JP2005010730A - 透過型スクリーン及び投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズシート内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる透過型スクリーン及び投写型表示装置を提供する。
【解決手段】この透過型スクリーン１１１では、ガラスにより形成された前面板１１に水平レンチキュラーレンズシート１２を貼り合わせて高い剛性を有する水平レンチキュラーレンズ板１０を形成し、その水平レンチキュラーレンズ板１０に対してフレネルレンズシート２０を張力を付与した状態で金属枠３０により固定している。
【選択図】図６

Description

本発明は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（Digital Micromirror Device）や透過型液晶パネル及び反射型液晶パネル等のライトバルブを用いた投写型表示装置に用いられる透過型スクリーン、及びそれを用いた投写型表示装置に関する。

従来の透過型スクリーンにおいては、アクリル樹脂からなる投写光束入射側が平坦面となるように配設したフレネルレンズスクリーンと、同じくアクリル樹脂からなる垂直方向配光用レンチキュラーレンズスクリーンと、同じくアクリル樹脂からなる水平方向配光用レンチキュラーレンズスクリーンとから透過型スクリーンを構成している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−４２４２７公報（段落[００３０]、図３）

しかしながら、上述の従来技術では、樹脂製の板状部材によりフレネルレンズスクリーンを形成するため、レンズスクリーンの厚みが大きい。このため、レンズスクリーンを正当に通過せずに、レンズスクリーン内で何度か反射されて実像から離れた位置にて観測者側に出射する迷光成分の影響が大きくなり、画像劣化が生じている（この迷光成分による画像劣化の発生原理は、実施の形態にて詳細に説明する）。

また、上述の従来技術では、各レンズスクリーンにたわみが生じ、レンズスクリーンの平面度が損なわれるおそれがある。このようなレンズスクリーンのたわみは、画像の画質劣化の原因となる（この点についても実施の形態にて詳述する）。

本発明は、かかる問題点を鑑みてなされたものであり、レンズシート内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる透過型スクリーン及び投写型表示装置を提供することを第１の目的とする。

また、温湿度の影響等により生じるレンズシートの変形量を抑制することができ、画質の向上が図れる透過型スクリーン及び投写型表示装置を提供することを第２の目的とする。

請求項１に記載の発明に係る透過型スクリーンは、投写光束を観測者側に集光する作用を有するフレネルレンズと、入射光を水平方向に屈折させる作用を有する水平レンチキュラーレンズとが設けられる透過型スクリーンであって、樹脂基材の一方の面に前記水平レンチキュラーレンズが形成された水平レンチキュラーレンズシートと、光透過性を有する高剛性の材料により板状に形成された基板部材とが重ね合わされて構成された水平レンチキュラーレンズ板と、前記水平レンチキュラーレンズ板の前記投写光束の入射側に配置され、樹脂基材の一方の面に前記フレネルレンズが形成されたフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズシートと前記水平レンチキュラーレンズ板とを固定する固定具と、を備える。

請求項２０に記載の発明に係る透過型スクリーンは、入射した投写光束を観測者側に透過させる透過型スクリーンであって、樹脂で形成された薄いシート状の形態を有し、入射した前記投写光束を略平行な光に変換して前記観測者側に出射させるフレネルレンズシートと、前記フレネルレンズシートと対向して配置され、入射した前記投写光束を水平方向又は垂直方向に屈折させるレンチキュラーレンズ板と、を備える。

請求項１に記載の透過型スクリーンによれば、高い剛性を有する材料により板状に形成された基板部材に水平レンチキュラーレンズシートを貼り合わせて高い剛性を有する水平レンチキュラーレンズ板を形成し、その水平レンチキュラーレンズ板に対してフレネルレンズシートを固定具により固定している。このため、透過型スクリーンの剛性（強度）の低下を生じることなく、フレネルレンズシートの厚みを薄くして、フレネルレンズシート内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる。

請求項２０に記載の透過型スクリーンによれば、フレネルレンズシートが樹脂で形成された薄いシート状の形態を有しているため、フレネルレンズシート内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる。

また、薄くすることにより、フレネルレンズシートの線膨張係数を金属なみに低減できる。その結果、フレネルレンズシートを金属製の枠体により保持する場合に、枠体とフレネルレンズシートとの熱膨張差によってフレネルレンズシートにたわみが生じ、たわみの影響により画質が劣化するのを防止することができる。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る透過型スクリーンの観測者側から見た一部破断正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。本実施の形態１に係る透過型スクリーン１１１は、図１及び図２に示すように、水平レンチキュラーレンズ板１０と、フレネルレンズシート２０とを備えている。

水平レンチキュラーレンズ板１０は、ガラス基材で形成された前面板（基板部材）１１と、入射光を水平方向に屈折させる作用を有する水平レンチキュラーレンズシート１２とが貼り合わされて構成されている。水平レンチキュラーレンズシート１２は、シート状の樹脂基材１３の片面に水平レンチキュラーレンズ１４が形成されて構成され、レンズ１４が設けられる面（レンズ面）と反対側の平坦面が前面板１１と対応するようにして、透明な接着剤１５により前面板１１に貼り合わされている。水平レンチキュラーレンズ１４は、上下方向に沿って延設され、略蒲鉾形の断面形状を有する複数のレンズ部１４ａ（図３参照）によって構成されている。

水平レンチキュラーレンズ１４の形成は、例えば、予め作成された樹脂基材１３と紫外線硬化性樹脂とをレンズ形成用の金型上に配置し、紫外線照射を行い、紫外線硬化性樹脂を硬化させることにより行われる。樹脂基材１３は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等により形成される。なお、水平レンチキュラーレンズ１４の形成は、紫外線硬化性樹脂を用いる方法に限定されず、押し出し成型による方法も可能である。

また、水平レンチキュラーレンズシート１２の平坦面には、図３に示すように、水平レンチキュラーレンズ１４の延設方向に沿って延びる複数の黒色遮光層１６がストライプ状に設けられている。この黒色遮光層１６は、シート１２の平坦面上において、水平レンチキュラーレンズ１４の各レンズ部１４ａに対応して、その各レンズ部１４ａによって正当に集光された光（投写光束１１５）が通過する領域（集光部）以外の領域に設けられている。この黒色遮光層１６により、水平レンチキュラーレンズシート１２を透過する入射光のうち、各レンズ部１４ａによって正当に集光された投写光束１１５以外の光を効果的に遮断することができ、表示画像のコントラストの向上等が図れる。

この水平レンチキュラーレンズシート１２に入射した投写光束１１５は、図３に示すように、各レンズ部１４ａによって屈折されて一旦集光された後、水平方向に拡散される。

また、本実施の形態１では、水平レンチキュラーレンズシート１２と前面板１１とを接着する接着剤１５（接着層）に、光拡散材が混入されている。この混入された光拡散材により、投写光束１１５が効果的に四方に拡散され、これによって、垂直レンチキュラーレンズを使用しなくとも、スクリーン１１１の視野角が水平方向だけでなく、上下方向にも拡大される。本実施の形態１の変形例として、接着層（１５）の代わりに、水平レンチキュラーレンズシート１２又はフレネルレンズシート２０に光拡散材を混入させてもよく、あるいは、接着層（１５）、水平レンチキュラーレンズシート１２及びフレネルレンズシート２０のうちの２つ以上に光拡散材を混入させてもよい。

また、水平レンチキュラーレンズ板１０の少なくとも片面には、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理のうち少なくとも１つの処理が施されている。

フレネルレンズシート２０は、図２及び図４に示すように、シート状の樹脂基材２１の一方の面にフレネルレンズ２２が形成されて構成されている。フレネルレンズ２２の形成は、例えば、予め作成された樹脂基材２１と紫外線硬化性樹脂とをレンズ形成用の金型上に配置し、紫外線照射を行い、紫外線硬化性樹脂を硬化させることにより行われる。樹脂基材２１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等により形成される。なお、フレネルレンズ２２の形成は、紫外線硬化性樹脂を用いる方法に限定されず、押し出し成型による方法も可能である。

フレネルレンズ２２は、図４及び図５に示すように、同心円状の屈折フレネルレンズ部２３と、同心円状の全反射フレネルレンズ部２４とからなる屈折全反射構造２５が所定のピッチＰで複数列設けられて構成されている。屈折フレネルレンズ部２３は、入射する投写光束１１５を屈折する屈折斜面２６と、その屈折斜面２６の内周側に隣接配置される無効ファセット面２７との組み合わせにより構成される。全反射フレネルレンズ部２４は、投写光束１１５を透過させる透過斜面２８と、その透過斜面２８の外周側に隣接配置され、透過斜面２８を透過した投写光束１１５を全反射する全反射傾斜面２９との組み合わせにより構成される。

フレネルレンズシート２０におけるフレネルレンズ２２の構成及び配設位置については、この透過型スクリーン１１１が適用される投写型表示装置の構成に応じて、光利用効率のよい構成を選択する必要がある。

なお、本実施の形態１では、屈折フレネルレンズ部２３及び全反射フレネルレンズ部２４とによってフレネルレンズ２２を構成したが、屈折フレネルレンズ部２３又は全反射フレネルレンズ部２４のいずれか一方のみによってフレネルレンズ２２を構成してもよい。

また、本実施の形態１では、フレネルレンズ２２をフレネルレンズシート２０の光入射側に配置される面に設けたが、レンズ２２をシート２０の光出射側に配置される面に設けるようにしてもよい。その場合のフレネルレンズ２２の構成については、全反射フレネルレンズ部２４のみ、及び屈折フレネルレンズ部２３のみ、及び全反射フレネルレンズ部２４と屈折フレネルレンズ部２３との組み合わせのいずれの構成を採用してもよい。

このようなフレネルレンズ２２に入射した投写光束１１５は、フレネルレンズ２２のレンズ作用により略平行な光に変換される。

また、本実施の形態１では、フレネルレンズシート２０の少なくとも片面には、反射防止処理が施されている。

水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０とは、図１及び図６に示すように、固定具である金属枠３０によって互いに固定されている。この固定状態において、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０とは、水平レンチキュラーレンズ板１０の水平レンチキュラーレンズ１４が設けれたレンズ面と、フレネルレンズシート２０の前記平坦面とが隙間４０をあけて互いに対向するように配置されて固定されている。なお、隙間４０を設けるのは、水平レンチレンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との間に空気層を形成するためのものである。

