(57)【要約】【課題】筐体を必要とせず、搬性に優れ、かつ安価に製造可能な、新規な構成の背面投射型映像表示装置を提供する。【解決手段】室内空間内においてその両面を当該空間に露出した状態で配置され、背面から投射された映像光を透過して表面の映像表示面に表示する透過型スクリーン１３０と、透過型スクリーンの背面側における所定の位置に配置され、透過型スクリーンの背面から映像光を拡大投射する映像投射装置（プロジェクタ）１０２とを備えたリア方式の投射ボード装置（背面投写型映像表示装置）において、当該透過型スクリーンは、映像投射装置から拡大投射される映像光を受光する受光面の全体に、受光した映像光を映像表示面に対して垂直な方向に導くと共に、室内空間内の外光は下方に導くフレネルレンズ面からなるフレネルレンズ１６６（１３６）を備える。【選択図】図９
2011253130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間内においてその両面を当該空間に露出した状態で配置され、背面から投射された映像光を透過して表面の映像表示面に表示する透過型スクリーンと、
前記透過型スクリーンの背面側における所定の位置に配置され、当該透過型スクリーンの背面から映像光を拡大投射する映像投射装置とを備えた背面投写型映像表示装置であって、
前記透過型スクリーンは、前記映像投射装置から拡大投射される映像光を受光する受光面の全体に、前記映像投射装置から受光した映像光を当該映像表示面に対して略垂直な方向に導くと共に、前記室内空間内における光であって前記映像投射装置からの映像光とは異なる方向からの光を当該映像表示面に導くフレネルレンズ面からなるフレネルレンズを備えていることを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した背面投写型映像表示装置において、前記透過型スクリーンは矩形形状を有しており、かつ、前記映像表示面の全体に形成されたフレネルレンズを構成するフレネルレンズ面は、当該スクリーンの長手方向に平行に、直線状に、互いに並んで形成されていることを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載した背面投写型映像表示装置において、前記映像投射装置は、前記透過型スクリーンの背面側下部の位置に配置され、当該位置から前記透過型スクリーンの受光面に向けて映像光を斜投射することを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載した背面投写型映像表示装置において、前記フレネルレンズを構成するフレネルレンズ面が形成するフレネル角は、前記映像投射装置から投射された映像光が前記フレネルレンズに入射した後に当該フレネルレンズ面により反射されて出射し、前記室内空間内の外光が当該フレネルレンズを通過して下方に出射するように設定されていることを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載した背面投写型映像表示装置において、前記映像投射装置は、光源と、当該光源からの光の一部を変調して映像光を形成する変調手段と、当該変調手段により形成された映像光を前記透過型スクリーンの受光面に向かって映像光を拡大投射する光学系とを備えており、そして、当該光学系は、最終段に自由曲面によって形成された反射板により、映像光を拡大して前記透過型スクリーンの受光面に照射することを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記請求項１に記載した背面投写型映像表示装置において、更に、前記透過型スクリーンを前記室内空間内において所定の位置に固定するための手段を備えており、かつ、当該固定手段の一部には、前記映像投射装置を当該透過型スクリーンに対して所定の位置に配置するための手段を備えていることを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記請求項１に記載した背面投写型映像表示装置において、前記位置固定手段は、前記透過型スクリーンに対して着脱自在であることを特徴とする背面投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面投射型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型でフラットな映像表示装置の発展は著しく、従来、広く利用されていた投射型の映像表示装置に替え、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や大型の液晶パネル（ＬＣＰ）、更には、有機ＥＬパネル等、所謂、フラットパネルを利用した映像表示装置が広く普及してきている。