(57)【要約】【課題】入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーン、そのスクリーンを製造する製造方法、及びそのスクリーンを用いる画像表示装置を提供すること。【解決手段】画像信号に応じた光を透過させるスクリーンであって、入射側の端面Ｓ１が、画像信号に応じて形成される画像の画素と同等、若しくは画素より小さい形状をなす導光部２０１を有し、導光部２０１は、内面に反射部３０１が設けられ、入射側の端面Ｓ１から入射する光を反射部３０１で反射しながら出射側へ導く。【選択図】      図３
2006284985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じた光を透過させるスクリーンであって、
入射側の端面が、前記画像信号に応じて形成される画像の画素と同等、若しくは前記画素より小さい形状をなす導光部を有し、
前記導光部は、内面に反射部が設けられ、前記入射側の端面から入射する光を前記反射部で反射しながら出射側へ導くことを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
前記導光部は、前記反射部により取り囲まれた部分に、光を拡散させる拡散剤が分散されることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項３】
前記導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光の反射を防止する反射防止部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のスクリーン。
【請求項４】
前記導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光を拡散させる拡散部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスクリーン。
【請求項５】
前記拡散部は、マイクロレンズ及び拡散層の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項４に記載のスクリーン。
【請求項６】
内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を前記反射部で反射しながら出射側へ導く導光部を有し、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンの製造方法であって、
基板を形成する基板形成工程と、
前記基板に前記反射部を形成する反射部形成工程と、
前記反射部が形成された前記基板同士を積層することにより前記導光部を形成する導光部形成工程と、を含むことを特徴とするスクリーンの製造方法。
【請求項７】
前記反射部が形成された前記基板に透明部材を注入する透明部材注入工程を含み、
前記導光部形成工程において、前記透明部材を硬化することにより、前記反射部が形成された前記基板同士を積層することを特徴とする請求項６に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項８】
前記反射部が形成された前記基板に接着層を形成する接着層形成工程を含み、
前記導光部形成工程において、前記接着層を用いて、前記反射部が形成された前記基板同士を積層することを特徴とする請求項６に記載のスクリーンの製造方法。
【請求項９】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの光を透過するスクリーンと、を有し、
前記スクリーンは、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクリーンであることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン、スクリーンの製造方法及び画像表示装置、特に、画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する画像表示装置に好適なスクリーンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する、いわゆるリアプロジェクタには、光を透過させる透過型のスクリーンが用いられる。リアプロジェクタは、スクリーンに対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、薄型化が図られている。スクリーンに対して斜め方向から光を入射させる場合、スクリーンは、斜めに入射した光を観察者の方向へ角度変換する構成とする必要がある。また、スクリーンに入射する光の入射角度が大きくなるほど、スクリーンの界面で光が反射し易くなる。スクリーンでの反射によって光がプロジェクタの内部に取り込まれると、明るい画像を表示することが困難になる。さらに、プロジェクタの内部に光が取り込まれると、迷光の多重反射によってゴーストを生じる場合もある。このため、スクリーンは、明るく高品質な画像を得るためには、斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させる構成とする必要がある。斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させるためのスクリーンの技術としては、例えば、特許文献１に提案されるものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４９７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、スクリーンから見てライトバルブが設けられている側である下側の斜面から光を入射し、入射した光を上側の斜面で全反射させるフレネルレンズを用いる技術が提案されている。しかしながら、特許文献１に提案される技術では、フレネルレンズで全反射した光が不連続となり、フレネルピッチごとの縞を形成するように光が照射することにより明るさムラを生じてしまう。このため、フレネルレンズの出射側に拡散層等を設けることにより光の均一化を図ることとしても、スクリーンからの光の明るさムラを解消することが難しいという問題がある。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーン、そのスクリーンを製造する製造方法、及びそのスクリーンを用いる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンであって、入射側の端面が、画像信号に応じて形成される画像の画素と同等、若しくは画素より小さい形状をなす導光部を有し、導光部は、内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を反射部で反射しながら出射側へ導くことを特徴とするスクリーンを提供することができる。
【０００６】
スクリーンに対して斜めに進行した光は、導光部へ入射する。導光部へ入射した光は、反射部で反射しながら導光部の内部を進行した後、導光部から出射する。導光部から出射した光は、スクリーンから出射した後、観察者の方向へ進行する。このようにして、スクリーンに対して斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させることができる。画像信号に応じた光を観察者の方向へ効率良く進行させることにより、迷光の発生も低減できる。導光部の入射側の端面を画素と同等、若しくは画素より小さい形状とすることにより、１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部へ入射させる構成とすることができる。１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部へ入射させることにより、画像の解像度を維持しながら画像信号に応じた光を効率良く観察者の方向へ進行させることができる。導光部は、フレネルレンズの全反射を用いる従来の技術とは異なり、観察者の方向へ進行させる光を不連続にするような作用は無く、明るさムラを低減することもできる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーンを得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、導光部は、反射部により取り囲まれた部分に、光を拡散させる拡散剤が分散されることが望ましい。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、拡散剤を用いて光を拡散させることで、スクリーンの規則的な構造、例えば複数の導光部を規則的に配列することに起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光の反射を防止する反射防止部を有することが望ましい。導光部の入射側に反射防止部を設ける場合、導光部の入射側の端面における光の反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く導光部へ入射させることができる。導光部の出射側に反射防止部を設ける場合、導光部の出射側の端面における光の反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く観察者の方向へ進行させることができる。これにより、画像信号に応じた光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、導光部の入射側及び出射側の少なくとも一方に設けられ、光を拡散させる拡散部を有することが望ましい。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、拡散部で光を拡散させることで、スクリーンの規則的な構造に起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、拡散部は、マイクロレンズ及び拡散層の少なくとも一方を有することが望ましい。マイクロレンズを用いることにより、屈折作用により、観察者の方向へ進行する光を拡散させることができる。拡散層としては、例えば、光を拡散させる拡散剤を分散させた層や、微小な凹凸を施した拡散面を有する層を用いることができる。拡散層を用いることにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、さらにシンチレーションを低減することができる。また、拡散部としてマイクロレンズ及び拡散層を用いる場合、拡散層によりマイクロレンズの視野角特性を補い、さらにシンチレーションを低減することができる。
