JP2008039989A - 透過型スクリーン用光学部材およびこの透過型スクリーン用光学部材を具備するディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色むらが有効に防止された、透過型スクリーン用光学部材及びディスプレイ装置の提供。
【解決手段】光源からの光の少なくとも一部を全反射させる光学要素〔Ａ〕と、光源からの光を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕とを備え、前記光学要素〔Ｂ〕が中央部に配置され、一方前記光学要素〔Ａ〕が前記光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に配置されてなる透過型スクリーン用光学部材であって、前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域あるいは前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に、透過光制御領域を形成することによって、前記透過型スクリーン用光学部材の出射光の色むらを低減したものであることを特徴とする、透過型スクリーン用光学部材、
及び前記透過型スクリーン用光学部材を具備するものであることを特徴とする、ディスプレイ装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、透過型スクリーン用光学部材およびディスプレイ装置に関するものである。さらに詳細には、本発明は、プロジェクションＴＶ（以下、「ＰＴＶ」という）等の背面投射型プロジェクションシステムの構成部材として好適な透過型スクリーン用光学部材に関し、更に詳しくは、映像光の少なくとも一部を全反射するレンズ群と、映像光を屈折するプリズム群の双方を持つスクリーンであって、色むらが抑えられた透過型スクリーン用光学部材、およびこの光学部材を具備するディスプレイ装置に関するものである。

従来のＣＲＴを３管使用したプロジェクションテレビに替わり、近年ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を使用する単光源のＰＴＶが市場に登場し始めている。単光源ＰＴＶは、３管式ＰＴＶに比べ、光源が小さく、セットサイズを小型化することが可能である。

一般に、３管式ＰＴＶでは光源光のスクリーンへの入射角度が異なることによって発生する色むらのために投射距離の短縮が非常に難しかった。一方、単光源ＰＴＶではこの問題がなく、更なるセットサイズの小型化を追求するため、大幅な投射距離の短縮を行っている。

この様な投射距離短縮に対応するためにはフレネルレンズの焦点距離の短縮が必要となるが、短焦点化に伴いスクリーン外周部でレンズ角度が大きくなるため反射損失が大きく、十分な周辺輝度が得られず、外周部が暗くなるという問題がある。

この問題に対する一つの解決方法として、全反射レンズの使用が考えられる。しかし、この方法はスクリーンへの入射光角度の大きな外周部での反射損失低減には非常に有効ではあるものの、入射光角度の小さな部分では全反射を生じさせることが出来ず、集光性を得ることが困難である。

このため、屈折フレネルレンズと全反射レンズの長所を活かしたものとして、入射光角度の小さな部分で屈折フレネルレンズを用い、そして入射光角度の大きな部分では全反射レンズを用いた複合型レンズが検討されてきた。しかし、このようなものは、屈折部分と全反射部分で透過光に色の差が生じ、色むらとして確認されることが判明した。

本発明は、このような問題点を解消するためになされたものである。
その目的は、良好な輝度均一性が得られる屈折、全反射複合型レンズを使用しつつ、透過光の色むらを感じさせない透過型スクリーン用光学部材を提供することにある。
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わる透過型スクリーン用光学部材は、光源からの光の少なくとも一部分を全反射させる光学要素〔Ａ〕と、光源からの光を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕とを備え、前記光学要素〔Ｂ〕が中央部に配置され、一方前記光学要素〔Ａ〕が前記光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に配置されてなる透過型スクリーン用光学部材であって、前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域あるいは前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に、透過光制御領域を形成することによって、前記透過型スクリーン用光学部材の出射光の色むらを低減したものであること、を特徴とするものである。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ａ〕を、光源からの光の少なくとも一部分を全反射させるレンズ群および（または）プリズム群からなるもの、さらに好ましくは複数の単位プリズムが配列したプリズム群からなるもの、とすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ｂ〕を、光源からの光を屈折透過させるレンズ群および（または）プリズム群からなるものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、同心円の中心を基準として、その中央部にフレネルレンズが配置されて前記光学要素〔Ｂ〕が形成され、かつこの光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に、単位プリズムが同心円状に配列したプリズム群が配置されて前記光学要素〔Ａ〕が形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に４２０〜４９０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ａ〕の内部に４２０〜４９０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ｂ〕の内部に６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか一方または両方を、電子線硬化型の樹脂からなるものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか一方または両方が、樹脂基材上に賦形された電子線硬化型の樹脂からなるものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記透過光制御領域が、前記樹脂基材に形成されたものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記樹脂基材を、アクリル樹脂よりも吸湿性が低い樹脂からなるものとすることができる。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、好ましくは、前記透過型スクリーンを、展張されつつ保持されてなるものとすることができる。

