JP2004294465A

JP2004294465A - Diffusion sheet and transmission type screen

Info

Publication number: JP2004294465A
Application number: JP2003082693A
Authority: JP
Inventors: Yuki Katsura; 有希桂
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-25
Also published as: JP4127517B2; CN1700955A; CN100472240C

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diffusion sheet that enables an observer to observe an easy-to-see picture even when the observer horizontally moves or stands still and a transmission type screen using the same. <P>SOLUTION: The diffusion sheet 100 is constituted by arraying a plurality of unit lens parts 11 formed of nearly trapezoidal columns so that their long-axis directions are parallel to one another and surfaces of long bases 112 of nearly trapezoidal shapes of cut surfaces perpendicular to the long-axis directions of the nearly trapezoidal columns of the unit lens parts 11 are all on one plane on a light incidence surface side and forming light absorption parts 12 which absorb or/and block external light from a light projection surface side in grooves between adjacent unit lens parts 11, and totally reflects light on sides 111 of the unit lens parts 11. Further, the unit lens parts of the diffusion sheet are characterized in that the distance (h) between both the bases (112 and 113) of the nearly trapezoidal shape in the cut surface is 120 to 400% of the length (p) of the long base 112 (h/p=1.20 to 4.00). The transmission type screen uses such a diffusion sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出光面側に単位光学要素が複数配置された拡散シートと、この拡散シートを用いた透過型スクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光源と、この光源からの映像を拡大・投影するための透過型スクリーンと、を備えた背面投射型プロジェクションテレビに代表される映像表示装置が知られている。これらの装置に使用される透過型スクリーンとしては、一般にフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせたものが知られている。フレネルレンズシートは、光源からの光を略平行光に調整する機能を有する。なお、フレネルレンズシートは、光源からの光を平行光に調整する他、出光側に集光させたり、発散させる場合があるため、本明細書において、フレネルレンズシートからの出光は略平行光とする。
【０００３】
そして、レンチキュラーレンズは、透過型スクリーンに対して様々な角度の位置から映像が見られるよう、フレネルレンズシートにより調整された略平行光を観察者方向への発散光に調整するものである。レンチキュラーレンズは、具体的には、入射光を主として水平方向に拡散させるとともに、垂直方向にも拡散させる。
【０００４】
レンチキュラーレンズシートとしては、出光する側に曲面を有する複数のレンチキュラーレンズと、その間に外光の反射を防止する光吸収部（ブラックストライプとも呼ばれる。）とを備えたものがよく知られている（特許文献２、特許文献３参照）。また、台形柱形状の側面に全反射面を備えるレンチキュラーレンズを複数個平行に並べたものや（特許文献１参照）、全反射面を備え、全反射面の傾き角および台形形状の高さが異なる２種以上のレンズ素子をユニットとして構成されているレンチキュラーレンズシート（特許文献４参照）等が知られている。
【特許文献１】
特開２００２−００６１１２号公報
【特許文献２】
特開昭５７−１６５８３０号公報
【特許文献３】
特開昭５９−１４０４３４号公報
【特許文献４】
特開昭５７−０６８７２７号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１におけるレンチキュラーレンズシート７０の構造においては、図１２（ａ）に示すように、光源からの光が、フレネルレンズから直進して出光する（Ｌ２’）他、台形のレンズの一側面で反射し、出光面では屈折されて出光し（Ｌ１’）、また、台形のレンズの他の側面で反射し、出光面では屈折されて出光する（Ｌ３’）。このように、台形形状のレンチキュラーレンズシートから出光される光は、こうした三つの光群（Ｌ１’，Ｌ２’，Ｌ３’）で形成される。従って、こうしたレンチキュラーレンズシートから出光される光について観察角度に対する映像の明るさ（ゲイン）を測定すると、それぞれの光群に対応する３つのゲインピークを有する急勾配を含むゲイン曲線が描かれる（図１２（ｂ））。
【０００５】
観察者が、このレンチキュラーレンズシートを使用した背面投射型プロジェクションテレビを、背面投射型プロジェクションテレビの正面から、映像を観察する場合、テレビの中央部をゲイン曲線の０°位置での明るさで観察することになる。テレビの両端部は、テレビからどの程度離れて映像を観察するかによって異なるが、テレビ画面の縦横比が３：４の量産品の場合で、スクリーン高さの５倍離れた距離から観察する条件では、左右端は±７．６°位置での明るさで観察することになる。そのため、３つのゲインピークを有する急勾配を含む曲線となる明るさ分布（ゲイン曲線）を持つレンチキュラーレンズシートの場合、観察者は明るさ均一性（ブライトユニフォミティー）の悪い映像を観察することとなる。たとえば、左右端の観察角度とゲイン曲線の極小値を示す角度が、ほぼ一致する場合、テレビ中央部の明るさと両端部の明るさの差が極端に大きくなり、そのため、観察者は明るさ均一性の極端に悪い映像を観察することとなる。
【０００６】
また、観察者がこのレンチキュラーレンズシートを備えた透過型スクリーンの一方端側から他方端側に向かって水平方向に移動しながら、映像を観察した場合、画面中央部の映像が暗明暗明暗明暗と極端に変化して観察される。それに、上記の明るさ均一性の悪さが付加されて、明るさ均一性の良い映像が観察できないという問題が生じる。
【０００７】
特許文献２に記載のレンチキュラーレンズにおいては、出光面側に曲面を有するため、レンズを支えるための支持板を接合することができない。そのため、出光面側がレンズによる凹凸形状となり、その表面を手拭きできないのでレンズに傷や汚れが付きやすいという問題があった。
【０００８】
さらに、特許文献３に記載のレンチキュラーレンズにおいては、外光を吸収、遮蔽する光吸収部を形成することができず、観察者がディスプレーを見たときに、明暗のコントラストが低く、映像が見えにくいという問題があった。
【０００９】
特許文献４に記載のレンチキュラーレンズにおいては、形状が複雑であるため、レンチキュラーレンズを微細化して映像の精度を上げることが困難であった。
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決すべくなされたものであって、その目的は、透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートと同様の役割を発揮し、正面から観察した時に画面内の明るさ均一性が良く、さらに、観察者が水平方向に移動しながら観察した場合においても、明暗の変化が少なく、かつ、画面内の明るさ均一性の良い、見やすい映像を提供できる背面投射型プロジェクションテレビに使用される拡散シートと、これを用いた透過型スクリーン、を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、略台形柱からなる単位レンズ部を、長軸方向が互いに平行になるように、かつ、単位レンズ部の略台形柱の長軸方向に垂直な切断面の略台形形状における長い底辺の面が全て入光面側の一平面上にあるように複数個配列し、出光面側から入る外部光を吸収または／および遮光する光吸収部が隣り合う単位レンズ部の間の溝に形成され、前記単位レンズ部の切断面における側辺において光を全反射する拡散シートであって、前記単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の両底辺間の距離が、長い底辺の長さの１２０％以上４００％以下であることに特徴を有する。
【００１２】
この発明によれば、全反射面となる略台形形状の各側面で反射した光の出光方向が単位レンズ部中を直進する光の方向に寄ることになる。この拡散シートによるゲインを測定すると、中央にピークを持つなだらかなゲイン曲線が得られる。このようなゲイン曲線を有するため、本発明の拡散シートによれば、観察者が水平方向に移動した場合にも、映像面内の特定部の明るさが極端に変化せず、映像面の明るさ均一性に優れた映像が提供できる。具体的には、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど映像が暗く観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、明るさ均一性に優れ、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、上記拡散シートであって、前記単位レンズ部は、該切断面における略台形形状が等脚台形形状であることが好ましい。この発明によれば、単位レンズ部における全反射面となる略台形形状の各側面で反射した光が左右対称の方向に出光するため、左右対称のゲイン曲線が得られる。そのため、正面の観察位置において、左右同様の明るさを示す。また、正面から左右方向に移動しても映像の明るさのムラが少ない拡散シートを提供することができる。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、略台形柱からなる単位レンズ部を、長軸方向が互いに平行になるように、かつ、単位レンズ部の略台形柱の長軸方向に垂直な切断面の略台形形状における長い底辺の面が全て入光面側の一平面上にあるように複数個配列し、出光面側から入る外部光を吸収または／および遮光する光吸収部が隣り合う単位レンズ部の間の溝に形成され、前記単位レンズ部の切断面における側辺において光を全反射する拡散シートであって、前記単位レンズ部の該切断面における略台形形状が等脚台形形状であり、該等脚台形形状の側辺と長い底辺との間の角度が異なる２種類以上の単位レンズ部が配列されることに特徴を有する。
【００１５】
この発明によれば、拡散シートのゲインを測定すると、５つ以上のピーク（極大値）の裾が重なり合い、全体として中心にピークのあるなだらかなゲイン曲線が得られる。特に、等脚台形の側辺と長い底辺との間の角度が異なる複数の単位レンズ部があることにより、複数の方向に全反射面である側面で反射した光が出光する。そして、各出光角度において明るさのピークができることとなり、各ピークの裾が重なるため、拡散シートの正面付近からは、極端に暗く映像が観察されることがなくなる。さらに、この拡散シートにおいては、複数の出光角度があることにより、映像を観察する側の視野角を広げることも可能となる。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、略台形柱からなる単位レンズ部を、長軸方向が互いに平行になるように、かつ、単位レンズ部の略台形柱の長軸方向に垂直な切断面の略台形形状における長い底辺の面が全て入光面側の一平面上にあるように複数個配列し、出光面側から入る外部光を吸収または／および遮光する光吸収部が隣り合う単位レンズ部の間の溝に形成され、前記単位レンズ部の切断面における側辺において光を全反射する拡散シートであって、前記単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の一の側辺と長い底辺との間の角度Ａと、他の側辺と長い底辺との間の角度Ｂとが異なることに特徴を有する。
【００１７】
この発明によれば、隣り合う単位レンズ部が接する部分の底角（側辺と長い底辺との間の角）を等しい角度となるように並べた拡散シートとすると、全反射面である側面で反射した光が少なくとも４つの方向に出光し、フレネルレンズから直進する光をあわせて、５つ以上の方向に出光する。そのため、ゲインを測定すると、５つ以上のピークの裾が重なり合い、中心にピークのある全体としてなだらかなゲイン曲線が得られる。従って、拡散シートの正面方向の位置において極端に暗く映像が観察されることがなくなる。さらに、この拡散シートにおいては、複数の出光角度があることにより、映像を観察する側の視野角を広げることも可能となる。また、拡散シート成形用の金型を切削するバイトの形状を単純にすることが可能であり、バイト作製工程が容易となる。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、略台形柱からなる単位レンズ部を、長軸方向が互いに平行になるように、かつ、単位レンズ部の略台形柱の長軸方向に垂直な切断面の略台形形状における長い底辺の面が全て入光面側の一平面上にあるように複数個配列し、出光面側から入る外部光を吸収または／および遮光する光吸収部が隣り合う単位レンズ部の間の溝に形成され、前記単位レンズ部の切断面における側辺において光を全反射する拡散シートであって、前記単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の少なくとも一の側辺を１以上の基点を有する折れ線状に形成したことに特徴を有する。
【００１９】
この発明によれば、単位レンズ部を、切断面における略台形形状の少なくとも一の側辺を１以上の基点を有する折れ線状に形成したことにより、全反射面となる略台形形状の側面に複数の平面を備えるようにしている。これより、光源からの光の出光方向が増え、単位レンズ部の両側面を同様に形成することで、ゲイン測定によるピークが５以上できることとなる。そして、それぞれのピークが得られる角度同士が近いため、中心にピークがあり全体としてなだらかなゲイン曲線が得られる。このように、本発明の拡散シートによれば、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００２０】
上記課題を解決する本発明の拡散シートは、略台形柱からなる単位レンズ部を、長軸方向が互いに平行になるように、かつ、単位レンズ部の略台形柱の長軸方向に垂直な切断面の略台形形状における長い底辺の面が全て入光面側の一平面上にあるように複数個配列し、出光面側から入る外部光を吸収または／および遮光する光吸収部が隣り合う単位レンズ部の間の溝に形成され、前記単位レンズ部の切断面における側辺において光を全反射する拡散シートであって、前記単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の側辺が曲線であることに特徴を有する。
