JP2003302505A - Lens array sheet, master for the lens array sheet, method for manufacturing the master for the lens array sheet, metal mold for the lens array sheet, method for manufacturing the metal mold for the lens array sheet, screen sheet, and rear projection system - Google Patents

Lens array sheet, master for the lens array sheet, method for manufacturing the master for the lens array sheet, metal mold for the lens array sheet, method for manufacturing the metal mold for the lens array sheet, screen sheet, and rear projection system

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JP2003302505A
JP2003302505A JP2002107206A JP2002107206A JP2003302505A JP 2003302505 A JP2003302505 A JP 2003302505A JP 2002107206 A JP2002107206 A JP 2002107206A JP 2002107206 A JP2002107206 A JP 2002107206A JP 2003302505 A JP2003302505 A JP 2003302505A
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JP
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lens array
array sheet
master
lens
sheet
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Shinji Tezuka
伸治 手塚
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lens array sheet, a master for the lens array sheet, a manufacturing method for the master for the lens array sheet, a metal mold for the lens array sheet, a manufacturing method for the metal mold for the lens array sheet, a screen sheet, and a rear projection system so that the screen sheet can be manufactured which can secure a wide field angle within both necessary horizontal and vertical ranges. <P>SOLUTION: The lens array sheet which has a plurality of microlenses arranged on at least one surface is characterized in that intervals of a plurality of convex lenses 2 are different from intervals of the centers of the lenses 2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズアレイシー
ト、レンズアレイシート用マスタ、レンズアレイシート
用マスタの製造方法、レンズアレイシート用金型、レン
ズアレイシート用金型の製造方法、スクリーンシート、
リアプロジェクションシステムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens array sheet, a lens array sheet master, a method for manufacturing a lens array sheet master, a lens array sheet mold, a lens array sheet mold manufacturing method, a screen sheet,
It relates to the rear projection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、比較的大きな画面をコンパクトな
装置構成で表示する手段として背面投影型画像表示装置
(リアプロジェクションシステム)への関心が高まって
いる。同装置は実際の画面よりも小さいサイズの液晶な
どにより形成された画像を、光学系により拡大投影して
大画面のカラー画像を表示する構成となっているもので
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, a rear projection type image display device (rear projection system) has been attracting attention as a means for displaying a relatively large screen with a compact device configuration. The device is configured to display a large-screen color image by magnifying and projecting an image formed by liquid crystal or the like having a size smaller than the actual screen by an optical system.

【0003】画像を表示する際に、スクリーンは大画面
であるがゆえに単一の鑑賞者となす角度は広く、また複
数の鑑賞者からも画像を鑑賞できるように広い範囲での
視野角が要求されており、スクリーンにおいて広い視野
角を得るためには、(1)スクリーン内に光散乱効果の
ある物質を分散させ入射光を幅広く散乱させる事により
視野角を確保する方法、(2)縦に長いかまぼこ状のレ
ンズを水平方向に隣接させた構造のストライプ状のレン
チキュラレンズアレイを入射面に設けることにより、水
平方向の視野角を制御し、レンズアレイ内または別に設
けた部材内に光散乱効果のある物質を分散させて垂直方
向の視野角を確保する方法等、が主として実施されてい
る(例えば特開2000−137294号公報参照)。
When displaying an image, since the screen is a large screen, a large angle is formed with a single viewer, and a wide viewing angle is required so that multiple viewers can view the image. In order to obtain a wide viewing angle on the screen, (1) a method of securing a viewing angle by dispersing a substance having a light scattering effect in the screen and widely scattering incident light, (2) vertically By providing a striped lenticular lens array with a structure in which long, semi-cylindrical lenses are adjacent to each other in the horizontal direction, the horizontal viewing angle is controlled and the light scattering effect is achieved in the lens array or in a separate member. A method of dispersing a certain substance to secure a vertical viewing angle and the like are mainly practiced (see, for example, JP 2000-137294 A).

【0004】しかしながら、上述した(1)の構成にお
いては垂直方向、水平方向のいずれにおいても視野角の
拡大はスクリーン内の光散乱物質の散乱に依存している
ため、視野角を広げようとするとスクリーン中の光散乱
物質の濃度を高くする必要があり、スクリーン内で光が
減衰してスクリーンで得られる画像が暗くなってしまう
という問題点がある。また(2)の構成においては水平
方向の視野角についてはレンズにより制御されているが
垂直方向については(1)と同様の問題点がある。
However, in the above-mentioned configuration (1), since the expansion of the viewing angle in both the vertical direction and the horizontal direction depends on the scattering of the light-scattering substance in the screen, it is attempted to expand the viewing angle. Since it is necessary to increase the concentration of the light scattering substance in the screen, there is a problem that light is attenuated in the screen and an image obtained on the screen becomes dark. In the configuration of (2), the viewing angle in the horizontal direction is controlled by the lens, but there is the same problem as in (1) in the vertical direction.