そして、本発明によるもう一つの透過型スクリーン用光学部材は、前記のいずれかに記載の透過型スクリーン用光学部材からの出射光を拡散させる光拡散要素が更に設けられたものであること、を特徴とするものである。

そして、本発明によるディスプレイ装置は、前記のいずれかに記載の透過型スクリーン用光学部材を具備するものであること、を特徴とするものである。

本発明による透過型スクリーン用光学部材は、入射光角度の大きな部分には光源からの光を全反射させる光学要素〔Ａ〕が配置され、入射光角度の小さな部分には光源からの光を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕が配置されたものであり、投射距離が短いものであるので、ディスプレイ装置を小型化できるものである。通常、表面形状が異なっておりかつ光の反射と屈折透過という光の進行方向の変換方法が異なる複数の光学要素が形成された透過型スクリーン用光学部材の場合には、光学要素に基づいて出射光に色の違いがありこれが色むらの原因となっているが、本発明による透過型スクリーン用光学部材では透過光制御領域が形成されていることから、前記の色むらが有効に防止されている。

本発明による透過型スクリーン用光学部材は、光源からの光を全反射させる光学要素〔Ａ〕と、光源からの光の少なくとも一部を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕とを備え、前記光学要素〔Ｂ〕が中央部に配置され、一方前記光学要素〔Ａ〕が前記光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に配置されてなる透過型スクリーン用光学部材であって、前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域あるいは前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に、透過光制御領域を形成することによって、前記透過型スクリーン用光学部材の出射光の色むらを低減したものであること、を特徴とするものである。

ここで、光学要素〔Ａ〕としては、好ましくは、光源からの光の少なくとも一部を全反射させるレンズ群および（または）プリズム群からなるもの、特に好ましくは複数の単位プリズムが配列したプリズム群からなるもの、とすることができる。また、光学要素〔Ｂ〕としては、好ましくは、光源からの光を屈折透過させるレンズ群および（または）プリズム群からなるものとすることができる。

図１（ａ）〜（ｃ）に示される本発明による透過型スクリーン用光学部材１において、前記光学要素〔Ｂ〕３は中央部に配置され、一方前記光学要素〔Ａ〕２は前記光学要素〔Ｂ〕３の周縁部外側に配置されている。すなわち、光源Ｌからの光の入射光角度が大きくなる部分には光源からの光の少なくとも一部を全反射させる光学要素〔Ａ〕（例えば、好ましくは全反射プリズム群）が配置され、光源からの光の入射光角度が小さい部分には光源からの光を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕が配置されている。

光学要素〔Ａ〕および光学要素〔Ｂ〕は、図１（ａ）に示されるように、別々のシートに形成することもきるし、図１（ｂ）に示されるように、１枚のシートの両面に形成することもできるし、また、図１（ｃ）に示されるように、１枚のシートの同一面内に形成することもできる。光学要素〔Ａ〕は、通常、シートの光源側、即ちシートの入光側、に形成される。

このような本発明による透過型スクリーン用光学部材では、図１（ａ）の透過型スクリーン用光学部材１の斜視図である図２に示される様に、好ましくは光源Ｌからの距離が等しいスクリーン上の点（もしくは光源からの映像光の入射光角度が等しいスクリーン上の点）を結んで作られる同心円の中心Ｏを基準として、その中央部にフレネルレンズを配置して前記光学要素〔Ｂ〕３を形成し、かつこの光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に、単位プリズムが同心円状に配列したプリズム群を配置して光学要素〔Ａ〕２を形成することができる。なお、前記の同心円は、通常、真円であるが、場合により楕円であってもよい。

このような表面形状が異なっておりかつ光の反射と屈折透過という光の進行方向の変換方法が異なる複数の光学要素が形成された透過型スクリーンの場合には、出射光に光学要素に基づく色の違いがあり、これが色むらの原因となっていること、そしてこの色むらは、光学要素〔Ａ〕の出射光が光学要素〔Ｂ〕の出射光に比べて、青色光（波長４２０〜４９０ｎｍの光）の透過率が高いことに起因していることが判明した。

