JP2015064497A - Linear fresnel lens sheet and transmissive display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源から投射された映像光を出光側に出射するリニアフレネルレンズシート、並びに、このリニアフレネルレンズシートを備えた透過型表示装置に関する。 The present invention relates to a linear Fresnel lens sheet that emits image light projected from a light source to the light output side, and a transmissive display device including the linear Fresnel lens sheet.
背面投射型映像表示装置では、背面から拡大投射される映像光を表示する透過型スクリーンが使用されている。特許文献１に開示された透過型スクリーンは、光源から拡大投射される映像光を略平行光となるように偏向させるリニアフレネルレンズシートと、リニアフレネルレンズシートから出射した映像光を拡散させて視野角を拡げる拡散シートと、を含んでいる。このうち、リニアフレネルレンズシートは、配列方向に沿って複数のレンズ面を配列したリニアフレネルレンズ面を有している。典型的には、リニアフレネルレンズ面は、出光側の面に配置される。 In the rear projection type video display device, a transmission type screen that displays video light enlarged and projected from the rear side is used. The transmissive screen disclosed in Patent Document 1 includes a linear Fresnel lens sheet that deflects image light enlarged and projected from a light source so as to be substantially parallel light, and a visual field that diffuses image light emitted from the linear Fresnel lens sheet. And a diffusion sheet that widens the corners. Among these, the linear Fresnel lens sheet has a linear Fresnel lens surface in which a plurality of lens surfaces are arranged along the arrangement direction. Typically, the linear Fresnel lens surface is disposed on the light output side surface.
昨今では、光源と透過型スクリーンとの間の距離を短くして、背面投射型映像表示装置をコンパクトに構成する試みがなされてきている。しかしながら、本件発明者らが検討を重ねたところ、光源と透過型スクリーンとの間の距離が短くなると、特定の方向から透過型スクリーンを観察した場合に、透過型スクリーンの表面に、レンズ面の配列方向に直交する方向に延びる明暗の縞からなる帯ムラが発生することが確認された。図７には、従来の透過型スクリーン５０２の出光側の面５０２ａに発生し得る帯ムラが概略的に示されている。図７に示すように、帯ムラは、出光側の面５０２ａの中央から大きく離間した領域Ｓに確認された。 In recent years, attempts have been made to reduce the distance between the light source and the transmissive screen to make the rear projection type image display device compact. However, as a result of repeated studies by the present inventors, when the distance between the light source and the transmissive screen becomes shorter, when the transmissive screen is observed from a specific direction, the surface of the transmissive screen is It was confirmed that band unevenness composed of bright and dark stripes extending in a direction orthogonal to the arrangement direction occurred. FIG. 7 schematically shows band unevenness that may occur on the light-emitting side surface 502 a of the conventional transmission screen 502. As shown in FIG. 7, band unevenness was confirmed in a region S that was greatly separated from the center of the light-emitting side surface 502a.
本発明が解決しようとする課題は、リニアフレネルレンズシートが組み込まれた透過型スクリーンの表面に発生し得る帯ムラを目立たなくすることである。 The problem to be solved by the present invention is to obscure band unevenness that may occur on the surface of a transmission type screen incorporating a linear Fresnel lens sheet.
本発明によるリニアフレネルレンズシートは、配列方向に沿って複数のレンズ面を配列したリニアフレネルレンズ面が形成された第１面と、当該第１面に対向する第２面と、を有するレンズ層と、
前記レンズ層の前記第２面側に積層された拡散層と、
を備える。
A linear Fresnel lens sheet according to the present invention has a lens layer having a first surface on which a linear Fresnel lens surface in which a plurality of lens surfaces are arranged along the arrangement direction is formed, and a second surface facing the first surface. When,
A diffusion layer laminated on the second surface side of the lens layer;
Is provided.
本発明によるリニアフレネルレンズシートにおいて、当該リニアフレネルレンズシートの内部における前記拡散層による光の拡散の程度をヘイズ値により表した値である拡散層の内部拡散度が、７０以上であってもよい。 In the linear Fresnel lens sheet according to the present invention, the internal diffusion degree of the diffusion layer, which is a value representing the degree of light diffusion by the diffusion layer inside the linear Fresnel lens sheet by a haze value, may be 70 or more. .
本発明によるリニアフレネルレンズシートにおいて、前記レンズ層の前記リニアフレネルレンズ面と、前記拡散層の前記レンズ層とは反対側の面と、の間の最大距離は、１．０ｍｍ以下であってもよい。 In the linear Fresnel lens sheet according to the present invention, the maximum distance between the linear Fresnel lens surface of the lens layer and the surface of the diffusion layer opposite to the lens layer is 1.0 mm or less. Good.
本発明による透過型表示装置は、前記いずれかの特徴をもつリニアフレネルレンズシートと、
前記リニアフレネルレンズシートの前記拡散層に映像光を投射する投射面を有する光源と、を備える。
A transmissive display device according to the present invention includes a linear Fresnel lens sheet having any one of the above characteristics,
A light source having a projection surface for projecting image light onto the diffusion layer of the linear Fresnel lens sheet.
本発明による透過型表示装置において、前記光源の前記投射面から最も離間した位置にある前記レンズ面が前記レンズ層のシート面に対してなす角度をα１°とし、前記レンズ層の屈折率をｎとし、前記光源の前記投射面から最も離間した位置にある前記レンズ面の中央と前記光源の前記投射面の中央とを結ぶ仮想直線が、前記レンズ層の前記シート面の法線方向に対してなす角度をθｉ°とすると、
−α１＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ×ｓｉｎθｉ）≦１０°
の関係を満たしてもよい。
In the transmissive display device according to the present invention, an angle formed by the lens surface located farthest from the projection surface of the light source with respect to a sheet surface of the lens layer is α1 °, and a refractive index of the lens layer is n. And an imaginary straight line connecting the center of the lens surface at the position farthest from the projection surface of the light source and the center of the projection surface of the light source is relative to the normal direction of the sheet surface of the lens layer If the angle formed is θi °,
−α1 + arcsin (1 / n) + arcsin (1 / n × sinθi) ≦ 10 °
May be satisfied.
本発明による透過型表示装置において、前記リニアフレネルレンズシートと前記光源との間の距離は、前記レンズ面の前記配列方向における前記リニアフレネルレンズ面の長さ以下であってもよい。 In the transmissive display device according to the present invention, a distance between the linear Fresnel lens sheet and the light source may be equal to or less than a length of the linear Fresnel lens surface in the arrangement direction of the lens surfaces.
本発明によれば、リニアフレネルレンズシートが組み込まれた透過型スクリーンの表面に発生し得る帯ムラを目立たなくすることができる。 According to the present invention, band unevenness that may occur on the surface of a transmission screen incorporating a linear Fresnel lens sheet can be made inconspicuous.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。図１乃至図６は、本発明の一実施の形態によるリニアフレネルレンズシートを説明するための図である。このうち図１及び図２は、それぞれ、本発明の一実施の形態によるリニアフレネルレンズシートを備えた透過型スクリーンを示す概略斜視図及び概略平面図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product. 1 to 6 are views for explaining a linear Fresnel lens sheet according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 are a schematic perspective view and a schematic plan view, respectively, showing a transmission screen provided with a linear Fresnel lens sheet according to an embodiment of the present invention.
図１及び図２に示すように、透過型スクリーン２は、光源７から投射された映像光Ｌを観察側に投影して表示するためのものである。透過型スクリーン２は、図１に示すように、光源７の投射面８から投射された映像光Ｌを観察側へ略平行光となるように偏向させるリニアフレネルレンズシート３と、当該リニアフレネルレンズシート３の観察側に配置され、映像光Ｌを拡散させて広い範囲の観察者へ向けて映像光Ｌを出射させる拡散シート４と、を備えている。拡散シート４の出光側の面が、観察者へ向けて映像光Ｌを出射する透過型スクリーン２の出光側の面２ａをなしている。このような透過型スクリーン２は、透過型表示装置１に組み込んで使用することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the transmission screen 2 is for projecting and displaying the image light L projected from the light source 7 on the observation side. As shown in FIG. 1, the transmissive screen 2 includes a linear Fresnel lens sheet 3 that deflects the image light L projected from the projection surface 8 of the light source 7 toward the observation side so as to be substantially parallel light, and the linear Fresnel lens. And a diffusion sheet 4 that is disposed on the observation side of the sheet 3 and diffuses the image light L to emit the image light L toward a wide range of observers. The light-emitting side surface of the diffusion sheet 4 forms the light-emitting side surface 2a of the transmissive screen 2 that emits the image light L toward the observer. Such a transmissive screen 2 can be used by being incorporated in the transmissive display device 1.
図１及び図２に示すように、透過型表示装置１は、透過型スクリーン２と、透過型スクリーン２のリニアフレネルレンズシート３に向けて映像光Ｌを投射する投射面８を有した光源（映像光源）７と、を備えている。このうち、光源７は、ＬＣＤやＤＬＰなどの映像源、映像源に光を照射するランプ、映像源を介して出射される映像光を拡大投射するための投射レンズなどを有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the transmissive display device 1 includes a transmissive screen 2 and a light source having a projection surface 8 that projects image light L toward the linear Fresnel lens sheet 3 of the transmissive screen 2 ( Video light source) 7. Among these, the light source 7 includes an image source such as an LCD or a DLP, a lamp for irradiating light to the image source, a projection lens for enlarging and projecting image light emitted through the image source, and the like.
このような透過型表示装置１において、光源７の投射面８から投射された映像光Ｌは、リニアフレネルレンズシート３のレンズ層１０の法線方向ｎｄに対して所定の投射角度をなす方向からリニアフレネルレンズシート３の各位置に入射するようになっている。リニアフレネルレンズシート３に入射する光の進行方向が法線方向ｎｄに対してなす角度である投射角度は、リニアフレネルレンズシート３への入射位置に応じて変化する。そして、光源７からリニアフレネルレンズシート３の各位置に入射する光の投射角度は、光源７とリニアフレネルレンズシート３との相対位置関係、例えば、離間距離や、リニアフレネルレンズシート３に対する光源７の光軸の向き等を適切に選定することにより、調整することができる。 In such a transmissive display device 1, the image light L projected from the projection surface 8 of the light source 7 is from a direction that forms a predetermined projection angle with respect to the normal direction nd of the lens layer 10 of the linear Fresnel lens sheet 3. The light enters the respective positions of the linear Fresnel lens sheet 3. The projection angle, which is the angle formed by the traveling direction of the light incident on the linear Fresnel lens sheet 3 with respect to the normal direction nd, changes according to the incident position on the linear Fresnel lens sheet 3. The projection angle of light incident on each position of the linear Fresnel lens sheet 3 from the light source 7 is a relative positional relationship between the light source 7 and the linear Fresnel lens sheet 3, for example, a separation distance, or the light source 7 with respect to the linear Fresnel lens sheet 3. It can be adjusted by appropriately selecting the direction of the optical axis.
