JP3024123B2 - レンチキュラーレンズシート - Google Patents
レンチキュラーレンズシートInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、背面投写型スクリー
ンに使用するレンチキュラーレンズシートに関する。
ンに使用するレンチキュラーレンズシートに関する。
【０００２】
【従来の技術】大画面の映像の表示方法として、ＣＲＴ
や液晶パネル等からの光学像を投写レンズにより背面型
投写型スクリーンに拡大投写する方法が知られている。
図１はこのような方法で映像を形成する表示装置の一般
的な構成例である。同図の表示装置においては、Ｒ（レ
ッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のそれぞれのＣ
ＲＴ１からの光学像が投写レンズ２により拡大されて、
フレネルレンズ３とレンチキュラーレンズシート４から
なる２枚式スクリーン５の面上に結像される。ここで、
フレネルレンズ３は入射した光を観察者の位置する方向
にほぼ向けさせるという作用を担い、レンチキュラーレ
ンズシート４はフレネルレンズ３から出た光を水平およ
び垂直の所定の角度に適当な分配割合で分散させ、視野
角を所定の範囲に広げるという作用を担っている。
や液晶パネル等からの光学像を投写レンズにより背面型
投写型スクリーンに拡大投写する方法が知られている。
図１はこのような方法で映像を形成する表示装置の一般
的な構成例である。同図の表示装置においては、Ｒ（レ
ッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）のそれぞれのＣ
ＲＴ１からの光学像が投写レンズ２により拡大されて、
フレネルレンズ３とレンチキュラーレンズシート４から
なる２枚式スクリーン５の面上に結像される。ここで、
フレネルレンズ３は入射した光を観察者の位置する方向
にほぼ向けさせるという作用を担い、レンチキュラーレ
ンズシート４はフレネルレンズ３から出た光を水平およ
び垂直の所定の角度に適当な分配割合で分散させ、視野
角を所定の範囲に広げるという作用を担っている。
【０００３】しかしながら、このような表示装置におい
ては、Ｒ、Ｇ、ＢのそれぞれのＣＲＴ１からの投写光の
集中角εに起因して、スクリーン５を観察する位置を水
平方向に変えることによりスクリーン上の画像の色調も
変化する。すなわち、通常のＣＲＴの配置はグリーンが
中央に位置しているので、観察する位置を左右に変える
とレッドあるいはブルーの色が強くなる。このような現
象はカラーシフトと呼ばれている。
ては、Ｒ、Ｇ、ＢのそれぞれのＣＲＴ１からの投写光の
集中角εに起因して、スクリーン５を観察する位置を水
平方向に変えることによりスクリーン上の画像の色調も
変化する。すなわち、通常のＣＲＴの配置はグリーンが
中央に位置しているので、観察する位置を左右に変える
とレッドあるいはブルーの色が強くなる。このような現
象はカラーシフトと呼ばれている。
【０００４】そこで、視野角を広く確保しつつカラーシ
フトを低減させるために、従来よりレンチキュラーレン
ズシート４の各レンズ要素の形状あるいは光軸シフト、
厚み分布を改善する試みが種々提案されている。
フトを低減させるために、従来よりレンチキュラーレン
ズシート４の各レンズ要素の形状あるいは光軸シフト、
厚み分布を改善する試みが種々提案されている。
【０００５】例えば、レンチキュラーレンズの光の入射
側と出射側の双方にレンチキュラーレンズ面を形成し、
その入射側のレンズ要素の形状を光軸方向に引き伸ばし
た非球面状としたものが提案されている（特開昭５８−
１３４６２７号公報）。レンチキュラーレンズの出射側
の非集光部に設ける光吸収層の配置を入射側のレンズ要
素間の谷部の位置からレンチキュラーレンズの中心方向
に一定の関係式に従ってシフトさせることも提案されて
いる（特開昭５９−６９７４８号公報）。また、レンチ
キュラーレンズの入射側のレンズ要素の曲率を中央部よ
り幅方向の両端部に向かって小さくし、かつレンチキュ
ラーレンズの厚みを中央部より幅方向の両端部に向けて
薄くすることも提案されている（実公昭６３−４４８１
９号公報）。
側と出射側の双方にレンチキュラーレンズ面を形成し、
その入射側のレンズ要素の形状を光軸方向に引き伸ばし
た非球面状としたものが提案されている（特開昭５８−
１３４６２７号公報）。レンチキュラーレンズの出射側
の非集光部に設ける光吸収層の配置を入射側のレンズ要
素間の谷部の位置からレンチキュラーレンズの中心方向
に一定の関係式に従ってシフトさせることも提案されて
いる（特開昭５９−６９７４８号公報）。また、レンチ
キュラーレンズの入射側のレンズ要素の曲率を中央部よ
り幅方向の両端部に向かって小さくし、かつレンチキュ
ラーレンズの厚みを中央部より幅方向の両端部に向けて
薄くすることも提案されている（実公昭６３−４４８１
９号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述のよ
