(57)【要約】【課題】  軽量化、薄型化、高精細化を図っても、シンチレーションの発生や解像度の低下、明るさの低下などによる画質劣化を起こしにくくすることができる透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイを提供する。【解決手段】  光源から観察側に投射される映像光を略平行光にするフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートにより略平行光とされた映像光を発散させる複数のレンズが配列された光拡散レンズアレイシートと、を近接配置し、映像光の光路中に配置され映像光を拡散させる光拡散部を少なくともフレネルレンズシートの光源側および光拡散レンズアレイシートの観察側に有し、フレネルレンズシートの光透過方向の厚さが、光拡散レンズアレイシートの光透過方向の厚さよりも大きい構成である。【選択図】  図３
2006235036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から観察側に投射される映像光を略平行光にするフレネルレンズシートと、
該フレネルレンズシートにより略平行光とされた映像光を発散させる複数のレンズが配列された光拡散レンズアレイシートと、
を近接配置し、
前記映像光の光路中に配置され前記映像光を拡散させる光拡散部を少なくとも前記光拡散レンズアレイシートの観察側に有し、
前記フレネルレンズシートの光透過方向の厚さが、前記光拡散レンズアレイシートの光透過方向の厚さよりも大きいことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記フレネルレンズシートの光源側に光拡散部を有してなることを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記フレネルレンズシートの厚さに対して、前記光拡散レンズアレイシートの厚さが０．３０〜０．８５の比にあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記光拡散レンズアレイの構成は、少なくともレンズ部とレンズ基材、透明基材、光拡散部を有し、前記フレネルレンズシートの構成は、少なくともレンズ部とレンズ基材、光拡散部を有してなり、前記透過方向の厚さの基準対象が前記レンズ部を除く構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
前記光拡散部の拡散度合いは、前記フレネルレンズシート側が前記光拡散レンズアレイシート側より小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項６】
前記光拡散部を除く他の何れかの構成に前記光拡散部よりも小さい拡散機能を付与してなることを特徴とする請求項1乃至請求項４のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項７】
前記光拡散レンズアレイシートは、半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列してなるレンチキュラーレンズシート、半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列し、かつ前記シリンドリカルレンズの配列方向が直交し光透過方向に配設してなる複数のレンズアレイシート、半円柱状のシリンドリカルレンズが複数平行に配列してなる第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを該シリンドリカルレンズの長さ方向が相互に直交するように同一平面上に配置され一体化されたレンズ部を配列してなるレンズアレイシートであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項８】
前記光拡散部が他の部材と密着または近接して配置してなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項９】
観察側最外層にハードコート層、反射防止層、帯電防止層、着色層等の光学機能層を何れか一つ以上を同一層または多層に形成してなることを特徴とする請求項1乃至請求項８のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】
観察側最外層に前記光学機能層の何れかを一つ以上を備えた透光性基材を観察側に配置してなることを特徴とする請求項1乃至請求項８のいずれかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１１】
請求項1乃至請求項１０のいずれかに記載の透過型スクリーンを備え、液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタを光源とし、該光源からのから観察側に投射される映像光が前記透過型スクリーンを介して映像表示されることを特徴とする背面投射型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透過型スクリーンを備えた投射型ディスプレイとして、リアプロジェクションテレビが知られており、近年、リアプロジェクションテレビは、液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタを光源として、プロジェクタから投射される映像光を、反射鏡によって反射させて略長方形平板状をなす透過型スクリーンの背面に入射させることにより、この透過型スクリーンの前面側に位置する観察者が、透過型スクリーンを透過して出射する映像光を観察することができるように構成されているものである。
