JP2000258843A

JP2000258843A - レンズシート用成形型の製造方法及びレンズシート用成形型

Info

Publication number: JP2000258843A
Application number: JP11059221A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Takahashi; 由樹高橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】切削溝ごとに形状の異なる、レンズシート用
成形型の製造方法及びレンズシート用成形型を簡単で、
低コストに提供する。【解決手段】レンズシート用成形型３３を旋盤により
切削する製造方法において、切削工具Ｔａを,切削溝
（Ｖ₁〜Ｖ_k）ごとに回転させて（Ｔａ₁〜Ｔａ_k）、
切り込み角度（θ₁〜θ_k）を変化させることで、切削
溝形状が溝単位ごとに変化したレンズシート用成形型３
３を製造した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投写型プロジ
ェクションスクリーンに用いるレンチキュラーレンズな
どのレンズシートを成形するレンズシート用成形型の製
造方法及びレンズシート用成形型に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、背面投射型テレビに用いられる透
過型スクリーンとしては、映像源からの投射光を屈折さ
せ略平行光にするフレネルレンズと、投射光を散乱させ
画像を形成するレンチキュラーレンズとを備えたものが
知られている。また、従来のプロジェクションスクリー
ンは、水平拡散を水平拡散用レンチキュラーレンズシー
トで行い、垂直拡散を拡散剤及び垂直拡散用レンチキュ
ラーレンズシートで行うものが知られている。上記の透
過型スクリーンに使用されているレンチキュラーレンズ
は、拡散角がスクリーンの全面にわたり均一なものがほ
とんどであり、これら水平及び垂直拡散用レンチキュラ
ーレンズ用成形型は、各レンズ単位の形状が全面にわた
り同一の形状を有するものがほとんどであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来型の透過
型スクリーンでは、拡散角がスクリーンの全面にわたり
均一であったために、シェーディング現象が発生しやす
い状況があった。

【０００４】図９は、従来技術による透過型スクリーン
のシェーディング現象を説明するための模式説明図であ
る。図９（ａ）は、従来技術による透過型スクリーンに
投影された光線の拡散状態を示す図である。スクリーン
１０ａは、前述したように、図示しないフレネルレンズ
と、垂直、水平拡散用のレンチキュラーレンズを有す
る、拡散角が全面にわたり均一なスクリーンである。

【０００５】矢印は、映像源２０からの光を、投影レン
ズ２０ａによりスクリーン１０ｂに投影した場合に、ス
クリーン１０ａ上のＡ，Ｂ，Ｃの各位置における光が拡
散していく方向及び輝度をベクトル（Ｘ_A1〜Ｘ_A5，Ｘ_B1
〜Ｘ_B5，Ｘ_C1〜Ｘ_C5）で示したもの（以下、輝度ベクト
ル）である。

【０００６】ここで、スクリーン１０ａは、拡散角が全
面にわたり均一であるので、各輝度ベクトルには、以下
の関係がある。Ｘ_A1＝Ｘ_A5＝Ｘ_B1＝Ｘ_B5＝Ｘ_C1＝Ｘ_C5 Ｘ_A2＝Ｘ_A4＝Ｘ_B2＝Ｘ_B4＝Ｘ_C2＝Ｘ_C4 Ｘ_A3＝Ｘ_B3＝Ｘ_C3

【０００７】Ｐ１，Ｐ２は、観察位置を示し、観察位置
Ｐ１は、スクリーン１０ａの中央部Ｂを正面とし、観察
位置Ｐ２は、端部Ｃを正面とした位置である。

【０００８】図９（ｂ）は、観察位置Ｐ１から観察した
スクリーン１０ａ上の輝度分布を示した図である。図９
（ｃ）は、観察位置Ｐ２から観察したスクリーン１０ａ
上の輝度分布を示した図である。図９（ｂ），（ｃ）
で、Ａ，Ｂ，Ｃは、それぞれスクリーン１０ａ上の位置
Ａ，Ｂ，Ｃに対応している。

【０００９】図９（ｂ）に示したように、スクリーン１
０ａの正面の観察位置Ｐ１から観察する場合、スクリー
ン１０ａの中央部Ｂの輝度Ｘ_B3に対して、スクリーン１
０ａの端部Ａ及びＣでの輝度（Ｘ_A2＝Ｘ_C4）が低下する
ために、スクリーン１０ａの両端部Ａ，Ｃが暗く感じる
ことがある。また、図９（ｃ）に示したように、スクリ
ーン１０ａの正面から外れた観察位置Ｐ２から観察する
場合、観察者側のＣの輝度Ｘ_C3が最も高く、次いで中央
部Ｂの輝度Ｘ_B2、反対側の端部Ａの輝度Ｘ_A1へと低下
し、ＣからＡにいくに従い暗く感じていた。特に、垂直
方向においては、水平方向に比べてスクリーンの拡散角
が狭く設定されるため、シェーディング現象が非常に起
こりやすく、明るさの均一性を欠いていた。

【００１０】シェーディング現象を低減するためには、
フレネルレンズの焦点距離を短くすることで達成するこ
とができる。図９（ａ）において、スクリーン１０ａに
あるフレネルレンズの観察側の焦点を近づけることで、
Ａ及びＣの光は、内側に出射し、正面の観察位置Ｐ１か
ら見た場合、Ａ及びＣの輝度は、向上する。また、正面
から外れた観察位置Ｐ２においても、Ｃの輝度が低下
し、Ａの輝度が向上するため、明るさの均一性が向上す
る。

