(57)【要約】　　　（修正有）【課題】観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても、急激な明るさの変化が起こらない透過型スクリーンを提供する。【解決手段】複数の入射側レンズ２が形成され、該入射側レンズに入射した光線の集光点またはその近傍に複数の出射側レンズ３が形成された両面レンチキュラーレンズシート１を備える透過型スクリーンにおいて、少なくとも、ａ）観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子５，５′，５″、ｂ）観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子、およびｃ）観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子を含有したレンチキュラーレンズシートを用いることにより、上記課題を解決した。このとき、ａ）〜ｃ）の各光拡散性微粒子が、シリコーン樹脂微粒子、ＰＭＭＡ樹脂微粒子およびガラス微粒子であることが好ましい。【選択図】　　　図１
2004109378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の入射側レンズが形成され、該入射側レンズに入射した光線の集光点またはその近傍に複数の出射側レンズが形成された両面レンチキュラーレンズシートを備える透過型スクリーンにおいて、
前記レンチキュラーレンズシートが、少なくとも、ａ）観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子、ｂ）観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子、およびｃ）観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子を含有することを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記ａ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０８以上であり、前記ｂ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０〜０．０２であり、前記ｃ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０２〜０．０８であ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ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子が、シリコーン樹脂微粒子、ＰＭＭＡ樹脂微粒子およびガラス微粒子であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子が、前記レンチキュラーレンズシートに局所的に配合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクションテレビジョンの構成部材として使用される透過型スクリーンに関し、更に詳しくは、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても、急激な明るさの変化が起こらない透過型スクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクションテレビジョンは、背面側から供給される映像を透過型スクリーンに投影し、そのスクリーンを透過した拡大投影映像を手前側から観察する映像装置である。こうしたプロジェクションテレビジョンに用いられる透過型スクリーンには、視野角を水平方向と垂直方向に広げるためのレンチキュラーレンズシートが用いられている。そして、そのレンチキュラーレンズシートには、明るく且つできるだけ広い角度から観察できる性能が要求されている。
【０００３】
従来のレンチキュラーレンズシートにおいては、視野角の拡大を目的としたり異常光の発生を抑制することを目的として、レンチキュラーレンズシートを構成する合成樹脂の屈折率と若干異なる屈折率を有した特定品種の光拡散性微粒子を出射側レンズ表面や入射側レンズ表面に含有させることが行われていた（特許文献１、２を参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−６１１２０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】
特開平８−１５７８０号公報（特許請求の範囲）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のレンチキュラーレンズシートで構成した透過型スクリーンにおいては、ホットバンド（水平方向に生じる帯状の高輝度領域をいい、観察者に不快感を与えるものである。）が観察されたり、スクリーン上方側から見て著しく暗くなる領域が観察されるなど、観察者の視点が垂直方向に変化した場合において、依然として観察者に不快感を与える領域がしばしば存在していた。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても、急激な明るさの変化が起こらない透過型スクリーンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、垂直方向の出射光拡散特性が主として光拡散性微粒子に依存しているという従来からの知見を踏まえ、さらに詳細に研究を重ねた結果、レンチキュラーレンズシートを構成する合成樹脂中に、垂直方向の各観察角度それぞれに対応した複数種類の光拡散性微粒子を含有させることにより、観察者の視点が垂直方向に連続的に変化した場合であっても急激な明るさの変化が起こらないことを見出して本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明の透過型スクリーンは、複数の入射側レンズが形成され、該入射側レンズに入射した光線の集光点またはその近傍に複数の出射側レンズが形成された両面レンチキュラーレンズシートを備える透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレンズシートが、少なくとも、ａ）観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子、ｂ）観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子、およびｃ）観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子を含有することに特徴を有する。