【0005】このような課題を解決するために特開20
00−321675号公報においては、スクリーンを構
成するマイクロレンズアレイシートの各レンズ要素にお
いて水平方向と垂直方向にそれぞれ異なった曲率をもた
せることで各々の視野を制御しようとする提案がなされ
ている。
In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 00-321675, it is proposed that each lens element of the microlens array sheet forming the screen has different curvatures in the horizontal direction and the vertical direction to control the respective visual fields.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開2
000−321675号公報に示す従来技術には、同一
スクリーンシート内での各レンズ要素の形状はすべて等
しいため、スクリーンのいずれの場所においても視野特
性は同じであり、例えば、スクリーンの上端が観察者の
身長と同等もしくはそれ以上であった際には、更にその
位置から上方へ視野角を広げることになり、実質的に必
要な領域へ達する光量は減ることになるという問題があ
る。又、製造上最も重要なレンズの形状を決定する型の
作製方法に関する記載がなく、実際に製造することが困
難であるという問題がある。
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
In the prior art disclosed in Japanese Patent Publication No. 000-321675, since the shape of each lens element is the same in the same screen sheet, the visual field characteristics are the same at any place of the screen. When the height is equal to or more than the height of the human body, the viewing angle is further widened from that position, and there is a problem that the amount of light reaching the substantially necessary area is reduced. In addition, there is no description about a method of manufacturing a mold that determines the shape of the lens, which is most important in manufacturing, and it is difficult to actually manufacture the lens.

【0007】そこで本発明は上記の問題点を解決するた
めになされたもので、水平及び垂直のいずれにおいても
必要な範囲内で十分に広い視野角を確保できるスクリー
ンシートを製造し得るよう、レンズアレイシート、レン
ズアレイシート用マスタ、レンズアレイシート用マスタ
の製造方法、レンズアレイシート用金型、レンズアレイ
シート用金型の製造方法、スクリーンシート、リアプロ
ジェクションシステムを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a lens is provided for manufacturing a screen sheet which can secure a sufficiently wide viewing angle within a required range both horizontally and vertically. An object of the present invention is to provide an array sheet, a lens array sheet master, a lens array sheet master manufacturing method, a lens array sheet mold, a lens array sheet mold manufacturing method, a screen sheet, and a rear projection system.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1記載の発明では、少なくとも片方の表面
に複数の微細なレンズを配置してなるレンズアレイシー
トにおいて、前記複数の凸レンズの間隔と同レンズの中
心の間隔が異なるよう構成したレンズアレイシートを最
も主要な特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to claim 1, a plurality of convex lenses are provided in a lens array sheet in which a plurality of fine lenses are arranged on at least one surface. The most main feature is a lens array sheet configured so that the distance between the lens and the center of the lens is different.

【0009】請求項2記載の発明では、少なくとも片方
の表面に複数の微細なレンズを配置してなるレンズアレ
イシートにおいて、前記複数のレンズ中心の間隔が水平
方向には均等であり、且つ垂直方向においては異なるよ
う構成したレンズアレイシートを主要な特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in a lens array sheet in which a plurality of fine lenses are arranged on at least one surface, the intervals between the plurality of lens centers are even in the horizontal direction and are vertical. In the above, the main feature is a lens array sheet configured differently.

【0010】請求項3記載の発明では、 基材の少なく
とも表面を構成する第1の金属層と、第1の金属層を覆
い所定の間隔で微小な開口が形成された絶縁層と、第1
の金属層と前記絶縁層の開口を介して接続する凸形状の
第2の金属層と、第2の金属層を覆う第3の金属層から
なるレンズアレイシート用マスタを主要な特徴とする。
According to a third aspect of the invention, a first metal layer constituting at least the surface of the base material, an insulating layer covering the first metal layer and having minute openings formed at predetermined intervals,
The lens array sheet master is characterized by a second metal layer having a convex shape that is connected to the second metal layer through the opening of the insulating layer and a third metal layer that covers the second metal layer.

【0011】請求項4記載の発明では、第2及び第3の
金属層の主たる金属が同一材料である請求項3記載のレ
ンズアレイシート用マスタを主要な特徴とする。
The invention according to claim 4 is characterized by the lens array sheet master according to claim 3, wherein the main metals of the second and third metal layers are the same material.

