(57)【要約】【課題】    画面輝度の均一性を向上したレンチキュラーレンズシート及び透過型スクリーンを提供する。【解決手段】複数の凸レンズ６を配列したレンチキュラーレンズ５を備えるレンチキュラーレンズシート２において、複数の凸レンズ６は、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角が最小となる所定の凸レンズからの配列に沿った距離に応じて、ピークゲインを示す方向が所定の凸レンズ側に傾くように、光軸変化角が大きくなるように形成され、距離に対する光軸変化角の変化量を、所定の凸レンズを含む領域よりも、その周辺部において大きくすることによって、各凸レンズ６の出光のピークゲインをそれぞれ観察者側に適切に向けることができ、このレンチキュラーレンズシート２とフレネルレンズ４とを備えた透過型スクリーン１は、画面輝度の均一性が向上する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸レンズを配列したレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記複数の凸レンズは、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角が最小となる所定の凸レンズからの、前記配列の方向に沿った距離に応じて、前記ピークゲインを示す方向が前記所定の凸レンズ側に傾くように、前記光軸変化角が大きくなるように形成され、
前記距離に対する前記光軸変化角の変化量を、前記所定の凸レンズを含む領域よりも、その周辺部において大きくしたこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項２】
請求項１に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記複数の凸レンズの前記光軸変化角の前記距離に対する変化量を、前記所定の凸レンズに対して前記周辺部よりもさらに外側の領域において、この周辺部よりも小さくしたこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項３】
複数の凸レンズを配列したレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記複数の凸レンズは、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角ｘを、
ａ及びｓをそれぞれ所定の定数とし、
前記光軸変化角ｘが最小となる所定の凸レンズからの、前記配列の方向に沿った距離をｒとしたときに、
０≦｜ｒ｜≦ｓの範囲において、
ｘ＝ａ×（１＋ｓｉｎ（πｒ／ｓ−π／２））としたこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項４】
複数の凸レンズを配列したレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記複数の凸レンズは、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角ｘを、
ａ、ｂ、ｃ及びｓを所定の定数とし、
ｓ’を０＜ｓ’≦ｓを満たす所定の定数とし、
前記光軸変化角ｘが最小となる所定の凸レンズからの、前記配列の方向に沿った距離をｒとしたときに、
０≦｜ｒ｜≦ｓ’の範囲において、
ｘ＝ａ×（１＋ｓｉｎ（πｒ／ｓ−π／２））とし、
ｓ’＜｜ｒ｜の範囲において、
ｘ＝ｂ＋ｃ×ｒとしたこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、
ｒの単位をｍｍ、ｘの単位をｄｅｇとしたときに、定数ａ及びｓが、
５０＜ｓ／ａを満たすこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記複数の凸レンズは、前記所定の凸レンズからの、前記配列の方向に沿った距離に応じて、拡散角を大きくしたこと、
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシートと、
フレネルレンズ部とを有すること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項８】
