JP2008250063A - 透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高温高湿条件などの過酷な環境下での熱や水分による膨張で発生する反り変形を低減させ、筐体への取り付けを容易にするとともに、シンチレーションの発生しない、製造プロセスの簡略化によりコストダウンが実現できる安価な透過型スクリーンを提供する。
【解決手段】フレネルレンズと、投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートであるレンチキュラースクリーンとを対向させて組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラースクリーンは光拡散基板を基板とし、その基板の前記フレネルレンズと接する側の面にはピッチが０．３ｍｍ以下のブラックストライプ（以下ＢＳと称する）が形成され、さらに、前記ＢＳ上にレンチキュラーレンズとプリズムレンズが交互に連続的に並列されたレンズ群が形成された構造からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射型ディスプレイ等に使用される透過型スクリーンに関する。

従来、透過型スクリーンを備えた投射型ディスプレイとして、リアプロジェクションテレビが知られている。近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）などの薄型の大型ディスプレイに対抗し、ＭＤ方式プロジェクションテレビが台頭してきている。ＭＤ方式プロジェクションテレビは、例えばＬＣＤやＬＣＯＳ（ＬＣＤ ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ；反射型液晶パネルの一種）、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）などの表示デバイスを用いて変調された投射光を透過型スクリーンのリア側から投射するものである。このＭＤ方式プロジェクションテレビは、４０インチ以上の大型化が容易であり、デジタル表示のため画質も良好で、ディスプレイ本体のコストも比較的安価に製造できるため、今後の家庭用の大型ディスプレイとして大変注目されている。

このようなＭＤ方式プロジェクションテレビなどの投射型ディスプレイに用いられる透過型スクリーンは、入射光の方向を整えて略平行光として出射するフレネルレンズと、適度の視野角を持たせるためにフレネルレンズからの出射光を、例えば水平，垂直方向に配置されたシリンドリカルレンズ群などにより拡散させるレンチキュラーレンズスクリーン（シリンドリカルレンズ群が一方向に並列されてなる構成に限らず、シリンドリカルレンズ群が複数方向に並列されてなる構成や、単位レンズが２次元配列されてなる構成など、各種タイプの光拡散レンズアレイシートを含む）とを備えている。そして、フレネルレンズ２０およびレンチキュラースクリーン１０中に、輝度ムラやシンチレーションなどを低減するために透過光を拡散させる拡散層が設けられている。例えば、特許文献１には、透過型スクリーンに用いるレンチキュラーシートであって、透明支持体の片面に凸シリンドリカルレンズが並列されたレンズ部が放射線硬化性樹脂の硬化物により形成されており、他の面に、フィルム転写またはフィルムラミネートなどにより遮光パターン、拡散層が形成され、さらに拡散層上に帯電防止機能や反射防止機能を有するフィルムが設けられたものが記載されている。

しかしながら、上記のような従来の透過型スクリーンおよびそれらを用いた投射型ディスプレイには、以下のような問題があった。

図２で示す従来のレンチキュラースクリーンは、その表面層支持基材１１やレンズ支持基材１６はそれらの加工プロセス上通常巻き取り状のフイルム支持基材が使われる。とくにレンチキュラー支持基材１６はその片面に紫外線硬化方樹脂からなるレンチキュラーレンズ部１４が形成される。ＭＤ方式プロジェクションテレビでは最近高解像度テレビとして画面の垂直方向の解像度が１０８０ｐのフルＨＤＴＶが登場してきている。これらは従来の垂直解像度が７８０Ｐなどと比較し、画素のサイズが細かくなりその解像度を維持しモワレを無くすためにレンチキュラーレンズのレンズピッチが１００μのレンズが使われている。そのためにこのレンズを使ってセルフアライメント方式で粘着感材層１７に光露光しブラックストライプ（ＢＳ）を形成するために厚みが５０〜１００μの厚みでも強靭なＰＥＴ（ポリエステル）やＰＣ（ポリカーボネート）などのフイルム基材が使われる。

一方、レンチキュラースクリーン１０の光拡散層はレンチキュラースクリーン全体を保持するために、強靭で高い剛性をもった樹脂シートが使用される。また厚みもレンチキュラースクリーン全体を保持するために０．５〜２ｍｍの光拡散材が混入された光拡散基板１２が使用される。このような厚みで強靭で高い剛性があり、しかも安価な材料としてＭ
Ｓ（ＭＭＡとスチレンの共重合樹脂）やポリカーボネートアロイ、ポリスチレンなどが使用される。