【００１１】しかし、フレネルレンズは、その焦点距離
を短くするに従って、別々の位置から投写された３色の
映像光の出射角度が大きくなり、特に、スクリーンの拡
散角を狭く設定している垂直方向に出射光の角度差が大
きくなるために、色むらが発生しやくすなるので、観察
側の焦点を約１０ｍより短く設定することは、困難であ
った。そのために、色むらを発生させることなくスクリ
ーンのコーナー部でのシェーディング現象を改善するこ
とができなかった。

【００１２】シェーディング現象を改善するための有効
な手段として、拡散角がスクリーンの部位ごとに異なる
部分を有するレンチキュラーレンズを使用することが考
えられるが、各単位レンズごとに対応するように、切削
溝ごとに形状の異なるレンズシート用成形型を製造する
のは、非常に困難であり、製造コストが高くなるという
問題があった。

【００１３】本発明の課題は、切削溝ごとに形状の異な
る部分を有するレンズシート用成形型を簡単で低コスト
に製造できる、レンズシート用成形型の製造方法及びレ
ンズシート用成形型を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項１の発明は、レンズ形状がレンズ単位ごと
に変化する部分を有するレンズシートを成形するレンズ
シート用成形型（３３，７３，８３ａ〜８３ｃ，９３
ａ，９３ｂ）の製造方法において、刃面形状が部分的に
異なる切削工具（Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ）を用いて、その切
削工具の切削刃の使用箇所を変化（Ｔａ₁〜Ｔａ_kな
ど）させることによって、前記レンズシート用成形型の
切削溝（Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）の形状を溝単位（Ｖａ₁〜
Ｖａ_kなど）ごとに変化させる部分を設けることを特徴
とするレンズシート用成形型の製造方法である。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１に記載のレン
ズシート用成形型の製造方法において、前記切削工具の
刃面形状は、少なくとも１個以上の曲線（Ｙ＝１００Ｘ
³）及びその曲線に滑らかに接続された直線（Ｌ）を有
することを特徴とするレンズシート用成形型の製造方法
である。

【００１６】請求項３の発明は、請求項２に記載のレン
ズシート用成形型の製造方法において、前記曲線は、円
弧（Ｒ１，Ｒ２）もしくは楕円の一部であることを特徴
とするレンズシート用成形型の製造方法である。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載のレンズシート用成形型の製
造方法において、前記切削工具の前記レンズシート用成
形型に対する加工時の相対角度である切り込み角度
（θ）、前記切削工具の前記レンズシート用成形型に対
する切り込み量（ｍ）、前記切削工具の前記レンズシー
ト用成形型に対する送り量（ｎ）、のうち少なくとも１
つが前記切削溝ごとに変化する部分を設けることを特徴
とするレンズシート用成形型の製造方法である。

【００１８】請求項５の発明は、レンズシート用成形型
（３３，７３，８３ａ〜８３ｃ，９３ａ，９３ｂ）にお
いて、レンズ単位に対応した溝（Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ）
の、溝方向に直交した断面形状は、切削工具（Ｔａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃ）の刃面形状を投影したひとつの連続した線の
一部であり、溝単位（Ｖａ₁〜Ｖａ_kなど）ごとに変化
している部分を有することを特徴とするレンズシート用
成形型である。

【００１９】請求項６の発明は、請求項５のレンズシー
ト用成形型において、前記溝の形状は、隣接する溝単位
ごとに連続的に変化していることを特徴とするレンズシ
ート用成形型である。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面などを参照して、本発
明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。（第１実施形態）図１は、本発明によるレンチキュラー
レンズシート用成形型の第１実施形態を示す図である。
図２は、第１実施形態による切削工具の形状を示す図で
ある。

【００２１】第１実施形態のレンズシート用成形型の製
造方法は、例えば、後述する図６に示すような、レンズ
形状がレンズ単位ごとに変化するレンチキュラーレンズ
シート１１，１２などを成形する成形型３３を製造する
場合に適用され、刃面形状が部分的に異なる切削工具Ｔ
ａを用いて、その切削工具Ｔａの切削刃の使用箇所を変
化（Ｔａ₁，Ｔａ₂，Ｔａ_c，Ｔａ_(k-1)，Ｔａ_kな
ど）させることにより、成形型３３の切削溝Ｖａの形状
を溝単位（Ｖａ₁，Ｖａ₂，Ｖａ_c，Ｖａ_(k-1)，Ｖａ
_kなど）ごとに変化させるようにしたものである。

【００２２】本実施形態の成形型３３は、旋盤によって
加工する例を示してあり、図示しない旋盤に、被切削材
料である成形型原盤３３Ａを取り付けて回転しながら、
１つの切削工具Ｔａによって、溝単位ごとに形状の異な
る切削溝Ｖａが多数加工される。

