CN104583865A

CN104583865A - 双凸透镜片

Info

Publication number: CN104583865A
Application number: CN201380043299.2A
Authority: CN
Inventors: 森内英辉; 中田知宏
Original assignee: Shoei Printing Co Ltd
Current assignee: Shoei Printing Co Ltd
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-04-29
Also published as: TWI607245B; WO2014046135A1; JPWO2014046135A1; TW201418782A; JP6284880B2

Abstract

本发明提供一种双凸透镜片，其通过使图像的清晰度与模糊情况达到平衡，使图像的立体感接近自然，使图像的变化自然地进行，而且对于人的眼睛较为柔和。双凸透镜片包括：图像片，其具有印刷面，该印刷面是将多个不同的图像分割为平行排列的细长的长方形的带且使各个带依次邻接地排列而成的；层叠在所述图像片之上的双凸透镜；以及层叠在所述双凸透镜之上的纤维片，该双凸透镜片的特征在于，所述纤维片的空隙率为20％以上80％以下，雾度值H为15以上90以下，全光线透射率Tt为80％以上，平行光线透射率Tp为40％以上。

Description

双凸透镜片

技术领域

本发明涉及一种双凸透镜片，其根据观察角度而使观察到的图像有所不同，因此立体的或者变化地呈现图像，通过对该双凸透镜片赋予适度的模糊效果来使立体图像的立体感接近自然，使图像的变化自然地进行。

背景技术

一般来说，双凸透镜片采用下述结构：将多个不同的图像分割为长方形的带，使各个带依次邻接地排列，并在其上层叠双凸透镜。而且，借助该双凸透镜来观察图像，由此使图像立体的或者变化地呈现(专利文献1～3)。

另外，至今为止，如专利文献4、5那样，进行如下研究：通过提高图像以及凹凸透镜的精度，提高图像的清晰度，使立体图像的立体感、图像的切换变得明确。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本授权实用新型第3016876号公报

专利文献2：日本特开2000-298319号公报

专利文献3：日本授权实用新型第3058277号公报

专利文献4：日本特开平11-84550号公报

专利文献5：日本特开2008-77711号公报

发明要解决的课题

对于现有的双凸透镜片而言，存在如下问题：由于观察到的图像的不自然的立体感和阶段性变化、以及图像的过度清晰度，由此使用者的眼睛容易疲劳。

一般认为双凸透镜片的图像看起来不自然或者使用者的眼睛疲劳的原因大致是以下两个重要因素。

第一重要因素在于，双凸透镜片的立体图像的立体性和图像的阶段性变化因多个不同的平面、不连续的图像而产生。在自然界中，人识别的图像是具有立体感、远近感的连续的图像。与此相对，双凸透镜片的立体图像由多个不同的平面图像而产生，在人的眼睛中看到不自然的图像。另外，尤其是因观察角度而使多个图像阶段性变化的图像原本就是不连续的图像，因此进一步加剧不自然的变化。

第二重要因素在于，双凸透镜片的图像具有过于清晰呈现的倾向。例如，在40Lpi的双凸透镜的情况下，1片拱状的透镜宽度为约0.6mm，此外，原本的图像比所述的透镜宽度更细分化。因此，在双凸透镜片中，谋求使用高精度且清晰度优异的双凸透镜以及图像，其结果是，例如存在于远方的物体也清楚明了地呈现等，在实际的自然界不存在的图像的清晰度反而成为不自然的图像。

作为应对上述的重要因素的解决方案，通过粘贴具有使双凸透镜片的图像适度模糊的效果的片状的构件，将图像的立体感改变为自然的感觉，并且使图像的阶段性的变化更加自然。在该情况下，虽然担心图像的清晰度的降低所造成的负面影响，但是双凸透镜片的图像的清晰度通常较高，因此即便图像中的图案等的轮廓模糊至朦胧的程度，也能够识别双凸透镜片的图像。

