JP2007316415A - シート状部材、透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境変化に対する画質の劣化を抑制することと、シンチレーションの発生を抑制することと、の両方に優れたシート状部材を提供する。
【解決手段】シート状部材５０は、透明支持シート７０と、透明支持シートよりも入射側に積層された拡散光学シート６０と、最出射側に積層され、防水性を有する基材層８１を含む一以上の層を有した最出射側シート８０と、を備えている。拡散光学シートは、映像光Ｌを偏向させる単位光学要素６３が一方向に沿って複数配列されてなる拡散光学要素６２であって、映像光を主に前記一方向に拡散させる拡散光学要素を有する。最出射側シートの少なくともいずれかの層が、透過する光を拡散させる拡散部として機能する。
【選択図】図３

Description

本発明は、光源から投射された映像光を出射側に出射する透過型スクリーンに用いられるシート状部材、とりわけ、シンチレーションを抑制することと、環境が変化した場合における映像の劣化を抑制することと、に優れたシート状部材に関する。

また、本発明は、このようなシート状部材を備えた透過型スクリーン、並びに、当該透過型スクリーンを備えた背面投射型映像表示装置にも関する。

映像光をスクリーンの背後から投射して表示する背面投射型映像表示装置（リアプロジェクションテレビを含む）では、映像光を拡大投影して表示するためのスクリーンとして透過型スクリーンが使用されている。一般的に、この透過型スクリーンは、光源から投射される映像光を観察面側へ略平行光となるように偏向させる偏向光学シート（例えばフレネルレンズシート）と、偏向光学シートから出射した映像光を拡散させるシート状部材（例えばレンチキュラーレンズシート）と、を組み合わせて使用されている。

従来、このような透過型スクリーンに使用される偏向光学シートやシート状部材は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック製の基板（シート、フィルムを含む）に、フレネルレンズやレンチキュラーレンズ等の光学要素を積層することにより形成されている。

しかしながら、プラスチック製の基板は温度や湿度等に代表される環境条件の変化に敏感であり、その厚さや大きさ（例えば、基板の各辺に沿った長さ）等は環境の変化に伴って変化する。そのため、とりわけシート状部材が反り、偏向光学シートとシート状部材との間に浮き（隙間）が生じることがあった。このような状態の透過型スクリーンに映像光が投射されると、焦点ぼけ、色再現の低下、二重像、画像の歪み等、画質が著しく低下するという問題がある。特に、薄型のリアプロジェクションテレビでは、透過型スクリーンへの映像光の入射角度が大きいため、シート状部材に生じたわずかな反りや浮きによっても、透過型スクリーンに投影される映像の画質が著しく悪化してしまう。その上、透過型スクリーンが大型化すると、環境の変化に起因する画像の劣化が小型の透過型スクリーンに比べて目立ちやすくなるとともに、さらに、シート状部材が自重によって撓みやすくなり、この撓みによって形成されたシート状部材間の隙間等によっても画質が悪化してしまう。

このようなことから、環境変化に起因した映像の劣化を抑制することができる透過型スクリーンについて、種々の研究開発がなされている（例えば、特許文献１）。

ところで、透過型スクリーンに投影される映像の画質を著しく劣化させるものとして、シンチレーション（ぎらつき）が挙げられる。従来、シンチレーション対策として、種々の研究がなされている（例えば、特許文献２および特許文献３）。一般的には、シンチレーションの発生を抑制するためには、映像光を指向性なく（無指向性に）拡散させる拡散層をシート状部材に設けることが有効とされている。しかしながら、シート状部材の全体構成に応じ、当該シート状部材中のどの位置に拡散層が配置されるかによっても、シンチレーションの発生は異なってくる。したがって、シート状部材における拡散層の構成は、当該シート状部材のその他の構成とともに設計されるべきである。

この点に関し、環境対策を目的としているシート状部材、および、一般的なシンチレーション対策を目的としているシート状部材はそれぞれ開発されているものの、環境対策とシンチレーション対策とを同時に目的としているシート状部材は未だ十分に開発されていない。
特開２００２−１６９２２４号公報 特開平１１−９５３２６号公報 特開平１１−３１６３０５号公報

本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、環境変化に対する画質の劣化を抑制することと、シンチレーションの発生を抑制することと、の両方に優れたシート状部材を提供することを目的とする。

本発明によるシート状部材は、入射側から投射された映像光を出射側に出射する透過型スクリーンに用いられるシート状部材であって、透明支持シートと、映像光を偏向させる単位光学要素が一方向に沿って複数配列されてなる拡散光学要素であって、映像光を主に前記一方向に拡散させる拡散光学要素を有し、前記透明支持シートよりも入射側に積層された拡散光学シートと、最出射側に積層され、防水性を有する基材層を含む一以上の層を有した最出射側シートと、を備え、前記最出射側シートの少なくともいずれかの層が、透過する光を拡散させる拡散部として機能することを特徴とする。

このような本発明によるシート状部材によれば、環境変化に対する画質の劣化を抑制することができると同時に、シンチレーションの発生を抑制することができる。これにより高画質の映像を表示することができる。

本発明によるシート状部材において、前記基材層は、ポリエチレンテレフタレートから形成されていることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートを用いた場合、安価かつ容易に基材層を形成することができる。

また、本発明によるシート状部材において、前記拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズであるようにしてもよい。

あるいは、本発明によるシート状部材において、前記拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなるようにしてもよい。

あるいは、本発明によるシート状部材は、前記透明支持シートよりも入射側に積層された第２の拡散光学シートをさらに備え、前記第２の拡散光学シートは、映像光を偏向させる単位光学要素が、前記一方向に直交する他方向に沿って、複数配列されてなる拡散光学要素であって、映像光を主に前記他方向に拡散させる拡散光学要素を有するようにしてもよい。この場合、前記拡散光学シートの拡散光学要素および前記第２の拡散光学シートの拡散光学要素のうちいずれか一方の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズであり、他方の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなるようにしてもよい。またこの場合、前記拡散光学シートの拡散光学要素および前記第２の拡散光学シートの拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなるようにしてもよい。

