(57)【要約】【課題】  レンチキュラーレンズシートの光吸収層の幅を効率よく測定することができるレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置及びその印刷幅測定方法を提供することを目的とする。【解決手段】  複数の入射側レンズ２１と、当該入射側レンズ２１が並設された面に対向する対向面上で入射側レンズ２１の非集光部に並設された複数の光吸収層３とを有するレンチキュラーレンズシートの光吸収層３の印刷幅を測定する測定装置１０であって、対向面を撮影して複数の光吸収層３の画像を取得する撮影装置１２と、撮影装置１２が取得した光吸収層３の画像を解析して対向面における輝度変化を計測し、当該輝度変化に基づいて複数の光吸収層３の印刷幅を測定する画像評価装置１４とを備えたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基板と、当該基板上に並設された複数のレンチキュラーレンズと、当該レンチキュラーレンズが並設された面に対向する前記基板の対向面上における前記レンチキュラーレンズの非集光部に並設された複数の光吸収層とを有するレンチキュラーレンズシートの前記光吸収層の印刷幅を測定する装置であって、
前記対向面を撮影し、前記複数の光吸収層の画像を撮影する撮影装置と、
当該撮影装置が撮影した光吸収層の画像を解析して前記対向面における輝度変化を計測し、当該輝度変化に基づいて前記複数の光吸収層の印刷幅を測定する画像評価装置とを備えたレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項２】
前記対向面に光を照射する照明装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項３】
前記画像評価装置は、前記光吸収層の外縁近傍における輝度変化を計測することによって前記印刷幅を測定することを特徴とする請求項１又は２記載のレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項４】
前記光吸収層の外縁近傍の範囲は、０．５ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３記載のレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項５】
前記光吸収層は、前記非集光部に設けられた凸状部上に形成され、
前記光吸収層の外縁近傍は、当該凸状部の斜面上に配置されることを特徴とする請求項３又は４記載のレンチキュラーレンズシート。
【請求項６】
前記撮影装置は、前記対向面を撮影するためのカメラを有し、
当該カメラは、ＣＣＤカメラであ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レンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項７】
前記撮影装置は、前記光を結像するための撮影レンズを有し、
当該撮影レンズは、テレセントリック型レンズであ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レンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置。
【請求項８】
光透過性の基板と、当該基板上に並設された複数のレンチキュラーレンズと、当該レンチキュラーレンズが並設された面に対向する前記基板の対向面上における前記レンチキュラーレンズの非集光部に並設された複数の光吸収層とを有するレンチキュラーレンズシートの前記光吸収層の印刷幅を測定する方法であって、
前記対向面を撮影し、前記複数の光吸収層の画像を撮影するステップと、
当該撮影した光吸収層の画像を解析して前記対向面における輝度変化を計測し、当該輝度変化に基づいて前記複数の光吸収層の印刷幅を測定するステップとを備えたレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定方法。
【請求項９】
前記対向面に光を照射するステップを備えたことを特徴とする請求項８記載のレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定方法。
【請求項１０】
