(57)【要約】【課題】容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができる。【解決手段】本発明のフレネルレンズシート１０は、基材１２と、基材１２上に形成されたフレネルレンズ部１１とを備えている。フレネルレンズ部１１は、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂からなっている。モザイク模様を有する透明体１を介して紫外線ＵＶまたは電子線ＥＢを照射することによって、フレネルレンズ部１１に、前記モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が形成されている。【選択図】図２
2008224736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレネルレンズシートにおいて、
基材と、
基材上に形成されたフレネルレンズ部とを備え、
フレネルレンズ部に、紫外線硬化樹脂からなるブランクに対してモザイク模様を有する透明体を介して紫外線を照射するか、または電子線硬化樹脂からなるブランクに対してモザイク模様を有する透明体を介して電子線を照射することによって、前記モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部が形成されたことを特徴とするフレネルレンズシート。
【請求項２】
フレネルレンズ部のうち、硬化低下部と、それ以外の部分との間で、ナトリウムＤ線に対する屈折率の差が生じ、
この屈折率の差は、０．０２以上であることを特徴とする請求項１記載のフレネルレンズシート。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載のフレネルレンズシートと、
フレネルレンズシートの観察者側に設けられ、フレネルレンズ側にレンチキュラーレンズ部を有し、フレネルレンズシートを通過した光を拡散させる光拡散シートと、
を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項４】
請求項３記載の透過型スクリーンと、
当該透過型スクリーンを取り付ける枠体と、
を備えたことを特徴とする背面投射型映像表示装置。
【請求項５】
基材と、基材上に形成されたフレネルレンズ部とを備えるとともに、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂からなるブランクを準備するブランク準備工程と、
前記ブランクに、照射部からモザイク模様を有する透明体を介して、紫外線または電子線を照射することによって、前記ブランクに、モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部を形成する硬化低下部形成工程と、
を備えたことを特徴とするフレネルレンズシート製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「こすれ」と「モアレ」の問題を解決するフレネルレンズシート、透過型スクリーン、背面投射型映像表示装置およびフレネルレンズシート製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１に示すように、一般的に、透過型スクリーン３０は、フレネルレンズシート１０と、フレネルレンズシート１０の観察者側に設けられ、フレネルレンズシート１０を通過した光を拡散させるレンチキュラーレンズシート２０とを備えている。
【０００３】
また、図１２に示すように、フレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とが接触する部分Ｂでは、輸送中の振動等によりフレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１１とレンチキュラーレンズシート２０とが互いにこすれ合う。このため、レンチキュラーレンズシート２０によりフレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１１の一部が部分的に削り取られてその形状が破壊され、映像光をゆがませる現象が発生しやすいという問題がある（いわゆる、「こすれ」）。
【０００４】
また、図１１および図１２に示すフレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とを備えた透過型スクリーン３０においては、フレネルレンズシート１０およびレンチキュラーレンズシート２０を透過する映像光に明暗の縞が生じることによってモアレが発生するという問題がある（いわゆる、「モアレ」）。とりわけ、液晶やＤＭＤのような単光源によって光を照射する場合には、この「モアレ」が顕著である。
【０００５】
上述した「こすれ」を改善する方法としては、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、ハードコート剤、またはハードコート剤とシリコンオイルを塗布するものなどが知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、上述した「モアレ」を改善する方法としては、フレネルレンズシ−トとレンチキュラーレンズシートとの配置関係を、屈折率を考慮したうえで調整する方法などがしられている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−２５０２９１号
【特許文献２】特開平６−２６６００９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これらの従来の方法では手間とコストがかかってしまう。また、これらの従来の方法の各々では、「こすれ」や「モアレ」の問題を同時に解決することができない。