本実施形態では、２つの金属枠３０によって水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０とを上下の端縁部で固定しているが、左右の端縁部を固定するようにしてもよく、あるいは、１又は複数の金属枠３０を用いて水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０とを上下左右の全周に渡って固定するようにしてもよい。

金属枠３０の具体的な構成及び固定形態については種々の形態が考えられるが、一例として図６に示すものが考えられる。この図６の構成では、水平レンチキュラーレンズ板１０の上下端面に、略板状の金属枠３０が接着剤３１により固定され、その金属枠３０にフレネルレンズシート２０の上下端部がネジ３２及びナット３３等によって固定されている。この場合、フレネルレンズシート２０の上下の端部には、投写光束１１５の入射側に向けて直角方向に延設された固定部２０ａが設けられており、その固定部２０ａがネジ３２等によって金属枠３０に固定されるようになっている。

このような固定状態において、フレネルレンズシート２０は、水平レンチキュラーレンズ板１０と所定の隙間４０をあけて平行になるように所定の張力を付与された状態で固定されている。このため、フレネルレンズシート２０は平坦な状態で水平レンチキュラーレンズ板１０と固定されている。

ここで、金属枠３０の金属材料とフレネルレンズシート２０の樹脂基材２１の樹脂材料とは、線膨張係数の近い材料が選択される。実際には、金属枠３０を形成する金属材料が決定されると、その金属材料と線膨張係数が近い樹脂材料が樹脂基材２１の材料として選択される。具体的には、例えば金属枠３０の材料としてアルミニウムが採用された場合には、樹脂基材２１の材料としてはポリエチレンテレフタレートが採用される。アルミニウムの線膨張係数は２３×１０^-6／Ｋであるのに対して、ポリエチレンテレフタレートの線膨張係数は２５×１０^-6／Ｋであり、両者の線膨張係数は互いに近似している。

このため、温湿度の影響によって金属枠３０及びフレネルレンズシート２０が膨張した場合であっても、金属枠３０及びフレネルレンズシート２０の変形量がほぼ等しい量になり、フレネルレンズシート２０にたわみ等が生じるのを防止できるようになっている。

このような構成の透過型スクリーン１１１は、水平レンチキュラーレンズ板１０の前面板１１が観測者側に面するように設定される。

図７は図１の透過型スクリーン１１１が用いられる斜め投写方式の投写型表示装置１１０を側面から見た構成を模式的に示す図である。この投写型表示装置１１０は、反射型ライトバルブ（図示せず）を用いるものであり、図７に示すように、投写光学系１１２から出射した光束１１５が反射鏡１１３で反射された後、下から打ち上げる方向で平面ミラー１１４に入射し、平面ミラー１１４で反射された後、透過型スクリーン１１１に入射される。透過型スクリーン１１１に入射した光束１１５は、スクリーン１１１に備えられるフレネルレンズシート２０により略平行な光に変換された後、水平レンチキュラーレンズシート１２により水平方向に拡散され、前面板１１を介して観測者側に出射されるようになっている。また、水平レンチキュラーレンズシート１２と前面板１１との間の接着層（１５）に混入された光拡散材によっても、光束１１５が四方に拡散されるようになっている。

ここで、反射鏡１１３は、投写光束１１５を収差特性の劣化を抑制しつつ大きく拡大して反射するために、非球面で構成することも可能である。

本実施の形態１においては、薄型化を実現するために、平面ミラー１１４をスクリーン１１１と平行に配置しているが、平面ミラー１１４を透過型スクリーン１１１に対していくらか傾けて配置して構成してもよい。このように、スクリーン１１１に投写される投写光束の光軸がスクリーン１１１の法線方向に対して斜めに傾いている投写方式を「斜め投写方式」と呼ぶこととする。

また、本実施の形態１に係る透過型スクリーン１１１を図８に示す中心投写方式の投写型表示装置１１０Ａに適用することも可能である。この投写型表示装置１１０Ａは、一般的に採用されているものであり、図８に示すように、平面ミラー１１４が、透過型スクリーン１１１の法線方向に対して４５度に傾斜配置されている。このため、この投写型表示装置１１０Ａでは、投写光学系１１２によって下方から平面ミラー１１４に出射された光束１１５は、平面ミラー１１４によって反射されて透過型スクリーン１１１に９０度の方向から入射し、透過型スクリーン１１１を透過して観測者側に出射する。

しかし、この中心投写方式を用いた投写型表示装置１１０Ａは、図８からも分かるように、大面積の平面ミラー１１４が必要であるとともに、平面ミラー１１４を傾けて配置するために、図７の表示装置１１０に比して、表示装置１１０Ａの薄型化を実現することが難しいという特性を有している。

なお、図８の投写型表示装置１１０Ａでは、平面ミラー１１４を透過型スクリーン１１１の法線方向から４５度傾けて配置しているが、特に４５度に限定するものではなく、例えば４０度に傾斜配置してもよい。

図９は図７の投写型表示装置１１０における投写光束１１５の透過型スクリーン１１１への入射角度を概念的に示す図であり、図１０は図８の投写型表示装置１１０Ａにおける投写光束１１５の透過型スクリーン１１１への入射角度を概念的に示す図である。なお、本来なら投写型表示装置１１０，１１０Ａは平面ミラー１１４を用いて投写光束１１５を折り返す構成であるが、透過型スクリーン１１１への入射角度を概略的に知るために、図９及び図１０においては、投写光学系１１２から透過型スクリーン１１１に直接投写する直投レイアウトにより示している。

まず、図９の構成において、透過型スクリーン１１１の横寸法をＷ、縦寸法をＨ、投写光学系１１２の投写光軸から透過型スクリーン１１１の下端までの距離をＳ、透過型スクリーン１１１の下端より距離Ｓの位置から投写光学系１１２の瞳までの距離をＬとすると、この条件に応じて、投写光学系１１２の瞳位置から出射された投写光束１１５の透過型スクリーン１１１の中心への入射角度θ１、透過型スクリーン１１１の左右上端のコーナ部への入射角度θ２、透過型スクリーン１１１の中央下端への入射角度θ３が決定される。このとき、入射角度θ１は０度よりも大きな値となり、入射角度θ２が光束１１５のスクリーン１１１への最大入射角となり、入射角度θ３が光束１１５のスクリーン１１１への最小入射角度となる。

また、図１０の構成においては、中心投写方式が採用されるため、投写光学系１１２の投写光軸と透過型スクリーン１１１の中心とは一致しており、スクリーン１１１から距離Ｌだけ離れた投写光学系１１２の瞳位置から出射された投写光束１１５の透過型スクリーン１１１の中心への入射角度θ４が最小入射角度（０度）となり、投写光束１１５のスクリーン１１１の四隅への入射角度が透過型スクリーン１１１への最大入射角θ５となる。

図９に示す構成における中心入射角度θ１、最大入射角度θ２及び最小入射角度θ３は次の（１）式で、図１０に示す構成における最大入射角度θ５は次の（２）式で算出される。

例えば、透過型スクリーン１１１の対角寸法が６０インチの投写型表示装置１１０においては、図９の斜め投写方式を採用した場合、透過型スクリーン１１１の対角寸法Ｘ、アスペクト比Ａ、横寸法Ｗ、縦寸法Ｈ、投写光学系１１２の投写光軸から透過型スクリーン１１１の下端までの距離Ｓ、透過型スクリーン１１１の下端より距離Ｓの位置から投写光学系１１２の瞳までの距離Ｌ、透過型スクリーン１１１への中心入射角度θ１及び最大入射角度θ２、最小入射角度θ３の関係を表１に示す。

また、透過型スクリーン１１１の対角寸法が６０インチの投写型表示装置１１０において、図１０の中心投写方式を採用した場合の透過型スクリーン１１１の対角寸法Ｘ、アスペクト比Ａ、横寸法Ｗ、縦寸法Ｈ、透過型スクリーン１１１の中心から投写光学系１１２の瞳までの距離Ｌ、透過型スクリーン１１１への中心入射角度θ４及び最大入射角度θ５の関係を表２に示す。なお、中心投写方式の場合、図８からも明らかなように中心入射角度θ４が最低入射角度となり０度で入射される。また、投写光学系１１２によって投写光束１１５が遮られるのを避けるために透過型スクリーン１１１の中心から投写光学系１１２の瞳までの距離Ｌを、斜め投写方式よりも長く構成する必要がある。

表１と表２の比較からも分かるように、投写型表示装置１１０の薄型化を実現するために斜め投写方式を採用すると、透過型スクリーン１１１への中心入射角度が０度ではなくかつ例えば４７．９度と大きな角度となるとともに、最大入射角度θ２が中心投写方式における最大入射角度θ５と比較して大きくなるように構成される。

次に、温湿度の影響を受けフレネルレンズシート２０の中央部が観測者側に膨れることによる影響について、図１１を参照して説明する。本来フレネルレンズシート２０が平面性を保って保持されている場合には、図１１に示すように、投写光束１１５はフレネルレンズシート２０上の１１５Ａの位置に入射する。しかし、フレネルレンズシート２０の周辺部が固定保持された状態において、温湿度の影響を受けた場合には、図１１におけるフレネルレンズシート２０Ａのように中央部が観測者側又は入射側に膨れてしまう。この場合、シート２０Ａの中央部において最も大きなたわみ量Ｌ２が発生するため、光束１１５の到達点のずれ量Ｌ３が発生する。以下の表３において、たわみ変形が発生しているフレネルレンズシート２０の中心部から距離Ｌ１の各点における、光束１１５のシート２０への入射角度θ及び光束１１５の到達点のずれ量Ｌ３の関係を示す。なお、表３では、斜め投写方式が採用され、フレネルレンズシート２０の中央部のたわみ量Ｌ２が３ｍｍの場合における各値の関係を示している。表３において、中央部からの距離Ｌ１が０の位置がフレネルレンズシート２０の中央部であり、中央部からの距離Ｌ１が４５７ｍｍの位置がフレネルレンズシート２０の周辺部を示している。

