JP2002139799A - 背面投影用スクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高コントラスト化、低シンチレーション化を
可能にするとともに、モアレ像が発生することを防止す
ることが可能な、表示品質の優れた背面投影用スクリー
ンを提供する。 【解決手段】 映像光が入射する側に設けられた第１の
透光性基材１１と、映像光が出射する側に設けられた第
２の透光性基材１２との間に、第１の透光性基材１１側
に設けられた光入射面１３Ａと、第２の透光性基材１２
側に設けられ、光入射面１３Ａよりも面積の小さい光出
射面１３Ｂとを有し、透光性材料からなる複数の導光体
１３を設け、第１の透光性基材１１と第２の透光性基材
１２との間であって、複数の導光体１３の間隙領域１４
には複数の吸光性粒子１５を充填する。複数の導光体１
３は間隙領域１４よりも高い屈折率を有し、複数の導光
体１３の形状若しくは配置がランダムになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投影表示装置
に備えられる背面投影用スクリーン及びその製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光変調装置として液晶装置等を用いて映
像光を合成し、合成された映像光を投写レンズなどから
なる投写光学系を介してスクリーンに拡大投影する投影
表示装置が知られており、投影表示装置の一例として、
光変調装置、投写光学系、スクリーン等を１個の筐体内
に収納し、スクリーンの背面側（映像光が入射した側の
反対側）に映像光を出射させて表示を行う背面投影表示
装置が知られている。

【０００３】従来、このような背面投影表示装置に備え
られるスクリーン（以下、「背面投影用スクリーン」と
称す。）としては、特開平１０−２９３３６２号公報等
に開示されている、入射した映像光を観察者側に集光す
るフレネルレンズスクリーンと、フレネルレンズスクリ
ーンで集光された映像光を一方の側から入射して他方の
側に拡散するレンチキュラーレンズスクリーンとを積層
形成した構造のものが一般に使用されている。また、米
国特許第５７８１３４４号明細書には、球状の集光体を
多数堆積させた構造のものが開示されており、入射され
た映像光は各球状の集光体によって観察者側に集光され
た後、観察者側に出射される構造になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、これま
でいくつかの背面投影用スクリーンが提案されている
が、表示品質の優れた背面投影用スクリーンは開発され
ていないのが現状である。例えば、従来の背面投影用ス
クリーンでは、背面投影表示装置の外部からスクリーン
内に入射する外光や、スクリーン以外の箇所から背面投
影表示装置内に入射し、映像光とともにスクリーン内に
入射する表示に関係のない迷光等が混入し、ノイズ光と
なってコントラストが低下する、外光や迷光等がスクリ
ーン内で散乱されて表示画像の輪郭がぼけるシンチレー
ション現象が発生する、液晶装置などを光変調装置とし
て用いた場合にモアレ像が生じるなどの問題点を有して
いる。

【０００５】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たもので、高コントラスト化、低シンチレーション化を
可能にするとともに、モアレ像が発生することを防止す
ることが可能な、表示品質の優れた背面投影用スクリー
ン及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の背面投影用スク
リーンは、一方の面側から入射した映像光を他方の面側
に出射させて表示する背面投影用スクリーンであって、
前記映像光が入射する側に設けられた第１の透光性基材
と、前記映像光が出射する側に設けられた第２の透光性
基材と、前記第１の透光性基材と前記第２の透光性基材
とに挟持され、前記第１の透光性基材側に設けられた光
入射面と、前記第２の透光性基材側に設けられ、前記光
入射面よりも面積の小さい光出射面とを有し、透光性材
料からなる複数の導光体と、前記第１の透光性基材と前
記第２の透光性基材との間であって、前記複数の導光体
の間隙領域に設けられた複数の吸光性粒子とを具備する
とともに、前記複数の導光体の形状若しくは配置がラン
ダムとされたことを特徴とする。

【０００７】すなわち、本発明では、映像光が入射する
側の第１の透光性基材と光が出射する側の第２の透光性
基材との間に、第１の透光性基材側に設けられた光入射
面と、第２の透光性基材側に設けられ、光入射面よりも
面積の小さい光出射面とを有する複数の導光体を設ける
構成としている。

【０００８】背面投影用表示装置内において、光変調装
置から出射された映像光は種々の方向に発散されるが、
背面投影用スクリーン内に、光入射面に対して光出射面
の面積が小さい導光体を設けることにより、背面投影用
スクリーンの導光体に入射した映像光を導光体内で観察
者側に向けて集光させることができるとともに、集光さ
れた映像光が導光体の光出射面から出射される際には、
光入射面に入射した光の入射方向よりも広い範囲の方向
に光を拡散させることができることを見出した。本発明
の背面投影用スクリーンにおいて、複数の導光体として
は、例えば円錐台状のものを用いることができる。

