(57)【要約】【課題】曲面を有していても鮮明な映像を出射することができる透過型スクリーンを提供する。【解決手段】入光面側から入射した映像光を出光面側に透過させる複数の層が積層されている透過型スクリーン１０であって、フレネルレンズ部２３を有するフレネルレンズシート２１と、フレネルレンズシートの出光側に配置される積層体１１と、を備え、フレネルレンズシート及び積層体は曲面を有するように湾曲しており、積層体は、スクリーン面に沿って所定の間隔を有して複数配列される光を透過する材料により形成された光透過部１４と、隣り合う光透過部間に配置され光を吸収する材料を含有することにより光を吸収可能に形成される光吸収部１５と、を備える光学機能層１３を含み、光透過部には光拡散粒子１４ｂが分散されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光面側から入射した映像光を出光面側に透過させる複数の層が積層されている透過型スクリーンであって、
フレネルレンズ部を有するフレネルレンズシートと、
前記フレネルレンズシートの出光側に配置される積層体と、を備え、
前記フレネルレンズシート及び前記積層体は曲面を有するように湾曲しており、
前記積層体は、
透光性を有するシート状の基材層と、
前記基材層の面に沿って所定の間隔を有して複数配列される光を透過する材料により形成された光透過部と、
隣り合う前記光透過部間に配置され光を吸収する材料を含有することにより光を吸収可能に形成される光吸収部と、を備える光学機能層を含み、
前記光透過部には光拡散粒子が分散されている、透過型スクリーン。
【請求項２】
前記光吸収部の前記基材層側端部と前記基材層との間にも光散乱粒子が分散された部位が具備される請求項１に記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記光透過部には入射した光の強さを減じて出射する減光機能が備えられている請求項１又は２に記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記光拡散粒子は前記光透過部に内包され、前記光透過部の表面から突出していない請求項１〜３のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの背面側に配置される映像光源と、を備えるリアプロジェクション表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面側から投射された映像光を観察者側に透過して提供するための曲面を有する透過型スクリーン、及び該透過型スクリーンを備えるリアプロジェクション表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像や画像を表示する表示装置の１つとして、リアプロジェクション表示装置がある。このリアプロジェクション表示装置は、背面投射型表示装置とも呼ばれ、透過型スクリーンの背面側の映像光源から映像光を投射し、スクリーンの前面側（観察者側）に映像を出射する表示装置である。リアプロジェクション表示装置に具備される透過型スクリーンには映像光源からの映像光を前面側に出射するに際して観察者が適切で良質な映像として観察できるように、フレネルレンズシートや光拡散シート等が備えられている。
【０００３】
特許文献１にはさらにスクリーンが３次元曲面を有することにより優れた外観となる技術が開示されている。ここにも、光拡散粒子を混入した透明板をフレネルレンズの出光側に配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０３２５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような透過型スクリーンでは視野角を広げることは可能となるが、映像光を提供した場合には映像がぼやけてしまい、鮮明性が低下する問題があった。さらに出光面が曲面であることから場合によってはこの問題が助長されることがあった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、曲面を有していても鮮明な映像を出射することができる透過型スクリーンを提供することを課題とする。