WO2007091708A1 - 光学シート、画像表示装置及び画像投射装置用スクリーン - Google Patents

光学シート、画像表示装置及び画像投射装置用スクリーン Download PDF

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WO2007091708A1
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light
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optical
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Yukihiro Hyobu
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Miraial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet, an image display device, and a screen for an image projection device.
  • An image display device is required to have good visibility for a plurality of observers at different positions.
  • a light beam from an indoor light source or a window in which the image display device is installed passes through the room.
  • External light power, such as incoming light, is required not to degrade the quality of the displayed image.
  • paragraph "0003" of Patent Document 1 describes that an anti-glare polarizing plate is provided on the viewing side of an image display device for the purpose of anti-glare and the like.
  • Patent Document 2 an optical sheet in which a large number of needle-shaped light guide bodies are arranged is bonded to the front surface of the display panel in order to improve contrast and suppress adverse effects of external light.
  • a microlens may be arranged at the tip of the needle-shaped light guide body.
  • image projection apparatuses such as projectors using CRTs, liquid crystal projectors, and projectors using micromirror devices are becoming increasingly popular.
  • the screen used in such an image projection apparatus is required to have good visibility for a plurality of observers at different positions, but on the other hand, the light beam from the light source in the room where the image projection apparatus is installed. External light such as light that enters the room through windows and windows, etc. There is a need to reduce the image quality of the projected image on the screen.
  • Patent Document 3 describes a screen having a louver-like light absorption wall array in order to suppress deterioration in image quality due to external light.
  • the louver-shaped light absorption wall row extends in the horizontal direction and is provided so as to enter the surface force thickness direction of the transparent member.
  • Transparent The incident external light reflected by the surface of the member travels in a direction unrelated to the visual field of the observer due to the reflection.
  • Patent Document 4 uses a sheet in which a columnar region having a high refractive index and a columnar region having a low refractive index are mixed in order to suppress good visibility and deterioration in image quality due to external light. is doing. It is also described that a through hole is used as a columnar region having a low refractive index. The above requirement is satisfied by passing or reflecting the boundary between the columnar region having a high refractive index and the columnar region having a low refractive index depending on the incident direction.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-162441
  • Patent Document 2 JP-A-2005-221906
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 11 167167
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-326824
  • Patent Document 1 has a problem that the amount of light from the image display element is considerably reduced by passing through the antiglare polarizing plate.
  • the light absorption wall array in a screen using a louver-shaped light absorption wall array, the light absorption wall array must be provided in the transparent member, and there is a problem that the manufacturing becomes complicated and the cost increases. In addition, it is difficult to manufacture a large area because the light absorption wall row must be provided in the transparent member. In addition, it can suppress the adverse effects of external light from upward and downward forces, but from the left and right direction Can't suppress the adverse effects of external light.
  • the optical sheet of the first aspect of the present invention is a microlens array sheet in which one surface is flat and microlenses are arranged vertically and horizontally on the other surface, and incident light incident from all incident surfaces is incident.
  • the anisotropic light-absorbing sheet having different light absorption characteristics depending on the angle is arranged so as to be opposed to each other and arranged close to each other.
  • the optical sheet of the second aspect of the present invention is characterized in that the microlens array sheet, the anisotropic light absorbing sheet, and a pinhole array sheet are arranged close to each other in this order. To do.
  • the optical sheet of the third aspect of the present invention is configured by arranging the microlens array sheet, the anisotropic light absorbing sheet, the pinhole array sheet, and a light diffusion sheet close to each other in this order. It is characterized by reluctantly.
  • An image display device is an image display device using an image display element that displays an image by modulating the light intensity emitted from each pixel in accordance with an electrical signal.
  • a microlens array sheet formed by arranging one side of a plane and microlenses vertically and horizontally on the other side, and an anisotropic light-absorbing sheet having different light absorption characteristics depending on the incident angles of incident light incident from all incident surfaces. Are arranged in close proximity to each other, and the planar force of the microlens array sheet on the optical sheet is It is arranged so as to face the display surface of the child.
  • a transparent pressure-sensitive adhesive that can be bonded to another optical component can be formed on the surface of the microlens array sheet, if necessary.
  • the anisotropic light-absorbing sheet has a through-cavity surrounded by the light-absorbing side wall, which is formed by densely collecting a large number of side walls sharing each other.
  • the light absorbing side wall can be made of a metal, glass containing a light absorbing pigment, or a polymer material containing a light absorbing pigment or dye.
  • the light-absorbing side wall can also be formed by forming a light-absorbing layer on the surface.
  • Each of the through cavities has the same shape, and a plurality of the through cavities are arranged with regularity to facilitate manufacture.
  • the screen for an image projection apparatus applied to the projection apparatus is an anisotropic light-absorbing sheet in which a large number of densely sharing the above-mentioned side walls are shared by a through-cavity force surrounded by light-absorbing side walls. It is desirable to have a diffusion layer and a light reflection layer in this order. In the screen for an image projection apparatus, it is desirable to have the anisotropic light absorbing sheet and a microlens array sheet.
  • microlens constituting the microlens array sheet and the optical axis of the through cavity are the same.
  • Some of the above-mentioned microlens array sheets desirably have pipe holes that communicate with each other in order to transmit sound to the front and rear surfaces of the sheet. Further, it is desirable that the through hole communicates with the through cavity having the same optical axis.
  • the pinhole array sheet having a pinhole near the focal position of each microlens is preferably provided between the anisotropic light absorbing sheet and the microlens array sheet.
  • the condensed light is condensed by each microlens of the microlens array sheet, so that the anisotropic light absorbing sheet can efficiently emit the display light without being absorbed. And a high-brightness screen can be obtained.
  • the optical sheet and the image display device of the present invention it is possible to display a clear display image even at a low luminance because it is not affected by external light. The element can be driven with lower power consumption.
  • the present invention it is possible to provide a low-cost screen for an image projection apparatus that can suppress the adverse effect of external light by absorption. Further, it is possible to provide an anisotropic light-absorbing sheet that can be applied to a screen for an image projection apparatus and has different absorption characteristics depending on the incident direction and is easy to manufacture and low-cost. Furthermore, according to the present invention, an anisotropic light-absorbing sheet can be produced easily and at low cost. Furthermore, according to the present invention, the anisotropic light-absorbing sheet can be manufactured easily and at low cost by injection molding or punching press.
  • FIG. 1 is an enlarged schematic cross-sectional view of an image display device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the anisotropic light-absorbing sheet of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of a modified embodiment of the anisotropic light-absorbing sheet of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining functions in the anisotropic light-absorbing sheet of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet of a second embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic enlarged cross-sectional view of an image display device according to a third embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic sectional view showing a screen for an image projection apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view showing a rear projection type image projection apparatus using a screen for an image projection apparatus according to a fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a modified embodiment showing the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic sectional view showing a modified embodiment of the anisotropic light-absorbing sheet of the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic sectional view showing a screen for an image projection apparatus according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing the arrangement of through holes in the microlens array sheet of the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic sectional view showing a screen for an image projection apparatus according to a sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a modified embodiment of the screen for an image projection apparatus of the sixth embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic sectional view showing a screen for an image projection apparatus according to a seventh embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram relating to a method for producing an anisotropic light-absorbing sheet of an embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram relating to a method for manufacturing a mold for an anisotropic light-absorbing sheet of an embodiment. Explanation of symbols
  • Pinhole array Sheet 72a... Pin hole array layer, 73 ⁇ Transparent flat plate, 74 ⁇ Light diffusion layer, 75 ⁇ Light reflection layer, 80 ⁇ Side wall, 81 ⁇ Through cavity, 90 ⁇ Through hole, 100 ⁇ Pinhole array Sheet body, 101... pinhole.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional enlarged view of the image display apparatus according to the first embodiment.
  • the image display apparatus according to the first embodiment is obtained by attaching the optical sheet 10 according to the first embodiment to the display surface of the image display element 1 by, for example, adhesion (FIG. 1).
  • the adhesive layer is indicated by reference numeral 2).
  • the image display element 1 is an electric signal indicating the intensity of light when illumination light from a light source passes through each pixel and the intensity of light emitted from each pixel force when each pixel functions as a light source.
  • the display method is not limited as long as it can display an image by modulation based on this.
  • any image display device that uses the image display element 1 that modulates and emits light according to an electric signal is used. It is also possible, for example, a liquid crystal with a backlight Display, plasma display, field emission display, organic EL display, CRT display, etc. can be applied.
  • the optical sheet 10 of the first embodiment is adhered to the front surface of a panel such as a liquid crystal display, a plasma display, a field emission display, or an organic EL display, or is adhered to the front surface of a cathode ray tube of a CRT display. To do.
  • a panel such as a liquid crystal display, a plasma display, a field emission display, or an organic EL display
  • the optical sheet 10 includes a microlens array sheet 11 and an anisotropic light absorbing sheet 12 that are arranged in order from the display surface side of the image display element 1.
  • a protective film for preventing intrusion of dust and mechanical damage is bonded to the surface of the anisotropic light absorbing sheet 12.
  • the microlens array sheet 11 has a large number of microlenses arranged, for example, vertically and horizontally, and an optical image incident on the microlens array sheet 11 is divided into microscopic areas by each microlens. Focused.
  • One surface of the microlens array sheet 11 is a microlens surface, the other surface is a flat surface, the microlens surface is positioned on the anisotropic light absorbing sheet 12 side, and the adhesive layer 2 is provided on the flat surface.
  • the arrangement of the microlenses in the microlens array sheet 11 may be a matrix arrangement or a delta arrangement.
  • the microlens arrangement can be optimized in accordance with the pixel arrangement of the image display element 1.
  • the optical sheet 10 of the first embodiment is provided with a release sheet (not shown) on the surface of the adhesive layer 2 before being adhered to the image display element 1. During the adhesive treatment, the release paper is removed and adhered to the image display element 1.
  • a transparent adhesive or a pressure-sensitive adhesive may be applied to the plane of the microlens array sheet 11 to adhere or stick it.
  • the anisotropic light absorbing sheet 12 is provided separately or in contact with the microlens surface side of the microlens array sheet 11.
  • the method of integrating the microlens array sheet 11 and the anisotropic light absorption sheet 12 is not limited. For example, if the periphery of both sheets can be held together by holding them with a frame member, they can be bonded together at the peripheral frame part etc. It's okay to integrate them!
  • the anisotropic light absorbing sheet 12 is not particularly limited as long as it allows the display light incident from the microlens array sheet 11 to pass a component in the incident direction within a predetermined range and absorb the component in the other incident direction.
  • 1 and 2 show an example of the configuration of the anisotropic light absorbing sheet 12.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 achieves an angle according to the allowed observer's position as the viewing angle of the optical sheet 10, and absorbs and removes external light from an external force through an indoor light source or window. Is for.
  • a light source in a room is a fluorescent lamp or an incandescent lamp, and a light beam entering the room through a window is sunlight.
  • the anisotropic light absorbing sheet 12 is made to have an absorption characteristic for visible light.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the anisotropic light absorbing sheet 12 used in the first embodiment.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 of the first embodiment is a net-like structure in which the through cavities 31 surrounded by the light-absorbing side walls 30 share many side walls 30 and are densely assembled. is there.
  • the through-cavity 31 is a complete cavity, in other words, only air is present there. Note that the portion of the through cavity 31 may be filled with a light-transmitting material such as a light-transmitting polymer material.
  • the light absorbing side wall 30 may be entirely formed of a single light absorbing material. Only the surface of the side wall 30 may be formed of a light absorbing material. It is preferable that the surface (upper surface) 32 on the microlens array sheet 11 side and the surface (lower surface) 33 on the opposite side also have light absorptivity.
  • the light-absorbing material applied to the side wall 30 for example, a metal can be applied, a glass containing a light-absorbing pigment can be applied, and a polymer containing a light-absorbing pigment or a light-absorbing dye. Material can be applied and light absorbing ceramic can be applied.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 and thus the optical sheet 10 can be made flexible. .
  • a conductive polymer material mixed with carbon particles As the light-absorbing material of the side wall 30, a conductive polymer material mixed with carbon particles. When a material is applied, dust can be prevented from adhering to the surface of the optical sheet 10 due to electrostatic charging. Similarly, a non-charged material other than a conductive polymer material mixed with carbon particles may be used or non-charged so as not to be charged. For non-electric treatment, it is preferable to apply the same to the microlens array sheet 11 as well.
  • the light absorbing side wall 30 may be formed by providing a light absorption layer on the surface of the metal.
  • a light absorbing layer may be formed by coating a light absorbing pigment or a light absorbing dye, which may be formed by applying a light absorbing coating. If aluminum is applied as the metal, a light absorption layer may be provided by black alumite treatment. If chromium is applied as a metal, a light absorption layer may be provided by performing a surface treatment for controlling the reflectance of the surface.
  • the through cavities 31 have the same shape and are arranged with regularity.
  • the through-cavity 31 has a square cross-sectional shape (hereinafter referred to as an outline) on a plane orthogonal to the light traveling direction.
  • the optical sheet 10 of the first embodiment includes the optical axis of each microlens of the microlens array sheet 11 and the central axis of each through-cavity 31 of the anisotropic light absorbing sheet 12 (the center of the square). Is aligned with the axis extending in the direction of light travel.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 is formed by regularly arranging the through cavities 31 having the same contour, the central axis thereof can be made to coincide with the optical axis of each microlens of the microlens array sheet 11. It is easy and the anisotropic light-absorbing sheet 12 is easy to manufacture.
  • Each microlens of the microlens array sheet 11 includes each pixel of the image display element 1 (in a single image display element, each pixel is generally composed of R, G, and B subpixels). It may be one-to-one corresponding size, but may be sufficiently smaller than each pixel area (for example, the area ratio is preferably about 1Z3 or less, preferably 1Z10 or less). Even in the latter case, it is preferable that the vertical and horizontal arrangements of a plurality of microlenses correspond to one pixel.
  • the anisotropic light absorbing sheet 12 is not limited to the one shown in Figs.
