(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出光面に設けられた複数のレンズ要素の境界にブラックストライプ部が設けられたレンチキュラーレンズシートにおいて、
前記レンズ要素のピッチをＰ、前記レンズ要素と直交する断面上における前記ブラックストライプ部の幅をＨとしたときに、前記ブラックストライプ部と前記レンズ要素との間の高さの差Ｆが、
０．０９８Ｐ≦Ｆ≦（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）
で表される範囲に設定され、
かつ前記ブラックストライプ部の側壁における着色部についての前記ブラックストライプ部の頂部からの幅Ｂが、
０．３０Ｆ≦Ｂ≦０．８９Ｆ
で表される範囲に設定されている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】
前記ブラックストライプ部の着色部の全光線反射率が４．６％以下、かつ拡散反射率が１．５％以下となるように当該着色部の光反射特性が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンチキュラーレンズシート。
【請求項３】
前記各レンズ要素と前記ブラックストライプ部の側壁とが互いに接しているか、又は前記レンズ要素と直交する断面上にて０より大きくかつ１５μｍ以下の幅Ａを有する接合部を介して繋がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンチキュラーレンズシート。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアプロジェクションテレビジョン等に使用できるレンチキュラーレンズシート及びこれを用いたプロジェクションスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
リアプロジェクションテレビジョンには、フレネルレンズの出光側にレンチキュラーレンズシートを重ね合わせたプロジェクションスクリーンが使用されている。レンチキュラーレンズシートの出光側（観察者側）に設けられた各レンズ要素の境界部には、外光を吸収してコントラストを高めるため、黒色に着色されたいわゆるブラックストライプ部がレンズ要素と平行に設けられている（例えば特開平１０−２５４０６４号公報、特開２０００−２８４３６６号公報参照）。コントラストの改善策として、レンチキュラーレンズシートそのものを着色する手法も試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレンチキュラーレンズシートでは、外光条件によってはレンズ上での外光反射が映像のコントラストを低下させ、観察者の十分な映像視認を阻害することがあった。レンチキュラーレンズシートそのものを着色する手法には、コントラストの向上と引き替えに映像光の利用効率が低下し、映像の明るさ及び視野角が低下するという欠点がある。
【０００４】
そこで、本発明は、コントラストが高く、映像の明るさや視野角を向上させることができるレンチキュラーレンズシート及びプロジェクションスクリーンを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明は、出光面に設けられた複数のレンズ要素（３…３）の境界にブラックストライプ部（４…４）が設けられたレンチキュラーレンズシート（１）において、前記レンズ要素のピッチをＰ、前記レンズ要素と直交する断面上における前記ブラックストライプ部の幅をＨとしたときに、前記ブラックストライプ部と前記レンズ要素との間の高さの差Ｆが、
【０００９】
【数１】
０．０９８Ｐ≦Ｆ≦（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）
で表される範囲に設定され、かつ前記ブラックストライプ部の側壁（６）における着色部（７）についての前記ブラックストライプ部の頂部（５）からの幅Ｂが、
【００１０】
【数２】
０．３０Ｆ≦Ｂ≦０．８９Ｆ
で表される範囲に設定されることにより、上述した課題を解決する。
【００１１】
この発明によれば、出光面側における外光入射の開口面積の増加を抑えつつ、ブラックストライプ部には着色範囲を十分に設けて外光の入射及び出射に関する遮蔽性を十分に確保してコントラストを十分に向上させることができる。また、視野角を６０°以上確保でき、しかも出光面側のレンズ要素に対する着色を防止してプロジェクションスクリーンの黒色点欠陥の発生を防ぐことができる。
