(57)【要約】【課題】凸部の先端の潰れを低減し、レンズの変形防止と破損防止をいずれも高いレベルで満足させるレンズシートの提供。【解決手段】本実施形態のレンズシートは、レンズシートの一面に形成され、複数の凹凸を含むレンズ層と、複数の凹凸の反対側からレンズ層を支持する基材と、レンズ層と基材の間に設けられ、レンズ層及び基材よりも貯蔵弾性率が小さい軟質中間層とを備える。レンズ層は凹凸の谷部が軟質中間層に達することによって複数の領域に分離されており、複数の領域のそれぞれは軟質中間層に独立して支持されている。【選択図】図５
2006209012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過させるレンズシートであって、
前記レンズシートの一面に形成され、複数の凹凸を含むレンズ層と、
前記複数の凹凸の反対側から前記レンズ層を支持する基材と、
前記レンズ層と前記基材の間に設けられ、前記レンズ層及び前記基材よりも貯蔵弾性率が小さい軟質中間層と
を備えるレンズシート。
【請求項２】
前記レンズ層は前記凹凸の谷部が前記軟質中間層に達することによって複数の領域に分離されており、
前記複数の領域のそれぞれは前記軟質中間層に独立して支持されている、請求項１に記載のレンズシート。
【請求項３】
前記レンズ層及び前記軟質中間層は高分子材料からなり、前記軟質中間層のガラス転移点温度は、前記レンズ層のガラス転移点温度よりも低い、請求項１に記載のレンズシート。
【請求項４】
前記軟質中間層の厚みは、前記レンズシートの周縁部において、前記レンズシートの中央部分よりも厚い、請求項１に記載のレンズシート。
【請求項５】
透過型スクリーンであって、
前記レンズシートの一面に形成され、複数の凹凸を含むレンズ層、前記複数の凹凸の反対側から前記レンズ層を支持する基材、及び前記レンズ層と前記基材の間に設けられ、前記レンズ層及び前記基材よりも貯蔵弾性率が小さい軟質中間層を有するレンズシートと、
前記レンズ層の前記複数の凹凸に対向して設けられ、前記軟質中間層よりも貯蔵弾性率が高い他の光学部材と、
前記レンズ層の前記複数の凹凸と前記他の光学部材とを当接させた状態で、前記レンズシート及び前記他の光学部材を保持する保持部材と
を備える透過型スクリーン。
【請求項６】
樹脂からなる複数の凹凸を一面に有するレンズシートの生産方法であって、
シート状の透明な基材を準備し、当該基材の一方の面に、貯蔵弾性率が前記複数の凹凸を形成する樹脂よりも低い粘着剤からなる軟質中間層を積層する軟質中間層準備工程と、
前記複数の凹凸を成形する型に、硬化時の貯蔵弾性率が前記軟質中間層よりも高い硬質紫外線硬化性樹脂を未硬化の状態で充填する充填工程と、
前記基材の前記軟質中間層が積層された面を前記硬質紫外線硬化性樹脂に密着させた状態で前記基材を前記型に対して加圧する加圧工程と、
前記加圧工程後に前記基材側から紫外線を照射することにより前記硬質紫外線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、
前記基材、前記軟質中間層、及び前記凹凸形状に硬化した前記硬質紫外線硬化樹脂を前記型から離脱させる脱型工程と
を備えるレンズシートの生産方法。
【請求項７】
前記軟質中間層準備工程は、前記基材の前記一方の面における、前記レンズシートの中心部を含む領域に、前記粘着剤を積層させる工程と、前記レンズシートの周縁部を含む領域に、前記レンズシートの前記中心部よりも厚く前記粘着剤を積層させる工程とを含む、請求項６に記載のレンズシートの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一面に複数の凹凸を有するレンズシート、当該レンズシートを備える透過型スクリーン、及びレンズシートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高分子材料からなるフレネルレンは、他の部材と接触した場合にレンズ面の凸部分の先端が変形しやすいという課題がある。