JP2003015228A - レンチキュラーレンズシート、投射スクリーン及びマルチ投射システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察する方向によらず、投射された映像光の
輝度差が生じることなく、鮮明な映像を得ることができ
るレンチキュラーレンズシート、投射スクリーン及びマ
ルチ投射システムを提供する。 【解決手段】 複数の背面投射器によって投射される映
像光が照射される投射スクリーン１１に使用され、入光
面と出光面に凸形状の単位レンズを水平方向に複数配置
したレンチキュラーレンズシート１３であって、単位レ
ンズは、出射角度の補正を行いつつ、前記出光面から出
光する光線の拡散角度を制限する拡散角度制限レンズで
あるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の背面投射器
により映像光が投射される、レンチキュラーレンズシー
ト、投射スクリーン及びマルチ投射システムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は、従来のマルチ投射システムを
説明する斜視図である。マルチ投射システムは、拡散板
１０１と、背面投射器ＰＪ１，ＰＪ２を有している。背
面投射器ＰＪ１，ＰＪ２は、それぞれが拡散板１０１の
領域１０１ａ，１０１ｂに映像を投射して、大型の映像
を拡散板１０１上に映している。拡散板１０１は、拡散
剤を添加したり、レンチキュラーレンズを出射面側、又
は、入射面側、若しくは、両方に形成することにより、
映像光を拡散するシートである。

【０００３】拡散板１０１に設けられた領域１０１ａ，
１０１ｂの境界部分には、背面投射器ＰＪ１，ＰＪ２の
両方の映像が投射される重複領域１０１ｃがあり、映像
の切れ目が生じないようになっている。重複領域１０１
ｃに投射される映像光は、その光量が領域１０１ａ，１
０１ｂの半分の光量となるように調整されて投射され、
正面から観察したときに、重複領域１０１ｃから出射す
る映像光のみが高輝度となることを防いでいる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、マルチ投射シ
ステムでは、フレネルレンズを使用することができない
ので、前述した従来のマルチ投射システムは、背面投射
器ＰＪ１，ＰＪ２から投射される映像光の投射角度を調
整することなく、そのまま拡散していた。背面投射器Ｐ
Ｊ１，ＰＪ２から投射される映像光の投射角度は、拡散
板１０１の位置により異なるので、出光する映像光の主
な出射方向も位置により異なっていた。そのため、背面
投射器ＰＪ１，ＰＪ２の光軸付近、端部付近、重複領域
１０１ｃにおける映像光の拡散状態がそれぞれ異なって
おり、拡散板１０１を観察する方向によっては、スクリ
ーン上の位置により輝度差が生じるという問題があっ
た。いずれの観察角度から観察したときでも、画面全体
の光量を同じにするためには、全ての角度に渡って同量
の光量を拡散させる（完全拡散させる）必要があるが、
従来の拡散板やレンチキュラーレンズシートのみでは、
完全拡散を実現することはできなかった。

【０００５】本発明の課題は、観察する方向によらず、
投射された映像光の輝度差が生じることなく、鮮明な映
像を得ることができるレンチキュラーレンズシート、投
射スクリーン及びマルチ投射システムを提供することで
ある。

