JP2008165167A - 光の透過速度差を利用した平面レンズシート - Google Patents

Abstract

【課題】立体印刷用レンズシートの表面が、数多くのレンズからなるレンズアレイ上にレンズ形態のない平面となるようにして、まるで一般な平板透明シートかの如く見えるようにするうえ、立体商品の品質を向上させ、製品の維持管理に伴う便利性を高めることが可能な、光の透過速度差を利用した平面レンズシートを提供する。
【解決手段】材質は透明な合成樹脂であり、光の透過速度が互いに異なる物性の凹レンズ層と凸レンズ層が互いに同一のピッチのレンズ配列を成して形成され、凹レンズ層と凸レンズ層が互いに同一の曲率半径で密着して重畳レンズシートの形態を成し、凹レンズ層の上部には平らで薄い上部保護層が形成され、凸レンズ層の下部には焦点距離が形成されるようにする透明層が形成され、透明層の下部には平らで薄い透明な下部保護層が形成されたことを特徴とする、光の透過速度差を利用した平面レンズシートを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光の透過速度差を利用した平面レンズシートに係り、さらに具体的には、レンチキュラー方式とインテグラルフォトグラフィー技法などに用いられる立体印刷用レンズシートの表面が、数多くのレンズからなるレンズアレイ上にレンズ形態のない平面となるようにして、まるで一般な平板透明シートかの如く見えるようにするうえ、立体商品の品質を向上させ、製品の維持管理に伴う便利性を高めることが可能な、光の透過速度差を利用した平面レンズシートに関する。

一般に、立体レンズシートは、表面に数多くのレンズが互いにパターンを形成し、まるで小さいエンボス状の表面のように見えるようにしたものである。

このような立体レンズシートは、それぞれのレンズがその目的に応じてレンズの屈折効果を成すようにしたものであるが、このような立体印刷用レンズシートは、表面を成しているそれぞれの小さいレンズのため表面にエンボス状の凸凹が形成され、製品化あるいは製品管理において多くの問題点を抱えている。

すなわち、エンボスを成す屈曲面の隙間の間に異物が入り込み、洗浄を行おうとしても、小さい隙間の間に入り込んだ異物は除去することが難しくてレンズシート本来の透明度を段々減少させるので、結局製品の寿命を短縮させる主要要因となった。

また、エンボス加工されたレンズの表面は、それぞれの乱反射を起こして製品のカラーが単にまるで無光製品かの如く見えるようにするものなので、有光の高光沢製品には表現し難いという弊害があった。

そして、立体印刷用レンズシートの場合、立体物の解像度を左右するレンズ間の反復間隔、すなわちピッチが形成されるが、このピッチに応じて立体グラフィックの解像度と立体感の相関関係を持つので、ピッチの数値が大きくなるとレンズ間隔が広くなり、それぞれのレンズが相対的に大きいものからなっている。これにより、それぞれのレンズが大きくなると、立体を形成するグラフィックの解像度は、肉眼によってみるとき、相対的に荒く感じられるが、立体の深さ感はさらに大きく感じられるのである。

したがって、従来の方式では、解像度を良くしながら立体の深さ感も良くするためにレンズの間隔を狭くするが、立体の深さ感を高くする方式でそれぞれのレンズ曲率半径を高める方式を使用した。

ところが、この方式は、解像度と深さ感を高めることはできるが、立体的な事物認知角度が相対的にさらに狭くなる弊害があった。

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みて創案したものであって、その目的とするところは、立体印刷用レンズシートの表面を完全に平らにしてそれぞれのレンズ間の隙間に異物が入り込まないようにし、レンズシートに現れる表面乱反射を除去して高光沢で鮮明なカラーを再現することができるようにし、立体印刷用レンズシートより解像度は優れながら立体的な深さ感も一層深く感じられるようにする光の透過速度差を利用した平面レンズシートを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、材質は透明な合成樹脂であり、光の透過速度が互いに異なる物性の凹レンズ層と凸レンズ層が互いに同一のピッチのレンズ配列を成して形成され、凹レンズ層と凸レンズ層が互いに同一の曲率半径で密着して重畳レンズシートの形態を成し、凹レンズ層の上部には平らで薄い上部保護層が形成され、凸レンズ層の下部には焦点距離が形成されるようにする透明層が形成され、透明層の下部には平らで薄い透明な下部保護層が形成されたことを特徴とする、光の透過速度差を利用した平面レンズシートを提供する。

上述したような本発明は、光の透過速度差を利用した平面レンズシートであって、立体感を表現する焦点距離印刷層のグラフィックがより鮮明な画質を提供するために、凸レンズ層の凸レンズが形成された表面を完全に平らにしてそれぞれの凸レンズの谷または隙間の間に異物が入り込まないようにし、従来のレンズシートに現われる表面乱反射を除去することにより、高光沢の鮮明なカラーを再現することができるようにし、従来の立体印刷用レンズシートより解像度は優れながら立体的深さ感も一層深く感じられるようにするという利点がある。

