(57)【要約】【課題】より薄い膜かつ高い透明度で、どの方向から見ても鮮明な立体感が得られる立体用多重複合レンズシートを提供する。【解決手段】立体用多重複合レンズシートは、互いに模様が異なる第１凸レンズと第２凸レンズが交差反復配列されたレンズアレイ層と、前記レンズアレイ層の下部に形成された焦点距離調整用透明樹脂層と、前記焦点距離調整用透明樹脂層の下部に形成され、３次元的立体でイメージが観察される立体層と、を含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに模様が異なる第１凸レンズと第２凸レンズが交差反復配列されたレンズアレイ層と、
前記レンズアレイ層の下部に形成された焦点距離調整用透明樹脂層と、
前記焦点距離調整用透明樹脂層の下部に形成され、３次元的立体でイメージが観察される立体層と、を含むことを特徴とする立体用多重複合レンズシート。
【請求項２】
前記第１凸レンズおよび前記第２凸レンズは、非球面形態であることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項３】
前記第１凸レンズは円形凸レンズであり、前記第２凸レンズは四角凸レンズであることを特徴とする請求項２に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項４】
前記レンズアレイ層、前記焦点距離調整用透明樹脂層及び前記立体層の各々は、互いに異なる成分の樹脂で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項５】
前記レンズアレイ層の上部に形成された第１樹脂コーティング層、および前記焦点距離調整用透明樹脂層と前記立体層との間に形成された第２樹脂コーティング層のうちの少なくとも１つの層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項６】
前記レンズアレイ層及び焦点距離調整用透明樹脂層は、Ａ−ＰＥＴ(A-Polyethylene Terephthalate)で形成され、前記第１及び／又は第２樹脂コーティング層は、Ｇ−ＰＥＴ(G-Polyethylene Terephthalate)で形成されることを特徴とする請求項５に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項７】
前記立体層は、印刷によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項８】
前記立体層は、前記レンズアレイ層及び前記焦点距離調整用透明樹脂層が同時に圧出加工される時にエンボスパターンが形成されることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項９】
前記印刷による前記パターンのピッチは、前記第１凸レンズのピッチ及び前記第２凸レンズのピッチより小さいことを特徴とする請求項７に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１０】
前記エンボスパターンのピッチは、前記第１凸レンズのピッチ及び前記第２凸レンズのピッチより小さいことを特徴とする請求項８に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１１】
前記第１凸レンズは、楕円球面であることを特徴とする光透過調整用フィルタが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１２】
前記レンズアレイ層の上部には、接着表面コーティング剤が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１３】
前記レンズアレイ層の上部には、接着表面コーティング剤が塗布され、平滑化されていることを特徴とする請求項１２に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１４】
前記レンズアレイ層の上部には、インク吸収用コーティング層が付加されていることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１５】
前記第２凸レンズの一断面は、非球面、三角形及び多角形のうちで何れか一つの形態であることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１６】
前記焦点距離調整用透明樹脂層は、第１焦点距離調整用透明樹脂層及び第２焦点距離調整用透明樹脂層が積層されて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１７】
