(57)【要約】【課題】外光反射によるコントラストの低下を防止するとともに、フレネルレンズに起因する二重像、レインボー、カラーコーン等の迷光による画質劣化を防止することができるフレネルレンズシート、フレネルレンズシートの製造方法、及び、透過型スクリーンを提供する。【解決手段】  フレネルレンズ部１１１と、フレネルレンズ部１１１よりも映像源側に複数がシート面方向に間隔を空けて配列された光吸収部１１２とを備えるフレネルレンズシート１１０において、入射面１１３の臨界角をθ、隣接する光吸収部１１２の観察側の間隔である開口幅をＰ、入射面１１３から光吸収部１１２の観察側端までの深さをｈとしたときに、ｈ≧Ｐ／（２×ｔａｎθ）を満たすようにする。【選択図】図３
2005148117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレネルレンズ部と、
前記フレネルレンズ部よりも映像源側に複数がシート面方向に間隔を空けて配列された光吸収部と、
を備えるフレネルレンズシートにおいて、
フレネルレンズシートの入射面の臨界角をθ、隣接する前記光吸収部の観察側の間隔である開口幅をＰ、
前記入射面から前記光吸収部の観察側端までの深さをｈとしたときに、
ｈ≧Ｐ／（２×ｔａｎθ）
を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項２】
請求項１に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記光吸収部に挟まれた部分の映像源側の開口幅は、前記観察側の開口幅Ｐより大きいこと、
を特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記光吸収部は、その配列方向に沿い、かつ、シート面に直交する方向の断面形状が映像源側に頂点を持つ三角形であること、
を特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項４】
請求項３に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記断面における前記頂点を形成する斜面と映像光とのなす最大角度をψ、前記光吸収部の屈折率をｎ１、前記光吸収部に挟まれた間隙部の屈折率をｎ２としたときに、
ψ≦ａｒｃｃｏｓ（ｎ１／ｎ２）
を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートにおいて、
フレネルレンズシートのシート面を垂直にした状態での前記断面で、
前記光吸収部の観察側及び映像源側の開口部の各々の中間点を結ぶ仮想軸の傾きをξ、前記仮想軸が入射面と交わる位置Ａと前記映像源との水平方向の距離をＦ、前記映像源からフレネルレンズシートへ仮想的に引いた垂線が前記入射面と交わる位置Ｂと前記位置Ａとの距離をＤとしたときに、
ξ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｓｉｎ｛ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｆ）｝〕／ｎ２〕
を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項６】
請求項５に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記光吸収部の下側の斜面と前記仮想軸とのなす角は、前記光吸収部の上側の斜面と前記仮想軸とのなす角よりも大きいこと、
を特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記入射面には、マット面及び／又はプリズム及び／又はレンチキュラーレンズが賦型されていること、
を特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項８】
請求項７に記載のフレネルレンズシートにおいて、
前記プリズム及び／又はレンチキュラーレンズと前記光吸収部とは、平行に配置されており、自然数をｎとしたときに、各々のピッチの比は、
（２ｎ＋１）／２又は２／（２ｎ＋１）
を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートの製造方法であって、
前記光吸収部は、光吸収部となる中空形状を空けた状態で前記間隙部を形成した後に透明樹脂に光吸収作用を持つビーズを充填したこと、
を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のフレネルレンズシートの製造方法において、
光吸収部となる中空形状を空けた状態で前記間隙部を成形する工程と、
