JPWO2006009193A1 - 背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置 - Google Patents

Abstract

コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、モアレ障害を抑制し，またシート同士の接触による傷の発生を抑制し、さらには投射装置全体を小型化、軽量化することができる背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置を提供すること。本発明にかかる背面投射型スクリーンは、いわゆる斜め投射系であり、フレネルレンズシート７の光学中心は、表示画面領域外であって画面の上方若しくは下方に設けられる。レンチキュラーレンズシート１のレンズ列１２は略垂直方向に配列されている。このとき、フレネルレンズのピッチとレンチキュラーレンズシートのレンズピッチを所定の範囲にすることにより、モアレを少なくすることができる。

Description

本発明は、背面投射型スクリーン及び背面投射型スクリーンを用いた背面投射型プロジェクション装置に関するものである。

背面投射型プロジェクション装置等に使用される背面投射型スクリーンは、一般に、２枚のレンズシートが重ね合わされた構成を有している。光源側には、背面投射型プロジェクタからの映像光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートが配置され、観察者側には、フレネルレンズシートを透過した映像光を適度な角度の範囲に広げる機能を有する拡散シートが配置される。拡散シートとしては、一般にレンチキュラーレンズシートや、特許文献１に開示されるような光学シートが用いられる。なお内容上矛盾のない限り、本発明における背面投射型スクリーン用レンチキュラーレンズシートとは、レンズ列を備えなくとも、上記特許文献１に示されるようなストライプ状やマトリクス状の光学単位を備えた拡散シートを含む。

特に、高精細・高画質の背面投射型液晶プロジェクションテレビでは、０．３ｍｍ以下のファインピッチを有するレンズシートが求められる。このようなレンズシートの構造は、例えば、特許文献２に開示されている。図２２に当該特許文献２に開示されたレンズシートの構造を示す。

図２２において、１はレンチキュラーレンズシートの例である。この例では、透明支持体３とレンズ部２より構成される。このレンチキュラーレンズシート１の出射面側には、レンチキュラーレンズの非集光位置、即ち光の非通過位置に外光吸収層４が設けられている。外光吸収層４を設けることによって、レンチキュラーレンズシート１にその出射面側から即ち観察者側から入射した外光がレンチキュラーレンズシート１で反射されて観察者側に戻る光を減少させ、映像コントラストの向上が図られる。

さらにこのレンチキュラーレンズシート１には、拡散層５を介して透明樹脂フィルム６が設けられている。この透明樹脂フィルム６については、例えば、特許文献３、特許文献４に開示されている。透明樹脂フィルム６は、レンチキュラーレンズシートを保護する、一般的なブラウン管方式のテレビに似た表面光沢を得る等の目的のために設けられる。

その他、図２３に示す通り、レンチキュラーレンズシート１の入射面側に、フレネルレンズシート７が設けられるのが一般的である。このフレネルレンズシート１は一般的に、図２４に示されるような等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズからなるフレネルレンズが光出射面に設けられたシートで構成されている。

このような構成を有するレンズシートでは、水平方向の視野角性能は主として入射レンズによる拡散で得られるが、垂直方向の拡散性能は拡散層５（図２２参照）によってのみ達成しうる。従って、必要とされる垂直視野角を得るために投入された拡散材による入射光の反射ロスを生じ、原理的に高輝度なスクリーンを得ることに限界があると同時に、画像のボケが生じやすい。また、拡散層５が外光吸収層４を覆うため、外光吸収効率が下がり、コントラストが劣化する。さらに、外光吸収層４は、原理的に平行ストライプ状にしか形成できず、得られるブラック面積比率に限界があった。

他方、入射面に凸状の３次元レンズが並設され、出射面には各レンズの非集光部に相当する位置に格子状の遮光パターンが形成され、このパターン上に透明支持体若しくは拡散層入りの支持体が形成された投射型スクリーン用の３次元レンズアレイシートも提案されている。

この例では遮光パターンを格子状に形成でき、拡散層も不要か又は最小限に抑えることができるため、コントラストを著しく改善できる。しかしながら、微細な３次元レンズアレイシートを製造するためには、高精度かつ大型サイズの金型が必要とされるが、この金型自体の製作が極めて困難である。

このような問題点を解決するために、レンチキュラーレンズシートの入射面と出射面のそれぞれにレンチキュラーレンズを設け、それらのレンズ配列を相互に直交させる構造が提案されている（例えば、特許文献５参照）。このような構成においても、コントラストの向上のために外光吸収層、即ち遮光パターンが設けられるが、従来技術では、外光吸収層をレンチキュラーレンズシートとは独立した別のシートに設けていた。

しかしながら、レンチキュラーレンズシートとは独立した別のシートに外光吸収層を設けると、シートの沿面方向の相対位置がずれることがあるため、外光吸収層をレンチキュラーレンズの非通過位置に正確に配置することが極めて困難であった。またシート相互の間隔が温度変化、湿度変化によって変化し、レンズの焦点位置がずれるために外光吸収層の面積が減ってコントラストの向上が妨げられたり、外光吸収層のムラが発生したりするという問題点があった。

また、レンズシートの枚数が増えることはテレビセット枠に固定する際の作業を煩雑にするという問題もある。さらに、テレビセット枠に固定して輸送するなどした場合、シート同士がぶつかり、傷が発生する、という問題もあるため、レンズシートの枚数を増やすことは好ましくない。

さらに、レンチキュラーレンズとフレネルレンズのピッチ比の関係によってはモアレを生じる問題があるため、それぞれの数値を特定の範囲としなければ良好な映像を提供することができない。特に、上記のようにレンチキュラーレンズが垂直方向のストライプと水平方向のストライプから構成される場合、図２５に示すように縦横のレンチキュラーレンズによりスクリーン対角方向の格子ができ、この縦横のストライプ１０１，１０２によって形成された格子の交点がそろって並んだ線１０３を作り、この線のピッチＰがフレネルレンズのピッチＰｆと干渉してモアレが発生するため、この問題も解決せねば良好な映像を提供することができない。

また、図２６に一般的な背面投射型プロジェクション装置の構成例を示す。本構成例は、図２３に示される光学系を持つが、装置全体の奥行きを小さくするためや、軽量化のために反射鏡５２によって映像光線経路を折り曲げた構成になっている。しかしながら、更なる小型化、軽量化が要求されている。
特開２０００−１３１７６８号公報 特開平９−１２０１０１号公報 特開平８−２２０７７号公報 特開平７−３０７９１２号公報 特開昭５０−１０１３４号公報

本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、モアレ障害を抑制し，またシート同士の接触による傷の発生を抑制し、さらには投射装置全体を小型化、軽量化することができる背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置を提供することである。

かかる目的を解決する背面投射型スクリーンは、背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、少なくとも略垂直方向に直線状に連続する複数の光学パターン列が略水平方向に配列された光拡散シートとを備えた背面投射型スクリーンであって、前記フレネルレンズシートの光学中心は、表示画面領域外であって画面の上方若しくは下方に設けられ、下記式（１）〜（３）のいずれかを満たす。

ただし、ｉは１２以下の自然数、Ｐｆ（ｍｍ）は前記フレネルレンズのピッチ、Ｐ１（ｍｍ）を前記光拡散シートの光学パターン列のピッチである。

ここで、前記略垂直方向に直線状に連続する複数の光学パターンを第１の光学パターン列としたときに、当該第１の光学パターン列より光出射側に、前記第１の光学パターン列と略直交する第２の光学パターンを、さらに備えることが好ましい。

特に、前記光拡散シートが、その入射面にシリンドリカルレンズ状の前記第１の光学パターン列と、当該第２の光学パターン列界面の入射側と出射側が互いに屈折率の異なる光透過性材質により構成されている第２の光学パターン列と、前記第１の光学パターン列及び前記第２の光学パターン列を通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式光吸収層とを有し、当該光拡散シートの入射面から前記自己整列式外光吸収層までの間が光透過性材質による中実構造であるとよい。

また、前記フレネルレンズシートと前記光拡散シートが下記式（４）又は（５）のいずれかを満たし、かつ下記式（６）を満たすことが望ましい。

ここで、ｉは１２以下の自然数、第１のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ１（ｍｍ）とし、第２のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ２（ｍｍ）とし、Ｐ１とＰ２によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７）から計算されるＰ（ｍｍ）とし、ＰとＰｆによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。

背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、マイクロレンズアレイシートとを備えた背面投射型スクリーンであって、当該マイクロレンズアレイシートは、略水平方向及び略垂直方向に光を拡散する作用を有するマイクロレンズアレイが入射面に配置されており、前記マイクロレンズアレイを通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式外光吸収層とを備えたマイクロレンズアレイシートであり、前記フレネルレンズシートの光学中心は、表示画面領域外であって、画面の上方若しくは下方に設けられ、前記フレネルレンズシートと前記マイクロレンズアレイシートは、下記式（１＊）乃至（３＊）のいずれかを満たし、かつ、前記フレネルレンズシートと前記マイクロレンズアレイシートは、下記式（４＊）又は（５＊）のいずれかを満たし、かつ、下記式（６＊）を満たす。