うな従来のレンチキュラーレンズシートにおいては、次
の３点が問題となっていた。
うな従来のレンチキュラーレンズシートにおいては、次
の３点が問題となっていた。
【０００７】まず、第１に、レンチキュラーレンズシー
トの厚みを大きくした場合に、水平角度４０〜５０°の
間でグリーンが強くなる点である。通常のカラーシフト
においてはレッドあるいはブルーの色が強くなるが、水
平角度を次第に大きくしてスクリーンを観察していくと
急にグリーンが目立つようになるので、画像上大きな問
題となる。
トの厚みを大きくした場合に、水平角度４０〜５０°の
間でグリーンが強くなる点である。通常のカラーシフト
においてはレッドあるいはブルーの色が強くなるが、水
平角度を次第に大きくしてスクリーンを観察していくと
急にグリーンが目立つようになるので、画像上大きな問
題となる。
【０００８】第２に、ＣＲＴや液晶パネル等に全白信号
を入力し、スクリーンを観察する際の水平視野角を固定
した場合に、画面全体の白の均一性（以下、ホワイトユ
ニフォーミティーと称する）が必ずしも満足なレベルで
はない点である。
を入力し、スクリーンを観察する際の水平視野角を固定
した場合に、画面全体の白の均一性（以下、ホワイトユ
ニフォーミティーと称する）が必ずしも満足なレベルで
はない点である。
【０００９】第３に、レンチキュラーレンズシートの厚
みを小さくした場合に、レンチキュラーレンズシートの
出射側レンズから光が出射する際に境界面で全反射しや
すく、光の利用効率が低下する点である。
みを小さくした場合に、レンチキュラーレンズシートの
出射側レンズから光が出射する際に境界面で全反射しや
すく、光の利用効率が低下する点である。
【００１０】この発明は以上のような従来技術の問題点
を解決しようとするものであり、背面投写型スクリーン
に使用するレンチキュラーレンズシートとして、グリー
ンが強く出現することなくカラーシフトが低減し、同時
にホワイトユニフォーミティーが向上したレンズを容易
に得られるようにすることを目的としている。
を解決しようとするものであり、背面投写型スクリーン
に使用するレンチキュラーレンズシートとして、グリー
ンが強く出現することなくカラーシフトが低減し、同時
にホワイトユニフォーミティーが向上したレンズを容易
に得られるようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、光の入射側
と出射側にそれぞれレンズ面を有するレンチキュラーレ
ンズシートにおいて、レンチキュラーレンズシート中央
からのレンズ要素の距離と、レンチキュラーレンズシー
トと組合わせてスクリーンを構成するフレネルレンズの
共役点距離と、入射側と出射側の各レンズ要素の最適な
光軸シフト量と、最適なレンチキュラーレンズシートの
厚みとの関係が比較的簡単な実験式で表すことができ、
この実験式に従ってレンチキュラーレンズを形成すれば
上述の目的が達成できることを見出し、この発明を完成
させるに至った。
と出射側にそれぞれレンズ面を有するレンチキュラーレ
ンズシートにおいて、レンチキュラーレンズシート中央
からのレンズ要素の距離と、レンチキュラーレンズシー
トと組合わせてスクリーンを構成するフレネルレンズの
共役点距離と、入射側と出射側の各レンズ要素の最適な
光軸シフト量と、最適なレンチキュラーレンズシートの
厚みとの関係が比較的簡単な実験式で表すことができ、
この実験式に従ってレンチキュラーレンズを形成すれば
上述の目的が達成できることを見出し、この発明を完成
させるに至った。
【００１２】即ち、この発明は、フレネルレンズと組合
わせて背面投写型スクリーンを形成するレンチキュラー
レンズシートであって、光入射側に入射レンズを有し、
光出射側に出射レンズおよび光出射側の入射レンズによ
る非集光部に光吸収層を有するレンチキュラーレンズシ
ートにおいて、該入射レンズおよび出射レンズの各要素
レンズがレンチキュラーレンズシートの幅方向で実質的
に等しい形状を有すると共に、入射光の入射角度に応じ
て入射レンズと出射レンズが次式（Ｉ）で示される大き
さで光軸シフトし、かつレンチキュラーレンズシートの
厚みが幅方向で次式（II）で示される分布を有すること
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
わせて背面投写型スクリーンを形成するレンチキュラー
レンズシートであって、光入射側に入射レンズを有し、
光出射側に出射レンズおよび光出射側の入射レンズによ
る非集光部に光吸収層を有するレンチキュラーレンズシ
ートにおいて、該入射レンズおよび出射レンズの各要素
レンズがレンチキュラーレンズシートの幅方向で実質的
に等しい形状を有すると共に、入射光の入射角度に応じ
て入射レンズと出射レンズが次式（Ｉ）で示される大き
さで光軸シフトし、かつレンチキュラーレンズシートの
厚みが幅方向で次式（II）で示される分布を有すること
を特徴とするレンチキュラーレンズシート。
【００１３】
【数４】
【００１４】
【数５】 （式中、Ｒはレンチキュラーレンズシート中央からの距
