JP2728816B2

JP2728816B2 - レンチキュラーレンズシート

Info

Publication number: JP2728816B2
Application number: JP3298234A
Authority: JP
Inventors: 一朗松崎; 広志桑田; 正男大滝; 研阿部
Original assignee: KURARE KK
Current assignee: KURARE KK
Priority date: 1990-10-29
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH0561120A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、背面側より映像をスク
リーンに投影し、そのスクリーンを透過した映像を手前
側から観察する、いわゆる透過型プロジェクションテレ
ビジョン（以下テレビジョンをＴＶと略記する）に用い
られる透過型スクリーン用レンチキュラーレンズシート
に関し、特にレンチキュラーレンズのピッチ（出射側の
ブラックストライプ（光吸収層）の一周期をいう、以下
単にピッチと称する）が小さい、ＨＤＴＶプロジェクタ
ーやＬＣＤプロジェクター用レンチキュラーレンズシー
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、透過形プロジェクションＴＶに用
いられる透過形スクリーンには、視野角度を水平および
垂直に拡大するために、レンチキュラーレンズシートが
用いられている。

【０００３】図６に示すように、透過形プロジェクショ
ンＴＶにおいては、一般に赤色、緑色、青色の３本のブ
ラウン管（ＣＲＴ）９、１０、１１を横一列に並べて、
各ＣＲＴ上の画面を投影拡大レンズ１２、１３、１４で
拡大し、フレネルレンズ１５及びレンチキュラーレンズ
１６より成るスクリーン１７上で結像合成する構成がと
られている。

【０００４】この構成では、スクリーン中心と各投影レ
ンズ中心とを結ぶ直線のなす角度（図６中ではεとして
いる）は、通常８°以上となっており、各色の光線のス
クリーン１７への入射角度は異なっている。このため、
スクリーン１７を観察する位置により色調が変化した
り、スクリーン上の位置により色調が異なるというプロ
ジェクションＴＶ特有の問題がある。前者の色調変化を
カラーシフト、後者の色調ずれが大きいことをホワイト
・ユニホーミティが悪いと呼んでいる。

【０００５】カラーシフト、ホワイト・ユニホーミティ
のレベルを向上させるために、従来は、図７に示したよ
うに、入射側面にシリンドリカルレンズからなる入射側
レンズ１８を形成し、出射側面にもシリンドリカルレン
ズからなる出射側レンズ１９を形成し、さらに出射側面
の光の非集光部に光吸収層２０を形成した両面レンチキ
ュラーレンズ１６が用いられていた。

【０００６】この場合、入射側レンズ１８および出射側
レンズ１９の形状は、通常次式（III)

【０００７】

【数４】（式中、Ｃは主曲率であり、Ｋは円錐定数である。）で
表される円、楕円、双曲線あるいは更に４次以上の高次
の項を加えた曲線となっている。

【０００８】そして、このような両面レンチキュラーレ
ンズ１６を用いたスクリーンにおいて、さらにカラーシ
フトを少なくするなどのために、入射側レンズ１８およ
び出射側レンズ１９の位置関係や形状を特定することが
提案されている。例えば、入射側レンズと出射側レンズ
の位置関係を、一方のレンズの焦点に他方のレンズ面が
存在するようにしたり（特開昭５７−８１２５４、特開
昭５７−８１２５５）、さらに入射側レンズの楕円の離
心率をレンチキュラーレンズ１６の構成材料の屈折率の
逆数にほぼ等しくなるように特定したりすること（特開
昭５８−５９４３６）が提案されている。また、２枚両
面レンチキュラーレンズを組み合わせ、各レンチキュラ
ーレンズの光軸面が相互に直行するようにすること、さ
らにそのような両面レンチキュラーレンズの一方の周辺
部の入射側レンズと出射側レンズを光軸に対して非対称
に形成することも提案されている（特開昭５８−１０８
５２３）。また、入射側レンズの中央部の集光特性と周
辺部の集光特性を変えること（特開平１−１８２８３
７）も提案されている。また、明るい映像を得るため
に、入射側レンズの垂直方向の視野領域を水平方向の視
野領域に比べて小さくすることも提案されている（実公
昭５２−４９３２）。また、入射側レンズの谷部のみ集
光位置を出射側レンズの表面より観察側に近い方へずら
すことにより、光軸ずれや厚みずれの許容を大きくした
り、カラーシフトを小さくした例もある（特開平１−１
８２８３７）。

【０００９】このように入射側レンズ１８や出射側レン
ズ１９の位置関係や形状を特定する方法の他に、一般的
にレンチキュラーレンズシート全体に、均一に光拡散性
微粒子（以下単に微粒子という）を分散し、水平方向の
視野角は主にレンチキュラーレンズで、垂直方向の視野
角は微粒子の拡散性により確保することがなされてい
る。