あるいは、本発明によるシート状部材において、前記拡散光学シートは、映像光を偏向させる単位光学要素が、前記一方向に直交する他方向に沿って、複数配列されてなる第２の拡散光学要素であって、映像光を主に前記他方向に拡散させる第２の拡散光学要素を、さらに有するようにしてもよい。この場合、前記拡散光学要素および前記第２の拡散光学要素のうちいずれか一方は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズであり、他方は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなるようにしてもよい。またこの場合、前記拡散光学要素および前記第２の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなるようにしてもよい。

さらに、本発明によるシート状部材において、前記最出射側シートは、前記基材層よりも出射側に配置され出射側面を形成する表面層であって、ハードコート層、反射防止層、および、防眩層、のうちの少なくとも一つとして機能する表面層を、さらに有するようにしてもよい。

さらに、本発明によるシート状部材において、前記最出射側シートは、拡散部として機能する拡散層を、さらに有するようにしてもよい。この場合、前記基材層は前記表面層の入射側に隣接して配置され、前記拡散層は前記基材層の入射側に隣接して配置されているようにしてもよい。あるいはこの場合、前記拡散層は前記表面層の入射側に隣接して配置され、前記基材層は前記拡散層の入射側に隣接して配置されているようにしてもよい。

あるいは、本発明によるシート状部材において、前記表面層は拡散部として機能するようにしてもよい。

あるいは、本発明によるシート状部材において、前記基材層は拡散部として機能するようにしてもよい。

さらに、本発明によるシート状部材において、前記透明支持シートは、ガラスまたは透光性セラミックスから形成されているようにしてもよい。

本発明による透過型スクリーンは、以上のようなシート状部材を備えたことを特徴とする。また、本発明による背面投射型映像表示装置は、このような透過型スクリーンを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、環境変化に対する画質の劣化を抑制することができると同時に、シンチレーションの発生を抑制することができる。これにより、高画質の映像を表示することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１乃至図４は本発明によるシート状部材、透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置の一実施の形態を示す図である。

このうち図１は、シート状部材、および、このシート状部材を用いた透過型スクリーンを示す斜視図である。図２は、背面投射型映像表示装置の一例としてのリアプロジェクションテレビであって、図１に示された透過型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビを示す概略構成図である。

図１および図２に示すように、透過型スクリーン３０は、光源２２から投射された映像光Ｌを出射側（観察側）に出射して表示するためのものであり、図１に示すように、光源２２から投射された映像光Ｌを屈折させて出射側へ略平行光として出射させる偏向光学シート４０と、偏向光学シート４０の出射側に配置され、映像光Ｌを散乱させて広い範囲の観察者へ向けて映像光を出射させるシート状部材５０と、を備えている。

このような透過型スクリーン３０は、図２に示すような背面投射型映像表示装置１０に組み込んで使用することができる。

図２に示すように、背面投射型映像表示装置１０の一例であるリアプロジェクションテレビ（背面投射型テレビ）は、透過型スクリーン３０と、透過型スクリーン３０へ向けて映像光Ｌを出射するための光源２２と、光源２２から投射された映像光Ｌを反射して透過型スクリーン３０へ向けるミラー２４と、を備えている。なお、光源２２は、ＬＣＤやＤＬＰなどの映像源、映像を照明するランプ、映像源を介して出射される映像光を拡大投射するための投射レンズなどを有している。

ここで、透過型スクリーン３０、光源２２及びミラー２４は、図２に示すような位置関係でキャビネット２６内に収納されている。すなわち、透過型スクリーン３０は、キャビネット２６内の観察者側の前面上部に設けられたくりぬき窓部に配置され、光源２２は、キャビネット２６の内側下部に配置されている。また、ミラー２４は、光源２２から出射された映像光Ｌがミラー２４により反射されて透過型スクリーン３０の光源側に投射されるよう、キャビネット２６内に配置されている。なお、このようなリアプロジェクションテレビ１０において、光源２２から出射された映像光Ｌは、ミラー２４により折り返された上で透過型スクリーン３０に略正面から投射され、表示部として透過型スクリーン３０を介して観察側へ向けて良好な映像を表示するようになっている。

次に、主に図３を用いて、透過型スクリーン３０の詳細について説明する。上述したように、透過型スクリーン３０は、シート状部材５０と偏向光学シート４０とを備えている。このうち、まず、シート状部材５０について説明する。ここで、図３は、図１に示された透過型スクリーン３０の積層構成を説明するための概略図である。

図３に示すように、シート状部材５０は、最出射側に配置された最出射側シート８０と、最出射側シート８０の入射側に配置された透明支持シート（透明支持板）７０と、透明支持シート７０の入射側に配置された拡散光学シート６０と、を備えている。

最出射側シート８０、透明支持シート７０および拡散光学シート６０は、最出射側シート８０および透明支持シート７０間に設けられた接合層７８並びに透明支持シート７０および拡散光学シート６０間に設けられた接合層７６を介し、一体に積層されている。このような接合層７８および接合層７６は、例えば、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型のアクリル樹脂によって形成され得る。ただし、接合層７６，７８に用いられる樹脂材料の種類や接合方法に基づいた類別は、各シートを有効に接合することができる限りにおいて特に限定されるものではなく、公知の樹脂を適宜採用することができる。また、接合層７６，７８は、５〜２００μｍの範囲内であることが好ましいが、各シートを有効に接合することができる限りにおいて特に限定されない。

