JP2006162940A - Diffusing lens array sheet, transmissive screen, rear projection display device, and method of manufacturing diffusing lens array sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばリアプロジェクションテレビなどの背面投射型ディスプレイ装置の透過型スクリーンに用いられる拡散レンズアレイシートに関するものである。 The present invention relates to a diffusing lens array sheet used for a transmission screen of a rear projection display device such as a rear projection television.
従来より、透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置として知られるリアプロジェクションテレビは、光源としてのプロジェクタから投射される映像光を、反射鏡によって反射させて略長方形平板状をなす透過型スクリーンの背面に入射させることにより、この透過型スクリーンの前面側に位置する観察者が、透過型スクリーンを透過して出射する映像光を観察することができるように構成されたものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rear projection television known as a rear projection display device equipped with a transmissive screen is a transmissive screen that has a substantially rectangular flat plate shape by reflecting video light projected from a projector as a light source by a reflecting mirror. By making the light incident on the rear surface, an observer positioned on the front surface side of the transmissive screen can observe the image light transmitted through the transmissive screen and emitted.
透過型スクリーンは、入射光の方向を整えて出射光とするフレネルレンズシートと、このフレネルレンズシートからの出射光を拡散させるレンチキュラーレンズアレイシート(拡散レンズアレイシート)とを備えている。
レンチキュラーレンズアレイシートとしては、例えば、入射側にレンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)が形成されるとともに拡散剤が混入された熱可塑性樹脂からなるレンズシート本体と、レンチキュラーレンズアレイによる非集光部を遮光するようにレンズシート本体の出射側に設けられた遮光部とを備えたものや、入射側にレンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)が形成されるとともに紫外線硬化型樹脂からなるレンズシート本体と、レンチキュラーレンズアレイによる非集光部を遮光するようにレンズシート本体の出射側に設けられた遮光部と、この遮光部を含むレンズシート本体の出射側の略全面に設けられた拡散板とを備えたものが知られている。
The transmissive screen includes a Fresnel lens sheet that adjusts the direction of incident light to be emitted light, and a lenticular lens array sheet (diffuse lens array sheet) that diffuses the emitted light from the Fresnel lens sheet.
As a lenticular lens array sheet, for example, a lens sheet body made of a thermoplastic resin in which a lenticular lens array (diffuse lens array) is formed on the incident side and a diffusing agent is mixed, and a non-condensing portion by the lenticular lens array are provided. A light-shielding portion provided on the exit side of the lens sheet body so as to shield light, a lens sheet body made of an ultraviolet curable resin and a lenticular lens array (diffuse lens array) formed on the incident side; A light-shielding portion provided on the exit side of the lens sheet main body so as to shield the non-condensing portion by the lenticular lens array, and a diffusion plate provided on substantially the entire exit side of the lens sheet main body including the light-shielding portion. Is known.
ここで、前者の拡散レンズアレイシートの製造方法の一例として、例えば押出法を用いた方法が知られている(特許文献1参照)。
このような製造方法によれば、まず、拡散剤が混入された溶融状態の熱可塑性樹脂を押し出し、レンズ形状を有する金型ロール間に通過させることにより、拡散レンズアレイが入射側に形成されたレンズシート本体を押出法によって得ることができる。そして、拡散レンズアレイの非集光部を遮光する遮光部をレンズシート本体の出射側に設けることで、上記の拡散レンズアレイシートを製造することができる。
Here, as an example of the former method for producing a diffusing lens array sheet, for example, a method using an extrusion method is known (see Patent Document 1).
According to such a manufacturing method, first, a diffusing lens array is formed on the incident side by extruding a molten thermoplastic resin mixed with a diffusing agent and passing it between mold rolls having a lens shape. The lens sheet body can be obtained by an extrusion method. And the said diffused lens array sheet | seat can be manufactured by providing the light-shielding part which shields the non-condensing part of a diffused lens array in the output side of a lens sheet main body.
また、後者の拡散レンズアレイシートの製造方法の一例として、例えば紫外線硬化法を用いた方法が知られている。
このような製造方法によれば、まず、レンズ形状を有する金型内に溶融状態の紫外線硬化型樹脂を流し込み、紫外線を照射して硬化させることにより、入射側に拡散レンズアレイが形成されたレンズシート本体を紫外線硬化法によって得ることができる。そして、例えば感光性材料を用いて拡散レンズアレイの非集光部を遮光する遮光部をレンズシート本体の出射側に設け、さらに、遮光部を含むレンズシート本体の出射側の略全面に拡散板を設けることで、上記の拡散レンズアレイシートを製造することができる。
According to such a manufacturing method, first, a lens in which a diffused lens array is formed on the incident side by pouring molten ultraviolet curable resin into a lens-shaped mold and irradiating and curing the ultraviolet rays. The sheet body can be obtained by an ultraviolet curing method. Then, for example, a light shielding part that shields the non-condensing part of the diffusing lens array using a photosensitive material is provided on the exit side of the lens sheet body, and the diffusion plate is provided on substantially the entire exit side of the lens sheet body including the light shielding part. By providing the above, it is possible to manufacture the diffusing lens array sheet.
