JPH02110525A - レンチキュラーレンズシートとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、背面投写形ＴＶに用いられる光拡散用のレン
チキュラーレンズシートおよびその製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

背面投写形ＴＶは、光源からの映像を半透明のスクリー
ンに投写する方式の′「■である。そのようなスクリー
ンには、水平方向の光拡散性能を持たせるために、上下
に走行方向を持つレンチキュラーレンズシートが、最も
観察者側に配置されている。レンチキュラーレンズシー
トとは、表面に複数の円筒状レンチキュラーレンズが平
行に形成された樹脂またはガラス製のシートであり、そ
の拡散性能を向１させるために、内部に拡散剤を含ませ
たり、コントラストを高めるために出光側にブラックス
トライプ部を設けたものである。なお、レンチキュラー
レンズシートの円筒状レンチキュラーレンズの軸方向を
レンチキュラーレンズの走行方向と呼ぶことにする。

背面投写形ＴＶにおいて、古くは垂直方向の視野角の範
囲は狭くともよく、水平方向の視野角の範囲を拡大する
ことが重要とされ、水平方向の視野角を拡大する改善が
主になされていた。しがし、近年、高品位な画質を得る
には垂直方向の視野角の拡大が不可欠であることがわか
ってきた。

このために従来は、レンチキュラーレンズソートの垂直
方向の光拡散性能を向上させるために、シートの内部に
拡散剤を混入させたり、水下に走行方向のある垂直方向
拡散用のレンチキュラーレンズシートと組み合わせて使
用していた。

あるいは、レンチキュラーレンズシートの代わりにマト
リクス状のレンズをならべたレンズアレイを使用してい
た。

（発明が解決しようとする課題］ 上記の従来のレンチキュラーレンズシートにおいて、拡
散剤を多量に混入した場合には、画像の解像度が劣化し
てボケが生してしまい、垂直方向の視野角の拡大にも限
界があった。また、拡散剤では光拡散特性を設計通りに
コントロールするごとが困難であり、光拡散特性曲線も
輝度変化の急峻な垂直視野角の狭いものしか得られなか
った。

第４図は、従来のレンチキュラーレンズシートの拡散特
性の一例を示した図である。

第４図において、Ｈは水平方面の光拡散特性［１１１線
、■は垂直方向の光拡散特性曲線である。垂直方向の視
野角の広さの程度を表す指標として、ピークゲインの半
分のゲインを示す角度α■で表すと、αＶ＝７．１７で
あり、視野角が狭いことがわかる。

垂直方向の視野角を拡大する方法として、垂直方向拡散
用レンチキュラーレンズシートと組み合わ・Ｕたものは
、複数のシートの使用による反！ｉｔ　ｔｆｌ失の増加
や、より光源に近いところで拡散するために生ずる解像
度の劣化の問題かあ、った。

また、マトリクス状にレンズを配列したノートでは、成
形に使用する金型を製作するのに１個ずつのレンズ単位
をスピンドル等で切削しなければならず、またその切削
精度も高度なものを要求されるので、非常に困難であり
、長期の製作時間を要するという問題があった。

本発明の目的は、１枚のレンチキュラーレンズシートで
、拡散剤を増加させずに垂直方向の視野角を広げること
ができ、比較的自由にそのｂｊｆｌ’ｚ持性を選べ、か
つ、従来と同様に製作できるレンチキュラーレンズシー
トを稈供することである。

本発明の他の目的は、前述のようなレンチキュラーレン
ズシートを短時間に製造できるレンチキュラーレンズシ
ートの製造方法を提（」（することである。

〔課題を解決するための手段］ 本件発明者は、種々研究の結果、従来のレンーｆ〜キュ
ラーレンズソートは、入光断面と出光断面が平行線状で
あったのに対し、大光面に凹凸面を設けることにより、
垂直方向の光拡散特性を向上させることができることを
見出して本発明をするに至った。

すなわち、本発明によるレンチキュラーレンズシートは
、複数本の円筒状レンチキュラーレンズが平行に配置さ
れたレンチキュラーレンズソートにおいて、前記レンチ
キュラーレンズ側に、そのレンチキュラーレンズの走行
方向を軸とする正弦波形状の光拡散用凹凸面を、隣接す
るレンチキ。

