JP2007148389A - 光拡散シートおよび透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【目的】水平方向の異なる観察角度から観察された場合のコントラストの低下現象を抑制する。
【構成】透過型スクリーン10は，レンチキュラーレンズ12および全反射レンズ14を含む。レンチキュラーレンズ12の光入射面には，弧状の外縁を備えた複数の単位レンズ部12ａが水平方向に長手方向を有して互いに平行に配列されて形成され，その出射面には水平方向に長手方向を有する複数の凸条部12ｃが平行に配列されて形成されている。凸条部12ｃの端面のそれぞれに光吸収層12ｄが設けられている。全反射レンズ14の光出射面には，垂直方向に長手方向を有し，長手方向に垂直な断面が台形である複数の凸条の単位レンズ部14ｂが互いに平行に配列されて形成され，隣接する上記単位レンズ部14ｂの間の溝14ａに，光吸収粒子が添加された単位レンズ部14ｂの屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂が充填されている。
【選択図】図３

Description

この発明は，光拡散シートおよび透過型スクリーンに関する。

背面投射型プロジェクション表示装置では，スクリーンの背面側に配置されたプロジェクタから出射（投射）された映像光に基づく映像が，スクリーン上に表示される。

スクリーン上の水平方向（左右方向）および垂直方向（上下方向）の視野角を広げるために，スクリーンを構成する部材に光拡散機能を持たせることが行われている。光拡散機能は，スクリーンを構成する部材に光拡散剤を混入することによって達成することができる。しかしながら，光拡散剤を多用すると，スクリーンから出射される出射光の明るさ（輝度等）が低下する。また，光拡散剤の混入では光拡散の方向性制御が容易ではない。

そこで，スクリーンを構成する部材（レンズ要素）自体の構造（形状）に基づいて，光拡散作用を達成させることが行われている。

特許文献１の図１には，フレネルレンズシート１４，両面レンチキュラーレンズシート１５，遮光シート１３および機能層１６を備えた透過型スクリーン１７が示されている。両面レンチキュラーレンズシート１５は，その単位レンチキュラーレンズ形状の長手方向が上下方向であるので，左右方向に光を拡散させる。遮光シート１３は単位レンズ形状の長手方向が左右方向であるので，上下方向に光を拡散させる。

特許文献１に記載の透過型スクリーン１７は，外部光を吸収することができるように，両面レンチキュラーレンズシート１５の観察者側の面のレンチキュラーレンズ要素間の非集光部に光吸収部（ブラックストライプ部）が設けられ，遮光シート１３の観察者側の面のＶ字形状部分に光吸収材が充填されている。

特許文献１に記載の透過型スクリーン１７は，スクリーン１７に対面した場合の上下方向の広角度（スクリーン面となす角度が小さい方向）から入射する外部光を効率よく吸収することができる。スクリーン１７に対面した場合の上下方向に広角度（スクリーン面となす角度が小さい方向）から入射する外部光は，遮光シート１３の観察者側の面のＶ字形状部分に入射し，Ｖ字形状部分に充填されている光吸収剤によって吸収されるからである。しかしながら，スクリーン１７に対面した場合の左右方向に広角度から入射する外部光については，上下方向に広角度から入射する外部光に比べて光吸収率は低い。遮光シート１３は単位レンズ形状（Ｖ字形状）の長手方向が左右方向であるので，左右方向に広角度から入射する外部光は，遮光シート１３のＶ字形状部分に効率よく入射しないからである。
特開２００４−２８６９９６号公報

この発明は，左右方向（水平方向）の広角度から入射する外部光を効率よく吸収することができる光拡散シートを提供することを目的とする。

この発明による光拡散シートは，レンチキュラーレンズと上記レンチキュラーレンズの映像光出射面側に設けられる全反射レンズを備え，上記レンチキュラーレンズは，その映像光入射面に，水平方向に長手方向を有する複数の第１の単位レンズ部が互いに平行に形成され，上記第１の単位レンズ部の上記長手方向に垂直な断面は外側にふくらむ弧状の縁を有しており，その映像光出射面には，上記複数の第１の単位レンズ部の境界に対応する位置のそれぞれに光吸収層が設けられている。上記全反射レンズは，その映像光出射面に，垂直方向に長手方向を有する複数の第２の単位レンズ部が互いに平行に形成され，上記第２の単位レンズ部の上記長手方向に垂直な断面は映像光が入射する面を底面とする台形状である。そして，隣接する上記第２の単位レンズ部の間の溝に，光吸収粒子が添加された上記第２の単位レンズ部の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂が充填されている。レンチキュラーレンズと全反射レンズとの間に他の部材（ベースフイルム等）が配置されていてもよい。