離、Δｘはレンチキュラーレンズシート中央からの距離
Ｒにおける入射レンズ要素と出射レンズ要素の光軸シフ
ト量、ｔ０はレンチキュラーレンズシート中央の最大厚
さ、Δｔはレンチキュラーレンズシート中央の最大厚さ
ｔ０と中央から距離Ｒにおける厚さｔとの差、ｂは背面
投写型スクリーンを照射する光源の中央部から出射した
光がフレネルレンズを通過した後集光するときの背面投
写型スクリーンからの距離を表し、長さの単位はｍｍと
する）を提供する。
離、Δｘはレンチキュラーレンズシート中央からの距離
Ｒにおける入射レンズ要素と出射レンズ要素の光軸シフ
ト量、ｔ０はレンチキュラーレンズシート中央の最大厚
さ、Δｔはレンチキュラーレンズシート中央の最大厚さ
ｔ０と中央から距離Ｒにおける厚さｔとの差、ｂは背面
投写型スクリーンを照射する光源の中央部から出射した
光がフレネルレンズを通過した後集光するときの背面投
写型スクリーンからの距離を表し、長さの単位はｍｍと
する）を提供する。
【００１５】この場合、レンチキュラーレンズシートの
入射レンズと出射レンズとの光軸シフト量は、次式（Ｉ
a ）で示される大きさとするのが最も好ましい。
入射レンズと出射レンズとの光軸シフト量は、次式（Ｉ
a ）で示される大きさとするのが最も好ましい。
【００１６】
【数６】 また、レンチキュラーレンズシートの幅方向の厚み分布
については、次式（IIa ）で示される分布も満足するこ
とが好ましい。
については、次式（IIa ）で示される分布も満足するこ
とが好ましい。
【００１７】
【数７】 以下、この発明のレンチキュラーレンズシートを図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００１８】この発明のレンチキュラーレンズシート
は、図２にその幅方向（水平方向）の断面図を示したよ
うに、光入射側に入射レンズ２１と光出射側に出射レン
ズ２２を有する、所謂ダブルレンチキュラーレンズであ
り、さらに光出射側には入射レンズによる非集光部に光
吸収層２３を設けたものである。
は、図２にその幅方向（水平方向）の断面図を示したよ
うに、光入射側に入射レンズ２１と光出射側に出射レン
ズ２２を有する、所謂ダブルレンチキュラーレンズであ
り、さらに光出射側には入射レンズによる非集光部に光
吸収層２３を設けたものである。
【００１９】この入射レンズ２１および出射レンズ２２
は、それぞれレンチキュラーレンズシートの幅方向で実
質的に等しいレンズ形状のレンズ要素からなっている。
これらのレンズ形状およびレンチキュラーレンズシート
の中央部での最大厚さｔ０は、スクリーンの色調として
グリーンが強く現れることのないように適宜定める。例
えば、レンズ形状は一般に次式（IV）で表されるが、レ
ンズピッチを１ｍｍとした場合、入射レンズ２１の形状
としては式（IV）の主曲率Ｃを１．８〜６．０、円錐定
数Ｋを−１〜０とし、また出射レンズ２２の形状として
は主曲率Ｃを−７．０〜−１．０、円錐定数Ｋを−７．
０〜０とすることができる。好ましくは、カラーシフト
点から、一般には入射レンズ２１の主曲率Ｃを２．０〜
３．０、円錐定数Ｋを−１〜−０．３とし、出射レンズ
２２の主曲率Ｃを−５．０〜−２．０、円錐定数Ｋを−
５．０〜０とする。
は、それぞれレンチキュラーレンズシートの幅方向で実
質的に等しいレンズ形状のレンズ要素からなっている。
これらのレンズ形状およびレンチキュラーレンズシート
の中央部での最大厚さｔ０は、スクリーンの色調として
グリーンが強く現れることのないように適宜定める。例
えば、レンズ形状は一般に次式（IV）で表されるが、レ
ンズピッチを１ｍｍとした場合、入射レンズ２１の形状
としては式（IV）の主曲率Ｃを１．８〜６．０、円錐定
数Ｋを−１〜０とし、また出射レンズ２２の形状として
は主曲率Ｃを−７．０〜−１．０、円錐定数Ｋを−７．
０〜０とすることができる。好ましくは、カラーシフト
点から、一般には入射レンズ２１の主曲率Ｃを２．０〜
３．０、円錐定数Ｋを−１〜−０．３とし、出射レンズ
２２の主曲率Ｃを−５．０〜−２．０、円錐定数Ｋを−
５．０〜０とする。
【００２０】
【数８】 この発明においては、このような入射レンズ２１および
出射レンズ２２からなるレンチキュラーレンズシートの
全体形状を定めるにあたり、入射レンズ２１および出射
レンズ２２の光軸シフト量、およびレンチキュラーレン
ズシートの中央から周辺部に至る入射レンズ２１と出射
レンズ２２との距離により定まるレンチキュラーレンズ
シートの全体の厚み分布をそれぞれ前述の式（I ）およ
び式（II）に従って求めるが、この式（I ）および式
（II）は次のようにして導出したものである。
出射レンズ２２からなるレンチキュラーレンズシートの
全体形状を定めるにあたり、入射レンズ２１および出射
レンズ２２の光軸シフト量、およびレンチキュラーレン
ズシートの中央から周辺部に至る入射レンズ２１と出射
レンズ２２との距離により定まるレンチキュラーレンズ
シートの全体の厚み分布をそれぞれ前述の式（I ）およ
