JP2005037761A - レンズアレイシートおよび透過型スクリーン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第1のレンズアレイと、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第2のレンズアレイとが、それぞれのシリンドリカルレンズの配列方向が相互に略直交するように同一基材上に配置された構成のレンズアレイシートにおいて、第1のレンズアレイと第2のレンズアレイとは、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の頂部の高さが異なり、頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズは、単位レンズの底部は略垂直に切り立った形状であり、他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズの頂部を超えた位置から、曲率を有する構成とする。
【選択図】図1
Description
図中符号1は、フレネルレンズシートであって、このフレネルレンズシート1は、板状の基材層1aの片面に、同心円状の凹凸が形成されたレンズ層1bが設けられている。
一般に液晶プロジェクションテレビ内において、プロジェクタは、基材層1a側に配置される。
レンチキュラーシート2は、例えば、レンチキュラー層3、感光性樹脂層5、遮光層6、粘着剤層7および拡散層8とから概略構成されており、レンチキュラー層3が、フレネルレンズシート1側に向けて配置され、反対側(観察者側)に拡散層8が配置される。
なお、拡散層8の観者側の面には表面保護のために必要に応じてハードコート層9が設けられている。
レンチキュラー層3は、上記のような複層構成に限らず、例えば、樹脂板にプレス成形することによって得られる単一層からなる構成であっても良いが、シリンドリカルレンズ群の並列ピッチの微細化や、レンズ層の形状の複雑化に伴って、成形が困難化するため、2P法(Photo-polymer process)と称される「放射線硬化型樹脂層による成形」の採用が好ましい。
2P法により作製されたレンチキュラー層3の基材層3a側の表面に感光性樹脂層5を、塗布などにより形成する。
この感光性樹脂層5は未露光の状態では粘着性があり、露光されると変性して粘着性が消失する特性を備えたものが好ましい。
そして、実際に透過型スクリーンとして使用する場合と同様に、レンズ層3b側からフレネルレンズシート1を介して光を照射すると、レンチキュラー層3を介して集光したストライプ状の光線が感光性樹脂層5に部分的に照射される。
このように、露光された部分の感光性樹脂層5が変性し、粘着性が消失する。
そして、この感光性樹脂層5にカーボンブラックなどを含む黒色の転写層を備えた転写フィルムを押しつけると、粘着性が残る未露光の部分に選択的に転写層が転移し、黒色のラインが複数並列したストライプ状の遮光層6が形成される。
すなわち、遮光層6によって光線が透過しない部分が遮光される。
拡散層8は、例えばアクリル系などのプラスチックなどからなるマトリックス中に複数のガラスビーズなどからなる拡散材(微粒子)を分散混合したものである。
そして、必要に応じて拡散層8の表面にハードコード層9を積層し、一体化する。
そして、この光線がレンチキュラー層3を透過することによって所定の配光角度が付与され、画面の左右方向(水平方向)に適度に広がり、この方向における視野角の制御が行われる。
なお、レンチキュラー層3を透過した光線は、シリンドリカルレンズの長さ方向と平行なストライプ状の光線となり、さらに遮光層6を経て、ついで拡散層8の作用により、画面の上下方向(垂直方向)に適度に光線が拡散し、この方向における視野角の制御が行われる。なお、遮光層6により、S/N比を向上させ、コントラストの良好な画像を提供することができる。
クロスレンチキュラーシートでは、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群を並列してなる第1のレンズアレイと、同様な第2のレンズアレイとが、該シリンドリカルレンズの長さ方向が相互に略直交するように同一平面上に配置され、一体化されたレンズ層を持つレンズアレイ層を備えるものである。(例えば、特許文献1参照)
クロスレンチキュラーシートは、シリンドリカルレンズ群が1方向に並列してなる構成のレンチキュラーシート(以下、本明細書では、単にレンチキュラーシートと称する)に比べて、光の吸収が少なく、利得(ゲイン,輝度)の低下が少なく白色散乱を抑制することができる。
しかしながら、異なる2方向の単位レンズが接している部分では、互いの単位レンズが同程度のサイズであると、互いのレンズ形状に影響を及ぼし合い、双方の光学特性が共に打ち消し合われる惧れがある。
半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第1のレンズアレイと、
半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第2のレンズアレイとが、それぞれのシリンドリカルレンズの配列方向が相互に略直交するように同一基材上に配置された構成のレンズアレイシートにおいて、
第1のレンズアレイと第2のレンズアレイとは、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の頂部の高さが異なり、
頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズは、単位レンズの底部は略垂直に切り立った形状であり、他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズの頂部を超えた位置から、曲率を有する構成であることを特徴とするレンズアレイシートである。
レンズアレイ層の結像面側に、光線が透過しない部分が遮光された遮光層を備えていることを特徴とする請求項1記載のレンズアレイシートである。
