JP2000330209A

JP2000330209A - 平面型レンズ及びその製造方法、並びに背面投射型プロジェクタ用スクリーン

Info

Publication number: JP2000330209A
Application number: JP11139513A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Watanabe; 英俊渡辺
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】正常な球形の材料と共に不良な形状の透明微
小球体が混入していても、透過する入射光の直線的な光
抜けが低減され、良好な性能が得られる平面型レンズ及
びその製造方法、並びに背面投射型プロジェクタ用スク
リーンを提供すること。【解決手段】透明基板４上の透明粘着剤層５及び着色
層３に、直径の半分程度を埋め込んだ透明微小球体２の
入射側の面にならうように、透明層１２を所定の厚さに
形成する。これにより混入した不良ビーズ２Ａへの入射
光も透明層１２の界面で光が拡散して入射し、不良ビー
ズ２Ａのレンズ効果により集光されるため光抜けが生じ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、背面投射
型プロジェクタ用スクリーンに用いる平面型レンズ及び
その製造方法、並びに背面投射型プロジェクタ用スクリ
ーンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、ＨＤＴＶ（ハイビジョ
ン）用やシアター用等の大画面ディスプレイとして、液
晶ライトバルブやＣＲＴを用いた背面投射型プロジェク
タの開発が活発化している。

【０００３】図１９に、従来の背面投射型プロジェクタ
の概略構成を示す。

【０００４】図示の例はボックスタイプのプロジェクタ
で、映像投射部１０１からの投射映像光Ｌは、例えば、
反射ミラー１０２で反射されて透過型スクリーン１０５
に導かれる。透過型スクリーン１０５は、フレネルレン
ズ１０３と、通常、垂直方向に延びるレンチキュラーレ
ンズ１０４とで構成されている。そして、透過型スクリ
ーン１０５の背面から入射した投射映像光Ｌは、フレネ
ルレンズ１０３でほぼ平行光となった後、レンチキュラ
ーレンズ１０４により主として水平方向に拡散される。

【０００５】図２０（ａ）及び（ｂ）に示すように、レ
ンチキュラーレンズ１０４には、その背面側（光出射
側）に垂直方向に延びる突条部１０４ａが設けられ、こ
の突条部１０４ａに、外光を吸収して画面コントラスト
を向上させるためのブラックストライプ１０４ｂが設け
られている。例えば、押し出し成形により、アクリル樹
脂を、突条部１０４ａを含むレンチキュラーレンズ１０
４の形状に成形した後、突条部１０４ａのみに黒色印刷
を施し、ブラックストライプ１０４ｂを形成する。

【０００６】図２０（ｂ）に示すように、ブラックスト
ライプ１０４ｂの幅ｗは、通常、レンチキュラーレンズ
１０４のピッチｐの０．３〜０．４倍である。

【０００７】しかし、上述したようなレンチキュラーレ
ンズを用いた透過型スクリーンでは、例えば、水平方向
では光が広く拡散するために広い視野角が得られるが、
垂直方向では狭い範囲にしか光が拡散しないため、垂直
方向での視野角が狭いという欠点があった。この欠点を
克服するために、垂直方向に延びるレンチキュラーレン
ズと水平方向に延びるレンチキュラーレンズを組み合わ
せた構造のものもあるが、部品点数が増えるために部品
コスト及び製造コストが高くなるという問題があり、ま
た、スクリーンの積層数が増えるためにスクリーンの厚
みが大きく且つ重くなり、更に、各層間での多重反射の
影響も増えるという問題があった。

【０００８】また、上述した如く、コントラスト向上の
ためにブラックストライプを設ける場合、レンチキュラ
ーレンズの光出射側に黒色印刷のための突条部を形成す
る必要があり、且つ、その突条部を出射光の邪魔になら
ない幅に形成する必要があるため、ブラックストライプ
による外光吸収部の面積率が、通常、３０〜４０％程度
に留まっていた。このため、コントラスト向上の効果が
比較的悪かった。

【０００９】そこで、レンチキュラーレンズの代わり
に、透明微小球体を２次元配列して構成した平面型レン
ズによる透過型スクリーンが注目され（例えば、米国特
許第２，３７８，２５２号、同第３，５５２，８２２
号、日本国実用新案登録第２５１３５０８号公報参
照）、大画面高精細ディスプレイでの実用化に向けた研
究開発が行われている。

【００１０】例えば、本出願人は先に特願平９−１００
５９０号（平成９年４月１７日出願）により提案してい
る。この先願発明の一実施形態を図２１〜図２３により
説明する。

