(57)【要約】【課題】本発明は、製造効率に優れ、低コストのレンズシートおよびその製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】屈折率がｎ１の樹脂基板上の片側に入射面となるフレネルレンズと、その反対側の樹脂基板に出射面となる凸シリンドリカルレンズの逆形状の凹シリンドリカルレンズとを形成し、その凹シリンドリカルレンズの凹部に屈折率ｎ２の樹脂材料を充填してしてなる平坦面に、前記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層が形成されて、その遮光層を介して、光拡散層または光拡散板が積層された一体構成からなり、前記屈折率がｎ２＞ｎ１の関係を満たすことを特徴とするレンズシ−トおよびその製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率がｎ１の樹脂基板上の片側に入射面となるフレネルレンズと、その反対側の樹脂基板に出射面となる凸シリンドリカルレンズの逆形状の凹シリンドリカルレンズとを形成し、その凹シリンドリカルレンズの凹部に屈折率ｎ２の樹脂材料を充填してしてなる平坦面に、前記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層が形成されて、その遮光層を介して、光拡散層または光拡散板が積層された一体構成からなり、前記屈折率がｎ２＞ｎ１の関係を満たすことを特徴とするレンズシ−ト。
【請求項２】
請求項１記載のレンズシ−トの製造方法であって、
フレネルレンズ成形用金型を円筒形に巻き付けたロール金型を、シリンダー状の凹シリンドリカルレンズ成形用金型に対向して配置し、その金型間に、屈折率ｎ１の樹脂材料を溶融押し出し、屈折率ｎ１の樹脂基板の表裏にレンズ形状を転写賦形して入射面となるフレネルレンズ形状と、出射面となる凹シリンドリカルレンズ形状を一体に成形して形成する工程と、
前記凹シリンドリカルレンズの凹部に、屈折率ｎ２の樹脂材料を充填する工程と、
前記屈折率ｎ２の樹脂材料を充填してなる平坦面に前記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層を形成する工程と、前記遮光層を介して光拡散層もしくは光拡散板を積層する工程と、
からなることを特徴とするレンズシートの製造方法。
【請求項３】
前記ブラックストライプ状の遮光層を印刷法により形成することを特徴とする請求項２に記載のレンズシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂基板の表裏にフレネルレンズと凹シリンドリカルレンズを一体に成形され、ブラックストライプ状の遮光層を介して光拡散層もしくは光拡散板を積層してなる、製造効率に優れ、低コストの背面投射型画像表示装置などに使用するレンズシートおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、背面投射型画像表示装置などに使用する光学シートは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの２枚のレンズシートを組み合わせた構成のものである。例えば、特許文献１で提案されてい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の２枚のレンズシートを組み合わせた構成の光学シートは、第５図に示すように、フレネル光学シート１０１のレンズ面１０２とレンチキュラ光学シート１０３のシリンドリカルレンズ面１０４とを対向させた状態で、それら両シート１０１，１０３を光学接着剤１０５により相互に接着させて一体化した構造のものである。
【０００３】
下記に特許文献を記す。
【特許文献１】特開２００２−２５０９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、フレネルレンズおよびレンチキュラーレンズのレンズ面同士を貼り合わせるには、レンズ間の距離を面全域で、一定の距離に保持する必要がある。そのため、非常に複雑な操作を必要とする上、形状が複雑なため、接着部分に気泡が混入し易いなどの問題点がある。製造効率が悪く、その結果、光学シートのコスト上昇を招く問題があった。さらに、
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、製造効率に優れ、低コストの光学シートおよびその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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、
屈折率がｎ１の樹脂基板上の片側に入射面となるフレネルレンズと、その反対側の樹脂基板に出射面となる凸シリンドリカルレンズの逆形状の凹シリンドリカルレンズとを形成し、その凹シリンドリカルレンズの凹部に屈折率ｎ２の樹脂材料を充填してしてなる平坦面に、前記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層が形成されて、その遮光層を介して、光拡散層または光拡散板が積層された一体構成からなり、前記屈折率がｎ２＞ｎ１の関係を満たすことを特徴とするレンズシ−トである。
【０００６】
請求項２の発明は、
請求項１記載のレンズシ−トの製造方法であって、
フレネルレンズ成形用金型を円筒形に巻き付けたロール金型を、シリンダー状の凹シリンドリカルレンズ成形用金型に対向して配置し、その金型間に、屈折率ｎ１の樹脂材料を溶融押し出し、屈折率ｎ１の樹脂基板の表裏にレンズ形状を転写賦形して入射面となるフレネルレンズ形状と、出射面となる凹シリンドリカルレンズ形状を一体に成形して形成する工程と、
前記凹シリンドリカルレンズの凹部に、屈折率ｎ２の樹脂材料を充填する工程と、
前記屈折率ｎ２の樹脂材料を充填してなる平坦面に前記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層を形成する工程と、前記遮光層を介して光拡散層もしくは光拡散板を積層する工程と、
からなることを特徴とするレンズシートの製造方法である。
【０００７】
請求項３の発明は、