前記印刷幅を測定するステップでは、前記光吸収層の外縁近傍における輝度変化を計測することによって前記印刷幅を測定することを特徴とする請求項８又は９記載のレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面投写型テレビジョン等に用いられるレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置及びその印刷幅測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般に、透過型スクリーンが背面投写型テレビジョンに用いられている。図４の断面模式図に、この透過型スクリーンの一構成例が示されている。図４において、１はフレネルレンズシートであり、２はレンチキュラーレンズシートである。通常、透過型スクリーンは、これらフレネルレンズシート１、レンチキュラーレンズシート２が密着した状態で構成されている。このフレネルレンズシート１は、一般に、等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズからなるフレネルレンズ１１が光出射面に設けられたシートで構成されている。なお、以下においては、入射側、入射面、出射側、出射面とは、透過型スクリーンにおいて映像表示のために照射される図４に示した光の入射側、入射面、出射側、出射面を示している。
【０００３】
図５の断面図に、レンチキュラーレンズシート２の一構成例が示されている。図５に示すように、レンチキュラーレンズシート２の光入射面側には、一般に、断面略かまぼこ型の複数の入射側レンズ２１がそれぞれ配列されている。これら複数の入射側レンズ２１は、レンズ谷部２２間の距離が等間隔となるように形成されている。フレネルレンズシート１を透過して出射された平行光または収束光は、レンチキュラーレンズシート２により水平方向に大きく拡散される。これによって、水平方向の広い視野範囲で映像を観察することが可能となる。また、レンチキュラーレンズシート２には一般に、水平方向のみならず垂直方向においても映像観察が可能な範囲を拡大するために、光拡散剤が含まれることが多い。
【０００４】
図５に示すように、レンチキュラーレンズシート２の光出射側には、複数の出射側レンズ２３が配列されている場合がある。これら複数の出射側レンズ２３の間に、黒インクなどの光吸収材よりなる光吸収層３が設けられている。この光吸収層３は、光入射面側に設けられた各入射側レンズ２１の集光部以外の部位（非集光部４）に設けられている。このように、光出射側に光吸収層３を設けることによって、明室でのコントラスト向上が図られている。さらに、図５に示す場合においては、非集光部４の斜面４１にも光吸収層３が設けられ、これによって外光コントラストの向上が図られている（特許文献１を参照）。
【０００５】
このようなレンチキュラーレンズシート２のピッチは、一般的には０．１ｍｍ〜１．０ｍｍであり、レンチキュラーレンズシート２は非常に精密なものである。光吸収層３は、一般的にスクリーン印刷法、ロール印刷法によって作製される。この光吸収層３の面積が製品内で均一でないと、筋状、あるいは帯状のムラなどとなって見え、製品の外観を損ねてしまう。また、光吸収層３の幅が製品ごとに差があると、均一な品質の製品を製造することができない。
【０００６】
光吸収層３は、先に述べたように非常に微細であるが、光学顕微鏡などによってその幅を計測することができる。しかしながら、光吸収層３の幅を観察するには時間が掛かり、効率が悪かった。また、図５のように、非集光部４が凸状をなし、光吸収層３の境界部分３１が非集光部４の斜面４１に位置する。この場合には、ピントを合わせる作業も必要であるが、この作業が特に効率が悪かった。
【特許文献１】特開２００３-１４９７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来のレンチキュラーレンズシートでは、光学顕微鏡等を用いて視認しながら作業するため、レンチキュラーレンズシートの光吸収層３の幅を効率よく測定することができないという問題点があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、レンチキュラーレンズシートの光吸収層の幅を効率よく測定することができるレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置及びその印刷幅測定方法を提供することを目的とする。