これに対し検討を行ったところ、所定の透過光制御領域を形成することによって光学要素〔Ａ〕と〔Ｂ〕との出射光の色を近づけることが有効であり、特に、前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域に４２０〜４９０ｎｍ波長光の透過率を低減する透過光制御領域を形成することによって、あるいは光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域に６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域を形成することによって、色むらが効果的に低減されることが判明した。

前記光学要素〔Ａ〕において４２０〜４９０ｎｍの波長光の透過率を低減するするための方法は任意である。例えば、本発明では、着色剤、顔料ないし染料を用いることができる。これらの２種以上を併用することができる。これらの配合量は、光の透過率を考慮して定めることができる。

一方、前記光学要素〔Ｂ〕において６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減するするための方法は任意であり、例えば着色剤、顔料ないし染料を用いることができる。これらの２種以上を併用することができる。これらの配合量は、光の透過率を考慮して定めることができる。

なお、透過光制御領域の光透過率は、その全ての領域において常に一定である必要はなく、部分的に異なっていてもよい。

そして、これらの透過光制御領域は、本発明による光学要素〔Ａ〕および光学要素〔Ｂ〕が形成された透過型スクリーン用光学部材に光が入射してそれがスクリーン用光学部材から出射されるまでに光が通過する領域の少なくとも一部分、即ち上記透過型スクリーン用光学部材において光路となる領域中の光路途中の少なくとも一部分、に形成することができる。したがって、透過光制御領域は、例えば前記光学要素〔Ａ〕および（または）光学要素〔Ｂ〕とは独立したものとして前記光学要素〔Ａ〕および（または）光学要素〔Ｂ〕の外部に形成することもできるし、前記光学要素〔Ａ〕および（または）光学要素〔Ｂ〕の内部に形成することもできる。

この透過光制御領域を、前記光学要素の外部に形成したものの一具体例としては、前記光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか片方または両方が樹脂基材上に賦形されたものであり、透過光制御領域がこの樹脂基材に形成されたものを例示することができる。

前記の樹脂基材としては、ガラスや樹脂など透過型スクリーン用光学部材として適当な各種の樹脂材料を用いることができる。一般的に透過型スクリーン用の樹脂材料としては、その透明性からアクリル樹脂が使用されてきたが、吸湿が大きく、吸湿によるスクリーン表裏の寸法差から反りが変化、設計角度でスクリーンに光が入射せず所望の光学特性が得られないことがある。この観点から、本発明では吸湿性が低い樹脂からなるものが好ましい。吸湿性を低減することで、スクリーンの反り状態が変化せず、設計通りの角度で光が入射し、所望の特性を得ることが出来る。アクリル樹脂よりも吸湿性の低い樹脂としては、アクリル−スチレン共重合樹脂（ＭＳ）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリプロプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等を挙げることができる。また、樹脂基材は、光拡散性を有する微粒子を含有することもできる。そのような微粒子としては、アクリル樹脂、架橋アクリル−スチレン共重合体樹脂、架橋スチレン等からなる樹脂ビーズ、ガラス、シリカ、アルミナ等が挙げられる。樹脂基材の厚さは、通常、０．０８〜５．０ｍｍ、好ましくは０．１５〜２．０ｍｍ、である。樹脂基材として必要な条件が満たされるならば、厚さが薄い方が製品コスト上有利である。

本発明による光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか片方または両方を電子線硬化型の樹脂から形成する場合の電子線硬化型の樹脂の好ましい具体例としては、例えばウレタン樹脂や、エポキシ樹脂等を例示することができる。これらの２種以上を併用することができる。

一方、透過光制御領域を、前記光学要素の内部に形成した場合の一具体例としては、前記光学要素〔Ａ〕または光学要素〔Ｂ〕それ自体を着色して、前記光学要素〔Ａ〕または光学要素〔Ｂ〕自体を透過光制御領域とするものを例示することができる。このようなものの場合は、光学要素〔Ａ〕または光学要素〔Ｂ〕中の光路が透過光制御領域としての作用を有することから、前記光学要素と透過光制御領域とを別々に設けたものに比べて、透過型スクリーンの厚さを薄くすることができる。