また当該透過型スクリーンを備えるリアプロジェクション表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、入光面側から入射した映像光を出光面側に透過させる複数の層が積層されている透過型スクリーン（１０）であって、フレネルレンズ部（２３）を有するフレネルレンズシート（２１）と、フレネルレンズシートの出光側に配置される積層体（１１）と、を備え、フレネルレンズシート及び積層体は曲面を有するように湾曲しており、積層体は、透光性を有するシート状の基材層（１２）と、基材層の面に沿って所定の間隔を有して複数配列される光を透過する材料により形成された光透過部（１４）と、隣り合う光透過部間に配置され光を吸収する材料を含有することにより光を吸収可能に形成される光吸収部（１５）と、を備える光学機能層（１３）を含み、光透過部には光拡散粒子（１４ｂ）が分散されている、透過型スクリーンである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の透過型スクリーン（１０）において、光吸収部（１５）の基材層側端部と基材層（１２）との間にも光散乱粒子（１４ｂ）が分散された部位が具備される。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の透過型スクリーン（１０）において光透過部（１４）には入射した光の強さを減じて出射する減光機能が備えられている。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の透過型スクリーン（１０）において、光拡散粒子（１４ｂ）は光透過部に内包され、光透過部の表面から突出していない。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の透過型スクリーン（１０）と、透過型スクリーンの背面側に配置される映像光源（３）と、を備えるリアプロジェクション表示装置（１）である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、曲面を有することにより外観に優れるとともに、曲面を有していても提供する映像光の鮮明性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】１つの実施形態を説明する図であり、リアプロジェクション表示装置の構造を概念的に表した図である。
【図２】透過型スクリーンの斜視図である。
【図３】透過型スクリーンの層構成を説明する断面図である。
【図４】光学機能層の一部を拡大して示した図である。
【図５】フレネルレンズ部を説明する透過型スクリーンの背面図である。
【図６】光学機能層の作製方法の一場面を示した図である。
【図７】光学機能層の作製方法の他の場面を示した図である。
【図８】従来の透過型スクリーンの光路例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。なお、以下に示す図面では分かりやすさのため部材の大きさや比率を誇張して記載することがある。また、見やすさのため繰り返しとなる符号は省略することがある。
【００１６】
図１は、１つの実施形態を説明する図であり、リアプロジェクション表示装置１（以下、「表示装置１」と記載することがある。）の内部構造の一部を概念的に表した図である。
【００１７】
表示装置１は、透過型スクリーン１０を有しており、映像光源３から出射された映像光Ｉが透過型スクリーン１０を通じて観察者側に提供される。例えば表示装置１は、自動車のダッシュボード部に内蔵され、透過型スクリーン１０の観察者側面が車内に露出して配置され、観察者に映像を提供する。
図１からわかるように、表示装置１は、筐体２、映像光源３、及び透過型スクリーン１０を備えている。その他、図示は省略するが、表示装置１には表示装置として機能するための各種構成部材が備えられている。
【００１８】
筐体２は表示装置１の外殻を形成し、表示装置１を構成する部材の大部分をその内側に収める部材である。また筐体２は透過型スクリーン１０を支持可能に開口を有しており、該開口に透過型スクリーン１０が嵌め込まれて取り付けられている。
【００１９】
映像光源３は、筐体２内に配置されており、照射領域がしだいに広がっていく発散光として透過型スクリーン１０の入光面のほぼ全域に映像光を照射する。このような映像光源３としては従来公知な光源、例えばＤＭＤを用いた単管方式の光源を用いることができる。なお、本実施形態において、映像光源３は、透過型スクリーン１０の背面側（観察者側とは反対側）で、該透過型スクリーン１０の中央より下方に配置されている。
ここで、透過型スクリーン１０の入光面とは、透過型スクリーン１０の面のうち、映像光源３が配置された側の面を意味する。一方、透過型スクリーン１０の出光面とは、観察者側に向けられた面を意味する。
【００２０】
次に透過型スクリーン１０について説明する。図２は透過型スクリーン１０の斜視図、図３は図２にＩＩＩ−ＩＩＩで示した線に沿った鉛直方向における透過型スクリーン１０の厚さ方向断面で、層構成を模式的に表した図である。図１、図２からわかるように、透過型スクリーン１０は全体として板状であるが、その中央が観察者側に突出するような凸状の曲面に形成されている。これにより外観に優れたスクリーン、及びこれを備える表示装置を提供することができる。なお、図３は本来湾曲して表されるべきであるが、見易さのため湾曲を省略して平坦に表した。