【００１０】しかしながら、光拡散性微粒子をレンチキ
ュラーレンズ内に分散させることにより垂直方向の視野
角を十分に確保しようとすると、光拡散性微粒子による
光の散乱により映像がぼやけてしまうという問題があ
る。このため、レンチキュラーレンズの出射側には図９
に示したような、入射側レンズ１８に対応する出射側レ
ンズ１９を形成することに加えて、出射側表面に種々の
方法で細かい凹凸を形成し、これにより垂直方向の視野
角を確保することもなされている。例えば、レンチキュ
ラーレンズとほぼ等しい屈折率のビーズをレンチキュラ
ーレンズの表面に混入させること（特開昭６３−１６３
４４５）、レンチキュラーレンズとほぼ等しい屈折率の
ビーズを熱可塑性樹脂フィルム材料中に混入させて表面
に細かい凹凸を形成したフィルムを形成しそのフィルム
をレンチキュラーレンズの出射側面に熱圧着すること
（特開平１−１６１３２８）、レンチキュラーレンズの
形成用金型の表面を砂擦り研磨する等によりレンチキュ
ラーレンズの出射側表面を粗面化すること（特開平３−
４３７２４）が提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来よ
りレンチキュラーレンズについては、カラーシフトやホ
ワイト・ユニホーミティを低減させ、映像を明るくし、
水平方向および垂直方向に適度な視野を確保するために
種々の提案がなされてきた。

【００１２】しかしながら、上記のいずれのレンチキュ
ラーレンズにおいても、より一層映像を明るくすること
が望まれ、また、高解像度の映像を得るためにレンチキ
ュラーレンズのレンズピッチを非常に小さく成形できる
ようにすることが望まれていた。

【００１３】すなわち、前述のように、図９に示したよ
うな両面レンチキュラーレンズの入射側レンズ１８およ
び出射側レンズ１９の形状は式（III)で表されるが、こ
の場合に入射した光を効率よく出射させるためには、定
数Ｋを−２≦Ｋ≦１、好ましくは−０．８≦Ｋ≦０と
し、しかも各レンズピッチにおいて入射側レンズ１８の
全幅にわたり光の集束点が出射側レンズ１９上のほぼ単
一点になるように光集束性を向上させることが必要とな
る。

【００１４】しかしながら、従来の両面レンチキュラー
レンズにおいて式（III)の円錐定数Ｋを上記の範囲と
し、しかも入射側レンズ１８の全幅にわたり光の集束点
を実質的に単一にすると、水平方向で輝度が低下する視
野角度付近からスクリーンを見ると縦筋がみえるという
問題が生じる。この縦筋は、スクリーン内の各入射側レ
ンズの谷部１８ａの形状が各レンズにより微妙に異なる
という形状むらに起因するものである。このため、従来
の両面レンチキュラーレンズにおいては入射側レンズの
谷部１８ａから入射する光が出射側レンズ面にて全反射
し、出射側レンズから出射しにくくなるように入射側レ
ンズの谷部１８ａの形状を制御していた。したがって、
光の利用効率が低下していた。

【００１５】また、一般に、両面レンチキュラーレンズ
においては、水平方向の視野角は、入射側レンズの形状
とレンチキュラーレンズの厚みによりほぼ決定される
が、ここで水平方向の半値視野角を通常のスクリーンで
必要とされる±３７°以上とすると、入射側レンズによ
る光集光点はほぼ出射側レンズの表面付近となっている
ことから、両面レンチキュラーレンズの厚みは入射側レ
ンズのピッチの１．１〜１．３倍以下としなければなら
ない。一方、解像度の優れたＨＤＴＶ仕様のプロジェク
ションＴＶにおいては、水平解像度のスクリーンによる
低下を防ぐために、レンチキュラーレンズのピッチを非
常に小さく、例えば約０．６mm以下に、設定することが
要求される。従って、ピッチ０．６mm以下で、水平方向
の半値視野角３７°以上を確保するためには、レンチキ
ュラーレンズの厚みは、０．７８mm以下という薄いもの
にすることが必要とされる。さらに、ＬＣＤプロジェク
ターにおいては、液晶パネルの各画素の光非透過部（暗
部）が大きいため、各画素の配列とレンチキュラーレン
ズシートとの配列でモアレを生じやすいが、このような
モアレを防止するためにはレンチキュラーレンズのピッ
チはより一層小さく、例えば約０．３mm以下とすること
が望まれ、従ってこの場合のレンチキュラーレンズの厚
みはより一層薄くすることが必要とされる。

