CN1833203A - 屏幕用透镜片 - Google Patents

屏幕用透镜片 Download PDF

Info

Publication number
CN1833203A
CN1833203A CNA2004800222815A CN200480022281A CN1833203A CN 1833203 A CN1833203 A CN 1833203A CN A2004800222815 A CNA2004800222815 A CN A2004800222815A CN 200480022281 A CN200480022281 A CN 200480022281A CN 1833203 A CN1833203 A CN 1833203A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
screen
thermoplastic resin
mentioned
lens sheet
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.)
Granted
Application number
CNA2004800222815A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100495203C (zh
Inventor
土井康裕
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
Publication of CN1833203A publication Critical patent/CN1833203A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100495203C publication Critical patent/CN100495203C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G02B3/0068—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between arranged in a single integral body or plate, e.g. laminates or hybrid structures with other optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/602—Lenticular screens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS 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
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62—Translucent screens
    • G03B21/625—Lenticular translucent screens
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
    • G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31909—Next to second addition polymer from unsaturated monomers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本发明提供一种屏幕用透镜片，是可降低因外部湿度引起的透镜的翘曲或拱起等、而且稳定性高的屏幕用透镜片，同时可抑制在作为屏幕运输时透镜的相互摩擦。本发明还提供构成该透镜片的树脂组合物。该屏幕用透镜片可与其他透镜组合使用，并由一层或一层以上的层组成，在与上述其他的透镜接触的层是由热塑性树脂组成时，上述热塑性树脂组合物的通用硬度在31.0～43.0N/mm2的范围内。

Description

屏幕用透镜片
技术领域
本发明涉及由热塑性树脂构成的屏幕用透镜片，进一步详细地涉及可抑制因吸湿引起的透镜的弯曲或翘曲、而且耐摩擦性优异的透镜片。
背景技术
投影屏幕一般是将菲涅耳透镜和双凸透镜组合使用的。这些透镜为了最大限度地发挥光学效果，使两透镜表面相对并贴紧使用。菲涅耳透镜具有使投射光成为平行光并在相对屏幕面的垂直方向上进行校正的功能，另一方面，双凸透镜具有使通过菲涅耳透镜成为平行光的光主要在水平方向上进行扩散的功能。通常在这样的投影屏幕中，使菲涅耳透镜(圆型菲涅耳凸透镜)的出光面侧和双凸透镜的入光面侧贴紧使用。
这样使光学元件的透镜面之间相互贴紧时，因为任一透镜表面都有凹凸，所以对双方的表面形状带来影响。例如在上述例子中，菲涅耳透镜面的剖面具有锯齿状的顶端尖的凹凸形状，另一方面，双凸透镜面的剖面，具有包括半圆形或半椭圆形等圆形的凸起的弧状的凹凸形状。具有这样的剖面形状的菲涅耳透镜和双凸透镜相互贴紧时，双凸透镜的凸起的顶部和菲涅耳透镜的尖的顶端接触，由于接触压而使双凸透镜和/或菲涅耳透镜的形状，即透镜表面的凹凸形状发生变形，因而发生透镜压坏的情况。