【００１１】図２１は、オープンタイプの背面投射型プ
ロジェクタの主要構成を示すもので、映像投射部２１か
らの投射映像光Ｌは、フレネルレンズ２２と平面型レン
ズ２３とからなる透過型スクリーン１０を介して前方に
拡散される。平面型レンズ２３は、図示の如く、ガラス
ビーズのような透明微小球体２を２次元的に最密充填配
列して構成している。従って、１層の透明微小球体２に
より、投射映像光Ｌを水平方向及び垂直方向の夫々広い
範囲に拡散させることができる。

【００１２】図２２は、ボックスタイプの背面投射型プ
ロジェクタで、筐体２５内に配された映像投射部２１か
らの投射映像光Ｌは、反射ミラー２４で反射されて、や
はり、フレネルレンズ２２と、透明微小球体２により構
成された平面型レンズ２３とからなる透過型スクリーン
１０を介し前方に拡散される。

【００１３】図２３に、上記出願（以下、先願と称す
る。）に記載されているうちの最も基本的な構成の平面
型レンズ２３を示す。

【００１４】この最も基本的な構成の平面型レンズ２３
では、例えば、ガラスビーズのような多数の透明微小球
体２が、ガラス板等の透明基板４上に、粘着又は接着機
能を有する着色層（光吸収層）３により固着されてい
る。各透明微小球体２は、その光入射側において直径の
５０％程度が着色層３から露出するように着色層３内に
埋め込まれ、且つ、その光出射側で透明基板４に接触し
ている。

【００１５】図示省略したフレネルレンズを経て入射し
た入射光Ｌ_inは、図示の如く、各透明微小球体２により
収斂され、各透明微小球体２と透明基板４との接触部近
傍を透過して、拡散、出射される。Ｌ_outは出射光であ
る。一方、透明基板４側から入射した外光Ｌ_exは、その
殆どが着色層３により吸収され、外光Ｌ_exの反射による
コントラストの低下が低減される。

【００１６】この時、この平面型レンズ２３では、光出
射側での着色層３による光吸収層の面積率を、例えば、
８０％程度以上にすることができる。従って、外光Ｌ_ex
の反射によるコントラストの低下を大幅に低減すること
ができて、外光の影響を受け難いコントラストの高いス
クリーンを実現することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな平面型レンズに用いられる透明微小球体には、その
製造時や取扱い時、粘着剤層への埋め込み作業時などに
おいて、形状が不良な微小球体が混入する場合がある
が、これを完全に除去することは困難であり、このよう
な不良ビーズが平面型レンズの製造に用いられてしまう
ことがある。

【００１８】図２４は、上記先願発明における基本的な
構成として示した図２３において、基板４と着色層３と
の間に透明粘着剤層５を設けたものであるが、鋭角状の
不良ビーズ２Ａが混入した場合の光の透過を模式的に示
す断面図である。

【００１９】正常な透明微小球体に混って配設される不
良ビーズの中でも、図２４に示すような鋭角状の粒子が
特に悪い影響を及ぼす。即ち、その表面形状に従ってス
ネルの法則に従う屈折を繰り返し、ある方向への直線的
な光抜けを生じる。この光抜けは、スクリーンとして映
像を投射した際には見る人に非常に不快快感を与えると
共に、その製品の品質低下の最大の原因となる。

【００２０】図２４において、Ａは正常な透明微小球体
２による入射光Ｌの集光拡散を示し、Ｂ及びＣは鋭角な
不良ビーズ２Ａによる入射光Ｌの挙動を示す。

【００２１】図２４に示すように、平面型レンズに不良
ビーズが混入した場合、ある方向に直線的に光抜けが起
ることが分かる。従って実際のスクリーンでは、この光
が抜けてくる方向に視線が一致した時に不快な輝点とし
て観測される。特に、正常ビーズの拡散能が大きい場合
（例えば屈折率の高いガラス材料使用時、ｎ＝１．９な
ど）では、光抜け部との光強度差が大きいために非常に
明るい輝点と感じられる。

【００２２】そこで本発明の目的は、正常な球形の材料
と共に不良な形状の透明微小球体が混入していても、直
線的な光抜けが低減され、良好な性能が得られる平面型
レンズ及びその製造方法、並びに背面投射型プロジェク
タ用スクリーンを提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、平面状
又は曲面状に分布する透明微小体と、前記透明微小体の
光入射側の面を覆う透明層と、前記透明微小体間の間隙
に配された遮光層とを有し、前記透明層の光入射側の表
面が前記透明微小体の表面形状に追随して曲面状に形成
されている、平面型レンズ（以下、本発明の平面型レン
ズと称する。）に係るものである。

【００２４】本発明の平面型レンズによれば、透明層が
透明微小体の光入射側の表面形状に追随して曲面状に形
成されているので、透明微小体の光入射側に鋭角の如き
不正常な形状が存在していても、透明層によってその不
正常な形状がゆるやかな曲面を呈し易くなり、入射光が
透明層の界面で種々の方向に進路変更（即ち、拡散）さ
れるため、出射光が拡散され易くなり、或る方向への直
線的な光抜けの如き現象を低減して不快感を解消するこ
とができる。その結果、不良品の混入がない高精度な透
明微小球体揃いの高額な材料を用いるのに比べて、安価
な材料を用いて製造コストを低減することができる。

