透過型スクリーン
【課題】投射型リアプロジェクションテレビ用スクリーンとして、明るく高解像度で、水平，垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンを、比較的、低コストで提供する。
【解決手段】光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成の光拡散基板を採用する。
【解決手段】光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成の光拡散基板を採用する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型プロジェクションテレビなどに用いられる透過型スクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の透過型スクリーンの一つとして、ＣＲＴプロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ向けに汎用的に使用されている透過型スクリーンが公知である（図２参照）。前記スクリーンは、通常、観察者側から順に、少なくとも両面レンチキュラーレンズシート20，フレネルレンズシート10の２枚のレンズシート部材から構成され、観察者側の最外位置に平坦な保護板30が配置される場合もある。
【０００３】両面レンチキュラーレンズシート20は、垂直方向を長手方向とする縦長のシリンドリカルレンズを水平方向に連続して複数配列したレンズ部22，23を、両面に形成してなる構成のレンチキュラーレンズシートであり、投射側のレンズ部22は、プロジェクタから投射される映像光を水平方向に屈折拡散させる作用を、他方の観察側のレンズ部23は、投射側のレンズ部との相乗作用によりカラーシフト（軸外しで配置される３管式のプロジェクタに起因する出射光の色ずれの問題）を修正する作用を持つ。
【０００４】一方、映像光は、水平のみならず垂直方向にも視域を拡げて観察者に視覚させる必要があり、垂直方向については、レンズによる屈折拡散作用でなく光拡散材による拡散作用により視域を拡げることが行なわれており、レンチキュラーレンズシートに光拡散材24を適用する手法が採用されている。
【０００５】光拡散材の適用にあたっては、レンチキュラーレンズシート自体に光拡散材を混入して、レンズシート内部に光拡散材を分散させたり、または、レンズシートとは別部材として、光拡散材を含むインキをレンチキュラーレンズシートに塗布形成したり、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートをレンチキュラーレンズシートに積層する、などの手法が適宜に採用されている。
【０００６】また、両面レンチキュラーレンズシートの観察面側のシリンドリカルレンズの境界部に凸部を設け、その頂点の平坦部に墨インキなどでの印刷や転写形成などにより、遮光層25が形成される構成が一般的である。遮光層25を形成する目的は、視覚される映像のコントラストを向上させることと、外光を吸収し、スクリーン表面での照り返しを観察者に視覚させないことが主である。
【０００７】両面レンチキュラーレンズシート20では、露出する観察面側に凹凸があるため、ホコリ，ゴミが付着し易く、ホコリ，ゴミの付着防止、また遮光層を保護するために、保護板30が配置される場合もある。通常、保護板31の表面に、耐擦傷性のハードコートや帯電防止処理などの表面処理層38が施されているのが一般的である。
【０００８】近年、ＣＲＴプロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ（以下、ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビと称する）に対して、消費電力が少ない，軽量かつ薄型であるなどの特徴を持つ液晶プロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ（以下、液晶投射型リアプロジェクションテレビと称する）が普及してきた。
【０００９】特に、デジタル高精細対応などで映像ソースの高度化に伴って、高精細な液晶パネルを用いた方式のテレビの開発が盛んであり、液晶透投射型リアプロジェクションテレビにおいても、明るく高解像度で、水平・垂直の双方で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンが求められている。
【００１０】ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビの場合は、上記のように、ＲＧＢの３管により投射され、その３管のそれぞれの位置差によって発生するカラーシフトを修正するために、透過型スクリーンには両面レンチキュラーレンズシートが使われるのに対して、液晶投射型リアプロジェクションテレビの場合は、液晶パネルによって規定される映像光が単眼のレンズを通して投射され、位置差によるカラーシフトが発生しないため、透過型スクリーンには片面のみにレンズ部を有する片面レンチキュラーレンズシートが使用できる。
【００１１】液晶投射型リアプロジェクションテレビに使用される透過型スクリーンの一例を図３に示す。前記スクリーンは、少なくとも、レンチキュラーシート70，フレネルレンズシート60の２枚の部材で構成される。
【００１２】レンチキュラーシート70は、一般に、スクリーン面の垂直方向を長手方向とする縦長のシリンドリカルレンズをスクリーン面の水平方向に連続して複数配列してなるレンズ部を片面のみに形成した構成（片面レンチキュラーシート）であり、映像光を水平方向に屈折拡散する作用を持つ。
【００１３】観察面側となる反レンズ部側の平坦面には、両面レンチキュラーレンズシートの場合と同様に遮光層75を形成し、外光による反射防止と視覚される画像のコントラストを改善する。
【００１４】また、ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビの場合と同様に、光拡散材による拡散作用により視域を拡げることが必要であり、レンチキュラーシートに光拡散材を適用する手法が採用される。本出願人は、片面レンチキュラーシートの遮光層上に光拡散層を形成した構成のレンチキュラーシートを提案している。（特開平９−１２０１０１公報）
【００１５】光拡散層80としては、光拡散材を含むインキをレンチキュラーシートの遮光層上に塗布形成したり、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シート（拡散板）84をレンチキュラーシートに積層する、などの手法が適宜に採用される。後者では、別途に製造された拡散板81を、粘着層87を介してレンチキュラーシート70と貼り合わせると、レンチキュラーシートの剛性を付与する作用も併せ持つことになる。同図では、拡散板81の表面に、必要に応じて所望の表面処理（ハードコート，帯電防止，反射防止）を行なう表面処理層88が形成された光拡散層80に係る説明である。
【００１６】光拡散材を分散混合した拡散板81は、表面から光拡散材84が露出しており、拡散板の表面平滑性は低い。そのため、拡散板80をレンチキュラーシート70に積層する際に、粘着性が良好でなく、粘着剤87の選定に制約を受けるなど、取扱いの上で問題があった。
【００１７】上記スクリーン用の光拡散層にかかる出願として、本出願人による特開平１１−２７１５１０号公報が公知である。前記出願は、「表裏外層は光透過性樹脂であって、中間層が、拡散性微粒子を分散せしめた光透過性樹脂である３層構成からなることを特徴とする光拡散板」である。
【００１８】前記出願における解決課題は、接着剤を介して、拡散性微粒子を分散せしめた光透過性樹脂（中間層）を他のスクリーン部材（レンチキュラーシートなど）に積層する場合、接着剤の影響で光拡散特性が初期の特性から変化してしまう問題や、中間層から拡散性微粒子が突出した表面状態を形成していると、光拡散板と他のスクリーン部材との密着性に問題があり、温度，湿度などの環境変化や耐久性に不安があるため、表裏外層の光透過性樹脂により、前記中間層を保護すると共に、表面の平滑性を維持することにある。
【００１９】ところで、液晶投射型リアプロジェクションテレビに固有な問題に対応するためのスクリーンに適した光拡散層に対する要求がある。
【００２０】液晶プロジェクターは、投影レンズの投射瞳の径が小さいため、ＣＲＴプロジェクターに比較して、以下の現象が顕著である。プロジェクターからの入射光の中心点の輝度が局所的に高くなり（ホットスポット）、シリンドリカルレンズの並設方向に縞状に明るく見える「ホットバー」の現象。投影画像内に視覚される不要なちらつきである「シンチレーション」の現象。
【００２１】ホットバーを回避するには、光拡散性を高くすることが必要であり、シリンドリカルレンズの並設方向に直交する方向（垂直方向）の光拡散性を高くする必要がある。そのため、光拡散層の厚さを大きくする提案が、本出願人による特開平１０−８３０２９号公報によりなされている。