これに伴い、投射型の映像表示装置には、更なる表示面の大型化と共に、その特徴を生かし、例えば、教育現場や会議室における利用を考慮し、可搬性に優れ、かつ、安価に製造可能であることが強く求められている。
【０００３】
一方、従来の投射型の映像表示装置、特に、スクリーンの背面から映像を投影する背面投射型映像表示装置では、一般的に、例えば、以下の特許文献１にも示されるように、当該装置の外形を構成する筐体内には、映像光を投影するための光学エンジンと、当該投射された映像光を拡大すると共にスクリーンの背面に入射するための複数のミラーが設けられている。また、同様に、以下の特許文献２や３にも示されるように、装置筐体の内部に映像投射装置を設けると共に、当該装置筐体の背面に取り付けた背面ミラーにより、当該投射された映像光を拡大すると共にスクリーンの背面に入射する。
【０００４】
上述したように、従来の投射型の映像表示装置、特に、スクリーンの背面から映像を投影する背面投射型映像表示装置では、その表面の映像表示面に表示する透過型スクリーンは、上述した装置の外形を構成する筐体の正面に取り付けられていることから、当該透過型スクリーンの裏面に取り付けられるフレネルレンズは、その裏面から受光した映像光を所定の方向に透過するためのものであり、通常、円環状に形成された複数のフレネル面により構成されている（サーキュラーフレネル方式）。なお、特に、上記特許文献１には、フレネル角の所定領域での迷光が観察者側の正面に向けて出射されることを抑制するようにレンズの高さを設定した屈折型フレネルレンズを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１６７９７号公報
【特許文献２】特開２００９−１６８８７１号公報
【特許文献３】特開２００９−１６３１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術では、特にその可搬性を考慮した場合には、映像表示装置をその筐体と一緒に、即ち、装置全体として搬送する必要があることから、これを十分に満足することは出来なかった。なお、かかる装置において優れた可搬性を維持することは、近年における装置の大型化に伴って、より困難になっている。
【０００７】
そこで、本発明では、従来の映像表示装置の一般的な構成に替わって、極めて新規な構成を、即ち、従来の装置筐体を取り除いた簡素な構成を提案する。しかしながら、これに伴って、当該透過型スクリーンは、室内等の空間内において、その両面を露出した状態で配置されることとなるが、しかし、上述した従来技術では、透過型スクリーンは当然に装置筐体の正面に取り付けられるものであり、そのため、当該透過型スクリーンを、室内空間内においてその両面を露出した状態で配置して映像光を投射することは不可能であった（即ち、考慮されていなかった）。
【０００８】
また、当該透過型スクリーンの入射面（裏面）に形成されるフレネルレンズは、一般投射拡大レンズ系と共に、通常、同軸円環状に形成されるサーキュラーフレネル方式のレンズ面を有するため、その製造が難しくなり、背面投射型映像表示装置の製造価格の上昇の原因ともなっている。
【０００９】