この発明において，「映像光入射面」は光源から出射される映像光が入射する面であり，「映像光出射面」は映像光が出射する面である。後述する外部光は，映像光の進行方向とは逆向きの進行方向となるので，「映像光出射面」から入射し，「映像光入射面」から出射する。

映像光はレンチキュラーレンズ（シート）の映像光入射面に入射する。レンチキュラーレンズの映像光出射面から出射された映像光が，全反射レンズ（シート）の映像光入射面に入射する。全反射レンズの映像光出射面から出射された光（映像光）が外部に出射される（観察者によって視認される）。

レンチキュラーレンズの映像光入射面に，水平方向に長手方向を有する複数の第１の単位レンズ部が互いに平行に形成されている。上記第１の単位レンズ部のそれぞれは，上記長手方向に垂直な断面が外側にふくらむ弧状の縁を有している。第１の単位レンズ部は水平方向（左右方向）に長手方向を持って配列されているので，レンチキュラーレンズは，入射した映像光を垂直方向（上下方向）に拡散させる。

レンチキュラーレンズの映像光出射面側に，レンチキュラーレンズとは別体の全反射レンズが設けられている。この全反射レンズの映像光出射面には，垂直方向に長手方向を有する複数の第２の単位レンズ部が互いに平行に形成されている。上記第２の単位レンズ部のそれぞれの上記長手方向に垂直な断面は，映像光が入射する面を底面とする台形状である。また，隣接する上記第２の単位レンズ部の間の溝には，光吸収粒子が添加された上記第２の単位レンズ部の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂が充填されている。

映像光は，第２の単位レンズ部の底面側から入射し上面側から出射する，または第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界に入射する。第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界に入射した映像光は，臨界角までの角度範囲をもってその境界に入射すると，第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界で全反射する。第２の単位レンズ部（および溝）が垂直方向（上下方向）に長手方向を持つので，全反射レンズは，入射した映像光を水平方向（左右方向）に拡散（反射）させる。

外部光は，映像光とは逆に，全反射レンズ，レンチキュラーレンズの順番に進む。全反射レンズの映像光出射面に形成された第２の単位レンズ部の間の溝に充填されている低屈折率樹脂には光吸収粒子が添加されているので，外部光のうち，第２の単位レンズ部の間の溝に入射した外部光は光吸収粒子によって吸収される。

水平方向に比較的広角度（レンズ（シート）面となす角度が小さい方向）から全反射レンズの映像光出射面に形成された第２の単位レンズ部に入射した外部光は，第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界で全反射されることなく，低屈折率部に入射する。水平方向に比較的広角度から第２の単位レンズ部に入射した外部光も，低屈折率部に添加されている光吸収粒子によって吸収される。

全反射レンズの第２の単位レンズ部に入射した外部光のうち，第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界に入射しなかったもの，および第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界で全反射されたものが，第２の単位レンズ部を通って，レンチキュラーレンズの映像光出射面に入射する。

レンチキュラーレンズの映像光出射面には，レンチキュラーレンズの映像光入射面に形成された複数の第１の単位レンズ部の境界に対応する位置のそれぞれに光吸収層が設けられているので，レンチキュラーレンズの映像光出射面に入射した外部光のうち，光吸収層に入射した外部光は，ここで吸収される。

レンチキュラーレンズの映像光入射面には，水平方向に長手方向を有し，この長手方向に垂直な断面が外側にふくらむ弧状の縁を有する複数の第１の単位レンズ部が形成されているので，レンチキュラーレンズの入射面に達した外部光は，第１の単位レンズ部によって上下方向（垂直方向）に拡散されて出射されることになる。

