专利名称：凸透镜状镜片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及适用于投影来自具有液晶显示(LCD)或(DMD)数字式微镜或器件等盒结构的图象光源图象的凸透镜状镜片及其制造方法。
在现有技术中，设有由红、绿和蓝三个CRT(阴极射线管)组成的图象光源和用于投影来自该图象光源的图象的透射式屏的背透射式投影电视是为人们所熟知的。
在这样的投影电视中，如采用例如使菲湟耳透镜片和凸透镜状镜片组合作为透射屏，在其中的凸透镜状镜片中要求光在宽范围内散开并受外光影响要小。
图13是表示现有的凸透镜状镜片的一个例子的图。在图13所示的凸透镜状镜片40中，具有会聚光的若干个凸透镜状镜片(以下简称透镜)的透镜部分42形成在入射光面41侧，并在透镜部分42的各透镜的焦点(聚光点)附近形成出射光面44。在出射光面44中透镜部分42的各透镜焦点与焦点之间设置形成有遮光部分(黑条)48的非出射光部分47，以便可以在使光发散的同时使外光的影响降低。
可是，在上述的投影电视中，作为光源开发了利用LCD或DMD等，在这样的投影电视中从光发散特性增加和防止外光反射的观点出发使用图13所示的带黑条的凸透镜状镜片。
可是，在作为图象光源使用的LCD或DMD的投影电视中，由LCD或DMD等盒结构引起的格子图形投影到透射式屏上。因此，在透射式屏中使用的凸透镜状镜片具有一个以一定间距的周期结构，如果在这样的凸透镜状镜片上投影图象并观察时，有可能由于凸透镜状镜片的采样效应而发生莫阿条纹。
为了防止发生这样的莫阿条纹，最好把凸透镜状镜片间距变小到投影的格子图形的格子间距的1/3.5以下。并且，在利用LCD或DMD等的投影电视中，虽然发生称为眩光的图象闪光，但是使凸透镜状镜片的间距减少的方案对减弱这种眩光却是有效的。另外，在如图13所示的带黑条的凸透镜状镜片上，通常要使光发散的发散角在40度以上的宽范围，并且如果要在出射光面上形成黑条，则必须使在入射光面上形成的凸透镜状镜片与出射光面之间的距离在凸透镜状镜片的间距的1.3倍以下，这是公知的。
为此，在图13所示的带黑条的凸透镜状镜片中，为了使由于在透射式屏上投影的格子图形与凸透镜状镜片的周期结构引起的莫阿条纹不明显，而应使凸透镜状镜片的间距在0.4mm以下，并且使对应凸透镜状镜片与出射光面之间的距离的凸透镜状镜片的厚度在0.54mm以下。
可是在图13所示的带黑条的凸透镜状镜片中，凸透镜状镜片的厚度一变薄就会使刚性变差，使凸透镜状镜片保持在扁平状态下变为困难。另外，利用挤压成形等高精度地成形这样薄的凸透镜状镜片是非常困难的。
另一方面，在利用上述的LCD或DMD等的投影电视中，从增加上述的光发散特性和防止外光反射的观点出发，也可以采用对出射光侧单面凸透镜状镜片或入射光侧单面凸透镜状镜片等着色。
因此，在出射光单面凸透镜状镜片中，除用圆或椭圆的一部分形状作为凸透镜状镜片的截面形状外，还可以采用利用全反射的形状。可是，在前者的截面形状是圆或椭圆的一部分的情况下，由于当对在透镜底部的投影光的透镜角度超过临界角时会引起全反射，所以存在不能使视野角度变宽的问题，而在利用后者的全反射的形状的情况下，由于特殊形状在挤压成形时不能进行正确的形状复制，所以存在因生产性能差而不能获得铸型成形制造的问题。
图14是用于说明在入射光侧单面凸透镜状镜片的入射光位置中的透镜的倾斜角与光的出射角的关系的图。如图14所示，在入射光侧单面凸透镜状镜片60上具有聚光的若干凸透镜状镜片的透镜部分62形成在入射光面61侧，在图14中，符号φ表示透镜部分62的各透镜的底部部分的透镜角度(倾斜角)，符号θ表示入射在透镜62的各透镜底部部分的光的出射角度，符号h表示透镜部分62的高，符号L表示从入射光点(透镜部分62的各透镜底部的部分)到聚光点的距离。
