【事件の表示】
　特許第３２２３６８５号「画像投写装置および投写スクリーン」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２２３６８５号の請求項に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第３２２３６８５号の請求項１〜３に係る発明は、平成６年１月２８日に特許出願され、平成１３年８月２４日にその発明について特許権の設定登録がされ、その後、その請求項１〜３項に係る発明についての特許に、特許異議申立人鈴木サチエにより特許異議の申立てがなされ、当審より平成１４年６月２６日付で取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１４年８月２９日に特許権者より訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
　
（１）訂正の内容
　
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下の通りである。
　
（ａ）訂正事項ａ
　特許請求の範囲の請求項１について、
「【請求項１】ＣＲＴ、液晶パネルなどに形成される３原色画像を、その背面より投写して前面よりカラー画像として観察するための背面投写スクリーンであって、
　投写光を略平行光に変換する第１のスクリーン要素と前記略平行光に屈折角を与えて適正な視野特性を与える第２のスクリーン要素を含み、
　前記第２のスクリーン要素は、その画像側および観察側に互いに光軸がほぼ一致するようにレンチキュラレンズを形成し、
　光軸に斜交入射する光線群の出射角が、各々それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線の出射角と等しくなるように斜交入射光線の出射指向性を補正するものであって、
　
　画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、
　画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定することにより
　画像側レンチキュラレンズ単位に斜交入射する光線群において中心光線を境に一方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状と、他方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件をほぼ一致させ、
　上記一致した条件を満足するように観察側レンチキュラレンズ形状を設定すること
　
を特徴とする投写スクリーン。」を、
　
「【請求項１】 ＣＲＴ、液晶パネルなどに形成される３原色画像を、その背面より投写して前面よりカラー画像として観察するための背面投写スクリーンであって、
　投写光を略平行光に変換する第１のスクリーン要素と前記略平行光に屈折角を与えて適正な視野特性を与える第２のスクリーン要素を含み、
　前記第２のスクリーン要素は、その画像側および観察側に互いに光軸がほぼ一致するようにレンチキュラレンズを形成し、
　光軸に斜交入射する光線群の出射角が、各々それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線の出射角と等しくなるように斜交入射光線の出射指向性を補正するものであって、
　
　画像側レンチキュラレンズ単位に斜交入射する光線群において中心光線を境に一方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件と、他方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件とがほぼ一致するように、
　画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、
　画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定し、且つ、
　上記一致した条件を満足するように観察側レンチキュラレンズ形状を設定すること
　
を特徴とする投写スクリーン。」と訂正する。
　
（２）訂正の目的の適否及び拡張・変更の存否
　
（ａ）訂正事項ａについて
  上記訂正事項ａは、明りょうでない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、新規事項の追加に該当せず、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　
（３）むすび
　
　以上のとおりであるから、上記訂正（訂正事項ａ）は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で規定する訂正について、平成６年法律第１１６号附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き及び第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについての判断
