(57)【要約】【課題】  コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、モアレ障害を抑制できる背面投射型スクリーンを提供する。【解決手段】  本発明にかかる背面投射型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシート１の入射面には第１のレンズ列１２が形成され、異なる屈折率を有するレンズ層１４，１５の界面に第２のレンズ列１３が形成されている。さらに、第２のレンズ層１５上の光の非通過位置に自己整列式外光吸収層１７が形成される。そして、レンチキュラーレンズシートは、式（１）によって計算されたスクリーン対角方向の格子のピッチＰ（ｍｍ）と、フレネルレンズのピッチＰｆとによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）として、レンズ列１２，１３の各ピッチＰ１、Ｐ２に関するピッチ比Ｐ１／Ｐｆ、Ｐ２／Ｐｆが、範囲群（Ａ）のいずれかの範囲内であり、かつ式（２）を満たす。【選択図】  図１
2006039044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、レンチキュラーレンズシートとを備えた背面投射型スクリーンであって、
当該レンチキュラーレンズシートは、入射面に形成された第１のレンズ列と、
当該第１のレンズ列より光出射側に形成され、前記第１のレンズ列とほぼ直交する第２のレンズ列であって、当該第２のレンズ列のレンズ界面の入射側と出射側が互いに屈折率の異なる光透過性材質により構成されている第２のレンズ列と、
前記第１のレンズ列及び前記第２のレンズ列を通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式外光吸収層とを有し、
前記レンチキュラーレンズシートは、さらに、前記第１のレンズ列から前記自己整列式外光吸収層までの間が光透過性材質による中実構造を有し、
前記フレネルレンズシートのレンズピッチをＰｆ（ｍｍ）、前記第１のレンズ列のレンズピッチをＰ１（ｍｍ）、及び第２のレンズ列のレンズピッチをＰ２（ｍｍ）とするとともに、前記Ｐ１と前記Ｐ２とによるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記の式（１）から計算されたＰ（ｍｍ）とし、ＰとＰｆによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）、ｎ及びｍを４以下の自然数とした場合に、前記フレネルレンズシートとのレンズピッチ比Ｐ１／Ｐｆ、Ｐ２／Ｐｆが、ｉを自然数とした下記の範囲群（Ａ）
ｉ＋０．３５〜０．４６、
ｉ＋０．５５〜０．６５、
１／（ｉ＋０．３５〜０．４６）、
１／（ｉ＋０．５５〜０．６５）  ・・・・・・・（Ａ）
のいずれかの範囲内であり、かつ下記の式（２）を満たす背面投射型スクリーン。
【数１】
2006039044.tif 000005
【請求項２】
前記レンチキュラーレンズシートは、積層形成された前面板を有し、
当該前面板は、前記自己整列式外光吸収層の出射側に光透過性を有することを特徴とする請求項１記載の背面投射型スクリーン。
【請求項３】
前記第２のレンズ列は、複数の入射側に凸のレンズにより構成され、
前記第２のレンズ列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも高い屈折率を有することを特徴とする請求項１又は２記載の背面投射型スクリーン。
【請求項４】
前記第２のレンズ列は、複数の入射側に凹のレンズにより構成され、
前記第２のレンズ列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも低い屈折率を有することを特徴とする請求項１又は２記載の背面投射型スクリーン。
【請求項５】
前記第１のレンズ列のレンズピッチは、前記第２のレンズ列のレンズピッチの２倍以上１０倍以下であることを特徴とする請求項１記載の背面投写型スクリーン。
【請求項６】
前記自己整列式外光吸収層は、格子状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の背面投写型スクリーン。
【請求項７】
映像光を生成し、出射する背面投射型プロジェクタと、
前記背面投射型プロジェクタより出射された映像光を入射する請求項１乃至６のいずれかに記載の背面投射型スクリーンとを備えた背面投射型プロジェクション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、背面投射型プロジェクション装置等に使用される背面投射型スクリーンは、一般に、２枚のレンズシートが重ね合わされた構成を有している。具体的には、光源側には、背面投射型プロジェクタからの映像光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートが配置されている。これに対して、観察者側には、フレネルレンズシートを透過した映像光を適度な角度の範囲に広げる機能を有するレンチキュラーレンズシートが配置される。
特に、高精細・高画質の背面投射型液晶プロジェクションテレビでは、０．３ｍｍ以下のファインピッチを有するレンズシートが求められる。このようなレンズシートの構造は、例えば、特許文献１に開示されている。図１６に当該公報に開示されたレンズシートの構造を示す。
【０００３】
図１６に示すように、特許文献１に開示されたレンチキュラーレンズシート１は、透明支持体３とレンズ部２より構成されている。このレンチキュラーレンズシート１の出射面側には、レンチキュラーレンズの非集光位置、即ち光の非通過位置に外光吸収層４が設けられている。外光吸収層４を設けることによって、レンチキュラーレンズシート１にその出射面側（観察者側）から入射した外光がレンチキュラーレンズシート１で反射されて観察者側に戻る光を減少させ、映像コントラストの向上が図られる。
【０００４】
さらにこのレンチキュラーレンズシート１には、拡散層５を介して透明樹脂フィルム６が設けられている。この透明樹脂フィルム６については、例えば、特許文献２，３に開示されている。透明樹脂フィルム６は、レンチキュラーレンズシートを保護する、一般的なブラウン管方式のテレビに似た表面光沢を得る等の目的のために設けられる。
その他、図１６には示されていないが、一般的には、レンチキュラーレンズシート１の入射面側に、フレネルレンズシートが設けられる。このフレネルレンズシートは、等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズからなるフレネルレンズが光出射面に設けられたシートで構成されている。
【０００５】
このような構成を有するレンズシートでは、水平方向の視野角性能は主として入射レンズによる拡散で得られるが、垂直方向の拡散性能は拡散層５によってのみ達成しうる。従って、必要とされる垂直視野角を得るために投入された拡散材による入射光の反射ロスを生じ、原理的に高輝度なスクリーンを得ることに限界があると同時に、画像のボケが生じやすい。また、拡散層５が外光吸収層４を覆うため、外光吸収効率が下がり、コントラストが劣化する。さらに、外光吸収層４は、原理的に平行ストライプ状にしか形成できず、得られるブラック面積比率に限界があった。
【０００６】
他方、入射面に凸状の３次元レンズが並設され、他面には各レンズの非集光部に相当する位置に格子状の遮光パターンが形成され、このパターン上に透明支持体若しくは拡散層入りの支持体が形成された投射型スクリーン用の３次元レンズアレイシートも提案されている。
この３次元レンズアレイシートでは、遮光パターンを格子状に形成でき、拡散層も不要か又は最小限に抑えることができるため、コントラストを著しく改善することができる。しかしながら、微細な３次元レンズアレイシートを製造するためには、高精度かつ大型サイズの金型が必要とされるが、この金型自体の製作が極めて困難である。
【０００７】
このような問題点を解決するために、レンチキュラーレンズシートの入射面と出射面のそれぞれにレンチキュラーレンズを設け、それらのレンズ配列を相互に直交させる構造が提案されている。これは例えば、特許文献４に開示されている。このような構成においても、コントラストの向上のために外光吸収層、即ち遮光パターンが設けられるが、この外光吸収層は、レンチキュラーレンズシートとは独立した別のシートに設けられていた。
【０００８】