前記ビーズを含んだ光吸収部用放射線硬化樹脂を前記中空形状に充填する工程と、
スクイージングして前記光吸収部用放射線硬化樹脂の不要部分を除去して前記光吸収部を均一化する工程と、
放射線を照射して前記光吸収部用放射線硬化樹脂を硬化する工程と、
を備えること、
を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートの製造方法であって、
放射線透過性を有した前記光吸収部を基材シート上に形成する工程と、
前記光吸収部を形成した側とフレネルレンズ金型とをフレネル用放射線硬化樹脂を介して対向配置する工程と、
前記基材シート面側から放射線を照射して前記フレネル用放射線硬化樹脂を硬化する工程と、
前記フレネルレンズ金型から離型する工程と、
を備えること、
を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートの製造方法であって、
放射線透過性を有した基材シートに前記光吸収部を賦型する工程と、
間隙部用放射線硬化樹脂により前記光吸収部の間の間隙部となる部分を充填する工程と、
前記間隙部用放射線硬化樹脂に放射線を照射して硬化する工程と、
前記基材シートの前記光吸収部が設けられていない側の面とフレネルレンズ金型とをフレネル用放射線硬化樹脂を介して対向配置する工程と、
前記基材シートの前記光吸収部が設けられた側から放射線を照射して前記フレネル用放射線硬化樹脂を硬化させる工程と、
前記フレネルレンズ金型から離型する工程と、
を備えること、
を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートと、
前記フレネルレンズシートの観察側に配置されるシートであって、前記フレネルレンズシートの前記光吸収部と略直交する方向に配置された透明リブ群と、前記透明リブ群の間配置された遮光リブ群とを有する拡散シートと、
を備える透過型スクリーン。
【請求項１４】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートと、
前記フレネルレンズシートの観察側に配置されるシートであって、映像光の入射側に設けられたレンチキュラーレンズ部と、出射側に前記レンチキュラーレンズ部の非集光部に設けられたレンチキュラーレンズ用光吸収部とを有するレンチキュラーレンズシートと、
を備える透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクションテレビセットなどに用いられるフレネルレンズシート、フレネルレンズシートの製造方法、及び、透過型スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の透過型スクリーンは、外光をテレビセットの内部に導くことにより、セット内表面の黒色層により外光が吸収され観察者に外光が戻らないようにすると、明室でもコントラストを高く保つことができる。よって、できるだけ外光をテレビセット内部に導けるように透過率を高くすることが要求される。
しかし、観察者側に設けられているフレネルレンズのレンズ面で屈折してシートに入射した外光は、映像源側の面（映像光の入射面）への外光の入射角度が臨界角より大きくなる割合が高くなり、全反射してしまって再度観察者側に出射してコントラストの低下を起こしてしまうという問題があった。
【０００３】
また、映像光の一部は、フレネルレンズ面から出光せずに反射された後、フレネルレンズシートの映像源側の面（映像光の入射面）で再度反射するなどして、観察者側に出射して二重像、レインボー、カラーコーン等の迷光となり、画質の劣化を起こすという問題があった。
このような問題を解決する手段として、本願出願人は、特許文献１の提案を行っている。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のフレネルレンズシートでは、外光の入射角度及び光吸収層の構成によっては、外光によるコントラストの低下を押えることができない場合があった。
また、特許文献１に記載のフレネルレンズシートでは、必要な映像光までも光吸収層で遮ってしまい、効率が悪いという問題があった。