但是，存在如下问题：在模糊的程度过大的情况下，有损双凸透镜片的图像的立体感，无法依照最初的设计那样呈现图像的变化，在模糊的程度过小的情况下，无法获得模糊的效果而以不自然的状态呈现图像。

另外，双凸透镜还存在如下问题：由于配置在双凸透镜片的最靠表面，因此容易损伤，并且因手感粗糙而缺乏高级感。

发明内容

本发明提供一种双凸透镜片，其消除了上述课题那样的立体图像、图像的阶段性变化的不自然性、片材表面容易划伤、粗糙的手感。

解决方案

本发明人等针对能够使双凸透镜片的立体图像的立体感变得自然且使双凸透镜片的图像的变化自然地进行的双凸透镜片改良，进行了深入研究，结果发现：通过将具有确定范围的空隙率以及光学特性的片材层叠在双凸透镜之上，由此对双凸透镜片的图像赋予一定程度模糊(或者朦胧或浑浊)效果是最为有效的，从而完成了本发明。

需要说明的是，在现有的双凸透镜片中，虽然针对提高图像的清晰度、使图像的切换迅速这些方面进行了研究，但并不存在通过降低图像以及凹凸透镜的精度或者层叠并非透明的片材来积极地降低双凸透镜片的图像的清晰度这样的技术思想，几乎没有进行上述的技术开发。

发明效果

根据本发明，通过在现有的双凸透镜片之上层叠纤维片，能够使观察到的图像的图案等如同存在于大气的波动之中，因此图像的立体感接近自然。另外，同时使图像的轮廓模糊，因此图像的变化不明显，因此图像的变化呈现为自然地进行。如此，根据本发明，提供对人的眼睛较为柔和的双凸透镜片。另外，改善为不易损伤且平滑的表面状态。

附图说明

图1是本发明的双凸透镜片的剖视图。

具体实施方式

换句话说，本发明的双凸透镜片为了解决上述的课题，使现有的双凸透镜片的图像的清晰度与纤维片所造成的模糊达到平衡。

具体来说，层叠在双凸透镜之上的纤维片所谋求的特性为空隙率和光学特性，优选的是，空隙率为20％以上80％以下，光学特性的雾度值H为1以上95以下，全光线透射率Tt为60％以上，而且平行线透射率Tp为10％，更优选的是，空隙率为30％以上65％以下，雾度值H为15以上90以下，全光线透射率Tt为85％以上，而且平行光线透射率Tp为40％以上。

本发明所叙的纤维片是指，由纤维素构成的日本纸、加工纸等、由有机合成高分子纤维构成的纸状片材。该有机合成高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氟树脂、聚(甲基)丙烯酸(酯)、聚(甲基)丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯腈、酚醛树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、聚酯等高分子材料。

本发明所叙的空隙率是指，在透射光下利用显微镜从正面拍摄样本，从拍摄总面积(A)中减去被纤维覆盖的面积(B)，将其除以总面积(A)而得的数值由百分率表示。

空隙率＝(A-B)/A×100

在此，雾度值H表示依据JIS-K7136的、向试验片照射光线时的扩散透射光相对于全透射光的比例(浑浊度)，利用依据JIS-K7136的雾度计(商品名：NDH-2000，日本电色工业公司制)，测定为后述的扩散透射率PT相对于全光线透射率Tt之比(Td/Tt)。

因此，可以说雾度值H越小、透明性越好，但是在本发明的情况下，为了接近自然的感觉而需要一定以上的浑浊度，优选的是，需要15以上的雾度值H。但是，当雾度值H大于95时，扩散变大，双凸透镜片的立体图像、动态图像的变化的识别变得困难。

全光线透射率Tt(依据JIS-K7361-1)是指向试验片照射光线时的全透射光相对于全入射光的比例，全透射光包括扩散透射光和平行透射光。

因此，可以说全光线透射率Tt越大、亮度和透明性越好，但是在本发明的情况下，若全光线透射率Tt优选为80％以上，则双凸透镜片的浑浊图像之中也能够容易地目视确认图像的图案及其轮廓，能够把握双凸透镜片的立体图像、动态图像的变化。反之，当全光线透射率Tt不足60％时，难以把握双凸透镜片的立体图像、动态图像的变化。

