(57)【要約】【課題】光透過部５（レンズ開口部）の幅Ｔを、できる限り細く設定することによって、高いブラックストライプ率Ｂｒを得るようにするとともに、光拡散面にて拡散して細い光透過部から出射するスクリーン出射光（観察画像光）に十分な光利得と観察視野角と配向特性が得るられるようにする。【解決手段】レンズアレイ部１と基材部２と光拡散面３とブラックストライプ４とを備え、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートＡにおいて、レンズアレイ部を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係を、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３とした。【選択図】図１
2005283979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部と光拡散面とブラックストライプとを備え、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、レンズアレイ部を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係が、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシート。
【請求項２】
合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部と光拡散面とブラックストライプとを備え、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、レンズアレイ部を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係が、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３、であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシート。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、前記基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 が１．５であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートに関し、特に、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせ構造のシートからなる光拡散性レンチキュラーレンズシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、背面投写型スクリーン（別称：透過型リアスクリーン）は、光学画像を拡大して投映する映写スクリーンや、ディスプレイ画面用スクリーンとして広く使用されている。
【０００３】
一般に背面投写型スクリーンは、映写プロジェクターからの光学画像を投映するスクリーン背面側（光学画像投映側）に、光学画像の投映光を平行光に変換するための合成樹脂製のフレネルレンズシートが配置され、画像観察側のスクリーン前面側には、光拡散性を付与した合成樹脂製のレンチキュラーレンズシートによる光拡散シートが配置されていて、この光拡散性のレンチキュラーレンズシートには、レンズアレイ部と基材部とを一体成形により形成した一体成形構造のシートと、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせ構造のシートとがある。
【０００４】
上記光拡散性を付与したレンチキュラーレンズシートＡは、図２の平面図に示すように、フレネルレンズシート面に接する一方の表面には、平面形状が微細なストライプ形状（線条）であって、断面形状が同一ピッチＰの蒲鉾形状のレンチキュラーレンズアレイ部１を備え、他方の平坦な表面には、微細な凹凸粗面による光拡散面３を備え、レンズアレイ部１の谷部と対向する光拡散面３には、所定幅のブラックストライプ４（光吸収性の黒色系、暗色系の遮光パターン）が形成され、該レンズアレイ部１の山部の頂点と対向するレンズアレイ部１に入射する平行光の光収束部Ｓに相当する光拡散面３には、所定幅の光透過部５（レンズ開口部）が形成されている。
【０００５】
上記ブラックストライプ４は、スクリーン観察面への環境ノイズ光（外光）の入射による映写画像のコントラストの低下や、スクリーン面にて観察される映写画像の観察し難さを防止するために設けられている。
【０００６】
