JPH07209524A - Image display device and manufacturing method thereof - Google Patents
Image display device and manufacturing method thereofInfo
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- JPH07209524A JPH07209524A JP6006431A JP643194A JPH07209524A JP H07209524 A JPH07209524 A JP H07209524A JP 6006431 A JP6006431 A JP 6006431A JP 643194 A JP643194 A JP 643194A JP H07209524 A JPH07209524 A JP H07209524A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】画像表示面における光学的映像が広い視野角を
有すると共に、環境外乱光の反射によって画像情報が認
識しにくくなることのない、明るく鮮明な画像が得られ
る画像表示装置及びその製造方法を極めて簡便な方法で
提供する。
【構成】支持板3に多数の光学繊維8の一端面を平面状
に配置した後、支持板3の表面に、光拡散剤6および界
面活性剤を添加した感光性透明樹脂5を塗布し、次いで
光学繊維8の他端面に光を投射して支持板3における光
学繊維8の端面周辺の感光性透明樹脂5を硬化させてマ
イクロレンズ状の光拡散層4を多数形成することによ
り、光学的映像の画像表示面3を形成する
(57) [Abstract] [Purpose] An image display that provides a bright and clear image, in which the optical image on the image display surface has a wide viewing angle and the image information is not difficult to recognize due to reflection of ambient light. An apparatus and a method for manufacturing the same are provided by an extremely simple method. [Structure] After arranging one end surfaces of a large number of optical fibers 8 on a support plate 3 in a plane, a photosensitive transparent resin 5 containing a light diffusing agent 6 and a surfactant is applied to the surface of the support plate 3, Then, light is projected onto the other end surface of the optical fiber 8 to cure the photosensitive transparent resin 5 around the end surface of the optical fiber 8 in the support plate 3 to form a large number of microlens-shaped light diffusion layers 4, thereby optically. Form the image display surface 3 of the video
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、多数の光学繊維の一端
面から光学的映像を他端面の画像表示面に伝送、表示す
る画像表示装置及びその製造方法の改良に関し、詳しく
は、画像表示面の大型化が可能であって、広い視野角を
有し、環境外乱光に影響されにくく、解像度の高い鮮明
な画像を表示できる画像表示装置及びその製造方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device for transmitting and displaying an optical image from one end face of a large number of optical fibers to an image display face of the other end face, and an improvement in its manufacturing method. The present invention relates to an image display device capable of increasing the size of a surface, having a wide viewing angle, hardly affected by ambient light, and capable of displaying a clear image with high resolution, and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】多数の光学繊維を用いて光学的映像を伝
送、表示する従来の装置としては、実物大の像を表示す
るイメージガイド、あるいはイメージスコープと呼ばれ
るものが知られている。この装置は、光学繊維の出射面
である画像表示面における光学繊維同士の間隔を入射面
より大きくすることにより、画像表示面において拡大映
像を得るもので、その画面サイズは、数十インチという
大型スクリーンのものである。かかる装置は、いずれの
ものも画像表示面(スクリーン面)が多数の光学繊維の
切断端面で形成され、この端面から出射される光は指向
性が強く、画像表示面とある一定範囲の角、即ち垂直に
近い方向からは良く見えるが、画像表示の垂直となす角
が大きくなると非常に見えにくくなるという、いわゆる
視野角が狭いという欠点を持っている。従って多人数が
一度に見ることを前提としている大型スクリーンの場合
には、出射光を広い角度に拡散させる何等かの手段が必
要となってくる。2. Description of the Related Art As a conventional device for transmitting and displaying an optical image using a large number of optical fibers, there is known an image guide for displaying an image of a full size or an image scope. This device obtains a magnified image on the image display surface by making the distance between the optical fibers on the image display surface, which is the emission surface of the optical fiber, larger than that on the incident surface. The screen size is as large as several tens of inches. The one on the screen. In any of these devices, the image display surface (screen surface) is formed by a cut end surface of a large number of optical fibers, and the light emitted from this end surface has a strong directivity, and an angle of a certain range with the image display surface, That is, although it looks good from a direction close to vertical, it has a drawback that the viewing angle is narrow, that is, it becomes very difficult to see when the angle formed with the vertical of the image display becomes large. Therefore, in the case of a large screen that is supposed to be viewed by a large number of people at once, some means for diffusing the emitted light over a wide angle is required.
【0003】この問題に対する従来の対策は、光散乱板
あるいは光散乱フィルム等を画像表示面(以下、主とし
て大型スクリーンを対象とする場合はスクリーン面と称
する。)に貼り付けて光学繊維からの出射光を散乱させ
る方法と、光の出る個々の光学繊維の端面に光散乱構造
を設ける方法の2つに分類できる。しかし、前者の方法
では、散乱板及び散乱フィルム共に環境外乱光を反射す
る性質を持つため、反射光が本来表示すべき画像情報と
混じり合って画像が不鮮明になるという欠点、具体的に
は画面の解像度、コントラストが下がるという問題があ
った。As a conventional measure against this problem, a light scattering plate or a light scattering film is attached to an image display surface (hereinafter, referred to as a screen surface when mainly targeting a large screen), and the light is emitted from the optical fiber. It can be classified into two methods: a method of scattering incident light and a method of providing a light scattering structure on the end face of each optical fiber from which light is emitted. However, in the former method, since both the scattering plate and the scattering film have the property of reflecting ambient light, the reflected light mixes with the image information to be originally displayed, which makes the image unclear. There was a problem that the resolution and the contrast of the were lowered.