（１）特許異議申立ての理由の概要
　特許異議申立人鈴木サチエは、請求項１〜３に係る発明は、以下の理由により、特許を取り消すべき旨主張している。
　
・請求項１〜３に係る発明は、甲第１〜５号証から当業者が容易に想到し得たものであり、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。（申立理由１）
　
・請求項１は、記載不備があり、訂正前の請求項１に係る発明及び特許明細書は、特許法第３６条の規定に違反してなされたものである。（申立理由２）
　
（ａ）［申立理由１］について
（ａ−１）本件発明
　特許第３２２３６８５号の請求項１〜３に係る発明（以下、それぞれ、「本件発明１」〜「本件発明３」という。）は、上記訂正請求による訂正が認められるので、平成１４年８月２９日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜３に記載された事項により特定される次のとおりのものである。
「【請求項１】 ＣＲＴ、液晶パネルなどに形成される３原色画像を、その背面より投写して前面よりカラー画像として観察するための背面投写スクリーンであって、
　投写光を略平行光に変換する第１のスクリーン要素と前記略平行光に屈折角を与えて適正な視野特性を与える第２のスクリーン要素を含み、
　前記第２のスクリーン要素は、その画像側および観察側に互いに光軸がほぼ一致するようにレンチキュラレンズを形成し、
　光軸に斜交入射する光線群の出射角が、各々それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線の出射角と等しくなるように斜交入射光線の出射指向性を補正するものであって、
　
　画像側レンチキュラレンズ単位に斜交入射する光線群において中心光線を境に一方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件と、他方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件とがほぼ一致するように、
　画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、
　画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定し、且つ、
　上記一致した条件を満足するように観察側レンチキュラレンズ形状を設定すること
　
を特徴とする投写スクリーン。
　
【請求項２】
　観察側レンチキュラレンズを光軸に平行入射する光線の出射する領域と光軸に斜交入射する光線の出射する領域とに分割しそれぞれ異なる形状とすることを特徴とする、請求項１記載の投写スクリーン。
　
【請求項３】
　請求項１ないし２に記載の投写スクリーンを用いたことを特徴とする画像投写装置。」
　
（ａ−２）引用刊行物
刊行物１：特開昭５８−１３４６２７号公報（異議申立人の提出した甲第１号証）
刊行物２：実願昭５９−　４８５２８号（実開昭６０−１６１３４０号）の
　　　　　マイクロフィルム（異議申立人の提出した甲第２号証）
刊行物３：特開昭６２−２８６０２９号公報（異議申立人の提出した甲第３号証）
刊行物４：特開昭６４−　２４２４１号公報（異議申立人の提出した甲第４号証）
刊行物５：特開昭５８−１９２０２３号公報（異議申立人の提出した甲第５号証）
　
（ａ−３）刊行物に記載された発明
　刊行物１には、次の事項が記載されている。
　
「カラー画像を映出するための画像投写装置であって、互いに水平方向に配置された３原色画像表示部を備え、各画像表示部の前方に光を投写するための投写レンズを備え、各投写レンズの共通収束面の位置にスクリーンを配置し、該スクリーンは光を透過するレンチキュラーシートを含み、該レンチキュラーシートは後側に入射面を備え、前側に出射面を備える構成であるものにおいて、該入射面はレンチキュラーレンズで構成され、・・・該レンチキュラーレンズのプロファイルは円状でなく、光軸方向に引き伸ばした様態の非球面状となすことにより、・・・該非球面レンチキュラーレンズは、光軸に対して斜めに入射する光をコマ収差を発生させるように屈折し該レンチキュラーシートの出射面には、出射側レンチキュラーレンズを形成し、その配列方向は入射側レンチキュラーレンズと同一の方向となし、かつ、平行して黒縞細条を備え該出射側レンチキュラーレンズは、該入射側レンチキュラーレンズの発生するコマ収差に基き、該斜交入射光の傾きを補償するように該出射面への入射光を屈折し、・・・に設けてなる、画像投写装置。」（特許請求の範囲の（１）の欄）
　
「本発明は、複数のＣＲＴを水平並置して使用する背面投写装置に関り、特に、指向角が広く、かつ、カラーシフトの少ない高性能背面投写スクリーンに関する。第１図は、通常のリヤプロジェクションカラーテレビの光学システムの基本構成を示す。・・・スクリーン５は、フレネルレンズ６とレンチキュラーレンズ７とから構成される。フレネルレンズ６の働きは、投写レンズ３からスクリーンの周辺部へ向かってマクロに発散してくる投写光を、マクロに収束して、平行出射光に変換するためのものである。レンチキュラーレンズ７は、入射光をミクロに拡散して、スクリーン上に斜めから見ても像が見えるようにするためのものである。」（第２頁右上欄下から第４行〜左下欄第１３行）
