專利名稱：：雙凸透鏡片的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用于背投型電視接收機等屏幕中的雙凸透鏡片。對此，人們提出了一種顯示屏(參見特開平2-93531號公報)，其中，將菲涅耳凸透鏡片的頂部平面化，人們還提出了一種顯示屏(參見特開平1-97327號公報)，其中，將雙凸透鏡片的斷面形狀(彎曲形狀)做成曲線和直線組合的近似球面的形狀。然而，作為雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片之間摩擦的對策，在將菲涅耳凸透鏡片的頂部平面化情況下，為了使畫面質量不下降，就限制使菲涅耳凸透鏡的前端部射出的光透不過去的微小部分平面化，而射出的光能透過去的其它部分的形狀不能改變。因此，平坦部分的寬度通常不過只有數μm，不能有效地防止兩個凸透鏡片之間因摩擦而擦傷。但是，在圓形菲涅耳凸透鏡片上設有同心槽。而且，圓形菲涅耳凸透鏡片所用的模具是用切削工具對黃銅板等進行機械加工而制成的，通常，黃銅板等一邊轉動，一邊對一個槽進行機械加工。從而，不可能只選擇在屏幕的上下端部附近設置菲涅耳凸透鏡頂部的平坦部分，甚至在中心線(高度方向)附近左右兩邊區域的、菲涅耳凸透鏡頂部的平坦部分，這些本來不必要的區域，也不得不進行切削加工，這樣，就產生了模具的切削加工所需要的時間長的問題。另一方面，在顯示屏的形狀為近似球面形狀，即，將雙凸透鏡片的斷面形狀(彎曲形狀)做成由曲線和直線組合的近似球面的形狀時，在高濕度的環境下，在雙凸透鏡片的斷面形狀為直線的區域，雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片之間會產生間隙。而且，在雙凸透鏡片的斷面形狀(彎曲形狀)為曲線的區域，在運輸過程中因兩個凸透鏡片之間的摩擦，會使雙凸透鏡片頂部以及菲涅耳凸透鏡片頂部產生擦傷。因此，消除雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片之間的間隙與防止兩個凸透鏡片之間摩擦而產生擦傷的問題不可能同時解決。本發明將要解決上述問題，本發明的目的是提供一種雙凸透鏡片，其中，即使在將這種雙凸透鏡片與菲涅耳凸透鏡片組合而構成顯示屏的情況下，與菲涅耳凸透鏡片之間也很少產生間隙，而且與菲涅耳凸透鏡片之間也很少因摩擦使透鏡片頂部產生擦傷。解決上述問題的本發明的雙凸透鏡片(1A)的特征在于，雙凸透鏡片在顯示屏上下方向的斷面形狀為對稱的弓形，光輸出側為弓形的凹側，在雙凸透鏡片的高度方向，弓形相對于中心線(圖1所示的CL)大致上下對稱，在該雙凸透鏡片的弓形形狀的近似曲線上設定點(P2，P3)及其弦(B1)，點(P2，P3)與該中心線(CL)的距離分別為150mm，這兩個點之間的連線為弦(B1)，其距離為300mm，這時，該近似曲線與中心線的交點(P1)到該弦(B1)的距離為S0，設定點(P4)及其弦(B2)，從該雙凸透鏡片的近似曲線上端(UE)沿雙凸透鏡片的近似曲線向下，其直線距離為300mm的點即為所述的點(P4)，所述上端(UE)與所述點(P4)的連線為弦(B2)，這時，在該弦(B2)的中點(P5)作垂直線，該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點(P6)到弦(B2)的距離為S1，設定點(P7)及其弦(B3)，從該雙凸透鏡片的近似曲線下端(LE)沿雙凸透鏡片的近似曲線向上，其直線距離為300mm的點即為所述的點(P7)，所述下端(LE)與所述點(P7)的連線為弦(B3)，這時，在該弦(B3)的中點(P8)作垂直線，該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點(P9)到弦(B3)的距離為S2，這時，上述參數S0、S1和S2滿足下列式(1)和式(2)S0＞S1＞0…(1)S0＞S2＞0…(2)這里，所述雙凸透鏡片的弓形形狀的近似曲線是指下述弓形曲線，即，以水平方向不受力的方式將雙凸透鏡片的左側面(或者右側面)懸掛起來，從這個懸掛狀態(即，使用狀態轉動90°后的狀態)開始，將雙凸透鏡片慢慢下降到適當的盤上，雙凸透鏡片上與懸掛側面相對的側面接觸該盤時的弓形曲線就是上述雙凸透鏡片的弓形形狀的近似曲線。