(57)【要約】【課題】フレネルレンズ部における「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を効果的に防止することができるフレネルレンズシートを提供する。【解決手段】フレネルレンズシート１０は、レンチキュラーレンズシートとともに透過型スクリーンを構成しており、背面投射型映像表示装置の枠に取り付けられる。フレネルレンズシート１０は、基材の一方の表面側にフレネルレンズ部１３を備えている。フレネルレンズ部１３は、同一平面上に形成された同心円状の複数のレンズ１１を有しており、この各レンズ１１の山頂部１１ａには平坦部１２が形成されている。このような平坦部１２は、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１に形成されており、その幅Ｗがフレネルレンズシート１０の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くなっている。なお、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗは０〜３０μｍの範囲にある。【選択図】　図２
2004004682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型スクリーンに組み込まれて用いられるフレネルレンズシートにおいて、
同一平面上に形成された複数のレンズを有するフレネルレンズ部を備え、
前記フレネルレンズ部の前記複数のレンズのうち前記フレネルレンズ部の中心部と外周部との間の少なくとも一部の領域に位置するレンズの山頂部に平坦部が形成され、
前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の中心部側に比べて外周部側で広くなっていることを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項２】
前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の中心部側から外周部側に向かうに従って連続的に広くなっていることを特徴とする、請求項１に記載のフレネルレンズシート。
【請求項３】
前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の中心部側から外周部側に向かうに従って段階的に広くなっていることを特徴とする、請求項１に記載のフレネルレンズシート。
【請求項４】
前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の一部の領域で一定であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のフレネルレンズシート。
【請求項５】
レンズの平坦部の幅が一定である前記領域は前記フレネルレンズ部の外周部側に位置していることを特徴とする、請求項４に記載のフレネルレンズシート。
【請求項６】
前記各レンズの平坦部は、前記各レンズのうち光源光の光路に影響しない領域に設けられていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載のフレネルレンズシート。
【請求項７】
前記各レンズの平坦部は、その幅が０〜３０μｍの範囲にあることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれかに記載のフレネルレンズシート。
【請求項８】
前記フレネルレンズ部のうち前記フレネルレンズ部の中心部から所定距離だけ離れた中間位置と外周部との間の領域に位置するレンズの山頂部にのみ平坦部が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載のフレネルレンズシート。
【請求項９】
前記各レンズは、同心円状に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載のフレネルレンズシート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型スクリーンに組み込まれて用いられるフレネルレンズシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透過型スクリーンは、背面投射型映像表示装置等で用いられるものであり、光源側に配置されるフレネルレンズシートと、観察側に配置されるレンチキュラーレンズシートとを備えている。また、このような透過型スクリーンは、フレネルレンズシート及びレンチキュラーレンズシートが互いに接触された状態で、背面投射型映像表示装置等の枠に取り付けられる。
【０００３】
図９は従来のフレネルレンズシートを示す図である。図９に示すように、フレネルレンズシート１０′は、同一平面上に形成された複数のレンズ１１を有するフレネルレンズ部１３を備えている。ここで、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の形状は主としてレンズ角θ及び非レンズ角αにより規定されており、このうちレンズ角θはフレネルレンズ部１３の要求光学特性に応じて決定されている。すなわち、レンズ角θはフレネルレンズ部１３の中心部側から外周部側に向かうに従って連続的に大きくなり、これに伴って、各レンズ１１の山頂部１１ａの形状は、フレネルレンズ部１３の中心部側から外周部側に向かうに従ってその角度がより鋭くなる。
