(57)【要約】【課題】製造コストを抑え、生産安定性のある微細構造シートまたはそれを用いた透過型スクリーンの製造が可能であることを特徴とする微細構造シート、およびそれを用いた透過型スクリーンを提供すること。【解決手段】プロジェクタ側のシート面上に、光線が入射する第一の面（入射面）と前記第一の面で入射した光線を観察者側へ全反射させる第二の面（全反射面）とを持つプリズムが同心円状に連続的に配置された背面投射型画像表示装置に用いられる微細構造シートにおいて、前記第一の面と第二の面との成す角度が全面にわたって略同一の角度であり、且つ前記角度が３７．５度以上であることを特徴とする微細構造シートを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクタ側のシート面上に、光線が入射する第一の面（入射面）と前記第一の面で入射した光線を観察者側へ全反射させる第二の面（全反射面）とを持つプリズムが同心円状に連続的に配置された背面投射型画像表示装置に用いられる微細構造シートにおいて、前記第一の面と第二の面との成す角度が全面にわたって略同一の角度であり、且つ前記角度が３７．５度以上であることを特徴とする微細構造シート。
【請求項２】
請求項１で記載の微細構造シートに関して、プリズムの断面において、前記第一の面と第二の面との成す刃先が、円弧状であることを特徴とする微細構造シート。
【請求項３】
請求項１で記載の微細構造シートに関して、プリズムの断面において、前記入射面と全反射面との成す刃先が、前記プリズムの幅の１０％以下の範囲で少なくとも一つ以上の面を有することを特徴とする微細構造シート。
【請求項４】
請求項１から請求項３で記載の微細構造シートに関して、微細構造シートの観察者側に光を拡散させるレンチキュラーシートが具備されたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項４で記載の透過型スクリーンに関して、前記レンチキュラーシートが、複数の単位レンズによって形成された単位レンズ群を有し、屈折または全反射の少なくともどちらか一方の特性を利用し、光を拡散することを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項６】
請求項４に記載の前記微細光学シートと前記レンチキュラーシートとの間に、透光性のあるシートが挿入されていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項７】
請求項４に記載の前記微細光学シートと前記レンチキュラーシートとが１枚のシートに一体化して形成されていることを特徴とする透過型スクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面投射型画像表示装置に用いられる微細構造シート、およびそれを用いた透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、透過型スクリーンと映像光を投射するプロジェクタとを有する背面投射型画像表示装置が種々提案されている。投射光が急角度で入射される透過型スクリーンとしては、比較的光量損失が少ない全反射を用いたサーキュラー型プリズムレンズシートが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、透過型スクリーンであって、同心円状に配置された複数の単位プリズムからなる全反射プリズムレンズを用いた構成が記載されている。この全反射プリズムレンズでは、各単位プリズムの入射面が全反射プリズムレンズの光軸に対して０°以上の抜き勾配を有し、各単位プリズムの入射面と全反射面とがなすプリズム頂角が同心円の中心に近い側から遠い側の方に３０度以上４５度以下で変化する構成とされている。
【０００４】
特許文献は以下の通り。
【特許文献１】特開２００４−８６１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のように面内でプリズムの頂角が変化すると、（１）金型の切削に非常に時間がかかる、（２）スジムラが発生しやすく収率が低下する、という問題がある。
【０００６】
またプリズム頂角が小さくなると、金型を切削する際、使用するバイト刃先角が頂角以下にしなくてはならないため、バイト刃先の耐久性が落ち、（３）バイト欠けによる金型収率低下、という問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、前述した課題を解決して、製造コストを抑え、生産安定性のある微細構造シートまたはそれを用いた透過型スクリーンの製造が可能であることを特徴とする微細構造シート、およびそれを用いた透過型スクリーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明では、以下のような手段を講じる。
