JP2004513390A - コンポジットレンチキュラーレンズシートおよびプロジェクションスクリーン - Google Patents
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Abstract
【課題】セパレーションあるいは、しわやうねりの発生を製造段階において防止するレンチキュラーレンズシートおよびそのレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーンを提供する。
【解決手段】フレネルレンズシートの出光面側に配置され入光面側と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシートにおいて、出光面側材料のガラス転移点をＴａ（度Ｃ）、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ（１／度Ｃ）、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ（１／度Ｃ）、とし、入光面側材料のガラス転移点をＴｂ（度Ｃ）、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以上の所定温度をＴｘ（度Ｃ）とした場合、
【数１】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定する。
【解決手段】フレネルレンズシートの出光面側に配置され入光面側と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシートにおいて、出光面側材料のガラス転移点をＴａ（度Ｃ）、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ（１／度Ｃ）、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ（１／度Ｃ）、とし、入光面側材料のガラス転移点をＴｂ（度Ｃ）、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以上の所定温度をＴｘ（度Ｃ）とした場合、
【数１】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレネルレンズシートと組み合わせて好適に用いられるレンチキュラーレンズシートおよびそのレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すようにプロジェクションスクリーンにおいては、入光面側にフレネルレンズシートＦが、出光面側にレンチキュラーレンズシートＬが配置されている。フレネルレンズシートは、ベースシートにＵＶ樹脂を用いてフレネルレンズを形成したものであり、迷光（２重像）の発生を防止するため、その厚さは０．２〜０．６ｍｍ程度と薄くされている。
一方、レンチキュラーレンズシートは、押し出し成型法によってその表面にレンチキュラーレンズが形成された、厚さが約０．６〜１．１ｍｍのシートである。
【０００３】
これらの比較的厚さの薄いレンズシートが使用されるスクリーンのサイズは、通常４０〜８０インチと大きい為、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の間にセパレーション、あるいはしわやうねりが発生しやすい。このような現象を避けるため、レンチキュラーレンズシートの形状を入光面側（フレネルレンズシート側）に凸な形状に形成して（図５（ａ）参照）フレネルレンズシートと密着するように貼り合わせる方法（図５（ｂ）参照）が提案されている。特開２０００−２３５２３０の公報には、レンチキュラーレンズシートの入光面側に吸湿性の高いアクリル樹脂を用いることにより、上記方法を実現する構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、湿度はプロジェクションスクリーンの使用環境に依存するものであるので、このような使用の段階に至る以前の段階において上記問題を解決したいという要求があった。
【０００５】
そこで、本発明は、製造段階において上記問題の解決を可能とするレンチキュラーレンズシートおよびそのレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明なプラスチック材料、例えばアクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等には材料の種類ごとに必ず固有のガラス転移点温度（それ以上の温度になると材料の流動化が始まる温度）があり、そのガラス転移点温度を境に前後の線膨張係数が顕著に変化することに着目してなされたものである。
【０００７】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明の第一の態様においては、フレネルレンズシート（Ｆ）の出光面側（Ｏ）に配置され入光面側（Ｉ）と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシート（Ｌ）であって、出光面側材料（Ｌａ）のガラス転移点をＴａ度Ｃ、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ、とし、入光面側材料（Ｌｂ）のガラス転移点をＴｂ度Ｃ、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ、ＴａおよびＴｂ以上の所定温度をＴｘ度Ｃとした場合、
【数５】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定したことを特徴とするコンポジットレンチキュラーレンズシートにより前記課題を解決する。
【０００９】
ここに、出光面側材料（Ｌａ）の線膨張係数Ａｍ、Ａｓ、および入光面側材料（Ｌｂ）の線膨張係数をＢｍ、Ｂｓ、に関して、温度依存性のあるものについては、対応する温度範囲を均等に分割して得られる１０点（両端の点を除く。）の温度における線膨張係数の算術平均値を適用するものとする。
【００１０】
この発明によれば、液体状にて押し出された出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とは、温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却される間にそれぞれおよそ