ただし、ｉは１２以下の自然数、Ｐｆ（ｍｍ）は前記フレネルレンズのピッチ、Ｐ１＊（ｍｍ）を前記マイクロレンズアレイの略水平方向の実効ピッチとする。

ここで、ｉは１２以下の自然数、マイクロレンズアレイの略垂直方向の実効ピッチをＰ２＊（ｍｍ）とし、Ｐ１＊とＰ２＊によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７＊）から計算されるＰ＊（ｍｍ）とし、Ｐ＊とＰｆによるモアレのピッチをＰＭ＊（ｍｍ）、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。

好適な実施の形態におけるフレネルレンズシートは、その入射面に円弧状プリズム列を持ち、当該プリズム列の少なくとも一部が全反射面を備え、プリズム列へ入射した光線の少なくとも一部が全反射面で反射した後に出射面へ出射するように形成されている。

また、前記光拡散シートの前記第２の光学パターン列は、複数の入射側に凸のシリンドリカルレンズにより構成され、前記第２の光学パターン列界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも高い屈折率を有するものでもよい。

また、前記光拡散シートの第２の光学パターン列は、複数の入射側に凹のシリンドリカルレンズにより構成され、前記第２の光学パターン列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも低い屈折率を有するものでもよい。

上述の背面投射型スクリーンを備えることにより、背面投射型プロジェクション装置を構成できる。

本発明によれば、コントラストの向上を図り、外光吸収層のムラが少なく、モアレの障害が抑制され、またシート同士の接触による傷の発生を抑制することができ、さらには投射装置全体を小型化、軽量化した背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかるフレネルレンズシートの概略斜視図である。 本発明の実施の形態１にかかる背面投射型プロジェクション装置の光学系を示す概略図である。 本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートの上断面を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートの横断面を示す図である。 本発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの上断面を示す図である。 本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの横断面を示す図である。 本発明の実施の形態５にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態６にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態７にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態８にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態９にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１０にかかるレンチキュラーレンズシートの構成の一部を示す断面図である。 本発明の実施の形態１１にかかるフレネルレンズシートのプリズム列部分を示す図である。 本発明の実施の形態１２にかかるフレネルレンズシートのプリズム列部分を示す図である。 本発明の実施の形態１３にかかるフレネルレンズシートのプリズム列部分を示す図である。 本発明の実施の形態１４にかかる背面投射型スクリーンの構成の一部を示す斜視図である。 本発明における実効ピッチの一例を説明するための図である。 本発明における実効ピッチの他の一例を説明するための図である。 本発明における実効ピッチの他の一例を説明するための図である。 実施例に関する具体的なレンズ単位要素の屈折率の組合せと、レンズ形状の寸法諸元を示す表である。 実施例におけるレンズ単位要素の上断面図である。 実施例におけるレンズ単位要素の横断面図である。 従来のレンチキュラーレンズシートの構成を示す断面図である。 従来の一般的な背面投射型プロジェクション装置の光学系を示す概略図である。 従来の一般的なフレネルレンズシートの概略斜視図である。 従来の縦横のレンチキュラーレンズ列がスクリーン対角方向の格子を作ることを示す図である。 従来の一般的な背面投射型プロジェクション装置の構成を示す図である。

符号の説明

１…レンチキュラーレンズシート、２…レンズ部、３…透明支持体、４…外光吸収層、
５…拡散層、６…透明樹脂フィルム、７…フレネルレンズシート
１０，１１…レンチキュラーレンズシート、１２…第１のレンズ列、
１３…第２のレンズ列、１４…第１のレンズ層、１５…第２のレンズ層、１６…充填層、
１７…自己整列式外光吸収層、１９…前面板、２０…機能性膜、２１…透明支持体、
２２、２４、２５…充填層、２３…透明シート
５２…反射鏡、６１…反射面、６２、６３…入射面、６４…ライズ面
１００…入射光線、１０１…水平方向の格子、１０２…映像光源、
１０３…斜め方向の格子

以下に、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
発明の実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる背面投射型スクリーンの部分構成を示す斜視図である。この背面投射型スクリーン１１０は、レンチキュラーレンズシート１１１、フレネルレンズシート１１２、前面板１１３を備えている。この背面投射型スクリーン１１０は、入光面から（図中上方から下方に向かって）フレネルレンズシート１１２、レンチキュラーレンズシート１１１、前面板１１３の順番で構成される。

レンチキュラーレンズシート１１１は、透光性基板により構成され、投射光が入射する面に複数のレンチキュラーレンズ１２１が形成されている。このレンチキュラーレンズ１２１は、レンチキュラーレンズシート１１１の投射光が出射する面のうち、入射側の面に形成されている。より詳細には、レンチキュラーレンズ１２１は、入射した投射光をレンズ媒質内で集光させる側に作用する光入射面側から見て手前側（入射側）に凸のレンズからなる複数のレンズ列で構成されている。レンチキュラーレンズ１２１は、垂直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。従って、レンチキュラーレンズ１２１は、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で水平方向に拡散させる。

レンチキュラーレンズシート１１１は、レンチキュラーレンズ１２１に加え、集光部１２２、非集光部１２３、外光吸収層１２４を備えている。
集光部１２２は、レンチキュラーレンズ１２１からの光を集光するため、凸レンズ状に形成することができる。これによって、投射光の水平方向における拡散性能を向上させることができる。
非集光部１２３は、集光部１２２以外の部分である。すなわち、非集光部１２３は、入射側の面に形成されたレンチキュラーレンズ１２１からの光が集光しない部分である。この非集光部１２３は、レンチキュラーレンズシート１１１に対して平行な頂部と側面より構成される凸状とすることができる。これらの凸状部の頂部と凸状部の側面における頂部寄りの部分（側面上部）に、外光吸収層１２４が設けられている。

外光吸収層１２４は、黒色塗料等から構成された凸状の外光吸収部（ＢＳ部）である。この外光吸収層１２４は、ロールコート、スクリーン印刷、転写印刷などの方法により形成される。外光吸収層１２４は、レンチキュラーレンズシート１１１に入射した外光のうち、レンチキュラーレンズシート１１１の出射面で反射されて観察者側に戻る光を減少させる。これによって、映像コントラストの向上を図ることができる。

フレネルレンズシート１１２は、フレネルレンズ１３１を有する。このフレネルレンズ１３１は、略等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズであり、光出射面に設けられている。本発明においては、後述するように、フレネルレンズシート１１２の光学中心（図１に図示せず）は、レンチキュラーレンズシート１１１の範囲外にある。

前面板１１３は、レンチキュラーレンズシート１１１の支持体を兼ねた光透過層である。この前面板１１３は、拡散層を含んだり、出射最外表面上にＨＣ（ハードコート）、ＡＧ（防眩性）、ＡＲ（反射防止）、ＡＳ（帯電防止）等の各種の機能性膜を備えたりすることができる。

本実施形態１にかかる背面投射型スクリーン１１０においては、レンチキュラーレンズ１２１のレンズピッチＰ１と、フレネルレンズ１３１のピッチＰｆについて、モアレが目立たない組合せとする必要がある。本発明では、図２に示されるような光学中心ＯＣがレンズシートの範囲外にあるフレネルレンズシート１１２を、図３に示されるような斜め投射系の表示装置に適用する。そのため、モアレ障害を避ける点で、レンチキュラーレンズ１２１のレンズピッチＰ１と、フレネルレンズ１３１のレンズピッチＰｆの組合せ自由度が従来に比して高い。
レンズシートは金型を用いて製造されることが多い。そして、金型は機械加工により作製するのが一般的である。このとき、機械加工を行う場合には加工装置に設計データを数値化して入力する必要がある。その際、設計データが整数値であれば最もよい。しかしながら、設計データの正確な値が小数点以下数桁以上に続く場合には、入力桁数に制限があるのが通常であるから、結果として正確な値からずれた値を入力せざるを得ない。従って、レンズピッチの値の取りうる範囲が広いということは、結果として正確な値を入力できる可能性が高まることを意味する。この点からしても本発明の効果は高い。

通常のフレネルレンズ１３１と垂直方向に伸びたレンチキュラーレンズ１２１を持つレンチキュラーレンズシート１１１では、画面左右端中央部に曲線状モアレが生じやすい。そのため、レンチキュラーレンズ１２１のピッチ比をｉ＋０．４付近、あるいはｉ＋０．６付近（ただしｉは自然数）などと設定する必要があった。ここで説明の簡単のため、本発明のレンチキュラーレンズ１２１の長手方向を垂直方向とし、図２の光学中心ＯＣはシート下方である、とする。
本発明のフレネルレンズ１３１は、シート内に円弧の一部のみが存在するため、通常のフレネルレンズ１２１と異なり、垂直方向に平行なプリズム列が存在しない。このため、レンチキュラーレンズのレンズピッチＰ１と、フレネルレンズ１３１のレンズピッチＰｆとのピッチ比を、従来から公知だった好ましい範囲に加え、従来は強いモアレが発生して設定できなかったｉ±０．３５、またはｉ＋０．５±０．０５（ただしｉは自然数）という範囲も設定可能になる。光学中心ＯＣの位置が長辺端部から離れているほどその効果は顕著であり、Ｌｈを短辺の長さとしたとき、スクリーンの中心から１．１Ｌｈ以上離れていることが好ましい。より好ましくは１．２Ｌｈ以上、更に１．３以上離れていることがより好ましい。