【０００４】
このようなフレネルレンズシート１０′は、図１０に示すように、レンチキュラーレンズシート２０（及び必要に応じてフロントパネル（図示せず））とともに透過型スクリーン３０として背面投射型映像表示装置等の枠（図示せず）に取り付けられる。このとき、レンチキュラーレンズシート２０には、フレネルレンズシート１０′とレンチキュラーレンズシート２０とが離れることにより引き起こされる画像のボケを解消するために、フレネルレンズシート１０′に沿うように反りが付けられており、フレネルレンズシート１０′とレンチキュラーレンズシート２０とが互いに密に接触された状態となるようになっている。
【０００５】
ここで、フレネルレンズシート１０′においては、上述したように、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状が外周部側に向かうにつれてより鋭くなるので、図１０に示すように、フレネルレンズシート１０′とレンチキュラーレンズシート２０とが接触する部分Ｂでは、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａがレンチキュラーレンズ部２１に圧着される。このため、各レンズ１１の山頂部１１ａがつぶれてその形状が変形し、映像光をゆがませる現象が発生しやすいという問題がある。なお、このような「つぶれ」の問題は、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状がより鋭くなる領域である、透過型スクリーン３０の４つの外縁から２００ｍｍ以内の範囲にある領域Ｃ（図１１のハッチ部分）で発生することが多い。
【０００６】
また、フレネルレンズシート１０′においては、上述したように、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状が外周部側に向かうにつれてより鋭くなるので、図１２に示すように、フレネルレンズシート１０′とレンチキュラーレンズシート２０とが接触する部分Ｄでは、輸送中の振動等によりフレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａとレンチキュラーレンズ部２１とが互いにこすれ合う。このため、フレネルレンズ部１３の山頂部１１ａによりレンチキュラーレンズ部２１が部分的に削り取られてその形状が破壊され、映像光をゆがませる現象が発生しやすいという問題がある。なお、このような「こすれ」の問題は、透過型スクリーン３０の全面で発生するものであるが、特に、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状がより鋭くなる領域である、透過型スクリーン３０の４つの外縁から２００ｍｍ以内の範囲にある領域Ｃ（図１１のハッチ部分）で発生することが多い。
【０００７】
ところで、従来においては、このような「つぶれ」や「こすれ」の問題に対する対策として、フレネルレンズシート１０′やレンチキュラーレンズシート２０の成型用樹脂の物性を適宜調整及び設計することが試みられているが、このような対策では「つぶれ」や「こすれ」の問題を完全に解消することが困難である。
【０００８】
一方、図１０乃至図１２に示すような透過型スクリーン３０（フレネルレンズシート１０′とレンチキュラーレンズシート２０とを備えた透過型スクリーン３０）においては、フレネルレンズシート１０′及びレンチキュラーレンズシート２０でそれぞれ明暗の縞が生じることによってモアレが発生するという問題がある。なお、このような「モアレ」は、透過型スクリーン３０の外周部で発生することが多い（図１１の符号Ｍ参照）。
【０００９】
すなわち、レンチキュラーレンズシート２０では通常、ブラックストライプ（図１（ａ）の符号２２参照）が周期的に存在しているので、これによって、レンチキュラーレンズシート２０の水平方向には、垂直方向に延びる周期的な明暗の縞が発生する。これに対し、フレネルレンズシート１０′では、図９に示すように、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１に光源光が本来的に通過しない領域Ａが存在するので、例えば同心円状に延びる各レンズ１１に沿って明暗の縞が発生する。ここで、フレネルレンズシート１０′の外周部では、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の同心円の半径が大きくなるので、そのような縞が略垂直方向に延びる縞となって現れる。そして、このようなレンチキュラーレンズシート２０の垂直方向に延びる周期的な明暗の縞と、フレネルレンズシート１０′の略垂直方向に延びる明暗の縞とにより、水平方向に沿って周期的に繰り返されるモアレが発生する。
【００１０】
従来においては、このような「モアレ」の問題に対する対策として、フレネルレンズシート１０′のピッチとレンチキュラーレンズシート２０のピッチとの比を、Ｎ＋０．３５〜０．４３又は１／（Ｎ＋０．３５〜０．４３）（ただし、Ｎは２〜１２の自然数である）の範囲とすることによって、モアレの発生を低減させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
