JPH1048754A - 背面投射型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラストの向上、輝度の向上等投射され
た画像の高品質化をはかる。 【解決手段】 映像投射部１と、透過型スクリーン１０
Ｓとを有して成り、透過型スクリーンが、光出射側もし
くは光入射側に透明基材が配置され、透明基材上に、透
明微小球体１２が、２次元的に単粒子層配置をもって隣
り合う透明微小球体が相互に接触ないしは近接して配置
され、光入射側において透明微小球体１２の一部を外部
に露呈させる着色層を少なくとも有してなる透明微小球
体配置層１４を有して成り、透明微小球体配置層は、透
明微小球体１２の光出射側端部において光透過性を高め
た構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投射型映像表
示装置いわゆる背面投射型プロジェクタに係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、偏光特性を有する光束を出射す
る、例えば液晶パネル等のライトバルブを用いた投射型
表示装置が開発されている。この液晶を用いた投射型表
示装置では、液晶パネルで空間変調された画像光を投射
レンズによりスクリーンに拡大して投射するようになっ
ている。この投射型表示装置には前面投射型と背面投射
型がある。

【０００３】図３５は、そのスクリーン背面から投射さ
れた画像を、スクリーン前方から観察する背面投射型映
像表示装置の概略構成図を示すものである。この背面投
射型映像表示装置は、投射映像光を出射するための映像
投射部１と、透過型スクリーン２と、映像投射部１から
得た投射映像光Ｌを反射ミラー３で反射させて透過型ス
クリーン２に導く構成とされている。この透過型スクリ
ーン２、すなわち背面投射型プロジェクタ用スクリーン
は、通常図３６にその要部の斜視図を示すように、フレ
ネルレンズ４と垂直方向に延びるレンチキュラーレンズ
５によって構成される。

【０００４】上述の構成による背面投射型映像表示装置
においては、映像投射部１からの投射映像光Ｌは、フレ
ネルレンズ４によってほぼ平行光となり、さらにレンチ
キュラーレンズ５によって左右に拡散される。このよう
に、この従来通常の背面投射型映像表示装置では、映像
投射部１からの投射映像光は透過型スクリーン２に拡大
投射されるようになっている。すなわち、観察者は、透
過型スクリーン２の透過光として投射画像の観察を行
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た背面投射型映像表示装置は、一般に明るい部屋で用い
られることが多く、この場合室内照明等の外光がレンチ
キュラーレンズ５の表面で反射され、これがスクリーン
２からの出射映像光と共に観察されることから画像のコ
ントラストが低下してしまう問題が生じていた。従来で
は、この対策としてレンチキュラーレンズ５の前面に別
途、スモーク板（図示せず）を設け、外乱光の一部を吸
収させることが行われ、これによりコントラストの低下
を抑制する方法が採られている。

【０００６】ところがこのようなスモーク板を設けた場
合、このスモーク板を通過する際に映像光の一部も同様
に吸収され画像の輝度が低下する。この輝度を高めるた
めには、より消費電力の大きい光源を使用することが必
要になり、省電力化を阻害し、また、このような電力増
大化に伴う、より厳しい熱対策が必要になるなど、コス
ト高を来すという新たな問題が生じる。

【０００７】また、上述したレンチキュラーレンズによ
る透過型のスクリーンを用いた背面投射型映像表示装置
においては、多くの問題が生じる。以下この問題点を列
挙する。 （１）レンズ素子を上下（水平）方向に延長して形成し
たレンチキュラーレンズにおいては、（水平）方向に広
く拡散させるので、斜めから見た場合でも像を観察する
ことができるものの、これと直交する上下（垂直）方向
には殆ど拡散させることができないために、視点を上下
させた場合、鮮明な画像を観察できる範囲は、極めて狭
いという欠点がある。すなわち、例えば図３７Ａに示す
ように、このレンチキュラーレンズを用いたスクリーン
を具備する背面投射型映像表示装置は、その板面に垂直
に入射する光による輝度の５０％以上を示す領域が、同
図中ａをもって示すように、垂直方向に偏平な楕円錐状
となる。つまり、その水平方向の拡散が、同図Ｂに示す
ように、例えば中心の輝度の５０％以上を示す領域が３
０°程度の範囲であるとき、垂直方向の同様の領域は、
同図Ｃに示すように、２０°程度の範囲となる。 （２）さらに、レンチキュラーレンズには精密なレンズ
形状が全面に渡って形成されており、一部に僅かな欠陥
が生じた場合でも、全体が使用可能となることから、こ
のスクリーンの取扱には細心の注意を払う必要がある。
さらに、昨今の画像の投射面積のより増大化に伴い、ス
クリーンの取扱がより問題となり、コスト高が避けられ
ないという状況下にある。 （３）フレネルレンズとレンチキュラーレンズとを組み
合わせたスクリーンは、主として水平方向に投射光を広
げるものであるという理由で、水平方向に広い視野角が
得られる反面、垂直方向の視野角は狭く、観察者は、画
像の輝度分布が一様でないことや、部分的不均一性を感
ずる場合があり、場合によっては水平方向に光の帯とし
て感じとる場合がある。 （４）また、レンチキュラーレンズにおいて、レンズ素
子間にブラックストライプを設ける場合、充分なレンズ
効果を持たせるためには一定間隔以下にブラックストラ
イプを形成できないことから、投射された画像のコント
ラストが低下し、また解像度が低いという問題がある。 （５）更に、一般に、上述した映像投射部１、もしくは
前面投射型映像表示装置等における投射光は、画角の中
心部が明るく周囲に向かうに従って暗くなるという照度
分布を示すことから、観察映像の強度分布は急峻な勾配
を示すという問題がある。 （６）また、上述したフレネルレンズとレンチキュラー
レンズとの組み合わせによるスクリーンにおいては、フ
レネルレンズとレンチキュラーレンズとの間に多重反射
が生じるために、観察映像が幾重にも重なって観察され
るという問題がある。 （７）更に、上述したレンチキュラーレンズのブラック
ストライプと投射映像との間で光の干渉が発生し、観察
映像に干渉模様いわゆるモアレが発生する場合がある。

【０００８】また、スクリーンにおいては、光が広く拡
散するいわゆる拡散性の強いスクリーンは、ゲイン（あ
る出射角度方向の輝度／入射光量）、したがって輝度は
低いが、視野角に対して、変動の少ない平坦なゲイン曲
線が得られる。一方、指向性の強いスクリーンでは、ゲ
インは高いが、視野角が大きくなるに従って、急激にゲ
インが低下する。この変化は、スクリーンを肉眼観察し
た場合において、観察位置を移動することによりスクリ
ーンに表示されている画像の明るさが変化しやすいこと
を表わしている。江森氏による「リア・プロジェクショ
ン・スクリーンの特性と測定法」光学技術コンタクトｖ
ｏｌ．１１、Ｎｏ．５（１９７３）ｐ１７〜ｐ２３の、
特にｐ１８に記載されているように、人間の眼は輝度に
対して対数的な感度を持つので、ゲインの２倍程度の変
動に対しては、一様な明るさに見える。しかし、ゲイン
の変動が３倍以上になると、ピークゲインの部分（通
常、スクリーンの中央）を中心に明るく見える、いわゆ
る、ホットスポット、ホットバンド現象が見られるよう
になると言われている。上記文献によると、ピークゲイ
ンが３．５で、曲げ角（視野角）３０°におけるゲイン
が、ピークゲインの２５％以上であるスクリーンが、最
適なものであるとしている。

【０００９】ある曲げ角でのゲインを示して、スクリー
ンの性能を示すことの意味を図３８および図３９を用い
て説明する。

【００１０】スクリーンにリア・プロジェクタを取り付
けて、スクリーン上の表示画面の中心点の真正面で、表
示画面の縦の高さの３倍の距離離れた位置で肉眼観察し
た場合を考える。因みに、この距離はＮＴＳＣやＨＤＴ
Ｖ（ハイビジョン）で標準観察距離とされているもので
ある。この場合、ＨＤＴＶのような９：１６のワイドス
クリーンにおいては、図３８のように、垂直方向で最大
９．５°、水平方向で最大１６．５°、対角線方向で最
大１８．８°の曲げ角がつくことになる。

【００１１】さらに、観察者を複数にした場合には、例
えば図３９に示すようにスクリーンの正面に観察者が並
ぶこととなり、表示画面の中心点と同じ高さで、表示画
面の横端の正面で縦の高さの３倍の距離の位置からスク
リーンを見ることとなり、その結果、図３９に示すよう
に、水平方向で最大３０．７°、斜め方向で最大３１．
６°の曲げ角がつくことになる。

【００１２】上述のような場合においても、スクリーン
は、シェーディング、いわゆる明るさのムラが起きない
ことが必要である。一般にシェーディングは１５〜５０
％なら肉眼観察した場合においても特に問題とならない
が、これが７０％以上になると許容できなくなる。この
スクリーン上の表示画像を見たときにシェーディングが
５０％以内になる領域は好感領域と呼ばれ、この好感領
域を大きくすれば、観察に適した領域を広げることがで
きる。

【００１３】実際のプロジェクタにおいて、シェーディ
ングは、スクリーンに投射される映像光の入射角や均一
性を含めた形で評価されるが、スクリーン単体の評価に
おいては、ピークゲインとある曲げ角でのゲインの関係
からシェーディングを数値的に評価することができる。