【００２１】
この発明によれば、全反射面となる略台形形状の側面が曲面であることにより、光源からの光の出光角度が増えるため、ゲイン曲線において中心にピークがあるなだらかな曲線となる。このように、本発明の拡散シートによれば、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００２２】
上記本発明においては、前記光吸収部の切断面における出光面側の底辺の長さが、前記単位レンズ部の切断面における長い底辺の長さの４０％以上１００％未満であることに特徴を有する。この発明によれば、各単位レンズ部の間に形成される光吸収部の割合が高くなるため、映像のコントラストを高めることができ、観察者に映像が見やすくなる。
【００２３】
上記本発明においては、前記単位レンズ部の出光面側に拡散剤を含有する支持板を備えることに特徴を有する。この発明によれば、支持板上に他の機能を有する層の形成が可能となり、また、各単位レンズ部から出光した一方向向きの光が、拡散剤によって拡散されて複数の方向に進行するために、観察者の位置による映像の明るさのムラを減少させることができる。なお、本発明の拡散シートに、拡散剤を含有する支持板を備えた場合には、上述したゲイン曲線における中心ピーク以外の極大値が消える場合もある。
【００２４】
上記本発明においては、前記支持板における出光面側が平坦に形成されることが好ましい。この発明によれば、映像を平面に表現することができ、観察者に映像が見やすくなる。また、拡散シートの表面が曲面でなく、凹凸がないために、簡単に手で拭くことができ、拡散シートの表面に傷やホコリをつきにくくすることができる。
【００２５】
上記本発明においては、前記支持板は、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。この発明によれば、外部光に含まれる紫外線を吸収して、内部の単位レンズ部等を構成するプラスチック材料の劣化（変色、変質等）を防止することができる。また、上記本発明においては、前記単位レンズ部は、放射線硬化型樹脂で形成されることが好ましい。この発明によれば、型形状に忠実に成形された単位レンズ部からなる拡散シートを得ることができる。
【００２６】
上記本発明においては、隣り合う前記単位レンズ部の該切断面における長い底辺の間に幅２μｍ以上の前記光吸収部を設けることに特徴を有する。また、上記本発明においては、隣り合う前記単位レンズ部の間に設けられた前記光吸収部は、入光側の頂点が曲率半径１μｍ以上である略三角形形状であることに特徴を有する。
【００２７】
これらの発明によれば、拡散シートの単位レンズ部群を形成するための金型の凸部に相当する部分の先端を尖らせずにすむため、拡散シート用金型の強度を高めることができる。
【００２８】
上記課題を解決する本発明の透過型スクリーンは、上記本発明の拡散シートと、その入光面側にフレネルレンズシートと、を備えることに特徴を有する。この発明によれば、上述の拡散シートを備えるため、観察者が正面、および正面以外の位置（但し、好適に映像を観察できる視野角度内）から観察した場合でも、観察者が水平方向に移動しながら観察した場合にも、映像面内における明るさのムラがなく、見やすいディスプレーを提供することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の拡散シートおよび透過型スクリーンについて、図面を参照して説明する。
【００３０】
（拡散シート）
図１は、本発明の拡散シート１００の斜視図である。拡散シート１００は、略台形柱の形状をした単位レンズ部１１が、上底面、下底面のうち広い面を有する側を透明樹脂フィルム基材２２上に接触したかたちで複数個連続して配列されている。この隣り合う台形柱形状のレンズの間には、略三角柱形状の光吸収部１２が形成されている。なお、この単位レンズ部１１は、レンチキュラーレンズとも呼ばれ、拡散シート１００は、レンチキュラーレンズシートとも呼ばれる。
【００３１】
単位レンズ部１１は、光吸収部１２との境となる略台形柱形状の側面１１１において、光が全反射するように構成されている。従って、単位レンズ部の屈折率ｎ１と、光吸収部の屈折率ｎ２とは、ｎ１＞ｎ２の関係を満たすようにする。そのため、その各部を構成する材料は、この関係を満たすように選択される。
【００３２】
なお、単位レンズ部１１において、光を全反射する略台形柱の両側面を全反射部１１１という。拡散シート１００においては、単位レンズ部１１の長軸方向に対する垂直切断面における略台形形状の長い底辺１１２側から光源からの光が入射され、略台形形状の短い底辺１１３側から光が出ていく。この略台形形状の長い底辺を入光面１１２といい、短い底辺を出光面１１３という。
【００３３】
単位レンズ部１１の材料は、上述の屈折率の関係を満たすように選択される他、特に限定されず、従来からレンチキュラーレンズとして用いられている樹脂等を用いればよい。具体的には、放射線硬化型樹脂、熱可塑性樹脂等が挙げられる。このうち、放射線硬化型樹脂を用いることにより、型形状に忠実な成形をおこなうことが可能となる。
【００３４】
単位レンズ部１１の大きさは、特に限定されないが、通常、切断面における略台形形状の長い底辺（入光面）１１２が５０〜８０μｍ、両底辺（１１２と１１３）間の距離（レンズ高さ）が１００〜１７０μｍ、略台形柱の長軸方向の長さが５０〜１５０ｃｍ程度である。本発明の拡散シート１００においては、このように各単位レンズ部１１を微細化して映像の精度を上げることが可能となる。
【００３５】
光吸収部１２は、出光面１１３側から入る外部光および出光面１１３から単位レンズ部１１に入射して略台形形状の側辺に達した外部光を、吸収または／および遮光して、外部からの光の反射を防止する。このように、光吸収部１２は、観察される映像のコントラストが低下しないように設けられている。光吸収部１２の材料としては、上述の屈折率の関係を満たすよう選択される他は特に限定されず、例えば、シリコンやフッ素を導入した低屈折率アクリレート系樹脂等が用いられる。また、光吸収部１２には、外部光を吸収、遮光等するために、光吸収粒子が添加される。光吸収粒子としては、例えば、カーボン等の顔料、赤、青、黄、黒等の複数の染料、又はこれらの顔料及び／又は染料で着色されたアクリル系架橋粒子等が用いられる。
【００３６】
また、本発明の拡散シート１００は、図２において水平方向の切断面（単位レンズ部の長軸方向に対して垂直に切断した面）を示すように、略台形形状が並んだかたちとなっている。本発明においては、この形状が正確には台形でない場合もあるが、便宜的に台形と考えて説明する。なお、この略台形形状は、その両底辺（上底と下底）が平行に構成されている。また、本発明において、右、左とは、拡散シートを透過型スクリーンに用いて使用した状態における右、左を示す。
【００３７】
本発明の拡散シートの大きさは、特に限定されないが、通常、縦５０ｃｍ×横７０ｃｍ×厚さ０．１ｃｍ〜縦１５０ｃｍ×横２００ｃｍ×厚さ０．５ｃｍ程度である。
【００３８】
（第１実施形態）
図２を参照して、本発明の第１実施形態の拡散シートについて説明する。図２に示すように、この拡散シート１０１は、単位レンズ部１１の切断面における略台形形状の両底辺（１１２と１１３）間の距離ｈが、長い底辺（入光面）１１２の長さｐの１２０％以上４００％以下であることを特徴とする。この両底辺間の距離ｈは、長い底辺１１２の長さｐの２００％以上４００％以下であることが好ましく、２００％以上２５０％以下であることがより好ましく、２００％以上２３０％以下であることが最も好ましい。こうした範囲にすることにより、出光方向を絞ることができ、かつ光吸収部１２において外光を吸収しやすくなる。なお、こうしたｈ／ｐの値は、大きくなるにつれて、拡散シートの成形後に金型から取り外す際の離型性が悪くなる他、拡散シートの成形のための金型の作製が困難になるため、その上限値を上述のように４００％とした。
【００３９】
なお、単位レンズ部１１の長い底辺１１２の長さｐは、ピッチｐともいう。また、両底辺間の距離ｈは、レンズ高さｈともいう。
【００４０】
このような構成の拡散シート１０１とすることにより、図３（ｂ）に示すように、中心にピークを有する全体としてなだらかなゲイン曲線が得られるという作用がある。
【００４１】
具体的には、上述の構成としたことにより図３（ａ）に示すように、拡散シート１０１からの光の出光方向が主に３通り（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）となる。３通りとは、全反射面１１１で反射せずに直進する方向（Ｌ２）で１通り、全反射面１１１で反射して中心に近い角度に左右に進む方向（Ｌ１，Ｌ３）で２通り、の合計である。本実施形態においては、全反射面１１１が入光面１１２に対して急峻な角度になるため、この全反射面１１１で反射した光は中心に近い角度に出光することとなる。これにより、図３（ｂ）に示すように、ゲイン曲線において、全体としてなだらかなピークが１つできることになる。このように、本実施形態の拡散シート１０１は、ゲイン曲線において大きな極小値ができないため、出光面１１３側から光源からの映像を観察した場合に、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、シート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるにつれて徐々に暗くなる。そのため、本実施形態の拡散シート１０１は、観察者が水平方向に移動した場合にも、映像の明るさが極端に異なって観察されることがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が静止して観察した場合にも１の映像面内における明るさのムラがなく、明るさ均一性に優れた映像を観察することができ、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００４２】
こうした第１実施形態の拡散シート１０１は、単位レンズ部１１の断面形状を等脚台形形状とすることもできるし、その他、第２実施形態から第５実施形態に説明する形状とすることもできる。
【００４３】
（第２実施形態）
図４を参照して、本発明の第２実施形態の拡散シートについて説明する。図４（ａ）に示すように、この拡散シート１０２は、単位レンズ部１１の、切断面における略台形形状が等脚台形形状であり、その側辺１１１と長い底辺１１２との間の角度θが異なる２種類以上の単位レンズ部１１を複数個配列されることを特徴とする。
【００４４】
具体的には、一の単位レンズ部１１ａの全反射面（切断面における等脚台形の側辺）１１１ａと入光面（長い底辺）１１２との間の角度θ１と、他の単位レンズ部１１ｂの全反射面１１１ｂと入光面１１２との間の角度θ２とを異ならせ、この各単位レンズ部を任意の組合せで複数個配列させる。
【００４５】
図４（ａ）においては、角度θ１を有する単位レンズ部１１ａと、角度θ２を有する単位レンズ部１１ｂと、の２種類の単位レンズ部を交互に配列しているが、これに限定されるものではなく、１１ａ、１１ａ、１１ｂ、１１ｂ、１１ａ、１１ａ、１１ｂ・・・等のように一定単位ずつ周期的に配列してもよく、ランダムに並べてもよい。また、角度θを３種類以上として、３種類以上の単位レンズ部を配列して拡散シート１０２とすることもできる。
【００４６】
このような拡散シート１０２とすることにより、図４（ｂ）に示すように、ゲイン曲線において少なくとも５つのピーク（極大値）の裾が重なり合い、中心にピークを有する全体としてなだらかな曲線が得られる作用がある。特に、この拡散シート１０２においては、各単位レンズ部１１の切断面における等脚台形の側辺１１１と長い底辺１１２との間の角度が異なることによって、複数の方向に全反射面１１１で反射した光が進行するので（図４（ａ）中θ１’、θ２’参照）、各出光角度において明るさのピークができることとなり、この各ピークの裾が重なるため、拡散シート１０２の正面付近からは、極端に暗く映像が観察される部分がなくなる。また、この拡散シート１０２においては、複数の出光角度を与えることにより、映像を観察する側の視野角を広げることが可能となる。
【００４７】
このように、本実施形態の拡散シート１０２は、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００４８】
こうした第２実施形態の拡散シート１０２は、第４実施形態、第５実施形態に説明する形状とすることもできる。なお、第５実施形態に説明する形状とする場合には、その切断面における略台形形状の側辺１１１と長い底辺１１２との間の平均角度が、第２実施形態に規定する各角度となる。
【００４９】
（第３実施形態）
図５を参照して、本発明の第３実施形態の拡散シートについて説明する。図５に示すように、この拡散シート１０３は、単位レンズ部１１が、切断面における略台形形状の一の側辺１１１ｃと長い底辺１１２との間の角度Ａ（θ３）と、他の側辺１１１ｄと長い底辺１１２との間の角度Ｂ（θ４）と、が異なることを特徴とする。
【００５０】
具体的には、単位レンズ部１１の１の全反射面（台形の一の側辺）１１１ｃと入光面（長い底辺）１１２との間の角度θ３と、他の全反射面（台形の他の側辺）１１１ｄと入光面１１２との間の角度θ４とを異ならせ、この各単位レンズ部１１を任意の組合せで複数個配列させる。
【００５１】
図５においては、角度θ３と角度θ４との２種類の角度を有する一の単位レンズ部１１を、隣り合う単位レンズ部１１の角度θ３となる辺同士、角度θ４となる辺同士が接するように配列しているが、これに限定されるものではなく、配列の仕方を異ならせてもよい。また、全反射面１１１と入光面１１２との間の角度が上述のθ３、θ４と異なる単位レンズ部１１をさらに組み合わせて配列することも可能である。ただし、図５とは異なる形状の拡散シートとした場合にも、その単位レンズ部は、拡散シートの正面から画面全体を観察した場合に左右対称の映像の明るさを得られるよう配列することが好ましい。
【００５２】
このような拡散シート１０３とすることにより、上述の第２実施形態と同様の拡散特性に優れる作用が得られる（図５中θ３’、θ４’参照）。具体的には、図４（ｂ）に示すのと同様のゲイン曲線が得られる。さらに、図５に示すような拡散シート１０３は、拡散シート成形用の金型を切削する金型切削用工具（バイト等）の形状を単純にすることが可能であり、切削用工具の作製工程が容易となる。また、切削用工具の強度不足により、金型や工具の破損を招くことが少なくなる。拡散シート１０３をこの形状とすることにより、十分な強度が得られる金型を安全に切削して作製することができる。
【００５３】
また、本実施形態の拡散シート１０３は、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００５４】
こうした第３実施形態の拡散シート１０３は、第４実施形態、第５実施形態に説明する形状とすることもできる。なお、第５実施形態に説明する形状とする場合には、その切断面における略台形形状の側辺１１１と長い底辺１１２との間の平均角度が、第３実施形態に規定する各角度となる。
【００５５】
（第４実施形態）
図６を参照して、本発明の第４実施形態の拡散シートについて説明する。図６に示すように、この拡散シート１０４は、単位レンズ部１１が、切断面における略台形形状の少なくとも一の側辺１１１を１以上の基点ｄを有する折れ線状に形成したこと特徴とする。
【００５６】
具体的には、単位レンズ部１１の切断面における１の全反射面（台形の一の側辺）１１１は、基点ｄにより入光面１１２側の全反射面１１１ｅと出光面１１３側の全反射面１１１ｆとに分けられる。この入光面１１２側の全反射面１１１ｅと入光面（長い底辺）１１２との間の角度θ５と、同じ側の全反射面１１１における出光面１１３側の全反射面１１１ｆと入光面１１２との間の角度θ６とを異ならせ、この各単位レンズ部１１を任意の組合せで複数個配列させる。
【００５７】
なお、図６においては、単位レンズ部１１における両方の全反射部１１１を折れ線状に形成しているが、単位レンズ部１１によって片方の全反射部１１１のみを折れ線状に形成してもよい。
【００５８】
