JPH06186637A - 光学的要素およびその形成方法 - Google Patents
光学的要素およびその形成方法Info
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- JPH06186637A JPH06186637A JP5231055A JP23105593A JPH06186637A JP H06186637 A JPH06186637 A JP H06186637A JP 5231055 A JP5231055 A JP 5231055A JP 23105593 A JP23105593 A JP 23105593A JP H06186637 A JPH06186637 A JP H06186637A
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 画像表示装置用背面投射スクリーン1は、硬
質のシート部材2,3から成る。シート部材2、3は、
光入射面となる第1の主要面21,31と光出現面とな
る第2の主要面22,32をそれぞれ有する。光10は
この面を順次に透過する。シート部材2はフレネルレン
ズ24を含んでおり、シート部材3はその各主要面3
1、32にレンズ状パターン・アレイ33,35を含ん
でいる。シート部材2の第2の主要面22に設けられる
フレネルレンズ24は、放射硬化性材料で形成される。 【効果】 プライマー、粘着促進剤を使用することな
く、UV硬化性材料を使用してレンズ要素を形成するこ
とができる。
質のシート部材2,3から成る。シート部材2、3は、
光入射面となる第1の主要面21,31と光出現面とな
る第2の主要面22,32をそれぞれ有する。光10は
この面を順次に透過する。シート部材2はフレネルレン
ズ24を含んでおり、シート部材3はその各主要面3
1、32にレンズ状パターン・アレイ33,35を含ん
でいる。シート部材2の第2の主要面22に設けられる
フレネルレンズ24は、放射硬化性材料で形成される。 【効果】 プライマー、粘着促進剤を使用することな
く、UV硬化性材料を使用してレンズ要素を形成するこ
とができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的要素(例えば、
画像表示装置用背面投射スクリーン)およびこのような
要素を製作する方法に関し、特に、従来の熱可塑性材料
よりも収縮が少なく且つ支持部材への粘着性がすぐれて
いるUV(紫外線)硬化性樹脂あるいは薄い層に施され
てから支持部材に取り付けられるUV硬化性樹脂で作ら
れたフレネルレンズを備えているスクリーンに関する。
画像表示装置用背面投射スクリーン)およびこのような
要素を製作する方法に関し、特に、従来の熱可塑性材料
よりも収縮が少なく且つ支持部材への粘着性がすぐれて
いるUV(紫外線)硬化性樹脂あるいは薄い層に施され
てから支持部材に取り付けられるUV硬化性樹脂で作ら
れたフレネルレンズを備えているスクリーンに関する。
【0002】
【発明の背景】1983年11月8日に、ケイ・イー・
コンレイ(K.E.Conley)氏に付与された米国
特許第4,414,316号には、比較的薄い柔軟性の
フレネルレンズおよび投射型スクリーンに使用するよう
な、浮き出し模様のついたシートを作る従来の方法がい
くつか述べられている。このような方法の1つは、プラ
テンプレスによるスタンピングまたはエンボスを行う。
この方法では、所望の浮き出し模様に対応する、刻まれ
た表面を有するプラテンプレスに熱可塑性材料が据えら
れる。プラテンプレスは閉じられ、加熱サイクルを受
け、熱可塑性材料を加熱して軟化させ、プラテンプレス
の刻まれた表面に従うようにさせる。次にプラテンプレ
スは冷却サイクルを受け、熱可塑性材料を冷却して硬化
させ、材料はその形状を保持しプレスから取り外せるよ
うになる。加熱サイクルと冷却サイクルが必要とされる
ので、このプラテンプレス方法は遅くて割合に高価であ
る。また、プラテンプレスは泡を取り込む傾向がある。
その他の方法は、浮き出し模様を連続的形体で作り出す
のにもっと適している。このような連続的方法は典型的
には、刻まれたロールを使用し、熱可塑性材料が軟化し
た状態または溶融した状態にある間にロールが熱可塑性
