JP2011028080A - 拡散フィルム、立体表示装置及び拡散フィルムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
高精度の微小拡散角を有する拡散フィルム、該拡散フィルムを備える立体表示装置及び該拡散フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】
ピッチpn(=2a=24)を有する立体構造部122の円弧状面に頂点Pから水平方向(Y方向)に距離a離れた位置でX方向に入射し基材120の第2の主面120bを透過した光の水平方向(Y方向)の拡散角度が所定の角度(±0.8度)以下(半値全幅が1度程度)になるように、第1の屈折率n1、第2の屈折率n2、曲率半径r及び距離aが定められ、複数の立体構造部122のピッチpnがそれぞれ2a(=24)以下になっている。このため、微小拡散フィルム12による拡散光の水平方向の拡散角度を所定の角度(±0.8度)以下(半値全幅1度程度)に確実に抑えることができる。
【選択図】図3
高精度の微小拡散角を有する拡散フィルム、該拡散フィルムを備える立体表示装置及び該拡散フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】
ピッチpn(=2a=24)を有する立体構造部122の円弧状面に頂点Pから水平方向(Y方向)に距離a離れた位置でX方向に入射し基材120の第2の主面120bを透過した光の水平方向(Y方向)の拡散角度が所定の角度(±0.8度)以下(半値全幅が1度程度)になるように、第1の屈折率n1、第2の屈折率n2、曲率半径r及び距離aが定められ、複数の立体構造部122のピッチpnがそれぞれ2a(=24)以下になっている。このため、微小拡散フィルム12による拡散光の水平方向の拡散角度を所定の角度(±0.8度)以下(半値全幅1度程度)に確実に抑えることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、入射光を拡散する拡散フィルム、該拡散フィルムを備える立体表示装置及び拡散フィルムの製造方法に関する。
従来、半値全幅(FWHM:full width at half maximum)が1度前後となるように入射光を拡散する拡散フィルムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような拡散フィルムにより拡散された光の輝度は、光が拡散フィルムに垂直に入射する位置を原点とするときの光の水平方向への屈折角度の値を横軸とし、屈折光の輝度を縦軸としたとき、ほぼ正規分布となる。なお、横軸では、原点を中心に水平方向で左右に屈折する光の屈折角度はそれぞれ負正の値で表される。つまり、拡散光の輝度は、屈折角度0度で最大となり、屈折角度が大きくなるに従い減少する。ここで、拡散光は、屈折角度が−0.5度より小さい領域と屈折角度が0.5度より大きい領域に分布している。つまり、拡散光は、拡散角度が1度(屈折角度が−0.5度以上0.5度以下)より大きい領域(正規分布の裾野に対応する領域)にも分布している。(例えば、特許文献1参照。)。
このような拡散フィルムは、例えば立体画像を表示する立体表示装置等に用いられる。ユーザが立体表示装置を用いて立体的な画像や映像を見る場合、幾つかの条件が立体感に寄与している。その一つとして、立体表示装置からユーザの1つの瞳に異なる光線が複数入射するときに、各光線が分離されていることが挙げられる。これを実現するために、例えば水平方向の光の拡散角度を1度前後とする突部を複数有する拡散フィルムが用いられている。ユーザは、1つの瞳に異なる複数の光線が入射したとき、瞳の焦点調整を行うことにより、画像や映像の遠近感や立体感を得ることができる。
しかしながら、上述した技術では、拡散光の輝度はほぼ正規分布をなし、拡散フィルムの各突部での拡散光は、それぞれ拡散角度が1度より大きい領域にも分布している。このため、拡散フィルムの隣合うレンズ部での各拡散光の間にクロストークが発生する。このクロストークが大きい場合には、各拡散光が分離されずにユーザの瞳に入り、立体感が損なわれる。
また、上述した技術では、半値全幅(FWHM)が1度前後に設計されているが、その精度は±0.5度程度である。このため、各拡散光が精度よく分離されず、立体感が損なわれる。このため、微小な拡散角を有する拡散フィルムを高精度に製造することが求められている。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高精度の微小拡散角を有する拡散フィルム、該拡散フィルムを備える立体表示装置及び該拡散フィルムの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る拡散フィルムは、基材と、光拡散部とを具備する。上記基材は、第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する。上記光拡散部は、上記基材の上記第1の主面に設けられている。上記光拡散部は、それぞれ上記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの上記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から上記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に上記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し上記基材を透過した光の上記第2の軸方向に対する上記第1の軸方向での屈折角度が、上記輝度分布において上記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ上記複数の立体構造部は上記第1の軸方向に連続して設けられ、上記複数の立体構造部の上記光軸の上記第1の軸方向のピッチが上記所定の距離の2倍以下である。
本発明では、立体構造部の光入射面の光軸位置から第1の軸方向に所定の距離離れた位置に第2の軸方向より入射して基材を透過した光の第2の軸方向に対する第1の軸方向での屈折角度が輝度分布において半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下であり、複数の立体構造部の光軸の第1の軸方向のピッチが所定の距離の2倍以下であるので、各立体構造部に入射し基材を透過した光の屈折角度をそれぞれ高精度に所定の角度以下にすることができる。
上記条件を満足するように、上記基材の屈折率、上記光拡散部の屈折率、上記複数の立体構造部の上記円弧状の光入射面の曲率半径が選定されているようにしてもよい。これにより、各立体構造部に入射し基材を透過した光の屈折角度を所定の角度以下にすることができる。
各上記ピッチはそれぞれランダムであるようにしてもよい。これにより、隣接する各立体構造部のピッチが一定の場合に各拡散光の干渉による干渉縞が発生するのに対して、各拡散光の干渉による干渉縞の発生を防止することができる。
各上記立体構造部の上記円弧状の光入射面は、上記光軸が通る位置を境に2つの曲率面で構成され、かつ上記2つの曲率面の曲率中心が互いに上記第1の軸方向において上記境を越えた位置に設定されているようにしてもよい。これにより、立体構造部の円弧状の光入射面の光軸の近傍に入射した光を拡散することができる。