  • the through cavities 31 may be irregularly arranged, and the outline of the through cavities 31 is not limited to a square. It does not have to be connected.
  • FIG. 3 (A) shows the anisotropic light-absorbing sheet 12 in which rectangular through cavities 31 having different contour sizes are irregularly arranged.
  • FIG. 3 (B) shows the anisotropic light-absorbing sheet 12 in which circular through cavities 31 having different contour sizes are irregularly arranged.
  • an equilateral triangle or a hexagon can be applied as the contour.
  • each microlens of the microlens array sheet 11 has a one-to-one correspondence with each through cavity 31, and the optical axis of the microlens and the through cavities 31 It is preferable to match the central axis.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 in which the through cavities are irregularly arranged is more difficult to manufacture than the anisotropic light-absorbing sheet in which the through-cavities are regularly arranged, but has the merit that the moire phenomenon can be suppressed. Have.
  • a plurality of types (for example, about two or three types) of through cavities 31 having different outlines may be regularly arranged.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 12 shown in FIGS. 1 and 2 limits the directionality of light to be transmitted due to the light-absorbing property of the side wall 30.
  • the light emitted from the image display surface of the image display element 1 enters the optical sheet 10.
  • a microlens array sheet 11 is provided on the image display element 1 side of the optical sheet 10.
  • the parallel light PL incident on each microlens is, for example, a predetermined close to the emission side in the corresponding through-cavity 31 of the anisotropic light-absorbing sheet 12 by each microlens.
  • the light is focused toward a point (a point on the focal plane) (the point on the focal plane may be at another position), and after passing through the predetermined point, it becomes divergent light.
  • the position of the condensing point (a point on the focal plane) may be selected in consideration of the divergence angle that can achieve a desired viewing angle and the fact that light absorption at the side wall 30 is not performed.
  • the diverging light passes through the through-cavity 31 without colliding (incident) with the side wall 30 defining the through-cavity 31 and is observed by the observer.
  • the light that collides (incides) with the side wall 30 that defines the through-cavity 31 is absorbed by the side wall 30.
  • a desired viewing angle as the optical sheet 10 is achieved.
  • an anisotropic light absorbing sheet 12 is provided on the surface side of the optical sheet 10 exposed to the outside.
  • the external light NS incident on the anisotropic light absorbing sheet 12 at an angle enters the through-cavity 31 and is absorbed and removed by the side wall 30 having a light absorption property that defines the through-cavity 31. Even if several percent of the external light NS is reflected, it is absorbed when it reaches the opposite side wall 30 and is more completely absorbed as the reflection is multiplexed. Even if the incident angle force S is small, by selecting a long axial length of the through-cavity 31 (in other words, the thickness of the anisotropic light absorbing sheet 12), it is possible to reach any part of the side wall 30.
  • the outside light NS is absorbed. Even if it reaches the microlens array sheet 11 and is reflected by the front surface, it will be absorbed when it reaches any part of the side wall 30 in the path after reflection.
  • the outline of the through-cavity 31 may have any shape, but the average diameter of the inscribed circle or circumscribed circle of the outline is about 50 to 200 m, and the axis of the through-cavity 31
  • the length in the direction is preferably about 50 to 200 m. From these ranges, it is sufficient to select specific values in consideration of the viewing angle required for the optical sheet 10 and the external light absorption characteristics.
  • the light is condensed by each microlens of the microlens array sheet, and the display light is efficiently emitted without being absorbed by the anisotropic light absorbing sheet. And a high-luminance screen can be obtained. Further, high contrast can be achieved by the light absorbing function of the anisotropic light absorbing sheet.
  • the optical sheet and the image display device of the first embodiment since it is not affected by external light, it is possible to display a clear display image even at low luminance.
  • the image display element can be driven with lower power consumption.
  • the optical sheet of the first embodiment has a net-like anisotropic light absorption structure in which a plurality of through-cavities surrounded by light-absorbing side walls are densely gathered sharing the side walls. Since the sheet and the microlens array sheet are integrated together, manufacturing is easy and low cost can be expected.
  • the optical sheet of the first embodiment is additionally provided on the display surface of the image display element, the manufacture is easy and the cost is low. Can be expected.
  • the optical sheet 10A of the second embodiment is attached to the display surface of the image display element by, for example, adhesion (see FIG. 1).
  • the image display apparatus of the second embodiment corresponds to the image display device in which the optical sheet 10A of the second embodiment is provided on the display surface of the image display element.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an optical sheet 10A according to the second embodiment.
  • the optical sheet 10A of the second embodiment is obtained by sequentially arranging a microlens array sheet 11, an anisotropic light absorption sheet 12, and a pinhole array sheet 13.
  • the microlens array sheet 11 and the anisotropic light absorbing sheet 12 may be the same as those in the first embodiment. Further, as will be described later, the anisotropic light absorbing sheet 12 may be integrated with the pinhole array sheet 13.
  • the pinhole array sheet 13 is provided with a pinhole 51 with respect to the light-absorbing pinhole array sheet main body 50.
  • the pinhole array sheet 13 may be formed as a single component, or may be formed integrally with the exit surface of the anisotropic light absorbing sheet 12.
  • the pinhole 51 can be formed by applying a photo etching method, for example.
  • Each pinhole 51 corresponds to the microlens of the microlens array sheet 11 and the through-cavity 31 of the anisotropic light absorbing sheet 12, and their central axes coincide. [0072] Each pinhole 51 is provided at or near the focal position of the corresponding microlens. FIG. 5 shows the case where the through cavities 31 having the same shape are regularly arranged. However, even if the through cavities 31 of various sizes are irregularly arranged, each pinhole is 51 is provided in alignment with the central axis of the corresponding through cavity 31.
  • the pinhole 51 may be formed by a cavity (air layer) or may be a minute optical window in which a transparent material is present. Further, the pinhole 51 may be subjected to a treatment that imparts diffusibility to transmitted light.
  • the pinhole 51 may have a cylindrical trapezoidal optical opening which may be a cylindrical optical opening.
  • the pinhole 51 is formed in the vicinity of the condensing point of the corresponding microlens, the light collected by the microlens is transmitted without being obstructed by the pinhole 51. To do. The light that has passed through the pinhole 51 is observed by an observer in the same manner as in the first embodiment.
  • FIG. 5 shows an example in which pinholes are provided at the ends of the anisotropic light-absorbing sheet 12, but the central portion (through-hole) of the anisotropic light-absorbing sheet 12 is near the condensing point by the microlens. Needless to say, a pinhole is provided in the middle part of the cavity 31 when viewed in the direction of light travel. The same applies to the third embodiment described later.
  • the incident angle of the external light transmitted through the pinhole array sheet 13 is narrowed, and the external light is absorbed and removed by the pinhole array sheet main body 50 and temporarily enters the anisotropic light absorption sheet 12 side through the pinhole 51. Even so, it is absorbed and removed by the anisotropic light-absorbing sheet 12.
  • the second embodiment in addition to the same effects as those of the first embodiment, it is possible to expect an image quality improvement effect by providing the pinhole array sheet. In particular, the contrast can be improved.
  • image display It is also possible to omit a wide black matrix that defines the distance between pixels in the element.
  • the optical sheet 10B of the third embodiment is similar to the optical sheet 10 of the first embodiment, and as shown in FIG. It can be attached.
  • the image display device of the third embodiment corresponds to the image display device 1 in which the optical sheet 10B of the third embodiment is provided on the display surface.
  • an optical sheet 10B according to the third embodiment includes a microlens array sheet 11, an anisotropic light absorption sheet 12, a pinhole array sheet 13, and a light diffusion sheet 14 arranged in this order. .
  • microlens array sheet 11 the anisotropic light absorption sheet 12, and the pinhole array sheet 13 are the same as those in the second embodiment.
  • the light diffusing sheet 14 diffuses incident light by passing through the light diffusing sheet 14.
  • the light diffusion sheet 14 is attached to the pinhole array sheet 13 by adhesion or fusion.
  • the light diffusion sheet 14 may be formed as a diffusion layer on one surface of the pinhole array sheet 13.
  • the light diffusion sheet 14 for example, a sheet having a large number of transparent beads made of acrylic or styrene can be used.
  • a material obtained by binding a scattering oxide powder (MgSO, MgO, BaSO, etc.) with a polymer material is suitable.
  • the parallel light PL incident on each microlens is, for example, a predetermined value close to the emission side in the corresponding through-cavity 31 of the anisotropic light absorbing sheet 12 by each microlens.
  • the light is focused toward a point (a point on the focal plane) (the point on the focal plane may be at another position), and after passing through the predetermined point, it becomes divergent light.
  • the divergent light passes through the pinhole 51, enters the light diffusion sheet 14, is diffused, and is emitted to the outside. This achieves the desired viewing angle.
  • the improvement in image quality and the effect of preventing the intrusion of dust due to the provision of the light diffusion sheet 14 are expected. it can.
  • the image display device using the optical sheet of the present invention is not limited to that for color images.
  • the application of the image display device using the optical sheet of the present invention is not limited, and can be applied to image display devices of all uses.
  • the present invention can be applied to a display as a peripheral device of an information processing device such as a television receiver, a personal computer, or a display such as a mobile phone.
  • the method of connecting the various sheets in each of the above embodiments is not limited to the method mentioned in the description of the above embodiments.
  • the optical sheet preferably has a thickness of about 50 to 500 ⁇ m in consideration of ease of handling and weight reduction.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view showing a rear projection type image projection apparatus using the screen for an image projection apparatus of the fourth embodiment. That is, the screen of the fourth embodiment is a so-called rear screen.
  • an image projection apparatus 60 forms a basket box with the screen 61 of the fourth embodiment and the casing frame 62, and, for example, a projector main body 63 and a mirror 64 are provided in the dark box. Is arranged.
  • the projector main body 63 includes a force for omitting a detailed configuration, a light image forming unit using a CRT, a liquid crystal panel or a micromirror device, and a projection lens device, a light source, and a drive circuit for enlarging and projecting the formed light image.
  • the light image emitted from the projector main body 63 is reflected by the mirror 64 and the traveling direction is directed to the screen 61 side, and reaches the observer through the screen 61.
  • the screen 61 of the fourth embodiment includes the microlens array sheet 70 disposed on the incident side of the optical image and the anisotropic light of the fourth embodiment. It consists of an absorbent sheet 71.
  • the microlens array sheet 70 is formed by arranging a number of microlenses, for example, vertically and horizontally, and an incident optical image is collected for each micro area by each microlens.
  • Each microlens may be curved on both sides, but Figure 7 shows an example where one side is flat!
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 is provided in contact with the plane side of the microlens array sheet 70.
  • the method for joining the microlens array sheet 70 and the anisotropic light absorbing sheet 71 is not limited.
  • the periphery of both sheets may be suppressed by a frame member, or may be bonded by good adhesion or fusion.
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 has different light absorption characteristics depending on the incident direction, as will be described later. Since it is a sheet-like optical component having anisotropy, it is named “anisotropic light absorbing sheet”. In this anisotropic light absorbing sheet, a plurality of through cavities surrounded by light absorbing side walls are formed by densely gathering together sharing the above side walls. In other words, it has the anisotropy with respect to incident light having all incident surfaces.
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 passes a component in the incident direction within a predetermined range with respect to the light image incident from the microlens array sheet 70 and absorbs the component in the other incident direction.
  • the viewing angle of the screen 61 is allowed to achieve an angle depending on the position of the observer who is observing! / Absorbs, and absorbs and removes external light from an external force through an indoor light source or window.
  • the indoor light source is a fluorescent lamp or an incandescent lamp, and the light entering the room through the window is sunlight.
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 has absorption characteristics for visible light.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of the anisotropic light-absorbing sheet of the fourth embodiment.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 71 of the fourth embodiment is a net-like structure in which through cavities 81 surrounded by light-absorbing side walls 80 share many side walls 80 and are densely assembled. is there. Through cavity 81 is a complete cavity, in other words, only air is present there.
  • the light absorbing side wall 80 may be entirely formed of a single light absorbing material. Only the surface of the side wall 80 may be formed of a light absorbing material. It is preferable that the light image incident side surface (upper surface) 82 and the light image output side surface (lower surface) 83 also have light absorptivity.
  • a light-absorbing material applied to the side wall 80 for example, a metal can be applied, a glass containing a light-absorbing pigment can be applied, and a polymer containing a light-absorbing pigment or a light-absorbing dye. Materials can be applied, and conductive ceramics can be applied.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 71 When a polymer material having flexibility such as salt syrup is applied as the polymer material, the anisotropic light-absorbing sheet 71, and thus the screen 61, can be made flexible.
  • a light absorbing layer may be provided on the surface of the metal to form the light absorbing side wall 80.
  • a light absorbing layer may be formed by coating a light absorbing pigment or a light absorbing dye, which may be formed by applying a light absorbing coating.
  • a light absorption layer may be provided by black alumite treatment.
  • the light absorption layer may be provided by a surface treatment that causes a change to the compound.
  • the through cavities 81 have the same shape and are arranged with regularity.
  • the through-cavity 81 has a square outline.
  • the optical axis of each microlens of the microlens array sheet 70 and the optical axis of each through-cavity 81 of the anisotropic light absorbing sheet 71 are aligned. Is.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 71 is formed by regularly arranging the through cavities 81 having the same contour, it is easy to match the optical axes of the microlenses of the microlens array sheet 70, and different from each other.
  • the isotropic light absorbing sheet 71 is easy to manufacture.
  • the anisotropic light-absorbing sheet of the present invention is not limited to the anisotropic light-absorbing sheet 71 shown in FIGS. 7 and 9, and a large number of through cavities 81 may be irregularly arranged. Also, the outlines of the through cavities 81 are not limited to squares, and the sizes (areas) of the outlines of the respective through cavities 81 are not necessarily required.
  • FIG. 10A shows an anisotropic light-absorbing sheet 71 in which rectangular through cavities 81 having different outline sizes are irregularly arranged.