しかしながら、上記押出法を用いた拡散レンズアレイシートの製造方法では、その製造コストを低くすることができるものの、拡散剤が混入されたレンズシート本体の成形性が悪いため、近年のファインピッチ化の要求(例えば1.0mm以下、好ましくは0.2mm以下)にも十分応えることができるような拡散レンズアレイをレンズシート本体に形成することができず、解像度が低くなってしまうという問題があった。また、拡散剤がレンズシート本体に混入されていていて、拡散レンズアレイによる集光部の面積が大きくなるため、光の透過率を低下させることのないように遮光部の面積を小さく設定する必要があり、コントラストが低くなってしまうという問題もあった。
一方、上記紫外線硬化法を用いた拡散レンズアレイシートの製造方法では、高解像度及び高コントラストを実現可能であるものの、その製造コストが非常に高くなってしまうという問題があった。
However, in the manufacturing method of the diffusing lens array sheet using the above extrusion method, although the manufacturing cost can be reduced, the moldability of the lens sheet main body mixed with the diffusing agent is poor, so that the fine pitch in recent years has been reduced. There is a problem in that the diffusion lens array that can sufficiently meet the requirements (for example, 1.0 mm or less, preferably 0.2 mm or less) cannot be formed on the lens sheet body, resulting in low resolution. . In addition, since the diffusion agent is mixed in the lens sheet body and the area of the condensing part by the diffusing lens array becomes large, it is necessary to set the area of the light shielding part small so as not to reduce the light transmittance. There is also a problem that the contrast becomes low.
On the other hand, in the method of manufacturing a diffusing lens array sheet using the ultraviolet curing method, although high resolution and high contrast can be realized, there is a problem that the manufacturing cost becomes very high.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、製造コストを低くすることが可能であり、かつ、透過型スクリーンを構成したときに高解像度及び高コントラストを実現可能な拡散レンズアレイシートを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a diffusing lens array sheet that can reduce the manufacturing cost and can realize high resolution and high contrast when a transmissive screen is configured. The purpose is to do.
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明による拡散レンズアレイシートは、入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイが形成されるとともに出射側に凹凸構造が形成されたレンズシート本体と、前記凹凸構造における凹部あるいは凸部に設けられた遮光部と、前記凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に設けられた拡散要素と、を備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems and achieve such an object, the diffusing lens array sheet according to the present invention has a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side and irregularities on the emitting side. A lens sheet body having a structure; a light shielding portion provided in a concave portion or a convex portion in the concave-convex structure; and a substantially entire surface of the concave-convex structure including the light shielding portion along the shape of the concave portion and the convex portion. And a diffusion element.
また、本発明による拡散レンズアレイシートの製造方法は、入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイが形成されるとともに出射側に凹凸構造が形成されたレンズシート本体と、前記凹凸構造における凸部に設けられた遮光部と、前記凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に設けられた拡散要素と、を備えた拡散レンズアレイシートを製造するための方法であって、レンズシート本体の入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイを形成するとともに出射側に凹凸構造を形成する工程と、前記凹凸構造における凸部に遮光材料を転写して遮光部を形成する工程と、前記凹凸構造の凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に拡散要素を設ける工程と、を備えていることを特徴としている。 In addition, the manufacturing method of the diffusing lens array sheet according to the present invention includes a lens sheet body in which a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less is formed on the incident side and a concavo-convex structure is formed on the exit side, and the concavo-convex structure Manufacturing a diffusing lens array sheet comprising: a light-shielding portion provided on a convex portion of the light-receiving portion; and a diffusion element provided on substantially the entire surface of the concave-convex structure including the light-shielding portion along the shape of the concave portion and the convex portion. For forming a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side of the lens sheet main body and forming a concavo-convex structure on the exit side, and a light shielding material on the convex portion in the concavo-convex structure A step of transferring and forming a light-shielding portion; and a step of providing a diffusing element on substantially the entire surface of the concave-convex structure including the light-shielding portion along the shape of the concave and convex portions of the concave-convex structure; It is characterized in that it comprises.
また、本発明による拡散レンズアレイシートの製造方法は、入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイが形成されるとともに出射側に凹凸構造が形成されたレンズシート本体と、前記凹凸構造における凹部に設けられた遮光部と、前記凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に設けられた拡散要素と、を備えた拡散レンズアレイシートを製造するための方法であって、レンズシート本体の入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイを形成するとともに出射側に凹凸構造を形成する工程と、前記凹凸構造における凹部に遮光材料を埋めて遮光部を形成する工程と、前記凹凸構造の凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に拡散要素を設ける工程と、を備えていることを特徴としている。 In addition, the manufacturing method of the diffusing lens array sheet according to the present invention includes a lens sheet main body in which a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less is formed on the incident side and a concavo-convex structure is formed on the exit side, and the concavo-convex structure In order to manufacture a diffusing lens array sheet, comprising: a light-shielding portion provided in a concave portion and a diffusing element provided on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light-shielding portion along the shape of the concave and convex portions And forming a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side of the lens sheet main body and forming a concavo-convex structure on the exit side, and filling a light shielding material in the concave portion in the concavo-convex structure A step of forming a light shielding portion, and a step of providing a diffusing element on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of the concave and convex portions of the concavo-convex structure. It is characterized by that example.