上記レンチキュラーレンズシートＡにブラックストライプ４をパターン形成する方法としては、従来より、レンチキュラーレンズシートの光配向特性を利用する方法があり、例えば、図３（ａ）〜（ｂ）に示すように、レンチキュラーレンズシート１０のレンズアレイ部１の山部の面と対向する光収束部側の光拡散面３に、黒色顔料にて着色した光分解性フォトレジスト液（黒色系ポジタイプ感光液）を塗布し、乾燥固化させて黒色感光樹脂層１１を形成した後、図３（ｃ）に示すように、レンズアレイ部１側から紫外光による平行光Ｌ1 を照射し、光拡散面３側にレンズストライプ方向に所定収束幅に収束した紫外光によって光拡散面３の黒色感光樹脂層１１を露光して、レンズアレイ部１の各々山部に対向する露光部１１ａを光分解（アルカリ可溶性に分解）し、図３（ｄ）に示すように、露光部１１ａをカルカリ現像液にて現像除去することにより、ブラックストライプ４をパターン形成するパターン露光方法が採用されている。
【０００７】
図４は、レンチキュラーレンズシートＡの１本のストライプ（線条）に該当するレンズアレイ部１の部分拡大側断面図であり、一方表面のレンズアレイ部１と、基材部２と、他方表面の光拡散面３と、該光拡散面３上にブラックストライプ４と、光透過部５（レンズ開口部）を備えている。
【０００８】
例えば、図４に示すように、レンチキュラーレンズシートＡの光配向特性を用いて、光学画像投映側のフレネルレンズシート（図示せず）を透過して平行光となった平行光Ｌ1 （入射光）を、レンチキュラーレンズシートＡのレンズアレイ部１の各ストライプレンズ部に入射させ、基材部２を透過する間に収束光Ｌ2 を形成して、光拡散面３に所定の光収束幅Ｔ（光透過部５に相当する幅）の収束光Ｌ2 を収束露光する。
【０００９】
光拡散面３に収束した収束光Ｌ2 により露光された黒色感光樹脂層は、光分解してカルカリ可溶性に変化し、アルカリ性現像液にて現像除去することにより、図４に示すようにレンチキュラーレンズシートＡの光拡散面３には、ピッチＰの各レンズアレイ部１毎にストライブ方向に沿って、幅（Ｂ＝Ｂ1 ＋Ｂ2 ）のブラックストライプ４と、略光収束幅Ｔの光透過部５が形成されるものである。
【００１０】
ところで、背面投写型スクリーンの観察側に配置する上記光拡散性を付与したレンチキュラーレンズシートＡは、レンズアレイ部１側から入射する投映画像光によるスクリーン前面（光拡散面）側からの観察画像の環境ノイズ光（外光）によるコントラストの低下や画像の不鮮明さや、観察し難さを防止するために、できる限りスクリーンの観察側表面の光反射率を低下させることが望まれる。
【００１１】
そのために、図４に示すピッチＰの各レンズアレイ１毎のブラックストライプ４の幅（Ｂ1 ＋Ｂ2 ）をできる限り拡げ、各レンズアレイ１毎の光透過部５（レンズ開口部）の幅Ｔをできる限り狭めることによって、下記に示すブラックストライプ率Ｂｒを上げることが要求される。
【００１２】
ここで、ブラックストライプ率Ｂｒは、図４に示すように、各レンズアレイ１毎のピッチＰと、各レンズアレイ１毎のブラックストライプ４の幅Ｂ（Ｂ＝Ｂ1 ＋Ｂ2 ）との関係から、
Ｂｒ＝Ｂ／Ｐ＝（Ｂ1 ＋Ｂ2 ）／Ｐ
で求められる。
【００１３】
このように高いブラックストライプ率Ｂｒを得ようとすると、ブラックストライプ４の幅Ｂをできる限り太くし、レンチキュラーレンズシートＡの光透過部５（レンズ開口部）の幅Ｔを、できる限り細くする方向に設定することが必要になる。
【００１４】
しかしながら、光透過部５（レンズ開口部）の幅Ｔを細くし過ぎると、光拡散面３にて拡散して光透過部５から所定の観察視野角を以て出射する出射光Ｌ3 （観察画像光）が、光透過部５を形成するブラックストライプ４の端部によって遮光されて、スクリーン出射光Ｌ3 に十分な配向特性（スクリーン出射光の光利得及び観察視野角など）が得られない問題があった。
【００１５】
そのために、レンチキュラーレンズシートＡのブラックストライプ率Ｂｒを上げる際には、ブラックストライプ４のパターン形成工程における光拡散面３に対する露光用紫外光の光収束幅Ｔの制御が重要になる。
【００１６】
ここで、図４において、レンチキュラーレンズシートＡのレンズアレイ部１に入射した平行光を光拡散面３上に収束させるためには、レンチキュラーレンズシートＡのシート厚さをｔ（レンズの山部の頂点から光拡散面までの距離）、レンズアレイ部１のレンズピッチをＰ（ストライプ幅）、レンズ曲率半径をＲ（Ｏは半径中心）、レンズの山部の頂点から光収束面までの距離をｆ（レンチキュラーレンズの焦点距離）としたとき、
ｆ＝ｔ＝［ｎ／（ｎ−１）］×Ｒ
の関係式が成立し、上記関係式に基づいて、光拡散面３に収束する光の収束幅Ｔとなるように、各パラメータｔ、Ｐ、Ｒ、ｆが設定される。
【００１７】