しかしながら、レンチキュラーレンズシートとは独立した別のシートに外光吸収層を設けると、シートの沿面方向の相対位置がずれることがある。そのため、外光吸収層をレンチキュラーレンズの非通過位置に正確に配置することが極めて困難であった。また、シート相互の間隔が温度変化、湿度変化によって変化し、レンズの焦点位置がずれることがある。そのために、外光吸収層の面積が減ってコントラストの向上が妨げられたり、外光吸収層のムラが発生したりするという問題点があった。
また、レンズシートの枚数が増えることによって、テレビセット枠に固定する際の作業を煩雑になるという問題もある。さらに、テレビセット枠に固定して輸送するなどした場合、シート同士がぶつかり、傷が発生するという問題もある。そのため、レンズシートの枚数を増やすことは好ましくない。
【０００９】
さらに、レンチキュラーレンズとフレネルレンズのピッチ比の関係によっては、モアレが生じるという問題がある。そのため、それぞれの数値を特定の範囲としなければ良好な映像を提供することができない。
特に、上記のように、レンチキュラーレンズが垂直方向のストライプと水平方向のストライプから構成されている。この場合、図１７に示すように縦横のレンチキュラーレンズによりスクリーン対角方向の格子ができ、この縦横のストライプ１０１，１０２によって形成された格子の交点がそろって並んだ線１０３を作り出す。この線１０３のピッチＰがフレネルレンズのピッチＰｆと干渉することによって、モアレが発生するため、この問題も解決せねば良好な映像を提供することができない（特許文献５，６，７，８参照）。
【特許文献１】特開平９−１２０１０１号公報
【特許文献２】特開平８−２２０７７号公報
【特許文献３】特開平７−３０７９１２号公報
【特許文献４】特開昭５０−１０１３４号公報
【特許文献５】特開昭６２−１２１４３６号公報
【特許文献６】特開平９−２７４４４８号公報
【特許文献７】特開平１１−２０２４１６号公報
【特許文献８】特開２００２−９０８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、モアレ障害を抑制し、またシート同士の接触による傷の発生を抑制することができる背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的を解決するために、本発明にかかる背面投射型スクリーンは、背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、レンチキュラーレンズシートとを備えた背面投射型スクリーンであって、当該レンチキュラーレンズシートは、入射面に形成された第１のレンズ列と、当該第１のレンズ列より光出射側に形成され、前記第１のレンズ列とほぼ直交する第２のレンズ列であって、当該第２のレンズ列のレンズ界面の入射側と出射側が互いに屈折率の異なる光透過性材質により構成されている第２のレンズ列と、前記第１のレンズ列及び前記第２のレンズ列を通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式外光吸収層とを有し、前記レンチキュラーレンズシートは、さらに、前記第１のレンズ列から前記自己整列式外光吸収層までの間が光透過性材質による中実構造を有し、前記フレネルレンズシートのレンズピッチをＰｆ（ｍｍ）、前記第１のレンズ列のレンズピッチをＰ１（ｍｍ）、及び第２のレンズ列のレンズピッチをＰ２（ｍｍ）とするとともに、前記Ｐ１と前記Ｐ２とによるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記の式（１）から計算されたＰ（ｍｍ）とし、ＰとＰｆによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）、ｎ及びｍを４以下の自然数とした場合に、前記フレネルレンズシートとのレンズピッチ比Ｐ１／Ｐｆ、Ｐ２／Ｐｆが、ｉを自然数とした下記の範囲群（Ａ）
ｉ＋０．３５〜０．４６、
ｉ＋０．５５〜０．６５、
１／（ｉ＋０．３５〜０．４６）、
１／（ｉ＋０．５５〜０．６５）  ・・・・・・・（Ａ）
のいずれかの範囲内であり、かつ下記の式（２）を満たすものである。
【数１】
2006039044.tif 000003
【００１２】
さらに、前記レンチキュラーレンズシートは、積層形成された前面板を有し、当該前面板は、前記自己整列式外光吸収層の出射側に光透過性を有する。
【００１３】
好適には、前記第２のレンズ列は、複数の入射側に凸のレンズにより構成され、前記第２のレンズ列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも高い屈折率を有する。
【００１４】
また、前記第２のレンズ列は、複数の入射側に凹のレンズにより構成され、前記第２のレンズ列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも低い屈折率を有する。
【００１５】
またさらに、前記第１のレンズ列のレンズピッチを、前記第２のレンズ列のレンズピッチの２倍以上１０倍以下とすることができる。
【００１６】
また、前記自己整列式外光吸収層は、格子状に形成されている。
【００１７】
本発明に係る背面投写型プロジェクション装置は、映像光を生成し、出射する背面投射型プロジェクタと、前記背面投射型プロジェクタより出射された映像光を入射する上記のような背面投射型スクリーンとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、またシート同士の接触による傷の発生を抑制することができ、モアレの障害が抑制された背面投射型スクリーンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
発明の実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。以下、レンチキュラーレンズシートに関して、自己整列式外光吸収層１７を含まない構成をレンチキュラーレンズシートＡ（図中符号１０）、及びレンチキュラーレンズシートＡに自己整列式外光吸収層１７を付与したシートをレンチキュラーレンズシートＢ（図中符号１１）とする。
【００２０】
レンチキュラーレンズシートＡは、第２のレンズ列１３を境界面として互いに屈折率が異なる第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５とが一体化したレンチキュラーレンズシートであり、本発明の実施の形態１では、第１のレンズ層１４の屈折率が、第２のレンズ層１５の屈折率より低い構成となっている。
レンチキュラーレンズシートＡの光入射面、すなわち第１のレンズ層１４の入射面には第１のレンズ列１２が設けられ、第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５の界面には第２のレンズ列１３がほぼ直交する形で配列されている。
【００２１】
第１のレンズ列１２は、入射した投射光をレンズ媒質内で集光させる側に作用する光入射面側から見て手前側（入射側）に凸のレンズからなる複数のレンズ列で構成されている。それらの各レンズは、垂直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。従って、第１のレンズ列１２は、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で水平方向に拡散させることができる。
【００２２】
また、第２のレンズ列１３は、第1のレンズ列１２と同様に光入射面から見て手前側（入射側）に凸の複数のレンズからなるレンズ列を構成している。第２のレンズ列１３における各レンズは、水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。即ち、第２のレンズ列１３は、第１のレンズ列１２とほぼ直交して形成されている。従って、第２のレンズ列１３は各レンズ層の屈折率とレンズ形状の関係から、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で垂直方向に拡散させることができる。
【００２３】
