专利名称：双凸透镜片的制作方法
技术领域：
本发明涉及将从背面侧射入的图象光投影到其面对一侧的投影型电视机的透射型投影屏幕用的双凸透镜片。
另外，本发明特别是涉及对来自液晶显示器，或数字微型反射镜装置(简称为“DMD”)等这样的单一的图象显示源的图象光进行投影的透射型投影屏幕用的双凸透镜片。
背景技术：
作为大型电视机的应用，在过去采用下述方式，即，采用红，绿和蓝色的3个CRT，通过投影透镜系统，将这些图象以放大方式投影到屏幕上。另外，在最近，人们开发了液晶投影型电视机，其采用红，绿和蓝色的3块液晶显示板，通过二色镜，将图象合成，进行显示。另外，还有下述投影型电视机，其采用液晶面板，DMD面板，通过场频顺序(field sequential)方式，进行彩色显示。
过去的CRT用屏幕在两面，具有两面凸出的透镜，并且在观察侧的面上，具有用于遮挡外部光的反射的(黑色条带)遮光带。另外，在采用LCD面板，DMD面板的场合，由于图象源是单一的，故观察侧的透镜是不必要的。因此，采用仅仅在光源侧的面上，具有两面凸出的透镜的双凸透镜片。
在采用这样形成的双凸透镜片(屏幕)的场合，要求观察者观察的图象明亮。特别是，在图象源为LCD面板，DMD面板的场合，由于灯的价格或使用期限的原因，故提高灯本身的照度受到限制，由此，要求增加屏幕的增益。
另外，过去使用的带黑色条带的两面凸出的透镜按照在黑色条带的附近的规定区域连接焦点的方式设计。由此，就其扩散特性来说，1/2扩散角(相对屏幕正面的亮度，获得1/2亮度的角度范围)较宽，但是极限增益较低。另外，如果相对正面的角度超过±50°，则增益急剧减少，产生截止。特别是在带微小间距的黑色条带的双凸透镜片中，为了避免该截止，黑色条带的形成位置精度必须要求非常严格。
本发明的主要内容本发明的课题在于提供一种双凸透镜片，该双凸透镜片可提高极限增益，并且避免截止。本发明的另一课题在于特别在带有微小间距的黑色条带的双凸透镜片中，容易实现黑色条带的形成时的控制，特别是位置控制。
按照本发明人的观点，不使透镜薄膜的各点的焦点集中于一点，从透镜薄膜的中心，到透镜薄膜的端部，使焦点位置连续地变化，特别是越靠近端部，焦距越短，并且使黑色条带形成于将与透镜薄膜的端部相对应的焦点和其附近作为开口部而残留的位置，由此，可抑制从透镜薄膜的各点射入的光为黑色条带遮挡的情况。另外，此时，通过黑色条带，可充分地减小外部光的反射。
本发明涉及一种双凸透镜片，该双凸透镜片包括入射面和射出面，该入射面具有多个透镜面；其特征在于各透镜面的中间部的焦距较长，各透镜面的端部的焦距较短。
按照本发明，由于各透镜面的中间部的焦距较长，即，各透镜面的中间部的折射受到抑制，故可提高正面附近处的亮度，即可提高极限增益。另外，由于以各透镜面的端部的折射光为基准，形成挡光层，故可提高具有不产生截止的挡光层的双凸透镜片。
最好，射出面是平齐的。在此场合，对比度提高。另外，如果通过涂敷等方式，设置硬质涂层，防止反射涂层，则可充分地发挥其效果，减小画质的粗糙度，质感提高。另外，表面的清扫容易。
最好，在各透镜面(透镜单元)上，从中间部到端部的相应点的对应焦距从中间部朝向端部变短。特别是最好，在各透镜面上，从中间部到端部的相应点的对应焦距从中间部朝向端部连续地变短。在此场合，各透镜面可具有由凸状的曲线形成的截面。
另外，最好，对于各透镜面的截面形状，当由R表示透镜面的中间部的曲率半径，由θ表示透镜面的端部的切线和透镜面的中间部的切线之间的夹角(弧度)，由P表示透镜面的排列间距，由H和n表示规定透镜面的透镜部的厚度及折射率时，则满足下述式tan{sin-1(sinθ/n)-θ+(π/2)}＜2×{n×R/(n-1)-H}/P
由于采用该式，故可高效率地进行双凸透镜片的制造。