【特許文献１】特開平６−１４８４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、外光反射によるコントラストの低下を防止するとともに、フレネルレンズに起因する二重像、レインボー、カラーコーン等の迷光による画質劣化を防止することができるフレネルレンズシート、フレネルレンズシートの製造方法、及び、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】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、フレネルレンズ部（１１１，３１１）と、前記フレネルレンズ部よりも映像源側に複数がシート面方向に間隔を空けて配列された光吸収部（１１２，２１２，３１２）と、を備えるフレネルレンズシートにおいて、フレネルレンズシートの入射面（１１３）の臨界角をθ、隣接する前記光吸収部の観察側の間隔である開口幅をＰ、前記入射面から前記光吸収部の観察側端までの深さをｈとしたときに、ｈ≧Ｐ／（２×ｔａｎθ）を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート（１１０，２１０，３１０）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記光吸収部（１１２，２１２，３１２）に挟まれた部分の映像源側の開口幅は、前記観察側の開口幅Ｐより大きいこと、を特徴とするフレネルレンズシート（１１０，２１０，３１０）である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記光吸収部（１１２，２１２，３１２）は、その配列方向に沿い、かつ、シート面に直交する方向の断面形状が映像源側に頂点を持つ三角形であること、を特徴とするフレネルレンズシート（１１０，２１０，３１０）である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記断面における前記頂点を形成する斜面（１１２ａ，１１２ｂ）と映像光とのなす最大角度をψ、前記光吸収部（１１２，２１２，３１２）の屈折率をｎ１、前記光吸収部に挟まれた間隙部の屈折率をｎ２としたときに、ψ≦ａｒｃｃｏｓ（ｎ１／ｎ２）を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート（１１０，２１０，３１０）である。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートにおいて、フレネルレンズシートのシート面を垂直にした状態での前記断面で、前記光吸収部（１１２，２１２，３１２）の観察側及び映像源側の開口部の各々の中間点を結ぶ仮想軸の傾きをξ、前記仮想軸が入射面と交わる位置Ａと前記映像源との水平方向の距離をＦ、前記映像源からフレネルレンズシートへ仮想的に引いた垂線が前記入射面と交わる位置Ｂと前記位置Ａとの距離をＤとしたときに、ξ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｓｉｎ｛ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｆ）｝〕／ｎ２〕を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート（１１０，２１０，３１０）である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記光吸収部の下側の斜面と前記仮想軸とのなす角は、前記光吸収部の上側の斜面と前記仮想軸とのなす角よりも大きいこと、を特徴とするフレネルレンズシートである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記入射面には、マット面及び／又はプリズム及び／又はレンチキュラーレンズ（３１３）が賦型されていること、を特徴とするフレネルレンズシート（３１０）である。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載のフレネルレンズシートにおいて、前記プリズム及び／又はレンチキュラーレンズ（３１３）と前記光吸収部（３１２）とは、平行に配置されており、自然数をｎとしたときに、各々のピッチの比は、（２ｎ＋１）／２又は２／（２ｎ＋１）を満たすことを特徴とするフレネルレンズシート（３１０）である。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシート（１１０，２１０）の製造方法であって、前記光吸収部（１１２，２１２）は、光吸収部となる中空形状を空けた状態で前記間隙部（１１２ｃ）を形成した後に透明樹脂に光吸収作用を持つビーズを充填したこと、を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法である。