本実施の形態の透過型表示装置１では、装置全体をコンパクトに構成すべく、リニアフレネルレンズシート３と光源７との間の距離ｖを短く設定している。このため、光源７からリニアフレネルレンズシート３の各位置に入射する光の進行方向が法線方向ｎｄに対してなす投射角度の最大値は、従来よりも格段に大きい例えば４０°〜６０°程度に設定されている。一例として、リニアフレネルレンズシート３と光源７との間の距離ｖは、後述するレンズ面１４の配列方向Ｐにおけるリニアフレネルレンズ面１３の長さｕ以下に設定してもよい。好ましくは、リニアフレネルレンズシート３と光源７との間の距離ｖは、レンズ面１４の配列方向Ｐにおけるリニアフレネルレンズ面１３の長さｕの６５％以下に設定される。 In the transmissive display device 1 of the present embodiment, the distance v between the linear Fresnel lens sheet 3 and the light source 7 is set to be short so as to make the entire device compact. For this reason, the maximum value of the projection angle that the traveling direction of the light incident on each position of the linear Fresnel lens sheet 3 from the light source 7 forms with respect to the normal direction nd is much larger than the conventional one, for example, about 40 ° to 60 °. Is set to As an example, the distance v between the linear Fresnel lens sheet 3 and the light source 7 may be set to be equal to or shorter than the length u of the linear Fresnel lens surface 13 in the arrangement direction P of the lens surfaces 14 described later. Preferably, the distance v between the linear Fresnel lens sheet 3 and the light source 7 is set to 65% or less of the length u of the linear Fresnel lens surface 13 in the arrangement direction P of the lens surfaces 14.
次に、透過型スクリーン２について詳述する。上述したように、透過型スクリーン２は、リニアフレネルレンズシート３と、拡散シート４と、を備えている。まず、リニアフレネルレンズシート３について、図１乃至図６を参照して説明する。図３は、図１に示す透過型表示装置１のリニアフレネルレンズシート３を拡大して模式的に示す拡大図である。図１乃至図３に示すように、リニアフレネルレンズシート３は、拡散シート４側に配置されたレンズ層１０と、光源７側に配置された拡散層２０と、レンズ層１０と拡散層２０との間に配置された基材３０と、を備えている。 Next, the transmission screen 2 will be described in detail. As described above, the transmission screen 2 includes the linear Fresnel lens sheet 3 and the diffusion sheet 4. First, the linear Fresnel lens sheet 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an enlarged view schematically showing the linear Fresnel lens sheet 3 of the transmissive display device 1 shown in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the linear Fresnel lens sheet 3 includes a lens layer 10 disposed on the diffusion sheet 4 side, a diffusion layer 20 disposed on the light source 7 side, a lens layer 10, and a diffusion layer 20. The base material 30 arrange | positioned between these.
図３に示すように、レンズ層１０は、拡散シート４側を向く第１面１１と、当該第１面１１に対向し光源７側を向く第２面１２と、を有している。レンズ層１０の第１面１１には、いわゆるリニアフレネルレンズを構成するリニアフレネルレンズ面１３が形成されている。リニアフレネルレンズ面１３は、ストライプ状に配列された複数のレンズ面１４を有している。複数のレンズ面１４は、レンズ層１０のシート面１０ａ内を延びる配列方向Ｐに沿って配列されている。そして、各レンズ面１４は、配列方向Ｐに交差する方向、より詳細には、配列方向Ｐに直交する方向に直線状に延びている。 As shown in FIG. 3, the lens layer 10 has a first surface 11 facing the diffusion sheet 4 side, and a second surface 12 facing the first surface 11 and facing the light source 7 side. A linear Fresnel lens surface 13 constituting a so-called linear Fresnel lens is formed on the first surface 11 of the lens layer 10. The linear Fresnel lens surface 13 has a plurality of lens surfaces 14 arranged in a stripe shape. The plurality of lens surfaces 14 are arranged along the arrangement direction P extending in the sheet surface 10 a of the lens layer 10. Each lens surface 14 extends linearly in a direction crossing the arrangement direction P, more specifically in a direction orthogonal to the arrangement direction P.
なお、本明細書において、「シート面（フィルム面、板面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。本実施の形態では、レンズ層１０のシート面１０ａと、拡散層２０のシート面と、基材３０のシート面とは、互いに平行となっている。以下の説明では、図３に示すように、レンズ層１０の第２面１２を、レンズ層１０のシート面１０ａとして図示する。 In this specification, “sheet surface (film surface, plate surface)” is the same as the planar direction of the target sheet-like member when the target sheet-like member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface to be used. In the present embodiment, the sheet surface 10 a of the lens layer 10, the sheet surface of the diffusion layer 20, and the sheet surface of the base material 30 are parallel to each other. In the following description, as shown in FIG. 3, the second surface 12 of the lens layer 10 is illustrated as a sheet surface 10 a of the lens layer 10.
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、「平行」や「直交」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、目視での判断において区別不可能な程度に同様な光学的機能を期待し得る範囲内の誤差を含めて解釈することとする。 In addition, terms used in this specification for specifying shapes and geometric conditions, such as “parallel” and “orthogonal”, are not limited to strict meanings and cannot be distinguished by visual judgment. Interpretation will be made including errors within a range where similar optical functions can be expected as much as possible.
リニアフレネルレンズ面１３は、複数のレンズ面１４の組み合わせにより、入射光に対して凸レンズと同様のレンズ作用を発揮することが期待されている。レンズ面１４がレンズ層１０のシート面１０ａに対してなす角度であるレンズ角αは、配列方向Ｐに沿ってしだいに変化していく。本実施の形態では、レンズ面１４の配列方向Ｐの中心側から外側にいくにしたがって、レンズ面１４のレンズ角αは、順に大きくなっていく。 The linear Fresnel lens surface 13 is expected to exhibit a lens action similar to that of a convex lens with respect to incident light by a combination of a plurality of lens surfaces 14. A lens angle α, which is an angle formed by the lens surface 14 with respect to the sheet surface 10 a of the lens layer 10, gradually changes along the arrangement direction P. In the present embodiment, the lens angle α of the lens surface 14 increases in order as it goes from the center side in the arrangement direction P of the lens surface 14 to the outside.
また、隣り合う二つのレンズ面１４の間には、ライズ面１５が設けられている。このライズ面１５の長さは、隣り合うレンズ面１４のピッチＰとレンズ面１４のレンズ角αによって概ね決定される。上述したように、レンズ面１４の配列方向Ｐの中心側から外側にいくにしたがって、レンズ面１４のレンズ角αが順に大きくなっていく。従って、複数のライズ面１５のうち、より配列方向Ｐの外側に配列されたライズ面１５の方が、法線方向ｎｄに沿った長さが長くなっている。なお、このライズ面１５は、光のレンズ作用を期待されていない面である。 A rise surface 15 is provided between two adjacent lens surfaces 14. The length of the rise surface 15 is generally determined by the pitch P of the adjacent lens surfaces 14 and the lens angle α of the lens surfaces 14. As described above, the lens angle α of the lens surface 14 increases in order from the center side in the arrangement direction P of the lens surface 14 to the outside. Therefore, among the plurality of rise surfaces 15, the rise surface 15 arranged outside the arrangement direction P has a longer length along the normal direction nd. The rise surface 15 is a surface on which no lens action of light is expected.
加えて、各レンズ面１４とライズ面１５との間には、法線方向ｎｄ外方に突出する頂部１６が配置される。図４に、リニアフレネルレンズ面１３の頂部１６を拡大して示す。本実施の形態では、頂部１６は、なだらかに曲率が連続的に変化していく湾曲面、あるいは、シート面１０ａに概ね平行な平坦面として形成されている。この頂部１６は、光源７からの映像光Ｌに対するレンズ作用を期待されていない領域に形成されている。具体的に述べると、図４に示すように、光源７からの各映像光Ｌは、所定の投射角度でリニアフレネルレンズシート３に入射してレンズ面１４に到達する。このうち、一の頂部１６をなすライズ面１５の、頂部１６から最も離間した端部を通る光が、当該頂部１６をなすレンズ面１４に入射する位置をＭとすると、位置Ｍとライズ面１５との間となるリニアフレネルレンズ面１３の領域には、光源７からの映像光Ｌが入射することを予定されていない。従って、この領域内に頂部１６を配置することにより、頂部１６を形成することにより表示される映像がぼやけてしまうことを効果的に抑制することができる。 In addition, between each lens surface 14 and the rise surface 15, a top portion 16 that protrudes outward in the normal direction nd is disposed. FIG. 4 shows an enlarged top 16 of the linear Fresnel lens surface 13. In the present embodiment, the top portion 16 is formed as a curved surface whose curvature gradually changes continuously, or a flat surface substantially parallel to the sheet surface 10a. The top portion 16 is formed in a region where no lens action is expected for the image light L from the light source 7. Specifically, as shown in FIG. 4, each image light L from the light source 7 enters the linear Fresnel lens sheet 3 at a predetermined projection angle and reaches the lens surface 14. Of these, if M is a position where the light passing through the end portion of the rise surface 15 forming one top portion 16 that is the farthest from the top portion 16 is incident on the lens surface 14 forming the top portion 16, the position M and the rise surface 15. The image light L from the light source 7 is not expected to enter the area of the linear Fresnel lens surface 13 between the two. Therefore, by disposing the top 16 in this region, it is possible to effectively suppress blurring of the image displayed by forming the top 16.