この発明によると，光拡散シートに入射した外部光のうち，全反射レンズの第２の単位レンズ部間の溝（低屈折率部）において吸収されず，かつ，レンチキュラーレンズの映像光出射面に設けられた光吸収層において吸収されなかったもののみが，全反射レンズおよびレンチキュラーレンズを通ってレンチキュラーレンズから出射される。また，レンチキュラーレンズから出射される外部光は，レンチキュラーレンズの入射面において垂直方向（上下方向）に拡散された上で出射される。このため，レンチキュラーレンズから出射された外部光が，たとえ，レンチキュラーレンズの後方に配置される部材（たとえば，ミラーなど）によって反射されて，再びレンチキュラーレンズ，全反射レンズを通って外部に出射されたとしても，そのような外部光を起因とするコントラストの低下は少ない。特に，水平方向（左右方向）に比較的広角度（シート面となす角度が小さい方向）から全反射レンズの映像光出射面に形成された第２の単位レンズ部に入射した外部光は，全反射レンズの低屈折率部でほとんど吸収されるので，水平方向の観察角度について，外部光を起因とするコントラストの変動を少なくすることができる。水平方向（左右方向）の観察角度について外部光を起因とするコントラスト低下による映像劣化等が防止される。

上記レンチキュラーレンズの映像光出射面は，一実施態様では面一に形成される（もちろん，光吸収層が設けられている部分はわずかにもりあがる）。上記レンチキュラーレンズの映像光出射面に，上記複数の第１の単位レンズ部の境界に対応する位置のそれぞれに，水平方向に長手方向を有する凸条部を形成し，この凸条部の端面に上記光吸収層を設けてもよい。垂直方向（上下方向）への映像光の拡散の強化（より広い角度範囲への拡散）のために，上記レンチキュラーレンズの出射面に形成された上記複数の凸条部の間のそれぞれに，水平方向に長手方向を有し，この長手方向に垂直な断面が外側にふくらむ弧状の縁を有する複数の第３の単位レンズ部を形成してもよい。

この発明は，上述した光拡散シートを含む透過型スクリーンを提供している。この発明による透過型スクリーンは，上述した光拡散シート，上記光拡散シートの映像光入射面側に設けられたフレネルレンズ，および上記光拡散シートの映像光出射面側に設けられ，上記光拡散シートに接着される支持板を備えている。

好ましくは，上記フレネルレンズは，その映像光入射面に，垂直方向に長手方向を持つ光分割レンズ要素または光拡散レンズ要素が形成され，映像光出射面に，フレネルレンズ要素が形成されているものである。すなわち，フレネルレンズの映像光出射面に形成された光分割レンズ要素または光拡散レンズ要素の長手方向と，光拡散シートに含まれる全反射レンズの第２のレンズ部の長手方向とは同じ方向（垂直方向）を向いている。フレネルレンズの映像光入射面において映像光は水平方向に分割または拡散され，かつ映像光出射面において出射される映像光が平行光（レンズ面の法線方向を向く光）にされる（平行光に近づく）。映像光は，上述したように，その後光拡散シートの全反射レンズによって水平方向に拡散される。フレネルレンズによって水平方向に分割（拡散）された上で全反射レンズによる水平方向の拡散が行われるので，水平方向に平坦な輝度分布を持つ（輝度の強弱が小さい，ピークの明暗差が小さい）出射光を得ることができる。また，平行光が光拡散シートに入射することになるので，全反射レンズの第２の単位レンズ部と溝（低屈折率部）との境界に全反射角を超える角度で入射する映像光はほとんど無くなり，映像光を効率よく外部に出射させることができる。

図１は背面投射型のプロジェクション表示装置１の内部構造を概略的に示すものである。図２はプロジェクション表示装置１の表示画面を構成する透過型スクリーン（プロジェクション・スクリーン）10の斜視図である。図３は，図２に示す透過型スクリーン10を構成する複数の部材（詳細は後述する）を，互いに分離させて示すものである。図２および図３において，図示の便宜上，透過型スクリーン10の水平方向の長さ（横幅）および垂直方向の長さ（高さ）が短く描かれている。

透過型スクリーン10は，プロジェクタ２（光源）から出射された映像光を結像させ，透過型スクリーン10の表面に映像光に基づく映像（静止画像および動画像）を表示させるものである。プロジェクタ２から出射された映像光は，プロジェクション表示装置１の内部に設けられたミラー３によって反射されて透過型スクリーン10に到達する。プロジェクタ２から出射された映像光が入射する透過型スクリーン10の面（光源側の面）を「入射面」と呼ぶ。入射面から入射した映像光に基づく映像が映し出される透過型スクリーン10の面（映像が視認される観察者側の面）を「出射面」と呼ぶ。透過型スクリーン10の全体がプロジェクション表示装置１の筐体に支持される。

