JPH0915729A - 液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン - Google Patents
液晶プロジェクション用背面投射型スクリーンInfo
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- JPH0915729A JPH0915729A JP7164272A JP16427295A JPH0915729A JP H0915729 A JPH0915729 A JP H0915729A JP 7164272 A JP7164272 A JP 7164272A JP 16427295 A JP16427295 A JP 16427295A JP H0915729 A JPH0915729 A JP H0915729A
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- Japan
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- liquid crystal
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- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract
間で発生するモアレ現象と、液晶画素とフレネルレンズ
との間で発生するモアレ現象の両方を同時に抑制するこ
とができ、高品質の優れた画像を得ることができる液晶
プロジェクション用背面投射型スクリーンを提供する。 【構成】 入射面側に形成される第1のリニアフレネル
レンズと出射面側に形成される第2のリニアフレネルレ
ンズを、双方のフレネルレンズ列が交差するように形成
したフレネルレンズシートを使用するとともに、第1の
リニアフレネルレンズのレンズピッチと液晶画素の水平
方向のピッチ、および、第2のリニアフレネルレンズの
レンズピッチとレンチキュラーレンズシートのレンズピ
ッチを、特定のピッチ比とした液晶プロジェクション用
背面投射型スクリーン。
Description
使用した液晶プロジェクションテレビ等の画面として用
いられる背面投射型スクリーンに関するものであり、さ
らに詳しくは、液晶プロジェクターに使用される液晶パ
ネルの液晶画素およびレンチキュラーレンズとフレネル
レンズとの間で発生するモアレ現象を低減した、高品質
の映像を提供することができる液晶プロジェクション用
背面投射型スクリーンに関するものである。
される背面投射型スクリーンは、投影光を拡散して画面
の明るさおよび均一性が得られるように、また斜め方向
から観察した場合でもある程度の明るい像が観察できる
ように、光源側にサーキュラーフレネルレンズシート
を、観察側にレンチキュラーレンズシートを配置した構
成となっている。フレネルレンズシートは、光源から入
射した光線を観察者の方向に向け、画面の四隅周辺が暗
くならないようにしている。また、レンチキュラーレン
ズシートは、水平方向へ光線を拡散させ水平視野角を広
げている。
は、サーキュラーフレネルレンズとレンチキュラーレン
ズとの間で発生するモアレ現象を低減するために、一般
に、特公平3−68365号公報や特公平3−7297
2号公報に記載されているように、サーキュラーフレネ
ルレンズのレンズピッチを1としたときにレンチキュラ
ーレンズのレンズピッチをN+0.35〜0.43(N
=1〜12の自然数)となるように、サーキュラーフレ
ネルレンズとレンチキュラーレンズのレンズピッチ比を
特定する方法が行われている。
ェクターの代わりに液晶プロジェクターを使用した液晶
プロジェクションテレビ等の需要が増加してきている。
このような液晶プロジェクションテレビに使用される背
面投射型スクリーンとして、従来のサーキュラーフレネ
ルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとから構
成されるスクリーンを使用した場合には、レンチキュラ
ーレンズとサーキュラーフレネルレンズとの間で発生す
るモアレ現象だけではなく、液晶画素とサーキュラーフ
レネルレンズとの間で発生するモアレ現象の両方を抑制
することが必要となってくる。このため、レンチキュラ
ーレンズ、サーキュラーフレネルレンズおよび液晶画素
の3つの間での各ピッチを最適化することは困難であ