本発明の一形態に係る立体表示装置は、拡散フィルムと、投射部とを具備する。上記拡散フィルムは、第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、上記基材の上記第1の主面に設けられた光拡散部とを有する。上記投射部は、上記拡散フィルムに入射する光を投射する。上記光拡散部は、それぞれ上記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの上記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から上記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に上記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し上記基材を透過した光の上記第2の軸方向に対する上記第1の軸方向での屈折角度が、上記輝度分布において上記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ上記複数の立体構造部は上記第1の軸方向に連続して設けられ、上記複数の立体構造部の上記光軸の上記第1の軸方向のピッチが上記所定の距離の2倍以下である。
本発明では、高精度の微小拡散角を有する拡散フィルムを備えるので、拡散フィルムの各立体構造部における拡散光のクロストークの発生を防止し、立体感に優れた立体画像を表示することができる。
本発明の一形態に係る拡散フィルムの製造方法は、第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、上記基材の上記第1の主面に設けられた光拡散部とを具備し、上記光拡散部は、それぞれ上記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの上記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から上記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に上記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し上記基材を透過した光の上記第2の軸方向に対する上記第1の軸方向での屈折角度が、上記輝度分布において上記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ上記複数の立体構造部は上記第1の軸方向に連続して設けられ、上記複数の立体構造部の上記光軸の上記第1の軸方向のピッチが上記所定の距離の2倍以下である拡散フィルムの製造方法であって、上記透明な基材のロール体から該基材が巻き出されて搬送される。上記搬送に伴って上記基材の一方の面に透明な光硬化性樹脂が塗布される。上記搬送に伴って型を使って上記基材の上記一方の面の光硬化性樹脂に上記条件を満足する上記複数の立体構造部が形成されつつ、光が照射され硬化する。
これにより、回転するロール体を連続的に用いることで、搬送されている基材上の光硬化性樹脂に連続的に複数の立体構造部を形成しつつ硬化させることができるので、大型の拡散フィルムを低コストで製造することができる。
本発明の一形態に係る拡散フィルムの製造方法は、第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、上記基材の上記第1の主面に設けられた光拡散部とを具備し、上記光拡散部は、それぞれ上記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの上記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から上記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に上記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し上記基材を透過した光の上記第2の軸方向に対する上記第1の軸方向での屈折角度が、上記輝度分布において上記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ上記複数の立体構造部は上記第1の軸方向に連続して設けられ、上記複数の立体構造部の上記光軸の上記第1の軸方向のピッチが上記所定の距離の2倍以下である拡散フィルムの製造方法であって、バイトを用いて、該バイトおよび型を相対的に移動させながら、上記条件を満足する上記複数の立体構造部を形成するための複数の溝が上記型に形成される。上記複数の溝に透明な材料が注入される。上記透明な材料の上に上記透明な基材が重ね合わされる。
ここで、透明な材料とは、例えば光硬化性樹脂や熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂である。
ここで、透明な材料とは、例えば光硬化性樹脂や熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂である。
これにより、各立体構造部における拡散光の拡散角度を所定の角度以下にして、隣接する各立体構造部により拡散された各拡散光のクロストークを防止することができる高精度の微小な拡散角度を有する拡散フィルムを製造することができる。
このように本発明によれば、拡散フィルムの拡散角を高精度な微小拡散角にすることができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
<第1の実施の形態>
[立体画像表示装置の構成]
図1は本発明の一実施形態に係る立体画像表示装置を示す斜視図、図2は図1に示す立体画像表示装置の平面図である。
<第1の実施の形態>
[立体画像表示装置の構成]
図1は本発明の一実施形態に係る立体画像表示装置を示す斜視図、図2は図1に示す立体画像表示装置の平面図である。
立体画像表示装置1は、光線再生法を用いて立体画像の表示を行う装置である。立体画像表示装置1は、ベース2と、ベース2の上に設けられた基板保持部3と、プロジェクタベース4と、スクリーン枠5と、複数のプロジェクタ6と、基板7と、側面部8、スクリーン10と、図示しない冷却ファンなどで構成される。
複数のプロジェクタ6は、プロジェクタベース4に水平方向(図1及び図2のY方向)等に配設されている。基板7は、基板保持部3に保持され、複数のプロジェクタ6を駆動及び制御する回路などが実装されている。側面部8は、複数のプロジェクタ6から投射された光が立体画像表示装置1の外部に漏れることを防止する。側面部8の内面側には反射ミラーが設けられている。プロジェクタ6から側面部8の方向へ向けて出射された光は、反射ミラーで反射されスクリーン10へ向かう。これにより、スクリーン10に到達する光の量が増大するようにしている。スクリーン10は、外縁部でスクリーン枠5に保持されている。スクリーン10は、各プロジェクタ6から投射される各画像光をそれぞれ、垂直方向(Z方向)に広角に拡散すると共に水平方向(Y方向)に微小な角度で拡散して、水平方向(Y方向)に連続的な視点の画像を投影する。
光線再生法では、画像を撮像するときに、水平方向に互いに異なる位置に配置された複数のカメラにより共通の被写体を撮像することによって、互いに視差のあるカメラ数分の画像が得られる。各々のカメラによって撮像された画像は、水平方向でのカメラの位置に応じて選ばれる変換マトリックスに従って投影画像への変換が行われる。このようにして得られたカメラ毎の投影画像を合成して1つの立体画像が得られる。本実施の形態では、その複数のカメラによって撮像された個々の画像の投影画像が複数のプロジェクタ6からスクリーン10に向けて投射され、スクリーン10でそれぞれ垂直方向に長い縦ラインの画像が水平方向に連続したものとして投影される。
各プロジェクタ6は、それぞれの投射光の出射面がほぼ一平面(YZ平面)に並ぶように水平方向(図1及び図2のY方向)及び垂直方向(Z方向)に複数個ずつ配列されている。また、それぞれのプロジェクタ6のスクリーン10に対する、光軸方向(X方向)の距離はそれぞれ同一とされている。各プロジェクタ6は、画像信号生成部15から供給された立体画像信号に基づき画像光を生成してスクリーン10に投射する。