【数６】
【数７】
に相当する分だけ温度Ｔｘにおける基準体積から減少（収縮）する。ここに体積の項の先頭部に係数「３」がつくのは以下の理由による。すなわちいま、一辺の長さが「１」である立方体を基準に考えこの線膨張係数をＸとすると、温度が１度Ｃ上昇した場合この立方体の体積は、（１＋Ｘ）３＝１＋３Ｘ＋３Ｘ２＋Ｘ３に変化する。ところが線膨張係数Ｘは１より十分に小さい値であるので、３Ｘ２＋Ｘ３の項は無視し得る大きさである。したがって１度Ｃの温度変化に対する体積変化（体膨張係数）は３Ｘ、すなわち線膨張係数のおよそ３倍に等しい値となる。
【００１１】
したがって、
【数８】
なる関係が成立するように出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とを選定することにより、冷却の間に入光面側材料（Ｌｂ）に対する出光面側材料（Ｌａ）の収縮量を大きくとることができ、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１２】
本発明の第二の態様では、前記Ｔｘは（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に所定の温度を加えた温度であってもよい。また、前記所定の温度は５〜８５度Ｃであってもよい。さらにＴｘは、１５０度Ｃであってもよい。
【００１３】
この態様では、Ｔｘを二種類の材料の実際の転移温度よりやや高く設定することができるので、仮に材料の線膨張係数の温度依存性が高くても、さほどその影響を受けることなく、温度Ｔｘから２５度Ｃまでの冷却の間に、入光面側材料（Ｌｂ）に対する出光面側材料（Ｌａ）の収縮量を大きくとることができ、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１４】
本発明の第三の態様では、
【数９】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定したことを特徴とするコンポジットレンチキュラーレンズシートを提供して前記課題を解決する。
【００１５】
このようにすれば、液体状にて押し出された出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とは、温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）まで冷却される間にそれぞれおよそ
【数１０】
【数１１】
に相当する分だけ温度Ｔｂにおける基準体積から減少（収縮）する。したがって、
【数１２】
なる関係が成立するように出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とを選定することにより、冷却の間に入光面側材料（Ｌｂ）に対する出光面側材料（Ｌａ）の収縮量を大きくとることができ、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１６】
また本発明の第四の態様では、
【数１３】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定したことを特徴とするコンポジットレンチキュラーレンズシートを提供して前記課題を解決する。また、本発明の第一乃至第三の態様において、さらに
【数１４】
なる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定してもよい。
【００１７】
このようにすれば、冷却過程において、入光面側材料が先に固化し、その後に出光面側材料が固化収縮して入光面側材料を引きつけるので、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１８】
さらに以上に説明したコンポジットレンチキュラーレンズシートをフレネルレンズシートの出光側に配置して両者を密着させることにより、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の間のセパレーションあるいは、レンズシート面にしわやうねりが生じることのないプロジェクションスクリーンを提供することができる。
【００１９】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。図１はレンチキュラーレンズシートＬとフレネルレンズシートＦの一部断面を示している。プロジェクションスクリーンにおいては、入光面側ＩにフレネルレンズシートＦが、出光面側ＯにレンチキュラーレンズシートＬが配置されている。フレネルレンズシートＦは、アクリルのベースシートＦｂに、ウレタンアクリレート系等のＵＶ樹脂を用いてフレネルレンズ層Ｆｕを形成したものである。
【００２１】
レンチキュラーレンズシートＬは、両面に所定形状のレンチキュラーレンズが形成されるように出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂとが押し出し成型機によって成形される。出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂとしては、その使用目的から透明なプラスチック材料が選択される。一般に透明なプラスチック材料にはガラス転移点が存在ので、出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂはいずれもガラス転移点Ｔａ、Ｔｂを有している。通常これら透明プラスチック材料のガラス転移点は、８０〜１２０度Ｃの範囲にある。
【００２２】
これらの材料は、押し出し成型の際にたとえば２５０度Ｃ前後に加温されて、液体状にて押し出される。その後、表面にレンズ形状の雌型が形成された上下二本のロールにより圧延冷却されて、両面に所定形状のレンズが形成される。上記ロールの表面温度はおよそ１００度Ｃに保たれており、ロール部を通過した材料はその後空気により常温まで徐冷される。
【００２３】
図２は、材料ＬａおよびＬｂが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却される場合の温度と体積の関係を示す図である。ここでは、温度Ｔｘにおける材料ＬａおよびＬｂの体積（図２においてＡ点）を基準に取り、それから冷却される過程における材料Ｌａ（図２において２点鎖線で表されている。）と材料Ｌｂ（図２において１点鎖線で表されている。）の体積変化を表している。