ここで、第１のレンズ列１２のレンズピッチをＰ１、第２のレンズ列１３のレンズピッチをＰ２、フレネルレンズのピッチをＰｆとする。このとき、レンズピッチＰ１、Ｐ２、Ｐｆは、上記範囲群（Ａ）のいずれかの範囲内であり、かつ式（１）および（２）の条件を満たし、モアレの周期が３ｍｍ以下である組合せとなることが必要である。これによって、モアレの発生を抑制することができる。式（１）および（２）において、ｎおよびｍを１０以下の自然数としたときのモアレの周期が３ｍｍ以下となることが好ましい。この場合には、より高次のモアレを抑制することができる。また、好適には、上記範囲群（Ａ）におけるｉは、１２以下の自然数とすることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、上記式（１）および（２）の条件を満たした上で、第１のレンズ列１２の好ましいレンズピッチＰ１は、第２のレンズ列１３のレンズピッチＰ２の２〜１０倍である。さらに好ましくは、レンズピッチＰ１は、レンズピッチＰ２の３〜５倍である。
このように設定することによって、第１のレンズ列１２の谷部と第２のレンズ列レンズ１３の頂点部同士が繋がる又は近接させることなく、両レンズの焦点位置を近傍に配置させることが可能となる。この例では、さらに両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けている。そのため、自己整列式外光吸収層１７の面積を広くとることができるので、コントラストをより向上させることができる。
【００２５】
なお、第２のレンズ列１３のレンズピッチＰ２が０．０２ｍｍ以下の極めて微細なレンチキュラーレンズシートの場合には、自己整列式外光吸収層１７の形成において投射光を通過させる開孔部が微細になりすぎる。そのため、ドット欠陥が生じ易くなり、金型自体の製作が困難となりやすい。これらの両面から、レンズピッチＰ１のレンズピッチＰ２に対する比率は１０倍程度以下が望ましい。
【００２６】
さらに、スクリーン面に投射された画素の大きさＰＳとレンズピッチについて、画素とレンズピッチによるモアレ障害を抑えるために、ＰＳ／Ｐ１、ＰＳ／Ｐ２、ＰＳ／Ｐｆはそれぞれ
Ｌ＋０．３５〜Ｌ＋０．４５、
または、Ｌ＋０．５５〜Ｌ＋０．５５、
または、３．３以上（ただしＬは１または２）
を満たすことが好ましい。
【００２７】
これらの条件を満たすピッチの組合せとして、例えば、ピッチＰ１を０．１ｍｍ、ピッチＰ２を０．０２２ｍｍ、ピッチＰｆを０．０７４ｍｍとする場合などが挙げられる。この場合には、Ｐ１／Ｐｆ＝１．３５、Ｐ２／Ｐｆ＝１／３．３６であり、レンチキュラーレンズ列とフレネルレンズのモアレが目立たない。また、式（１）および（２）から計算されるモアレの周期は、最大約０．９ｍｍとなり、３者モアレを目立たなくすることが可能である。
また、スクリーン面に投射された画素の大きさＰＳは一般に１．０ｍｍ前後であり、上記レンズピッチであれば画素とレンズピッチのモアレも抑制できる。
さらにＰ１はＰ２の約４．５倍であり、金型の製作、および両レンチキュラーレンズの焦点位置を近傍にすることが可能となる。
【００２８】
尚、第２のレンズ層１５は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＭＳ系樹脂（メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂）、ポリスチレン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等により構成されている。
【００２９】
第１のレンズ層１４の入射面側には、例えば、放射線硬化樹脂が充填されることによって形成される第１のレンズ列１２が設けられている。第１のレンズ層１４は、第２のレンズ列１３を界面として接触し、第２のレンズ層１５を覆うようにして設けられている。
また、第２のレンズ層１５の出射面は平坦であり、第１のレンズ列１２の主平面とほぼ平行になるように構成されている。第１のレンズ列１２の主平面とは、第１のレンズ列１２の最も入射側に凸である位置を結んで得られる平面である。ここで、第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５の境界面をなす第２のレンズ列１３は、第１のレンズ層１４に形成されているとも捉えることができる。第１のレンズ層１４に形成されたレンズとして捉えれば、このレンチキュラーレンズは、光出射面側から見て凹状である。
【００３０】
第１のレンズ層１４は、例えば、放射線硬化樹脂より構成される。放射線硬化樹脂は、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂、シリコン系紫外線硬化樹脂およびフッ素系紫外線硬化樹脂などから選択されて用いられる。ここで、第１のレンズ層１４は、第２のレンズ層１５の屈折率よりも低くする必要がある。本形態例１の場合は、例えば、第１のレンズ層には屈折率が１．４９のアクリル系紫外線硬化樹脂を、第２のレンズ層には屈折率が１．５８のＭＳ系樹脂を用いる。第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５の屈折率差は、０．０５以上が好ましく、０．１以上がさらに好ましい。
【００３１】
そして、第２のレンズ層１５の出射面上には、自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の非集光部、即ち、光の非通過部に設けられている。この例では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成されている。この自己整列式外光吸収層１７は、例えば、遮光性光硬化樹脂によって形成される。
【００３２】
図２に、前面板１９との積層を含めた本発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンを形成するレンチキュラーレンズシートの上断面図（ａ）及び横断面図（ｂ）を示す。ここで、前面板１９とは、このレンチキュラーレンズシートＢの支持体を兼ねた光透過層であり、拡散層を含んだり、出射最外表面上にＨＣ（ハードコート）、ＡＧ（防眩性）、ＡＲ（反射防止）、ＡＳ（帯電防止）等の各種の機能性膜を付与したりしても良い。
【００３３】
図２では、さらに、背面投射型スクリーンに入射した光１００の通過経路も示されている。図２に示されるように、この背面投射型スクリーンの全体構成は、レンチキュラーレンズシートＢに加えて、前面板１９及び機能性膜２０を備えている。前面板１９は、自己整列式外光吸収層１７の上面に接着されて一体化されたスクリーンとなる。但し、前面板１９は、レンチキュラーレンズシートＢに対して接着されずに独立した構成としてもよい。
【００３４】
この前面板１９は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂（メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂）、ポリスチレン等により構成される。前面板１９は単層拡散板乃至は拡散層を設けた多層構造体としてもよい。機能性膜２０は、前面板１９上に直接コーティングされるか、又は機能性膜２０をコーティングしたフィルムをラミネートすることにより形成する。機能性膜２０には、ＨＣ（ハードコート）、ＡＧ（防眩性）、ＡＲ（反射防止膜）、ＡＳ（帯電防止）等の機能性膜が含まれる。
【００３５】
図２（ａ）の上断面図に示されるように、レンチキュラーレンズシートＡの入射面に入射した光１００は、第１のレンズ列１２により水平方向に集光する形で屈折し、第１のレンズ層１４を経て第２のレンズ層１５の各レンズ媒質中で集光した後、出射する。図２（ｂ）の横断面図に示したように、垂直方向に対しては第２のレンズ列１３によって屈折し、第２のレンズ層１４中で集光し、出射する。即ち、自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍に設けられている。
このように、両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けると、コントラストがより向上する。また、第１のレンズ列の焦点位置と第２のレンズ列の焦点位置とを異ならせて、光透過部分の形状の縦横比率を調整することもできる。
【００３６】
以上、説明したように、本発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンは、互いに直交する第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３を有するレンチキュラーレンズシートＡの出射面側に自己整列式外光吸収層１７を形成する。第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造としたので、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。