  • FIG. 10B shows an anisotropic light-absorbing sheet 71 in which circular through cavities 81 having different contour sizes are irregularly arranged.
  • an equilateral triangle or a hexagon can be applied as the contour.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the anisotropic light absorbing sheet 71 in which the through cavities 81 are irregularly arranged.
  • the microphone lenses of the microlens array sheet 70 correspond to the through cavities 81 on a one-to-one basis so that the optical axes coincide.
  • the anisotropic light-absorbing sheet in which the through cavities are irregularly arranged is anisotropically arranged in a regular manner. Compared to the light-absorbing sheet, it is difficult to manufacture, but has the advantage of suppressing the moire phenomenon.
  • a plurality of types (for example, about two or three types) of through cavities 81 having different contours may be regularly arranged.
  • the light image emitted from the projector main body 63 and reflected by the mirror 64 is directed to the screen 61.
  • a microlens array sheet 70 is provided on the incident side of the screen 61. Since the area where each microlens is formed is a very small area, the optical image near the microlens can be considered to be approximately parallel light.
  • the parallel light PL incident on each microlens is, for example, a predetermined point (focal point) in the corresponding through-cavity 81 of the anisotropic light absorbing sheet 71 by each microlens.
  • the light is condensed so as to be directed (the focal point may be at another position), and after passing through the predetermined point (focal point), it becomes divergent light inside the through-cavity 81.
  • the diverging light light that has passed through the through-cavity 81 without colliding (incident) with the side wall 80 that defines the through-cavity 81 becomes an optical image for observation by the observer.
  • Most of the diverging light that has collided (incident) with the side wall 80 defining the through-cavity 81 is absorbed by the side wall 80.
  • a desired viewing angle as the screen 61 is achieved.
  • the external light NS incident on the anisotropic light absorbing sheet 71 at an angle enters the through-cavity 81, and is absorbed and removed by the side wall 80 having light absorption property that defines the through-cavity 81. Even if several percent of the external light NS is reflected, it is absorbed when it reaches the opposite side wall 80, and is completely absorbed as the reflection is multiplexed. Even if the incident angle force S is small, by selecting a long axial length of the through-cavity 81 (in other words, the thickness of the anisotropic light-absorbing sheet 71), it is possible to reach any part of the side wall 80.
  • the outside light NS is absorbed.
  • the outline of the through-cavity 81 may have any shape, but the average diameter of the inscribed circle or circumscribed circle of the outline is about 50 to 200 m, and the axis of the through-cavity 81
  • the length in the direction is preferably about 50 to 200 m. From these ranges, you can select specific values in consideration of the viewing angle required for the screen 61 and the absorption characteristics of external light.
  • the through-holes surrounded by the light-absorbing side walls share a common side wall and are densely gathered in a net shape. Due to the configuration, manufacturing is easy and low cost can be expected.
  • the microlens array sheet and the anisotropic light absorption sheet are used, manufacturing is easy and low cost can be expected, and external light is absorbed and removed. , A high-quality optical image can be supplied to the observer.
  • the screen of the fifth embodiment can be applied to both a rear screen used in a rear projection type image projection apparatus and a front screen used in a front projection type image projection apparatus.
  • a rear screen used in a rear projection type image projection apparatus
  • a front screen used in a front projection type image projection apparatus.
  • the image projection apparatus to which the screen of the fifth embodiment is applied has, for example, a sound source inside the apparatus housing.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a screen 61 A of the fifth embodiment.
  • the screen 61A of the fifth embodiment is also composed of a microlens array sheet 70A disposed on the incident side and an anisotropic light absorbing sheet 71.
  • the screen 61A force of the fifth embodiment is different from that of the fourth embodiment in that through holes 90 along the optical axis are provided in some microlenses of the microlens array sheet 70A.
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 is the same as that of the fourth embodiment.
  • the through hole 90 communicates with the through cavity 81 of the anisotropic light absorbing sheet 71 corresponding to the microlens.
  • the arrangement of the plurality of through-holes 90 is arbitrary. For example, as shown in FIG. May be provided for each microlens separated by a predetermined distance PIT (for example, 5 cm).
  • Such a separation distance is preferably set to such a distance that the observer cannot recognize the presence of the through-hole 90 from the optical image via the screen 61A!
  • the same effects as the screen of the fourth embodiment can be achieved with respect to image display characteristics. Furthermore, according to the screen of the fifth embodiment, the sound generated by the sound source inside the housing of the image projection apparatus is led out to the outside via the through hole 90 and the through cavity 81 that are in communication with each other. Can hear sound properly. Further, even if the inside of the casing of the image projection apparatus is to be heated by a projection operation or the like, the inside and outside of the casing communicate with each other through the through hole 90 and the through-cavity 81, so that it can be cooled.
  • the screen of the sixth embodiment is a rear screen applied to the rear projection type image projection apparatus (see FIG. 8), like the screen 61 of the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a screen 61B of the sixth embodiment.
  • the screen 61B of the sixth embodiment is also configured with force by a microlens array sheet 70 disposed on the incident side, an anisotropic light absorbing sheet 71, and a pinhole array sheet 72 disposed therebetween.
  • microlens array sheet 70 and the anisotropic light absorption sheet 71 are the same as those in the fourth embodiment.
  • the pinhole array sheet 72 is provided with a pinhole 101 with respect to the light-absorbing pinhole array sheet main body 100.
  • the pinhole array sheet 72 may be formed as a single component and may be joined between the microlens array sheet 70 and the anisotropic light absorbing sheet 71. Also, the pinhole array sheet 72 may be integrated with the light exit surface of the microlens array sheet 70. It may be formed, or may be formed integrally with the incident surface of the anisotropic light absorbing sheet 71.
  • the pinhole 101 can be formed by applying, for example, a photoetching method. Each pinhole 101 corresponds to the incident-side microlens and the exit-side through-cavity 81, and their optical axes coincide with each other.
  • Each pinhole 101 is provided at or near the focal position of the corresponding microlens.
  • FIG. 14 shows the force when the through-cavities 81 having the same shape are regularly arranged. Even when the through-cavities 8 1 of various sizes are irregularly arranged, each pinhole 101 Are provided on the incident side of the corresponding through-cavity 81 with the optical axis aligned.
  • the pinhole 101 may be formed by a cavity (air layer) or may be a minute optical window in which a transparent material is present. Further, the pinhole 101 may be subjected to a treatment that imparts diffusibility to transmitted light.
  • the anisotropic light absorbing sheet 71 may have a cylindrical trapezoidal optical opening which may be a cylindrical optical opening.
  • the pinhole 101 since the pinhole 101 is formed in the vicinity of the focal point of the corresponding microlens, the light of the optical image collected by the microlens is blocked by the pinhole 101. It is transparent. The light that has passed through the pinhole 101 becomes a light image that is used for observation by the observer, as in the fourth embodiment.
  • the presence of the pinhole array sheet main body 100 makes one surface of the microlens array sheet 70 invisible from the observer side. In other words, the observer observes the light image from the black base. A contrast light image can be provided to the observer.
  • External light is also absorbed and removed by the anisotropic light absorbing sheet 71 basically as in the fourth embodiment. Even if the pinhole array sheet 72 is reached, it is absorbed and removed by the light-absorbing pinhole array sheet main body 100, which is a portion other than the pinhole 101 of the pinhole array sheet 72. In other words, it can be considered that almost no external light enters the inside of the apparatus housing through the pinhole 101, and it is possible to prevent external light from entering the inside of the apparatus housing and causing adverse effects as stray light.
  • FIG. 15 shows a modified embodiment relating to the screen of the sixth embodiment.
  • the screen 61C shown in Fig. 15 consists of a micro lens array sheet 70C, a transparent flat plate 73, and a pinhole.
  • An array sheet 72 and an anisotropic light absorbing sheet 71 are provided.
  • the pinhole array sheet 72 is composed of a transparent flat plate 73 and a pinhole array layer 72a. Although it is difficult to manufacture the pinhole array sheet 72 and the anisotropic light absorption sheet 71 as one member, it is easy to form the pinhole array layer 72a on the transparent flat plate 73.
  • the pinhole array layer 72a is a layer in which a light absorption layer formed on the transparent flat plate 73 is processed by photolithography or the like to form a pinhole array. Further, it is easy to handle and sell as a sheet-like optical component having light absorption.
  • the screen of the seventh embodiment is a so-called front screen applied to a front projection type image projection apparatus.
  • the positional relationship between the projector main body that projects the optical image and the front screen is similar to the positional relationship between the projector main body 63 and the mirror 64 in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a screen 61D of the seventh embodiment.
  • the screen 61D of the seventh embodiment includes an anisotropic light absorbing sheet 71, a light diffusing layer 74, and a light reflecting layer 75 from the entrance and exit surface sides.
  • the anisotropic light-absorbing sheet 71 is the same as that of the fourth embodiment. However, since the optical image from the projector main body reciprocates through the through-cavity 81, the length in the axial direction of the through-cavity 81, in other words, the thickness of the anisotropic light-absorbing sheet 71 is, for example, each of the above embodiments. It becomes shorter than the case of the rear screen.
  • FIG. 16 shows the anisotropic light absorbing sheet 71 in which the through cavities 81 of various sizes are irregularly arranged. However, the anisotropic light absorbing sheet 71 in which the through cavities 81 having the same shape are regularly arranged is shown in FIG. Of course, it may be applied to the screen 61D of the seventh embodiment.
  • the light diffusion layer 74 diffuses incident light by passing through the light diffusion layer 74, and the light reflection layer 75 reflects incident light.
  • the light diffusion layer 74 and the light reflection layer 75 are the same as those of the existing front screen.
  • As the light reflecting layer 75 for example, a layer formed by evaporating aluminum, silver or the like on a substrate such as PET can be applied.
  • the light diffusion layer 74 for example, a material obtained by bonding a large number of transparent beads made of acrylic or styrene can be used.
  • the light reflecting layer 75 for example, a scattering acid oxide (MgSO,
  • Powder bound with a polymer material can be applied.
  • the optical axis of the through-cavity 81 of the anisotropic light-absorbing sheet 71 and the normal direction of the light reflecting layer 75 are preferably parallel, but the present invention is not limited to this.
  • the light image emitted from the projector main body (not shown) is reflected directly or by a mirror (not shown) or the like and is incident on the screen 61D of the seventh embodiment.
  • the incident light image can be regarded as parallel light along the optical axis of the through-cavity 81 when viewed from each through-cavity 81 having a small cross-sectional area of the anisotropic light absorbing sheet 71.
  • each through-cavity 81 The parallel light PL traveling along the optical axis in each through-cavity 81 is diffused by passing through the light diffusion layer 74 and reaches the light reflection layer 75.
  • the light (diffused light) reflected by the light reflecting layer 75 is diffused by passing through the light diffusing layer 74 again. Also by this diffusion, light that travels through the through-cavity 81 without reaching the side wall 80 and is emitted to the outside of the through-cavity 81 becomes an optical image for observation by the observer.
  • the diffused light that collides (incides) with the side wall 80 that defines the through-cavity 81 is absorbed by the side wall 80. As described above, a desired viewing angle as the screen 61D is achieved.
  • a light beam emitted from an indoor light source such as a fluorescent lamp or an incandescent lamp on the ceiling reaches the observation surface of screen 61D as external light (disturbance light) NS.
  • an anisotropic light absorbing sheet 71 is provided on the observation surface side.
  • the external light NS incident on the anisotropic light absorbing sheet 71 at an angle enters the through-cavity 81 and is absorbed and removed by the side wall 80 having light absorption property that defines the through-cavity 81. Even if several percent of the external light NS is reflected, it is absorbed when it reaches the opposite side wall 80, and is completely absorbed as the reflection is multiplexed. Even if the incident angle of the external light NS is small to some extent, the axial length of the through-cavity 81 (in other words, anisotropic By selecting a longer thickness (the thickness of the light absorbing sheet 71), it reaches any part of the side wall 80, and the external light NS is absorbed.
  • the direction of diffusion by the light diffusing layer 74 is more angled than in the case of the optical image, and the side of the side wall 80 is reflected in the path after reflection. It reaches some point and is absorbed there.
  • the front screen of the seventh embodiment is also configured by using the anisotropic light absorbing sheet of the fourth embodiment, so that it can be easily manufactured and can be expected to be low in cost, and can also be used for external light. Absorption and removal can provide a high-quality optical image to the observer.
  • This embodiment is a method for manufacturing a metal anisotropic light-absorbing sheet.
  • a resist 111 is applied to one surface of the metal substrate 110 (having a thickness of 50 to 200 ⁇ m as described above) that becomes a metal anisotropic light-absorbing sheet (71) (FIG. 17B). reference).
  • the mask 112 formed of the mask substrate 112a and the mask pattern surface 112b is overlaid and exposed (see FIG. 17C).
  • the resist type and the mask pattern that are left by partial force development and fixing to become the side wall 80 of the anisotropic light absorbing sheet (71) are applied (negative resist).
  • a protective film 114 having an etching solution is applied to the back surface (and side surfaces) of the metal substrate 110 by coating (FIG. 17D).
  • the negative resist 111 remains and the metal substrate 110 on which the protective film 114 is applied is immersed in an etching bath 115 containing an etching solution, and the negative resist 111 remains.
  • the metal substrate 110 is removed (see FIGS. 17E and 17F).
  • the metal substrate 110 is removed from the etching trough 115, and the negative resist 111 and the protective film 114 are removed (see FIG. 17G). Thereby, the metal anisotropic light absorption sheet 71 is completed.
  • a metal anisotropic light-absorbing sheet can be easily formed by a known method called a photoetching method.
  • a photoetching method a known method called a photoetching method.
  • An anisotropic light-absorbing sheet with a regular arrangement of cavities 81 and an anisotropic light-absorbing sheet with an irregular arrangement of through-cavities 81 can be easily produced, and the outline and size of the through-cavities 81 are also highly flexible. .
  • the anisotropic light absorbing sheet (71) made of a single material is manufactured by applying the photoetching method.
  • the manufacturing method of the anisotropic light-absorbing sheet (71) made of a single material is not limited to that of the above embodiment.