【0004】また、後者の光の出る部分にのみ光散乱構
造を設ける方法については、多数の光学繊維のそれぞれ
の端面を光が散乱しやすい形状に加工することが、特に
スクリーン面に数十万本の光学繊維が存在する大型スク
リーンにあっては実質上不可能であった。Regarding the latter method of providing a light-scattering structure only in the light-exiting portion, it is necessary to process each end face of a large number of optical fibers into a shape in which light is easily scattered, especially on a screen surface of several hundred thousand. It was virtually impossible for large screens with the optical fibers of the book.
【0005】一方、光学繊維の束をスクリーン面に対し
て所定角度傾斜した状態で平行に積層する、即ち光学繊
維の軸に対して垂直よりも浅い角度で切断した端面でス
クリーン面を形成する方法が提案されている(例えば、
特開昭61−11782号公報)。しかしながら、この
方法においては、光学繊維束の軸方向をスクリーン面に
対してどの程度傾斜させるかで、入射面に対する拡大率
とスクリーン面の散乱度合い、即ち視野角とが同時に決
まってしまうので、両者を独立に調整することができな
いという問題があった。On the other hand, a method of stacking optical fiber bundles in parallel with each other at a predetermined angle with respect to the screen surface, that is, forming a screen surface with an end surface cut at an angle shallower than perpendicular to the axis of the optical fiber. Have been proposed (for example,
JP-A-61-11782). However, in this method, the magnification ratio to the incident surface and the degree of scattering of the screen surface, that is, the viewing angle are determined at the same time depending on how much the axial direction of the optical fiber bundle is inclined with respect to the screen surface. There was a problem that could not be adjusted independently.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、画像表示
面における光学的映像が広い視野角を有すると共に、環
境外乱光の反射によって画像情報が認識しにくくなるこ
とのない、明るく鮮明な画像が得られる画像表示装置及
びその製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical image on an image display surface with a wide viewing angle and to reflect environmental disturbance light. An object of the present invention is to provide an image display device capable of obtaining a bright and clear image in which image information is not difficult to recognize and a manufacturing method thereof.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る画像表示装置は、多数の光学繊維を束
状に集束した該光学繊維束の一端面および他端面が、そ
れぞれ光学的映像の画像表示面および画像入射面である
画像表示装置であって、(イ)前記画像表示面には、前
記光学繊維の端部に形成された感光性透明樹脂からなる
光拡散層が凸レンズ状の島として多数分散しており、
(ロ)前記凸レンズの光学繊維の端面から球面の頂きま
での高さは、前記光学繊維の直径をd(μm)としたと
き、d/4以上3d/2以下であり、(ハ)前記光拡散
層に添加されている光拡散剤の前記感光性透明樹脂に対
する添加濃度は、1重量%以上10重量%以下であり、
かつ、(ニ)前記凸レンズの高さをH(μm)、前記光
拡散剤の添加濃度をC(wt%)とするとき、H×Cの値
が150以上1000以下であることを特徴とする。こ
の場合、前記凸レンズの直径D(μm)は、前記光学繊
維径d以上3d以下にするのが好ましい。In order to solve the above-mentioned problems, an image display apparatus according to the present invention has an optical fiber bundle in which a large number of optical fibers are bundled into a bundle, and one end surface and the other end surface of each optical fiber bundle are optically An image display device having an image image display surface and an image incidence surface of an image, wherein (a) the image display surface has a light diffusion layer made of a photosensitive transparent resin formed at an end portion of the optical fiber in a convex lens shape. Many are dispersed as islands of
(B) The height from the end face of the optical fiber of the convex lens to the top of the spherical surface is d / 4 or more and 3d / 2 or less when the diameter of the optical fiber is d (μm), and (c) the light The concentration of the light diffusing agent added to the diffusion layer to the photosensitive transparent resin is 1% by weight or more and 10% by weight or less,
Further, (d) when the height of the convex lens is H (μm) and the added concentration of the light diffusing agent is C (wt%), the value of H × C is 150 or more and 1000 or less. . In this case, the diameter D (μm) of the convex lens is preferably set to the optical fiber diameter d or more and 3d or less.
【0008】また、上記課題を解決するため、本発明に
係る画像表示装置の製造方法は、支持板に多数の光学繊
維の一端面を平面状に配置した後、前記支持板の表面
に、光拡散剤および界面活性剤を添加した感光性透明樹
脂を塗布し、次いで前記光学繊維の他端面に光を投射し
て前記支持板における光学繊維の端面周辺の感光性透明
樹脂を硬化させて凸レンズ状の光拡散層を多数形成する
ことにより、光学的映像の画像表示面を形成することを
特徴とする。この場合、前記感光性樹脂の前記支持板へ
の塗布厚さT(μm)は、形成しようとする凸レンズの
高さHの1.5倍以上とするのが好ましい。In order to solve the above-mentioned problems, in the method of manufacturing an image display device according to the present invention, after arranging one end surfaces of a large number of optical fibers in a support plate in a flat shape, the surface of the support plate is exposed to light. A photosensitive transparent resin containing a diffusing agent and a surfactant is applied, and then light is projected onto the other end surface of the optical fiber to cure the photosensitive transparent resin around the end surface of the optical fiber in the support plate to form a convex lens shape. It is characterized in that an image display surface of an optical image is formed by forming a large number of the light diffusion layers. In this case, the coating thickness T (μm) of the photosensitive resin on the support plate is preferably 1.5 times or more the height H of the convex lens to be formed.