【００２５】また、本発明は、透明粘着剤層上に複数の
透明微小体を平面状又は曲面状に分布する工程と、前記
透明微小体間の間隙に遮光層を形成する工程と、前記透
明微小体の光入射側の面に追随した曲面状の表面形状を
呈するように、前記透明微小体の前記光入射側の面を覆
う透明層を形成する工程とを有する、平面型レンズの製
造方法（以下、本発明の製造方法と称する。）に係るも
のである。

【００２６】本発明の製造方法によれば、上記した平面
型レンズと同様な効果が奏せられる平面型レンズの再現
性の良い製造方法を提供することができる。

【００２７】また、本発明は、平面状又は曲面状に分布
する複数の透明微小体と、前記透明微小体の光入射側の
面を覆う透明層と、前記透明微小体間の間隙に配された
遮光層とを有し、前記透明層の光入射側の表面が前記透
明微小体の表面形状に追随して曲面状に形成されている
平面型レンズを用いた、背面投射型プロジェクタ用スク
リーン（以下、本発明のプロジェクタ用スクリーンと称
する。）に係るものである。

【００２８】本発明のプロジェクタ用スクリーンによれ
ば、上記した本発明の平面型レンズが用いられるので、
光抜け現象が少なく、不快感のないプロジェクタ用スク
リーンを提供することができる。

【００２９】なお、本発明において、上記の平面型レン
ズの形状は、主として平坦な平板状のものであるが、幾
分曲面状を呈していてもよく、これらを総じて「平面
型」と定義する。また透明粘着層や透明微小体等は、目
的とする光の大部分を透過し得るものであれば、必ずし
も完全な透明体でなくてもよく「透明」という用語をい
わゆる半透明程度までの透明度を含めた意味で用いる。
また、上記の「微小体」とは、本来的には、少なくとも
光入射側の相当部分が球面状をなし、レンズ作用を奏す
るものを称し、完全な球体でなくてもよい。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照しながら説明する。

【００３１】上記した本発明の平面型レンズ、製造方法
及びプロジェクタ用スクリーンにおいては、図１に示す
ように、透明微小体の光入射面を覆う透明樹脂からなる
透明層１２の前記曲面状の表面形状が、前記透明微小体
２、２Ａの表面形状にならって一対一に対応しているこ
とが望ましい。

【００３２】そのためには、前記透明層１２が前記透明
微小体２、２Ａの表面に薄くコーティングにより形成さ
れていることが望ましく、その厚さが前記透明微小体
２、２Ａの直径又は長径の１／１０〜１／３（更に好ま
しくは、例えば１／５）であることが望ましい。

【００３３】そして、図１に示すように、前記透明微小
体２、２Ａの光入射側の所定箇所以外が前記遮光層３に
埋設され、前記透明微小体２、２Ａの直径又は長径のほ
ぼ１／２が前記遮光層３に埋設されていることが望まし
い。

【００３４】また、図１に示すように、透明基体４上に
設けられた透明粘着剤層５上に、前記複数の透明微小体
２、２Ａが単層をなすように、平面状又は曲面状に分布
し、更に、前記透明微小体２、２Ａの光出射側の所定箇
所が前記透明粘着剤層内に埋め込まれていることが望ま
しい。

【００３５】また、前記複数の透明微小体２、２Ａの光
入射側に、第２の透明粘着剤層を介して更に第２の透明
基体が接合されていてもよい。

【００３６】これにより、背面投射型プロジェクタ用ス
クリーンに用いる平面型レンズを形成することができ
る。

【００３７】以下、本発明の好ましい実施の形態を更に
詳細に説明する。

【００３８】図１は、既述した図２４と同様に、正常な
透明微小球体２に混って不良ビーズ２Ａが配されている
平面型レンズを模式的に示す。

【００３９】図１に示すように、本実施の形態の平面型
レンズは、光の出射側に、例えば、ガラス板やプラスチ
ック板やプラスチックフィルム等からなる剛性又は可撓
性を有する透明基材４を設け、その光入射側の面に、例
えば、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂等の粘着及び接着機能を
有する透明粘着剤層５を設け、この透明粘着剤層５に、
例えば、ガラスビーズ等からなる多数の透明微小球体２
を埋め込んで保持する。

【００４０】なお、この基材４や、透明粘着剤層５及び
透明微小球体２等は、目的とする光の大部分を透過し得
るものであれば、必ずしも完全な透明体でなくてもよ
い。

【００４１】そして、透明微小球体２を透明粘着剤層５
に固着後、図１に示すように透明微小球体２の光入射側
が半分程度露出するように、微粉末状のカーボンブラッ
ク等からなる着色層３を形成し、更にその上の全面に透
明樹脂層１２を凹凸にならう程度の厚さに、ダイコート
又はスピンコート等により塗布し、硬化する。

