KR100720879B1 - 렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법 - Google Patents

렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

시야각이 넓은 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 투광성 기판의 일방의 면에 복수의 렌티큘러 렌즈 (11) 가 배치되어 있다. 그리고, 투광성 기판의 타방의 면에 렌티큘러 렌즈 (11) 로부터의 빛이 집광되는 집광 위치에 볼록형상의 렌즈 (12) 가 배치되어 있다. 그리고, 투광성 기판의 타방의 면에서, 렌즈 (12) 와는 다른 위치에 외광 흡수부가 있고, 이밖에 광흡수부가 경사면 (13a, 13b) 으로만 구성되어 있다.

Description

렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법{PRODUCTION METHOD OF LENTICULAR LENS SHEET}
본 발명은, 리어 프로젝션 텔레비전 등에 사용되는 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
리어 프로젝션 텔레비전 등에 사용되는 배면 투사형 스크린은, 일반적으로 2 장의 렌즈 시트가 포개진 구성을 갖고 있다. 즉, 광원측에는, CRT (Cathode Ray Tube) 로부터의 영상광 또는 액정을 투과한 영상광을 일정한 각도 범위내가 되도록 좁히는 프레넬 렌즈 시트가 배치되고, 관찰자측에는, 프레넬 렌즈 시트를 투과한 영상광을 적절한 각도의 범위로 확산시키는 기능을 갖는 렌티큘러 렌즈 시트가 배치된다.
배면 투사형 스크린의 개략 사시도를 도 4 에 나타낸다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 배면 투사형 스크린은 기본적으로 프레넬 렌즈 시트 (2) 및 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 로 구성된다. 그리고 이 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 출사면측에 전면판이라고 불리우는 투광성 시트 (3) 를 배치하는 경우도 있다. 이 투광성 시트 (3) 에 대해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평8-22077호, 일본 공개특허공보 평7-307912호에 개시되어 있다. 투광성 시트 (3) 는, 렌티큘러 렌 즈 시트를 보호하는, 일반적인 브라운관 방식의 텔레비전과 유사한 표면 광택을 얻는 등의 목적을 위하여 형성된다.
프레넬 렌즈 시트 (2) 는, 등간격으로 동심원형상의 미세 피치를 갖는 렌즈로 이루어지는 프레넬 렌즈가 광출사면에 형성된 시트로 구성되어 있다.
렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 투광성 기판으로 구성되고, 영상광이 입사되는 면에 복수의 렌티큘러 렌즈 (11) 가 형성되어 있다. 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 영상광이 출사되는 면 중, 입사측 면에 형성된 렌티큘러 렌즈 (11) 로부터의 광이 집광되는 집광부 (12) 를 볼록 렌즈형상으로 형성하는 것이 일반적이다. 집광부 (12) 를 볼록 렌즈형상으로 형성하는 것은, 영상광의 수평방향에서의 확산 성능을 높이기 위해서이다. 또, 3 관식 CRT 광원과 조합되어 사용되는 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에서는, 특히 3 색의 색 어긋남을 보정하기 위해 집광부 (12) 를 볼록 렌즈형상으로 형성하는 것이 필요하다. 입사측 면에 형성된 렌티큘러 렌즈 (11) 로부터의 광이 집광되지 않는 비집광부 (13: 집광부 (12) 이외의 부분) 는, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에 대하여 평행한 정상부와 측면으로 구성되는 볼록형상이 된다. 그리고 볼록형상부의 정상부 및 볼록형상부 측면의 정상부 근처 부분 (측면 상부) 에 롤 코트, 스크린 인쇄, 전사 인쇄 등의 수단에 의해 흑색 도료 등으로 이루어지는 외광 흡수층 (14) 이 형성되어 볼록형상의 외광 흡수부가 이루어진다. 이것에 의해 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에 입사된 외광 중, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 출사면에서 반사되고 관찰자측으로 되돌아가는 광을 감소시켜, 영상 콘트라스트의 향상이 꾀해진다.