即ち、本発明は、上述した従来技術に鑑みて達成されたものであり、新規な構成になる背面投射型映像表示装置であって、特に、可搬性に優れ、かつ、安価に製造可能な背面投射型映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するため、本発明によれば、室内空間内においてその両面を当該空間に露出した状態で配置され、背面から投射された映像光を透過して表面の映像表示面に表示する透過型スクリーンと、前記透過型スクリーンの背面側における所定の位置に配置され、当該透過型スクリーンの背面から映像光を拡大投射する映像投射装置とを備えた背面投写型映像表示装置であって、前記透過型スクリーンは、前記映像投射装置から拡大投射される映像光を受光する受光面の全体に、前記映像投射装置から受光した映像光を当該映像表示面に対して略垂直な方向に導くと共に、前記室内空間内における光であって前記映像投射装置からの映像光とは異なる方向からの光を当該映像表示面に導くフレネルレンズ面からなるフレネルレンズを備えている背面投写型映像表示装置が提案される。
【００１１】
また、本発明では、前記の背面投写型映像表示装置において、前記透過型スクリーンは矩形形状を有しており、かつ、前記映像表示面の全体に形成されたフレネルレンズを構成するフレネルレンズ面は、当該スクリーンの長手方向に平行に、直線状に、互いに並んで形成されている（所謂、リニアフレネルレンズ）であることが好ましく、更には、前記映像投射装置は、前記透過型スクリーンの背面側下部の位置に配置され、当該位置から前記透過型スクリーンの受光面に向けて映像光を斜投射することが好ましい。そして、前記フレネルレンズを構成するフレネルレンズ面が形成するフレネル角は、前記映像投射装置から投射された映像光が前記フレネルレンズに入射した後に当該フレネルレンズ面により反射されて出射し、前記室内空間内の外光は当該フレネルレンズを通過して下方に出射するように設定されていることが好ましい。
【００１２】
更に、本発明では、前記の背面投写型映像表示装置において、前記映像投射装置は、光源と、当該光源からの光の一部を変調して映像光を形成する変調手段と、当該変調手段により形成された映像光を前記透過型スクリーンの受光面に向かって映像光を拡大投射する光学系とを備えており、そして、当該光学系は、最終段に自由曲面によって形成された反射板により、映像光を拡大して前記透過型スクリーンの受光面に照射することが好ましく、更には、前記透過型スクリーンを前記室内空間内において所定の位置に固定するための手段を備えており、かつ、当該固定手段の一部には、前記映像投射装置を当該透過型スクリーンに対して所定の位置に配置するための手段を備えていることが好ましい。そして、前記位置固定手段は、前記透過型スクリーンに対して着脱自在であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上に述べた本発明によれば、所謂、筐体を必要としない、極めて新規な構成を備え、そのことにより、可搬性にも優れ、かつ、安価に製造可能な、背面投射型映像表示装置が提供されるという、優れた効果が発揮されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施の形態になるリア方式の投射ボード装置（背面投射型映像表示装置）の全体構造を示す正面図。
【図２】一実施の形態になるリア方式の投射ボード装置（背面投射型映像表示装置）の全体構造を示す側面図。
【図３】一実施の形態になるリア方式の投射ボード装置（背面投射型映像表示装置）の全体構造を示す上面図。
【図４】上記投射ボード装置における斜投射光学系の投射レンズと透過型スクリーンとの関係を示す断面図。
【図５】上記透射レンズを構成するレンズ群の詳細構造の一例を示す断面図。
【図６】上記透過型スクリーンの詳細な構造の一例を示す斜視図とその一部拡大断面図。
【図７】上記透過型スクリーンの詳細な構造の他の例を示す斜視図とその一部拡大断面図。
【図８】上記フレネルレンズの更に詳細な形状を示す図。
【図９】背面投射型映像表示装置の特徴や動作、更には、その取り扱い方をも含めて説明する説明図。
【図１０】背面投射型映像表示装置を構成する光学系の自由曲面の折り返しミラーによる反射面のスポット性能と、投射光の補正の状態を示す図。
【図１１】背面投射型映像表示装置を構成するフレネルレンズを備えた透過型スクリーンの製造方法と装置を示す図。
【図１２】背面投射型映像表示装置を構成する映像投射装置（プロジェクタ）の構成の一例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の図面において、共通な機能を有する構成要素については、同一符号を付して示し、かつ、一度説明したものについては、その後、その説明を省略することとする。