【００１１】
さらに、本発明によれば、内面に反射部が設けられ、入射側の端面から入射する光を反射部で反射しながら出射側へ導く導光部を有し、画像信号に応じた光を透過させるスクリーンの製造方法であって、基板を形成する基板形成工程と、基板に反射部を形成する反射部形成工程と、反射部が形成された基板同士を積層することにより導光部を形成する導光部形成工程と、を含むことを特徴とするスクリーンの製造方法を提供することができる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することが可能なスクリーンを製造することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、反射部が形成された基板に透明部材を注入する透明部材注入工程を含み、導光部形成工程において、透明部材を硬化することにより、反射部が形成された基板同士を積層することが望ましい。これにより、反射部が形成された基板同士を固定でき、かつ透明部材が充填された導光部を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、反射部が形成された基板に接着層を形成する接着層形成工程を含み、導光部形成工程において、接着層を用いて、反射部が形成された基板同士を積層することが望ましい。これにより、反射部が形成された基板同士を固定でき、かつ中空構造の導光部を形成することができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、光を供給する光源部と、光源部からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置からの光を透過するスクリーンと、を有し、スクリーンは、上記のスクリーンであることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記のスクリーンを有することにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。これにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示可能な画像表示装置を得られる。また、スクリーンに対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、画像表示装置を薄型にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置であるプロジェクタ１００の概略構成を示す。プロジェクタ１００は、スクリーン１１０の一方の面に光を投写し、スクリーン１１０の他方の面から出射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。光源部である超高圧水銀ランプ１１は、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色光である緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び第３色光である青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光を供給する。
【００１７】
インテグレータ１２は、超高圧水銀ランプ１１からの光の照度分布を略均一にする。照度分布が均一化された光は、偏光変換素子１３にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒに入射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー１５に入射する。反射ミラー１５は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、空間光変調装置１７Ｒに入射する。空間光変調装置１７Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、ダイクロイックミラーを透過しても光の偏光方向は変化しないため、空間光変調装置１７Ｒに入射するＲ光は、ｓ偏光光のままの状態である。
【００１８】
空間光変調装置１７Ｒに入射したｓ偏光光は、不図示の液晶パネルに入射する。液晶パネルは、２つの透明基板の間に、画像表示のための液晶層を封入している。液晶パネルに入射したｓ偏光光は、画像信号に応じた変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｒは、変調によりｐ偏光光に変換されたＲ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００１９】