前記ブラックストライプ状の遮光層を印刷法により形成することを特徴とする請求項２に記載のレンズシートの製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のレンズシートおよびその製造方法によれば、押し出し成形法により樹脂基板の表裏にフレネルレンズと凹シリンドリカルレンズを一体に成形して作製することにより、製造効率に優れる安価なレンズシートおよびその製造方法を提供できる。そして、本発明のレンズシートは背面投射型画像表示装置などに好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明のレンズシートおよびその製造方法の一実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明のレンズシートの一実施例を示す構造断面図である。屈折率ｎ１の樹脂基板２上にフレネルレンズ１が形成され、反対の面に凹シリンドリカルレンズ３が形成されている。この凹シリンドリカルレンズ３の凹部には屈折率ｎ２の樹脂が充填されて満たされた平坦面に上記凹シリンドリカルレンズの集光領域を開口部とし、開口部以外の領域にブラックストライプ状の遮光層４が印刷により形成されて、その遮光層を介して、光拡散層もしは光拡散板５が積層された一体構成からなり、屈折率がｎ２＞ｎ１の関係を満たすことを特徴とするレンズシ−ト６である。おり、これにブラックストライプがされた拡散板が接着されている。このような構成でレンズシート６が形成される。このレンズシート６はフレネルレンズ１および凹シリンドリカルレンズ２付き樹脂板６Ａおよびブラックストライプ状の遮光層４付き拡散板６Ｂから構成される。
【００１０】
このレンズシートへの光線の流れを同図１に示す。背面投射型画像表示装置のレンズからの光７はレンズシートのフレネル面１に入射する。その光はフレネル面１で屈折する。その光８は凹シリンドリカルレンズ３に平行に入射する。レ凹シリンドリカルレンズ３で集光された光８はブラックストライプ状の遮光層４に設けた開口部で焦点を結ぶ。この光９は開口部を通過後、光拡散層もしは光拡散板５で拡散して通過した光１０は空気中でさらに広がり、観察者の眼に届く。
【００１１】
図２に本発明のレンズシートの製造方法を示す。はじめに、フレネルレンズ用金型を準備する。同図（ａ）に示すように、この金型は、例えば厚さが数ｍｍの厚さで、ロール形状にすることが可能である平板金型１１を準備する。金型は金属でも樹脂でもかまわない。
【００１２】
次に、同図（ｂ）のように、フレネル用金型をロール形状に加工する。例えば、円柱状に巻いてロール金型１２を準備する。
【００１３】
引き続き、同図（ｃ）に示すように、これとは別にシリンダー形状の凹シリンドリカルレンズ用金型１３を準備する。金型１２と金型１３を対向させて配置する。押し出し機から押し出された溶融状態の樹脂基板１４をローラー１５の上に載せて金型１３と金型１２の間に挿入する。
【００１４】
押し出し成形後、同図（ｄ）に示すように、フレネルレンズと凹シリンドリカルレンズが表裏に同時に成形された樹脂基板１８（図１に示す６Ａ）を得ることができる。
【００１５】
フレネルレンズおよび凹シリンドリカルレンズ付き樹脂板６Ａと光拡散板６Ｂの密着方法について図３に示す。はじめに、同図（ａ）に示すように、ブラックストライプ状遮光層２１が形成された拡散板２０を準備する。ここで、ブラックストライプ状遮光層２１は印刷などの方法で形成する。この遮光層を形成するブラックは墨材などを用いる。さらに、後ほど用いる光学接着材と反応しない材料が好ましい。
【００１６】
次に、同図（ｂ）に示すように、押し出し成形して得られるフレネルレンズおよび凹シリンドリカルレンズ付き樹脂板１８の凹シリンドリカルレンズの凹部に屈折率ｎ２の樹脂材料からなる光学接着剤２２を塗布して充填する。ここで、この光学接着剤２２の屈折率ｎ２は樹脂基板の屈折率ｎ１よりも大きい。同図（ｃ）に示すように、この光学接着剤２２面に、拡散板２０を貼り付ける。貼り付けるとき、ブラックストライプ状遮光層が形成されている面を光学接着剤２２の面に向かい合わせる。
【００１７】
同図（ｄ）に示すように、例えば、上下から圧縮させて、レンズシートを得ることができる。ローラー２５上を移動させて、上下をローラー２６Ａ、２６Ｂで圧縮させながら通し、レンズシートを得てもよい。このようにして、同図（ｄ）に示すように、フレネルレンズおよび凹シリンドリカルレンズ付き樹脂板１８に光拡散板を積層した一体型レンズシート３０を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のレンズシートの一例を示す模式断面図である。
【図２】本発明のレンズシートの製造方法の一例を説明する模式断面図である。
【図３】本発明のレンズシートにおける表裏にフレネルレンズと凹シリンドリカルレンズが形成された樹脂基板と光拡散板との密着方法の一例を説明する模式断面図である。
【図４】従来のレンズシートの一例を示す模式断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１・・・フレネルレンズ
２・・・屈折率ｎ１の樹脂材料からなる樹脂基板凹シリンドリカルレンズ
３・・・屈折率ｎ２の樹脂材料
４、２１・・・ブラックストライプ状遮光層
５、・・・光拡散板
６、３０・・・レンズシート
６Ａ、１８・・・表裏にフレネルレンズと凹シリンドリカルレンズが形成された樹脂基板７、８、９、１０・・・光
１１・・・フレネルレンズ用金型
１２・・・フレネルレンズ用ロール金型
１３・・・シリンダー状凹シリンドリカルレンズ用金型
１４・・・溶融状態の押し出しシート状の屈折率ｎ１の樹脂基板
１５、２５・・・搬送ローラー
１６、１７・・・搬送方向
２２・・・屈折率ｎ２の樹脂材料からなる光学接着剤層
２６・・・一対のプレスローラー
１０１・・・フレネル光学シート
１０２・・・フレネルレンズ面
１０３・・・レンチキュラー（凸状シリンドリカル）光学シート
１０４・・・レンチキュラー（凸状シリンドリカル）レンズ面
１０５・・・光学接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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