表３からも分かるように、本実施の形態１における投写型表示装置１１０のように、薄型化を実現するために斜め投写方式を採用した場合、光束１１５の透過型スクリーン１１１への入射角度θが大きくなるため、透過型スクリーン１１１の中心入射角度θ１も０度ではなく大きな値を有している。このため、フレネルレンズシート２０の中央部に温湿度の影響により３ｍｍのたわみが生じた場合、フレネルレンズシート２０上の投写光束１１５の到達点は透過型スクリーン１１１の中央部で３．８１ｍｍ、最大で４ｍｍ以上ずれてしまい大きな画像の劣化が発生してしまう。

さらに、温湿度の影響によるフレネルレンズシート２０等のたわみにより、フレネルレンズシート２０と水平レンチキュラーレンズ板１０との間の隙間４０間隔にばらつきが生じると、いわゆるボケと呼ばれる画像の劣化が生じる場合もある。

本実施の形態１においては、主に斜め投写方式におけるフレネルレンズシート２０のたわみについて説明したが、中心投写方式の場合でも、温湿度の影響を受けてフレネルレンズシート２０がたわんだ場合、画像の劣化が発生することは同じである。ただし、たわみ量が斜め投写方式と比較すると小さくなるため、画像の劣化量も少ない。また、フレネルレンズシート２０と水平レンチキュラーレンズ板１０との間の隙間４０間隔のばらつきにより、画像の劣化が発生することについても劣化量は少ないが同様に発生する。

一方、フレネルレンズシート２０の厚みが厚い場合の弊害について、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、フレネルレンズシート２０の厚みをｍとして以下の説明を行う。例えば、フレネルレンズ２２の屈折フレネルレンズ部２３における迷光成分３００と全反射フレネルレンズ部２４における迷光成分３１０は、フレネルレンズ２２において略平行光化されることなくフレネルレンズシート２０の出射面において全反射された後、さらにフレネルレンズ２２で反射されて、フレネルレンズシート２０の出射面を透過し、実画像（正当な投写光束１１５）から距離Ｍだけ離れた部分より観測者側に出射する。この迷光成分３００，３１０は二重像と呼ばれる迷光成分であり、画像劣化の大きな要因となる。

図１２からも分かるように、実画像と二重像との距離Ｍはフレネルレンズシート２０の厚みｍにほぼ比例するため、フレネルレンズシート２０の厚みｍが大きくなると距離Ｍが大きくなり、二重像成分がはっきりと認識されてしまう。よって、フレネルレンズシート２０の厚みｍを小さく構成すればするほど、距離Ｍが小さくなり二重像成分が視覚的に目立たなくなり、好ましい画像となる。

そこで、本実施の形態１では、上述のように、ガラス基材より構成される前面板１１及び金属枠３０等を用いて透過型スクリーン１１１を構成することにより、フレネルレンズシート２０の薄厚化を実現するとともに、フレネルレンズシート２０の温湿度の影響によるたわみ変形を抑制している。

すなわち、本実施の形態１では、高い剛性を有する材料であるガラスにより形成された前面板１１に水平レンチキュラーレンズシート１２を貼り合わせて高い剛性を有する水平レンチキュラーレンズ板１０を形成し、その水平レンチキュラーレンズ板１０に対してフレネルレンズシート２０を金属枠３０により固定している。このため、透過型スクリーン１１１の剛性（強度）の低下を生じることなく、フレネルレンズシート２０の厚みを薄くして、フレネルレンズシート２０内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる。

また、前面板１１を形成するガラスは、高い剛性を有するだけでなく、線膨張係数も非常に小さいため、温湿度の影響により変形することのない強固な透過型スクリーン１１１を構成することができる。この点について、ガラス基材の線膨張係数は９×１０^-6／Ｋであるのに対して、ポリエステルのような樹脂基材の線膨張係数は５５〜１００×１０^-6／Ｋであり、温湿度に対する特性としてはガラス基材の方が樹脂基材よりも格段に優れていることが分かる。なお、この点についての変形例として、線膨張係数が小さく、高い剛性を有する高剛性樹脂により前面板１１を形成してもよい。この場合、前面板１１が樹脂製のため、容易に前面板１０の加工（成型等）を行うことができる。

また、フレネルレンズシート２０は張力を与えられた状態で金属枠３０により水平レンチキュラーレンズ板１０と固定されているため、その張力により温湿度の影響によるフレネルレンズシート２０の膨張が吸収され、温湿度の影響によりフレネルレンズシート２０にたわみが生じるのを防止することができる。

また、固定具として金属枠３０を用いるため、金属枠３０の剛性を容易に高めることができ、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との固定を強固に行うことができる。なお、この点についての変形例として、金属枠３０の代わりに、高い剛性を有する高剛性樹脂により形成した固定具（樹脂製の枠部材等）によって水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との固定を行うようにしてもよい。この場合、固定具が樹脂製のため、容易に固定具の成型を行うことができる。

また、金属枠３０とフレネルレンズシート２０の樹脂基材２１とが、互いに線膨張係数の近い材料により形成されている（本実施の形態１では、一例として金属枠３０がアルミニウムで形成され、樹脂基材２１がポリエチレンテレフタレートにより形成されている）ため、温湿度の影響によって金属枠３０及びフレネルレンズシート２０が膨張した場合であっても、金属枠３０及びフレネルレンズシート２０の変形量がほぼ等しい量になり、フレネルレンズシート２０にたわみ等が生じるのを防止できる。なお、本実施の形態１では、一例として金属枠３０がアルミニウムで形成され、樹脂基材２１がポリエチレンテレフタレートにより形成されているが、これらの材料に限定されるものではない。

また、本実施の形態１では、フレネルレンズシート２０のフレネルレンズ２２が、屈折フレネルレンズ部２３と全反射フレネルレンズ部２４とからなる屈折全反射構造２５が複数列設けられて構成されているため、屈折フレネルレンズ部２３と全反射フレネルレンズ部２４との組み合わせにより、投写光束１１５を効率良く略平行な光に変換できる。なお、変形例として、上述のように、屈折フレネルレンズ部２３又は全反射フレネルレンズ部２４のいずれか一方のみによってフレネルレンズ２２を構成してもよい。

また、水平レンチキュラーレンズシート１２と前面板１１とを接着する接着剤１５（接着層）に、光拡散材が混入されており、この混入された光拡散材により、投写光束１１５が効果的に四方に拡散されるため、垂直レンチキュラーレンズを使用しなくとも、スクリーン１１１の視野角が水平方向だけでなく、上下方向にも拡大される。なお、この点についての変形例として、上述のように水平レンチキュラーレンズシート１２又はフレネルレンズシート２０に光拡散材を混入させてもよい。

また、水平レンチキュラーレンズシート１２の平坦面には、図３に示すように、水平レンチキュラーレンズ１４に対応してその延設方向に沿って延びる複数の黒色遮光層１６がストライプ状に設けられているため、水平レンチキュラーレンズシート１２を透過する入射光のうち、各レンズ部１４ａによって正当に集光された投写光束１１５以外の光を効果的に遮断することができ、表示画像のコントラストの向上等が図れる。

また、水平レンチキュラーレンズ板１０の少なくとも片面には、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理のうち少なくとも１つの処理が施されているため、傷、静電気、不所望な表面反射等の影響を抑制できる。

また、フレネルレンズシート２０の少なくとも片面に反射防止処理が施されているため、不所望な表面反射等の影響を抑制できる。

また、本実施の形態１の変形例として、フレネルレンズシート２０の観測者側に向けられる面に、入射光を垂直方向に屈折させる作用を有する垂直レンチキュラーレンズを形成してもよい。これによって、垂直方向に対する視野角の拡大が図れる。

実施の形態２．
図１３は本発明の実施の形態２に係る透過型スクリーンの横断面図であり、図１４は図１３の透過型スクリーンの要部の構成を示す正面図である。本実施の形態２に係る透過型スクリーン１１１Ａが前述の実施の形態１に係る透過型スクリーン１１１と実質的に異なる点は、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との固定構造及びその両者の間の隙間空間４０Ａ内の気圧を調節可能とした点等のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。

本実施の形態２に係る透過型スクリーン１１１Ａでは、図１３に示されるように、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との間の隙間空間４０Ａ内が封止部材４１により封止されて、外界から密閉されている。この封止部材４１は、水平レンチキュラーレンズ板１０及びフレネルレンズシート２０との間の隙間空間４０Ａの周縁部を封止するように、透過型スクリーン１１１Ａの全周に渡って設けられている。本実施の形態２では、この封止部材４１によって水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との固定も行うようになっているため、前述の金属枠３０は省略されているが、金属枠３０による固定を併用してもよい。

また、封止部材４１の構成材料としては、樹脂、ゴム等の種々のものが利用可能であり、封止部材４１の水平レンチキュラーレンズ板１０及びフレネルレンズシート２０への固定手段としては、接着剤や粘着テープなどが利用可能である。あるいは、封止部材４１として、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との間に注入され、その後固化するシール材等を用いてもよい。

透過型スクリーン１１１Ａの周縁部の少なくとも１箇所には、図１４に示すように、隙間空間４０Ａ内の気圧を調節するための内外に連通可能な連通口４２が設けられている。この連通口４２は、例えば、その連通口４２内に閉鎖部材（開閉手段）４３を挿入して接着すること等によって閉鎖される。閉鎖された連通口４２は、例えばその閉鎖部材４３を除去することにより開通される。すなわち、閉鎖部材４３を着脱すること等により連通口４２を開閉し、開放した連通口４２を介して隙間空間４０Ａ内の気圧調節が可能となっている。

本実施の形態２では、この連通口４２を介して隙間空間４０Ａ内を外界（大気圧）よりも気圧の低い低圧雰囲気に晒した状態で、連通口４２を閉鎖し、隙間空間４０Ａ内の気圧を外界よりも低圧にした状態に保持している。これによって、透過型スクリーン１１１Ａの組立状態において、隙間空間４０Ａ内と外界との気圧差がフレネルレンズシート２０を水平レンチキュラーレンズ板１０に押し付けるようにして作用するため、実施の形態１のようにフレネルレンズシート２０に積極的に張力を付与しなくとも、フレネルレンズシート２０の平坦度を保持できるようになっている。また、フレネルレンズシート２０の水平レンチキュラーレンズ板１０への固定（接合）を、隙間空間４０Ａ内の気圧を外界よりも低圧に保持した状態で行うことにより、フレネルレンズシート２０に積極的に張力を付与しておかなくとも、フレネルレンズシート２０の平坦度を保持した状態で容易に固定を行うことができるようになっている。