【００１４】ところで、近年プロジェクタは、ＴＦＴ液
晶などの光空間変調素子（ライトバルブ）を用いた光投
射部の開発が進むことで、光出力が年々高くなってきて
おり、ピークゲインが高いことを第１の効果としてきた
従来のスクリーンだけでなく、ある程度の拡散性を持つ
ことで観察に適した領域を広げる効果も具備したスクリ
ーンが求められるようになった。

【００１５】本発明は、前述したレンチキュラーレンズ
によるいわゆる平面型レンズとさらにこれを用いて構成
する背面投射型プロジェクタ用スクリーンにおける諸問
題の解決を図るものである。

【００１６】また、本発明は、スクリーンの輝度と、あ
る程度の拡散性を同時に確保することについての問題
点、およびこれらとコスト面を含めた諸問題の解決を図
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による背面投射型
映像表示装置は、映像投射部と、透過型スクリーンとを
有して成る。そして、その透過型スクリーンは、光出射
側もしくは光入射側に透明基材が配置され、この透明基
材上に、透明微小球体が、２次元的に単粒子層配置をも
って隣り合う透明微小球体が相互に接触ないしは近接し
て配置され、光入射側において上記透明微小球体の一部
を外部に露呈させる着色層を少なくとも有してなる透明
微小球体配置層が形成されて成る。そして、その透明微
小球体配置層は、透明微小球体の光出射側端部において
光透過性を高めた構成とする。

【００１８】尚、本明細書において透明とは、目的とす
る光、投射映像光に対してこれを透過し得るものである
ことを指称し、いわゆる半透明をも含めて指称するもの
である。

【００１９】上述の構成による背面投射型映像表示装置
によれば、その透過型スクリーンが、入射光が透明微小
球体によるレンズ作用によって収束され、これより発散
することから、入射光は、透明微小球体によって水平垂
直の両方向に関して拡散させることができることによっ
て、水平および垂直の両方向に関して、視野角の拡大を
はかることができる。また、透明微小球体に入射するこ
とがなかった光は、その殆どが透明微小球体配置層の着
色層によって吸収され、これが出射することが回避され
る。また、光出射側からレンズもしくは背面投射型映像
表示装置用スクリーンに入射する外光もまた透明微小球
体配置層の着色層によって吸収されることからコントラ
ストの向上がはかられる。

【００２０】したがって、本発明の背面投射型映像表示
装置によれば、高品質の投射映像を観察することができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明による背面投射型映像表示
装置の実施の形態を説明する。本発明による背面投射型
映像表示装置は、例えば図１および図２に、それぞれ各
一例の概略構成図を示すように、映像投射部１と、透過
型スクリーン１０Ｓとを有して成る。

【００２２】図１に示す例では、透過型スクリーン１０
Ｓの背部に映像投射部１を有する投射装置６０を配置
し、これよりの投射映像を、スクリーン１０Ｓに投射
し、このスクリーン１０Ｓによって垂直および水平両方
向に拡散された透過像を、スクリーン１０Ｓの前方から
観察する構成としたものである。図２に示す例では、筐
体６１の前面に透過型スクリーン１０Ｓを配置し、この
筐体６１内に配置した映像投射部１からの映像を反射ミ
ラー３によって反射させてこのスクリーン１０Ｓによっ
て垂直および水平両方向に拡散された透過像を、スクリ
ーン１０Ｓの前方から観察する構成としたものである。

【００２３】これら背面投射型映像表示装置の透過型ス
クリーン１０Ｓは、後述する特殊の構成による平面型レ
ンズが用いられた構成とする。すなわち、例えば図３に
その一例の概略断面図を示すように、透明基材１１およ
び入射側（図示の例れは光出射側および光入射側）に透
明基材１１および４１が配置され、この透明基材間に、
透明微小球体配置層１４が配置された平面型レンズによ
って構成される。この平面型レンズの透明微小球体配置
層１４は、透明微小球体１２が２次元的に単粒子層配置
をもって隣り合う透明微小球体１２が相互に接触ないし
は近接して配置され、光入射側において上記透明微小球
体の一部を外部に露呈させる着色層１３を有して成る。
この例ではスクリーン１０Ｓの両外側面には、それぞれ
反射防止層２８が形成されている。

【００２４】先ず、本発明装置を構成する透過型スクリ
ーン１０Ｓについて説明する。この透過型スクリーン１
０Ｓは、平面型レンズより構成される。この平面型レン
ズは、図４〜図２７にその実施例の模式的断面図を示す
ように、光出射側もしくは光入射側の少なくとも一方に
透明基材１１が配置され、この透明基材１１上に、透明
微小球体１２が、２次元的に単粒子層配置をもって相互
に接触ないしは近接して配置され、光入射側において上
記透明微小球体の一部を外部に露呈させる着色層１３を
少なくとも有する透明微小球体配置層１４を有し、更
に、この透明微小球体配置層１４は、透明微小球体１２
の光出射側端部において光透過性を高めた構成とする。
尚、後述するように、透明微小球体１２で入射光の収束
がなされることから、この透明微小球体１２からの出射
領域（面積）は、微小であり、これに伴い透明微小球体
配置層１４の高い光透過性を示す領域は小面積でよい。

【００２５】図４で示す平面型レンズ１０の構成におい
ては、例えば剛性を有するガラス基板もしくはプラスチ
ック基板、あるいは可撓性いわゆるフレキシブル基板に
よる透明基材１１を、レンズの光出射側に配置した場合
である。すなわち、この場合、基材１１の光入射側に、
透明微小球体配置層１４を形成した場合である。また、
この例では、透明微小球体配置層１４が、接着性ないし
は粘着性を有する着色層１３に、透明微小球体１２を、
隣り合う透明微小球体１２が相互に充分近接して、ある
いは接触するように細密充填をもってかつ単粒子層に、
各透明微小球体１２の各一部を埋設させることによって
固着させたものである。つまり、各透明微小球体１２
は、その光入射端側が着色層１３から所要部分、具体的
には後述するように、透明微小球体１２の直径の３０％
以上に相当する部分が突出するようにし、これとは反対
側においては、着色層１３内に埋没させるものである
が、その光出射端においては、各透明微小球体１２が、
透明基材１１に直接的に接触するか、着色層１３が充分
薄い厚さで介在するようにして、この端部においては殆
んど着色層１３によって光の吸収がなされることなく光
透過性が高められた構成として透明微小球体１２からの
出射される光量が、着色層１３によって吸収されること
を軽減させたものである。この着色層１３による吸収を
軽減させる領域は、前述したように透明微小球体１２の
光出射端側の微小領域（面積）とすることができる。

【００２６】この平面型レンズ１０においては、その透
明微小球体配置層１４に対し、透明基材１１とは反対側
から、投射映像等の例えば平行光とされた入射光Ｌｉ
が、露出した透明微小球体１２に入射されると、この入
射光Ｌｉは、透明微小球体１２によるレンズ効果によっ
て収束され、その後発散することから、出射光Ｌｏは拡
散し、拡散平面型レンズもしくは視野角拡大平面型レン
ズが構成される。

【００２７】そして、各透明微小球体１２の出射端にお
いて、上述したように、着色層１３による吸収を軽減さ
せる領域を形成して、この出射光が効率良くレンズ１０
の前方に出射することができるようにするものである
が、この領域は、各透明微小球体１２において、収束さ
れて透明微小球体１２から出射されるようになされるも
のであることから、微小面積とすることができ、その周
囲には着色層１３すなわち光吸収層が存在することか
ら、外光Ｌｄは、この着色層１３に有効に吸収されてそ
の迷走が効果的に回避される。したがって、この外光Ｌ
ｄによるコントラストの低下が効果的に回避される。

【００２８】図５は、他の例の平面型レンズ１０を示
し、この例においても、図４で説明した構成を基本構成
とするものであるが、この場合においては透明微小球体
配置層１４が、それぞれ接着性ないしは粘着性を有する
着色層１３と透明層１５との２層構造とした場合であ
る。この場合、その光出射側端側に透明層１５を配置す
ることによって、この端部側における光透過性を高め
て、透明微小球体１２から高い出射光量が得られるよう
にしたものであるが、この構成による場合、透明微小球
体１２が着色層１３と透明層１５とに差し渡って埋め込
まれた構成とされることから、透明微小球体１２の保持
強度が高められる。

【００２９】図６および図７で示す平面型レンズ１０の
構成においては、それぞれ図４および図５で示した構成
において、その透明微小球体配置層１４の、透明基材１
１とは反対側に透明微小球体配置層１４に対する接着性
ないしは粘着性を有する保護透明層２５を配置して、透
明微小球体配置層１４したがって透明微小球体１２の透
明基材１１を有する側とは反対側における保護をはかっ
た場合である。

【００３０】図８および図９で示す平面型レンズ１０の
構成においては、それぞれ図４および図５で示した透明
微小球体配置層１４の光入射側に透明基材１１を配置し
た場合である。この場合、その透明微小球体配置層１４
を透明基材１１に、接着性もしくは粘着性を有する透明
層２６によって接合した構成とした場合である。