【０００９】
請求項１の微細構造シートは、プロジェクタ側のシート面上に、光線が入射する第一の面（入射面）と前記第一の面で入射した光線を観察者側へ全反射させる第二の面（全反射面）とを持つプリズムが同心円状に連続的に配置された背面投射型画像表示装置に用いられる微細構造シートにおいて、前記第一の面と第二の面との成す角度が全面にわたって略同一の角度であり、且つ前記角度が３７．５度以上であるとする。
【００１０】
請求項２は、請求項１で記載の微細構造シートに関して、プリズムの断面において、前記第一の面と第二の面との成す刃先が、円弧状とする。
【００１１】
請求項１で記載の微細構造シートに関して、プリズムの断面において、前記入射面と全反射面との成す刃先が、前記プリズムの幅の１０％以下の範囲で少なくとも一つ以上の面
を有するとする。
【００１２】
請求項４の透過型スクリーンは、請求項１から請求項３で記載の微細構造シートに関して、微細構造シートの観察者側に光を拡散させるレンチキュラーシートを具備する。
【００１３】
請求項５は、請求項４で記載の透過型スクリーンに関して、前記レンチキュラーシートが、複数の単位レンズによって形成された単位レンズ群を有し、屈折、乃至全反射の少なくともどちらか一方の特性を利用し、光を拡散する。
【００１４】
請求項６は、請求項４に記載の前記微細光学シートと前記レンチキュラーシートとの間に、透光性のあるシートが挿入する。
【００１５】
請求項７は、請求項４に記載の前記微細光学シートと前記レンチキュラーシートとが１枚のシートに一体化して形成する。
【発明の効果】
【００１６】
実施例１より、微細構造シート金型作製に関してプリズムの頂角を変化させて切削を行わなくて済むため切削時間を大幅に短縮することが可能となった。またプリズム刃先を円弧上とすることで金型切削バイトの刃先の耐久性が上がり、スジムラ等のシート外観の改善が可能となった。
【００１７】
また、微細光学シートとレンチキュラーシートを一体化することで、微細構造シートとレンチキュラーシートとが密着し、前記２つのシートが離れることによる画像ボケを抑えることが可能となった。
【００１８】
実施例２より、微細構造シート金型作製に関してプリズムの頂角を変化させて切削を行わなくて済むため切削時間を大幅に短縮することが可能となった。またプリズム刃先を落とし、０．００３ｍｍの幅の面を作ることで金型切削バイトの刃先の耐久性が上がり、スジムラ等のシート外観の改善が可能となった。
【００１９】
また、微細光学シートとレンチキュラーシートの間に透光性基材を挿入することで、背面投射型表示装置の課題である画像の歪みを改善し、シンチレーションを低減することが可能となった。
【００２０】
実施例３より、３７．５度以上からバイト刃先欠けを発生しにくくなったため、プリズムの頂角も３７．５度以上とすることで、バイト欠けによる金型収率を低下することなく作製することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。
【００２２】
図1は、本発明における背面投射型画像表示装置の構成の一例を示した模式断面図である。
【００２３】
この背面投射型画像表示装置は、プロジェクタ２０からの投射光を、略平行光として射出する機能をもつ微細構造シート１０と、微細構造シート１０からの射出光を受け、垂直方向に並列したシリンドリカルレンズ群からなる、上記の略平行光を水平方向に広げて射出する機能を持つレンチキュラーシート３０とを備えたものである。
【００２４】
微細構造シートは図２の通り、プロジェクタ側の面に光線を入射する入射面１１と、前
記入射面１１より入射した光線を観察者側へ全反射させ全面において略平行光とする全反射面１２と、前記２つの面から成す刃先１３と、からなる単位プリズムが、光軸を中心にサーキュラー状に、連続して配置されている。プリズムピッチは０．１ｍｍとした。
【００２５】
レンチキュラーシート３０は、巾０．１ｍｍの半円筒状の単位レンズを１次元に連続的に配列し、前記単位レンズに平行光を入射した時に光線の光路以外に黒色の光吸収層を備えたレンチシートを作製した。
【００２６】
プロジェクタ２０は、微細構造シートの後方下側の位置に設置され、微細構造シートに５１度から７３度の角度で画像を投射する。