【００２３】この切削工具Ｔａは、刃面形状が部分的に
異なる形状をしている。切削工具Ｔａの刃面形状は、１
個以上の円弧もしくは楕円の一部、及び、その円弧もし
くは楕円の一部に滑らかに接続された直線を有するよう
にしてある。この刃面形状は、具体的には、図２（ａ）
に示したように、半径の異なる２種類の円弧Ｒ１、Ｒ２
を滑らかに連接した形状（Ｑは連接点）と、円弧Ｒ２に
連接点Ｓで滑らかに接続された直線Ｌを有し、中心線Ｐ
に対して左右対称な略台形状で角を丸めた形状となって
いる。ｒ１、ｒ２は、それぞれ円弧Ｒ１、Ｒ２の半径で
ある。切削工具Ｔａは、刃面形状が２種類の円弧Ｒ１、
Ｒ２と直線Ｌのみであるから、設計や製造を容易に行う
ことができる。

【００２４】本実施形態は、このような切削工具Ｔａを
用いて、成形型３３上の位置Ａ〜Ｃまでにおいて切削溝
Ｖａの形状を溝単位（Ｖａ₁〜Ｖａ_k）ごとに変化させ
るために、切削刃の使用箇所を変化（Ｔａ₁〜Ｔａ_k）
させるようにしている。この切削刃の使用箇所を変化
（Ｔａ₁〜Ｔａ_k）させる方法は、切削工具Ｔａの成形
型３３に対する加工時の相対角度である切り込み角度
θ、切削工具Ｔａの成形型３３に対する切り込み量ｍ、
切削工具Ｔａの成形型３３に対する送り量ｎ、のうち少
なくとも１つを切削溝Ｖａごとに変化ればよい。

【００２５】ここで、切り込み量ｍとは、図１（ｂ）に
示すように、成形型原盤３３Ａの表面３３ｓから、各切
削溝Ｖａの切削時の切削工具Ｔａの中心線Ｐと切削工具
Ｔａの輪郭線との交点Ｕまでの距離をいう。送り量ｎと
は、図１（ａ）に示すように、切削時に、１つの切削溝
Ｖａ_(k-1)から隣接する切削溝Ｖａ_kへ切削工具Ｔａを
送る量をいう。切り込み角度θとは、図２（ｂ）におい
て、成形型３３の原盤となる被切削部材の回転中心線に
直交する線Ｏと、切削工具Ｔａの中心線Ｐとのなす角度
をいう。

【００２６】次に、第１実施形態の製造方法により、成
形型３３を製造する動作を説明する。この実施形態は、
成形型３３の矢印方向Ｎに対して、送り量ｎ及び切り込
み量ｍが一定であり、切り込み角度θを変化させるよう
にしたものである。

【００２７】切削工具Ｔａは、切り込み角度θを変数と
して、右端部Ａから中央部Ｂをへて左端部Ｃへいくに従
って、その中心線Ｐと切削工具Ｔａの輪郭線との交点Ｕ
を中心に同じ角度で回転していく（θ₂−θ₁＝θ₃−
θ₂＝θ_k−θ_(k-1)＝一定）。ここで、成形型３３
は、中央部の切削溝Ｖａ_cが切削されるとき、切り込み
角度θ_cが略零であるように切削される。また、切り込
み量ｍは、一定であり（ｍ＝一定）、送り量ｎも、一定
である（ｎ＝一定）。

【００２８】切り込み角度θを変化させる方法は、被切
削物（成形型原盤３３Ａ）に対する切削工具Ｔａ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（特開
昭６２−１２４８０１号、特開平７−４０１０７号、特
開平７−２４１９１９号などを参照）に、切削工具Ｔａ
を取り付け、切り込み角度θを±４５°以内で１ピッチ
ごとに変化させながら、円筒形の成形型原盤３３Ａを切
削する。

【００２９】このとき、円弧Ｒ１の半径ｒ１及び円弧Ｒ
２の直径２×ｒ２は、切削溝Ｖａの幅より大きくするこ
とが望ましい。この理由は、各々の切削溝Ｖａの形状
を、大きく変化させることができるからである。

【００３０】以上説明したように、成形型３３は、中央
部Ｂでは、切削形状に対する円弧Ｒ１の比率が高く、両
端部へいくに従い、円弧Ｒ２の比率が高くなるように、
切り込み角度θを設定することによって切削される。こ
れにより、成形された各々のレンチキュラーレンズの拡
散特性は、中央部Ｂから両端部へいくほど拡散角が広が
る。

【００３１】また、この第１実施形態の製造方法によっ
て製造された成形型３３の、切削溝Ｖａの形状は、図２
（ｂ）に示したように、切削溝Ｖａの幅の中心線Ｏとレ
ンズ頂部Ｏ’とのずれ量ｗが、成形型３３上のレンズ中
央部Ｂでは、略零であり、両端部へいくほど大きくな
る。このため、この成形型３３で成形されたレンズシー
トは、端部の拡散特性を中央部Ｂ側又は中央を対称軸と
した反対側の端部方向へ傾けることができる。

【００３２】この成形型３３は、熱可塑性樹脂の溶融押
し出し、又は、紫外線、電子線などの電離放射線により
硬化する樹脂を用いた電離放射線硬化成形により、レン
チキュラーレンズシートを成形することができる。成形
したレンチキュラーレンズシートは、レンズ位置に応じ
て、拡散特性を変化させることができるので、中央部か
ら端部へいくに従い、各々のレンチキュラーレンズの拡
散角を広げるとともに、その拡散特性を中央部Ｂ側又は
中央を対称軸とした反対側の端部方向へ傾けることがで
きる。

