反射型スクリーン、投影システム、フロントプロジェクションテレビ及び反射型スクリーンの製造方法
【課題】シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる反射型スクリーンを提供する。
【解決手段】スクリーン１は、プロジェクター２の投射光を反射する反射型スクリーンである。スクリーン１は、一つの面に凹面状または凸面状の複数の凹部１１Ａ，１１Ｂが形成された基板１１と、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂ上に形成された反射膜１２とを有する。凹部は、曲率が異なる２種類の凹部１１Ａ，１１Ｂで構成される。曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂは、少なくとも第１の方向には、最大３つまで連続して配置される。スクリーン１をこのように構成することにより、凹部１１Ａ,１１Ｂにおける反射光のシンチレーションの発生が防止され、ぎらつくことのない高画質な画像をスクリーン１に表示することができる。
【解決手段】スクリーン１は、プロジェクター２の投射光を反射する反射型スクリーンである。スクリーン１は、一つの面に凹面状または凸面状の複数の凹部１１Ａ，１１Ｂが形成された基板１１と、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂ上に形成された反射膜１２とを有する。凹部は、曲率が異なる２種類の凹部１１Ａ，１１Ｂで構成される。曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂは、少なくとも第１の方向には、最大３つまで連続して配置される。スクリーン１をこのように構成することにより、凹部１１Ａ,１１Ｂにおける反射光のシンチレーションの発生が防止され、ぎらつくことのない高画質な画像をスクリーン１に表示することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型スクリーン、投影システム、フロントプロジェクションテレビ及び反射型スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクター等の投射光を反射させて画像を視認可能とする反射型スクリーンが知られている。最近では、反射面側に多数のマイクロレンズ、すなわち微細な半球状の凹部又は凸部を形成し、その上にアルミニウム膜等の反射膜を形成する構造によって光学特性を向上させた反射型スクリーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような反射型スクリーンでは、前記半球状の凹部または凸部は全て同じ大きさで形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５１９６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、このような構造の反射型スクリーンには、反射率を向上できる反面、各凹部又は凸部から反射される光が互いに干渉することによって、所謂シンチレーション（スペックルともいう）というぎらつきが生じてしまい、画質が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる反射型スクリーン、投影システム、フロントプロジェクションテレビおよび反射型スクリーンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の反射型スクリーンは、投射光を反射する反射型スクリーンであって、一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有し、前記複数の曲面部は、曲率が異なる複数種類の曲面部で構成され、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の反射型スクリーンは、一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有している。このため、曲面部と反射膜とを適切に設計することによって、前記曲面部および反射膜が形成されたスクリーンの一面（反射面）に投射された光の反射光を、スクリーンの正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる。従って、本発明の反射型スクリーンを用いれば、投射角度が投影面（反射面）に対して鋭角となるような所謂近接投射型のプロジェクターの投射光を反射するような場合であっても、良好な画像を見ることができる。
【０００８】
また、本発明では、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部が連続する数を、最大でも３つまでに限定しているので、シンチレーションの発生を減少でき、投影画像を鮮明に映し出すことができる。
ここで、第１の方向とは、例えば、壁などに設置されたスクリーンにおいて、上下方向（縦方向）や水平方向（横方向）等のある一方向を意味する。例えば、プロジェクターが床や天井に設置されてスクリーンに対して斜め下方あるいは斜め上方から光を投射する場合、前記第１の方向は水平方向等とし、プロジェクターがスクリーンに対して左右の方向から光を投射する場合、前記第１の方向は上下方向等とすればよい。要するに、前記第１の方向は、プロジェクターとスクリーンとの位置関係などを考慮し、シンチレーションの発生を減少させたい方向に設定すればよい。
また、この第１の方向は、各曲面部において互いに平行な方向でなくてもよく、例えば、スクリーンの中央下方から反射面に対して鋭角にプロジェクター等の投射光が投射される場合に、当該角度による反射面における投射光の拡がり具合に合わせて放射状に同じ径（曲率）の曲面部を配列する場合などには、放射状に沿った方向でシンチレーションが発生し易いため、少なくともこの放射状に沿った方向を第１の方向とすることが好ましい。
【０００９】
近接投射型のプロジェクター用のスクリーンでは、投射光をスクリーンの正面方向に反射するため、凹面状または凸面状の曲面部が形成されている。このようなスクリーンでは、通常、各曲面部を全て均一の大きさとしていた。しかし、アルミニウム膜などによって反射率を高めると、各曲面部から反射する光が互いに干渉することによってシンチレーションが発生してしまうことがあった。
これに対し、本発明では、基板の一つの面（反射面）に形成された複数の曲面部のうち、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部が連続する数を、最大でも３つまでに限定している。例えば、複数の曲面部が、第１の曲率の第１曲面部と、第２の曲率の第２曲面部との２種類で構成されている場合、第１の方向に並ぶ曲面部においては、第１曲面部が最大で３つ連続して配置され、その次には第２曲面部が最大で３つ連続して配置され、第１および第２曲面部が交互にそれぞれ最大で３つまで連続して配置されている。
【００１０】
このように曲面部を配置することで、第１の方向においては、隣り合う曲面部で曲率が異なる箇所が複数設けられる。曲率が異なる曲面部に対して投射光を照射すると、曲面部で反射された反射光の光路差を、スクリーンに照射される光（例えばプロジェクターの投射光）のコヒーレンス長（干渉する長さ）よりも長くすることができる。
このように、反射光の光路差が投射光のコヒーレンス長よりも長くなると、この部分においてはシンチレーションが発生しなくなり、結果としてぎらつきを防止することができ、高画質な画像を表示することができる。従って、反射型スクリーンにおいて、曲率が同じ曲面部が連続する数を、第１の方向においては最大３つまでに限定して隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を増やすことで、シンチレーションの発生を減少できる。
【００１１】
本発明において、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることが好ましい。
ここで、第２の方向とは、例えば、第１の方向に対して直交する方向である。例えば、壁に設置されるなどで垂直方向に設置されたスクリーンにおいて、第１の方向が上下方向であれば、第２の方向は左右方向（水平方向）である。
また、第１の方向を、スクリーン下端中心から放射線状に設定した場合には、第２の方向を、前記スクリーン下端を中心とする円弧の方向に設定してもよい。
【００１２】
第１の方向だけでなく第２の方向においても、同じ曲率の曲面部は、最大で３つまで連続するように限定すれば、隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を第１の方向のみで設定した場合に比べて増やすことができ、シンチレーションの発生をより減少できる。
【００１３】
本発明において、前記曲率が同じ曲面部は、最大２つまで連続して配置されていることが好ましい。
【００１４】
曲率が同じ曲面部が連続する数を最大で２つまでに限定すれば、最大３つまでに限定した場合に比べて、隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を増やすことができ、シンチレーションの発生をより減少できる。
【００１５】
本発明において、前記複数の曲面部は、凹面状の曲面部であり、各曲面部の開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致していることが好ましい。
【００１６】
曲面部が凹面状に形成されている場合、各曲面部の開口外周縁が基板の厚さ方向に最も突出する。そして、スクリーンに対して斜め方向から光を投射すると、前記突出部分で陰になる領域が発生する。この際、各曲面部の開口外周縁が同一平面位置に形成されていないと、他の開口外周縁よりも突出した部分による陰が、他の曲面部の領域にまで達してしまう可能性がある。
これに対し、各曲面部の開口外周縁つまり反射面において最も突出した部分が同一平面位置に形成されていれば、各曲面部において陰となる領域は、その曲面部の開口外周縁による陰のみに限定できる。従って、本発明によれば、曲面部の開口外周縁の基板の厚さ方向の位置が一致していない場合に比べて、投射光を反射する領域を確保でき、スクリーンの反射率を向上できる。
【００１７】
本発明において、前記複数の曲面部は、曲率が異なる２種類または３種類の曲面部で構成されていることが好ましい。
【００１８】
前記曲面部の曲率を２種類または３種類とすることにより、反射特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。
すなわち、曲面部の曲率を２種類にすれば、３種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、反射特性への影響を軽減できる。
また、曲面部の曲率を３種類にすれば、４種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、反射特性への影響を軽減できる。また、様々な組み合わせによって曲面部を配置することができるとともに、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差を持たせることができ、曲面部の曲率を２種類にした場合に比べてシンチレーションの発生をより防止できる。
【００１９】
本発明の投影システムは、前述した反射型スクリーンと、前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影機とを備えることを特徴とする。
本発明のフロントプロジェクションテレビは、前述した反射型スクリーンと、前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影ユニットと、前記反射型スクリーンおよび投影ユニットが収納された筐体とを備えることを特徴とする。
【００２０】
このような投影システムやフロントプロジェクションテレビによれば、前述した反射型スクリーンを備えているので、前述した反射型スクリーンによる作用効果が得られる。このため、シンチレーションの発生を減少でき、投影画像を鮮明に映し出すことができる。
【００２１】
本発明の反射型スクリーンの製造方法は、投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、第１および第２の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の反射型スクリーンの製造方法では、複数の第１の凹部および複数の第２の凹部が形成された原板の成型面、又は、当該成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写することでスクリーン基板を成型して製造している。
複数の凹部が形成された原板の成型面を転写して基板を成型した場合には、基板にはその凹部に対応した２種類の凸面状の曲面部がそれぞれ複数個形成される。一方、原板の成型面を転写して基板の成形型を製造し、製造された成形型を転写して基板を成型した場合には、基板には成形型の凸部に対応した２種類の凹面状の曲面部、すなわち原板の凹部と同様の凹面状の曲面部がそれぞれ複数個形成される。
そして、基板の２種類の曲面部に反射膜を形成している。従って、曲面部と反射膜とを適切に設計することによって、反射光をスクリーンの正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる反射型スクリーンを製造することができる。
【００２３】
また、マスク膜の第１，２開口部を通じて原板に等方性エッチングを施すため、原板には略半球状の凹部が形成される。また、原板の成型面に最初に形成した複数の第１の凹部とは曲率の異なる新たな複数の第２の凹部を形成するため、前記のように製造される反射型スクリーンについても隣り合う曲面部の曲率が異なる構成を備えさせることができる。このため、曲面部からの反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる反射型スクリーンを製造することができる。
また、マスク膜に前回のエッチングとは別の新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の全ての開口を通じて等方性エッチングを施すため、開口部の追加と再度のエッチングだけで曲率の異なる凹部を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明の反射型スクリーンの製造方法は、投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、前記マスク膜に第３の凹部を形成するための新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の第１，２，３の各開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に前記第１および第２の凹部とは曲率が異なる複数の第３の凹部を形成する第３凹部形成工程と、第１，２，３の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明の反射型スクリーンの製造方法では、前記反射型スクリーンの製造方法と同様の作用効果を奏する。さらに、第２凹部形成工程後、スクリーン成形工程前に、前記マスク膜に新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の全ての開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に互いに曲率が異なる第１，２，３の凹部を形成できる。このため、製造後の基板に、曲面の曲率が３種類となる凹面状又は凸面状の曲面部を形成することができる。これによって、様々な組み合わせにより曲面部を配置でき、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差を持たせることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態によるスクリーンを備えた画像投影システムを示す図である。
【図２】第１実施形態での凹部の配置パターンを示す上面図である。
【図３】原板成形処理を説明するための部分断面図である。
【図４】成形型製造処理を説明するための部分断面図である。
【図５】スクリーン成形処理を説明するための部分断面図である。
【図６】第２実施形態での凹部の形状と配置パターンを示す上面図である。
【図７】第２実施形態での原板成形処理（前半）を説明するための部分断面図である。
【図８】原板成形処理（後半）を説明するための部分断面図である。
【図９】第２実施形態のスクリーンの構成を示す部分断面図である。
【図１０】変形例における画像投影システムを示す図である。
【図１１】変形例での凹部（２種類）の配置パターンの具体例を示す上面図である。
【図１２】変形例での凹部（３種類）の配置パターンの具体例１を示す上面図である。
【図１３】変形例での凹部（３種類）の配置パターンの具体例２を示す上面図である。
【図１４】変形例におけるフロントプロジェクションテレビを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[１．第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、後述する第２実施形態以降では、以下に説明する第１実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
【００２９】
[１−１．スクリーン]
図１は、本発明の第１実施形態によるスクリーンを備えた画像投影システムの一例である。この画像投影システムは、スクリーン１とプロジェクター（投影機）２とを備えた構成とされている。スクリーン１は、プロジェクター２からの投射像を反射して視聴者に画像を視認させる反射型のスクリーンである。プロジェクター２は、スクリーン１との距離が短くてよい（例えば投射距離が６０ｃｍ程度）、近接投射型のプロジェクターである。
【００３０】
プロジェクター２から出射される投射光は、スクリーン１で反射され、これによってスクリーン１の正面方向にいる視聴者は、スクリーン１の画像を見ることができる。なお、スクリーン１は、プロジェクター２からの投射光を視聴者側に効率よく反射させて、視認性よくスクリーン１に映し出すための光学機能を有している。具体的には、以下に説明する凹部（凹面状の曲面部）と反射膜とによって所定の角度に視野角を持たせた構成（所定の角度においてコントラストが良好な構成）とされている。以下、本実施形態のスクリーンについて詳しく説明する。
【００３１】