特に、この例では、第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３との双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができるため、コントラスト性能をより向上させることができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態にかかる背面投射型スクリーンによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。さらにレンチキュラーレンズシートが１枚で構成されるため、複数のレンチキュラーレンズシートが互いにぶつかって破損する等の問題も解消できる。さらにフレネルレンズとレンチキュラーレンズシートの第１のレンズ列と第２のレンズ列のピッチ比を好適な範囲に設計することにより、成形型の製造を容易にし、モアレの障害を抑制できる。
【００３８】
上記の特許文献５（特開昭６２−１２１４３６号公報）においては、モアレを低減するためにレンチキュラーレンズの縦横のレンズ、フレネルレンズの各レンズピッチの比を所定の範囲内となるように設計している。この特許文献５においては、これらレンズのピッチ比に関してのみ開示されているだけであり、外光層については記載されておらず、自己整列式の外光吸収層の記載もない。さらに、上記に説明した中実構造も記載されていない。従って、特許文献５に開示された透過型スクリーンは、本発明と異なり、コントラスト性能の向上とモアレの抑制とを同時に実現することができる構成を有しない。
【００３９】
さらに、特許文献６（特開平９−２７４４４８号公報）に、投写画像の画素ピッチと透過型スクリーンの周期構造のピッチとの比を規定したレンチキュラーレンズシートが開示されている。このレンチキュラーレンズにおいても、レンズのピッチ比を規定することによって、モアレ波長を短くしてモアレを目立ちにくくしている。しかしながら、特許文献５と同様に、外光吸収層１７、中実構造の記載がなく、モアレを抑制しながらコントラスを向上させることができる顕著な効果を奏しない。
【００４０】
さらにまた、特許文献７（特開平１１−２０２４１６号公報）にも、モアレ低減を解消する透過型スクリーンが開示されている。しかしながら、この透過型スクリーンもまた、特許文献５，６と同様に、本発明に係る顕著な効果を奏することができない。
また、特許文献８（特開平１１−２０２４１６号公報）の背面投射型スクリーンには、副次モアレが上記の式（２）を満たす構成が開示されている。しかしながら、特許文献５乃至７と同様に、外光吸収層、中実構造について記載されていない。
【００４１】
続いて、本発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンの製造方法について説明する。
まず、レンチキュラーレンズシートＡのうち、第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を作製する。例えば、第２のレンズ層１５の基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールでシリンドリカルレンズを片面成形する。この場合、第２のレンズ層の最大厚みは全幅に亘りほぼ均一であるようにする。
【００４２】
なお、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写方向は、この賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。若しくは、溶融押出し成形に代えて、片面凹溝金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で片面成形してもよい。
【００４３】
その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い光透過性材質で第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する第２のレンズ層１５の出射面に対し、第１のレンズ列１２の主平面はほぼ平行になるようにする必要がある。
これは、第２のレンズ層１５の原反の張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。一方、第１のレンズ層１４の形成は内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をする事がより好ましい。
【００４４】
更に、上述の工程で一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの第２のレンズ層１５の光出射面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせる。そして、レンチキュラーレンズシート入射面側から紫外線を照射する。そうすると、紫外線の集光部の遮光性光硬化樹脂は硬化する。その後に、フィルムを剥離する。紫外線の非集光部における遮光性光硬化樹脂は、第２のレンズ層１５の出射面上に格子状に未硬化のまま残る。また、紫外線の集光部における遮光性光硬化樹脂は、フィルムに固着して剥離される。
【００４５】
次に格子状に残った非集光部の未硬化遮光性光硬化樹脂をレンチキュラーレンズシートの出射面側から放射線照射して硬化させる。これにより、自己整列式外光吸収層１７が形成される。尚、この自己整列式外光吸収層１７の形成は、上記方法に限定されるものではない。
例えば上記第２のレンズ層１５の光出射面に感光性粘着層を形成した後、入射面側から露光光線を照射し、感光性粘着層に、前記レンズ部の形状、ピッチに対応した露光部と非露光部を形成する。次いで、感光性粘着層の表面に黒色層を形成し、ラミネート手段によって感光性粘着層の非露光部のみに黒色層を転写する方法を用いても良い。ここで、露光部は比較的高密度の露光部をいい、非露光部は比較的低密度の露光部をいう。従って、非露光部は全く露光されていないことに限定されない。
【００４６】
また、露光部、非露光部の表面自由エネルギーの差を利用して自己整列式外光吸収層１７を形成しても良い。例えば、第２のレンズ層１５の光出射面に、表面自由エネルギーが３０ｍＮ／ｍ以上である光硬化性樹脂組成物（ａ）１００質量部および表面自由エネルギーが２５ｍＮ／ｍ以下である化合物（ｂ）０．０１〜１０質量部からなる組成物の層を設ける。次いでレンズ部側から化合物（ｂ）よりも表面自由エネルギーが低い媒質(例えば大気)に接触した状態で露光光線を照射する。照射された光はレンズにより集光し、集光部の光硬化性組成物（Ａ）のみが選択的に硬化する。
このようにして、集光部の表面エネルギーが２５ｍＮ／ｍ以下であるレンズシートを得ることができる。得られたレンズシートを光硬化性樹脂組成物（ａ）よりも表面自由エネルギーが高い媒質（例えば水）に接触した状態で、レンズシートの出射面側から光を照射する。これにより、未硬化の光硬化性組成物（Ａ）のみが硬化する。
【００４７】
表面自由エネルギーの異なる表面では各種液体の濡れ性も異なり、一般的に用いられる溶剤、塗料の場合は表面自由エネルギーの高い表面の方が表面自由エネルギーの低い表面よりも液体が濡れ易い。したがって、選択的に表面を改質したレンズシートは集光部よりも非集光部の方が各種液体に濡れ易いことになる。この性質を利用して、表面改質したレンズシートに着色塗料を塗工することにより、非集光部のみに着色塗料が付着した遮光パターンを形成することが可能となる。
次に、自己整列式外光吸収層１７の上には、前面板１９を積層する。積層は放射線硬化樹脂による接着や、粘着材による接着により実現する。
さらに、前面板１９の表面に機能性膜２０を積層してもよい。具体的には、機能性膜２０を前面板１９上に直接コーティングするか又は機能性膜２０をコーティングしたフィルムをラミネートする。
【００４８】
このような製造方法によって、図１及び図２に示される構造の背面投射型スクリーンを製造することができる。
【００４９】
発明の実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。
レンチキュラーレンズシートＡにおいて、第２のレンズ層１５の出射側には透明支持体２１が設けられ、そして、この透明支持体２１の出射側の面上に自己整列式外光吸収層１７が設けられている点において発明の実施の形態１に示す構成と異なる。その他の構成については、発明の実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