  • the anisotropic light-absorbing sheet (71) may be manufactured by directly drilling the through cavity (81) in the substrate by laser processing.
  • an anisotropic light-absorbing sheet may be manufactured by producing a mold and performing injection molding using the mold.
  • an anisotropic light-absorbing sheet may be manufactured by forming a mold, pressing the mold onto a substrate, and partially punching the substrate to provide a through cavity.
  • the method for manufacturing the mold for anisotropic light-absorbing sheet of this embodiment includes a mold for manufacturing the anisotropic light-absorbing sheet by injection molding, or a mold for manufacturing the anisotropic light-absorbing sheet by pressing. Applicable to mold manufacturing.
  • a resist 121 is applied to one surface of the substrate 120 (thickness is 100 to 200 / ⁇ ⁇ ) that is the main body of the mold for producing the anisotropic light-absorbing sheet (71) (see FIG. 18B). ). Thereafter, the mask 122 composed of the mask substrate 122a and the mask pattern surface 122b is overlaid and exposed (see FIG. 18C).
  • the substrate 120 serving as the main body of the mold for example, a highly durable substrate such as a crystallized glass substrate or a metal substrate is applied.
  • the type of resist and the mask pattern are determined depending on the through cavity of the anisotropic light absorbing sheet (71).
  • Partial force Apply what remains after development fixing (positive resist). After development and fixing, a protective film 124 having an etching liquid force is provided on the back surface (and side surfaces) of the substrate 120 by coating (FIG. 18D).
  • the positive resist 121 remains, and the substrate 120 on which the protective film 124 is applied is immersed in an etching bath 125 containing an etching solution, and the positive resist 121 remains. Then, the substrate 120 is removed (see FIGS. 18E and 18F).
  • the substrate 120 is taken out from the etching trough 125, and the positive resist 121 and the protective film 124 are removed (see FIG. 18G). Thereby, the mold body 126 is completed. A joining portion 127 for attaching the die is attached to the die body 126 to an injection molding machine or press machine (not shown) to complete the die 128 (see FIG. 18 (H)).
  • An anisotropic light-absorbing sheet (71) is manufactured by injection molding using such a mold 128 or punching press.
  • a mold capable of easily manufacturing the anisotropic light-absorbing sheet (71) can be easily manufactured by a well-known method called a photo-etching method.
  • the anisotropic light-absorbing sheet having the regular arrangement of the through-cavities 81 and the anisotropic light-absorbing sheet having the irregular arrangement of the through-cavities 81 can be easily produced by the mask pattern used at the time of manufacturing the mold. It is possible to manufacture a mold that can easily produce an anisotropic light-absorbing sheet having a through-cavity 81 having a free outline and size as much as possible.
  • the method for producing an anisotropic light-absorbing sheet composed entirely of a single material has been shown.
  • the anisotropic light-absorbing sheet is provided with a light-absorbing layer only on the surface, for example, It can be manufactured as follows.
  • a photoetching method as shown in FIG. 17 is applied to a crystallized glass substrate to produce an anisotropic light absorbing sheet at a stage where no light absorbing layer is provided.
  • a nickel layer of 200 to 1000 A is provided by electroless plating of nickel (Ni), and then a chromium layer functioning as a light absorption layer is provided by chromium (Cr) plating.
  • Ni nickel
  • Cr chromium
  • the anisotropic light-absorbing sheet of the present invention may be attached to one surface of a window glass of a building so as to cut outside light.
  • the absorption wavelength band is not white but ultraviolet or infrared. It is also possible to select only the wavelength band and realize only the ultraviolet cut function or infrared cut function.
  • the thickness of the anisotropic light-absorbing sheet is increased, so that the function of preventing peeping indoors is also achieved. good.
  • the external light removal function may be realized by attaching the anisotropic light absorbing sheet of the present invention to the display surface of a mobile phone.

Landscapes

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Abstract

　本発明の光学シートは、一面が平面で他面にマイクロレンズが縦横に配列して形成されているマイクロレンズアレイシートと、全ての入射面から入射した入射光の入射角度によって光吸収特性が異なる異方性光吸収シートとが互いに対向して近接配置されて構成されている。マイクロレンズアレイシート、異方性光吸収シート、ピンホールアレイシート及び光拡散シートが、この順に近接して配置されて光学シートが構成されていても良い。本発明の画像表示装置は、画像表示素子の表示面に近接して、本発明の光学シートを配したことを特徴とする。本発明の異方性光吸収シートは、光吸収性の側壁で囲繞された貫通空洞が、互いの側壁を共有して多数密に集合してなる。

Description

明 細 書
光学シート、画像表示装置及び画像投射装置用スクリーン
技術分野
[0001] 本発明は光学シート、画像表示装置及び画像投射装置用スクリーンに関するもの である。
背景技術
[0002] 画像表示装置は、位置が異なる複数の観察者に対する視認性が良好であることが 求められる反面、画像表示装置が設置されている室内の光源からの光線や窓などを 通して室内に入り込む光線などの外光力 表示画像の画質を低下させないことが求 められている。
[0003] このような種々の要求のいくつかを満足させるために、画像表示装置の視認側（前 面側）に、光学シートを配置させることも提案されている。
[0004] 例えば、特許文献 1の段落「0003」には、防眩などを目的とするために、画像表示 装置の視認側に、アンチグレア偏光板を設けることが記載されて 、る。
[0005] また例えば、特許文献 2には、コントラストの向上や外光の悪影響の抑制を期して、 針状導光路体を多数配置している光学シートを、表示パネルの前面に接着すること が記載されている。また、針状導光路体の先端部分にマイクロレンズを配置しても良 いことも記載されている。
[0006] また、 CRTを用いたプロジェクタ、液晶プロジェクタ、マイクロミラーデバイスを用い たプロジェクタなどの画像投射装置が、一段と普及しつつある。このような画像投射 装置に用いられるスクリーンは、位置が異なる複数の観察者に対する視認性が良好 であることが求められる反面、画像投射装置が設置されて ヽる室内の光源力ゝらの光 線や窓などを通して室内に入り込む光線などの外光力 スクリーン上の投射画像の 画質を低下させな 、ことが求められて 、る。
[0007] 例えば、特許文献 3には、外光による画質低下を抑制するため、ルーバー状の光 吸収壁列を有するスクリーンが記載されている。ルーバー状の光吸収壁列は水平方 向に延長しており、透明部材の表面力 厚さ方向に入り込んで設けられている。透明 部材の表面で反射される入射角の外光は、その反射によって、観察者の視野とは無 関係な方向に進行する。
[0008] 透明部材の表面から内部に進行した外光は、ルーバー状の光吸収壁列によって吸 収され、観察者には到達しない。
[0009] また例えば、特許文献 4には、良好な視認性と外光による画質低下とを抑制するた め、高屈折率の柱状領域と低屈折率の柱状領域とを混在させたシートを利用してい る。なお、低屈折率の柱状領域として貫通孔を用いることも記載されている。入射方 向によって、高屈折率の柱状領域と低屈折率の柱状領域との境界を通過したり反射 したりすることによって、上記要求を満たしている。
特許文献 1：特開 2000 - 162441号公報
特許文献 2：特開 2005— 221906号公報
特許文献 3 :特開平 11 167167号公報
特許文献 4：特開 2005 - 326824号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] しかしながら、特許文献 1の記載技術の場合、画像表示素子からの光量を、アンチ グレア偏光板を介することでかなり減少させるという課題を有する。
[0011] また、特許文献 2の記載技術の場合に、光学シートは多数の針状導光路体を配置 しているものであるため、製造や取り扱いが難しいという課題を有する。すなわち、針 状であるため、接触によって折れやすいという課題を有する。また、針状導光路体の ごく小面積の先端部分にマイクロレンズを形成するため、形成に失敗し易ぐ光学シ ートの歩留まりが悪くなる恐れがある。
[0012] そのため、コントラストの向上や外光の悪影響の抑制できる、製造が容易で低コスト の画像表示装置やそれに適用する光学シートが求められている。
[0013] また、ルーバー状の光吸収壁列を用いるスクリーンでは、光吸収壁列を透明部材 内に設けなければならず、製造が複雑になり、コスト高を招くという課題を有する。ま た、光吸収壁列を透明部材内に設けなければならず、大面積のものを製造すること が難しい。さらに、上方や下方力もの外光の悪影響を抑制できるが、左右方向からの 外光の悪影響を抑制することができな 、。
[0014] さらに、高屈折率の柱状領域と低屈折率の柱状領域とを混在させたシートを用いる スクリーンでは、高屈折率の柱状領域と低屈折率の柱状領域とをシートに多数形成 しなければならず、製造が複雑になり、コスト高を招くという課題を有する。さらに、外 光の影響を、偏向によって抑制する方式であるため、外光の一部が観察者の方に進 行することもあり得、外光の強度によっては、外光の影響の抑制が不十分になる恐れ がある。