材料をエンボスすることにより、浮き出し模様が形成さ
れる。しかしながら、このような方法はフレネルレンズ
を製作するのに使用することはできない。このようなレ
ンズはぎざぎざの構造になっているのでロールに刻まれ
た模様とかみ合ってしまうからである。熱可塑性材料は
伸縮性があり、エンボッシング(embossing)
ロールにより内部応力が加えられるので、この方法でエ
ンボスされたシートは、もとの平坦な、応力をかけられ
ていない形状に戻る傾向がある。従って、シートに形成
される、個々のレンズに似た形状または他の形状は最初
の所望形状から変化して、所望の光学的性質のいくつか
が失われる。また、この方法で作られるシートは冷却中
に凝縮を生じるので、製造処理の間にストリーキング
(streaking)を生じ易い。その上、ロールの
速度とウェブの張力が正確に保たれていないと、シート
はエンボッシング機械により寸法が歪み易い。
コンレイ(K.E.Conley)氏に付与された米国
特許第4,414,316号には、比較的薄い柔軟性の
フレネルレンズおよび投射型スクリーンに使用するよう
な、浮き出し模様のついたシートを作る従来の方法がい
くつか述べられている。このような方法の1つは、プラ
テンプレスによるスタンピングまたはエンボスを行う。
この方法では、所望の浮き出し模様に対応する、刻まれ
た表面を有するプラテンプレスに熱可塑性材料が据えら
れる。プラテンプレスは閉じられ、加熱サイクルを受
け、熱可塑性材料を加熱して軟化させ、プラテンプレス
の刻まれた表面に従うようにさせる。次にプラテンプレ
スは冷却サイクルを受け、熱可塑性材料を冷却して硬化
させ、材料はその形状を保持しプレスから取り外せるよ
うになる。加熱サイクルと冷却サイクルが必要とされる
ので、このプラテンプレス方法は遅くて割合に高価であ
る。また、プラテンプレスは泡を取り込む傾向がある。
その他の方法は、浮き出し模様を連続的形体で作り出す
のにもっと適している。このような連続的方法は典型的
には、刻まれたロールを使用し、熱可塑性材料が軟化し
た状態または溶融した状態にある間にロールが熱可塑性
材料をエンボスすることにより、浮き出し模様が形成さ
れる。しかしながら、このような方法はフレネルレンズ
を製作するのに使用することはできない。このようなレ
ンズはぎざぎざの構造になっているのでロールに刻まれ
た模様とかみ合ってしまうからである。熱可塑性材料は
伸縮性があり、エンボッシング(embossing)
ロールにより内部応力が加えられるので、この方法でエ
ンボスされたシートは、もとの平坦な、応力をかけられ
ていない形状に戻る傾向がある。従って、シートに形成
される、個々のレンズに似た形状または他の形状は最初
の所望形状から変化して、所望の光学的性質のいくつか
が失われる。また、この方法で作られるシートは冷却中
に凝縮を生じるので、製造処理の間にストリーキング
(streaking)を生じ易い。その上、ロールの
速度とウェブの張力が正確に保たれていないと、シート
はエンボッシング機械により寸法が歪み易い。
【0003】これらの問題は、熱可塑性材料の代りに熱
硬化性ポリマーを使用することにより解決される。硬化
された熱硬化性ポリマーは熱や湿気によりひずみや寸法
の変化を受けず、浮き出し模様を作り出す際に与えられ
る弾性記憶(elasticmemory)が原因で形
状を変える傾向もない。好ましい熱硬化性材料は、熱に
よる硬化に加え、化学線照射(例えば、UVまたは電子
ビーム照射)により硬化できるものである。先に述べた
米国特許第4,414,316号に開示されている合成
シートの製造法では、表面に所望のレンズ状パターンが
形成されている型を使用し、ベースフィルムは流動可能
な未硬化の熱硬化性樹脂で被覆される。ベースフィルム
と熱硬化性樹脂層との粘着性を高めるために、樹脂を施
こす前にプライマすなわち粘着促進剤をフィルムの前面
に施すことが好ましい。次に樹脂は、熱によりあるいは
化学線照射により、硬化させられる。浮き出し模様のつ
いた熱硬化性ポリマー層はベースフィルムに永久的に接
着される。合成シート材はこの形体で使用されるかある
いは追加の被覆層または成層がシートに施される。合成
シートの厚さは約0.15〜0.76mmの範囲であ
る。他の最終用途のために、合成シート材は中間製品と