在此，设凸透镜状镜片的折射率n=1.5，透镜间距P=1.0mm的情况下，对于透镜底部部分的透镜角度φ的光的出射角θ和聚光的位置关系表示在表1中。[表1](n=1.5,P=1.0mm)
从上表1中可以清楚看到，在图14所示的入射光侧单面凸透镜状镜片60中，为了获得出射角θ=40度以上的宽视野角，而显然必须使透镜底部部分的透镜角度φ增加到60度以上。
可是，对于这样的入射光侧单面凸透镜状镜片60，如图3B所示，由于一旦增大透镜底部部分的透镜角度φ，则从出射光面64侧入射的外光D被透镜全反射后，经出射光面64再现后被观察到(参照符号D1、D2、D3、D4)，所以存在图象的对比度显著降低的问题。
而在现有的带黑条的凸透镜状镜片的情况下，出射光面形成在透镜部分的各透镜焦点(聚光点)附近，在入射面上形成的透镜部分与射出光面之间距离变为h+L。在上表1中，距离h+L在透镜底部部分的透镜角度φ为60度时是1.41，透镜角度φ为70度时是1.25，显然，必须把在入射面上形成的透镜部分与射出光面之间的距离设计为透镜间距的1.3倍左右。因此，与不必把透镜部与出射光面之间的距离设计为h+L的入射光侧单面凸透镜状镜片的情况不同，在现有技术中的带黑条的凸透镜状镜片的情况下，如上所述，如果使透镜间距变小，则凸透镜状镜片的厚度就变薄，就会发生刚性降低和成形困难等问题。
本发明考虑了这些问题，提供一种不过分降低图象光强度、通过限制外光反射提高对比度并且可能使凸透镜状镜片的间距变小的凸透镜状镜片及其制造方法。
本发明的特征是凸透镜状镜片，其包括薄膜状或片状的基体材料、具有在上述基体材料的入射光面侧上形成凸透镜状镜片的透镜的透镜部分，在上述基体材料或上述透镜部分的上述凸透镜状镜片的基部侧形成非着色层，在上述透镜部分的上述凸透镜状镜片的至少顶部上形成着色层。
在本发明的第一特征中，最好还在上述基体材料的出射光面侧上有略透明的前面板，另外，在上述基体材料的出射光面侧或上述前面板的前面上最好有表面处理层。其中，上述表面处理层最好包含防止反射层、防止带电层、防止损伤层、偏光滤光层、防止污染层、电磁波屏蔽层、防眩光层和接触传感功能层中的至少一种，另外，上述透镜部分最好采用电离辐射固化型的树脂形成。
本发明的第二特征是凸透镜状镜片的制造方法，包括在薄膜状或片状的基体材料上的一个面上涂敷电离辐射固化型的非着色树脂的工序，在形成凸透镜状透镜形状的透镜形成膜上涂敷电离辐射固化型的着色树脂的工序，对着上述透镜的成形模夹着上述着色树脂和上述非着色树脂并夹住上述基体材料的工序，在上述非着色树脂和上述着色树脂上照射电离辐射线，使这些树脂固化的工序。
在本发明的第二特征中，最好还包括使在上述基体材料上涂敷过的非着色树脂干燥的干燥工序，另外最好在上述基体材料上涂敷过的上述非着色树脂的透镜成形时的流动性比上述着色树脂小。另外，最好还包含通过涂层法和/或叠层法使上述基体材料和略透明的前面板一体化的工序，并最好还包含在上述基体材料的出射光面侧或上述前面板的前面上通过涂层法和/或叠层法形成表面处理层的工序。另外，上述基体材料最好作为连续的薄膜或连续片供给。
按照本发明的第一和第二特征，通过使图象光的强度不过分降低，限制外光反射可以提高对比度，并且可以制造能实现凸透镜状透镜的小间距的凸透镜状镜片。
