JP2002169227A - 背面投射型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビーズスクリーンは微細構造で解像力に優
れ、外光反射低減効果が大きいが、拡散が等方的なた
め、水平視野角として必要な拡散角を設定するとゲイン
が低くなり、ディスプレイとして充分な輝度が得られな
い。 【解決手段】 ビーズシートに入射する光が拡散光で
も、その拡散角が特定の範囲内であれば透過損失が増加
しないことに着眼し、投射レンズ３からの光をレンチキ
ュラレンズ４４１によって水平方向にのみに拡散した後
ビーズスクリーン４３に入射させて異方拡散特性を実現
する。これにより、微細構造を有し外光の影響を排除す
る能力の高いというビーズシートの特徴を活かしながら
異方性拡散を実現することが可能になり、解像力が優
れ、明るい環境下でもコントラストが高く、更に視野角
と明るさのバランスに優れた画像表示を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投射型ディス
プレイに関する。特に背面投射型スクリーンに特徴を有
する背面投射型ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ＴＶ受像機を中心に大画面に対する
ニーズが高まっており、大画面表示に適した装置として
背面投射型ディスプレイが注目されている。

【０００３】背面投射型ディスプレイは、小型高輝度画
像を投射レンズによって拡大投射し、透過型スクリーン
を介して画像を観察するものである。従来、画像源とし
て３原色の単色ＣＲＴを用い、その映像を投射レンズに
よってスクリーン上で重ねあわせてカラー画像を形成す
る方式が主流であったが、近年、液晶パネルなどの空間
変調素子を用いる方式が開発されつつある。空間変調素
子を用いる方式は、ドットマトリクス表示による鮮明な
文字あるいはグラフィック表示が可能でマルチメディア
ディスプレイに適しており、更に軽量コンパクト化が可
能になることから期待されている。その基本構成を模式
的に図６に示す。

【０００４】ランプ１から照射した光を液晶パネル２に
よって空間変調して形成した画像を投射レンズ３によっ
て背面投射型スクリーン４に拡大投射する。なお、実際
の装置においては、カラー表示を実現するために３枚の
液晶パネルを用いるのが一般的であり、その場合ランプ
１からの光を赤、緑、青の成分に分解する色分解光学
系、３枚の液晶パネルを透過した光を合成する色合成光
学系等を有し複雑な構造となるが、ここではそれらを割
愛している。

【０００５】また、空間変調素子を用いる同種の装置と
しては、変調素子として反射型の液晶表示素子を用いる
もの、更には角度を可変できる多数の微細なミラーを配
置した素子を用いるものなどがある。

【０００６】結像面に設置されるスクリーン４には、図
のように中心部から周辺部に向かってマクロに発散的
で、部分的には極めて指向性が鋭い光が入射する。スク
リーン４はこの様な投射光を適切に配光して良好な画像
認識を可能にする働きをする。

【０００７】スクリーン４には、単純な拡散板を用いて
も最低限の画像観察は可能である。しかしながら、投射
光は前述のように発散的に入射するので周辺部は外向き
の指向性を有する。従って、スクリーンを正面から観察
した場合には中心輝度に比べて周辺輝度が極端に暗くな
り、斜めから観察した場合には近い方の端部は明るく遠
い方の端部は極端に暗くなる等、画面の明るさに顕著な
不均一を生じる。

【０００８】この様な不均一性を排除するために、拡散
手段より投射側にフレネルレンズシート４１を配置する
のが一般的である。

【０００９】フレネルレンズシート４１は、投射レンズ
３からスクリーン４に発散的に入射する投射光を主指向
性がほぼスクリーン面に垂直な平行光に変換する働きを
する。この様に、スクリーン各部での光の主指向方向を
スクリーン面に垂直な方向に変換した後に拡散すれば、
どの様な方向から観察しても画面全体に渡ってほぼ均一
な明るさを実現することが出来る。

【００１０】さらに、拡散手段としては単純な等方拡散
板を用いる代わりにＢＳレンチキュラレンズシート４２
を用いるのが一般的である。

【００１１】観察範囲として、水平方向には様々な角度
から良好な画像認識が要求されるのに対し、垂直方向に
ついては立った状態と座った状態という限られた範囲内
で良好な画像認識が出来ればよい。従って、異方性拡散
によって光を必要領域に有効に配分すれば全体に明るい
画像を提供できる。正面方向からスクリーンを観察した
場合の輝度の１／３の輝度が得られる観察角度（スクリ
ーンの法線となす角度、以下この角度を「β角」とい
う）の範囲を実用視野範囲とした場合、β角は水平方向
には４０°〜５０°、垂直方向には１０°〜３０°程度
が適切とされる。ＢＳレンチキュラレンズシート４２は
そのような異方性拡散を実現する。