スクリーン10は、微小拡散フィルム12、レンチキュラーシート13などで構成される。これらはプロジェクタ6の光軸方向(X方向)にて互いに重なるように配置されている。レンチキュラーシート13は、入射光を垂直方向に所定の拡散角度(例えば60度)で拡散する。
[微小拡散フィルム12]
図3は図2に示す立体画像表示装置1に備えられた微小拡散フィルム12の概略斜視図である。
微小拡散フィルム12は、例えば略矩形板状の基材120と、基材120に突設して設けられた複数の立体構造部122を有する光拡散部121とを備える。微小拡散フィルム12は、基材120の第1の主面120aに直交するX方向に各立体構造部122から入射した入射光を、それぞれ少なくとも水平方向(Y方向)に所定の微小角度(例えば1度)で拡散させる。
図3は図2に示す立体画像表示装置1に備えられた微小拡散フィルム12の概略斜視図である。
微小拡散フィルム12は、例えば略矩形板状の基材120と、基材120に突設して設けられた複数の立体構造部122を有する光拡散部121とを備える。微小拡散フィルム12は、基材120の第1の主面120aに直交するX方向に各立体構造部122から入射した入射光を、それぞれ少なくとも水平方向(Y方向)に所定の微小角度(例えば1度)で拡散させる。
基材120は、第1の屈折率n1を有する透光性を有するフィルムである。基材120は、光拡散部121が設けられる第1の主面120aと、第1の主面120aに対向する第2の主面120bとを有する。基材120の構成材料には、例えばポリエチレンテレフタレート等の透明な合成樹脂が用いられる。
光拡散部121は、複数の立体構造部122を備える。各立体構造部122は、垂直方向(Z方向)に長手方向を有する略半円柱形状を有している。各立体構造部122は、互いに水平方向(Y方向)に隣接するように設けられている。隣接する各立体構造部122の頂点P間の水平方向(Y方向)の間隔である立体構造部122のピッチpn(n=1,2,・・・)は、それぞれピッチpn(=2a(例えば距離a=12μm)以下でランダムな値になっている。つまり、距離aの2倍の距離が最大のピッチpnを表している。各立体構造部122は、後述する図9に示すような所定の値の半値全幅(1度前後)を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状面122Sを備える。
光拡散部121の構成材料には、第1の屈折率n1とは異なる第2の屈折率n2を有し透光性を有する光硬化性樹脂(例えば紫外線硬化樹脂等)が用いられる。
光拡散部121の構成材料には、第1の屈折率n1とは異なる第2の屈折率n2を有し透光性を有する光硬化性樹脂(例えば紫外線硬化樹脂等)が用いられる。
図4は図3に示す微小拡散フィルム12の立体構造部122のピッチpn(=2a)を決定する原理を説明するための拡大図である。ここでは、基材30と、立体構造部31とを備える微小拡散フィルム40を用いて説明する。
基材30の屈折率は第1の屈折率n1、基材30から突出して設けられた立体構造部31の屈折率は第1の屈折率n1とは異なる第2の屈折率n2、微小拡散フィルム40の外部の屈折率は第3の屈折率n3(例えば1)、立体構造部31の円弧状面31Sの曲率半径は曲率半径rである。
このとき、立体構造部31の光軸K(つまり、頂点P)から水平方向(Y方向)に距離a離れた位置に光線L1がX方向に平行に入射する場合を考える。立体構造部31の円弧状面31Sに入射角度θ1で入射した光線L1は、円弧状面31Sにおいて屈折角度θ2で屈折する。円弧状面31Sで屈折した光線L2は、立体構造部31内を透過し、基材30の一方の面に入射する。基材30の一方の面に入射した入射光は、基材30の一方の面において屈折角度θ4で屈折する。基材30の一方の面において屈折角度θ4で屈折した光線L3は、基材30を透過し、基材30の他方の面において屈折角度θ5で屈折する。この結果、微小拡散フィルム40で屈折された屈折光L5の屈折角度θ5は、スネルの法則により、
θ5=sin−1(n1/n3・sinθ4)
但し、
θ4=sin−1(n2/n1・sinθ3)
θ3=θ1−θ2
θ2=sin−1(n3/n2・a/r)
θ1=sin−1(a/r)
と表される。
θ5=sin−1(n1/n3・sinθ4)
但し、
θ4=sin−1(n2/n1・sinθ3)
θ3=θ1−θ2
θ2=sin−1(n3/n2・a/r)
θ1=sin−1(a/r)
と表される。
つまり、屈折光L5の屈折角度θ5が所定の屈折角度(例えば0.5度)以下になるように、第1の屈折率n1,第2の屈折率n2,曲率半径rをそれぞれ所定の値に選定し、立体構造部31のピッチを2a以下にする。これにより、各立体構造部31による拡散角度を例えば1度以下にすることができる。
図5は実施例1及び実施例2の微小拡散フィルム12の各設定値を示す図である。
(実施例1)
実施例1では、基材120の第1の屈折率n1が1.6、光拡散部121の第2の屈折率n2が1.46、各立体構造部122の円弧面の曲率半径rが498[μm]である。各立体構造部122のピッチpn(≦2a)[μm]がそれぞれ16,17,18,19,20,21,22,23,24のうちいずれかの値からランダムに選定され、各立体構造部122の後述する幅wが0になっている。
(実施例1)
実施例1では、基材120の第1の屈折率n1が1.6、光拡散部121の第2の屈折率n2が1.46、各立体構造部122の円弧面の曲率半径rが498[μm]である。各立体構造部122のピッチpn(≦2a)[μm]がそれぞれ16,17,18,19,20,21,22,23,24のうちいずれかの値からランダムに選定され、各立体構造部122の後述する幅wが0になっている。
(実施例2)
実施例2では、各立体構造部122のピッチpn(≦2a)[μm]がそれぞれ14,15,16,17,18,19,20,21,22のうちいずれかの値からランダムに選定され、後述する幅wが1.6[μm]になっている点以外は、実施例1と同じである。
実施例2では、各立体構造部122のピッチpn(≦2a)[μm]がそれぞれ14,15,16,17,18,19,20,21,22のうちいずれかの値からランダムに選定され、後述する幅wが1.6[μm]になっている点以外は、実施例1と同じである。
図6(A)及び(B)は、図5に示す実施例1及び実施例2の立体構造部122の頂点P近傍の構成の例を示す部分拡大図である。
実施例1では、立体構造部122は、曲率半径rの円弧状面122Sを備える。立体構造部122は、頂点Pの近傍に、水平方向(Y方向)にほぼ平行となるような平坦に近い面122Aを備える。
実施例1では、立体構造部122は、曲率半径rの円弧状面122Sを備える。立体構造部122は、頂点Pの近傍に、水平方向(Y方向)にほぼ平行となるような平坦に近い面122Aを備える。
実施例2では、立体構造部122は、光軸Kが通る位置(頂点P)を境に水平方向(Y方向)の一側に設けられた曲率面である第1の円弧状面122Cと、光軸Kが通る位置(頂点P)を境に水平方向(Y方向)の他側に設けられた曲率面である第2の円弧状面122Dとを備える。第1の円弧状面122C及び第2の円弧状面122Dは、X方向に入射した光線をそれぞれ水平方向(Y方向)に微小な角度で拡散する。第1の円弧状面122C及び第2の円弧状面122Dは、頂点Pで角度φの角をなしている。第1の円弧状面122C及び第2の円弧状面122Dは、それぞれ曲率半径rの円弧状面である。第1の円弧状面122Cの曲率中心Oと、第2の円弧状面122Dの曲率中心O´とは、水平方向(Y方向)に幅wずれている。曲率中心Oと、曲率中心O´とが互いに水平方向(Y方向)において頂点Pを越えた位置に設定されている。図6(B)に示す立体構造部122は、図6(A)に示す立体構造部122の斜線で示す幅wの領域を削除し幅wの領域の両側に位置しているそれぞれの領域を水平方向(Y方向)にずらして接続したときに形成される形状を有する。第1の円弧状面122Cの頂点Pでの接線T1と、第2の円弧状面122Dの頂点Pでの接線T2とがそれぞれ水平方向(Y方向)に対して傾斜し角度φをなす。
