WO2000038006A1 - Plaque de lentille lenticulaire - Google Patents

Description

明 細 レンチキュラーレンズシート 技術分野

本発明は、 背面投射形テレビセッ ト等のスク リーンに用いられる レンチ キユラ一レンズシー 卜に関するものである。 背景技術

従来、 背面投射形テレビセッ 卜のスク リーンとして、 レンチキユラーレ ンズシ一 ト とフ レネルレンズシ一 ト とを組み合わせたものが知られてい る。 このスク リーンは、 厚さ、 材質等が異なるプラスチック製のレンズシ — 卜が 2枚以上組み合わされてなるものである。 このため、 周囲の温度 - 湿度変化に対する各レンズシー トの伸び縮みの大きさが異なり、 各レンズ シー トの間に隙間が生じることがある。 そこで、 第 5 図に示すよう に、 反 り の程度がレンチキユラ一レンズシー ト 1 よ り もフ レネルレンズシー ト 2 が緩やかになるよう にレンチキユラ一レンズシー トおよびフ レネルレ ンズシー トに反り を与え、 レンズシー トの弹性カを利用して両レンズシ一 トを密着させ、 レンズシー ト間の隙間の発生を防いでいる。 ここで、 レン ズシー トへの反り付与は、 所定の型内に平面状のレンズシー トを載置し、 このまま加熱することによって行われることが多い。 レンチキユラ一レン ズシー トの反り の程度 （弓形の曲率 R ) は中心付近も上下端部付近も同じ である。 これら両レンズシー トは、 スク リーンとしての使用形態において 本発明について説明する第 4図に示すように、 スク リーン型枠 6で上端お よび下端を固定して支持される。 このような反りが与えられたレンズシー トを型枠に固定したスク リーンを用いてテレビセッ 卜に組み立て、 それを トラックなどに積載して輸送すると、 輸送の際の振動などによって両レン ズシー ト間でこすれが生じることがある。 特に、 スク リーンの上下端部で こすれが生じやすく 、 フレネルレンズの頂部あるいはレンチキュラーレン ズの頂部が削れ、 画質が著しく低下することがあった。

この対策として、 フレネルレンズの頂部が平面化されたスク リーン （特 開平 2 — 9 3 5 3 1 号公報参照）、 レンチキュラーレンズシー トの断面形 状 （反り形状） を曲線と直線とが組合わされた近似球面形状としたスク リ ーン （実開平 1 一 9 7 3 2 7号公報参照） などが提案されている。

しかし、 レンチキュラーレンズシー ト とフレネルレンズシー ト とのこす れ対策としてフ レネルレンズの頂部を平面化する場合、 スク リーンの画質 を低下させないためには、 フ レネルレンズ先端部の出射光が透過しない微 少な部分のみを平面化し、 出射光が透過するその他の部分の形状は変更し てはならないという制限がある。 このため、 一般にはわずか数 mの幅で しか平坦部が設けられず、 両レンズシー トのこすれによる削れ防止効果に は不十分であった。

ところで、 サーキユラ一フレネルレンズシー トではレンズ溝が同心円状 に配置されている。 また、 サ一キユラ一フレネルレンズシー ト用の金型は 真铸板等をバイ 卜で切削する ことによって作製され、 真铸板等を回転させ ながら 1 つの溝ごとに切削していく ことが一般的である。 したがって、 フ レネルレンズ頂部の平坦部をスク リ ーン上下端部近傍のみに選択的に設 ける こ とができず、 レンズシー トの中心線 （高さ方向） 近傍で左右端寄り の、 フ レネルレンズ頂部の平坦部が本来必要でない領域まで切削しなけれ ばならず、 金型の切削に長い時間を要するという課題が生じていた。