【００１６】
まず、添付の図１〜図３には、所謂、リア方式の投射ボード装置（即ち、背面投射型映像表示装置）の全体構造を示す正面図、側面図、そして、上面図が示されている。これらの図において、参照符号１３０は、その詳細構造は以下に説明する透過型スクリーンを示しており、その投射面のアスペクト比として、例えば、１６：９の横長のものを示している。この透過型スクリーン１３０は、その周囲を支持枠１１１により取り囲まれていると共に、その下部の支持枠補強部材１１０の略中央部には、表示面側に「コ」の字状に突出したハンドル１１２が取り付けられている。
【００１７】
そして、上述した透過型スクリーン１３０は、スクリーン保持部（スタンド）１１３により、例えば、教室や会議室などを含む室内空間内において、直立した状態、即ち、床面に垂直に配置される。より詳細には、スクリーン保持部（スタンド）１１３の上部には、外形が箱状のスクリーン保持部１１４が取り付けられており、上記のスクリーン１３０は、当該保持部１１４の上面に、着脱自在に、搭載されて固定されている。また、このクリーン保持部（スタンド）１１３の下端には、その一部を切り欠いた外形略楕円状の脚部１１５が形成されている。更に、脚部の底面には、移動用のキャスター１１６が設けられており、これにより、装置全体としても容易に移動可能な投射ボードを実現している。
【００１８】
更に、上記スクリーン保持部１１４の背面側には、その詳細構造を後に説明する映像投射装置（プロジェクタ）をその内部に配置するための部材、即ち、プロジェクタ設置部１１７が、着脱可能に設けられている。なお、符号１１８は、当該設置部１１７の一部であって、映像投射装置（プロジェクタ）の収納空間を形成する壁部を示している。上述した構成によれば、図にも明らかなように、当該設置部１１７の上に載置するだけで、映像投射装置（プロジェクタ）を上記透過型スクリーン１３０に対して所望の位置に配置させることが可能となる。また、図中の符号１１９は、上記設置部１１７の一部に取り付けられ、映像投射装置（プロジェクタ）からの映像光を外部に（即ち、透過型スクリーン１３０に向け）透過させるための透過窓を示している。
【００１９】
続いて、添付の図４は、上述した投射ボード装置（背面投射型映像表示装置）における斜投射光学系の投射レンズと、上記透過型スクリーン１３０との関係を示す断面図である。即ち、上述した設置部１１７の内部に収納された映像投射装置（プロジェクタ）の光学系を構成する複数枚の透射レンズは、透過型スクリーン１３０の裏面側の下部において、例えば、その傾斜角度α＝２．６度となるように配置されている。また、当該透射レンズから透射される映像光は、最終段に設けられた反射板、即ち、折り返しミラーＭ１によって反射され、拡大された映像光は、上記透過型スクリーン１３０の受光面の全面に亘って、例えば、中心入射角β＝５５．６度で、入射することとなる。
【００２０】
図５には、上述した透射レンズの詳細構造の一例が示されており、更に、この透射レンズを構成するレンズＬ１〜Ｌ１０の詳細が、物面や換算フィルタ１０１を含め、以下の表１に示されている。
【００２１】
【表１】
2011253130.tif 000003
【００２２】
また、上記の表１において「非球面」として示されたレンズＬ２、Ｌ６を形成する面（５面と６面及び１２面と１３面）は、一般に、以下の式で示される。
【００２３】
【数１】
2011253130.tif 000004
【００２４】
なお、上記非球面の式における非球面係数、即ち、１／ｃ、Ｋ、Ａ〜Ｊのそれぞれの値については、５面と６面及び１２面と１３面において、以下の表２に示す通りである。
【００２５】
【表２】
2011253130.tif 000005
【００２６】
また、上記の表１において「ＸＹ多項式面」として示されたレンズＬ９、Ｌ１０を形成する面（１８面と１９面及び２０面と２１面）、更には、上記ミラーＭ１を形成する面（２２面）は、以下の式で示される。
【００２７】
【数２】
2011253130.tif 000006
【００２８】
なお、上記の自由曲面（ＸＹ多項式面）を表す式における自由曲面係数、１／Ｒ、Ｋ、Ｃ３〜６６のそれぞれの値については、以下の表３に示す通りである。
