(57)【要約】【課題】  背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を可能にする。【解決手段】  フレネルレンズ３０が、入射光の方向を整えて出射光とするレンズ部３３を有する略長方形平板状のレンズ本体３１と、レンズ本体３１の中心Ｐ２を通るレンズ本体３１の短辺３１Ａに沿う方向Ｘにおいて中心Ｐ２から短辺の長さＸ２の１／２以上の距離Ｘ１だけ離間した位置を通るように配置された光軸Ｐ１とを備える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光の方向を整えて出射光とするレンズ部を有する略長方形平板状のレンズ本体と、
前記レンズ本体の中心を通る前記レンズ本体の短辺に沿う方向において前記中心から前記短辺の長さの１／２以上離間した位置を通るように配置された光軸とを備えていることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項２】
請求項１に記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ部を除く前記レンズ本体のヘイズ度が、１５〜８５の範囲に設定されていることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ部を構成する材料の屈折率が、１．５０〜２．００の範囲に設定されていることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ部は、最大フレネル角６０°〜８５°のフレネル面を有していることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ部は、面粗さ１μｍ以下に鏡面加工されたライズ面を有していることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ部は、前記入射光を全反射させて前記出射光とする全反射面を有していることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のフレネルレンズにおいて、
前記レンズ本体の全域における前記入射光の透過率が、５０％以上に設定されていることを特徴とするフレネルレンズ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のフレネルレンズと、
前記フレネルレンズからの前記出射光をスクリーンの左右方向及び上下方向に拡散させる拡散手段とを備えていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項９】
請求項８に記載の透過型スクリーンと、
前記光軸上に配置され、前記フレネルレンズに映像光を投射する光源とを備えていることを特徴とする背面投射型ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリアプロジェクションテレビなどの背面投射型ディスプレイ装置の透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置として、例えば図１３に示すようなリアプロジェクションテレビ１が知られている。
リアプロジェクションテレビ１は、図１３に示すように、光源としてのプロジェクタ２から投射される映像光を、反射鏡３Ａ，３Ｂ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４の背面に入射させることにより、この透過型スクリーン４の前面側に位置する観察者が、透過型スクリーン４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。
【０００３】
透過型スクリーン４は、例えば図１４に示すように、入射光の方向を整えて出射光とするレンズ部５Ｃを有するレンズ本体５Ａを備えたフレネルレンズ５と、フレネルレンズ５からの出射光をスクリーンの左右方向（水平方向）に拡散させるレンチキュラーレンズシート６及びスクリーンの上下方向（垂直方向）に拡散させる拡散層７とを備えている（例えば特許文献１参照）。
このような透過型スクリーン４の背面に入射する映像光は、まず、フレネルレンズ５により略平行光となり、次いで、レンチキュラーレンズシート６によりスクリーンの左右方向に拡散するとともに拡散層７によりスクリーンの上下方向に拡散する。これにより、スクリーン左右方向及び上下方向の視野角が制御される。
【０００４】
また、透過型スクリーン４に用いられるフレネルレンズ５のレンズ本体５Ａは、図１４及び図１５に示すように、レンズ基板５Ｂの片面（例えばレンチキュラーレンズシート６側を向く片面）に、同心円状の凹凸からなるレンズ部５Ｃが設けられることによって構成されており、このフレネルレンズ５の光軸５Ｄ（レンズ部５Ｃの凹凸がなす同心円の中心）は、レンズ本体５Ａの中心５Ｅと一致させられている。