【００１６】しかしながら、現在のレンチキュラーレン
ズシートの最も効率的な量産方法である押出し成形法に
おいて、厚み０．７８mm以下でレンチキュラーレンズを
製造するのは成形自体が困難であり、そのような成形物
が得られた場合でも割れやすいという問題点がある。

【００１７】一方、押出し成形を安定して行うことがで
きるのは厚み約０．９mm以上とされているが、その厚み
でピッチを０．６mm以下とすると、水平方向の半値視野
角３７°以上でカラーシフトの少ないレンチキュラーレ
ンズは得られない。そこで、上記のような厚み約０．９
mm以上及びピッチ０．６mm以下のレンチキュラーレンズ
において、レンズによる水平視野角をやや小さめにし、
その分の水平視野角を光拡散性微粒子による光拡散性に
より大きくすることが考えられる。しかし、このように
光拡散性微粒子を使用すると一般的にはカラーシフトは
低下する傾向にあるものの、レンチキュラーレンズ内部
での光拡散性が増大し、出射側レンズに到達する光量が
減少するため、光の利用効率が低下するという別の問題
点が発生してくる。

【００１８】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
透過型スクリーンに使用するレンチキュラーレンズにお
いて、ピッチをきわめて小さく、例えば０．６mm以下の
ような領域にする場合でも安定して製造でき、しかも水
平視野角を十分に確保すると共にカラーシフトを少なく
し、光の利用効率を向上させて明るい映像が得られるよ
うにすることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、次の本発明
により達成することができる。すなわち、本発明のレン
チキュラーレンズシートは、一方の表面に複数の入射側
レンズを有する入射側レンズ層を有し、他方の表面にお
ける入射側レンズによる光集光点またはその近傍にレン
ズ面が形成された、複数の出射側レンズを有する出射側
レンズ層を有するシート状部材からなり、該シート状部
材が実質的に透明な熱可塑性樹脂から形成されており、
さらに少なくとも出射側レンズ層には光拡散性微粒子が
含有され、次式（Ｉ）および（II）ｔ₁＞ｔ₂＞０式（Ｉ）

【００２０】

【数５】（式中、ｔ₁は入射側レンズ層の厚さ、ｔ₂は出射側レ
ンズ層の厚さ、Δｎ₁は入射側レンズ層における熱可塑
性樹脂と光拡散性微粒子との屈折率の差、Δｎ₂は出射
側レンズ層における熱可塑性樹脂と光拡散性微粒子との
屈折率の差、ｃ₁は入射側レンズ層における光拡散性微
粒子の重量濃度、ｃ₂は出射側レンズ層における光拡散
性微粒子の重量濃度（ただし、ｃ ₂ ＜２００重量％であ
る。）、ρ₁は入射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ρ₂は出射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ｄ₁は入射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径、ｄ₂は出射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径を表す。）を満足することを特徴とする。

【００２１】本発明を図面を参照しながら説明する。

【００２２】図１は本発明のレンチキュラーレンズシー
トの断面拡大図を示す。

【００２３】同図に示したように、この発明のレンチキ
ュラーレンズシートは、光の入射側に入射側レンズ層１
を有し、光の出射側に出射側レンズ層２を有する両面レ
ンチキュラーレンズとなっている。この入射側レンズ層
１には複数のシリンドリカルレンズからなる入射側レン
ズ１Ａが形成されており、また、出射側レンズ層２に
は、入射側レンズ層１の各入射側レンズの光集光点また
はその近傍にレンズ面を有する、シリンドリカルレンズ
からなる出射側レンズ２Ａが形成されている。また、出
射側レンズ層２の光の非集光部には光吸収層３が形成さ
れている。

【００２４】このような入射側レンズ層１および出射側
レンズ層２は実質的に透明な熱可塑性樹脂から形成され
るが、少なくとも出射側レンズ層２には光拡散性微粒子
が含有され、入射側レンズ層１にも必要に応じて光拡散
性微粒子が含有できる。この場合、各層の微粒子は単一
の種類である必要はなく、いずれかの物性値の異なる２
種類以上の微粒子を混合してもよい。また、２つの層の
透明熱可塑性樹脂は屈折率の異なるものを使用してもよ
い。

【００２５】ここで、本発明のレンチキュラーレンズシ
ートは、以下の各パラメータについて、次の関係式
（Ｉ），（II) を満たすものである。すなわち、ｔ₁＞ｔ₂＞０式（Ｉ）