【０００６】

【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、複数の背面投射器（ＰＪ１〜
ＰＪ４）によって投射される映像光が照射される投射ス
クリーン（１１，２１）に使用され、入光面と出光面に
凸形状の単位レンズを１次元又は２次元方向に複数配置
し、前記複数の背面投射器それぞれから投射されて前記
入光面への入射角度に差がある複数の光線が前記出光面
から出光するときの出射角度の差を少なくして出射角度
を補正するレンチキュラーレンズシートであって、前記
単位レンズは、出射角度の補正を行いつつ、前記出光面
から出光する光線の拡散角度を制限する拡散角度制限レ
ンズであること、を特徴とするレンチキュラーレンズシ
ート（１３，２３，２４）である。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載のレン
チキュラーレンズシートにおいて、前記出光面は、シー
トに対して垂直に入射する平行光線が前記入光面によっ
て屈折して集光する位置よりも出光側に設けられている
こと、を特徴とするレンチキュラーレンズシート（１
３，２３，２４）である。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載のレンチキュラーレンズシートにおいて、前記出
光面は、前記入光面に設けられている凸形状によるレン
ズ収差によって異なる集光位置のうち、前記入光面に入
射する光線の略半分以上の光線の集光位置よりも出光側
にあること、を特徴とするレンチキュラーレンズシート
（１３，２３，２４）である。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１に記載のレン
チキュラーレンズシートにおいて、前記出光面は、シー
トに対して垂直に入射する平行光線が前記入光面によっ
て屈折して前記単位レンズの光軸と交わる位置よりも出
光側に設けられていること、を特徴とするレンチキュラ
ーレンズシート（１３，２３，２４）である。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシー
ト（１３，２３，２４）と、前記レンチキュラーレンズ
シートから出光する映像光を拡散する拡散手段（１１，
２４）と、を備える投射スクリーンである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項５に記載の投射
スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレンズシート
は、垂直方向に前記映像光を制御する水平レンチキュラ
ーレンズシート（２３）と、水平方向に前記映像光を制
御する垂直レンチキュラーレンズシート（２４）と、を
備えることを特徴とする投射スクリーン（２１）であ
る。

【００１２】請求項７の発明は、請求項５又は請求項６
に記載の投射スクリーン（１１，２１）と、複数の背面
投射器（ＰＪ１〜ＰＪ４）と、を有するマルチ投射シス
テムである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面等を参照しながら、本
発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。 （第１実施形態）図１は、本発明によるマルチ投射シス
テムの第１実施形態を示す図である。本実施形態におけ
るマルチ投射システムは、背面投射器ＰＪ１，ＰＪ２，
投射スクリーン１１を備えている。

【００１４】背面投射器ＰＪ１，ＰＪ２は、個々が別々
の映像を投射スクリーン１１上の割り当てられた位置に
投射するプロジェクタであり、水平方向に並べて配置さ
れており、投射距離Ｌ＝１５００ｍｍで、ひとつの背面
投射器が投射する画面サイズは、対角５０インチと、隣
接した背面投射器の映像の水平方向５０ｍｍ分を投射す
るようになっており、ＰＪ１及びＰＪ２の重複投射領域
は、１００ｍｍとなっている。また、１つの背面投射器
が５０インチに投射する映像光の解像度は、横８００×
縦６００画素である。各背面投射器が投射スクリーン１
１に投射する映像光の左右端における入射角度は、２０
度である。

【００１５】図２は、投射スクリーン１１の構造を説明
する図であり、出光側から見た斜視図である。本実施形
態における投射スクリーン１１は、背面投射器ＰＪ１，
ＰＪ２が投射した映像を映すスクリーンであり、拡散板
１２と、レンチキュラーレンズシート１３とを重ね合わ
せることにより、スクリーンの形態となっている。

【００１６】拡散板１２は、拡散剤を添加したり、レン
チキュラーレンズシート１３とは別のレンチキュラーレ
ンズを出射面側、若しくは入射面側、又は両方に形成す
ることによって、映像光を拡散する従来から知られてい
る拡散手段であり、拡散半値角は、２０度である。

【００１７】レンチキュラーレンズシート１３は、水平
方向で映像光を制御するレンチキュラーレンズ形状を両
面に賦型されたシートである。図３は、レンチキュラー
レンズシート１３を水平方向で切断した断面図である。
レンチキュラーレンズシート１３は、厚さが０．３６ｍ
ｍであり、入光面１３ａと出光面１３ｂそれぞれに凸形
状の単位レンズを水平方向に多数並べて配置されてお
り、屈折率１．５１５のアクリル樹脂を押し出し成形し
たシートである。入光面１３ａに設けられた凸形状は、
断面形状が半径０．１２ｍｍでピッチ０．２ｍｍの単位
凸形状（以下、入光単位レンズ）を水平方向に複数並べ
たレンチキュラーレンズ形状である。出光面１３ｂに設
けられた凸形状は、断面形状が半径０．１１ｍｍでピッ
チ０．２ｍｍの単位凸形状（以下、出光単位レンズ）を
水平方向に複数並べたレンチキュラーレンズ形状であ
る。