【0009】[0009]
【作用】本発明によれば、光源から光学的映像が光学繊
維束の画像入射面に投射されると、画像を構成する個々
の画素がそれぞれの光学繊維中を伝って、画像表示面の
出射端に到達する。光学繊維の出射面から出射した全て
の画素は、それぞれが凸レンズ中の光拡散剤で拡散さ
れ、透明樹脂を透過した後に出射する。According to the present invention, when an optical image is projected from the light source onto the image incident surface of the optical fiber bundle, the individual pixels forming the image propagate through the respective optical fibers and exit from the image display surface. Reach the edge. All the pixels emitted from the emission surface of the optical fiber are diffused by the light diffusing agent in the convex lens, and are emitted after passing through the transparent resin.
【0010】したがって、画像表示面に形成される光学
的映像は、広い視野角を有すると共に、環境外乱光の反
射によって画像情報が認識しにくくなることのない、明
るく鮮明な画像が得られる。Therefore, the optical image formed on the image display surface has a wide viewing angle, and a bright and clear image can be obtained in which the image information is not easily recognized by the reflection of the ambient disturbance light.
【0011】[0011]
【実施態様例】本発明の一実施態様例を大型スクリーン
の場合を例にとって、以下に説明する。図1は、本発明
に係る画像表示装置の一実施例の模式図である。かかる
図において、1は、光学的映像などの画像情報を伝送す
る光学繊維の束であり、2は、個々の光学繊維8の端面
が平面状に密接して配列された画像入射面、3は、光学
繊維が入射面と相似の配列で、かつ、入射面2よりも低
い密度で配列された画像表示面、すなわちスクリーン面
である。また、表示面3上の4は、個々の光学繊維8の
出射端面7に後述する方法で形成された透明樹脂の硬化
領域、即ちマイクロレンズといわれる凸レンズ(以下、
マイクロレンズと称する。)であり、光拡散層のことで
ある。なお、画像入射面2への画像入射方法は、例えば
透過型液晶画面を画像入射面に密着させて背面から光を
当てるとか、映写機やビデオプロジェクターで画像を入
射面に直接投影する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below by taking a large screen as an example. FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of the image display device according to the present invention. In this figure, 1 is a bundle of optical fibers for transmitting image information such as an optical image, 2 is an image incident surface in which end faces of individual optical fibers 8 are arranged in close contact with each other in a plane, and 3 is an image incident surface. , The image display surface, that is, the screen surface, in which the optical fibers are arranged similarly to the incident surface and are arranged at a density lower than that of the incident surface 2. Further, 4 on the display surface 3 is a cured region of a transparent resin formed on the emission end face 7 of each optical fiber 8 by a method described later, that is, a convex lens called a microlens (hereinafter,
It is called a micro lens. ) Is a light diffusion layer. As a method of making an image incident on the image incident surface 2, for example, a transmissive liquid crystal screen is brought into close contact with the image incident surface and light is applied from the back surface, or an image is directly projected on the incident surface by a projector or a video projector.
【0012】次に、図2は、図1のマイクロレンズの拡
大平面図、図3は、図2のマイクロレンズのX−X矢視
断面図である。それぞれの光学繊維8は、スクリーン面
3を構成する支持板3aの表面と端面をそろえて鋭利に
切断され、端面7の上にマイクロレンズ4が形成され
る。5は、マイクロレンズ4を構成する透明樹脂、6
は、透明樹脂中に添加する光拡散剤である。マイクロレ
ンズ4は、各々の光学繊維7の端面に1個ずつ形成して
も良いが、3〜4本あるいはこれ以上の任意の本数の光
学繊維の束の端面毎に、1個ずつ形成することもでき
る。そうすることによって3原色の画像を光学繊維の束
毎に別々に送り、スクリーン面3で合成してカラー表示
することもできるし、青色のように弱めの原色に対して
は2本の光学繊維で送り、全体の色のバランスを整える
こともできる。Next, FIG. 2 is an enlarged plan view of the microlens of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view of the microlens of FIG. Each optical fiber 8 is sharply cut by aligning the end face with the surface of the support plate 3a constituting the screen surface 3, and the microlens 4 is formed on the end face 7. 5 is a transparent resin that constitutes the microlens 4, 6
Is a light diffusing agent added to the transparent resin. One microlens 4 may be formed on each end face of each optical fiber 7, but one microlens 4 should be formed on each end face of a bundle of any number of 3 to 4 or more optical fibers. You can also By doing so, images of the three primary colors can be separately sent for each bundle of optical fibers, and can be combined on the screen surface 3 for color display, or two optical fibers can be displayed for a weak primary color such as blue. You can also send it with to adjust the overall color balance.
