JP3587205B2 - 光透過性シート、背面投写型プロジェクタ、光透過性シート製造装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、投写光の再帰反射に起因したゴースト像を消し、高解像度の画像を得られる光透過性シート、背面投写型プロジェクタ、光透過性シート製造装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な背面投写型プロジェクタは、筐体内に設置したプロジェクタ装置と、プロジェクタ装置から射出した投写光を反射するミラーと、筐体前面に設けた透過型スクリーンとから構成される。また、透過型スクリーンは、投写レンズによって拡大投影され外向きに広げられた投写光を観察者側へ向け、ほぼ画面に対して垂直となるように投写光を曲げる凸レンズの働きをしているフレネルレンズシートと、投写光の拡散方向を制御するレンチキュラーレンズシートとを組み合わせた構造である。
【０００３】
上記背面投写型プロジェクタでは、奥行き寸法を薄型化するに伴い、その構造上から、スクリーン上に再帰反射に起因したゴースト像が生じることが知られている。特に、家庭用途向け背面投写型プロジェクタは、設置場所の自由度に対して薄型化が要求されているため、透過型スクリーンとミラーとが近接した状態となる。そのため、透過型スクリーンの入射面とミラーとの間で再帰反射が起こり、これがゴースト像を発生しやすくする要因となっている。
【０００４】
図９は、この再帰反射に起因したゴースト像の発生原理の説明図である。プロジェクタ装置から投写された投写光Ｌは、ミラー１で反射してフレネルレンズシート２に入射する。続いて、この本来の画像光となる正規投写光Ｌｃは、レンチキュラーレンズシート３に入射して観察側に投写される。一方、フレネルレンズシート面に入射した投写光Ｌの一部が、当該シート面２ａで反射する。この反射光Ｌｒは再びミラー１で反射し再帰反射光となり、フレネルレンズシート２に入射、レンチキュラーレンズシート３を介して投写され、ゴースト像Ｌｇとなる。
【０００５】
現在、上記ゴースト像を解消する技術として、再帰反射によるゴースト像を消去するために、レンズシートのフレネルレンズが形成されてない面に凹凸形状を形成したもので、この凹凸形状により投写光の再帰反射を防止し、ゴースト像を低減する技術が存在する。凹凸形状は、梨地、ヘアライン、レンチキュラーレンズのような蒲鉾型等である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、フレネルレンズシートに併設され、微粒子を含む光拡散シートの表面に微細な凹凸形状を有するマット面を形成し、このマット面により再帰反射した光を拡散させ、ゴースト像の防止を図る技術が存在する。マット面は、金属型による熱転写法、ブラスト法、ヘアライン加工等により形成する（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１５８１５３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１３３５０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載のレンズシートでは、凹凸形状として主にヘアライン、レンチキュラーを採用しているが、ヘアラインおよびレンチキュラーは、一方向に規則的な形状であり、且つ透過型スクリーンのレンチキュラーレンズと直交するため、レンチキュラーレンズと干渉してモアレを発生させるという問題点がある。また、凹凸形状の例として梨地を挙げているが、梨地として具体的に如何なるものを用いれば、同文献に開示の技術的課題を解決できるのかが開示されておらず、この点で発明未完成となっている。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の透過型スクリーンでは、マット面に微細凹凸形状を形成するものの、この微細凹凸を定義する尺度として、曇りの程度を表すヘイズ値を用いている（全光線透過率も同様の定義である）。しかしながら、再帰反射はフレネルレンズシートの入射面の状態によって起こる現象であり、この表面状態をヘイズ値のような物体内部の状態を表す尺度では表現できない。仮に、光拡散シートに含まれる微粒子により所望のヘイズ値を得たとしても、光拡散シートの表面が平坦であれば再帰反射そのものを防止できないからである。
【００１０】
さらに、同文献において、ヘイズ値を５％〜８０％とするのが好ましい旨が開示されているが、ヘイズ値が高くなるとスクリーン上の画像がボケて観難いものとなる。本出願人が試験した結果では、ヘイズ値が５０％以上になると画像のボケが大きく高解像度の画像とは言い難いものであった。このため、高解像度の画像を得るには、ヘイズ値をなるべく小さくするのが好ましい。また、同文献では、ヘイズ値を３５％、４０％とした場合にゴーストの低減効果が得られることを実証しているが、本出願人が試験した結果では、投写光の輝度、画像のコントラストによっては、必ずしもゴーストの低減効果が得られるとは限らなかった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投写光の再帰反射に起因したゴースト像を消し、高解像度の画像を得られる光透過性シート、ミラーおよび背面投写型プロジェクタ、並びに光透過性シート製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に微細凹凸を形成し、この微細凹凸による前記入射面の光沢度（Ｇｓ６０°）が３５％以下であることを特徴とする。
【００１３】
背面投写型プロジェクタにおいて、再帰反射は先述の通り、フレネルレンズシート等の光透過性シートの入射面で反射し、これがミラーで再び反射することで発生するものであるから、この入射面に微細凹凸を形成して反射光を拡散すれば、ゴースト像を解消できる。このとき、入射面の微細凹凸を定義する尺度には、入射面の表面状態を定義する光沢度を用いるのが好ましい。再帰反射が入射面での反射に起因することから、曇の度合いを示すヘイズ値を尺度として、表面に形成した微細凹凸を定義するのは適当とはいえない。
【００１４】
また、光透過性シートは、できるだけ画質に影響を与えないようにするために、画像光である正規の投写光を効率的に透過させる必要がある。ところが、従来では、ヘイズ値を高くして曇らせることで、光を散乱させゴースト像を見えにくくしており、ヘイズ値が尺度として用いられてきた。しかし、再帰反射の発生原因を考慮すれば、従来の方法では、ヘイズ値が高いにもかかわらず条件によっては再帰反射を防止できないばかりか画像の解像度を低下させることになる。加えて、従来では、ヘイズ値を低く保ち（画像の解像度が高い）、且つ再帰反射を防止することについての課題および解決手段は示されていない。
【００１５】
そこで、本発明では、光沢度（Ｇｓ６０°）を以って表面に形成した微細凹凸を定義し、再帰反射に起因するゴースト像の解消と解像度低下とを併発させないようにしている。これにより、解像度は維持したまま再帰反射の発生を回避して、ゴースト像が観察できないようにできる。
【００１６】
なお、この光透過性シートは、下記実施の形態で説明するように、フレネルレンズシートと一体となっていても、別体であっても構わない。更に光透過性シートの配置位置は、フレネルレンズシートとミラーとの間で、かつ投写光の光軸上であれば特に限定されない。
【００１７】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、上記構成において、更にヘイズ値が３３％以下であることを特徴とする。ヘイズ値を３３％以下とすることで、明るさ、コントラストなど、画質への影響を抑えながら高解像度も維持することができる。
【００１８】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に、半球状、略円錐状、シリンダー状、その他の曲面を有する微細凹凸をランダムに形成したことを特徴とする。
【００１９】