[0015] そのため、外光の悪影響を吸収によって抑制できる低コストが期待できる画像投射 装置用スクリーンが求められている。また、入射方向によって吸収特性が異なる、製 造が容易で低コストが期待できるシート状光学部品が求められている。また、そのよう なシート状光学部品を簡単にかつ低コストで製造し得る製造方法が求められている。 課題を解決するための手段
[0016] 第 1の本発明の光学シートは、一面が平面で他面にマイクロレンズが縦横に配列し て形成されて 、るマイクロレンズアレイシートと、全ての入射面から入射した入射光の 入射角度によって光吸収特性が異なる異方性光吸収シートとが互いに対向して近接 配置されて構成されて!ヽることを特徴とする。
[0017] 第 2の本発明の光学シートは、前記マイクロレンズアレイシートと前記異方性光吸収 シートと、さらにピンホールアレイシートとが、この順に近接して配置されて構成されて いることを特徴とする。
[0018] 第 3の本発明の光学シートは、前記マイクロレンズアレイシートと前記異方性光吸収 シートと前記ピンホールアレイシートと、さらに光拡散シートとが、この順に近接して配 置されて構成されて ヽることを特徴とする。
[0019] 第 4の本発明の画像表示装置は、各画素から出射される光強度を電気信号に応じ て変調することで画像表示を行う画像表示素子を用いた画像表示装置にぉ 、て、一 面が平面で他面にマイクロレンズが縦横に配列して形成されているマイクロレンズァ レイシートと、全ての入射面から入射した入射光の入射角度によって光吸収特性が 異なる異方性光吸収シートとが互いに対向して近接配置されて構成された光学シー トを、その光学シートにおけるマイクロレンズアレイシートの平面力 上記画像表示素 子の表示面に面するように配したことを特徴とする。
[0020] 上記光学シートは、上記マイクロレンズアレイシート側表面に、必要に応じて他の光 学部品と接合可能な透明な粘着剤を形成することもできる。前記異方性光吸収シー トは、互いの側壁を共有して多数密に集合してなる、光吸収性の前記側壁で囲繞さ れた貫通空洞を備えている。上記光吸収性の側壁は、金属、光吸収性顔料を含有 するガラス、又は、光吸収性顔料若しくは染料を含有する高分子材料で作製すること ができる。上記光吸収性の側壁は、その表面に光吸収層を形成することによって構 成することもできる。上記各貫通空洞は同一形状をしており、複数の上記貫通空洞が 規則性を持って配列することによって製造を容易にすることができる。上記各貫通空 洞は、その光軸方向に直交する断面での輪郭が一様ではなぐ複数の上記貫通空 洞が不規則に配することによってモアレをなくすことが可能となる。前面投射型画像 投射装置に適用される画像投射装置用スクリーンは、光吸収性の側壁で囲繞された 貫通空洞力 互いの上記側壁を共有して多数密に集合してなる異方性光吸収シート 、光拡散層及び光反射層をこの順に有することが望ましい。前記画像投射装置用ス クリーンにおいては、前記異方性光吸収シートと、マイクロレンズアレイシートとを有す ることが望ま U、。上記マイクロレンズアレイシートを構成するマイクロレンズ及び上記 貫通空洞の光軸は同一であることが望ましい。一部の上記マイクロレンズアレイシート は、シートの前後面に音響を伝達するために、両面を連通する管通孔を有することが 望ましい。また、前記貫通孔は同一光軸に係る上記貫通空洞に連絡していることが 望まし 、。上記各マイクロレンズの焦点位置近傍にピンホールを有するピンホールァ レイシートは、上記異方性光吸収シート及び上記マイクロレンズアレイシート間に設け られていることが望ましい。
発明の効果
[0021] 本発明によれば、コントラストの向上や外光の悪影響の抑制できる、製造が容易で 低コストの光学シートや画像表示装置を実現できる。
[0022] また、本発明の光学シートや画像表示装置によれば、マイクロレンズアレイシートの 各マイクロレンズで集光することによって、異方性光吸収シートに表示光を吸収され ることなく効率良く出射させることが可能となり、高輝度な画面を得る可能となる。 [0023] さらに、本発明の光学シートや画像表示装置によれば、外光の影響を受けないた めに、低輝度でも鮮明な表示画像を表示することが可能であり、その結果、画像表示 素子をより低消費電力で駆動することができる。
[0024] また、本発明によれば、外光の悪影響を吸収によって抑制できる低コストの画像投 射装置用スクリーンを提供できる。また、画像投射装置用スクリーンに適用可能な、 入射方向によって吸収特性が異なる、製造が容易で低コストの異方性光吸収シート を提供できる。さらに、本発明によれば、異方性光吸収シートを容易かつ低コストで 製造することができる。さらにまた、本発明によれば、射出成形、又は、打ち抜きプレ スによって異方性光吸収シートを容易かつ低コストで製造することができる。
図面の簡単な説明
[0025] [図 1]第 1の実施形態の画像表示装置における模式的断面拡大図である。
[図 2]第 1の実施形態の異方性光吸収シートを示す概略斜視図である。
[図 3]第 1の実施形態の異方性光吸収シートにおける変形実施形態の概略斜視図で ある。
[図 4]第 1の実施形態の異方性光吸収シートにおける機能説明用の概略断面図であ る。
[図 5]第 2の実施形態の光学シートを示す概略断面図である。
[図 6]第 3の実施形態の画像表示装置における模式的断面拡大図である。
[図 7]第 4の実施形態の画像投射装置用スクリーンを示す概略断面図である。
[図 8]第 4の実施形態の画像投射装置用スクリーンを用いた背面投射型画像投射装 置を示す概略断面図である。
[図 9]第 4の実施形態を示す概略斜視図である。
[図 10]第 4の実施形態を示す変形実施形態の概略斜視図である。
[図 11]第 4の実施形態の異方性光吸収シートにおける変形実施形態を示す概略断 面図である。
[図 12]第 5の実施形態の画像投射装置用スクリーンを示す概略断面図である。
[図 13]第 5の実施形態のマイクロレンズアレイシートにおける貫通孔の配置を示す概 略平面図である。 [図 14]第 6の実施形態の画像投射装置用スクリーンを示す概略断面図である。
[図 15]第 6の実施形態の画像投射装置用スクリーンにおける変形実施形態を示す概 略断面図である。
[図 16]第 7の実施形態の画像投射装置用スクリーンを示す概略断面図である。
[図 17]実施形態の異方性光吸収シートの製造方法に関する説明図である。
[図 18]実施形態の異方性光吸収シート用金型の製造方法に関する説明図である。 符号の説明
[0026] 1…画像表示素子、 10、 10A、 10B…光学シート、 11…マイクロレンズアレイシート 、 12· · ·異方性光吸収シート、 13…ピンホールアレイシート、 14…光拡散シート、 60 …画像投射装置、 61、 61A、 61B、 61C、 61D…スクリーン、 63· · ·プロジェクタ本体 、 70、 70A、 70C…マイクロレンズアレイシート、 71 · · ·異方性光吸収シート、 72· · ·ピ ンホールアレイシート、 72a…ピンホールアレイ層、 73· · ·透明平板、 74· · ·光拡散層、 75 · · ·光反射層、 80…側壁、 81 · · ·貫通空洞、 90· · ·貫通孔、 100· · ·ピンホールアレイ シート本体、 101…ピンホール。
発明を実施するための最良の形態
[0027] (A)第 1の実施形態
以下、本発明による光学シート及びそれを用いた画像表示装置の第 1の実施形態 を、図面を参照しながら説明する。
[0028] 図 1は、第 1の実施形態の画像表示装置における模式的断面拡大図である。
[0029] 図 1において、第 1の実施形態の画像表示装置は、画像表示素子 1の表示面に、 第 1の実施形態の光学シート 10を、例えば、粘着によって取り付けられたものである（ 図 1にお 、て、粘着層は符号 2で示して 、る）。
[0030] 画像表示素子 1は、発光源からの照明光が各画素を通過するときの光の強度や、 各画素が発光源として機能して各画素力 出射された光の強度を、電気信号に基づ いて変調することによって画像を表示するものであれば良ぐその表示方式などは限 定されないものである。第 1の実施形態の画像表示装置には、電気信号に応じて自 ら光を変調して出射する画像表示素子 1を用いた画像表示装置であればどのような 画像表示装置であっても用いることも可能であり、例えば、バックライトを有する液晶 ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フィールドェミッションディスプレイ、有機 ELディ スプレイ、 CRTディスプレイなどを適用できる。
[0031] そのため、第 1の実施形態の光学シート 10は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプ レイ、フィールドェミッションディスプレイ、有機 ELディスプレイなどのパネル前面に粘 着されたり、 CRTディスプレイのブラウン管前面に粘着されたりする。
[0032] 第 1の実施形態の光学シート 10は、画像表示素子 1の表示面側から順に配置され ている、マイクロレンズアレイシート 11と、異方性光吸収シート 12とでなる。
[0033] ここで、異方性光吸収シート 12の表面に、塵埃の侵入や機械的損傷を防ぐための 保護フィルムが貼り合わせられて 、ることは好まし 、。
[0034] マイクロレンズアレイシート 11は、公知のように、多数のマイクロレンズを例えば縦横 に配列したものであり、マイクロレンズアレイシート 11に入射された光画像は、各マイ クロレンズによって微小領域ごとに集光される。マイクロレンズアレイシート 11は、一 面がマイクロレンズ面、他の一面が平面であり、マイクロレンズ面が異方性光吸収シ ート 12側に位置し、平面に粘着層 2が設けられて 、る。
[0035] ここで、マイクロレンズアレイシート 11におけるマイクロレンズの配列は、マトリックス 配列でも良いし、デルタ配列でも良い。画像表示素子 1の画素配列に合わせて、マイ クロレンズの配列を最適化することができる。
[0036] なお、第 1の実施形態の光学シート 10は、画像表示素子 1に粘着される前の状態 においては、粘着層 2の表面に図示しない剥離紙が設けられたものである。粘着処 理時には、剥離紙が除去されて画像表示素子 1に粘着される。また、第 1の実施形態 の光学シート 10が粘着層 2などを備えずにマイクロレンズアレイシート 11及び異方性 光吸収シート 12だけを有し、画像表示素子 1の表示面に取り付ける際に、マイクロレ ンズアレイシート 11の平面に、透明接着剤や粘着剤などを塗布して、接着又は粘着 させるようにしても良い。
[0037] 異方性光吸収シート 12は、マイクロレンズアレイシート 11のマイクロレンズ面側に離 間して又は接して設けられて 、る。マイクロレンズアレイシート 11及び異方性光吸収 シート 12を一体ィ匕する方法は、問われないものである。例えば、両シートの周囲を枠 部材によって抑えて一体ィ匕するようにしても良ぐ周囲枠部分などで接着ゃ融着など をして一体化するようにしても良!、。
[0038] 異方性光吸収シート 12は、マイクロレンズアレイシート 11から入射された表示光に 対し、所定範囲の入射方向の成分を通過させ、他の入射方向の成分を吸収するもの であれば良ぐ図 1及び図 2は、異方性光吸収シート 12の一例の構成を示している。 異方性光吸収シート 12は、光学シート 10の視野角として、許容している観測者の位 置に応じた角度を達成すると共に、室内の光源や窓を介した外部力 の外光を吸収 除去するためのものである。
[0039] 一般に、室内の光源は蛍光灯や白熱灯であり、窓を通して室内に入り込む光線は 太陽光である。異方性光吸収シート 12は可視光に対する吸収特性を有するようにし ておく。
[0040] 図 2は、第 1の実施形態で用いた異方性光吸収シート 12の構成を示す概略斜視図 である。第 1の実施形態の異方性光吸収シート 12は、光吸収性の側壁 30で囲繞さ れた貫通空洞 31が、互いの側壁 30を共有して多数密に集合してなるネット状的なも のである。
[0041] 貫通空洞 31は完全な空洞であり、言い換えると、そこには空気だけが存在しているも のである。なお、貫通空洞 31の部分が、透光性高分子材料などの透光性の材料で 充填されていても良い。
[0042] 光吸収性の側壁 30は、その全体が単一の光吸収性材料で形成されていても良ぐ 側壁 30の表面だけが光吸収性材料で形成されていても良い。なお、マイクロレンズ アレイシート 11側の面（上面） 32や、その反対側の面（下面） 33も光吸収性を有する ことが好ましい。
[0043] 側壁 30に適用する光吸収性の材料として、例えば、金属を適用でき、光吸収性顔 料を含有するガラスを適用でき、光吸収性顔料又は光吸収性染料を含有する高分 子材料を適用でき、光吸収性セラミックを適用できる。
[0044] 高分子材料として、高分子エラストマ一やポリエチレン、あるいは塩化ビニルなどの 柔軟性を有する高分子材料を適用すると、異方性光吸収シート 12、従って、光学シ ート 10を柔軟なものにし得る。
[0045] また、側壁 30の光吸収性の材料として、カーボン粒子を混合した導電性高分子材 料などを適用した場合には、静電気の帯電による光学シート 10の表面にホコリが付 着することを防止できる。同様に、カーボン粒子を混合した導電性高分子材料以外 の非帯電材料を用いたり、非帯電処理したりして帯電しないようにしても良い。非帯 電処理にっ 、ては、マイクロレンズアレイシート 11につ ヽても同様に適用することは 好ましい。
[0046] 金属を側壁 30に利用する場合において、その金属の表面に光吸収層を設けて光 吸収性の側壁 30を形成するようにしても良い。このような光吸収層を、光吸収性の塗 料を塗布することで形成しても良ぐ光吸収性顔料又は光吸収性染料を被覆すること で形成しても良い。金属としてアルミニウムを適用する場合であれば、黒アルマイト処 理で光吸収層を設けるようにしても良い。金属としてクロムを適用する場合であれば、 その表面の反射率を制御するための表面処理を行うことなどによって、光吸収層を設 けるようにしても良い。
[0047] 図 2の例の場合、各貫通空洞 31は同一形状をしており、規則性を持って配列され ている。ここでは、貫通空洞 31は、その光の進行方向に直交する面での断面周囲形 状 (以下、輪郭と呼ぶ）が正方形のものを示している。図 1に示すように、第 1の実施 形態の光学シート 10は、マイクロレンズアレイシート 11の各マイクロレンズの光軸と、 異方性光吸収シート 12の各貫通空洞 31の中心軸（上記正方形の中心を光の進行 方向に延長した軸）とが一致して 、るものである。
[0048] 同一輪郭の貫通空洞 31を規則的に配列して異方性光吸収シート 12を形成した場 合、その中心軸を、マイクロレンズアレイシート 11の各マイクロレンズの光軸と一致さ せることが容易であると共に、異方性光吸収シート 12を製造し易い。
[0049] マイクロレンズアレイシート 11の各マイクロレンズは、画像表示素子 1の各画素（カラ 一画像表示素子においては、一般に、各画素は、 R、 G、 Bのサブ画素から構成され る）と 1対 1で対応する大きさのものであっても良ぐ各画素面積より充分小さくても良 い（例えば、面積比で 1Z3程度以下、できれば 1Z10程度以下であることが好まし い)。後者の場合であっても、複数のマイクロレンズの縦横配列が、 1個の画素と対応 するようにすることが好ま 、。
[0050] なお、異方性光吸収シート 12は、図 1及び図 2に示すものに限定されず、多数の貫 通空洞 31が不規則的に配列されているものであっても良ぐまた、貫通空洞 31の輪 郭も正方形に限定されるものではなぐ各貫通空洞 31の輪郭の大きさ（面積)が揃つ ていなくても良い。
