(57)【要約】【課題】  画面上にシミが発生することを可及的に阻止すると共に、フレネルレンズ及び指向性光散乱レンズ（例えばレンチキュラーレンズ）の周期構造が原因で生じるモワレの強度を可及的に小さくしてシミ及びモワレが目立たない良好な映像鑑賞が可能となる極めて実用性に秀れた透過型スクリーンを提供することである。【解決手段】  指向性光散乱レンズ１及びフレネルレンズ２を有する透過型スクリーンであって、フレネルレンズ２は、指向性光散乱レンズ１と当接する当接部３と、この当接部３間において該当接部３より低い高さである指向性光散乱レンズ１と当接しない非当接部４とを有するように構成されているものである。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性光散乱レンズ及びフレネルレンズを有する透過型スクリーンであって、フレネルレンズは、指向性光散乱レンズと当接する当接部と、この当接部間において該当接部より低い高さである指向性光散乱レンズと当接しない非当接部とを有するように構成されてい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記載の透過型スクリーンにおいて、指向性光散乱レンズとしてレンチキュラーレンズを採用し、該レンチキュラーレンズ及びフレネルレンズのピッチ幅は夫々異なるピッチ幅に設定され、これらのピッチ幅の最小公倍数に相当する間隔で前記フレネルレンズの当接部が設けられていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項３】
請求項２記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズのピッチ幅は、規則性を有するピッチ幅に設定されていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズの外周部に位置する非当接部は該フレネルレンズの当接部より１０μｍ以上低い高さに設定されていることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズの当接部は、５００μｍ以下の間隔で設けら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、透過型スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばリアプロジェクションスクリーンとして用いられる透過型スクリーンとしては、鑑賞者側からレンズ保護用の前面板，レンチキュラーレンズ，フレネルレンズが順次積層された構成のものが一般的である。
【０００３】
ところで、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとは、フレネルレンズの突端縁がレンチキュラーレンズに当接するかしないか程度の極限的な近接状態、若しくは、当接状態で配置される。これは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとの隙間が大きくなればなる程、光がフレネルレンズから前記隙間へ通過する際の屈折、及び、該隙間からレンチキュラーレンズへ通過する際の屈折により、該光が所望の位置を通過しなくなってしまい、それだけ高精度の光学特性が発揮されなくなる（例えば、高解像度とならなくなる）からである。
【０００４】
しかし、この構成では、特にフレネルレンズが合成樹脂製の場合、フレネルレンズの突端縁とレンチキュラーレンズとが当接して押圧されると、該フレネルレンズの突端縁が少し押し潰されて変形し、フレネルレンズとレンチキュラーレンズとの当接部が密度的に高まることで、特に画面の外周部に部分的なシミが発生してしまうことがある。
【０００５】
また、図１に図示したように、フレネルレンズＡのレンズ部及びレンチキュラーレンズＢのレンズ部は、所定のピッチ幅で並設されており周期構造を有するため相互に干渉して、これらのピッチ幅の最小公倍数周期で、正常な映像鑑賞の妨げとなるモワレを生じるという問題もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述の問題点を解決したもので、フレネルレンズの一部を適宜な間隔でレンチキュラーレンズと当接せしめることで、画面上にシミが発生することを可及的に阻止すると共に、フレネルレンズ及び指向性光散乱レンズ（例えばレンチキュラーレンズ）の周期構造が原因で生じるモワレの強度を可及的に小さくしてシミ及びモワレが目立たない良好な映像鑑賞が可能となる極めて実用性に秀れた透過型スクリーンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
指向性光散乱レンズ１及びフレネルレンズ２を有する透過型スクリーンであって、フレネルレンズ２は、指向性光散乱レンズ１と当接する当接部３と、この当接部３間において該当接部３より低い高さである指向性光散乱レンズ１と当接しない非当接部４とを有するように構成されていることを特徴とする透過型スクリーンに係るものである。
【０００９】
また、請求項１記載の透過型スクリーンにおいて、指向性光散乱レンズ１としてレンチキュラーレンズ１を採用し、該レンチキュラーレンズ１及びフレネルレンズ２のピッチ幅は夫々異なるピッチ幅に設定され、これらのピッチ幅の最小公倍数に相当する間隔で前記フレネルレンズ２の当接部３が設けられていることを特徴とする透過型スクリーンに係るものである。