さらに、レンチキュラーレンズ１２１のレンズピッチＰ１と、フレネルレンズのピッチＰｆについては、次の式（１）〜（３）の条件を満たす組合せが好ましい。これによって、画面左右端中央部の曲線状のモアレを抑制することが可能となる。

さらに、スクリーン面に投射された画素の大きさＰＳとレンズピッチについて、画素とレンズピッチＰ１，Ｐｆによるモアレ障害を抑えるために、ＰＳ／Ｐ１、ＰＳ／Ｐｆはそれぞれ
ｊ＋０．３５〜ｊ＋０．４５、
または、ｊ＋０．５５〜ｊ＋０．６５、
または、３．３以上
を満たすことが好ましい。ただし、ｊは１または２である。

ところでＰＳは画面サイズの大小によって異なる。生産性を考慮すると、様様な画面サイズごとに最適なピッチを選択し、生産することは効率が悪い。なるべく少数、できれば１種類のピッチのスクリーンによって、全ての画面サイズにおいて上記したＰＳ／Ｐ１、ＰＳ／Ｐｆの範囲を同時に満たし、モアレが解消できることが好ましい。一方、近年の映像の精細化の要求から、上記ピッチＰ１、Ｐｆはより一層小さくすることが求められているが、成形型の切削、成形性の観点からは、ピッチを一層小さくすることは困難となってきている。つまり、Ｐ１とＰｆとの比は２〜３倍程度、すなわち、（１）〜（３）式でｉの数値が１〜３程度の狭い範囲から選択せざるをえない状況が増えてきている。
（１）〜（３）式には特に数値の限定はないが、上記の理由からレンチキュラーレンズ１２１のレンズピッチＰ１と、フレネルレンズのピッチＰｆの数値については、Ｐ１≦０．２ｍｍ、Ｐｆ≦０．１ｍｍ、ｉ≦３である場合にピッチ選択の自由度が高いという本発明の効果が顕著となる。

これらの条件を満たすピッチの組合せとして、例えば、ピッチＰ１を０．１ｍｍ、ピッチＰｆを０．０７４ｍｍとする場合などが挙げられる。該ピッチであると、Ｐ１／Ｐｆ＝１．３５、Ｐ２／Ｐｆ＝１／３．３６であり、レンチキュラーレンズ列とフレネルレンズのモアレが目立たない。また式（１）および（２）から計算されるモアレの周期は、最大約０．９ｍｍとなり、３者モアレを目立たなくすることが可能である。

発明の実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。以下、レンチキュラーレンズシートに関して、自己整列式外光吸収層１７を含まない構成をレンチキュラーレンズシートＡ（図中符号１０）、及びレンチキュラーレンズシートＡに自己整列式外光吸収層１７を付与したシートをレンチキュラーレンズシートＢ（図中符号１１）とする。

レンチキュラーレンズシートＡは、第２のレンズ列１３を境界面として互いに屈折率が異なる第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５とが一体化したレンチキュラーレンズシートであり、本発明の実施の形態２では、第１のレンズ層１４の屈折率が、第２のレンズ層１５の屈折率より低い構成となっている。
レンチキュラーレンズシートＡの光入射面、すなわち第１のレンズ層１４の入射面には第１のレンズ列１２が設けられ、前記第１のレンズ層１４と前記第２のレンズ層１５の界面には第２のレンズ列１３がほぼ直交する形で配列されている。

第１のレンズ列１２は、入射した投射光をレンズ媒質内で集光させる側に作用する光入射面側から見て手前側（入射側）に凸のレンズからなる複数のレンズ列で構成されている。第１のレンズ列１２の各レンズは、垂直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。従って、第１のレンズ列１２は、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で水平方向に拡散させることができる。
第２のレンズ列１３は、前記第１のレンズ列１２と同様に光入射面から見て手前側（入射側）に凸の複数のレンズからなるレンズ列を構成している。第２のレンズ列１３における各レンズは、水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。即ち、第２のレンズ列１３は、第１のレンズ列１２とほぼ直交して形成されている。従って、第２のレンズ列１３は各レンズ層の屈折率とレンズ形状の関係から、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で垂直方向に拡散させることができる。

ここで、第１のレンズ列１２のレンズピッチＰ１と、第２のレンズ列１３のレンズピッチＰ２と、フレネルレンズのピッチＰｆについて、モアレが目立たない組合せとする必要がある。本発明では、図２に示されるような光学中心ＯＣがレンズシートの範囲外にあるフレネルレンズシートを、図３に示されるような斜め投射系の表示装置に適用する。そのため、モアレ障害を避ける点で、第１のレンズピッチＰ１と、第２のレンズピッチＰ２どちらか一方と、Ｐｆの組合せ自由度が従来に比して高い。
レンズシートは金型を用いて製造されることが多い。そして、金型は機械加工により作製するのが一般的である。このとき、機械加工を行う場合には加工装置に設計データを数値化して入力する必要がある。その際、設計データが整数値であれば最もよい。しかしながら、設計データの正確な値が小数点以下数桁以上に続く場合には、入力桁数に制限があるのが通常であるから、結果として正確な値からずれた値を入力せざるを得ない。従って、レンズピッチの値の取りうる範囲が広いということは、結果として正確な値を入力できる可能性が高まることを意味する。この点からしても本発明の効果は高い。

通常のフレネルレンズと垂直方向に伸びたレンズ列を持つレンチキュラーレンズシートでは、画面左右端中央部に曲線状モアレが生じやすい。そのため、レンチキュラーレンズのピッチ比をｉ＋０．４付近、あるいはｉ＋０．６付近（ただしｉは自然数）などと設定する必要があった。ここで説明の簡単のため、本発明の第１のレンズ列１２の長手方向を垂直方向とし、図２の光学中心ＯＣはシート下方である、とする。
本発明のフレネルレンズはシート内に円弧の一部のみが存在するため、通常のフレネルレンズと異なり、垂直方向に平行なプリズム列が存在しない。このため、Ｐ１とＰｆのピッチ比を、従来から公知だった好ましい範囲に加え、従来は強いモアレが発生して設定できなかったｉ±０．３５、またはｉ＋０．５±０．０５（ただしｉは自然数）という範囲も設定可能になる。光学中心ＯＣの位置が長辺端部から離れているほどその効果は顕著であり、Ｌｈを短辺の長さとしたとき、スクリーンの中心から１．１Ｌｈ以上離れていることが好ましい。より好ましくは１．２Ｌｈ以上、更に１．３以上離れていることがより好ましい。

第１のレンズ列１２のレンズピッチＰ１と、第２のレンズ列１３のレンズピッチＰ２と、フレネルレンズのピッチＰｆについては、次の式（４）および（５）の条件を満たし、さらにモアレの周期が３ｍｍ以下となる、式（６）を満たす組合せが好ましい。これによって、３種のピッチが干渉するモアレの発生を抑制することができる。式（６）および（７）において、ｎおよびｍを１０以下の自然数としたときのモアレの周期が３ｍｍ以下となることが、より高次のモアレを抑制できる点で好ましい。

ここで、ｉは１２以下の自然数、第１のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ１（ｍｍ）とし、第２のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ２（ｍｍ）とし、Ｐ１とＰ２によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７）から計算されるＰ（ｍｍ）とし、ＰとＰｆによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。

さらに好ましくは、次の式（１）および（２）の条件を満たした上で、第１のレンズ列１２の好ましいレンズピッチＰ１は、第２のレンズ列１３のレンズピッチＰ２の２〜１０倍であり、さらに好ましくは３〜５倍である。

ただし、ｉは１２以下の自然数、Ｐｆ（ｍｍ）は前記フレネルレンズのピッチ、Ｐ１（ｍｍ）を前記光拡散シートのレンズパターン列のピッチである。

このようにすることによって、第１のレンズ列１２の谷部と第２のレンズ列レンズ１３の頂点部同士が繋がるか又は近接させることなく、両レンズの焦点位置を近傍にすることが可能となる。本実施形態２では、さらに両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けているため、自己整列式外光吸収層１７の面積を広くとることができるので、コントラストがより向上する。

なお、前記第２のレンズ列のレンズピッチＰ２が０．０２ｍｍ以下の極めて微細なレンチキュラーレンズシートの場合には、自己整列式外光吸収層１７の形成において投射光を通過させる開孔部が微細になりすぎ、ドット欠陥が生じ易くなったり、金型自体の製作が困難となったりする場合がある。そのため、Ｐ１のＰ２に対する比率は１０倍程度以下が望ましい。