도 5 에 종래의 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 확대 단면도를 나타낸다. 도면에 나타낸 바와 같이, 비집광부 (13) 는, 측면 (13a, 13b) 및 정상부 (13c) 로 구성되어 있다. 그리고, 이 정상부 (13c) 와, 측면 (13a, 13b) 의 일부에 외광 흡수층 (14) 이 형성되어, 외광 흡수부를 구성한다. 한편, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 콘트라스트를 한층 더 향상시키기 위해, 외광 흡수부의 정상부 및 측면 전체에 외광 흡수층 (14) 을 형성하는 것이 유효하다는 것도 제안되어 있다 (일본 공개실용신안공보 소59-87042호 참조).
그러나, 종래의 렌티큘러 렌즈 시트에 있어서의 외광 흡수부의 측면은 상승이 급준하기 때문에, 집광부로부터 출사된 빛의 일부가 그 어깨부에 닿아, 시야각이 좁아지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 렌티큘러 렌즈 시트는, 관측자에 대하여 수직인 면인 정상부를 갖기 때문에, 관측자측으로부터의 외광에 대한 반사가 커져 밝은 환경하에서의 콘트라스트가 악화된다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 시야각이 넓은 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 콘트라스트가 높은 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트는, 투광성 기판의 일방의 면에 배치된 복수의 렌티큘러 렌즈와, 당해 투광성 기판의 타방의 면에서, 상기 렌티큘러 렌즈 로부터의 빛이 집광되는 집광 위치에 배치된 볼록형상의 렌즈부와, 당해 투광성 기판의 타방의 면에서, 상기 집광 위치와는 다른 위치에 배치된 볼록형상의 외광 흡수부를 구비한 렌티큘러 렌즈 시트에 있어서, 상기 외광 흡수부를 경사면으로만 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
바람직한 실시형태에서는, 외광 흡수부는 2 개의 경사면으로 구성되어 있다.
또, 이 외광 흡수부는, 2 개의 경사면으로 구성된 산형(山型)을 복수 갖는 것으로 해도 된다.
그리고, 외광 흡수부의 경사면에 외광 흡수층을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법은, 투광성 기판의 일방의 면에 배치된 복수의 렌티큘러 렌즈와, 당해 투광성 기판의 타방의 면에서 상기 렌티큘러 렌즈로부터의 빛이 집광되는 집광 위치와는 다른 위치에 배치되고, 경사면으로만 구성된 볼록형상의 외광 흡수부를 구비한 렌티큘러 렌즈 기판을 제작하는 단계와, 상기 외광 흡수부의 경사면에 외광 흡수층을 형성하는 단계를 구비한 것이다.
여기서, 외광 흡수층을 롤 인쇄에 의해서 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 시야각이 넓은 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 또, 콘트라스트가 높은 렌티큘러 렌즈 시트 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도이다.
도 2a 및 2b 는, 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은, 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도이다.
도 4 는, 종래의 배면 투사형 스크린의 개략 사시도이다.
도 5 는, 종래의 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도이다.
도 6 은, 실시예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도이다.
도 7 은, 비교예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도이다.
도 8 은, 반사 휘도의 측정 환경을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시예 및 비교예에 있어서의 측정 결과를 나타내는 표이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
발명의 실시형태 1.
도 1 에 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 부분 단면도를 나타낸다. 본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 투광성 기판을 갖고, 영상광이 입사되는 면에 복수의 렌티큘러 렌즈 (11) 가 형성되어 있다. 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 영상광이 출사되는 면 중, 입사측 면에 형성된 렌티큘러 렌즈 (11) 로부터의 빛이 집광되는 집광부 (12) 는 볼록 렌즈부로 구성되어 있다.