【０００８】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができるフレネルレンズシート、透過型スクリーン、背面投射型映像表示装置およびフレネルレンズシート製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、フレネルレンズシートにおいて、基材と、基材上に形成されたフレネルレンズ部とを備え、フレネルレンズ部に、紫外線硬化樹脂からなるブランクに対してモザイク模様を有する透明体を介して紫外線を照射するか、または電子線硬化樹脂からなるブランクに対してモザイク模様を有する透明体を介して電子線を照射することによって、前記モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部が形成されたことを特徴とするフレネルレンズシートである。
【００１０】
このような構成により、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができるフレネルレンズシートを得ることができる。
【００１１】
本発明は、フレネルレンズ部のうち、硬化低下部と、それ以外の部分との間で、ナトリウムＤ線に対する屈折率の差が生じ、この屈折率の差が、０．０２以上であることを特徴とするフレネルレンズシートである。
【００１２】
本発明は、上述のフレネルレンズシートと、フレネルレンズシートの観察者側に設けられ、フレネルレンズ側にレンチキュラーレンズ部を有し、フレネルレンズシートを通過した光を拡散させる光拡散シートと、を備えたことを特徴とする透過型スクリーンである。
【００１３】
このような構成により、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができる透過型スクリーンを得ることができる。
【００１４】
本発明は、上述の透過型スクリーンと、当該透過型スクリーンを取り付ける枠体と、を備えたことを特徴とする背面投射型映像表示装置である。
【００１５】
このような構成により、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができる背面投射型映像表示装置を得ることができる。
【００１６】
本発明は、基材と、基材上に形成されたフレネルレンズ部とを備えるとともに、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂からなるブランクを準備するブランク準備工程と、前記ブランクに、照射部からモザイク模様を有する透明体を介して、紫外線または電子線を照射することによって、前記ブランクに、モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部を形成する硬化低下部形成工程と、を備えたことを特徴とするフレネルレンズシート製造方法である。
【００１７】
このような構成により、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができるフレネルレンズシート製造方法を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、フレネルレンズ部に、モザイク模様の部分的に硬化度の低下した硬化低下部を形成することによって、容易かつ低コストで、「こすれ」と「モアレ」の問題を同時に解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るフレネルレンズシート１０の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図８は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、フレネルレンズシート１０は、基材１２と、基材１２上に形成されたフレネルレンズ部１１とからなっている。また、このフレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１１は、紫外線硬化樹脂から構成されている。
【００２１】
また、フレネルレンズシート１０のフレネルレンズ部１１には、紫外線硬化樹脂からなるブランク１０ａに対して、モザイク模様を有する透明フィルム（透明体）１を介して紫外線ＵＶを照射することによって、当該モザイク模様に対応して部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が形成されている（図２および図３参照）。なお、図３で示した硬化低下部５は、実際に視認することができない。
【００２２】
フレネルレンズ部１１のうち、硬化低下部５と、それ以外の部分５ａとの間で（図３参照）、ナトリウムＤ線に対する屈折率の差が生じるが、この屈折率の差は、０．０２以上であることが好ましい。これは、ナトリウムＤ線に対する屈折率の差が０．０２より小さいと、光の屈折作用の差が十分ではなく、後述のように「モアレ」を十分に低減することができないためである。
【００２３】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００２４】
まず、基材１２と、基材１２に隣接して形成され、紫外線硬化樹脂からなるフレネルレンズ部１１ａとを備えたブランク１０ａを準備する（ブランク準備工程）（図４（ａ）（ｂ）参照）。
【００２５】
具体的には、図４（ａ）に示すように、フレネルレンズのメス型６に、紫外線硬化樹脂３を流し込む。その後、図４（ｂ）に示すように、フレネルレンズ部１１ａの上方端部を基材１２で覆い、密封する。このことによって、メス型６内に収容されたフレネルレンズ部１１ａ（紫外線硬化樹脂３）と、当該フレネルレンズ部１１ａを上方から覆う基材１２とからなるブランク１０ａが準備される。
【００２６】
ところで、基材１２の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ＭＳ樹脂（アクリルスチレン共重合体）などを用いることができる。また、基材１２の材料として、紫外線硬化樹脂を用いることもでき、この場合には、フレネルレンズ部１１ａだけでなく、基材１２の厚みにも対応した形状からなるメス型（図示せず）に紫外線硬化樹脂３を流し込んで硬化させるだけでブランク１０ａを得ることができる。
【００２７】
次に、モザイク模様を有する透明フィルム（透明体）１を、ブランク１０ａ上方に配置する（透明体配置工程）（図２参照）。なお、このようなモザイク模様は、透明フィルム１にマジック等の筆記具によってモザイク模様を描くことによって形成することができる。