なお、図示された例において、リニアフレネルレンズ面１３は、光源７から拡大投射される映像光Ｌの進行方向を、屈折により、レンズ層１０のシート面１０ａへの法線方向ｎｄと平行な方向に偏向することを意図されている。また、リニアフレネルレンズ面１３の中心を光軸Ａｘが横切るようになっている。このため、リニアフレネルレンズ面１３の中心となる位置にあるレンズ面１４が、レンズ角αが最も小さくなる角度をなしている。 In the illustrated example, the linear Fresnel lens surface 13 is a direction parallel to the normal direction nd to the sheet surface 10a of the lens layer 10 due to refraction in the traveling direction of the image light L enlarged and projected from the light source 7. It is intended to be deflected to. Further, the optical axis Ax crosses the center of the linear Fresnel lens surface 13. For this reason, the lens surface 14 at the center of the linear Fresnel lens surface 13 forms an angle at which the lens angle α is the smallest.
上述のように、本実施の形態の透過型表示装置１では、光源７とリニアフレネルレンズシート３との間の距離を短く設定し、光源７からリニアフレネルレンズシート３の各位置に入射する光の投射角度の最大値は、従来よりも格段に大きい４０°〜６０°程度に設定されている。この場合、特定の方向からみたときに、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、レンズ面１４の配列方向Ｐに直交する方向に延びる明暗の縞からなる帯ムラが発生し易くなる。 As described above, in the transmissive display device 1 according to the present embodiment, the distance between the light source 7 and the linear Fresnel lens sheet 3 is set short, and light incident on each position of the linear Fresnel lens sheet 3 from the light source 7. The maximum value of the projection angle is set to about 40 ° to 60 °, which is much larger than the conventional projection angle. In this case, when viewed from a specific direction, band unevenness composed of bright and dark stripes extending in a direction orthogonal to the arrangement direction P of the lens surfaces 14 is likely to occur on the light outgoing side surface 2a of the transmissive screen 2.
本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに帯ムラが発生する要因の一つとして、以下のことが挙げられることを見出した。ただし、帯ムラが発生する要因は、以下の説明に限定されるものではない。光源７から投射された映像光Ｌは、リニアフレネルレンズシート３のレンズ層１０への法線方向ｎｄに対して所定の投射角度をなす方向からリニアフレネルレンズシート３に入射し、各レンズ面１４に向かう。各レンズ面１４に入射する光の進行方向がレンズ面１４の法線方向Ｎに対してなす角度である入射角度は、入射するレンズ面１４の位置に応じて変化する。図示する例では、各レンズ面１４への入射角度は、入射するレンズ面１４が光源７の投射面８から離間するにつれて大きくなっていく。 As a result of extensive research by the present inventors, it has been found that the following can be cited as one of the factors that cause band unevenness on the light-emitting surface 2a of the transmissive screen 2. However, the factors that cause band unevenness are not limited to the following description. The image light L projected from the light source 7 enters the linear Fresnel lens sheet 3 from a direction that forms a predetermined projection angle with respect to the normal direction nd to the lens layer 10 of the linear Fresnel lens sheet 3, and each lens surface 14. Head for. The incident angle, which is the angle formed by the traveling direction of the light incident on each lens surface 14 with respect to the normal direction N of the lens surface 14, varies depending on the position of the incident lens surface 14. In the illustrated example, the incident angle on each lens surface 14 increases as the incident lens surface 14 moves away from the projection surface 8 of the light source 7.
レンズ面１４への入射角度が大きくなると、当該レンズ面１４における反射率も大きくなる。このため、レンズ面１４への入射角度が比較的大きい光は、当該レンズ面１４を透過する割合が低くなる。上述のように、各レンズ面１４への入射角度は、入射するレンズ面１４が光源から離間するにつれて大きくなっていくため、リニアフレネルレンズ面１３の、光源から大きく離間した領域１３ｓ（図２参照）に位置するレンズ面１４から、当該レンズ面１４に対面する拡散シート４の領域に到達する光の光量は低くなる。この結果、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合に、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、光量差の生じ得る領域２ｓを形成していると考えられる。 As the incident angle on the lens surface 14 increases, the reflectance at the lens surface 14 also increases. For this reason, the ratio of light having a relatively large incident angle to the lens surface 14 is low. As described above, since the incident angle to each lens surface 14 increases as the incident lens surface 14 moves away from the light source, the region 13s of the linear Fresnel lens surface 13 that is largely separated from the light source (see FIG. 2). The amount of light reaching the region of the diffusing sheet 4 facing the lens surface 14 from the lens surface 14 located at) is low. As a result, it is considered that when the transmission screen 2 is observed from a specific direction, a region 2s where a light amount difference may occur is formed on the light outgoing side surface 2a of the transmission screen 2.
一方、レンズ面１４に入射する光のうち、当該レンズ面１４を透過することができなかった光は、当該レンズ面１４にて反射してリニアフレネルレンズシート３の内部を進行する。そして、このリニアフレネルレンズシート３の内部を進行する光の一部は、リニアフレネルレンズシート３の光源側の表面にて再び反射して、リニアフレネルレンズ面１３側に向かっていく。本件発明者らが調査したところ、リニアフレネルレンズ面１３側に向かう光は、光源から大きく離間した領域１３ｓ内の特定の領域に集中的に到達することがわかった。そして、この特定の領域に位置するレンズ面１４またはライズ面１５を透過した光は、拡散シート４において拡散されて、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合に、透過型スクリーン２の出光側の面２ａの光量差の生じ得る領域２ｓ内に、明るく視認され得る部分を形成している、と考えられる。このようにして、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、レンズ面１４の配列方向Ｐに直交する方向に延びる明暗の縞からなる帯ムラを形成している、と考えられる。 On the other hand, of the light incident on the lens surface 14, the light that could not pass through the lens surface 14 is reflected by the lens surface 14 and travels inside the linear Fresnel lens sheet 3. A part of the light traveling inside the linear Fresnel lens sheet 3 is reflected again on the light source side surface of the linear Fresnel lens sheet 3 and travels toward the linear Fresnel lens surface 13 side. When the present inventors investigated, it turned out that the light which goes to the linear Fresnel lens surface 13 side reaches | attains the specific area | region in the area | region 13s largely spaced apart from the light source intensively. And the light which permeate | transmitted the lens surface 14 or the rise surface 15 located in this specific area is diffused in the diffusion sheet 4, and when the transmissive screen 2 is observed from a specific direction, the light emission of the transmissive screen 2 It is considered that a brightly visible portion is formed in the region 2s where the light amount difference of the side surface 2a can occur. In this way, it is considered that band unevenness composed of bright and dark stripes extending in a direction orthogonal to the arrangement direction P of the lens surfaces 14 is formed on the light outgoing side surface 2a of the transmissive screen 2.
さらに、本件発明者らは、透過型スクリーン２の出光側の面に帯ムラが発生するときの、レンズ面１４に入射する光の入射角度について調査した。レンズ面１４に入射する光の入射角度は、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４で最も大きくなる。このため、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４に入射する光の入射角度に着目して調査を行った。なお、ここで着目する光は、レンズ面１４への法線方向に対して、配列方向Ｐ外方側からレンズ面１４に入射し配列方向Ｐ内方側に向かって出射する光である。図５に、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４に入射する映像光Ｌを拡大して示す。 Furthermore, the present inventors investigated the incident angle of the light incident on the lens surface 14 when band unevenness occurs on the light-emitting side surface of the transmissive screen 2. The incident angle of the light incident on the lens surface 14 is largest at the lens surface 14 that is located farthest from the projection surface 8. For this reason, the investigation was conducted by paying attention to the incident angle of the light incident on the lens surface 14 that is located farthest from the projection surface 8. Note that the light of interest here is light that enters the lens surface 14 from the outer side in the arrangement direction P and exits inward in the arrangement direction P with respect to the normal direction to the lens surface 14. FIG. 5 shows an enlarged view of the image light L incident on the lens surface 14 that is located farthest from the projection surface 8.
図５に示すように、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４における全反射臨界角度をθＬとし、このレンズ面１４に入射する光の進行方向がレンズ面１４の法線方向Ｎに対してなす角度をθ１とする。このとき、以下の関係式（１）を満たす場合に、透過型スクリーン２の出光側の面に帯ムラが発生し得ることを見出した。
θＬ°−θ１°≦１０° … （１）
As shown in FIG. 5, the total reflection critical angle at the lens surface 14 located farthest from the projection surface 8 is θL, and the traveling direction of the light incident on the lens surface 14 is in the normal direction N of the lens surface 14. The angle formed with respect to the angle is θ1. At this time, it has been found that when the following relational expression (1) is satisfied, band unevenness may occur on the light output side surface of the transmissive screen 2.
θL ° −θ1 ° ≦ 10 ° (1)
上述のように、レンズ面１４への入射角度が大きくなると、当該レンズ面１４において反射する光の割合も大きくなる。レンズ面１４への入射角度が全反射臨界角度θＬに到達すると、当該レンズ面１４において光が全反射する。つまり、レンズ面１４への入射角度が全反射臨界角度θＬに近づくにつれて、当該レンズ面１４において反射する光の割合も大きくなっていく。式（１）の関係を満たす場合、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４への入射角度θ１が全反射臨界角度θＬに近くなるため、当該レンズ面１４で反射する光の割合が高くなると共に、当該レンズ面１４を透過する光の割合が低くなる。上記の通り、レンズ面１４を透過する光の割合が低くなると、当該レンズ面１４に対面する拡散シート４に到達する光の光量が低下する。この結果、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合に、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、光量差の生じ得る領域２ｓを形成すると考えられる。他方で、レンズ面１４で反射する光の割合が高くなると、レンズ面１４で反射した光の一部が、リニアフレネルレンズシート３の光源側の表面３ａにて再び反射して、リニアフレネルレンズ面１３の一部の領域に集中的に到達する。そして、この一部の領域に位置するレンズ面１４またはライズ面１５を透過した光が拡散シート４において拡散されて、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合に、透過型スクリーン２の出光側の面２ａの光量差の生じ得る領域２ｓ内に、明るく視認され得る部分を形成する、と考えられる。このようにして、式（１）の関係を満たす場合、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、帯ムラが発生するものと考えられる。 As described above, as the incident angle on the lens surface 14 increases, the proportion of light reflected by the lens surface 14 also increases. When the incident angle on the lens surface 14 reaches the total reflection critical angle θL, the light is totally reflected on the lens surface 14. That is, as the incident angle on the lens surface 14 approaches the total reflection critical angle θL, the proportion of light reflected on the lens surface 14 also increases. When satisfying the relationship of Expression (1), since the incident angle θ1 to the lens surface 14 that is the farthest from the projection surface 8 is close to the total reflection critical angle θL, the ratio of the light reflected by the lens surface 14 is As the ratio increases, the proportion of light transmitted through the lens surface 14 decreases. As described above, when the ratio of light transmitted through the lens surface 14 is reduced, the amount of light reaching the diffusion sheet 4 facing the lens surface 14 is reduced. As a result, when the transmission screen 2 is observed from a specific direction, it is considered that a region 2s where a light amount difference may occur is formed on the light outgoing side surface 2a of the transmission screen 2. On the other hand, when the ratio of the light reflected by the lens surface 14 increases, a part of the light reflected by the lens surface 14 is reflected again by the surface 3a on the light source side of the linear Fresnel lens sheet 3, and the linear Fresnel lens surface. 13 areas are intensively reached. Then, when the light transmitted through the lens surface 14 or the rise surface 15 located in this partial region is diffused in the diffusion sheet 4 and the transmissive screen 2 is observed from a specific direction, the light emitted from the transmissive screen 2 It is considered that a brightly visible portion is formed in the region 2s where the light amount difference of the side surface 2a can occur. Thus, when satisfy | filling the relationship of Formula (1), it is thought that strip | belt unevenness generate | occur | produces in the surface 2a by the side of the light emission of the transmissive screen 2. FIG.