さらに、スクリーン面に投射された画素の大きさＰＳとレンズピッチについて、画素とレンズピッチによるモアレ障害を抑えるために、ＰＳ／Ｐ１、ＰＳ／Ｐ２、ＰＳ／Ｐｆはそれぞれ
ｊ＋０．３５〜ｊ＋０．４５、
または、ｊ＋０．５５〜ｊ＋０．６５、
または、３．３以上
を満たすことが好ましい。ただし、ｊは１または２である。

これらの条件を満たすピッチの組合せとして、例えば、ピッチＰ１を０．１ｍｍ、ピッチＰ２を０．０２２ｍｍ、ピッチＰｆを０．０７４ｍｍとする場合などが挙げられる。該ピッチであると、Ｐ１／Ｐｆ＝１．３５、Ｐ２／Ｐｆ＝１／３．３６であり、レンチキュラーレンズ列とフレネルレンズのモアレが目立たない。また式（１）および（２）から計算されるモアレの周期は、最大約０．９ｍｍとなり、３者モアレを目立たなくすることが可能である。

また、スクリーン面に投射された画素の大きさＰＳは一般に１．０ｍｍ前後であり、上記レンズピッチであれば画素とレンズピッチのモアレも抑制できる。
さらに、Ｐ１はＰ２の約４．５倍であり、金型の製作も容易であり、両レンチキュラーレンズの焦点位置を近傍にすることも可能となる。
尚、第２のレンズ層１５は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＭＳ系樹脂（メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂）、ポリスチレン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等により構成されている。

第１のレンズ層１４の入射面側には、例えば、放射線硬化樹脂が充填されることによって形成された第１のレンズ列１２が設けられている。前記第１のレンズ層１４は、第２のレンズ列１３を界面として接触し、第２のレンズ層１５を覆うようにして設けられている。また、第２のレンズ層１５の出射面は平坦であり、第１のレンズ列１２の主平面とほぼ平行になるように構成されている。第１のレンズ列１２の主平面とは、第１のレンズ列１２の最も入射側に凸である位置を結んで得られる平面である。
ここで、第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５の境界面をなす第２のレンズ列１３は、第１のレンズ層１４に形成されているとも捉えることができる。第１のレンズ層１４に形成されたレンズとして捉えれば、このレンチキュラーレンズは、光出射面側から見て凹状である。

第１のレンズ層１４は、例えば、放射線硬化樹脂より構成される。放射線硬化樹脂は、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂、シリコン系紫外線硬化樹脂およびフッ素系紫外線硬化樹脂などから選択されて用いられる。ここで、第１のレンズ層１４は、第２のレンズ層１５の屈折率よりも低くする必要がある。本実施形態２の場合は、例えば、第１のレンズ層には屈折率が１．４９のアクリル系紫外線硬化樹脂を、第２のレンズ層には屈折率が１．５８のＭＳ系樹脂を用いる。第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５の屈折率差は、０．０５以上が好ましく、０．１以上がさらに好ましい。

そして、第２のレンズ層１５の出射面上には、自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の非集光部、即ち、光の非通過部に設けられている。本実施形態２では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成されている。この自己整列式外光吸収層１７は、例えば、遮光性光硬化樹脂によって形成される。

図５Ａに、前面板１９との積層を含めた本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートを形成するレンチキュラーレンズシートの上断面図、図５Ａに横断面図を示す。また、図５Ａと図５Ｂは、符号（＃）によって繋がっている。ここで、前面板１９とは、前記レンチキュラーレンズシートＢの支持体を兼ねた光透過層であり、拡散層を含んだり、出射最外表面上にＨＣ（ハードコート）、ＡＧ（防眩性）、ＡＲ（反射防止）、ＡＳ（帯電防止）等の各種の機能性膜を付与したりしても良い。

図５Ａ及び図５Ｂでは、さらに、レンチキュラーレンズシートに入射した光１００の通過経路も示されている。図５Ａ及び図５Ｂに示されるように、このレンチキュラーレンズシートの全体構成は、レンチキュラーレンズシートＢに加えて、前面板１９及び機能性膜２０を備えている。前面板１９は、自己整列式外光吸収層１７の上面に接着されて一体化されたスクリーンとなる。但し、前面板１９は、レンチキュラーレンズシートＢに対して接着されずに独立した構成としてもよい。
この前面板１９は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＳ樹脂（メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂）、ポリスチレン等により構成される。前面板１９は単層拡散板乃至は拡散層を設けた多層構造体としてもよい。機能性膜２０は、前面板１９上に直接コーティングされるか、又は機能性膜２０をコーティングしたフィルムをラミネートすることにより形成する。機能性膜２０には、ＨＣ（ハードコート）、ＡＧ（防眩性）、ＡＲ（反射防止膜）、ＡＳ（帯電防止）等の機能性膜が含まれる。

図５Ａの上断面図に示されるように、レンチキュラーレンズシートＡの入射面に入射した光１００は、第１のレンズ列１２により水平方向に集光する形で屈折し、第１のレンズ層１４を経て第２のレンズ層１５の各レンズ媒質中で集光した後、出射する。図５Ｂの横断面図に示したように、垂直方向に対しては第２のレンズ列１３によって屈折し、第２のレンズ層１４中で集光し、出射する。
即ち、自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍に設けられている。このように、両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けると、コントラストがより向上する。また、第１のレンズ列の焦点位置と第２のレンズ列の焦点位置とを異ならせて、光透過部分の形状の縦横比率を調整したり、自己整列式光吸収層１７をストライプ状としたりすることもできる。

以上、説明したように、本発明の実施の形態２にかかるレンチキュラーレンズシートは、互いに直交する第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３を有するレンチキュラーレンズシートＡの出射面側に自己整列式外光吸収層１７を形成し、第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造としたので、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。特に、本実施形態２では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができるため、コントラスト性能をより向上させることができる。

また、本発明の実施の形態にかかるレンチキュラーレンズシートによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。さらにレンチキュラーレンズシートが１枚で構成されるため、複数のレンチキュラーレンズシートが互いにぶつかって破損する,といった問題も解消できる。さらにフレネルレンズとレンチキュラーレンズシートの第１のレンズ列と第２のレンズ列のピッチ比を好適な範囲に設計することで成形型の製造を容易にし,モアレの障害を抑制できる。

続いて、本発明の実施の形態２にかか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。
まず、レンチキュラーレンズシートＡのうち、第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を作製する。例えば、第２のレンズ層１５の基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールでシリンドリカルレンズを片面成形する。この場合、第２のレンズ層の最大厚みは全幅に亘りほぼ均一であるようにする。
なお、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写方向は、該賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。若しくは、前記溶融押出し成形に代えて、片面凹溝金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で片面成形してもよい。

その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い光透過性材質で第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する第２のレンズ層１５の出射面に対し、第１のレンズ列１２の主平面はほぼ平行になるようにする必要がある。これは、第２のレンズ層１５の原反の張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。一方、第１のレンズ層１４の形成は内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。

更に、上述の工程で一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの第２のレンズ層１５の光出射面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせる。そして、レンチキュラーレンズシート入射面側から紫外線を照射する。そうすると、紫外線の集光部の遮光性光硬化樹脂は硬化する。その後に、フィルムを剥離する。紫外線の非集光部における遮光性光硬化樹脂は、第２のレンズ層１５の出射面上に格子状に未硬化のまま残る。また、紫外線の集光部における遮光性光硬化樹脂は、フィルムに固着して剥離される。

次に格子状に残った非集光部の未硬化遮光性光硬化樹脂をレンチキュラーレンズシートの出射面側から放射線照射して硬化させる。これにより、自己整列式外光吸収層１７が形成される。尚、この自己整列式外光吸収層１７の形成は、上記方法に限定されるものではない。例えば、上記第２のレンズ層１５の光出射面に感光性粘着層の黒色層を転写する方法を用いても良い。具体的には、上記第２のレンズ層１５の光出射面に感光性粘着層を形成した後、入射面側から露光光線を照射し、前記感光性粘着層に、前記レンズ部の形状、ピッチに対応した露光部と非露光部を形成する。次いで、前記感光性粘着層の表面に黒色層を形成し、ラミネート手段によって前記感光性粘着層の非露光部のみに黒色層を転写し、自己整列式外光吸収層１７が形成される。ここで、露光部は比較的高密度の露光部をいい、非露光部は比較的低密度の露光部をいう。従って、非露光部は全く露光されていないことに限定されない。

また、露光部、非露光部の表面自由エネルギーの差を利用して自己整列式外光吸収層１７を形成しても良い。例えば、前記第２のレンズ層１５の光出射面に、表面自由エネルギーが３０ｍＮ／ｍ以上である光硬化性樹脂組成物（ａ）１００質量部および表面自由エネルギーが２５ｍＮ／ｍ以下である化合物（ｂ）０．０１〜１０質量部からなる組成物の層を設ける。次いでレンズ部側から化合物（ｂ）よりも表面自由エネルギーが低い媒質(例えば大気)に接触した状態で露光光線を照射する。照射された光はレンズにより集光し、集光部の光硬化性組成物（Ａ）のみが選択的に硬化する。このようにして、集光部の表面エネルギーが２５ｍＮ／ｍ以下であるレンズシートを得ることができる。