【0012】請求項5記載の発明では、少なくとも表面
に第1の金属層を形成した基材を用意する工程と、前記
基材上に所定の間隔で微小な開口を有する第1の絶縁層
を形成する工程と、第1の絶縁層が形成された基材上に
微小な開口を含み且つ異なる間隔でレンズの大きさに相
当する領域の開口を有して、作製すべきレンズマスター
の高さよりも厚い第2の絶縁層を形成する工程と、第1
の絶縁層及び第2の絶縁層が形成された基材を陰極とし
て第1のメッキ浴の電析により第1の金属層から第2の
金属層を析出させる工程と、続いて第2のメッキ浴の電
析により第3の金属層を析出させる工程と、第2の絶縁
層を除去する工程とからなるレンズアレイシート用マス
ターの製造方法を主要な特徴とする。
In a fifth aspect of the present invention, a step of preparing a base material on which at least a first metal layer is formed, and a first insulating layer having minute openings at predetermined intervals on the base material are provided. The step of forming and the opening of the area including the minute openings on the base material on which the first insulating layer is formed and corresponding to the size of the lens at different intervals, Forming a thicker second insulating layer;
The step of depositing the second metal layer from the first metal layer by electrodeposition of the first plating bath using the base material on which the insulating layer and the second insulating layer are formed as a cathode, and then the second plating The main feature of the method for producing a master for a lens array sheet includes a step of depositing a third metal layer by electrodeposition of a bath and a step of removing the second insulating layer.

【0013】請求項6記載の発明では、第3の金属層を
析出させる工程として、第2のメッキ浴に、第1のメッ
キ浴と同一の金属を析出させ得る光沢メッキ浴を用いた
請求項5記載のレンズアレイシート用マスターの製造方
法を主要な特徴とする。
In the invention according to claim 6, as the step of depositing the third metal layer, a bright plating bath capable of depositing the same metal as the first plating bath is used in the second plating bath. The main feature is the method for producing a master for a lens array sheet described in item 5.

【0014】請求項7記載の発明では、請求項3又は4
記載のレンズアレイシート用マスターの反転形状を有す
るレンズアレイシート用金型を主要な特徴とする。
According to the invention of claim 7, claim 3 or 4
The main feature is a lens array sheet mold having an inverted shape of the described lens array sheet master.

【0015】請求項8の記載の発明では、少なくともレ
ンズアレイシート用マスターを用意する工程と、凸形状
が形成された面で少なくとも凸形状に形成された領域を
導電処理する工程と、導電処理した表面に離型処理を施
す工程と、前記レンズアレイシート用マスターを陰極と
することによりメッキ浴中で金型となる金属を析出させ
る工程と、マスターと金型とを離型層を界面として剥離
する工程とからなるレンズアレイシート用金型の製造方
法を主要な特徴とする。
In the invention according to claim 8, a step of preparing at least a master for a lens array sheet, a step of conducting a conductive treatment on a region formed in at least a convex shape on a surface on which the convex shape is formed, and a conductive treatment are performed. A step of releasing the surface, a step of depositing a metal to be a mold in a plating bath by using the lens array sheet master as a cathode, and a step of separating the master and the mold with a release layer as an interface. The main feature is a method for manufacturing a lens array sheet mold, which comprises the steps of:

【0016】請求項9記載の発明では、請求項1または
2記載のレンズアレイシートを用いて構成したスクリー
ンシートを主要な特徴とする。
The invention according to claim 9 is characterized mainly in a screen sheet constituted by using the lens array sheet according to claim 1 or 2.

【0017】請求項10では、請求項9記載のスクリー
ンシートを用いて構成したことを特徴とするリアプロジ
ェクションシステムを主要な特徴とする。
A tenth aspect of the present invention is mainly characterized in that the rear projection system is configured by using the screen sheet according to the ninth aspect.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図1は、本発明によるレンズア
レイシートの一実施例をレンズ上面から見た状態を示す
図であり、図2は、図1のII−II方向の矢視図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a state in which an embodiment of a lens array sheet according to the present invention is viewed from the upper surface of a lens, and FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.

【0019】図1において、基板1上には複数の凸レン
ズ2をピッチPLで行列状に配列しており、その中心は
図中の中央の行ではレンズ中心と一致し横方向はレンズ
ピッチと同一であり、縦方向はPLよりも小さいピッチ
Cとなっている。又、凸レンズ2のうち中央のレンズ
2aは上下対称な形状をしており、中央より上にあるレ
ンズ2bはその光軸が下向きに傾いており、反対に中央
より下にあるレンズ2cはその光軸が上向きに傾いてお
りその傾向は中心から離れるほど大きくなっている。こ
のような形状のレンズアレイシートに垂直な光を入射さ
せると中央のレンズ2aを通過した光は上下に均等に広
がる。これに対して中心より上にあるレンズ2bを通過
した光は上側よりも下側に広く広がり、中心より下にあ
るレンズ2cを通過した光はこれとは逆に下側よりも上
側に広がる。その結果図2に示す様にレンズアレイシー
トのいずれの部分からの光でもその後方において同一の
領域を限定して照射することができる。なお、この領域
はレンズ2a,2b、2cの大きさ、レンズ中央と光学
的な中心とのずれを変えることにより所望の位置に変え
ることが可能である。また、図中は各レンズ要素間に大
きな間隔があるがこれは適宜狭くすることは可能であ
る。
In FIG. 1, a plurality of convex lenses 2 are arranged in a matrix on a substrate 1 at a pitch P L , and the center of the convex lenses 2 coincides with the center of the lens in the central row in the drawing and the lens pitch in the lateral direction is the lens pitch. They are the same, and the pitch P C is smaller than P L in the vertical direction. The center lens 2a of the convex lenses 2 has a vertically symmetrical shape, the lens 2b above the center has its optical axis tilted downward, and the lens 2c below the center, on the other hand, has its optical axis. The axis is tilted upward, and the tendency becomes larger as it goes away from the center. When vertical light is made incident on the lens array sheet having such a shape, the light that has passed through the central lens 2a spreads vertically evenly. On the other hand, the light passing through the lens 2b above the center spreads broader downward than the upper side, and the light passing through the lens 2c below the center spreads upward rather than the lower side. As a result, as shown in FIG. 2, the light from any part of the lens array sheet can be applied to the same area limited behind the light. It should be noted that this region can be changed to a desired position by changing the size of the lenses 2a, 2b and 2c and the shift between the lens center and the optical center. Further, although there is a large gap between the lens elements in the figure, this can be made narrower as appropriate.