【００３３】以上説明したように、第１実施形態によれ
ば、以下のような効果がある。（１）刃面形状が部分的に異なる切削工具Ｔａを用い
て、その切削工具Ｔａの切削刃の使用箇所を変化（Ｔａ
₁〜Ｔａ_k）させることによって、成形型３３の切削溝
Ｖａの形状を溝単位（Ｖａ₁〜Ｖａ_k）ごとに変化させ
るので、ひとつの切削工具Ｔａによって、多数の異なる
切削溝を容易に作製できる。従って、成形型３３の製造
が容易である。

【００３４】（２）切削工具Ｔａの刃面形状は、１個
以上の円弧（Ｒ１，Ｒ２）もしくは楕円の一部、及び、
その円弧もしくは楕円の一部に滑らかに接続された直線
Ｌのみによって作製されているので、切削工具Ｔａ自身
の形状が簡単であり、製作が容易である。また、切削溝
Ｖａの形状も、単純であるから、精度よく切削でき、成
形されるレンズ形状の再現性もよい。

【００３５】（３）切り込み角度θ、切り込み量ｍ、
送り量ｎのうち、切り込み角度θのみを、切削溝Ｖａご
とに変化すればよいので、切削作業が簡単であるため、
短時間で精度よく成形型３３を作製することができる。

【００３６】（４）成形型３３の溝単位（Ｖａ₁〜Ｖ
ａ_k）の溝方向に直交した断面形状は、切削工具Ｔａの
刃面形状を投影したひとつの連続した線の一部であり、
隣接した溝単位（Ｖａ₁〜Ｖａ_k）ごとに連続的に変化
しているので、成形型３３の切削中及び切削後の寸法測
定、管理、検査が簡単であり、精度のよい成形型３３を
より簡単に製造できる上に、レンズシートを成形する生
産途中における成形型３３の寸法測定、管理、検査も簡
単であるため、生産品であるレンズシートの品質も安定
する。

【００３７】（第２実施形態）図３は、本発明によるレ
ンチキュラーレンズシート用成形型の製造方法の第２実
施形態を示した図である。図４は、第２実施形態による
切削工具Ｔｂの形状を示す図である。

【００３８】本発明の第２実施形態では、切削に使用す
る切削工具Ｔｂの刃面形状と、切り込み角度θの設定の
みが本発明の第１実施形態と異なるので、以下では、第
１実施形態と共通部分の詳しい説明は省略する。第２実
施形態のレンチキュラーレンズシート用成形型７３は、
刃面形状が部分的に異なる切削工具Ｔｂを用いて、その
切削工具Ｔｂの切削刃の使用箇所を変化（Ｔｂ₁〜Ｔｂ
_c）させることによって、成形型７３の切削溝Ｖｂの形
状を溝単位（Ｖｂ₁〜Ｖｂ_k）ごとに変化させること
は、本発明の第１実施形態と同じである。

【００３９】第２実施形態では、１個以上の曲線及びそ
の曲線に滑らかに接続された直線を有する切削工具Ｔｂ
を用いて切削される。具体的には、図４（ａ）に示した
ように、曲線Ｙ＝１００Ｘ³と直線Ｌを滑らかに連接し
た形状（Ｑは連接点）とし、中心線Ｐに対して左右対称
な略台形状で角を丸めた形状となっている。切削工具Ｔ
ｂは、刃面形状がひとつの式で表すことのできる曲線Ｙ
＝１００Ｘ³と直線Ｌのみであるから、設計や製造を容
易に行うことができる。次に、第２実施形態の製造方法
により、成形型７３を製造する動作を説明する。この実
施形態は、成形型７３の矢印方向Ｎに対して、送り量ｎ
及び切り込み量ｍが一定であり、切り込み角度θを変化
させるようにしたものであることは、第１実施形態と同
じである。第２実施形態では、切り込み角度θの設定が
異なる。

【００４０】成形型７３は、端部Ａでは、切削に使用す
る切削工具Ｔｂの曲線が緩やかであり、中央部Ｂをへ
て、端部Ｃへいくほど曲線が急になるように切り込み角
度θを変化させて切削している。具体的には、端部Ａに
ある切削溝Ｖｂ₁を切削する際の切り込み角度θ₁は、
略零であり、中央部Ｂをへて端部Ｃへいくに従い角度が
増していき、最端部Ｃの切削溝Ｖｂ_kを切削するときの
切り込み角度θ_kで、切り込み角度は、最大となる。

【００４１】このことにより、切削溝Ｖｂの形状は、図
４（ｂ）に示したように、切削溝幅の中心線Ｏとレンズ
頂部Ｏ’とのずれ量ｗが、成形型７３上の端部Ａ側で
は、略零であり、端部Ｃ側へいくほど大きくなる。よっ
て、この成形型７３を用いて成形されたレンチキュラー
レンズシートでは、端部Ａから端部Ｃへいくほど拡散角
が広がり、拡散特性を端部Ａ側へ傾けることができる。

【００４２】以上説明したように、第２実施形態によれ
ば、以下のような効果がある。（１）刃面形状が部分的に異なる切削工具Ｔｂを用い
て、その切削工具Ｔｂの切削刃の使用箇所を変化（Ｔｂ
₁〜Ｔｂ_k）させることによって、成形型７３の切削溝
Ｖｂの形状を溝単位（Ｖｂ₁〜Ｖｂ_k）ごとに変化させ
るので、ひとつの切削工具Ｔｂによって、多数の異なる
切削溝を容易に作製できる。従って、成形型７３の製造
が容易である。