最好，透镜面的排列间距在0.001～0.3mm的范围内。在此场合，当与微小间距的图象源组合而使用时，莫尔条纹的发生受到抑制。
最好，规定透镜面的透镜部叠置于透明基材上。
比如，通过液态透明树脂的固化等，可容易地形成透镜部。
最好，规定透镜面的透镜部由电离放射线硬化性树脂形成。在此场合，可以良好的精度形成透镜形状。另外，容易在树脂薄膜上形成透镜部。
此外，最好，在该透镜片上，可沿至少不遮挡射入透镜面的端部的光的厚度方向和面方向，形成挡光层。
在此场合，由于确保从透镜面的端部射入而折射的折射光的射出，故可确保全部的扩散角的射出。即使在挡光层的位置具有稍小的偏差的情况下，对较小的扩散角的射出的影响很小。在焦点集中的过去的双凸透镜片中，即使在挡光层的位置有稍小的偏差的情况下，仍具有对所谓的扩散角的射出的影响。
最好，挡光层沿该层的厚度方向，形成于与透镜面的中间部相对应的焦点的位置和与透镜面的端部相对应的焦点的位置之间。在此场合，挡光层的形成用的定位，以及形成位置精度的确保容易。
最好，在平行光射入透镜面时，相对射出面的正面的亮度B，亮度大于B/2的范围相对正面，在±15°～±40°的范围内，并且亮度大于B/10的范围相对作为相对正面亮度大于B/2的范围，大于±10°。
在此场合，可提供下述双凸透镜片，该透镜片具有极限增益较高，视角较宽的挡光层。
最好，挡光层的宽度在透镜面的排列间距的40％～90％的范围内。在此场合，由于挡光层的比例较高，故可更加确实对观察侧面的外部光的反射进行抑制。
最好，挡光层由显影完的银盐照片乳剂层形成。在此场合，由于从透镜面侧进行曝光，然后显影，故可相对透镜，以较高的位置精度，形成反射抑制效果较高的挡光层。
上述双凸透镜片可用作背面投影型屏幕。
在上述屏幕中，双凸透镜片可具有光扩散性。比如，可提供下述背面投影型屏幕，在该屏幕中，还在沿透镜的扩散方向的方向，具有扩散性。
另外，在上述屏幕中，可添加光扩散元件。该光扩散元件可为分散有光扩散剂的片。
附图的简要说明
图1为表示本发明的双凸透镜片的一个实施例的剖视图；图2为说明图1的双凸透镜片的功能和挡光层的位置的图；图3a和图3b为双凸透镜片的透视图；图4为表示叠置有扩散层的双凸透镜片的透视图；图5为说明入射光朝向透镜面的端部折射的状态的图；图6为说明入射光朝向透镜面的中心部折射的状态的图；图7为表示双凸透镜片的扩散角特性的曲线图。
用于实现本发明的优选形式下面参照附图，对本发明的实施例进行描述。
图1～4分别表示本发明的双凸透镜片，或屏幕的实施例。
图1为本发明的双凸透镜片的一个实施例的剖视图。
象图1所示的那样，在本实施例的双凸透镜片1中，在透明基材2的一个面(图中的顶面)上，叠置有规定多个两面凸出的透镜面3a的两面凸出的透镜层3。透明基材2的另一面(图中的底面)为平齐面。在透明基材2的另一面上的两面凸出的透镜层3的非聚光部上，叠置有挡光层5。
最好，在图1的双凸透镜片1中，两面凸出的透镜面3a一侧用作投影光的入射面，另外，挡光层5一侧用作投影光的射出面。在这里，用作射出面的挡光层5一侧的面是平齐的，不形成透镜面。由此，具有下述这样的效果。
首先，减小射出面的扩散反射。这样，对比度提高。另外，容易在射出面上，形成硬质涂层，防止反射涂层。即，由于按照所需的膜厚度进行各涂层处理(不产生斑点)，故可充分地发挥硬质涂层，防止反射涂层的效果。另外，容易对表面进行镜面处理。在此重合，使图象的粗糙性降低，质感提高。此外，表面的清扫容易。
图2为说明图1的双凸透镜片1的功能和挡光层的位置的图。
象图2所示的那样，各两面凸出的透镜面3a的光轴10与各透镜面3a的中心部的法线(垂线)保持一致。象图2所示的那样，在透镜面3a的中心部附近，在与透镜面3a的中心部保持对称的位置，与光轴10平行地射入的光线11a和11b在两面凸出的透镜面3a(两面凸出的透镜层3)的作用下发生折射。它们的折射光11a’和11b’在双凸透镜片1的下方的焦点12处交叉。
