JPH1138513A

JPH1138513A - 背面投写型スクリーン、レンチキュラーレンズシート成形用金型及びレンチキュラーレンズシート成形方法

Info

Publication number: JPH1138513A
Application number: JP9189372A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shiba; 英樹柴; Osamu Omi; 修大海
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ファインピッチのレンチキュラーレンズシー
トを用いて良好な配向特性及び解像度をもつ背面投写型
スクリーンを提供する。【解決手段】光源側に配置されたフレネルレンズシー
トと観察側に配置されたレンチキュラーレンズシートと
からなる背面投写型スクリーン。レンチキュラーレンズ
シート２は、光入射側にレンチキュラーレンズ２１が形
成されており、光出射側の面は鏡面２１とされている。
レンチキュラーレンズ２１はレンズ単位２４の配列ピッ
チ（Ｐ）が０．０５〜０．３ｍｍの範囲内であり且つ隣
接するレンズ単位２４の境界においてレンズ単位２４ど
うしがなす角度（θ）が３５〜６０°の範囲内である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投写型スクリ
ーンに関連する技術分野に属するものであり、特に、背
面投写型テレビ（プロジェクションテレビ）等の表示装
置の画像表示画面として用いられる、レンチキュラーレ
ンズシートを用いた背面投写型スクリーン、及びそれに
使用されるレンチキュラーレンズシートの成形に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プロジ
ェクションテレビなどにおいて使用される背面投写型ス
クリーンは、投影光を拡散させて画面の明るさ及び均一
性が得られるように、また斜め方向から観察した場合に
もある程度の明るい画像が観察されるように、光源側に
サーキュラーフレネルレンズシートを配置し、観察側に
はブラックストライプ付きの両面レンチキュラーレンズ
シートを配置した構成が一般的である。ここで、フレネ
ルレンズシートは光源から入射した光を観察者の方へ向
け、画面の４隅が暗くならないようにしている。また、
レンチキュラーレンズシートは水平方向に関して光を拡
散して水平視野角を広げている。

【０００３】近年、エンジニアリングワークステーショ
ン、ＣＡＤ、ＣＡＭなどの静止画用の画面を映し出すた
めに液晶プロジェクターが多く使用されるようになり、
また、民生用のプロジェクションテレビでも液晶タイプ
のものが普及してきている。このような液晶パネルを用
いた表示装置では、従来のＣＲＴを用いた表示装置とは
異なり、液晶パネルによる表示の画素と背面投写型スク
リーンのレンチキュラーレンズとにより発生するモアレ
が問題となる。このモアレを回避するために、レンチキ
ュラーレンズのピッチを細かくする手法が使われてい
る。

【０００４】しかしながら、高解像度を得るためには液
晶画素数が多くなり画素ピッチがかなり細かくなるの
で、これに伴いレンチキュラーレンズのピッチを細かく
せざるを得ない。このようなモアレ除去の要求を満たす
ファインピッチの両面レンチキュラーレンズシートはレ
ンチキュラーレンズのピッチが小さくなるにつれて次第
に製造が困難となり、特にピッチが０．５ｍｍ以下のレ
ンチキュラーレンズシートは、良好な光拡散性（配向特
性）及び解像度をもつスクリーンを実現できるものを工
業的に加熱プレス成形などにより良好な歩留で製造する
ことは困難である。このため、フレネルレンズに光拡散
材などを混入することにより、画素をぼかしてモアレの
発生を回避する手法が用いられていた。しかし、この手
法では、画像自体もぼけるため、フォーカスの甘い画像
しか得られなかった。

【０００５】以上の様な状況に鑑み、本発明は、ファイ
ンピッチのレンチキュラーレンズシートを工業的に良好
な歩留で製造し、このファインピッチのレンチキュラー
レンズシートを用いて良好な配向特性及び解像度をもつ
背面投写型スクリーンを提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術の有する問題点に鑑み、ファインピッチのレンチキ
ュラーレンズシートのレンチキュラーレンズ形状につい
て鋭意検討を行った結果、本発明に到達したものであ
る。