【０００９】また、前記複数の導光体が、前記間隙領域
の屈折率よりも高い屈折率を有する材料により構成する
ことが望ましく、特に、前記複数の導光体を、屈折率
１．５以上の透明素材により構成することが望ましい。
間隙領域に面する導光体の側面に対して、スネルの法則
によって規定される臨界角以上の入射角で入射する映像
光を導光体の側面で全反射させることができるが、複数
の導光体の屈折率を間隙領域の屈折率よりも高く設定す
る程、導光体の側面において、スネルの法則によって規
定される臨界角を小さくすることができるので、導光体
に入射する光のうち、導光体の側面で全反射する光の量
を増加させることができる。

【００１０】このように、複数の導光体の屈折率を間隙
領域の屈折率よりも高く設定することにより、導光体の
光入射面に入射し、直接、光出射面に出射される映像光
のみならず、直接、光出射面に出射されない映像光のう
ち、導光体の側面に対して、スネルの法則によって規定
される臨界角以上の入射角で入射する映像光を導光体の
側面で１回若しくは複数回全反射させて、光出射面側か
ら出射させることができるので、映像光の損失を低減す
ることができる。

【００１１】一般に、背面投影表示装置において、背面
投影用スクリーンに入射する映像光はある範囲に限られ
ているため、空気（屈折率１）などからなる間隙領域よ
りも高い屈折率を有する屈折率１．５以上の透明素材か
らなる導光体を用いることにより、導光体の側面に、臨
界角未満の入射角で入射する光の割合は少なくすること
ができ、ほとんどの映像光を導光体の光出射面から出射
することができる。なお、屈折率１．５の透明素材とし
ては、アクリル樹脂等を例示することができ、屈折率
１．５より高い屈折率を有する透明素材としては、核ハ
ロゲン置換芳香環を有するジアリル化合物と、ジアリル
イソフタレートまたはジアリルテレフタレートまたはジ
アリルオルソフタレートとの共重合体等を例示すること
ができる。

【００１２】一方、光量はわずかではあるが、導光体の
側面で全反射されない映像光（導光体の側面に、臨界角
未満の入射角で入射する映像光）は導光体の側面（導光
体と間隙領域との界面）で屈折して間隙領域に出射され
る。間隙領域に出射された光は隣接する導光体間で反射
を繰り返すなどし、その結果、間隙領域内で散乱光が発
生し、表示される画像がぼけるシンチレーション現象が
発生する恐れがある。

【００１３】そこで、本発明の背面投影用スクリーンで
は、このような散乱光を吸収するために、間隙領域内に
複数の吸収性粒子を設ける構成としている。また、この
吸光性粒子は、背面投影表示装置の外部（すなわち、背
面投影用スクリーンの映像光が出射する側）から背面投
影用スクリーン内に入射する外光や、スクリーン以外の
箇所から背面投影表示装置内に入射し、映像光とともに
背面投影用スクリーン内に入射する表示に無関係な迷光
等を吸収する機能も有し、外光や迷光等が混入すること
により、ノイズ光が増加してコントラストが低下するこ
とを防止することができる。

【００１４】さらに、本発明では、間隙領域内に、散乱
光、外光、迷光等を吸収する吸光体として、複数の吸光
性粒子を充填する構成としている。間隙領域内に、粒子
状以外の形状を有する吸光体を設けた場合、具体的には
導光体の側面上に層状の吸光体を形成する場合や間隙領
域内を隙間なく吸光体で充填させる場合などでは、空気
よりも屈折率の高い吸光体と導光体との接触面積が大き
くなるため、導光体の側面において、スネルの法則によ
って規定される臨界角が大きくなり、導光体の側面で全
反射する光の量の減少し、吸光体に吸収される光の量が
増加する結果、映像光の損失が大きくなり、表示の明る
さや輝度が低下する原因となる。

【００１５】しかしながら、本発明では、吸光体として
粒子状のものを用いる構成としているため、吸光性粒子
と導光体との接触面積を小さくすることができる。例え
ば、球状の吸光性粒子を用いた場合、吸光性粒子と導光
体とは点接触するため、吸光性粒子と導光体の接触面積
は非常に小さいものとなる。このように、吸光性粒子と
導光体との接触面積を小さくすることができるので、導
光体と吸光性粒子との屈折率の差が小さいことに起因し
て、導光体の側面で全反射する光の量が減少し、映像光
の損失が増加することを防止することができる。

【００１６】さらに、本発明では、複数の導光体の形状
若しくは配置をランダムとすることを特徴としている。
本発明者は、複数の導光体をある周期性をもって規則正
しく形成し、光変調装置として、マトリクス状に配置さ
れた画素毎に表示を行う液晶装置を用いた場合、導光体
の周期性とマトリクス状に配置された画素の周期性とが
干渉を起こす結果、モアレ像が発生し、表示品質が悪化
することを見出した。

【００１７】しかしながら、本発明では、複数の導光体
の形状若しくは配置をランダムとし、導光体が周期性を
有しないように構成しているので、光変調装置として、
マトリクス状に配置された画素毎に表示を行う液晶装置
を用いた場合においても、モアレ像が発生することを防
止することができ、表示品質の優れた背面投影用スクリ
ーンを提供することができる。

