JP3056571B2 - レンズシート - Google Patents

レンズシート

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昭一 永井
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオプロジェクショ
ンテレビのスクリーンに用いられるレンズシートに関す
る。
【0002】
【従来の技術】フレネルレンズやレンチキュラーレンズ
等のレンズシートを製造する場合、そのサイズが比較的
小さく、しかも大量に生産するときは合成樹脂の射出成
形方法が一般に取られる。また上述したスクリーン用や
集光用で比較的大きなサイズのレンズシートを製作する
場合は平板状のレンズ型に樹脂板を当接し、これを加
熱、加圧してレンズ面を転写して製造する方法が一般に
取られる。ところがこの後者の方法によるときは、加熱
−冷却に要する時間が長くかかり、生産性を上げられな
いという難点があった。
【0003】このため最近では、レンズ型と透明基板と
の間に紫外線硬化型樹脂液を介在させ、紫外線を照射し
て硬化させる方法が提案されており(特開昭61−17
7215号公報)、またこのような方法によって得たフ
レネルレンズやレンチキュラーレンズを備えた透過型ス
クリーンも知られている(特開昭63−167301号
公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記の如きレ
ンズシートをビデオプロジェクションテレビのスクリー
ンに用いる場合、水平方向の視野角向上や周辺部の明る
さ向上及びテレビ自体のコンパクト性を確保するため、
図5に示したようにフレネルレンズのレンズ面と両面レ
ンチキュラーレンズの一方の面を対向させて組み合わ
せ、図5のFの側から画像を投射して使用するのが一般
的である。
【0005】また、ビデオプロジェクションテレビにお
いては、ビデオ画像をCRTや液晶ディスプレイから投
射し、その投射画角の広がりにより、スクリーンに映さ
れる画像を大画面化することができる。この画像を広げ
るために投射距離を確保する必要があり、図6に示すよ
うなビデオプロジェクションテレビ匡体内部の1枚から
数枚の反射鏡を利用して、ビデオ画像は拡大され、レン
ズシートで構成されたスクリーンに投射される。
【0006】このようにして使用されるスクリーンを構
成するフレネルレンズのレンズが形成されていないほう
の面は樹脂基材の鏡面がそのまま使用されており、図4
に示したように投射管(7)から投射された画像が、上
記反射鏡(6)のAにて反射され、スクリーン(5)で
画像として認められるが、その一部がスクリーンの鏡面
部分(B)、反射鏡(C)の順に再度反射し、スクリー
ン上(D)にゴーストとして現れてしまうことがある。
【0007】また、最近のプロジェクションテレビにお
いては匡体やレンズ形状、レンズ構成等の改良により画
質や、視野角は格段に良くなっているものの、画面の明
るさについての要求はとどまるところを知らないのが現
状である。
【0008】従って、本発明の目的は、ビデオプロジェ
クションテレビのスクリーン背面において、ゴーストを
形成するような反射光を生じず、かつ画面の明るさを向
上し、さらに生産性に優れたレンズシートを提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は上述の状況に
鑑み、スクリーンを構成するレンズシートの背面が反射
光を生じにくいことがゴーストの発生を抑制し、画面を
より明るくすることができるものとの予測のもとに検討
を行った結果、好結果を得て本発明を完成させるに至っ
たものである。
【0010】すなわち本発明の要旨とするところは、一
方の面に反射防止膜が形成された透明基材の他方の面
に、紫外線硬化型樹脂からなるフレネルレンズが形成さ
れてなることを特徴とするレンズシートにある。
【0011】以下、本発明のレンズシートを更に詳細に
説明する。本発明において使用される透明基材は、図1
のようにフレネルレンズが形成されないほうの面に反射
防止膜が形成されていなければならない。図2のように
フレネルレンズが形成されていないほうの面が単なる鏡
面になっている場合には、図4によって先述したように
ゴーストが発生する。この反射防止膜の構成は特に限定
されるものではなく、屈折率の低いもの例えばフッ化マ
グネシウムやある種のフッ素樹脂(「サイトップ」、旭
硝子社製)等の単層膜、またこれらのものや珪素、アル
ミニウム、亜鉛、チタン、バナジウム、インジウム、
錫、ジルコニウム、アンチモン等の金属の酸化物、窒化
物等の化合物を用いた多層反射防止膜を挙げることがで
きる。このようなレンズシートを用いることにより、図
3に示したように反射鏡(6)のBで反射した画像光は
低い反射率でスクリーンに入射し画像として認められ、
反射防止膜を有する面(3)のCで反射されることが極
めて少なくなるため、ゴーストの発生を防ぐことができ
るものである。
【0012】このような反射防止膜を形成する方法とし
ては、特に限定されるものではないが、蒸着法、イオン
プレーティング法、スパッタリング法等の物理的堆積法