【０００３】
透過型スクリーンは、入射光の方向を整えて略平行光として出射するフレネルレンズシートと、このフレネルレンズシートからの出射光を拡散させるレンチキュラーレンズシート（光拡散レンズアレイ）とを備えている。そしてフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートのそれぞれに光拡散層が設けられている。
例えば、特許文献１には、光源側の光拡散基板上にレンズ部が設けられたフレネルレンズシートと、水平レンチキュラーシートと粘着層により接着された光拡散基板とからなる透過型スクリーンが記載されている。フレネルレンズシートが設けられた光拡散基板は、光拡散特性や剛性の点から０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度とされている。また、透過型スクリーンの光拡散基板は、透明樹脂基板に光拡散材を含む２つの樹脂層が順次積層された第１光拡散層、第２光拡散層とが形成されている。これらは離間されることなく積層されている。
一方、特許文献２には、シンチレーション発生の低減と、解像度およびゲインの低下防止を目的として、フレネルレンズとレンチキュラーレンズシートにそれぞれ形成される光拡散部を分離して配置し、光拡散部の拡散度合いを光源側が観察側より小さくしたことが記載されている。ただし、特許文献２に記載の無い、透過型スクリーンを軽量化、薄型化、高精細化することが強く求められるようになると、剛性や耐候性とともに、上記シンチレーション発生の低減と、解像度およびゲインの低下防止や輝度のバラつきの低減を同時に満たす構成が必要になる。
【特許文献１】特開２００２−２３６３１９号公報
【特許文献２】特開２００４−９４２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイには、以下のような問題があった。
近年、光源として用いられる液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタが用いられるようになり、透過型スクリーンに設けられる光拡散部において、シンチレーションまたはスペックルと言われる映像のちらつきの発生が目立つようになり、その対策が求められてきた。対策には主に光拡散剤を多量にレンズシートの添加する方法があるが、明るさの低下や解像度の低下が発生する問題がある。さらに透過型スクリーンを軽量化、薄型化、高精細化することが強く求められている。
ところが、例えば特許文献１に記載の技術のように、フレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートに光拡散基板および光拡散部を設けるので、視野角が大きい透過型スクリーンとすることができるものの、光拡散特性の点から０．５ｍｍ〜２ｍｍといったような比較的厚い光拡散基板を必要とするため、透過型スクリーンが重厚になり、またコストが高くなるという問題がある。さらに、光拡散基板が厚くなり、拡散度合いを高くすると、透過型スクリーンのフォーカスが甘くなり、解像度およびシャープネス（鮮鋭度）が悪くなり、スクリーンの明るさに影響が出るという問題がある。
また高精細化するためには、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接近して配置する必要があるが、特許文献１に記載の技術では、それぞれを接近して配置するとシンチレーションが悪化するという問題がある。シンチレーションとは、観察者の視点の変化に伴って映像光の輝度が変化し、画像がぎらついて見える現象である。
また、特許文献２は、光拡散部の位置によって、その拡散度合いの大小を規定しているが、透過型スクリーンを軽量化、薄型化、高精細化する際に、光拡散部の影響と言われているシンチレーション発生の低減と輝度のバラつきの低減、解像度およびゲインの低下防止を同時に満たすとしたことができず、シンチレーションの発生や解像度の低下という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、軽量化、薄型化、高精細化を図っても、シンチレーションの発生や解像度の低下、明るさの低下などによる画質劣化を起こしにくくすることができる透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイ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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、光源から観察側に投射される映像光を略平行光にするフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートにより略平行光とされた映像光を発散させる複数のレンズが配列された光拡散レンズアレイシートと、  を近接配置し、映像光の光路中に配置され映像光を拡散させる光拡散部を少なくとも光拡散レンズアレイシートの観察側に有し、フレネルレンズシートの光透過方向の厚さが、光拡散レンズアレイシートの光透過方向の厚さよりも大きい構成である。
この発明によれば、少なくとも映像光を拡散する光拡散部を有する光レンズアレイシートの光透過方向の厚さに比べ、フレネルレンズシートの光透過方向の厚さを大きくすることで、適度に光拡散層までの距離を設定することができ、これによりシンチレーションの発生の低減と、解像度や明るさの低下の防止において、両方の良好な視野角を有する映像光を出射することができる。
【０００７】
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において、フレネルレンズシートの光源側に光拡散部を形成する構成である。