【００１２】ＢＳレンチキュラレンズシート４２は、そ
の入射面に垂直方向を長手方向とするレンチキュラレン
ズアレイを有し、その内部には基材の屈折率より僅かに
大きな屈折率を有する光拡散粒子が分散されている。フ
レネルレンズシート４１によってほぼ平行光に変換され
た投射光は、水平方向にはレンチキュラレンズ４２１の
屈折作用と光拡散粒子の相乗作用によって相対的に広い
範囲に拡散され、垂直方向には光拡散粒子の作用のみに
よって相対的に狭い範囲に拡散され、上記異方拡散が実
現される。

【００１３】更に、入射側に設けたレンチキュラレンズ
４２１の集光作用によって、出射面での光の透過部分が
限定されるため、光不透過部に光吸収層４２２を設ける
ことが可能になる。この光吸収層４２２は黒色でストラ
イプ状に形成されるためブラックストライプ、あるいは
略してＢＳと呼ばれ、明るい環境下でのスクリーンによ
る外光の拡散反射を大きく低減してコントラスト劣化を
低減する効果を発揮する。

【００１４】この様にＢＳレンチキュラレンズシート４
２は、投射光の拡散、外光の吸収とう複数の機能を同時
に果たす極めて合理的な構造である。しかしながら、背
面投射型ディスプレイを更に高性能化する上で、ＢＳレ
ンチキュラレンズシート４２にはいくつかの限界があ
る。

【００１５】その第１はピッチの微細化の問題である。
図６から明らかなように、出射面は入射側レンチキュラ
レンズ４２１の焦点付近に設ける必要が有るためレンチ
キュラレンズシート４２の厚みｔとレンチキュラレンズ
４２１の配列ピッチｐとの比率ｔ／ｐは一定であり約
１．３程度である。

【００１６】前記ＢＳレンチキュラレンズシート４２は
通常入射側および出射側の一対の金型を用い熱プレスあ
るいはロール押し出し成形によって形成する。広い視野
角を確保するためには入射側レンチキュラレンズ面の凹
凸を深く形成するのがよいが、割れやすくなり、上記の
方法で実現できるレンチキュラレンズシートの最小厚み
は０．７ｍｍ程度である。これより薄くなると歩留まり
が急激に悪化して生産が困難になる。従って、実現可能
な最小配列ピッチｐは０．７／１．３より約０．５ｍｍ
である。

【００１７】近年ハイビジョンを代表に映像の高精細化
が進む中で上記ＢＳレンチキュラレンズシートの微細化
限界がスクリーンの解像力限界となり問題になってい
る。

【００１８】第２の問題は外光の影響を低減する上での
限界である。ブラックストライプ４２２は出射面の光不
透過領域に設ける必要があり、入射面と出射面とは正確
に位置合わせする必要があるが機械精度には限界があ
る。また、出射面にはブラックストライプ印刷用ランド
を形成するのが一般的であり、ランドの側面にはテーパ
ー（傾斜面）が必要である。テーパーは出射面の面内方
向において一定の面積を占め、この部分は投射光が出射
されない無効領域を形成する。これら位置合わせ誤差に
対するマージンを確保すること及びテーパーによる無効
領域が発生することにより、レンチキュラレンズ４２１
の配列ピッチに対するブラックストライプ４２２の幅の
割合（ＢＳ率）に上限が有り、５０％程度が限界であっ
た。このため、スクリーンに外光が入射したときの、ブ
ラックストライプ４２２によるコントラスト低下防止効
果に限界があった。明るい環境下で高いコントラストを
実現するため、更に外光吸収能力の高いスクリーンが望
まれている。

【００１９】微細構造による高解像力と高い外光吸収能
力を実現するために、図７に示すように、ＢＳレンチキ
ュラレンズシート４２に代えてビーズシート４３を用い
た方式が提案されている。