另外，在透镜面3a的端部附近(在靠近相邻的透镜部分)，同样在与透镜面3a的中心部保持对称的位置，与光轴10平行地入射的光线13a和13b在两面凸出的透镜面3a(两面凸出的透镜层3)的作用下发生折射。它们的折射光13a’和13b’在双凸透镜片1的透明基材2内的焦点14处交叉。
射入透镜面3a的端部附近位置的光线13a和13b的折射光13a’和13b’通过焦点14，然后分别与射入透镜面3a的中心部的附近位置的光11b和11a的折射光11a’和11b’交叉。
因此，象图2所示的那样，从折射光13a’和11b’的交点，到折射光13b’和11a’的交点之间的区域形成开口部，此处以外的部分由挡光层5覆盖。在这样的设置中，挡光层5极少遮挡射出光。
象上述那样，挡光层5就双凸透镜片1的厚度方向来说，形成于与透镜面3a的中间部相对应的焦点位置，以及与该透镜面3a的端部相对应的焦点位置之间。在此场合，可形成较大的挡光层的宽度。换言之，可使挡光层的宽度大于透镜的间距。由此，可进一步提高减小双凸透镜片的观察侧的外部光反射的能力。
此外，作为挡光层5的形成位置“透镜的中间部的焦点(的位置)和透镜端部的焦点(的位置)之间”还可包括“透镜的中间部的焦点(的位置)和”透镜的端部的焦点(的位置)中的任何一个。即，挡光层5的一部分也可与这些位置(标高)接触。
下面对本实施例的效果进行进一步的补充说明。
在于射入透镜面3a的中心部的附近位置的光11a和11b的折射光11a’和11b’相交叉的焦点12附近，形成具有与本实施例的挡光层5相同宽度的开口部的挡光层的场合(挡光层的形成位置降低的场合)，射入透镜面3a的端部附近位置的光线13a和13b的折射光13a’和13b’可由该挡光层遮挡。由此，±50°以上的高扩散角的增益会受到损失。
在挡光层5形成于图2所示的位置(A)的上侧的场合，比如，在形成于焦点14的附近位置(B)，或折射光11b’和13b’的交点，以及折射光11a’和13a’的交点的附近位置(C)的场合，如果象不遮挡各位置的折射光的那样，形成挡光层，则能获得基本与图2所示的本实施例相同的效果。但是，当射入透镜面3a的中心部的附近位置的光11a和11b的折射光11a’和11b’在焦点12的上方时，越往下，越接近。因此，为了形成更大宽度的挡光层5，最有利的位置是“A”，以下为“B”，“C”的顺序。
实际上，最好将相对聚光透镜部分的端部，透镜间距的1％的内侧视为“端部的附近位置”，求出该“端部的附近位置”的入射光的焦点，在该焦点附近，或该焦点的外侧(图中的底侧)，按照透镜面3a的中间部的入射光的焦点的内侧(图中的顶侧)形成双凸透镜片1的射出面(非透镜面)的表面的方式，确定透镜层3的厚度和透明基材2的厚度和透明基材2的厚度。
但是，本实施例的双凸透镜片的特征在于各透镜面3a的截面形状。在此场合，透镜面3a的中间部的焦距较长，越靠近透镜面3a的端部，以连续方式(或累进地)，焦距越变短。具体来说，如果由R表示中间部的透镜面的曲率半径，由θ表示透镜面的端部的切线和透明基材2的顶面(与透镜面的中间部的切线和射出面平行)之间的夹角(弧度)，由P表示透镜面的排列间距，由H表示透镜层3的厚度，由n表示形成透镜层3的材料的折射率(参照图5)，则满足下述式tan{sin-1(sinθ/n)-θ+(π/2)}＜2×{n×R/(n-1)-H}/P上述式由本申请的发明人象下述那样推导出的。
图5为用于说明从透镜面的端部射入的光的折射的图。如果由θ表示透镜面的右端部的点f的切线与透明基材2的顶面之间的夹角，则在该点f的入射光i和其折射光r之间，下述菲涅耳(Snell)式成立。
