JP4005885B2 - Lenticular lens sheet - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクションテレビジョンの構成部材である透過型スクリーンに使用するレンチキュラーレンズシートに関し、更に詳しくは、光拡散性微粒子を含有させることにより、スクリーンの垂直方向に十分な視野角を確保し、モアレやホットバンドを低減させたレンチキュラーレンズシートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
透過型プロジェクションテレビジョンの構成部材として用いられている透過型スクリーンは、投射光を略平行光とするためのフレネルレンズシートと、視野角度を水平および垂直に拡大するためのレンチキュラーレンズシートとを、光投射側からこの順で配列して構成されている。レンチキュラーレンズシートは、光入射側の面に投射光を水平方向へ拡散させる為の縦長の蒲鉾状レンズが横方向に配列され、光出射側の面には、前記、蒲鉾状レンズの集光部に光出射部が形成され、非集光部に縦長の光吸収層(BS)が形成されたものが使用されている。
【0003】
近年、そうしたレンチキュラーレンズシートに光拡散性微粒子を含有させてその特性を向上させる検討が行われている。例えば、特許文献1では、拡散剤をレンチキュラーレンズシートに局在化させることにより、解像度の向上や、レンチキュラーレンズシート内部での損失光を少なくして光の利用効率を向上させることが検討されている。また、特許文献2では、樹脂の屈折率と光拡散性微粒子の屈折率を調整して異常光を低減させることが検討されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−61120号公報(特許請求の範囲)
【特許文献2】
特開平8−15780号公報(特許請求の範囲)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
プロジェクションテレビジョンにおいては、透過型スクリーンに投影された映像品質をより高めるための各種の研究がなされており、その構成部材である透過型スクリーンにおいても、視野角、特に垂直方向の視野角をさらに拡大させると共に、モアレやホットバンドをより低減させることが要求されている。
【0006】
しかしながら、上述した従来のレンチキュラーレンズシートを用いた場合においては、垂直方向における十分な視野角は確保されているとはいえず、また、モアレやホットバンドをより低減させるという要求に対しても必ずしも十分ではなく、さらにそれらの改善要求が存在している。
【0007】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであって、その目的は、垂直方向における十分な視野角を確保し、モアレやホットバンドを低減させたレンチキュラーレンズシートを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、垂直方向の拡散特性が主として光拡散性微粒子に依存しているという従来からの知見を踏まえ、さらに詳細に研究を重ねた結果、レンチキュラーレンズシートを構成する樹脂中に、特定の特性を備えた光拡散性微粒子を特定位置に局在化させることにより上記課題を解決できることを見出して、以下の本発明に到達した。
【0009】
すなわち、本発明のレンチキュラーレンズシートは、背面投射型テレビジョンに用いられるレンチキュラーレンズシートにおいて、当該レンチキュラーレンズシートは、光拡散性微粒子を含有する少なくとも入射側レンズ層と出射側レンズ層から形成され、該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該出射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差が、該入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該入射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差よりも大きく、該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子の屈折率n 5 と、該出射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 7 と、該入射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 6 とが、n 7 <n 6 <n 5 であることに特徴を有する。
【0010】
また、本発明の他のレンチキュラーレンズシートは、背面投射型テレビジョンに用いられるレンチキュラーレンズシートにおいて、当該レンチキュラーレンズシートは、光拡散性微粒子を含有する少なくとも入射側レンズ層と出射側レンズ層から形成され、該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該出射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差が、該入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と樹脂との屈折率差よりも大きく、該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子の屈折率n 5 と、該出射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 7 と、該入射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 6 とが、n 5 <n 6 <n 7 であることに特徴を有する。
【0011】
第1の観点に基づく本発明のレンチキュラーレンズシートは、前記入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子は、観察角度の小さい頂上領域の利得を相対的に拡大して該入射側レンズ層の拡散特性のグラフにおける前記頂上領域をなだらかにする光拡散性微粒子であり、前記出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子は、観察角度の大きい裾領域の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子であることに特徴を有する。
また、第2の観点に基づく本発明のレンチキュラーレンズシートは、前記入射側レンズ層の拡散特性と前記出射側レンズ層の拡散特性が、γV 1 /αV 1 <γV 2 /αV 2 (ここで、αV 1 およびγV 1 はそれぞれ入射側レンズ層における利得の半値幅および1/10値幅を表し、αV 2 およびγV 2 は出射側レンズ層における利得の半値幅および1/10値幅を表している。)の関係式を満たすことに特徴を有する。
また、第3の観点に基づく本発明のレンチキュラーレンズシートは、前記入射側レンズ層の拡散特性と前記出射側レンズ層の拡散特性が、下記式1、2の関係を満たすことに特徴を有する。式1、2において、ψは拡散特性計測時の観察角度、gは角度ψにおける利得、g 0 は0°における利得、αVは各レンズ層における利得の半値幅、ε i (i=1,2)はレンズ層の係数であり、ε 1 は入射側レンズ層の係数、ε 2 は出射側レンズ層の係数を表している。
この第3の観点においては、出射側レンズ層の係数ε2が0.8以上であり、入射側レンズ層の係数ε1が0.5以下であることが好ましい。
【0012】
【数2】
【0013】
上述した本発明のレンチキュラーレンズシートによれば、それぞれ異なる光拡散性微粒子を含有させた入射側レンズ層と出射側レンズ層を少なくとも有する2層以上の層構成とし、その入射側レンズ層には拡散特性の裾を狭くし正面付近での輝度変化を小さくするタイプの光拡散性微粒子を含有させたので、ホットバンド(水平方向に生じる帯状の高輝度領域をいい、観察者に不快感を与えるものである。)の発生を抑制でき、母型や押出し成形時の成形条件等に起因するムラを隠すことができ、さらに、モアレも弱くすることができる。一方、出射側レンズ層には拡散特性の裾を広くするタイプの光拡散性微粒子を含有させたので、視野角が拡大し、カットオフ(ある角度以上で急に暗くなり映像が見えなくなる現象)を起こりにくくすることができる。こうした各層を有するレンチキュラーレンズシートは、垂直方向において十分な視野角を確保し、モアレやホットバンドを低減させることができるので、光の利用効率を実質的に向上させることができる。
【0014】
上述した本発明のレンチキュラーレンズシートにおいては、(1)出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子が不定形粒子であり、入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子が球状粒子であること、(2)出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子が無機系微粒子であり、入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子が有機系微粒子であること、が好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレンチキュラーレンズシートについて図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明のレンチキュラーレンズシートの一例を示す断面図であり、図2は、本発明のレンチキュラーレンズシートを構成する入射側レンズ層の拡散特性(a)と出射側レンズ層の拡散特性(b)を示すグラフである。図2の光拡散特性は、光線出射角度毎に輝度を測定する装置である微小偏角輝度計により測定し、真正面を0°とし、横軸を視野角(観察角度)、縦軸をMAXを1とした相対利得(ゲイン)として表している。
【0016】
本発明のレンチキュラーレンズシート1は、図1に示すように、少なくとも入射側レンズ層2と出射側レンズ層3から形成されている両面レンチキュラーレンズシートである。そして、その入射側レンズ層2と出射側レンズ層3は、特性の異なる光拡散性微粒子4、5をそれぞれ含有することにより、図2に示すような異なる拡散特性(垂直方向でのもの。以下同じ。)を有している。
【0017】
(入射側レンズ層)
入射側レンズ層2は、本発明のレンチキュラーレンズシート1における必須の層であり、図2(a)に示す形態の拡散特性を有している。図2(a)に示す拡散特性は、レンチキュラーレンズシートを構成する樹脂中に、観察角度の小さい領域(拡散特性のグラフの頂上付近の領域。以下、頂上領域ともいう。)の利得(ゲインともいう。)を相対的に拡大させる光拡散性微粒子4を含有させることにより得ることができる。なお、ここでいう「相対的」とは、後述する出射側レンズ層3の拡散特性に対比したものである。
