JP2004093588A - 拡散シートおよび透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】光透過型スクリーンを構成するハエの目状の拡散シートであって、光効率が高く、また、高コントラストの拡散シート及びそれを用いた透過型スクリーンを提供することを課題とする。
【解決手段】第１の光透過性の樹脂で形成され、入射面側から入射される光を出射面側に拡散して出射する拡散シートであって、出射面に所定間隔を空けて略平行に形成された複数の第１のＶ字溝と、出射面に所定間隔を空けて略平行に形成され、かつ、第１のＶ字溝と所定角度をなすように形成された複数の第２のＶ字溝と、前記第１のＶ字溝と前記第２のＶ字溝とで囲まれた部分で、略切断角錐状に形成された複数のリブとを備え、前記リブの側面の傾斜角を、入射面側から略直角に入射した光を全反射される角度となるように拡散シートを形成する。また、これを用いて透過型スクリーンを形成する。
【選択図】　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に透過型スクリーンに用いる拡散シート、及びそれを用いた透過型スクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、背面投射型テレビなどのスクリーンとして用いられる透過型スクリーンとして、光源からの光をスクリーンに対して略直角となるように調整するフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートによって調整された略直角光を観察者方向に拡散するレンチキュラーレンズシートとを含んで構成されるものが一般に知られている。
【０００３】
通常、観察者はスクリーンの水平方向に移動し、垂直方向への移動は少ないため、水平方向の光の拡散を大きくする必要がある。したがって、レンチキュラーレンズシートは、その両側面に、垂直方向に伸びる複数の凸レンズを光軸を揃えるかたちで形成され、入射光を水平方向に拡散する働きを有する。このレンチキュラーレンズシートは、熱可塑性の樹脂を２本の型ローラ間で挟むように押出して形成する、押出成形法によって製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを組み合わせた従来の透過型スクリーンで背面投射型テレビなどの映像光を投影する際に、その光源としてＬＣＤなどのマトリックスタイプの光源を用いることがある。そしてこの場合、マトリックスタイプの光源とフレネルレンズシートとが干渉して縞模様、いわゆるモアレが発生することがある。
【０００５】
このモアレの発生を解消するために、レンチキュラーレンズシートのレンズピッチを小さくして、モアレの間隔を観察者が気にならない程度まで狭めることが考えられる。
【０００６】
しかし、レンチキュラーレンズシートは上述のとおり押出成形法により製造されており、この押出成形法は熱可塑性材料の熱収縮等の問題（成形後の収縮等の問題）でレンチキュラーレンズのファインピッチ化が困難であるため、モアレの発生を防止したレンチキュラーレンズシートの製造は困難となる。
【０００７】
これの問題を解決するため、光透過性のシートの出光面に水平方向伸びる複数のＶ字溝と垂直方向に伸びる複数のＶ字溝とを格子状に配置した、いわゆるハエの目レンズシートを、レンチキュラーレンズシートに変えて用いることが考えられる。しかし、従来のハエの目レンズシートは、入射光に対する出射光の割合である光効率や、コントラストの面で必ずしも十分なものではなかった。
【０００８】
本発明では、このような問題点に鑑みてなされたもので、光透過型スクリーンを構成するハエの目状の拡散シートであって、光効率が高く、また、高コントラストを達成できる拡散シート及びそれを用いた透過型スクリーンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、第１の光透過性の樹脂で形成され、入射面側から入射される光を出射面側に拡散して出射する拡散シートであって、出射面に所定間隔を空けて略平行に形成された複数の第１のＶ字溝と、出射面に所定間隔を空けて略平行に形成され、かつ、第１のＶ字溝と所定角度をなすように形成された複数の第２のＶ字溝と、前記第１のＶ字溝と前記第２のＶ字溝とで囲まれた部分で、略切断角錐状に形成された複数のリブとを備え、前記リブの側面の傾斜角を、入射面に対して略直角に入射した光を全反射される角度に形成したことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、入射面側から入射して凸部の側面に達した光は、該側面で全反射して出射面側に拡散されて透過するので、光の損失を生じさることがない。また、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝を所定角度をなすように形成したので、該Ｖ字溝で形成されるリブの側面の方向も所定角度をなして形成され、光を水平方向及び垂直方向に拡散することができる。この所定角度を調節することにより、垂直方向の拡散量と水平方向の拡散量の割合を調整することができる。
