JP2004004148A - プロジェクションスクリーン用シート、光拡散シート、及びプロジェクションスクリーン - Google Patents
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Abstract
【課題】出光面から入射した外光の反射を防止し、高いゲインを得ることができる光拡散シート、及びこの光拡散シートを用いたプロジェクションスクリーンを提供する
【解決手段】複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムにおいて、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成し、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成して、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工を施す。
【選択図】 図１
【解決手段】複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムにおいて、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成し、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成して、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工を施す。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）等のようなセル構造を有する画像光源からの画像を斜めに投射して観察するのに適したプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、プロジェクションスクリーン、及びプロジェクションディスプレイ装置、並びに、光拡散シート又はフィルム、この光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より画像光源として、赤、緑、青の３本のＣＲＴを用い、プロジェクションスクリーンとして、透過型プロジェクションスクリーンを用いる背面投射型プロジェクションディスプレイ装置が知られている。一般的にはプロジェクションスクリーンはフレネルレンズシート及びレンチキュラーレンズシートより構成されており、そのプロジェクションスクリーン上にプロジェクタからの映像光により画像を結像させ、指向性をもった拡散面を得るためのプロジェクションスクリーンである。そして、図１０に示すように、プロジェクションスクリーン８０は出光側にサーキュラータイプのフレネルレンズ８１ｂが形成されたフレネルレンズシート８１と、このフレネルレンズシート８１のさらに観察側に配置され、入光側に水平拡散用のレンチキュラーレンズが形成され、出光側にブラックストライプが形成されたレンチキュラーレンズシート８２を備えている。
【０００３】
そして、フレネルレンズはアクリル材に所定の角度を持つ溝を所定のピッチで形成し、映像光から放射線状に拡散された光を正面へ集光させる機能を有する。
【０００４】
また、レンチキュラーレンズは主に水平方向に指向性を持たせた拡散光を得るためのレンズであって、シリンドリカルレンズ状のレンズが一つの平面上に規則正しく縦方向に形成され配光特性を水平方向に拡げる機能を有する。
【０００５】
これらに使用されているプロジェクションスクリーンは通常、投射方法においても平行方向にのみに適したものである。プロジェクションスクリーンへの映像光の投射は反射ミラーを使用して焦点距離をかせぐ方法が一般的であるが、近年、プロジェクションスクリーンを用いた映像を見せるための種々の用途への拡がりがみられる。これに伴い、投影方法においても、ＬＣＤ、ＤＭＤ等のようなセル構造を有する画像光源より映像を直にプロジェクションスクリーン上に投射して、映像を観察するプロジェクションディスプレイ装置などのニーズが高まっていた。
【０００６】
上記のように、従来システムで映像光源より映像をプロジェクションスクリーンに斜めに投射すると、投影されたプロジェクションスクリーン上の画像の文字の大きさ、形状等に上下の差が生じるため観察者には非常に見にくいなどの基本的な問題を抱えていた。そこで、プロジェクションディスプレイ装置の一つとして、画像の品位を損なわずに、プロジェクションスクリーン上に映像を斜めに投射して観察することが出来るプロジェクションスクリーン及びシステムについて多方面より試みがなされてきた。このような状況のもと、本願発明者は、特開平２０００−１８０９６７号公報の明細書において、背面投射型プロジェクションディスプレイにおいて、映像光源より映像をプロジェクションスクリーンへ平行方向に投射する映像画質と同等のレベルを維持しつつ、映像光源からプロジェクションスクリーンへ上方あるいは下方へ画像を投射する投射系であって、該プロジェクションスクリーンの入光面側に全反射プリズムを設けたプロジェクションスクリーン及びプロジェクションディスプレイ装置を開示した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のプロジェクションスクリーンは２枚のレンズ系を必要とするためそれぞれのレンズを生産する二つの生産ラインを設けなければならず、また取り扱いも煩雑なものとならざるをえなかった。またサーキュラーフレネルレンズや円弧状プリズムを用いるため、連続生産が困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な取り扱いが可能となり、またひとつの生産ラインによる連続生産を可能とするプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、プロジェクションスクリーン、及びプロジェクションディスプレイ装置、ならびにプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム及びプロジェクションスクリーンの生産方法を提供することを第一の課題とする。
【０００９】
一方、プロジェクションディスプレイ装置等においては、観察者の視認性を高めるためスクリーンに光拡散シート又はフィルムを用いたものが知られている。この光拡散シート又はフィルムは、例えば、透光性フィルムの表面を凹凸処理したもの、樹脂フィルムの内部に光拡散性微粒子を含有させたもの、円柱状のレンズが一つの平面上に並列配置されたレンチキュラーレンズシート等がある。また、これらのシートを二、三枚組み合わせて用いることも行なわれている。これらは、フィルム、大気、微粒子等の各屈折率の差を利用してこれらの境界において映像光を多方向に屈折させ、映像光を広範囲に拡散して観察者側に出射することで視認性の向上を図ろうとするものである。
【００１０】
しかし、光拡散性微粒子や凹凸が形成されたシート表面によって、映像光が乱反射して多くの迷光を生じさせることになり、ディスプレイの表面輝度、コントラストの低下等を招いていた。また、表面の凹凸処理により拡散性を有するものは、その拡散性及び透明性に角度依存性があるため、ディスプレイを見る角度によって視認性が変化するという問題があった。一方、光拡散シート又はフィルムの光拡散性は、外光の散乱反射を増加させることにもつながり、コントラストが著しく低下して映像がボケやすいという問題点もあった。そこで本発明は、迷光により表面輝度が低下したりコントラストが低下したりすることがなく、角度依存性が少なく、外光の散乱反射の少ない光拡散シート又はフィルム、及びこの光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンを提供することを第二の課題とする。
【００１１】
さらに、上記のような構成では、出光面側から入射した外光がシート入光面にて反射され、コントラストの低下を招くという問題点があった。また、上記のようなランダム拡散と片面レンズの拡散の拡散のみで特性を出そうとするとゲインの上限は３程度であり、それ以上のゲインを得ることは不可能であった。そこで本発明は、出光面から入射した外光の反射を防止し、高いゲインを得ることができる光拡散シート又はフィルム、及びこの光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンを提供することを第三の課題とする。
【００１２】
一方、液晶ディスプレイ装置等においては、観察者の視認性を高めるため液晶パネルの観察者側に光拡散シートを用いたものが知られている。この光拡散シートは、例えば、透光性フィルムの表面を凹凸処理したもの、樹脂フィルムの内部に光拡散性微粒子を含有させたもの、円柱状のレンズが一つの平面上に並列配置されたレンチキュラーレンズシート等がある。また、これらのシートを二、三枚組合わせて用いることも行なわれている。これらは、フィルム、大気、微粒子等の各屈折率の差を利用してこれらの境界において映像光を多方向に屈折させ、映像光を広範囲に拡散して観察者側に出射することで視認性の向上を図ろうとするものである。
【００１３】
しかし、光拡散性微粒子や凹凸が形成されたシート表面によって、映像光が乱反射して多くの迷光を生じさせることになり、ディスプレイの表面輝度、コントラストの低下等を招いていた。また、表面の凹凸処理により拡散性を有するものは、その拡散性および透明性に角度依存性があるため、ディスプレイを見る角度によって視認性が変化するという問題があった。一方、光拡散シートの光拡散性は、外光の散乱反射を増加させることにもつながり、コントラストが著しく低下して映像がボケやすいという問題点もあった。一枚の光拡散シート単独で使用した場合、水平または垂直いずれかの方向の視野角の拡大が不十分となるという問題もあった。
【００１４】
そこで本発明は、迷光により表面輝度が低下したりコントラストが低下することがなく、角度依存性が少なく、かつ外光の散乱反射の少ない二次元視野角拡大部材、およびこの二次元視野角拡大部材を用いた表示装置を提供することを第４の課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の第一の態様では、背面投射型プロジェクションディスプレイ装置のスクリーンに用いられ、プリズム面とレンチキュラーレンズ面を備えたシート又はフィルムであって、プリズム面とレンチキュラーレンズ面は表裏一体に形成され、プリズム面はディスプレイ装置の映像光源側の少なくとも一部に全反射リニアフレネルレンズ（２）として形成されており、レンチキュラーレンズ（３）面はリニアフレネルレンズの観察者側に断面形状が台形に形成されていることを特徴とするプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムを提供して前記課題を解決する。
【００１７】
この発明の第一の態様によれば、従来レンズが二枚構成のスクリーンを１枚とすることができるので、製造工程数が減少して従来と比べて大幅に生産性を向上してコストダウンに資することができる。また二枚のレンズ構成と比較した場合、透過率の観点からも有利である。また、レンズの形状がリニアフレネルレンズと断面形状が台形のレンチキュラーレンズなので、ライン上での連続成形が可能となり、この観点からも生産性を大幅に向上することができる。
【００１８】
上記態様において、レンチキュラーレンズの台形の斜面角度は、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なって形成されていることとしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、水平方向の光軸補正が正確に行なわれるので、観察者に良好な画像を提供することができる。
【００２０】
またこの態様では、台形斜面の観察者側に、台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率を有する物質（６）が配置されているように構成してもよい。この場合に、低い屈折率を有する物質は、固体、液体又は気体の別を問わず、いずれかにて構成してよい。また物質は台形斜面のほぼ全面に密着していればよい。したがって、台形にはさまれる「Ｖ」字形の溝の全ての部分に物質が満たされていてもよく、また一部であってもよい。
【００２１】
このように構成すると、レンチキュラーレンズ内を観察者方向に向かう光は、台形斜面においては大半が反射される。これによって、水平方向の光拡散性を得ることができ、水平方向に大きな視野角度を確保することが可能となる。
【００２２】
このように構成した場合にはさらに、低い屈折率を有する物質は着色されているように構成してもよく、着色は染料、顔料、又は光吸収粒子を添加することにより実現されてもよい。
【００２３】
このように構成した場合には、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、着色された低屈折率物質の内部にて吸収することができる。また染料、顔料、又は光吸収粒子等の各種材料を低屈折率物質に添加して着色が可能である。
【００２４】
また、第一の態様において、台形斜面の観察者側に台形を構成する物質の屈折率よりも低屈折率物質の層（８）を形成してもよい。
【００２５】
このようにすれば、低屈折物質の量を軽減でき、スクリーンの軽量化をはかることができる。また、低屈折物質の層の上にさらに第３の層を形成して、所望する機能を付与することができる。
【００２６】
また、低屈折率物質の層のさらに観察者側に、光吸収部（１０、１１）を設けてもよい。この場合、光吸収部は低屈折率物質の層の観察者側に例えば黒色塗料等によりブラックストライプを設けるようにしてもよい。
【００２７】
このようにすれば、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、光吸収部にて吸収することができ、低屈折物質を着色するのと同様の効果を得ることができる。
【００２８】
さらに、前記台形斜面の観察者側に金属の反射層（１２）が形成されていることとしても良い。
【００２９】
このようにした場合、台形斜面の観察者側に配置される物質の屈折率にかかわらずレンチキュラーレンズの内部から台形斜面を透過しようとする光をほぼ完全に反射することができる。
【００３０】
また、上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散層を設けたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムとして構成してもよい。
【００３１】
このように構成すれば、スクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性を高めることができる。
【００３２】
本発明の第二態様では上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散シート（５）を設けたプロジェクションスクリーンを提供して前記課題を解決する。
【００３３】
この本発明の第二の態様によれば、上記諸態様の効果を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムをプロジェクションスクリーンに使用することができる。また拡散シートによりスクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性をさらに高めることができる。
【００３４】
上記第二態様において、観察者側にＡＲ、ＨＣ、ＡＳ、ＡＧ、防汚、センサのうち、少なくとも一の機能を備えるように構成してもよい。ここに「ＡＲ」とはアンチリフレクションの略で、レンズ表面に入光する光の反射率を抑える機能をいう。また、「ＨＣ」とはハードコートの略で、レンズ表面の強度を増して傷等がつかないような耐摩耗性の機能をいう。「ＡＳ」とはアンチスタティックの略で、帯電防止の機能をいう。また「ＡＧ」とはアンチグレアの略で、レンズの防眩性機能をいう。「防汚」とはレンズ表面に汚れが付着することを防止する機能をいう。そして、「センサ」とはタッチセンサ等の機能をいう。本発明においてはこれらの機能の内一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００３５】
このように構成した場合には、プロジェクションスクリーンに第３の機能を持たせることができ、需要者にとって魅力ある製品とすることができる。
【００３６】
本発明の第三態様では上記第二態様のプロジェクションスクリーンを備えたプロジェクションディスプレイ装置により前記課題を解決する。
【００３７】
このようにすれば、上記効果を備えたプロジェクションスクリーンをプロジェクションディスプレイ装置に適用することができる。
【００３８】
本発明の第四態様では、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの生産方法より前記課題を解決する。また、本発明の第五態様では、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースフィルムの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、連続形成されたレンチキュラーレンズ面に拡散シートを貼りつけるステップと、を備えたプロジェクションスクリーンの生産方法を提供して前記課題を解決する。
【００３９】
これら第四態様及び第五態様の生産方法によれば、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、及びプロジェクションスクリーンを連続生産ラインにより製造することができるので、生産性が飛躍的に向上するとともに、大幅な製造コストの削減を図ることができる。
【００４０】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４１】
本発明の第六態様の光拡散シート又はフィルム（Ｓ１）は、複数の単位レンズ（１０２）を一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするととも、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分（１０７）には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子（１０５）が添加された材料（１０６）により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする。
【００４２】
また本発明の第七態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層（１０４）が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする。ここに単位レンズの断面形状は略台形なので、θは一定、すなわち斜辺は直線状であることを基本とするが、本発明は曲線状の斜辺や、浅い角度をなす複数の直線の組み合わせである場合をも含むものである。この場合にθは、変化するが、斜辺をなす各部分におけるθの９０％以上が上記関係を満たせば下記の効果を奏することができるので、本発明の技術的思想に包含されると解されるべきものである（θに関して以下同じ。）。
【００４３】
この第六態様及び第七態様の光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子により吸収される。特に本発明においては断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。また光吸収する材料の着色濃度に影響されることなく斜辺部の全反射と、断面形状三角形部の光吸収とを高いレベルで両立させて実現することができる。
【００４４】
本発明のスクリーンは主に単光源プロジェクタ用であり、フレネルレンズを使用することで本シートへの入射角度を垂直にすることが可能である。なお、斜辺への入射角は、一般には、０°±１０°の範囲にあることが知られている。
【００４５】
本発明の第八態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４６】
また本発明の第九態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、台形斜辺の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には記透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４７】
この第八態様及び第九態様の光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光でも、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子により吸収される。本発明でも、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度が高く迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００４８】
本発明の第十態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４９】
また本発明の第十一態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００５０】
この第十実施態様及び第十一実施態様の光拡散シート又はフィルムは、それぞれ第六実施態様と第八実施態様、第七実施態様と第九実施態様の長所とを兼ね備えている。これらの光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては全反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。本発明でも、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００５１】
上記第十実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすように構成してもよい。かかる変形は単独で、又は他の変形と組み合わせて、適宜第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５２】
このように構成した場合には、第十実施態様実施態様の光拡散シート又はフィルムで、θが５〜１５°の範囲において、出光面法線に平行な入射光を斜辺にて全反射し、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光することができる。また、シート内において一度斜辺にて反射された光は、再び他の斜辺に到達することなく出光面から出光される。ここにθの範囲を５〜１５°としたのは、このような単位レンズのテーパー角を５〜１５°とすることで、好適な視野角特性を得ることができるからである。
【００５３】
上記第七態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、透明低屈折率層の層厚を０．１μｍ以上としてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５４】
このようにすれば、透明低屈折率層による全反射を確実なものとすることができる。 また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量を、１０〜６０質量％とすることもできる。光吸収粒子の添加量はさらに好ましくは、３０〜５０質量％であることが望ましい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５５】
このように構成した場合には、光吸収粒子の添加効果を最大とすることができる。これより添加量が少ないと断面形状三角形部への充填量が不足して、いわゆるブラックストライプの幅が狭くなり、コントラストの悪化を招く。またこれ以上の添加を行うと、出光面（台形の上底部）に光吸収粒子が残留してしまうからである。
【００５６】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、光吸収粒子の平均粒径を、断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は開口幅の１／３０〜２／３、好ましくは１／２０〜１／３であることが望ましい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５７】
このようにすれば、光吸収効果を効率よいものとすることができる。また製造時に問題なく断面形状三角形部へと充填することができる。粒径を必要以上に大きくした場合、三角形部に粒子が埋まりきらずにはみだしてしまい、さらに隙間が発生しやすくなる。逆に粒径が必要以上に小さすぎると、三角形部への充填は簡単になるが、製造時に光吸収粒子を出光面から掻き落とすことが困難となって、レンズ出光面に光吸収粒子が残留してしまう傾向が強くなるからである。
【００５８】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、出光部は観察者側に凸に形成されていることとしてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５９】
このようにすれば、製造時に出光部に光吸収粒子が取り残されることを防止できるので好都合である。
【００６０】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて単位レンズを板状又は膜状の透明基材（１０３）上に形成するようにしてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００６１】
このようにした場合には、型ロールを使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【００６２】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいてにおいて、観察者側に拡散剤を混入したシート（１０１）を張り合わせてもよい。
【００６３】
このようにした場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易なものとなる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。この拡散剤を混入したシートを張り合わせるための接着層又は粘着層の屈折率は単位レンズの屈折率と同程度でよい。光学的に大きな影響は出ないと考えられるからである。
【００６４】
上記のように構成した場合には、拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つを設けるように構成してもよい。本発明においてはこれらの機能のうち一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００６５】
このように構成した場合には、光拡散シート又はフィルムに多様な機能を持たせることができる。
【００６６】
またさらに本発明では、上記したいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズを配置したプロジェクションスクリーンを提供して前記した課題を解決する。
【００６７】
この発明によれば、上記光拡散性シートの諸特性をプロジェクションスクリーンにおいて実現することができる。
また、上記プロジェクションスクリーンにおいて、複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることとしてもよい。
【００６８】
このように形成した場合、水平方向に光を拡散することができる。
【００６９】
本発明の第十二態様の光拡散シート又はフィルム（Ｓ３）は、複数の単位レンズ（２０２）を一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするととも、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分（２０７）には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子（２０５）が添加された材料（２０６）、又はＮ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、入光部の面はエンボス（Ｅ）加工が施されていることを特徴とする。
【００７０】
また本発明の第十三態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層（２０４）が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有し着色された材料により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。ここに単位レンズの断面形状は略台形なので、θは一定、すなわち斜辺は直線状であることを基本とするが、本発明は曲線状の斜辺や、浅い角度をなす複数の直線の組み合わせである場合をも含むものである。この場合にθは、変化するが、斜辺をなす各部分におけるθの９０％以上が上記関係を満たせば下記の効果を奏することができるので、本発明の技術的思想に包含されると解されるべきものである（θに関して以下同じ。）。
【００７１】
この第十二態様及び第十三態様の光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色材料により吸収される。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００７２】
本発明のスクリーンは主に単光源プロジェクタ用であり、フレネルレンズを使用することで本シートへの入射角度を垂直にすることが可能である。なお、斜辺への入射角は、一般には、０°±１０°の範囲にあることが知られている。
【００７３】
本発明の第十四態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７４】
また本発明の第十五態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、台形斜辺の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有し着色された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７５】
