【事件の表示】
　特許第３２６９１７５号「透過型スクリーン及びそれを備えた背面投写型画像ディスプレイ装置」の請求項１ないし４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３２６９１７５号の請求項１ないし４に係る特許を維持する。
【理　由】
　
［１］手続の経緯
　
　特許第３２６９１７５号の請求項１〜４に係る発明は、平成５年５月１４日に出願され、平成１４年１月１８日にその設定登録がなされ、その後、株式会社ディスク、株式会社クラレよりそれぞれ特許異議申立がなされ、取消理由通知がなされ、応答期間内である平成１５年２月１８日に訂正請求がなされ、再度、取消理由通知がなされ、応答期間内である平成１５年６月２４日に前記訂正請求は取り下げられると共に新たな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
　
［２−１］訂正の要旨
　
　特許権者が求めている訂正の内容は、以下のとおりである。
　
　特許請求の範囲の請求項１中の「映像発生源側より入射される映像光を透過して、映像観視側に出射する透過型スクリーンであって、」を特許請求の範囲の減縮を目的として「映像発生源側に一方向に並設された複数の投写型ブラウン管から互いに異なる角度で入射される映像光を透過して、映像観視側に出射する透過型スクリーンであって、」と訂正し、特許請求の範囲の請求項１中の「前記第一のレンチキュラーレンズは、各々が負の縦球面収差を得るように、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が前記映像発生源側に凸で、かつその光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が弱くなるような非球面形状を成すことを特徴とする」を特許請求の範囲の減縮を目的として「前記第一のレンチキュラーレンズは、各々が負の縦球面収差を得るように、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が、全体にわたって、前記第一のレンチキュラーレンズの光軸方向をＺ軸、Ｚ軸からの径方向の距離をｒとしたとき、下式
　
　
（但し、ＲＤは曲率半径、ＣＣ，ＡＥ，ＡＦ，ＡＧ，ＡＨは非球面係数、ｎは任意の自然数）で表わされる前記映像発生源側に凸の非球面形状を成し、かつ周辺部において、水平視野角を拡大するために、前記式の２次微分値が前記ｒの増加に伴って減少して、その光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が、前記ｒの増加に伴って弱くなることを特徴とする」と訂正する。
　
［２−２］訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　
　上記訂正事項は、特許請求の範囲の減縮を目的とする訂正であり、願書に添付した明細書の段落【０１０１】〜【０１０４】、【０１２７】、【０１３７】〜【０１４２】、【０１４５】〜【０１５１】、【０１５５】、【０１５６】、【０１６１】〜【０１６３】及び願書に添付した図２、図３、図７、図１２に記載された技術事項に基づくものであって、新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張し、変更するものでもない。
　
［２−３］むすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（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、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号によ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
　
［３−１］申立ての理由の概要
　
（１）特許異議申立人、株式会社ディスクは、下記の甲第１〜９号証を提出し、訂正前の請求項１〜２に係る発明は、その出願の日前に国内において頒布された甲第１号証に記載された発明と同一であり、特許法第２９条第１項の規定により特許を受けることができないものであり、訂正前の請求項１〜４に係る発明は、その出願の日前に国内において頒布された甲第１〜９号証に記載された発明に基づいて、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであり、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ものである旨主張する。
　
　甲第１号証：特開平　１−１８２８３７号公報（刊行物　１）
　甲第２号証：特開平　１−２１０９４２号公報（刊行物　３）
　甲第３号証：特開昭６２−２８０７２９号公報（刊行物　４）
　甲第４号証：特開昭６２−２８６０２９号公報（刊行物　５）
　甲第５号証：特開昭６４−　２４２４１号公報（刊行物　６）
　甲第６号証：特開平　３−　３３８３８号公報（刊行物　７）
　甲第７号証：特開昭５８−１２２５２７号公報（刊行物　８）
　甲第８号証：特開昭６０−　６１７３８号公報（刊行物　９）
　甲第９号証：特開平　４−　１８５３４号公報（刊行物１０）
　
（２）特許異議申立人、株式会社クラレは、下記の甲第１〜２号証を提出し、訂正前の請求項１〜４に係る発明は、その出願の日前に国内において頒布された甲第１号証に記載された発明と同一であり、特許法第２９条第１項の規定により特許を受けることができないものであり、訂正前の請求項１〜４に係る発明は、その出願の日前に国内において頒布された甲第１〜２号証に記載された発明に基づいて、その発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであり、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ものである旨主張する。
　
　甲第１号証:特開平　１−１８２８３７号公報（刊行物１）
　甲第２号証:実公昭５２−　　４９３２号公報（刊行物２）
　
［３−２］本件発明１〜４
　
　［２］で示したように上記訂正が認められるから、本件の請求項１〜４に係る発明は、上記訂正請求に係る訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１〜４に記載された以下のとおりのものである。
　
「【請求項１】
　映像発生源側に一方向に並設された複数の投写型ブラウン管から互いに異なる角度で入射される映像光を透過して、映像観視側に出射する透過型スクリーンであって、
　少なくともレンチキュラーレンズシートを含み、該レンチキュラーレンズシートは、その前記映像発生源側の光入射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第一のレンチキュラーレンズを複数個、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成し、その前記映像観視側の光出射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第二のレンチキュラーレンズを複数個、前記第一レンチキュラーレンズにほぼ対向して、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成すとともに、前記第一のレンチキュラーレンズは、各々が負の縦球面収差を得るように、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が、全体にわたって、前記第一のレンチキュラーレンズの光軸方向をＺ軸、Ｚ軸からの径方向の距離をｒとしたとき、下式
　
　
　（但し、ＲＤは曲率半径、ＣＣ，ＡＥ，ＡＦ，ＡＧ，ＡＨは非球面係数、ｎは任意の自然数）で表わされる前記映像発生源側に凸の非球面形状を成し、かつ周辺部において、水平視野角を拡大するために、前記式の２次微分値が前記ｒの増加に伴って減少して、その光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が、前記ｒの増加に伴って弱くなることを特徴とする透過型スクリーン。
　
【請求項２】
　請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記第二のレンチキュラーレンズ相互間に、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする光吸収帯を設けたことを特徴とする透過型スクリーン。
　
【請求項３】
　請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記第二のレンチキュラーレンズは、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が前記映像観視側に凸で、かつその光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が弱くなるような非球面形状を成すことを特徴とする透過型スクリーン。
　
【請求項４】
　請求項１ないし３のいずれか一つに記載の透過型スクリーンと、画像発生源と、前記画像発生源の前面に配設された投写レンズと、反射鏡とを備え、前記画像発生源で発生された画像を前記投写レンズで拡大し、前記反射鏡で反射して、前記透過型スクリーンに背面より投写するようにした背面投写型画像ディスプレイ装置。」
　
　以下、請求項順に「本件発明１」〜「本件発明４」という。
　
［３−３］刊行物に開示された発明等
　
（１）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物１（特開平１−１８２８３７号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「入射側に入射面レンズが形成されると共に出射側に前記入射面レンズに対応する出射面レンズが形成され、入射面レンズに入射した光をそれに対応する出射面レンズから出射する構成の透過型スクリーンにおいて、前記入射面レンズの断面形状を形作る線がその中心部の集光特性とその周辺部分の集光特性とで異なっていることを特徴とする透過型スクリーン。」（特許請求の範囲）
　
「この種の透過型スクリーンは、観察側から見た時に明るいように、また視野角が拡大するように入射面あるいは出射面に所定のレンズを備えているのが通常である。例えば、両面レンチキュラーレンズまたはフライアイなどを用いることはすでに公知である。・・・これらの文献では、入射面、出射面ともに断面が円、楕円、放物線、高次式などの一部で形成された凸型レンチキュラーレンズまたはフライアイが用いられている。・・・また、特に第５図に示すように赤色、緑色、青色、の３本のブラウン管（ＣＲＴ）１００、１０１、１０２を横一列に並べて、各ＣＲＴ画面をそれぞれレンズ１０３、１０４、１０５で投写して、スクリーン１０６上で合成する方式のいわゆるプロジェクションＴＶにおいては、赤、緑、青の３色が別々の角度から照射される構成がとられている。このような構成では、緑を中央にして赤と青はそれぞれかなりの角度をもってスクリーンに入射してくる。」（第１頁右下欄２行〜第２頁左上欄８行）
　
「上記のような透過型スクリーンによれば、たとえ、製造誤差によって光線の入射位置が変わっても、また、裏表のレンチが左右にずれたり、板厚が設計値と異なったりした場合でも、そのシェーディング及び全反射しやすい出射面レンズの部分における入射角は、通常の場合に比べ小さいので、シェーディングの発生が防止でき、かつ全反射して入射側へ光がもどるようなことも少ない。」（第４頁左上欄８行〜１５行）
　
「入射面レンズ１はその中央部２０と周辺部１８及び１９とから構成されており、中央部２０は一点Ｆ１近傍に集光するような断面形状を有している。点Ｆ１は第１図のように出射面レンズ上の中央に位置する場合の他、やや外側の点、例えば、第１図のＦ１’の位置にあっても良い。・・・また、図中において、波線で示す２５、２６は中央部２０のレンズ面を延長した場合のレンズ面の位置を示している。該波線２５、２６を見ればわかるように、周辺部分１８、１９の傾斜は中央部２０の延長線上よりはゆるやかなレンズ形状を有している。また、その集光位置は前記Ｆ１やＦ１’より更に遠い位置であるＦ２となるように設定されている。このＦ２は一点である必要はなく、スクリーンによっては複数点或は線上のものとすることが可能である。」（第４頁右上欄５行〜左下欄３行）
　
「なお、本発明においては、中央部２０と周辺部分１８のレンズは第１図のように楕円状のみならず、使用されるスクリーンの用途に応じて、円、放物線、高次式などの曲線の一部で形成された凸型レンチキュラーまたはフライアイで構成しても良い。」（第４頁右下欄６行〜１１行）
　
「第１表において、αｈはスクリーンゲインが１／２になる水平方向の視野角度、βｈはスクリーンゲインが１／３になる水平方向の視野角度、Ｇｏは視野角度が０のときのスクリーンゲインを表す。」（第５頁左上欄下から６行〜下から２行）
　
第２図には、入射側に凸となったレンチキュラーレンズを複数個、一方向に配置した形状をなし、当該レンチキュラーレンズに対応して出射側に凸となったレンチキュラーレンズを複数個、入射側に凸となったレンチキュラーレンズと同じ方向に配置した形状をなした透過型スクリーンが記載されている。（第２図）
　
　これらの記載事項及び図面の記載からみて、刊行物１には、以下の発明が記載されているものと認める（以下、「引用発明」という。）。
　
「入射側に横一列に並べた複数のブラウン管（ＣＲＴ）から互いに異なる角度で入射される赤、緑、青の３色を出射側に出射する透過型スクリーンであって、
　その前記入射側の入射面が、レンチキュラーレンズからなる入射面レンズを複数個、ある方向に配置した形状を成し、その前記出射側の出射面が、レンチキュラーレンズからなる出射面レンズを複数個、前記入射面レンズに対応して、前記方向に配置した形状を成すとともに、
　前記入射面レンズは、各々が周辺部分の集光位置が中央部の集光位置より遠くなるように、前記方向の断面形状が、前記入射側に凸の形状を成し、かつ、中央部より周辺部分の線分の傾きをゆるくすることを特徴とする透過型スクリーン。」
　
（２）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物２（実公昭５２−４９３２号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「水平及び垂直方向共に同一曲率を有するもそのレンズ口径が水平方向に比して垂直方向が小とされた微小レンズが同一面上に連続的に多数形成された微小レンズ群と、該微小レンズ群に対応して設けられ上記各微小レンズの夫々の焦点又はその近傍に光透過部を有する光吸収スクリーンとから指向性光透過装置を構成し、該指向性光透過装置の微小レンズ群側に映像源よりの光を主レンズ及び該主レンズからの投写光を上記主レンズの軸方向に曲げる補正レンズを介して投射し、上記スクリーンに於ける垂直方向の視野領域を水平方向の視野領域に比して小とするようにした透過型投影装置。」（実用新案登録請求の範囲）
　
「第６図及び第７図は透過型映像観察装置の具体的実施例を示すものである。図中１３はキャビネット本体を示し、その内部下側位置に単管式カラーテレビジョン受像機又は三管式カラーテレビジョン受像機にてカラー映像が得られるカラー映像装置１４を配する・・・しかしてカラー映像装置１４よりのカラー映像１の投射光を装置１４の前面に配した拡大レンズ２を通して拡大し之を第１反射鏡１６ａ、第２反射鏡１６ｂ及び第３反射鏡１６ｃにて反射し乍らスクリーンアセンブリ１５に投射する。」（第２頁右欄２５行〜４１行）
　
（３）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物３（特開平１−２１０９４２号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「図において、１は背面投写型プロジェクションテレビに取付けられたとき投写装置側に位置するフレネルシート、２はフレネルシート１の出射面側に位置してスクリーン面となるレンチキュラーシートであり、このフレネルシート１とレンチキュラーシート２とによってスクリーンが構成される。上記フレネルシート１の入射面にはスクリーンの垂直方向をピッチ方向として並ぶ第１のレンチキュラー１ａが形成されるとともに、出射面にはサーキュラーフレネルレンズ１ｂが形成されている。・・・また、上記レンチキュラーシート２の入射面（フレネルシート１側の面）にはスクリーンの水平方向をピッチ方向として並ぶ第２のレンチキュラー２ａが形成されるとともに、出射面（フレネルシート１の反対側）には上記第２のレンチキュラー２ａと同じピッチで水平方向に並ぶブラックストライプ２ｂ（第１図斜線部）が印刷等によって形成され・・・投写装置からの投射光はフレネルシート１の入射面に形成された第１のレンチキュラー１ａの屈折作用により垂直方向に拡散され、この拡散された光は、第１のレンチキュラー１ａに入射する前の投射光の入射方向に応じてフレネルレンズ１ｂによってマクロに収束される。」（第３頁左上欄８行〜左下欄１４行）
　
第４頁左上欄２行〜右上欄１２行には、フレネルシート１の入射面に形成された第１のレンチキュラー１ａを、本件発明１〜４における式【数３】で表される非球面状のプロファイルとしたことが開示されている。
　
（４）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物４（特開昭６２−２８０７２９号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「第３図は、プロジェクションテレビの光学系を示す横断面図である。陰極線管及び投写レンズ３４の配置は、緑色陰極線管３２を中心に、左右に青色陰極線管３１、赤色陰極線管３３が横方向にインライン配置されている。」（第２頁左下欄６行〜１０行）
　
第３頁右下欄１行〜末行には、透過型スクリーンに使用するレンチキュラーシートにおいて、出射面のレンチキュラーレンズの形状を、本件発明１〜４における式【数３】で表される曲線としたことが開示されている。
　
（５）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物５（特開昭６２−２８６０２９号公報）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ュラーレンズシートに関するものである。」（第２頁右上欄７行〜１２行）
　
第５頁左下欄１１行〜第６頁左上欄６行には、レンチキュラーレンズシートにおけるレンチキュラーレンズの入射面形状及び出射面形状を、本件発明１〜４における式【数３】で表される曲線としたこと、及び入射面の形状は、非球面量が小さく楕円形状に近いものとなっており、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ことが開示されている。
　
（６）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物６（特開昭６４−２４２４１号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、両面レンチ型の透過型スクリーンにおいて裏表両面の位置関係が多少ずれても光学的悪影響がほとんど出ない透過型スクリーンを提供することを目的とする。・・・前記出射面レンズの集光領域の外側における断面形状の曲線（直線も含む）が、入射面レンズ及び出射面の位置ずれが全くない理想的な場合における出射面レンズの集光領域の外側における断面形状の曲線に比べて、実質的にその傾きがゆるくなっていることを特徴とする透過型スクリーンにより達成される。・・・これは、出射面レンズ２のその部分の線分の傾きをゆるくすることにより、換言すれば、構成上全反射の起こりそうな光の出射面に対する入射角を大きくするようにその部分の出射面の傾きを設定することにより、達成できる。」（第３頁右下欄１１行〜第４頁右上欄１２行）
　
「第２図は出射面レンズ２の断面形状を拡大して示したもので、１０は出射面レンズ２の高次式などの曲線をそのまま延長した曲線である。・・・第２図における曲線１０のＡ、Ｂ点における接線が第１図における直線部６、７となっている。従って、直線部６、７は全反射しやすい領域１６、１７でその元の曲線１０に比べ、傾斜が緩やかになり、全反射が妨げることになる。」（第５頁左上欄５行〜１７行）
　
（７）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物７（特開平３−３３８３８号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）を光源とするカラープロジェクションＴＶ用の透過型スクリーンにおいて、入射側と出射側とにレンチキュラーレンズが形成されたものであって、入射側のレンチキュラーレンズのレンズ単位が中央部と裾部とからなっていて、中央部は２次曲面の一部からなる第１の曲面で構成されていると共に、裾部は上記２次曲面の終点を変曲点とする第２の曲面で構成されており、しかも上記出射側のレンチキュラーレンズ単位の近軸曲率半径が上記入射側のレンチキュラーレンズ単位の曲率半径より小さくなっていて、なおかつ上記第２の曲面が、・・・出射側のレンチキュラーレンズ単位で全反射するような曲面となっていることを特徴とするカラープロジェクションテレビ用透過型スクリーン。」（特許請求の範囲）
　
「裾部１１、１２はレンチキュラーレンズの最外周に向かうにしたがって、第２図において右側に凸の曲面がさらになだらかになり、逆側に反るような形状となっている。」（第４頁左上欄１４行〜１７行）
　
「本発明のカラープロジェクションテレビ用透過型スクリーンによれば、入射面レンチキュラーレンズの裾部に入射した光が出射側で大きな視野角を有して出射することに着目し、中央部の２次曲面よりも傾きをなだらかに変化させ、かつ入射面レンチキュラーレンズの裾部の曲線を変曲点を持たせて変化させることにより、ＲＧＢ各光線の出射する最大視野角と最大視野角付近の光の強さを実質的に等しい値に制御することができるようになり、カラーバランスのよい透過型スクリーンを提供できるようになった。」（第６頁右上欄１０行〜左下欄１行）
　
（８）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物８（特開昭５８−１２２５２７号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「第３、４図において、１１は低損失高コントラスト背面投写スクリーン、１２は光路補正レンズ、１３は光吸収体、１４は湾曲レンズ、１５は映像源、１６は主レンズ、１７は主レンズ１６を通って湾曲レンズ１４に導かれる光線を示す。図から明らかなように、透明板の光入射側には視野領域を広げる為の湾曲レンズ（レンチキュラーレンズ）１４が多数並設されている。また、他面には前記各湾曲レンズ１４を通った光が収束する近傍（光収束部）に光路補正レンズ（フレネルレンズ）１２が形成され、前記光収束部を除いた部分に光吸収体１３が被膜されている。」（第４頁右上欄５行〜１６行）
　
「光入射側には、一面に垂直湾曲レンズ１８が設けられ、他面に光吸収体１３を並設した垂直光路補正レンズ１９が配設されたスクリーン１１が設けられている。これによって、垂直方向の視野領域が広げられると共に斜め投射光の光路が観客側に補正される。一方、光放射側には、光吸収体を並設した水平光路補正レンズ２１と、光放射側の反対面に水平湾曲レンズ２０が配置されたスクリーン１１が設けられている。これによって水平方向の視野領域が広げられると共に左右の光が観客側に光路補正される。」（第５頁左上欄９行〜１９行）
　
「背面投射装置において、映像源ＣＲＴ３２から出力された映像は鏡内蔵レンズ３３で拡大され、第１の鏡３４と第２の鏡３５で反射される。第２の鏡３５で反射された光線３６は、背面投写スクリーン３１のほぼ直角方向の背後より投射される。そして、透過後に観客側に向けて放射され、画像として映出される。」（第５頁右下欄４行〜１０行）
　
（９）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物９（特開昭６０−６１７３８号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「観察者側に設けられる第１シート２（出射面にブラックストライプ６、入射面にレンチキュラーレンス５がそれぞれ設けられている。）を映像源側に予め大きく反らせて成形し、又、映像源側に設けられる第２シート３（出射面にフレネルレンズ７が設けられている。）を映像源側に第１シート２より小さく反るよう予め成形し、この様にした第１シート２と第２シート３を全面にわたって密着するよう重ね合わせ、それらの装着部４として上下端辺し又は左右端辺のみに両面粘着テープを挿入し、矢印の方向に力を加えて粘着固定する。」（第３頁左下欄１０行〜右下欄２行）
　
「ブラウン管９上に映し出されたテレビジョン画像を投写レンズ１０により拡大し、ミラー１１で反射して、本発明における背面投写スクリーン１上に投写する。観察者は投写レンズ９とは反対側の観察位置から、背面投写スクリーン１上に投写された拡大映像の透過光を観察することができる。」（第４頁左上欄下から３行〜右上欄４行）
　
（１０）当審が通知した取消の理由において引用した刊行物１０（特開平４−１８５３４号公報）には、次の事項が記載されている。
　
「第１１図及び第１２図に示すように、３個のＣＲＴ１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂの管面上に表示される赤、緑、青画像光は、３個の投写レンズ１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂおよび折返しミラー１１３を介して拡大投影され、透過型のスクリーン１１４上に赤・緑・青色光の合成されたカラー画像が表示される。該スクリーン１１４は、第１３図に示すように各投写レンズ１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂからの光を観察者側に向ける機能を持つフレネルレンズ板１１４ａと光を拡散させて視野角を拡げる機能をもつレンチキュラーレンズ板１１４ｂからなる。」（第２頁左上欄下から５行〜右上欄８行）
　
［３−４］本件発明１と甲第１〜９号証との対比、判断について
　
　本件発明１と引用発明とを比較すると、引用発明における「入射側」、「横一列に並べた」、「ブラウン管（ＣＲＴ）」、「赤、緑、青の３色」、「出射側」、「入射面」、「レンチキュラーレンズからなる入射面レンズ」、「出射面」、「レンチキュラーレンズからなる出射面レンズ」、「対応して」、「周辺部分の集光位置が中央部の集光位置より遠くなるように」、「中央部より周辺部分の線分の傾きをゆるくする」は、それぞれ本件発明１における「映像発生源側」、「一方向に並設された」、「投写型ブラウン管」、「映像光」、「映像観視側」、「光入射面」、「第一のレンチキュラーレンズ」、「光出射面」、「第二のレンチキュラーレンズ」、「ほぼ対向して」、「負の縦球面収差を得るように」、「その光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が弱くなる」に相当する。
　また、引用発明における透過型スクリーンにおいても、入射側から入射される赤、緑、青の３色を出射側から出射しているので、当該３色を透過して、出射側に出射するものである。
　さらに、引用発明における透過型スクリーンは、その実施例として第３図又は第４図に厚さ１．２１９ｍｍのものが開示されていることから、この透過型スクリーンはシート形状であるということができる。
　加えて、レンチキュラーレンズは一方向を長手方向とするレンズであることは自明であり、かつ引用発明においては水平方向の視野角度を評価していることから、引用発明におけるレンチキュラーレンズの長手方向はスクリーン画面垂直方向であり、これと直交する方向、すなわちスクリーン画面水平方向に複数個配置されるものである。
　従って、両者は、
　
「映像発生源側に一方向に並設された複数の投写型ブラウン管から互いに異なる角度で入射される映像光を透過して、映像観視側に出射する透過型スクリーンであって、
　少なくともレンチキュラーレンズシートを含み、該レンチキュラーレンズシートは、その前記映像発生源側の光入射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第一のレンチキュラーレンズを複数個、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成し、その前記映像観視側の光出射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第二のレンチキュラーレンズを複数個、前記第一レンチキュラーレンズにほぼ対向して、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成すとともに、
　前記第一のレンチキュラーレンズは、各々が負の縦球面収差を得るように、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が、前記映像発生源側に凸の形状を成し、かつその光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が弱くなることを特徴とする透過型スクリーン。」
　
である点で一致し、以下の点で相違する。
　
○相違点１
　本件発明１においては、第一のレンチキュラーレンズのスクリーン画面水平方向の断面形状が、全体にわたって式【数３】で表される非球面形状を成すのに対し、引用発明においてはそのような事項について言及していない点。
　
○相違点２
　本件発明１においては、第一のレンチキュラーレンズのスクリーン画面水平方向の断面形状の周辺部において、水平視野角を拡大するために、式【数３】の２次微分値が光軸方向からの径方向の距離の増加に伴って減少して、その光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が、前記ｒの増加に伴って弱くなるのに対し、引用発明においてはそのような事項について言及していない点。
　
　これら相違点について以下に検討する。
　
○相違点１について
　レンチキュラーレンズの断面形状を、全体にわたって式【数３】で表される非球面形状とすることは刊行物３〜５に記載されているが、これらはフレネルレンズシートに設けられたレンチキュラーレンズや、レンチキュラーレンズシートの出射側に形成されたレンチキュラーレンズに関するものにすぎず、レンチキュラーレンズシートの入射側に形成されたレンチキュラーレンズの断面形状を、全体にわたって式【数３】で表される非球面形状とした点については、刊行物２〜１０には記載されていないし、又、示唆もない。
　なお、刊行物５では、入射側に形成されたレンチキュラーレンズの断面形状も、一見、全体にわたって式【数３】で表しているが、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ものであり（第６頁左上欄１行〜６行）、本件発明１における非球面形状ということはできない。
　
○相違点２について
　刊行物２〜１０を検討しても、レンチキュラーレンズのスクリーン画面水平方向の断面形状の周辺部において、水平視野角を拡大するために、【数３】の式の２次微分値が光軸方向からの径方向の距離の増加に伴って減少して、その光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が、前記ｒの増加に伴って弱くなるよう構成することは記載されておらず、又、示唆もない。
　確かに刊行物１には、入射面レンズの周辺部の集光位置を複数点或いは線上のものとすることが可能との記載はあるが（第４頁左下欄１行〜３行）、これをもって入射面レンズ周辺部の形状を表す曲線の２次微分値が、光軸方向からの径方向の距離の増加に伴って減少するよう構成することが記載又は示唆されているということはできない。
　また、刊行物７には、レンズの最外周に向かうにしたがって逆側に反るような形状としたレンチキュラーレンズが記載されており、このような形状を表す式があるとすれば、その２次微分値は光軸方向からの径方向の距離の増加に伴って減少するものである。しかしながら、刊行物７に記載された発明は、出射側のレンチキュラーレンズ単位で全反射させることを目的として上記形状を採用するものであり（特許請求の範囲）、水平視野角を拡大するために採用した本件発明１とはその技術的思想を異にするものである。
　
　そして、本件発明１は、相違点１及び２の構成を有することによって、「スクリーン画面水平方向の指向特性の大幅改善とカラーシフトの大幅低減は、上記の縦長レンチキュラーレンズの非球面形状を最適化することにより実現することができる。」（段落番号０６５５）という顕著な効果を奏するのであり、これらの点は当業者といえども容易に想到できた事項ということはできない。
　
　よって、本件発明１は、刊行物１記載の発明と同一であるとも、あるいは刊行物１〜１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できたものともいえない。
　
［３−５］本件発明２〜４と甲第１〜９号証との対比、判断について
　
　本件発明２〜４は、本件発明１を引用するものであるから、本件発明１と同様に刊行物１に記載された発明と同一ではなく、かつ刊行物１〜１０に記載された発明に基づいて当業者が容易に想到できたものではない。
　
［３−６］むすび
　
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠方法によっては、本件の請求項１〜４に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件の請求項１〜４に係る発明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１５年７月７日（２００３．７．７）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
透過型スクリーン及びそれを備えた背面投写型画像ディスプレイ装置
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　　映像発生源側
に一方向に並設された複数の投写型ブラウン管から互いに異なる角度で
　少なくともレンチキュラーレンズシートを含み、該レンチキュラーレンズシートは、その前記映像発生源側の光入射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第一のレンチキュラーレンズを複数個、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成し、その前記映像観視側の光出射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第二のレンチキュラーレンズを複数個、前記第一レンチキュラーレンズにほぼ対向して、スクリーン画面水平方向に配置した形状を成すとともに、前記第一のレンチキュラーレンズは、各々が負の縦球面収差を得るように、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が
、全体にわたって、前記第一のレンチキュラーレンズの光軸方向をＺ軸、Ｚ軸からの径方向の距離をｒとしたとき、下式
　【数３】
　（
但し、ＲＤは曲率半径、ＣＣ，ＡＥ，ＡＦ，ＡＧ，ＡＨは非球面係数、ｎは任意の自然数）で表わされる
の非球面形状を成し、かつ周辺部において、水平視野角を拡大するために、前記式の２次微分値が前記ｒの増加に伴って減少して、
、前記ｒの増加に伴って弱くなること
　【請求項２】請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記第二のレンチキュラーレンズ相互間に、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする光吸収帯を設けたことを特徴とする透過型スクリーン。
　【請求項３】請求項１に記載の透過型スクリーンにおいて、前記第二のレンチキュラーレンズは、そのスクリーン画面水平方向の断面形状が前記映像観視側に凸で、かつその光軸近傍の屈折力に比べて周辺部の屈折力が弱くなるような非球面形状を成すことを特徴とする透過型スクリーン。
　【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一つに記載の透過型スクリーンと、画像発生源と、前記画像発生源の前面に配設された投写レンズと、反射鏡とを備え、前記画像発生源で発生された画像を前記投写レンズで拡大し、前記反射鏡で反射して、前記透過型スクリーンに背面より投写するようにした背面投写型画像ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、透過型スクリーンとそれを用いた背面投写型画像ディスプレイ装置に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　小型画像発生源としての投写型ブラウン管や液晶表示装置などに表示された画像を、投写レンズにより拡大し、透過型スクリーンに投写する背面投写型テレビジョン受像機等の背面投写型画像ディスプレイ装置は、近年、画質の向上が著しく、大画面による迫力ある臨場感を楽しむことができるため、家庭用、業務用に普及が進んでいる。