(PVD法)や化学的な反応を行わせながら皮膜を形成
する化学的堆積法(CVD法)等により形成されるのが
一般的である。
【0013】本発明の透明基材の材質、厚さ等について
も特に限定されるものではないが、着色、濁り等により
光線透過率が低下するものは好ましくない。好ましく使
用される材料としては、ガラスやプラスチックで、中で
も、アクリル樹脂やポリカーボネ−ト等のプラスチック
シート、ポリエステル、ポリカーボネ−トやアクリル系
のフィルムがさらに好ましい。本発明においては反射率
の高いものすなわち屈折率の高い透明基材を用いた場合
により効果的である。
【0014】本発明に使用される紫外線硬化型樹脂につ
いても特に限定されるものではないが、光を透過させる
レンズであるから光線透過率の高いものが好ましい。取
扱いやすさ、硬化性等の点で多価メタクリレート及びま
たは多価アクリレート(以後、多価(メタ)アクリレー
トと記述)、モノメタクリレート及びまたはモノアクリ
レート(以後、モノ(メタ)アクリレートと記述)、及
び光開始剤を主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物であ
ることが好ましい。
【0015】ここで、代表的な多価(メタ)アクリレー
トとしてはポリオールポリ(メタ)アクリレート、ポリ
エステルポリ(メタ)アクリレート、エポキシポリ(メ
タ)アクリレート、及びウレタンポリ(メタ)アクリレ
ートが挙げられ、これらは単独または2種以上の混合物
として使用される。
【0016】モノ(メタ)アクリレートとしては、モノ
アルコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルが好まし
く用いられる。ポリオールのモノ(メタ)アクリル酸エ
ステルは遊離の水酸基の影響と思われるが、金属型を用
いた場合に金属型との離型が悪くなるので多量に用いな
いほうが良い。また、(メタ)アクリル酸及びその金属
塩についても高い極性を持っているためと考えられる
が、金属型を用いた場合金属型との離型が悪くなるため
多量に用いるのは好ましくない。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
する。本実施例では紫外線硬化型樹脂組成物として「フ
ァンクリル FA−321M」(日立化成社製、エチレ
ンオキシド変性ビスフェノールAジメタクリレート)4
5重量%、「NKエステル A−BPE−4」(新中村
化学社製、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジア
クリレート)25重量%、「サートマー285」(サー
トマー社製、テトラヒドロフルフリルアクリレート)3
0重量%の混合物に、光開始剤として「ダロキュア 1
173」(メルク・ジャパン社製、2−ヒドロキシ−2
−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン)を上記混
合物に対して3重量%となるように添加したものを用い
た。フレネルレンズ形状を有するスタンパーと以下の実
施例に示した透明基材の間に上記紫外線硬化型樹脂組成
物を介在させ、基材側より80W/cmの高圧水銀灯で
320〜390nmの紫外線積算照射量が1100mJ
/cm2 となるように紫外線を照射して硬化した後、ス
タンパーから剥離してフレネルレンズシートを得た。一
方、光学特性測定用に鏡面の形状を有するスタンパーを
用いて上記フレネルレンズと同様の操作で平面状シート
を得た。
【0018】(実施例1)一方の面にフッ化マグネシウ
ム(屈折率1.38)を100nm蒸着により製膜した
厚さ125μmのポリエステルフィルムを透明基材とし
て用いてフレネルレンズと平面状シートを得た。平面状
シートで測定した全光線透過率は92%であった。この
フレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせ
て、ビデオプロジェクションテレビに装着し観察した
が、フレネルレンズ背面における正反射の影響と見られ
るゴーストは認められなかった。
【0019】(実施例2)一方の面に実施例1と同様に
フッ化マグネシウムを蒸着した厚さ2mmのメタクリル
樹脂板「アクリライト#000」(三菱レイヨン社製、
紫外線吸収剤を含まないもの)を透明基材として用い
て、フレネルレンズと平面状シートを得た。平面状シー
トで測定した全光線透過率は93.5%であった。この
フレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせ
て、ビデオプロジェクションテレビに装着し観察した
が、フレネルレンズ背面における正反射の影響と見られ
るゴーストは認められなかった。
【0020】(実施例3)一方の面にスパッタリング法
で二酸化珪素(屈折率1.46、厚さ70nm)酸化ジ
ルコニウム(屈折率1.91、厚さ145nm)、二酸
化珪素(屈折率1.46、厚さ125nm)の順に三層
反射防止膜を形成した厚さ300μmのポリカーボネ−
トを透明基材として用いてフレネルレンズと平面状シー
トを得た。平面状シートで測定した全光線透過率は9