【０００７】即ち、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、光源側に配置されたフレネルレン
ズシートと観察側に配置されたレンチキュラーレンズシ
ートとを含んで構成され、該レンチキュラーレンズシー
トは光入射側にレンチキュラーレンズが形成されてお
り、該レンチキュラーレンズはレンズ単位の配列ピッチ
が０．３ｍｍ以下（なかでも０．０５ｍｍ以上であるこ
とが好ましい）であり且つ隣接するレンズ単位の境界に
おいてレンズ単位どうしが６０°以下の角度（なかでも
３５°以上の角度であることが好ましい）をなしている
ことを特徴とする背面投写型スクリーン、が提供され
る。

【０００８】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、レンチキュラーレンズシートを加
熱プレス成形などにより成形するための金型であって、
前記レンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレン
ズを形成するための成形面が該レンチキュラーレンズの
レンズ単位に対応する形状のレンズ単位対応部を有して
おり、該レンズ単位対応部の配列ピッチが０．０５〜
０．３ｍｍであり且つ隣接するレンズ単位対応部の境界
においてレンズ単位対応部どうしが３５〜６０°の角度
をなしていることを特徴とするレンチキュラーレンズシ
ート成形用金型、が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を説明する。

【００１０】図１は、本発明による背面投写型スクリー
ンの一実施形態を示す模式的斜視図である。図１におい
て、１はサーキュラーフレネルレンズシートであり、２
はレンチキュラーレンズシートである。レンチキュラー
レンズシート２はサーキュラーフレネルレンズシート１
の観察側に、該サーキュラーフレネルレンズシート１と
平行に配列されている。サーキュラーフレネルレンズシ
ート１の光源側の面（即ち光入射側の面）は平坦面（鏡
面）１１とされており、観察側の面（即ち光出射側の
面）にはサーキュラーフレネルレンズ１２が形成されて
いる。レンチキュラーレンズシート２の光源側の面（即
ち光入射側の面）にはレンチキュラーレンズ２１が形成
されており、観察側の面（即ち光出射側の面）は平坦面
（鏡面）２２とされている。

【００１１】図２は、レンチキュラーレンズシート２の
部分断面形状を示す模式図である。図２に示されている
ように、レンチキュラーレンズ２１は、多数のレンズ単
位２４がピッチＰで配列されてなるものである。各レン
ズ単位２４は上下方向に延びている。配列ピッチＰは、
０．０５〜０．３ｍｍの範囲内である。レンズ単位の断
面形状は、円弧形状であってもよいし、楕円などの非円
形状の一部をなす形状であってもよい。また、隣接する
レンズ単位２４どうしが境界において、レンズ単位２４
どうしが角度θをなしている。該角度θは、３５〜６０
°の範囲内である。

【００１２】レンチキュラーレンズシート２の光出射側
の面は、平坦面の代わりにマット面とすることも可能で
ある。

【００１３】また、図１において仮想線で示されている
ように、レンチキュラーレンズシート２の観察側に、偏
光フィルム（あるいは偏光板）３を配置することができ
る。該偏光フィルム３は粘着剤によりレンチキュラーレ
ンズシート２の観察側の面に貼付してもよい。この偏光
フィルム３は、光源として液晶プロジェクターを用いた
場合に表示画像のコントラストを向上させるために用い
るものであり、液晶プロジェクターから投写されフレネ
ルレンズシート１及びレンチキュラーレンズシート２を
通過した偏光光が最大限に透過するような方向性をもっ
て配置することにより、この偏光フィルム３を配置しな
い場合と比較して外光反射を約半分に低減することがで
き、コントラストを向上させることができる。この場
合、偏光フィルム３の光出射側の面は、平坦面（鏡面）
であってもよいし、マット面であってもよい。

【００１４】さて、背面投写型スクリーンと液晶プロジ
ェクターとを組合せて用いた場合には、液晶プロジェク
ターに使用されている液晶パネルの画素［スクリーンに
投写された画素］とレンチキュラーレンズとの間でモア
レが発生することがある。このようなモアレ発生を防止
するには、レンチキュラーレンズのピッチ（Ｐ）と液晶
パネルの画素ピッチ（Ｐ_LH）とが次の式（１）を満たす
ように、レンズピッチを設定すればよいことが知られて
いる：（Ｎ＋０．４７）≦（Ｐ_LH／Ｐ）≦（Ｎ＋０．５３）・・・・・・・（１）ここで、Ｎは１〜１２の自然数である。