【００２６】

【数６】（式中、ｔ₁は入射側レンズ層の厚さ、ｔ₂は出射側レ
ンズ層の厚さ、Δｎ₁は入射側レンズ層における熱可塑
性樹脂と光拡散性微粒子との屈折率の差、Δｎ₂は出射
側レンズ層における熱可塑性樹脂と光拡散性微粒子との
屈折率の差、ｃ₁は入射側レンズ層における光拡散性微
粒子の重量濃度、ｃ₂は出射側レンズ層における光拡散
性微粒子の重量濃度（ただし、ｃ ₂ ＜２００重量％であ
る。）、ρ₁は入射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ρ₂は出射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ｄ₁は入射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径、ｄ₂は出射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径を表す。）ここで、Δｎ・ｃ／ρｄは光拡散性微
粒子による光拡散性の程度を表わしている。

【００２７】すなわち、光拡散性の大小は近似的にＳ・
Δｎ・ｃ（式中、Ｓは比断面積cm²／ｇで表されること
が知られている。また、光拡散性微粒子１ｇあたりの個
数ｍは

【００２８】

【数７】であり、光拡散性微粒子１個あたりの比断面積はπ（ｄ
／２）²であるから、

【００２９】

【数８】となる。

【００３０】したがって、ＳΔｎｃ＝３Δｎｃ／２ｄρ
となり、光拡散性は近似的にΔｎｃ／ｄρに比例するこ
ととなる。

【００３１】本発明のレンチキュラーレンズシートは、
このようにΔｎｃ／ｄρで表される光拡散性微粒子によ
る光拡散性を、式（II) に示したように、入射側レンズ
層１に比べて出射側レンズ層２で強化し、式（Ｉ）に示
したように、出射側レンズ層２の厚さｔ₂を入射側レン
ズ層１に比べて薄くしていることを特徴としている。

【００３２】このように、出射側レンズ層２の光拡散性
を入射側レンズ層１に比べて強化するに際しては、出射
側レンズ層２の厚さｔ₂を、４０μm ＜ｔ₂＜５００μ
m とし、

【００３３】

【数９】とすることが好ましく、さらには、製造上あるいはスク
リーンとしての特性上の問題がない限り、各層の厚みの
差及び光拡散性の差は大きい程望ましい。第１層の光拡
散性はゼロとなってもよい。

【００３４】これにより本発明において出射側レンズ層
２の光拡散性を強化することによる次のような効果を達
成することができる。

【００３５】すなわち、従来の両面レンチキュラーレン
ズにおいても、垂直方向および水平方向の視野角を拡大
するために光拡散性微粒子を使用したものはあるが、そ
れらにおいては一般に両面レンチキュラーレンズ全体に
光拡散性微粒子を分散させていたため、光拡散性微粒子
により視野角を大きく増大させようとすると、光がレン
チキュラーレンズ内を通過している間に著しく散乱し、
前述の図９に示したようにレンチキュラーレンズの出射
面に設けられている光吸収層２０に到達する光量が増大
するため光利用効率が低下する。これに対して本発明の
レンチキュラーレンズシートは、薄い厚さに形成した出
射側レンズ層２において光を集中的に拡散させているた
め、この出射側レンズ層２内で光の散乱性が増大しても
光吸収層に到達する割合は少ない。従って光利用効率の
低下を小さくし、光拡散性微粒子により視野角を増大さ
せることが可能となる。

【００３６】また、本発明のレンチキュラーレンズシー
トにおいては、上述のように出射側レンズ層２の光拡散
性の強化により視野角を増大させることができるので、
入射側レンズと出射側レンズの形状によって決定される
水平視野角を従来例よりもやや小さめに設計しても、目
標とする水平視野角を達成することができる。従って、
レンズ形状による水平視野角を従来のレンチキュラーレ
ンズシートに比べて小さくすることにより、従来と同一
のピッチにおいても入射側レンズ１Ａの厚みを大きくす
ることが可能となり、これにより非常にピッチの小さ
い、例えば０．６mmピッチ以下の、レンチキュラーレン
ズシートでも安定的に製造できるようになる。

【００３７】更に、フレネルレンズとレンチキュラーレ
ンズにより発生するモアレは、フレネルレンズの出射面
から出来るだけ離れた位置にレンチキュラーレンズの光
拡散層を設けることにより低減できることが知られてい
るが、本発明のレンチキュラーレンズシートは、光出射
側に集中的に光拡散層を設けているので、モアレ低減の
ためにも有効である。