　【０００３】
　この背面投写型画像ディスプレイ装置においては、投写型ブラウン管を画像発生源として用いる場合、透過型スクリーン上の画面の輝度を十分に明るくするために、従来より、一般に、赤、緑、青の３原色についてそれぞれブラウン管と投写レンズを組み合わせて、透過型スクリーン上で３原色の画像の合成を行うようにしていた。
　【０００４】
　この構成の背面投写型画像ディスプレイ装置に用いる透過型スクリーンとして、従来、たとえば、特開昭５８−５９４３６号公報に記載のように、フレネルレンズシートと、レンチキュラーレンズシートとを組み合わせた２枚構成の透過型スクリーンが提案されている。しかしながら、この既提案例では、スクリーン画面垂直方向への画像光の拡散を実現するための具体的な技術手段について開示されていなかった。
　【０００５】
　これに対し、スクリーン画面垂直方向への画像光の拡散を実現するために、たとえば、特開昭５６−１１７２２６号公報、あるいは特開昭５８−１９２０２２号公報に記載のように、フレネルレンズシートと、光を散乱する光拡散材が内部に微粒子として分散されているレンチキュラーレンズシートとを組み合わせた２枚構成の透過型スクリーンが提案されている。
　【０００６】
　以下、この従来技術について説明する。
　【０００７】
　図１０６は、上記の従来技術による透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【０００８】
　図１０６において、１は透過型スクリーン、１０は画像発生源（ブラウン管画面）側に配置されるフレネルレンズシート、３０′は画像観視側に配置されるレンチキュラーレンズシートである。フレネルレンズシート１０、レンチキュラーレンズシート３０′の基材は、いずれも透明熱可塑性樹脂よりなる。このうち、レンチキュラーレンズシート３０′の基材中には、前述の光を散乱させる光拡散材６が微粒子として分散されている。この光拡散材６の微粒子は、レンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂが有する屈折率と異なる屈折率を有しており、屈折もしくは反射により、光を上下左右に散乱させる。この光拡散材は、レンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ中に微粒子として分散される場合のほか、レンチキュラーレンズシート３０′の表面に光拡散層として積層されることもある。
　【０００９】
　１１、１２はフレネルレンズシート１０の、それぞれ光入射面、光出射面であり、光入射面１１は平面に、光出射面１２はフレネル凸レンズ形状に、それぞれなっている。
　【００１０】
　また、３１′は、レンチキュラーレンズシート３０′の光入射面であり、スクリーン画面垂直方向を長手向とする第一の縦長レンチキュラーレンズをスクリーン画面水平方向に複数並べた形状となっている。３２′はレンチキュラーレンズシート３０′の光出射面であり、光入射面３１′の第一の縦長レンチキュラーレンズにほぼ対向して、同じような形状の第二の縦長レンチキュラーレンズが複数配列されるとともに、隣り合うレンチキュラーレンズ相互の間には、凸形突起部３２Ｐが設けられ、この凸形突起部３２Ｐ上に光吸収帯（ブラックストライプ）３３が積層されている。
　【００１１】
　上記の従来の透過型スクリーンにおいては、投写型ブラウン管管面上の表示画像の各点から出射した光束は、投写レンズ（いずれも図示せず）を経て、フレネルレンズシート１０の光入射面１１に入射する。この入射光束は、フレネルレンズシート１０の光出射面１２のフレネルレンズによりほぼ平行光束に変換され、レンチキュラーレンズシート３０′に入射する。
　【００１２】
　レンチキュラーレンズシート３０′に入射した光束は、光入射面３１′の第一の縦長レンチキュラーレンズにより光出射面３２′上の第二の縦長レンチキュラーレンズ面付近の焦点に向かい、その焦点からスクリーン画面水平方向に拡散するとともに、基材内に微粒子として分散された光拡散材６により、スクリーン画面垂直方向及び水平方向に拡散されながら画像観視側に出射する。すなわち、入射光束のスクリーン画面水平方向の拡散は主に第一、第二の縦長レンチキュラーレンズの形状に依存して行われ、スクリーン画面垂直方向の拡散は光拡散材６の作用によってのみ行われる。
　【００１３】
　一方、たとえば、特開昭５８−９３０４３号公報に記載のように、スクリーン画面垂直方向への画像光の拡散を、レンチキュラーレンズシートの内部に微粒子として分散されている光拡散材と、フレネルレンズシートの一面に設けたレンチキュラーレンズのレンズ作用とにより行う２枚構成の透過型スクリーンが提案されている。
　【００１４】
　以下、この従来技術について説明する。
　【００１５】
　図１０７は、上記の従来技術による透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【００１６】
　図１０７において、フレネルレンズシート１０の光入射面１１は、スクリーン画面水平方向を長手方向とする円柱の一部からなる横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている。その他の構成は、図１０６の透過型スクリーンと同様である。
　【００１７】
　図１０７の構成の透過型スクリーンでは、フレネルレンズシート１０の光入射面１１に横長レンチキュラーレンズがあるので、入射光束は、この横長レンチキュラーレンズによりわずかにスクリーン画面垂直方向の拡散特性を付与される。その後、レンチキュラーレンズシート３０′の基材内の光拡散材６によって、さらにスクリーン画面垂直方向の拡散特性を付与されることになる。また、入射光束のスクリーン画面水平方向の拡散は、図１０６の場合と同様に、主に第一、第二の縦長レンチキュラーレンズの形状に依存して行われる。
　【００１８】
　ここで、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズについてさらに詳しく説明する。
　【００１９】
　図１０８は図１０７の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０の垂直断面を示す断面図であり、図１０８において、１４０は入射光束である。
　【００２０】
　図１０８において、フレネルレンズシート１０の光入射面１１は、前述のように、スクリーン画面水平方向を長手方向とする円柱の一部からなる横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状となっている。この横長レンチキュラーレンズのピッチは、投写画像の走査線のピッチまたは画素のピッチより小さく設定され、さらには、投写画像の走査線のピッチとのモアレ、及び、画面上部と下部におけるフレネルレンズシート２のフレネル凸レンズの輪帯のピッチとのモアレが目立ちにくいように決められている。
　【００２１】
　具体的には、横長レンチキュラーレンズのピッチを、レンチキュラーレンズシート３０′の第一、第二の縦長レンチキュラーレンズのピッチより充分小さくするとともに、投写画像の走査線のピッチと横長レンチキュラーレンズのピッチが簡単な整数比にならないように設定していた。
　【００２２】
　たとえば、透過型スクリーンの画面サイズが、スクリーン画面水平方向に８００ｍｍ、スクリーン画面垂直方向に６００ｍｍであり、スクリーン画面水平方向のピッチが０．７８ｍｍであるとき、そのスクリーン画面に４８０本の水平方向走査線が表示されるものとすると、走査線のピッチは１．２５ｍｍとなる。そこで、この走査線のピッチに対しては、フレネル凸レンズの輪帯のピッチとして０．１ないし０．１２ｍｍ程度のピッチが、横長レンチキュラーレンズのピッチとして０．０８ないし０．１ｍｍ程度のピッチが、それぞれ選ばれることが多い。
　【００２３】
　一方、入射光束１４０は、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズから入射するとき、同じ走査線または同じ画素であっても、入射位置によって入射角が異なるため、それぞれ異なる角度に屈折して、スクリーン画面垂直方向に拡散されることになる。しかも、上記の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすれば、入射光束１４０の入射角が大きくなり、光線はより広い角度範囲に拡散して指向特性が広がり、いわゆる垂直視野角が増加する。
　【００２４】
　次に、レンチキュラーレンズシート３０′の光入射面３１′と光出射面３２′の縦長レンチキュラーレンズについてさらに詳しく説明する。
　【００２５】
　図１０９及び図１１０は図１０６、もしくは図１０７の透過型スクリーン１のレンチキュラーレンズシート３０′の水平断面を示す断面図であり、図１０９、図１１０において、１４０は入射光束である。
　【００２６】
　図１０９及び図１１０において、光入射面３１′の第一の縦長レンチキュラーレンズのレンズ面は楕円柱面の一部であり、その楕円は、レンチキュラーレンズシートの厚さ方向（図中ｌ、ｌ′により示す）を長軸方向とし、楕円の２焦点のうち１焦点が基材３０Ｂ′の内部に位置し、他の１焦点が光出射面３２′付近に位置するように構成されている。また、楕円の離心率ｅは、基材の屈折率ｎのほぼ逆数となるように選ばれている。図１０９及び図１１０では、屈折率ｎを１．５１７とし、光入射面３１′と光出射面３２′との間隔（光軸上における距離）を０．８６ｍｍとして描いてある。
　【００２７】
　このような構成とすることにより、図１０９に示すように、楕円の長軸に平行に第一の縦長レンチキュラーレンズに入射した緑の光線は、全て光出射面３２′付近の焦点に収束し、この焦点からスクリーン画面水平方向に拡散される。また、図１１０に示すように、楕円の長軸に対してある角度を成して第一の縦長レンチキュラーレンズに入射した赤と青の光線も、全て光出射面３２′付近の焦点近傍に収束し、この点からスクリーン画面水平方向に拡散される。図１１０では、斜め入射光束は、楕円の長軸に対して集中角１０度をもって入射した場合の光線追跡図となっている。
　【００２８】
　また、光出射面３２′の第二の縦長レンチキュラーレンズのレンズ面は、光出射面３２′の表面において、第一の縦長レンチキュラーレンズの楕円柱面とほぼ対称な楕円柱面としている。この第二の縦長レンチキュラーレンズは、赤、緑、青の入射光束に対し、これらの各色の出射光束の指向特性を相互にほぼ平行にする機能を有している。
　【００２９】
　次に、レンチキュラーレンズシート３０′の基材中に分散された光拡散材６についてさらに詳しく説明する。
　【００３０】
　図１１１は図１０６、もしくは図１０７の透過型スクリーン１におけるレンチキュラーレンズシート３０′の断面を示す断面図であり、図１１１（ａ）は光出射面３２′の一つのレンチキュラーレンズの部分における垂直断面を、図１１１（ｂ）は水平断面を、それぞれ示している。
　【００３１】
　図１１１（ａ）及び図１１１（ｂ）において、レンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ′内には、前述のように、光拡散材６が微粒子として分散されており、これにより、入射光線１４０は光入射面３１′から入射後、スクリーン画面水平方向及び垂直方向に拡散しながら進み、光出射面３２′から画像観視側に出射する。そして、上記の光拡散材の量を増せば、光はより広い角度範囲に拡散して指向特性が広がり、視野角が増加する。
　【００３２】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記の従来技術による透過型スクリーンにおいては、いくつかの解決すべき課題がある。以下、この課題について説明する。
　【００３３】
　第一の課題としては、水平観視角及び垂直観視角の範囲の拡大があげられる。
　【００３４】
　図１１２は、一般的な水平観視角及び垂直観視角を説明するための説明図である。
　【００３５】
　スクリーンに正対した場合の水平観視角と垂直観視角をそれぞれ０度とする。
　【００３６】
　画面水平方向に観視位置を変え、スクリーンに対する水平観視角がα〔度〕の方向からスクリーン上の画像輝度Ｂαを測定することにより、スクリーンに正対した場合の画面輝度Ｂｏとの比率（相対輝度）Ｈ＝Ｂα／Ｂｏが求められる。同様に、画面垂直方向についても、スクリーンに対する垂直観視角がβ〔度〕の方向からスクリーン上の画像輝度Ｂβを測定することにより、スクリーンに正対した場合の画面輝度Ｂｏとの比率（相対輝度）Ｈ＝Ｂβ／Ｂｏが求められる。
　【００３７】
　これらの相対輝度Ｈがあるしきい値より小さくなると、画像がほとんど見えなくなる。画像が見える水平観視角αと垂直観視角βの範囲を、以下では、それぞれ、水平観視範囲、垂直観視範囲と呼ぶ。また、相対輝度Ｈ＝Ｂα／Ｂｏ、Ｈ＝Ｂβ／Ｂｏが５０％となる水平観視角αと垂直観視角βを、以下では、それぞれ、水平視野角、垂直視野角と呼ぶ。
　【００３８】
　図１１３は、従来技術による透過型スクリーンにおいて得られる緑色画像光の指向特性を示す特性図であり、実線は図１０６の透過型スクリーン１において、レンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ′の屈折率を１．５０とした場合の画面水平方向の指向特性、破線は図１０７の透過型スクリーン１において得られる垂直方向の指向特性をそれぞれ示している。
　【００３９】
　図１１３に示すように、従来技術による透過型スクリーンでは、水平観視角αが±４７度を超える位置においてスクリーン上の画像を観視できない。また、垂直観視角βが±２５度を超える位置においてもスクリーン上の画像を観視できない。さらに、相対輝度Ｈ＝Ｂβ／Ｂｏが５０％となる垂直視野角が±９度程度と非常に狭い。
　【００４０】
　図１１４は、従来技術による透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズ単体についての、垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【００４１】
　図１１４に示すように、従来技術による透過型スクリーンでは、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を０．３ｍｍ程度とすることで、垂直観視範囲として±４度程度を得ている。この横長レンチキュラーレンズと、レンチキュラーレンズシート３０′の基材中の光拡散材とを組み合わせて、透過型スクリーン全体として上記のように垂直観視範囲±２５度を得ていることになる。
　【００４２】
　なお、従来の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシート１０のフレネル凸レンズの中心を画面中心から上下にずらした構成とすることにより、指向特性を上下対称な特性から若干ずらした特性にすることもある。
　【００４３】
　図１１５は、フレネルレンズシート１０のフレネル凸レンズの中心を画面中心から上方に５０ｍｍ程度ずらし、正面方向から約５度上方の方向が最大輝度になるようにした場合の、スクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【００４４】
　さて、透過型スクリーンの指向特性としては、水平方向、垂直方向とも従来技術による透過型スクリーンの指向特性よりさらに広く、特に、裾の広い指向特性が望ましい。
　【００４５】
　図１１６は、透過型スクリーンにおける望ましい指向特性の例を示す特性図であり、水平観視範囲及び垂直観視範囲がともに±７０度程度となるような裾の広い指向特性となっている。
　【００４６】
　上記の従来の透過型スクリーンの指向特性の改善を図るために、スクリーン画面垂直方向の指向特性をより広げ、垂直視野角を増加させようとするときには、レンチキュラーレンズシート３０′の基材内の光拡散材６の量を増やすか、あるいはフレネルレンズシート１０における光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすればよい。
　【００４７】
　しかしながら、従来の透過型スクリーンにおいて、レンチキュラーレンズシート３０′の基材内の光拡散材６の量を増やすと、以下に述べるような問題が生じる。
　【００４８】
　図１１７は、図１０７の透過型スクリーン１の垂直断面において、入射光束がスクリーン画面垂直方向に拡散される様子を示す概略断面図であり、図１１８は、図１０７の透過型スクリーン１の水平断面において、入射光束がスクリーン画面水平方向に拡散される様子を示す概略断面図である。図１１７及び図１１８において、１４０は入射光束である。
　【００４９】
　図１１７及び図１１８に示すように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折してスクリーン画面垂直方向に拡散された後、レンチキュラーレンズシート３０′に入射して、基材内の光拡散材６によってさらに拡散されるため、画像観視側から見たときの光束の幅ｄは入射光束１４０の幅より大きくなって、光出射面３２′における走査線幅あるいは画素サイズが大きくなり、結果として画像のフォーカス特性が低下する。
　【００５０】
　このとき、スクリーン画面垂直方向の指向特性を広げるために、レンチキュラーレンズシート３０′の基材内の光拡散材６を増量すると、レンチキュラーレンズシート３０′の光出射面３２′における走査線幅あるいは画素サイズはますます大きくなって、画像のフォーカス特性はさらに低下してしまう。
　【００５１】
　また、図１１７及び図１１８に示したように、レンチキュラーレンズシート３０′において、入射光束１４０は基材内の光拡散材６によって拡散されるのみならず、散乱されるため、一部の光線は再び光入射面３１′側に反射されたり、レンチキュラーレンズシート３０′内の迷光となったり、あるいは前記の光吸収帯３３で吸収されたりして、光出射面３２′付近の焦点に到達せず、光出射面３２′から出射しないこととなり、画像観視側から見たスクリーン画面の明るさが低下する。この明るさの低下は、光拡散材６を増せば増すほど著しい。
　【００５２】
　また、入射光束１４０のうち、上記のように光拡散材６によって散乱され、迷光となった光は、投写光学系内を不要反射光として往来したのち、その一部が最終的にスクリーン画面（すなわち、レンチキュラーレンズシート３０′の光出射面３２′）に到達し、画像のコントラストが低下する。さらに照明光などの外光は、半分程度がレンチキュラーレンズシート３０′の光出射面３２′に設けられた前記の光吸収帯３３により吸収されるが、光出射面３２′の第二の縦長レンチキュラーレンズに入射した外光は、光拡散材６により拡散反射され、同じく、画像のコントラストの低下を招く。これらのコントラスト低下についても、光拡散材６の増量により看過し得ないものとなる。
　【００５３】
　一方、従来の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシート１０における光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくした場合には、次のような問題が生じる。
　【００５４】
　前述の如く、図１１７及び図１１８に示したように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折してスクリーン画面垂直方向に拡散された後、レンチキュラーレンズシート３０′に入射して、基材内の光拡散材６によってさらに拡散されるため、画像観視側から見たときの光束の幅ｄは入射光束１４０の幅より大きくなって、光出射面３２′における走査線幅あるいは画素サイズが大きくなり、結果として画像のフォーカス特性が低下する。
　【００５５】
　このとき、スクリーン画面垂直方向の指向特性を広げるために、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすると、レンチキュラーレンズシート３０′の光出射面３２′における走査線幅あるいは画素サイズはますます大きくなって、画像のフォーカス特性はさらに低下してしまう。このため、従来技術では、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径としては、実用上、最低限０．３ｍｍ程度とする必要があった。
　【００５６】
　従来の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を０．３ｍｍとしたときの、横長レンチキュラーレンズ単体でのスクリーン画面垂直方向の指向特性については、先に図１１４により説明した通りである。
　【００５７】
　図１１４に示したように、上記の横長レンチキュラーレンズ単体では、垂直視野角として±４度程度が得られる。
　【００５８】
　したがって、以上のように、従来の透過型スクリーンでは、画像のフォーカス特性、明るさ、及びコントラストにトレードオフがないようにスクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大することはできないという問題点があった。
　【００５９】
　第二の課題としては、カラーシフトの低減があげられる。
　【００６０】
　カラーシフトとは、赤、緑、青の各色の投写光束がレンチキュラーレンズシート３０′によりスクリーン画面水平方向に拡散されるときに、各色の指向特性が少し異なることに起因して、水平観視角αによって赤、緑、青の３原色の色のバランスが変化し、画像の色が変化して見える現象を言う。詳細については後述する。
　【００６１】
　このカラーシフトは、赤色光の輝度Ｒと青色光の輝度Ｂの相対値（それぞれ、最も明るい輝度Ｒｍａｘ、Ｂｍａｘを基準とした場合の相対値）の比の対数で表すものとし、数１で評価するものとする。
　【００６２】
　【数１】
　　１０×ｌｏｇ｛（Ｒ／Ｒｍａｘ）／（Ｂ／Ｂｍａｘ）｝
このカラーシフトはｄＢの単位で表され、０に近い方が特性が良い。たとえば、赤と青の相対輝度の比が１：１のときは０ｄＢであり、２：１のときは約３ｄＢである。
　【００６３】
　前述のように、レンチキュラーレンズシート３０′の光出射面３２′の第二の縦長レンチキュラーレンズのレンズ面は、赤、緑、青の入射光束に対し、これらの各色の出射光束の指向特性を相互にほぼ平行にする機能を有しており、これによりカラーシフトは幾分低減されているが、必ずしも充分な効果が得られていない。
　【００６４】
　図１１９は、図１０９、図１１０のレンチキュラーレンズシート３０′によって得られる赤、緑、青色映像光の指向特性を示す特性図であり、赤、青の斜め入射光束が、楕円の長軸に対して集中角１０度をもって入射した場合について示している。
　【００６５】
　図１１９の例では、観視角度３０度において１．８ｄＢのカラーシフトが発生している。
　【００６６】
　また、赤色光、青色光については、それぞれ４５度、−４５度より外側の観視角度で急激に輝度が低下する、いわゆるカットオフが存在する。緑色光については同様のカットオフが±５０度付近で発生している。このようなカットオフがある場合、観視者が画面上に輝度の段差を感じることがあり、実用上問題となる。
　【００６７】
　図１２０は、図１１０のレンチキュラーレンズシート３０′によって得られる赤、青色映像光の指向特性を示す特性図である。図１２０では、図１１９の場合より集中角を小さくした場合の特性を示している。
　【００６８】
　図１２０に示すように、水平観視角αが４５度において相対輝度で５０％差が生じ、これがカラーシフトの原因となる。そこで、この赤、青色映像光の相対輝度の差を大幅に低減することが必要となる。
　【００６９】
　以上のように、従来の透過型スクリーンでは、カラーシフトの低減が不充分であるという問題点があった。
　【００７０】
　第三の課題としては、モアレの低減があげられる。
　【００７１】
　前述のように、従来の透過型スクリーンでは、横長レンチキュラーレンズのピッチなどを、モアレを低減するための適切な値に設定しているが、必ずしも充分な効果が得られていない。これは、モアレの強度を決定する要因として、ほかに、横長レンチキュラーレンズによる投写画像光の集光特性によって、フレネルレンズシート１０の光出射面１２において、輝度の高い部分と輝度の低い部分がスクリーン画面垂直方向に交互に並んで明暗線を生じているという要因があることによっており、以下、簡単に説明する。
　【００７２】
　図１２１は、横長レンチキュラーレンズの集光特性によって生じるスクリーン画面垂直方向の輝度分布を示す特性図であり、図１０７の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０の光入射面１１の画面垂直方向の輝度分布と、後述する本発明の透過型スクリーンにおける横長レンチキュラーレンズによるスクリーン画面垂直方向の輝度分布を比較して示した特性図である。
　【００７３】
　図１２１において、破線２は図１０７に示す従来技術によるフレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズの場合の輝度分布である。実線１は後述の本発明の実施例における横長レンチキュラーレンズによる輝度分布であり、詳細については本発明の実施例の項で説明する。
　【００７４】
　横長レンチキュラーレンズによる画像光の集光の状態は、図１０８に示したようになっている。すなわち、フレネルレンズシート１０の光入射面１１に入射した光束は、前述のように、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの形状によってフレネルレンズシート１０内の焦点（図示せず）で一旦集束するが、その後、発散して光出射面１２に至る。このとき、画像発生源の各画素に対応した画像光は、それぞれ、一定の角度範囲内に拡散される。
　【００７５】
　この拡散の範囲は非常に狭く、垂直指向特性としては図１１４に示した如く両端部が切り立ったような特性となるため、光出射面１２におけるスクリーン画面垂直方向の輝度分布は、図１２１において破線２で示したような分布となる。すなわち、光出射面１２において、相対輝度の低い部分と相対輝度の高い部分とがスクリーン画面垂直方向に交互に並んでモアレの原因となる明暗線を生じ、しかも、その輝度差は非常に大きいものであるため、モアレの強度も大きくなる。
　【００７６】
　以上のように、従来の透過型スクリーンでは、モアレの低減が不充分であるという問題点があり、上記のような明暗線の輝度差を小さくすることが、モアレの低減のための重要な課題となる。
　【００７７】
　本発明の目的は、上記の従来の問題点を解決し、画像のフォーカス特性、明るさ、及びコントラストがともに良好で、かつスクリーン画面水平方向及び垂直方向の指向特性が広く、さらにカラーシフト及びモアレの少ない透過型スクリーン、及びそれを備えた背面投写型画像ディスプレイ装置を提供することにある。
　【００７８】
　【課題を解決するための手段】
　上記の目的を達成するため、本発明の背面投写型画像ディスプレイ装置の透過型スクリーンにおいては、フレネルレンズシート、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシートからなる３枚構成とする。あるいは、これに加えて最も画像観視側に、半透明に着色された光吸収シートを配置して４枚構成とする。そして、第一のレンチキュラーレンズシートの光入射面または光出射面、もしくはその両者の形状を、スクリーン画面水平方向を長手方向とする非球面の横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数配列した形状とする。あるいは、フレネルレンズシートの光入射面または光出射面の形状を、スクリーン画面水平方向を長手方向とする非球面の横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数配列した形状とする。あるいは、光吸収シートの光入射面または光出射面、もしくはその両者の形状を、スクリーン画面水平方向を長手方向とする非球面の横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数配列した形状とする。さらに、第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面及び光出射面の形状を、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする非球面の縦長レンチキュラーレンズをスクリーン画面水平方向に複数配列した形状とする。
　【００７９】
　そして、スクリーン画面垂直方向の光拡散を、主として第一のレンチキュラーレンズシートの光入射面または光出射面、もしくはその両方に設けた横長のレンチキュラーレンズ、あるいは、フレネルレンズシートまたは光吸収シートの光入射面または光出射面、もしくはその両方に設けた横長のレンチキュラーレンズにより行い、補助的に第一のレンチキュラーレンズシートの光拡散材、第二のレンチキュラーレンズシートの光拡散材、または光吸収シートの光拡散材により行う構成とする。さらに、スクリーン画面水平方向の光拡散を、主として第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面及び光出射面に設けた縦長のレンチキュラーレンズにより行う構成とする。
　【００８０】
　上記の横長レンチキュラーレンズ、及び縦長のレンチキュラーレンズは、形状を最適化することにより、スクリーン画面垂直方向と水平方向の各色の画像光の指向特性を大幅に改善するようにする。
　【００８１】
　さらに、上記のフレネルレンズシート、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシート、光吸収シートのうち、第一のレンチキュラーレンズシートのシート厚さを最も薄くする構成とする。
　【００８２】
　また、上記の目的を達成するため、本発明の背面投写型画像ディスプレイ装置においては、上記の本発明の透過型スクリーンを備えるとともに、投写レンズを構成するレンズ群のうち、最も画像発生源に近い側に配設されるレンズを、その画像発生源側が面が凸面を、その透過型スクリーン側の面が凹面をそれぞれ成す凹レンズで構成し、画像発生源と投写レンズとを結合器によって結合し、結合器内における、画像発生源と凹レンズとの間に生じる空間に、液体冷媒を封入するという従来からあるコントラスト改善技術を併用する構成とする。もしくは、これに加えて、投写レンズから透過型スクリーンに至る投写光路中に、基材と光反射性光学薄膜とからなる反射鏡を設け、その反射鏡の構成として、反射鏡の基材の表面のうち投写レンズ及び透過型スクリーンに対向する一面上に光反射性光学薄膜を成膜する構成とするか、もしくは、反射鏡の基材の表面のうち投写レンズ及び透過型スクリーンに対向する一面上に反射防止膜を設けるとともにその面と反対側の基材表面上に光反射性光学薄膜を成膜する構成とする、という従来からある画像のフォーカス特性の改善技術を併用する構成とする。
　【００８３】
　【作用】
　前記の構成の透過型スクリーンを用いた背面投写型画像ディスプレイ装置においては、投写型ブラウン管などの画像発生源からの出射光は、投写レンズを経て透過型スクリーンに入射し、透過型スクリーンの画像発生源側に配置されたフレネルレンズシートにおいてほぼ平行光となって通過したのち、第一のレンチキュラーレンズシートの光入射面または光出射面の横長レンチキュラーレンズによりスクリーン画面垂直方向に拡散され、次いで第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面の第一の縦長レンチキュラーレンズと光出射面の第二の縦長レンチキュラーレンズによりスクリーン画面水平方向に拡散され、さらに、光吸収シートを配置した場合には、光吸収シートを透過して画像観視側に出射する。
　【００８４】
　このとき、スクリーン画面水平方向の光拡散は、第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面または光出射面に設けた非球面の縦長レンチキュラーレンズの形状により制御されることから、スクリーン画面水平方向の指向特性を広げ、さらにカラーシフトの発生を極力抑えることが可能となる。
　【００８５】
　また、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、主として第一のレンチキュラーレンズシート、あるいはフレネルレンズシート、あるいは光吸収シートの、光入射面または光出射面に設けた非球面の横長レンチキュラーレンズの形状により制御されることから、非球面形状の最適設計によりスクリーン画面垂直方向の指向特性を広げ、垂直視野角を増加させることができる。
　【００８６】
　また、本発明においては、前述のように、第一のレンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート、光吸収シートの横長レンチキュラーレンズによってスクリーン画面垂直方向の指向特性を十分広げることができるので、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシート、あるいは光吸収シートには、全く光拡散材を含有させないか、または含有させるにしても微量でよい。このため、光拡散材によって画像がぼやけることがことが少なくなり、良好なフォーカス特性が得られる。また、入射光線が光拡散材により散乱されて迷光を生じたり、さらに、照明光などの外光が光拡散材により散乱されたりすることも少なくなるので、従来の透過型スクリーンに比較して画像の明るさ、コントラストが向上する。
　【００８７】
　一方、フレネルレンズシート、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシートのうち、第一のレンチキュラーレンズシートのシート厚さを最も薄くすることにより、第一のレンチキュラーレンズシートの横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面の縦長レンチキュラーレンズとを、相互に近接するように配置できることから、入射光束のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とが近接することになり、フォーカス特性はさらに良好なものとなる。
　【００８８】
　さらに、透過型スクリーンの最も画像観視側に、半透明に着色された光吸収シートを配置する構成とする場合には、画像発生源側から画像観視側に至る投写画像光は、光吸収シートを１回だけ透過するため、光量が光吸収シートの透過率に比例して減衰するのに対し、照明光などの外光が透過型スクリーンで反射されて画像観視側に至るときは、光吸収シートの最も画像観視側の光出射面で反射される光を除き、その外光の大部分は光吸収シートを少なくとも１往復通るため、光量が光吸収シートの透過率の２乗に比例して減衰する。したがって、投写光より外光の方が損失光の比率が大きくなり、照明光などの外光があるときのコントラストが向上する。
　【００８９】
　なお、光吸収シートを配置しない場合には、第二のレンチキュラーレンズシートを半透明に着色した構成としてもよく、この場合にも、光吸収シートを配置した場合と同様に、照明光などの外光があるときのコントラストが向上する。
　【００９０】
　また、第一のレンチキュラーレンズシートの光入射面または光出射面に設けられた横長レンチキュラーレンズの形状を最適化し、光出射面におけるスクリーン画面垂直方向の輝度分布について、相対輝度の低い部分と高い部分との輝度差を小さくするようにした場合には、フレネルレンズ、横長レンチキュラーレンズ、縦長レンチキュラーレンズにより発生するモアレを低減することができる。
　【００９１】
　【実施例】
　以下、本発明の第一の実施例を図１ないし図６１により説明する。
　【００９２】
　図１は本発明の第一の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【００９３】
　図１において、１は透過型スクリーンであり、本実施例では、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０の３枚構成である。フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０はそれぞれ端部（図示せず）で相互に固定されている。１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂはそれぞれフレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材であり、いずれもほぼ透明な熱可塑性樹脂材料よりなる。
　【００９４】
　フレネルレンズシート１０は、光入射面１１の形状が平面をなし、光出射面１２の形状がフレネル凸レンズ形状をなしている。
　【００９５】
　第一のレンチキュラーレンズシート２０は、光入射面２１の形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に連続して複数配列した形状をなし、光出射面２２の形状が平面をなしている。