この第十四態様及び第十五態様の光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光でも、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。
【００７６】
本発明の第十六態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７７】
また本発明の第十七態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７８】
この第十六実施態様及び第十七実施態様の光拡散シート又はフィルムは、それぞれ第十二実施態様と第十四実施態様、第十三実施態様と第十五実施態様の長所とを兼ね備えている。これらの光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００７９】
上記第十六実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすように構成してもよい。またかかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。 このように構成した場合には、第五実施態様又は第六実施態様の光拡散シート又はフィルムで、θが５〜１５°の範囲において、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光を斜辺にて全反射し、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光することができる。また、シート内において一度斜辺にて反射された光は、再び他の斜辺に到達することなく出光面から出光される。ここにθの範囲を５〜１５°としたのは、このような単位レンズのテーパー角を５〜１５°とすることで、好適な視野角特性を得ることができるからである。
【００８０】
上記第十三態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、透明低屈折率層の層厚を０．１μｍ以上としてもよい。またかかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８１】
このようにすれば、透明低屈折率層による全反射を確実なものとすることができる。
【００８２】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量を、１０〜６０質量％とすることもできる。光吸収粒子の添加量はさらに好ましくは、３０〜５０質量％であることが望ましい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８３】
このように構成した場合には、光吸収粒子の添加効果を最大とすることができる。これより添加量が少ないと断面形状三角形部への充填量が不足して、いわゆるブラックストライプの幅が狭くなり、コントラストの悪化を招く。またこれ以上の添加を行うと、出光面（台形の上底部）に光吸収粒子が残留してしまうからである。
【００８４】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、光吸収粒子の平均粒径を、断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は開口幅の１／３０〜２／３、好ましくは１／２０〜１／３であることが望ましい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８５】
このようにすれば、光吸収効果を効率よいものとすることができる。また製造時に問題なく断面形状三角形部へと充填することができる。粒径を必要以上に大きくした場合、三角形部に粒子が埋まりきらずにはみだしてしまい、さらに隙間が発生しやすくなる。逆に粒径が必要以上に小さすぎると、三角形部への充填は簡単になるが、製造時に光吸収粒子を出光面から掻き落とすことが困難となって、レンズ出光面に光吸収粒子が残留してしまう傾向が強くなるからである。
【００８６】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、出光部は観察者側に凸に形成されていることとしてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８７】
このようにすれば、製造時に出光部に光吸収粒子が取り残されることを防止できるので好都合である。
【００８８】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、単位レンズを板状又は膜状の透明基材（２０３）上に形成するようにしてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８９】
このようにした場合には、型ロールを使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【００９０】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、観察者側に拡散剤を混入したシート（１）を張り合わせてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。 このようにした場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易なものとなる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。この拡散剤を混入したシートを張り合わせるための接着層又は粘着層の屈折率は単位レンズの屈折率と同程度でよい。光学的に大きな影響は出ないと考えられるからである。
【００９１】
上記のように構成した場合には、拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つを設けるように構成してもよい。本発明においてはこれらの機能のうち一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００９２】
このように構成した場合には、光拡散シート又はフィルムに多様な機能を持たせることができる。
【００９３】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工が施された入光面の、出光面に直交する面による断面形状を楕円の切片又は多角形の切片形状としてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００９４】
このように構成した場合には、出光面側から入射した光を楕円又は多角形の切片部で反射させて、十分な角度をもたせて斜辺部へ入光させることができる。したがって斜辺部内部の光吸収粒子により吸収することができるので、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００９５】
上記のように構成した場合にはさらに、入光面に施されたエンボス形状により、３°以上拡散される光の成分が２０％以上であることとしてもよい。
【００９６】
このように構成した場合には、多くの光を光吸収粒子により吸収できるので、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを実現することができる。
【００９７】
またさらに、上記第十二実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工が施された部分の斜面が入光面とのなす角のθと同方向の成分をφ、エンボス部を形成する材料の屈折率をＮ３とするとき、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１）＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以上であるように構成してもよい。ここに上記不等式において、「＊」（アスタリスクマーク）は、その前後に示される項を乗ずることを示す。たとえば、「Ａ＊Ｂ」は、ＡとＢとの積を示す（以下同じ。）。
【００９８】
このような条件を満たす場合、出光側から出光面に対して垂直に入射した外光は、エンボス面にて反射され、光吸収粒子に吸収される。したがってこのような条件を満たすエンボス面を入光面全体の２０％以上設けることにより、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを構成することができる。
【００９９】
また、入光面に施されたエンボス形状により、２０°以上拡散される光の成分が２０％以下であることとすることもできる。
【０１００】
このようにした場合には、光拡散シート又はフィルムに入光した映像光の多くが、レンズ間部分の光吸収粒子に吸収されることなく観察者側に達することができる。したがって、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを実現することができる。
【０１０１】
また、さらに上記において、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下であるように構成してもよい。
【０１０２】
このような関係を満たす場合には、入光面に垂直に入射した映像光が光吸収粒子に吸収される。したがって、このような条件を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下にコントロールすることにより、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを提供することができる。
【０１０３】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工のピッチは、出光面側単位レンズピッチの１／１５〜１／１．５倍となるよう構成してもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【０１０４】
このように構成することで、入光面側にエンボスを形成した効果を最大限引き出すことができる。またエンボスのピッチを細かくしたことによる利点として、拡散特性がいびつになることを防止することができること、および出光レンズと入光レンズ（エンボス）との間のモアレ発生が防止できることがあげられる。この表裏のレンズは同方向にできているので、モアレが発生しやすいからである。
【０１０５】
さらに本発明では、上記したいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズを配置したプロジェクションスクリーンを提供して前記した課題を解決する。
【０１０６】
この発明によれば、上記光拡散性シートの諸特性をプロジェクションスクリーンにおいて実現することができる。
【０１０７】
また、上記プロジェクションスクリーンにおいて、複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることとしてもよい。
【０１０８】
このように形成した場合、水平方向に光を拡散することができる。
【０１０９】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【０１１０】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態〜第五実施形態）
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。はじめに、本発明にかかるプロジェクションスクリーン（本願明細書においては、ベースシートの両面にリニアフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズがそれぞれ形成されたものを「プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム」といい、これに拡散シートが備えられたものを「プロジェクションスクリーン」という。）の基本構成につき図１を参照しつつ説明する。
【０１１１】
図１において、プロジェクションスクリーン１は、ベースシート４の入光側に形成されたリニアフレネルレンズ２と、観察者側に形成された断面形状台形のレンチキュラーレンズ３とを備えている。さらにこれらの観察者側には拡散シート５が配置されている。レンチキュラーレンズ３の台形形状は、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なる形状に形成されている。図１の紙面手前側下方に不図示の映像光源があり、ここから斜め上方に向けて投射された映像光は、リニアフレネルレンズ２のレンズ面に入光後反対側のレンズ面にて全反射されて略水平方向の光に変換され、レンチキュラーレンズ３を経て紙面左側奥の不図示の観察者に達する。
【０１１２】
図２〜６は、第一〜第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ａ〜１Ｅの水平断面を示す図である。図２〜６の第一〜第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ａ〜１Ｅは、映像光源側から観察者側に向けて、リニアフレネルレンズ２と、ベースシート４と、レンチキュラーレンズ３と、拡散シート５とを備えている。ベースシート４は通常アクリル等の透明な樹脂材料にて構成されている。また、リニアフレネルレンズ２及びレンチキュラーレンズ３は、電離放射線硬化性樹脂にて形成されている。これらについては後に製造方法を説明する際に詳述する。拡散シート５は、アクリル等の基材樹脂材料に、ＳｉＯ３、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ３、ＢａＳＯ４、ＺｎＯ、Ａｌ（ＯＨ）３、ガラス粉末等を一様に混合分散分布させることにより得られる。あるいは有機拡散剤等の液状合成樹脂媒体に溶融又は化学変化をしない拡散物質の一種又は二種以上の添加物を媒体中に一様に混合分散分布してもよい。レンチキュラーレンズ３は、水平方向に指向性を持たせた拡散光を得るためのレンズであって、断面形状台形の複数の凸条が一つの平面上に縦方向に形成されている。各凸条の台形断面形状はスクリーン中央部から左右方向にかけてわずかずつ異なるように形成されている。
【０１１３】
図２の第一実施形態のプロジェクションスクリーン１Ａにおいて、レンチキュラーレンズ３の各台形と拡散シートに挟まれる「Ｖ」字状の隙間（以下においては「Ｖ字部」という。）にはレンチキュラーレンズ３を構成する物質より低い屈折率を有する物質６が充填されている。本実施形態においては、低屈折率物質６は、低屈折率の合成樹脂材料にて構成されている。しかし、本発明の効果を得るためには低屈折率物質６は、レンチキュラーレンズ３を構成する物質より低い屈折率を有していればよい。したがって固体、液体又は気体の別を問わず、いずれかにて構成してよい。このようにレンチキュラーレンズ３よりＶ字部の物質の屈折率を低くすることにより、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面に向かう光の大半を反射させることができる。
【０１１４】
上記低屈折率の合成樹脂材料は、例えば、染料、顔料、又は光吸収粒子を添加することによって着色されていても良い。このようにして、台形斜面を透過した光を低屈折率物質６の部分で吸収することができる。
【０１１５】
図３の第二実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｂにおいて、Ｖ字部はレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように形成された低屈折率物質層８と、低屈折率物質層８と拡散シート５との間に挟まれた部分を埋めるように配置された高屈折率部７とにより構成されている。このように構成した場合、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過した光を低屈折率物質層８と高屈折率部７との界面で反射させることができる。
【０１１６】
図４の第三実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｃにおいて、Ｖ字部にはレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように形成された低屈折率物質層８と、低屈折率物質層８の拡散シート側に密着するようにして形成された光吸収層１０が形成されている。光吸収層１０は、低屈折率物質層８の拡散シート側に黒色塗料を塗布する等の方法により形成することができる。このようにして、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過した光を光吸収層１０により吸収することができる。この変形として、図５に示される第四実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｄのように光吸収部１１を拡散シートに密着するように設け、その余のＶ字部を低屈折率物質６にて満たすようにしても同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
図６の第五実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｅにおいて、Ｖ字部にはレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように金属の反射層１２が形成されている。金属の反射層１２は、レンチキュラーレンズ３の成形後、Ｖ字部以外の部分をマスキングの上、レンズ面にアルミニウム等の反射率の高い金属を蒸着等することにより形成することができる。このように構成した場合には、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過しようとする光をほぼ完全に反射させることができる。
【０１１８】
図７は、図５に示された第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ｄのレンチキュラーレンズ部３及び拡散シート５における光路を示す図である。レンチキュラーレンズ３の台形上底部への水平光Ｌ３のみ観察者方向に射出され、その他の台形斜面部への光（水平光Ｌ１、斜行光Ｌ２、Ｌ４の別を問わない。）はスクリーンの左右方向に拡散される。また、台形斜面部を透過した光Ｌ５は、光吸収部１１にて吸収され、拡散シート５には達しない。
【０１１９】
以上の各実施形態において、拡散シート５の観察者側にはＡＲ、ＡＧ、ＡＳ、ＨＣ、防汚、センサ等の機能を付与することが好ましい。ＡＲはシート表面に入光する光の反射率を抑える機能を有するフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＲ処理したりすることにより得られる。ＡＧはシートの防眩性機能を有するフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＧ処理したりすることにより得られる。ＡＳはシート表面に帯電防止用のフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＳ処理したりすることにより得られる。ＨＣはシート表面の強度を増して傷等がつかないような耐摩耗性フィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＨＣ処理したりすることにより得られる。防汚はシート表面に汚れが付着することを防止するフィルム等をラミネートしたり、シート表面を直接、防汚処理したりすることにより得られる。センサはタッチセンサ等の機能を付与すればよい。そしてまた、現在では、上記の機能の内、ＡＲ、ＡＳ、ＨＣ、防汚を併せ持つフィルムも提供されているので、これを拡散シート５の観察者側に貼付しても良い。
【０１２０】
図８は、本発明にかかるプロジェクションスクリーン１の製造工程を示す図である。以下に図８を参照しつつ本発明のプロジェクションスクリーン１をロール転写法により製造する方法を説明する。図８において、加工機４０には２本の加工用金型ロール４１、及び金型ロール４２が装着されている。ロール４１には、リニアフレネルレンズ２の雌型が表面部に形成されている。また、ロール４２には、レンチキュラーレンズ３の雌型が形成されている。
【０１２１】
本製造方法は連続生産方法であり、製造中は厚さ０．２ｍｍのアクリルフイルムをベースシート３２として使用して、ニップロール４３ａ〜４３ｄによってロール４１、及びロール４２に圧着させ、ロールの回転と同期する速度で走行させる。ロール４１の下面側に設けたＴ型ダイス４４から電離放射線硬化性樹脂４７を供給してロール４１の凹部に充填し、ベースフィルム３２に転移させる。そして、ロール４１の上面側に設けた紫外線照射装置４６を用いて、所定条件のもと露光し硬化させ、リニアフレネルレンズ２をベースシート３２上に形成させる。
【０１２２】
このベースシート３２を直ちにロール４２に導き、前段で加工を行った反対側の面がロール４２と密着するようニップロール４３で圧着する。さらにロール４２の上面側に設けたＴ型ダイス４５から電離放射線硬化性樹脂４７を供給してロール４２の凹部に充填し、ベースシート３２に転移させる。そしてロール４２の下面側に設けた紫外線照射装置４６によって前項と同一条件で硬化させて、ベースシート３２のリニアフレネルレンズ２を設けた面の反対側の面にレンチキュラーレンズ３を形成する。
【０１２３】
次いでベースシート３２をライン下流側に設けた低屈折率部形成装置４８に引き込み、低屈折率樹脂４９ａをＴ型ダイス４９からロール５０に供給する。ロール５０上に供給された低屈折率樹脂４９ａは、ロール５０とその対向ロール５１との間を通過する際に、二本のロール５０、５１による押圧力を受けて、ベースシート３２上面に形成されたレンチキュラーレンズ３のＶ字部に充填される。ロール５０とその対向ロール５１の回転は、ロール４１、及びロール４２の回転と同期されている。
【０１２４】
次にベースシート３２はラインのさらに下流側の貼り合わせ機５２に供給される。貼り合わせ機５２にはベースシート３２の進行方向とは反対方向から拡散シート５５が供給されている。貼り合わせ機５２は、二本の圧着ロール５３及び５４を備えている。圧着ロール５３及び５４の回転も、ロール４１、及びロール４２の回転と同期されている。ベースシート３２は圧着ロール５３に、拡散シート５５は圧着ロール５４にそれぞれ巻き取られるようにして両ロールのロールバイト部にて押圧力を受けて圧着され、巻き取り機５６により巻き取られる。
【０１２５】
ベースシート３２と拡散シート５５との接着は、低屈折率樹脂４９ａが半溶融状態のうち拡散シート５５に素早く接触させることにより実現してもよい。また、貼り合わせ機５２に接着剤供給手段を設けて両シートの間に接着剤を所定の方法にて供給することにより実現してもよい。また、予め拡散シート５５の上面側に透明な粘着剤等の接着層を設けておいて、これにより接着をはかってもよい。このような方法により本発明のプロジェクションスクリーン１を連続的に製造することができる。
【０１２６】
上記において、コイル状の拡散シート５５を連続的に供給して、リニアフレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ３とが両面に形成されたベースシート３２とを連続的に貼り合わせる工程について説明したが、両レンズ２、３形成後のベースシート３２を所定形状にカットして、それをカットされた拡散シートに貼り合わせるようにしてもよい。
【０１２７】
【実施例１】
図９は、実施例１における映像光源からの映像をプロジェクションスクリーン上に投射する状態を説明する図である。本実施例のプロジェクションディスプレイ装置２０においては、映像光源２１をスクリーン１の下方に配置した。光源としてＬＣＤライトバルブを使用した。また、入射角がスクリーン１の上端でθ１＝３０°、下端でθ２＝４５°となるよう映像光源２１を配置した。リニアフレネルレンズの頂角は３７°である。映像光源２１からリニアフレネルレンズ内に入射した映像光は全反射されて光軸の上下方向がスクリーンに対して垂直となる。レンチキュラーレンズのＶ字部は、映像光の水平方向光軸が補正されるように頂角１０°〜３０°の範囲でスクリーンに対し左右対称に形成した。この時Ｖ字部を三角形とみたときの底辺の長さは、レンチキュラーレンズピッチの約５０％であった。またＶ字部には黒色粒子が充填された空気層を設けた。
【０１２８】
このような構成を取るプロジェクションディスプレイ装置２０の反射率は約４．５％、透過率は約８５％となった。
【０１２９】
【実施例２】
上記プロジェクションディスプレイ装置２０の観察者側にＡＲフィルムをラミネートした。この結果反射率約０．８％、透過率約８８％のプロジェクションディスプレイ装置を得ることができた。
（第６実施形態及び第７実施形態）
図１１及び図１２は、本発明の第六及び第七実施形態の光拡散シート又はフィルムＳ１及びＳ２の水平断面を示す図である。これらの図においては、図面右側に映像光源が配置され、図面の左側に観察者が位置している。
【０１３０】
図１１は、本発明の第六実施形態の光拡散シートＳ１を示している。この光拡散シートＳ１は、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート１０１、単位レンズ１０２、ベースシート１０３が張り合わされて配置されている。単位レンズ１０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ１０２、１０２にはさまれた断面形状三角形の部分（以下において「レンズ間部分１０７」という。）には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備えた透明な物質（以下において「透明低屈折率物質１０６」という。）中に光吸収粒子１０５が添加された材料で埋められている。
【０１３１】
本実施形態においては、高屈折率部１０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率物質１０６の屈折率Ｎ２との比は、光拡散シートＳ１の光学特性を得るために所定の範囲に設定されている。また、レンズ間部分１０７と高屈折率部１０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ１に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。
【０１３２】
高屈折率部１０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率物質１０６として通常、電離放射線硬化性を有するウレタンアクリレートなどの材料が使用されている。光吸収粒子１０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は、高屈折率部１０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート１０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１３３】
次に光拡散シートＳ１の単位レンズ１０２内に入光した光の光路について、図１１を参照しつつ簡単に説明する。なお、図１１において、光Ｌ１１〜Ｌ１４の光路は模式的に示されたものである。いま、図１１において、映像光源側から単位レンズ１０２の中央部付近に入射した垂直光Ｌ１１は、そのまま光拡散シートＳ１の内部を直進して通過し、観察者に至る。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に入射した垂直光Ｌ１２は、高屈折率部１０２と透明低屈折率物質１０６との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に角度をもって入射した光Ｌ１３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ１４ａは、高屈折率部１０２と低屈折率物質１０６との屈折率差によっても反射されることなくレンズ間部分１０７の内部に入光して、光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分１０７に入光した迷光Ｌ１４ｂは、光吸収粒子に吸収されるので、観察者側に反射光となって、出光されることがない。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ１を得ることができる。
【０１３４】
図１２は、本発明の第七実施形態の光拡散シートＳ２を示している。この光拡散シートＳ２も、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート１０１、単位レンズ１０２、ベースシート１０３が張り合わされて配置されている。単位レンズ１０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ１０２、の斜辺には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備え透明な物質により形成された層１０４（以下「透明低屈折率層１０４」という。）が形成されている。また隣接する単位レンズ１０２の間に挟まれた断面形状三角形の部分は、Ｎ２より高い屈折率を有する物質１０８中に光吸収粒子１０５が添加された材料で埋められている。以後の説明においてはこの断面形状三角形の部分を「レンズ間部分１０９」という。
【０１３５】
高屈折率部１０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率層１０４の屈折率Ｎ２との比は、光拡散シートＳ２の光学特性を得るために所定の範囲に設定されている。また、透明低屈折率層１０４と高屈折率部１０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ２に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。これらについては後に詳述する。
【０１３６】
高屈折率部１０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率層１０４は、シリカ等透明樹脂の屈折率より低い屈折率を有する材料にて形成されている。光吸収粒子１０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は、高屈折率部１０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート１０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１３７】