【００２８】
次に、モザイク模様を有する透明フィルム１を介して、紫外線照射部５１から紫外線ＵＶをブランク１０ａに照射する（図２参照）。このことによって、透明フィルム１のモザイク模様を介して紫外線ＵＶが照射される箇所での紫外線硬化樹脂の架橋度および硬化速度と、当該モザイク模様を介さずに紫外線ＵＶが照射される箇所での紫外線硬化樹脂の架橋度および硬化速度に、違いを発生させることができる。このため、ブランク１０ａのフレネルレンズ部１１ａに、透明フィルム１に描かれたモザイク模様に対応した、部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が形成され（硬化低下部形成工程）、本発明によるフレネルレンズシート１０が生成される（図２および図３参照）。
【００２９】
以上のように、モザイク模様を有する透明フィルム１を介して、紫外線ＵＶをブランク１０ａに照射することによって、当該モザイク模様に対応した部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が、フレネルレンズシート１０に形成される。このため、フレネルレンズシート１０は、ばねのような弾性を有することができる。この結果、フレネルレンズシート１０と、フレネルレンズシート１０に隣接して配置される部材、例えばレンチキュラーレンズシート２０とが互いにこすれあっても、フレネルレンズシート１０は、この硬化低下部５を介して湾曲することができる。このため、フレネルレンズシート１０が全体として硬性材料からなる場合に比べて、「こすれ」が発生することを防止することができる。
【００３０】
また、上述のように、透明フィルム１のモザイク模様を介して紫外線ＵＶが照射される箇所における紫外線硬化樹脂の架橋度および硬化速度と、当該モザイク模様を介さずに紫外線ＵＶが照射される箇所における紫外線硬化樹脂の架橋度および硬化速度には、違いが発生する。このため、フレネルレンズシート１０の屈折率に、透明フィルム１のモザイク模様に対応した分布を持たせることができる。従って、透明フィルム１に描かれるモザイク模様を適宜調整することによって、「モアレ」を低減するのに適した屈折率の分布を持つフレネルレンズシート１０を得ることができる。
【００３１】
ところで、上述のように、「こすれ」や「モアレ」を効率よく低減するには均一なモザイク模様を有する透明フィルム１を用いることが適当であるが（図３参照）、目的に応じて、キャラクターや縦縞等さまざまな模様を有する透明フィルム１を用いてもよい。例えば、レンズ型に存在する汚れやムラを補完するような模様をつけることで、フレネルレンズシート１０のレンズとしての均一性を向上させることができる。
【００３２】
なお、上述したフレネルレンズシート１０は、透過型スクリーン３０に用いることができる。すなわち、図５（ａ）に示すように、上述したフレネルレンズシート１０と、当該フレネルレンズシート１０の観察者側に設けられ、フレネルレンズ１０側にレンチキュラーレンズ部２１を有し、フレネルレンズシート１０を通過した光を拡散させるレンチキュラーレンズシート（光拡散シート）２０とによって、透過型スクリーン３０を構成することができる。
【００３３】
このとき、レンチキュラーレンズシート２０には、フレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とが離れることにより引き起こされる画像のボケを解消するために、フレネルレンズシート１０に沿うように反りが付けられている。そして、このことによって、フレネルレンズシート１０とレンチキュラーレンズシート２０とが互いに密に接触された状態となるようになっている。
【００３４】
なお、レンチキュラーレンズシート２０は、図５（ａ）および図６に示すように、フレネルレンズシート１０側の表面にレンチキュラーレンズ部２１が形成され、フレネルレンズシート１０側とは反対側の平坦な表面にブラックストライプ２２が形成されている。また、図５（ａ）に示すように、レンチキュラーレンズ部２１のフレネルレンズシート１０側とは反対側の表面には、レンチキュラーレンズ部２１を支持する支持板２３が設けられている。
【００３５】
ところで、レンチキュラーレンズシート２０としては、図７および図８に示すように、フレネルレンズシート１０側の表面にレンチキュラーレンズ部２１が形成され、フレネルレンズシート１０側とは反対側の表面に凸状のブラックストライプ２２が形成されているものを用いても良い。
【００３６】
なお、上記では、光拡散シートとして、図５（ａ）および図６に示すように、フレネルレンズシート１０側の表面にレンチキュラーレンズ部２１が形成され、フレネルレンズシート１０側とは反対側の平坦な表面にブラックストライプ２２が形成されるとともに、レンチキュラーレンズ部２１を支持する支持板２３が設けられたものや、図７および図８に示すように、レネルレンズシート１０側の表面にレンチキュラーレンズ部２１が形成され、フレネルレンズシート１０側とは反対側の表面に凸状のブラックストライプ２２が形成されているものを用いて説明したが、これに限らず、フレネルレンズ１０側にレンチキュラーレンズ部２１を有し、フレネルレンズシート１０を通過した光を拡散させるものであればよい。
【００３７】
また、図５（ｂ）に示すように、このような透過型スクリーン３０と、透過型スクリーン３０を取り付ける枠体４１と、透過型スクリーン３０に光を照射するプロジェクターなどの光源（図示せず）とを有する、背面投射型映像表示装置４０を形成することができる。
【００３８】
第２の実施の形態
次に図９および図１０（ａ）（ｂ）により本発明の第２の実施の形態について説明する。図９および図１０（ａ）（ｂ）に示す第２の実施の形態は、紫外線硬化樹脂からなるフレネルレンズシート１０を用いる代わりに、電子線硬化樹脂からなるフレネルレンズシート１０を用いたものである。また、紫外線照射部５１の代わりに電子線照射部５２を用いたものである。その他は、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００３９】