なお、フレネルレンズ５は、図１５に示すように、略円形平板状をなすレンズ基板の片面に、このレンズ基板の中心を中心（光軸５Ｄ）とする同心円状の凹凸からなるレンズ部が設けられることによって構成されたフレネルレンズ素材５Ｆから、上記光軸５Ｄを中心５Ｅとする略長方形平板状のレンズ本体５Ａを切り出すことによって製造される。
【特許文献１】特開２００２−１７４７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、リアプロジェクションテレビ１においては、透過型スクリーンの背面に映像光を入射させるための光学系の占める空間が大きいため、反射鏡３Ａ，３Ｂによってプロジェクタ２から投射される映像光の光路を偏向させて、プロジェクタ２を透過型スクリーン４と反射鏡３Ｂとの間の領域から下方側に外れた側領域に配置することにより、奥行きを極力小さくして薄型化を図るようにしている。
しかしながら、プロジェクタ２は、フレネルレンズ５の光軸５Ｄ上に配置されるため、上記のようにフレネルレンズ５の光軸５Ｄがレンズ本体５Ａの中心５Ｅに一致していると、このプロジェクタ２が、反射鏡３Ａ，３Ｂによって映像光の光路を偏向させていない状態において、図１３中の２点鎖線で示すように透過型スクリーン４の背面に対向配置されることになる。
【０００６】
そのため、映像光の光路を偏向させる反射鏡３Ａ，３Ｂのうち、透過型スクリーン４の背面に対向配置される反射鏡３Ｂを、透過型スクリーン４に対して略平行ではなく所定角度傾斜させなければ、プロジェクタ２を透過型スクリーン４と反射鏡３Ｂとの間の領域から下方側に外れた領域に配置することができず、これに起因してリアプロジェクションテレビ１の奥行きを小さくすることに限界が生じていた。
つまり、反射鏡３Ｂを傾斜させた分だけ、リアプロジェクションテレビ１の奥行きを大きく確保しなければならないことになり、この反射鏡３Ｂの傾斜が、リアプロジェクションテレビ１の薄型化を図る上での大きな障害となっていたのである。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を可能にするフレネルレンズと、このフレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、この透過型スクリーンを用いた背面投射型ディスプレイ装置とを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明によるフレネルレンズは、入射光の方向を整えて出射光とするレンズ部を有する略長方形平板状のレンズ本体と、前記レンズ本体の中心を通る前記レンズ本体の短辺に沿う方向において前記中心から前記短辺の長さの１／２以上離間した位置を通るように配置された光軸とを備えていることを特徴としている。
本発明による透過型スクリーンは、本発明のフレネルレンズと、前記フレネルレンズからの前記出射光をスクリーンの左右方向及び上下方向に拡散させる拡散手段とを備えていることを特徴としている。
本発明による背面投射型ディスプレイ装置は、本発明の透過型スクリーンと、前記光軸上に配置され、前記フレネルレンズに映像光を投射する光源とを備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフレネルレンズでは、その光軸が、レンズ本体の中心を通るレンズ本体の短辺に沿う方向において前記中心から前記短辺の長さの１／２以上離間した位置を通るように配置されている。そのため、このようなフレネルレンズと拡散手段とを備えた透過型スクリーンを用いて背面投射型ディスプレイ装置を構成したときには、フレネルレンズの光軸上に配置される光源が、反射鏡によって映像光の光路を偏向させていない状態において、透過型スクリーンの背面に対向する領域から外れた領域に配置される。
したがって、本発明のフレネルレンズを用いた背面投射型ディスプレイ装置において、光源から投射される映像光の光路を透過型スクリーンの背面に対向配置される反射鏡によって偏向させる場合に、この反射鏡を透過型スクリーンに対して略平行となるように配置したとしても、光源を透過型スクリーンと反射鏡との間の領域から外れた領域に配置することができるので、上記反射鏡を傾斜させる必要がなくなり、背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を実現することができる。
【００１０】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ部を除く前記レンズ本体のヘイズ度が、１５〜８５の範囲に設定されていることが好ましい。
このような構成とすると、フレネルレンズのレンズ部によって方向が整えられた正規の出射光以外の出射光、つまり、正規の映像とともに多重像を発生させてしまう要因となる迷光を、レンズ本体によって吸収して多重像の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ部を構成する材料の屈折率が、１．５０〜２．００の範囲に設定されていることが好ましい。