【０００９】
この発明によれば、ａ）の光拡散性微粒子が垂直方向における観察角度の大きい裾領域の出射光を観察可能とするよう作用し、ｂ）の光拡散性微粒子が垂直方向における観察角度の小さい頂上領域の突出した明るさを抑制するよう作用し、さらに、ｃ）の光拡散性微粒子が垂直方向における観察角度の小さい頂上領域と大きい裾領域との間の中間領域における明るさの変化を滑らかにするよう作用する。本発明の透過型スクリーンは、こうした作用を有する各光拡散性微粒子を含有したレンチキュラーレンズシートを備えるので、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても、急激な明るさの変化が起こらない。
【００１０】
本発明の透過型スクリーンにおいて、前記ａ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０８以上であり、前記ｂ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０〜０．０２であり、前記ｃ）の光拡散性微粒子は、前記レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０２〜０．０８であることが好ましく、特にその光拡散性微粒子が、シリコーン樹脂微粒子、ＰＭＭＡ樹脂微粒子およびガラス微粒子であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の透過型スクリーンにおいて、前記ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子が、前記レンチキュラーレンズシートに局所的に配合されていることが好ましい。この発明によれば、ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子を例えば出射側レンズに局所的に配合したレンチキュラーレンズシートを有するので、出射側レンズに到達した入射光を、垂直方向に適度に拡散させることができる。その結果、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても急激な明るさの変化が起こらない透過型スクリーンを提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の透過型スクリーンの実施形態について説明する。
【００１３】
本発明の透過型スクリーンは、図１に示すように、複数の入射側レンズ２が形成され、その入射側レンズ２に入射した光線の集光点またはその近傍に複数の出射側レンズ３が形成された両面レンチキュラーレンズシート１を備えるものである。そして、本発明の透過型スクリーンは、そのレンチキュラーレンズシート１が、少なくとも、ａ）観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子５、ｂ）観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子５’、およびｃ）観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子５”を含有するものである。特に、そのレンチキュラーレンズシート１においては、ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子が、図１に示すように、出射側レンズ３に局所的に配合された光拡散層４として形成されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の透過型スクリーン１１は、上記の特徴を有するレンチキュラーレンズシート１を備えたものであればその態様は特に限定されず、従来からの各種のものに適用可能である。例えば、図２に示すように、レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズシート１２とを組み合わせてなる透過型スクリーン１１や、図３（ａ）に示すように、レンチキュラーレンズ１と垂直方向拡散用レンチキュラーレンズを背面に形成したフレネルレンズシート１３とを組み合わせてなる透過型スクリーン２１や、図３（ｂ）に示すように、レンチキュラーレンズ１と垂直方向拡散用レンチキュラーレンズシート１４とフレネルレンズシート１２とを組み合わせてなる透過型スクリーン３１等を例示することができる。
【００１５】
レンチキュラーレンズシート１の基材を構成する合成樹脂６としては、透過型スクリーン１１に使用可能な程度の実質的に透明性を持つ合成樹脂、すなわち光透過性の合成樹脂であれば特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が用いられる。中でもアクリル系樹脂は、表面耐擦傷性、耐候性及び透明性等が良好なことから好ましく用いられる。そうしたアクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチルを主体とする樹脂が挙げられ、メチルメタクリレートの単独重合体、またはメチルメタクリレートとメチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニトリル、無水マレイン酸、スチレンもしくはα−メチルスチレンの何れか１つ以上との共重合体、またはメチルメタクリレート単独重合体と上記共重合体との混合物等を挙げることができる。なお、この合成樹脂中には、本発明の目的を損なわない範囲内で、後述の光拡散性微粒子以外の各種の作用効果を奏する添加剤等を含有させることもできる。