上記のような本発明による透過型スクリーン用光学部材は、展張されつつ保持されてなるものとすることができる。展張されつつ保持されてなる本発明による透過型スクリーン用光学部材は、熱や吸湿による伸縮や、皺などの影響が有効に防止されて、スクリーン面としては常に平面状態が保持され、皺による光学特性や外観の問題を防ぐことが出来るものである。

なお、本発明による透過型スクリーン用光学部材は、上記の構成に加えて、必要に応じて他の光学要素ないし構成等を有していてもよい。例えば、上記の透過型スクリーンからの出射光を拡散させるレンズシートまたは光拡散要素を更に設けられたものとすることができる。このレンズシートまたは光拡散要素とは、水平方向に光拡散させる物および垂直方向に光拡散させる物の両者を意味する。また、本発明による透過型スクリーン用光学部材は、この種の透過型スクリーン用光学部材において適用可能な他の構成、例えばレンチキュラーレンズ、ハードコート層、帯電防止層、防湿層、支持基体等を、必要に応じて備えることができる。
本発明による透過型スクリーン用光学部材の厚さは、好ましくは０．５〜５．０ｍｍ、特に好ましくは１．０〜２．０ｍｍ、である。

図３〜６および図８〜１３は、本発明による透過型スクリーン用光学部材の好ましい具体例のいくつかを示すものである。

このうち、図８は、光拡散要素としてレンチキュラーレンズ６ａを光学要素〔Ａ〕２が形成された基材に追加し、別の光拡散要素６として光拡散板を更に設けた例を示す。図９は、光拡散要素としてレンチキュラーレンズ６ａを光学要素〔Ａ〕２が形成された基材に追加し、別の光拡散要素６を光学要素〔Ｂ〕３側にも更に設けた例を示す。図１０は、光拡散要素６としてレンチキュラーレンズを、光学要素〔Ａ〕および〔Ｂ〕とは別のシートに設けた例を示す。図１１は、光拡散要素６として全反射を利用した光学シートを、光学要素〔Ａ〕および〔Ｂ〕とは別のシートに設けた例を示す。 図１２および図１３は、光拡散要素６として観察者側に光吸収部のあるレンチキュラーレンズを用いた例を示す。

＜実施例１＞
ＰＴＶ：サイズ：５０インチＷ（スクリーン外形サイズ：約６５０ｍｍ×１１３０ｍｍ）、投射距離５５０ｍｍのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）プロジェクター光源を使用。
ＬＬ ：入光面にレンズピッチ０．１４３ｍｍのレンチキュラーレンズ群を有する片面レンチキュラーレンズシート。
ＦＬ（Ｂ−１）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの屈折フレネルレンズ群を出光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以内に持ち、半径３４３．４ｍｍ以上の範囲にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明アクリル樹脂シートに電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。
ＦＬ（Ａ−１）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの全反射フレネルレンズ群を入光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以上の範囲に持ち、半径３４３．４ｍｍ以内にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明アクリル樹脂シートに４２０〜４９０ｎｍの波長の光を吸収する染料により青色を低減する着色処理を行った電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。

図３に示されるように、光源側から、前記ＦＬ（Ａ−１）、ＦＬ（Ｂ−１）、ＬＬの順に重ね、透過型スクリーン用光学部材を作製した。この透過型スクリーン用光学部材をＰＴＶにセットしたところ、半径３４３．４ｍｍを境界とするような色むらは生じず、均一な色バランスを持つ画像が得られた。

＜実施例２＞
ＰＴＶ：サイズ：５０インチＷ（スクリーン外形サイズ：約６５０ｍｍ×１１３０ｍｍ）、投射距離５５０ｍｍのＬＣＤプロジェクター光源を使用。
ＬＬ ：入光面にレンズピッチ０．１４３ｍｍのレンチキュラーレンズ群を有する片面レンチキュラーレンズシート。
ＦＬ ：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの屈折フレネルレンズ群Ｂを出光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以内に持ち、半径３４３．４ｍｍ以上の範囲にレンズを持たず、焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの全反射フレネルレンズ群Ａを入光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以上の範囲に持ち、半径３４３．４ｍｍ以内にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明アクリル樹脂シートの入光面側にレンズ群Ａを形成し、出光面側にレンズ群Ｂを染料により６００〜７５０ｎｍの波長の光を低減する電子線硬化型樹脂を形成。