図１に示すように、スクリーン１は、基板１１と、基板１１上に形成された反射膜１２とを備えた構成を有している。スクリーン１において、この反射膜１２が形成された面が画像を映し出す反射面となる。
基板１１の材料は、通常スクリーン１の基板として用いられるものであればよく、特に限定されるものではない。この材料としては、具体的には、紫外線硬化樹脂、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【００３２】
反射膜１２の材料は、高反射率を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの金属が挙げられる。高反射率を有する材料を用いることによって、スクリーン１の投影面に対して鋭角に投射光を入射する近接型のプロジェクターを用いる場合であっても、明るい画像を映し出すことができる。なお、図示しないが、必要に応じて反射膜１２上に保護膜等の薄膜をさらに形成してもよい。
基板１１、反射膜１２の厚さは、各部の材料やスクリーン１の種類に応じて適切な厚さとすればよい。
【００３３】
基板１１の反射面側には、多数の曲面部としての凹部１１Ａ，１１Ｂが配置されている。各凹部１１Ａ，１１Ｂは、略半球面状の凹面を有している。
凹部１１Ａ，１１Ｂと反射膜１２は、プロジェクター２の投射光をスクリーン１の正面方向に反射して、投影画像が鮮明にスクリーン１に映し出されるように、適切に設計されている。この設計は、凹部１１Ａ，１１Ｂ、反射膜１２を有するものであれば、特に限定されるものではない。スクリーン１は、この設計による構造によって前記光学機能の一部、すなわち、所定の角度においてコントラストが良好な構成を実現している。
【００３４】
ここで、凹部１１Ａ，１１Ｂの形状について詳細に説明する。凹部１１Ａ，１１Ｂの直径は、スクリーン１の解像度や、生産性の観点等から適宜設定される。従来、このような凹部が形成された基板１１上に反射膜１２を形成して反射型のスクリーンを構成する場合、各凹部は全て同じ大きさとしていた。
【００３５】
しかし、これら凹部を全て同じ大きさにすると半球面の曲率も同じとなることから、凹部にアルミニウム等の高反射率の材料で反射膜１２を形成すると、各凹部から反射される光の干渉によってシンチレーションという独特のぎらつきが発生してしまう。
本願発明者は、各凹部からの反射光の光路差がスクリーン１に照射される光のコヒーレンス長よりも長い場合にはこのシンチレーションが発生しないことを知見し、これら凹部を以下のように形成するに至った。
【００３６】
本実施形態において、凹部（曲面部）は、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの２種類から構成されており、凹部１１Ａは凹部１１Ｂよりも半球径が大きく、凹部１１Ｂと曲率が異なっている。
具体的には、前記シンチレーションを解消するため、凹部が隣接する部分においては、反射光の光路差がスクリーン１に投射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように、凹部１１Ａ，１１Ｂの曲面の曲率が設定されている。つまり、凹部１１Ａ，１１Ｂの曲率は、隣り合う凹部１１Ａ，１１Ｂに対してプロジェクター２から投射光を照射した際の反射光の光路差をその投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように設定されている。
【００３７】
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの曲面の曲率を異ならせることにより、凹部１１Ａ，１１Ｂが隣接する部分においては、各凹部における反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止することができる。
プロジェクター２の投射光の種類にもよるが、例えば、プロジェクター２の投射光が超高圧水銀ランプ、キセノン、ハロゲン等のランプ光源である場合には、光路差を５μｍ以上とすることによってコヒーレンス長よりも光路差を長くすることができる。
【００３８】
また、凹部の半球径を凹部１１Ａ，１１Ｂで異ならせても、全体としてスクリーン１の設定（例えば、前記光学機能の実現のための所定の設定）が変わらない程度の光路差となるように凹部１１Ａ，１１Ｂの大きさを決めることが好ましい。
例えば、凹部１１Ａの直径を３７０μｍとし、凹部１１Ｂの直径を３５０μｍ〜３５５μｍと、凹部１１Ａよりも１５μｍ〜２０μｍだけ小さい構成とすることによって、以前の設定が変わらないようにすることができる。なお、画質劣化防止のため、大きいサイズの凹部１１Ａの直径は、プロジェクター２の画素より小さいサイズとすることが好ましい。
【００３９】
次に、凹部１１Ａ，１１Ｂの配置パターンについて詳細に説明する。凹部１１Ａ，１１Ｂのパターンは、複数の凹部１１Ａ，１１Ｂを隣接して配置するものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、この配置パターンとして正方格子状、千鳥格子状などが挙げられる。但し、凹部１１Ａ，１１Ｂが交互に配置される構成とされている。
【００４０】
図２（Ａ）は、第１の方向における凹部１１Ａ，１１Ｂの並びのパターンを示す上面図である。なお、本図においては説明し易いように第１の方向の一部のみについて示しているが、あくまで第１の方向の配列を表現するものである。スクリーン１の反射面は矩形状の平面であるため、実際には、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、凹部１１Ａ，１１Ｂも二次元的に配置され、各凹部１１Ａ，１１Ｂが縦方向や斜め方向にも並んで配置されることとなる。
また、本実施形態における第１の方向は、図１に示すスクリーン１において、上下方向（縦方向）である。
【００４１】
図２（Ａ）に示すように、少なくとも第１の方向において、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを交互に配置することによって、凹部１１Ｂを介した１個飛ばしの凹部１１Ａ間、凹部１１Ａを介した１個飛ばしの凹部１１Ｂ間では反射光の干渉が発生するが、凹部１１Ａ同士や凹部１１Ｂ同士は隣り合わないため、隣り合う凹部１１Ａ，１１Ｂで反射された反射光間の干渉がなくなる。したがって、全体としてもシンチレーションを飛躍的に低減させることができる。
【００４２】
なお、図２（Ｂ）は、スクリーン１において、上下方向である第１の方向には、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを交互に配置し、第１の方向に直交する第２の方向（左右方向）には、同一の凹部１１Ａ同士または凹部１１Ｂ同士を連続して配置している例である。
図２（Ｂ）の場合、前述のとおり、上下方向に並ぶ各凹部１１Ａ，１１Ｂ間では反射光の干渉を無くすことができ、シンチレーションを低減できる。
【００４３】
また、図２（Ｃ）は、スクリーン１において、上下方向である第１の方向および第１の方向に直交する第２の方向（左右方向）のそれぞれにおいて、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを交互に配置している例である。
図２（Ｃ）の場合、上下方向および左右方向に並ぶ各凹部１１Ａ，１１Ｂ間で反射光の干渉を無くすことができ、第１の方向だけでなく、第２の方向においてもシンチレーションをより低減できる。
なお、図２（Ｃ）は、第１および第２の方向に効果がある一方で、同じ曲率の凹部１１Ａ同士や、凹部１１Ｂ同士が対角線方向に並ぶため、第１の方向でのシンチレーションの低減効果は図２（Ｂ）の配列に比べて低下する。従って、特に第１の方向のシンチレーション低減効果を高めたい場合には、図２（Ｂ）の配列を採用すればよい。一方、第１および第２の方向の両方に対してシンチレーション低減効果を求める場合には、図２（Ｃ）の配列を採用すればよい。
【００４４】
［１−２．スクリーンの製造方法］
次に、本実施形態によるスクリーンの製造方法について説明する。スクリーン１は、スクリーン成形型（以下、適宜成形型と略する。）を用いて製造される。この成形型はさらに原板を用いて製造される。スクリーン成形型は成形型製造処理によって製造され、原板は原板成形処理によって成形される。以下、最初に行う原板成形処理から順に説明する。
【００４５】
［１−２−１．原板の成形方法］
図３は、原板成形処理を説明するための部分断面図である。
原板成形処理では、先ず、マスク膜形成処理が行われる。
マスク膜形成処理では、図３（Ａ）に示すように、前もって準備した成形前の原板３１の一方の面（平滑面）上にマスク膜３２を形成する。
【００４６】
原板３１の材質は特に限定されるものではなく、成形型の原板として通常使用されるものを用いることができる。ただし、原板３１の材料としては、たわみが生じにくく、傷つきにくいものが好ましい。また、以後の処理（エッチング処理等）において加工し易く、安価なものが好ましい。具体的には、各種ガラス、各種金属、プラスチックに代表される各種樹脂などが挙げられる。例えば、強度、加工性、製造コスト等の観点から原板３１の材料として青板ガラスを用いることができる。
【００４７】
マスク膜３２の材質も特に限定されるものではなく、以後の処理（初期孔形成処理、エッチング処理等）に合わせて適切なものを選定することができる。例えば、マスク膜３２は、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。より具体的には、原板３１上に酸化クロム膜、クロム膜、酸化クロム膜の順に３層構造で形成し、各厚さを１０nm、３０nm、３０nmとすることが好ましい。このような構造のマスク膜３２は、後述するようなレーザー加工等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができる。また、このような構成のマスク膜３２は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を確保することができ、後述するエッチングによる凹部１１Ａ，１１Ｂの形成を正確に行うことができる。
【００４８】
また、マスク膜３２の形成方法も特に限定されるものではなく、マスク膜３２、原板３１の材質等に応じて適宜選定すればよい。例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク膜３２をシリコンで構成されたものとする場合、スパッタリング法等により、好適に形成することができる。
【００４９】
マスク膜形成処理に続いて初期孔形成処理が行われる。
初期孔形成処理では、図３（Ｂ）に示すように、原板３１上に形成したマスク膜３２に多数の開口部（第１開口部）３３Ａを形成する。
開口部３３Ａの形成方法は、特に限定されないが、例えばＹＡＧ３倍高調波のレーザー光の照射による方法であることが好ましい。これにより、容易且つ精確に所望形状の多数の開口部３３Ａを、所望パターンの配列でマスク膜３２に形成することができる。
【００５０】
開口部３３Ａの形状、大きさは、以後の処理（エッチング処理等）が可能であるならば特に限定されるものではないが、本実施形態では、全て同じ形状、大きさとなるように形成している。例えば、直径４μｍの貫通孔を開口部３３Ａとすることができる。
また、マスク膜３２における開口部３３Ａの配置パターンは、特に限定されるものではないが、この配置パターンによって前記の凹部１１Ａのパターンが決定される。すなわち、本実施形態では、原板３１を転写して製造した成形型の転写によってスクリーン１の基板１１を形成するため、この配置パターンは、前記の凹部１１Ａのパターンと共通となる。
【００５１】
初期孔形成処理に続いて１回目のエッチング処理が行われる。
１回目のエッチング処理では、図３（Ｃ）に示すように、原板３１の前記一方の面側を所定の段階までウェットエッチング加工する。エッチング液は、通常、原板３１のエッチングに用いるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、原板３１が青板ガラスであり、マスク膜３２が前記の多層クロム膜である場合には、バッファードフッ酸を用いることができる。
原板３１は開口部３３Ａから入り込むエッチング液によってエッチングされ、開口部３３Ａの配置パターンに合わせて多数の第１の凹部３１Ａが形成される。このエッチングは等方性エッチングであり、凹部３１Ａは、略半球状に形成される。また、開口部３３Ａは、全て均一の形状、大きさで形成されているため、凹部３１Ａの半球径も全て等しく形成される。したがって、凹部３１Ａの曲面の曲率は全て等しく形成される。例えば、この１回目のエッチングでは、所定の段階として凹部３１Ａの半球直径Ｌが１５μｍ〜２０μｍ、その深さが７．５μｍ〜１０μｍとなるまでエッチングされる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第１凹部形成工程と称する。
【００５２】
本実施形態では、１回目のエッチング処理の後に追加孔形成処理と２回目のエッチング処理とが順次行われる。
追加孔形成処理では、図３（Ｄ）に示すように、原板３１上のマスク膜３２に開口部３３Ａを避けて多数の開口部（第２開口部）３３Ｂを形成する。
開口部３３Ｂは、前記開口部３３Ａと同様に形成される。つまり、この開口部３３Ｂを形成後は、マスク膜３２には、多数の開口部３３Ａと開口部３３Ｂとが、全て均一の形状、大きさとなるように形成されていることになる。
【００５３】
なお、開口部３３Ａと同様、マスク膜３２における開口部３３Ｂの配置パターンは、特に限定されるものではないが、この配置パターンによって前記の凹部１１Ｂのパターンが決定される。すなわち、本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１Ｂのパターンが共通となる。つまり、開口部３３Ａ，３３Ｂを合わせた配置パターンが前記の凹部１１Ａ，１１Ｂのパターンと共通となるため、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとが交互に配置されるように、開口部３３Ａ，３３Ｂは、スクリーン１の少なくとも第１の方向においては交互に設計された位置に配置されるように形成される。
【００５４】
２回目のエッチング処理では、図３（Ｅ）に示すように、原板３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。原板３１は開口部３３Ａ、開口部３３Ｂから入り込むエッチング液によってエッチングされる。これにより、開口部３３Ｂの配置パターンに合わせて新たに多数の第２の凹部３１Ｂが形成される。このエッチングも等方性エッチングであり、凹部３１Ｂは、略半球状に形成される。また、開口部３３Ｂは、全て均一の形状、大きさで形成されているため、凹部３１Ｂの半球径も全て等しく形成される。したがって、凹部３１Ｂの曲面の曲率は全て等しく形成される。
【００５５】
また、第１の凹部３１Ａは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、第１の凹部３１Ａは、１回目のエッチング加工の分だけ第２の凹部３１Ｂよりも大きく形成される。凹部３１Ａの半球径は、凹部３１Ｂの半球径よりも大きくなるため、凹部３１Ａと凹部３１Ｂとでは、曲面の曲率が異なることになる。
【００５６】
この２回目のエッチング処理によって、凹部３１Ａと凹部３１Ｂとが隣接する所定の段階までエッチング加工が施される。例えば、この２回目のエッチングでは、図３（Ｆ）に示すように、所定の段階として凹部３１Ａの半球直径Ｌ１が３７０μｍ、凹部３１Ｂの半球直径Ｌ２が３５０μｍ〜３５５μｍとなるまでエッチングされる。これにより、後に製造されるスクリーン１の基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂの各直径も３７０μｍ，３５０μｍ〜３５５μｍとなる。なお、本実施形態では、強度等を考慮して、後に製造されるスクリーン１の凹部１１Ａ，１１Ｂおよび反射膜１２による光学特性に影響しない範囲において、各凹部間に僅かに平滑部分を設けている。なお、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第２凹部形成工程と称する。
【００５７】
２回目のエッチング処理に続いてマスク膜除去処理が行われる。
マスク膜除去処理では、図３（Ｆ）に示すように、原板３１上のマスク膜３２を全て除去して、原板３１を洗浄して、乾燥させる。なお、マスク膜３２の除去、原板３１の洗浄、乾燥方法は特に限定されるものでなく、原板３１、マスク膜３２の材質に応じて、適宜選定すればよい。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部３１Ａと凹部３１Ｂが形成された原板３１が成形される。
【００５８】
［１−２−２．スクリーン成形型の製造方法］
次に、成形型製造処理について説明する。
図４は、成形型製造処理を説明するための部分断面図である。
成形型製造処理では、先ず、原板転写処理が行われる。
原板転写処理では、図４（Ａ）に示すように、原板成形処理で成形した原板３１の一方の面（凹部３１Ａと凹部３１Ｂが形成された面）を転写して成形型４１を成形する。
【００５９】
成形型４１の材質は特に限定されるものではなく、型として通常使用される材質を用いることができる。ただし、成形型４１の材料としては、たわみが生じにくく、傷つきにくいものが好ましい。また、以後の処理において加工し易く、安価なものが好ましい。具体的には、各種ガラス、各種金属、プラスチックに代表される各種樹脂などが挙げられる。
また、成形型４１の材料として原板３１から離型し易いものを選定することが好ましい。なお、接着性の良い材料を選定した場合であっても、原板３１の転写面に離型剤を塗布しておくなどの離型処理を施しておけばよい。
【００６０】
成形型の厚さについても、成形型として用いるのに十分な厚さであれば、適宜設定すればよい。
原板３１の転写面の転写方法についても特に限定されるものではなく、原板３１、成形型４１の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、原板３１として青板ガラスを用いた場合には、ニッケル等の導電材料を用いて電鋳法によって成形型４１を成形することができる。
【００６１】
原板転写処理に続いて成形型剥離処理が行われる。
成形型剥離処理では、図４（Ｂ）に示すように、原板転写処理で成形された成形型４１が原板３１から剥離される。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凸部４１Ａと凸部４１Ｂが形成された成形型４１が製造される。
【００６２】
［１−２−３．スクリーンの成形方法］
次に、スクリーン成形処理について説明する。
図５は、スクリーン成形処理を説明するための部分断面図である。
スクリーン成形処理では、先ず、成形型転写処理が行われる。