n1sinθ＝n2sinθr在这里，n1表示空气的折射率。近似地将n1视为1。n2表示透镜的材料的折射率。为了简化起见，如果由n表示透镜的材料的折射率n2，则sinθr＝n2sinθ/n
由此，获得下述式。
θr＝sin-1(sinθ/n)折射光朝向由θr表示的角度的方向。另外，该折射光在与透镜面的左端部的点e(透镜面的中心的点f的对称点)的折射光(图中的虚线表示)之间，在透镜面的中间部的下方具有焦点c。
由于线段bc为直角三角形fbc的一边，故焦点c的位置可根据具有透镜间距P的1/2的长度的线段bc与角度∠cfb的之间的正切而求出。在这里，角度∠cfb象图5所示的那样，为上述θ，与π/2-θ的和。即，角度∠cfb＝sin-1(sinθ/n)+π/2-θ因此，线段bc的长度Lbc为Lbc＝(P/2)tan{sin-1(sinθ/n)+π/2-θ}图6为用于说明从透镜面的中心部附近射入的光的折射的图。
如果由φ表示从透镜顶面的中心a沿透镜片的面方向(图中的右方向)离开微小距离δ的位置g处切线与双凸透镜片之间的夹角，则在该点g的入射光i与其折射光r之间，下述菲涅耳(Snell)式成立。
sinφ＝sinψ在这里，由于sinφ＝δ/R，故sinψ＝δ/nR。
ψ表示折射光r与透镜的位置g处的垂线之间的夹角。因此，透镜的光轴(沿连接透镜面的中心a与射入透镜面的端部的光线的焦点c的方向延伸。)与折射光在点d处的夹角为φ-ψ。
在这里，如果δ足够小，则可视为
sinφ＝φ，sinψ＝ψ由此，φ-ψ＝sinφ-sinψ＝δ/R-δ/nR＝δ(1/R-1/nR)。
在这里，对于从透镜面的中心a，到点d的距离Lad，如果δ足够小，则δ/Lad＝sin(φ-ψ)＝φ-ψ＝δ(1/R-1/nR)因此，Lad＝1/(1/R-1/nR)＝nR/(n-1)当由H表示透镜的厚度时，则Lad表示为Lad＝Lbd+H为了从透镜面的一侧观看，使射入透镜面的中心附近的光线的焦点d，远离射入透镜面的端部的光线的焦点c，必须满足Lbc＜Lbd＝Lad-H在这里，象前述那样，Lbc＝(P/2)tan{sin-1(sinθ/n)+π/2-θ}Lbd＝Lad-H＝nR/(n-1)-H由此，在Lbc＜Lbd的两边，添加2/P，则导出tan{sin-1(sinθ/n)+(π/2-θ)＜2×{n×R/(n-1)-H}/P
在本实施例的双凸透镜片1中，象上述那样，透镜的焦点(焦距)随着光的入射位置而不同。由此，与过去的两面凸出的透镜相比较，获得较宽的视角。此外，如果使透镜面的中间部的曲率相对地增大，则可自由地使正面附近的增益提高。
比如，1/2扩散角(获得为屏幕正面的亮度的1/2的亮度的角度范围)可在相对正面(角度0°)，±15°～±40°的范围内，1/10扩散角(获得屏幕正面的亮度的1/10的亮度的角度范围)可在比1/2扩散角再宽±10°的范围内。1/10扩散角可比1/2扩散角，最多宽±30°的范围内。
在过去的两面凸出的透镜中，1/2扩散角设定得较宽。但是，在1/2扩散角之外的范围内，增益急剧降低。相对该情况，在本实施例的双凸透镜片中，通过调节透镜面的中间附近的焦距较长的部分的宽度，可自由地将增益较高的角度范围调整得较宽或较窄。
另外，过去的双凸透镜片按照焦点连接于黑色条带的附近的方式设计。由此，在透镜面的端部以较大程度折射的折射光容易由黑色条带遮挡。具体来说，在超过±30°的范围内，增益急剧降低。
与此相对，在本实施例中，在射入透镜面的端部的光的折射光的焦点附近，形成黑色条带(挡光层)。由此，可基本上避免在更大的角度范围内，折射光为黑色条带遮挡。其结果是，可同时实现下述情况，该情况指扩大1/10扩散角，另外不使增益急剧降低。