【0013】次に、図4は、本発明において光拡散用マ
イクロレンズ4を形成するための具体的方法を示した図
であり、この図に基づいて本発明の製造方法を説明す
る。Next, FIG. 4 is a view showing a specific method for forming the light diffusing microlens 4 in the present invention, and the manufacturing method of the present invention will be described based on this drawing.
【0014】まず、支持板3aの上に光拡散剤6を添加
した感光性樹脂11をバーコーター等の手段を用いて数
百μm〜数千μmの厚さに塗布する。次に画像入射面2
から光源9により感光性樹脂の硬化に適した波長の光を
照射することにより、光は、個々の光学繊維8自身によ
って画像表示面まで伝えられ、光拡散剤6で散乱され、
光学繊維端面の周辺部に各方向への光の強さに対応した
樹脂の硬化領域であるマイクロレンズ4が形成される。
一定時間(詳細後述)照射後、未硬化の樹脂を除去する
ことにより、スクリーン面3には硬化した樹脂だけが残
り、各光学繊維の端部それぞれにマイクロレンズ4が形
成される。First, the photosensitive resin 11 containing the light diffusing agent 6 is applied on the support plate 3a to a thickness of several hundreds of micrometers to several thousands of micrometers using a means such as a bar coater. Next, the image entrance surface 2
By irradiating the light source 9 with light having a wavelength suitable for curing the photosensitive resin, the light is transmitted to the image display surface by the individual optical fibers 8 themselves and scattered by the light diffusing agent 6,
A microlens 4 which is a cured region of resin corresponding to the intensity of light in each direction is formed in the peripheral portion of the end surface of the optical fiber.
After irradiation for a certain period of time (details will be described later), the uncured resin is removed, so that only the cured resin remains on the screen surface 3 and microlenses 4 are formed at the end portions of each optical fiber.
【0015】ところで、ここで用いる感光性樹脂とは、
可視光の透過を妨げないできるだけ透明なものが好まし
く、光によって橋かけ反応を行う基を持つ高分子化合
物、光橋かけ剤を混合することによって感光材料となる
高分子化合物、あるいは光によって重合するモノマー等
の樹脂を使用し得るが、特に硬化の安定性、光学繊維と
の接着性の面からアクリル、ポリアミド、ポリエステル
等の感光性樹脂が好適である。また、本発明では感光性
の定義として、広くは可視光から電子線、X線までの光
で硬化する樹脂を含むが、入手の容易さ、取り扱い易さ
の点で紫外線硬化型樹脂が好ましい。By the way, the photosensitive resin used here is
It is preferably as transparent as possible so as not to interfere with the transmission of visible light, and is a polymer compound having a group that undergoes a crosslinking reaction by light, a polymer compound that becomes a photosensitive material by mixing a photocrosslinking agent, or polymerized by light. Although a resin such as a monomer can be used, a photosensitive resin such as acryl, polyamide, or polyester is particularly preferable from the viewpoint of stability of curing and adhesiveness with an optical fiber. Further, in the present invention, the definition of photosensitivity broadly includes a resin curable by light such as visible light, electron beam and X-ray, but an ultraviolet curable resin is preferable from the viewpoint of easy availability and easy handling.
【0016】照射用光源は、使用する樹脂の特性に合わ
せて選定することになるが、たとえば一般の紫外線硬化
樹脂の場合は300〜400nmの波長の紫外線を発生
することが好ましく、メタルハライドランプ、高圧水銀
灯、水銀キセノンランプ等が適している。The light source for irradiation is selected according to the characteristics of the resin to be used. For example, in the case of a general UV curable resin, it is preferable to generate UV light having a wavelength of 300 to 400 nm, a metal halide lamp, a high pressure. Mercury lamps and mercury-xenon lamps are suitable.
【0017】添加する光拡散剤は、可視光波長の800
nmよりも粒径の大きな透明粒状体が好ましく、具体例
としては、ガラス、水晶、SiO2 LiF、NaF等の
無機材料の粒状体、メタクリル樹脂、スチロール樹脂、
四フッ化エチレン樹脂等の透明性有機材料からなる殻体
が上げられるが、感光性樹脂中に形成した微多孔内に包
含されるような空気、N2 、Ar等の気体でもよい。一
般には、安定性、分散性、価格等を考慮すると、ガラ
ス、SiO2 、Al2 O3 などの無機材料が好ましい。
またそれらを用いる場合の具体的方法としては、数μm
〜数十μmの粒状体を1〜10重量%添加するのが効果
的である。これより拡散剤の添加量が多すぎると光透過
を妨げることになり、情報を視認するための明るさ、即
ち輝度が不足することになる。逆に、添加量が少ないと
視野角における輝度の向上効果が得られなくなり、正面
輝度に対する輝度保持率が低下する。The light diffusing agent added is 800 at a visible light wavelength.
A transparent granular material having a particle size larger than nm is preferable, and specific examples thereof include glass, quartz, granular materials of inorganic materials such as SiO 2 LiF and NaF, methacrylic resin, styrene resin,
A shell made of a transparent organic material such as a tetrafluoroethylene resin may be used, but air or a gas such as N 2 or Ar contained in the micropores formed in the photosensitive resin may be used. Generally, in consideration of stability, dispersibility, price, etc., inorganic materials such as glass and SiO 2 and Al 2 O 3 are preferable.
