JPH06186637A - 光学的要素およびその形成方法 - Google Patents
光学的要素およびその形成方法Info
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- JPH06186637A JPH06186637A JP5231055A JP23105593A JPH06186637A JP H06186637 A JPH06186637 A JP H06186637A JP 5231055 A JP5231055 A JP 5231055A JP 23105593 A JP23105593 A JP 23105593A JP H06186637 A JPH06186637 A JP H06186637A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 画像表示装置用背面投射スクリーン１は、硬
質のシート部材２，３から成る。シート部材２、３は、
光入射面となる第１の主要面２１，３１と光出現面とな
る第２の主要面２２，３２をそれぞれ有する。光１０は
この面を順次に透過する。シート部材２はフレネルレン
ズ２４を含んでおり、シート部材３はその各主要面３
１、３２にレンズ状パターン・アレイ３３，３５を含ん
でいる。シート部材２の第２の主要面２２に設けられる
フレネルレンズ２４は、放射硬化性材料で形成される。 【効果】 プライマー、粘着促進剤を使用することな
く、ＵＶ硬化性材料を使用してレンズ要素を形成するこ
とができる。
質のシート部材２，３から成る。シート部材２、３は、
光入射面となる第１の主要面２１，３１と光出現面とな
る第２の主要面２２，３２をそれぞれ有する。光１０は
この面を順次に透過する。シート部材２はフレネルレン
ズ２４を含んでおり、シート部材３はその各主要面３
１、３２にレンズ状パターン・アレイ３３，３５を含ん
でいる。シート部材２の第２の主要面２２に設けられる
フレネルレンズ２４は、放射硬化性材料で形成される。 【効果】 プライマー、粘着促進剤を使用することな
く、ＵＶ硬化性材料を使用してレンズ要素を形成するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的要素（例えば、
画像表示装置用背面投射スクリーン）およびこのような
要素を製作する方法に関し、特に、従来の熱可塑性材料
よりも収縮が少なく且つ支持部材への粘着性がすぐれて
いるＵＶ（紫外線）硬化性樹脂あるいは薄い層に施され
てから支持部材に取り付けられるＵＶ硬化性樹脂で作ら
れたフレネルレンズを備えているスクリーンに関する。
画像表示装置用背面投射スクリーン）およびこのような
要素を製作する方法に関し、特に、従来の熱可塑性材料
よりも収縮が少なく且つ支持部材への粘着性がすぐれて
いるＵＶ（紫外線）硬化性樹脂あるいは薄い層に施され
てから支持部材に取り付けられるＵＶ硬化性樹脂で作ら
れたフレネルレンズを備えているスクリーンに関する。
【０００２】
【発明の背景】１９８３年１１月８日に、ケイ・イー・
コンレイ（Ｋ．Ｅ．Ｃｏｎｌｅｙ）氏に付与された米国
特許第４，４１４，３１６号には、比較的薄い柔軟性の
フレネルレンズおよび投射型スクリーンに使用するよう
な、浮き出し模様のついたシートを作る従来の方法がい
くつか述べられている。このような方法の１つは、プラ
テンプレスによるスタンピングまたはエンボスを行う。
この方法では、所望の浮き出し模様に対応する、刻まれ
た表面を有するプラテンプレスに熱可塑性材料が据えら
れる。プラテンプレスは閉じられ、加熱サイクルを受
け、熱可塑性材料を加熱して軟化させ、プラテンプレス
の刻まれた表面に従うようにさせる。次にプラテンプレ
スは冷却サイクルを受け、熱可塑性材料を冷却して硬化