图1A和图1B是表示本发明的凸透镜状镜片的第一实施形式和利用该凸透镜状镜片的透射式屏的图。
图2是用于说明与本发明的第一实施形式有关的凸透镜状镜片中的外光反射情形的图。
图3A和图3B是用于将与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的着色层功能与现有技术中的入射光侧单面凸透镜状镜片进行比较说明的图。
图4是用于说明凸透镜状镜片部分对屏面的角度与外光入射角的关系的图。
图5是表示与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的透射率与对比度关系的图。
图6是用于说明与本发明的第—实施形式有关的凸透镜状镜片的着色层的厚度最佳的图。
图7是用于说明与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的着色层的厚度最佳分布的图。
图8是比较在着色层厚度均匀情况与底部侧的着色层厚度变薄情况表示与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的光发散性的图。
图9是表示本发明的凸透镜状镜片的第二实施形式的图。
图10是表示用于制造与本发明第一和第二实施形式有关的凸透镜状镜片的制造装置一个例子的图。
图11是用于说明制造与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的方法的一个例子的工序图。
图12是用于说明制造与本发明的第二实施形式有关的凸透镜状镜片的方法的一个例子的工序图。
图13是表示现有技术中的带黑条的凸透镜状镜片的图。
图14是用于说明入射光侧单面凸透镜状镜片入射光位置上的透镜倾斜角与光的出射角关系的图。
下面参照附图详细说明本发明的实施形式。
图1A是表示使用本发明的凸透镜状镜片的第一实施形式的透射式屏的图，图1B是表示与本发明第一实施形式有关的凸透镜状镜片的图1A的B部分放大图，图2是用于说明表示在图1A和图1B中所示的凸透镜状镜片的外光反射情况的图。
如图1A所示，与本实施形式有关的凸透镜状镜片10与非湟耳镜片20组合构成透过式屏1。而该透过式屏1与LCD投影等的光源2组合构成背面投影系统。
凸透镜状镜片10如图1B所示，包括薄膜状或片状的基体材料15和具有在基体利料15的入射光面11侧形成的凸透镜状镜片的透镜部分12。
透镜部分12利用紫外线固化型树脂或电子射线固化型树脂等电离辐射固化型树脂形成，在凸透镜状镜片的基部侧形成略透明且非着色的非着色层12，沿入射光面11形成着色层13。在着色层13上具有提高入射光侧单片凸透镜状镜片10的对比度的功能。
图3A和3B是用于将与本实施形式有关的凸透镜状镜片10的着色层的功能与现有技术中的入射光侧单面凸透镜状镜片60进行比较说明的图。
如图3B所示，现有技术中的凸透镜状镜片60是入射光侧单面凸透镜状镜片，基体材料层65是全部着色的主体着色型的镜片，在图3B所示的凸透镜状镜片60中，从观察侧入射的外光D1被在入射光面61上形成的透镜部分62全反射，在观察侧作为外光D4再射出。这时，外光D1反复沿透镜部分62的凸透镜状镜片的形状反射(D1 D2 D3 D4)。
另一方面，如图3A所示，与本实施形式有关的凸透镜状镜片10沿着透镜部分62的凸透镜状镜片形状沿着全反射的光路形成着色层13，因此，相对图象光A沿着色层13内的光路长，外光D的着色层13内的光路长变成5～10倍左右。而在图3B所示的现有技术中的主体着色型的凸透镜状镜片60的情况下，相对图象光A的着色层(基体材料层65)的光路长，外光D的着色层(基体材料层65)的光路长尽可能为2～3倍左右。