次に光拡散シートＳ２の単位レンズ１０２内に入光した光の光路について、図１２を参照しつつ簡単に説明する。なお、図１２においても、光Ｌ１１〜Ｌ１４の光路は模式的に示されたものである。図１２において、映像光源側から単位レンズ１０２の中央部付近に入射した垂直光Ｌ１１は、そのまま光拡散シートＳ２の内部を直進して通過し、観察者に至る。
【０１３８】
映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に入射した垂直光Ｌ１２は、高屈折率部１０２と透明低屈折率層１０４との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に角度をもって入射した光Ｌ１３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ１４ａは、高屈折率部１０２と低屈折率部１０４との屈折率差によっても反射されることなく透明低屈折率層１０４の内部に入光する。迷光Ｌ１４ａはレンズ間部分１０９の光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分１０９に入光した迷光Ｌ１４ｂも、光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に反射光となって、出光されることがない。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ２を得ることができる。
【０１３９】
次に、図１３及び図１４を参照しつつ光拡散シートの単位レンズ部に入射した光拡散シート内の光が斜辺にて全反射され、かつ出光面においては、全反射されずに観察者側に透過する条件について説明する。
【０１４０】
図１３は、光拡散シート内において第七実施形態の光拡散シートＳ２の斜辺に垂直光Ｌ１５が入射した場合の光路を示す図である。図１３においては、映像光源は図面上方に、観察者は図面下方に位置しているものとする。また拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は説明の簡略化のため省略している（以下図１４及び１５において同じ。）。
【０１４１】
図１３において、斜辺に入射した垂直光Ｌ１５が、斜辺のＡ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、スネルの法則により、
ｓｉｎ（９０°−θ）＝Ｎ２／Ｎ１
であるから、垂直光Ｌ１５が常に全反射されるためには、
（式１） ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４２】
また、斜辺のＡ点にて反射された光Ｌ１５が、出光面のＢ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、大気の屈折率を１とした場合、スネルの法則により、ｓｉｎ２θ＝１／Ｎ１
であるから、光Ｌ１５がＢ点から観察者側に確実に出光されるためには、
（式２） ｓｉｎ２θ＜１／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４３】
なお参考のために図１４を参照しつつ、光拡散シートＳ２の斜辺に１０°の傾きを持った光Ｌ１６が入射した場合の光路について以下に簡単に説明する。
【０１４４】
図１４において、斜辺に入射した１０°の傾きを持つ光Ｌ１６が、斜辺のＡ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、スネルの法則により、
ｓｉｎ（８０°−θ）＝Ｎ２／Ｎ１
であるから、１０°の傾きを持った光Ｌ１６が常に全反射されるためには、
（式３） ｓｉｎ（８０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４５】
また、斜辺のＡ点にて反射された光Ｌ１６が、出光面のＢ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、大気の屈折率を１とした場合、スネルの法則により、ｓｉｎ（２θ＋１０°）＝１／Ｎ１
であるから、光Ｌ１６がＢ点から観察者側に確実に出光されるためには、
ｓｉｎ（２θ＋１０°）＜１／Ｎ１
すなわち
（式４） Ｎ１＜１／ｓｉｎ（２θ＋１０°）
なる条件を満たす必要がある。
【０１４６】
次に、図１５を参照しつつ光拡散シートＳ２の斜辺にて反射された光が、隣接する斜辺に到達しない条件について説明する。この条件を見出すためには、出光面法線に対して最も大きな角度（現実的には１０°）を持つ入射光Ｌ１７が、低屈折率部１０４がなす三角形の頂点付近の斜辺上の点Ｃにて全反射された場合に、その反射光が隣接する斜辺に到達しないように、三角形の高さＨと単位レンズの上底の長さＴとの関係を定めればよい。
【０１４７】
図１５において、三角形の底辺の長さを２Ｓとすれば、
ｔａｎθ＝Ｓ／Ｈ
ｔａｎ（２θ＋１０°）＝（Ｓ＋Ｔ）／Ｈ
したがって、
Ｈ＝Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
Ｈが上記値より小であれば、反射光が隣接する斜辺に到達しない。したがってその条件は、
（式５） Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
で表される。
【０１４８】
次にθが５°〜１５°であるとして、その範囲においてさらに具体的にＮ１とＮ２の値を考察する。５°＜θ＜１５°の範囲においては、
ｓｉｎ（９０°−θ）＜０．９９６
であり、式１により、Ｎ２／Ｎ１の値はこれより小さいから
（式６） Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
一方、５°＜θ＜１５°の範囲では、
１／ｓｉｎ２θ＜５．７６
であるから、式２より、
（式７） Ｎ１＜５．７６
さらに、入手しうる現実の材料を考慮した場合、Ｎ２の最小値は１．３０なので、
Ｎ２／Ｎ１＞１．３０／５．７６＝０．２３
したがって上式と式６から
（式８） ０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
上記式７及び式８が５°＜θ＜１５°の範囲での、Ｎ１及びＮ２の値がとりうる条件である。
【０１４９】
また、式５においては、θ＝１５°の時にＨに対する条件が決定され、
Ｈ＜Ｔ／０．５７
となる。
【０１５０】
図１６は、レンズ間部分１０７又は１０９の形状の諸態様を示す図である。このレンズ間部分１０７又は１０９は、隣接する二つの単位レンズ１０２、１０２の斜辺により形成される略三角形の形状を基礎としている。図１６（ａ）は、斜辺が直線にて形成されている場合を表している。この場合には、斜辺と出光面法線とがなす角度θ１は斜辺上のどの点においても一定である。図１６（ｂ）は、斜辺が滑らかな曲線で形成されている場合を表している。また図１６（ｃ）は、斜辺が２本の直線にて構成されている場合を示している。これらの場合、斜辺と出光面法線とがなす角度θ２、又はθ３若しくはθ４は、斜辺上の位置により異なる。本発明において図１６（ｂ）や図１６（ｃ）の場合のように斜辺と出光面法線のなす角度が一定でないときは、斜辺の長さの９０％以上において、以上に説明してきた式１〜８の各条件を満たせば本発明の効果を得ることができる。
【０１５１】
図１７及び図１８は、第七実施形態の光拡散シートＳ２の構成の一例を示す図である。図１７に示される光拡散シートは水平断面形状が垂直方向に一定な単位レンズ１０２を備えている。隣接する単位レンズ１０２、１０２の間には、透明低屈折率層１０４を介して、レンズ間部分１０９に光吸収粒子１０５が添加された樹脂材料１０８が充填されている。出光面側には拡散剤入りシート１０１が、入光面側にはベースシート１０３が配置されている。図面では理解のためにこれら三者が離れて表されているが、実際にはこれらは貼り合わされている。
【０１５２】
一方、図１８に示されている光拡散シートにおいては、半載円錐状の単位レンズが垂直平面上に二次元状に配列されている。各単位レンズの半載円錐の頂部平面は同一面上に形成されており、この平面に拡散剤入りシート１０１が貼り合わされている。隣接する単位レンズ１０２、１０２との間の空隙は透明低屈折率層１０４を介してレンズ間部分１０９に光吸収粒子１０５が添加された樹脂材料１０８が充填されている。図１７及び図１８のいずれに示されている光拡散シートの構成によっても本発明による効果を得ることができる。
【０１５３】
図１８では上下左右の２方向へレンズによって拡散させることができる。さらに、一次元の光拡散シート又はフィルムを２枚直交させて配置しても図１８と同様な効果のある二次元の光拡散シート又はフィルムとすることができる。
【０１５４】
図１９は、第七実施形態の光拡散シートＳ２において、単位レンズ１０２の出光面（断面形状台形の上底に相当する部分）が観者側に凸に形成されている例を示す図である。このような構成をとることにより製造工程において、先に単位レンズ１０２の部分を形成して、その後レンズ間部分１０７に光吸収粒子１０５を添加した材料１０８を充填する工程をとる場合、充填後にブレードにて出光面に残った光吸収粒子１０５を完全に取り去ることができる。
【０１５５】
次に図２０及び図２１を参照しつつ第六及び第七実施形態の光拡散シートの製造方法について説明する。図２０は第六実施形態の光拡散シートＳ１、図２１は第七実施形態の光拡散シートＳ２の製造方法をそれぞれ示すものである。
【０１５６】
この製造方法に使用される製造装置は、型ロール１１０と、ミラーロール１２０と、ベースフィルム供給ロール１１６と、補助ロール群１１９、１２２、１２４と、電離放射線硬化型樹脂を供給するフィーダー１１２、１１５、１２１と、電離放射線照射機１１４、１１８、１２３とを備えている。さらに第七実施形態にかかる製造装置は透明低屈折率層を形成する物質の蒸着装置１２５を備えている。
【０１５７】
図２０の第六実施形態にかかる光拡散シートＳ１の製造装置において、所定の速度で回転する型ロール１１０の表面にはレンズ間部分１０７を構成する断面形状三角形の部分に対応する雌型が彫られている。黒色粒子（光吸収粒子）が添加され、所定温度に加温された低屈折率樹脂が樹脂フィーダー１１２から型ロール１１０上に供給され、三角形の凹部に充填される。余剰の樹脂をドクターブレード１１３にて掻き落とした後、電離放射線照射機１１４にて電離放射線をロール表面に照射して、黒色粒子入り低屈折率樹脂を硬化させる。次いでフィーダー１１５から透明樹脂をロール幅のほぼ全長にわたって供給し型ロール１１０の表面に透明樹脂層を形成する。さらにその上面にベースフィルム１１７を、供給ロール１１６から巻き出して形成したのち、再び電離放射線照射機１１８にて電離放射線を照射して、透明樹脂を硬化させる。そして補助ロール１１９により折り返してミラーロール１２０へと供給する。この折り返しの工程により、型ロール１１０の表面凹部に形成されていた断面形状三角形の黒色粒子入り低屈折率部は、ロール表面から剥離される。この時点では、Ｅ点拡大図で示されるように、ベースフィルム上に透明樹脂層が形成され、さらに透明樹脂層の上面に黒色粒子入り低屈折率樹脂が断面三角形に形成されている。
【０１５８】
ミラーロール１２０側では、あらかじめロール表面に単位レンズを構成する高屈折率樹脂がフィーダー１２１から供給されて、硬化前のやわらかい状態で高屈折率樹脂層が形成されている。この高屈折率樹脂層と型ロール１１０から供給されてきた中間製品とがミラーロール１２０と補助ロール１２２とにより圧着される。柔らかな高屈折率樹脂は圧着されることにより透明低屈折率層が形成する断面形状台形の谷間に隙間なく入り込む。さらにミラーロール１２０の表面に電離放射線照射機２３にて電離放射線を照射して、高屈折率樹脂を硬化させる。そして補助ロール１２４により反対方向に折り返して、硬化した高屈折率樹脂をミラーロール１２０から剥離する。この時点では、Ｇ点拡大図に示されるように、断面形状三角形の透明低屈折率層の上面に断面形状が台形の高屈折率樹脂層にて形成された単位レンズ群が形成されている。その後このシートは巻き取り機へと送られロール状に巻き取られる。
【０１５９】
図２１の第七実施形態にかかる光拡散シートＳ２の製造装置においては、樹脂フィーダー１１２から供給されるのは黒色粒子が混入された透明高屈折率樹脂（単位レンズ部と同程度の屈折率）である。またこの製造工程においてはＥ点通過後のライン状に蒸着装置１２５が設けられている。蒸着装置１２５においては、黒色粒子入り透明高屈折率樹脂の上方から、透明低屈折率物質を蒸着して、透明低屈折率層１０４を形成する（Ｆ点拡大図参照）。その他の構成は図２０に示されている光拡散シートＳ１の製造装置と同様である。
【０１６０】
なお、上記工程は、型ロール１１０にて断面形状三角形のレンズ間部分１０７又は１０９を形成するものであるが、型ロール１１０により断面形状台形の高屈折率部１０２を先に形成して、ミラーロール１２０側のフィーダー１２１からレンズ間部分１０７又は１０９を形成する黒色粒子入り高屈折率樹脂、又は黒色粒子入り透明低屈折率樹脂を供給するように構成してもよい。
【０１６１】
【実施例３】
単位レンズを構成する高屈折率部１０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分１０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は８μｍで、添加量を５０質量％とした。
【０１６２】
高屈折率部２の屈折率は１．５７、レンズ間部分１０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製三層構造で、中間層に拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部のレンズピッチは５０μｍとした。また、高屈折率部１０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さを等しくなるようにし、いわゆるブラックストライプ率が５０％となるようにした。さらに頂角θを１０°に設定した。
【０１６３】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８０％、反射率が５％、ゲインが４であった。また、垂直視野角（半値角：ある方向から観視したときの輝度が正面から観視したときの半分になる角度）は１２゜、水平視野角（半値角）は２５゜であった。
（第八実施形態及び第九実施形態）
図２２及び図２３は、本発明の第八及び第九実施形態の光拡散シートＳ３及びＳ４の水平断面を示す図である。これらの図においては、図面右側に映像光源が配置され、図面の左側に観察者が位置している。
【０１６４】
図２２は、本発明の第八実施形態の光拡散シートＳ３を示している。この光拡散シートＳ３は、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、ベースシート２０３が張り合わされて配置され、さらにベースシート２０３の映像光源側の面にはエンボス加工が施され、エンボス部Ｅが形成されている。単位レンズ２０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ２０２、２０２にはさまれた断面形状三角形の部分（以下において「レンズ間部分２０７」という。）には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備えた透明な物質（以下において「透明低屈折率物質２０６」という。）中に光吸収粒子２０５が添加された材料で埋められている。またエンボス部Ｅは屈折率Ｎ３を有する物質にて形成されている。
【０１６５】
本実施形態においては、高屈折率部２０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率物質２０６の屈折率Ｎ２と、エンボス部Ｅの形状及び屈折率Ｎ３は、光拡散シートＳ３の光学特性を得るために所定の関係を有するように設定されている。また、レンズ間部分２０７と高屈折率部２０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ３に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。
【０１６６】
高屈折率部２０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率物質２０６として通常、電離放射線硬化性を有するウレタンアクリレートなどの材料が使用されている。光吸収粒子２０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート２０１、及びベースシート２０３は、高屈折率部２０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート２０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１６７】
次に光拡散シートＳ３の単位レンズ２０２内に入光した光の光路について、図２２を参照しつつ簡単に説明する。なお、図２２において、光Ｌ２１〜Ｌ２４の光路は模式的に示されたものである。いま、図２２において、映像光源側から単位レンズ２０２の中央部付近に入射した垂直映像光Ｌ２１は、そのまま光拡散シートＳ３の内部を直進して通過し、観察者に至る。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に入射した垂直映像光Ｌ２２は、高屈折率部２０２と透明低屈折率物質２０６との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に角度をもって入射した映像光Ｌ２３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ２４ａは、高屈折率部２０２と低屈折率物質２０６との屈折率差によっても反射されることなくレンズ間部分２０７の内部に入光して、光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側（出光面側）からレンズ間部分２０７に入光した迷光Ｌ２４ｂは、光吸収粒子に吸収されるので、観察者側に反射光となって、出光されることがない。さらに観察者側から垂直に単位レンズ２０２の出光面開口方向に入射した光Ｌ２４ｃは拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、及びベースシート２０３を透過後、エンボス部Ｅの映像光源側内面にて反射され、比較的大きな角度を持って、レンズ間部分２０７に達する。したがってこの光はレンズ間部分２０７表面では反射されることなく、レンズ間部分２０７に入光し、光吸収粒子２０５により吸収される。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ３を得ることができる。
【０１６８】
図２３は、本発明の第二実施形態の光拡散シートＳ４を示している。この光拡散シートＳ４も、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、ベースシート２０３が張り合わされて配置され、さらにベースシート２０３の映像高原側の面にはエンボス加工が施され、エンボス部Ｅが形成されている。単位レンズ２０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ２０２、２０２、の斜辺には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備え透明な物質により形成された層２０４（以下「透明低屈折率層２０４」という。）が形成されている。また隣接する単位レンズ２０２の間に挟まれた断面形状三角形の部分は、Ｎ２より高い屈折率を有する物質２０８中に光吸収粒子２０５が添加された材料で埋められている。以後の説明においてはこの断面形状三角形の部分を「レンズ間部分２０９」という。エンボス部Ｅは屈折率Ｎ３を有する物質にて形成されている。
【０１６９】
高屈折率部２０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率層２０４の屈折率Ｎ２と、エンボス部Ｅの形状及び屈折率Ｎ３は、光拡散シートＳ４の光学特性を得るために所定の関係を有するように設定されている。また、透明低屈折率層２０４と高屈折率部２０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ４に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。これらについては後に詳述する。
【０１７０】
高屈折率部２０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率層２０４は、シリカ等透明樹脂の屈折率より低い屈折率を有する材料にて形成されている。光吸収粒子２０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート２０１、及びベースシート２０３は、高屈折率部２０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート２０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１７１】
次に光拡散シートＳ４の単位レンズ２０２内に入光した光の光路について、図２３を参照しつつ簡単に説明する。なお、図２３においても、光Ｌ２１〜Ｌ２４の光路は模式的に示されたものである。図２３において、映像光源側から単位レンズ２０２の中央部付近に入射した垂直映像光Ｌ２１は、そのまま光拡散シートＳ４の内部を直進して通過し、観察者に至る。
【０１７２】
映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に入射した垂直映像光Ｌ２２は、高屈折率部２０２と透明低屈折率層２０４との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に角度をもって入射した映像光Ｌ２３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ２４ａは、高屈折率部２０２と低屈折率部２０４との屈折率差によっても反射されることなく透明低屈折率層２０４の内部に入光する。迷光Ｌ２４ａはレンズ間部分２０９の光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分２０９に入光した迷光Ｌ２４ｂも、光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に反射光となって、出光されることがない。さらに観察者側から垂直に単位レンズの出向面開口方向入射した光Ｌ２４ｃは拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、及びベースシート２０３を透過後エンボス部Ｅの映像光源側内面にて反射され、比較的大きな角度を持って、レンズ間部分２０７に達する。したがってこの光はレンズ間部分２０７表面では反射されることなく、レンズ間部分２０７に入光し、光吸収粒子２０５により吸収される。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ４を得ることができる。
【０１７３】
なお、図２２及び図２３においては、光拡散シ−トＳ３、Ｓ４の入光面側にベースシート２０３が配置されている構成を示したが、これを取り除いても同様な光学的効果を得ることができる。
【０１７４】
また、図２２において、光拡散シ−トＳ３、のレンズ間部分２０７には低屈折率透明物質に光吸収粒子が添加された例を示したが、これに代えてレンズ間部分２０７に着色した低屈折率物質を充填する構成をとっても同様の効果を得ることができる。
【０１７５】
同様に、図２３において、光拡散シ−トＳ４、のレンズ間部分２０９には高屈折率透明物質に光吸収粒子が添加された例を示したが、これに代えてレンズ間部分２０９に着色した高屈折率物質を充填する構成をとっても同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
なお、第六実施形態及び第七実施形態において、図１３〜図１５についてした説明は、第八実施形態及び第九実施形態にも適用される。
【０１７７】
次に図２４を参照しつつ、出光面側から光拡散シートに垂直に入射しエンボス部Ｅにて反射された光Ｌ２８が、レンズ間部分２０７により吸収される条件について説明する。図２４においては、図面左側が観察者側、図面右側が映像光源側として表されている。なお、説明のためにエンボス部Ｅが誇張して描かれており、拡散剤入りシート２０１及びベースシート２０３は省略されている。
【０１７８】
出光面側から光拡散シートＳ３内に入射した垂直光Ｌ２８は、エンボス部Ｅの映像光源側内面のＡ点にて反射され、エンボス部Ｅと単位レンズ２０２との界面を点Ｂで横切り、点Ｃでレンズ間部分２０７に達している。ここにエンボス部断面が単位レンズ２０２との界面となす角度をφ、反射された光Ｌ２８が光拡散シート内にて出光面法線となす角度をαとする。Ａ点において反射された光Ｌ２８がエンボス部内Ｂ点において出光面法線となす角度は２φであるから、スネルの法則により、
（式９） Ｎ１ｓｉｎα＝Ｎ３ｓｉｎ２φ
が成り立つ。また、Ｃ点において、光Ｌ２８がレンズ間部分２０７の斜面の法線となす角度βは
（９０°−α−θ）であるから、Ｃ点において、臨界条件下におけるスネルの法則は、
Ｎ２ｓｉｎ９０°＝Ｎ１ｓｉｎβ
にて表される。すなわち
（式１０） Ｎ２＝Ｎ１ｓｉｎ（９０°−α−θ）
式９及び１０から
（式１１） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１＋θ））＝Ｎ２／Ｎ１
したがって、光Ｌ２８がレンズ間部分２０７に入射し得る条件は、
（式１２） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
にて表される。
【０１７９】
式１２の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が多いほど、出光面側から入射した外光がレンズ間部分２０７の光吸収粒子２０５により吸収される割合が多くなる。この結果、光拡散シートのコントラストを高くすることができる。本願発明者の知見によれば、このような条件を満たすエンボス部Ｅの面積を、入光面全体の面積の２０％以上とすれば、良好なコントラストを備えた光拡散シートを得ることができることが判明している。
【０１８０】
次に図２５を参照しつつ、映像光源側から光拡散シートに対して垂直な角度をもってエンボス部Ｅに入射した光Ｌ２９（映像光）が、レンズ間部分２０７により吸収される条件について説明する。図２５においても、図面左側が観察者側、図面右側が映像光源側として表されている。なお、ここではエンボス部Ｅはランダムなマット形状に誇張さて描かれており、拡散剤入りシート２０１及びベースシート２０３は省略されている。なお、参考までに、映像光源側から垂直な角度をもってエンボス部Ｅに入射し、レンズ間部分２０７により完全に反射される光Ｌ２９Ｒも点線にて示されている。
【０１８１】
映像光源側からエンボス部Ｅに入射した垂直光Ｌ２９は、エンボス部Ｅの映像光源側のＰ点にて屈折され、エンボス部Ｅと単位レンズ２０２との界面を点Ｑで横切る。さらに点Ｑにおいて屈折されて単位レンズ２０２に入射し、点Ｒでレンズ間部分２０７に達している。ここに垂直光Ｌ２９が侵入する位置におけるエンボス部断面の接線が単位レンズ２０２との界面となす角度をφ、エンボス部Ｅ内において、光Ｌ２９がエンボス斜面の法線となす角度をγ、単位レンズ２０２との界面の法線となす角度をδ、単位レンズ２０２内で光Ｌ２９がレンズ間部分２０７の斜面の法線となす角度をμとする。また、Ｐ、Ｑ、Ｒの各点を通過する３つの法線の交点をそれぞれＳ、Ｕとし、エンボス部断面斜面とレンズ間部分との界面との交点をＴとする。
【０１８２】
いま四角形ＰＳＱＴにおいて、
∠ＰＳＱ＝３６０°−９０°＊ ２−φ＝１８０°−φ
したがって
（式１３） δ＝１８０°−γ−∠ＰＳＱ＝φ−γ
Ｐ点においてスネルの法則が成り立つので
（式１４） ｓｉｎφ＝Ｎ３ｓｉｎγ
Ｑ点においてもスネルの法則が成り立つので
（式１５） Ｎ３ｓｉｎδ＝Ｎ１ｓｉｎλ
一方、三角形ＲＵＱにおいて、
∠ＲＵＱ＝９０°＋θ
だから、
（式１６） μ＝９０°−λ−θ
さらにＲ点において、臨界条件におけるスネルの法則により、
（式１７） Ｎ２＝Ｎ１ｓｉｎμ
したがって式１３〜１７から、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＝Ｎ２／Ｎ１
よって、光Ｌ２９がレンズ間部分２０７の光吸収粒子に吸収される条件は、
（式１８） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
にて表される。
【０１８３】
式１８の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が少ないほど、映像光はレンズ間部分２０７の光吸収粒子２０５に吸収されることなく観察者側に達する割合が多くなる。この結果、透過率の高い光拡散シートを得ることができる。本願発明者の知見によれば、式１８の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が入光面全体の面積の２０％以下であれば良好な透過率が得られることが判明している。
【０１８４】
なお、第六実施形態及び第七実施形態に関して図１６についてした説明は、第八実施形態及び第九実施形態にも適用される。
【０１８５】
なお、本願発明者の知見によれば、エンボス部のピッチは、出光面側単位レンズのピッチの１／１．５以下であること、さらに好ましくは１／４．５以下であることが望ましい。エンボス部のピッチをこのように設定することにより、上記した光学的特性を十分に発揮させることができ、さらにモアレの発生を回避することもできる。
【０１８６】
図２６及び図２７は、第九実施形態にかかる光拡散シートＳ４の構成の一例を示す図である。図２６に示される光拡散シートは水平断面形状が垂直方向に一定な単位レンズ２０２を備えている。隣接する単位レンズ２０２、２０２の間には、透明低屈折率層２０４を介して、レンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５が添加された樹脂材料２０８が充填されている。出光面側には拡散剤入りシート２０１が、入光面側にはベースシート２０３が配置され、ベースシート２０３の映像光源側にはエンボス部Ｅが形成されている。図面では理解のためにこれら三者が離れて表されているが、実際にはこれらは貼り合わされている。