本発明の拡散レンズアレイシートによれば、まず、レンズシート本体に拡散剤が混入されていないため、製造コストを低くすることが可能な押出法を用いた場合であっても、1.0mm以下のファインピッチを有する拡散レンズアレイをレンズシート本体の入射側に確実に形成して、高い解像度を実現することができる。また、レンズシート本体に拡散剤が混入されておらず、このレンズシート本体に設けられた遮光部よりも出射側に拡散要素が設けられているため、光の透過率を低下させることなく遮光部の面積を大きくして、高いコントラストを実現することができる。
そして、本発明においては、レンズシート本体の出射側に形成された凹凸構造を利用して、その凹凸構造の凹部あるいは凸部に遮光部を設けていることから、従来のような感光性材料を用いて略平坦面に遮光部を設ける場合と比べ、耐光性に優れ、かつ製造コストのさらなる低減につながる。また、レンズシート本体の出射側には、遮光部を含む凹凸構造の略全面に亘ってこの凹凸構造の凹部及び凸部の形状に沿って拡散要素が設けられているため、この拡散要素がレンズシート本体の凹凸構造に対して隙間なく密着した状態とすることができる。したがって、コスト低減のために押出法によってレンズシート本体を形成する場合において、凹凸構造の形状精度が悪い場合であっても、その凹部及び凸部の位置さえ正確であれば、拡散レンズアレイシートとしての光学的な特性が劣化しにくい。さらに、この拡散要素は、凹凸構造における遮光部以外の領域だけに設けられるのではなく、凹凸構造における遮光部を含む略全面に亘って設けられていることから、視野角を広く確保することができるのに加え、拡散要素によって遮光部を保護することもできる。
According to the diffusing lens array sheet of the present invention, first, since the diffusing agent is not mixed in the lens sheet body, even when an extrusion method capable of reducing the manufacturing cost is used, 1.0 mm or less. A high-resolution image can be realized by reliably forming a diffusing lens array having a fine pitch of 5 mm on the incident side of the lens sheet main body. In addition, since the diffusing agent is not mixed in the lens sheet main body and the diffusing element is provided on the emission side from the light shielding part provided in the lens sheet main body, the light shielding part without reducing the light transmittance. The area can be increased to achieve high contrast.
And in this invention, since the light-shielding part is provided in the recessed part or convex part of the concavo-convex structure using the concavo-convex structure formed in the exit side of the lens sheet body, a conventional photosensitive material is used. Compared with the case where the light shielding portion is provided on the substantially flat surface, the light resistance is excellent and the manufacturing cost is further reduced. Further, since the diffusing element is provided on the exit side of the lens sheet body along the shape of the concave and convex portions of the concavo-convex structure over substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion, the diffusing element is the lens. It can be set as the state closely_contact | adhered with respect to the uneven structure of a sheet | seat main body without a gap. Therefore, when the lens sheet body is formed by an extrusion method for cost reduction, even if the shape accuracy of the concavo-convex structure is poor, as long as the positions of the concave and convex portions are accurate, as a diffusing lens array sheet The optical characteristics of are difficult to deteriorate. Furthermore, since this diffusing element is not provided only in the region other than the light shielding portion in the concavo-convex structure, but provided over substantially the entire surface including the light shielding portion in the concavo-convex structure, a wide viewing angle can be ensured. In addition to being able to do so, the light shielding part can also be protected by a diffusing element.
また、本発明において、前記レンズシート本体は、熱可塑性樹脂からなることが好ましい。
このような構成とすると、熱可塑性樹脂からなるレンズシート本体を押出法によって形成して、製造コストを低くするとともに高い解像度を得ることを確実なものとすることができる。
In the present invention, the lens sheet body is preferably made of a thermoplastic resin.
With such a configuration, it is possible to reliably form a lens sheet body made of a thermoplastic resin by an extrusion method, thereby reducing the manufacturing cost and obtaining a high resolution.
また、本発明において、前記レンズシート本体は、透明材料からなることが好ましい。
このような構成とすると、拡散レンズアレイによる集光部の面積を小さくして、遮光部の面積をできるだけ大きくし、高いコントラストを得ることを確実なものとすることができる。
In the present invention, the lens sheet body is preferably made of a transparent material.
With such a configuration, it is possible to reduce the area of the condensing part by the diffusing lens array, increase the area of the light-shielding part as much as possible, and ensure high contrast.
また、本発明において、前記凹凸構造の凹部及び凸部の高さの差が、0.01mm〜0.5mmに設定されていることが好ましい。
このような構成とすると、凹凸構造の成形を容易に行うことができるのに加え、この凹凸構造における凹部あるいは凸部に対して遮光部を確実に設けることができる。
Moreover, in this invention, it is preferable that the difference of the height of the recessed part and convex part of the said uneven structure is set to 0.01 mm-0.5 mm.
With such a configuration, it is possible to easily form the concavo-convex structure, and it is possible to reliably provide a light-shielding portion with respect to the concave portion or the convex portion in the concavo-convex structure.