【００２２】他方、映像画質の高精細化を達成するには、解像度の低下を招かないように、光拡散層はなるべく薄い方が望ましく、ホットバー回避のためとは相反する構成となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、（特に、高精細な液晶パネルを用いた）投射型リアプロジェクションテレビ用スクリーンとして、明るく高解像度で、水平，垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンを、比較的、低コストで提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明では、光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成であることを特徴とする光拡散基板を採用する。
【００２５】上記の光拡散基板として、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成とすると、レンチキュラーシートに積層する際に、取扱いの上で好ましいと共に、透明樹脂基板の厚さを大きくすることで、大幅なコストの上昇を招かずに十分な剛性を付与することができる。
【００２６】光拡散層は、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートにより構成しても良いし、光拡散材を含むインキを塗布形成してなる構成であっても良い。上記のインキとしては、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理などの表面処理を兼ねるものであっても良い。
【００２７】上記の光拡散基板を適用した透過型スクリーンは、プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートの少なくとも一方は、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の表面に、レンズ部を構成する凹凸が形成されており、少なくとも一方の光拡散基板は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に異なる構成であることを特徴とする。
【００２８】一層好ましい透過型スクリーンの構成は、プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートは、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の片面に、（好ましくは、放射線硬化型樹脂の硬化物からなる）レンズ部を構成する凹凸が形成されており、他面には、垂直方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、プロジェクタからの投射光を垂直方向に拡げて出射する作用を持つレンズ部を構成する凹凸が形成されており、レンチキュラーシートは、フレネルレンズシート側の基板の片面に、水平方向に並列したシリンドリカルレンズ群が、樹脂成形物（好ましくは、放射線硬化型樹脂の硬化物）により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層が形成され、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成の光拡散基板を、上記遮光層側に、光拡散材を含まない側が面するように積層され、その光拡散層は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であることを特徴とする。
【００２９】＜作用＞光拡散層が多層構成なため、光拡散基板全体として、或いは、レンズシート（フレネル，レンチキュラー）のレンズ特性に応じた光拡散特性を所望に制御する上で好適である。
【００３０】光拡散材の分散される濃度が均一な１層だけで構成される光拡散層であると、実用上で充分な光拡散性を持たせる場合、光拡散材の混合量が多くなり、表面の凹凸が顕著で荒れた感じの外観を呈すると共に、外光反射率が高くなるが、観察者側に濃度が低い光拡散層を配置することで、適度なマット感および外光反射率を持つ外観となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明する。（図１参照）
以降の説明においては、入射光を水平方向に屈折させる作用を持つレンチキュラー（レンズ部）を「水平レンチキュラー」、垂直方向に屈折させる作用を持つレンチキュラー（レンズ部）を「垂直レンチキュラー」と称することとする。
【００３２】フレネルレンズシート90は、光拡散基板91の片面（非プロジェクタ側）に、放射線硬化型樹脂の硬化物などの樹脂からなるレンズ部92が形成されており、他面（プロジェクタ側）には、垂直レンチキュラー93が形成されている。
【００３３】光拡散基板91を構成する樹脂基材としては、ポリエステル樹脂，スチレン樹脂，アクリル樹脂，アクリルースチレン共重合樹脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル樹脂シートなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】また、上記樹脂基材中には、粒径１〜３０μｍの、主に球状のガラスビーズや樹脂架橋ビーズからなる光拡散材94が分散混合されている。
【００３５】水平レンチキュラーシート100 は、基板101 のフレネルレンズシート側にシリンドリカルレンズ群102 が放射線硬化型樹脂の硬化物などの樹脂により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層105 が形成され、その上に、光拡散層（光拡散基板）200 が積層される。
【００３６】基板101 は、上記と同様に、ポリエステル樹脂，ポリスチレン樹脂，アクリル樹脂，アクリルースチレン共重合樹脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル樹脂シートなどが挙げられるが、材質はこれらに限定されるものではない。
【００３７】光拡散基板200 は、光拡散材を含まない透明樹脂基板201 の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）208 を２層以上積層してなる構成であり、光拡散材を含まない側が上記遮光層105 側に面するように、粘着層207 を介して積層される。
【００３８】光拡散基板200 を構成する樹脂基材として、アクリル樹脂，アクリル−スチレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂），ポリカーボネート樹脂などの、剛性があり光線透過率の優れた樹脂板が使用できるが、特に限定されない。
【００３９】光拡散層208 は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であり、同図中に拡大して示す。本実施形態では、透明樹脂基板201 上に第１光拡散層／第２光拡散層がこの順に形成されるが、第２光拡散層は表面処理の１つであるハードコート層を兼ねる場合であり、第２光拡散層を構成する処方中には、光拡散材に加えて、耐擦傷性を付与するフィラーが含まれる。
【００４０】第１光拡散層は、シリカなどの無機系拡散材が３０％の濃度で分散したアクリル系樹脂を膜厚２０μｍ程度でコーティングするなどして形成される。第２光拡散層は、アクリルやＭＳなどの有機架橋ビーズが１５％の濃度で分散したアクリル系樹脂を膜厚２０μｍ程度でコーティングするなどして形成される。
【００４１】第２光拡散層は、上記（ハードコート処理）に限られるものでなく、帯電防止処理，反射防止処理などの各種の機能を兼ねることもできる。
【００４２】また、第１光拡散層／第２光拡散層には、紫外線硬化型塗料が使用される場合もある。紫外線硬化型塗料は、一般的には皮膜形成成分としてのその構造の中にラジカル重合性の二重結合又はエポキシ基を有するポリマー，オリゴマー，モノマーなどを主成分とするものであり、その他光重合開始剤や増感剤を含有する。好ましくは、皮膜形成成分がアクリレート系の官能基を有する多官能（メタ）アクリレート系の紫外線硬化型塗料を使用することによって、特に第２層の表面硬度、透明性、耐摩擦性、耐擦傷性などに優れたハードコート層を拡散層と同時に形成することができる。
【００４３】樹脂板に紫外線硬化型塗料を塗布する方法は、特に塗布厚の精度、塗布表面の平滑性などに優れたグラビアコーティング，グラビアリバースコーティング，リバースロールコーティング，オフセットグラビアコーティング方法などが好適である。また、ハードコート層を転写層とする転写シートを用いて、転写によって形成することもできる。
【００４４】紫外線硬化型塗料による第２光拡散層が、光拡散とハードコートと帯電防止とを同時に行う場合、紫外線硬化型アクリル系樹脂中に帯電防止剤として界面活性剤などの微粉末を添加するのが一般的である。この帯電防止剤の種類，添加量などは特に限定されるものではない。
【００４５】反射防止層としては、第２光拡散層の表面に、低屈折率の材料，透明なフッ素系樹脂またはフッ素系無機化合物からなる薄膜を、塗布または蒸着などにより光拡散基板に形成することができるが、低屈折率の材料や形成方法については、特に限定されるものではなく、これにより、外光コントラストが改善されて、写り込みのない映像が視覚される。
【００４６】光拡散基板は、光拡散特性や剛性の点から、一般に０．５〜２ｍｍ程度の厚さを必要とする。上記の実施形態の場合、フレネルレンズシート90中の光拡散基板91は、全体が光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）であるが、光拡散基板200 は、その大部分が透明樹脂基板201 によって占められ、光拡散層208 は厚さの比で全体の一部（約２０〜１００μｍ）にすぎない。