させ、材料はその形状を保持しプレスから取り外せるよ
うになる。加熱サイクルと冷却サイクルが必要とされる
ので、このプラテンプレス方法は遅くて割合に高価であ
る。また、プラテンプレスは泡を取り込む傾向がある。
その他の方法は、浮き出し模様を連続的形体で作り出す
のにもっと適している。このような連続的方法は典型的
には、刻まれたロールを使用し、熱可塑性材料が軟化し
た状態または溶融した状態にある間にロールが熱可塑性
材料をエンボスすることにより、浮き出し模様が形成さ
れる。しかしながら、このような方法はフレネルレンズ
を製作するのに使用することはできない。このようなレ
ンズはぎざぎざの構造になっているのでロールに刻まれ
た模様とかみ合ってしまうからである。熱可塑性材料は
伸縮性があり、エンボッシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）
ロールにより内部応力が加えられるので、この方法でエ
ンボスされたシートは、もとの平坦な、応力をかけられ
ていない形状に戻る傾向がある。従って、シートに形成
される、個々のレンズに似た形状または他の形状は最初
の所望形状から変化して、所望の光学的性質のいくつか
が失われる。また、この方法で作られるシートは冷却中
に凝縮を生じるので、製造処理の間にストリーキング
（ｓｔｒｅａｋｉｎｇ）を生じ易い。その上、ロールの
速度とウェブの張力が正確に保たれていないと、シート
はエンボッシング機械により寸法が歪み易い。
コンレイ（Ｋ．Ｅ．Ｃｏｎｌｅｙ）氏に付与された米国
特許第４，４１４，３１６号には、比較的薄い柔軟性の
フレネルレンズおよび投射型スクリーンに使用するよう
な、浮き出し模様のついたシートを作る従来の方法がい
くつか述べられている。このような方法の１つは、プラ
テンプレスによるスタンピングまたはエンボスを行う。
この方法では、所望の浮き出し模様に対応する、刻まれ
た表面を有するプラテンプレスに熱可塑性材料が据えら
れる。プラテンプレスは閉じられ、加熱サイクルを受
け、熱可塑性材料を加熱して軟化させ、プラテンプレス
の刻まれた表面に従うようにさせる。次にプラテンプレ
スは冷却サイクルを受け、熱可塑性材料を冷却して硬化
させ、材料はその形状を保持しプレスから取り外せるよ
うになる。加熱サイクルと冷却サイクルが必要とされる
ので、このプラテンプレス方法は遅くて割合に高価であ
る。また、プラテンプレスは泡を取り込む傾向がある。
その他の方法は、浮き出し模様を連続的形体で作り出す
のにもっと適している。このような連続的方法は典型的
には、刻まれたロールを使用し、熱可塑性材料が軟化し
た状態または溶融した状態にある間にロールが熱可塑性
材料をエンボスすることにより、浮き出し模様が形成さ
れる。しかしながら、このような方法はフレネルレンズ
を製作するのに使用することはできない。このようなレ
ンズはぎざぎざの構造になっているのでロールに刻まれ
た模様とかみ合ってしまうからである。熱可塑性材料は
伸縮性があり、エンボッシング（ｅｍｂｏｓｓｉｎｇ）
ロールにより内部応力が加えられるので、この方法でエ
ンボスされたシートは、もとの平坦な、応力をかけられ
ていない形状に戻る傾向がある。従って、シートに形成
される、個々のレンズに似た形状または他の形状は最初
の所望形状から変化して、所望の光学的性質のいくつか
が失われる。また、この方法で作られるシートは冷却中
に凝縮を生じるので、製造処理の間にストリーキング
（ｓｔｒｅａｋｉｎｇ）を生じ易い。その上、ロールの
速度とウェブの張力が正確に保たれていないと、シート
はエンボッシング機械により寸法が歪み易い。
【０００３】これらの問題は、熱可塑性材料の代りに熱
硬化性ポリマーを使用することにより解決される。硬化
された熱硬化性ポリマーは熱や湿気によりひずみや寸法