【００２７】
また本発明の光制御部材において、上記に示した構成に限定されるものではない。
【００２８】
レンチキュラーシートは本例で用いた半円筒状の形容に限ったものではない。
【００２９】
実施例１において、本例では接着剤を用いたが、両面粘着シート等を用いても構わない。また押し出し成形等でレンチキュラーシートを作製した後に、レンチキュラーシートの逆の面に紫外線または電離放射線硬化型樹脂等を用いて微細構造を成形し、一体成形物とし透過型スクリーンとしても構わない。
【実施例１】
【００３０】
実施例１では、微細構造シートの単位プリズムにおいて入射面１１と全反射面１２との成す角度は全面にわたって４５度であり、入射面１１と全反射面１２との成す刃先に半径０．００２ｍｍの円弧が形成されるよう金型を作製した。
【００３１】
前記金型より、紫外線硬化型樹脂を用いてレンズ成形を行い、微細構造シートを得た。
【００３２】
図４の通り、前記微細構造シートとレンチキュラーシートを接着剤４２にて貼り合せ、一体化し、透過型スクリーンとした。
【実施例２】
【００３３】
実施例２では、微細構造シートの単位プリズムにおいて入射面１１と全反射面１２との成す角度は全面にわたって４５度であり、入射面１１と全反射面１２との成す刃先に幅０．００３ｍｍの面が形成されるよう金型を作製した。
【００３４】
前記金型より、紫外線硬化型樹脂を用いてレンズ成形を行い、微細構造シートを得た。
【００３５】
図５の通り、前記微細構造シートとレンチキュラーシートとの間に厚さ３ｍｍのガラス４３を挟み重ね合わせ、周辺を粘着テープで固定し、透過型スクリーンとした。
【実施例３】
【００３６】
切削バイト刃先が３０度から２．５度刻みで５０度まで、計９本作製し、各バイトにて５００ｍｍ角の真鍮板に５回ずつ全面にプリズム切削を行い、バイト刃先欠けの差をみた。結果は表２の通りであった。
【実施例４】
【００３７】
＜比較例１＞
比較例１では、微細構造シートの単位プリズムにおいて入射面１１と全反射面１２との成す角度は全面にわたって４５度である金型を作製した。刃先は鋭利な状態とした。
【００３８】
前記金型より、紫外線硬化型樹脂を用いてレンズ成形を行い、微細構造シートを得た。
【００３９】
図３の通り、前記微細構造シートとレンチキュラーシート３０を重ね合わせ、周辺を粘着テープで固定し、透過型スクリーンとした。
【実施例５】
【００４０】
＜比較例２＞
比較例２では、微細構造シートの単位プリズムにおいて入射面１１と全反射面１２との成す角度は、スクリーン下端中心部（スクリーン面内で一番光軸に近い位置）を４２度、スクリーン上斜端部（スクリーン面内で一番光軸に遠い位置）を４５度とし、面内において４２度から４５度の範囲で変化させた。
【００４１】
スクリーン構成は比較例１と同様に作製した。
【００４２】
表１は、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２の構成による各評価項目結果をしめした表であり、表２は切削バイト刃先角度によるバイト欠けの比較表である。
【００４３】
表は以下の通り。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】背面投射型画像表示装置の一例を示した概念断面図である。
【図２】本発明の微細構造シートの一例を示した概念断面図である。
【図３】実施例１の構成を示した概念断面図である。
【図４】実施例２の構成を示した概念断面図である。
【図５】比較例１の構成を示した概念断面図である。
【図６】比較例２の構成を示した概念断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…微細構造シート
１１…入射面
１２…全反射面
１３…入射面と全反射面との成す角度
１４…入射面と全反射面との成す刃先
２０…プロジェクタ
３０…レンチキュラーシート
４０…プロジェクションスクリーン
４２…接着剤
４３…透光性シート（ガラス）
１０１…実施例１で使用した微細構造シート
１０２…実施例２で使用した微細構造シート
１０３…比較例１で使用した微細構造シート
１０４…比較例２で使用した微細構造シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008256896.tif 000008
【図５】
2008256896.tif 000009
【図６】
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