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JP2002250807A - レンズシート、それを用いたプロジェクションスクリーン、及びレンズシートの成形方法 - Google Patents

レンズシート、それを用いたプロジェクションスクリーン、及びレンズシートの成形方法

Info

Publication number
JP2002250807A
JP2002250807A JP2001289149A JP2001289149A JP2002250807A JP 2002250807 A JP2002250807 A JP 2002250807A JP 2001289149 A JP2001289149 A JP 2001289149A JP 2001289149 A JP2001289149 A JP 2001289149A JP 2002250807 A JP2002250807 A JP 2002250807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
sheet
diffusing agent
light diffusing
agent particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001289149A
Other languages
English (en)
Inventor
Isoroku Watanabe
一十六 渡邊
Makoto Kimura
誠 木村
Tatsuji Hashimoto
龍児 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2001289149A priority Critical patent/JP2002250807A/ja
Priority to US10/011,107 priority patent/US6707606B2/en
Publication of JP2002250807A publication Critical patent/JP2002250807A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/602Lenticular screens
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/2457Parallel ribs and/or grooves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T428/24612Composite web or sheet

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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂成形の際に成形型に損傷を与えず、光拡
散剤粒子の光学的機能を高めることができるレンズシー
ト、プロジェクションスクリーン及びレンズシートの製
造方法を提供する。 【解決手段】 基材シートの少なくとも一方の面に電離
放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズシー
トにおいて、基材シート中に光拡散剤粒子を混入して、
光拡散剤粒子の質量平均粒径を3〜25μmとし、光拡
散剤粒子の質量平均粒径をD、レンズのレンズ形状谷部
と基材シートのレンズ形成面側の表面との間隔をhとし
たとき、 h>D/3 なる関係を満たすように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
スクリーン及びそれに好適に用いられるレンズシート、
並びにレンズシートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プロジェクションスクリーンは、レンチ
キュラーレンズとフレネルレンズなどのレンズシートを
含むシートから構成されている。フレネルレンズは映像
源から発散して投射された光を観察者側に向けて略平行
光とすることで、画面の輝度の均一性を図ることを目的
としており、レンチキュラーレンズは、観察側の広い範
囲で映像が見られるように光を拡散させることを目的と
している。したがって、レンチキュラーレンズシートに
は、従来光拡散性の微粒子をシート中に混入することが
一般的に行われている。それに対して、フレネルレンズ
シートは、従来は光拡散剤粒子を混入しない透明なシー
トが用いられてきた。しかし、近年ではフレネルレンズ
のライズ面(立ち上がり面)に起因する映像障害を克服