【００１８】さらに、本発明の背面投影用スクリーン
は、前記第１の透光性基材の前記映像光が入射する側
に、前記映像光の偏光軸と等しい偏光軸を有する偏光板
を具備するものであることが望ましい。このように、映
像光が入射する側の第１の透光性基材の映像光が入射す
る側に、映像光の偏光軸と等しい偏光軸を有する偏光板
を設けることにより、映像光のみを背面投影用スクリー
ン内に入射させることができるので、背面投影表示装置
内に発生した迷光等を偏光板で吸収することができ、コ
ントラストを向上させることができる。

【００１９】さらに、本発明の背面投影用スクリーン
は、前記第１の透光性基材の前記映像光が入射する側
に、反射防止層を具備するものであることが望ましい。
このように、映像光が入射する側の第１の透光性基材の
映像光が入射する側に、反射防止層を設けることによ
り、映像光が背面投影用スクリーンの表面で反射される
ことを防止することができるので、映像光の損失を低減
させることができる。

【００２０】以上説明したように、本発明の背面投影用
スクリーンによれば、高コントラスト化、低シンチレー
ション化を可能にするとともに、モアレ像が発生するこ
とを防止することが可能な、表示品質の優れた背面投影
用スクリーンを提供することができる。

【００２１】以上の本発明の背面投影型スクリーンは、
以下の本発明の背面投影型スクリーンの製造方法によっ
て製造することができる。本発明の背面投影用スクリー
ンの製造方法は、前記第１の透光性基材上に感光性樹脂
層を形成する工程と、前記複数の導光体の光出射面のパ
ターンを有するマスクを用い、前記感光性樹脂層に照射
する光の照射領域を前記複数の導光体の形状に対応させ
て、前記感光性樹脂層を露光する工程と、露光した前記
感光性樹脂層を現像することにより、前記複数の導光体
を形成する工程と、前記複数の導光体の間隙領域に前記
複数の吸光性粒子を充填する工程と、前記複数の導光体
の光出射面側に前記第２の透光性基材を貼着する工程と
を有することを特徴とする。

【００２２】本発明の背面投影用スクリーンの製造方法
によれば、第１の透光性基材上に感光性樹脂層を形成
し、複数の導光体の光出射面のパターンを有するマスク
を用い、感光性樹脂層に照射する光の照射領域を複数の
導光体の形状に対応させて感光性樹脂層を露光した後、
現像することにより、光入射面に対して光出射面の面積
が小さい導光体を容易に形成することができ、次いで、
複数の導光体の間隙領域に複数の吸光性粒子を充填し、
複数の導光体の光出射面側に第２の透光性基材を貼着す
ることにより、本発明の背面投影用スクリーンを容易に
製造することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施形態につ
いて詳述する。 （背面投影用スクリーンの構造）図１〜図４に基づい
て、本実施形態の背面投影用スクリーン１０の構造につ
いて説明する。図１は背面投影用スクリーン１０の後述
する導光体の配列パターンを示す図であって、導光体を
光出射面側から観たときの概略平面図、図２は背面投影
用スクリーン１０を図１のＡ−Ａ’線に沿って切断した
ときの概略断面図、図３は導光体に入射した映像光の光
路を示す拡大概略断面図、図４は導光体の形状の例を示
す斜視図である。尚、各図においては、各層や各部材を
図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各
部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００２４】図２に示すように、本実施形態の背面投影
用スクリーン１０は、図示右側から入射した映像光を図
示左側に出射して表示を行う構造になっており、背面投
影用スクリーン１０は、映像光が入射する側に設けられ
た第１の透光性基材１１と、映像光が出射する側に設け
られた第２の透光性基材１２と、第１の透光性基材１１
と第２の透光性基材１２とに挟持された複数の導光体１
３とを主体として構成されている。第１の透光性基材１
１はガラス基板や透光性樹脂基板等からなり、第２の透
光性基材１２はガラス基板や透光性樹脂基板、透光性樹
脂フィルムなどからなっている。また、第１の透光性基
材１１と第２の透光性基板１２間の距離は例えば、０．
１〜１ｍｍ程度となっている。

【００２５】導光体１３は透光性樹脂などの透光性材料
からなり、第１の透光性基材１１側に設けられた光入射
面１３Ａと、第２の透光性基材１２側に設けられ、光入
射面１３Ａよりも面積の小さい光出射面１３Ｂとを有
し、各導光体１３の形状は図１、図２、図４（ａ）に示
すように円錐台となっている。なお、図１に示すよう
に、各導光体１３の光入射面１３Ａ、光出射面１３Ｂの
形状は正円や楕円などから構成されている。

【００２６】第１の透光性基材１１と第２の透光性基材
１２との間であって、複数の導光体１３の間隙領域１４
にはカーボンブラック粒子などからなる複数の吸光性粒
子１５が充填されており、複数の吸光性粒子１５が充填
されていない部分には、導光体１３よりも低い屈折率を
有する空気等が充填されている。本実施形態において、
導光体１３と間隙領域１４を構成する空気等との屈折率
の差が大きい程好ましい。