【００１１】
なお、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝のなす角度を鋭角の所定角度として、この所定角度の２等分線の方向を垂直方向に合わせることで、垂直方向の拡散量に比べて水平方向の拡散量を大きくすることができる。したがって、この拡散シートを用いて透過型スクリーンなどを形成した場合、水平方向の視野角を大きくすることができる。
【００１２】
請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のするように、前記第１のＶ字溝及び前記第２のＶ字溝の内部に、前記第１の光透過性の樹脂より低い屈折率を有する第２の光透過性の樹脂が充填され、前期第２の光透過性の樹脂中には、球状の光吸収体を分散させるとよい。
【００１３】
この発明によれば、観察者側から入射される光を光吸収体で吸収することができる。したがって、この拡散シートを用いて透過型スクリーンなどを形成した場合、コントラストの高い映像を提供することができる。また、Ｖ字溝に充填する第２の光透過性の樹脂の屈折率を、リブを形成する第１の光透過性の樹脂の屈折率より小さくしたので、平行光に近い（入射角度の大きい）入射光は、リブの側面部で全反射され、光吸収体で吸収されることはほとんどない。したがって、光の損失を格段に少なくすることができる。
【００１４】
請求項１又は２に記載の発明においては、請求項３に記載するように、隣り合う前記第１のＶ字溝の谷間の距離である溝ピッチと、隣り合う前記第２のＶ字溝の谷間の距離である溝ピッチは実質的に同じであり、前記第１のＶ字溝と前記第２のＶ字溝とがなす角度α（°）は、前記溝ピッチＰ（ｍｍ）と次の関係を満たすことが望ましい。
【００１５】
【数３】
２×ｓｉｎ^−１（Ｐ）≦α≦９０°
この発明によれば、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝とで生じるモアレを、観察者が気にならない程度にすることができる。
【００１６】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の発明においては、請求項４に記載するように、前記光を拡散する拡散層を、前記拡散シートの入射面側に備え、前記拡散層で拡散された前記光の１／１０利得に相当する拡散光を含み、前記拡散シートの面の法線となす角を最小とする領域の境界面が前記法線となす角度である拡散角度ε（°）が、次の関係を満たすことが望ましい。
【００１７】
【数４】
ψ−ε≧ｓｉｎ^−１（ｎ２／ｎ１）
但し、ψは前記リブの側面の拡散シートの面に対する傾斜角度（°）、ｎ１は第１の光透過性樹脂の屈折率、ｎ２は第２の光透過性樹脂の屈折率を示す。
【００１８】
この発明によれば、拡散シートの入射面側に拡散層を備えた場合に、該拡散層で拡散される光の１／１０利得に相当する拡散光を観察者側に提供できる。したがって、拡散層を備えた場合でも、光の損失をほとんど無視できる程度まで低減することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明においては、請求項５に記載するように、前記拡散層は、前記溝ピッチより小さいピッチで水平方向または垂直方向に形成されたレンチキュラーレンズとすればよい。また、請求項４に記載の発明においては、請求項６に記載するように、前記拡散層は、拡散剤を分散させて形成された層としてもよい。
【００２０】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の発明においては、請求項７に記載するように、出射面側に拡散シート自体を自立可能とする透明支持体を備えることがよい。
【００２１】
この発明によれば、薄く形成された拡散シートであっても、透明支持体で自立可能にすることができるので、実用的な拡散シートを提供することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明においては、請求項８に記載するように、前記透明支持体は拡散機能を有すことがよい。