【００２０】図８にビーズシート４３の断面構造を拡大
して示す。透明基材（基盤シート）４３１の上に透明ビ
ーズ４３２を光吸収材（不透明な結合剤）４３３よって
隣接して配列する。このとき透明ビーズ４３２の透明基
材４３１に対する押圧力を調整することにより、透明ビ
ーズ４３２と透明基材４３１とが接する部分に光吸収材
４３３が介在しない開口部（光透過部）４３４を設け
る。

【００２１】透明ビーズ４３２の入射側の面はレンズと
して機能し、投射光を開口部４３４に集光して透過する
とともに拡散する。

【００２２】この方式では透明ビーズ４３２の配列ピッ
チはビーズ粒径程度となり、粒径数１０μｍ程度のビー
ズを用いることにより、図６に示したＢＳ付レンチキュ
ラレンズシート４２を用いる場合に比べ微細化が可能に
なる。更に、開口部４３４が格子点状に点在するため、
ＢＳ付レンチキュラレンズシート４２ではストライプ状
に設けていた光吸収材を面状に形成することが可能にな
り、スクリーン表面に占める光吸収材の面積割合を、ブ
ラックストライプでは５０％程度が上限であったのを９
０％程度まで高めることができ、外光反射を大きく低減
できる。

【００２３】このように、ビーズシートを用いれば、微
細化が可能でしかも高い外光吸収性能を実現することが
できる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビーズ
シート４３を用いた方式では投射光の拡散が等方的で、
光を有効配分する異方拡散が出来ない。その結果、実用
視野範囲を水平方向に必要とされる広い視野角、例えば
β角４５°に設定するとゲインが低くなり正面輝度が不
足し、逆に垂直方向に必要とされる程度の狭い視野角、
例えばβ角３０°に設定するとゲインが高くなり正面方
向の輝度は得られるものの水平方向の視野角が不足する
という問題点があった。

【００２５】本発明は、上記の問題を解決し、微細構造
で外光反射の低減能力が高いというビーズシートの特性
を活かしながら異方拡散を可能として、解像力に優れ、
外光によるコントラスト低下が少なく、正面輝度と視野
角特性のバランスに優れた背面投射型ディスプレイを提
供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成とする。

【００２７】本発明の第１の背面投射型ディスプレイ
は、入力信号に応じて画像表示を行う画像表示装置及び
前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投写レンズか
らなる画像投写部と、前記画像投写部によって投写され
た画像を映し出す背面投射型スクリーンとを備え、前記
背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向かって
順に、スクリーンの中心から周辺に向かってマクロに発
散的に入射する投射光をマクロに収束して略平行光に変
換するサーキュラーフレネルレンズを有するフレネルレ
ンズシートと、垂直方向を長手方向とするレンチキュラ
レンズアレイを有し、水平方向に光を拡散するレンチキ
ュラレンズシートと、透明な材料からなる微小ビーズが
透明な材料からなる基盤シートの投射側の面上に配置さ
れ、前記基盤シートと前記微小ビーズとの間の光透過部
以外の前記基盤シートの投射側の面上が不透明な結合剤
で覆われてなるビーズシートとを備えることを特徴とす
る。

【００２８】また、本発明の第２の背面投射型ディスプ
レイは、入力信号に応じて画像表示を行う画像表示装置
及び前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投写レン
ズからなる画像投写部と、前記画像投写部によって投写
された画像を映し出す背面投射型スクリーンとを備え、
前記背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向か
って順に、垂直方向を長手方向とするレンチキュラレン
ズアレイを投射側に、スクリーンの中心から周辺に向か
ってマクロに発散的に入射する投射光をマクロに収束し
て略平行光に変換するサーキュラーフレネルレンズを観
察側に、それぞれ有するフレネルレンズシートと、透明
な材料からなる微小ビーズが透明な材料からなる基盤シ
ートの投射側の面上に配置され、前記基盤シートと前記
微小ビーズとの間の光透過部以外の前記基盤シートの投
射側の面上が不透明な結合剤で覆われてなるビーズシー
トとを備えることを特徴とする。