得られたレンズシートを光硬化性樹脂組成物（ａ）よりも表面自由エネルギーが高い媒質（例えば水）に接触した状態で、レンズシートの出射面側から光を照射する。これにより、未硬化の光硬化性組成物（Ａ）のみが硬化する。表面自由エネルギーの異なる表面では各種液体の濡れ性も異なり、一般的に用いられる溶剤、塗料の場合は表面自由エネルギーの高い表面の方が表面自由エネルギーの低い表面よりも液体が濡れ易い。したがって、選択的に表面を改質したレンズシートは集光部よりも非集光部の方が各種液体に濡れ易いことになる。この性質を利用して、表面改質したレンズシートに着色塗料を塗工することにより、非集光部のみに該着色塗料が付着した遮光パターンを形成することが可能となる。

次に、自己整列式外光吸収層１７の上には、前面板１９を積層する。積層は放射線硬化樹脂による接着や、粘着材による接着により実現する。
さらに、前面板１９の表面に機能性膜２０を積層してもよい。具体的には、機能性膜２０を前面板１９上に直接コーティングするか又は機能性膜２０をコーティングしたフィルムをラミネートする。

このような製造方法によって、図４、図５Ａ及び図５Ｂに示される構造のレンチキュラーレンズシートを製造することができる。

発明の実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。

レンチキュラーレンズシートＡにおいて、第２のレンズ層１５の出射側には透明支持体２１が設けられ、そして、この透明支持体２１の出射側の面上に自己整列式外光吸収層１７が設けられている点において発明の実施の形態２に示す構成と異なる。その他の構成については、発明の実施の形態２と同様であるため説明を省略する。
透明支持体２１は、アクリル樹脂系フィルム、ＭＳ樹脂系フィルム、或いはＰＥＴフィルム等が用いられる。

本発明の実施の形態３にかかるレンチキュラーレンズシートは、互いに直交する第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３を有する透明支持体２１の出射面側に自己整列式外光吸収層１７を形成したので、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。特に、この実施形態３では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができるため、コントラスト性能をより向上させることができる。
また、本発明の実施の形態にかかるレンチキュラーレンズシートによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。

続いて、本発明の実施の形態３にかか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。
まず、透明支持体２１の光入射側表面上に、第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を成形する。例えば、透明性の放射線硬化樹脂を、前記透明支持体２１の表面に直接塗工する、若しくは賦形ロールに塗工あるいは両方の面に塗工した後、放射線を照射して硬化させた後、取り出す。

なお、賦形ロールにおけるシリンドリカルレンズの形状転写方向は、該賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。若しくは、賦形ロールに代えて片面凹溝の平板金型を用いてもよい。

次に上述の工程で得られた、前記透明支持体２１と一体化された第２のレンズ層１５の光入射面なる第２のレンズ列１３の表面上に、前記第２のレンズ層１５の屈折率より低い屈折率の透明性放射線硬化型樹脂によって第１のレンズ層１４を成形する。この場合、第１のレンズ列１２は前記第２のレンズ列１３とほぼ直交する形で第１のレンズ層１４を成形する。該第１のレンズ列１２の主平面は、前記第２のレンズ列１３の主平面とほぼ平行になるようにする必要がある。これは、第２のレンズ層１５と一体化した透明支持体２１の原反に与える張力調整と、第１のレンズ層用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、精度よく均一に成形することができる。

一方、第１のレンズ層１４の形成は内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば、第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。
更に、上述の工程で一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの出射面である透明支持体２１の表面に、遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態２において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。

このような製造方法によって、図６に示される構造のレンチキュラーレンズシートを製造することができる。

発明の実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。尚、本実施形態４では、第１のレンズ層１４と第２のレンズ層１５からなるレンチキュラーレンズシート部分をレンチキュラーレンズシートＡ（図中符号１０）、これに充填層１６及び自己整列式外光吸収層１７を含めたレンチキュラーレンズシートをレンチキュラーレンズシートＢ（図中符号１１）とする。レンチキュラーレンズシートＡは、入射面に第１のレンズ列１２が設けられ、出射面には第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２レンズ列１３が設けられている。また、本発明の実施の形態４では、レンチキュラーレンズＡを構成するレンズ層の屈折率が、前記充填層１６の屈折率より高い組合せとなっている。
前記第１のレンズ列１２は、発明の実施の形態２と同様であり、説明を省略する。

また、第２のレンズ列１３は、光出射面から見て手前側（出射側）に凸状の複数のレンズからなるレンズ列を構成している。各レンズは、水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。即ち、第２のレンズ列１３は、第１のレンズ列１２とほぼ直交して形成されている。従って、第２のレンズ列１３は屈折率とレンズ形状の関係から、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で垂直方向に拡散させることができる。

レンチキュラーレンズシートＡの出射面側には、樹脂が充填されることによって形成される充填層１６が設けられている。充填層１６は、第２のレンズ列１３のレンズ界面と接触し、これを覆うようにして設けられている。また、この充填層１６の第２のレンズ列１３と接触する面と反対側の面は、平坦であり、レンチキュラーレンズシートＡの主平面と平行になるように構成されている。
レンチキュラーレンズシートＡの出射面となる第２のレンズ列１３は、充填層１６との界面に形成されているので、このレンズ列は充填層１６に形成されているとも捉えることができる。充填層１６に形成されたレンズとして捉えれば、このレンチキュラーレンズは、光入射面側から見て凹のレンズである。

充填層１６は、第２のレンズ層と異なる屈折率を有する必要があり、例えば、放射線硬化樹脂を用いる。図７に示されるように、本発明の実施の形態４の場合はレンチキュラーレンズシートＡの出射面に設けられた第２のレンズ列１３が光を集光させる働きをさせる凸レンズとして機能するには、充填層１６の屈折率を、レンチキュラーレンズシートＡの屈折率よりも低くする必要がある。例えば、充填層１６には屈折率が１．４９のアクリル系紫外線硬化樹脂を、レンチキュラーレンズシートＡの第１のレンズ層１４には屈折率が１．５８のＭＳ系樹脂を用い、第２のレンズ層１５にはほぼ同等の屈折率のＭＳ系紫外線硬化樹脂を用いる。

そして、充填層１６の平坦な出射面上には自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の非集光部、即ち光の非通過部に設けられている。本実施形態４では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成されている。この自己整列式外光吸収層１７は、例えば、遮光性光硬化樹脂によって形成される。

図８Ａに前面板１９との積層を含めた本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートの上断面図、図８Ｂに横断面図を示す。図８Ａ及び図８Ｂでは、さらに、レンチキュラーレンズシートに入射した光１００の通過経路も示されている。また、図８Ａと図８Ｂは、符号（＃）によって繋がっている。

図８Ａの上断面図に示されるように、レンチキュラーレンズシートＡの入射面に入射した光１００は、第２のレンズ列１３により屈折し、レンチキュラーレンズシートＡや充填層１６の各レンズ媒質中で集光した後、出射する。
図８Ｂの横断面図に示されるように、垂直方向に対しては第２のレンズ列１３によって屈折し、充填層１６中で集光した後、出射する。即ち、自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍に設けられている。このように、両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層１７を設けると、コントラストがより向上する。

以上、説明したように、本発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートは、互いに直交する各レンズ列１２、１３を有するレンチキュラーレンズシートＡの出射面側に充填層１６を形成し、その充填層１６上に自己整列式外光吸収層１７を形成し、第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造としたので、各レンズ列１２、１３と充填層１６との位置関係において、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。
特に、この実施形態４では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができるため、コントラスト性能をより向上させることができる。また、本発明の実施の形態にかかるレンチキュラーレンズシートによれば、拡散材を減らすことができるので、画像のボケを防止することができ、解像度を向上させることができる。

続いて、本発明の実施の形態４にかか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。
まず、レンチキュラーレンズシートＡのうち、第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を作製する。例えば、第１のレンズ層１４の基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールでシリンドリカルレンズを片面成形する。この場合、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写方向は、該賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。
若しくは、前記溶融押出し成形に代えて、片面凹溝金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で片面成形してもよい。

次に前記工程で得られた第１のレンズ層１４の原反の光出射面側に前記第１のレンズ層１４の基材樹脂とほぼ同等の屈折率の放射線硬化型透明樹脂によって第２のレンズ列１３を有する第２のレンズ層１５を成形する。この場合、第２のレンズ列１３は前記第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２のレンズ層１５を成形する。該第２のレンズ層１５は前記第１のレンズ層１４の主平面とほぼ平行になるようにする必要があるが、第１レンズ層１４の原反に与える張力調整と、第２のレンズ層１５用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、各レンズ列のレンズ間距離は精度よく均一に成形することができる。

なお、第２のレンズ列１３の放射線硬化型透明樹脂による成形は、押出賦形成形した第１のレンズ層１４の原反を金型賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよいし、内側に紫外線照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てつつ成形してもよい。また、上記成形工程で、例えば、第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。