この発明によれば、光源側に光拡散部を形成することで、フレネルレンズシートの入光面における映像光の反射や光源からの投射過程で生じたノイズ光の入射、或いはレンズシートの界面、表面などで生じた反射光の再入射による影響を減じ、さらにはやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタ入射する映像光における可干渉性の減じることも可能である。
本発明に言う、光拡散部は、表面または界面において映像光を光拡散する表面拡散面または界面拡散面を含むものであってもよいし、透過拡散層のみからなるものであってもよい。表面拡散面または界面拡散面を含む場合、光拡散部を薄くすることもできる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートの厚さに対して、光拡散レンズアレイシートの厚さが０．３０〜０．８５の比にある構成である。
この発明によれば、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートと光拡散レンズアレイシートの厚さからシンチレーションと、解像度及び明るさとがトレードオフの関係にあると言え、上記したようにフレネルレンズシートの厚さが光拡散レンズアレイシートの厚さより大きく、その比がフレネルレンズシートに対し０．３０〜０．８５の範囲にあることが好ましい。とくに０．６０〜０．８５がより好ましい。これによれば、透過型スクリーンの軽量化・薄型化・高精細化とともにシンチレーションの低減と解像度・明るさの低下防止に適した関係を提供することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、光拡散レンズアレイの構成は、少なくともレンズ部とレンズ基材、透明基材、光拡散部を有し、フレネルレンズシートの構成は、少なくともレンズ部とレンズ基材、光拡散部を有してなり、いずれも透過方向の厚さの基準対象がレンズ部を除く構成である。
この発明によれば、透過型スクリーンを透過する映像光に最も影響する構成を特定することで、透過型スクリーンの軽量化・薄型化・高精細化とともにシンチレーションの低減と解像度・明るさの低下防止に適した関係を明確にすることができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、光拡散部の拡散度合いは、フレネルレンズシート側が光拡散レンズアレイシート側より小さい構成である。
この発明によれば、フレネルレンズシート、光拡散レンズアレイシートの厚さに加えて、少なくとも何れか、または両方に複数形成される光拡散部をフレネルレンズシート側が光拡散レンズアレイシート側より小さくすることで、光源側の光拡散部の拡散効果は、解像度や明るさを低下させることなく、入光面における映像光の反射や光源からの投射過程で生じたノイズ光の入射、或いはレンズシートの界面、表面などで生じた反射光の再入射による影響を減じるとともに、さらには液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタから入射する映像光における可干渉性の減じることができる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、光拡散部を除く他の何れかの構成に光拡散部よりも小さい拡散機能を付与する構成である。
この発明によれば、光拡散部以外の構成に拡散機能を小さく付与することで、解像度や明るさを低下させることなく、液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタから入射する映像光における可干渉性の減じることができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、光拡散レンズアレイシートは、半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列してなるレンチキュラーレンズシート、半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列し、かつシリンドリカルレンズの配列方向が直交し光透過方向に配設してなる複数のレンズアレイシート、半円柱状のシリンドリカルレンズが複数平行に配列してなる第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを該シリンドリカルレンズの長さ方向が相互に直交するように同一平面上に配置され一体化されたレンズ部を配列してなるレンズアレイシートである。
この発明によれば、フレネルレンズシートにより集光された映像光を水平方向、さらには垂直方向に拡散させ、視野角を拡大させるとともに、それ以外の方向における視野角の拡大とともに、シンチレーションの低減と解像度・明るさの低下を防止することができる。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、光拡散部が他の部材と密着または近接して配置する構成である。
この発明によれば、光拡散部を密着、或いは接着状態とせずに独立して形成することもできる。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、観察側最外層にハードコート層、反射防止層、帯電防止層、着色層等の光学機能層を何れか一つ以上を同一層または多層に形成する構成である。
この発明によれば、本発明の透過型スクリーンの最外層に各種光学機能層を設けることにより、シンチレーションの低減と解像度・明るさの低下を防止とする効果に影響を与えることなく、光学機能層の効果を付加することができる。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、観察側最外層に光学機能層の何れかを一つ以上を備えた透光性基材を観察側に配置する構成である。