また、フレネルレンズシート１０′には、垂直方向の拡散をコントロールするために、その基材に拡散材を添加したり、フレネルレンズシート１０′の入光面側にＶレンチ（垂直方向拡散用レンチキュラーレンズ）と呼ばれるレンズ部を設けることが多い。このような場合には、図９に示すように、フレネルレンズシート１０′の基材内で光源光である入射光Ｆが拡散して拡散光Ｇが発生し、光源光が本来的に通過しない領域Ａにも拡散光Ｈが当たることとなるので、光源光が本来的に通過しない領域Ａにおける暗部の発生が抑制され、結果的にモアレの発生を低減させることができる。
【００１２】
しかしながら、このような従来の対策では、「モアレ」の問題を完全に解消することが困難である。特に、フレネルレンズシート１０′に拡散材を添加したりＶレンチを設けたりする場合には、レンチキュラーレンズシート２０を通過して最終的に結像する映像光がフレネルレンズシート１０′での拡散のためにぼけてしまい、映像のボケが発生するという問題がある。
【００１３】
なお、本発明に関連する技術として、下記特許文献２には、レンズの山頂部の形状を、曲率半径が１〜１０μｍの円弧形状、曲率半径が１〜１０μｍの多角形形状、長さが１〜１０μｍの平面形状とするフレネルレンズシートが記載されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭５９−９５５２５号公報
【特許文献２】
特開平３−２４９６０２号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２に記載された技術は、型抜き工程において、離形のし難さの問題や、プリズムレンズの山頂部に与えられる損傷の問題を回避するためのものであり、上述したような「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を十分に解消することができない。特に、上記特許文献２に記載された技術では、プリズムレンズの山頂部の形状が、工具の先端形状によってフレネルレンズシートの全面に亘って一義的に決定されてしまうので、フレネルレンズシートに入射した光源光のうちフレネルレンズ部の一部（特に中心部）に入射した光源光が迷光となりやすく、透過型スクリーンに悪影響を与えてしまうという問題がある。
【００１６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、上述したフレネルレンズ部における「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を効果的に防止することができるフレネルレンズシートを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透過型スクリーンに組み込まれて用いられるフレネルレンズシートにおいて、同一平面上に形成された複数のレンズを有するフレネルレンズ部を備え、前記フレネルレンズ部の前記複数のレンズのうち前記フレネルレンズ部の中心部と外周部との間の少なくとも一部の領域に位置するレンズの山頂部に平坦部が形成され、前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の中心部側に比べて外周部側で広くなっていることを特徴とするフレネルレンズシートを提供する。
【００１８】
なお、本発明において、前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の中心部側から外周部側に向かうに従って連続的又は階段的に広くなっていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明において、前記各レンズの平坦部は、その幅が前記フレネルレンズ部の一部の領域で一定であることが好ましい。なお、レンズの平坦部の幅が一定である前記領域は前記フレネルレンズ部の外周部側に位置していることが好ましい。
【００２０】
さらに、本発明において、前記各レンズの平坦部は、前記各レンズのうち光源光の光路に影響しない領域に設けられていることが好ましい。また、前記各レンズの平坦部は、その幅が０〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。さらに、前記各レンズは、同心円状に配置されていることが好ましい。
【００２１】