この課題を解決する為に、レンズを形成する樹脂の硬度を上げると、変形量が減る一方で、凸部分の先端に破損が生じ易くなる。このため、レンズの変形と破損をいずれも防止する高分子材料を開発する試みがなされていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−８４１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の技術では、レンズの変形防止と破損防止をいずれも高いレベルで満足させることが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態は、光を透過させるレンズシートであって、レンズシートの一面に形成され、複数の凹凸を含むレンズ層と、複数の凹凸の反対側からレンズ層を支持する基材と、レンズ層と基材の間に設けられ、レンズ層及び基材よりも貯蔵弾性率が小さい軟質中間層とを備えるレンズシートを提供する。これにより、凸部の先端に外力が加わる場合に、軟質中間層が変形することにより応力が分散される。このようなレンズシートによれば、凸部の先端の潰れが低減され、レンズの変形防止と破損防止をいずれも高いレベルで満足させることができる。
【０００５】
上記のレンズシートは、レンズ層は凹凸の谷部が軟質中間層に達することによって複数の領域に分離されており、複数の領域のそれぞれは軟質中間層に独立して支持されていてもよい。このようなレンズシートによれば、レンズ層の領域毎の動きの自由度が増すので、凸部の先端の潰れが一層低減される。
【０００６】
レンズ層及び軟質中間層は高分子材料からなり、軟質中間層のガラス転移点温度は、レンズ層のガラス転移点温度よりも低くてもよい。このようなレンズシートによれば、レンズ層が傷つきにくい。
【０００７】
軟質中間層の厚みは、レンズシートの周縁部において、レンズシートの中央部分よりも厚くてもよい。このようなレンズシートによれば、軟質中間層の形態安定性を確保しつつ、周縁部の凹凸の変形追従性を向上することができる。従って、レンズシートの周縁部を加圧して保持する場合に、凸部の先端の潰れを一層低減することができる。
【０００８】
本発明の第２の形態は、透過型スクリーンであって、レンズシートの一面に形成され、複数の凹凸を含むレンズ層、複数の凹凸の反対側からレンズ層を支持する基材、及びレンズ層と基材の間に設けられ、レンズ層及び基材よりも貯蔵弾性率が小さい軟質中間層を有するレンズシートと、レンズ層の複数の凹凸に対向して設けられ、軟質中間層よりも貯蔵弾性率が高い他の光学部材と、レンズ層の複数の凹凸と他の光学部材とを当接させた状態で、レンズシート及び他の光学部材を保持する保持部材とを備える透過型スクリーンを提供する。このような透過型スクリーンによれば、レンズ層の凹凸の先端と他の光学部材とが接触する部分の損傷を低減することができる。
【０００９】
本発明の第３の形態は、樹脂からなる複数の凹凸を一面に有するレンズシートの生産方法であって、シート状の透明な基材を準備し、当該基材の一方の面に、硬化時の貯蔵弾性率が複数の凹凸を形成する樹脂よりも低い粘着剤からなる軟質中間層を積層する軟質中間層準備工程と、複数の凹凸を成形する型に、硬化時の貯蔵弾性率が軟質中間層よりも高い硬質紫外線硬化性樹脂を未硬化の状態で充填する充填工程と、基材の軟質中間層が積層された面を硬質紫外線硬化性樹脂に密着させた状態で基材を型に対して加圧する加圧工程と、加圧工程後に基材側から紫外線を照射することにより硬質紫外線硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、基材、軟質中間層、及び凹凸形状に硬化した硬質紫外線硬化樹脂を型から離脱させる脱型工程とを備える。これにより、硬質紫外線硬化樹脂からなる凹凸の先端の潰れが少ないレンズシートを効率よく生産できる。
【００１０】