この発明によれば、フレネルレンズシートおよび光拡散レンズアレイシートの自立性を補助、或いは透過型スクリーンの強度を付与することができ、さらに透過型スクリーンの観察側、すなわち外観の質感を向上させることができる。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項1乃至請求項１０のいずれかに記載の透過型スクリーンを備え、液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタを光源とし、光源からのから観察側に投射される映像光が透過型スクリーンを介して映像表示される背面投射型ディスプレイである。
この発明によれば、請求項１〜１０のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えるので、請求項１〜３のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイによれば、光透過方向のフレネルレンズシートの厚さを光拡散レンズアレイシートの厚さよりも大きくすることにより、シンチレーションの低減と、解像度及び明るさの低下防止を同時に達成し、両者のバランスをとることができ、さらに透過型スクリーンの軽量化・薄型化・高精細化において、最適なスクリーン構成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】
【００１８】
以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
本発明の実施形態に係る透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイについて説明する。
図１（１）、（２）は、本発明の実施形態に係る背面投射型ディスプレイについて説明するための投射光学系の光軸を含む模式断面説明図である。図２は、本発明の第１の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための図１における紙面垂直方向に沿う断面説明図である。図３は、同様に本発明の第２の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。図４は、本発明の第３の実施例に係る透過型スクリーンの厚さにおけるシンチレーションと解像度の関係を示すグラフである。図５の（１）〜（３）は、フレネルレンズシートと光拡散レンズアレイシートの厚さを変化させた場合のシンチレーション、輝度のバラつき、解像度の状態を示す表であり、（４）は（１）〜（３）の結果に基づく総合評価を示す表である。図６は、本発明の第４の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。図７は、本発明の第５の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための斜視説明図である。図８（１）及び（２）は、本発明の第６の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。図９は、本発明の第７の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。図１０は、本発明の第８の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。なお、これらの図面は模式図のため、形状や寸法は誇張されているものである（以下も同じ）。
【００１９】
本実施形態のリアプロジェクションテレビ１０（背面投射型ディスプレイ）は、図１（１）に示すように、筐体１１と、前面側（図１の右側）を筐体１１の外部へ露出させるとともに背面側（図１の左側）を筐体１１の内部へ露出させた略長方形平板状をなす透過型スクリーン２０と、筐体１１内に配置され、透過型スクリーン２０の背面に対して映像光を投射する光源としての液晶など投射レンズ径の小さいプロジェクタ１２と、同じく筐体１１内に配置され、プロジェクタ１２から投射される映像光の光路を偏向させる、例えば２枚の反射鏡１３、１４とを備えている。透過型スクリーン２０を構成する後述のフレネルレンズシート３０のレンズ光軸に一致する透過型スクリーン２０の光軸Ｐ１は、透過型スクリーン２０の中心Ｐ２より下方に平行移動された位置にあり、プロジェクタ１２は、光軸Ｐ１上において透過型スクリーン２０の入射面から背面側（図１の左側）に所定距離だけ離して配置されている。
なお、以下では、方向を参照する便宜のため、リアプロジェクションテレビ１０の通常の配置姿勢および鑑賞者の鑑賞姿勢に基づいて、図１の上下方向をスクリーンの上下方向（鉛直方向）、図１の紙面垂直方向をスクリーンの左右方向（水平方向）と称する場合がある。
【００２０】
ここで、反射鏡１３、１４による偏向がない場合には、プロジェクタ１２の配置位置は、図１における２点鎖線の位置と光学的に等価となっており、以下では、特に断らない限りこのような光学配置に基づいて説明する。
また図１（２）のリアプロジェクションテレビ６０は、リアプロジェクションテレビ１０の透過型スクリーン２０のフレネルレンズシート（図示しない）とは光軸Ｐ１がその中心に配置されたフレネルレンズシート（図示しない）である点で異なり、フレネルレンズシートの溝底（図示しない）が同心円状に形成されている。このフレネルレンズシートは、光軸Ｐ１の位置と偏向のない反射鏡１５、１６以外は透過型スクリーン２０のフレネルレンズシートと全く同様な構成を有する。