【００２９】また、本発明の第３の背面投射型ディスプ
レイは、入力信号に応じて画像表示を行う画像表示装置
及び前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投写レン
ズからなる画像投写部と、前記画像投写部によって投写
された画像を映し出す背面投射型スクリーンとを備え、
前記背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向か
って順に、スクリーンの中心から周辺に向かってマクロ
に発散的に入射する投射光をマクロに収束して略平行光
に変換するサーキュラーフレネルレンズを有するフレネ
ルレンズシートと、積層型拡散機能シートとを備え、前
記積層型拡散機能シートは、投射側の面に垂直方向を長
手方向とするレンチキュラレンズアレイを有し、水平方
向に光を拡散するレンチキュラレンズシートを投射側
に、透明な材料からなる微小ビーズが透明な材料からな
る基盤シートの投射側の面上に配置され、前記基盤シー
トと前記微小ビーズとの間の光透過部以外の前記基盤シ
ートの投射側の面上が不透明な結合剤で覆われてなるビ
ーズシートを観察側に備え、前記レンチキュラレンズシ
ートと前記ビーズシートとを、透明な接着層により接合
して一体化してなることを特徴とする。

【００３０】即ち、本発明の背面投射型ディスプレイ
は、垂直方向を長手方向とするレンチキュラレンズアレ
イによって水平方向にのみ拡散した光をビーズシートに
入射するように構成した背面投射型スクリーンを用いる
ことを特徴とする。

【００３１】このような構成により、微細構造を有し外
光の影響を排除する能力の高いビーズシートを用いて異
方性拡散を実現することが可能となり、解像力が優れ、
明るい環境下でもコントラストが高く、更に視野角と明
るさのバランスに優れた画像表示を実現できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の背面投射型ディスプレイ
の個々の実施の形態を説明する前に、本発明の基礎とな
った検討結果について説明する。

【００３３】ビーズシートでは透明ビーズの出射側に光
吸収材が形成されているので、斜め入射光に対しては吸
収損失を発生する。従って、従来は、図８の光線軌跡５
０１に示すように極力平行性の高い光をビーズシート面
の法線方向から入射させることが効率の点で有利であ
り、ビーズシートより投射側に投射光の平行性を低下さ
せるような部材を挿入することは避ける様に構成するの
が一般的であった。

【００３４】しかしながら、本発明者らは光がビーズシ
ート面の法線方向に対して角度をもって入射しても、そ
の入射角度が図８の光線軌跡５０２に示すように特定の
範囲内であれば吸収損失を発生しないことを見出した。

【００３５】図４に、試作したビーズシートに平行光を
入射させたときの光線透過率を入射角度を変えて測定し
た結果を示す。横軸はビーズシート面の法線方向を基準
とした入射角度であり、縦軸は法線方向から入射する光
線の透過率で規格化した相対透過率である。

【００３６】図に示した様に斜めに入射する光であって
もその入射角度が±１０°以内であればビーズシートに
設けた光吸収材による吸収損失を殆ど発生することな
く、法線方向から入射した光と同等の透過率でビーズシ
ートを透過する。

【００３７】図５は特定の角度範囲で均一な強度分布を
有する拡散光がビーズシートに法線方向に入射した場合
の平均相対透過率を図４に示した測定結果から算出して
図示したものである。特定の角度範囲で均一に拡散され
た拡散光でもその拡散角度範囲が±１５°以内であれ
ば、平行度の高い光が法線方向から入射した場合とほほ
等しい平均透過率を維持し、拡散角度範囲が±２０°で
も９０％以上の平均相対透過率を示す。

【００３８】上記測定例はもともと拡散光の入射を前提
としないビーズシートについてのものであり、光吸収材
の形成されていない開口幅Ｗ（図８参照）は透明ビーズ
の粒径の３０％程度、面積開口率９％程度であるが、開
口幅を大きくすれば斜め入射光に対する透過効率を更に
改善できる。開口幅を大きくすると光吸収材による外光
反射の低減能力の低下が懸念されるが、実際には開口幅
を粒径の約４０％に拡大しても面積開口率は１６％程度
である。このように投射光の透過率を高めても、光吸収
材の占める領域の面積比率を８０％以上に確保すること
ができ、この値はレンチキュラレンズシートにブラック
ストライプを設けた場合の上限とされる５０％より遙か
に大きい。即ち、従来用いられていたビーズシートの開
口幅を適切に設定すれば、斜めに入射する光や拡散光に
対する透過率が低下せず、かつ、外光が入射したときの
コントラストが低下しないスクリーンを構成することが
できる。

【００３９】以下、このようなビーズシートを用いた本
発明の背面投射型ディスプレイの実施の形態について図
面を用いて説明する。

【００４０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１にかかる背面投射型ディスプレイの構成を示す水平
方向断面図である。