以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１〜図９に示すように、本発明に係る平面レンズシート１には凸レンズ層３０が形成されている。

前記凸レンズ層３０は、透明な合成樹脂を成形し、その上面に半球状の凸レンズ１１を横・縦に配列して放射状に広げた構成で出来ている。

前記凸レンズ層３０に横・縦に配列された凸レンズ３１も、図８に示すように、凸レンズ３１の中心を通過する仮想線の交差角が９０°を成すようにして凸レンズ３１が配列されるか、あるいは仮想線の交差角が６０°を成すようにして凸レンズ３１が配列される。

前記凸レンズ層３０の上部には、凸レンズ層３０とは光の透過速度が異なる透明な合成樹脂からなる凹レンズ層２０が形成される。

前記凹レンズ層２０の凹レンズ２１は、凸レンズ３１と同一の曲率半径および同一の配列で形成される。これにより、凸レンズ３１と凹レンズ２１とが互いに密着する。

ここで、凸レンズ層３０と凹レンズ層２０を光の透過速度が互いに異なる透明な合成樹脂で形成しなければ、本発明を成すことができない。

前記凹レンズ層２０の上部には平らで薄い透明な上部保護層１０がコートされている。

前記凸レンズ層３０の下部には透明層５０が形成され、透過層５０は凸レンズ３１の焦点距離と同一の厚さでシート状に形成される。

また、透明層５０を形成せずに凸レンズ層３０と透明層５０を一体に形成し、凸レンズ層３０の厚さを凸レンズ３１の焦点距離と同一の厚さで形成することもできる。

前記透明層５０の下部には平らで薄い透明な下部保護層７０がコートされている。

前記透明層５０の下部には焦点距離印刷層６０を印刷することができる。焦点距離印刷層６０は、コンピュータグラフィックによって映像分離されたグラフィックによって表現される。すなわち、このグラフィックは、凸レンズ層３０の焦点が形成される位置に必ずしも存在しなければならないが、これは、図７に示すように、観察者の視覚に応じて、凸レンズ３１のピッチに合わせて分離された映像を順次焦点領域が拡大されて見られるようにするためである。

場合によっては、前記焦点距離印刷層６０を下部保護層７０の下部に形成してもよい。

また、凹レンズ層２０の上部、上部保護層１０の上部または凸レンズ層３０の下部のうちいずれか一箇所に非焦点距離印刷層４０が印刷されている。

前記非焦点距離印刷層４０は、立体または特殊効果処理が施されていない範囲であって、オフセット印刷網点と凸レンズ３１との相関関係から発生するモアレ現象を最小化させ、鮮明な画質を示すようにするためのものであって、意図的なあるいは他の画像、すなわち凸レンズ３１の焦点が結ぶ領域から逸脱した位置に新しく印刷層を構成することにより、さらに空間感と鮮明さを表現することができる。

したがって、非焦点距離印刷層４０は、図５および図６において表示される位置または他の位置に用途に応じてそれぞれ存在することができる。

一方、前記凸レンズ層３０の凸レンズ３１と凹レンズ層２０の凹レンズ２１の配列構造は、半円柱状に連続配列されるレンチキュラー方式で構成することもできる。

前述した構成を持つ本発明の平面レンズシート１は、凸レンズ層３０と凹レンズ層２０とが相異なる光透過速度を持つ合成樹脂で互いに密着して構成されたものであって、立体または特殊効果を得ながら従来の一般な立体印刷用レンズシートの欠点を補完するためのものである。

図３で比較して示したように、図３のＡ部分は一般な立体印刷用レンズシートの光の透過屈折方向を示したものであって、正常的な虫眼鏡現象が行われることを説明している。ところが、凸レンズ３１の表面がそのまま露出してレンズ間の谷または隙間の間に異物が入り込み易くなっており、レンズの曲率半径の表面に沿って乱反射が行われるしかない構造である。このような乱反射は、焦点距離印刷層６０の固有カラーの表現を阻害する役割を果たし、商品の質を低下させる結果を生むようにするものである。

本発明は、かかる問題点を解決するためのものであって、凸レンズ３１の表面上に透明な物質を塗布してその表現が滑らかとなるように処理することが可能であれば、問題は解決できるが、凸レンズ３１の固有の性質である焦点形成の役割が無くなると、無用の物になるであろう。