図９および図１０（ａ）（ｂ）に示す第２の実施の形態において、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４０】
このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００４１】
まず、基材１２と、基材１２に隣接して形成され、電子線硬化樹脂からなるフレネルレンズ部１１ａとを備えたブランク１０ａを準備する（ブランク準備工程）（図１０（ａ）（ｂ）参照）。
【００４２】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、フレネルレンズのメス型６に、電子線硬化樹脂３’を流し込む。その後、図１０（ｂ）に示すように、フレネルレンズ部１１ａの上方端部を基材１２で覆い、密封する。このことによって、メス型６内に収容されたフレネルレンズ部１１ａ（電子線硬化樹脂３’）と、当該フレネルレンズ部１１ａを上方から覆う基材１２とからなるブランク１０ａが準備される。
【００４３】
次に、モザイク模様を有する透明フィルム１を、ブランク１０ａ上方に配置する（透明体配置工程）（図９参照）。
【００４４】
次に、モザイク模様を有する透明フィルム１を介して、電子線照射部５２から電子線ＥＢをブランク１０ａに照射する（図９参照）。このことによって、透明フィルム１のモザイク模様を介して電子線ＥＢが照射される箇所での電子線硬化樹脂の架橋度および硬化速度と、当該モザイク模様を介さずに電子線ＥＢが照射される箇所での電子線硬化樹脂の架橋度および硬化速度に、違いを発生させることができる。このため、ブランク１０ａのフレネルレンズ部１１ａに、透明フィルム１に描かれたモザイク模様に対応した、部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が形成され（硬化低下部形成工程）、本発明によるフレネルレンズシート１０が生成される（図３および図９参照）。
【００４５】
このように、モザイク模様を有する透明フィルム１を介して、電子線ＥＢをブランク１０ａに照射することによって、当該モザイク模様に対応した部分的に硬化度の低下した硬化低下部５が、フレネルレンズシート１０に形成される。このため、フレネルレンズシート１０は、ばねのような弾性を有することができる。この結果、フレネルレンズシート１０に隣接して配置される部材によって、「こすれ」が発生することを防止することができる。
【００４６】
また、上述のように、透明フィルム１のモザイク模様を介して電子線ＥＢが照射される箇所における電子線硬化樹脂の架橋度および硬化速度と、当該モザイク模様を介さずに電子線ＥＢが照射される箇所における電子線硬化樹脂の架橋度および硬化速度には、違いが発生する。このため、フレネルレンズシート１０の屈折率に、透明フィルム１のモザイク模様に対応した分布を持たせることができる。従って、透明フィルム１に描かれるモザイク模様を適宜調整することによって、「モアレ」を低減するのに適した屈折率の分布を持つフレネルレンズシート１０を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるフレネルレンズシートを示す概略断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるフレネルレンズシート製造方法の硬化低下部形成工程を示す概略断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるモザイク模様を有する透明体とフレネルレンズシートとを示す概略斜視図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるフレネルレンズシート製造方法のブランク準備工程を示す概略断面図。
【図５】本発明の第１の実施の形態による透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置を示す構成図。
【図６】本発明の第１の実施の形態による透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシートの一例を拡大した斜視図。
【図７】本発明の第１の実施の形態による透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシートの別の例を示す斜視図。
【図８】本発明の第１の実施の形態による透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシートの別の例を拡大した拡大斜視図。
【図９】本発明の第２の実施の形態によるフレネルレンズシート製造方法の硬化低下部形成工程を示す概略断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるフレネルレンズシート製造方法のブランク準備工程を示す概略断面図。
【図１１】一般的な透過型スクリーンを示す構成図。
【図１２】一般的な透過型スクリーンにおける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関係を示す構成図。
【符号の説明】
【００４８】
１      透明体
５      硬化低下部
１０    フレネルレンズシート
１０ａ  ブランク
１１    フレネルレンズ部
１２    基材
２０    レンチキュラーレンズシート
２１    レンチキュラーレンズ部
３０    透過型スクリーン
ＵＶ    紫外線
ＥＢ    電子線
【図１】
2008224736.tif 000003
【図２】
2008224736.tif 000004
【図３】
2008224736.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008224736.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008224736.tif 000012
【図１１】
2008224736.tif 000013
【図１２】
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