するため、フレネルレンズシートにも光拡散剤粒子を混
入することが、一般的に行われるようになってきた。
【0003】これらのレンチキュラーレンズシートやフ
レネルレンズシートは熱プレス成形法、押し出し成形
法、熱重合成形法、電離放射線硬化成形法などの方法で
製造されている。これらのうちで、型形状の再現性が良
好で、成形工程時間が短いという長所を有する電離放射
線硬化成形法、特に、電離放射線として紫外線を用いる
UV硬化成形法が一般的に行われている。
【0004】電離放射線硬化成形法は、図4に示すよう
に、レンズシートの成形型12をレンズの成形に適した
温度に調整する温度調整工程(A)、液状の電離放射線
硬化型樹脂を温度調整した成形型12上の全面に塗布す
る第一の樹脂塗布工程(B)、液状の電離放射線硬化型
樹脂を成形型12上における加圧開始側の箇所に塗布す
る第2の樹脂塗布工程(C)、電離放射線を透過する基
材シート14を電離放射線硬化型樹脂層13の上から成
形型12に被せる基材供給工程(D)、基材シート14
及び成形型12を加圧始端側から加圧終端側へと加圧ロ
ール15a、15Bで押圧して電離放射線硬化型樹脂層
13を均しつつ基材シート14を電離放射線硬化型樹脂
層13上に積層する均し積層工程(E)、電離放射線を
基材シート14上から電離放射線硬化型樹脂層13に照
射し硬化させる樹脂硬化工程(F)、硬化した電離放射
線硬化型樹脂層13を基材シート14とともに成形型1
2から剥離する離型工程(G)から構成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記電離放射線硬化成
形法の均し積載工程(図4(E))において、基材表面
に突出した光拡散剤粒子が、成形型12の先端部分と繰
り返し接触して、成形型先端に損傷を与え、高価な成形
型12の寿命を短くするという問題があった。この問題
は近年、レンズシートの厚さが、映像の高精細化等の要
求により次第に薄くなるに従い、同じ量の光拡散剤粒子
をより薄いシートの中に混入するために、ますます顕在
化するようになった。また、光拡散剤粒子の光学的機能
を改良したいという要求もあった。
【0006】そこで、本発明は、樹脂成形の際に成形型
に損傷を与えず、光拡散剤粒子の光学的機能を高めるこ
とができるレンズシート、プロジェクションスクリーン
及びレンズシートの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。
【0008】本発明の第一の態様であるレンズシート
は、基材シート(BS)の少なくとも一方の面に電離放
射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズシート
であって、基材シート中には光拡散剤粒子(D)が混入
されており、光拡散剤粒子の質量平均粒径は、3〜25
μmであることを特徴とする。ここに質量平均粒径は、
粒子個数を「n」、粒径を「d」、としたとき、Σnd
/Σndにて計算される。
【0009】この態様のレンズシートによれば、光拡散
剤粒子の質量平均粒径を小さくしたので、レンズシート
の谷部と基材シートの表面との間隔をあまり大きくする
必要がなく、使用する電離放射線硬化型樹脂量を減らす
ことができ、また成形も安定する。また、一般に光拡散
剤粒子と基材シートの屈折率差が同じ場合に同等の光拡
散半値角を得るためには、質量平均粒径が小さい光拡散
剤粒子を用いたほうが、質量平均粒径が大きい光拡散剤
粒子を用いるよりも、光拡散剤粒子の添加量(重量)を
少なくすることができるため、基材シートの表面に飛び
出している部分の光拡散剤粒子の断面積の和が小さくな
り、成形型を損傷させる可能性も小さくなる。したがっ
て質量平均粒径は25μm以下であることが好ましい。
ただし、光拡散剤粒子の質量平均粒径が3μmより小さ
いと光の散乱角に波長依存性をもちレンズシートが黄色
く見えるため好ましくない。
【0010】本発明の第二の態様であるレンズシート
は、基材シートの少なくとも一方の面に電離放射線硬化
型樹脂によりレンズが形成されたレンズシートであっ
て、基材シート中には光拡散剤粒子が混入されており、
光拡散剤粒子の質量平均粒径をD、レンズのレンズ形状
谷部(9)と基材シートのレンズ形成面側の表面との間
隔をhとしたとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とする。
【0011】この第二の態様のレンズシートによれば、
光拡散剤粒子の質量平均粒径に対して、成形型の山部に
相当するレンズ形状の谷部と、基材シートの表面との間
隔を大きくしたので、拡散材の凹凸が成形型の山部を傷
つけることがなく、成形型の寿命を長くすることができ
る。