成形型転写処理では、図５（Ａ）に示すように、成形型製造処理で製造された成形型４１の一方の面（凸部４１Ａと凸部４１Ｂが形成された面）を転写して基板１１を成形する。
【００６３】
基板１１の材質については、「１−１．スクリーン」において説明したが、成形型４１から離型し易いものを選定することが好ましい。なお、接着し易い材料を選定した場合であっても、成形型４１の転写面に離型剤を塗布しておくなどの離型処理を施しておけばよい。
成形型４１の成型面の転写方法についても特に限定されるものではなく、成形型４１、基板１１の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、基板１１として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、スピンコート法によって成形型４１上に材料を塗り広げ、紫外線を照射させることによって塗り広げた材料を硬化させて基板１１を成形することができる。
【００６４】
成形型転写処理に続いて基板剥離処理が行われる。
基板剥離処理では、図５（Ｂ）に示すように、成形型転写処理で成形された基板１１が成形型４１から剥離される。
これにより、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１１Ａと凹部１１Ｂが形成された基板１１が製造される。従って、これらの各凹部１１Ａ，１１Ｂにより、凹面状の曲面部が構成されている。
【００６５】
基板剥離処理に続いて反射膜形成処理が行われる。
反射膜形成処理では、図５（Ｃ）に示すように、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂが形成された面に反射膜１２が形成される。
反射膜１２の材質については、「１−１．スクリーン」において説明したのでここでは省略する。
【００６６】
反射膜１２の形成方法については、特に限定されるものではなく、基板１１、反射膜１２の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、アルミニウムを反射膜１２の材料とした場合、蒸着法によって反射膜１２を形成することができる。
最後に、必要に応じて反射膜１２上に保護膜等の薄膜（図示せず）を形成する。
以上によって、基板１１の一方の面（反射面）に曲率の異なる半球状の凹部１１Ａと凹部１１Ｂが形成される。そして、この基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂ上に反射膜１２を形成することでスクリーン１が製造される。なお、スクリーン製造方法において、図５（Ｃ）の状態まで加工することをスクリーン成形工程と称する。
【００６７】
なお、前記図３〜５の手順でスクリーン１を製造しているため、複数の凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致している。すなわち、図５（Ｃ）に示すように、各凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁は、基板１１において最も突出された部分であり、その位置は同一平面内に配置されて揃っている。
【００６８】
［１−３．第１実施形態の作用効果］
第１実施形態のスクリーンによれば、基板１１の反射面に配置された複数の半球状の凹部１１Ａ，１１Ｂと、凹部１１Ａ，１１Ｂ上に形成された反射膜１２とを有しているため、反射光をスクリーン１の正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる。特に、スクリーン１には、各凹部１１Ａ，１１Ｂにより凹面状の曲面部が形成されているので、近接投射型のプロジェクター２の投射光を効率よく反射でき、良好な画像を見ることができる。
【００６９】
また、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを隣り合わせ、隣接する凹部の曲面の曲率を異ならせた構成を備えるため、この凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を変えることができる。凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を、スクリーン１に照射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように凹部１１Ａ，１１Ｂの形状の比率を設定しているため、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる。
さらに、凹部の形状を凹部１１Ａ，凹部１１Ｂの２種類としているため、元来の凹部、反射膜による光学特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。凹部１１Ａ，１１Ｂの２種類であるため、各種類の凹部間の光路差を同じとするならば、３種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、より影響しないようにすることができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、スクリーン１の反射面において、少なくとも第１の方向に同一の曲率の凹部が連続しないように、各凹部１１Ａ，１１Ｂを交互に配置している。このため、少なくとも、第１の方向においては、各凹部１１Ａ，１１Ｂ間での反射光の干渉を無くすことができ、シンチレーションの発生を抑制できる。
また、図２（Ｃ）に示すように、第１の方向だけでなく第２の方向においても、各凹部１１Ａ，１１Ｂを交互に配置すれば、各凹部１１Ａ，１１Ｂは、上下および左右の４方向に隣り合う凹部と曲率が異なるため、両方向でのシンチレーションの発生を抑制できる。
【００７１】
第１実施形態のスクリーンの製造方法では、互いに曲率の異なる複数の凹部３１Ａ，３１Ｂが形成された原板３１の成型面を転写して基板１１の成形型４１を製造し、製造された成形型４１を転写して基板１１を成型しているため、基板１１には成形型４１の凸部４１Ａ，４１Ｂに対応した複数の凹部１１Ａ，１１Ｂ、すなわち原板３１の凹部３１Ａ，３１Ｂと同様の形状を形成できる。従って、原板３１にエッチングで凹部３１Ａ，３１Ｂを形成した際に、各開口部３３Ａ，３３Ｂの配置位置や、エッチング時間などを制御することで、設計した基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂと同じ凹部３１Ａ，３１Ｂを形成すればよく、原板３１を検査することで設計通りに製造できるかを容易に検査できる。
【００７２】
また、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂに反射膜１２を形成するため、凹部１１Ａ，１１Ｂと反射膜１２とを適切に設計することによって、反射光を効率よく正面方向に反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができるスクリーン１を製造することができる。
さらに、原板３１の成型面に最初に形成した複数の凹部３１Ａとは曲率の異なる新たな複数の凹部３１Ｂを形成するため、製造されるスクリーン１についても隣接する凹部１１Ａ，１１Ｂの曲面の曲率を異ならせた構成を備えさせることができる。このため、この凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができるスクリーン１を製造することができる。
【００７３】
また、マスク膜３２に１回目のエッチングに用いた開口部３３Ａとは別の新たな複数の開口部３３Ｂを形成し、マスク膜３２の全ての開口部（開口部３３Ａ，３３Ｂ）を通じて等方性エッチングを施しているため、開口部３３Ｂの追加と再度のエッチング加工によって曲率の異なる凹部を、スクリーン１を構成する基板１１に容易に形成することができる。
【００７４】
さらに、各凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁つまり反射面において最も突出した部分が同一平面位置に形成されているので、各凹部１１Ａ，１１Ｂにおいて陰となる領域を、その凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁による陰による領域のみに限定できる。従って、凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁の基板１１の厚さ方向の位置が一致していない場合に比べて、投射光を反射する領域を確保でき、スクリーンの反射率を向上できる。
【００７５】
[２．第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、第１の実施形態における凹部の形状が異なるだけであり、他は同様である。従って、主として第１実施形態との相違点について以下に説明する。
【００７６】
[２−１．スクリーン]
第１実施形態では、基板１１に形成する曲面部を、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの２種類としたが、本実施形態の反射型スクリーン１０１では、３種類としている点が異なっている。なお、材料等については、第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００７７】
図６は、本実施形態での凹部形状と配置パターンを示す上面図である。なお、図６（Ａ）においても説明し易いように第１の方向の一部のみについて示しているが、あくまで第１の方向の配列を表現するものである。スクリーン１０１の反射面は矩形状の平面であるため、実際には、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃも二次元的に配置され、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが縦方向や斜め方向にも並んで配置されることとなる。
【００７８】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態でのスクリーン１０１に形成された凹部（曲面部）は、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの３種類から構成されている。凹部１１１Ａは凹部１１１Ｂよりも半球径が大きく、凹部１１１Ｂは凹部１１１Ｃよりも半球径が大きく構成されている。
これにより、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは、それぞれ曲面の曲率が異なっている。
【００７９】
具体的には、第１実施形態と同様、シンチレーションを解消するため、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが互いに隣り合う部分においては、反射光の光路差がスクリーンに投射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの曲面の曲率が設定されている。
【００８０】
このように、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの曲面の曲率をそれぞれ異ならせることにより、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが互いに隣り合う部分においては、凹部１１１Ａ同士が隣り合う部分、凹部１１１Ｂ同士が隣り合う部分又は凹部１１１Ｃ同士が隣り合う部分と比較して、反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止することができる。
第１実施形態で説明したように、光源の種類にもよるが、例えば、プロジェクター２の投射光が超高圧水銀ランプ、キセノン、ハロゲン等のランプ光源である場合には、各凹部の光路差を５μｍ以上とすることによってコヒーレンス長よりも光路差を長くすることができる。
【００８１】
また、全体としてスクリーンの設定（例えば、前記光学機能の実現のための所定の設定）が変わらない程度の光路差となるように凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの大きさを決めることが好ましい。
【００８２】
例えば、凹部１１１Ａの直径を３７０μｍとし、凹部１１１Ｂの直径を３５０μｍ〜３５５μｍとし、凹部１１１Ｃの直径を３３０μｍ〜３３５μｍとし、大きいサイズの凹部１１１Ａと小さいサイズの凹部１１１Ｃとが１５μｍ〜２０μｍ異なる構成とすることによって、以前の設定が変わらないようにすることができる。
【００８３】
次に、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの配置パターンについても、前記第１実施形態と同様、少なくとも第１の方向において、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを順に繰り返し配置するものであれば、特に限定されるものではない。
例えば、図６（Ｂ）に示すように、スクリーン１０１において、上下方向である第１の方向には、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが順に繰り返し配置され、第１の方向に直交する第２の方向には、同一の凹部１１１Ａ同士、凹部１１１Ｂ同士、凹部１１１Ｃ同士が連続して配置されるように設定してもよい。
また、図６（Ｃ）に示すように、スクリーン１０１において、上下方向である第１の方向には、上から凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの順で繰り返し配置される列と、上から凹部１１１Ｃ，１１１Ｂ，１１１Ａの順で繰り返し配置される列とが、交互に配列されるように設定してもよい。
なお、前記第１実施形態と同様に、図６（Ｂ）の配列によれば、特に第１の方向のシンチレーションをより低減することができ、図６（Ｃ）の配列によれば、第１および第２の方向のシンチレーションを共に低減できる。
【００８４】
このように配置することによって、スクリーン１０１において、第１の方向では、同一の曲率の各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは隣り合わないため、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの反射光における干渉がなくなる。したがって、全体としてもシンチレーションの発生を飛躍的に低減させることができる。
【００８５】
［２−２．スクリーンの製造方法］
次に、本実施形態によるスクリーンの製造方法について説明する。本実施形態においても、スクリーンは成形型を用い製造され、成形型は原板を用いて製造される。以下、本実施形態による原板成形処理について説明する。なお、材料等については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
［２−２−１．原板の成形方法］
図７、図８は、原板成形処理を説明するための部分断面図である。
原板成形処理では、先ず、マスク膜形成処理が行われる。
マスク膜形成処理では、図７（Ａ）に示すように、成形前の原板１３１の一方の面（平滑面）上にマスク膜１３２を形成する。
【００８７】
マスク膜形成処理に続いて初期孔形成処理が行われる。
初期孔形成処理では、図７（Ｂ）に示すように、原板１３１上に形成したマスク膜１３２に多数の第１開口部１３３Ａを形成する。
本実施形態では、原板１３１を転写して製造した成形型の転写によってスクリーンの基板を形成するため、この配置パターンは、前記の凹部１１１Ａのパターンと共通となる。
【００８８】
初期孔形成処理に続いて１回目のエッチング処理が行われる。
１回目のエッチング処理では、図７（Ｃ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を所定の段階までウェットエッチング加工する。
原板１３１は開口部１３３Ａから入り込むエッチング液によってエッチングされ、開口部１３３Ａの配置パターンに合わせて多数の第１の凹部１３１Ａが形成される。このエッチングは等方性エッチングであり、凹部１３１Ａは、略半球状に形成される。また、第１実施形態と同様、凹部１３１Ａの半球径は全て等しく形成され、曲率は全て等しく形成される。例えば、この１回目のエッチングでは、所定の段階として凹部１３１Ａの半球直径Ｌ３が１５μｍ〜２０μｍ、その深さが７．５μｍ〜１０μｍとなるまでエッチングされる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第１凹部形成工程と称する。
【００８９】
次に、追加孔形成処理と２回目のエッチング処理とが順次行われる。
追加孔形成処理では、図７（Ｄ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２に第１開口部１３３Ａを避けて多数の第２開口部１３３Ｂを形成する。
本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１１Ｂのパターンが共通となる。
【００９０】
２回目のエッチング処理では、図８（Ｅ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。これにより、開口部１３３Ｂの配置パターンに合わせて新たに多数の第２の凹部１３１Ｂが形成される。凹部１３１Ｂも、曲面の曲率が全て等しく形成される。
【００９１】
また、第１の凹部１３１Ａは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、凹部１３１Ａは、１回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｂよりも大きく形成される。凹部１３１Ａの半球径は、凹部１３１Ｂの半球径よりも大きくなるため、凹部１３１Ａと凹部１３１Ｂとでは、曲面の曲率が異なることになる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第２凹部形成工程と称する。
【００９２】
本実施形態では、２回目のエッチング処理の後に再追加孔形成処理と３回目のエッチング処理とが順次行われる。
再追加孔形成処理では、図８（Ｆ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２に開口部１３３Ａ，１３３Ｂを避けて多数の第３開口部１３３Ｃを形成する。
この開口部１３３Ｃを形成後は、マスク膜１３２には、多数の開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃが、全て均一の形状、大きさとなるように形成される。