このような構成とすると、光源から投射される映像光をより大きな入射角でもってフレネルレンズに入射させることができるので、この光源から投射される映像光の光路を短くして、背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を実現することができる。
【００１２】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ部は、最大フレネル角６０°〜８５°のフレネル面を有していることが好ましい。
このような構成とすると、光源から投射される映像光をより大きな入射角でもってフレネルレンズに入射させることができるので、この光源から投射される映像光の光路を短くして、背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を実現することができる。
【００１３】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ部は、面粗さ１μｍ以下に鏡面加工されたライズ面を有していることが好ましい。
このような構成とすると、レンズ部のライズ面が粗面とされている場合に比べ、映像を見やすく綺麗にして画質の向上を図ることができる。
【００１４】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ部は、前記入射光を全反射させて前記出射光とする全反射面を有していることが好ましい。
このような構成とすると、光源から投射される映像光をより大きな入射角でもってフレネルレンズに入射させることができるので、この光源から投射される映像光の光路を短くして、背面投射型ディスプレイ装置のさらなる薄型化を実現することができる。
【００１５】
また、本発明のフレネルレンズにおいて、前記レンズ本体の全域における前記入射光の透過率が、５０％以上に設定されていることが好ましい。
このような構成とすると、フレネルレンズへ大きな入射角でもって入射する入射光であっても確実に方向を整えて拡散手段へ出射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本実施形態による背面投射型ディスプレイ装置としてのリアプロジェクションテレビ１０は、図１に示すように、筐体１１と、前面側（図１中の左側）を筐体１１の外部へ露出させるとともに背面側（図１中の右側）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。
【００１７】
透過型スクリーン２０は、図２に示すように、入射光の方向を整えて出射光とするレンズ部３３を有するレンズ本体３１を備えたフレネルレンズ３０と、フレネルレンズ３０からの出射光をスクリーンの左右方向（水平方向）に拡散させるレンチキュラーレンズシート４０（拡散手段）及びスクリーンの上下方向（垂直方向）に拡散させる拡散層５０（拡散手段）とを備えている。
これらフレネルレンズ３０、レンチキュラーレンズシート４０、拡散層５０は、透過型スクリーン２０の背面側（図２中の右側）から前面側（図２中の左側）にかけて順次配置されているとともに、互いに略平行となるように配置されている。
【００１８】
フレネルレンズ３０のレンズ本体３１は、図２及び図３に示すように、略長方形平板状をなすレンズ基板３２におけるレンチキュラーレンズシート４０側を向く片面（透過型スクリーン２０の前面側を向く片面）に、同心円状の凹凸からなるレンズ部３３が設けられることによって構成されている。
本実施形態において、レンズ部３３の凹凸がなす同心円の中心を通ってレンズ本体３１の法線に沿う方向、つまり、フレネルレンズ３０の光軸Ｐ１は、図３に示すように、レンズ本体３１の中心Ｐ２を通るレンズ本体３１の短辺３１Ａに沿う方向Ｘにおいて中心Ｐ２から距離Ｘ１だけ離間した位置を通るように配置されており、この距離Ｘ１が短辺３１Ａの長さＸ２に対してＸ２／２以上に設定されている。
【００１９】
このようなフレネルレンズ３０を製造するには、図３に示すように、略円形平板状をなすレンズ基板の片面に、このレンズ基板の中心を通ってレンズ基板の法線に沿う方向を中心（光軸Ｐ１）とする同心円状の凹凸からなるレンズ部が設けられることによって構成されたフレネルレンズ素材３４を用意する。このフレネルレンズ素材３４は、金型法によりフレネルレンズを製作する場合には、その金型に相当する。
このフレネルレンズ素材３４から、上記光軸Ｐ１から距離Ｘ１だけ離間した位置を通ってフレネルレンズ素材３１の法線に沿う方向を中心Ｐ２とするように、かつ、上記光軸Ｐ１及び中心Ｐ２を短辺３１Ａに沿う方向Ｘ上に位置させるように、略長方形平板状のレンズ本体３１を切り出すことによって、上述したフレネルレンズ３０を得ることができる。