【００４３】（２）切削工具Ｔｂの刃面形状は、１個
の曲線Ｙ＝１００Ｘ³及びその曲線Ｙ＝１００Ｘ³に滑
らかに接続された直線Ｌのみによって作製されているの
で、切削工具Ｔｂ自身の形状が簡単であり、製作が容易
である。また、切削溝Ｖｂの形状も、単純であるから、
精度よく切削でき、成形されるレンズ形状の再現性もよ
い。

【００４４】（３）切り込み角度θ、切り込み量ｍ、
送り量ｎのうち、切り込み角度θのみを、切削溝Ｖｂご
とに変化すればよいので、切削作業が簡単であるため、
短時間で精度よく成形型を作製することができる。

【００４５】（４）成形型７３の溝単位（Ｖｂ₁〜Ｖ
ｂ_k）の溝方向に直交した断面形状は、切削工具Ｔｂの
刃面形状を投影したひとつの連続した線の一部であり、
隣接した溝単位（Ｖｂ₁〜Ｖｂ_k）ごとに連続的に変化
しているので、成形型７３の切削中及び切削後の寸法測
定、管理、検査が簡単であり、精度のよい成形型７３を
より簡単に製造できる上に、レンズシートを成形する生
産途中における成形型７３の寸法測定、管理、検査も簡
単であるため、生産品であるレンズシートの品質も安定
する。

【００４６】（第３実施形態）図５は、本発明によるレ
ンチキュラーレンズシート用成形型の製造方法の第３実
施形態を示した図である。本発明の第３実施形態では、
切り込み量ｍ、送り量ｎの変化形態のみが本発明の第２
実施形態と異なるので、以下では、第２実施形態と共通
部分の詳しい説明は、省略する。ここで、切削に使用す
る切削工具をＴｃとするが、この形状については、第１
実施形態の切削工具Ｔａと同じでもよいし、第２実施形
態の切削工具Ｔｂと同じでもよい。

【００４７】図５中の破線は、切削工具Ｔｃの輪郭線と
切削工具Ｔｃの中心線Ｐを示し、切削溝Ｖｃを切削する
切削工具Ｔｃは、切削工具Ｔｃの輪郭線と切削工具Ｔｃ
の中心線Ｐの交点Ｕを中心に回転することで切り込み角
度θを変化しているのは、本発明の第１実施形態及び第
２実施形態と変わらない。

【００４８】図５（ａ）に示すレンチキュラーレンズ用
成形型８３ａは、成形型８３ａの端部Ａから端部Ｃへい
くほど切削工具Ｔｃの輪郭曲線の曲率が大きい部分が占
める比率が高くなるように切り込み角度θを変化させ、
切削工具Ｔｃの隣接する切り込み量ｍを一定（ｍ₁＝ｍ
₂＝ｍ_(k-1)＝ｍ_k＝一定）にし、切削工具Ｔｃの隣接
する送り量ｎを増加（ｎ₁＜ｎ₂＜ｎ_(k-2)＜
ｎ_(k-1)）させながら切削したものである。成形型８３
ａは、切削工具Ｔｃの送り量ｎを成形型８３ａの端部Ａ
から端部Ｃにいくほど大きくして切削されているため、
同一形状の切削工具Ｔｃを使用した場合、送り量ｎを一
定（ｎ₁＝ｎ₂＝ｎ_(k-2)＝ｎ_(k-1)＝一定）にして切
削したものに比べ成形型８３ａの端部Ａから端部Ｃへい
くほど拡散角を大きくすることが可能となる。

【００４９】図５（ｂ）に示すレンチキュラーレンズ用
成形型８３ｂは、成形型８３ｂの端部Ａから端部Ｃへい
くほど切削工具Ｔｃの輪郭曲線の曲率が大きい部分が占
める比率が高くなるように切り込み角度θを変化させ、
切削工具Ｔｃの隣接する切り込み量ｍを増加（ｍ₁＜ｍ
₂＜ｍ_(k-1)＜ｍ_k）させて、切削工具Ｔｃの送り量ｎ
を一定（ｎ₁＝ｎ₂＝ｎ_(k-2)＝ｎ_(k-1)＝一定）にし
て切削したものである。成形型８３ｂは、切削工具Ｔｃ
の切り込み量ｍを、成形型の端部Ａから端部Ｃにいくに
従い大きくしながら切削されているため、同一形状の切
削工具Ｔｃを使用した場合、切り込み量ｍを一定（ｍ₁
＝ｍ₂＝ｍ_(k-1)＝ｍ_k＝一定）にして切削したものに
比べ成形型８３ｂの端部Ａから端部Ｃへいくほど拡散角
を大きくすることが可能となる。