前記第１凸レンズ及び第２凸レンズは、互いに異なる樹脂の二重層で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【請求項１８】
前記第１凸レンズ及び第２凸レンズは、互いに異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載の立体用多重複合レンズシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体用レンズシートに関するものであり、より詳細には、互いに異なる材質の樹脂層が複数枚で重なった透明樹脂層の表面に、互いに異なる模様の凸レンズを交差反復配列させることで、より薄膜でありながらも高い透明度で鮮明な立体感が得られる立体用多重複合レンズシートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズシートは、多様な分野で使用され、代表的には、液晶ディスプレイ用、立体映像ディスプレイ、面光源装置、バックライトユニット、立体用レンズシートなどに適用されている。
【０００３】
図１は、従来の立体用レンズシートの構造を示す断面図である。
【０００４】
図１を参照すると、従来の立体用レンズシート１０は、凸レンズ１２がアレイ形態で配列されたレンズアレイ層１３と、該レンズアレイ層の下部に形成され、レンズの曲率半径に対応して適切な焦点距離を設定するための焦点距離調整用透明樹脂層１４と、前記焦点距離調整用透明樹脂層１４の下部に形成され、立体のイメージが結ばれる立体層１１とを備える。
【０００５】
図２は、立体用レンズアレイシートにおいて、レンズのピッチ、曲率半径及びレンズアレイシート厚さ間の関係を説明する図面である。
【０００６】
図２を参照すると、レンズのピッチ１５、曲率半径４２及びレンズシートの厚さ１９との関係は、レンズの曲率半径４２の大きさによって画角４３が決定され、この画角４３によって立体実現のための焦点距離１４が決まる関係にある。
【０００７】
したがって、レンズ媒質の屈折率が低く、個々レンズの曲率半径４２が大きいほど、立体実現のための焦点距離調整用透明樹脂層１４が厚くなる。これは図２の左側の図面より右側の図面の焦点距離調整用透明樹脂層１４の厚さが厚くなることから直観的に分かる。これによってレンズシートの総厚さ１９も厚くなる。反対に、レンズ媒質自体の屈折率が高く、または曲率半径４２が小さいほど、立体実現のための焦点距離調整用透明樹脂層１４が薄くなる。これによってレンズシートの総厚さ１９も薄くなる。
【０００８】
図３は、球面凸レンズと非球面凸レンズのそれぞれの焦点距離に位置した立体物に対する画角の変化の様子を示す断面図である。
【０００９】
図３を参照すると、凸レンズの正面から、焦点距離にある立体物を観測する時には、球面凸レンズと非球面凸レンズは共にその焦点が正確に形成される。一方、視野を左側または右側に移動して立体物を観測する時は、左側の図面の卵円形非球面凸レンズでは、立体層１１に焦点が比較的よく合うようになり、右側の図面の完全球面凸レンズに比べてより正確に立体物を観測することができる。
【００１０】
これは、視野が左側や右側に移動することによって焦点距離は変化し、レンズの曲率半径による画角が正焦点の領域内にいる時のみに鮮明な立体画像が観測されるからである。したがって、より広い範囲で立体画像を観測するためには、可視画角４３を広げる必要があるが、球面凸レンズの画角範囲は、レンズのピッチ以内に制限されている。
【００１１】
すなわち、通常の球面凸レンズによる単一模様形態のレンズシートは、レンズが厚く、狭い画角に起因して狭い視野角を有しており、そのためレンズシートの透明度が低下するという問題点がある。
【００１２】
一方、立体用レンズシートの多数の層を単一材料の樹脂で製作した場合には、各樹脂材質が有する固有の長所と短所が現われるようになる。
【００１３】
例えば、ＰＰ（ポリプロピレン）の場合には、とても安価であるという長所があるが、透明度が低下し、接着力に問題があり、寸法安全性と印刷適性が良くないという短所がある。そして、Ａ−ＰＥＴ(A-Polyethylene Terephthalate)の場合には、高透明度、高屈折率及び寸法安全性があるという長所があるが、その代わりに接着力に問題があり、印刷適性が良くないという短所がある。また、ＰＥＴ−Ｇ(Polyethylene Terephthalate-Ｇ)の場合には、高透明度、良い印刷適性、高屈折率及び寸法安全性の長所があるが、高価であるという短所があり、それぞれの樹脂には長所と短所がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】韓国特許公開第１０−２００８−７３９２９号公報