【０１８７】
一方、図２７に示されている光拡散シートにおいては、半載円錐状の単位レンズが垂直平面上に二次元状に配列されている。各単位レンズの半載円錐の頂部平面は同一面上に形成されており、この平面に拡散剤入りシート２０１が貼り合わされている。隣接する単位レンズ２０２、２０２との間の空隙は透明低屈折率層２０４を介してレンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５が添加された樹脂材料２０８が充填されている。図２６及び図２７のいずれに示されている光拡散シートの構成によっても本発明による効果を得ることができる。
【０１８８】
図２８は、第九実施形態の光拡散シートＳ４において、単位レンズ２０２の出光面（断面形状台形の上底に相当する部分）が観者側に凸に形成されている例を示す図である。このような構成をとることにより製造工程において、先に単位レンズ２０２の部分を形成して、その後レンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５を添加した材料２０８を充填する工程をとる場合、充填後にブレードにて出光面に残った光吸収粒子２０５を完全に取り去ることができる。
【０１８９】
図２９は、エンボス部Ｅの断面形状の例を示すものである。これらの図からも明らかなようにエンボス部Ｅの断面形状は、三角形（図２９（ａ）のＥ１参照）でもよく、楕円形の一部（図２９（ｂ）のＥ２参照）であってもよく、また多角形の一部（図２９（ｃ）のＥ３参照）であってもよい。さらに図２９（ｄ）に示されるように、各エンボス部Ｅ４の断面形状は台形で、それぞれのエンボス部が離れて形成されていてもよい。
【０１９０】
次に図３０及び図３１を参照しつつ第八及び第九実施形態の光拡散シートの製造方法について説明する。図３０は第八実施形態の光拡散シートＳ３、図３１は第九実施形態の光拡散シートＳ４の製造方法をそれぞれ示すものである。
【０１９１】
この製造方法に使用される製造装置は、型ロール２１０と、エンボスロール２２０と、ベースフィルム供給ロール２１６と、補助ロール群２１９、２２２、２２４と、電離放射線硬化型樹脂を供給するフィーダー２１２、２１５、２２１と、電離放射線照射機２１４、２１８、２２３とを備えている。さらに第八実施形態にかかる製造装置は透明低屈折率層を形成する物質の蒸着装置２２５を備えている。
【０１９２】
図３０の第八実施形態にかかる光拡散シートＳ３の製造装置において、所定の速度で回転する型ロール２１０の表面にはレンズ間部分２０７を構成する断面形状三角形の部分に対応する雌型が彫られている。黒色粒子（光吸収粒子）が添加され、所定温度に加温された低屈折率樹脂が樹脂フィーダー２１２から型ロール２１０上に供給され、三角形の凹部に充填される。余剰の樹脂をドクターブレード２１３にて掻き落とした後、電離放射線照射機２１４にて電離放射線をロール表面に照射して、黒色粒子入り低屈折率樹脂を硬化させる。次いでフィーダー２１５から透明樹脂をロール幅のほぼ全長にわたって供給し型ロール２１０の表面に透明樹脂層を形成する。さらにその上面にベースフィルム２１７を、供給ロール２１６から巻き出して形成したのち、再び電離放射線照射機２１８にて電離放射線を照射して、透明樹脂を硬化させる。そして補助ロール２１９により折り返してエンボスロール２２０へと供給する。この折り返しの工程により、型ロール２１０の表面凹部に形成されていた断面形状三角形の黒色粒子入り低屈折率部は、ロール表面から剥離される。この時点では、Ｅ点拡大図で示されるように、ベースフィルム上に透明樹脂層が形成され、さらに透明樹脂層の上面に黒色粒子入り低屈折率樹脂が断面三角形に形成されている。
【０１９３】
エンボスロール２２０側では、あらかじめエンボスのメス型が形成されたロール表面に単位レンズを構成する高屈折率樹脂がフィーダー２２１から供給されて、硬化前のやわらかい状態で高屈折率樹脂層が形成されている。この高屈折率樹脂層と型ロール２１０から供給されてきた中間製品とがエンボスロール２２０と補助ロール２２２とにより圧着される。柔らかな高屈折率樹脂は圧着されることにより透明低屈折率層が形成する断面形状台形の谷間に隙間なく入り込む。さらにエンボスロール２２０の表面に電離放射線照射機２２３にて電離放射線を照射して、高屈折率樹脂を硬化させる。そして補助ロール２２４により反対方向に折り返して、硬化した高屈折率樹脂をエンボスロール２２０から剥離する。この時点では、Ｇ点拡大図に示されるように、断面形状三角形の透明低屈折率層の上面に断面形状が台形の高屈折率樹脂層にて形成された単位レンズ群が形成されている。また単位レンズの上面にはエンボス部が形成されている。その後このシートは巻き取り機へと送られロール状に巻き取られる。
【０１９４】
図３１の第九実施形態にかかる光拡散シートＳ４の製造装置においては、樹脂フィーダー２１２から供給されるのは黒色粒子が混入された透明高屈折率樹脂（単位レンズ部と同程度の屈折率）である。またこの製造工程においてはＥ点通過後のライン状に蒸着装置２２５が設けられている。蒸着装置２２５においては、黒色粒子入り透明高屈折率樹脂の上方から、透明低屈折率物質を蒸着して、透明低屈折率層２０４を形成する（Ｆ点拡大図参照）。その他の構成は図３０に示されている光拡散シートＳ３の製造装置と同様である。
【０１９５】
【実施例４】
単位レンズを構成する高屈折率部２０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分２０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は８μｍで、添加量を４１質量％とした。
【０１９６】
高屈折率部２０２の屈折率は１．５５、レンズ間部分２０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製三層構造で、中間層に拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部２０２のレンズピッチは５０μｍとした。また、高屈折率部２０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さを等しくなるようにし、いわゆるブラックストライプ率が５０％となるようにした。さらに頂角θを１０°に、エンボス部Ｅのピッチ６μｍ、断面形状を頂角１６０°の二等辺三角形に設定した（図２９（ａ）参照）。
【０１９７】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８５％、反射率が５％、ゲインが４であった。また、垂直視野角（半値角：ある方向から観視したときの輝度が正面から観視したときの半分になる角度）は１２゜、水平視野角（半値角）は３０゜であった。
【０１９８】
また、エンボス部Ｅによって映像光は約５°の拡散角となり、シート内部では、約３°の角度となった。スクリーンに垂直に入射した外光のうち、エンボス部映像光源側内面での反射光は、約２０度の角度を持って反射され、ブラックストライプ部に到達して吸収された。
【０１９９】
【実施例５】
単位レンズを構成する高屈折率部２０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分２０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は５μｍで、添加量を４１質量％とした。
【０２００】
高屈折率部２０２の屈折率は１．５５、レンズ間部分２０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製単層構造で、拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部のレンズピッチは６０μｍとした。また、高屈折率部２０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さをブラックストライプ率が４５％となるように調製した。さらにレンズ間部分２０７の斜辺が出光面法線となす角度を観察者側で１０°、映像光源側で８°に設定した。また、エンボス部Ｅは、底角１０°の等脚台形断面形状とし（図２９（ｄ）参照）、ピッチ７μｍ、頂部は１μｍ長さの平坦部とした。
【０２０１】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８３％、反射率が５．２％、ゲインが４．５であった。また、垂直視野角（半値角）は１２゜、水平視野角（半値角）は２５゜であった。
【０２０２】
【比較例１】
実施例４の光拡散シートで、エンボス部Ｅを省略して評価した。このように構成した光拡散シートは、透過率が８４％、反射率が７．５％、ゲインが２．７であった。また、垂直視野角（半値角）は１５゜、水平視野角（半値角）は３０゜であった。
【０２０３】
以上の結果から、エンボス部Ｅがない場合には、拡散剤入りシート２０１の拡散量を多くとるように構成しないと、水平拡散の特性が維持できないことが判明した。
【０２０４】
図３２は、本発明にかかる二次元視野拡大部材を備えた表示装置の構成を示している。図３２において、紙面手前左下方向が観察者側であり、紙面奥側右上方向を映像光源側とする。本発明の表示装置は、観察者側から順に、反射防止、ハードコート、偏光フィルター、帯電防止、防眩処理、防汚処理、タッチセンサのうち少なくとも一つの機能を備えた機能性シート３０１と、単位レンズが垂直方向に配列された光拡散シート３０２と、単位レンズが水平方向に配列された光拡散シート３０３と、フレネルレンズ３０４と、液晶ディスプレーパネル３０５とを備えている。なお、光拡散シート３０２と、光拡散シート３０３の配置を入れ替えてもよい。図３２においてはこれらが互いに離れて表されているが、これは図面の理解のためであり、実際にはこれらは互いに接するか、または接着されている。
【０２０５】
また本発明において、「二次元視野角拡大部材」とは、２枚の光拡散シート３０２、３０３の組み合わせを構成の中核とするが、図３２にあるように、これらの出光側に機能性シート３０１や、入光側にフレネルレンズ３０４などが配置されている場合には、これら機能性シート３０１やフレネルレンズ３０４をも含む概念である。
【０２０６】
【発明の効果】
以上に説明したように、背面投射型プロジェクションディスプレイ装置のスクリーンに用いられ、プリズム面とレンチキュラーレンズ面を備えたシート又はフィルムであって、プリズム面とレンチキュラーレンズ面は表裏一体に形成され、プリズム面はディスプレイ装置の映像光源側の少なくとも一部に全反射リニアフレネルレンズとして形成されており、レンチキュラーレンズ面はリニアフレネルレンズの観察者側に断面形状が台形に形成されていることを特徴とするプロジェクションスクリーン用シートによれば、従来レンズが二枚構成のスクリーンを１枚とすることができるので、製造工程数が減少して従来と比べて大幅に生産性を向上してコストダウンに資することができる。また二枚のレンズ構成と比較した場合、透過率の観点からも有利である。さらに、レンズの形状がリニアフレネルレンズと断面形状が台形のレンチキュラーレンズなので、ライン上での連続成形が可能となり、この観点からも生産性を大幅に向上することができる。
【０２０７】
また、レンチキュラーレンズの台形の斜面角度を、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なって形成すれば、水平方向の光軸補正が正確に行なわれるので、観察者に良好な画像を提供することができる。
【０２０８】
また、台形斜面の観察者側に、台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率を有する物質が配置されているように構成すると、レンチキュラーレンズ内を観察者方向に向かう光は、台形斜面においては大半が反射される。これによって、水平方向の光拡散性を得ることができ、水平方向に大きな視野角度を確保することが可能となる。
【０２０９】
さらに低い屈折率を有する物質は着色されているように構成した場合には、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、着色された低屈折物質の内部にて吸収することができる。
【０２１０】
また、台形斜面の観察者側に台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率物質の層を形成すれば、低屈折物質の量を軽減でき、スクリーンの軽量化をはかることができる。また、低屈折物質の層の上にさらに第３の層を形成して、所望する機能を付与することができる。
【０２１１】
また、低屈折率物質の層のさらに観察者側に、光吸収部を設ければ、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、光吸収部にて吸収することができ、低屈折物質を着色するのと同様の効果を得ることができる。
【０２１２】
さらに、前記台形斜面の観察者側に金属の反射層を形成すれば、台形斜面の観察者側に配置される物質の屈折率にかかわらずレンチキュラーレンズの内部から台形斜面を透過しようとする光をほぼ完全に反射することができる。
【０２１３】
また、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散層を設けたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムとして構成すれば、スクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性を高めることができる。
【０２１４】
上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散シートを設けたプロジェクションスクリーンよれば、上記諸態様の効果を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムをプロジェクションスクリーンに使用することができる。また拡散シートによりスクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性をさらに高めることができる。
【０２１５】
また観察者側にＡＲ、ＨＣ、ＡＳ、ＡＧ、防汚、センサのうち、少なくとも一の機能を備えるように構成した場合には、プロジェクションスクリーンに第３の機能を持たせることができ、需要者にとって魅力ある製品とすることができる。
【０２１６】
上記のプロジェクションスクリーンを備えたプロジェクションディスプレイ装置にすれば、上記効果を備えたプロジェクションスクリーンをプロジェクションディスプレイ装置に適用することができる。
【０２１７】
さらに、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの生産方法、及び、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、連続形成されたレンチキュラーレンズ面に拡散シートを貼りつけるステップと、を備えたプロジェクションスクリーンの生産方法によれば、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、及びプロジェクションスクリーンを連続生産ラインにより製造することができるので、生産性が飛躍的に向上するとともに、大幅な製造コストの削減を図ることができる。
【０２１８】
また、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、本発明では、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【０２１９】
また、単位レンズを板状又は膜状の透明基材上に形成した場合には、ロール状の型を使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【０２２０】
また、観察者側に拡散剤を混入したシートを張り合わせた場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易になる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。
【０２２１】
また、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【０２２２】
また、エンボス加工が施された部分の斜面が入光面とのなす角のθと同方向の成分をφ、エンボス部を形成する材料の屈折率をＮ３とするとき、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１）＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以上であるように構成した場合、上記不等式を満たす条件のもとでは、出光側から出光面に対して垂直に入射した外光は、エンボス面にて反射され、光吸収粒子に吸収される。したがってこのような条件を満たすエンボス面を入光面全体の２０％以上設けることにより、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを構成することができる。
【０２２３】
また、入光面に施されたエンボス形状により、２０°以上拡散される光の成分が２０％以下であることとした場合には、光拡散シート又はフィルムに入光した映像光の多くが、レンズ間部分の光吸収粒子に吸収されることなく観察者側に達することができる。したがって、透過率の高い光拡散粒子を実現することができる。
【０２２４】
また、さらに上記において、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たす条件下においては入光面に垂直に入射した映像光が光吸収粒子に吸収される。したがって、このような条件を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下にコントロールすることにより、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを提供することができる。 また、単位レンズを板状又は膜状の透明基材上に形成した場合には、ロール状の型を使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【０２２５】
また、観察者側に拡散剤を混入したシートを張り合わせた場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易になる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプロジェクションスクリーンの基本構成を示す図である。
【図２】第一実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図３】第二実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図４】第三実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図５】第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図６】第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図７】図５に示された第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーンにおける光路を示す図である。
【図８】本発明にかかるプロジェクションスクリーンの製造工程を示す図である。
【図９】実施例における映像光源からの映像をプロジェクションスクリーン上に投射する状態を説明する図である。
【図１０】一般的なプロジェクションスクリーンを説明する図である。
【図１１】第六実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図１２】第七実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図１３】光拡散シートに垂直光が入射した場合の光路を示す図である。
【図１４】光拡散性シートに１０°の傾きを持った光が入射した場合の光路を示す図である。
【図１５】光拡散性シートに１０°の傾きを持った光が、低屈折率部がなす三角形の頂点付近に入射した場合の光路を示す図である。
【図１６】低屈折率部の形状の諸態様を示す図である。
【図１７】光拡散シートの構成の一例を示す図である。
【図１８】光拡散シートの構成の、他の一例を示す図である。
【図１９】第七実施形態の光拡散シートの、一変形例の断面を示す図である。
【図２０】第六実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図２１】第七実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図２２】第八実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図２３】第九実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図２４】出光面側から垂直に入射した光がエンボス部で反射され、さらにレンズ間部分に達して吸収される条件を示す図である。
【図２５】入光面側から垂直に入射した映像光が、レンズ間部分において吸収される条件を示す図である。
【図２６】光拡散シートの構成の一例を示す図である。
【図２７】光拡散シートの構成の、他の一例を示す図である。
【図２８】第九実施形態の光拡散シートの、一変形例の断面を示す図である。
【図２９】エンボス部の断面形状の例を示す図である。
【図３０】第八実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図３１】第九実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図３２】二次元視野角拡大部材の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ プロジェクションスクリーン
２ リニアフレネルレンズ
３ レンチキュラーレンズ（高屈折率部）
４ ベースシート
５ 拡散シート
６ 低屈折率物質（低屈折率部）
１０ 光吸収層
１１ 光吸収部
１２ 金属反射層
Ｓ１ 光拡散シート
Ｓ２ 光拡散シート
１０１ 拡散剤入りシート
１０３ ベースシート（透明基材）
１０４ 透明低屈折率層
１０５ 光吸収粒子
１０６ 低屈折率樹脂
１０７ レンズ間部分
１０８ 高屈折率樹脂
１０９ レンズ間部分
Ｓ３ 光拡散シート
Ｓ４ 光拡散シート
２０１ 拡散剤入りシート
２０３ ベースシート（透明基材）
２０４ 透明低屈折率層
２０５ 光吸収粒子
２０６ 低屈折率樹脂
２０７ レンズ間部分
２０８ 高屈折率樹脂
２０９ レンズ間部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＣＤ（液晶表示装置）、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）等のようなセル構造を有する画像光源からの画像を斜めに投射して観察するのに適したプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、プロジェクションスクリーン、及びプロジェクションディスプレイ装置、並びに、光拡散シート又はフィルム、この光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より画像光源として、赤、緑、青の３本のＣＲＴを用い、プロジェクションスクリーンとして、透過型プロジェクションスクリーンを用いる背面投射型プロジェクションディスプレイ装置が知られている。一般的にはプロジェクションスクリーンはフレネルレンズシート及びレンチキュラーレンズシートより構成されており、そのプロジェクションスクリーン上にプロジェクタからの映像光により画像を結像させ、指向性をもった拡散面を得るためのプロジェクションスクリーンである。そして、図１０に示すように、プロジェクションスクリーン８０は出光側にサーキュラータイプのフレネルレンズ８１ｂが形成されたフレネルレンズシート８１と、このフレネルレンズシート８１のさらに観察側に配置され、入光側に水平拡散用のレンチキュラーレンズが形成され、出光側にブラックストライプが形成されたレンチキュラーレンズシート８２を備えている。
【０００３】
そして、フレネルレンズはアクリル材に所定の角度を持つ溝を所定のピッチで形成し、映像光から放射線状に拡散された光を正面へ集光させる機能を有する。
【０００４】
また、レンチキュラーレンズは主に水平方向に指向性を持たせた拡散光を得るためのレンズであって、シリンドリカルレンズ状のレンズが一つの平面上に規則正しく縦方向に形成され配光特性を水平方向に拡げる機能を有する。
【０００５】
これらに使用されているプロジェクションスクリーンは通常、投射方法においても平行方向にのみに適したものである。プロジェクションスクリーンへの映像光の投射は反射ミラーを使用して焦点距離をかせぐ方法が一般的であるが、近年、プロジェクションスクリーンを用いた映像を見せるための種々の用途への拡がりがみられる。これに伴い、投影方法においても、ＬＣＤ、ＤＭＤ等のようなセル構造を有する画像光源より映像を直にプロジェクションスクリーン上に投射して、映像を観察するプロジェクションディスプレイ装置などのニーズが高まっていた。
【０００６】
上記のように、従来システムで映像光源より映像をプロジェクションスクリーンに斜めに投射すると、投影されたプロジェクションスクリーン上の画像の文字の大きさ、形状等に上下の差が生じるため観察者には非常に見にくいなどの基本的な問題を抱えていた。そこで、プロジェクションディスプレイ装置の一つとして、画像の品位を損なわずに、プロジェクションスクリーン上に映像を斜めに投射して観察することが出来るプロジェクションスクリーン及びシステムについて多方面より試みがなされてきた。このような状況のもと、本願発明者は、特開平２０００−１８０９６７号公報の明細書において、背面投射型プロジェクションディスプレイにおいて、映像光源より映像をプロジェクションスクリーンへ平行方向に投射する映像画質と同等のレベルを維持しつつ、映像光源からプロジェクションスクリーンへ上方あるいは下方へ画像を投射する投射系であって、該プロジェクションスクリーンの入光面側に全反射プリズムを設けたプロジェクションスクリーン及びプロジェクションディスプレイ装置を開示した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のプロジェクションスクリーンは２枚のレンズ系を必要とするためそれぞれのレンズを生産する二つの生産ラインを設けなければならず、また取り扱いも煩雑なものとならざるをえなかった。またサーキュラーフレネルレンズや円弧状プリズムを用いるため、連続生産が困難であるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、簡易な取り扱いが可能となり、またひとつの生産ラインによる連続生産を可能とするプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、プロジェクションスクリーン、及びプロジェクションディスプレイ装置、ならびにプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム及びプロジェクションスクリーンの生産方法を提供することを第一の課題とする。
【０００９】
一方、プロジェクションディスプレイ装置等においては、観察者の視認性を高めるためスクリーンに光拡散シート又はフィルムを用いたものが知られている。この光拡散シート又はフィルムは、例えば、透光性フィルムの表面を凹凸処理したもの、樹脂フィルムの内部に光拡散性微粒子を含有させたもの、円柱状のレンズが一つの平面上に並列配置されたレンチキュラーレンズシート等がある。また、これらのシートを二、三枚組み合わせて用いることも行なわれている。これらは、フィルム、大気、微粒子等の各屈折率の差を利用してこれらの境界において映像光を多方向に屈折させ、映像光を広範囲に拡散して観察者側に出射することで視認性の向上を図ろうとするものである。
【００１０】
しかし、光拡散性微粒子や凹凸が形成されたシート表面によって、映像光が乱反射して多くの迷光を生じさせることになり、ディスプレイの表面輝度、コントラストの低下等を招いていた。また、表面の凹凸処理により拡散性を有するものは、その拡散性及び透明性に角度依存性があるため、ディスプレイを見る角度によって視認性が変化するという問題があった。一方、光拡散シート又はフィルムの光拡散性は、外光の散乱反射を増加させることにもつながり、コントラストが著しく低下して映像がボケやすいという問題点もあった。そこで本発明は、迷光により表面輝度が低下したりコントラストが低下したりすることがなく、角度依存性が少なく、外光の散乱反射の少ない光拡散シート又はフィルム、及びこの光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンを提供することを第二の課題とする。
【００１１】
さらに、上記のような構成では、出光面側から入射した外光がシート入光面にて反射され、コントラストの低下を招くという問題点があった。また、上記のようなランダム拡散と片面レンズの拡散の拡散のみで特性を出そうとするとゲインの上限は３程度であり、それ以上のゲインを得ることは不可能であった。そこで本発明は、出光面から入射した外光の反射を防止し、高いゲインを得ることができる光拡散シート又はフィルム、及びこの光拡散シート又はフィルムを用いたプロジェクションスクリーンを提供することを第三の課題とする。
【００１２】
一方、液晶ディスプレイ装置等においては、観察者の視認性を高めるため液晶パネルの観察者側に光拡散シートを用いたものが知られている。この光拡散シートは、例えば、透光性フィルムの表面を凹凸処理したもの、樹脂フィルムの内部に光拡散性微粒子を含有させたもの、円柱状のレンズが一つの平面上に並列配置されたレンチキュラーレンズシート等がある。また、これらのシートを二、三枚組合わせて用いることも行なわれている。これらは、フィルム、大気、微粒子等の各屈折率の差を利用してこれらの境界において映像光を多方向に屈折させ、映像光を広範囲に拡散して観察者側に出射することで視認性の向上を図ろうとするものである。