上記の生産方法において、軟質中間層準備工程は、基材の一方の面における、レンズシートの中心部を含む領域に、粘着剤を積層させる工程と、レンズシートの周縁部を含む領域に、レンズシートの中心部よりも厚く粘着剤を積層させる工程とを含んでもよい。これにより、レンズシートの中心部における軟質中間層の形態安定性を確保しつつ、周縁部の凹凸の変形追従性を一層向上するレンズシートを効率よく生産できる。
【００１１】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るリアプロジェクション・ディスプレイ８００の構成を示す。リアプロジェクション・ディスプレイ８００は、光学エンジン７００と、鏡６００と、スクリーン５００とを備える。光学エンジン７００から出力された光学像は鏡６００で反射され、スクリーン５００に入射する。スクリーン５００は、入射した光学像を拡散させて観察者側に出射することにより、適切な観察領域を実現する。
【００１４】
図２は、図１のスクリーン５００におけるＡ部の詳細な構成を示す。スクリーン５００は、フレネルレンズ２００、レンチキュラレンズ１００、及び前面板３００を互いに平行に近接あるいは密接して備える。フレネルレンズ２００は、複数のプリズム２０を有し、光学エンジン７００から出射された光の進行方向をプリズム２０によってスクリーン５００とほぼ垂直な方向にそろえる。レンチキュラレンズ１００は、複数のカマボコ状の単レンズ１０を有し、入射した光を単レンズ１０で拡散して出射する。前面板３００は、レンチキュラレンズ１００を保護すると共に、表面に施されたアンチグレア（ＡＧ）処理又は反射防止（ＡＲ）処理により外光の反射を低減する。プリズム２０及び単レンズ１０は、レンズ層における複数の凹凸の一例である。レンチキュラレンズ１００は、フライアイレンズであってもよい。
【００１５】
保持部材４００は、プリズム２０と単レンズ１０とを対向させた状態でフレネルレンズ２００、レンチキュラレンズ１００、及び前面板３００の縁端部を保持する。保持部材４００は、例えば、スクリーン５００の周縁部における上下左右４カ所に設けられる。保持部材４００は、例えばバネ性を有する金属又は樹脂で形成される。尚、スクリーン５００は、本発明における透過型スクリーンの一例である。レンチキュラレンズ１００及びフレネルレンズ２００は、本発明におけるレンズシートの一例である。レンチキュラレンズ１００及びフレネルレンズ２００の一方をレンズシートの一例とした場合、レンチキュラレンズ１００及びフレネルレンズ２００の他方は、本発明における他の光学部材の一例である。レンズシートは、複数のドーム状の単レンズを備えるフライアイレンズシートであってもよい。この場合、複数のドーム状の単レンズは、本発明のレンズ層における複数の凹凸の一例である。レンズシートと対向して設けられる他の光学部材は、スクリーン５００の用途に応じて、フライアイレンズ、レンチキュラレンズ、拡散板、偏光板、位相差板などが用いられる。
【００１６】
図３は、フレネルレンズ２００の平面図を示す。図４は、フレネルレンズ２００の断面図を示す。フレネルレンズ２００は、プリズム２０が同心円状に隙間無く配列されている。また、フレネルレンズ２００の外形はスクリーン５００の用途に応じた縦横比で形成される。例えば、リアプロジェクション・ディスプレイ８００の用途で用いられる場合、図３の横方向と縦方向の比率は、約１６：９である。横方向と縦方向の比率の他の例は、約４：３である。また、フレネルレンズ２００を構成するプリズム２０の高さは、図４に示すように外側に行くほど高く形成される。
【００１７】