ここで、全反射臨界角度θＬは、レンズ層１０の屈折率ｎを用いて、以下の式（２）で表すことができる。
θＬ＝ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ） … （２）
Here, the total reflection critical angle θL can be expressed by the following formula (2) using the refractive index n of the lens layer 10.
θL = arcsin (1 / n) (2)
また、投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４の法線方向Ｎは、当該レンズ面１４のレンズ角α１だけレンズ層１０のシート面１０ａへの法線方向ｎｄに対して傾斜しており、当該レンズ面１４に入射する光Ｌ１は、レンズ面１４への法線方向Ｎに対してθ１°だけ傾斜している。したがって、光Ｌ１は、レンズ層１０のシート面１０ａへの法線方向ｎｄに対して、（α１−θ１）°傾斜している。この光Ｌ１が、リニアフレネルレンズシート３の光源７側を向く表面３ａに入射したときの、レンズ層１０への法線方向ｎｄに対してなす角度である投射角度をθ２°とすると、スネルの法則を利用して、以下の関係式（３）が成立する。
ｓｉｎθ２＝ｎ×ｓｉｎ（α１−θ１） … （３）
式（３）をθ１について解くと、
θ１＝α１−ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ×ｓｉｎθ２） … （４）
In addition, the normal direction N of the lens surface 14 that is farthest from the projection surface 8 is inclined with respect to the normal direction nd to the sheet surface 10a of the lens layer 10 by the lens angle α1 of the lens surface 14. The light L1 incident on the lens surface 14 is inclined by θ1 ° with respect to the normal direction N to the lens surface 14. Therefore, the light L1 is inclined by (α1−θ1) ° with respect to the normal direction nd to the sheet surface 10a of the lens layer 10. When the light L1 is incident on the surface 3a facing the light source 7 side of the linear Fresnel lens sheet 3 and the projection angle, which is an angle with respect to the normal direction nd to the lens layer 10, is θ2 °, Snell's Using the law, the following relational expression (3) is established.
sin θ2 = n × sin (α1-θ1) (3)
Solving equation (3) for θ1,
θ1 = α1-arcsin (1 / n × sin θ2) (4)
また、前記光Ｌ１は、投射面８の中央から、当該投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４の中央に入射したものとみなすことができる。この光Ｌ１がリニアフレネルレンズシート３内を進んだ距離は、当該光Ｌ１が光源７からリニアフレネルレンズシート３の表面３ａに到達するまでに進んだ距離に比べて十分に短く無視することができる。この場合、光源７の投射面８から最も離間した位置にあるレンズ面１４の中央と光源７の投射面８の中央とを結ぶ仮想直線Ｌ０が、レンズ層１０のシート面１０ａの法線方向ｎｄに対してなす角度をθｉ°とすると、
θ２＝θｉ … （５）
が成立する。
Further, the light L1 can be regarded as being incident from the center of the projection surface 8 to the center of the lens surface 14 at the position farthest from the projection surface 8. The distance that the light L1 travels in the linear Fresnel lens sheet 3 is sufficiently shorter than the distance that the light L1 travels from the light source 7 to the surface 3a of the linear Fresnel lens sheet 3, and can be ignored. . In this case, a virtual straight line L0 that connects the center of the lens surface 14 that is farthest from the projection surface 8 of the light source 7 and the center of the projection surface 8 of the light source 7 is the normal direction nd of the sheet surface 10a of the lens layer 10. If the angle formed with respect to is θi °,
θ2 = θi (5)
Is established.
式（１）に、式（２）、式（４）及び式（５）を代入すると、以下の式（６）が得られる。
−α１＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ×ｓｉｎθｉ）≦１０° … （６）
上記の通り、式（６）は、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに、帯ムラが発生し得る条件を示している。式（６）の関係を満たす場合、光源７とリニアフレネルレンズシート３との間の距離ｖが短くなるため、透過型表示装置１をコンパクトに構成することができる。加えて、式（６）の関係を満たす場合、光源７の投射面８からの光を直接的にリニアフレネルレンズシート３に入射することを想定しており、ミラー等の偏向手段を用いることを想定しない。このため、透過型表示装置１を簡易な機構にて安価に実現することができる。
When Expression (2), Expression (4), and Expression (5) are substituted into Expression (1), the following Expression (6) is obtained.
-Α1 + arcsin (1 / n) + arcsin (1 / n × sinθi) ≦ 10 ° (6)
As described above, the equation (6) indicates the condition under which band unevenness may occur on the light outgoing side surface 2 a of the transmissive screen 2. When satisfying the relationship of Expression (6), the distance v between the light source 7 and the linear Fresnel lens sheet 3 is shortened, so that the transmissive display device 1 can be configured compactly. In addition, when the relationship of the formula (6) is satisfied, it is assumed that the light from the projection surface 8 of the light source 7 is directly incident on the linear Fresnel lens sheet 3, and a deflecting unit such as a mirror is used. Do not assume. For this reason, the transmissive display device 1 can be realized at low cost by a simple mechanism.
そこで、本実施の形態では、透過型スクリーン２の出光側の面２ａに発生し得る帯ムラを目立たなくするために、レンズ層１０の第２面１２側に、拡散層２０が積層されている。図６に、光源７からの映像光Ｌが拡散層２０で拡散されるようすを示す。図６に示すように、光源７からリニアフレネルレンズシート３に入射した各映像光Ｌは、拡散層２０で拡散させられる。拡散層２０で拡散された映像光Ｌは、レンズ層１０への法線方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるようにレンズ面１４で偏向され、拡散シート４において種々の方向に向かうように拡散される。 Therefore, in the present embodiment, the diffusion layer 20 is laminated on the second surface 12 side of the lens layer 10 in order to make the band unevenness that may occur on the light output side surface 2a of the transmissive screen 2 inconspicuous. . FIG. 6 shows how the image light L from the light source 7 is diffused by the diffusion layer 20. As shown in FIG. 6, each video light L incident on the linear Fresnel lens sheet 3 from the light source 7 is diffused by the diffusion layer 20. The image light L diffused by the diffusion layer 20 is deflected by the lens surface 14 so that the angle formed with respect to the normal direction nd to the lens layer 10 becomes small, and diffuses in the diffusion sheet 4 in various directions. Is done.
ここで、リニアフレネルレンズシート３に入射する各映像光Ｌが、拡散層２０で拡散されてリニアフレネルレンズ面１３の広い範囲に入射してしまうと、各映像光Ｌにより形成される画素の輪郭がぼやけてしまい、画質が低下するおそれがある。そこで、本実施の形態では、レンズ層１０のリニアフレネルレンズ面１３と、拡散層２０のレンズ層１０とは反対側の面２０ａと、の間の最大距離を、１．０ｍｍ以下に設定している。このような形態によれば、リニアフレネルレンズシート３に入射する各映像光Ｌが、拡散層２０で拡散されてもリニアフレネルレンズ面１３の限られた範囲に主として入射することができる。すなわち、リニアフレネルレンズシート３へ入射した光が、拡散層２０で拡散されても、リニアフレネルレンズシート３への入射位置から、レンズ層１０のシート面１０ａに沿って大きくずれた位置に配置されたレンズ面１４へ入射することを防止することができる。これにより、各映像光Ｌにより形成される画素の輪郭がぼやけてしまうことを効果的に抑制することができる。この結果、映像光Ｌにより表示される映像の画質の低下を効果的に抑制することができる。 Here, if each video light L incident on the linear Fresnel lens sheet 3 is diffused by the diffusion layer 20 and enters a wide range of the linear Fresnel lens surface 13, the contour of the pixel formed by each video light L May be blurred and image quality may be degraded. Therefore, in the present embodiment, the maximum distance between the linear Fresnel lens surface 13 of the lens layer 10 and the surface 20a of the diffusion layer 20 opposite to the lens layer 10 is set to 1.0 mm or less. Yes. According to such a form, each video light L incident on the linear Fresnel lens sheet 3 can be mainly incident on a limited range of the linear Fresnel lens surface 13 even if diffused by the diffusion layer 20. That is, even if the light incident on the linear Fresnel lens sheet 3 is diffused by the diffusion layer 20, the light is disposed at a position greatly deviated from the incident position on the linear Fresnel lens sheet 3 along the sheet surface 10 a of the lens layer 10. It is possible to prevent the light from entering the lens surface 14. Thereby, it can suppress effectively that the outline of the pixel formed with each video light L blurs. As a result, it is possible to effectively suppress the deterioration of the image quality of the video displayed by the video light L.