【００４７】光拡散層では、光拡散材（微粒子）とそれを分散混合する樹脂との屈折率差、全体で均一に分散混合させる上での好適な組み合わせや成形法などで様々な制約があり、全体が光拡散層からなり充分な剛性を持つ厚さ（０．５〜２ｍｍ程度）のシート状の光拡散基板は、スクリーン全体の中で占めるコスト比が高い。
【００４８】上記の実施形態に係る構成によると、全体が光拡散層からなる光拡散基板は、フレネルレンズシート90側だけであり、水平レンチキュラーシート100 側の基板は低コストな構成であり、光拡散層は比較的薄いため、表示輝度や解像度の低下を招かずに映像画質の高精細化が達成される。
【００４９】水平レンチキュラーシート100 側の光拡散層は複層構成であり、その組み合わせにより光拡散特性の制御が容易であるため、特に重要な「ホットバー回避」のための垂直方向の光拡散特性は、フレネルレンズシート90中の垂直レンチキュラー93のピッチ，レンズ特性（出射角度範囲）との組み合わせも含めて制御可能である。
【００５０】また、フレネルレンズシート90中の垂直レンチキュラー93に応じた垂直方向の映像光の屈折拡散作用と、水平レンチキュラーシート100 による水平方向の屈折拡散作用との相乗作用によって、スクリーン画面の光量を均一に制御でき、均一な明るさのスクリーンが得られる。
【００５１】フレネルレンズシート90中の光拡散基板91を構成する光拡散材（微粒子）94は、有機系拡散材を成分とする粒径１０〜１００μｍの球状の形状を主体とする。
【００５２】フレネルレンズシート側の光拡散材として、上記のものが好ましい理由として、無機系拡散材では一般に形状が不定であり、ランダムな光拡散を生じるため、フレネルレンズシート側に用いると、プロジェクタからの投射光がランダムに光拡散した後、フレネルレンズ部に入射することで、フレネルレンズによる特性が損なわれることになる。有機系拡散材を成分とする光拡散材は、形状が球状で一定のものが得やすく、フレネルレンズによる特性が損なわれることなく、水平レンチキュラーシート側に出射させる上で好適なためである。
【００５３】プロジェクタからの投射光がフレネルレンズシートの拡散層を透過した透過光（Ｌａ）は、平行光（Ｌ１）と拡散光（Ｌ２）の和で表すことができる。この透過光（Ｌａ）が、フレネルレンズ部で光路を屈折されて、水平レンチキュラーシートのレンズ面に入射し、観察側に出射する。
【００５４】フレネルレンズシートを通過した透過光が、水平レンチキュラーシートのレンズ面に入射し、遮光層105 以外のレンズの集光部に相当するスクリーン開口部を通過する際、拡散光（Ｌ２）成分に対し平行光（Ｌ１）成分が少ないため、遮光層（ＢＳ＝ブラックストライプ）の占める割合（ＢＳ率）が５０％以上の場合でも、ＢＳによる蹴られが少なく、プロジェクタからの投射光の利用効率が高く、明るい表示画像を視覚することができる。ＢＳ率（％）は、１００×遮光部／（開口部＋遮光部）で示される。
【００５５】図４は、透明樹脂基板201 のみからなり光拡散層を持たない基板200 を用いたスクリーンの構成を示す説明図であり、図１に示す本発明と対照する上での構成であるが、遮光層105 よりも観察者側に光拡散層がない場合、画角が大きくなるにつれ、水平視野角が狭くなりやすい。これは、開口部（非ＢＳ部の、光が通過する部分）を通過した光が、観察面に拡散層がある場合と無い場合とを比較すると、前者は後者に比較して一層光拡散するため、全体としての視野角が広がるためである。（図５，図６参照）
図５は、スクリーンを視覚する方向（画角）と視覚される輝度との関係を示すグラフであり、実線が観察者側に光拡散層を持つ場合、点線が観察者側に光拡散層を持たない場合についての特性を表す。図６は、観察者側に光拡散層を持つ場合、光拡散により水平視野角が拡がることを概念的に示す説明図である。
【００５６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。レンチキュラーシートの観察者側に位置する光拡散基板として、透明樹脂基板に光拡散層を２層構成で設ける実施例１〜５と、透明樹脂基板に光拡散層を設けない比較例１，全体に光拡散材が均一に分散混合された比較例２とを、対比して以下に説明する。
【００５７】＜実施例１＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記■，■に示す光拡散層をこの順に塗布形成した。塗布厚は、共に２０μｍである。
■有機系拡散材を濃度３０％で含む第１光拡散層■有機系拡散材を濃度１５％で含む第２光拡散層
【００５８】＜実施例２＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記■，■に示す光拡散層をこの順に塗布形成した。塗布厚は、共に２０μｍである。
■有機系拡散材を濃度１５％で含む第１光拡散層■有機系拡散材を濃度３０％で含む第２光拡散層
【００５９】＜実施例３＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記■，■に示す光拡散層をこの順に塗布形成した。塗布厚は、共に２０μｍである。
■有機系拡散材を濃度１５％で含む第１光拡散層■有機系拡散材を濃度１５％で含む第２光拡散層
【００６０】＜実施例４＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記■，■に示す光拡散層をこの順に塗布形成した。塗布厚は、共に２０μｍである。
■無機系拡散材を濃度３０％で含む第１光拡散層■有機系拡散材を濃度１５％で含む第２光拡散層
【００６１】＜実施例５＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記■，■に示す光拡散層をこの順に塗布形成した。塗布厚は、共に２０μｍである。
■有機系拡散材を濃度３０％で含む第１光拡散層■無機系拡散材を濃度１５％で含む第２光拡散層
【００６２】＜比較例１＞表面に何も塗布しない透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）。
【００６３】＜比較例２＞有機系光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シート。（厚さ２ｍｍのＭＳ樹脂）
【００６４】実施例１〜５と比較例１，２に係る構成の各種基板を、図２に示すＣＲＴ投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（従来の透過型スクリーン）における保護板30として用い、各々についてスクリーン性能を評価した。図７は、各実施例および比較例について、スクリーン特性を示す表である。
【００６５】＜考察＞まず、観察者側に光拡散層を設ける構成（実施例１〜５）と設けない構成（比較例１）とを対比すると、比較例１では、水平方向の視野角の広さを表すγＨ（正面＝０°における輝度が、左右方向に移動した際、１／１０に低下する角度），δＨ（同じく、１／２０に低下する際の角度）が、実施例１〜５に比べて小さいことが分かる。
【００６６】このことは、図５のグラフでは、点線で示す曲線（比較例１）のすそ野の部分の高さが落ちていることを意味する。対して、実線で示す曲線（実施例１〜５）のすそ野の部分は、点線よりも高い輝度を維持している。
【００６７】実施例１〜５と比較例２との対比は、表示映像の目視評価により鮮明度の項目で評価しているが、実施例１〜５は、光拡散層が明らかに薄いため、像のボケが少なく鮮明度が高い。
【００６８】次に、実施例１〜５について比較すると、第２光拡散層中の光拡散材の分散濃度が低い方（実施例１，３，４，５）が、高い方（実施例２）よりも、観察面が良好で、外光による表面の乱反射（外光反射率で表す）も少ない結果となっている。観察面の外観の良否は、目視評価による。観察面の外観が良好で、外光による表面の乱反射も少なく抑えるには、最外面となる第２光拡散層の光拡散材の分散濃度が１５％程度が好ましい。
【００６９】視野角を拡げるためには、光拡散材の分散濃度を高くする必要があり、スクリーン用途では３０％程度が好ましいとされる。光拡散特性（視野角）を優先すると、外観を損ない表面の乱反射も多くなることは上記の通りであり、光拡散特性（視野角）を維持したまま、外観なども良好とするには、光拡散材の分散濃度を、第２光拡散層側を低く、第１光拡散層側を高くすることが好ましい。（実施例１，４，５）
【００７０】投射型プロジェクションテレビ（ＣＲＴ，液晶の何れにおいても）の観察にあたっては、光拡散層がある程度の厚みを有する場合、角度を変えて視覚すると、光拡散層内での（視線方向の）光路長が変化することに起因して、微妙な色変化の問題が生じる。これは、光拡散層内での（視線方向の）光路長の変化に応じて、投射表示光が光拡散材を経由する度合が変化するためと推測される。
【００７１】上記の色変化は、同図中で、水平方向の色変化（Δｘ）と垂直方向の色変化（Δｙ）として表すが、これらは小さいほど良好である。実施例１，２，３は有機系拡散材のみからなり、実施例４，５は無機系拡散材も含むが、後者の方が色変化が少ないことが分かる。
【００７２】このことは、シリカ，アルミナなどの無機系拡散材は形状が不定であり、アクリル，ＭＳなどの架橋ビーズによる球状の有機系拡散材よりも、光拡散が大きくランダムなことによるであろうと推測される。