【００３１】図１０および図１１で示す平面型レンズ１
０の構成においては、それぞれ図４および図８、あるい
は図５および図９で示した透明微小球体配置層１４を挟
んで透明基材１１と、保護透明基材４１とを配置した構
成とした場合で、この構成とすることによって、平面型
レンズ１０の強度の保持と、透明微小球体配置層１４の
透明微小球体１２や着色層１３の損傷ないしは汚損を防
止するようにした場合である。この保護透明基材４１
は、透明基材１１と同一材料、構成とすることができる
が、一方を剛性基板によって構成し、他方を可撓性いわ
ゆるフレキシブルな基材とすることもできる。

【００３２】尚、図５〜図１１において、図４と対応す
る部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

【００３３】平面型レンズ１０は、これ自体で背面投射
型映像法事装置の透過型スクリーンを構成し、これにほ
ぼ垂直方向の入射光が投射されるようにすることができ
るが、フレネルレンズ２７を接合して一体化した構成と
することができる。

【００３４】図１２〜図１５においては、透明基材３１
にフレネルレンズ２７を形成した場合で、図１２に示す
例では、図４に示した構成において、フレネルレンズ２
７を接着性もしくは粘着性を有する透明層２６によって
接合した構成である。図１３に示す例では、図５に示し
た構成において、同様に接着性もしくは粘着性を有する
透明層２６によってフレネルレンズ２７を接合した場合
である。図１４に示す例では、図８に示した構成におい
て、その透明基材１１に代えて同様の透明層２６によっ
てフレネルレンズ２７を接合した場合である。図１５に
示す例では、図９に示した構成において、その透明基材
１１に代えて同様の透明層２６によってフレネルレンズ
２７を接合した場合である。

【００３５】このように、透明基材１１に代えてフレネ
ルレンズ２７を接合する構成とするときは、構造の簡潔
化をはかることができる。

【００３６】尚、図１２〜図１５において、図４〜図１
１における各対応する部分に、同一符号を付して重複説
明を省略する。

【００３７】また、上述の図４〜図１５で示した各構成
において、図１６〜図２７に示すように、その光入射側
および光出射側の最外側における表面に、それぞれ反射
防止層２８を被着形成することができる。このようにす
るときは、有効に入射光の入射および出射光の出射を得
ることができる。図１６〜図２７においては、光入射側
および光出射側の最外側における両表面に、それぞれ反
射防止層２８を被着形成した場合であるが、いずれか一
方に配置した構成とすることもできる。また、これら外
側面にグレア防止層（図示せず）を被着形成することも
できる。更に、反射防止層２８に代えて、もしくはこれ
の上に、あるいは一方の反射防止層２８に代えて、最外
側の透明基材、透明微小球体配置層等を保護する防傷処
理層等保護透明層を形成することができる。このように
反射防止層２８の形成とか、防傷処理層等保護透明層の
形成によって光の透過率の増加および反射率の低減化、
損傷の発生の回避による光学的性能の向上をはかること
ができる。

【００３８】尚、図１６〜図２７において、図４〜図１
５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略
する。

【００３９】上述の透明基材１１、４１および３１は、
レンズ作用を生じさせる光に対し透過性を有する透明な
いしは半透明の剛性を有する例えば比較的厚い基板、も
しくは比較的薄く可撓性を有するすなわちフレキシブル
なシートによって構成することができる。

【００４０】これら透明基材１１、４１および３１は、
例えばガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート
樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂等によって構成すること
ができる。

【００４１】また、透明微小球体１２は、例えばガラス
ビーズ、あるいはアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等の
プラスチックビーズによって構成することができ、その
屈折率は、１．４以上で光入射側でこれに接する部材、
例えば保護透明層２５、接着のための透明層２６に比
し、その屈折率が大なる屈折率を有する材料によって構
成して、入射光が効果的にこの透明微小球体１２に導入
されて、レンズ作用を受けることができるようにする。

【００４２】この透明微小球体１２の大きさは、直径１
００μｍ以下例えば直径５０μｍ程度に選定する。この
直径を１００μｍ以下、望ましくは５０μｍ程度に選定
するのは、透明微小球体１２の大きさがこれより大きく
なると、例えば背面投射型プロジェクタ用スクリーンを
構成した場合において、通常の使用態様では、透明微小
球体１２間の隙間が観察者による肉眼での観察がされ易
くなって解像度が低下し、投射画像の画質を損なうこと
が確認されたことによる。因みに、この透明微小球体１
２の直径を１００μｍ以下とするとき、例えば１００μ
ｍでは、その解像度は、５／ｍｍとなり、５０μｍで
は、１０／ｍｍとなるが、従来のレンチキュラーレンズ
によるときは、１本／ｍｍ程度となる。

【００４３】また、この透明微小球体１２の大きさの下
限は特に定めないが、透明微小球体１２の大きさが余り
小さい場合には、透明微小球体１２を単粒子層として配
置することが困難になったり、接着層の形成や厚さの均
一化が困難になるという状態が発生する。

【００４４】また、透明微小球体１２の大きさのばらつ
きは、その平均直径の１０％以下の範囲にあるようにす
る。これは、この直径のばらつきが大きくなると、透明
微小球体配置層１４における透明微小球体１２の細密充
填が良好にかつ均一に行われなくなることを認めたこと
に因る。

【００４５】透明微小球体１２の屈折率は、その周囲、
特に入射端側の周囲における屈折率より大に選定される
ものであるが、充分な収束レンズ効果を得る上で、その
屈折率は、実際には１．４以上に選定する。

【００４６】後述のように、透明微小球体の入射端側の
周囲の屈折率と透明微小球体の屈折率の値は、光の収束
効果を決定し、透明微小球体の出射端側での拡散角を決
定する。よって、本発明における平面型レンズおよびス
クリーンの拡散角度は、光学における屈折の法則（スネ
ルの法則）によって定められ、平面型レンズおよびスク
リーンの各部材の屈折率を選定することで、所望の拡散
角を得ることができる。

【００４７】また、透明微小球体１２の表面には、反射
防止処理、撥水処理のいずれかもしくはその双方を施し
た構成とすることができる。

【００４８】また、この透明微小球体１２は、その表面
を光学的滑面とすることもできるが、透明微小球体１２
の細密充填を損なうことのない程度において微細凹凸を
有する面として散乱効果の制御、調整を行うようにする
ことができる。あるいは、透明微小球体１２の表面での
不要な反射や散乱を回避することが望まれる場合には、
透明微小球体１２の表面に反射防止処理を施すことがで
き、また、製造工程上必要に応じて撥水処理を施すこと
ができる。例えば水溶性の着色層を形成する場合、透明
微小球体１２の光入射端側に、着色層が回り込むことを
回避するために、予め透明微小球体１２の表面に撥水処
理を行っておくことができる。

【００４９】透明微小球体配置層１４における着色層１
３は、カーボンなどの黒色顔料とか、カーボンにバイン
ダーを加え混合したいわゆるトナーなどの黒色顔料と
か、アニリン系等の黒色染料、あるいはアクリル樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹
脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂
等の透明性を有する樹脂に、黒色顔料を分散するか、黒
色染料によって染色した黒色化した材料層によって構成
することができる。この着色層１３は、製造上の必要に
応じて、粘着性や接着性などの機能を有する材料層によ
って構成することができる。

【００５０】また、着色層は黒色に限らず、赤、緑、青
などの分光分布を有するものでもよい。また、異なる色
分布を持つ複数の顔料または染料を混合したものによっ
て着色層を形成することもできる。

【００５１】また、この着色層１３は、その吸光度もし
くは分光吸光度を、その厚さ方向に段階的にもしくは漸
次変化させた構成、例えば光出射側に向かって減少させ
る構成とすることができる。例えば、着色層１３を、そ
の厚さ方向に、上述の顔料もしくは染料の濃度を漸次変
化させる構成とするとか複数の材料層を積層するとか、
上述の顔料もしくは染料の濃度を漸次変化させる構成と
することができる。

【００５２】また、透明微小球体配置層１４において、
その着色層１３よりの透明微小球体１２の光入射側から
の突出量すなわち露出量は、透明微小球体１２の直径の
３０％以上、好ましくは４０％以上、さらに好ましくは
５０％以上に相当する部分とする。これは３０％未満で
は、入射光の透明微小球体１２への取り込み量が減少し
て、有効な透明微小球体１２による入射光の拡散効果が
充分行われなくなるおそれが生じるものであり、その入
射側での着色層１３からの露出量が大になるにつれ、こ
の透明微小球体１２への入射光量が増加し、輝度を高め
ることができる。しかしながら、その上限は、着色層１
３に要求される厚さによって制約される。すなわち、着
色層１３の厚さは、透明微小球体１２の直径の７０％未
満に相当する厚さとなるが、その下限は、着色層１３の
吸光度ないしは分光吸光度に応じて決定される。すなわ
ち、この吸光度ないしは分光吸光度が小さい場合は、入
射光のこの着色層１３の厚さが薄い場合、この着色層１
３を通じての入射光の透過を発生し、これが透明微小球
体１２による拡散効果を受けない光が多くなって、平面
型レンズ本来の特性を損ない、また出射側からの外光に
対する吸収が低下することによってコントラストの低下
を来す。