【００４２】これにより、図１に示すように、例えば正
常な透明微小球体２に混じり、光入射側に鋭角な形状を
有する不良ビーズ２Ａが存在していても、透明層１２の
材料の表面張力により鋭角部がなだらかな曲面となって
光の拡散性が生じ、空気とこの透明層１２との界面で光
が拡散される。

【００４３】その結果、図１に示すように、正常な透明
微小球体２へ入射するＡ部の入射光Ｌの如き好ましい集
光拡散は得られないものの、Ｂ部及びＣ部から入射する
不良ビーズ２Ａへの入射光Ｌは透明層１２との界面で種
々の方向に進路変更（拡散）され、その一部分は図示の
ように一旦集光され、拡散された出射光となり、他の部
分も拡散されて出射する。また、光出射側において不良
ビーズ２Ａの如く鋭角な状態が存在していると不良ビー
ズ２Ａと透明粘着剤層５との出射側境界では拡散作用が
ないので、完全な球体又は図２に示す如く出射側が球面
となったものほどの拡散性はないものの、上記したよう
に、出射光が既に拡散された状態で出射側へ進行して拡
散した出射光が得られるため、支障になることはない。

【００４４】そのためには、透明層１２の厚みは、光入
射側の凹凸になろう程度が必要であり、具体的にはビー
ズの直径の約１／１０の厚さがよい。図２はその良否の
具体例を示す図であり、図２（ａ）は厚み（ｔ₁）不足
を示し、薄過ぎては不良ビーズ２Ａの鋭角が曲面となら
ず、コーティング不良が生じ易い。しかし、図２（ｂ）
の如く所要の厚さ（ｔ₂）に透明層１２が形成されれば
角がなだらかな曲面を呈し、上記したような拡散効果を
得ることができる。

【００４５】また、本実施の形態における透明微小球体
２は単層であることが望ましいが、その理由を図３の模
式図により説明する。

【００４６】即ち、図３（ａ）に示すように、透明微小
球体２が複層であれば、入射光Ｌのパスがランダムにな
ってぼやけ、例えばすり硝子を透過する光のようにラン
ダムに散乱し、レンズにはなり難い。

【００４７】しかし、図３（ｂ）に示すように、透明微
小球体が平面状の単層であれば、それぞれの透明微小球
体２への入射光Ｌは、透明微小球体２のレンズ効果によ
り集光され、その後、あたかも小さな発光点から光が拡
散するような効果により、ａ、ｂ、ｃいずれの視点から
見ても均一な輝度が得られる。従って、このような平面
型レンズをプロジェクタ用スクリーンに用いれば高画質
の映像を得ることができる。

【００４８】次に、図４〜図９を参照して、本実施の形
態の平面型レンズの製造方法を説明する。

【００４９】まず、図４（ａ）に示すように、例えば、
ガラス板やＰＭＭＡ等のプラスチック板からなる透明基
材４の上に、例えば、ＵＶキュアにより架橋反応が進ん
で硬化すると共に、ＵＶキュア後も表面に粘性を保持
し、アクリル系のＵＶ硬化樹脂からなる透明粘着剤層５
を、例えば、５μｍ程度の厚みに塗布する。

【００５０】次に、図４（ｂ）に示すように、例えば、
ホッパー４２から多数の透明微小球体２を透明粘着剤層
５上に供給し、少なくとも最下層においては透明微小球
体２が２次元的に最密構造となるようにする。

【００５１】各透明微小球体２の大きさは、例えば、平
均粒系（直径）５０μｍ程度のマイクロガラスビーズと
する。この大きさがあまり大きいと、特に背面投射型プ
ロジェクタ用スクリーンを構成した時に、透明微小球体
２間の間隙が大きくなり過ぎて、解像度が低下するおそ
れがある。

【００５２】各透明微小球体２は、上述したガラス以外
に、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等のプラ
スチックで構成することもできる。

【００５３】次に、図３（ｃ）に示すように、例えば、
ドクタープレート３９によりスキージンクを行って、透
明微小球体２の高さを均一化する。

【００５４】次に、図３（ｄ）に示すように、例えば、
シリコーンゴム等の加圧ロール３１により透明微小球体
２を上から押圧し、最下層の透明微小球体２を透明粘着
剤層５に埋め込む。

【００５５】次に、図４（ｅ）に示すように、透明粘着
剤層５に埋め込まれて保持されなかった余剰の透明微小
球体２を、例えば、真空吸引手段４３により吸引して除
去する。