【００９３】
本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１１Ｃのパターンが共通となる。つまり、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが順に繰り返し配置されるように、開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃは、順番に繰り返し配置されるように形成される。
【００９４】
３回目のエッチング処理では、図８（Ｇ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。これにより、第３開口部１３３Ｃの配置パターンに合わせて新たに多数の第３の凹部１３１Ｃが形成される。凹部１３１Ｃも、曲面の曲率が全て等しく形成される。
【００９５】
また、凹部１３１Ａ，１３１Ｂは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、第１の凹部１３１Ａは、１回目および２回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｂ，１３１Ｃよりも大きく形成され、第２の凹部１３１Ｂは、２回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｃよりも大きく形成される。凹部１３１Ａの半球径は、凹部１３１Ｂの半球径よりも大きくなり、凹部１３１Ｂの半径球は、凹部１３１Ｃの半球径よりも大きくなるため、凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃは、それぞれ曲面の曲率が異なることになる。
【００９６】
この３回目のエッチング処理によって、凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃがそれぞれ隣接する所定の段階までエッチング加工が施される。例えば、この３回目のエッチングでは、図８（Ｈ）に示すように、所定の段階として凹部１３１Ａの半球直径Ｌ４が３７０μｍ、凹部１３１Ｂの半球直径Ｌ５が３５０μｍ〜３５５μｍ、凹部１３１Ｃの半球直径Ｌ６が３３０μｍ〜３３５μｍとなるまでエッチングされる。これにより、後に製造されるスクリーンの基板の凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの各直径も３７０μｍ，３５０μｍ〜３５５μｍ，３３０μｍ〜３３５μｍとなる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第３凹部形成工程と称する。
【００９７】
３回目のエッチング処理に続いてマスク膜除去処理が行われる。
マスク膜除去処理では、図８（Ｈ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２を全て除去して、原板１３１を洗浄して、乾燥させる。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃが形成された原板１３１が成形される。
【００９８】
次に、前記第１実施形態と同様の成形型製造処理、スクリーン成形処理によって、スクリーンが製造される。なお、前記第１実施形態とは凹部形状が異なるだけであるため、ここではこれら処理の説明を省略する。
以上によって、図９に示すように、基板１１１の一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが形成され、さらに凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ上に反射膜１１２が形成されたスクリーン１０１が製造される。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することをスクリーン成形工程と称する。
【００９９】
［２−３．第２実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、以下の作用効果を奏する。
スクリーン１０１の基板１１１に形成されている凹部の曲面の曲率を３種類とすることにより、元来の反射特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。また、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差とすることができる。
【０１００】
また、第２凹部形成工程後、スクリーン成形工程前に、マスク膜１３２にさらに新たな複数の開口部１３３Ｃを形成し、マスク膜１３２の全ての開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃを通じて原板１３１の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施しているので、原板１３１の成型面に第１凹部形成工程および第２凹部形成工程で形成した複数の凹部１３１Ａ，１３１Ｂとは曲面の曲率の異なるさらに新たな複数の凹部１３１Ｃを形成できる。このため、製造後のスクリーンを構成する基板１１１に、曲面の曲率が３種類となる凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを形成することができる。これにより、段階的に光路差を変えることで、より大きな光路差を持たせることができる。
【０１０１】
［３．変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限ったものではない。
例えば、スクリーン１，１０１は、近接投射型のプロジェクター２の投射光を反射するものに限ったものではなく、投射光を反射させて画像を映し出すために用いられるものであればよい。
【０１０２】
また、前記実施形態では、スクリーンの反射面側に略半球面の凹部を形成したが、凹部形状はこれに限定されるものではなく、他の断面曲線形、Ｕ字形等の曲面を有する凹部を形成してもよい。
【０１０３】
さらに、凹部に限らず、曲面を有する凸部をスクリーンの反射面側に形成するものであっても適用することができる。例えば、図１０に示す反射型スクリーン２００のように、反射面に凸面状の曲面部２１１Ａ，２１１Ｂが形成された基板２１１と、この基板２１１上に形成された反射膜２１２とを備えて構成すればよい。
ここで、各曲面部２１１Ａ，２１１Ｂは、第１実施形態の凹部１１Ａ，１１Ｂと同様に、曲面の曲率が互いに異なるものであり、少なくとも第１の方向である上下方向において交互に配置されている。
なお、第１実施形態の図３（Ｆ）に示す原板３１を成形型として用いることで、凸面状の２種類の曲面部２１１Ａ，２１１Ｂを有する前記基板２１１を成型できる。
【０１０４】
また、例えば、各実施形態や変形例における凹部や凸部、すなわち曲面部の配置パターンは前記各実施形態のものに限ったものではない。
【０１０５】
図１１は、前記第１実施形態の凹部（２種類の曲率の曲面を有する凹部１１Ａ，１１Ｂ）の配置パターンの他の具体例を示す。なお、図１１〜１３は、図２（Ａ）や図６（Ａ）と同じく、スクリーンの第１の方向における配置パターンの例である。
図１１（Ａ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、…と、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを２つずつ交互に配置している。
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを２つずつ交互に配置することにより、凹部１１Ａ同士または凹部１１Ｂ同士が隣り合う部分では反射光の干渉が発生するおそれがある。一方、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとが隣り合う部分では、曲面の曲率が異なるため、反射光の干渉を抑えることができる。したがって、全体としてシンチレーションを低減させることができる。
【０１０６】
図１１（Ｂ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、…と、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを３つずつ交互に配置している。
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを３つずつ交互に配置すると、前記各実施形態や図１１（Ａ）のものと比較すると効果は薄いが、同じものを並べるよりはシンチレーションを低減させることができる。このように、曲率が同じ曲面部を３つ連続して配置した場合であっても、全て同じものを並べるよりはシンチレーションの発生を抑制することができる。すなわち、本発明では、曲率が同じ曲面部は最大で３つまで連続して配置すればよい。
【０１０７】
図１１（Ｃ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、…と、２つの凹部１１Ａ，１１Ｂと、１つの凹部１１Ａ，凹部１１Ｂとを交互に配置している。
また、図１１（Ｄ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、…と、２つの凹部１１Ａ，１つの凹部１１Ｂと、１つの凹部１１Ａ，１つの凹部１１Ｂとを交互に配置している。
これらの図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）の場合も、前記配置パターンを組み合わせであるため、全体的にシンチレーションを低減させることができる。
なお、図１１に示した配置パターンは具体例に過ぎず、曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂを最大で３つまで連続させた配置構成であればシンチレーションの発生を低減させることができ、ぎらつきを抑えることができる。特に、曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂを最大で２つまで連続させた配置構成であればシンチレーションの発生を大幅に低減させることができ、ぎらつきを抑えることができる。
【０１０８】
ここで、曲面部が最大で３つまで連続とは、少なくとも縦方向、横方向等の１方向（第１の方向）の配列においてであればよい。
例えば、スクリーンの中央部の上下方向から投射光が投射される場合には、横方向においてシンチレーションが発生し易い。このため、光源の位置に合わせてシンチレーションが発生し易い方向（この場合横方向）において適用することが好ましい。
【０１０９】
また、この方向は、直線的でなくてもよく、例えば、スクリーンの中央下方から反射面に対して鋭角にプロジェクター等の投射光が投射される場合に、当該角度による反射面における投射光の拡がり具合に合わせて放射状に同じ径の凹部を配列する場合が考えられる。この場合、例えば、凹部を並べるピッチが縦方向の方が横方向より長くなるように配置される。具体的には、短い方のピッチを１６５μｍとし、長い方のピッチを２４０μｍとする。
このような場合には、放射方向に沿ってシンチレーションが発生し易いため、同一の曲率の曲面部の連続配置数を、少なくともこの放射方向又は横方向において最大で３つまでに制限することで、大幅にシンチレーションの発生を低減させることができる。
【０１１０】
また、第２実施形態では、３種類の曲率の曲面を有するため、さらに多くの配置パターンとすることができる。
図１２、図１３は、前記第２実施形態の凹部（凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ）の配置パターンの他の具体例を示す。
【０１１１】
図１２（Ａ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｂ、凹部１１Ａ、…と、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを大きさが大、中、小、中、大、…となるように配置している。
このように配置することにより、同じ曲率の凹部が隣り合わず、また、凹部１１１Ｂは他の凹部１１１Ａ，１１１Ｃを１つ挟んだ１個飛ばしで配置されるが、凹部１１１Ａ，１１１Ｃは他の凹部を３つ挟んだ３個飛ばしで配置される。また、各凹部間の曲率差が全て同じため、飛躍的にシンチレーションを低減させることができる。
【０１１２】
図１２（Ｂ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、…と、大きさが大、大、中、中、小、小、大、大、…となるように配置している。
このように配置することにより、各凹部は、隣り合う２つの凹部のうち、一方の凹部は同じ曲率の凹部であるため、それらの凹部での反射光では干渉が発生するおそれがある。
これに対し、他方の凹部は曲率が異なり、その方向には曲率が異なる他の凹部が４個配置されている。すなわち、２つずつ並んだ曲率が同一の凹部の組は、他の曲率の凹部を４個飛ばして順次配置されるため、シンチレーションを低減させることができる。
【０１１３】
図１２（Ｃ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、…と、大きさが大、大、中、中、小、小、中、中、…となるように配置している。
このように配置することにより、２つずつ並んだ曲率が同一の凹部の組は、他の曲率の凹部を２個飛ばし、または、６個飛ばしで順次配置されるため、シンチレーションを低減させることができる。
【０１１４】
図１３（Ａ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１Ａ、…と、大きさが大、中、中、小の基本パターンを繰り返すように配置している。
また、図１３（Ｂ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、…と、大きさが大、中、中、小、中、中の基本パターンを繰り返すように配置している。
これら配置では、２つの凹部１１１Ｂが隣り合っている部分はあるが、他の部分は、曲率が異なる凹部同士が隣り合っているので、結果としてシンチレーションを低減させることができる。
【０１１５】
なお、凹部１１１Ａ，凹部１１１Ｂ又は凹部１１１Ｃを前記のように最大で３つまで、好ましくは２つまで連続させた配置であれば、図１３（Ｃ）に示すようなランダムな配置であってもシンチレーションの発生を大幅に低減させることができる。
また、前記基本パターンを組み合わせた配置等であってもシンチレーションの発生を低減させることができる。
【０１１６】
また、スクリーンの成型は、成形型の成型によるものに限らず、原板３１，１３１を成形型とし、原板３１，１３１の成型面を用いて成型することによって直接スクリーン１，１０１を成型してもよい。
さらに、原板３１，１３１上にマスク膜３２，１３２を形成した後に開口部３３Ｂ,１３３Ｃ等を形成するのではなく、予め開口部３３Ｂ，１３３Ｃ等が予め設けられているマスク膜３２，１３２を原板３１，１３１上に形成してもよい。これら形成方法は、特に限定されるものではない。
また、反射膜１２，１１２の形成は、凹部上の全面に形成することに限らず、反射特性を考慮してコントラストが向上するように投射光の入射方向に応じて部分的に形成してもよい。
【０１１７】
また、本発明の反射型スクリーンは、図１、１０に示すような、投影システムに用いられるものに限定されない。例えば、図１４に示すように、反射型スクリーン３０１と、プロジェクター３０２と、これらを支持するフレーム３０３とを備えたフロントプロジェクションテレビ３００に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１，１０１，２００，３０１…反射型スクリーン、２，３０２…プロジェクター、１１，１１１，２１１…基板、１１Ａ，１１Ｂ，１１１Ａ〜１１１Ｃ…凹部（基板）、１２，１１２，２１２…反射膜、３１，１３１…原板、３２，１３２…マスク膜、３３Ａ，３３Ｂ，１３３Ａ〜１３３Ｃ…開口部、３１Ａ，３１Ｂ，１３１Ａ〜１３１Ｃ…凹部（原板）、４１…スクリーン成形型、４１Ａ，４１Ｂ…凸部、１３３Ａ〜１３３Ｃ…開口部、２１１Ａ，２１１Ｂ…曲面部、３００…フロントプロジェクションテレビ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型スクリーン、投影システム、フロントプロジェクションテレビ及び反射型スクリーンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プロジェクター等の投射光を反射させて画像を視認可能とする反射型スクリーンが知られている。最近では、反射面側に多数のマイクロレンズ、すなわち微細な半球状の凹部又は凸部を形成し、その上にアルミニウム膜等の反射膜を形成する構造によって光学特性を向上させた反射型スクリーンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような反射型スクリーンでは、前記半球状の凹部または凸部は全て同じ大きさで形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５１９６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、このような構造の反射型スクリーンには、反射率を向上できる反面、各凹部又は凸部から反射される光が互いに干渉することによって、所謂シンチレーション（スペックルともいう）というぎらつきが生じてしまい、画質が低下するという問題点があった。
【０００５】
本発明の目的は、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる反射型スクリーン、投影システム、フロントプロジェクションテレビおよび反射型スクリーンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の反射型スクリーンは、投射光を反射する反射型スクリーンであって、一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有し、前記複数の曲面部は、曲率が異なる複数種類の曲面部で構成され、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の反射型スクリーンは、一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有している。このため、曲面部と反射膜とを適切に設計することによって、前記曲面部および反射膜が形成されたスクリーンの一面（反射面）に投射された光の反射光を、スクリーンの正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる。従って、本発明の反射型スクリーンを用いれば、投射角度が投影面（反射面）に対して鋭角となるような所謂近接投射型のプロジェクターの投射光を反射するような場合であっても、良好な画像を見ることができる。