【００２４】
温度Ｔｘは、出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂのそれぞれのガラス転移点Ｔａ、Ｔｂよりやや高い温度であり、（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に５〜８５度Ｃを加えた温度、好ましくは、２５〜８５度Ｃを加えた温度、さらに好ましくは、４５〜６５度Ｃを加えた温度が想定されている。例えば、Ｔａが９０度Ｃ、Ｔｂが１００度Ｃの場合には、Ｔｘとして約１５０度Ｃ前後の温度が想定されている。
【００２５】
いま図２を参照しつつ、入光面側材料Ｌｂを温度Ｔｘから常温まで冷却する場合の体積変化を考察する。ここに入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓとする。温度ＴｘからＴｂまでの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図２のＡＢの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１５】
で表される量に相当する。
【００２６】
次いで、温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）までの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図２のＢＤの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１６】
で表される量に相当する。
【００２７】
したがって、入光面側材料Ｌｂが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図２のＡＤの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１７】
で表される量に相当する。
【００２８】
同様にして、出光面側材料Ｌａが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図２のＡＥの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１８】
で表される量に相当する。
【００２９】
いま、温度Ｔｘから常温まで冷却される出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂの収縮量を考慮した場合に、出光面側材料Ｌａの収縮量が入光面側材料Ｌｂの収縮量を上回れば、レンズシートが入光面側に凸な形状となり、本発明の目的が達成されることとなる。この条件を各材料のガラス転移点およびガラス転移点前後の線膨張係数で表すと、
【数１９】
なる結論が得られる。
【００３０】
図３は、図２における温度Ｔｘを入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂに一致させた場合の温度と体積の関係を示す図である。ここでは、温度Ｔｂにおける材料ＬａおよびＬｂの体積（図３においてＢ’点）を基準に取り、それから冷却される過程における材料Ｌａ（図３において２点鎖線で表されている。）と材料Ｌｂ（図３において１点鎖線で表されている。）の体積変化を表している。
【００３１】
ここでは、図３を参照しつつ、まず入光面側材料Ｌｂを温度Ｔｂから常温まで冷却する場合の体積変化を考察する。ここにおいても入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓとする。温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）までの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図３のＢ’Ｄの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｂにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数２０】
で表される量に相当する。
【００３２】
一方、出光面側材料Ｌａが温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図３のＢ’Ｅの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｂにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数２１】
で表される量に相当する。
【００３３】
ここでも図２において考察した場合と同様にして、温度Ｔｂから常温まで冷却される出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂの収縮量を考える。出光面側材料Ｌａの収縮量が入光面側材料Ｌｂの収縮量を上回わり、レンズシートが入光面側に凸な形状となる条件を各材料のガラス転移点およびガラス転移点前後の線膨張係数で表すと、
【数２２】
となる。
【００３４】
さらに本発明においては、上記した条件と並列に、または独立して、Ｔａ＜Ｔｂなる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定してもよい。
【００３５】
このようにすれば、冷却過程において、入光面側材料が先に固化し、その後に出光面側材料が固化収縮して入光面側材料を引きつけるので、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うコンポジットレンチキュラーレンズシート、およびプロジェクションスクリーンもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、出光面側および入光面側の材料のガラス転移点およびガラス転移点の前後の線膨張係数が所定の関係となるようにこれらを選定すれば、入光側に凸な形状のコンポジットレンチキュラーレンズシートを得ることができる。これによって、フレネルレンズとの密着が図られ、スクリーンのセパレーションあるいは、しわやうねりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートの一部断面を示す図である。