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９に記載のフレネルレンズシート（１１０，２１０）の製造方法において、光吸収部となる中空形状を空けた状態で前記間隙部（１１２ｃ）を成形する工程と、前記ビーズを含んだ光吸収部用放射線硬化樹脂を前記中空形状に充填する工程と、スクイージングして前記光吸収部用放射線硬化樹脂の不要部分を除去して前記光吸収部を均一化する工程と、放射線を照射して前記光吸収部用放射線硬化樹脂を硬化する工程と、を備えること、を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法である。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシート（１１０，２１０）の製造方法であって、放射線透過性を有した前記光吸収部（１１２，２１２）を基材シート上に形成する工程と、前記光吸収部を形成した側とフレネルレンズ金型とをフレネル用放射線硬化樹脂を介して対向配置する工程と、前記基材シート面側から放射線を照射して前記フレネル用放射線硬化樹脂を硬化する工程と、前記フレネルレンズ金型から離型する工程と、を備えること、を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法である。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシートの製造方法であって、放射線透過性を有した基材シートに前記光吸収部（３１２）を賦型する工程と、間隙部用放射線硬化樹脂により前記光吸収部の間の間隙部となる部分を充填する工程と、前記間隙部用放射線硬化樹脂に放射線を照射して硬化する工程と、前記基材シートの前記光吸収部が設けられていない側の面とフレネルレンズ金型とをフレネル用放射線硬化樹脂を介して対向配置する工程と、前記基材シートの前記光吸収部が設けられた側から放射線を照射して前記フレネル用放射線硬化樹脂を硬化させる工程と、前記フレネルレンズ金型から離型する工程と、を備えること、を特徴とするフレネルレンズシートの製造方法である。
【００１８】
請求項１３の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシート（１１０）と、前記フレネルレンズシートの観察側に配置されるシートであって、前記フレネルレンズシートの前記光吸収部と略直交する方向に配置された透明リブ群（１２１）と、前記透明リブ群の間配置された遮光リブ群（１２２）とを有する拡散シート（１２０）と、を備える透過型スクリーン（１００）である。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のフレネルレンズシート（３１０）と、前記フレネルレンズシートの観察側に配置されるシートであって、映像光の入射側に設けられたレンチキュラーレンズ部（３１３）と、出射側に前記レンチキュラーレンズ部の非集光部に設けられたレンチキュラーレンズ用光吸収部（３２３）とを有するレンチキュラーレンズシート（３２０）と、を備える透過型スクリーン（３００）である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、位置及び形状が所定の関係式を満たすような光吸収部を設けたので、外光反射によるコントラストの低下を防止するとともに、フレネルレンズに起因する二重像、レインボー、カラーコーン等の迷光による画質劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
外光反射によるコントラストの低下を防止するとともに、フレネルレンズに起因する二重像、レインボー、カラーコーン等の迷光による画質劣化を防止するという目的を、簡単な構成で実現した。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明によるフレネルレンズシートを用いた透過型スクリーンの実施例１を示す斜視図である。
なお、図１及び以下に示す各図の寸法、形状は、適宜誇張して示している。
本実施例における透過型スクリーン１００は、フレネルレンズシート１１０と拡散シート１２０とを有している。
図２は、フレネルレンズシート１１０を垂直方向で切断した断面図（図１中のＤ１−Ｄ２断面）である。
本実施例におけるフレネルレンズシート１１０には、フレネルレンズ部１１１，光吸収部１１２が形成されている。
フレネルレンズ部１１１は、凸レンズ形状を同心円状に分割形成した所謂サーキュラーフレネルレンズである。
【００２３】