微細凹凸の表面により、投写光が周囲に拡散するようになるので、ゴースト像の発生を更に防止できる。また、従来のレンチキュラーレンズのようなシリンダー状のものは一定方向に規則的に配列されるため方向性があり、同じく方向性を持つレンチキュラーレンズと干渉を起こしてモアレの原因となる。しかし、本発明では、シリンダー状の曲面を有する微細凹凸を、向き、寸法、形状に関してランダムに形成するので方向性を持たず、レンチキュラーとの干渉がないためモアレを発生させない。また、形状を半球状や、略円錐状とした場合には、全方位にわたって再帰反射光を拡散できるため、さらに効果的である。
【００２０】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に、半球状或いは略円錐状の微細凹凸をランダムに形成し、この微細凹凸の高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
半球状或いは略円錐状の微細凹凸の高低差および最大直径を、寸法を変えて試験したところ、高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下の場合にゴースト像消去に好ましい結果が得られた。
【００２２】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、上記構成において、上記微細凹凸のランダムなパターンを生成し、そのパターンに従って前記微細凹凸をインクジェット法により形成したことを特徴とする。
【００２３】
インクジェット法により印刷成形する場合は、例えばコンピューターにより微細凹凸のランダムパターンを生成し、そのパターンを光透過性シートに印刷することができ、金型による固定パターンの熱転写等と比べてパターン生成や製造が極めて容易である。さらに、直接光透過性シート表面に印刷するため、時間的に形状を柔軟に変化させることができ、微細凹凸の形状も自由に設定できる。例えば、複数の固定パターンを用意しておき、１枚の光透過性シートに対してパターンを印刷中にその固定パターンをランダムに選択して、選択されたパターンに基づいて微細凹凸を形成することができ、また、複数枚の光透過性シートそれぞれに固有の異なるパターンで微細凹凸を形成することもできる。また、金型を使わないため、パターンを変えた際に生じる廃棄金型も発生せず、低コストであり対環境性も高い。
【００２４】
次の発明による背面投写型プロジェクタは、上記光透過性シートの射出面が、透過型スクリーンのフレネルレンズとなっていることを特徴とする。通常の背面投写型プロジェクタの透過型スクリーンは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを組み合わせた構成をしている。本発明では、前記光透過性シートの入射面に微細凹凸を形成し、射出面にフレネルレンズを形成することにより、フレネルレンズシートと光透過性シートとを一体化でき、両シート間で発生する光路長を短くすることができる。また、一体化することにより、界面数を減少させることができ、透過率をさらに向上させることができる。
【００２５】
次の発明による背面投写型プロジェクタは、上記光透過性シートが、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートとミラーとの間に設置され、且つ光透過性シートの入射面および／または射出面に前記微細凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
光透過性シートを、フレネルレンズシートとミラーとの間に設置することで、従来フレネルレンズシートの入射面に直接入射していた投写光を、光透過性シートの微細凹凸により散乱できるため、再帰反射が防止されゴースト像を解消できる。また、フレネルレンズシートの入射面で反射した反射光についても、光透過性シートの射出面で拡散できるため、同様にゴースト像を解消することができる。なお、微細凹凸は、光透過性シートの入射面、射出面のいずれかに形成しても良い。
【００２７】
次の発明による光透過性シート製造装置は、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
光透過性シート上に微細凹凸を形成するには、先述の理由によりインクジェット法が好適である。加えて、規則的に微細凹凸を形成すると、レンチキュラーレンズはもとより、液晶デバイス等の固定画素を有する表示デバイスを投写画像源として使用した場合、規則的な微細凹凸と画素パターンとの干渉によってモアレが発生する。この光透過性シート製造装置では、微細凹凸の配列が規則的にならないように、ランダムな微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段によって生成されたパターンに基づき、微細凹凸を光透過性シート上に配列、インクジェット法により印刷する。これにより、固定画素を持つ表示デバイスを使用した際においても、モアレを発生させない。
【００２９】
次の発明による光透過性シート製造装置は、上記構成において、更に光透過性シート上に形成する微細凹凸の形状を複数のサンプル中から選択する微細凹凸形状選択手段を備えたことを特徴とする。従来の金型を使用した場合と異なり、インクジェット法により直接印刷するため、即座に微細凹凸の形状を選択することや、時間的に形状を選択変化させることで、各種形状の微細凹凸を自由に形成可能となり、微細凹凸の光沢度の調整が容易かつ自在に行える。例えば、複数の固定パターンを用意しておき、１枚の光透過性シートに対してパターンを印刷中にその固定パターンをランダムに選択して、選択されたパターンに基づいて微細凹凸を形成することができ、また、複数枚の光透過性シートそれぞれに固有の異なるパターンで微細凹凸を形成することもできる。
【００３０】
次の発明によるプログラムは、コンピューターを、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段として機能させることを特徴とする。
【００３１】
次の発明によるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体は、コンピューターを、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段として機能させることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一ものが含まれる。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る背面投写型液晶プロジェクタを示す構成図である。この背面投写型液晶プロジェクタ１００は、図示しないプロジェクタ装置と、筐体内面に設けたミラー１と、フレネルレンズシート２およびレンチキュラーレンズシート３で構成された透過型スクリーン４とを備えている。フレネルレンズシート２の入射面２ａには、微細凹凸５がランダムにほぼ隙間無く形成されている。微細凹凸５は、図２に示すような半球状の突起からなり、インクジェット法（詳細は後述）、或いはキャスト法、または金属型による押し出し成形法等により形成される。
【００３４】
なお、フレネルレンズシート２の材料には、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル等、合成樹脂材料を用いることが製法上容易に成形でき望ましい。インクジェット法により微細凹凸５を形成する場合、フレネルレンズシート２の材料と同じ材料を印刷成形するのが好ましいが、フレネルレンズシート２と異なる材料を印刷成形することでも同様の効果を得ることができる。異なる材料を用いることが可能となれば、フレネルレンズシート２の材料に拘束されず、インクジェット法に適した、或いは光学的に光拡散に適した材料を選択して使用できる。また、キャスト法、或いは金属型による押し出し成形によれば、光透過性シート自体を成形する際に、同時に微細凹凸が形成できるため生産効率がよい。
【００３５】
微細凹凸５の形状は、例えば図３に示す略円錐状の場合、高低差１０μｍ程度、最大直径５０μｍ程度とし、隙間無く密に配置することが望ましい。この場合において、最も効率よく効果を得ることができる。更に、このような微細凹凸５を形成したフレネルレンズシート２は、光沢度（Gs６０°）が３５％以下、ヘイズ値が３３％以下となるように、微細凹凸の形状、或いは配置を調整することが望ましく、本出願人による試験から、この数値程度において高解像度で且つゴーストが殆ど視認されないことが確認されている。表１に、本出願人による試験結果を示す。