【0012】本発明の第三の態様であるレンズシート
は、基材シートの少なくとも一方の面に電離放射線硬化
型樹脂によりレンズが形成されたレンズシートであっ
て、基材シート中には光拡散剤粒子が混入されており、
光拡散剤粒子の質量平均粒径は3〜25μmであり、光
拡散剤粒子の質量平均粒径をD、レンズのレンズ形状谷
部と基材シートのレンズ形成面側の表面との間隔をhと
したとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とする。
【0013】この第三の態様であるレンズシートは、前
記第一及び第二の態様のレンズシートの特徴を兼ね備え
ている。この態様のレンズシートによれば、光拡散剤粒
子の質量平均粒径を小さくしたので、レンズシートの谷
部と基材シートの表面との間隔をあまり大きくする必要
がなく、使用する電離放射線硬化型樹脂量を減らすこと
ができ、また成形も安定する。また、一般に光拡散剤粒
子と基材シートの屈折率差が同じ場合に同等の光拡散半
値角を得るためには、質量平均粒径が小さい光拡散剤粒
子を用いたほうが、質量平均粒径が大きい光拡散剤粒子
を用いるよりも、光拡散剤粒子の添加量(重量)を少な
くすることができるため、基材シートの表面に飛び出し
ている部分の光拡散剤粒子の断面積の和が小さくなり、
成形型を損傷させる可能性も小さくなる。さらに、光拡
散剤粒子の質量平均粒径に対して、成形型の山部に相当
するレンズ形状の谷部と、基材シートの表面との間隔を
大きくしたので、拡散材の凹凸が成形型の山部を傷つけ
ることがなく、成形型の寿命を長くすることができる。
【0014】上記態様のレンズシートにおいて、レンズ
のレンズ形状谷部と基材シートのレンズ形成面側の表面
との間隔は、1〜300μmであることとしてもよく、
さらに好ましくは2〜300μmとする。
【0015】このようにすれば、レンズシートの谷部と
基材シートの表面との間隔を所定量とっているので、た
とえ質量平均粒径より大きな光拡散剤粒子が基材シート
表面部に存在しても、製造工程において拡散材の凹凸が
成形型の山部を傷つけることがなく、成形型の寿命を長
くすることができる。さらに、電離放射線硬化型樹脂が
硬化するときに、硬化収縮を生じても各レンズ要素が分
離しない利点もある。
【0016】具体的には、電離放射線硬化型樹脂の硬化
時には、電離放射線硬化型樹脂は重合収縮により体積が
5〜20%減少する。そのため、成形型の形状の上端部
と基材シートの下側面との間隔は、重合前に比べて重合
後は減少する。このとき、この間隔が十分にないと、電
離放射線硬化型樹脂の収縮により、レンズの形状に「ひ
け」を生じたり、レンズ要素とレンズ要素との間に、電
離放射線硬化型樹脂のない部分が生じたり、剥離時にレ
ンズ要素が成形型に取り残されたりする。したがって、
硬化後においても、成形型の形状の上端部と基材シート
の下側面との間隔は少なくとも1μm、好ましくは2μ
m以上あることが望ましい。また、間隔を所定量以下と
したのは、この部分の光学的な寄与はないので、必要以
上に厚くすると、レンズシート全体が厚くなり好ましく
ないからである。
【0017】また上記態様で、光拡散剤粒子は樹脂ビー
ズであることとしてもよい。
【0018】このようにすれば、たとえ質量平均粒径に
比べてかなり大きな粒径の拡散ビーズが混ざり基材表面
に突出していても、光拡散剤粒子の材質が成形型の材質
よりやわらかいので、成形型を傷つけることがなく、成
形型の寿命を長くすることができる。
【0019】また、上記態様においてさらに、基材シー
トの他方の面にもレンズが形成されていることとして構
成してもよい。
【0020】このように構成した場合には、基材シート
に新たな光学的機能を付与することができる。
【0021】さらに上記した諸態様において、基材シー
トは押し出し成形により形成されているように構成する
こともできる。
【0022】このように構成した場合には、基材シート
を連続的に製造することが可能となり、生産性の向上及
び製造原価の低減に資することができる。
【0023】また、本発明の他の態様は上記諸態様のい
ずれかのレンズシートを備えたプロジェクションスクリ
ーンである。
【0024】この態様では、上記の特徴を備えたレンズ
シートによりプロジェクションスクリーンを構成するこ
とができる。
【0025】さらに本発明の他の態様は、光拡散剤粒子
を混練した樹脂を押出機によりシート成形することによ
り基材シートを形成する工程と、レンズ形状の逆形状が
形成された成形型上に電離放射線硬化型樹脂を塗布する
工程と、成形型上に塗布されている電離放射線硬化型樹
脂の上からさらに基材シートを積層する工程と、電離放
射線硬化型樹脂に電離放射線を照射して硬化させること
により基材シートと一体化させる工程と、一体化した電