の変化を受けず、浮き出し模様を作り出す際に与えられ
る弾性記憶（ｅｌａｓｔｉｃｍｅｍｏｒｙ）が原因で形
状を変える傾向もない。好ましい熱硬化性材料は、熱に
よる硬化に加え、化学線照射（例えば、ＵＶまたは電子
ビーム照射）により硬化できるものである。先に述べた
米国特許第４，４１４，３１６号に開示されている合成
シートの製造法では、表面に所望のレンズ状パターンが
形成されている型を使用し、ベースフィルムは流動可能
な未硬化の熱硬化性樹脂で被覆される。ベースフィルム
と熱硬化性樹脂層との粘着性を高めるために、樹脂を施
こす前にプライマすなわち粘着促進剤をフィルムの前面
に施すことが好ましい。次に樹脂は、熱によりあるいは
化学線照射により、硬化させられる。浮き出し模様のつ
いた熱硬化性ポリマー層はベースフィルムに永久的に接
着される。合成シート材はこの形体で使用されるかある
いは追加の被覆層または成層がシートに施される。合成
シートの厚さは約０．１５〜０．７６ｍｍの範囲であ
る。他の最終用途のために、合成シート材は中間製品と
して、予め定められる浮き出し模様が両面に形成される
シート材を製造する際に使用される。このような用途の
場合、浮き出し模様のある熱硬化性ポリマー層は、比較
的弱い接着強度でベースフィルムに接着されるので、ベ
ースフィルムは熱硬化性ポリマー層からはがされ、その
あとで熱硬化性ポリマー層は更に処理される。しかしな
がら、その結果生じる構造は比較的薄くて柔軟であると
述べられており、従って、合成シートを適当な裏板に接
着せずに、投射型スクリーンに使用するのには適してい
ない。
硬化性ポリマーを使用することにより解決される。硬化
された熱硬化性ポリマーは熱や湿気によりひずみや寸法
の変化を受けず、浮き出し模様を作り出す際に与えられ
る弾性記憶（ｅｌａｓｔｉｃｍｅｍｏｒｙ）が原因で形
状を変える傾向もない。好ましい熱硬化性材料は、熱に
よる硬化に加え、化学線照射（例えば、ＵＶまたは電子
ビーム照射）により硬化できるものである。先に述べた
米国特許第４，４１４，３１６号に開示されている合成
シートの製造法では、表面に所望のレンズ状パターンが
形成されている型を使用し、ベースフィルムは流動可能
な未硬化の熱硬化性樹脂で被覆される。ベースフィルム
と熱硬化性樹脂層との粘着性を高めるために、樹脂を施
こす前にプライマすなわち粘着促進剤をフィルムの前面
に施すことが好ましい。次に樹脂は、熱によりあるいは
化学線照射により、硬化させられる。浮き出し模様のつ
いた熱硬化性ポリマー層はベースフィルムに永久的に接
着される。合成シート材はこの形体で使用されるかある
いは追加の被覆層または成層がシートに施される。合成
シートの厚さは約０．１５〜０．７６ｍｍの範囲であ
る。他の最終用途のために、合成シート材は中間製品と
して、予め定められる浮き出し模様が両面に形成される
シート材を製造する際に使用される。このような用途の
場合、浮き出し模様のある熱硬化性ポリマー層は、比較
的弱い接着強度でベースフィルムに接着されるので、ベ
ースフィルムは熱硬化性ポリマー層からはがされ、その
あとで熱硬化性ポリマー層は更に処理される。しかしな
がら、その結果生じる構造は比較的薄くて柔軟であると
述べられており、従って、合成シートを適当な裏板に接
着せずに、投射型スクリーンに使用するのには適してい
ない。
【０００４】１９９１年１１月１９日に、吉田氏外に付
与された米国特許第５，０６６，０９９号には背面投射
型スクリーンおよびこれを製作する方法が述べられてい
る。特許された構造では、ＵＶ硬化性材料は、スクリー
ンのレンズ状の光出現面に流動被覆され、下層にあるシ
ート材よりも高い硬度を有する光拡散層を形成する。こ
の特許には、スクリーンのレンズ構成要素を作るために