[作用等]
図7は図6(A)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図、図8は図6(B)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図、図9は図6(B)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイルを示す図、図10は拡散光にクロストークが発生しないことを説明する図である。
図7は図6(A)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図、図8は図6(B)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図、図9は図6(B)に示す立体構造部122を備える微小拡散フィルム12による拡散光の拡散プロファイルを示す図、図10は拡散光にクロストークが発生しないことを説明する図である。
このように、実施例1によれば、ピッチpn(=2a=24)を有する立体構造部122の円弧状面に頂点Pから水平方向(Y方向)に距離a離れた位置でX方向に入射し基材120の第2の主面120bを透過した光の水平方向(Y方向)での拡散角度が、所定の角度(図7に示す±1度)以下になるように、第1の屈折率n1、第2の屈折率n2、曲率半径r及び距離aが定められている。また、複数の立体構造部122のピッチpnがそれぞれ2a(=24)以下になっている。このため、微小拡散フィルム12による拡散光の拡散角度を所定の角度(図7に示す±1度)以下に確実に抑えることができる。従来の微小拡散フィルム91を備える立体画像表示装置90では、図27に示すように瞳に入射する複数の光線のクロストーク92が発生するのに対して、本実施形態では、隣接する各立体構造部122による拡散光のクロストークを抑制することができる。この結果、立体画像表示装置1の立体感を向上させることができる。また、プロジェクタ6からの迷光を削減し、プロジェクタ6の光のエネルギーを有効に活用することができる。
また、他の各立体構造部122のピッチpnがそれぞれランダムな値(不均一な値)になっているので、ピッチが規則正しい場合に発生していた干渉縞の発生を防止することができる。
実施例2によれば、ピッチpn(=2a=24)を有する立体構造部122の円弧状面に頂点Pから水平方向(Y方向)に距離a離れた位置でX方向に入射し基材120の第2の主面120bを透過した光の水平方向での拡散角度が、図9に示す分布において半値全幅に相当する角度範囲(図8に示す屈折角度が0.5度以下かつ−0.5度以上)の近傍に定められた所定の角度以下(図8に示す屈折角度が0.8度以下かつ−0.8度以上)になるように第1の屈折率n1、第2の屈折率n2、曲率半径r及び距離aが定められている。また、複数の立体構造部122のピッチpnがそれぞれランダムに2a(=24)以下になっている。これにより、図8〜図10に示すように、微小拡散フィルム12による拡散光の拡散角度を、図9に示す輝度分布において半値全幅に相当する角度範囲(±0.5度程度の範囲)の近傍に定められた所定の角度以下(図8、図9に示す屈折角度が0.8度以下かつ−0.8度以上)に確実に抑えると共に干渉縞の発生を防止することができる。また、拡散光の半値全幅(FWHM)を1度程度にすることができる。この結果、図10に示すように、隣接する各立体構造部122による拡散光のクロストークを確実に抑制し、立体画像表示装置1の立体感を向上させることができる。
また、各立体構造部122が頂点P付近に第1の円弧状面122C及び第2の円弧状面122Dを備えるので、屈折角度が0度付近の拡散光の輝度を1[au]に近い輝度の拡散光に分散することができる。この結果、屈折角度0度付近における拡散光の輝度が強くなり過ぎないようすることができる。これにより、立体画像表示装置1は、より立体感に優れた立体画像を表示することができる。
<第2の実施の形態>
次に、本発明に係る第2の実施の形態の立体画像表示装置について説明する。なお、本実施形態以降では、上記第1の実施形態と同一の構成部品等には同一の符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
次に、本発明に係る第2の実施の形態の立体画像表示装置について説明する。なお、本実施形態以降では、上記第1の実施形態と同一の構成部品等には同一の符号を付しその説明を省略し、異なる箇所を中心に説明する。
第2の実施形態の立体画像表示装置に用いられる微小拡散フィルムは、第1の実施形態の微小拡散フィルム12(例えば実施例2)に比べて、各ピッチpn(≦2a=24)の割合がそれぞれ所定の割合に予め定められている点が異なる。
[各突部のピッチpn(≦2a=24)の割合]
図11は第2の実施形態の立体表示装置に用いられる微小拡散フィルムの各突部のピッチpn(≦2a=24)の割合を示す図である。
5[μm]のピッチpnの割合は0.9%、6,7,8,9[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ4.4%、10[μm]のピッチpnの割合は8.8%、11[μm]のピッチpnの割合は13.2%、12[μm]のピッチpnの割合は17.5%、13,14,15[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ4.4%、16,17,18[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ5.3%、19,20,21[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.9%、22,23,24[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ3.5%である。なお、各ピッチpnの割合を合計すると100%を超えるが、これは、各ピッチpnの割合が小数点以下第2位の数値を四捨五入して得られているためである。
図11は第2の実施形態の立体表示装置に用いられる微小拡散フィルムの各突部のピッチpn(≦2a=24)の割合を示す図である。
5[μm]のピッチpnの割合は0.9%、6,7,8,9[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ4.4%、10[μm]のピッチpnの割合は8.8%、11[μm]のピッチpnの割合は13.2%、12[μm]のピッチpnの割合は17.5%、13,14,15[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ4.4%、16,17,18[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ5.3%、19,20,21[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.9%、22,23,24[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ3.5%である。なお、各ピッチpnの割合を合計すると100%を超えるが、これは、各ピッチpnの割合が小数点以下第2位の数値を四捨五入して得られているためである。
図12は図11に示す各ピッチpnの割合の決定の原理を説明するための図である。
立体構造部122の第1の屈折率n1が1.52、立体構造部122の外部の第3の屈折率n3が1、立体構造部122の円弧の曲率半径rが497[μm]、距離aが例えば5[μm]等であるときに、立体構造部122に光線がX方向に入射する場合を考える。この場合、屈折光L5の屈折角度θ5は、±0.3[deg](水平方向(Y方向)の拡散角度は0.6度)となる。