【００５３】また、上述の保護透明層例えば透明層２５
や、上述した最外側に形成される透明層（図示せず）、
透明層２６、更に透明微小球体配置層１４の透明層１５
は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、
ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート樹
脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シリコーン樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート樹脂等の透明樹脂によって構成
することができる。そして、これらは同一の平面型レン
ズで用いる場合においても、必ずしも同一の材料によっ
て構成する必要はなく、製造方法に応じて適切な材料か
ら選定することができる。例えば透明微小球体配置層１
４における透明層１５は、粘着性を有し、透明微小球体
１２の光出射側端部を埋込み保持する材料によって構成
し、透明層１６は接着性もしくは粘着性を有する材料に
よって構成する。

【００５４】また、これら保護透明層２５および透明層
２６、更に透明微小球体配置層１４の透明層１５等は、
それぞれ単一層によって構成することもできるが、上述
した透明材料等から選定された複数の材料層の積層によ
って構成することもできる。

【００５５】また、反射防止層２８防傷処理層等保護透
明層は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、
ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹
脂、ポリエチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート
樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、シリコーン樹脂、ポ
リエチレンテレフタレート樹脂等のほか、ＴＥＯＳ（テ
トラ・エチル・オルソ・シリケート）をＣＶＤ（化学的
気相成長）法によって形成するとか、ＳｉＯ₂ や金属薄
膜を真空蒸着、スパッタ、ゾル・ゲル方法等によって被
着することによって形成することができる。

【００５６】また、上述した各透明層、着色層等のコー
ティングは、ナイフコート、例えばロールコート、グラ
ビアコート、キスコート、スプレーコート、ブレードコ
ート、ロッドコート等によることができる。

【００５７】上述の透明微小球体配置層１４において
は、その透明微小球体１２は、屈折率を異にする２種以
上の透明微小球体によって構成することができる。

【００５８】すなわち、上述の各構成において、透明微
小球体配置層１４の透明微小球体１２は、その屈折率が
大きいほどそのレンズ作用、すなわち収束効果が強ま
り、したがって拡散角が大となる。図２８中曲線２７
Ａ、２７Ｂ、２７Ｃは、同図中に示すように、１粒子層
をもって透明微小球体１２が配置された透明基板５１に
対して垂直に光を入射させたときの出射側における視野
角（入射軸に対する角度）θとするとき、透明微小球体
１２の屈折率ｎを、ｎ＝１．７、ｎ＝１．８、ｎ＝１．
９としたときの、各ゲインの視野角依存性を示したもの
であり、θが大となるといずれもゲインは小さくなる
が、θが小さい範囲、すなわち、ほぼ真正面からの観察
では屈折率が大きいほどゲインが小さく、屈折率が小さ
いほどゲインが大きくなることがわかる。つまり、ほぼ
真正面からの観察では屈折率が大きいほど暗く、屈折率
が小さいほど明るく観察される。

【００５９】この現象に着目して１枚のレンズないしは
スクリーンにおいて、異なる屈折率を有する２種以上の
透明微小球体を混合して用いるとか、所要の分布をもっ
て配置することによって、例えばその中央部と周辺部と
で段階的にもしくは漸次屈折率が変化する構成とするこ
とによって、１枚のレンズないしはスクリーンにおける
各部において、所要の明るさが得られるようにする。

【００６０】すなわち、通常の光源からの照射光もしく
は例えば映像投射部からの所定の画角内の映像は、図２
９Ａにその照度分布を示すように、中心において最も大
きくこれより遠ざかるにしたがって小となることから、
この照射光若しくは映像を平面型レンズもしくはスクリ
ーンに入射した場合、これら平面型レンズもしくはスク
リーンの出射側における明るさは、中心で大で周辺に向
かうほど暗くなる。

【００６１】本発明においては、例えば図３０に示すよ
うに、平面型レンズ１０もしくはスクリーン１０Ｓにお
いて、その中心部の領域Ａにおいては、屈折率ｎ＝１．
９の透明微小球体１２を配置し、その外周の領域Ｂにお
いては、屈折率ｎ＝１．８の透明微小球体１２を配置
し、更に最外周の領域Ｃにおいては、屈折率ｎ＝１．７
の透明微小球体１２を配置する。

【００６２】あるいは図３１に示すように、平面型レン
ズ１０もしくはスクリーン１０Ｓにおいて、その中心か
ら最外周に向かって漸次屈折率ｎ＝１．９からｎ＝１．
７へと漸次すなわちなだらかに変化させる構成とする。
この場合においては、屈折率の異なる透明微小球体１２
を複数種用意して順次屈折率の異なる透明微小球体１２
を同心的に配置することもできるが、屈折率を異にする
透明微小球体１２の混合比を変化させて結果的にその中
心から最外周に向かって漸次屈折率ｎ＝１．９からｎ＝
１．７へと漸次すなわちなだらかに変化させる構成とす
ることができる。

【００６３】このように平面型レンズ１０もしくはスク
リーン１０Ｓが中心部から周辺に向かって屈折率が変化
する構成とすると、図３２で模式的に示すように、その
各水平および垂直の中心輝度の５０％を示す拡散角領域
は、円錐状ａおよびｃで示すように、スクリーンの中心
部で大、周辺部で小となる。例えば、屈折率ｎ＝１．９
とする領域では、図３２Ｂに示すように、水平および垂
直の拡がり角α≧４５°となり、屈折率ｎ＝１．７とす
る領域では、図３２Ｃで示すように、水平および垂直の
拡がり角αは約１５°となる。

【００６４】つまり、平面型レンズ１０もしくはスクリ
ーン１０Ｓのゲイン分布は図２９Ｂに示すように、中心
で小さく、周辺で大きくなることから、図２９Ａで示す
照度分布を補償して、平面型レンズ１０もしくはスクリ
ーン１０Ｓの透過後の明るさを、図２９Ｃで示すように
平坦化することができる。

【００６５】上述の例では、その照度分布が中心におい
て最も大きくこれより遠ざかるにしたがって小となる場
合において、明るさの均一化をはかる場合であるが、逆
に図３３Ａにその照度分布を示すように、平面型レンズ
１０もしくはスクリーン１０Ｓに照射される光の照度分
布が、中心において小で、これより遠ざかるにしたがっ
て大となる場合において、その明るさの均一化をはかる
場合には、上述したと同様の方法によって、上述とは逆
に、平面型レンズ１０もしくはスクリーン１０Ｓにおい
て、その透明微小球体１２の屈折率ｎを、中心部で小、
周辺部に向かって大とする構成として、図３３Ｂに示す
ように、そのゲインを中心において大に、これより遠ざ
かるにしたがって小とすることによって、図３３Ｃに示
すように、平面型レンズ１０もしくはスクリーン１０Ｓ
の透過後の明るさを平坦にすなわち均一にすることがで
きる。

【００６６】また、上述した例では、平面型レンズ１０
もしくはスクリーン１０Ｓの透過光の明るさを各部にお
いて均一化した場合であるが、均一化に限らず所定の分
布に積極的に補正する場合においても透明微小球体１２
における屈折率を変化させる構成とすることもできる。

【００６７】また、上述したように、１枚のレンズない
しはスクリーンに、異なる屈折率を有する２種以上の透
明微小球体を用いる場合において、透明微小球体１２の
屈折率と、各混合比を数値限定することにより、ピーク
ゲインが２．４以上であり、かつ曲げ角３０°における
ゲインがピークゲインの１／３以上である平面型レンズ
および背面投射型プロジェクタ用スクリーンを用いた背
面投射型映像表示装置を実現することができる。

【００６８】図４０に本発明の背面投射型映像表示装置
を構成するスクリーンにおいて、曲げ角を変化させた場
合の輝度の測定方法について示す。すなわち、図４０に
示すように、光源１０１から出た光を、スクリーンの背
面から入射させ、その前面中心付近から出射される光
を、スクリーンから所定の距離を保って、例えば５°の
角度毎に、輝度計１０２によって出射光の輝度を測定す
るものとする。

【００６９】このスクリーンは、図４１に示すように、
例えば、入射側透明基板１０３、入射側透明接着層１０
４、透明微小球体１２、光吸収層１０５、出射側透明接
着層１０６、出射側透明基板１０７の６層構造を有する
ものを用いた。また、入射側透明基板１０３はアクリル
樹脂（ポリメチルメタクリレート）、入射側透明接着層
１０４はアクリル系の接着剤、透明微小球体１２はガラ
ス、光吸収層１０５はトナー（炭素系粉末）、出射側透
明接着層１０６はアクリル系の接着剤、出射側透明基板
１０７はアクリル樹脂 ポリメチルメタクリレート）に
より形成することができる。

【００７０】このスクリーンの輝度測定に際しては、上
記スクリーンを構成する層のうち、透明微小球体１２の
屈折率ｎを、１．５、１．６、１．７、１．８、１．
９、２．１から、任意に選定し、その他の各層の屈折率
は任意の値に固定するものとする。また、輝度測定にお
いては、光に入射側から平行な光線が入射されたものと
し、各構成層において屈折や吸収が起こり、出射側でそ
れぞれの角度にどれだけの光量が出射されるか測定また
は光線追跡法を用いたシミュレーションによる計算を行
うものとする。