【図２】
材料ＬａおよびＬｂの温度と体積の関係を示す図である。
【図３】
材料ＬａおよびＬｂの温度と体積の関係を示す図である。
【図４】
プロジェクションスクリーンを示す図である。
【図５】
レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートの配置を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 温度Ｔｘに対応する材料Ｌａ、Ｌｂの基準体積
Ｂ 温度Ｔｂに対応する材料Ｌｂの比体積
Ｂ’ 温度Ｔｂに対応する材料材料Ｌａ、Ｌｂの基準体積
Ｃ 温度Ｔａに対応する材料Ｌａの比体積
Ｄ 温度２５度Ｃに対応する材料Ｌｂの比体積
Ｅ 温度２５度Ｃに対応する材料Ｌａの比体積
Ｆ フレネルレンズシート
Ｌ レンチキュラーレンズシート
Ｌａ 出光面側材料
Ｌｂ 入光面側材料
Ｔａ 材料Ｌａのガラス転移点
Ｔｂ 材料Ｌｂのガラス転移点
Ｔｘ 所定の温度
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレネルレンズシートと組み合わせて好適に用いられるレンチキュラーレンズシートおよびそのレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示すようにプロジェクションスクリーンにおいては、入光面側にフレネルレンズシートＦが、出光面側にレンチキュラーレンズシートＬが配置されている。フレネルレンズシートは、ベースシートにＵＶ樹脂を用いてフレネルレンズを形成したものであり、迷光（２重像）の発生を防止するため、その厚さは０．２〜０．６ｍｍ程度と薄くされている。
一方、レンチキュラーレンズシートは、押し出し成型法によってその表面にレンチキュラーレンズが形成された、厚さが約０．６〜１．１ｍｍのシートである。
【０００３】
これらの比較的厚さの薄いレンズシートが使用されるスクリーンのサイズは、通常４０〜８０インチと大きい為、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の間にセパレーション、あるいはしわやうねりが発生しやすい。このような現象を避けるため、レンチキュラーレンズシートの形状を入光面側（フレネルレンズシート側）に凸な形状に形成して（図５（ａ）参照）フレネルレンズシートと密着するように貼り合わせる方法（図５（ｂ）参照）が提案されている。特開２０００−２３５２３０の公報には、レンチキュラーレンズシートの入光面側に吸湿性の高いアクリル樹脂を用いることにより、上記方法を実現する構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、湿度はプロジェクションスクリーンの使用環境に依存するものであるので、このような使用の段階に至る以前の段階において上記問題を解決したいという要求があった。
【０００５】
そこで、本発明は、製造段階において上記問題の解決を可能とするレンチキュラーレンズシートおよびそのレンチキュラーレンズシートを備えたプロジェクションスクリーンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明なプラスチック材料、例えばアクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等には材料の種類ごとに必ず固有のガラス転移点温度（それ以上の温度になると材料の流動化が始まる温度）があり、そのガラス転移点温度を境に前後の線膨張係数が顕著に変化することに着目してなされたものである。
【０００７】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００８】
本発明の第一の態様においては、フレネルレンズシート（Ｆ）の出光面側（Ｏ）に配置され入光面側（Ｉ）と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシート（Ｌ）であって、出光面側材料（Ｌａ）のガラス転移点をＴａ度Ｃ、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ、とし、入光面側材料（Ｌｂ）のガラス転移点をＴｂ度Ｃ、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ、ＴａおよびＴｂ以上の所定温度をＴｘ度Ｃとした場合、
【数５】
【０００９】
ここに、出光面側材料（Ｌａ）の線膨張係数Ａｍ、Ａｓ、および入光面側材料（Ｌｂ）の線膨張係数をＢｍ、Ｂｓ、に関して、温度依存性のあるものについては、対応する温度範囲を均等に分割して得られる１０点（両端の点を除く。）の温度における線膨張係数の算術平均値を適用するものとする。
【００１０】
この発明によれば、液体状にて押し出された出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とは、温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却される間にそれぞれおよそ
【数６】
【００１１】
したがって、
【数８】
【００１２】
本発明の第二の態様では、前記Ｔｘは（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に所定の温度を加えた温度であってもよい。また、前記所定の温度は５〜８５度Ｃであってもよい。さらにＴｘは、１５０度Ｃであってもよい。
【００１３】
この態様では、Ｔｘを二種類の材料の実際の転移温度よりやや高く設定することができるので、仮に材料の線膨張係数の温度依存性が高くても、さほどその影響を受けることなく、温度Ｔｘから２５度Ｃまでの冷却の間に、入光面側材料（Ｌｂ）に対する出光面側材料（Ｌａ）の収縮量を大きくとることができ、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１４】
本発明の第三の態様では、
【数９】
【００１５】
このようにすれば、液体状にて押し出された出光面側材料（Ｌａ）と入光面側材料（Ｌｂ）とは、温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）まで冷却される間にそれぞれおよそ