このような構成によれば、プロジェクタ１２の光軸とフレネルレンズシートの光軸Ｐ１
とが一致するので、肉厚形成部をフレネルレンズシートの中心Ｐ２に対して略対称に形成
することにより、フレネルレンズ部の高さの違いによる輝度分布とプロジェクタ１２の光
源に起因する輝度分布とを同時に補正することができるという利点がある
【００２１】
図２に示す本発明の第１の実施例である透過型スクリーン２０は、入射光の方向を整えて出射光とするフレネルレンズ３１（フレネルレンズ部）を有するフレネルレンズシート３０と、このフレネルレンズシート３０からの出射光をスクリーンの左右方向（図２の上下方向）および上下方向（図２の紙面垂直方向）に拡散させる拡散レンズ部４４を有する光学部材である光拡散レンズアレイシート４０（とくに言及しない限り、ここではレンチキュラーレンズシートを例示する。以下、同じ）とを備えている。
これらフレネルレンズシート３０、光拡散レンズアレイシート４０は、透過型スクリーン２０の背面側（図２の左側）から前面側（図２の右側）にかけて順次配置されているとともに、互いに略平行に配置されている。
ここで、フレネルレンズ３１と拡散レンズ部４４とは互いに離間されているように描かれているが、あまり離間させると画像にボケが生じるので、なるべく近接させることが好ましい。一部が当接して互いに支持し合うことができる構成とすることがより好ましい。
【００２２】
フレネルレンズシート３０は、図２に示すように、映像光の入射側から、透明基板３２、フレネルレンズ部３１が順次配置され、フレネルレンズ３１と透明基板３２が接合面３７において接合されているものである。そして、フレネルレンズ３１が光拡散レンズアレイシート４０と対向されている。
【００２３】
透明基板３２は、フレネルレンズ部３１を支持するための略長方形状の光透過性の平板である。そして、一方の面がフレネルレンズ部３１を接合するための平滑な接合面３７からなり、他方の面が拡散層３３を接合するための平坦な接合面３８からなる。
透明基板３２の材質としては、透明な板部材であればどのような材質でもよいが、例えば、アクリル−スチレン共重合樹脂などを好適に採用することができる。
【００２４】
フレネルレンズ部３１は、光軸方向には、光軸を含む断面が光軸に対称な略鋸歯状の形状を形成する複数のレンズ部を有する。各レンズ部３１Ａは、光軸方向から見ると、図示しないが、光軸を中心とする同心円状或いは水平方向に直線状に配置され、溝底Ｖで区切られた輪帯が形成されている。
【００２５】
フレネルレンズ部３１の材質は、光透過性の母材樹脂（レンズ母材）は、光透過性を有する樹脂であればどのような樹脂でもよいが、例えば紫外線（ＵＶ）硬化樹脂を採用することができる。
【００２６】
フレネルレンズ部３１は、透過光を屈折させるフレネル面３１ａと、光軸Ｐ１に所定の角度を有し、隣接するフレネル面に接続するライズ面３１ｂとを備える。
フレネル面３１ａは、フレネルレンズ部３１の設計条件に応じて、例えば球面や非球面などレンズ面の一部を、光軸Ｐ１を中心とする略円筒面状のライズ面３１ｂにより切り取った形状とされる。
本実施例では、フレネルレンズ部３１が、リアプロジェクションテレビ１０に用いる投影レンズの場合、光軸Ｐ１上の焦点位置から投射された映像光がその投射角度に応じた位置においてフレネルレンズシート３０に入射したときフレネル面３１ａで屈折されることにより光軸Ｐ１に略平行な光として出射される構成とされる。すなわち、球面または非球面の凸レンズの曲面を適宜数の輪帯に分割した形状とされる。
【００２７】
続いて、光拡散レンズアレイシート４０について説明する。
光拡散レンズアレイシート４０は、図２に示すように、フレネルレンズシート３０側から、拡散レンズ部４４、シート基板４２、遮光部４５、透明基材４７、光拡散部５２が略この順に層状に配置された平板状部材である。光軸方向から見た形状はフレネルレンズシート３０と同様な略長方形状とされている。
【００２８】
拡散レンズ部４４は、略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ４３が互いに略平行に配列され、上下方向（鉛直方向、図示の紙面垂直方向）に延されたレンチキュラーレンズシートの入射面を構成している。
このような構成により、フレネルレンズシート３０から出射される映像光をスクリーンの左右方向（水平方向、図示の上下方向）に集光・拡散してストライプ状の光としてから拡散層５２に向けて出射できるようになっている。
【００２９】
遮光部（ＢＳ＝ブラック・ストライプ）４５は、複数のシリンドリカルレンズ４３が設けられたシート基板４２の裏面側に、各シリンドリカルレンズ４３の集光位置の間に形成されたストライプ状の非集光部を遮光するためにストライプ状に設けられた光吸収帯である。そして、各遮光部４５の間には、シリンドリカルレンズ４３によって集光された映像光が通過する開口部４６が形成され、拡散層５２に向けて拡散光として出射されるようになっている。
【００３０】
透明基材４７は、開口部４６から出射された拡散光を所定距離だけ離して光拡散部５２に入射するためのものである。
光拡散部５２は、基材中に光拡散性微粒子が分散配置されることによって構成されている。そして、光拡散部５２に映像光が入射すると、入射した映像光をスクリーンの上下方向（鉛直方向）へ拡散できるようになっている。
【００３１】
光拡散部５２は、透過面４６を透過した拡散光を左右方向および上下方向に拡散させるための、例えば光拡散性を有する板状またはシート状の光拡散部材を採用することができる。例えば、内部に光拡散材が分散された拡散フィルムなどにより構成することができる。そして、透明基材４７の表面に、例えば光透過性の粘着層などを介して装着される。