【0020】このようなレンズアレイシートを用いてス
クリーン(スクリーンシート)を形成することにより、
水平方向には左右対称の大きな広がりを持つ光が出射さ
れるので、広い視野角を得ることができる。又、垂直方
向においては水平方向よりも視野範囲が狭くなるが、複
数の人間が鑑賞するスクリーンを考えると、鑑賞者はス
クリーンに対して水平方向に複数幅広く位置するので、
好適に使用することができる。更に、垂直方向において
は鑑賞者の立位または座位での目線の差程度であるの
で、問題になることはない。又、スクリーン上端は鑑賞
者の目線と同等かそれ以上の高さにあり、下端は目線と
同等かそれ以下の高さにある状態が一般的であるが、ス
クリーン上部の光を上方に、または下部の光を下方に広
げることは意味がないばかりか画面の明るさにむらを生
じるので、好ましくない。従って、上記したようなスク
リーンシートではスクリーン上部及び下部の光を無駄に
することない配光特性を得ることができる。又、スクリ
ーンシートを用いて高品位な画像を表示し得るリアプロ
ジェクションシステムを提供することができる。
By forming a screen (screen sheet) using such a lens array sheet,
Since light having a large laterally symmetrical spread is emitted in the horizontal direction, a wide viewing angle can be obtained. Also, although the field of view becomes narrower in the vertical direction than in the horizontal direction, when considering a screen that is viewed by multiple people, the viewers are positioned wider in the horizontal direction than the screen.
It can be used preferably. Further, in the vertical direction, there is no problem because it is about the difference between the line of sight of the viewer when standing or sitting. In addition, the upper end of the screen is at a height equal to or higher than the line of sight of the viewer, and the lower end is at a height equal to or lower than the line of sight of the viewer. It is not desirable to spread the lower light downward, and it causes unevenness in the brightness of the screen, which is not preferable. Therefore, with the screen sheet as described above, it is possible to obtain light distribution characteristics without wasting the light above and below the screen. Further, it is possible to provide a rear projection system capable of displaying a high quality image using a screen sheet.

【0021】更に、上述した例はスクリーンの高さ方向
の中心から上下方向に均等な配光特性を与える場合につ
いて記述したが、スクリーンの設置する場面に応じてレ
ンズ中央と光学的な中央が一致する場所を適宜上下に変
えることにより上方または下方に指向した配光特性をも
ったレンズアレイシート及びスクリーンを得ることもで
きる。
Further, although the above-mentioned example describes the case where a uniform light distribution characteristic is given in the vertical direction from the center in the height direction of the screen, the lens center and the optical center coincide with each other depending on the scene where the screen is installed. It is also possible to obtain a lens array sheet and a screen having a light distribution characteristic that is directed upward or downward by appropriately changing the place to be turned up and down.

【0022】次に、図3は、本発明によるレンズアレイ
シートの他の一実施例をレンズ上面から見た状態を示す
図である。図3には、水平方向、垂直方向ともにレンズ
ピッチとレンズ中心のピッチとを変えた例である。この
ような形状においてはその配光特性を水平、垂直の両方
向においても制御することが可能となる。
Next, FIG. 3 is a view showing another embodiment of the lens array sheet according to the present invention as viewed from the top of the lens. FIG. 3 shows an example in which the lens pitch and the lens center pitch are changed in both the horizontal and vertical directions. With such a shape, the light distribution characteristic can be controlled in both horizontal and vertical directions.

【0023】次に、図4は、本発明によるレンズアレイ
シートの更に他の一実施例をレンズ上面から見た状態を
示す図である。図4には、レンズ3の外形形状を六角形
として稠密に配置した例である。このような配列にする
ことによりレンズ要素間のピッチを小さくすることがで
きる。規則正しい配列の組み合わせによりモアレが生じ
る虞れがあるが、これは一方のピッチに対して他方のピ
ッチが十分に小さくなることにより低減することが知ら
れている。従って、この例のような構成にすることでモ
アレを低減することが可能となる。
Next, FIG. 4 is a view showing a state in which another embodiment of the lens array sheet according to the present invention is viewed from the upper surface of the lens. FIG. 4 shows an example in which the lens 3 has a hexagonal outer shape and is densely arranged. With such an arrangement, the pitch between lens elements can be reduced. It is known that moire may occur due to a combination of regular arrangements, but this is reduced by making one pitch sufficiently smaller than the other pitch. Therefore, it is possible to reduce moire by adopting the configuration as in this example.