【００７３】実施例４，５の比較では、第２光拡散層の方に光拡散性が大きい無機系拡散材を用いた実施例４の方が、カラーシフトが少ないことが顕著である。
【００７４】以上の実施例（比較例）の説明は、図２に示すＣＲＴ投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（従来の透過型スクリーン）に、本発明による多層光拡散を適用した場合についてであったが、本発明は、液晶投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（図１，３）にも適用可能である。
【００７５】特に、本発明の適用が好ましいのは、図１の構成に係るスクリーンである。上述のように、フレネルレンズシート側および水平レンチキュラーシート側の双方で用いていた「押し出し成形などによる、全体が光拡散層からなる光拡散基板」の採用を一方のみ（フレネルレンズシート側）にし、水平レンチキュラーシート側のコストを下げることができるためである。
【００７６】この場合、透明樹脂基板の片面に塗布形成される程度の光拡散層の厚さでは、特に垂直方向には、充分な視野角の拡大が図れないため、プロジェクタ側に垂直レンチキュラーが形成されたフレネルレンズシートを使用する図１の構成に係るスクリーンが、本発明による作用・効果を最も奏することになる。
【００７７】
【発明の効果】本発明の光拡散層（光拡散板）を適用した透過型スクリーンでは、（特に、高精細な液晶パネルを用いた）投射型リアプロジェクションテレビ用スクリーンとして、明るく高解像度で、水平，垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できるスクリーンを、比較的、低コストで提供する上で有効である。
【００７８】（１）本発明の作用・効果が一層奏することになる透過型スクリーンの構成としては、プロジェクタ側の片面に垂直レンチキュラーレンズを形成したフレネルレンズシートと、水平レンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなる構成のスクリーンであり、塗布形成などによる比較的薄い光拡散層が、透明樹脂板上に多層構成されてなる光拡散板の、前記光拡散層の組み合わせを、前記垂直レンチキュラーのピッチとの間で制御（処方設定）することによって、スクリーン特性を所望に制御することが容易である。
【００７９】（２）垂直レンチキュラーとフレネルレンズとからなる（両面）フレネルレンズシートに設けた拡散層の光拡散特性と、多層構成の光拡散特性の特性の相乗効果により光学特性が向上する他、垂直レンチキュラーのピッチを、０．１ｍｍ以下の範囲で制御することによって、液晶プロジェクタ特有のホットバーを容易に解消できる。また、色変化の低減や水平，垂直視野角をも制御することができる。
【００８０】（３）上記フレネルレンズシートの片面に設けた垂直レンチキュラーの垂直方向の映像光の屈折拡散作用と、水平レンチキュラーシートの水平レンチキュラーの水平方向の屈折拡散作用との両者が相まって、スクリーン画面の光量を均一に制御でき、均一な明るさのスクリーンが得られる。
【００８１】（４）無定型の拡散剤を用いた拡散層を第１の光拡散層（入射側）に、ビーズ系の拡散材を用いた拡散層を第２の光拡散層（観察側）にした構成で、且つ光拡散材の分散濃度が「第２拡散層＜第１拡散層」となる光拡散層とすることにより、プロジェクタからの投射光が両面フレネルレンズシートの拡散層を透過した光の拡散光成分と、水平レンチキュラーシートに形成した上記光拡散層の相乗効果により、広い水平視野角と垂直視野角を維持し、透過光の光量損失が少なく輝度の高いスクリーンが得られる。
【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型スクリーンの構成の一例を示す説明図であり、図１(a)は斜視図，図１(b) はＸ−Ｙ面で切断した断面図。
【図２】ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビ向けに使用される透過型スクリーンの構成を示す断面図。
【図３】液晶投射型リアプロジェクションテレビに使用される透過型スクリーンの構成を示す断面図。
【図４】本発明とは異なり、図１に示すスクリーンと対照する上での構成に係る透過型スクリーンの説明図。
【図５】スクリーンを視覚する方向（画角）と視覚される輝度との関係を示すグラフ。
【図６】観察者側に光拡散層を持つ場合、光拡散により水平視野角が拡がることを概念的に示す説明図。
【図７】各実施例および比較例について、スクリーン特性を示す表。
【符号の説明】
10，60，90…フレネルレンズシート
20，70…レンチキュラーシート
75，105 …遮光層
80…光拡散層
81…光拡散板
87，207 …粘着層
91，200 …光拡散基板
92…レンズ部
93…垂直レンチキュラー
94…光拡散材
100 …水平レンチキュラーシート
101 …基板
102 …シリンドリカルレンズ群
201 …光拡散材を含まない透明樹脂基板
208 …光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投射型プロジェクションテレビなどに用いられる透過型スクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の透過型スクリーンの一つとして、ＣＲＴプロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ向けに汎用的に使用されている透過型スクリーンが公知である（図２参照）。前記スクリーンは、通常、観察者側から順に、少なくとも両面レンチキュラーレンズシート20，フレネルレンズシート10の２枚のレンズシート部材から構成され、観察者側の最外位置に平坦な保護板30が配置される場合もある。
【０００３】両面レンチキュラーレンズシート20は、垂直方向を長手方向とする縦長のシリンドリカルレンズを水平方向に連続して複数配列したレンズ部22，23を、両面に形成してなる構成のレンチキュラーレンズシートであり、投射側のレンズ部22は、プロジェクタから投射される映像光を水平方向に屈折拡散させる作用を、他方の観察側のレンズ部23は、投射側のレンズ部との相乗作用によりカラーシフト（軸外しで配置される３管式のプロジェクタに起因する出射光の色ずれの問題）を修正する作用を持つ。
【０００４】一方、映像光は、水平のみならず垂直方向にも視域を拡げて観察者に視覚させる必要があり、垂直方向については、レンズによる屈折拡散作用でなく光拡散材による拡散作用により視域を拡げることが行なわれており、レンチキュラーレンズシートに光拡散材24を適用する手法が採用されている。
【０００５】光拡散材の適用にあたっては、レンチキュラーレンズシート自体に光拡散材を混入して、レンズシート内部に光拡散材を分散させたり、または、レンズシートとは別部材として、光拡散材を含むインキをレンチキュラーレンズシートに塗布形成したり、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートをレンチキュラーレンズシートに積層する、などの手法が適宜に採用されている。
【０００６】また、両面レンチキュラーレンズシートの観察面側のシリンドリカルレンズの境界部に凸部を設け、その頂点の平坦部に墨インキなどでの印刷や転写形成などにより、遮光層25が形成される構成が一般的である。遮光層25を形成する目的は、視覚される映像のコントラストを向上させることと、外光を吸収し、スクリーン表面での照り返しを観察者に視覚させないことが主である。
【０００７】両面レンチキュラーレンズシート20では、露出する観察面側に凹凸があるため、ホコリ，ゴミが付着し易く、ホコリ，ゴミの付着防止、また遮光層を保護するために、保護板30が配置される場合もある。通常、保護板31の表面に、耐擦傷性のハードコートや帯電防止処理などの表面処理層38が施されているのが一般的である。
【０００８】近年、ＣＲＴプロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ（以下、ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビと称する）に対して、消費電力が少ない，軽量かつ薄型であるなどの特徴を持つ液晶プロジェクタを具備する投射型プロジェクションテレビ（以下、液晶投射型リアプロジェクションテレビと称する）が普及してきた。
【０００９】特に、デジタル高精細対応などで映像ソースの高度化に伴って、高精細な液晶パネルを用いた方式のテレビの開発が盛んであり、液晶透投射型リアプロジェクションテレビにおいても、明るく高解像度で、水平・垂直の双方で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンが求められている。
【００１０】ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビの場合は、上記のように、ＲＧＢの３管により投射され、その３管のそれぞれの位置差によって発生するカラーシフトを修正するために、透過型スクリーンには両面レンチキュラーレンズシートが使われるのに対して、液晶投射型リアプロジェクションテレビの場合は、液晶パネルによって規定される映像光が単眼のレンズを通して投射され、位置差によるカラーシフトが発生しないため、透過型スクリーンには片面のみにレンズ部を有する片面レンチキュラーレンズシートが使用できる。