【特許文献２】日本特許公開第２００２−４８９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、互いに異なる成分の樹脂を多重構造層で製作した後に一体化し、互いに異なる模様を有する非球面形態の凸レンズを交差反復して配列させた立体用多重複合レンズシートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記技術的課題を達成するため、本発明の一実施形態による立体用多重複合レンズシートは、互いに模様が異なる第１凸レンズと第２凸レンズが交差反復配列されたレンズアレイ層と、該レンズアレイ層の下部に形成された焦点距離調整用透明樹脂層と、前記焦点距離調整用透明樹脂層の下部に形成された立体層と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
望ましくは、前記第１凸レンズおよび前記第２凸レンズは、それぞれ等しい曲率半径を有する非球面形態である。より望ましくは、前記第１凸レンズは円形凸レンズであり、前記第２凸レンズは四角凸レンズである。
【００１８】
また、前記レンズアレイ層、前記焦点距離調整用透明樹脂層及び前記立体層の各々は、互いに異なる成分の樹脂で形成されるか、または隣接した層の樹脂材料は互いに異なるようにできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一実施形態による立体用多重複合レンズシートは、従来のレンズシートより薄膜でありながらも、高い透明度で、３６０度のどの位置からどの方向で見ても鮮明な立体感が得られるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の立体用レンズシートの構造を示す断面図である。
【図２】立体用レンズシートにおいて、レンズのピッチ、曲率半径及びレンズシート厚さ間の関係を説明する図面である。
【図３】球面凸レンズと非球面凸レンズのそれぞれの焦点距離に位置した立体物に対する画角の変化の様子を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による立体用多重複合レンズシートを示す斜視図である。
【図５】円形凸レンズのみで構成された立体用レンズシートを示す斜視図である。
【図６】円形凸レンズおよび四角凸レンズ示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
【００２２】
図４は、本発明の一実施形態による立体用多重複合レンズシートを示す斜視図である。
【００２３】
図４を参照すると、本発明の一実施形態による立体用多重複合レンズシート２０は、互いに模様が異なる第１凸レンズ２１と第２凸レンズ２２が交差反復配列されたレンズアレイ層２３と、該レンズアレイ層２３の下部に形成された焦点距離調整用透明樹脂層２４と、前記焦点距離調整用透明樹脂層２４の下部に形成された立体層（図示せず）で構成されている。図示しなかった立体層は、図３の立体層１１と類似であるため、これを参照しても構わない。立体層１１は、印刷によってパターン形成が可能であり、また、レンズアレイ層２３及び焦点距離調整用透明樹脂層２４は同時に圧出加工が可能であり、これによりエンボスパターンが形成される。立体層１１の印刷によるパターンを形成する時に、パターンのピッチは、第１凸レンズ２１のピッチ及び第２凸レンズ２２のピッチより小さくすることができる。
【００２４】
ここで望ましくは、前記第１凸レンズ２１と前記第２凸レンズ２２は、等しい曲率半径を有する非球面形態であり、より望ましくは、上方から平面視した場合、前記第１凸レンズ２１は円形凸レンズであり、前記第２凸レンズ２２は四角凸レンズである。
【００２５】
従来の円形凸レンズのみで構成された立体用レンズシートの場合には、図５及び図６で示すように、円形レンズと円形レンズとの間には、光が屈折せずにそのまま通過する領域２６が生ずるようになる。このような領域２６は、レンズの役割を果たすことなく単純に透明シートの一部分になるが、これは非レンズ領域になる。人間の二つの眼は、レンズ部分２７と非レンズ領域２６を通じて同時に透明焦点距離の下部に位置している立体イメージを観察する。このとき非レンズ領域２６が大きくなるほど、レンズシートの透明度は増加するが、印刷色感や立体エンボスの彩度が低下したような立体感を感じるようになる。
【００２６】