　【００９６】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０は、その光入射面３１の形状がスクリーン画面垂直方向を長手方向とする第一の縦長レンチキュラーレンズをスクリーン画面水平方向に連続して多数配列した形状をなし、またその光出射面３２の形状が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする第二の縦長レンチキュラーレンズを光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズにほぼ対向してスクリーン画面水平方向に連続して複数並べた形状をなしている。さらに第二の縦長レンチキュラーレンズ相互間の境界部分には、凸形突起部３２Ｐが設けられ、その上に有限幅の光吸収帯３３が設けられている。
　【００９７】
　本実施例が、図１０６、もしくは図１０７に示した従来の透過型スクリーンと相違する点は、図１に示すように、フレネルレンズシート１０の光入射面１１が平面になった点と、シート厚さの薄い第一のレンチキュラーレンズシート２０が新たに構成要素として加わった点と、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズと光出射面３２の第二の縦長レンチキュラーレンズの形状がいずれも従来の透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシート３０′の縦長レンチキュラーレンズの形状とは異なる新しい形状になった点と、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの中に微粒子として光拡散材６が分散されていない点の４点である。
　【００９８】
　次に、図１に示した透過型スクリーン１を構成するフレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０について、まずフレネルレンズシート１０から詳細に説明する。
　【００９９】
　フレネルレンズシート１０の光出射面１２に設けられているフレネル凸レンズは、従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートの場合と同様に、光入射面１１全体に入射する赤、緑、青の投写画像光の光束を、それぞれの色ごとにほぼ平行な光束に変換し、第一のレンチキュラーレンズシート２０に入射させる機能を有している。
　【０１００】
　図２は図１の透過型スクリーン１を備えた背面投写型画像ディスプレイ装置の要部を示す断面図であり、また、図３は図２の背面投写型画像ディスプレイ装置の投写光学系を水平面上に展開したときの概略展開図である。
　【０１０１】
　図２及び図３において、１は透過型スクリーン、７Ｒ、７Ｇ、７Ｂはそれぞれ赤、緑、青の投写型ブラウン管、８Ｒ、８Ｇ、８Ｂはそれぞれ投写型ブラウン管７Ｒ、７Ｇ、７Ｂ用の投写レンズ、９Ｇは投写型ブラウン管７Ｇと投写レンズ８Ｇを結合する結合器、１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂはそれぞれ赤、緑、青の投写光束である。１１０は投写光束１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂを折り返すための反射鏡であり、図３ではこの反射鏡１１０を省略した展開図となっている。また、１２０は筐体、１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂはそれぞれ投写レンズ８Ｒ、８Ｇ、８Ｂの光軸であり、透過型スクリーン１の中心付近の一点Ｓｏにおいて、光軸集中角θで交わっている。
　【０１０２】
　図２及び図３において、投写光束１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは広がりながら透過型スクリーン１に入射している。これに伴い、透過型スクリーン１上の画像の各画素においては、特定の１色、たとえば赤の光線について見ると、各画素の主光線は平行ではなく、透過型スクリーン１の中心画素の主光線に対し互いに遠ざかる方向で透過型スクリーン１に入射する。このとき、透過型スクリーン１上の各画素については、それぞれの画素の主光線の方向が最も光の強度が強い方向となるため、一定位置にいる観視者にとっては、画像の一部分のみ明るく、その周囲は非常に暗く見えることになる。
　【０１０３】
　これに対し、透過型スクリーン１において、フレネルレンズシート１０は、光入射面１１全体に入射する画像光の光束が、赤、緑、青の色ごとにほぼ平行光束となるように、光出射面１２のフレネル凸レンズにより変換し、第一のレンチキュラーレンズシート２０に入射させる機能を有しており、透過型スクリーン１上の画面の明るさの分布を改善できる効果がある。
　【０１０４】
　ただし、このとき、前述のように、図３において、緑の光軸１３０Ｇは、赤の光軸１３０Ｒ、青の光軸１３０Ｂと光軸集中角θで交わっている。これに伴い、透過型スクリーン１上の各画素においては、赤、緑、青の各主光線は互いに異なる角度でフレネルレンズシート１０に入射し、異なる角度でフレネルレンズシート１０から出射する。このため、赤、緑、青の光線の第一のレンチキュラーレンズシート２０への入射角も互いに異なる角度となる。
　【０１０５】
　赤、緑、青の各色の投写光束が第二のレンチキュラーレンズシート３０によりスクリーン画面水平方向に拡散されるとき、各画素ごとに各色の主光線の方向が最も明るい方向となるため、観視者が画像を見る水平方向の位置によって、赤、緑、青の３原色の色のバランスが変化し、画像の色が変化して見える。この現象は「カラーシフト」と呼ばれている。
　【０１０６】
　次に、第一のレンチキュラーレンズシート２０について説明する。
　【０１０７】
　第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に設けられている横長レンチキュラーレンズは、従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートの光入射面の横長レンチキュラーレンズと同様に、入射光束１４０をスクリーン画面垂直方向に拡散する機能を有している。
　【０１０８】
　図４は図１の透過型スクリーン１の垂直断面を示す断面図である。
　【０１０９】
　図４において、１４０は入射光束である。その他、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０１１０】
　図４に示すように、入射光束１４０は、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズから入射するとき、同じ走査線、または同じ画素であっても、光入射面２１への入射位置の違いにより入射角が違ってくるため、異なる角度に屈折し、スクリーン画面垂直方向に拡散される。このとき、この横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすれば、入射光束１４０の入射角が全体的に大きくなり、光はより広い角度範囲に拡散してスクリーン画面垂直方向の指向特性が広がり、垂直視野角が増加する。
　【０１１１】
　ここで、横長レンチキュラーレンズのピッチは、投写画像の走査線のピッチ、または画素のピッチより小さくなるよう構成する必要があり、さらには、投写画像の走査線のピッチとのモアレ、及び、画面上部と下部におけるフレネルレンズシート１０のフレネル凸レンズの輪帯のピッチとのモアレを考慮して決める必要がある。
　【０１１２】
　このうち、走査線のピッチと横長レンチキュラーレンズのピッチによるモアレについて特に注意を要するが、横長レンチキュラーレンズのピッチを、第一の縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画面水平方向のピッチより十分小さくし、さらに走査線のピッチよりも十分小さくするとともに、走査線のピッチと横長レンチキュラーレンズのピッチが簡単な整数比にならないように設計すれば、モアレの強度は実用上問題とはならない水準となる。
　【０１１３】
　たとえば、画面サイズが水平方向８００ｍｍ、垂直方向６００ｍｍ、透過型スクリーンのスクリーン画面水平方向のピッチが０．７８ｍｍのとき、その画面に４５０本の水平方向走査線が表示されるものとすると、走査線のピッチは１．３３ｍｍであるが、フレネル凸レンズの輪帯のピッチを０．１０５ｍｍ、横長レンチキュラーレンズのピッチを０．０９１ｍｍ程度に選べば、モアレは非常に目立ちにくくなる。
　【０１１４】
　なお、図１０６、図１０７の従来の透過型スクリーンにおいては、主としてレンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ′中に微粒子として分散されている光拡散材６によって、投写画像光は、スクリーン画面垂直方向に拡散され、裾を引いた指向特性となっていた。
　【０１１５】
　これに対し、本実施例における第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの中には、前述のように、微粒子として光拡散材６が分散されていないため、横長レンチキュラーレンズの形状を、従来技術による透過型スクリーンのように単純な円柱状や楕円柱状にすると、スクリーン画面垂直方向の指向特性において、裾を引かずカットオフを生じ、この結果、ある角度範囲を超えると、投写画像光がなくなり、観視者には画像が見えなくなってしまう。このため、本実施例においては、横長レンチキュラーレンズの形状を、光拡散材６がなくても裾を引くような指向特性が得られるような非球面形状に設計するのが好ましい。このとき、裾を引くような指向特性により、第一のレンチキュラーレンズシート２０の単体をある一方向から見たときの、横長レンチキュラーレンズ列による明るさの明暗差が、視覚的に緩和されることから、上記のモアレはさらに目立ちにくくなる。
　【０１１６】
　さて、この第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズは、図１０７に示した従来の透過型スクリーン１におけるフレネルレンズシート１０の光入射面１１に設けられた横長レンチキュラーレンズに代わるものである。従来の透過型スクリーン１においては、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために、レンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ′内の光拡散材を増量したり、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすると、前述のようにフォーカス特性が低下した。
　【０１１７】
　これに対し、本実施例において、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために、横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしても、フォーカス特性は低下することがない。
　【０１１８】
　これは、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さを、フレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さより薄くし、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシート３０光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズとを、相互に近接するように配置していることによっている。すなわち、本実施例では、入射光束１４０のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とを近接させているので、フォーカス特性が低下することがない。
　【０１１９】
　具体的には、図４に示すように、入射光束１４０は、フレネルレンズシート１０を通過したのち、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折し、焦点ｆｏで一旦集束し、そのまままた発散してスクリーン画面垂直方向に拡散された後は、スクリーン画面垂直方向には拡散されることがない。また、この光束は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光出射面２２から出射後、ただちに第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズにおいてスクリーン画面水平方向に拡散されるので、画像観視側から見たときの入射光束１４０に対する出射光束のスクリーン画面垂直方向の光束の幅ｄは、概ねフレネルレンズシート１０の光出射面１２上に現れる光束の幅で認識され、図１１７に示した従来の透過型スクリーンによる光束の幅ｄより小さくなり、画像がぼやけることがない。
　【０１２０】
　図５は、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さを、上記のようにフレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さより薄くした場合（光出射面２２を実線で示す）と、図１０７に示した従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０のシート厚さと同程度に厚くした場合（光出射面２２を一点鎖線で示す）とについて、スクリーン画面垂直方向の断面を比較して示す拡大断面図である。
　【０１２１】
　図５に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に入射した光束は、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状によって第一のレンチキュラーレンズシート２０内の焦点ｆｏで一旦集束し、その後、発散して光出射面２２に至る。
　【０１２２】
　第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さが厚いとき（光出射面２２が一点鎖線の位置にあり、シート厚さがｔ１のとき）は、光入射面２１における光束の幅ｄｏと光出射面２２における光束の幅ｄ２とを比べると、光出射面２２における光束の幅ｄ２の方が大きくなる。このため、光拡散材６をなくしても、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光出射面２２における走査線幅あるいは画素サイズが大きくなり、結果としてフォーカス特性が劣化することになる。スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくすると、光出射面２２における光束の幅ｄ２がさらに大きくなるため、フォーカス特性はさらに劣化する。
　【０１２３】
　一方、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さを、上記のようにフレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さより薄くしたとき（光出射面２２が実線の位置にあり、シート厚さがｔｏのとき）は、光出射面２２における光束の幅ｄ１は、シート厚さがｔ１のときの光出射面２２における光束の幅ｄ２に比べ小さくなり、光入射面２１における光束の幅ｄｏとほぼ同等となる。このとき、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光出射面２２における走査線幅あるいは画素サイズも小さくなり、第二のレンチキュラーレンズシート３０におけるスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点におけるスクリーン画面垂直方向の光束の幅が小さくなり、フォーカス特性が良好になる。しかも、後述のように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の垂直指向特性が図３０に示すように裾広がりの特性となるときは、フォーカス特性の劣化は認識されにくい。
　【０１２４】
　なお、本実施例においては、第一のシレンチキュラーレンズート２０は、そのシート厚さがフレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さより薄いことから、単体では機械的強度が弱くなるが、フレネルレンズシート１０及び第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さを十分にとり、フレネルレンズシート１０及び第二のレンチキュラーレンズシート３０により第一のレンチキュラーレンズシート２０を挾み込んで保持する構成とすることにより、または、フレネルレンズシート１０及び第二のレンチキュラーレンズシート３０の曲げ剛性を第一のレンチキュラーレンズシート２０の曲げ剛性より十分に大きくすることにより、実用上問題とはならない。
　【０１２５】
　ただし、このようにした場合でも、透過型スクリーン１を背面投写型画像ディスプレイ装置に実装したときに、各シート間に浮きを生じて密着しない可能性がある。そこで、この浮きを防止するために、あらかじめ、フレネルレンズシート１０または第二のレンチキュラーレンズシート３０、もしくはこの両者に対し、画面周辺部よりも画面中心付近で相互により近接するような反りを付与し、その上で背面投写型画像ディスプレイ装置に取り付けたり、あるいは、各シートに面内張力を生じるように周囲に引張力を印加した状態で背面投写型画像ディスプレイ装置に取り付けたりするなどの方法をとることが好ましい。
　【０１２６】
　次に、第二のレンチキュラーレンズシート３０について説明する。
　【０１２７】
　図１において、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に設けられている第一の縦長レンチキュラーレンズは、フレネルレンズシート１０から出射した投写画像光の光束を、各画素ごとにスクリーン画面水平方向に拡散させ、画像観視側に出射させる機能を有している。
　【０１２８】
　前述の特開昭５８−５９４３６号公報に記載されている従来の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートでは、第一の縦長レンチキュラーレンズは、楕円柱面の一部を連続して複数配置した形状であった。その楕円は、レンチキュラーレンズシート３０′の厚さ方向を長軸方向とし、楕円の２焦点のうち１焦点が基材３０Ｂ′の内部に位置し、他の１焦点が光出射面３２′付近に位置するように構成されていた。また、楕円の離心率ｅは、基材３０Ｂ′の屈折率ｎのほぼ逆数となるように選ばれていた。
　【０１２９】
　図１０６、図１０７の従来の透過型スクリーン１のレンチキュラーレンズシート３０′においては、前述のように、投写画像光は、スクリーン画面水平方向には、光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズにより拡散されるほか、このレンチキュラーレンズシート３０′の基材３０Ｂ′中に微粒子として分散されている光拡散材６によっても、わずかながらさらに拡散され、裾を引いた指向特性となっていた。
　【０１３０】
　これに対し、本実施例における第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの中には、前述のように、微粒子として光拡散材６が分散されていないため、第一の縦長レンチキュラーレンズの形状を従来のレンチキュラーレンズシート３０′の場合と同じにすると、スクリーン画面水平方向の指向特性において、裾を引かずカットオフを生じ、この結果、ある角度範囲を超えると、投写画像光がなくなり、観視者には画像が見えなくなってしまう。このため、本実施例においては、第一の縦長レンチキュラーレンズの形状を、光拡散材６がなくても裾を引くような広い指向特性が得られる形状に設計しておく必要がある。
　【０１３１】
　一方、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面３２に設けられている第二の縦長レンチキュラーレンズは、第一の縦長レンチキュラーレンズの形状とほぼ対称な形状の面となっている。この第二の縦長レンチキュラーレンズは、赤、緑、青の入射光束に対し、これらの各色の出射光束の指向特性を相互にほぼ平行にする機能を有しており、前述のカラーシフトを大幅に低減することができる効果がある。
　【０１３２】
　また、本実施例においては、後述のように、第一の縦長レンチキュラーレンズ形状は、第二のレンチキュラーレンズシート３０への入射光束が、光出射面３２においては第二の縦長レンチキュラーレンズの中央付近のみを通り両側の隣接する縦長レンチキュラーレンズ面との境界部付近を通らないような形状に設計される。そして、その境界部付近には有限幅の凸形突起部３２Ｐを設け、その上には光吸収帯３３を設けている。
　【０１３３】
　この光吸収帯３３は、照明光などの外光が入射した場合、その外光の一部を反射せず吸収する機能を有しており、照明光などの外光があるときの画像のコントラストを向上させる効果がある。
　【０１３４】
　一方、本実施例においては、前述のように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に設けられた横長レンチキュラーレンズによって、スクリーン画面垂直方向の指向特性を十分広げることができるので、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの中には、従来の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシート３０′の場合と異なって、微粒子として光拡散材６が分散されていない。
　【０１３５】
　したがって、前述のように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折してスクリーン画面垂直方向に拡散されたのち、第二のレンチキュラーレンズシート３０を透過する際に光拡散材によってスクリーン画面垂直方向に拡散されることがないので、画像がぼやけることがなく、良好なフォーカス特性が得られる。
　【０１３６】
　また、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１への入射光線が光出射面３２に至る前に光拡散材６により散乱されて迷光を生じたりすることがないので、従来の透過型スクリーンに比較して画像の明るさ、及びコントラストが向上する。さらに、光出射面３２に入射した外光が光拡散材６により散乱されたりすることもないので、従来の透過型スクリーンに比較して飛躍的に画像のコントラストが向上する効果がある。
　【０１３７】
　次に、本実施例における、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシート３０の縦長レンチキュラーレンズの設計例について、より具体的に以下に説明する。
　【０１３８】
　図６は、各レンチキュラーレンズの非球面形状を定義するための座標系を示す。レンズの光軸方向をＺ軸とし、光束の進む方向を正（＋）の方向とする。Ｚ軸に垂直な半径方向の軸をＲ軸とし、Ｚ軸からの径方向距離をｒとする。このとき、レンズの面形状（以下、サグ量という）Ｚ（ｒ）を数２で定義する。
　【０１３９】
　【数２】
　【０１４０】
　数２において、ｒ、Ｚ（ｒ）は単位ｍｍで表すものとする。また、ＲＤは曲率半径を表し、ＣＣ、ＡＥ、ＡＦ、ＡＧ、ＡＨは非球面係数である。数２ではｒの１０次の項までしか示していないが、これに限定されるわけではなく、数３に示すように、１２次以上の偶数次の項についても同様に設定してもよい。
　【０１４１】
　【数３】
　【０１４２】
　ただし、ｎは任意の自然数、Ａｎは２ｎ次の項の非球面係数である。
　【０１４３】
　ここで、Ｒ軸方向のレンチキュラーレンズの最大有効半径をｒＭＡＸとし、レンチキュラーレンズの相対半径ρを、数４により定義する。
　【０１４４】
　【数４】
　【０１４５】
　さて、最初に、第二のレンチキュラーレンズシート３０の縦長レンチキュラーレンズの設計例について説明する。
　【０１４６】
　まず、水平観視角αの拡大のための技術手段を図７と図８を用いて説明する。
　【０１４７】
　図７は、図１における第二のレンチキュラーレンズシート３０の水平方向断面図、図８は従来技術による一般的なレンチキュラーレンズシート３０′の水平方向断面図である。
　【０１４８】
　図８に示すように、光入射面３１′の第一の縦長レンチキュラーレンズの形状が球面形状である場合、入射光束１４０（映像光線）のうち、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線（図中ｈｏで高さを示す）と、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線（図中ｈ２で高さを示す）と、では光入射面３１′での屈折力が異なり、光出射面３２′付近での結像位置が異なる。すなわち、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線による結像位置の方が、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線による結像位置より光入射面３１′に近づく。
　【０１４９】
　これを一般には縦球面収差と呼ぶ。そこで、前述のような、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線による結像位置の方が、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線による結像位置より光入射面３１′に近づく場合を、以下「正の縦球面収差」と呼び、その逆に、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線による結像位置の方が、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線による結像位置より光入射面３１′に近づく場合を、以下「負の縦球面収差」と呼ぶこととする。
　【０１５０】
　さて、本実施例においては、光入射面３１の形状は、図８に示したような球面形状ではなく、図７に示すような形状となっている。すなわち、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線による結像位置の方が、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線による結像位置より光入射面３１に近づき（つまり、負の縦球面収差）、かつ、光軸ｌ、ｌ′付近を通過する光線による結像位置が光出射面３２の近傍となるようなレンズ形状である。さらに、光出射面３２の形状が画像観視側に凸の形状となっている。
　【０１５１】
　光入射面３１、光出射面３２の形状をこのような形状にすると、光軸ｌ、ｌ′から離れた場所を通過する光線は、光出射面３２に臨界角に近い角度で入射するため、映像光線は光出射面３２において大きく屈折する。このため、従来技術のレンチキュラーレンズシート３０′に比べて水平観視角αを大幅に拡大できる。
　【０１５２】
　次に、カラーシフトの低減のための技術手段を図９を用いて説明する。
　【０１５３】
　前述のように、赤または、青色映像光は、図９に示すように第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に入射光束１４０として斜め方向から入射する。したがって、カラーシフト低減のためには、この入射光束１４０のほぼ中心に位置する映像光線Ａが光出射面３２で屈折した後、光軸ｌ、ｌ′にほぼ平行となるようにする必要がある。
　【０１５４】
　そこで、本実施例では、光入射面３１、光出射面３２の形状を、入射光束１４０のほぼ中心に位置する映像光線Ａが光出射面３２で屈折後、光軸ｌ、ｌ′にほぼ平行に出射されるようなレンズ形状としている。
　【０１５５】
　さて、表１に、水平観視角αの拡大とカラーシフトの低減を図った光入射面３１、光出射面３２のレンズ形状の第一の設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、面間隔、屈折率、有効半径を示す。
　【０１５６】
　【表１】
　【０１５７】
　表１において、光入射面３１（表中ではＳｏで表示）の曲率半径が０．２８８４５ｍｍであり、光入射面３１から光出射面３２（表中ではＳ１で表示）までの光軸ｌ、ｌ′距離（面間隔）が０．８８ｍｍ、その間の媒質の屈折率が１．４９３であることが示されている。
　【０１５８】
　曲率半径の符号が正（＋）の場合は、そのレンズ面の曲率中心が、レンズ面より、光入射面から光出射面に向かう方向に位置することを示す。
　【０１５９】
　図１０は表１のレンズ形状のデータに対応した第二のレンチキュラーレンズシート３０の水平指向特性を示す特性図であり、図１１は同じく表１のレンズ形状のデータに対応した第二のレンチキュラーレンズシート３０の赤または青色映像光についての水平指向特性を示す特性図である。
　【０１６０】
　図１０に示すように、水平観視角αは±６７度で従来技術の透過型スクリーンに比べ大幅に拡大した。また、画面正面方向の輝度に対し、輝度が５０％となる方向は、画面正面方向から±４２度の方向であり、実用上十分な性能を得ている。さらにカラーシフトについても、図１１に示すように、従来技術の透過型スクリーンに比べ半減した。
　【０１６１】
　図１２は第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面の形状に関するレンズ作用の変化について、表１のレンズ形状のデータに対応したスクリーンと従来技術のスクリーンとで比較して示した特性図である。
　【０１６２】
　図１２において、縦軸は第一の縦長レンチキュラーレンズの形状を規定する数２のＺ（ｒ）の２次微分であり、横軸はレンズ有効半径Ｐ／２を基準（１）とする半径方向距離の相対値（相対半径）である。そして、実線１は従来技術のスクリーンの特性を、破線２は表１のレンズ形状のデータに対応したスクリーンの特性を、それぞれ示している。
　【０１６３】
　この２次微分の値の増減を見ることにより、レンズの半径方向の各位置によるレンズ作用の変化がわかる。すなわち、本実施例の光入射面のレンズ形状（映像光源側に凸）は、破線２で示すように、この２次微分値が光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い負となる。このため、レンズ作用が弱まる形状となっている。一方、従来技術の光入射面のレンズ形状（映像光源側に凸）は、実線１に示すように、この２次微分値が光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い正となる。このため、レンズ作用が強まる形状となっている。
　【０１６４】
　図１３は第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面の形状に関するレンズ作用の変化について、表１のレンズ形状のデータに対応したスクリーンと従来技術のスクリーンとで比較して示した特性図である。
　【０１６５】
　図１３において、縦軸は第二の縦長レンチキュラーレンズの形状を規定する数２のＺ（ｒ）の２次微分であり、横軸はレンズ有効半径Ｐ／２を基準（１）とした半径方向距離の相対値（相対半径）である。そして、実線１は従来技術のスクリーンの特性を、破線２は表１のレンズ形状のデータに対応したスクリーンの特性を、それぞれ示している。
　【０１６６】
　本実施例の光出射面のレンズ形状（観視側に凸）は、破線２で示すように、２次微分値が光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い正となる。このため、レンズ作用（集光作用）が弱まる形状となっている。一方、従来技術の光出射面のレンズ形状（観視側に凸）は、実線１に示すように、この２次微分値が光軸ｌ、ｌ′から離れる場所においても負の一定値となっている。このため、レンズ作用（集光作用）が変化しない形状となっている。
　【０１６７】
　表２に、水平観視角αの拡大とカラーシフトの低減を図った光入射面３１、光出射面３２のレンズ形状の第二の設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、面間隔、屈折率、有効半径を示す。
　【０１６８】
　【表２】
　【０１６９】
　また、図１４は表２のレンズ形状のデータに対応した第二のレンチキュラーレンズシート３０の水平指向特性を示す特性図であり、図１５は同じく表２のレンズ形状のデータに対応した第二のレンチキュラーレンズシート３０の赤または青色映像光についての水平指向特性を示す特性図である。
　【０１７０】
　図１４、図１５に示すように、この第二の設計例によっても、従来技術の透過型スクリーンと同等以下のカラーシフトで、水平観視範囲を±６８度と従来技術の透過型スクリーンに比べ大幅に拡大できる。
　【０１７１】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１と光出射面３２のレンズ形状の第三の設計例を、表３に示す。
　【０１７２】
　【表３】
　【０１７３】
　図１６は、表３の設計例による第二のレンチキュラーレンズシート３０に、緑色の平行光束が入射した場合の光線追跡図である。表３の設計例では、カットオフを無くすため、図１６に示すように、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの、相対半径１．０に近い部分（光軸から離れた部分）の曲率を小さくし、入射する平行光束の周辺部分の光を拡散させている。
　【０１７４】
　図１７は、表３のレンズ形状のデータに対応した第二のレンチキュラーレンズシート３０の、赤、緑、青の各色の映像光についての水平指向特性を示す特性図である。
　【０１７５】
　なお、図１７では、光線集中角を１０°としている。
　【０１７６】
　図１７に示すように、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状を高次の非球面とすることによって、従来技術によって断面形状を楕円とした場合に比べ、設計上は大幅にカラーシフトを低減できる。例えば、観視角度３０°でのカラーシフトは１．１ｄＢである。また、この指向特性にはカットオフによる急激な輝度の低下がない点でも、水平方向断面形状を楕円とした場合より優れているという効果がある。
　【０１７７】
　さて、上記の各設計例による第二のレンチキュラーレンズシート３０は、１０００本以上の微細な縦長レンチキュラーレンズを樹脂の押出し成形法によって形成することになる。例えば、透過型スクリーンの画面サイズがスクリーン画面水平方向に８００ｍｍであり、１つの縦長レンチキュラーレンズのピッチが０．７３ｍｍであるとき、１枚の第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１及び光出射面３２に、それぞれ約１２００本の縦長レンチキュラーレンズを形成することになる。そのため、上記の各設計例について所期の性能を得るためには、個々の縦長レンチキュラーレンズの断面形状において、ロール金型の加工条件や成形条件などによって生じる形状のばらつきを抑えるよう、高精度な成形をする必要がある。
　【０１７８】
　断面形状の誤差による指向特性の劣化について、表３に示した上記の第三の設計例を例にとって以下に説明する。
　【０１７９】
　図１８に、表３に示した第三の設計例に基づき、第二のレンチキュラーレンズシート３０を実際に試作し、図１に示すような構成の透過型スクリーンとして、赤、緑、青の各色の映像光についての水平指向特性を測定した結果を示す。なお、図１８の水平指向特性は、集中角を１０°としている。
　【０１８０】
　図１８に示すように、第二のレンチキュラーレンズシート３０を実際に試作した場合、その指向特性は、カラーシフトが観視角度３０°で２．１ｄＢになり、図１７に示した計算値の倍近くになっている。さらに、赤色光の観視角度−３２°の位置と、青色光の観視角度４３°の位置に、観視輝度が急激に高くなる特異点（以下、観視輝度の特異点という）が生じており、画面に赤色と青色の縦の縞が発生してしまい、実用上問題のあるものとなった。
　【０１８１】
　図１９に、試作した第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状の測定形状（３１Ｍ）を、設計形状（３１Ｄ）と比較して示す。
　【０１８２】
　図１９に示すように、試作した第二のレンチキュラーレンズシート３０の水平方向断面形状は、設計値に対して、歪（形状誤差）が発生している。例えば、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの相対半径ｒが１．０の位置では、設計値のサグ量は約０．２８ｍｍであり、測定値のサグ量も設計値のサグ量とほとんど同じになっているが、相対半径ｒが０．７近辺の位置では、測定値のサグ量が設計値のサグ量に対して小さくなり、縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状はふくらんだ形状となっている。
　【０１８３】