図５は、フレネルレンズ２００の構成の第１実施例を示す断面図である。フレネルレンズ２００は、基材２４、レンズ層２６、及び軟質中間層２２を備える。レンズ層２６及び軟質中間層２２はいずれも透明な高分子材料で構成される。例えばレンズ層２６は、紫外線硬化性のウレタンアクリレート樹脂である。また、軟質中間層２２は非紫外線硬化性のアクリル系粘着剤である。基材２４は、透明な高分子材料又は透明なガラスで構成される。レンズ層２６は、フレネルレンズ２００の一面に形成され、複数のプリズム２０を含む。基材２４は、複数のプリズム２０の反対側からレンズ層２６を支持する。軟質中間層２２は、レンズ層２６と基材２４の間に設けられており、レンズ層２６及び基材２４よりも貯蔵弾性率が小さい。このような構成によれば、プリズム２０の先端に外力が加わる場合に、軟質中間層２２が変形してレンズ層２６が撓むことによりプリズム２０の先端の応力が分散される。これにより、プリズム２０の先端の潰れが低減され、レンズの変形防止と破損防止をいずれも高いレベルで満足させることができる。
【００１８】
ここで、軟質中間層２２及びレンズ層２６を構成する高分子材料の貯蔵弾性率は以下の方法で測定する。
・測定機器：動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）
・測定方法：引張り測定
・昇温速度：３℃／分
・引張り速度：１Ｈｚ
・測定温度範囲：−２０〜８０℃
・読み取り方法：各温度における貯蔵弾性率（Ｅ’）を読む。
【００１９】
図２の構成に於いて、レンズ層２６と対向して組み付けられる単レンズ１０の貯蔵弾性率は、少なくとも軟質中間層２２の貯蔵弾性率以上である。あるいは、軟質中間層２２のガラス転移点温度は、単レンズ１０のガラス転移点温度以下である。これにより、透過型スクリーン５００の組立て時又は搬送時に単レンズ１０とレンズ層２６が接触しても、軟質中間層２２の緩衝作用により傷つくことがない。
【００２０】
なお、軟質中間層２２のガラス転移点温度は、レンズ層２６のガラス転移点温度よりも低い。また、軟質中間層２２の貯蔵弾性率は、レンチキュラレンズ１００の貯蔵弾性率よりも低い。これにより、図２に示したように、保持部材４００が、プリズム２０と単レンズ１０を対向させた状態でレンチキュラレンズ１００とフレネルレンズ２００を狭持する場合に、単レンズ１０及びプリズム２０に生じる損傷を低減することができる。
【００２１】
レンズ層２６は軟質中間層２２の一面において複数の領域に分離され、複数の領域のそれぞれは軟質中間層２２に独立して支持されていてもよい。この場合、レンズ層２６の領域毎の動きの自由度が増すので、プリズム２０の先端の潰れが一層低減される。この様な形態の一例を図６に示す。
図６は、フレネルレンズ２００の構成の第２実施例を示す。本実施例は、レンズ層２６において、複数のプリズム２０のそれぞれが独立して軟質中間層２２に支持されている点で前述の第１実施例と異なる。その他の点は第１実施例と同様なので説明を省略する。プリズム２０の谷部は軟質中間層２２に達しており、隣接するプリズム２０同士は互いに分離されている。このような構成によれば、プリズム２０は隣接するプリズム２０に拘束されることなく自由に軟質中間層２２の方向に沈み込むことができる。従って、プリズム２０に局所的な外力が加わった場合におけるレンズ層２６の変形追従性が向上する。これにより、プリズム２０の先端の潰れが一層低減される。
【００２２】
図７は、フレネルレンズ２００の構成の第３実施例を示す。本実施例は、軟質中間層２２の厚みが、フレネルレンズ２００の周縁部においてフレネルレンズ２００の中央部分よりも厚い点で第１実施例と異なる。その他の点は第１実施例と同様なので説明を省略する。本実施例の構成によれば、フレネルレンズ２００の中央部分における軟質中間層２２の形態安定性を確保しつつ、周縁部におけるレンズ層２６の変形追従性を向上することができる。従って、フレネルレンズ２００の周縁部を加圧して保持する場合に、プリズム２０の先端の潰れを一層低減することができる。
【００２３】
図８から図１２は、フレネルレンズ２００の生産方法の第１実施例を示す。本実施例におけるフレネルレンズ２００の生産方法は、軟質樹脂準備工程、充填工程、加圧工程、硬化工程、及び脱型工程を含む。
【００２４】