なお、本発明は、レンチキュラーレンズとして一方向のみに並設されたもののみならず、例えば、二次元状に配列されたマイクロレンズアレイおよび一方向にレンチキュラーレンズが並設されたレンチキュラーレンズシートを複数組み合わせてなるものも対象とする。そして、それらの場合に、光吸収層が格子状のものであってもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置は、光透過性の基板と、当該基板上に並設された複数のレンチキュラーレンズと、当該レンチキュラーレンズが並設された面に対向する前記基板の対向面上における前記レンチキュラーレンズの非集光部に並設された複数の光吸収層とを有するレンチキュラーレンズシートの前記光吸収層の印刷幅を測定する装置であって、前記対向面を撮影し、前記複数の光吸収層の画像を撮影する撮影装置と、当該撮影装置が撮影した光吸収層の画像を解析して前記対向面における輝度変化を計測し、当該輝度変化に基づいて前記複数の光吸収層の印刷幅を測定する画像評価装置とを備えたものである。これにより、光吸収層の印刷幅を測定しながら、レンチキュラーレンズシートを効率よく製造することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置は、前記対向面に光を照射する照明装置を備えることができる。
【００１０】
さらに、前記画像評価装置は、前記光吸収層の外縁近傍における輝度変化を計測することによって前記印刷幅を測定する。前記光吸収層の外縁近傍の範囲は、０．５ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下とすることができる。好適には、前記光吸収層は、前記非集光部に設けられた凸状部上に形成され、前記光吸収層の外縁近傍は、当該凸状部の斜面上に配置される。これにより、光吸収層の外縁を自動的に特定することができるので、光吸収層の印刷幅を効率よく測定することが可能となる。
【００１１】
また、前記撮影装置は、前記対向面を撮影するためのカメラを有し、当該カメラを、ＣＣＤカメラとすることができる。この場合には、画像評価装置が光吸収層を容易に解析することができるので、レンチキュラーレンズシートをより効率よく製造することが可能となる。
【００１２】
またさらに、前記撮影装置は、前記光を結像するための撮影レンズを有し、当該撮影レンズを、テレセントリック型レンズとすることができる。これにより、撮影レンズから光吸収層が設けられた面までの距離に関わらずに撮影することができるので、画像評価装置の解析処理を容易にすることができ、レンチキュラーレンズシートをさらに効率よく製造することが可能となる。
【００１３】
本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定方法は、光透過性の基板と、当該基板上に並設された複数のレンチキュラーレンズと、当該レンチキュラーレンズが並設された面に対向する前記基板の対向面上における前記レンチキュラーレンズの非集光部に並設された複数の光吸収層とを有するレンチキュラーレンズシートの前記光吸収層の印刷幅を測定する方法であって、前記対向面を撮影し、前記複数の光吸収層の画像を撮影するステップと、当該撮影した光吸収層の画像を解析して前記対向面における輝度変化を計測し、当該輝度変化に基づいて前記複数の光吸収層の印刷幅を測定するステップとを備えたものである。これにより、光吸収層の印刷幅を測定しながら、レンチキュラーレンズシートを効率よく製造することが可能となる。
【００１４】
また、本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定方法は、前記対向面に光を照射するステップを備えることができる。
【００１５】
さらに、前記印刷幅を測定するステップでは、前記光吸収層の外縁近傍における輝度変化を計測することによって前記印刷幅を測定する。これにより、これにより、光吸収層の外縁を自動的に特定することができるので、光吸収層の印刷幅を効率よく測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レンチキュラーレンズシートの光吸収層の幅を効率よく測定することができるレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置及びその印刷幅測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置は、レンチキュラーレンズシートに印刷された光吸収層の印刷幅を測定するものである。本実施形態においては、レンチキュラーレンズシートの光吸収層に適用するが、これに限らず、本発明に係る印刷幅測定装置は種々の光学シートや印刷対象にも適用可能である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。
【００１８】
まず、図１を用いて、本発明に係るレンチキュラーレンズシートの印刷幅測定装置について説明する。図１の模式図に、この印刷幅測定装置の一構成例が示されている。また、図１において、符号１０によって、本発明に係る印刷幅測定装置（以下、これを測定装置１０と略す）が全体的に示されている。
【００１９】
図１に示すように、測定装置１０は、照明装置１１１，１１２、撮影装置１２、画像評価装置１３、カメラモニタ１４から構成されている。