　
「第７図において、１５は、青色の指向性を意味し、１６は赤色の指向性を意味する。水平斜め方向から観視すると、青色と赤色との指向性が甚しく非対象となってしまう。甚しい非対象性を発生する理由は、入射光束の上側半分と下側半分との食い違いにあることを発明者は見い出した。これは、第７図において、（Ｐ／２＋△ｈ）対、（Ｐ／２−△ｈ）で示される。」（第３頁右上欄下から第３行〜左下欄第６行）
　
「本発明の目的は、水平並置された複数のＣＲＴを使用して、かつ、カラーシフトの少ない画像投写装置を提供するにある。」(第３頁左下欄下から第６〜４行)
　
「さて、以下において記述は、第１３図の示す座標系に基づいて行う。同図で各記号の定義は、次の通りである。
　　ε：入射青ビームの集中角
　　（−ｃ，ｈ）：レンズ面入射点座標
　　（ｘｖ，ｙｖ）：谷間座標
　　ｙｖはレンズの半周期に等しくこれが水平指向角の限界値を決める。
　　ｈ’：入射青ビ一ムの内在的入射高さ
　　△ｈ：ｈ’−ｈ
　　θＢ：出射面が平面であった場合の青ビームの出射角。
　θＢは、集中角εと入射高さｈとの関数である。しかし、その形は明白な形には表しにくい。この関数を形式的にｆ（ε，ｈ）で表わす。
　　θＢ＝ｆ（ε，ｈ）・・・（５）
　そうすると、赤ビーム,緑ビームについて次式が成立する。
　　θＲ＝ｆ（−ε，ｈ）・・・（６）
　　θＧ＝ｆ（０，ｈ）＝ｓｉｎ−１〔ｎｈ／［１＋ｅ√（１−（ｈ／ｂ）２）］〕・・・（７）
　
　緑ビームを基準に考えて、カラーシフトを避けるために青ビームに対して必要とされる補償角δは、次式で表し得る。
  　δ＝−ｆ（ε，ｈ）＋ｆ（０，ｈ＋△ｈ）・・・（８）
・・・
＝δ１＋δ２　
・・・式１５の形から、出射面でのビームの高さｙはｃとεのみによって決まり、ｈの値及び符号にはよらないことが判る。これは、球面収差が存在せず、コマ収差だけが存在することを意味しており、既述の第１２図の説明を裏づけている。式９，１３，１４にも同様の性質が認められるのでＣを補助変数として、出射面での青ビームの高さｙの各値に応じての必要補償角δの値が求まることになる。δの値が求まれば、出射面に付与すべき傾角ｄｘ／ｄｙ値がスネルの法則に基き、次のように求められる。・・・光学システムを決めると、集中角εの値は、一定の値に固定される。式１５，１６，１７の形から判るように、レンチキュラーレンズ入射面での入射深さｃを媒介変数として、出射面での青ビームの各入射高さｙに対応するその高さでの出射面での必要傾斜角が求められたことになる。この関係はひとつの微分方程式の関係である。微分方程式をピースワイズリニア近似，フーリエ展開，多項式展開あるいはグラフ的手法等により解くことができ、従って、出射側レンズ面のプロファイルを決定し得る。」（第４頁左下欄下から第４行〜第６頁左上欄第１０行）
　
「以上の記述において、基本実施例で述べた通り、入射面側のレンチキュラーレンズのプロファイルとして、離心率が１／ｎに等しいだ円を採用することを前提としてきた。しかしながら、本発明の範囲は、既述の特定だ円形状に限定されるべきものではない。実際、光軸方向にその長軸を合わせた任意形状の非球面を採用して本発明の意図を達成することが可能」（第７頁右上欄第９〜１６行）
　
　第１２図には、入射側レンチキュラーレンズと出射側レンチキュラーレンズの光軸が一致するレンチキュラーレンズが開示されている。
　
　刊行物２には、次の事項が記載されている。
　
「本考案は、透過型のプロジェクションテレビ用のスクリーンに関する。」（第４頁第２〜３行）
　
「従来の透過型スクリーンの一般的な構成としては、投射光を平行光に変えるはたらきをするサーキュラーフレネルレンズと、透過光を拡散させるはたらきをするレンチキュラーレンズとの組み合わせが用いられている。」（第４頁第１１〜１５行）
　
「実施例　屈折率１．４９のＰＭＭＡを材料とし、第２図に示す断面形状のレンチキュラーシートを製作した。シートの厚さＴ２が３．１ｍｍ、レンズのピッチＰ２を２．５ｍｍ、入射光側の凸レンズの形状を、Ｄ２１Ａが１．４ｍｍ、Ｄ２２Ｂが２．２ｍｍ、出射光側の凸レンズの形状をＤ２１Ａが０．８ｍｍ、Ｄ２２Ｂが０．８ｍｍとなるようにえらび出射光側の凸レンズ間に光遮蔽部２３を設けた。スクリーンの隅々まで明かるく、色むらのない画質が得られた。」（第９頁第６〜１６行）
　
　なお、上記刊行物２の第９頁第６〜１６行において、「入射光側の・・・Ｄ２２Ｂが２．２ｍｍ」及び「出射光側の凸レンズの・・・Ｄ２１Ａが０．８ｍｍ」と記載されているが、第２図を参照すると、入射光側の凸レンズには符号「Ｄ２２Ｂ」ではなく「Ｄ２１Ｂ」が、及び出射光側の凸レンズには符号「Ｄ２１Ａ」ではなく「Ｄ２２Ａ」が記載されていることから、「入射光側の・・・Ｄ２２Ｂが２．２ｍｍ」及び「出射光側の凸レンズの・・・Ｄ２１Ａが０．８ｍｍ」は、「入射光側の・・・Ｄ２１Ｂが２．２ｍｍ」及び「出射光側の凸レンズの・・・Ｄ２２Ａが０．８ｍｍ」の誤記であると認めた。