【００１３】
しかし、光拡散性微粒子や凹凸が形成されたシート表面によって、映像光が乱反射して多くの迷光を生じさせることになり、ディスプレイの表面輝度、コントラストの低下等を招いていた。また、表面の凹凸処理により拡散性を有するものは、その拡散性および透明性に角度依存性があるため、ディスプレイを見る角度によって視認性が変化するという問題があった。一方、光拡散シートの光拡散性は、外光の散乱反射を増加させることにもつながり、コントラストが著しく低下して映像がボケやすいという問題点もあった。一枚の光拡散シート単独で使用した場合、水平または垂直いずれかの方向の視野角の拡大が不十分となるという問題もあった。
【００１４】
そこで本発明は、迷光により表面輝度が低下したりコントラストが低下することがなく、角度依存性が少なく、かつ外光の散乱反射の少ない二次元視野角拡大部材、およびこの二次元視野角拡大部材を用いた表示装置を提供することを第４の課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１６】
本発明の第一の態様では、背面投射型プロジェクションディスプレイ装置のスクリーンに用いられ、プリズム面とレンチキュラーレンズ面を備えたシート又はフィルムであって、プリズム面とレンチキュラーレンズ面は表裏一体に形成され、プリズム面はディスプレイ装置の映像光源側の少なくとも一部に全反射リニアフレネルレンズ（２）として形成されており、レンチキュラーレンズ（３）面はリニアフレネルレンズの観察者側に断面形状が台形に形成されていることを特徴とするプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムを提供して前記課題を解決する。
【００１７】
この発明の第一の態様によれば、従来レンズが二枚構成のスクリーンを１枚とすることができるので、製造工程数が減少して従来と比べて大幅に生産性を向上してコストダウンに資することができる。また二枚のレンズ構成と比較した場合、透過率の観点からも有利である。また、レンズの形状がリニアフレネルレンズと断面形状が台形のレンチキュラーレンズなので、ライン上での連続成形が可能となり、この観点からも生産性を大幅に向上することができる。
【００１８】
上記態様において、レンチキュラーレンズの台形の斜面角度は、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なって形成されていることとしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、水平方向の光軸補正が正確に行なわれるので、観察者に良好な画像を提供することができる。
【００２０】
またこの態様では、台形斜面の観察者側に、台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率を有する物質（６）が配置されているように構成してもよい。この場合に、低い屈折率を有する物質は、固体、液体又は気体の別を問わず、いずれかにて構成してよい。また物質は台形斜面のほぼ全面に密着していればよい。したがって、台形にはさまれる「Ｖ」字形の溝の全ての部分に物質が満たされていてもよく、また一部であってもよい。
【００２１】
このように構成すると、レンチキュラーレンズ内を観察者方向に向かう光は、台形斜面においては大半が反射される。これによって、水平方向の光拡散性を得ることができ、水平方向に大きな視野角度を確保することが可能となる。
【００２２】
このように構成した場合にはさらに、低い屈折率を有する物質は着色されているように構成してもよく、着色は染料、顔料、又は光吸収粒子を添加することにより実現されてもよい。
【００２３】
このように構成した場合には、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、着色された低屈折率物質の内部にて吸収することができる。また染料、顔料、又は光吸収粒子等の各種材料を低屈折率物質に添加して着色が可能である。
【００２４】
また、第一の態様において、台形斜面の観察者側に台形を構成する物質の屈折率よりも低屈折率物質の層（８）を形成してもよい。
【００２５】
このようにすれば、低屈折物質の量を軽減でき、スクリーンの軽量化をはかることができる。また、低屈折物質の層の上にさらに第３の層を形成して、所望する機能を付与することができる。
【００２６】
また、低屈折率物質の層のさらに観察者側に、光吸収部（１０、１１）を設けてもよい。この場合、光吸収部は低屈折率物質の層の観察者側に例えば黒色塗料等によりブラックストライプを設けるようにしてもよい。
【００２７】
このようにすれば、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、光吸収部にて吸収することができ、低屈折物質を着色するのと同様の効果を得ることができる。
【００２８】
さらに、前記台形斜面の観察者側に金属の反射層（１２）が形成されていることとしても良い。
【００２９】
このようにした場合、台形斜面の観察者側に配置される物質の屈折率にかかわらずレンチキュラーレンズの内部から台形斜面を透過しようとする光をほぼ完全に反射することができる。
【００３０】
また、上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散層を設けたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムとして構成してもよい。
【００３１】
このように構成すれば、スクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性を高めることができる。
【００３２】
本発明の第二態様では上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散シート（５）を設けたプロジェクションスクリーンを提供して前記課題を解決する。
【００３３】
この本発明の第二の態様によれば、上記諸態様の効果を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムをプロジェクションスクリーンに使用することができる。また拡散シートによりスクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性をさらに高めることができる。
【００３４】
上記第二態様において、観察者側にＡＲ、ＨＣ、ＡＳ、ＡＧ、防汚、センサのうち、少なくとも一の機能を備えるように構成してもよい。ここに「ＡＲ」とはアンチリフレクションの略で、レンズ表面に入光する光の反射率を抑える機能をいう。また、「ＨＣ」とはハードコートの略で、レンズ表面の強度を増して傷等がつかないような耐摩耗性の機能をいう。「ＡＳ」とはアンチスタティックの略で、帯電防止の機能をいう。また「ＡＧ」とはアンチグレアの略で、レンズの防眩性機能をいう。「防汚」とはレンズ表面に汚れが付着することを防止する機能をいう。そして、「センサ」とはタッチセンサ等の機能をいう。本発明においてはこれらの機能の内一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００３５】
このように構成した場合には、プロジェクションスクリーンに第３の機能を持たせることができ、需要者にとって魅力ある製品とすることができる。
【００３６】
本発明の第三態様では上記第二態様のプロジェクションスクリーンを備えたプロジェクションディスプレイ装置により前記課題を解決する。
【００３７】
このようにすれば、上記効果を備えたプロジェクションスクリーンをプロジェクションディスプレイ装置に適用することができる。
【００３８】
本発明の第四態様では、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの生産方法より前記課題を解決する。また、本発明の第五態様では、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースフィルムの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、連続形成されたレンチキュラーレンズ面に拡散シートを貼りつけるステップと、を備えたプロジェクションスクリーンの生産方法を提供して前記課題を解決する。
【００３９】
これら第四態様及び第五態様の生産方法によれば、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、及びプロジェクションスクリーンを連続生産ラインにより製造することができるので、生産性が飛躍的に向上するとともに、大幅な製造コストの削減を図ることができる。
【００４０】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４１】
本発明の第六態様の光拡散シート又はフィルム（Ｓ１）は、複数の単位レンズ（１０２）を一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするととも、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分（１０７）には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子（１０５）が添加された材料（１０６）により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする。
【００４２】
また本発明の第七態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層（１０４）が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする。ここに単位レンズの断面形状は略台形なので、θは一定、すなわち斜辺は直線状であることを基本とするが、本発明は曲線状の斜辺や、浅い角度をなす複数の直線の組み合わせである場合をも含むものである。この場合にθは、変化するが、斜辺をなす各部分におけるθの９０％以上が上記関係を満たせば下記の効果を奏することができるので、本発明の技術的思想に包含されると解されるべきものである（θに関して以下同じ。）。
【００４３】
この第六態様及び第七態様の光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子により吸収される。特に本発明においては断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。また光吸収する材料の着色濃度に影響されることなく斜辺部の全反射と、断面形状三角形部の光吸収とを高いレベルで両立させて実現することができる。
【００４４】
本発明のスクリーンは主に単光源プロジェクタ用であり、フレネルレンズを使用することで本シートへの入射角度を垂直にすることが可能である。なお、斜辺への入射角は、一般には、０°±１０°の範囲にあることが知られている。
【００４５】
本発明の第八態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４６】
また本発明の第九態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、台形斜辺の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には記透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４７】
この第八態様及び第九態様の光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光でも、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子により吸収される。本発明でも、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度が高く迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００４８】
本発明の第十態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００４９】
また本発明の第十一態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする。
【００５０】
この第十実施態様及び第十一実施態様の光拡散シート又はフィルムは、それぞれ第六実施態様と第八実施態様、第七実施態様と第九実施態様の長所とを兼ね備えている。これらの光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては全反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。本発明でも、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００５１】
上記第十実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすように構成してもよい。かかる変形は単独で、又は他の変形と組み合わせて、適宜第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５２】
このように構成した場合には、第十実施態様実施態様の光拡散シート又はフィルムで、θが５〜１５°の範囲において、出光面法線に平行な入射光を斜辺にて全反射し、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光することができる。また、シート内において一度斜辺にて反射された光は、再び他の斜辺に到達することなく出光面から出光される。ここにθの範囲を５〜１５°としたのは、このような単位レンズのテーパー角を５〜１５°とすることで、好適な視野角特性を得ることができるからである。
【００５３】
上記第七態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、透明低屈折率層の層厚を０．１μｍ以上としてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５４】
このようにすれば、透明低屈折率層による全反射を確実なものとすることができる。 また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量を、１０〜６０質量％とすることもできる。光吸収粒子の添加量はさらに好ましくは、３０〜５０質量％であることが望ましい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５５】
このように構成した場合には、光吸収粒子の添加効果を最大とすることができる。これより添加量が少ないと断面形状三角形部への充填量が不足して、いわゆるブラックストライプの幅が狭くなり、コントラストの悪化を招く。またこれ以上の添加を行うと、出光面（台形の上底部）に光吸収粒子が残留してしまうからである。
【００５６】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、光吸収粒子の平均粒径を、断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は開口幅の１／３０〜２／３、好ましくは１／２０〜１／３であることが望ましい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５７】
このようにすれば、光吸収効果を効率よいものとすることができる。また製造時に問題なく断面形状三角形部へと充填することができる。粒径を必要以上に大きくした場合、三角形部に粒子が埋まりきらずにはみだしてしまい、さらに隙間が発生しやすくなる。逆に粒径が必要以上に小さすぎると、三角形部への充填は簡単になるが、製造時に光吸収粒子を出光面から掻き落とすことが困難となって、レンズ出光面に光吸収粒子が残留してしまう傾向が強くなるからである。
【００５８】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、出光部は観察者側に凸に形成されていることとしてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００５９】
このようにすれば、製造時に出光部に光吸収粒子が取り残されることを防止できるので好都合である。
【００６０】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいて単位レンズを板状又は膜状の透明基材（１０３）上に形成するようにしてもよい。かかる変形は単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第六〜第十一態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００６１】
このようにした場合には、型ロールを使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【００６２】
また、上記第六態様の光拡散シート又はフィルムにおいてにおいて、観察者側に拡散剤を混入したシート（１０１）を張り合わせてもよい。
【００６３】
このようにした場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易なものとなる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。この拡散剤を混入したシートを張り合わせるための接着層又は粘着層の屈折率は単位レンズの屈折率と同程度でよい。光学的に大きな影響は出ないと考えられるからである。
【００６４】
上記のように構成した場合には、拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つを設けるように構成してもよい。本発明においてはこれらの機能のうち一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００６５】
このように構成した場合には、光拡散シート又はフィルムに多様な機能を持たせることができる。
【００６６】
またさらに本発明では、上記したいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズを配置したプロジェクションスクリーンを提供して前記した課題を解決する。
【００６７】
この発明によれば、上記光拡散性シートの諸特性をプロジェクションスクリーンにおいて実現することができる。
また、上記プロジェクションスクリーンにおいて、複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることとしてもよい。
【００６８】
このように形成した場合、水平方向に光を拡散することができる。
【００６９】
本発明の第十二態様の光拡散シート又はフィルム（Ｓ３）は、複数の単位レンズ（２０２）を一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするととも、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分（２０７）には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子（２０５）が添加された材料（２０６）、又はＮ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、入光部の面はエンボス（Ｅ）加工が施されていることを特徴とする。
【００７０】
また本発明の第十三態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層（２０４）が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有し着色された材料により形成されていて、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。ここに単位レンズの断面形状は略台形なので、θは一定、すなわち斜辺は直線状であることを基本とするが、本発明は曲線状の斜辺や、浅い角度をなす複数の直線の組み合わせである場合をも含むものである。この場合にθは、変化するが、斜辺をなす各部分におけるθの９０％以上が上記関係を満たせば下記の効果を奏することができるので、本発明の技術的思想に包含されると解されるべきものである（θに関して以下同じ。）。
【００７１】
この第十二態様及び第十三態様の光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色材料により吸収される。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００７２】
本発明のスクリーンは主に単光源プロジェクタ用であり、フレネルレンズを使用することで本シートへの入射角度を垂直にすることが可能である。なお、斜辺への入射角は、一般には、０°±１０°の範囲にあることが知られている。
【００７３】
本発明の第十四態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７４】
また本発明の第十五態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、台形斜辺の部分には単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分には透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有し着色された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７５】
この第十四態様及び第十五態様の光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光でも、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。
【００７６】
本発明の第十六態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７７】
また本発明の第十七態様の光拡散シート又はフィルムは、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする。
【００７８】
この第十六実施態様及び第十七実施態様の光拡散シート又はフィルムは、それぞれ第十二実施態様と第十四実施態様、第十三実施態様と第十五実施態様の長所とを兼ね備えている。これらの光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００７９】
上記第十六実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすように構成してもよい。またかかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。 このように構成した場合には、第五実施態様又は第六実施態様の光拡散シート又はフィルムで、θが５〜１５°の範囲において、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光を斜辺にて全反射し、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光することができる。また、シート内において一度斜辺にて反射された光は、再び他の斜辺に到達することなく出光面から出光される。ここにθの範囲を５〜１５°としたのは、このような単位レンズのテーパー角を５〜１５°とすることで、好適な視野角特性を得ることができるからである。
【００８０】
上記第十三態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、透明低屈折率層の層厚を０．１μｍ以上としてもよい。またかかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８１】
このようにすれば、透明低屈折率層による全反射を確実なものとすることができる。
【００８２】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量を、１０〜６０質量％とすることもできる。光吸収粒子の添加量はさらに好ましくは、３０〜５０質量％であることが望ましい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８３】
このように構成した場合には、光吸収粒子の添加効果を最大とすることができる。これより添加量が少ないと断面形状三角形部への充填量が不足して、いわゆるブラックストライプの幅が狭くなり、コントラストの悪化を招く。またこれ以上の添加を行うと、出光面（台形の上底部）に光吸収粒子が残留してしまうからである。
【００８４】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、光吸収粒子の平均粒径を、断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は開口幅の１／３０〜２／３、好ましくは１／２０〜１／３であることが望ましい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８５】
このようにすれば、光吸収効果を効率よいものとすることができる。また製造時に問題なく断面形状三角形部へと充填することができる。粒径を必要以上に大きくした場合、三角形部に粒子が埋まりきらずにはみだしてしまい、さらに隙間が発生しやすくなる。逆に粒径が必要以上に小さすぎると、三角形部への充填は簡単になるが、製造時に光吸収粒子を出光面から掻き落とすことが困難となって、レンズ出光面に光吸収粒子が残留してしまう傾向が強くなるからである。
【００８６】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、出光部は観察者側に凸に形成されていることとしてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８７】
このようにすれば、製造時に出光部に光吸収粒子が取り残されることを防止できるので好都合である。
【００８８】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、単位レンズを板状又は膜状の透明基材（２０３）上に形成するようにしてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００８９】
このようにした場合には、型ロールを使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【００９０】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、観察者側に拡散剤を混入したシート（１）を張り合わせてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。 このようにした場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易なものとなる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。この拡散剤を混入したシートを張り合わせるための接着層又は粘着層の屈折率は単位レンズの屈折率と同程度でよい。光学的に大きな影響は出ないと考えられるからである。
【００９１】
上記のように構成した場合には、拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つを設けるように構成してもよい。本発明においてはこれらの機能のうち一つだけを持たせてもよく、また複数の機能を併せ持たせてもよい。
【００９２】
このように構成した場合には、光拡散シート又はフィルムに多様な機能を持たせることができる。
【００９３】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工が施された入光面の、出光面に直交する面による断面形状を楕円の切片又は多角形の切片形状としてもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【００９４】
このように構成した場合には、出光面側から入射した光を楕円又は多角形の切片部で反射させて、十分な角度をもたせて斜辺部へ入光させることができる。したがって斜辺部内部の光吸収粒子により吸収することができるので、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【００９５】
上記のように構成した場合にはさらに、入光面に施されたエンボス形状により、３°以上拡散される光の成分が２０％以上であることとしてもよい。
【００９６】
このように構成した場合には、多くの光を光吸収粒子により吸収できるので、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを実現することができる。
【００９７】
またさらに、上記第十二実施態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工が施された部分の斜面が入光面とのなす角のθと同方向の成分をφ、エンボス部を形成する材料の屈折率をＮ３とするとき、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１）＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以上であるように構成してもよい。ここに上記不等式において、「＊」（アスタリスクマーク）は、その前後に示される項を乗ずることを示す。たとえば、「Ａ＊Ｂ」は、ＡとＢとの積を示す（以下同じ。）。
【００９８】
このような条件を満たす場合、出光側から出光面に対して垂直に入射した外光は、エンボス面にて反射され、光吸収粒子に吸収される。したがってこのような条件を満たすエンボス面を入光面全体の２０％以上設けることにより、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを構成することができる。
【００９９】
また、入光面に施されたエンボス形状により、２０°以上拡散される光の成分が２０％以下であることとすることもできる。
【０１００】