図８は、本実施例の軟質樹脂準備工程を示す。軟質樹脂準備工程は、基材２４の一方の面に軟質中間層２２を一様な厚さで積層する。基材２４は、フレネルレンズ２００の仕上がりの面積よりも広い面積を有する透明な樹脂板を用いる。基材２４の材質は、ＭＳ等のスチレン系透明樹脂、ポリカーボネート、及びＰＥＴ等である。
【００２５】
軟質中間層２２は、例えば粘着シートの状態で準備された透明なアクリル系粘着剤である。紫外線による硬化が生じない。あるいは他の例として、軟質中間層２２はウレタンアクリレート樹脂等の透明な紫外線硬化性粘着剤であってもよい。軟質中間層２２が紫外線硬化性粘着剤である場合、軟質樹脂準備工程で未硬化の紫外線硬化性樹脂を積層し、後述の硬化工程における紫外線の照射によって、軟質中間層２２に変化する。軟質中間層２２は、以下の物性を満足する。
【００２６】
Ｅ’（貯蔵弾性率）＝０．０１〜１ＭＰａ（１５℃〜４０℃）
Ｔａｎδ（損失正接）＝０．５以下（１５℃〜４０℃、１Ｈｚ、各温度毎に測定）
Ｔｇ（ガラス転移温度）＝−７０〜０℃
なお、Ｔａｎδ＝Ｅ”／Ｅ’（Ｅ’：貯蔵弾性率、Ｅ”：損失弾性率）であり、樹脂の復元しやすさ、及び傷つきやすさを示す。例えばＴａｎδの値が大きいほど、その樹脂は復元しやすく、傷つきにくい。Ｔｇは、Ｔａｎδがピークを形成する温度であり、樹脂の硬さを示す。
【００２７】
アクリル系粘着剤である軟質中間層２２の貯蔵弾性率を低下させるには、軟質中間層２２の架橋密度を低くする方法と、Ｔｇ（ガラス転移点温度）が低い材料を選択する方法とがある。このうち軟質中間層２２の架橋密度を低くするには、例えばカルボキシル基等の官能基を側鎖に有するアクリレート系モノマーを共重合してなる主剤を使用する。官能基の量は、トータルモノマーに対して５％以下、より好ましくは１％以下に調整する。Ｔｇが低い材料を選択する場合には、主剤として２−エチルヘキシルアクリレート系の材料、例えばカルボキシル基等の官能基を側鎖に有するアクリレート系モノマーを共重合してなる共重合体を使用する。前記官能基を有するモノマーの量は、トータルモノマーに対して５％以下、より好ましくは１％以下に調整する。Ｔｇが低い材料を選択する場合には、例えば２−エチルヘキシルアクリレートを共重合してなる共重合体を使用する。架橋剤としては、トリレンジイソシアネート系、又はヘキサメチレンジイソシアネート系の化合物を前記共重合体固形分１００に対して１％以下に配合することにより、貯蔵弾性率が低いアクリル系粘着剤を得ることができる。軟質中間層２２の貯蔵弾性率を低下させる場合、プリズム２０の傷つきにくさが向上する一方で、フレネルレンズ２００における軟質中間層２２の形態安定性が低下する。従って、軟質中間層２２の貯蔵弾性率を調整する場合には、軟質中間層２２の形態安定性と、プリズム２０の傷つきにくさのバランスが最適となるように調整する。プリズム２０の傷つきにくさを定量的に確認する方法については、図１５を参照して後述する。
【００２８】
図９は、本実施例の充填工程を示す。充填工程は、複数のプリズム２０を成形する成形型３０にレンズ用未硬化樹脂２１をディスペンサ４０を用いて未硬化の状態で充填する。レンズ用未硬化樹脂２１は、硬化後の貯蔵弾性率が軟質中間層２２よりも高い硬質紫外線硬化性樹脂の一例である。レンズ用未硬化樹脂２１は、例えばウレタンアクリレート樹脂等の透明な紫外線硬化性樹脂（２Ｐ樹脂）である。本実施例における未硬化状態のレンズ用未硬化樹脂２１は、粘度が高い粘性流体の状態である。レンズ用未硬化樹脂２１がウレタンアクリレート樹脂である場合、硬化後に以下の物性を満足するグレードを準備する。なお、測定条件は上述の軟質中間層２２と同一である。
【００２９】
Ｅ’（貯蔵弾性率）＝５〜２０００ＭＰａ（１５℃〜４０℃）
Ｔａｎδ（損失正接）＝０．０１〜１．２（１５℃〜４０℃、１Ｈｚ、各温度毎に測定）
Ｔｇ（ガラス転移温度）＝１５〜６０℃
【００３０】