離放射線硬化型樹脂と基材シートとを成形型から剥離す
る工程とを備えたレンズシートの成形方法において、光
拡散剤粒子の質量平均粒径をD、成形型のレンズ形成面
先端と基材シートのレンズ成形面側の表面との間隔をh
とした時、h>D/3なる関係を保持しつつ成形型上に
塗布されている電離放射線硬化型樹脂の上からさらに基
材シートを積層することを特徴とするレンズシートの成
型方法である。
【0026】このレンズシートの成型方法によれば、光
拡散剤粒子の質量平均粒径に対して、成形型のレンズ形
成面先端と基材シートのレンズ成形面側の表面との間を
大きくしたので、拡散材の凹凸が成形型の山部を傷つけ
ることがなく、成形型の寿命を長くすることができる。
【0027】本発明のこのような作用及び利得は、次に
説明する実施の形態から明らかにされる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。
【0029】本発明のレンズシートは、図1に示したよ
うに、光拡散剤粒子Dが混入された基材シートBSと、
基材シートBSの一方の面に電離放射線硬化型樹脂の硬
化物で形成されたレンズ層(電離放射線硬化型樹脂層)
13により構成される。基材シートBSの他方の面に
は、必要に応じて凹凸形状6(例えばレンチキュラーレ
ンズ)が形成される。この凹凸形状は、基材シートBS
を製造する時に同時に形成してもよいし、後加工により
形成してもよい。また、電離放射線硬化型樹脂層13と
基材シートBSとの接着性向上のため、両者の間にプラ
イマ層を形成してもよい。
【0030】本発明に使用するレンズシートの基材シー
トBSは、図2に示す押し出し成形装置Mによって製造
される。押し出し成形装置Mは、押出機と樹脂フィーダ
たるTダイとTダイの吐出口に隣接して互いに平行に配
置されたポリッシングロール2、3、4、及びロール4
から離れて配置される引取りロール5、5を備えてい
る。ポリッシングロール2及び3の間のギャップは製造
すべき基材シートBSの厚さより僅かに小さく設定され
ている。
【0031】ロール2の表面は、平坦に形成されてい
る。一方、ロール3の表面は、基材シートの他方の面に
光学的機能を与えるために、必要に応じてレンチキュラ
ーレンズの逆形状、マット面、エンボス等の凹凸形状が
形成されている。ロール2、3、4の内部にはロール表
面の温度を所定の温度に調節するために、温度調節用の
配管が設置され、熱媒体として温水又は熱油が通されて
いる。
【0032】また、精密な板厚制御が要求される場合に
は、ロール2、3、4に油圧式ロールベンディング装置
を付帯して設けたり、ロールクラウンを設けたりしても
よい。また、基材シートBSに意識的に反りをつける場
合には、ロール4の温度をロール3の温度より高く又
は、低く設定することも行われる。
【0033】まず、押し出し成形装置Mの内部で所定以
上の温度に熱せられて軟化状態となった溶融樹脂(例え
ばアクリル樹脂)が、Tダイから200〜250℃の温
度にて押し出され、ロール2と3の間で樹脂だまりを形
成し、ロール3の回転に沿ってシート状に形成されつつ
ロール4へと運ばれる。ロール2、3、4の回転速度は
Tダイの押し出し速度より10〜25%速い引取り速度
となるよう設定されている。そのため、樹脂シートはロ
ール3上で、引っ張り応力を受けた状態となっている。
各ロールは軟化状樹脂を冷却するために、軟化状樹脂よ
りも低い温度に温調されている。三本のロール2、3、
4は互いに反対方向(図2の矢印の方向)に定常回転し
ており、軟化状樹脂はロール2、3、4との接触によっ
て冷却され、固化が開始、進行する。ロール2、3で押
圧された半軟化状態の樹脂はロール3に巻きつくように
送られ、ロール3に密着した側の面付近が反対側の面よ
り先に冷却固化が進行する。軟化状態のシート状樹脂
は、次にロール4に巻き取られ、先程とは逆側の面の冷
却固化が進行する。半軟化状態のシート樹脂は、さらに
引取りロール5、5により引き取られていく。ロール4
を離れてから引取りロール5、5にいたるまでに完全に
固化が完了して、板状の基材シートが形成される。
【0034】この間に、ロール3に接する側の表面はロ
ール3による拘束を受けるので、前記したロール3の表
面の形状が忠実に転写される。一方ロール2に接する面
は、ロールによる拘束から開放されているため、仮にロ
ール2の表面に所定のレンズ形状を形成しても、その形
状は忠実には転写されない。そのために、一般的に電離
放射線硬化型樹脂によるレンズ成形面とは反対の面にも
何らかの凹凸形状を形成する場合には、ロール2側が電
離放射線硬化型樹脂によるレンズ形成面となる。
【0035】次に、基材シートBSの成形時に生じる、