这些透镜片，使透镜片的一方翘起、并利用其弹性使两透镜片贴紧，从而使双凸透镜和菲涅耳透镜贴紧。作为构成双凸透镜的高分子树脂材料，一般使用没有光学各向异性的热塑性树脂，具体地说，为了提高耐摩擦性，一直使用丁二烯橡胶(BR)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等共聚得到的树脂。但是，导入了BR的热塑性树脂，存在由于树脂的吸湿等而产生透镜片的翘曲、由于挤出成型时的温度变化而引起透镜的弯曲或起伏等缺陷的情况。
为了解决这些问题，在特开平11-72848号公报或特开2001-13388号公报中，提出了将线膨胀系数或吸水性不同的两种材料组合而成的双凸透镜。在上述特开2001-133886号公报中，提出了如下构成，即，使双凸透镜片由多层构成，为防止透镜片的局部翘起斑，减少与菲涅耳透镜接触的层(入光侧)的橡胶粒子添加量，并增多在相反面(出光侧)层中的橡胶粒子添加量。另外，在上述特开平11-72848号公报中，提出了如下构成，即，使双凸透镜片由多层构成，为防止由于外部湿度的变化而引起屏幕装置产生拱起或翘曲，透镜片的内层侧(入光侧)使用PMMA等，外侧层(出光侧)使用吸湿性低的聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯共聚合物。
在上述特开2001-133886号公报中记载的构成中，为避免运输时等的振动摩擦，与菲涅耳透镜的接触面的橡胶粒子量多为好。但是，即使增加橡胶添加量，也并不能改善透镜的耐摩擦性。
另外，一般为了提高透镜的耐摩擦性，可以使用BR共聚的树脂。因此，在特开平11-72848号公报中记载的透镜片中，使BR的含量变高时，入光侧透镜材料的吸湿性变高，透镜片自身的翘曲变大。为了抑制因吸湿而引起的透镜的翘曲，有必要将聚苯乙烯(PS)的含量提高到某种程度，当入光侧透镜层的PS含量提高时，透镜的耐冲击性或耐摩擦性则降低。
进而，近年来正在开发由可赋型为高精细透镜形状的由紫外线固化型树脂构成的菲涅耳透镜。但由热塑性树脂构成的双凸透镜和这样的由紫外线固化型树脂构成的菲涅耳透镜进行组合使用时，虽然可抑制因静态接触力(即，透镜相互的接触压)引起的透镜的变形或压坏，但是存在因动态接触力(即，在透镜片运输时发生的透镜的动态接触摩擦)引起的双凸透镜的耐摩擦性不充分的问题。
即，在高分子链的网络结构很紧密的紫外线固化型树脂组合物中，可以通过控制树脂的弹性模数来抑制因动态接触力引起的透镜摩擦，但在通过高分子链的络合构成的热塑性树脂中，为了提高透镜的耐摩擦性，有必要从不同于弹性模数的其他观点出发进行材料设计。
发明内容
本发明人们发现，通过在双凸透镜中使用具有规定范围的弹性率和蠕变时的变形量的热塑性树脂，可避免因吸湿性引起的屏幕装置的拱起，并可降低由于运输屏幕时的振动而引起的双凸透镜入光面的摩伤。本发明是根据该发现而完成的。
因此，本发明的目的在于提供避免因吸湿性引起的屏幕装置的拱起，并可减少由于运输屏幕时的振动而引起的双凸透镜入光面的摩伤的屏幕用透镜片，以及构成屏幕用透镜片的树脂组合物。
本发明的屏幕用透镜片，是与其他透镜片组合使用的、由一层一层以上的层构成的屏幕用透镜片，与上述其他的透镜相接触的层是由热塑性树脂构成的，上述热塑性树脂的通用硬度为31.0～43.0N/mm2。
上述的热塑性树脂的压缩弹性模量为1600～2500MPa，而且优选蠕变试验最大变形量为1.95μm～2.70μm，在-20℃时的损耗角正切值为大于等于0.04，并更优选弹性功比例大于等于70％。
通过使用具有这样的物性值的热塑性树脂，在得到降低了透镜片的翘曲或拱起等的形态稳定性高的屏幕用透镜片的同时，可得到能抑制在作为屏幕进行运输时的透镜相互摩擦的屏幕用透镜片。
附图说明
图1是显示本发明的投影屏幕的一种形式的示意图。
图2是显示本发明的投影屏幕的其他形式的示意图。
图3是说明压入深度的负荷依赖性曲线的示意图。
图4是显示球形压头发挥作用的位置的图。
图5是显示压入深度的负荷依赖性曲线的示意图。
图6是表示透镜的耐摩擦性评价试验的振动条件的PSD波形。
具体实施方式
本发明的屏幕用透镜片，在如图1所示的透射型投影屏幕1中，可以用作双凸透镜3。投影屏幕1是将菲涅耳透镜元件2和双凸透镜元件3设置为各透镜面相对、并相互贴紧而成。双凸透镜元件可以是如图1所示的那样由单层构成，也可以是如图2所示的那样，由具有在基体材料3a的入光侧设置了透镜3b的结构的多层构成。另外，双凸透镜元件3，是如图2所示的那样在与菲涅耳透镜元件2侧的相反侧的面上具有小双凸透镜和突起部和黑条。
在由单层或多层构成的屏幕用透镜片中，在与其他的透镜，例如与菲涅耳透镜组合使用时，与该菲涅耳透镜相接触的面的透镜片是由热塑性树脂的情况下，上述热塑性树脂的通用硬度为31.0～43.0N/mm2。在这里，本发明说明书中使用的术语“通用硬度”，是在ISO14577-2中规定的、表示通过压入试验测定的硬度，通用硬度的值是表示按照该试验的测定标准用微小硬度计测定的值。在ISO14577-2中规定的通用硬度，是考虑材料受到外力时的变形和除去外力时的复原的值，与通常的硬度测定相比，是正确地反映有关材料的变形、复原的行为的值。
在本发明中发现，只要构成双凸透镜的材料的通用硬度的值在规定范围内，透镜的翘曲或拱起等减少的同时，透镜的耐摩擦性也提高。
即，在本发明中，在双凸透镜的与菲涅耳透镜相接的面(即，透镜的入光面)是由热塑性树脂构成的情况下，该热塑性树脂组合物的通用硬度为31.0～43.0N/mm2。优选该热塑性树脂组合物的通用硬度为32.0～42.0N/mm2，特别优选为36.0～41.0N/mm2。由该热塑性树脂组成的双凸透镜的通用硬度如果在上述范围内，作为投影屏幕在与菲涅耳透镜接触的状态下，即使对屏幕施加振动或冲击，也可以抑制由于透镜彼此的摩擦而引起的透镜的变形。另外，本发明的透镜片，其通用硬度如果在上述范围内，即使与双凸透镜接触的菲涅耳透镜是由热塑性树脂和紫外线固化型树脂中的任一种树脂构成的，均可以抑制因透镜彼此的摩擦而引起的透镜的变形。