ＵＶ硬化性材料に模様をつけることができるということ
は示唆されていない。
与された米国特許第５，０６６，０９９号には背面投射
型スクリーンおよびこれを製作する方法が述べられてい
る。特許された構造では、ＵＶ硬化性材料は、スクリー
ンのレンズ状の光出現面に流動被覆され、下層にあるシ
ート材よりも高い硬度を有する光拡散層を形成する。こ
の特許には、スクリーンのレンズ構成要素を作るために
ＵＶ硬化性材料に模様をつけることができるということ
は示唆されていない。
【０００５】従って、成層せずにあるいは追加のプライ
マーまたは粘着促進剤を使用しないで、硬質で透明な材
料の表面にレンズ要素を形成するためにＵＶ硬化性材料
が使用できる、簡単な構造と方法が必要とされる。
マーまたは粘着促進剤を使用しないで、硬質で透明な材
料の表面にレンズ要素を形成するためにＵＶ硬化性材料
が使用できる、簡単な構造と方法が必要とされる。
【０００６】
【発明の概要】本発明による光学的要素は、向かい合っ
て配置される主要面を有する、硬質のシート部材から成
り、レンズは前記主要面のうちの１つに、放射硬化性材
料で形成される。
て配置される主要面を有する、硬質のシート部材から成
り、レンズは前記主要面のうちの１つに、放射硬化性材
料で形成される。
【０００７】
【実施例】図１は背面投射画像表示装置の断面を示し、
背面投射スクリーン１、ビデオ源としての投射型ＣＲＴ
７、投射レンズ８、ＣＲＴ７をレンズ８に結合させる結
合器９、投射光束または投射光１０、投射光１０を反射
する反射鏡１１、およびハウジング１２を含んでいる。
背面投射スクリーン１、ビデオ源としての投射型ＣＲＴ
７、投射レンズ８、ＣＲＴ７をレンズ８に結合させる結
合器９、投射光束または投射光１０、投射光１０を反射
する反射鏡１１、およびハウジング１２を含んでいる。
【０００８】背面投射スクリーン１の斜視図を図２に示
す。スクリーン１は硬質で透明な第１のシート部材２
と、硬質の第２のシート部材３を含んでいる。第２のシ
ート部材３は実質的に透明であるが、そのなかにあるい
はその表面に、光拡散材を含んでいることもある。第１
と第２のシート部材２と３はその端部（図示せず）で互
いに固定されている。各シート部材の厚さは約３．１８
ｍｍである。第１のシート部材２は第１の主要面２１
と、対向して配置され物体２Ｂで隔てられた第２の主要
面２２を含んでいる。第１の主要面２１は、ＣＲＴ７か
ら発せられる光１０の入射面となる。第２の主要面２２
はこの光の出現面となる。第１の主要面２１にレンズ状
パターン・アレイ２３が設けられている。第１のシート
部材２の第１の主要面２１にあるレンズ状パターン・ア
レイのレンズは、垂直視角度を拡大する機能を有する。
フレネルレンズ２４は、第１のシート部材２の第２の主
要面２２の光の出現面に、以下に述べる新規な方法で設
けられる。フレネルレンズ２４はＣＲＴ７からの光画像
を変換して平行光線を形成し、平行光線は第２のシート
部材３に入射する。
す。スクリーン１は硬質で透明な第１のシート部材２
と、硬質の第２のシート部材３を含んでいる。第２のシ
ート部材３は実質的に透明であるが、そのなかにあるい
はその表面に、光拡散材を含んでいることもある。第１
と第２のシート部材２と３はその端部（図示せず）で互
いに固定されている。各シート部材の厚さは約３．１８
ｍｍである。第１のシート部材２は第１の主要面２１
と、対向して配置され物体２Ｂで隔てられた第２の主要
面２２を含んでいる。第１の主要面２１は、ＣＲＴ７か
ら発せられる光１０の入射面となる。第２の主要面２２
はこの光の出現面となる。第１の主要面２１にレンズ状
パターン・アレイ２３が設けられている。第１のシート
部材２の第１の主要面２１にあるレンズ状パターン・ア
レイのレンズは、垂直視角度を拡大する機能を有する。