このような透過型スクリーンでは、その組み合わせる基材の性質や厚みの対称性などバランスが取れないと筐体への取り付けた後、経時変化あるいは高温高湿条件などの過酷な環境下で、それぞれ材質の異なる積層された基材層が熱や水分による膨張が異なるとバイメタル現象といわれる過度の反り変形の発生が生じ、レンチキュラーレンズ１４部とフレネルレンズ部２１の間で密着力が損なわれ、結果的に浮きが生じ画像のボケを生じる。この時レンチキュラースクリーン１０は観察面側に変形し常温に戻しても戻らなくなる。またこの時フレネルレンズも観察側に反り変形するがフレネルよりレンチキュラースクリーン１０の方が変形が大きくなりレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０間の隙間つまり浮きが残りまたレンチキュラーレンズの平面性が失われ、大幅な画像の低下を招く。

近年、上記のスクリーンのそれぞれの変形を低減して環境試験での信頼性を高め、さらにフルＨＤＴＶなどの高解像度画像に向けすぐれた平面性を維持した透過型スクリーンが要求されている。
特開平９−１２０１０１号公報

本発明の目的は、フレネルレンズとレンチキュラーレンズで経時変化あるいは高温高湿条件などの過酷な環境下での熱や水分による膨張で発生する反り変形を低減させ信頼性を高め、スクリーンの筐体への取り付けを容易にするとともに、さらに光源としてＤＭＤプロジェクターや液晶プロジェクター等のＭＤ方式プロジェクションテレビにおける出射瞳の小さいプロジェクターを用いてもシンチレーションといわれる「ぎらつき現象」の発生しない透過型スクリーンを提供することにある。また、本発明の目的は、製造プロセスの簡略化によりコストダウンが実現できる安価な透過型スクリーンを提供することにある。

上記の目的を達成するための解決手段として、
請求項１に係る発明は、光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズと、そのフレネルレンズよりほぼ平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートであるレンチキュラースクリーンとを対向させて組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、
前記レンチキュラースクリーンは光拡散基板を基板とし、その基板の前記フレネルレンズと接する側の面にはピッチが０．３ｍｍ以下のブラックストライプ（以下ＢＳと称する）が形成され、さらに、前記ＢＳ上にレンチキュラーレンズとプリズムレンズが交互に連続的に並列されたレンズ群が形成された構造からなることを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項２に係る発明は、前記レンズ群が、厚み方向でレンチキュラーレンズの頂点がＢＳ間の光透過部の上にあり、且つプリズムレンズの頂点がＢＳ上にあることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーンである。

請求項３に係る発明は、光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズと、そのフレネルレンズよりほぼ平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートであるレンチキュラースクリーンとを対向させて組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、
前記レンチキュラースクリーンは光拡散基板を基板とし、その基板のフレネルレンズと
接する側の面にはピッチが０．３ｍｍ以下のブラックストライプ（以下ＢＳと称する）が形成され、さらに、前記ＢＳ上にレンチキュラーのみで構成されたレンズ群が形成された構造であって、前記レンズ郡のレンズ谷部とＢＳ間の距離をザグ量（Ｚ）とした場合、レンズピッチＰとザグ量ＺがＰ＝０．６Ｚ〜０．８５Ｚの間にあることを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項４に係る発明は、前記ＢＳの幅をＡとし、そのＢＳ間の光が透過する透過部の幅をＢとするとき、Ａ＞Ｂ、且つ、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．５の関係にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過型スクリーンである。

請求項５に係る発明は、前記光拡散基板の厚み方向において、前記レンズ群と離れて観察面に近い方向に高濃度の光拡散層が形成されている光拡散基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に項記載の透過型スクリーンである。

請求項６に係る発明は、前記フレネルレンズの入射面は微細凹凸が形成され、その表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ＜Ｒｚ＜１０μｍであり、且つ、凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ＜Ｓｍ＜２００μｍであり、さらに、フレネル側の光拡散基板とレンチ側の光拡散基板の拡散度を表す曇価度（Ｈａｚｅ）はレンチ側の光拡散基板の拡散度＞フレネル側の光拡散基板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透過型スクリーンである。

請求項７に係る発明は、前記フレネルレンズと組み合わせてなるレンチキュラースクリーンの光拡散基板において、その光拡散基板の観察面側の表面に直接反射防止処理やハードコート処理を施したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の透過型スクリーンである。

本発明のレンチキュラースクリーンとフレネルレンズの組み合わせによれば、経時変化あるいは高温高湿条件などの過酷な環境下での変形の発生を低減して信頼性を高めることが出来、かつ経済的に量産可能である。したがって、ＭＤ方式プロジェクションテレビによる映像を好適に視覚することが実現される。また、フレネルの入射側に施した微細凹凸加工とレンチキュラースクリーンの光拡散基板中の観察面側にある高濃度の光拡散性微粒子による相乗効果により、シンチレーションの低減の上でも効果があり、相対的に厚く剛性を有するフレネルレンズとレンチキュラースクリーンとの組み合わせにより構成される透過型スクリーンはＴＶ筐体への取り付けが容易である。さらに、本発明のレンチキュラースクリーンは、製造プロセスの簡略化によりコストダウンが実現できるので安価に提供できる。