表１ 各種拡散板の曇価（ Haze ）とボケ量の主観評価
【００３６】
また、一例に限らず、高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下の範囲内であれば、ゴースト像の解消に効果がある。光沢度（Ｇｓ６０°）は３５％以下５％以上であってもゴースト像の解消に効果的である。さらに、ヘイズ値を３５％未満５％以上とすることで、従来の手法に比べてより高解像度の画像を得ることできる。
【００３７】
プロジェクタ装置からの投写光Ｌは、ミラー１で反射してフレネルレンズシート２の入射面２ａに入射する。ここで、画像光である正規投写光Ｌｃは、レンチキュラーレンズシート３から観察側に投写される。一方、従来でゴースト像Ｌｇとなっていた入射面２ａにおける反射光Ｌｒは、微細凹凸５により散乱することで光強度が減衰し、再びフレネルレンズシート２に入射することはない。これによって、画像光Ｌｃに反射光Ｌｒが重なることがなくなり、ゴースト像の発生を防止することができる。また、ヘイズ値を低く保ったままでゴースト像の解消効果を得ることができるため、画質への影響を抑えることができ、かつ従来に比べて画像の解像度を高めることができて、ゴースト像の解消と合わせて高解像度で良好な画像を得ることができる。
【００３８】
また、微細凹凸５の形状は、図２に示した半球状のみならず、図３に示すような先端が丸くなった略円錐形状であっても良い。このように、微細凹凸の面が曲面になっているものは（下記図４の形状も同様）、投写光Ｌの拡散性が高く、再帰反射の防止に効果的である。この微細凹凸５は、曲面を有する突起であることが高い光拡散性を得るために好ましい。加えて、平坦な部分が残らないように緻密に配列することで低い光沢度（Ｇｓ６０°）を得ることができ、再帰反射の防止に対する効果を高めることができる。また、この微細凹凸５の形状は、完全な曲面である必要はなく、曲面の曲率が多少ばらついていても同様の効果を得ることができる。さらに、曲率をそれぞれ変化させることや、微細凹凸５の高低差を所定の範囲内で振ることによって、光沢度（Ｇｓ６０°）の強弱を調整できる。
【００３９】
また、図２に示すように、高低差および最大直径が異なる複数種類の半球形状突起をランダムに組み合わせることで、微細凹凸５を形成するようにしても良い。この構成では、微細凹凸５の寸法をランダムに変化させて形成する点が特徴である。従来のヘアラインのように、規則的に形成し方向性を持つことでレンチキュラーレンズと干渉してモアレを生じる原因となっていたが、規則性、方向性を持たないランダムな組み合わせによる微細凹凸５形状により、モアレの発生を防止している。特に、高低差および最大直径が異なる複数種類の半球形状突起をランダムに配置することで、微細凹凸５の形状がより複雑かつ離散的になり、モアレ発生させることなくゴースト像を防止できる。
【００４０】
さらに、図４に示すように、シリンダー状５ｃ、半ドーナッツ状５ｄ、断面山形状５ｅ、円錐形状５ｆ、半球状５ｇの突起形状を、ランダムに組み合わせて微細凹凸５を形成しても良い。この構成によれば、種々の形状が混在することで複雑な微細凹凸５形状となり、入射光の拡散性が極めて向上するためゴースト像の解消効果が高い。加えて、同図に示す複雑パターンの形成には、インクジェット法が好適である。インクジェット法によれば、コンピューターなどで計算した複雑な形状を直接印刷することができ、形状の自由度が高い。また、部分的に微細凹凸５の密度や形状等を変えることで、光沢度（Ｇｓ６０°）を制御することも容易である。これらは、コンピューターの画面上にて行うことができ、従来のブラストや熱転写等の工法と比べて、極めて簡単に設計でき且つ所望の設計条件に対して高い柔軟性を有する。
【００４１】
また、図示しないが、キャスト法や金型による押し出し成形法による工法によれば、きわめて転写性が高く、微細な構造形成に適している。従って、光沢度（Ｇｓ６０°）の調整に伴う形状の複雑さ、微細さなどによって、形状に適した工法を選択すればよい。
【００４２】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に係る背面投写型液晶プロジェクタの構成図である。この背面投写型液晶プロジェクタ３００は、両面に微細凹凸７ａ、７ｂを形成した光透過性シート８をミラー１とフレネルレンズシート２との間に設けた点に特徴がある。なお、微細凹凸７ａ、７ｂは実施の形態１に記載のものと同様であり、また同様に形成されたものである。プロジェクタ装置からの投写光Ｌは、ミラー１で反射して光透過性シート８に入射する。光透過性シート８の入射面８ａには微細凹凸７ａが形成されており、この微細凹凸７ａにより画像光となる正規投写光Ｌｃ以外の光は散乱する。従って、散乱した光はベクトル分解されて強度が弱まり、ミラー１へは届かず再帰反射光となることはない。また同様に、正規投写光Ｌｃ以外の光がフレネルレンズシート２の入射面２ａで反射し反射光となったとしても、光透過性シート８の射出面８ｂ（観察側）の微細凹凸７ｂにより散乱する。散乱した光Ｌｒは、ベクトル分解されて強度が弱まり、再帰反射光となることはない。画像光となる正規投写光Ｌｃは、フレネルレンズシート２を透過しレンチキュラーレンズシート３を介して投写される。
【００４３】
このように、光透過性シート８をミラー１とフレネルレンズシート２との間に配置することで、画像光となる正規投写光Ｌｃ以外の光は散乱効果を受けて強度が弱まり、透過型スクリーン４に入射することはなく、再帰反射光が発生しない。これにより、画像光にそれ以外の光が重なることがなくなり、ゴースト像を発生することはない。この構成では、光透過性シート８が光学設計された機器固有のフレネルレンズシート２と別体であり単体で機能を有するため、当該光透過性シート８を、従来の背面投写型プロジェクタにユーザーが追加可能である。例えば、従来の背面投写型液晶プロジェクタを観ている際、再帰反射光によるゴースト像が気になるようであれば、所定の微細凹凸７ａ、７ｂを形成した光透過性シート８を設置してゴーストの発生を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に係る微細凹凸形成装置を示す構成図である。図７は、図６に示した微細凹凸形成装置のブロック図である。この微細凹凸形成装置４００は、制御部４０１および演算部４０２を有するＣＰＵ４０３、およびメモリ４０４からなる処理装置４０５と、所定のプログラムおよび微細凹凸形状を記憶しているハードディスク装置や光磁気ディスク装置等の外部記憶装置４０６と、入力装置４０７および表示装置４０８と、微細凹凸５を印刷するインクジェットプリンター４０９とから構成される。インクジェットプリンター４０９は、制御部４１０、データを一時的に記憶するメモリ４１１、光透過性シートＳを制御させつつ移動させる駆動部４１２、インクの発射を行うヘッド部４１３から構成されている。
【００４５】
また、図７に示すように、微細凹凸形成装置４００は、複数種類の微細凹凸形状を記憶している形状記憶部４２１、微細凹凸の形状を選択する形状選択部４２２、ランダムパターンを生成するための乱数発生部４２３、微細凹凸のパターンを生成するパターン生成部４２４、光透過性シートＳにインクジェットで印刷を行う印刷部４２５から構成され、これら各部は図６に示したハードウエア構成と所定のプログラムによって実現される。
【００４６】
図８は、この微細凹凸形成装置の動作を示すフローチャートである。まず、形状選択部４２２により、形状記憶部４２１に記憶されている複数種類の微細凹凸形状から所望の形状を選択する（ステップＳ１）。微細凹凸の形状は、外部記憶装置４０６から読み込まれて、表示装置４０８において表示される。ユーザは画面上で所望の形状を選択することで、所定微細凹凸形状がパターン生成部４２４に渡される。
【００４７】
続いて、乱数発生部４２３は、所定の数学プログラムに基いて再現性のない乱数を発生する（ステップＳ２）。次に、パターン生成部４２４は、この乱数に基いて選択した微細凹凸形状を光透過性シートＳ上にランダムに配置する（ステップＳ３）。ランダムな配置は、上記の通りレンチキュラーレンズとの干渉をなくし、モアレの発生しない良好な画面を得るのに最適である。
【００４８】