【００５６】これにより、図５（ａ）に示すように透明
粘着剤層５に保持された透明微小球体２のみが残る。

【００５７】次に、図５（ｂ）に示すように、加圧ロー
ル３１により透明微小球体２を上から押圧し、最下層の
透明微小球体２を、その直径の半分（＝２５μｍ）程度
まで透明粘着剤層５内に埋め込む。

【００５８】次に、図５（ｃ）に示すように、紫外線ラ
ンプ３２により紫外線を照射して、ＵＶ硬化樹脂からな
る透明粘着剤層５を硬化させ、透明微小球体２を固定す
る。

【００５９】次に、図６（ａ）に示すように、ホッパー
３３により、全面に微粉末状のカーボントナーを供給
し、着色層（以下、遮光層と称することがある。）３を
形成する。

【００６０】カーボントナーとしては、例えば、着色剤
としてカーボンブラック、固着剤として酢酸セルロース
が使用された粒径０．０５〜０．２μｍの超微粒子状の
ものを用いる。

【００６１】酢酸セルロースは、水酸基を多く有し、未
架橋のＵＶ硬化樹脂との親和性に優れている。これは、
透明粘着層５の表面に物理化学的に吸着し易いことを意
味する。また、粒径０．０５〜０．２μｍの超微粒子
は、各粒子が固着剤を介して凝集した状態となっている
が、その凝集状態は変形し易く、また、各粒子が分散も
し易い。従って、これらの超微粒子は、例えば、数珠つ
なぎ状態となって微小間隙にも入って行き易く、この性
質により、マイクロビーズが密に詰まった状態の間隙に
も均一に充填し易い。

【００６２】なお、カーボントナーとしては、固着剤に
エポキシ樹脂を用いた熱定着型のものもあるが、エポキ
シ樹脂は、ガラスビーズ表面に対しても親和力が強く、
後に、透明微小球体２の光出射部の着色層３を実質的に
完全に除去することが難しくなるので、この種のカーボ
ントナーは、あまり好ましくない。

【００６３】次に、図６（ｂ）に示すように、例えば、
回転ブラシ４４を回転させながら着色層３に押し付け、
この状態で、回転ブラシ４４を相対的に移動させて、着
色層３のカーボントナーを透明微小球体２間の間隙にむ
らなく均一に充填する。

【００６４】次に、図６（ｃ）に示すように余剰なトナ
ーを除去する。このトナーの除去には、例えば、極微細
繊維布（直径数μｍ程度の極細繊維で織った布。例え
ば、東レ社製“トレシー”、鐘紡社製“ザヴーナミニマ
ックス”等）３５を、透明基材４に対し相対的に移動さ
せながら着色層３の上面に連続的に接触させ、その繊維
間にカーボントナーをトラップさせて同伴させることに
より行うことができる。

【００６５】極微細繊維布３５は、例えば、テープ状に
加工したものを鏡面円柱ガイド３６に架張して連続的に
走行させながら使用する。これにより、極微細繊維布３
５に一定のテンションをかけて着色層３に対する接触部
の平面性を保持するとともに、常時新しい繊維面が着色
層３に接触するようにする。なお、極微細繊維布３５を
エンドレスに構成して、トナー除去性能に支障のないレ
ベルで連続使用することも可能である。

【００６６】このような極微細繊維布３５は、繊維の抜
け落ち等によるゴミが出難く、また、繊維間にトラップ
されたトナー粉が、そこから離脱して落ちることも稀で
あるため、このトナー除去工程には非常に好都合であ
る。

【００６７】なお、極微細繊維布３５の代わりに、弱粘
着性等の粘着テープを用いても良い。

【００６８】このようにして、図６（ｄ）に示すように
各透明微小球体２の頂部近傍領域のカーボントナーを除
去して、各透明微小球体２における光出射部位を着色層
３から露出させる。

【００６９】図７は、上記した図６（ｄ）の状態の拡大
図２３であるが、既述した如く、平面型レンズの作製に
用いられている透明微小球体２には、正常な球体のもの
ばかりでなく、不良ビーズ２Ａが混入し易く、不良ビー
ズ２Ａが混入した場合の状態を誇張して図示している。
以下の各図も同様。

【００７０】次に、図８に示すように、ダイヤコートや
スピンコート等により塗布して透明層１２を形成し、硬
化させる。または、薄い厚みのドライフィルム状に予め
形成しておき、これをラミネートの手法により被覆、硬
化させてもよい。

【００７１】また、透明層１２の材料としては、ＵＶ硬
化型樹脂、熱硬化型樹脂、ＥＢ硬化型樹脂、ホットメル
ト及び２液反応型樹脂等を使用することができる。

【００７２】また、本実施の形態においては既述した如
く、透明微小球体２を透明粘着剤層５に固着後に、黒色
遮光層３を形成するとしたが、着色したホットメルト接
着層に押し込む方法でもよく、透明粘着剤層を染色され
易い層と染色され難い層との２層構造、即ち光入射側を
染色され易い透明粘着剤層とし、これらの粘着剤層に透
明微小球体２を固着した後、光入射側の透明粘着剤層を
染色により黒色遮光層としてもよい。