【００７１】図４２は、１種類の透明微小球体１２を用
いた場合に、この透明微小球体の屈折率ｎを変化させて
輝度を測定した場合の結果を示す図である。図４２中、
曲線４１ａはｎ＝１．５、４１ｂはｎ＝１．６、４１ｃ
はｎ＝１．７、４１ｄはｎ＝１．８、４１ｅはｎ＝１．
９、４１ｆはｎ＝２．１のそれぞれの場合の輝度曲線を
示している。また、図４３はシミュレーション結果を示
す図である。図４３中、曲線４２ａはｎ＝１．５、４２
ｂはｎ＝１．６、４２ｃはｎ＝１．７、４２ｄはｎ＝
１．８、４２ｅはｎ＝１．９、４２ｆはｎ＝２．１のそ
れぞれの場合の輝度曲線を示している。図４２と図４３
とはゲイン曲線が一致していることから、このシミュレ
ーション結果が測定実験と同等であることがわかる。

【００７２】（表１）に、１種類の透明微小球体１２を
用いた場合のスクリーンのピークゲイン、曲げ角３０°
におけるゲイン、曲げ角２０°におけるシェーディング
についてのシミュレーション結果を示す。この場合、ピ
ークゲインが２．４以上であるもの、および曲げ角３０
°におけるゲインがピークゲインの１／３以上すなわち
３３％以上であるものについて、それぞれ○印を付し、
それぞれそれ以下のものを×印を付して示した。

【００７３】

【表１】

【００７４】（表１）に示すように、１種類の透明微小
球体１２を用いた場合のスクリーンについては、ピーク
ゲインが２．４以上であり、かつ曲げ角３０°における
ゲインがピークゲインの１／３以上、すなわち３３％以
上である条件を満たすものは得られないことがわかる。

【００７５】図４４は、異なる屈折率ｎを有する２種類
の透明微小球体を、８：２の割合で混合して使用した場
合の輝度を測定した結果を示す図である。図４４中、曲
線４３ａはｎ＝１．９とｎ＝１．５とを８：２、曲線４
３ｂはｎ＝１．９とｎ＝１．６とを８：２、曲線４３ｃ
はｎ＝１．９とｎ＝１．７とを８：２、曲線４３ｄはｎ
＝１．９とｎ＝１．８とを８：２とした場合である。曲
線４３ｄは１．９単独で使用した場合の輝度曲線を示し
ている。

【００７６】図４５は、屈折率ｎがそれぞれ１．９と、
１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のスクリー
ンの輝度を測定した場合の結果を示す図である。しかし
ながら、図４５中、曲線４４ａは、屈折率ｎが１．６の
透明微小球体のみを用いた場合である。曲線４４ｂ〜４
４ｈは、それぞれ曲線４４ｂは１：９、曲線４４ｃは
３：７、曲線４４ｄは５：５、曲線４４ｅは７：３、曲
線４４ｆは８：２、曲線４４ｇは８．５：１．５、曲線
４４ｈは９：１とした場合である。また、曲線４４ｉ
は、屈折率ｎが１．９の透明微小球体のみを用いた場合
の輝度曲線を示している。

【００７７】また、図４６は屈折率ｎが１．９と、１．
６の２種類の透明微小球体を用いた場合のスクリーンの
輝度のシミュレーション結果を示す図である。図４６
中、曲線４５ａはｎ＝１．６の透明微小球体を単独で使
用した場合、４５ｂはｎ＝１．９が２０％でｎ＝１．６
が８０％、４５ｃはｎ＝１．９が６０％でｎ＝１．６が
４０％、４２ｄはｎ＝１．９が９５％でｎ＝１．６が５
％、４２ｅはｎ＝１．９が９７％でｎ＝１．６が３％、
４５ｆはｎ＝１．９を単独で使用したそれぞれの場合の
輝度曲線を示している。図４５と図４６とは、同じ混合
比においては、ゲイン曲線が一致していることから、こ
のシミュレーション結果が妥当であることがわかる。

【００７８】（表２）に、屈折率ｎが１．９と、１．６
の２種類の透明微小球体を用いた場合のスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、および曲げ角３０°におけるゲインがピークゲ
インの１／３以上すなわち３３％以上であるものについ
て、それぞれ○印を付し、それ以下のものを×印を付し
て示した。

【００７９】

【表２】

【００８０】（表２）に示すように、屈折率ｎが１．９
と、１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすもの
は、ｎ＝１．９が９７％でｎ＝１．６が３％、ｎ＝１．
９が９６％でｎ＝１．６が４％の組み合わせにおいて、
得られることがわかる。

【００８１】図４７は、屈折率ｎが２．１と、１．９の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図４７中、曲
線４６ａはｎ＝１．９を単独で使用した場合、４６ｂは
ｎ＝２．１が２０％でｎ＝１．９が８０％、４６ｃはｎ
＝２．１が４０％でｎ＝１．９が６０％、４６ｄはｎ＝
２．１が６０％でｎ＝１．９が４０％、４６ｅはｎ＝
２．１が８０％でｎ＝１．９が２０％、４６ｆはｎ＝
２．１を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【００８２】（表３）に、屈折率ｎが２．１と、１．９
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印をつけて評価した。

【００８３】

【表３】

【００８４】（表３）に示すように、屈折率が２．１
と、１．９の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすものは
得られないことがわかる。

【００８５】図４８は、屈折率が２．１と、１．８の２
種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度の
シミュレーション結果を示す図である。図４８中、曲線
４７ａはｎ＝１．８を単独で使用した場合、４７ｂはｎ
＝２．１が１５％で１．８が８５％、４７ｃはｎ＝２．
１が２０％で１．８が８０％、４７ｄはｎ＝２．１が４
４％で１．８が５６％、４７ｅはｎ＝２．１が６０％で
１．８が４０％、４７ｆはｎ＝２．１を単独で使用した
それぞれの場合の輝度曲線を示している。

【００８６】（表４）に、屈折率が２．１と、１．８の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピー
クゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０°
におけるシェーディングについてのシミュレーション結
果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上である
もの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１
／３以上すなわち３３％以上であるものについて、それ
ぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付して
示した。

【００８７】

【表４】

【００８８】（表４）に示すように、屈折率ｎが２．１
と、１．８の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすもの
は、ｎ＝２．１の透明微小球体が１６％〜４４％で、こ
れと対応してｎ＝、１．８の透明微小球体が８４％〜５
６％混合した組み合わせにおいて、得られることがわか
る。

【００８９】図４９は、屈折率ｎが２．１と、１．７の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのシミ
ュレーション結果を示す図である。図４９中、曲線４８
ａはｎ＝１．７を単独で使用した場合、４８ｂはｎ＝
２．１が２０％でｎ＝１．７が８０％、４８ｃはｎ＝
２．１が４０％でｎ＝１．７が６０％、４８ｄはｎ＝
２．１が６０％でｎ＝１．７が４０％、４８ｅはｎ＝
２．１が８０％でｎ＝１．７が２０％、４８ｆはｎ＝
２．１を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【００９０】（表５）に、屈折率ｎが２．１と、１．７
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付し
て示した。

【００９１】

【表５】

【００９２】（表５）に示すように、屈折率ｎが２．１
と、１．７の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすものは
得られないことがわかる。

【００９３】図５０は、屈折率ｎが２．１と、１．６の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５０中、曲
線４９ａはｎ＝１．６を単独で使用した場合、４９ｂは
ｎ＝２．１が２０％でｎ＝１．６が８０％、４９ｃはｎ
＝２．１が４０％でｎ＝１．６が６０％、４９ｄはｎ＝
２．１が６０％でｎ＝１．６が４０％、４９ｅはｎ＝
２．１が８０％でｎ＝１．６が２０％、４９ｆはｎ＝
２．１を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【００９４】（表６）に、屈折率ｎが２．１と、１．６
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付し
て示した。

【００９５】

【表６】

【００９６】（表６）に示すように、屈折率ｎが２．１
と、１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすものは
得られないことがわかる。

【００９７】図５１は、屈折率ｎが２．１と、１．５の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５１中、曲
線５０ａはｎ＝１．５を単独で使用した場合、５０ｂは
ｎ＝２．１が２０％でｎ＝１．５が８０％、５０ｃはｎ
＝２．１が４０％でｎ＝１．５が６０％、５０ｄはｎ＝
２．１が６０％でｎ＝１．５が４０％、５０ｅはｎ＝
２．１が８０％でｎ＝１．５が２０％、５０ｆはｎ＝
２．１を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【００９８】（表７）に、屈折率ｎが２．１と、１．５
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付し
て示した。

【００９９】

【表７】

【０１００】（表７）に示すように、屈折率ｎが２．１
と、１．５の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすものは
得られないことがわかる。

【０１０１】図５２は、屈折率ｎが１．９と、１．８の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５２中、曲
線５１ａはｎ＝１．８を単独で使用した場合、５１ｂは
ｎ＝１．９が１７％でｎ＝１．８が８３％、５１ｃはｎ
＝１．９が２０％でｎ＝１．８が８０％、５１ｄはｎ＝
１．９が５０％でｎ＝１．８が５０％、５１ｅはｎ＝
１．９が６９％でｎ＝１．８が３１％、５１ｆはｎ＝
１．９を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１０２】（表８）に、屈折率ｎが１．９と、１．８
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付し
て示した。

【０１０３】

【表８】

【０１０４】（表８）に示すように、屈折率ｎが１．９
と、１．８の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすもの
は、ｎ＝１．９の透明微小球体が１８％〜６８％で、こ
れと対応して、ｎ＝１．８の透明微小球体が８２％〜３
２％の割合による組み合わせにおいて、得られることが
わかる。