生成したランダムパターンは、表示装置４０８において確認できる。そして、この微細凹凸形状のパターンを印刷部に渡し、メモリ４１１に一時記憶する。駆動部４１２は、制御部４１０からの命令により光透過性シートＳおよびヘッド部４１３を制御しつつ移動させ、インクの発射を行う（ステップＳ４）。ヘッド部４１３は、ピエゾ方式またはサーマル方式を採用できる。これにより、光透過性シートＳ上に所定パターンの微細凹凸形状が形成される。ここで用いるインクとしては、クリアラッカーのような顔料系インクや、光硬化樹脂のようなモールド材料などを使用することができる。
【００４９】
この微細凹凸形成装置４００によれば、コンピューター上の作業によりランダムパターンを形成するので、微細凹凸を容易に配置でき、また、校正作業等が自由にできる。また、微細凹凸形状の形成がインクジェットにより行われるので、複雑な形状の微細凹凸であっても容易に形成でき、且つ微細凹凸を高精度で形成できる。更に、インクジェットにより形成対象となる光透過性シートと異なる材料であっても、その上面に形成できる。
【００５０】
なお、上記工程において、微細凹凸形状の選択は複数可能であり、この複数の微細凹凸形状をランダムに配置して、パターンを生成しても良い。当該パターンに基いて印刷した微細凹凸形状は、例えば図５に示すようなパターンとなる。また、微細凹凸形状の高低差、最大直径等の詳細寸法は、形状選択部４２２において入力装置４０７から入力することでパターンに反映できる。印刷部４２５では、入力した高低差、最大直径等の条件に基いてランダムパターンの微細凹凸形状を印刷形成する。
【００５１】
また、図６における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウエアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブル磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記録装置のことをいう。
【００５２】
更に、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を解してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであって良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光透過性シート（請求項１）では、背面投写型プロジェクタに用い、画像の投写光が入射する入射面に微細凹凸を形成し、この微細凹凸による前記入射面の光沢度（Ｇｓ６０°）が３５％以下となるようにすることで、散乱効果を前記入射面に付与し、ミラーとフレネルレンズシートとの間で発生する投写光の再帰反射に起因したゴースト像を解消し、高解像度の画像を得ることができる。
【００５４】
また、本発明の光透過性シート（請求項２）では、微少凹凸を形成した光透過性シートのヘイズ値を３３％以下とすることで、画像の解像度を維持したまま、再帰反射に起因したゴースト像を解消できる。
【００５５】
また、本発明の光透過性シート（請求項３）では、画像の投写光が入射する入射面に、半球状、略円錐状、シリンダー状、その他の曲面を有する微細凹凸をランダムに形成することで、前記入射面の散乱効果をさらに高めると同時に規則性を解消することができ、ゴースト像の発生を防止するとともにモアレの発生がない。
【００５７】
また、本発明の光透過性シート（請求項４）では、上記微細凹凸のランダムなパターンを生成し、そのパターンに従って前記微細凹凸をインクジェット法により形成することで、複雑なパターン生成や組み合わせの自由度が高く容易にできる。また、光透過性シート表面に直接印刷することができるため、製造が容易化される。さらに、金型を必要としないため、廃棄金型が発生せず、低コストで対環境性に優れる。
【００５８】
また、本発明の背面投写型プロジェクタ（請求項５）では、光透過性シートの射出面に透過型スクリーンのフレネルレンズを形成することで、光透過性シートとフレネルレンズシートとが一体化でき、界面数を減少させることができる。これにより、透過率をさらに向上し、再帰反射に起因するゴースト像の発生を防止して、解像度の高い画像を写せる背面投写型プロジェクタを提供できる。
【００５９】
また、本発明の背面投写型プロジェクタ（請求項６）では、上記光透過性シートが、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートとミラーとの間に設置され、かつ光透過性シートの入射面および／または射出面に前記微細凹凸が形成されることで、前記光透過性シート単体でも効果を得ることができ、再帰反射に起因するゴースト像を防止する光透過性シートを提供できる。
【００６０】
また、本発明の光透過性シート製造装置（請求項７）、プログラム（請求項９）、このプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体（請求項１０）では、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成し、この生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成するため、光透過性シート上に微細凹凸の形成を自由に行うことができる。
【００６１】
また、本発明の光透過性シート製造装置（請求項８）では、光透過性シート上に形成する微細凹凸の形状を複数のサンプル中から選択する微細凹凸形状選択手段を備えたので、各種形状の微細凹凸を自由に形成可能となり、微細凹凸の光沢度（Ｇｓ６０°）の調整も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る背面投写型液晶プロジェクタを示す構成図である。
【図２】微細凹凸の詳細を示す説明図である。
【図３】微細凹凸の別の例を示す説明図である。
【図４】微細凹凸の別の例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る背面投写型液晶プロジェクタの構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る微細凹凸形成装置を示す構成図である。
【図７】図６に示した微細凹凸形成装置のブロック図である。
【図８】微細凹凸形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】再帰反射に起因したゴーストの発生原理の説明図である。
【符号の説明】
１００ 背面投写型液晶プロジェクタ
１ ミラー
２ フレネルレンズシート
３ レンチキュラーレンズシート
４ 透過型スクリーン
５ 微細凹凸
【発明の属する技術分野】
この発明は、投写光の再帰反射に起因したゴースト像を消し、高解像度の画像を得られる光透過性シート、背面投写型プロジェクタ、光透過性シート製造装置、プログラムおよびコンピューター読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な背面投写型プロジェクタは、筐体内に設置したプロジェクタ装置と、プロジェクタ装置から射出した投写光を反射するミラーと、筐体前面に設けた透過型スクリーンとから構成される。また、透過型スクリーンは、投写レンズによって拡大投影され外向きに広げられた投写光を観察者側へ向け、ほぼ画面に対して垂直となるように投写光を曲げる凸レンズの働きをしているフレネルレンズシートと、投写光の拡散方向を制御するレンチキュラーレンズシートとを組み合わせた構造である。
【０００３】
上記背面投写型プロジェクタでは、奥行き寸法を薄型化するに伴い、その構造上から、スクリーン上に再帰反射に起因したゴースト像が生じることが知られている。特に、家庭用途向け背面投写型プロジェクタは、設置場所の自由度に対して薄型化が要求されているため、透過型スクリーンとミラーとが近接した状態となる。そのため、透過型スクリーンの入射面とミラーとの間で再帰反射が起こり、これがゴースト像を発生しやすくする要因となっている。
【０００４】
