JP2008158514A - レンチキュラーレンズシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラストに優れるレンチキュラーレンズの効率的な製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性の基板の一方の面に、互いに並列に配置されたレンチキュラーレンズからなるレンズ群を有し、他方の面の該レンチキュラーレンズの非集光部に、未硬化の光吸収材を該凸状部に転写させる工程を含む、該凸状部の頂部および該凸状部の斜面の少なくとも一部に光吸収材よりなる層を備えたレンチキュラーレンズシートの製造方法において、レンチキュラーレンズシート基板の印刷ロールの軸に対する相対的移動方向が該レンチキュラーレンズの長手方向と略平行であって、印刷ロールの回転方向と該印刷ロールの軸に対するレンチキュラーレンズシート基板の移動方向とが逆であることにより、一回の印刷工程で該凸状部の両側斜面に該未硬化の光吸収剤よりなる層を均等に設けることによって達成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、背面投写形テレビジョン等に用いられるレンチキュラーレンズシートの製造方法に関する。

従来一般に、背面投写形テレビジョンに用いられている透過型スクリーンの概略構成図を図２に示す。図２において、１はフレネルレンズシートであり、２はレンチキュラーレンズシートである。通常、フレネルレンズシート１およびレンチキュラーレンズシート２が密着されて透過型スクリーンが構成されている。一般に、フレネルレンズシートは等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズからなるフレネルレンズが光出射面に設けられたシートで構成されている。

レンチキュラーレンズシート２は、光入射面側にかまぼこ型のレンズがそれぞれ等間隔になるように配置されている。フレネルレンズシートから出射された光は、レンチキュラーレンズシート２により水平方向に大きく拡散され、これによって水平方向の広い視野範囲で映像を観察することが可能となる。水平方向のみならず垂直方向においても映像観察が可能な範囲を拡大するために、レンチキュラーレンズシート２には一般に拡散剤が分散された材料が用いられている。また、３管式ＣＲＴ光源と組み合わされて用いるレンチキュラーレンズシートにおいては、特に３色の色むらを補正するために光入射面側に設けられた各々のレンズの集光部が凸レンズ状に形成されている場合がある。

かかるレンチキュラーレンズシートにおいては、図６に示すように、光入射面側に設けられた各々のレンズ１１の集光部３以外の部位に凸状部４を形成し、該凸状部４の頂部に黒インクなどの光吸収材よりなる層９を設けることで明室でのコントラスト向上が図られている。

しかしながら、外光が存在する環境下で、高い映像コントラストを得るためには、レンチキュラーレンズシートの凸状部の頂部に光吸収材層を設けただけでは十分とは言えず、外光の反射をより一層低減させることが課題となっている。

そこで、レンチキュラーレンズシートの凸状部の頂部および側面に外光吸収材層を設けることが提案されている（実開昭５９−８７０４２号公報参照）。この方法によれば、外光を吸収する面積を増加させることができ、吸収される外光の割合を高めることができる。しかしながら、スクリーン印刷など従来の外光吸収材層形成手段によって、レンチキュラーレンズの頂部および側面の全部に外光吸収材層を形成しようとしても、レンズ部に外光吸収材を付着させることなく、凸状部側面に外光吸収材層を形成することは困難であった。

また、特開平８−１９０１５０号公報には、印刷ロールを用い凸状部斜面に光吸収材層を設ける方法が開示されている。しかしながら、この方法においては、一回の印刷においては凸状部の２つの斜面の内、片側にしか光吸収材層を設けることができず、両側の斜面に設けるためには２回の印刷工程が必要であり、さらに、印刷ロールの軸が、レンチキュラーレンズの長手方向と平行であるために、押出し成形法によって作製されたレンチキュラーレンズシート基板に対して、押出し直後に印刷を行うことが事実上困難であるなどの課題を有していた。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので、コントラストに優れるレンチキュラーレンズの効率的な製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的は、光透過性の基板の一方の面に、互いに並列に配置されたレンチキュラーレンズからなるレンズ群を有し、他方の面の該レンチキュラーレンズの非集光部に、斜面および頂部からなる凸状部を有するレンチキュラーレンズシート基板に対し、未硬化の光吸収材が塗布された印刷ロールを回転させ、該印刷ロールを該凸状部の頂部に接触させながら該レンチキュラーレンズシート基板と該印刷ロールの軸とを相対的に移動させることにより該未硬化の光吸収材を該凸状部に転写させる工程を含む、該凸状部の頂部および該凸状部の斜面の少なくとも一部に光吸収材よりなる層を備えたレンチキュラーレンズシートの製造方法において、該印刷ロールの軸に対する該レンチキュラーレンズシート基板の移動方向が該印刷ロールの軸に対して略垂直かつ該レンチキュラーレンズの長手方向と略平行であって、印刷ロールの回転方向と該印刷ロールの軸に対するレンチキュラーレンズシート基板の移動方向とが逆であることにより、一回の印刷工程で該凸状部の両側斜面に該未硬化の光吸収剤よりなる層を均等に設けることを特徴とするレンチキュラーレンズシートの製造方法によって達成される。