【００３８】また更に、本発明のレンチキュラーレンズ
シートにおいては、出射側レンズ層２の光拡散性を強化
しているので、入射側レンズ１Ａによる光集光性を高め
るために、入射側レンズ１Ａの形状が、その全幅にわた
って前述の式(III) において円錐定数Ｋが、−２≦Ｋ≦
１、さらには−０．８≦Ｋ≦０を満たすようにし、しか
も入射側レンズ全幅にわたり光の集束点を出射レンズ表
面付近のほぼ単一にしても従来例のようにスクリーン上
に縦筋が現れることはない。すなわち、このような縦筋
は出射側レンズ層２の光拡散性により十分にぼやかされ
るので実際上問題とならない。したがって、本発明にお
いては、入射側レンズ１Ａの形状を、その全幅にわたっ
て前述の式(III) において円錐定数Ｋが、−０．８≦Ｋ
≦０を満たすようにし、しかも入射側レンズ全幅にわた
り光の集束点を出射レンズ表面付近のほぼ単一にして、
これにより光集光性を高めると共に光利用率を向上させ
ることが可能となる。

【００３９】以上のように、本発明は、出射側レンズ層
２を薄く形成し、さらにその光拡散性を強化することに
より、光の利用率を高め、視野角を増大し、レンズピッ
チの微細化を可能とするものであるが、この場合、光拡
散性を決定する各パラメータは次の範囲とすることが好
ましい。

【００４０】すなわち、入射側レンズ層１および出射側
レンズ層２について、熱可塑性樹脂と光拡散性微粒子と
の屈折率の差Δｎ₁及びΔｎ₂は共に０．０１以上、
０．１２以下とすることが好ましい。屈折率の差が０．
０１未満の場合には光の垂直指向性特性が小さく、スク
リーンが好適な明るさを有する範囲が、中心部に対して
上下方向の周辺部で狭くなる。従って所定の光拡散性を
得るために必要とされる光拡散性微粒子の量が多くなる
ので、経済的および機械的強度の点から好ましくない。
また、屈折率の差が０．１２よりも大きいとスクリーン
の中心部に対して上下方向の周辺部では明るく、視野角
度は大きくなるが正面付近での輝度の変化率が大きくな
るので好ましくない。また、添加量が少なくなることか
ら、透けによるホットバンドと称される線が見え易くな
り好ましくない。

【００４１】光拡散性微粒子の重量濃度については、入
射側レンズ層１においては０重量％以上、３重量％以下
とすることが好ましく、通常は光拡散性微粒子を分散さ
せないこと、すなわち０重量％とすることが好ましい。
本発明においては出射側レンズ層２で光拡散性を強化す
ることにより前述のような優れた効果を得るからであ
る。一方、出射側レンズ層２においては、十分に光拡散
性を強化するために、光拡散性微粒子の重量濃度ｃ₂は
３重量％以上とすることが好ましい（ただし、光拡散性
微粒子の重量濃度ｃ ₂ は２００重量％未満である。）。

【００４２】光拡散性微粒子の平均粒径は、入射側レン
ズ層１および出射側レンズ層２について、共に４μm 以
上、３０μm 以下とすることが好ましい。平均粒径が４
μm未満であると所望の光拡散性を得るために必要とさ
れる光拡散性微粒子の量は少なくてすむが色温度特性が
低下する。一方、平均粒径が３０μm を超えると所定の
光拡散性を得るために必要とされる光拡散性微粒子の量
が多くなるので経済的に好ましくなく、また光拡散性が
低下するので好ましくない。

【００４３】また、この発明の出射側レンズ層２として
は、各出射側レンズ２Ａの中央部から周辺部になるにつ
れて薄く形成されていることが好ましい。図２および図
３は、このように形成した本発明のレンチキュラーレン
ズシートの拡大断面図である。図２のレンチキュラーレ
ンズシートにおいては、出射側レンズ２Ａの光透過部が
三日月形をしており、図１に示したものより出射側レン
ズ２Ａの中央部が周辺部よりも厚くなっている。また、
図３のレンチキュラーレンズシートにおいては、図２に
示したものよりさらに出射側レンズ２Ａの中央部が周辺
部よりも厚くなっている。

【００４４】図７、図８を用いて、この理由を説明す
る。図７に、３種類の構成のレンチキュラーレンズシー
トの断面図を示す。（Ａ）は従来の構成、（Ｂ）は２層
構成で出射側レンズ層の厚みがほぼ一定のもの、（Ｃ）
は２層構成で出射側レンズ層の厚みがレンズ中央にいく
に従い厚くなっているものである。（Ａ）は全体に拡散
材が分散し、（Ｂ),（Ｃ）は出射側レンズ層のみに拡散
材が分散されているものとする。

【００４５】（Ａ）の構成においては、光路（ａ−１),
（ａ−２),（ａ−３）とも拡散材の分散されている媒質
を通過する光路長はほぼ同一であるため、いずれの光路
の光も同程度に拡散する。従って水平方向の輝度特性
は、レンズ形状のみの輝度特性とほぼ同じとなる。