図９は、この再帰反射に起因したゴースト像の発生原理の説明図である。プロジェクタ装置から投写された投写光Ｌは、ミラー１で反射してフレネルレンズシート２に入射する。続いて、この本来の画像光となる正規投写光Ｌｃは、レンチキュラーレンズシート３に入射して観察側に投写される。一方、フレネルレンズシート面に入射した投写光Ｌの一部が、当該シート面２ａで反射する。この反射光Ｌｒは再びミラー１で反射し再帰反射光となり、フレネルレンズシート２に入射、レンチキュラーレンズシート３を介して投写され、ゴースト像Ｌｇとなる。
【０００５】
現在、上記ゴースト像を解消する技術として、再帰反射によるゴースト像を消去するために、レンズシートのフレネルレンズが形成されてない面に凹凸形状を形成したもので、この凹凸形状により投写光の再帰反射を防止し、ゴースト像を低減する技術が存在する。凹凸形状は、梨地、ヘアライン、レンチキュラーレンズのような蒲鉾型等である（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、フレネルレンズシートに併設され、微粒子を含む光拡散シートの表面に微細な凹凸形状を有するマット面を形成し、このマット面により再帰反射した光を拡散させ、ゴースト像の防止を図る技術が存在する。マット面は、金属型による熱転写法、ブラスト法、ヘアライン加工等により形成する（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１５８１５３号公報
【特許文献２】
特開平１１−１３３５０８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載のレンズシートでは、凹凸形状として主にヘアライン、レンチキュラーを採用しているが、ヘアラインおよびレンチキュラーは、一方向に規則的な形状であり、且つ透過型スクリーンのレンチキュラーレンズと直交するため、レンチキュラーレンズと干渉してモアレを発生させるという問題点がある。また、凹凸形状の例として梨地を挙げているが、梨地として具体的に如何なるものを用いれば、同文献に開示の技術的課題を解決できるのかが開示されておらず、この点で発明未完成となっている。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載の透過型スクリーンでは、マット面に微細凹凸形状を形成するものの、この微細凹凸を定義する尺度として、曇りの程度を表すヘイズ値を用いている（全光線透過率も同様の定義である）。しかしながら、再帰反射はフレネルレンズシートの入射面の状態によって起こる現象であり、この表面状態をヘイズ値のような物体内部の状態を表す尺度では表現できない。仮に、光拡散シートに含まれる微粒子により所望のヘイズ値を得たとしても、光拡散シートの表面が平坦であれば再帰反射そのものを防止できないからである。
【００１０】
さらに、同文献において、ヘイズ値を５％〜８０％とするのが好ましい旨が開示されているが、ヘイズ値が高くなるとスクリーン上の画像がボケて観難いものとなる。本出願人が試験した結果では、ヘイズ値が５０％以上になると画像のボケが大きく高解像度の画像とは言い難いものであった。このため、高解像度の画像を得るには、ヘイズ値をなるべく小さくするのが好ましい。また、同文献では、ヘイズ値を３５％、４０％とした場合にゴーストの低減効果が得られることを実証しているが、本出願人が試験した結果では、投写光の輝度、画像のコントラストによっては、必ずしもゴーストの低減効果が得られるとは限らなかった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投写光の再帰反射に起因したゴースト像を消し、高解像度の画像を得られる光透過性シート、ミラーおよび背面投写型プロジェクタ、並びに光透過性シート製造装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に微細凹凸を形成し、この微細凹凸による前記入射面の光沢度（Ｇｓ６０°）が３５％以下であることを特徴とする。
【００１３】
背面投写型プロジェクタにおいて、再帰反射は先述の通り、フレネルレンズシート等の光透過性シートの入射面で反射し、これがミラーで再び反射することで発生するものであるから、この入射面に微細凹凸を形成して反射光を拡散すれば、ゴースト像を解消できる。このとき、入射面の微細凹凸を定義する尺度には、入射面の表面状態を定義する光沢度を用いるのが好ましい。再帰反射が入射面での反射に起因することから、曇の度合いを示すヘイズ値を尺度として、表面に形成した微細凹凸を定義するのは適当とはいえない。
【００１４】
また、光透過性シートは、できるだけ画質に影響を与えないようにするために、画像光である正規の投写光を効率的に透過させる必要がある。ところが、従来では、ヘイズ値を高くして曇らせることで、光を散乱させゴースト像を見えにくくしており、ヘイズ値が尺度として用いられてきた。しかし、再帰反射の発生原因を考慮すれば、従来の方法では、ヘイズ値が高いにもかかわらず条件によっては再帰反射を防止できないばかりか画像の解像度を低下させることになる。加えて、従来では、ヘイズ値を低く保ち（画像の解像度が高い）、且つ再帰反射を防止することについての課題および解決手段は示されていない。
【００１５】
そこで、本発明では、光沢度（Ｇｓ６０°）を以って表面に形成した微細凹凸を定義し、再帰反射に起因するゴースト像の解消と解像度低下とを併発させないようにしている。これにより、解像度は維持したまま再帰反射の発生を回避して、ゴースト像が観察できないようにできる。
【００１６】
なお、この光透過性シートは、下記実施の形態で説明するように、フレネルレンズシートと一体となっていても、別体であっても構わない。更に光透過性シートの配置位置は、フレネルレンズシートとミラーとの間で、かつ投写光の光軸上であれば特に限定されない。
【００１７】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、上記構成において、更にヘイズ値が３３％以下であることを特徴とする。ヘイズ値を３３％以下とすることで、明るさ、コントラストなど、画質への影響を抑えながら高解像度も維持することができる。
【００１８】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に、半球状、略円錐状、シリンダー状、その他の曲面を有する微細凹凸をランダムに形成したことを特徴とする。
【００１９】
微細凹凸の表面により、投写光が周囲に拡散するようになるので、ゴースト像の発生を更に防止できる。また、従来のレンチキュラーレンズのようなシリンダー状のものは一定方向に規則的に配列されるため方向性があり、同じく方向性を持つレンチキュラーレンズと干渉を起こしてモアレの原因となる。しかし、本発明では、シリンダー状の曲面を有する微細凹凸を、向き、寸法、形状に関してランダムに形成するので方向性を持たず、レンチキュラーとの干渉がないためモアレを発生させない。また、形状を半球状や、略円錐状とした場合には、全方位にわたって再帰反射光を拡散できるため、さらに効果的である。
【００２０】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、画像の投写光が入射する入射面に、半球状或いは略円錐状の微細凹凸をランダムに形成し、この微細凹凸の高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下であることを特徴とする。
【００２１】
半球状或いは略円錐状の微細凹凸の高低差および最大直径を、寸法を変えて試験したところ、高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下の場合にゴースト像消去に好ましい結果が得られた。
【００２２】
次の発明による背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シートは、上記構成において、上記微細凹凸のランダムなパターンを生成し、そのパターンに従って前記微細凹凸をインクジェット法により形成したことを特徴とする。
【００２３】