【0018】
入射側レンズ層2を形成する樹脂としては、透過型スクリーン用のレンチキュラーレンズシートに使用可能な程度の実質的に透明性を持つ合成樹脂、すなわち光透過性の合成樹脂であれば特に限定されず、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が用いられる。中でもアクリル系樹脂は、表面耐擦傷性、耐候性及び透明性等が良好なことから好ましく用いられる。そうしたアクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチルを主体とする樹脂が挙げられ、メチルメタクリレートの単独重合体、またはメチルメタクリレートとメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニトリル、無水マレイン酸、スチレンもしくはα−メチルスチレンの何れか1つ以上との共重合体、またはメチルメタクリレート単独重合体と上記共重合体との混合物等を挙げることができる。その中でも特に、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、及び、メタクリル樹脂とスチレン樹脂との共重合体樹脂(MS樹脂)が多く用いられる。なお、この合成樹脂中には、本発明の目的を損なわない範囲内で、後述の光拡散性微粒子以外の各種の作用効果を奏する添加剤、例えば、着色剤(ティント剤)、帯電防止剤等を含有させることができる。こうした樹脂で形成された入射側レンズ層2は、通常、1.49〜1.6の屈折率を有する。
【0019】
入射側レンズ層2を形成する樹脂として、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、及び、MS樹脂を用いた場合、入射側レンズ層2に含有される光拡散性微粒子4としては、比較的これらの基材樹脂との屈折率差が小さい(屈折率差0.005〜0.03)ものが選択される。具体的には、アクリル樹脂微粒子、ガラスビーズ、及びMS樹脂微粒子が好適に使用できる。また、入射側レンズ層には真球度の高い光拡散性微粒子を使用するのが好ましく、粒子の大きさは、出射側レンズ層に使用する光拡散剤5に比べて大きくすることが好ましく、平均粒径10〜50μmのものが好ましく用いられる。
【0020】
入射側レンズ層2を形成する樹脂6と光拡散性微粒子4は、樹脂100重量部に対して、1又は2種以上の光拡散性微粒子0.1〜30重量部の割合で配合される。このとき、光拡散性微粒子が0.1重量部未満でも、逆に、30重量部を超えても、観察角度の小さい頂上領域の利得が相対的に拡大し、裾領域の利得を小さくするという入射側レンズ層の光拡散剤の効果が十分発揮されない。
【0021】
入射側レンズ層2には、このような光拡散性微粒子4の作用により、観察角度の小さい頂上領域の利得が相対的に拡大するような拡散特性を示すので、観察角度をシフトさせた場合における照度変化を緩やかなものとする作用があり、その結果 ホットバンドの発生の抑制や、成形ムラやモアレを目立たなくすることができるという効果がある。また、裾領域へ光を拡散させないので、投射光がBSで吸収されることがなく透過率を高く維持することができる。
【0022】
(出射側レンズ層)
出射側レンズ層3は、本発明のレンチキュラーレンズシート1における必須の層であり、図2(b)に示す形態の拡散特性を有している。図2(b)に示す拡散特性は、レンチキュラーレンズシートを構成する樹脂中に、観察角度の大きい領域(拡散特性のグラフの裾側の領域。以下、裾領域ともいう。)の利得を相対的に増加させる光拡散性微粒子5を含有させることにより得ることができる。なお、ここでいう「相対的」とは、前述した入射側レンズ層2の拡散特性に対比したものである。
【0023】
出射側レンズ層3を形成する樹脂としては、透過型スクリーン用のレンチキュラーレンズシートに使用可能な程度の実質的に透明性を持つ合成樹脂、すなわち光透過性の合成樹脂であれば特に限定されず、上述の入射側レンズ層2と同様、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート等が用いられる。中でもアクリル系樹脂は、表面耐擦傷性、耐候性及び透明性等が良好なことから好ましく用いられる。そうしたアクリル系樹脂としては、メタクリル酸メチルを主体とする樹脂が挙げられ、メチルメタクリレー卜の単独重合体、またはメチルメタクリレートとメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、アクリロニトリル、無水マレイン酸、スチレンもしくはα−メチルスチレンの何れか1つ以上との共重合体、またはメチルメタクリレー卜単独重合体と上記共重合体との混合物等を挙げることができる。なお、この合成樹脂中には、本発明の目的を損なわない範囲内で、後述の光拡散性微粒子以外の各種の作用効果を奏する添加剤、例えば、着色剤(ティント剤)、帯電防止剤等を含有させることができる。
【0024】
出射側レンズ層3に含有される光拡散性微粒子5としては、出射側レンズ層を構成する樹脂との間の屈折率差が、比較的大きい(屈折率差0.03〜0.12)ものが選択される。具体的には、スチレン樹脂微粒子、シリコーン樹脂微粒子等の有機系微粒子や、硫酸バリウム微粒子、ガラス微粒子、水酸化アルミニウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、シリカ(二酸化珪素)微粒子、酸化チタン微粒子等の無機系微粒子を挙げることができ、これらの1又は2種以上を樹脂中に配合することができる。また、拡散特性の調整などの理由で、さらに、入射側レンズ層2に使用するアクリル樹脂微粒子やMS樹脂微粒子を加えても良い。
【0025】
粒子形状については、真球形状、略球形状、不定形状等、各種のものを使用できるが、不定形状の光拡散性微粒子5を用いることにより、幅の広い拡散特性を持つ出射側レンズ層3を形成することができる。また、粒子の大きさは、平均粒径3〜20μmのものが好ましく用いられる。平均粒径が3μm未満の場合には、黄変しやすく、20μmを超える場合には、出射側レンズ層に求められる拡散特性が得られない。不定形状の微粒子としては、硫酸バリウム微粒子等の前記、無機系微粒子のうち、結晶性無機微粒子が入手容易で好ましく用いられる。
【0026】
出射側レンズ層3を形成する樹脂7と光拡散性微粒子5は、樹脂100重量部に対して、1又は2種以上の光拡散性微粒子0.5〜5重量部の割合で配合される。このとき、光拡散性微粒子が0.5重量部未満では、裾領域の利得を長く引くという出射側レンズ層の光拡散剤の効果が十分発揮されない。逆に、5重量部を超えると、スクリーンゲインが低くなりすぎてスクリーンとして好ましくないものとなることがある。また、2種類以上を配合する場合の配合比は、通常、1:1〜1:5などの簡単な整数比が選択されるが、真球の樹脂微粒子と結晶性無機微粒子を配合する場合には、100:1などの極端な配合比としても良い。
【0027】
以上説明した構成からなる出射側レンズ層3は、そこに含有する光拡散性微粒子5の作用により、観察角度の大きい裾領域の利得が相対的に増加した拡散特性を示すので、カットオフを抑制することができる。
【0028】
(層構成要素の屈折率の作用)
各レンズ層における基材樹脂と光拡散性微粒子との屈折率差がレンチキュラーレンズシートの拡散特性に及ぼす影響について説明する。本発明においては、出射側レンズ層3を形成する樹脂7と光拡散性微粒子5との屈折率差△n2が、入射側レンズ層2を形成する樹脂6と光拡散性微粒子4との屈折率差△n1よりも大きい(△n1<△n2)ことが好ましい。一般的に、同程度の拡散を得ることを考えると、基材樹脂と拡散性微粒子との間に屈折率差が大きいほど、少量の拡散性微粒子ですむので、光が通過する間に拡散性微粒子に当たる頻度が減少する。一方、光が拡散性微粒子に当たったときには、屈折率差が大きい為に大きく屈折する。その結果、基材樹脂と拡散性微粒子との間の屈折率差が大きいほど、拡散特性の先端部が鋭利になり、中腹部がやせ細り、裾部が長く引く傾向が生じる。具体的な屈折率差としては、△n1については0.005〜0.03程度であり、Δn2については0.03〜0.12程度である。
【0029】
入射側レンズ層2を構成する樹脂6と出射側レンズ層3を構成する樹脂7とを同一の樹脂としても良いし、別の樹脂としても良い。両者を屈折率の異なる別の樹脂とする場合には、入射側レンズ層2を構成する樹脂6の屈折率n6に対して、出射側レンズ層3を構成する樹脂7の屈折率n7と出射側レンズ層3に混入する拡散性微粒子5の屈折率n5とを、逆方向、すなわち、n7<n6<n5、または、n5<n6<n7とするのが好ましい。このようにすることにより、出射側レンズ層3の樹脂7と拡散性微粒子5との屈折率差Δn2を大きくとることが容易になり、また、両者の屈折率の体積平均が入射側レンズ層2の樹脂の屈折率n6と大きく食い違わない為、入射側レンズや出射側レンズのレンズ作用に悪影響を与えにくい。
【0030】
(レンチキュラーレンズシート)
以上の構成要素を備える本発明のレンチキュラーレンズシートにおいては、特性の異なる光拡散性微粒子4、5をそれぞれの樹脂2、3中に含有させることにより、各レンズ層が図2に示すような異なる拡散特性を有している。こうした異なる拡散特性は、以下の3つの観点で捉えることができる。
【0031】
第1の観点に共づくレンチキュラーレンズシートは、観察角度の小さい領域(頂上領域)の利得が相対的に拡大され且つなだらかな曲線からなる拡散特性を示す入射側レンズ層2と、観察角度の大きい領域(裾間域)の利得が相対的に増加した曲線からなる拡散特性を示す出射側レンズ層3とを有するものである。
【0032】
第2の観点に基づくレンチキュラーレンズシートは、入射側レンズ層2の拡散特性と出射側レンズ層3の拡散特性が、γV1/αV1<γV2/αV2の関係式を満たすものである。ここで、αV1およびγV1はそれぞれ入射側レンズ層2における利得の半値幅および1/10値幅を表し、αV2およびγV2は出射側レンズ層3における利得の半値幅および1/10値幅を表している。
【0033】
第3の観点に基づくレンチキュラーレンズシートは、入射側レンズ層2の拡散特性と出射側レンズ層3の拡散特性が、上述した式1、2の関係を満たすものである。式1、2において、gは角度ψにおける利得、g0は0°における利得、αVは各レンズ層における利得の半値幅、ε1は入射側レンズ層の係数、ε2は出射側レンズ層の係数を表している。図3は、レンチキュラーレンズシートの拡散特性の測定値と、式1を用いた相関値とを示したグラフであり、極めて良い一致を示すことが確認されている。