既に凸レンズ３１は透明な素材からなっているが、ここにさらに透明な素材で凸レンズ３１の谷を埋めると、当然、レンズシートではなく透明な平板シートであって、まるでガラスかの如く見えるものなので、同一の光透過速度を持つ物性である凹レンズ２１と凸レンズ３１とを重畳させると、光の透過屈折方向はレンズの固有の特性が無くなるので、図３のＢ部分のように光の屈折変化なしに一直線に通過する結果を生む。

したがって、これを解決するためには、凸レンズ３１を埋める透明な素材が凸レンズ３１の谷を埋める役割だけでなく、別のレンズとしての役割を行うことが可能でなければならないので、図３のＣ部分のように凹レンズ２１と凸レンズ３１が相異なる光の透過速度を持つ物性で重畳させた後、光が透過しながら屈折される方向をみたところ、凹レンズ２１と凸レンズ３１を重畳させた焦点形成距離Ｌが一般な立体印刷用レンズシートの焦点形成距離１より遠くはなったが、焦点が形成できることが分かった。これは、凹レンズ層２０が凸レンズ層３０より速い光の透過速度を持つために発生する結果である。

また、焦点形成距離が遠くなるのは、新しい利点を創出することができる。すなわち、従来の技術では、立体感をさらに深く感じさせるための手段として、凸レンズ３１の曲率半径を広くしてレンズシートの焦点形成距離を遠く形成する方法を使用することができるが、この場合には、凸レンズ３１の曲率半径の数値がさらに高い関係で、図７に示すように観察者が眺めた立体認知最大有効画角（θ）が相対的に狭くなる弊害が発生する。

ところが、本発明は、曲率半径の数値を高める代わりに、凹レンズ２１の光の屈折効果を同時に使用するので、製品の解像度を左右するレンズピッチの間隔を同一にしながら、観察者の立体認知最大有効画角（θ）をそのまま維持しあるいはそれよりさらに広く使用することができるという利点がある。

もし製品の厚さが厚くなることが原料消耗による経済性を阻害するならば、本発明は、従来の技術である一般な立体印刷用レンズシートと同一の水準厚さで製品を作ることができる。

すなわち、図４に示すように、レンズのピッチ間隔を同一に維持するが、これを解決するためには当初の凸レンズ３１の曲率半径よりさらに低くなるよう且つ膨らむように凸レンズの曲率半径を持たなければならない。

本発明の一実施形態を例示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態を例示した一部拡大断面図である。 本発明の光の透過屈折現象を比較例示した一部拡大断面図である。 本発明の光の屈折による焦点形成過程を比較例示した一部断面図である。 本発明の他の実施形態を例示した一部断面図である。 本発明の別の実施形態を例示した一部拡大断面図である。 本発明に係る平面レンズシートにおいて立体を表示する最大有効画角を示す一部拡大断面図である。 本発明の一実施形態を例示したインテグラルフォトグラフィー方式によるレンズパターン配列の平面図である。 本発明の別の実施形態を例示した分解斜視図である。

符号の説明

１…平面レンズシート
１０…上部保護層
２０…凹レンズ層
２１…凹レンズ
３０…凸レンズ層
３１…凸レンズ
４０…非焦点距離印刷層
５０…透明層
６０…焦点距離印刷層
７０…下部保護層

Claims (5)

1. 材質は透明な合成樹脂であり、光の透過速度が互いに異なる物性の凹レンズ層（２０）と凸レンズ（３０）が互いに同一のピッチのレンズ配列を成して形成され、凹レンズ層（２０）と凸レンズ（３０）とが互いに同一の曲率半径で密着して重畳レンズシートの形態を成し、凹レンズ層（２０）の上部には平らで薄い透明な上部保護層（１０）が形成され、凸レンズ層（３０）の下部には焦点距離が形成されるようにする透明層（５０）が形成され、透明層（５０）の下部には平らで薄い透明な下部保護層（７０）が形成されたことを特徴とする、光の透過速度差を利用した平面レンズシート。
2. 前記凸レンズ層（３０）と透明層（５０）を一体に形成し、凸レンズ層（３０）の厚さを凸レンズ（３１）の焦点距離と同一の厚さで形成したことを特徴とする、請求項１に記載の光の透過速度差を利用した平面レンズシート。
3. 前記凸レンズ層（３０）の凸レンズ（３１）と凹レンズ層（２０）の凹レンズ（２１）の配列構造は、半円柱状に連続配列されるレンチキュラー方式で構成したことを特徴とする、請求項１または２に記載の光の透過速度差を利用した平面レンズシート。
4. 前記下部保護層（７０）の上部または下部に、立体感を表現する焦点距離印刷層（６０）が印刷されたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の光の透過速度差を利用した平面レンズシート。
5. 前記凹レンズ層（２０）の上部、上部保護層（１０）の上部または凸レンズ層（３０）の下部のうちいずれか一箇所に非焦点距離印刷層（４０）が印刷されたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の光の透過速度差を利用した平面レンズシート。

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