Ｒ光透過ダイクロイックミラー１４Ｒで反射されたＧ光及びＢ光は、光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光及びＢ光は、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇで反射されたＧ光は、空間光変調装置１７Ｇに入射する。空間光変調装置１７Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。空間光変調装置１７Ｇに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｇは、変調によりｐ偏光光に変換されたＧ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｇで変調されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム１８に入射する。
【００２０】
Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ１６と、２枚の反射ミラー１５とを経由して、空間光変調装置１７Ｂに入射する。空間光変調装置１７Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。なお、Ｂ光にリレーレンズ１６を経由させるのは、Ｂ光の光路がＲ光及びＧ光の光路よりも長いためである。リレーレンズ１６を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇを透過したＢ光を、そのまま空間光変調装置１７Ｂへ導くことができる。
【００２１】
空間光変調装置１７Ｂに入射したｓ偏光光は、液晶パネルでの変調によりｐ偏光光に変換される。空間光変調装置１７Ｂは、変調によりｐ偏光光に変換されたＢ光を出射する。このようにして、空間光変調装置１７Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８に入射する。色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー１４ＲとＢ光透過ダイクロイックミラー１４Ｇとは、超高圧水銀ランプ１１から供給される光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離する。なお、空間光変調装置１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂは、変調によりｓ偏光光をｐ偏光光に変換するほか、ｐ偏光光をｓ偏光光に変換することとしても良い。
【００２２】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１８は、２つのダイクロイック膜１８ａ、１８ｂをＸ字型に直交するように配置して構成されている。ダイクロイック膜１８ａは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１８ｂは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１８は、空間光変調装置１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。
【００２３】
投写レンズ２０は、クロスダイクロイックプリズム１８で合成された光を反射ミラー１０５の方向へ投写する。反射ミラー１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０に対向する位置に設けられている。反射ミラー１０５は、投写レンズ２０からの投写光をスクリーン１１０の方向へ反射する。スクリーン１１０は、画像信号に応じた光を透過することにより鑑賞者側の面に投写像を表示する、透過型スクリーンである。スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。投写レンズ２０は、スクリーン１１０に対して下側の位置から斜め方向へ光を入射させる。プロジェクタ１００は、スクリーン１１０に対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、筐体１０７を薄型にすることができる。
【００２４】
図２は、筐体１０７内部からスクリーン１１０を見た平面構成を説明するものである。スクリーン１１０は、微小な矩形で図示する複数の導光部２０１を有する。導光部２０１は、スクリーン１１０の入射側のＸＹ平面において、二次元方向にマトリクス状に配列している。なお、スクリーン１１０は、入射側に導光部２０１を設ける構成であれば、導光部２０１の出射側に、導光部２０１以外の他の構成、例えばマイクロレンズアレイやレンチキュラーレンズアレイを設けることとしても良い。
【００２５】
図３は、導光部２０１の斜視構成を示す。導光部２０１は、入射側の端面Ｓ１が、画像信号に応じて形成される画素より小さい形状をなしている。例えば、導光部２０１の端面Ｓ１は、一辺Ｐが画素ピッチの１０分の１に相当する長さの正方形形状を有する。導光部２０１は、Ｚ軸方向に長手方向を有する四角柱形状をなしている。導光部２０１の内面には、反射部３０１が設けられている。反射部３０１は、高反射性の金属部材、例えばアルミニウムにより構成されている。
【００２６】
反射部３０１は、四角柱形状の導光部２０１のうち、入射側の端面Ｓ１、及び出射側の端面以外の部分の内面に設けられている。反射部３０１は、端面Ｓ１から入射する光を反射する。反射部３０１により取り囲まれる導光部２０１の内部には、透明部材３０２が充填されている。透明部材３０２としては、硝子や透明樹脂等を用いることができる。導光部２０１は、端面Ｓ１から入射する光を反射部３０１で反射しながら出射側であるプラスＺ方向へ導く。