在热塑性树脂的通用硬度不到31.0N/mm2时，虽然热塑性树脂组合物中的橡胶成分的比例变大，***耐冲击性增加，但由于吸湿性增高，因此会产生透镜的拱起等问题。另一方面，通用硬度超过43.0N/mm2时，透镜自身变得过硬，耐冲击性降低，因此耐摩擦性降低，而且产生屏幕自身变得易碎等的操作性问题。
另外，在本发明中，通过着眼于构成双凸透镜的材料的耐冲击性，发现可以提高双凸透镜的耐摩擦性。即，虽然上述的通用硬度是考虑了材料的硬质成分和变形成分这两种成分的物性值，但是对复原性的判断也是困难的。例如，即使在通用硬度的值高时，是由于硬质成分的影响度变大、变形成分的影响度小，而导致复原性小。还是由于硬质成分的影响度小、变形成分的影响度大，而导致复原性大，对此是难以判别的。这样，根据材料的不同，即使只是通用硬度的值在适当的范围内，也会产生难以得到耐摩擦性的最适合材料的情况。在本发明中，着眼于构成透镜的材料的压缩弹性模量和最大变形量，通过使用这些值在规定的范围内的材料作为双凸透镜，发现可以提高双凸透镜的耐摩擦性。
在本发明中，在双凸透镜的与菲涅耳透镜相接的面(即，透镜的入光面)由热塑性树脂构成时，热塑性树脂的压缩弹性模量为1600～2500MPa，优选为1600～2400MPa，特别优选1900～2370MPa，而且蠕变试验最大变形量为1.95μm～2.70μm，更优选2.02μm～2.44μm，特别优选2.05μm～2.44μm。通过规定构成双凸透镜的热塑性树脂的压缩弹性模量和最大变形量在上述范围内，双凸透镜的耐冲击性增加，并提高了耐摩擦性。这样，不仅考虑压缩弹性模量也考虑最大变形量的理由，是如下考虑的。
压缩弹性模量，由于是规定相对于弹性区域内的外力的变形量的值，所以在对透镜施加一定量以上的负荷时，产生超过弹性变形区域的变形。因此，有必要同时考虑透镜材料发生蠕变变形的情况，来谋求透镜材料的最佳化。在这里，本申请说明书中的术语“压缩弹性模量”，是指通过在上述通用硬度试验中所使用的微小硬度计进行测定的值。另外，“最大变形量”是指在通用硬度试验时，在用微小硬度计设定的最大负荷下，进行蠕变试验时的最大变化量。
构成透镜片的热塑性树脂的压缩弹性模量不到1600MPa时，虽然由于摩擦引起的透镜的摩损减少，但由于这样的树脂中聚丁二烯橡胶的成分多，所以产生吸湿性或热膨胀(线膨胀)变大，透镜的翘曲、拱起等问题。另一方面，热塑性树脂的压缩弹性模量超过2500MPa时，因为苯乙烯等的成分增加，所以耐冲击性降低，耐摩擦性降低。另外，构成透镜片的热塑性树脂的最大变形量不到1.95μm时，透镜片的耐冲击性降低并且耐摩擦性恶化。另一方面，其最大变形量超过2.70μm时，虽然透镜片的耐摩擦性提高，但是具有那样的最大变形量的热塑性树脂，由于聚丁二烯橡胶成分的比例变大，所以产生吸湿性或热膨胀(线膨胀)变大，透镜翘曲、拱起等问题。
在本发明中，作为热塑性树脂，例如在使用聚甲基丙烯酸甲酯-聚苯乙烯-聚丁二烯橡胶共聚物时，通过使单体的配合比例最佳化，使该聚合物的压缩弹性模量和最大变形量在上述范围内，可以得到兼具抑制透镜片的弯曲、拱起和翘曲以及耐摩擦性的双凸透镜材料。在上述的共聚物中，上述甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的含量，优选相对于上述共聚物为大于等于20重量％。
另外，在使用含上述共聚物而成的热塑性树脂作为由单层构成的双凸透镜时，上述热塑性树脂的吸水率小于等于0.2％，优选为小于等于0.18％。这样通过使用吸水率低的热塑性树脂，即使屏幕透镜在高温多湿下放置时，也可抑制透镜片的翘曲。另外，为了抑制透镜片的翘曲，与菲涅耳透镜的接触压也要维持固定，可避免透镜的压碎、摩损。
进而，根据本发明的屏幕用透镜片在由二层或二层以上的层构成时，在构成与菲涅耳透镜相接触侧(入光侧)的层的热塑性树脂的吸水率为α1(％)、构成该层以外的层的树脂的吸水率为α2(％)时，更优选该透镜片满足α1-α2＞0.1％的关系。这样，通过使与菲涅耳透镜相接触的层的吸水率比其他层的吸水率高，屏幕透镜即使在高温多湿下放置时，也可以保持在制作透镜片时所付与的规定的翘曲。
在上述的优选形态中，本发明的屏幕用透镜片由3层构成时，各层的吸水率按照从与菲涅耳透镜相接触侧(入光侧)的层开始的顺序为α1、α2和α3时，更优选该透镜片满足α1＞α2、而且α1＞α3的关系，进一步优选满足α1＞α2＞α3的关系。并且，本申请发明书中的“吸水率”表示根据JIS K7209标准进行测定的值。
进一步，构成上述的透镜片的热塑性树脂，在-20℃时的损耗角正切值为大于等于0.04，特别优选大于等于0.048，而且弹性功比例大于等于70％，特别优选大于等于77％。通过使用具有这样的材料物性值的热塑性树脂来制作双凸透镜，即使在与菲涅耳透镜相接触的状态下施加振动，也不会因双凸透镜的表面与菲涅耳透镜摩擦而发生摩耗。在这里，本申请发明书中的术语“损耗角正切值”，是表示在设想运输振动为10Hz的条件下，根据动态粘弹性的温度分散测定的值，另外“弹性功比例”是指弹性变形能相对于全负荷能的比例。
损耗角正切值(tanδ)，是表示对材料施加的冲击外力(例如，运输透镜片时的振动)可以在何种程度上被衰减的振动衰减性的一个参数。弹性功比例，是表示由于该冲击力引起的变形(透镜压碎)可以在何种程度上被复原的变形复原性的一个参数。将这两个参数在上述范围内的热塑性树脂用于透镜片时，发现可以提高透镜的耐摩擦性。即，构成透镜片的热塑性树脂在-20℃时的损耗角正切值不到0.04时，防震性能不充分，另一方面，弹性功比例不到70％时，由于透镜的耐冲击性降低，透镜的耐摩擦性也降低。