図４に示されるように、光源側から、前記ＦＬ、ＬＬの順に重ね、透過型スクリーン用光学部材を作製した。この透過型スクリーン用光学部材をＰＴＶにセットしたところ、半径３４３．４ｍｍを境界とするような色むらは生じず、均一な色バランスを持つ画像が得られた。

＜実施例３＞
ＰＴＶ：サイズ：５０インチＷ（スクリーン外形サイズ：約６５０ｍｍ×１１３０ｍｍ）、投射距離５５０ｍｍのＬＣＤプロジェクター光源を使用。
ＬＬ ：入光面にレンズピッチ０．１４３ｍｍのレンチキュラーレンズ群を有する片面レンチキュラーレンズシート。
ＦＬ（Ｂ−３）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの屈折フレネルレンズ群を出光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以内に持ち、半径３４３．４ｍｍ以上の範囲にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明ポリカーボネートシートに電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。
ＦＬ（Ａ−３）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの全反射フレネルレンズ群を入光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以上の範囲に持ち、半径３４３．４ｍｍ以内にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は、出光面に垂直方向に光を拡散するレンズピッチ０．１ｍｍのレンチキュラーレンズ群を持つ、架橋アクリル樹脂ビーズを含有する１．５ｍｍのポリカーボネートシートに４２０〜４９０ｎｍの波長の光を吸収する染料により着色処理を行った電子線硬化型樹脂によりレンズを形成。

図５に示されるように、光源側から、前記ＦＬ（Ａ−３）、ＦＬ（Ｂ−３）、ＬＬの順に重ね、透過型スクリーン用光学部材を作製した。この透過型スクリーン用光学部材をＰＴＶにセットしたところ、半径３４３．４ｍｍを境界とするような色むらは生じず、均一な色バランスを持つ画像が得られた。また高温多湿環境下に放置してもフレネルレンズに動きが見れず、良好な画像が得られた。

＜実施例４＞
ＰＴＶ：サイズ：５０インチＷ（スクリーン外形サイズ：約６５０ｍｍ×１１３０ｍｍ）、投射距離５５０ｍｍのＬＣＤプロジェクター光源を使用。フィルム状のスクリーン４辺をそれぞれ独立に治具で挟み込み、フレームから治具をバネで展張する構造。

ＬＬ ：入光面にレンズピッチ０．１４３ｍｍのレンチキュラーレンズ群を有する片面レンチキュラーレンズシート。
ＦＬ（Ｂ−４）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの屈折フレネルレンズ群を出光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以内に持ち、半径３４３．４ｍｍ以上の範囲にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は０．１８８ｍｍの透明ＰＥＴフィルムに６００〜７５０ｎｍの波長の光を吸収する染料により赤色を低減する電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。
ＦＬ（Ａ−４）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの全反射フレネルレンズ群を入光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以上の範囲に持ち、半径３４３．４ｍｍ以内にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は０．１８８ｍｍの透明ＰＥＴに電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。

図６に示されるように、光源側から、前記ＦＬ（Ａ−４）、ＦＬ（Ｂ−４）、ＬＬの順に重ね、透過型スクリーン用光学部材を作製した。この透過型スクリーン用光学部材をＰＴＶにセットしたところ、半径３４３．４ｍｍを境界とするような色むらは生じず、均一な色バランスを持つ画像が得られた。またフレネルレンズシート内で生じる迷光による２重像が大幅に低減され、更に高温多湿環境下に放置してもフレネルレンズに動きが見れず、良好な画像が得られた。

＜比較例１＞
ＰＴＶ：サイズ：５０インチＷ（スクリーン外形サイズ：約６５０ｍｍ×１１３０ｍｍ）、投射距離５５０ｍｍのＬＣＤプロジェクター光源を使用。

ＬＬ ：入光面にレンズピッチ０．１４３ｍｍのレンチキュラーレンズ群を有する片面レンチキュラーレンズシート。

ＦＬ（Ｂ−５）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの屈折フレネルレンズ群を出光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以内に持ち、半径３４３．４ｍｍ以上の範囲にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明アクリル樹脂シートに電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。
ＦＬ（Ａ−５）：焦点距離５５０ｍｍ、レンズピッチ０．１１２ｍｍの全反射フレネルレンズ群を入光面側のスクリーン中心から半径３４３．４ｍｍ以上の範囲に持ち、半径３４３．４ｍｍ以内にレンズを持たないフレネルレンズシート。このフレネルレンズシートの構造は１．５ｍｍの透明アクリル樹脂シートにＦＬ（Ｂ−５）で使用したものと同じ電子線硬化型樹脂によりレンズ形状を賦型。