請求項７に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記複数の凸レンズは、前記透過型スクリーンの画面の横方向に沿って延在するシリンダレンズであること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、
前記フレネルレンズ部は、前記レンチキュラーレンズシートの、レンチキュラーレンズが形成されていない側の面に形成されていること、
を特徴とする透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンチキュラーレンズシート、及び、レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズ部とを備えた透過型スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、背面投射型テレビに用いられる透過型スクリーン（背面投射型スクリーンとも称される。）は、映像源からの投射光を屈折させて略平行光にするフレネルレンズと、投射光を散乱させて画像を形成するレンチキュラーレンズとを備えている。ここで、レンチキュラーレンズは、シリンダレンズ（シリンドリカルレンズとも称される。）等の凸レンズを配列したものをいう。レンチキュラーレンズシートは、このレンチキュラーレンズが形成されたシートである。
【０００３】
また、従来の透過型スクリーンは、水平方向の視野特性に関わる水平拡散を水平拡散用レンチキュラーレンズで行い、垂直方向の視野特性に関わる垂直拡散を拡散剤又は垂直拡散用レンチキュラーレンズによって行っていた。
この場合、水平拡散用レンチキュラーレンズは、スクリーンの画面縦方向に延在するシリンダレンズを横方向に並列したものとし、垂直拡散用レンチキュラーレンズは、スクリーンの画面横方向に延在するシリンダレンズを縦方向に並列したものとしていた。
【０００４】
さらに、特許文献１の透過型スクリーンは、画面周辺部における輝度低下（シェーディング）や、帯状かつ局部的に画面の輝度が増すホットバンド等を改善し、画面輝度の均一性（ブライトユニフォミティ）を向上するために、垂直方向拡散用のレンチキュラーレンズの各凸レンズの光軸変化角及び拡散角の広さを、スクリーン上の上下方向位置に応じて連続的に変化させている。
【０００５】
特許文献１のレンチキュラーレンズは、上述したホットバンドを改善するのに非常に有用である。しかし、このレンチキュラーレンズは、スクリーン全面にわたっての光軸変化角の分布について、スクリーンの照度バランス及びプロジェクターからスクリーンへの入射角を具体的に考慮したものではないため、画面輝度の均一性について、さらなる改良の余地がある。
【０００６】
例えば、このレンチキュラーレンズは、各凸レンズの光軸変化角を、スクリーン中心からの距離に応じてリニアに変化させることが考えられる。
この場合に、画面周辺の輝度低下を改善しようとすると、各凸レンズは、スクリーン全面にわたって、光軸変化角を大きくされる。しかし、この場合は、スクリーン中心部の輝度は低下する。
一方、スクリーン中心部の輝度を確保しようとすると、各凸レンズは、スクリーン全面にわたって、光軸変化角を小さくされる。しかし、この場合は、スクリーンの上下端部の周辺輝度は低下する。
【特許文献１】特開平１１−２３７６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、画面輝度の均一性を向上したレンチキュラーレンズシート及び透過型スクリーンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００９】
請求項１の発明は、複数の凸レンズ（６）を配列したレンチキュラーレンズ（５）を備えるレンチキュラーレンズシート（２）において、前記複数の凸レンズ（６）は、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角が最小となる所定の凸レンズからの、前記配列の方向に沿った距離に応じて、前記ピークゲインを示す方向が前記所定の凸レンズ側に傾くように、前記光軸変化角が大きくなるように形成され、前記距離に対する前記光軸変化角の変化量を、前記所定の凸レンズを含む領域よりも、その周辺部において大きくしたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレンチキュラーレンズシート（２）において、前記複数の凸レンズ（６）の前記光軸変化角の前記距離に対する変化量を、前記所定の凸レンズに対して前記周辺部よりもさらに外側の領域において、この周辺部よりも小さくしたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１１】