また、本発明において、前記拡散要素は、その出射側が略平坦面とされていることが好ましい。
このような構成とすると、拡散要素から光が出射する際に、そこでの光の乱れが生じにくくなって画質の劣化を抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the light emitting side of the diffusing element has a substantially flat surface.
With such a configuration, when light is emitted from the diffusing element, the light is not easily disturbed and image quality deterioration can be suppressed.
また、本発明において、前記拡散要素は、拡散性を有するとともに後処理によって硬化した材料からなるようにしてもよいし、拡散性を有する粘着材料からなるようにしてもよい。 In the present invention, the diffusing element may be made of a material having diffusibility and cured by post-processing, or may be made of an adhesive material having diffusibility.
また、本発明において、前記レンズシート本体の厚みPが、0.5mm以上に設定され、かつ、前記レンズシート本体の厚みPと前記拡散要素の厚みDとの関係が、P>D×3を満たすようにしてもよい。
このような構成とすると、レンズシート本体の厚みが十分に大きく設定されて、このレンズシート本体が十分な剛性を有することになるため、拡散要素の厚みを薄くすることが可能となり、製造コストをさらに低くして解像度の向上を図ることができる。とくに、この拡散要素の厚みが上記の式を満たしていると、レンズシート本体の剛性が拡散要素の環境変化要因に打ち勝つためにソリなどが生じにくくなり、耐候性を向上させることができる。
In the present invention, the thickness P of the lens sheet main body is set to 0.5 mm or more, and the relationship between the thickness P of the lens sheet main body and the thickness D of the diffusing element satisfies P> D × 3. You may make it satisfy | fill.
With such a configuration, the thickness of the lens sheet main body is set to be sufficiently large and the lens sheet main body has sufficient rigidity. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the diffusing element, thereby reducing the manufacturing cost. The resolution can be improved by lowering the resolution. In particular, when the thickness of the diffusing element satisfies the above formula, the rigidity of the lens sheet main body overcomes the environmental change factors of the diffusing element, so that warpage is less likely to occur and weather resistance can be improved.
また、本発明において、前記拡散レンズアレイは、レンチキュラーレンズアレイとされていてもよいし、マイクロレンズアレイとされていてもよい。 In the present invention, the diffusing lens array may be a lenticular lens array or a microlens array.
以下、本発明の第1実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
本第1実施形態による背面投射型ディスプレイ装置としてのリアプロジェクションテレビ10は、図1に示すように、筐体11と、前面側(図1中の右側)を筐体11の外部へ露出させるとともに背面側(図1中の左側)を筐体11の内部へ露出させた略長方形平板状をなす透過型スクリーン20と、筐体11内に配置され、透過型スクリーン20の背面に対して映像光を投射する光源としてのプロジェクタ12と、同じく筐体11内に配置され、プロジェクタ12から投射される映像光の光路を偏向させる例えば2枚の反射鏡13,14とを備えている。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the
透過型スクリーン20は、図2に示すように、フレネルレンズシート30と、レンチキュラーレンズアレイシート(拡散レンズアレイシート)40とを備えている。フレネルレンズシート30は、入射光の方向を整えて出射光とするフレネルレンズ31を有している。レンチキュラーレンズアレイシート40は、フレネルレンズシート30からの出射光をスクリーンの左右方向(水平方向)に拡散させるレンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)42と、このレンチキュラーレンズアレイ42からの出射光をスクリーンの上下方向(垂直方向)に拡散させる拡散要素47とを有している。
これらフレネルレンズシート30、レンチキュラーレンズアレイシート40は、透過型スクリーン20の背面側(入射側、図2中の左側)から前面側(出射側、図2中の右側)にかけて順次配置されているとともに、互いに略平行となるように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
The
フレネルレンズシート30は、図2に示すように、略長方形平板状をなすレンズ基板32におけるレンチキュラーレンズアレイシート40側を向く出射側の片面(透過型スクリーン20の前面側を向く片面)に、フレネルレンズ31が設けられて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
フレネルレンズ31は、複数の単位レンズが同心円状に配列されてなるものであり、本第1実施形態において、これら複数の単位レンズがなす同心円の中心を通ってレンズ基板32の法線に沿う方向、つまりフレネルレンズシート30の光軸P1は、例えば図2に示すように、レンズ基板32の中心P2を通るレンズ基板32の短辺に沿う方向(スクリーン上下方向)においてレンズ基板32の長辺よりも外側でレンズ基板32から外れた位置を通るように配置されている。