さらにまた、本発明においては、前記フレネルレンズ部のうち前記フレネルレンズ部の中心部から所定距離だけ離れた中間位置と外周部との間の領域に位置するレンズの山頂部にのみ平坦部が形成されていることが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、フレネルレンズ部の中心部と外周部との間の領域に位置するレンズの山頂部に平坦部を形成するとともに、この平坦部の幅がフレネルレンズ部の中心部側に比べて外周部側で広くなるようにしているので、フレネルレンズ部の各レンズの山頂部の形状がより鋭くなる外周部側の領域において、フレネルレンズシートのフレネルレンズ部とレンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズ部との間の接触荷重、すなわちフレネルレンズ部の各レンズの山頂部にかかる圧力を効果的に低減することができ、上述した「つぶれ」の問題を効果的に防止することができる。また、フレネルレンズ部の各レンズの山頂部の形状がより鋭くなる外周部側の領域において、山頂部の鋭角部を鈍化させることができるので、レンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズ部を削り取る「こすれ」の問題も効果的に防止することが可能となる。さらに、モアレが発生しやすいフレネルレンズ部の外周部側の領域において、フレネルレンズシート内での拡散光を効果的に出射させることができ、光源光が本来的に通過しない領域における暗部の発生を抑制して、モアレの発生を効果的に低減させることができる。なお本明細書において「光源光が本来的には通過しない領域」とは、フレネルレンズシートに拡散剤やＶレンチ等の拡散要素が含まれていない場合に設計上光源光が通過しない領域をいう。
【００２３】
なお、本発明によれば、フレネルレンズ部のうちフレネルレンズ部の中心部から所定距離だけ離れた中間位置と外周部との間の領域に位置するレンズの山頂部にのみ平坦部を形成することにより、光源光の光路に影響を与えやすいフレネルレンズ部の中心部側の領域での光学特性を良好に保ちつつ、フレネルレンズ部の各レンズの山頂部の形状がより鋭くなる外周部側の領域で発生しやすい「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を効果的に防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１（ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズシート１０は、レンチキュラーレンズシート２０とともに透過型スクリーン３０を構成しており、図１（ｂ）に示すような状態で背面投射型映像表示装置４０の枠４１に取り付けられる。このとき、レンチキュラーレンズシート２０には、フレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とが離れることにより引き起こされる画像のボケを解消するために、フレネルレンズシート２０に沿うように反りが付けられており、これにより、フレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とが互いに密に接触された状態となるようになっている。なお、レンチキュラーレンズシート２０は、図１（ａ）に示すように、基材の一方の表面にレンチキュラーレンズ部２１が形成され、他方の表面にブラックストライプ２２及び出光レンズ部２３が形成されている。
【００２６】
ここで、フレネルレンズシート１０は、基材の一方の表面側にフレネルレンズ部１３を備えている。フレネルレンズ部１３は、図２（ａ）に示すように、同一平面上に形成された同心円状の複数のレンズ１１を有しており、この各レンズ１１の山頂部１１ａには平坦部１２が形成されている。なお、フレネルレンズシート１０がレンチキュラーレンズシート２０とともに背面投射型映像表示装置４０の枠４１に取り付けられる際には、図１（ａ）に示すように、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａ（平坦部１２）がレンチキュラーレンズシート２０のレンチキュラーレンズ部２１と接触するような位置関係で配置される。
【００２７】
なお、このような平坦部１２は、図２（ａ）に示すように、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１に形成されており、その幅Ｗがフレネルレンズシート１０の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くなっている。具体的には例えば、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗはフレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って直線的（連続的）に広くなっていることが好ましい（図７（ａ）参照）。なお、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗは０〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００２８】
ここで、図３（ａ）（ｂ）により、フレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１３の各レンズ１１に形成された平坦部１２の作用について説明する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、フレネルレンズシート１０（最大半径＝６００ｍｍ）の所定の半径位置ｒにおいて、入光側から入射角φ１で光が入射し、出光側から出射角φ２で光が出射する場合を考える。この場合には、フレネルレンズシート１０への入射角φ１は、中心部Ｏからの距離（半径）をｒ、光学設計により決定される入光側の焦点距離をｆ１とすれば、ｔａｎ−１（ｒ／ｆ１）により求められる。