本実施形態では観察者側に凸となる曲面を有する透過型スクリーン１０により説明するが、凸となる向きはこれに限定されることなく背面側に凸（すなわち観察者側からみると凹）であってもよい。また、１つの透過型スクリーンで部位により凹凸の向きが変わるように構成されていてもよい。
図２、図３からわかるように、透過型スクリーン１０は、複数の層が積層されており、積層体１１及びフレネルレンズシート２１が厚さ方向に配列されている。以下詳しく説明する。
【００２１】
積層体１１は、基材層１２、光学機能層１３、及びハードコート層１６を備えており、これらが積層されている。
【００２２】
基材層１２は、光学機能層１３を形成するための基材となる層である。従って、基材層１２は透光性を有し、光学機能層１３を形成及び保持することができる程度に強度を有していればよい。これには例えば、ポリカーボネートやシクロオレフィン、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ））などのフィルムを挙げることができる。これらの中で、入手の容易性、コスト等の観点から、ポリカーボネートが好ましい。ここでいうポリカーボネートは、ポリカーボネートを主ポリマーとするもので、たとえば劣化防止剤、可塑剤、軟化剤等の充填剤を含む、あるいはメタアクリル樹脂等との複合体であっても良い。
【００２３】
光学機能層１３は、映像光源側から入射した映像光の光路を制御するとともに、迷光や外光を適切に吸収して提供する映像光の質を高める機能を有する層である。光学機能層１３は、図３に示した断面を有して紙面奥／手前側に延在する形状を備える。図４には、図３に示した光学機能層１３の一部を拡大して表した。
【００２４】
光学機能層１３は、基材層１２の一方の面に沿って、光を透過可能に並列された複数の光透過部１４と、隣接する２つの光透過部１４間に光を吸収可能に並列された複数の光吸収部１５とを備えており、光透過部１４及び光吸収部１５は、図３、図４に示した断面を有して紙面奥／手前側に延在する形状を備えている。すなわち、本実施形態では光透過部１４及び光吸収部１５は水平方向に延び、複数の光透過部１４及び光吸収部１５が鉛直方向に並列されている。
【００２５】
光透過部１４は、映像光を透過する機能を有する部位で、図３、図４に表れる断面において、略台形の断面を有する要素である。当該略台形断面における上底及び該上底より長い下底が光学機能層１３の層面に沿う方向に配置されている。本実施形態では観察者側に上底、映像光源側に下底が配置されている。
【００２６】
光透過部１４は、バインダー１４ａ中に光拡散粒子１４ｂが分散されている。
バインダー１４ａは、光拡散粒子１４ｂを分散させた状態で保持するとともに、屈折率がＮｐである透光性を有する材料により形成されている。かかる材料であれば特に限定されることはない。なお、屈折率Ｎｐの値は特に限定されることはないが、適用する材料の入手性の観点等から１．４９〜１．５６であることが好ましい。バインダー１４ａを構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の１つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。
【００２７】
光拡散粒子１４ｂは、バインダー１４ａ内に分散される粒子状の部材である。光拡散粒子１４ｂは、バインダー１４ａとの屈折率差に起因して、又は、光拡散粒子自体が有する反射性に起因して、光を拡散する。光拡散粒子としては、プラスチックビーズ等の有機フィラーを好ましく適用することができ、特に透明度が高いものが好ましい。当該プラスチックビーズをとしては、例えば、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等が挙げられる。これらの中でもアクリルビーズが好ましい。樹脂を用いない場合にはガラスビーズや気泡等を用いることも可能である。
ここで光拡散粒子１４ｂはバインダー１４ａに内包され、表面から突出していないことが好ましい。これはいわゆる内部拡散による光の拡散形態であり、内部拡散は、表面の凹凸を利用した外部拡散よりも光の制御が容易である。また、後で光路例とともに説明するように、内部拡散によれば映像光が進む過程で都度必要な光を選択的に進ませることができ、効率よく鮮明な映像光を提供することができる。さらに製造の観点からも、表面に凹凸がないことにより他の層への積層が容易になる。
【００２８】
光吸収部１５は、隣り合う光透過部１４間に配置され、図３、図４に表れる断面において略台形を有する要素である。当該略台形断面における上底及び該上底より長い下底が光学機能層１３の層面に沿う方向に配置されている。本実施形態では観察者側に下底、映像光源側に上底が配置されている。