請求項３の発明は、複数の凸レンズ（６）を配列したレンチキュラーレンズ（５）を備えるレンチキュラーレンズシート（２）において、前記複数の凸レンズ（６）は、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角ｘを、ａ及びｓをそれぞれ所定の定数とし、前記光軸変化角ｘが最小となる所定の凸レンズからの、前記配列に沿った距離をｒとしたときに、０≦｜ｒ｜≦ｓの範囲において、ｘ＝ａ×（１＋ｓｉｎ（πｒ／ｓ−π／２））としたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１２】
請求項４の発明は、複数の凸レンズ（６）を配列したレンチキュラーレンズ（５）を備えるレンチキュラーレンズシート（２）において、前記複数の凸レンズ（６）は、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角ｘを、ａ、ｂ、ｃ及びｓを所定の定数とし、ｓ’を０＜ｓ’≦ｓを満たす所定の定数とし、前記光軸変化角ｘが最小となる所定の凸レンズからの、前記配列に沿った距離をｒとしたときに、０≦｜ｒ｜≦ｓ’の範囲において、ｘ＝ａ×（１＋ｓｉｎ（πｒ／ｓ−π／２））とし、ｓ’＜｜ｒ｜の範囲において、ｘ＝ｂ＋ｃ×ｒをしたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載のレンチキュラーレンズシート（２）において、ｒの単位をｍｍ、ｘの単位をｄｅｇとしたときに、定数ａ及びｓが、５０＜ｓ／ａを満たすことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシート（２）において、前記複数の凸レンズ（６）は、前記所定の凸レンズからの前記配列の方向に沿った距離に応じて、拡散角を大きくしたことを特徴とするレンチキュラーレンズシートである。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシート（２）と、フレネルレンズ部（４）とを有することを特徴とする透過型スクリーン（１）である。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７に記載の透過型スクリーン（１）において、前記複数の凸レンズ（６）は、前記透過型スクリーンの画面の横方向に沿って延在するシリンダレンズであることを特徴とする透過型スクリーンである。
【００１７】
請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載の透過型スクリーンにおいて、前記フレネルレンズ部（４）は、前記レンチキュラーレンズシート（２）の、レンチキュラーレンズ（５）が形成されていない側の面に形成されていることを特徴とする透過型スクリーンである。
【００１８】
なお、上述した定数ｓは、スクリーン上において、三角関数を用いて光軸変化角を規定する範囲を決定する数値である。また、定数ａは、この範囲内における光軸変化角の大きさを規定する数値である。このようなｓ及びａの関係としては、ｒの単位をｍｍ、ｘの単位をｄｅｇとしたときに、上述したように５０＜ｓ／ａとすることが好ましく、１００＜ｓ／ａとするとより好ましい。すなわち、ｓ／ａは光軸変化角の変化の急峻さを示すパラメータであり、この値が小さくなるほど変化が急峻となるが、小さすぎると光軸変化角の変化が急になりすぎて、さまざまな方向からスクリーンを見たときにバランスが悪くなるからである。なお、１ｄｅｇ＝π／１８０ｒａｄである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、以下のような効果がある。