【００１１】液晶投射型リアプロジェクションテレビに使用される透過型スクリーンの一例を図３に示す。前記スクリーンは、少なくとも、レンチキュラーシート70，フレネルレンズシート60の２枚の部材で構成される。
【００１２】レンチキュラーシート70は、一般に、スクリーン面の垂直方向を長手方向とする縦長のシリンドリカルレンズをスクリーン面の水平方向に連続して複数配列してなるレンズ部を片面のみに形成した構成（片面レンチキュラーシート）であり、映像光を水平方向に屈折拡散する作用を持つ。
【００１３】観察面側となる反レンズ部側の平坦面には、両面レンチキュラーレンズシートの場合と同様に遮光層75を形成し、外光による反射防止と視覚される画像のコントラストを改善する。
【００１４】また、ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビの場合と同様に、光拡散材による拡散作用により視域を拡げることが必要であり、レンチキュラーシートに光拡散材を適用する手法が採用される。本出願人は、片面レンチキュラーシートの遮光層上に光拡散層を形成した構成のレンチキュラーシートを提案している。（特開平９−１２０１０１公報）
【００１５】光拡散層80としては、光拡散材を含むインキをレンチキュラーシートの遮光層上に塗布形成したり、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シート（拡散板）84をレンチキュラーシートに積層する、などの手法が適宜に採用される。後者では、別途に製造された拡散板81を、粘着層87を介してレンチキュラーシート70と貼り合わせると、レンチキュラーシートの剛性を付与する作用も併せ持つことになる。同図では、拡散板81の表面に、必要に応じて所望の表面処理（ハードコート，帯電防止，反射防止）を行なう表面処理層88が形成された光拡散層80に係る説明である。
【００１６】光拡散材を分散混合した拡散板81は、表面から光拡散材84が露出しており、拡散板の表面平滑性は低い。そのため、拡散板80をレンチキュラーシート70に積層する際に、粘着性が良好でなく、粘着剤87の選定に制約を受けるなど、取扱いの上で問題があった。
【００１７】上記スクリーン用の光拡散層にかかる出願として、本出願人による特開平１１−２７１５１０号公報が公知である。前記出願は、「表裏外層は光透過性樹脂であって、中間層が、拡散性微粒子を分散せしめた光透過性樹脂である３層構成からなることを特徴とする光拡散板」である。
【００１８】前記出願における解決課題は、接着剤を介して、拡散性微粒子を分散せしめた光透過性樹脂（中間層）を他のスクリーン部材（レンチキュラーシートなど）に積層する場合、接着剤の影響で光拡散特性が初期の特性から変化してしまう問題や、中間層から拡散性微粒子が突出した表面状態を形成していると、光拡散板と他のスクリーン部材との密着性に問題があり、温度，湿度などの環境変化や耐久性に不安があるため、表裏外層の光透過性樹脂により、前記中間層を保護すると共に、表面の平滑性を維持することにある。
【００１９】ところで、液晶投射型リアプロジェクションテレビに固有な問題に対応するためのスクリーンに適した光拡散層に対する要求がある。
【００２０】液晶プロジェクターは、投影レンズの投射瞳の径が小さいため、ＣＲＴプロジェクターに比較して、以下の現象が顕著である。プロジェクターからの入射光の中心点の輝度が局所的に高くなり（ホットスポット）、シリンドリカルレンズの並設方向に縞状に明るく見える「ホットバー」の現象。投影画像内に視覚される不要なちらつきである「シンチレーション」の現象。
【００２１】ホットバーを回避するには、光拡散性を高くすることが必要であり、シリンドリカルレンズの並設方向に直交する方向（垂直方向）の光拡散性を高くする必要がある。そのため、光拡散層の厚さを大きくする提案が、本出願人による特開平１０−８３０２９号公報によりなされている。
【００２２】他方、映像画質の高精細化を達成するには、解像度の低下を招かないように、光拡散層はなるべく薄い方が望ましく、ホットバー回避のためとは相反する構成となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、（特に、高精細な液晶パネルを用いた）投射型リアプロジェクションテレビ用スクリーンとして、明るく高解像度で、水平，垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できる透過型スクリーンを、比較的、低コストで提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明では、光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成であることを特徴とする光拡散基板を採用する。
【００２５】上記の光拡散基板として、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成とすると、レンチキュラーシートに積層する際に、取扱いの上で好ましいと共に、透明樹脂基板の厚さを大きくすることで、大幅なコストの上昇を招かずに十分な剛性を付与することができる。
【００２６】光拡散層は、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートにより構成しても良いし、光拡散材を含むインキを塗布形成してなる構成であっても良い。上記のインキとしては、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理などの表面処理を兼ねるものであっても良い。
【００２７】上記の光拡散基板を適用した透過型スクリーンは、プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートの少なくとも一方は、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の表面に、レンズ部を構成する凹凸が形成されており、少なくとも一方の光拡散基板は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に異なる構成であることを特徴とする。
【００２８】一層好ましい透過型スクリーンの構成は、プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートは、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の片面に、（好ましくは、放射線硬化型樹脂の硬化物からなる）レンズ部を構成する凹凸が形成されており、他面には、垂直方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、プロジェクタからの投射光を垂直方向に拡げて出射する作用を持つレンズ部を構成する凹凸が形成されており、レンチキュラーシートは、フレネルレンズシート側の基板の片面に、水平方向に並列したシリンドリカルレンズ群が、樹脂成形物（好ましくは、放射線硬化型樹脂の硬化物）により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層が形成され、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成の光拡散基板を、上記遮光層側に、光拡散材を含まない側が面するように積層され、その光拡散層は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であることを特徴とする。
【００２９】＜作用＞光拡散層が多層構成なため、光拡散基板全体として、或いは、レンズシート（フレネル，レンチキュラー）のレンズ特性に応じた光拡散特性を所望に制御する上で好適である。
【００３０】光拡散材の分散される濃度が均一な１層だけで構成される光拡散層であると、実用上で充分な光拡散性を持たせる場合、光拡散材の混合量が多くなり、表面の凹凸が顕著で荒れた感じの外観を呈すると共に、外光反射率が高くなるが、観察者側に濃度が低い光拡散層を配置することで、適度なマット感および外光反射率を持つ外観となる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明する。（図１参照）
以降の説明においては、入射光を水平方向に屈折させる作用を持つレンチキュラー（レンズ部）を「水平レンチキュラー」、垂直方向に屈折させる作用を持つレンチキュラー（レンズ部）を「垂直レンチキュラー」と称することとする。
【００３２】フレネルレンズシート90は、光拡散基板91の片面（非プロジェクタ側）に、放射線硬化型樹脂の硬化物などの樹脂からなるレンズ部92が形成されており、他面（プロジェクタ側）には、垂直レンチキュラー93が形成されている。
【００３３】光拡散基板91を構成する樹脂基材としては、ポリエステル樹脂，スチレン樹脂，アクリル樹脂，アクリルースチレン共重合樹脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル樹脂シートなどが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【００３４】また、上記樹脂基材中には、粒径１〜３０μｍの、主に球状のガラスビーズや樹脂架橋ビーズからなる光拡散材94が分散混合されている。