【0034】
この第3の観点に基づくレンチキュラーレンズシートにおいては、εが大きい値を示すほど図2に表される拡散特性の裾が広くなり、観察角度の大きな領域でのゲインが増加した形態となるが、観察角度の小さい中心付近においては角度変化が急峻となる。一方、εが小さい値を示すほど拡散特性の裾は狭いが、観察角度が0°付近のゲインピーク近傍が急峻でなくややなだらかになるので、輝度変化が緩和される。このεは、樹脂の屈折率と光拡散性微粒子の屈折率との差を大きくしたり不定形状の光拡散性微粒子を用いたりすることにより、大きな値にすることができる。なお、第3の観点に基づくレンチキュラーレンズシートにおいては、出射側レンズ層3の係数ε2が0.8以上であり、入射側レンズ層2の係数ε1が0.5以下であることが好ましい。出射側レンズ層3の係数ε2が0.8未満の場合は、拡散特性の裾を広げるという点で十分な効果が得られず、入射側レンズ層2の係数ε1が0.5を超えると、観察角度の小さい正面付近での急峻な角度変化を抑制するという点で十分な効果が得られない。両者を同時に満たさない場合は、ε1とε2とが近すぎる為、レンチキュラーレンズシート全体に同一の拡散性微粒子を含有させることと大差無い結果となる。
【0035】
上述した第1〜第3の観点で特定される本発明のレンチキュラーレンズシートにおいて、図2(a)で表される拡散特性を示す入射側レンズ層2が観察角度の小さい正面付近での急峻な角度変化を抑制するよう作用するので、ホットバンドの発生を抑制することができ、母型や押出し成形時の成形条件等に起因するムラを隠すことができ、さらに、モアレも弱くすることができる。一方、図2(b)で表される拡散特性を示す出射側レンズ層3が特に垂直方向の視野角を拡大するよう作用するので、カットオフを起こりにくくする。こうした構成からなるレンチキュラーレンズシートは、十分な視野角を確保し、モアレやホットバンドを低減させることができるので、光の利用効率を実質的に向上させることができる。本発明は、光拡散性微粒子を多く含有させることができないハイゲインモデルのレンチキュラーレンズシートにおいて、垂直方向における広い視野角の実現と、ホットバンドの低減とを両立させることができるという格別の効果がある。
【0036】
なお、上述のように、入射側レンズ層2に含有させる拡散性微粒子4の平均粒径を出射側レンズ層3に含有させる拡散性微粒子5の平均粒径よりも大きくする場合においては、入射側レンズ層2の厚さt2を出射側レンズ層3の厚さt3より厚くしないと、入射側レンズ層の拡散特性の特徴がレンチキュラーレンズシート全体の拡散特性に十分に寄与しないという理由から、出射側レンズ層3の厚さt3を入射側レンズ層2の厚さt2より小さくすることが好ましい。具体的には、レンチキュラーレンズシートの入射側レンズの頂部から出射側レンズの頂部までの厚さをTとすると、t2/Tは0.3〜0.95、t3/Tは0.05〜0.7、より好ましくは、t2/Tは0.7〜0.9、t3/Tは0.1〜0.3、の範囲内であることが好ましい。
【0037】
本発明のレンチキュラーレンズシートにおいては、上述の入射側レンズ層2と出射側レンズ層3により本発明特有の作用効果を奏することができれば、他の層、例えば、低反射層、反射防止層、帯電防止層、ハードコート層などが形成されていても構わない。
【0038】
レンチキュラーレンズシート1を備えた透過型スクリーンの態様については特に限定されず、従来からの各種のものを構成できる。例えば、図4に示すように、レンチキュラーレンズシート1とフレネルレンズシート12とを組み合わせてなる透過型スクリーン11や 図5(a)に示すように、レンチキュラーレンズシート1と垂直方向拡散用レンチキュラーレンズを背面に形成したフレネルレンズシート13とを組み合わせてなる透過型スクリーン21や、図5(b)に示すように、レンチキュラーレンズシート1と垂直方向拡散用レンチキュラーレンズシート14とフレネルレンズシート12とを組み合わせてなる透過型スクリーン31等を例示することができる。
【0039】
(レンチキュラーレンズシートの製造方法)
本発明のレンチキュラーレンズシートは、公知の2層のレンチキュラーレンズシートの製造方法が適応できる。すなわち、共押出し成形法、あらかじめ出射側レンズ層を形成する光拡散フィルムを成形しておき、入射側レンズ層を押出し形成する際に熱ラミネートする方法、両面とも平坦面である2層のシートを押出し成形後、熱プレスにより両面のレンズ形状を形成する方法、熱重合キャスト法により両面レンチを形成する際に、拡散剤の材料の密度(比重)により入射側レンズ層と出射側レンズ層に拡散剤の材料に分布ができることを利用する方法、入射側レンズ層を押出し法またはプレス法で製造後、拡散性微粒子を含有するバインダーを出射側の面にコーティングにより形成する方法等の方法により、例えば図1に示す断面形状を有するレンチキュラーレンズシートが製造される。これらの方法の中で、共押出し成形法は、量産性に優れるとともに、各々の層の拡散性微粒子の濃度を成形中に制御できる為、拡散特性を成形中に細かく修正することができる。
【0040】
【実施例】
以下、本発明のレンチキュラーレンズシートについて具体的な実施例および比較例に基づき説明する。
【0041】
(実施例1)
先ず、光拡散微粒子として平均粒径11μm・屈折率1.59の球形状の架橋ポリスチレンビーズ(PS、住友化学工業(株)製、PB3011)2.0重量部を用い、屈折率1.51の耐衝撃性メタクリル樹脂(住友化学工業(株)製、HT−011E)100重量部中に混合し、押出し機により押出して、厚さ0.13mmの出射側レンズ層用光拡散性フィルムを準備した。次に、光拡散性微粒子として平均粒径30μm・屈折率1.49の球形状の架橋アクリルビーズ(PMMA、住友化学工業(株)製、XC01)8重量部を用い、上記と同じメタクリル樹脂(HT−011E)100重量部中に混合し、押出し機より押出し、前記出射側レンズ層用の光拡散フィルムとともにレンチキュラーレンズの逆形状が形成された1対のロール型間にてレンチキュラーレンズの形状を賦型するとともに、両者を熱ラミネートし、厚さ0.77mmの入射側レンズ層と厚さ0.13mmの出射側レンズ層とで構成された、両面レンチキュラーレンズシートを作製した。
【0042】
作製したレンチキュラーレンズシートは、ピッチ0.72mm、入出射レンズ間距離(総厚さT)0.9mm、BS率(ブラックストライプ率、出射側の光吸収層の面積率)45%、入射側レンズ形状が円錐定数0.58の楕円、出射側レンズ形状が円(r=0.25)であり、スクリーンゲインは5.5±0.2であった。
【0043】
(実施例2)
出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径3μm・屈折率1.64の硫酸バリウム0.7重量部を用い、入射側レンズ層には、実施例1同様に光拡散性微粒子として平均粒径30μm・屈折率1.49の球形状の架橋アクリルビーズ(XC01)8重量部を用い、実施例1と同じメタクリル樹脂(HT−011E)100重量部中に混合し、押出し機より共押出しし、レンチキュラーレンズの逆形状が形成された1対のロール型間にてレンチキュラーレンズの形状を賦型することで、実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を10%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.1mm、入射側レンズ層の厚さは0.8mmとなった。
【0044】
(実施例3)
出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径17μm・屈折率1.535のガラスビーズ(東芝バロティーニ(株)製、EMB20)1.5重量部を用いた他は、実施例2と同様な方法で実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を40%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.38mmとなった。
【0045】
(実施例4)
出射側レンズ層用の樹脂として屈折率1.49のメタクリル樹脂(住友化学工業(株)製、HT−40X)100重量部を用い、実施例2と同様な方法で実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を10%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.23mmとなった。
【0046】
(実施例5)
出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径12μm・屈折率1.42のシリコーンビーズ(東芝シリコーン(株)製、トスバール3120)1.1重量部を用い、実施例2と同様な方法で実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を10%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.1mmとなった。評価結果を表1に示した。
【0047】
(実施例6)
入射側レンズ層用の樹脂として屈折率1.49のメタクリル樹脂(住友化学工業(株)製、HT−40X)100重量部を用い、入射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径11μm・屈折率1.535のガラスビーズ(東芝バロティーニ(株)製、EGB210)0.4重量部を用い、出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径12μm・屈折率1.42のシリコーンビーズ(東芝シリコーン(株)製、トスバール3120)0.7重量部を用い、実施例2と同様な方法で実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を10%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.1mmとなった。
【0048】
(実施例7)
出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径10μm・屈折率1.57の水酸化アルミニウム0.6重量部を用い、実施例2と同様な方法で実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を25%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.23mmとなった。
【0049】
(実施例8)