【００２３】
この発明によれば、拡散層と透明支持体とで、２度に分けての光拡散粒子による拡散をおこなうので、いわゆるシンチュレーションが気にならないようにすることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れか１項に記載の拡散シートの入射面側にフレネルレンズを備えて形成された透過型スクリーンを提供する。
【００２５】
この発明によれば、フレネルレンズで光源からの光を略平行光に調整してから、拡散シートで略平行光を拡散するので、均一性が高く、光の損失の少ない透過型スクリーンを提供することができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明においては、請求項１０に記載するように、前記フレネルレンズは全反射型のフレネルレンズであることが望ましい。
【００２７】
この発明によれば、フレネルレンズでの光の損失をなくすことができ、さらに光の損失を低減した透過型スクリーンを提供することができる。
【００２８】
請求項９又は１０に記載の発明においては、請求項１１に記載するように、前記フレネルレンズは、前記拡散シートの入射面側に１体に形成されていることが望ましい。
【００２９】
この発明によれば、多数のシートで形成した場合にシート間に隙間が生じてしまうという、いわゆる浮きの問題が生じることがなく、さらに光損失の原因となる界面が減るので光透過性の高い透過型スクリーンを提供することができる。また、取り扱いを容易とし、さらに製造コストを低減することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、拡散シートを用いた透過型スクリーンに本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００３１】
［第１実施形態］
図１に示すように、第１実施形態に係る透過型投射スクリーン１は、フレネルレンズシート２と拡散シート３とを、拡散シート３が観察者側（図１において上側）にくるように重ね合わせて形成される。フレネルレンズシート２は投射された光をスクリーンに対して略直角となるように調整し、拡散シート３はフレネルレンズシート２で調整された光を水平方向及び垂直方向に拡散する。
【００３２】
第１実施形態に係る透過型スクリーン１は、拡散シート３にその特徴的部分を有し、フレネルレンズシート２として公知のフレネルレンズシートを用いるので、先ず、拡散シート３について詳細に説明する。
【００３３】
図２（Ａ）に拡散シート３の平面図、（Ｂ）に同断面側面図を示す。図２に示すように、拡散シート３は、光透過層１２と光吸収層１３とで構成される。
【００３４】
光透過層１２は、例えば、多価アクリレート及び／又は多価メタクリレート、モノアクリレート及び／又はモノメタクリレート、及び光重合開始材を主成分とする電離放射線硬化型樹脂（より具体的には、ウレタンポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等）（第１の光透過性樹脂）で形成され、その出射面に、断面Ｖ字型の複数のＶ字溝１４と、Ｖ字溝１４で囲まれた部分で形成される複数のリブ１５とを備える。
【００３５】
Ｖ字溝１４は、所定間隔を空けて略平行に複数形成された第１のＶ字溝１４ａと、前記第１のＶ字溝１４ａと所定の交差角α（鋭角）をなして、且つ、所定間隔を空けて略平行に複数形成された第２のＶ字溝１４ｂとからなる。そして、交差角αの２等分線の方向が拡散シート３の垂直方向に向くように配置される。
【００３６】
なお、交差角αは、第１のＶ字溝４ａと第２のＶ字溝４ｂとが干渉して筋模様（モアレ）が生じないように、一定の条件で設定される。すなわち、発明者は種々実験の結果、モアレのピッチを０．５ｍｍ以下にすると観察者にとってモアレが気にならないことを見出した。モアレのピッチを０．５ｍｍ以下にするための交差角αの条件について、以下図３を用いて説明する。なお、図３では、説明の便宜上２枚のシートを重ね合わせたものを示すが、本実施形態の拡散シート３は、１枚のシートとして形成される。
【００３７】
モアレのピッチＷ（ｍｍ）は、Ｖ字溝のピッチＰ（ｍｍ）と交差角α（°）を用いて次のように表せる。
【００３８】
【数５】
Ｗ＝Ｐ／（２・ｓｉｎ（α／２））
ここで、Ｗ≦０．５とすると、交差角αは次のようになる。
【００３９】
【数６】
α≧２・ｓｉｎ^−１（Ｐ）
αは０≦α≦９０°であるので、交差角αは次のようになる。
【００４０】
【数７】
２・ｓｉｎ^−１（Ｐ）≦α≦９０°　・・・▲１▼