特に、上記の光拡散性レンチキュラーレンズシートが、レンズアレイ部１と基材部２とを貼り合わせた貼り合わせ構造によるシートの場合には、レンズアレイ部１とレンズ基材部２とに使用する樹脂の光屈折率に微少の差異が生ずる場合があり、また、それぞれ異なる樹脂を使用した場合には使用する樹脂の光屈折率に明確に差異が生ずるものであって、そのために、上記関係式により適正な光収束幅Ｔを求めて作製した光拡散性レンチキュラーレンズシートを用いてパターン露光し、ブラックストライプＢをパターン形成したとしても、十分に満足できるブラックストライプ率Ｂｒを得ることは難しい。
【００１８】
以下に、公知の特許文献を記載する。
【特許文献１】特願平７−２１０７２３号
【特許文献２】特願平８−１９２３４０号
【特許文献３】特願平８−２３７５５８号
【特許文献４】特開平１０−２３１８６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の課題は、合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、光透過部（レンズ開口部）の幅を、できる限り細く設定することによって、高いブラックストライプ率Ｂｒを得るようにするとともに、光拡散面にて拡散して細い光透過部から出射するスクリーン出射光（観察画像光）に十分な光利得と観察視野角と配向特性が得るられるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の請求項１に係る発明は、合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部と光拡散面とブラックストライプとを備え、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、レンズアレイ部を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係が、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシートである。
【００２１】
本発明の請求項２に係る発明は、合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部と光拡散面とブラックストライプとを備え、レンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、レンズアレイ部を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係が、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシートである。
【００２２】
本発明の請求項３に係る発明は、上記請求項１又は２に係る光拡散性レンチキュラーレンズシートにおいて、前記基材部を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 が１．５であることを特徴とする光拡散性レンチキュラーレンズシートである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートは、背面投写型スクリーンを構成する光拡散性レンチキュラーレンズシートであって、合成樹脂製のレンズアレイ部１（レンズ山部側）とレンズ基材部２とを互いに貼り合わせ、光収束側に光拡散面とブラックストライプとを備えた形式のレンチキュラーレンズシートにおいて、レンズアレイ部１（レンズ山部側）を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と、光収束側のレンズ基材部２を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係を、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３に設定することによって、両者の屈折率ｎ1 、ｎ2 を限りなく同一屈折率ｎに接近させることができる。
【００２４】
それによって、光屈折率差が、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３のレンズアレイ部１（レンズ山部側）とレンズ基材部２とを互いに貼り合わせた本発明のレンズ構造体を透過する光の光路、及び光拡散面３に収束する光収束幅Ｔを求める際には、レンズアレイ部１（レンズ山部側）とレンズ基材部２とを光屈折率ｎの樹脂を用いて一体成形した従来の光拡散性レンチキュラーレンズシートのレンズ構造体の光の光路及び光拡散面３に収束する光収束幅Ｔを求めるための下記関係式（レンチキュラーレンズシートＡのシート厚さｔ（レンズの山部の頂点から光拡散面までの距離）、レンズアレイ部１のレンズピッチＰ（ストライプ幅）、レンズ曲率半径Ｒ（Ｏは半径中心）、レンズの山部の頂点から光収束面までの距離ｆ（レンチキュラーレンズの焦点距離）、