まず、シート状部材５０のうち拡散光学シート６０について、主に図３および図４を参照して詳述する。ここで、図４は、図１に示されたシート状部材５０に用いられている拡散光学シート６０を示す斜視図である。

図３および図４に示すように、拡散光学シート６０は、映像光Ｌを偏向させる単位光学要素６３が、シート面への垂線に直交する一方向（例えば、水平方向）に沿って、複数並設されることにより形成された拡散光学要素６２と、拡散光学要素６２を支持する拡散光学要素支持層６１と、を有している。拡散光学要素６２は、映像光Ｌを主に前記一方向（例えば、水平方向）に拡散させ、前記一方向（例えば、水平方向）に沿った視野角を広げるよう機能する。また、本実施の形態において、拡散光学シート６０はレンチキュラーレンズシートからなり、拡散光学要素６２は、映像光Ｌの少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素６３としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズとして形成されている。すなわち、図４に示されているように、単位レンズは、拡散光学要素支持層６１上においてその並列方向（一方向）に直交する他方向（例えば、垂直方向）に延び、入射側に突出した略半楕円形状の断面を有するレンズによって構成されている。

このような拡散光学要素支持層６１および拡散光学要素６２は、公知の材料および公知の方法を用いて、製造することができる。例えば、熱可塑性のメチルメタクリレートスチレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂）を材料とした押し出し成形により、厚さ１００μｍ〜５００μｍ程度の拡散光学要素支持層６１と、拡散光学要素支持層６１の入射側面に形成された拡散光学要素６２と、を同時に形成するようにしてもよい。

また、図３および図４に示すように、拡散光学要素支持層６１の出射側面のうち、拡散光学要素６２の作用により映像光Ｌが通過しない非集光部の領域に、黒色着色された光吸収部６４が形成されている。ここで、映像光Ｌが通過しない非集光部の領域とは、拡散光学要素支持層６１の出射側面のうち単位光学要素６３間に対向（対応）する領域であり、図４に示すように、単位光学要素６３と平行に延びる領域である。なお、このような光吸収部６４の製造方法も、特に限定されるものではなく、種々の公知の方法を採用することができる。

次に、透明支持シート７０について詳述する。

図３に示すように、透明支持シート７０は平板状からなり、その両面に、前述の拡散光学シート６０および後に詳述する最出射側シート８０が、それぞれ接合層７６，７８を介し、積層されている。このような透明支持シート７０として用いられる材料は、特に限定されるものではなく、メチルメタクリレートスチレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂）等の種々の公知の材料が選択され得る。ただし、シート状部材５０全体の剛性を高める目的から、透明支持シート７０の材料が、ガラスや透光性セラミックスから形成されることが好ましい。また、透明支持シート７０の厚みも、特に限定されるものではない。ただし、シート状部材５０全体の剛性を高める目的から、透明支持シート７０の厚さは、１ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

次に、最出射側シート８０について説明する。

最出射側シート８０は、最出射側（最観察者側）に配置され、シート状部材５０（透過型スクリーン３０）の出射側面を形成する表面層８３と、表面層８３の入射側に隣接して積層された基材層８１と、基材層８１の入射側に隣接して積層された拡散層８２と、を有している。

このうち、表面層８３は、ハードコート層、反射防止層、および、防眩層、のうちの少なくとも一つとして機能する層である。ここで、ハードコート層（ＨＣ層）は、シート状部材５０（透過型スクリーン３０）の表面を保護して傷付きや汚れの付着などを防止するための層である。防眩層（ＡＧ層）は、投影スクリーン１０のぎらつきなどを防止するための層である。反射防止層（ＡＲ層）は、投影スクリーン１０の表面での光の反射を抑えるための層である。したがって、表面層８３として、上記いずれかの機能を有するシート（フィルム）であって、例えば厚さが１００μｍから２００μｍである入手可能なシート（フィルム）を採用し、これを基材層８１に積層するようにしてもよい。

基材層８１は、最出射側シート８０の基板として機能するとともに、防水性を有している。なお、本願において「防水性を有する層（シート、フィルム）」とは、ＪＩＳ Ｋ ７１２９に基づき、９０ＲＨ％、４０℃の環境で透過率を測定したところ、透過率が３ｇ／（ｍ²・day）以下となる層（シート）を指し示す。本実施の形態において、基材層８１は、ポリエチレンテレフタレート樹脂からなる厚さ１８８μｍのフィルムとして形成されている。ただし、厚さや材料は特に限定されるものではない。

拡散層８２は、透過する光を指向性無く（無指向性に）散乱させて拡散させる拡散部として機能する層である。本実施の形態において、このような拡散部として機能する拡散層８２は、拡散性微粒子９７を混入させた（練り込んだ）樹脂を硬化させることにより、形成されている。ただし、拡散層８２の作製方法はこの方法に限定されるものではなく、当該拡散層を支持すべき層へ拡散性微粒子を含んだ樹脂をコーティングすることによって、あるいは、当該拡散層となるべき層の表面に微細な凹凸形状を形成する（マット面を形成する）ことによっても拡散層８２を作製することができ、その作製方法は特に限定されるものではない。なお、拡散部に用いられ得る拡散性微粒子としては、例えば、ガラスビーズ、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子等が挙げられるが、特にこれらに限定されるものではない。拡散層８２の母材として用いられる材料も特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の公知の材料を用いればよく、また、拡散層８２の厚みについては例えば１０μｍから１００μｍとすることができるが、これに限定されるものではない。その他、拡散層８２の厚みや拡散性微粒子の混入量も特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。

以上のような本実施の形態によるシート状部材５０によれば、透明支持シート７０によりその剛性を高められているため、シート状部材５０の自重によって撓んでしまうことを格段に抑制され得る。

