(57)【要約】【課題】本発明は、高視野角、高コントラストを実現でき、コスト低減することが可能な背面投影型スクリーンおよび背面投影型ディスプレイを提供する。【解決手段】映像光源側から観察者側に、フレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板の順に配列され、少なくともフレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板がそれぞれ独立した構成からなる背面投影型スクリーンであって、前記光拡散シートの構造が、レンズシートのレンズ部側とは反対側に紫外線硬化性樹脂層（１）が形成されてあり、レンズ部側から略平行光を入射する開口部を除く領域に遮光層が紫外線硬化性樹脂層（１）上に形成されてあり、更に、その遮光層上に紫外線硬化性樹脂層（２）を形成した構造となっており、前記紫外線硬化性樹脂層（１）と紫外線硬化性樹脂層（２）が同一材料からなり、且つ、紫外線硬化性樹脂層（２）には拡散材が含有されていることを特徴とする。【選択図】図１
2007148068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光源側から観察者側に、フレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板の順に配列され、少なくともフレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板がそれぞれ独立した構成からなる背面投影型スクリーンであって、
前記光拡散シートの構造が、レンズシートのレンズ部側とは反対側に紫外線硬化性樹脂層（１）が形成されてあり、レンズ部側から略平行光を入射する開口部を除く領域に遮光層が紫外線硬化性樹脂層（１）上に形成されてあり、更に、その遮光層上に紫外線硬化性樹脂層（２）を形成した構造となっており、前記紫外線硬化性樹脂層（１）と紫外線硬化性樹脂層（２）が同一材料からなり、且つ、紫外線硬化性樹脂層（２）には拡散材が含有されていることを特徴とする背面投影型スクリーン。
【請求項２】
前記フレネルレンズシート並びに前面板を構成する基材は、光拡散材を含まず、且つ、映像光源側がマット形状からなる表面拡散機能を有する単層の透光性基材からなることを特徴とする請求項１記載の背面投影型スクリーン。
【請求項３】
前記背面投影型スクリーンを構成するフレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板の厚さの関係が、前面板≧フレネルレンズシート＞光拡散性シートとなることを特徴とする請求項１または２記載の背面投影型スクリーン。
【請求項４】
前記背面投影型スクリーンを構成する、少なくとも、フレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板で組み合わせたスクリーンのヘイズ値が８０％以上となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーン。
【請求項５】
上記前面板に帯電防止、反射防止もしくは擦傷防止表面処理の少なくとも何れか１種類以上の表面処理を施されているか、もしくは、帯電防止材、反射防止材もしくは擦傷防止材が前面板を構成する透光性基材に含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーンを使用することを特徴とする背面投影型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高視野角、高コントラストを実現でき、更に、スクリーン自体のコストを低減することが可能な背面投影型スクリーンおよびその背面投影型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビなどの背面投影型ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
リアプロジェクションテレビ向け背面透過型スクリーンは、一般的に、観察者側に配置されるレンチキュラーレンズシートと光源側に位置するフレネルレンズシートとの組み合わせにより構成されている。同心円状に単位レンズを配してなるフレネルレンズシートは、エンジンと呼ばれる小型プロジェクタからの投影光を略平行光として、レンチキュラーシートに出射するはたらきをする。レンチキュラーレンズシートは、フレネルレンズシートで略平行光とされた投影光を、水平方向に並列されたシリンドリカルレンズ群の特性により、水平方向に広げ、観察者側に表示光として出射するはたらきがある。
【０００３】
リアプロジェクションテレビに用いられる透過型スクリーンは、高精細でボケが無く、広視野角、高コントラストそしてスクリーンとして自立性の高いものが求められており、視野角が広いと観察者にとって映像可視領域が広くなり、コントラストが高いと映像の視認性が高く、自立性があることで歪みが無く、忠実に画像を再現する事が出来る。
【０００４】
本願は、特許文献１に例示されるような前面板、レンチキュラーレンズシートそしてフレネルレンズシートを組み合わせてスクリーンとして使用する形態が公知となっている。この様な形状のレンチキュラーレンズシートでは遮光層を形成する際に積層する必要が無い為、黄変などは起こりにくい。しかし高精細なレンズピッチにすることは困難である。また、フレネルレンズシートを構成要素の中で一番薄くすることは画像の歪みなどの問題が生じてしまい、忠実な画像を再現するのが難しい。
【０００５】