【００１０】
また、請求項２記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズ２のピッチ幅は、規則性を有するピッチ幅に設定されていることを特徴とする透過型スクリーンに係るものである。
【００１１】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズ２の外周部に位置する非当接部４は該フレネルレンズ２の当接部３より１０μｍ以上低い高さに設定されていることを特徴とする透過型スクリーンに係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズ２の当接部３は、５００μｍ以下の間隔で設けられていることを特徴とする透過型スクリーンに係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のように構成したから、画面上にシミが発生することを可及的に阻止すると共に、フレネルレンズ及び指向性光散乱レンズ（例えばレンチキュラーレンズ）の周期構造が原因で生じるモワレの強度を可及的に小さくしてシミ及びモワレが目立たない良好な映像鑑賞が可能となる極めて実用性に秀れた透過型スクリーンとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１５】
フレネルレンズ２の当接部３のみが適宜な間隔で指向性散乱レンズ１（例えばレンチキュラーレンズ１）と当接し、非当接部４は当接しないから、それだけフレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ１との当接面積が小さく且つ当接密度が低くなり、光学特性の変化が少なく、前記シミが見えにくくなるのは勿論、フレネルレンズ２からの光のコントラスト差が小さくなることでモワレが目立ちにくくなる。従って、本発明は、画面上にシミが発生することを可及的に阻止すると共に、フレネルレンズ及びレンチキュラーレンズの周期構造が原因で生じるモワレの強度を可及的に小さくしてシミ及びモワレが目立たない良好な映像鑑賞が可能となる極めて実用性に秀れた透過型スクリーンとなる。
【実施例】
【００１６】
本発明の具体的な実施例について図２〜１０に基づいて説明する。
【００１７】
本実施例は、鑑賞者側からレンズ保護用の前面板，指向性光散乱レンズ１及びフレネルレンズ２が順次積層された透過型スクリーンであって、フレネルレンズ２は、指向性光散乱レンズ１と当接する当接部３と、この当接部３間において該当接部３より低い高さである指向性光散乱レンズ１と当接しない非当接部４とを有し、指向性光散乱レンズ１及びフレネルレンズ２のピッチ幅は夫々異なるピッチ幅に設定され、これらのピッチ幅の最小公倍数に相当する間隔でフレネルレンズ２の当接部３が設けられているものである。
【００１８】
各部を具体的に説明する。
【００１９】
指向性光散乱レンズ１としては、レンチキュラーレンズ１が採用されている。具体的には、フィルム状（フィルムやシート）のアクリル樹脂，ポリカーボネイト樹脂若しくはアクリル・スチレン共重合樹脂等の合成樹脂製の基材上に、映像光を水平方向に拡散する光拡散作用を発揮する垂直方向に延設される凸レンズが多数並設されたレンチキュラーレンズ１が採用されている。
【００２０】
尚、指向性光散乱レンズ１とは、光の透過を利用し、その光に指向性を発現させる異方性を有する微細レンズアレイのことであり、従って、指向性光散乱レンズ１としてフライアイレンズ等、他の指向性光散乱レンズを採用しても良い。
【００２１】
フレネルレンズ２としては、フィルム状（フィルムやシート）のアクリル樹脂，ポリカーボネイト樹脂若しくはアクリル・スチレン共重合樹脂等の合成樹脂製の基材上に、拡散光である映像光を平行光に変換する集光作用を発揮する鋸刃形状のレンズが同心円状に設けられたもの（所謂サーキュラーフレネル）が採用されている。
【００２２】
このレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２のピッチ幅は、夫々異なるピッチ幅に設定されている。
【００２３】
フレネルレンズ２には、前記レンチキュラーレンズ１と当接する当接部３と、該レンチキュラーレンズ１と当接しない非当接部４とが設けられており、本実施例においてはレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２のピッチ幅の最小公倍数に相当する間隔、具体的には、前記最小公倍数周期で前記フレネルレンズ２の当接部３が設けられている。
【００２４】
即ち、本実施例の当接部３は、後述するレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２の初期設計時のピッチ幅によって決まる一定の間隔で発生するモワレ間隔（周期）に一致する間隔で設けられている。
【００２５】
本実施例においては、フレネルレンズ２の当接部３は５００μｍ以下の間隔で設けられている。
【００２６】
これは、背景技術の項でも述べたように、モワレはレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２との周期構造が干渉するこれらのピッチ幅の最小公倍数周期で生じるが、この当接部３の間隔が５００μｍ以下であれば、人間の目によっては視認されにくいからである。