【００３５】水平レンチキュラーシート100 は、基板101 のフレネルレンズシート側にシリンドリカルレンズ群102 が放射線硬化型樹脂の硬化物などの樹脂により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層105 が形成され、その上に、光拡散層（光拡散基板）200 が積層される。
【００３６】基板101 は、上記と同様に、ポリエステル樹脂，ポリスチレン樹脂，アクリル樹脂，アクリルースチレン共重合樹脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル樹脂シートなどが挙げられるが、材質はこれらに限定されるものではない。
【００３７】光拡散基板200 は、光拡散材を含まない透明樹脂基板201 の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）208 を２層以上積層してなる構成であり、光拡散材を含まない側が上記遮光層105 側に面するように、粘着層207 を介して積層される。
【００３８】光拡散基板200 を構成する樹脂基材として、アクリル樹脂，アクリル−スチレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂），ポリカーボネート樹脂などの、剛性があり光線透過率の優れた樹脂板が使用できるが、特に限定されない。
【００３９】光拡散層208 は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であり、同図中に拡大して示す。本実施形態では、透明樹脂基板201 上に第１光拡散層／第２光拡散層がこの順に形成されるが、第２光拡散層は表面処理の１つであるハードコート層を兼ねる場合であり、第２光拡散層を構成する処方中には、光拡散材に加えて、耐擦傷性を付与するフィラーが含まれる。
【００４０】第１光拡散層は、シリカなどの無機系拡散材が３０％の濃度で分散したアクリル系樹脂を膜厚２０μｍ程度でコーティングするなどして形成される。第２光拡散層は、アクリルやＭＳなどの有機架橋ビーズが１５％の濃度で分散したアクリル系樹脂を膜厚２０μｍ程度でコーティングするなどして形成される。
【００４１】第２光拡散層は、上記（ハードコート処理）に限られるものでなく、帯電防止処理，反射防止処理などの各種の機能を兼ねることもできる。
【００４２】また、第１光拡散層／第２光拡散層には、紫外線硬化型塗料が使用される場合もある。紫外線硬化型塗料は、一般的には皮膜形成成分としてのその構造の中にラジカル重合性の二重結合又はエポキシ基を有するポリマー，オリゴマー，モノマーなどを主成分とするものであり、その他光重合開始剤や増感剤を含有する。好ましくは、皮膜形成成分がアクリレート系の官能基を有する多官能（メタ）アクリレート系の紫外線硬化型塗料を使用することによって、特に第２層の表面硬度、透明性、耐摩擦性、耐擦傷性などに優れたハードコート層を拡散層と同時に形成することができる。
【００４３】樹脂板に紫外線硬化型塗料を塗布する方法は、特に塗布厚の精度、塗布表面の平滑性などに優れたグラビアコーティング，グラビアリバースコーティング，リバースロールコーティング，オフセットグラビアコーティング方法などが好適である。また、ハードコート層を転写層とする転写シートを用いて、転写によって形成することもできる。
【００４４】紫外線硬化型塗料による第２光拡散層が、光拡散とハードコートと帯電防止とを同時に行う場合、紫外線硬化型アクリル系樹脂中に帯電防止剤として界面活性剤などの微粉末を添加するのが一般的である。この帯電防止剤の種類，添加量などは特に限定されるものではない。
【００４５】反射防止層としては、第２光拡散層の表面に、低屈折率の材料，透明なフッ素系樹脂またはフッ素系無機化合物からなる薄膜を、塗布または蒸着などにより光拡散基板に形成することができるが、低屈折率の材料や形成方法については、特に限定されるものではなく、これにより、外光コントラストが改善されて、写り込みのない映像が視覚される。
【００４６】光拡散基板は、光拡散特性や剛性の点から、一般に０．５〜２ｍｍ程度の厚さを必要とする。上記の実施形態の場合、フレネルレンズシート90中の光拡散基板91は、全体が光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）であるが、光拡散基板200 は、その大部分が透明樹脂基板201 によって占められ、光拡散層208 は厚さの比で全体の一部（約２０〜１００μｍ）にすぎない。
【００４７】光拡散層では、光拡散材（微粒子）とそれを分散混合する樹脂との屈折率差、全体で均一に分散混合させる上での好適な組み合わせや成形法などで様々な制約があり、全体が光拡散層からなり充分な剛性を持つ厚さ（０．５〜２ｍｍ程度）のシート状の光拡散基板は、スクリーン全体の中で占めるコスト比が高い。
【００４８】上記の実施形態に係る構成によると、全体が光拡散層からなる光拡散基板は、フレネルレンズシート90側だけであり、水平レンチキュラーシート100 側の基板は低コストな構成であり、光拡散層は比較的薄いため、表示輝度や解像度の低下を招かずに映像画質の高精細化が達成される。
【００４９】水平レンチキュラーシート100 側の光拡散層は複層構成であり、その組み合わせにより光拡散特性の制御が容易であるため、特に重要な「ホットバー回避」のための垂直方向の光拡散特性は、フレネルレンズシート90中の垂直レンチキュラー93のピッチ，レンズ特性（出射角度範囲）との組み合わせも含めて制御可能である。
【００５０】また、フレネルレンズシート90中の垂直レンチキュラー93に応じた垂直方向の映像光の屈折拡散作用と、水平レンチキュラーシート100 による水平方向の屈折拡散作用との相乗作用によって、スクリーン画面の光量を均一に制御でき、均一な明るさのスクリーンが得られる。
【００５１】フレネルレンズシート90中の光拡散基板91を構成する光拡散材（微粒子）94は、有機系拡散材を成分とする粒径１０〜１００μｍの球状の形状を主体とする。
【００５２】フレネルレンズシート側の光拡散材として、上記のものが好ましい理由として、無機系拡散材では一般に形状が不定であり、ランダムな光拡散を生じるため、フレネルレンズシート側に用いると、プロジェクタからの投射光がランダムに光拡散した後、フレネルレンズ部に入射することで、フレネルレンズによる特性が損なわれることになる。有機系拡散材を成分とする光拡散材は、形状が球状で一定のものが得やすく、フレネルレンズによる特性が損なわれることなく、水平レンチキュラーシート側に出射させる上で好適なためである。
【００５３】プロジェクタからの投射光がフレネルレンズシートの拡散層を透過した透過光（Ｌａ）は、平行光（Ｌ１）と拡散光（Ｌ２）の和で表すことができる。この透過光（Ｌａ）が、フレネルレンズ部で光路を屈折されて、水平レンチキュラーシートのレンズ面に入射し、観察側に出射する。
【００５４】フレネルレンズシートを通過した透過光が、水平レンチキュラーシートのレンズ面に入射し、遮光層105 以外のレンズの集光部に相当するスクリーン開口部を通過する際、拡散光（Ｌ２）成分に対し平行光（Ｌ１）成分が少ないため、遮光層（ＢＳ＝ブラックストライプ）の占める割合（ＢＳ率）が５０％以上の場合でも、ＢＳによる蹴られが少なく、プロジェクタからの投射光の利用効率が高く、明るい表示画像を視覚することができる。ＢＳ率（％）は、１００×遮光部／（開口部＋遮光部）で示される。
【００５５】図４は、透明樹脂基板201 のみからなり光拡散層を持たない基板200 を用いたスクリーンの構成を示す説明図であり、図１に示す本発明と対照する上での構成であるが、遮光層105 よりも観察者側に光拡散層がない場合、画角が大きくなるにつれ、水平視野角が狭くなりやすい。これは、開口部（非ＢＳ部の、光が通過する部分）を通過した光が、観察面に拡散層がある場合と無い場合とを比較すると、前者は後者に比較して一層光拡散するため、全体としての視野角が広がるためである。（図５，図６参照）
図５は、スクリーンを視覚する方向（画角）と視覚される輝度との関係を示すグラフであり、実線が観察者側に光拡散層を持つ場合、点線が観察者側に光拡散層を持たない場合についての特性を表す。図６は、観察者側に光拡散層を持つ場合、光拡散により水平視野角が拡がることを概念的に示す説明図である。
【００５６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。レンチキュラーシートの観察者側に位置する光拡散基板として、透明樹脂基板に光拡散層を２層構成で設ける実施例１〜５と、透明樹脂基板に光拡散層を設けない比較例１，全体に光拡散材が均一に分散混合された比較例２とを、対比して以下に説明する。
【００５７】＜実施例１＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記
【００５８】＜実施例２＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記
【００５９】＜実施例３＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記
【００６０】＜実施例４＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記