フレネルレンズ２４は、第１のシート部材２の第２の主
要面２２の光の出現面に、以下に述べる新規な方法で設
けられる。フレネルレンズ２４はＣＲＴ７からの光画像
を変換して平行光線を形成し、平行光線は第２のシート
部材３に入射する。
【０００９】第２のシート部材３は第１の主要面３１
と、対向して配置され物体３Ｂで隔てられた第２の主要
面３２を備えている。第１の主要面３１は、第２のシー
ト部材３に入射する平行光線の入射面となる。レンズ状
パターン・アレイ３３は第１の主要面３１に設けられ、
縦方向のレンズ状パターン・アレイのレンズは垂直に配
列される。第２のシート部材３の光の出現面となる第２
の主要面３２には、第１の主要面３１のレンズ３３と同
様なレンズ状パターン・アレイ３５が設けられ、レンズ
３３の方向に沿って整合されている。第２のシート部材
３の第１および第２の主要面３１および３２のレンズ状
パターン・アレイのレンズは、それぞれ第１のシート部
材２の第１の主要面２１の入射面に形成されるレンズ状
パターン・アレイのレンズ２３に対して直角である。第
２のシート部材３のレンズ状パターン・アレイ３３およ
び３５は、背面投射画像表示装置のシート部材２および
３を順次に透過する光の水平視角度を拡大する。レンズ
状パターン・アレイ３５の境界部分における、光を透過
しない領域３Ｎは平坦な表面を備え、この表面に光吸収
層３６が設けられている。
と、対向して配置され物体３Ｂで隔てられた第２の主要
面３２を備えている。第１の主要面３１は、第２のシー
ト部材３に入射する平行光線の入射面となる。レンズ状
パターン・アレイ３３は第１の主要面３１に設けられ、
縦方向のレンズ状パターン・アレイのレンズは垂直に配
列される。第２のシート部材３の光の出現面となる第２
の主要面３２には、第１の主要面３１のレンズ３３と同
様なレンズ状パターン・アレイ３５が設けられ、レンズ
３３の方向に沿って整合されている。第２のシート部材
３の第１および第２の主要面３１および３２のレンズ状
パターン・アレイのレンズは、それぞれ第１のシート部
材２の第１の主要面２１の入射面に形成されるレンズ状
パターン・アレイのレンズ２３に対して直角である。第
２のシート部材３のレンズ状パターン・アレイ３３およ
び３５は、背面投射画像表示装置のシート部材２および
３を順次に透過する光の水平視角度を拡大する。レンズ
状パターン・アレイ３５の境界部分における、光を透過
しない領域３Ｎは平坦な表面を備え、この表面に光吸収
層３６が設けられている。
【００１０】第１および第２の各シート部材の物体２Ｂ
および３Ｂは、アクリルまたはポリカーボネート熱可塑
性樹脂のシートで形成される。シート部材３の第１およ
び第２の主要面３１および３２のレンズ状パターン・ア
レイ３３および３５はすでに知られている方法で形成さ
れる。例えば、シート３は、加熱された状態で、第１の
主要面３１のレンズ状パターン・アレイの形状の母型を
有するロールと、第２の主要面３２のレンズ状パターン
・アレイの形状の母型を有するロールの間に通される。
この操作により、レンズ状パターン・アレイが形成され
る。別な方法では、シート３は加熱され、それぞれ第１
と第２の主要面３１と３２のレンズ状パターン・アレイ
３３と３５の形状の母型を備えたプレートを使用して、
プラテンプレスでプレスされる。シート材３は適当な量
の光拡散材を含み、あるいは参考例として先に述べた米
国特許第５，０６６，０９９号に述べられている方法
で、シート部材３の一方の表面に光拡散材が施される。
および３Ｂは、アクリルまたはポリカーボネート熱可塑
性樹脂のシートで形成される。シート部材３の第１およ
び第２の主要面３１および３２のレンズ状パターン・ア
レイ３３および３５はすでに知られている方法で形成さ