　
　刊行物３には、次の事項が記載されている。
　
「本発明は、投写形テレビ受像機において、その受像管から画像を投写されるための透過形スクリーンに関するものであり、更に詳しくは、フレネルレンズシートと組み合わせて該透過形スクリーンを構成するレンチキユラーレンズシートに関するものである。」（第２頁右上欄第７〜１２行）
　
「本発明によるレンチキユラーレンズによれば、映像光入射面を構成する凸シリンドリカルレンズの光軸に平行に入射する緑色映像光に対しては、ほぼ球面収差がない状態として、対応する凸シリンドリカルレンズの出射面に収束させるように入射面の凸シリンドリカルレンズ形状及び入出射面の凸シリンドリカルレンズ間隔が選択されている。さらに緑色映像光の出射光分布は、前記出射面の凸シリンドリカルレンズの光軸近傍の形状により決定される。一方、入射面の凸シリンドリカルレンズに斜め方向から入射する青色映像光及び赤色映像光のシートからの出射光分布は、出射面を構成する凸シリンドリカルレンズの光軸から離れた周辺部の形状によりそれぞれ任意の分布とすることができるのでカラーシフトの大幅な低減が可能なスクリーンが実現できる。」（第５頁右上欄第１０行〜左下欄第８行）
　
「レンズの光軸Ｙに平行に入射した映像光は、球面収差の影響をほとんど受けることなく出射面の光軸上の点付近に収束する。一方入射面に集中角β１分だけ斜めに入射する映像光は、入射面で屈折後、出射面において光軸より（ｔ１・１／Ｎ２・ｔａｎβ１）だけ離れた位置に収束する。この為、凸シリンドリカルレンズの非球面量を大きくして前述の（ｔ１・１／Ｎ２・ｔａｎβ１）付近の形状を大きく変化させ、出射光の光分布を最適化している。」（第６頁左上欄第３〜１３行）
　
　第９図には、入射面に集中角β１分だけ斜めに入射する映像光の光跡追跡結果および周辺部分で大きく形状が変化する出射面が開示されている。
　
　以上を総合すれば、刊行物３には、「出射面のレンチキュラーレンズの形状を、光軸に平行入射する光線の出射する領域と光軸に斜交入射する光線の出射する領域とに分割しそれぞれ異なる形状とする」といった技術思想が開示されている。
　
　刊行物４には、次の事項が記載されている。
　
「（２）前記出射面レンズの断面形状はその集光領域である中心部は所定の曲線の一部で形成され、その両側部は前記曲線と接し、所定の傾きを有する直線部から構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透過型スクリーン。」（特許請求の範囲の（２）の欄）
　
　ここで、集光領域である中心部は光軸に平行な光線が射出する射出面であり、中心部の両側部は光軸に対して斜めの光線が射出する射出面である。
　
　以上を総合すれば、刊行物４には、「出射面のレンチキュラーレンズの形状を、光軸に平行入射する光線の出射する領域と光軸に斜交入射する光線の出射する領域とに分割しそれぞれ異なる形状とする」といった技術思想が開示されている。
　
　刊行物５には、次の事項が記載されている。
　
「レンチキユラーレンズシート」（発明の名称の欄）
　
　第１図には、レンチキュラーレンズシートの断面形状が、光軸上の光及び光軸に対して斜めに入射する光の光跡追跡結果とともに示されている。レンチキュラーレンズシートの出射面は、台形のプリズム１２として形成されている。そして、光軸に対して平行な光は台形の短辺部から出射する一方、光軸に対して斜めの光は台形の斜辺から出射する。
　
　以上を総合すれば、刊行物５には、「出射面のレンチキューラレンズの形状を、光軸に平行入射する光線の出射する領域と光軸に斜交入射する光線の出射する領域とに分割しそれぞれ異なる形状とする」といった技術思想が開示されている。
　
（ａ−４）対比・判断
　
　本件発明１が、「画像側レンチキュラレンズ単位に斜交入射する光線群において中心光線を境に一方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件と、他方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件とがほぼ一致するように、画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定し、且つ、上記一致した条件を満足するように観察側レンチキュラレンズ形状を設定する」構成（以下、「本件発明１の特徴的構成」という。）を有するのに対し、異議申立人鈴木サチエが提出した甲第１〜５号証のいずれにも、上記本件発明１の特徴的構成の記載及びその記載を示唆する記載がない。
　
　また、本件発明１は、上記本件発明１の特徴的構成を有することにより、「大きな集中角に対しても実用上充分な配光特性を得ることができ、セットの薄型化を実現することができる。また、比較的小さな集中角について本発明の画像投写装置および投写スクリーンを用いれば、ほぼ完全にカラーシフトを解消することができ、性能向上を実現することが出来る。」（特許明細書【発明の効果】）という上記異議申立人鈴木サチエが提出した甲第１〜５号証記載のいずれの発明にもない効果を有する。