【００２７】間隙領域１４内において、複数の吸光性粒
子１５が充填されていない部分に、屈折率１の空気を充
填した場合、導光体１３を屈折率１．５以上の透明素材
により構成することが望ましい。屈折率１．５の透明素
材としては、アクリル樹脂等を例示することができ、屈
折率１．５より高い屈折率を有する透明素材としては、
ポリスチレンや核ハロゲン置換芳香環を有するジアリル
化合物と、ジアリルイソフタレートまたはジアリルテレ
フタレートまたはジアリルオルソフタレートとの共重合
体等を例示することができる。

【００２８】また、第１の透光性基材１１の映像光が入
射する側の面には、偏光板１６と反射防止層１７とが順
次積層形成されており、偏光板１６の偏光軸は映像光の
偏光軸と等しくなるように設定されている。このよう
に、第１の透光性基材１１の映像光が入射する側に、映
像光の偏光軸と等しい偏光軸を有する偏光板１６と反射
防止層１７を設けることにより、映像光以外の迷光等が
背面投影用スクリーン１０内に入射することを防止する
ことができるともに、映像光が背面投影用スクリーン１
０の表面で反射されることを防止することが可能な構造
になっている。

【００２９】以下に、上記構造の背面投影用スクリーン
１０の導光体１３及び吸光性粒子１５の構造について詳
細に説明する。光変調装置から出射された映像光は種々
の方向に発散されるが、本実施形態では、背面投影用ス
クリーン１０内に、光入射面１３Ａに対して光出射面１
３Ｂの面積が小さい複数の導光体１３を設ける構成とし
ているので、背面投影用スクリーン１０に入射した映像
光を、導光体１３内で観察者側に向けて集光させること
ができるとともに、集光された映像光が導光体１３の光
出射面１３Ｂから出射される際には、光入射面１３Ａに
入射した映像光の入射方向よりも広い範囲の方向に映像
光を拡散させることができる構造になっている。

【００３０】図３に基づいて、導光体１３に入射した映
像光の光路について説明する。導光体１３内に入射する
映像光のうち、例えば、符号Ｌ１で示す映像光は、光入
射面１３Ａから導光体１３内に入射した後、そのまま直
進して光出射面１３Ｂから出射される。これに対して、
例えば、符号Ｌ２で示す映像光は、光入射面１３Ａから
導光体１３内に入射した後、導光体１３の側面１３Ｃに
入射角θで入射するが、この入射角θがスネルの法則に
よって規定される臨界角以上である場合には、導光体１
３の側面１３Ｃで全反射される。このように、導光体１
３の側面１３Ｃに対して、臨界角以上の入射角以上で入
射する映像光は、図３の映像光Ｌ２で示すように、導光
体１３内で１回若しくは複数回全反射された後、光出射
面１３Ｂから出射される。

【００３１】例えば、導光体１３が屈折率１．５のアク
リル樹脂からなる場合、導光体１３の側面１３Ｃにおい
てスネルの法則によって規定される臨界角は４１°程度
である。光変調装置から出射される光はある範囲に限ら
れているため、臨界角より小さい映像光、すなわち、光
入射面１３Ａに対して水平方向に近い方向から入射する
映像光の割合は少ないため、ほとんどの映像光を導光体
１３によって、光出射面１３Ｂ側に集光させることがで
きる。ただし、導光体１３と間隙領域１４との屈折率の
差が大きい程（導光体１３の屈折率を間隙領域１４の屈
折率よりも高く設定する程）、導光体１３の側面１３Ｃ
において、スネルの法則によって規定される臨界角を小
さくすることができるので、集光できる光の量を増加さ
せることができる。

【００３２】このように、背面投影用スクリーン１０内
に、光入射面１３Ａに対して光出射面１３Ｂの面積が小
さい複数の導光体１３を設けることにより、背面投影用
スクリーン１０の導光体１３に入射した映像光のうち、
導光体１３の光入射面１３Ａに入射し、直接、光出射面
１３Ｂから出射される映像光のみならず、直接、光出射
面１３Ｂから出射されない映像光のうち、導光体１３の
側面１３Ｃに対して、スネルの法則によって規定される
臨界角以上の入射角で入射する映像光を導光体１３の側
面１３Ｃで１回若しくは複数回全反射させて、光出射面
１３Ｂ側から出射させることができる。

【００３３】一方、光量はわずかではあるが、導光体１
３の側面１３Ｃに入射し、側面１３Ｃで全反射されない
映像光（導光体１３の側面１３Ｃに、臨界角未満の入射
角で入射する映像光）は導光体１３の側面１３Ｃ（導光
体１３と間隙領域１４との界面）で屈折して間隙領域１
４に出射される。