また、本発明の目的は、未硬化の光吸収材が塗布された印刷ロール外周の線速度が該印刷ロールの軸に対する該レンチキュラーレンズシート基板の移動速度以上であることを特徴とする製造方法によっても達成される。

さらに、本発明の目的は、未硬化の光吸収材を凸状部に塗布した後、該未硬化の光吸収材が該凸状部の斜面に沿って自重かつ／または強制力によって垂れる時間が経過した後で硬化させる工程を含むことを特徴とする製造方法によっても達成される。

また、本発明の目的は、レンチキュラーレンズの集光部が、凸状のシリンドリカルレンズであり、該レンチキュラーレンズの集光部と凸状部との境界領域に凹部を有するレンチキュラーレンズシート基板に対し、該境界領域に未硬化の光吸収材を充填する工程、該境界領域以外に付着した該未硬化の光吸収材を取り除く工程を含むことを特徴とする上記いずれかの方法で凸状部の斜面に光吸収材よりなる層を設ける製造方法によっても達成される。

また、本発明の目的は、光透過性の基板の一方の面に、互いに並列に配置されたレンチキュラーレンズからなるレンズ群を有し、他方の面の該レンチキュラーレンズの非集光部に、斜面および頂部からなる凸状部を有するレンチキュラーレンズシート基板に対し、未硬化の光吸収材が塗布された印刷ロールを回転させ、該印刷ロールを該凸状部の頂部に接触させながら該レンチキュラーレンズシート基板と該印刷ロールの軸とを、該印刷ロールの軸に対する該レンチキュラーレンズシート基板の移動方向が該印刷ロールの軸に対して略垂直かつ該レンチキュラーレンズの長手方向と略平行であるように相対的に移動させることにより該未硬化の光吸収材を該凸状部に転写させる工程を含むことにより得られる、該凸状部の斜面に設けられた光吸収材よりなる層の高さが下記（１）式で定義されるリセス高さＨ以上であるレンチキュラーレンズシート（ただし、光吸収材層が斜面の全てを覆う場合を除く）。
Ｈ＝ｈ１−ｈ２ （１）
（ここで、ｈ１はレンチキュラーレンズ集光部と凸状部との境界領域最底部から凸状部の最高部までの高さを、ｈ２はレンチキュラーレンズの集光部と凸状部との境界領域最底部からレンチキュラーレンズの集光部の最高部までの高さを表す。）
によっても達成できる。

本発明により、レンチキュラーレンズシート基板の凸状部の側面の少なくとも一部にも光吸収材よりなる層が設けられ、より効果的に外光を吸収し、コントラストが改善されたレンチキュラーレンズシートおよびその製造方法が提供される。

本発明におけるレンチキュラーレンズシート２は、図１に示すように、光透過性の基板の一方の面に、互いに並列に配置されたレンチキュラーレンズ１１からなるレンズ群を有し、他方の面の該レンチキュラーレンズ１１の非集光部に、斜面および頂部からなる凸状部４を有するレンチキュラーレンズシート基板１０に、後述する方法によって該凸状部４の頂部および斜面に光吸収材よりなる層９を設けることによって製造することができる。

本発明は、印刷ロール５の表面に未硬化の光吸収材８を塗布し、該未硬化の光吸収材８が塗布された該ロールを回転させ、レンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部４の頂部に接触させながら該レンチキュラーレンズシート基板１０と該印刷ロールの軸６とを相対的に移動させていくことにより、該凸状部４の頂部に接した未硬化の光吸収材８を該凸状部４の斜面に垂らせたのち硬化させて該斜面の一部または全部に光吸収材よりなる層９を設ける製造方法である。したがって、本発明によって得られるレンチキュラーレンズシート２は、外光の反射を抑えることができ、コントラストを高くすることができる。