したがって、▲１▼の条件を満たすように交差角αを設定すれば、観察者にとってモアレの気にならない拡散シート３、ひいては光透過型スクリーン１を構成することができる。
【００４１】
リブ１５は、隣り合う２つの第１のＶ字溝１４ａと、それと交差角αで交わる、隣り合う２つの第２のＶ字溝１４ｂとで囲まれた部分で、切断角錐状に形成される。リブ１５は、切断角錐の斜面で形成される側面部１６と、同じく上面で形成される天面部１７とで構成される。
【００４２】
側面部１６は、入射面に対して垂直に入射された光を、垂直方向及び水平方向に拡散する。すなわち、図２に示すように、入射面に対して垂直に入射された光のうち側面部１６に達した光（ａ）は、側面部１６で反射されて出射面側の斜め方向に向きを変えて天面部１７に達し、天面部１７で屈折されて出射面から出射される。なお、入射面に対して垂直に入射された光のうち直接天面部１７に達した光（ｂ）は、そのまま出射面から出射される。
【００４３】
ここで、側面部１６の傾斜角度βは、入射面に対して垂直に入射された光を全反射する角度に設定される。すなわち、下記で説明するように、光透過層１２を形成する第１光透過性樹脂は光吸収層１３の基層を形成する第２光透過性樹脂よりも屈折率が大きいので、屈折率の大きい光透過層１２側から境界面（側面部１６）に対して一定の角度（臨界入射角度θ）以上の入射角で入射した光は、屈折率の小さい光吸収層１３側に透過せずに境界面（側面部１６）で全反射される。従って、傾斜角度βは、入射面に対して垂直に入射された光が臨界入射角度θより大きい入射角で境界面（側面部１６）に入射するような角度に設定される。なお、臨界入射角度θは、第１光透過性樹脂の屈折率と第２光透過性樹脂の屈折率との比によって定まる。
【００４４】
また、光吸収層１３は、例えば、多価アクリレート及び／又は多価メタクリレート、モノアクリレート及び／又はモノメタクリレート、及び光重合開始材を主成分とする電離放射線硬化型樹脂（より具体的には、ウレタンポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート等）（第２光透過性樹脂）からなる基層１８の中に、球状の光吸収体１９を分散させて形成される。なお、第２光透過性樹脂は、例えばベンゼン環含有量やフィラー等を調整して、第１光透過性樹脂の屈折率より小さい屈折率をもつ光透過性樹脂が用いられる。第１光透過性樹脂と第２光透過性樹脂の組合せとして、例えばウレタンアクリレートとエポキシアクリレートなどがある。また、光吸収体１９は有機、無機系球状粒子等をカーボン、染料、顔料等で黒着色して形成される。なお、光吸収体１９は、必ずしも真球体でなくてもよく、楕円球体であってもよく、また表面に凹凸を有していてもよい。
【００４５】
このように形成された光吸収層３は、出射面側（観察者側）から入射される外光を吸収する役割を果たす。すなわち、図４に示すように、観察者側から入射される外光Ｙは、直接または基層１８を経由して光吸収体１９に達する。光吸収体１９では外光を吸収して、殆ど反射させることはない。このように外光Ｙを吸収して反射させない働きをする光吸収層１３を、Ｖ字溝１４中に設けたので、拡散シート３の出射面における面積の半分近く又はそれ以上を光吸収層１３が占めることとなり、観察者側への外光の反射を大幅に低減してハイコントラストな映像の提供を可能としている。
【００４６】
また、基層１８を構成する第２の光透過性の樹脂の屈折率を、リブ１５を構成する第１の光透過性の樹脂の屈折率より小さくしたので、平行光に近い（入射角度の大きい）入射光は、リブ１５の側面部１６で全反射され、光吸収体１９で吸収されることはほとんどない。したがって、光の損失を格段に少なくすることができる。
【００４７】
以上説明した拡散シート３と組み合わせるフレネルレンズシート２は、例えば、サーキュラーフレネルレンズシートがある。サーキュラーフレネルレンズシートは、その入射面又は出射面に同心円状に複数の鍵歯状レンズ部を備えたレンズシートである。光源からの光は、この鍵歯状のレンズ部でシート面に対して略直角光に調整される。なお、鍵歯状レンズ部は、前述のとおり同心円状に形成されるので、水平方向及び垂直方向ともに略平行となるように調整される。
【００４８】
鍵歯状レンズ部の形状により、光源からの光を屈折して略直角光に調整する屈折タイプのフレネルレンズシートと、光源からの光を全反射して略直角光に調整する全反射タイプのフレネルレンズシートがある。屈折タイプのフレネルレンズシートは、既存の技術であり汎用品を用いることができる点で有利であり、また全反射タイプのフレネルレンズシートは、光の損失が全くなく効率がよいという点で有利である。