作为用于本发明的透镜片的热塑性树脂，虽然没有特别限定，但可列举的有，丙烯酸树脂、PC、PS等(MS、AS树脂)、聚酯树脂、环状烯烃共聚物、以及环烯烃聚合物等的透明树脂。特别优选聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。另外，为了提高透镜的耐冲击性，也可使丁二烯橡胶(BR)与甲基丙烯酸进行共聚。进一步，为了抑制由于吸湿引起的透镜的翘曲或拱起，可以使PS等进行共聚。另外，可以在与菲涅耳透镜面相接的层中使用富含BR的共聚聚合物，在反面侧(外侧)的层中使用富含PS的共聚聚合物。这样通过制备由多层构成的双凸透镜，可提高透镜的耐冲击性和抑制因吸湿引起的翘曲、拱起。但是，即使在使用这样的由共聚聚合物组成的热塑性树脂时，双凸透镜的与菲涅耳透镜相接触侧的层(入光面)，具有上述范围的通用硬度是必要的。
在上述的热塑性树脂中，为了提高透镜的滑动性，可以内加聚二甲基硅氧烷或氟等的润滑剂。另外，为了在上述的数值范围内，通过构成该热塑性树脂的聚合物的极性基团的数量、分子量、以及分子量分布等，调整高分子的络合密度是必要的。
此外，在本发明的范围内，可以将非交联的聚酯型聚胺酯、聚碳酸酯、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物、丙烯酸聚合物、双酚A型和双酚F型环氧树脂、烯烃树脂、烯烃热塑弹性体等进行混合使用。
进一步，必要时可以使用稀释剂，作为稀释剂，例如有机溶剂，可列举的有，例如丙酮、乙醇、甲醇、醋酸乙酯、四氢呋喃、环己烷、***、甲基乙基酮、甲苯、苯等。
进而，在本发明的透镜片所使用的热塑性树脂中，可添加紫外线吸收剂、光稳定剂、表面活性剂、消泡剂、抗静电剂、抗氧化剂、以及阻燃剂等，并且添加的量为不会对成型透镜的性能带来不良影响程度的量。
对于使用如上述的树脂来制作本发明的透镜片的方法进行说明。
在使用如上述说明那样的热塑性树脂来制作本发明的透镜片时，可以使用一体化的结构，即作为单层制作的制品，这种结构的制品可以通过加压成型、注模成型得到。
另外，作为制作具有二层或其以上结构的透镜片的方法，包括各层从冲膜中挤出后进行粘结，进一步进行成型的层压方式；在从冲膜中挤出前各层重叠，以重叠的形态挤出而成型的共挤出方式。作为层压方式，也存在预先将至少一方的层成型为膜状，再与另一方的层进行粘结而成型的情况。
实施例
以下，举出具体的实施例，对本发明的屏幕用透镜片进一步地详细说明，但本发明不限定于实施例。
1.双凸透镜的制作
使用线膨胀系数和吸水率不同的树脂，制作由单层和双层构成的双凸透镜。所用树脂如表1所示。
在这里，在实施例1～6和比较例1～3的透镜片中，使用热塑性树脂，通过挤出成型法进行成型。另外，在由二层构成的透镜片中，在与菲涅耳透镜相接侧的层中使用如表1所示的热塑性树脂，在反面侧(出光面侧)的层中使用甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚聚合物与BR和PMMA的混合树脂(HT013：住友化学制)。
另外，制作用于双凸透镜的耐摩擦性评价等的试验用菲涅耳透镜。该试验用菲涅耳透镜，是使用由环氧丙烯酸酯低聚物构成的紫外线固化型树脂来制造的，该双凸透镜的各种物性，如下所述。即，使用超微小硬度计在最大负荷为20mN时所测定的压缩弹性模量为1240MPa，通用硬度为13.1N/mm2，最大变形量为1.75μm，弹性功比例为44％。而且在本实施例中，虽然使用由紫外线固化型树脂组成的透镜作为试验用菲涅耳透镜，但这些透镜即使是由热塑性树脂构成的，对评价结果也没有影响。
在以下说明的动态粘弹性测定用的试验材料中，使用表1所示的各树脂，制作没有被赋型为透镜形状的状态的薄片，该薄片通过切断为30mm×3mm×1.8mm的长方形，作为测定用试验材料。
[表1]
  树脂等级   苯乙烯含量(wt％)   线膨胀系数   吸水率(％)   内层与外层的吸水率差(％)
  实施例1   单层   HT013   25   8×10-5   0.2   -
  实施例2   HW   30   8×10-5   0.2
  实施例3   SF10G   40   8×10-5   0.18
  实施例4   多层   MH/HT55X 1∶1混合物   12   8×10-5   0.3   0.1
  实施例5   M1-7/V826 1∶1混合物   13   -   0.3   0.1
  比较例1   MH   15   6×10-5   0.3
  比较例2   HT55X   10   8×10-5   0.4
 比较例3   单层   V826   15   -   0.4  -
 比较例4   MI-7   11   -   0.3
 比较例5   DR   10   -   0.4
 比较例6   HFI10   10   -   0.4
 比较例7   多层   MH/HT55X 2∶1混合物   14   8×10-5   0.3   0.1
表中：
HT013：MMA-苯乙烯共聚聚合物/BR/PMMA的混合物(住友化学制)
HW：苯乙烯-二烯类橡胶共聚聚合物/苯乙烯-MMA共聚聚合物(住友化学制)
SX-100：MMA-苯乙烯共聚聚合物/橡胶改性苯乙烯类树脂/橡胶状弹性体微粒子(旭化成制)