出射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径11μm・屈折率1.59のスチレン樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、PB3011E)1重量部と、平均粒径9.7μm・屈折率1.49のアクリル樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、MR−10HG)3重量部を用い、実施例2と同様な方法で両面のレンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を60%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.54mmとなった。このとき、架橋スチレン樹脂ビーズと架橋アクリル樹脂ビーズの配合比は、1:3となっている。
【0050】
(比較例1)
光拡散微粒子として平均粒径11μm・屈折率1.535のガラスビーズ(東芝バロティーニ(株)製、EGB210)1.8重量部を用い、屈折率1.51のメタクリル樹脂(住友化学工業(株)製、耐衝撃メタクリル樹脂、HT−011E)100重量部中に混合し、押出し機により押し出して、実施例1と同一のレンチキュラーレンズの逆形状が形成された1対のロール型間にてレンチキュラーレンズの形状を賦型することで、実施例9と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。
【0051】
(比較例2)
光拡散微粒子として平均粒径11μm・屈折率1.535のガラビーズ(東芝バロティーニ(株)製、EGB210)0.9重量部および平均粒径30μm・屈折率1.49の球形状の架橋アクリルビーズ(PMMA、住友化学工業(株)製、XC−0l)5.4重量部を用い、それ以外は比較例1と同様にして、実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。このとき、ガラスビーズとアクリルビーズの配合比は、1:6となっている。
【0052】
(比較例3)
入射側レンズ層に光拡散微粒子を含有させないこと、および、出射側レンズ層の光拡散微粒子を平均粒径11μm・屈折率1.59のスチレン樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、PB3011E)1重量部と、平均粒径9.7μm・屈折率1.49のアクリル樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、MR−10HG)3重量部を用いて作製した他は、実施例1と同様にして、実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。このとき、架橋スチレン樹脂ビーズと架橋アクリル樹脂ビーズの配合比は、1:3となっている。
【0053】
(比較例4)
入射側レンズ層に光拡散微粒子を含有させないこと、および、出射側レンズ層の光拡散微粒子を平均粒径11μm・屈折率1.59のスチレン樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、PB3011E)2重量部とした他は、実施例2と同様にして、実施例1と同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を30%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0.3mmとなった。
【0054】
(評価方法及び評価結果)
実施例1〜8と比較例1〜4のレンチキュラーレンズシートに関しては、ピッチ0.112mmのフレネルレンズシートと組み合わせ、映像源として3管のCRTを用いた50インチのテレビセットに実装して、スクリーンから2.5m離れた位置から観察し、ホットバンド、モアレの目視評価を行った。また、カラーシフトについては、微小偏角輝度計を用いて、入射光角度0°、±10.4°(テレビセットの集中角)でそれぞれ水平拡散特性を測定し、水平方向観察角度40°における20×log(R/B)を算出した。垂直画角(γV)については、レンチキュラーレンズシートの垂直方向の拡散特性を測定し、1/10値幅を算出した。透過率は透過率反射率計を用いて測定した。
【0055】
評価に先立ち、光拡散微粒子を含有させない入射側レンズ層を有する同一形状の両面レンチキュラーレンズシート、および光拡散微粒子を含有させない出射側レンズ層を有する同一形状の両面レンチキュラーレンズシートを、別に作製し、それぞれの垂直方向の拡散特性を測定し、その半値幅と1/10値幅の比γV/αVを算出し、相関によりε1とε2を求めた。その結果を表1に示した。
【0056】
実施例は何れの場合においても、カラーシフトが4.9以下であまり大きくなく、ホットバンド、モアレに関しても、まったく確認されないか、確認されても、弱く気にならないレベルであったが、均一に拡散剤を混入した比較例1及び比較例2では、透過率が実施例より悪く、カラーシフトも実施例のものより大きくなった。一方、入射側レンズ層に拡散性微粒子を含有させないで、出射側レンズ層のみに拡散性微粒子を含有させた比較例3および比較例4では、透過率やカラーシフトは良好なものの、ホットバンドが強く観察された。
【0057】
【表1】
【0058】
(実施例9)
シンチレーションの評価用として作製したものである。入射側レンズ層用の光拡散微粒子として平均粒径9.7μm・屈折率1.49のアクリル樹脂ビーズ(住友化学工業(株)製、MR−10HG)5重量部を用い、出射側レンズ層用の光拡散性微粒子として平均粒径11μmの架橋スチレン微粒子(住友化学工業(株)製、PB3011E)0.7重量部を用い、屈折率1.51の耐衝撃性メタクリル樹脂(住友化学工業(株)製、HT−011E)100重量部中に混合し、押出し機より共押出しし、レンチキュラーレンズの逆形状が形成された1対のロール型間にてレンチキュラーレンズの形状を賦型することで、両面レンチキュラーレンズシートを作製した。なお、出射側レンズ層用の樹脂の押出機の吐出量を25%としたところ、その出射側レンズ層の厚さは0、13mmとなった。
【0059】
作製したレンチキュラーレンズシートは、ピッチ0.35mm、入出射レンズ間距離(総厚さT)0.67mm、BS率40%、入射側レンズ形状が半径0.3mmの円、出射側レンズ形状が横径0.3mm、縦径2.0mmの凹楕円であり、スクリーンゲインは4.0±0.2であった。
【0060】
(比較例5、6)
比較例5、6は、シンチレーションの評価用として作製したものであるが、その層構成および製造方法は、それぞれ比較例2、3と同じで、レンチキュラーレンズの形状は実施例9と同一形状である。結果を表2に示した。
【0061】
(評価方法及び評価結果)
実施例9と比較例5、6のレンチキュラーレンズシートに関しては、ピッチ0.102mmのフレネルレンズシートと組み合わせ、映像源としてLCDを使用した43インチのテレビセットに実装して、スクリーンから1m離れた位置から観察し、シンチレーションの目視評価を行った。透過率、垂直画角(γV)に関しては、上記実施例1〜8と同様に測定し、水平画角(αH)については、レンチキュラーレンズシートの水平方向の拡散特性を測定し、半値幅を算出した。入射側レンズ層及び出射側レンズ層のγV/αV及びεは、上記実施例1〜8と同様に測定し算出した。その結果を表2に示した。
【0062】
実施例9のレンチキュラーレンズシートについては、シンチレーションが弱く気にならないレベルであったが、比較例5、6のレンチキュラーレンズシートについては、シンチレーション強度が強く感じられた。また、比較例5については、さらに、粒が粗くがさつき、また、水平画角(αH)に関しても実施例9及び比較例6のレンチキュラーレンズに比べて狭く、入射側レンズ層に混入した光拡散性微粒子がレンチキュラーレンズのレンズ効果を阻害していると考えられる。
【0063】
【表2】
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレンチキュラーレンズシートによれば、特定の拡散特性をもった入射側レンズ層により、ホットバンドの発生を抑制でき、母型や押出し成形時の成形条件等に起因するムラを隠すことができ、さらに、モアレも弱くすることができる。また、特定の拡散特性をもった出射側レンズ層により、視野角が拡大し、カットオフを起こりにくくすることができる。こうした各層を有するレンチキュラーレンズシートは、垂直方向において十分な視野角を確保し、モアレやホットバンドを低減させることができるので、光の利用効率を実質的に向上させることができる。特に、光拡散性微粒子を多く含有させることができないハイゲインモデルのレンチキュラーレンズシートにおいて好ましく適用でき、垂直方向における広い視野角の実現と、ホットバンドの低減とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレンチキュラーレンズシートの一例を示す断面図である。
【図2】本発明のレンチキュラーレンズシートを構成する入射側レンズ層の拡散特性(a)と出射側レンズ層の拡散特性(b)を示すグラフである。
【図3】レンチキュラーレンズシートの拡散特性の実測値と、式1を用いた相関値とを示したグラフである。
【図4】本発明のレンチキュラーレンズシートを備えた透過型スクリーンの一例を示す構成図である。
【図5】本発明のレンチキュラーレンズシートを備えた透過型スクリーンの他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 レンチキュラーレンズシート
2 入射側レンズ層
3 出射側レンズ層
4、5 光拡散性微粒子
6、7 樹脂
8 ブラックストライプ
11、21、31 透渦型スクリーン
12 フレネルレンズシート
13 垂直拡散用レンチキュラーレンズを有するフレネルレンズシート
14 垂直拡散用レンチキュラーレンズシート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lenticular lens sheet used for a transmissive screen that is a component of a projection television. More specifically, by containing light diffusing fine particles, a sufficient viewing angle is ensured in the vertical direction of the screen, The present invention relates to a lenticular lens sheet with reduced moire and hot bands.
[0002]