【００５０】図５（Ｃ）に示すレンチキュラーレンズ用
成形型８３ｃは、成形型８３ｃの端部Ａから端部Ｃへい
くほど切削工具Ｔｃの輪郭曲線の曲率が大きい部分が占
める比率が高くなるように切り込み角度θを変化させ、
切削工具Ｔｃの隣接する切り込み量ｍと、隣接する送り
量ｎを共に増加（ｎ₁＜ｎ₂＜ｎ_(k-2)＝＜ｎ_(k-1)）
（ｍ₁＜ｍ₂＜ｍ_(k-1)＜ｍ_k）させて切削したもので
ある。レンチキュラーレンズ用成形型８３ｃは、切削工
具Ｔｃの切り込み量ｍ及び送り量ｎを成形型８３ｃの端
部Ａから端部Ｃにいくほど大きくしているため、同形状
の切削工具Ｔｃを使用した場合、切り込み量ｍ、送り量
ｎのどちらか一方を一定にして切削したものに比べ成形
型８３ｃの端部Ａから端部Ｃへいくほど拡散角を大きく
することが可能となる。

【００５１】以上説明したように、第３実施形態によれ
ば、第２実施形態の効果に加えて以下の効果がある。

【００５２】すなわち、切り込み角度θに加えて、切り
込み量ｍ、送り量ｎのどちらか、又は、両方を変化させ
たので、本実施形態によって製造された成形型を使用し
て成形したレンズシートの光学特性は、第２実施形態に
よるものに比べて、その場所による変化率が高くなる。
このような光学特性の変化率が高いレンズシート用成形
型であっても、ひとつの切削工具Ｔｃのみにより切削す
ることができるので、本発明を使用できる技術範囲が広
がる。

【００５３】

【実施例】次に、本発明の実施形態に示した方法によっ
て製造されたレンズシート用成形型で成形した、レンチ
キュラーレンズシートを使用した具体的な実施例をあげ
て、さらに詳しく説明する。図６に示されるように、フ
レネルレンズシート１１及びレンチキュラーレンズシー
ト１２で構成される６０”の背面投写型テレビ用透過型
スクリーン１０を作製した。

【００５４】フレネルレンズシート１１は、光入射側に
垂直拡散用のレンチキュラーレンズ１１ａがその長手方
向を水平にして形成され、光出射側にサーキュラーフレ
ネルレンズ１１ｂが形成されている。また、このフレネ
ルレンズシート１１のさらに観察側に配置され、光入射
側に水平拡散用のレンチキュラーレンズ１２ａが形成さ
れ、光出射側にブラックストライプ１２ｃと、レンチキ
ュラーレンズ１２ｂとが形成されているレンチキュラー
レンズシート１２が配置される。

【００５５】本実施例では、レンチキュラーレンズ１１
ａ、レンチキュラーレンズ１２ａ、レンチキュラーレン
ズ１２ｂを成形する成形型３３，９３ａ，９３ｂに、本
発明の第１実施形態によるレンズシート用成形型の製造
方法およびレンズシート用成形型を使用している。ここ
で、フレネルレンズシート１１及びレンチキュラーレン
ズシート１２は、板状又はフィルム状であってもよい。
また、これら２枚のシートの他に、フロントパネルシー
トなどを配置してもよい。

【００５６】（垂直拡散用レンチキュラーレンズシー
ト）垂直拡散用のレンチキュラーレンズ１１ａは、連続
的に拡散特性を変化させるようにしたもので、中央部Ｂ
の拡散角よりも両端部の拡散角を大きくしてある。スク
リーンの上端部Ｃ及び下端部Ａに形成されたレンチキュ
ラーレンズは、中央部Ｂに形成されたものに比べてレン
ズの高さが高く、また、レンズの頂部は、単位レンズの
中心よりもスクリーンの中央部Ｂ側に偏っている。この
ようにすることで、上端部Ｃ及び下端部Ａの拡散角を中
央部Ｂより大とすると共に、拡散方向をスクリーン中央
部Ｂ側へ傾けている。

【００５７】具体的には、レンチキュラーレンズ１１ａ
は、中心に半径ｒ１＝０．５ｍｍ、その両側に半径ｒ２
＝０．２ｍｍが滑らかに連接された切削工具Ｔａを用い
て、切削工具Ｔａの隣接する切り込み量ｍと隣接する送
り量ｎをどちらも一定にし、各溝形状を切削するごと
に、切削工具Ｔａを所定角度（θ_k−θ_(k-1)＝一定）
ずつ傾けて切削したレンチキュラーレンズシート用成形
型３３（図１）を使用して成形された。

【００５８】（水平拡散用レンチキュラーレンズシー
ト）図７（ａ）のレンチキュラーレンズシート用成形型
９３ａは、図６に示す水平拡散用レンチキュラーレンズ
シート１２の入光面側にあるレンチキュラーレンズ１２
ａを成形するのに使用する成形型である。入光面側切削
溝Ｖａは、成形型９３ａの中央部Ｂでは、切削工具Ｔａ
の円弧Ｒ１の占める比率が高く、両端部Ａ，Ｃへいくほ
ど切削工具Ｔａの円弧Ｒ２の比率が高くなるように切り
込み角度θを変化させているため、中央部Ｂから両端部
Ａ，Ｃへいくほど拡散角を広げつつ、拡散特性を中央部
Ｂ側へ傾けることができる。

【００５９】図７（ｂ）のレンチキュラーレンズシート
用成形型９３ｂは、図６に示す水平拡散用レンチキュラ
ーレンズシート１２の出光面側にあるレンチキュラーレ
ンズ１２ａを成形するのに使用する成形型である。出光
面側切削溝Ｖａは、成形型９３ｂの中央部Ｂでは、切削
工具Ｔａの円弧Ｒ１が占める比率が高く、両端部Ａ，Ｃ
へいくほど切削工具Ｔａの円弧Ｒ２が占める比率が高く
なるように切り込み角度を変化させているため、中央部
Ｂから両端部Ａ、Ｃへいくほど拡散角を広げつつ、拡散
特性を中央部Ｂ側へ傾けることができる。