　図２０は、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状について、設計値のサグ量を基準としたときの、試作品の測定値のサグ量の歪の大きさの分布を示す特性図である。試作品の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状の歪は、相対半径ｒがほぼ０．７で最大となり、その大きさは０．００８ｍｍであった。
　【０１８４】
　このような縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状の成形上の歪の問題は、現在の製造技術では完全には解決されておらず、特に量産時においては、設計形状に対して、Ｚ軸方向に０．０１ｍｍ程度のサグ量の誤差が生じてしまうことがある。しかしながら、製造技術の高精度化によりほぼ設計通りの形状を実現できるようになれば、前述の各設計例のような設計通りの特性が得られることになる。
　【０１８５】
　ここで、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状に多少の歪が生じても、特性の劣化が少ない設計例について説明する。
　【０１８６】
　指向特性にカットオフがなく、カラーシフトが少なく、しかも、縦長レンチキュラーレンズの断面形状に成形時に歪が生じた場合でも、観視輝度の特異点の生じることのない透過型スクリーンを設計するため、本発明者らは、まず、従来のレンチキュラーレンズシートの縦長レンチキュラーレンズの断面形状をいくつか測定し、指向特性との関連を分析した。その結果、光出射面の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の、設計形状に対する歪は、光出射面の縦長レンチキュラーレンズの有効幅が小さく、また形状がゆるやかであるため、ほとんど発生していないことがわかった。
　【０１８７】
　一方、光入射面の縦長レンチキュラーレンズの断面形状については、前述の試作した第二のレンチキュラーレンズシート３０にて発生した図２０に示す歪と同じ傾向の歪が多く発生していた。
　【０１８８】
　そこで、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状に関して、特に、図２０のタイプの歪が発生した場合に観視輝度の特異点が表れないことを主眼にし、光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値に着眼した。ここで、縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値は、縦長レンチキュラーレンズの各相対半径での曲率を近似的に表すもので、例えば、放物線の２次微分値は相対半径の位置にかかわらず一定の値となる。
　【０１８９】
　図２１に、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状を図１１０に示した楕円とした場合の断面形状の２次微分値と、同じく、レンズの中心で上記楕円と同じ曲率を持つような放物線とした場合の断面形状の２次微分値とを比較して示す。また、同図において、断面形状を上記放物線にした縦長レンチキュラーレンズに、図２０に示す歪が発生したと仮定した場合の断面形状の２次微分値も併せて示す。
　【０１９０】
　図２１に示すように、図２０に示す歪が第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状に発生した場合、その時の２次微分値は、相対半径ρが０．５５〜０．７５の部分で、もとの断面形状の２次微分値より特に大きくなる。
　【０１９１】
　ここで、相対半径ρが０．５５から０．７５の部分で、図２１に示す楕円にした場合の断面形状の２次微分値に対して、大きな２次微分値を持つような縦長レンチキュラーレンズの断面形状の場合は、歪が発生したときに、その相対半径ρが０．５５から０．７５の部分で、その断面形状の曲率が楕円の場合の曲率よりもきつくなり、入射光束の焦点距離が短くなるため、観視輝度の急激に大きくなる特異点が発生しやすくなることがわかった。
　【０１９２】
　上記の分析結果を踏まえ、本発明では、前述の関数Ｚ（ｒ）のｒについての２次微分関数をＺ″（ｒ）、図１１０に示した楕円形状の関数Ｇ（ｒ）のｒについての２次微分関数をＧ″（ｒ）とした場合において、２次微分関数Ｚ″（ｒ）に対し、２次微分関数Ｇ″（ｒ）に関する条件を加えることとした。
　【０１９３】
　ここで、Ｇ（ｒ）は、数５で与えられる。
　【０１９４】
　【数５】
　【０１９５】
　ただし、楕円の離心率ｅ、定数ａは、屈折率をＮ、光入射面と光出射面の面間隔をＴとしたとき、それぞれ数６、数７で与えられる。
　【０１９６】
　【数６】　　ｅ＝１／Ｎ
　【０１９７】
　【数７】　　ａ＝Ｔ／（１＋ｅ）
さて、２次微分関数Ｚ″（ｒ）に加える条件について述べる。
　【０１９８】
　図２０のタイプの歪が発生した場合に、Ｚ（ｒ）の２次微分値が大きくなる相対半径ρが０．５５から０．７５の範囲では、２次微分関数Ｚ″（ｒ）に、２次微分関数Ｇ″（ｒ）に対して、数５の条件を新たに加える。
　【０１９９】
　【数８】
　　０．８５Ｇ″（ｒ）≦Ｚ″（ｒ）≦１．１５Ｇ″（ｒ）
この条件のもとでレンズ形状の最適化を行ったときは、歪が発生した場合にも観視輝度の急激に大きくなる特異点が発生しない。
　【０２００】
　即ち、Ｚ″（ｒ）が１．１５Ｇ″（ｒ）よりも大きくなると、縦長レンチキュラーレンズの断面形状に最大値が０．０１ｍｍの歪が発生した場合、赤色光及び青色光の観視角度のそれぞれ−３５°、３５°近辺に、輝度の急激に大きくなる特異点が発生する。
　【０２０１】
　また、Ｚ″（ｒ）が０．８５Ｇ″（ｒ）よりも小さい場合は、観視角度３０°近辺のカラーシフトが、断面形状を楕円とした縦長レンチキュラーレンズよりも大きくなり、高次非球面を使用するメリットが薄れてしまう。
　【０２０２】
　また、上記条件を満たす形状で、従来の断面形状を楕円とした縦長レンチキュラーレンズの問題の１つであったカットオフをなくすためには、光出射面の縦長レンチキュラーレンズに入射する光束を一点にしぼり込むのでなく、図１６に示すように、入射光束の周辺部で外側に広げる形にすることが有効である。そこで、相対半径ρが０．９５以上の範囲で、２次微分関数Ｚ″（ｒ）が２次微分関数Ｇ″（ｒ）に対して、数９または数１０で与えられる条件を付加する。
　【０２０３】
　【数９】　　Ｚ″（ｒ）≦０．６Ｇ″（ｒ）
　【０２０４】
　【数１０】　Ｚ″（ｒ）≦Ｚ″（０）
このいずれかの条件を満たすことによりカットオフがなくなり、指向特性は観視角度が大きくなってもゆるやかに低下する。
　【０２０５】
　以上の条件を満たすように、第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の最適化を行なうことにより、カットオフがなく、カラーシフトが少なく、かつ縦長レンチキュラーレンズの断面形状に歪が発生した場合にも、観視輝度の特異点のない透過型スクリーンを実現することができる。
　【０２０６】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズとして、上記の特徴を有する高次の非球面形状を断面形状とする縦長レンチキュラーレンズを採用することにより、第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状に最大０．０１ｍｍの歪が生じた場合でも、観視輝度の特異点が発生しなくなる効果がある。また、従来の、断面形状を楕円とした縦長レンチキュラーレンズに比べ、カラーシフトの少ない、かつ、カットオフがなく輝度の急激な変化の少ない指向特性を得ることができる。
　【０２０７】
　表４に、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１と光出射面３２のレンズ形状の第四の設計例を示す。
　【０２０８】
　【表４】
　【０２０９】
　図２２は、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状を図１１０に示した楕円とした場合の断面形状の２次微分値と、同じく、表４の設計例の場合の断面形状の２次微分値とを比較して示した特性図である。
　【０２１０】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０における光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状として表４の設計例の非球面とすると、その縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値は、図２２に示すように、次の条件式を満足している。
　【０２１１】
　すなわち、非球面に関する２次微分関数Ｚ″（ｒ）が、楕円に関する２次微分関数Ｇ″（ｒ）に対し、
（１）相対半径ρが０．５５≦ρ≦０．７５の位置では、
　【０２１２】
　【数８】
　　０．８５Ｇ″（ｒ）≦Ｚ″（ｒ）≦１．１５Ｇ″（ｒ）
なる式を満足し、かつ、
（２）相対半径ρｒが０．９５≦ρ≦１．０の位置では、
　【０２１３】
　【数９】　　Ｚ″（ｒ）≦０．６Ｇ″（ｒ）
なる式を満足している。
　【０２１４】
　図２３は、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状を表４の設計例の非球面とした第二のレンチキュラーレンズシート３０を有する、透過型スクリーンのスクリーン画面水平方向の光の指向特性の計算値を示す特性図である。なお、同図では、集中角を１０°としている。
　【０２１５】
　図２３に示すように、水平指向特性において、観視角度３０°でのカラーシフトは１．０ｄＢになり、従来の、断面形状を楕円とした縦長レンチキュラーレンズよりもカラーシフトが少なく、かつカットオフのないものになっている。
　【０２１６】
　また、図２４は、断面形状を表４の設計例の非球面とした光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズに、前記の図２０に示した歪が発生した場合の、透過型スクリーンの水平指向特性の計算値を示す特性図である。
　【０２１７】
　図２３に示すように、第四の設計例における第二のレンチキュラーレンズシート３０によれば、歪が発生した状態でも、輝度が急激に大きくなる特異点が存在しない。
　【０２１８】
　表５に、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１と光出射面３２のレンズ形状の第五の設計例を示す。この設計例も、第四の設計例と同様に、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状に多少の歪が生じても、特性の低下が少ない設計例となっている。
　【０２１９】
　【表５】
　【０２２０】
　図２５は、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状を図１１０に示した楕円とした場合の断面形状の２次微分値と、同じく、表５の設計例の場合の断面形状の２次微分値とを比較して示した特性図である。
　【０２２１】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０における光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状として表５の設計例の非球面とすると、その縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値は、図２５に示すように、次の条件式を満足している。
　【０２２２】
　すなわち、非球面に関する２次微分関数Ｚ″（ｒ）が、楕円に関する２次微分関数Ｇ″（ｒ）に対し、
（１）相対半径ρが０．５５≦ρ≦０．７５の位置では、
　【０２２３】
　【数８】
　　０．８５Ｇ″（ｒ）≦Ｚ″（ｒ）≦１．１５Ｇ″（ｒ）
なる式を満足し、かつ、
（２）相対半径ρが０．９５≦ρ≦１．０の位置では、
　【０２２４】
　【数１０】　Ｚ″（ｒ）≦Ｚ″（０）
なる式を満足している。
　【０２２５】
　図２６は、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの水平方向断面形状を表５の設計例の非球面とした第二のレンチキュラーレンズシート３０を有する、透過型スクリーンのスクリーン画面水平方向の光の指向特性の計算値を示す特性図である。なお、同図では、集中角を１０°としている。
　【０２２６】
　図２６に示すように、水平指向特性において、観視角度３０°でのカラーシフトは２．０ｄＢになり、従来の、断面形状を楕円とした縦長レンチキュラーレンズと同じレベルのカラーシフトで、かつカットオフのないものになっている。
　【０２２７】
　さらに、観視角度０°から５０°にかけてのカラーシフトが、常に２．１ｄＢ以下であり、観視角度範囲全域においてカラーシフトが小さい特性になっている。
　【０２２８】
　また、図２７は、断面形状を表５の設計例の非球面とした光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズに、前記の図２０に示した歪が発生した場合の、透過型スクリーンの水平指向特性の計算値を示す特性図である。
　【０２２９】
　図２７に示すように、第五の設計例における第二のレンチキュラーレンズシート３０によれば、歪が発生した状態でも、輝度が急激に大きくなる特異点が存在しない。さらに、観視角度０°から５０°にかけてのカラーシフトが、歪が発生した状態でも、常に２．０ｄＢ以下に収まっている。
　【０２３０】
　この第五の設計例の第二のレンチキュラーレンズシート３０を用いた透過型スクリーンによれば、観視角度範囲全域において歪に強くカットオフがなく、かつカラーシフトの小さい指向特性を得ることができる。
　【０２３１】
　以上に例示した縦長レンチキュラーレンズの設計例は、後述の本発明の各実施例における第二のレンチキュラーレンズシート３０にも適用できることは言うまでもない。
　【０２３２】
　以上で第二のレンチキュラーレンズシート３０の縦長レンチキュラーレンズの設計例についての説明を終わり、次に第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの設計例について説明する。
　【０２３３】
　初めに、垂直観視角βの拡大のための技術手段を図２８を用いて説明する。
　【０２３４】
　図２８は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズのレンズ作用による、入射光束１４０のスクリーン画面垂直方向への拡散機能を説明するための説明図である。
　【０２３５】
　ただし、図２８は、後述の第八の実施例におけるフレネルレンズシート１０の断面図となっているが、横長レンチキュラーレンズのレンズ作用による光束の拡散については本実施例の場合と全く同じであるので、図２８を用いて第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズのレンズ作用について説明する。
　【０２３６】
　図２８に示すように、入射光束１４０の各光線は、光入射面１１に設けたレンズ面Ｓｏに入射して、屈折したのち、それぞれ各焦点（図中ではｆ１、ｆｏ）で集光し、その後、発散しながら光出射面１２のレンズ面Ｓ１に向かい、入射光束は全体的に拡散されることになる。
　【０２３７】
　よって、このような拡散機能を持たせるために、本実施例においては、光軸ｌ、ｌ′近傍のレンズ形状（映像光源側に凸）を弱い凸形状とすることにより、そのレンズ作用（集光作用）を弱くし、光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い、前記凸形状が強くなる形状とすることにより、そのレンズ作用を強くしている。
　【０２３８】
　すなわち、言い替えれば、光軸ｌ、ｌ′近傍のレンズ作用による焦点距離ｌｏに比べ、光軸ｌ、ｌ′から離れた部分のレンズ作用による焦点距離ｌ１を短くしている。
　【０２３９】
　たとえば、距離ｌｏと距離ｌ１とが、
　【０２４０】
　【数１１】　ｌｏ≧２・ｌ１
のような条件を満たすのが好ましい。
　【０２４１】
　このとき、光入射面１１に設けたレンズ面Ｓｏでの屈折力が光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い強くなり、この部分を通過する拡散光束１４１は、光軸ｌ、ｌ′近傍を通過する光束１４２に比べて、より大きく屈折し、広い垂直指向特性が実現できる。
　【０２４２】
　表６は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、面間隔、屈折率、有効半径を示したものである。光出射面２２の曲率半径が∞となっているのは、光出射面２２が平面であることを示している。
　【０２４３】
　【表６】
　【０２４４】
　また、図２９は、表６の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の形状を示す垂直方向断面図である。
　【０２４５】
　ただし、図２９は、後述の第八の実施例におけるフレネルレンズシート１０の断面図となっているが、横長レンチキュラーレンズのレンズ作用による光束の拡散については本実施例の場合と全く同じであるので、図２９を用いて第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の形状について説明する。
　【０２４６】
　表６において、光入射面２１のレンズ面Ｓｏは、図２９に示すように、画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズ面であり、その曲率半径が０．１０５ｍｍであり、レンズ面Ｓｏから光出射面２２のレンズ面Ｓ１までの光軸上の距離（面間隔）ｔが２．０ｍｍであり、その間の媒質の屈折率が１．５７０であることが示されている。
　【０２４７】
　曲率半径の符号が正の場合は、そのレンズ面の曲率中心が、レンズ面より、光入射面から光出射面に向かう方向に位置することを示す。
　【０２４８】
　レンズ面Ｓｏの有効半径（Ｐ／２）が０．０４ｍｍとなっているのは、レンズ面Ｓｏにおいて数２のＺ（ｒ）が、０≦ｒ≦０．０４の範囲の径方向距離ｒに対して定義されることを示す。
　【０２４９】
　また、図３０は、表６の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す図である。
　【０２５０】
　図３０に示すように、スクリーン画面垂直方向には、画面正面方向から上下に±６８°まで画像が観視できる。また、画面正面方向の輝度に対し、輝度が５０％となる方向は、画面正面方向から上下に±１０°の方向であり、実用上充分な性能を得ている。
　【０２５１】
　図３１は第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状に関するレンズ作用の変化について、本実施例の透過型スクリーンの横長レンチキュラーレンズと従来技術の透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズとで比較して示した特性図である。
　【０２５２】
　図３１において、縦軸は横長レンチキュラーレンズの形状を規定する数２のＺ（ｒ）の２次微分であり、横軸はレンズ有効半径Ｐ／２を基準（１）としたときの、光軸からの半径方向距離の相対値（相対半径）である。そして、実線１は従来技術の横長レンチキュラーレンズの特性を、破線２は表６のレンズ形状のデータに対応した横長レンチキュラーレンズの特性を、それぞれ示している。一点鎖線３については後述する。
　【０２５３】
　前述のように、この２次微分の値の増減を見ることによりレンズの半径方向の各位置によるレンズ作用の変化がわかる。すなわち、本実施例の横長レンチキュラーレンズにおいては、破線２で示すように、レンズ形状（映像光源側に凸）の２次微分値が光軸ｌ、ｌ′から離れるに従い、符号が正のまま大きくなる。このため、レンズ作用が強まる形状となっている。一方、従来技術のレンズ形状（映像光源側に凸）は、実線１に示すように、この２次微分値が正ではあるが、光軸ｌ、ｌ′から離れても値が増加しない。このため、レンズ作用が変化しない形状となっている。
　【０２５４】
　さて、本発明の透過型スクリーンでは、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズによるスクリーン画面垂直方向の光拡散の指向特性が、画面に生ずるモアレの強度を決定する要因の一つとなる。上記の横長レンチキュラーレンズの設計例によれば、スクリーン画面垂直方向の指向特性は、モアレ軽減にとって、非常に良好なものとなる。以下、これについて説明する。
　【０２５５】
　第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズによる投写画像光の拡散の状態は、図２９に示したようになっている。
　【０２５６】
　すなわち、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に入射した光束は、前述のように、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状によって第一のレンチキュラーレンズシート２０内の焦点で一旦集束するが、その後、発散して光出射面２２に至る。このとき、画像発生源の各画素に対応した画像光は、それぞれ、一定範囲内で拡散される。
　【０２５７】
　この拡散の範囲は非常に広く、垂直指向特性としては図３０に示したように裾広がりの特性となるため、光出射面２２におけるスクリーン画面垂直方向の輝度分布は、それぞれの拡散が加算されることにより、図１２１の実線１で示したような分布となる。すなわち、光出射面２２におけるスクリーン画面垂直方向において、相対輝度の低い部分と相対輝度の高い部分とが交互に並んで、モアレの原因となる明暗線を生じても、その輝度差は非常に小さなものであるため、モアレの強度も非常に小さくなる。
　【０２５８】
　このように、本実施例では、明暗線の輝度差が小さくなることから、モアレを大幅に軽減することができる。
　【０２５９】
　なお、後述の本発明の他の実施例においても、横長レンチキュラーレンズの画面垂直方向の断面形状を本実施例と同様な形状とすることにより、スクリーン画面垂直方向の指向特性として広い指向特性の透過型スクリーンを実現でき、さらに、モアレの軽減について、上記と同様の効果が得られることは言うまでもない。
　【０２６０】
　以上のように、本実施例においては、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材の中の光拡散材６をなくし、シート厚さの薄い第一のレンチキュラーレンズシート２０を新たに構成要素として加え、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の形状を平面とすることにより、画像のフォーカス特性、明るさ、及びコントラストをともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大でき、さらにモアレ、カラーシフトを低減できる効果がある。
　【０２６１】
　なお、本実施例において、図１に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０は、光入射面２１に、横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成となっているが、横長レンチキュラーレンズを配列する面は光入射面２１に限定されるものではない。以下、これについて説明する。
　【０２６２】
　図３２及び図３３は、それぞれ、本実施例の第一、第二の変形例の透過型スクリーン１の第一のレンチキュラーレンズシート２０として、他の構成の第一のレンチキュラーレンズシート２０を用いたときの透過型スクリーン１の要部を示す斜視図である。
　【０２６３】
　図３２に示す第一の変形例の第一のレンチキュラーレンズシート２０では、光出射面２２に、横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成となっている。このような構成としても、図１に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０と同様の効果が得られる。
　【０２６４】
　一方、図３３に示す第二の変形例の第一のレンチキュラーレンズシート２０では、光入射面２１と光出射面２２の両方に、横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成となっている。このような構成としても、図１に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０と同様の効果が得られるほか、さらに、光入射面２１と光出射面２２の両面に横長レンチキュラーレンズがあることから、スクリーン画面垂直方向の指向特性をより拡大することができる効果がある。
　【０２６５】
　また、本実施例において、図１に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１には、横長レンチキュラーレンズとして、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズを複数配列しているが、横長レンチキュラーレンズの形状はこれに限定されるものではない。以下、これについて説明する。
　【０２６６】
　図３４及び図３５は、それぞれ、本実施例の第三、第四の変形例の透過型スクリーン１の第一のレンチキュラーレンズシート２０として、光入射面２１に、横長レンチキュラーレンズとして他の形状の横長レンチキュラーレンズを配列したときの透過型スクリーン１の要部を示す斜視図である。
　【０２６７】
　図３４に示す第三の変形例では、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に、横長レンチキュラーレンズとして、画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズを複数配列している。このような形状としても、図１に示した形状の横長レンチキュラーレンズと同様の効果が得られる。
　【０２６８】
　一方、図３５に示す第四の変形例では、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に、横長レンチキュラーレンズとして、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、交互に連続して複数配列している。
　【０２６９】
　図３６は、図３５の透過型スクリーン１の垂直断面を示す断面図であり、１４０は入射光束である。
　【０２７０】
　図３６に示すように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折してスクリーン画面垂直方向に拡散された後は、スクリーン画面垂直方向に拡散されることがないため、画像観視側から見たときの入射光束１４０に対する出射光束のスクリーン画面垂直方向の幅ｄは、前述の図４の透過型スクリーン１の場合と同様、概ねフレネルレンズシート１０の光出射面１２に現れる光束の幅で認識されることになり、良好なフォーカス特性が得られる効果がある。
　【０２７１】
　図３５に示したような形状の横長レンチキュラーレンズでは、上記のフォーカス特性のほかにも、図１に示した形状の横長レンチキュラーレンズと同様の効果が得られる。
　【０２７２】
　このほか、さらに、図３５に示したような形状の横長レンチキュラーレンズでは、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしたときに、隣接するレンチキュラーレンズ相互間の境界部の形状として、レンズ面が鋭い交差角で交差することがなく、したがって、製造時に成形用金型によって成形しようとした場合、横長レンチキュラーレンズの上記の境界部の形状をほぼ完全に再現でき、スクリーンの成形性が良好となる効果がある。以下、これについて説明する。
　【０２７３】
　図３７は、従来の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシート１０、及び図１、図３５の透過型スクリーンにおける第一のレンチキュラーレンズシート２０の垂直断面を示す概略断面図である。
　【０２７４】
　図３７において、（ａ）は図１０７に示した従来の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０を、（ｂ）は図１に示した第一の実施例の透過型スクリーン１の第一のレンチキュラーレンズシート２０を、（ｃ）は図３５に示す第一の実施例の透過型スクリーンの第四の変形例の第一のレンチキュラーレンズシート２０を、それぞれ示している。なお、図３７（ａ）においては、簡単のため、光出射面１２のフレネル凸レンズを省略して示してある。
　【０２７５】
　従来の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０、及び第一の実施例の透過型スクリーン１の第一のレンチキュラーレンズシート２０においては、それぞれ、図３７（ａ）、（ｂ）に示すように、光入射面１１または光入射面２１の横長レンチキュラーレンズとして画像発生源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズのみを用い、それらを連続して、複数配列した形状としている。このうち、従来の透過型スクリーン１では、図３７（ａ）に示すように、横長レンチキュラーレンズは曲率半径が大きく平面に近い形状となっている。一方、第一の実施例の透過型スクリーン１では、図３７（ｂ）に示すように、非球面形状の設計によっては、横長レンチキュラーレンズは曲率半径が小さくなり、隣接するレンチキュラーレンズ相互間の境界部の形状として、レンズ面の交差角が鋭くなってしまう。しかも、横長レンチキュラーレンズのピッチは０．０８ないし０．１ｍｍ程度と微細であるため、このような形状となった横長レンチキュラーレンズを成形用金型によって成形しようとすると、その成形用金型における上記の境界部に対応する部分が、部分的に丸みを帯びたり、くずれを生じたりしやすくなり、その結果、横長レンチキュラーレンズの上記の境界部の形状が完全には再現されにくくなり、スクリーンの成形性が悪くなってしまうことがある。
　【０２７６】
　これに対し、第一の実施例の第四の変形例の透過型スクリーン１では、図３７（ｃ）に示すように、横長レンチキュラーレンズとして画像発生源側に凸形となる凸形レンチキュラーレンズと凹形を成す凹形レンチキュラーレンズとを用い、その両者を交互に連続して複数配列した形状としている。したがって、横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしても、隣接するレンチキュラーレンズ相互間の境界部の形状として、レンズ面が鋭い交差角で交差することがなく、したがって、成形用金型によって成形しようとした場合、横長レンチキュラーレンズの上記の境界部の形状をほぼ完全に再現でき、スクリーンの成形性は良好となる効果がある。
　【０２７７】
　しかも、上記の第四の変形例における横長レンチキュラーレンズの曲率半径を第一の実施例における横長レンチキュラーレンズの曲率半径とほぼ同様とすれば、第四の変形例の透過型スクリーン１におけるスクリーン画面垂直方向の指向特性は、前述の第一の実施例の場合とほぼ同等となる。
　【０２７８】
　図３８は、従来の透過型スクリーン１、第一の実施例の透過型スクリーン１、及び第一の実施例の第四の変形例の透過型スクリーン１のスクリーン画面垂直方向の指向特性の概略を示す特性図であり、横軸は垂直観視角、縦軸は相対輝度を示している。
　【０２７９】
　図３８において、Ａは、図３７（ａ）に示す横長レンチキュラーレンズを用いた従来の透過型スクリーンの指向特性であり、Ｂは、図３７（ｂ）に示す横長レンチキュラーレンズを用いた第一の実施例の指向特性及び図３７（ｃ）に示す横長レンチキュラーレンズを用いた上記の第四の変形例の指向特性である。また、Ａについては、レンチキュラーレンズシート３０′の基材中の光拡散材を仮になくした場合の指向特性である。
　【０２８０】
　すなわち、図３７（ｃ）に示す横長レンチキュラーレンズを用いた第一の実施例の変形例の指向特性は、図３７（ｂ）に示す横長レンチキュラーレンズを用いた第一の実施例の指向特性と同様、図３８のＢに示すような広い指向特性となる。
　【０２８１】
　なお、第一の実施例の変形例における第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズのピッチを、モアレを低減できるように設定する場合、横長レンチキュラーレンズのピッチとして、画像発生源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形となる凹形レンチキュラーレンズとを１対として、１ピッチと考える必要がある。
　【０２８２】
　次に、第一の実施例の第四の変形例における、第一のレンチキュラーレンズシート２０の設計例について説明する。
　【０２８３】
　表７は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズの設計例を示したものである。ただし、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズは、画像表示源側に凹形を成す凹形レンチキュラーレンズと画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズのそれぞれについて、数２における曲率半径と非球面係数、有効半径を示している。光出射面２２は平面である。
　【０２８４】
　【表７】
　【０２８５】
　また、図３９は、表７の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の形状を示す断面図である。
　【０２８６】
　表７において、光入射面２１のレンズ面Ｓｏは、図３９に示すように、画像表示源側に凹形を成す凹形レンチキュラーレンズ面Ｓｏ１と、画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズ面Ｓｏ２からなり、レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ２の曲率半径がそれぞれ−０．０６５６２５ｍｍ、０．０６５６２５ｍｍであり、レンズ面Ｓｏ２から光出射面２２のレンズ面Ｓ１までの光軸上の距離（面間隔）ｔが０．５ｍｍであり、その間の媒質の屈折率が１．５１７であることが示されている。
　【０２８７】
　レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ２の有効半径（Ｐ／２）がともに０．０２５ｍｍとなっているのは、レンズ面Ｓｏ１、レンズ面Ｓｏ２のそれぞれにおいて数２のＺ（ｒ）が、０≦ｒ≦０．０２５の範囲の径方向距離ｒに対して定義されることを示す。
　【０２８８】
　図４０は、表７の横長レンチキュラーレンズの設計例における、入射光束１４０のスクリーン画面垂直方向の拡散を示す図である。
　【０２８９】
　本設計例では、スクリーン画面垂直方向の指向特性は、第一の実施例の表１の設計例と同様に、図３０に示したような指向特性となる。
　【０２９０】
　なお、本設計例においては、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズとしての凸形レンチキュラーレンズと凹形レンチキュラーレンズの形状は、図３９に示したように、互いに対称な形状となっているが、これらの凸形レンチキュラーレンズと凹形レンチキュラーレンズの形状としては、その他、種々の形状を考えることができる。
　【０２９１】
　表８は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の第二の設計例を示したものである。
　【０２９２】
　【表８】
　【０２９３】
　表８の設計例では、画像表示源側に凹形を成す凹形レンチキュラーレンズ面Ｓｏ１の有効半径が、画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズ面Ｓｏ２の有効半径より小さく、さらに凸形レンチキュラーレンズの曲率半径が凹形レンチキュラーレンズの曲率半径と異なる設計となっている点が表７の設計例と異なるが、スクリーン画面垂直方向の指向特性は表７の設計例と同じく、図３０に示したような指向特性となる。
　【０２９４】
　表９、表１０、表１１は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズのさらに他の設計例を示したものである。これらの設計例においては、数２における非球面係数はいずれも０であるので、表から省いてある。
　【０２９５】
　【表９】
　【０２９６】
　【表１０】
　【０２９７】
　【表１１】
　【０２９８】
　図４１、図４２、図４３は、それぞれ、表９、表１０、表１１の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す図である。
　【０２９９】
　これらの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性は、表７の横長レンチキュラーレンズの設計例の指向特性と比較すると、裾引きが少ない指向特性となっているが、実用上問題のない水準である。