して、予め定められる浮き出し模様が両面に形成される
シート材を製造する際に使用される。このような用途の
場合、浮き出し模様のある熱硬化性ポリマー層は、比較
的弱い接着強度でベースフィルムに接着されるので、ベ
ースフィルムは熱硬化性ポリマー層からはがされ、その
あとで熱硬化性ポリマー層は更に処理される。しかしな
がら、その結果生じる構造は比較的薄くて柔軟であると
述べられており、従って、合成シートを適当な裏板に接
着せずに、投射型スクリーンに使用するのには適してい
ない。
硬化性ポリマーを使用することにより解決される。硬化
された熱硬化性ポリマーは熱や湿気によりひずみや寸法
の変化を受けず、浮き出し模様を作り出す際に与えられ
る弾性記憶(elasticmemory)が原因で形
状を変える傾向もない。好ましい熱硬化性材料は、熱に
よる硬化に加え、化学線照射(例えば、UVまたは電子
ビーム照射)により硬化できるものである。先に述べた
米国特許第4,414,316号に開示されている合成
シートの製造法では、表面に所望のレンズ状パターンが
形成されている型を使用し、ベースフィルムは流動可能
な未硬化の熱硬化性樹脂で被覆される。ベースフィルム
と熱硬化性樹脂層との粘着性を高めるために、樹脂を施
こす前にプライマすなわち粘着促進剤をフィルムの前面
に施すことが好ましい。次に樹脂は、熱によりあるいは
化学線照射により、硬化させられる。浮き出し模様のつ
いた熱硬化性ポリマー層はベースフィルムに永久的に接
着される。合成シート材はこの形体で使用されるかある
いは追加の被覆層または成層がシートに施される。合成
シートの厚さは約0.15〜0.76mmの範囲であ
る。他の最終用途のために、合成シート材は中間製品と
して、予め定められる浮き出し模様が両面に形成される
シート材を製造する際に使用される。このような用途の
場合、浮き出し模様のある熱硬化性ポリマー層は、比較
的弱い接着強度でベースフィルムに接着されるので、ベ
ースフィルムは熱硬化性ポリマー層からはがされ、その
あとで熱硬化性ポリマー層は更に処理される。しかしな
がら、その結果生じる構造は比較的薄くて柔軟であると
述べられており、従って、合成シートを適当な裏板に接
着せずに、投射型スクリーンに使用するのには適してい
ない。
【0004】1991年11月19日に、吉田氏外に付
与された米国特許第5,066,099号には背面投射
型スクリーンおよびこれを製作する方法が述べられてい
る。特許された構造では、UV硬化性材料は、スクリー
ンのレンズ状の光出現面に流動被覆され、下層にあるシ
ート材よりも高い硬度を有する光拡散層を形成する。こ
の特許には、スクリーンのレンズ構成要素を作るために
UV硬化性材料に模様をつけることができるということ
は示唆されていない。
与された米国特許第5,066,099号には背面投射
型スクリーンおよびこれを製作する方法が述べられてい
る。特許された構造では、UV硬化性材料は、スクリー
ンのレンズ状の光出現面に流動被覆され、下層にあるシ
ート材よりも高い硬度を有する光拡散層を形成する。こ
の特許には、スクリーンのレンズ構成要素を作るために
UV硬化性材料に模様をつけることができるということ
は示唆されていない。
【0005】従って、成層せずにあるいは追加のプライ
マーまたは粘着促進剤を使用しないで、硬質で透明な材
料の表面にレンズ要素を形成するためにUV硬化性材料
が使用できる、簡単な構造と方法が必要とされる。
マーまたは粘着促進剤を使用しないで、硬質で透明な材
料の表面にレンズ要素を形成するためにUV硬化性材料
が使用できる、簡単な構造と方法が必要とされる。
【0006】
【発明の概要】本発明による光学的要素は、向かい合っ
て配置される主要面を有する、硬質のシート部材から成
り、レンズは前記主要面のうちの1つに、放射硬化性材
料で形成される。
て配置される主要面を有する、硬質のシート部材から成
り、レンズは前記主要面のうちの1つに、放射硬化性材
料で形成される。
【0007】
【実施例】図1は背面投射画像表示装置の断面を示し、
背面投射スクリーン1、ビデオ源としての投射型CRT
7、投射レンズ8、CRT7をレンズ8に結合させる結
合器9、投射光束または投射光10、投射光10を反射
する反射鏡11、およびハウジング12を含んでいる。
背面投射スクリーン1、ビデオ源としての投射型CRT