また、以上のような本実施の形態によるシート状部材５０によれば、最出射側に配置された最出射側シート８０が防水性を有した基材層８１を有している。したがって、最出射側シート８０の入射側であってシート状部材５２の厚みの大部分を占める領域に、水分が入り込むことを防止することができる。このため、シート状部材５０の吸湿作用に基づいた伸長を格段に抑制することができる。

次に、このような構成からなるシート状部材５０の入射側に設けられた偏向光学シート４０について説明する。

図１および図３に示すように、偏向光学シート４０は、各々が円周状に延び互いに半径の異なる複数の単位光学要素が同心円状に配置されてなる偏向光学要素４２と、偏向光学要素を支持する偏向光学要素支持層４１と、を有している。各単位光学要素は略三角形状の断面を有し、拡大投射される映像光Ｌを屈折させる。このような各光単位学要素の作用により、偏向光学要素４２は、拡大投射される映像光Ｌをシート面に対して略直交する光に偏向させる機能を有している。すなわち、本実施の形態において、偏向光学シート４０はフレネルレンズシートからなり、偏向光学要素４２は、同心円状に形成された複数の光学要素が並設されてなるフレネルレンズとして形成されている。

このような偏向光学要素支持層４１および偏向光学要素４２は、公知の材料および公知の方法を用いて、製造することができる。例えば、フレネルレンズ４２の逆型形状を有する不図示のフレネルレンズ成型用金型を用いて形成され得る。具体的には、まず加温した成型用金型の金型面に紫外線硬化型樹脂を塗布し、次に、塗布された紫外線硬化型樹脂の温度を保ちながら金型に充填された紫外線硬化型樹脂の上に偏向光学要素支持層４１を加圧積層し、その後、紫外線を照射して樹脂を硬化させるとともに金型から剥離させることにより、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍ程度の偏向光学要素支持層４１上に偏向光学要素４２を一体的に形成することができる。この場合、紫外線硬化型樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等が用いられ得る。

ところで、図３に示されているように、本実施の形態において、偏向光学要素支持層４１は、上述したような拡散性微粒子９５を混入されており、拡散部として機能するようになっている。

以上のような本実施の形態による偏向光学シート４０は、上述したシート状部材５０と異なり、シート全体の剛性を高めるための透明支持シートが積層されていない。したがって、このような偏向光学シート４０は簡易な構成からなり、偏向光学シート４０を安価に製造することができるとともに、偏向光学シート４０を薄型化および軽量化することができる。

なお、その一方で、偏向光学シート４０は、透明支持シートが積層されておらず剛性が低いため、自重で撓んでしまう虞がある。このことを考慮し、偏向光学シート４０に、シート状部材５０側に凸状となるような曲率を予め設けておくことが好ましい。この場合、シート状部材５０の高い剛性に起因して、偏向光学シート４０の平面性を維持することができる。

また、以上のようなシート状部材５０および偏向光学シート４０を含んだ本実施の形態による透過型スクリーン３０、並びに、この透過型スクリーン３０を組み込んだ本実施の形態による背面投射型映像表示装置１０によれば、透過型スクリーン３０が、高剛性のシート状部材５０を含んでいることから、透過型スクリーン全体としての剛性も高い。したがって、透過型スクリーン３０が自重で撓んでしまうことを格段に抑制し、透過型スクリーン３０の平面性を維持することがでる。これにより、透過型スクリーン３０の自重に起因した画像のゆがみを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、リアプロジェクションテレビ（背面投射型映像表示装置）１０が配置される環境（雰囲気）の温度が変化し、リアプロジェクションテレビのキャビネット２６の内外において温度差が生じたとしても、剛性の高いシート状部材５０が高温側の突出するよう弓なりに曲がってしまうことを格段に抑制することができる。すなわち、リアプロジェクションテレビ（背面投射型映像表示装置）１０が配置された環境（雰囲気）の温度変化の影響を本来まっさきかつ顕著に受けるシート状部材５０が、環境の温度変化に対して著しく鈍感になっている。したがって、リアプロジェクションテレビ（背面投射型映像表示装置）１０が配置された環境（雰囲気）の温度が変化したとしても、この温度変化にともなってシート状部材５０と拡散光学シート４０との間に隙間が生じてしまうことを抑制することができる。これにより、温度変化にともなって劣化することのない高画質の映像を安定して透過型スクリーン３０に表示することができる。

なお、上述したように、偏向光学シート４０を予めシート状部材５０側へ突出するように曲げておくことにより、温度変化にともなってシート状部材５０と拡散光学シート４０との間に隙間が生じてしまうことを顕著に抑制することができ、これにより、高画質の映像をより安定して透過型スクリーン３０に表示することができる。

さらに、本実施の形態によれば、透過型スクリーン３０の出射側面をなす最出射側シート８０が防水性を有した基材層８１を有している。したがって、最出射側シート８０よりも入射側であって透過型スクリーン３０の厚みの大部分を占める領域に、水分が入り込むことを防止することができる。このため、透過型スクリーン３０の出射側と入射側との間における吸湿量の差に起因した透過型スクリーン３０全体としての弓なり状への変形、並びに、シート状部材５０の出射側と入射側との間における吸湿量の差に起因したシート状部材５０の弓なり状への変形を、格段に抑制することができる。したがって、リアプロジェクションテレビ（背面投射型映像表示装置）１０が配置された環境（雰囲気）の湿度が変化したとしても、この湿度変化にともなって、透過型スクリーン３０全体として変形に起因する画像のゆがみを防止することができるとともに、シート状部材５０と拡散光学シート４０との間に隙間が生じてしまうことを抑制することができる。これにより、湿度変化にともなって劣化することのない高画質の映像を安定して透過型スクリーン３０に表示することができる。

加えて、本実施の形態によれば、透過型スクリーン３０の出射側面をなす最出射側シート８０が拡散部として機能する拡散層８２を有している。このような構成の透過型スクリーン３０よれば、環境変化に対する画質の劣化を抑制することができると同時に、シンチレーションの発生を抑制することができる。