れる。例えば、シート３は、加熱された状態で、第１の
主要面３１のレンズ状パターン・アレイの形状の母型を
有するロールと、第２の主要面３２のレンズ状パターン
・アレイの形状の母型を有するロールの間に通される。
この操作により、レンズ状パターン・アレイが形成され
る。別な方法では、シート３は加熱され、それぞれ第１
と第２の主要面３１と３２のレンズ状パターン・アレイ
３３と３５の形状の母型を備えたプレートを使用して、
プラテンプレスでプレスされる。シート材３は適当な量
の光拡散材を含み、あるいは参考例として先に述べた米
国特許第５，０６６，０９９号に述べられている方法
で、シート部材３の一方の表面に光拡散材が施される。
【００１１】またシート部材２は熱可塑性材料で形成さ
れ、レンズ状パターン・アレイ２３は、例えば、上沌し
た従来の方法のうちの１つにより、第１の主要面２１に
形成される。しかしながら、フレネルレンズ２４は従来
の高温圧縮処理では形成されない。このような処理はレ
ンズを変色させる傾向があり、冷却の際フレネルレンズ
も、その弾性記憶のために、歪んだり、寸法が変化した
りする傾向があるからである。フレネルレンズ２４は以
下に述べる新規な方法で作られる。
れ、レンズ状パターン・アレイ２３は、例えば、上沌し
た従来の方法のうちの１つにより、第１の主要面２１に
形成される。しかしながら、フレネルレンズ２４は従来
の高温圧縮処理では形成されない。このような処理はレ
ンズを変色させる傾向があり、冷却の際フレネルレンズ
も、その弾性記憶のために、歪んだり、寸法が変化した
りする傾向があるからである。フレネルレンズ２４は以
下に述べる新規な方法で作られる。
【００１２】本発明に従って第１のシート部材２を調整
するために、第１の主要面２１にレンズ状パターン・ア
レイ２３が形成されているシート部材が配置される。図
３に示すように、レンズ状パターン・アレイ２３は成形
装置４２の支持面４０と接触している。支持面４０は、
ガラスやプラスチックのような、平坦で透明な物質であ
る。柔軟型４４は、フレーム４６内で支持され、フレネ
ルレンズのネガ模様（図示せず）が柔軟型４４の一方の
表面４７に施され、最初、形成装置４２の補足支持面４
８に、模様がつけられた表面を上にして配置される。柔
軟型４４はフレネルレンズの模様が形成されている永久
的な親型（図示せず）から造られる。予め混合された樹
脂と触媒から成る一定量の光学的に透明な適合するＵＶ
硬化性アクリル材（例えば、オハイオ州ウェスト・チェ
スターの米国スリーボンド社より入手できるＴｈｒｅｅ
Ｂｏｎｄ ３００１、ニュージャージー州ニューブル
ンズウィックのノーランド・プロダクト社より入手でき
るＮｏｒｌａｎｄ ＵＶ材；デラウェア州ウィルミント
ンのハーキュリーズ社より入手できるＨｅｒｃｕｌｅｓ
ＵＶ材；あるいはペンシルベニア州エリーのロード社
より入手できるＬｏｒｄ Ｐｈｏｔｏｇｌａｚｅ ＵＶ
材）はガス抜きされ、容器４９よりホース５０を通っ
て、模様がつけられた柔軟型４４の表面４７に施され
る。好ましい方法として、ＵＶ材を柔軟型４４の一方の
ふちに沿って直線状に形成し、模様のついた表面４７全
体に均一に広げ、フレネルレンズの模様の窪みを埋め、
未硬化のコーティング５２を形成する。次に、型枠４６
は円弧Ａ−Ａを描いて振り動かされ、柔軟型４４は逆さ
にされる。ＵＶ材の未硬化のコーティング５２はシート
部材２の第２の主要面２２にある光の出現面に接近して
いる。ローラ５４を使用して、シート部材２の第２の主
要面２２の上に柔軟型４４とそのコーティング５２を一
様に均す。次に、透明な支持面４０の下にある光源５６
からＵＶ光の形で化学線が照射され、コーティング５２
は硬化される。ＵＶコーティング５２を加熱するのを避
け、従って、フレネルレンズに欠陥を生じる泡の形成を