図７に示されるように、光源側から、前記ＦＬ（Ａ−５）、ＦＬ（Ｂ−５）、ＬＬの順に重ね、透過型スクリーン用光学部材を作製した。この透過型スクリーン用光学部材をＰＴＶにセットしたところ、半径３４３．４ｍｍを境界として内側が黄色、外側が青色となる色むらが発生し、色バランスの悪い画像が得られた。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明による透過型用光学部材スクリーンの断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の概要を示す斜視図 実施例１の本発明による透過型スクリーン用光学部材の断面図 実施例２の本発明による透過型スクリーン用光学部材の断面図 実施例３の本発明による透過型スクリーン用光学部材の断面図 実施例４の本発明による透過型スクリーン用光学部材の断面図 比較例１の透過型スクリーン用光学部材を示す断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図 本発明による透過型スクリーン用光学部材の他の具体例の断面図

符号の説明

１ 透過型スクリーン用光学部材
２ 光学要素〔Ａ〕
３ 光学要素〔Ｂ〕
４ 透過光制御領域
５ 樹脂基材
６ 光拡散要素
Ｌ 光源
Ｏ 同心円の中心

Claims (15)

1. 光源からの光の少なくとも一部を全反射させる光学要素〔Ａ〕と、光源からの光を屈折透過させる光学要素〔Ｂ〕とを備え、前記光学要素〔Ｂ〕が中央部に配置され、一方前記光学要素〔Ａ〕が前記光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に配置されてなる透過型スクリーン用光学部材であって、
   前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域あるいは前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域の少なくとも一部分に、透過光制御領域を形成することによって、前記透過型スクリーン用光学部材の出射光の色むらを低減したものであることを特徴とする、透過型スクリーン用光学部材。
2. 前記光学要素〔Ａ〕が、光源からの光を全反射させるレンズ群および（または）プリズム群からなるもの、好ましくは複数の単位プリズムが配列したプリズム群からなるもの、である、請求項１に記載の透過型スクリーン用光学部材。
3. 前記光学要素〔Ｂ〕が、光源からの光を屈折透過させるレンズ群および（または）プリズム群からなるものである、請求項１または２に記載の透過型スクリーン用光学部材。
4. 同心円の中心を基準として、その中央部にフレネルレンズが配置されて前記光学要素〔Ｂ〕が形成され、かつこの光学要素〔Ｂ〕の周縁部外側に、単位プリズムが同心円状に配列したプリズム群が配置されて前記光学要素〔Ａ〕が形成されたものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
5. 前記光学要素〔Ａ〕に入射した光が通過する領域に４２０〜４９０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
6. 前記光学要素〔Ａ〕の内部に４２０〜４９０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものである、請求項５に記載の透過型スクリーン用光学部材。
7. 前記光学要素〔Ｂ〕に入射した光が通過する領域に６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
8. 前記光学要素〔Ｂ〕の内部に６００〜７５０ｎｍの波長光の透過率を低減する透過光制御領域が形成されたものである、請求項７に記載の透過型スクリーン用光学部材。
9. 前記光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか一方または両方が、電子線硬化型の樹脂からなるものである、請求項１〜８のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
10. 前記光学要素〔Ａ〕あるいは前記光学要素〔Ｂ〕のいずれか一方または両方が、樹脂基材上に賦形された電子線硬化型の樹脂からなるものである、請求項１〜９のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
11. 前記透過光制御領域が、前記樹脂基材に形成されたものである、請求項１０に記載の透過型スクリーン用光学部材。
12. 前記樹脂基材が、アクリル樹脂よりも吸湿性が低い樹脂からなるものである、請求項１０または１１に記載の透過型スクリーン用光学部材。
13. 前記透過型スクリーンが、展張されつつ保持されてなるものである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材。
14. 前記請求項１〜１３のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材からの出射光を拡散させる光拡散要素が更に設けられたものであることを特徴とする、透過型スクリーン用光学部材。
15. 前記請求項１〜１４のいずれか１項に記載の透過型スクリーン用光学部材を具備するものであることを特徴とする、ディスプレイ装置。

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