ここで、光吸収部１５の略台形断面における斜辺（脚部）は、光学機能層１３の層面の法線方向に対して０度以上１０度以下の角度をなしていることが好ましい。なお、斜辺の角度が０度に近い場合、光吸収部１５の断面は略矩形となる。また、光吸収部１５の上記斜辺の傾きは必ずしも一定である必要はなく、光学機能層１３の厚さ方向位置によって変化した折れ線状であってもよいし、曲線状であってもよい。さらに、光吸収部１５の上底の長さを小さくして断面を略三角形とすることもできる。
【００２９】
光吸収部１５には、バインダー１５ａ中に光吸収粒子１５ｂが分散されている。
バインダー１５ａは、光拡散粒子１５ｂを分散させた状態で保持するとともに、屈折率がＮｂである透光性を有する材料により形成されている。かかる材料であれば特に限定されることはない。バインダー１５ａを構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の１つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を挙げることができる。
屈折率Ｎｂの大きさはＮｐ以下であることが好ましい。ＮｂがＮｐよりも小さいときには、光透過部１４と光吸収部１５との界面において屈折率差と入射角に基づく全反射をさせることができ、観察者側へ映像光を偏向させ、明るい映像光を提供することが可能となる。ＮｐとＮｂとの屈折率の差は特に限定されるものではないが、０以上０．０６以下であることが好ましい。また、屈折率Ｎｂの値は特に限定されることはないが、適用する材料の入手性の観点等から１．４９〜１．５６であることが好ましい。
【００３０】
光吸収粒子１５ｂは、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子を好ましく用いることができる。ただしこれに限定されるものではなく、映像光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を使用してもよい。具体的には、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。特に、着色した有機微粒子が、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から好ましく用いられる。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましく用いられる。
光吸収粒子の平均粒子径は１．０μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
以上のような光学機能層１３の構成により、提供される映像光の鮮明性を向上させることができる。詳しくは後で説明する。
【００３２】
上記した光学機能層１３において、光透過部１４にさらに減光機能を追加してもよい。いわゆるＴｉｎｔ層としての機能である。このような減光機能は、バインダー１４ａに調色色素を混濁させることにより発揮させることができる。
【００３３】
調色色素としては、可視領域である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍに最大吸収波長を有する公知の色素から、目的に応じて任意に色素を組み合わせて使用することができる。調色色素として用いることのできる公知の色素としては、特開２０００−２７５４３２号公報、特開２００１−１８８１２１号公報、特開２００１−３５００１３号公報、特開２００２−１３１５３０号公報等に記載の色素が好適に使用できる。更にこのほかにも、黄色光、赤色光、青色光等の可視光を吸収するアントラキノン系、ナフタレン系、アゾ系、フタロシアニン系、ピロメテン系、テトラアザポルフィリン系、スクアリリウム系、シアニン系等の色素を使用することができる。
【００３４】
このように光透過部１４に減光機能を備えれば、そのための新たな層を要しないので層の数を減らすことができより薄い透過型スクリーン１０を提供することができる。
【００３５】
さらに光学機能層１３では、図４に部位１４ｃで表したように、光吸収部１５の基材層１２側端部よりも映像光源３（基材層１２）となる側に光透過部１４と同じ構成を有する部位が設けられることが好ましい。すなわち、光吸収部１５の基材層１２側端部よりも映像光源３（基材層１２）側に光拡散粒子１４ｂが分散されたバインダー１４ａが配置される。これにより後述するように従来は光吸収部１５で吸収されていたような映像光を観察者に出射することができる。
【００３６】