SF10G：MMA-苯乙烯共聚聚合物/橡胶改性苯乙烯类树脂/橡胶状弹性体微粒子(旭化成制)
MH：PMMA(住友化学制)
HT55X：丙烯酸橡胶/丙烯酸树脂(住友化学制)
V826：elf-atochem公司制造
MI-7：elf-atochem公司制造
DR：elf-atochem公司制造
HFI10：elf-atochem公司制造
对所得的各试验材料的通用硬度(以下有时简称为UH)、压缩弹性模量、最大变形量、线膨胀系数、吸水率、艾佐德冲击强度和损耗角正切值进行测定。
另外，作为对所得透镜片的评价，进行了TV装置压碎试验、和在各温度下的振动试验，。
而且，试验用菲涅耳透镜也与上述同样，对UH、压缩弹性模量、最大变形量进行测定。
以下，对这些试验方法进行说明。
2.通用硬度的测定
所得各透镜片的通用硬度，用超微小硬度计(H-100V、フイツシヤ一社制)进行测定。使用直径为0.4mm的碳化钨(WC)制的球形压头作为压头。
3.压缩弹性模量的测定
通过使用超微小硬度计(H-100V、Fische公司制)的通用硬度试验，算出压缩弹性模量。即，通过压头使负荷缓慢增加至规定的值，其后通过缓慢减少，得到压入深度的负荷依赖性曲线，通过分析该测定结果算出压缩弹性模量。使用直径为0.4mm的碳化钨(WC)制的球形压头作为压头。
压入深度的负荷依赖性曲线，典型地表示如图3所示的情况。首先，负荷由0(点a)缓慢增加负荷f而开始变形，并缓慢地增加压头的压入深度。在一定的负荷值停止负荷的增加，因塑性变形引起的压入停止(点b)，其后保持负荷值不变时，在此期间因蠕变变形导致的压入深度继续增加，直至停止保持负荷值的点c。其后，缓慢减少负荷，通过弹性变形压入深度向点b减少。
在上述中，作为图3中点b的负荷值的最大负荷值F设定为100mN。另外，进行蠕变变形的时间适宜为60秒。
求压入深度的负荷依赖性曲线的顺序如下所示。
(1)每0.1秒增加100级(step)，直至使用于压缩的负荷值由0增加至100mN。
(2)将已增加至100mN的负荷值保持60秒，以引起蠕变变形。
(3)每0.1秒减少40级，直至负荷值变为0.4mN(试验机最低负荷)。
(4)将负荷值在0.4mN下保持60秒，使压入深度恢复。
(5)将以上(1)～(4)的操作反复进行3次。
而且，作为使球形压头起作用的部位，优选如图4所示，构成菲涅耳透镜的各进行细分的透镜面，例如图4中2c、2c′和2c″所示部分的中央部分附近，即在透镜面的相邻接的凹部和凸部之间间隔(间距宽P)的中央附近。在为其他形状时，优选使球形压头作用于形成透镜的各透镜面的中央附近。
压缩弹性模量(E)通过下式求得。
E＝1/(2(hr(2R-hr))1/2×H×(ΔH/Δf)-(1-n)/e)
在这里，hr是在负荷f为最大值F时的负荷减少区域的、压入深度的负荷依赖性曲线的切线和压入深度轴(横轴)的交点的压入深度(单位：mm2)。
R是球形压头半径(2R＝0.4mm)。
H是压入深度h的最大值(单位：mm)。
ΔH/Δf是在负荷f为最大值F时的负荷减少区域的、负荷-压入深度曲线的斜率的倒数。
n是球形压头的原料(WC)的泊松比(n＝0.22)。
e是球形压头的原料(WC)的弹性率(e＝5.3×105N/mm2)。
如上述说明的那样，按(1)～(4)的顺序反复3次进行负荷的增减等，每一次求压入深度的负荷依赖性曲线，分别求该曲线的各压缩弹性模量(单位：Mpa)，其平均值作为压缩弹性模量。
4.最大变形量的计算
在测定上述的压缩弹性模量时，在图3所示的点c的变形量作为最大变形量。
5.弹性功比例的计算
图5表示压入深度的负荷依赖性。弹性功比例是相对于全负荷能的弹性变形能的比例，可由图5的压入深度的负荷依赖性曲线求得。在图5中，
A：初始状态
B：最大负载负荷时，最大变形时
B-C：蠕变变形量
D：除负荷后(至最低负荷)
D-E：最低负荷时的蠕变变形量
E-A：残留变形量
hmax-E：恢复变形量
弹性变形率(ηe)可以用
ηe＝W弹性/W总
进行表示。
W弹性＝∫F1(h)dh
W总＝∫F2(h)dh
6.损耗角正切值的测定
所得试验材料成型为30mm×3mm×0.2mm的长方形，用动态粘弹性测定装置((株)オリエンテツク制“レオバイブロン”)，给予试验材料0.05％的负荷应变，进行贮藏弹性率和损耗角正切值的测定。波长为10Hz，温度范围为-100～100℃(3℃/分钟的升温速度)。通过该测定，得到损耗角正切值的温度依赖性曲线。
另外，由所得的损耗角正切值的温度依赖性曲线可求得在-20℃的损耗角正切值。
7.线膨胀系数
根据ASTM D696标准进行线膨胀系数的测定。
8.吸水率
根据JIS K7209标准进行吸水率的测定。
9.透镜压碎评价试验
将所得各树脂构成的双凸透镜与上述的试验用菲涅耳透镜进行组合，四边用粘结带固定，通过安放于TV画面尺寸的木框中来进行电视安装，肉眼观察白色画面。经过1小时后菲涅耳透镜有压碎的为“×”，有压碎的但压碎物较薄的为“○-”，没有发现压碎的为“○”。
10.透镜拱起的评价试验
将所得各树脂组成的双凸透镜与上述的试验用菲涅耳透镜进行组合，四边用粘结带固定，通过安放于TV画面尺寸的木框中来制作评价试验用试验材料。该评价试验用材料在25℃、湿度30％RH的环境下保持24小时，其后在25℃、湿度80％RH的环境下保持36小时，进一步在25℃、湿度50％RH的环境下保持100小时。接着，使用保持了一定时间的上述评价试验用试验材料作为投影屏幕，双凸透镜的屏幕中心附近的表面用触手进行评价时，与菲涅耳透镜贴紧并没有拱起的为○，有若干拱起的为△，确认透镜完全拱起的为×。