【００３０】
ここで、フレネルレンズシート１０に入射角φ１で入射した光は、図３（ａ）に示すような光路をとり、屈折率ｎ（＝１．５５）の成型用樹脂により曲げられて光源屈折角θ２で入射した後、レンズ角θのレンズ１１に入射する。そして、このようにしてレンズ１１に入射した光はレンズ１１のレンズ面で曲げられ、最終的に出射角φ２でフレネルレンズシート１０から出射する。なおこのとき、出射角φ２は、光学設計により決定される出光側の焦点距離をｆ２とすれば、ｔａｎ−１（ｒ／ｆ２）により求められ、これに伴って、レンズ１１のレンズ角θは、出光側の焦点距離ｆ２から求められる出射角φ２に従って決定される。
【００３１】
ここで、このようなフレネルレンズシート１０の基材内を進む光の光源屈折角θ２は、
θ２＝９０°−ｓｉｎ−１（ｓｉｎφ１／ｎ）
により求められる。
【００３２】
一方、レンズ１１の非レンズ角αは、フレネルレンズシート１０の各レンズ１１に光源屈折角θ２で入射する光の進行を阻害しないようにし、かつ、フレネルレンズシート１０の基材内で光源光である入射光Ｆが拡散して発生した拡散光Ｇを利用するため、θ２よりも大きな角度となるように設定されている。すなわち、フレネルレンズシート１０の法線方向を基準にして比較する場合であれば、（９０°−α）が（９０°−θ２）よりも小さくなるように設定している。
【００３３】
具体的には、フレネルレンズ部１３を成形するための金型を加工する工具の先端角度ωが４５°であるような通常の場合を例にとると、（９０°−α）及び（９０°−θ２）は、例えば図４に示すような関係で設定されている。
【００３４】
図４に示す場合には、光源屈折角θ２に関連する角度（９０°−θ２）と非レンズ角αに関連する角度（９０°−α）との間に差が発生するので、図３（ａ）に示すように、各レンズ１１には光源光の光路に影響しない領域Ｅが存在することとなり、この領域Ｅの範囲で平坦部１２を形成することが可能となる。
【００３５】
ここで、入射角φ１は、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って連続的に大きくなる。また、上式に従ってφ１＝ｓｉｎ−１｛ｎ×ｓｉｎ（９０°−θ２）｝と表されることから明らかなように、入射角φ１が増加するのに伴って屈折角（９０°−θ２）も増加する。このため、入射角φ１と同様に、屈折角（９０°−θ２）も、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って連続的に大きくなる。そして、これに伴って、図４に示すように、（９０°−θ２）と（９０°−α）との間の差も連続的に大きくなるので、上述した領域Ｅも、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って大きくなる。このため、このような領域Ｅを利用してフレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａに平坦部１２を形成すれば、光源光の光路に影響を与えることなく、その平坦部１２の幅Ｗをフレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くすることができる。
【００３６】
ここで、フレネルレンズシート１０は通常、電離放射線硬化樹脂や熱可塑性硬化樹脂等の成型用樹脂を、金型を用いて成形（金型形状を複製）する方法により製造されている。なお、金型を作製する方法としては例えば、次のような２種類の製法が考えられる。
【００３７】
（製法１）
第１の製法は、フレネルレンズシート１０を成形するための金型を旋盤機によって直接作製する方法である。具体的には例えば、図５（ａ）に示すように、金型材料５１においてフレネルレンズシート１０の各レンズのレンズ面に相当する形状をバイト等の工具５２により切削した後（符号５３ａ参照）、当該工具を半径方向（図面の左右方向）に移動させて各レンズの平坦部に相当とする形状を切削することにより（符号５３ｂ参照）、目的の形状を形成する。なお、比較のために、図５（ｂ）に、図９に示すような従来のフレネルレンズシート１０′を成形するための金型を作製する方法を示す。
【００３８】
（製法２）
第２の製法は、旋盤機によってフレネルレンズシート１０を成形するための切削型（マスター型）を作製した後、電鋳法によりマスター型の逆凹凸形状型（マザー型）を作製し、更に電鋳法又は真空鋳型等の方法によりマザー型の逆凹凸形状型（スタンパ型）を金型として作製するものである（特開２００２−１６６４２５号公報参照）。ここで、切削型（マスター型）の逆凹凸形状型であるマザー型はフレネルレンズシートと同じ形状を持つことから、マスター型からマザー型６１を作製した時点で、マザー型６１のうちフレネルレンズ部の山頂部に相当する部分を砥石で研磨したりエンドミル等で切削したりすることにより（図６（ａ）参照）、マザー型６１に目的の形状を形成することが可能であり（図６（ｂ）参照）、これにより最終的な金型であるスタンパー型６２にも目的の形状を形成することができる（図６（ｃ）参照）。
【００３９】