【００２７】
図４は、導光部２０１のＹＺ断面構成であって、導光部２０１の内部を進行する光Ｌの振る舞いを説明するものである。スクリーン１１０に対して下側の位置から斜め方向へ進行した光Ｌは、入射側の端面Ｓ１から導光部２０１の内部へ進行する。導光部２０１へ入射した光Ｌは、反射部３０１で反射しながら透明部材３０２を透過した後、出射側の端面Ｓ２から導光部２０１の外部へ出射する。導光部２０１から出射した光Ｌは、スクリーン１１０から出射した後、観察者の方向へ進行する。このようにして、スクリーン１１０に対して斜めに入射した光を観察者の方向へ効率良く進行させることができる。画像信号に応じた光を観察者の方向へ効率良く進行させることにより、迷光の発生も低減できる。
【００２８】
導光部２０１の入射側の端面Ｓ１は、一辺Ｐが画素ピッチの１０分の１に相当する長さとする構成に限られない。導光部２０１の入射側の端面Ｓ１は、画素と同等、若しくは画素より小さい形状であれば良い。入射側の端面Ｓ１を画素と同等、若しくは画素より小さい形状とすることにより、１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部２０１へ入射させる構成とすることができる。１つの画素を形成するための光を１つ又は複数の導光部２０１へ入射させることにより、画像の解像度を維持しながら画像信号に応じた光を効率良く観察者の方向へ進行させることができる。なお、導光部２０１のＺ軸方向の長さは、反射部３０１の反射特性に応じて光を効率良く観察者の方向へ導くことが可能であって、かつスクリーン１１０の強度を保てる厚さを確保できる長さとすることが望ましい。
【００２９】
導光部２０１は、フレネルレンズの全反射を用いる従来の技術とは異なり、観察者の方向へ進行させる光を不連続にするような作用は無く、明るさムラを低減することもできる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができるという効果を奏する。また、プロジェクタ１００は、スクリーン１１０を備えることにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することができる。さらに、スクリーン１１０に対して斜め方向から画像信号に応じた光を入射させる構成とすることで、プロジェクタ１００を薄型にすることができる。
【００３０】
導光部２０１は、入射側の端面Ｓ１へ斜め方向から入射する光Ｌを、効率良く観察者の方向へ進行させることが可能である。さらに、導光部２０１は、斜め方向からの光のみならず、導光部２０１の長手方向であるＺ軸方向に沿って進行する光についても効率良く観察者の方向へ進行させることができる。従って、プロジェクタ１００は、スクリーン１１０の中心位置を通過する法線に沿うように画像信号に応じた光を入射させる構成であっても、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することができる。また、観察者の方向へ光を角度変換するフレネルレンズを併用するスクリーンを用いる場合も、角度変換後の光を導光部２０１へ入射させる構成とすることにより、明るく、明るさムラが低減された画像を表示することが可能である。
【００３１】
図５は、本実施例の変形例１に係る導光部５０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部５０１は、筒状の中空構造をなすことを特徴とする。本変形例の導光部５０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。上記の導光部２０１が透明部材３０２を有するのに対して、本変形例の導光部５０１は、反射部３０１で取り囲まれた部分に空隙が設けられている。導光部５０１へ入射した光Ｌは、反射部３０１で反射しながら導光部５０１の内部を通過した後、導光部２０１の外部へ出射する。本変形例の導光部５０１を用いる場合も、上記の導光部２０１を用いる場合と同様に、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。
【００３２】
図６は、本実施例の変形例２に係る導光部６０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部６０１は、反射部３０１により取り囲まれた部分に拡散剤６０３が分散されることを特徴とする。本変形例の導光部６０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。拡散剤６０３は、透明部材３０２中に分散された微粒子であって、光Ｌを拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。
【００３３】
スクリーン１１０は、導光部６０１の内部に拡散剤６０３を分散させることにより、導光部６０１とは別に拡散剤６０３を分散させた層を設ける必要が無い。このため、簡易な構成で、良好な視野角特性を得ることができる。また、拡散剤６０３を用いて光を拡散させることで、スクリーン１１０の規則的な構造、例えば複数の導光部６０１を規則的に配列することに起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。なお、上記の導光部２０１と、拡散剤６０３を分散させた他の層とを組み合わせる構成としても、本変形例と同様に、良好な視野角特性を得ることができる。