因此，按照与本实施形式有关的凸透镜状镜片10由于不会使图象A的强度过分地降低，可以限制外光的反射，所以可以实现对比度良好的屏。
另外，与本实施形式有关的凸透镜状镜片10的特征在于由在入射光面11侧上形成的透镜部分12的各透镜全反射的外D被高效率吸收。因此，为了使外光D由透镜部分12的各透镜全反射透镜部分12的各透镜中，相对屏面的角度φ(见图4)必须至少具有成为临界角(约42度)以上倾斜的部位，在仅具有在其以下倾斜的透镜部分12的情况下，就失去对图3B所示的主体着色型的凸透镜状镜片60的有利地位。
图4是用于说明凸透镜状镜片的透镜部分对屏面的角度与外光的入射角关系的图。如图4所示，当垂直入射在凸透镜状镜片的外光从透镜部分12射出或被透镜部分12全反射时的入射角φ′与这些部位相对屏面的透镜角度φ相等，即在图4中，因为L-L′(切线)与M-M′(法线)相交成直角，i=i′，所以φ=φ′。
因此，为了使外光D被透镜部分12的各透镜全反射，在透镜部分12的各透镜中，必须使透镜角度φ处在临界角sin-1(1/n)(n是凸透镜状镜片的折射率)以上的部位上。
可是，如上表所示，由于在倾角为42度左右时，只能获得25度左右的发散角，所以最好使透镜部分12的各透镜处在60度以上的透镜角的部位上，以便获得40度以上的发散角。
下面详细说明上述着色层13的着色方法、颜色、着色浓度、形状和厚度。(着色层的着色方法)着色层13的着色最好通过使染料或微细颜料系等混合或分散在电离辐射硬化型的成型树脂中进行。(着色层的颜色)着色层13的颜色最好采用能选择地吸收或透过例如灰色的无彩色和控制光源分光特性中的三原色(红、绿和青)的均衡的特定颜色光的颜色。(着色层的着色浓度)着色层13的着色浓度最好使从着色层13看见比位于出射光面14侧上的部分(非着色层12A和基体材料15)的浓度高，以便阻止非着色层12A和基体材料15的着色浓度变为零或降低，借此，使光源2的投射光(图象光)的透射率不会过分地损失，以便限制外光的影响。
具体地说，着色层13的着色浓度最好使凸透镜状镜片10的透射率达到40～70％的浓度。如果为了使透射率高于70％而降低着色浓度，则虽然透射率提高但伴随的是被透镜部分12全反射后回到观察侧的外光强度变强，使对比度降低。相反，如果提高着色浓度使透射率降低到40％以下，则不仅使图象光的透射率降低，还使被出射光面14反射的光变得相对明显，仍会引起对比度降低。
图5是表示与本实施形式有关的凸透镜状镜片的透射率与对比度关系的图。对通过各种改变着色层着色浓度而制作的凸透镜状镜片10、用分光光度计(岛津制作所(株式会社)制的UV2100)测定其透射率和反射率，对透射率(横轴)、反射率和透射率与反射率的比(透射率/反射率)进行绘图。而反射率可以在左侧的纵轴看到，透射率与反射率的比可以在右侧的纵轴看到。
如图5所示，当着色浓度降低时，虽然透射率提高，但反射率从透射率超过70％相交点以后急剧上升。这是因为着色浓度降低而使外光不能充分被吸收所致。与本实施形式有关的凸透镜状镜片10因为被观察侧的出射面14反射的外光没被吸收，所以在提高着色浓度、降低透射率的情况下，透射率与反射率的比也减少，如把透射率为50％时作为峰值，则透射率与反射率的比在两侧下降。
因此，如上所述，着色层13的着色浓度最好能使凸透镜状镜片10的透射率达到40～70％。