【００１８】図４は、レンチキュラーレンズシート１３
に対して入射角０度で入射（垂直に入射）した光束Ｌ０
の光路を示す図である。図４に示すように出光面１３ｂ
は、光束Ｌ０が入光面１３ａによって屈折して集光する
位置よりも出光側に設けられている。尚、本実施形態で
は、入光面１３ａに設けられている入光単位レンズが円
筒面であり、レンズ収差を有することから、入光単位レ
ンズによって屈折した光束Ｌ０は、一点に集光しない
が、出光面１３ｂは、ほぼ全ての集光点よりも出光側に
設けられている。

【００１９】ここで、レンチキュラーレンズシート１３
の果たす役割について説明する。レンチキュラーレンズ
シート１３は、背面投射器ＰＪ１，ＰＪ２が投射した入
光面１３ａへの入射角度に差がある映像光を、出光面か
ら出光するときの出射角度の差を少なくして出射角度を
補正することを主な目的としており、更に、出射角度の
補正を行いつつ、前記出光面から出光する光線の拡散を
制限するようになっている（拡散角度制限レンズとして
働く）。

【００２０】このレンチキュラーレンズシート１３を用
いる場合、出光側には、拡散板１２が設けられており、
投射スクリーン１１から出光する光を拡散させる役割
は、この拡散板１２が担う。一方、最終的に光を拡散さ
せる拡散板１２に入光する光の拡散の度合が高くなるに
つれ、投射スクリーン１１に表示される画像がぼやけて
しまう。したがって、レンチキュラーレンズシート１３
から出光して拡散板１２に入光する光は、拡散の度合が
少ないほどよく、それと同時に、出射角度の補正効果が
高いほどよい。このような要求を満たすために、本実施
形態におけるレンチキュラーレンズシート１３の出光面
１３ｂは、光束Ｌ０が入光面１３ａによって屈折して集
光する位置よりも出光側に設けている。以下、この理由
について説明する。

【００２１】まず、拡散の度合を少なくするという観点
から説明する。図５は、出光面が集光点付近に形成され
ているレンチキュラーレンズシート１３１の光路を示す
図である。図６は、出光面が集光点付近よりも入光側に
形成されているレンチキュラーレンズシート１３２の光
路を示す図である。図５及び図６に示すレンチキュラー
レンズシート１３１，１３２は、厚さがそれぞれ０．２
９ｍｍ，０．２５ｍｍである以外は、レンチキュラーレ
ンズシート１３と同様な形状及び材質（入光面形状：半
径０．１２ｍｍ，出光面形状：０．１１ｍｍ，ピッチ
０．２ｍｍ，屈折率：１．５１５のアクリル樹脂）のレ
ンチキュラーレンズシートである。

【００２２】出光面が集光点付近に形成されているレン
チキュラーレンズシート１３１（図５）の場合には、出
光レンズのうち光が通過する部分とレンチキュラーレン
ズを含む平面とは、ほぼ平行となっている。これに対し
て、出光面が集光点付近よりも入光側に形成されている
レンチキュラーレンズシート１３２（図６）の場合に
は、出光レンズのうち光が通過する部分とレンチキュラ
ーレンズを含む平面とは、ある角度を成しており、これ
により、出光レンズに対する光の入光角度が大きくなる
ようになっている。入光角度が大きくなれば、出光角度
も大きくなるので、レンチキュラーレンズシート１３１
よりもレンチキュラーレンズシート１３２の方が、拡散
の度合は大きくなる。

【００２３】図７は、出光面が集光点付近よりも出光側
に形成されているレンチキュラーレンズシート１３（本
実施形態におけるレンチキュラーレンズシート）の光路
を示す図である。本実施形態におけるレンチキュラーレ
ンズシート１３の場合には、出光レンズのうち光が通過
する部分とレンチキュラーレンズを含む平面とが成す角
度は、出光レンズに対する光の入光角度が小さくなるよ
うになっている。図５と図７とを比べると、レンチキュ
ラーレンズシート１３における出光レンズに対する光の
入光角度は、レンチキュラーレンズシート１３１におけ
る出光レンズに対する光の入光角度よりも、小さいの
で、レンチキュラーレンズシート１３１よりもレンチキ
ュラーレンズシート１３の方が、拡散の度合は小さくな
る。