防止するために、ＵＶ光をパルス状に送るのが好まし
い。コーティングは硬化されるにつれ、第１のシート部
材２の第２の主要面２２の光出現面に直接にフレネルレ
ンズ２４が形成される。フレネルレンズ２４は第２の主
要面と一体であり、フレネルレンズ２４を第２の主要面
に固定するのにプライマーあるいは接着剤が必要とされ
ないので、本発明に従って作られる投射スクリーンには
光を減衰させる追加の層はなく、従って、送られてきた
光の輝度が低下することがない。更に、フレネルレンズ
は熱硬化でなくＵＶ硬化により形成されるので、レンズ
の歪み、縮み、変色あるいは弾性記憶の弛緩もない。従
って、ビデオ源７からの光を伝送する際に高い精度が得
られる。コーティング５２が硬化されたあと、柔軟型４
４は第１のシート部材２からはがされて、フレネルレン
ズ２４をゆがめずに柔軟型４４はむらなくはずされる。
最後に、シート部材２は成形装置４２の露出板４０から
はずされる。第１のシート部材２と第２のシート部材３
は、図２に示すような空間関係で組み立てられ、背面投
射スクリーン１を形成する。
するために、第１の主要面２１にレンズ状パターン・ア
レイ２３が形成されているシート部材が配置される。図
３に示すように、レンズ状パターン・アレイ２３は成形
装置４２の支持面４０と接触している。支持面４０は、
ガラスやプラスチックのような、平坦で透明な物質であ
る。柔軟型４４は、フレーム４６内で支持され、フレネ
ルレンズのネガ模様（図示せず）が柔軟型４４の一方の
表面４７に施され、最初、形成装置４２の補足支持面４
８に、模様がつけられた表面を上にして配置される。柔
軟型４４はフレネルレンズの模様が形成されている永久
的な親型（図示せず）から造られる。予め混合された樹
脂と触媒から成る一定量の光学的に透明な適合するＵＶ
硬化性アクリル材（例えば、オハイオ州ウェスト・チェ
スターの米国スリーボンド社より入手できるＴｈｒｅｅ
Ｂｏｎｄ ３００１、ニュージャージー州ニューブル
ンズウィックのノーランド・プロダクト社より入手でき
るＮｏｒｌａｎｄ ＵＶ材；デラウェア州ウィルミント
ンのハーキュリーズ社より入手できるＨｅｒｃｕｌｅｓ
ＵＶ材；あるいはペンシルベニア州エリーのロード社
より入手できるＬｏｒｄ Ｐｈｏｔｏｇｌａｚｅ ＵＶ
材）はガス抜きされ、容器４９よりホース５０を通っ
て、模様がつけられた柔軟型４４の表面４７に施され
る。好ましい方法として、ＵＶ材を柔軟型４４の一方の
ふちに沿って直線状に形成し、模様のついた表面４７全
体に均一に広げ、フレネルレンズの模様の窪みを埋め、
未硬化のコーティング５２を形成する。次に、型枠４６
は円弧Ａ−Ａを描いて振り動かされ、柔軟型４４は逆さ
にされる。ＵＶ材の未硬化のコーティング５２はシート
部材２の第２の主要面２２にある光の出現面に接近して
いる。ローラ５４を使用して、シート部材２の第２の主
要面２２の上に柔軟型４４とそのコーティング５２を一
様に均す。次に、透明な支持面４０の下にある光源５６
からＵＶ光の形で化学線が照射され、コーティング５２
は硬化される。ＵＶコーティング５２を加熱するのを避
け、従って、フレネルレンズに欠陥を生じる泡の形成を
防止するために、ＵＶ光をパルス状に送るのが好まし
い。コーティングは硬化されるにつれ、第１のシート部
材２の第２の主要面２２の光出現面に直接にフレネルレ
ンズ２４が形成される。フレネルレンズ２４は第２の主
要面と一体であり、フレネルレンズ２４を第２の主要面
に固定するのにプライマーあるいは接着剤が必要とされ
ないので、本発明に従って作られる投射スクリーンには
光を減衰させる追加の層はなく、従って、送られてきた
光の輝度が低下することがない。更に、フレネルレンズ
は熱硬化でなくＵＶ硬化により形成されるので、レンズ
の歪み、縮み、変色あるいは弾性記憶の弛緩もない。従