[Prior art]
A transmissive screen used as a component of a transmissive projection television includes a Fresnel lens sheet for making projection light substantially parallel light, and a lenticular lens sheet for enlarging the viewing angle horizontally and vertically. They are arranged in this order from the light projection side. In the lenticular lens sheet, vertically long bowl-shaped lenses for diffusing projection light in the horizontal direction are arranged in the horizontal direction on the light incident side surface, and the light condensing part of the bowl-shaped lens is arranged on the light emission side surface. In this case, a light emitting portion is formed and a vertically long light absorption layer (BS) is formed on the non-light condensing portion.
[0003]
In recent years, studies have been made to improve the properties of such lenticular lens sheets by incorporating light diffusing fine particles. For example, in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-61120 (Claims)
[Patent Document 2]
JP-A-8-15780 (Claims)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In projection television, various studies have been made to further improve the quality of images projected on a transmissive screen, and the transmissive screen, which is a component of the projection television, further increases the viewing angle, particularly in the vertical direction. While expanding, it is required to further reduce moire and hot bands.
[0006]
However, in the case of using the above-described conventional lenticular lens sheet, it cannot be said that a sufficient viewing angle in the vertical direction is ensured, and it is not always necessary to reduce the moire and hot band. Not enough, and there is a need for further improvement.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a lenticular lens sheet that secures a sufficient viewing angle in the vertical direction and reduces moire and hot bands. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Based on the conventional knowledge that vertical diffusion characteristics mainly depend on light diffusing fine particles, the present inventors have conducted further detailed research, and as a result, specified in the resin constituting the lenticular lens sheet. Finding that the above problem can be solved by localizing light diffusing fine particles with the characteristics ofThe present invention belowReached.
[0009]
Ie, The present inventionThe lenticular lens sheet is a lenticular lens sheet used in a rear projection type television, and the lenticular lens sheet is formed of at least an incident side lens layer and an output side lens layer containing light diffusing fine particles.The difference in refractive index between the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer and the resin forming the exit side lens layer is such that the light diffusible fine particles contained in the entrance side lens layer and the entrance side lens The refractive index n of the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer is larger than the refractive index difference with the resin forming the layer. 5 And the refractive index n of the resin forming the exit side lens layer 7 And the refractive index n of the resin forming the incident side lens layer 6 And n 7 <N 6 <N 5 IsIt has a special feature.
[0010]
Also,Other of the present inventionThe lenticular lens sheet is a lenticular lens sheet used in a rear projection television, and the lenticular lens sheet is formed of at least an incident side lens layer and an output side lens layer containing light diffusing fine particles.The difference in refractive index between the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer and the resin forming the exit side lens layer is the refraction of the light diffusible fine particles contained in the entrance side lens layer and the resin. The refractive index n of the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer is larger than the difference in rate. 5 And the refractive index n of the resin forming the exit side lens layer 7 And the refractive index n of the resin forming the incident side lens layer 6 And n 5 <N 6 <N 7 IsIt has a special feature.
[0011]
In the lenticular lens sheet of the present invention based on the first aspect, the light diffusing fine particles contained in the incident side lens layer relatively expand the gain of the top region having a small observation angle, and Light diffusing fine particles that smooth the top region in the diffusion characteristic graph, and the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer relatively increase the gain of the skirt region having a large observation angle. It is characterized by being a fine particle.