光吸収部１１２は、フレネルレンズ部１１１よりも映像源側にあって、図２に示す断面形状が略水平方向に延在しており、それが略垂直方向にシート面方向で間隔を空けて多数配列されている。本実施例における光吸収部１１２は、シート面に直交する方向の断面形状（図２の断面形状）が、三角形となっており、鋭角の頂点側が映像源側、この頂点に対する底辺部分が観察者側に配置されている。したがって、光吸収部１１２に挟まれた部分の映像源側の開口幅は、観察側の開口幅より大きくなっている。光吸収部１１２の入口（映像源側の開口幅）を出口（観察側の開口幅）より大きくする理由は、映像光が光吸収部１１２の映像源側端部に当たって吸収されてしまうことを防ぐためである。本実施例のように、光吸収部１１２の映像源側端部を鋭角三角形の頂点とすることにより、光吸収部１１２の映像源側端部に当たって吸収されてしまう映像光を略ゼロとすることができる。
【００２４】
また、本実施形態における光吸収部１１２は、入射面１１３とフレネルレンズ部１１１との間にあって、これらから所定の距離だけ離れて配置されている。
光吸収部１１２のまわりの基材部は、実質的に透明な素材で形成されている。
光吸収部１１２の屈折率をｎ１、そのまわりの基材部の屈折率をｎ２とすると、ｎ１＜ｎ２となっている。したがって、光吸収部１１２の斜面１１２ａ，１１２ｂに対してその臨界角[ａｒｃｓｉｎ（ｎ１／ｎ２）]よりも大きな入射角（斜面１１２ａ，１１２ｂの垂線に対する角度）で当たる光は、この斜面１１２ａ，１１２ｂにおいて全反射することとなる。
【００２５】
ここで、光吸収部１１２の配置について説明する。
図３は、図２を拡大して示した図である。
入射面１１３の臨界角をθ、隣接する光吸収部１１２の観察側の間隔である開口幅をＰ、入射面から光吸収部１１２の観察側端までの深さをｈとすると、以下の関係を満たしている。
ｈ≧Ｐ／（２×ｔａｎθ）
この関係を満たすように、光吸収部１１２を配置すると、観察側から来る外光／迷光の内、入射面１１３にその臨界角θより大きい角度で当たるものは、入射面１１３で全反射した後に必ず光吸収部１１２に当たり、光吸収部１１２により吸収される。また、入射側から来る外光／迷光の内、入射面１１３にその臨界角θより小さい角度で達するものは、入射面１１３を通過してテレビセット内部側に達して、テレビセット内部に設けられた黒色層（不図示）に吸収される。
【００２６】
また、斜面１１２ａ，１１２ｂと映像光とのなす最大角度をψとすると、光吸収部１１２の屈折率はｎ１、光吸収部１１２に挟まれた間隙部（基材）の屈折率はｎ２であるから、光吸収部１１２の斜面１１２ａ，１１２ｂの臨界角から得られる以下の式を満たしている。
ψ≦ａｒｃｃｏｓ（ｎ１／ｎ２）
この関係を満たすことにより、光吸収部１１２の斜面１１２ａ，１１２ｂに当たる全ての映像光は、全反射して出射側へ向かうこととなり、映像光の利用率が高くなり、より明るい映像を観察することができる。
【００２７】
本実施例のフレネルレンズ部１１１のようなサーキュラーフレネルレンズでは、上下／左右全ての方向において外光の悪影響が生じるが、通常のスクリーンでは、フレネルレンズに組み合わせるレンチキュラーレンズシート等の拡散シートは、上下方向の拡散に比べ、左右の拡散を大きくするので、迷光も左右方向に拡散され左右方向に見えづらくなると同時に、上下方向に伸びる所謂ブラックストライプでカットされ易くなっており、上下方向で見えやすくなる。
また、通常の外光は、天井にある照明光の入射が主体であるため、フレネルレンズシートの裏面へ入射してくる方向も上下方向が大部分であり、本実施例のように光吸収部を水平方向に配列すると、外光による悪影響を効果的に抑制することができる。
なお、光吸収部を直交又は斜交するように配置することにより、さらに効果を上げることが可能である。ただし、製造が難しいこと、フレネルレンズ部とのモアレ発生を回避するのに困難さが伴う（フレネルレンズ部とのピッチ比を大きくしたり、フレネルレンズ部と光吸収部との間に拡散層を設けたりする等の手段）ので、本実施形態では、光吸収部を水平方向に配列している。
【００２８】
さらに、光吸収部１１２とフレネルレンズ部１１１との交点からなる楕円及び双曲線の二種類からなる一次のモアレ及び前述の二種の一次のモアレ同士により生じる二次のモアレを回避する必要があるので、通常の同心円と直線群のモアレ回避のピッチ比（公知）とする必要がある。
【００２９】
図１に戻って、拡散シート１２０は、フレネルレンズシート１１０よりも観察者側に設けられており、光吸収部１１２と略直交する方向に配置され、入射側にレンチキュラーレンズ形状を有した透明リブ群１２１と、この透明リブ群１２１の間配置された遮光リブ群１２２とを有している。
このように、光吸収部１１２と略直交する方向の透明リブ群１２１を有した拡散シート１２０を設けることにより、上下方向の反射や迷光はフレネルレンズシートの光吸収部でカットし、水平方向の反射や迷光は拡散シートの遮光リブ群でカットされるので、迷光及び外光による悪影響の抑制効果が増幅される。
【００３０】