【数１０】
【数１２】
【００１６】
また本発明の第四の態様では、
【数１３】
【数１４】
【００１７】
このようにすれば、冷却過程において、入光面側材料が先に固化し、その後に出光面側材料が固化収縮して入光面側材料を引きつけるので、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００１８】
さらに以上に説明したコンポジットレンチキュラーレンズシートをフレネルレンズシートの出光側に配置して両者を密着させることにより、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の間のセパレーションあるいは、レンズシート面にしわやうねりが生じることのないプロジェクションスクリーンを提供することができる。
【００１９】
本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。図１はレンチキュラーレンズシートＬとフレネルレンズシートＦの一部断面を示している。プロジェクションスクリーンにおいては、入光面側ＩにフレネルレンズシートＦが、出光面側ＯにレンチキュラーレンズシートＬが配置されている。フレネルレンズシートＦは、アクリルのベースシートＦｂに、ウレタンアクリレート系等のＵＶ樹脂を用いてフレネルレンズ層Ｆｕを形成したものである。
【００２１】
レンチキュラーレンズシートＬは、両面に所定形状のレンチキュラーレンズが形成されるように出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂとが押し出し成型機によって成形される。出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂとしては、その使用目的から透明なプラスチック材料が選択される。一般に透明なプラスチック材料にはガラス転移点が存在ので、出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂはいずれもガラス転移点Ｔａ、Ｔｂを有している。通常これら透明プラスチック材料のガラス転移点は、８０〜１２０度Ｃの範囲にある。
【００２２】
これらの材料は、押し出し成型の際にたとえば２５０度Ｃ前後に加温されて、液体状にて押し出される。その後、表面にレンズ形状の雌型が形成された上下二本のロールにより圧延冷却されて、両面に所定形状のレンズが形成される。上記ロールの表面温度はおよそ１００度Ｃに保たれており、ロール部を通過した材料はその後空気により常温まで徐冷される。
【００２３】
図２は、材料ＬａおよびＬｂが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却される場合の温度と体積の関係を示す図である。ここでは、温度Ｔｘにおける材料ＬａおよびＬｂの体積（図２においてＡ点）を基準に取り、それから冷却される過程における材料Ｌａ（図２において２点鎖線で表されている。）と材料Ｌｂ（図２において１点鎖線で表されている。）の体積変化を表している。
【００２４】
温度Ｔｘは、出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂのそれぞれのガラス転移点Ｔａ、Ｔｂよりやや高い温度であり、（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に５〜８５度Ｃを加えた温度、好ましくは、２５〜８５度Ｃを加えた温度、さらに好ましくは、４５〜６５度Ｃを加えた温度が想定されている。例えば、Ｔａが９０度Ｃ、Ｔｂが１００度Ｃの場合には、Ｔｘとして約１５０度Ｃ前後の温度が想定されている。
【００２５】
いま図２を参照しつつ、入光面側材料Ｌｂを温度Ｔｘから常温まで冷却する場合の体積変化を考察する。ここに入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓとする。温度ＴｘからＴｂまでの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図２のＡＢの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１５】
【００２６】
次いで、温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）までの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図２のＢＤの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１６】
【００２７】
したがって、入光面側材料Ｌｂが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図２のＡＤの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１７】
【００２８】
同様にして、出光面側材料Ｌａが温度Ｔｘから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図２のＡＥの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｘにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数１８】
【００２９】
いま、温度Ｔｘから常温まで冷却される出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂの収縮量を考慮した場合に、出光面側材料Ｌａの収縮量が入光面側材料Ｌｂの収縮量を上回れば、レンズシートが入光面側に凸な形状となり、本発明の目的が達成されることとなる。この条件を各材料のガラス転移点およびガラス転移点前後の線膨張係数で表すと、
【数１９】
【００３０】
図３は、図２における温度Ｔｘを入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂに一致させた場合の温度と体積の関係を示す図である。ここでは、温度Ｔｂにおける材料ＬａおよびＬｂの体積（図３においてＢ’点）を基準に取り、それから冷却される過程における材料Ｌａ（図３において２点鎖線で表されている。）と材料Ｌｂ（図３において１点鎖線で表されている。）の体積変化を表している。