【００４９】
このように形成された、透過型スクリーン１は、映像の投影に用いられる（図５）。すなわち、透過型スクリーン１の入射面側に配置したＬＣＤ光源２０から発せられた映像光を、その前方に配置した投影レンズ２１で拡大して、透過型スクリーン１に投影する。投影された光は、フレネルレンズシート２（あるいは、拡散シート３の入射面に設けられたフレネルレンズ）で拡散シート３の入射面に対して略直角光に調整され、拡散シート３に入る。拡散シート３では、リブ１５の側面部１６において映像光が全反射され、全反射された映像光が垂直及び水平方向に拡散されて出射面から出射される。したがって、観察者Ｓは広い視野角で映像を見ることが可能となる。ここで、交差角αは鋭角で、交差角αの２等分線の方向が拡散シート３の垂直方向に向くように配置されるので、水平方向の拡散に比べて垂直方向の拡散が大きくなる。したがって、水平方向の視野角がより大きくなるので、観察者Ｓは水平方向に大きく移動しても映像を見ることが可能となる。なお、交差角αを調節することにより、垂直方向の拡散量と垂直方向の拡散量の割合を調整することができ、観察者Ｓのニーズに合わせた、視野角に設定することが可能となる。
【００５０】
また、Ｖ字溝１４の中に設けた光吸収層１３で、観察者側から入射される外光を吸収してコントラストの高い映像を観察者に提供する。さらに、光吸収層１３の基層１８を構成する第２の光透過性の樹脂の屈折率を、リブ１５を構成する第１の光透過性の樹脂の屈折率より小さくしたので、平行光に近い（入射角度の大きい）入射光は、リブ１５の側面部１６で全反射され、光吸収体１９で吸収されることはほとんどなく、映像光の損失を格段に少なくすることができる。
【００５１】
さらに、モアレ間隔を０．５ｍｍ以下となるように拡散シート３を構成したので、観察者にモアレの発生を感じさることがない。
【００５２】
［第２実施形態］
図６に、第２実施形態に係る拡散シート３１を示す。図６に示すように、第２実施形態に係る拡散シート３１は、フレネルレンズ層４１、拡散粒子層４２、光透過層４３、光吸収層４４及び支持板４５で形成され、単独で光透過型スクリーンとして用いることができる。
【００５３】
フレネルレンズ層４１は、例えば、電離放射線硬化樹脂、プラスチック（より具体的には、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはこれらの共重合体）などの光透過性の樹脂で形成され、入射面に水平方向に平行な複数の鍵歯状レンズ部を備えて形成される。この鍵歯状レンズ部は、屈折タイプであってもよいし、全反射タイプであってもよいが、全反射タイプの場合は、光の損失が全くなく効率がよいという点で有利である。フレネルレンズ層４１は、この鍵歯状レンズ部により、光源からの光を入射面に対して略直角光に調整して拡散粒子層４２に供給する。なお、第１実施形態と異なり、フレネルレンズを拡散シート３１にフレネルレンズ層４１として一体で形成したので、多数のシートで形成した場合にシート間に隙間が生じてしまうという、いわゆる浮きの問題が生じることが無い。また、光損失の原因となる界面が減るので光透過性の高い透過型スクリーンとなる。さらに、取り扱いが容易となり、製造コストを低減することができる。
【００５４】
拡散粒子層４２は、例えば、ガラス、プラスチック（より具体的にはアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはこれらの共重合体）などの光透過性の樹脂中からなる基層４６中に、アクリル、スチレン、メラミンなどの有機系材料、または、ガラス系、酸化チタン、被覆雲母、Ｚｎなどの無機系材料からなる光拡散粒子４７を分散させて形成される。拡散粒子層４２に入射された光の一部は、光拡散粒子４７で反射して進行方向を変えられ、拡散されて拡散粒子層４２から出射される。
【００５５】
光透過層４３は、第１実施形態と同様に、出射面にＶ字溝４８（第１のＶ字溝４８ａと第２のＶ字溝４８ｂ）と、リブ４９を備える。また、リブ４９は、側面部５０及び天面部５１とで構成される。拡散粒子層４２で拡散された光は、光透過層４３に入射して、側面部５０又は天面部５１に達する。天面部５１に達した光はそのまま出射されるが、側面部５０に達した光は側面部５０で反射され、方向を変えて天面部５１に達して出射される。このとき側面部５０で反射されるためには、側面部５０に対して臨界入射角度θ（°）以下で入射される必要がある。
【００５６】
そこで、側面部５０の傾斜角度ψ（°）は、所定の条件を満たすように設定する。以下、その条件について図７を用いて説明する。
【００５７】