（１）  所定の凸レンズ部（例えば、画面の中心部等）の正面から表示画像を観察した場合に、この所定の凸レンズを含む領域では、観察者の視角は、スクリーンに対して略垂直となり、その画面上の距離に対する視角の変化量は微小であるから、光軸変化角の変化量を小さくしている。一方、周辺部においては、観察者の視角の傾きは、画面上の距離に対して比較的大きく変化する。そこで、周辺部では、光軸変化角の変化量は大きくされている。したがって、レンチキュラーレンズの各凸レンズがピークゲインを示す方向の光軸は、それぞれ適切に観察者側に向けられる。これによって観察者側からみた画面輝度の均一性は向上し、シェーディングやホットバンドの発生は防止される。
（２）  上述した周辺部のさらに外側の領域は、光軸変化角の変化量は小さくされているから、画面の周辺部で光軸変化角が過大となることに起因して、輝度が損なわれるカットオフの発生が防止される。
（３）  画面の周辺部は、光軸変化角を、距離に応じてリニアに変化させているから、画面の周辺部の輝度が適切に微調整される。
（４）  各凸レンズの拡散角は、所定の凸レンズからの配列の方向に沿った距離に応じて大きくされているから、スクリーンを正面視以外の視角から観察された場合にも、輝度のバランスが良好なものにできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、画面輝度の均一性を向上した透過型スクリーンを提供するという目的を、複数のシリンダレンズは、入光側の光線方向と出光側のピークゲインを示す方向とがなす角度である光軸変化角が最小となる、スクリーン中心部のシリンダレンズからの配列方向に沿った距離に応じて、ピークゲインを示す方向がスクリーン中心部側に傾くように、光軸変化角が大きくなるように形成され、配列方向の距離に対する光軸変化角の変化量を、中心部よりも周辺部において大きくすることによって実現した。
【実施例１】
【００２１】
以下、図面等を参照して、本発明を適用した透過型スクリーンの実施例をあげて、更に詳しく説明する。この透過型スクリーンは、本発明を適用したレンチキュラーレンズシートを備えている。
図１は、本実施例の透過型スクリーンの構成を示す外観斜視図である。透過型スクリーン１は、垂直方向拡散用レンチキュラーレンズシート（以下、「Ｖ(vertical)レンチシート」と称する。）２と、Ｖレンチシート２の出光側に設けられた水平方向拡散用レンチキュラーレンズシート（以下、「Ｈ(horizontal)レンチシート」と称する。）３とを有する。そして、図示しない前面板は、Ｈレンチシート３の出光側に設けられる。
【００２２】
Ｖレンチシート２は、平板状に形成され、その出光側の面には、同心円状に形成されたサーキュラータイプのフレネルレンズ４が形成されている。このフレネルレンズ４の中心は、Ｖレンチシート２の中心と略同じ位置に配置されている。
【００２３】
縦方向拡散用レンチキュラーレンズ（以下、「Ｖレンチレンズ」と称する。）５は、Ｖレンチシート２の、図示しないＣＲＴ３管式の光源側（入光側）の面に形成されている。このＶレンチレンズ５は、画面の横方向に沿ってそれぞれ延在する複数の平凸型のシリンダレンズ６を、相互に隣接させ、画面の縦方向にわたって略平行に配列させたものであり、垂直方向における視野特性の調整のために設けられている。各シリンダレンズ６は、それぞれ光源側に凸面を有する平凸型レンズであり、横断面形状において略円弧状に張り出した表面を有する。この形状の詳細は、後に詳しく説明する。
【００２４】
そして、本実施例において、各シリンダレンズ６の光学特性は、以下述べるように、透過型スクリーン１の画面上下方向の位置に応じて異なっている。
先ず、各シリンダレンズ６は、透過型スクリーン１の画面上下方向の位置に応じて、その光軸変化角が異なり、具体的には、画面の上下端側に近づくにつれて、出光側の光軸を画面の中心側に傾けるようにされている。なお、本明細書において、光軸変化角は、以下に説明するように定義される。
【００２５】
図２は、本実施例のシリンダレンズ６の視角と輝度（ゲイン）との関係の一例を示す拡散特性図である。なお、ここでは、フレネルレンズ４がない状態でのデータを示している。
この拡散特性とは、シリンダレンズ６の入光側から、Ｖレンチレンズ５の垂直方向に沿った光線を入射し、出光側において測定点の視角を変えながら輝度（ゲイン）を測定したときの輝度分布をいうものとする。
【００２６】
横軸は、Ｖレンチレンズ５の法線方向に対して、シリンダレンズ６の出光側の中心線と、測定点とを最短距離で結ぶ直線が、入光方向（この場合Ｖレンチレンズ５の法線方向）に対してなす角度（ｄｅｇ）を示している。縦軸は、測定点からシリンダレンズ６の出光側を観察したときの輝度（ゲイン）を示している。