在本实施例的双凸透镜片中，无论透镜间距P是什么样的，均具有效果。在图象源为LCD面板，DMD面板的场合，对应于这些间距，透镜间距P可为较小的间距。在此场合，可避免莫尔条纹的发生，因而是理想的。透镜间距P可为小于0.3mm的细小间距。透镜间距P的下限为0.001mm。特别是最好，透镜间距P为0.01mm。当透镜间距P小于下限时，由于可产生光的干涉，故最好不采用该方式。如果透镜间距P超过0.3mm，由于容易产生莫尔条纹，故最好不采用该方式。
本实施例的双凸透镜片中的挡光层与过去的相比较，透镜间距的宽度(相对透镜间距的丰度比率)较高。
在象过去那样，在挡光层的附近，透镜面上的全部点连接焦点的场合，必须降低挡光层相对透镜间距的丰度比率，而形成挡光层，以便遮挡射入透镜面的端部，而产生折射的光。但是，由于本实施例的双凸透镜片按照与透镜面的各点相对应的焦点连续地移动的方式设计，故除了相邻的透镜面之间的较窄的边界部以外，可从挡光层的开口部，使全部的折射光射出。
在本实施例中，最好挡光层相对透镜间距的丰度比率在40～90％的范围内。在小于40％时，射出面一侧的外部光的防止反射效果不充分。如果超过90％，由于必须提高形成挡光层时的位置精度，故套准作业(定位作业)的效率降低。为此，两面凸出的透镜的设计的自由度受到限制，投射系统受到限制。另外，在两面凸出的透镜中的扩散较大的场合，透射率也显著降低。此外，即使在超过90％的情况下，对比度的改善效果几乎没有。
在本发明的双凸透镜片中，除了透镜面的形状和形成挡光层的位置，可形成与过去的双凸透镜片相同的结构，该透镜片可通过同样的方法制造。
双凸透镜片1象图1所示的那样，具有叠置有透明基材2和透镜层3的叠层结构。或者，双凸透镜片1可作为这两个层成一体形成的成形件而形成。
图1所示的那样叠层结构可通过下述方式制造，该方式为在具有倒两面凸出的透镜面3a形状的模板，或压花辊与透明基材2之间，以夹入方式叠置液态树脂，使透明树脂固化，将其与透明基材粘接，然后，将透明基材和透镜层3的叠置体与模板，或压花辊剥离。
特别是，如果通过压花辊，并且液态透明树脂采用紫外线硬化性树脂组合物等的电离放射线硬化性树脂组合物，则具有树脂的固化可通过电离放射线照射而在瞬间实现的优点。另外，在此场合，透镜层3作为电离放射线硬化性树脂组合物的硬化物形成，故其是坚固的。
挡光层5可通过过去已知的方法形成。具体来说，挡光层5可通过印刷，转印等方式形成。此外，挡光层5也可采用双凸透镜片具有的透镜面形成。
比如，包括有下述方法等，其中在非透镜面侧，涂敷可产生状态的变化(通过紫外线等硬化等)的组合物，从透镜面侧照射紫外线等，局部地使组合物的状态变化(通过局部地使粘接性变化，局部地硬化，或分解的方式去除等)粘接性产生局部差异，通过印刷，转印等方式，附着挡光性材料。
或者，具有从两面凸出的透镜的透镜面侧，照射激光，局部地去除叠置于相反面的材料的方法。
另外，作为从透镜面侧照射光的方法，还包括下述方法，其中在非透镜面侧，采用银盐照片用的乳剂层，从透镜面侧进行曝光，实现显影，形成由在规定的部位，使银盐乳剂层显影的氧化银构成的挡光层。在此场合，显影为反转显影，或采用直接正象胶片，以曝光部为中心，对其进行黑化处理。
挡光层5的形成也可通过上述的任何的方法实现。但是，如果按照双凸透镜片所具有的透镜面而形成的方法，则可获得各透镜与挡光层的套准精度(位置精度)较高的双凸透镜片。
本发明的双凸透镜片1象图3(a)所示的那样，可仅仅在背面侧，形成透镜面3a。或者，象图3(b)所示的那样，不但在于背面侧形成透镜面3a，而且还可作为观察面的前面侧，形成透镜面3’a。
特别是最好，前者的双凸透镜片1用于形成CRT用的屏幕的场合。另外，最好，后者的双凸透镜片1用于图象源为单一的LCD面板或DMD面板的场合。