透明支持体２１は、アクリル樹脂系フィルム、ＭＳ樹脂系フィルム、或いはＰＥＴフィルム等が用いられる。
【００５０】
本発明の実施の形態２にかかる背面投射型スクリーンは、互いに直交する第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３を有する透明支持体２１の出射面側に自己整列式外光吸収層１７を形成したので、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。特に、この例では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができるため、コントラスト性能をより向上させることができる。
また、本発明の実施の形態にかかる背面投射型スクリーンによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。
【００５１】
続いて、本発明の実施の形態２にかかる背面投射型スクリーンの製造方法について説明する。
まず、透明支持体２１の光入射側表面上に、第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を成形する。例えば、透明性の放射線硬化樹脂を、透明支持体２１の表面に直接塗工する、若しくは賦形ロールに塗工あるいは両方の面に塗工した後、放射線を照射して硬化させた後、取り出す。
なお、賦形ロールにおけるシリンドリカルレンズの形状転写方向は、この賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。
若しくは、賦形ロールに代えて片面凹溝の平板金型を用いてもよい。
【００５２】
次に上述の工程で得られた、透明支持体２１と一体化された第２のレンズ層１５の光入射面なる第２のレンズ列１３の表面上に、第２のレンズ層１５の屈折率より低い屈折率の透明性放射線硬化型樹脂によって第１のレンズ層１４を成形する。この場合、第１のレンズ列１２は第２のレンズ列１３とほぼ直交する形で第１のレンズ層１４を成形する。第１のレンズ列１２の主平面は、第２のレンズ列１３の主平面とほぼ平行になるようにする必要がある。これは、第２のレンズ層１５と一体化した透明支持体２１の原反に与える張力調整と、第１のレンズ層用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、精度よく均一に成形することができる。
【００５３】
一方、第１のレンズ層１４の形成は内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をする事がより好ましい。
更に、上述の工程で一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの出射面である透明支持体２１の表面に、遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態１において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。
【００５４】
このような製造方法によって、図３に示される構造の背面投射型スクリーンを製造することができる。
【００５５】
発明の実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。尚、この例では、第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５からなるレンチキュラーレンズシート部分をレンチキュラーレンズシートＡ（図中符号１０）、これに充填層１６及び自己整列式外光吸収層１７を含めたレンチキュラーレンズシートをレンチキュラーレンズシートＢ（図中符号１１）とする。レンチキュラーレンズシートＡは、入射面に第１のレンズ列１２が設けられ、出射面には第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２レンズ列１３が設けられている。また、本発明の実施の形態５では、レンチキュラーレンズＡを構成するレンズ層の屈折率が、充填層１６の屈折率より高い組合せとなっている。
また、第１のレンズ列１２は、発明の実施の形態１と同様であり、説明を省略する。
【００５６】
また、第２のレンズ列１３は、光出射面から見て手前側（出射側）に凸状の複数のレンズからなるレンズ列を構成している。各レンズは、水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。即ち、第２のレンズ列１３は、第１のレンズ列１２とほぼ直交して形成されている。従って、第２のレンズ列１３は屈折率とレンズ形状の関係から、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で垂直方向に拡散させることができる。
【００５７】
レンチキュラーレンズシートＡの出射面側には、樹脂が充填されることによって形成される充填層１６が設けられている。充填層１６は、第２のレンズ列１３のレンズ界面と接触し、これを覆うようにして設けられている。また、この充填層１６の第２のレンズ列１３と接触する面と反対側の面は、平坦であり、レンチキュラーレンズシートＡの主平面と平行になるように構成されている。
【００５８】
レンチキュラーレンズシートＡの出射面となる第２のレンズ列１３は、充填層１６との界面に形成されているので、このレンズ列は充填層１６に形成されているとも捉えることができる。充填層１６に形成されたレンズとして捉えれば、このレンチキュラーレンズは、光入射面側から見て凹のレンズである。
【００５９】
充填層１６は、第２のレンズ層と異なる屈折率を有する必要があり、例えば、放射線硬化樹脂を用いる。図４に示されるように、本発明の実施の形態３の場合はレンチキュラーレンズシートＡの出射面に設けられた第２のレンズ列１３が光を集光させる働きをさせる凸レンズとして機能するには、充填層１６の屈折率を、レンチキュラーレンズシートＡの屈折率よりも低くする必要がある。例えば、充填層１６には屈折率が１．４９のアクリル系紫外線硬化樹脂を、レンチキュラーレンズシートＡの第１のレンズ層１４には屈折率が１．５８のＭＳ系樹脂を用い、第２のレンズ層１５にはほぼ同等の屈折率のＭＳ系紫外線硬化樹脂を用いる。
【００６０】
そして、充填層１６の平坦な出射面上には自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の非集光部、即ち光の非通過部に設けられている。この例では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成されている。この自己整列式外光吸収層１７は、例えば、遮光性光硬化樹脂によって形成される。
【００６１】
図５（ａ）に前面板１９との積層を含めた本発明の実施の形態３にかかる背面投射型スクリーンの上断面図、図５（ｂ）に横断面図を示す。図５では、さらに、背面投射型スクリーンに入射した光１００の通過経路も示されている。
【００６２】
図５（ａ）の上断面図に示されるように、レンチキュラーレンズシートＡの入射面に入射した光１００は、第２のレンズ列１３により屈折し、レンチキュラーレンズシートＡや充填層１６の各レンズ媒質中で集光した後、出射する。図５（ｂ）の横断面図に示されるように、垂直方向に対しては第２のレンズ列１３によって屈折し、充填層１６中で集光した後、出射する。即ち、自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍に設けられている。このように、両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けると、コントラストがより向上する。
【００６３】
以上、説明したように、本発明の実施の形態３にかかる背面投射型スクリーンでは、互いに直交する各レンズ列１２、１３を有するレンチキュラーレンズシートＡの出射面側に充填層１６を形成する。さらに、この充填層１６上に自己整列式外光吸収層１７を形成し、第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造とした。それ故、各レンズ列１２、１３と充填層１６との位置関係において、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。