光透過層４３を形成する樹脂の屈折率をｎ１、光吸収層４４の基層を形成する樹脂の屈折率をｎ２、側面部５０で全反射する光の臨界入射角度をθ（°）とすると、次の関係が得られる。
【００５８】
【数８】
ｓｉｎθ＝ｎ２／ｎ１
【００５９】
【数９】
∴　θ＝ｓｉｎ^−１（ｎ２／ｎ１）・・・▲２▼
また、拡散層４２で拡散された光の１／１０利得に相当する拡散光を含み、拡散シート面の法線とのなす角を最小とする領域の境界面が該法線となす角度（拡散角度）をε（°）とし、また、その拡散角εで拡散された光が側面部５０に入射するときの入射角度（拡散入射角度）をη（°）とすると、傾斜角度ψ、拡散角度ε、拡散入射角度ηは次の関係となる。
【００６０】
【数１０】
ε＋η＋（９０°−ψ）＝９０°
【００６１】
【数１１】
∴　η＝ψ−ε・・・▲３▼
拡散入射角度ηが臨界角度θより大きくなれば、拡散角度ε以下で入射した光は側面部５０で全反射するので、結局以下の関係式（条件）が得られる。
【００６２】
【数１２】
ψ−ε≧ｓｉｎ^−１（ｎ２／ｎ１）・・・▲４▼
したがって、▲４▼の条件式を満たすように、側面部５０の傾斜角度ψを設定すれば、拡散層４２で拡散された光の１／１０利得に相当する拡散光が側面部５０で全反射され出射面から出射され、この±１／１０利得角度の間に出射全エネルギーの９５％以上が含まれるので、光の損失を無視できるほどに抑えることができる。
【００６３】
光吸収層４４は、第１実施形態と同様の構成及び機能を有するので、説明を省略する。
【００６４】
支持板４５は、例えば、ガラス、プラスチック（より具体的には、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはこれらの共重合体）などの光透過性の樹脂からなり、拡散シート３１の表面を保護すると伴に、拡散シート３１を自立可能にする役割を果たす。
【００６５】
また、支持板４５中に拡散粒子層４２に用いたのと同様の光拡散粒子（図示せず）を分散させて、光拡散機能を持たせてもよい。これによれば、光透過層４３の両サイドに光拡散機能を有する層（拡散粒子層４２と支持板４５）を配置して、２度に分けて光拡散粒子による拡散をおこなうので、いわゆるシンチュレーションが気にならないとういう有利な効果を奏する。
【００６６】
なお、図８に示すように、上述の拡散シート３１からフレネルレンズ層４１を取り除いた拡散シート５２と、フレネルレンズシート５３とで光透過型スクリーン５４を形成してもよい。
【００６７】
［第３実施形態］
図９に、第３実施形態に係る透過型スクリーンの断面側面図を示す。図９に示すように、第３実施形態に係る透過型スクリーン６１は、フレネルレンズシート６２と、拡散シート６３とで形成される。
【００６８】
フレネルレンズシート６２は、その入射面又は出射面（図８では出射面）に同心円状に複数の鍵歯状レンズ部を備えたレンズシートであり、光源からの光をシート面に対して略直角光に調整する。なお、上記同様、フレネルレンズシート６２は、屈折タイプであってもよいし、全反射タイプであってもよい。
【００６９】
拡散シート６３は、レンチキュラーレンズ層７１、光透過層７２、光吸収層７３及び支持板７４で形成される。レンチキュラーレンズ層７１は、拡散シート６３の入射面に、水平又は垂直方向に伸びる複数のレンチキュラーレンズを備えて形成される。
【００７０】
光透過層７２、光吸収層７３及び支持板７４は、第２実施形態に係る拡散シート３１における光透過層４３、光吸収層４４及び支持板４５と同一の構成及び機能を有するので、ここでは説明を省略する。
【００７１】
このように形成した第３実施形態に係る透過型スクリーン６１によれば、上記の実施形態で説明した効果のほか、以下に示す効果を奏する。すなわち、観察者側から入射される外光のうち光吸収層７３で吸収されなかった外光を、レンチキュラーレンズ層７１で拡散させて観察者側へ反射させないようにするため、透過型スクリーン６１に投影される映像のコントラストを向上することができる。また、レンチキュラーレンズ層７１で映像光を垂直方向又は水平方向に拡散するため、光透過層４３での映像光の拡散を助け、視野角に対する輝度分布曲線であるゲインカーブを滑らかな分布とすることができる。
【００７２】
なお、モアレを防止する観点から、レンチキュラーレンズ層７１のレンズピッチを光透過層７２のリブのピッチより小さくすることが望ましい。
【００７３】
［他の実施形態］