微視的挙動について図3を参照しつつ以下に説明する。
基材シートBSは、基材樹脂層B、及びその中に分散し
て配合された光拡散剤粒子Dにより構成されている。図
3において、(a)は軟化状態(溶融状態)又は半軟化
状態の基材シートを、(b)は、ほぼ固化が完了した基
材シートBSをそれぞれ示している。図3(a)の状態
においては、光拡散剤粒子Dは、完全に基材樹脂層Bの
中に、換言すれば表面SFの内部に分散されて存在して
いる。
【0036】一方、図2の基材シート成形において、溶
融状態で押し出された樹脂は、ロール3上では、ロール
3に面した側がその反対側の面より先に冷却されるなが
ら流れ方向に引っ張られる。そのために樹脂の厚さが減
少し、ロールの拘束を受けることなく開放されている面
側では、軟化状態において、基材樹脂層B中に分散され
ていた光拡散剤粒子Dのうち、表面付近にあったものは
基材樹脂層Bの厚さの減少によりその一部を基材樹脂層
Bの表面SF外部に突出する。
【0037】その様子を図3(b)に示す。上面側表面
SFは、ロール3(図2参照)に接する側の反対側の表
面を表している。図3(b)では、溶融状態(図3
(a)参照)に相当する状態にある上面側表面(SF)
を破線で示し、基材樹脂層の厚みの減少した後の状態の
上面側表面SFを実線で示している。冷却固化及びロー
ル3により引張応力を受けることで基材樹脂層Bの厚み
が減少するが、同時に光拡散剤粒子Dもその影響により
ロール3側(図3において図面下方)に移動する。しか
し、光拡散剤粒子Dの移動量は、基材樹脂層Bの厚みの
減少に比べて小さく、その一部を基材樹脂層3の表面S
F外部に突出する。その後、表面SF側がロール4によ
り冷却される時に突出部分が再度押し込まれるため、通
常、表面付近の光拡散剤粒子Dの突出は、最大でも、そ
の体積の1/3以下となる。
【0038】次に、本発明のレンズシートの電離放射線
硬化型樹脂によるレンズ面形成工程を図4を参照しつつ
以下に説明する。まず、成形型12上に液状のUV硬化
性樹脂が滴下される(図4(A)〜(C)参照)。次
に、その上から基材シートBSが供給され、押圧(ニッ
プ)ロールにより押圧される(図4(D)〜(E)参
照)。その時の電離放射線硬化型樹脂7、基材シートB
S、及び、成形型12と光拡散剤粒子Dの関係詳細を図
5に示した。図5において、基材シートBSの上面には
ロール3(図2参照)から転写された形状(例えばレン
チキュラーレンズ)の面6が形成されている。基材シー
トBSの下面は、図3(b)における上面であり、その
表面SFの下方に光拡散剤粒子Dの一部が突出してい
る。成形型12の加圧始端部(図5において図外左方)
に供給された電離放射線硬化型樹脂7はニップロール
(図示せず)により基材シートBSを介して押圧され加
圧始端側から加圧終端側へと均される。成形型12の形
状の上端部9と基材シートBSの下側面SFとの間隔h
は、電離放射線硬化型樹脂7の物性や供給量、基材シー
トBSの厚さ、ニップ圧等を制御することで調節するこ
とができる。成形型12の上面にはレンズ(ここではフ
レネルレンズの例が示されている)の逆凹凸形状が形成
されている。これが電離放射線硬化性樹脂層13の下面
に転写されて、フレネルレンズ形状が形成される。その
後電離放射線硬化性樹脂層13に電離放射線が照射さ
れ、電離放射線硬化性樹脂層13を硬化させた基材シー
トBSと電離放射線硬化樹脂によるレンズ層とが一体化
され、その後、レンズシートが成形型12から剥離され
る(図4(F)〜(G)参照)。
【0039】上記構成において、光拡散剤粒子Dの質量
平均粒径を25μm以下、さらに好ましくは、17μm
以下、よりさらに好ましくは12μm以下とすれば、基
材シートBSの表面SFからの光拡散剤粒子Dの突出部
が小さくなり、ニップ工程の際にこの部分と成形型先端
部9とが接触して成形型12が損傷されることが防止さ
れる。また上記のように構成した場合であっても、光拡
散剤粒子Dの材料として、成形型12の材料より柔らか
なものを使用することが望ましい。一般にレンズシート
の基材樹脂層Bに混入する光拡散剤粒子は、粒径分布を
有しており、平均粒子径より粒径の大きい粒子も存在す
るからである。
【0040】この平均粒径として、測定方法によって数
種類の平均粒径が存在するが、一般的に用いられている
のは、重量基準の累積度数分布において50%となると
ころである質量メジアン径である。「質量平均粒径」
は、「化学大辞典(共立出版株式会社)」に示されてい
る「重量平均径」と等しい定義である。質量平均粒径は
質量基準で考えているため、質量平均粒径より粒径の大
きな粒子の個数は全体の10%程度以下になるため、質
量平均粒径より粒径の小さな粒子よりはるかに少なく、