また、例えば、特許文献２に提案されているような形態ではフィルム状のレンチキュラーレンズシートを用い高精細なレンズピッチを作り出すことは可能であるが、レンチキュラーレンズシートの表面にブラックストライプを形成する際に使用する紫外線硬化性樹脂と異なるフィルムを貼り合わせることで紫外線硬化性樹脂が黄変してしまう可能性がある。コストの面でも滑り性のある特殊なフィルムを使用することで高いものになってしまう。
【０００６】
以下に特許文献を記す。
【特許文献１】特開２０００−２２１６０２号公報
【特許文献２】特開２０００−２１６０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の技術的背景を考慮してなされたものであり、高視野角、高コントラストを実現でき、更に、スクリーン自体のコストを低減することが可能な背面投影型スクリーンおよびその背面投影型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビなどの背面投影型ディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するために、すなわち、請求項１に係る発明は、映像光源側から観察者側に、フレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板の順に配列され、少
なくともフレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板がそれぞれ独立した構成からなる背面投影型スクリーンであって、
前記光拡散シートの構造が、レンズシートのレンズ部側とは反対側に紫外線硬化性樹脂層（１）が形成されてあり、レンズ部側から略平行光を入射する開口部を除く領域に遮光層が紫外線硬化性樹脂層（１）上に形成されてあり、更に、その遮光層上に紫外線硬化性樹脂層（２）を形成した構造となっており、前記紫外線硬化性樹脂層（１）と紫外線硬化性樹脂層（２）が同一材料からなり、且つ、紫外線硬化性樹脂層（２）には拡散材が含有されていることを特徴とする背面投影型スクリーンである。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記フレネルレンズシート並びに前面板を構成する基材は、光拡散材を含まず、且つ、映像光源側がマット形状からなる表面拡散機能を有する単層の透光性基材からなることを特徴とする請求項１記載の背面投影型スクリーンである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記背面投影型スクリーンを構成するフレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板の厚さの関係が、前面板≧フレネルレンズシート＞光拡散性シートとなることを特徴とする請求項１または２記載の背面投影型スクリーンである。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記背面投影型スクリーンを構成する、少なくとも、フレネルレンズシート、光拡散性シート、前面板で組み合わせたスクリーンのヘイズ値が８０％以上となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーンである。
【００１２】
請求項５に係る発明は、上記前面板に帯電防止、反射防止もしくは擦傷防止表面処理の少なくとも何れか１種類以上の表面処理を施されているか、もしくは、帯電防止材、反射防止材もしくは擦傷防止材が前面板を構成する透光性基材に含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーンである。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の背面投影型スクリーンを使用することを特徴とする背面投影型ディスプレイである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の背面投影型スクリーンの構成において、前面板とフレネルレンズを光拡散性シートより厚くすることで歪みの無い画像を再現すると共に、高視野角、高コントラストを実現でき、更に、スクリーン自体のコストを低減することが可能な背面投影型スクリーンおよびその背面投影型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビなどの背面投影型ディスプレイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい一実施例としての実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明における光拡散性シートの一例を示した模式図である。映像光源側よりレンズ（１０１）、支持体（１０２）、レンズ部と支持体からなるレンズシート（１０３）、紫外線硬化層（１０４）、遮光層（１０５）、そして拡散材入り紫外線硬化層（１０６）で構成される。図２は、本発明における背面投影型スクリーン構成の一例を示した模式図である。映像光源側から観察者側にフレネルレンズシート（２０３）、光拡散性シート（２０２）、そして前面板（２０１）で構成された形態を示したものである。本発明の背面投影型スクリーンにおいて、上記に示した構成に限定されるものではない。
【００１６】
レンズシートとして、レンズ群を紫外線硬化樹脂あるいは電子線硬化樹脂で成形する場合、透明支持体としては、紫外線透過性を有する透明な樹脂フィルムが好ましく、レンズ部が形成される面に易接着処理がなされているものが好ましい。材質としてはポリエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリルフィルム等が挙げられる。また、レンズ群をスタンパなどを成形することで、透明支持体と一体成形することができる。この場合有機系の材料として例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂、あるいは珪酸塩を成分に含む無機材料も使用することができる。この場合、光拡散性シートの剛性を保つための支持体はレンズシートがその役割を担う。また、上記成形方法並びに材料は特に限定されるものではない。