ラーレンズとの位相が１８０度異なるように形成した構
成としである。

本発明のレンチキュラーレンズシートの大光面に設けら
れる光拡散用凹凸面は、断面形状とその位ｉηに特徴が
ある。

光拡散用凹凸面は正弦波形状にすることが好ましい。こ
の理由は、切削のための設備が簡素になるとともに、垂
直方向の光拡散特性の正面方向からの特性が比較的平坦
な特性となるからＣある。

また、球面レンズのようにレンズの影を作らないので、
モアレが発生しにくいからである。

この光拡散用凹凸面によるレンチキュラーレンズシート
の板厚の変動は、板厚に対して１％以−ト５％以下とす
ることが好ましい。この範囲であれば、水平方向の光拡
散特性に影♂を与えることなく、垂直方向の光拡散特性
を良好にすることができるからである。

また、光拡散用凹凸面は、隣接するレンチキュラーレン
ズの凹凸の位相を１８０度異ならせ、凹凸の山と谷が交
互に組み合わされる、いわゆる相補的（ｃｏｍｐｌｅｍ
ｅｎｔａｌ）な配置にすることが好ましい。この理由は
、このレンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシ
ートとを組み合わせて使用したときに、レンチキュラー
レンズの凹凸面のピンチが蛇行して左右方向のモアレが
低減し、レンチキュラーレンズの走行方向に対しては垂
直な直線模様が現れないため天地方向のモアレの発生も
低減する。

さらに、凹凸面の変動およびピッチを組み合わせること
により、自由に垂直方向の光拡散特性を選ぶことができ
る。つまり、凹凸面の振幅９周波数、板厚などの情報に
よって、拡散特性を予想して、設計することができる。

これは、凹凸面の形状が、レンチキュラーレンズに対し
て正確な光線追跡ができるからである。この点で、不規
則で微細な凹凸を設けた従来の拡散層とは全く異なるも
のである。

つぎに、本発明によるレンチキュラーレンズシートの製
造方法について説明する。

すなわち、本発明によるレンチキュラーレンズシートの
製造方法は、レンチキュラーレンズシートを成形するロ
ール成形型を作製するときに、ロールを所定の回転数で
回転させ、その回転数の半分の奇数倍の周波数を同期発
生させてその周波数でハイドを前記ロールの放射方向に
振動するとともに、前記ロールの軸方向に移動しながら
レンチキュラーレンズ型を切削し、そのロール成形型を
用いて押出成形する構成としである。

１１１１述のような光拡散用凹凸面の形状を有するレン
チキュラーレンズシートを成形する押出成形のためのロ
ール成形型は、以下のようにして簡単に作製できる。つ
まり、ロールの回転数の半分の奇数倍になるようにバイ
トを切削方向に対して振動させる。これは、基準周波数
を発振させて、それを全数分の１に分周したものをロー
ルの回転同期信号として供給し、半分に分周したものを
バイトの切削方向位置制御装置に参照信号として供給す
ればよい。このときのロールの径と、バイトの振動周波
数を適宜組み合わせれば、凹凸のピッチを制御すること
ができる。

ロールの周の長さをし、振幅をＡとすれば、バイトの振
動周波数をロールの回転数の半分のｎ倍にしたときのロ
ールの周のある位置Ｘでのバイトの彫り込みＩＹは、次
式で与えられる。

Ｙ＝Ａｓ　ｉ　ｎ　（ｚｎＸ／Ｌ） ここで、Ｘ＝Ｐのときと、Ｘ＝Ｐ＋ＬのときのＹを比較
してみる。

Ｘ＝Ｐのとき、 Ｙ＝Ａｓ　ｉ　ｎ　（πｎＰ／Ｌ） Ｘ＝Ｐ　＋−Ｌのとき、 Ｙ＝Ａｓ　ｉ　ｎ　（πｎ　Ｐ／Ｌ＋πｎ）これらの式
より、ｎが奇数のとき、位相が１８０度ずれることがわ
かる。