図４は、本実施例におけるフレネルレンズシート１１０の製造方法を示した図である。
本実施例におけるフレネルレンズシート１１０の製造方法としては、まず、フレネルレンズシート１１０の原板を成形するときにフレネルレンズ側の面のフレネルレンズ原板に、光吸収部となる中空形状を空けた状態で後に光吸収部１１２の間隙部となる透明リブ１１２ｃを設ける工程を行う〔図４（ａ）〕。なお、光吸収部及び間隙部は、ピッチが小さく、かつ、シャープな形状をしているので、押出法での成形が困難であり、放射線硬化樹脂を使うとよい。
【００３１】
その後、インキを透明リブ１１２ｃ間に充填する〔図４（ｂ）〕。ここで、インキには、黒色ビーズを低屈折透明樹脂中に分散したインキ（光吸収部用放射線硬化樹脂）を使用するとよい。そうすることにより、インキが透明リブ１１２ｃの頂部に残っても（かぶり）黒色ビーズの粒経よりかぶりの厚みが小さいので斑にならないので、その後のスクイージングにより容易に充填作業を行うことができる。また、このインキは、硬化後、すなわち、光吸収部１１２が形成された状態において、放射線透過性を有するものを使用する。
インキを充填した後、表面をスクイージングしてインキの不要部分を除去して光吸収部を均一化する工程を行う。
その後、放射線を照射してインキを硬化して光吸収部の形成を完了する〔図４（ｂ）〕。
【００３２】
次に、光吸収部を形成した側とフレネルレンズ金型とをフレネルレンズ部を形成するための放射線硬化樹脂を介して対向配置する工程を行う。この対向配置されている部分に金型とは反対側（図４では右側）から放射線を照射してフレネルレンズ部の放射線硬化樹脂を硬化させ、これをフレネルレンズ金型から離型する工程を行うことにより、光吸収部１１２上にフレネルレンズ部１１１が形成され、フレネルレンズシート１１０が完成する。
【００３３】
このように、本実施例によれば、外光及び迷光のいずれであっても、フレネルレンズシート１１２の入射面１１３における全反射成分をカットすることができ、コントラストや画質の低下を抑えることができる。
【実施例２】
【００３４】
図５は、本発明の実施例２を説明する図である。
実施例２は、実施例１の光吸収部１１２を改良して光吸収部２１２とした点のみが実施例１と異なるので、実施例１と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
本実施例におけるフレネルレンズシート２１０の光吸収部２１２は、図５に示す垂直断面において傾けて（実施例１における光吸収部１１２を回転して）配置している。
【００３５】
より具体的には、フレネルレンズシート２１０のシート面を垂直にした状態での断面（図５）において、光吸収部２１２の観察側及び映像源側の開口部の各々の中間点を結ぶ仮想軸の傾きをξ、仮想軸が入射面と交わる位置Ａと映像源との水平方向の距離をＦ、映像源からフレネルレンズシートへ仮想的に引いた垂線が入射面と交わる位置Ｂと位置Ａとの距離をＤとしたときに、
ξ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｓｉｎ｛ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｆ）｝〕／ｎ２〕
を満たすように、光吸収部２１２が配置されている。
【００３６】
この式を満たすことの効果について、以下、説明する。
図５中に示した位置Ａにおける映像光の入射角度をαとすると、
α＝ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｆ）である。
また、入射角度αで位置Ａに入射した映像光が、傾きξの仮想軸に沿って進むときには、以下の式が成立する。
ｓｉｎξ／ｓｉｎα＝１／ｎ２
これら２つの式を整理すると、ξ＝ａｒｃｓｉｎ〔〔ｓｉｎ｛ａｒｃｔａｎ（Ｄ／Ｆ）｝〕／ｎ２〕が導かれる。
【００３７】
すなわち、この式を満たすということは、映像源からきて入射面で屈折した映像光が傾きξの仮想軸に沿って進むということである。すなわち、上記式を満たすようにすることにより、映像光の入射角度に併せて光吸収部２１２の軸（配置角度）を変える（したがって、光吸収部２１２の配置される角度は、フレネルレンズシート２１０の上下方向の位置により異なる。）こととなり、斜面に当たる光の角度をできるだけ小さくすることができ、屈折率ｎ１，ｎ２の差が小さくても全反射しやすくなる。また、斜面の上下に当たる映像光の量も最小にできるので、フレネルレンズによる映像光の損失を最小に抑えることができる。
【００３８】
図６は、実施例１と実施例２とを比較して示した図である。図６（ａ）は、実施例１を示し、図６（ｂ）は、実施例２を示している。