透過型スクリーン10は，フレネルレンズ11，レンチキュラーレンズ12，ＵＶ樹脂層（ベースフイルム）13，全反射レンズ14および支持板15が重ね合わされて構成される。全反射レンズ14はＵＶ樹脂層13の出射面側にＵＶ樹脂層13と一体的に形成される。レンチキュラーレンズ12は，ＵＶ樹脂層13の入射面側に接着層等によって貼合わせられる（後述する凸条部12ｃに接着層が設けられて，レンチキュラーレンズ12とＵＶ樹脂層13とが接着される）。支持板15は接着層（図示略）によって全反射レンズ14の出射面に貼合わせられる。フレネルレンズ11は，レンチキュラーレンズ12，ＵＶ樹脂層13，全反射レンズ14および支持板15とは別体である。支持板15の出射面側が透過型スクリーン10の最外面となる。

フレネルレンズ11の入射面には，垂直方向（透過型スクリーン10の出射面に対面した観察者を基準とすれば，上下方向）に長手方向を有する三角条の単位レンズ部11ａが隣接して複数配列されて形成され，その出射面には同心円状のフレネルレンズ要素11ｂが形成されている。入射面の単位レンズ部11ａは円柱条（外縁が弧状）であってもよい。フレネルレンズ11の入射面に形成された単位レンズ部11ａが垂直方向に長手方向を持って形成されているので，プロジェクタ２から出射（投射）された映像光は，フレネルレンズ11の入射面において水平方向（透過型スクリーン10の出射面に対面した観察者を基準とすれば，左右方向）に分割（拡散）され，かつ出射面に形成されたフレネルレンズ要素11ｂによって，平行光（フレネルレンズ11の面の法線方向を向く光）とされる。

フレネルレンズ11から出射した映像光は，レンチキュラーレンズ12に入射する。

レンチキュラーレンズ12の入射面（光源側の面）には，弧状の外縁を持つ単位レンズ部12ａが互いに隣接して複数形成され，出射面（観察者側の面）には，弧状の外縁を持つ単位レンズ部12ｂと，凸条部12ｃとが交互に複数形成されている。入射面側に形成された単位レンズ部12ａ，ならびに出射面側に形成された単位レンズ部12ｂおよび凸条部12ｃは，いずれも水平方向の長手方向を持つ。

レンチキュラーレンズ12の入射面に形成された単位レンズ部12ａの弧状部分の大きさは，出射面に形成された単位レンズ部12ｂの弧状部分の大きさよりも大きい。また，出射面に形成された単位レンズ部12ｂは，入射面に形成された単位レンズ部12ａに対応する位置に形成されている。また，出射面に形成された凸条部12ｃは入射面に形成された複数の単位レンズ部12ａの間（境界）に対応する位置に形成されている。凸条部12ｃの高さは，出射面に形成された単位レンズ部12ｂの高さよりも少し高い。

レンチキュラーレンズ12の入射面に形成された単位レンズ部12ａのそれぞれが水平方向に長手方向を持つので，フレネルレンズ11から出射された映像光（平行光）は，レンチキュラーレンズ12の光出射面に形成された単位レンズ部12ｂの範囲に集光（拡散）され，単位レンズ部12ｂの範囲に集光された映像光は，単位レンズ部12ｂから出射するときに，水平方向に長手方向をもって形成された単位レンズ部12ｂによって垂直方向（上下方向）に拡散されて出射される。なお，レンチキュラーレンズ12の入射面に形成された単位レンズ部12ａのみによっても垂直方向（上下方向）の拡散が達成されるので，出射面の単位レンズ部12ｂは必ずしも必要ではない（この場合，単位レンズ部12ｂの部分は平坦とされる（図６（A)），または出射面の全体がほぼ面一とされる（図６(B)））が，拡散作用を強くする（拡散範囲を広くする）ためには，出射面にも単位レンズ部12ｂを形成しておくほうが好ましい。

レンチキュラーレンズ12の出射面に形成された凸条部12ｃのそれぞれの端面（出射面側）には，光吸収層12ｄが設けられている。光吸収層12ｄが設けられたレンチキュラーレンズ12を見ると，黒色の多数の線が入れられているように見える。このため，光吸収層12ｄはブラックストライプ部（ＢＳ部）と呼ばれる。光吸収層12ｄは，透過型スクリーン10の出射面側から入射した外部光が，再び外部に出射されてしまうのを防止（低減）する機能を有する（詳しくは後述する）。