り、両モアレ現象を十分に抑止することはできなかっ
た。
ターを使用したプロジェクションテレビ等においても、
レンチキュラーレンズとサーキュラーフレネルレンズと
の間で発生するモアレ現象とともに、液晶画素とサーキ
ュラーフレネルレンズとの間で発生するモアレ現象を抑
制でき、モアレ現象による画質のない高品質の画像を得
ることができる液晶プロジェクション用背面投射型スク
リーンを提供することにある。
技術の有する問題点を鑑み、フレネルレンズシートの構
成について鋭意検討を行った結果、本発明に到達したも
のである。すなわち、本発明の液晶プロジェクション用
背面投射型スクリーンは、光源側に配置されたフレネル
レンズシートと、観察側に配置されたレンチキュラーレ
ンズシートから構成され、該フレネルレンズシートが入
射面側に水平方向の第1のリニアフレネルレンズを、出
射面側に鉛直方向の第2のリニアフレネルレンズを有
し、第1のリニアフレネルレンズのレンズピッチ
(PF1)と液晶画素の水平方向のピッチ(PLV)とが次
の式(1)あるいは式(2)の関係を満足し、第2のリ
ニアフレネルレンズのレンズピッチ(PF2)とレンチキ
ュラーレンズのレンズピッチ(PR )が次の式(3)あ
るいは式(4)の関係を満足することを特徴とするもの
である。
然数である。) 本発明の液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン
は、図1に示したように、互いのレンズ列が交差するよ
う両面にリニアフレネルレンズを形成したフレネルレン
ズシート1を光源側に配置するとともに、レンチキュラ
ーレンズシート2を観察側に配置することによって構成
される。本発明においては、フレネルレンズシートは、
図2に示したように、入射面側に水平方向の第1のリニ
アフレネルレンズ3を形成するとともに、出射面側に鉛
直方向の第2のリニアフレネルレンズ4を形成すること
によって、レンチキュラーレンズとフレネルレンズとの
間で発生するモアレ現象だけではなく、液晶プロジェク
ターに使用される液晶パネルの液晶画素とフレネルレン
ズとの間で発生するモアレ現象の両方を抑制するため
に、レンチキュラーレンズ、フレネルレンズおよび液晶
画素の3つの間での各ピッチを最適化することが可能と
なり、両モアレ現象を同時に抑止することができる。
アフレネルレンズ3のレンズピッチ(PF1)と液晶画素
の水平方向のピッチ(PLV)が、前記式(1)あるいは
式(2)の関係を満足するように、第2のリニアフレネ
ルレンズ4のレンズピッチ(PF2)とレンチキュラーレ
ンズのレンズピッチ(PR )が、前記式(3)あるいは
式(4)の関係を満足するように設定することにより、
液晶画素と第1のリニアフレネルレンズ3との間で発生
するモアレ現象と、レンチキュラーレンズと第2のリニ
アフレネルレンズ4との間で発生するモアレ現象の両方
を同時に抑制することができるものである。
レンズピッチ(PF1)と液晶画素の水平方向のピッチ
(PLV)とが式(1)あるいは式(2)の範囲外である
と、アフレネルレンズシート1と液晶画素との間でのモ
アレ現象を十分に抑止することがでないためであり、好
ましくは次の式(5)あるいは式(6)の関係を満足す
る範囲であり、さらに好ましくは次の式(7)あるいは
式(8)の関係を満足する範囲である。また、Nは4〜
8の自然数であることが好ましく、さらに好ましくは5
〜7の自然数である。
然数である。) 同様に、第2のリニアフレネルレンズ4のレンズピッチ
(PF2)とレンチキュラーレンズのレンズピッチ
(PR )が前記式(3)あるいは式(4)の範囲外であ
ると、フレネルレンズシート1とレンチキュラーレンズ
シート2との間でのモアレ現象を十分に抑止することが
でないためであり、好ましくは次の式(9)あるいは式
(10)の関係を満足する範囲であり、さらに好ましく
は次の式(11)あるいは式(12)の関係を満足する
範囲である。また、Nは2〜6の自然数であることが好
ましい。
自然数である。) さらに、本発明においては、第1のリニアフレネルレン
ズ3のレンズのレンズピッチ(PF1)と、第2のリニア
フレネルレンズ4のレンズのレンズピッチ(PF2)と
が、PF1≧PF2の関係にあることが好ましく、さらに好
ましくはPF1>PF2の関係である。
リル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹
脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるいはこれら
の混合樹脂等の光透過性の良い樹脂から構成されてお
り、鋳込み成形法、射出成形法、熱プレス成形法、押出
成形法、切削加工法あるいは活性エネルギー線硬化型樹
脂を用いる方法等の通常使用されている方法によって容
易に製造することができる。また、フレネルレンズシー
トの厚さは、特に限定されるものではないが、界面反射
による迷光での多重像を軽減する観点から、薄い方が好
ましい。
アフレネルレンズ3、4は、図2に示したように、多数
の直線状のフレネルレンズ列5が並列して形成され、1
個のフレネル中心6を形成するものである。リニアフレ
ネルレンズ3、4に形成されるフレネル中心6は、通常
はフレネルレンズシート1の中央に形成されるが、装置
の設置位置や観察場所による集光位置を調整する等の目
的で、その位置をずらして偏心させて形成することもで
きる。
面投射型スクリーンにおいては、リニアフレネルレンズ
3、4の各々のフレネルレンズの傾斜角、形状、ピッチ
等を独立して設定することができるため、水平方向と垂
直方向の焦点距離に異方性を持たせること等が可能とな
り、種々の光学設計を容易に行うこともできる。例え
ば、光源の投射距離を短くした場合に起こるホットバン
ドやシースルー等の現象に対しては、垂直方向の焦点距
離を変化させることなく、鉛直方向のリニアフレネルレ
ンズのみのフレネルレンズの傾斜角を緩やかにして、ホ
ットバンドやシースルー等の現象を顕著化させることな
く、周辺部での全反射を防止することができる。また、
光源の投射距離が短い場合に限らず、ホットバンドやシ
ースルー等の現象が顕著な場合には、水平方向のリニア
フレネルレンズのみのフレネルレンズの傾斜角を調節し
て垂直方向のみの焦点距離を短くすることによって、水
平方向での画像特性を損なうことなく、ホットバンドや
シースルー等の現象を軽減させることができる。
は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるい
はこれらの混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構
成されており、押出成形法、鋳込み成形法、射出成形
法、熱プレス成形法、切削加工法あるいは活性エネルギ
ー線硬化法等の通常使用されている方法によって製造さ
れる。
るレンチキュラーレンズのレンズ形状は、特に限定され
るものではなく、通常使用されている断面半円状、断面
半楕円状等の断面円弧状レンチキュラーレンズの形状が
使用できる。また、レンチキュラーレンズシート2とし
ては、出射面あるいは入射面のいずれか一方にレンチキ
ュラーレンズが形成された片面レンシキュラーレンズシ
ート、出射面および入射面の両方にレンチキュラーレン
ズが形成された両面レンチキュラーレンズシートが使用
できる。さらに、レンチキュラーレンズシート2の観察
側の面には、画像のコントラストを向上させる目的で、
レンチキュラーレンズの光不透過部にブラックストライ
プを形成することもできる。なお、液晶プロジェクショ
ン用背面投射型スクリーンとして、通常のブラウン管と
同等の外観が要求される場合には、入射面側にレンチキ
ュラーレンズを形成し、出射面側を鏡面状とすること
で、ブラウン管と同等の外観とすることができる。この
場合、出射面にハードコート層、無反射層等を施すこと
もできる。
そのレンチキュラーレンズのレンズピッチ(PR )と液
晶画素の鉛直方向のレンズピッチ(PLH)が次の式(1
4)あるいは式(15)の関係を満足することが好まし
い。これは、レンチキュラーレンズシート2のレンチキ
ュラーレンズのレンズピッチ(PR )と液晶画素の鉛直
方向のピッチ(PLH)が式(14)あるいは式(15)
の範囲外であると、レンチキュラーレンズシート2と液
晶画素との間でのモアレ現象が発生する傾向にあるため
である。
の自然数である。) さらに好ましくは次の式(16)あるいは式(17)を
満足する関係の範囲であり、特に次の式(18)あるい
は式(19)の関係を満足する関係の範囲である。ま
た、Nは2〜6の自然数であることが好ましく、さらに
好ましくは3〜6の自然数である。
の自然数である。) 本発明においては、垂直方向の視野角を広げたり、フレ
ネルレンズシート1とレンチキュラーレンズシート2に