このようにした場合には、光拡散シート又はフィルムに入光した映像光の多くが、レンズ間部分の光吸収粒子に吸収されることなく観察者側に達することができる。したがって、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを実現することができる。
【０１０１】
また、さらに上記において、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下であるように構成してもよい。
【０１０２】
このような関係を満たす場合には、入光面に垂直に入射した映像光が光吸収粒子に吸収される。したがって、このような条件を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下にコントロールすることにより、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを提供することができる。
【０１０３】
また、上記第十二態様の光拡散シート又はフィルムにおいて、エンボス加工のピッチは、出光面側単位レンズピッチの１／１５〜１／１．５倍となるよう構成してもよい。かかる変形は、単独で又は他の変形と組み合わせて、適宜、第十二実施態様以降に記載される他の態様の光拡散シート又はフィルムに対しても適用が可能である。
【０１０４】
このように構成することで、入光面側にエンボスを形成した効果を最大限引き出すことができる。またエンボスのピッチを細かくしたことによる利点として、拡散特性がいびつになることを防止することができること、および出光レンズと入光レンズ（エンボス）との間のモアレ発生が防止できることがあげられる。この表裏のレンズは同方向にできているので、モアレが発生しやすいからである。
【０１０５】
さらに本発明では、上記したいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズを配置したプロジェクションスクリーンを提供して前記した課題を解決する。
【０１０６】
この発明によれば、上記光拡散性シートの諸特性をプロジェクションスクリーンにおいて実現することができる。
【０１０７】
また、上記プロジェクションスクリーンにおいて、複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることとしてもよい。
【０１０８】
このように形成した場合、水平方向に光を拡散することができる。
【０１０９】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【０１１０】
【発明の実施の形態】
（第一実施形態〜第五実施形態）
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。はじめに、本発明にかかるプロジェクションスクリーン（本願明細書においては、ベースシートの両面にリニアフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズがそれぞれ形成されたものを「プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム」といい、これに拡散シートが備えられたものを「プロジェクションスクリーン」という。）の基本構成につき図１を参照しつつ説明する。
【０１１１】
図１において、プロジェクションスクリーン１は、ベースシート４の入光側に形成されたリニアフレネルレンズ２と、観察者側に形成された断面形状台形のレンチキュラーレンズ３とを備えている。さらにこれらの観察者側には拡散シート５が配置されている。レンチキュラーレンズ３の台形形状は、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なる形状に形成されている。図１の紙面手前側下方に不図示の映像光源があり、ここから斜め上方に向けて投射された映像光は、リニアフレネルレンズ２のレンズ面に入光後反対側のレンズ面にて全反射されて略水平方向の光に変換され、レンチキュラーレンズ３を経て紙面左側奥の不図示の観察者に達する。
【０１１２】
図２〜６は、第一〜第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ａ〜１Ｅの水平断面を示す図である。図２〜６の第一〜第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ａ〜１Ｅは、映像光源側から観察者側に向けて、リニアフレネルレンズ２と、ベースシート４と、レンチキュラーレンズ３と、拡散シート５とを備えている。ベースシート４は通常アクリル等の透明な樹脂材料にて構成されている。また、リニアフレネルレンズ２及びレンチキュラーレンズ３は、電離放射線硬化性樹脂にて形成されている。これらについては後に製造方法を説明する際に詳述する。拡散シート５は、アクリル等の基材樹脂材料に、ＳｉＯ３、ＣａＣＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ３、ＢａＳＯ４、ＺｎＯ、Ａｌ（ＯＨ）３、ガラス粉末等を一様に混合分散分布させることにより得られる。あるいは有機拡散剤等の液状合成樹脂媒体に溶融又は化学変化をしない拡散物質の一種又は二種以上の添加物を媒体中に一様に混合分散分布してもよい。レンチキュラーレンズ３は、水平方向に指向性を持たせた拡散光を得るためのレンズであって、断面形状台形の複数の凸条が一つの平面上に縦方向に形成されている。各凸条の台形断面形状はスクリーン中央部から左右方向にかけてわずかずつ異なるように形成されている。
【０１１３】
図２の第一実施形態のプロジェクションスクリーン１Ａにおいて、レンチキュラーレンズ３の各台形と拡散シートに挟まれる「Ｖ」字状の隙間（以下においては「Ｖ字部」という。）にはレンチキュラーレンズ３を構成する物質より低い屈折率を有する物質６が充填されている。本実施形態においては、低屈折率物質６は、低屈折率の合成樹脂材料にて構成されている。しかし、本発明の効果を得るためには低屈折率物質６は、レンチキュラーレンズ３を構成する物質より低い屈折率を有していればよい。したがって固体、液体又は気体の別を問わず、いずれかにて構成してよい。このようにレンチキュラーレンズ３よりＶ字部の物質の屈折率を低くすることにより、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面に向かう光の大半を反射させることができる。
【０１１４】
上記低屈折率の合成樹脂材料は、例えば、染料、顔料、又は光吸収粒子を添加することによって着色されていても良い。このようにして、台形斜面を透過した光を低屈折率物質６の部分で吸収することができる。
【０１１５】
図３の第二実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｂにおいて、Ｖ字部はレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように形成された低屈折率物質層８と、低屈折率物質層８と拡散シート５との間に挟まれた部分を埋めるように配置された高屈折率部７とにより構成されている。このように構成した場合、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過した光を低屈折率物質層８と高屈折率部７との界面で反射させることができる。
【０１１６】
図４の第三実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｃにおいて、Ｖ字部にはレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように形成された低屈折率物質層８と、低屈折率物質層８の拡散シート側に密着するようにして形成された光吸収層１０が形成されている。光吸収層１０は、低屈折率物質層８の拡散シート側に黒色塗料を塗布する等の方法により形成することができる。このようにして、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過した光を光吸収層１０により吸収することができる。この変形として、図５に示される第四実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｄのように光吸収部１１を拡散シートに密着するように設け、その余のＶ字部を低屈折率物質６にて満たすようにしても同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
図６の第五実施形態のプロジェクションスクリーン１Ｅにおいて、Ｖ字部にはレンチキュラーレンズ３の台形斜面に密着するように金属の反射層１２が形成されている。金属の反射層１２は、レンチキュラーレンズ３の成形後、Ｖ字部以外の部分をマスキングの上、レンズ面にアルミニウム等の反射率の高い金属を蒸着等することにより形成することができる。このように構成した場合には、レンチキュラーレンズ３の内部から台形斜面部を透過しようとする光をほぼ完全に反射させることができる。
【０１１８】
図７は、図５に示された第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーン１Ｄのレンチキュラーレンズ部３及び拡散シート５における光路を示す図である。レンチキュラーレンズ３の台形上底部への水平光Ｌ３のみ観察者方向に射出され、その他の台形斜面部への光（水平光Ｌ１、斜行光Ｌ２、Ｌ４の別を問わない。）はスクリーンの左右方向に拡散される。また、台形斜面部を透過した光Ｌ５は、光吸収部１１にて吸収され、拡散シート５には達しない。
【０１１９】
以上の各実施形態において、拡散シート５の観察者側にはＡＲ、ＡＧ、ＡＳ、ＨＣ、防汚、センサ等の機能を付与することが好ましい。ＡＲはシート表面に入光する光の反射率を抑える機能を有するフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＲ処理したりすることにより得られる。ＡＧはシートの防眩性機能を有するフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＧ処理したりすることにより得られる。ＡＳはシート表面に帯電防止用のフィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＡＳ処理したりすることにより得られる。ＨＣはシート表面の強度を増して傷等がつかないような耐摩耗性フィルムをラミネートしたり、シート表面を直接ＨＣ処理したりすることにより得られる。防汚はシート表面に汚れが付着することを防止するフィルム等をラミネートしたり、シート表面を直接、防汚処理したりすることにより得られる。センサはタッチセンサ等の機能を付与すればよい。そしてまた、現在では、上記の機能の内、ＡＲ、ＡＳ、ＨＣ、防汚を併せ持つフィルムも提供されているので、これを拡散シート５の観察者側に貼付しても良い。
【０１２０】
図８は、本発明にかかるプロジェクションスクリーン１の製造工程を示す図である。以下に図８を参照しつつ本発明のプロジェクションスクリーン１をロール転写法により製造する方法を説明する。図８において、加工機４０には２本の加工用金型ロール４１、及び金型ロール４２が装着されている。ロール４１には、リニアフレネルレンズ２の雌型が表面部に形成されている。また、ロール４２には、レンチキュラーレンズ３の雌型が形成されている。
【０１２１】
本製造方法は連続生産方法であり、製造中は厚さ０．２ｍｍのアクリルフイルムをベースシート３２として使用して、ニップロール４３ａ〜４３ｄによってロール４１、及びロール４２に圧着させ、ロールの回転と同期する速度で走行させる。ロール４１の下面側に設けたＴ型ダイス４４から電離放射線硬化性樹脂４７を供給してロール４１の凹部に充填し、ベースフィルム３２に転移させる。そして、ロール４１の上面側に設けた紫外線照射装置４６を用いて、所定条件のもと露光し硬化させ、リニアフレネルレンズ２をベースシート３２上に形成させる。
【０１２２】
このベースシート３２を直ちにロール４２に導き、前段で加工を行った反対側の面がロール４２と密着するようニップロール４３で圧着する。さらにロール４２の上面側に設けたＴ型ダイス４５から電離放射線硬化性樹脂４７を供給してロール４２の凹部に充填し、ベースシート３２に転移させる。そしてロール４２の下面側に設けた紫外線照射装置４６によって前項と同一条件で硬化させて、ベースシート３２のリニアフレネルレンズ２を設けた面の反対側の面にレンチキュラーレンズ３を形成する。
【０１２３】
次いでベースシート３２をライン下流側に設けた低屈折率部形成装置４８に引き込み、低屈折率樹脂４９ａをＴ型ダイス４９からロール５０に供給する。ロール５０上に供給された低屈折率樹脂４９ａは、ロール５０とその対向ロール５１との間を通過する際に、二本のロール５０、５１による押圧力を受けて、ベースシート３２上面に形成されたレンチキュラーレンズ３のＶ字部に充填される。ロール５０とその対向ロール５１の回転は、ロール４１、及びロール４２の回転と同期されている。
【０１２４】
次にベースシート３２はラインのさらに下流側の貼り合わせ機５２に供給される。貼り合わせ機５２にはベースシート３２の進行方向とは反対方向から拡散シート５５が供給されている。貼り合わせ機５２は、二本の圧着ロール５３及び５４を備えている。圧着ロール５３及び５４の回転も、ロール４１、及びロール４２の回転と同期されている。ベースシート３２は圧着ロール５３に、拡散シート５５は圧着ロール５４にそれぞれ巻き取られるようにして両ロールのロールバイト部にて押圧力を受けて圧着され、巻き取り機５６により巻き取られる。
【０１２５】
ベースシート３２と拡散シート５５との接着は、低屈折率樹脂４９ａが半溶融状態のうち拡散シート５５に素早く接触させることにより実現してもよい。また、貼り合わせ機５２に接着剤供給手段を設けて両シートの間に接着剤を所定の方法にて供給することにより実現してもよい。また、予め拡散シート５５の上面側に透明な粘着剤等の接着層を設けておいて、これにより接着をはかってもよい。このような方法により本発明のプロジェクションスクリーン１を連続的に製造することができる。
【０１２６】
上記において、コイル状の拡散シート５５を連続的に供給して、リニアフレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ３とが両面に形成されたベースシート３２とを連続的に貼り合わせる工程について説明したが、両レンズ２、３形成後のベースシート３２を所定形状にカットして、それをカットされた拡散シートに貼り合わせるようにしてもよい。
【０１２７】
【実施例１】
図９は、実施例１における映像光源からの映像をプロジェクションスクリーン上に投射する状態を説明する図である。本実施例のプロジェクションディスプレイ装置２０においては、映像光源２１をスクリーン１の下方に配置した。光源としてＬＣＤライトバルブを使用した。また、入射角がスクリーン１の上端でθ１＝３０°、下端でθ２＝４５°となるよう映像光源２１を配置した。リニアフレネルレンズの頂角は３７°である。映像光源２１からリニアフレネルレンズ内に入射した映像光は全反射されて光軸の上下方向がスクリーンに対して垂直となる。レンチキュラーレンズのＶ字部は、映像光の水平方向光軸が補正されるように頂角１０°〜３０°の範囲でスクリーンに対し左右対称に形成した。この時Ｖ字部を三角形とみたときの底辺の長さは、レンチキュラーレンズピッチの約５０％であった。またＶ字部には黒色粒子が充填された空気層を設けた。
【０１２８】
このような構成を取るプロジェクションディスプレイ装置２０の反射率は約４．５％、透過率は約８５％となった。
【０１２９】
【実施例２】
上記プロジェクションディスプレイ装置２０の観察者側にＡＲフィルムをラミネートした。この結果反射率約０．８％、透過率約８８％のプロジェクションディスプレイ装置を得ることができた。
（第６実施形態及び第７実施形態）
図１１及び図１２は、本発明の第六及び第七実施形態の光拡散シート又はフィルムＳ１及びＳ２の水平断面を示す図である。これらの図においては、図面右側に映像光源が配置され、図面の左側に観察者が位置している。
【０１３０】
図１１は、本発明の第六実施形態の光拡散シートＳ１を示している。この光拡散シートＳ１は、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート１０１、単位レンズ１０２、ベースシート１０３が張り合わされて配置されている。単位レンズ１０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ１０２、１０２にはさまれた断面形状三角形の部分（以下において「レンズ間部分１０７」という。）には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備えた透明な物質（以下において「透明低屈折率物質１０６」という。）中に光吸収粒子１０５が添加された材料で埋められている。
【０１３１】
本実施形態においては、高屈折率部１０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率物質１０６の屈折率Ｎ２との比は、光拡散シートＳ１の光学特性を得るために所定の範囲に設定されている。また、レンズ間部分１０７と高屈折率部１０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ１に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。
【０１３２】
高屈折率部１０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率物質１０６として通常、電離放射線硬化性を有するウレタンアクリレートなどの材料が使用されている。光吸収粒子１０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は、高屈折率部１０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート１０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１３３】
次に光拡散シートＳ１の単位レンズ１０２内に入光した光の光路について、図１１を参照しつつ簡単に説明する。なお、図１１において、光Ｌ１１〜Ｌ１４の光路は模式的に示されたものである。いま、図１１において、映像光源側から単位レンズ１０２の中央部付近に入射した垂直光Ｌ１１は、そのまま光拡散シートＳ１の内部を直進して通過し、観察者に至る。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に入射した垂直光Ｌ１２は、高屈折率部１０２と透明低屈折率物質１０６との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に角度をもって入射した光Ｌ１３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ１４ａは、高屈折率部１０２と低屈折率物質１０６との屈折率差によっても反射されることなくレンズ間部分１０７の内部に入光して、光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分１０７に入光した迷光Ｌ１４ｂは、光吸収粒子に吸収されるので、観察者側に反射光となって、出光されることがない。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ１を得ることができる。
【０１３４】
図１２は、本発明の第七実施形態の光拡散シートＳ２を示している。この光拡散シートＳ２も、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート１０１、単位レンズ１０２、ベースシート１０３が張り合わされて配置されている。単位レンズ１０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ１０２、の斜辺には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備え透明な物質により形成された層１０４（以下「透明低屈折率層１０４」という。）が形成されている。また隣接する単位レンズ１０２の間に挟まれた断面形状三角形の部分は、Ｎ２より高い屈折率を有する物質１０８中に光吸収粒子１０５が添加された材料で埋められている。以後の説明においてはこの断面形状三角形の部分を「レンズ間部分１０９」という。
【０１３５】
高屈折率部１０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率層１０４の屈折率Ｎ２との比は、光拡散シートＳ２の光学特性を得るために所定の範囲に設定されている。また、透明低屈折率層１０４と高屈折率部１０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ２に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。これらについては後に詳述する。
【０１３６】
高屈折率部１０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率層１０４は、シリカ等透明樹脂の屈折率より低い屈折率を有する材料にて形成されている。光吸収粒子１０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は、高屈折率部１０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート１０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１３７】
次に光拡散シートＳ２の単位レンズ１０２内に入光した光の光路について、図１２を参照しつつ簡単に説明する。なお、図１２においても、光Ｌ１１〜Ｌ１４の光路は模式的に示されたものである。図１２において、映像光源側から単位レンズ１０２の中央部付近に入射した垂直光Ｌ１１は、そのまま光拡散シートＳ２の内部を直進して通過し、観察者に至る。
【０１３８】
映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に入射した垂直光Ｌ１２は、高屈折率部１０２と透明低屈折率層１０４との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ１０２の端部付近に角度をもって入射した光Ｌ１３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ１４ａは、高屈折率部１０２と低屈折率部１０４との屈折率差によっても反射されることなく透明低屈折率層１０４の内部に入光する。迷光Ｌ１４ａはレンズ間部分１０９の光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分１０９に入光した迷光Ｌ１４ｂも、光吸収粒子１０５に吸収され、観察者側に反射光となって、出光されることがない。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ２を得ることができる。
【０１３９】
次に、図１３及び図１４を参照しつつ光拡散シートの単位レンズ部に入射した光拡散シート内の光が斜辺にて全反射され、かつ出光面においては、全反射されずに観察者側に透過する条件について説明する。
【０１４０】
図１３は、光拡散シート内において第七実施形態の光拡散シートＳ２の斜辺に垂直光Ｌ１５が入射した場合の光路を示す図である。図１３においては、映像光源は図面上方に、観察者は図面下方に位置しているものとする。また拡散剤入りシート１０１、及びベースシート１０３は説明の簡略化のため省略している（以下図１４及び１５において同じ。）。
【０１４１】
図１３において、斜辺に入射した垂直光Ｌ１５が、斜辺のＡ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、スネルの法則により、
ｓｉｎ（９０°−θ）＝Ｎ２／Ｎ１
であるから、垂直光Ｌ１５が常に全反射されるためには、
（式１） ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４２】
また、斜辺のＡ点にて反射された光Ｌ１５が、出光面のＢ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、大気の屈折率を１とした場合、スネルの法則により、ｓｉｎ２θ＝１／Ｎ１
であるから、光Ｌ１５がＢ点から観察者側に確実に出光されるためには、
（式２） ｓｉｎ２θ＜１／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４３】
なお参考のために図１４を参照しつつ、光拡散シートＳ２の斜辺に１０°の傾きを持った光Ｌ１６が入射した場合の光路について以下に簡単に説明する。
【０１４４】
図１４において、斜辺に入射した１０°の傾きを持つ光Ｌ１６が、斜辺のＡ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、スネルの法則により、
ｓｉｎ（８０°−θ）＝Ｎ２／Ｎ１
であるから、１０°の傾きを持った光Ｌ１６が常に全反射されるためには、
（式３） ｓｉｎ（８０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
なる条件を満たす必要がある。
【０１４５】
また、斜辺のＡ点にて反射された光Ｌ１６が、出光面のＢ点において全反射され始める条件（臨界条件）は、大気の屈折率を１とした場合、スネルの法則により、ｓｉｎ（２θ＋１０°）＝１／Ｎ１
であるから、光Ｌ１６がＢ点から観察者側に確実に出光されるためには、
ｓｉｎ（２θ＋１０°）＜１／Ｎ１
すなわち
（式４） Ｎ１＜１／ｓｉｎ（２θ＋１０°）
なる条件を満たす必要がある。
【０１４６】
次に、図１５を参照しつつ光拡散シートＳ２の斜辺にて反射された光が、隣接する斜辺に到達しない条件について説明する。この条件を見出すためには、出光面法線に対して最も大きな角度（現実的には１０°）を持つ入射光Ｌ１７が、低屈折率部１０４がなす三角形の頂点付近の斜辺上の点Ｃにて全反射された場合に、その反射光が隣接する斜辺に到達しないように、三角形の高さＨと単位レンズの上底の長さＴとの関係を定めればよい。
【０１４７】
図１５において、三角形の底辺の長さを２Ｓとすれば、
ｔａｎθ＝Ｓ／Ｈ
ｔａｎ（２θ＋１０°）＝（Ｓ＋Ｔ）／Ｈ
したがって、
Ｈ＝Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
Ｈが上記値より小であれば、反射光が隣接する斜辺に到達しない。したがってその条件は、
（式５） Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
で表される。
【０１４８】
次にθが５°〜１５°であるとして、その範囲においてさらに具体的にＮ１とＮ２の値を考察する。５°＜θ＜１５°の範囲においては、
ｓｉｎ（９０°−θ）＜０．９９６
であり、式１により、Ｎ２／Ｎ１の値はこれより小さいから
（式６） Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
一方、５°＜θ＜１５°の範囲では、
１／ｓｉｎ２θ＜５．７６
であるから、式２より、
（式７） Ｎ１＜５．７６
さらに、入手しうる現実の材料を考慮した場合、Ｎ２の最小値は１．３０なので、
Ｎ２／Ｎ１＞１．３０／５．７６＝０．２３
したがって上式と式６から
（式８） ０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
上記式７及び式８が５°＜θ＜１５°の範囲での、Ｎ１及びＮ２の値がとりうる条件である。
【０１４９】
また、式５においては、θ＝１５°の時にＨに対する条件が決定され、
Ｈ＜Ｔ／０．５７
となる。
【０１５０】
図１６は、レンズ間部分１０７又は１０９の形状の諸態様を示す図である。このレンズ間部分１０７又は１０９は、隣接する二つの単位レンズ１０２、１０２の斜辺により形成される略三角形の形状を基礎としている。図１６（ａ）は、斜辺が直線にて形成されている場合を表している。この場合には、斜辺と出光面法線とがなす角度θ１は斜辺上のどの点においても一定である。図１６（ｂ）は、斜辺が滑らかな曲線で形成されている場合を表している。また図１６（ｃ）は、斜辺が２本の直線にて構成されている場合を示している。これらの場合、斜辺と出光面法線とがなす角度θ２、又はθ３若しくはθ４は、斜辺上の位置により異なる。本発明において図１６（ｂ）や図１６（ｃ）の場合のように斜辺と出光面法線のなす角度が一定でないときは、斜辺の長さの９０％以上において、以上に説明してきた式１〜８の各条件を満たせば本発明の効果を得ることができる。
【０１５１】
図１７及び図１８は、第七実施形態の光拡散シートＳ２の構成の一例を示す図である。図１７に示される光拡散シートは水平断面形状が垂直方向に一定な単位レンズ１０２を備えている。隣接する単位レンズ１０２、１０２の間には、透明低屈折率層１０４を介して、レンズ間部分１０９に光吸収粒子１０５が添加された樹脂材料１０８が充填されている。出光面側には拡散剤入りシート１０１が、入光面側にはベースシート１０３が配置されている。図面では理解のためにこれら三者が離れて表されているが、実際にはこれらは貼り合わされている。
【０１５２】
一方、図１８に示されている光拡散シートにおいては、半載円錐状の単位レンズが垂直平面上に二次元状に配列されている。各単位レンズの半載円錐の頂部平面は同一面上に形成されており、この平面に拡散剤入りシート１０１が貼り合わされている。隣接する単位レンズ１０２、１０２との間の空隙は透明低屈折率層１０４を介してレンズ間部分１０９に光吸収粒子１０５が添加された樹脂材料１０８が充填されている。図１７及び図１８のいずれに示されている光拡散シートの構成によっても本発明による効果を得ることができる。
【０１５３】
図１８では上下左右の２方向へレンズによって拡散させることができる。さらに、一次元の光拡散シート又はフィルムを２枚直交させて配置しても図１８と同様な効果のある二次元の光拡散シート又はフィルムとすることができる。
【０１５４】
図１９は、第七実施形態の光拡散シートＳ２において、単位レンズ１０２の出光面（断面形状台形の上底に相当する部分）が観者側に凸に形成されている例を示す図である。このような構成をとることにより製造工程において、先に単位レンズ１０２の部分を形成して、その後レンズ間部分１０７に光吸収粒子１０５を添加した材料１０８を充填する工程をとる場合、充填後にブレードにて出光面に残った光吸収粒子１０５を完全に取り去ることができる。