【００３１】
ここでは、図３を参照しつつ、まず入光面側材料Ｌｂを温度Ｔｂから常温まで冷却する場合の体積変化を考察する。ここにおいても入光面側材料Ｌｂのガラス転移点Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓとする。温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）までの間に入光面側材料Ｌｂの体積は図３のＢ’Ｄの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｂにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数２０】
【００３２】
一方、出光面側材料Ｌａが温度Ｔｂから常温（２５度Ｃ）まで冷却されると、その体積は図３のＢ’Ｅの長さに相当する分が収縮する。その収縮量は、温度Ｔｂにおける基準体積を１とした場合、およそ
【数２１】
【００３３】
ここでも図２において考察した場合と同様にして、温度Ｔｂから常温まで冷却される出光面側材料Ｌａと入光面側材料Ｌｂの収縮量を考える。出光面側材料Ｌａの収縮量が入光面側材料Ｌｂの収縮量を上回わり、レンズシートが入光面側に凸な形状となる条件を各材料のガラス転移点およびガラス転移点前後の線膨張係数で表すと、
【数２２】
【００３４】
さらに本発明においては、上記した条件と並列に、または独立して、Ｔａ＜Ｔｂなる関係が成立するように、出光面側および入光面側の材料を選定してもよい。
【００３５】
このようにすれば、冷却過程において、入光面側材料が先に固化し、その後に出光面側材料が固化収縮して入光面側材料を引きつけるので、コンポジットレンチキュラーレンズシート全体の形状を入光面側に凸な形状とすることができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うコンポジットレンチキュラーレンズシート、およびプロジェクションスクリーンもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、出光面側および入光面側の材料のガラス転移点およびガラス転移点の前後の線膨張係数が所定の関係となるようにこれらを選定すれば、入光側に凸な形状のコンポジットレンチキュラーレンズシートを得ることができる。これによって、フレネルレンズとの密着が図られ、スクリーンのセパレーションあるいは、しわやうねりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートの一部断面を示す図である。
【図２】
材料ＬａおよびＬｂの温度と体積の関係を示す図である。
【図３】
材料ＬａおよびＬｂの温度と体積の関係を示す図である。
【図４】
プロジェクションスクリーンを示す図である。
【図５】
レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートの配置を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 温度Ｔｘに対応する材料Ｌａ、Ｌｂの基準体積
Ｂ 温度Ｔｂに対応する材料Ｌｂの比体積
Ｂ’ 温度Ｔｂに対応する材料材料Ｌａ、Ｌｂの基準体積
Ｃ 温度Ｔａに対応する材料Ｌａの比体積
Ｄ 温度２５度Ｃに対応する材料Ｌｂの比体積
Ｅ 温度２５度Ｃに対応する材料Ｌａの比体積
Ｆ フレネルレンズシート
Ｌ レンチキュラーレンズシート
Ｌａ 出光面側材料
Ｌｂ 入光面側材料
Ｔａ 材料Ｌａのガラス転移点
Ｔｂ 材料Ｌｂのガラス転移点
Ｔｘ 所定の温度
Claims (8)
- フレネルレンズシートの出光面側に配置され、入光面側と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシートであって、
前記出光面側材料のガラス転移点をＴａ（度Ｃ）、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ（１／度Ｃ）、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ（１／度Ｃ）、とし、前記入光面側材料のガラス転移点をＴｂ（度Ｃ）、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ（１／度Ｃ）、ＴａおよびＴｂ以上の所定温度をＴｘ（度Ｃ）とした場合、
- Ｔｘは（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に所定の温度を加えた温度であることを特徴とする請求項１に記載されたコンポジットレンチキュラーレンズシート。
- Ｔｘは（Ｔａ＋Ｔｂ）／２の温度に５〜８５度Ｃを加えた温度であることを特徴とする請求項２に記載されたコンポジットレンチキュラーレンズシート。
- Ｔｘは１５０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載されたコンポジットレンチキュラーレンズシート。
- フレネルレンズシートの出光面側に配置され、入光面側と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシートであって、
前記出光面側材料のガラス転移点をＴａ（度Ｃ）、Ｔａ以上の温度における線膨張係数をＡｍ（１／度Ｃ）、Ｔａ以下の温度における線膨張係数をＡｓ（１／度Ｃ）、とし、前記入光面側材料のガラス転移点をＴｂ（度Ｃ）、Ｔｂ以上の温度における線膨張係数をＢｍ（１／度Ｃ）、Ｔｂ以下の温度における線膨張係数をＢｓ（１／度Ｃ）、とした場合、
- フレネルレンズシートの出光面側に配置され、入光面側と出光面側とに異なるプラスチック材料が用いられるコンポジットレンチキュラーレンズシートであって、
前記出光面側材料のガラス転移点をＴａ（度Ｃ）、前記入光面側材料のガラス転移点をＴｂ（度Ｃ）、とした場合、
- 請求項１〜５のいずれかに記載のコンポジットレンチキュラーレンズシートであって、さらに
- 請求項１〜７のいずれかのコンポジットレンチキュラーレンズシートを備えた、プロジェクションスクリーン。
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