図１０は、本実施例の加圧工程を示す。加圧工程は、基材２４の軟質中間層２２が積層された面をレンズ用未硬化樹脂２１に密着させた状態で、基材２４を成形型３０に対して加圧する。例えば、成形型３０の上面から基材２４の上面までの距離がフレネルレンズ２００におけるプリズム２０の谷部から基材２４の裏面までの距離になるようにロール４２の高さを調節した状態で、基材２４の一端から他端に向けてロール４２を移動させる。尚、加圧工程は、成形型３０の周りを減圧した真空槽の内部で行う。これによりレンズ用未硬化樹脂２１が気泡を抱き込むことがなく、成形型３０のキャビティの全体に確実に充填される。また、成形型３０におけるプリズム２０のキャビティの外側には、流れ止め３２が形成されている。流れ止め３２は、加圧工程において基材２４の範囲からはみ出す余分なレンズ用未硬化樹脂２１を受け止める。
【００３１】
図１１は、本実施例の硬化工程を示す。硬化工程は大気圧下で行う。硬化工程は、加圧工程後に基材２４側から紫外線を照射することにより、レンズ用未硬化樹脂２１を硬化させる。紫外線の照射には紫外線ランプ４４を用いる。基材２４の上方からレンズ用未硬化樹脂２１を硬化させる為に十分な時間だけ紫外線ランプ４４を発光させる。レンズ用未硬化樹脂２１は硬化後にレンズ層２６になる。尚、軟質中間層２２の材料として紫外線硬化性粘着剤を用いる場合、図１０に示した加圧工程の前に、軟質樹脂準備工程において基材２４の一面に積層された未硬化の紫外線硬化性粘着剤に対して紫外線を照射することによって、紫外線硬化性粘着剤を硬化させてもよい。この場合、加圧工程の段階で既に、紫外線硬化性粘着剤の硬化が完了して軟質中間層２２に変化しているので、加圧工程時の圧力に対して軟質中間層２２の形状が安定的に保持される。
【００３２】
図１２は、本実施例の脱型工程を示す。脱型工程は、基材２４、軟質中間層２２、及びレンズ層２６を成形型３０から離脱させる。この場合、基材２４の一端から他端に向けて基材２４を撓ませながら脱型させる。脱型後、スクリーン５００に使用する範囲を切り出すことにより、フレネルレンズ２００が完成する。以上の生産方法によれば、硬質紫外線硬化樹脂からなるプリズム２０の先端の潰れが少ないフレネルレンズ２００を効率よく生産できる。
【００３３】
図１３及び図１４は、フレネルレンズ２００の生産方法の第２実施例を示す。本実施例の生産方法によれば、図７で説明したフレネルレンズ２００の構成の第３実施例を生産することができる。本実施例に係るフレネルレンズ２００の生産方法は、軟質樹脂準備工程、充填工程、加圧工程、硬化工程、及び脱型工程を含む。このうち、軟質樹脂準備工程と加圧工程が前述の実施例と異なる。
【００３４】
図１３は、本実施例における軟質樹脂準備工程を示す。本実施例の軟質樹脂準備工程は、基材２４の一方の面における、フレネルレンズ２００の中心部を含む領域に、アクリル系粘着剤である軟質中間層２２を一様な厚さで積層させる工程と、フレネルレンズ２００の周縁部を含む領域に、フレネルレンズ２００の中心部よりも厚く軟質中間層２２を積層させる工程とを含む。例えば、粘着シートの状態で準備された軟質中間層２２を基材２４の全体に一様な厚さで積層し、その後、フレネルレンズ２００の周縁部を含む領域に部分的に軟質中間層２２をさらに積層させる。充填工程は、第１実施例の充填工程（図９）と同様なので説明を省略する。
【００３５】
図１４は、本実施例における加圧工程を示す。本実施例の加圧工程は、フレネルレンズ２００の周縁部を含む領域において、中心部よりも厚く軟質中間層２２が積層した基材２４を、第１実施例の加圧工程（図１０）と同様の方法で成形型３０に対して加圧する。以後の工程は、第１実施例の硬化工程（図１１）、及び脱型工程（図１２）と同様なので説明を省略する。本実施例の生産方法によれば、図７に示した第３実施例のフレネルレンズ２００、即ち軟質中間層２２の厚みがフレネルレンズ２００の周縁部において、中央部分よりも厚いフレネルレンズ２００を効率よく生産することができる。即ち、軟質中間層２２の形態安定性を確保しつつ、周縁部のプリズム２０の変形追従性を一層向上するフレネルレンズ２００を効率よく生産できる。
【００３６】