立体構造部122の第1の屈折率n1が1.52、立体構造部122の外部の第3の屈折率n3が1、立体構造部122の円弧の曲率半径rが497[μm]、距離aが例えば5[μm]等であるときに、立体構造部122に光線がX方向に入射する場合を考える。この場合、屈折光L5の屈折角度θ5は、±0.3[deg](水平方向(Y方向)の拡散角度は0.6度)となる。
図13は図12に示す立体構造部122による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図(光線幅10μm=2a)である。
距離aが5μm、つまり幅が10μmの立体構造部122により拡散された拡散光の輝度は、縦軸を屈折光の輝度[au]、横軸を屈折角度[deg]としたときに、略矩形(トップハット型)状となる。つまり、拡散光は、±0.3度の拡散角度の範囲に拡散される。すなわち、屈折角度が0.3度より大きい領域及び−0.3度より小さい領域には、拡散光は拡散されない。±0.3度の屈折角度の範囲に拡散された拡散光の輝度は、厳密には、屈折角度0度をピークとして屈折角度が増すにつれて徐々に減少する。しかし、立体構造部122の幅が10μmと小さいので、拡散光の拡散プロファイルは、矩形状となる。
距離aが5μm、つまり幅が10μmの立体構造部122により拡散された拡散光の輝度は、縦軸を屈折光の輝度[au]、横軸を屈折角度[deg]としたときに、略矩形(トップハット型)状となる。つまり、拡散光は、±0.3度の拡散角度の範囲に拡散される。すなわち、屈折角度が0.3度より大きい領域及び−0.3度より小さい領域には、拡散光は拡散されない。±0.3度の屈折角度の範囲に拡散された拡散光の輝度は、厳密には、屈折角度0度をピークとして屈折角度が増すにつれて徐々に減少する。しかし、立体構造部122の幅が10μmと小さいので、拡散光の拡散プロファイルは、矩形状となる。
図14は図12に示す立体構造部122による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図(光線幅15μm=2a)、図15は図12に示す立体構造部122による拡散光の拡散プロファイル(シミュレーション結果)を示す図(光線幅20μm=2a)である。
距離aが7.5μm、つまり幅が15μmである立体構造部122に入射した入射光は、±0.45度の屈折角度の範囲に拡散される。距離aが10μm、つまり幅が20μmである立体構造部122に入射した入射光は、±0.6度の屈折角度の範囲に拡散される。
微小拡散フィルムが、それぞれ10,15,20μmの幅を有する立体構造部122を備える場合を考える。この微小拡散フィルムの輝度は、図13、図14及び図15の各輝度を加算して得ることができる。
図16は図13〜図15に示す各輝度を加算した結果を示す図である。
例えば図13、図14及び図15の各輝度を加算して得られた輝度は、階段形状を有する山型の形状となる。つまり、微小拡散フィルムに、各種の幅の立体構造部122を形成するときに、各幅の立体構造部122の割合をそれぞれ同一にするのではなく、各幅の立体構造部122の割合を適宜調整することで、所望の拡散プロファイルを有する微小拡散フィルムを得ることができる。
図17は、図11に示すように各ピッチpnの割合が定められた微小拡散フィルムを用いた場合の拡散光の拡散プロファイルを示す図である。
例えば図13、図14及び図15の各輝度を加算して得られた輝度は、階段形状を有する山型の形状となる。つまり、微小拡散フィルムに、各種の幅の立体構造部122を形成するときに、各幅の立体構造部122の割合をそれぞれ同一にするのではなく、各幅の立体構造部122の割合を適宜調整することで、所望の拡散プロファイルを有する微小拡散フィルムを得ることができる。
図17は、図11に示すように各ピッチpnの割合が定められた微小拡散フィルムを用いた場合の拡散光の拡散プロファイルを示す図である。
[作用等]
このように第2の実施形態によれば、各立体構造部122による拡散光の屈折角度を例えば−0.8度以上かつ0.8度以下(半値全幅を1度程度)とすると共に、0度付近での拡散光の輝度を1.0[au]に近い輝度の拡散光に分散することができる。また、上述した原理に従って図11に示すようにそれぞれ立体構造部122のピッチpnの割合が調整されている。各ピッチpn毎に屈折角度が異なるので、それぞれの立体構造部122のピッチpnの割合を調整することで、輝度の小さくなっている屈折角度における屈折光の輝度を大きくしたり、輝度の大きくなっている屈折角度における屈折光の輝度を小さくしたりすることができる。この結果、より立体感に優れた画像を表示することができる。
このように第2の実施形態によれば、各立体構造部122による拡散光の屈折角度を例えば−0.8度以上かつ0.8度以下(半値全幅を1度程度)とすると共に、0度付近での拡散光の輝度を1.0[au]に近い輝度の拡散光に分散することができる。また、上述した原理に従って図11に示すようにそれぞれ立体構造部122のピッチpnの割合が調整されている。各ピッチpn毎に屈折角度が異なるので、それぞれの立体構造部122のピッチpnの割合を調整することで、輝度の小さくなっている屈折角度における屈折光の輝度を大きくしたり、輝度の大きくなっている屈折角度における屈折光の輝度を小さくしたりすることができる。この結果、より立体感に優れた画像を表示することができる。
<変形例>
次に、変形例の立体画像表示装置に用いられる微小拡散フィルムの各突部のピッチの割合の他の一例を示す変形例について説明する。
図18は変形例の微小拡散フィルムの各突部のピッチの割合の他の一例を示す図、図19は図18に示す変形例における拡散光の設計プロファイルを示す図である。
次に、変形例の立体画像表示装置に用いられる微小拡散フィルムの各突部のピッチの割合の他の一例を示す変形例について説明する。
図18は変形例の微小拡散フィルムの各突部のピッチの割合の他の一例を示す図、図19は図18に示す変形例における拡散光の設計プロファイルを示す図である。
5[μm]のピッチpnの割合は1.3%、6[μm]のピッチpnの割合は6.3%、7[μm]のピッチpnの割合は0.0%、8[μm]のピッチpnの割合は8.8%、9[μm]のピッチpnの割合は0.0%、10[μm]のピッチpnの割合は6.3%、11[μm]のピッチpnの割合は25.0%、12,13[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.0%、14[μm]のピッチpnの割合は11.3%、15,16[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.0%、17[μm]のピッチpnの割合は22.5%、18,19[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.0%、20[μm]のピッチpnの割合は3.8%、21,22[μm]のピッチpnの割合はそれぞれ0.0%、23[μm]のピッチpnの割合は15%、24[μm]のピッチpnの割合は0.0%になっている。
各ピッチpnの割合は、輝度が不足している屈折角度を考慮して、この輝度が不足している屈折角度での輝度が増加するようにする等することで、各ピッチpnの割合を適宜調整して得られている。
各ピッチpnの割合は、輝度が不足している屈折角度を考慮して、この輝度が不足している屈折角度での輝度が増加するようにする等することで、各ピッチpnの割合を適宜調整して得られている。
[作用等]
図20は図18に示す割合で各ピッチを有する微小拡散フィルムにより拡散された拡散光の拡散シミュレーションの結果を示す図である。
本変形例では、図18に示すようにそれぞれ突部のピッチpnの割合が調整されている。つまり、本変形例では、輝度が不足している屈折角度を考慮して、この輝度が不足している屈折角度での輝度が増加するように、各突部のピッチpnの割合を適宜調整しているので、より立体感に優れた画像を表示することができる。