その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が第１、２の各レンズ層の主平面とほぼ平行となるように、前記工程で一体となったレンチキュラーレンズシートＡの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。
更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態２において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。

このような製造方法によって、図７に示される構造のレンチキュラーレンズシートを製造することができる。

発明の実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態５は、発明の実施の形態４と透明支持体２１上に第１のレンズ層１４及び第２のレンズ層１５が形成されている構成で異なるが、その他の構成は同じであり、説明を省略する。
本発明の実施の形態５にかかるレンチキュラーレンズシートも発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートと同様の効果を奏する。

続いて、本発明の実施の形態５にかか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。
まず、透明支持体２１の表面上に、第１のレンズ列１２を有する第１のレンズ層１４を片面成形する。例えば、放射線硬化型透明樹脂を前記透明支持体２１若しくは賦形ロール表面に塗工して貼り合せるか、あるいは両者の表面に共に塗工して貼り合せた上で、前記透明支持体２１面側から放射線を照射して硬化させ、これを取り出す。この場合、第１のレンズ層１４の厚みは前記透明支持体２１の原反に与える張力調整と、前記放射線硬化型透明樹脂の年度を適正化することにより、前記第１のレンズ層１４の厚みは精度よく均一に成形することができる。
なお、賦形ロールにおけるシリンドリカルレンズの形状転写方向は、該賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝方式であってもよいし、逆に、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝方式のいずれであってもよい。

次に、第１のレンズ層１４と一体化された前記透明層２１の反対側の面に、第２のレンズ列を有する第２のレンズ層１５を透明性の放射線硬化型樹脂によって成形する。この場合、第２のレンズ列１３は前記第１のレンズ列１２とほぼ直交する形で第２のレンズ層１５を成形する。また、該第２のレンズ列１３の主平面は前記第１のレンズ列１２の主平面とほぼ平行になるように形状を付与する必要がある。これは、上述の前工程で第１レンズ層１４が付与されて一体化された前記透明支持体２１の原反に与える張力調整と、第２のレンズ層１５用の放射線硬化型透明樹脂の粘度の適正化を図ることにより、各レンズ列のレンズ間距離は精度よく均一に成形することができる。また、上記の成形工程では、例えば、前記透明支持体２１の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。

その後、第２のレンズ列１３上に第２のレンズ層１５より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が第１、２の各レンズ列の主平面とほぼ平行で厚みが均一となるように、前各レンズ層と一体化されたレンチキュラーレンズシートＡの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節する。

なお、透明支持体２１表面への放射線硬化型透明樹脂による成形手順は、上述の説明手順によらず、例えば、透明支持体２１の表面に第２のレンズ層１５を最初に賦形してもよいし、第２のレンズ層１５を最初に賦形し次工程で充填層１６を賦形して最後に第１のレンズ層１４を賦形する手順でもよい。
また、透明支持体２１を連続的に賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよいし、内側に放射線源を挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てながら成形してもよい。また、上記の成形工程では、例えば、第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。

更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化型樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態２において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。

発明の実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６にかかるレンチキュラーレンズシートの主要部の構成を示す斜視図である。本発明の実施の形態６にかかるレンチキュラーレンズシートは、図７に示す発明の実施の形態４にかかるレンチキュラーレンズシートと同じ構成を有するが、以下に説明するように製造方法が異なる。

まず、レンチキュラーレンズシートＡを作製する。例えば、レンズシートの基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで両面のシリンドリカルレンズ列を同時成形する。この場合、賦形ロールに対するシリンドリカルレンズの形状転写は、該賦形ロールの回転軸心に対し凹溝列が平行な横溝ロールと、回転軸心に対し凹溝列が直角な縦溝ロールの組合せで同時成形する。
若しくは、前記溶融押出し成形に代えて、両面金型により基材樹脂をプレス成形してもよいし、射出成形で両面のレンズ列を同時に成形してもよい。

その後、レンチキュラーレンズシートＡのレンズ層より屈折率が低い充填層１６を放射線硬化型透明樹脂で成形する。この場合も、自己整列式外光吸収層１７を形成する充填層１６の主平面が前記両面シリンドリカルレンズシートの主平面とほぼ水平となるように、該両面シリンドリカルレンズシートの張力調整及び放射線硬化型透明樹脂の粘度を調節することによりに容易に達成される。

なお、前記充填層１６の放射線硬化型透明樹脂による成形は、押出賦形成形したレンチキュラーレンズシートＡの原反を金型賦形ロールに巻き付けて放射線照射して硬化させてもよいし、内側にＵＶ照射ランプを挿入した中空円筒体の透明ガラス管を用いて、平板金型に押し当てつつ成形してもよい。また、上記成形工程で、例えば、第２のレンズ列１３の表面をプラズマ処理するなど、易接着処理をすることがより好ましい。

更に、充填層１６の上面に遮光性光硬化樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態２において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。

発明の実施の形態７．
上述の発明の実施の形態２乃至６にかかるレンチキュラーレンズシートにおいては、第１のレンズ列で水平方向の拡散制御を行い、第２のレンズ列で垂直方向の制御を行うレンズ形状と屈折率の組合せで構成されているが、これを逆転させた構成であっても構わない。すなわち、図１１に示されるように、第１のレンズ列を水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズ列とし、第２のレンズ列を鉛直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズ列とする構成も可能である。

発明の実施の形態８．
図１２に本発明の実施の形態８にかかるレンチキュラーレンズシートの断面を示す。この発明の実施の形態８においては、２組のレンチキュラーレンズシート１ａ、１ｂが設けられている。レンチキュラーレンズシート１ａは、入射面に対して垂直方向に配列された第１のレンズ列１２を備えている。レンチキュラーレンズシート１ａの出射面は、平面状に構成されており、自己整列式外光吸収層は設けられていない。レンチキュラーレンズシート１ｂは、入射面に対して水平方向に配列された第２のレンズ列１３を備えている。即ち、第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３とは、略直交している。

レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面には、自己整列式外光吸収層１７が設けられている。この自己整列式外光吸収層１７は、第１のレンズ列１２と第２のレンズ列１３の双方の焦点位置の近傍であって、非集光部に設けられている。本実施形態８では、自己整列式外光吸収層１７は、格子状に形成される。

レンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとの間には、充填層２２が形成されている。このような充填層２２が形成されることによって、レンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとは、互いに正確な位置に配置することができる。特に、レンチキュラーレンズシート１ａに設けられた第１のレンズ列１２は、レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に設けられた自己整列式外光吸収層１７の近傍において焦点を有するように配置する必要があるため、この点においてもレンチキュラーレンズシート１ａとレンチキュラーレンズシート１ｂとを正確に配置できる効果は高い。

充填層２２は、例えば、２Ｐ樹脂より構成される。ここで、２Ｐ樹脂は、紫外線硬化樹脂であり、例えば、フッ素系紫外線硬化樹脂が用いられる。充填層２は、レンチキュラーレンズシート１ｂと異なる屈折率を有する必要がある。図１２に示されるように、レンチキュラーレンズシート１ｂの入射面に設けられた第２のレンズ列１３が入射側に凸のレンズの場合には、充填層２２の屈折率は、レンチキュラーレンズシート１ｂの屈折率よりも低くする必要がある。逆に、第２のレンズ列１３が入射側に凹のレンズの場合には、充填層２２の屈折率は、レンチキュラーレンズシート１ｂの屈折率よりも高くする必要がある。
レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面には、透明シート１８及び機能性膜１９が形成される。これらの透明シート１８及び機能性膜１９について、発明の実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。

以上、説明したように、本発明の実施の形態８におけるレンチキュラーレンズシートは、第１のレンズ列１２を有するレンチキュラーレンズシート１ａと第２のレンズ列１３を有するレンチキュラーレンズシート１ｂの間に充填層２２を形成する。そのレンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に、さらに自己整列式外光吸収層１７を形成し、第１のレンズ列１２から自己整列式外光吸収層１７までの間を光透過性材質による中実構造とした。それ故、レンズ列１２、１３との位置関係において、自己整列式外光吸収層１７を精度良く形成することができる。特に、本実施形態８では、第１のレンズ列１２及び第２のレンズ列１３の双方の焦点位置が、自己整列式外光吸収層１７が設けられた位置の近傍に来るように、精度良く自己整列式外光吸収層１７を形成することができる。これによって、コントラスト性能をより向上させることができる。
尚、レンチキュラーレンズシート１ａにおいて、レンチキュラーレンズ１２は、出射面に設けてもよい。

次に、本発明の実施の形態８にかか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。
まず、レンチキュラーレンズシート１ａ及び１ｂを作製する。例えば、レンズシートの基材樹脂をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで両面のシリンドリカルレンズを同時成形する。基材をＴダイによって溶融押出しを行い、賦形ロールで入射面側のシリンドリカルレンズを成形し、出射側シリンドリカルレンズは別の金型を用いて２Ｐで形成するようにしてもよい。若しくは、上下の両面金型により基材樹脂をプレス成形するようにしてもよい。レンチキュラーレンズシート１ａと１ｂの基材樹脂及び成形方法は、同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。