The lenticular lens sheet of the present invention based on the second aspect has a diffusion characteristic of the incident side lens layer and a diffusion characteristic of the emission side lens layer of γV. 1 / ΑV 1 <ΓV 2 / ΑV 2 (Where αV 1 And γV 1 Represents the half-value width and 1 / 10-value width of gain in the incident side lens layer, respectively, and αV 2 And γV 2 Represents the half width and 1/10 width of the gain in the exit side lens layer. ) Is satisfied.
Further, the lenticular lens sheet of the present invention based on the third aspect is characterized in that the diffusion characteristic of the incident side lens layer and the diffusion characteristic of the emission side lens layer satisfy the relationship of the following
In this third aspect, the coefficient ε of the exit side lens layer2Is 0.8 or more, and the incident side lens layer coefficient ε1Is preferably 0.5 or less.
[0012]
[Expression 2]
[0013]
According to the lenticular lens sheet of the present invention described above, the layer structure of two or more layers each having at least an incident side lens layer and an output side lens layer each containing different light diffusing fine particles is formed. Because it contains light diffusing fine particles of a type that narrows the bottom of the characteristic and reduces the luminance change near the front, it is a hot band (a band-like high-intensity region that occurs in the horizontal direction, giving the viewer unpleasantness ) Can be suppressed, unevenness caused by the molding die and molding conditions during extrusion molding can be hidden, and moire can also be reduced. On the other hand, the exit side lens layer contains light diffusing fine particles that widen the diffusing characteristics, so that the viewing angle is expanded and cut off (a phenomenon that suddenly becomes darker than a certain angle and the image cannot be seen). Can be made difficult. Since the lenticular lens sheet having such layers can secure a sufficient viewing angle in the vertical direction and reduce moire and hot bands, the light use efficiency can be substantially improved.
[0014]
The present invention described aboveIn the lenticular lens sheet of(1) The light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer are amorphous particles, and the light diffusible fine particles contained in the entrance side lens layer are spherical particles; (2) contained in the exit side lens layer The light diffusing fine particles are inorganic fine particles, and the light diffusing fine particles contained in the incident side lens layer are organic fine particlesAre preferred.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the lenticular lens sheet of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the lenticular lens sheet of the present invention, and FIG. 2 shows the diffusion characteristic (a) of the incident side lens layer and the diffusion characteristic of the output side lens layer constituting the lenticular lens sheet of the present invention. It is a graph which shows (b). The light diffusion characteristics shown in FIG. 2 are measured with a minute declination luminance meter which is a device for measuring the luminance at each light emission angle, the front is 0 °, the horizontal axis is the viewing angle (observation angle), and the vertical axis is MAX. It is expressed as a relative gain (gain) of 1.
[0016]
The
[0017]
(Incident side lens layer)
The incident
[0018]
The resin that forms the incident
[0019]
When acrylic resin, methacrylic resin, and MS resin are used as the resin for forming the incident
[0020]
The resin 6 and the light diffusing
[0021]
The incident-
[0022]
(Outgoing lens layer)
The exit side lens layer 3 is an essential layer in the
[0023]
The resin for forming the emission side lens layer 3 is not particularly limited as long as it is a synthetic resin that is substantially transparent enough to be used for a lenticular lens sheet for a transmission screen, that is, a light-transmitting synthetic resin. As with the above-described incident
[0024]
The light diffusing fine particles 5 contained in the exit side lens layer 3 have a relatively large refractive index difference from the resin constituting the exit side lens layer (refractive index difference of 0.03 to 0.12). Is selected. Specifically, organic fine particles such as styrene resin fine particles and silicone resin fine particles, and inorganic fine particles such as barium sulfate fine particles, glass fine particles, aluminum hydroxide fine particles, calcium carbonate fine particles, silica (silicon dioxide) fine particles, and titanium oxide fine particles. One or more of these can be blended in the resin. Further, acrylic resin fine particles or MS resin fine particles used for the incident-
[0025]
As the particle shape, various shapes such as a true spherical shape, a substantially spherical shape, and an indefinite shape can be used, but by using the light diffusing fine particles 5 having an indefinite shape, the emission side lens layer 3 having a wide diffusion characteristic. Can be formed. The particle size is preferably 3 to 20 μm in average particle size. When the average particle size is less than 3 μm, yellowing easily occurs, and when it exceeds 20 μm, the diffusion characteristics required for the exit side lens layer cannot be obtained. Of the inorganic fine particles such as barium sulfate fine particles, crystalline inorganic fine particles are easily available and preferably used as the irregular shaped fine particles.
[0026]
The resin 7 and the light diffusing fine particles 5 forming the emission side lens layer 3 are blended in a ratio of 0.5 to 5 parts by weight of one or more light diffusing fine particles with respect to 100 parts by weight of the resin. At this time, when the amount of the light diffusing fine particles is less than 0.5 parts by weight, the effect of the light diffusing agent of the exit side lens layer that extends the gain of the skirt region is not sufficiently exhibited. On the other hand, if it exceeds 5 parts by weight, the screen gain may be too low, which may be undesirable for the screen. In addition, a simple integer ratio such as 1: 1 to 1: 5 is usually selected as the blending ratio in the case of blending two or more kinds, but when blending true spherical resin fine particles and crystalline inorganic fine particles, May be an extreme compounding ratio such as 100: 1.
[0027]
The exit side lens layer 3 having the above-described configuration exhibits a diffusion characteristic in which the gain of the skirt region having a large observation angle is relatively increased due to the action of the light diffusing fine particles 5 contained therein, thereby suppressing the cut-off. can do.
[0028]
(Function of refractive index of layer component)
The influence of the refractive index difference between the base resin and the light diffusing fine particles in each lens layer on the diffusion characteristics of the lenticular lens sheet will be described. In the present invention, the refractive index difference Δn between the resin 7 forming the exit side lens layer 3 and the light diffusing fine particles 5.2Is a refractive index difference Δn between the resin 6 forming the incident
[0029]
The resin 6 constituting the incident
[0030]
(Lenticular lens sheet)
In the lenticular lens sheet of the present invention having the above components, the lens layers are different as shown in FIG. 2 by containing the light diffusing
[0031]
The lenticular lens sheet according to the first aspect has a large observation angle and an incident
[0032]
The lenticular lens sheet based on the second aspect has a diffusion characteristic of the incident
[0033]
In the lenticular lens sheet based on the third aspect, the diffusion characteristic of the incident
[0034]
In the lenticular lens sheet based on this third aspect,ε isThe larger the value is, the wider the base of the diffusion characteristic shown in FIG. 2 becomes, and the gain increases in the region where the observation angle is large. However, the angle change becomes steep near the center where the observation angle is small. On the other hand, the lower the value of ε, the narrower the base of the diffusion characteristic, but the vicinity of the gain peak near the observation angle of 0 ° is not steep and is gentle, so that the change in luminance is alleviated. This ε can be increased by increasing the difference between the refractive index of the resin and the refractive index of the light diffusing fine particles or by using irregularly shaped light diffusing fine particles. In the lenticular lens sheet based on the third aspect, the coefficient ε of the exit side lens layer 32Is 0.8 or more, and the coefficient ε of the incident
[0035]
In the lenticular lens sheet of the present invention specified by the first to third aspects described above, the incident
[0036]
As described above, when the average particle size of the diffusible
[0037]
In the lenticular lens sheet of the present invention, other layers such as a low-reflection layer, an antireflection layer, a charging layer can be used as long as the above-described incident-
[0038]
The aspect of the transmission screen provided with the
[0039]
(Lenticular lens sheet manufacturing method)
For the lenticular lens sheet of the present invention, a known method for producing a two-layer lenticular lens sheet can be applied. That is, a co-extrusion molding method, a method in which a light diffusion film for forming an exit side lens layer is molded in advance, and heat lamination is performed when the entrance side lens layer is extruded to form a two-layer sheet having both flat surfaces. After extrusion molding, when forming a double-sided lens shape by hot pressing, or when forming a double-sided wrench by thermal polymerization cast method, it diffuses into the entrance-side lens layer and the exit-side lens layer depending on the density (specific gravity) of the material of the diffusing agent For example, a method utilizing the ability to distribute the material of the agent, a method such as a method of forming a binder containing diffusible fine particles on the exit side after coating by manufacturing the incident side lens layer by an extrusion method or a press method, etc. A lenticular lens sheet having the cross-sectional shape shown in FIG. 1 is manufactured. Among these methods, the coextrusion molding method is excellent in mass productivity and can control the concentration of diffusible fine particles in each layer during molding, so that the diffusion characteristics can be finely corrected during molding.