11.透镜耐摩损性评价试验
将所得各树脂组成的双凸透镜与上述的试验用菲涅耳透镜进行组合，四边用粘结带固定，通过安放于TV画面尺寸的木框中来制作评价试验用试验材料。在温度保持一定的环境试验室内设置的振动试验机((株)アカジ制，振动试验机，EDS252)中，放置该评价试验用材料。作为振动条件，是如图6所示的PSD(Power Spectrum Density)波形中所示的随机波，4320秒为1个循环，进行相当于5000km的轨道输送的振动试验，在25℃的温度下为10个循环，在0℃的温度下为5个循环，在-20℃的温度下为0个循环。
该随机波是具有统计学性质的不确定波，可通过PSD系数体现其性质，在该振动试验中，以该系数为指标来确定试验条件。使用这种随机波的理由是，可排除振动的非线性因素。即，因为可排除投影屏幕在安装、包装形态等的非线性因素，并可对对象物在一定的状况下进行激发。另外，振动在振动试验开始时为0的时间轴上的任一点都不同，因此制造出与实际的运输时的振动接近的状况。
试验终止后，使用该评价试验用试验材料作为投影屏幕，整体放映白色的画面时，发现因摩擦引起的量度斑清晰的为×，量度斑发现不明显的为△，没有发现量度斑的为○。
试验结果和评价结果如表2所示。
[表2]
  通用硬度(N/mm2)   压缩弹性模量(MPa)   最大变形量(μm)   tanδ(-20℃)   弹性功比例(％)   透镜压碎   透镜摩损   透镜拱起
  实施例1   38   2124   2.21   0.043   79.7   ○   ○   △
  实施例2   36.2   1949   2.44   0.04   81.6   ○   ○   ○
  实施例3   39.3   2218   2.19   0.048   83.7   ○   ○   ○
  实施例4   40.9   2362   2.04   0.050   77.1   ○   ○   ○
实施例5 40.7 2385 2.02 0.05 81.5 ○ △ ○
  比较例1   45.4   2747   1.75   0.045   78.2   ○   ×   ○
  比较例2   34.0   2032   2.15   0.052   69.7   ○   ○   ×
  比较例3   42.9   2595   1.95   0.045   82.3   ○   ×   ○
  比较例4   38.6   2121   2.42   0.053   78.5   ○   ○   ×
  比较例5   34.9   1769   2.42   0.052   78.0   ○   ○   ×
  比较例6   31.8   1600   2.7   0.055   75.6   ○   ○   ×
  比较例7   42.1   2505   1.89   0.042   77.4   ○   ×   ○

Claims (11)

1.一种屏幕用透镜片，是与其他的透镜片组合使用的、由一层或一层以上的层构成的屏幕用透镜片，与上述其他的透镜接触的层是由热塑性树脂构成的，上述热塑性树脂的通用硬度为31.0～42.0N/mm2。
2.如权利要求1所述的屏幕用透镜片，上述热塑性树脂的压缩弹性模量为1600～2500MPa，并且蠕变试验最大变形量为2.0μm～2.7μm。
3.如权利要求1或2所述的屏幕用透镜片，上述热塑性树脂在-20℃下的损耗角正切值大于等于0.04，并且弹性功比例大于等于70％。
4.如权利要求1～3的任一项所述的屏幕用透镜片，在上述屏幕用透镜片由单层构成时，上述热塑性树脂的吸水率小于等于0.2％。
5.如权利要求1～4的任一项所述的屏幕用透镜片，在上述屏幕用透镜片由二层或二层以上的层构成时，在构成与上述其他透镜接触的层的热塑性树脂的吸水率为α1(％)、构成该层以外的层的树脂的吸水率为α2(％)时，满足α1-α2＞0.1％的关系。
6.如权利要求1～5的任一项所述的屏幕用透镜片，上述热塑性树脂组合物含有甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯和丁二烯橡胶的共聚聚合物，上述甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的含量，相对于上述共聚聚合物为大于等于20重量％。
7.如权利要求1～6的任一项所述的屏幕用透镜片作为双凸透镜使用的用途。
8.一种投影屏幕，是由权利要求7所述的双凸透镜和菲涅耳透镜构成的。
9.一种热塑性树脂，是用于权利要求1～8的任一项所述的屏幕用透镜片中的热塑性树脂，其通用硬度为31.0～43.0N/mm2。
10.如权利要求9所述的热塑性树脂，压缩弹性模量为1600～2500MPa，而且蠕变试验最大变形量为1.95μm～2.7μm。
11.如权利要求9或10所述的热塑性树脂，在-20℃下的损耗角正切值大于等于0.04，而且弹性功比例大于等于70％。
CNB2004800222815A 2003-07-31 2004-07-29 屏幕用透镜片 Expired - Fee Related CN100495203C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003284308A JP2005049795A (ja) 2003-07-31 2003-07-31 スクリーン用レンズシート