よるモアレ現象の発生や写り込み等を抑制する目的で、
フレネルレンズシート1あるいはレンチキュラーレンズ
シート2の少なくとも一つに0.1〜3重量%程度の範
囲で少量の光拡散剤を混入させるてもよい。光拡散剤と
しては、特に限定されるものではなく公知の拡散剤が使
用でき、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウ
ム、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、カラス等の無機
系微粒子、シリコーン樹脂、架橋ポリマー等の有機系微
粒子等が挙げられる。また、光拡散剤を混入する変わり
に、あるいはこれと併用して、光拡散剤を混入する光拡
散剤層を形成してもよいし、水平方向のマイクロレンチ
キュラーレンズ面や微細な凹凸面を形成してもよい。さ
らに、光拡散剤の他に、ティント剤、波長別吸収剤、難
燃剤、光安定剤、耐熱劣化防止剤等の添加剤を必要に応
じて添加することができる。
型スクリーンにおいては、必要に応じてレンチキュラー
レンズシート2の前面に透光性前面板7を設置すること
もできる。透光性前面板7としては、透明性に優れた種
々の材料が使用でき、例えば、ガラス、メタクリレート
系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、
スチレン系樹脂等の熱可塑性樹脂、架橋型シリコン系樹
脂、架橋型アクリル系樹脂、イオン架橋型樹脂等の架橋
硬化型樹脂等が挙げられ、これらの材料を押出成形ある
いは鋳込成形等の通常の方法によって板状に製作された
ものが使用できる。このような透光性前面板7の厚さは
特に限定されるものではないが、投写スクリーンに機械
的強度を付与するために、ガラス製のものでは2〜8m
m程度の厚さ、プラッスチック製ものでは2〜10mm
程度の厚さが好ましい。特に、投写スクリーンの重量を
考慮すると、いずれも2〜5mm程度の厚さのものが好
ましい。また、ガラス製の前面板では、割れた場合のガ
ラスの飛散を防止するためにセミ強化処理が施されてい
るものが好ましく、プラスチック製の前面板では、表面
のキズ防止のためにハードコート処理を施されているも
のが好ましい。
げるために透光性前面板7に光拡散手段を設けることも
できる。光拡散手段としては、透光性前面板7の表面へ
のマット処理あるいはヘアライン処理、横レンチキュラ
ーレンズの形成、拡散剤の混入、拡散剤層の形成等が挙
げられる。中でも、画像のボケ等の画質低下を避けるた
めに、マット処理、ヘアライン処理あるいは横レンチキ
ュラーレンズの形成等の光拡散手段を施すことが好まし
い。また、透光性前面板7には、コントラストを高める
目的で、カーボンブラック、波長別選択吸収剤、ティン
ト剤等を含有させることもできる。さらに、映込み防
止、キズ防止あるいはゴミの付着防止等の目的で、透光
性前面板7の表面に無反射コート処理、ハードコート処
理あるいは帯電防止処理等の種々の表面処理を施すこと
ができる。
する。 実施例1 厚さ1.5mmで、870mm×500mmのスチレン
−メタクリル系樹脂板(屈折率1.53)に、一方の表
面にピッチ0.153mmで、中央にフレネル中心を有
する第1のリニアフレネルレンズを、他方の表面にピッ
チ0.088mmで、中央にフレネル中心を有する第2
のリニアフレネルレンズを互いのレンズ列が垂直に交差
するように熱プレス成形法にて形成して、両面にリニア
フレネルレンズを有するフレネルレンズシートを作成し
た。一方、厚さ2mmで、870mm×500mmのメ
タクリル系樹脂板(屈折率1.492)の片面に、ピッ
チ0.22mmのレンチキュラーレンズを熱プレス成形
法にて形成して、レンチキュラーレンズシートを作成し
た。
ュラーレンズシートを、入射面側にレンチキュラーレン
ズが位置するように配置したレンチキュラーレンズシー
トを観察側に、入射面側に水平方向の第1のリニアフレ
ネルレンズが、出射面側に鉛直方向の第2のリニアフレ
ネルレンズが位置するように配置したフレネルレンズシ
ートを光源側に設置し、さらにレンチキュラーレンズシ
ートの前面にハードコート処理を施したティント剤を含
有する厚さ2mmのメタクリル系樹脂製透光性前面板を
配置して、36インチの背面投射型スクリーンを組立て
た。この背面投射型スクリーンを用いて液晶画素の水平
方向のピッチが0.99mm、鉛直方向のピッチが0.