【００６１】＜実施例５＞透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）の片面に、下記
【００６２】＜比較例１＞表面に何も塗布しない透明樹脂基板（厚さ２ｍｍのアクリル）。
【００６３】＜比較例２＞有機系光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シート。（厚さ２ｍｍのＭＳ樹脂）
【００６４】実施例１〜５と比較例１，２に係る構成の各種基板を、図２に示すＣＲＴ投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（従来の透過型スクリーン）における保護板30として用い、各々についてスクリーン性能を評価した。図７は、各実施例および比較例について、スクリーン特性を示す表である。
【００６５】＜考察＞まず、観察者側に光拡散層を設ける構成（実施例１〜５）と設けない構成（比較例１）とを対比すると、比較例１では、水平方向の視野角の広さを表すγＨ（正面＝０°における輝度が、左右方向に移動した際、１／１０に低下する角度），δＨ（同じく、１／２０に低下する際の角度）が、実施例１〜５に比べて小さいことが分かる。
【００６６】このことは、図５のグラフでは、点線で示す曲線（比較例１）のすそ野の部分の高さが落ちていることを意味する。対して、実線で示す曲線（実施例１〜５）のすそ野の部分は、点線よりも高い輝度を維持している。
【００６７】実施例１〜５と比較例２との対比は、表示映像の目視評価により鮮明度の項目で評価しているが、実施例１〜５は、光拡散層が明らかに薄いため、像のボケが少なく鮮明度が高い。
【００６８】次に、実施例１〜５について比較すると、第２光拡散層中の光拡散材の分散濃度が低い方（実施例１，３，４，５）が、高い方（実施例２）よりも、観察面が良好で、外光による表面の乱反射（外光反射率で表す）も少ない結果となっている。観察面の外観の良否は、目視評価による。観察面の外観が良好で、外光による表面の乱反射も少なく抑えるには、最外面となる第２光拡散層の光拡散材の分散濃度が１５％程度が好ましい。
【００６９】視野角を拡げるためには、光拡散材の分散濃度を高くする必要があり、スクリーン用途では３０％程度が好ましいとされる。光拡散特性（視野角）を優先すると、外観を損ない表面の乱反射も多くなることは上記の通りであり、光拡散特性（視野角）を維持したまま、外観なども良好とするには、光拡散材の分散濃度を、第２光拡散層側を低く、第１光拡散層側を高くすることが好ましい。（実施例１，４，５）
【００７０】投射型プロジェクションテレビ（ＣＲＴ，液晶の何れにおいても）の観察にあたっては、光拡散層がある程度の厚みを有する場合、角度を変えて視覚すると、光拡散層内での（視線方向の）光路長が変化することに起因して、微妙な色変化の問題が生じる。これは、光拡散層内での（視線方向の）光路長の変化に応じて、投射表示光が光拡散材を経由する度合が変化するためと推測される。
【００７１】上記の色変化は、同図中で、水平方向の色変化（Δｘ）と垂直方向の色変化（Δｙ）として表すが、これらは小さいほど良好である。実施例１，２，３は有機系拡散材のみからなり、実施例４，５は無機系拡散材も含むが、後者の方が色変化が少ないことが分かる。
【００７２】このことは、シリカ，アルミナなどの無機系拡散材は形状が不定であり、アクリル，ＭＳなどの架橋ビーズによる球状の有機系拡散材よりも、光拡散が大きくランダムなことによるであろうと推測される。
【００７３】実施例４，５の比較では、第２光拡散層の方に光拡散性が大きい無機系拡散材を用いた実施例４の方が、カラーシフトが少ないことが顕著である。
【００７４】以上の実施例（比較例）の説明は、図２に示すＣＲＴ投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（従来の透過型スクリーン）に、本発明による多層光拡散を適用した場合についてであったが、本発明は、液晶投射型プロジェクションテレビ向け透過型スクリーン（図１，３）にも適用可能である。
【００７５】特に、本発明の適用が好ましいのは、図１の構成に係るスクリーンである。上述のように、フレネルレンズシート側および水平レンチキュラーシート側の双方で用いていた「押し出し成形などによる、全体が光拡散層からなる光拡散基板」の採用を一方のみ（フレネルレンズシート側）にし、水平レンチキュラーシート側のコストを下げることができるためである。
【００７６】この場合、透明樹脂基板の片面に塗布形成される程度の光拡散層の厚さでは、特に垂直方向には、充分な視野角の拡大が図れないため、プロジェクタ側に垂直レンチキュラーが形成されたフレネルレンズシートを使用する図１の構成に係るスクリーンが、本発明による作用・効果を最も奏することになる。
【００７７】
【発明の効果】本発明の光拡散層（光拡散板）を適用した透過型スクリーンでは、（特に、高精細な液晶パネルを用いた）投射型リアプロジェクションテレビ用スクリーンとして、明るく高解像度で、水平，垂直の両方向で広い視野角を持ち、コントラストに優れ、鮮明な画像が観察できるスクリーンを、比較的、低コストで提供する上で有効である。
【００７８】（１）本発明の作用・効果が一層奏することになる透過型スクリーンの構成としては、プロジェクタ側の片面に垂直レンチキュラーレンズを形成したフレネルレンズシートと、水平レンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなる構成のスクリーンであり、塗布形成などによる比較的薄い光拡散層が、透明樹脂板上に多層構成されてなる光拡散板の、前記光拡散層の組み合わせを、前記垂直レンチキュラーのピッチとの間で制御（処方設定）することによって、スクリーン特性を所望に制御することが容易である。
【００７９】（２）垂直レンチキュラーとフレネルレンズとからなる（両面）フレネルレンズシートに設けた拡散層の光拡散特性と、多層構成の光拡散特性の特性の相乗効果により光学特性が向上する他、垂直レンチキュラーのピッチを、０．１ｍｍ以下の範囲で制御することによって、液晶プロジェクタ特有のホットバーを容易に解消できる。また、色変化の低減や水平，垂直視野角をも制御することができる。
【００８０】（３）上記フレネルレンズシートの片面に設けた垂直レンチキュラーの垂直方向の映像光の屈折拡散作用と、水平レンチキュラーシートの水平レンチキュラーの水平方向の屈折拡散作用との両者が相まって、スクリーン画面の光量を均一に制御でき、均一な明るさのスクリーンが得られる。
【００８１】（４）無定型の拡散剤を用いた拡散層を第１の光拡散層（入射側）に、ビーズ系の拡散材を用いた拡散層を第２の光拡散層（観察側）にした構成で、且つ光拡散材の分散濃度が「第２拡散層＜第１拡散層」となる光拡散層とすることにより、プロジェクタからの投射光が両面フレネルレンズシートの拡散層を透過した光の拡散光成分と、水平レンチキュラーシートに形成した上記光拡散層の相乗効果により、広い水平視野角と垂直視野角を維持し、透過光の光量損失が少なく輝度の高いスクリーンが得られる。
【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型スクリーンの構成の一例を示す説明図であり、図１(a)は斜視図，図１(b) はＸ−Ｙ面で切断した断面図。
【図２】ＣＲＴ投射型リアプロジェクションテレビ向けに使用される透過型スクリーンの構成を示す断面図。
【図３】液晶投射型リアプロジェクションテレビに使用される透過型スクリーンの構成を示す断面図。
【図４】本発明とは異なり、図１に示すスクリーンと対照する上での構成に係る透過型スクリーンの説明図。
【図５】スクリーンを視覚する方向（画角）と視覚される輝度との関係を示すグラフ。
【図６】観察者側に光拡散層を持つ場合、光拡散により水平視野角が拡がることを概念的に示す説明図。
【図７】各実施例および比較例について、スクリーン特性を示す表。
【符号の説明】
10，60，90…フレネルレンズシート
20，70…レンチキュラーシート
75，105 …遮光層
80…光拡散層
81…光拡散板
87，207 …粘着層
91，200 …光拡散基板
92…レンズ部
93…垂直レンチキュラー
94…光拡散材
100 …水平レンチキュラーシート
101 …基板
102 …シリンドリカルレンズ群
201 …光拡散材を含まない透明樹脂基板
208 …光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）
【特許請求の範囲】