【００２７】
尚、前記当接部３の間隔を５００μｍより広い間隔に設定しても良い。この場合には、当接部３の間隔が大きくなる程レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２との当接面積が小さく且つ当接密度が低くなり、該レンチキュラーレンズ１の突端縁がフレネルレンズ２に押圧されて押し潰されても、それだけ光学特性の変化が少なく、シミが目立たなくなる。また、レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２とのピッチ差を大きくすることで、レンチキュラーレンズ１による変調度を下げることができ、これによってもモワレ強度を小さくできる。
【００２８】
また、図７，８に図示した別例のように、前記レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２のピッチ幅の最小公倍数周期に自然数を乗じた周期で前記フレネルレンズ２の当接部３を設けた構成としても良い。尚、図７は前記最小公倍数周期に２を乗じた周期、図８は前記最小公倍数周期に３を乗じた周期で当接部３を設けた場合である。この自然数は、材料の硬度，モワレの見難さ，金型加工上のプログラム（の容易性）により選定すると良い。
【００２９】
具体的には、本実施例においては以下のようにしてレンチキュラーレンズ１及びフレネルレンズ２のピッチ幅を設定することで、モワレが視認されないように構成している。
【００３０】
先ずモワレの周期を決定する。本実施例においては５００μｍとする。この際、レンチキュラーレンズ１及びフレネルレンズ２の選択できるピッチ幅は、５００をすべての自然数（１〜５００）で割った値、５００，２５０，１６６．６６・・・，１２５，・・・１μｍから選択できる。
【００３１】
ここで、ピッチ幅が成形により多少ずれても安定してモワレの周期が５００μｍとなるように、前記レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２とのピッチ比を選択する。具体的には、図６はＸ（レンチキュラーレンズ１のピッチ幅／フレネルレンズ２のピッチ幅）と、Ｙ（モワレ周期／フレネルレンズ２のピッチ幅）との周期関係を示したものであり、この図６から２／３付近のピッチ比を選ぶと、多少のピッチ変動があってもモワレが大きく変わることがないことがわかる。尚、前記Ｘを、フレネルレンズ２のピッチ幅／レンチキュラーレンズ１のピッチ幅とし、前記Ｙを、モワレ周期／レンチキュラーレンズ１のピッチ幅としても同様である。
【００３２】
本実施例においては、フレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ１とのピッチ比を２：３としている（図２参照）。従って、モワレ周期は６となる。ここでモワレ周期が５００μｍに相当するため、初期設計時の前記フレネルレンズ２のピッチ幅は１６６．６６・・・μｍとなり、レンチキュラーレンズ１のピッチ幅は１２５μｍとなる。
【００３３】
このレンチキュラーレンズ１のピッチ幅，フレネルレンズ２のピッチ幅，モワレ周期の比３：２：６の関係に合うようにフレネルレンズ２に当接部３と非当接部４を形成したものを図４に示す。
【００３４】
従って、当接部３はレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２のピッチ幅の最小公倍数周期、本実施例においては５００μｍ間隔で設けることになる。
【００３５】
また、フレネルレンズ２の外周部にして当接部３間のレンズは、該当接部３より１０μｍ以上低い高さの非当接部４に設定されている。これは、前記フレネルレンズ２の当接部３がレンチキュラーレンズ１と当接すると該当接部３（の突端部）が１０μｍ程度押し潰されてしまうからである。
【００３６】
具体的には、図１０に図示したように例えばフレネルレンズ２に５ピッチ毎に当接部３を設ける場合、当接部３のピッチ幅及び非当接部４のピッチ幅を夫々初期設計時のピッチ幅Ｐ（図９参照）の１．４倍，０．９倍に設定することで、この当接部３と非当接部４との間に１０μｍ以上の段差Ｈが生じるようにしている。
【００３７】
即ち、当接部３となるレンズを、非当接部４となる当接部３間の複数のレンズを夫々均一に短くした分だけ幅広なピッチとすることで、この当接部３と非当接部４との間に１０μｍ以上の段差Ｈが生じるようにしている。従って、本実施例のフレネルレンズ２のピッチ幅はランダムでなく規則性を有する構成となる。
【００３８】
尚、フレネルレンズ２の外周部の非当接部４のみを当接部３より１０μｍ以上低くしたのは、フレネルレンズ２の中央部には、上述したシミが発生しにくく、レンズの高さも原理的に低いためあえてこのシミの対策をする必要がないからである。
【００３９】
即ち、非当接部４と当接部３の高さの差が１０μｍ以下の場合には、非当接部４がレンチキュラーレンズ１と当接するおそれが生じるが、本実施例においては、当接部３がレンチキュラーレンズ１との当接により押し潰されても、所定間隔で設けた当接部３のみでレンチキュラーレンズ１と当接するから、それだけレンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２との当接面積及び当接密度を小さくすることができ、前記スクリーンの外周部に生じるシミは鑑賞者から視認されにくくなる。