また、本発明は、印刷ロールの軸６とレンチキュラーレンズシート基板１０とを相対的に移動させる方向が印刷ロールの軸６に対して略垂直かつレンチキュラーレンズ１１の長手方向と略平行であるので、該凸状部４の両側の斜面に均等に未硬化の光吸収材８を塗布することができ、また、後述する押出し法により該レンチキュラーレンズシート基板１０を製造した直後に光吸収材からなる層９を設けることが容易であるという利点を有している。

なお、本発明において、印刷ロールの軸６とレンチキュラーレンズシート基板１０とを相対的に移動させるとは、床面を基準として、印刷ロールの軸６を移動させてもよいし、レンチキュラーレンズシート基板１０を移動させてもよく、それらの両者を移動させてもよいことを意味する。

本発明において、印刷ロール５上に塗布された未硬化の光吸収材８がレンチキュラーレンズシート基板１０の非集光部の凸状部に接すると、該未硬化の光吸収材８の一部が該凸状部の頂部から溢出され、該凸状部４の斜面の広い範囲に未硬化の光吸収材８を塗布することができる。印刷ロール５の回転方向と印刷ロールの軸６に対するレンチキュラーレンズシート基板１０の移動方向とは、逆である必要がある。ここで、印刷ロール５の回転方向と印刷ロールの軸６に対するレンチキュラーレンズシート基板１０の移動方向とが逆であると、凸部の塗布厚み、および斜面に塗布される範囲を容易に調整できる点で好ましい。このとき、印刷ロール５の外周の線速度を大きくすると、未硬化の光吸収材８の転写量が増加し、該凸状部４の斜面のより広い範囲に未硬化の光吸収材８を塗布することができる。そのため、印刷ロール５の外周の線速度としては、印刷ロールの軸６に対するレンチキュラーレンズシート基板１０の移動速度以上であることが好ましい。

また、レンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部４の頂部に未硬化の光吸収材８を塗布した後、硬化するまでの間、未硬化の光吸収材８の自重、表面張力によって未硬化の光吸収材８が凸状部４の斜面のより広い範囲に広がることを利用し、レンチキュラー凸状部４の斜面のさらにより広い範囲に光吸収材よりなる層９を設けることができる。このとき、風を吹き付ける、あるいは遠心力を利用するなどの方法によって未硬化の光吸収材８の垂れを促進するとより効果的である。

このとき、該凸状部４の斜面に設けられた光吸収材よりなる層９の高さとしては、下記（１）式で定義されるリセス高さＨ以上であることがレンチキュラーレンズシート２のコントラストの点でより好ましい。

Ｈ＝ｈ１−ｈ２ （１）
（ここで、ｈ１はレンチキュラーレンズ集光部３と凸状部４との境界領域最底部から凸状部４の最高部までの高さを、ｈ２はレンチキュラーレンズの集光部３と凸状部４との境界領域最底部からレンチキュラーレンズの集光部３の最高部までの高さを表す。）

また、印刷ロール５に塗布される未硬化の光吸収材８の厚さが該リセス高さＨ以下であることが、未硬化の光吸収材８を安定に塗布する点で好ましい。印刷ロール５に塗布される未硬化の光吸収材８が厚くなると、集光部にもインクが付着するなど、外観不良を生じやすい。

本発明におけるレンチキュラーレンズシート２の凸状部４の斜面の傾斜は、レンチキュラーレンズシート基板１０に対し、２０°〜９０°の範囲であるのが好ましい。斜面の傾斜が２０°より小さい、または、９０°より大きい場合には、未硬化の光吸収材８が斜面に充分に広がらず、印刷される範囲が狭くなることがある。

本発明の他の態様においては、レンチキュラーレンズ１１の集光部３が凸状のシリンドリカルレンズであり、該レンチキュラーレンズ１１の集光部３と非集光部である凸状部４との境界領域に凹部を有する場合において、上述の方法によって凸状部４の斜面に光吸収材よりなる層９を設ける前または後に、レンチキュラーレンズシート基板１０に対し、該境界領域に未硬化の光吸収材８を充填し、該境界領域以外に付着した該未硬化の光吸収材８を取り除き、硬化させることにより、該境界領域にも光吸収材よりなる層９を設けたレンチキュラーレンズシート２（図５参照）を得ることができる。