また、本発明の透過型スクリーンは、製造プロセスの簡略化によりコストダウンが実現できるために安価な透過型スクリーンを提供できる

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

＜レンチキュラーレンズスクリーン＞
上記フレネルレンズ２０と組み合わせて透過型スクリーンを構成するレンチキュラースクリーンとして、本実施形態では、図１に示すレンチキュラーレンズシート１０が採用される。レンチキュラーレンズスクリーン１０は、その厚さ方向に拡散濃度のことなる層が配列された光透過性を有する光拡散板とブラックストライプとレンズ群からなる。光拡散基板１２は、厚さ方向の最外部に位置する観察面の表面に形成された対殺傷性を得るため
のハードコートや反射防止などのアンチグレアなどを施したハードコートの表面層１１を備えている。レンチキュラーレンズシート１０は、図１では、フレネルレンズシート２０側から、放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンチキュラーレンズ群１４，ブラックストライプ（ＢＳ）層１３，レンチ光拡散板（基材）１２，表面ハードコート層１１が略この順に層状に配置され、組立時に初期変形などを与えて湾曲させることなく、平面を保った状態で取り付けられる平板部材である。光軸方向から見た形状はフレネルレンズシートの外形と同様な略長方形状とされている。

本発明のレンチキュラーレンズシート１０は、製造プロセスが簡略化できコストダウンが実現できる。即ち、図９に示す従来の製造プロセスに比較して、本発明のレンチキュラーレンズシート１０は、図８に示すように、感材フィルムを使用しないために感材フィルム作成やラミネート等の工程が必要とせず、間接工程が少なくなるために大幅にプロセスが簡略化できコストダウンが実現できるのである。以下詳細に説明する。

レンチキュラースクリーンを構成するレンズ群１４はレンチキュラーレンズとプリズムレンズが交互に並列しており、このレンズ群とＢＳの関係において、厚み方向でレンチキュラーレンズの頂点が光透過部の上にあり、且つプリズムレンズの頂点がＢＳ上にある。このとき画像を映し出す光学エンジンからの入射光はフレネルレンズ２１により平行光になり、このレンズ群に照射される。レンズ群１４への入射光はレンチキュラーレンズにより集光されブラックストライプ間の印刷されていない透過部を通過する。このとき、レンチキュラーレンズの頂点近傍の中心部は透過部を通過するがレンチキュラーレンズ間谷部は集光されてもＢＳまでの距離［図３（ａ）のＺ］が短いためＢＳ１３に当たり光が蹴れる［図３（ｂ）参照］。つまり、その光はＢＳ１３には入射光が吸収され光量ロスになり輝度低下を招く。これを防ぐために、上記レンチキュラー間に断面がほぼ三角形状をしたプリズムレンズ状のレンチキュラーレンズを配置し、レンチキュラーレンズ間の入射光を屈折しＢＳ［図３（ａ）の３１）に当たらないようにしＢＳ間の透過部（図３の３２）を通すようする［図３（ｃ）参照］。

このときこのＢＳ１３とレンズ群のアライメントが合っていないと光がＢＳ３１で蹴られ入射光量の低下を招く。本発明では以下のようにしてこのレンズ群１４とＢＳ１３のアライメントをする。この印刷はフレキソ印刷、墨転写又は現像を伴うフォトリソ法でも良い。経済的にはスクリーン印刷、フレキソ印刷が効果的である。本発明のＢＳ１３は光拡散板上にスクリーン印刷で得た。

レンズ群１４を切削した金型を利用し、その型よりレンズを作製しスクリーン印刷の印刷版を作製した。金型にＵＶ樹脂を塗布し１２５μのポリエステル（ＰＥＴ）フイルムをのせ、平行光の紫外線（ＵＶ）光をあて露光する。金型からフルムを剥離しフイルムレンズを得た。このフイルムレンズをあらかじめポジ型感光液を塗り乾燥（プリベーク）したスクリーン版上に載せ、露光現像し光が集光した部分のみインキが通るようなストライプ状の版を作製する。このとき金型上にあらかじめ十字状の検討合わせマーク（通常トンボといわれる）を形成しておき、上記スクリーン版製版時にこのマークも版上に作成される。このようにして、同じ金型からレンズ群１４とＢＳ１３が形成されるため、ＢＳ１３のスクリーン印刷時にこのマークを合わせるだけでＢＳとレンズ群がアライメントされる。