7、投射レンズ8、CRT7をレンズ8に結合させる結
合器9、投射光束または投射光10、投射光10を反射
する反射鏡11、およびハウジング12を含んでいる。
【0008】背面投射スクリーン1の斜視図を図2に示
す。スクリーン1は硬質で透明な第1のシート部材2
と、硬質の第2のシート部材3を含んでいる。第2のシ
ート部材3は実質的に透明であるが、そのなかにあるい
はその表面に、光拡散材を含んでいることもある。第1
と第2のシート部材2と3はその端部(図示せず)で互
いに固定されている。各シート部材の厚さは約3.18
mmである。第1のシート部材2は第1の主要面21
と、対向して配置され物体2Bで隔てられた第2の主要
面22を含んでいる。第1の主要面21は、CRT7か
ら発せられる光10の入射面となる。第2の主要面22
はこの光の出現面となる。第1の主要面21にレンズ状
パターン・アレイ23が設けられている。第1のシート
部材2の第1の主要面21にあるレンズ状パターン・ア
レイのレンズは、垂直視角度を拡大する機能を有する。
フレネルレンズ24は、第1のシート部材2の第2の主
要面22の光の出現面に、以下に述べる新規な方法で設
けられる。フレネルレンズ24はCRT7からの光画像
を変換して平行光線を形成し、平行光線は第2のシート
部材3に入射する。
す。スクリーン1は硬質で透明な第1のシート部材2
と、硬質の第2のシート部材3を含んでいる。第2のシ
ート部材3は実質的に透明であるが、そのなかにあるい
はその表面に、光拡散材を含んでいることもある。第1
と第2のシート部材2と3はその端部(図示せず)で互
いに固定されている。各シート部材の厚さは約3.18
mmである。第1のシート部材2は第1の主要面21
と、対向して配置され物体2Bで隔てられた第2の主要
面22を含んでいる。第1の主要面21は、CRT7か
ら発せられる光10の入射面となる。第2の主要面22
はこの光の出現面となる。第1の主要面21にレンズ状
パターン・アレイ23が設けられている。第1のシート
部材2の第1の主要面21にあるレンズ状パターン・ア
レイのレンズは、垂直視角度を拡大する機能を有する。
フレネルレンズ24は、第1のシート部材2の第2の主
要面22の光の出現面に、以下に述べる新規な方法で設
けられる。フレネルレンズ24はCRT7からの光画像
を変換して平行光線を形成し、平行光線は第2のシート
部材3に入射する。
【0009】第2のシート部材3は第1の主要面31
と、対向して配置され物体3Bで隔てられた第2の主要
面32を備えている。第1の主要面31は、第2のシー
ト部材3に入射する平行光線の入射面となる。レンズ状
パターン・アレイ33は第1の主要面31に設けられ、
縦方向のレンズ状パターン・アレイのレンズは垂直に配
列される。第2のシート部材3の光の出現面となる第2
の主要面32には、第1の主要面31のレンズ33と同
様なレンズ状パターン・アレイ35が設けられ、レンズ
33の方向に沿って整合されている。第2のシート部材
3の第1および第2の主要面31および32のレンズ状
パターン・アレイのレンズは、それぞれ第1のシート部
材2の第1の主要面21の入射面に形成されるレンズ状
パターン・アレイのレンズ23に対して直角である。第
2のシート部材3のレンズ状パターン・アレイ33およ
び35は、背面投射画像表示装置のシート部材2および
3を順次に透過する光の水平視角度を拡大する。レンズ
状パターン・アレイ35の境界部分における、光を透過
しない領域3Nは平坦な表面を備え、この表面に光吸収
層36が設けられている。
と、対向して配置され物体3Bで隔てられた第2の主要
面32を備えている。第1の主要面31は、第2のシー
ト部材3に入射する平行光線の入射面となる。レンズ状
パターン・アレイ33は第1の主要面31に設けられ、
縦方向のレンズ状パターン・アレイのレンズは垂直に配
列される。第2のシート部材3の光の出現面となる第2
の主要面32には、第1の主要面31のレンズ33と同
様なレンズ状パターン・アレイ35が設けられ、レンズ
33の方向に沿って整合されている。第2のシート部材
3の第1および第2の主要面31および32のレンズ状
パターン・アレイのレンズは、それぞれ第1のシート部
材2の第1の主要面21の入射面に形成されるレンズ状