　【０３００】
　表１２は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズのさらに他の設計例を示したものである。本設計例においては、数２における非球面係数はいずれも０であるので、表から省いてある。また、本設計例では、画像表示源側に凹形を成す凹形レンチキュラーレンズと、画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズとして、それぞれ２種類の形状を組み合わせている。
　【０３０１】
　【表１２】
　【０３０２】
　図４４は、表１２の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の形状を示す断面図である。
　【０３０３】
　また、図４５は、表１２の横長レンチキュラーレンズの設計例における、入射光束１４０のスクリーン画面垂直方向の拡散を示す図である。
　【０３０４】
　この設計例においても、表７の横長レンチキュラーレンズの設計例と同様のスクリーン画面垂直方向の指向特性が得られる。
　【０３０５】
　表１３は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズのさらに他の設計例を示したものである。表１３の設計例においては、画像表示源側に凸形を成す凸形レンチキュラーレンズ面と画像表示源側に凹形を成す凹形レンチキュラーレンズ面が連続した状態で、数２において単一の式で表されるので、一括して光入射面Ｓｏに関する曲率半径、非球面係数等を示している。
　【０３０６】
　【表１３】
　【０３０７】
　図４６は、表１３の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の形状を示す断面図である。
　【０３０８】
　また、図４７は、表１３の横長レンチキュラーレンズの設計例における、入射光束１４０のスクリーン画面垂直方向の拡散を示す図である。
　【０３０９】
　この設計例においても、表７の横長レンチキュラーレンズの設計例と同様のスクリーン画面垂直方向の指向特性が得られる。
　【０３１０】
　以上の説明から明らかなように、第一の実施例の上記の各変形例においては、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０３１１】
　一方、本実施例においては、図１に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の横長レンチキュラーレンズとして、上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズを採用してもよい。以下、この第五の変形例について説明する。
　【０３１２】
　背面投写型画像ディスプレイ装置では、観視者がその表示画像を観視する位置は多様であり、どの位置から観視した場合にも画面全体が明るく見えることが必要である。この条件を満足するために必要なスクリーン画面垂直方向の指向特性は、スクリーン画面法線方向に関して必ずしも上下対称ではない。
　【０３１３】
　表１４は、観視者の観視位置のうち代表的な５点からの背面投写型ディスプレイの画面中央及び上下端の観視角度を示した表である。同図において観視方向の符号は、スクリーン法線方向より上方から見下ろす場合が正（＋）、下方から見上げる場合が負（−）である。
　【０３１４】
　【表１４】
　【０３１５】
　観視者が背面投写型画像ディスプレイ装置を観視する位置は、表１４のＢ、Ｃ、Ｄのように、床や椅子などに座って見る場合が多い。そのため従来技術による背面投写型ディスプレイ装置では、主にこれらの位置から観視した場合に画面が最も明るくかつスクリーンの上下の輝度の差が少なくなるように、スクリーン画面垂直方向の指向特性が設定されていた。
　【０３１６】
　具体的には、Ｂ、Ｃの観視位置ではほぼ上下のスクリーン画面観視角度がバランスしているが、Ｄの観視位置ではスクリーン画面下端の観視角度が大きく、若干暗く感じる。そこで最大輝度を示す観視角度を若干上向き（図２０では５°）にずらした指向特性とすることがしばしば行われている。その手段としては、前記投写レンズの投写方向を上向きとする方法と、前記フレネルレンズシート１０の中心を上方に偏心させる方法との２通りの方法があり、これらのうちのいずれかの方法、もしくは両方の方法を併用することによって上記のような指向特性が付与される。
　【０３１７】
　しかしながらこのような手段をとっても、立ち上がって観視した場合（表１４のＥ）や、横臥状態で観視した場合（表１４のＡ）には、スクリーンの画面の観視角度が大きくなる側が暗くなる現象は改善されない。そこで従来技術では、レンチキュラーレンズシート３０′に練り込む光拡散材６の量を増やす方法で、指向特性を改善していた。しかしながら、一般的には、下から見上げる場合（たとえば観視位置Ａから見る場合）より、上から見下ろす場合（たとえば観視位置Ｅから見る場合）の方が、より近くから画面を見ることが多い。このとき、下から見上げる場合のスクリ−ン画面上端の観視角より、上から見下ろす場合のスクリ−ン画面下端の観視角の方が大きいことになるが、光拡散材６による光の拡散特性は前述のように上下左右で均一であるため、上から見下ろす場合のスクリ−ン画面下端の観視角に合わせて指向特性を広げると、下方に対しては必要以上に指向特性が広くなり、背面投写型画像ディスプレイ装置の光利用率が低下するといった問題があった。また、光拡散材６の量を増加すると、外光に対しスクリーンが白く光る現象が強くなり、明るい場所でのコントラスト性能が悪化する。さらに製造上からも成形性が困難となるなど問題が多い。
　【０３１８】
　そこで、透過型スクリーンを多様な観視位置から観視してもスクリ−ン画面全面が明るく見えるようにするため、本実施例における横長レンチキュラーレンズの断面形状を、各横長レンチキュラーレンズの中央を通るレンズ中心軸に関して上下非対称の形状とし、この横長レンチキュラーレンズによりスクリ−ン画面垂直方向の光拡散を行う構成とする。
　【０３１９】
　この場合、横長レンチキュラーレンズの断面形状がレンズ中心軸に対して上下非対称であるので、この横長レンチキュラーレンズを通過する光線は、レンズ中心軸からの距離が同じ点を通過する場合であっても、上下で異なる角度に屈折され、その結果、スクリーン画面垂直方向の指向特性として上下非対称の指向特性を得ることができる。
　【０３２０】
　表１５は、本実施例の第五の変形例の透過型スクリーン１における第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の、上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズの設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、屈折率、有効半径を示したものである。なお、光出射面２２については、平面であるので表からは省いてある。
　【０３２１】
　【表１５】
　【０３２２】
　また、図４８は表１５の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の垂直断面形状を示す断面図である。
　【０３２３】
　表１５において、光入射面２１のレンズ面Ｓｏは、図４８に示すように、レンズ中心軸ＬＬ′より上側に偏心したＺ軸の位置を境にして、上側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ１と、下側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ２からなり、レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ１の曲率半径がそれぞれ０．０９５ｍｍ、０．１００ｍｍであり、レンズ面Ｓｏと光出射面２２との間の媒質の屈折率が１．５３であることが示されている。
　【０３２４】
　レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ２の有効半径がそれぞれ０．０４５ｍｍ、０．０５５ｍｍとなっているのは、レンズ面Ｓｏ１、レンズ面Ｓｏ２において数２のＺ（ｒ）が、それぞれ、０≦ｒ≦０．０４５、−０．０５５≦ｒ≦０の範囲の径方向距離ｒに対して定義されることを示す。すなわち、図４８の横長レンチキュラーレンズにおいては、レンズの幅は０．１００ｍｍであり、レンズの断面形状はレンズ中心軸ＬＬ′より、０．００５ｍｍ上側に偏心したＺ軸の位置を境にして、上下で異なった非球面によって構成されている。
　【０３２５】
　また図４９は図４８の横長レンチキュラーレンズを用いたときの透過型スクリーンの画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。なお、同図の観視輝度は、最も明るい方向（観視角度）の輝度を１００％とした相対値である。
　【０３２６】
　図４９に示すように、スクリーン画面垂直方向の指向特性は、上方向が下方向より広い指向特性を有する上下非対称形状の特性になり、背面投写型画像ディスプレイ装置の指向特性として望ましい指向特性を有するものとなる。本実施例では、簡単のため、最大輝度を示す観視角度を０°としたが、従来技術の項で述べたように投写レンズの投写方向を上向きとしたり、もしくはフレネルレンズシートのフレネルレンズの中心を画面上方に偏心させることにより、最大輝度を示す観視角度を０°より上方にずらすことができるが、その場合でも本発明の効果に何等影響はない。
　【０３２７】
　次に、上下非対称の横長レンチキュラーレンズの第二の設計例について説明する。
　【０３２８】
　表１６は、上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズの第二の設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、屈折率、有効半径を示したものである。
　【０３２９】
　【表１６】
　【０３３０】
　また、図５０は表１６の横長レンチキュラーレンズの設計例の概略の垂直断面形状を示す断面図である。
　【０３３１】
　本設計例では、横長レンチキュラーレンズの幅は０．１ｍｍであり、レンズ中心軸ＬＬ′より上側に偏心したＺ軸より上側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ１と、下側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ２とは同じ非球面係数の形状を有している。すなわち、上下対称な単一の非球面形状において、径方向ｒの範囲を−０．０５１５ｍｍ≦ｒ≦０．０４８５ｍｍとし、レンズ中心軸ＬＬ′に対して０．００１５ｍｍ上方に偏移した形状となっている。
　【０３３２】
　この場合レンズの頂部に対して、隣接する横長レンチキュラーレンズとの境界部のレンズ面の高さが
　　上側……０．０２０ｍｍ
　　下側……０．０２５ｍｍ
になり、そのままでは隣接する横長レンチキュラーレンズとつながらないので、各横長レンチキュラーレンズの上端側に０．００５ｍｍ幅のほぼ水平な接続面２３を加えている。
　【０３３３】
　図５１は図５０の横長レンチキュラーレンズを用いたときの透過型スクリーンの画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。なお、同図の観視輝度は、最も明るい観視角度における輝度を１００％とした相対値である。
　【０３３４】
　図５１に示すスクリ−ン画面垂直方向の指向特性も、表１５の第一の設計例の場合と同様に、上方向が下方向より広い指向特性を有する上下非対称の指向特性となる。
　【０３３５】
　以上、横長レンチキュラーレンズの形状を数１の非球面式１つないし２つの組合せで与える方法について述べたが、以下に開示するように、横長レンチキュラーレンズの断面形状を多角形近似を行うことにより、点列データとして与えることも可能である。
　【０３３６】
　以下、上下非対称の横長レンチキュラーレンズの第三の設計例について、図５２ないし図５５により説明する。
　【０３３７】
　図５２は、第三の設計例における第一のレンチキュラーレンズシート２０の垂直断面を示す断面図であり、光入射面２１への入射光束１４３が、光入射面２１の横長レンチキュラーレンズと光出射面２２において屈折され、出射する様子を光線追跡図として示している。図５２において、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１には横長レンチキュラーレンズが連続して複数形成され、光出射面２２は平面となっている。また同図においては、座標軸のとり方を、図６とは異なり、一つの横長レンチキュラーレンズの上端をＺ軸及びＲ軸の原点とする。
　【０３３８】
　このとき、横長レンチキュラーレンズの断面形状を、Ｒ軸への投影長さがｈ（ｎ）で、Ｒ軸に対してθ（ｎ）の角度をなす直線がつながり合ってできた多角形状の形状で近似する。ここで、θ（ｎ）は、図５２において、前記直線の法線とＺ軸とのなす角に等しく、Ｚ軸に平行な光線が入射する場合には光の入射角に等しい。この横長レンチキュラーレンズを構成する直線の数をｍとし、その横長レンチキュラーレンズの上端からｎ本目の直線の番号をｎとする。すなわち、ｎ＝１がそのレンチキュラーレンズの上端部の直線を、また、ｎ＝ｍがレンチキュラーレンズの下端部の直線に対応する。このとき、ｍを例えば１００以上とすれば、実用上ほぼ滑らかな曲線となる。なお、１本の横長レンチキュラーレンズのＲ軸方向の幅はＨであり、数１２で表される。
　【０３３９】
　【数１２】
　【０３４０】
　図５３に図５２の横長レンチキュラーレンズの断面形状の拡大図を示す。図５３からわかるように、ｎ番目の直線のＺ軸への投影長さｄ（ｎ）は、数１３で表される。
　【０３４１】
　【数１３】
　【０３４２】
　このとき、ｎ番目の直線の下端の点のＲ座標ｒ（ｎ）とＺ座標ｚ（ｎ）は、それぞれ数１４、数１５で表される。
　【０３４３】
　【数１４】
　【０３４４】
　【数１５】
　【０３４５】
　したがって、本実施例の横長レンチキュラーレンズの断面形状は、Ｒ座標、Ｚ座標で、レンチキュラーレンズの上端を（０，０）として、
　　（ｒ（ｎ），ｚ（ｎ））（ここに、ｎ＝１，２，３，…，ｍ）
の点列として表すことができる。
　【０３４６】
　次に、上記多角形状の横長レンチキュラーレンズの断面形状の設計方法を以下に示す。
　【０３４７】
　図５２に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に形成された横長レンチキュラーレンズのｎ番目の直線に入射角θ（ｎ）で入射する、幅ｈ（ｎ）のＺ軸に平行な平行光束１４３は、そのｎ番目の直線の法線方向と角度θ′（ｎ）をなすとともに光出射面２２の法線方向、すなわちＺ軸方向と角度φ′（ｎ）をなすように屈折し、さらに光出射面２２から観視角度φ（ｎ）の方向に出射する出射光束１４４となる。
　【０３４８】
　このとき、第一のレンチキュラーレンズシート２０の基材２０Ｂの屈折率をＮとすると、スネル（Ｓｎｅｌｌ）の法則から、数１６及び数１７の関係が成り立つ。
　【０３４９】
　【数１６】
　【０３５０】
　【数１７】
　【０３５１】
　一方、図５２から、θ（ｎ）、θ′（ｎ）、φ′（ｎ）の間には、数１８の関係がある。
　【０３５２】
　【数１８】
　【０３５３】
　これらの関係から、あるφ（ｎ）に対して、φ′（ｎ）、θ（ｎ）、θ′（ｎ）は、数１９、数２０、数２１のように求められる。
　【０３５４】
　【数１９】
　【０３５５】
　【数２０】
　【０３５６】
　【数２１】
　【０３５７】
　ここで、φ（ｎ）の観視角度方向の、微小角度範囲Δφに出射する出射光束１４４は、光入射面２１側のｈ（ｎ）の幅を持つ平行光束１４３が起源である。従って１本の横長レンチキュラーレンズに入射する光の全光束をΦとすると、出射光束１４４の光束ｓ（ｎ）は、数２２のように表される。
　【０３５８】
　【数２２】
　【０３５９】
　数２２において、Ｔ（ｉｎ）（ｎ）、Ｔ（ｏｕｔ）（ｎ）は、それぞれ、光入射面２１、光出射面２２における透過率であり、数２３、数２４で与えられる。
　【０３６０】
　【数２３】
　【０３６１】
　【数２４】
　【０３６２】
　ここでＲ（ｉｎ，ｐ）（ｎ）、Ｒ（ｉｎ，ｓ）（ｎ）、Ｒ（ｏｕｔ，ｐ）（ｎ）、Ｒ（ｏｕｔ，ｓ）（ｎ）は、それぞれ、光入射面２１におけるｐ偏光、ｓ偏光の反射率、光出射面２２におけるｐ偏光、ｓ偏光の反射率であり、数２５、数２６、数２７、数２８で与えられる。
　【０３６３】
　【数２５】
　【０３６４】
　【数２６】
　【０３６５】
　【数２７】
　【０３６６】
　【数２８】
　【０３６７】
　ここで、出射光束１４４の光束ｓ（ｎ）は、目標とするスクリ−ン画面垂直方向の指向特性から、以下のように求められる。
　【０３６８】
　図５４は、本実施例の透過型スクリーンの目標とするスクリ−ン画面垂直方向の指向特性を示した特性図である。図５４において観視輝度は、最も輝度が高くなる観視方向の輝度を１００％としたときの相対値である。観視角度φ（ｎ）は、図５２に示す観視角度φ（ｎ）に対応しており、図５４に示す指向特性において、正（＋）側の最大観視角度から負（−）側最大観視角度までの角度範囲をｍ等分したときの、負（−）側の最大観視角度からｎ番目の観視角度である。このとき、φ（ｎ）の角度範囲Δφは、
　　Δφ＝（正（＋）側最大観視角度−負（−）側最大観視角度）／ｍ
となる。
　【０３６９】
　このとき、図５４の観視角度方向φ（ｎ）から見たスクリーン画面上の輝度をＬ（ｎ）とすると、出射光束１４４の光束ｓ（ｎ）は、数２９のように表される。
　【０３７０】
　【数２９】
　【０３７１】
　このとき、数２２と数２９より、ｈ（ｎ）が数３０のように求められる。
　【０３７２】
　【数３０】
　【０３７３】
　ここで、１本の横長レンチキュラーレンズのＲ軸方向の幅Ｈは、前述のとおり数１２のように表される。
　【０３７４】
　したがって、分割数ｍが十分に多い場合は、全光束Φは数３０より求められ、近似的に数３１で表される。
　【０３７５】
　【数３１】
　【０３７６】
　以上の計算から明らかなように、観視角度方向φ（ｎ）における輝度Ｌ（ｎ）が、ｎ＝１からｍまで順次与えられれば、数２０及び数３０より、θ（ｎ）とｈ（ｎ）が求められる。そして数１４、数１５より、（ｒ（ｎ），ｚ（ｎ））が計算でき、図５３に示すような横長レンチキュラーレンズの断面形状を表す点列が求められる。
　【０３７７】
　図５５は、上下非対称な横長レンチキュラーレンズの第三の設計例の垂直断面形状を示す断面図であり、上記計算方法を用いて、図５４に示す指向特性をもとに、光入射面２１における透過率Ｔ（ｉｎ）（ｎ）と光出射面２２における透過率Ｔ（ｏｕｔ）（ｎ）をいずれも１として、近似的に、点列（ｒ（ｎ），ｚ（ｎ））を求めた例を示す。
　【０３７８】
　本実施例ではレンズの幅を０．１ｍｍとし、屈折率を１．５３とした。また指向特性の正（＋）側最大観視角度７０°、負（−）側最大観視角度−５０°に対して分割数ｍを１２０とした。よってΔφは１°である。
　【０３７９】
　この場合、レンズの頂部に対して、隣接する横長レンチキュラーレンズとの境界部のレンズ面の高さが
　　上側０．０１８ｍｍ
　　下側０．０５４ｍｍ
になり、そのままでは隣接する横長レンチキュラーレンズとつながらないので、上端側に０．０３６ｍｍ幅のほぼ水平な面２３を加えている。
　【０３８０】
　図５５のレンチキュラーレンズ断面形状は、図５４の指向特性図から直接計算されるものであるため、本実施例の透過型スクリーンは図５４の目標とするスクリ−ン画面垂直方向の上下非対称の指向特性を忠実に再現することができる。
　【０３８１】
　なお、上記本実施例の横長レンチキュラーレンズの設計の計算はパソコンなどで簡単にプログラムが作れるため、観視角度の分割数ｍを増やし、角度範囲Δφをさらに小さくすることもでき、レンチキュラーレンズ成型時においてレンチキュラーレンズを加工する最に必要な精度の点列を作り出すことが容易にできる。
　【０３８２】
　本実施例では、簡単のために、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１と光出射面２２における光の反射損失及び第一のレンチキュラーレンズシート２０内での光の吸収損失を０とし、透過率Ｔ（ｉｎ）（ｎ）と透過率Ｔ（ｏｕｔ）（ｎ）をいずれも１として説明したが、これらを数２３、数２４により計算することによりさらに精度のよいレンチキュラーレンズ形状を実現できることはいうまでもない。
　【０３８３】
　以上、本実施例における横長レンチキュラーレンズ断面形状の設計方法を使用することによって、従来試行錯誤によって設計していた横長レンチキュラーレンズ断面形状を、必要とされる指向特性から直接計算によって設計できるため、より容易に、また目標の指向特性に近い横長レンチキュラーレンズ断面形状を求めることができるようになる。
　【０３８４】
　上記の第三の設計例では、横長レンチキュラーレンズの断面形状を、多角形近似を行うことにより、点列データとして与える方法を示したが、この点列で形成された横長レンチキュラーレンズの断面形状を、数２で示すような曲線の非球面形状に回帰してもよい。
　【０３８５】
　以下、上下非対称な横長レンチキュラーレンズの第四の設計例を図５６ないし図６０により説明する。
　【０３８６】
　図５６は、本設計例において、透過型スクリーンの目標とするスクリ−ン画面垂直方向の指向特性を示した特性図である。図５６に示した指向特性においては、最も輝度が高くなる観視方向の輝度を、前記の第三の設計例における目標の指向特性の場合より絶対値としてやや大きくとるために、観視角度φ（ｎ）が±４０°付近の観視輝度を、前記の第三の設計例における目標の指向特性の場合より若干抑えた指向特性となっている。図５６において観視輝度は、最も輝度が高くなる観視方向の輝度を１００％としたときの相対値である。
　【０３８７】
　図５７は第四の設計例の透過型スクリーンに用いられる第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの垂直断面形状を示す断面図であり、第三の設計例と同様の計算方法を用いて、図５６に示す指向特性をもとに、近似的に点列（ｒ（ｎ），ｚ（ｎ））を求めたのち、この点列で形成された横長レンチキュラーレンズ断面形状を、数２で示すような曲線の非球面形状に回帰した結果の例を示す。点列の計算に当っては、光入射面２１における透過率Ｔ（ｉｎ）（ｎ）と光出射面２２における透過率Ｔ（ｏｕｔ）（ｎ）をいずれも１とし、また、Δφが１°になるように、指向特性の正（＋）側最大観視角度６１°、負（−）側最大観視角度−５４°に対して分割数ｍを１１５とした。
　【０３８８】
　表１７は、上記の点列の回帰結果について、数２における曲率半径と非球面係数、屈折率、有効半径を示したものである。
　【０３８９】
　【表１７】
　【０３９０】
　表１７において、光入射面２１のレンズ面Ｓｏは、図５７に示すように、レンズ中心軸ＬＬ′より上側に偏心したＺ軸の位置を境にして、上側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ１と、下側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ２からなり、レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ２の曲率半径がいずれも０．０８５７１４ｍｍであり、レンズ面Ｓｏと光出射面２２との間の媒質の屈折率が１．５１７であることが示されている。
　【０３９１】
　レンズ面Ｓｏ１とレンズ面Ｓｏ２の有効半径がそれぞれ０．０４１４２９ｍｍ、０．０５８５７１ｍｍとなっているのは、レンズ面Ｓｏ１、レンズ面Ｓｏ２において数２のＺ（ｒ）が、それぞれ、０≦ｒ≦０．０４１４２９、−０．０５８５７１≦ｒ≦０の範囲の径方向距離ｒに対して定義されることを示す。すなわち、図５７の横長レンチキュラーレンズにおいては、レンズの幅は０．１００ｍｍであり、レンズの断面形状はレンズ中心軸ＬＬ′より、０．００８５７１ｍｍ上側に偏心したＺ軸の位置を境にして、上下で異なった非球面によって構成されている。
　【０３９２】
　図５８は、図５７に示す第四の設計例の横長レンチキュラーレンズの変形例の垂直断面形状を示す断面図である。
　【０３９３】
　図５８の横長レンチキュラーレンズでは、図５７に示した横長レンチキュラーレンズの垂直断面形状において、Ｚ軸の位置の付近ではレンズ面の形状がＺ軸にほぼ垂直な平面に近いことに着目し、この部分を、隣接する横長レンチキュラーレンズとの境界部に移動した上で平面２４に置き換えた形状になっている。
　【０３９４】
　具体的には、表１７に示す上側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ１の０≦ｒ≦０．０４１４２９の範囲のうちの０≦ｒ≦０．００４１４３の部分と、下側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ２の−０．０５８５７１≦ｒ≦０の範囲のうちの−０．００５８５７≦ｒ≦０の部分とを削除し、これに替わって横長レンチキュラーレンズとの境界部に０．０１ｍｍ幅の平面部２４を設けた形状としている。この場合、上側のレンチキュラーレンズ面Ｓｏ１の上端部にほぼ水平な面がすでにあるので、あたかもかまぼこ状のレンチキュラーレンズ形状に直角の切り込みを入れたような形状となる。
　【０３９５】
　図５８に示した断面形状の横長レンチキュラーレンズでは、前記の各設計例と同様の効果のほか、照明光などの外光の反射が少なくなるという効果がある。以下、これについて説明する。
　【０３９６】
　図５９、図６０は、それぞれ、図５７、図５８に示した横長レンチキュラーレンズにおいて、スクリーンの法線方向より４５°ないし６０°上方の方向に照明があるときに、その照明からの光線が、透過型スクリーン１の第一のレンチキュラーレンズシートの横長レンチキュラーレンズ面においてスクリーン法線方向に反射されるときの、光線追跡図である。
　【０３９７】
　図５９に示すように、図５７の横長レンチキュラーレンズでは、レンズ面の内側（媒質側）を、レンズ面で全反射を繰り返しながら伝搬する光線１４５がある。全反射の場合は光の損失がほとんどないので、この光線１４５により反射光の輝度が高くなり、画像のコントラストを低下させる。
　【０３９８】
　これに対し、図５８の横長レンチキュラーレンズでは、図６０に示すように、レンズ面の内側（媒質側）を、レンズ面で全反射を繰り返しながら伝搬する光線１４６は、レンチキュラーレンズ面の上記の直角状切り込み形状により、一旦空気中に出射することになる。この場合、光線が媒質と空気との界面を通過するときは必ず反射損失が発生し、さらに光線が媒質と空気との界面を通過するときに、わずかに角度の違う光線は上記の直角状切り込み形状を通過する際により大きい角度に拡散するので、結局、光線１４６によるスクリーンの反射光の輝度の寄与分が大幅に減少し、画像のコントラストとして高いコントラスト性能が得られる効果がある。
　【０３９９】
　上記の各設計例では、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１に横長レンチキュラーレンズを設ける構成としたが、この横長レンチキュラーレンズは、図３２に示す第一の実施例の変形例のように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光出射面２２に設けてもよい。あるいは、図３３に示す変形例のように、光入射面２１と光出射面２２の両面に設けてもよい。これらの場合も上記設計例と同様の上下非対称の指向特性が得られる効果がある。
　【０４００】
　以上の説明から明らかなように、上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズを使用する第一の実施例の変形例においては、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラストをともに向上させるとともに、上下非対称の指向特性が得られる効果がある。
　【０４０１】
　なお、上記の各設計例に示すような上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズは、スクリーン画面垂直方向の指向特性において、裾の広がった特性を得るのに好適である。特に、スクリーン画面垂直方向の指向特性が、最大輝度をＢｏとし、スクリーン画面垂直方向の各観視角度における輝度が０．５Ｂｏ以上、０．１Ｂｏ以上となるような観視角度の範囲をそれぞれθ５０、θ１０としたときに、
　【０４０２】
　【数３２】
　　θ１０≧３．４×θ５０
なる式を満足するような裾の広い指向特性の背面投写型画像ディスプレイ装置を実現するための透過型スクリーンに適している。ただし、数３１の条件は、上下対称な指向特性の場合でも、本発明の各実施例において実現可能である。
　【０４０３】
　上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズに関する以上の説明では、家庭用の対角３５インチから７０インチ程度までの単スクリーン方式の背面投写型画像ディスプレイ装置を主たる適用対象として、設計の具体例について述べてきた。これらの設計例では、表１４に示すように下方向よりも上方向の指向特性を重視した設計となっている。
　【０４０４】
　一方、業務用のマルチ画面の背面投写型画像ディスプレイ装置に使用される透過型マルチスクリーンに関しては、スクリーン画面垂直方向の指向特性は必ずしも上方向が広くなくてもよい。
　【０４０５】
　ここで、本実施例の応用例として、上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズを、マルチ画面の背面投写型画像ディスプレイ装置用の透過型スクリーンに適用する場合について説明しておく。
　【０４０６】
　図６１は、２段構成のマルチ画面の背面投写型画像ディスプレイ装置の透過型スクリーンの概略垂直断面を示す断面図である。
　【０４０７】
　図６１に示すような２段構成の透過型スクリーンの場合、従来技術の透過型スクリーンの最も大きな問題は、観視者に対し上下のスクリーンで観視角の差が大きく、通常上側のスクリーンは観視者から見上げられるのに対し、下側のスクリーンはほぼ観視者の目の高さかそれより下方にあるため、上下のスクリーンの垂直方向の指向特性を同一とするとどちらかのスクリーンの画面の上端もしくは下端の明るさが暗くなってしまうという点にある。
　【０４０８】
　そこで、上側の透過型スクリーン１Ａの第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの断面形状を、前述の上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズの設計例と上下逆の形状とするものとする。これにより、入射光１４０に対する上側の透過型スクリーン１Ａにおける拡散光１４０′が全体的に下向きになるため、下方に対する指向特性を重視する構成とすることが可能となる。
　【０４０９】
　また下側の透過型スクリーン１Ｂの第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの断面形状を、前述の上下非対称な断面形状を有する横長レンチキュラーレンズの設計例と同じ形状とする。これにより、入射光１４０に対する下側のスクリーン１Ｂにおける拡散光１４０′が全体的に上向きになるため、上方に対する指向特性を重視する構成とすることが可能となる。
　【０４１０】
　このような設計とすることにより、スクリ−ン画面垂直方向の指向特性は、上側のスクリーンでは上方向よりも下方向の方が観視角度が広くなり、下側のスクリーンでは下方向よりも上方向の方が観視角度が広くなり、２段構成の上下の画面において輝度段差のほとんどない透過型スクリーンとなる効果がある。
　【０４１１】
　なお、上記の説明では、２段構成の透過型スクリーンについて述べたが、それぞれの段において使用される横長レンチキュラーレンズを個別に最適化設計を行うことにより、２段以上の構成の透過型スクリーンについても同様の効果が得られる。
　【０４１２】
　また、上下非対称の断面形状を有する横長レンチキュラーレンズを、後述の各実施例の構成においてそれぞれ最適な形状に設計し、多段構成のマルチ画面の背面投写型画像ディスプレイ装置の透過型スクリーンに適用できることは言うまでもない。
　【０４１３】
　次に、本発明の第二の実施例を図６２により説明する。
　【０４１４】
　図６２は本発明の第二の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４１５】
　本実施例と図１に示した第一の実施例との違いは、第一の実施例においては図１に示したように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図６２に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１のほか、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の形状もスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０４１６】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、主として、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズにより行い、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズにより補助的に光拡散を行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０とも、基材中に光拡散材を含有しない構成とする。
　【０４１７】
　このとき、画像のフォーカス特性は、第一の実施例に比較して若干低下するが、従来の透過型スクリーンに比較すると、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さが薄く、また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０とも、基材中に光拡散材６を含有していないことから、良好なフォーカス特性が得られる。
　【０４１８】
　また、画像のコントラスト及び明るさについては、第一の実施例と同様である。
　【０４１９】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストを向上すると同時に、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４２０】
　次に、本発明の第三の実施例を図６３により説明する。
　【０４２１】
　図６３は本発明の第三の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４２２】
　本実施例と図１に示した第一の実施例との違いは、第一のレンチキュラーレンズシート２０の形状が、第一の実施例においては、図１に示したように、光入射面２１がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状となっているのに対し、本実施例においては、図６３に示すように、光入射面２１がフレネル凸レンズ形状、光出射面２２がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０４２３】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズにより行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０４２４】
　本実施例においても、第一の実施例と同様に、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストを向上すると同時に、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４２５】
　また、本実施例においては、フレネルレンズシート１０の光入射面１１全体に入射する赤、緑、青の投写画像光の光束を、それぞれの色ごとにほぼ平行な光束に変換し、第一のレンチキュラーレンズシート２０に入射させるというフレネル凸レンズの機能を、フレネルレンズシート１０の光出射面１２のフレネル凸レンズと、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１のフレネル凸レンズに分割している。このとき、それぞれのフレネル凸レンズの焦点距離は、第一の実施例におけるフレネル凸レンズの焦点距離より長く設定できることから、スクリーン画面周辺部におけるフレネル凸レンズのレンズ面の傾きが大きくならず、これによりスクリーン画面周辺部における画像投写光の反射損失が小さくなり、スクリーン画面周辺部の画像の明るさが向上する効果がある。
　【０４２６】
　なお、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の形状をフレネル凸レンズ形状とするのに代えて、たとえば図１に示した第一の実施例における透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０の光入射面１１の形状をフレネル凸レンズ形状としてもよい。このようにした場合にも、本実施例と同様の効果が得られる。