特に、この例では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができる。そのため、コントラスト性能をより向上させることができる。また、本発明の実施の形態にかかる背面投射型スクリーンによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。
【００６４】
続いて、本発明の実施の形態３にかかる背面投射型スクリーンの製造方法について説明する。
まず、レンチキュラーレンズシートＡのうち、第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を作製する。例えば、第１のレンズ層１４の基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールでシリンドリカルレンズを片面成形する。この場合、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写方向は、賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。若しくは、溶融押出し成形に代えて、片面凹溝金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で片面成形してもよい。
【００６５】
次に上記のような工程で得られた第１のレンズ層１４の原反の光出射面側に第１のレンズ層１４の基材樹脂とほぼ同等の屈折率の放射線硬化型透明樹脂によって第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を成形する。この場合、第２のレンズ列１３は第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２のレンズ層１５を成形する。この第２のレンズ層１５は第１のレンズ層１４の主平面とほぼ平行になるようにする必要があるが、第１レンズ層１４の原反に与える張力調整と、第２のレンズ層１５用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、各レンズ列のレンズ間距離は精度よく均一に成形することができる。
【００６６】
なお、第２のレンズ列１３の放射線硬化型透明樹脂による成形は、押出賦形成形した第１のレンズ層１４の原反を金型賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよいし、内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てつつ成形してもよい。また、上記成形工程で、例えば、第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。
【００６７】
その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が第１、２の各レンズ層の主平面とほぼ平行となるように、上記のような工程で一体となったレンチキュラーレンズシートＡの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。
更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態１において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。
【００６８】
このような製造方法によって、図４に示される構造の背面投射型スクリーンを製造することができる。
【００６９】
発明の実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態４は、発明の実施の形態３と透明支持体２１上に第１のレンズ層１４及び第２のレンズ層１５が形成されている構成で異なるが、その他の構成は同じであり、説明を省略する。
本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートも発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートと同様の効果を奏する。
【００７０】
続いて、本発明の実施の形態４にかかる背面投射型スクリーンの製造方法について説明する。
まず、透明支持体２１の表面上に、第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を片面成形する。例えば、放射線硬化型透明樹脂を透明支持体２１若しくは賦形ロール表面に塗工して貼り合せるか、あるいは両者の表面に共に塗工して貼り合せる。その上で、透明支持体２１面側から放射線を照射して硬化させ、これを取り出す。この場合、第１のレンズ層１４の厚みは透明支持体２１の原反に与える張力調整と、放射線硬化型透明樹脂の年度を適正化することにより、第１のレンズ層１４の厚みは精度よく均一に成形することができる。
なお、賦形ロールにおけるシリンドリカルレンズの形状転写方向は、この賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。
【００７１】
次に、第１のレンズ層１４と一体化された透明層２１の反対側の面に、第２のレンズ列を有する第２のレンズ層１５を透明性の放射線硬化型樹脂によって成形する。この場合、第２のレンズ列１３は第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２のレンズ層１５を成形する。また、第２のレンズ列１３の主平面は第１のレンズ列１２の主平面とほぼ平行になるように形状を付与する必要がある。これは、上述の前工程で第１レンズ層１４が付与されて一体化された透明支持体２１の原反に与える張力調整と、第２のレンズ層１５用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、各レンズ列のレンズ間距離は精度よく均一に成形することができる。また、上記の成形工程では、例えば透明支持体２１の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をする事がより好ましい。
【００７２】
その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が第１、２の各レンズ列の主平面とほぼ平行で厚みが均一となるように、前各レンズ層と一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節する。
【００７３】
なお、透明支持体２１表面への放射線硬化型透明樹脂による成形手順は、上述の説明手順によらず、例えば、透明支持体２１の表面に第２のレンズ層１５を最初に賦形してもよいし、第２のレンズ層１５を最初に賦形し次工程で充填層１６を賦形して最後に第１のレンズ層１４を賦形する手順でもよい。
また、透明支持体２１を連続的に賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよいし、内側に放射線源を挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をする事がより好ましい。
更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態１において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。
【００７４】
発明の実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態５にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態５にかかるレンチキュラーレンズシートは、図４に示す発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートと同じ構成を有するが、以下に説明するように製造方法が異なる。
【００７５】
まず、レンチキュラーレンズシートＡを作製する。例えば、レンズシートの基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで両面のシリンドリカルレンズ列を同時成形する。この場合、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写は、この賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝ロールと、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝ロールの組合せで同時成形する。若しくは、溶融押出し成形に代えて、両面金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で両面のレンズ列を同時に成形してもよい。