び式（II）に従って求めるが、この式（I ）および式
（II）は次のようにして導出したものである。
【００２１】すなわち、まず、レンチキュラーレンズシ
ートと組み合わせて使用するフレネルレンズを選択す
る。そして、ＣＲＴや液晶パネル等の中央部から出射し
た光がそのフレネルレンズを通過後、集光するときのス
クリーンからの距離（以下、フレネルレンズの第２共役
点距離と称する）ｂについて、レンチキュラーレンズシ
ート中央からの距離Ｒを種々変化させてスクリーンにグ
リーンが強く現れることのないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／
ｔ０の領域を求める。このような領域は、入射レンズお
よび出射レンズの形状、レンズの屈折率、レンチキュラ
ーレンズシートの中央の厚さ、レンズピッチを定めるこ
とにより計算機シュミレーションの光線追跡により求め
ることができる。
ートと組み合わせて使用するフレネルレンズを選択す
る。そして、ＣＲＴや液晶パネル等の中央部から出射し
た光がそのフレネルレンズを通過後、集光するときのス
クリーンからの距離（以下、フレネルレンズの第２共役
点距離と称する）ｂについて、レンチキュラーレンズシ
ート中央からの距離Ｒを種々変化させてスクリーンにグ
リーンが強く現れることのないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／
ｔ０の領域を求める。このような領域は、入射レンズお
よび出射レンズの形状、レンズの屈折率、レンチキュラ
ーレンズシートの中央の厚さ、レンズピッチを定めるこ
とにより計算機シュミレーションの光線追跡により求め
ることができる。
【００２２】次に、フレネルレンズが異なる種々の第２
共役点距離ｂを有する場合についても同様にして、スク
リーンにグリーンが強く現れないΔｘ／ｔ０およびΔｔ
／ｔ０の領域を求める。なお、フレネルレンズとして
は、一般には第２共役点距離ｂが５ｍ以上になるものを
使用することが好ましい。
共役点距離ｂを有する場合についても同様にして、スク
リーンにグリーンが強く現れないΔｘ／ｔ０およびΔｔ
／ｔ０の領域を求める。なお、フレネルレンズとして
は、一般には第２共役点距離ｂが５ｍ以上になるものを
使用することが好ましい。
【００２３】そしてこのような結果を総合することによ
り、レンチキュラーレンズシート中央からの距離Ｒをあ
る一定値にした場合にスクリーンにグリーンが強く現れ
ることのないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域とし
て、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、１／ｂと
Δｘ／ｔ０との１次関数および１／ｂとΔｔ／ｔ０との
１次関数を境界とする斜線域の部分が得られる。また、
フレネルレンズの第２共役点距離ｂをある一定値にした
場合にスクリーンにグリーンが強く現れることがないΔ
ｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域として、図４の（ａ）
および（ｂ）に示すように、ＲとΔｘ／ｔ０との１次関
数およびＲとΔｔ／ｔ０との１次関数を境界とする斜線
域の部分が得られる。そして、スクリーンにグリーンが
強く現れることがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領
域の境界式として、前述の式（I ）および式（II）が求
められる。
り、レンチキュラーレンズシート中央からの距離Ｒをあ
る一定値にした場合にスクリーンにグリーンが強く現れ
ることのないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域とし
て、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、１／ｂと
Δｘ／ｔ０との１次関数および１／ｂとΔｔ／ｔ０との
１次関数を境界とする斜線域の部分が得られる。また、
フレネルレンズの第２共役点距離ｂをある一定値にした
場合にスクリーンにグリーンが強く現れることがないΔ
ｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域として、図４の（ａ）
および（ｂ）に示すように、ＲとΔｘ／ｔ０との１次関
数およびＲとΔｔ／ｔ０との１次関数を境界とする斜線
域の部分が得られる。そして、スクリーンにグリーンが
強く現れることがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領
域の境界式として、前述の式（I ）および式（II）が求
められる。
【００２４】なお、式（II）に基づいてレンチキュラー
レンズシートの幅方向の厚み分布を求めるにあたり、レ
ンチキュラーレンズシートの中央の最大厚さｔ０とレン
ズピッチとは比例関係にあるとしてよい。したがって、
例えばレンズピッチを１ｍｍ、レンチキュラーレンズシ