【００６０】図８（ａ）〜（ｄ）は、従来の透過型スク
リーンと本実施例の透過型スクリーンとのシェーディン
グ現象の差を説明するための説明図である。図８（ａ）
及び（ｂ）は、それぞれ従来技術及び本実施例による透
過型スクリーンに投影された光線の拡散状態を示す図で
ある。図８（ａ）は、前述した図９（ａ）と同じである
ので、ここでは、詳しく説明しない。ただし、簡単のた
め図８（ａ）及び（ｂ）では、図９で示した投影レンズ
２０ａは、省略している図８（ｂ）は、図８（ａ），図
９（ａ）と同様な表示をしているので、これらと異なる
部分のみ説明する。スクリーン１０ｂは、前述したよう
に、フレネルレンズ１１ｂと、垂直、水平拡散用のレン
チキュラーレンズ（１１ａ，１２ａ，１２ｂ）を有し、
拡散角が場所により変化しつつ拡散特性を中央部方向に
傾けたスクリーンである。

【００６１】矢印は、映像源２０からの光を、スクリー
ン１０ｂに投影した場合に、スクリーン１０ｂ上のＡ，
Ｂ，Ｃの各位置における、光の拡散を輝度ベクトル（Ｙ
_A1〜Ｙ_A3，Ｙ_B1〜Ｙ_B3，Ｙ_C1〜Ｙ_C3）で示したものであ
る。

【００６２】ここで、スクリーン１０ｂは、拡散角が場
所により変化しつつ拡散特性を中央部方向に傾けたスク
リーンであり、端部Ａと端部Ｃの拡散特性は、同じであ
るので、各輝度ベクトルには、以下の関係がある。Ｙ_A1＝Ｙ_C2 また、図８（ａ）と図８（ｂ）の中央部Ｂの拡散特性
は、同じであるので、両図の輝度ベクトル間には、以下
の関係がある。Ｘ_B1＝Ｘ_B3＝Ｙ_B1＝Ｙ_B3 また、Ｐ１，Ｐ２は、図８（ａ），図９（ａ）と同じ、
観察位置を示す。

【００６３】図８（ｃ）及び（ｄ）は、両者について、
スクリーンより３ｍ離れた、正面の観察位置Ｐ１と、ス
クリーン中心より上に６００ｍｍの立ち見での観察位置
Ｐ２におけるスクリーンの輝度分布を示したものであ
る。

【００６４】従来の透過型スクリーンでは、図８（ａ）
に示されるように、上端部Ｃ、中央部Ｂ、下端部Ａで拡
散の強さ及び拡散の方向が揃っており、正面の観察位置
Ｐ１からの観察では、中央部Ｂからの光は、拡散の最も
強い光（Ｘ_B2）がくるのに対して、上端部Ｃ及び下端部
Ａでは、最も強い部分から外れた光（Ｘ_C1，Ｘ_A2）がく
るため、中央部Ｂに比べて輝度が低下する。

【００６５】一方、本実施例の透過型スクリーンにおい
ても、中央部Ｂの輝度（Ｙ_B2）に比べて上端部Ｃ及び下
端部Ａの輝度（Ｙ_C1，Ｙ_A2）は、低下するが、図８
（ｂ）に示されるように、上端部Ｃ及び下端部Ａでは、
拡散角が大きく、また、拡散の方向が中心側へ傾いてい
るので、図８（ｃ）に示されるように、その低下の仕方
は、従来の透過型スクリーンより小さくなっている。

【００６６】立ち見の観察位置Ｐ２からの観察において
も、図８（ｄ）に示されるように、従来の透過型スクリ
ーンでは、上端部Ｃが最も輝度が強く（Ｘ_C3）、中央部
Ｂ（Ｘ_B3）、下端部Ａ（Ｘ_A3）の順で輝度が低下してい
るが、上端部Ｃ近傍における従来品の輝度の変化が急激
な変化を示しているのに対し、本実施例の透過型スクリ
ーンでは、その上端部Ｃ近辺における輝度の変化が従来
の透過型スクリーンに比べて小さくなっている。そのた
め視覚的には、本実施例の方が相対的な明るさの変化が
小さくなり、シェーディング現象をおさえることができ
る。

【００６７】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることはなく、種々の変形や変更が可能であって、
それらも本発明の均等の範囲内である。（１）第１実施形態〜第３実施形態で使用する切削工
具Ｔａ〜Ｔｃの形状は、図２又は図４に示す形状のどち
らでも構わないし、これらに限ったものではない。（２）切り込み角度θ、切り込み量ｍ、送り量ｎは、
切削の際に、増加させていく例を示したが、これは、減
少させていく工程でも構わない。（３）切り込み角度θ、切り込み量ｍ、送り量ｎの変
化の仕方は、連続的である例を示したが、あるひとかた
まりの区間において固定で、区間ごと段階的に変化して
もよいし、不連続でも構わない。（４）成形型の加工方法は、旋盤を使用する例を示し
たが、例えば、平削盤による加工に適用してもよい。