上述用S0、S1和S2表示的彎曲程度除了滿足上述式(1)和(2)之外，最好還滿足下列式(3)到(5)5(mm)≤S0≤25(mm)…(3)0(mm)＜S1＜25(mm)…(4)0(mm)＜S2＜25(mm)…(5)而且，本發明的屏幕包括上述雙凸透鏡片以及設置在該雙凸透鏡片入射側面的菲涅耳凸透鏡片，該菲涅耳凸透鏡片的出射側為凹側，并且其彎曲程度比上述雙凸透鏡片的彎曲程度平緩。圖2是透視圖，表示本發明的雙凸透鏡片及與之組合的菲涅耳凸透鏡片的概略結構。如圖2所示，本發明的雙凸透鏡片1A是彎曲的，其中，通常設有出射側透鏡3和黑色條紋4的出射側為凹側，入射側透鏡5為凸側。圖3是示意圖，表示本發明的雙凸透鏡片和與之組合的菲涅耳凸透鏡片各自的彎曲情況。如圖3所示，盡管與雙凸透鏡片1A組合的菲涅耳凸透鏡片2的出射側也為凹側，但是，其曲度比雙凸透鏡片1A平緩。更具體地說，對于雙凸透鏡片1A的入射側面，屏幕上下方向通過中心的切線L1與雙凸透鏡片1A上下端部的距離為D1，對于菲涅耳凸透鏡片2的入射側面，屏幕上下方向通過中心的切線L2與菲涅耳凸透鏡片2上下端部的距離為D2，在用D1或D2表示曲度的情況下，D2最好為D1的1/20～1/3。而且，本發明的雙凸透鏡片上下端部附近的曲度(S1、S2)比雙凸透鏡片中間的曲度(S0)小。當雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片組合成屏幕的情況下，如圖4所示，其上端和下端固定在屏幕框架6上，并由屏幕框架6支承。如果使用上下端部附近的曲度(S1、S2)比雙凸透鏡片中間的曲度(S0)小的本發明的雙凸透鏡片，則在上下端的屏幕框架附近，可以減小雙凸透鏡片表面與菲涅耳凸透鏡片表面之間接觸點的壓力，防止這個區域菲涅耳凸透鏡頂部產生擦傷。而且，在雙凸透鏡片與菲涅耳凸透鏡片之間容易產生間隙的鏡片中心附近，兩個鏡片之間的壓力可以提高，從而，在采用不附加彎曲的雙凸透鏡片的情況下，雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片之間也很少產生間隙。下面結合附圖，說明本發明的實施例。圖1是示意圖，表示本發明的雙凸透鏡片在上下方向的斷面形狀的近似曲線，其中，雙凸透鏡片被彎曲成弓形。圖2是透視圖，表示本發明的雙凸透鏡片及與之組合的菲涅耳凸透鏡片的概略結構。圖3是示意圖，表示本發明的雙凸透鏡片及與之組合的菲涅耳凸透鏡片各自在屏幕上下方向的斷面形狀的彎曲情況。圖4是示意圖，表示雙凸透鏡片和菲涅耳凸透鏡片固定在屏幕框架中的情況。圖5是示意圖，表示現有的雙凸透鏡片及與之組合的菲涅耳凸透鏡片各自在屏幕上下方向的斷面形狀的彎曲情況。實施例1利用紫外線固化樹脂，通過光致聚合法，用丙烯-苯乙烯共聚物樹脂制成2mm厚的片，在該片上形成菲涅耳透鏡圖形，制成菲涅耳凸透鏡片，將該菲涅耳凸透鏡片彎曲，使圖像光的輸入側是凸的(菲涅耳凸透鏡片彎曲凸出的幅度(圖3中的D2)為10mm)。由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為14.7mm，S1和S2為9.2mm。將上述菲涅耳凸透鏡片和雙凸透鏡片定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；將其裝在卡車上，運輸大約1000公里，進行長距離運輸試驗，結果，在菲涅耳凸透鏡片頂部和雙凸透鏡片頂部未出現擦傷。并且，將這種電視接收機置于40℃·75％的環境中48小時，結果，菲涅耳凸透鏡片和雙凸透鏡片之間未產生間隙。實施例2由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與實施例1不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為9.0mm，S1和S2為7.5mm。