〔変形例〕
なお、上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、図５乃至図２０を用いていくつかの変形例について説明する。ただし、以下に示すいくつかの変形は、上述した実施の形態に適用し得る変形のすべてではなく、単なる例示に過ぎない。また、以下の説明において、上述した実施の形態と同一する部分あるいは以下の変形例間で同一する部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例１）
図１乃至図４に示す実施の形態において、拡散光学シート６０がレンチキュラーレンズシートからなる例を示したがこれに限られない。以下に、拡散光学シート６０に関するいくつかの変形例を説明する。

まず、図５乃至図７を用い、シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例１について説明する。

図５乃至図７に示すように、本変形例における拡散光学シート６０は、映像光Ｌを偏向させる単位光学要素６７が、シート面への垂線に直交する一方向（例えば、水平方向）に沿って、複数並設されることにより形成された拡散光学要素６２と、拡散光学要素６２を支持する拡散光学要素支持層６１と、を有している。本変形例における各単位光学要素６７は、拡散光学要素支持層６１上においてその並設方向に直交する他方向（例えば、垂直方向）に沿って延び、略台形状の断面を有している。単位光学要素６７は、拡散光学要素支持層６１の出射側面上に配置され、出射側に突出している。

このような拡散光学要素６２は、例えば、上述した偏向光学要素４２を偏向光学要素支持層４１上に一体に形成する方法と同様にして、拡散光学要素支持層６１上に一体形成することができる。ただし、拡散光学要素６２の作製方法や材料は、特に限定されるものではなく、公知の方法および公知の材料を適宜選択して採用することができる。

また、とりわけ図６に示されているように、各単位光学要素６７間には、単位光学要素６７をなす材料よりも屈折率の低い材料によってなされ、黒色着色された光吸収部６８が設けられている。光吸収部６８は、単位光学要素６７と平行に延び、略三角形の断面を有している。このような光吸収部６８の作製方法や材料は、特に限定されるものではなく、公知の方法および公知の材料を適宜選択して採用することができる。

図７に示すように、このような構成からなる拡散光学シート５０においては、屈折率の低い光吸収部６８との界面をなす単位光学要素６７の全反射面６７ａにおいて、映像光Ｌの少なくとも一部が全反射されて、単位光学要素６７の並設方向に沿った一方向に拡散させられる。

ところで、図５および図６に示すように、拡散光学要素支持層６１の入射側面には、映像光Ｌを拡散させるためのプリズム部６６が形成されてなる。プリズム部６６は、拡散光学要素支持層６１の入射側面に、単位光学要素６７および光吸収部６８と平行に延びる単位プリズムが並設されることによって形成されている。図５および図６に示すように、単位プリズムは、光吸収部６８よりも小さい略三角形状の断面を有しており、光吸収部６８よりも短ピッチで配置されている。このようなプリズム部６６を設けることによって、映像光をよりよく散乱させることができ、これにより、各視野角における輝度の変化をなだらかにすることができる。また、外光や迷光を反射し、外光や迷光が効率的に光吸収部６８で吸収されるようにすることができる。これにより、外光によるコントラストの低下等の画質の劣化を低減することができる。なお、このようなプリズム部６６に代え、拡散光学要素支持層６１の入射側面に凹凸形状を設けるようにしてもよく、この場合においても、プリズム部６６を設けた場合と略同様の効果を得ることができる。

以上のような本変形例の拡散光学シート６０によれば、容易かつ高精細に拡散光学要素６２を製造することができる。したがって、低いコストで、高画質の画像を実現することができるシート状部材５０、透過型スクリーン３０、並びに、背面投射型映像表示装置１０を提供することができる。

また、本変形例の拡散光学シート６０によれば、ファインピッチ化することができる。したがって、本変形例によれば、高精細かつ高品位の画像を実現することができるシート状部材５０、透過型スクリーン３０、並びに、背面投射型映像表示装置１０を提供することができる。

なお、図５乃至図７に示す変形例において、上述した拡散光学シート６０以外の構成は、図１乃至図４に示す実施の形態と同一であるので、重複する詳細な説明は省略する。

（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例２）
また、上述した実施の形態および変形例において、主に一方向に沿って映像光Ｌを拡散させる拡散光学シート６０のみが設けられている例を示したが、これに限られない。図８および図９を用い、拡散光学シートに関する変形例２として、二つの拡散光学シートが設けられた変形例を説明する。

図８および図９に示す例において、シート状部材５０は、最入射側に設けられた第１の拡散光学シート６０−１と、第１の拡散光学シート６０−１の出射側に設けられた第２の拡散光学シート６０−２と、第２の拡散光学シート６０−２の出射側に設けられた透明支持シート７０と、透明支持シート７０の出射側に設けられた最出射側シート８０と、を備えている。また、各シート間には、当該シート間を接合するための接合層７６−１、接合７６−２、および、接合層７８が設けられている。なお、接合層７６−１および接合７６−２は、図１乃至図４を用いて説明した実施の形態における接合層７８および接合層７６と同様に構成することができる。

本変形例において、第１の拡散光学シート６０−１は、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例１）における拡散光学シート６０と同様に構成され得り、例えば主として水平方向に映像光Ｌを拡散させることができる。

第２の拡散光学シート６０−２は、第１の拡散光学シート６０−１と略同様に構成される。しかしながら、とりわけ図９から明らかなように、第２拡散光学シート６０−２の拡散光学要素６２における単位光学要素６７の並設方向は、第１拡散光学シート６０−１の拡散光学要素６２における単位光学要素６７の並設方向である、シート面上の（シート面の垂線に直交する）一方向（例えば、水平方向）に、略直交する他方向（例えば、垂直方向）に沿っている。また、このような第２拡散光学シート６０−２の拡散光学要素６２における単位光学要素６７の並設方向にともなって、第２拡散光学シート６０−２の光吸収部６８も他方向に沿って配列されている。すなわち、このような第２の拡散光学シート６０−２によれば、第１拡散光学シート６０−１による主たる拡散方向と直交する方向、例えば垂直方向に映像光Ｌを主に拡散させることができる。