このときＢＳ１３のピッチ及びその幅は以下のようになる。レンズピッチはフルＨＤＴＶの画素でもモワレなく高い解像度を維持するためにはレンズピッチは２５０μ以下、好ましいくは１５０μ以下のレンズピッチが採用される。また、ＢＳの幅３１は幅が大きく、開口部が狭いほど遮光部の面積が拡大し黒さが増し、コントラストが向上するが併せて透過部が狭くなるとアライメントが難しくなる。本発明では、解像度、コントラスト、画素ともモワレなど配慮しピッチを１５０μ、ＢＳの遮光部の幅３１と透過部の幅３２の比
率をほぼ７０：３０にした。

本発明では経時による解像度を維持するために、経時変化あるいは高温高湿条件などの過酷な環境下での変形に対する浮きや平面性などの耐環境特性の向上を目的とする点にある。特許文献１に記載の従来技術の構成では、物性を異にするレンズ支持基材層１６や拡散基板１２などを積層してレンチキュラーシートを構成するため、各層の厚さや、各層の材質の線膨張係数、湿気膨潤係数などの違いのため、温度または湿度が変動すると反りが発生するという問題がある。

そのため、透過型スクリーンに用いると、６０℃９０％などの高温高湿環境などで、例えば、図７に模式的な断面図で示すように、レンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズシート２０とが熱や吸水による膨張のために反って、それぞれスクリーン外側に膨らんでしまう場合がある。この場合、スクリーンの中央部などでは、レンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０とが離間して隙間が生じる。このような、いわゆるスクリーンの「浮き」現象が発生すると、スクリーンの光路長が変化して解像度不良や画像ボケなどが生じ、画質が劣化するという問題がある。そのため、例えば水平解像度が１０８０画素のような高精細が求められるフルＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）などには不適となってしまうという問題がある。例えば、レンチキュラースクリーンの光拡散基板１４の厚さを増して剛性を高めたり、ガラスなどの高剛性の材質を用いたりして、反りを低減することも考えられるが、近年の透過型スクリーンは低価格化、軽量化が要求される中、この方向での対応が難しくなっている。

そこで、本発明ではレンズ支持体を無くし、レンチキュラースクリーンの基材は光拡散板の基材のみとすることにより、お互いに相違する環境性能の違いにより反り変形が著しく防ぐことができる。このとき、環境変化による反りを防止する方法として、レンチキュラースクリーンの光拡散板の両面にフイルムを貼り合わせ、例えば対称構造のような適切なバランスを持った構成にする方法もあるが、製造の手間がかかり製作コストが増大してしまうという問題がある。

また、レンチキュラースクリーンとフレネルレンズの両方に反りをあらかじめつけお互いにその反り方向を反対に併せ、スクリーンの剛性で保持する方法もあるが、このとき反り量を多くしなければならなく、反り量を多くするとレンチキュラースクリーンはその観察面側の平面性が劣ると画像に歪みが生じ、画質の低下を招く。また、反り量が少ないと高温多湿下での膨張による反り変形に十分でなく浮きが生じやすくなる。

上記のような問題に鑑みて、レンチキュラーレンズスクリーン１０とフレネルレンズ
２０を組み合わせたときレンチキュラースクリーン及びフレネルレンズとも単一の樹脂材料で構成されることにより、ほとんど反りをつけることなくセットが可能である。図３ではこのレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０を組み合わせ高温多湿環境下での信頼性の試験を行ったときの浮きと平面性の状態を図式化した。ＴＶセットではレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０の両端は金属フレームなどで固定され、反り変形などがほとんど少なく平面性を維持しながら、環境試験での密着性は保持される。（図６）このとき使用される光拡散基板はとくにＭＳやＰＣなどの吸水性の少ない材料が好ましい。

図６では、このレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０を組み合わせ高温多湿環境下での信頼性の試験を行ったときの浮きと平面性の状態を図式化した。ＴＶセットではレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０の両端は金属フレームなどで固定され、反り変形などがほとんど少なく平面性を維持しながら、環境試験での密着性は保持される。図７では、従来例の場合の構成の透過型スクリーンで、環境試験の６０℃９
０％などの高温多湿環境下で５００ｈｒ経過した後の状態を示したが常温に戻しても観察側が凸になり結果的にレンチキュラースクリーン１０とフレネル２０の間が浮き、レンチの平面性も失われる。