パターン・アレイのレンズ23に対して直角である。第
2のシート部材3のレンズ状パターン・アレイ33およ
び35は、背面投射画像表示装置のシート部材2および
3を順次に透過する光の水平視角度を拡大する。レンズ
状パターン・アレイ35の境界部分における、光を透過
しない領域3Nは平坦な表面を備え、この表面に光吸収
層36が設けられている。
【0010】第1および第2の各シート部材の物体2B
および3Bは、アクリルまたはポリカーボネート熱可塑
性樹脂のシートで形成される。シート部材3の第1およ
び第2の主要面31および32のレンズ状パターン・ア
レイ33および35はすでに知られている方法で形成さ
れる。例えば、シート3は、加熱された状態で、第1の
主要面31のレンズ状パターン・アレイの形状の母型を
有するロールと、第2の主要面32のレンズ状パターン
・アレイの形状の母型を有するロールの間に通される。
この操作により、レンズ状パターン・アレイが形成され
る。別な方法では、シート3は加熱され、それぞれ第1
と第2の主要面31と32のレンズ状パターン・アレイ
33と35の形状の母型を備えたプレートを使用して、
プラテンプレスでプレスされる。シート材3は適当な量
の光拡散材を含み、あるいは参考例として先に述べた米
国特許第5,066,099号に述べられている方法
で、シート部材3の一方の表面に光拡散材が施される。
および3Bは、アクリルまたはポリカーボネート熱可塑
性樹脂のシートで形成される。シート部材3の第1およ
び第2の主要面31および32のレンズ状パターン・ア
レイ33および35はすでに知られている方法で形成さ
れる。例えば、シート3は、加熱された状態で、第1の
主要面31のレンズ状パターン・アレイの形状の母型を
有するロールと、第2の主要面32のレンズ状パターン
・アレイの形状の母型を有するロールの間に通される。
この操作により、レンズ状パターン・アレイが形成され
る。別な方法では、シート3は加熱され、それぞれ第1
と第2の主要面31と32のレンズ状パターン・アレイ
33と35の形状の母型を備えたプレートを使用して、
プラテンプレスでプレスされる。シート材3は適当な量
の光拡散材を含み、あるいは参考例として先に述べた米
国特許第5,066,099号に述べられている方法
で、シート部材3の一方の表面に光拡散材が施される。
【0011】またシート部材2は熱可塑性材料で形成さ
れ、レンズ状パターン・アレイ23は、例えば、上沌し
た従来の方法のうちの1つにより、第1の主要面21に
形成される。しかしながら、フレネルレンズ24は従来
の高温圧縮処理では形成されない。このような処理はレ
ンズを変色させる傾向があり、冷却の際フレネルレンズ
も、その弾性記憶のために、歪んだり、寸法が変化した
りする傾向があるからである。フレネルレンズ24は以
下に述べる新規な方法で作られる。
れ、レンズ状パターン・アレイ23は、例えば、上沌し
た従来の方法のうちの1つにより、第1の主要面21に
形成される。しかしながら、フレネルレンズ24は従来
の高温圧縮処理では形成されない。このような処理はレ
ンズを変色させる傾向があり、冷却の際フレネルレンズ
も、その弾性記憶のために、歪んだり、寸法が変化した
りする傾向があるからである。フレネルレンズ24は以
下に述べる新規な方法で作られる。
【0012】本発明に従って第1のシート部材2を調整
するために、第1の主要面21にレンズ状パターン・ア
レイ23が形成されているシート部材が配置される。図
3に示すように、レンズ状パターン・アレイ23は成形
装置42の支持面40と接触している。支持面40は、
ガラスやプラスチックのような、平坦で透明な物質であ
る。柔軟型44は、フレーム46内で支持され、フレネ
ルレンズのネガ模様(図示せず)が柔軟型44の一方の
表面47に施され、最初、形成装置42の補足支持面4
8に、模様がつけられた表面を上にして配置される。柔
軟型44はフレネルレンズの模様が形成されている永久
的な親型(図示せず)から造られる。予め混合された樹
脂と触媒から成る一定量の光学的に透明な適合するUV
硬化性アクリル材(例えば、オハイオ州ウェスト・チェ
スターの米国スリーボンド社より入手できるThree
Bond 3001、ニュージャージー州ニューブル
ンズウィックのノーランド・プロダクト社より入手でき