インクジェット法により印刷成形する場合は、例えばコンピューターにより微細凹凸のランダムパターンを生成し、そのパターンを光透過性シートに印刷することができ、金型による固定パターンの熱転写等と比べてパターン生成や製造が極めて容易である。さらに、直接光透過性シート表面に印刷するため、時間的に形状を柔軟に変化させることができ、微細凹凸の形状も自由に設定できる。例えば、複数の固定パターンを用意しておき、１枚の光透過性シートに対してパターンを印刷中にその固定パターンをランダムに選択して、選択されたパターンに基づいて微細凹凸を形成することができ、また、複数枚の光透過性シートそれぞれに固有の異なるパターンで微細凹凸を形成することもできる。また、金型を使わないため、パターンを変えた際に生じる廃棄金型も発生せず、低コストであり対環境性も高い。
【００２４】
次の発明による背面投写型プロジェクタは、上記光透過性シートの射出面が、透過型スクリーンのフレネルレンズとなっていることを特徴とする。通常の背面投写型プロジェクタの透過型スクリーンは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを組み合わせた構成をしている。本発明では、前記光透過性シートの入射面に微細凹凸を形成し、射出面にフレネルレンズを形成することにより、フレネルレンズシートと光透過性シートとを一体化でき、両シート間で発生する光路長を短くすることができる。また、一体化することにより、界面数を減少させることができ、透過率をさらに向上させることができる。
【００２５】
次の発明による背面投写型プロジェクタは、上記光透過性シートが、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートとミラーとの間に設置され、且つ光透過性シートの入射面および／または射出面に前記微細凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００２６】
光透過性シートを、フレネルレンズシートとミラーとの間に設置することで、従来フレネルレンズシートの入射面に直接入射していた投写光を、光透過性シートの微細凹凸により散乱できるため、再帰反射が防止されゴースト像を解消できる。また、フレネルレンズシートの入射面で反射した反射光についても、光透過性シートの射出面で拡散できるため、同様にゴースト像を解消することができる。なお、微細凹凸は、光透過性シートの入射面、射出面のいずれかに形成しても良い。
【００２７】
次の発明による光透過性シート製造装置は、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
光透過性シート上に微細凹凸を形成するには、先述の理由によりインクジェット法が好適である。加えて、規則的に微細凹凸を形成すると、レンチキュラーレンズはもとより、液晶デバイス等の固定画素を有する表示デバイスを投写画像源として使用した場合、規則的な微細凹凸と画素パターンとの干渉によってモアレが発生する。この光透過性シート製造装置では、微細凹凸の配列が規則的にならないように、ランダムな微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段によって生成されたパターンに基づき、微細凹凸を光透過性シート上に配列、インクジェット法により印刷する。これにより、固定画素を持つ表示デバイスを使用した際においても、モアレを発生させない。
【００２９】
次の発明による光透過性シート製造装置は、上記構成において、更に光透過性シート上に形成する微細凹凸の形状を複数のサンプル中から選択する微細凹凸形状選択手段を備えたことを特徴とする。従来の金型を使用した場合と異なり、インクジェット法により直接印刷するため、即座に微細凹凸の形状を選択することや、時間的に形状を選択変化させることで、各種形状の微細凹凸を自由に形成可能となり、微細凹凸の光沢度の調整が容易かつ自在に行える。例えば、複数の固定パターンを用意しておき、１枚の光透過性シートに対してパターンを印刷中にその固定パターンをランダムに選択して、選択されたパターンに基づいて微細凹凸を形成することができ、また、複数枚の光透過性シートそれぞれに固有の異なるパターンで微細凹凸を形成することもできる。
【００３０】
次の発明によるプログラムは、コンピューターを、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段として機能させることを特徴とする。
【００３１】
次の発明によるプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体は、コンピューターを、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段として機能させることを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一ものが含まれる。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に係る背面投写型液晶プロジェクタを示す構成図である。この背面投写型液晶プロジェクタ１００は、図示しないプロジェクタ装置と、筐体内面に設けたミラー１と、フレネルレンズシート２およびレンチキュラーレンズシート３で構成された透過型スクリーン４とを備えている。フレネルレンズシート２の入射面２ａには、微細凹凸５がランダムにほぼ隙間無く形成されている。微細凹凸５は、図２に示すような半球状の突起からなり、インクジェット法（詳細は後述）、或いはキャスト法、または金属型による押し出し成形法等により形成される。
【００３４】
なお、フレネルレンズシート２の材料には、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル等、合成樹脂材料を用いることが製法上容易に成形でき望ましい。インクジェット法により微細凹凸５を形成する場合、フレネルレンズシート２の材料と同じ材料を印刷成形するのが好ましいが、フレネルレンズシート２と異なる材料を印刷成形することでも同様の効果を得ることができる。異なる材料を用いることが可能となれば、フレネルレンズシート２の材料に拘束されず、インクジェット法に適した、或いは光学的に光拡散に適した材料を選択して使用できる。また、キャスト法、或いは金属型による押し出し成形によれば、光透過性シート自体を成形する際に、同時に微細凹凸が形成できるため生産効率がよい。
【００３５】
微細凹凸５の形状は、例えば図３に示す略円錐状の場合、高低差１０μｍ程度、最大直径５０μｍ程度とし、隙間無く密に配置することが望ましい。この場合において、最も効率よく効果を得ることができる。更に、このような微細凹凸５を形成したフレネルレンズシート２は、光沢度（Gs６０°）が３５％以下、ヘイズ値が３３％以下となるように、微細凹凸の形状、或いは配置を調整することが望ましく、本出願人による試験から、この数値程度において高解像度で且つゴーストが殆ど視認されないことが確認されている。表１に、本出願人による試験結果を示す。
表１ 各種拡散板の曇価（ Haze ）とボケ量の主観評価
また、一例に限らず、高低差が５μｍ以上１５μｍ以下、最大直径が３５μｍ以上６５μｍ以下の範囲内であれば、ゴースト像の解消に効果がある。光沢度（Ｇｓ６０°）は３５％以下５％以上であってもゴースト像の解消に効果的である。さらに、ヘイズ値を３５％未満５％以上とすることで、従来の手法に比べてより高解像度の画像を得ることできる。
【００３７】
プロジェクタ装置からの投写光Ｌは、ミラー１で反射してフレネルレンズシート２の入射面２ａに入射する。ここで、画像光である正規投写光Ｌｃは、レンチキュラーレンズシート３から観察側に投写される。一方、従来でゴースト像Ｌｇとなっていた入射面２ａにおける反射光Ｌｒは、微細凹凸５により散乱することで光強度が減衰し、再びフレネルレンズシート２に入射することはない。これによって、画像光Ｌｃに反射光Ｌｒが重なることがなくなり、ゴースト像の発生を防止することができる。また、ヘイズ値を低く保ったままでゴースト像の解消効果を得ることができるため、画質への影響を抑えることができ、かつ従来に比べて画像の解像度を高めることができて、ゴースト像の解消と合わせて高解像度で良好な画像を得ることができる。
【００３８】