The
上記のような構成とされたフレネルレンズシート30は、その光軸P1を例えば下方側に位置させるようにして透過型スクリーン20に備えられている。
そして、プロジェクタ12から投射される映像光を透過型スクリーン20の背面に入射させる、つまり、プロジェクタ12から投射される映像光を透過型スクリーン20の背面側に位置するフレネルレンズシート30に入射させると、このフレネルレンズシート30は、入射した映像光の方向を整えて略平行光としてからレンチキュラーレンズアレイシート40に向けて出射する。
The
Then, when the image light projected from the
ここで、プロジェクタ12から投射される映像光の光路を反射鏡13,14によって偏向させていない状態を考えると、プロジェクタ12は、フレネルレンズ30の光軸P1上に配置されるために、図1中の2点鎖線で示すように透過型スクリーン20の背面に対向する領域から例えば下方側に外れた領域に配置された状態となっている。
そして、このような配置とされるプロジェクタ12から投射される映像光の光路を、透過型スクリーン20の背面に対向配置されるとともに透過型スクリーン20に対して略平行となるように配置される反射鏡14とさらにもう一つの反射鏡13とによって偏向させることにより、プロジェクタ12が、筐体11内において透過型スクリーン20と反射鏡14との間の領域から例えば下方側に外れた領域に配置されている。
Here, considering the state in which the optical path of the image light projected from the
Then, the optical path of the image light projected from the
レンチキュラーレンズアレイシート40は、図2及び図3に示すように、略長方形平板状をなし、透明材料である熱可塑性樹脂からなるレンズシート本体41を備えている。
このレンズシート本体41は、フレネルレンズ30側を向く入射側の片面(透過型スクリーン20の背面側を向く片面)に、レンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)42が形成され、かつ、出射側の片面(透過型スクリーン20の前面側を向く片面)に、凹凸構造43が形成されている。
2 and 3, the lenticular
This lens sheet
レンチキュラーレンズアレイ42は、略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ(単位レンズ)が互いに略平行となるように配列されてなるものであり、これらシリンドリカルレンズの長さ方向をスクリーンの上下方向(垂直方向)に略一致させている。なお、図2及び図3においては、説明上分かりやすくするため、シリンドリカルレンズの長さ方向をスクリーンの上下方向(垂直方向)ではなく左右方向(水平方向)に略一致させて示してある。
The
フレネルレンズシート30から出射される映像光がレンチキュラーレンズアレイシート40に入射すると、レンチキュラーレンズアレイ42は、入射した映像光をスクリーンの左右方向(水平方向)で集光・拡散してストライプ状の光としてから後述する拡散要素47に向けて出射する。
When the image light emitted from the
凹凸構造43は、複数の凹部44及び複数の凸部45が交互に配列されてなるものであり、本第1実施形態においては、レンチキュラーレンズアレイ42による集光部に凹部44が位置し、レンチキュラーレンズアレイ42による非集光部に凸部45が位置している。
The concavo-
ここで、レンズシート本体41の入射側に形成されたレンチキュラーレンズアレイ42は、そのシリンドリカルレンズ(単位レンズ)の配列ピッチが1.0mm以下(好ましくは0.2mm以下)に設定され、レンズシート本体41の出射側に形成された凹凸構造43は、その凹部44及び凸部45の高さの差(凹部44に対する凸部45の高さ)Hが0.01mm〜0.5mmに設定されている。
Here, in the
また、レンチキュラーレンズアレイシート40は、凹凸構造43における凸部45の頂面に対して設けられた遮光部46を備えている。
したがって、遮光部46は、レンチキュラーレンズアレイ42によるストライプ状の非集光部を遮光するように設けられたブラック・ストライプ(BS)となっている。
In addition, the lenticular
Therefore, the
さらに、レンチキュラーレンズアレイシート40は、凹凸構造43における凹部44及び凸部45の形状に沿って遮光部46を含む凹凸構造43の略全面に亘って設けられた拡散要素47を備えている。
拡散要素47は、レンズシート本体41側を向く入射側の片面(透過型スクリーン20の背面側を向く片面)が、遮光部46を含む凹凸構造43に対して隙間なく密着することによって凹部44及び凸部45の形状が反映された凹凸面とされている一方、出射側の片面(透過型スクリーン20の前面側を向く片面)が、略平坦面とされている。
Furthermore, the lenticular
The diffusing
本第1実施形態において、拡散要素47は、例えば熱処理や活性エネルギー線照射処理などの後処理によって硬化した材料からなるものであり、拡散剤が混入されることによって光拡散性を有している。これに代えて、拡散要素47が、例えば拡散剤が混入されることによって光拡散性を有する粘着材料あるいは接着材料からなるものとされ、かつ、強度補強のための樹脂あるいはガラス板を凹凸構造43に対して接着する際に用いられるものであってもよい。
In the first embodiment, the diffusing
なお、本第1実施形態において、拡散要素47は、その全体に亘って拡散剤が混入されたものとして示されているが、これに限定されることはなく、例えば、拡散要素47における凹凸構造43側の一部分が、拡散材の混入されていない透明材料から構成されていてもよい。
In the first embodiment, the diffusing
また、このような構成とされたレンチキュラーレンズアレイシート40において、レンズシート本体41の厚みP(レンチキュラーレンズアレイ42におけるシリンドリカルレンズの頂部から凹凸構造43における凸部45の頂面までの厚みP)が、0.5mm以上に設定され、かつ、レンズシート本体41の厚みPと拡散要素47の厚みD(凹凸構造43における凸部45の頂面から拡散要素47における出射側の片面までの厚みD)との関係が、P>D×3を満たしている。
Further, in the lenticular
レンチキュラーレンズアレイ42によってスクリーンの左右方向(水平方向)で集光・拡散する映像光は、レンズシート本体41の出射側に形成された凹凸構造43の凹部44を通過して拡散要素47に入射し、この拡散要素47によってスクリーンの上下方向(垂直方向)で拡散してから、透過型スクリーン20の前面側に向けて出射する。
ここで、拡散要素47は、反射散乱が少なく透過散乱が強いものが望ましい。具体的には、拡散要素47の反射率が1%以下に設定されていることが望ましい。