【００３４】
図７は、本実施例の変形例３に係る導光部７０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部７０１は、反射防止部７０４を有することを特徴とする。本変形例の導光部７０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。反射防止部７０４は、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１に設けられている。反射防止部７０４は、透明部材で構成される微小なレンズ素子がアレイ状に形成された、いわゆるモスアイ構造をなしている。１つの導光部７０１に対して、複数のレンズ素子からなる反射防止部７０４が設けられている。複数のレンズ素子は、例えば、光の波長以下のピッチで設けられている。
【００３５】
反射防止部７０４は、導光部７０１の方向へ進行する光Ｌを導光部７０１の内部の方向へ屈折することで、導光部７０１の端面Ｓ１における光Ｌの反射を防止する。導光部７０１の入射側の端面Ｓ１における光の反射を防止することで、画像信号に応じた光を無駄無く導光部７０１へ入射させることができる。これにより、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。なお、反射防止部７０４は、モスアイ構造をなす構成に限らず、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１における光Ｌの反射を低減可能な構成であれば良い。例えば、反射防止部７０４は、斜めに進行する光Ｌが臨界角以下の入射角で入射するような入射面を有する構成としても良い。
【００３６】
さらに、反射防止部７０４は、導光部７０１の入射側の端面Ｓ１に設けられる構成に限られず、出射側の端面Ｓ２に設けられる構成としても良い。出射側の端面Ｓ２に反射防止部７０４を設けることにより、導光部７０１から出射する光の、端面Ｓ２における反射を防止し、画像信号に応じた光を無駄無く観察者の方向へ進行させることができる。この場合も、画像信号に応じた光を効率良く所定の出射方向へ進行させることができる。
【００３７】
図８は、本実施例の変形例４に係る導光部８０１のＹＺ断面構成を示す。本変形例の導光部８０１は、拡散部であるマイクロレンズ８０５を有することを特徴とする。本変形例の導光部８０１は、上記のスクリーン１１０に適用することができる。マイクロレンズ８０５は、導光部８０１の出射側の端面Ｓ２に設けられている。マイクロレンズ８０５は、球面状、あるいは非球面状の出射面を有する。１つの導光部８０１に対して、１つのマイクロレンズ８０５が設けられている。
【００３８】
マイクロレンズ８０５は、導光部８０１の出射側の端面Ｓ２から出射する光を屈折し、拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。また、マイクロレンズ８０５で光を拡散させることで、スクリーン１１０の規則的な構造に起因して生じる光の周期性を緩和でき、モアレの発生を低減することもできる。なお、マイクロレンズ８０５を有する導光部８０１を用いるほか、上記の導光部２０１とマイクロレンズアレイとを組み合わせる構成としても、本変形例と同様に、良好な視野角特性を得ることができる。
【００３９】
本変形例に係る導光部は、出射側の端面Ｓ２にマイクロレンズ８０５を設ける構成に限られない。図９に示す導光部８１１のように、入射側の端面Ｓ１にマイクロレンズ８１５を設ける構成としても良い。マイクロレンズ８１５は、導光部８１１の入射側の端面Ｓ１へ入射する光を屈折し、拡散させる。これにより、観察者の方向へ進行する光を拡散させ、良好な視野角特性を得られる。特に、導光部８１１へ入射する光がＺ軸方向に沿って進行する構成においては、マイクロレンズ８１５により効率良く導光部８１１の内部へ光を入射させ、高い光利用効率で明るい画像を表示することができる。
【００４０】
また、導光部としてはマイクロレンズを用いる構成に限られない。図１０に示す導光部８２１のように、拡散部として拡散層８２６、８２７を用いることとしても良い。導光部８２１は、入射側の端面Ｓ１に拡散層８２６、及び出射側の端面Ｓ２に拡散層８２７が設けられている。拡散層８２６、８２７としては、例えば、光を拡散させる拡散剤を透明部材中に分散させた拡散板を用いることができる。拡散層８２６、８２７は、観察者の方向へ進行する光を拡散させるとともに、シンチレーションを低減する役割を果たす。これにより、良好な視野角特性を得られるとともにシンチレーションを低減することもできる。導光部８２１には２つの拡散層８２６、８２７を設ける構成に限らず、入射側の端面Ｓ１の拡散層８２６、及び、出射側の端面Ｓ２の拡散層８２７のいずれか一方を設ける構成としても良い。
【００４１】