【００３４】間隙領域１４に出射された光は、再び、隣
接する導光体１３内に入射して集光される場合もある
が、隣接する導光体１３間で反射を繰り返すなどし、そ
の結果、間隙領域１４内で散乱光が発生し、表示される
画像がぼけるシンチレーション現象が発生する恐れがあ
る。そこで、本実施形態では、図２に示すように、間隙
領域１４内に、このような散乱光を吸収するための複数
の吸収性粒子１５を設ける構成としている。

【００３５】また、この吸光性粒子１５は、背面投影表
示装置の外部（すなわち、背面投影用スクリーン１０の
映像光が出射する側）から背面投影用スクリーン１０内
に入射する外光や、背面投影用スクリーン１０以外の箇
所から背面投影表示装置内に入射し、映像光とともに背
面投影用スクリーン１０内に入射する表示に無関係な迷
光等を吸収する機能も有し、外光や迷光等が混入するこ
とにより、ノイズ光が増加してコントラストが低下する
ことを防止することができる構造になっている。

【００３６】また、本実施形態では、間隙領域１４内
に、散乱光、外光、迷光等を吸収する吸光体として、複
数の吸光性粒子１５を充填する構成としている。間隙領
域１４内に、粒子状以外の形状を有する吸光体を設けた
場合、具体的には導光体１３の側面１３Ｃ上に層状の吸
光体を形成する場合や間隙領域１４内を隙間なく吸光体
で充填させる場合などでは、空気よりも屈折率の高い吸
光体と導光体１３との接触面積が大きくなるため、導光
体１３の側面１３Ｃにおいて、スネルの法則によって規
定される臨界角が大きくなり、導光体１３の側面１３Ｃ
で全反射する光の量の減少し、吸光体に吸収される光の
量が増加する結果、映像光の損失が大きくなり、表示の
明るさや輝度が低下する原因となる。

【００３７】しかしながら、本実施形態では、吸光体と
して粒子状のものを用いる構成としているため、吸光性
粒子１５と導光体１３との接触面積を小さくすることが
できる。例えば、球状の吸光性粒子１５を用いた場合、
吸光性粒子１５と導光体１３とは点接触するため、吸光
性粒子１５と導光体１３の接触面積は非常に小さいもの
となる。このように、吸光性粒子１５と導光体１３との
接触面積を小さくすることができるので、導光体１３と
吸光性粒子１５との屈折率の差が小さいことに起因し
て、導光体１３の側面１３Ｃで全反射する光の量が減少
し、映像光の損失が増加することを防止することができ
る。

【００３８】さらに、本実施形態では、図１、図２に示
すように、複数の導光体１３の形状及びその配置をラン
ダムとしている。より詳細には、本実施形態において、
導光体１３の光入射面１３Ａ、光出射面１３Ｂの面積や
形状はランダムであり、また、導光体１３の配置もラン
ダムであり、各導光体１３は隣接する導光体１３に接し
ていても良いし、離間配置されていてもよい。ただし、
すべての導光体１３の光入射面１３Ａの面積の合計が大
きい程、映像光の損失を低減することができる。したが
って、隣接する導光体１３の光入射面１３Ａ間の隙間面
積が少なくなるように、光入射面１３Ａの形状と導光体
１３の配置とを組み合わせることを望ましい。

【００３９】また、１個の導光体１３に対して光入射面
１３Ａ、光出射面１３Ｂは１個ずつである必要はなく、
図４（ｂ）に示すように、１個の導光体１３に対して、
光出射面１３Ｂを複数設けてもよく、また、図示は省略
しているが、１個の導光体１３に対して、光入射面１３
Ａを複数設けても良い。また、光入射面１３Ａ、光出射
面１３Ｂの形状は円である必要はなく、図４（ｃ）、
（ｄ）に示すように、光入射面１３Ａ、光出射面１３Ｂ
の形状は三角形、四角形などの多角形であってもよく、
導光体１３は、光入射面１３Ａと光入射面１３Ｂよりも
小さい面積を有する光出射面１３Ｂと、導光体１３に入
射して直接光出射面１３Ｂから出射される光以外の光を
全反射することが可能な側面１３Ｃとを有する構造であ
ればいかなる構造であってもよく、種々の形状を有する
導光体１３をランダムに配置すればよい。

【００４０】なお、本実施形態では、導光体１３の形状
と配置の両方をランダムとした場合についてのみ説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光体
１３の形状若しくは配置のいずれかをランダムとすれば
よい。このように、導光体１３の形状若しくは配置をラ
ンダムとすることにより、光変調装置として、マトリク
ス状に配置された画素ごとに表示を行う液晶装置を用い
た場合においても、モアレ像が発生することを防止する
ことができる。

【００４１】（背面投影用スクリーンの製造方法）次
に、図５〜図７に基づいて、上記構造の背面投影スクリ
ーン１０の製造方法を例として、本実施形態の背面投影
スクリーンの製造方法の一例について説明する。図５〜
図７は、製造途中の背面投影用スクリーン１０を示す概
略断面図である。本実施形態では、例として、導光体１
３をフォトリソグラフィー法を用いて形成する場合につ
いて説明する。