ートの中央の最大厚さｔ０を１．２６ｍｍに規格化して
求めた式（II）は、レンズピッチを０．５ｍｍ、レンチ
キュラーレンズシートの中央の最大厚さｔ０を０．６３
ｍｍとする場合にも適用することができる。
レンズシートの幅方向の厚み分布を求めるにあたり、レ
ンチキュラーレンズシートの中央の最大厚さｔ０とレン
ズピッチとは比例関係にあるとしてよい。したがって、
例えばレンズピッチを１ｍｍ、レンチキュラーレンズシ
ートの中央の最大厚さｔ０を１．２６ｍｍに規格化して
求めた式（II）は、レンズピッチを０．５ｍｍ、レンチ
キュラーレンズシートの中央の最大厚さｔ０を０．６３
ｍｍとする場合にも適用することができる。
【００２５】以上のように、この発明においては、式
（I ）および式（II）に従って、それぞれレンチキュラ
ーレンズの光軸シフト量およびレンチキュラーレンズシ
ートの厚み分布を定めるが、好ましくは、レンチキュラ
ーレンズシートの厚みが幅方向で次式（IIa ）を満足す
るようにする。
（I ）および式（II）に従って、それぞれレンチキュラ
ーレンズの光軸シフト量およびレンチキュラーレンズシ
ートの厚み分布を定めるが、好ましくは、レンチキュラ
ーレンズシートの厚みが幅方向で次式（IIa ）を満足す
るようにする。
【００２６】
【数９】 Δｔ／ｔ０が式（IIa ）で求められる値よりも大きくな
り、レンチキュラーレンズシートの厚みが中央部から周
辺部になるにつれて薄くなり過ぎると、入射光がレンチ
キュラーレンズの出射面で全反射して出射せず、入射光
の透過率が低下するので好ましくなく、またスクリーン
の中央部以外の位置ではグリーンとブルーとの光強度の
差あるいはグリーンとレッドとの光強度の差が大きくな
り、カラーシフトが悪化するので好ましくない。
り、レンチキュラーレンズシートの厚みが中央部から周
辺部になるにつれて薄くなり過ぎると、入射光がレンチ
キュラーレンズの出射面で全反射して出射せず、入射光
の透過率が低下するので好ましくなく、またスクリーン
の中央部以外の位置ではグリーンとブルーとの光強度の
差あるいはグリーンとレッドとの光強度の差が大きくな
り、カラーシフトが悪化するので好ましくない。
【００２７】以上のような光軸シフトと厚み分布を有す
るこの発明のレンチキュラーレンズシートの製造方法と
しては、例えば溶融樹脂を押し出し、金型成型する場合
に樹脂量、温度などを適宜選択すればよい
るこの発明のレンチキュラーレンズシートの製造方法と
しては、例えば溶融樹脂を押し出し、金型成型する場合
に樹脂量、温度などを適宜選択すればよい
【００２８】
【作用】この発明によれば、レンチキュラーレンズシー
トの光軸シフトを、
トの光軸シフトを、
【００２９】
【数１０】 に基づいて定め、レンチキュラーレンズシートの厚み分
布を、
布を、
【００３０】
【数１１】 に基づいて定めるが、これらの式は、レンチキュラーレ
ンズシート中央からの距離Ｒと、レンチキュラーレンズ
シートと組合わせて使用するフレネルレンズの第２共役
点距離ｂとの関数となっているので、グリーンが強く現
れることなくカラーシフトが低減し、同時にホワイトユ
ニフォーミティーが向上したレンズを容易に得ることが
可能となる。
ンズシート中央からの距離Ｒと、レンチキュラーレンズ
シートと組合わせて使用するフレネルレンズの第２共役
点距離ｂとの関数となっているので、グリーンが強く現
れることなくカラーシフトが低減し、同時にホワイトユ
ニフォーミティーが向上したレンズを容易に得ることが
可能となる。
【００３１】特に、式（Ｉ）および式（II）を満足させ
つつ、光軸シフトについてはさらに
つつ、光軸シフトについてはさらに
【００３２】
【数１２】 を満足させ、厚み分布についてはさらに
【００３３】
【数１３】 を満足させること、すなわち
【００３４】
【数１４】 となるようにΔｔ／ｔ０を定めることにより、入射光の
透過率を高め、カラーシフトをより一層低減させること
が可能となる。
透過率を高め、カラーシフトをより一層低減させること
が可能となる。
【００３５】
【実施例】以下、この発明を実施例により具体的に説明
する。
する。
【００３６】実施例１ 屈折率１．４９４のアクリル樹脂を材質とするピッチ１
ｍｍのレンチキュラーレンズシートにおいて、入射側の
各レンズ要素の形状を前述の式（IV）において主曲率Ｃ
＝２．４３、円錐定数Ｋ＝−０．４４８とし、その裾部
の形状を焦点距離が中央部に比べて遠くなるように変形
したものとした。また、出射側の各レンズ要素の形状と
しては、前述の式（IV）において主曲率Ｃ＝−３．５、
円錐定数Ｋ＝−３．０とした。そしてレンズシート中央
の最大厚さｔ０は１．２６ｍｍとした。
ｍｍのレンチキュラーレンズシートにおいて、入射側の
各レンズ要素の形状を前述の式（IV）において主曲率Ｃ
＝２．４３、円錐定数Ｋ＝−０．４４８とし、その裾部
の形状を焦点距離が中央部に比べて遠くなるように変形
したものとした。また、出射側の各レンズ要素の形状と
しては、前述の式（IV）において主曲率Ｃ＝−３．５、
円錐定数Ｋ＝−３．０とした。そしてレンズシート中央