본 발명에서는, 입사측 면에 형성된 렌티큘러 렌즈 (11) 로부터의 빛이 집광되지 않은 비집광부 (13: 집광부 (12) 이외의 부분) 에 형성된 볼록형상의 외광 흡수부가 특징적인 형상을 갖는다. 도 1 에 나타나는 바와 같이, 볼록형상의 비집광부 (13) 에 2 개의 경사면 (13a, 13b) 만으로 이루어지는 외광 흡수부가 구성 되어 있다. 즉, 외광 흡수부에는, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에 대하여 평행한 정상부가 형성되어 있지 않다. 단, 외광 흡수부의 가장 높은 부분이 완전하게 예각을 이루고 있는 것은 아니고, 제조상 약간 둥그스름하게 형성되어 있다. 또한, 외광 흡수부의 높이는 집광부 (12) 의 높이보다도 높게 구성되어 있다.
경사면 (13a, 13b) 으로 구성되는 볼록형상의 비집광부 (13) 상에 롤 인쇄, 스크린 인쇄, 전사 인쇄 등의 수단에 의해 흑색 도료 등으로 이루어지는 외광 흡수층 (14) 이 형성되어 외광 흡수부가 이루어진다. 이것에 의해, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에 입사된 외광 중, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 출사면에서 반사되어 관찰자측으로 되돌아가는 빛을 감소시켜, 영상 콘트라스트의 향상이 꾀해지고 있다. 이 외광 흡수층 (14) 은, 거의 경사면 (13a, 13b) 의 단 부분까지 형성되어 있다.
경사면 (13a, 13b) 은, 렌티큘러 렌즈 (11) 에 입사된 빛이 집광부 (12) 의 단부에 있어서 출사되는 빛 (도 1 에 있어서 실선으로 나타내는 화살표) 의 방향과 거의 평행하게 되는 각도를 갖고 있다. 이러한 구성을 가짐으로써, 집광부 (12) 로부터 출사되는 빛을 비집광부 (13) 가 방해하지 않기 때문에 시야각을 넓게 취할 수 있다.
관찰자로부터 입사되는 빛 (도 1 에 있어서 점선으로 나타낸다) 은, 비집광부 (13) 의 경사면 (13a, 13b) 에서 반사되었다고 해도 관찰자의 방향으로 반사되지 않고 좌우방향으로 반사되기 때문에, 밝은 환경하에서의 콘트라스트의 악화를 방지할 수 있다는 효과를 나타낸다.
계속해서, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 에 대하여 외광 흡수층 (14) 을 도포하는 공정을 중심으로, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 구체적인 제조 방법에 대해서 설명한다. 이 제조 방법에서는, 외광 흡수층 (14) 을 도포하기 위해 롤 인쇄가 사용되고 있다.
우선, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 가, 광투과성의 열가소성 수지를 용융 압출함으로써 제조된다. 구체적으로는, 일방에 렌티큘러 렌즈 (11) 의 역형(逆型) 형상이 조각되고, 타방에 볼록형상의 집광부 (12) 의 역형 형상 및 비집광부 (13) 의 역형 형상이 조각된 한 쌍의 금속제 성형롤 사이에 광투과성의 열가소성 수지를 통과시키고, 당해 조각형상을 부형하여 렌티큘러 렌즈 시트 기판을 성형한다. 성형 롤에 형성된 역형 형상은, 일반적으로는 성형롤 표층의 구리 도금 부분을 선반(旋盤)에 의해 조각함으로써 형성된다. 이 렌티큘러 렌즈 시트 기판은, 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), PMMA 와 에틸아크릴레이트 또는 메틸아크릴레이트의 공중합체 등의 아크릴 수지, 염화비닐 수지, MS 수지, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 아크릴에 고무 성분을 중합 또는 분산시킨 내충격 그레이드의 아크릴 수지에 의해 구성된다.