また、微細凹凸５の形状は、図２に示した半球状のみならず、図３に示すような先端が丸くなった略円錐形状であっても良い。このように、微細凹凸の面が曲面になっているものは（下記図４の形状も同様）、投写光Ｌの拡散性が高く、再帰反射の防止に効果的である。この微細凹凸５は、曲面を有する突起であることが高い光拡散性を得るために好ましい。加えて、平坦な部分が残らないように緻密に配列することで低い光沢度（Ｇｓ６０°）を得ることができ、再帰反射の防止に対する効果を高めることができる。また、この微細凹凸５の形状は、完全な曲面である必要はなく、曲面の曲率が多少ばらついていても同様の効果を得ることができる。さらに、曲率をそれぞれ変化させることや、微細凹凸５の高低差を所定の範囲内で振ることによって、光沢度（Ｇｓ６０°）の強弱を調整できる。
【００３９】
また、図２に示すように、高低差および最大直径が異なる複数種類の半球形状突起をランダムに組み合わせることで、微細凹凸５を形成するようにしても良い。この構成では、微細凹凸５の寸法をランダムに変化させて形成する点が特徴である。従来のヘアラインのように、規則的に形成し方向性を持つことでレンチキュラーレンズと干渉してモアレを生じる原因となっていたが、規則性、方向性を持たないランダムな組み合わせによる微細凹凸５形状により、モアレの発生を防止している。特に、高低差および最大直径が異なる複数種類の半球形状突起をランダムに配置することで、微細凹凸５の形状がより複雑かつ離散的になり、モアレ発生させることなくゴースト像を防止できる。
【００４０】
さらに、図４に示すように、シリンダー状５ｃ、半ドーナッツ状５ｄ、断面山形状５ｅ、円錐形状５ｆ、半球状５ｇの突起形状を、ランダムに組み合わせて微細凹凸５を形成しても良い。この構成によれば、種々の形状が混在することで複雑な微細凹凸５形状となり、入射光の拡散性が極めて向上するためゴースト像の解消効果が高い。加えて、同図に示す複雑パターンの形成には、インクジェット法が好適である。インクジェット法によれば、コンピューターなどで計算した複雑な形状を直接印刷することができ、形状の自由度が高い。また、部分的に微細凹凸５の密度や形状等を変えることで、光沢度（Ｇｓ６０°）を制御することも容易である。これらは、コンピューターの画面上にて行うことができ、従来のブラストや熱転写等の工法と比べて、極めて簡単に設計でき且つ所望の設計条件に対して高い柔軟性を有する。
【００４１】
また、図示しないが、キャスト法や金型による押し出し成形法による工法によれば、きわめて転写性が高く、微細な構造形成に適している。従って、光沢度（Ｇｓ６０°）の調整に伴う形状の複雑さ、微細さなどによって、形状に適した工法を選択すればよい。
【００４２】
（実施の形態２）
図５は、この発明の実施の形態２に係る背面投写型液晶プロジェクタの構成図である。この背面投写型液晶プロジェクタ３００は、両面に微細凹凸７ａ、７ｂを形成した光透過性シート８をミラー１とフレネルレンズシート２との間に設けた点に特徴がある。なお、微細凹凸７ａ、７ｂは実施の形態１に記載のものと同様であり、また同様に形成されたものである。プロジェクタ装置からの投写光Ｌは、ミラー１で反射して光透過性シート８に入射する。光透過性シート８の入射面８ａには微細凹凸７ａが形成されており、この微細凹凸７ａにより画像光となる正規投写光Ｌｃ以外の光は散乱する。従って、散乱した光はベクトル分解されて強度が弱まり、ミラー１へは届かず再帰反射光となることはない。また同様に、正規投写光Ｌｃ以外の光がフレネルレンズシート２の入射面２ａで反射し反射光となったとしても、光透過性シート８の射出面８ｂ（観察側）の微細凹凸７ｂにより散乱する。散乱した光Ｌｒは、ベクトル分解されて強度が弱まり、再帰反射光となることはない。画像光となる正規投写光Ｌｃは、フレネルレンズシート２を透過しレンチキュラーレンズシート３を介して投写される。
【００４３】
このように、光透過性シート８をミラー１とフレネルレンズシート２との間に配置することで、画像光となる正規投写光Ｌｃ以外の光は散乱効果を受けて強度が弱まり、透過型スクリーン４に入射することはなく、再帰反射光が発生しない。これにより、画像光にそれ以外の光が重なることがなくなり、ゴースト像を発生することはない。この構成では、光透過性シート８が光学設計された機器固有のフレネルレンズシート２と別体であり単体で機能を有するため、当該光透過性シート８を、従来の背面投写型プロジェクタにユーザーが追加可能である。例えば、従来の背面投写型液晶プロジェクタを観ている際、再帰反射光によるゴースト像が気になるようであれば、所定の微細凹凸７ａ、７ｂを形成した光透過性シート８を設置してゴーストの発生を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図６は、この発明の実施の形態３に係る微細凹凸形成装置を示す構成図である。図７は、図６に示した微細凹凸形成装置のブロック図である。この微細凹凸形成装置４００は、制御部４０１および演算部４０２を有するＣＰＵ４０３、およびメモリ４０４からなる処理装置４０５と、所定のプログラムおよび微細凹凸形状を記憶しているハードディスク装置や光磁気ディスク装置等の外部記憶装置４０６と、入力装置４０７および表示装置４０８と、微細凹凸５を印刷するインクジェットプリンター４０９とから構成される。インクジェットプリンター４０９は、制御部４１０、データを一時的に記憶するメモリ４１１、光透過性シートＳを制御させつつ移動させる駆動部４１２、インクの発射を行うヘッド部４１３から構成されている。
【００４５】
また、図７に示すように、微細凹凸形成装置４００は、複数種類の微細凹凸形状を記憶している形状記憶部４２１、微細凹凸の形状を選択する形状選択部４２２、ランダムパターンを生成するための乱数発生部４２３、微細凹凸のパターンを生成するパターン生成部４２４、光透過性シートＳにインクジェットで印刷を行う印刷部４２５から構成され、これら各部は図６に示したハードウエア構成と所定のプログラムによって実現される。
【００４６】
図８は、この微細凹凸形成装置の動作を示すフローチャートである。まず、形状選択部４２２により、形状記憶部４２１に記憶されている複数種類の微細凹凸形状から所望の形状を選択する（ステップＳ１）。微細凹凸の形状は、外部記憶装置４０６から読み込まれて、表示装置４０８において表示される。ユーザは画面上で所望の形状を選択することで、所定微細凹凸形状がパターン生成部４２４に渡される。
【００４７】
続いて、乱数発生部４２３は、所定の数学プログラムに基いて再現性のない乱数を発生する（ステップＳ２）。次に、パターン生成部４２４は、この乱数に基いて選択した微細凹凸形状を光透過性シートＳ上にランダムに配置する（ステップＳ３）。ランダムな配置は、上記の通りレンチキュラーレンズとの干渉をなくし、モアレの発生しない良好な画面を得るのに最適である。
【００４８】
生成したランダムパターンは、表示装置４０８において確認できる。そして、この微細凹凸形状のパターンを印刷部に渡し、メモリ４１１に一時記憶する。駆動部４１２は、制御部４１０からの命令により光透過性シートＳおよびヘッド部４１３を制御しつつ移動させ、インクの発射を行う（ステップＳ４）。ヘッド部４１３は、ピエゾ方式またはサーマル方式を採用できる。これにより、光透過性シートＳ上に所定パターンの微細凹凸形状が形成される。ここで用いるインクとしては、クリアラッカーのような顔料系インクや、光硬化樹脂のようなモールド材料などを使用することができる。
【００４９】
この微細凹凸形成装置４００によれば、コンピューター上の作業によりランダムパターンを形成するので、微細凹凸を容易に配置でき、また、校正作業等が自由にできる。また、微細凹凸形状の形成がインクジェットにより行われるので、複雑な形状の微細凹凸であっても容易に形成でき、且つ微細凹凸を高精度で形成できる。更に、インクジェットにより形成対象となる光透過性シートと異なる材料であっても、その上面に形成できる。
【００５０】
なお、上記工程において、微細凹凸形状の選択は複数可能であり、この複数の微細凹凸形状をランダムに配置して、パターンを生成しても良い。当該パターンに基いて印刷した微細凹凸形状は、例えば図５に示すようなパターンとなる。また、微細凹凸形状の高低差、最大直径等の詳細寸法は、形状選択部４２２において入力装置４０７から入力することでパターンに反映できる。印刷部４２５では、入力した高低差、最大直径等の条件に基いてランダムパターンの微細凹凸形状を印刷形成する。
【００５１】