また光拡散部５２は、図示しないが、樹脂に拡散材を分散し剥離シート上に設けた転写シートからの転写や樹脂に拡散材を分散した塗工液の塗工による形成方法も採用することができる。そして、形成される光拡散部は、Haze５０〜９０％程度である。その他、その形成位置においてHaze値を適宜調整することにより本発明の透過型スクリーンの何れかに設けられる各拡散層に適用することができる。
【００３２】
次に、図３に示す本発明の第２の実施例である透過型スクリーン２２は、図２に示す第１の実施例である透過型スクリーン２０とほぼ同一構成であり、フレネルレンズシート３０の映像光の入射側から、光拡散部３３、透明基板３２、フレネルレンズ３１が順次配置され、拡散層３３とフレネルレンズ部３１とが、透明基板３２の接合面３８、３７において接合されているものである。そして、フレネルレンズ部３１が光拡散レンズアレイシート４０と対向されている。
【００３３】
フレネルレンズシート３０の光拡散部３３は、上記図２に示す第１の実施例である透過型スクリーン２０の光拡散レンズアレイシート４０上の光拡散部５２と同様であり、入射する映像光を透過しつつ光拡散させるためのもので、例えば光拡散性を有する板状またはシート状の光拡散部材を採用することができる。例えば、内部に光拡散材が分散された拡散フィルムなどにより構成することができる。そして、透明基板３２の接合面３８に、例えば光透過性の粘着層などを介して装着される。
また光拡散部３３は、樹脂に拡散材を分散し剥離シート上に設けた転写シートからの転写や樹脂に拡散材を分散した塗工液の塗工による形成方法も採用することができる。そして、形成される拡散層は、Haze３０〜７０％程度であれば採用することが可能である。
【００３４】
次に、本実施例のリアプロジェクションテレビ１０の作用について、図３に示す第２の実施例の透過型スクリーン２２の作用を中心に説明する。
プロジェクタ１２から出射された映像光は、図１に示すように、反射鏡１３、１４により偏向され、透過型スクリーン２２に対して斜め下側から投射される。フレネルレンズシート３０の拡散層３３に入射し光拡散され、透明基板３２内を透過して、接合面３７からフレネルレンズ３１に入射する。そして、映像光がレンズ面３１ａに到達するとレンズ面３１ａにより屈折作用を受けてフレネルレンズシート３０１からレンチキュラーレンズシート４０に向けて出射される。
【００３５】
光拡散レンズアレイシート４０に入射した映像光は、拡散レンズ部４４によりスクリーンの左右方向（水平方向）に集光されて、ストライプ状とされてから、開口部４６を透過しスクリーンの左右方向に拡散される。そして、拡散層５２に入射されることによりスクリーンの上下方向（鉛直方向）にも拡散されて出射される。
このため、透過型スクリーン２２から前面側に、スクリーンの法線方向に対して、上下方向および左右方向にそれぞれ所定角度範囲に拡散する映像光が出射されるから、透過型スクリーン２１の前面では、所定の視野角の範囲内で映像光を鑑賞することが可能となる。
【００３６】
このように、本実施例では、透過型スクリーン２２から出射される拡散光の拡散度合は、光拡散部３３と光拡散部５２の、２つの光拡散部の光拡散特性を合成した特性となっている。
そのため、３つ以上の光拡散部を設け、必要な拡散度合をそれぞれの光拡散部の光拡散特性に適宜割り振ることもでき、それぞれの光拡散部の拡散度合いを低減することができ、とくに層状の光拡散部であれば、拡散度合いを低減してより層厚を薄くする設定することができる。これにより、透過型スクリーン２２の厚さを低減することができ、薄型化、軽量化を図ることができるという利点もある。
【００３７】
本願発明者は、上述の知見から、それぞれの光拡散部は、透明基板３２、拡散レンズ部４４を隔てて離間させた場合に、離間部の光路長に応じて、拡散範囲が増大されるので、比較的小さな光拡散性を有する光拡散部であっても、光拡散作用を高めることができるという利点があり、入射側ほど光拡散性が高くなるので、入射側ほど拡散度合いを低減することができる。必要以上に離間させると画像にボケが生じ、また近過ぎるとシンチレーションが生じるので、光拡散部３３、光拡散部５２の間隔は、２ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることが好ましいことが判明した。
【００３８】
そこで、まず、フレネルレンズシート３０１のレンズ頂点から光拡散部までの厚さｔを１．８５ｍｍ（一定）とし、光拡散レンズアレイシート４０としてレンチキュラーレンズシートのレンズ頂点から光拡散部までの厚さＴを１．８５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．３５ｍｍ、０．８ｍｍと種々設定した図３に示す透過型スクリーン２２を作製し、それらのシンチレーションの発生状態、解像度を測定し、評価した。その結果を図４のグラフに示すと、シンチレーションは、レンチキュラーレンズシートの厚さが大きくなるほど低減し、一方解像度は、レンチキュラーレンズシートの厚さが小さいほど解像度が良く、その厚さが大きくなるほど解像度が低下するように両者はトレードオフの関係にある。すなわち、レンチキュラーレンズシートが薄い場合は、画質はシャープになるが、シンチレーションが目立ち、レンチキュラーレンズシートが厚い場合は、画質はボケやすくなるが、シンチレーションは目立たなくなる。両者のバランスが取れる、つまり、シンチレーションが目立たず、かつ解像度の低下の少ないレンチキュラーレンズシートの厚さを求めると、１．２０ｍｍ〜１．５０ｍｍの範囲である。また、フレネルレンズシートの厚さに対して、光拡散レンズアレイシートの厚さが０．３０〜０．８５の比であることが好ましい。より好ましくは０．６０〜０．８５である。