【００２７】
輝度分布は、ある角度において極大値（ピークゲイン）を示し、その両側では所定の角度から遠ざかるにつれて減少する山型の分布となる。そして、このピークゲインを得られる角度を、「光軸変化角」とする。例えば、図２の場合には、光軸変化角は、約２．１（ｄｅｇ）である。
【００２８】
なお、透過型スクリーン１が、背面投射型テレビのプロジェクションスクリーンとして使用される場合は、光源から発生する光は、一般に拡散光である。このため、各シリンダレンズ６に対する入光の入射角度は、その画面上の位置によって変化する。しかし、本明細書においては、光軸変化角は、各シリンダレンズ６の光学特性を、光源の種類や位置にかかわらず、定量的に把握するため、上述したようにＶレンチレンズ５の垂直方向から入光させたときのピークゲイン角度とする。
【００２９】
そして、本実施例では、透過型スクリーン１の画面上下方向の中心部のシリンダレンズ６の光軸変化角を略０（ｄｅｇ）とし、ここから上下方向（画面の縦方向）にそれぞれ離れる距離に応じて、各シリンダレンズ６の光軸変化角を、透過型スクリーン１の画面の中心側に傾ける方向に大きくしている。
【００３０】
具体的には、図１のＢに示すように、透過型スクリーン１の画面上下方向中心部では、シリンダレンズ６の凸面は、レンズピッチの中心に対して略軸対称となっている。これに対して、図１のＡに示すように、透過型スクリーン１の上端側では、シリンダレンズ６は、Ｖレンチレンズ５の垂直方向における高さが最大となる頂部が、レンズピッチの中心に対して下側に寄せられた形状となっている。また、図１のＣに示すように、透過型スクリーン１の下端側では、シリンダレンズ６は、その頂部が、レンズピッチの中心に対して上側に寄せられた形状となっており、この形状は、透過型スクリーン１の上端側におけるシリンダレンズ６と上下対称となっている。
【００３１】
図３は、図１のＣに示したシリンダレンズ６の拡大横断面図である。図３（ａ）に示すように、シリンダレンズ６は、光軸方向（Ｖレンチレンズ５の法線方向）の高さが最大となる頂部Ｏ’の位置が、レンズピッチの中心Ｏに対して、レンズピッチ方向において、距離Ｗだけずらして配置されている。
また、このシリンダレンズ６の表面形状は、図３（ｂ）に示すように、径の異なる複数の円弧を組み合わせたものであり、具体的には、半径Ｒ1と、半径Ｒ2（Ｒ1＞Ｒ2）の２つの円弧を、点Ｑにおいて滑らかに連接した形状となっている。
【００３２】
シリンダレンズ６は、透過型スクリーン１の縦方向中心部に近い位置では、半径の大きな円弧の比率が高く、上下端部に近づくにつれて、半径の小さな円の比率が小さくなるように形成されている。これによって、シリンダレンズ６は、中心部から上下端部に近づくほど光軸変化角を大きくし、かつ拡散角を広くすることができる。このとき、半径の大きな円弧の直径２Ｒ1、及び、半径の小さな円弧の直径２Ｒ2は、それぞれＶレンチレンズ５のレンズピッチよりも大きくするとよい。
【００３３】
図４は、本実施例の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。図４において、横軸は、透過型スクリーン１の画面縦方向における距離ｒ（ｍｍ）を示す。本実施例の場合には、透過型スクリーン１の中心部を０とし、透過型スクリーン１の画面上方側が正、下方側が負とした。また、縦軸は、各シリンダレンズ６の光軸変化角ｘ（ｄｅｇ）を示す。
【００３４】
本実施例は、各シリンダレンズ６の光軸変化角ｘ（ｄｅｇ）を、以下の式を満たすようにした。
ｘ（ｄｅｇ）＝−２×（１＋ｓｉｎ（π｜ｒ｜（ｍｍ）／４００−π／２））／２
（−２００＜ｒ＜０）
ｘ（ｄｅｇ）＝  ２×（１＋ｓｉｎ（πｒ（ｍｍ）／４００−π／２））／２
（０≦ｒ＜２００）
ｘ（ｄｅｇ）＝｜２＋０．００５×ｒ｜
（｜ｒ｜≧２００）
ここで、ｒは、光軸変化角が略０（ｄｅｇ）となる透過型スクリーン１の画面縦方向中心部におけるシリンダレンズ６のレンズピッチ中心から、各シリンダレンズ６のレンズピッチ中心までの距離である。
【００３５】
ここで、光軸変化角ｘを距離ｒによって微分した値、すなわちｄｘ／ｄｒに着目すると、ｄｘ／ｄｒは、ｘ＝０、ｒ＝０となる透過型スクリーン１の中心部で０となる。ｄｘ／ｄｒは、ｒが０から増加するにしたがって徐々に増加し、これに伴いｘも徐々に増加する。そして、ｄｘ／ｄｒは、ｒ＝２００ｍｍにおいて最大となる。さらに、ｄｘ／ｄｒは、ｒが２００ｍｍを超えると一定値となるから、ｒに対するｘの分布は、直線状となる。なお、ｘの分布は、ｒが負の領域においては、ｒ＝０の軸に対して軸対称となる。