【００７３】また、不良ビーズの入射側の鋭角形状をゆ
るやかにするためには、上記した透明樹脂に限らず例え
ばゾルーゲル法や液相成長法により無機透明膜を形成し
てもよい。

【００７４】更に、上記透明層１２を形成後に、その光
入射側、もしくは出射側、あるいはその両方に反射防止
処理等を施してもよい。

【００７５】図９〜図１６は、本実施の形態の製造方法
により製造される種々の態様の平面型レンズ２３を示
す。

【００７６】図９の例は、図８に示した基本的な構成に
おいて、光入射側に透明粘着剤層６を直接塗布形成し、
その上に透明基板１を形成した平面型レンズ２３Ａであ
る。なお、図９では透明粘着剤層６の光入射側の面を平
らに描いているが、ビーズの凹凸にならう様に被覆され
ていてもよい。例えば、比較的低粘度のＵＶ硬化樹脂を
スピンコート法などを用いてコーティングした場合、上
述の様な形状を呈する。また、透明基板１と４とは同じ
材料、透明粘着剤層５と６は同じ材料を使用することが
できる（以下の各例も同様）。

【００７７】図１０の例は、図８の基本的な構成におい
て透明粘着剤層５を省略し、基板４上に接着機能を有す
る着色層３を形成し、これにより透明微小球体２を保持
すると共に、その上に図９と同様に透明粘着剤層６を形
成した平面型レンズ２３Ｂである。

【００７８】図１１の例は、上記した図９の構成におい
て、透明基板１を省略した平面型レンズ２３Ｃである。

【００７９】図１２の例は、上記した図１１の構成に加
え、光入射側及び光出射側の面に反射防止膜７を設けた
平面型レンズ２３Ｄである。

【００８０】図１３の例は、上記した図１０の構成にお
いて、透明基板４を省略する代わりに透明粘着剤層６上
に透明基板１を設け、光入射側及び光出射側に反射防止
膜７をそれぞれ形成した平面型レンズ２３Ｅである。こ
の構造は、例えば、光入射側の透明基板４の代わりに剥
離可能な基板を用いて図１３の構造を製造し、その過程
の適当な時期にその基板を剥離すれば、製造することが
できる。

【００８１】図１４の例は、上記した図９の構成におい
て光出射側の透明基板４を省略し、光入射側及び光出射
側に反射防止膜７をそれぞれ形成した平面型レンズ２３
Ｆである。

【００８２】図１５の例は、上記した図１０の構成に加
え、透明粘着剤層６上に透明基板１を設け、光入射側及
び光出射側にそれぞれ反射防止膜７を形成した平面型レ
ンズ２３Ｇである。

【００８３】図１６の例は、上記した図９の構成に加
え、光入射側及び光出射側のそれぞれ反射防止膜７を形
成した平面型レンズ２３Ｈである。

【００８４】図１７及び図１８に、既述した図８に示し
た本実施の形態の基本的な構造をベースとした平面型レ
ンズを用いた背面投射型プロジェクタ用スクリーンを示
す。

【００８５】図１７は、基本的構造の入射側に透明粘着
剤層６を形成した図１１に示す平面型レンズ２３の光入
射側にフレネルレンズ２２を接合して、一体型の透過型
スクリーン１０Ａを構成したものである。

【００８６】また、図１８は、上記した一態様である図
１１の光出射側に反射防止膜７を形成後、その平面型レ
ンズ２３の光入射側にフレネルレンズ２２を接合して、
一体型の透過型スクリーン１０Ｂを構成したものであ
る。

【００８７】なお、上記した実施形態の他の態様につい
ても、フレネルレンズを接合して一体型の透過型スクリ
ーンを構成できることは勿論である。

【００８８】本実施の形態によれば、透明微小球体２に
不良ビーズ２Ａが混っている場合でも、これらの直径の
半分程度を露出させた光入射側の面を透明樹脂層１２に
より、その表面形状にならう如く、透明微小球体２の直
径の１／１０程度の厚さで被覆すれば、入射光は透明層
１２の界面で拡散して入射するので、不良ビーズ２Ａも
レンズ効果を発揮し、入射光は集光されて光出射側へ出
射させることができる。従って、レンズ効果のない又は
少ない不良ビーズ２Ａの場合に発生する光抜けを防止又
は少なくして、不快感を抑えることができる。