【０１０５】図５３は、屈折率ｎが１．９と、１．７の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５３中、曲
線５２ａはｎ＝１．７を単独で使用した場合、５２ｂは
ｎ＝１．９が３０％でｎ＝１．７が７０％、５２ｃはｎ
＝１．９が７０％でｎ＝１．７が３０％、５２ｄはｎ＝
１．９が８２％でｎ＝１．７が１８％、５２ｅはｎ＝
１．９が９０％でｎ＝１．７が１０％、５２ｆはｎ＝
１．９を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１０６】（表９）に、屈折率ｎが１．９と、１．７
の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンのピ
ークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２０
°におけるシェーディングについてのシミュレーション
結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上であ
るもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、そ
れぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付し
て示した。

【０１０７】

【表９】

【０１０８】（表９）に示すように、屈折率ｎが１．９
と、１．７の２種類の透明微小球体を用いた場合のスク
リーンについては、ピークゲインが２．４以上であり、
かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの１／
３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすもの
は、ｎ＝１．９の透明微小球体が８２％〜９０％で、こ
れと対応して、ｎ＝１．７の透明微小球体が１８％〜１
０％である組み合わせにおいて、得られることがわか
る。

【０１０９】図５４は、屈折率ｎが１．９と、１．６の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５４中、曲
線５３ａはｎ＝１．６を単独で使用した場合、５３ｂは
ｎ＝１．９が２０％でｎ＝１．６が８０％、５３ｃはｎ
＝１．９が６０％でｎ＝１．６が４０％、５３ｄはｎ＝
１．９が９５％でｎ＝１．６が５％、５３ｅはｎ＝１．
９が９７％でｎ＝１．６が３％、５３ｆはｎ＝１．９を
単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示してい
る。

【０１１０】（表１０）に、屈折率ｎが１．９と、１．
６の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１１１】

【表１０】

【０１１２】（表１０）に示すように、屈折率ｎが１．
９と、１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは、ｎ＝１．９の透明微小球体が９６％〜９７％で、
これと対応して、ｎ＝１．６の透明微小球体が４％〜３
％の組み合わせにおいて、得られることがわかる。

【０１１３】図５５は、屈折率ｎが１．９と、１．５の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５５中、曲
線５４ａはｎ＝１．５を単独で使用した場合、５４ｂは
ｎ＝１．９が２０％でｎ＝１．５が８０％、５４ｃはｎ
＝１．９が４０％でｎ＝１．５が６０％、５４ｄはｎ＝
１．９が６０％でｎ＝１．５が４０％、５４ｅはｎ＝
１．９が８０％でｎ＝１．５が２０％、５４ｆはｎ＝
１．９を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１１４】（表１１）に、屈折率ｎが１．９と、１．
５の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１１５】

【表１１】

【０１１６】（表１１）に示すように、屈折率ｎが１．
９と、１．５の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１１７】図５６は、屈折率ｎが１．８と、１．７の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５６中、曲
線５５ａはｎ＝１．７を単独で使用した場合、５５ｂは
ｎ＝１．８が２０％でｎ＝１．７が８０％、５５ｃはｎ
＝１．８が４０％でｎ＝１．７が６０％、５５ｄはｎ＝
１．８が６０％でｎ＝１．７が４０％、５５ｅはｎ＝
１．８が８０％でｎ＝１．７が２０％、５５ｆはｎ＝
１．８を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１１８】（表１２）に、屈折率ｎが１．８と、１．
７の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１１９】

【表１２】

【０１２０】（表１２）に示すように、屈折率ｎが１．
８と、１．７の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１２１】図５７は、屈折率ｎが１．８と、１．６の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５７中、曲
線５６ａはｎ＝１．６を単独で使用した場合、５６ｂは
ｎ＝１．８が２０％でｎ＝１．６が８０％、５６ｃはｎ
＝１．８が４０％でｎ＝１．６が６０％、５６ｄはｎ＝
１．８が６０％でｎ＝１．６が４０％、５６ｅはｎ＝
１．８が８０％でｎ＝１．６が２０％、５６ｆはｎ＝
１．８を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１２２】（表１３）に、屈折率ｎが１．８と、１．
６の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１２３】

【表１３】

【０１２４】（表１３）に示すように、屈折率ｎが１．
８と、１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１２５】図５８は、屈折率ｎが１．８と、１．５の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５８中、曲
線５７ａはｎ＝１．５を単独で使用した場合、５７ｂは
ｎ＝１．８が２０％でｎ＝１．５が８０％、５７ｃはｎ
＝１．８が４０％でｎ＝１．５が６０％、５７ｄはｎ＝
１．８が６０％でｎ＝１．５が４０％、５７ｅはｎ＝
１．８が８０％でｎ＝１．５が２０％、５７ｆはｎ＝
１．８を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１２６】（表１４）に、屈折率ｎが１．８と、１．
５の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１２７】

【表１４】

【０１２８】（表１４）に示すように、屈折率ｎが１．
８と、１．５の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１２９】図５９は、屈折率ｎが１．７と、１．６の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図５９中、曲
線５８ａはｎ＝１．６を単独で使用した場合、５８ｂは
ｎ＝１．７が２０％でｎ＝１．６が８０％、５８ｃはｎ
＝１．７が４０％でｎ＝１．６が６０％、５８ｄはｎ＝
１．７が６０％でｎ＝１．６が４０％、５８ｅはｎ＝
１．７が８０％でｎ＝１．６が２０％、５８ｆはｎ＝
１．７を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１３０】（表１５）に、屈折率ｎが１．７と、１．
６の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１３１】

【表１５】

【０１３２】（表１５）に示すように、屈折率ｎが１．
７と、１．６の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１３３】図６０は、屈折率ｎが１．７と、１．５の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図６０中、曲
線５９ａはｎ＝１．５を単独で使用した場合、５９ｂは
ｎ＝１．７が２０％でｎ＝１．５が８０％、５９ｃはｎ
＝１．７が４０％でｎ＝１．５が６０％、５９ｄはｎ＝
１．７が６０％でｎ＝１．５が４０％、５９ｅはｎ＝
１．７が８０％でｎ＝１．５が２０％、５９ｆはｎ＝
１．７を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１３４】（表１６）に、屈折率ｎが１．７と、１．
５の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１３５】

【表１６】

【０１３６】（表１６）に示すように、屈折率ｎが１．
７と、１．５の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１３７】図６１は、屈折率ｎが１．６と、１．５の
２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの輝度
のシミュレーション結果を示す図である。図６１中、曲
線６０ａはｎ＝１．５を単独で使用した場合、６０ｂは
ｎ＝１．６が２０％でｎ＝１．５が８０％、６０ｃはｎ
＝１．６が４０％でｎ＝１．５が６０％、６０ｄはｎ＝
１．６が６０％でｎ＝１．５が４０％、６０ｅはｎ＝
１．６が８０％でｎ＝１．５が２０％、６０ｆはｎ＝
１．６を単独で使用したそれぞれの場合の輝度曲線を示
している。

【０１３８】（表１７）に、屈折率ｎが１．６と、１．
５の２種類の透明微小球体を用いたときのスクリーンの
ピークゲイン、曲げ角３０°におけるゲイン、曲げ角２
０°におけるシェーディングについてのシミュレーショ
ン結果を示す。この場合、ピークゲインが２．４以上で
あるもの、曲げ角３０°におけるゲインがピークゲイン
の１／３以上すなわち３３％以上であるものについて、
それぞれ○印を付し、それ以下のものについて×印を付
して示した。

【０１３９】

【表１７】

【０１４０】（表１７）に示すように、屈折率ｎが１．
６と、１．５の２種類の透明微小球体を用いた場合のス
クリーンについては、ピークゲインが２．４以上であ
り、かつ曲げ角３０°におけるゲインがピークゲインの
１／３以上、すなわち３３％以上である条件を満たすも
のは得られないことがわかる。

【０１４１】上述した図４２〜図６１、および（表１）
〜（表１７）において示した結果を以下の（表１８）に
まとめる。

【０１４２】

【表１８】

【０１４３】（表１８）においては、屈折率ｎが、１．
５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．１の透明微
小球体を、任意の２種類組み合わせてスクリーンを形成
して、このスクリーンの輝度を測定した場合に、そのピ
ークゲインが２．４以上であり、かつ曲げ角３０°にお
けるゲインがピークゲインの１／３以上すなわち３３％
以上になるものの、それぞれの混合する透明微小球体の
全体に対する割合（％）を示す。

【０１４４】（表１８）から明らかなように、屈折率ｎ
が、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．１
の透明微小球体を、所定の割合で２種類組み合わせてス
クリーンを形成させると、優れたピークゲインおよび曲
げ角３０°におけるゲインを有するスクリーンを得るこ
とができる。

【０１４５】また、本発明は、上述のように透明微小球
体配置層１４を構成する透明微小球体１２について、屈
折率の異なる透明微小球体を２種類用いる場合に限定さ
れるものではなく、３種類以上の組み合わせた場合にお
いても、優れた平面型レンズおよび背面投射型プロジェ
クタ用スクリーンを実現することができる。