　【０４２７】
　ところで、上記の第一ないし第三の実施例においては、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のいずれも無色透明となっている構成としたが、第二のレンチキュラーレンズシート３０については半透明に着色する構成としてもよい。
　【０４２８】
　この場合、画像発生源側から画像観視側に至る投写画像光は、第二のレンチキュラーレンズシート３０を１回だけ透過するため、光量が第二のレンチキュラーレンズシート３０の透過率に比例して減衰するのに対し、照明光などの外光が透過型スクリーンで反射されて画像観視側に至るときは、第二のレンチキュラーレンズシート３０の最も画像観視側の面となる光出射面３２で反射される光を除き、第二のレンチキュラーレンズシート３０を少なくとも１往復通るため、光量が第二のレンチキュラーレンズシート３０の透過率の２乗に比例して減衰する。これにより、投写画像光より外光の方が、多く吸収されて損失光の比率が大きくなり、照明光などの外光があるときのコントラストが向上する効果がある。
　【０４２９】
　また、さらに、第二のレンチキュラーレンズシート３０については、特に、画像観視側の光出射面３２の表面に防眩処理、帯電防止処理、ハードコーティングなどの表面硬化処理等の処理を施してもよい。防眩処理としては、表面全体に微細な凹凸形状を設ける方法と、表面に前記のような光学的反射防止膜を設ける方法が代表的である。これらの防眩処理を行った場合は、スクリーン画面への、観視者側の物体、あるいは照明光などの映り込みを低減できる効果がある。また、帯電防止処理を行った場合には、第二のレンチキュラーレンズシート３０表面の帯電により塵埃が付着するのを防止できる効果がある。また、表面硬化処理を施した場合には、観視者側から何らかの物体が衝突しても第二のレンチキュラーレンズシート３０の表面に傷がつきにくくなる効果がある。
　【０４３０】
　次に、本発明の第四の実施例を図６４により説明する。
　【０４３１】
　図６４は本発明の第四の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【０４３２】
　図６４において、４０は光吸収シートであり、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０はそれぞれ端部（図示せず）で相互に固定されている。光吸収シート４０の基材４０Ｂは、半透明に着色された熱可塑性樹脂材料、もしくは半透明の着色ガラス板よりなる。４１、４２は光吸収シート４０のそれぞれ光入射面、光出射面であり、本実施例ではいずれも平面である。その他図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４３３】
　本実施例と図１に示した第一の実施例との違いは、光吸収シート４０が新たに構成要素として加わった点にある。
　【０４３４】
　本実施例において、光吸収シート４０は、その基材が半透明に着色された熱可塑性樹脂材料よりなり、投写画像光より外光を多く吸収する機能を有している。
　【０４３５】
　すなわち、光吸収シート４０においては、画像発生源側から画像観視側に至る投写画像光は、光吸収シート４０を１回だけ透過するため光量が光吸収シート４０の透過率に比例して減衰するのに対し、照明光などの外光が透過型スクリーン１で反射されて画像観視側に至るときは、光吸収シート４０の最も画像観視側に近い光出射面４２で反射される光を除き、光吸収シート４０を少なくとも１往復通るため、光量が光吸収シート４０の透過率の２乗に比例して減衰する。これにより、投写画像光より外光の方が、多く吸収されて損失光の比率が大きくなり、照明光などの外光があるときの画像のコントラストが向上する効果がある。
　【０４３６】
　なお、光吸収シート４０の透過率は、波長４００ｎｍから７００ｎｍまでの光線に対して、４０％ないし９０％程度の範囲の、ほぼ同一の透過率を有することが好ましいが、これに限定されるものではない。
　【０４３７】
　半透明に着色された熱可塑性樹脂材料の具体例としては、三菱レイヨン（株）製のアクリルフィルターＮＧの色調Ｎ０９９及びＮ０９７等が挙げられる。図６５に、アクリルフィルターＮＧの色調Ｎ０９９の各波長の光線に対する透過率の特性を、図６６に、アクリルフィルターＮＧの色調Ｎ０９７の各波長の光線に対する透過率の特性を、それぞれ示しておく。これらの半透明に着色された熱可塑性樹脂材料は、前記の第一ないし第三の実施例における第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂとしても利用できる。
　【０４３８】
　本実施例においても、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズにより行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０４３９】
　この結果、本実施例においても、第一の実施例と同様に、画像のフォーカス特性、明るさ、及びコントラストをともに向上するとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４４０】
　一方、本実施例においても、第一、第二、第三の実施例と同様に、入射光束１４０が、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に設けられた第一の縦長レンチキュラーレンズにより、光出射面３２の第二の縦長レンチキュラーレンズを通るように収束されるような設計とするために、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さに制限がある。
　【０４４１】
　これは、図１０６、図１０７に示した従来の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシート３０′においても同様である。したがって、従来の透過型スクリーンにおいては、透過型スクリーン１全体としての機械的強度を確保するために、フレネルレンズシート１０のシート厚さをレンチキュラーレンズシート３０′のシート厚さより厚くすることが一般に行われていた。
　【０４４２】
　これに対し、本実施例においては、図６４に示すように、フレネルレンズシート１０のシート厚さを従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートより薄くして第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さと同程度とする一方、光吸収シート４０のシート厚さを最も厚くしており、透過型スクリーン１全体としての機械的強度が、図１に示した第一の実施例より大きくなる効果がある。
　【０４４３】
　次に、本発明の第五の実施例を図６７により説明する。
　【０４４４】
　図６７は本発明の第五の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図６４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４４５】
　本実施例と図６４に示した第四の実施例との違いは、第四の実施例においては図６４に示したように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図６７に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１のほか、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の形状もスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０４４６】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、主として、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズにより行い、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズにより補助的に光拡散を行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０４４７】
　このとき、画像のフォーカス特性は、第四の実施例に比較して若干低下するが、従来の透過型スクリーンに比較すると、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さが薄く、また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有していないことから、良好なフォーカス特性が得られる。
　【０４４８】
　また、画像の明るさ及びコントラスト特性については、第四の実施例と同様である。
　【０４４９】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストを向上すると同時に、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４５０】
　次に、本発明の第六の実施例を図６８により説明する。
　【０４５１】
　図６８は本発明の第六の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図６４と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４５２】
　本実施例と図６４に示した第四の実施例との違いは、第四の実施例においては図６４に示したように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図６８に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１のほか、光吸収シート４０の光入射面４１の形状もスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０４５３】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズ、及び光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズにより分散して行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０４５４】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために、光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしても、図１に示した第一の実施例における第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくする場合と同様に、フォーカス特性は低下することがない。
　【０４５５】
　これは、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズと光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズとを、相互に近接するように配置していることによっている。すなわち、本実施例では、入射光束のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とを近接させているので、フォーカス特性が低下することがない。
　【０４５６】
　また、画像の明るさについては、第四の実施例と同様である。
　【０４５７】
　一方、本実施例においては、外光に対する光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズにおけるスクリーン正面方向への反射光が、図６４に示した第四の実施例、及び図６７に示した第五の実施例の場合より多くなるため、画像のコントラストは第四の実施例、及び第五の実施例の場合より低下する。しかしながら、本実施例において、さらに、光吸収シート４０の光入射面４１表面全体に、微細な凹凸形状を設けたり、光学的反射防止膜を設けたりして、防眩処理を施すことにより、コントラストの補償が可能である。
　【０４５８】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストをともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４５９】
　次に、本発明の第七の実施例を図６９により説明する。
　【０４６０】
　図６９は本発明の第七の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図６７及び図６８と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４６１】
　本実施例と図６８に示した第六の実施例との違いは、第六の実施例においては、図６８に示したように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１の形状、及び光吸収シート４０の光入射面４１の形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図６９に示すように、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１、光吸収シート４０の光入射面４１のほか、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の形状もスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０４６２】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、主として、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズ、及び光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズにより分散して行い、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズにより補助的に光拡散を行う構成とする。また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０４６３】
　このとき、画像のフォーカス特性は、第六の実施例に比較して若干低下するが、従来の透過型スクリーンに比較すると、第一のレンチキュラーレンズシート２０のシート厚さが薄く、また、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有していないことから、良好なフォーカス特性が得られる。
　【０４６４】
　また、画像の明るさ及びコントラスト特性については、第六の実施例と同様である。
　【０４６５】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストを向上すると同時に、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４６６】
　なお、上記の第五ないし第七の各実施例の透過型スクリーンにおいては、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズ、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズ、第二のレンチキュラーレンズシート３０の横長レンチキュラーレンズとも、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に連続して複数並べた形状になっているが、これらの横長レンチキュラーレンズの形状を、図３５に示した第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの形状と同様に、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、スクリーン画面垂直方向に交互に連続して複数並べた形状としてもよい。
　【０４６７】
　この場合、スクリーン画面垂直方向の光拡散を主として、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズにより行い、他の横長レンチキュラーレンズにより補助的に光拡散を行う場合は、補助的に光拡散を行う横長レンチキュラーレンズについては従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートの光入射面の横長レンチキュラーレンズと同様に、画像発生源側に凸形となる凸形レンチキュラーレンズのみをスクリーン画面垂直方向に配列する構成としてもよい。これは、補助的に光拡散を行うレンチキュラーレンズの方は、形状がより平面に近く、スクリーンの成形性に問題が少ないからである。
　【０４６８】
　一方、上記の第四ないし第七の実施例においては、フレネルレンズシート１０の光出射面１２のフレネルレンズにおける、投写画像光の不要反射に起因するゴーストが目立たなくなる。以下、これについて説明する。
　【０４６９】
　図７０は、図１０６、図１０７の従来の透過型スクリーン１、図６４の本発明の第四の実施例の透過型スクリーン１におけるフレネルレンズシート１０の垂直断面を示す断面図である。
　【０４７０】
　図７０において、（ａ）は図１０６、図１０７に示した従来の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０を、（ｂ）は図６４に示す透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０を、それぞれ示している。なお、図７０（ａ）においては、簡単のため、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズを省略して示してある。
　【０４７１】
　一般に、フレネルレンズシート１０では、図７０（ａ）、（ｂ）に示すように、入射光束１４７の光線の大部分は出射光線１４８となるが、一部の光線は光出射面１２で反射され、さらに光入射面１１で再度一部反射され、また光出射面１２へ至ってゴースト光線１４９となる。
　【０４７２】
　このとき、従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０では、図７０（ａ）に示すように、シート厚さが厚いため、本来の画像の位置とゴーストの位置との距離Ｒがかなり大きくなり、ゴーストが非常に目立ってしまう。これに対し、上記の第四ないし第七の各実施例のフレネルレンズシート２では、図７０（ｂ）に示すように、シート厚さが薄いため、本来の画像の位置とゴーストの位置とが近接し、距離Ｒが小さくなることから、ゴーストが目立たなくなる。
　【０４７３】
　また、フレネルレンズシート１０のシート厚さを従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートより薄くし、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さと同程度とすることは、同時に、画像のフォーカス特性を向上させる効果もある。
　【０４７４】
　次に、本発明の第八の実施例を図７１により説明する。
　【０４７５】
　図７１は本発明の第八の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０４７６】
　本実施例の透過型スクリーン１は、フレネルレンズシート１０と第二のレンチキュラーレンズシート３０の２枚構成である。フレネルレンズシート１０の光入射面１１には、前記の各実施例と同様のスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズがスクリーン画面垂直方向に複数形成されており、光出射面１２にはフレネル凸レンズが形成されている。また、第二のレンチキュラーレンズシート３０は、前記の各実施例に示した、第二のレンチキュラーレンズシート３０と同じ構成である。
　【０４７７】
　表１８は、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの設計例について、数２における曲率半径と非球面係数、面間隔、屈折率、有効半径を示したものである。
　【０４７８】
　【表１８】
　【０４７９】
　表１８において、光出射面２２の曲率半径が−４１０．７４となっているのは、光出射面２２のフレネル凸レンズの曲率半径が４１０．７４ｍｍであることを示している。
　【０４８０】
　表１８の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性は、図３０に示した指向特性とほぼ同じである。
　【０４８１】
　本実施例の透過型スクリーンにおいても、前記の各実施例と同様に、画像の明るさ、及びコントラストをともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大でき、さらにカラーシフトを低減できる効果がある。
　【０４８２】
　図７２は、上記第八の実施例の透過型スクリーンの変形例であり、図６４に示した前記の第四の実施例と同様に、フレネルレンズシート１０のシート厚さを第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さと同程度に薄くしている。
　【０４８３】
　図７２に示す透過型スクリーン１においては、図７１に示す透過型スクリーン１と同様に、画像の明るさ、及びコントラストをともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大でき、さらにカラーシフトを低減できる効果があるほか、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズシートとが互いに近接するように配置されていることから、画像のフォーカス特性が良好になるという効果がある。さらに、図６４に示した第四の実施例の透過型スクリーン１と同様に、フレネルレンズシート１０のシート厚さが薄いことから、光出射面１２のフレネル凸レンズにおける、投写画像光の不要反射に起因するゴーストが目立たなくなる効果がある。
　【０４８４】
　本実施例では、フレネルレンズシート１０において、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズのレンズ面と光出射面１２との間の、横長レンチキュラーレンズの光軸に沿ったシート厚さをｔ１とし、第二のレンチキュラーレンズシート３０において、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズと光出射面３２の第二の縦長レンチキュラーレンズとの間の、第一または第二の縦長レンチキュラーレンズの光軸に沿ったシート厚さをｔ２としたとき、シート厚さｔ１とｔ２とが
　【０４８５】
　【数３３】
　　ｔ１≦２．５ｔ２
なる条件を満たすのが好ましいが、これに限定されるものではない。
　【０４８６】
　なお、本実施例において、図７１及び図７２に示したフレネルレンズシート１０は、光入射面１１に横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成となっているが、横長レンチキュラーレンズを配列する面は光入射面１１に限定されるものではない。
　【０４８７】
　図７３に示す本実施例の変形例においては、フレネルレンズシート１０は、光出射面１２の形状を、横長レンチキュラーレンズを複数配列した形状とし、光入射面１１の形状をフレネル凸レンズ形状とする構成となっている。
　【０４８８】
　図７４は、表１８に示したフレネルレンズシート１０の設計例において、光入射面１１と光出射面１２の形状を入れ替えた構成とした場合のスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【０４８９】
　図７４に示すように、垂直観視角βは±４５度とに広い範囲においてスクリーン上の映像が観視できる。また、実用上最も重要な５０％輝度（スクリーンの観視位置を垂直方向に任意変えた場合に得られる最大輝度に対する相対値）となる垂直観視角βは±１０度と実用上十分な性能を得ている。
　【０４９０】
　また、図７３に示す本実施例の変形例におけるフレネルレンズシート１０の光出射面１２の形状に関するレンズ作用の変化の特性は、図３１の破線２で示した特性に対し、横軸を中心軸として軸対称となるような特性となる。
　【０４９１】
　その他、図７３に示す構成の透過型スクリーン１においても、図７２に示した第八の実施例の透過型スクリーン１と同様の効果が得られる。
　【０４９２】
　また、第八の実施例においても、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズとして、図３４、図３５に示したような形状の横長レンチキュラーレンズを配列してもよい。
　【０４９３】
　図７５は、第八の実施例の変形例の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０として、光入射面１１に、図３５と同様に、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、交互に連続して複数配列した形状の横長レンチキュラーレンズを配列したときの透過型スクリーン１の要部を示す斜視図である。
　【０４９４】
　図７６は、図７５の透過型スクリーン１の垂直断面を示す断面図であり、１４０は入射光束である。
　【０４９５】
　図７６に示すように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの形状により屈折してスクリーン画面垂直方向に拡散された後は、第二のレンチキュラーレンズシート３０をそのまま透過し、スクリーン画面垂直方向に拡散されることがないため、画像観視側から見たときの入射光束１４０に対する出射光束のスクリーン画面垂直方向の幅ｄは、前述の第一の実施例の場合と同様、概ねフレネルレンズシート１０の光出射面１２上に現れる光束の幅で認識されることになり、良好なフォーカス特性が得られる効果がある。
　【０４９６】
　また、画像の明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性については、図３５に示した第一の実施例の変形例と同様である。
　【０４９７】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０４９８】
　また、図７５の構成の透過型スクリーンにおいても、フレネルレンズシート１０の光出射面１２のフレネルレンズにおける、投写画像光の不要反射に起因するゴーストが目立たなくなる。以下、これについて説明する。
　【０４９９】
　図７７は、図１０７に示した従来の透過型スクリーン及び図７５の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシート１０の垂直断面を示す断面図である。
　【０５００】
　図７７において、（ａ）は図１０７に示した従来の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０を、（ｂ）は図７５に示す透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０を、それぞれ示している。
　【０５０１】
　図７０の場合と同様に、一般に、フレネルレンズシート１０では、図７７（ａ）、（ｂ）に示すように、入射光束１４７の光線の大部分は出射光線１４８となるが、一部の光線は光出射面１２で反射され、さらに光入射面１１で再度一部反射され、また光出射面１２へ至ってゴースト光線１４９となる。
　【０５０２】
　このとき、従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシート１０では、図７７（ａ）に示すように、シート厚さが厚いため、本来の画像の位置とゴーストの位置との距離Ｒがかなり大きくなり、ゴーストが非常に目立ってしまう。これに対し、図７５の構成の透過型スクリーン１のフレネルレンズシート１０では、図７７（ｂ）に示すように、シート厚さが薄いため、本来の画像の位置とゴーストの位置とが近接し、距離Ｒが小さくなることから、ゴーストが目立たなくなる。
　【０５０３】
　なお、図７５の構成の透過型スクリーンにおいても、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズにおける凸形レンチキュラーレンズと凹形レンチキュラーレンズの形状として、前記の第一の実施例における表７ないし表１３の設計例に示したような種々の形状を考えることができる。
　【０５０４】
　図７８は図７５の透過型スクリーン１におけるフレネルレンズシート１０の他の具体例を示す断面図である。
　【０５０５】
　図７８において、（ａ）は、凸形レンチキュラーレンズの曲率半径が凹形レンチキュラーレンズの曲率半径と異なっている例を示す。また、（ｂ）は、凸形レンチキュラーレンズ、凹形レンチキュラーレンズとも、スクリーン画面垂直方向に非対称となっている例を示す。図７８（ｂ）に示す例の場合は、スクリーン画面垂直方向の指向特性を上下非対称に設計できる効果がある。
　【０５０６】
　ところで、上記の第八の実施例においては、フレネルレンズシート１０、及び第二のレンチキュラーレンズシート３０のいずれも無色透明となっている構成としたが、第二のレンチキュラーレンズシート３０については、前記の第一ないし第三の実施例と同様に、半透明に着色する構成としてもよい。
　【０５０７】
　この場合、照明光などの外光があるときのコントラストが向上する効果がある。
　【０５０８】
　また、さらに、第二のレンチキュラーレンズシート３０については、前記の第一ないし第三の実施例と同様に、画像観視側の光出射面３２の表面に防眩処理、帯電防止処理、ハードコーティングなどの表面硬化処理等の処理を施してもよい。防眩処理を行った場合は、スクリーン画面への、観視者側の物体、あるいは照明光などの映り込みを低減できる効果がある。また、帯電防止処理を行った場合には、第二のレンチキュラーレンズシート３０表面の帯電により塵埃が付着するのを防止できる効果がある。また、表面硬化処理を施した場合には、観視者側から何らかの物体が衝突しても第二のレンチキュラーレンズシート３０の表面に傷がつきにくくなる効果がある。
　【０５０９】
　次に、本発明の第九の実施例を図７９により説明する。
　【０５１０】
　図７９は本発明の第九の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【０５１１】
　図７９において、４０は光吸収シートであり、フレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０はそれぞれ端部（図示せず）で相互に固定されている。４０Ｂは光吸収シート４０の基材であり、半透明に着色された熱可塑性樹脂材料、もしくは半透明の着色ガラス板よりなる。４１、４２は光吸収シート４０のそれぞれ光入射面、光出射面であり、本実施例ではいずれも平面である。その他図７１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５１２】
　本実施例と図７１に示した第八の実施例との違いは、図６４に示した第四の実施例と同様の、光吸収シート４０が新たに構成要素として加わった点にある。
　【０５１３】
　光吸収シート４０は、その基材が半透明に着色された熱可塑性樹脂材料よりなり、投写画像光より外光を多く吸収する機能を有しているため、照明光などの外光があるときの画像のコントラストが向上する効果がある。
　【０５１４】
　本実施例においても、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズにより行う構成とする。また、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０５１５】
　この結果、本実施例においても、第四の実施例と同様に、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上するとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０５１６】
　一方、本実施例においては、前記の各実施例と同様に、入射光束１４０が、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に設けられた第一の縦長レンチキュラーレンズにより、光出射面３２の第二の縦長レンチキュラーレンズを通るように収束されるような設計とするために、第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さに制限がある。
　【０５１７】
　これは、図１０６、図１０７に示した従来の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシート３０′においても同様である。したがって、従来の透過型スクリーンにおいては、透過型スクリーン１全体としての機械的強度を確保するために、フレネルレンズシート１０のシート厚さをレンチキュラーレンズシート３０′のシート厚さより厚くすることが一般に行われていた。
　【０５１８】
　これに対し、本実施例においては、図７９に示すように、フレネルレンズシート１０のシート厚さを従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートより薄くして第二のレンチキュラーレンズシート３０のシート厚さと同程度とする一方、光吸収シート４０のシート厚さを最も厚くしており、透過型スクリーン１全体としての機械的強度が、図７１に示した第八の実施例より大きくなる効果がある。
　【０５１９】
　さらに、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズシートとが互いに近接するように配置されていることから、画像のフォーカス特性が良好になるという効果がある。さらに、図７２に示した構成の透過型スクリーン１と同様に、フレネルレンズシート１０のシート厚さが薄いことから、光出射面１２のフレネル凸レンズにおける、投写画像光の不要反射に起因するゴーストが目立たなくなる効果がある。
　【０５２０】
　図７９においては、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズの形状を、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、交互に連続して複数配列した形状としているが、これに限定されるわけではなく、前述の各実施例において例示されているような各種の形状の横長レンチキュラーレンズとしてもよい。
　【０５２１】
　次に、本発明の第十の実施例を図８０により説明する。
　【０５２２】
　図８０は本発明の第十の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図７９と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５２３】
　本実施例と図７９に示した第九の実施例との違いは、第九の実施例においては図７９に示したように、フレネルレンズシート１０の光入射面１１のみの形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図８０に示すように、フレネルレンズシート１０の光入射面１１のほか、図６８に示した第六の実施例と同様に、光吸収シート４０の光入射面４１の形状もスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０５２４】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズと、光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズに分散して行う構成とする。また、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０とも、基材中に光拡散材６を含有しない構成とする。
　【０５２５】
　本実施例においては、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の縦長レンチキュラーレンズと光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズとを、相互に近接するように配置しているため、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大するために、光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしても、フォーカス特性は低下することがない。
　【０５２６】
　また、画像の明るさについては、第九の実施例と同様である。
　【０５２７】