レンチキュラーレンズ12によって垂直方向（上下方向）に拡散された映像光は，ＵＶ樹脂層（ベースシート）13を介して全反射レンズ14に入射する。

全反射レンズ14の出射面側に，垂直方向（上下方向）に長手方向を持つ多数のＶ字溝14ａが互いに平行に形成されている。全反射レンズ14自体の形状を基準とすれば，全反射レンズ14の出射面側に，垂直方向を長手方向とする，断面形状が台形の凸条の単位レンズ部14ｂが，互いに平行に複数配列されていると言うことができる。映像光は，断面が台形である単位レンズ部14ｂの底面側から入射し，上面側から出射する。

Ｖ字溝14ａには光吸収粒子が添加された低屈折率部材が充填されている。低屈折率部材は全反射レンズ14（単位レンズ部14ｂ）の屈折率よりも低い屈折率を持つ。光吸収粒子が添加された低屈折率部材は一般に黒色であり，Ｖ字溝14ａに低屈折率部材が充填された全反射レンズ14を見ると，黒色の多数の線が入れられているように見える。このため，光吸収粒子が添加された低屈折率部材が充填されたＶ字溝14ａも，ブラックストライプ部（ＢＳ部）と呼ばれる。単位レンズ部14ｂと低屈折率部材が充填されたＶ字溝14ａとの境界に入射した平行光の殆どは反射する（全反射）。反射されずにＶ字溝14ａ中に入射した光は光吸収粒子によって吸収される。

全反射レンズ14の出射面に形成されたＶ字溝14ａ（単位レンズ部14ｂ）の長手方向は垂直方向（上下方向）を向いているので，全反射レンズ14の入射面から入射した映像光は，水平方向（左右方向）に拡散されて出射される。全反射レンズ14の入射面に入射する映像光は，上述したように，フレネルレンズ11の入射面に形成された三角条の単位レンズ部11ａによって水平方向に分割（拡散）されたものである。そして，上述したように，フレネルレンズ11の入射面に形成された三角条の単位レンズ部11ａの長手方向と，全反射レンズ14の出射面に形成されたＶ字溝14ａ（単位レンズ部14ｂ）の長手方向とは同方向（垂直方向）を向いている。フレネルレンズ11の入射面に形成された三角条の単位レンズ部11ａによって水平方向に分割（拡散）された映像光が，全反射レンズ14において水平方向に拡散されて出射されるので，全反射レンズ14から出射される映像光は，水平方向に比較的平坦な輝度分布を有する（輝度の強弱が小さい，ピークの明暗差が小さい）ものになる。

全反射レンズ14から出射した映像光は，支持板15を通って外部に出射される。支持板15上に現れる映像光に基づく映像が観察者によって視認される。支持板15は透明な固い樹脂等によって形成されている。必要に応じて，支持板15に拡散剤を混入してもよく，支持板15の外表面（観察者側の面）に低反射膜等を設けてもよい。

図４(A) は全反射レンズ14の出射面から入射した外部光の様子（光路）を，図４（B) はレンチキュラーレンズ12の出射面から入射した外部光の様子（光路）をそれぞれ示している。

透過型スクリーン10を備えたプロジェクション表示装置１は，一般的には室内に配置される。たとえば，蛍光灯からの光等（外部光）が，直接または間接にプロジェクション表示装置１の透過型スクリーン10（支持板15）に入射する。

図４(A) を参照して，透過型スクリーン10の支持板15を通った外部光は，全反射レンズ14の出射面に入射する。全反射レンズ14の出射面において，外部光は，光吸収粒子（図４(A) において黒丸で示す。また，分かりやすくするために光吸収粒子の径が小さく描かれている）が添加された低屈折率部材が充填されているＶ字溝14ａまたは単位レンズ部14ｂに入射する。

Ｖ字溝14ａに入射した外部光は，Ｖ字溝14ａに充填されている低屈折部材中に添加されている光吸収粒子によって吸収される。また，水平方向に比較的広角度（全反射レンズ14となす角度が小さい方向）から単位レンズ部14ｂに入射した外部光は，単位レンズ部14ｂとＶ字溝14ａの境界において全反射されずにＶ字溝14ａ中に入射し，Ｖ字溝14ａ中の光吸収粒子によって吸収される。