【0024】次に、図5は、本発明によるレンズアレイ
シートを作製するためのマスタ及び金型の作製方法を示
すステップ図である。マスタ及び金型の作製方法を図5
により説明する。初めに、第1の金属層4を有する基板
5を用意する。ここで、基板5としては厚さ1mmのガ
ラス製基板上に無電解ニッケルめっき(金属層)を10
00〜10000Å形成したものを用いた。無電解ニッ
ケルめっきの厚さは、これ以下の場合にはピンホールな
どの欠陥が生じる可能性があり、またこれ以上の場合に
は膜の応力が大きくなり基板5との界面で剥離してしま
う可能性がある。なお、基板5としては本例のように非
金属基板上に金属膜4を形成した部材でもよいし、もち
ろん全体が金属製のものでもよい。
Next, FIG. 5 is a step diagram showing a method for producing a master and a die for producing the lens array sheet according to the present invention. FIG. 5 shows the method of manufacturing the master and the mold.
Will be described. First, the substrate 5 having the first metal layer 4 is prepared. Here, as the substrate 5, 10 mm of electroless nickel plating (metal layer) is formed on a glass substrate having a thickness of 1 mm.
00 to 10000Å was used. If the thickness of the electroless nickel plating is less than this, defects such as pinholes may occur, and if it is more than this, the stress of the film becomes large and peeling occurs at the interface with the substrate 5. there is a possibility. The substrate 5 may be a member in which the metal film 4 is formed on a non-metal substrate as in this example, or may be made of metal as a whole.

【0025】次に、この基板5上全面に第1の絶縁層6
として厚さ1μmのポジ型のフォトレジスト層を形成
し、レンズとしての中心を形成すべき部分にフォトマス
クを介して露光した後現像を行い、露光された部分のレ
ジストを除去してφ4μm径の第1の金属層4を露出さ
せた。ここで、第1の絶縁層6及び開口の形成法として
はフォトレジストを用いたリソグラフィープロセスに限
らずスクリーン印刷などによる方法、その他の材料を形
成した後レーザ照射により直接除去する方法などを用い
ることができる。又、開口として第1の金属層4を露出
させる径としてはレンズ形状に対する影響を小さくする
ために作製すべきレンズ径の1/5以下さらに望ましく
は1/10以下である。
Next, the first insulating layer 6 is formed on the entire surface of the substrate 5.
As a positive photoresist layer having a thickness of 1 μm, a portion where the center as a lens is to be formed is exposed through a photomask and then developed, and the resist in the exposed portion is removed to obtain a φ4 μm diameter film. The first metal layer 4 was exposed. Here, the method for forming the first insulating layer 6 and the opening is not limited to the lithography process using a photoresist, but a method such as screen printing or a method of directly removing the other material by laser irradiation after forming other materials is used. You can Further, the diameter for exposing the first metal layer 4 as an opening is 1/5 or less, more preferably 1/10 or less, of the lens diameter to be manufactured in order to reduce the influence on the lens shape.

【0026】続いて、この上に第2の絶縁層7としてド
ライフィルムレジスト層を50μm形成し、フォトマス
クを介して露光した後現像することでφ40μmの開口
をレンズを形成すべき場所に対応して形成し第1の絶縁
層6及びその中に形成された第1の金属層4の露出部を
露出させた。第2の絶縁層7の形成法は第1の絶縁層6
と同様その他の方法により形成することもできる。この
ようにしてレンズ外形に相当する部分が第2の絶縁層7
の開口としてレンズ中心に相当する部分が第1の絶縁層
6の開口として形成される。この際にレンズ外形の間隔
Lとレンズ中心の間隔PCが異なっているために図1に
示すような外観になる。
Subsequently, a dry film resist layer having a thickness of 50 μm is formed thereon as a second insulating layer 7, exposed through a photomask, and then developed to form an opening of φ40 μm corresponding to a place where a lens is to be formed. The exposed portion of the first insulating layer 6 and the first metal layer 4 formed therein is exposed. The method for forming the second insulating layer 7 is the same as the first insulating layer 6
It can also be formed by other methods similar to. In this way, the portion corresponding to the lens outer shape is the second insulating layer 7
The opening corresponding to the center of the lens is formed as the opening of the first insulating layer 6. At this time, since the lens outer shape interval P L and the lens center interval P C are different, the appearance is as shown in FIG.