Moreover, as a concrete method when using them, several μm
It is effective to add 1 to 10% by weight of a granular material having a particle size of several tens of μm. If the amount of the diffusing agent added is too large, the light transmission will be hindered, and the brightness for visually recognizing information, that is, the brightness will be insufficient. On the contrary, when the addition amount is small, the effect of improving the brightness at the viewing angle cannot be obtained, and the brightness retention ratio with respect to the front brightness decreases.
【0018】特に重要なのは、この拡散剤の添加量とマ
イクロレンズ4の高さとの関係である。好ましいレンズ
高さは、光学繊維の端面からマイクロレンズの頂きまで
の高さで表示し、使用している光学繊維の直径をdとし
たとき、d/4以上3d/2以下である。レンズ高さが
d/4以下の場合には、正面輝度が高くても、視野角に
おける輝度保持率が低くなりすぎるし、3d/2以上で
はレンズの高さが高すぎて正面輝度が低くなることにな
る。Particularly important is the relationship between the amount of the diffusing agent added and the height of the microlens 4. The preferable lens height is expressed as the height from the end face of the optical fiber to the top of the microlens, and is d / 4 or more and 3d / 2 or less, where d is the diameter of the optical fiber used. When the lens height is d / 4 or less, even if the front luminance is high, the luminance retention rate at the viewing angle becomes too low, and when 3d / 2 or more, the lens height becomes too high and the front luminance becomes low. It will be.
【0019】本発明者らは、このマイクロレンズを実用
化するために鋭意検討した結果、上述の拡散剤の添加量
とレンズ高さの関係が非常に重要であることを見出し
た。The inventors of the present invention have conducted extensive studies to put this microlens into practical use, and have found that the relationship between the amount of the diffusing agent added and the lens height is very important.
【0020】すなわち、マイクロレンズ4の高さをHμ
m、拡散剤濃度をCwt%としたとき、H×Cが150〜
1000、好ましくは300〜600の値になるように
設計することが好ましいという事実である。この事実
は、高さの低いマイクロレンズの場合には拡散剤濃度を
高くして視野角輝度保持率を高め、高いレンズの場合に
は、レンズ形状のみで視野角輝度が保持できるので、拡
散剤濃度を低くして正面輝度を高く維持することができ
ることを意味する。That is, the height of the microlens 4 is set to Hμ.
m and diffusing agent concentration is Cwt%, H × C is 150 to
The fact is that it is preferable to design to a value of 1000, preferably 300-600. This fact means that in the case of a low-height microlens, the diffusing agent concentration is increased to increase the viewing angle luminance retention rate, and in the case of a high lens, the viewing angle luminance can be retained only by the lens shape. This means that the front luminance can be maintained high by decreasing the density.
【0021】さらに、マイクロレンズ4の直径Dμm
は、光学繊維径d以上3d以下が好ましい。その理由
は、レンズ径を光学繊維の直径d以上とすることによ
り、レンズ高さとレンズ径のバランスにおいて、レンズ
球面が広い視野角を有する理想的な形状となるからであ
り、逆にレンズ径Dが3d以上になると、出射光が拡散
しすぎるためか全体に輝度不足となるからである。ま
た、上述のような直径を有するマイクロレンズを形成す
るためには、前述のような拡散剤の添加が必要であり、
拡散剤が適当量存在しないと望みの径を有するマイクロ
レンズを形成することができない。そして、マイクロレ
ンズ4による光散乱効果を高めるためには、拡散剤であ
る透明粒状体と感光性樹脂とは屈折率が異なるように構
成することが好ましい。なお光拡散剤は、アルミニュー
ムの微粒子のように光を吸収することなく反射するもの
でもよい。さらに光拡散剤を用いなくとも光拡散層の表
面に微細凹凸を付与することによっても類似の効果が得
られる。例えば未硬化の透明樹脂を除去した後、画像表
示面3を微細な表面凹凸を有するローラーで加熱押圧す
ること、あるいはサンドペーパー等でレンズ表面を擦過
すること等により、微細凹凸の付与が可能である。Further, the diameter Dμm of the microlens 4
Is preferably an optical fiber diameter d or more and 3d or less. The reason is that by setting the lens diameter to be equal to or larger than the diameter d of the optical fiber, the lens spherical surface has an ideal shape having a wide viewing angle in the balance between the lens height and the lens diameter. This is because if the value is 3d or more, the emitted light is excessively diffused and the brightness is insufficient as a whole. Further, in order to form a microlens having the above-mentioned diameter, it is necessary to add the above-mentioned diffusing agent,
Without the appropriate amount of diffusing agent, microlenses having the desired diameter cannot be formed. In order to enhance the light scattering effect of the microlens 4, it is preferable that the transparent particles, which are the diffusing agent, and the photosensitive resin have different refractive indexes. The light diffusing agent may be one that reflects light without absorbing it, such as aluminum fine particles. Further, even if the light diffusing agent is not used, a similar effect can be obtained by providing fine irregularities on the surface of the light diffusing layer. For example, after the uncured transparent resin is removed, the image display surface 3 can be heated and pressed with a roller having fine surface irregularities, or the lens surface can be rubbed with sandpaper or the like to provide fine irregularities. is there.