一方、 レンチキユラ一レンズシー トの断面形状 （反り形状） を曲線と直 線とが組合わされた近似球面形状としたスク リーンでは、 湿度の高い環境 下において、 レンチキュラーレンズシー トの断面形状が直線状である領域 でレンチキユラ一レンズシー ト とフ レネルレンズシー ト との間に隙間が 生じることがあった。 また、 レンチキュラーレンズシー トの断面形状 （反 り形状） が曲線状である領域で輸送の際などに両レンズシー トのこすれに よるフ レネルレンズ頂部およびレンチキユラ一レンズ頂部の削れが生じ る ことがあった。 したがって、 レンチキユラ一レンズシー トおよびフレネ ルレンズシー ト間の隙間の解消と、 両レンズシー トのこすれによる削れ防 止という課題を同時に解決することができなかった。 発明の開示

本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、 フレネルレンズシ一 卜 と 組み合わせてスク リーンを構成した場合にも、 フレネルレンズシー ト との 間に隙間が生じることが少なく 、 しかもフレネルレンズシー ト とのこすれ による レンズ頂部の削れを生じる ことが少ないレンチキユラ一レンズシ 一トを提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決する本発明のレンチキユラ一レンズシー ト （ 1 A ) は. レンチキユラ一レンズシー トのスク リーン上下方向の断面形状が、 レンチ キユラ一レンズシー トの高さ方向の中心線 （第 1 図に示す C L ) に対して 上下が概ね対称な弓形となるよう に、 出射レンズ側が凹側となる反り を有 するレンチキユラ一レンズシー トであって、

当該レンチキユラ一レンズシー トの弓形形状の近似曲線上の点であり、 該中心線 （ C L ) までの距離が 1 5 0 m mである 2つの点 （ P 2， P 3 ) を結ぶ距離が 3 0 0 m mの弦 （ B 1 ) を想定したときに、 当該近似曲線と 該中心線とが交わる点 （ P 1 ) から当該弦 （ B 1 ) までの距離を S 0で、 当該レンチキュラーレンズシー トの近似曲線の上端 （U E ) から レンチ キユ ラ一レンズシー トの下方向に 3 0 0 mmの距離にある近似曲線上の 点 （ P 4 ) と該上端 （U E ) とを結ぶ弦 （ B 2 ) を想定したときに、 当該 弦 （ B 2 ) の中点 （ P 5 ) に立てた垂線が該レンチキユラ一レンズシー ト の近似曲線と交わる点 （ P 6 ) から当該弦 （ B 2 ) までの距離を S 1 で、 当該レンチキュラーレンズシー トの近似曲線の下端 （ L E ) から レンチ キュラーレンズシー トの上方向に 3 0 0 mmの距離にある近似曲線上の 点 （ P 7 ) と該下端 （ L E ) とを結ぶ弦 （ B 3 ) を想定したときに、 当該 弦 （ B 3 ) の中点 （ P 8 ) に立てた垂線が該レンチキュラーレンズシー ト の近似曲線と交わる点 （ P 9 ) から当該弦 （ B 3 ) までの距離を S 2でそ れぞれ表したとき、 S O , S 1 および S 2が、 下記の式 （ 1 ) および式 （ 2 ), S 0 > S 1 > 0 … （ 1 )

S 0 > S 2 > 0 - ( 2 )

を満足する ことを特徴とする。

ここで、 上記レンチキユラ一レンズシー トの弓形形状の近似曲線は、 レ ンチキユラ一レンズシー トの左側面 （または右側面） を水平方向に力を加 えないよう に支持して釣り下げた状態 （すなわち、 使用状態から 9 0 ° 回 転した状態） から徐々に適当な盤上に向かってレンチキュラーレンズシー 卜を降ろ し、 レンチキユラ一レンズシー トの支持した側面とは反対側の側 面が当該盤に当たったときの弓形形状を曲線として表したものである。 上記の S 0、 S 1 および S 2で表される反りの大きさは、 上記の式 （ 1 ) および （ 2 ) に加えて下記の式 （ 3 ) ないし （ 5 )、

δ (mm) ≤ S 0≤ 2 5 (mm) ··· ( 3 )

0 (mm) < S 1 < 2 5 (mm) … （ 4 )