って、ビデオ源７からの光を伝送する際に高い精度が得
られる。コーティング５２が硬化されたあと、柔軟型４
４は第１のシート部材２からはがされて、フレネルレン
ズ２４をゆがめずに柔軟型４４はむらなくはずされる。
最後に、シート部材２は成形装置４２の露出板４０から
はずされる。第１のシート部材２と第２のシート部材３
は、図２に示すような空間関係で組み立てられ、背面投
射スクリーン１を形成する。
【００１３】ここでは特定のＵＶ硬化材について述べた
が、その他のＵＶ硬化性ポリマー、ダイマーおよびシア
ンアクリル材も使用できる。
が、その他のＵＶ硬化性ポリマー、ダイマーおよびシア
ンアクリル材も使用できる。
【図１】本発明を使用する背面投射画像表示装置の断面
図である。
図である。
【図２】本発明に従う新規な背面投射スクリーンの斜視
図である。
図である。
【図３】新規な投射スクリーンを作る装置の平面図であ
る。
る。
１ 背面投射スクリーン ２ 第１のシート部材 ３ 第２のシート部材 ７ 投射型ＣＲＴ ８ 投射レンズ ９ 結合器 ２１ 第１の主要面 ２２ 第２の主要面 ２３ レンズ状パターン・アレイ ２４ フレネルレンズ ３１ 第１の主要面 ３２ 第２の主要面 ３３ レンズ状パターン・アレイ ３５ レンズ状パターン・アレイ ３６ 光を吸収する層 ４０ 支持面 ４２ 成形装置 ４４ 柔軟型 ４６ 型枠 ４７ 柔軟型の一方の表面 ４８ 成形装置４２の補足支持面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ランドール ユージン マツコイ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 マツ コーネルスバーグ ボツクス213エイ ア ールデイー １ (72)発明者 ドミニク ステフアン ロサーテイ ジユ ニア アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 トレ ントン アムステルダム・ロード 44
Claims (3)
- 【請求項１】 対向して配置される主要面を有する硬質
のシート部材を含んでおり、前記主要面のうち少なくと
も１つに放射硬化性材料でレンズが形成される、光学的
要素。 - 【請求項２】 光が順次に透過する第１の主要面と第２
の主要面を各々が有する少なくとも２個の硬質のシート
部材から成り、第１のシート部材はフレネルレンズを含
み、第２のシート部材は前記主要面の各々にレンズ状パ
ターン・アレイを含んでいる画像表示装置用背面投射ス
クリーンであって、前記第１のシート部材の前記第２の
主要面が放射硬化性材料で形成される前記フレネルレン
ズを含んでいる前記背面投射スクリーン。 - 【請求項３】 それぞれ光入射面と光出現面から成る第
１と第２の対向して配置される主要面を有する硬質で透
明なシート部材の主要面に画像表示装置の背面投射スク
リーン用のフレネルレンズを形成する方法であって、成
形装置の支持面に前記シート部材の前記第１の主要面を
配置する段階と、 柔軟型のフレネルレンズ模様の表面にＵＶ硬化性材料を
一様に配分してコーティングを形成する段階と、 前記シート部材の前記第２の主要面の前記光出現面と前
記柔軟型を接触させ、光出現面に前記ＵＶ硬化性材料の
コーティングを施す段階と、 前記コーティングに、前記成形装置の前記支持面と前記
シート部材を透過する化学線を照射して、前記コーティ
ングを硬化させ、前記フレネルレンズを前記第２の主要
面の前記光出現面に形成する段階と、 前記シート部材を前記柔軟型から取りはずす段階とを含
んでいる、前記フレネルレンズを形成する方法。
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