77mmの30万画素の液晶パネルを使用した液晶プロ
ジェクターからの映像を投影した。得られた画像は、モ
アレ現象の発生のない高品質のものであった。
−メタクリル系樹脂板(屈折率1.53)に、一方の表
面にピッチ0.150mmで、中央にフレネル中心を有
する第1のリニアフレネルレンズを、他方の表面にピッ
チ0.088mmで、中央にフレネル中心を有する第2
のリニアフレネルレンズを互いのレンズ列が垂直に交差
するように熱プレス成形法にて形成して、両面にリニア
フレネルレンズを有するフレネルレンズシートを作成し
た。一方、厚さ2mmで、870mm×500mmのメ
タクリル系樹脂板(屈折率1.492)の片面に、ピッ
チ0.22mmのレンチキュラーレンズを熱プレス成形
法にて形成して、レンチキュラーレンズシートを作成し
た。
ュラーレンズシートを、入射面側にレンチキュラーレン
ズが位置するように配置したレンチキュラーレンズシー
トを観察側に、入射面側に水平方向の第1のリニアフレ
ネルレンズが、出射面側に鉛直方向の第2のリニアフレ
ネルレンズが位置するように配置したフレネルレンズシ
ートを光源側に設置し、さらにレンチキュラーレンズシ
ートの前面にハードコート処理を施したティント剤を含
有する厚さ2mmのメタクリル系樹脂製透光性前面板を
配置して、36インチの背面投射型スクリーンを組立て
た。この背面投射型スクリーンを用いて液晶画素の水平
方向のピッチが0.99mm、鉛直方向のピッチが0.
77mmの30万画素の液晶パネルを使用した液晶プロ
ジェクターからの映像を投影した。得られた画像は、フ
レネルレンズシートと液晶画素との間でのモアレ現象の
発生が見られ、画質の劣るものであった。
−メタクリル系樹脂板(屈折率1.53)に、一方の表
面にピッチ0.153mmで、中央にフレネル中心を有
する第1のリニアフレネルレンズを、他方の表面にピッ
チ0.092mmで、中央にフレネル中心を有する第2
のリニアフレネルレンズを互いのレンズ列が垂直に交差
するように熱プレス成形法にて形成して、両面にリニア
フレネルレンズを有するフレネルレンズシートを作成し
た。一方、厚さ2mmで、870mm×500mmのメ
タクリル系樹脂板(屈折率1.492)の片面に、ピッ
チ0.22mmのレンチキュラーレンズを熱プレス成形
法にて形成して、レンチキュラーレンズシートを作成し
た。
ュラーレンズシートを、入射面側にレンチキュラーレン
ズが位置するように配置したレンチキュラーレンズシー
トを観察側に、入射面側に水平方向の第1のリニアフレ
ネルレンズが、出射面側に鉛直方向の第2のリニアフレ
ネルレンズが位置するように配置したフレネルレンズシ
ートを光源側に設置し、さらにレンチキュラーレンズシ
ートの前面にハードコート処理を施したティント剤を含
有する厚さ2mmのメタクリル系樹脂製透光性前面板を
配置して、36インチの背面投射型スクリーンを組立て
た。この背面投射型スクリーンを用いて液晶画素の水平
方向のピッチが0.99mm、鉛直方向のピッチが0.