なお、第２拡散光学シート６０−２の入射側面には、プリズム部が設けられていない。

このような本変形例によれば、例えば水平方向および垂直方向のような、直交する二方向に沿って映像光Ｌを拡散させることができ、これにより、視野角を上下左右に広げることができる。

また、本変形例によれば、外光や迷光を吸収し得る光吸収部６８も直交する二方向に沿って並設されている。したがって、効率的に迷光を吸収することができ、これにより、コントラストが極めて高い高画質の映像を表示することができる。

なお、図８および図９に示す変形例において、上述した拡散光学シートに関する構成以外の構成は、図１乃至図４に示す実施の形態または図５乃至図７に示す変形例と同一であるので、重複する詳細な説明は省略する。

（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例３）
次に、図１０を用いて拡散光学シートに関する変形例３を説明する。

本変形例によるシート状部材５０は、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例２）におけるシート状部材５０と同様に、最入射側に設けられた第１の拡散光学シート６０−１と、第１の拡散光学シート６０−１の出射側に設けられた第２の拡散光学シート６０−２と、第２の拡散光学シート６０−２の出射側に設けられた透明支持シート７０と、透明支持シート７０の出射側に設けられた最出射側シート８０と、を備えている。本変形例によるシート状部材５０は、その第１の拡散光学シート６０−１の構成を除き、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例２）におけるシート状部材５０と同様の構成を有している。

また、本変形例のおける第１の拡散光学シート６０−１はレンチキュラーレンズシートからなり、図１乃至図４に示す実施の形態の拡散光学シート６０と同一の構成となっている。

このような本変形例によれば、例えば水平方向および垂直方向のような、直交する二方向に沿って映像光Ｌを拡散させることができ、これにより、視野角を上下左右に広げることができる。

また、本変形例によれば、外光等の迷光を吸収し得る光吸収部６４，６８も直交する二方向に沿って並設されている。したがって、効率的に迷光を吸収することができ、これにより、コントラストが極めて高い高画質の映像を表示することができる。

（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例４）
さらに、上述した実施の形態および変形例において、主に一方向に沿って映像光Ｌを拡散させる拡散光学要素６２，６７のみが拡散光学シート６０に設けられている例を示したが、これに限られない。図１１および図１２を用い、拡散光学シート６０に関する変形例４として、一つの拡散光学シート６０に二つの拡散光学要素が設けられた変形例を説明する。

なお、図１１および図１２に示す例のシート状部材５０は、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例１）における拡散光学シートの最出射側に、第２の拡散光学要素６２−２をさらに積層したものである。すなわち、本変形例の構成は、この第２の拡散光学要素６２−２が拡散光学シート６０に設けられている点のみにおいて、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例１）におけるシート状部材５０と相違する。したがって、重複する詳細な説明は省略する。

図１１および図１２に示すように、本変形例における拡散光学シート６０は、拡散光学要素支持層６１と、拡散光学要素支持層６１の出射側に積層された第１の拡散光学要素６２−１と、第１の拡散光学要素６２−１の出射側に積層された第２の拡散光学要素６２−２と、を有している。このうち、第１の拡散光学要素６２−１は、図５乃至図７に示す拡散光学シート６０の拡散光学要素６２と同一構成を有し、第１単位光学要素６７−１の配列方向はシート面上の一方向（例えば、水平方向）に沿っており、主に一方向（例えば、水平方向）に沿って映像光Ｌを拡散させることができるようになっている。また、第１拡散光学要素６２−１の第１単位光学要素６７−１の並設方向にともなって、第１光吸収部６８−１も一方向に沿って配列されている。

一方、とりわけ図１２から明らかなように、第２拡散光学要素６２−２の第２単位光学要素６７−２の並設方向は、第１拡散光学要素６２−１の第１単位光学要素６７−１の並設方向である、シート面上の（シート面の垂線に直交する）一方向（例えば、水平方向）に、略直交する他方向（例えば、垂直方向）に沿っている。また、このような第２拡散光学要素６２−２の第２単位光学要素６７−２の並設方向にともなって、第２光吸収部６８−２も他方向に沿って配列されている。すなわち、このような第２の拡散光学要素６２−２によれば、第１の拡散光学要素６２−１による主たる拡散方向と直交する方向、例えば垂直方向に映像光Ｌを拡散させることができる。

このような本変形例によれば、例えば水平方向および垂直方向のような、直交する二方向に沿って映像光Ｌを拡散させることができ、これにより、視野角を上下左右に広げることができる。

また、本変形例によれば、外光等の迷光を吸収し得る光吸収部も直交する二方向に沿って並設されている。したがって、効率的に迷光を吸収することができ、これにより、コントラストが極めて高い高画質の映像を表示することができる。

（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例５）
次に、図１３および図１４を用いて拡散光学シート６０に関する変形例５を説明する。

本変形例によるシート状部材５０は、図１乃至図４に示す実施の形態と同様に、最入射側に設けられた拡散光学シート６０と、拡散光学シート６０の出射側に設けられた透明支持シート７０と、透明支持シート７０の出射側に設けられた最出射側シート８０と、を備えている。本変形例によるシート状部材５０の構成は、拡散光学シート６０に第２の拡散光学要素６２−２がさらに設けられた点を除き、図１乃至図４に示す実施の形態の構成と同様の構成を有している。