The image light condensed and diffused in the left-right direction (horizontal direction) of the screen by the
Here, it is desirable that the diffusing
以下、上述したような本第1実施形態による拡散レンズアレイシート40の製造方法の一例を説明する。
まず、押出法を用いて、溶融状態の透明材料である熱可塑性樹脂を押し出し、一対の金型ロール間に通過させることにより、入射側となる片面に1.0mm以下(好ましくは0.2mm以下)のピッチを有するレンチキュラーレンズアレイ42が形成されるとともに出射側となる片面に凹凸構造43が形成されたレンズシート本体41を得る。
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the diffusing
First, by using an extrusion method, a thermoplastic resin, which is a molten transparent material, is extruded and passed between a pair of mold rolls, so that it is 1.0 mm or less (preferably 0.2 mm or less) on one side on the incident side. A
次に、レンズシート本体41の出射側の片面に形成された凹凸構造43における凸部45に対し、遮光材料を転写して遮光部46を設ける。
この遮光材料を凸部45に転写する工程は、凹凸構造43の形状を利用して行われる。具体的には、黒色顔料を含んだインキを転写ローラーによって凸部45のみに転写する方法や、黒色顔料を含んだ転写箔を凸部45のみに転写する方法を挙げることができる。
Next, the light shielding material is transferred to the
The step of transferring the light shielding material to the
そして、遮光部46が凸部45のみに設けられた凹凸構造43に対し、拡散材が混入された材料を塗布してから後処理によって硬化させたり、樹脂あるいはガラス板を拡散剤が混入された粘着材料あるいは接着材料によって接着したりすることにより、凹凸構造43における凹部44及び凸部45の形状に沿って遮光部46を含む凹凸構造43の略全面に亘って拡散要素47を設けることができる。
このような工程を経ることにより、本第1実施形態によるレンチキュラーレンズアレイシート40を製造することができる。
Then, the light-shielding
Through such steps, the lenticular
以上のような構成とされた本第1実施形態によるレンチキュラーレンズアレイシート40では、まず、熱可塑性樹脂からなるレンズシート本体41に拡散剤が混入されていないため、製造コストを低くすることが可能な押出法を用いても、1.0mm以下(好ましくは0.2mm以下)のファインピッチを有するレンチキュラーレンズアレイ42をレンズシート本体41の入射側に確実に形成して、高い解像度を実現することができる。
なお、レンチキュラーレンズアレイ42のピッチは、できるだけ小さい方が高い解像度を得る上で望ましいが、現時点での技術的な限界を考慮すると、例えば0.05mm以上とされている。
In the lenticular
The pitch of the
また、レンズシート本体41は、拡散剤が混入されていない透明材料とされ、かつ、このレンズシート本体41に設けられた遮光部46よりも出射側に拡散要素47が設けられているため、光の透過率を低下させることなく遮光部46の面積を大きくして、高いコントラストを実現することができる。
Further, the lens sheet
そして、本第1実施形態においては、レンズシート本体41の出射側に形成された凹凸構造43を利用して、その凹凸構造43の凸部45に遮光部46を設けていることから、従来のような感光性材料を用いて略平坦面に遮光部を設ける場合と比べ、耐光性に優れ、かつ製造コストのさらなる低減につながる。
And in this 1st Embodiment, since the light-shielding
また、レンズシート本体41の出射側には、遮光部46を含む凹凸構造43の略全面に亘ってこの凹凸構造43の凹部44及び凸部45の形状に沿って拡散要素47が設けられているため、この拡散要素47がレンズシート本体41の凹凸構造43に対して隙間なく密着した状態とすることができる。
したがって、コスト低減のために押出法によってレンズシート本体41を形成して、凹凸構造43の形状精度が悪くなったとしても、その凹部44及び凸部45の位置さえ正確であれば、レンチキュラーレンズアレイシート40としての光学的な特性が劣化しにくくなる。
Further, a
Therefore, even if the
さらに、この拡散要素47は、凹凸構造43における遮光部46以外の領域だけに設けられるのではなく、凹凸構造43における遮光部46を含む略全面に亘って設けられていることから、視野角を広く確保することができるのに加え、拡散要素47によって遮光部46を保護することもできる。
Further, the
また、レンズシート本体41の凹凸構造43における凹部44及び凸部45の高さの差Hが、0.01mm〜0.5mmに設定されていることから、凹凸構造43の成形を容易に行うことができるのに加え、この凹凸構造43における凸部45に対して遮光部46を確実に設けることができるようになっている。
Moreover, since the height difference H between the
また、拡散要素47における出射側の片面が略平坦面とされていることから、拡散要素47から映像光が出射する際に、そこでの光の乱れが生じにくくなって画質の劣化を抑制することができる。
In addition, since one surface on the emission side of the diffusing
さらに、レンズシート本体41の厚みPが0.5mm以上に設定されていて、このレンズシート本体41が十分な剛性を有しているため、拡散要素47の厚みDを薄くすることができ、製造コストをさらに低くして解像度の向上を図ることができる。
しかも、拡散要素47の厚みDは、レンズシート本体41の厚みPとの関係でP>D×3を満たすように設定されていることから、レンズシート本体41の剛性が拡散要素47の環境変化要因に打ち勝ってソリなどが生じにくくなり、耐候性を向上させることができる。
Furthermore, since the thickness P of the lens sheet
Moreover, since the thickness D of the diffusing
次に、本発明の第2実施形態を説明するが、上述した第1実施形態と同様の部分については同一の符号を用いてその説明を省略する。