[0051] 図 3 (A)は、輪郭の大きさが異なる矩形状の貫通空洞 31を不規則的に配した異方 性光吸収シート 12を示している。また、図 3 (B)は、輪郭の大きさが異なる円形状の 貫通空洞 31を不規則的に配した異方性光吸収シート 12を示している。その他、例え ば、輪郭として正三角形や六角形を適用することも可能である。ここで、貫通空洞 31 を不規則的に配する場合においても、マイクロレンズアレイシート 11の各マイクロレン ズが各貫通空洞 31と 1対 1で対応させ、マイクロレンズの光軸と貫通空洞 31の中心 軸とを一致させることが好ま 、。
[0052] ここで、貫通空洞を不規則的に配した異方性光吸収シート 12は規則的に配した異 方性光吸収シートに比較して製造などが難しくなる反面、モアレ現象を抑制できると いうメリットを有する。
[0053] なお、輪郭が異なる複数種類 (例えば、 2、 3種類程度)の貫通空洞 31を規則的に 配置しても良いことは勿論である。
[0054] 図 1及び図 2に示す異方性光吸収シート 12は、図 4に示すように、側壁 30の光吸 収性により、透過させる光の方向性を制限している。
[0055] 画像表示素子 1の画像表示面から出射した光は、光学シート 10に入射する。光学 シート 10における画像表示素子 1側には、マイクロレンズアレイシート 11が設けられ ている。
[0056] 各マイクロレンズに入射した平行光 PLは、図 1に示すように、各マイクロレンズによ つて、例えば、異方性光吸収シート 12の対応する貫通空洞 31内の出射側に近い所 定の点（焦平面上の点）に向かうように集光され (なお、焦平面上の点は他の位置で あっても良い）、その所定の点を通過した後は、発散光となる。集光点 (焦平面上の 点)の位置は、所望の視野角を達成できるような発散角を考慮すると共に、側壁 30で の光吸収が実行されないことを考慮して選定すれば良い。発散光は大半が、貫通空 洞 31を規定する側壁 30に衝突 (入射)することなぐ貫通空洞 31を通過し、観察者 によって観察される。 [0057] 集光光及び発散光のうち、貫通空洞 31を規定する側壁 30に衝突 (入射）したものは 、側壁 30によって吸収される。以上のようにして、光学シート 10としての所望の視野 角が達成される。
[0058] 天井の蛍光灯などの室内光源が出射した光線が、図 1に示すように、外光 (外乱光 ) NSとして光学シート 10に到来したとする。この第 1の実施形態の場合、外部に露出 している光学シート 10の面側に、異方性光吸収シート 12が設けられている。
[0059] 異方性光吸収シート 12に角度をもって入射した外光 NSは、貫通空洞 31内に入り 込み、その貫通空洞 31を規定する光吸収性を有する側壁 30によって吸収され、除 去される。仮に、外光 NSの数パーセントが反射されたとしても、対向する側壁 30に 到達した際には吸収され、反射が多重になればなるほど完全に吸収される。入射角 力 S小さくても、貫通空洞 31の軸方向の長さ（言い換えると、異方性光吸収シート 12の 厚み）を長く選定しておくことにより、側壁 30のいずれかの箇所に到達するようになり 、外光 NSは吸収される。また仮に、マイクロレンズアレイシート 11に到達し、その前 面で反射されたとしても、反射後の経路で側壁 30のいずれかの箇所に到達するとそ こで吸収される。
[0060] 上述したように、貫通空洞 31の輪郭がどのようなものであっても良いが、輪郭の内 接円又は外接円の直径平均値が 50〜 200 m程度で、貫通空洞 31の軸方向の長 さ（異方性光吸収シート 12の厚み）が 50〜200 m程度であることが好ましい。これ ら範囲の中から、光学シート 10に求められる視野角と外光の吸収特性を考慮して、 具体的な値を選定すれば良 、。
[0061] 第 1の実施形態の光学シートや画像表示装置によれば、マイクロレンズアレイシート の各マイクロレンズで集光することによって、異方性光吸収シートに表示光を吸収さ れることなく効率良く出射させることが可能となり、高輝度な画面を得ることができる。 また、異方性光吸収シートの光吸収機能により、高いコントラストを達成することがで きる。
[0062] また、第 1の実施形態の光学シートや画像表示装置によれば、外光の影響を受け ないために、低輝度でも鮮明な表示画像を表示することが可能であり、その結果、画 像表示素子をより低消費電力で駆動することができる。 [0063] さらに、第 1の実施形態の光学シートは、光吸収性の側壁で囲繞された貫通空洞が 、互 、の側壁を共有して多数密に集合してなるネット状的な異方性光吸収シートと、 マイクロレンズアレイシートとを一体ィ匕したものであるので、製造が容易で低コストが 期待できる。
[0064] 第 1の実施形態の画像表示装置によれば、第 1の実施形態の光学シートが画像表 示素子の表示面に追加して設けられたものであるので、製造が容易で低コストが期 待できる。
[0065] (B)第 2の実施形態
次に、本発明による光学シート及びそれを用いた画像表示装置の第 2の実施形態 を、図面を参照しながら説明する。
[0066] 第 2の実施形態の光学シート 10Aも、第 1の実施形態の光学シート 10と同様に、画 像表示素子の表示面に、例えば、粘着によって取り付けられるものである（図 1参照）
[0067] なお、第 2の実施形態の画像表示装置は、画像表示素子の表示面に第 2の実施形 態の光学シート 10Aが設けられたものが該当する。
[0068] 図 5は、第 2の実施形態の光学シート 10Aを示す概略断面図である。第 2の実施形 態の光学シート 10Aは、マイクロレンズアレイシート 11、異方性光吸収シート 12及び ピンホールアレイシート 13を、順に配したものである。
[0069] マイクロレンズアレイシート 11及び異方性光吸収シート 12は、第 1の実施形態のも のと同様のものでも良い。また、後述するように、異方性光吸収シート 12はピンホー ルアレイシート 13と一体化されたものであっても良い。
[0070] ピンホールアレイシート 13は、光吸収性のピンホールアレイシート本体 50に対して ピンホール 51が設けられているものである。ピンホールアレイシート 13は、単体の構 成要素として形成されていても良ぐまた、異方性光吸収シート 12の出射面に一体 的に形成されたものであっても良い。ピンホール 51は、例えば、フォトエッチング法を 適用して形成することができる。
[0071] 各ピンホール 51は、マイクロレンズアレイシート 11のマイクロレンズと異方性光吸収 シート 12の貫通空洞 31とに対応するものであり、これらの中心軸は一致している。 [0072] 各ピンホール 51は、対応するマイクロレンズの焦点位置又はその近傍に設けられて いる。なお、図 5では、同一形状の貫通空洞 31が規則的に配置されている場合を示 しているが、種々の大きさの貫通空洞 31が不規則に配置されている場合でも、各ピ ンホール 51は、対応する貫通空洞 31の中心軸を合わせて設けられる。
[0073] ピンホール 51は、空洞（空気層）によって形成されていても良ぐまた、透明材料が 存在する微小な光学的な窓になっていても良い。また、ピンホール 51は、透過光に 対し、拡散性を付与するような処理が施されていても良い。ピンホール 51は、円筒状 の光学的な開口になっていても良ぐ錐体台形状の光学的な開口になっていても良 い。
[0074] この第 2の実施形態において、ピンホール 51は、対応するマイクロレンズの集光点 近傍に形成されているため、マイクロレンズによって集光された光はピンホール 51に 妨げられることなく透過する。ピンホール 51を通過した光は、第 1の実施形態と同様 にして、観察者によって観察される。
[0075] 図 5では、異方性光吸収シート 12の端部にピンホールが設けられている例を示して いるが、マイクロレンズによる集光点近傍であれば異方性光吸収シート 12の中央部（ 貫通空洞 31における光の進行方向に見たときの中間部）にピンホールが設けられて V、ても良 、ことは言うまでもな 、。後述する第 3の実施形態にっ 、ても同様である。
[0076] ピンホールアレイシート本体 50の存在によって、実質的な開口が小さくなつて、画 面上における黒領域が広がるために、高コントラストの表示画像を観察者に提供でき る。
[0077] ピンホールアレイシート 13を透過する外光入射角が狭くなり、外光がピンホールァ レイシート本体 50によって吸収除去され、仮に、ピンホール 51を介して、異方性光吸 収シート 12側に入り込んだとしても、異方性光吸収シート 12によって吸収除去される
[0078] 以上のように、第 2の実施形態によれば、第 1の実施形態と同様な効果に加え、ピ ンホールアレイシートを設けたことによる画質向上効果を期待できる。特に、コントラス トの向上が期待できる。
[0079] 第 2の実施形態の光学シート 10Aによってコントラストを向上できるので、画像表示 素子において画素間を規定する幅広のブラックマトリクスを省略させることも可能とな る。
[0080] (C)第 3の実施形態
次に、本発明による光学シート及びそれを用いた画像表示装置の第 3の実施形態 を、図面を参照しながら説明する。
[0081] 第 3の実施形態の光学シート 10Bも、第 1の実施形態の光学シート 10と同様に、ま た、図 6に示すように、画像表示素子 1の表示面に、例えば、粘着によって取り付けら れるものである。なお、第 3の実施形態の画像表示装置は、画像表示素子 1の表示 面に第 3の実施形態の光学シート 10Bが設けられたものが該当する。
[0082] 図 6において、第 3の実施形態の光学シート 10Bは、マイクロレンズアレイシート 11 、異方性光吸収シート 12、ピンホールアレイシート 13及び光拡散シート 14を、この順 に配したものである。
[0083] マイクロレンズアレイシート 11、異方性光吸収シート 12及びピンホールアレイシート 13は、第 2の実施形態のものと同様である。
[0084] 光拡散シート 14は、入射光が当該光拡散シート 14を透過していくことにより拡散さ せるものである。光拡散シート 14は、ピンホールアレイシート 13に接着、融着などに よって取り付けられている。なお、光拡散シート 14は、ピンホールアレイシート 13の一 面に拡散層として形成されたものであっても良い。
[0085] 光拡散シート 14として、例えば、アクリルやスチレンで作った多数の透明ビーズを 内部に有するものを適用できる。また、光拡散シート 14として、例えば、散乱性の酸 化物（MgSO、 MgO、 BaSOなど）パウダーを高分子材料でバインドしたものを適
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用し得る。
[0086] 各マイクロレンズに入射した平行光 PLは、図 6に示すように、各マイクロレンズによ つて、例えば、異方性光吸収シート 12の対応する貫通空洞 31内の出射側に近い所 定の点（焦平面上の点）に向かうように集光され (なお、焦平面上の点は他の位置で あっても良い）、その所定の点を通過した後は、発散光となる。この発散光は、ピンホ ール 51を通過して光拡散シート 14に入射され、拡散されて外部に出射される。これ により、所望する視野角が達成される。 [0087] 天井の蛍光灯や白熱灯などの室内光源が出射した光線が、外光 (外乱光)として、 第 3の実施形態の光学シート 10Bに到来したとしても、光拡散シート 14によって反射 拡散、透過拡散されるので、ピンホールアレイシート本体 50に照射される割合を第 2 の実施形態以上に抑えることができる。また、表面に、光拡散シート 14を有するので 、表面での映り込みを抑えることができ、また、異方性光吸収シート 12又はピンホー ルアレイシート 13の表面に保護フィルムが設けられていなくても、ピンホール 51を介 した塵埃の内部侵入を防止することができる。
[0088] なお、光拡散シート 14を用いながらコントラストを高くするには、光拡散シート 14の 表面に無反射コーティングを施すことが良 、。
[0089] 以上のように、第 3の実施形態によれば、第 2の実施形態と同様な効果に加え、光 拡散シート 14を設けたことによる画質向上効果や塵埃の内部侵入防止効果を期待 できる。
[0090] (D)上記第 1〜3の実施形態の変形例
本発明の光学シートを用いた画像表示装置は、カラー画像用のものに限定されず
、モノクロ画像用のものであっても良い。
[0091] また、本発明の光学シートを用いた画像表示装置の用途は限定されず、全ての用 途の画像表示装置に適用することができる。例えば、テレビジョン信号の受像機、パ ソコンなどの情報処理装置の周辺装置としてのディスプレイ、携帯電話などのディス プレイなどに適用できる。
[0092] 上記各実施形態における各種シート同士を連結する方法は、上記実施形態の説 明で言及した方法に限定されないことは勿論である。例えば、周囲をホッチキス止め するような方法をも適用可能である。
[0093] 上記各実施形態の説明では言及しな力つたが、光学シートは、取り扱い易さや軽 量化を考慮すると、 50-500 μ m程度の厚さが好ましい。
[0094] 上記第 1の実施形態では、マイクロレンズアレイシート 11及び異方性光吸収シート
12を有する光学シート 10、上記第 2の実施形態では、マイクロレンズアレイシート 11
、異方性光吸収シート 12及びピンホールアレイシート 13を有する光学シート 10A、 上記第 3の実施形態では、マイクロレンズアレイシート 11、異方性光吸収シート 12、 ピンホールアレイシート 13及び光拡散シート 14を有する光学シート 10Bを示したが、 マイクロレンズアレイシート、異方性光吸収シート及び光拡散シートを順に配して光学 シートを構成するようにしても良 、。
[0095] (E)異方性光吸収シート及び画像投射装置用スクリーンの第 4の実施形態
以下、本発明による異方性光吸収シート及び画像投射装置用スクリーンの第 4の実 施形態を、図面を参照しながら説明する。
[0096] 図 8は、第 4の実施形態の画像投射装置用スクリーンを用いた背面投射型画像投 射装置を示す概略断面図である。すなわち、第 4の実施形態のスクリーンは、いわゆ るリアスクリーンである。
[0097] 図 8において、画像投射装置 60は、第 4の実施形態のスクリーン 61と、筐体フレー ム 62とで喑箱を形成し、この暗箱中に、例えば、プロジェクタ本体 63とミラー 64とが 配されている。プロジェクタ本体 63は、詳細構成の図示は省略する力 CRT,液晶 パネル又はマイクロミラーデバイスなどを用いた光画像の形成部と、形成された光画 像を拡大投射させる投影レンズ装置、光源、及び駆動回路とからなり、プロジェクタ本 体 63から出射された光画像は、ミラー 64で反射されて進行方向がスクリーン 61側に 向けられ、スクリーン 61を介して観察者の方に到達する。
[0098] 第 4の実施形態のスクリーン 61は、図 7の概略断面図に示すように、光画像の入射 側に配置されて ヽるマイクロレンズアレイシート 70と、第 4の実施形態の異方性光吸 収シート 71とでなる。
[0099] マイクロレンズアレイシート 70は、公知のように、多数のマイクロレンズを例えば縦横 に配列したものであり、入射された光画像は、各マイクロレンズによって微小領域ごと に集光される。各マイクロレンズは、両面とも曲面のものであっても良いが、図 7では、 片面が平面の例を示して!/、る。