図３に戻って、ハードコート層１６について説明する。ハードコート層１６は、表面保護を目的として、透過型スクリーン１０のうち観察者側の最表面に設けられる層である。ハードコート層１６は透明な樹脂層として形成することができ、擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。
具体的には電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系等が挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能（メタ）アクリレートモノマー、２官能（メタ）アクリレートモノマー、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーなどの（メタ）アクリル酸エステルモノマー、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルオリゴマー乃至は（メタ）アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等がある。
【００３７】
また、ハードコート層１６には、耐汚染性向上の機能を追加してもよい。これは例えばシリコーン系化合物、フッ素系化合物などを添加することにより可能となる。さらにその他の機能として帯電防止性向上、撥水性向上の機能を有するものとしてもよい。
帯電防止性向上のために用いることができる材料としては、電子伝導タイプではＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ＰＥＤＯＴ（Ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）；３，４−エチレンジオキシチオフェンポリマー）とＰＳＳ（ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ）；スチレンスルホン酸ポリマー）とを共存）などが挙げられ、イオン導電タイプではリチウム塩系材料等が挙げられる。
また、撥水性向上のために用いることができる材料としては、フッ素系化合物等が挙げられる。
【００３８】
次にフレネルレンズシート２１について説明する。フレネルレンズシート２１は基部２２と、基部２２の表面に形成されたフレネルレンズ部２３と、入射側透明基材層２４と、を備えている。図５にはフレネルレンズ部２３を説明するために透過型スクリーン１０を正面視したときの形態を模式的に示した。
【００３９】
基部２２はフレネルレンズ部２３を形成するためのベースとなる層である。従って、基部２２は透光性を有し、フレネルレンズ部２３を形成及び保持することができる程度に強度を有していればよい。これには例えば上記した基材層１２と同様の材料を用いることができる。
【００４０】
フレネルレンズ部２３は、映像光源３から発散光束として透過型スクリーン１０に投射される映像光の進行方向を偏向させる機能を有している。具体的には、フレネルレンズ部２３は、発散光束として入射した映像光を、映像光入射側から映像光出射側へ向けて進む平行光束、例えば正面方向へ進む平行光束に変換する。このようにフレネルレンズ部２３を用いて映像光をいったん平行光化させておくことにより、観察者に観察される映像、とりわけ、観察者によって斜め方向から観察される映像の明るさの内面ばらつきを効果的に緩和させることができる。
【００４１】
図５からわかるように、本実施形態のフレネルレンズ部２３はいわゆるサーキュラーフレネルレンズである。従って、複数の単位レンズ２３ａのそれぞれの長手方向は、所定の半径を有した円弧状に延びており、隣接する単位レンズ２３ａとは同心円をなすように配列されている。各単位レンズ２３ａの断面形状はその目的に応じて適宜公知のものを用いることができる。
本実施形態では、単位レンズ２３ａは水平方向に関しては該水平方向における中心位置を通る鉛直方向線Ａに対して線対称となっている。一方鉛直方向に関しては単位レンズ２３ａが配列される同心円の中心Ｏが、鉛直方向線Ａ上で透過型スクリーン１０より下方となるような形態である。このように中心Ｏをフレネルレンズ部２３の中心から鉛直方向下方に偏心させることにより、透過型スクリーン１０の下方から映像光を投射したとしても、映像光源３からの発散光束を効率よく平行光束にすることができる。また、このように透過型スクリーンの下方から映像光を照射する構成によって、映像光源３を観察者側に近付けることができ、表示装置１を薄くすることができる。
【００４２】
ただし、これに限定されることはなく、同心円の中心がフレネルレンズ部内に存在するサーキュラーフレネルレンズや、単位レンズが水平又は鉛直に直線状に延び、当該延びる方向とは異なる方向に複数の単位レンズが配列されるリニアフレネルレンズを適用することを妨げるものではない。
【００４３】