0 (mm) < S 2 < 2 5 (mm) … （ 5 )

を満足することが好ましい。

また、 本発明のスクリーンは、 上述のレンチキユラ一レンズシートと、 該レン チキユラ一レンズシートの入射側面に配設されたフレネルレンズシ一卜からなる スクリーンであって、 該フレネルレンズシート力 その出射側が凹側となる反り を有し、 かつその反りが前記レンチキュラーレンズシー卜の反りよりも緩やかな ものである。

本発明に係る レンチキュラーレンズシー ト と これと組み合わされるフ レネルレンズシー トとの概略斜視図を第 2図に示す。 第 2図に示すように, 本発明に係る レンチキュラーレンズシー ト 1 Aは一般に出射側レンズ 3 とブラ ッ クス ト ライ プ 4 とが設けられた出射側が凹側となり入射側レン ズ 5が凸側になるように反り を有している。 本発明のレンチキユラ一レン ズシ一 トと、 これと組み合わされるフレネルレンズシー 卜とのそれぞれの 反り形状の概略図を第 3図に示す。

第 3図に示すよう にレンチキュラーレンズシー ト 1 Aと組み合わされ るフ レネルレンズシー ト 2 も出射側が凹側になるよう に反り を有してい るが、 その反りの程度はレンチキュラーレンズシー ト 1 Aよ り も緩やかで ある。 よ り具体的には、 レンチキユラ一レンズシー ト 1 Aの入射側面につ いて、 その中心でのスク リーン上下方向の接線 L 1 とレンチキユラ一レン ズシー ト 1 Aの上下端部との距離を D 1 とし、 フ レネルレンズシー ト 2の 入射側面について、 その中心でのスク リーン上下方向の接線 L 2 とフレネ ルネルレンズシー ト 2 の上下端部との距離を D 2 とし、 反りの大きさを D 1 または D 2で表した場合に、 D 2 を D 1 の 1 / 2 0〜 1 Z 3 とする こと が好ましい。

そして、 本発明の レンチキユラ一レンズシー トは上下端部寄り の反り ( S I , S 2 ) 力 レンチキュラーレンズシー ト中央部の反り （ S O ) に 比べて小さい。

レンチキユラ一レンズシー ト とフ レネルレンズシー ト とは、 スク リーン として組み合わされた場合に、 第 4図に示すよう にスク リーン型枠 6で上 端および下端を固定して支持される。 上下端部寄り の反り （ S I , S 2 ) が、 レンチキュラーレンズシー ト中央部の反り （ S O ) に比べて小さい本 発明のレンチキユラ一レンズシ一 トによれば、 上下端のスク リーン型枠の 近傍でレンチキユラ一レンズシ一 ト面とフ レネルレンズシ一 ト面との接 点で働く押圧力を低くすることができ、 この部分で発生するフ レネルレン ズ頂部の削れを抑えることができる。 また、 レンチキユラ一レンズシー ト とフ レネルレンズシー ト との間の隙間が生じ易いレンズシー トの中心付 近では両レンズシ一 ト間の押圧力を高くすることができるから、 反りが与 えられていないフラ ッ 卜なレンチキユラ一レンズシ一 トを用いた場合の よう に、 レンチキュラーレンズシー トとフレネルレンズシー トとの間に隙 間が生じることも少ない。 図面の簡単な説明

第 1 図は、 本発明による反りが与えられた弓形のレンチキユラ一レンズ シー 卜のスク リーン上下方向の断面形状を曲線に近似して示す図である。 第 2 図は、 本発明のレンチキユラ一レンズシー トおよびこれと組み合わ されるフ レネルレンズシー トの概略斜視図である。

第 3 図は、 本発明のレンチキユラ一レンズシー トおよびこれと組み合わ されるフ レネルレンズシ一 トそれぞれのスク リーン上下方向の断面形状 の反り を示す概略図である。