[0100] 異方性光吸収シート 71は、マイクロレンズアレイシート 70の平面側に接して設けら れている。マイクロレンズアレイシート 70及び異方性光吸収シート 71を接合する方法 は、問われないものである。例えば、両シートの周囲を枠部材によって抑えて接合す るようにしても良ぐ接着、融着などによって接合するようにしても良い。
[0101] 異方性光吸収シート 71は、後述するように、入射方向によって光吸収特性が異な る異方性を有するシート状光学部品であるので、「異方性光吸収シート」とネーミング している。この異方性光吸収シートは、光吸収性の側壁で囲繞された貫通空洞が、 互 、の上記側壁を共有して多数密に集合して形成されて 、るために、外光の入射面 に係らず、全ての入射面を持った入射光に対して前記異方性を有している。異方性 光吸収シート 71は、マイクロレンズアレイシート 70から入射された光画像に対し、所 定範囲の入射方向の成分を通過させ、他の入射方向の成分を吸収するものである。 スクリーン 61の視野角として、許容して!/ヽる観測者の位置に応じた角度を達成すると 共に、室内の光源や窓を介した外部力もの外光を吸収除去するためのものである。
[0102] 一般に、室内の光源は蛍光灯や白熱灯であり、窓を通して室内に入り込む光線は 太陽光である異方性光吸収シート 71は可視光に対する吸収特性を有するようにして おく。
[0103] 図 9は、第 4の実施形態の異方性光吸収シートに関する概略斜視図である。第 4の 実施形態の異方性光吸収シート 71は、光吸収性の側壁 80で囲繞された貫通空洞 8 1が、互いの側壁 80を共有して多数密に集合してなるネット状的なものである。貫通 空洞 81は完全な空洞であり、言い換えると、そこには空気だけが存在しているもので ある。
[0104] 光吸収性の側壁 80は、その全体が単一の光吸収性材料で形成されていても良ぐ 側壁 80の表面だけが光吸収性材料で形成されていても良い。なお、光画像の入射 側の面 (上面) 82や、光画像の出射側の面（下面) 83も光吸収性を有することが好ま しい。
[0105] 側壁 80に適用する光吸収性の材料として、例えば、金属を適用でき、光吸収性顔 料を含有するガラスを適用でき、光吸収性顔料又は光吸収性染料を含有する高分 子材料を適用でき、導電性セラミックを適用できる。
[0106] 高分子材料として塩ィ匕ビュルなどの柔軟性を有する高分子材料を適用すると、異 方性光吸収シート 71、従って、スクリーン 61を柔軟なものにし得る。
[0107] また、側壁 80の光吸収性の材料として導電性セラミックを適用した場合には、静電 気の帯電によるスクリーン表面にホコリが付着することを防止できる。同様に、導電性 セラミック以外の非帯電材料を用いたり、非帯電処理したりして帯電しないようにして も良い。
[0108] 金属を側壁 80に利用する場合において、その金属の表面に光吸収層を設けて光 吸収性の側壁 80を形成するようにしても良い。このような光吸収層を、光吸収性の塗 料を塗布することで形成しても良ぐ光吸収性顔料又は光吸収性染料を被覆すること で形成しても良い。金属としてアルミニウムを適用する場合であれば、黒アルマイト処 理で光吸収層を設けるようにしても良い。金属としてクロムを適用する場合であれば、 その化合物への変化を引き起こす表面処理などによって、光吸収層を設けるようにし ても良い。
[0109] 図 7及び図 9の例の場合、各貫通空洞 81は同一形状をしており、規則性を持って 配列されている。ここでは、貫通空洞 81は、輪郭が正方形のものを示している。図 7 に示すように、第 4の実施形態のスクリーン 61は、マイクロレンズアレイシート 70の各 マイクロレンズの光軸と、異方性光吸収シート 71の各貫通空洞 81の光軸とがー致し ているものである。
[0110] 同一輪郭の貫通空洞 81を規則的に配列して異方性光吸収シート 71を形成した場 合、マイクロレンズアレイシート 70の各マイクロレンズの光軸と一致させることが容易 であると共に、異方性光吸収シート 71を製造し易い。
[0111] しかし、本発明の異方性光吸収シートは、図 7及び図 9に示す異方性光吸収シート 71に限定されず、多数の貫通空洞 81が不規則的に配列されているものであっても 良ぐまた、貫通空洞 81の輪郭も正方形に限定されるものではなぐ各貫通空洞 81 の輪郭の大きさ（面積)が揃って 、なくても良 、。
[0112] 図 10 (A)は、輪郭の大きさが異なる矩形状の貫通空洞 81を不規則的に配した異 方性光吸収シート 71を示している。また、図 10 (B)は、輪郭の大きさが異なる円形状 の貫通空洞 81を不規則的に配した異方性光吸収シート 71を示している。その他、例 えば、輪郭として正三角形や六角形を適用することも可能である。図 11は、貫通空洞 81を不規則的に配した異方性光吸収シート 71の概略断面図である。ここで、貫通空 洞 81を不規則的に配する場合においても、マイクロレンズアレイシート 70の各マイク 口レンズが各貫通空洞 81と 1対 1で対応させ、光軸を一致させることが好ましい。
[0113] ここで、貫通空洞を不規則的に配した異方性光吸収シートは規則的に配した異方 性光吸収シートに比較して製造などが難しくなる反面、モアレ現象を抑制できるという メリットを有する。
[0114] なお、輪郭が異なる複数種類 (例えば、 2、 3種類程度)の貫通空洞 81を規則的に 配置しても良いことは勿論である。
[0115] プロジェクタ本体 63から出射され、ミラー 64で反射された光画像は、スクリーン 61 に向けられる。スクリーン 61における入射側には、マイクロレンズアレイシート 70が設 けられている。各マイクロレンズが形成されている領域は微小領域であるために、マイ クロレンズ近傍での光画像は近似的に平行光であると考えることができる。
[0116] 各マイクロレンズに入射した平行光 PLは、図 7に示すように、各マイクロレンズによ つて、例えば、異方性光吸収シート 71の対応する貫通空洞 81内の所定の点（焦点） に向力うように集光され (なお、焦点は他の位置であっても良い）、その所定の点（焦 点）を通過した後は、貫通空洞 81内部で発散光となる。その発散光のうち、貫通空洞 81を規定する側壁 80に衝突 (入射)することなぐ貫通空洞 81を通過したものが、観 察者の観察に供する光画像となる。発散光のうち貫通空洞 81を規定する側壁 80に 衝突 (入射）したものは、その大半が側壁 80によって吸収される。以上のようにして、 スクリーン 61としての所望の視野角が達成される。
[0117] 天井の蛍光灯や白熱灯などの室内光源が出射した光線が、図 7に示すように、外 光 (外乱光) NSとしてスクリーン 61に到来したとする。この第 4の実施形態の場合、外 部に露出しているスクリーン 61の面側に、異方性光吸収シート 71が設けられている。
[0118] 異方性光吸収シート 71に角度をもって入射した外光 NSは、貫通空洞 81内に入り 込み、その貫通空洞 81を規定する光吸収性を有する側壁 80によって吸収され、除 去される。仮に、外光 NSの数パーセントが反射されたとしても、対向する側壁 80に 到達した際には吸収され、反射が多重になればなるほど完全に吸収される。入射角 力 S小さくても、貫通空洞 81の軸方向の長さ（言い換えると、異方性光吸収シート 71の 厚み）を長く選定しておくことにより、側壁 80のいずれかの箇所に到達するようになり 、外光 NSは吸収される。また仮に、マイクロレンズアレイシート 70の平面に到達し、 その平面で反射されたとしても、反射後の経路で側壁 80の 、ずれかの箇所に到達 するとそこで吸収される。 [0119] 上述したように、貫通空洞 81の輪郭がどのようなものであっても良いが、輪郭の内 接円又は外接円の直径平均値が 50〜200 m程度で、貫通空洞 81の軸方向の長 さ（異方性光吸収シート 71の厚み）が 50〜200 m程度であることが好ましい。これ ら範囲の中から、スクリーン 61に求められる視野角と外光の吸収特性を考慮して、具 体的な値を選定すれば良!、。
[0120] 第 4の実施形態の異方性光吸収シートによれば、光吸収性の側壁で囲繞された貫 通空洞が、互 、の側壁を共有して多数密に集合してなるネット状的な構成であるの で、製造が容易で低コストが期待できる。
[0121] 第 4の実施形態のスクリーンによれば、マイクロレンズアレイシートと異方性光吸収 シートとで構成されているので、製造が容易で低コストが期待でき、また、外光を吸収 除去するので、観察者に高画質の光画像を供給できる。
[0122] (F)画像投射装置用スクリーンの第 5の実施形態
次に、本発明による画像投射装置用スクリーンの第 5の実施形態を、図面を参照し ながら説明する。第 5の実施形態のスクリーンは、背面投射型画像投影装置に用いら れるリアスクリーンと正面投影型画像投影装置に用いられるフロントスクリーンの両方 に適用することができる。ここでは、リアスクリーンに適用する場合について説明する。 この第 5の実施形態のスクリーンが適用される画像投射装置は、例えば、その装置筐 体内部に音源を有している。
[0123] 図 12は、第 5の実施形態のスクリーン 61 Aを示す概略断面図である。第 5の実施形 態のスクリーン 61Aも、入射側に配置されているマイクロレンズアレイシート 70Aと、 異方性光吸収シート 71とでなる。
[0124] 第 5の実施形態のスクリーン 61A力 第 4の実施形態のものと異なる点は、マイクロ レンズアレイシート 70Aのいくつかのマイクロレンズに、光軸に沿った貫通孔 90が設 けられている点であり、異方性光吸収シート 71は第 4の実施形態のものと同様である
[0125] 貫通孔 90は、そのマイクロレンズに対応する、異方性光吸収シート 71の貫通空洞 81 と連通している。
[0126] このような複数の貫通孔 90の配置は任意である。例えば、図 13に示すように、縦横 に所定距離 PIT (例えば 5cm)を隔てたマイクロレンズ毎に設けるようにしても良い。
[0127] このような離間距離は、観察者がスクリーン 61Aを介した光画像から貫通孔 90の存 在を認識し得な!、程度の距離とすることが好ま 、。
[0128] 第 5の実施形態のスクリーンによれば、画像表示特性に関しては、第 4の実施形態 のスクリーンと同様な効果を奏することができる。さらに、第 5の実施形態のスクリーン によれば、画像投射装置の筐体内部の音源が発した音響が、連通している貫通孔 9 0及び貫通空洞 81を介して外部に導出され、観察者が音響を適切に聴取することが できる。また、画像投射装置の筐体内部が投射動作などで高温になろうとしても、貫 通孔 90及び貫通空洞 81を介して筐体の内外が連通しているので、冷却させることが できる。
[0129] (G)画像投射装置用スクリーンの第 6の実施形態
次に、本発明による画像投射装置用スクリーンの第 6の実施形態を、図面を参照し ながら説明する。
[0130] 第 6の実施形態のスクリーンは、第 4の実施形態のスクリーン 61と同様に、背面投 射型画像投射装置（図 8参照）に適用されるリアスクリーンである。
[0131] 図 14は、第 6の実施形態のスクリーン 61Bを示す概略断面図である。第 6の実施形 態のスクリーン 61Bも、入射側に配置されているマイクロレンズアレイシート 70と、異 方性光吸収シート 71と、その間に配されているピンホールアレイシート 72と力 構成 されている。
[0132] マイクロレンズアレイシート 70及び異方性光吸収シート 71は、第 4の実施形態のも のと同様である。
[0133] ピンホールアレイシート 72は、光吸収性のピンホールアレイシート本体 100に対し てピンホール 101が設けられているものである。ピンホールアレイシート 72は、単体の 構成要素として形成されて、マイクロレンズアレイシート 70及び異方性光吸収シート 7 1間に接合されても良ぐまた、マイクロレンズアレイシート 70の出射面に一体的に形 成されたものであっても良ぐさらに、異方性光吸収シート 71の入射面に一体的に形 成されたものであっても良い。ピンホール 101は、例えば、フォトエッチング法を適用 して形成することができる。 [0134] 各ピンホール 101は、入射側のマイクロレンズと出射側の貫通空洞 81とに対応する ものであり、これらの光軸は一致している。各ピンホール 101は、対応するマイクロレ ンズの焦点位置又はその近傍に設けられている。なお、図 14では、同一形状の貫通 空洞 81が規則的に配置されている場合を示している力 種々の大きさの貫通空洞 8 1が不規則に配置されている場合でも、各ピンホール 101は、対応する貫通空洞 81 の入射側に光軸を合わせて設けられる。
[0135] ピンホール 101は、空洞（空気層）によって形成されていても良ぐまた、透明材料 が存在する微小な光学的な窓になっていても良い。また、ピンホール 101は、透過光 に対し、拡散性を付与するような処理が施されていても良い。異方性光吸収シート 71 は、円筒状の光学的な開口になっていても良ぐ錐体台形状の光学的な開口になつ ていても良い。
[0136] この第 6の実施形態において、ピンホール 101は、対応するマイクロレンズの焦点 近傍に形成されているため、マイクロレンズによって集光された光画像の光はピンホ ール 101に妨げられることなく透過する。ピンホール 101を通過した光は、第 4の実施 形態と同様にして、観察者の観察に供する光画像となる。
[0137] ピンホールアレイシート本体 100の存在によって、マイクロレンズアレイシート 70の 一面が、観察者側から見えなくなるので、言い換えると、黒ベースの所からの光画像 を観察者が観察するので、高コントラストの光画像を観察者に提供できる。
[0138] 外光も、基本的には、第 4の実施形態と同様に、異方性光吸収シート 71によって吸 収除去される。仮に、ピンホールアレイシート 72に到達したとしても、ピンホールァレ ィシート 72のピンホール 101以外の部分である光吸収性のピンホールアレイシート 本体 100によって吸収除去される。言い換えると、ピンホール 101を介して、装置筐 体内部に入り込む外光はほぼ皆無と見なすことができ、装置筐体内部に外光が入つ て迷光となって悪影響を与えることを防止できる。
[0139] 以上のように、第 6の実施形態によれば、第 4の実施形態と同様な効果に加え、ピ ンホールアレイシートを設けたことによる画質向上効果を期待できる。
[0140] 図 15は、第 6の実施形態のスクリーンに関する変形実施形態を示している。図 15 に示すスクリーン 61Cは、マイクロレンズアレイシート 70C、透明平板 73、ピンホール アレイシート 72及び異方性光吸収シート 71を有する。
[0141] この変形実施形態においては、ピンホールアレイシート 72は透明平板 73とピンホ ールアレイ層 72aとで構成されて 、る。ピンホールアレイシート 72及び異方性光吸収 シート 71の部分を一部材として製造することは困難を伴うが、透明平板 73上にピン ホールアレイ層 72aを形成することは容易である。ここでピンホールアレイ層 72aは、 透明平板 73上に形成した光吸収層をフォトリソグラフィーなどによって加工してピン ホールアレイを形成した層である。また、光吸収性を有するシート状光学部品として 取り扱 、や販売もし易 、ものとなる。
[0142] また、第 5の実施形態におけるような、いくつかのマイクロレンズに貫通孔を設けると いう技術思想と、第 6の実施形態におけるようなピンホールアレイシートを設けるという 技術思想とを組み合わせて良いことは勿論である。