また、本発明においては、フレネルレンズの入射面は微細凹凸２３が形成され、その表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ＜Ｒｚ＜１０μｍであり、かつ凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ＜Ｓｍ＜２００μｍであることが好ましい。また、フレネル側の光拡散基板とレンチ側の光拡散基板の拡散度を表す曇価度（Ｈａｚｅ）は。レンチ側の光拡散基板の拡散度＞フレネル側の光拡散基板が好ましい。また、レンチ側の光拡散層とフレネル側の光拡散層は、シンチレーション（画像のぎらつき）を防ぐためには、お互いに距離が離れていることが好ましく、それぞれの光拡散基板はフレネル側は入射光源側に、レンチ側は観察面側に位置する。
これらはすべてシンチレーションを防ぐための対策である。

また、図４に示したレンズ群をレンチキュラーのみとしレンチキュラー間のプリズムレンズを使用しないレンズ群３５とした場合、拡散基板上に印刷されるＢＳ３１の幅と光が透過する透過部３２の比率は７０：３０とコントラストを維持するために変わらないので、このレンチキュラーレンズ３５がこの狭い透過部を透過するにはある程度集光されねばならない。図１の構成のようにレンズ谷部とＢＳ間の距離をザグ量Ｚと呼ぶが、このザグ量Ｚをある程度維持しなければならない。屈折率がのレンズ樹脂を使用した場合、レンズピッチＰとザグ量Ｚの関係においてｐ＝０．８Ｚ〜１．５Ｚの間にある。

レンチキュラースクリーンの用の光拡散板に印刷したＢＳ１３の上に接着剤を塗布乾燥後、その接着面をレンズ成形金型上のＵＶ樹脂上に重ねた後、ＵＶ露光しレンズ硬化後、金型から剥離し、ＢＳとレンズ間の密着力を強固にするため、この方法でレンチキュラースクリーンを作製することもできる。

つぎに、フレネルレンズ２０側の光拡散基板２２を薄くすることはリタデーション，ゴーストの低下には有効であるが、極度に薄いフィルム状にすると、レンチキュラーレンズスクリーン１０側の光拡散層との離間距離が小さくなり、シンチレーションの抑制に反するだけでなく、フレネルレンズシート３０全体の剛性がなくなり、フレネルレンズシートを筐体に固定することが非常に困難となってしまい、取り付け作業が煩雑で、それに伴うコストアップの弊害や、経時変化等により特性が劣化するなど信頼性に問題が生じることになる。

また、一方フレネルレンズ基板２２が極度に厚すぎるとンチキュラースクリーン１０とセット後の環境試験でレンチキュラースクリーン１０に与える影響が大きくなり、レンチキュラースクリーンを観察側に押し出し平面性の低下やフレネルレンズとレンチキュラーレンズ間の浮きの原因にもなりやすい。

フレネルレンズ２０の厚さＦｔは、レンチキュラーレンズスクリーン２０の厚さＬｔに対して、１／４Ｌｔ＜Ｆｔ＜Ｌｔの関係を満たす場合が、シンチレーション，解像度，ゴースト，耐環境特性，リタデーションなどの各種特性のバランスを保つ上で好適な範囲であり、特に厚さの下限である１／４Ｌｔ近傍では、フレネルレンズ２０側の光拡散特性を維持するためには、微細凹凸２３による光拡散作用が重要な役割を果たすことが、実験により確認された。また、本発明においては、フレネルレンズ２０の厚さＦｔは、レンチキュラースクリーン１０の厚さＬｔより薄く、１／４Ｌｔ＜Ｆｔ＜Ｌｔの関係を満たすことが好ましい。これはフレネルレンズ２０側が厚みが厚いと剛性が増加し、高温多湿でのレンチ側への変形への影響が大きく結果的にレンチキュラースクリーン１０の観察側の平面性が失われるからである。

また、フレネルレンズ２０側に配置される光拡散板２２は、プロジェクションテレビ特有の現象である「ギラツキ」つまりシンチレーションを低減する必要がある。そのための対策には、おもに２つの方法がある。ひとつは内部拡散だけでなく、外部拡散を加えてバランスを取ることである。光拡散には、光拡散層の内部の光拡散性微粒子による起こる内部拡散と、光拡散層の入出射面の凹凸により発生する外部拡散とがある。入出射面の凹凸は、例えばマット加工などにより意図的に形成する凹凸と、基材から光拡散性微粒子が露出して形成される凹凸とがある。

シンチレーションを低減するには、内部拡散，外部拡散のいずれも効果があり、本実施形態の拡散層では、薄い光拡散層による内部拡散を補助して、光拡散基板２０全体としての光拡散度合いを実現するために、入出射面に適宜の凹凸加工が施される。本発明においては、微細凹凸３３による前記基板の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ＜Ｒｚ＜１０μｍであり、かつ凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ＜Ｓｍ＜２００μｍであるたすことが好ましい。