また、適宜連通口４２を開放し、その開放された連通口４２を介して隙間空間４０Ａ内の気圧を調節することにより、フレネルレンズシート２０と水平レンチキュラーレンズ板１０との間の距離を容易に調節できるようになっている。

以上のように、本実施の形態２によれば、前述の実施の形態１とほぼ同様な効果が得られるとともに、水平レンチキュラーレンズ板１０とフレネルレンズシート２０との間の隙間空間４０Ａが外界から密閉され、外界より低圧に保持されているため、実施の形態１のようにフレネルレンズシート２０に積極的に張力を付与しなくとも、フレネルレンズシート２０の平坦度を保持できる。また、フレネルレンズシート２０の水平レンチキュラーレンズ板１０への固定（接合）を、隙間空間４０Ａ内の気圧を外界よりも低圧に保持した状態で行うことにより、フレネルレンズシート２０に積極的に張力を付与しておかなくとも、フレネルレンズシート２０の平坦度を保持した状態で容易に固定を行うことができる。

また、連通口４２を開閉して隙間空間４０Ａ内の気圧を調節することにより、フレネルレンズシート２０と水平レンチキュラーレンズ板１０との間の距離を容易に調節でき、透過型スクリーン１１１Ａの設定状態の調節等を容易に行うことができる。

実施の形態３．
図１５は、本発明の実施の形態３に係る透過型スクリーンの分解斜視図である。本実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂは、図１５に示すように、フレネルレンズシート５１と、水平レンチキュラーレンズ板５２と、枠体５３と、下側及び左右の弾性部材５４〜５６と、上下左右の押さえ部材５７〜６０とを備えている。この透過型スクリーン１１１Ｂは、前述の実施の形態１に係る透過型スクリーン１１１とほぼ同様に、前述の図７の透過型表示装置１１０等に組み込まれる。

フレネルレンズシート５１は、図１６及び図１７に模式的に示すように、矩形の薄いシート状の樹脂基材５１１と、樹脂基材５１１の一方の面に形成されたフレネルレンズ５１２と、樹脂基材５１１の他方の面に形成された垂直レンチキュラーレンズ５１３とを備えており、樹脂により形成されている。フレネルレンズ５１２は、入射した投写光束１１５を略平行な光に変換する。垂直レンチキュラーレンズ５１３は、入射した投写光束１１５を垂直方向に屈折させる。

より具体的には、樹脂基材５１１は、例えば厚さ０．２５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）製の薄いシートによって形成されている。フレネルレンズ５１２は、図１６及び図１７に示すように、スクリーン下部中央を中心として同心円状に形成された断面形状がのこぎり歯状の複数のレンズ要素を有している。このフレネルレンズ５１２は、例えば最大厚さ０．２５ｍｍの紫外線（以下ＵＶ）硬化型アクリル樹脂によって形成されている。垂直レンチキュラーレンズ５１３は、図１６及び図１７に示すように、左右方向に沿って形成された断面形状がかまぼこ状の複数のレンズ要素を有している。この垂直レンチキュラーレンズ５１３は、例えば最大厚さ０．１２５ｍｍのＵＶ硬化型アクリル樹脂によって形成されている。

フレネルレンズシート５１の上下左右の４辺には、枠体５３に対する取付用の掛かり部５１４〜５１７が設けられている。この各掛かり部５１４〜５１７は、フレネルレンズシート５１の上下左右の各辺の縁部が、投写光束１１５の入射側に屈曲されて形成されている。

このようなフレネルレンズシート５１は、フレネルレンズ５１１側の面が投写光束１１５の入射側に向けられた状態で枠体５３に保持される。

フレネルレンズシート５１の作製は、例えば以下の手順で行われる。まず、予め形成した樹脂基材５１１の一方の面にＵＶ硬化型アクリル樹脂を塗布する。続いて、その上をかまぼこ状のレンズ形状が形成されたローラ状の金型を加圧・回転させる転造成形を行いながらＵＶを照射し、ＵＶ硬化型アクリル樹脂を硬化させることにより垂直レンチキュラーレンズ５１３を形成する。続いて、のこぎり歯状のレンズ形状が形成された金型上にＵＶ硬化型アクリル樹脂を塗布し、その上に樹脂基材５１１の他方の面を密着させ、加圧しながらＵＶを照射し、ＵＶ硬化型アクリル樹脂を硬化させることにより、フレネルレンズ５１２を形成する。最後に、フレネルレンズシート５１の上下左右の四辺を投射光束１１５の入射側に折り曲げ加工して掛かり部５１４〜５１７を形成する。

水平レンチキュラーレンズ板５２は、図１６及び図１７に模式的に示すように、矩形板状のガラス基材５２１と、そのガラス基材５２１の片面に形成された水平レンチキュラーレンズ５２２とを備えている。水平レンチキュラーレンズ５２２は、入射した投射光束１１５を水平方向に屈折させる。

ガラス基材５２１は、例えば厚さ３ｍｍの板ガラスによって形成されている。水平レンチキュラーレンズ５２２は、図１６及び図１７に示すように、上下方向に沿って形成された断面形状がかまぼこ状の複数のレンズ要素を有している。この水平レンチキュラーレンズ５２２は、例えば最大厚さ０．１２５ｍｍのＵＶ硬化型アクリル樹脂によって形成されている。

このような水平レンチキュラーレンズ板５２は、水平レンチキュラーレンズ５２２側の面が投写光束１１５の入射側に向けられた状態で、枠体５３に保持される。この取付状態において、水平レンチキュラーレンズ板５２は、フレネルレンズシート５１の観測者側に、フレネルレンズシート５１に対向して配置されている。

水平レンチキュラーレンズ板５２の作製は、例えば以下の手順で行われる。まず、樹脂シート基材（図示せず）の一方の面にＵＶ硬化型アクリル樹脂を塗布し、その上をかまぼこ状のレンズ形状が形成されたローラ状の金型を加圧・回転させる転造成形を行いながらＵＶを照射し、ＵＶ硬化型アクリル樹脂を硬化させ、これによって水平レンチキュラーレンズ５２２を形成する。続いて、このレンチキュラーレンズ５２２をガラス基材５２１に貼合することにより水平レンチキュラーレンズ板５２を形成する。

枠体５３は、フレネルレンズシート５１及び水平レンチキュラーレンズ板５２を保持するためのものであり、略矩形枠状の形態を有し、高剛性材料である金属、例えばアルミ合金（又はアルミニウム）により形成される。フレネルレンズシート５１及び水平レンチキュラーレンズ板５２の上下左右の４辺が、枠体５３の対応する上下左右の各枠部５３１〜５３４に保持されるようになっている。

枠体５３の上側の枠部５３１には、図１８に示すように、観測者側に突出するフック部５３５が設けられている。フック部５３５は、フレネルレンズシート５１の上側の辺に沿って延びている。このフック部５３５には、フレネルレンズシート５１の上側の辺に設けられた掛かり部５１４が引っ掛けられて保持される。掛かり部５１４を構成するフレネルレンズシート５１の上側の辺における縁部が、フック部５３５の先端部の係合面５３５ａと略平行になるような角度で屈曲されている。

水平レンチキュラーレンズ板５２の上側の辺は、図１８及び図１９に示すように、押さえ部材５７により枠体５３側に押さえ付けられられて保持される。押さえ部材５７の観測者側の先端部には、水平レンチキュラーレンズ板５２の上側の辺に係合してそれを保持する掛かり部５７１が設けらている。この押さえ部材５７は、図１９に示すように、水平レンチキュラーレンズ板５２の上側の辺に沿って延びており、押さえ部材５７の長さＬ５７は水平レンチキュラレンズ板５２の左右方向の長さＬ５２よりも若干短く設定されている。なお、上側の枠部５３１の長さは、水平レンチキュラーレンズ板５２の左右方向の長さＬ５２よりも若干長く設定されている。また、フック部５３５の左右方向の長さは、フレネルレンズシート５１の上側の辺の長さにほぼ対応させて設けられている。このため、フレネルレンズシート５１の上側の掛かり部５１４は、その内周が全長に渡ってフック部５３５の係合面５３５ａと常に接触した状態で保持される。押さえ部材５７の枠部５３１への固定は、複数のネジ６１によって行われる。

枠体５３の下側の枠部５３２には、図２０及び図２１に示すように、弾性部材５４が取り付けられ、フレネルレンズシート５１の下側の辺がこの弾性部材５４を介して枠体５３に保持されるようになっている。弾性部材５４は、ばね弾性を有し、一方向に沿って延びる板状部材によって構成され、枠部５３２の観測者側に面する側面部に複数のネジ６２によって固定されている。また、弾性部材５４は、ネジ６２により固定されたその固定部５４１の縁部（屈曲部Ｐ１）で観測者側に向けて略くの字形に屈曲されているとともに、観測者側の先端部が下方に向けて屈曲されて係止部５４２が設けられている。このため、この弾性部材５４は、図２０に示す方向Ａ１に屈曲部Ｐ１を支点として弾性変形して、その屈曲角度が変化するようになっている。

これに対応して、フレネルレンズシート５１の下側の辺の縁部は、投写光束１１５の入射側に向けて略１８０度の屈曲角度で、略Ｕ字形に屈曲され、この屈曲部によって掛かり部５１５が形成されている。このため、この掛かり部５１５の先端部は、係合状態において、弾性部材５４の係止部５４２と略平行になるようになっている。弾性部材５４の全長Ｌ５４１は、図２１に示すように、フレネルレンズシート５１の下辺長さＬ５１よりも若干短く形成されており、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５が、その内周の全長に渡って弾性部材５４の係止部５４２に常に接触した状態で保持される。