在利用透过式LCD光源作光源2的青况下，LCD光源的输出不会太大，因为牺牲透射率是有限的，所以着色层13的着色浓度最好能使透射率达到45～65％的浓度。(着色层的形状)图6是用于说明与本实施形式有关的凸透镜状镜片的着色层的厚度最佳值的图。
与本实施形式有关的凸透镜状镜片10如上所述，因为利用从观察侧出射光面入射的外光沿着透镜部分12进行，所以最好使着色层13制成沿透镜部分12的形状。
在这种情况下，着色层13的几何光学最小厚度tmin与透镜部分12T的切线的倾角为φ=45°的位置的高度相等，在着色层13截面形状为椭圆的情况下，可以由下式(1)计算出tmin=b-b2(a2+b2)1/2(1)式中，a、b分别是椭圆的横半径(短半径)和纵半径(长半径)(见图1B)。并且如把根据上式(1)计算出的tmin作为着色层13的厚度，则对比度最佳。
在圆锥系数K=0.45(=a2/b2-1)；并且底部的透镜角度为60度的椭圆凸透镜状透镜情况下，上述的tmin为透镜间距约1/10时的值。
与此相对应，即使在没有把着色层13变成沿透镜部分12的形状的情况下，例如把基体材料15作为非金属层12A，把透镜部分12全部作着色层13的情况或着色层13A与非着色层12间的边界面是平坦面的情况下，如根据图3A和图3B的比较可以像预想地那样，可以获得比本体着色型的凸透镜状镜片60更佳的凸透镜状镜片10。
因此，在把透镜部分12全体作为着色层13时，为了尽可能使着色层变薄一些，而最好使着色层13的厚度在凸透镜状镜片的间距以下，或至少为凸透镜状镜片厚度的1/2以下。(着色层厚度的分布)图7是用于说明与本实施形式有关的凸透镜状镜片的着色层厚度最佳分布的图。
着色层13最好在透镜部分12的一个透镜上使底部厚度t1b比其顶部12a的厚度薄(t1a＞t1b)。入射在底部12b上的图象光之所以比在着色层13中被更多吸收是由于在着色层13为均一厚度时，入射在透镜底部12b的图象光的光路长比从透镜顶部12a入射的图象光在着色层13内的光路长。结果使出射在发散角30～40度范围内的光强度变小(参照图8)。
图8是比较在着色厚度均一情况下与底部侧着色层的厚度变薄情况下，表示与本实施形式有关的凸透镜状镜片的光发散特性的图。
如图8所示，在与本实施形式有关的凸透镜状镜片10上，通过使着色层13的底部12b的厚度变薄，就可以限制上述的现象(在发散角30～40度范围内的出射光强度下降)产生。
另外，最好使着色层13的厚度根据入射光的光路长度形成，借此可以获得对应透镜设计的所期望的光发散特性。另外在着色层13中不掺入发散剂，通过(1)在非着色层12A上形成发散剂层或(2)使在成形中用的夹具变成粗糙状，在成形后，使透镜面表面粗糙化或者形成粗糙面层，在凸透镜状透镜的光源侧形成粗糙面，也可以使光发散。
另外，与本实施形式的凸透镜状镜片10的出射光面14是扁平面或粗糙表面。
在出射光面14为扁平面的情况下，可以获得图象的清晰感。在这种情况下，在屏的前面没有必要配置照明的面板。因为不产生由在前面板的入射光面(里面)的反射照入，所以可获得最佳图象。另外，在出射光面为扁平面的情况下，可以设置防止反射层、低反射层、偏光滤波层等作为表面处理层。在这种情况下可以获得与现有技术中的带黑条的凸透镜状镜片相同的对比度。另外，在出射光面14上还可以形成防止带电层、防止碰伤层(硬涂层)、防眩光层(防闪光层)、防污染层、电磁波屏蔽层和接触传感功能层。
与此相应，在出射光面14为粗糙面的情况下，具有能抗眩光和在屏表面上不发生照入的优点。