フレネルレンズ部２３を構成する樹脂としては、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂等の透明樹脂を挙げることができる。
また、透過型スクリーン１０のサイズが大きい場合には成形性の観点からエポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）を用いることができる。
【００４４】
入射側透明基材層２４は、フレネルレンズシート２１の変形を防止し、フレネルレンズシート２１を支持できるように構成されている。かかる観点から、入射側透明基材層２４を形成する材料の具体例として、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル−スチレン共重合体樹脂等を挙げることができる。また、入射側透明基材層２４の厚さは１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。入射側透明基材層２４が１ｍｍ未満であると剛性が不十分となる虞がある。一方、入射側透明基材層２４が３ｍｍより厚くなると映像に不具合が生じる可能性が高くなる。
【００４５】
以上説明した透過型スクリーン１０は例えば次のように作製することができる。
フレネルレンズシート２１は、公知の方法により作製することができ、例えば基部２２上にフレネルレンズ部２３を賦型することを挙げることができる。また、基材層１２、ハードコート層１６、入射側透明基材層２４はそれぞれ平滑なシート状であり、公知の方法により得ることが可能である。
【００４６】
光学機能層１３も特にその作製方法は限定されることはないが、例えば次のように得ることができる。図６、図７に説明のための図を示した。
図６に示すように、はじめに基材層１２となる、又は基材層１２となる層を含む基材１２’の上に、光透過部１４を形成する。光透過部１４を形成するには、光透過部１４の形に対応した形の溝を所定のピッチで有する金型ロール４２を準備する。次に、当該金型ロール４２とニップロール４１との間に基材１２’を送り込む。図６に示した矢印ＶＩは、基材１２’を送り込む方向である。基材１２’の送り込みに合わせて、金型ロール４２と基材１２’との間に供給装置４５から光透過部を構成する組成物４０の液滴を供給し続ける。供給装置４５から基材１２’上に組成物４０を供給するとき、金型ロール４２と基材１２’との間に、組成物４０が溜まったバンクが形成されるようにする。このバンクにおいて、組成物４０が基材１２’の幅方向に広がる。
【００４７】
上記のようにして金型ロール４２と基材１２’との間に供給された組成物４０は、金型ロール４２およびニップロール４１間の押圧力により、基材１２’と金型ロール４２との間に充填される。その後、光照射装置４４によって組成物４０に紫外線等を照射し、組成物４０を硬化させることによって光透過部１４を形成することができる。光透過部１４が形成された後、基材１２’上に光透過部１４が形成されたシートは、剥離ロール４３を介して引かれることによって、金型ロール４２から引き剥がされる。
【００４８】
次に、図６に示した工程を経て得られたシートの光透過部１４間に、光吸収部１５を形成する。具体的には、図７に示すように、光透過部１４上に光吸収部を構成する組成物４６を供給し、ドクターブレード４７によって該組成物４６を光透過部１４間の溝１４’に充填しつつ、余剰分の組成物４６を掻き落とす。光透過部１４間の溝１４’に残った組成物４６に紫外線等を照射して硬化させることにより、光吸収部１５を形成することができる。このようにして、基材層１２上に光学機能層１３を形成する。なお、図７に示した矢印ＶＩＩは、シートの送り方向である。
【００４９】
上記のようにして得られた各層の積層は、融着、又は粘着剤層を介することによって互いに固定できる。透過型スクリーン１０では、光学機能層１３とハードコート層１６、基部２２と入射側透明基材層２４、がそれぞれ粘着剤等により固定されている。
粘着剤は、光を透過させるとともに、適切な粘着性を有すればその材質は特に限定されるものではない。これには、例えばアクリル系粘着剤を挙げることができる。
また、紫外線硬化樹脂により接着がおこなわれてもよい。
【００５０】
ここで、各層を接着等する際には予め各シートを湾曲させておく。各層を湾曲させるための方法は特に限定されることはないが、例えば各シートをガラス転移点以上に加熱して軟化し、これを湾曲させるための型に沿わせてから冷却すること等を挙げることができる。
【００５１】
以上説明した透過型スクリーン１０を備える表示装置１によれば、例えば次のように観察者に映像光を提供することができる。光路例を示しつつ説明する。ただし、ここで示す光路例は概念的なものであり、反射角や屈折角等を厳密に表したものではない。
【００５２】