【００４２】はじめに、図５（ａ）に示すように、第１
の透光性基材１１の表面上の全面に、導光体１３の光入
射面１３Ａと光出射面１３Ｂとの距離（以下、「導光体
１３の高さ」と称す。）を膜厚とする感光性樹脂層２３
を形成する。感光性樹脂層２３を形成するために用いる
感光性樹脂材としては、液状やフィルム状のものを用い
ることができる。液状の感光性樹脂材を用いた場合に
は、ロールコーター法、スピンコーター法、スプレーコ
ーター法などの方法により、第１の透光性基材１１上に
感光性樹脂材を１回若しくは複数回塗布することによ
り、感光性樹脂層２３を形成することができ、一方、フ
ィルム状の感光性樹脂材を用いた場合には、熱圧力ロー
ラーラミネーター法などの方法により、第１の透光性基
材１１上にフィルム状の感光性樹脂材を１回若しくは複
数回貼着することにより、感光性樹脂層２３を形成する
ことができる。特に、均一な膜厚の感光性樹脂層２３を
形成することができるとともに、０．１〜１ｍｍ程度の
導光体１３の高さを膜厚とする感光性樹脂層２３を容易
に形成することができることから、フィルム状の感光性
樹脂材を用いることが望ましい。感光性樹脂層２３とし
てはポジ型、ネガ型のいずれを形成しても良いが、以
下、ポジ型の感光性樹脂層２３を形成した場合を例とし
て説明する。

【００４３】次に、感光性樹脂層２３を形成した第１の
透光性基材１１表面に、導光体１３の光出射面１３Ｂの
パターンを有するマスク２４を密着させ、感光性樹脂層
２３に照射する光の照射領域を導光体１３の形状に対応
させて、感光性樹脂層２３を露光する。このとき、導光
体１３の側面１３Ｃの形状に合わせて、第１の透光性基
材１１の表面に対して所定の角度の方向から光を照射す
ることにより、導光体１３の形状に対応させて露光を行
うことができる。例えば、円錐台状の導光体１３を形成
する場合には、図５（ｂ）に示すように、円錐台状の導
光体１３の側面１３Ｃの形状に合わせて光を回転させな
がら照射すればよい。なお、図５（ｂ）において、符号
３３が感光性樹脂層２３内における光照射領域を示して
いる。

【００４４】側面１３Ｃと第１の透光性基材１１とのな
す角が同一で、かつ、光入射面１３Ａ、光出射面１３Ｂ
が相似形（合同形）の導光体１３のみを形成する場合に
は、光の照射方向を導光体１３毎に変える必要がないの
で、すべての導光体１３の光出射面１３Ｂのパターンを
有するマスク２４を用いて、１回露光すればよい。しか
しながら、側面１３Ｃと第１の透光性基材１１とのなす
角が異なるか、あるいは光入射面１３Ａ、光出射面１３
Ｂが非相似形の複数の導光体１３を形成する場合には、
側面１３Ｃと第１の透光性基材１１とのなす角が同一
で、かつ、光入射面１３Ａ、光出射面１３Ｂが相似形
（合同形）の導光体１３に分けて複数回露光を行う必要
がある。すべての導光体１３について露光を終えた感光
性樹脂層２３を図６（ａ）に示す。

【００４５】次に、図６（ｂ）に示すように、露光した
感光性樹脂層２３を現像することにより、図１、図２に
示した形状及び配列パターンの複数の導光体１３が形成
される。次に、図７（ａ）に示すように、導光体１３の
間隙領域１４に吸光性粒子１５を充填し、導光体１３の
光出射面１３Ｂの高さ以上に充填された吸光性粒子１５
をスクイーズにより除去する。次に、図７（ｂ）に示す
ように、導光体１３の光出射面１３Ｂ側に第２の透光性
基材１２を貼着し、最後に、第１の透光性基材１１の映
像光が入射する側に反射防止層１６と偏光板１７とを取
り付けて、上記構造の背面投影用スクリーン１０が製造
される。

【００４６】導光体１３の形成方法としては、上述のフ
ォトリソグラフィー法以外に、一般の樹脂の成形方法を
採用することができ、例えば、射出成形法、圧縮成形
法、加熱ローラ・プレス・キャスティング法、光重合法
などの方法によっても、図１、図２に示した形状及び配
列パターンの複数の導光体１３を形成することができ
る。

【００４７】本実施形態によれば、映像光が入射する側
の第１の透光性基材１１と光が出射する側の第２の透光
性基材１２との間に、第１の透光性基材１１側に設けら
れた光入射面１３Ａと、第２の透光性基材１２側に設け
られ、光入射面１３Ａよりも面積の小さい光出射面１３
Ｂとを有する複数の導光体１３を設け、導光体１３の間
隙領域１４に複数の吸光性粒子１５を充填させる構成と
したので、高コントラスト化、低シンチレーション化を
可能にする背面投影用スクリーン１０を提供することが
できる。