【００２４】また、実際に、レンチキュラーレンズシー
ト１３１，１３２，１３から出光する光線の出光角度θ
１３１，θ１３２，θ１３を測定すると、θ１３１＝略
３６度，θ１３２＝略４４度，θ１３＝略２６度であ
る。以上示した出光する光を拡散する度合についてまと
めると、以下のように、拡散の度合が大きい順にこれら
のレンチキュラーレンズシートを並べることができる。
レンチキュラーレンズシート：１３２＞１３１＞１３こ
れを、出光レンズの位置として置き換えて、拡散の度合
が大きい順に並べると、以下のようになる。出光レンズ
の位置が：集光点より入光側＞集光点付近＞集光点より
出光側したがって、出光する光の拡散度合を少なくする
には、出光レンズの位置を集光点より出光側にした方が
よい。尚、上記の説明では、簡単のため、レンチキュラ
ーレンズシートに光が垂直に入光した例を説明したが、
斜めに入光する場合も同様である。

【００２５】次に、出射角度の補正効果を高くするとい
う観点から説明する。図８は、図５に示した出光面が集
光点付近に形成されているレンチキュラーレンズシート
１３１に、斜め（シートに対する入射角２０度）から入
射する光の光路を示す図である。垂直に入射する光束と
斜めから入射する光束とでは、出光する位置が異なり、
出光する位置における各光束と出光面（出光面の接線）
とが成す角度も異なる。この角度差によって、斜めから
入射する光束の出射角度が補正されて、垂直に入射する
光束の出射角度とほぼ等しくなるように、出射角度が補
正される。

【００２６】図９は、図６に示した出光面が集光点付近
よりも入光側に形成されているレンチキュラーレンズシ
ート１３２に、斜め（シートに対する入射角２０度）か
ら入射する光の光路を示す図である。この場合にも、出
光面がやや傾斜していることにより、出光角度が補正さ
れている。しかし、レンチキュラーレンズシート１３１
と比べると、光が出光する位置が、出光単位レンズの頂
点に近づくので、光と出光面とが成す角度が小さくな
り、出射角度を補正する効果も少なくなる。

【００２７】図１０は、図７に示した出光面が集光点付
近よりも出光側に形成されているレンチキュラーレンズ
シート１３（本実施形態におけるレンチキュラーレンズ
シート）に、斜め（シートに対する入射角２０度）から
入射する光の光路を示す図である。この場合は、レンチ
キュラーレンズシート１３１と比べると、光が出光する
位置が、出光単位レンズの端部に近づくので、光と出光
面とが成す角度が大きくなり、出射角度を補正する効果
も大きくなる。

【００２８】以上に示した出射角度を補正する効果につ
いてまとめると、以下のように、出射角度を補正する効
果が小さい順にこれらのレンチキュラーレンズシートを
並べることができる。 レンチキュラーレンズシート：１３２＜１３１＜１３ これを、出光レンズの位置として置き換えて、出射角度
を補正する効果が小さい順に並べると、以下のようにな
る。 出光レンズの位置が：集光点より入光側＜集光点付近＜
集光点より出光側したがって、出射角度を補正する効果
を大きくするには、出光レンズの位置を集光点より出光
側にした方がよい。 以上のことから、拡散の度合を少なくし、更に、出射角
度の補正効果を大きくするには、出光レンズの位置を集
光点よりも出光側に配置すればよいことがわかる。

【００２９】本実施形態におけるレンチキュラーレンズ
シート１３は、このような理由から、出光レンズの位置
を集光点よりも出光側に配置している。図４に戻って、
集光点と出光面の位置関係に着目すると、先にも述べた
ように、入光面１３ａに設けられている入光単位レンズ
が円筒面であり、レンズ収差を有することから、入光単
位レンズによって屈折した光束Ｌ０は、一点に集光しな
い。しかし、出光面は、シートに対して垂直に入射する
平行光線が入光面によって屈折して、レンズの光軸Ｐと
交わる位置よりも出光側に設けられていれば、拡散の度
合を少なくしつつ、出射角度の補正効果を大きくするこ
とができる。このようにすることで、入光した光がレン
ズ光軸と交差して、入光した位置の反対側にある位置か
ら出光するので、出光面と光線とが成す角度の関係が上
述した効果を生じる関係となるからである。