77mmの30万画素の液晶パネルを使用した液晶プロ
ジェクターからの映像を投影した。得られた画像は、フ
レネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとの
間でのモアレ現象の発生が見られ、画質の劣るものであ
った。
射型スクリーンは、入射面側に形成される第1のリニア
フレネルレンズと出射面側に形成される第2のリニアフ
レネルレンズを、双方のフレネルレンズ列が交差するよ
うに形成したフレネルレンズシートを使用するととも
に、第1のリニアフレネルレンズのレンズピッチと液晶
画素の水平方向のピッチ、および、第2のリニアフレネ
ルレンズのレンズピッチとレンチキュラーレンズシート
のレンズピッチを、特定のピッチ比とすることによっ
て、レンチキュラーレンズとフレネルレンズとの間で発
生するモアレ現象と、液晶画素とフレネルレンズとの間
で発生するモアレ現象の両方を同時に抑制することがで
き、液晶プロジェクションテレビ等として高品質の優れ
た画像を得ることができるものである。
クリーンの構成の概略を示す斜視図である。
分斜視図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 光源側に配置されたフレネルレンズシー
トと、観察側に配置されたレンチキュラーレンズシート
から構成され、該フレネルレンズシートが入射面側に水
平方向の第1のリニアフレネルレンズを、出射面側に鉛
直方向の第2のリニアフレネルレンズを有し、第1のリ
ニアフレネルレンズのレンズピッチ(PF1)と液晶画素
の水平方向のピッチ(PLV)とが次の式(1)あるいは
式(2)の関係を満足し、第2のリニアフレネルレンズ
のレンズピッチ(PF2)とレンチキュラーレンズのレン
ズピッチ(PR )が次の式(3)あるいは式(4)の関
係を満足することを特徴とする液晶プロジェクション用
背面投射型スクリーン。 【数1】 N+0.45≦PLV/PF1≦N+0.55 ・・・(1) 【数2】 1/(N+0.45)≦PLV/PF1≦1/(N+0.55) ・・・(2) 【数3】 N+0.45≦PR /PF2≦N+0.55 ・・・(3) 【数4】 1/(N+0.45)≦PR /PF2≦1/(N+0.55) ・・・(4) (但し、式(1)〜(4)において、Nは1〜12の自
然数である。)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16427295A JP3339764B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16427295A JP3339764B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0915729A true JPH0915729A (ja) | 1997-01-17 |
JP3339764B2 JP3339764B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=15789939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16427295A Expired - Fee Related JP3339764B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3339764B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7184211B2 (en) | 2003-11-18 | 2007-02-27 | Seiko Epson Corporation | Transmissive screen and rear-projection display device |
CN100397241C (zh) * | 1997-09-12 | 2008-06-25 | 大日本印刷株式会社 | 投影屏 |
WO2022249557A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | ミネベアミツミ株式会社 | 面状照明装置 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16427295A patent/JP3339764B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100397241C (zh) * | 1997-09-12 | 2008-06-25 | 大日本印刷株式会社 | 投影屏 |
US7184211B2 (en) | 2003-11-18 | 2007-02-27 | Seiko Epson Corporation | Transmissive screen and rear-projection display device |
WO2022249557A1 (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-01 | ミネベアミツミ株式会社 | 面状照明装置 |
JP2022182454A (ja) * | 2021-05-28 | 2022-12-08 | ミネベアミツミ株式会社 | 面状照明装置 |
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---|---|
JP3339764B2 (ja) | 2002-10-28 |
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