図3(a)において上側(レンズ形成面側)の表面近傍
に、質量平均粒径より粒径の大きい粒子が存在する確率
はかなり小さくなる。しかしながら、存在確率が少ない
とはいえ零ではなく、質量平均粒径よりかなり大きな粒
子が基材樹脂層Bの表面に突出することが起こりうる。
そのような大きな粒子が成形型と接触する可能性があ
り、その場合においても、成形型の頂部を傷つけないよ
うにするためには、光拡散剤粒子の材料の硬度を成形型
より小さくすることが有効である。このような柔らかな
光拡散剤粒子の材質として、例えば、アクリル樹脂、メ
タクリル樹脂、シリコーン樹脂、MS(スチレン−メタ
クリレート樹脂)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、ポリアミド系合成繊維、各種ビニル樹脂等
の光透過性の樹脂材料を使用することができる。
【0041】上記の樹脂成形工程において、基材シート
下面SFと成形型12のレンズ形成面先端9との間隔を
h、光拡散剤粒子の質量平均粒径をDとした場合、h>
D/3、さらに好ましくは、h>D/2、よりさらに好
ましくはh>Dなる関係が成立するように設けられてい
ることが望ましい。このように構成することにより、成
形型先端9が樹脂成形工程中に基材シートの表面SFか
ら突出している光拡散剤粒子Dとの接触により損傷され
ることが防止される。
【0042】
【実施例】以下、本発明の理解を容易にするために、実
施例により本発明をさらに詳しく説明する。
【0043】(実施例1)紫外線吸収剤を含まない耐衝
撃性メタクリル樹脂(住友化学製、スミペックスHT、
屈折率1.51)に、光拡散剤粒子として質量平均粒径
12μmのスチレンビーズを0.06質量%混入したペ
レットを、図2に示された押出機Mにより押し出し成形
して、基材シートを得た。
【0044】真鋳平板の表面にフレネルレンズの逆形状
を切削加工し、切削表面に1〜2μmのクロム鋳金処理
を施して、フレネルレンズ形成用金型を得た。
【0045】図4に示された成形方法により、50イン
チのプロジェクションスクリーン用フレネルレンズを1
00枚製造した。成形したフレネルレンズシートの断面
を顕微鏡観察したところ、基材シートとレンズの谷部と
の間隔は、6〜7μmあり、基材シートからの光拡散剤
粒子の突き出しは、すべてこの間に収まっていた。次
に、金型の傷をチェックしたところ、目立った傷は見出
されなかった。
【0046】(実施例2)光拡散剤粒子を質量平均粒径
が6μmのシリコーンビーンズにしたほかは実施例1と
同様にして、フレネルレンズシートを100枚製造し
た。成形したフレネルレンズシートの断面を顕微鏡観察
したところ、基材シートからの光拡散剤粒子の突出はす
べて基材シートとレンズの谷部に収まっていた。金型の
傷も見出されなかった。
【0047】(比較例)光拡散剤粒子を質量平均粒径を
25μmのガラスビーズにしたほかは実施例1と同様に
して、フレネルレンズシートを100枚製造した。金型
の傷をチェックしたところ、フレネル金型の山部分の数
十箇所に傷が発見された。
【0048】(実施例3)光拡散剤粒子を質量平均粒径
が6μmのガラスビーズにしたほかは実施例1と同様に
してフレネルレンズシートを100枚製造した。成形し
たフレネルレンズシートの断面を顕微鏡観察したとこ
ろ、基材シートからの光拡散剤粒子の突出はすべて基材
シートとレンズの谷部に収まっていた。金型の傷も見出
されなかった。
【0049】(参考例)光拡散剤粒子を質量平均粒径が
35μmのアクリルビーズにしたほかは実施例1と同様
にして、フレネルレンズシートを100枚製造した。金
型の傷は見られなかったが、レンズの谷部で基材シート
から突出している光拡散剤粒子に、変形している部分が
あることが見出された。
【0050】本発明は、上述した実施形態及び実施例に
限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体か
ら読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で
適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレンズシー
ト、プロジェクションスクリーン及びレンズシートの製
造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものであ
る。
【0051】
【発明の効果】以上に説明したように、基材シートの少
なくとも一方の面に電離放射線硬化型樹脂によりレンズ
が形成されたレンズシートであって、基材シート中には
光拡散剤粒子が混入されており、光拡散剤粒子の質量平
均粒径は3〜25μmであることを特徴とするレンズシ