【0027】更に、この基板5を第1の金属層4を陰極
としてスルファミン酸ニッケル中でレンズ中心の部分の
高さ15μmになるまで電気めっきを行い第2の金属層
8を形成する。続いてこの基板5を陰極として光沢ニッ
ケルめっき浴中で電気めっきを5μm行い第3の金属層
9を形成する。
Further, this substrate 5 is electroplated in nickel sulfamate using the first metal layer 4 as a cathode until the height of the lens center portion becomes 15 μm to form a second metal layer 8. Subsequently, using this substrate 5 as a cathode, electroplating is performed to a thickness of 5 μm in a bright nickel plating bath to form a third metal layer 9.

【0028】次に、ドライフィルム剥離液を用いて第2
の絶縁層を除去することによりマスターが形成される。
Next, a second dry film stripping solution is used.
A master is formed by removing the insulating layer.

【0029】次に、このマスター表面を導電処理として
スパッタリングによりニッケル膜を1000Å形成し、
続いて離型処理としてこのニッケル膜表面に酸素存在下
でUV光を照射し表面に酸化層を形成する。続いて、こ
の基板5を陰極としてスルファミン酸ニッケル中で基板
5の表面に電気めっきによりニッケルを100μm以上
析出させる。この後上記剥離処理により形成した酸化層
を界面としてマスター10から剥離することでマスター
10の反転形状を有する金型11が得られる。
Next, a nickel film of 1000 liters is formed by sputtering this master surface as a conductive treatment,
Subsequently, as a release treatment, UV light is irradiated on the surface of the nickel film in the presence of oxygen to form an oxide layer on the surface. Subsequently, nickel is deposited to 100 μm or more on the surface of the substrate 5 in nickel sulfamate using the substrate 5 as a cathode by electroplating. After that, the oxide layer formed by the above-mentioned peeling process is peeled from the master 10 with the interface as an interface, so that the mold 11 having an inverted shape of the master 10 is obtained.

【0030】このようにして得られた金型11上に紫外
線硬化性樹脂を塗布した後紫外線を照射し硬化させた後
に金型から剥離することによりレンズアレイシートを得
ることができる。
A lens array sheet can be obtained by coating the mold 11 thus obtained with an ultraviolet curable resin, irradiating it with ultraviolet rays to cure it, and then peeling it off from the mold.

【0031】又、レンズアレイシートはこの他熱可塑性
のフィルムに加熱した上記金型を押し付けることによっ
ても得ることができる。
Alternatively, the lens array sheet can be obtained by pressing the heated die onto a thermoplastic film.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のレンズ
アレイシートによれば、レンズ間隔とレンズ中心間隔が
異なるので、レンズ形状中心とレンズの光軸中心が異な
り、レンズ出射後の光線の進行方向に偏りを生じさせ
て、配光を制御することができる。
As described above, according to the lens array sheet of the first aspect, since the lens interval and the lens center interval are different, the lens shape center and the optical axis center of the lens are different, and the light beam after the lens exits. The light distribution can be controlled by causing a deviation in the traveling direction.

【0033】請求項2のレンズアレイシートによれば、
レンズ中心が水平方向には均等であり、且つ垂直方向に
おいては異なるので、水平方向に関してはいずれの位置
からも同等な視野角となり、垂直方向においてはレンズ
中心の間隔に応じて視野角を偏って制御することができ
る。
According to the lens array sheet of claim 2,
Since the center of the lens is uniform in the horizontal direction and different in the vertical direction, the viewing angle is the same from any position in the horizontal direction, and the viewing angle is deviated according to the distance between the lens centers in the vertical direction. Can be controlled.

【0034】請求項3のレンズアレイシート用マスター
によれば、表面を十分に平滑にし得るので、マスター形
状に忠実で、且つ複製して得る金型との離型性に優れて
た金型を得ることができる。また、これから良好な光学
特性のレンズシートを得ることができる。
According to the lens array sheet master of the third aspect, since the surface can be made sufficiently smooth, a mold that is faithful to the master shape and is excellent in mold releasability from a mold obtained by copying. Obtainable. Further, a lens sheet having good optical characteristics can be obtained from this.

【0035】請求項4のレンズアレイシート用マスター
によれば、第2及び第3の金属層の主たる金属が同一で
あるので、金型複製工程で温度変化が生じた際にも熱膨
張率の差などに起因する金属層界面での剥離を生じるこ
となく金型を得ることができる。
According to the lens array sheet master of the fourth aspect, since the main metals of the second and third metal layers are the same, the coefficient of thermal expansion can be maintained even when a temperature change occurs in the mold duplication process. The mold can be obtained without causing peeling at the interface of the metal layer due to a difference or the like.

【0036】請求項5のレンズアレイシート用マスター
の製造方法によれば、レンズ中心の位置を第1の絶縁層
開口で決定し、レンズ全体の位置を第2の絶縁層で決定
したうえで金属層析出の処理により作製するので、レン
ズ中心とレンズとの位置関係を変えた多数のレンズが形
成されたマスターを適切に作製することができる。
According to the method for manufacturing a master for a lens array sheet of claim 5, the position of the center of the lens is determined by the opening of the first insulating layer, and the position of the entire lens is determined by the second insulating layer, and then the metal is used. Since it is produced by the layer deposition treatment, it is possible to properly produce a master in which a large number of lenses having different positional relationships between the lens center and the lenses are formed.