【０００８】
また、本発明では、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部が連続する数を、最大でも３つまでに限定しているので、シンチレーションの発生を減少でき、投影画像を鮮明に映し出すことができる。
ここで、第１の方向とは、例えば、壁などに設置されたスクリーンにおいて、上下方向（縦方向）や水平方向（横方向）等のある一方向を意味する。例えば、プロジェクターが床や天井に設置されてスクリーンに対して斜め下方あるいは斜め上方から光を投射する場合、前記第１の方向は水平方向等とし、プロジェクターがスクリーンに対して左右の方向から光を投射する場合、前記第１の方向は上下方向等とすればよい。要するに、前記第１の方向は、プロジェクターとスクリーンとの位置関係などを考慮し、シンチレーションの発生を減少させたい方向に設定すればよい。
また、この第１の方向は、各曲面部において互いに平行な方向でなくてもよく、例えば、スクリーンの中央下方から反射面に対して鋭角にプロジェクター等の投射光が投射される場合に、当該角度による反射面における投射光の拡がり具合に合わせて放射状に同じ径（曲率）の曲面部を配列する場合などには、放射状に沿った方向でシンチレーションが発生し易いため、少なくともこの放射状に沿った方向を第１の方向とすることが好ましい。
【０００９】
近接投射型のプロジェクター用のスクリーンでは、投射光をスクリーンの正面方向に反射するため、凹面状または凸面状の曲面部が形成されている。このようなスクリーンでは、通常、各曲面部を全て均一の大きさとしていた。しかし、アルミニウム膜などによって反射率を高めると、各曲面部から反射する光が互いに干渉することによってシンチレーションが発生してしまうことがあった。
これに対し、本発明では、基板の一つの面（反射面）に形成された複数の曲面部のうち、少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部が連続する数を、最大でも３つまでに限定している。例えば、複数の曲面部が、第１の曲率の第１曲面部と、第２の曲率の第２曲面部との２種類で構成されている場合、第１の方向に並ぶ曲面部においては、第１曲面部が最大で３つ連続して配置され、その次には第２曲面部が最大で３つ連続して配置され、第１および第２曲面部が交互にそれぞれ最大で３つまで連続して配置されている。
【００１０】
このように曲面部を配置することで、第１の方向においては、隣り合う曲面部で曲率が異なる箇所が複数設けられる。曲率が異なる曲面部に対して投射光を照射すると、曲面部で反射された反射光の光路差を、スクリーンに照射される光（例えばプロジェクターの投射光）のコヒーレンス長（干渉する長さ）よりも長くすることができる。
このように、反射光の光路差が投射光のコヒーレンス長よりも長くなると、この部分においてはシンチレーションが発生しなくなり、結果としてぎらつきを防止することができ、高画質な画像を表示することができる。従って、反射型スクリーンにおいて、曲率が同じ曲面部が連続する数を、第１の方向においては最大３つまでに限定して隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を増やすことで、シンチレーションの発生を減少できる。
【００１１】
本発明において、前記第１の方向に対して交差する第２の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることが好ましい。
ここで、第２の方向とは、例えば、第１の方向に対して直交する方向である。例えば、壁に設置されるなどで垂直方向に設置されたスクリーンにおいて、第１の方向が上下方向であれば、第２の方向は左右方向（水平方向）である。
また、第１の方向を、スクリーン下端中心から放射線状に設定した場合には、第２の方向を、前記スクリーン下端を中心とする円弧の方向に設定してもよい。
【００１２】
第１の方向だけでなく第２の方向においても、同じ曲率の曲面部は、最大で３つまで連続するように限定すれば、隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を第１の方向のみで設定した場合に比べて増やすことができ、シンチレーションの発生をより減少できる。
【００１３】
本発明において、前記曲率が同じ曲面部は、最大２つまで連続して配置されていることが好ましい。
【００１４】
曲率が同じ曲面部が連続する数を最大で２つまでに限定すれば、最大３つまでに限定した場合に比べて、隣り合う曲面部で曲率が異なる部分を増やすことができ、シンチレーションの発生をより減少できる。
【００１５】
本発明において、前記複数の曲面部は、凹面状の曲面部であり、各曲面部の開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致していることが好ましい。
【００１６】
曲面部が凹面状に形成されている場合、各曲面部の開口外周縁が基板の厚さ方向に最も突出する。そして、スクリーンに対して斜め方向から光を投射すると、前記突出部分で陰になる領域が発生する。この際、各曲面部の開口外周縁が同一平面位置に形成されていないと、他の開口外周縁よりも突出した部分による陰が、他の曲面部の領域にまで達してしまう可能性がある。
これに対し、各曲面部の開口外周縁つまり反射面において最も突出した部分が同一平面位置に形成されていれば、各曲面部において陰となる領域は、その曲面部の開口外周縁による陰のみに限定できる。従って、本発明によれば、曲面部の開口外周縁の基板の厚さ方向の位置が一致していない場合に比べて、投射光を反射する領域を確保でき、スクリーンの反射率を向上できる。
【００１７】
本発明において、前記複数の曲面部は、曲率が異なる２種類または３種類の曲面部で構成されていることが好ましい。
【００１８】
前記曲面部の曲率を２種類または３種類とすることにより、反射特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。
すなわち、曲面部の曲率を２種類にすれば、３種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、反射特性への影響を軽減できる。
また、曲面部の曲率を３種類にすれば、４種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、反射特性への影響を軽減できる。また、様々な組み合わせによって曲面部を配置することができるとともに、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差を持たせることができ、曲面部の曲率を２種類にした場合に比べてシンチレーションの発生をより防止できる。
【００１９】
本発明の投影システムは、前述した反射型スクリーンと、前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影機とを備えることを特徴とする。
本発明のフロントプロジェクションテレビは、前述した反射型スクリーンと、前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影ユニットと、前記反射型スクリーンおよび投影ユニットが収納された筐体とを備えることを特徴とする。
【００２０】
このような投影システムやフロントプロジェクションテレビによれば、前述した反射型スクリーンを備えているので、前述した反射型スクリーンによる作用効果が得られる。このため、シンチレーションの発生を減少でき、投影画像を鮮明に映し出すことができる。
【００２１】
本発明の反射型スクリーンの製造方法は、投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、第１および第２の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
本発明の反射型スクリーンの製造方法では、複数の第１の凹部および複数の第２の凹部が形成された原板の成型面、又は、当該成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写することでスクリーン基板を成型して製造している。
複数の凹部が形成された原板の成型面を転写して基板を成型した場合には、基板にはその凹部に対応した２種類の凸面状の曲面部がそれぞれ複数個形成される。一方、原板の成型面を転写して基板の成形型を製造し、製造された成形型を転写して基板を成型した場合には、基板には成形型の凸部に対応した２種類の凹面状の曲面部、すなわち原板の凹部と同様の凹面状の曲面部がそれぞれ複数個形成される。
そして、基板の２種類の曲面部に反射膜を形成している。従って、曲面部と反射膜とを適切に設計することによって、反射光をスクリーンの正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる反射型スクリーンを製造することができる。
【００２３】
また、マスク膜の第１，２開口部を通じて原板に等方性エッチングを施すため、原板には略半球状の凹部が形成される。また、原板の成型面に最初に形成した複数の第１の凹部とは曲率の異なる新たな複数の第２の凹部を形成するため、前記のように製造される反射型スクリーンについても隣り合う曲面部の曲率が異なる構成を備えさせることができる。このため、曲面部からの反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる反射型スクリーンを製造することができる。
また、マスク膜に前回のエッチングとは別の新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の全ての開口を通じて等方性エッチングを施すため、開口部の追加と再度のエッチングだけで曲率の異なる凹部を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明の反射型スクリーンの製造方法は、投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、前記マスク膜に第３の凹部を形成するための新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の第１，２，３の各開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に前記第１および第２の凹部とは曲率が異なる複数の第３の凹部を形成する第３凹部形成工程と、第１，２，３の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
本発明の反射型スクリーンの製造方法では、前記反射型スクリーンの製造方法と同様の作用効果を奏する。さらに、第２凹部形成工程後、スクリーン成形工程前に、前記マスク膜に新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の全ての開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に互いに曲率が異なる第１，２，３の凹部を形成できる。このため、製造後の基板に、曲面の曲率が３種類となる凹面状又は凸面状の曲面部を形成することができる。これによって、様々な組み合わせにより曲面部を配置でき、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差を持たせることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態によるスクリーンを備えた画像投影システムを示す図である。
【図２】第１実施形態での凹部の配置パターンを示す上面図である。
【図３】原板成形処理を説明するための部分断面図である。
【図４】成形型製造処理を説明するための部分断面図である。
【図５】スクリーン成形処理を説明するための部分断面図である。
【図６】第２実施形態での凹部の形状と配置パターンを示す上面図である。
【図７】第２実施形態での原板成形処理（前半）を説明するための部分断面図である。
【図８】原板成形処理（後半）を説明するための部分断面図である。
【図９】第２実施形態のスクリーンの構成を示す部分断面図である。
【図１０】変形例における画像投影システムを示す図である。
【図１１】変形例での凹部（２種類）の配置パターンの具体例を示す上面図である。
【図１２】変形例での凹部（３種類）の配置パターンの具体例１を示す上面図である。
【図１３】変形例での凹部（３種類）の配置パターンの具体例２を示す上面図である。
【図１４】変形例におけるフロントプロジェクションテレビを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
[１．第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、後述する第２実施形態以降では、以下に説明する第１実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
【００２９】
[１−１．スクリーン]
図１は、本発明の第１実施形態によるスクリーンを備えた画像投影システムの一例である。この画像投影システムは、スクリーン１とプロジェクター（投影機）２とを備えた構成とされている。スクリーン１は、プロジェクター２からの投射像を反射して視聴者に画像を視認させる反射型のスクリーンである。プロジェクター２は、スクリーン１との距離が短くてよい（例えば投射距離が６０ｃｍ程度）、近接投射型のプロジェクターである。
【００３０】
プロジェクター２から出射される投射光は、スクリーン１で反射され、これによってスクリーン１の正面方向にいる視聴者は、スクリーン１の画像を見ることができる。なお、スクリーン１は、プロジェクター２からの投射光を視聴者側に効率よく反射させて、視認性よくスクリーン１に映し出すための光学機能を有している。具体的には、以下に説明する凹部（凹面状の曲面部）と反射膜とによって所定の角度に視野角を持たせた構成（所定の角度においてコントラストが良好な構成）とされている。以下、本実施形態のスクリーンについて詳しく説明する。
【００３１】
図１に示すように、スクリーン１は、基板１１と、基板１１上に形成された反射膜１２とを備えた構成を有している。スクリーン１において、この反射膜１２が形成された面が画像を映し出す反射面となる。
基板１１の材料は、通常スクリーン１の基板として用いられるものであればよく、特に限定されるものではない。この材料としては、具体的には、紫外線硬化樹脂、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【００３２】
反射膜１２の材料は、高反射率を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの金属が挙げられる。高反射率を有する材料を用いることによって、スクリーン１の投影面に対して鋭角に投射光を入射する近接型のプロジェクターを用いる場合であっても、明るい画像を映し出すことができる。なお、図示しないが、必要に応じて反射膜１２上に保護膜等の薄膜をさらに形成してもよい。
基板１１、反射膜１２の厚さは、各部の材料やスクリーン１の種類に応じて適切な厚さとすればよい。
【００３３】
基板１１の反射面側には、多数の曲面部としての凹部１１Ａ，１１Ｂが配置されている。各凹部１１Ａ，１１Ｂは、略半球面状の凹面を有している。
凹部１１Ａ，１１Ｂと反射膜１２は、プロジェクター２の投射光をスクリーン１の正面方向に反射して、投影画像が鮮明にスクリーン１に映し出されるように、適切に設計されている。この設計は、凹部１１Ａ，１１Ｂ、反射膜１２を有するものであれば、特に限定されるものではない。スクリーン１は、この設計による構造によって前記光学機能の一部、すなわち、所定の角度においてコントラストが良好な構成を実現している。
【００３４】
ここで、凹部１１Ａ，１１Ｂの形状について詳細に説明する。凹部１１Ａ，１１Ｂの直径は、スクリーン１の解像度や、生産性の観点等から適宜設定される。従来、このような凹部が形成された基板１１上に反射膜１２を形成して反射型のスクリーンを構成する場合、各凹部は全て同じ大きさとしていた。
【００３５】
しかし、これら凹部を全て同じ大きさにすると半球面の曲率も同じとなることから、凹部にアルミニウム等の高反射率の材料で反射膜１２を形成すると、各凹部から反射される光の干渉によってシンチレーションという独特のぎらつきが発生してしまう。
本願発明者は、各凹部からの反射光の光路差がスクリーン１に照射される光のコヒーレンス長よりも長い場合にはこのシンチレーションが発生しないことを知見し、これら凹部を以下のように形成するに至った。
【００３６】
本実施形態において、凹部（曲面部）は、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの２種類から構成されており、凹部１１Ａは凹部１１Ｂよりも半球径が大きく、凹部１１Ｂと曲率が異なっている。
具体的には、前記シンチレーションを解消するため、凹部が隣接する部分においては、反射光の光路差がスクリーン１に投射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように、凹部１１Ａ，１１Ｂの曲面の曲率が設定されている。つまり、凹部１１Ａ，１１Ｂの曲率は、隣り合う凹部１１Ａ，１１Ｂに対してプロジェクター２から投射光を照射した際の反射光の光路差をその投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように設定されている。
【００３７】
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの曲面の曲率を異ならせることにより、凹部１１Ａ，１１Ｂが隣接する部分においては、各凹部における反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止することができる。
プロジェクター２の投射光の種類にもよるが、例えば、プロジェクター２の投射光が超高圧水銀ランプ、キセノン、ハロゲン等のランプ光源である場合には、光路差を５μｍ以上とすることによってコヒーレンス長よりも光路差を長くすることができる。
【００３８】
また、凹部の半球径を凹部１１Ａ，１１Ｂで異ならせても、全体としてスクリーン１の設定（例えば、前記光学機能の実現のための所定の設定）が変わらない程度の光路差となるように凹部１１Ａ，１１Ｂの大きさを決めることが好ましい。
例えば、凹部１１Ａの直径を３７０μｍとし、凹部１１Ｂの直径を３５０μｍ〜３５５μｍと、凹部１１Ａよりも１５μｍ〜２０μｍだけ小さい構成とすることによって、以前の設定が変わらないようにすることができる。なお、画質劣化防止のため、大きいサイズの凹部１１Ａの直径は、プロジェクター２の画素より小さいサイズとすることが好ましい。