また、下側の枠部５３２には、水平レンチキュラーレンズ板５２を保持するための押さえ部材５８が複数のネジ６４によって固定されている。押さえ部材５８は、断面略Ｌ字形の形状を有し、水平レンチキュラーレンズ板５２の下側の辺に沿って延びている。押さえ部材５８の観測者側端部には、水平レンチキュラーレンズ板５２の下辺に係合する掛かり部５８１が設けられている。そして、水平レンチキュラーレンズ板５２の下側の辺が押さえ部材５８の掛かり部５８１によって枠体５３側に押さえ付けられて保持されるようになっている。

枠体５３の左右の枠部５３３，５３４には、図２２及び図２３に示すように、弾性部材５５，５６が取り付けられ、フレネルレンズシート５１の左右の辺がこの弾性部材５５，５６を介して枠体５３に保持されるようになっている。弾性部材５５，５６は、ばね弾性を有し、一方向に沿って延びる板状部材によって構成され、枠部５３３，５３４の内側の側面部に複数のネジ６５によって固定されている。また、弾性部材５５，５６は、ネジ６５により固定されたその固定部５５１，５６１の縁部（屈曲部Ｐ２）で斜め外方に向けて略くの字形に屈曲されている。このため、この弾性部材５５，５６は、図２２及び図２３に示す方向Ａ２に屈曲部Ｐ２を支点として弾性変形して、その屈曲角度が変化するようになっている。弾性部材５５，５６の観測者側の先端部は、フレネルレンズシート５１の左右の掛かり部５１６，５１７が係合される係止部５５２，５６２となっている。

これに対応して、フレネルレンズシート５１の左右の辺の縁部は、投写光束１１５の入射側に斜め内方に向けて屈曲され、この屈曲部によって掛かり部５１６，５１７が形成されている。この掛かり部５１６，５１７の屈曲角度は、掛かり部５１６，５１７の先端部が、係合状態において、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２と略平行になるように設定されている。弾性部材５５，５６の全長Ｌ５６１は、図２３に示すように、フレネルレンズシート５１の左右の辺の長さＬ５１２よりも若干短く形成されており、フレネルレンズシート５１の左右の掛かり部５１６，５１７が、その内周の全長に渡って弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２に常に接触した状態で保持される。

また、左右の枠部５３３，５３４には、水平レンチキュラーレンズ板５２を保持するための押さえ部材５９，６０が複数のネジ６６によって固定されている。押さえ部材５９は、水平レンチキュラーレンズ板５２の左右の辺に沿って延びる略板状の部材であり、その観測者側端部には、水平レンチキュラーレンズ板５２の左右の辺に係合する掛かり部５９１が設けられている。押さえ部材６０も押さえ部材５９と同様な形態を有し、図示しない掛かり部が設けられている。そして、水平レンチキュラーレンズ板５２の左右の辺が押さえ部材５９，６０の掛かり部５９１によって枠体５３側に押さえ付けられて保持されるようになっている。

次に、図２４及び図２５を参照して弾性部材５４〜５６の具体的な構成について説明する。なお、ここでは左右の弾性部材５５，５６のうちの左側の弾性部材５５のみについて説明するが、右側の弾性部材５６も実質的に同様な構成である。

下側の弾性部材５４は、図２４に示すように、板厚ｔ５４＝０．２ｍｍのベリリウム銅を用いて形成される。また、弾性部材５４は、屈曲部Ｐ１を支点としてばね長Ｌ５４２が１５．５ｍｍに設定され、水平方向に対する初期状態のたわみ角θ５４が１５°の片持ち梁状の取付形態で下側の枠部５３２に固定され、たわみ角θ５４の変化量に比例したばね力を発生する。このばね力は、図２１に示す弾性部材５４の全長Ｌ５４１に渡って均一に発生する。このため、フレネルレンズシート５１の下辺には、その全長Ｌ５１１＝１２００ｍｍに渡って均一なテンションが印加される。また、弾性部材５４の係止部５４２は、そのたわみ量（わたみ角θ５４の変化量）に略比例した大きさの張力をフレネルレンズシート５１に付与するようになっている。

フレネルレンズシート５１の取付時には、弾性部材５４を図２０の上方向にたわませた状態で、係止部５４２にフレネルレンズシート５１の下辺の掛かり部５１５が引っ掛けるようにして取り付けられる。これによって、フレネルレンズシート５１に対して下方向Ａ３に引っ張るテンションが印加される。なお、弾性部材５４のばね力は、倉庫での保管下限温度（−２０℃）でのフレネルレンズシート５１の最大たわみを除去できるように最大で４５．５ｋｇｆを発生するように設計されている。

左側の弾性部材５５は、図２５に示すように、板厚ｔ５５＝０．２ｍｍのベリリウム銅を用いて形成される。また、弾性部材５５は、屈曲部Ｐ２を支点としてばね長Ｌ５５２が１５．５ｍｍに設定され、観測者側正面方向に対する初期状態のたわみ角θ５５が４２°の片持ち梁状の取付形態で左側の枠部５３３に固定され、たわみ角θ５５の変化量に比例したばね力を発生する。このばね力は、図２３に示す弾性部材５６の全長Ｌ５６１に渡って均一に発生する。このため、左右の弾性部材５５，５６により、フレネルレンズシート５１には、左右辺の全長Ｌ５１２＝９００ｍｍに渡って均一なテンションが印加される。また、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２は、そのたわみ量（わたみ角θ５５の変化量）に略比例した大きさの張力をフレネルレンズシート５１に付与するようになっている。

フレネルレンズシート５１の取付時には、弾性部材５５，５６を左右方向の内方にたわませた状態で、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２に、フレネルレンズシート５１の左右の掛かり部５１６，５１７が引っ掛けるようにして取り付けられる。これによって、フレネルレンズシート５１に対して左右方向の外方（方向Ａ４）に引っ張るテンションが印加される。なお、左右の弾性部材５５，５６のばね力は、倉庫での保管下限温度（−２０℃）でのフレネルレンズシート５１の最大たわみを除去できるように最大で６０ｋｇｆを発生するように設計されている。

ここで、弾性部材５４，５５，５６は、フレネルレンズシート５１の下辺及び左右辺のほぼ全長に渡って実質的に同一断面形状で形成されているため、全長に渡って均一なばね力を発生することができるようになっている。

水平レンチキュラーレンズ板５２は、押さえ部材５７〜６０により、フレネルレンズシート５１に観測者側から押し付けれた状態で枠体５３に保持されている。

このように構成された透過型スクリーン１１１Ｂは、例えば図７に示す投写型表示装置１１０に用いられる。この場合、投写光学系１１２から出射した光束１１５が反射鏡１１３で反射された後、下から打ち上げる方向で平面ミラー１１４に入射し、平面ミラー１１４で反射された後、透過型スクリーン１１１Ｂに入射される。透過型スクリーン１１１Ｂに入射した光束１１５は、スクリーン１１１Ｂに備えられるフレネルレンズシート５１の入射側に設けられたフレネルレンズ５１２により略平行な光に変換された後、フレネルレンズシート５１の観測者側に設けられた垂直レンチキュラーレンズ５１３により垂直方向に屈折されて拡散されて、水平レンチキュラーレンズ板５２に入射する。水平レンチキュラーレンズ板５２に入射した光は、水平方向に屈折されて拡散され、観測者側に出射されるようになっている。

ところで、従来のフレネルレンズスクリーンのように樹脂基材が厚い場合には、以下に説明する理由によって迷光成分による画像劣化が発生していた。フレネルレンズ７１２に入射する光束１１５の大部分は、図２６に示すように、正当な投写光束１１５ａとしてフレネルレンズ７１２により略平行な光に変換されて観測者側に出射し実画像を形成する。しかし、一部の光束はそのまま直進する迷光成分１１５ｂとなる。迷光成分１１５ｂは、樹脂基材７１１の出射面で全反射された後、さらにフレネルレンズ７１２で反射されて、フレネルレンズスクリーン７１の出射面を透過し、実画像から距離Ｍだけ上部の観測者側に出射する。この迷光成分１１５ｂによる画像は二重像と呼ばれており、画質劣化の大きな要因となる。図２６からも分かるように、実画像と二重像との距離Ｍはフレネルレンズスクリーン７１の厚さｍにほぼ比例する。そのため、従来のフレネルレンズスクリーン７１の樹脂基材７１２のように厚さｍ＝３ｍｍのアクリル板で形成されている場合には、距離Ｍが大きくなり、二重像成分がはっきりと認識され画質劣化が問題になる。

この点に関し、本実施の形態３のように、フレネルレンズスクリーン７１の樹脂基材７１１をＰＥＴ樹脂製の薄いシートによって形成し、例えば厚さｍ＝０．２５ｍｍにまで薄くすれば、距離Ｍが小さくなり二重像成分が視覚的に目立たなくなり、迷光成分による画質劣化を問題ない程度にまで低減することができる。

また、温湿度の影響を受けた従来のフレネルレンズスクリーン７１の中央部は、以下に説明する理由によって観測者側にたわむため、画質劣化が発生していた。フレネルレンズスクリーン７１が所定の平面度で保持されている場合には、投写光束１１５は、図２７に示すように、フレネルレンズスクリーン７１上の正常入射位置Ｐ３に入射し、観測者側に向いた矢印方向に平行光が出射する。しかし、温湿度の影響を受けると、後述する理由により破線７２に示すようにフレネルレンズスクリーン７１中央部において観測者側あるいは投射光束入射側に最大たわみＬ１１が発生する（図２７には観測者側にたわんだ例を示す）。これに伴って、光束１１５のフレネルレンズスクリーン７１への入射位置はＰ４にずれ、これによって出射する光束１１５の到達点が、上方に距離Ｌ１２だけずれる。

図７に示す構成のように、投写光学系１１２がフレネルレンズスクリーン７１の中央部よりも下方に配置されており、光束１１５がスクリーン７１に下方から斜めに入射する場合、スクリーン７１の中央部においても出射する光束１１５のずれは発生する。例えば、フレネルレンズスクリーン７１の中央部（Ｌ１３＝０ｍｍ）にＬ１１＝３ｍｍのたわみが生じると、中央部でずれ量Ｌ１２＝３．８１ｍｍ、中央部からの距離Ｌ１３＝１００ｍｍの位置でずれ量Ｌ１２が最大値４．２０ｍｍ、中央部からの距離Ｌ１３が最大になるスクリーン７１の周辺部でずれ量Ｌ１２が最小値０ｍｍとなる。このように、温湿度の影響でフレネルレンズスクリーン７１の中央部がたわむことによって光束１１５の到達点が最大で４ｍｍ以上ずれるため、大きな画質劣化が発生する。さらに、フレネルレンズスクリーン７１とレンチキュラーレンズ板５２との間隔にばらつきが生じるため、いわゆるボケと呼ばれる画質劣化も生じる。