さらに、図１１に示す導光部８３１のように、拡散部としてマイクロレンズ８１５と拡散層８２７とを設ける構成としても良い。導光部８３１は、入射側の端面Ｓ１にマイクロレンズ８１５、及び出射側の端面Ｓ２に拡散層８２７が設けられている。マイクロレンズ８１５と拡散層８２７とを併せて設ける場合、拡散層８２７は、マイクロレンズ８１５の視野角特性を補い、さらにシンチレーションを低減する役割を果たす。これにより、良好な視野角特性を得られるとともにシンチレーションを低減することができる。なお、拡散部としてはマイクロレンズや拡散層に限らず、画像信号に応じた光を拡散可能であれば他の構成を用いても良い。
【００４２】
図１２は、本実施例の変形例５に係る導光部９０１の斜視構成を示す。上記の各導光部が正方形形状の端面Ｓ１を有する構成であったのに対し、本変形例の導光部９０１は、正六角形形状の端面Ｓ３を有することを特徴とする。導光部９０１は、Ｚ軸方向に長手方向を有する六角柱形状をなしている。各導光部９０１は、端面Ｓ１の六角形形状が互いに隙間無く配列するハニカム構造をなすように配置されている。端面Ｓ１を隙間無く配列するように各導光部９０１を設けることにより、スクリーン１１０へ入射する光を無駄無く導光部９０１の内部へ導くことができる。
【００４３】
本変形例の導光部９０１を用いる場合も、上記の導光部２０１を用いる場合と同様に、入射した光を効率良く所定の出射方向へ進行させ、かつ明るさムラを低減することができる。なお、導光部の端面の形状は、正方形や六角形形状に限られない。入射側の端面を隙間無く配列可能であれば良く、例えば長方形形状等としても良い。本実施例で説明した導光部の特徴的構成を組み合わせて用いることとしても良い。
【実施例２】
【００４４】
図１３及び図１４は、本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明するものである。図１３及び図１４に示す製造手順を用いることにより、上記の導光部２０１を備えるスクリーン１１０を製造することができる。本実施例では、スクリーンのうちの特徴的部分である導光部を形成する手順について説明する。図１３に示す工程ａにおいて、導光部２０１を形成するピッチで凹部１００２が設けられたモールド１００１を形成する。モールド１００１は、例えば、電鋳加工により形成することができる。電鋳加工の手順としては、所望の形状のレジスト層を形成された基板上に金属層を形成し、金属層から基板及びレジスト層を剥離することにより、所望の形状が転写されたモールド１００１が得られる。金属層には、例えばニッケル、銅等の金属部材を用いることができる。なお、モールド１００１は、電鋳加工に限らず、他の加工法、例えば、ウェットエッチングやドライエッチング、レーザ加工、フォトリソグラフィ、機械加工により作成することとしても良い。
【００４５】
工程ｂでは、モールド１００１の上に、アクリル等の樹脂層１００３を形成する。そして、工程ｃにおいて、樹脂層１００３からモールド１００１の剥離、及び樹脂層１００３の硬化を行うことにより、モールド１００１の形状が転写された基板１００４が得られる。工程ａ〜工程ｃは、基板１００４を形成する基板形成工程である。図１５の斜視構成に示すように、基板１００４には、導光部２０１の端面Ｓ１（図３参照）と略同じサイズの凹部１００５が形成される。基板形成工程において、型転写を用いて基板１００４を形成することにより、基板１００４の量産性を高めることができる。
【００４６】
図１３に戻って、工程ｄでは、基板形成工程において形成された基板１００４に反射部３０１を形成する。工程ｄは、基板１００４に反射部３０１を形成する反射部形成工程である。反射部３０１は、凹部１００５の壁面、及び基板１００４のうち凹部１００５とは反対側の面に形成される。反射部３０１は、スパッタリング加工や蒸着法により形成できる。
【００４７】
次に、工程ｅに示す透明部材注入工程により、反射部３０１が形成された基板１００４の凹部に透明樹脂部材１００６を注入する。透明樹脂部材１００６には、例えば光硬化性樹脂を用いることができる。そして、図１４の工程ｆに示すように、透明樹脂部材１００６が注入された基板１００４同士を積層する。工程ｆは、基板１００４同士を積層することにより導光部２０１を形成する導光部形成工程である。
【００４８】
基板１００４同士の固定は、紫外線等の照射により透明樹脂部材１００６を硬化することで行う。透明部材３０２は、透明樹脂部材１００６が硬化することで形成される。透明樹脂部材１００６の硬化は、基板１００４同士のアライメントが可能であれば、基板１００４を一段積み重ねるごととしても良く、複数段積み重ねるごととしても良い。このように、反射部３０１が設けられた基板１００４同士を積層することにより、透明部材３０２の周囲に反射部３０１が設けられた導光部２０１が完成する。なお、基板１００４同士を固定した後、導光部２０１のうち紙面手前側の面、及び紙面向こう側の面を研磨することとしても良い。さらに、透明樹脂部材１００６には、光硬化性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いることとしても良い。
【００４９】
導光部形成工程において基板１００４同士のずれを軽減するためには、例えば、図１６に示すステージ１３００により各基板１００４を固定することとしても良い。ステージ１３００は、２つの支柱１３０１、１３０２と、底板１３０３とを有する。支柱１３０１、１３０２は、それぞれに設けられた切り込み部に基板１００４の端部を差し込むことにより、積層されていく複数の基板１００４を固定する。また、底板１３０３は、２つの支柱１３０１、１３０２がいずれの高さにおいても略一定の距離を保つように、２つの支柱１３０１、１３０２を支えている。ステージ１３００を用いて基板１００４を積層することにより、基板１００４同士のアライメントを容易に行うことができる。