这样，因为与本实施形式有关的凸透镜状镜片10的出射光面14是平坦的面，所以可以制成各种表面处理层(功能层)。另外，通过贴合略透明的片而获得刚性，可以省去在现有技术中具有带黑条的凸透镜状镜片的屏上使用的前面板。
另外，由于与本实施形式有关的凸透镜状镜片10在出射光面14上没有形成光轴补偿用的透镜，所以最好采用从一个透镜投射图象光的一个透镜式或单管式的投影仪作为光源2。另外，最好采用通过分色镜把灯光分光成三原色，然后使其通过LCD赋予图象信息并再次合成投影这些光的LCD投影仪或DMD投影仪等。
第二实施形式下面根据图9说明本发明的凸透镜状镜片的第二实施形式。本发明的第二实施形式除了在基体材料上设置前面板处理层这点外，其它与图1A和图1B所示的第一实施形式大致相同，在本发明的第二实施形式中，对与图1A和图1B中所示的第一实施形式相同部分用相同符号并省略其详细说明。
如图9所示，在与本实施形式有关的凸透镜状镜片10上，在基体材料15的出射光面侧设置略透明但非着色的前面板17。前面板17是用于完成提高刚性作用的部件，最好采用丙烯，聚碳酸酯，苯乙烯或聚烯烃等树脂片。
另外，在前面板17的前表面上设置表面处理层18。作为表面处理层18至少形成防止反射层、防止带电层、防止损伤层(硬涂层)、偏光滤波器层、防污染层、电磁波屏蔽层、防眩光层(防闪光层)和接触传感器功能层中至少一种涂层。
另外，如上所述，也可以不设置前面板17，而把表面处理层18直接形成在基体材料15的前表面上。
凸透镜状镜片的制作方法下面说明与本发明的第一和第二实施形式有关的凸透镜状镜片的制造方法。
首先，在图10中示出了用于制造凸透镜状镜片的制造装置的一个例子。
如图10所示，制造装置50包括卷缠连续的薄膜状的基体材料15的滚筒51，在基体材料15的单面(入射光侧)上涂敷被溶剂稀释的紫外线固化型的略透明并且非着色的树脂12A的涂敷器52，使涂敷在基体材料15上的非着色树脂12A干燥的干燥机53，形成凸透镜形状的金属滚筒(透镜成形膜)54，将着色的紫外线固化型着色树脂13涂敷在金属膜滚筒上的分配器55，相对金属模滚筒54夹着着色树脂层13和非着色树脂层12A夹住基体材料15的钳口滚筒56，在金属模滚筒54的模内的着色剂和非着色剂12A上照射紫外线的UV灯57，使成形后的凸透镜状镜片10从金属模滚筒54上分型的分型滚筒58。
下面说明用图10所示的制造装置制造与本发明的第一和第二实施形式有关的凸透镜状镜片的方法。
图11是用于说明与本发明的第一实施形式有关的凸透镜状镜片制造方法的一个例子的工序图。
首先，用涂敷器52在薄膜状基体材料15的单片上用溶剂稀释高粘度的非着色树脂层12A后进行涂敷(工序101)，接着通过干燥机53用热风干燥，并形成限制流动性的非着色树脂层层(工序102)。另外，该工序102也可根据制造条件的设定而省略。
接着，在金属模滚筒54上涂布紫外线固化型树脂(工序103)，对涂布过着色树脂层13的金属模滚筒54，利用钳口滚筒56，为了使涂布有非着色树脂层12A的基体材料15形成着色树脂层13和非着色树脂层12A叠层而夹住(工序104)。
然后，利用UV灯从基体材料15侧照射紫外线使着色树脂层和非着色树脂层固化(工序105)。
最后，从金属模滚筒54上剥离在基体材料15上形成的由着色树脂层13和非着色树脂层12A组成的透镜部分12的凸透镜状镜片10(工序106)。
另外，在该制造方法中，可以用例如聚氨丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯类树脂作为电离辐射固化型树脂。着色树脂层13可以通过在上述树脂中混合染料或颜料，又可以通过混合UV墨水获得。