도 2a 에 나타나는 바와 같이, 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 집광부 (12) 및 비집광부 (13) 를 갖는 광출사면을 상방으로 하여, 도시하지 않은 이동 기구 상에 탑재된다. 이 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 이동기구에 의해 도면의 우측에서 좌측으로 이동한다. 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 상방에는 인쇄 롤 (4) 이 배치되어, 도시한 화살표 방향으로 회전한다. 인쇄 롤 (4) 의 우측 측방에는 닥터블레이드 (5) 가 배치되어 있다.
그리고, 인쇄 롤 (4) 과 닥터블레이드 (5) 사이에 미경화 상태의 광흡수재가 주입된다. 광흡수재로는, 투광성 기판의 재질을 고려하여 선택된 비히클을 포함하는, 용제형, 2 액 반응형, 자외선 (UV) 경화형 등의 공지된 잉크 조성물 또는 도료 조성물에, 광흡수성의 흑색 안료, 광택 제거제인 실리카, 탄산칼슘 등을 첨가하여 조정한 것을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 광흡수재에는, 예를 들어, 데이코쿠잉크제조주식회사에서 제조한 「VAR 잉크」가 사용된다. 계속해서, 인쇄 롤 (4) 이 회전하면, 이 광흡수재는 인쇄 롤 (4) 의 외주면에 부착된 상태로 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 측으로 유도된다. 이 인쇄 롤 (4) 의 외주면에 부착된 광흡수재는 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 비집광부 (13) 와 접하여, 비집광부 (13) 의 경사면 (13a, 13b) 에 광흡수재를 도포한다. 이 때, 인쇄 롤 (4) 의 외주면의 이동 속도와 기판의 이동 속도는 거의 같은 속도이지만, 반드시 같을 필요는 없다.
도 2b 에 인쇄 롤 (4) 과 비집광부 (13) 의 접촉부분의 확대도를 나타낸다. 도면에 나타내는 바와 같이, 인쇄 롤 (4) 에 부착된 광흡수재는, 경사면 (13a, 13b) 상에 도포되어, 외광 흡수층 (14) 을 형성한다.
외광 흡수층 (14) 의 형성 방법으로는, 롤 인쇄 외에도, 예를 들어, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 그라비아 오프셋 인쇄, 활판 인쇄, 전사 인쇄, 커튼 인쇄, 스프레이 도포 등의 방법이 사용된다.
발명의 실시형태 2.
본 발명의 실시형태 2 에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 부분 단면도를 도 3 에 나타낸다. 이 렌티큘러 렌즈 시트 (1) 는, 도면에 나타나는 바와 같이, 비집광부 (13) 가 경사면 (13a, 13b) 으로 구성되는 2 개의 산형으로 형성되어 있다. 그리고, 이 각각의 산형에 외광 흡수층 (14) 이 인쇄되어 있다.
경사면 (13a, 13b) 은, 렌티큘러 렌즈 (11) 에 입사된 빛이 집광부 (12) 의 단부에 있어서 출사되는 빛 (도 3 에 있어서 실선으로 나타내는 화살표) 의 방향과 거의 평행하게 되는 각도를 갖고 있다. 이러한 구성을 가짐으로써, 집광부 (12) 로부터 출사되는 빛을 비집광부 (13) 가 방해하지 않기 때문에 시야각을 넓게 할 수 있다.
관찰자로부터 입사되는 빛은, 비집광부 (13) 의 경사면 (13a, 13b) 에서 반사되었다고 해도 관찰자의 방향으로 반사되지 않고 좌우방향으로 반사되기 때문에, 밝은 환경하에서의 콘트라스트의 악화를 방지할 수 있다는 효과를 나타낸다. 특히, 이와 같이 2 개의 산형을 갖는 경우에는, 각각의 경사면 (13a, 13b) 이 급경사면이기 때문에 관찰자 방향에 대한 반사를 적게 할 수 있다.
본 발명의 실시형태 2 에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법은, 비집광부 (13) 에서의 성형 공정이 다를 뿐으로, 그 밖에는 발명의 실시형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
기타 실시형태.