【００３０】また、入射する光線の全てが、出光面より
も入光側で光軸と交差する必要はない。入光する光の略
半分以上が、上記条件を満たしていれば、十分な効果を
得ることができる。すなわち、図４に示す本実施形態で
は、レンズ光軸Ｐから単位レンズの幅の略１／４離れた
位置に入射する光線Ｑ、Ｑ’が光軸Ｐと交差する位置よ
りも、出光面が出光側に設けられていればよい。単位レ
ンズの端部付近に入光する光線の方が、入光面及び出光
面に入射する角度が大きく、上記効果に対する影響が大
きいからである。

【００３１】図１１は、レンチキュラーレンズシート１
３単体に対して、入射角度が０度と２０度の光が入光し
た場合の水平方向の出光角度による光の強度分布を示す
図である。出光する光の輝度は、入光する光量により異
なるが、輝度の角度による分布の仕方は、入光する光量
には関係ないので、図１１の縦軸を相対輝度として、輝
度の角度による分布を示している。図１１を見ると、大
部分の光が、ほぼ同じ方向に出光していることがわか
る。尚、角度の大きい部分において、出光する光の強度
に差が見られるが、出光後に、拡散角の大きな拡散板１
２が設けられているので、最終的な光の拡散特性は、さ
らに少なくなる。

【００３２】本実施形態では、図２に示したように、レ
ンチキュラーレンズシート１３の出光側に拡散板１２を
配置している。図１２は、レンチキュラーレンズシート
１３及び拡散板１２を備える投射スクリーン１１に対し
て、入射角度が０度と２０度の光が入光した場合の水平
方向の出光角度による光の強度分布を示す図である。図
１２を見て明らかなように、入射角度が０度と２０度の
光のいずれも、ほぼ同じように投射スクリーン１１から
出光している。また、実際に目で観察した場合でも、観
察される映像は、いずれの角度から観察しても、輝度差
の無い均一な映像であった。更に、レンチキュラーレン
ズシート１３の拡散角度が狭いので、解像度の低下も生
じることなく鮮明な画像が得られた。

【００３３】本実施形態によれば、レンチキュラーレン
ズシート１３を設けたので、マルチ投射システムの投射
スクリーン１１全体に渡って均一に光が出光し、観察す
る方向によらず、投射された映像光の輝度差が生じない
ようにすることができる。

【００３４】（第２実施形態）図１３は、第２実施形態
におけるマルチ投射システムを示す斜視図である。本実
施形態における、マルチ投射システムは、背面投射器Ｐ
Ｊ１〜ＰＪ４，投射スクリーン２１を備えている。

【００３５】背面投射器ＰＪ１〜ＰＪ４は、個々が別々
の映像を投射スクリーン２１上の割り当てられた位置に
投射するプロジェクタであり、格子状に４分割配置され
ており、投射距離１４５０ｍｍで、ひとつのプロジェク
タが投射する画面サイズは、対角５２インチである。

【００３６】投射スクリーン２１は、背面投射器ＰＪ１
〜ＰＪ４が投射した映像を映すスクリーンである。図１
４は、投射スクリーン２１を正面から見た図である。ひ
とつのプロジェクタが、縦横比が３：４で、Ｘ２＝５２
インチの投影を行い、対角方向でＸ４＝４インチずつ重
なるように配置されている。したがって、投射スクリー
ン２１全体では、Ｘ１＝１００インチのスクリーンとな
っている。投射スクリーン２１は、ひとつの背面投射器
からの映像光のみが投射される領域２１ａ，２１ｃ，２
１ｄ，２１ｆ（いずれも対角Ｘ３＝４８インチ）と、複
数の背面投射器からの映像光が重なる重複領域２１ｂ，
２１ｅ，２１ｇ，２１ｈ，２１ｉとに区分することがで
きる。位置Ｍは、プロジェクタの光軸に相当する位置を
示しており、Ｘ５＝２２インチ，Ｘ６＝２６インチの位
置にある。したがって、背面投射器ＰＪ１〜ＰＪ４から
投射される映像光が、投射スクリーン２１の水平方向の
端部に入射する入射角は、２０度であり、垂直方向の端
部に入射する入射角は、１５．３度である。