【００６８】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、レンズシート
用成形型は、刃面形状が部分的に異なる切削工具を用い
て、その切削工具の切削刃の使用箇所を変化させること
によって、切削溝の形状を溝単位ごとに変化させる部分
を設けて加工するため、ひとつの切削工具により複数の
形状が異なる切削溝を加工できるので、加工が簡単で、
成形型の製造コストが安くなるという効果がある。

【００６９】請求項２の発明によれば、切削工具の刃面
形状は、少なくとも１個以上の曲線、及びその曲線に滑
らかに接続された直線を有するため、切削工具自身の形
状が簡単であり、製作が容易である。また、レンズシー
ト用成形型の形状は、切削工具を回転させることで連続
して滑らかに変化するので、加工制御が簡単で、成形型
の製造コストが安くなる。さらに、切削溝の形状も簡単
であるので、精度よく切削でき、成形されたレンズ形状
の再現性もよくなるという効果がある。

【００７０】請求項３の発明によれば、切削工具の刃面
形状の前記曲線を、円弧もしくは楕円の一部としたた
め、切削工具自身の形状が請求項２以上に簡単であり切
削工具を作製しやすく、成形型の製造コストが安くなる
という効果がある。

【００７１】請求項４の発明によれば、切り込み角度、
切り込み量、送り量、のうち少なくとも１つを切削溝ご
とに変化させる部分を設けるので、加工制御が簡単にな
り、成形型の製造コストが安くなるという効果がある。

【００７２】請求項５の発明によれば、レンズシート用
成形型において、レンズ単位に対応した溝の、溝方向に
直交した断面形状は、切削工具の刃面形状を投影したひ
とつの連続した線の一部で、溝単位ごとに変化している
部分を有するため、成形型の切削中及び切削後の寸法測
定、管理、検査が簡単であり、精度のよい成形型をより
簡単に製造できる上に、レンズシートを成形する生産途
中における成形型の寸法測定、管理、検査も簡単である
ため、生産品であるレンズシートの品質も安定するとい
う効果がある。

【００７３】請求項６の発明によれば、レンズシート用
成形型において、レンズ単位に対応した溝の、溝方向に
直交した断面形状は、切削工具の刃面形状を投影したひ
とつの連続した線の一部で、溝単位ごとに連続して変化
しているため、成形型の切削中及び切削後の寸法測定、
管理、検査が請求項５以上に簡単であり、精度のよい成
形型をより簡単に製造できる上に、レンズシートを成形
する生産途中における成形型の寸法測定、管理、検査も
簡単であるため、生産品であるレンズシートの品質も安
定するという効果がある。また、ひとつの切削工具で連
続して加工ができるので、加工が簡単で、成形型の製造
コストが安くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態を示す図である。

【図２】第１実施形態による切削工具形状を示す図であ
る。

【図３】第２実施形態を示す図である。

【図４】第２実施形態による切削工具形状を示す図であ
る。

【図５】第３実施形態を示す図である。

【図６】本発明を使用した透過型スクリーンの実施例を
示す図である。

【図７】本実施例に使用したレンズシート用成形型を示
す図である。

【図８】本実施例の製品と従来製品の観察位置ごとの輝
度特性を示す図である。

【図９】シェーディング現象を説明するための模式説明
図である。

【符号の説明】

１０ａ，１０ｂ透過型スクリーン１１フレネルレンズシート１１ａ垂直拡散用レンチキュラーレンズ１１ｂフレネルレンズ１２レンチキュラーレンズシート２０映像投写源Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ切削工具Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ切削溝３３，７３，８３ａ，８３ｂ，８３ｃ，９３成形型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズ形状がレンズ単位ごとに変化する
部分を有するレンズシートを成形するレンズシート用成
形型の製造方法において、刃面形状が部分的に異なる切削工具を用いて、その切削
工具の切削刃の使用箇所を変化させることによって、前
記レンズシート用成形型の切削溝の形状を溝単位ごとに
変化させる部分を設けること、を特徴とするレンズシー
ト用成形型の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載のレンズシート用成形型
の製造方法において、前記切削工具の刃面形状は、少なくとも１個以上の曲線
及びその曲線に滑らかに接続された直線を有すること、
を特徴とするレンズシート用成形型の製造方法。
【請求項３】請求項２に記載のレンズシート用成形型
の製造方法において、前記曲線は、円弧もしくは楕円の一部であること、を特
徴とするレンズシート用成形型の製造方法。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載のレンズシート用成形型の製造方法において、前記切削工具の前記レンズシート用成形型に対する加工
時の相対角度である切り込み角度、前記切削工具の前記
レンズシート用成形型に対する切り込み量、前記切削工
具の前記レンズシート用成形型に対する送り量、のうち
少なくとも１つが前記切削溝ごとに変化する部分を設け
ること、を特徴とするレンズシート用成形型の製造方
法。
【請求項５】レンズシート用成形型において、レンズ単位に対応した溝の、溝方向に直交した断面形状
は、切削工具の刃面形状を投影したひとつの連続した線
の一部であり、溝単位ごとに変化している部分を有する
こと、を特徴とするレンズシート用成形型。
【請求項６】請求項５のレンズシート用成形型におい
て、前記溝の形状は、隣接する溝単位ごとに連続的に変化し
ていること、を特徴とするレンズシート用成形型。