【００１５】ところで、本発明者は、数々の実験結果か
ら、式（１）において（Ｐ_LH／Ｐ）≧４の場合には、上
記式（１）を満たさずにモアレが発生していたとして
も、背面投写型スクリーンにおいては実質上問題となる
モアレが視認されないことを見出した。

【００１６】（Ｐ_LH／Ｐ）≧４は、画面サイズ４０イン
チの場合、ＳＶＧＡでは約０．２ｍｍ以下のレンチキュ
ラーレンズピッチ（Ｐ）に対応し、ＸＧＡでは約０．１
７ｍｍ以下のレンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）に対応
する。このように、高解像度液晶プロジェクターの場合
には、液晶パネルの投影倍率にもよるが、（Ｐ_LH／Ｐ）
≧４は、レンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）０．３ｍｍ
以下に対応する。

【００１７】上記従来技術の説明において述べたよう
に、０．３ｍｍ以下のレンチキュラーレンズピッチ
（Ｐ）のレンチキュラーレンズシートを、良好な配向特
性が得られるようにブラックストライプ付き両面レンチ
キュラーレンズから構成しようとすると、両面のレンチ
キュラーレンズどうしの位置合わせが困難となり、良好
な光学特性のものは作製が難しい。

【００１８】そこで、片面レンチキュラーレンズシート
を用いることにより、両面レンチキュラーレンズシート
の場合の両面レンズの位置合わせの困難性を解消する。
そして、配向特性向上の観点から、図１に示されている
ように、光入射側の面にレンチキュラーレンズを形成す
ることとしている。

【００１９】但し、必要以上に小さいピッチ（Ｐ）のレ
ンチキュラーレンズは、その成形のための金型の製作が
困難になるので、レンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）は
０．０５ｍｍ以上であるのが好ましい。

【００２０】（Ｐ_LH／Ｐ）≧４となるようにし、且つ、
レンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）をできるだけ小さく
することにより、殆どの如何なる画素数の高解像度液晶
プロジェクターとの組合せにも使用でき、投影サイズあ
るいは画素数の異なる液晶パネルとの組合せに際しても
レンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）を変化させる必要が
なく、金型も１種類だけですみ、大幅なコストダウンに
つながる。実際には、金型製作上の制約をも考慮した上
で、上記範囲内のレンチキュラーレンズピッチ（Ｐ）を
適宜決定すれば良い。

【００２１】次に、水平視野角（配向特性）を広げるた
めには、円弧形状断面のレンチキュラーレンズ２１の曲
率半径を小さくするか、あるいは断面形状を楕円に近づ
ければ良いのであるが、隣接するレンズ単位２４の境界
においてレンズ単位２４どうしが６０°以下の角度θを
なすように設定することにより良好な配向特性を実現す
ることができる。角度θが６０°を越える場合には、水
平視野角が狭くなり、斜め横方向から画面を観察した時
に画面が暗くなり見にくくなってしまう。

【００２２】一方、良好な成形性及び成形用金型の寿命
の観点からは、レンズ単位２４どうしが境界においてな
す角度θは、３５°以上とするのが好ましい。

【００２３】図３に示すように、レンチキュラーレンズ
２１を加熱プレス成形などにより成形するための金型５
は、レンチキュラーレンズシート２のレンチキュラーレ
ンズ２１を形成するための成形面５１が該レンチキュラ
ーレンズ２１のレンズ単位２４に対応する形状のレンズ
単位対応部５４を有する。レンズ単位対応部５４の配列
ピッチＰ’は、レンズ単位２４の配列ピッチＰに等し
く、０．０５〜０．３ｍｍの範囲内である。また、隣接
するレンズ単位対応部５４の境界においてレンズ単位対
応部５４どうしがなす角度θ’は、隣接するレンズ単位
２４の境界においてレンズ単位２４どうしがなす角度θ
に等しく、３５〜６０°の範囲内である。