なお、製法１で作製した金型についても、それをマスター型とみて、上述した方法と同様の方法によりスタンパー型を作製することが可能である。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１の山頂部１１ａに平坦部１２を形成するとともに、この平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くなるようにしているので、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状がより鋭くなる外周部Ｐ側の領域において、フレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１３とレンチキュラーレンズシート２０のレンチキュラーレンズ部２１との間の接触荷重、すなわちフレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａにかかる圧力を効果的に低減することができ、上述した「つぶれ」の問題を効果的に防止することができる。特に、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１のピッチが微細になる場合には、フレネルレンズ部１３とレンチキュラーレンズ部２１との接触面積が増加するので、「つぶれ」の問題をより効果的に防止することができる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１の山頂部１１ａに平坦部１２を形成するとともに、この平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くなるようにしているので、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の山頂部１１ａの形状がより鋭くなる外周部Ｐ側の領域において、山頂部１１ａの鋭角部を鈍化させることができる。このため、レンチキュラーレンズシート２０のレンチキュラーレンズ部２１を削り取る「こすれ」の問題も効果的に防止することが可能となる。
【００４２】
さらに、本実施の形態によれば、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１の山頂部１１ａに平坦部１２を形成するとともに、この平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側に比べて外周部Ｐ側で広くなるようにしているので、モアレが発生しやすい外周部Ｐ側の領域において、フレネルレンズシート１０′に拡散材を添加したりＶレンチを設けたりした場合に発生する拡散光Ｈを、光源光が本来的に通過しない領域Ｅから効果的に出射させることができる。このため、光源光が本来的に通過しない領域Ｅにおける暗部の発生を抑制して、モアレの発生を効果的に低減させることができる。
【００４３】
すなわち、図３（ａ）に示すように、フレネルレンズシート１０の基材内で光源光である入射光Ｆが拡散して拡散光Ｇが発生した場合には、光源光が本来的に通過しない領域Ｅにも拡散光Ｈが当たり、最終的に暗部からも光が出射することとなり、モアレを効果的に防止することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態によれば、従来と同様の工具を用いてフレネルレンズ部１３を成形するための金型を加工することにより、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１に平坦部１２を形成することができるので、フレネルレンズシート１０の製造を簡易に行うことができる。
【００４５】
（変形例）
なお、上述した実施の形態はあくまでも一例であり、それに限定されることなく、下記のような種々の変形や変更が可能である。
【００４６】
（１）　上述した実施の形態においては、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って直線的（連続的）に広くしているが、これに限らず、図７（ｂ）に示すように、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って段階的（階段的）に広くするようにしてもよい。また、図７（ｃ）に示すように、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏ側から外周部Ｐ側に向かうに従って２次曲線的（連続的）に広くするようにしてもよい。さらに、図７（ｄ）に示すように、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の一部の領域で各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを一定としてもよい。なおこのとき、レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを一定とする領域はフレネルレンズ部１３の外周部Ｐ側に位置することが好ましい。
【００４７】