JP284308/2003 2003-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1833203A true CN1833203A (zh) 2006-09-13
CN100495203C CN100495203C (zh) 2009-06-03

Family

ID=34113836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800222815A Expired - Fee Related CN100495203C (zh) 2003-07-31 2004-07-29 屏幕用透镜片

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7532395B2 (zh)
JP (1) JP2005049795A (zh)
KR (1) KR20060065651A (zh)
CN (1) CN100495203C (zh)
WO (1) WO2005013000A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8035612B2 (en) 2002-05-28 2011-10-11 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Self-contained interactive video display system
US8300042B2 (en) 2001-06-05 2012-10-30 Microsoft Corporation Interactive video display system using strobed light
US7710391B2 (en) 2002-05-28 2010-05-04 Matthew Bell Processing an image utilizing a spatially varying pattern
US20050122308A1 (en) * 2002-05-28 2005-06-09 Matthew Bell Self-contained interactive video display system
WO2004055776A1 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Reactrix Systems Interactive directed light/sound system
WO2005041578A2 (en) 2003-10-24 2005-05-06 Reactrix Systems, Inc. Method and system for managing an interactive video display system
US7485336B2 (en) * 2005-04-14 2009-02-03 Basf Corporation Method for predicting and optimizing chip performance in cured thermoset coatings
US9128519B1 (en) 2005-04-15 2015-09-08 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Method and system for state-based control of objects
US8081822B1 (en) 2005-05-31 2011-12-20 Intellectual Ventures Holding 67 Llc System and method for sensing a feature of an object in an interactive video display
JP2007147935A (ja) 2005-11-28 2007-06-14 Sony Corp レンズシート、透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置
US8098277B1 (en) 2005-12-02 2012-01-17 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Systems and methods for communication between a reactive video system and a mobile communication device
JP5430572B2 (ja) 2007-09-14 2014-03-05 インテレクチュアル ベンチャーズ ホールディング ６７ エルエルシー ジェスチャベースのユーザインタラクションの処理
US8159682B2 (en) 2007-11-12 2012-04-17 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Lens system
US8259163B2 (en) 2008-03-07 2012-09-04 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Display with built in 3D sensing
KR101075076B1 (ko) 2008-05-16 2011-10-21 코오롱인더스트리 주식회사 광학 시트