【０１５５】
次に図２０及び図２１を参照しつつ第六及び第七実施形態の光拡散シートの製造方法について説明する。図２０は第六実施形態の光拡散シートＳ１、図２１は第七実施形態の光拡散シートＳ２の製造方法をそれぞれ示すものである。
【０１５６】
この製造方法に使用される製造装置は、型ロール１１０と、ミラーロール１２０と、ベースフィルム供給ロール１１６と、補助ロール群１１９、１２２、１２４と、電離放射線硬化型樹脂を供給するフィーダー１１２、１１５、１２１と、電離放射線照射機１１４、１１８、１２３とを備えている。さらに第七実施形態にかかる製造装置は透明低屈折率層を形成する物質の蒸着装置１２５を備えている。
【０１５７】
図２０の第六実施形態にかかる光拡散シートＳ１の製造装置において、所定の速度で回転する型ロール１１０の表面にはレンズ間部分１０７を構成する断面形状三角形の部分に対応する雌型が彫られている。黒色粒子（光吸収粒子）が添加され、所定温度に加温された低屈折率樹脂が樹脂フィーダー１１２から型ロール１１０上に供給され、三角形の凹部に充填される。余剰の樹脂をドクターブレード１１３にて掻き落とした後、電離放射線照射機１１４にて電離放射線をロール表面に照射して、黒色粒子入り低屈折率樹脂を硬化させる。次いでフィーダー１１５から透明樹脂をロール幅のほぼ全長にわたって供給し型ロール１１０の表面に透明樹脂層を形成する。さらにその上面にベースフィルム１１７を、供給ロール１１６から巻き出して形成したのち、再び電離放射線照射機１１８にて電離放射線を照射して、透明樹脂を硬化させる。そして補助ロール１１９により折り返してミラーロール１２０へと供給する。この折り返しの工程により、型ロール１１０の表面凹部に形成されていた断面形状三角形の黒色粒子入り低屈折率部は、ロール表面から剥離される。この時点では、Ｅ点拡大図で示されるように、ベースフィルム上に透明樹脂層が形成され、さらに透明樹脂層の上面に黒色粒子入り低屈折率樹脂が断面三角形に形成されている。
【０１５８】
ミラーロール１２０側では、あらかじめロール表面に単位レンズを構成する高屈折率樹脂がフィーダー１２１から供給されて、硬化前のやわらかい状態で高屈折率樹脂層が形成されている。この高屈折率樹脂層と型ロール１１０から供給されてきた中間製品とがミラーロール１２０と補助ロール１２２とにより圧着される。柔らかな高屈折率樹脂は圧着されることにより透明低屈折率層が形成する断面形状台形の谷間に隙間なく入り込む。さらにミラーロール１２０の表面に電離放射線照射機２３にて電離放射線を照射して、高屈折率樹脂を硬化させる。そして補助ロール１２４により反対方向に折り返して、硬化した高屈折率樹脂をミラーロール１２０から剥離する。この時点では、Ｇ点拡大図に示されるように、断面形状三角形の透明低屈折率層の上面に断面形状が台形の高屈折率樹脂層にて形成された単位レンズ群が形成されている。その後このシートは巻き取り機へと送られロール状に巻き取られる。
【０１５９】
図２１の第七実施形態にかかる光拡散シートＳ２の製造装置においては、樹脂フィーダー１１２から供給されるのは黒色粒子が混入された透明高屈折率樹脂（単位レンズ部と同程度の屈折率）である。またこの製造工程においてはＥ点通過後のライン状に蒸着装置１２５が設けられている。蒸着装置１２５においては、黒色粒子入り透明高屈折率樹脂の上方から、透明低屈折率物質を蒸着して、透明低屈折率層１０４を形成する（Ｆ点拡大図参照）。その他の構成は図２０に示されている光拡散シートＳ１の製造装置と同様である。
【０１６０】
なお、上記工程は、型ロール１１０にて断面形状三角形のレンズ間部分１０７又は１０９を形成するものであるが、型ロール１１０により断面形状台形の高屈折率部１０２を先に形成して、ミラーロール１２０側のフィーダー１２１からレンズ間部分１０７又は１０９を形成する黒色粒子入り高屈折率樹脂、又は黒色粒子入り透明低屈折率樹脂を供給するように構成してもよい。
【０１６１】
【実施例３】
単位レンズを構成する高屈折率部１０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分１０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は８μｍで、添加量を５０質量％とした。
【０１６２】
高屈折率部２の屈折率は１．５７、レンズ間部分１０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製三層構造で、中間層に拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部のレンズピッチは５０μｍとした。また、高屈折率部１０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さを等しくなるようにし、いわゆるブラックストライプ率が５０％となるようにした。さらに頂角θを１０°に設定した。
【０１６３】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８０％、反射率が５％、ゲインが４であった。また、垂直視野角（半値角：ある方向から観視したときの輝度が正面から観視したときの半分になる角度）は１２゜、水平視野角（半値角）は２５゜であった。
（第八実施形態及び第九実施形態）
図２２及び図２３は、本発明の第八及び第九実施形態の光拡散シートＳ３及びＳ４の水平断面を示す図である。これらの図においては、図面右側に映像光源が配置され、図面の左側に観察者が位置している。
【０１６４】
図２２は、本発明の第八実施形態の光拡散シートＳ３を示している。この光拡散シートＳ３は、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、ベースシート２０３が張り合わされて配置され、さらにベースシート２０３の映像光源側の面にはエンボス加工が施され、エンボス部Ｅが形成されている。単位レンズ２０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ２０２、２０２にはさまれた断面形状三角形の部分（以下において「レンズ間部分２０７」という。）には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備えた透明な物質（以下において「透明低屈折率物質２０６」という。）中に光吸収粒子２０５が添加された材料で埋められている。またエンボス部Ｅは屈折率Ｎ３を有する物質にて形成されている。
【０１６５】
本実施形態においては、高屈折率部２０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率物質２０６の屈折率Ｎ２と、エンボス部Ｅの形状及び屈折率Ｎ３は、光拡散シートＳ３の光学特性を得るために所定の関係を有するように設定されている。また、レンズ間部分２０７と高屈折率部２０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ３に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。
【０１６６】
高屈折率部２０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率物質２０６として通常、電離放射線硬化性を有するウレタンアクリレートなどの材料が使用されている。光吸収粒子２０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート２０１、及びベースシート２０３は、高屈折率部２０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート２０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１６７】
次に光拡散シートＳ３の単位レンズ２０２内に入光した光の光路について、図２２を参照しつつ簡単に説明する。なお、図２２において、光Ｌ２１〜Ｌ２４の光路は模式的に示されたものである。いま、図２２において、映像光源側から単位レンズ２０２の中央部付近に入射した垂直映像光Ｌ２１は、そのまま光拡散シートＳ３の内部を直進して通過し、観察者に至る。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に入射した垂直映像光Ｌ２２は、高屈折率部２０２と透明低屈折率物質２０６との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に角度をもって入射した映像光Ｌ２３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ２４ａは、高屈折率部２０２と低屈折率物質２０６との屈折率差によっても反射されることなくレンズ間部分２０７の内部に入光して、光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側（出光面側）からレンズ間部分２０７に入光した迷光Ｌ２４ｂは、光吸収粒子に吸収されるので、観察者側に反射光となって、出光されることがない。さらに観察者側から垂直に単位レンズ２０２の出光面開口方向に入射した光Ｌ２４ｃは拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、及びベースシート２０３を透過後、エンボス部Ｅの映像光源側内面にて反射され、比較的大きな角度を持って、レンズ間部分２０７に達する。したがってこの光はレンズ間部分２０７表面では反射されることなく、レンズ間部分２０７に入光し、光吸収粒子２０５により吸収される。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ３を得ることができる。
【０１６８】
図２３は、本発明の第二実施形態の光拡散シートＳ４を示している。この光拡散シートＳ４も、観察者側から映像光源方向に順に、拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、ベースシート２０３が張り合わされて配置され、さらにベースシート２０３の映像高原側の面にはエンボス加工が施され、エンボス部Ｅが形成されている。単位レンズ２０２は高屈折率Ｎ１を有する物質により形成されている。さらに、隣接する単位レンズ２０２、２０２、の斜辺には、Ｎ１より小さな屈折率Ｎ２を備え透明な物質により形成された層２０４（以下「透明低屈折率層２０４」という。）が形成されている。また隣接する単位レンズ２０２の間に挟まれた断面形状三角形の部分は、Ｎ２より高い屈折率を有する物質２０８中に光吸収粒子２０５が添加された材料で埋められている。以後の説明においてはこの断面形状三角形の部分を「レンズ間部分２０９」という。エンボス部Ｅは屈折率Ｎ３を有する物質にて形成されている。
【０１６９】
高屈折率部２０２の屈折率Ｎ１と、透明低屈折率層２０４の屈折率Ｎ２と、エンボス部Ｅの形状及び屈折率Ｎ３は、光拡散シートＳ４の光学特性を得るために所定の関係を有するように設定されている。また、透明低屈折率層２０４と高屈折率部２０２とが接する斜辺が、出光面の法線（当該光拡散シートＳ４に対する垂直入射光に平行である。）となす角度は所定の角度θに形成されている。これらについては後に詳述する。
【０１７０】
高屈折率部２０２は通常、電離放射線硬化性を有するエポキシアクリレートなどの材料にて構成されている。また、透明低屈折率層２０４は、シリカ等透明樹脂の屈折率より低い屈折率を有する材料にて形成されている。光吸収粒子２０５は市販の着色樹脂微粒子が使用可能である。また、拡散剤入りシート２０１、及びベースシート２０３は、高屈折率部２０２と略同一の屈折率を有する材料にて構成されている。拡散剤入りシート２０１の観察者側には、反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層などの機能層が適宜設けられている。
【０１７１】
次に光拡散シートＳ４の単位レンズ２０２内に入光した光の光路について、図２３を参照しつつ簡単に説明する。なお、図２３においても、光Ｌ２１〜Ｌ２４の光路は模式的に示されたものである。図２３において、映像光源側から単位レンズ２０２の中央部付近に入射した垂直映像光Ｌ２１は、そのまま光拡散シートＳ４の内部を直進して通過し、観察者に至る。
【０１７２】
映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に入射した垂直映像光Ｌ２２は、高屈折率部２０２と透明低屈折率層２０４との屈折率差により斜辺にて全反射され、所定の角度をもって観察者側に出光される。映像光源側から単位レンズ２０２の端部付近に角度をもって入射した映像光Ｌ２３は、斜辺にて全反射され、入射時とは反対方向にさらに大きな角度をもって観察者側に出光される。斜辺に所定以上の大きな角度をもって入射する迷光Ｌ２４ａは、高屈折率部２０２と低屈折率部２０４との屈折率差によっても反射されることなく透明低屈折率層２０４の内部に入光する。迷光Ｌ２４ａはレンズ間部分２０９の光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に至ることはない。また、観察者側からレンズ間部分２０９に入光した迷光Ｌ２４ｂも、光吸収粒子２０５に吸収され、観察者側に反射光となって、出光されることがない。さらに観察者側から垂直に単位レンズの出向面開口方向入射した光Ｌ２４ｃは拡散剤入りシート２０１、単位レンズ２０２、及びベースシート２０３を透過後エンボス部Ｅの映像光源側内面にて反射され、比較的大きな角度を持って、レンズ間部分２０７に達する。したがってこの光はレンズ間部分２０７表面では反射されることなく、レンズ間部分２０７に入光し、光吸収粒子２０５により吸収される。このようにして水平方向に広い視野角をもち、コントラスト、輝度の高い光拡散シートＳ４を得ることができる。
【０１７３】
なお、図２２及び図２３においては、光拡散シ−トＳ３、Ｓ４の入光面側にベースシート２０３が配置されている構成を示したが、これを取り除いても同様な光学的効果を得ることができる。
【０１７４】
また、図２２において、光拡散シ−トＳ３、のレンズ間部分２０７には低屈折率透明物質に光吸収粒子が添加された例を示したが、これに代えてレンズ間部分２０７に着色した低屈折率物質を充填する構成をとっても同様の効果を得ることができる。
【０１７５】
同様に、図２３において、光拡散シ−トＳ４、のレンズ間部分２０９には高屈折率透明物質に光吸収粒子が添加された例を示したが、これに代えてレンズ間部分２０９に着色した高屈折率物質を充填する構成をとっても同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
なお、第六実施形態及び第七実施形態において、図１３〜図１５についてした説明は、第八実施形態及び第九実施形態にも適用される。
【０１７７】
次に図２４を参照しつつ、出光面側から光拡散シートに垂直に入射しエンボス部Ｅにて反射された光Ｌ２８が、レンズ間部分２０７により吸収される条件について説明する。図２４においては、図面左側が観察者側、図面右側が映像光源側として表されている。なお、説明のためにエンボス部Ｅが誇張して描かれており、拡散剤入りシート２０１及びベースシート２０３は省略されている。
【０１７８】
出光面側から光拡散シートＳ３内に入射した垂直光Ｌ２８は、エンボス部Ｅの映像光源側内面のＡ点にて反射され、エンボス部Ｅと単位レンズ２０２との界面を点Ｂで横切り、点Ｃでレンズ間部分２０７に達している。ここにエンボス部断面が単位レンズ２０２との界面となす角度をφ、反射された光Ｌ２８が光拡散シート内にて出光面法線となす角度をαとする。Ａ点において反射された光Ｌ２８がエンボス部内Ｂ点において出光面法線となす角度は２φであるから、スネルの法則により、
（式９） Ｎ１ｓｉｎα＝Ｎ３ｓｉｎ２φ
が成り立つ。また、Ｃ点において、光Ｌ２８がレンズ間部分２０７の斜面の法線となす角度βは
（９０°−α−θ）であるから、Ｃ点において、臨界条件下におけるスネルの法則は、
Ｎ２ｓｉｎ９０°＝Ｎ１ｓｉｎβ
にて表される。すなわち
（式１０） Ｎ２＝Ｎ１ｓｉｎ（９０°−α−θ）
式９及び１０から
（式１１） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１＋θ））＝Ｎ２／Ｎ１
したがって、光Ｌ２８がレンズ間部分２０７に入射し得る条件は、
（式１２） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
にて表される。
【０１７９】
式１２の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が多いほど、出光面側から入射した外光がレンズ間部分２０７の光吸収粒子２０５により吸収される割合が多くなる。この結果、光拡散シートのコントラストを高くすることができる。本願発明者の知見によれば、このような条件を満たすエンボス部Ｅの面積を、入光面全体の面積の２０％以上とすれば、良好なコントラストを備えた光拡散シートを得ることができることが判明している。
【０１８０】
次に図２５を参照しつつ、映像光源側から光拡散シートに対して垂直な角度をもってエンボス部Ｅに入射した光Ｌ２９（映像光）が、レンズ間部分２０７により吸収される条件について説明する。図２５においても、図面左側が観察者側、図面右側が映像光源側として表されている。なお、ここではエンボス部Ｅはランダムなマット形状に誇張さて描かれており、拡散剤入りシート２０１及びベースシート２０３は省略されている。なお、参考までに、映像光源側から垂直な角度をもってエンボス部Ｅに入射し、レンズ間部分２０７により完全に反射される光Ｌ２９Ｒも点線にて示されている。
【０１８１】
映像光源側からエンボス部Ｅに入射した垂直光Ｌ２９は、エンボス部Ｅの映像光源側のＰ点にて屈折され、エンボス部Ｅと単位レンズ２０２との界面を点Ｑで横切る。さらに点Ｑにおいて屈折されて単位レンズ２０２に入射し、点Ｒでレンズ間部分２０７に達している。ここに垂直光Ｌ２９が侵入する位置におけるエンボス部断面の接線が単位レンズ２０２との界面となす角度をφ、エンボス部Ｅ内において、光Ｌ２９がエンボス斜面の法線となす角度をγ、単位レンズ２０２との界面の法線となす角度をδ、単位レンズ２０２内で光Ｌ２９がレンズ間部分２０７の斜面の法線となす角度をμとする。また、Ｐ、Ｑ、Ｒの各点を通過する３つの法線の交点をそれぞれＳ、Ｕとし、エンボス部断面斜面とレンズ間部分との界面との交点をＴとする。
【０１８２】
いま四角形ＰＳＱＴにおいて、
∠ＰＳＱ＝３６０°−９０°＊ ２−φ＝１８０°−φ
したがって
（式１３） δ＝１８０°−γ−∠ＰＳＱ＝φ−γ
Ｐ点においてスネルの法則が成り立つので
（式１４） ｓｉｎφ＝Ｎ３ｓｉｎγ
Ｑ点においてもスネルの法則が成り立つので
（式１５） Ｎ３ｓｉｎδ＝Ｎ１ｓｉｎλ
一方、三角形ＲＵＱにおいて、
∠ＲＵＱ＝９０°＋θ
だから、
（式１６） μ＝９０°−λ−θ
さらにＲ点において、臨界条件におけるスネルの法則により、
（式１７） Ｎ２＝Ｎ１ｓｉｎμ
したがって式１３〜１７から、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＝Ｎ２／Ｎ１
よって、光Ｌ２９がレンズ間部分２０７の光吸収粒子に吸収される条件は、
（式１８） ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
にて表される。
【０１８３】
式１８の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が少ないほど、映像光はレンズ間部分２０７の光吸収粒子２０５に吸収されることなく観察者側に達する割合が多くなる。この結果、透過率の高い光拡散シートを得ることができる。本願発明者の知見によれば、式１８の条件を満たすエンボス部Ｅの面積が入光面全体の面積の２０％以下であれば良好な透過率が得られることが判明している。
【０１８４】
なお、第六実施形態及び第七実施形態に関して図１６についてした説明は、第八実施形態及び第九実施形態にも適用される。
【０１８５】
なお、本願発明者の知見によれば、エンボス部のピッチは、出光面側単位レンズのピッチの１／１．５以下であること、さらに好ましくは１／４．５以下であることが望ましい。エンボス部のピッチをこのように設定することにより、上記した光学的特性を十分に発揮させることができ、さらにモアレの発生を回避することもできる。
【０１８６】
図２６及び図２７は、第九実施形態にかかる光拡散シートＳ４の構成の一例を示す図である。図２６に示される光拡散シートは水平断面形状が垂直方向に一定な単位レンズ２０２を備えている。隣接する単位レンズ２０２、２０２の間には、透明低屈折率層２０４を介して、レンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５が添加された樹脂材料２０８が充填されている。出光面側には拡散剤入りシート２０１が、入光面側にはベースシート２０３が配置され、ベースシート２０３の映像光源側にはエンボス部Ｅが形成されている。図面では理解のためにこれら三者が離れて表されているが、実際にはこれらは貼り合わされている。
【０１８７】
一方、図２７に示されている光拡散シートにおいては、半載円錐状の単位レンズが垂直平面上に二次元状に配列されている。各単位レンズの半載円錐の頂部平面は同一面上に形成されており、この平面に拡散剤入りシート２０１が貼り合わされている。隣接する単位レンズ２０２、２０２との間の空隙は透明低屈折率層２０４を介してレンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５が添加された樹脂材料２０８が充填されている。図２６及び図２７のいずれに示されている光拡散シートの構成によっても本発明による効果を得ることができる。
【０１８８】
図２８は、第九実施形態の光拡散シートＳ４において、単位レンズ２０２の出光面（断面形状台形の上底に相当する部分）が観者側に凸に形成されている例を示す図である。このような構成をとることにより製造工程において、先に単位レンズ２０２の部分を形成して、その後レンズ間部分２０９に光吸収粒子２０５を添加した材料２０８を充填する工程をとる場合、充填後にブレードにて出光面に残った光吸収粒子２０５を完全に取り去ることができる。
【０１８９】
図２９は、エンボス部Ｅの断面形状の例を示すものである。これらの図からも明らかなようにエンボス部Ｅの断面形状は、三角形（図２９（ａ）のＥ１参照）でもよく、楕円形の一部（図２９（ｂ）のＥ２参照）であってもよく、また多角形の一部（図２９（ｃ）のＥ３参照）であってもよい。さらに図２９（ｄ）に示されるように、各エンボス部Ｅ４の断面形状は台形で、それぞれのエンボス部が離れて形成されていてもよい。
【０１９０】
次に図３０及び図３１を参照しつつ第八及び第九実施形態の光拡散シートの製造方法について説明する。図３０は第八実施形態の光拡散シートＳ３、図３１は第九実施形態の光拡散シートＳ４の製造方法をそれぞれ示すものである。
【０１９１】
この製造方法に使用される製造装置は、型ロール２１０と、エンボスロール２２０と、ベースフィルム供給ロール２１６と、補助ロール群２１９、２２２、２２４と、電離放射線硬化型樹脂を供給するフィーダー２１２、２１５、２２１と、電離放射線照射機２１４、２１８、２２３とを備えている。さらに第八実施形態にかかる製造装置は透明低屈折率層を形成する物質の蒸着装置２２５を備えている。
【０１９２】
図３０の第八実施形態にかかる光拡散シートＳ３の製造装置において、所定の速度で回転する型ロール２１０の表面にはレンズ間部分２０７を構成する断面形状三角形の部分に対応する雌型が彫られている。黒色粒子（光吸収粒子）が添加され、所定温度に加温された低屈折率樹脂が樹脂フィーダー２１２から型ロール２１０上に供給され、三角形の凹部に充填される。余剰の樹脂をドクターブレード２１３にて掻き落とした後、電離放射線照射機２１４にて電離放射線をロール表面に照射して、黒色粒子入り低屈折率樹脂を硬化させる。次いでフィーダー２１５から透明樹脂をロール幅のほぼ全長にわたって供給し型ロール２１０の表面に透明樹脂層を形成する。さらにその上面にベースフィルム２１７を、供給ロール２１６から巻き出して形成したのち、再び電離放射線照射機２１８にて電離放射線を照射して、透明樹脂を硬化させる。そして補助ロール２１９により折り返してエンボスロール２２０へと供給する。この折り返しの工程により、型ロール２１０の表面凹部に形成されていた断面形状三角形の黒色粒子入り低屈折率部は、ロール表面から剥離される。この時点では、Ｅ点拡大図で示されるように、ベースフィルム上に透明樹脂層が形成され、さらに透明樹脂層の上面に黒色粒子入り低屈折率樹脂が断面三角形に形成されている。
【０１９３】
エンボスロール２２０側では、あらかじめエンボスのメス型が形成されたロール表面に単位レンズを構成する高屈折率樹脂がフィーダー２２１から供給されて、硬化前のやわらかい状態で高屈折率樹脂層が形成されている。この高屈折率樹脂層と型ロール２１０から供給されてきた中間製品とがエンボスロール２２０と補助ロール２２２とにより圧着される。柔らかな高屈折率樹脂は圧着されることにより透明低屈折率層が形成する断面形状台形の谷間に隙間なく入り込む。さらにエンボスロール２２０の表面に電離放射線照射機２２３にて電離放射線を照射して、高屈折率樹脂を硬化させる。そして補助ロール２２４により反対方向に折り返して、硬化した高屈折率樹脂をエンボスロール２２０から剥離する。この時点では、Ｇ点拡大図に示されるように、断面形状三角形の透明低屈折率層の上面に断面形状が台形の高屈折率樹脂層にて形成された単位レンズ群が形成されている。また単位レンズの上面にはエンボス部が形成されている。その後このシートは巻き取り機へと送られロール状に巻き取られる。
【０１９４】
図３１の第九実施形態にかかる光拡散シートＳ４の製造装置においては、樹脂フィーダー２１２から供給されるのは黒色粒子が混入された透明高屈折率樹脂（単位レンズ部と同程度の屈折率）である。またこの製造工程においてはＥ点通過後のライン状に蒸着装置２２５が設けられている。蒸着装置２２５においては、黒色粒子入り透明高屈折率樹脂の上方から、透明低屈折率物質を蒸着して、透明低屈折率層２０４を形成する（Ｆ点拡大図参照）。その他の構成は図３０に示されている光拡散シートＳ３の製造装置と同様である。
【０１９５】
【実施例４】
単位レンズを構成する高屈折率部２０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分２０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は８μｍで、添加量を４１質量％とした。
【０１９６】
高屈折率部２０２の屈折率は１．５５、レンズ間部分２０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製三層構造で、中間層に拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部２０２のレンズピッチは５０μｍとした。また、高屈折率部２０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さを等しくなるようにし、いわゆるブラックストライプ率が５０％となるようにした。さらに頂角θを１０°に、エンボス部Ｅのピッチ６μｍ、断面形状を頂角１６０°の二等辺三角形に設定した（図２９（ａ）参照）。
【０１９７】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８５％、反射率が５％、ゲインが４であった。また、垂直視野角（半値角：ある方向から観視したときの輝度が正面から観視したときの半分になる角度）は１２゜、水平視野角（半値角）は３０゜であった。
【０１９８】
また、エンボス部Ｅによって映像光は約５°の拡散角となり、シート内部では、約３°の角度となった。スクリーンに垂直に入射した外光のうち、エンボス部映像光源側内面での反射光は、約２０度の角度を持って反射され、ブラックストライプ部に到達して吸収された。
【０１９９】
【実施例５】
単位レンズを構成する高屈折率部２０２（台形部分）の材料としてエポキシアクリレート、レンズ間部分２０７の透明低屈折率樹脂としてウレタンアクリレート、光吸収粒子として、大日精化工業（株）製「ラブコロール」（登録商標）を使用した。
「ラブコロール」の平均粒径は５μｍで、添加量を４１質量％とした。
【０２００】
高屈折率部２０２の屈折率は１．５５、レンズ間部分２０７の屈折率は１．４８であった。このように構成したシートの入光側にフレネルレンズシートを、観察者側には拡散板を配置した。拡散板は、アクリル製単層構造で、拡散剤を混入したものを使用した。高屈折率部のレンズピッチは６０μｍとした。また、高屈折率部２０２の台形部分の上底長さと、低屈折率部の三角形底辺の長さをブラックストライプ率が４５％となるように調製した。さらにレンズ間部分２０７の斜辺が出光面法線となす角度を観察者側で１０°、映像光源側で８°に設定した。また、エンボス部Ｅは、底角１０°の等脚台形断面形状とし（図２９（ｄ）参照）、ピッチ７μｍ、頂部は１μｍ長さの平坦部とした。
【０２０１】
このように構成した光拡散シートは、透過率が８３％、反射率が５．２％、ゲインが４．５であった。また、垂直視野角（半値角）は１２゜、水平視野角（半値角）は２５゜であった。
【０２０２】
【比較例１】
実施例４の光拡散シートで、エンボス部Ｅを省略して評価した。このように構成した光拡散シートは、透過率が８４％、反射率が７．５％、ゲインが２．７であった。また、垂直視野角（半値角）は１５゜、水平視野角（半値角）は３０゜であった。
【０２０３】
以上の結果から、エンボス部Ｅがない場合には、拡散剤入りシート２０１の拡散量を多くとるように構成しないと、水平拡散の特性が維持できないことが判明した。
【０２０４】
図３２は、本発明にかかる二次元視野拡大部材を備えた表示装置の構成を示している。図３２において、紙面手前左下方向が観察者側であり、紙面奥側右上方向を映像光源側とする。本発明の表示装置は、観察者側から順に、反射防止、ハードコート、偏光フィルター、帯電防止、防眩処理、防汚処理、タッチセンサのうち少なくとも一つの機能を備えた機能性シート３０１と、単位レンズが垂直方向に配列された光拡散シート３０２と、単位レンズが水平方向に配列された光拡散シート３０３と、フレネルレンズ３０４と、液晶ディスプレーパネル３０５とを備えている。なお、光拡散シート３０２と、光拡散シート３０３の配置を入れ替えてもよい。図３２においてはこれらが互いに離れて表されているが、これは図面の理解のためであり、実際にはこれらは互いに接するか、または接着されている。