【００１６】
上述した合成樹脂６に含有される光拡散性微粒子としては、少なくとも、ａ）観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子５、ｂ）観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子５’、およびｃ）観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子５”が挙げられる。これらの光拡散特性を有する少なくとも３種類の光拡散性微粒子を添加することにより、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても急激な明るさの変化が起こらず、その明るさの変化を滑らかなものとすることができる。
【００１７】
図４〜図６は、上記のａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子をそれぞれ単独で含有したレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性を示すグラフである。この光拡散特性は、微小偏角輝度計により測定され、レンチキュラーレンズシートの真正面を０°とし、横軸を垂直方向の観察角度、縦軸を利得（ゲインともいう。）として表している。
【００１８】
図４は、観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性の一例を示すグラフである。このタイプの光拡散特性は、観察角度の小さい頂上領域（例えば−５°〜＋５°程度）においてグラフの幅が狭く、観察角度の大きい裾領域（例えば１０°〜４０°程度）において利得が大きく、全体的に頂上部が尖って裾の広い曲線となる特徴がある。こうした光拡散特性を奏する光拡散性微粒子としては、例えばシリコーン樹脂微粒子等が挙げられる。この光拡散性微粒子は、レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０８以上であることが好ましい。
【００１９】
図５は、観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにする光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性の一例を示すグラフである。このタイプの光拡散特性は、観察角度の小さい頂上領域（例えば−５°〜＋５°程度）においてはグラフの幅が広くなだらかであるが、観察角度の大きい裾領域（例えば１０°〜４０°程度）においては利得が小さく、全体的に頂上部が幅広く裾がない曲線となる特徴がある。こうした光拡散特性を奏する光拡散性微粒子としては、例えばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂微粒子等が挙げられる。この光拡散性微粒子は、レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０〜０．０２であることが好ましい。
【００２０】
図６は、観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性の一例を示すグラフである。このタイプの光拡散特性は、観察角度の小さい頂上領域（例えば−５°〜＋５°程度）と観察角度の大きい裾領域（例えば１０°〜４０°程度）との中間領域の利得が大きく、上述した図４と図５の中間態様の光拡散特性を示すという特徴がある。こうした光拡散特性を奏する光拡散性微粒子としては、例えばガラス微粒子等が挙げられる。この光拡散性微粒子は、レンチキュラーレンズシートの基材との屈折率差が０．０２〜０．０８であることが好ましい。
【００２１】
次に、上述したａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子の組合せについて説明する。図７は、ａ）の光拡散性微粒子とｂ）の光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性の一例を示すグラフである。この組合せに係るレンチキュラーレンズシートは、ａ）の光拡散性微粒子の特徴である裾の広さと、ｂ）の光拡散性微粒子の特徴である頂上部の幅広さとを備えた特徴を有している。こうしたタイプのレンチキュラーレンズシートは、観察角度の小さい頂上領域と大きい裾領域との中間で、明るさの急激な変化が見られるという難点がある。この組合せにｃ）の光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの垂直方向の光拡散特性が図８のグラフである。この組合せは、ａ）〜ｃ）の光拡散性微粒子を組み合わせたものであり、観察角度の小さい頂上領域と大きい裾領域の中間領域に一定の広がりを持つグラフとなり、観察角度の小さい頂上領域から大きい裾領域に至るまで、滑らかに明るさが変化するという従来にない有利な効果を奏する。
【００２２】
なお、レンチキュラーレンズシートに含有される光拡散性微粒子は、ａ）〜ｃ）の各光拡散性微粒子が１種類ずつ含有されていても、１又は２以上の複数種類含有されていてもよく、結果として、図８に示すような態様の光拡散特性を示すものであれば好ましく含有させることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の透過型スクリーンについて具体的な実施例および比較例に基づき説明する。
【００２４】
（実施例１）