本第2実施形態によるレンチキュラーレンズアレイシート40では、図4に示すように、レンチキュラーレンズアレイ42による集光部に凸部45が位置し、レンチキュラーレンズアレイ42による非集光部に凹部44が位置しており、このレンチキュラーレンズアレイシート40が、凹凸構造43における凹部44の底面に対して設けられた遮光部46を備えている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the lenticular
以下、上述したような本第2実施形態による拡散レンズアレイシート40の製造方法の一例を説明する。
まず、押出法を用いて、溶融状態の透明材料である熱可塑性樹脂を押し出し、一対の金型ロール間に通過させることにより、入射側となる片面に1.0mm以下(好ましくは0.2mm以下)のピッチを有するレンチキュラーレンズアレイ42が形成されるとともに出射側となる片面に凹凸構造43が形成されたレンズシート本体41を得る。
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the diffusing
First, by using an extrusion method, a thermoplastic resin, which is a molten transparent material, is extruded and passed between a pair of mold rolls, so that it is 1.0 mm or less (preferably 0.2 mm or less) on one side on the incident side. A
次に、レンズシート本体41の出射側の片面に形成された凹凸構造43における凹部44に対し、遮光材料を埋めて遮光部46を設ける。
この遮光材料を凹部44に埋める工程は、凹凸構造43の形状を利用して行われる。具体的には、黒色顔料を含んだインキを凹凸構造43の全面に亘って塗布し、スキージーなどで凸部45に付着したインキのみを除去してから、凹部44に残ったインキを硬化させる方法を挙げることができる。もちろん、凹凸構造43の凹部44のみにインキを塗布して硬化させるようにしてもよい。
Next, a
The step of filling the light shielding material in the
そして、遮光部46が凹部44のみに設けられた凹凸構造43に対し、拡散材が混入された材料を塗布してから後処理によって硬化させたり、樹脂あるいはガラス板を拡散剤が混入された粘着材料あるいは接着材料によって接着したりすることにより、凹凸構造43における凹部44及び凸部45の形状に沿って遮光部46を含む凹凸構造43の略全面に亘って拡散要素47を設けることができる。
このような工程を経ることにより、本第2実施形態によるレンチキュラーレンズアレイシート40を製造することができる。
Then, the
Through such steps, the lenticular
以上のような構成とされた本第2実施形態によるレンチキュラーレンズアレイシート40では、基本的に上述した第1実施形態と同様の効果を得ることができるが、この第2実施形態の方が、第1実施形態に比べて遮光部46の厚みを厚く形成することができるために、遮光部46による遮光作用を大きくすることが可能である。
The lenticular
なお、上述した各実施形態では、拡散レンズアレイシートの一例としてのレンチキュラーレンズアレイシート40について説明しているが、これだけに限定されることはない。
例えば、本実施形態による拡散レンズアレイシートは、その拡散レンズアレイの入射側の片面に、複数の単位レンズがマトリックス状に配列されてなるレンズアレイが形成されたマイクロレンズアレイシートであってもよい。また例えば、本実施形態による拡散レンズアレイシートは、その拡散レンズアレイの入射側の片面に、複数のシリンドリカルレンズ(単位レンズ)が略平行に配列された第1のレンズアレイと複数のシリンドリカルレンズ(単位レンズ)が略平行に配列された第2のレンズアレイとがそれらのシリンドリカルレンズの長さ方向を互いに交差させるように同一平面上に配置されてなるレンズアレイが設けられたクロスレンチレンズシートであってもよい。さらに例えば、本実施形態による拡散レンズアレイシートは、その拡散レンズアレイの入射側に、映像光を反射して拡散させる複数の単位レンズが配列されてなるレンズアレイが形成されたプリズムレンズアレイシートであってもよい。
In each of the above-described embodiments, the lenticular
For example, the diffusion lens array sheet according to the present embodiment may be a microlens array sheet in which a lens array in which a plurality of unit lenses are arranged in a matrix is formed on one surface on the incident side of the diffusion lens array. . Further, for example, the diffuser lens array sheet according to the present embodiment includes a first lens array and a plurality of cylindrical lenses (unit lenses) in which a plurality of cylindrical lenses (unit lenses) are arranged substantially in parallel on one surface on the incident side of the diffuser lens array. A cross wrench lens sheet provided with a lens array in which the second lens array in which the unit lenses are arranged substantially in parallel with each other is arranged on the same plane so that the length directions of the cylindrical lenses intersect each other. There may be. Further, for example, the diffusion lens array sheet according to the present embodiment is a prism lens array sheet in which a lens array in which a plurality of unit lenses for reflecting and diffusing video light is arranged on the incident side of the diffusion lens array is formed. There may be.