また、図６においては、角度θ５と角度θ６との２種類の角度を有する一の単位レンズ部１１のみを連続して配列しているが、これに限定されるものではなく、他の角度の組合せを有する単位レンズ部を組み合わせて配列することも可能である。例えば、図６においては、全反射面１１１を略台形形状の内側に凸な形状としているが、略台形形状の外側に凸な形状としてもよい。
【００５９】
また、図６においては、単位レンズ部１１の一の全反射面１１１において、基点ｄを１つとし、２種類の角度を有するようにしたが、基点ｄを２以上設けて３種類以上の角度を有するようにしてもよく、限定されるものではない。
【００６０】
ただし、上述のような図６とは異なる形状の拡散シートとした場合にも、拡散シートの単位レンズ部の各全反射面は、左右対称の映像の明るさを得られるよう形成することが好ましい。
【００６１】
このような拡散シート１０４とすることにより、光源からの光の出光角度が増える（図６中θ５’、θ６’参照）。そのため、明るさのピークが得られる角度同士が近くなり、各ピークの裾が重なり合う。こうした拡散シート１０４のゲインを測定すると、中心にピークを有し、全体としてなだらかなゲイン曲線（図４（ｂ）に示すのと同様のゲイン曲線）が得られる。このように、本実施形態の拡散シート１０４は、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００６２】
なお、第４実施形態の拡散シート１０４を成形する成形型は、例えば、図１１に示すような切削用工具６０を用いて作製することができる。切削用工具６０としては、その先端の片側を全反射面１１１ｆと入光面１１２との間の角度θ６にあわせて１８０°−θ６の角度とし、その先端の逆側を全反射面１１１ｅと入光面１１２との間の角度θ５にあわせて１８０°−θ５の角度とした切削用工具６０Ａと、その先端の片側を全反射面１１１ｅと入光面１１２との間の角度θ５にあわせて１８０°−θ５の角度とし、その逆側を全反射面１１１ｆと入光面１１２との間の角度θ６にあわせて１８０°−θ６の角度とした切削用工具６０Ｂとを用いる。まず、切削用工具６０Ａを用いて成形型材料６２を切削し、略台形形状の右側のθ６の全反射面１１１ｆと、左側のθ５の全反射面１１１ｅとを形成する（図１１（１））。次いで、切削用工具６０Ｂを用いて成形型材料６２の同じ位置を切削し、略台形形状の右側のθ５の全反射面１１１ｅと、左側のθ６の全反射面１１１ｆとを形成する（図１１（２））。このようにして、拡散シート１０４を形成する拡散シート用成形型６３を作製することができる。
【００６３】
（第５実施形態）
図７を参照して、本発明の第５実施形態の拡散シートについて説明する。図７に示すように、この拡散シート１０６は、単位レンズ部１１が、切断面における略台形形状の側辺１１１ｇが曲線になっていることを特徴とする。全反射面となる略台形形状の側辺１１１ｇが曲線となっていることにより、入光面１１２から入射される平行光があたる全反射面１１１ｇの位置によって反射角が異なり、反射後の光の進行方向がそれぞれ異なることになる。
【００６４】
図７においては、略台形形状の側辺における曲線が、両側辺とも略台形の内側に凸な形状としているが、両側辺を略台形の外側に凸な形状としてもよく、一の側辺を略台形の内側に凸な形状とし、他の側辺を略台形の外側に凸な形状としてもよい。これらの曲線は、全て同一の形状とする必要はなく、各単位レンズ部１１によって異なっている方が、全反射部１１１における反射後の光を様々な方向に進行させることができ、観察者の位置による映像の明るさが均一化されてよい。ただし、図７とは異なる形状の拡散シートとした場合にも、拡散シートの単位レンズ部の各全反射面は、拡散シートの正面から画面全体を観察した場合に左右対称の映像の明るさを得られるよう形成することが好ましい。
【００６５】
このような拡散シート１０５とすることにより、光源からの光の出光角度が増えるため、ゲインを測定すると、中心にピークがあるなだらかなゲイン曲線（図４（ｂ）に示すのと同様のゲイン曲線）が得られる作用がある。このように、本実施形態の拡散シート１０５は、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００６６】
（変形形態）
以上説明した本発明の第１から第５実施形態の拡散シートは、以下のような形態とすることができる。
【００６７】
まず、図２に示すように、この拡散シート１０１は、光吸収部１２の切断面における三角形形状の出光面側の底辺の長さｗが、単位レンズ部１１の切断面における長い底辺（入光面）１１２の長さｐの４０％以上１００％未満にすることができる。この光吸収部１２の底辺の長さｗは、単位レンズ部１１の長い底辺１１２の長さｐの５５％以上１００％未満であることが好ましく、５５％以上７０％以下であることがより好ましく、さらに、５５％以上６５％以下であることが最も好ましい。これらの値は、ｗ／ｐで表される。拡散シート１０１をこのような構成とすることにより、各単位レンズ部１１の間に形成される光吸収部１２の割合が高くなるため、映像のコントラストを高めることができ、観察者に映像が見やすくなる。さらに、ｗ／ｐを上述の範囲にすることにより、室内照明などの外光のスクリーンへの映りこみを良好に抑えることができる。
【００６８】
また、図１０に示すように、単位レンズ部１１の出光面１１３側に拡散剤を含有する支持板２１を備えることができる。本発明の拡散シート１００においては、各単位レンズ部１１が、略台形柱形状となっているために出光面１１３が平坦であり、このように支持板２１を設けることができる。支持板２１を設けることによって、拡散シート１００の出光面１１３側に、反射防止処理により反射防止層２３を形成をしたり、表面硬化処理により表面硬化層２４をすることができる。なお、これらの各層は、拡散シート１００の出光面１１３側に支持板２１を介して設けられる。反射防止処理により、室内照明などの外光の映りこみを抑えることができる。また、表面硬化処理により、スクリーンへの接触及び汚れの拭き取りに対してスクリーン表面の傷がつきにくくなる作用がある。
【００６９】
そして、支持板２１に含有される拡散剤により、各単位レンズ部１１から出光した光が、支持板２１における拡散剤の粒子に入光および出光する際に屈折し、また、拡散剤粒子の外面で反射することにより、拡散されて複数の方向に進行する。そのため、映像の明るさのムラをさらに減少させることができる。この拡散剤は、支持板２１を形成する樹脂等とは屈折率の異なる樹脂等からなる粒子であり、支持板２１中に分散されている。そうした拡散剤としては、アクリル架橋ビーズ，ガラスビーズ等が用いられる。なお、本発明の拡散シートに、拡散剤を含有する支持板を備えた場合には、上述したゲイン曲線における中心ピーク以外のピークが、拡散剤による拡散により消える場合もある。
【００７０】
また、支持板２１における出光面１１３側を平坦に形成することが好ましい。出光面１１３側が平坦であることにより、映像をゆがみなく表現することができ、観察者に見やすくなる。また、拡散シート１００の表面が曲面でなく、凹凸がないために、簡単に手で拭くことができ、拡散シート１００の表面に傷やホコリをつきにくくすることができる。
【００７１】
さらに、支持板２１には、紫外線吸収剤を含有させることができる。支持板２１に紫外線吸収剤を含有させることにより、外部光に含まれる紫外線を吸収して、内部の単位レンズ部１１等を構成するプラスチック材料の劣化（変色、変質等）を防止することができる。なお、本発明においては、支持板２１に紫外線吸収剤を含有させることに、支持板２１自体を、紫外線吸収作用を有する材料で形成することも含むものとする。支持板２１自体に紫外線吸収作用を持たせるために、アクリル酸エステル系の樹脂板等を用いることができる。また、支持板２１として紫外線を吸収しにくい樹脂を用いた場合には、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、アクリレート系、サリチレート系等の紫外線吸収剤を含有させることができる。
【００７２】
また、本発明の拡散シート１００は、図８に示すように、隣り合う単位レンズ部１１の切断面における入光面（長い底辺）１１２の間に所定の幅１２１を有する光吸収部１２を設けることができる。この所定の幅１２１は、例えば、２μｍ以上１０μｍ以下とすることができる。また、本発明の拡散シート１００は、図９に示すように、隣り合う単位レンズ部１１の間に設けられた光吸収部１２を、切断面における入光面１１２側の頂点が曲線となっている略三角形形状に構成してもよい。この頂点位置１２２の曲線は、例えば、曲率半径を１μｍ以上５μｍ以下とすることができる。この頂点位置１２２の曲線は、拡散シート用の金型を作製する際、頂点位置１２２に対応する部分にメッキをつけ、この金型を用いて拡散シートを成形することにより形成される。
【００７３】
このような構成とすることにより、拡散シート１００の単位レンズ部１１群を形成するための金型の凸部に相当する部分の先端を尖らせずにすむため、拡散シート用金型の強度を高めることができる。また、このように金型の強度が増すため、金型の凸部が左右に倒れることを防止できる。
【００７４】
上述した本発明の拡散シート１００においては、単位レンズ部１１の長軸方向に垂直な切断面における略台形形状の入光面にあたる長い底辺１１２と全反射面である側辺１１１との間の角度θは、７５°〜８９°程度、好ましくは、８０°〜８４°程度とする。なお、第５実施形態においては、全反射面１１１が曲面となるため、正確な角度ではないが、平均角度が上述のような値となるようにする。全反射面１１１が曲面である場合の平均角度は、全反射面１１１の両端を結んだ直線と長い底辺１１２との間の鋭角を測定した値である。
【００７５】
（拡散シートの製造方法）
本発明の拡散シート１００は、以下のように製造される。まず、上述した単位レンズ部１１の略台形柱形状を提供できる成形型（金型）を作製する。この成形型は、型材料に単位レンズ部１１が形成されることとなる略台形柱型の凹部を順次切削していくことにより作製される。この成形型は、平面形状である場合と、ロール形状である場合がある。ロール形状の成形型を作成する場合には、成形型の材料を旋盤に設置し、型材料を回転させながら略台形柱型の凹部をバイト等により順次切削することができる。こうして作製された各成形型を用いて拡散シートを成形するが、この拡散シートの成形方法として、以下の３種類が挙げられる。
【００７６】
第１の成形方法として、ロール形状の成形型を用いる成形方法を説明する。回転可能に軸を固定されたロール形状の成形型とローラとの間に拡散シート１００の基材２２となるＰＥＴフィルムを通過させるとともに、このＰＥＴフィルムとロール形状の成形型との間に単位レンズ部１１用の樹脂を流し込む。この樹脂をＰＥＴフィルムと共にロール金型に沿って通過させ、樹脂を複数の単位レンズ部１１の形状にする。ＰＥＴフィルムと単位レンズ部用の樹脂は、ロール形状の成形型とローラの間を通過した後、紫外線が照射され、樹脂が硬化する。その後、硬化した樹脂とＰＥＴフィルムとからなるシートをロール成形型から離型する。この工程が連続的に行われることにより、拡散シートの主な部分が作製される。
【００７７】
第２の成形方法として、平面形状の成形型を用いる成形方法を説明する。平面形状の成形型に、単位レンズ部用の樹脂を埋め込むように塗布し、その上にＰＥＴフィルムである基材２２を載せ、紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。その後、このシートを成形型から剥離することにより、拡散シートの主な部分が作製される。
【００７８】
第３の成形方法として、平面形状の成形型を用いる成形方法を説明する。平面形状の成形型に、基材２２となる厚さ３０〜２００μｍ程度のＰＥＴフィルム上に上述した単位レンズ部１１用の材料を備えたシートをのせる。そして、この材料を略台形柱形状の単位レンズ部１１となるように形成して、このシートを成形型から剥離することにより、拡散シート１００の主な部分が作製される。
【００７９】
以上のいずれかの方法により成形型から剥離したシートの、各単位レンズ部１１の間の溝に、上述した光吸収部１２用の材料からなる黒色樹脂を埋め込まれるように塗布（コーティング）し、光吸収部１２を形成する。このようにして、本発明の拡散シートが製造される。
【００８０】
（透過型スクリーン）
図１０は、本発明の透過型スクリーンの概略を示す、使用状態で上面から見た断面図である。透過型スクリーン５０は、上記本発明の拡散シート１００と、その入光面１１２側にフレネルレンズシート３０とを有する。この透過型スクリーン５０は、プロジェクションテレビ等に使用される。フレネルレンズシート３０は、図示しない映像投影装置から投影された映像光を、略平行に出光し、拡散シート１００へと導くためのシートである。
【００８１】
本発明の拡散シートを用いた透過型スクリーンは、観察者が水平方向に移動した場合においても明暗の変化が少なく、正面から観察した場合、左右対称の明るさ分布の良い映像が観察される。そして、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。そのため、観察者が水平方向に移動した場合にも、観察者が正面、およびそれ以外の位置から静止して観察した場合にも、映像面内における明るさ均一性が良く、映像の見やすいディスプレーを提供することができる。
【００８２】
【実施例】
（実施例１）
単位レンズ部のピッチｐ７０μｍ、レンズ高さｈ１４０μｍ、ピッチｐに対する光吸収部の出光面側の底辺の長さｗの割合（ｗ／ｐ）５６％、入光面と全反射面との間の角度θ８２°の等脚台形形状が複数並ぶように、切削加工された拡散シート用のロール金型を準備した。このロール金型に、硬化後の屈折率ｎ１が１．５５のＵＶ樹脂を埋め込み、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム基材を用いて拡散シートを作製した。
【００８３】
その各単位レンズ部の等脚台形形状の間のＶ型の溝に、光吸収部を形成した。光吸収部は、屈折率ｎ２が１．４９のアクリル系塗料中に平均粒子径３μｍの黒色ビーズを分散させた光吸収剤を用いて形成した。このようにして、図２に示した拡散シートを形成した。
【００８４】
この拡散シートの出光面に、拡散剤および紫外線吸収剤を含有するＭＳ樹脂からなり、厚み２ｍｍの支持板を接着し、この拡散シートと従来公知のフレネルレンズをあわせて透過型スクリーンを得た。
【００８５】
（実施例２）
単位レンズ部の一の台形形状における入光面と全反射面との間の角度θ１を８０°、他の台形形状における入光面と全反射面との間の角度θ２を８２°とし、この二種の台形形状を交互に配列し、表１に示す形状にした他は、実施例１と同様にして図４に示した拡散シートを形成した。また、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを得た。
【００８６】
（実施例３）
単位レンズ部の一の台形形状における入光面と片方の全反射面との間の角度θ３を８０°、同じ台形形状における入光面ともう一方の全反射面との間の角度θ４を８２°とし、この台形形状を、隣り合う台形柱形状のθ３となる角度の辺同士が接し、また、θ４となる角度の辺同士が接するように連続して配列し、表１に示す形状にした他は、実施例１と同様にして図５に示した拡散シートを形成した。また、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを得た。
【００８７】
（実施例４）
単位レンズ部の一の台形形状において、全反射面の切断面を折れ線状にし、入光面側の全反射面と入光面の間の角度θ５を８０°、同じ台形形状における出光面側の全反射面と入光面の間の角度θ６を８２°とし、この一つの台形形状を隣り合う台形形状の入光面と全反射面との間の角度が同じになるように配列し、表１に示す形状にした他は、実施例１と同様にして図６に示した拡散シートを形成した。また、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを得た。
【００８８】
（比較例１）
一の台形形状における入光面と全反射面との間の角度を７８°となるように配列し、表１に示す形状にした他は、実施例１と同様にして図１２に示した拡散シートを形成した。また、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを得た。
【００８９】
【表１】