【００１２】
本発明の一形態において、前記ブラックストライプ部の着色部（７）の全光線反射率が４．６％以下、かつ拡散反射率が１．５％以下となるように当該着色部の光反射特性が設定されてもよい。
【００１３】
この発明によれば、出光面側からレンチキュラーレンズシートに入射する外光のブラックストライプ部表面における反射光成分のうち、プロジェクションスクリーンの正面の観察者に向かう反射光成分が削減されてコントラストが向上する。
さらに本発明の一形態において、各レンズ要素とブラックストライプ部の側壁とが互いに接しているか、又は前記レンズ要素と直交する断面上にて０より大きくかつ１５μｍ以下の幅Ａを有する接合部（８）を介して繋がっていてもよい。
これによれば、出光面側からレンチキュラーレンズシートに入射した後、レンズ要素とブラックストライプ部との境界付近からスクリーンの正面に位置する観察者に向かって出射する反射光を減らしてコントラストを十分に向上させることができる。なお、各レンズ要素とブラックストライプ部の側壁（６）とが互いに接している状態とは、レンズ要素の端縁とブラックストライプ部の側壁とが接合部を介さずに連続している状態をいう。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、レンチキュラーレンズシートの各部の寸法や反射率を特定の条件に設定することでコントラストを改善しているので、レンズシートを着色しなくてもコントラストを十分に高めることができ、映像光の利用効率を向上させて明るい映像を提供でき、視野角も高めることができる。特に、上述した技術思想を互いに組み合わせてレンチキュラーレンズシートを構成した場合には、コントラスト、映像光の利用効率及び視野角を顕著に高めることができて好ましい。
【００１５】
また、本発明は、上述のいずれかのレンチキュラーレンズシート（１）を備えたプロジェクションスクリーン（１０）を提供することにより上述した課題を解決する。この発明によれば、上述したレンチキュラーレンズシートの特性を利用してコントラストが高く、映像の明るさや視野角に優れたプロジェクションスクリーンを提供することができる。
【００１６】
なお、本発明において、レンズ要素と直交する断面とは、レンチキュラーレンズシートを、レンズ要素が並ぶ方向と平行でかつレンズ要素の光軸方向に沿って切断したときに得られる断面をいう。また、ブラックストライプ部の全光線反射率は、日本工業規格（ＪＩＳ）のＫ７１０５に準じた測定から得られた値を意味し、拡散反射率とは散乱光量の測定から得られた値を意味する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明が適用されたレンチキュラーレンズシートの一実施形態を示している。レンチキュラーレンズシート（以下、レンズシートと略すことがある。）１は透明な樹脂にて構成され、その入光面側（図では下側）には略半円筒型の凸レンズとして構成された多数のレンズ要素２…２が一方向に等しいピッチで並べて形成されている。一方、レンズシート１の出光面側（図では上側）には、同じく略半円筒型の凸レンズとして構成された多数のレンズ要素３…３がレンズ要素２と同一方向に同一のピッチで並べて形成されている。レンズ要素２，３の光軸方向は互いに一致する。
【００１８】
出光面側のレンズ要素３…３の境界にはブラックストライプ部４…４がレンズ要素３と平行に形成されている。ブラックストライプ部４はレンズシート１の厚さ方向（図１の上下方向）に対して直交する平面状に形成された頂部５と、その頂部５と直交する一対の側壁６，６とを有している。頂部５はレンズ要素３よりも突出する。頂部５の全面と側壁６の上端部とは外光吸収性を有する黒色インクで着色されることにより着色部７として構成されている。なお、図１では着色部７をハッチングで示している。図１では一方の側壁６の着色部７のみを示しているが、反対側の側壁６の着色部７も同一である。
【００１９】
図２（ａ）は上記のレンズシート１の出光面側におけるレンズ要素３と直交する断面を示している。この図から明らかなように、レンズ要素３とブラックストライプ部４との接合部分には略円弧状の断面形状を有する接合部８…８が形成される。なお、接合部８は円弧状の断面を有するものに限らず、レンズ要素３及びブラックストライプ部４のいずれとも異なる断面形状を有している部分であれば接合部８に含まれる。また、図２（ａ）に黒丸で示した接合部８とレンズ要素３との境界位置は、レンズ要素３に与えられるべき曲率が終了する点である。側壁６と接合部８との境界位置は側壁６の平面が終了する点である。