るNorland UV材;デラウェア州ウィルミント
ンのハーキュリーズ社より入手できるHercules
UV材;あるいはペンシルベニア州エリーのロード社
より入手できるLord Photoglaze UV
材)はガス抜きされ、容器49よりホース50を通っ
て、模様がつけられた柔軟型44の表面47に施され
る。好ましい方法として、UV材を柔軟型44の一方の
ふちに沿って直線状に形成し、模様のついた表面47全
体に均一に広げ、フレネルレンズの模様の窪みを埋め、
未硬化のコーティング52を形成する。次に、型枠46
は円弧A−Aを描いて振り動かされ、柔軟型44は逆さ
にされる。UV材の未硬化のコーティング52はシート
部材2の第2の主要面22にある光の出現面に接近して
いる。ローラ54を使用して、シート部材2の第2の主
要面22の上に柔軟型44とそのコーティング52を一
様に均す。次に、透明な支持面40の下にある光源56
からUV光の形で化学線が照射され、コーティング52
は硬化される。UVコーティング52を加熱するのを避
け、従って、フレネルレンズに欠陥を生じる泡の形成を
防止するために、UV光をパルス状に送るのが好まし
い。コーティングは硬化されるにつれ、第1のシート部
材2の第2の主要面22の光出現面に直接にフレネルレ
ンズ24が形成される。フレネルレンズ24は第2の主
要面と一体であり、フレネルレンズ24を第2の主要面
に固定するのにプライマーあるいは接着剤が必要とされ
ないので、本発明に従って作られる投射スクリーンには
光を減衰させる追加の層はなく、従って、送られてきた
光の輝度が低下することがない。更に、フレネルレンズ
は熱硬化でなくUV硬化により形成されるので、レンズ
の歪み、縮み、変色あるいは弾性記憶の弛緩もない。従
って、ビデオ源7からの光を伝送する際に高い精度が得
られる。コーティング52が硬化されたあと、柔軟型4
4は第1のシート部材2からはがされて、フレネルレン
ズ24をゆがめずに柔軟型44はむらなくはずされる。
最後に、シート部材2は成形装置42の露出板40から
はずされる。第1のシート部材2と第2のシート部材3
は、図2に示すような空間関係で組み立てられ、背面投
射スクリーン1を形成する。
するために、第1の主要面21にレンズ状パターン・ア
レイ23が形成されているシート部材が配置される。図
3に示すように、レンズ状パターン・アレイ23は成形
装置42の支持面40と接触している。支持面40は、
ガラスやプラスチックのような、平坦で透明な物質であ
る。柔軟型44は、フレーム46内で支持され、フレネ
ルレンズのネガ模様(図示せず)が柔軟型44の一方の
表面47に施され、最初、形成装置42の補足支持面4
8に、模様がつけられた表面を上にして配置される。柔
軟型44はフレネルレンズの模様が形成されている永久
的な親型(図示せず)から造られる。予め混合された樹
脂と触媒から成る一定量の光学的に透明な適合するUV
硬化性アクリル材(例えば、オハイオ州ウェスト・チェ
スターの米国スリーボンド社より入手できるThree
Bond 3001、ニュージャージー州ニューブル
ンズウィックのノーランド・プロダクト社より入手でき
るNorland UV材;デラウェア州ウィルミント
ンのハーキュリーズ社より入手できるHercules
UV材;あるいはペンシルベニア州エリーのロード社
より入手できるLord Photoglaze UV
材)はガス抜きされ、容器49よりホース50を通っ
て、模様がつけられた柔軟型44の表面47に施され
る。好ましい方法として、UV材を柔軟型44の一方の
ふちに沿って直線状に形成し、模様のついた表面47全
体に均一に広げ、フレネルレンズの模様の窪みを埋め、
未硬化のコーティング52を形成する。次に、型枠46
は円弧A−Aを描いて振り動かされ、柔軟型44は逆さ
にされる。UV材の未硬化のコーティング52はシート
部材2の第2の主要面22にある光の出現面に接近して
いる。ローラ54を使用して、シート部材2の第2の主
要面22の上に柔軟型44とそのコーティング52を一
様に均す。次に、透明な支持面40の下にある光源56
からUV光の形で化学線が照射され、コーティング52
は硬化される。UVコーティング52を加熱するのを避
け、従って、フレネルレンズに欠陥を生じる泡の形成を