【００４６】（Ｂ）の構成においては、拡散材の分散さ
れている媒質を通過する光路長は、（ｂ−２）の方が、
（ｂ−１),（ｂ−３）に比べて短いため、（ｂ−２）の
光路の光は拡散されにくくなるため、半値角度のやや低
下した水平方向の輝度特性となる。

【００４７】（Ｃ）の構成においては、拡散材の分散さ
れている媒質を通過する光路長の均一性は（Ａ）の構成
に近づくため、水平方向の輝度特性は（Ａ）の特性に近
づき、しかも（Ａ）に比べて光損失が少ないため、同一
のスクリーンゲインにするために拡散材濃度を調整する
と、（Ａ）よりも、より裾をひいた特性が得られる。

【００４８】このようにして、（Ｃ）の構成のレンチキ
ュラーレンズシートは、光利用効率が高く、しかも水平
方向の輝度特性の半値角度も従来とほぼ同等とすること
ができる。

【００４９】また、本発明のレンチキュラーレンズシー
トにおいては、出射側レンズ層２の光集光部に形成する
光吸収層３は、レンズのピッチなどに応じて、図１に示
したように出射側レンズ層２の凸部に形成してもよく、
図４に示したように出射側レンズ層２の凹部に形成して
もよい。すなわち、光吸収層を出射側レンズ層２の凸部
に形成する場合には出射光が凸部側壁で遮断されないよ
うに凸部の高さを形成することが必要となり、レンズの
ピッチが比較的大きい場合にはそのように製造すること
は容易であるので好ましい。一方、レンズのピッチを微
細化する場合には、凸部の高さと出射側レンズの高さの
差をピッチに比例して小さくしなければならなくなるの
で、製法上困難となる。これに対して光吸収層を図４に
示したように出射側レンズ層２の凹部に形成すれば、一
般には凸部に光吸収層を形成する場合に比べてその製法
は複雑となるが、レンズのピッチを微細化した場合でも
出射光が遮断されることがないので光の利用率を高める
ことができるので好ましい。

【００５０】以上のような本発明のレンチキュラーレン
ズシートは、入射側レンズ層１を形成する樹脂シートと
出射側レンズ層２を形成する樹脂シートを共押し出し
し、所定の凹凸を有する金型ロール間を通して成形する
共押し出し形成法により容易に製造することができる。

【００５１】次に、本発明のレンチキュラーレンズシー
トを製造するため製造方法について説明する。２層構造
のレンチキュラーレンズシートを製造する方法として
は、それぞれの層をダイより押出した後に接着し、更に
成形するラミネート方式と、ダイから押出す前にそれぞ
れの層を重ね、重なった状態で押出して成形する共押出
し方式とがある。ラミネート方式では、少なくとも一方
の層をあらかじめフィルム状に成形しておき、もう一方
の層と接着し、成形する場合もある。

【００５２】本発明のレンチキュラーレンズシートを製
造する上では、共押出し方式が有利である。その理由は
次の２点である。まず、第１に、本発明のレンチキュラ
ーレンズシートにおいては、出射側レンズ層に高濃度で
拡散材を分散させる必要があるが、ラミネート方式で出
射側レンズ層に対応するフィルムを形成する際、拡散材
が高濃度であるためフィルム状態を保持することが難し
い。一方、共押出し方式では、押出される際に、既に厚
みの大なる入射側レンズ層に接着されているので問題は
ない。

【００５３】第２に、共押出し方式で成形した場合は、
ダイの中で溶融状態のまま２層となり金型ロールに入り
込んでいくので、出射側レンズ層の出射側レンズ部分は
厚み分布を持ち、レンズ中央部分が厚くなる。

【００５４】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明する。実施例１図１に示した構造のレンチキュラーレンズシートを製造
した。この場合、レンチキュラーレンズシートのピッチ
（ｐ）を０．６mm、ｔ（全体の厚み）＝０．９５mm、ｔ
₁（入射側レンズ層の厚み）＝０．８mm、ｔ₂（出射側
レンズ層の厚み）＝０．１５mmとした。また入射側レン
ズ層１の熱可塑性樹脂としてポリメチルメタクリレート
を使用し、それに含有させる光拡散性微粒子として粒径
ｄ₁＝１７μm 、熱可塑性樹脂と光拡散性微粒子との屈
折率の差Δｎ₁＝０．０２６の無機系の微粒子をｃ₁＝
０．５重量％用いた。

【００５５】また出射側レンズ層２の熱可塑性樹脂とし
てはポリメチルメタクリレートを使用し、それに含有さ
せる光拡散性微粒子として粒径ｄ₂＝８μm 、熱可塑性
樹脂と光拡散性微粒子との屈折率の差Δｎ₂＝０．１の
有機系の微粒子をｃ₂＝４．０重量％用いた。