なお、このレンズ層１０のリニアフレネルレンズ面１３と、拡散層２０のレンズ層１０とは反対側の面２０ａと、の間の距離は、基材３０の厚みや拡散層２０の主部２１の厚み等を適宜設定することにより、調節可能である。 Note that the distance between the linear Fresnel lens surface 13 of the lens layer 10 and the surface 20a of the diffusion layer 20 opposite to the lens layer 10 depends on the thickness of the base material 30 and the main portion 21 of the diffusion layer 20. It can be adjusted by appropriately setting the thickness and the like.
本実施の形態において、拡散層２０のレンズ層１０とは反対側の面２０ａ、つまり拡散層２０の光源７側を向く面２０ａは、リニアフレネルレンズシート３の光源７側の表面３ａを画成している。このため、拡散層２０の光源７側を向く面２０ａは、周囲の空気と屈折率差を有する界面を形成する。この界面によって、リニアフレネルレンズシート３のリニアフレネルレンズ面１３で反射されて拡散層２０側に戻された光を、リニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び高い反射率で反射させることができる。このリニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻される光は、拡散層２０側に向かうときと、リニアフレネルレンズ面１３側に向かうときと、の両方において、拡散層２０内で拡散される。すなわち、リニアフレネルレンズ面１３のレンズ面１４で反射して当該リニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻された光は、レンズ面１４で反射されずに当該レンズ面１４を透過した光に比べて、強く拡散される。そして、拡散層２０内で強く拡散された光は、リニアフレネルレンズ面１３の広い範囲に到達し、特定のレンズ面１４に集中的に到達することを防止される。この結果、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合であっても、透過型スクリーン２の出光側の面に発生し得る明暗の縞からなる帯ムラを目立たなくさせることができる。すなわち、リニアフレネルレンズシート３内で内部反射する光を、拡散させながらリニアフレネルレンズ面１３に到達させることにより、帯ムラを目立たなくさせることができる。 In the present embodiment, the surface 20 a of the diffusion layer 20 opposite to the lens layer 10, that is, the surface 20 a facing the light source 7 side of the diffusion layer 20 defines the surface 3 a of the linear Fresnel lens sheet 3 on the light source 7 side. doing. For this reason, the surface 20a facing the light source 7 side of the diffusion layer 20 forms an interface having a refractive index difference from the surrounding air. By this interface, the light reflected by the linear Fresnel lens surface 13 of the linear Fresnel lens sheet 3 and returned to the diffusion layer 20 side can be reflected again with a high reflectance toward the linear Fresnel lens surface 13 side. The light returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is diffused in the diffusion layer 20 both when traveling toward the diffusion layer 20 side and when traveling toward the linear Fresnel lens surface 13 side. That is, the light reflected by the lens surface 14 of the linear Fresnel lens surface 13 and returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is compared with the light transmitted through the lens surface 14 without being reflected by the lens surface 14. And diffused strongly. Then, the light strongly diffused in the diffusion layer 20 reaches a wide range of the linear Fresnel lens surface 13 and is prevented from intensively reaching the specific lens surface 14. As a result, even when the transmissive screen 2 is observed from a specific direction, band unevenness composed of bright and dark stripes that can occur on the light-emitting side surface of the transmissive screen 2 can be made inconspicuous. That is, the band unevenness can be made inconspicuous by causing the light internally reflected in the linear Fresnel lens sheet 3 to reach the linear Fresnel lens surface 13 while diffusing.
具体的には、本実施の形態の拡散層２０は、主部２１と、主部２１に分散された光を拡散させる拡散成分２２と、を含んでいる。ここでいう拡散成分２２とは、光拡散層２０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。このような拡散成分２２の光拡散機能（光散乱機能）は、例えば、光拡散層２０の主部２１をなす材料とは異なる屈折率を有した材料から拡散成分２２を構成することにより、あるいは、光に対して反射作用を及ぼし得る材料から拡散成分２２を構成することにより、付与され得る。主部２１をなす材料とは異なる屈折率を有する拡散成分２２として、樹脂ビーズ、ガラスビーズ、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。 Specifically, the diffusion layer 20 of the present embodiment includes a main part 21 and a diffusion component 22 that diffuses the light dispersed in the main part 21. The diffusion component 22 here is a component that can act on the light traveling in the light diffusion layer 20 by changing the path direction of the light by reflection or refraction. Such a light diffusing function (light scattering function) of the diffusing component 22 can be achieved, for example, by configuring the diffusing component 22 from a material having a refractive index different from that of the material forming the main portion 21 of the light diffusing layer 20, or It can be applied by constructing the diffusing component 22 from a material that can have a reflective effect on the light. Examples of the diffusion component 22 having a refractive index different from that of the material constituting the main portion 21 include resin beads, glass beads, metal compounds, a porous substance containing gas, and simple bubbles.
このように主部２１中に分散された拡散成分２２に起因して、拡散層２０は、光を拡散させる拡散機能を発現することができる。拡散成分２２に起因した拡散層２０の拡散機能の程度は、主部２１をなす樹脂材料、主部２１の厚み、拡散成分２２の構成、拡散成分２２の濃度等を適宜設定することにより、極めて広い範囲内で調節可能である。ここで、本件発明者は、拡散層２０の拡散機能の程度を種々の程度に調整し、リニアフレネルレンズシート３の内部における拡散層２０の内部拡散度として表した。ここでいう、「リニアフレネルレンズシート３の内部における拡散層２０の内部拡散度」とは、リニアフレネルレンズシート３の内部に組み込まれた状態における拡散層２０による光の拡散の程度を表したものである。より具体的には、拡散層２０の内部における光の拡散と、拡散層２０と拡散層２０の入光側に隣接する層との界面における光の拡散と、拡散層２０と拡散層２０の出光側に隣接する層との界面における光の拡散と、を考慮した、拡散層２０による光の拡散の程度を表している。拡散の程度を表す指標としては、ＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に準拠して測定されるヘイズ値を用いている。つまり、拡散層２０の内部における光の拡散と、拡散層２０と拡散層２０の入光側に隣接する層との界面における光の拡散と、拡散層２０と拡散層２０の出光側に隣接する層との界面における光の拡散と、の総和の程度を、ＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に準拠して測定されるヘイズ値を用いて表したものである。 As described above, due to the diffusion component 22 dispersed in the main portion 21, the diffusion layer 20 can exhibit a diffusion function of diffusing light. The degree of the diffusion function of the diffusion layer 20 caused by the diffusion component 22 can be greatly increased by appropriately setting the resin material forming the main portion 21, the thickness of the main portion 21, the configuration of the diffusion component 22, the concentration of the diffusion component 22, and the like. It can be adjusted within a wide range. Here, the present inventor adjusts the degree of the diffusion function of the diffusion layer 20 to various degrees and expresses it as the internal diffusion degree of the diffusion layer 20 inside the linear Fresnel lens sheet 3. Here, “the internal diffusion degree of the diffusion layer 20 inside the linear Fresnel lens sheet 3” represents the degree of light diffusion by the diffusion layer 20 in a state of being incorporated inside the linear Fresnel lens sheet 3. It is. More specifically, the diffusion of light inside the diffusion layer 20, the diffusion of light at the interface between the diffusion layer 20 and the layer adjacent to the light incident side of the diffusion layer 20, and the light output of the diffusion layer 20 and the diffusion layer 20 This represents the degree of light diffusion by the diffusion layer 20 in consideration of light diffusion at the interface with the adjacent layer on the side. As an index representing the degree of diffusion, a haze value measured according to JIS-K7361-1 is used. That is, the diffusion of light inside the diffusion layer 20, the diffusion of light at the interface between the diffusion layer 20 and the layer adjacent to the light incident side of the diffusion layer 20, and the light emission side of the diffusion layer 20 and the diffusion layer 20 are adjacent to each other. The degree of the sum of the diffusion of light at the interface with the layer is expressed using a haze value measured in accordance with JIS-K7361-1.
続いて、図示されたリニアフレネルレンズシート３の拡散層２０の内部拡散度を測定する方法について説明する。本実施の形態におけるリニアフレネルレンズシート３においては、レンズ層１０のレンズ面１４も、光の進行方向を変化させる機能を有している。また、拡散層２０は、リニアフレネルレンズシート３の入光側（光源７側）の表面をなしており、空気との間で界面を形成している。この場合、レンズ層１０のレンズ面１４による光の拡散を無視し得るようなヘイズ値測定用のサンプルを作製し、このサンプルのヘイズ値をＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に準拠して測定することにより、拡散層２０の内部拡散度を特定することができる。具体的には、レンズ角αが小さいレンズ面１４ほど、レンズ層１０のシート面１０ａへの法線方向ｎｄに沿って進行する光の進行方向を変化させる機能をもたない。したがって、一例として、リニアフレネルレンズシート３から、レンズ角αが最も小さいレンズ面１４を含む領域を採取して、ヘイズ値測定用のサンプルとして用いることができる。 Next, a method for measuring the internal diffusion degree of the diffusion layer 20 of the illustrated linear Fresnel lens sheet 3 will be described. In the linear Fresnel lens sheet 3 in the present embodiment, the lens surface 14 of the lens layer 10 also has a function of changing the traveling direction of light. The diffusion layer 20 forms a surface on the light incident side (light source 7 side) of the linear Fresnel lens sheet 3 and forms an interface with air. In this case, by preparing a sample for haze value measurement such that light diffusion by the lens surface 14 of the lens layer 10 can be ignored, and measuring the haze value of this sample in accordance with JIS-K7361-1, The internal diffusion degree of the diffusion layer 20 can be specified. Specifically, the lens surface 14 having a smaller lens angle α does not have a function of changing the traveling direction of light traveling along the normal direction nd to the sheet surface 10a of the lens layer 10. Therefore, as an example, a region including the lens surface 14 having the smallest lens angle α can be collected from the linear Fresnel lens sheet 3 and used as a sample for measuring haze values.
あるいは、ヘイズ値測定用のサンプルとして、レンズ層１０の各レンズ面１４によって形成されたリニアフレネルレンズシート３の出光側の表面の凹凸を、レンズ層１０をなす材料と同一の屈折率を有する材料によって平坦化する（埋める）ことによって作製されたサンプルを、用いてもよい。 Alternatively, as a sample for measuring a haze value, a material having the same refractive index as that of the material forming the lens layer 10, the unevenness of the surface on the light output side of the linear Fresnel lens sheet 3 formed by each lens surface 14 of the lens layer 10. Samples made by planarizing (filling) with may be used.