[0040]
【Example】
Hereinafter, the lenticular lens sheet of the present invention will be described based on specific examples and comparative examples.
[0041]
Example 1
First, 2.0 parts by weight of spherical cross-linked polystyrene beads (PS, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., PB3011) having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.59 are used as light diffusing fine particles, and a refractive index of 1.51 is used. An impact-resistant methacrylic resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., HT-011E) was mixed in 100 parts by weight and extruded with an extruder to prepare a light-diffusing film for the exit side lens layer having a thickness of 0.13 mm. . Next, 8 parts by weight of spherical crosslinked acrylic beads (PMMA, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., XC01) having an average particle diameter of 30 μm and a refractive index of 1.49 are used as light diffusing fine particles, and the same methacrylic resin ( HT-011E) mixed in 100 parts by weight, extruded from an extruder, and the shape of the lenticular lens was placed between a pair of roll molds in which the opposite shape of the lenticular lens was formed together with the light diffusion film for the exit side lens layer. While molding, both were thermally laminated to produce a double-sided lenticular lens sheet composed of an incident side lens layer having a thickness of 0.77 mm and an exit side lens layer having a thickness of 0.13 mm.
[0042]
The produced lenticular lens sheet has a pitch of 0.72 mm, an input / output lens distance (total thickness T) of 0.9 mm, a BS ratio (black stripe ratio, area ratio of the light absorption layer on the output side) of 45%, and an incident side lens. The shape was an ellipse with a conic constant of 0.58, the exit side lens shape was a circle (r = 0.25), and the screen gain was 5.5 ± 0.2.
[0043]
(Example 2)
0.7 parts by weight of barium sulfate having an average particle diameter of 3 μm and a refractive index of 1.64 is used as the light diffusing fine particles for the exit side lens layer. Using 8 parts by weight of spherical crosslinked acrylic beads (XC01) having a diameter of 30 μm and a refractive index of 1.49, they are mixed in 100 parts by weight of the same methacrylic resin (HT-011E) as in Example 1 and coextruded from an extruder. A double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced by shaping the shape of the lenticular lens between a pair of roll dies in which the opposite shape of the lenticular lens was formed. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 10%, the exit side lens layer thickness was 0.1 mm, and the entrance side lens layer thickness was 0.8 mm.
[0044]
(Example 3)
The same as in Example 2 except that 1.5 parts by weight of glass beads having an average particle diameter of 17 μm and a refractive index of 1.535 (EMB20, manufactured by Toshiba Ballotini Co., Ltd.) were used as the light diffusing fine particles for the exit side lens layer. By the method, a double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 40%, the thickness of the exit side lens layer was 0.38 mm.
[0045]
Example 4
Using 100 parts by weight of a methacrylic resin having a refractive index of 1.49 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., HT-40X) as the resin for the exit side lens layer, the same shape as in Example 1 was used. A double-sided lenticular lens sheet was produced. In addition, when the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 10%, the thickness of the exit side lens layer was 0.23 mm.
[0046]
(Example 5)
In the same manner as in Example 2, 1.1 parts by weight of silicone beads having an average particle diameter of 12 μm and a refractive index of 1.42 (Tosval 3120, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) were used as the light diffusing fine particles for the exit side lens layer. A double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was set to 10%, the thickness of the exit side lens layer was 0.1 mm. The evaluation results are shown in Table 1.
[0047]
(Example 6)
Using 100 parts by weight of a methacrylic resin (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., HT-40X) having a refractive index of 1.49 as the resin for the incident side lens layer, the average particle diameter is 11 μm as the light diffusing fine particles for the incident side lens layer. Silicon beads having an average particle diameter of 12 μm and a refractive index of 1.42 are used as light diffusing fine particles for the exit lens layer using 0.4 parts by weight of glass beads having a refractive index of 1.535 (manufactured by Toshiba Ballotini Co., Ltd., EGB210). A double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced in the same manner as in Example 2 using 0.7 parts by weight of Toshiba Silicone Co., Ltd. (Tosval 3120). When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 10%, the thickness of the exit side lens layer was 0.1 mm.
[0048]
(Example 7)
A double-sided lenticular lens having the same shape as in Example 1 in the same manner as in Example 2, using 0.6 parts by weight of aluminum hydroxide having an average particle diameter of 10 μm and a refractive index of 1.57 as the light diffusing fine particles for the exit side lens layer A sheet was produced. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 25%, the thickness of the exit side lens layer was 0.23 mm.
[0049]
(Example 8)
1 part by weight of styrene resin beads (PB3011E, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.59 as light diffusing fine particles for the exit side lens layer, and an average particle diameter of 9.7 μm and a refractive index of 1 A double-sided lenticular lens sheet was produced in the same manner as in Example 2 using 3 parts by weight of acrylic resin beads of .49 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., MR-10HG). When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 60%, the thickness of the exit side lens layer was 0.54 mm. At this time, the compounding ratio of the crosslinked styrene resin beads and the crosslinked acrylic resin beads is 1: 3.
[0050]
(Comparative Example 1)
1.8 parts by weight of glass beads having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.535 (manufactured by Toshiba Ballotini Co., Ltd., EGB210) are used as light diffusing fine particles, and a methacrylic resin having a refractive index of 1.51 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) (Made by impact methacrylic resin, HT-011E) mixed in 100 parts by weight, extruded by an extruder, and lenticular lens between a pair of roll molds formed with the reverse shape of the same lenticular lens as in Example 1 By shaping this shape, a double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 9 was produced.
[0051]
(Comparative Example 2)
0.9 parts by weight of glass beads (EGB210, manufactured by Toshiba Ballotini Co., Ltd.) having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.535 as light diffusing fine particles, and spherical crosslinked acrylic beads having an average particle diameter of 30 μm and a refractive index of 1.49 ( A double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that 5.4 parts by weight of PMMA, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., XC-01) was used. At this time, the compounding ratio of glass beads and acrylic beads is 1: 6.
[0052]
(Comparative Example 3)
The incident side lens layer does not contain light diffusing fine particles, and the light diffusing fine particles of the output side lens layer are styrene resin beads having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.59 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., PB3011E) 1 Except that it was prepared using 3 parts by weight of acrylic resin beads having an average particle diameter of 9.7 μm and a refractive index of 1.49 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., MR-10HG), the same as in Example 1 Thus, a double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced. At this time, the compounding ratio of the crosslinked styrene resin beads and the crosslinked acrylic resin beads is 1: 3.
[0053]
(Comparative Example 4)
The incident side lens layer does not contain light diffusing fine particles, and the light diffusing fine particles of the output side lens layer are made of styrene resin beads having an average particle diameter of 11 μm and a refractive index of 1.59 (PB3011E, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 2 A double-sided lenticular lens sheet having the same shape as in Example 1 was produced in the same manner as in Example 2 except that the weight parts were used. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was set to 30%, the thickness of the exit side lens layer was 0.3 mm.