また、温湿度差の影響を受けた従来のフレネルレンズスクリーン７１には、以下に説明する理由によってたわみが発生していた。従来のフレネルレンズスクリーン７１の樹脂基材７１１を厚さｍ＝３ｍｍのアクリル板で形成し、その四辺を直接アルミ合金製の金属枠に取り付けた場合について検討する。常温（２０℃）では、フレネルレンズスクリーン７１の四辺の長さと金属枠の取付部の長さが同一に形成されており、フレネルレンズスクリーン７１がたわむことなく取り付けられている。しかし、アクリル板の線膨張係数が８０×１０^-6／Ｋであるのに対して、アルミ合金の線膨張係数が２３×１０^-6／Ｋであるため、例えばフレネルレンズスクリーン８１の寸法が１２００ｍｍ×９００ｍｍとして１２００ｍｍの辺の熱膨張量を比較すると、投写型表示装置の動作保証上限温度（４０℃）ではフレネルレンズスクリーン７１の方が１．４ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（４０−２０）℃×（８０−２３）×１０^-6／Ｋ）だけ長くなり、倉庫での保管上限温度（６０℃）ではフレネルレンズスクリーン７１の方が２．７ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（６０−２０）℃×（８０−２３）×１０^-6／Ｋ）長くなった。さらに湿度が上昇すると、金属枠には吸湿による膨張が発生しないにもかかわらず、アクリル板は吸湿によっても膨張するため、この差はさらに大きくなった。このような場合、フレネルレンズスクリーン７１の四辺は剛性の高い金属枠に固定されており、金属枠が伸びることによってこの熱膨張差を吸収することができない。このため、熱膨張量の差の分だけフレネルレンズスクリーン７１は図２７の例に示すように観測者側にたわみ、画質劣化が発生していた。

この点に関し、本実施の形態３では、例えば、フレネルレンズシート５１の樹脂基材５１１は厚さｍ＝０．２５ｍｍのＰＥＴシートで形成されている。ＰＥＴシートの線膨張係数は１５×１０^-6／Ｋであり、アルミ合金の線膨張係数は２３×１０^-6／Ｋと同等であるため、例えばフレネルレンズシート５１の１２００ｍｍの辺の常温（２０℃）からの熱膨張量を比較すると、動作保証上限温度（４０℃）ではフレネルレンズシート５１の方が０．２ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（４０−２０）℃×（２３−１５）×１０^-6／Ｋ）短くなり、倉庫での保管上限温度（６０℃）ではフレネルレンズシート５１の方が０．４ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（６０−２０）℃×（２３−１５）×１０^-6／Ｋ）短くなる。いずれの場合も、フレネルレンズシート５１が剛性の高い枠体５３によって引っ張られることになるため、フレネルレンズシート５１にたわみは一切発生せず、たわみによる画質劣化を一掃することができる。また、この程度の引張り力ではＰＥＴシートの引張り強度を超えることはないので、フレネルレンズシート５１が破断することもない。

また、動作保証下限温度（１０℃）ではフレネルレンズシート５１の方が０．１ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（２０−１０）℃×（２３−１５）×１０^-6／Ｋ）長くなり、倉庫での保管下限温度（−２０℃）ではフレネルレンズシート５１の方が０．４ｍｍ（＝１２００ｍｍ×（２０−（−２０））℃×（２３−１５）×１０^-6／Ｋ）長くなる。この程度の熱収縮量の差であれば、弾性部材５４〜５６を介して枠体５３に取付け、弾性部材５４〜５６によってフレネルレンズシート５１の周辺を引っ張る保持構造によって、フレネルレンズシート５１のたわみを除去できるため、やはりたわみによる画質劣化を一掃することができる。

このように、フレネルレンズシート５１の樹脂基材５１１をＰＥＴシートで形成することによって、倉庫での保管下限温度（−２０℃）〜常温（２０℃）〜倉庫での保管上限温度（６０℃）の広い温度範囲全域でたわみによる画質劣化を一掃することが実現できる。また、ＰＥＴシートはアクリル板に比べて吸湿も少なく殆ど無視できるため、温湿度が原因のたわみによる画質劣化を一掃することができる。

また、本実施の形態３では、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７と弾性部材５４〜５６とは係合のみで保持されている。このため、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７は、弾性部材５４〜５６との接触部において掛かり部５１４〜５１７の長手方向に摺動可能となっている。これによって、上述のフレネルレンズシート５１及び枠体５３の温湿度変化が原因で生じる膨張・収縮量の差が、掛かり部５１４〜５１７の摺動によって逃がせるようになっている。その結果、温湿度が原因のたわみによる画質劣化を一掃することができる。同様の理由で、フレネルレンズスクリーン８１を金属枠７に取り付けた時の組立初期のしわも除去できるので、組立初期のしわによる画質劣化も一掃することができる。

同様にして、フレネルレンズシート５１の上側の掛かり部５１４と枠体５３のフック部５３５の先端部の係合面５３５ａとの間も摺動可能となっているため、フレネルレンズシート５１及び枠体５３の間の温湿度による膨張差が原因のたわみによる画質劣化を一掃できるようになっているとともに、組立初期のしわによる画質劣化も一掃することができる。

以上のように、本実施の形態３によれば、フレネルレンズシート５１が樹脂で形成された薄いシート状の形態を有しているため、フレネルレンズシート５１内での不所望な反射による迷光の影響を低減でき、画質の向上が図れる。

また、薄くすることにより、フレネルレンズシート５１の線膨張係数を金属なみに低減できる。その結果、金属製の枠体５３とフレネルレンズシート５１との熱膨張差によってフレネルレンズシート５１にたわみが生じ、たわみの影響により画質が劣化するのを防止することができる。

また、フレネルレンズシート５１の垂直レンチキュラーレンズ５１３が一体的に設けられるため、その垂直レンチキュラーレンズ５１３によって投写光束１１５を垂直方向に拡散させることができるとともに、部品点数の抑制効果も得られる。

また、フレネルレンズシート５１の上下及び左右方向には常に弾性部材５４〜５６による張力が印加されるため、枠体５３との温湿度の影響による熱膨張差によって発生するフレネルレンズシート５１の上下及び左右方向のたわみ、及び剛性の低いフレネルレンズシート５１の初期状態で発生する上下及び左右方向のしわによる画質劣化をなくすことができる。

また、フレネルレンズシート５１の上下左右の掛かり部５１４〜５１７を枠体５３のフック部５３５及び弾性部材５４〜５６に引っ掛けるだけで容易に組み立てを行うことができる。

また、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７が、シート５１の上下左右の辺の縁部を屈曲させて形成する構成であるため、掛かり部５１４〜５１７を容易に形成することができる。

また、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７の先端部が、フック部５３５の先端部の係合面５３５ａ及び弾性部材５４〜５６の係止部５４２〜５６２と略平行になるように屈曲されているため、掛かり部５１４〜５１７を外れにくくすることができるとともに、弾性部材５４〜５６による張力を掛かり部５１５〜５１７の内周部に安定して付与することができ、その結果、フレネルレンズシート５１のたわみによる画質劣化を防止することができる。

また、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７が、フック部５３５及び弾性部材５４〜５６に対して各掛かり部５１４〜５１７の延びる方向に沿って摺動可能に保持されているため、フレネルレンズシート５１と枠体５３の温湿度の影響による熱膨張差によって発生するフレネルレンズシート５１の上下方向及び左右方向のたわみを確実に防止でき、そのたわみによる画質劣化をなくすことができる。

また、弾性部材５４〜５６が係合されるフレネルレンズシート５１の下側及び左右の各辺（掛かり部５１５〜５１７）の実質的に全長を網羅するようにその各辺に沿って延びているため、フレネルレンズシート５１の各辺に対してその全長に渡って均等に弾性部材５４〜５６による張力を付与できる。その結果、張力のばらつきが原因となるフレネルレンズシート５１のたわみによる画質劣化を防止することができる。

また、弾性部材５４〜５６の係止部５４２，５５２，５６２は、そのたわみ量（わたみ角θ５４，θ５５の変化量）に略比例した大きさの張力をフレネルレンズシート５１に付与するようになっているため、弾性部材５４〜５６によってフレネルレンズシート５１に付与される張力の大きさを、フレネルレンズシート５１の樹脂基材５１１の機械的特性に応じた適切な値に容易に設定することができる。

なお、ここではフレネルレンズシート５１の樹脂基材５１１をＰＥＴで形成したが、ポリスチレン、ポリカーボネート、アクリル、シクロオレフィンポリマ（ＣＯＰ）など他のどのような樹脂で形成しても構わない。

また、ここでは垂直レンチキュラーレンズ５１３、水平レンチキュラーレンズ５２２をＵＶ硬化型アクリル樹脂の転造によって形成したが、他のどのような樹脂を用いても構わないし、押し出し成形など他のどのような成形方法を用いても構わない。

また、フレネルレンズシート５１の上側の掛かり部５１４の曲げ角度は、フック部５３５から外れることがなければ、フック部５３５の先端部のかかり面と平行でなくても構わないし、何度に形成しても構わない。

また、フレネルレンズシート５１の左右の掛かり部５１６，５１７の曲げ角度は、弾性部材５５，５６から外れることがなければ、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２と平行でなくても構わないし、何度に形成しても構わない。

また、ここでは弾性部材５４〜５６の材料としてベリリウム銅を用いた例を示したが、りん青銅、ステンレスなど他のどのような材料を用いて形成しても構わない。

また、弾性部材５４〜５６の形状は所定のばね力が得られるのであれば、どのような形状でも構わない。

また、弾性部材５４〜５６の板厚は所定のばね力が得られるのであれば、どのような板厚でも構わない。

また、ここでは枠体５３の材料はアルミ合金（又はアルミニウム）を用いた例を示したが、ステンレス、鉄など他のどのような材料で形成しても構わないし、剛性の高い非金属材料でも構わない。