【００２０】
また、フレネルレンズ３０において、レンズ部３３を除くレンズ本体３１、つまりレンズ基板３２のヘイズ度（曇り度）は、１５〜８５の範囲に設定され、レンズ部３３を構成する材料の屈折率は、１．５０〜２．００の範囲に設定され、かつ、これらレンズ基板３２及びレンズ部３３からなるレンズ本体３１の全域における入射光の透過率は、５０％以上に設定されている。透過率は、主として材料の屈折率、フレネル角、ヘイズ度の選定により決定される。
【００２１】
さらに、レンズ基板３２の片面に設けられた同心円状の凹凸からなるレンズ部３３は、図４に示すように、所定のフレネル角θ１でもって立ち上がり、入射光を屈折させてその方向を整えるフレネル面３５と、このフレネル面３５に対して所定のライズ角度θ２でもって交差するライズ面３６とを有している。
なお、フレネル面３５のフレネル角θ１の最大値は、６０°〜８５°の範囲に設定され、ライズ面３６は、面粗さ１μｍ以下に鏡面加工されている。
【００２２】
上記のような構成とされたフレネルレンズ３０は、その光軸Ｐ１を例えば下方側に位置させるようにして透過型スクリーン２０に備えられている。
そして、プロジェクタ１２から投射される映像光を透過型スクリーン２０の背面に入射させる、つまり、プロジェクタ１２から投射される映像光を透過型スクリーン２０の背面側に位置するフレネルレンズ３０に入射させると、このフレネルレンズ３０は、入射した映像光の方向を整えて略平行光としてからレンチキュラーレンズシート４０に向けて出射する。
【００２３】
ここで、プロジェクタ１２から投射される映像光の光路を反射鏡１３，１４によって偏向させていない状態を考えると、プロジェクタ１２は、フレネルレンズ３０の光軸Ｐ１上に配置されるために、図１中の２点鎖線で示すように透過型スクリーン２０の背面に対向する領域から例えば下方側に外れた領域に配置された状態となっている。
そして、このような配置とされるプロジェクタ１２から投射される映像光の光路を、透過型スクリーン２０の背面に対向配置されるとともに透過型スクリーン２０に対して略平行となるように配置される反射鏡１４とさらにもう一つの反射鏡１３とによって偏向させることにより、プロジェクタ１２が、筐体１１内において透過型スクリーン２０と反射鏡１４との間の領域から例えば下方側に外れた領域に配置されている。
【００２４】
レンチキュラーレンズシート４０は、図２及び図５に示すように、略長方形平板状をなすシート基板４１におけるフレネルレンズ３０側を向く片面（透過型スクリーン２０の背面側を向く片面）に、略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ４２が互いに略平行となるように配列されたレンズアレイ４３からなるレンズ部４４が設けられることによって構成されている。
【００２５】
レンズ部４４のレンズアレイ４３を構成する複数のシリンドリカルレンズ４２は、その長さ方向をスクリーンの上下方向（垂直方向）に略一致させており、フレネルレンズ３０から出射される映像光がレンチキュラーレンズシート４０に入射すると、このレンチキュラーレンズシート４０は、入射した映像光をスクリーンの左右方向（水平方向）で集光・拡散してストライプ状の光としてから拡散層５０に向けて出射する。なお、図２においては、説明上分かりやすくするため、シリンドリカルレンズ４２の長さ方向をスクリーンの上下方向（垂直方向）ではなく左右方向（水平方向）に略一致させて示してある。
【００２６】
また、レンチキュラーレンズシート４０は、図２に示すように、シート基板４１における拡散層５０側を向く片面（透過型スクリーン２０の前面側を向く片面）に、レンズアレイ４３の複数のシリンドリカルレンズ４２によるストライプ状の集光部に対応する開口部４６を有するとともにストライプ状の非集光部を遮光する遮光層４５（ＢＳ＝ブラック・ストライプ）が設けられている。
ここで、遮光層４５（ＢＳ）の遮光率（ＢＳ率＝ブラック・ストライプ率）、つまり、略長方形状の遮光層４５の全面積に対して開口部４６を除いた遮光部分の面積の割合は、５０％〜８０％の範囲に設定されている。
【００２７】
拡散層５０は、略長方形平板状をなす基材中に拡散材が分散配置されることによって構成されており、レンチキュラーレンズシート４０から出射される映像光が拡散層５０に入射すると、この拡散層５０は、入射した映像光をスクリーンの上下方向（垂直方向）へ拡散してから透過型スクリーン２０の前面側に向けて出射する。
【００２８】
以上のような構成とされた本実施形態によるリアプロジェクションテレビ１０では、その透過型スクリーン２０に用いられるフレネルレンズ３０の光軸Ｐ１が、レンズ本体３１の中心Ｐ２を通るレンズ本体３１の短辺３１Ａに沿う方向Ｘにおいて、中心Ｐ２から短辺３１Ａの長さＸ２の１／２以上の距離Ｘ１だけ離間した位置を通るように配置されている。