【００３６】
また、本実施例のＶレンチレンズ５は、Ｖレンチレンズ５を構成する各シリンダレンズの散乱の、拡散角の一例である１／３輝度角を、透過型スクリーン１の画面縦方向における中心（ｒ＝０の箇所）から、画面の上下端側に向かうにつれて連続的に大きくなるようにしている。１／３輝度角とは、図２の場合と同様に、シリンダレンズ６に平行光を入射し、これに対する出光の、視角に対する輝度分布をみたときに、上述したピークゲインの１／３以上の輝度が得られる視角の範囲をいう。拡散角を示す指標は、この１／３輝度角に限らず、例えば１／２輝度角等でもよい。
【００３７】
一方、図１に示すように、水平方向拡散用レンチキュラーレンズ（以下、「Ｈレンチレンズ」と称する。）７は、Ｈレンチシート３の入光側の面に形成され、水平方向の視野特性を調整する。このＨレンチレンズ７は、透過型スクリーン１の画面の縦方向に沿ってそれぞれ延在する複数の平凸型のシリンダレンズ８を、隣接させ、画面の横方向にわたって略平行に配列されている。各シリンダレンズ８は、それぞれＶレンチシート２側に対して凸であり、その横断面形状は、各シリンダレンズ８の長手方向にわたって一定の円弧状となっている。
【００３８】
また、Ｈレンチシート３は、その出光側の面に、カラーシフトを調整するためのレンチキュラーレンズ９が形成されている。このレンチキュラーレンズ９は、透過型スクリーン１の画面の縦方向に沿ってそれぞれ延在する複数の平凸型のシリンダレンズ１０の間隔に、映像のコントラストを向上させるためのブラックストライプ１１を配されている。
【００３９】
なお、図示しない前面板は、Ｈレンチシート３を保護するために設けられる保護板である。前面板は、必要に応じて、ハードコート（ＨＣ）処理、低反射（ＡＲ）処理、防眩（ＡＧ）処理、帯電防止（ＡＳ）処理等の、所望の付加機能を持たせるための処理が施される。
【００４０】
次に、上述したＶレンチシート２の製造方法について説明する。
本実施例では、Ｖレンチシート２は、予め一方の面にＶレンチレンズ５が形成された樹脂製のシートである原反の背面に、紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂を用いてフレネルレンズ４を形成して作製されている。このフレネルレンズ４の形成方法については周知であるので、Ｖレンチレンズ５の製造方法について説明する。
【００４１】
Ｖレンチレンズ５は、ローラ状に形成され、その外周面の周方向に沿って各シリンダレンズ６の雌型として機能する溝が配列された金型を用い、例えば熱可塑性樹脂を用いた溶融押出しや、電離放射線硬化成型によって形成される。電離放射線とは、例えば紫外線や電子線等をいい、電離放射線硬化成型とは、これらの電離放射線を照射されることによって硬化する電離放射線硬化性樹脂を、流動可能な状態で金型に接触させて成型し、その金型への接触中又は金型からの剥離後に硬化させることをいう。
【００４２】
図５は、Ｖレンチレンズ５の成型に用いられる金型１２の製造方法を示す図である。金型１２は、ローラ状に形成され、その外周面に、シリンダレンズ６の雌型として機能する溝１３が形成されている。この溝１３は、例えば、金型１２の母材である円筒体を旋盤で自転させながら、二点鎖線で示す形状の刃物１４によって切削加工して形成される。なお、刃物１４ａ、１４ｂ及び１４ｃは、工具送りをしながら切削加工をする際の、各段階における刃物１４の、旋盤の径方向に対する傾斜をそれぞれ示している。
【００４３】
そして、刃物１４の切削部の断面形状は、適切な角度をつけて金型１２の母材を切削したときに、図３に示すシリンダレンズ６の表面に相当する曲面を形成できるように、複数の円弧及び直線を滑らかに連接している。そして、刃物１４は、金型１２の製作時には、Ｖレンチレンズ５の１ピッチごとに、切り込み角度を変えながら、金型１２の軸方向に送られて切削を繰り返す。
このように、母材に対する刃物１４の角度を、数値制御により任意の角度に設定可能な刃物台は、例えば、特開昭６２−１２４８０１号公報、特開平７−４０１０７号公報、特開平７−２４１９１９号公報等に記載されている。
【００４４】