【０１４６】図６２は、屈折率ｎがそれぞれ１．７、
１．８、および１．９の３種類の透明微小球体を用いた
ときのスクリーンの輝度のシミュレーション結果を示す
図である。図６２中、曲線６１ａはｎ＝１．９が２０
％、ｎ＝１．８が７５％、ｎ＝１．７が５％含有されて
いる場合で、曲線６１ｂはｎ＝１．９が３０％、ｎ＝
１．８が３０％、ｎ＝１．７が４０％、曲線６１ｃはｎ
＝１．９が６０％、ｎ＝１．８が３５％、ｎ＝１．７が
５％、曲線６１ｄはｎ＝１．９が７０％、ｎ＝１．８が
２０％、ｎ＝１．７が１０％、曲線６１ｅはｎ＝１．９
が９０％、ｎ＝１．８が５％、ｎ＝１．７が５％、それ
ぞれ含有されている場合の輝度曲線を示している。

【０１４７】（表１９）に、屈折率ｎがそれぞれ１．
７、１．８、および１．９の３種類の透明微小球体を用
いたときのスクリーンのピークゲイン、曲げ角３０°に
おけるゲイン、曲げ角２０°におけるシェーディングに
ついてのシミュレーション結果を示す。この場合、ピー
クゲインが２．４以上であるもの、曲げ角３０°におけ
るゲインがピークゲインの１／３以上すなわち３３％以
上であるものについて、それぞれ○印を付し、それ以下
のものについて×印を付して示した。

【０１４８】

【表１９】

【０１４９】（表１９）に示すように、屈折率ｎがそれ
ぞれ１．７、１．８、および１．９の３種類の透明微小
球体を用いたときのスクリーンについては、ピークゲイ
ンが２．４以上であり、かつ曲げ角３０°におけるゲイ
ンがピークゲインの１／３以上、すなわち３３％以上で
ある条件を満たすスクリーンとして望ましいものは、以
下の比率によるものであることがわかる。すなわち、屈
折率ｎ＝１．７の透明微小球体と、ｎ＝１．８の透明微
小球体と、ｎ＝１．９の透明微小球体を、５：３５：６
０〜１０：２０：７０の範囲に混合した場合のものであ
る。

【０１５０】また、上述した例では、透明微小球体１２
の屈折率を変化させて、平面型レンズ１０もしくはスク
リーン１０Ｓの透過光の補正を行った場合であるが、透
明基材１１、あるいは４１、さらにある場合は、基材３
１の１つ以上において、その吸光度または分光吸光度
を、レンズの中心と周辺とで漸次もしくは段階的に変化
させるとか、これと同時にもしくはこれに代えて透明層
１５、２５、２６等のいずれか１層以上において、その
吸光度または分光吸光度を、レンズの中心と周辺とで漸
次もしくは段階的に変化させて、例えば出射光の実質的
均一化ないしは積極的に所要の分布を生じるようにする
ことができる。

【０１５１】上述のスクリーンを用いた本発明による背
面投射型表示装置においては、その映像投射部１の光学
系において、ズーム機構を構成するとか、スクリーンと
映像投射部１の間隔を変化させるようにして、投射映像
の拡大、縮小を連続的にもしくは断続的に行うようにす
ることができる。因みに、このような構成は、従来のレ
ンチキュラーレンズによるスクリーンにおいては、モア
レの問題から、光学系、スクリーンと映像投射部との間
隔等は、設計に基く一定の状態に設定することが必要で
あったが、本発明構成によるときは、透明微小球体の配
置構成によったことにより、またこれを緻密に配置する
ことができることから、解像度の向上がはかられたこと
によって可能となった。

【０１５２】また、本発明による背面投射型表示装置の
一例として、これに対する映像投射側の中心光照度を、
５００ lx 以上とすることによって、中心輝度は実用
上充分な２００〔ｃｄ／ｍ² 〕以上となり、またスクリ
ーンの前方すなわち観察側で、中心輝度の５０％以上が
得られる円錐状領域の中心角は４５°以上となる。

【０１５３】次に、上述した本発明装置のスクリーンす
なわち平面型レンズの製造方法の例を説明する。例えば
図４とこれを基本構成とする各構成による平面型レンズ
ないしはスクリーンを構成する場合、シート状もしくは
剛性を有する透明基材１１上に、透明微小球体１２を固
定することのできる接着性ないしは粘着性を有する前述
した着色層１３を被着形成すなわちコーティングし、こ
れに透明微小球体１２の細密充填による配置を行って透
明微小球体配置層１４を形成する。

【０１５４】図５とこれを基本構成とする各構成におい
ては、同様の基材１１上に、まず透明微小球体１２を固
定することのできる接着性ないしは粘着性を有する透明
層１５を被着形成すなわちコーティングし、これの上
に、上述したと同様に透明微小球体１２を固定すること
のできる接着性ないしは粘着性を有する前述した着色層
１３を被着形成すなわちコーティングし、これに透明微
小球体１２の細密充填による配置を行って透明微小球体
配置層１４を形成する。

【０１５５】上述の各着色層１３は、そのコーティング
材料において前述した所要の着色のなされた着色コーテ
ィング材を用いることもできるが、そのコーティングに
おいては、接着性ないしは粘着性を有する無色ないしは
白色のコーティング材を用い、そのコーティングの後に
これを着色する方法によることができる。

【０１５６】また、透明微小球体１２の充填による透明
微小球体配置層１４は、上述した接着性ないしは粘着性
を有する着色層１３、あるいは着色層１３および透明層
１５上に、透明微小球体１２を相互に近接ないしは接触
させて単粒子層すなわち１層に所要の深さ厚さに埋め込
むことによって形成することができる。

【０１５７】この透明微小球体配置層１４の形成は、例
えば本出願人の出願に係る特願平７−３４４４８８号出
願「微小体の配列装置と微小体の配列方法」で提案した
装置および方法を適用することができる。すなわち、最
終的に形成する透明微小球体配置層１４において用いら
れる透明微小球体１２の供給ノズルが設けられ、これよ
り最終的に構成する透明微小球体配置層１４において配
置される透明微小球体１２の量より充分多い量を着色層
１３上に供給し、スキージングすることによって全面的
に透明微小球体１２を密に配置し、これの上から、押圧
ローラを所要の圧力をもって転動させることによって透
明微小球体１２を、着色層１３、もしくは着色層１３と
これの下の透明層１５中に差し渡って、その出射端側を
埋込み、続いて真空吸引装置をその表面側に当てがっ
て、余剰の透明微小球体１２と、埋込み量が所要量に達
することがない、したがって固着強度が小さい状態にあ
る透明微小球体１２を吸引除去する。このようにする
と、所要の深さで、着色層１３、もしくは着色層１３と
これの下の透明層１５中に差し渡って埋め込まれた透明
微小球体１２のみが配置された目的とする透明微小球体
配置層１４を構成することができる。

【０１５８】また、ある場合は、例えば図５の構成によ
る平面型レンズ１０を製造するに当たり、例えば透明基
材１１上に、接着性ないしは粘着性を有する着色層１３
を形成する。一方、転写用シート（図示せず）上に、接
着性ないしは粘着性を有する透明層１５をコーティング
し、この透明層１５に、例えば前述した方法によって透
明微小球体１２の細密充填による配置を行い、この転写
シートを、その透明微小球体１２が配置された側を、透
明基材１１上の着色層１３に当接押圧して、透明微小球
体が着色層中に透明基材に達するようにもしくは殆ど達
するように押し込み、この状態で透明微小球体を透明層
と共に、転写シートから剥離して透明基材側に転写する
ことによって透明基材１１上に透明微小球体配置層１４
が形成させた平面型レンズないしはスクリーンを製造す
ることができる。

【０１５９】そして、図６および図７の構成による平面
型レンズないしはスクリーンを製造するに当たっては、
上述した方法によって形成した図４および図６の透明微
小球体配置層１４上に、透明保護層２５を前述した各方
法によってコーティングする。

【０１６０】図４〜図７に示す構成においては、透明基
材１１が光出射側に配置された構成とした場合である
が、図８および図９に示すように、透明基材１１が光入
射側に配置される場合においては、例えば透明基材１１
上に、接着性ないしは粘着性を有する透明層２６を形成
し、転写用シート（図示せず）上に、接着性ないしは粘
着性を有する着色層１３、あるいはこの着色層１３下に
同様に接着性ないしは粘着性を有する透明層１５をコー
ティングし、この着色層１３あるいはこの着色層１３お
よびこれの下に形成した透明層１５に渡って、例えば前
述した方法によって透明微小球体１２の細密充填による
埋込み配置を行い、この転写シートを、その透明微小球
体１２が配置された側を、透明基材１１上の透明層２６
に当接押圧して、この状態で透明微小球体１２を着色層
１３あるいはこの着色層１３および透明層１５と共に、
転写シートから剥離して透明基材１１側に転写すること
によって透明基材１１上に透明微小球体配置層１４が形
成された平面型レンズないしはスクリーンを製造するこ
とができる。

【０１６１】更に、図１０および図１１に示す構成によ
る平面型レンズないしはスクリーンを製造するには、上
述した図４〜図９の構成による平面型レンズないしはス
クリーンを製造する方法を適用して、その透明基材１１
とは反対側にシート状もしくは剛性を有する基板による
保護透明基材４１を、接着層を介してあるいは例えば透
明層２６、１５の接着性ないしは粘着性を用いて接合す
ることによって構成することができる。