【００２４】隣接するレンズ単位２４の境界においてレ
ンズ単位２４どうしがなす角度θが３５°未満である
と、成形後の離型性が低下したり、あるいは、図４に示
すように、成形を繰り返すうちに金型先端５５が曲がっ
てしまい成形品離型ができなくなったり、金型取扱時に
金型先端５５を損傷したりして、金型寿命が短くなりが
ちである。

【００２５】即ち、角度θ及び角度θ’は、３５〜６０
°とするのが好ましく、更に好ましくは４０〜５０°で
ある。

【００２６】レンチキキュラーレンズシート２の材質と
しては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オ
レフィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、
あるいはこれらの混合樹脂などの光透過性の良好な合成
樹脂を使用することができる。成形法としては、加熱プ
レス成形法、押出し成形法、鋳込み成形法、射出成形法
及び活性エネルギー線硬化型樹脂を用いたフォトポリマ
ー法などが例示される。

【００２７】フレネルレンズシート１についても、材質
及び成形法は、レンチキキュラーレンズシート２と同様
である。

【００２８】尚、フレネルレンズシート１とレンチキキ
ュラーレンズシート２との間のモアレの発生を防止する
観点から、或は垂直方向の視野角を拡大する観点から、
フレネルレンズシート１及びレンチキキュラーレンズシ
ート２のうちの少なくとも一方に０．１〜３．０重量％
程度の範囲内で光拡散材を混入させることができる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。

【００３０】（実施例１）厚さ１．５ｍｍのアクリル−
スチレン系樹脂板を用いて、ピッチ０．２４ｍｍのサー
キュラーフレネルレンズシート１を加熱プレス成形法に
より作製した。一方、厚さ２ｍｍのアクリル樹脂板を用
いて、一方の面に曲率半径（Ｒ）０．０５７ｍｍの断面
円弧形状の単位レンズ２４を配列ピッチ（Ｐ）０．１ｍ
ｍで配列［Ｐ／Ｒ＝１．７５］してなるレンチキュラー
レンズ２１を有し、他方の面に鏡面２２を有するレンチ
キュラーレンズシート２を加熱プレス成形法により作製
した。このレンチキュラーレンズシート２において、レ
ンチキュラーレンズ２１の隣接するレンズ単位２４の境
界においてレンズ単位２４どうしがなす角度θは５８°
であった。

【００３１】以上のようにして得られたサーキュラーフ
レネルレンズシート１とレンチキュラーレンズシート２
とを、図１に示されるように重ね合わせ配置して、背面
投写型スクリーンを作製した。そのサーキュラーフレネ
ルレンズシート１側（光源側）から、ＳＶＧＡの液晶プ
ロジェクター（ＮＥＣ社製「ＶｉｅｗＬｉｇｈｔ」［商
標］Ｓ８００）を用いて４０インチサイズのホワイト画
面を投写した。投写画面における液晶画素ピッチ
（Ｐ_LH）は１．０６ｍｍであった［Ｐ_LH／Ｐ＝１０．
６］。

【００３２】得られた画像の視野角特性としては、ピー
クゲイン（Ｇ₀ ）＝５．０、αＨ（Ｇ₀ が１／２になる
角度）＝２５°、βＨ（Ｇ₀ が１／３になる角度）＝３
２°、γＨ（Ｇ₀ が１／１０になる角度）＝５０°であ
り、優れた配向特性を示していた。また、モアレ現象の
発生もなく、解像度に優れた良好な品質の投写画像が得
られた。

【００３３】（実施例２）実施例１において作製された
背面投写型スクリーンのレンチキュラーレンズシート２
の観察側の鏡面２２に、偏光度９９％の粘着剤付き偏光
フィルム３をラミネーターを用いて空気混入を防止しな
がら貼付した。その際、偏光フィルム３を液晶プロジェ
クターから投写される偏光光の偏光方向と同一の方向性
をもって（即ち投写偏光光が最大限に透過するように）
配置した。これにより、図１に示されるような偏光フィ
ルム３付きの背面投写型スクリーンを得た。