先ず、平均粒径６μｍ・屈折率１．４２のシリコーン樹脂微粒子０．２重量部、平均粒径１０μｍ・屈折率１．５６のガラス微粒子１．２重量部、平均粒径３０μｍ・屈折率１．４９のＰＭＭＡ樹脂微粒子３．０重量部を用い、これらの各光拡散性微粒子を屈折率が１．５１となるＰＭＭＡ−スチレン共重合体樹脂１００重量部中に混合して出射側レンズ層用の共押出樹脂を準備した。次に、入射側レンズ層用の共押出樹脂としては、上記と同じ基材樹脂であるＰＭＭＡ−スチレン共重合体樹脂のクリアを５０％としたものを準備した。これらの樹脂を共押出し機に供給し、所定形状の金型ロールにより、光拡散層を有するレンチキュラーレンズシートを作製した。得られたレンチキュラーレンズシートと別個に作製したフレネルレンズシートとを貼り合わせ、本発明に係る実施例１の透過型スクリーンを作製した。なお、前述の図８は、この実施例１の透過型スクリーンの光拡散特性を示したものである。
【００２５】
（比較例１〜６）
表１に示すように、ＰＭＭＡ−スチレン共重合体樹脂１００重量部中に混合する各光拡散性微粒子の種類を変更した他は、上述の実施例１と同様の方法で比較例で使用した各光拡散性微粒子を表１に示すように選択して、比較例１〜６の透過型スクリーンを作製した。なお、前述の図４〜図７は、比較例１〜４の透過型スクリーンの光拡散特性を示したものである。
【００２６】
（光拡散特性の測定）
光拡散特性は、光線出射角度毎に輝度を測定する装置である微小偏角輝度計により測定した。光拡散特性は、図４〜図８に示すように、横軸を観察角度とし、縦軸を利得（ゲイン）として表した。そして、得られた各透過型スクリーンを実際のプロジェクションテレビジョンに装着し、垂直方向における観察角度が変化した際の明るさの変化について観察し、図４〜図８の光拡散特性の結果と対比させて評価した。
【００２７】
（評価結果）
【００２８】
【表１】
2004109378.tif 000003
【００２９】
実施例１の透過型スクリーンは、特有の光拡散特性を示す３種の光拡散性微粒子を混合しているので、観察角が大きい場合、小さい場合、および角度を変えた時の輝度変化の滑らかさの何れにおいても、良好な光拡散特性を示している。
【００３０】
一方、比較例１の透過型スクリーンは、図４に示すように裾の広い光拡散特性を示すことから、観察角が大きい場合の明るさに優れるものの、それ以外の評価は劣っている。比較例２の透過型スクリーンは、図５に示すように頂点部が拡大０た光拡散特性を示すことから、観察角の小さい場合の明るさに優れるものの、それ以外の評価は劣っている。比較例３の透過型スクリーンは、図６に示すように中間角度領域で高い利得を有する光拡散特性を示すことから、角度を変えた時の輝度変化は滑らかであるものの、それ以外の評価は劣っている。比較例４の透過型スクリーンは、図７に示すように観察角が大きい場合と小さい場合の明るさは良好であるが、中間角度領域での光拡散特性に劣っている。比較例５および比較例６の透過型スクリーンは、中間角度領域での明るさは良好であるが、それぞれ観察角が小さい場合と大きい場合の光拡散特性が劣っている。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の透過型スクリーンによれば、上述のａ）〜ｃ）の特徴を有する光拡散性微粒子が、垂直方向における観察角度の大きい裾領域の出射光を観察可能とし、垂直方向における観察角度の小さい頂上領域の突出した明るさを抑制し、さらに、垂直方向における観察角度の小さい頂上領域と大きい裾領域との間の中間領域における明るさの変化を滑らかにするよう作用するので、観察者の視点が垂直方向に変化した場合であっても、急激な明るさの変化が起こらないという格別の効果を奏する。こうした透過型スクリーンを備えるプロジェクションテレビジョンには、観察者に違和感を与えるホットバンドや暗部が現れず、明るく且つ広い角度から安心して観察できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型スクリーンが備えるレンチキュラーレンズシートの一例を示す断面構成図である。
【図２】本発明の透過型スクリーンの一例を示す構成図である。
【図３】本発明の透過型スクリーンの他の例を示す構成図である。
【図４】観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させるａ）光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの光拡散特性の一例を示すグラフである。
【図５】観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して頂上部をなだらかにするｂ）光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの光拡散特性の一例を示すグラフである。
【図６】観察角度の大きい裾領域と小さい頂上領域との間の中間領域の利得を相対的に増加させるｃ）光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの光拡散特性の一例を示すグラフである。
【図７】ａ）の光拡散性微粒子とｂ）の光拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの光拡散特性の一例を示すグラフである。
【図８】ａ）〜ｃ）の拡散性微粒子を含有させたレンチキュラーレンズシートの光拡散特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１　レンチキュラーレンズシート
２　入射側レンズ
３　出射側レンズ
４　光拡散層
５、５’、５”　光拡散性微粒子
６　樹脂
７　ブラックストライプ
１１、２１、３１　透過型スクリーン
１２　フレネルレンズシート
１３　垂直拡散用レンチキュラーレンズを有するフレネルレンズシート
１４　垂直拡散用レンチキュラーレンズシート
【図１】
2004109378.tif 000004
【図２】
2004109378.tif 000005
【図３】
2004109378.tif 000006
【図４】
2004109378.tif 000007
【図５】
2004109378.tif 000008
【図６】
2004109378.tif 000009
【図７】
2004109378.tif 000010
【図８】
2004109378.tif 000011