の最大厚さｔ０は１．２６ｍｍとした。
【００３７】この場合にスクリーンにグリーンが強く現
れることがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域を、
フレネルレンズシートの第２共役点距離ｂおよびレンチ
キュラーレンズシート中央からの距離Ｒを種々変えて計
算機シュミレーションにより光線追跡し、レンチキュラ
ーレンズシートの光軸シフトおよび厚み分布の式を求
め、次式を得た。
れることがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域を、
フレネルレンズシートの第２共役点距離ｂおよびレンチ
キュラーレンズシート中央からの距離Ｒを種々変えて計
算機シュミレーションにより光線追跡し、レンチキュラ
ーレンズシートの光軸シフトおよび厚み分布の式を求
め、次式を得た。
【００３８】
【数１５】
【００３９】
【数１６】 これらの式を求めるにあたり、例えばレンチキュラーレ
ンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍｍの位置におけ
る１／ｂとΔｘ／ｔ０との関係および１／ｂとΔｔ／ｔ
０との関係は、図５の（ａ）および（ｂ）に○印でプロ
ットしたような、ほぼ直線の関係となった。
ンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍｍの位置におけ
る１／ｂとΔｘ／ｔ０との関係および１／ｂとΔｔ／ｔ
０との関係は、図５の（ａ）および（ｂ）に○印でプロ
ットしたような、ほぼ直線の関係となった。
【００４０】これら式を満足するレンチキュラーレンズ
シートの具体的形状としては、例えばフレネルレンズシ
ートとして第２共役点距離ｂが１０ｍのものとする場
合、レンズシート中央から４５０ｍｍの位置で入射レン
ズと出射レンズとの光軸シフト量は２５μｍとなり、そ
の位置での中心部とのレンズの厚みの差Δｔは２０μｍ
以上となる。
シートの具体的形状としては、例えばフレネルレンズシ
ートとして第２共役点距離ｂが１０ｍのものとする場
合、レンズシート中央から４５０ｍｍの位置で入射レン
ズと出射レンズとの光軸シフト量は２５μｍとなり、そ
の位置での中心部とのレンズの厚みの差Δｔは２０μｍ
以上となる。
【００４１】ここでΔｔを２０μｍとした場合のレンチ
キュラーレンズシートの水平指向特性を求めたところ、
図６の（ａ）に示すようになり、任意の水平視野角にお
いてグリーンは出現せず、良好なスクリーンが得られる
ことが確認できた。
キュラーレンズシートの水平指向特性を求めたところ、
図６の（ａ）に示すようになり、任意の水平視野角にお
いてグリーンは出現せず、良好なスクリーンが得られる
ことが確認できた。
【００４２】このようなレンチキュラーレンズシートに
ついて、さらにΔｔ／ｔ０を変化させてレンチキュラー
レンズシート中央（Ｒ＝０の位置）における全光線透過
率Ｔを測定し、Δｔ／ｔ０＝０のときの全光線透過率Ｔ
の値で規格化したところ、図７に示す結果が得られた。
また、同じくΔｔ／ｔ０を変化させ、レンチキュラーレ
ンズシート中央（Ｒ＝０の位置）における水平角度４５
°のレッドとブルーとの光強度の比を求め、その値をΔ
ｔ／ｔ０＝０における値で規格化してカラーシフト量２
０ｌｏｇ（Ｒ／Ｂ）（但し、Ｒはレッドの光強度、Ｂは
ブルーの光強度を表す）を計算したところ、図８に示す
結果が得られた。
ついて、さらにΔｔ／ｔ０を変化させてレンチキュラー
レンズシート中央（Ｒ＝０の位置）における全光線透過
率Ｔを測定し、Δｔ／ｔ０＝０のときの全光線透過率Ｔ
の値で規格化したところ、図７に示す結果が得られた。
また、同じくΔｔ／ｔ０を変化させ、レンチキュラーレ
ンズシート中央（Ｒ＝０の位置）における水平角度４５
°のレッドとブルーとの光強度の比を求め、その値をΔ
ｔ／ｔ０＝０における値で規格化してカラーシフト量２
０ｌｏｇ（Ｒ／Ｂ）（但し、Ｒはレッドの光強度、Ｂは
ブルーの光強度を表す）を計算したところ、図８に示す
結果が得られた。
【００４３】これら図７および図８からΔｔ／ｔ０＝
０．１付近より大きくなると全光線透過率Ｔの低下率や
カラーシフトの悪化の程度が大きくすることから、Δｔ
／ｔ０は０．１以下とするのが好ましいことがわかっ
た。
０．１付近より大きくなると全光線透過率Ｔの低下率や
カラーシフトの悪化の程度が大きくすることから、Δｔ
／ｔ０は０．１以下とするのが好ましいことがわかっ
た。
【００４４】比較例１ 実施例１と同様の入射レンズと出射レンズを有するレン
チキュラーレンズシートにおいて、レンズシート中央か
らの距離Ｒが４５０ｍｍの位置でΔｔが１５μｍとなる
ようにした。
チキュラーレンズシートにおいて、レンズシート中央か
らの距離Ｒが４５０ｍｍの位置でΔｔが１５μｍとなる
ようにした。
【００４５】この比較例のレンチキュラーレンズシート
の水平指向特性は図６の（ｂ）に示すようになり、水平
視野角が約６０°以上ではグリーンの強度が突出するも
のとなった。