次にレンチキュラーレンズシート１ａの出射面に、レンチキュラーレンズシート１ｂの基材樹脂とは異なる屈折率の２Ｐ樹脂を充填することによって、充填層２２を形成する。さらに、レンチキュラーレンズシート１ｂを充填層２２上に配置する。その後、充填層２２に対してＵＶ光を照射し、充填層２２を硬化させる。その後、充填層２２の上面に遮光性２Ｐ樹脂を塗工したフィルムを貼り合わせて、発明の実施の形態２において説明した方法により自己整列式外光吸収層１７を形成する。

自己整列式外光吸収層１７の上に、レンチキュラーレンズシート１と同等の屈折率を有する透明シート１８を積層する。積層は、低屈折率の２Ｐ樹脂による接着や、低屈折率の粘着材による接着により実現する。さらに、透明シート１８の表面に機能性膜１９を積層する。具体的には、機能性膜１９を透明シート１８上に直接コーティングするか又は機能性膜１９をコーティングしたフィルムをラミネートする。

このような製造方法によって、図１２に示される構造のレンチキュラーレンズシートを製造することができる。

発明の実施の形態９．
図１３に、本発明の実施の形態９にかかるレンチキュラーレンズシートの断面を示す。本発明の実施の形態９にかかるレンチキュラーレンズシートは、基本的に発明の実施の形態８にかかるレンチキュラーレンズシートの構成と同じであり、レンチキュラーレンズシート１ｂの出射面に、さらに透明シート２３が設けられ、この透明シート２３の出射面に自己整列式外光吸収層１７が設けられている点でのみ異なる。このような構成においても、発明の実施の形態８と同様の効果を奏することができる。尚、本発明の実施の形態９にかかるレンチキュラーレンズシートの製造方法は、発明の実施の形態８と同様であるため、説明を省略する。

発明の実施の形態１０．
図１４の断面図に示されるように、充填層は、２層以上の充填層２４、２５により構成されてもよい。
尚、上述の実施形態におけるレンチキュラーレンズシート１は、１枚構成であったが、２枚のそれぞれにレンズ列１２、１３を形成し、両者を貼り合わせることにより構成してもよい。

本発明にかかるレンチキュラーレンズシートは、例えば、背面投射型プロジェクションテレビやモニタ等の背面投射型プロジェクション装置において用いられる。

発明の実施の形態１１．
本発明に用いられるフレネルレンズは、図３に示されるように斜めから入射される形態で使用される。この場合、入射面側にプリズム列を備え、入射光の少なくとも一部を全反射によって出射する構成であると好ましい。出射面のみ、または入射面のみにプリズム列を備えたフレネルレンズシートを使い、入射光を屈折作用だけで偏向、集光する通常のフレネルレンズシートでは光の利用効率が低くなるためである。

図１５に発明の実施の形態１１にかかるフレネルレンズシートを示す。該フレネルレンズシートでは、入射面側に三角形状のプリズム列を設け、入射面６１へ入射した入射光が入射面６１で屈折し、反射面６２へ向かった後、反射面６２で全反射して出射される構成となっている。

なお、プリズム列の先端、あるいはプリズム列の谷部分に微小なつなぎ面を設けると、成形型の製造や、成形型から製品を離形することが容易になる。つなぎ面の幅は３μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。３μｍ以下であると成形型の製造や、成形品の離形を充分に改善できない場合がある。また１５μｍ以上であると、光の利用効率が低下する上、該つなぎ面部分へ入射した入射光が異常光線、いわゆるゴースト光となる場合があるため、好ましくない。

発明の実施の形態１２．
図１６に別の発明の実施形態を示す。図１５に示す三角形状のプリズム列の先端を切り欠いた形状をしており、該切り欠いた面を入射面６３とし、反射面６２およびライズ面６４で構成されている。本構成であると、プリズム単位の高さを低くすることができ、また先端の角度を大きくすることができるので、光の透過率を高く保ったまま、成形型の製造や、成形型から製品を離形することが容易になる。

発明の実施の形態１３．
図１７にさらに別の発明の実施形態を示す。図１６と異なる点は、ライズ面６４と反射面６２のなす角が小さくなる方向に、ライズ面６４が傾いていることである。本発明によれば、ライズ面６４に入射する割合を減らすことができ、光の利用効率が高いため、特に好ましい。ライズ面６４の傾きは、１度以上２０度以下が好ましく、特に２度以上１０度以下が好ましい。１度以下であると利用効率を充分に高くできない場合がある。一方、２０度を越えると成形型の製造が困難になる場合がある。なお、図１７のような成型品を成形型から離形することは一見困難に思えるが、本発明ではフレネルレンズの光学中心ＯＣがシート外にあるため、図１７では上の部分から離形することで上記問題は解消する。
発明の実施の形態１４．
図１８は、本発明の実施の形態１４にかかる背面投射型スクリーンの部分構成を示す斜視図である。この背面投射型スクリーン１１０では、レンチキュラーレンズシート１１１のレンチキュラーレンズ１２１が第１のレンズ列として機能する。これらレンチキュラーレンズ１２１に対して、前面板１１３に第２のレンズ列１３２が設けられている。これら第２のレンズ列１３２は、前面板１１３の入光面に突設され、レンチキュラーレンズ１２１に略垂直に延在している。換言すれば、第２のレンズ列１３２は、レンチキュラーレンズ１２１の延在方向にレンズピッチP２で並設されている。このような背面投射型スクリーン１１０では、レンチキュラーレンズシート１１１とフレネルレンズシート１１２との組合せによって、横方向（レンチキュラーレンズ１２１の並設方向）にモアレが発生するのを防止することができる。

その他の発明の実施の形態．
上記に説明した本発明の実施の形態１乃至１３においては、本発明をレンチキュラーレンズシートに適用した場合について説明した。本発明は、レンチキュラーレンズシートに限らず、種々のマイクロレンズアレイシートに適用可能である。この場合には、フレネルレンズのレンズピッチをＰｆ（ｍｍ）、マイクロレンズアレイの略水平方向の実効ピッチをＰ１＊（ｍｍ）としたときに、マイクロレンズアレイが下記の式（１＊）〜（３＊）のいずれかを満たす。

ここで、ｉは１２以下の自然数とする。

さらに、このマイクロレンズアレイは、マイクロレンズアレイの略垂直方向の実効ピッチをＰ２＊（ｍｍ）、Ｐ１＊とＰ２＊によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７＊）から計算されるＰ＊（ｍｍ）とし、さらに、Ｐ＊とＰｆによるモアレのピッチをＰＭ＊（ｍｍ）としたとき、下記の式（４＊）又は（５＊）のいずれかを満たし、かつ式（６＊）を満たす。

ここで、ｉは１２以下の自然数、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。

このように、本発明をマイクロレンズアレイシートに適用する場合には、マイクロレンズアレイの略垂直方向、略水平方向の実効ピッチＰ１＊，Ｐ２＊が必要となる。これら実効ピッチＰ１＊，Ｐ２＊とは、略垂直方向、略水平方向のマイクロレンズ間の実質的な間隔のことである。具体的には、実効ピッチＰ１＊とは、略垂直方向に隣接したマイクロレンズの中心間の距離とすることができる。これと同様に、略水平方向に実効ピッチＰ２＊とは、略水平方向に隣接したマイクロレンズの中心間の距離とすることができる。

本実施形態において、図１９Ａ、図１９Ｂ及び図１９Ｃを用いて、このマイクロレンズピッチにおける実効ピッチについて具体的に説明する。なお、本明細書中において、実効ピッチ及び実効ピッチから算出された数値に対しては記号“＊”を付し、実効ピッチに係る数値であることを示している。
図１９Ａに、上記のレンチキュラーレンズシートと同様の場合が示されている。具体的には、長寸のマイクロレンズアレイ２１１，２１２がそれぞれ、略垂直、略水平に延在し、略同ピッチで配列されている。この場合には、上記のレンチキュラーレンズシートと同様に、長寸のマイクロレンズ２１１，２１２の長手方向に延在する軸間の距離が実効ピッチＰ１＊，Ｐ２＊となる。すなわち、上記に説明したレンズ列１２，１３の各レンズピッチＰ１，Ｐ２に一致する。

図１９Ｂに、平面視略矩形状のマイクロレンズが略垂直方向についてずれた状態で配置されたデルタ配列の一例が示されている。具体的には、平面視略矩形状のマイクロレンズ２２０が略水平に略動ピッチで配置されている。それとともに、このマイクロレズアレイ２２０の下方（若しくは上方）に配置された他のマイクロレンズアレイ２２０が、マイクロレンズ２２０に対して略水平にずれた状態で配置されている。なお、図１９Ｂにおいては、実行ピッチを示すための記号“＊”に符号１が代入されて図示されている。