　
　そうすると、本件発明１は、異議申立人鈴木サチエが提出した甲第１〜５号証に基づいて当業者が容易に発明できたものではない。
　
　本件発明１を引用する本件発明２〜３については、本件発明１と同様に、異議申立人鈴木サチエが提出した甲第１〜５号証に基づいて当業者が容易に発明できたものではない。
　
（ｂ）［申立理由２］について
　本件発明１が、特許法第３６条に違反する点については、訂正により解消した。
　
（２）むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１〜３についての特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１〜３の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１４年１０月７日（２００２．１０．７）
【訂正の要旨】
訂正事項ａ
　訂正前の特許請求の範囲の【請求項１】を、次のように訂正する。
「【請求項１】　ＣＲＴ、液晶パネルなどに形成される３原色画像を、その背面より投写して前面よりカラー画像として観察するための背面投写スクリーンであって、
　投写光を略平行光に変換する第１のスクリーン要素と前記略平行光に屈折角を与えて適正な視野特性を与える第２のスクリーン要素を含み、
　前記第２のスクリーン要素は、その画像側および観察側に互いに光軸がほぼ一致するようにレンチキュラレンズを形成し、
　光軸に斜交入射する光線群の出射角が、各々それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線の出射角と等しくなるように斜交入射光線の出射指向性を補正するものであって、
　画像側レンチキュラレンズ単位に斜交入射する光線群において中心光線を境に一方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件と、他方の側の光線群を適正補正する観察側レンチキュラレンズ形状条件とがほぼ一致するように、
　画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、
　画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定し、且つ、
　上記一致した条件を満足するように観察側レンチキュラレンズ形状を設定することを特徴とする投写スクリーン。」
（５４）【発明の名称】
画像投写装置および投写スクリーン
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】ＣＲＴ、液晶パネルなどに形成される３原色画像を、その背面より投写して前面よりカラー画像として観察するための背面投写スクリーンであって、投写光を略平行光に変換する第１のスクリーン要素と前記略平行光に屈折角を与えて適正な視野特性を与える第２のスクリーン要素を含み、前記第２のスクリーン要素は、その画像側および観察側に互いに光軸がほぼ一致するようにレンチキュラレンズを形成し、光軸に斜交入射する光線群の出射角が、各々それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線の出射角と等しくなるように斜交入射光線の出射指向性を補正するものであって
、
条件
とが
するように、画像側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点より遠方になる球面収差が発生する形状とし、画像側／観察側の面間隔を近軸焦点距離より大きく、最軸外焦点距離より短く設定し、且つ、
　【請求項２】観察側レンチキュラレンズを光軸に平行入射する光線の出射する領域と光軸に斜交入射する光線の出射する領域とに分割しそれぞれ異なる形状とすることを特徴とする、請求項１記載の投写スクリーン。
　【請求項３】請求項１ないし２に記載の投写スクリーンを用いたことを特徴とする画像投写装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明はＣＲＴ、液晶パネルなどの３原色の映像を拡大投写してスクリーン上で重ね合わせ、前面からカラー画像として観察する画像投写装置、およびその投写スクリーンに関し、特にこの種の装置で問題となるカラーシフトをほぼ解消し得る画像投射装置とスクリーンに関する。
　【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、これを比較的軽量コンパクトに実現できる背面投写型の画像投写装置が注目されている。
　【０００３】
　この種の装置としては、赤、青、緑の単色ＣＲＴで形成した画像を、各々に対応する投写レンズで拡大投写してスクリーン上で重ね合わせカラー画像を実現するのが一般的である。その基本構成を模式的に図１に示す。
　【０００４】