本件発明者らが鋭意研究を重ねた結果、リニアフレネルレンズシート３の内部における拡散層２０の内部拡散度は、７０以上であることが好ましいことが知見された。この場合、透過型スクリーン２の出光側の面２ａをいずれの方向から観察しても、当該出光側の面２ａに発生し得る明暗の縞からなる帯ムラを目視にて確認することができないレベルまで目立たなくさせることができる。 As a result of intensive studies by the inventors, it has been found that the internal diffusion degree of the diffusion layer 20 inside the linear Fresnel lens sheet 3 is preferably 70 or more. In this case, even if the light emitting side surface 2a of the transmissive screen 2 is observed from any direction, the band unevenness composed of bright and dark stripes that can occur on the light emitting side surface 2a cannot be visually confirmed. Can be inconspicuous.
なお、光拡散層２０の他の形態として、フレネルレンズシート３の光源７側の表面３ａに、エンボス加工等によって形成された微細な凹凸であってもよい。あるいは、さらに他の形態として、光拡散層２０は、フレネルレンズシート３の光源７側の表面３ａに、賦型された微細なレンズ形状であってもよい。 As another form of the light diffusing layer 20, fine irregularities formed on the surface 3a on the light source 7 side of the Fresnel lens sheet 3 by embossing or the like may be used. Or as another form, the light-diffusion layer 20 may be a fine lens shape molded on the surface 3a of the Fresnel lens sheet 3 on the light source 7 side.
このようなリニアフレネルレンズシート３をなすレンズ層１０を構成する樹脂材料として、例えば、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系等のアクリレート系樹脂が好ましく用いられる。一例として、レンズ層１０を構成する樹脂材料の屈折率は、１．５５〜１．６５程度に調整される。一方、基材３０を構成する材料として、例えば、ＰＥＴフィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルムを用いることができる。なお、基材３０は、リニアフレネルレンズ面１３の賦型方法に応じて選択されるものであり、必ずしも設けられていなくてもよい。 As a resin material constituting the lens layer 10 constituting the linear Fresnel lens sheet 3, for example, acrylate resins such as urethane acrylate and epoxy acrylate are preferably used. As an example, the refractive index of the resin material constituting the lens layer 10 is adjusted to about 1.55 to 1.65. On the other hand, as a material which comprises the base material 30, a PET film, an acrylic resin film, and a polycarbonate film can be used, for example. In addition, the base material 30 is selected according to the shaping method of the linear Fresnel lens surface 13, and does not necessarily need to be provided.
次に、リニアフレネルレンズシート３と共に透過型スクリーン２を構成する拡散シート４について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２に示すように、拡散シート４は、光制御層４１、接着層４４、出光側拡散層４５、基材４６及びハードコート層４７を、入光側から出光側に向かってこの順で含んでいる。 Next, the diffusion sheet 4 that constitutes the transmission screen 2 together with the linear Fresnel lens sheet 3 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the diffusion sheet 4 includes a light control layer 41, an adhesive layer 44, a light exit side diffusion layer 45, a base material 46 and a hard coat layer 47 that are arranged from the light incident side toward the light exit side. Includes in order.
このうち、最もリニアフレネルレンズシート３に近接して配置された光制御層４１は、リニアフレネルレンズシート３からの映像光を散乱させて上下方向の広い範囲へ向けて映像光を出射させるようになっている。また、光制御層４１は、拡散シート４に入射する外光を吸収して画面のコントラストを高める機能も有している。具体的な構成として、光制御層４１は、水平方向に延びる複数の溝４２ａが形成された主部４２を有している。主部４２に形成された複数の溝４２ａは、上下方向に並べて配列されている。各溝４２ａは、光制御層４１の厚み方向に沿って基材４６から離間するにつれて先細になっていく。主部４２の各溝４２ａには、樹脂材からなる単位光学要素４３が充填されている。単位光学要素４３は、主部４２との間で屈折率差を有する界面を形成する。当該界面によって、リニアフレネルレンズシート３から拡散シート４の光制御層４１に入射した映像光Ｌの少なくとも一部が反射されることによって、ハードコート層４７からなる出光面から映像光Ｌを拡散して出射させるようになっている。 Among these, the light control layer 41 disposed closest to the linear Fresnel lens sheet 3 scatters the image light from the linear Fresnel lens sheet 3 and emits the image light toward a wide range in the vertical direction. It has become. The light control layer 41 also has a function of absorbing external light incident on the diffusion sheet 4 and increasing the contrast of the screen. As a specific configuration, the light control layer 41 has a main portion 42 in which a plurality of grooves 42 a extending in the horizontal direction are formed. The plurality of grooves 42a formed in the main portion 42 are arranged side by side in the vertical direction. Each groove 42 a tapers as it is separated from the base material 46 along the thickness direction of the light control layer 41. Each groove 42a of the main portion 42 is filled with a unit optical element 43 made of a resin material. The unit optical element 43 forms an interface having a refractive index difference with the main portion 42. At least a part of the image light L incident on the light control layer 41 of the diffusion sheet 4 is reflected from the linear Fresnel lens sheet 3 by the interface, thereby diffusing the image light L from the light exit surface formed by the hard coat layer 47. Are emitted.
また、主部４２に形成された隣り合う溝４２ａの間には、光透過領域４２ｂが区画される。すなわち、主部４２では、溝４２ａと光透過領域４２ｂとが上下方向に沿って交互に並設される。光透過領域４２ｂを通過する光は、溝４２ａに入射することなく、そのまま接着層４４に進入していく光と、溝４２ａに入射し単位光学要素４３と主部４２との界面で反射した後に、接着層４４に進入していく光と、を含んでいる。本実施の形態による光制御層４１は、入射した映像光Ｌを単位光学要素４３と主部４２との界面で反射させて拡散させることができるので、上下方向の広い範囲に映像光Ｌを出射させることができる。 Further, a light transmission region 42b is defined between adjacent grooves 42a formed in the main portion 42. That is, in the main part 42, the grooves 42a and the light transmission regions 42b are alternately arranged in parallel along the vertical direction. The light that passes through the light transmission region 42b does not enter the groove 42a but enters the adhesive layer 44 as it is, and enters the groove 42a and is reflected at the interface between the unit optical element 43 and the main portion 42. , And light entering the adhesive layer 44. Since the light control layer 41 according to the present embodiment can reflect and diffuse the incident image light L at the interface between the unit optical element 43 and the main portion 42, the image light L is emitted in a wide range in the vertical direction. Can be made.
また、本実施の形態の単位光学要素４３は、光吸収性粒子を含んでいる。これにより、透過型スクリーン２に入射する外光を効果的に吸収することができる。このため、透過型スクリーン２に表示される映像のコントラストを向上させることができる。 Moreover, the unit optical element 43 of this Embodiment contains the light absorptive particle. Thereby, the external light which injects into the transmissive screen 2 can be absorbed effectively. For this reason, the contrast of the image displayed on the transmissive screen 2 can be improved.
一方、拡散シート４を構成する光制御層４１以外の構成要素についていえば、接着層４４は、光制御層４１と出光側拡散層４５とに隣接して配置され、光制御層４１と出光側拡散層４５とを接合している。出光側拡散層４５は、リニアフレネルレンズシート３からの映像光Ｌを拡散させて広い範囲の観察者へ向けて映像光を出射させるために設けられている。また、ハードコート層４７は、映像光Ｌによる映像が表示される拡散シート４の表示面を保護するために設けられている。これら拡散シート４をなす各構成要素は、透過型スクリーン２においてそれ自体既知のものを利用することができるため、ここではこれ以上詳細な説明を省略する。 On the other hand, regarding the components other than the light control layer 41 constituting the diffusion sheet 4, the adhesive layer 44 is disposed adjacent to the light control layer 41 and the light emission side diffusion layer 45, and the light control layer 41 and the light emission side are disposed. The diffusion layer 45 is joined. The light exit side diffusion layer 45 is provided for diffusing the image light L from the linear Fresnel lens sheet 3 and emitting the image light toward a wide range of observers. Further, the hard coat layer 47 is provided to protect the display surface of the diffusion sheet 4 on which an image by the image light L is displayed. As each component constituting the diffusion sheet 4, those which are known per se in the transmissive screen 2 can be used, and therefore, detailed description thereof is omitted here.
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について、図を参照しながら説明する。 Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the drawings.
図２に示すように、光源７から出射された映像光Ｌは、リニアフレネルレンズシート３の拡散層２０に入射する。拡散層２０に入射した映像光Ｌは、拡散層２０内で拡散されてリニアフレネルレンズ面１３に向かっていく。リニアフレネルレンズ面１３に到達した映像光Ｌは、各レンズ面１４において、レンズ層１０のシート面１０ａへの法線方向ｎｄと略平行となるように偏向させられる。本実施の形態では、リニアフレネルレンズシート３と光源７との間の距離を短く設定しているため、レンズ面１４の配列方向Ｐに沿って光源７から大きく離間した位置にあるレンズ面１４に入射する光の入射角度は、大きくなる。このため、光源７から大きく離間した位置にあるレンズ面１４における反射率も大きく、当該レンズ面１４にてある程度の光が反射する。 As shown in FIG. 2, the image light L emitted from the light source 7 enters the diffusion layer 20 of the linear Fresnel lens sheet 3. The video light L incident on the diffusion layer 20 is diffused in the diffusion layer 20 and travels toward the linear Fresnel lens surface 13. The image light L that has reached the linear Fresnel lens surface 13 is deflected on each lens surface 14 so as to be substantially parallel to the normal direction nd of the lens layer 10 to the sheet surface 10a. In the present embodiment, since the distance between the linear Fresnel lens sheet 3 and the light source 7 is set short, the lens surface 14 located at a position far away from the light source 7 along the arrangement direction P of the lens surface 14 is provided. The incident angle of incident light increases. For this reason, the reflectance at the lens surface 14 at a position far away from the light source 7 is also large, and a certain amount of light is reflected by the lens surface 14.