照明装置１１１，１１２は、レンチキュラーレンズシート２に照明光を照射する装置である。この照明装置１１１，１１２としては、外光の影響を受けにくいという点で同軸落射照明が好ましい。
【００２０】
撮影装置１２は、照明装置１１１，１１２によって照らされたレンチキュラーレンズシート２を撮影する装置である。これら撮影装置１２は、カメラ１２１、撮影レンズ１２２を有している。
撮影装置１２のカメラ１２１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラであることが好ましい。カメラ１２１にＣＣＤカメラを用いることにより、画像評価装置１３における解析処理が容易になり、特に効果を発揮することができる。
【００２１】
撮影装置１２の撮影レンズ１２２としては、テレセントリック型レンズを用いることができる。この場合、撮影レンズ１２２は、表面凹凸、すなわち撮影レンズ１２２から被計測体（光吸収層３）までの距離に影響されずに画像解析することが可能である。そのため、撮影レンズ１２２にテレセントリック型レンズを用いる場合には、実質的に解像度が高く、焦点深度が深くなり、特に効果を発揮する。
【００２２】
また、光吸収層３の境界部分３１が図５のように非集光部４の斜面４１に存在する場合には、光吸収層３の幅が変化すると、焦点距離方向に境界位置が変化する。撮影レンズ１２２がテレセントリック型レンズでない場合には、ピント位置が変化することによって撮影装置１２上に結像される被測定物（光吸収層３）の見かけ上の大きさが変化する場合がある。そのため、光吸収層３の境界部分３が非集光部４の斜面４１に至る場合には、特に、撮影レンズ１２２はテレセントリック型レンズであることが好ましい。
【００２３】
画像評価装置１３は、後述するように、撮影装置１２によって撮影された画像を解析処理して光吸収層３の印刷幅を測定する装置である。
カメラモニタ１４は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ等であり、撮影装置１２によって撮影された画像、画像評価装置１３による評価結果等を表示する表示手段である。
【００２４】
次に、本発明に係る製造装置１０の動作処理について説明する。
照明装置１１１，１１２が印刷幅を測定したい対象（レンチキュラーレンズシート２のＢＳ面）に照明光を照射し、撮影装置１２のカメラ１２１は、印刷部である光吸収層３を撮影する。また、撮影装置１２は、これらレンチキュラーレンズシート２の長手方向に、レンチキュラーレンズシート２に対して相対的に移動しながら撮影を行う。
図２（ａ）の模式図に、撮影装置１２によって撮影された画像が示されている。撮影装置１２のカメラ１２１は、レンチキュラーレンズシート２の上方から撮影するので、光吸収層３、出射側レンズ２３が帯状に複数配列された画像が撮影されている。また、図２（ａ）においては、撮影装置１２による画像とレンチキュラーレンズシート２の各部位の対応をわかりやすくするために、その画像の上方にレンチキュラーレンズシート２の断面模式図が併記されている。
【００２５】
画像評価装置１４は、撮影した画像を解析処理することによって光吸収層３の印刷幅を測定する。より具体的には、画像評価装置１４は、撮影装置１２のカメラ１２１によって撮影されたＢＳ面の画像のうち、光吸収層３の境界部分３１の輝度値を解析する。これによって、画像評価装置１４は、光吸収層３の境界部分３１を検知し、出射側レンズ２３の位置を測定している。
図２（ｂ）のグラフに、撮影装置１２によって撮影された画像のＡ−Ａ’における輝度が示されている。図２（ｂ）に示すように、光吸収層３では照明光の反射率が低いため、反射輝度が低く、光吸収層３以外の他の部分は反射輝度が高い。従って、図２（ａ）のＡ−Ａ’に示す位置での輝度は、図２（ｂ）に示す通りに光吸収層３の位置に対応して変化している。この輝度変化部分に閾値ＬＳを設定することによって、光吸収層３の境界部分３１を判定し、境界部分３１の位置からＢＳ幅を計測する。
【００２６】
光吸収層３や光出射部である出射側レンズ２３が光沢を有している場合、画像解析範囲としては、この光沢部分を含まないことが測定精度の点で好ましい。光沢部分を解析範囲に含めると、光沢部分の輝度が局所的に大きいため、光吸収層３の境界での輝度差が相対的に小さくなり、境界の判別が困難になる場合があるためである。
【００２７】