【００３９】
次に、凹部１１Ａ，１１Ｂの配置パターンについて詳細に説明する。凹部１１Ａ，１１Ｂのパターンは、複数の凹部１１Ａ，１１Ｂを隣接して配置するものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、この配置パターンとして正方格子状、千鳥格子状などが挙げられる。但し、凹部１１Ａ，１１Ｂが交互に配置される構成とされている。
【００４０】
図２（Ａ）は、第１の方向における凹部１１Ａ，１１Ｂの並びのパターンを示す上面図である。なお、本図においては説明し易いように第１の方向の一部のみについて示しているが、あくまで第１の方向の配列を表現するものである。スクリーン１の反射面は矩形状の平面であるため、実際には、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、凹部１１Ａ，１１Ｂも二次元的に配置され、各凹部１１Ａ，１１Ｂが縦方向や斜め方向にも並んで配置されることとなる。
また、本実施形態における第１の方向は、図１に示すスクリーン１において、上下方向（縦方向）である。
【００４１】
図２（Ａ）に示すように、少なくとも第１の方向において、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを交互に配置することによって、凹部１１Ｂを介した１個飛ばしの凹部１１Ａ間、凹部１１Ａを介した１個飛ばしの凹部１１Ｂ間では反射光の干渉が発生するが、凹部１１Ａ同士や凹部１１Ｂ同士は隣り合わないため、隣り合う凹部１１Ａ，１１Ｂで反射された反射光間の干渉がなくなる。したがって、全体としてもシンチレーションを飛躍的に低減させることができる。
【００４２】
なお、図２（Ｂ）は、スクリーン１において、上下方向である第１の方向には、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを交互に配置し、第１の方向に直交する第２の方向（左右方向）には、同一の凹部１１Ａ同士または凹部１１Ｂ同士を連続して配置している例である。
図２（Ｂ）の場合、前述のとおり、上下方向に並ぶ各凹部１１Ａ，１１Ｂ間では反射光の干渉を無くすことができ、シンチレーションを低減できる。
【００４３】
また、図２（Ｃ）は、スクリーン１において、上下方向である第１の方向および第１の方向に直交する第２の方向（左右方向）のそれぞれにおいて、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを交互に配置している例である。
図２（Ｃ）の場合、上下方向および左右方向に並ぶ各凹部１１Ａ，１１Ｂ間で反射光の干渉を無くすことができ、第１の方向だけでなく、第２の方向においてもシンチレーションをより低減できる。
なお、図２（Ｃ）は、第１および第２の方向に効果がある一方で、同じ曲率の凹部１１Ａ同士や、凹部１１Ｂ同士が対角線方向に並ぶため、第１の方向でのシンチレーションの低減効果は図２（Ｂ）の配列に比べて低下する。従って、特に第１の方向のシンチレーション低減効果を高めたい場合には、図２（Ｂ）の配列を採用すればよい。一方、第１および第２の方向の両方に対してシンチレーション低減効果を求める場合には、図２（Ｃ）の配列を採用すればよい。
【００４４】
［１−２．スクリーンの製造方法］
次に、本実施形態によるスクリーンの製造方法について説明する。スクリーン１は、スクリーン成形型（以下、適宜成形型と略する。）を用いて製造される。この成形型はさらに原板を用いて製造される。スクリーン成形型は成形型製造処理によって製造され、原板は原板成形処理によって成形される。以下、最初に行う原板成形処理から順に説明する。
【００４５】
［１−２−１．原板の成形方法］
図３は、原板成形処理を説明するための部分断面図である。
原板成形処理では、先ず、マスク膜形成処理が行われる。
マスク膜形成処理では、図３（Ａ）に示すように、前もって準備した成形前の原板３１の一方の面（平滑面）上にマスク膜３２を形成する。
【００４６】
原板３１の材質は特に限定されるものではなく、成形型の原板として通常使用されるものを用いることができる。ただし、原板３１の材料としては、たわみが生じにくく、傷つきにくいものが好ましい。また、以後の処理（エッチング処理等）において加工し易く、安価なものが好ましい。具体的には、各種ガラス、各種金属、プラスチックに代表される各種樹脂などが挙げられる。例えば、強度、加工性、製造コスト等の観点から原板３１の材料として青板ガラスを用いることができる。
【００４７】
マスク膜３２の材質も特に限定されるものではなく、以後の処理（初期孔形成処理、エッチング処理等）に合わせて適切なものを選定することができる。例えば、マスク膜３２は、主としてクロムで構成される層と、主として酸化クロムで構成される層とを有する積層体であるのが好ましい。より具体的には、原板３１上に酸化クロム膜、クロム膜、酸化クロム膜の順に３層構造で形成し、各厚さを１０nm、３０nm、３０nmとすることが好ましい。このような構造のマスク膜３２は、後述するようなレーザー加工等により、所望の形状の開口部を容易かつ確実に形成することができる。また、このような構成のマスク膜３２は、様々な組成のエッチング液に対して優れた安定性を確保することができ、後述するエッチングによる凹部１１Ａ，１１Ｂの形成を正確に行うことができる。
【００４８】
また、マスク膜３２の形成方法も特に限定されるものではなく、マスク膜３２、原板３１の材質等に応じて適宜選定すればよい。例えば、蒸着法やスパッタリング法等により、好適に形成することができる。また、マスク膜３２をシリコンで構成されたものとする場合、スパッタリング法等により、好適に形成することができる。
【００４９】
マスク膜形成処理に続いて初期孔形成処理が行われる。
初期孔形成処理では、図３（Ｂ）に示すように、原板３１上に形成したマスク膜３２に多数の開口部（第１開口部）３３Ａを形成する。
開口部３３Ａの形成方法は、特に限定されないが、例えばＹＡＧ３倍高調波のレーザー光の照射による方法であることが好ましい。これにより、容易且つ精確に所望形状の多数の開口部３３Ａを、所望パターンの配列でマスク膜３２に形成することができる。
【００５０】
開口部３３Ａの形状、大きさは、以後の処理（エッチング処理等）が可能であるならば特に限定されるものではないが、本実施形態では、全て同じ形状、大きさとなるように形成している。例えば、直径４μｍの貫通孔を開口部３３Ａとすることができる。
また、マスク膜３２における開口部３３Ａの配置パターンは、特に限定されるものではないが、この配置パターンによって前記の凹部１１Ａのパターンが決定される。すなわち、本実施形態では、原板３１を転写して製造した成形型の転写によってスクリーン１の基板１１を形成するため、この配置パターンは、前記の凹部１１Ａのパターンと共通となる。
【００５１】
初期孔形成処理に続いて１回目のエッチング処理が行われる。
１回目のエッチング処理では、図３（Ｃ）に示すように、原板３１の前記一方の面側を所定の段階までウェットエッチング加工する。エッチング液は、通常、原板３１のエッチングに用いるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、原板３１が青板ガラスであり、マスク膜３２が前記の多層クロム膜である場合には、バッファードフッ酸を用いることができる。
原板３１は開口部３３Ａから入り込むエッチング液によってエッチングされ、開口部３３Ａの配置パターンに合わせて多数の第１の凹部３１Ａが形成される。このエッチングは等方性エッチングであり、凹部３１Ａは、略半球状に形成される。また、開口部３３Ａは、全て均一の形状、大きさで形成されているため、凹部３１Ａの半球径も全て等しく形成される。したがって、凹部３１Ａの曲面の曲率は全て等しく形成される。例えば、この１回目のエッチングでは、所定の段階として凹部３１Ａの半球直径Ｌが１５μｍ〜２０μｍ、その深さが７．５μｍ〜１０μｍとなるまでエッチングされる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第１凹部形成工程と称する。
【００５２】
本実施形態では、１回目のエッチング処理の後に追加孔形成処理と２回目のエッチング処理とが順次行われる。
追加孔形成処理では、図３（Ｄ）に示すように、原板３１上のマスク膜３２に開口部３３Ａを避けて多数の開口部（第２開口部）３３Ｂを形成する。
開口部３３Ｂは、前記開口部３３Ａと同様に形成される。つまり、この開口部３３Ｂを形成後は、マスク膜３２には、多数の開口部３３Ａと開口部３３Ｂとが、全て均一の形状、大きさとなるように形成されていることになる。
【００５３】
なお、開口部３３Ａと同様、マスク膜３２における開口部３３Ｂの配置パターンは、特に限定されるものではないが、この配置パターンによって前記の凹部１１Ｂのパターンが決定される。すなわち、本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１Ｂのパターンが共通となる。つまり、開口部３３Ａ，３３Ｂを合わせた配置パターンが前記の凹部１１Ａ，１１Ｂのパターンと共通となるため、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとが交互に配置されるように、開口部３３Ａ，３３Ｂは、スクリーン１の少なくとも第１の方向においては交互に設計された位置に配置されるように形成される。
【００５４】
２回目のエッチング処理では、図３（Ｅ）に示すように、原板３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。原板３１は開口部３３Ａ、開口部３３Ｂから入り込むエッチング液によってエッチングされる。これにより、開口部３３Ｂの配置パターンに合わせて新たに多数の第２の凹部３１Ｂが形成される。このエッチングも等方性エッチングであり、凹部３１Ｂは、略半球状に形成される。また、開口部３３Ｂは、全て均一の形状、大きさで形成されているため、凹部３１Ｂの半球径も全て等しく形成される。したがって、凹部３１Ｂの曲面の曲率は全て等しく形成される。
【００５５】
また、第１の凹部３１Ａは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、第１の凹部３１Ａは、１回目のエッチング加工の分だけ第２の凹部３１Ｂよりも大きく形成される。凹部３１Ａの半球径は、凹部３１Ｂの半球径よりも大きくなるため、凹部３１Ａと凹部３１Ｂとでは、曲面の曲率が異なることになる。
【００５６】
この２回目のエッチング処理によって、凹部３１Ａと凹部３１Ｂとが隣接する所定の段階までエッチング加工が施される。例えば、この２回目のエッチングでは、図３（Ｆ）に示すように、所定の段階として凹部３１Ａの半球直径Ｌ１が３７０μｍ、凹部３１Ｂの半球直径Ｌ２が３５０μｍ〜３５５μｍとなるまでエッチングされる。これにより、後に製造されるスクリーン１の基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂの各直径も３７０μｍ，３５０μｍ〜３５５μｍとなる。なお、本実施形態では、強度等を考慮して、後に製造されるスクリーン１の凹部１１Ａ，１１Ｂおよび反射膜１２による光学特性に影響しない範囲において、各凹部間に僅かに平滑部分を設けている。なお、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第２凹部形成工程と称する。
【００５７】
２回目のエッチング処理に続いてマスク膜除去処理が行われる。
マスク膜除去処理では、図３（Ｆ）に示すように、原板３１上のマスク膜３２を全て除去して、原板３１を洗浄して、乾燥させる。なお、マスク膜３２の除去、原板３１の洗浄、乾燥方法は特に限定されるものでなく、原板３１、マスク膜３２の材質に応じて、適宜選定すればよい。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部３１Ａと凹部３１Ｂが形成された原板３１が成形される。
【００５８】
［１−２−２．スクリーン成形型の製造方法］
次に、成形型製造処理について説明する。
図４は、成形型製造処理を説明するための部分断面図である。
成形型製造処理では、先ず、原板転写処理が行われる。
原板転写処理では、図４（Ａ）に示すように、原板成形処理で成形した原板３１の一方の面（凹部３１Ａと凹部３１Ｂが形成された面）を転写して成形型４１を成形する。
【００５９】
成形型４１の材質は特に限定されるものではなく、型として通常使用される材質を用いることができる。ただし、成形型４１の材料としては、たわみが生じにくく、傷つきにくいものが好ましい。また、以後の処理において加工し易く、安価なものが好ましい。具体的には、各種ガラス、各種金属、プラスチックに代表される各種樹脂などが挙げられる。
また、成形型４１の材料として原板３１から離型し易いものを選定することが好ましい。なお、接着性の良い材料を選定した場合であっても、原板３１の転写面に離型剤を塗布しておくなどの離型処理を施しておけばよい。
【００６０】
成形型の厚さについても、成形型として用いるのに十分な厚さであれば、適宜設定すればよい。
原板３１の転写面の転写方法についても特に限定されるものではなく、原板３１、成形型４１の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、原板３１として青板ガラスを用いた場合には、ニッケル等の導電材料を用いて電鋳法によって成形型４１を成形することができる。
【００６１】
原板転写処理に続いて成形型剥離処理が行われる。
成形型剥離処理では、図４（Ｂ）に示すように、原板転写処理で成形された成形型４１が原板３１から剥離される。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凸部４１Ａと凸部４１Ｂが形成された成形型４１が製造される。
【００６２】
［１−２−３．スクリーンの成形方法］
次に、スクリーン成形処理について説明する。
図５は、スクリーン成形処理を説明するための部分断面図である。
スクリーン成形処理では、先ず、成形型転写処理が行われる。
成形型転写処理では、図５（Ａ）に示すように、成形型製造処理で製造された成形型４１の一方の面（凸部４１Ａと凸部４１Ｂが形成された面）を転写して基板１１を成形する。
【００６３】
基板１１の材質については、「１−１．スクリーン」において説明したが、成形型４１から離型し易いものを選定することが好ましい。なお、接着し易い材料を選定した場合であっても、成形型４１の転写面に離型剤を塗布しておくなどの離型処理を施しておけばよい。
成形型４１の成型面の転写方法についても特に限定されるものではなく、成形型４１、基板１１の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、基板１１として紫外線硬化樹脂を用いた場合には、スピンコート法によって成形型４１上に材料を塗り広げ、紫外線を照射させることによって塗り広げた材料を硬化させて基板１１を成形することができる。
【００６４】
成形型転写処理に続いて基板剥離処理が行われる。
基板剥離処理では、図５（Ｂ）に示すように、成形型転写処理で成形された基板１１が成形型４１から剥離される。
これにより、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１１Ａと凹部１１Ｂが形成された基板１１が製造される。従って、これらの各凹部１１Ａ，１１Ｂにより、凹面状の曲面部が構成されている。
【００６５】
基板剥離処理に続いて反射膜形成処理が行われる。
反射膜形成処理では、図５（Ｃ）に示すように、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂが形成された面に反射膜１２が形成される。
反射膜１２の材質については、「１−１．スクリーン」において説明したのでここでは省略する。
【００６６】
反射膜１２の形成方法については、特に限定されるものではなく、基板１１、反射膜１２の材質等によって適宜選定すればよい。例えば、アルミニウムを反射膜１２の材料とした場合、蒸着法によって反射膜１２を形成することができる。
最後に、必要に応じて反射膜１２上に保護膜等の薄膜（図示せず）を形成する。
以上によって、基板１１の一方の面（反射面）に曲率の異なる半球状の凹部１１Ａと凹部１１Ｂが形成される。そして、この基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂ上に反射膜１２を形成することでスクリーン１が製造される。なお、スクリーン製造方法において、図５（Ｃ）の状態まで加工することをスクリーン成形工程と称する。
【００６７】
なお、前記図３〜５の手順でスクリーン１を製造しているため、複数の凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致している。すなわち、図５（Ｃ）に示すように、各凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁は、基板１１において最も突出された部分であり、その位置は同一平面内に配置されて揃っている。
【００６８】
［１−３．第１実施形態の作用効果］
第１実施形態のスクリーンによれば、基板１１の反射面に配置された複数の半球状の凹部１１Ａ，１１Ｂと、凹部１１Ａ，１１Ｂ上に形成された反射膜１２とを有しているため、反射光をスクリーン１の正面方向に効率よく反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができる。特に、スクリーン１には、各凹部１１Ａ，１１Ｂにより凹面状の曲面部が形成されているので、近接投射型のプロジェクター２の投射光を効率よく反射でき、良好な画像を見ることができる。
【００６９】
また、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとを隣り合わせ、隣接する凹部の曲面の曲率を異ならせた構成を備えるため、この凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を変えることができる。凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を、スクリーン１に照射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように凹部１１Ａ，１１Ｂの形状の比率を設定しているため、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができる。