本変形例では、図18に示すようにそれぞれ突部のピッチpnの割合が調整されている。つまり、本変形例では、輝度が不足している屈折角度を考慮して、この輝度が不足している屈折角度での輝度が増加するように、各突部のピッチpnの割合を適宜調整しているので、より立体感に優れた画像を表示することができる。
<第3の実施形態>
次に、本発明に係る第3の実施形態の立体画像表示装置に用いられる微小拡散フィルムの第1の製造方法について説明する。
[バイトの構成]
まず、微小拡散フィルム12の製造に用いられるバイトの構成について説明する。
図21は本発明に係る微小拡散フィルム12の第1の製造方法に用いられるバイトを示す図である。図21(A)は、バイトの平面図、図21(B)はバイトの側面図、図21(C)はバイトの先端の刃の先端部の部分拡大平面図、図21(D)はバイトの先端の刃の先端部の部分拡大側面図である。
次に、本発明に係る第3の実施形態の立体画像表示装置に用いられる微小拡散フィルムの第1の製造方法について説明する。
[バイトの構成]
まず、微小拡散フィルム12の製造に用いられるバイトの構成について説明する。
図21は本発明に係る微小拡散フィルム12の第1の製造方法に用いられるバイトを示す図である。図21(A)は、バイトの平面図、図21(B)はバイトの側面図、図21(C)はバイトの先端の刃の先端部の部分拡大平面図、図21(D)はバイトの先端の刃の先端部の部分拡大側面図である。
バイト50は、刃51と、刃51を支持する支持部52とを備える。刃51は、例えばネジ(トルクスネジ等)53により支持部52に着脱自在にネジ止めされている。バイト50の長手方向(X方向)の長さaは50mm、幅方向(Y方向)の長さbは16mm、刃51の長手方向(X方向)の長さcは15mmである。支持部52の高さ方向(Z方向)の長さdは16±0.03mm、バイト50の上端と刃51の下端との間の長さeは16±0.2mmである。支持部52の側面52Aに対する傾斜側面54のなす角度θAは、例えば45度になっている。角度θAは適宜変更可能である。傾斜側面54は、支持部52の刃51側の先端部に設けられている。
刃51のX方向の先端には円弧状面51Aが形成されている。円弧状面51Aは、円弧状面51Bと、円弧状面51Cとを備える。円弧状面51Bは、曲率中心Oを中心とする曲率半径rの円弧状面である。円弧状面51Cは、曲率中心O´を中心とする曲率半径rの円弧状面である。円弧状面51Bと、円弧状面51Cとは、角度φの角を形成する。曲率中心Oと、曲率中心O´とは、幅方向(Y方向)に幅w離間している。
円弧状面51Aの幅方向(Y方向)のサイズf(=2a)は0.05mm、円弧状面51Aの頂点Pと円弧状面51B又は円弧状面51Cの端部とのX方向の長さgは0.00076mm、円弧状面51Aの高さ方向(Z方向)の長さkは0.5mm、各曲率半径rは0.439±0.001mm、幅wは0.0016mm、円弧状面51Aの高さ方向(Z方向)に対する傾斜角度θBは5度になっている。傾斜角度θBは適宜変更可能である。
[微小拡散フィルム12の第1の製造方法]
以下、このバイト50を用いた微小拡散フィルム12の製造方法について説明する。
[微小拡散フィルム12の第1の製造方法]
以下、このバイト50を用いた微小拡散フィルム12の製造方法について説明する。
図22は図21に示すバイト50を用いた微小拡散フィルム12の製造方法を示すフローチャート、図23は図22に示すST2201で製造されるマスター金型の断面図である。
まず、バイト50を用いて板部材である母材62の表面62Aを切削することで、複数の溝61を形成し、微小拡散フィルム12を製造するときの型部材としてのマスター金型60を製造する(ST2201)。母材62には、例えばステンレスにニッケルメッキを施した板状の金属部材が用いられる。
以下、マスター金型60の製造工程の一例を図23を用いて説明する。
以下、マスター金型60の製造工程の一例を図23を用いて説明する。
まず、母材62の略平坦な表面62Aに対して、母材62の厚さ方向(X方向)に所定の深さとなる位置に、バイト50の刃51の先端(円弧状面51A)を位置合わせする。具体的には、バイト50の円弧状面51Aが母材62の表面62AにX方向に長さgだけめり込むように、バイト50を位置合わせする。この状態で、刃51を母材62に対して図21及び図23に示すZ方向に移動させる。これにより、母材62の表面62Aに一筋の溝61が形成される。次に、刃51を図21及び図23に示すY方向にピッチp1だけ移動させる。このピッチp1は、上述したピッチpn(例えば最大のピッチpn=2a=24μm)以下の予め定められたランダムな値である。これらの溝61の形成工程を連続して実行することで、窪んだ円弧状面を有する溝61を複数個備えるマスター金型60が製造される。以下、微小拡散フィルム12の製造方法の説明(図22)に戻る。
次に、マスター金型60の複数の溝61内に、第2の屈折率n2を有する光硬化性樹脂63を注入する(ST2202)。光硬化性樹脂63には、例えば紫外線硬化樹脂を用いることができる。
次いで、光硬化性樹脂63の上面63Aに重なるように第2の屈折率n2とは異なる第1の屈折率n1を有する例えば板状の基材120を重ねる(ST2203)。この基材120の構成材料には、例えばポリエチレン等の透光性を有する樹脂材料が用いられる。
次いで、基材120に図示しないガラス板を重ねる(ST2204)。これにより、基材120の平坦度を高める。
次いで、基材120に図示しないガラス板を重ねる(ST2204)。これにより、基材120の平坦度を高める。
続いて、光硬化性樹脂63に光を照射する(ST2205)。具体的には、紫外線硬化樹脂に紫外線を照射する。これにより、複数の立体構造部122を硬化させる。図示しないガラス板をマスター金型60から取り外した後、立体構造部122と一体的に基材120をマスター金型60から取り外すことで、微小拡散フィルム12が製造される。
[作用等]
このように第3の実施形態によれば、各ピッチpnがピッチpn(=2a=24)以下のランダムな値である複数の立体構造部122を有し拡散角度が所定値(屈折角度が±0.8度の範囲)以下になる微小拡散フィルム12を高精度に製造することができる。
このように第3の実施形態によれば、各ピッチpnがピッチpn(=2a=24)以下のランダムな値である複数の立体構造部122を有し拡散角度が所定値(屈折角度が±0.8度の範囲)以下になる微小拡散フィルム12を高精度に製造することができる。
また、バイト50をY方向及びZ方向に移動させることにより、容易にマスター金型60を製造することができる。このため、製造コストの低コスト化を図ることができる。
なお、第3の実施形態では、母材62に対して、バイト50をX方向、Y方向及びZ方向に移動させることで、溝61を複数形成する例を示した。しかし、これに限定されず、例えばバイト50に対して、母材62を移動させるようにしても、同様にマスター金型を製造することができる。
また、第3の実施形態では、光硬化性樹脂63を用いて複数の立体構造部122を製造する例を示した。しかし、光硬化性樹脂63の代わりに、例えば透光性を有する熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いるようにしても、同様に拡散フィルムを製造することができる。
<第4の実施形態>
次に、本発明に係る第4の実施形態の微小拡散フィルムの第2の製造方法について説明する。まず、微小拡散フィルム製造装置の構成について説明する。
[微小拡散フィルム製造装置の構成]
図24は本発明に係る微小拡散フィルムの第2の製造方法に用いられる微小拡散フィルム製造装置を示す図、図25は図24に示す微小拡散フィルム製造装置の突部形成用ローラの構成を示す平面図である。
次に、本発明に係る第4の実施形態の微小拡散フィルムの第2の製造方法について説明する。まず、微小拡散フィルム製造装置の構成について説明する。