【請求項１】プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートの少なくとも一方は、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の表面に、レンズ部を構成する凹凸が形成されており、少なくとも一方の光拡散基板は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に異なる構成であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】光拡散基板が、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの少なくとも一方の表面に、光拡散材を含むインキを塗布形成してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】光拡散基板が、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの表面に、光拡散材を練り込む濃度が異なる他の押し出し成形樹脂シートを積層してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項４】光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項５】光拡散材の分散される濃度が、プロジェクタ側が観察者側よりも高くなっていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項６】多層構成のうち、プロジェクタ側に分散される光拡散材が無機系材料を主体とし、観察者側に分散される光拡散材が有機系材料を主体とすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項７】フレネルレンズシート側に分散される光拡散材が有機系材料であり、レンチキュラーシート側に分散される光拡散材が無機系材料であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項８】拡散基板の観察者側の表面に、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理が施された構成であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項９】光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの観察者側の表面に、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理を施すことにより、前記の表面処理が光拡散層の形成も兼ねることをことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートは、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の片面に、放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズ部を構成する凹凸が形成されており、他面には、垂直方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、プロジェクタからの投射光を垂直方向に拡げて出射する作用を持つレンズ部を構成する凹凸が形成されており、レンチキュラーシートは、フレネルレンズシート側の基板の片面に、水平方向に並列したシリンドリカルレンズ群が、放射線硬化型樹脂の硬化物により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層が形成され、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成の光拡散基板を、上記遮光層側に、光拡散材を含まない側が面するように積層され、その光拡散層は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１１】光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成であることを特徴とする光拡散基板。
【請求項１】プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートの少なくとも一方は、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の表面に、レンズ部を構成する凹凸が形成されており、少なくとも一方の光拡散基板は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に異なる構成であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】光拡散基板が、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの少なくとも一方の表面に、光拡散材を含むインキを塗布形成してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項３】光拡散基板が、光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの表面に、光拡散材を練り込む濃度が異なる他の押し出し成形樹脂シートを積層してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。
【請求項４】光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項５】光拡散材の分散される濃度が、プロジェクタ側が観察者側よりも高くなっていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項６】多層構成のうち、プロジェクタ側に分散される光拡散材が無機系材料を主体とし、観察者側に分散される光拡散材が有機系材料を主体とすることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項７】フレネルレンズシート側に分散される光拡散材が有機系材料であり、レンチキュラーシート側に分散される光拡散材が無機系材料であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項８】拡散基板の観察者側の表面に、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理が施された構成であることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項９】光拡散材を練り込んで押し出し成形された樹脂シートの観察者側の表面に、ハードコート処理，帯電防止処理，反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理を施すことにより、前記の表面処理が光拡散層の形成も兼ねることをことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】プロジェクタからの投射光を、観察者側に配置されたレンチキュラーシートに略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートからの出射光を受け、水平方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、上記の略平行光を水平方向に拡げて出射する作用を持つレンチキュラーシート、を少なくとも備える透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートは、光拡散材の分散された基板（光拡散基板）の片面に、放射線硬化型樹脂の硬化物からなるレンズ部を構成する凹凸が形成されており、他面には、垂直方向に並列したシリンドリカル・レンズ群の機能により、プロジェクタからの投射光を垂直方向に拡げて出射する作用を持つレンズ部を構成する凹凸が形成されており、レンチキュラーシートは、フレネルレンズシート側の基板の片面に、水平方向に並列したシリンドリカルレンズ群が、放射線硬化型樹脂の硬化物により形成されており、他面には、シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置にストライプ状の遮光層が形成され、光拡散材を含まない透明樹脂基板の一方の面に、光拡散材を含む樹脂層（光拡散層）を２層以上積層してなる構成の光拡散基板を、上記遮光層側に、光拡散材を含まない側が面するように積層され、その光拡散層は、光拡散材の分散される濃度が、基板の厚さ方向で２層以上に渡って異なる構成であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項１１】光拡散材が樹脂中に分散混合されてなる光拡散層を有する光拡散基板において、光拡散材の分散される濃度が、厚さ方向で２層以上に異なる光拡散層を有する構成であることを特徴とする光拡散基板。
【図２】
【図３】
【図４】
【図１】
【図５】
【図６】
【図７】
【図３】
【図４】
【図１】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００２−２３６３１９（Ｐ２００２−２３６３１９Ａ）
【公開日】平成１４年８月２３日（２００２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３３３１１（Ｐ２００１−３３３１１）
【出願日】平成１３年２月９日（２００１．２．９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年８月２３日（２００２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年２月９日（２００１．２．９）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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