また、図６における各部の機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウエアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブル磁気ディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記録装置のことをいう。
【００５２】
更に、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を解してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであって良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光透過性シート（請求項１）では、背面投写型プロジェクタに用い、画像の投写光が入射する入射面に微細凹凸を形成し、この微細凹凸による前記入射面の光沢度（Ｇｓ６０°）が３５％以下となるようにすることで、散乱効果を前記入射面に付与し、ミラーとフレネルレンズシートとの間で発生する投写光の再帰反射に起因したゴースト像を解消し、高解像度の画像を得ることができる。
【００５４】
また、本発明の光透過性シート（請求項２）では、微少凹凸を形成した光透過性シートのヘイズ値を３３％以下とすることで、画像の解像度を維持したまま、再帰反射に起因したゴースト像を解消できる。
【００５５】
また、本発明の光透過性シート（請求項３）では、画像の投写光が入射する入射面に、半球状、略円錐状、シリンダー状、その他の曲面を有する微細凹凸をランダムに形成することで、前記入射面の散乱効果をさらに高めると同時に規則性を解消することができ、ゴースト像の発生を防止するとともにモアレの発生がない。
【００５７】
また、本発明の光透過性シート（請求項４）では、上記微細凹凸のランダムなパターンを生成し、そのパターンに従って前記微細凹凸をインクジェット法により形成することで、複雑なパターン生成や組み合わせの自由度が高く容易にできる。また、光透過性シート表面に直接印刷することができるため、製造が容易化される。さらに、金型を必要としないため、廃棄金型が発生せず、低コストで対環境性に優れる。
【００５８】
また、本発明の背面投写型プロジェクタ（請求項５）では、光透過性シートの射出面に透過型スクリーンのフレネルレンズを形成することで、光透過性シートとフレネルレンズシートとが一体化でき、界面数を減少させることができる。これにより、透過率をさらに向上し、再帰反射に起因するゴースト像の発生を防止して、解像度の高い画像を写せる背面投写型プロジェクタを提供できる。
【００５９】
また、本発明の背面投写型プロジェクタ（請求項６）では、上記光透過性シートが、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートとミラーとの間に設置され、かつ光透過性シートの入射面および／または射出面に前記微細凹凸が形成されることで、前記光透過性シート単体でも効果を得ることができ、再帰反射に起因するゴースト像を防止する光透過性シートを提供できる。
【００６０】
また、本発明の光透過性シート製造装置（請求項７）、プログラム（請求項９）、このプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体（請求項１０）では、微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成し、この生成したパターンに従い、インクジェットにより光透過性シート上に微細凹凸を形成するため、光透過性シート上に微細凹凸の形成を自由に行うことができる。
【００６１】
また、本発明の光透過性シート製造装置（請求項８）では、光透過性シート上に形成する微細凹凸の形状を複数のサンプル中から選択する微細凹凸形状選択手段を備えたので、各種形状の微細凹凸を自由に形成可能となり、微細凹凸の光沢度（Ｇｓ６０°）の調整も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る背面投写型液晶プロジェクタを示す構成図である。
【図２】微細凹凸の詳細を示す説明図である。
【図３】微細凹凸の別の例を示す説明図である。
【図４】微細凹凸の別の例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る背面投写型液晶プロジェクタの構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る微細凹凸形成装置を示す構成図である。
【図７】図６に示した微細凹凸形成装置のブロック図である。
【図８】微細凹凸形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】再帰反射に起因したゴーストの発生原理の説明図である。
【符号の説明】
１００ 背面投写型液晶プロジェクタ
１ ミラー
２ フレネルレンズシート
３ レンチキュラーレンズシート
４ 透過型スクリーン
５ 微細凹凸
Claims (10)
- 画像の投写光が入射する入射面に微細凹凸を形成し、この微細凹凸による前記入射面の光沢度（Ｇｓ６０°）が３５％以下であることを特徴とする背面投写型プロジェクタに用いる光透過性シート。
- 更に、ヘイズ値が３３％以下であることを特徴とする請求項１に記載の光透過性シート。
- 前記微細凹凸は、半球状、略円錐状、シリンダー状、その他の曲面を有しており、前記微細凹凸をランダムに形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の光透過性シート。
- 前記微細凹凸のランダムなパターンを生成し、そのパターンに従って前記微細凹凸をインクジェット法により形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光透過性シート。
- 上記請求項１〜４に記載の光透過性シートを有し、前記光透過性シートの射出面が、透過型スクリーンのフレネルレンズとなっていることを特徴とする背面投写型プロジェクタ。
- 上記請求項１〜４に記載の光透過性シートを有し、前記光透過性シートが、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートとミラーとの間に設置され、且つ前記光透過性シートの入射面および／または射出面に前記微細凹凸が形成されていることを特徴とする背面投写型プロジェクタ。
- 微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、
生成したパターンに従い、インクジェットにより前記光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段と、
を備え、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光透過性シートを製造することを特徴とする光透過性シート製造装置。 - 更に、前記光透過性シート上に形成する微細凹凸の形状を複数のサンプル中から選択する微細凹凸形状選択手段を備えたことを特徴とする請求項７に記載の光透過性シート製造装置。
- コンピューターを、
微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、
生成したパターンに従い、インクジェットにより前記光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段と、
して機能させ、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光透過性シートを製造するためのプログラム。 - コンピューターを、
微細凹凸を印刷対象である光透過性シート上にランダムに配置するための微細凹凸パターンを生成するパターン生成手段と、
生成したパターンに従い、インクジェットにより前記光透過性シート上に微細凹凸を形成する微細凹凸パターン印刷手段と、
して機能させ、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の光透過性シートを製造するためのプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体。
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