【0022】次に本発明の凸レンズ状のマイクロレンズ
4を形成するためには、図4に示すように充分な樹脂の
塗布厚みTが必要である。樹脂の塗布厚みTμmは、要
求されるマイクロレンズの厚みH以上とする必要がある
が、いたずらに厚く塗ることは除去する未硬化樹脂量を
増やすことになり効率的でない。しかし、本発明の用途
に用いられる光学繊維8の直径dは、一般に100〜1
000μmの範囲にあり、光拡散に必要なマイクロレン
ズの形状から考慮すると、樹脂の塗布厚みTは要求する
レンズ高さHの1.5倍以上にすることが必要である。
これは一般的に感光性樹脂においては、空気中の酸素が
重合禁止剤として作用するので、酸素で重合が抑制され
る未反応部を見込む必要がある。この未反応部の見込み
樹脂層を存在させないと、光照射量をいかにコントロー
ルしても望み得る球面状のマイクロレンズの形成ができ
ず、円盤や台形状のレンズとなり、視野角輝度の保持率
低下をきたすことになる。このような樹脂の塗布厚みT
において、本発明の目的とする光学繊維径dのd/4以
上3d/2以下の高さを有するマイクロレンズ4がうま
く形成できる。Next, in order to form the convex lens-shaped microlens 4 of the present invention, a sufficient resin coating thickness T is required as shown in FIG. The coating thickness Tμm of the resin needs to be equal to or larger than the required thickness H of the microlens, but unnecessarily thick coating increases the amount of the uncured resin to be removed, which is not efficient. However, the diameter d of the optical fiber 8 used for the purpose of the present invention is generally 100 to 1
It is in the range of 000 μm, and considering the shape of the microlens required for light diffusion, the resin coating thickness T needs to be 1.5 times or more the required lens height H.
In general, in a photosensitive resin, oxygen in the air acts as a polymerization inhibitor, so it is necessary to allow for an unreacted portion where polymerization is suppressed by oxygen. Without the prospective resin layer in this unreacted area, the desired spherical microlens could not be formed no matter how the light irradiation amount was controlled, resulting in a disc or trapezoidal lens, and the retention rate of the viewing angle luminance decreased. Will cause Coating thickness T of such resin
In the above, the microlens 4 having a height of d / 4 or more and 3d / 2 or less of the optical fiber diameter d, which is the object of the present invention, can be successfully formed.
【0023】なお、支持板3a上の未硬化部分の樹脂を
除去するには、硬化部のマイクロレンズの形を保つ面か
らは機械的な力を加えずアルコール等の溶媒で溶解、除
去するのが望ましい。しかし、溶媒の種類によっては後
述のスクリーン面構成部材、あるいは硬化した樹脂その
ものにも影響をおよぼす場合があり不適である。最もよ
い方法は、図4のマイクロレンズを形成した画像表示面
3を垂直に立てかけて、未硬化樹脂を自然に自由落下さ
せて除去することである。これによると硬化および未硬
化樹脂の境界に触れることがないため、光量分布に応じ
て形成されたマイクロレンズの表面を全く損傷すること
なく目的とする品質のよいレンズを形成することができ
る。この場合、ブラシ、ヘラ等で未硬化樹脂を除去した
場合には、レンズ形状を変形させることが応々にして発
生し、光の方向性が異なるマイクロレンズを形成するこ
とになって好ましくない。In order to remove the resin in the uncured portion on the support plate 3a, the surface of the cured portion that maintains the shape of the microlenses is dissolved and removed with a solvent such as alcohol without applying mechanical force. Is desirable. However, depending on the type of solvent, it may affect the screen surface constituent member described below or the cured resin itself, which is not suitable. The best method is to vertically stand the image display surface 3 on which the microlens of FIG. 4 is formed, and naturally remove the uncured resin by free fall. According to this, since the boundary between the cured and uncured resin is not touched, it is possible to form a desired high-quality lens without damaging the surface of the microlens formed according to the light amount distribution. In this case, when the uncured resin is removed with a brush, a spatula, or the like, the lens shape is sometimes deformed, and microlenses having different light directivities are formed, which is not preferable.
【0024】スクリーン面3の地の部分である支持板3
aを形成する部材は、暗色体、特に黒色体とするのが好
ましい。また、セラミック、金属、高分子材料などを使
用できるが、加工性、接着性、重量等の面から、ポリエ
ステル、ポリアミド、ABS、塩化ビニル等の高分子材
料が好適である。地の部分の面積は、画像表示面3の面
積の70%、より好ましくは85%以上あることが画像
のコントラストを維持するために好ましい。Support plate 3 which is the base of screen surface 3
The member forming a is preferably a dark-colored body, particularly a black-colored body. Further, although ceramics, metals, polymeric materials, etc. can be used, polymeric materials such as polyester, polyamide, ABS, vinyl chloride and the like are preferable from the viewpoints of workability, adhesiveness, weight and the like. The area of the ground portion is preferably 70% of the area of the image display surface 3, more preferably 85% or more in order to maintain the contrast of the image.