第 4図は、 レンチキュラーレンズシー トおよびフレネルレンズシー トを スク リーン型枠に固定した様子を示す図である。

第 5 図は、 従来のレンチキュラーレンズシー トおよびこれと組み合わさ れるフ レネルレンズシ一 トそれぞれのスク リ ーン上下方向の断面形状の 反り を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 実施例によ り本発明を具体的に説明する。

実施例

(実施例 1 )

紫外線硬化樹脂を用いたフ ォ トポリ メ リ ゼ一ショ ン法によってァク リ ルースチレン共重合体樹脂からなる厚さ 2 mmのシー ト上にフ レネルレ ンズパターンを形成することによ り作製したフ レネルレンズシー トに、 映 像光の入射側が凸になるよう に反り を付与した （フレネルレンズシー トの 凸状の反り の大きさ （第 3 図の D 2 ) は 1 0 mm：)。 アク リ ル樹脂から構 成された厚さが 0 . 9 mmのレンチキュラーレンズシー トを反り型の中に 入れて加熱することによ り、 上記の通り定義された S Oが 1 4. 7 mm、 S 1 および S 2が 9 . 2 mmの反り を有する レンチキュラーレンズシー ト を作製した。

上記のフ レネルレンズレンズシー トおよびレンチキュラーレンズシ— 卜をフ レネルレンズの形状が形成されている面がレンチキユラ一レンズ シー ト側にく るよう にテレビセッ 卜の型枠にセッ 卜 し、 トラックに積載し て約 1 0 0 0 k m走行するという長距離の輸送テス トを行ったが、 フレネ ルレンズ頂部およびレンチキユラ一レンズ頂部の削れは発生しなかった。 また、 このテレビセッ トを 4 0。(： · 7 5 %の環境下に 4 8時間放置したが, レンチキユラ一レンズシー ト とフ レネルレンズシ一 卜 との間に隙間は生 じなかった。

(実施例 2 )

ァク リル樹脂から構成された厚さが 0 . 9 mmのレンチキユラ一レンズ シー トを実施例 1 とは異なる反り型の中に入れて加熱することによ り、 上 記の通り定義された S O力 9. 0 mm、 3 1 ぉょび 5 2が 7 . 5 mmの反 り を有する レンチキユラ一レンズシ一 トを作製した。 このレンチキュラー レンズシー トを、 実施例 1 におけるものと同じフレネルレンズシー ト とと もに、 そのフ レネルレンズ形状が形成されている面がレンチキュラーレン ズシー ト側にく るよう にしてテレビセッ トの型枠にセッ ト し、 実施例 1 と 同様の長距離輸送テス トおよび高温高湿テス トを行ったが、 いずれでも実 施例 1 と同様の良好な結果が得られた。

(実施例 3 )

アク リル樹脂から構成された厚さが 0 . 9 mmのレンチキュラーレンズ シー ト を実施例 1〜 2 とは異なる反り型の中に入れて加熱する こ とによ り、 上記の通り定義された S Oが 2 2 . 0 mm、 S I および S 2が 1 7 . 0 mmの反り を有する レンチキユラ一レンズシー トを作製した。 このレン チキユラ一レンズシー トを、 実施例 1 ~ 2 におけるものと同じフレネルレ ンズシ一 卜 とともに、 そのフレネルレンズ形状が形成されている面がレン チキユ ラ一レンズシ一 ト側に く るよう にしてテレビセッ トの型枠にセッ ト し、 実施例 1〜 2 と同様の長距離輸送テス トおよび高温高湿テス トを行 つたが、 いずれでも実施例 1〜 2 と同様の良好な結果が得られた。

(実施例 4 )