【００８９】上述した各実施の形態に本発明の技術的思
想に基づき変形が可能である。

【００９０】例えば、各実施の形態は両面又は片面に透
明基材を設けたが、いずれの実施の形態の場合も両面共
に透明基材を設けないことができる。

【００９１】また、各実施の形態で作製する平面型レン
ズの入射側に接合するレンズはフレネルレンズに限ら
ず、平行光を作るレンズに適用することができる。

【００９２】また、平面型レンズの構成や構造及びコー
ティング用の材料等も前述の実施の形態に限らず適宜に
行うことができる。

【００９３】

【発明の作用効果】上述した如く、本発明は、平面状又
は曲面状に分布する複数の透明微小体と、前記透明微小
体の光入射側の面を覆う透明層と、前記透明微小体間の
間隙に配された遮光層とを有し、前記透明層の光入射側
の表面が前記透明微小体の表面形状に追随して曲面状に
形成されているので、透明微小体の光入射側に鋭角の如
き不正常な形状が存在していても、透明層によってその
不正常な形状がゆるやかな曲面を呈し易くなり、入射光
が透明層の界面で種々の方向に進路変更（即ち、拡散）
されるため、出射光が拡散され易くなり、或る方向への
直線的な光抜けの如き現象を低減して不快感を解消する
ことができる。その結果、不良品の混入がない高精度な
透明微小球体揃いの高額な材料を用いるのに比べて、安
価な材料を用いて製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による平面型レンズを模式
的に示す断面図である。

【図２】同、平面型レンズにおける透明層の具体例を示
し、（ａ）は透明層が薄くて効果がない例、（ｂ）は良
好な例を示す概略断面図である。

【図３】同、平面型レンズにおける透明微小球体の単層
の効果を模式的に示し、（ａ）は複層の場合の効果がな
い例、（ｂ）は単層の効果を示す図である。

【図４】同、平面型レンズの製造方法を工程順に示す概
略断面図である。

【図５】同、平面型レンズの他の製造工程を工程順に示
す概略断面図である。

【図６】同、平面型レンズの他の製造工程を工程順に示
す概略断面図である。

【図７】同、製造工程において形成された状態を示す拡
大概略断面図である。

【図８】同、平面型レンズの更に他の製造工程を経て形
成された基本的な構成を示す概略断面図である。

【図９】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面図
である。

【図１０】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１１】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１２】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１３】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１４】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１５】同、平面型レンズの他の構成を示す概略断面
図である。