【００２９】
【表３】
2011253130.tif 000007
【００３０】
続いて、添付の図６及び図７には、上述した透過型スクリーン１３０の詳細な構造の例を示す。まず、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、個別に形成されたフレネルレンズ１６６と、拡散シート１７０（例えば、レンチキュラーシート）とを合わせ、もって、上記透過型スクリーン１３０として構成したものであり、そのフレネルレンズ１６６は光源側に、そして、拡散シート１７０は監視側に配置される。そして、図６（Ｂ）にも明らかなように、フレネルレンズ１６６を形成するフレネルレンズ面Ｌ１６２、Ｌ１６４は、スクリーンの全面において、上述した映像投射装置（プロジェクタ）から入射する光（映像光：Ｒ１、Ｒ２）を監視側に（即ち、スクリーンの面に垂直な方向に）導くと共に、外光ＯＲ１、ＯＲ２については、上記映像光の進行方向とは異なる方向、例えば、スクリーンの下側に向けて導く。なお、ここで、上記の外光ＯＲ１、ＯＲ２とは、一般的に、投射ボード装置を室内空間に配置した場合に当該スクリーンに当たる光であり、例えば、天井等に取り付けられた室内照明による光が主に考えられる、これらの外光は、概ね、上方から照射されるものである。
【００３１】
なお、上記の図では、実際、上記映像投射装置（プロジェクタ）から入射する光（映像光：Ｒ１、Ｒ２）は、それぞれ、その位置（図では上下の位置）により、その入射角度が異なることから、その位置により、上記フレネルレンズ１６６を複数実際には多数）の領域１６０Ｄ、１６０Ｅに分割される（ここでは、２つの領域に分離された例を示すが、実際には、多数の領域に分離される）。そして、それぞれ異なる角度でフレネルレンズ面Ｌ１６２、Ｌ１６４が形成される。また、図中の符号１７１、１７２は、それぞれ、上記拡散シート１７０を構成する拡散層とそのシート基材を示している。
【００３２】
一方、図７（Ａ）及び（Ｂ）は、上記透過型スクリーン１３０と一体に、即ち、スクリーンの裏面（映像光の入射面）にフレネルレンズ１３６を形成したものである。なお、このフレネルレンズ１３６によっても、図７（Ｂ）にも明らかなように、フレネルレンズを形成するフレネルレンズ面Ｌ１４１、Ｌ１４２、Ｌ１４３は、その全面において、上述した映像投射装置（プロジェクタ）から入射する光（Ｒ１、Ｒ２）を監視側に導くと共に、外光ＯＲ１、ＯＲ２については、スクリーンの下側に向けて導く。また、図では、フレネルレンズの面は、３つの領域、１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃに分割されて示されている。そして、図中の符号１３１は、スクリーン１３０の表面側に形成された、観視面が傷付くのを防止のため硬化表面層（ハードコート層）を、１３２はシート基材を、１３３は拡散層を、１３４は粘着層を、そして、１３５はフレネル基材を、それぞれ示している。
【００３３】
続いて、添付の図８は、上述したフレネルレンズ１３６（又は、１６６）の更に詳細な形状を示す図であり、この図では、映像投射装置（プロジェクタ）からの映像光線Ｒ１０が、水平面に対してθ１の角度で入射する場合を示している。この映像光線Ｒ１０は、図からも明らかなように、フレネルレンズ１３６の下側面から入射した後、当該レンズ内のフレネルレンズ面において全面反射され、その後、フレネル基材１３５を透過して監視側（即ち、スクリーンの面に垂直な方向）に出射する。この場合におけるフレネル面Ｌ１４１〜Ｌ１４３、Ｌ１６２、１６４が成すフレネル角度の関係は、スネルの法則から、以下のようになる。
【００３４】
Ｎ１sinθ２＝Ｎ２sinθ4‥‥‥‥‥‥（式１）
但し、ここで、各符号は、以下のものを表す。
Ｎ１：空気の屈折率１．０  ，θ１：映像光の出射角
Ｎ２：フレネルレンズの屈折率，θ２：フレネルレンズへの映像光の入射角
θ３：フレネル角，θ４：フレネルレンズ入射面での映像光屈折角
θ５：全反射面への映像光入射角，θ６：全反射面からの映像光出射角。
【００３５】
また、上記図８からは、各角度は、それぞれ、以下のように表される。
θ３＝θ６＝θ５  ‥‥‥‥‥‥（式２）
θ4＝１８０−（θ3＋θ５）−９０  ‥‥‥（式３）