[0143] (H)画像投射装置用スクリーンの第 7の実施形態
次に、本発明による画像投射装置用スクリーンの第 7の実施形態を、図面を参照し ながら説明する。
[0144] 第 7の実施形態のスクリーンは、前面投射型画像投射装置に適用されるいわゆるフ ロントスクリーンである。光画像を投射するプロジェクタ本体とフロントスクリーンとの位 置関係は、恰も、図 8におけるプロジェクタ本体 63とミラー 64との位置関係と同様で ある。
[0145] 図 16は、第 7の実施形態のスクリーン 61Dを示す概略断面図である。第 7の実施形 態のスクリーン 61Dは、入射及び出射面側から、異方性光吸収シート 71、光拡散層 74及び光反射層 75を有する。
[0146] 異方性光吸収シート 71は、第 4の実施形態のものと同様なものである。但し、プロジ ェクタ本体からの光画像が、貫通空洞 81を往復進行するので、貫通空洞 81の軸方 向の長さ、言い換えると、異方性光吸収シート 71の厚さは、例えば、上記各実施形 態のリアスクリーンの場合より短くなる。なお、図 16では、種々の大きさの貫通空洞 81 が不規則に配置された異方性光吸収シート 71を示したが、同一形状の貫通空洞 81 を規則的に配置した異方性光吸収シート 71を、第 7の実施形態のスクリーン 61Dに 適用しても良 、ことは勿論である。 [0147] 光拡散層 74は、入射光が当該光拡散層 74を透過していくことにより拡散させるもの であり、光反射層 75は、入射光を反射させるものである。光拡散層 74及び光反射層 75は、既存のフロントスクリーンのものと同様である。光反射層 75として、例えば、 PE Tなどの基板に対して、アルミニウム、銀などを蒸着して形成したものを適用できる。
[0148] 光拡散層 74として、例えば、アクリルやスチレンで作った多数の透明ビーズを接着し たものを適用できる。また、光反射層 75として、例えば、散乱性の酸ィ匕物（MgSO、
4
MgO、 BaSOなど)パウダーを高分子材料でバインドしたものを適用し得る。
4
[0149] ここで、異方性光吸収シート 71の貫通空洞 81の光軸と、光反射層 75の法線方向と は平行であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
[0150] 図示しないプロジェクタ本体から出射された光画像は、直接、又は、図示しないミラ 一などによって反射されて、第 7の実施形態のスクリーン 61Dに入射される。このよう に入射される光画像は、異方性光吸収シート 71の小断面積の各貫通空洞 81から見 ると、その貫通空洞 81の光軸に沿った平行光と見なすことができる。
[0151] 各貫通空洞 81内を、その光軸に沿って進行する平行光 PLは、光拡散層 74を透過 していくことにより拡散されて光反射層 75に至る。光反射層 75で反射された光 (拡散 光）は、再度、光拡散層 74を透過していくことにより拡散される。この拡散によっても、 貫通空洞 81内を、側壁 80に到達することなく進行し、貫通空洞 81外部に出射され た光は、観察者の観察に供する光画像となる。なお、拡散光のうち貫通空洞 81を規 定する側壁 80に衝突 (入射）したものは、側壁 80によって吸収される。以上のように して、スクリーン 61Dとしての所望の視野角が達成される。
[0152] 天井の蛍光灯や白熱灯などの室内光源が出射した光線が、図 16に示すように、外 光 (外乱光) NSとしてスクリーン 61Dの観察面に到来したとする。この第 7の実施形 態の場合、観察面側に、異方性光吸収シート 71が設けられている。
[0153] 異方性光吸収シート 71に角度をもって入射した外光 NSは、貫通空洞 81内に入り 込み、その貫通空洞 81を規定する光吸収性を有する側壁 80によって吸収され、除 去される。仮に、外光 NSの数パーセントが反射されたとしても、対向する側壁 80に 到達した際には吸収され、反射が多重になればなるほど完全に吸収される。外光 NS の入射角がある程度小さくても、貫通空洞 81の軸方向の長さ（言い換えると、異方性 光吸収シート 71の厚み）を長く選定しておくことにより、側壁 80のいずれかの箇所に 到達するようになり、外光 NSは吸収される。また仮に、光拡散層 74及び光反射層 75 の部位に到達したとしても、光拡散層 74による拡散方向は、光画像の場合より、角度 を持ったものとなり、反射後の経路で側壁 80のいずれかの箇所に到達し、そこで吸 収される。
[0154] 第 7の実施形態のフロントスクリーンによっても、第 4の実施形態の異方性光吸収シ ートを用いて構成されているので、製造が容易で低コストが期待でき、また、外光を吸 収除去するので、観察者に高画質の光画像を供給できる。
[0155] (I)異方性光吸収シートの製造方法の実施形態
次に、上述したように、画像投射装置用スクリーンに適宜適用される異方性光吸収 シート (71)を、製造する方法の一実施形態を、図 17を参照しながら説明する。なお 、この実施形態は、金属製の異方性光吸収シートの製造方法である。
[0156] 加工後には金属製の異方性光吸収シート（71)になる金属基板 110 (厚みは、上述 したように、 50〜200 μ m)の一面にレジスト 111を塗布する（図 17 (B)参照）。
[0157] その後、マスク基板 112a及びマスクパターン面 112bでなるマスク 112を重ね合わせ て露光する（図 17 (C)参照)。
[0158] ここで、レジストの種類及びマスクパターンは、異方性光吸収シート (71)の側壁 80 となる部分力 現像定着によって残るものを適用する（ネガレジスト)。現像定着後に、 金属基板 110の裏面 (及び側面）に、エッチング液力もの保護膜 114を塗布により設 ける（図 17 (D) )。
[0159] その後、ネガレジスト 111が残存し、保護膜 114が塗布されている金属基板 110を 、エッチング液が収容されているエッチング漕 115に侵漬し、ネガレジスト 111が残存 して 、な 、金属基板 110の部分を除去させる（図 17 (E)、 (F)参照)。
[0160] そして最後に、エッチング漕 115から金属基板 110を取り出し、ネガレジスト 111及 び保護膜 114を除去する（図 17 (G)参照)。これにより、金属製の異方性光吸収シー ト 71が完成する。
[0161] この実施形態によれば、フォトエッチング法という周知の方法によって、金属製の異 方性光吸収シートを容易に形成することができる。ここで、マスクパターンにより、貫通 空洞 81が規則的な配列の異方性光吸収シートや貫通空洞 81が不規則的な配列の 異方性光吸収シートを容易に作製することができ、貫通空洞 81の輪郭や大きさの自 由度も高い。
[0162] ω異方性光吸収シート用金型の製造方法の実施形態
次に、異方性光吸収シート（71)の製造に用いる金型の製造方法の一実施形態を 、図 18を参照しながら説明する。
[0163] 上記では、単一材料でなる異方性光吸収シート（71)を、フォトエッチング法を適用 して製造する場合を説明した。しかし、単一材料でなる異方性光吸収シート（71)の 製造方法も、上記実施形態のものに限定されない。例えば、レーザ加工によって、基 板に対して貫通空洞 (81)を直接穿設して異方性光吸収シート (71)を製造しても良 い。また例えば、金型を作製し、その金型を利用した射出成形によって異方性光吸 収シートを製造しても良い。さらに例えば、金型を作製し、その金型を基板にプレスし て部分的に打ち抜くことにより、基板に対して貫通空洞を設けて異方性光吸収シート を製造しても良い。
[0164] この実施形態の異方性光吸収シート用金型の製造方法は、射出成形によって異方 性光吸収シートを製造するための金型、又は、プレスによって異方性光吸収シートを 製造するための金型の製造に適用できる。
[0165] 加工後には異方性光吸収シート（71)を作製する金型の本体となる基板 120 (厚み は、 100〜200 /ζ πι)の一面にレジスト 121を塗布する（図 18 (B)参照）。その後、マ スク基板 122a及びマスクパターン面 122bでなるマスク 122を重ね合わせて露光す る（図 18 (C)参照)。ここで、金型の本体となる基板 120は、例えば、結晶化ガラス基 板や金属基板など耐久性が高!ヽものを適用する。
[0166] また、レジストの種類及びマスクパターンは、異方性光吸収シート (71)の貫通空洞
(81)となる部分力 現像定着によって残るものを適用する（ポジレジスト)。現像定着 後に、基板 120の裏面 (及び側面）に、エッチング液力もの保護膜 124を塗布により 設ける（図 18 (D) )。
[0167] その後、ポジレジスト 121が残存し、保護膜 124が塗布されている基板 120を、エツ チング液が収容されているエッチング漕 125に侵漬し、ポジレジスト 121が残存して 、な 、基板 120の部分を除去させる（図 18 (E)、 (F)参照)。
[0168] そして最後に、エッチング漕 125から基板 120を取り出し、ポジレジスト 121及び保 護膜 124を除去する（図 18 (G)参照)。これにより、金型本体 126が完成する。この 金型本体 126に、図示しない射出成形機やプレス機に、金型を取り付ける際の接合 部分 127を取り付けて金型 128を完成させる（図 18 (H)参照)。
[0169] このような金型 128を用いた射出成形又は打ち抜きプレスによって、異方性光吸収 シート (71)を製造する。
[0170] この実施形態によれば、異方性光吸収シート（71)を容易に製造できる金型を、フ オトエッチング法という周知の方法によって、簡単に製造することができる。ここで、金 型製造時に利用するマスクパターンにより、貫通空洞 81が規則的な配列の異方性光 吸収シートや貫通空洞 81が不規則的な配列の異方性光吸収シートを容易に作製す ることができる金型を製造できるだけでなぐ自由な輪郭や大きさの貫通空洞 81を有 する異方性光吸収シートを容易に作製できる金型を製造できる。
[0171] (K)他の実施形態
上記第 4実施形態以降の実施形態では、全体が 1種類の材料でなる異方性光吸 収シートの製造方法を示したが、表面だけ光吸収層を設けた異方性光吸収シートで あれば、例えば、以下のようにして製造することができる。例えば、結晶化ガラス基板 に対して、図 17に示したようなフォトエッチング方法を適用して、光吸収層が設けられ ていない段階の異方性光吸収シートを作製する。その後、ニッケル (Ni)の無電解メ ツキによってニッケル層を 200〜1000Aだけ設けた後、クロム（Cr)のメツキによって 光吸収層として機能するクロム層を数 mだけ設ける。このように製造した異方性光 吸収シートは、シートの芯材が結晶化ガラスであるので、図 17の製造方法で製造し た金属の異方性光吸収シートより加工精度が高くなる。
[0172] 上記では、本発明の異方性光吸収シートを画像投射装置用スクリーンに適用した 場合を説明したが、本発明の異方性光吸収シートの用途は、これに限定されるもの ではない。
[0173] 例えば、建物の窓ガラスの一面に本発明の異方性光吸収シートを貼付し、外光を カットするようにしても良い。ここで、吸収波長帯を白色ではなぐ紫外線や赤外線の 波長帯に選定し、紫外線カット機能や赤外線カット機能だけを実現させるようにしても 良い。また、窓ガラスに貼付する場合において、異方性光吸収シートの厚み (言い換 えると、貫通空洞の軸方向の長さ）を厚くすることにより、室内ののぞき見防止機能を も果たすようにしても良い。
また例えば、携帯電話のディスプレイ表面に、本発明の異方性光吸収シートを貼付 し、外光除去機能を実現させても良い。

Claims

請求の範囲
[1] 一面が平面で他面にマイクロレンズが縦横に配列して形成されているマイクロレン ズアレイシートと、全ての入射面から入射した入射光の入射角度によって光吸収特性 が異なる異方性光吸収シートとが互いに対向して近接配置されて構成されていること を特徴とする光学シート。
[2] 請求項 1に記載の光学シートにおいて、
前記マイクロレンズアレイシートと前記異方性光吸収シートと、さらにピンホールァレ ィシートとが、この順に近接して配置されて構成されていることを特徴とする光学シー
[3] 請求項 2に記載の光学シートにおいて、
前記マイクロレンズアレイシートと前記異方性光吸収シートと前記ピンホールアレイ シートと、さらに光拡散シートとが、この順に近接して配置されて構成されていることを 特徴とする光学シート。
[4] 請求項 1に記載の光学シートにおいて、
前記異方性光吸収シートが、互いの側壁を共有して多数密に集合してなる、光吸 収性の前記側壁で囲繞された貫通空洞を備えたことを特徴とする光学シート。
[5] 上記光吸収性の側壁は、金属、光吸収性顔料を含有するガラス、又は、光吸収性 顔料若しくは染料を含有する高分子材料でなって!/ヽることを特徴とする請求項 4に記 載の光学シート。
[6] 上記光吸収性の側壁は、その表面に光吸収層が形成されているものであることを 特徴とする請求項 4に記載の光学シート。
[7] 上記各貫通空洞は同一形状をしており、複数の上記貫通空洞が規則性を持って 配列されていることを特徴とする請求項 4に記載の光学シート。
[8] 上記各貫通空洞は、その光軸方向に直交する断面での輪郭が一様ではなぐ複数 の上記貫通空洞が不規則に配されていることを特徴とする請求項 4に記載の光学シ ート。
[9] 前面投射型画像投射装置に適用される画像投射装置用スクリーンにおいて、 光吸収性の側壁で囲繞された貫通空洞が、互いの上記側壁を共有して多数密に 集合してなる異方性光吸収シート、光拡散層及び光反射層をこの順に有することを 特徴とする画像投射装置用スクリーン。
[10] 背面投射型画像投射装置に適用される画像投射装置用スクリーンにおいて、 請求項 4に記載の異方性光吸収シートと、マイクロレンズアレイシートとを有すること を特徴とする画像投射装置用スクリーン。
[11] 上記マイクロレンズアレイシートを構成するマイクロレンズ及び上記貫通空洞の光軸 が同一であることを特徴とする請求項 10に記載の画像投射装置用スクリーン。
[12] 一部の上記マイクロレンズは、両面を連通する貫通孔を有し、この貫通孔は同一光 軸に係る上記貫通空洞に連絡して 、ることを特徴とする請求項 11に記載の画像投 射装置用スクリーン。
[13] 上記各マイクロレンズの焦点位置近傍にピンホールを有するピンホールァレイシー トが、上記異方性光吸収シート及び上記マイクロレンズアレイシート間に設けられて いることを特徴とする請求項 10に記載の画像投射装置用スクリーン。
[14] 各画素から出射される光強度を電気信号に応じて変調することで画像表示を行う 画像表示素子を用いた画像表示装置にぉ 、て、
一面が平面で他面にマイクロレンズが縦横に配列して形成されているマイクロレン ズアレイシートと、全ての入射面から入射した入射光の入射角度によって光吸収特性 が異なる異方性光吸収シートとが互いに対向して近接配置されて構成された光学シ ートを、その光学シートにおけるマイクロレンズアレイシートの平面力 上記画像表示 素子の表示面に面するように配したことを特徴とする光学シートを用いた画像表示装 置。
[15] 上記光学シートは、上記マイクロレンズアレイシート側表面に、他の光学部品と接合 可能な透明な粘着剤が形成されていることを特徴とする請求項 14に記載の画像表 示装置。
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