【００７６】
その後、レンチキュラーレンズシートＡのレンズ層より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が両面シリンドリカルレンズシートの主平面とほぼ水平となるように、両面シリンドリカルレンズシートの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。
【００７７】
なお、充填層１６の放射線硬化型透明樹脂による成形は、押出賦形成形したレンチキュラーレンズシートＡの原反を金型賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよい。さらに、内側にＵＶ照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てつつ成形してもよい。また、上記成形工程で、例えば第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をする事がより好ましい。
更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態１において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。
【００７８】
発明の実施の形態６．
上述した発明の実施の形態１乃至５にかかるレンチキュラーレンズシートにおいては、第1のレンズ列で水平方向の拡散制御を行い、第２のレンズ列で垂直方向の制御を行うレンズ形状と屈折率の組合せで構成されているが、これを逆転させた構成であっても構わない。すなわち、図８に示されるように、第１のレンズ列１２を水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズ列とし、第２のレンズ列１３を鉛直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズ列とする構成も可能である。
【００７９】
発明の実施の形態７．
図９に本発明の実施の形態７にかかる背面投射型スクリーンの断面を示す。この発明の実施の形態７においては、２組のレンチキュラーレンズシート１ａ、１ｂが設けられている。レンチキュラーレンズシート１ａは、入射面に対して垂直方向に配列された第１のレンズ列１２を備えている。レンチキュラーレンズシート１ａの出射面は、平面状に構成されており、自己整列式外光吸収層は設けられていない。レンチキュラーレンズシート１ｂは、入射面に対して水平方向に配列された第２のレンズ列１３を備えている。即ち、第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３とは、略直交している。
【００８０】
レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面には、自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍であって、非集光部に設けられている。この例では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成される。
【００８１】
レンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとの間には、充填層２２が形成されている。このような充填層２２が形成されることによって、レンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとは、互いに正確な位置に配置することができる。
特に、レンチキュラーレンズシート１ａに設けられた第１のレンズ列１２は、レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に設けられた自己整列式外光吸収層１７の近傍において焦点を有するように配置する必要があるため、この点においてもレンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとを正確に配置できる効果は高い。
【００８２】
充填層２２は、例えば、２Ｐ樹脂より構成される。ここで、２Ｐ樹脂は、紫外線硬化樹脂であり、例えば、フッ素系紫外線硬化樹脂が用いられる。充填層２は、レンチキュラーレンズシート１ｂと異なる屈折率を有する必要がある。図９に示されるように、レンチキュラーレンズシート１ｂの入射面に設けられた第２のレンズ列１３が入射側に凸のレンズの場合には、充填層２２の屈折率は、レンチキュラーレンズシート１ｂの屈折率よりも低くする必要がある。逆に、第２のレンズ列１３が入射側に凹のレンズの場合には、充填層２２の屈折率は、レンチキュラーレンズシート１ｂの屈折率よりも高くする必要がある。
【００８３】
レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面には、透明シート１８及び機能性膜１９が形成される。これらの透明シート１８及び機能性膜１９について、発明の実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００８４】
以上、説明したように、本発明の実施の形態７における背面投射型スクリーンは、第１のレンズ列１２を有するレンチキュラーレンズシート１ａと第２のレンズ列１３を有するレンチキュラーレンズシート１ｂの間に充填層２２を形成する。そのレンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に自己整列式外光吸収層１７を形成し、第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造とする。
それ故、レンズ列１２、１３との位置関係において、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。特に、この例では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができる。そのため、コントラスト性能をより向上させることができる。
尚、レンチキュラーレンズシート１ａにおいて、レンチキュラーレンズ１２は、出射面に設けてもよい。
【００８５】
次に、本発明の実施の形態７にかかる背面投射型スクリーンの製造方法について説明する。
まず、レンチキュラーレンズシート１ａ及び１ｂを作製する。例えば、レンズシートの基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで両面のシリンドリカルレンズを同時成形する。基材をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで入射面側のシリンドリカルレンズを成形し、出射側シリンドリカルレンズは別の金型を用いて２Ｐで形成するようにしてもよい。若しくは、上下の両面金型により基材樹脂をプレス成形するようにしてもよい。レンチキュラーレンズシート１ａと１ｂの基材樹脂及び成形方法は、同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００８６】
次いでレンチキュラーレンズシート１ａの出射面に、レンチキュラーレンズシート１ｂの基材樹脂とは異なる屈折率の２Ｐ樹脂を充填することによって、充填層２２を形成する。さらに、レンチキュラーレンズシート１ｂを充填層２２上に配置する。その後、充填層２２に対してＵＶ光を照射し、充填層２２を硬化させる。
充填層２２の上面に遮光性２Ｐ樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態１において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。この自己整列式外光吸収層１７の上に、レンチキュラーレンズシート１と同等の屈折率を有する透明シート１８を積層する。積層は、低屈折率の２Ｐ樹脂による接着や、低屈折率の粘着材による接着により実現する。
さらに、透明シート１８の表面に機能性膜１９を積層する。具体的には、機能性膜１９を透明シート１８上に直接コーティングするか又は機能性膜１９をコーティングしたフィルムをラミネートする。
【００８７】