最好非着色树脂层树脂12A在成形透镜时的流动性比着色树脂层13小。这是因为在夹住时预选涂层树脂(非着色树脂层12A)和着色树脂层13在不混合条件下变成两层结构。为此，也可以在上述树脂中添加聚合物，或使聚合物的分子量增加。
图12是用于说明制造与本发明第二实施形式有关的凸透镜状镜片的制造方法一例的工序图。在图12中，工序101至106与图11所示的工序101至106相同。
在凸透镜状镜片10上设置前面板17的情况下，如图12所示，可以追加在基体材料15上通过涂敷法或叠层法制成略透明并且非着色的前面板17的工序(工序107)。
另外，在设置表面处理层18的情况下，可以追加在基体材料15或前面板17的前表面利用涂敷法和/或叠层法形成防止反射层、防带电层、防损伤层、偏光滤光层、防污染层、电磁波屏蔽层、防眩光层(防闪光层)和接触传感器功能层中至少一个表面处理层18的工序(工序108)。
另外，因为对前面板17预先形成表面处理层18，也可以在基体材料15上形成前面板17。
根据这种制造方法，因为利用紫外线固化型树脂形成凸透镜状镜片，所以可以制造100μm以下的超短间距的凸透镜状镜片。
另外，因为基体材料15可以作为连续的薄膜或连续的片料供给连续成形，所以可以提高生产率。
实施例下面具体描述与上述第一实施形式有关的凸透镜状镜片的具体实施例。
实施例1作为实施例1在与上述第一实施形式有关的凸透镜状镜片10中，准备把透镜部分12的凸透镜状镜片的截面形状制成椭圆形，透镜间距P=50μm，横半径a=24μm，纵半径b=26μm。利用折射率=1.55的紫外线固化型树脂。作为非着色层12A，在基体材料15上涂敷厚度t2=10μm的涂层，也可以利用在上述紫外线固化型树脂中分散黑色颜料的混合物作为着色树脂层13在形成有与凸透镜状镜片形状相反形状的金属模型滚上涂布。利用厚度t3=0.25mm的PET薄膜作为基体材料15。利用图10所示的制造装置50，按照图11中所示的制造方法制造凸透镜状镜片10。这时通过调整夹紧滚筒的压力，形成在凸透镜状镜片顶部厚度为7μm的着色层13。
实施例2作为实施例2准备在与实施例同样制造的凸透镜状镜片10的出射面14侧上，叠置成形已形成的防止反射层18的透明薄膜的器件。
对比例1作为对比例1，准备获得与实施例1同一形状并几乎相等的屏增益的主体着色型的入射光侧单面凸透镜状镜片60。
对比例2作为对比例2，准备在对比例1上形成间距0.72mm的带黑色条凸透镜状镜片(黑条比率45％)的器件。
评价结果首先把实施例1和对比例1的凸透镜状镜片分别与混入平均粒径为30μm的丙烯珠的分散剂的菲湟耳透镜组合而构成透射式屏，并组装在利用LCD光源的背反射式投影电视上进行对比试验。具体地讲，把实施例1和对比例1的凸透镜状镜片分别放置在右侧和左侧，在点燃的荧光的室内进行比较观察，发现利用实施例1的凸透镜状镜片的屏的那个投影电视对比度高。
接着，把实施例1、实施例2、对比例1和对比例2与混入平均粒径为30μm的丙烯珠的分散剂的菲湟耳透镜组合而构成透射式投影电视，用分光光度计(岛津制作所(株式会社)UV2100)测定波长550nm的光的透射率和反射率，计算透射率与反射率的比(透射率/反射率)，如下表2所示，实施例1超过对比例1(主体着色型凸透镜状镜片)的该比值4倍以上，实施例2也大大超过对比例2(带有黑条的凸透镜状镜片)的该比值。
权利要求
1．一个凸透镜状镜片，其特征在于，包括薄膜状或片状的基体材料，具有在上述基体材料的入射光面侧上形成凸透镜状镜片的透镜的透镜部分；在上述基体材料或上述透镜部分的上述凸透镜状镜片的基部侧形成非着色层，在上述透镜部分的上述凸透镜状透镜的至少顶部上形成着色层。