（評価結果）
実施例１〜４、および比較例１により作製された透過型スクリーンを背面投写型プロジェクションテレビに設置して、そのスクリーンに映写される映像を評価した。各実施例においては、いずれの観察角度によっても、明るさ均一性の良い映像が観察された。一方、比較例においては、正面からの観察時でも、明るさ均一性が悪く、さらに、観察角度によって明暗のムラが強調される映像が観察された。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の両底辺間の距離が、長い底辺の長さの１２０％以上４００％以下であることにより、全反射面となる略台形柱形状の各側面で反射した光の出光方向が単位レンズ部中を直進する光の出光方向に寄ることになる。このように、本発明の拡散シートによれば、観察者が水平方向に移動した場合に、映像面内の明るさが極端に変化せず、映像面の明るさ均一性に優れた映像が提供できる。具体的には、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、１の映像面内における明暗のムラがなく、明るさ均一性に優れ、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。
【００９１】
上記本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部は、該切断面における略台形形状が等脚台形形状であることにより、単位レンズ部における全反射面となる略台形柱形状の各側面で反射した光が左右対称の方向に出光するため、正面から観察した場合、左右対称の明るさ分布の良い映像が観察される。そして、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。このような性能を持つ拡散シートを提供することができる。
【００９２】
本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部の該切断面における略台形形状が等脚台形形状であり、該等脚台形形状の側辺と長い底辺との間の角度が異なる２種類以上の単位レンズ部が配列されることにより、出光方向が５以上になり、映像面から均一な明るさが得られる。特に、等脚台形の側辺と長い底辺との間の角度が異なる複数の単位レンズ部があることにより、複数の方向に全反射面である側面で反射した光が進行するので、拡散シートの正面方向の位置からは、極端に暗く映像が観察されることがなくなる。さらに、この拡散シートにおいては、複数の出光角度があることにより、映像を観察する側の視野角を広げることも可能となる。そのため、本発明の拡散シートを用いた透過型スクリーンは、観察者が水平方向に移動した場合においても明暗の変化が少なく、正面から観察した場合、左右対称の明るさ分布の良い映像が観察される。そして、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。そのため、観察者が水平方向に移動した場合にも、観察者が正面、およびそれ以外の位置から静止して観察した場合にも、映像面内における明るさ均一性の良い映像の見やすいディスプレーを提供することができる。
【００９３】
本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部は、該切断面における略台形形状の一の側辺と長い底辺との間の角度Ａと、他の側辺と長い底辺との間の角度Ｂとが異なることにより、隣り合う単位レンズ部が接する部分の底角（側辺と長い底辺との間の角）を同じに形成した拡散シートとすると、全反射面である側面で反射した光が少なくとも４つの方向に出光し、フレネルレンズから直進する光をあわせて、５つ以上の方向に出光する。そのため、明るさ均一性の良い映像が得られる。従って、拡散シートの正面付近の位置からは、極端に暗く映像が観察されることがなくなる。さらに、この拡散シートにおいては、複数の出光角度があることにより、映像を観察する側の視野角を広げることも可能となる。そのため、観察者が水平方向に移動しながら映像を観察した場合にも、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、映像面内における明るさ均一性の良い映像を提供することができる。また、拡散シート成形用の金型を切削するバイトの形状を単純にすることが可能であり、バイト作製工程が容易となる。
【００９４】
本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部を、切断面における略台形形状の少なくとも一の側辺を１以上の基点を有する折れ線状に形成したことにより、全反射面となる略台形形状の側面に複数の平面を備えるようにしている。これより、光源からの光の出光方向が増え、単位レンズ部の両側面を同様に形成することで、出光方向が５以上できることとなる。そして、それぞれの出光角度同士が近いため、明るさ均一性の良い映像が得られる。このように、本発明の拡散シートによれば、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。また、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。
【００９５】
本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部の切断面における略台形形状の側辺が曲線であることにより、全反射面となる略台形形状の側面が曲面となる。これより、光源からの光の出光方向が増え、明るさ均一性の良い映像が得られる。そのため、本発明の拡散シートによれば、観察者が拡散シート面に対して正面から見た場合が最も明るく、観察者がその点から水平方向に移動してシート面に対する垂線と視線とのなす角が大きくなるほど暗く映像が観察されるが、その際徐々に暗く映像が観察されるため、観察者にとって映像が自然で見やすいものとなる。このように、本発明の拡散シートを用いた透過型スクリーンは、観察者が水平方向に移動した場合においても明暗の変化が少なく、正面から観察した場合、左右対称の明るさ分布の良い映像が観察される。そして、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。
【００９６】
上記本発明の拡散シートによれば、光吸収部の切断面における出光面側の底辺の長さが、単位レンズ部の切断面における長い底辺の長さの４０％以上１００％未満であることにより、各単位レンズ部の間に形成される光吸収部の割合が高くなるため、映像のコントラストを高めることができ、観察者に映像が見やすくなる。
【００９７】
上記本発明の拡散シートによれば、単位レンズ部の出光面側に拡散剤を含有する支持板を備えることより、支持板上に他の機能を有する層の形成が可能となり、また、各単位レンズ部から出光した光が、拡散剤によって拡散されて複数の方向に進行するために、観察者の位置による映像の明るさのムラを減少させることができる。
【００９８】
上記本発明の拡散シートによれば、支持板における出光面側が平坦に形成されることにより、映像を平面に表現することができ、観察者に映像が見やすくなる。また、拡散シートの表面が曲面でなく、凹凸がないために、簡単に手で拭くことができ、拡散シートの表面に傷やホコリをつきにくくすることができる。
【００９９】
上記本発明の拡散シートによれば、支持板は、紫外線吸収剤を含有することにより、外部光に含まれる紫外線を吸収して、内部の単位レンズ部等を構成するプラスチック材料の劣化（変色、変質等）を防止することができる。また、上記本発明においては、単位レンズ部を放射線硬化型樹脂で形成することができ、型形状に忠実に成形された単位レンズ部からなる拡散シートを得ることができる。
【０１００】
上記本発明の拡散シートによれば、隣り合う単位レンズ部の該切断面における長い底辺の間に幅２μｍ以上の光吸収部を設けるか、または、隣り合う単位レンズ部の間に設けられた光吸収部は、入光側の頂点が曲率半径１μｍ以上である略三角形形状であることにより、拡散シートの単位レンズ部群を形成するための金型の凸部に相当する部分の先端を尖らせずにすむため、金型の強度を高めることができる。
【０１０１】
本発明の透過型スクリーンによれば、上記本発明の拡散シートと、その入光面側にフレネルレンズシートと、を備えることにより、観察者が水平方向に移動した場合においても明暗の変化が少なく、正面から観察した場合、左右対称の明るさ分布の良い映像が観察される。そして、観察者が正面以外の位置から静止して観察した場合にも、明るさ均一性に優れた映像が観察される。そのため、観察者が水平方向に移動した場合にも、観察者が正面、およびそれ以外の位置から静止して観察した場合にも、映像面内における明るさ均一性が良く、映像の見やすいディスプレーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の拡散シートの構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の拡散シートの第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の拡散シートにおける光の進行方向を示す断面図と、その観察位置における映像の明るさ（ゲイン曲線）を示すグラフである。
【図４】本発明の拡散シートの第２実施形態の一例を示す断面図と、その観察位置における映像の明るさ（ゲイン曲線）を示すグラフである。
【図５】本発明の拡散シートの第３実施形態の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の拡散シートの第４実施形態の一例を示す断面図である。
【図７】本発明の拡散シートの第５実施形態の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の拡散シートの変形形態の一例を示す断面図である。
【図９】本発明の拡散シートの変形形態の他の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明の透過型スクリーンの一例を示す断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の拡散シートを形成する拡散シート用成形型の製造方法の一例を示す断面図である。
【図１２】従来の拡散シートにおける光の進行方向を示す断面図と、その観察位置における映像の明るさ（ゲイン曲線）を示すグラフである。
【符号の説明】
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５拡散シート
１１、１１ａ、１１ｂ単位レンズ部
１１１、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄ、１１１ｅ、１１１ｆ、１１１ｇ全反射面（略台形形状の側辺）
１１２入光面（略台形形状の長い底辺）
１１３出光面（略台形形状の短い底辺）
１２光吸収部
２１支持板
２２基材
２３反射防止層
２４表面硬化層
３０フレネルレンズシート
５０透過型スクリーン
７０従来のレンチキュラーレンズシート
ｐ単位レンズ部の略台形形状の長い底辺の長さ（ピッチ）
ｈ単位レンズ部の略台形形状の両底辺間の距離（レンズ高さ）
ｗ光吸収部の略三角形形状の出光面側の底辺の長さ
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ１’、Ｌ２’、Ｌ３’ 光の出光方向
θ１、θ２、θ３、θ４、θ５、θ６入光面と全反射面との間の角度
θ１’、θ２’、θ３’、θ４’、θ５’、θ６’ 単位レンズ部から出光する光の角度
ｄ基点[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a diffusion sheet in which a plurality of unit optical elements are arranged on a light exit surface side, and a transmission screen using the diffusion sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image display device represented by a rear projection type projection television including a light source and a transmission screen for enlarging and projecting an image from the light source. As a transmission type screen used in these apparatuses, a combination of a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet is generally known. The Fresnel lens sheet has a function of adjusting light from a light source to substantially parallel light. In addition, since the Fresnel lens sheet adjusts the light from the light source to parallel light, and sometimes converges or diverges on the light output side, in this specification, light emitted from the Fresnel lens sheet is substantially parallel light. I do.
[0003]
The lenticular lens adjusts the substantially parallel light adjusted by the Fresnel lens sheet into divergent light toward the observer so that images can be viewed from various angles with respect to the transmission screen. Specifically, the lenticular lens diffuses the incident light mainly in the horizontal direction and also diffuses the light in the vertical direction.
[0004]
As a lenticular lens sheet, a sheet including a plurality of lenticular lenses having a curved surface on a light emitting side and a light absorbing portion (also referred to as a black stripe) for preventing reflection of external light therebetween is well known ( Patent Documents 2 and 3). Also, a plurality of lenticular lenses having a total reflection surface on the side surface of a trapezoidal columnar shape are arranged in parallel (see Patent Document 1), and a total reflection surface is provided, and the inclination angle of the total reflection surface and the height of the trapezoidal shape are reduced. A lenticular lens sheet (see Patent Literature 4) configured with two or more different lens elements as a unit is known.
[Patent Document 1]
JP-A-2002-006112
[Patent Document 2]
JP-A-57-165830
[Patent Document 3]
JP-A-59-140434
[Patent Document 4]
JP-A-57-068727
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure of the lenticular lens sheet 70 in Patent Literature 1, as shown in FIG. 12A, light from a light source goes straight out of a Fresnel lens and exits (L2 ′), and in addition to one of trapezoidal lenses, as shown in FIG. The light is reflected on the side surface, is refracted on the light exit surface and emits light (L1 '), and is reflected on the other side surface of the trapezoidal lens, and is refracted on the light exit surface and emits light (L3'). Thus, the light emitted from the trapezoidal lenticular lens sheet is formed by these three light groups (L1 ′, L2 ′, L3 ′). Therefore, when the brightness (gain) of an image with respect to the observation angle is measured for the light emitted from such a lenticular lens sheet, a gain curve including a steep slope having three gain peaks corresponding to each light group is drawn (FIG. 12 (b)).
[0005]
When an observer observes an image of the rear projection type television using the lenticular lens sheet from the front of the rear projection type projection television, the central part of the television is observed at the brightness at the 0 ° position of the gain curve. Will be. The two ends of the TV differ depending on how far away from the TV the image is viewed. However, in the case of a mass-produced product with a TV screen aspect ratio of 3: 4, conditions for viewing from a distance 5 times the screen height are used. Then, the left and right ends are observed at the brightness at the position of ± 7.6 °. Therefore, in the case of a lenticular lens sheet having a brightness distribution (gain curve) having a curve including a steep slope having three gain peaks, an observer observes an image having poor brightness uniformity (bright uniformity). Become. For example, when the viewing angle at the left and right ends and the angle indicating the minimum value of the gain curve are almost the same, the difference between the brightness at the center of the TV and the brightness at both ends becomes extremely large. You will observe an image with extremely poor gender.
[0006]
Also, when the observer observes the image while moving horizontally from one end side to the other end side of the transmission type screen provided with this lenticular lens sheet, the image at the center of the screen is dark and dark and dark and dark and dark. Observed with extreme changes. In addition, the above-mentioned poor brightness uniformity is added to cause a problem that an image with good brightness uniformity cannot be observed.
[0007]
Since the lenticular lens described in Patent Document 2 has a curved surface on the light emitting surface side, a support plate for supporting the lens cannot be joined. For this reason, there is a problem that the light emitting surface side has an uneven shape due to the lens and the surface cannot be wiped by hand, so that the lens is easily scratched or stained.
[0008]
Further, in the lenticular lens described in Patent Document 3, a light absorbing portion for absorbing and blocking external light cannot be formed, and when an observer looks at the display, the contrast between light and dark is low, and the image cannot be seen. There was a problem that it was difficult.
[0009]
In the lenticular lens described in Patent Literature 4, since the shape is complicated, it has been difficult to increase the precision of images by miniaturizing the lenticular lens.
[0010]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and the purpose thereof is to fulfill the same role as a lenticular lens sheet of a transmission screen, and to have a uniform brightness within a screen when viewed from the front. In addition, even when the observer observes while moving in the horizontal direction, the change in brightness is small, and the uniformity of brightness in the screen is good, and it is used for a rear projection type television that can provide easy-to-view images. And a transmission screen using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The diffusion sheet of the present invention that solves the above-mentioned problem is obtained by cutting a unit lens portion formed of a substantially trapezoidal column so that the major axis directions are parallel to each other, and perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion. A unit in which a plurality of light absorbing portions for absorbing or / and shielding external light entering from the light emitting surface side are adjacent to each other, and are arranged such that all the long bottom surfaces in the substantially trapezoidal shape of the surfaces are on one plane on the light incident surface side. A diffusion sheet formed in a groove between the lens portions and totally reflecting light on a side surface of the cut surface of the unit lens portion, wherein the unit lens portion is formed between the substantially trapezoidal bottom sides of the cut surface. It is characterized in that the distance is 120% or more and 400% or less of the length of the long base.
[0012]
According to the present invention, the light emitting direction of the light reflected on each of the substantially trapezoidal side surfaces serving as the total reflection surface is shifted toward the direction of the light traveling straight through the unit lens portion. When the gain by the diffusion sheet is measured, a gentle gain curve having a peak at the center is obtained. Due to having such a gain curve, according to the diffusion sheet of the present invention, even when the observer moves in the horizontal direction, the brightness of the specific portion in the image plane does not extremely change, and the brightness of the image plane does not change. An image with excellent uniformity can be provided. Specifically, the image is brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, and the image moves as the observer moves in the horizontal direction from that point and the angle between the line perpendicular to the sheet surface and the line of sight increases, so that the image becomes more visible. Although the image is observed dark, the image is gradually darkened at that time, so that the image is natural and easy for the observer to see. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, the uniformity of brightness is excellent, and the image is natural and easy for the observer to see.
[0013]
The diffusion sheet of the present invention for solving the above-mentioned problems is the diffusion sheet described above, wherein the unit lens portion preferably has a substantially trapezoidal shape in the cut surface having an isosceles trapezoidal shape. According to the present invention, since the light reflected on each side of the substantially trapezoidal shape that becomes the total reflection surface in the unit lens section emits light in a symmetrical direction, a symmetrical gain curve can be obtained. Therefore, at the front observation position, the brightness is the same as the left and right. In addition, it is possible to provide a diffusion sheet with less unevenness in image brightness even when moving from the front to the left and right.
[0014]
The diffusion sheet of the present invention that solves the above-mentioned problem is obtained by cutting a unit lens portion formed of a substantially trapezoidal column so that the major axis directions are parallel to each other, and perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion. A unit in which a plurality of light absorbing portions for absorbing or / and shielding external light entering from the light emitting surface side are adjacent to each other, and are arranged such that all the long bottom surfaces in the substantially trapezoidal shape of the surfaces are on one plane on the light incident surface side. A diffusion sheet formed in a groove between the lens portions and totally reflecting light on a side surface of the cut surface of the unit lens portion, wherein the substantially trapezoidal shape of the cut surface of the unit lens portion is an equilateral trapezoidal shape. In addition, two or more types of unit lens units having different angles between a side of the isosceles trapezoid and a long base are arranged.
[0015]
According to the present invention, when the gain of the diffusion sheet is measured, the skirts of five or more peaks (maximum values) overlap, and a gentle gain curve having a peak at the center as a whole is obtained. In particular, since there are a plurality of unit lens units having different angles between the sides of the isosceles trapezoid and the long base, light reflected on the side surface that is the total reflection surface is emitted in a plurality of directions. Then, brightness peaks are formed at each light emission angle, and the skirts of the peaks overlap, so that an extremely dark image is not observed near the front of the diffusion sheet. Furthermore, in this diffusion sheet, since there are a plurality of light emission angles, it is possible to widen the viewing angle on the side where an image is observed.
[0016]
The diffusion sheet of the present invention that solves the above-mentioned problem is obtained by cutting a unit lens portion formed of a substantially trapezoidal column so that the major axis directions are parallel to each other, and perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion. A unit in which a plurality of light absorbing portions for absorbing or / and shielding external light entering from the light emitting surface side are adjacent to each other, and are arranged such that all the long bottom surfaces in the substantially trapezoidal shape of the surfaces are on one plane on the light incident surface side. A diffusion sheet formed in a groove between lens portions and totally reflecting light on a side surface of the cut surface of the unit lens portion, wherein the unit lens portion is one side of a substantially trapezoidal shape on the cut surface. Is characterized in that an angle A between the lower base and the longer base is different from an angle B between the other side and the longer base.
[0017]
According to the present invention, when the diffusion sheet is arranged such that the base angles (the angles between the side sides and the long base sides) of the portions in contact with the adjacent unit lens portions are equal, the side surfaces that are the total reflection surfaces are provided. The reflected light exits in at least four directions, and exits in five or more directions together with the light traveling straight from the Fresnel lens. Therefore, when the gain is measured, the tails of five or more peaks overlap, and a smooth gain curve having a peak at the center is obtained as a whole. Therefore, an extremely dark image is not observed at a position in the front direction of the diffusion sheet. Furthermore, in this diffusion sheet, since there are a plurality of light emission angles, it is possible to widen the viewing angle on the side where an image is observed. In addition, it is possible to simplify the shape of the cutting tool for cutting the die for forming the diffusion sheet, and the cutting tool manufacturing process is facilitated.
[0018]
The diffusion sheet of the present invention that solves the above-mentioned problem is obtained by cutting a unit lens portion formed of a substantially trapezoidal column so that the major axis directions are parallel to each other, and perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion. A unit in which a plurality of light absorbing portions for absorbing or / and shielding external light entering from the light emitting surface side are adjacent to each other, and are arranged such that all the long bottom surfaces in the substantially trapezoidal shape of the surfaces are on one plane on the light incident surface side. A diffusion sheet formed in a groove between the lens portions and totally reflecting light on a side of the cut surface of the unit lens portion, wherein the unit lens portion has at least one side of a substantially trapezoidal shape in the cut surface. It is characterized in that the side is formed in a polygonal line shape having one or more base points.
[0019]
According to the present invention, since the unit lens portion is formed in a polygonal line shape having at least one base point on at least one side of the substantially trapezoidal shape on the cut surface, a plurality of unit lens portions are provided on the substantially trapezoidal side surface serving as the total reflection surface. Are provided. As a result, the direction in which the light from the light source emerges increases, and by forming both side surfaces of the unit lens unit in the same manner, five or more peaks due to gain measurement can be obtained. Since the angles at which the respective peaks are obtained are close to each other, a smooth gain curve is obtained as a whole with a peak at the center. Thus, according to the diffusion sheet of the present invention, the brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, the observer moves in the horizontal direction from that point, and the perpendicular and the line of sight to the sheet surface. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer observes from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0020]