θ4＝９０−（θ3＋θ５）          ‥‥‥（式４）
【００３６】
更に、上記の（式２）及び（式４）からは、以下の式が導かれる。
θ3＝（９０−θ4）／２          ‥‥‥（式５）
θ1＝９０−θ2                  ‥‥‥（式６）
【００３７】
即ち、上記の（式６）、更には、上記（式１）及び（式５）の関係から、透過型スクリーンに向かって出射される映像光の出射角θ１をパラメータとし、そして、透過型スクリーンからの出射光が透過型スクリーンの出射面に垂直に出射するとすれば、それぞれのフレネル角度が算出できることとなる。
【００３８】
続いて、詳細な構成を説明した本発明になるリア方式の投射ボード装置、即ち、背面投射型映像表示装置の特徴や動作、更には、その取り扱い方をも含めて、添付の図９により、以上に説明する。なお、この図では、上述した構成要件に加え、上述した映像投射装置（プロジェクタ）が符号１０１により、そして、その折り返しミラーが符号１０２により示されている。
【００３９】
まず、上記の説明からも明らかなように、本発明の背面投射型映像表示装置では、従来の投射型映像表示装置では一般的である、筐体（ハウジング）を備えていない。そのため、本発明の装置は、その構成要素の数をより少なくすることが可能であり、より安価な背面投射型映像表示装置を達成することが可能となる。また、上述した構成からも明らかなように、透過型スクリーン１３０は板状の外形を有し、そして、スクリーン保持部（スタンド）１１３により、より具体的には、その上部に、着脱自在に取り付けられることから、特に、当該装置を保存し、或いは、遠隔地に輸送（例えば、出荷時を含め）しようとする場合には、これらを個別に分離し、これらを包装して搬送することが出来、極めて便利である。また、特に、上述したようにスクリーン保持部１１４を、更には、当該スタンドの脚部１１５を、上記スクリーン保持部（スタンド）１１３から着脱可能（又は、折り畳み可能）にすることによれば、当該スタンドの外形容積を更に小さくすることができ、やはり、輸送の際に便利であろう。
【００４０】
即ち、従来の筐体（ハウジング）を備えた構成では、表示面の大型化に伴ってその全体寸法を大きくなったしまうこととなるが、しかしながら、上述した本発明の構成では、透過型スクリーン１３０の面積が大きくなるだけである。また、当該スクリーンのサイズの差異にも拘わらず、その他の構成部品（例えば、スクリーン保持部（スタンド）１１３や映像投射装置１０１など）を共用化することが可能となり、その製造上の観点からも好適である。また、従来の筐体（ハウジング）を備えた構成では、特に、輸送の際、その途中で生じる衝撃により、当該筐体（ハウジング）を構成するバックボード内の背面に取り付けられた背面ミラーの位置が移動してしまうことが懸念されるが、本発明の構成では、かかる問題点も容易に解消されることは明らかであろう。
【００４１】
なお、上述したように、本発明になる背面投射型映像表示装置では、筐体（ハウジング）を備えていないことから、透過型スクリーン１３０を、スクリーン保持部（スタンド）１１３により、例えば、教室や会議室などを含む室内空間内において、直立した状態で設置した場合、スクリーンの背面（映像光の入射面）には、装置が設置された室内空間内において、室内の照明からの光を含む外光ＯＲ１、ＯＲ２が入射し、これにより、装置の表示性能、特に、コントラストの低下を招いてしまう。しかしながら、本発明、特に、上記に詳細を説明した透過型スクリーン１３０の構成によれば、映像投射装置（プロジェクタ）１０１を構成する折り返しミラー１０２からの映像光（Ｒ１〜Ｒ２）は、透過型スクリーン１３０の表面に対して垂直な方向（即ち、観測側）へ導かれるが、当該外光ＯＲ１、ＯＲ２は、映像光とは異なり、透過型スクリーン１３０から下方に導かれることから、上述したような問題（コントラストの低下）を招いてしまうことはない。
【００４２】