將這種雙凸透鏡片和與實施例1相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；然后進行與實施例1相同的長距離運輸試驗和高溫高濕試驗，結果，都取得了與實施例1相同的良好效果。實施例3由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與實施例1～2不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為22.0mm，S1和S2為17.0mm。將這種雙凸透鏡片和與實施例1～2相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；然后進行與實施例1～2相同的長距離運輸試驗和高溫高濕試驗，結果，都取得了與實施例1～2相同的良好效果。實施例4由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與實施例1～3不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為26.5mm，S1和S2為25.0mm。將這種雙凸透鏡片和與實施例1~3相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；然后進行與實施例1～3相同的長距離運輸試驗，結果，僅在屏幕的上下端部出現擦傷。觀察這種背投電視的畫面質量，結果，未出現畫面質量下降的情況或陰影。而且，進行與實施例1～3相同的高溫高濕試驗，結果，與實施例1～3一樣，兩個透鏡片之間未產生間隙。比較例1由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與各實施例不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0、S1和S2均為11.5mm。將這種雙凸透鏡片和與各實施例相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；然后進行與各實施例相同的長距離運輸試驗，結果，在屏幕的上下端部出現了擦傷。觀察這種背投電視的畫面質量，結果，在擦傷的部位出現了畫面質量下降的情況或陰影，畫面質量明顯下降。而且，進行與各實施例相同的高溫高濕試驗，結果，兩個透鏡片之間產生了間隙。比較例2由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與各實施例不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為10.5mm，S1和S2為-1.0mm(即，中心附近向相反方向彎曲，使入射透鏡側凸出)。將這種雙凸透鏡片和與各實施例相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側。在這種狀態下，觀察到雙凸透鏡片與菲涅耳凸透鏡片之間有2mm的間隙。將這種電視接收機置于40℃·75％的環境中48小時，結果，兩個透鏡片之間的間隙擴大到12mm。觀察這種電視接收機的畫面質量，結果，在有間隙的地方，出現嚴重的重影，并且產生聚焦偏移。另外，與各實施例一樣，進行長距離運輸試驗，結果，在屏幕的上下端部出現了擦傷。比較例3由丙烯樹脂構成的厚度為0.9mm的雙凸透鏡片放在與各實施例不同的彎曲模具中進行加熱，制成雙凸透鏡片，其中，前面所定義的彎曲參數S0為24.0mm，S1和S2為27.0mm。將這種雙凸透鏡片和與各實施例相同的菲涅耳凸透鏡片一起定位在電視接收機的框架中，使形成菲涅耳凸透鏡形狀的面在雙凸透鏡片側；然后進行與各實施例相同的長距離運輸試驗，結果，在屏幕的上下端部，雙凸透鏡片的頂部和菲涅耳凸透鏡片的頂部出現了擦傷。觀察這種背投電視的畫面質量，結果，在擦傷的部位出現了畫面質量下降的情況或陰影，畫面質量明顯下降。而且，進行與各實施例相同的高溫高濕試驗，結果，兩個透鏡片之間產生了間隙。下列表1對以上實施例和比較例中的彎曲程度和各試驗結果進行了匯總。