【００２０】
以上のような基本的構成のレンズシート１において、本実施形態では各部の寸法等の物理的特性を次のように設定している。
【００２１】
（１）接合部８について
レンズ要素３の横断面上における接合部８の幅Ａを０よりも大きくかつ１５μｍ以下とした。その理由は次の通りである。
図３は出光面側からレンズシート１に達した外光が反射する様子を示している。レンズ要素３からレンズシート１内に入射した外光は、図３に波線で示すようにレンズシート１の内部で反射してレンズ要素３から出射することがある。このレンズ要素３から出射する外光が、レンズ要素３から出射する映像光に加わってコントラストが低下する。しかも、観察者はレンズシート１の正面（厚さ方向）から画面を観察することが一般的と考えられるので、レンズシート１の厚さ方向に真っ直ぐ出射する外光（図３に太線で示す。）がコントラストの低下に最も大きい影響を与える。発明者らの検討によれば、上述した接合部８からは特にレンズシート１の厚さ方向に反射光が出射することが多く、この接合部８の幅Ａを狭くするほどレンズシート１を正面からみたときのコントラストが顕著に向上することが確かめられた。接合部８の幅Ａは小さいほど好ましいが、１５μｍ以下に幅Ａを設定することでコントラストを明確に改善できることが確かめられた。
【００２２】
（２）ブラックストライプ部４とレンズ要素３との高さの差Ｆ、及び側壁６における着色部７の幅Ｂについて
レンズ要素３のピッチＰとブラックストライプ部４の横断面上における幅Ｈに対して、ブラックストライプ部４とレンズ要素３との高さの差Ｆを次式の範囲に設定した。
【００２３】
【数３】
０．０９８Ｐ≦Ｆ≦（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）
【００２４】
高さの差Ｆが大きいほどレンズ要素３に外光が入射する範囲を狭めることができるが、その高さＦが（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）を超えると図４に示すように出光側のレンズ要素３から出射する拡散映像光の視野角θが６０°以下となり、視野角が不足してプロジェクションスクリーンとして不適当である。一方、高さの差Ｆが０．０９８Ｐよりも小さくなると、出光面側からレンズシート１に外光が入射する開口部分の面積が過大となり、かつブラックストライプ部４の着色部７の面積が不足するため、コントラストの改善効果が認められない。
【００２５】
次に、ブラックストライプ部４の側壁６における着色部７の幅Ｂ（但し、頂部５からレンズシート１の厚み方向に計測した値）は次式の範囲に設定した。
【００２６】
【数４】
０．３０Ｆ≦Ｂ≦０．８９Ｆ
【００２７】
着色部７の幅Ｂが０．３０Ｆ未満では、側壁６において外光の入射及び出射を遮蔽する面積が十分でなく、コントラスト改善効果が得られない。また、幅Ｂが０．８９Ｆを超えると製造工程上、レンズ要素３に対して着色部７の黒色処理の影響が及び易くなり、プロジェクションスクリーンに黒色点欠陥が発生するために不適当である。
【００２８】
（３）着色部７の全光線反射率及び拡散反射率
ブラックストライプ部４の全光線反射率を４．６％以下に設定し、かつ拡散反射率を１．５％以下に設定した。全光線反射率が４．６％を超える場合、拡散反射率が１．５％を超える場合のいずれにおいても、ブラックストライプ部４から観察者側へ向かう反射光成分が看過できないほど増加してコントラスト改善効果が損なわれる。
【００２９】
以上のように構成されたレンズシート１は、図５に示したようにフレネルレンズ９の出光側に配置される。プロジェクションスクリーン１０は、これらフレネルレンズ９とレンチキュラーレンズシート１との組み合わせによって基本的に構成される。但し、傷や汚れ等を防ぐ保護スクリーン等の他の構成要素がさらに重ね合わされてもよい。
【００３０】
【実施例】
（１）実施例１
出光側のレンズ要素３とブラックストライプ部４の側壁６との接合部８の幅Ａに関する適正範囲の検討のため、次表１のレンチキュラーレンズシートを作成し、そのコントラストについて評価した。評価結果は表１に併記した。
【００３１】
【表１】
0003853628.tif 000002
【００３２】
上記の検討結果から、コントラストの向上に対して有効な接合部の幅Ａは１５μｍ以下であることが確認された。
【００３３】
（２）実施例２