図１５は、軟質中間層２２の効果を定量的に確認する方法の一例を示す。本実施例では、２枚のガラス板４６の間に、フレネルレンズ２００のプリズム２０とレンチキュラレンズ１００の単レンズ１０を密着させた状態で、全体を水平に保持する。次に、上側のガラス板４６の上面から下方に荷重をかける。この場合、ガラス板４６の平行度を確保しながらガラス板４６の全体に均等に荷重をかけることが望ましい。例えば、ガラス板４６の上面の四隅に均等な重りを載せることにより、レンチキュラレンズ１００及びフレネルレンズ２００の全体に均等に荷重をかける。ガラス板４６にかける荷重を徐々に大きくすると、フレネルレンズ２００のプリズム２０がレンチキュラレンズ１００から受ける外力が拡大し、やがて目視で確認できる程度の潰れがプリズム２０の先端に発生する。プリズム２０の先端に目視で確認できる潰れが発生する最小の荷重を測定することにより、外力に対するプリズム２０の先端の潰れにくさを定量的に判断することができる。
【００３７】
フレネルレンズ２００における軟質中間層２２の厚さと貯蔵弾性率を決定する場合には、両者の値を様々に変化させたサンプルを作成し、軟質中間層２２の形態安定性と、プリズム２０の傷つきにくさのバランスがとれたサンプルを選択することによって行う。なお、フレネルレンズ２００のレンズ層２６に対向させる光学部材は、スクリーン５００において実際に組み付けられる光学部材を用いる。従って、本実施例のレンチキュラレンズ１００の他にも、フライアイレンズ、拡散板、偏光板、及び位相差板などが想定される。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、レンズ層の凸部の先端に外力が加わる場合に、軟質中間層が変形することにより応力を分散することができる。これにより、凸部の先端の潰れが低減され、レンズの変形防止と破損防止をいずれも高いレベルで満足させることができる。
【００３９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態に係るリアプロジェクション・ディスプレイ８００の構成を示す図である。
【図２】図１に示したスクリーン５００のＡ部拡大図である。
【図３】フレネルレンズ２００の平面図を示す図である。
【図４】フレネルレンズ２００の断面図を示す図である。
【図５】フレネルレンズ２００の構成の第１実施例を示す部分断面図である。
【図６】フレネルレンズ２００の構成の第２実施例を示す部分断面図である。
【図７】フレネルレンズ２００の構成の第３実施例を示す部分断面図である。
【図８】フレネルレンズ２００の生産工程の一例を示す図である。
【図９】フレネルレンズ２００の生産工程の一例を示す図である。
【図１０】フレネルレンズ２００の生産工程の一例を示す図である。
【図１１】フレネルレンズ２００の生産工程の一例を示す図である。
【図１２】フレネルレンズ２００の生産工程の一例を示す図である。
【図１３】フレネルレンズ２００の生産工程の他の例を示す図である。
【図１４】フレネルレンズ２００の生産工程の他の例を示す図である。
【図１５】軟質中間層２２の効果を確認する方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  単レンズ、２０  プリズム、２１  レンズ用未硬化樹脂、２２  軟質中間層、２４  基材、２６  レンズ層、３０  成形型、３２  流れ止め、３４  ディスペンサ、４０  ディスペンサ、４２  ロール、４４  紫外線ランプ、４６  ガラス板、１００  レンチキュラレンズ、２００  フレネルレンズ、３００  前面板、４００  保持部材、５００  スクリーン、６００  鏡、７００  光学エンジン、８００  リアプロジェクション・ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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