The diffusion sheet of the present invention that solves the above-mentioned problem is obtained by cutting a unit lens portion formed of a substantially trapezoidal column so that the major axis directions are parallel to each other, and perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion. A unit in which a plurality of light absorbing portions for absorbing or / and shielding external light entering from the light emitting surface side are adjacent to each other, and are arranged such that all the long bottom surfaces in the substantially trapezoidal shape of the surfaces are on one plane on the light incident surface side. A diffusion sheet formed in a groove between the lens units and totally reflecting light on a side surface of the cut surface of the unit lens unit, wherein the unit lens unit has a substantially trapezoidal side surface of the cut surface having a curved shape. It is characterized in that
[0021]
According to the present invention, since the substantially trapezoidal side surface serving as the total reflection surface is a curved surface, the light emission angle of light from the light source increases, so that the gain curve becomes a gentle curve having a peak at the center. Thus, according to the diffusion sheet of the present invention, the brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, the observer moves in the horizontal direction from that point, and the perpendicular and the line of sight to the sheet surface. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer observes from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0022]
In the present invention, the length of the base on the light emitting surface side in the cut surface of the light absorbing portion is 40% or more and less than 100% of the length of the long base in the cut surface of the unit lens portion. Have. According to the present invention, since the ratio of the light absorbing portions formed between the unit lens portions is increased, the contrast of the image can be increased, and the image can be easily viewed by an observer.
[0023]
The present invention is characterized in that a support plate containing a diffusing agent is provided on the light exit surface side of the unit lens portion. According to the present invention, it is possible to form a layer having another function on the support plate, and light in one direction emitted from each unit lens portion is diffused by the diffusing agent and travels in a plurality of directions. Therefore, it is possible to reduce unevenness in brightness of an image due to the position of the observer. When the diffusion sheet of the present invention is provided with a support plate containing a diffusing agent, the maximum value other than the center peak in the above-mentioned gain curve may disappear.
[0024]
In the present invention, it is preferable that the light-emitting surface side of the support plate is formed flat. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an image can be represented on a plane and an observer can see an image easily. In addition, since the surface of the diffusion sheet is not curved and has no irregularities, it can be easily wiped by hand, and the surface of the diffusion sheet can be hardly scratched or dusted.
[0025]
In the present invention, the support plate preferably contains an ultraviolet absorber. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the deterioration (discoloration, deterioration, etc.) of the plastic material which comprises an internal unit lens part etc. can be prevented by absorbing the ultraviolet light contained in external light. In the present invention, it is preferable that the unit lens portion is formed of a radiation-curable resin. According to the present invention, it is possible to obtain a diffusion sheet including a unit lens portion faithfully formed in a mold shape.
[0026]
The present invention is characterized in that the light absorbing portion having a width of 2 μm or more is provided between the long bottom sides of the cut surfaces of the adjacent unit lens portions. Further, the present invention is characterized in that the light absorbing portion provided between the adjacent unit lens portions has a substantially triangular shape whose apex on the light incident side has a curvature radius of 1 μm or more.
[0027]
According to these inventions, since the tip of the portion corresponding to the convex portion of the mold for forming the unit lens unit group of the diffusion sheet does not need to be sharpened, the strength of the diffusion sheet mold can be increased. .
[0028]
A transmissive screen according to the present invention that solves the above-mentioned problems is characterized by including the above-described diffusion sheet according to the present invention, and a Fresnel lens sheet on the light incident surface side. According to the present invention, since the above-described diffusion sheet is provided, the observer moves in the horizontal direction even when the observer observes from the front and a position other than the front (however, within a viewing angle at which an image can be suitably viewed). Even when the image is observed while viewing, it is possible to provide an easy-to-see display without unevenness in brightness in the image plane.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The diffusion sheet and the transmission screen of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
(Diffusion sheet)
FIG. 1 is a perspective view of a diffusion sheet 100 of the present invention. In the diffusion sheet 100, a plurality of unit lens portions 11 each having a substantially trapezoidal column shape are continuously arranged in such a manner that the side having the larger surface of the upper bottom surface and the lower bottom surface is in contact with the transparent resin film base material 22. ing. A substantially triangular prism-shaped light absorbing portion 12 is formed between the adjacent trapezoidal column-shaped lenses. The unit lens unit 11 is also called a lenticular lens, and the diffusion sheet 100 is also called a lenticular lens sheet.
[0031]
The unit lens unit 11 is configured such that light is totally reflected on a substantially trapezoidal column-shaped side surface 111 which is a boundary with the light absorbing unit 12. Therefore, the refractive index n1 of the unit lens portion and the refractive index n2 of the light absorbing portion satisfy the relationship of n1> n2. Therefore, the material constituting each part is selected so as to satisfy this relationship.
[0032]
In the unit lens unit 11, both side surfaces of the substantially trapezoidal column that totally reflects light are referred to as total reflection units 111. In the diffusion sheet 100, light from a light source is incident on the long base 112 having a substantially trapezoidal shape in the cut surface perpendicular to the long axis direction of the unit lens unit 11, and light is emitted from the short base 113 having a substantially trapezoidal shape. . The long base of the substantially trapezoidal shape is referred to as a light incident surface 112, and the short base is referred to as a light exit surface 113.
[0033]
The material of the unit lens section 11 is selected so as to satisfy the above-described relationship of the refractive index, and is not particularly limited. A resin or the like conventionally used as a lenticular lens may be used. Specifically, a radiation-curable resin, a thermoplastic resin, and the like can be given. Among them, by using a radiation-curable resin, it is possible to perform molding faithful to the mold shape.
[0034]
Although the size of the unit lens portion 11 is not particularly limited, usually, a long base (light incident surface) 112 of a substantially trapezoidal shape on the cut surface is 50 to 80 μm, and the distance between both bases (112 and 113) (lens height) ) Is about 100 to 170 μm, and the length of the substantially trapezoidal column in the major axis direction is about 50 to 150 cm. In the diffusion sheet 100 of the present invention, it is possible to increase the precision of an image by miniaturizing each unit lens portion 11 as described above.
[0035]
The light absorbing unit 12 absorbs and / or shields external light that enters from the light exit surface 113 side and external light that enters the unit lens unit 11 from the light exit surface 113 and reaches the substantially trapezoidal side, and receives light from outside. To prevent the reflection of light. As described above, the light absorbing unit 12 is provided so that the contrast of the observed image does not decrease. The material of the light absorbing portion 12 is not particularly limited except that it is selected so as to satisfy the above-described relationship of the refractive index. For example, a low-refractive-index acrylate resin into which silicon or fluorine is introduced is used. In addition, light absorbing particles are added to the light absorbing portion 12 in order to absorb and shield external light. As the light absorbing particles, for example, pigments such as carbon, a plurality of dyes such as red, blue, yellow, and black, or acrylic crosslinked particles colored with these pigments and / or dyes are used.
[0036]
Further, the diffusion sheet 100 of the present invention has a substantially trapezoidal shape as shown in FIG. 2 as a horizontal cut surface (a surface cut perpendicular to the long axis direction of the unit lens portion). I have. In the present invention, although this shape may not be exactly trapezoidal, it will be described as a trapezoid for convenience. Note that this substantially trapezoidal shape is configured such that both bottom sides (upper bottom and lower bottom) are parallel. Further, in the present invention, the terms right and left indicate right and left in a state where the diffusion sheet is used as a transmission screen.
[0037]
Although the size of the diffusion sheet of the present invention is not particularly limited, it is generally about 50 cm long × 70 cm wide × 0.1 cm to 150 cm long × 200 cm wide × 0.5 cm thick.
[0038]
(1st Embodiment)
The diffusion sheet according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in the diffusion sheet 101, the distance h between both bases (112 and 113) of the substantially trapezoidal shape on the cut surface of the unit lens portion 11 is longer than the length p of the longer base (light incident surface) 112. 120% or more and 400% or less. The distance h between both bases is preferably 200% or more and 400% or less of the length p of the long base 112, more preferably 200% or more and 250% or less, and 200% or more and 230% or less. Is most preferred. By setting such a range, the light emitting direction can be narrowed, and the light absorbing portion 12 can easily absorb external light. In addition, as the value of h / p increases, the releasability at the time of removal from the mold after the formation of the diffusion sheet becomes poor, and the production of the mold for forming the diffusion sheet becomes difficult. The upper limit was set to 400% as described above.
[0039]
Note that the length p of the long base 112 of the unit lens unit 11 is also referred to as a pitch p. The distance h between the bottom sides is also referred to as a lens height h.
[0040]
By using the diffusion sheet 101 having such a configuration, as shown in FIG. 3B, there is an effect that a smooth gain curve having a peak at the center can be obtained as a whole.
[0041]
More specifically, as shown in FIG. 3A, the light emitting direction of the light from the diffusion sheet 101 is mainly three (L1, L2, L3) due to the above configuration. The three ways are one way in a direction (L2) that goes straight without reflecting on the total reflection surface 111, and two ways in a direction (L1, L3) that reflects on the total reflection surface 111 and travels right and left at an angle close to the center. Is the sum of In the present embodiment, since the total reflection surface 111 has a steep angle with respect to the light incident surface 112, the light reflected by the total reflection surface 111 exits at an angle close to the center. As a result, as shown in FIG. 3B, one gentle peak as a whole is formed in the gain curve. As described above, since the diffusion sheet 101 of the present embodiment cannot have a large minimum value in the gain curve, when an image from the light source is observed from the light emitting surface 113 side, the observer sees the diffusion sheet from the front. Is brightest, and gradually becomes darker as the angle between the line of sight and the perpendicular to the sheet surface increases. Therefore, even if the observer moves in the horizontal direction, the diffuser sheet 101 of the present embodiment does not have an extremely different brightness of the image, and the image is natural and easy to see for the observer. . In addition, even when the observer observes at a standstill, there is no unevenness in brightness within one image plane, and an image with excellent brightness uniformity can be observed, and the image is natural and easy to see for the observer. It becomes.
[0042]
In the diffusion sheet 101 of the first embodiment, the cross-sectional shape of the unit lens portion 11 can be an isosceles trapezoidal shape, or can be any of the shapes described in the second to fifth embodiments. .
[0043]
(2nd Embodiment)
A diffusion sheet according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4A, in the diffusion sheet 102, the substantially trapezoidal shape in the cut surface of the unit lens portion 11 is an equilateral trapezoidal shape, and the angle θ between the side 111 and the long base 112 is set. Are characterized in that a plurality of unit lens units 11 of two or more types different from each other are arranged.
[0044]
Specifically, the angle θ1 between the total reflection surface (side of the cut surface of the isosceles trapezoid) 111a and the light incident surface (long bottom) 112 of one unit lens unit 11a, and the other unit lens unit 11b The angle θ2 between the total reflection surface 111b and the light incident surface 112 is made different, and a plurality of the unit lens portions are arranged in an arbitrary combination.
[0045]
In FIG. 4A, two types of unit lens units, a unit lens unit 11a having an angle θ1 and a unit lens unit 11b having an angle θ2, are alternately arranged. However, the present invention is not limited to this. Instead, they may be periodically arranged in fixed units, such as 11a, 11a, 11b, 11b, 11a, 11a, 11b,..., Or may be arranged randomly. Further, the diffusion sheet 102 may be formed by arranging three or more types of unit lens portions with three or more types of the angle θ.
[0046]
By using such a diffusion sheet 102, as shown in FIG. 4B, at least five peaks (maximum values) of the gain curve overlap each other, and a smooth curve having a peak at the center can be obtained as a whole. There is action. In particular, in the diffusion sheet 102, the angle between the isosceles trapezoidal side 111 and the long base 112 in the cut surface of each unit lens portion 11 is different, so that the light is reflected by the total reflection surface 111 in a plurality of directions. Since light travels (see θ1 ′ and θ2 ′ in FIG. 4A), brightness peaks are formed at each light emission angle, and the skirts of these peaks overlap. There is no part where the image is observed extremely dark. Further, in the diffusion sheet 102, by giving a plurality of light emission angles, it is possible to widen the viewing angle on the side where an image is observed.
[0047]
As described above, the diffusion sheet 102 of the present embodiment is the brightest when the observer sees the diffusion sheet surface from the front, and the observer moves in the horizontal direction from that point, and the line perpendicular to the sheet surface and the line of sight. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0048]
The diffusion sheet 102 according to the second embodiment can have the shape described in the fourth embodiment or the fifth embodiment. When the shape described in the fifth embodiment is used, the average angle between the substantially trapezoidal side 111 and the long base 112 on the cut surface is each angle defined in the second embodiment. .
[0049]
(Third embodiment)
A diffusion sheet according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the diffusion sheet 103 is such that the unit lens portion 11 has an angle A (θ3) between one side 111c and a long base 112 of a substantially trapezoidal shape on the cut surface, and the other side. An angle B (θ4) between 111d and the long base 112 is different.
[0050]
Specifically, the angle θ3 between one total reflection surface (one side of the trapezoid) 111c of the unit lens unit 11 and the light incident surface (long bottom) 112, and another total reflection surface (other than the trapezoid) The angle θ4 between the side surface 111d and the light incident surface 112 is made different, and a plurality of the unit lens portions 11 are arranged in an arbitrary combination.
[0051]
In FIG. 5, one unit lens unit 11 having two kinds of angles, an angle θ3 and an angle θ4, is placed such that sides of adjacent unit lens units 11 having an angle θ3 and sides having an angle θ4 are in contact with each other. Although they are arranged, the arrangement is not limited thereto, and the arrangement may be different. It is also possible to further combine and arrange the unit lens units 11 in which the angle between the total reflection surface 111 and the light incident surface 112 is different from the above-described θ3 and θ4. However, even when a diffusion sheet having a shape different from that of FIG. 5 is used, the unit lens portions may be arranged so as to obtain symmetrical image brightness when the entire screen is observed from the front of the diffusion sheet. preferable.
[0052]
With such a diffusion sheet 103, the same excellent diffusion characteristics as in the second embodiment can be obtained (see θ3 ′ and θ4 ′ in FIG. 5). Specifically, a gain curve similar to that shown in FIG. 4B is obtained. Further, the diffusion sheet 103 as shown in FIG. 5 can simplify the shape of a die cutting tool (a cutting tool or the like) for cutting a die for forming a diffusion sheet, and a manufacturing process of the cutting tool Becomes easier. In addition, the die and the tool are less likely to be damaged due to insufficient strength of the cutting tool. By forming the diffusion sheet 103 in this shape, a mold having sufficient strength can be safely cut and manufactured.
[0053]
In addition, the diffusion sheet 103 of the present embodiment is brightest when the observer sees the diffusion sheet surface from the front, and the observer moves in the horizontal direction from that point to form a line perpendicular to the sheet surface and the line of sight. The larger the angle is, the darker the video is observed. At this time, the video is gradually darkened, so that the video becomes natural and easy for the observer to see. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0054]
The diffusion sheet 103 according to the third embodiment may have the shape described in the fourth embodiment or the fifth embodiment. When the shape described in the fifth embodiment is used, the average angle between the substantially trapezoidal side 111 and the long base 112 on the cut surface is each angle defined in the third embodiment. .
[0055]
(Fourth embodiment)
A diffusion sheet according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the diffusion sheet 104 is characterized in that the unit lens portion 11 is formed such that at least one side 111 of a substantially trapezoidal shape on a cut surface has a polygonal line shape having one or more base points d.
[0056]
Specifically, one total reflection surface (one side of a trapezoid) 111 in the cut surface of the unit lens portion 11 is a total reflection surface 111e on the light entrance surface 112 side and a total reflection surface on the light exit surface 113 side by the base point d. Surface 111f. The angle θ5 between the total reflection surface 111e on the light incident surface 112 side and the light incident surface (long base) 112, the total reflection surface 111f on the light exit surface 113 side and the light incident surface 112 on the same total reflection surface 111. Are different from each other, and a plurality of the unit lens portions 11 are arranged in an arbitrary combination.