【００３７】図１５は、投射スクリーン２１の構造を説
明する図であり、出光側から見た斜視図である。本実施
形態における投射スクリーン２１は、レンチキュラーレ
ンズシート２３，２４を重ね合わせることにより、スク
リーンの形態となっている。

【００３８】レンチキュラーレンズシート２３は、水平
方向で映像光を制御するレンチキュラーレンズ形状を両
面に賦型されたシートであって、材質及び断面形状が第
１実施形態におけるレンチキュラーレンズシート１３と
同一のシートを１００インチサイズとしたものである。

【００３９】レンチキュラーレンズシート２４は、垂直
方向で映像光を制御するレンチキュラーレンズ形状を両
面に賦型されたシートであって、厚さが０．３３ｍｍで
あり、入光面２４ａと出光面２４ｂそれぞれに凸形状の
単位レンズを垂直方向に多数並べて配置されており、レ
ンチキュラーレンズシート２３と同一の樹脂（屈折率
１．５１５のアクリル樹脂）により形成されている。ま
た、レンチキュラーレンズシート２４を形成する樹脂に
は、拡散材が添加されており、レンチキュラーレンズシ
ート２４の拡散半値角が２０度となるようになっている
ので、拡散手段としても働く。

【００４０】図１６は、レンチキュラーレンズシート２
４の断面形状を示す図である。入光面２４ａに設けられ
た凸形状は、断面形状が、短軸側の半径（以下、横径と
する）＝０．１２ｍｍ、長軸側の半径（以下、縦径とす
る）＝０．１５５ｍｍの楕円でピッチ０．１７ｍｍの入
光単位レンズを垂直方向に複数並べたレンチキュラーレ
ンズ形状である。出光面２４ｂに設けられた凸形状は、
断面形状が、半径０．１ｍｍの円形状であり、ピッチ
０．１７ｍｍの出光単位レンズを垂直方向に複数並べた
レンチキュラーレンズ形状である。入光面２４ａの形状
に着目し、縦径をａ，横径をｂとし、屈折率をｎとした
ときに、以下の関係が成立するときには、入光した平行
光線が一点に集光する。

【００４１】

【数１】

【００４２】図１７は、拡散材を含まないレンチキュラ
ーレンズシート２４に対して入射角０度で入射（垂直に
入射）した光束の光路を示す図である。レンチキュラー
レンズシート２４では、入光面２４ａの形状が上述した
ような形状であるので、入光した光線は、全てがほぼ１
点に集光している。また、出光面２４ｂは、この集光点
よりも出光側に設けられていることがわかる。

【００４３】図１８は、拡散材を含まないレンチキュラ
ーレンズシート２４単体に対して、入射角度が０度と１
５．３度の光が入光した場合の垂直方向の出光角度によ
る光の強度分布を示す図である。図１８からわかるよう
に、何れの光も、ほぼ同じ方向に出光している。本実施
形態のレンチキュラーレンズシート２４では、このよう
に、入光角度が変化した場合の出光角度の変化が少ない
ので、レンチキュラーレンズシート２４の中に拡散材を
添加して、第１実施形態における拡散板１２に相当する
部材を省略している。

【００４４】図１９は、拡散材を添加されたレンチキュ
ラーレンズシート２４単体に対して、入射角度が０度と
１５．３度の光が入光した場合の垂直方向の出光角度に
よる光の強度分布を示す図である。図１９からわかるよ
うに、レンチキュラーレンズシート２４からは、入射角
度が０度と１５．３度の光のいずれも、ほぼ同じように
投射スクリーン１１から出光している。また、実際に目
で観察した場合でも、観察される映像は、いずれの角度
から観察しても、輝度差の無い均一な映像であった。さ
らに、レンチキュラーレンズシート２４の拡散角度が狭
いので、解像度の低下も生じなかった。更にまた、水平
方向に関しても、レンチキュラーレンズシート２３によ
り第１実施形態と同様な効果が得られており、スクリー
ン２１全体にわたり輝度差の無い均一な映像を観察する
ことができた。