防止するために、UV光をパルス状に送るのが好まし
い。コーティングは硬化されるにつれ、第1のシート部
材2の第2の主要面22の光出現面に直接にフレネルレ
ンズ24が形成される。フレネルレンズ24は第2の主
要面と一体であり、フレネルレンズ24を第2の主要面
に固定するのにプライマーあるいは接着剤が必要とされ
ないので、本発明に従って作られる投射スクリーンには
光を減衰させる追加の層はなく、従って、送られてきた
光の輝度が低下することがない。更に、フレネルレンズ
は熱硬化でなくUV硬化により形成されるので、レンズ
の歪み、縮み、変色あるいは弾性記憶の弛緩もない。従
って、ビデオ源7からの光を伝送する際に高い精度が得
られる。コーティング52が硬化されたあと、柔軟型4
4は第1のシート部材2からはがされて、フレネルレン
ズ24をゆがめずに柔軟型44はむらなくはずされる。
最後に、シート部材2は成形装置42の露出板40から
はずされる。第1のシート部材2と第2のシート部材3
は、図2に示すような空間関係で組み立てられ、背面投
射スクリーン1を形成する。
【0013】ここでは特定のUV硬化材について述べた
が、その他のUV硬化性ポリマー、ダイマーおよびシア
ンアクリル材も使用できる。
が、その他のUV硬化性ポリマー、ダイマーおよびシア
ンアクリル材も使用できる。
【図1】本発明を使用する背面投射画像表示装置の断面
図である。
図である。
【図2】本発明に従う新規な背面投射スクリーンの斜視
図である。
図である。
【図3】新規な投射スクリーンを作る装置の平面図であ
る。
る。
1 背面投射スクリーン 2 第1のシート部材 3 第2のシート部材 7 投射型CRT 8 投射レンズ 9 結合器 21 第1の主要面 22 第2の主要面 23 レンズ状パターン・アレイ 24 フレネルレンズ 31 第1の主要面 32 第2の主要面 33 レンズ状パターン・アレイ 35 レンズ状パターン・アレイ 36 光を吸収する層 40 支持面 42 成形装置 44 柔軟型 46 型枠 47 柔軟型の一方の表面 48 成形装置42の補足支持面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ランドール ユージン マツコイ アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 マツ コーネルスバーグ ボツクス213エイ ア ールデイー 1 (72)発明者 ドミニク ステフアン ロサーテイ ジユ ニア アメリカ合衆国 ニユージヤージ州 トレ ントン アムステルダム・ロード 44
Claims (3)
- 【請求項1】 対向して配置される主要面を有する硬質
のシート部材を含んでおり、前記主要面のうち少なくと
も1つに放射硬化性材料でレンズが形成される、光学的
要素。 - 【請求項2】 光が順次に透過する第1の主要面と第2
の主要面を各々が有する少なくとも2個の硬質のシート
部材から成り、第1のシート部材はフレネルレンズを含
み、第2のシート部材は前記主要面の各々にレンズ状パ
ターン・アレイを含んでいる画像表示装置用背面投射ス
クリーンであって、前記第1のシート部材の前記第2の
主要面が放射硬化性材料で形成される前記フレネルレン
ズを含んでいる前記背面投射スクリーン。 - 【請求項3】 それぞれ光入射面と光出現面から成る第
1と第2の対向して配置される主要面を有する硬質で透
明なシート部材の主要面に画像表示装置の背面投射スク
リーン用のフレネルレンズを形成する方法であって、成
形装置の支持面に前記シート部材の前記第1の主要面を
配置する段階と、 柔軟型のフレネルレンズ模様の表面にUV硬化性材料を
一様に配分してコーティングを形成する段階と、 前記シート部材の前記第2の主要面の前記光出現面と前
記柔軟型を接触させ、光出現面に前記UV硬化性材料の
コーティングを施す段階と、 前記コーティングに、前記成形装置の前記支持面と前記
シート部材を透過する化学線を照射して、前記コーティ
ングを硬化させ、前記フレネルレンズを前記第2の主要
面の前記光出現面に形成する段階と、 前記シート部材を前記柔軟型から取りはずす段階とを含
んでいる、前記フレネルレンズを形成する方法。
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