前記シリンドリカルレンズの断面が非球面形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズアレイシートである。
レンズアレイシートが、基材層と、その片面に設けられたレンズ層とからなり、該レンズ層が放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のレンズアレイシートである。
請求項1〜4の何れか一項に記載のレンズアレイシートと、フレネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴とする透過型スクリーン。
フレネルレンズシートが、基材層と、その片面に設けられたレンズ層からなり、該レンズ層が放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項に記載の透過型スクリーンである。
頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ群は、観察者に対して水平方向に配光する(映像光を広げる)ように機能し、
他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ群は、観察者に対して垂直方向に配光するように機能させる配置としたことを特徴とする請求項5記載の透過型スクリーンである。
第1のレンズアレイ18と第2のレンズアレイ20とは、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の頂部の高さが異なり(シリンドリカルレンズ17の頂部が、シリンドリカルレンズ19の頂部よりも高い位置にある)、
頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ17は、単位レンズの底部は略垂直に切り立った形状であり、他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ19の頂部を超えた位置から、レンズ特性を規定する曲率が開始した構成となっている。(図2参照)
基材13bの材料としては、ガラス,プラスチックなどの透光性を有する材料であって、光学用部材に使用可能な材料を、特に制限なく用いることができる。生産効率やコストなどを考慮した場合、プラスチックを用いると好ましい。
図4に示されるように、上記の結像パターンからなる遮光層16は、第1のレンズアレイ18によるストライプ状の開口部(同図で、長手方向が垂直方向となるストライプ)の間に、第2のレンズアレイ20による矩形状の開口部(同図で、長手方向が水平方向となり、断続的なストライプ)とが形成されたパターンとなる。
13a…基材層
13b…レンズ層
16…遮光層
17,19…シリンドリカルレンズ
18…第1のレンズアレイ
20…第2のレンズアレイ
Claims (7)
- 半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第1のレンズアレイと、
半円柱状凸シリンドリカルレンズ群が平行に配列されてなる第2のレンズアレイとが、それぞれのシリンドリカルレンズの配列方向が相互に略直交するように同一基材上に配置された構成のレンズアレイシートにおいて、
第1のレンズアレイと第2のレンズアレイとは、半円柱状凸シリンドリカルレンズ群の頂部の高さが異なり、
頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズは、単位レンズの底部は略垂直に切り立った形状であり、他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズの頂部を超えた位置から、曲率を有する構成であることを特徴とするレンズアレイシート。 - レンズアレイ層の結像面側に、光線が透過しない部分が遮光された遮光層を備えていることを特徴とする請求項1記載のレンズアレイシート。
- 前記シリンドリカルレンズの断面が非球面形状であることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズアレイシート。
- レンズアレイシートが、基材層と、その片面に設けられたレンズ層とからなり、該レンズ層が放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のレンズアレイシート。
- 請求項1〜4の何れか一項に記載のレンズアレイシートと、フレネルレンズシートとを組み合わせてなることを特徴とする透過型スクリーン。
- フレネルレンズシートが、基材層と、その片面に設けられたレンズ層からなり、該レンズ層が放射線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項に記載の透過型スクリーン。
- 頂部の高い方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ群は、観察者に対して水平方向に配光する(映像光を広げる)ように機能し、
他方の半円柱状凸シリンドリカルレンズ群は、観察者に対して垂直方向に配光するように機能させる配置としたことを特徴とする請求項5記載の透過型スクリーン。
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JP2007011255A (ja) * | 2005-05-30 | 2007-01-18 | Toppan Printing Co Ltd | レンズアレイシート、透過型スクリーンおよびリアプロジェクションテレビジョン |
JP2010218999A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | 光源装置、バックライトユニット、およびディスプレイ装置 |
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