なお、本実施例による効果については、下記する各実施例及び比較例を説明した後に、これらとの対比において詳述する。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明を適用した透過型スクリーンの実施例２について説明する。なお、上述した実施例１と同様の点は、以下説明する各実施例、比較例では説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００４６】
図６は、実施例２の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
実施例２は、各シリンダレンズ６の光軸変化角ｘ（ｄｅｇ）を、下記のように設定した。
ｘ（ｄｅｇ）＝−５×（１＋ｓｉｎ（π｜ｒ｜（ｍｍ）／１０００−π／２））／２
（ｒ＜０）
ｘ（ｄｅｇ）＝  ５×（１＋ｓｉｎ（πｒ（ｍｍ）／１０００−π／２））／２
（ｒ≧０）
【実施例３】
【００４７】
図７は、実施例３の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
実施例３は、各シリンダレンズ６の光軸変化角ｘ（ｄｅｇ）を、下記のように設定した。
ｘ（ｄｅｇ）＝０．００５×ｒ（ｍｍ）  （｜ｒ｜＜２００）
ｘ（ｄｅｇ）＝０．０１×ｒ−１×ｒ／｜ｒ｜（ｍｍ）  （｜ｒ｜≧２００）
【実施例４】
【００４８】
図８は、実施例４の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
実施例４は、各シリンダレンズ６の光軸変化角ｘ（ｄｅｇ）を、下記のように設定した。
ｘ（ｄｅｇ）＝０．００５×ｒ（ｍｍ）  （｜ｒ｜＜１００）
ｘ（ｄｅｇ）＝０．０１×ｒ−０．５×ｒ／｜ｒ｜（ｍｍ）  （２００＞｜ｒ｜≧１００）
ｘ（ｄｅｇ）＝０．００５×ｒ＋０．５×ｒ／｜ｒ｜（ｍｍ）  （｜ｒ｜≧２００）
【００４９】
＜本発明の各実施例と、比較例との比較結果について＞
（比較例１）
次に、従来技術に係る透過型スクリーンの比較例１について説明する。
比較例１及び後述する比較例２は、シリンダレンズ６の光軸変化角の分布以外は、ともに実施例１と同様な構成を有する。
図９は、比較例１の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
比較例１は、各シリンダレンズ６の光軸変化角（ｄｅｇ）を、下記のように設定した。
ｘ（ｄｅｇ）＝０．００５×ｒ（ｍｍ）
【００５０】
（比較例２）
図１０は、比較例２の各シリンダレンズ６の画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
比較例２は、各シリンダレンズ６の光軸変化角（ｄｅｇ）を、下記のように設定した。
ｘ（ｄｅｇ）＝０．０１×ｒ（ｍｍ）
【００５１】
上述した実施例１から実施例４まで、及び、比較例１、比較例２の透過型スクリーンの背面から３管式の光源を用いて画像情報を投射し、透過型スクリーン１の画面の中心から垂直方向に設けた観察点から、透過型スクリーン１に表示される画像を正面視によって観察した。
このとき、透過型スクリーン１から観察点までの距離は、例えば有効画面高さの３倍から７倍程度とした。
【００５２】
先ず、比較例１は、画面の中心から、上下端側に近づくにつれて輝度が徐々に低下し、上下端部においてはシェーディングが生ずる場合があった。また、画面の中心部においては、横方向の帯状に局部的に輝度が増すホットバンドが観察された。
また、比較例２は、画面の上下端部における輝度が比較例１に対して良好であったが、画面の中心部において、輝度の低下が観察された。
【００５３】
これに対して、実施例１から実施例４は、比較例１及び比較例２に対して、輝度分布の均一性が向上され、シェーディング及びホットバンドについて改善がみられた。
【００５４】
実施例１及び実施例４は、縦方向中心部及び上下端部では縦方向距離に対する光軸変化角の変化量を小さくし、それらの中間領域では変化量を大きくしたことによって、ホットバンドの改善が顕著であり、さらに上下端部の光軸変化角が過大なことに起因するカットオフが発生しにくかった。
【００５５】
また、実施例１及び実施例３は、透過型スクリーン１の上下端部で光軸変化角の変化量を距離に対してリニアとしたことによって、上下端部において光軸変化角が過大になることを防止でき、カットオフの改善が顕著であった。
【００５６】