そのため、フレネルレンズ３０の光軸Ｐ１上に配置されるプロジェクタ１２を、反射鏡１３，１４によって映像光の光路を偏向させていない状態において、透過型スクリーン２０の背面に対向する領域から例えば下方側に外れた領域に配置することができている。
【００２９】
したがって、本実施形態によるリアプロジェクションテレビ１０において、プロジェクタ１２から投射される映像光の光路を透過型スクリーン２０の背面に対向配置された反射鏡１４によって偏向させるときには、この反射鏡１４が透過型スクリーン２０の背面に対して略平行となっていたとしても、プロジェクタ１２を透過型スクリーン２０と反射鏡１４との間の領域から例えば下方側に外れた領域に配置することができる。
このように、透過型スクリーン２０の背面に対向配置される反射鏡１４を透過型スクリーン２０に対して略平行となるように配置することができていると、従来では反射鏡１４の傾斜の分だけ必要となっていた筐体１１の奥行きが不必要になり、リアプロジェクションテレビ１０のさらなる薄型化を実現することができる。
【００３０】
また、本実施形態のフレネルレンズ３０について、レンズ基板３２のヘイズ度が１５〜８５の範囲に設定されていることから、フレネルレンズ３０のレンズ部３３によって方向が整えられた正規の出射光以外の出射光、つまり、正規の映像とともに多重像を発生させてしまう要因となる迷光を、レンズ本体３１のレンズ基板３２によって吸収して多重像の発生を抑制することができる。
このヘイズ度が１５よりも小さくなると、迷光の吸収率が低下して多重像の発生を抑制することが困難となるおそれがあり、一方、８５よりも大きくなると、正規の出射光に悪影響を及ぼしてしまうおそれがある。
【００３１】
また、本実施形態のフレネルレンズ３０について、レンズ部３３を構成する材料の屈折率が１．５０〜２．００の範囲に設定され、かつ、レンズ部３３のフレネル面３５のフレネル角θ１の最大値が６０°〜８５°の範囲に設定されている。そのため、プロジェクタ１２から投射される映像光をより大きな入射角でもってフレネルレンズ３０に入射させることができ、このプロジェクタ１２から投射される映像光の光路を短くして、リアプロジェクションテレビ１０のさらなる薄型化を図ることができる。
この屈折率が１．５０よりも小さくなったり、最大フレネル角θ１が６０°よりも小さくなったりすると、リアプロジェクションテレビ１０の薄型化を図るために必要な入射角を確保することができなくなるおそれがあり、一方、屈折率が２．００よりも大きくなったり、最大フレネル角θ１が８５°よりも大きったりすると、フレネルレンズ３０の製造が困難となるおそれがある。
【００３２】
さらに、レンズ部３３のライズ面３６が面粗さ１μｍ以下に鏡面加工されていることから、このライズ面３６が粗面とされている場合に比べ、映像を見やすく綺麗にして画質の向上を図ることができる。なお、ライズ面３６が粗面とされている場合には、このライズ面３６によって迷光を吸収する効果を得ることができる。
加えて、レンズ本体３１の全域における入射光の透過率が５０％以上に設定されていることから、フレネルレンズ３０へ大きな入射角でもって入射する入射光であっても確実に方向を整えてレンチキュラーレンズシート４０へ出射することができる。
【００３３】
なお、本実施形態においては、フレネルレンズ３０のレンズ部３３を、図４に示したような構成のものとして説明しているが、これに限定されることはなく、フレネルレンズ３０に入射する映像光を、レンズ部３３内で少なくとも１回全反射させて方向を整えてから出射するような構成のものであってもよい。
この場合、フレネルレンズ３０のレンズ本体３１は、略長方形平板状をなすレンズ基板３２における透過型スクリーン２０の背面側を向く片面に、同心円状の凹凸からなるレンズ部３３が設けられることによって構成され、このレンズ部３３が、例えば図６に示すようになる。
【００３４】
具体的に説明すると、レンズ基板３２の片面に設けられた同心円状の凹凸からなるレンズ部３３は、図６に示すように、入射光を屈折させて後述する全反射面３８に向けて方向付ける屈折面３７と、この屈折面３７で屈折させられた入射光を全反射させてその方向を整える全反射面３８とを有している。
このような構成としても、プロジェクタ１２から投射される映像光をより大きな入射角でもってフレネルレンズ３０に入射させることができ。このプロジェクタ１２から投射される映像光の光路を短くして、リアプロジェクションテレビ１０のさらなる薄型化を図ることができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、透過型スクリーン２０が、フレネルレンズ３０からの出射光をスクリーンの左右方向及び上下方向に拡散させる拡散手段として、複数のシリンドリカルレンズ４２が略平行に配列されたレンズアレイ４３からなるレンズ部４４を有するレンチキュラーレンズシート４０及び拡散層５０を備えているようにしたが、このような拡散手段だけに限定されることはない。