図１９Ｂの場合には、略水平方向のマイクロレンズ２２０の実効ピッチＰ１＊は、略水平方向のマイクロレンズ２２０の中心間距離Ｐ１１である。いま、マイクロレンズ２２０が平面視略同一形状を有し、マイクロレンズ２２０のずれ幅がマイクロレンズ２２０の略水平方向の幅Ｌ１１の半分であるとする。この場合には、マイクロレンズ２２０の略水平方向の中心間距離Ｐ１１は、マイクロレンズ２２０の略水平方向の幅Ｌ１１の半分に等しくなる。
略垂直方向のマイクロレンズ２２０の実効ピッチＰ２＊は、これらのマイクロレンズ２２０の略垂直方向の中心間距離Ｐ２１である。略水平方向に対して略垂直方向にはマイクロレンズ２２０がずれていない。それ故、マイクロレンズ２２０が平面視略同一形状を有する場合には、この中心間距離Ｐ２１は、マイクロレンズ２２０の略垂直方向の幅Ｌ２１に等しくなる。

図１９Ｃに、多角形状のマイクロレンズが配置されたデルタ配列の一例が示されている。具体的には、平面視略正六角形状のマイクロレンズ２３０が各辺ごとに隣接した状態で配置されている。なお、図１９Ｃにおいては、実行ピッチを示すための記号“＊”に符号２が代入されて図示されている。
図１９Ｃの場合には、略水平方向のマイクロレンズ２３０の実効ピッチＰ１＊は、略水平方向のマイクロレンズ２３０の中心間距離Ｐ１２である。マイクロレンズ２２０が平面視略同一形状を有する場合には、マイクロレンズ２３０の略水平方向の中心間距離Ｐ１１は、マイクロレンズ２３０の略水平方向の幅Ｌ１２の半分に等しくなる。ここで、図１９Ｃに示されたマイクロレンズ２３０の略垂直方向の幅Ｌ１２とは、対向する２辺間の距離である。
これと同様に、略垂直方向のマイクロレンズ２３０の実効ピッチＰ２＊もまた、これらのマイクロレンズ２３０の略垂直方向の中心間距離Ｐ２２である。マイクロレンズ２３０が平面視略同一形状を有する場合には、この中心間距離Ｐ２２は、マイクロレンズ２３０の略垂直方向の幅Ｌ２２の０．７５倍に等しくなる。ここで、図１９Ｃに示されたマイクロレンズ２３０の略垂直方向の幅Ｌ２２とは、対向する２頂点間の距離である。

上述の各発明の実施の形態にかかるレンチキュラーレンズシートにおいて、レンズ設計およびレンズピッチの設定を行った。
図２０に、実施例１〜３に関する具体的なレンズ単位要素の屈折率の組合せと、レンズ形状の寸法諸元、およびレンズ単位のピッチとピッチの比と、３者モアレの周期を示す。実施例１，２，４は発明の実施の形態２、実施例３は発明の実施の形態４、実施例５は発明の実施の形態１４にそれぞれ相当する。

図２０に示す各符号を説明するために、図２１Ａにレンズ単位要素の上断面図を図２１Ｂに同横断面図を示す。図２０、図２１Ａ及び図２１Ｂにおいて、１は第１のレンズ列の部位を示す添え字、２は第２のレンズ列の部位を示す添え字、ｎはレンズ列の出射側材質の屈折率、ｆ１およびｆ２は平行入射光に対する第１および第２のレンズの焦点距離［ｍｍ］、Ｃはレンズの曲率、Ｋはレンズの円錐定数、Ｐはレンズのピッチ［ｍｍ］、Ｓはレンズの深さ（ＳＡＧ）［ｍｍ］を示す。ここで、Ｓは次式において、レンズ頂点からの距離Ｘの値を、Ｘ＝±Ｐ／２とした場合の最大深さを示す。

また、φはレンズ谷部の接線角度［ｄｅｇ］、θはレンズの屈折角度（出射光のカットオフ角度）［ｄｅｇ］、ΔＨは第１のレンズ列谷部と第２のレンズ列谷部の距離［ｍｍ］、ΔＶは第１のレンズ列頂点部と第２のレンズ列頂点部の距離［ｍｍ］を示す。

実施例１、２、４および比較例１において第１のレンズ層はアクリル系紫外線硬化樹脂により、第２のレンズ層はＭＳ樹脂により形成した。
実施例３において第１のレンズ層はＭＳ系樹脂、第２のレンズ層はＭＳ系紫外線硬化樹脂、充填層１６はアクリル系紫外線硬化樹脂により形成した。
比較例１では、モアレが目立った状態で観察されたが、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５では、モアレは観察されなかった。

本発明は、背面投射型液晶プロジェクションテレビ等の背面投射型プロジェクション装置に適用できる。

Claims (9)

1. 背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、少なくとも略垂直方向に直線状に連続する複数の光学パターン列が略水平方向に配列された光拡散シートとを備えた背面投射型スクリーンであって、
   前記フレネルレンズシートの光学中心は、表示画面領域外であって画面の上方若しくは下方に設けられ、
   下記式（１）〜（３）のいずれかを満たす背面投射型スクリーン。
   

   

   
   ただし、ｉは１２以下の自然数、Ｐｆ（ｍｍ）は前記フレネルレンズのピッチ、Ｐ１（ｍｍ）を前記光拡散シートの光学パターン列のピッチである。
2. 前記略垂直方向に直線状に連続する複数の光学パターンを第１の光学パターン列としたときに、当該第１の光学パターン列より光出射側に、前記第１の光学パターン列と略直交する第２の光学パターンを、さらに備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の背面投射型スクリーン。
3. 前記光拡散シートが、その入射面にシリンドリカルレンズ状の前記第１の光学パターン列と、
   当該第２の光学パターン列界面の入射側と出射側が互いに屈折率の異なる光透過性材質により構成されている第２の光学パターン列と、
   前記第１の光学パターン列及び前記第２の光学パターン列を通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式光吸収層とを有し、
   当該光拡散シートの入射面から前記自己整列式外光吸収層までの間が光透過性材質による中実構造であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の背面投射型スクリーン。
4. 前記フレネルレンズシートと前記光拡散シートが下記式（４）又は（５）のいずれかを満たし、かつ下記式（６）を満たすことを特徴とする請求の範囲第２項又は第３項記載の背面投射型スクリーン。
   

   

   
   ここで、ｉは１２以下の自然数、第１のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ１（ｍｍ）とし、第２のレンチキュラーレンズのレンズピッチをＰ２（ｍｍ）とし、Ｐ１とＰ２によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７）から計算されるＰ（ｍｍ）とし、ＰとＰｆによるモアレのピッチをＰＭ（ｍｍ）、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。
   

   
5. 背面投射型プロジェクタより出射された光を一定の角度の範囲内になるように絞り込むフレネルレンズシートと、マイクロレンズアレイシートとを備えた背面投射型スクリーンであって、
   当該マイクロレンズアレイシートは、略水平方向及び略垂直方向に光を拡散する作用を有するマイクロレンズアレイが入射面に配置されており、前記マイクロレンズアレイを通過した光の非通過位置の少なくとも一部に設けられた自己整列式外光吸収層とを備えたマイクロレンズアレイシートであり、
   前記フレネルレンズシートの光学中心は、表示画面領域外であって、画面の上方若しくは下方に設けられ、
   前記フレネルレンズシートと前記マイクロレンズアレイシートは、下記式（１＊）乃至（３＊）のいずれかを満たし、
   かつ、前記フレネルレンズシートと前記マイクロレンズアレイシートは、下記式（４＊）又は（５＊）のいずれかを満たし、かつ、下記式（６＊）を満たす背面投射型スクリーン。
   

   

   
   ただし、ｉは１２以下の自然数、Ｐｆ（ｍｍ）は前記フレネルレンズのピッチ、Ｐ１＊（ｍｍ）を前記マイクロレンズアレイの略水平方向の実効ピッチとする。
   

   

   
   ここで、ｉは１２以下の自然数、マイクロレンズアレイの略垂直方向の実効ピッチをＰ２＊（ｍｍ）とし、Ｐ１＊とＰ２＊によるスクリーン対角方向の格子のピッチを下記式（７＊）から計算されるＰ＊（ｍｍ）とし、Ｐ＊とＰｆによるモアレのピッチをＰＭ＊（ｍｍ）、ｎおよびｍは４以下の自然数とする。
   

   
6. 前記フレネルレンズシートがその入射面に円弧状プリズム列を持ち、当該プリズム列の少なくとも一部が全反射面を備え、プリズム列へ入射した光線の少なくとも一部が全反射面で反射した後に出射面へ出射するように形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の背面投射型スクリーン。
7. 前記光拡散シートの前記第２の光学パターン列は、複数の入射側に凸のシリンドリカルレンズにより構成され、
   前記第２の光学パターン列界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも高い屈折率を有することを特徴とする請求の範囲第３項記載の背面投射型スクリーン。
8. 前記光拡散シートの第２の光学パターン列は、複数の入射側に凹のシリンドリカルレンズにより構成され、前記第２の光学パターン列のレンズ界面の出射側の光透過性材質は、入射側の光透過性材質よりも低い屈折率を有することを特徴とする請求の範囲第３項記載の背面投射型スクリーン。
9. 請求の範囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の背面投射型スクリーンを備えた背面投射型プロジェクション装置。
   

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