平行光线透射率Tp(依据JIS-K7361-1)是指向试验片照射光线时的沿入射光的行进方向前进的平行透射光相对于全入射光的比例，表示为全光线透射率Tt以及扩散透射率Td之差。

因此，可以说平行光线透射率Tp越大、清晰度和透明性越好，但是在本发明的情况下，以实现图像的清晰度与朦胧的程度的平衡且赋予一定的模糊效果为目的，因此若平行光线透射率Tp优选为40％以上，则图像中的图案及其轮廓虽然朦胧，但是能够充分识别双凸透镜片的立体图像、动态图像的变化，图像整体柔和地呈现于人的眼睛。另一方面，当平行光线透射率Tp不足10％时，难以目视确认图像的图案及其轮廓。

扩散透射率Td(依据JIS-K7136-1)是指，向试验片照射光线时的、扩散的扩散透射光相对于全入射光的比例。因此，可以说扩散透射率Td越小、清晰度和透明性越好，但也存在扩散透射率Td为上述的全光线透射率Tt与平行光线透射率Tp之差的关系，因此在本发明中通过确定出全光线透射率Tt以及平行光线透射率Td来间接地确定扩散透射率Td，从而确定纤维片所要求的所有的光学特性。

在本发明的双凸透镜片中，作为纤维片而尤其优选使用日本纸或者加工纸。日本纸或者加工纸通过多条纤维复杂地交织而构成，因此若确定日本纸或者加工纸的所希望的空隙率、以及光学特性即雾度值H、全光线透射率Tt以及平行光线透射率Tp，则必然能够选定适度调整了日本纸或者加工纸的纤维直径、纤维的取向以及密度等的对本发明有用的纤维片。

另外，在作为纤维片而使用日本纸或者加工纸的情况下，双凸透镜片的图像穿过纤维的间隙而到达人的眼睛。因此，即便在双凸透镜之上层叠由日本纸或者加工纸构成的纤维片，在本发明的双凸透镜片中，双凸透镜的折射率也不会发生变化，能够显示出按照最初的设计的立体图像、动态图像的变化。

此外，日本纸或者加工纸由多条纤维制作，因此其手感是光滑的，也适合作为提高质感的片材料。另外，日本纸或者加工纸通过多条纤维复杂且牢固地交织而成，因此也可以作为保护双凸透镜的表面且加强双凸透镜片自身用的片材料而发挥作用。

另外，日本纸或者加工纸与树脂制的双凸透镜、其他塑料制的片材相比而不易带静电且容易进行记录，因此日本纸或者加工纸的应用还具有双凸透镜片的防带电功能、提高记录特性这样的效果。

在本发明中，从提高物理强度、目视确认性的观点出发，纤维片优选与双凸透镜紧贴。紧贴方法并没有特别地限定，可以是沿着凹凸透镜面进行压焊等物理性密接，也可以使用树脂制的粘合材料、粘合剂来进行化学性密接，或者还可以通过轻热压而使纤维片热熔接。需要说明的是，当将树脂埋入透镜的凹凸面时，图像变得不清晰而阻碍纤维片的效果。

实施例

1.试验方法

使用图像处理对层叠在双凸透镜之上的用作纤维片的片材料的空隙率进行测定，使用雾度计对雾度值H、全光线透射率Tt、扩散透射率Td、平行光线透射率Tp的光学特性进行测定。

接下来，将测定了光学特性的片材料如图1所示那样层叠在同一双凸透镜片的双凸透镜之上，并通过目视来评价其目视确认性。

2.图像处理

在透射光、透镜倍率50倍的条件下，利用显微镜对具有图1的结构的双凸透镜片进行图像拍摄，在使拍摄到的图像二值化的基础上测定空隙率。需要说明的是，在透镜的倍率过低的情况下，焦点深度变深，焦点聚合至双凸透镜的凹凸面，因此无法获得想要的图像，因此需要选择适当的透镜倍率。