【０１６２】平面型レンズないしはスクリーンを得る方
法は、上述の各方法に限られるものではなく、種々の方
法、組み合わせによることができる。

【０１６３】そして、上述の本発明による背面投射型映
像表示装置によれば、冒頭に述べたレンチキュラーレン
ズによるスクリーンを用いた従来の背面投射型映像表示
装置における諸問題を解決することができる。

【０１６４】すなわち、本発明によれば、上述したよう
に、外光の迷光を有効に回避できることから画像のコン
トラストの向上をはかることができる。また、スモーク
板等の配設を回避できることから輝度の低下を回避で
き、これに伴って消費電力の大きい光源の使用を回避で
き、省電力化、熱対策の軽減、コスト高を回避できる。
また、本発明構成によれば、水平および垂直の両方向に
関して、広く拡散させるので、鮮明な画像を観察できる
範囲が拡張され、また部分的不均一性を回避できる。さ
らに、レンチキュラーレンズに比し製造が容易で、取扱
も簡便で、コスト高が避けられる。また、レンチキュラ
ーレンズが用いられる場合に比し、解像度の向上が図ら
れる。照度分布の補正を、容易に行って所望の輝度分布
を得ることができる。フレネルレンズとレンチキュラー
レンズとの組み合わせにおけるような、フレネルレンズ
とレンチキュラーレンズとの間の多重反射を回避でき
る。更に、モアレが発生しにくくなることから、例えば
背面投射型プロジェクタ等を構成する場合における、設
計の制約が緩和され、またズーム機構等を容易に具備さ
せることができる。

【０１６５】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、コン
トラストの向上、輝度の向上、消費電力の低減化、省電
力化、熱対策の軽減、コスト高の回避、水平および垂直
の両方向に関しての拡散による、鮮明な画像を観察、観
察範囲の拡張、取扱の簡便化、解像度の向上、モアレの
改善等多くの効果を奏することができるものである。

【０１６６】また、本発明によれば、異なる屈折率を有
する透明微小球体を好ましい割合で組み合わせることに
より、高いピークゲインを有し、曲げ角３０°において
もゲインを比較的高く保ったスクリーンを形成すること
ができた。

【０１６７】また、ガラス製の透明微小球体は、屈折率
ｎが１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．１
のものが作製可能であるが、屈折率ｎが１．５、１．
９、２．１の透明微小球体は、工業的に大量生産されて
いるため、一般に安価に入手可能であり、これに比し、
屈折率ｎが、１．６、１．７、１．８のものは、比較的
高価であるため、コスト的に不利になる。これに対し、
本発明によれば、安価な透明微小球体を２種類以上、任
意に組み合わせてスクリーンを形成することにより、ま
たは、安価な透明微小球体を主に高価な透明微小球体を
少量のみ用いて、２種以上、任意に組み合わせてスクリ
ーンを形成することにより、優れたゲイン曲線が得られ
る本発明の背面投射型映像表示装置を構成するスクリー
ンを安価に作製することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるスクリーンを用いた背面投射型映
像表示装置の一例の構成図である。

【図２】本発明によるスクリーンを用いた背面投射型映
像表示装置の他の一例の構成図である。

【図３】本発明による背面投射型映像表示装置のスクリ
ーンの一例の断面図である。

【図４】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの一例の模式的断面である。

【図５】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図６】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図７】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図８】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図９】本発明装置に用いられる平面型レンズないしは
スクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１０】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１１】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１２】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１３】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１４】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１５】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１６】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１７】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１８】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図１９】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２０】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２１】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２２】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２３】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２４】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２５】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２６】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２７】本発明装置に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンの他の一例の模式的断面である。

【図２８】本発明の説明に供する透明微小球体の屈折率
に対するスクリーンゲインの視野角依存性を示す曲線図
である。

【図２９】Ａは平面型レンズないしはスクリーンに対す
る投射照度の分布図である。Ｂはレンズないしはスクリ
ーンゲインの分布図である。Ｃはレンズないしはスクリ
ーンの輝度分布図である。

【図３０】本発明に用いられる平面型レンズないしはス
クリーンにおける屈折率分布を示す図である。

【図３１】本発明に用いられる平面型レンズないしはス
クリーンにおける屈折率分布を示す図である。

【図３２】Ａは本発明による平面型レンズないしはスク
リーンにおける拡散態様を示す図である。Ｂはその中央
部の拡散の拡がり角を示す図である。Ｃはその周辺部の
拡散の拡がり角を示す図である。

【図３３】Ａは本発明に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンに対する投射照度の分布図である。Ｂはレ
ンズないしはスクリーンゲインの分布図である。Ｃはレ
ンズないしはスクリーンの輝度分布図である。

【図３４】Ａは本発明に用いられる平面型レンズないし
はスクリーンに対する投射照度の分布図である。Ｂはレ
ンズないしはスクリーンゲインの分布図である。Ｃはレ
ンズないしはスクリーンの輝度分布図である。

【図３５】従来の背面投射型映像表示装置の構成図であ
る。

【図３６】従来の背面投射型映像表示装置のスクリーン
の斜視図である。

【図３７】Ａは従来の背面投射型映像表示装置の平面型
レンズないしはスクリーンに対する投射照度の分布図で
ある。Ｂはレンズないしはスクリーンゲインの分布図で
ある。Ｃはレンズないしはスクリーンの輝度分布図であ
る。

【図３８】スクリーンを観察した場合の曲げ角の説明図
を示す。

【図３９】スクリーンを観察した場合の曲げ角の説明図
を示す。

【図４０】本発明のスクリーンの輝度の測定図を示す。

【図４１】本発明のスクリーンの一例の構成図を示す。

【図４２】一種類の透明微小球体を使用した場合の輝度
曲線を示す。

【図４３】一種類の透明微小球体を使用した場合の輝度
曲線を示す。

【図４４】２種類の透明微小球体を８：２に混合して使
用した場合の輝度曲線を示す。

【図４５】屈折率が１．９と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図４６】屈折率が１．９と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図４７】屈折率が２．１と１．９の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図４８】屈折率が２．１と１．８の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図４９】屈折率が２．１と１．７の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５０】屈折率が２．１と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５１】屈折率が２．１と１．５の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５２】屈折率が１．９と１．８の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５３】屈折率が１．９と１．７の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５４】屈折率が１．９と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５５】屈折率が１．９と１．５の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５６】屈折率が１．８と１．７の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５７】屈折率が１．８と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５８】屈折率が１．８と１．５の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図５９】屈折率が１．７と１．６の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図６０】屈折率が１．７と１．５の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図６１】屈折率が１．６と１．５の２種類の透明微小
球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示す。

【図６２】屈折率が１．７と１．８と１．９の３種類の
透明微小球体を混合して使用した場合の輝度曲線を示
す。

【符号の説明】

１ 映像投射部、２ 透過型スクリーン、３ 反射ミラ
ー、４ フレネルレンズ、５ レンチキュラーレンズ、
１０ 平面型レンズ、１０Ｓ 背面投射型プロジェクタ
用スクリーン、１１ 透明基材、１２ 透明微小球体、
１３ 着色層、１４ 透明微小球体配置層、１５ 透明
層、２５ 保護透明層、２６ 透明層、２８ 反射防止
層、３１ 透明基材、４１ 保護透明基材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 寛隆 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 橋本 俊一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像投射部と、透過型スクリーンとを有
   して成り、 上記透過型スクリーンは、光出射側もしくは光入射側に
   透明基材が配置され、上記透明基材上に、透明微小球体
   が、２次元的に単粒子層配置をもって隣り合う透明微小
   球体が相互に接触ないしは近接して配置され、光入射側
   において上記透明微小球体の一部を外部に露呈させる着
   色層を少なくとも有してなる透明微小球体配置層を有し
   て成り、 上記透明微小球体配置層は、上記透明微小球体の光出射
   側端部において光透過性を高めた構成とされたことを特
   徴とする背面投射型映像表示装置。
2. 【請求項２】 上記透明微小球体配置層の上記透明基材
   を有する側とは反対側に保護透明層もしくは保護透明基
   材が配置されたことを特徴とする背面投射型映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 上記透明微小球体配置層の光入射側に透
   明層を介してフレネルレンズが接合されてなることを特
   徴とする請求項１に記載の背面投射型映像表示装置。
4. 【請求項４】 最外側における光入射面側もしくは光出
   射面側のいずれかもしくは一方に反射防止層を形成した
   ことを特徴とする請求項１に記載の背面投射型映像表示
   装置。
5. 【請求項５】 最外側における光入射面側もしくは光出
   射面側のいずれかもしくは一方に保護層が形成されたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の背面投射型映像表示装
   置。
6. 【請求項６】 上記透明微小球体配置層の透明微小球体
   が、屈折率を異にする２種以上の透明微小球体によって
   構成されてなることを特徴とする請求項１に記載の背面
   投射型映像表示装置。
7. 【請求項７】 上記透明微小球体配置層の透明微小球体
   が、屈折率を異にする２種以上の透明微小球体によって
   構成されてなることと、 上記平面型レンズのピークゲインが２．４以上であるこ
   とと、 上記平面型レンズの曲げ角３０°におけるゲインがピー
   クゲインの１／３以上であることを特徴とする請求項１
   に記載の背面投射型映像表示装置。
8. 【請求項８】 上記透明基材の吸光度または分光吸光度
   が、レンズの中央と周囲とで漸次もしくは段階的に変化
   させたことを特徴とする請求項１に記載の背面投射型映
   像表示装置。