ートによれば、光拡散剤粒子の質量平均粒径を小さくし
たので、レンズシートの谷部と基材シートの表面との間
隔をあまり大きくする必要がなく、使用する電離放射線
硬化型樹脂量を減らすことができ、また成形も安定す
る。また、一般に光拡散剤粒子と基材シートの屈折率差
が同じ場合に同等の光拡散半値角を得るためには、質量
平均粒径が小さい光拡散剤粒子を用いたほうが、質量平
均粒径が大きい光拡散剤粒子を用いるよりも、光拡散剤
粒子の添加量(重量)を少なくすることができるため、
基材シートの表面に飛び出している部分の光拡散剤粒子
の断面積の和が小さくなり、成形型を損傷させる可能性
も小さくなる。
【0052】また、基材シートの少なくとも一方の面に
電離放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズ
シートであって、基材シート中には光拡散剤粒子が混入
されており、光拡散剤粒子の質量平均粒径をD、レンズ
のレンズ形状谷部と基材シートのレンズ形成面側の表面
との間隔をhとしたとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とするレンズシートによれ
ば、光拡散剤粒子の質量平均粒径に対して、成形型の山
部に相当するレンズ形状の谷部と、基材シートの表面と
の間隔を大きくしたので、拡散材の凹凸が成形型の山部
を傷つけることがなく、成形型の寿命を長くすることが
できる。
【0053】さらに、基材シートの少なくとも一方の面
に電離放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレン
ズシートであって、基材シート中には光拡散剤粒子が混
入されており、光拡散剤粒子の質量平均粒径は3〜25
μmであり、光拡散剤粒子の質量平均粒径をD、レンズ
のレンズ形状谷部と基材シートのレンズ形成面側の表面
との間隔をhとしたとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とするレンズシートによれ
ば、光拡散剤粒子の質量平均粒径を小さくしたので、レ
ンズシートの谷部と基材シートの表面との間隔をあまり
大きくする必要がなく、使用する電離放射線硬化型樹脂
量を減らすことができ、また成形も安定する。また、一
般に光拡散剤粒子と基材シートの屈折率差が同じ場合に
同等の光拡散半値角を得るためには、質量平均粒径が小
さい光拡散剤粒子を用いたほうが、質量平均粒径が大き
い光拡散剤粒子を用いるよりも、光拡散剤粒子の添加量
(重量)を少なくすることができるため、基材シートの
表面に飛び出している部分の光拡散剤粒子の断面積の和
が小さくなり、成形型を損傷させる可能性も小さくな
る。さらに、光拡散剤粒子の質量平均粒径に対して、成
形型の山部に相当するレンズ形状の谷部と、基材シート
の表面との間隔を大きくしたので、拡散材の凹凸が成形
型の山部を傷つけることがなく、成形型の寿命を長くす
ることができる。
【0054】また、上記態様のレンズシートにおいて、
レンズのレンズ形状谷部と基材シートのレンズ形成面側
の表面との間隔は、1〜300μmであることとすれ
ば、レンズシートの谷部と基材シートの表面との間隔を
所定量とっているので、たとえ質量平均粒径より大きな
光拡散剤粒子が基材シート表面部に存在しても、製造工
程において拡散材の凹凸が成形型の山部を傷つけること
がなく、成形型の寿命を長くすることができる。
【0055】また上記態様で、光拡散剤粒子は樹脂ビー
ズであることとすれば、たとえ質量平均粒径に比べてか
なり大きな粒径の拡散ビーズが混ざり基材表面に突出し
ていても、光拡散剤粒子の材質が成形型の材質よりやわ
らかいので、成形型を傷つけることがなく、成形型の寿
命を長くすることができる。
【0056】また、上記態様においてさらに、基材シー
トの他方の面にもレンズが形成されていることとして構
成した場合には、基材シートに新たな光学的機能を付与
することができる。
【0057】さらに上記した諸態様において、基材シー
トは押し出し成形により形成されているように構成した
場合には、基材シートを連続的に製造することが可能と
なり、生産性の向上及び製造原価の低減に資することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のレンズシートの断面図である。
【図2】基材の押し出し成形装置を示す図である。
【図3】(a)は軟化状態の(b)は固化状態の基材樹
脂中の光拡散剤粒子をそれぞれ示す断面図である。
【図4】レンズシートの成形工程を示す図である。
【図5】レンズ成形の均し積層工程における、電離放射
線硬化型樹脂、基材シート、及び、成形型と光拡散剤粒
子の関係を示す図である。