ｆ＝ｔ＝［ｎ／（ｎ−１）］×Ｒ
を用いて、容易に求めて設定することが可能となる。
【００２５】
よって、合成樹脂製のレンズアレイ部１（レンズ山部側）とレンズ基材部２とを互いに貼り合わせ、光収束側に光拡散面とブラックストライプとを備えた光拡散性のレンチキュラーレンズシートＡを作製する際には、レンチキュラーレンズシートＡの光拡散面３に、各レンズストライプ方向に限りなく細い線状の光収束線を形成できるレンチキュラーレンズシートＡの作製が容易になる。
【００２６】
また、合成樹脂製のレンズアレイ部と基材部とを貼り合わせた貼り合わせシートからなる光拡散性レンチキュラーレンズシートＡの光透過部５（レンズ開口部）の幅Ｔを、できる限り細く作製できるようになり、図１に示す各レンズアレイ１毎のピッチＰと、各レンズアレイ１毎のブラックストライプ４の幅Ｂ（Ｂ＝Ｂ1 ＋Ｂ2 ）との関係から、
Ｂｒ＝Ｂ／Ｐ＝（Ｂ1 ＋Ｂ2 ）／Ｐ
で求められる高いブラックストライプ率Ｂｒを得ることができるようになり、光拡散面にて拡散して細い光透過部から出射するスクリーン出射光（観察画像光）に十分な光利得と、観察視野角と、配向特性が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートの実施の形態を、図面に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートＡの部分側断面図、図２は、その部分平面図であり、透明な合成樹脂製のレンズアレイ部１と、同じく透明な合成樹脂製のレンズ基材部２と、該レンズアレイ部１と反対面のレンズ基材部２面を微細な凹凸面に加工して拡散性を付与した光拡散面３と、レンズアレイ部１のストライプ方向に、レンズアレイ部１の各レンズ山部毎に設けたブラックストライプ４、各レンズ山部毎のブラックストライプ４の中央に設けた光透過部５とを備えている。
【００２９】
上記光拡散性を付与したレンチキュラーレンズシートＡは、背面投写型スクリーンの画
像観察側のスクリーン前面側に、その光拡散面３を前面にして配置され、その背面投写型スクリーンの背面側（光学画像投映側）には、映写プロジェクターから投映する光学画像を平行光に変換するための合成樹脂製のフレネルレンズシートが配置される。
【００３０】
本発明の光拡散性のレンチキュラーレンズシートは、レンズアレイ部１とレンズ基材部２とを貼り合わせた貼り合わせ構造のシートであり、図１の側断面図、図２の平面図に示すように、フレネルレンズシート面に接する表面には、平面形状が微細なストライプ形状（線条）であって、断面形状が同一ピッチＰの蒲鉾形状のレンチキュラーレンズアレイ部１を備え、他方の平坦な表面には、微細な凹凸粗面による光拡散面３を備えている。
【００３１】
レンズアレイ部１の谷部と対向する光拡散面３には、所定幅のブラックストライプ４（光吸収性の黒色系、暗色系の遮光パターン）が形成され、該レンズアレイ部１の山部の頂点と対向するレンズアレイ部１に入射する平行光の光収束部に相当する光拡散面３には、所定幅の光透過部５（レンズ開口部）が形成されている。
【００３２】
上記ブラックストライプ４は、スクリーン観察面への環境ノイズ光（外光）の入射による映写画像のコントラストの低下や、スクリーン面にて観察される映写画像の観察し難さを防止するために設けられている。
【００３３】
図１において、ｔはレンチキュラーレンズシートＡのシート厚さ（レンズの山部の頂点から光拡散面までの距離）、Ｐはレンズアレイ部１のレンズピッチ（ストライプ幅）、Ｒはレンズ曲率半径（Ｏは曲率半径中心）、ｆはレンズの山部の頂点から光収束面までの距離（レンチキュラーレンズの焦点距離）である。
【００３４】
また、図１において、Ｔは光拡散性レンチキュラーレンズシートＡの光透過部５（レンズ開口部）の幅、Ｂ1 は各レンズアレイ１毎の光透過部５を挟んで一方側のブラックストライプ４の幅、Ｂ2 は各レンズアレイ１毎の光透過部５を挟んで他方側のブラックストライプ４の幅であり、各レンズアレイ１毎のブラックストライプ４の総幅はＢ1 ＋Ｂ2 となる。
【００３５】
本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートＡは、合成樹脂製のレンズアレイ部１とレンズ基材部２とを、互いに貼り合わせ面６にて貼り合わせた貼り合わせシートから構成されている。
【００３６】
本発明においては、レンズアレイ部１を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と、レンズ基材部２を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係を、｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３としたものであり、光屈折率ｎ1 とｎ2 との屈折率の差の絶対値を、０以上、±０．０３以下であって、限りなく０に近く設定したものである。