このような製造方法によって、図９に示される構造の背面投射型スクリーンを製造することができる。
【００８８】
発明の実施の形態８．
図１０に、本発明の実施の形態８にかかる背面投射型スクリーンの断面を示す。本発明の実施の形態８にかかる背面投射型スクリーンは、基本的に発明の実施の形態７にかかる背面投射型スクリーンの構成と同じであり、レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に、さらに透明シート２３が設けられ、この透明シート２３の出射面に自己整列式外光吸収層１７が設けられている点でのみ異なる。このような構成においても、発明の実施の形態７と同様の効果を奏することができる。尚、本発明の実施の形態８にかかる背面投射型スクリーンの製造方法は、発明の実施の形態７と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
図１１の断面図に示されるように、充填層は、２層以上の充填層２４、２５により構成されてもよい。
尚、上述の例におけるレンチキュラーレンズシート１は、１枚構成であったが、２枚のそれぞれにレンズ列１２、１３を形成し、両者を貼り合わせることにより構成してもよい。
【００９０】
本発明にかかるレンチキュラーレンズシートは、例えば、背面投射型プロジェクションテレビやモニタ等の背面投射型プロジェクション装置において用いられる。図１２に当該背面投射型プロジェクション装置の構成例を示す。
【００９１】
背面投射型プロジェクタ５１において生成され、出射された映像光は、ミラー５２において反射され、背面投射型スクリーン５３に入射する。この背面投射型スクリーン５３は、フレネルレンズシート５３１、レンチキュラーレンズシート５３２及び前面板５３３により構成される。背面投射型スクリーン５３に入射した光は、フレネルレンズシート５３１において、一定の角度の範囲内になるように絞り込まれた後、レンチキュラーレンズシート５３２に入射する。レンチキュラーレンズシート５３２において光は拡散した後、前面板５３３を介して出射面より出射する。観察者は、前面板５３３から出射した光を観察することになる。
【００９２】
その他の発明の実施の形態．
【００９３】
発明の実施の形態１乃至８に示すように、本発明は、外光吸収層１７が格子状（マトリクス状）に形成された場合に適用可能である。これに対して、本発明は、ストライプ状に形成された外光吸収層に適用される場合を含まないが、外光吸収層１７が部分的に連結された場合は含む。詳細には、本発明は、短手方向の幅が略同一であり、略直線状に延在した外光吸収層が配列された場合のみを含まない。
【００９４】
図１３に、この具体的構成の一例が示されている。この図１３は、発明の実施の形態１における外光吸収層１７を部分的に連結した場合である。図１３に示すように、本発明において、格子状に形成された外光吸収層１７間を図中上下に繋ぐことができる。具体的には、第１のレンズ１２の延在する方向に配置された外光吸収層１７同士が架橋され、これら架橋された外光吸収層１７が多列に亘って配列されている。
このように、本発明は、部分的に連結されて波型に延在する外光吸収層１７が配列された場合に適用することができる。
【実施例１】
【００９５】
上述の各発明の実施の形態にかかるレンチキュラーレンズシートにおいて、レンズ設計を行った。
図１４に、例１〜３に関する具体的なレンズ単位要素の屈折率の組合せと、レンズ形状の寸法諸元、およびレンズ単位のピッチとピッチの比と、３者モアレの周期を示す。例１、例２は発明の実施の形態１、例３は発明の実施の形態３にそれぞれ相当する。
【００９６】
図１４に示す各符号を説明するために、図１５（ａ）にレンズ単位要素の上断面図を図１５（ｂ）に同横断面図を示す。図１４、図１５において、１は第１のレンズ列の部位を示す添え字、２は第２のレンズ列の部位を示す添え字、ｎはレンズ列の出射側材質の屈折率、ｆは平行入射光に対するレンズの焦点距離［ｍｍ］、Ｃはレンズの曲率、Ｋはレンズの円錐定数、Ｐはレンズのピッチ［ｍｍ］、Ｓはレンズの深さ（ＳＡＧ）［ｍｍ］を示す。ここで、Ｓは次式において、レンズ頂点からの距離Ｘの値を、Ｘ＝±Ｐ／２とした場合の最大深さを示す。
【数２】
2006039044.tif 000004
ここで、Ａ２〜Ａ１０＝０
また、φはレンズ谷部の接線角度［ｄｅｇ］、θはレンズの屈折角度（出射光のカットオフ角度）［ｄｅｇ］、ΔＨは第１のレンズ列谷部と第２のレンズ列谷部の距離［ｍｍ］、ΔＶは第１のレンズ列頂点部と第２のレンズ列頂点部の距離［ｍｍ］を示す。
【００９７】
実施例１、２において第１のレンズ層はアクリル系紫外線硬化樹脂により、第２のレンズ層はＭＳ樹脂により形成されていることを想定して計算機シミュレーションを行った。
実施例３において第１のレンズ層はＭＳ系樹脂、第２のレンズ層はＭＳ系紫外線硬化樹脂、充填層１６はアクリル系紫外線硬化樹脂により形成されていることを想定して計算機シミュレーションを行った。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図２】発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンの上断面及び横断面を示す図である。
【図３】発明の実施の形態２にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図４】発明の実施の形態３にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図５】発明の実施の形態３にかかる背面投射型スクリーンの上断面及び横断面を示す図である。
【図６】発明の実施の形態４にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図７】発明の実施の形態５にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図８】発明の実施の形態６にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図９】発明の実施の形態７にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図１０】発明の実施の形態８にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図１１】発明の実施の形態８にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す断面図である。
【図１２】背面投射型プロジェクション装置の構成を示す図である。
【図１３】その他の発明の実施の形態にかかる背面投写型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。
【図１４】実施例に関する具体的なレンズ単位要素の屈折率の組合せと、レンズ形状の寸法諸元を示す表である。
【図１５】実施例におけるレンズ単位要素の上断面図及び横断面図である。
【図１６】従来の背面投射型スクリーンの構成を示す断面図である。
【図１７】縦横のレンチキュラーレンズ列がスクリーン対角方向の格子を作ることを示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１１  レンチキュラーレンズシート
１２  第１のレンズ列
１３  第２のレンズ列
１４  第１のレンズ層
１５  第２のレンズ層
１６  充填層
１７  自己整列式外光吸収層
１９  前面板
【図１】
2006039044.tif 000006
【図２】
2006039044.tif 000007
【図３】
2006039044.tif 000008
【図４】
2006039044.tif 000009
【図５】
2006039044.tif 000010
【図６】
2006039044.tif 000011
【図７】
2006039044.tif 000012
【図８】
2006039044.tif 000013
【図９】
2006039044.tif 000014
【図１０】
2006039044.tif 000015
【図１１】
2006039044.tif 000016
【図１２】
2006039044.tif 000017
【図１３】
2006039044.tif 000018
【図１４】
2006039044.tif 000019
【図１５】
2006039044.tif 000020
【図１６】
2006039044.tif 000021
【図１７】
2006039044.tif 000022