本实施例的双凸透镜片1可照原样用作屏幕。另外，在双凸透镜片1的背面侧，可设置聚光性的透镜，比如，菲涅耳凸透镜。或者，可通过在双凸透镜片1上，添加扩散元件，形成不仅沿水平方向，而且沿上下方向具有亮度分布的屏幕。
作为光扩散元件，可适合采用沿上下排列的两面凸出的透镜，其中对于在双凸透镜片1的背面沿左右排列的两面凸出的透镜，扩散方向不同。在此场合，可形成在双凸透镜片1的前面沿上下方向排列的两面凸出的透镜，或者，也可组合具有沿上下方向排列的两面凸出的透镜的另一双凸透镜片。
对于光扩散元件，除了象上述那样添加透镜以外，下述方式也是有效的，该方式为使光扩散性的颗粒分散于形成双凸透镜片的材料中。比如，在透明基材2中，和/或两面凸出的透镜层3中，可分散适合的光扩散性的颗粒。
此外，也可采用象图4所示的那样，将通过掺入光扩散性的颗粒而获得的光扩散层，或在适合的透明薄膜上涂敷分散有光扩散性的颗粒而获得的光扩散层等，叠置于图3(a)，或图3(b)所示的双凸透镜片的前面等的方式。
在叠置光扩散层的场合，在双凸透镜片制造时，不必专门采用光扩散性的颗粒。另外，由于在单独制造光扩散层后，可将其用于双凸透镜片，故通过改变所采用的光扩散层的性能等方式，容易控制光扩散性。
下面对具体制造的双凸透镜片进行描述。
(实例1)获得下述双凸透镜片，其中透镜间距为0.1mm，截面为椭圆形状，横向直径(透镜间距方向的直径)为0.055mm，纵向直径为0.045mm，具有两面凸出的透镜层。两面凸出的透镜的折射率为1.55，透镜的焦点在距透镜的顶点，0.125～0.18mm的位置范围内。此后，挡光层通过印刷方式，形成于距透镜的顶点，0.145mm的位置。另外，叠置有厚度为2mm的光扩散片。
作为光扩散片，采用下述形式，其中扩散剂为光扩散率为1.55，平均粒径为12微米的扩散剂，按照1.5质量份的添加量，在片制造时，将该扩散剂掺入折射率为1.49的基材中。
(实例2)获得下述双凸透镜片，其中透镜间距为0.1mm，截面为椭圆形状，横向直径(透镜间距方向的直径)为0.055mm，纵向直径为0.045mm，具有由紫外线硬化性树脂组合物的硬化物(折射率1.55)形成的两面凸出的透镜层，以及厚度为0.13mm的透明薄膜的叠置体。透镜的焦点在距透镜的顶点，0.13～0.19mm的位置范围内。在透明薄膜的露出面上，叠置厚度为5μm的银盐感光材料层。在该银盐感光材料层中，通过曝光和显影处理，形成挡光层。另外，通过厚度为2mm的光扩散层，覆盖挡光层。
作为光扩散片，采用下述形式，其中扩散剂为光扩散率为1.55，平均粒径为10微米的扩散剂，按照1.5质量份的添加量，在片制造时，将该扩散剂掺入折射率为1.53的基材中。
(比较实例)形成下述两面凸出的透镜层，其中透镜间距为0.1mm，截面为椭圆形状，横向直径(透镜间距方向的直径)为0.059mm，纵向直径为0.079mm，其由紫外线硬化性树脂组合物的硬化物(折射率1.5)形成。透镜的焦点集中在距透镜的顶点，0.132mm的位置的基本一点处，在该位置，通过印刷方式，形成挡光层，由此获得双凸透镜片。
图7为表示通过实例1和2，以及比较实例获得的双凸透镜片的增益的扩散角之间的关系的曲线图。由于通过实例1，实例2获得的双凸透镜片具有基本上相同的特性，故将其用实例示出。
在通过实例获得的双凸透镜片中，1/2扩散角受到抑制，其约为±20°。1/10扩散角加大到约大于约±45°的程度。另外，同样对于上述以上的角度，增益平缓地减小，不产生截止。另外，由于射入透镜中心部的光在挡光层的观察者一侧，与中心轴(光轴)交叉，折射受到抑制，故极限增益较高。
与该情况相对，在通过比较实例获得的双凸透镜片中，1/10扩散角加大到接近约±40°的程度，但是极限增益减小。另外，如果超过约±40°，则增益急剧减小，1/10扩散角的范围非常窄，产生截止现象。