【００３７】
また、他の実施形態としては、レンズアレイ部１とレンズ基材部２とを互いに貼り合わせ面６にて貼り合わせた貼り合わせシートからなる光拡散性レンチキュラーレンズシートＡは、レンズアレイ部１を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 と、レンズ基材部２を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 との関係を、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜＜０．０３、又は、０＜｜ｎ1 −ｎ2 ｜≦０．０３としたものであり、光屈折率ｎ1 とｎ2 との屈折率の差の絶対値を、０より大きく、±０．０３以下であって、限りなく０に近く設定したものである。
【００３８】
本発明においては、前記レンズ基材部２を形成する樹脂の光屈折率ｎ2 としては、例えば１．５程度が適当であり、前記レンズアレイ部１を形成する樹脂の光屈折率ｎ1 としては、１．４７〜１．５３、又は、１．４７〜１．４９、１．５１〜１．５３程度が適当である。
【００３９】
本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートＡのレンズアレイ部１とレンズ基材部２は、別々の合成樹脂材料で構成してもよいし、同じ合成樹脂材料にて構成してもよい。
【００４０】
また、本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートＡの成形方法は、透明な熱可塑性樹脂を用いて、レンズアレイ部１とレンズ基材部２とを、それぞれプラスチック溶融押し出し成形加工によりフィルム状、シート状に押し出してラミネートして一体化する押し出し成形ラミネート方式でもよいし、紫外線硬化型樹脂（ＵＶ硬化型樹脂）を用いて、レンズアレイ部１とレンズ基材部２とを、金型に注入して成形するキャスティング成形方式でもよい。
【００４１】
本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートＡのレンズアレイ部１とレンズ基材部２とに使用するそれぞれ合成樹脂の光屈折率及び屈折率差と、光利得（全光線透過率）（レンズアレイ部１から入射した平行光Ｌ1 の光量に対する光透過部５から出射する出射光Ｌ3 （観察画像光) の光量の比率）との関係を下記表１に示す。
【００４２】
【表１】
2005283979.tif 000003
表１より、実施例２に示すようにレンズアレイ部１の光屈折率ｎ1 ＝１．５、レンズ基材部２の光屈折率ｎ2 ＝１．５、屈折率差＝０とした場合、８１％の高い光利得が得られ、良好な結果が得られた。また、実施例１に示すようにレンズアレイ部１の光屈折率ｎ1 ＝１．４８、レンズ基材部２の光屈折率ｎ2 ＝１．５、屈折率差＝０．０２とした場合、７８％の高い光利得が得られ、良好な結果が得られた。また、実施例３に示すようにレンズアレイ部１の光屈折率ｎ1 ＝１．５３、レンズ基材部２の光屈折率ｎ2 ＝１．５、屈折率差＝０．０３とした場合、７０％の高い光利得が得られ、良好な結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光拡散性レンチキュラーレンズシートの一例を説明する拡大側断面図。
【図２】一般の光拡散性レンチキュラーレンズシートの一例を説明する平面図。
【図３】一般の光拡散性レンチキュラーレンズシートを用いてブラックストライプをパターン形成する工程の一例を説明する側断面図。
【図４】一般の光拡散性レンチキュラーレンズシートの一例を説明する拡大側断面図。
【符号の説明】
【００４４】
１…レンズアレイ部  ２…レンズ基材部  ３…光拡散面  ４…ブラックストライプ
５…光透過部  ６…貼り合わせ面
１０…レンチキュラーレンズシート  １１…黒色感光性樹脂層  １１ａ…露光部
Ａ…光拡散性レンチキュラーレンズシート  Ｂ1 ，Ｂ2 …ブラックストライプ幅
Ｌ1 …入射光（投映光）  Ｌ2 …屈折光  Ｌ3 …出射光（観察画像光）
Ｂ1 ，Ｂ2 …ブラックストライプ幅  Ｏ…曲率半径中心  Ｐ…レンズピッチ
ｔ…レンズシート厚さ  Ｒ…レンズ曲率半径  Ｓ…光収束部
Ｔ…光透過部の幅（光収束幅）
【図１】
2005283979.tif 000004
【図２】
2005283979.tif 000005
【図３】
2005283979.tif 000006
【図４】
2005283979.tif 000007