したがって、本変形例における拡散光学シート６０は、拡散光学要素支持層６１と、拡散光学要素支持層６１の入射側に積層された第１の拡散光学要素６２−１と、拡散光学要素支持層６１の出射側に積層された第２の拡散光学要素６２−２と、を有している。このうち、第１の拡散光学要素６２−１は、図１乃至図４に示す実施の形態と同様に、レンチキュラーレンズからなり、一方向（例えば、水平方向）に沿って第１単位光学要素（単位レンズ）６３が並設されて形成されている。したがって、第１の拡散光学要素６２−１によって、映像光Ｌは主に一方向に沿って拡散させられる。

一方、第２の拡散光学要素６２−２は、上述した（シート状部材５０の拡散光学シート６０に関する変形例４）の第２の拡散光学要素６２−２と同様の構成となっている。すなわち、第２の拡散光学要素６２−２は、一方向（例えば、水平方向）に略直交する他方向（例えば、垂直方向）に沿って第２単位光学要素６７−２が並設されて形成されている。したがって、第２の拡散光学要素６２−２によって、映像光Ｌは主に他方向に沿って拡散させられる。

このような本変形例によれば、例えば水平方向および垂直方向のような、直交する二方向に沿って映像光Ｌを拡散させることができ、これにより、視野角を上下左右に広げることができる。

また、本変形例によれば、外光等の迷光を吸収し得る光吸収部６４，６８−２も直交する二方向に沿って並設されている。したがって、効率的に迷光を吸収することができ、これにより、コントラストが極めて高い高画質の映像を表示することができる。

（シート状部材５０の最出射側シート８０に関する変形例）
さらに、図１乃至図４に示す実施の形態において、最出射側シート８０が、出射面をなす表面層８３と、表面層８３の入射側に積層された基材層８１と、基材層８１の入射側に積層された拡散層８２と、を有する例を示した。しかしながら、最出射側シート８０の層構成は特にこれに限定されない。

例えば、図１５に示す変形例のように、最出射側シート８０が、出射面をなす表面層８３と、表面層８３の入射側に積層された拡散層８２と、拡散層８２の入射側に積層された基材層８１と、を有している。すなわち、この変形例においては、上述した実施の形態（図１乃至図４）の最出射側シート８０における基材層８１の出射側面に、表面層８３および拡散層８２の両層が積層されている。言い換えると、上述した実施の形態（図１乃至図４）の最出射側シート８０における基材層８１と拡散層８２との位置を変更しており、拡散層８２が出射側面により接近している。したがって、本変形例によれば、シンチレーションの発生をより確実に防止することできる、と期待される。

また、図１６に示す変形例では、最出射側シート８０が、出射面をなす表面層８３と、表面層８３の入射側に積層された基材層８１と、を有し、表面層８３が拡散性微粒子９７を含んでいる。すなわち、この変形例においは、別途の拡散層を設けることに代え、表面層８３が透過する光を拡散させる拡散部として機能するようになっている。このような変形例によれば、シンチレーションの発生をさらに顕著に防止することできる、と期待される。

さらに、図１７に示す変形例では、最出射側シート８０が、出射面をなす表面層８３と、表面層８３の入射側に積層された基材層８１と、を有し、基材層８１が拡散性微粒子９７を含んでいる。すなわち、この変形例においは、別途の拡散層を設けることに代え、基材層８１が透過する光を拡散させる拡散部として機能するようになっている。

なお、図１５乃至図１７に示す変形例は、シート状部材５０の最出射側シート８０に関する変形の例示に過ぎず、最出射側シート８０に関する変形がこれらに限定されるものではない。

また、これらの最出射側シート８０に関する変形は、図５乃至図１４に示すシート状部材５０に対しても適用することができる。

（透過型スクリーン３０の偏向光学シート４０に関する変形例）
上述した透過型スクリーン３０において、偏向光学シート４０が映像光Ｌを屈折させて偏向させるフレネンルレンズシートからなる例を示したが、これに限られない。例えば、図１８乃至図２０に示すような、全反射型フレネンルレンズシートによって偏向光学シート４０が形成されてもよい。

図１８乃至図２０に示すように、本変形例において、偏向光学シート４０は、各々が略三角形状の断面を有する複数の単位プリズムであって、互いに異なる半径の円弧として延びる複数の単位プリズム４４が同心円弧状に並設されてなる偏向光学要素４２と、偏向光学要素を支持する偏向光学要素支持層４１と、を有している。偏向光学シート４０は全反射型フレネルレンズシートからなり、偏向光学要素４２は、偏向光学要素支持層４１のシート面（延在面）から外れた箇所に位置するフレネル中心（同心円弧の中心）Ｐを基準として、同心円弧状に形成された複数の単位プリズム４４が並設されてなる全反射型フレネルレンズとして形成されている。図２０に示すように、本変形例の偏向光学シート４０において、単位プリズム４４は、光源２２側に配置され、斜めに入射してくる映像光Ｌを屈折させる第１面４４ａと、第１面４４ａを通過してきた映像光Ｌを全反射させてシート面に略直交する方向に偏向させる第２面と、を有している。

このような構成からなる偏向光学シート４０を有する透過型スクリーン３０を用いた場合、図１９に示すように、リアプロジェクションテレビ（背面投射型映像表示装置）１０において、光源２２からの投射される映像光Ｌは透過型スクリーン１０に対して斜めに入射する。したがって、光源２２を透過型スクリーン３０の下方に配置し、リアプロジェクションテレビ１０のキャビネット２６を大幅に薄型化することができる。