図１に示したように、映像光源３から出射した映像光Ｌ１は、透過型スクリーン１０の入光面側に達する。
このようにして透過型スクリーン１０の入光面側に達した映像光は、図３に映像光Ｌ３１で示したように、フレネルレンズシート２１のフレネルレンズ部２３の作用により観察者側（正面方向）に平行となるように偏向される。
【００５３】
フレネルレンズシート２１内で偏向された映像光は各層を透過し、光学機能層１３に達する。光学機能層１３では、図４に映像光Ｌ４１、Ｌ４２で示したように光拡散粒子１４ｂにより偏向されながら観察者側に映像光を出射する。
映像光Ｌ４１では光拡散粒子１４ｂによりその向きが変えられて正面に対して若干視野角を広げる向きで映像光が出射される。
映像光Ｌ４２では光拡散粒子１４ｂにより向きを変えられた映像光が光透過部１４と光吸収部１５との界面に達する。本例では光透過部１４と光吸収部１５との間に屈折率差があるため、全反射条件を満たして界面に入射すればここで全反射をして観察者側に出射される。このとき当該界面が上記したように所定の角度で傾いていればさらに視野角を広げる方向に全反射が行われる。
また、図４に映像光Ｌ４３で示した映像光は、光吸収部１５の基材層１２側端部よりも映像光源３側（基材層１２側、すなわち部位１４ｃ）に入射した映像光であり、従来の例によればこのまま光吸収部１５により吸収される。しかしながら本実施形態ではここに光拡散粒子１４ｂが分散されているので、偏向されてこのような映像光Ｌ４３も観察者に出射される。従って観察者に対してより明るい映像を提供することができる。
【００５４】
また、図４に映像光Ｌ４４で示した映像光は光拡散粒子１４ｂで反射して最終的に光吸収部１５内に入射し、光吸収粒子１５ｂにより吸収される。このような映像光は、仮に観察者側に出射されると必要以上に広い視野角で出射される角度を有していることから他の映像光に影響を及ぼし、映像光の不鮮明を招く虞がある。従って光学機能層１３ではこれを適切に吸収することができる。
【００５５】
一方、図３に光Ｌ３２で示したように観察者側から透過型スクリーン１０に入射した外光（太陽光や室内灯等による光）は、その一部が光吸収部１５内に入射して光吸収粒子１５ｂに吸収される。これにより外光が映像光に与える影響を減じることができ、コントラストを向上させることが可能となる。
【００５６】
以上のように、透過型スクリーン１０のよれば光拡散粒子１４ｂを光透過部１４に分散させることで、光拡散粒子１４ｂを光吸収部１５の間に配置した。すなわち、光拡散機能を有する媒体である光拡散粒子が光透過部の厚さ方向及び面方向のいずれにも分散されるように配置される。
これにより、光拡散粒子１４ｂが光を拡散させて視野角を広げつつも、光拡散粒子１４ｂにより拡散した光が必要以上に拡散することを抑制することができる。当該必要以上に拡散した光は上記の映像光Ｌ４４に示したように光吸収部１５に吸収され観察者には提供されない。このような映像光は他の映像光に影響して映像光の鮮明さを低下させてしまうことから、これを吸収することにより鮮明な映像を提供することができる。
【００５７】
例えば、図８に示した従来例のように、光拡散粒子を含有する層を別に設けてこれを観察者側に配置した場合、映像光Ｌ８１のような必要以上に広い視野角方向に映像が出射してしまい、通常の映像光Ｌ８２のような他の映像光に影響を与えることから映像光の鮮明さが低下してしまう。特に出光面が曲面の場合、その出射角がさらに外側に広がることがあり、鮮明さの低下を増してしまうこともあった。
本発明では、上記したようにこのような光は光吸収部１５で適切に吸収することができるので鮮明な映像光を提供することが可能である。
【００５８】
光拡散粒子１４ｂをバインダー１４ａに内包して分散した内部拡散の態様にすれば、光の基本的な進行方向である光透過部の厚さ方向に沿って複数の光吸収粒子が分散されるので、光透過部を映像光が透過する過程で順次光の拡散が行われ、その都度出射させるべきでない光を吸収し、出射させるべき光を選択的に観察者側に進ませることができるので、効率よく質の良い映像光を出射することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  リアプロジェクション表示装置（表示装置）
２  筐体
３  映像光源
１０  透過型スクリーン
１１  積層体
１２  基材層
１３  光学機能層
１４  光透過部
１４ｂ  光拡散粒子
１５  光吸収部
１５ｂ  光吸収粒子
１６  ハードコート層
２１  フレネルレンズシート
２２  基部
２３  フレネルレンズ部
２４  入射側透明基材層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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