【０２０５】
また本発明において、「二次元視野角拡大部材」とは、２枚の光拡散シート３０２、３０３の組み合わせを構成の中核とするが、図３２にあるように、これらの出光側に機能性シート３０１や、入光側にフレネルレンズ３０４などが配置されている場合には、これら機能性シート３０１やフレネルレンズ３０４をも含む概念である。
【０２０６】
【発明の効果】
以上に説明したように、背面投射型プロジェクションディスプレイ装置のスクリーンに用いられ、プリズム面とレンチキュラーレンズ面を備えたシート又はフィルムであって、プリズム面とレンチキュラーレンズ面は表裏一体に形成され、プリズム面はディスプレイ装置の映像光源側の少なくとも一部に全反射リニアフレネルレンズとして形成されており、レンチキュラーレンズ面はリニアフレネルレンズの観察者側に断面形状が台形に形成されていることを特徴とするプロジェクションスクリーン用シートによれば、従来レンズが二枚構成のスクリーンを１枚とすることができるので、製造工程数が減少して従来と比べて大幅に生産性を向上してコストダウンに資することができる。また二枚のレンズ構成と比較した場合、透過率の観点からも有利である。さらに、レンズの形状がリニアフレネルレンズと断面形状が台形のレンチキュラーレンズなので、ライン上での連続成形が可能となり、この観点からも生産性を大幅に向上することができる。
【０２０７】
また、レンチキュラーレンズの台形の斜面角度を、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なって形成すれば、水平方向の光軸補正が正確に行なわれるので、観察者に良好な画像を提供することができる。
【０２０８】
また、台形斜面の観察者側に、台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率を有する物質が配置されているように構成すると、レンチキュラーレンズ内を観察者方向に向かう光は、台形斜面においては大半が反射される。これによって、水平方向の光拡散性を得ることができ、水平方向に大きな視野角度を確保することが可能となる。
【０２０９】
さらに低い屈折率を有する物質は着色されているように構成した場合には、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、着色された低屈折物質の内部にて吸収することができる。
【０２１０】
また、台形斜面の観察者側に台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率物質の層を形成すれば、低屈折物質の量を軽減でき、スクリーンの軽量化をはかることができる。また、低屈折物質の層の上にさらに第３の層を形成して、所望する機能を付与することができる。
【０２１１】
また、低屈折率物質の層のさらに観察者側に、光吸収部を設ければ、たとえ台形斜面で反射されず透過した光があった場合でも、光吸収部にて吸収することができ、低屈折物質を着色するのと同様の効果を得ることができる。
【０２１２】
さらに、前記台形斜面の観察者側に金属の反射層を形成すれば、台形斜面の観察者側に配置される物質の屈折率にかかわらずレンチキュラーレンズの内部から台形斜面を透過しようとする光をほぼ完全に反射することができる。
【０２１３】
また、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散層を設けたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムとして構成すれば、スクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性を高めることができる。
【０２１４】
上記諸態様のプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの観察者側にさらに拡散シートを設けたプロジェクションスクリーンよれば、上記諸態様の効果を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムをプロジェクションスクリーンに使用することができる。また拡散シートによりスクリーンの水平方向と垂直方向の拡散性が補われ、画像の均一性をさらに高めることができる。
【０２１５】
また観察者側にＡＲ、ＨＣ、ＡＳ、ＡＧ、防汚、センサのうち、少なくとも一の機能を備えるように構成した場合には、プロジェクションスクリーンに第３の機能を持たせることができ、需要者にとって魅力ある製品とすることができる。
【０２１６】
上記のプロジェクションスクリーンを備えたプロジェクションディスプレイ装置にすれば、上記効果を備えたプロジェクションスクリーンをプロジェクションディスプレイ装置に適用することができる。
【０２１７】
さらに、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの生産方法、及び、ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、連続形成されたレンチキュラーレンズ面に拡散シートを貼りつけるステップと、を備えたプロジェクションスクリーンの生産方法によれば、プロジェクションスクリーン用シート又はフィルム、及びプロジェクションスクリーンを連続生産ラインにより製造することができるので、生産性が飛躍的に向上するとともに、大幅な製造コストの削減を図ることができる。
【０２１８】
また、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルムによれば、出光面法線に平行な入射光は、斜辺の透明低屈折率層表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、出光面法線に対して最大１０°の傾きをもって入射し、単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層表面にて反射された光は、隣接する単位レンズ断面が形成する台形斜辺の透明低屈折率層にいたることなくの出光面から観察者側に出光される。また、本発明では、断面形状三角形の部分全体を光吸収性の材料とはせず、透明材料に光吸収粒子を分散させる構成をとったので、斜辺部での全反射が効率よく行われる。したがって輝度とコントラストが高く、迷光の少ない光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【０２１９】
また、単位レンズを板状又は膜状の透明基材上に形成した場合には、ロール状の型を使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【０２２０】
また、観察者側に拡散剤を混入したシートを張り合わせた場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易になる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。
【０２２１】
また、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、単位レンズはその断面形状が略台形であり台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、隣接する単位レンズの間の断面形状三角形の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、台形斜辺が出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、入光部の面はエンボス加工が施されていることを特徴とする光拡散シート又はフィルムによれば、入光部の面はエンボス加工が施されているので、シート出光部側から入射した外光のうち、シート入光面まで達して反射される光は拡散されて、斜辺部へ大きな角度をもって入射するので、斜辺部にて全反射されることなく断面形状三角形の部分に入光し、光吸収粒子により吸収される。したがって光拡散シート又はフィルムのコントラストを向上させることができる。さらに、光拡散シート又はフィルム内にて出光面法線に平行な入射光は断面形状台形斜辺の表面にて全反射され、出光面においては反射を起こすことなく観察者側に出光される。また、シート内の迷光や観察者側から入射した光は光吸収粒子又は着色された材料により吸収される。したがって輝度とコントラストが高い光拡散シート又はフィルムを得ることができる。
【０２２２】
また、エンボス加工が施された部分の斜面が入光面とのなす角のθと同方向の成分をφ、エンボス部を形成する材料の屈折率をＮ３とするとき、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１）＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以上であるように構成した場合、上記不等式を満たす条件のもとでは、出光側から出光面に対して垂直に入射した外光は、エンボス面にて反射され、光吸収粒子に吸収される。したがってこのような条件を満たすエンボス面を入光面全体の２０％以上設けることにより、コントラストの高い光拡散シート又はフィルムを構成することができる。
【０２２３】
また、入光面に施されたエンボス形状により、２０°以上拡散される光の成分が２０％以下であることとした場合には、光拡散シート又はフィルムに入光した映像光の多くが、レンズ間部分の光吸収粒子に吸収されることなく観察者側に達することができる。したがって、透過率の高い光拡散粒子を実現することができる。
【０２２４】
また、さらに上記において、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たす条件下においては入光面に垂直に入射した映像光が光吸収粒子に吸収される。したがって、このような条件を満たすエンボス加工が施された部分の面積が、入光面全体の面積の２０％以下にコントロールすることにより、透過率の高い光拡散シート又はフィルムを提供することができる。 また、単位レンズを板状又は膜状の透明基材上に形成した場合には、ロール状の型を使用して、配列された単位レンズを連続的に生産することができる。
【０２２５】
また、観察者側に拡散剤を混入したシートを張り合わせた場合には、観察者側の面を平面とすることができるので、表面への加工が容易になる。また、拡散剤の光学的作用により、出光側のゲインを均一にならすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるプロジェクションスクリーンの基本構成を示す図である。
【図２】第一実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図３】第二実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図４】第三実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図５】第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図６】第五実施形態にかかるプロジェクションスクリーンの水平断面を示す図である。
【図７】図５に示された第四実施形態にかかるプロジェクションスクリーンにおける光路を示す図である。
【図８】本発明にかかるプロジェクションスクリーンの製造工程を示す図である。
【図９】実施例における映像光源からの映像をプロジェクションスクリーン上に投射する状態を説明する図である。
【図１０】一般的なプロジェクションスクリーンを説明する図である。
【図１１】第六実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図１２】第七実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図１３】光拡散シートに垂直光が入射した場合の光路を示す図である。
【図１４】光拡散性シートに１０°の傾きを持った光が入射した場合の光路を示す図である。
【図１５】光拡散性シートに１０°の傾きを持った光が、低屈折率部がなす三角形の頂点付近に入射した場合の光路を示す図である。
【図１６】低屈折率部の形状の諸態様を示す図である。
【図１７】光拡散シートの構成の一例を示す図である。
【図１８】光拡散シートの構成の、他の一例を示す図である。
【図１９】第七実施形態の光拡散シートの、一変形例の断面を示す図である。
【図２０】第六実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図２１】第七実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図２２】第八実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図２３】第九実施形態の光拡散シートの断面を示す図である。
【図２４】出光面側から垂直に入射した光がエンボス部で反射され、さらにレンズ間部分に達して吸収される条件を示す図である。
【図２５】入光面側から垂直に入射した映像光が、レンズ間部分において吸収される条件を示す図である。
【図２６】光拡散シートの構成の一例を示す図である。
【図２７】光拡散シートの構成の、他の一例を示す図である。
【図２８】第九実施形態の光拡散シートの、一変形例の断面を示す図である。
【図２９】エンボス部の断面形状の例を示す図である。
【図３０】第八実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図３１】第九実施形態の光拡散シートの、製造方法の一例を示す図である。
【図３２】二次元視野角拡大部材の構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ プロジェクションスクリーン
２ リニアフレネルレンズ
３ レンチキュラーレンズ（高屈折率部）
４ ベースシート
５ 拡散シート
６ 低屈折率物質（低屈折率部）
１０ 光吸収層
１１ 光吸収部
１２ 金属反射層
Ｓ１ 光拡散シート
Ｓ２ 光拡散シート
１０１ 拡散剤入りシート
１０３ ベースシート（透明基材）
１０４ 透明低屈折率層
１０５ 光吸収粒子
１０６ 低屈折率樹脂
１０７ レンズ間部分
１０８ 高屈折率樹脂
１０９ レンズ間部分
Ｓ３ 光拡散シート
Ｓ４ 光拡散シート
２０１ 拡散剤入りシート
２０３ ベースシート（透明基材）
２０４ 透明低屈折率層
２０５ 光吸収粒子
２０６ 低屈折率樹脂
２０７ レンズ間部分
２０８ 高屈折率樹脂
２０９ レンズ間部分
Claims (58)
- 背面投射型プロジェクションディスプレイ装置のスクリーンに用いられ、プリズム面とレンチキュラーレンズ面を備えたシート又はフィルムであって、
前記プリズム面と前記レンチキュラーレンズ面は表裏一体に形成され、
前記プリズム面は前記ディスプレイ装置の映像源側の少なくとも一部に全反射リニアフレネルレンズとして形成されており、
前記レンチキュラーレンズ面は、前記リニアフレネルレンズの観察者側に、断面形状が台形に形成されている、
ことを特徴とするプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。 - 前記レンチキュラーレンズの、前記台形の斜面角度は、映像光の水平方向光軸が補正されるように、幅方向に異なって形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記台形斜面の観察者側に、前記台形を構成する物質の屈折率よりも低い屈折率を有する物質が配置されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記低い屈折率を有する物質は着色されていることを特徴とする請求項３に記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記低い屈折率を有する物質は、染料、顔料、又は光吸収粒子を添加することにより着色されていることを特徴とする請求項３に記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記台形斜面の観察者側に、前記台形を構成する物質の屈折率よりも低屈折率物質の層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記低屈折率物質の層のさらに観察者側に、光吸収部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 前記台形斜面の観察者側に、金属の反射層が形成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 請求項１〜８のいずれかのプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの前記観察者側にさらに拡散層を設けたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルム。
- 請求項１〜９のいずれかのプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの前記観察者側にさらに拡散シートを設けたプロジェクションスクリーン。
- 観察者側にＡＲ、ＨＣ、ＡＳ、ＡＧ、防汚、センサのうち、少なくとも一の機能が備えられたことを特徴とする請求項１０に記載されたプロジェクションスクリーン。
- 請求項１０又は１１のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーンを備えたプロジェクションディスプレイ装置。
- ベースシートの一面側長手方向にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、
前記ベースシートの他の一面側に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、
を備えたプロジェクションスクリーン用シート又はフィルムの生産方法。 - ベースシートの一面側にリニアフレネルレンズを連続形成するステップと、
前記ベースシートの他の一面側長手方向に断面形状台形のレンチキュラーレンズを連続形成するステップと、
前記連続形成されたレンチキュラーレンズ面に拡散シートを貼りつけるステップと、
を備えたプロジェクションスクリーンの生産方法。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 前記所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすことを特徴とする請求項１７に記載された光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
前記台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、前記台形斜辺の部分には前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、前記透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
前記台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有することを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 前記所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすことを特徴とする請求項２１に記載された光拡散シート又はフィルム。 - 前記透明低屈折率層の層厚は、０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量は、１０〜６０質量％であることを特徴とする請求項１５〜２３のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記光吸収粒子の平均粒径は、前記断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は溝の開口幅の１／３０〜２／３であることを特徴とする請求項１５〜２４のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記出光部は観察者側に凸に形成されていることを特徴とする請求項１５〜２５のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記単位レンズは板状又は膜状の透明基材上に形成されていることを特徴とする請求項１５〜２６のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 観察者側には拡散剤を混入したシートが張り合わされていることを特徴とする請求項１５〜２７のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つが設けられていることを特徴とする請求項２８に記載された光拡散シート又はフィルム。
- 液晶ディスプレイの観察者側に帖合して用いるとともに、複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分は、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有する材料で形成され、又は、前記台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成されるとともに隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分は、Ｎ２より高い屈折率を有する材料により形成されていて、
前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、
かつ観察者側に反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つが設けられていることを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には光吸収粒子が添加されている請求項３０に記載された光拡散シート又はフィルム。
- 請求項１５〜３１のいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズが配置されたプロジェクションスクリーン。
- 請求項３２のフレネルレンズが光拡散シート又はフィルムの裏面に形成されており、このレンズが屈折フレネル、全反射フレネル、又は両者の組み合わせにより構成されていることを特徴とするプロジェクションスクリーン。
- 前記フレネルレンズがリニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項３２又は３３のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーン。
- 前記複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることを特徴とする請求項３２〜３４のいずれかに記載されたプロジェクションスクリーン。
- 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又はＮ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、
前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ１より低い屈折率Ｎ２を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又はＮ１より低い屈折率Ｎ２を有し着色された材料、により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 前記所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすことを特徴とする請求項３８に記載された光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
前記台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有し着色された材料により形成されていて、
前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθとした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
かつ
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、前記台形斜辺の部分には前記単位レンズの屈折率より低い屈折率を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、前記透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は前記透明低屈折率層の屈折率より高い屈折率を有し着色された材料、により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 複数の単位レンズを一次元又は二次元方向に形成した光拡散シート又はフィルムであって、
前記単位レンズはその断面形状が略台形であり、前記台形の下底を入光部、上底を出光部とするとともに、所定の屈折率Ｎ１を有する材料にて形成されており、
前記台形斜辺の部分にはＮ１より低い屈折率Ｎ２を有する透明低屈折率層が形成され、
隣接する前記単位レンズの間の断面形状三角形の部分には、Ｎ２より高い屈折率を有するとともに光吸収粒子が添加された材料、又は、Ｎ２より高い屈折率を有するとともに着色された材料、により形成されていて、
前記台形の上底の長さをＴ、高さをＨ、前記台形斜辺が前記出光部の法線となす角度をθ、とした場合、
ｓｉｎ（９０°−θ）＞Ｎ２／Ｎ１
Ｎ１＜１／ｓｉｎ２θ
かつ
０＜Ｈ＜Ｔ／（ｔａｎ（２θ＋１０°）−ｔａｎθ）
なる関係を有し、
前記入光部の面はエンボス加工が施されている、
ことを特徴とする光拡散シート又はフィルム。 - 前記所定の屈折率Ｎ１及びＮ２、並びに台形の上底の長さＴ及び高さＨが、
１＜Ｎ１＜５．７６
０．２３＜Ｎ２／Ｎ１＜０．９９６
かつ
Ｈ＜Ｔ／０．５７
なる関係を満たすことを特徴とする請求項４２に記載された光拡散シート又はフィルム。 - 前記透明低屈折率層の層厚は、０．１μｍ以上であることを特徴とする請求項４０〜４３のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記断面形状三角形の部分を形成する材料に添加される光吸収粒子の添加量は、１０〜６０質量％であることを特徴とする請求項３６〜４４のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記光吸収粒子の平均粒径は、前記断面形状台形の上底を形成する出光部の高さ又は溝の開口幅の１／３０〜２／３であることを特徴とする請求項３６〜４５のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記出光部は観察者側に凸に形成されていることを特徴とする請求項３６〜４６のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記単位レンズは板状又は膜状の透明基材上に形成されていることを特徴とする請求項３６〜４７のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 観察者側には拡散剤を混入したシートが張り合わされていることを特徴とする請求項３６〜４８のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記拡散剤を混入したシートのさらに観察者側に反射防止層、ハードコート層、偏光フィルター層、帯電防止層、防眩処理層、防汚処理層、タッチセンサ層のうち少なくとも一つが設けられていることを特徴とする請求項４９に記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記エンボス加工が施された入光面の、前記出光面に直交する面による断面形状は楕円の切片又は／及び多角形の切片形状であることを特徴とする請求項３６〜５０のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記入光面に施されたエンボス形状により、３°以上拡散される光の成分が２０％以上であることを特徴とする請求項５１に記載された光拡散シート又はフィルム。
- 前記エンボス加工が施された部分の斜面が前記入光面とのなす角の前記θと同方向の成分をφ、前記エンボス部を形成する材料の屈折率をＮ３とするとき、
ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３＊ ｓｉｎ（２φ）／Ｎ１）＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たす前記エンボス加工が施された部分の面積が、前記入光面全体の面積の２０％以上であることを特徴とする請求項３６、３８〜４０、４２〜５２のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。 - 前記入光面に施されたエンボス形状により、２０°以上拡散される光の成分が２０％以下であることを特徴とする請求項５１〜５３のいずれか４７に記載された光拡散シート又はフィルム。
- ｓｉｎ（９０°−（ｓｉｎ− １（Ｎ３／Ｎ１）＊ ｓｉｎ（φ−ｓｉｎ− １（ｓｉｎφ／Ｎ３）））＋θ））＜Ｎ２／Ｎ１
なる関係を満たす前記エンボス加工が施された部分の面積が、前記入光面全体の面積の２０％以下であることを特徴とする請求項５３又は５４のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。 - 前記エンボス加工のピッチは、前記出光面側単位レンズピッチの１／１５〜１／１．５であることを特徴とする請求項３６〜５５のいずれかに記載された光拡散シート又はフィルム。
- 請求項３６〜５６のいずれかの光拡散シート又はフィルムの映像光源側にフレネルレンズが配置されたプロジェクションスクリーン。
- 前記複数の単位レンズの断面形状台形の斜辺は、上下方向に伸びて形成されていることを特徴とする請求項５７のプロジェクションスクリーン。
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