【００４１】ランプ１から照射した光を液晶パネル２に
よって空間変調して形成した画像を投射レンズ３によっ
て拡大投射する。結像面に設置されるスクリーン４に
は、図のように中心部から周辺部に向かってマクロに発
散的で、部分的には極めて指向性が鋭い光が入射する。
なお、実際の背面投射型ディスプレイでは投射レンズ３
からの投射光をミラーを介してスクリーン４に投射する
ことによりコンパクトな装置を実現するのが一般的であ
るが図では展開図としてその要部を示している。

【００４２】フレネルレンズシート４１はその出射面に
設けたサーキュラーフレネルレンズ４１１の作用によっ
て投射光をマクロに収束してスクリーン面の法線方向を
指向方向とする略平行光に変換する。レンチキュラレン
ズシート４４の入射側には垂直方向を長手方向とするレ
ンチキュラレンズアレイ４４１が設けられており、前記
略平行光を水平方向にのみ特定の角度範囲内で拡散す
る。ビーズシート４３は図８に示したのと基本的に同様
の構成を有し、水平方向に拡散された光を更に大きく拡
散するとともに、垂直方向にも光を拡散する。

【００４３】上記構成ではビーズシート４３に十分な外
光排除機能があるので、レンチキュラレンズシート４４
にブラックストライプを設ける必要が無い。そのため、
数１０μｍの微細ピッチが可能である。

【００４４】以上の作用によって相対的に水平方向に広
く垂直方向に狭い異方性拡散を実現する。

【００４５】例えば、単独でのβ角が約３０°、正面ゲ
インが２．２程度の等方拡散ビーズシートと水平拡散範
囲２０°程度のレンチキュラレンズシートを用いること
により、水平方向のβ角４５°、垂直方向のβ角３０
°、正面ゲイン１．３程度の特性を実現することができ
る。

【００４６】等方拡散ビーズシートを単独で用いる場
合、上記β角が約３０°の等方拡散ビーズシートではデ
ィスプレイとしての水平方向視野角が不足する。良好な
水平方向視野角を得るためにはβ角４５°程度のビーズ
シートを用いる必要があるが、その場合正面ゲインが１
程度となる。本発明の構成を用いた上記例によればβ角
４５°のビーズシートを用いた場合とほぼ同等な実用視
野角を確保しながらゲインを約１．３倍にして明るい背
面投射型ディスプレイを実現できる。また、ビーズ方式
を用いた場合の高解像力、外光に対するコントラスト低
下が小さいというという特徴を損なうことが無い。

【００４７】（実施の形態２）スクリーンサイズに対し
て投射距離がある程度長く、フレネルレンズシートに対
する最大入射角があまり大きくないシステムの場合、ま
たは、異方性を小さく設定する場合はより合理的な構成
が可能になる。

【００４８】図２は本発明の実施の形態２にかかる背面
投射型ディスプレイを模式的に示す水平方向断面図であ
る。

【００４９】図１に示した構成では独立した部材として
レンチキュラレンズシート４４を設け、その入射面にレ
ンチキュラレンズアレイ４４１を設けたが、図２ではこ
のレンチキュラレンズシート４４を用いずにフレネルレ
ンズシート４１の入射側にレンチキュラレンズアレイ４
１２を設けている。

【００５０】この様に構成することにより上記実施の形
態１と同様に水平方向にのみ拡散した光をビーズシート
４３に入射して異方拡散を実現することが出来る。

【００５１】スクリーンサイズに対して投射距離が短
く、従ってフレネルレンズシート４１への投射光の最大
入射角が大きいシステムで上記構成を用いた場合、レン
チキュラレンズアレイ４１２の拡散範囲を大きくすると
フレネルレンズ４１１面での反射損失を生じ得るが、そ
のような反射損失が許容範囲内である場合は、上記の様
にフレネルレンズシート４１の入射面にレンチキュラレ
ンズアレイ４１２を形成した構成のほうが、シート枚数
を削減して反射界面を少なくして効率を向上できるとと
もに、コストを低減することが可能でより有効である。

【００５２】（実施の形態３）本発明の背面投射型ディ
スプレイの更に別の実施の形態の構成を図３に示す。

【００５３】本実施の形態では、実施の形態１で独立し
て設けていたレンチキュラレンズシート４５１とビーズ
シート４５２とを透明接着層４５３によって接合し、積
層型拡散機能シート４５を形成している。レンチキュラ
レンズシート４５１及びビーズシート４５２の基本構成
は、下記の点を除いて実施の形態１で説明したレンチキ
ュラレンズシート４４及びビーズシート４３と同様であ
る。