全反射レンズ14の単位レンズ部14ｂに入射した外部光のうち，Ｖ字溝14ａ中の光吸収粒子によって吸収されなかった外部光は，単位レンズ部14ｂをそのまま通過して，または単位レンズ部14ｂとＶ字溝14ａの境界において全反射されて，全反射レンズ14の入射面から出射される。全反射レンズ14を通過した外部光は，ＵＶ樹脂層13を介して，レンチキュラーレンズ12の出射面に入射する。

図４(B) を参照して，レンチキュラーレンズ12の出射面では，外部光は，弧状の単位レンズ部12ｂまたは凸条部12ｃのいずれかに入射する。凸条部12ｃの端面に設けられている光吸収層12ｄに入射した外部光はここで吸収される。単位レンズ部12ｂ（または凸条部12ｃの壁面）に入射した外部光のほとんどは，レンチキュラーレンズ12の出射面の単位レンズ部12ｂおよびレンチキュラーレンズ12の入射面の単位レンズ部12ａにおいて垂直方向（上下方向）に拡散されて出射される。

全反射レンズ14のＶ字溝14ａに直接に入射した外部光のほとんどは吸収されるので，全反射レンズ14を通過しない。水平方向に広角度から全反射レンズ14の単位レンズ部14ｂに入射した外部光も，Ｖ字溝14ａに入射して吸収されるので，全反射レンズ14を透過しない。全反射レンズ14を通過する外部光は，全反射レンズの単位レンズ部14ｂに入射したもののうち，水平方向の比較的正面から入射したものだけとなる。

全反射レンズ14を通過した外部光のうち，レンチキュラーレンズ12の凸条部12ｃの端面の光吸収層12ｄに入射した外部光のほとんどは吸収されるので，レンチキュラーレンズ12を通過することはない。

結局，透過型スクリーン10に入射した外部光のうち，全反射レンズ14およびレンチキュラーレンズ12を通過して出射される外部光は，全反射レンズ14のＶ字溝14ａ中の光吸収粒子，およびレンチキュラーレンズ12の光吸収層12ｄによって吸収されなかったものになる。

全反射レンズ14のＶ字溝14ａ中の光吸収粒子およびレンチキュラーレンズ12の光吸収層12ｄによって吸収されなかった外部光は，上述のように，レンチキュラーレンズ12から出射されるときに，レンチキュラーレンズ12の出射面の単位レンズ部12ｂおよび入射面の単位レンズ部12ａにおいて垂直方向（上下方向）に拡散される。

レンチキュラーレンズ12から出射された，垂直方向に拡散された外部光のほとんどは，プロジェクション表示装置１の内部壁面に入射する。プロジェクション表示装置１の内部壁面を光吸収性の高い色（黒色等）で塗装しておくことによって，プロジェクション表示装置１の内部壁面に到達した外部光をここで吸収することができる。

レンチキュラーレンズ12から出射された拡散された外部光のうち一部は，プロジェクション表示装置１の内部のミラー３によって反射されて，透過型スクリーン10の出射面側に向かう。上述したように，透過型スクリーン10に入射した外部光のうち，プロジェクション表示装置１の内部のミラー３によって反射されて，再び透過型スクリーン10の出射面側に向かう外部光はわずかなものになる。特に，水平方向の広角度から透過型スクリーン10に入射した外部光については，全反射レンズ14のＶ字溝14ａ中の光吸収粒子によって効率よく吸収されるので，水平方向の広角度から透過型スクリーン10に入射した外部光については，透過型スクリーン10の出射面側に向かうものはほとんど無い。また，再び透過型スクリーン10から出射される外部光は，レンチキュラーレンズ12によって垂直方向（上下方向）に拡散され，かつ全反射レンズ14によって水平方向（左右方向）に拡散された後に透過型スクリーン10から出射される。このため，透過型スクリーン10上に表示される映像のコントラストが，外部光の影響によって異なってしまう（低下してしまう）ことが防止（低減）される。

垂直方向（上下方向）の広角度から入射した外部光については，全反射レンズ14のＶ字溝14ａ中の光吸収粒子によって吸収される外部光が水平方向（左右方向）の広角度から入射した外部光に比較して少ないので，水平方向（左右方向）の広角度から入射した外部光と比較すると，多くの外部光が再び透過型スクリーン10から出射されてしまう。しかしながら，全反射レンズ14のＶ字溝14ａ中の光吸収粒子およびレンチキュラーレンズ12の光吸収層12ｄによって外部光の大部分が吸収されるので，コントラストの変動（低下）は少ない。