レンズ面１４にて反射して当該レンズ面１４を透過することができなかった光は、リニアフレネルレンズシート３の内部を進行する。そして、このリニアフレネルレンズシート３の内部を進行する光の一部は、リニアフレネルレンズシート３の光源側の面３ａにて再び反射して、リニアフレネルレンズ面１３側に戻される。このリニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻される光は、拡散層２０側に向かうときと、リニアフレネルレンズ面１３側に向かうときと、の両方において、拡散層２０内で拡散される。このため、リニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻される光は、拡散層２０内で強く拡散されて、リニアフレネルレンズ面１３の、光源７から大きく離間した領域１３ｓ内の広い範囲を透過していく。これにより、リニアフレネルレンズ面１３の、光源７から大きく離間した領域１３ｓから、当該領域１３ｓに対面する拡散シート４に向けて、有効に光を出射させることができる。 The light that is reflected by the lens surface 14 and cannot pass through the lens surface 14 travels through the linear Fresnel lens sheet 3. A part of the light traveling in the linear Fresnel lens sheet 3 is reflected again by the light source side surface 3a of the linear Fresnel lens sheet 3 and returned to the linear Fresnel lens surface 13 side. The light returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is diffused in the diffusion layer 20 both when traveling toward the diffusion layer 20 side and when traveling toward the linear Fresnel lens surface 13 side. For this reason, the light that is returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is diffused strongly in the diffusion layer 20 and passes through a wide range in the region 13 s of the linear Fresnel lens surface 13 that is greatly separated from the light source 7. To go. As a result, light can be effectively emitted from the region 13s of the linear Fresnel lens surface 13 that is largely separated from the light source 7 toward the diffusion sheet 4 facing the region 13s.
レンズ面１４を透過した映像光Ｌは、拡散シート４に入射する。拡散シート４に入射した映像光Ｌは、当該拡散シート４において拡散されて出射していく。とりわけ、レンズ層１０への法線方向ｎｄと略平行となるように偏向された映像光Ｌは、拡散シート４において種々の方向に向かうように有効に拡散される。これにより、広い範囲の観察者へ向けて映像光Ｌを出射させることができる。 The video light L transmitted through the lens surface 14 enters the diffusion sheet 4. The image light L incident on the diffusion sheet 4 is diffused and emitted from the diffusion sheet 4. In particular, the image light L deflected so as to be substantially parallel to the normal direction nd to the lens layer 10 is effectively diffused in the diffusion sheet 4 so as to be directed in various directions. Thereby, the image light L can be emitted toward a wide range of observers.
以上のように、本実施の形態によれば、リニアフレネルレンズ面１３が形成された第１面１１と、当該第１面１１に対向する第２面１２と、を有するレンズ層１０と、レンズ層１０の第２面１２側に積層された拡散層２０と、を備えている。このような形態によれば、光源７からリニアフレネルレンズシート３に入射した各映像光Ｌは、拡散層２０内で拡散されてリニアフレネルレンズ面１３に到達する。リニアフレネルレンズ面１３に到達した映像光Ｌのうち、レンズ面１４にて反射して当該レンズ面１４を透過することができなかった光の一部は、リニアフレネルレンズシート３の光源側の面３ａにて再び反射して、リニアフレネルレンズ面１３側に戻ってくる。このリニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻される光は、拡散層２０側に向かうときと、リニアフレネルレンズ面１３側に向かうときと、の両方において、拡散層２０内で拡散される。このため、リニアフレネルレンズ面１３側に向けて再び戻される光は、拡散層２０内で強く拡散されて、リニアフレネルレンズ面１３の広い範囲に到達し、特定のレンズ面１４に集中的に到達することを防止される。この結果、特定の方向から透過型スクリーン２を観察した場合であっても、透過型スクリーン２の出光側の面に発生し得る明暗の縞からなる帯ムラを目立たなくさせることができる。 As described above, according to the present embodiment, the lens layer 10 having the first surface 11 on which the linear Fresnel lens surface 13 is formed and the second surface 12 facing the first surface 11, and the lens And a diffusion layer 20 laminated on the second surface 12 side of the layer 10. According to such a form, each video light L incident on the linear Fresnel lens sheet 3 from the light source 7 is diffused in the diffusion layer 20 and reaches the linear Fresnel lens surface 13. Of the image light L that has reached the linear Fresnel lens surface 13, a part of the light that has been reflected by the lens surface 14 and could not pass through the lens surface 14 is a surface on the light source side of the linear Fresnel lens sheet 3. The light is reflected again by 3a and returns to the linear Fresnel lens surface 13 side. The light returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is diffused in the diffusion layer 20 both when traveling toward the diffusion layer 20 side and when traveling toward the linear Fresnel lens surface 13 side. For this reason, the light returned again toward the linear Fresnel lens surface 13 side is diffused strongly in the diffusion layer 20, reaches a wide range of the linear Fresnel lens surface 13, and intensively reaches a specific lens surface 14. To be prevented. As a result, even when the transmissive screen 2 is observed from a specific direction, band unevenness composed of bright and dark stripes that can occur on the light-emitting side surface of the transmissive screen 2 can be made inconspicuous.
ところで、透過型スクリーン２の輸送中に生じる振動により、リニアフレネルレンズシート３のリニアフレネルレンズ面１３の頂部１６が、拡散シート４に接触するおそれがある。リニアフレネルレンズシート３の頂部１６が拡散シート４に接触すると、リニアフレネルレンズシート３の頂部１６が拡散シート４に圧迫されてつぶれたり、リニアフレネルレンズシート３の頂部１６が拡散シート４の表面にキズを付けるおそれがある。本実施の形態によれば、頂部１６は、なだらかに曲率が連続的に変化していく湾曲面、あるいは、シート面１０ａに概ね平行な平坦面として形成されている。このため、フレネルスクリーン３の頂部１６が拡散シート４に圧迫されてもつぶれ難くさせることができ、また、リニアフレネルレンズシート３の頂部１６が拡散シート４の表面にキズを付けるおそれも低減することができる。加えて、リニアフレネルレンズ面１３の頂部１６を、平坦面あるいは湾曲面として形成しても、透過型スクリーン２の輸送時の特別な梱包や組付け作業時の特別な取扱いを必要とせず、輸送費用や組付け費用が多くかかることもない。 By the way, there is a possibility that the top portion 16 of the linear Fresnel lens surface 13 of the linear Fresnel lens sheet 3 may come into contact with the diffusion sheet 4 due to vibration generated during transportation of the transmissive screen 2. When the top 16 of the linear Fresnel lens sheet 3 comes into contact with the diffusion sheet 4, the top 16 of the linear Fresnel lens sheet 3 is crushed by being pressed by the diffusion sheet 4, or the top 16 of the linear Fresnel lens sheet 3 is placed on the surface of the diffusion sheet 4. There is a risk of scratching. According to the present embodiment, the top portion 16 is formed as a curved surface with a gradually changing curvature or a flat surface substantially parallel to the sheet surface 10a. For this reason, even if the top part 16 of the Fresnel screen 3 is pressed against the diffusion sheet 4, the top part 16 of the linear Fresnel lens sheet 3 can be made difficult to be crushed, and the risk of scratching the surface of the diffusion sheet 4 is reduced. Can do. In addition, even if the top portion 16 of the linear Fresnel lens surface 13 is formed as a flat surface or a curved surface, it does not require special packaging during transportation of the transmission type screen 2 or special handling during assembly work, and transportation. Costs and assembly costs are not high.
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。以下に説明するようにして、実施例１〜３及び比較例１に係るリニアフレネルレンズシートを作製し、リニアフレネルレンズシートが組み込まれた透過型スクリーンに、帯ムラが発生するかについて評価した。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not limited to this Example. As described below, the linear Fresnel lens sheets according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were produced, and it was evaluated whether or not band unevenness occurred on the transmission type screen in which the linear Fresnel lens sheet was incorporated.
〔実施例１〕
実施例１、実施例２及び実施例３は、図３に示すリニアフレネルレンズシートに対応している。
[Example 1]
Example 1, Example 2, and Example 3 correspond to the linear Fresnel lens sheet shown in FIG.
基材フィルムと、リニアフレネルレンズ面を賦型するためのロール状の型と、の間に、紫外線硬化性樹脂を供給した後、当該紫外線硬化性樹脂を硬化させることにより、基材フィルムとレンズ層とからなる中間積層体を作成した。この基材フィルムとして、厚みが０．１８８ｍｍからなるＰＥＴ樹脂を用いた。また、レンズ層をなす紫外線硬化性樹脂として、屈折率が１．５５のものを用いた。 After supplying the ultraviolet curable resin between the base film and the roll-shaped mold for shaping the linear Fresnel lens surface, the base film and the lens are cured by curing the ultraviolet curable resin. An intermediate laminate comprising layers was created. As this base film, a PET resin having a thickness of 0.188 mm was used. In addition, as the ultraviolet curable resin forming the lens layer, one having a refractive index of 1.55 was used.
次に、この中間積層体に拡散層を接合させた。この拡散層として、光源側を向く面に、エンボス加工によって形成された微細な凹凸を含むものを利用した。この拡散層の厚みは、０．０１０-０．０２０ｍｍとした。 Next, a diffusion layer was joined to the intermediate laminate. As this diffusion layer, a layer containing fine irregularities formed by embossing on the surface facing the light source side was used. The thickness of this diffusion layer was 0.010-0.020 mm.
〔実施例２、実施例３〕
実施例２及び実施例３に係るリニアフレネルレンズシートは、実施例１に係るリニアフレネルレンズシートと、拡散層の拡散機能の程度が異なり、その他の点では実施例１に係るリニアフレネルレンズシートと同一とした。
[Example 2 and Example 3]
The linear Fresnel lens sheet according to Example 2 and Example 3 is different from the linear Fresnel lens sheet according to Example 1 in the degree of the diffusion function of the diffusion layer, and is otherwise different from the linear Fresnel lens sheet according to Example 1. Identical.
具体的には、実施例２及び実施例３に係るリニアフレネルレンズシートにおいて、拡散層の拡散機能の程度は、主として、エンボス加工によって形成された微細な凹凸の大きさや密度を調整することにより、実施例１に係るリニアフレネルレンズシートの拡散層よりも高くなるように調整された。 Specifically, in the linear Fresnel lens sheet according to Example 2 and Example 3, the degree of the diffusion function of the diffusion layer is mainly adjusted by adjusting the size and density of fine irregularities formed by embossing, It adjusted so that it might become higher than the diffusion layer of the linear Fresnel lens sheet which concerns on Example 1. FIG.