本発明に使用される、レンチキュラーレンズシート２の凸状部４へ塗布する光吸収材は従来公知のもので良く、例えば色素やカーボンブラックを混合したインクを用いることができる。

また、本発明における未硬化の光吸収材８を塗布した印刷ロール５表面の材質としては、合成ゴム等のゴム弾性体、金属など種々の材料を用いることができ、使用する光吸収材の物性などに応じて適宜選択すればよい。

また、本発明における印刷ロール５へ未硬化の光吸収材８を供給するには、従来公知の方法を採用でき、たとえばドクターブレード法、グラビアロール法、ダイコート法、ロールナイフ法などを用いることができる。

本発明におけるレンチキュラーレンズシート基板１０は種々の方法によって製造することができる。例えば、押出し法、熱プレス法などが挙げられ、そのうちでも押出し法が生産性、製品性能の均質性などの点で好ましい。

（実施例１）
本実施例においては、レンチキュラーレンズシート基板１０として、図３に示すような断面形状を有する、押出し成形されたものが用いられ、その出射側には、レンチキュラーレンズ１１の集光部３に凸シリンドリカルレンズが、非集光部に外光吸収部としての凸状部４が、それぞれ形成されており、集光部３の凸シリンドリカルレンズの高さｈ２は６０μｍ、凸状部４の高さｈ１は１４０μｍであった。
図４に示すように、印刷ロール５は最表面が合成ゴムからなり、該印刷ロール５は金属製ドクターブレード７との間隙が５μｍから１００μｍ程度に調整可能な状態で配置されている。該印刷ロール５とドクターブレード７の間には塗布される黒色インク（未硬化の光吸収材８）が充填され、印刷ロール５が回転することによってその表面に未硬化のインクが付着する。

黒色インクとして、帝国インキ製造株式会社製「ＶＡＲインク」を使用し、上記のレンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部へ印刷を行なった。ドクターブレード７と印刷ロール５との間隙を５５μｍに調整し、印刷ロール５の最外周の線速度を５．５ｍ／分で回転させ（これにより印刷ロール５の表面には５０μｍの厚さにインクが付着した。）、図示しないレンチキュラーレンズシート基板搬送装置１２によってレンチキュラーレンズシート基板１０を印刷ロール５に密着させた状態で該レンチキュラーレンズシート基板１０を印刷ロール５の回転方向の逆方向に５ｍ／分の速度で移動させ、レンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部４へインクを印刷した。

得られたレンチキュラーレンズシート２の凸状部４を顕微鏡で観察したところ、凸状部４の頂部だけでなく、側面の全部が印刷されており、かつ、集光部３の凸シリンドリカルレンズにはインクは付着していなかった。

（実施例２）
レンチキュラーレンズシート基板１０における凸状部４の高さｈ１を２００μｍとし、ドクターブレード７と印刷ロール５の間隙を８０μｍに調整した以外は実施例１と同様にし、レンチキュラーレンズシート基板へ印刷を行なった。この時、印刷ロール５の表面には７５μｍの厚さにインクが付着していた。得られたレンチキュラーレンズシート２の凸状部４を顕微鏡で観察したところ、凸状部４の頂部だけでなく、側面の全部が印刷されており、かつ、集光部３の凸シリンドリカルレンズにはインクは付着していなかった。

（比較例1）
黒色インクとして、帝国インキ製造株式会社製「ＰＯＳ墨インク」を使用し、スクリーン印刷によって実施例１で用いたものと同様なレンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部へ印刷を行なった。スクリーン紗はＮＢＣ工業社製「テトロンスクリーン」（３０５本／インチ）を使用し、ゴム硬度５５〜６０度のスキージを用い、印刷スキージ圧を１．０ｋｇ／ｃｍ^２として該レンチキュラーレンズシート基板１０へ印刷したところ、該レンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部の頂部のみにインクが印刷され、側面にはインクを塗布することができなかった。また集光部３の凸シリンドリカルレンズにはインクは付着していなかった。

（比較例２）
印刷スキージ圧を１．２ｋｇ／ｃｍ^２でレンチキュラーレンズシート基板１０へ印刷した以外は比較例１と同様にして印刷したところ、該レンチキュラーレンズシート基板１０の凸状部４の頂部と斜面３０μｍの高さにはインクが印刷された。しかし集光部３の凸シリンドリカルレンズにインクが付着しており、外観が極めて不良であった。