US8595218B2 (en) 2008-06-12 2013-11-26 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Interactive display management systems and methods
TWI575268B (zh) * 2012-12-21 2017-03-21 鴻海精密工業股份有限公司 背光模組
TWI572824B (zh) * 2014-08-15 2017-03-01 Edison Opto Corp The optical element structure that can be spliced ​​together
WO2021060282A1 (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 大日本印刷株式会社 光学シート、液晶表示装置、及び光学シートの試験方法と製造方法
JP6869409B2 (ja) * 2019-10-28 2021-05-12 住友化学株式会社 光学積層体及び表示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3532393B2 (ja) 1997-08-29 2004-05-31 大日本印刷株式会社 透過型スクリーン
JP3470606B2 (ja) * 1998-07-30 2003-11-25 凸版印刷株式会社 曲面状レンチキュラースクリーン
JP2000066307A (ja) * 1998-08-18 2000-03-03 Mitsubishi Rayon Co Ltd 投写スクリーン用レンズシート
JP4358960B2 (ja) * 2000-02-15 2009-11-04 大日本印刷株式会社 レンズシート用樹脂組成物、レンズシート及び透過型スクリーン
JP2002284946A (ja) * 2001-01-22 2002-10-03 Sumitomo Chem Co Ltd 樹脂組成物および光学スクリーン用シート
JP2003084101A (ja) * 2001-09-17 2003-03-19 Dainippon Printing Co Ltd 光学素子用樹脂組成物、光学素子、およびプロジェクションスクリーン
JP3868819B2 (ja) * 2002-01-24 2007-01-17 大日本印刷株式会社 フレネルレンズシート、透過型投影スクリーン、および透過型投影ディスプレイ
JP2007094368A (ja) * 2005-09-01 2007-04-12 Seiko Epson Corp マイクロレンズ基板、マイクロレンズ基板の製造方法、液晶パネルおよび投射型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005013000A1 (ja) 2005-02-10
US20060187545A1 (en) 2006-08-24
JP2005049795A (ja) 2005-02-24
US7532395B2 (en) 2009-05-12
CN100495203C (zh) 2009-06-03
KR20060065651A (ko) 2006-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1833203A (zh) 屏幕用透镜片
CN1250644C (zh) 菲涅耳透镜用活性能量射线固化型树脂组合物及菲涅耳透镜薄片
CN1782741A (zh) 光学元件用树脂组合物、光学元件及投影屏
CN1293415C (zh) 反射薄片以及使用该薄片的背光组件
CN1146751C (zh) 液晶显示元件及其制造方法
CN1310988C (zh) 树脂组合物和光学元件
CN1924624A (zh) 光学片用基质膜、光学片与背面照明装置
CN1791829A (zh) 用于堆叠表面结构化的光学薄膜的方法
CN1942788A (zh) 光扩散片和使用该光扩散片的背光单元
JP2006209012A (ja) レンズシート、透過型スクリーン、及びレンズシートの生産方法
CN1290886C (zh) 树脂组合物和光学元件
CN1947038A (zh) 光控制薄片及使用其的面光源
CN1957291A (zh) 具有粒子分布其间的表面保护层的透光性光学膜
CN1191479C (zh) 具有高透射率和无光泽特性的薄膜
CN1802574A (zh) 微结构光学膜及其生产方法
CN1825140A (zh) 低反射率亮度增强多层光学膜及有机发光二极管显示器
CN1828343A (zh) 光扩散片及使用该光扩散片的背光单元
CN101040215A (zh) 反射片和使用该反射片的背光装置
CN1021138C (zh) 薄型反光传输元件及其制造方法
CN1826540A (zh) 透镜片用活化能射线固化型树脂组合物和透镜片
CN101116013A (zh) 光扩散膜
CN1664624A (zh) 透镜、透射屏及用于制造该透镜的方法
CN1422307A (zh) 抗静电硬涂层用组合物、抗静电硬涂层、其制造方法及抗静电硬涂层层压体膜
CN1991412A (zh) 透镜片、透射型屏幕以及背投型显示器
CN1701274A (zh) 菲涅耳透镜板的安装构造以及背面投影型显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090603

Termination date: 20120729