また、実施例２、３に係るリニアフレネルレンズシートで用いたレンズ層及び基材は、実施例１に係るリニアフレネルレンズシートで用いたレンズ層及び基材と同様にした。すなわち、実施例１〜３の間で、レンズ層１０及び基材３０からなる中間積層体を互いに同一のものを用いた。 The lens layer and the base material used in the linear Fresnel lens sheet according to Examples 2 and 3 were the same as the lens layer and the base material used in the linear Fresnel lens sheet according to Example 1. That is, between Examples 1 to 3, the same intermediate laminate composed of the lens layer 10 and the substrate 30 was used.
〔比較例１〕
比較例１に係るリニアフレネルレンズシートは、実施例１に係るリニアフレネルレンズシートに対して、拡散層を設けなかった形態に対応している。すなわち、比較例１に係るリニアフレネルレンズシートは、基材に紫外線硬化性樹脂からなるレンズ層を賦型したものである。比較例１に係るリニアフレネルレンズシートで用いたレンズ層及び基材は、実施例１に係るリニアフレネルレンズシートのレンズ層及び基材と同様にした。すなわち、比較例１に係るリニアフレネルレンズシートは、実施例１〜３で用いた中間積層体とした。
[Comparative Example 1]
The linear Fresnel lens sheet according to Comparative Example 1 corresponds to the linear Fresnel lens sheet according to Example 1 in which no diffusion layer is provided. That is, the linear Fresnel lens sheet according to Comparative Example 1 is obtained by forming a lens layer made of an ultraviolet curable resin on a base material. The lens layer and the base material used in the linear Fresnel lens sheet according to Comparative Example 1 were the same as the lens layer and the base material of the linear Fresnel lens sheet according to Example 1. That is, the linear Fresnel lens sheet according to Comparative Example 1 was the intermediate laminate used in Examples 1 to 3.
（拡散層の内部拡散度の測定）
以上の実施例１〜３及び比較例１について、リニアフレネルレンズシートの内部における拡散層の内部拡散度を測定した。具体的には、各リニアフレネルレンズシートから、レンズ角が最も小さいレンズ面、具体的にはレンズ角がほぼ０°とみなせるレンズ面を含む領域を採取して、ヘイズ値測定用のサンプルとして用いた。そして、このヘイズ値測定用のサンプルをＪＩＳ−Ｋ７３６１−１に準拠して計測した。これらの測定結果を後に示す表１の内部拡散度の欄に示してある。
(Measurement of internal diffusion degree of diffusion layer)
About the above Examples 1-3 and the comparative example 1, the internal diffusion degree of the diffusion layer in the inside of a linear Fresnel lens sheet was measured. Specifically, from each linear Fresnel lens sheet, a lens surface having the smallest lens angle, specifically, a region including a lens surface where the lens angle can be regarded as approximately 0 ° is collected and used as a sample for measuring haze values. It was. And the sample for this haze value measurement was measured based on JIS-K7361-1. These measurement results are shown in the column of internal diffusivity in Table 1 shown later.
〔帯ムラの発生についての評価方法及び評価結果〕
図１に示す透過型スクリーンと光源とを含む透過型表示装置を作製した。透過型スクリーンのリニアフレネルレンズシートとして、実施例１〜３及び比較例１をそれぞれ使用した。透過型表示装置を構成するリニアフレネルレンズシート以外の構成要素は、市販されている透過型表示装置に組み込まれていた構成要素（装備）を使用した。
[Evaluation method and evaluation results for occurrence of band unevenness]
A transmissive display device including the transmissive screen and the light source shown in FIG. 1 was produced. Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were used as linear Fresnel lens sheets for a transmission screen. Components (equipment) incorporated in a commercially available transmissive display device were used as the components other than the linear Fresnel lens sheet constituting the transmissive display device.
透過型スクリーンに対して、光源から種々の投射角度で映像光を投射し、透過型スクリーンの出光側の面に帯ムラが視認されるか否かを確認した。具体的には、光源の投射面とリニアフレネルレンズシートとの相対位置を、４通りに変化させ、各々の配置において図５に示す角度θｉを測定した。実施例１〜３及び比較例１を用いたときの帯ムラの確認結果を表１に示す。併せて、式（６）の左辺の値を算出した結果を、表１の「式（６）」の欄に示す。なお、式（６）において、光が入射したレンズ面のうち、投射面から最も離間した位置にあるレンズ面のレンズ角をα１とした。また、表１において、各投射角度で映像光を投射した際に、いずれかの方向から目視で透過型スクリーンの出光側の面を観察したときに、帯ムラが目立ったリニアフレネルレンズシートについて×を表示し、帯ムラが視認されなかったサンプルについて◎を表示した。また、各投射角度で映像光を投射した際に、いずれかの方向から目視で透過型スクリーンの出光側の面を注意深く観察したときに、帯ムラを発見することができたが、当該帯ムラが表示装置の通常の使用において問題となる程度ではなかったサンプルについて○を表示した。 Image light was projected from the light source at various projection angles onto the transmissive screen, and it was confirmed whether or not band unevenness was visually recognized on the light output side surface of the transmissive screen. Specifically, the relative position between the projection surface of the light source and the linear Fresnel lens sheet was changed in four ways, and the angle θi shown in FIG. 5 was measured in each arrangement. Table 1 shows the results of confirmation of band unevenness when Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were used. In addition, the result of calculating the value on the left side of Expression (6) is shown in the column of “Expression (6)” in Table 1. In Expression (6), the lens angle of the lens surface at the position farthest from the projection surface among the lens surfaces on which light is incident is α1. Further, in Table 1, when the image light is projected at each projection angle, the linear fresnel lens sheet in which the band unevenness is conspicuous when the light exit side surface of the transmission screen is visually observed from any direction × Is displayed, and に つ い て is displayed for samples in which no band unevenness was visually recognized. In addition, when image light was projected at each projection angle, band unevenness was found when the light-emitting side surface of the transmissive screen was carefully observed from either direction. Is displayed for samples that are not problematic in normal use of the display device.
表１の比較例１の結果からわかるように、映像光の投射角度が大きくなるにつれて、特定の方向からみたときに、透過型スクリーンの出光側の面に、明暗の縞からなる帯ムラが発生し易くなった。表１に示す例では、式（６）の左辺の値が１９．６°以上のときに帯ムラは発生せず、式（６）の左辺の値が８．７°以下のときに帯ムラが発生した。 As can be seen from the results of Comparative Example 1 in Table 1, as the projection angle of the image light increases, band unevenness consisting of bright and dark stripes occurs on the light-emitting side surface of the transmissive screen when viewed from a specific direction. It became easy to do. In the example shown in Table 1, band unevenness does not occur when the value of the left side of Equation (6) is 19.6 ° or more, and band unevenness occurs when the value of the left side of Equation (6) is 8.7 ° or less. There has occurred.
実施例１〜３に係るリニアフレネルレンズシートは、いずれの方向から目視で透過型スクリーンの出光側の面を観察しても、帯ムラが目立たなかった。とりわけ、実施例２及び３に係るリニアフレネルレンズシートでは、いずれの方向から目視で透過型スクリーンの出光側の面を観察しても、帯ムラを発見することができなかった。すなわち、リニアフレネルレンズシートの内部における拡散層の内部拡散度を７０以上に調整した場合、透過型スクリーンの出光側の面に帯ムラが目視にて観察されることを防止することができた。 In the linear Fresnel lens sheets according to Examples 1 to 3, the band unevenness was not noticeable even when the light-emitting side surface of the transmission screen was observed visually from any direction. In particular, in the linear Fresnel lens sheets according to Examples 2 and 3, no band unevenness was found even when the light exit side surface of the transmission screen was observed visually from any direction. That is, when the internal diffusion degree of the diffusion layer inside the linear Fresnel lens sheet is adjusted to 70 or more, it is possible to prevent the band unevenness from being visually observed on the light output side surface of the transmission screen.
１ 透過型表示装置
２ 透過型スクリーン
２ａ 出光側の面
３、５０３ リニアフレネルレンズシート
４ 拡散シート
７ 光源
８ 投射面
１０ レンズ層
１０ａ シート面
１１ 第１面
１２ 第２面
１３、５１３ リニアフレネルレンズ面
１４、５１４ レンズ面
１５ ライズ面
１６ 頂部
２０ 拡散層
２１ 主部
２２ 拡散成分
３０ 基材
α レンズ角
Ｌ０ 仮想直線
Ｐ 配列方向
Ｌ 映像光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission type display apparatus 2 Transmission type screen 2a Light emission side surface 3,503 Linear Fresnel lens sheet 4 Diffusion sheet 7 Light source 8 Projection surface 10 Lens layer 10a Sheet surface 11 First surface 12 Second surface 13, 513 Linear Fresnel lens surface 14, 514 Lens surface 15 Rise surface 16 Top portion 20 Diffusion layer 21 Main portion 22 Diffusion component 30 Base material α Lens angle L0 Virtual straight line P Arrangement direction L Image light
Claims (6)
前記レンズ層の前記第２面側に積層された拡散層と、
を備える、リニアフレネルレンズシート。 A lens layer having a first surface on which a linear Fresnel lens surface in which a plurality of lens surfaces are arranged along the arrangement direction is formed, and a second surface facing the first surface;
A diffusion layer laminated on the second surface side of the lens layer;
A linear Fresnel lens sheet.
前記リニアフレネルレンズシートの前記拡散層に映像光を投射する投射面を有する光源と、を備える、透過型表示装置。 A linear Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 3,
And a light source having a projection surface for projecting image light onto the diffusion layer of the linear Fresnel lens sheet.
−α１＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）＋ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ×ｓｉｎθｉ）≦１０°
の関係を満たす、請求項４に記載の透過型表示装置。 The angle formed by the lens surface at the position farthest from the projection surface of the light source with respect to the sheet surface of the lens layer is α1 °, the refractive index of the lens layer is n, and from the projection surface of the light source When an imaginary straight line connecting the center of the lens surface at the most distant position and the center of the projection surface of the light source is θi ° with respect to the normal direction of the sheet surface of the lens layer,
−α1 + arcsin (1 / n) + arcsin (1 / n × sinθi) ≦ 10 °
The transmissive display device according to claim 4, wherein the relationship is satisfied.
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