アク リル樹脂から構成された厚さが 0. 9 mmのレンチキユラ一レンズ シー ト を実施例 1〜 3 とは異なる反り型の中に入れて加熱する こ とによ り、 上記の通り定義された S Oが 2 6. 5 mm、 S Iおよび S 2力 2 5. 0 mmの反り を有するレンチキユラ一レンズシー トを作製した。 このレン チキユラ一レンズシー トを、 実施例 1〜 3におけるものと同じフレネルレ ンズシー ト とともに、 そのフ レネルレンズ形状が形成されている面がレン チキユ ラ一レンズシ一 ト側にく るよう にしてテレビセッ トの型枠にセッ 卜 し、 実施例 1 ~ 3 と同様の長距離輸送テス トを行ったところ、 スク リー ンの上下端部で僅かに削れが発生した。 この背面投射形テレビの画質を観 察したところ、 画質を低下させるような模様あるいは影は発生せず、 実用 上の問題はなかった。 また、 実施例 1〜 3 と同様の高温高湿テス トを行つ たが、 実施例 1〜 3 と同様に両レンズシー ト間の隙間は生じなかった。 (比較例 1 )

アク リル樹脂から構成された厚さが 0. 9 mmのレンチキュラーレンズ シー トを各実施例とは異なる反り型の中に入れて加熱することによ り、 上 記の通り定義された S 0、 S 1および S 2がいずれも 1 1. 5 mmの反り を有する レンチキュラーレンズシー トを作製した。 このレンチキユラ一レ ンズシー トを、 各実施例におけるものと同じフレネルレンズシー ト ととも に、 そのフ レネルレンズ形状が形成されている面がレンチキユラ一レンズ シー ト側にく るよう にしてテレビセッ トの型枠にセッ ト し、 各実施例と同 P T JP

10 様の長距離輸送テス トを行ったところ、 スク リーンの上下端部で削れが発 生した。 この背面投射形テレビの画質を観察したところ、 削れが発生した 部分で画質を低下させる模様あるいは影が発生し、 画質が著しく低下した。 なお、 各実施例と同様の高温高湿テス トを行ったが、 両レンズシー ト間の 隙間は生じなかった。

(比較例 2 )

アク リル樹脂から構成された厚さが 0 . 9 m mのレンチキュラーレンズ シー トを各実施例とは異なる反り型の中に入れて加熱することによ り、 上 記の通り定義された S Oが 1 0 . 5 m mで、 S 1 および S 2がー 1 . 0 m m (すなわち、 入射レンズ側が凸になるよう に中心付近とは逆向きの反り をもつ。） である反り を有する レンチキユラ一レンズシー トを作製した。 このレンチキユラ一レンズシ一 トを、 各実施例におけるものと同じフレネ ルレンズシ一 卜とともに、 そのフレネルレンズ形状が形成されている面が レンチキユラ一レンズシー ト側にく るよう にしてテレビセッ トの型枠に セッ ト した。 この状態でレンチキユラ一レンズシー ト とフレネルレンズシ — 卜 との間に 2 m mの隙間が観察された。 このテレビセッ トを 4 0 °C · 7 5 %の環境下に 4 8時間放置したところ、 両レンズシー ト間の隙間は 1 2 m mに拡大した。 このテレビセッ トの画像を観察すると、 隙間が見られた 部分において 2重像が強くなる、 コンパ一ジエンスがずれるといつた現象 が発生した。 なお、 各実施例と同様の長距離輸送テス トを行ったところ、 スク リーンの上下端部での削れは発生しなかった。

(比較例 3 )

ァク リル樹脂から構成された厚さが 0 . 9 m mのレンチキユラ一レンズ シー トを各実施例とは異なる反り型の中に入れて加熱する ことによ り、 上 記の通り定義された S O力 2 4. 0 mmで、 5 1 ぉょび 5 2が 2 7 . 0 m mの反り を有する レンチキュラーレンズシー トを作製した。 このレンチキ ユラ一レンズシー トを、 各実施例におけるものと同じフ レネルレンズシー 卜 とともに、 そのフレネルレンズ形状が形成されている面がレンチキユラ 一レンズシー ト側にく るよう にしてテレビセッ 卜の型枠にセッ 卜 し、 各実 施例と同様の長距離輸送テス トを行ったところ、 スク リーンの上下端部で レンチキユラ一レンズ頂部およびフ レネルレンズ頂部の削れが発生した。 この背面投射形テレビの画質を観察したところ、 削れが発生した部分で画 質を低下させる模様あるいは影が発生し、 画質が著しく低下した。 なお、 各実施例と同様の高温高湿テス トを行ったが、 両シー ト間の隙間は生じな 力、つた。