[0057]
In FIG. 6, both the total reflection portions 111 of the unit lens portion 11 are formed in a polygonal line shape, but only one of the total reflection portions 111 may be formed in a polygonal line shape by the unit lens portion 11.
[0058]
Further, in FIG. 6, only one unit lens unit 11 having two kinds of angles, the angle θ5 and the angle θ6, is continuously arranged. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to arrange a combination of unit lens units. For example, in FIG. 6, the total reflection surface 111 has a substantially trapezoidal shape with a convex inside, but may have a substantially trapezoidal shape with a convex outside.
[0059]
Further, in FIG. 6, one base point d is provided on one total reflection surface 111 of the unit lens unit 11 and two angles are provided. However, two or more base points d are provided and three or more angles are provided. May be provided, and the present invention is not limited to this.
[0060]
However, even when the diffusion sheet has a shape different from that of FIG. 6 as described above, it is preferable that each total reflection surface of the unit lens portion of the diffusion sheet is formed so as to obtain a symmetrical image brightness. .
[0061]
With such a diffusion sheet 104, the light emission angle of the light from the light source increases (see θ5 ′ and θ6 ′ in FIG. 6). Therefore, angles at which brightness peaks are obtained are close to each other, and the skirts of the peaks overlap. When the gain of the diffusion sheet 104 is measured, a gentle gain curve (a gain curve similar to that shown in FIG. 4B) having a peak at the center and as a whole is obtained. As described above, the diffusion sheet 104 of the present embodiment is brightest when the observer sees the diffusion sheet surface from the front, and the observer moves in the horizontal direction from that point, and the line perpendicular to the sheet surface and the line of sight. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0062]
The mold for molding the diffusion sheet 104 according to the fourth embodiment can be manufactured using, for example, a cutting tool 60 as shown in FIG. One end of the cutting tool 60 has an angle of 180 ° −θ6 in accordance with the angle θ6 between the total reflection surface 111f and the light incident surface 112, and the opposite side of the front end has the same angle as the total reflection surface 111e. A cutting tool 60A having an angle of 180 ° -θ5 in accordance with an angle θ5 with the light surface 112, and one end of the cutting tool 60A having an angle of 180 ° in accordance with the angle θ5 between the total reflection surface 111e and the light incident surface 112. A cutting tool 60B having an angle of 180 ° -θ6 is used in accordance with the angle θ-θ5 between the total reflection surface 111f and the light incident surface 112. First, the mold material 62 is cut using the cutting tool 60A to form a substantially trapezoidal total reflection surface 111f of θ6 on the right side and a total reflection surface 111e of θ5 on the left side (FIG. 11A). . Next, the same position of the molding material 62 is cut using the cutting tool 60B to form a substantially trapezoidal total reflection surface 111e of θ5 on the right side and a total reflection surface 111f of θ6 on the left side (FIG. 11 ( 2)). In this way, the diffusion sheet forming die 63 for forming the diffusion sheet 104 can be manufactured.
[0063]
(Fifth embodiment)
A diffusion sheet according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the diffusion sheet 106 is characterized in that the unit lens portion 11 has a substantially trapezoidal side 111g on the cut surface that is curved. Since the substantially trapezoidal side 111g serving as the total reflection surface is curved, the reflection angle varies depending on the position of the total reflection surface 111g to which the parallel light incident from the light incident surface 112 falls. The traveling directions will be different.
[0064]
In FIG. 7, the curve on the side of the substantially trapezoidal shape has a shape that is convex on the inside of the substantially trapezoid on both sides, but both sides may have a shape that is convex on the outside of the substantially trapezoid. The shape may be a shape that is convex inside the substantially trapezoid, and the other side may be a shape that is convex outside the substantially trapezoid. It is not necessary that these curves have the same shape. If the curves are different for each unit lens unit 11, the light reflected by the total reflection unit 111 can travel in various directions. The brightness of the image according to the position may be made uniform. However, even when a diffusion sheet having a shape different from that shown in FIG. 7 is used, each total reflection surface of the unit lens unit of the diffusion sheet provides brightness of a symmetrical image when the entire screen is observed from the front of the diffusion sheet. Preferably, it is formed so as to be obtained.
[0065]
With such a diffusion sheet 105, the light emission angle of the light from the light source increases, so that when the gain is measured, a gentle gain curve having a peak at the center (a gain curve similar to that shown in FIG. ) Is obtained. As described above, the diffusion sheet 105 of the present embodiment is brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, and the observer moves in the horizontal direction from that point, and the line perpendicular to the sheet surface and the line of sight. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, and the image is natural and easy to see for the observer.
[0066]
(Modified form)
The diffusion sheets according to the first to fifth embodiments of the present invention described above can have the following forms.
[0067]
First, as shown in FIG. 2, in the diffusion sheet 101, the length w of the bottom surface of the cut surface of the light absorbing unit 12 on the light output surface side of the triangular shape is longer than the long base (light incident surface) of the cut surface of the unit lens unit 11. (Surface) 112 can be 40% or more and less than 100% of the length p. The length w of the base of the light absorbing portion 12 is preferably 55% or more and less than 100% of the length p of the long base 112 of the unit lens portion 11, and more preferably 55% or more and 70% or less. Most preferably, it is 55% or more and 65% or less. These values are expressed as w / p. When the diffusion sheet 101 has such a configuration, the ratio of the light absorbing portions 12 formed between the unit lens portions 11 increases, so that the contrast of the image can be increased, and the image can be easily viewed by an observer. Become. Further, by setting w / p within the above range, reflection of external light, such as indoor lighting, on the screen can be favorably suppressed.
[0068]
Further, as shown in FIG. 10, a support plate 21 containing a diffusing agent can be provided on the light emitting surface 113 side of the unit lens unit 11. In the diffusion sheet 100 of the present invention, since each unit lens portion 11 has a substantially trapezoidal column shape, the light emitting surface 113 is flat, and thus the support plate 21 can be provided. By providing the support plate 21, the antireflection layer 23 can be formed on the light exit surface 113 side of the diffusion sheet 100 by antireflection processing, or the surface hardened layer 24 can be formed by surface hardening. Each of these layers is provided on the light exit surface 113 side of the diffusion sheet 100 via the support plate 21. By the antireflection processing, reflection of external light such as indoor lighting can be suppressed. Further, the surface hardening treatment has an effect of making the surface of the screen less likely to be scratched by contact with the screen and wiping of dirt.
[0069]
The light emitted from each unit lens portion 11 is refracted by the diffusing agent contained in the support plate 21 when the light enters and exits the particles of the diffusing agent in the supporting plate 21. The light is diffused and travels in a plurality of directions. Therefore, it is possible to further reduce unevenness in brightness of an image. The diffusing agent is a particle made of a resin or the like having a different refractive index from the resin or the like forming the support plate 21, and is dispersed in the support plate 21. As such a diffusing agent, acrylic cross-linked beads, glass beads and the like are used. When the diffusion sheet of the present invention includes a support plate containing a diffusing agent, peaks other than the center peak in the above-mentioned gain curve may disappear due to diffusion by the diffusing agent.
[0070]
Further, it is preferable that the light exit surface 113 side of the support plate 21 be formed flat. Since the light exit surface 113 side is flat, an image can be expressed without distortion, which makes it easy for an observer to see. In addition, since the surface of the diffusion sheet 100 is not curved and has no irregularities, it can be easily wiped by hand, and the surface of the diffusion sheet 100 can be hardly scratched or dusted.
[0071]
Further, the support plate 21 may contain an ultraviolet absorber. By making the support plate 21 contain an ultraviolet absorbent, it is possible to absorb ultraviolet light contained in external light and prevent deterioration (discoloration, deterioration, etc.) of the plastic material constituting the internal unit lens portion 11 and the like. . In the present invention, the inclusion of the ultraviolet absorber in the support plate 21 includes forming the support plate 21 itself from a material having an ultraviolet absorption effect. In order to make the support plate 21 itself have an ultraviolet absorbing effect, an acrylate resin plate or the like can be used. When a resin that hardly absorbs ultraviolet light is used as the support plate 21, a benzophenone-based, benzotriazole-based, acrylate-based, or salicylate-based ultraviolet absorber can be contained.
[0072]
Further, as shown in FIG. 8, the diffusion sheet 100 of the present invention includes the light absorbing portion 12 having a predetermined width 121 between the light incident surface (long bottom) 112 in the cut surface of the adjacent unit lens portion 11. be able to. The predetermined width 121 can be, for example, not less than 2 μm and not more than 10 μm. Further, as shown in FIG. 9, the diffusion sheet 100 of the present invention is configured such that the light absorbing portions 12 provided between the adjacent unit lens portions 11 are formed such that the vertices of the cut surface on the light incident surface 112 side are curved. May be configured in a substantially triangular shape. The curve at the apex position 122 can have, for example, a radius of curvature of 1 μm or more and 5 μm or less. The curve at the apex position 122 is formed by plating a portion corresponding to the apex position 122 and forming a diffusion sheet using this mold when a mold for a diffusion sheet is manufactured.
[0073]
With such a configuration, the tip of the portion corresponding to the convex portion of the mold for forming the group of unit lenses 11 of the diffusion sheet 100 does not need to be sharpened, and the strength of the diffusion sheet mold is reduced. Can be enhanced. Further, since the strength of the mold is increased in this way, it is possible to prevent the protrusion of the mold from falling left and right.
[0074]
In the above-described diffusion sheet 100 of the present invention, the angle between the long bottom side 112 corresponding to the substantially trapezoidal light incident surface and the side 111 serving as the total reflection surface in the cut surface perpendicular to the long axis direction of the unit lens portion 11 θ is about 75 ° to 89 °, preferably about 80 ° to 84 °. In the fifth embodiment, since the total reflection surface 111 is a curved surface, the angle is not an accurate angle, but the average angle is set to the above value. The average angle when the total reflection surface 111 is a curved surface is a value obtained by measuring an acute angle between a straight line connecting both ends of the total reflection surface 111 and the long base 112.
[0075]
(Diffusion sheet manufacturing method)
The diffusion sheet 100 of the present invention is manufactured as follows. First, a molding die (die) capable of providing the above-described substantially trapezoidal columnar shape of the unit lens portion 11 is manufactured. This molding die is manufactured by sequentially cutting a substantially trapezoidal column-shaped concave portion in which the unit lens portion 11 is formed in the molding material. This mold may have a planar shape or a roll shape. When producing a roll-shaped forming die, the material of the forming die can be set on a lathe, and the substantially trapezoidal column-shaped concave portion can be sequentially cut with a cutting tool or the like while rotating the die material. A diffusion sheet is formed using each of the molds thus manufactured. The following three types of methods can be used for forming the diffusion sheet.
[0076]
As a first forming method, a forming method using a roll-shaped forming die will be described. A PET film serving as the base material 22 of the diffusion sheet 100 is passed between a roller and a roll-shaped mold having a rotatable shaft, and a unit lens is interposed between the PET film and the roll-form mold. The resin for the part 11 is poured. The resin is passed along the roll mold together with the PET film, and the resin is formed into a plurality of unit lens portions 11. After the PET film and the resin for the unit lens portion pass between the roll-shaped forming die and the roller, the resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the resin. Thereafter, the sheet made of the cured resin and the PET film is released from the roll mold. By performing this step continuously, a main part of the diffusion sheet is produced.
[0077]
As a second molding method, a molding method using a planar mold will be described. A resin for a unit lens portion is applied to a molding die having a planar shape so as to be embedded therein, and a base material 22 as a PET film is placed thereon, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays. Thereafter, the main part of the diffusion sheet is prepared by peeling the sheet from the mold.
[0078]
As a third molding method, a molding method using a planar mold will be described. A sheet provided with the above-mentioned material for the unit lens portion 11 is placed on a PET film having a thickness of about 30 to 200 μm as a base material 22 on a mold having a planar shape. Then, a main part of the diffusion sheet 100 is manufactured by forming this material into the unit lens portion 11 having a substantially trapezoidal column shape and peeling the sheet from the mold.
[0079]
Applying (coating) so that the black resin made of the above-described material for the light absorbing portion 12 is embedded in the groove between the unit lens portions 11 of the sheet peeled from the molding die by any of the above methods, The light absorbing part 12 is formed. Thus, the diffusion sheet of the present invention is manufactured.
[0080]
(Transmissive screen)
FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the transmission screen of the present invention, as viewed from above in a use state. The transmission screen 50 includes the diffusion sheet 100 of the present invention and the Fresnel lens sheet 30 on the light incident surface 112 side. This transmission screen 50 is used for a projection television or the like. The Fresnel lens sheet 30 is a sheet for emitting image light projected from an image projection device (not shown) substantially in parallel and guiding the image light to the diffusion sheet 100.
[0081]
In the transmission screen using the diffusion sheet of the present invention, the change in brightness is small even when the observer moves in the horizontal direction, and when viewed from the front, an image with a symmetrical brightness distribution is observed. Then, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed. Therefore, even when the observer moves in the horizontal direction or when the observer stands still from the front and other positions, the brightness uniformity in the image plane is good, and a display that is easy to see the image is provided. Can be provided.
[0082]
【Example】
(Example 1)
The unit lens section pitch p70 μm, the lens height h140 μm, the ratio of the length w of the bottom side of the light absorbing section on the light emitting surface side to the pitch p (w / p) 56%, the angle between the light incident surface and the total reflection surface A roll die for a diffusion sheet that was cut so as to line up a plurality of isosceles trapezoidal shapes of θ82 ° was prepared. A UV resin having a refractive index n1 of 1.55 after curing was embedded in this roll mold, and a diffusion sheet was prepared using a PET film base material having a thickness of 50 μm.
[0083]
A light absorbing portion was formed in a V-shaped groove between the isosceles trapezoidal shapes of each unit lens portion. The light absorbing portion was formed using a light absorbing agent in which black beads having an average particle diameter of 3 μm were dispersed in an acrylic paint having a refractive index n2 of 1.49. Thus, the diffusion sheet shown in FIG. 2 was formed.
[0084]
A 2 mm-thick support plate made of MS resin containing a diffusing agent and an ultraviolet absorber was adhered to the light emitting surface of this diffusion sheet, and the diffusion sheet was combined with a conventionally known Fresnel lens to obtain a transmission screen.
[0085]
(Example 2)
The angle θ1 between the light incident surface and the total reflection surface in one trapezoidal shape of the unit lens portion is 80 °, and the angle θ2 between the light incident surface and the total reflection surface in another trapezoidal shape is 82 °. A diffusion sheet shown in FIG. 4 was formed in the same manner as in Example 1 except that two types of trapezoidal shapes were alternately arranged and the shapes shown in Table 1 were used. Further, a transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1.
[0086]
(Example 3)
The angle θ3 between the light incident surface and the one total reflection surface in one trapezoidal shape of the unit lens unit is 80 °, and the angle θ4 between the light incident surface and the other total reflection surface in the same trapezoidal shape is 82. °, and this trapezoidal shape was continuously arranged so that sides of an angle of θ3 of adjacent trapezoidal pillars were in contact with each other, and sides of an angle of θ4 were in contact with each other, and the shapes shown in Table 1 were obtained. Otherwise, the diffusion sheet shown in FIG. 5 was formed in the same manner as in Example 1. Further, a transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1.
[0087]
(Example 4)
In one trapezoidal shape of the unit lens portion, the cut surface of the total reflection surface is formed into a polygonal line, and the angle θ5 between the total reflection surface on the light incident surface side and the light incident surface is 80 °, and the light exit surface side in the same trapezoidal shape is formed. The angle θ6 between the total reflection surface and the light incident surface is set to 82 °, and this one trapezoid is arranged so that the angle between the adjacent trapezoidal light incident surface and the total reflection surface is the same, The diffusion sheet shown in FIG. 6 was formed in the same manner as in Example 1 except that the diffusion sheet had the shape shown in FIG. Further, a transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1.
[0088]
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, except that the angle between the light incident surface and the total reflection surface in one trapezoidal shape was set to 78 ° and the shape shown in Table 1 was used, the diffusion shown in FIG. A sheet was formed. Further, a transmissive screen was obtained in the same manner as in Example 1.
[0089]
[Table 1]

