(57)【要約】【課題】本発明は、スクリーンに用いるレンズシートのレンズ形状の潰れを防止する構成の安価な、リアプロジェクションＴＶなどに使用される透過型スクリーンを提供することを目的とする。【解決手段】光源側から、少なくとも、透光性基板の片面に単位レンズが２次元配列されてなるマイクロレンズアレイシートと、透光性基板の片面に全反射型フレネルレンズが形成されてなる全反射型フレネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴とする透過型スクリーンである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源側から、少なくとも、単位レンズが２次元配列されてなるマイクロレンズアレイシートと、全反射型フレネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記マイクロレンズアレイシートが、透光性基板の片面に単位レンズが２次元配列されており、その反対側の平坦面にマトリックス状の遮光層が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記フレネルレンズシートが、光拡散成分を含む透光性基板の片面に全反射型フレネルレンズが形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過型スクリーンの観察面となる最外層に前面板を設けてなることを特徴とす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、リアプロジェクションＴＶなどに使用される透過型スクリーンに関し、さらに詳細には、スクリーンを構成するレンズシートのレンズ形状の潰れを防止した安価な透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の透過型スクリーンは、例えば、特許文献１で提案されているように、光源となるプロジェクターからスクリーン背面に光が投射され、まず非レンズ面に拡散板を貼合したフレネルレンズシートの非レンズ面側から入射し、平行光に調整される。次に墨材を用いた極小ストライプが設けられている、非レンズ面に拡散板を貼合したレンチキュラーレンズシートにレンズ面から入射し、水平方向に強く拡散される。この拡散光は、レンチキュラーレンズシートに貼合されている拡散層により全方位に拡散され、観察者側で広視野領域を得る。そして、拡散層を２層含む構成が主流である。
【０００３】
屈折型フレネルレンズシートを用いる構成では、レンチキュラーレンズシートもしくはマイクロレンズシートと組み合わせると互いのレンズ面が向き合い、刃潰れが生じやすい問題である。また、拡散層２層を含む構成とすることでコストが高くなる問題がある。
【０００４】
上記の問題を改善するために、レンチキュラーレンズシート、マイクロレンズシートもしくはフレネルレンズシートのいずれかの拡散層を取り除くと、従来のスクリーン構成ではシートがたわみスクリーン性能の低下を招く。
【特許文献１】特開２００４−１１８１６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、スクリーンに用いるレンズシートのレンズ形状の潰れを防止する構成の安価な透過型スクリーン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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、すなわち、請求項１記載の発明は、光源側から、少なくとも、単位レンズが２次元配列されてなるマイクロレンズアレイシートと、全反射型フレネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴とする透過型スクリーンである。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、前記マイクロレンズアレイシートが、透光性基板の片面に単位レンズが２次元配列されており、その反対側の平坦面にマトリックス状の遮光層が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーンである。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、前記フレネルレンズシートが、光拡散成分を含む透光性基板の片面に全反射型フレネルレンズが形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載の透過型スクリーンである。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過型スクリーンの観察面となる最外層に前面板を設けてなることを特徴とする透過型スクリーンである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、光源側から、少なくとも、単位レンズが２次元配列されてなるマイクロ
レンズアレイシートと、全反射型フレネルレンズシートとを組み合わせて、レンズ面がお互い接触しないように構成し、さらに、上記のフレネルレンズシートの透光性基板に光拡散成分を含ませることが可能な構成とすることで、レンズシートのレンズ形状の潰れを防止し、透光性基板に光拡散機能を付与することができる安価な透過型スクリーンを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の透過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。図２は、本発明の透過型スクリーンの一部の水平方向の断面図において出射光が平行光の場合の光路を説明する模式説明図である。図３は、本発明の透過型スクリーンの水平方向の断面図においてスクリーン端部の光路を説明する模式説明図である。
【００１２】
図１で示すように、本発明の一実施例としての透過型スクリーンは、光源側から、少なくとも、単位レンズが２次元配列されてなるマイクロレンズアレイシート（１）と、全反射型フレネルレンズシート（２）とを組み合わせてなることを特徴とするものである。そして、マイクロレンズアレイシート（１）は、透光性基板（Ｂ）の片面に単位レンズが２次元配列されてなるマイクロレンズアレイ（Ａ）が形成され、その反対側の平坦面に感光性性樹脂材料かからなる層（Ｃ）を介してマトリックス状の遮光層（Ｄ）が形成されている。一方、全反射型フレネルレンズシート（２）は、光拡散成分が含有されている透光性基板（Ｆ）の片面に全反射型フレネルレンズ（Ｅ）が形成されており、その透光性基板（Ｆ）には光拡散機能を有し、マイクロレンズアレイシート（１）と全反射型フレネルレンズシート（２）とのレンズ面がお互い接触しないように構成されている。