さらに、凹部の形状を凹部１１Ａ，凹部１１Ｂの２種類としているため、元来の凹部、反射膜による光学特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。凹部１１Ａ，１１Ｂの２種類であるため、各種類の凹部間の光路差を同じとするならば、３種類以上にするよりも光路差を小さくすることができるため、より影響しないようにすることができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、スクリーン１の反射面において、少なくとも第１の方向に同一の曲率の凹部が連続しないように、各凹部１１Ａ，１１Ｂを交互に配置している。このため、少なくとも、第１の方向においては、各凹部１１Ａ，１１Ｂ間での反射光の干渉を無くすことができ、シンチレーションの発生を抑制できる。
また、図２（Ｃ）に示すように、第１の方向だけでなく第２の方向においても、各凹部１１Ａ，１１Ｂを交互に配置すれば、各凹部１１Ａ，１１Ｂは、上下および左右の４方向に隣り合う凹部と曲率が異なるため、両方向でのシンチレーションの発生を抑制できる。
【００７１】
第１実施形態のスクリーンの製造方法では、互いに曲率の異なる複数の凹部３１Ａ，３１Ｂが形成された原板３１の成型面を転写して基板１１の成形型４１を製造し、製造された成形型４１を転写して基板１１を成型しているため、基板１１には成形型４１の凸部４１Ａ，４１Ｂに対応した複数の凹部１１Ａ，１１Ｂ、すなわち原板３１の凹部３１Ａ，３１Ｂと同様の形状を形成できる。従って、原板３１にエッチングで凹部３１Ａ，３１Ｂを形成した際に、各開口部３３Ａ，３３Ｂの配置位置や、エッチング時間などを制御することで、設計した基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂと同じ凹部３１Ａ，３１Ｂを形成すればよく、原板３１を検査することで設計通りに製造できるかを容易に検査できる。
【００７２】
また、基板１１の凹部１１Ａ，１１Ｂに反射膜１２を形成するため、凹部１１Ａ，１１Ｂと反射膜１２とを適切に設計することによって、反射光を効率よく正面方向に反射させることができ、投影画像を鮮明に映し出すことができるスクリーン１を製造することができる。
さらに、原板３１の成型面に最初に形成した複数の凹部３１Ａとは曲率の異なる新たな複数の凹部３１Ｂを形成するため、製造されるスクリーン１についても隣接する凹部１１Ａ，１１Ｂの曲面の曲率を異ならせた構成を備えさせることができる。このため、この凹部１１Ａ，１１Ｂからの反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止して高画質の画像を表示することができるスクリーン１を製造することができる。
【００７３】
また、マスク膜３２に１回目のエッチングに用いた開口部３３Ａとは別の新たな複数の開口部３３Ｂを形成し、マスク膜３２の全ての開口部（開口部３３Ａ，３３Ｂ）を通じて等方性エッチングを施しているため、開口部３３Ｂの追加と再度のエッチング加工によって曲率の異なる凹部を、スクリーン１を構成する基板１１に容易に形成することができる。
【００７４】
さらに、各凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁つまり反射面において最も突出した部分が同一平面位置に形成されているので、各凹部１１Ａ，１１Ｂにおいて陰となる領域を、その凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁による陰による領域のみに限定できる。従って、凹部１１Ａ，１１Ｂの開口外周縁の基板１１の厚さ方向の位置が一致していない場合に比べて、投射光を反射する領域を確保でき、スクリーンの反射率を向上できる。
【００７５】
[２．第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態は、第１の実施形態における凹部の形状が異なるだけであり、他は同様である。従って、主として第１実施形態との相違点について以下に説明する。
【００７６】
[２−１．スクリーン]
第１実施形態では、基板１１に形成する曲面部を、凹部１１Ａと凹部１１Ｂの２種類としたが、本実施形態の反射型スクリーン１０１では、３種類としている点が異なっている。なお、材料等については、第１実施形態と同様であり、ここでは説明を省略する。
【００７７】
図６は、本実施形態での凹部形状と配置パターンを示す上面図である。なお、図６（Ａ）においても説明し易いように第１の方向の一部のみについて示しているが、あくまで第１の方向の配列を表現するものである。スクリーン１０１の反射面は矩形状の平面であるため、実際には、図６（Ｂ），（Ｃ）に示すように、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃも二次元的に配置され、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが縦方向や斜め方向にも並んで配置されることとなる。
【００７８】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態でのスクリーン１０１に形成された凹部（曲面部）は、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの３種類から構成されている。凹部１１１Ａは凹部１１１Ｂよりも半球径が大きく、凹部１１１Ｂは凹部１１１Ｃよりも半球径が大きく構成されている。
これにより、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは、それぞれ曲面の曲率が異なっている。
【００７９】
具体的には、第１実施形態と同様、シンチレーションを解消するため、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが互いに隣り合う部分においては、反射光の光路差がスクリーンに投射されるプロジェクター２の投射光のコヒーレンス長よりも長くなるように、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの曲面の曲率が設定されている。
【００８０】
このように、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの曲面の曲率をそれぞれ異ならせることにより、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが互いに隣り合う部分においては、凹部１１１Ａ同士が隣り合う部分、凹部１１１Ｂ同士が隣り合う部分又は凹部１１１Ｃ同士が隣り合う部分と比較して、反射光の光路差を変えることができ、シンチレーションの発生を防止することができる。
第１実施形態で説明したように、光源の種類にもよるが、例えば、プロジェクター２の投射光が超高圧水銀ランプ、キセノン、ハロゲン等のランプ光源である場合には、各凹部の光路差を５μｍ以上とすることによってコヒーレンス長よりも光路差を長くすることができる。
【００８１】
また、全体としてスクリーンの設定（例えば、前記光学機能の実現のための所定の設定）が変わらない程度の光路差となるように凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの大きさを決めることが好ましい。
【００８２】
例えば、凹部１１１Ａの直径を３７０μｍとし、凹部１１１Ｂの直径を３５０μｍ〜３５５μｍとし、凹部１１１Ｃの直径を３３０μｍ〜３３５μｍとし、大きいサイズの凹部１１１Ａと小さいサイズの凹部１１１Ｃとが１５μｍ〜２０μｍ異なる構成とすることによって、以前の設定が変わらないようにすることができる。
【００８３】
次に、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの配置パターンについても、前記第１実施形態と同様、少なくとも第１の方向において、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを順に繰り返し配置するものであれば、特に限定されるものではない。
例えば、図６（Ｂ）に示すように、スクリーン１０１において、上下方向である第１の方向には、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが順に繰り返し配置され、第１の方向に直交する第２の方向には、同一の凹部１１１Ａ同士、凹部１１１Ｂ同士、凹部１１１Ｃ同士が連続して配置されるように設定してもよい。
また、図６（Ｃ）に示すように、スクリーン１０１において、上下方向である第１の方向には、上から凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの順で繰り返し配置される列と、上から凹部１１１Ｃ，１１１Ｂ，１１１Ａの順で繰り返し配置される列とが、交互に配列されるように設定してもよい。
なお、前記第１実施形態と同様に、図６（Ｂ）の配列によれば、特に第１の方向のシンチレーションをより低減することができ、図６（Ｃ）の配列によれば、第１および第２の方向のシンチレーションを共に低減できる。
【００８４】
このように配置することによって、スクリーン１０１において、第１の方向では、同一の曲率の各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃは隣り合わないため、各凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの反射光における干渉がなくなる。したがって、全体としてもシンチレーションの発生を飛躍的に低減させることができる。
【００８５】
［２−２．スクリーンの製造方法］
次に、本実施形態によるスクリーンの製造方法について説明する。本実施形態においても、スクリーンは成形型を用い製造され、成形型は原板を用いて製造される。以下、本実施形態による原板成形処理について説明する。なお、材料等については第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
［２−２−１．原板の成形方法］
図７、図８は、原板成形処理を説明するための部分断面図である。
原板成形処理では、先ず、マスク膜形成処理が行われる。
マスク膜形成処理では、図７（Ａ）に示すように、成形前の原板１３１の一方の面（平滑面）上にマスク膜１３２を形成する。
【００８７】
マスク膜形成処理に続いて初期孔形成処理が行われる。
初期孔形成処理では、図７（Ｂ）に示すように、原板１３１上に形成したマスク膜１３２に多数の第１開口部１３３Ａを形成する。
本実施形態では、原板１３１を転写して製造した成形型の転写によってスクリーンの基板を形成するため、この配置パターンは、前記の凹部１１１Ａのパターンと共通となる。
【００８８】
初期孔形成処理に続いて１回目のエッチング処理が行われる。
１回目のエッチング処理では、図７（Ｃ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を所定の段階までウェットエッチング加工する。
原板１３１は開口部１３３Ａから入り込むエッチング液によってエッチングされ、開口部１３３Ａの配置パターンに合わせて多数の第１の凹部１３１Ａが形成される。このエッチングは等方性エッチングであり、凹部１３１Ａは、略半球状に形成される。また、第１実施形態と同様、凹部１３１Ａの半球径は全て等しく形成され、曲率は全て等しく形成される。例えば、この１回目のエッチングでは、所定の段階として凹部１３１Ａの半球直径Ｌ３が１５μｍ〜２０μｍ、その深さが７．５μｍ〜１０μｍとなるまでエッチングされる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第１凹部形成工程と称する。
【００８９】
次に、追加孔形成処理と２回目のエッチング処理とが順次行われる。
追加孔形成処理では、図７（Ｄ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２に第１開口部１３３Ａを避けて多数の第２開口部１３３Ｂを形成する。
本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１１Ｂのパターンが共通となる。
【００９０】
２回目のエッチング処理では、図８（Ｅ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。これにより、開口部１３３Ｂの配置パターンに合わせて新たに多数の第２の凹部１３１Ｂが形成される。凹部１３１Ｂも、曲面の曲率が全て等しく形成される。
【００９１】
また、第１の凹部１３１Ａは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、凹部１３１Ａは、１回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｂよりも大きく形成される。凹部１３１Ａの半球径は、凹部１３１Ｂの半球径よりも大きくなるため、凹部１３１Ａと凹部１３１Ｂとでは、曲面の曲率が異なることになる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第２凹部形成工程と称する。
【００９２】
本実施形態では、２回目のエッチング処理の後に再追加孔形成処理と３回目のエッチング処理とが順次行われる。
再追加孔形成処理では、図８（Ｆ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２に開口部１３３Ａ，１３３Ｂを避けて多数の第３開口部１３３Ｃを形成する。
この開口部１３３Ｃを形成後は、マスク膜１３２には、多数の開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃが、全て均一の形状、大きさとなるように形成される。
【００９３】
本実施形態では、この配置パターンと前記の凹部１１１Ｃのパターンが共通となる。つまり、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが順に繰り返し配置されるように、開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃは、順番に繰り返し配置されるように形成される。
【００９４】
３回目のエッチング処理では、図８（Ｇ）に示すように、原板１３１の前記一方の面側を再び所定の段階までウェットエッチング加工する。これにより、第３開口部１３３Ｃの配置パターンに合わせて新たに多数の第３の凹部１３１Ｃが形成される。凹部１３１Ｃも、曲面の曲率が全て等しく形成される。
【００９５】
また、凹部１３１Ａ，１３１Ｂは先ほどよりもエッチング加工が進み、半球径が大きくなり、深さも深くなる。すなわち、第１の凹部１３１Ａは、１回目および２回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｂ，１３１Ｃよりも大きく形成され、第２の凹部１３１Ｂは、２回目のエッチング加工の分だけ凹部１３１Ｃよりも大きく形成される。凹部１３１Ａの半球径は、凹部１３１Ｂの半球径よりも大きくなり、凹部１３１Ｂの半径球は、凹部１３１Ｃの半球径よりも大きくなるため、凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃは、それぞれ曲面の曲率が異なることになる。
【００９６】
この３回目のエッチング処理によって、凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃがそれぞれ隣接する所定の段階までエッチング加工が施される。例えば、この３回目のエッチングでは、図８（Ｈ）に示すように、所定の段階として凹部１３１Ａの半球直径Ｌ４が３７０μｍ、凹部１３１Ｂの半球直径Ｌ５が３５０μｍ〜３５５μｍ、凹部１３１Ｃの半球直径Ｌ６が３３０μｍ〜３３５μｍとなるまでエッチングされる。これにより、後に製造されるスクリーンの基板の凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃの各直径も３７０μｍ，３５０μｍ〜３５５μｍ，３３０μｍ〜３３５μｍとなる。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することを第３凹部形成工程と称する。
【００９７】
３回目のエッチング処理に続いてマスク膜除去処理が行われる。
マスク膜除去処理では、図８（Ｈ）に示すように、原板１３１上のマスク膜１３２を全て除去して、原板１３１を洗浄して、乾燥させる。
以上によって、一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１３１Ａ，１３１Ｂ，１３１Ｃが形成された原板１３１が成形される。
【００９８】
次に、前記第１実施形態と同様の成形型製造処理、スクリーン成形処理によって、スクリーンが製造される。なお、前記第１実施形態とは凹部形状が異なるだけであるため、ここではこれら処理の説明を省略する。
以上によって、図９に示すように、基板１１１の一方の面に曲率の異なる半球状の凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃが形成され、さらに凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ上に反射膜１１２が形成されたスクリーン１０１が製造される。なお、本実施形態では、スクリーン製造方法において、この状態まで加工することをスクリーン成形工程と称する。
【００９９】
［２−３．第２実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、以下の作用効果を奏する。
スクリーン１０１の基板１１１に形成されている凹部の曲面の曲率を３種類とすることにより、元来の反射特性に影響しない程度においてシンチレーションの発生を防止することができる。また、段階的に光路差を変えることによって、より大きな光路差とすることができる。
【０１００】
また、第２凹部形成工程後、スクリーン成形工程前に、マスク膜１３２にさらに新たな複数の開口部１３３Ｃを形成し、マスク膜１３２の全ての開口部１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃを通じて原板１３１の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施しているので、原板１３１の成型面に第１凹部形成工程および第２凹部形成工程で形成した複数の凹部１３１Ａ，１３１Ｂとは曲面の曲率の異なるさらに新たな複数の凹部１３１Ｃを形成できる。このため、製造後のスクリーンを構成する基板１１１に、曲面の曲率が３種類となる凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを形成することができる。これにより、段階的に光路差を変えることで、より大きな光路差を持たせることができる。