また、枠体５３の材料とフレネルレンズシート５１の樹脂基材５１１の材料とは、線膨張係数が近い材料であればどのような材料の組合せであっても構わない。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る透過型スクリーンでは、上述の実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂにおいて、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７とフック部５３５及び弾性部材５４〜５６との接触部に、摩擦抵抗を低下させるための処理が施されている。具体的には、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７の内周部における弾性部材５４〜５６との接触面Ｂ１〜Ｂ３（図２０、図２２、図２３参照）に、その全長に渡ってテフロン（Ｒ）コーティングが施されている。また、フック部５３５の係合面５３５ａにも、その全長に渡ってテフロン（Ｒ）コーティングが施されている。その他の構成は、実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂと同様である。

これによって、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７と、フック部５３５及び弾性部材５４〜５６との接触部の摩擦抵抗が低減され、掛かり部５１４〜５１７がシート５１の伸縮に応じてフック部５３及び弾性部材５５４〜５６に対して容易に摺動できるようになる。その結果、フレネルレンズシート５１と枠体５３の温湿度の影響による熱膨張差によって発生するフレネルレンズシート５１のたわみによる画質劣化を確実になくすことができる。また、小さな張力によりフレネルレンズシート５１のしわやたわみを解消することができるため、弾性部材５４〜５６の所要ばね力を低減することが可能になり、弾性部材５４〜５６の設計の自由度を大きくできる。

なお、摩擦抵抗を低減するための処理としては、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１４〜５１７の内周の接触面の低摩擦化が実現できるのであれば、接触面の面祖度を粗くする、接触面に低摩擦材料を挟む、接触面にグリスを塗布するなど他のどのような方法を用いても構わない。

実施の形態５．
図２８及び図２９は、本発明の実施の形態５に係る透過型スクリーンに用いる下側及び右側の弾性部材の斜視図である。

本実施の形態５では、図２８及び図２９に示すように、下側及び右側の弾性部材５４，５６の固定部５４１，５６１よりも先端側（観測者側）の部分には、その弾性部材５４，５６の長手方向に対して略垂直に延びる複数のスリット５４３，５６３が設けられている。これによって、弾性部材５４，５６の係止部５４２，５６２を含む固定部５４１，５６１よりも先端側の部分が、複数の部分に分断されている。なお、スリット５４３，５６３の幅は弾性部材５４，５６の全長に対して小さく設定される。なお、図示は省略するが、左側の弾性部材５５にも右側の弾性部材５６と同様に複数のスリットが設けられている。その他の構成は、実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂと同様である。

これによって、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７の内周部における弾性部材５４〜５６との接触部の直線性などの形状精度が悪くても、弾性部材５４〜５６の分断された係止部５４２，５５２，５６２の各部分が個々に接触部の形状に追従し接触できる。このため、弾性部材５４〜５６を、その全長に渡って常に掛かり部５１５〜５１７の内周部に確実に接触させることができ、その結果、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７の内周部に対して、その全長に渡って弾性部材５４〜５６のばね力を常に印加することができる。なお、スリット５４３，５６３の幅は弾性部材５４〜５６の全長に対して小さく形成されているので、スリット５４３，５６３の影響によるばね力の低下は無視できる。これによって、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７の形状精度が悪くてもたわみによる画質劣化のないスクリーン保持構造を実現することができる。

なお、スリット５４３，５６３の寸法、形状、本数は所定の機能が確保できればいくつでも構わない。

また、スリット５４３，５６３は必ずしも等間隔に形成する必要はなく、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１５〜５１７の形状精度に対応してどこに形成しても構わない。

実施の形態６．
図３０は本発明の実施の形態６に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの右側取付部の構成を示す斜視図であり、図３１はその左側取付部の構成を示す断面図である。

本実施の形態６では、図３０及び図３１に示すように、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７には、その掛かり部５１６，５１７の長手方向に延びる複数の長孔７５，７６が設けられている。この各長孔７５，７６には、弾性部材５５，５６に取り付けられる取付具である締結部材７７，７８が通されている。締結部材７７，７８は、抜けと止めされた状態で長孔７５，７６に挿通されて弾性部材５５，５６に取り付けられている。このため、掛かり部５１６，５１７は、弾性部材５５，５６に対して外れ止めされた状態で、かつその長手方向に摺動可能な状態で係合されている。この長孔７５，７６及び締結部材７７，７８と同様な構成を、掛かり部５１４，５１５と、それらに係合するフック部５３５及び弾性部材５４との係合部に設けるようにしてもよい。その他の構成は、実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂと同様である。

これによって、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２がフレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７から外れにくくなり、弾性部材５５，５６のばね力が常にフレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７の内周に印加されるため、フレネルレンズシート５１のたわみによる画質劣化のないスクリーン保持構造を実現することができる。

なお、長孔７５，７６及び締結部材７７，７８の寸法、形状、本数はいくつでも構わない。

また、長孔７５，７６及び締結部材７７，７８は必ずしも等間隔に形成する必要はなく、どこに形成しても構わない。

また、長孔７５，７６及び締結部材７７，７８を必要に応じて複数列形成しても構わない。

実施の形態７．
図３２は本発明の実施の形態７に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの右側取付部の構成を示す斜視図であり、図３３はその左側取付部の構成を示す断面図である。

本実施の形態７では、図３２及び図３３に示すように、弾性部材５５，５６の先端部の外側面には外れ止め部材８１，８２が設けられている。外れ止め部材８１，８２は、その固定部８１１，８２１にて弾性部材５５，５６に固定されている。外れ止め部材８１，８２の固定部８１１，８２１から先端側の部分である押さえ部８１２，８２２が、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２と略平行に所定間隔Ｄ１をあけて片持ち梁状に、係止部５５２，５６２の先端側に向けて延びている。外れ止め部材８１，８２の押さえ部８１２，８２２の全長Ｌ８１は、弾性部材５５，５６の全長よりも若干短い大きさに設定されている。フレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７は、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２と押さえ部８１２，８２２との間に挿入され、その両者の間に挟まれた状態で、係止部５５２，５６２に係合される。これによって、フレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７が係止部５５２，５６２から離反して外れかけた場合、掛かり部５１６，５１７が押さえ部８１２，８２２によって係止部５５２，５６２側に押さえられて外れ止めされる。なお、押さえ部８１２，８２２と係止部５５２，５６２との間隔Ｄ１は、掛かり部５１６，５１７の厚みｔ５１よりも若干大きく設定されており、これによって掛かり部５１６，５１７の摺動が阻害されないようになっている。その他の構成は、実施の形態３に係る透過型スクリーン１１１Ｂと同様である。

これによって、弾性部材５５，５６の係止部５５２，５６２がフレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７から外れにくくなり、弾性部材５５，５６のばね力が常にフレネルレンズシート５１の掛かり部５１６，５１７の内周に印加されるため、フレネルレンズシート５１のたわみによる画質劣化のないスクリーン保持構造を実現することができる。

なお、外れ止め部材８１，８２の長手方向の全長Ｌ８１１は、外れ止めができればいくらでも構わない。

また、係止部５５２，５６２と押さえ部８１２，８２２との間の隙間の間隔Ｄ２は、外れ止めができればどのような値でも構わない。

また、外れ止め部材８１，８２の押さえ部８１２，８２２の張り出し方向に対する長さＬ８１２は、外れ止めができればどのような値でも構わない。

また、外れ止め部材８１，８２の板厚などのその他の寸法、形状は、外れ止めができればどのようなものも構わない。

また、外れ止め部材８１，８２の材料は、外れ止めができれば何を用いても構わない。

また、外れ止め部材８１，８２は、弾性部材５５，５６の全長に渡って形成せず、一部にだけ形成しても構わないし、複数に分割して形成しても構わない。

また、外れ止め部材８１，８２をフレネルレンズシート５１の下辺と係合する弾性部材５４に設けても構わない。

また、外れ止め部材８１，８２をフレネルレンズシート５１の上辺と係合する枠体５３のフック部５３５に設けても構わない。

本発明の実施の形態１に係る透過型スクリーンの観測者側から見た一部破断正面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。 図１の水平レンチキュラーレンズシートの部分的構成を示す横断面図である。 図１のフレネルレンズシートの部分的構成を示す断面図である。 図４のフレネルレンズの１ピッチ分の部分を拡大して示す図である。 図１の透過型スクリーンの要部断面図である。 図１の透過型スクリーンが用いられる斜め投写方式の投写型表示装置を側面から見た構成を模式的に示す図である。 図７の投写型表示装置と対比される中心投写方式の投写型表示装置を側面から見た構成を模式的に示す図である。 図７の投写型表示装置における投写光束の透過型スクリーンへの入射角度を概念的に示す図である。 図８の投写型表示装置における投写光束の透過型スクリーンへの入射角度を概念的に示す図である。 図７の投写型表示装置における温湿度の影響により不具合が発生する原理を説明する説明図である。 図７の投写型表示装置において迷光成分により不具合が発生する原理を説明する説明図である。 本発明の実施の形態２に係る透過型スクリーンの横断面図である。 図１３の透過型スクリーンの要部の構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態３に係る透過型スクリーンの分解斜視図である。 図１５の透過型スクリーンの各レンズ要素の配設形態を模式的に示す一部破断した斜視図である。 図１５の透過型スクリーンの各レンズ要素の配設形態を模式的に示す横断面図である。 図１５の透過型スクリーンの上端部の構成を示す断面図である。 図１５の透過型スクリーンに用いられる上側の押さえ部材等の構成を示す斜視図である。 図１５の透過型スクリーンの下端部の構成を示す断面図である。 図１５の透過型スクリーンに用いられる下側の弾性部材等の構成を示す斜視図である。 図１５の透過型スクリーンの左端部の構成を示す断面図である。 図１５の透過型スクリーンに用いられる右側の弾性部材等の構成を示す斜視図である。 図１５の透過型スクリーンに用いられる下側の弾性部材の構成を示す側面図である。 図１５の透過型スクリーンに用いられる左側の弾性部材の構成を示す側面図である。 投写型表示装置において迷光成分により不具合が発生する原理を説明する説明図である。 投写型表示装置における温湿度の影響により不具合が発生する原理を説明する説明図である。 本発明の実施の形態５に係る透過型スクリーンに用いる下側の弾性部材の斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る透過型スクリーンに用いる右側の弾性部材の斜視図である。 本発明の実施の形態６に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの右側取付部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態６に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの左側取付部の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態７に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの右側取付部の構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態７に係る透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの左側取付部の構成を示す断面図である。