【００５０】
なお、拡散剤６０３を有する上記の導光部５０１（図６参照）は、拡散剤６０３を分散させた透明樹脂部材を基板１００４の凹部１００５に充填することにより、形成することができる。また、例えば、反射防止部７０４を有する導光部７０１（図７参照）は、透明部材３０２上に反射防止部７０４を設けることにより形成することができる。拡散部であるマイクロレンズ８０５を有する導光部８０１（図８参照）は、透明部材３０２上にマイクロレンズ８０５を設けることにより形成することができる。
【００５１】
図１７は、本実施例の変形例に係るスクリーンの製造方法を説明するものである。図１７に示す製造手順を用いることにより、上記の導光部５０１を備えるスクリーン１１０を製造することができる。工程ａには、図１３に示す工程ａ〜工程ｄと同様の基板形成工程及び反射部形成工程により形成された構造物を示している。工程ｂでは、基板１００４の凹部１００５側の面のうち、凹部１００５同士の間の平坦な部分に、接着層１４０１を形成する。工程ｂは、反射部３０１が形成された基板１００４に接着層１４０１を形成する接着層形成工程である。
【００５２】
そして、工程ｃにおいて、図１４に示す工程ｆと同様の導光部形成工程により、基板１００４同士を積層する。かかる導光部形成工程において、反射部３０１が形成された基板１００４同士は、接着層１４０１を用いて積層される。基板１００４同士は、接着層１４０１の接着により固定される。このように、反射部３０１が設けられた基板１００４同士を積層することにより、中空構造の導光部５０１が完成する。
【００５３】
実施例１に係るプロジェクタ１００は、光源部として超高圧水銀ランプを用いているが、これに限られない。例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いても良い。また、３つの透過型液晶表示装置を設けた、いわゆる３板式のプロジェクタに限らず、例えば、反射型液晶表示装置を用いたプロジェクタやティルトミラーデバイスを用いたプロジェクタであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明に係るスクリーンは、画像信号に応じた光を透過させるプロジェクタのスクリーンとして用いる場合に有用であり、特に、薄型なプロジェクタに用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】スクリーンの平面構成を説明する図。
【図３】導光部の斜視構成を示す図。
【図４】導光部の断面構成を示す図。
【図５】実施例１の変形例１に係る導光部の断面構成を示す図。
【図６】実施例１の変形例２に係る導光部の断面構成を示す図。
【図７】実施例１の変形例３に係る導光部の断面構成を示す図。
【図８】実施例１の変形例４に係る導光部の断面構成を示す図。
【図９】入射側の端面にマイクロレンズを設ける構成を説明する図。
【図１０】拡散層を用いる導光部の構成を説明する図。
【図１１】マイクロレンズ及び拡散層を用いる導光部の構成を説明する図。
【図１２】実施例１の変形例５に係る導光部の断面構成を示す図。
【図１３】本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明する図。
【図１４】本発明の実施例２に係るスクリーンの製造方法を説明する図。
【図１５】基板の斜視概略構成を示す図。
【図１６】基板を固定するための構成を説明する図。
【図１７】実施例２の変形例に係るスクリーンの製造方法を説明する図。
【符号の説明】
【００５６】
１００  プロジェクタ、１１  超高圧水銀ランプ、１２  インテグレータ、１３  偏光変換素子、１４Ｒ  Ｒ光透過ダイクロイックミラー、１４Ｇ  Ｂ光透過ダイクロイックミラー、１５  反射ミラー、１６  リレーレンズ、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ  空間光変調装置、１８  クロスダイクロイックプリズム、１８ａ、１８ｂ  ダイクロイック膜、２０  投写レンズ、１０５  反射ミラー、１０７  筐体、１１０  スクリーン、２０１  導光部、３０１  反射部、３０２  透明部材、Ｓ１、Ｓ２  端面、５０１  導光部、６０１  導光部、６０３  拡散剤、７０１  導光部、７０４  反射防止部、８０１  導光部、８０５  マイクロレンズ、８１１  導光部、８１５  マイクロレンズ、８２１  導光部、８２６、８２７  拡散層、８３１  導光部、９０１  導光部、Ｓ３  端面、１００１  モールド、１００２  凹部、１００３  樹脂層、１００４  基板、１００５  凹部、１００６  透明樹脂部材、１３００  ステージ、１３０１、１３０２  支柱、１３０３  底板、１４０１  接着層
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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