[微小拡散フィルム製造装置の構成]
図24は本発明に係る微小拡散フィルムの第2の製造方法に用いられる微小拡散フィルム製造装置を示す図、図25は図24に示す微小拡散フィルム製造装置の突部形成用ローラの構成を示す平面図である。
微小拡散フィルム製造装置200は、ロール体としての送り出しローラ201,ローラ202,203,205,206,突部形成用ローラ204,巻き取りローラ207,紫外線硬化樹脂供給部208及び紫外線照射部209を備える。
送り出しローラ201は、基材120を送り出すためのローラであり、図示しない回転軸部材に基材120が巻き付けられている。基材120の屈折率は、第1の屈折率n1である。
ローラ202及び203は、送り出しローラ201から送り出された基材120を水平方向に搬送するために、それぞれ同じ高さで回転自在に設けられている。
ローラ202及び203は、送り出しローラ201から送り出された基材120を水平方向に搬送するために、それぞれ同じ高さで回転自在に設けられている。
紫外線硬化樹脂供給部208は、ローラ203の略上方にローラ203から離間して設けられている。紫外線硬化樹脂供給部208は、その下方でローラ203により搬送されている基材120に紫外線硬化樹脂210を滴下する。紫外線硬化樹脂210の屈折率は、第2の屈折率n2である。
突部形成用ローラ204は、ローラ203の下流側でかつローラ202,203より低い位置に回転軸AXを軸として回転自在に設けられている。突部形成用ローラ204の周面には、図25に示すようにその周面に沿って周方向に形成された溝204Aが、回転軸AXに沿う方向(Y方向)に隣接して複数形成されている。各溝204Aは、窪んだ円弧状面を有する。各溝204Aの水平方向(Y方向)のピッチpn(n=1,2,・・・)は、上述したピッチpn(=2a=24μm)以下のランダムな値になっている。
突部形成用ローラ204は、例えば回転しながら、突部形成用ローラ204の周面の各溝204Aにより、基材120に滴下された紫外線硬化樹脂210に複数の突部形状を形作る。
紫外線照射部209は、突部形成用ローラ204により複数の突部形状が形作られた紫外線硬化樹脂210に紫外線を照射する。紫外線照射部209は、突部形成用ローラ204と紫外線硬化樹脂210とが接触する全域に略同時に紫外線を照射可能である。
ローラ205及びローラ206は、紫外線の照射により複数の硬化した突部が形成された基材120を巻き取りローラ207に搬送する。ローラ205,206は、ローラ202,203と略同じ高さで回転自在に設けられている。巻き取りローラ207は、複数の突部が形成された基材120を巻き取る。
[微小拡散フィルムの第2の製造方法]
図26は図24に示す微小拡散フィルム製造装置200を用いた微小拡散フィルム12の第2の製造方法を示すフローチャートである。
まず、図25に示す突部形成用ローラ204を製造する(ST2601)。
具体的には、母材となる円柱形状の金属部材の周面に対して所定の深さとなる位置にバイト50を配置する。例えば、バイト50の円弧状面51Aが円柱状の金属部材の周面にX方向に長さgだけめり込むように、バイト50を位置合わせする。この状態で、回転軸AXを軸として円柱状の金属部材を少なくとも一回転回転させる。これにより、一筋の溝204Aが形成される。次いで、回転軸AXに沿う方向に所定のピッチp1だけ離間した位置で、バイト50の刃51の円弧状面51Aが円柱状の金属部材の周面にめり込むように、バイト50を移動させる。そして、この状態で、回転軸AXを軸として円柱状の金属部材を少なくとも一回転回転させる。これにより、溝204Aの隣にピッチp1で別の溝204Aを形成する。これらを繰り返すことで、図25に示すように周面に各ピッチpn(n=1,2,・・・)で複数の溝204Aを形成し突部形成用ローラ204を製造する。溝204Aの各ピッチpn(n=1,2,3・・・)は、ピッチpn(=2a=24μm)以下の予め定められたれたランダム値である。突部形成用ローラ204の母材の構成材料には、例えばステンレスにニッケルメッキを施した円柱状の金属材料が用いられる。以下、微小拡散フィルム12の製造工程の説明(図26)に戻る。
図26は図24に示す微小拡散フィルム製造装置200を用いた微小拡散フィルム12の第2の製造方法を示すフローチャートである。
まず、図25に示す突部形成用ローラ204を製造する(ST2601)。
具体的には、母材となる円柱形状の金属部材の周面に対して所定の深さとなる位置にバイト50を配置する。例えば、バイト50の円弧状面51Aが円柱状の金属部材の周面にX方向に長さgだけめり込むように、バイト50を位置合わせする。この状態で、回転軸AXを軸として円柱状の金属部材を少なくとも一回転回転させる。これにより、一筋の溝204Aが形成される。次いで、回転軸AXに沿う方向に所定のピッチp1だけ離間した位置で、バイト50の刃51の円弧状面51Aが円柱状の金属部材の周面にめり込むように、バイト50を移動させる。そして、この状態で、回転軸AXを軸として円柱状の金属部材を少なくとも一回転回転させる。これにより、溝204Aの隣にピッチp1で別の溝204Aを形成する。これらを繰り返すことで、図25に示すように周面に各ピッチpn(n=1,2,・・・)で複数の溝204Aを形成し突部形成用ローラ204を製造する。溝204Aの各ピッチpn(n=1,2,3・・・)は、ピッチpn(=2a=24μm)以下の予め定められたれたランダム値である。突部形成用ローラ204の母材の構成材料には、例えばステンレスにニッケルメッキを施した円柱状の金属材料が用いられる。以下、微小拡散フィルム12の製造工程の説明(図26)に戻る。
巻き取りローラ207の駆動により、送り出しローラ201から基材120が送り出される。紫外線硬化樹脂供給部208は、ローラ203の上方で、この搬送されている基材120の上面に紫外線硬化樹脂210を滴下する(ST2602)。
突部形成用ローラ204は、回転し、突部形成用ローラ204の周面の複数の溝204Aにより、紫外線硬化樹脂210に複数の突部形状を形作る(ST2603)。
このとき、紫外線照射部209は、複数の突部形状が形作られた紫外線硬化樹脂210に紫外線を照射する(ST2604)。これにより、基材120上に複数の突部が形成された微小拡散フィルム12が製造される。
(作用等)
このように本実施形態によれば、突部形成用ローラ204を備える微小拡散フィルム製造装置200を用いることで、各突部のピッチpn(≦2a)の精度に優れた大型の微小拡散フィルムを低コストで製造することができる。
なお、本発明に係る実施形態は、以上説明した各実施形態及び変形例に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
上記各実施形態及び変形例では、距離aの一例として12μmを例示したが適宜変更可能である。
このように本実施形態によれば、突部形成用ローラ204を備える微小拡散フィルム製造装置200を用いることで、各突部のピッチpn(≦2a)の精度に優れた大型の微小拡散フィルムを低コストで製造することができる。
なお、本発明に係る実施形態は、以上説明した各実施形態及び変形例に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
上記各実施形態及び変形例では、距離aの一例として12μmを例示したが適宜変更可能である。
n1 第1の屈折率
n2 第2の屈折率
a 距離
pn ピッチ
AX 回転軸
K 光軸
P 頂点
θ5 屈折角度
1 立体画像表示装置
6 プロジェクタ
12,40 微小拡散フィルム
30,120 基材
31,122 立体構造部
31S,51A,51B,51C,122S 円弧状面
50 バイト
51 刃
60 マスター金型
61,204A 溝
62 母材
63 光硬化性樹脂
120a 第1の主面
120b 第2の主面