10 リアプロジェクションテレビ(背面投射型ディスプレイ装置)
12 プロジェクタ(光源)
20 透過型スクリーン
30 フレネルレンズシート
40 レンチキュラーレンズシート(拡散レンズシート)
41 レンズシート本体
42 レンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)
43 凹凸構造
44 凹部
45 凸部
46 遮光部
47 拡散要素
10 Rear projection television (rear projection type display device)
12 Projector (light source)
20
41
43 Concave and
Claims (14)
前記凹凸構造における凹部あるいは凸部に設けられた遮光部と、
前記凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に設けられた拡散要素と、
を備えていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 A lens sheet body in which a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less is formed on the incident side and a concavo-convex structure is formed on the output side;
A light-shielding portion provided in a concave portion or a convex portion in the concave-convex structure;
A diffusion element provided on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of the concave portion and the convex portion;
A diffusing lens array sheet comprising:
前記レンズシート本体は、熱可塑性樹脂からなることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to claim 1,
The diffuser lens array sheet, wherein the lens sheet body is made of a thermoplastic resin.
前記レンズシート本体は、透明材料からなることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to claim 1 or 2,
The lens sheet main body is made of a transparent material.
前記凹凸構造の凹部及び凸部の高さの差が、0.01mm〜0.5mmに設定されていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 3,
The diffusion lens array sheet, wherein the height difference between the concave and convex portions of the concavo-convex structure is set to 0.01 mm to 0.5 mm.
前記拡散要素は、その出射側が略平坦面とされていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 4,
The diffusion element array sheet according to claim 1, wherein the diffusing element has a substantially flat surface on the emission side.
前記拡散要素は、拡散性を有するとともに後処理によって硬化した材料からなることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 5,
The diffusion lens array sheet, wherein the diffusion element is made of a material having a diffusibility and cured by post-processing.
前記拡散要素は、拡散性を有する粘着材料からなることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 5,
The diffusion lens array sheet, wherein the diffusion element is made of a diffusive adhesive material.
前記レンズシート本体の厚みPが、0.5mm以上に設定され、かつ、前記レンズシート本体の厚みPと前記拡散要素の厚みDとの関係が、P>D×3を満たしていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 7,
The thickness P of the lens sheet main body is set to 0.5 mm or more, and the relationship between the thickness P of the lens sheet main body and the thickness D of the diffusing element satisfies P> D × 3. Diffuse lens array sheet.
前記拡散レンズアレイは、レンチキュラーレンズアレイとされていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 8,
The diffusion lens array sheet is characterized in that the diffusion lens array is a lenticular lens array.
前記拡散レンズアレイは、マイクロレンズアレイとされていることを特徴とする拡散レンズアレイシート。 In the diffusing lens array sheet according to any one of claims 1 to 8,
The diffusion lens array sheet is a microlens array.
前記透過型スクリーンの背面に映像光を投射する光源と、
を備えていることを特徴とする背面投射型ディスプレイ装置。 The transmission screen according to claim 11,
A light source that projects image light on the back of the transmissive screen;
A rear projection display device comprising:
レンズシート本体の入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイを形成するとともに出射側に凹凸構造を形成する工程と、
前記凹凸構造における凸部に遮光材料を転写して遮光部を形成する工程と、
前記凹凸構造の凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に拡散要素を設ける工程と、
を備えていることを特徴とする拡散レンズアレイシートの製造方法。 A lens sheet body having a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less formed on the incident side and a concavo-convex structure formed on the output side, a light shielding portion provided on a convex portion in the concavo-convex structure, the concave portion, A diffusion element array sheet provided with a diffusing element provided on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of a convex portion,
Forming a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side of the lens sheet body and forming an uneven structure on the exit side;
A step of transferring a light shielding material to a convex portion in the concavo-convex structure to form a light shielding portion;
Providing a diffusing element on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of the concave and convex portions of the concavo-convex structure;
The manufacturing method of the diffuser lens array sheet | seat characterized by the above-mentioned.
レンズシート本体の入射側に1.0mm以下のピッチを有する拡散レンズアレイを形成するとともに出射側に凹凸構造を形成する工程と、
前記凹凸構造における凹部に遮光材料を埋めて遮光部を形成する工程と、
前記凹凸構造の凹部及び凸部の形状に沿って前記遮光部を含む前記凹凸構造の略全面に拡散要素を設ける工程と、
を備えていることを特徴とする拡散レンズアレイシートの製造方法。
A lens sheet body having a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side and a concavo-convex structure formed on the exit side, a light shielding portion provided in a concave portion in the concavo-convex structure, the concave portion and the convex A diffusion lens array sheet provided with a diffusion element provided on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of the portion,
Forming a diffusing lens array having a pitch of 1.0 mm or less on the incident side of the lens sheet body and forming an uneven structure on the exit side;
A step of burying a light shielding material in the concave portion in the concave-convex structure to form a light shielding portion;
Providing a diffusing element on substantially the entire surface of the concavo-convex structure including the light shielding portion along the shape of the concave and convex portions of the concavo-convex structure;
The manufacturing method of the diffuser lens array sheet | seat characterized by the above-mentioned.
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