ブラックストライプ部４とレンズ要素３との高さの差Ｆ、及び側壁６における着色部７の幅Ｂに関する適正範囲の検討のため、次表２のレンチキュラーレンズシートを作成し、そのコントラストについて評価した。評価結果は表２に併記した。
【００３４】
【表２】
0003853628.tif 000003
【００３５】
上記検討結果より、コントラスト向上に対して有効な上記高さの差Ｆの範囲は
０．０９８Ｐ≦Ｆ≦（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）
であり、
幅Ｂの範囲は、
０．３０Ｆ≦Ｂ≦０．８９Ｆ
であることが確認された。なお、表２の評価は、サンプル２を基準とし、そこからのコントラストの向上効果を相対評価したものである。従って、表２における×印はコントラストの絶対的評価が不適当であることを示すものではない。サンプル７〜９は高さＦの検討を目的としたものであり、その下限を見極めるためにサンプル７〜９における側壁着色部の幅Ｂは、高さの差Ｆが１００μｍのとき（サンプル９）の下限値３０μｍとした。
【００３６】
また、高さの差Ｆの上限値（Ｐ−Ｈ）／２ｔａｎ（π／３）は視野角θ（図４参照）が６０°となる条件として幾何学的に求められる値である。視野角θが６０°に満たない場合にはレンチキュラーレンズシートとして不適当であることが確認されている。また、幅Ｂの上限である０．８９Ｆに関しては、これを超えるとブラックストライプ部４の側壁６に着色すべきインクがレンズ要素３にも付着してレンズシート１に黒色点欠陥が生じる頻度が高くなることが確認された。
【００３７】
（３）実施例３
ブラックストライプ部４の着色部７に関する光反射特性の適正範囲を検討するため、次表３のレンチキュラーレンズシートを作成し、そのコントラストについて評価した。評価結果は表３に併記した。
【００３８】
【表３】
0003853628.tif 000004
【００３９】
上記の検討結果より、コントラスト向上に対して有効な着色部７の光反射特性は、全光線反射率が４．６％以下で、かつ拡散反射率が１．５％以下であることが導き出された。なお、表３の評価は、サンプル１０を基準とし、そこからのコントラストの向上効果を相対評価したものである。従って、表３における×印はコントラストの絶対的評価が不適当であることを示すものではない。
【００４０】
本発明は上述した実施の形態及び実施例にそれぞれ限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において種々変更して実施してよい。例えば上記の実施の形態では、レンズ要素３とブラックストライプ部４の側壁６との間に幅Ａが０よりも大きな接合部８が存在するものとしたが、可能であれば接合部８を無くす、つまり幅Ａを０として、レンズ要素３と側壁６とが互いに接するようにしてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、レンチキュラーレンズシートの出光面側のレンズ要素とブラックストライプ部との間の境界部の幅や、ブラックストライプ部とレンズ要素との高さの差、ブラックストライプ部の側壁における着色部の幅、ブラックストライプ部の光反射特性を上記した通りの条件に設定したので、コントラストが高く、映像の明るさや視野角を向上させることができるレンチキュラーレンズシート及びプロジェクションスクリーンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるレンチキュラーレンズシートの断面図。
【図２】図１のレンチキュラーレンズシートの出光面側の要部を示す図で、（ａ）はレンズ要素と直交する断面図、（ｂ）は同（ａ）の矢印IIｂ方向からの側面図。レンズ要素と直交する部分拡大横断面図。
【図３】レンチキュラーレンズシートの出光面側に入射する外光と、その反射光との光路の一例を示す図。
【図４】出光面側のレンズ要素に関する視野角を示す図。
【図５】プロジェクションスクリーンの断面図。
【符号の説明】
１  レンチキュラーレンズシート
２  入光面側のレンズ要素
３  出光面側のレンズ要素
４  ブラックストライプ部
５  ブラックストライプ部の頂部
６  ブラックストライプ部の側壁
７  着色部
８  接合部
９  フレネルレンズ
１０  プロジェクションスクリーン
【図１】
0003853628.tif 000005
【図２】
0003853628.tif 000006
【図３】
0003853628.tif 000007
【図４】
0003853628.tif 000008
【図５】
0003853628.tif 000009