上記実施形態では、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝との交差角αの２等分線の方向が、拡散シートの垂直方向に向くように配置された拡散シートについて説明したが、これに限られず、交差角αの２等分線の方向が拡散シートの水平方向に向くように配置したものでもよい。これによれば、水平方向に光の拡散が大きくなるので、水平方向の視野角を大きくした透過型スクリーンを提供できる。また、交差角αを９０°とした拡散シートであってもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、透過型スクリーンをＬＣＤ光源から発せられた映像光の投影に用いる場合について説明したが、これに限られずＣＲＴ光源など他の光源から発せられた映像光の投射に用いることができるのはもちろんである。
【００７５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の拡散シート又は透過型スクリーンは、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００７６】
（１）請求項１記載の発明によれば、リブの側面の傾斜角を入射面に対して略直角に入射した光が全反射する角度に形成したので、入射面側から入射した光をリブの側面で全反射して出射面側に拡散して透過し、光の損失を生じさることがない。また、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝を所定角度をなすように形成したので、光を水平方向及び垂直方向に拡散することができ、該角度を調節することにより、垂直方向の拡散量と水平方向の拡散割合を調整することができる。
【００７７】
（２）請求項２記載の発明によれば、Ｖ字溝の内部にリブを構成する第１の光透過性の樹脂より低い屈折率を有する第２の光透過性の樹脂を充填し、さらに第２の光透過性の樹脂中に球状の光吸収体を分散させたので、観察者側から入射される光を光吸収体で吸収し、コントラストの高い映像を提供することができる。また、平行光に近い（入射角度の大きい）入射光は、リブの側面部で全反射され、光吸収体でほとんど吸収されず、光の損失を格段に少なくすることができる。
【００７８】
（３）請求項３記載の発明によれば、第１のＶ字溝と第２のＶ字溝とのなす角度α（°）と溝ピッチＰ（ｍｍ）を「２×ｓｉｎ^−１（Ｐ）≦α≦９０°」の関係を満たすようにしたので、モアレを観察者に気にならない程度にすることができる。
【００７９】
（４）請求項４記載の発明によれば、拡散層で拡散された前記光の１／１０利得に相当する拡散光を含み、前記拡散シートの面の法線となす角を最小とする領域に境界面が前記法線となす角度である拡散角度ε（°）を「ψ−ε≧ｓｉｎ^−１（ｎ２／ｎ１）」の関係を満たすようにしたので、拡散層を備えた場合でも、光の損失をほとんど無視できる程度まで低減することができる。
【００８０】
（５）請求項７記載の発明によれば、出射面側に拡散シート自体を自立可能とする透明支持体を備えて拡散シートを形成したので、自立可能で、実用的な拡散シートを提供することができる。
【００８１】
（６）請求項８記載の発明によれば、透明支持体に拡散機能をもたせたので、シンチュレーションが気にならないようにすることができる。
【００８２】
（７）請求項９記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れか１項に記載の拡散シートの入射面側にフレネルレンズを備えて透過型スクリーンを形成したので、均一性が高く、光の損失の少ない透過型スクリーンとすることができる。
【００８３】
（８）請求項１０記載の発明によれば、フレネルレンズを全反射型のフレネルレンズとしたので、フレネルレンズでの光の損失をなくすことができ、光の損失を一層低減した透過型スクリーンとすることができる。
【００８４】
（９）請求項１１記載の発明によれば、フレネルレンズを前記拡散シートの入射面側に１体に形成したので、いわゆる浮きの問題が生じることがなく、さらに光損失の原因となる界面が減るので光透過性の高い透過型スクリーンとすることができる。また、取り扱いを容易とし、さらに製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる透過型スクリーンの構成の一例を示す断面側面図である。