【0025】マイクロレンズ4は、スクリーンの地の部
分に不必要に広がらない方が好ましい。この条件を満た
す照射時間は、例えば紫外線硬化樹脂の場合、出力50
0〜1kwのメタルハライドランプを用いれば数秒から数
分の間である。しかし、これだけでは樹脂の硬化及び光
学繊維への接着が不十分なだけでなく、未硬化部を自由
落下で除去した場合、硬化樹脂部表面に未硬化樹脂がコ
ートされている状態となっており、このままでは実用に
供し得ない。従って、未硬化部分を除去した後、形成さ
れた光拡散層に再度光を照射する方法がある。すなわ
ち、マイクロレンズの硬化に要したものと同種の光を、
光源10の位置からスクリーン面に照射する方法あるい
は光源9の位置から入射面に照射する方法を、同時に実
施してもよい。これにより、形成されたマイクロレンズ
4は、光学繊維の切断端面7との接着力が増して充分な
強度を保つことができる。また、樹脂の硬化度が増すこ
とによって透明性が向上し、全体が均一になって、画像
品質の上でも顕著な改善効果が得られる。It is preferable that the microlens 4 does not unnecessarily extend to the ground portion of the screen. The irradiation time that satisfies this condition is, for example, an output of 50 in the case of an ultraviolet curable resin.
With a metal halide lamp of 0 to 1 kw, it takes between a few seconds and a few minutes. However, this alone not only causes insufficient curing of the resin and adhesion to the optical fiber, but when the uncured portion is removed by free fall, the uncured resin is still coated on the surface of the cured resin. , It cannot be put to practical use as it is. Therefore, there is a method of irradiating the formed light diffusion layer with light again after removing the uncured portion. In other words, the same kind of light that was needed to cure the microlens,
The method of irradiating the screen surface from the position of the light source 10 or the method of irradiating the incident surface from the position of the light source 9 may be simultaneously performed. As a result, the formed microlens 4 has an increased adhesive force with the cut end face 7 of the optical fiber and can maintain sufficient strength. In addition, the transparency of the resin is improved by increasing the degree of curing of the resin, and the resin is made uniform as a whole, and a remarkable improvement effect can be obtained in terms of image quality.
【0026】以上述べた方法で期待する効果を得るため
には、図3の状態において、感光性樹脂がスクリーン面
にムラなく塗られていることが必要である。スクリーン
面3は、上述のように反射をできるだけ少なくし、且つ
光学繊維の切断端面7と強固に接着されねばならないと
いう要求から、その材質を黒色の樹脂または金属とする
ことが多い。感光性樹脂は、一般に表面張力が大きくて
濡れ性がよくなく、そのまま塗布する場合には界面での
ハジキ現象のため気泡が発生して樹脂で塗られない部分
ができてしまう。本発明の製造方法では、界面活性剤を
予めスクリーン面に塗布するかあるいは感光性樹脂に直
接界面活性剤を添加することにより、スクリーン面全体
にムラなく塗布することができる。In order to obtain the expected effect by the method described above, it is necessary that the photosensitive resin is evenly applied to the screen surface in the state of FIG. The screen surface 3 is often made of a black resin or metal because of the requirement that it has the least reflection as described above and that it is strongly bonded to the cut end surface 7 of the optical fiber. Generally, the photosensitive resin has a large surface tension and poor wettability, and when it is applied as it is, bubbles are generated due to a cissing phenomenon at the interface to form a portion which cannot be coated with the resin. In the production method of the present invention, the surfactant can be applied to the screen surface in advance, or the surfactant can be directly added to the photosensitive resin, whereby the entire screen surface can be evenly applied.
【0027】ここで用いる界面活性剤は、本用途の感光
性樹脂に要求される特性、即ち透明性、光学繊維との接
着性を阻害するものでなければ多種類のものを採用し得
る。すなわち、一般に界面活性剤として知られている脂
肪酸塩類、アンモニウム塩類、エーテル類の他に、表面
張力を下げる効果のあることが知られているシルコンオ
イル等を使用してもよい。As the surfactant to be used here, various kinds can be adopted as long as they do not impair the properties required for the photosensitive resin of the present application, that is, the transparency and the adhesiveness with the optical fiber. That is, in addition to fatty acid salts, ammonium salts, and ethers generally known as surfactants, silcon oil known to have an effect of lowering surface tension may be used.
【0028】以上に述べた本発明の製造方法によれば、
一つの支持板上に多数の光拡散層を同時に、かつ、容易
に形成することができるので、画像表示装置を極めて容
易に製造することができる。According to the manufacturing method of the present invention described above,
Since a large number of light diffusion layers can be simultaneously and easily formed on one support plate, the image display device can be manufactured extremely easily.