　図で１はＣＲＴ、２は投写レンズであり添え字のＲ、Ｇ、Ｂは各々赤、緑、青の画像に対応していることを示す。スクリーン３はフレネルレンズ３ａとレンチキュラレンズ３ｂで構成される。フレネルレンズ３ａは投写レンズ２からスクリーン３に発散的に入射する投射光を略平行光に変換する働きをする。レンチキュラレンズ３ｂは入射光を拡散する働きをし、これが装置の視野特性を支配する。
　【０００５】
　このような構成では、投射光のスクリーン３への入射角が赤、緑、青でそれぞれ異なる（この入射角の差を集中角と呼ぶ）ことから発生するカラーシフトが問題となり、視野特性の制御に関してはこのカラーシフトを低減することに主眼がおかれる。
　【０００６】
　その一つの例が、特開昭５８−１３４６２７号公報である。そこではレンチキュラレンズ３ｂの入射面を離心率が媒体屈折率の逆数に等しい楕円形状にして球面収差を排除し、その焦点位置に出射面を設定することを推奨している。
　【０００７】
　この様に設定することで光軸に平行入射する緑光線を完全結像させて出射角が出射面形状に依存しないようにすると共に斜め入射する青光線および赤光線に対してコマ収差を発生させ、これを利用して斜め入射光の出射角を補正するように出射面形状を設計するという手法でカラーシフトを低減している。
　【０００８】
　集中角が７度の場合を例に取って、この手法で設計したスクリーンの基本配光特性（通常添加されるランダムな拡散要素の効果は考慮しない）を算出した結果を図２に示す（媒体屈折率としてはスクリーン材料として最も一般的なＰＭＭＡの値、約１．５を用いている）。図で横軸は観察方向でスクリーンに垂直な方向を０度としており、縦軸は０度方向を基準とした相対輝度である。
　【０００９】
　図から読み取れるように、この例では緑光線の観察範囲を約±５０度に設定している。この値は、現在の画像投射装置に求められる標準的な値であり、以下の計算例でも緑光線の観察範囲が±５０度になることを条件とする。
　【００１０】
　図２では、赤、青、緑の観察範囲に若干の食い違いがみられるが、ランダム拡散要素を追加すれば実用上充分な特性を実現することが出来る。
　【００１１】
　【発明が解決しようとする課題】
　このように集中角が小さな場合は、従来技術を用いて実用上充分なカラーシフト低減を実現することが出来る。しかしながら、近年装置の薄型化が強く望まれており、これを実現するためには必然的に集中角が大きくなり、従来技術ではカラーシフトの低減が不十分であることが指摘されている。
　【００１２】
　図３に集中角１５度に対して従来技術を適用した場合の基本配光特性を示す。
　図では赤、青、緑の視野領域が大きく食い違っており、視野範囲においても輝度分布に差が大きく、観察方向によって大きな色ずれを生じる。
　【００１３】
　従来技術によるカラーシフト補正が、特に集中角が大きな場合に不十分になる理由が、基本的にレンチキュラレンズの入射面を「離心率が媒体屈折率の逆数に等しい楕円面」に設定していることにあることを発明者らは見いだした。
　【００１４】
　従来技術においてはレンチキュラレンズの入射面を上記のように設定した上で、光軸に斜交入射する光線（赤または青の光線）の出射角が、それと等しい光線高で光軸に平行入射する光線（緑光線）の出射角と等しくなるように出射面を設定することを基本としている。より具体的には、近似式を用いていくつかの光線高について斜交入射する光線の出射高さと、出射角補正に必要な出射面傾斜を求め、位置と微分の関係で出射面形状を記述し、これを解くことで出射面形状を決定している。
　【００１５】
　この近似においては、光線高の絶対値の等しい２つの光線について、出射高さも補正に必要な出射面傾斜も一致するものとしている。
　【００１６】
　しかしながら、従来技術で用いられている近似は集中角が小さな時に適用されるものであって、集中角が大きくなると大きな誤差を生じる。近似式を用いずに厳密に光線追跡することによってその様子を示そう。なお、装置の対称性を考慮して、入出射面形状を光軸に対して対称に設定することを前提に、斜交入射光線としては青光線のみを考えるものとする。
　【００１７】
　その具体的手順を図４を用いて説明する。
　前記設定の入射面形状をその光軸をｘ軸として、ｘｙ直交座標系で関数表示すると以下のようになる。
　【００１８】
　　ｘ２　＋　ｙ２／ｂ２　＝　Ｋ２
　　ｂ２　＝　１　−　（１／ｎ）２
　ここでｎは媒体の屈折率であり、具体的計算ではＰＭＭＡにおける値１．５を適用する。Ｋはスケーリングファクターであるが以下１とする。従って入射面の頂点座標は図４に示したように（−１、０）になる。
　【００１９】
　このように設定すると光軸に平行入射する光線は球面収差を発生することなく１点に収束し、その焦点座標は（１／ｎ、０）となる。その位置に出射面を設定する。
　【００２０】
　設定した入射範囲で光束の中心となる光線の高さを０として光線高ｈを図のように定義する。
　【００２１】
　１）一つの光線高ｈ（図では−０．５４）を選択し、緑光線の光線追跡を行い、出射角θＧを求める。
　【００２２】