このように本実施形態では、レンチキュラーレンズシートを薄く、フレネルレンズシートを厚くすることによりシンチレーションの改善、解像度の向上において、両者のバランスの取れた透過型スクリーンとすることができる。
【００３９】
また、フレネルレンズシート３０１と光拡散レンズアレイシート４０としてレンチキュラーレンズシートの光拡散部３３、５２を樹脂に拡散材を分散し剥離シート上に設けた転写シートから転写により透明基材４７に形成する場合では、光拡散部３３、５７はそれぞれレンズ基材３２、透明基材４７により離間された位置に配置されるため、シンチレーションの低減には効果があるが、解像度の点で問題がある。そこで、フレネルレンズシート３０１とレンチキュラーレンズシート４０に積層されるレンズ基材３２、透明基材４７の厚さをそれぞれ１．８５ｍｍ、１．５０ｍｍ、１．２０ｍｍとし、フレネルレンズシート３０１への転写による光拡散部３３の厚さを３１μｍ、レンチキュラーレンズシートへの転写による光拡散部５２の厚さを５７μｍとしたときのシンチレーションを目視（良好○、限度内△、不良×の３段階）および輝度のバラつき（白色画面表示面からシンチレーションをカメラで撮影した画面から算出し、標準偏差を求めた結果から良好○、限度内△、不良×の３段階）、解像度を目視（良好○、限度内△、不良×の３段階）により、評価した。その結果を図５（１）〜（３）に示し、（１）〜（３）の結果に基づく総合評価を（４）に示す。
これによれば、シンチレーションは、（１）目視と（２）輝度のバラつきでは、透明基材３２、４７により離間された距離が大きい、すなわち透明基材が厚いほど評価は良くなっている反面、（３）解像度では、透明基材３２、４７により離間された距離が小さい、すなわち透明基材が薄いほど評価は良くなっている。これらシンチレーションと解像度が比較的良好以上と言える領域を上げると（４）に示すようにフレネルレンズシートよりもレンチキュラーレンズシートの厚さが小さいほうが良いことが言える。
【００４０】
図６に示す本発明の第４の実施例に係る透過型スクリーン２３について説明する。
透過型スクリーン２３は、上記第２の実施例の透過型スクリーン２２の光拡散レンズアレイシート４０の透明基材４７に拡散材を混入し、かつその拡散機能をフレネルレンズシート３０２側の光拡散部３３、光拡散レンチアレイシート４０の光拡散部５２より小さく、すなわち拡散度合いの小さい光拡散部５３としたものである。特定はしないが、フレネルレンズシート３０２のレンズ基材３２やレンズ部３１、あるいは光拡散レンズアレイシート４０の拡散レンズ部４４、レンズ基材４２などにも同様に拡散機能を設けることができる。
【００４１】
これによれば、光拡散部以外の構成に拡散機能を小さく付与することで、解像度や明るさを低下させることなく、液晶プロジェクタやライトバルブに代表される投射レンズ径の小さいプロジェクタ入射する映像光における可干渉性の減じることができる。
【００４２】
図７に示す本発明の第５の実施例に係る透過型スクリーン２４について説明する。  
透過型スクリーン２３は、上記第２の実施例の透過型スクリーン２２の光拡散レンズアレイシート４０を、（１）半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列してなるレンチキュラーレンズシートレンチキュラーレンズシート４０１、（２）半円柱状のシリンドリカルレンズを複数平行に配列し、かつ前記シリンドリカルレンズの配列方向が直交し光透過方向に配設してなる複数のレンズアレイシート４０２、（３）半円柱状のシリンドリカルレンズが複数平行に配列してなる第１のレンズアレイと第２のレンズアレイとを該シリンドリカルレンズの長さ方向が相互に直交するように同一平面上に配置され一体化されたレンズ部を配列してなるレンズアレイシート４０３を備えたものである。
【００４３】
これによれば、フレネルレンズシート３０３により集光された映像光を水平方向、さらには垂直方向に拡散させ、視野角を拡大させるとともに、それ以外の方向における視野角の拡大とともに、シンチレーションの低減と解像度・明るさの低下を防止することができる。
【００４４】
図８（１）及び（２）に示す本発明の第６の実施例に係る透過型スクリーン２５について説明する。
フレネルレンズシート３０４の光拡散部３３、或いは光拡散レンズアレイシート４０の光拡散部５２が他の部材、レンズ基材３２や透明基材４７と（１）密着または（２）近接して配置する構成である。
これによれば、光拡散部を密着、或いは接着状態とせずに独立して形成することもできる。
【００４５】
図９に示す本発明の第７の実施例に係る透過型スクリーン２６について説明する。
光拡散レンズアレイシート４０の観察側最外層に傷を防止する保護層を兼ねるハードコート層、外光の写り込みを防止するための反射防止層、静電気による塵芥の付着を防止するための帯電防止層、コントラストを向上させる着色層等の光学機能層５５を何れか一つ以上を同一層に、または多層に形成することができる。
これによれば、本発明の透過型スクリーンの最外層に各種光学機能層を設けることにより、シンチレーションの低減と解像度・明るさの低下を防止とする効果に影響を与えることなく、光学機能層の効果を付加することができる。
【００４６】
図１０に示す本発明の第８の実施例に係る透過型スクリーン２７について説明する。
光拡散レンズアレイシート４０の観察側に最外層に上記光学機能層５５の何れかを一つ以上を備えた透光性基材５６を観察側に配置することができる。
透光性基材５６は、ガラス或いは透明度の高い樹脂からなり、レンチキュラーレンズシート４０の支持基板であり、拡散層５２に近接して配置され、拡散レンズ部４４の変形を規制するための位置規制部材である。そして、拡散層５２から出射された上下左右方向にそれぞれ拡散する拡散光を、透過型スクリーン２７の前面側に向けて出射できるようになっている。