还有，作为相应的测定值，实例的1/2扩散角约为±24°，1/10扩散角约为±43°，比较实例的1/2扩散角约为±41°，1/10扩散角约为±45°。
权利要求
1.一种双凸透镜片，该双凸透镜片包括入射面，该入射面具有多个透镜面；射出面，其特征在于各透镜面的中间部的焦距较长；各透镜面的端部的焦距较短。
2.根据权利要求1所述的双凸透镜片，其特征在于射出面是平齐的。
3.根据权利要求1或2所述的双凸透镜片，其特征在于在各透镜面上，从中间部到端部的相应点的对应焦距从中间部朝向端部变短。
4.根据权利要求1或2所述的双凸透镜片，其特征在于在各透镜面上，从中间部到端部的相应点的对应焦距从中间部朝向端部连续地变短。
5.根据权利要求4所述的双凸透镜片，其特征在于各透镜面具有由凸状的曲线形成的截面。
6.根据权利要求1～5中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于对于各透镜面的截面形状，当由R表示透镜面的中间部的曲率半径，由θ表示透镜面的端部的切线和透镜面的中间部的切线之间的夹角(弧度)，由P表示透镜面的排列间距，由H和n表示规定透镜面的透镜部的厚度的折射率时，则满足下述式tan{sin-1(sinθ/n)-θ+(π/2)}＜2×{n×R/(n-1)-H}/P
7.根据权利要求1～6中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于透镜面的排列间距在0.001～0.3mm的范围内。
8.根据权利要求1～7中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于规定透镜面的透镜部叠置于透明基材上。
9.根据权利要求8所述的双凸透镜片，其特征在于规定透镜面的透镜部由电离放射线硬化性树脂形成。
10.根据权利要求1～9中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于在该透镜片上，可沿至少不遮挡射入透镜面的端部的光的厚度方向和面方向，形成挡光层。
11.根据权利要求10所述的双凸透镜片，其特征在于挡光层沿该层的厚度方向，形成于与透镜面的中间部相对应的焦点的位置和与透镜面的端部相对应的焦点的位置之间。
12.根据权利要求10或11所述的双凸透镜片，其特征在于在平行光射入透镜面时，相对射出面的正面的亮度B，亮度大于B/2的范围相对正面，在±15°～±40°的范围内，并且亮度大于B/10的范围相对作为针对正面，亮度大于B/2的范围，大于±10°。
13.根据权利要求10～12中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于挡光层的宽度在透镜面的排列间距的40％～90％的范围内。
14.根据权利要求10～13中的任何一项所述的双凸透镜片，其特征在于挡光层由显影完的银盐照片乳剂层形成。
15.一种屏幕，该屏幕包括权利要求1～14中的任何一项所述的双凸透镜片。
16.根据权利要求15所述的屏幕，其特征在于双凸透镜片具有光扩散性。
17.根据权利要求15所述的屏幕，其特征在于至少在光射出部，添加有光扩散元件。
18.根据权利要求17所述的屏幕，其特征在于光扩散元件为分散有光扩散剂的片。
全文摘要
本发明涉及一种双凸透镜片，该双凸透镜片包括具有多个透镜面的入射面，以及射出面。各透镜面的中间部中的焦距较长，各透镜面的端部的焦距较短。
文档编号G02B3/02GK1397836SQ02141350
公开日2003年2月19日 申请日期2002年4月16日 优先权日2001年4月16日
发明者后藤正浩, 织田训平 申请人:大日本印刷株式会社