二つ目の対策は屈折率差をつけることである。光拡散基板２２の内部には、主材料となる樹脂と屈折率の異なる光拡散性微粒子（フィラー）が分散混合され、その分散量，粒径分布，屈折率差，フィラー形状に応じて種々の光拡散機能を奏することになる。

本実施形態では、光拡散基板２２の主材料として、屈折率１．５８のＰＣアロイ，フィラーとして、平均粒径１０μｍ，屈折率１．５２５の有機フィラーを使用した。光拡散基板２２の主材料とフィラーとの屈折率差（上記の場合、０．０５５）は、上記に限るものではないが、相対的にレンチキュラースクリーン１０よりも薄いフレネルレンズ２０で同程度に高い拡散度合いを奏する上では、レンチキュラースクリーン１０側に配置される光拡散層における屈折率差よりも大きいことが好適である。

本発明においては、フレネルレンズ２０の厚さＦｔは、レンチキュラースクリーン１０の厚さＬｔに対して、１／４Ｌｔ＜Ｆｔ＜Ｌｔの関係を満たすことが好ましい。
レンチキュラースクリーン１０側の光拡散板１２の厚みＢｔ、フレネルレンズ２０側の光拡散板２２の厚みをＤｔとするとＦｔ＜Ｌｔの関係では必然的にＤｔ＜Ｂｔの関係になり、レンチ側の拡散板Ｂｔが厚くなるため屈折率差を小さくして充填量を増やすことができる。本実施形態では、光拡散基板２２の厚さは１．７ｍｍ以下とし、微細凹凸２３を形成することにより、その拡散度合いは、ヘイズ値で、５０％〜７０％の値に設定している。

一方、このレンチ用光拡散板には上記ブラックストタイプ（ＢＳ）層１３が印刷されており反対面の観察側に、アクリル系樹脂などの表面ハードコート層１１をコーティングしておく。このときハードコート層１１のアクリル樹脂にあらかじめフイラーを充填させることによって得る微細な凹凸をつけたアンチグレア処理を施してもよい。次に、このブラックストライプ（ＢＳ）層１３の上にレンズ群１４を形成する。レンズ群１４の形成法はレンズ群が切削された金型に紫外線（ＵＶ）樹脂をコートし、上記印刷されたＢＳ面側をＵＶ樹脂に接するように光拡散板１２を重ねろＵＶ露光しレンズ群１４を硬化させ、金型から剥離する。

本実施形態ではレンチキュラースクリーン１０の光拡散板１２は、拡散度を表すＨａｚｅが８０〜８５％のフレネル側に対して高拡散度のＨａｚｅに設計する。この光拡散板１２の主材料はＭＳ樹脂（ＭＭＡ６０％／スチレン４０％の共重合樹脂）に有機拡散材が分散された厚み１．５〜１．８５ｍｍのレンチ用光拡散板１２を使用した。

この光拡散基板１２にはＭＳ樹脂以外に、ＭＳ多層板、ＡＳ、ＰＣアロイ、ＰＳなどを
主材とした拡散板が使用できる。また、フレネルレンズ２０側の光拡散板２２にはＭＳ樹脂、ＭＳ多層板、ＡＳ、ＰＣアロイ、ＰＳなどを主材とした拡散板を使用できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
＜実施例１＞
本発明のレンチキュラースクリーン１０は以下のようにして得た。

レンチ用光拡散板は多層シート押出機を用いベース樹脂にＭＳ樹脂（新日鉄化学製ＭＳ６００；ＭＭＡが６０％、スチレンが４０％の比率でできたＭＭＡとスチレンの共重合樹脂）を、それに含まれる拡散材に有機ビーズからなるフィラー（積水化学製、ＭＳ有機ビーズで粒子径が１０μ）を使用した。このレンチ用光拡散基板は多層シート押出機で成形し、その多層構造はシートダイ内で一体成形される。このとき実際のテレビセットにしたときにレンチキュラースクリーンは観察面側から透明層、高濃度拡散層、微拡散層になるように層構造と拡散濃度を変えた多層の光拡散板を成形する。具体的には、その多層の光拡散板構造は外側から透明層、拡散度合いを表すＨａｚｅが８５％の高濃度拡散層、Ｈａｚｅは２０％の微拡散層透明層の順で厚み１．５ｍｍ、幅１２５０ｍｍで押出シートを得た。