これによれば、フレネルレンズシートおよび光拡散レンズアレイシートの自立性を補助、或いは透過型スクリーンの強度を付与することができ、さらに透過型スクリーンの観察側、すなわち外観の質感を向上させることができる。
【００４７】
フレネルレンズシート３０には、上記実施例の光拡散部３３に代えてマット面３２ａ（光拡散部）を備えてもよい。
マット面３２ａは、例えば、表面粗さＲｚ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さＲｚ）が２〜６μｍ、６０°入射による光沢度（ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１−１９９７）が６０以下に設定されている構成を採用することができる。
マット面３２aの形成方法は、例えば、透明基材３２の表面にエンボスロールの凹凸を転写して形成してもよいし、サンドブラストなどにより凹凸を形成してもよい。また、表面にマット面が加工された表面拡散フィルムを接合面３８に、例えば粘着層などを介して装着した構成としてもよい。
このようにすれば、光拡散部を薄く形成することができるため透過型スクリーンを薄型化することができるという利点がある。
【００４８】
また、表面拡散面または界面拡散面は、光拡散レンズアレイの側に設けてもよい。例えば、拡散層５２に代えてマット面３２aと同様のマット面を形成してもよいし、透明フィルム４９に代えて一方の面が粗面とされたＰＥＴフィルムなどを用いてもよい。
【００４９】
また、上記の第３の実施例の説明では、光拡散部は１または２を有するものとして説明したが、必要に応じて光拡散部を３つ以上備えていてもよい。上記に記載した光拡散部は、可能であれば、本発明の技術的思想の範囲で、本発明の透過型スクリーンにおいて、どのように組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（１）、（２）は、本発明の実施形態に係る背面投射型ディスプレイについて説明するための投射光学系の光軸を含む模式断面説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための図１における紙面垂直方向に沿う断面説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る透過型スクリーンの厚さにおけるシンチレーションと解像度の関係を示すグラフである。
【図５】（１）〜（３）は、フレネルレンズシートと光拡散レンズアレイシートの厚さを変化させた場合のシンチレーション、輝度のバラつき、解像度の状態を示す表であり、（４）は（１）〜（３）の結果に基づく総合評価を示す表である。
【図６】本発明の第４の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。
【図７】本発明の第５の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための斜視説明図である。
【図８】（１）及び（２）は、本発明の第６の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。
【図９】本発明の第７の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。
【図１０】本発明の第８の実施例に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための断面説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、６０              リアプロジェクションテレビ（投射型ディスプレイ）
１２                    プロジェクタ
２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７    透過型スクリーン
３０、３０１、３０２    フレネルレンズシート
３１                    フレネルレンズ（フレネルレンズ部）
３１ａ                  フレネル面
３１ｂ                  ライズ面
３２、４２              レンズ部材
３２Ａ                  マット面（光拡散部）
３３、５２              拡散層（光拡散部）
４０                    光拡散レンズアレイシート
４００、４０１、４０２  レンチキュラーレンズシート、レンズアレイシート
４３                    シリンドリカルレンズ
４４                    拡散レンズ部
４５                    遮光部
４６                    開口部
４７                    透明基材
４８                    光透過性基材
Ｐ１                    光軸
Ｐ２                    中心
【図１】
2006235036.tif 000003
【図２】
2006235036.tif 000004
【図３】
2006235036.tif 000005
【図４】
2006235036.tif 000006
【図５】
2006235036.tif 000007
【図６】
2006235036.tif 000008
【図７】
2006235036.tif 000009
【図８】
2006235036.tif 000010
【図９】
2006235036.tif 000011
【図１０】
2006235036.tif 000012