振方向相对应地将反射层13、偏振层16A、偏振滤色片17等与单位棱镜形状12和光吸收部14组合起来使用的例子，但不限于此，例如，也可省略偏振层16A等，适当省略它们中的一部分。
第3实施方式 接着，说明本发明第3实施方式。本发明第3实施方式是图1至图17所示的第1实施方式，由反射屏10的许多单位棱镜形状部12构成的光透过部12由紫外线固化树脂、电子束固化树脂或放射线固化树脂等固化树脂构成，其它结构与图1至图17所示的第1实施方式大致相同。 另外，这些固化树脂的动态粘弹性中的贮藏弹性模量降低开始点(Tg)位于-6(TC 25t:或6(rC 15(TC的范围，并且玻璃转变点以上的橡胶状弹性区域中的贮藏弹性模量超过101QPa。 此外，形成光透过部12的固化树脂含有至少1种聚氨酯丙烯酸酯作为低聚物成分。 另外，反射屏10的基底部11由PET或PC构成，基底部11的厚度为10 188iim以下。此外，由光透过部12与光吸收部14构成的组合体的层厚为20 200 ii m。
接着，叙述本发明的具体实施例。 在作为基底部11的100 m厚的PET基体材料上涂敷玻璃转变温度为20°C的光透过用UV固化性树脂(光透过部12)和黑光吸收用UV固化性树脂(光吸收部14)，使得光透过部12和光吸收部14的组合体的厚度为150 m，以此制作反射屏10。用双面胶带将反射屏10贴附在小50mm的辊心上，以试作辊状屏。在将辊状屏巻起的状态下在6(TC的高温槽内保管1周时间，以判定外观，其结果是无巻段，外观良好。
接着表示比较例。 在作为基底部的100 m厚的PET基体材料上以150 y m的厚度涂敷玻璃转变温度为4(TC的光透过用UV固化性树脂和黑光吸收用UV固化性树脂，以此制作反射屏10。用双面胶带将反射屏10贴附在小50mm的辊心上，以试作辊状屏。在将辊状屏巻起的状态下在6(TC的高温槽内保管1周时间，以判定外观，其结果是看到巻段较大。
第4实施方式 接着，按照图21说明本发明第4实施方式。如图21所示，反射屏10具备基底部11和在基底部11上设置的光透过部12和光吸收部14。光透过部12和光吸收部14沿屏面10a交替呈直线状延伸而形成。 另外，在基底部11的表面上形成凹凸面，设置实施了防带电处理的前面处理层15。此外，在光透过部12和光吸收部14上经粘结层或粘附层37来设置反射层13。
反射层13由反射膜或反射片构成。这样的反射层13具有全光线反射率30%以上而且全光线透过率50%以下的白色膜13A和在白色膜13A的背面通过蒸镀A1或银涂料而设置的反射隐蔽层13B。 其中，白色膜13A由从PET、变性PET、PEN、PC、PMMA、PE、共聚变性PE、PP、PVC中选择的合成树脂膜构成。 另外，白色膜13A的反射隐蔽层13B—侧的面成为经过褪光的褪光面13C。褪光面
13C或者用UV固化树脂或电子束固化树脂形成，或者通过喷砂处理形成。 此外，在涂敷银涂料来设置反射隐蔽层13B的情况下，作为银涂料，采用呈现
以下的表面电阻的银涂料。
另外，粘结剂或粘附层37的光线透过率为70%以上，而且包含至少一种的平均粒径为1 20 ii m的漫射用微珠。 按照本实施方式，通过在光透过部12和光吸收部14上经粘结层或粘附层37来设
置反射层13，可容易而且简单地制作反射屏10。 另外，可制作影像光的图像质量优良的反射屏10。
权利要求
1. 一种反射型投影系统，具备投射影像光的影像源和反射上述影像光并且包含屏面的 反射屏，其特征在于，上述反射屏具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层， 上述影像光大致为直线偏振光，上述影像光的偏振方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大致一致。
2. 如权利要求1所述的反射型投影系统，其特征在于，上述光透过部由单位棱镜形状 部构成，该单位棱镜形状部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面 一侧的宽度宽的大致楔形状，沿屏面在与上述影像光的偏振方向正交的方向上排列许多而 形成。
3. 如权利要求l所述的反射型投影系统，其特征在于，反射屏还具备偏振层，其设置在比光透过部更靠影像源一侧，使所通过的光的偏振状 态与规定偏振方向的直线偏振光一致，利用上述偏振层取得一致的规定偏振方向与上述影像光的偏振方向大致一致。
4. 如权利要求l所述的反射型投影系统，其特征在于， 上述反射层由有选择地仅使一个方向的偏振光反射的偏振反射材料形成， 上述偏振反射材料有选择地反射的偏振方向与上述影像光的偏振方向大致一致。
5. 如权利要求l所述的反射型投影系统，其特征在于， 还具备至少对设置上述反射屏的空间进行照明的照明光源， 上述照明光源的照明光大致为直线偏振光， 上述照明光的偏振方向与上述影像光的偏振方向大致正交。
6. —种反射屏，使从影像源投影的影像光反射并且包含屏面，其特征在于， 具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收部，上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面 一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层，反射屏在比光透过部更靠影像源一侧还具备使所通过的光的偏振状态与规定偏振方 向的直线偏振光一致的偏振层，利用上述偏振层取得一致的规定偏振方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方 向大致一致。
7. —种反射屏，使从影像源投影的影像光反射并且包含屏面，其特征在于， 具备能透过光的光透过部和吸收光的光吸收部， 上述光透过部和上述光吸收部沿着屏面交替延伸而形成，至少在上述光透过部的背面一侧设置使通过上述光透过部的上述影像光反射的反射层，上述反射层由有选择地仅使一个方向的偏振光反射的偏振反射材料形成， 上述偏振反射材料有选择地反射的偏振方向与上述光透过部和上述光吸收部延伸的方向大致一致。
8. 如权利要求6或7所述的反射屏，其特征在于，上述光透过部由单位棱镜形状部构 成，该单位棱镜形状部在相对于屏面正交的剖面中，是上述影像源一侧的宽度比背面一侧的宽度宽的大致楔形状，沿屏面在与上述影像光的偏振方向正交的方向上排列许多而形 成。
全文摘要
文档编号G03B21/60GK101697058SQ20091017137
公开日2010年4月21日 申请日期2006年2月2日 优先权日2005年2月2日
发明者佐野彰英, 关口博, 堀越淳, 小川武伺, 市川信彦 申请人:大日本印刷株式会社;