そこで、光吸収層３の境界判定を行う閾値ＬＳとしては、図３に示すように、１ピッチ以上の範囲にわたって計測した最低輝度値をＬＭＩＮとし、さらに輝度の２ピッチ以上にわたる範囲の平均輝度値をＬＭＩＤとした時、（ＬＭＩＤ−（ＬＭＩＤ−ＬＭＩＮ）×４０％）以上、（ＬＭＩＤ＋（ＬＭＩＤ−ＬＭＩＮ）×４０％）以下の範囲内に設定することが好ましい。より好ましくは、（ＬＭＩＤ−（ＬＭＩＤ−ＬＭＩＮ）×３０％）以上、（ＬＭＩＤ＋（ＬＭＩＤ−ＬＭＩＮ）×３０％）以下の範囲に設定するのがよい。これは、図３に示す通り、非撮影物が光沢を有する場合、局所的に大きな反射輝度値となる場合があり、単に最高輝度値の５０％位置を光吸収層３の境界としたり、最高輝度値と最低輝度値の中間を光吸収層３の境界とすると誤った判定をしたりすることがあるためである。
【００２８】
光吸収層３の境界部分３１での輝度差を評価する範囲は、レンチキュラーレンズ２の長手方向に０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下であることが好ましい。レンチキュラーレンズ２は、粒径１〜数十μｍの光拡散剤を含んでいることが多く、その表面には数〜数十μｍの凹凸構造があることが多い。この凹凸部分では照明光が散乱されるため、０．５ｍｍ以下の範囲で境界部分３１を判定すると、光吸収層３の境界部分３１の輝度値が場所によってばらつくことがある。さらに、輝度差を評価する範囲が５ｍｍ以上であると、撮影レンズ１２２、撮影装置１２、画像評価装置１４の分解能が不足し、充分な精度で光吸収層３の印刷幅を測定できないことがある。
【００２９】
また、光吸収層３の境界部分３１での輝度差を評価する範囲を、出射側レンズ２１の長手方向に０．５ｍｍ以下とし、異なる数箇所の測定を行い、そのバラツキを評価することによって、均一な印刷幅であるかどうかの評価を行うことも可能である。
【００３０】
以上のように、本発明に係る測定装置１０によれば、自動的にかつ連続的に光吸収層３の印刷幅を測定することが可能であるから、光吸収層３の印刷幅を効率よく測定することができる。特に、光吸収層３が非集光部４の斜面４１上に到達する場合には、この光吸収層３の境界部分３１を自動的に検知することができるので、この境界部分３１にピントを合わせる等の効率の悪い作業を省くことが可能となり、この効果は顕著なものとなる。
【実施例１】
【００３１】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
アクリル樹脂を使用して、押出し成形法によって０．７２ｍｍピッチのレンチキュラーレンズシート２を作製した。さらに、押出し機の後方に位置したロール印刷機によって、入射側レンズの非集光部にある凸状部へ黒インクを印刷し、光吸収層を作製して、レンチキュラーレンズシートを作製した。
【００３２】
このようなレンチキュラーレンズシート２のＢＳ幅を、以下のような測定装置１０を用いて計測した。
測定装置１０の照明装置１１１，１１２として、リング照明である株式会社モリテックス製「ＭＲＧ２５−１５００Ｓ」を用いた。撮影装置１２のカメラ１２１にオムロン株式会社製ＣＣＤカメラ「Ｆ１５０−ＳＩＡ」を、撮影レンズ１２２に株式会社モリテックス製テレセントリックレンズ「ＭＥＧＡ６−６５Ｄ」を用いた。また、撮影装置１２のファイバー電源には、株式会社モリテックス製「ＭＨＦ−Ｄ１００ＬＲ」を用いた。画像評価装置１３として、オムロン株式会社製画像評価装置「Ｆ１６０−Ｃ１０」を使用した。
【００３３】
ＢＳ幅評価範囲は、レンチ長手方向に２ｍｍであり、レンチキュラーレンズの列方向は、集光部の略中央部から隣り合う集光部の略中央部分までの０．７ｍｍとした。このような測定装置１０により、レンチキュラーレンズシート２の光吸収層の幅を効率よく測定することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る光学シートの製造装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る光学シートの製造装置による測定の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る光シートの製造装置が測定した輝度の一例を示す図である。
【図４】透過型スクリーンの一構成例を示す概略断面図である。
【図５】レンチキュラーレンズシートの一構成例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  フレネルレンズシート、１１  フレネルレンズ、２  レンチキュラーレンズシート、２１  入射側レンズ、２２  レンズ谷部、２３  出射側レンズ、３  光吸収層、
３１  境界部分、４  非集光部
１０  印刷幅製造装置、１１１，１１２  照明装置、１２  撮影装置、１２１  カメラ、１２２  撮影レンズ、１３  画像評価装置、１４  カメラモニタ
【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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