[0054]
(Evaluation method and evaluation results)
The lenticular lens sheets of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 were combined with a Fresnel lens sheet with a pitch of 0.112 mm and mounted on a 50-inch television set using a three-tube CRT as an image source. Was observed from a position 2.5 m away, and visual evaluation of hot bands and moire was performed. As for color shift, horizontal diffusion characteristics were measured at a light incident angle of 0 ° and ± 10.4 ° (concentration angle of a television set) using a minute declination luminance meter, and at a horizontal observation angle of 40 °. 20 × log (R / B) was calculated. For the vertical angle of view (γV), the diffusion characteristic in the vertical direction of the lenticular lens sheet was measured, and a 1/10 value width was calculated. The transmittance was measured using a transmittance reflectometer.
[0055]
Prior to the evaluation, a double-sided lenticular lens sheet having the same shape having an incident side lens layer not containing light diffusing fine particles and a double-sided lenticular lens sheet having the same shape having an emission side lens layer not containing light diffusing fine particles were separately produced. Each diffusion characteristic in the vertical direction is measured, a ratio γV / αV between the half width and 1/10 width is calculated, and ε is obtained by correlation.1And ε2Asked. The results are shown in Table 1.
[0056]
In any case, the color shift was 4.9 or less and the color shift was not so large, and the hot band and moire were not confirmed at all. In Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which a diffusing agent was mixed, the transmittance was worse than that of the example, and the color shift was larger than that of the example. On the other hand, in Comparative Example 3 and Comparative Example 4 in which diffusive fine particles are not contained in the incident side lens layer and diffusive fine particles are contained only in the output side lens layer, although the transmittance and color shift are good, Strongly observed.
[0057]
[Table 1]
[0058]
Example 9
It was prepared for scintillation evaluation. Using 5 parts by weight of acrylic resin beads (MR-10HG, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 9.7 μm and a refractive index of 1.49 as the light diffusing fine particles for the entrance side lens layer, for the exit side lens layer As a light diffusing fine particle, 0.7 parts by weight of a crosslinked styrene fine particle (PB3011E, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 11 μm was used, and an impact-resistant methacrylic resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having a refractive index of 1.51 was used. ), Manufactured by HT-011E) mixed in 100 parts by weight, co-extruded from an extruder, and by shaping the shape of the lenticular lens between a pair of roll molds formed with a reverse shape of the lenticular lens, A double-sided lenticular lens sheet was produced. When the discharge amount of the resin extruder for the exit side lens layer was 25%, the thickness of the exit side lens layer was 0, 13 mm.
[0059]
The produced lenticular lens sheet has a pitch of 0.35 mm, a distance between input and output lenses (total thickness T) of 0.67 mm, a BS ratio of 40%, an incident side lens shape having a radius of 0.3 mm, and an output side lens shape having a horizontal shape. It was a concave ellipse with a diameter of 0.3 mm and a vertical diameter of 2.0 mm, and the screen gain was 4.0 ± 0.2.
[0060]
(Comparative Examples 5 and 6)
Comparative Examples 5 and 6 were prepared for scintillation evaluation, but their layer structure and manufacturing method were the same as those of Comparative Examples 2 and 3, respectively, and the shape of the lenticular lens was the same as that of Example 9. . The results are shown in Table 2.
[0061]
(Evaluation method and evaluation results)
The lenticular lens sheets of Example 9 and Comparative Examples 5 and 6 were combined with a Fresnel lens sheet with a pitch of 0.102 mm and mounted on a 43-inch TV set using an LCD as an image source, and the position 1 m away from the screen The scintillation was visually evaluated. The transmittance and vertical angle of view (γV) are measured in the same manner as in Examples 1 to 8 above, and the horizontal angle of view (αH) is measured by measuring the horizontal diffusion characteristics of the lenticular lens sheet and calculating the half width. did. ΓV / αV and ε of the incident side lens layer and the output side lens layer were measured and calculated in the same manner as in Examples 1-8. The results are shown in Table 2.
[0062]
For the lenticular lens sheet of Example 9, the scintillation was weak and the level was not noticeable, but for the lenticular lens sheets of Comparative Examples 5 and 6, the scintillation strength was felt strong. Further, in Comparative Example 5, the grain is rough and rough, and the horizontal angle of view (αH) is also narrower than that of the lenticular lenses of Example 9 and Comparative Example 6, and light diffusion mixed in the incident side lens layer. It is considered that the functional fine particles hinder the lens effect of the lenticular lens.
[0063]
[Table 2]
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the lenticular lens sheet of the present invention, the incidence-side lens layer having specific diffusion characteristics can suppress the generation of hot bands, which is caused by the mold, molding conditions during extrusion molding, and the like. Unevenness can be hidden, and moire can be weakened. In addition, the exit side lens layer having specific diffusion characteristics can widen the viewing angle and make cut-off difficult. Since the lenticular lens sheet having such layers can secure a sufficient viewing angle in the vertical direction and reduce moire and hot bands, the light use efficiency can be substantially improved. In particular, it can be preferably applied to a lenticular lens sheet of a high gain model that cannot contain a large amount of light diffusing fine particles, and it is possible to achieve both realization of a wide viewing angle in the vertical direction and reduction of hot bands.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a lenticular lens sheet of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a diffusion characteristic (a) of an incident side lens layer and a diffusion characteristic (b) of an emission side lens layer constituting the lenticular lens sheet of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing measured values of diffusion characteristics of a lenticular lens sheet and correlation
FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a transmission screen provided with the lenticular lens sheet of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of a transmission screen provided with the lenticular lens sheet of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Lenticular lens sheet
2 Incident side lens layer
3 Outgoing lens layer
4, 5 Light diffusing fine particles
6,7 resin
8 Black stripe
11, 21, 31 Transparent vortex screen
12 Fresnel lens sheet
13 Fresnel lens sheet with lenticular lens for vertical diffusion
14 Lenticular lens sheet for vertical diffusion
Claims (8)
当該レンチキュラーレンズシートは、光拡散性微粒子を含有する少なくとも入射側レンズ層と出射側レンズ層から形成され、
該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該出射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差が、該入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該入射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差よりも大きく、
該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子の屈折率n 5 と、該出射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 7 と、該入射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 6 とが、n 7 <n 6 <n 5 であることを特徴とするレンチキュラーレンズシート。In the lenticular lens sheet used for rear projection television,
The lenticular lens sheet is formed of at least an entrance side lens layer and an exit side lens layer containing light diffusing fine particles ,
The difference in refractive index between the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer and the resin forming the exit side lens layer is such that the light diffusible fine particles contained in the entrance side lens layer and the entrance side lens layer are Greater than the difference in refractive index with the resin to be formed,
The refractive index n 5 of the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer, the refractive index n 7 of the resin forming the exit side lens layer , and the refractive index n 6 of the resin forming the entrance side lens layer. DOO is, the lenticular lens sheet, wherein n 7 <a n 6 <n 5.
当該レンチキュラーレンズシートは、光拡散性微粒子を含有する少なくとも入射側レンズ層と出射側レンズ層から形成され、
該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と該出射側レンズ層を形成する樹脂との屈折率差が、該入射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子と樹脂との屈折率差よりも大きく、
該出射側レンズ層に含有される光拡散性微粒子の屈折率n 5 と、該出射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 7 と、該入射側レンズ層を形成する樹脂の屈折率n 6 とが、n 5 <n 6 <n 7 であることを特徴とするレンチキュラーレンズシート。In the lenticular lens sheet used for rear projection television,
The lenticular lens sheet is formed of at least an entrance side lens layer and an exit side lens layer containing light diffusing fine particles ,
The difference in refractive index between the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer and the resin forming the exit side lens layer is different from the refractive index difference between the light diffusing fine particles contained in the entrance side lens layer and the resin. Bigger than
The refractive index n 5 of the light diffusing fine particles contained in the exit side lens layer, the refractive index n 7 of the resin forming the exit side lens layer , and the refractive index n 6 of the resin forming the entrance side lens layer. DOO is, the lenticular lens sheet, which is a n 5 <n 6 <n 7 .
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