3.光学特性的测定方法

纤维片的雾度值H使用依据JIS―K7136的日本电色工业公司制的雾度计(商品名:NDH-2000)来测定，全光线透射率Tt、扩散透射率Td、平行光线透射率Tp使用依据JIS-K7361-1的日本电色工业公司制的雾度计(商品名:NDH-2000)来测定。

4.目视确认性的评价

目视确认性由10人的小组通过目视来评价层叠有纤维片的双凸透镜片的立体图像以及动态图像的变化。

评价以如下方式进行，基于表1所示的评价基准而对层叠有各纤维片的各个双凸透镜片给予1～4分的4个阶段的得分，从其总得分来计算平均得分。

根据双凸透镜片的平均得分，将4分以上设为“◎”，将3分以上且不足4分设为“○”，将2分以上且不足3分设为“△”，将不足2分设为“×”，其中的“◎”为处于最佳的范围的片，“○”为仅次于“◎”的处于较佳的范围的片，进而将“△”和“×”评价为处于不适合作为本发明的纤维片的范围的片。

[表1]

5.纤维片材料

(1)日本纸(未使用氯的典具账纸，日高日本纸公司制)

平方米重量(g/m²)···2.0；3.5；5.0；7.3；9.0

(2)调色纸(20g/m²，竹尾公司制)

色彩···白；稻黄；粉；蓝；红；黄；绿

(3)调色涂蜡纸(20g/m²，竹尾公司制)

色彩···白；稻黄；粉；蓝；红；黄；绿

(4)其他通用纸

纸的种类···白玻璃纸(竹尾公司制)；古典绘图纸(A本判T目30kg，竹尾公司制)；GL绘图纸(A本判T·Y目35.5kg，竹尾公司制)；典具帖纸(荻野公司制)；典具帖加工用原纸(荻野公司制)；去油纸(荻野公司制)；复印用优质纸(多功能超级经济用纸，爱速客乐公司制)

(5)树脂制片

种类···PVC片(住友电木公司制，VSS-3701，0.lmm)；PVC片(华信公司制，A7，0.5mm)；TAC片(LOFO制，TacphanR862SM，0.04mm)；PET片(太平公司制，PG-700M，0.36mm)

表2示出关于平方米重量不同的日本纸的空隙率、光学特性以及目视确认性的评价。

[表2]

如表2所示，在使用日本纸作为纤维片的情况下，与平方米重量无关，所有种类的日本纸均获得图像的清晰度与图像的模糊的程度高度平衡的优异的目视确认性。但是，当平方米重量变小时，具有雾度值H变小、图像的浑浊的程度略显不足的倾向，反之，当日本纸的平方米重量变大时，具有平行光线透射率Tp变小、图像的图案等的轮廓的目视确认性略微降低的倾向。

表3示出关于色彩不同的调色纸的光学特性以及目视确认性的评价。

[表3]

如表3所示，在使用调色纸那样的普通加工纸作为纤维片的情况下，与色彩无关，所有色彩的调色纸的平行光线透射率Tp变小，图像之中的图案等的轮廓和立体图像以及动态图像均无法目视确认。

表4示出关于色彩不同的调色涂蜡纸的光学特性以及目视确认性的评价。

[表4]

如表4所示，在使用调色涂蜡纸作为纤维片的情况下，与调色纸不同，因色彩的不同而导致目视确认性的评价不同。这是因为，通过对调色纸进行涂蜡处理，纸的透明性、尤其是平行光线透射率Tp得以改善，图像的图案等的轮廓的目视确认性相对于调色纸相对提高。但是，在调色涂蜡纸中使用像红那样的色彩浓的颜色的情况下，全光线透射率Tt以及平行光线透射率Tp均降低，因此图像的中的图案等的轮廓和立体图像以及动态图像均几乎无法目视确认。