更に、添付の図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、上述した折り返しミラー１０２を構成する自由曲面の反射面１０２のそれぞれの位置における光束の大きさ（スポット性能）と、そして、斜投射に伴って発生する台形歪みや超広角化に伴う収差（特に、高次のコマ収差や非点収差）の当該折り返しミラー１０２による補正の状態を示している。これらの図から、上述した折り返しミラー１０２を含む光学系によれば、上述した収差の良好な補正を実現していることが分かる。そして、かかる光学系を採用することによれば、これら図６及び図７からも明らかなように、映像投射装置（プロジェクタ）１０１からの映像光は透過型スクリーン１３０上で矩形状に投射されることから、透過型スクリーン１３０を構成するフレネルレンズ１３６（又は、１６６）、特に、フレネルレンズを形成するフレネル面Ｌ１４１〜Ｌ１４３（又は、Ｌ１６２とＬ１６４）を、従来のフレネルレンズのような同軸円環状（サーキュラーフレネル方式）とは異なり、上記矩形の投射面の長手（水平）方向に沿って（即ち、リニア状に）形成することが可能となる。
【００４３】
即ち、上述したように、矩形投射面の長手（水平）方向に沿って多数を並列に、直線状にフレネル面を形成するフレネルレンズ（所謂、リニアフレネルレンズ）は、従来の同軸円環状のサーキュラーフレネル方式とは異なり、比較的簡単に、かつ、容易に製造することが可能である。以下には、このフレネルレンズを備えた透過型スクリーン１３０の製造方法と、そのための装置について、添付の図１１を用いて説明する。この図１１において、ロール状に巻き回されたフレネルシート基材３０３をシート送り出し機３０１により、平坦な状態で送り出す。この時、シート表面の一方の面には、紫外線、可視光、又は、電子線で硬化可能な樹脂が塗布され、更に、リニアフレネル形成ロール３０５により、フレネルレンズ形状が形成される。その後、このフレネルレンズが形成されたシートは、硬化用の、例えば、紫外線、可視光、又は、電子線の照射装置（例えば、ランプ）３０７からの光により硬化される。一方、上記フレネルレンズの形成面とは異なる面には、塗布ロール３０６によって粘着（接着）剤が塗布される。
【００４４】
一方、スクリーン基材１３２は、押し出し成形機３０９によりシート状に成形され、その後、一方の表面（本例では上面）に拡散層１３３を形成し、そして、圧着ロール３１０により、スクリーン基材１３２と一体に圧着固定される。なお、以上に述べた二種類のシートは、フレネルシートの圧着ロールにより粘着（接着）されて一体化された後に、必要な寸法に裁断される。なお、この時、フレネルシート基材３０３は、上述したロール巻の状態で納入されることから、その厚さとしては、例えば、５００μｍ以下が好ましく、更には、映像光のボケ量などを考慮すると、特に、３００μｍ以下が好ましい。また、その材質としては、透過率の高い、例えば、ポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンなどが好ましく、更に、寸法の安定性を考慮すると、ポリカーボネイトやポリエチレンテレフタレートなど、所謂、低吸湿性の材料が好適である。
【００４５】
他方、スクリーン基材としては、透過率の高い、例えば、アクリル、ポリカーボネイト、ポリエチレンなどが好ましい。また、厚さについては、スクリーンのサイズによっても異なるが、指で押した場合の凹みの量を計測する実験／検証からは、スクリーンの対角寸法Ｄとスクリーン基材の厚さの比率であるｔ／Ｄは、０．２５％以下では機械的な強度が不足し、そのため、スクリーンを指で押すと大きく撓んでしまう。一方、この比率が０．５％を超えると、その質量が大きくなってしまい、装置全体に機械的な高める必要が生じ、コストアップに繋がってしまう。
【００４６】
また、外光によるコントラストの低下を軽減するためには、スクリーン基材として、可視光に対する透過率が低い基材を用いることが好ましい。これは、外光がスクリーンに入射して拡散材で拡散され、その後、再び、監視側に出射するためには、スクリーン基材を、二度通過するのに対し、映像光は、一度通過するだけであり、外光の減衰は、吸収率（１−（基材の透過率＋表面反射率））の二乗に比例するためである。なお、本発明者等は、透過型スクリーンのスクリーンゲイン（Ｇｓ：出射光の輝度と入射光照度の比率）と透過率（Ｔｓ）の関係から良好なコントラスト性能を得るためには、下記の条件式を満足する範囲に設定すればよいことを実験により確認した。
０．６＜Ｇｓ＜２．０