（２）　また、上述した実施の形態においては、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１に平坦部１２を形成しているが、これに限らず、図２（ｂ）に示すように、フレネルレンズ部１３の中心部Ｏから所定距離だけ離れた中間位置Ｑと外周部Ｐとの間の領域に位置するレンズ１１の山頂部１１ａにのみ平坦部１２を形成してもよい。なおこのとき、平坦部１２が形成される領域Ｐ−Ｑは、フレネルレンズシート１０（透過型スクリーン３０）の４つの外縁から２００ｍｍ以内の範囲にある領域であることが好ましい。
【００４８】
具体的には、図８（ａ）に示すように、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の半径ｒ（中心部Ｐからの距離）の途中の中間位置ｒ１から始まり、この中間位置ｒ１から外周部Ｐまで直線的に広くなるようにするとよい。なお、中間位置ｒ１から外周部Ｐまでの幅Ｗの変化は直線的な変化に限らず、２次曲線的（連続的）な変化（図８（ｂ）参照）や、段階的（階段的）な変化でもよい（図８（ｃ）参照）。さらに、図８（ｅ）〜（ｇ）に示すように、フレネルレンズ部１３の中間位置Ｑと外周部Ｐとの間の一部の領域で各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを一定としてもよい。なおこのとき、レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗを一定とする領域はフレネルレンズ部１３の外周部Ｐ側に位置することが好ましい。すなわち、図８（ｅ）に示すように、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の半径ｒ（中心部Ｐからの距離）の途中の中間位置ｒ２から始まり、この中間位置ｒ２から別の中間位置ｒ３まで幅Ｗが直線的に広くなり、その後、当該中間位置ｒ３から外周部Ｐまで幅Ｗが一定であるようにするとよい。なお、中間位置ｒ２から別の中間位置ｒ３までの幅Ｗの変化は直線的な変化に限らず、２次曲線的（連続的）な変化や（図８（ｆ）参照）、段階的（階段的）な変化でもよい（図８（ｇ）参照）。
【００４９】
また、図８（ｄ）に示すように、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗが、フレネルレンズ部１３の中間位置ｒ１と外周部Ｐとの間の領域で一定であるようにしてもよい。なお、この場合には、各レンズ１１の平坦部１２の幅Ｗがフレネルレンズ部１３の中間位置ｒ１で不連続的に変化することとなるので、これを防止するため、図８（ｈ）に示すように、半径ｒ１の近傍の領域Ｒ−Ｓで滑らかに変化するようにしてもよい。
【００５０】
なお、図７（ａ）〜（ｃ）及び図８（ａ）〜（ｅ）の例に限らず、幅Ｗの許容範囲（光源光の光路に影響しない領域Ｅ）内であれば、「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題が生じている領域等を勘案して任意の態様で平坦部１２の幅を変化させることができる。
【００５１】
（３）　さらに、上述した実施の形態において、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１の非レンズ面は、金型からの離型性を上げるため、又は、不要な光を拡散させるため、幅Ｗの許容範囲（光源光の光路に影響しない領域Ｅ）内で、階段状の凹凸面のような各種の拡散面を形成してもよい。
【００５２】
（４）　さらにまた、上述した実施の形態においては、フレネルレンズシート１０として、フレネルレンズ部１３の各レンズ１１を同心円状に配置したもの（サーキュラーフレネルレンズシート）を例に挙げて説明したが、これに限らず、フレネルレンズ部の各レンズを直線状に配置したリニアフレネルレンズシートに対しても同様にして適用することができる。
【００５３】
【実施例】
次に、上述した実施の形態の具体的実施例について述べる。
【００５４】
（実施例１）
実施例１では、フルネルレンズ部の各レンズの山頂部に形成された平坦部が光源光の光路に影響しない領域内に位置するように、以下の設計条件で作製した。
【００５５】
すなわち、実施例１では、フレネルレンズ部の中心部から外周部までの領域、すなわち半径ｒが０〜６００ｍｍの領域で、各レンズの平坦部の幅Ｗが０〜２９μｍの範囲で直線的（連続的）に広がるように（図７（ａ）参照）、下記の設計条件でフレネルレンズシートを作製した。なお、このときの、半径ｒ、レンズ角θ、屈折角（９０°−θ２）、平坦部の幅Ｗは、下記表１に示すとおりであった。
【００５６】
【表１】
2004004682.tif 000003
【００５７】
また、その他の基本的な設計条件は、下記のとおりであった。
入光側の焦点距離ｆ１＝１０００ｍｍ
出光側の焦点距離ｆ２＝９８０００ｍｍ
ピッチ＝０．１ｍｍ
工具の先端角度＝４５°
【００５８】
（実施例２）
実施例２では、フレネルレンズ部の中心部から外周部までの領域、すなわち半径ｒが０〜６００ｍｍの領域で、各レンズの平坦部の幅Ｗが、上記表１の値を越えないように、かつ０〜２０μｍの範囲で２μｍ刻み（半径ｒ方向は５０ｍｍ刻み）で段階的（階段的）に広がるように（図７（ｂ）参照）、上記と同様な設計条件でフレネルレンズシートを作製した。
【００５９】
（実施例３）