(Evaluation results)
The transmissive screens produced in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were installed on a rear projection type projection television, and images projected on the screens were evaluated. In each of the examples, an image with good brightness uniformity was observed at any observation angle. On the other hand, in the comparative example, even when observed from the front, an image was observed in which the brightness uniformity was poor and the unevenness of light and dark was emphasized depending on the observation angle.
[0090]
【The invention's effect】
As described above, according to the diffusion sheet of the present invention, in the unit lens portion, the distance between both bases of the substantially trapezoidal shape on the cut surface is 120% or more and 400% or less of the length of the long base. Accordingly, the direction in which the light reflected on each side surface of the substantially trapezoidal columnar shape serving as the total reflection surface shifts toward the direction in which the light traveling straight in the unit lens unit. Thus, according to the diffusion sheet of the present invention, when the observer moves in the horizontal direction, the brightness in the image plane does not change extremely, and an image with excellent brightness uniformity on the image plane is provided. it can. Specifically, the image is brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, and becomes darker as the observer moves in the horizontal direction from that point and the angle between the line perpendicular to the sheet surface and the line of sight increases. Is observed. At this time, the image is gradually darkened, so that the image is natural and easy for the observer to see. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, there is no unevenness in brightness in one image plane, the uniformity of brightness is excellent, and the image is natural and easy for the observer to see.
[0091]
According to the diffusion sheet of the present invention, since the unit lens portion has a substantially trapezoidal shape on the cut surface that is an equilateral trapezoidal shape, the unit lens portion reflects on each side surface of the substantially trapezoidal column shape that becomes a total reflection surface in the unit lens portion. Since the reflected light is emitted in a symmetrical direction, when viewed from the front, a symmetrical image with a good brightness distribution is observed. Then, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed. A diffusion sheet having such performance can be provided.
[0092]
According to the diffusion sheet of the present invention, the substantially trapezoidal shape in the cut surface of the unit lens portion is an isosceles trapezoidal shape, and two or more types having different angles between the side and the long base of the isosceles trapezoidal shape are different. By arranging the unit lens units, the light emission direction becomes 5 or more, and uniform brightness can be obtained from the image plane. In particular, since there are a plurality of unit lens portions having different angles between the sides of the isosceles trapezoid and the long base, the light reflected on the side that is the total reflection surface travels in a plurality of directions. From the position in the front direction, the image is not observed to be extremely dark. Furthermore, in this diffusion sheet, since there are a plurality of light emission angles, it is possible to widen the viewing angle on the side where an image is observed. Therefore, the transmissive screen using the diffusion sheet of the present invention has a small change in brightness even when the observer moves in the horizontal direction, and when viewed from the front, an image with a symmetrical brightness distribution is observed. You. Then, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed. Therefore, even when the observer moves in the horizontal direction, and when the observer observes at a standstill from the front and other positions, it provides an easy-to-view image with good brightness uniformity in the image plane. can do.
[0093]
According to the diffusion sheet of the present invention, the unit lens portion has an angle A between one side and a long base of the substantially trapezoidal shape on the cut surface, and an angle B between the other side and the long base. When the diffusion sheet has the same base angle (the angle between the side and the long base) of the portion where the adjacent unit lens portions are in contact with each other, the light reflected on the side that is the total reflection surface is It emits light in at least four directions, and emits light in five or more directions by combining light that goes straight from the Fresnel lens. Therefore, an image with good brightness uniformity can be obtained. Therefore, from a position near the front of the diffusion sheet, an extremely dark image is not observed. Furthermore, in this diffusion sheet, since there are a plurality of light emission angles, it is possible to widen the viewing angle on the side where an image is observed. Therefore, even when the observer observes the image while moving in the horizontal direction, or when the observer observes the image while standing still from a position other than the front, an image with good brightness uniformity in the image plane is provided. be able to. In addition, it is possible to simplify the shape of the cutting tool for cutting the die for forming the diffusion sheet, and the cutting tool manufacturing process is facilitated.
[0094]
According to the diffusion sheet of the present invention, by forming the unit lens portion into a polygonal line shape having at least one base point on at least one side of the substantially trapezoidal shape on the cut surface, a substantially trapezoidal shape serving as a total reflection surface is obtained. A plurality of planes are provided on the side surface. As a result, the direction in which the light from the light source is emitted increases, and by forming both side surfaces of the unit lens unit in the same manner, five or more light emission directions can be achieved. Since the light emission angles are close to each other, an image with good brightness uniformity can be obtained. Thus, according to the diffusion sheet of the present invention, the brightest when the observer sees from the front with respect to the diffusion sheet surface, the observer moves in the horizontal direction from that point, and the perpendicular and the line of sight to the sheet surface. As the angle formed by the image becomes larger, the darker the image is observed, the darker the image is observed, and the image becomes natural and easy to see for the observer. In addition, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed.
[0095]
According to the diffusion sheet of the present invention, the substantially trapezoidal side surface of the cut surface of the unit lens portion is curved, so that the substantially trapezoidal side surface serving as the total reflection surface is curved. Thus, the direction in which the light from the light source emits light increases, and an image with good brightness uniformity can be obtained. Therefore, according to the diffusion sheet of the present invention, when the observer sees the diffusion sheet surface from the front, it is the brightest, and the observer moves in the horizontal direction from that point to make a line perpendicular to the sheet surface with the line of sight. The larger the angle is, the darker the video is observed. At this time, the video is gradually darkened, so that the video becomes natural and easy for the observer to see. Thus, the transmissive screen using the diffusion sheet of the present invention has a small change in brightness even when the observer moves in the horizontal direction, and when viewed from the front, an image having a symmetrical brightness distribution with good brightness is obtained. To be observed. Then, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed.
[0096]
According to the diffusion sheet of the present invention, the length of the base on the light emitting surface side in the cut surface of the light absorbing portion is 40% or more and less than 100% of the length of the long base in the cut surface of the unit lens portion. Since the ratio of the light absorbing portions formed between the unit lens portions increases, the contrast of the image can be increased, and the image can be easily viewed by an observer.
[0097]
According to the diffusion sheet of the present invention, by providing the support plate containing the diffusing agent on the light-emitting surface side of the unit lens portion, it is possible to form a layer having another function on the support plate, and each unit Since the light emitted from the lens unit is diffused by the diffusing agent and travels in a plurality of directions, it is possible to reduce unevenness in brightness of an image due to the position of the observer.
[0098]
According to the diffusion sheet of the present invention, since the light exit surface side of the support plate is formed flat, the image can be expressed in a plane, and the image can be easily viewed by an observer. In addition, since the surface of the diffusion sheet is not curved and has no irregularities, it can be easily wiped by hand, and the surface of the diffusion sheet can be hardly scratched or dusted.
[0099]
According to the diffusion sheet of the present invention, the support plate contains the ultraviolet absorber, thereby absorbing the ultraviolet light contained in the external light and deteriorating (discoloring, discoloring, and the like) the plastic material constituting the internal unit lens portion and the like. Deterioration) can be prevented. Further, in the present invention, the unit lens portion can be formed of a radiation-curable resin, and a diffusion sheet including the unit lens portion faithfully molded in the shape of the mold can be obtained.
[0100]
According to the diffusion sheet of the present invention, the light absorbing portion having a width of 2 μm or more is provided between the long bases of the cut surfaces of the adjacent unit lens portions or the light provided between the adjacent unit lens portions. The absorption part has a substantially triangular shape with a vertex on the light incident side having a radius of curvature of 1 μm or more, so that the tip of a part corresponding to a convex part of a mold for forming a unit lens unit group of the diffusion sheet is sharpened. Since it is not necessary, the strength of the mold can be increased.
[0101]
According to the transmission screen of the present invention, by providing the diffusion sheet of the present invention and the Fresnel lens sheet on the light incident surface side, even when the observer moves in the horizontal direction, the change in brightness is small. When viewed from the front, an image having a symmetrical brightness distribution is observed. Then, even when the observer stands still from a position other than the front, an image with excellent brightness uniformity is observed. Therefore, even when the observer moves in the horizontal direction or when the observer stands still from the front and other positions, the brightness uniformity in the image plane is good, and a display that is easy to see the image is provided. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a diffusion sheet of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of a diffusion sheet of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a traveling direction of light in a diffusion sheet according to the first embodiment of the present invention, and a graph illustrating brightness (gain curve) of an image at an observation position.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a second embodiment of the diffusion sheet of the present invention, and a graph showing the brightness (gain curve) of an image at the observation position.
FIG. 5 is a sectional view showing an example of a third embodiment of the diffusion sheet of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing an example of a fourth embodiment of the diffusion sheet of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing an example of a fifth embodiment of the diffusion sheet of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a modification of the diffusion sheet of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a modification of the diffusion sheet of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing an example of a transmission screen of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating an example of a method for manufacturing a diffusion sheet forming die for forming a diffusion sheet according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a traveling direction of light in a conventional diffusion sheet, and a graph showing brightness (gain curve) of an image at an observation position.
[Explanation of symbols]
100, 101, 102, 103, 104, 105 Diffusion sheet
11, 11a, 11b Unit lens unit
111, 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f, 111g Total reflection surface (substantially trapezoidal side)
112 Light incident surface (Long base of substantially trapezoidal shape)
113 Light emitting surface (short base of substantially trapezoidal shape)
12 Light absorbing part
21 Support plate
22 Substrate
23 Anti-reflection layer
24 Surface hardened layer
30 Fresnel lens sheet
50 Transmission screen
70 Conventional lenticular lens sheet
p The length (pitch) of the long base of the substantially trapezoidal shape of the unit lens unit
h Distance between the bottom sides of the substantially trapezoidal shape of the unit lens (lens height)
w The length of the base on the light-emitting surface side of the substantially triangular shape of the light absorbing part
L1, L2, L3, L1 ', L2', L3 'Light emitting direction
θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 Angle between the light incident surface and the total reflection surface
θ1 ′, θ2 ′, θ3 ′, θ4 ′, θ5 ′, θ6 ′ Angle of light emitted from the unit lens unit
d base point