【００４０】
しかもこの際、上述のようにフレネルレンズ２の当接部３は、前記モワレが生じる周期で設けた構成としているから、モワレの強度は可及的に小さくなり、しかも、本実施例においてはモワレは５００μｍ以下の周期で生じ視認されにくいから、前記シミの発生を阻止しつつモワレ強度を可及的に小さくすることができる構成を簡易に実現でき、極めて良好な映像を鑑賞できるものとなる。
【００４１】
尚、本実施例においてはフレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ１とのピッチ比が２：３となる場合について説明したが、他のピッチ比を選択しても良いのは勿論である。尚、この際、図６に図示したように、多少レンチキュラーレンズ１とフレネルレンズ２とのピッチ比が変化してもモワレが大きく変化しない部分のピッチ比、２：３の他に（図３，５に図示した別例のような）３：４や３：５など、ポイントが密集していない領域からピッチ比を選択するのが好ましい。
【００４２】
また、本実施例においては、フレネルレンズ２の当接部３と非当接部４のピッチ幅は、夫々異なるピッチ幅となるように設定されている。
【００４３】
従って、当接部３が上述のような間隔で設けられていることと相俟って、フレネルレンズ２の集光に寄与するフレネル面（図４中Ｊの面）と寄与しないライズ面（図４中Ｋの面）による光のコントラスト差を小さくすることができ、それだけモワレ強度を小さくすることができる。尚、指向性光散乱レンズ１として、フライアイレンズ等を採用した場合であっても同様であり、フレネルレンズ２の当接部３を適宜な間隔をおいて設けることで、前記光のコントラスト差を小さくでき、それだけモワレ強度を小さくできる。
【００４４】
尚、当接部３間の非当接部４を全て同一のピッチ幅で設けずに、複数種のピッチ幅で設けた場合には、より一層前記コントラスト差を小さくしてモワレ強度を小さくできる。
【００４５】
また、本実施例においては、レンズ保護用の前面板（図示省略）を設けているが、該前面板を設けない構成としても良い。
【００４６】
本実施例は、上述のように構成したから、フレネルレンズ２の当接部３のみが適宜な間隔でレンチキュラーレンズ１と当接し、非当接部４は当接しないから、それだけフレネルレンズ２とレンチキュラーレンズ１との当接面積が小さく且つ当接密度が低くなり、光学特性の変化が少なく、前記シミが見えにくくなるのは勿論、モワレの強度を可及的に小さくすることでモワレが目立ちにくくなる。
【００４７】
従って、本実施例は、画面上にシミが発生することを可及的に阻止すると共に、フレネルレンズ及びレンチキュラーレンズの周期構造が原因で生じるモワレの強度を可及的に小さくしてシミ及びモワレが目立たない良好な映像鑑賞が可能となる極めて実用性に秀れた透過型スクリーンとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】従来例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズの概略説明断面図である。
【図２】本実施例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズのピッチ比を示す概略説明断面図である。
【図３】別例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズのピッチ比を示す概略説明断面図である。
【図４】本実施例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズの概略説明断面図である。
【図５】別例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズの概略説明断面図である。
【図６】レンチキュラーレンズ及びフレネルレンズのピッチ比とモワレ周期との関係を示すグラフである。
【図７】別例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズの概略説明断面図である。
【図８】別例のレンチキュラーレンズ及びフレネルレンズの概略説明断面図である。
【図９】初期設定時のフレネルレンズのピッチ幅を示す概略説明図である。
【図１０】フレネルレンズのピッチ幅の設定例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  指向性光散乱レンズ
２  フレネルレンズ
３  当接部
４  非当接部
【図１】
2005316317.tif 000003
【図２】
2005316317.tif 000004
【図３】
2005316317.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005316317.tif 000007
【図６】
2005316317.tif 000008
【図７】
2005316317.tif 000009
【図８】
2005316317.tif 000010
【図９】
2005316317.tif 000011
【図１０】
2005316317.tif 000012