【0037】請求項6のレンズアレイシート用マスター
の製造方法によれば、第3の金属層を析出させるために
光沢メッキ浴を用いるので、析出表面の滑らかなマスタ
ーを作製することができる。
According to the method for producing a master for a lens array sheet of claim 6, since the gloss plating bath is used for depositing the third metal layer, a master having a smooth deposition surface can be produced.

【0038】請求項7のレンズアレイシート用金型によ
れば、請求項3、4記載のマスターの反転形状を有する
ので、表面が滑らかであり成型後の離型性に優れ、且つ
得られた成型品も良好な光学特性を有する。
According to the lens array sheet mold of the seventh aspect, since it has the inverted shape of the master according to the third and fourth aspects, the surface is smooth and the mold releasability after molding is excellent and obtained. The molded product also has good optical properties.

【0039】請求項8のレンズアレイシート用金型の製
造方法によれば、マスター表面に離型層を形成する工程
を有するので、マスターのレンズ部と基板とを接続する
開口が小さくてもマスターと金型との分離を確実に行う
ことができる。
According to the method of manufacturing the lens array sheet mold of the eighth aspect, the method includes the step of forming the release layer on the surface of the master. Therefore, even if the opening for connecting the lens portion of the master and the substrate is small, the master The mold and the mold can be reliably separated.

【0040】請求項9のスクリーンシートによれば、請
求項1、2記載のレンズイアレイシートを用いるので、
視野特性を垂直方向と水平方向とで独立して制御し、且
つ面内においても制御することができ、結果的に視認性
に優れたスクリーンとなる。
According to the screen sheet of claim 9, since the lens array sheet of claim 1 or 2 is used,
The visual field characteristics can be controlled independently in the vertical direction and the horizontal direction, and can also be controlled in the plane, resulting in a screen with excellent visibility.

【0041】請求項10のリアプロジェクションシステ
ムによれば、請求項9記載のスクリーンを用いるので、
視認性に優れた高品位な画像を表示することができる。
According to the rear projection system of claim 10, since the screen according to claim 9 is used,
It is possible to display a high-quality image with excellent visibility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるレンズアレイシートの一実施例を
レンズ上面から見た状態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a state in which an embodiment of a lens array sheet according to the present invention is viewed from the top surface of a lens.

【図2】図1のII−II方向の矢視図である。FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.

【図3】本発明によるレンズアレイシートの他の一実施
例をレンズ上面から見た状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which another embodiment of the lens array sheet according to the present invention is viewed from the upper surface of the lens.

【図4】本発明によるレンズアレイシートの更に他の一
実施例をレンズ上面から見た状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which another embodiment of the lens array sheet according to the present invention is viewed from the upper surface of the lens.

【図5】本発明によるレンズアレイシートを作製するた
めのマスタ及び金型の作製方法を示すステップ図であ
る。
FIG. 5 is a step diagram showing a method for producing a master and a mold for producing a lens array sheet according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 凸レンズ 2a 中央のレンズ 2b 中央より上にあるレンズ 2c 中央より下にあるレンズ 3 レンズ 4 第1の金属層 5 基板 6 第1の絶縁層 7 第2の絶縁層 8 第2の金属層 9 第3の金属層 10 マスター(レンズアレイシート用マスター) 11 金型(レンズアレイシート用金型) 1 substrate 2 convex lens 2a Center lens 2b Lens above center 2c Lens below center 3 lenses 4 First metal layer 5 substrates 6 First insulating layer 7 Second insulating layer 8 Second metal layer 9 Third metal layer 10 masters (master for lens array sheet) 11 Mold (mold for lens array sheet)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 レンズアレイシート、レンズアレイシート用マスタ、レンズアレイシート用マスタの製造方法、 レンズアレイシート用金型、レンズアレイシート用金型の製造方法、スクリーンシート、リアプ ロジェクションシステム   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (54) [Title of Invention] Lens array sheet, master for lens array sheet, method for manufacturing master for lens array sheet,                     Mold for lens array sheet, manufacturing method for mold for lens array sheet, screen sheet, rear plate                     Projection system