121 光拡散部
122C 第1の円弧状面
122D 第2の円弧状面
200 微小拡散フィルム製造装置
204 突部形成用ローラ
n2 第2の屈折率
a 距離
pn ピッチ
AX 回転軸
K 光軸
P 頂点
θ5 屈折角度
1 立体画像表示装置
6 プロジェクタ
12,40 微小拡散フィルム
30,120 基材
31,122 立体構造部
31S,51A,51B,51C,122S 円弧状面
50 バイト
51 刃
60 マスター金型
61,204A 溝
62 母材
63 光硬化性樹脂
120a 第1の主面
120b 第2の主面
121 光拡散部
122C 第1の円弧状面
122D 第2の円弧状面
200 微小拡散フィルム製造装置
204 突部形成用ローラ
Claims (7)
- 第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、
前記基材の前記第1の主面に設けられた光拡散部とを具備し、
前記光拡散部は、それぞれ前記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの前記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から前記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に前記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し前記基材を透過した光の前記第2の軸方向に対する前記第1の軸方向での屈折角度が、前記輝度分布において前記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ前記複数の立体構造部は前記第1の軸方向に連続して設けられ、前記複数の立体構造部の前記光軸の前記第1の軸方向のピッチが前記所定の距離の2倍以下である
拡散フィルム。 - 請求項1に記載の拡散フィルムであって、
前記条件を満足するように、前記基材の屈折率、前記光拡散部の屈折率、前記複数の立体構造部の前記円弧状の光入射面の曲率半径が選定されている
拡散フィルム。 - 請求項2に記載の拡散フィルムであって、
各前記ピッチはそれぞれランダムである
拡散フィルム。 - 請求項3に記載の拡散フィルムであって、
各前記立体構造部の前記円弧状の光入射面は、前記光軸が通る位置を境に2つの曲率面で構成され、かつ前記2つの曲率面の曲率中心が互いに前記第1の軸方向において前記境を越えた位置に設定された
拡散フィルム。 - 第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、前記基材の前記第1の主面に設けられた光拡散部とを有する拡散フィルムと、
前記拡散フィルムに入射する光を投射する投射部とを具備し、
前記光拡散部は、それぞれ前記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの前記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から前記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に前記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し前記基材を透過した光の前記第2の軸方向に対する前記第1の軸方向での屈折角度が、前記輝度分布において前記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ前記複数の立体構造部は前記第1の軸方向に連続して設けられ、前記複数の立体構造部の前記光軸の前記第1の軸方向のピッチが前記所定の距離の2倍以下である
立体表示装置。 - 第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、
前記基材の前記第1の主面に設けられた光拡散部とを具備し、
前記光拡散部は、それぞれ前記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの前記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から前記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に前記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し前記基材を透過した光の前記第2の軸方向に対する前記第1の軸方向での屈折角度が、前記輝度分布において前記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ前記複数の立体構造部は前記第1の軸方向に連続して設けられ、前記複数の立体構造部の前記光軸の前記第1の軸方向のピッチが前記所定の距離の2倍以下である
拡散フィルムの製造方法であって、
前記透明な基材のロール体から該基材を巻き出して搬送し、
前記搬送に伴って前記基材の一方の面に透明な光硬化性樹脂を塗布し、
前記搬送に伴って型を使って前記基材の前記一方の面の光硬化性樹脂に前記条件を満足する前記複数の立体構造部を形成しつつ、光を照射して硬化させる
拡散フィルムの製造方法。 - 第1の主面とこの第1の主面に対向する第2の主面とを有する透明な基材と、
前記基材の前記第1の主面に設けられた光拡散部とを具備し、
前記光拡散部は、それぞれ前記第1の主面に沿った第1の軸方向に有意な光拡散特性を有する複数の立体構造部を有し、それぞれの前記立体構造部は所定の値の半値全幅を満たす屈折角度に対する輝度分布が得られるように円弧状の光入射面を有し、該光入射面の光軸位置から前記第1の軸方向にて所定の距離離れた位置に前記第1の主面に対して直交する第2の軸方向より入射し前記基材を透過した光の前記第2の軸方向に対する前記第1の軸方向での屈折角度が、前記輝度分布において前記半値全幅に相当する角度範囲の近傍に定められた所定の角度以下に制限される条件を満足し、かつ前記複数の立体構造部は前記第1の軸方向に連続して設けられ、前記複数の立体構造部の前記光軸の前記第1の軸方向のピッチが前記所定の距離の2倍以下である
拡散フィルムの製造方法であって、
バイトを用いて、該バイトおよび型を相対的に移動させながら、前記条件を満足する前記複数の立体構造部を形成するための複数の溝を前記型に形成し、
前記複数の溝に透明な材料を注入し、
前記透明な材料の上に前記透明な基材を重ね合わせる
拡散フィルムの製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2016163275A1 (ja) * | 2015-04-06 | 2016-10-13 | ナルックス株式会社 | 拡散素子、拡散素子用金型及び拡散素子の製造方法 |
CN107179572A (zh) * | 2016-03-11 | 2017-09-19 | 台达电子工业股份有限公司 | 扩散器、使用其的激光光源模组与其制作方法 |
CN110412825A (zh) * | 2018-04-27 | 2019-11-05 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种投影屏幕及投影系统 |
US11231644B2 (en) | 2018-04-16 | 2022-01-25 | Hisense Laser Display Co., Ltd. | Fresnel projection screen and projection system |
-
2009
- 2009-07-28 JP JP2009175174A patent/JP2011028080A/ja active Pending
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