【００１７】
紫外線硬化性樹脂層は粘着性を有するものが好ましく、露光後硬化し粘着性を消失させることのできる光硬化性の材料、特にラジカル反応のものが望ましい。更に光学部材として使用するには、経時による色の変化が無いものが好ましい。従来のように光拡散シートを基材や支持体で貼り合わせることで、紫外線硬化性樹脂層は空気中の酸素から隔離された状態になり、経時により副反応が生じることで黄変したりすることがある。本発明の形態では、表面に同一の材料を使用することで紫外線硬化樹脂層自体が空気中の酸素に触れる状態にあり、更に紫外線硬化性樹脂層（２）に光拡散材を入れることで、層自体が空隙を含む状態になり、より空気中の酸素と触れ易い状態になり、黄変等を抑制することが出来る。
【００１８】
遮光層をパターニングする際に、紫外線硬化樹脂層（１）を選択的に露光することが必要になる。その為、綺麗に露光部と未露光部を作り分ける為には紫外線硬化樹脂層（１）は光拡散材を含有しないことが好ましい。また、紫外線硬化樹脂層（１）は耐擦性の面から表面に紫外線硬化樹脂層（２）のような保護層となり得るものを設けることが望ましい。更に紫外線硬化樹脂層（１）の耐光性を考慮すると、紫外線硬化樹脂層（２）には光拡散材を含有させることが好適である。
【００１９】
フレネルレンズシート並びに光拡散性シートのベースとなる透光性基材としては、光透過性が高いことが好ましく、有機系の材料として例えばアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂が使用でき、あるいは珪酸塩を成分に含む無機材料も使用することができる。透光性基材の片面は表面拡散機能を有する為に、成形時にエンボスロール等を用いて表面を荒らすことが好ましい。通常の拡散板のように透光性基材に屈折率の異なる光拡散材を混入させるものとは異なり、成形上のロール変更だけで対応できるので材料コストを低減することが出来る。更に片面をマットにすることで、フレネルレンズシートでは映像光の多重反射を低減することが可能になり、二重画像の防止効果が得られる。また、前面板においては光拡散性シートとの界面においてニュートンリング等の発現を抑制する効果が得られる。また、上記成形方法並びに材料は特に限定されるものではない。
【００２０】
透光性着色剤は、可視光を吸収できる着色剤として色素、顔料、カーボン、金属塩、金属酸化物等が望ましく、選択波長を吸収する可視光吸収材料のうち何れかを含有させることで可視領域の光吸収量を増加させることができ、外光反射の低減やコントラストを向上させることができる。帯電防止剤としては、イオン伝導型、電子伝導型に関わらず汎用の帯電防止剤を使用できる。また、上記材料は特に限定されるものではない。
【００２１】
映像を映し出すスクリーンは、フレネルの裏面で映像が映し出される形になる。その為、フレネルレンズシートは歪みの無いものが好まれる。しかし観察者側に前面板、光拡散性シートが配されているので、多少の歪みを許容することが出来る。その為厚みは出来る限り厚いものが望まれるが、前面板より薄いもので対応できる。映像光のような透過光以外に、外光の反射光も観察される。その為観察者側にある前面板は歪みの無いものが望ましい。特に前面板は最表面に位置するので少しの歪みでも映像を劣化させることに繋がるので安定させる必要があるので、構成部材の中で最も厚みのあるものが最適である。
【００２２】
本発明の背面投影型スクリーンは通常のスクリーンと異なり、前面板と光拡散性シートがそれぞれ独立した形態となる。このことにより前面板はその構成が基本単一材料からなるので温湿度での挙動が安定したものになる。また、フレネルレンズシートもまた基本単一材料からなるので環境特性は良好なものである。光拡散シートのみ積層構造を有しており、他に比べ温湿度下での挙動が大きなものになるが、光拡散性シートは前面板とフレネルレンズシートの間に配されており、更に光拡散性シートの厚みは他よりも薄いので温湿度下での挙動が安定したものになる。
【００２３】
背面投影型スクリーンは投影画像を忠実に再現する事が望ましく、スクリーン内に輝度分布差が無いことが好ましい。光拡散性シートのレンズ形状に依存するがスクリーン全体のヘイズ値が小さい場合、ホットスポットやホットバーと呼ばれるスクリーン内の輝度ムラが生じ、理想的なスクリーンとは言えない。スクリーン全体のヘイズ値を８０％以上にすることで、ホットスポットやホットバーを抑制することができ、スクリーン内の輝度ムラを無くすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明における光拡散性シートの構成の一例を示す水平方向の模式断面図である。
【図２】本発明の背面投影型スクリーンの構成の一例を示す水平方向の模式断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０１・・・レンズ部
１０２・・・支持体
１０３・・・レンズシート
１０４・・・紫外線硬化層（１）
１０５・・・遮光部
１０６・・・拡散材入り紫外線硬化層（紫外線硬化層（２））
２０１・・・前面板
２０２・・・光拡散性シート
２０３・・・フレネルレンズシート
【図１】
2007148068.tif 000003
【図２】
2007148068.tif 000004