の水平指向特性は図６の（ｂ）に示すようになり、水平
視野角が約６０°以上ではグリーンの強度が突出するも
のとなった。
【００４６】実施例２ レンチキュラーレンズシートの入射側の各レンズ要素の
形状について主曲率Ｃ＝２．２９、円錐定数Ｋ＝−１．
０とし、出射側の各レンズ要素の形状について主曲率Ｃ
＝−２．９２、円錐定数Ｋ＝−１．３とする以外は実施
例１と同様にして、スクリーンにグリーンが強く現れる
ことがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域を求め
た。その場合、例えばレンチキュラーレンズシート中央
からの距離Ｒが４５０ｍｍの位置における１／ｂとΔｘ
／ｔ０との関係および１／ｂとΔｔ／ｔ０との関係は、
図５の（ａ）および（ｂ）に△印でプロットしたよう
な、ほぼ直線の関係となった。その結果、実施例１と同
様のレンチキュラーレンズシートの厚み分布の式が得ら
れた。
形状について主曲率Ｃ＝２．２９、円錐定数Ｋ＝−１．
０とし、出射側の各レンズ要素の形状について主曲率Ｃ
＝−２．９２、円錐定数Ｋ＝−１．３とする以外は実施
例１と同様にして、スクリーンにグリーンが強く現れる
ことがないΔｘ／ｔ０およびΔｔ／ｔ０の領域を求め
た。その場合、例えばレンチキュラーレンズシート中央
からの距離Ｒが４５０ｍｍの位置における１／ｂとΔｘ
／ｔ０との関係および１／ｂとΔｔ／ｔ０との関係は、
図５の（ａ）および（ｂ）に△印でプロットしたよう
な、ほぼ直線の関係となった。その結果、実施例１と同
様のレンチキュラーレンズシートの厚み分布の式が得ら
れた。
【００４７】実施例３ レンチキュラーレンズシートの材質として屈折率が１．
５２の樹脂を使用する以外は実施例１と同様にして、ス
クリーンにグリーンが強く現れることがないΔｘ／ｔ０
およびΔｔ／ｔ０の領域を求めた。その場合、例えばレ
ンチキュラーレンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍ
ｍの位置における１／ｂとΔｘ／ｔ０との関係および１
／ｂとΔｔ／ｔ０との関係は、図５の（ａ）および
（ｂ）に×印でプロットしたような、ほぼ直線の関係と
なった。その結果、実施例１と同様のレンチキュラーレ
ンズシートの厚み分布の式が得られた。
５２の樹脂を使用する以外は実施例１と同様にして、ス
クリーンにグリーンが強く現れることがないΔｘ／ｔ０
およびΔｔ／ｔ０の領域を求めた。その場合、例えばレ
ンチキュラーレンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍ
ｍの位置における１／ｂとΔｘ／ｔ０との関係および１
／ｂとΔｔ／ｔ０との関係は、図５の（ａ）および
（ｂ）に×印でプロットしたような、ほぼ直線の関係と
なった。その結果、実施例１と同様のレンチキュラーレ
ンズシートの厚み分布の式が得られた。
【００４８】
【発明の効果】この発明によれば、背面投写型スクリー
ンに使用するレンチキュラーレンズとして、強いグリー
ンが出現することなくカラーシフトが低減し、同時にホ
ワイトユニフォーミティーが向上したレンズシートを容
易に得ることが可能となる。
ンに使用するレンチキュラーレンズとして、強いグリー
ンが出現することなくカラーシフトが低減し、同時にホ
ワイトユニフォーミティーが向上したレンズシートを容
易に得ることが可能となる。
【図１】背面型投写スクリーンを使用した表示装置の一
般的な概略構成図である。
般的な概略構成図である。
【図２】この発明のレンチキュラーレンズシートの幅方
向（水平方向）の断面図である。
向（水平方向）の断面図である。
【図３】レンチキュラーレンズシート中央からの距離Ｒ
をある一定値にした場合に１／ｂとΔｘ／ｔ０との最適
な領域を示す関係図（同図ａ）およびスクリーンにグリ
ーンが強く現れることのない領域を示す１／ｂとΔｔ／
ｔ０との関係図（同図ｂ）である。
をある一定値にした場合に１／ｂとΔｘ／ｔ０との最適
な領域を示す関係図（同図ａ）およびスクリーンにグリ
ーンが強く現れることのない領域を示す１／ｂとΔｔ／
ｔ０との関係図（同図ｂ）である。
【図４】フレネルレンズの第２共役点距離ｂをある一定
値にした場合にＲとΔｘ／ｔ０との最適な領域を示す関
係図（同図ａ）およびにスクリーンにグリーンが強く現
れることがない領域を示すＲとΔｔ／ｔ０との関係図
（同図ｂ）である。
値にした場合にＲとΔｘ／ｔ０との最適な領域を示す関
係図（同図ａ）およびにスクリーンにグリーンが強く現
れることがない領域を示すＲとΔｔ／ｔ０との関係図
（同図ｂ）である。
【図５】この発明の実施例において、レンチキュラーレ
ンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍｍにおける１／
ｂとΔｘ／ｔ０との関係図（同図ａ）および１／ｂとΔ
ｔ／ｔ０との関係図（同図ｂ）である。
ンズシート中央からの距離Ｒが４５０ｍｍにおける１／
ｂとΔｘ／ｔ０との関係図（同図ａ）および１／ｂとΔ
ｔ／ｔ０との関係図（同図ｂ）である。