【００３６】
例えば、透過型スクリーン２０が、フレネルレンズ３０からの出射光をスクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（垂直方向）に拡散させる拡散手段として、複数の単位レンズが配列されたレンズアレイからなるレンズ部を有するマイクロレンズシートを備えているようにしてもよい。
【００３７】
具体的な一例を説明すると、図７及び図８に示すように、マイクロレンズシート１４０は、略長方形平板状をなすシート基板１４１におけるフレネルレンズ３０側を向く片面（透過型スクリーン２０の背面側を向く片面）に、略半球状をなす複数の単位レンズ１４２がマトリックス状に配列されたレンズアレイ１４３からなるレンズ部１４４が設けられることによって構成されている。
【００３８】
フレネルレンズ３０から出射される映像光がマイクロレンズシート１４０に入射すると、このマイクロレンズシート１４０は、入射した映像光をスクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（垂直方向）で集光・拡散してマトリックス状の光としてから透過型スクリーン２０の前面側に向けて出射する。
【００３９】
また、マイクロレンズシート１４０は、図７に示すように、シート基板１４１における透過型スクリーン２０の前面側を向く片面に、レンズアレイ１４３の複数の単位レンズ１４２によるマトリックス状の集光部に対応する開口部１４６を有するとともにマトリックス状の非集光部を遮光する遮光層１４５（ＢＭ＝ブラック・マトリックス）が設けられている。
ここで、遮光層１４５（ＢＭ）の遮光率（ＢＭ率＝ブラック・マトリックス率）、つまり、略長方形状の遮光層１４５の全面積に対して開口部４６を除いた遮光部分の面積の割合は、５０％〜９６％の範囲に設定されている。この９６％はレンチキュラーレンズの８０％相当の開口率であり、極めてリーズナブルに得ることができる。また、必要に応じて拡散板と組み合わせて使うこともできる。
【００４０】
例えば、透過型スクリーン２０が、フレネルレンズ３０からの出射光をスクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（垂直方向）に拡散させる拡散手段として、複数のシリンドリカルレンズが略平行に配列された第１のレンズアレイと複数のシリンドリカルレンズが略平行に配列された第２のレンズアレイとがそれらのシリンドリカルレンズの長さ方向を互いに交差させるように同一平面上に配置されてなるレンズ部を有するクロスレンチレンズシート（拡散手段）を備えているようにしてもよい。
【００４１】
具体的な一例を説明すると、図９及び図１０に示すように、クロスレンチレンズシート２４０は、略長方形平板状をなすシート基板２４１におけるフレネルレンズ３０側を向く片面（透過型スクリーン２０の背面側を向く片面）に、略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ２４２が互いに略平行となるように配列された第１のレンズアレイ２４３と、同じく略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ２４４が互いに略平行となるように配置された第２のレンズアレイ２４５とが、それらのシリンドリカルレンズ２４２，２４４の長さ方向を互いに略直交させるように同一平面上に配置されてなるレンズ部２４６が設けられることによって構成されている。
【００４２】
レンズ部２４６の第１のレンズアレイ２４３を構成する複数のシリンドリカルレンズ２４２と第２のレンズアレイ２４５を構成する複数のシリンドリカルレンズ２４４とは、それらの長さ方向をそれぞれスクリーンの上下方向（垂直方向）及び左右方向（水平方向）に略一致させており、フレネルレンズ３０から出射される映像光がクロスレンチレンズシート２４０に入射すると、このクロスレンチレンズシート２４０は、入射した映像光をスクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（垂直方向）で集光・拡散してマトリックス状の光としてから透過型スクリーン２０の前面側に向けて出射する。
【００４３】
また、クロスレンチレンズシート２４０は、図９に示すように、シート基板２４１における透過型スクリーン２０の前面側を向く片面に、第１のレンズアレイ２４３及び第２のレンズアレイ２４５の複数のシリンドリカルレンズ２４２，２４４によるマトリックス状の集光部に対応する開口部２４８を有するとともにマトリックス状の非集光部を遮光する遮光層２４７（ＢＭ＝ブラック・マトリックス）が設けられている。
ここで、遮光層２４７（ＢＭ）の遮光率（ＢＭ率＝ブラック・マトリックス率）、つまり、略長方形状の遮光層２４７の全面積に対して開口部２４８を除いた遮光部分の面積の割合は、５０％〜８０％の範囲に設定されている。