【００５６】レンズ形状は、前式(III) において入射側
では主曲率Ｃ＝３．２、円錐定数Ｋ＝−０．４５、出射
側では主曲率Ｃ＝−２．９、円錐定数Ｋ＝３．５とし
た。

【００５７】このようなレンチキュラーレンズシートを
製造するためには、図５のような押出成形機を用い共押
出成形法により製造した。即ち、この押出成形機は入射
側レンズ層１を押出すためのメイン押出機４と出射側レ
ンズ層２を押出すためのサブ押出機５とから成り、両方
の押出機より２層の樹脂シート６を押出し、あらかじめ
レンチキュラーレンズシートの形状が刻まれている一対
の金型ロール７、８の間に流し込み成形を行った。押出
成形機の押出量を調整することにより二つの層の厚みを
制御した。

【００５８】また、このように押出成形したシートに対
して、光吸収層を常法により印刷した。

【００５９】このようにして製造されたレンチキュラー
レンズシートをフレネルレンズと組み合わせて画像評価
したところ、従来よりも分解能の優れたスクリーンが得
られた。また、全光線透過率を測定したところ、８４％
であり、光量損失の少ないスクリーンであることが明ら
かとなった。実施例２図３に示した構造のレンチキュラーレンズシートであっ
て、ピッチ（ｐ）＝０．３mm、全体の厚みｔ＝０．９mm
とした。入射側レンズ層１と出射側レンズ層２における
熱可塑性樹脂および光拡散性微粒子は実施例１と同じも
のを使用した。このシートは実施例１と同様にして、図
５で示された共押しにより成形された。メイン押出機４
とサブ押出機５から押出される樹脂の押出し前の温度は
２３０℃であり、第１金型ロール７の温度は３５℃、第
２金型ロール８の温度は１００℃であった。

【００６０】実施例１と同様に製造したレンチキュラー
レンズシートとフレネルレンズと組合せて画像評価した
ところ、従来のものより分解能に優れたスクリーンが得
られた。実施例３図４に示したレンチキュラーレンズシートを成形した
が、そのピッチ、厚みの他樹脂、微粒子の物性、レンズ
形状等すべて実施例１と同一とした。

【００６１】実施例１と同様に製造したレンチキュラー
レンズシートとフレネルレンズと組み合せて画像評価し
たところ、従来のものより分解能に優れたスクリーンが
得られた。実施例４図４に示す構造のレンチキュラーレンズシートであっ
て、ピッチ（ｐ）＝０．３mm、全体の厚みｔ＝０．９m
m、ｔ₁＝０．７mm、ｔ₂＝０．２mmとした。また入射
側レンズ層１の熱可塑性樹脂としてはポリメチルメタク
リレートを用い、それに含有させる光拡散性微粒子とし
てｄ₁＝１７μm 、ｎ₁＝１．５２の無機系の微粒子を
ｃ₁＝０．５重量％使用した。

【００６２】また出射側レンズ層２の熱可塑性樹脂とし
てはポリメチルメタクリレートを用い、それに含有させ
る光拡散性微粒子としてはｄ₂＝８μm 、ｎ₂＝１．５
９の有機系の微粒子をｃ₂＝６．０重量％使用した。

【００６３】レンズ形状は前式(III) において入射側で
は主曲率Ｃ＝２．７、円錐定数Ｋ＝−０．４５、出射側
では主曲率Ｃ＝−８．０、円錐定数Ｋ＝０とした。

【００６４】このように、この実施例では、水平視野角
を増大させるため出射側レンズの曲率半径を小さくした
ので、通常の３管ＣＲＴ式プロジェクターのように集中
角εが大きい場合（通常８°以上）には、カラーシフト
が大きくスクリーンとして問題があるが、液晶プロジェ
クターのように、投写レンズが１つであるか、あるいは
投写レンズが３つであっても集中角εの小さい場合に
は、カラーシフトの発生は小さく、スクリーンとして好
適なものが得られた。すなわち、得られたレンチキュラ
ーレンズシートをフレネルレンズと組み合せ、液晶プロ
ジェクターで投写したところモアレの少ない良好なスク
リーンが得られた。なお、投写時のスクリーン面上での
液晶画素ピッチは、レンチキュラーレンズシートのピッ
チの４倍となるようにした。実施例５〜１２レンチキュラーレンズシートのパラメータを表１のよう
に種々変化させて、レンチキュラーレンズシートを実施
例１と同様に共押出成形法により製造した。そして、こ
れらについて、水平半値角と全光線透過率を測定した。
結果を表１、表２にあわせて示した。これにより、本発
明の実施例において、特に