【０１０１】
［３．変形例］
なお、本発明は、前記実施形態に限ったものではない。
例えば、スクリーン１，１０１は、近接投射型のプロジェクター２の投射光を反射するものに限ったものではなく、投射光を反射させて画像を映し出すために用いられるものであればよい。
【０１０２】
また、前記実施形態では、スクリーンの反射面側に略半球面の凹部を形成したが、凹部形状はこれに限定されるものではなく、他の断面曲線形、Ｕ字形等の曲面を有する凹部を形成してもよい。
【０１０３】
さらに、凹部に限らず、曲面を有する凸部をスクリーンの反射面側に形成するものであっても適用することができる。例えば、図１０に示す反射型スクリーン２００のように、反射面に凸面状の曲面部２１１Ａ，２１１Ｂが形成された基板２１１と、この基板２１１上に形成された反射膜２１２とを備えて構成すればよい。
ここで、各曲面部２１１Ａ，２１１Ｂは、第１実施形態の凹部１１Ａ，１１Ｂと同様に、曲面の曲率が互いに異なるものであり、少なくとも第１の方向である上下方向において交互に配置されている。
なお、第１実施形態の図３（Ｆ）に示す原板３１を成形型として用いることで、凸面状の２種類の曲面部２１１Ａ，２１１Ｂを有する前記基板２１１を成型できる。
【０１０４】
また、例えば、各実施形態や変形例における凹部や凸部、すなわち曲面部の配置パターンは前記各実施形態のものに限ったものではない。
【０１０５】
図１１は、前記第１実施形態の凹部（２種類の曲率の曲面を有する凹部１１Ａ，１１Ｂ）の配置パターンの他の具体例を示す。なお、図１１〜１３は、図２（Ａ）や図６（Ａ）と同じく、スクリーンの第１の方向における配置パターンの例である。
図１１（Ａ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、…と、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを２つずつ交互に配置している。
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを２つずつ交互に配置することにより、凹部１１Ａ同士または凹部１１Ｂ同士が隣り合う部分では反射光の干渉が発生するおそれがある。一方、凹部１１Ａと凹部１１Ｂとが隣り合う部分では、曲面の曲率が異なるため、反射光の干渉を抑えることができる。したがって、全体としてシンチレーションを低減させることができる。
【０１０６】
図１１（Ｂ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、…と、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを３つずつ交互に配置している。
このように、凹部１１Ａと凹部１１Ｂを３つずつ交互に配置すると、前記各実施形態や図１１（Ａ）のものと比較すると効果は薄いが、同じものを並べるよりはシンチレーションを低減させることができる。このように、曲率が同じ曲面部を３つ連続して配置した場合であっても、全て同じものを並べるよりはシンチレーションの発生を抑制することができる。すなわち、本発明では、曲率が同じ曲面部は最大で３つまで連続して配置すればよい。
【０１０７】
図１１（Ｃ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、…と、２つの凹部１１Ａ，１１Ｂと、１つの凹部１１Ａ，凹部１１Ｂとを交互に配置している。
また、図１１（Ｄ）は、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、凹部１１Ａ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ａ、…と、２つの凹部１１Ａ，１つの凹部１１Ｂと、１つの凹部１１Ａ，１つの凹部１１Ｂとを交互に配置している。
これらの図１１（Ｃ）、図１１（Ｄ）の場合も、前記配置パターンを組み合わせであるため、全体的にシンチレーションを低減させることができる。
なお、図１１に示した配置パターンは具体例に過ぎず、曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂを最大で３つまで連続させた配置構成であればシンチレーションの発生を低減させることができ、ぎらつきを抑えることができる。特に、曲率が同じ凹部１１Ａ，１１Ｂを最大で２つまで連続させた配置構成であればシンチレーションの発生を大幅に低減させることができ、ぎらつきを抑えることができる。
【０１０８】
ここで、曲面部が最大で３つまで連続とは、少なくとも縦方向、横方向等の１方向（第１の方向）の配列においてであればよい。
例えば、スクリーンの中央部の上下方向から投射光が投射される場合には、横方向においてシンチレーションが発生し易い。このため、光源の位置に合わせてシンチレーションが発生し易い方向（この場合横方向）において適用することが好ましい。
【０１０９】
また、この方向は、直線的でなくてもよく、例えば、スクリーンの中央下方から反射面に対して鋭角にプロジェクター等の投射光が投射される場合に、当該角度による反射面における投射光の拡がり具合に合わせて放射状に同じ径の凹部を配列する場合が考えられる。この場合、例えば、凹部を並べるピッチが縦方向の方が横方向より長くなるように配置される。具体的には、短い方のピッチを１６５μｍとし、長い方のピッチを２４０μｍとする。
このような場合には、放射方向に沿ってシンチレーションが発生し易いため、同一の曲率の曲面部の連続配置数を、少なくともこの放射方向又は横方向において最大で３つまでに制限することで、大幅にシンチレーションの発生を低減させることができる。
【０１１０】
また、第２実施形態では、３種類の曲率の曲面を有するため、さらに多くの配置パターンとすることができる。
図１２、図１３は、前記第２実施形態の凹部（凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃ）の配置パターンの他の具体例を示す。
【０１１１】
図１２（Ａ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｂ、凹部１１Ａ、…と、凹部１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｃを大きさが大、中、小、中、大、…となるように配置している。
このように配置することにより、同じ曲率の凹部が隣り合わず、また、凹部１１１Ｂは他の凹部１１１Ａ，１１１Ｃを１つ挟んだ１個飛ばしで配置されるが、凹部１１１Ａ，１１１Ｃは他の凹部を３つ挟んだ３個飛ばしで配置される。また、各凹部間の曲率差が全て同じため、飛躍的にシンチレーションを低減させることができる。
【０１１２】
図１２（Ｂ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、…と、大きさが大、大、中、中、小、小、大、大、…となるように配置している。
このように配置することにより、各凹部は、隣り合う２つの凹部のうち、一方の凹部は同じ曲率の凹部であるため、それらの凹部での反射光では干渉が発生するおそれがある。
これに対し、他方の凹部は曲率が異なり、その方向には曲率が異なる他の凹部が４個配置されている。すなわち、２つずつ並んだ曲率が同一の凹部の組は、他の曲率の凹部を４個飛ばして順次配置されるため、シンチレーションを低減させることができる。
【０１１３】
図１２（Ｃ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｃ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、…と、大きさが大、大、中、中、小、小、中、中、…となるように配置している。
このように配置することにより、２つずつ並んだ曲率が同一の凹部の組は、他の曲率の凹部を２個飛ばし、または、６個飛ばしで順次配置されるため、シンチレーションを低減させることができる。
【０１１４】
図１３（Ａ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１Ａ、…と、大きさが大、中、中、小の基本パターンを繰り返すように配置している。
また、図１３（Ｂ）は、凹部１１１Ａ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｂ、凹部１１１Ｃ、凹部１１Ｂ、凹部１１Ｂ、…と、大きさが大、中、中、小、中、中の基本パターンを繰り返すように配置している。
これら配置では、２つの凹部１１１Ｂが隣り合っている部分はあるが、他の部分は、曲率が異なる凹部同士が隣り合っているので、結果としてシンチレーションを低減させることができる。
【０１１５】
なお、凹部１１１Ａ，凹部１１１Ｂ又は凹部１１１Ｃを前記のように最大で３つまで、好ましくは２つまで連続させた配置であれば、図１３（Ｃ）に示すようなランダムな配置であってもシンチレーションの発生を大幅に低減させることができる。
また、前記基本パターンを組み合わせた配置等であってもシンチレーションの発生を低減させることができる。
【０１１６】
また、スクリーンの成型は、成形型の成型によるものに限らず、原板３１，１３１を成形型とし、原板３１，１３１の成型面を用いて成型することによって直接スクリーン１，１０１を成型してもよい。
さらに、原板３１，１３１上にマスク膜３２，１３２を形成した後に開口部３３Ｂ,１３３Ｃ等を形成するのではなく、予め開口部３３Ｂ，１３３Ｃ等が予め設けられているマスク膜３２，１３２を原板３１，１３１上に形成してもよい。これら形成方法は、特に限定されるものではない。
また、反射膜１２，１１２の形成は、凹部上の全面に形成することに限らず、反射特性を考慮してコントラストが向上するように投射光の入射方向に応じて部分的に形成してもよい。
【０１１７】
また、本発明の反射型スクリーンは、図１、１０に示すような、投影システムに用いられるものに限定されない。例えば、図１４に示すように、反射型スクリーン３０１と、プロジェクター３０２と、これらを支持するフレーム３０３とを備えたフロントプロジェクションテレビ３００に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１，１０１，２００，３０１…反射型スクリーン、２，３０２…プロジェクター、１１，１１１，２１１…基板、１１Ａ，１１Ｂ，１１１Ａ〜１１１Ｃ…凹部（基板）、１２，１１２，２１２…反射膜、３１，１３１…原板、３２，１３２…マスク膜、３３Ａ，３３Ｂ，１３３Ａ〜１３３Ｃ…開口部、３１Ａ，３１Ｂ，１３１Ａ〜１３１Ｃ…凹部（原板）、４１…スクリーン成形型、４１Ａ，４１Ｂ…凸部、１３３Ａ〜１３３Ｃ…開口部、２１１Ａ，２１１Ｂ…曲面部、３００…フロントプロジェクションテレビ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射光を反射する反射型スクリーンであって、
一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、
前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有し、
前記複数の曲面部は、曲率が異なる複数種類の曲面部で構成され、
少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項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の方向に対して交差する第２の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記曲率が同じ曲面部は、最大２つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記複数の曲面部は、凹面状の曲面部であり、
各曲面部の開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致していることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記複数の曲面部は、曲率が異なる２種類または３種類の曲面部で構成されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影機とを備えることを特徴とする投影システム。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影ユニットと、
前記反射型スクリーンおよび投影ユニットが収納された筐体とを備えることを特徴とするフロントプロジェクションテレビ。
【請求項８】
投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、
原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、
前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、
第１および第２の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程と
を有することを特徴とする反射型スクリーンの製造方法。
【請求項９】
投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、
原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、
前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、
前記マスク膜に第３の凹部を形成するための新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の第１，２，３の各開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に前記第１および第２の凹部とは曲率が異なる複数の第３の凹部を形成する第３凹部形成工程と、
第１，２，３の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程と
を有することを特徴とする反射型スクリーンの製造方法。
【請求項１】
投射光を反射する反射型スクリーンであって、
一つの面に凹面状または凸面状の複数の曲面部が形成された基板と、
前記基板の曲面部上に形成された反射膜とを有し、
前記複数の曲面部は、曲率が異なる複数種類の曲面部で構成され、
少なくとも第１の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項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の方向に対して交差する第２の方向に並ぶ複数の曲面部において、曲率が同じ曲面部は、最大３つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の反射型スクリーンにおいて、
前記曲率が同じ曲面部は、最大２つまで連続して配置されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記複数の曲面部は、凹面状の曲面部であり、
各曲面部の開口外周縁は、基板の厚さ方向の位置が互いに一致していることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の反射型スクリーンにおいて、
前記複数の曲面部は、曲率が異なる２種類または３種類の曲面部で構成されていることを特徴とする反射型スクリーン。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影機とを備えることを特徴とする投影システム。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の反射型スクリーンと、
前記反射型スクリーンの曲面部が形成された面に光を投射する投影ユニットと、
前記反射型スクリーンおよび投影ユニットが収納された筐体とを備えることを特徴とするフロントプロジェクションテレビ。
【請求項８】
投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、
原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、
前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、
第１および第２の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の２種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程と
を有することを特徴とする反射型スクリーンの製造方法。
【請求項９】
投射光を反射する反射型スクリーンの製造方法であって、
原板の成型面側に複数の第１開口部が設けられたマスク膜を形成し、前記マスク膜の第１開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部を形成する第１凹部形成工程と、
前記マスク膜に第２の凹部を形成するための新たな複数の第２開口部を形成し、マスク膜の第1開口部および第２開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に複数の第１の凹部と、この第１の凹部と曲率が異なる複数の第２の凹部を形成する第２凹部形成工程と、
前記マスク膜に第３の凹部を形成するための新たな複数の第３開口部を形成し、マスク膜の第１，２，３の各開口部を通じて前記原板の成型面に所定の段階まで等方性エッチングを施すことで、前記成型面に前記第１および第２の凹部とは曲率が異なる複数の第３の凹部を形成する第３凹部形成工程と、
第１，２，３の凹部が形成された原板の成型面を転写して凸面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、または、前記原板の成型面を転写して製造された成形型の凸部が形成された成型面を転写して凹面状の３種類の曲面部を有する基板を成型し、この基板の曲面部に反射膜を形成するスクリーン成形工程と
を有することを特徴とする反射型スクリーンの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２６２２６４（Ｐ２０１０−２６２２６４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０２０９（Ｐ２０１０−５０２０９）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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