Claims

The unit lens portion consisting of a substantially trapezoidal column, the major axis direction is parallel to each other, and the long base surface in the substantially trapezoidal shape of the cut surface perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion is all A plurality of light absorbing portions for absorbing or / blocking external light entering from the light exit surface side are formed in grooves between adjacent unit lens portions, and a plurality of the light receiving portions are arranged so as to be on one plane on the light entrance surface side; A diffusion sheet that totally reflects light on the side of the cut surface of the lens portion,
The diffusion sheet according to claim 1, wherein a distance between both bases of the substantially trapezoidal shape on the cut surface of the unit lens portion is 120% or more and 400% or less of a length of the long base.

2. The diffusion sheet according to claim 1, wherein the unit lens portion has a substantially trapezoidal shape on the cut surface having an equal leg trapezoidal shape. 3.

The unit lens portion consisting of a substantially trapezoidal column, the major axis direction is parallel to each other, and the long base surface in the substantially trapezoidal shape of the cut surface perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion is all A plurality of light absorbing portions for absorbing or / blocking external light entering from the light exit surface side are formed in grooves between adjacent unit lens portions, and a plurality of the light receiving portions are arranged so as to be on one plane on the light entrance surface side; A diffusion sheet that totally reflects light on the side of the cut surface of the lens portion,
A substantially trapezoidal shape in the cut surface of the unit lens portion is an isosceles trapezoidal shape, and two or more types of unit lens portions having different angles between a side and a long base of the isosceles trapezoidal shape are arranged. A diffusion sheet characterized by the following.

The unit lens portion consisting of a substantially trapezoidal column, the major axis direction is parallel to each other, and the long base surface in the substantially trapezoidal shape of the cut surface perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion is all A plurality of light absorbing portions for absorbing or / blocking external light entering from the light exit surface side are formed in grooves between adjacent unit lens portions, and a plurality of the light receiving portions are arranged so as to be on one plane on the light entrance surface side; A diffusion sheet that totally reflects light on the side of the cut surface of the lens portion,
The unit lens portion is characterized in that an angle A between one side and a long base of the substantially trapezoidal shape on the cut surface is different from an angle B between the other side and the long base. Diffusion sheet.

The unit lens portion consisting of a substantially trapezoidal column, the major axis direction is parallel to each other, and the long base surface in the substantially trapezoidal shape of the cut surface perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion is all A plurality of light absorbing portions for absorbing or / blocking external light entering from the light exit surface side are formed in grooves between adjacent unit lens portions, and a plurality of the light receiving portions are arranged so as to be on one plane on the light entrance surface side; A diffusion sheet that totally reflects light on the side of the cut surface of the lens portion,
The diffusion sheet, wherein the unit lens portion is formed in a polygonal line shape having one or more base points on at least one side of the substantially trapezoidal shape on the cut surface.

The unit lens portion consisting of a substantially trapezoidal column, the major axis direction is parallel to each other, and the long base surface in the substantially trapezoidal shape of the cut surface perpendicular to the major axis direction of the substantially trapezoidal column of the unit lens portion is all A plurality of light absorbing portions for absorbing or / blocking external light entering from the light exit surface side are formed in grooves between adjacent unit lens portions, and a plurality of the light receiving portions are arranged so as to be on one plane on the light entrance surface side; A diffusion sheet that totally reflects light on the side of the cut surface of the lens portion,
The diffusion sheet according to claim 1, wherein the unit lens portion has a substantially trapezoidal side in the cut surface that is curved.

The length of the base on the light emitting surface side in the cut surface of the light absorbing portion is 40% or more and less than 100% of the length of the long base in the cut surface of the unit lens portion. Item 7. The diffusion sheet according to any one of items 6.

The diffusion sheet according to claim 1, further comprising a support plate containing a diffusing agent on a light exit surface side of the unit lens unit.

The diffusion sheet according to claim 8, wherein the light-emitting surface side of the support plate is formed flat.

The diffusion sheet according to claim 8, wherein the support plate contains an ultraviolet absorber.

The diffusion sheet according to any one of claims 1 to 10, wherein the unit lens portion is formed of a radiation curable resin.

The diffusion sheet according to claim 1, wherein the light absorbing portion having a width of 2 μm or more is provided between the long bottom sides of the cut surfaces of the adjacent unit lens portions.

The light absorbing portion provided between the adjacent unit lens portions has a substantially triangular shape whose apex on the light incident surface side has a radius of curvature of 1 μm or more. 2. The diffusion sheet according to claim 1.

A transmissive screen comprising: the diffusion sheet according to claim 1; and a Fresnel lens sheet on a light incident surface side of the diffusion sheet.