【００６５】

【数１０】とした場合（実施例５、７〜１１）に、水平半値角と全
光線透過率が向上することが確認できた。なお、以上の
実施例においては、いずれもレンチキュラーレンズシー
トの成形品に割れが生じることはなく、安定的に製造す
ることができた。

【００６６】

【表１】

【００６７】

【表２】

【００６８】

【発明の効果】透過型スクリーンに使用されるレンチキ
ュラーレンズシートにおいて、そのピッチをきわめて小
さく、例えば０．６mm以下のような領域においても安定
に製造でき、しかも水平視野角を十分に確保すると共に
カラーシフトを少なくし、光の利用効率を向上させて明
るい映像が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のレンチキュラーレンズシート
の拡大断面図

【図２】本発明の他の実施例のレンチキュラーレンズシ
ートの拡大断面図

【図３】本発明の他の実施例のレンチキュラーレンズシ
ートの拡大断面図

【図４】本発明の他の実施例のレンチキュラーレンズシ
ートの拡大断面図

【図５】本発明の製造方法の説明図

【図６】透過形プロジェクションＴＶの概略構成図

【図７】（Ａ）は従来のレンチキュラーレンズにおける
光路状況、（Ｂ）は図１における光路状況、（Ｃ）は図
３における光路状況を示す図

【図８】図７の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）等における水平視野
角度と規格化輝度の関係を示す図

【図９】従来のレンチキュラーレンズの拡大断面図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−37835（ＪＰ，Ａ) 特開平４−78841（ＪＰ，Ａ) 特開平３−39944（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の表面に複数の入射側レンズを有する
入射側レンズ層を有し、他方の表面における入射側レン
ズによる光集光点またはその近傍にレンズ面が形成され
た、複数の出射側レンズを有する出射側レンズ層を有す
るシート状部材からなり、該シート状部材が実質的に透
明な熱可塑性樹脂から形成されており、さらに少なくと
も出射側レンズ層には光拡散性微粒子が含有され、次式
（Ｉ）および（II）ｔ₁＞ｔ₂＞０式（II）【数１】（式中、ｔ₁は入射側レンズ層の厚さ、ｔ₂は出射側レ
ンズ層の厚さ、Δｎ₁は入射側レンズ層における熱可塑
性樹脂と光拡散性微粒子との屈折率の差、Δｎ₂は出射
側レンズ層における熱可塑性樹脂と光拡散性微粒子との
屈折率の差、ｃ₁は入射側レンズ層における光拡散性微
粒子の重量濃度、ｃ₂は出射側レンズ層における光拡散
性微粒子の重量濃度（ただし、ｃ ₂ ＜２００重量％であ
る。）、ρ₁は入射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ρ₂は出射側レンズ層における光拡散性微粒子
の比重、ｄ₁は入射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径、ｄ₂は出射側レンズ層中の光拡散性微粒子の平
均粒径を表す。）を満足す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】出射側レンズ層の厚さｔ₂が、４０μm
＜ｔ₂＜５００μmである請求項１記載のレンチキュラ
ーレンズシート。
【請求項３】入射側レンズ層および出射側レンズ層に光
拡散性微粒子が含有されており、次式【数２】を満足する請求項１または２記載のレンチキュラーレン
ズシート。
【請求項４】次式０．０１≦Δｎ₁≦０．１２０≦ｃ₁≦３重量％４μm ≦ｄ₁≦３０μm を満足する請求項１または２記載のレンチキュラーレン
ズシート。
【請求項５】次式０．０１≦Δｎ₂≦０．１２３重量％≦ｃ₂ ＜２００重量％４μｍ≦ｄ₂≦３０μｍを満足する請求項１または２記載のレンチキュラーレン
ズシート。
【請求項６】各入射側レンズの形状が、次式(III) で
表され、しかも入射側レンズの全幅に入射する光の収束
点が実質的に単一である請求項１または２記載のレンチ
キュラーレンズシート。【数３】（式中、Ｃは主曲率であり、Ｋは円錐定数であり、−
０．８≦Ｋ≦０である。）
【請求項７】出射側レンズ層の厚みが、各出射側レン
ズにおいてその中央部から周辺部になるにつれて薄く形
成されている請求項１または２記載のレンチキュラーレ
ンズシート。
【請求項８】レンチキュラーレンズシートが、入射側
レンズ層を形成する第１の樹脂シートと出射側レンズ層
を形成する第２の樹脂シートを共押し出しし、所定の凹
凸を有する金型ロール間を通すことにより成形された請
求項１記載のレンチキュラーレンズシート。
【請求項９】入射側レンズ層を形成する第１の樹脂シ
ートと出射側レンズ層を形成する第２の樹脂シートを共
押し出しし、所定の凹凸を有する金型ロール間を通して
成形する請求項１記載のレンチキュラーレンズシートの
製造方法。