以上の実施例および比較例における反 り の大きさおよび各テス トの結 果を表にまとめると次の表 1 の通りである。

【表 1 】

産業上の利用可能性

本発明のレンチキユラ一レンズシー トによれば、 フレネルレンズと組み 合わせてスク リーンを構成した場合にも、 フレネルレンズシー トとの間に 隙間を生じさせる ことが少なく 、 しかもフ レネルレンズシー トとのこすれ による レンズ頂部の削れを生じることも少ない。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . レンチキュラーレンズシ一 卜のスク リーン上下方向の断面形状が、 レンチキュラーレンズシー トの高さ方向の中心線に対して上下が概ね対 称な弓形となるよう に、 出射レンズ側が凹側となる反り を有するレンチキ ユラ一レンズシー 卜であって、

当該レンチキュラーレンズシー トの弓形形状の近似曲線上の点であり、 該中心線までの距離が 1 5 0 m mである 2 つの点を結ぶ距離が 3 0 0 m mの弦を想定したときに、 当該近似曲線と該中心線とが交わる点から当該 弦までの距離を S 0で、

当該レンチキユラ一レンズシー トの近似曲線の上端から レンチキユラ 一レンズシー トの下方向に 3 0 0 m mの距離にある近似曲線上の点と該 上端とを結ぶ弦を想定したときに、 当該弦の中点に立てた垂線が該レンチ キュラーレンズシー トの近似曲線と交わる点から当該弦までの距離を S 1 で、

当該レンチキユ ラ一レンズシー トの近似曲線の下端から レンチキユラ —レンズシー トの上方向に 3 0 0 m mの距離にある近似曲線上の点と該 下端とを結ぶ弦を想定したときに、 当該弦の中点に立てた垂線が該レンチ キユラ一レンズシー トの近似曲線と交わる点から当該弦までの距離を S 2でそれぞれ表したとき、 S 0、 S I および S 2が、 下記の式 （ 1 ) およ び式 （ 2 )、

S 0 > S 1 > 0 … （ 1 )

S 0 > S 2 > 0 - ( 2 )

を満足することを特徴とする レンチキユラ一レンズシー ト。

2 . 上記の S 0、 S 1 および S 2が下記の式 （ 1 ) ないし （ 5 )、 S 0 > S 1 > 0 … （ 1 )

S 0 > S 2 > 0 - ( 2 )

5 (mm) ≤ S 0 ≤ 2 5 (mm) … （ 3 )

0 (mm) < S 1 < 2 5 (mm) … （ 4 )

0 (mm) < S 2 < 2 5 (mm) … （ 5 )

を満足する請求項 1記載のレンチキュラーレンズシー ト。

3 . 請求項 1 または 2記載のレンチキユラ一レンズシー ト と、 該レンチ キュラーレンズシー トの入射側面に配設されたフ レネルレンズシー トか らなるスク リーンであって、 該フ レネルレンズシー ト力 、 その出射側が凹 側となる反り を有し、 かつその反りが該レンチキユラ一レンズシ一 卜の反 り よ り も緩やかであるスク リーン。

. レンチキュラーレンズシー トの入射側面について、 その中心でのス ク リ ーン上下方向の接線と レンチキュラーレンズシ一 卜の上下端部との 距離を D 1 とし、 フレネルレンズシー トの入射側面について、 その中心で のスク リ ーン上下方向の接線とフ レネルネルレンズシー トの上下端部と の距離を D 2 とし、 反りの大きさを D 1 または D 2で表した場合に、 D 2 が D 1 の 1 Z 2 0〜 1 / 3である請求項 3記載のスク リーン。