【００３４】実施例１と同様にして、ホワイト画面を投
写したところ、実施例１で得られた背面投写型スクリー
ンよりもコントラスト比が２割アップしていた。

【００３５】（比較例１）実施例１と同等のサーキュラ
ーフレネルレンズシートを用い、レンチキュラーレンズ
シートとしてレンズ単位配列ピッチが０．５５ｍｍのブ
ラックストライプ付き両面レンチキュラーレンズシート
を用いて背面投写型スクリーンを作製した。

【００３６】実施例１と同様にして、サーキュラーフレ
ネルレンズシート側からホワイト画面を投写したとこ
ろ、画面に対して斜めの方向にかなり強いモアレが発生
し、画像品質は劣るものであった。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の背面投写型
スクリーンによれば、フレネルレンズシートと組合せ使
用されるレンチキュラーレンズシートの光入射側に、特
定のファインピッチのレンチキュラーレンズを設けてい
るので、良好な配向特性及び解像度をもち実質上モアレ
発生のない良好な品質の画像を表示することができる。

【００３８】また、本発明のレンチキュラーレンズシー
ト成形用金型及びこれを用いるレンチキュラーレンズシ
ート成形方法によれば、以上のような背面投写型スクリ
ーンを構成するレンチキュラーレンズシートを良好な成
形性及び十分な成形用金型寿命をもって製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による背面投写型スクリーンの一実施形
態を示す模式的斜視図である。

【図２】本発明による背面投写型スクリーンの一実施形
態におけるレンチキュラーレンズシートの部分断面形状
を示す模式図である。

【図３】本発明によるレンチキュラーレンズ成形用金型
の一実施形態の部分断面形状を示す模式図である。

【図４】レンチキュラーレンズ成形用金型における先端
損傷の様子を示す模式図である。

【符号の説明】

１サーキュラーフレネルレンズシート２レンチキュラーレンズシート３偏光フィルム５レンチキュラーレンズ成形用金型１１平坦面（鏡面）１２サーキュラーフレネルレンズ２１レンチキュラーレンズ２２平坦面（鏡面）２４レンズ単位５１成形面５４レンズ単位対応部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源側に配置されたフレネルレンズシー
トと観察側に配置されたレンチキュラーレンズシートと
を含んで構成され、該レンチキュラーレンズシートは光
入射側にレンチキュラーレンズが形成されており、該レ
ンチキュラーレンズはレンズ単位の配列ピッチが０．３
ｍｍ以下であり且つ隣接するレンズ単位の境界において
レンズ単位どうしが６０°以下の角度をなしていること
を特徴とする背面投写型スクリーン。
【請求項２】前記レンズ単位の配列ピッチが０．０５
ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の背
面投写型スクリーン。
【請求項３】前記隣接するレンズ単位の境界において
レンズ単位どうしが３５°以上の角度をなしていること
を特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載の背面投
写型スクリーン。
【請求項４】前記レンチキュラーレンズシートは光出
射側に平坦面またはマット面を有することを特徴とす
る、請求項１〜３のいずれかに記載の背面投写型スクリ
ーン。
【請求項５】前記レンチキュラーレンズシートの光出
射側には偏光フィルムが配置されていることを特徴とす
る、請求項１〜４のいずれかに記載の背面投写型スクリ
ーン。
【請求項６】前記偏光フィルムは光出射側に平坦面ま
たはマット面を有することを特徴とする、請求項５に記
載の背面投写型スクリーン。
【請求項７】レンチキュラーレンズシートを成形する
ための金型であって、前記レンチキュラーレンズシート
のレンチキュラーレンズを形成するための成形面が該レ
ンチキュラーレンズのレンズ単位に対応する形状のレン
ズ単位対応部を有しており、該レンズ単位対応部の配列
ピッチが０．０５〜０．３ｍｍであり且つ隣接するレン
ズ単位対応部の境界においてレンズ単位対応部どうしが
３５〜６０°の角度をなしていることを特徴とするレン
チキュラーレンズシート成形用金型。
【請求項８】請求項７に記載のレンチキュラーレンズ
シート成形用金型を用いて透光性樹脂を成形することを
特徴とする、レンチキュラーレンズシートの成形方法。
【請求項９】前記成形は加熱プレス成形であることを
特徴とする、請求項８に記載のレンチキュラーレンズシ
ートの成形方法。