実施例３では、フレネルレンズ部の半径ｒが０〜２００ｍｍの領域で平坦部の幅Ｗが０μｍ、半径ｒが２００〜２５０ｍｍの領域で平坦部の幅Ｗが０〜３μｍの範囲で滑らかに変化し、半径ｒが２５０〜６００ｍｍの領域で平坦部の幅Ｗが３μｍで一定となるように（図８（ｈ）参照）、上記と同様な設計条件でフレネルレンズシートを作製した。
【００６０】
（比較例）
比較例として、各レンズに平坦部が形成されていないフレネルレンズ部を備えたフレネルレンズシートを作製した。
【００６１】
（評価結果）
上記実施例１〜３及び比較例により作製したフレネルレンズシートを、同一のサイズで作製したレンチキュラーレンズシートに組み合わせて、背面投射型映像表示装置の枠に取り付け、つぶれ試験及び振動試験を行って、「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を確認したところ、下記表２に示すような結果が得られた。その結果、実施例１〜３のものでは、「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題の発生が有効に防止されていた。
【００６２】
なお、ここでいう「つぶれ試験」とは、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４辺をテープで固定し、背面投射型映像表示装置の枠に取り付けた状態で、全白画面を投影させ、「つぶれ」の確認を行うものである。なお、この場合、「つぶれ」が生じた箇所は明暗の模様として表示される。
【００６３】
また、「振動試験」とは、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４辺をテープで固定したものを背面投射型映像表示装置の枠に取り付け、低温環境（−２０℃）下で１時間、振動試験機により枠ごと振動させた後、全白画面を投影させ、「こすれ」の確認を行うものである。なお、この場合、「こすれ」が生じた箇所（レンチキュラーレンズが擦れている部分）は明暗の模様として表示され黒ずんだように見える。
【００６４】
【表２】
2004004682.tif 000004
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、フレネルレンズ部における「つぶれ」、「こすれ」及び「モアレ」の問題を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズシートを備えた透過型スクリーンを示す図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す透過型スクリーンを備えた背面投射型映像表示装置を示す図。
【図２】図２（ａ）は本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズシートの概略構成を示す図、図２（ｂ）は本発明の他の実施の形態に係るフレネルレンズシートの概略構成を示す図。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は本発明の一実施の形態及び他の実施の形態に係るフレネルレンズシートの詳細構成を説明するための図。
【図４】図４は図３（ａ）に示すフレネルレンズシートにおける（９０°−α）と（９０°−θ２）との関係を示す図。
【図５】図５（ａ）はフレネルレンズシートを成形するための金型の作製方法の第１の例を説明するための図、図５（ｂ）はフレネルレンズシートを成形するための金型の従来の作製方法を説明するための図。
【図６】図６はフレネルレンズシートを成形するための金型の作製方法の第２の例を説明するための図。
【図７】図７（ａ）乃至（ｄ）は本発明の一実施の形態に係るフレネルレンズシートにおける各レンズの平坦部の例を示す図。
【図８】図８（ａ）乃至（ｈ）は本発明の他の実施の形態に係るフレネルレンズシートにおける各レンズの平坦部の例を示す図。
【図９】図９は従来のフレネルレンズシートを説明するための図。
【図１０】図１０は従来のフレネルレンズシートの問題を説明するための図。
【図１１】図１１は従来のフレネルレンズシートの問題が生じやすい箇所を説明するための図。
【図１２】図１２は従来のフレネルレンズシートの別の問題を説明するための図。
【符号の説明】
１０　フレネルレンズシート
１１　レンズ
１１ａ　山頂部
１２　平坦部
１３　フレネルレンズ部
２０　レンチキュラーレンズシート
２１　レンチキュラーレンズ部
２２　ブラックストライプ
２３　出光レンズ部
３０　透過型スクリーン
４０　背面投射型映像表示装置
４１　枠
【図１】
2004004682.tif 000005
【図２】
2004004682.tif 000006
【図３】
2004004682.tif 000007
【図４】
2004004682.tif 000008
【図５】
2004004682.tif 000009
【図６】
2004004682.tif 000010
【図７】
2004004682.tif 000011
【図８】
2004004682.tif 000012
【図９】
2004004682.tif 000013
【図１０】
2004004682.tif 000014
【図１１】
2004004682.tif 000015
【図１２】
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