（実施例３）
実施例１〜２および比較例１により得られたレンチキュラーレンズシートを評価するため、各々のレンチキュラーレンズシートを同一のフレネルレンズと組み合わせてプロジェクションテレビ（ソニー社製 ＫＰ−Ｅ５３ＭＨ１１）に装着し、無作為に抽出した１０人の観察者によって外光の反射強度を比較評価した。その結果、１０人全員が実施例１〜２のレンチキュラーレンズシートの方が比較例１のレンチキュラーレンズシートに比べて、より外光の反射強度が小さく、黒が深いと判定した。

本発明のレンチキュラーレンズシートの概略断面図である。 背面投写形テレビジョンに用いられている透過型スクリーンの一例の概略構成図である。 本発明に用いられるレンチキュラーレンズシート基板の概略断面図である。 本発明に係るレンチキュラーレンズシートの製造方法の一例を説明する図である。 本発明に係るレンチキュラーレンズシートの概略断面図である。 従来のレンチキュラーレンズシートの概略断面図である。

符号の説明

１：フレネルレンズシート
２：レンチキュラーレンズシート
３：レンチキュラーレンズ１１の集光部
４：凸状部
５：印刷ロール
６：印刷ロールの軸
７：金属製ドクターブレード
８：未硬化の光吸収材
９：光吸収材よりなる層
１０：レンチキュラーレンズシート基板
１１：レンチキュラーレンズ

Claims (6)

1. 光透過性の基板の一方の面に、互いに並列に配置されたレンチキュラーレンズからなるレンズ群を有し、他方の面の該レンチキュラーレンズの非集光部に、斜面および頂部からなる凸状部を有するレンチキュラーレンズシート基板に対し、未硬化の光吸収材が塗布された印刷ロールを回転させ、該印刷ロールを該凸状部の頂部に接触させながら該レンチキュラーレンズシート基板と該印刷ロールの軸とを相対的に移動させることにより該未硬化の光吸収材を該凸状部に転写させる工程を含む、該凸状部の頂部および該凸状部の斜面の少なくとも一部に光吸収材よりなる層を備えたレンチキュラーレンズシートの製造方法において、該印刷ロールの軸に対する該レンチキュラーレンズシート基板の移動方向が該印刷ロールの軸に対して略垂直かつ該レンチキュラーレンズの長手方向と略平行であって、印刷ロールの回転方向と該印刷ロールの軸に対するレンチキュラーレンズシート基板の移動方向とが逆であることにより、一回の印刷工程で該凸状部の両側斜面に該未硬化の光吸収剤よりなる層を均等に設けることを特徴とするレンチキュラーレンズシートの製造方法。
2. 印刷ロール外周の線速度が該印刷ロールの軸に対する該レンチキュラーレンズシート基板の移動速度以上であることを特徴とする請求項１に記載のレンチキュラーレンズシートの製造方法。
3. 未硬化の光吸収材を凸状部に塗布した後、該未硬化の光吸収材が該凸状部の斜面に沿って自重および／または強制力によって垂れる時間が経過した後に該光吸収材を硬化させる工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のレンチキュラーレンズシートの製造方法。
4. 該凸状部の斜面に設けられた光吸収材よりなる層の高さが下記（１）式で定義されるリセス高さＨ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシートの製造方法。
   Ｈ＝ｈ１−ｈ２ （１）
   （ここで、ｈ１はレンチキュラーレンズ集光部と凸状部との境界領域最底部から凸状部の最高部までの高さを、ｈ２はレンチキュラーレンズの集光部と凸状部との境界領域最底部からレンチキュラーレンズの集光部の最高部までの高さをそれぞれ表す。）
5. 印刷ロールに塗布される未硬化の光吸収材の厚さが、上記（１）式で定義されるリセス高さＨ以下であることを特徴とする請求項４に記載のレンチキュラーレンズシートの製造方法。
6. レンチキュラーレンズの集光部が、凸状のシリンドリカルレンズであり、該レンチキュラーレンズの集光部と凸状部との境界領域に凹部を有するレンチキュラーレンズシート基板に対し、該境界領域に未硬化の光吸収材を充填する工程、該境界領域以外に付着した該未硬化の光吸収材を取り除く工程を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンチキュラーレンズシートの製造方法。

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