【００５４】本実施の形態においては、ビーズシート４
５２に設けた透明ビーズと透明接着層４５３との界面で
光を屈折して投射光を拡散すると共に、ビーズシート４
５２の観察側に設けた開口部に投射光を有効に入射させ
るため、前記透明ビーズの屈折率を前記透明接着層４５
３の屈折率より大きくする必要がある。両者の屈折率差
は０．３以上であることが好ましい。例えば、透明ビー
ズとして屈折率１．９程度のガラスビーズを用い、透明
接着層４５３に透明接着材として一般的なアクリル系接
着剤（屈折率約１．５）を用いることが出来る。

【００５５】また、レンチキュラレンズシート４５１を
屈折率約１．５のＰＭＭＡで構成すれば、レンチキュラ
レンズシート４５１と透明接着層４５３との界面で反射
を生じることが無い。

【００５６】上記構成では実施の形態１に比べ接着工程
が追加されるが、実施の形態１の構成では実現出来ない
いくつかの利点がある。

【００５７】第１の利点は、ビーズシート４５２による
等方拡散を小さく抑えることが可能になり、大きな拡散
異方性、ひいては高い正面輝度を実現しやすいという点
である。

【００５８】本発明の基本思想は、等方拡散要素を使用
しながらも、等方拡散を比較的小さく抑え、水平方向の
みの拡散要素と組み合わせることで実用上有効な視野範
囲を確保した上で高い正面輝度を実現することにある。

【００５９】実施の形態１で、ビーズシートによる等方
拡散は透明ビーズと空気（屈折率１）との界面での屈折
を利用しており、透明ビーズの屈折率を小さくするほど
ビーズシートでの等方拡散を小さく抑えることが出来る
が、一般的な透明材料の屈折率の下限値は１．５程度で
あり界面の屈折率差は０．５程度が限界である。

【００６０】一方、本実施の形態では前記例のごとく屈
折率差０．４程度を一般的な材料を用いて容易に実現で
きる。なお、前記例における屈折率１．９程度の透明ビ
ーズは回帰性反射シートの材料として広く流通してお
り、これを用いることは価格を抑える上で有効である。

【００６１】第２の利点は実施の形態１に比べ透過効率
が向上することである。

【００６２】実施の形態１で、レンチキュラレンズシー
トの観察側平面は空気と接しており反射率５％前後の反
射が発生するのに対し、本実施の形態ではレンチキュラ
レンズシート４５１の屈折率と透明接着層４５３の屈折
率とをほぼ一致させることによりレンチキュラレンズシ
ート４５１と透明接着層４５３との界面での反射をほぼ
零にすることが出来る。レンチキュラレンズシートと透
明接着層との屈折率差は、０．２以下、更には０．１以
下であることが好ましい。

【００６３】上記の実施の形態１〜３では画像表示装置
として透過型の液晶表示パネルを用いた例を示したが、
本発明の画像表示装置はこれに限定されず、反射型の液
晶パネルや、角度を可変できる微細なミラーを多数配置
したミラーデバイスなど、公知の素子を用いることがで
きる。

【００６４】

【発明の効果】以上詳細に説明して明らかなように、本
発明の背面投射型ディスプレイによれば、微細構造を有
し外光の影響を排除する能力の高いビーズシートを用い
て異方性拡散を実現することが可能となり、解像力が優
れ、明るい環境下でもコントラストが高く、更に視野角
と明るさのバランスに優れた画像表示を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１にかかる背面投射型ディ
スプレイの水平方向断面図