　２）ついで、同じ光線高ｈの青光線について光線追跡を行い、出射高さｙＢと出射面への入射角θ’Ｂを求める。
　【００２３】
　３）青光線の出射角θＢが、θＧと等しくなるような出射面傾斜ｄｘ／ｄｙを求める。
　【００２４】
　４）ｙＢにおける傾斜がｄｘ／ｄｙとなることを出射面形状の条件とする。
　５）このような計算をいくつかの光線高についておこない、カラーシフトを補正するための出射面形状の条件を位置と微分の点列データとして算出する。
　【００２５】
　集中角が１５度の場合の計算例を図５に示す。図で横軸は各青光線の出射高さｙｂ、縦軸はその青光線の出射角がそれと等しい光線高の緑光線の出射角と等しくなるために必要な出射面傾斜ｄｘ／ｄｙである。即ち、図５はカラーシフトを補正するために必要な出射面の条件を位置と微分の関係で記述したものである。
　【００２６】
　この様に、光線高の絶対値の等しい２つの青光線は出射高さｙｂが異なり、各々の出射角を補正するために必要な出射面傾斜ｄｘ／ｄｙも異なるため、結果として中心光線より上の領域の光線（今後この光線を上光線と呼ぼう）と下の領域の光線（同じく下光線）とで、補正条件の食い違いが発生する。
　【００２７】
　その食い違いの傾向は、補正に必要な出射面傾斜に対して、中心光線付近では上光線の方が相対的に出射高さが高くなり、光線高の絶対値の高い光線については、逆に下光線の方が相対的に出射高さが高くなるというものであり、その食い違いの程度は集中角が大きいほど大きくなる。
　【００２８】
　このような食い違いが存在する限り、いかに出射面を設定しても上光線と下光線を同時に補正することは不可能であり、結果として図３のようにカラーシフトの補正は不十分となる。そしてこの食い違いは、入射面を前述の様な球面収差の無い楕円形状に設定する限り不可避的なものである。
　【００２９】
　【課題を解決するための手段】
　上記課題を解決するために、本発明の画像投写装置および投写スクリーンは、上光線群に対する補正条件と下光線群に対する補正条件が一致するように、入射側レンチキュラレンズを軸外焦点が近軸焦点よりも遠方になるような球面収差を発生する形状とし、面間隔をその近軸焦点距離より大きくするとともに、その一致した補正条件を満足するように出射面形状を設定するものである。
　【００３０】
　【作用】
　このような画像投写装置および投写スクリーンを用いれば、大きな集中角に対しても充分なカラーシフト補正が可能になる。
　【００３１】
　【実施例】
　本発明の基本的考え方は、カラーシフトを補正するために出射面に求められる補正条件が、図５に示したように上光線と下光線とで食い違うことのない、すなわち、上光線の補正条件と下光線の補正条件とが一致するような入射面形状を設定した上で、その一致した補正条件を満たすような出射面形状を設定することにある。
　【００３２】
　まず、出発点としては従来技術における入射面、面間隔を用い、図５に示したような食い違いを修正する為に、どの様な修正が必要かを考える。
　【００３３】
　まず、中心光線付近の食い違いを補正するためには、面間隔を大きくすることが有効である。このようにすれば、上光線の出射高さが相対的に低く、下光線の出射高さが高くなり、結果として食い違いが補正される。一方、光線高の絶対値の大きな領域での食い違いを補正するには、逆に面間隔を小さくすることが有効である。
　【００３４】
　これを同時に行うためには、軸外焦点距離が近軸焦点距離より大きくなるような球面収差を発生させて、最軸外焦点と近軸焦点の間に出射面を設定すればよい。
　【００３５】
　以下、集中角が１５度の場合について、本発明の一実施例を説明する。
　上記方針の基で入射面および面間隔を以下のように設定した。
　【００３６】
　　ｘ　＝　−（１−ｙ２／ｂ２）１／２　＋　Ｃ　×　ｙ２
　　ｂ２　＝　１　−　（１／ｎ）２　＝　０．５５６
　　Ｃ　　＝　０．１２５
　上式で、右辺第一項は従来技術における入射面形状を表現する部分であり、第２項が本発明に特有な部分である。また、光線の入射領域は前述のように±５０度の観察範囲を確保するように｜ｙ｜＜０．６６としている。
　【００３７】
　第２項の追加によって、軸外焦点距離が近軸焦点距離よりも大きくなるような、即ち入射面を円断面としたときと逆の球面収差を発生させている。図６に球面収差図を示す。
　【００３８】
　近軸焦点距離は１．４６で最軸外｜ｈ｜＝０．６６の光線の焦点距離は１．６８になるが、面間隔はその間１．６２にしている。入射面の頂点がｘ＝−１なので、出射面の頂点はｘ＝０．６２である。
　【００３９】
　上記設定でカラーシフトを補正するための出射面条件を図７に示す。なお、この条件は、光軸に平行入射する緑光線の出射領域となる光軸付近が光軸に垂直な平面であることを前提に、斜交入射する青光線の出射領域の満足すべき条件を算出したものである。
　【００４０】
　図７に示されるように、上記入射面形状および面間隔を設定によれば、上光線の補正条件と下光線の補正条件をほぼ完全に一致させることが出来る。
　【００４１】
　また、図から読み取れるように、青光線の出射領域は、０．１０８＜ｙ＜０．３０１であった。この条件で緑光線は出射領域は｜ｙ｜＜０．０４１である。