表1<tablesid="table1"num="001"><table>實施例1實施例2實施例3實施例4比較例1比較例2比較例3S0(mm)14.79.022.026.511.510.524.0S1，S2(mm)9.27.517.025.011.5-1.027.0S0-S1(S2)(mm)5.51.55.01.5011.5-3.0長距離運輸試驗無無無有少量(實用上無畫面質量問題)有無有高溫高濕試驗無無無無無有(組合時產生間隙)無</table></tables>產業上的可利用性如果使用本發明的雙凸透鏡片，則與菲涅耳凸透鏡片組合構成屏幕時，與菲涅耳凸透鏡片之間很少產生間隙，很少因與菲涅耳凸透鏡片摩擦而在鏡片頂部產生擦傷。權利要求1．一種雙凸透鏡片，其特征在于雙凸透鏡片在顯示屏上下方向的斷面形狀為對稱的弓形，光輸出側為弓形的凹側，在雙凸透鏡片的高度方向，弓形相對于中心線大致上下對稱，在該雙凸透鏡片的弓形形狀的近似曲線上設定點及其弦，這些點與所述中心線的距離分別為150mm，這兩個點之間的連線為所述的弦，其距離為300mm，這時，該近似曲線與所述中心線的交點到所述弦的距離為S0，設定點及其弦，從該雙凸透鏡片的近似曲線上端沿雙凸透鏡片的近似曲線向下，其直線距離為300mm的點即為所述的點，所述上端與所述點的連線為所示的弦，這時，在所述弦的中點作垂直線，該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點到所述弦的距離為S1，設定點及其弦，從該雙凸透鏡片的近似曲線下端沿雙凸透鏡片的近似曲線向上，其直線距離為300mm的點即為所述的點，所述下端與所述點的連線為所述的弦，這時，在所述弦的中點作垂直線，該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點到所述弦的距離為S2，這時，上述參數S0、S1和S2滿足下列式(1)和式(2)S0＞S1＞0…(1)S0＞S2＞0…(2)2．根據權利要求1所述的雙凸透鏡片，其特征在于所述的S0、S1和S2滿足下列式(1)到式(5)S0＞S1＞0…(1)S0＞S2＞0…(2)5(mm)≤S0≤25(mm)…(3)0(mm)＜S1＜25(mm)…(4)0(mm)＜S2＜25(mm)…(5)3．一種屏幕，其特征在于用權利要求1或2所述的雙凸透鏡片，以及在所述雙凸透鏡片的入射側面設置的菲涅耳凸透鏡片構成屏幕，所述菲涅耳凸透鏡片的出射側為凹側，而且，其曲度比所述雙凸透鏡片的曲度平緩。4．根據權利要求3所述的屏幕，其特征在于對于雙凸透鏡片的入射側面，屏幕上下方向通過中心的切線與雙凸透鏡片上下端部的距離為D1，對于菲涅耳凸透鏡片(2)的入射側面，屏幕上下方向通過中心的切線與菲涅耳凸透鏡片上下端部的距離為D2，在用D1或D2表示曲度的情況下，D2為D1的1/20～1/3。全文摘要一種弓形彎曲的雙凸透鏡片,其出射透鏡側為凹側;在其弓形近似曲線上設定點(P2,P3)及其弦(B1),點(P2,P3)與該中心線(CL)的距離分別為150mm,這兩個點之間的連線為弦(B1),其距離為300mm,這時,該近似曲線與中心線的交點(P1)到該弦(B1)的距離為SO;設定點(P4)及其弦(B2),從該近似曲線上端(UE)沿雙凸透鏡片的近似曲線向下,其直線距離為300mm的點即為所述的點(P4),所述上端(UE)與所述點(P4)的連線為弦(B2),這時,在該弦(B2)的中點(P5)作垂直線,該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點(P6)到弦(B2)的距離為S1;設定點(P7)及其弦(B3),從該近似曲線下端(LE)沿雙凸透鏡片的近似曲線向上,其直線距離為300mm的點即為所述的點(P7),所述下端(LE)與所述點(P7)的連線為弦(B3),這時,在該弦(B3)的中點(P8)作垂直線,該垂直線與雙凸透鏡片近似曲線的交點(P9)到弦(B3)的距離為S2;這時,上述參數S0、S1和S2滿足S0>S1>0和S0>S2>0的關系。文檔編號G03B21/62GK1298495SQ99805340公開日2001年6月6日申請日期1999年12月20日優先權日1998年12月21日發明者吉村修申請人:可樂麗股份有限公司