次に、これを実テレビに装着するサイズの大きさに断裁する。５０インチサイズで１１２０×６５０ｍｍの大きさである。

次に、この光拡散層の透明層側にアクリル樹脂系からなるハードコート塗液を２０μの厚みでコーティングする。

次に、その光拡散板のハードコートした反対面にピッチ１５０μ、幅１００μのブラックストライプ（ＢＳ）３１を形成した。そのＢＳの形成法はスクリーン印刷機を用いて光拡散板上にスクリーン印刷をする。このときＢＳとＢＳの間にある印刷されていない部分の幅３２は５０μである。

また、拡散板上のその印刷面の四隅のコーナー部には十字上のマーク（見当合わせマーク；図５に記載）も合わせて印刷する。

次に、レンズ成形機にレンチキュラーレンズとプリズムレンズが交互に並列したレンズ群の形状が切削されたが金型をベースプレート上に載せ、その上にウレタンアクレリートからなる紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）を適量のせ、その上に上記多層シート成形で得た光拡散板を乗せ、ラミネートする。この時印刷されたＢＳ面側を下（金型方向）にし、同時に四隅に印刷された検討合わせマークを金型にあらかじめ形成された同じような見当合わせマークと合わせる載せる。これでレンズ群とＢＳのアライメントをする。次に、上記レンズ群が切削された金型にＵＶ樹脂を滴下し、ラミネートロールで加圧され金型全体に行き渡るようにコーティングさする。ＵＶ樹脂は拡散板と金型の間に密着され、拡散板上部から紫外線を照射し、ＵＶ樹脂を硬化後、金型から剥離する。このようにして、拡散板のＢＳ印刷面３１上にレンズ群３５が形成された本発明によるレンチキュラースクリーン１０を得た。
＜比較例１＞
図２にそのレンチキュラースクリーンの構成を示した。レンチキュラーレンズ支持基材として７５μ厚みのポリエステル（ＰＥＴ）フイルムを紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂をコーティングしたレンチキュラー形状が加工されたレンズロール金型上に貼り付け、紫外線硬化し硬化後ロール金型から剥離する。この支持基材ＰＥＴフイルム上に形成されたレンチキュラーレンズ部の反対面に粘着性感光材をコーティングし粘着感光層を形成する。次に
レンチキュラーレンズ部のレンズ面に平行光の紫外線（ＵＶ）光を照射する露光を行う。この時レンチキュラーレンズ部の反対面の粘着感光層はレンチキュラーレンズ部を透過した透過部は紫外線（ＵＶ）照射により硬化し、非透過部は粘着性を保持する。

次に、墨をコーティングした墨転写フィルムを使用し、墨転写する。上記粘着感光層の粘着部のみ墨が転写されるためブラックストライプ（ＢＳ）層が形成される。つぎに、このＢＳ層の上に拡散板と貼りあわせるために粘着材をコーティングする。

つぎに、このレンチ用光拡散板に上記ブラックストタイプ（ＢＳ）層３１が形成された上記レンズフイルムを貼りあわされる。この光拡散板と貼り合わせたＢＳ面の反対側には、あらかじめ反りつけしない光拡散層１２の観察面側にハードコート層１１をコーティングしておく。この光拡散板１２はＢＳレンズと貼り合わせた後、とくに意図的に反り工程をしなかった。このようにしてレンチキュラースクリーン１０を得た。

＜比較例２＞
レンチキュラーレンズ支持基材として７５μ厚みのポリエステル（ＰＥＴ）フィルムを紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂をコーティングしたレンチキュラー形状が加工されたレンズロール金型上に貼り付け、紫外線硬化し硬化後ロール金型から剥離する。この支持基材ＰＥＴフィルム上に形成されたレンチキュラーレンズ部の反対面に粘着性感光材をコーティングし粘着感光層を形成する。次にレンチキュラーレンズ部のレンズ面に平行光の紫外線（ｕｖ）光を照射する露光を行う。この時、レンチキュラーレンズ部の反対面の粘着感光層はレンチキュラーレンズ部を透過した透過部は紫外線（ＵＶ）照射により硬化し、非透過部は粘着性を保持する。次に、墨をコーティングした墨転写フィルムを使用し、墨転写する。上記粘着感光層の粘着部のみ墨が転写されるためブラックストライプ（ＢＳ）層が形成される。つぎにこのＢＳ層の上に拡散板と貼りあわせるために粘着材をコーティングする。

つぎに、このレンチ用光拡散板に上記ブラックストタイプ（ＢＳ）層３１が形成された上記レンズフイルムを貼りあわされる。この光拡散板と貼り合わせたＢＳ面の反対側には、あらかじめ光拡散層１２の観察面側にハードコート層１１をコーティングし、ＢＳレンズと貼り合わせた後、観察側に凹状の反りを付けた（短辺反りで２０ｍｍ）ておく。（反り量；レンチキュラースクリーンの短辺方法において端部からセンターまでの反りの深さを表す。このとき長辺方向は反りをつけないほうが好ましい）このようにして反りをつけたレンチキュラースクリーン１０を得た。