このように，透過型スクリーン10は，レンチキュラーレンズ12によって映像光を垂直方向（上下方向）に拡散し，かつ全反射レンズ14によって映像光を水平方向（左右方向）に拡散するので，透過型スクリーン10の視野角を，垂直方向および水平方向の両方向において広いものとすることができる。また，特に，水平方向の広角度から入射する外部光を起因とするコントラストの変動（低下）が殆ど生じない。

図５は，他の実施例の透過型スクリーン20を示す斜視図である。図２に示す透過型スクリーン10とは，フレネルレンズ11Ａの入射面に形成された単位レンズ部の長手方向が水平方向であり，レンチキュラーレンズ12Ａの両面に形成された単位レンズ部（凸条部）の長手方向が垂直方向であり，全反射レンズ14Ａの出射面に形成された単位レンズ部（Ｖ字溝）の長手方向が水平方向である点が異なる。

透過型スクリーン20では，レンチキュラーレンズ12Ａによって映像光が水平方向（左右方向）に拡散され，全反射レンズ14Ａによって映像光が垂直方向（上下方向）に拡散される。また，透過型スクリーン20では，特に垂直方向（上下方向）の広角度から入射する外部光を起因とするコントラストの変動（低下）がほとんど生じない。

プロジェクション表示装置の内部構造を概略的に示す。 透過型スクリーンの斜視図である。 透過型スクリーンを構成する部材を分離させて示す斜視図である。 （Ａ）は全反射レンズシートの出射面から入射した外部光の光路を，（Ｂ）はレンチキュラーレンズ・シートの出射面から入射した外部光の光路をそれぞれ示す。 透過型スクリーンの他の例を示す斜視図である。 （Ａ），（Ｂ）は，レンチキュラーレンズの斜視図である。

符号の説明

10，20 透過型スクリーン
11 フレネルレンズ・シート
12，12Ａ レンチキュラーレンズ・シート
12ａ，12ｂ，14ｂ 単位レンズ部
12ｃ 凸条部
12ｄ 光吸収層
13 ＵＶ樹脂層
14，14Ａ 全反射レンズシート
14ａ Ｖ字溝
15 支持板

Claims (6)

1. レンチキュラーレンズと上記レンチキュラーレンズの映像光出射面側に設けられる全反射レンズを備え，
   上記レンチキュラーレンズは，
   その映像光入射面に，水平方向に長手方向を有する複数の第１の単位レンズ部が互いに平行に形成され，上記第１の単位レンズ部の上記長手方向に垂直な断面は外側にふくらむ弧状の縁を有しており，
   その映像光出射面には，上記複数の第１の単位レンズ部の境界に対応する位置のそれぞれに光吸収層が設けられており，
   上記全反射レンズは，
   その映像光出射面に，垂直方向に長手方向を有する複数の第２の単位レンズ部が互いに平行に形成され，上記第２の単位レンズ部の上記長手方向に垂直な断面は映像光が入射する面を底面とする台形状であり，
   隣接する上記第２の単位レンズ部の間の溝に，光吸収粒子が添加された上記第２の単位レンズ部の屈折率よりも低い屈折率を有する樹脂が充填されている，
   光拡散シート。
2. 上記レンチキュラーレンズの映像光出射面は，面一に形成されている，
   請求項１に記載の光拡散シート。
3. 上記レンチキュラーレンズの映像光出射面に，上記複数の第１の単位レンズ部の境界に対応する位置のそれぞれに水平方向に長手方向を有する凸条部が形成され，この凸条部の端面に上記光吸収層が設けられている，
   請求項１に記載の光拡散シート。
4. 上記レンチキュラーレンズの映像光出射面に形成された上記複数の凸条部の間のそれぞれに，水平方向に長手方向を有し，この長手方向に垂直な断面が外側にふくらむ弧状の縁を有する複数の第３の単位レンズ部が形成されている，
   請求項３に記載の光拡散シート。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の光拡散シート，
   上記光拡散シートの映像光入射面側に設けられたフレネルレンズ，および
   上記光拡散シートの映像光出射面側に設けられ，上記光拡散シートに接着される支持板，
   を備えた透過型スクリーン。
6. 上記フレネルレンズは，
   その映像光入射面に，垂直方向に長手方向を持つ光分割レンズ要素または光拡散レンズ要素が形成され，
   映像光出射面に，フレネルレンズ要素が形成されているものである，
   請求項５に記載の透過型スクリーン。

Images