7.5%であった。このフレネルレンズとレンチキュラ
ーレンズを組み合わせて、ビデオプロジェクションテレ
ビに装着し観察したが、フレネルレンズ背面における正
反射の影響と見られるゴーストは認められなかった。
【0021】(比較例1)反射防止膜加工を施さない以
外は実施例1と同様に行い、ポリエステルフィルムを基
材としたフレネルレンズと平面状シートを得た。平面状
シートで測定した全光線透過率は88%と反射防止膜加
工したものに比べ4%も低いものであった。このフレネ
ルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせて、ビデ
オプロジェクションテレビに装着し観察したところ、フ
レネルレンズ背面における正反射の影響と見られるゴー
ストが認められた。
【0022】(比較例2)反射防止膜加工を施さない以
外は実施例2と同様に行い、メタクリル樹脂板を基材と
したフレネルレンズと平面状シートを得た。平面状シー
トで測定した全光線透過率は91.5%と反射防止膜加
工したものに比べ2%低いものであった。このフレネル
レンズとレンチキュラーレンズを組み合わせて、ビデオ
プロジェクションテレビに装着し観察したところ、フレ
ネルレンズ背面における正反射の影響と見られるゴース
トがわずかに認められた。
【0023】(比較例3)二酸化珪素−酸化ジルコニウ
ム−二酸化珪素の三層反射防止膜を形成しない以外は実
施例3と同様に行い、ポリカーボネ−トシートを基材と
したフレネルレンズと平面状シートを得た。平面状シー
トで測定した全光線透過率は88.5%と反射防止膜加
工したものに比べ9%も低いものであった。このフレネ
ルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わせて、ビデ
オプロジェクションテレビに装着し観察したところ、フ
レネルレンズ背面における正反射の影響と見られるゴー
ストが認められた。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るレンズシートは画像がスクリーンを構成するレン
ズシートで反射されろことによるスクリーン自体の輝度
低下を抑制し、さらに反射光によって生じるゴーストの
発生も防ぎ、よりすぐれた画像を観察しうるという極め
て優れた効果を有しているものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレンズシートの部分拡大断面図であ
る。
【図2】紫外線硬化型樹脂によるフレネルレンズが形成
されている従来のレンズシートの部分拡大断面図(比較
例1〜3に相当)である。
【図3】本発明のレンズシートを用いたビデオプロジェ
クションテレビの断面図で、スクリーン上で反射がほと
んど発生せず、ゴーストが現れない例を示したものであ
る。
【図4】従来のレンズシートを用いているためにスクリ
ーン上のB点で正反射した画像がC点で再度反射しE点
にゴーストとなって現れるビデオプロジェクションテレ
ビの断面図の例である。
【図5】現在用いられているスクリーンの拡大断面図
で、レンチキュラーレンズ11とフレネルレンズ12が
組み合わされている例である。
【図6】ビデオプロジェクションテレビ一般の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 反射防止膜を有する透明基材 2 紫外線硬化型樹脂によるフレネルレンズ部 3 反射防止膜 4 透明基材の鏡面 5 従来のレンズシート(鏡面構造)を用いたス
クリーン 6 反射鏡 7 投射源 9 正反射光(ゴースト画像) 10 投射画像 11 両面レンチキュラーレンズ 12 フレネルレンズ 13 スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−163330(JP,A) 特開 平4−156528(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/62 G02B 3/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の面に反射防止膜が形成された透明
    基材の他方の面に、紫外線硬化型樹脂からなるフレネル
    レンズが形成されてなることを特徴とするレンズシー
    ト。
  2. 【請求項2】 反射防止膜が無機物の多層反射防止膜で
    ある請求項1記載のレンズシート。
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JP4747522B2 (ja) * 2004-07-02 2011-08-17 凸版印刷株式会社 背面投射型ディスプレイ装置
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JP2014066820A (ja) * 2012-09-25 2014-04-17 Dainippon Printing Co Ltd 透過型スクリーン、背面投射型表示装置

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