このような短所を克服するために、図６の右側の図面のように四角凸レンズのみで立体用レンズシートを実現した場合、今度は非レンズ領域２６が消滅してしまうため、立体を構成する色感や彩度は良くなる代わりに、レンズシートの透明度が低下して濁ったように感じられるようになる。
【００２７】
本発明の一実施形態は、円形の第１凸レンズ２１と四角の第２凸レンズ２２が有する長所を組み合わせて、画角が広い非球面形態の凸レンズを設計している。すなわち、互いに異なる模様のレンズで構成された凸レンズを交差反復配列させて、立体効果、レンズ透明度、及び立体感などを補正している。第１凸レンズ及び第２凸レンズは互いに異なる屈折率を有してもよい。このような凸レンズの模様の組合せは、単に一つの例として挙げたものであるだけで、本発明が前記の例として挙げた組合せに限定されるものではない。
【００２８】
当然ながら、本発明の四角凸レンズとは、四角形態の凸レンズを意味するものである。また、当然ながら、４つの角の形状は、鋭いもの、または分類学上で角をなすものに限られず、角が丸みを帯びていたり、面取りされていたり、連続的な曲線で角をなしていてもよく、レンズの役割を果たすものであれば足りる。
【００２９】
本発明の他の実施形態は、互いに異なる成分の樹脂を多重構造層で製作し一体化した後、前記一体化した樹脂の前面に、模様が互いに異なる非球面形態の凸レンズを交差配列させて立体用レンズシートを製作する。例えば、焦点距離調整用透明樹脂層２４は、互いに異なる材質の樹脂層である第１焦点距離調整用透明樹脂層及び第２焦点距離調整用透明樹脂層を積層したもので構成することも可能である。レンズアレイ層２３を構成する第１凸レンズ及び第２凸レンズも、互いに異なる樹脂の二重層で積層したものでも構わない。
【００３０】
一方、レンズアレイ層２３の上部には、接着表面コーティング剤を塗布したり、またはコーティング剤の塗布後に平滑化作業を経て形成してもよく、あるいはインク吸収用コーティング層を付加してもよい。
【００３１】
ここで、樹脂の二重層とは、例えば、Ａ−ＰＥＴ(A-Polyethylene Terephthalate)の両面にＧ−ＰＥＴ(G-Polyethylene Terephthalate)をコーティングして一体化させたもの等、Ａ−ＰＥＴの低価格とＧ−ＰＥＴの優秀な長所を同時に備えることができる。このような樹脂の組合せは、単に一つの例で挙げただけであり、本発明は前記の例として挙げた組合せに限定されるものではない。
【００３２】
本発明の他の実施形態に関して、発明者らが実験して得られた結果のうちの一つは、Ｇ−ＰＥＴを２０ミクロンで形成し、その下部に立体観測用焦点距離調整用透明樹脂層を５０ミクロン厚さのＡ−ＰＥＴで形成し、再び、Ａ−ＰＥＴの下部に２０ミクロン厚さのＧ−ＰＥＴを形成している。すなわち、Ａ−ＰＥＴを中心にＧ−ＰＥＴで両面コーディングし、一体化した樹脂表面に曲率半径が等しい非球面の円形凸レンズと四角凸レンズを交差配列させる。
【００３３】
本発明の他の実施形態は、レンズアレイ層の上部に、別に異なる成分の第１樹脂コーティング層を形成し、及び／又は、焦点距離調整用透明樹脂層と立体層との間に別に異なる成分の第２樹脂コーティング層を形成している。第１及び／又は第２樹脂コーティング層は、同じ樹脂成分でもよく、異なる樹脂成分でもよい。
【００３４】
例えば、レンズアレイ層及び焦点距離調整用透明樹脂層をＡ−ＰＥＴで形成し、第１及び／又は第２樹脂コーティング層をＧ−ＰＥＴで形成する。このように構成されたレンズシートは、上述のように、Ａ−ＰＥＴの低価格とＧ−ＰＥＴの優秀な長所を同時に備えることができる。このような樹脂の組合せは、単に一つの例で挙げただけであり、本発明は前記例として挙げた組合せに限定されるものではない。
【００３５】
以上では本発明に対する技術思想を添付図面とともに敍述したが、これは本発明の望ましい実施例を例示的に説明したものであって、本発明を限定するものではない。また、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者なら誰も本発明の技術的思想の範疇を離脱しない範囲内で多様な変形及び模倣が可能であることは明白な事実である。
【符号の説明】
【００３６】
２０  立体用多重複合レンズシート
２１  第１凸レンズ
２２  第２凸レンズ
２３  レンズアレイ層
２４  焦点距離調整用透明樹脂層
２６  非レンズ領域
２７  レンズ部分
【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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