【図６】実施例および比較例のレンチキュラーレンズシ
ートにおける水平指向特性図（同図ａおよびｂ）であ
る。
ートにおける水平指向特性図（同図ａおよびｂ）であ
る。
【図７】レンチキュラーレンズシート中央におけるΔｔ
／ｔ０と全光線透過率Ｔとの関係図である。
／ｔ０と全光線透過率Ｔとの関係図である。
【図８】レンチキュラーレンズシート中央におけるΔｔ
／ｔ０とカラーシフト量２０ｌｏｇ（Ｒ／Ｂ）との関係
図である。
／ｔ０とカラーシフト量２０ｌｏｇ（Ｒ／Ｂ）との関係
図である。
１ プロジェクター ２ 投写レンズ ３ フレネルレンズ ４ レンチキュラーレンズ ５ スクリーン ２１ 入射レンズ ２２ 出射レンズ ２３ 光吸収層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−182837（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−165134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 21/62
Claims (2)
- 【請求項１】 フレネルレンズと組合わせて背面投写型
スクリーンを形成するレンチキュラーレンズシートであ
って、光入射側に入射レンズを有し、光出射側に出射レ
ンズおよび光出射側の入射レンズによる非集光部に光吸
収層を有するレンチキュラーレンズシートにおいて、該
入射レンズおよび出射レンズの各要素レンズがレンチキ
ュラーレンズシートの幅方向で実質的に等しい形状を有
すると共に、入射光の入射角度に応じて入射レンズと出
射レンズが次式（Ｉ）で示される大きさで光軸シフト
し、かつレンチキュラーレンズシートの厚みが幅方向で
次式（II）で示される分布を有することを特徴とするレ
ンチキュラーレンズシート。 【数１】 【数２】 （式中、Ｒはレンチキュラーレンズシート中央からの距
離、Δｘはレンチキュラーレンズシート中央からの距離
Ｒにおける入射レンズ要素と出射レンズ要素の光軸シフ
ト量、ｔ０はレンチキュラーレンズシート中央の最大厚
さ、Δｔはレンチキュラーレンズシート中央の最大厚さ
ｔ０と中央からの距離Ｒにおける厚さｔとの差、ｂは背
面投写型スクリーンを照射する光源の中央部から出射し
た光がレンチキュラーレンズシートと組合わせるフレネ
ルレンズを通過した後集光するときの背面投写型スクリ
ーンからの距離を表し、長さの単位はｍｍとする） - 【請求項２】 レンチキュラーレンズシートの厚みが幅
方向で次式（III ）で示される分布を有する請求項１記
載のレンチキュラーレンズシート。 【数３】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341968A JP3024123B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | レンチキュラーレンズシート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3341968A JP3024123B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | レンチキュラーレンズシート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150371A JPH05150371A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3024123B2 true JP3024123B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=18350161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3341968A Expired - Fee Related JP3024123B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | レンチキュラーレンズシート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024123B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004286995A (ja) | 2003-03-20 | 2004-10-14 | Dainippon Printing Co Ltd | レンチキュラーレンズシート |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3341968A patent/JP3024123B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05150371A (ja) | 1993-06-18 |
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