０．３＜Ｔｓ＜１．０
【００４７】
なお、以上に詳述した透過型スクリーン１３０は一枚構成であり、かつ、その映像光の入射面に設けたリニアフレネルレンズはロール成形により連続的に大量生産することが可能であるため、二枚構造のフレネルレンズに比較し、その生産性を向上し、スクリーンのコストの低減が可能となる。勿論、従来のサーキュラーフレネル方式のフレネルレンズの成形方法である、所謂、型による個別の成形方法に比較すると、その生産量を飛躍的に向上することが可能となる。
【００４８】
更に、添付の図１２には、上記映像投射装置（プロジェクタ）１０１の、特に、上述した光学系を除いた部分の概略構成の一例を示すが、これは既に一般的に知られたものであり、ここでは、以下に、簡単に説明する。即ち、当該映像投射装置（プロジェクタ）１０１において、光源１９９は、ランプ管球２００とリフレクタ２０１からなる。このランプ１１９は、高圧水銀ランプからなる白色ランプである。また、リフレクタ２０１は、ランプ２００を背後側から覆うように配置された、例えば、回転放物線形状の反射面を有するものであり、円形又は多角形の出射開口を有している。そして、このランプ管球２００から射出された光は、回転放物線形状の反射面を有するリフレクタ２０１によって反射され、光軸２１５に略平行な光束となり射出される。光源１９９から射出された光は、マルチレンズ方式のインテグレータに入射する。
【００４９】
マルチレンズ方式のインテグレータ２０３は、第１のマルチレンズ素子２０３ａと第２のマルチレンズ素子２０３ｂとから構成されている。なお、第１のマルチレンズ素子２０３ａのレンズセル形状は、光軸２１５の方向から見て液晶パネル２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃとほぼ相似な矩形形状を有しており、複数のレンズセルがマトリックス状に配置されて形成されたものであり、光源から入射した光を複数のレンズセルで複数の光に分割し、もって、効率よく第２のマルチレンズ素子２０３ｂと偏光変換素子２０４を通過するように導く。即ち、第１のマルチレンズ素子２０３ａは、ランプ管球２００と第２のマルチレンズ素子２０３ｂの各レンズセルとが光学的に共役な関係になるように設計されている。
【００５０】
第２のマルチレンズ素子２０３ｂのレンズセル形状は、第１のマルチレンズ素子２０３ａと同様に、光軸２１５の方向から見て矩形状であり、かつ、複数のレンズセルがマトリックス状に配置された構成を有しており、当該レンズ素子を構成するレンズセルは、それぞれ、対応する第１のマルチレンズ素子２０３ａのレンズセル形状を、重畳レンズ２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃと共に液晶パネル２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃの上に投射（写像）する。そして、この過程で、偏光変換素子２０４の働きによって、第２のマルチレンズ素子２０３ｂからの光は所定の偏光方向に揃えられる。同時に、第１のマルチレンズ素子２０３ａの各レンズセルによる投影像は、それぞれ、重畳レンズ２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの働きにより重畳され、もって、それぞれに対応した液晶パネル２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ上の光量分布が一様となる。
【符号の説明】
【００５１】
１０１…映像投射装置（プロジェクタ）、１０２…折り返しミラー、１１０…支持枠補強部材、１１１…支持枠、１１３…スクリーン保持部（スタンド）、１１４…スクリーン保持部、１１５…脚部、１１７…プロジェクタ設置部、１３０…透過型スクリーン、１３２…シート基材、１３３…拡散層、１６６（１３６）…フレネルレンズ、１７０…拡散シート、Ｌ１６２、Ｌ１６４（Ｌ１４１〜Ｌ１４３）…フレネルレンズ面。
【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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