表１に本実施形態の実施例１と従来構成の比較例１、２についての光学特性と環境特性について示した。

表１には、本発明と従来構成のレンチキュラースクリーン１０とフレネルレンズ２０の組み合わせを、図６，７のようにその外周を金属フレームで固定しＴＶにセットした。これを６０℃９０％に５００ｈｒ保存し、常温に戻したのちその浮きとレンチキュラースクリーンの観察面の平面性を評価した結果を示した。光学特性を主としたスクリーン特性と環境試験評価を行った結果を示した。環境試験では恒温多湿保存後の浮きと平面性を評価したが、○は実用上まったく問題ない、○は実用できる、△は実用上使えるが改善必要、×は実用できないことを表した。

本発明によるレンチキュラースクリーンとフレネルレンズの組み合わせの一例をを示す説明図である。 従来のレンチキュラースクリーンとフレネルレンズの組み合わせの一例を示す説明図である。 本発明におけるレンチキュラースクリーンの一例を説明するための断面図である。 本発明によるレンチキュラースクリーンの一例を説明するための断面図である。 本発明によるレンチキュラースクリーンのＢＳ印刷を示す説明図である。 本発明のレンチキュラースクリーンとフレネルレンズセット時の環境試験での浮き変化を示す説明図である。 従来構成のレンチキュラースクリーンとフレネルレンズセット時の環境試験での浮き変化を示す説明図である。 本発明のレンチキュラースクリーンを製造するプロセスを説明する説明図である。 従来のレンチキュラースクリーンを製造するプロセスを説明する説明図である。

符号の説明

１０ レンチキュラースクリーン
１１ 表面ハードコート層
１２ （レンチ用）光拡散基板
１３ ブラックストライプ（ＢＳ）層
１４ レンチキュラーレンズ群
２０ フレネルレンズ
２１ フレネルレンズ部
２２ フレネル用光拡散板
２３ 微細凹凸

Claims (7)

1. 光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズと、そのフレネルレンズよりほぼ平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートであるレンチキュラースクリーンとを対向させて組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、
   前記レンチキュラースクリーンは光拡散基板を基板とし、その基板の前記フレネルレンズと接する側の面にはピッチが０．３ｍｍ以下のブラックストライプ（以下ＢＳと称する）が形成され、さらに、前記ＢＳ上にレンチキュラーレンズとプリズムレンズが交互に連続的に並列されたレンズ群が形成された構造からなることを特徴とする透過型スクリーン。
2. 前記レンズ群が、厚み方向でレンチキュラーレンズの頂点がＢＳ間の光透過部の上にあり、且つプリズムレンズがＢＳ上にあることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
3. 光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズと、そのフレネルレンズよりほぼ平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートであるレンチキュラースクリーンとを対向させて組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、
   前記レンチキュラースクリーンは光拡散基板を基板とし、その基板のフレネルレンズと接する側の面にはピッチが０．３ｍｍ以下のブラックストライプ（以下ＢＳと称する）が形成され、さらに、前記ＢＳ上にレンチキュラーのみで構成されたレンズ群が形成された構造であって、前記レンズ郡のレンズ谷部とＢＳ間の距離をザグ量（Ｚ）とした場合、レンズピッチＰとザグ量ＺがＰ＝０．６Ｚ〜０．８５Ｚの間にあることを特徴とする透過型スクリーン。
4. 前記ＢＳの幅をＡとし、そのＢＳ間の光が透過する透過部の幅をＢとするとき、Ａ＞Ｂ、且つ、Ａ／（Ａ＋Ｂ）＞０．５の関係にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。
5. 前記光拡散基板の厚み方向において、前記レンズ群と離れて観察面に近い方向に高濃度の光拡散層が形成されている光拡散基板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に項記載の透過型スクリーン。
6. 前記フレネルレンズの入射面は微細凹凸が形成され、その表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠した十点平均粗さ（Ｒｚ）が３μｍ＜Ｒｚ＜１０μｍであり、且つ、凹凸の平均間隔Ｓｍが５０μｍ＜Ｓｍ＜２００μｍであり、さらに、フレネル側の光拡散基板とレンチ側の光拡散基板の拡散度を表す曇価度（Ｈａｚｅ）はレンチ側の光拡散基板の拡散度＞フレネル側の光拡散基板であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。
7. 前記フレネルレンズと組み合わせてなるレンチキュラースクリーンの光拡散基板において、その光拡散基板の観察面側の表面に直接反射防止処理やハードコート処理を施したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。