また、実施例２は、上述した実施例１と同様の効果を得ることができたが、透過型スクリーン１のサイズや、透過型スクリーン１から観察者までの距離によっては、画面の上下端部で光軸変化角の過大さに起因するカットオフが発生する場合があるので、このような場合には、実施例１の構成とすることが好ましい。
【００５７】
（変形例）
（１）  上述した各実施例においては、Ｖレンチレンズ５を、Ｖレンチシート２のフレネルレンズ４が形成された面の裏側の面に形成している。このような構成は、透過型スクリーン１の構成部材が減り、コストダウンも図れる利点があるが、本発明はこれに限らず、例えば、縦方向拡散用のレンチキュラーレンズは、フレネルレンズが形成されるシートとは別に設けたレンチキュラーレンズシートに形成してもよい。
【００５８】
（２）  縦方向拡散用のレンチキュラーレンズは、前面板の入光側の面に形成してもよい。この場合には、視聴者側から入光する外光の反射や、レンチキュラーレンズが画面上にスジ状に現れるといった問題が生じやすく、これらへの配慮が必要となるが、本発明の効果を得ることはできる。
【００５９】
（３）  上述した各実施例においては、光軸変化角が最小となるシリンダレンズ６を透過型スクリーン１の画面縦方向中心部に設けたが、光源や観察者の視点の位置等に応じて、適宜オフセットした位置に配置してもよい。
【００６０】
（４）  上述した各実施例においては、３管式の光源を用いるものについて説明したが、光源は、単管式のものであってもよく、この場合にも、少なくともスクリーンの出光面側にブラックストライプが形成されるとよい。
【００６１】
（５）  上述した各実施例においては、縦方向拡散用のレンチキュラーレンズに本発明を適用したものを説明したが、本発明は、水平方向拡散用のレンチキュラーレンズ等、縦方向以外の拡散用のレンチキュラーレンズの各凸レンズの光軸変化角を設定する場合にも適用することができる。さらに、レンチキュラーレンズは、シリンダレンズを並列させたものに限らず、例えば、ハエの目レンズ等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明を適用した透過型スクリーンの実施例１の構成を示す外観斜視図である。
【図２】図１の透過型スクリーンのシリンダレンズの視角と輝度との関係の一例を示す拡散特性図である。
【図３】図１の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズのシリンダレンズの拡大横断面図である。
【図４】図１の透過型スクリーンの各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【図５】図１の透過型スクリーンのレンチキュラーレンズの成型に用いられる金型の製造方法を示す図である。
【図６】実施例２の各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【図７】実施例３の各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【図８】実施例４の各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【図９】比較例１の各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【図１０】比較例２の各シリンダレンズの画面縦方向における光軸変化角の分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１    透過型スクリーン
２    垂直方向拡散用レンチキュラーレンズシート（Ｖレンチシート）
３    水平方向拡散用レンチキュラーレンズシート（Ｈレンチシート）
４    フレネルレンズ
５    垂直方向拡散用レンチキュラーレンズ（Ｖレンチレンズ）
６    シリンダレンズ
７    水平方向拡散用レンチキュラーレンズ（Ｈレンチレンズ）
８    シリンダレンズ
９    レンチキュラーレンズ
１０    シリンダレンズ
１１    ブラックストライプ
１２    金型
１３    溝
１４    刃物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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