【符号の説明】
B:基材樹脂層 BS:基材(基材シート) D:光拡散剤粒子 9:レンズ形状谷部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29L 11:00 B29L 11:00 (72)発明者 橋本 龍児 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内 Fターム(参考) 2H021 BA22 BA23 BA27 BA32 2H042 BA02 BA12 BA14 BA15 BA19 4F204 AA42 AD05 AD08 AH75 EA01 EB01 EB12 EK18

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材シートの少なくとも一方の面に電離
    放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズシー
    トであって、前記基材シート中には光拡散剤粒子が混入
    されており、前記光拡散剤粒子の質量平均粒径は、3〜
    25μmであることを特徴とするレンズシート。
  2. 【請求項2】 基材シートの少なくとも一方の面に電離
    放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズシー
    トであって、前記基材シート中には光拡散剤粒子が混入
    されており、前記光拡散剤粒子の質量平均粒径をD、前
    記レンズのレンズ形状谷部と前記基材シートのレンズ形
    成面側の表面との間隔をhとしたとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とするレンズシート。
  3. 【請求項3】 基材シートの少なくとも一方の面に電離
    放射線硬化型樹脂によりレンズが形成されたレンズシー
    トであって、前記基材シート中には光拡散剤粒子が混入
    されており、前記光拡散剤粒子の質量平均粒径は、3〜
    25μmであり、前記光拡散剤粒子の質量平均粒径を
    D、前記レンズのレンズ形状谷部と前記基材シートのレ
    ンズ形成面側の表面との間隔をhとしたとき、 h>D/3 なる関係を満たすことを特徴とするレンズシート。
  4. 【請求項4】 前記レンズのレンズ形状谷部と前記基材
    シートのレンズ形成面側の表面との間隔は、1〜300
    μmであることを特徴とする請求項2又は3のいずれか
    に記載されたレンズシート。
  5. 【請求項5】 前記光拡散剤粒子は樹脂ビーズであるこ
    とを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載されたレ
    ンズシート。
  6. 【請求項6】 前記基材シートの他方の面にもレンズが
    形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれ
    かに記載されたレンズシート。
  7. 【請求項7】 前記基材シートが押し出し成形により形
    成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか
    に記載されたレンズシート。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれかに記載されたレ
    ンズシートを備えたプロジェクションスクリーン。
  9. 【請求項9】 光拡散剤粒子を混練した樹脂を押出機に
    よりシート成形することにより基材シートを形成する工
    程と、レンズ形状の逆形状が形成された成形型上に電離
    放射線硬化型樹脂を塗布する工程と、前記成形型上に塗
    布されている前記電離放射線硬化型樹脂の上からさらに
    前記基材シートを積層する工程と、前記電離放射線硬化
    型樹脂に電離放射線を照射して硬化させることにより、
    前記基材シートと一体化させる工程と、前記一体化した
    電離放射線硬化型樹脂と前記基材シートとを前記成形型
    から剥離する工程と、を備えたレンズシートの成形方法
    において、 前記光拡散剤粒子の質量平均粒径をD、前記成形型のレ
    ンズ形成面先端と前記基材シートのレンズ成形面側の表
    面との間隔をhとした時、 h>D/3 なる関係を保持しつつ前記成形型上に塗布されている前
    記電離放射線硬化型樹脂の上からさらに前記基材シート
    を積層することを特徴とするレンズシートの成型方法。
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