발명의 실시형태 2 에서는, 비집광부 (13) 의 산형을 2 개 형성하는 예를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고 3 개 이상이어도 된다.
렌티큘러 렌즈 시트 (1) 의 비집광부 (13) 는, 투광성 시트 (3) 와 접착되어 도 된다.
도 6 에 나타내는 구조를 갖는 실시예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트와, 도 7 에 나타내는 구조를 갖는 비교예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트에 대해서 휘도를 측정하였다. 도 6 에 나타내는 실시예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트에 있어서, 외광 흡수층의 폭인 BS 폭 (w) 은 0.25㎜, 비집광부의 경사면의, 당해 렌티큘러 렌즈 시트의 주면의 법선에 대한 각도 (θ) 는 45°, 비집광부의 높이 (h1) 는 0.13㎜, 집광부의 높이 (h2) 는 0.05㎜, 렌티큘러 렌즈의 렌즈 피치 (P) 는 0.5㎜ 이다. 또, 높이 (h1, h2) 는 각각 비집광부 및 집광부가 형성된 면에 있어서 당해 비집광부와 집광부 사이의 최하점으로부터 각각 비집광부 및 집광부의 정점까지의 거리를 말한다. 마찬가지로, 도 7 에 나타내는 비교예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트에 있어서, 외광 흡수층의 폭인 BS 폭 (w) 는 0.25㎜, 비집광부의 경사면의, 당해 렌티큘러 렌즈 시트의 주면의 법선에 대한 각도 (θ) 는 3°, 비집광부의 높이 (h1) 는 0.13㎜, 집광부의 높이 (h2) 는 0.05㎜, 렌티큘러 렌즈의 렌즈 피치 (P) 는 0.5㎜ 이다.
도 8 을 사용하여 반사 휘도의 측정 환경에 대해서 설명한다. 도 8 에 있어서, 부호 100 은, 렌티큘러 렌즈 시트를 갖는 배면 투사형 스크린을 구비한 프로젝션 텔레비전 세트, 부호 200 은 스크린면에서 3m 떨어진 정면에 배치된 휘도계, 부호 300 은 프로젝션 텔레비전 세트 (100) 의 정면에 배치된 창이다. 휘도계 (200) 는, 스크린 중심의 정면에 설치되어 있다. 외광은, 당해 창 (300) 으로부터의 광만이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 측정 환경은, 휘도계 (200) 가 배치된 측정 위치의 배면에 창 (300) 이 있는 방이고, 측정시의 스크린 상의 조도는 약 300lux (lx) 였다.
도 9 에 실시예 및 비교예에 관한 렌티큘러 렌즈 시트의 반사 휘도 및 시야각에 관한 측정 결과를 나타낸다. 도면에 나타내는 바와 같이, 실시예에 있어서는, 반사 휘도가 3.4(cd/㎡), 시야각 Hα가 35°, Hγ가 60°, Vα가 4°였다. 비교예에 있어서는, 반사 휘도가 5.0(cd/㎡), 시야각 Hα가 35°, Hγ가 45°, Vα가 4°였다. 이와 같이, 실시예쪽이 비교예보다도 반사 휘도가 작고, 또한 시야각 Hγ가 넓다는 결과를 얻을 수가 있었다.
본 발명에 관한 렌티큘러 렌즈 시트는, 예를 들어, 리어 프로젝션 텔레비전에 이용된다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 투광성 기판의 일방의 면에 배치된 복수의 렌티큘러 렌즈와, 당해 투광성 기판의 타방의 면에서 상기 렌티큘러 렌즈로부터의 빛이 집광되는 집광 위치와는 다른 위치에 배치되고, 경사면으로만 구성된 볼록형상의 외광 흡수부를 구비한 렌티큘러 렌즈 기판을 제작하는 단계와,
    상기 외광 흡수부의 경사면에 외광 흡수층을 롤 인쇄에 의해서 형성하는 단계를 구비한 렌티큘러 렌즈 시트의 제조 방법.
  7. 삭제
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