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも片方の表面に複数の微細なレ
ンズを配置してなるレンズアレイシートにおいて、前記
複数の凸レンズの間隔と同レンズの中心の間隔が異なる
よう構成したことを特徴とするレンズアレイシート。
1. A lens array sheet having a plurality of fine lenses arranged on at least one surface thereof, wherein the intervals between the plurality of convex lenses and the intervals between the centers of the lenses are different from each other. Sheet.
【請求項2】 少なくとも片方の表面に複数の微細なレ
ンズを配置してなるレンズアレイシートにおいて、前記
複数のレンズ中心の間隔が水平方向には均等であり、且
つ垂直方向においては異なるよう構成したことを特徴と
するレンズアレイシート。
2. A lens array sheet having a plurality of fine lenses arranged on at least one surface thereof, wherein the intervals between the centers of the plurality of lenses are uniform in the horizontal direction and different in the vertical direction. A lens array sheet characterized by the above.
【請求項3】 基材の少なくとも表面を構成する第1の
金属層と、第1の金属層を覆い所定の間隔で微小な開口
が形成された絶縁層と、第1の金属層と前記絶縁層の開
口を介して接続する凸形状の第2の金属層と、第2の金
属層を覆う第3の金属層からなることを特徴とするレン
ズアレイシート用マスタ。
3. A first metal layer forming at least the surface of a base material, an insulating layer covering the first metal layer and having minute openings formed at predetermined intervals, the first metal layer and the insulation. A lens array sheet master, comprising: a convex second metal layer connected through an opening of the layer; and a third metal layer covering the second metal layer.
【請求項4】 第2及び第3の金属層の主たる金属が同
一材料であることを特徴とする請求項3記載のレンズア
レイシート用マスタ。
4. The lens array sheet master according to claim 3, wherein the main metals of the second and third metal layers are the same material.
【請求項5】 少なくとも表面に第1の金属層を形成し
た基材を用意する工程と、前記基材上に所定の間隔で微
小な開口を有する第1の絶縁層を形成する工程と、第1
の絶縁層が形成された基材上に微小な開口を含み且つ異
なる間隔でレンズの大きさに相当する領域の開口を有し
て、作製すべきレンズマスターの高さよりも厚い第2の
絶縁層を形成する工程と、第1の絶縁層及び第2の絶縁
層が形成された基材を陰極として第1のメッキ浴の電析
により第1の金属層から第2の金属層を析出させる工程
と、続いて第2のメッキ浴の電析により第3の金属層を
析出させる工程と、第2の絶縁層を除去する工程とから
なることを特徴とするレンズアレイシート用マスターの
製造方法。
5. A step of preparing a base material having a first metal layer formed on at least a surface thereof, and a step of forming a first insulating layer having minute openings at predetermined intervals on the base material, 1
Second insulating layer including minute openings on the base material on which the insulating layer is formed and having openings in regions corresponding to the size of the lens at different intervals and thicker than the height of the lens master to be manufactured. And a step of depositing a second metal layer from the first metal layer by electrodeposition of a first plating bath using the base material on which the first insulation layer and the second insulation layer are formed as a cathode. And a step of subsequently depositing a third metal layer by electrodeposition of a second plating bath, and a step of removing the second insulating layer, the method for producing a master for a lens array sheet.
【請求項6】 第3の金属層を析出させる工程として、
第2のメッキ浴に、第1のメッキ浴と同一の金属を析出
させ得る光沢メッキ浴を用いたことを特徴とする請求項
5記載のレンズアレイシート用マスターの製造方法。
6. The step of depositing a third metal layer comprises:
The method for manufacturing a master for a lens array sheet according to claim 5, wherein a gloss plating bath capable of depositing the same metal as that of the first plating bath is used as the second plating bath.
【請求項7】 請求項3又は4記載のレンズアレイシー
ト用マスターの反転形状を有することを特徴とするレン
ズアレイシート用金型。
7. A mold for a lens array sheet, which has an inverted shape of the master for a lens array sheet according to claim 3 or 4.
【請求項8】 少なくともレンズアレイシート用マスタ
ーを用意する工程と、凸形状が形成された面で少なくと
も凸形状に形成された領域を導電処理する工程と、導電
処理した表面に離型処理を施す工程と、前記レンズアレ
イシート用マスターを陰極とすることによりメッキ浴中
で金型となる金属を析出させる工程と、マスターと金型
とを離型層を界面として剥離する工程とからなることを
特徴とするレンズアレイシート用金型の製造方法。
8. A step of preparing at least a master for a lens array sheet, a step of subjecting at least a region formed in a convex shape on a surface on which a convex shape is formed to a conductive treatment, and a release treatment to the surface subjected to the conductive treatment. A step of depositing a metal to be a mold in a plating bath by using the lens array sheet master as a cathode, and a step of peeling the master and the mold with the release layer as an interface. A method for manufacturing a die for a lens array sheet, which is characterized.
【請求項9】 請求項1または2記載のレンズアレイシ
ートを用いて構成したことを特徴とするスクリーンシー
ト。
9. A screen sheet comprising the lens array sheet according to claim 1 or 2.
【請求項10】 請求項9記載のスクリーンシートを用
いて構成したことを特徴とするリアプロジェクションシ
ステム。
10. A rear projection system, comprising the screen sheet according to claim 9.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015169804A (en) * 2014-03-07 2015-09-28 株式会社リコー Lens array, image display device, and moving body
JP2017009744A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 矢崎総業株式会社 Lens array and image display device
JP2020149032A (en) * 2018-10-05 2020-09-17 株式会社リコー Optical element, display device, display system and movable body

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