なお、本変形例においては、偏向光学要素支持層４１が、透過する光を拡散させる拡散部として機能しない例を示している。

図１は、シート状部材、および、このシート状部材を用いた透過型スクリーンを示す斜視図である。 図２は、背面投射型映像表示装置の一例としてのリアプロジェクションテレビであって、図１に示された透過型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビを示す概略構成図である。 図３は、図１に示された透過型スクリーンの積層構成を示す概略図である。 図４は、図１に示されたシート状部材に用いられている拡散光学シートを示す斜視図である。 図５は、シート状部材の拡散光学シートに関する変形例１を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図６は、図５に示されたシート状部材に用いられている拡散光学シートを示す斜視図である。 図７は、図５に示されたシート状部材に用いられている拡散光学シートの作用を説明するための図である。 図８は、シート状部材の拡散光学シートに関する変形例２を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図９は、図８に示されたシート状部材の分解斜視図である。 図１０は、シート状部材の拡散光学シートに関する変形例３を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１１は、シート状部材の拡散光学シートに関する変形例４を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１２は、図１１に示されたシート状部材に用いられている拡散光学シートを示す斜視図である。 図１３は、シート状部材の拡散光学シートに関する変形例５を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１４は、図１３に示されたシート状部材に用いられている拡散光学シートを示す斜視図である。 図１５は、シート状部材の最出射側シートに関する変形例を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１６は、シート状部材の最出射側シートに関する他の変形例を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１７は、シート状部材の最出射側シートに関するさらに他の変形例を説明するための図であって、シート状部材の積層構成を示す概略図である。 図１８は、透過型スクリーンの偏向光学シートに関する変形例を説明するための図であって、透過型スクリーンを示す斜視図である。 図１９は、背面投射型映像表示装置の一例としてのリアプロジェクションテレビであって、図１８に示された透過型スクリーンを用いたリアプロジェクションテレビを示す概略構成図である。 図２０は、図１８に示された透過型スクリーンの偏向光学シートの作用を説明するための図である。

符号の説明

１０ 背面投射型映像表示装置（リアプロジェクションテレビ）
３０ 透過型スクリーン
５０ シート状部材
６０ 拡散光学シート
６０−１ 第１の拡散光学シート
６０−２ 第２の拡散光学シート
６２ 拡散光学要素
６２−１ 第１の拡散光学要素
６２−２ 第２の拡散光学要素
６３ 単位光学要素（単位レンズ）
６７ 単位光学要素
６７−１ 第１の単位光学要素
６７−２ 第２の単位光学要素
７０ 透明支持シート
８０ 最出射側シート
８１ 基材層
８２ 拡散層
８３ 表面層

Claims (19)

1. 入射側から投射された映像光を出射側に出射する透過型スクリーンに用いられるシート状部材であって、
   透明支持シートと、
   映像光を偏向させる単位光学要素が一方向に沿って複数配列されてなる拡散光学要素であって、映像光を主に前記一方向に拡散させる拡散光学要素を有し、前記透明支持シートよりも入射側に積層された拡散光学シートと、
   最出射側に積層され、防水性を有する基材層を含む一以上の層を有した最出射側シートと、を備え、
   前記最出射側シートの少なくともいずれかの層が、透過する光を拡散させる拡散部として機能する
   ことを特徴とするシート状部材。
2. 前記基材層は、ポリエチレンテレフタレートから形成されている
   ことを特徴とする請求項１にシート状部材。
3. 前記拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材。
4. 前記拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材。
5. 前記透明支持シートよりも入射側に積層された第２の拡散光学シートをさらに備え、
   前記第２の拡散光学シートは、映像光を偏向させる単位光学要素が、前記一方向に直交する他方向に沿って、複数配列されてなる拡散光学要素であって、映像光を主に前記他方向に拡散させる拡散光学要素を有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材。
6. 前記拡散光学シートの拡散光学要素および前記第２の拡散光学シートの拡散光学要素のうちいずれか一方の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズであり、他方の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなる
   ことを特徴とする請求項５に記載のシート状部材。
7. 前記拡散光学シートの拡散光学要素および前記第２の拡散光学シートの拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなる
   ことを特徴とする請求項５に記載のシート状部材。
8. 前記拡散光学シートは、映像光を偏向させる単位光学要素が、前記一方向に直交する他方向に沿って、複数配列されてなる第２の拡散光学要素であって、映像光を主に前記他方向に拡散させる第２の拡散光学要素を、さらに有する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のシート状部材。
9. 前記拡散光学要素および前記第２の拡散光学要素のうちいずれか一方は、映像光の少なくとも一部を屈折させる屈折面を有した単位光学要素としての単位レンズが複数配列されてなるレンチキュラーレンズであり、他方は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなる
   ことを特徴とする請求項８に記載のシート状部材。
10. 前記拡散光学要素および前記第２の拡散光学要素は、映像光の少なくとも一部を全反射させる全反射面を有した単位光学要素が複数配列されてなる
    ことを特徴とする請求項８に記載のシート状部材。
11. 前記基材層は拡散部として機能する
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のシート状部材。
12. 前記最出射側シートは、前記基材層よりも出射側に配置され出射側面を形成する表面層であって、ハードコート層、反射防止層、および、防眩層、のうちの少なくとも一つとして機能する表面層を、さらに有する
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のシート状部材。
13. 前記最出射側シートは、拡散部として機能する拡散層を、さらに有する
    ことを特徴とする請求項１２に記載のシート状部材。
14. 前記基材層は前記表面層の入射側に隣接して配置され、
    前記拡散層は前記基材層の入射側に隣接して配置されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載のシート状部材。
15. 前記拡散層は前記表面層の入射側に隣接して配置され、
    前記基材層は前記拡散層の入射側に隣接して配置されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載のシート状部材。
16. 前記表面層は拡散部として機能する
    ことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載のシート状部材。
17. 前記透明支持シートは、ガラスまたは透光性セラミックスから形成されている
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載のシート状部材。
18. 請求項１乃至請求項１７のいずれか一項に記載のシート状部材を備えた
    ことを特徴とする透過型スクリーン。
19. 請求項１８に記載の透過型スクリーンを備えた
    ことを特徴とする背面投射型映像表示装置。

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