表5示出关于纸的种类不同的日本纸以及加工纸的光学特性以及目视确认性的评价。

[表5]

如表5所示，在使用改善了纸的透明性(透度)的古典纸、绘图纸那样的加工纸作为纤维片的情况下，模糊的程度强，难以目视确认图像的中的图案等的轮廓，但能够明确地把握立体图像以及动态图像。另外，在使用典具帖纸那样的日本纸作为纤维片的情况下，尤其是平行光线透射率Tp提高，因此能够获得图案等的轮廓的目视确认性良好的图像，从而获得图像的清晰度与图像的模糊的程度平衡的优异的目视确认性。另一方面，在使用了复印用优质纸那样的未改善纸的透明性(透度)的加工纸的情况下，全光线透射率Tt以及平行光线透射率Tp均降低，因此图像的中的图案等的轮廓和立体图像以及动态图像均几乎难以目视确认。

表6示出关于树脂制片的光学特性以及目视确认性的评价。

[表6]

如表6所示，在使用树脂制片作为纤维片的情况下，虽然比纸制略差，但能够获得图像的清晰度与模糊的程度平衡的双凸透镜片。尤其是在纤维片为较薄规格的PVC片的情况下，具有雾度值H变小、图像的浑浊程度稍显不足的倾向，反之在纤维片为较厚规格的PVC片、TAC片的情况下，具有平行光线透射率Tp变小、图像的图案等的轮廓的目视确认性略微降低的倾向。另外，在纤维片为PET片的情况下，全光线透射率Tt以及平行光线透射率Tp皆降低，因此图像的中的图案等的轮廓和立体图像以及动态图像均几乎无法目视确认。

作为尤其适合本发明的目的的纤维片，与树脂制的片材相比，由日本纸或者加工纸构成的片材更为合适，进而与加工纸相比，日本纸更为合适。

对于树脂制片而言，可见光均匀地透过该材料之中，使双凸透镜片的折射发生变化而到达人的眼睛，因此虽然能获得模糊效果但无法对图像赋予自然的感觉。与此相对，对于由纸或者加工纸构成的纤维片而言，可见光经由纤维以及纤维间的间隙而不均匀地到达人的眼睛，因此其变化较为自然。

另外，由日本纸或者加工纸构成的片材与树脂制片相比而不易带静电且容易进行记录，因此还能够在提高双凸透镜片的防带电、记录特性的方面发挥作用。

此外，与由加工纸构成的片材相比，由日本纸构成的片材更为合适，这是因为：通常，日本纸的纤维比加工纸的纤维长，并且其密度稀疏，因此使可见光有效通过的纤维间的间隙比加工纸大，有利于使图像的清晰度与模糊的程度达到平衡。

附图标记说明如下：

1······双凸透镜片

2······图像片

3······印刷面

4······双凸透镜

41······凹凸透镜面

5······纤维片

Claims

1.一种双凸透镜片，其特征在于，

所述双凸透镜片包括：

图像片，其具有印刷面，该印刷面是将多个不同的图像分割为平行排列的细长的长方形的带且使各个带依次邻接地配置而成的；

双凸透镜，其层叠在所述图像片之上；以及

纤维片，其层叠在所述双凸透镜之上。

2.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片的空隙率为20％以上80％以下。

3.根据权利要求2所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片的空隙率为30％以上65％以下。

4.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片的雾度值H为1以上95以下，全光线透射率Tt为60％以上，平行光线透射率Tp为10％以上。

5.根据权利要求4所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片的雾度值H为15以上90以下，全光线透射率Tt为85％以上，平行光线透射率Tp为40％以上。

6.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片与双凸透镜片仅在透镜的凸部分处接合，在透镜的凹部分不包含树脂、纤维等。

7.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于，

所述纤维片具有日本纸或者近似日本纸的手感。