図６からわかるように、本実施例では、実施例１に比べて、光吸収部に当たらず直接出射することができる映像光の割合が増加する。また、映像光が光吸収部に当たる場合であっても、光吸収部に対する入射角度が実施例１に比べて大きくなるので、より全反射しやすくなっている。
【００３９】
本実施例によれば、外光及び迷光の入射面における全反射成分をカットして、コントラストや画質の低下を抑えながらも、映像光の損失をより少なくすることができる。
【実施例３】
【００４０】
図７は、本発明によるフレネルレンズシートを用いた透過型スクリーンの実施例３を示す斜視図である。
本実施例における透過型スクリーン３００は、フレネルレンズシート３１０とレンチキュラーレンズシート３２０とを有している。
図８は、フレネルレンズシート３１０を垂直方向で切断した断面図（図７中のＤ３−Ｄ４断面）である。
【００４１】
本実施例におけるフレネルレンズシート３１０には、フレネルレンズ部３１１，光吸収部３１２，レンチキュラーレンズ部３１３が形成されている。
フレネルレンズ部３１１は、実施例１と同様なフレネルレンズである。
光吸収部３１２は、実施例１と同様であり、実施例１に示した数式を満たすように配置されている。ただし、本実施例の光吸収部３１２は、実施例１における光吸収部１１２よりも、光源側に寄せて配置されており、レンチキュラーレンズ部３１３に隣接して配置されている。
レンチキュラーレンズ部３１３は、垂直断面形状が楕円の一部である形状の水平方向に延在する単位レンズが垂直方向に並べられているレンチキュラーレンズである。
【００４２】
本実施例のようにフレネルレンズ部の入射側にレンチキュラーレンズ部を設けることは、垂直方向の光軸制御、垂直画角の拡大等の効果を表すとともに、特に薄型化対応のプロジェクションテレビのように短焦点フレネルレンズを使う場合に発生しやすい映像光の一部がフレネルレンズの入射面で反射された後テレビセットに使われている鏡で反射され再度観察者側に出射する迷光（ミラー反射）の防止に有効である。
なお、本実施例では、フレネルレンズ部の入射側にレンチキュラーレンズ部を設けているが、レンチキュラーレンズ部の代わりにプリズム形状を設けたり、マット面を設けたりしても、同様の効果を得られる。
【００４３】
ここで、レンチキュラーレンズ部３１３（又はプリズム形状）と光吸収部３１２とのモアレを回避するには、自然数をｎとしたときに両者のピッチ比を（２ｎ＋１）／２又は２／（２ｎ＋１）とするとよい。このようにすることにより、両直線が重なることがなくなり、モアレが生じない。そこで、本実施例においても、光吸収部３１２のピッチとレンチキュラーレンズ部３１３のピッチとの比が、（２ｎ＋１）／２となるようにしている。
【００４４】
レンチキュラーレンズシート３２０は、フレネルレンズシート３１０の観察側に配置されており、映像光の入射側に設けられた入射側レンチキュラーレンズ部３２１と、入射側レンチキュラーレンズ部３２１の焦点付近に設けられた出射側レンチキュラーレンズ部３２２と、入射側レンチキュラーレンズ部３２１の非集光部に設けられたレンチキュラーレンズ用光吸収部３２３とを有している。
【００４５】
これらは、光を水平方向に拡散するように、垂直方向に各レンチキュラーレンズ部が延在する方向に配置されている。したがって、レンチキュラーレンズ用光吸収部３２３の延在する方向と、光吸収部３１２の延在する方向とは、直交するようになっている。
本実施例では、光吸収部１１２と略直交する方向のレンチキュラーレンズ用光吸収部３２３を有したレンチキュラーレンズシート３２０を設けることにより、実施例１における拡散シート１２０と同様に、上下方向の反射や迷光はフレネルレンズシートの光吸収部でカットし、水平方向の反射や迷光はレンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズ用光吸収部でカットされるので、迷光及び外光による悪影響の抑制効果が増幅される。
【００４６】
図９は、本実施例におけるフレネルレンズシート３１０の製造方法を示した図である。
本実施例におけるフレネルレンズシート３１０の製造方法としては、まず、フレネルレンズ部３１１を形成する側とは反対側の面に光吸収部３１２を低屈折率の素材により設ける。なお、光吸収部３１２は、低屈折率の透明樹脂中に黒色ビーズを含有したものを用いることが、斜面での吸収を抑えられるので好ましい。
次に、間隙部用の放射線硬化樹脂により前記光吸収部の間の間隙部となる部分を充填するとともに、レンチキュラーレンズ形状を有する金型との間にも放射線硬化樹脂を充填し、金型に対向した状態のまま放射線を照射して放射線硬化樹脂を硬化させ、レンチキュラーレンズ金型から離型して間隙部及びレンチキュラーレンズ部３１３を形成する。