【００４５】本実施形態によれば、水平及び垂直方向そ
れぞれに対応したレンチキュラーレンズシート２３，２
４を設けたので、マルチ投射システムの投射スクリーン
２１全体に渡って均一に光が出光し、観察する方向によ
らず、投射された映像光の輝度差が生じないようにする
ことができる。

【００４６】（変形形態）以上説明した実施形態に限定
されることなく、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。第１実施形態にお
いて、背面投射器を２つ並べて配置した例を示したが、
これに限らず、例えば、３個でも、４個でもよい。

【００４７】また、第２実施形態において、背面投射器
を格子状に４個配置した例を示したが、これに限らず、
例えば、９個でもよいし、１６個でもよい。

【００４８】更に、第２実施形態において、水平方向で
映像光を制御するレンチキュラーレンズシート２３と、
垂直方向で映像光を制御するレンチキュラーレンズシー
ト２４とを設けた例を示したが、これに限らず、例え
ば、水平方向と垂直方向の映像光を制御するように、２
次元方向に単位レンズを配置したレンズアレイ（蝿の目
レンズ）からなるレンチキュラーレンズシートを１枚設
けるようにしてもよい。

【００４９】更にまた、各実施形態において、拡散板１
２，レンチキュラーレンズシート２４は、拡散剤を添加
したり、レンチキュラーレンズシート１３，２３，２４
とは別のレンチキュラーレンズを出射面側、若しくは入
射面側、又は両方に形成することによって、映像光を拡
散する例を示したが、これに限らず、例えば、図２０に
示すように、着色層３３ａを備えた、いわゆるＵＣＳ
（Ｕｌｔｒａ Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ｓｃｒｅｅｎ）レン
チキュラーレンズシートを用いた拡散板３３を設けても
よい。このようにすることにより、外光が再出光するこ
とによるコントラストの低下を押さえ、コントラストの
高い映像を得ることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、単位レンズは、出射角度の補正を行いつつ、出光
面から出光する光線の拡散角度を制限する拡散角度制限
レンズであるので、投射スクリーンで観察される映像の
輝度を均一にしながら、鮮明な映像を表示することがで
きる。また、出光面は、シートに対して垂直に入射する
平行光線が入光面によって屈折して集光する位置よりも
出光側に設けられているので、簡単な構成であっても、
確実に投射スクリーンで観察される映像の輝度を均一に
しながら、鮮明な映像を表示することができる。更に、
出光面は、入光面に入射する光線の略半分以上の光線の
集光位置よりも出光側にあるので、レンズ設計の自由度
を低くすることなく、投射スクリーンで観察される映像
の輝度を均一にしながら、鮮明な映像を表示することが
できる。更にまた、出光面は、シートに対して垂直に入
射する平行光線が入光面によって屈折して単位レンズの
光軸と交わる位置よりも出光側に設けられているので、
投射スクリーンで観察される映像の輝度を均一にしなが
ら、鮮明な映像を表示することができるレンチキュラー
レンズシートの単位レンズの設計が容易になり、製造も
簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるマルチ投射システムの第１実施形
態を示す図である。

【図２】投射スクリーン１１の構造を説明する図であ
る。

【図３】レンチキュラーレンズシート１３を水平方向で
切断した断面図である。

【図４】レンチキュラーレンズシート１３に対して入射
角０度で入射（垂直に入射）した光束Ｌ０の光路を示す
図である。

【図５】出光面が集光点付近に形成されているレンチキ
ュラーレンズシート１３１の光路を示す図である。

【図６】出光面が集光点付近よりも入光側に形成されて
いるレンチキュラーレンズシート１３２の光路を示す図
である。

【図７】出光面が集光点付近よりも出光側に形成されて
いるレンチキュラーレンズシート１３（本実施形態にお
けるレンチキュラーレンズシート）の光路を示す図であ
る。

【図８】図５に示した出光面が集光点付近に形成されて
いるレンチキュラーレンズシート１３１に、斜め（シー
トに対する入射角２０度）から入射する光の光路を示す
図である。