【図２】（Ａ）本発明の第１実施形態にかかる拡散シートの構成の一例を示す平面図である。（Ｂ）本発明の第１実施形態にかかる拡散シートの構成の一例を示す断面側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる拡散シートの第１のＶ字溝と第２のＶ字溝との交差角について説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる拡散シートにおける外光の吸収について説明する図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる透過型スクリーンを用いた映像光の投影を説明する図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる透過型スクリーン（拡散シート）の構成の一例を示す断面側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態にかかる拡散シートのリブの側面部の傾斜角度について説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる透過型スクリーンの構成の他の一例を示す断面側面図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる透過型スクリーンの構成の一例を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１　透過型スクリーン
２　フレネルレンズシート
３　拡散シート
１２　光透過層
１３　光吸収層
１４　Ｖ字溝
１５　リブ
１６　側面部
１７　天面部
１８　基層
１９　光吸収体

Claims (11)

1. 第１の光透過性の樹脂で形成され、入射面側から入射される光を出射面側に拡散して出射する拡散シートであって、
   出射面に所定間隔を空けて略平行に形成された複数の第１のＶ字溝と、
   出射面に所定間隔を空けて略平行に形成され、かつ、第１のＶ字溝と所定角度をなすように形成された複数の第２のＶ字溝と、
   前記第１のＶ字溝と前記第２のＶ字溝とで囲まれた部分で、略切断角錐状に形成された複数のリブとを備え、
   前記リブの側面の傾斜角を、入射面に対して略直角に入射した光を全反射される角度に形成したことを特徴とする拡散シート。
2. 前記第１のＶ字溝及び前記第２のＶ字溝の内部に、前記第１の光透過性の樹脂より低い屈折率を有する第２の光透過性の樹脂が充填され、
   前期第２の光透過性の樹脂中には、球状の光吸収体を分散させたことを特徴とする請求項１に記載の拡散シート。
3. 隣り合う前記第１のＶ字溝の谷間の距離である溝ピッチと、隣り合う前記第２のＶ字溝の谷間の距離である溝ピッチは実質的に同一であり、
   前記第１のＶ字溝と前記第２のＶ字溝とがなす角度α（°）は、前記溝ピッチＰ（ｍｍ）と次の関係を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の拡散シート。
   

   
4. 前記光を拡散する拡散層を、前記拡散シートの入射面側に備え、
   前記拡散層で拡散された前記光の１／１０利得に相当する拡散光を含み、前記拡散シートの面の法線となす角を最小とする領域の境界面が前記法線となす角度である拡散角度ε（°）が、次の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の拡散シート。
   

   

   但し、ψは前記リブの側面の拡散シートの面に対する傾斜角度（°）、ｎ１は第１の光透過性樹脂の屈折率、ｎ２は第２の光透過性樹脂の屈折率を示す。
5. 前記拡散層は、前記溝ピッチより小さいピッチで水平方向または垂直方向に形成されたレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項４に記載の拡散シート。
6. 前記拡散層は、拡散剤を分散させて形成された層であることを特徴とする請求項４に記載の拡散シート。
7. 出射面側に拡散シート自体を自立可能とする透明支持体を備えたことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の拡散シート。
8. 前記透明支持体は拡散機能を有することを特徴とする請求項７に記載の拡散シート。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の拡散シートの入射面側にフレネルレンズを備えて形成された透過型スクリーン。
10. 前記フレネルレンズは全反射型のフレネルレンズであることを特徴とする請求項９に記載の透過型スクリーン。
11. 前記フレネルレンズは、前記拡散シートの入射面側に１体に形成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の透過型スクリーン。

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