【００４８】さらに、本実施形態では、導光体１３の形
状若しくは配置をランダムとしたので、光変調装置とし
て、マトリクス状に配置された画素ごとに表示を行う液
晶装置を用いた場合においても、モアレ像が発生するこ
とを防止することができ、表示品質の優れた背面投影用
スクリーン１０を提供することができる。

【００４９】また、本実施形態の背面投影用スクリーン
の製造方法によれば、第１の透光性基材１１上に感光性
樹脂層２３を形成し、複数の導光体１３の光出射面１３
Ｂのパターンを有するマスク２４を用い、感光性樹脂層
２３に照射する光の照射領域３３を複数の導光体１３の
形状に対応させて感光性樹脂層２３を露光した後、現像
することにより、光入射面１３Ａに対して光出射面１３
Ｂの面積が小さい導光体１３を容易に形成することがで
き、次いで、複数の導光体１３の間隙領域１４に複数の
吸光性粒子１５を充填し、複数の導光体１３の光出射面
１３Ｂ側に第２の透光性基材１２を貼着することによ
り、本実施形態の背面投影用スクリーン１０を容易に製
造することができる。

【００５０】（背面投影表示装置）以下に、図８、図９
に基づいて、上記実施形態の背面投影用スクリーン１０
を備え、光変調装置として液晶装置を用いた背面投影表
示装置の一例について説明する。図８は背面投影表示装
置８００の全体構造を示す概略断面図、図９は背面投影
表示装置８００の内部構造を詳細に示す概略構成図であ
る。

【００５１】はじめに、図８に基づいて、背面投影表示
装置８００の全体構造について説明する。図８に示すよ
うに、背面投影表示装置８００においては、光源及び光
源から出射される光を液晶装置を用いて変調して映像光
を合成する光学系７０１から出射された映像光は、投写
レンズ（投写光学系）８２６を介して拡大され、反射ミ
ラー７０２で反射されて上記実施形態の背面投影用スク
リーン１０に照射され、背面投影用スクリーン１０内部
を透過した後、背面投影用スクリーン１０の背面側（映
像光が入射する側と反対側、図示左側）に出射されて表
示が行われる。

【００５２】次に、図９に基づいて、背面投影表示装置
８００の内部構造についてより詳細に説明する。図９に
おいて、８１０は光源、８１３、８１４はダイクロイッ
クミラー、８１５、８１６、８１７は反射ミラー、８１
８は入射レンズ、８１９はリレーレンズ、８２０は出射
レンズ、８２２、８２３、８２４は液晶光変調装置、８
２５はクロスダイクロイックプリズム、８２６は投写レ
ンズ（投写光学系）を示す。

【００５３】光源８１０はメタルハライド等のランプ８
１１とランプの光を反射するリフレクタ８１２とからな
る。青色光、緑色光反射のダイクロイックミラー８１３
は、光源８１０からの光束のうちの赤色光を透過させる
とともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色
光は反射ミラー８１７で反射されて、赤色光用液晶光変
調装置８２２に入射される。

【００５４】一方、ダイクロイックミラー８１３で反射
された色光のうち緑色光は緑色光反射のダイクロイック
ミラー８１４によって反射され、緑色光用液晶光変調装
置８２３に入射される。一方、青色光は第２のダイクロ
イックミラー８１４も透過する。青色光に対しては、長
い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ８１８、リ
レーレンズ８１９、出射レンズ８２０を含むリレーレン
ズ系からなる導光手段８２１が設けられ、これを介して
青色光が青色光用液晶光変調装置８２４に入射される。

【００５５】各光変調装置により変調された３つの色光
はクロスダイクロイックプリズム８２５に入射する。こ
のプリズムは４つの直角プリズムが貼り合わされ、その
内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘
電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電
体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像
を表す映像光が形成される。合成された映像光は、投写
光学系である投写レンズ８２６によって、上記実施形態
の背面投影用スクリーン１０上に拡大照射され、背面投
影用スクリーン１０内部を透過した後、背面投影用スク
リーン１０の背面側（映像光が入射する側と反対側、図
示左側）に出射されて画像が表示される。

【００５６】図８、図９に示す背面投影表示装置は、上
記実施形態の背面投影用スクリーンを備えたものである
ので、高コントラスト化、低シンチレーション化を可能
にするとともに、モアレ像が発生することを防止するこ
とが可能な、表示品質の優れたものとなる。

【００５７】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
背面投影用スクリーンによれば、映像光が入射する側の
第１の透光性基材と光が出射する側の第２の透光性基材
との間に、第１の透光性基材側に設けられた光入射面
と、第２の透光性基材側に設けられ、光入射面よりも面
積の小さい光出射面とを有する複数の導光体を設け、導
光体の間隙領域に複数の吸光性粒子を充填させる構成と
したので、高コントラスト化、低シンチレーション化を
可能にする背面投影用スクリーンを提供することができ
る。