【図９】図６に示した出光面が集光点付近よりも入光側
に形成されているレンチキュラーレンズシート１３２
に、斜め（シートに対する入射角２０度）から入射する
光の光路を示す図である。

【図１０】図７に示した出光面が集光点付近よりも出光
側に形成されているレンチキュラーレンズシート１３
（本実施形態におけるレンチキュラーレンズシート）
に、斜め（シートに対する入射角２０度）から入射する
光の光路を示す図である。

【図１１】レンチキュラーレンズシート１３単体に対し
て、入射角度が０度と２０度の光が入光した場合の水平
方向の出光角度による光の強度分布を示す図である。

【図１２】レンチキュラーレンズシート１３及び拡散板
１２を備える投射スクリーン１１に対して、入射角度が
０度と２０度の光が入光した場合の水平方向の出光角度
による光の強度分布を示す図である。

【図１３】第２実施形態におけるマルチ投射システムを
示す斜視図である。

【図１４】投射スクリーン２１を正面から見た図であ
る。

【図１５】投射スクリーン２１の構造を説明する図であ
る。

【図１６】レンチキュラーレンズシート２４の断面形状
を示す図である。

【図１７】拡散材を含まないレンチキュラーレンズシー
ト２４に対して入射角０度で入射（垂直に入射）した光
束の光路を示す図である。

【図１８】拡散材を含まないレンチキュラーレンズシー
ト２４単体に対して、入射角度が０度と１５．３度の光
が入光した場合の垂直方向の出光角度による光の強度分
布を示す図である。

【図１９】拡散材を添加されたレンチキュラーレンズシ
ート２４単体に対して、入射角度が０度と１５．３度の
光が入光した場合の垂直方向の出光角度による光の強度
分布を示す図である。

【図２０】拡散板として、ＵＣＳレンチキュラーレンズ
シートを用いた形態を示す図である。

【図２１】従来のマルチ投射システムを説明する斜視図
である。

【符号の説明】 １１，２１ 投射スクリーン １２ 拡散板 １３，２３，２４ レンチキュラーレンズシート ＰＪ１〜ＰＪ４ 背面投射器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の背面投射器によって投射される映
   像光が照射される投射スクリーンに使用され、入光面と
   出光面に凸形状の単位レンズを１次元又は２次元方向に
   複数配置し、 前記複数の背面投射器それぞれから投射されて前記入光
   面への入射角度に差がある複数の光線が前記出光面から
   出光するときの出射角度の差を少なくして出射角度を補
   正するレンチキュラーレンズシートであって、 前記単位レンズは、出射角度の補正を行いつつ、前記出
   光面から出光する光線の拡散角度を制限する拡散角度制
   限レンズであること、 を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のレンチキュラーレンズ
   シートにおいて、 前記出光面は、シートに対して垂直に入射する平行光線
   が前記入光面によって屈折して集光する位置よりも出光
   側に設けられていること、 を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のレンチキ
   ュラーレンズシートにおいて、 前記出光面は、前記入光面に設けられている凸形状によ
   るレンズ収差によって異なる集光位置のうち、前記入光
   面に入射する光線の略半分以上の光線の集光位置よりも
   出光側にあること、 を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のレンチキュラーレンズ
   シートにおいて、 前記出光面は、シートに対して垂直に入射する平行光線
   が前記入光面によって屈折して前記単位レンズの光軸と
   交わる位置よりも出光側に設けられていること、を特徴
   とするレンチキュラーレンズシート。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか１
   項に記載のレンチキュラーレンズシートと、 前記レンチキュラーレンズシートから出光する映像光を
   拡散する拡散手段と、 を備える投射スクリーン。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の投射スクリーンにおい
   て、 前記レンチキュラーレンズシートは、垂直方向に前記映
   像光を制御する水平レンチキュラーレンズシートと、 水平方向に前記映像光を制御する垂直レンチキュラーレ
   ンズシートと、 を備えることを特徴とする投射スクリーン。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６に記載の投射スク
   リーンと、 複数の背面投射器と、 を有するマルチ投射システム。