【図２】本発明の実施の形態２にかかる背面投射型ディ
スプレイの水平方向断面図

【図３】本発明の実施の形態３にかかる背面投射型ディ
スプレイの水平方向断面図。

【図４】ビーズシートの透過率の入射角依存特性を示す
グラフ

【図５】ビーズシートに特定角度範囲の拡散光を入射さ
せた場合の拡散角度範囲に対する平均相対透過率を示す
グラフ

【図６】従来の背面投射型ディスプレイの構成を示す水
平方向断面図

【図７】従来の背面投射型ディスプレイの別の構成を示
す水平方向断面図

【図８】ビーズシートの概略構成を示す厚さ方向の拡大
断面図

【符号の説明】

１ ランプ ２ 液晶パネル ３ 投射レンズ ４ スクリーン ４１ フレネルレンズシート ４１１ フレネルレンズ ４１２ レンチキュラレンズアレイ ４２ ＢＳレンチキュラレンズシート ４２１ レンチキュラレンズ ４２２ 光吸収層（ブラックストライプ） ４３ ビーズシート ４３１ 透明基材（基盤シート） ４３２ 透明ビーズ ４３４ 開口部（光透過部） ４３３ 光吸収材（不透明な結合剤） ４４ レンチキュラレンズシート ４４１ レンチキュラレンズアレイ ４５ 積層型拡散機能シート ４５１ レンチキュラレンズシート ４５２ ビーズシート ４５３ 透明接着層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｃ (72)発明者 山岸 成多 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H021 BA24 BA27 BA29 2H042 BA02 BA14 BA19 BA20 5C058 BA08 BA25 BA31 EA01 EA12 EA32 EA36

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号に応じて画像表示を行う画像表
   示装置及び前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投
   写レンズからなる画像投写部と、 前記画像投写部によって投写された画像を映し出す背面
   投射型スクリーンとを備え、 前記背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向か
   って順に、 スクリーンの中心から周辺に向かってマクロに発散的に
   入射する投射光をマクロに収束して略平行光に変換する
   サーキュラーフレネルレンズを有するフレネルレンズシ
   ートと、 垂直方向を長手方向とするレンチキュラレンズアレイを
   有し、水平方向に光を拡散するレンチキュラレンズシー
   トと、 透明な材料からなる微小ビーズが透明な材料からなる基
   盤シートの投射側の面上に配置され、前記基盤シートと
   前記微小ビーズとの間の光透過部以外の前記基盤シート
   の投射側の面上が不透明な結合剤で覆われてなるビーズ
   シートとを備えることを特徴とする背面投射型ディスプ
   レイ。
2. 【請求項２】 入力信号に応じて画像表示を行う画像表
   示装置及び前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投
   写レンズからなる画像投写部と、 前記画像投写部によって投写された画像を映し出す背面
   投射型スクリーンとを備え、 前記背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向か
   って順に、 垂直方向を長手方向とするレンチキュラレンズアレイを
   投射側に、スクリーンの中心から周辺に向かってマクロ
   に発散的に入射する投射光をマクロに収束して略平行光
   に変換するサーキュラーフレネルレンズを観察側に、そ
   れぞれ有するフレネルレンズシートと、 透明な材料からなる微小ビーズが透明な材料からなる基
   盤シートの投射側の面上に配置され、前記基盤シートと
   前記微小ビーズとの間の光透過部以外の前記基盤シート
   の投射側の面上が不透明な結合剤で覆われてなるビーズ
   シートとを備えることを特徴とする背面投射型ディスプ
   レイ。
3. 【請求項３】 入力信号に応じて画像表示を行う画像表
   示装置及び前記画像表示装置上の画像を拡大投写する投
   写レンズからなる画像投写部と、 前記画像投写部によって投写された画像を映し出す背面
   投射型スクリーンとを備え、 前記背面投射型スクリーンは、投射側から観察側に向か
   って順に、 スクリーンの中心から周辺に向かってマクロに発散的に
   入射する投射光をマクロに収束して略平行光に変換する
   サーキュラーフレネルレンズを有するフレネルレンズシ
   ートと、 積層型拡散機能シートとを備え、 前記積層型拡散機能シートは、 投射側の面に垂直方向を長手方向とするレンチキュラレ
   ンズアレイを有し、水平方向に光を拡散するレンチキュ
   ラレンズシートを投射側に、 透明な材料からなる微小ビーズが透明な材料からなる基
   盤シートの投射側の面上に配置され、前記基盤シートと
   前記微小ビーズとの間の光透過部以外の前記基盤シート
   の投射側の面上が不透明な結合剤で覆われてなるビーズ
   シートを観察側に備え、 前記レンチキュラレンズシートと前記ビーズシートと
   を、透明な接着層により接合して一体化してなることを
   特徴とする背面投射型ディスプレイ。
4. 【請求項４】 前記微小ビーズの屈折率が前記透明な接
   着層の屈折率よりも０．３以上大きく、かつ、前記透明
   な接着層の屈折率と前記レンチキュラレンズシートの屈
   折率とが略等しいことを特徴とする請求項３に記載の背
   面投射型ディスプレイ。