　【００４２】
　ついで、この補正条件を満たす出射面の設定について説明する。
　まず、緑光線の出射領域となる光軸付近、｜ｙ｜＜０．０４１は、前述のように光軸に垂直な平面（ｄｘ／ｄｙ＝０、ｘ＝０．６２）とする。
　【００４３】
　青光線の出射領域（０．１０８＜ｙ＜０．３０１）は、図６に示した点列データを関数近似してこれを積分すればよい。具体的には０次から３次の多項式を用い、最小２乗法によって以下のように近似した。
　【００４４】
　　ｄｘ／ｄｙ　＝　Ａ０＋Ａ１×ｙ＋Ａ２×ｙ２＋Ａ３×ｙ３
　　Ａ０　＝　０．８５２８
　　Ａ１　＝　−１３．１５
　　Ａ２　＝　　４１．８２
　　Ａ３　＝　−５９．１９
　これを積分して
　　ｘ　＝　Ｄ＋Ａ０×ｙ＋Ａ１／２×ｙ２＋Ａ２／３×ｙ３＋Ａ３／４×ｙ４
　ここで積分常数Ｄは、面間隔と上記関数を適用する以外の領域の形状に依存し、連続性を保つように設定する。
　【００４５】
　これ以外の領域は光線が通過しないため任意の形状でよい。緑光線の出射領域と青光線の出射領域の中間領域については、上記関数でｄｘ／ｄｙ＝０となるｙ＝０．０８５まで平坦部とし、そこから上記関数を適用すれば傾斜に不連続性の無い滑らかな形状にすることが出来る。このとき上式でｙ＝０．０８５のときｘ＝０．６２となるようにＤ＝０．５８７と設定すれば、上記形状の連続性を満足できる。
　【００４６】
　また、青光線の出射領域より外側については、光吸収層を設ることがコントラストを向上させる上で有効である。マージンを見込んで｜ｙ｜＞０．３３の領域を光吸収層にすれば、出射面積の５０％を光吸収層にすることが出来る。
　【００４７】
　常数ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ０〜Ａ３に前記値を用いて整理すると以下のようになる。
［入射面形状］
　　ｘ　＝　−（１−ｙ２／ｂ２）１／２　＋　Ｃ×ｙ２（｜ｙ｜＜０．６６）
［出射面形状］
　　ｘ　＝　０．６２　　　　　　　　　　　　　　　（｜ｙ｜＜０．０８５）
　　ｘ　＝　Ｄ＋Ａ０×ｙ＋Ａ１／２×ｙ２＋Ａ２／３×ｙ３＋Ａ３／４×ｙ４
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（０．０８５＜｜ｙ｜＜０．３３）
　　光吸収層　　　　　　　　　　　　　　　（０．３３＜｜ｙ｜＜０．６６）
　以上の形状を用いた場合の光線追跡結果を図８に示す。図８では、中心光線および光線高ｈ＝±０．５３の光線について、緑光線を実線で青光線を破線で示している。光線高の等しい緑光線と青光線の出射角はほぼ等しくなっており、カラーシフトがよく補正されている様子が分かる。
　【００４８】
　基本配光特性を算出した結果が図９である。図３と比較してカラーシフトが大きく改善されており、本実施例によれば１５度という大きな集中角に対しても実用上充分な性能を実現することが出来る。
　【００４９】
　なお、本実施例においては、緑光線の出射領域を光軸に垂直な平面としているが、別の形状を設定してその形状に基づいて図５のように補正条件を算出して、同様の手法で形状決定してもよく、本発明の画像投写装置及び投写スクリーンはこれに限定されるものではない。
　【００５０】
　また、本実施例では集中角を１５度という大きな値として、従来技術に対して顕著な効果を示したが、集中角が小さな場合でも同様の効果を得ることが出来る。
　【００５１】
　例えば、７度の集中角に対して本発明を適用した場合の基本配光特性を図１０に示す。従来技術を適用した場合の図２で僅かに残っているカラーシフトがほぼ完全に解消されているのが分かる。
　【００５２】
　【発明の効果】
　以上詳細に説明して明らかなように、本発明の画像投写装置および投写スクリーンによれば大きな集中角に対しても実用上充分な配光特性を得ることができ、セットの薄型化を実現することができる。
　【００５３】
　また、比較的小さな集中角について本発明の画像投写装置および投写スクリーンを用いれば、ほぼ完全にカラーシフトを解消することができ、性能向上を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　一般的な背面投写型画像投写装置の基本構成図
　【図２】
　従来の投写型画像投写装置の集中角７度の場合の基本配光特性図
　【図３】
　従来の投写型画像投写装置の集中角１５度の場合の基本配光特性図
　【図４】
　従来の投写型画像投写装置における補正条件の算出手順の説明図
　【図５】
　従来の投写型画像投写装置の集中角１５度の場合の補正条件を示す図
　【図６】
　本発明の一実施例における集中角１５度の場合の球面収差図
　【図７】
　同実施例における補正条件を示す図
　【図８】
　同実施例における光線追跡結果を示す図
　【図９】
　同実施例における基本配光特性図
　【図１０】
　本発明の他の実施例における基本配光特性図
　【符号の説明】
　１　ＣＲＴ
　２　投写レンズ
　３　スクリーン
　３ａ　フレネルレンズ
　３ｂ　レンチキュラレンズ