　一方、本実施例においては、外光に対する光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズにおけるスクリーン正面方向への反射光が、図７９に示した第九の実施例の場合より多くなるため、画像のコントラストは第九の実施例の場合より低下する。しかしながら、本実施例において、さらに、光吸収シート４０の光入射面４１表面全体に、微細な凹凸形状を設けたり、光学的反射防止膜を設けたりして、防眩処理を施すことにより、コントラストの補償が可能である。
　【０５２８】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ及びコントラストをともに向上させるとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０５２９】
　本実施例においても、横長レンチキュラーレンズの形状として各種の形状が採用できる。
　【０５３０】
　図８１は、本実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図８０と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５３１】
　図８１に示す透過型スクリーン１では、フレネルレンズシート１０の光入射面１１、光吸収シート４０の光入射面４１とも、横長レンチキュラーレンズとして、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、スクリーン画面垂直方向に交互に連続して複数並べた形状になっている。
　【０５３２】
　本実施例においては、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上するとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０５３３】
　なお、本実施例において、スクリーン画面垂直方向の光拡散を、主として、フレネルレンズシート１０の横長レンチキュラーレンズ、または光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズにより行い、他方のレンチキュラーレンズにより補助的に光拡散を行う場合は、補助的に光拡散を行うレンチキュラーレンズの方は従来の透過型スクリーンのフレネルレンズシートの光入射面の横長レンチキュラーレンズと同様に、画像発生源側に凸形となる凸形レンチキュラーレンズのみをスクリーン画面垂直方向に配列する構成としてもよい。これは、補助的に光拡散を行うレンチキュラーレンズの方は、形状がより平面に近く、スクリーンの成形性に問題が少ないからである。
　【０５３４】
　次に、本発明の第十一の実施例を図８２により説明する。
　【０５３５】
　図８２は本発明の第十一の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図８０と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５３６】
　本実施例と図８０に示した第十の実施例との違いは、第十の実施例においては図８０に示したように、フレネルレンズシート１０の光入射面１１と光吸収シート４０の光入射面４１の形状がともにスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっているのに対し、本実施例においては、図８２に示すように、光吸収シート４０の光入射面４１のみの形状がスクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に複数並べた形状になっている点にある。
　【０５３７】
　本実施例においては、スクリーン画面垂直方向の光拡散は、光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズにより行う構成とする。また、第二のレンチキュラーレンズシート３０は、基材中に光拡散材をほとんど含有しない構成とする。
　【０５３８】
　さて、光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズの形状について、以下、詳細に説明する。
　【０５３９】
　まず、垂直観視角βの拡大のための技術手段を図８３を用いて説明する。
　【０５４０】
　図８３は図８２における光吸収シート４０のＣ部（画面垂直方向断面）の拡大図である。
　【０５４１】
　図８３において、光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズは、第二のレンチキュラーレンズシート３０から出射し光吸収シート４０の光入射面４１に入射する光束を、画面垂直方向に拡散する機能を有している。これは、入射光来が同じ走査線、または同じ画素の光線であっても、光入射面４１への入射位置の違いにより入射角が違ってくるため、異なる角度に屈折する現象に基づいている。
　【０５４２】
　すなわち、入射光束の各光線は、光入射面４１の横長レンチキュラーレンズに入射して屈折した後、それぞれ各焦点で集光し、その後、発散しながら光出射面４２に向かい、入射光束は全体的に拡散されることになる。
　【０５４３】
　よって、このような拡散機能を持たせるために、本実施例においては、光軸１、１′近傍のレンズ形状（映像光源側に凸；集光作用）を弱い凸形状とすることにより、そのレンズ作用を弱くし、光軸１、１′から離れるに従い、前記凸形状が強くなる形状とすることにより、そのレンズ作用を強くしている。
　【０５４４】
　すなわち、言い替えれば、光軸１、１′近傍のレンズ作用による焦点距離に比べ、光軸１、１′から離れた部分のレンズ作用による焦点距離を短くしている。
　このため、光入射面４１の横長レンチキュラーレンズでの屈折力が、光軸１、１′から離れるに従い強くなり、この部分を通過する光束は、光軸１、１′近傍を通過する光束に比べて、より大きく屈折し、広い垂直指向特性が実現できる。
　【０５４５】
　以上の原理は、前述した図１の実施例における第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズの場合と同様である。
　【０５４６】
　表１９に、光吸収シート４０の横長レンチキュラーレンズの設計例を示す。なお、表１９において、光出射面の曲率半径が∞とあるのは、光出射面４２の形状が平面であることを示している。
　【０５４７】
　【表１９】
　【０５４８】
　図８４は、表１９の設計例による光吸収シート４０を有する透過型スクリーンのスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【０５４９】
　図８４に示すように、垂直観視角βは±７４度と非常に広い範囲においてスクリーン上の映像が観視できる。また、実用上最も重要な５０％輝度（スクリーンの観視位置を垂直方向に任意変えた場合に得られる最大輝度に対する相対値）となる垂直観視角βは±１０度と実用上十分な性能を得ている。
　【０５５０】
　次に、光吸収シート４０の光入射面の形状に関するレンズ作用の変化について、前述した図３１を用いて説明する。
　【０５５１】
　図３１において、縦軸は光吸収シート４０の光入射面の形状を規定する数２を２次微分した関数に半径方向の距離を代入した値であり、横軸はレンズ有効半径Ｐ／２に対する半径方向の相対距離（相対半径）である。そして、実線１は従来技術のスクリーンの特性を、一点鎖線３は表１９のレンズ形状のデータに対応したスクリーンの特性を、それぞれ示している。なお、破線２については既に説明した。
　【０５５２】
　前述したように、この２次微分した値の増減を見ることによりレンズの半径方向の各位置によるレンズ作用の変化が判る。すなわち、本実施例の入射面のレンズ形状は、一点鎖線３に示すように、この２次微分値が光軸１、１′から離れるに従い正となる。このため、レンズ作用（映像光源側に凸）が強まる形状となっている。一方、従来技術のレンズ形状は、実線１に示すように、この２次微分値が正ではあるが、光軸１、１′から離れても値が増加しない。このため、レンズ作用（映像光源側に凸）が変化しない形状となっている。
　【０５５３】
　このとき、光吸収シート４０の光入射面４１は、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面３２に近接しており、入射光束１４０のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とが近接していることになるので、フォーカス特性が低下することがない。
　【０５５４】
　なお、本実施例では、照明光などの外光があるとき、その外光に対する光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズにおけるスクリーン正面方向への反射光が、図７９に示した第九の実施例の場合より多くなり、画像のコントラストが低下する。しかしながら、本実施例においても、図８０に示した第十の実施例と同様に、光吸収シート４０の光入射面４１表面全面に、微細な凹凸形状を設けたり、光学的反射防止膜を設けるなどの防眩処理をすることにより、コントラストの補償が可能である。
　【０５５５】
　したがって、本実施例においても、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上するとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０５５６】
　本実施例においても、横長レンチキュラーレンズの形状として各種の形状が採用できる。
　【０５５７】
　図８５は、本実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図８２と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５５８】
　図８５に示す透過型スクリーン１では、光吸収シート４０の光入射面４１の横長レンチキュラーレンズの形状が、図８１の場合と同様に、画像発生源側に凸形をなす凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形をなす凹形レンチキュラーレンズとを、スクリーン画面垂直方向に交互に連続して複数並べた形状になっている。
　【０５５９】
　図８６は、図８５の透過型スクリーン１の垂直断面を示す断面図であり、１４０は入射光束である。
　【０５６０】
　図８５の構成の透過型スクリーン１においては、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの中には、光拡散材６が分散されていないので、図８６に示すように、フレネルレンズシート１０に入射した入射光束１４０は、スクリーン画面垂直方向に拡散されることなくフレネルレンズシート１０と第二のレンチキュラーレンズシート３０を透過し、光吸収シート４０の光入射面４１においてはじめて横長レンチキュラーレンズの形状によりスクリーン画面垂直方向に拡散されるため、画像観視側から見たときの入射光来１４０に対する出射光束のスクリーン画面垂直方向の幅ｄは、概ね第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面３２上に現れる光束の幅で認識されることになり、良好なフォーカス特性が得られる。
　【０５６１】
　このとき、光吸収シート４０の光入射面４１は、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面３２に近接しており、入射光束１４０のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とが近接していることになるので、フォーカス特性が低下することがない。
　【０５６２】
　このような構成としても、画像のフォーカス特性、明るさ、コントラスト、及びスクリーンの成形性をともに向上するとともに、スクリーン画面水平方向、及び垂直方向の指向特性を拡大できる効果がある。
　【０５６３】
　なお、本実施例において、図８２、図８５に示した光吸収シート４０は、光入射面４１に、横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成となっているが、横長レンチキュラーレンズを配列する面は光入射面４１に限定されるものではなく、光出射面４２にも横長レンチキュラーレンズを複数配列する構成としてもよい。
　【０５６４】
　図８２に示した第十一の実施例の透過型スクリーン１において、光吸収シート４０の光入射面４１と光出射面４２を反転させた場合、入射光来の各光線は、フレネルレンズシート１０、第二のレンチキュラーレンズシート３０を経て、光吸収シート４０の光入射面４１に入射し、光出射面４２の横長レンチキュラーレンズ面に向かう。光出射面４２の横長レンチキュラーレンズ面については、前述したように、光軸１、１′近傍のレンズ形状（映像観視側に凸）を弱い凸形状とすることにより、そのレンズ作用を弱くし、光軸１、１′から離れるに従い、前記凸形状が強くなる形状とすることにより、そのレンズ作用を強くしている。このため、横長レンチキュラーレンズでの屈折力が光軸１、１′から離れるに従い強くなり、この部分を通過する光束は、光軸１、１′近傍を通過する光束に比べて、より大きく屈折し、広い垂直指向特性が実現できる。
　【０５６５】
　図８７は、表１９に示した光吸収シート４０の設計例において、光入射面４１と光出射面４２の形状を入れ替えた構成とした場合のスクリーン寧面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【０５６６】
　図８７に示すように、垂直観視角βは±４４度と広い範囲においてスクリーン上の映像が観視できる。また、実用上最も重要な５０％輝度（スクリーンの観視位置を垂直方向に任意に変えた場合に得られる最大輝度に対する相対値）となる垂直観視角βは±１０度と実用上十分な性能を得ている。
　【０５６７】
　また、本実施例における光吸収シート４０の光出射面４２の横長レンチキュラーレンズのレンズ作用の変化の特性は、図３１の一点鎖線３で示した特性に対し、横軸を中心軸として軸対称となるような特性となる。
　【０５６８】
　以上説明したように、本実施例においても、図８２に示した透過型スクリーンと同様の効果を得ることができる。
　【０５６９】
　次に、本発明の第十二の実施例について説明する。
　【０５７０】
　図８８は本発明の第十二の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【０５７１】
　図８８において、透過型スクリーン１は、フレネルレンズシート１０、マイクロレンズシート５０の２枚構成である。フレネルレンズシート１０、マイクロレンズシート５０は端部（図示せず）で相互に固定されている。１０Ｂ、５０Ｂはそれぞれフレネルレンズシート１０、マイクロレンズシート５０の基材であり、いずれもほぼ透明な熱可塑性樹脂材料より成る。
　【０５７２】
　フレネルレンズシート１０の光入射面１１は、本実施例では平面となっており、光出射面１２はフレネル凸レンズ形状となっている。
　【０５７３】
　また、５１はマイクロレンズシート５０の光入射面であり、マイクロレンズ素子を画面水平方向及び画面垂直方向に連続して並べた形状となっている。５２はマイクロレンズシート５０の光出射面であり、マイクロレンズ素子を、光入射面５１のマイクロレンズ素子にほぼ対向して、画面水平方向及び画面垂直方向に連続して並べた形状となっている。さらに、光出射面５２のマイクロレンズ素子相互間の境界部分には、凸形突起部５２Ｐが設けられ、その上に有限幅の光吸収層５３が設けられている。
　【０５７４】
　すなわち、本実施例は、図７１に示した第八の実施例において、フレネルレンズシート１０の光入射面１１を平面とし、さらに、第二のレンチキュラーレンズシート３０に代えて、光入射面５１及び光出射面５２にマイクロレンズ素子を有するマイクロレンズシート５０を新たな構成要素として加えたものである。
　【０５７５】
　本実施例において、マイクロレンズシート５０の光入射面５１に設けられたマイクロレンズ素子は、前述の第八の実施例におけるフレネルレンズシート１０の光入射面１１に設けられた横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に設けられた第一の縦長レンチキュラーレンズに代わるものである。
　【０５７６】
　すなわち、マイクロレンズシート５０の光入射面５１におけるマイクロレンズ素子は、画面水平方向断面の形状が図７に示した第一の縦長レンチキュラーレンズの形状と同様の形状、画面垂直方向断面の形状が図２９に示した横長レンチキュラーレンズの形状と同様の形状となっている。
　【０５７７】
　したがって、本実施例においても図７１の第八の実施例と同様の効果が得られる。
　【０５７８】
　ところで、上記の第一ないし第三の実施例、及び第八の実施例においては、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のいずれも光拡散材６を含有しない構成としたが、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０のうちの１枚、もしくは２枚に光拡散材６をごく少量分散させ、光拡散を補助的に行わせてもよい。また、上記の第四ないし第七の実施例、及び第九ないし第十一の実施例においては、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０のいずれも光拡散材６を含有しない構成としたが、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０のうちの１枚、もしくは２枚、もしくは３枚全てに光拡散材６をごく少量分散させ、光拡散を補助的に行わせてもよい。これらの場合、光拡散材６による光拡散が補助的なものである限りは、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大しても、画像のフォーカス特性及びコントラストは良好となり、光拡散材６を有しない場合に近い効果が得られる。その一例について、以下に説明する。
　【０５７９】
　図８９は、図８２に示す第十一の実施例において、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの内部に光拡散材６を微量混入したもので、他の構成は図８２と同様である。
　【０５８０】
　この場合、第二のレンチキュラーレンズシート３０は、従来技術のレンチキュラーレンズシート３０′と異なり、光拡散材を微量にしか有していない。したがって、光入射面３１への入射光線が光出射面３２に至る前に光拡散材６により散乱されて迷光を生じたりすることがほとんどなく、さらに、光出射面３２に入射した外光が光拡散材６により散乱されたりすることもほとんどないので、従来技術のスクリーンに比較して、飛躍的に画像のコントラストが向上すると共に、光拡散材によるフォーカス特性の劣化がほとんど生じない。
　【０５８１】
　なお、上記の場合、透過型スクリーンにおいて、スクリーン画面垂直方向の指向特性における、光拡散材と横長レンチキュラーレンズのそれぞれの寄与分を分離して設計してもよい。たとえば、スクリーン画面垂直方向の指向特性において、光拡散材は主として画面正面方向付近の光拡散を行い、横長レンチキュラーレンズは主として画面正面方向から離れた方向の光拡散を行うようにしてもよい。この場合も、光拡散材の量が微量である限りは上記の各実施例と同様の効果が得られるほか、横長レンチキュラーレンズの断面形状がサグ量の比較的小さい形状となり、製造時の成形性が向上する効果がある。
　【０５８２】
　次に、本発明の第十三の実施例について説明する。
　【０５８３】
　図９０は本発明の第十三の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図であり、図７１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
　【０５８４】
　本実施例の透過型スクリーン１は、フレネルレンズシート１０と第二のレンチキュラーレンズシート３０の２枚構成である。
　【０５８５】
　本実施例と図７１に示した第八の実施例との違いは、第八の実施例においては図７１に示したように、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズによりスクリーン画面垂直方向の光拡散を行う構成となっているのに対し、本実施例においては、第二のレンチキュラーレンズシート３０の基材３０Ｂの内部に光拡散材６を少量混入し、スクリーン画面垂直方向の光拡散を光拡散材６によって全面的に行い、フレネルレンズシート１０の光入射面１１の横長レンチキュラーレンズをなくした点にある。ただし、光拡散材６の量は、図１０６に示した従来の透過型スクリーンにおける縦長レンチキュラーレンズシートより少ない量となっている。
　【０５８６】
　第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズは、その断面形状が高次の非球面を成し、その２次微分値は、前述の第一の実施例における第四の設計例または第五の設計例において説明した条件式を満足している。すなわち、非球面に関する２次微分関数Ｚ″（ｘ）が楕円に関する２次微分関数Ｇ″（ｘ）に対し、数８及び数９を満足するか、または、数８及び数１０を満足している。
　【０５８７】
　本実施例では、スクリーン画面垂直方向の光拡散に、前記の各実施例で採用されていた非球面の横長レンチキュラーレンズを採用していないため、スクリーン画面垂直方向の指向特性としては裾の広い特性は得られないが、スクリーン画面水平方向の指向特性は、前述の第一の実施例において説明した指向特性に対して光拡散材６による拡散特性を加味したものとなる特徴がある。すなわち、指向特性の観視輝度の分布がゆるやかなものになって、観視輝度の特異点などは目立たなくなり、さらに、画面正面から観視する場合の最高輝度が低下するために、各観視角度での相対的な観視輝度が上がることになる。この結果、縦長レンチキュラーレンズの断面形状に歪が発生しても、観視輝度の特異点の発生や、カラーシフトの増大をある程度緩和できる効果がある。
　【０５８８】
　本実施例の透過型スクリーン１においては、前述の各実施例の透過型スクリーンと同様にカラーシフトが少なく、かつ製造時に発生する歪に対して指向特性の劣化が少ない効果がある。
　【０５８９】
　なお、光拡散材６の量を増すと、コントラストの劣化、光の利用率の低下、また成形上の困難などの問題が生じるが、本実施例の透過型スクリーンでは、輝度の急激な変化の少ない指向特性を得ることができるため、図１０６に示した従来の透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシート３０′より、光拡散材６の量を減らすことができ、上記のような問題を生じることが少ない。
　【０５９０】
　ところで、上記の各実施例において、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０、光吸収シート４０、マイクロレンズシート５０のいずれかの面に反射防止膜を設けるようにしてもよい。このようにした場合は、画像そのもののコントラストを向上させることができる。以下、このような反射防止膜を設けた透過型スクリーンを、上記各実施例の応用例として、図９１、図９２を用いて説明する。
　【０５９１】
　図９１、図９２は、それぞれ、第八の実施例の応用例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【０５９２】
　図９１の応用例では、画像発生源側に最も近い位置に配置されるフレネルレンズシート１０の光入射面１１に反射防止膜１１１を設けている。このようにすることにより、セット内部での迷光を低減でき、画像のコントラストを向上させる効果がある。
　【０５９３】
　図９２の応用例では、画像観視側に最も近い位置に配置される第二のレンチキュラーレンズシート３０の光入射面３１に反射防止膜３１１を設けている。このようにすることにより、フレネルレンズシート１０と第二のレンチキュラーレンズシート３０の間の多重反射により生じる迷光を低減でき、画像のコントラストを大幅に向上させる効果がある。
　【０５９４】
　このほか、たとえば第一の実施例のように、第一のレンチキュラーレンズシート２０を構成要素として有する透過型スクリーンでは、第一のレンチキュラーレンズシート２０の光入射面２１、光出射面２２に反射防止膜を設けてもよい。このようにすることで、フレネルレンズシート１０と第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０の間の多重反射により生じる迷光を低減でき、画像のコントラストを大幅に向上させる効果がある。
　【０５９５】
　なお、透過型スクリーンの各面に反射防止膜を設ける具体的な方法としては、例えば、旭硝子（株）製の非晶質フッ素樹脂（商品名：サイトップ（Ｃｙｔｏｐ））を特定濃度のパーフルオロ溶剤に溶解し、この溶液を所望の膜厚を得るようスピンコート、ディップコート等によりスクリーンの面に塗布するなどの方法がある。ちなみに、このサイトップのＤ線（波長５８９ｎｍ）に対する屈折率は１．３４であり、従来からある反射防止膜より、良好な性能が得られる。
　【０５９６】
　また、第十二、及び第十三の実施例において、第二のレンチキュラーレンズシート３０については、前記の第一ないし第三、及び第八の実施例と同様に、画像観視側の光出射面３２の表面に防眩処理、帯電防止処理、ハードコーティングなどの表面硬化処理等の処理を施してもよい。防眩処理を行った場合は、スクリーン画面への、観視者側の物体、あるいは照明光などの映り込みを低減できる効果がある。また、帯電防止処理を行った場合には、第二のレンチキュラーレンズシート３０表面の帯電により塵挨が付着するのを防止できる効果がある。また、表面硬化処理を施した場合には、観視者側から何らかの物体が衝突しても第二のレンチキュラーレンズシート３０の表面に傷がつきにくくなる効果がある。
　【０５９７】
　また、さらに、前述の第四ないし第七、及び、第九ないし第十一の実施例において、光吸収シート４０については、画像観視側の光出射面４２の表面に防眩処理、帯電防止処理、ハードコーティングなどの表面硬化処理等の処理を施してもよい。光吸収シート４０にこれらの処理を施した場合には、第二のレンチキュラーレンズシート３０についてこれらの処理を施した場合に生じる効果と同様の効果が光吸収シート４０に生じる。
　【０５９８】
　また、上記の各実施例においては、第二のレンチキュラーレンズシート３０の光出射面３２の第二の縦長レンチキュラーレンズとして、光入射面３１の第一の縦長レンチキュラーレンズの形状と同様、非球面形状のレンチキュラーレンズを設ける構成としたが、光出射面３２が単に平面で、前述の光吸収帯３３のみが設けられている構成としてもよい。この場合、光出射面３２に第二の縦長レンチキュラーレンズを設ける場合と比較すると、画像のカラーシフトはやや大きくなるが、そのほかの性能については同等の効果が得られる。
　【０５９９】
　さて、上記の各実施例においては、非球面の横長レンチキュラーレンズを採用することにより、モアレを低減できる効果がある。その詳細については、前述の第一の実施例の説明において述べた通りである。
　【０６００】
　ここで、画面に生じるモアレをさらに軽減する手段について、前記の第一の実施例を例にとり説明する。
　【０６０１】
　モアレは、スクリーンの構成要素であるフレネルレンズシート１０上の同心円群と第一、第二のレンチキュラーレンズシート上の直線群とが重なりあい、その交点を結んだ軌跡として発生する。このモアレは、レンチキュラーレンズシート上の直線が縦線である場合にはスクリーン中央から水平方向へ、横線である場合にはスクリーン中央から垂直方向へ、縦線と横線が同時に存在する場合にはスクリーン中央から多様な斜め方向へ放射状に延びる。
　【０６０２】
　こうしたモアレ縞を低減する方策として種々のアイディアが考案されており、特に光拡散材がある程度混入されても目立っているフレネルレンズシートの同心円とレンチキュラーレンズシートの縦線とが重なった時のスクリーン画面水平方向のモアレ対策として、特開昭６０−２６３９３２号公報や特開昭５９−９５５２５号公報等数件が開示されている。しかし、上記の構成に横長レンチキュラーレンズの横線が加わったときの放射状モアレ対策について現時点で開示されている出願は特開昭６２−１２１４３６号公報だけである。この出願は、試験的に作成したサンプルの目視評価と、それを裏付ける原理的な根拠を示した出願であるが、斜め方向に発生するいくつもの縞の強さ（目立ち易さ）を分類把握し最適条件を見出すには原理検討が不十分であり、普遍性に欠ける。
　【０６０３】
　またさらに、上記の２種類のモアレを抜本的に回避する方策として特開昭５９−６９７４７号公報に開示されたような、ピッチを乱数で与えたフレネルレンズシートやレンチキュラーレンズシートを使用することも有効と考えられるが、具体的なピッチの種類、数値等が与えられておらず、また実際に製造するための具体的な指針が無いため実際の効果が不明である。
　【０６０４】
　そこで、ここでは、フレネルレンズシートと、縦長レンチキュラーレンズ、横長レンチキュラーレンズを有する透過型スクリーンにおいて、上記の斜め方向へ放射状に伸びるモアレを抑制するための設計方法について、まず概要を説明する。
　【０６０５】
　従来、モアレは上記のような円弧と直線の交点の軌跡の集合体として考えられており、縦長レンチキュラーレンズを有する従来のレンチキュラーレンズシートは、図９３に示したようなブラックストライプの黒い線を有し、フレネルレンズシートは、図９４、図９５に示すような陰影部（無出射領域）を有するため、その黒い線の重なりあった交点群が、モアレとして出現すると考えられていた。しかし実際には、フレネルレンズシートの円弧状の無出射領域がレンチキュラーレンズシート上の個々のレンズによって、例えば、図９７のように結像され、陰影部の点列群を形成し、それらが幾何学的な縞模様となって出現する。結像状態が虚であるか実であるかは、レンチキュラーレンズシートのパワーとシート間の配置関係によって決まるが、こうした光学的な作用によって、単なる円と直線の交点群によるモアレよりも強調された縞が発生する。したがって、モアレの強さは、従来から指摘されてきたフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの相互のピッチ関係に加え、上に述べたようにレンチキュラーレンズシートの光学作用による強調によっても変化する。本発明者等はこのようなモアレの強さを、幾何学的なものと光学的なものの２つの観点から計算と実験によって評価し、モアレを目視困難とするピッチ関係と配置関係とを把握した。
　【０６０６】
　後述の設計例では、これらの現象の主因となる各構成要素のピッチ関係と、構成と縞の発生方向に依存した光学的作用を検討することによってモアレを低減する。
　【０６０７】
　この斜めのモアレの強さは、フレネルレンズの同心円群とレンチキュラーレンズの縦横の直線群の重ね合わせた場合の交点群の密度と、縦横のレンチキュラーレンズによって結像される各交点の像の大きさに依存する。それぞれは、フレネルレンズ上の円弧と直線の交差角によって変化し、横長レンチキュラーレンズとフレネルレンズのピッチ関係によってほぼ決定されることから、これを所定値に設定することによってモアレを回避する。以下、さらに詳細に説明する。
　【０６０８】
　図９３は、第一の実施例と同様の３枚構成の透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。図９３において、フレネルレンズシート１０は光出射面１２にフレネル凸レンズが設けられており、画面の中心部付近を通る光軸を中心軸として同心円状の角形プリズムが順次配列された構成となっている。
　【０６０９】
　この３枚構成の透過型スクリーン１において、フレネルレンズシート１０の光入射面１１に投写レンズからの投写光束が入射し、フレネルレンズシート１０、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０を透過して外部に拡散される。図９３においては、フレネルレンズシート１０のフレネル凸レンズ面は、光出射面１２に配置されており、この場合、スクリーン周辺部における輝度むらを抑制するのに効果がある。
　【０６１０】
　図９４はフレネルレンズシート１０の断面を示す断面図である。
　【０６１１】
　図９４に示すように、フレネルレンズシート１０を透過した光は、フレネル凸レンズ面の立ち上がり部分で遮光され、その部分を透過できない。その結果、この立ち上がり部分は無出射領域となる。
　【０６１２】
　図９５はフレネルレンズの無出射領域の正面形状を示す平面図であり、上記の無出射領域は、正面から見た場合に図９５に示すような同心円状の陰影群を形成する。これらの陰影群が、第一のレンチキュラーレンズシート２０、第二のレンチキュラーレンズシート３０の個々のレンチキュラーレンズにより像を形成し、それらが幾何学的な目立ちやすい点列群として整列した場合、観視側にはモアレ縞となって出現する。
　【０６１３】
　特に、図９３に示した３枚構成の透過型スクリーンにおいては、スクリーン中央から幾つもの方向へ放射状のモアレが大きく発生する。
　【０６１４】
　図９６は、そのスクリーン画面斜め方向のモアレの発生状態を模式的に示す平面図である。
　【０６１５】
　また、図９７は、フレネルレンズシートの無出射領域の、横長レンチキュラーレンズによる像の例を示す平面図である。
　【０６１６】
　図９６に示すスクリーン画面斜め方向のモアレは、フレネルレンズシートの無出射領域が、第一のレンチキュラーレンズシート２０の横長レンチキュラーレンズによって像を形成したとき、図９７に示すように、その陰影群がほぼ画面垂直方向に並ぶ方向が存在し、その縦に並んだ陰影群が第二のレンチキュラーレンズシート３０の縦長レンチキュラーレンズと重なりあって斜め方向に放射状の縞を形成することにより発生する。
　【０６１７】
　図９８にスクリーン画面斜め方向のモアレの表示例を示す。
　【０６１８】
　これは図９６のスクリーン画面上の第１象限（画面の右半分の上半分）にあたる領域において、フレネルレンズの陰影部が第一、第二のレンチキュラーレンズシートの横長レンチキュラーレンズと縦長レンチキュラーレンズによってサンプリングされ、光学的に拡大された点列群を表示した例である。この例によってもわかるようにフレネルレンズの中心から多数の方向に放射状にモアレが延びる。
　【０６１９】
　図９７は、図９６において破線で囲ったθ方向の点列の構造を拡大して示している。この方向θは、図９７においてｉ＝０、ｊ＝０の交点から数えてｉ＝ｉｏ、ｊ＝ｊｏ番目の交点が垂直に並ぶと考え、Ｐｆをフレネルレンズのピッチ、Ｐｖを横長レンチキュラーレンズのピッチ、ｉｏ、ｒｏを任意の自然数とすると数３２で表示される。
　【０６２０】
　【数３４】
　　θ＝Ａｒｃｃｏｓ（ｉｏＰｆ／ｊｏＰｖ）
　また、縞の周波数は、縦長レンチキュラーレンズのピッチＰｈとＰｆ／ｓｉｎθの差で与えられる。
　【０６２１】
　こうして発生する縞自体の強さは、この縞を構成するフレネルレンズ陰影部の個々の点が散在する密度と、縦長レンチキュラーレンズ、横長レンチキュラーレンズによって拡大あるいは変形された個々の点の大きさとに依存し、各々のパラメータはフレネルレンズのピッチＰｆと横長レンチキュラーレンズのピッチＰｖの比に依存する。
　【０６２２】
　図９９は、ピッチ比Ｐｆ／Ｐｖとモアレの強さの関係を計算した結果を示す特性図である。
　【０６２３】
　図９９において、ｉ、ｊの組合せによって発生する縞の種類（方向、強さ）は異なるので、様々な曲線が描かれているが、個々の線に関しては、ピッチ比が大きくなるとモアレの強度は徐々に大きくなり、あるポイントでピークに達し、それ以上では消滅する。その問、スクリーン上での縞の発生方向は、水平に近い方向から徐々に垂直方向へ移動し、ちょうど垂直となったところで消滅する。
　【０６２４】
　実験によってサンプル評価した結果、個々の構成要素（フレネルレンズ、横長レンチキュラーレンズ、縦長レンチキュラーレンズ）に光拡散材が混入されていない状態では、図９９中に破線で示したレベルが検知限であることがわかった。
　モアレを避けるためには、このように散在するピークを避けた部分にピッチ比を設定する必要があり、そのような領域を図９９に▲１▼〜▲７▼で示す。
　【０６２５】
　図９９によれば、全てのモアレの強度を検知限以下とする単一ピッチは領域▲１▼と▲２▼であり、領域▲２▼はその端部で裾野が検知限をこえる部分がある。また、他の▲３▼、▲４▼、▲６▼の領域は、それぞれ太線で示した裾野を有し検知限を超えるが、光拡散材を少量加えたり、フレネル凸レンズと各レンチキュラーレンズの間隔を変えたり、各レンチキュラーレンズのパワーを変化させる等の遮蔽効果によって、検知限以下にすることが可能である。
　【０６２６】
　こうして得られる使用可能なピッチ比の領域▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、▲６▼は、具体的には、▲１▼０と０．１５の間、▲２▼０．３３と０．４０の間、▲３▼０．５と０．６の間、▲４▼１．０と１．１５の間、▲６▼２．０と２．３４の間である。▲１▼の領域中０という数値は現実的には存在せず、光の回折等を考えた場合、０．０５が実用上の最小レベルである。