【００１３】
図２で示すように、一実施例としての本発明の透過型スクリーンは、プロジェクターからの投射光は、まずマイクロレンズアレイシートのレンズ面に入射する。光の入射角度によりレンズ設計が異なり、入射角度が大きな領域ではマイクロレンズの形が鋭く尖ったような形状であるが、入射角度が小さな領域では断面が楕円または真円状のレンズ形状となる。これらマイクロレンズは形状は異なるとしても焦点距離は同等であることを特徴とする。マイクロレンズに入射した光は、マトリックス状の遮光層を抜け全方位に拡散され、スクリーン全面で均一な光強度を得る。
【００１４】
マイクロレンズにより拡散された光は全反射型フレネルレンズシートのレンズ面に入射し、光軸がスクリーンに対し垂直な拡散光もしくは平行光に調整され観察者側へと出射する。ここで使用するのは全反射型のフレネルレンズであるので、急な入射角度をもつプロジェクター光源からの光がマイクロレンズにより拡散した光が全反射型フレネルレンズへの入射角度が設計値から多少大きくなったとしても全反射で観察者側に光を透過することが可能である。全反射型フレネルレンズシートの透光性基板に光拡散成分を含有されて光拡散機能を有する。なお、透光性基板に光拡散成分を含有させずに、光拡散機能を有するフィルムや板を透光性基板に貼合することもできる。拡散特性（Ｈａｚｅ）や厚みは必要に応じて最適なものを選択する。
【００１５】
マイクロレンズアレイシートにより透過光は拡がるので、図３に示すように、全反射型フレネルレンズシートをマイクロレンズアレイシートより全拡散光が入射するように大きなサイズとするか、両レンズシートを同じサイズに揃えるのならばマイクロレンズアレイシートの端には光源からの光が入射しないようにマイクロレンズアレイシートのサイズを定める必要がある。マイクロレンズアレイシート全面に光を入射させ、同じサイズの全反射型フレネルレンズシートに透過させるとマイクロレンズアレイシート端部分の光は全反射型フレネルレンズシートを透過せず損失となってしまう。
【００１６】
上記の透過型スクリーンの観察面となる最外層に前面板を設けてなることもできる。
【００１７】
透過型スクリーンを構成する透光性基板としては、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、アクリル系／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂材料、あるいは珪酸塩を成分に含む無機系材料も使用することができる。いずれの材料も光透過性が高いことが必須である。
【００１８】
全反射型フレネルレンズシート構成する透光性基板に含ませる光拡散成分としての光拡散材は、無機系ではアルミナ、シリカ等、有機系ではアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系／スチレン系共重合樹脂が好適である。
【００１９】
また、光拡散機能を有するフィルムや板は、上記の拡散材を下記の樹脂材料に混入、塗布などして得られる。
【００２０】
樹脂材料としては、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカ−ボネイト系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアリレ−ト系樹脂、ポリサルフオン系樹脂、ポリエ−テルサルフオン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオレフイン系樹脂、フツ素化ポリイミド系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ナイロン系樹脂、などから選択される単体あるいは混合体からなる。
【００２１】
マイクロレンズアレイのレンズ部は、プレス法、キャスティング法、または平面スタンパ、ロールスタンパの凹凸形成面に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）や電子線硬化型樹脂等の電離放射線樹脂を塗布または注入し、その上に基材を配置し、硬化処理後、スタンパから離型するという方法で得ることができる。
【００２２】
マイクロレンズアレイシートは、放射線硬化性樹脂の硬化物によりマイクロレンズアレイ（単位レンズ群）を透光性基板の片面に形成し、その反対側の平坦面に、各単位レンズの非集光部に相当する位置に、ポジ型感光性粘着層を介して、マトリックス状の遮光層を形成した構成である。遮光層の形成において、ポジ型感光性粘着層はマイクロレンズアレイシートのレンズ面と反対側の平坦面に貼合し、マイクロレンズアレイ側からＵＶ光を当て露光を行うが、ＵＶ光は平行光ではなく光源からの入射角度と同様の角度でマイクロレンズアレイに入射するように照射しなければならない。そうすることで、光源からの光が十分に透過する遮光層が形成される。
【００２３】
マイクロレンズアレイは、同形状の単体レンズが規則的に配列したレンズ群、もしくは、形状の異なる単体レンズを隙間無くランダムに配列したレンズ群のことを指す。
【００２４】
全反射型フレネルレンズシートは、従来の公知の作製方法で作製できる。センター部があるもの、オフセットなどは問わない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の透過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。
【図２】本発明の透過型スクリーンの一部の水平方向の断面図において出射光が平行光の場合の光路を説明する模式説明図である。
【図３】本発明の透過型スクリーンの水平方向の断面図においてスクリーン端部の光路を説明する模式説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ：マイクロレンズアレイ
Ｂ：マイクロレンズアレイシートの透光性基板
Ｃ：感光性樹脂材料からなる層
Ｄ：遮光層
Ｅ：全反射型フレネルレンズ
Ｆ：全反射型フレネルレンズシートの透光性基板（光拡散性成分を含む）
Ｇ：光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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