光吸収部３１２が設けられていない側の面（図９では左側）とフレネルレンズ金型とをフレネルレンズ用の放射線硬化樹脂を介して対向配置し、光吸収部３１２が設けられた側から放射線を照射して放射線硬化樹脂を硬化させ、フレネルレンズ金型から離型することにより、フレネルレンズ部３１１の形成を行い、フレネルレンズシート３１０を完成する。
【００４７】
本実施例によれば、映像源側のレンチキュラーレンズ部３１３による集光により映像光が光吸収部に衝突することがない設計が可能となり、吸収部と間隙部の界面での全反射を利用しないので吸収部と間隙部の材料の屈折率の考慮が不要となる。
（変形例）
【００４８】
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）各実施例において、光吸収部のまわりの基材部は、実質的に透明な素材で形成されているとしたが、この実質的に透明な基材としては、拡散剤や着色剤を含む（全面又は層構成として）ものを用いてもよい。例えば、拡散剤の層を含む場合は、上下拡散の効果を得たり、シンチレーション防止、モアレ防止の効果を得たりすることができる点で有効である。また、着色剤を含む場合は、透過率の減少を起こすがコントラストや画質の低下を防止する効果を高めることができる。
【００４９】
（２）各実施例における光吸収部は、その断面形状が三角形である例を示したが、三角形に限らず全反射するように設定できればどのような形でもよい。ただし、製造の容易さからは鋭角三角形が望ましい。ここで、斜面に当たる光の方向と斜面に当たった後の光の方向は異なるので、斜面の傾きが大きいと上下方向の画角の特性の滑らかさが劣ってしまう。そこで、光吸収部をできるだけ小さくする。光吸収部の斜面を曲面にする。光吸収部の断面形状を多角形（三角形以上の多角形）にする。上下拡散を大きくするレンチキュラーレンズや拡散剤等の拡散要素をスクリーン構成要素(レンチ／フレネル／前面板)中に設ける。以上の点を考慮してフレネルレンズシート及び透過型スクリーンを形成するとよい。
【００５０】
（３）各実施例における光吸収部の斜面は、上側斜面も下側斜面も同じ形状（角度）である例を示したが、これに限らず、例えば、隣接する光吸収部の略中央を通過する映像光と光吸収部の下側斜面とのなす角を、この映像光と上側斜面とのなす角より大きくしてもよい。図１０は、この場合の効果を説明する図である。フレネルレンズシート４１０には、隣接する光吸収部の略中央を通過する映像光と光吸収部の下側斜面とのなす角を、この映像光と上側斜面とのなす角より大きくした光吸収部が設けられている。このフレネルレンズシート４１０を通過する映像光は、大部分は実施例１〜３の場合と同様に出光するが、映像光の出射方向より上方向に出射する成分が発生し、透過型スクリーンを若干上方から見る所謂立ち見状態における映像の明るさを増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明によるフレネルレンズシートを用いた透過型スクリーンの実施例１を示す斜視図である。
【図２】フレネルレンズシート１１０を垂直方向で切断した断面図（図１中のＤ１−Ｄ２断面）である。
【図３】図２を拡大して示した図である。
【図４】実施例１におけるフレネルレンズシート１１０の製造方法を示した図である。
【図５】本発明の実施例２を説明する図である。
【図６】実施例１と実施例２とを比較して示した図である。
【図７】本発明によるフレネルレンズシートを用いた透過型スクリーンの実施例３を示す斜視図である。
【図８】フレネルレンズシート３１０を垂直方向で切断した断面図（図７中のＤ３−Ｄ４断面）である。
【図９】実施例３におけるフレネルレンズシート１１０の製造方法を示した図である。
【図１０】変形例の効果を説明する図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００，３００  透過型スクリーン
１１０，２１０，３１０  フレネルレンズシート
１１１，３１１  フレネルレンズ部
１１２，２１２，３１２  光吸収部
１１２ａ，１１２ｂ  斜面
１１２ｃ  透明リブ
１１３  入射面
１２０  拡散シート
１２１  透明リブ群
１２２  遮光リブ群
３１３  レンチキュラーレンズ部
３２０  レンチキュラーレンズシート
３２１  入射側レンチキュラーレンズ部
３２２  出射側レンチキュラーレンズ部
３２３  レンチキュラーレンズ用光吸収部
【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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