このようにして作製したロール成形型を用いて押出成形
することにより、従来のレンチキュラーレンズシー）・
とほぼ同じ時間で、本発明によるレンチキュラーレンズ
シートを製作することができ〔実施例］ 以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本発明によるレンチキュラーレンズシートの
実施例を示した図、第２図は、本発明によるレンチキュ
ラーレンズシートの製造方法の実施例を説明するための
図、第３図は、前記実施例シートの拡散特性を示した図
である。

レンチキュラーレンズシートＩは、ロール成形型２を用
いて押出成形したアクリル製の樹脂板である。

レンチキュラーレンズシート１の大光面を成形するため
のロール成形型２は、通常のレンチキュラーレンズを切
削するのに用いるＲ＝０．５７ｍｍの円バイト３により
、送りピッチ１．１ｍｍで切削した。その際に、バイト
３は、振幅０．０２ｍｍで振動させ、成形型２上の凹凸
の周期が０．３　ｍ　ｍになるように振動の周波数を選
び、レンチキュラーレンズ１１，１２．・・・の走行方
向に対して垂直な方向に正弦波形状（第１Ｃ図）を持つ
ロール成形型２を作成した。

このとき、成形型２０回転数Ｎを振動の周期Ｔの全数分
の１の整数倍の２倍になるように選び、１つのレンチキ
ュラーレンズ１１の走行方向に垂直な凹凸を、隣接する
他のレンチキュラーレンズ１２の凹凸と、位相が１８０
度ずれるようにすることができた（第１Ｃ図）。

具体的には、Ｎ＝２８　Ｏｒ、ｐ、ａとして、その半分
の３１倍の４３４０回毎分を振動周波数として用いた。

ロールの周の長さが１３０２ｍｍ（半径２０７ｍｍ）で
あるので、凹凸の周期を０．３　ｍ　ｍにした。

このようにして作製したレンチキュラーレンズシー）１
の垂直拡散特性と、水平拡散特性を第３図に示しである
。

第３図から明らかなように、この実施例のレンチキュラ
ーレンズシートは、水平拡散特性Ｈがほぼ同しままで、
垂直拡散特性Ｖを大幅に改善させることができた。すな
わち、αＶ＝１５．０３と大きくなり、観察角が０度付
近で特性が平坦になっており、従来のレンチキュラーレ
ンズシート（第４問）に比較して垂直視野角が広くなっ
た。

〔発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明のレンチキュラーレ
ンズシートは、レンチキュラーレンズに光拡散用凹凸面
を設けたので、広い垂直拡散特性をもち、かつ、正面方
向からの垂直拡散特性が比較的平坦である、という効果
がある。

また、本発明によるレンチキュラーレンズシートの製造
方法によれば、ロール成形型が簡単に製作できるので、
安価にかつ短期間にレンチキュラーレンズシートを製造
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるレンチキュラーレンズシートの
実施例を示した図、第２図は、本発明によるレンチキュ
ラーレンズシートの製造方法の実施例を説明するための
図、第３図は、前記実施例シートの拡散特性を示した図
である。 第４図は、従来のレンチキュラーレンズシートの拡散特
性の一例を示した図である。 １・・・レンチキュラーレンズシート １１．１２・・・レンチキュラーレンズ２・・・ロール
成形型 ３・・・バイト 特許出願人　大日本印刷株式会社 代　理　人　弁理士　鎌１）久男 第１Ａ図 第２Ａ図 第２Ｂ図 べ吐Ｔ −朴一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の円筒状レンチキュラーレンズが平行に配
   置されたレンチキュラーレンズシートにおいて、前記レ
   ンチキュラーレンズ側に、そのレンチキュラーレンズの
   走行方向を軸とする正弦波形状の光拡散用凹凸面を、隣
   接するレンチキュラーレンズとの位相が１８０度異なる
   ように形成したことを特徴とするレンチキュラーレンズ
   シート。
2. （２）レンチキュラーレンズシートを成形するロール成
   形型を作製するときに、ロールを所定の回転数で回転さ
   せ、その回転数の半分の奇数倍の周波数を同期発生させ
   てその周波数でバイトを前記ロールの放射方向に振動す
   るとともに、前記ロールの軸方向に移動しながらレンチ
   キュラーレンズ型を切削し、そのロール成形型を用いて
   押出成形することを特徴とするレンチキュラーレンズシ
   ートの製造方法。