【００４４】
例えば、透過型スクリーン２０が、フレネルレンズ３０からの出射光をスクリーンの左右方向（水平方向）及び上下方向（垂直方向）に拡散させる拡散手段として、映像光を反射して拡散させる反射面を有する複数の構造体がシート基板中に配置されてなるプリズムシート（拡散手段）及び拡散層５０を備えているようにしてもよい。
【００４５】
具体的な一例を説明すると、図１１及び図１２に示すように、プリズムシート３４０は、略長方形平板状をなすシート基板３４１における拡散層５０側を向く片面（透過型スクリーン２０の背面側を向く片面）側の内部に、略三角柱状をなす複数の構造体３４２が互いに略平行かつ所定間隔を介して配列されることによって構成されている。複数の構造体３４２は、それらの断面がなす略三角形の頂点をフレネルレンズ３０側に向けて配置されている。また、構造体３４２を構成する材料は、所定の濃度に着色されているとともに、屈折率がシート基板３４１を構成する材料とは異なっている。これにより、略三角柱状をなす複数の構造体３４２の斜面が、入射する映像光を反射して、隣接する構造体３４２同士の間から拡散させて出射する反射面３４２Ａとなっている。
【００４６】
複数の構造体３４２は、その長さ方向をスクリーンの上下方向（垂直方向）に略一致させており、フレネルレンズ３０から出射される映像光がプリズムシート３４０に入射すると、このプリズムシート３４０は、入射した映像光を構造体３４２の反射面３４２Ａによってスクリーンの左右方向（水平方向）で反射・拡散してストライプ状の光としてから拡散層５０に向けて出射する。なお、図１１においては、説明上分かりやすくするため、構造体３４２の長さ方向をスクリーンの上下方向（垂直方向）ではなく左右方向（水平方向）に略一致させて示してある。
【００４７】
拡散層５０は、略長方形平板状をなす基材中に拡散材が分散配置されることによって構成されており、プリズムシート３４０から出射される映像光が拡散層５０に入射すると、この拡散層５０は、入射した映像光をスクリーンの上下方向（垂直方向）へ拡散してから透過型スクリーン２０の前面側に向けて出射する。
なお、プリズムシート３４０における複数の構造体３４２の形状・配列によっては、必ずしも拡散層５０を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態によるリアプロジェクションテレビの一例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態による透過型スクリーンの一例を示す概略説明図である。
【図３】本発明の実施形態によるフレネルレンズの一例を示す概略説明図である。
【図４】本発明の実施形態によるフレネルレンズの一例を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の実施形態による拡散手段の一例を示す概略説明図である。
【図６】本発明の実施形態によるフレネルレンズの他の一例を示す要部拡大断面図である。
【図７】本発明の実施形態による透過型スクリーンの他の一例を示す概略説明図である。
【図８】本発明の実施形態による拡散手段の他の一例を示す概略説明図である。
【図９】本発明の実施形態による透過型スクリーンの他の一例を示す概略説明図である。
【図１０】本発明の実施形態による拡散手段の他の一例を示す概略説明図である。
【図１１】本発明の実施形態による透過型スクリーンの他の一例を示す概略説明図である。
【図１２】本発明の実施形態による拡散手段の他の一例を示す概略説明図である。
【図１３】従来のリアプロジェクションテレビの一例を示す概略説明図である。
【図１４】従来の透過型スクリーンの一例を示す概略説明図である。
【図１５】従来のフレネルレンズの一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  リアプロジェクションテレビ（背面投射型ディスプレイ装置）
１２  プロジェクタ（光源）
１４  反射鏡
２０  透過型スクリーン
３０  フレネルレンズ
３１  レンズ本体
３１Ａ  短辺
３２  レンズ基板
３３  レンズ部
３５  フレネル面
３６  ライズ面
３７  屈折面
３８  全反射面
４０  レンチキュラーレンズシート（拡散手段）
４１  シート基板
４２  シリンドリカルレンズ
４３  レンズアレイ
４４  レンズ部
４５  遮光層（ブラック・ストライプ）
５０  拡散層（拡散手段）
１４０  マイクロレンズシート（拡散手段）
２４０  クロスレンチレンズシート（拡散手段）
３４０  プリズムシート（拡散手段）
Ｐ１  フレネルレンズの光軸
Ｐ２  レンズ本体の中心
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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