　【０６２７】
　図１００、図１０１、図１０２は、それぞれ、▲２▼、▲３▼、▲４▼の各領域で単一ピッチを採った場合の画面上のモアレ縞の発生状況を示す平面図である。
　【０６２８】
　それぞれの領域で小さな縞は多種出ているが、検知限を超えて眼に見える縞は、▲２▼の時ｉ＝２、ｊ＝１の縞、▲３▼の時ｉ＝１、ｊ＝１の縞、▲４▼の時ｉ＝１、ｊ＝２の縞がある。これらの縞は、検知限をやや超える程度であり、前述したような遮蔽効果を持つ低減手投によって眼につかないようにすることが可能である。
　【０６２９】
　さらに、複数種類のピッチを持つフレネルレンズシートを製造することにより、以上述べた３つの領域から２つ以上のピッチを選んで繰り返すことによって、それぞれの領域の単一の縞を回避することも可能である。
　【０６３０】
　図１０３は、ピッチ比（Ｐｆ／Ｐｖ）の１サイクル内の変化が、１．１１⇒０．５７⇒１．１１⇒０．５７⇒０．３５⇒０．３５⇒０．５７という３種類の複合ピッチのフレネルレンズと横長、縦長のレンチキュラーレンズを組み合わせた場合のモアレの発生状況を示す。モアレはほとんど目立たず、光拡散材等による遮蔽は不要である。また、こうした複合ピッチには、上記のピッチ比の様々な組合せが存在するが、それらが縦長レンチキュラーレンズとモアレを起こさないように、その一周期のスパンが縦長レンチキュラーレンズのピッチに対しＭ＋０．３〜Ｍ＋０．７の範囲、あるいは、その逆数となるように設定する必要がある。ここに、Ｍは０または自然数である。
　【０６３１】
　なお、上記の説明では、フレネルレンズシートの観視側に横長レンチキュラーレンズと縦長レンチキュラーレンズシートを配置した、斜めのモアレが最も強い構成の透過型スクリーンに基づいて説明したが、前記の各実施例に示したような異なった構成の透過型スクリーンに対しても有効であり、さらに、光拡散材が練り込まれたシートを使用している透過型スクリーンに対しても同様に有効である。
　【０６３２】
　以上述べたモアレ軽減設計によれば、光拡散材の練り込み量の少ない透過型スクリーンにおいて、斜め方向のモアレがほとんど目立たない透過型スクリーンを実現でき、モアレ妨害のない高品位の画像を表示する背面投写型画像ディスプレイ装置を提供することが可能となる。
　【０６３３】
　さて、最後に、上記の第一ないし第十三の実施例の透過型スクリーン１を備えた背面投写形画像ディスプレイ装置について説明する。
　【０６３４】
　上記の各実施例の透過型スクリーン１を用いて、図２に示したような背面投写型画像ディスプレイ装置を構成するにあたっては、以下のような従来からあるコントラスト向上策を併用するのが好ましい。
　【０６３５】
　すなわち、図２に示した投写型ブラウン管７Ｇと投写レンズ８Ｇを結合する結合器９Ｇ内において、投写レンズ８Ｇを構成するレンズ群のうち最も投写型ブラウン管７Ｇ側に配置されるレンズ素子を、投写型ブラウン管７Ｇ側が凸面でかつ透過型スクリーン側が凹面となる凹レンズとし、この凹レンズと投写型ブラウン管７Ｇとの問に生じる空間に液体冷媒を封入するのである。
　【０６３６】
　図１０４は図２の背面投写型画像ディスプレイ装置における投写型ブラウン管と投写レンズの結合部の断面を示す断面図である。
　【０６３７】
　図１０４において、７Ｇは緑の投写型ブラウン管、８Ｇは投写型ブラウン管７Ｇ用の投写レンズ、９Ｇは投写型ブラウン管７Ｇと投写レンズ８Ｇを結合する結合器、８１、８２、８３、８４は投写レンズ８Ｇのそれぞれ第一、第二、第三、第四のレンズ素子、８５はレンズ鏡筒である。
　【０６３８】
　第一のレンズ素子８１は、投写型ブラウン管７Ｇ側が凸面でかつ透過型スクリーン側が凹面となる凹レンズとなっており、このレンズ素子８１と投写型ブラウン管７Ｇとの間の空間に液体冷媒９１が封入されている。投写型ブラウン管７Ｇの液体冷媒９１に接する部分は通常ガラスからなり、レンズ素子８１はガラスまたはプラスチックからなり、液体冷媒９１としてはエチレングリコール、水、グリセリンなど、もしくはこれらの混合液が用いられる。
　【０６３９】
　このとき、液体冷媒９１がなく、投写型ブラウン管７Ｇとレンズ素子８１との間に単に空気があるに過ぎない場合は、投写型ブラウン管７Ｇから出射しレンズ素子８１に至る画像光の一部が、投写型ブラウン管７Ｇと液体冷媒９１との境界面、及び液体冷媒９１とレンズ素子８１との境界面における光の反射損失により、投写光学系内の迷光となり、この迷光が背面投写型画像ディスプレイ装置の投写光学系内、もしくは筐体内を往来した末に透過型スクリーンに至ると、画像のコントラストとして高いコントラストが得られない。
　【０６４０】
　これに対し、液体冷媒９１がある場合は、投写型ブラウン管７Ｇ、液体冷媒９１、レンズ素子８１の屈折率がいずれも１．５前後の近い値となるため、投写型ブラウン管７Ｇから出射しレンズ素子８１に至る画像光は、投写型ブラウン管７Ｇと液体冷媒９１との境界面、及び液体冷媒９１とレンズ素子８１との境界面における光の反射損失がきわめて少なく、良好な画像のコントラストが得られる。
　【０６４１】
　上記の説明では、緑の投写型ブラウン管と投写レンズの組合せについて説明したが、赤と青の投写型ブラウン管と投写レンズの組合せについても同様である。
　【０６４２】
　したがって、凹レンズと投写型ブラウン管７Ｇとの間の空間に液体冷媒を封入するという上記のコントラスト向上策を、上記の各実施例の透過型スクリーンと併用することにより、画像のコントラストがより一層良好な背面投写型画像ディスプレイ装置が得られる。
　【０６４３】
　なお、図１０４においては、投写レンズ８Ｇは４枚のレンズ素子から構成されているが、このような投写レンズとしては、たとえば、特開平１−２５０９１６号公報に開示されている投写レンズを適用することができる。しかしながら、投写レンズの構成はこれに限定されるものではなく、たとえば特開平３−２４６５１２号公報、特開平３−２７６１１３号公報、米国特許４９６３００７号に開示されている投写レンズなども適用することができる。
　【０６４４】
　また、上記の各実施例の透過型スクリーン１を用いて、図２に示したような背面投写型画像ディスプレイ装置を構成するにあたっては、以下のような従来からある画像のフォーカス特性の向上策を併用するのが好ましい。
　【０６４５】
　すなわち、図２に示した反射鏡１１０として、反射鏡１１０の基材の表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面上に光反射性光学薄膜を成膜された構成にするのである。もしくは、反射鏡１１０の基材１１０Ｂの表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面上に反射防止膜を設けるとともに、この面と反対側の基材１１０Ｂの表面上に光反射性光学薄膜１１１を成膜された構成とするのである。
　【０６４６】
　図１０５は図２の背面投写型画像ディスプレイ装置における反射鏡１１０の拡大断面図である。
　【０６４７】
　図１０５において、１１０Ｂは反射鏡１１０の基材であり、通常はガラス板よりなる。また、１００′は入射光線、１１１は光反射性光学薄膜である。
　【０６４８】
　また、図１０５において、（ａ）は反射鏡１１０の基材１１０Ｂの表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面上に光反射性光学薄膜１１１を成膜された構成の反射鏡を、（ｂ）は反射鏡１１０の基材１１０Ｂの表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の反対側の表面上に光反射性光学薄膜１１１を成膜された構成の反射鏡を、それぞれ示している。
　【０６４９】
　図１０５（ｂ）に示す反射鏡１１０においては、入射光線１００′は反射鏡１１０の基材１１０Ｂ内で多重反射を起こすことから、反射光が広がってしまい、この結果、透過型スクリーン１上で良好な画像のフォーカス特性が得られない。
　【０６５０】
　これに対し、図１０５（ａ）に示す反射鏡１１０においては、入射光線１００′は反射鏡１１０の投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面で反射するので、反射光が広がることがなく、透過型スクリーン１上で良好な画像のフォーカス特性が得られる。
　【０６５１】
　また、図１０５（ｂ）に示す反射鏡１１０においては、反射鏡１１０の投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面に反射防止膜を設けることにより、反射鏡１１０の基材１１０Ｂ内での入射光線１００′の多重反射が大幅に減少することから、反射光が広がることがなく、透過型スクリーン１上で良好な画像のフォーカス特性が得られることになる。
　【０６５２】
　したがって、反射鏡１１０として、反射鏡１１０の基材１１０Ｂの表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面上に光反射性光学薄膜１１１を成膜された構成にするか、もしくは、反射鏡１１０の基材１１０Ｂの表面のうち、投写レンズ８Ｇ及び透過型スクリーン１に対向する側の表面上に反射防止膜を設けるとともに、この面と反対側の基材１１０Ｂの表面上に光反射性光学薄膜１１１を成膜された構成とするという上記の画像のフォーカス特性の向上策を、上記の各実施例の透過型スクリーンと併用することにより、画像のフォーカス特性がより一層良好な背面投写型画像ディスプレイ装置が得られる。
　【０６５３】
　以上の説明は、赤、緑、青の単色の投写型ブラウン管３本を用いた光学系、及びその光学系を使用した画像ディスプレイ装置に関して行ったが、ブラウン管の本数を６本、９本等に増やした場合、あるいは、映像発生源がスライドフィルムのようなカラー画像（光学系の途中で合成する場合も含む）を１本の投写レンズで投写する光学系、及びその光学系を使用した画像ディスプレイ装置の場合についても、実質的に本発明に含まれることは言うまでもない。
　【０６５４】
　【発明の効果】
　以上の説明から明らかなように、本発明によれば、投写型ブラウン管などの画像発生源からの投写画像光は、投写レンズを経て、透過型スクリーンに入射し、スクリーン画面水平方向には第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面及び光出射面の非球面の縦長レンチキュラーレンズにより拡散され、また、スクリーン画面垂直方向には主としてフレネルレンズシート、または第一のレンチキュラーレンズシート、または光吸収シートの光入射面あるいは光出射面に設けた非球面の横長レンチキュラーレンズにより拡散される。
　【０６５５】
　したがって、本発明によれば、スクリーン画面水平方向の指向特性の大幅改善とカラーシフトの大幅低減は、上記の縦長レンチキュラーレンズの非球面形状を最適化することにより実現することができる。
　【０６５６】
　また、上記の横長レンチキュラーレンズの非球面形状を最適化することにより、スクリーン画面垂直方向の指向特性を広げ、垂直視野角を増加させることができる。
　【０６５７】
　さらに、マイクロレンズ素子をスクリーン画面水平、垂直方向に連続して配置して成るマイクロレンズシート５０を用いる場合は、画面水平方向断面の形状及び画面垂直方向断面の形状の最適化することによって、上記と同様の指向特性を実現できる。
　【０６５８】
　また、上記の横長レンチキュラーレンズとして、画像発生源側に凸形となる凸形レンチキュラーレンズと画像発生源側に凹形となる凹形レンチキュラーレンズとを用い、その両者を交互に連続して複数配列した形状の横長レンチキュラーレンズを用いる場合、これらの横長レンチキュラーレンズの曲率半径を小さくしても、隣接するレンチキュラーレンズ相互間の境界部の形状として、レンズ面が鋭い交差角で交差することがなく、したがって、成形用金型によって成形しようとした場合、横長レンチキュラーレンズの境界部の形状をほぼ完全に再現でき、スクリーンの成形性が良好となる効果がある。
　【０６５９】
　また、上記の横長レンチキュラーレンズとして、上下非対称の断面形状を有する横長レンチキュラーレンズを用いる場合、スクリーン画面垂直方向の指向特性として、背面投写型画像ディスプレイ装置に好適な上下非対称の指向特性を実現でき、多様な観視位置から観視しても画面全体が明るく見える背面投写型画像ディスプレイ装置が得られるという効果がある。
　【０６６０】
　また、本発明においては、フレネルレンズシート、または第一のレンチキュラーレンズシート、または光吸収シートの横長レンチキュラーレンズによってスクリーン画面垂直方向の指向特性を十分広げることができるので、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシート、あるいは光吸収シートには、全く光拡散材を含有させないか、または含有させるにしても微量でよい。このため、光拡散材によって画像がぼやけることがことが少なくなり、良好なフォーカス特性が得られる。また、入射光線が光拡散材により散乱されて迷光を生じたり、さらに、照明光などの外光が光拡散材により散乱されたりすることも少なくなるので、従来の透過型スクリーンに比較して画像の明るさ、コントラストが向上する効果がある。
　【０６６１】
　さらに、本発明においては、半透明に着色された光吸収シートを画像観視側に配置するか、もしくは第二のレンチキュラーレンズシートを半透明に着色する構成としたので、照明光などの外光があるとき、投写画像光より外光の方が損失光の比率が大きくなり、コントラストがさらに向上する効果がある。
　【０６６２】
　また、本発明においては、フレネルレンズシート、第一のレンチキュラーレンズシート、第二のレンチキュラーレンズシートのうち、第一のレンチキュラーレンズシートのシート厚さを最も薄くするなどの構成とすることにより、横長レンチキュラーレンズと、第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面の縦長レンチキュラーレンズとを、相互に近接するように配置していることから、入射光束のスクリーン画面水平方向の光拡散の開始点とスクリーン画面垂直方向の光拡散の開始点とが近接することになり、スクリーン画面垂直方向の指向特性を拡大して良好な画像のフォーカス特性が得られる効果がある。
　【０６６３】
　さらに、シート厚さの厚い光吸収シートを配してフレネルレンズシートのシート厚さを従来の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートより薄くすることにより、フレネルレンズシートの光出射面のフレネルレンズにおける投写画像光の不要反射に起因するゴーストが目立たなくでき、さらに、フレネルレンズシートの光入射面に横長レンチキュラーレンズを設ける場合においても良好な画像のフォーカス特性が得られる効果がある。
　【０６６４】
　また、光吸収シートもしくは第二のレンチキュラーレンズシートの光出射面の表面処理として、防眩処理を行ったときは、画像観視側の物体や照明光などのスクリーン画面への映り込みを防止できる効果がある。また、同じく帯電防止処理を施したときは、光吸収シートもしくは第二のレンチキュラーレンズシートの表面の帯電により塵埃が付着するのを防止できる効果がある。さらに、ハードコーティング処理などの表面硬化処理を施したときは、画像観視側から何らかの物体が衝突しても、光吸収シートあるいは第二のレンチキュラーレンズシートの表面に傷がつきにくくなる効果がある。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　本発明の第一の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図２】
　図１の透過型スクリーンを用いた背面投写型画像ディスプレイ装置の要部を示す断面図である。
　【図３】
　図２の背面投写型画像ディスプレイ装置の投写光学系を水平面上に展開したときの概略展開図である。
　【図４】
　図１の透過型スクリーンの垂直断面を示す断面図である。
　【図５】
　図１の透過型スクリーンの第一のレンチキュラーレンズシートの垂直断面を示す断面図である。
　【図６】
　透過型スクリーンの各レンチキュラーレンズの非球面形状を定義するための座標系を示す図である。
　【図７】
　図１の透過型スクリーンの縦長レンチキュラーレンズの拡散機能を説明するための説明図である。
　【図８】
　一般的な透過型スクリーンの縦長レンチキュラーレンズの拡散機能を説明するための説明図である。
　【図９】
　図１の透過型スクリーンの縦長レンチキュラーレンズの拡散機能を説明するための説明図である。
　【図１０】
　表１の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例によるスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１１】
　表１の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による赤及び青色映像光についてのスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１２】
　第一の縦長レンチキュラーレンズの形状に関するレンズ作用の変化について、本発明の透過型スクリーンと従来技術の透過型スクリーンとを比較して示した特性図である。
　【図１３】
　第二の縦長レンチキュラーレンズの形状に関するレンズ作用の変化について、本発明の透過型スクリーンと従来技術の透過型スクリーンとを比較して示した特性図である。
　【図１４】
　表２の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例によるスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１５】
　表２の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による赤及び青色映像光についてのスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１６】
　表３の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による緑色映像光が入射した場合の光線の進行する様子を示す光線追跡図である。
　【図１７】
　表３の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１８】
　表３の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例に基づく試作スクリーンによる、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１９】
　表３の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例に基づく試作スクリーンの第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の実測形状を、設計形状と比較して示す断面図である。
　【図２０】
　表３の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例に基づく試作スクリーンの第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の実測形状の、設計形状に対するサグ量の歪の大きさを示す特性図である。
　【図２１】
　第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値を、従来技術の透過型スクリーンにおける楕円の場合と、放物線の場合とについて比較して示した特性図である。
　【図２２】
　第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値を、表４の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例の場合と、従来技術の透過型スクリーンにおける楕円の場合とについて比較して示した特性図である。
　【図２３】
　表４の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図２４】
　表４の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例に対し、図２０に示す歪が発生した場合の、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図２５】
　第一の縦長レンチキュラーレンズの断面形状の２次微分値を、表５の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例の場合と、従来技術の透過型スクリーンにおける楕円の場合とについて比較して示した特性図である。
　【図２６】
　表５の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例による、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図２７】
　表５の第二のレンチキュラーレンズシート３０の設計例に対し、図２０に示す歪が発生した場合の、赤、緑、青色映像光のスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図２８】
　図１の透過型スクリーンの横長レンチキュラーレンズの拡散機能を説明するための説明図である。
　【図２９】
　表６の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状とスクリーン画面垂直方向の光の拡散の概略を示す断面図である。
　【図３０】
　表６の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す図である。
　【図３１】
　横長レンチキュラーレンズの形状に関するレンズ作用の変化について、本発明の透過型スクリーンと従来技術の透過型スクリーンとを比較して示した特性図である。
　【図３２】
　本発明の第一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図３３】
　本発明の第一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図３４】
　本発明の第一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図３５】
　本発明の第一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図３６】
　図３５の透過型スクリーンの垂直断面を示す断面図である。
　【図３７】
　従来の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシート、図１の透過型スクリーンにおける第一のレンチキュラーレンズシート、及び図３５の透過型スクリーンにおける第一のレンチキュラーレンズシートの垂直断面を示す断面図である。
　【図３８】
　図３７に示す横長レンチキュラーレンズを用いたときの透過型スクリーン１のスクリーン画面垂直方向の指向特性の概略を示す特性図である。
　【図３９】
　表７の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状を示す断面図である。
　【図４０】
　表７の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の光の拡散の概略を示す断面図である。
　【図４１】
　表９の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図４２】
　表１０の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図４３】
　表１１の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図４４】
　表１２の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状を示す断面図である。
　【図４５】
　表１２の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の光の拡散の概略を示す断面図である。
　【図４６】
　表１３の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状を示す断面図である。
　【図４７】
　表１３の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の光の拡散の概略を示す断面図である。
　【図４８】
　表１５の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状を示す断面図である。
　【図４９】
　表１５の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図５０】
　表１６の横長レンチキュラーレンズの設計例の形状を示す断面図である。
　【図５１】
　表１６の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図５２】
　上下非対称な形状の横長レンチキュラーレンズの垂直断面形状における光線追跡を示す断面図である。
　【図５３】
　図５２の横長レンチキュラーレンズの断面形状を示す拡大断面図である。
　【図５４】
　上下非対称な形状の横長レンチキュラーレンズの設計において目標とするスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図５５】
　図５４のスクリーン画面垂直方向の指向特性に基づき設計した横長レンチキュラーレンズの垂直断面形状を示す断面図である。
　【図５６】
　上下非対称な形状の横長レンチキュラーレンズの設計において目標とするスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図５７】
　図５６のスクリーン画面垂直方向の指向特性に基づき設計した横長レンチキュラーレンズの垂直断面形状を示す断面図である。
　【図５８】
　図５６のスクリーン画面垂直方向の指向特性に基づき設計した横長レンチキュラーレンズの、変形例の垂直断面形状を示す断面図である。
　【図５９】
　図５７の横長レンチキュラーレンズの垂直断面における照明光の伝搬経路を示す断面図である。
　【図６０】
　図５８の横長レンチキュラーレンズの垂直断面における照明光の伝搬経路を示す断面図である。
　【図６１】
　図６１は、２段構成のマルチ画面の背面投写型画像ディスプレイ装置の透過型スクリーンにおけるスクリーン画面垂直方向の光の拡がりを示す断面図である。
　【図６２】
　本発明の第二の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図６３】
　本発明の第三の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図６４】
　本発明の第四の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図６５】
　図６４の光吸収シート４０における基材４０Ｂの具体例としてのアクリルフィルターＮＧの色調Ｎ０９９の各波長の光線に対する透過率の特性を示す特性図である。
　【図６６】
　図６４の光吸収シート４０における基材４０Ｂの具体例としてのアクリルフィルターＮＧの色調Ｎ０９７の各波長の光線に対する透過率の特性を示す特性図である。
　【図６７】
　本発明の第五の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図６８】
　本発明の第六の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図６９】
　本発明の第七の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図７０】
　従来の透過型スクリーン及び図６４の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの垂直断面を示す断面図である。
　【図７１】
　本発明の第八の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図７２】
　本発明の第八の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図７３】
　本発明の第八の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図７４】
　図７３の透過型スクリーンにおいて、表６の横長レンチキュラーレンズの設計例を適用したときのスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す図である。
　【図７５】
　本発明の第八の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図７６】
　図７５の透過型スクリーンの垂直断面を示す断面図である。
　【図７７】
　従来の透過型スクリーン及び図７５の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの垂直断面を示す断面図である。
　【図７８】
　図７５の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートの他の具体例を示す断面図である。
　【図７９】
　本発明の第九の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８０】
　本発明の第十の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８１】
　本発明の第十の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８２】
　本発明の第十一の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８３】
　図８２の透過型スクリーンの横長レンチキュラーレンズの拡散機能を説明するための説明図である。
　【図８４】
　表１９の横長レンチキュラーレンズの設計例によるスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図８５】
　本発明の第十一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８６】
　図８５の透過型スクリーンの垂直断面を示す断面図である。
　【図８７】
　本発明の第十一の実施例の変形例としての透過型スクリーンにおいて、表１９の横長レンチキュラーレンズの設計例を適用したときのスクリーン画面垂直方向の指向特性を示す図である。
　【図８８】
　本発明の第十二の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図８９】
　本発明の第十一の実施例の変形例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図９０】
　本発明の第十三の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図９１】
　本発明の第八の実施例の応用例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図９２】
　本発明の第八の実施例の応用例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図９３】
　本発明の第一の実施例としての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図９４】
　フレネルレンズの無出射領域を示す断面図である。
　【図９５】
　フレネルレンズの無出射領域の正面形状を示す平面図である。
　【図９６】
　斜め方向のモアレの発生状態を模式的に示す平面図である。
　【図９７】
　横のレンチキュラーレンズによるスクリーン陰影部の像の例を示す平面図である。
　【図９８】
　斜め方向のモアレの発生状態を計算表示した平面図である。
　【図９９】
　斜め方向のモアレの強度とピッチ比の関係を示す特性図である。
　【図１００】
　斜め方向モアレの発生状態の計算表示例である。
　【図１０１】
　斜め方向モアレの発生状態の計算表示例である。
　【図１０２】
　斜め方向モアレの発生状態の計算表示例である。
　【図１０３】
　斜め方向モアレの発生状態の計算表示例である。
　【図１０４】
　図２の背面投写型画像ディスプレイ装置における投写型ブラウン管と投写レンズとの結合部の断面を示す断面図である。
　【図１０５】
　図２の背面投写型画像ディスプレイ装置における反射鏡の断面を示す断面図である。
　【図１０６】
　従来技術による透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図１０７】
　従来技術による透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
　【図１０８】
　従来技術による透過型スクリーンのフレネルレンズシートの垂直断面を示す断面図である。
　【図１０９】
　従来技術による透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートの水平断面を示す断面図である。
　【図１１０】
　従来技術による透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートの水平断面を示す断面図である。
　【図１１１】
　従来技術による透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートの垂直断面及び水平断面を示す断面図である。
　【図１１２】
　一般的な水平観視角α及び垂直観視角βを説明するための説明図である。
　【図１１３】
　従来技術による透過型スクリーンにおいて得られるスクリーン画面水平方向の指向特性及び垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１１４】
　従来技術による透過型スクリーンのフレネルレンズシートの横長レンチキュラーレンズ単体のスクリーン画面垂直方向の指向特性をを示す特性図である。
　【図１１５】
　従来技術による透過型スクリーンにおいて得られるスクリーン画面垂直方向の指向特性の他の例を示す特性図である。
　【図１１６】
　透過型スクリーンにおいて得られるべき理想のスクリーン画面水平方向の指向特性及び垂直方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１１７】
　図１の透過型スクリーンの垂直断面を示す断面図である。
　【図１１８】
　図１の透過型スクリーンの水平断面を示す断面図である。
　【図１１９】
　従来技術による透過型スクリーンにおいて得られる赤、緑、青色映像光についてのスクリーン画面水平方向の指向特性を示す特性図である。
　【図１２０】
　従来技術による透過型スクリーンにおいて得られる赤及び青色映像光についてのスクリーン画面水平方向の指向特性の他の例を示す特性図である。
　【図１２１】
　図１の透過型スクリーンの画面垂直方向の輝度分布と図１０７の透過型スクリーンの画面垂直方向の輝度分布を比較して示した特性図である。
　【符号の説明】
　１…透過型スクリーン、１Ａ…上側の透過型スクリーン、１Ｂ…下側の透過型スクリーン、６…光拡散材、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ…投写型ブラウン管、８Ｒ，８Ｇ，８Ｂ…投写レンズ、９Ｇ…結合器、１０…フレネルレンズシート、１０Ｂ…フレネルレンズシートの基材、１１…フレネルレンズシートの光入射面、１２…フレネルレンズシートの光出射面、２０…第一のレンチキュラーレンズシート、２０Ｂ…第一のレンチキュラーレンズシートの基材、２１…第一のレンチキュラーレンズシートの光入射面、２２…第一のレンチキュラーレンズシートの光出射面、２３…水平面、２４…平面部、３０…第二のレンチキュラーレンズシート、３０Ｂ…第二のレンチキュラーレンズシートの基材、３０′…レンチキュラーレンズシート、３０Ｂ′…レンチキュラーレンズシートの基材、３１…第二のレンチキュラーレンズシートの光入射面、３１′…レンチキュラーレンズシートの光入射面、３２…第二のレンチキュラーレンズシートの光出射面、３２′…レンチキュラーレンズシートの光出射面、３２Ｐ…第二のレンチキュラーレンズシートの凸形突起部、３３…光吸収帯、４０…光吸収シート、４０Ｂ…光吸収シートの基材、４１…光吸収シートの光入射面、４１…光吸収シートの光出射面、５０…マイクロレンズシート、５０Ｂ…マイクロレンズシートの基材、５１…マイクロレンズシートの光入射面、５２…マイクロレンズシートの光出射面、８１…第一のレンズ素子、８２…第二のレンズ素子、８３…第三のレンズ素子、８４…第四のレンズ素子、８５…レンズ鏡筒、９１…液体冷媒、１１０…反射鏡、１１０Ｂ…反射鏡の基材、１１１…光反射性光学薄膜、１２０…筐体。