2．如权利要求1所述的凸透镜状镜片，其特征在于在上述基体材料的出射光侧还具有略透明的前面板。
3．如权利要求1所述的凸透镜状镜片，其特征在于在上述基体材料的出射光侧还具有表面处理层。
4．如权利要求3所述的凸透镜状镜片，其特征在于，上述表面处理层包含防止反射层、防止带电层、防止损伤层、偏光滤光层、防止污染层、电磁波屏蔽层、防眩光层和接触传感等功能层中的至少一种。
5．如权利要求2所述的凸透镜状镜片，其特征在于在上述前面板的前表面上还具有表面处理层。
6．如权利要求5所述的凸透镜状镜片其特征在于上述表面处理层包含防止反射层、防止带电层、防止损伤层、偏光滤光层、防止污染层、电磁波屏蔽层、防眩光层和接触传感等功能层中的至少一种。
7．如权利要求1所述的凸透镜状镜片，其特征在于上述透镜部分利用电离辐射固化型树脂而形成。
8．一种制造凸透镜状镜片的方法，其特征在于，包括在薄膜状或片状的基体材料上的一个面上涂敷电离辐射固化型的非着色树脂的工序；在形成凸透镜状镜片透镜形状的透镜形成膜上涂敷电离辐射固化型的着色树脂的工序；对着上述透镜的成形模夹着上述着色树脂和上述非着色树脂并夹住上述基体材料的工序；在上述非着色树脂和上述着色树脂上照射电离辐射线，使这些树脂固化的工序。
9．如权利要求8所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于还包括使在上述基体材料上涂敷过的上述非着色树脂干燥的干燥工序。
10．如权利要求8所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于使在上述基体材料上涂敷过的上述非着色树脂的透镜形成时的流动性比上述着色树脂小。
11．如权利要求8所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于还包括通过涂敷法和/或叠层法把上述基体材料和上述略透明前面板一体化的工序。
12．如权利要求8所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于还包括在上述基体材料的出射光侧通过涂敷法和/或叠层法形成表面处理层的工序。
13．如权利要求11所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于还包括在上述前面板的前表面上通过涂敷法和/或叠层法形成表面处理层的工序。
14．如权利要求8所述的凸透镜状镜片的制造方法，其特征在于上述基体材料作为连续的薄膜或连续的片而供给。
全文摘要
凸透镜状镜片(10)包括薄膜状或片状的基体材料(15)和具有在基体材料(15)的入射光面(11)侧形成为凸状透镜的透镜部分(12),透镜部分(12)利用紫外线固化型树脂或电子射线型固化树脂等电离辐射线固化树脂形成,在凸透镜状透镜的基部侧形成略透明并非着色的非着色层(12A),沿入射光面(11)形成着色层(13)。着色层(13)具有提高入射光侧单面凸透镜状镜片(10)的对比度的功能。按照本发明的凸透镜状镜片(10),不会使图象光的强度过分降低并且通过限制反射光而提高对比度,还可以使凸透镜状透镜间距微细化。
文档编号G02B3/00GK1215172SQ9812500
公开日1999年4月28日 申请日期1998年10月22日 优先权日1997年10月22日
发明者后藤正浩 申请人:大日本印刷株式会社