【図１６】同、平面型レンズの更に他の構成を示す概略
断面図である。

【図１７】同、実施の形態の一態様の平面型レンズを用
いた背面投射型プロジェクタ用スクリーンの一態様を示
す概略断面図である。

【図１８】同、実施の形態の他の態様の平面型レンズを
用いた背面投射型プロジェクタ用スクリーンの一態様を
示す概略断面図である。

【図１９】従来の背面投射型プロジェクタを示す概略図
である。

【図２０】従来の背面投射型プロジェクタにおけるレン
チキュラーレンズの構成を示す概略図及び断面図であ
る。

【図２１】先願発明における透明微小球体による平面型
レンズを用いたオープンタイプの背面投射型プロジェク
タを示す概略図である。

【図２２】同、透明微小球体による平面型レンズを用い
たボックスタイプの背面投射型プロジェクタを示す概略
図である。

【図２３】同、透明微小球体による平面型レンズの基本
構成を示す概略断面図である。

【図２４】同、平面型レンズにおいて不良ビーズが混入
した場合の光の透過を模式的に示す概略断面図である。

【符号の説明】

１、４…透明基板、２…透明微小体、２Ａ…不良ビー
ズ、３…着色層（遮光層）、５、６…透明粘着剤層、７
…反射防止膜、１０…透過スクリーン、１２…透明層、
２２…フレネルレンズ、２３…平面型レンズ、３１…加
圧ロール、３２…紫外線ランプ、３９…ドクタープレー
ド、４３…真空吸引手段、ａ、ｂ、ｃ…視点、ｔ…厚
さ、Ｌ…入射光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平面状又は曲面状に分布する複数の透
明微小体と、前記透明微小体の光入射側の面を覆う透明層と、前記透明微小体間の間隙に配された遮光層とを有し、前
記透明層の光入射側の表面が前記透明微小体の表面形状
に追随して曲面状に形成されている、平面型レンズ。
【請求項２】前記透明層の前記曲面状の表面形状が前
記透明微小体の表面形状と一対一に対応している、請求
項１に記載した平面型レンズ。
【請求項３】前記透明層が前記透明微小体の表面に薄
くコーティングされている、請求項１に記載した平面型
レンズ。
【請求項４】前記透明層の厚さが前記透明微小体の直
径又は長径の１／１０〜１／３である、請求項１に記載
した平面型レンズ。
【請求項５】前記透明微小体の光入射側の所定箇所以
外が前記遮光層に埋設されている、請求項１に記載した
平面型レンズ。
【請求項６】前記透明微小体の直径又は長径のほぼ１
／２が前記遮光層に埋設されている、請求項５に記載し
た平面型レンズ。
【請求項７】透明基体上に設けられた透明粘着剤層上
に、前記複数の透明微小体が単層をなすように、平面状
又は曲面状に分布している、請求項１に記載した平面型
レンズ。
【請求項８】前記透明微小体の光出射側の所定箇所が
前記透明粘着剤層内に埋め込まれている、請求項７に記
載した平面型レンズ。
【請求項９】前記複数の透明微小体の光入射側に、第
２の透明粘着剤層を介して更に第２の透明基体が接合さ
れている、請求項７に記載した平面型レンズ。
【請求項１０】背面投射型プロジェクタ用スクリーン
に用いられる、請求項１に記載した平面型レンズ。
【請求項１１】透明粘着剤層上に複数の透明微小体を
平面状又は曲面状に分布する工程と、前記透明微小体間の間隙に遮光層を形成する工程と、前記透明微小体の光入射側の面に追随した曲面状の表面
形状を呈するように、前記透明微小体の前記光入射側の
面を覆う透明層を形成する工程とを有する、平面型レン
ズの製造方法。
【請求項１２】前記透明層の前記曲面状の表面形状を
前記透明微小体の表面形状と一対一に対応させる、請求
項１１に記載した平面型レンズの製造方法。
【請求項１３】前記透明層を前記透明微小体の表面に
薄くコーティングする、請求項１に記載した平面型レン
ズの製造方法。
【請求項１４】前記透明層の厚さを前記透明微小体の
直径又は長径の１／１０〜１／３とする、請求項１１に
記載した平面型レンズの製造方法。
【請求項１５】前記透明微小体の光入射側の所定箇所
以外を前記遮光層に埋設する、請求項１１に記載した平
面型レンズの製造方法。
【請求項１６】前記透明微小体の直径又は長径のほぼ
１／２を前記遮光層に埋設する、請求項１５に記載した
平面型レンズの製造方法。
【請求項１７】透明基体上に設けられた透明粘着剤層
上に、前記複数の透明微小体を単層とするように、平面
状又は曲面状に分布させる、請求項１１に記載した平面
型レンズの製造方法。
【請求項１８】前記透明微小体の光出射側の所定箇所
を前記透明粘着剤層内に埋め込む、請求項１７に記載し
た平面型レンズの製造方法。
【請求項１９】前記複数の透明微小体の光入射側に、
第２の透明粘着剤層を介して更に第２の透明基体を接合
する、請求項１７に記載した平面型レンズの製造方法。
【請求項２０】背面投射型プロジェクタ用スクリーン
に用いる、請求項１１に記載した平面型レンズの製造方
法。
【請求項２１】平面状又は曲面状に分布する複数の
透明微小体と、前記透明微小体の光入射側の面を覆う透明層と、前記透明微小体間の間隙に配された遮光層とを有し、前
記透明層の光入射側の表面が前記透明微小体の表面形状
に追随して曲面状に形成されている平面型レンズを用い
た、背面投射型プロジェクタ用スクリーン。
【請求項２２】前記透明層の前記曲面状の表面形状が
前記透明微小体の表面形状と一対一に対応している平面
型レンズを用いた、請求項２１に記載した背面投射型プ
ロジェクタ用スクリーン。
【請求項２３】前記透明層が前記透明微小体の表面に
薄くコーティングされている前記平面型レンズを用い
た、請求項２１に記載した背面投射型プロジェクタ用ス
クリーン。
【請求項２４】前記透明層の厚さが前記透明微小体の
直径又は長径の１／１０〜１／３である前記平面型レン
ズを用いた、請求項２１に記載した背面投射型プロジェ
クタ用スクリーン。
【請求項２５】前記透明微小体の光入射側の所定箇所
以外が前記遮光層に埋設されている前記平面型レンズを
用いた、請求項２１に記載した背面投射型プロジェクタ
用スクリーン。
【請求項２６】前記透明微小体の直径又は長径のほぼ
１／２が前記遮光層に埋設されている前記平面型レンズ
を用いた、請求項２５に記載した背面投射型プロジェク
タ用スクリーン。
【請求項２７】透明基体上に設けられた透明粘着剤層
上に、前記複数の透明微小体が単層をなすように、平面
状又は曲面状に分布している前記平面型レンズを用い
た、請求項２１に記載した背面投射型プロジェクタ用ス
クリーン。
【請求項２８】前記透明微小体の光出射側の所定箇所
が前記透明粘着剤層内に埋め込まれている前記平面型レ
ンズを用いた、請求項２７に記載した背面投射型プロジ
ェクタ用スクリーン。
【請求項２９】前記複数の透明微小体の光入射側に、
第２の透明粘着剤層を介して更に第２の透明基体が接合
されている前記平面型レンズを用いた、請求項２７に記
載した背面投射型プロジェクタ用スクリーン。