符号の説明

１０ 水平レンチキュラーレンズ板、１１ 前面板、１２ 水平レンチキュラーレンズシート、１３ 樹脂基材、１４ 水平レンチキュラーレンズ、１５ 接着剤、１６ 黒色遮光層、２０ フレネルレンズシート、２１ 樹脂基材、２２ フレネルレンズ、３０ 金属枠、４０Ａ 隙間空間、４１ 封止部材、４２ 連通口、４３ 閉鎖部材、５１ フレネルレンズシート、５２ 水平レンチキュラーレンズ板、５３ 枠体、５４〜５６ 弾性部材、５７〜６０ 押さえ部材、７５，７６ 長孔、７７，７８ 締結部材、８１，８２ 外れ止め部材、１１０，１１０Ａ 透過型表示装置、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ 透過型スクリーン、１１２ 投写光学系、１１３ 反射鏡、１１４ 平面ミラー、１１５ 投写光束、５１１ 樹脂基材、５１２ フレネルレンズ、５１３ 垂直レンチキュラーレンズ、５１４〜５１７ 掛かり部、５２１ ガラス基材、５２２ 水平レンチキュラーレンズ、５３５ フック部、５４３，５６３ スリット。

Claims (35)

1. 投写光束を観測者側に集光する作用を有するフレネルレンズと、入射光を水平方向に屈折させる作用を有する水平レンチキュラーレンズとが設けられる透過型スクリーンであって、
   樹脂基材の一方の面に前記水平レンチキュラーレンズが形成された水平レンチキュラーレンズシートと、光透過性を有する高剛性の材料により板状に形成された基板部材とが重ね合わされて構成された水平レンチキュラーレンズ板と、
   前記水平レンチキュラーレンズ板の前記投写光束の入射側に配置され、樹脂基材の一方の面に前記フレネルレンズが形成されたフレネルレンズシートと、
   前記フレネルレンズシートと前記水平レンチキュラーレンズ板とを固定する固定具と、
   を備える、透過型スクリーン。
2. 請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズは、
   同心円状の屈折フレネルレンズ部と、同心円状の全反射フレネルレンズ部とからなる屈折全反射構造を複数列備え、
   前記屈折フレネルレンズ部は、前記投写光束を屈折する屈折斜面と、その屈折斜面に隣接配置される無効ファセット面との組み合わせにより構成され、
   前記全反射フレネルレンズ部は、前記投写光束を透過させる透過斜面と、その透過斜面を透過した前記投写光束を全反射する全反射傾斜面との組み合わせにより構成される、透過型スクリーン。
3. 請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズは、同心円状に形成された複数列の全反射フレネルレンズ部を備え、
   前記全反射フレネルレンズ部は、前記投写光束を透過させる透過斜面と、その透過斜面を透過した前記投写光束を全反射する全反射傾斜面との組み合わせにより構成される、透過型スクリーン。
4. 請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズは、同心円状に形成された複数列の屈折フレネルレンズ部を備え、
   前記屈折フレネルレンズ部は、前記投写光束を屈折する屈折斜面と、その屈折斜面に隣接配置される無効ファセット面との組み合わせにより構成される、透過型スクリーン。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズは、前記フレネルレンズシートの前記投写光束の入射側に向けられる面に設けられ、
   前記フレネルレンズシートの前記観測者側に向けられる面に、入射光を垂直方向に屈折させる作用を有する垂直レンチキュラーレンズが形成される、透過型スクリーン。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記フレネルレンズシートは、張力を与えられた状態で前記固定具により前記水平レンチキュラーレンズ板と固定されている、透過型スクリーン。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記水平レンチキュラーレンズ板と前記フレネルレンズシートとの間の隙間空間は、外界から密閉され、かつ外界よりも低圧に保たれている、透過型スクリーン。
8. 請求項７に記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記隙間空間内の内外に連通可能な連通口と、
   その連通口を開閉する開閉手段と、
   が設けられる、透過型スクリーン。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   前記基板部材はガラスにより形成されている、透過型スクリーン。
10. 請求項１ないし８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記基板部材は、高剛性樹脂により形成されている、透過型スクリーン。
11. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記固定具は金属により構成される、透過型スクリーン。
12. 請求項１ないし１０のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記固定具は高剛性樹脂により構成される、透過型スクリーン。
13. 請求項１ないし１２のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記固定具と前記フレネルレンズシートにおける前記樹脂基材とが、線膨張係数の近い材料により形成されている、透過型スクリーン。
14. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記水平レンチキュラーレンズ板の前記基板部材に光拡散材が混入されている、透過型スクリーン。
15. 請求項１ないし１３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記水平レンチキュラーレンズ板における前記基板部材と前記水平レンチキュラーレンズシートとを接着する接着層に光拡散材が混入されている、透過型スクリーン。
16. 請求項１ないし１５のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記水平レンチキュラーレンズは、前記水平レンチキュラーレンズ板の前記投写光束の入射側に向けられる面に形成され、
    前記水平レンチキュラーレンズ板の前記観測者側に向けられる平坦面における、前記水平レンチキュラーレンズの各レンズ部に対応して、その各レンズ部によって正当に集光された光が通過する領域以外の領域に黒色遮光層がストライプ状に設けられる、透過型スクリーン。
17. 請求項１ないし１６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記フレネルレンズシートに光拡散材が混入されている、透過型スクリーン。
18. 請求項１ないし１７のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記水平レンチキュラーレンズ板の少なくとも片面に、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理のうち少なくとも１つの処理が施されている、透過型スクリーン。
19. 請求項１ないし１８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記フレネルレンズシートの少なくとも片面に反射防止処理が施されている、透過型スクリーン。
20. 入射した投写光束を観測者側に透過させる透過型スクリーンであって、
    樹脂で形成された薄いシート状の形態を有し、入射した前記投写光束を略平行な光に変換して前記観測者側に出射させるフレネルレンズシートと、
    前記フレネルレンズシートと対向して配置され、入射した前記投写光束を水平方向又は垂直方向に屈折させるレンチキュラーレンズ板と、
    を備える、透過型スクリーン。
21. 請求項２０に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記フレネルレンズシートは、
    薄いシート状の樹脂基材と、
    前記樹脂基材の一方の面に形成され、入射した前記投写光束を略平行な光に変換するフレネルレンズと、
    前記樹脂基材の他方の面に形成され、入射した前記投写光束を垂直方向に屈折させる垂直レンチキュラーレンズと、
    を備え、
    前記レンチキュラーレンズ板は、入射した前記投写光束を水平方向に屈折させる水平レンチキュラーレンズ板である、透過型スクリーン。
22. 請求項２０又は２１に記載の透過型スクリーンにおいて、
    高剛性材料により形成され、前記フレネルレンズシート及び前記レンチキュラーレンズ板の外縁部の少なくとも一部を保持する枠体を、さらに備える、透過型スクリーン。
23. 請求項２０ないし２２のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記枠体に固定され、フレネルレンズシートの上下２辺のうちの少なくとも１辺を、前記フレネルレンズシートに対して張力を付与した状態で保持する第１の弾性部材を、さらに備える、透過型スクリーン。
24. 請求項２０ないし２３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記枠体に固定され、フレネルレンズシートの左右２辺のうちの少なくとも１辺を、前記フレネルレンズシートに対して張力を付与した状態で保持する第２の弾性部材を、さらに備える、透過型スクリーン。
25. 請求項２３又は２４に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材により保持される前記フレネルレンズシートの前記辺の端部には、前記弾性部材の先端部に引っ掛けられる掛かり部が設けられる、透過型スクリーン。
26. 請求項２５に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記掛かり部は、前記フレネルレンズシートの前記辺の端部が屈曲されて形成されている、透過型スクリーン。
27. 請求項２５又は２６に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材はばね弾性を有する板状部材により形成され、
    前記掛かり部を構成する前記フレネルレンズシートの前記辺における前記掛かり部の先端部は、係合対象である前記弾性部材の前記先端部と略平行になるような屈曲角度で屈曲されている、透過型スクリーン。
28. 請求項２３ないし２７のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記フレネルレンズシートの前記辺は、その辺に沿った方向に摺動可能な状態で前記弾性部材により保持されている、透過型スクリーン。
29. 請求項２３ないし２８のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材は、係合される前記フレネルレンズシートの前記辺の実質的に全長を網羅するように、前記辺に沿って延びている、透過型スクリーン。
30. 請求項２５又は２６に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材は、ばね弾性を有する板状部材により形成され、
    前記弾性部材の前記先端部は、そのたわみ量に略比例した大きさの張力を前記フレネルレンズシートに付与する、透過型スクリーン。
31. 請求項２８に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材と前記フレネルレンズシートの前記辺との摺接部には、摩擦抵抗を低下させるための処理が施されている、透過型スクリーン。
32. 請求項２５又は２６に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材は、係合される前記フレネルレンズシートの前記辺に沿って延び、ばね弾性を有する板状部材により形成され、
    前記弾性部材の前記先端部は、前記弾性部材の長手方向に対して略垂直な方向に延びる複数のスリットが設けられて複数の部分に分割されている、透過型スクリーン。
33. 請求項２８に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記フレネルレンズシートの前記辺には、その辺の延びる方向に沿って延びる長孔が設けられ、
    前記長孔に通されて係合される取付具が前記弾性部材に取り付けられている、透過型スクリーン。
34. 請求項２５又は２６に記載の透過型スクリーンにおいて、
    前記弾性部材の前記先端部には、前記フレネルレンズシートに設けられる前記掛かり部が前記先端部から離反して外れるのを押させて防止する外れ止め部が設けられている、透過型スクリーン。
35. 請求項１ないし３４のいずれかに記載の透過型スクリーンを用いる、投写型表示装置。
    

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