【００５８】さらに、本発明では、導光体の形状若しく
は配置をランダムとしたので、光変調装置として、マト
リクス状に配置された画素ごとに表示を行う液晶装置を
用いた場合においても、モアレ像が発生することを防止
することができ、表示品質の優れた背面投影用スクリー
ンを提供することができる。

【００５９】また、本発明の背面投影用スクリーンの製
造方法によれば、第１の透光性基材上に感光性樹脂層を
形成し、複数の導光体の光出射面のパターンを有するマ
スクを用い、感光性樹脂層に照射する光の照射領域を複
数の導光体の形状に対応させて感光性樹脂層を露光した
後、現像することにより、光入射面に対して光出射面の
面積が小さい導光体を容易に形成することができ、次い
で、複数の導光体の間隙領域に複数の吸光性粒子を充填
し、複数の導光体の光出射面側に第２の透光性基材を貼
着することにより、本発明の背面投影用スクリーンを容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係る実施形態の背面投影用
スクリーンの導光体の配列パターンを示す概略平面図で
ある。

【図２】 図２は、本発明に係る実施形態の背面投影用
スクリーンの構造を示す概略断面図である。

【図３】 図３は、本発明に係る実施形態の背面投影用
スクリーンにおいて、導光体に入射した映像光の光路を
示す図である。

【図４】 図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る実施形
態の背面投影用スクリーンにおいて、導光体の形状の例
を示す斜視図である。

【図５】 図５（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る実施形
態の背面投影用スクリーンの製造方法を示す工程図であ
る。

【図６】 図６（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る実施形
態の背面投影用スクリーンの製造方法を示す工程図であ
る。

【図７】 図７（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る実施形
態の背面投影用スクリーンの製造方法を示す工程図であ
る。

【図８】 図８は、上記実施形態の背面投影用スクリー
ンを備えた背面投影表示装置の全体構造を示す概略断面
図である。

【図９】 図９は、上記実施形態の背面投影用スクリー
ンを備えた背面投影表示装置の内部構造を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１０ 背面投影用スクリーン １１ 第１の透光性基材 １２ 第２の透光性基材 １３ 導光体 １３Ａ 光入射面 １３Ｂ 光出射面 １３Ｃ 側面 １４ 間隙領域 １５ 吸光性粒子 １６ 偏光板 １７ 反射防止層 ２３ 感光性樹脂層 ２４ マスク ３３ 光の照射領域 ８００ 背面投影表示装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面側から入射した映像光を他方の
   面側に出射させて表示する背面投影用スクリーンであっ
   て、 前記映像光が入射する側に設けられた第１の透光性基材
   と、 前記映像光が出射する側に設けられた第２の透光性基材
   と、 前記第１の透光性基材と前記第２の透光性基材とに挟持
   され、前記第１の透光性基材側に設けられた光入射面
   と、前記第２の透光性基材側に設けられ、前記光入射面
   よりも面積の小さい光出射面とを有し、透光性材料から
   なる複数の導光体と、 前記第１の透光性基材と前記第２の透光性基材との間で
   あって、前記複数の導光体の間隙領域に設けられた複数
   の吸光性粒子とを具備するとともに、 前記複数の導光体の形状若しくは配置がランダムとされ
   たことを特徴とする背面投影用スクリーン。
2. 【請求項２】 前記複数の導光体が、前記間隙領域の屈
   折率よりも高い屈折率を有することを特徴とする請求項
   １に記載の背面投影用スクリーン。
3. 【請求項３】 前記複数の導光体が、屈折率１．５以上
   の透明素材からなることを特徴とする請求項２に記載の
   背面投影用スクリーン。
4. 【請求項４】 前記第１の透光性基材の前記映像光が入
   射する側に、前記映像光の偏光軸と等しい偏光軸を有す
   る偏光板を更に具備することを特徴とする請求項１から
   請求項３までのいずれか１項に記載の背面投影用スクリ
   ーン。
5. 【請求項５】 前記第１の透光性基材の前記映像光が入
   射する側に、反射防止層を更に具備することを特徴とす
   る請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の背
   面投影用スクリーン。
6. 【請求項６】 前記複数の導光体の形状が円錐台である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか
   １項に記載の背面投影用スクリーン。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか１
   項に記載の背面投影用スクリーンの製造方法であって、 前記第１の透光性基材上に感光性樹脂層を形成する工程
   と、 前記複数の導光体の光出射面のパターンを有するマスク
   を用い、前記感光性樹脂層に照射する光の照射領域を前
   記複数の導光体の形状に対応させて、前記感光性樹脂層
   を露光する工程と、 露光した前記感光性樹脂層を現像することにより、前記
   複数の導光体を形成する工程と、 前記複数の導光体の間隙領域に前記複数の吸光性粒子を
   充填する工程と、 前記複数の導光体の光出射面側に前記第２の透光性基材
   を貼着する工程とを有することを特徴とする背面投影用
   スクリーンの製造方法。