【0029】また、かかる製造方法によって得られた本
発明の表示装置は、以下に述べる優れた効果を有する。 1)画像表示面における光学的映像の視野角を広い範囲
に渡って、任意に設定することができる。 2)正面輝度の高い画像表示面、すなわち明るく鮮明な
光学的映像が得られる。例えば、上記光学的映像の視野
角の大小を判断する指標として、対正面輝度保持率
(%)を用いると、本発明の光拡散層を有しない従来の
画像表示面では、視野角20°における対正面輝度保持
率は、せいぜい10%止りであったが、本発明の装置で
は約50%以上もの大きな対正面輝度保持率を得ること
ができる。なお、視野角20°における対正面輝度保持
率(%)とは、以下の定義によって表されるものであ
る。入射面から光を投射し、スクリーン表示面の正面
(面に対し垂直方向)の一定距離から輝度(Cd/
m2 )を測定する。これを正面輝度(K0 )とし、次に
左または右に視野角20°をとり、表示面からの距離を
同様に保って輝度を測定する。この輝度を視野角20°
における輝度(K20)とするとき、対正面輝度保持率
(%)は、(K20/K0 )×100で表される。 3)凸レンズ状の光拡散層を形成したことによって環境
外乱光が反射するため、鮮明な画像が得られる。The display device of the present invention obtained by such a manufacturing method has the following excellent effects. 1) The viewing angle of an optical image on the image display surface can be arbitrarily set over a wide range. 2) An image display surface with high front brightness, that is, a bright and clear optical image can be obtained. For example, when the front luminance retention ratio (%) is used as an index for determining the size of the viewing angle of the optical image, a conventional image display surface having no light diffusion layer of the present invention has a viewing angle of 20 °. The front luminance retention ratio was at most 10%, but the apparatus of the present invention can obtain a large front luminance retention ratio of about 50% or more. Note that the front luminance retention ratio (%) at a viewing angle of 20 ° is represented by the following definition. Light is projected from the incident surface, and the brightness (Cd /
m 2 ) is measured. This is taken as the front luminance (K 0 ), and then a viewing angle of 20 ° is set to the left or right, and the luminance is measured while keeping the same distance from the display surface. This brightness is 20 ° viewing angle
When the luminance (K 20) in pairs front luminance retention rate (%) is represented by (K 20 / K 0) × 100. 3) Since the ambient light is reflected by forming the light diffusion layer in the shape of a convex lens, a clear image can be obtained.
【0030】[0030]
【実施例】実施例 1 上述した図1乃至図3の画像表示装置において、光学繊
維8として、コアがPMMA(屈折率1.49)、クラ
ッドがフッ素系樹脂(屈折率1.41)から成る線径4
00μmのプラスチック光ファイバーを用いた。画像入
射面2の形状を146mm×205mmの矩形状とし、
ファイバーを六方稠密状態で積層した。一方、画像表示
面3は、光学繊維8の配列を相似形としてファイバーの
ピッチを2mm間隔、即ち5倍の拡大機能を持たせた。
したがって、画像表示面3の寸法は、760mm×10
00mmとなった。なお、スクリーン面3の他の部分の
支持板3aにはABS樹脂を用いた。 EXAMPLE 1 In the image display device of FIGS. 1 to 3 described above, as the optical fiber 8, the core is made of PMMA (refractive index 1.49) and the clad is made of fluorine resin (refractive index 1.41). Wire diameter 4
A 00 μm plastic optical fiber was used. The image incident surface 2 has a rectangular shape of 146 mm × 205 mm,
The fibers were laminated in a hexagonal close packed state. On the other hand, on the image display surface 3, the arrangement of the optical fibers 8 was made similar to each other, and the fiber pitch was provided with an interval of 2 mm, that is, a magnifying function of 5 times.
Therefore, the size of the image display surface 3 is 760 mm × 10
It became 00 mm. Note that ABS resin was used for the supporting plate 3a on the other part of the screen surface 3.
【0031】また、画像表示面3の形成方法は、各光学
繊維8を支持板3aの面と合わせて切断し、ファイバー
端面と支持板面を研磨して同一平面状に均一化した後、
光拡散剤として直径が5μmのAl2 O3 粉末を4重量
%、表面張力を下げるためのシリコンオイル1重量%を
添加・混合したアクリル系の紫外線硬化樹脂を約500
μmの厚さに塗布し、入射面2から紫外線を5分間照射
して、画像表示面3上に散乱用マイクロレンズとなる樹
脂硬化部分を生成させた。なお、光源2には、出力1kw
の高圧水銀灯を用い、画像表示面3での紫外線強度を
0.3w/m2 に設定した。照射後、紫外線硬化樹脂の
未硬化部を除去し、再度出力400wのメタルハライド
ランプ(3基)を光源10に用い、スクリーン面に紫外
線を連続2.5時間照射して最終的なスクリーン面3を
形成した。Further, the image display surface 3 is formed by cutting each optical fiber 8 along with the surface of the supporting plate 3a and polishing the fiber end surface and the supporting plate surface to make them uniform in the same plane.
Approximately 500 acrylic-based UV-curing resin containing 4% by weight of Al 2 O 3 powder having a diameter of 5 μm as a light diffusing agent and 1% by weight of silicone oil for reducing the surface tension.
The coating was applied to a thickness of μm, and ultraviolet rays were radiated from the incident surface 2 for 5 minutes to form resin-cured portions on the image display surface 3 to be scattering microlenses. The output of the light source 2 is 1kw.
The high-pressure mercury lamp of No. 2 was used to set the ultraviolet intensity on the image display surface 3 to 0.3 w / m 2 . After the irradiation, the uncured portion of the ultraviolet curable resin is removed, and again the metal halide lamps (3 units) having an output of 400 w are used as the light source 10, and the screen surface is irradiated with ultraviolet rays continuously for 2.5 hours to expose the final screen surface 3. Formed.
【0032】その結果、表示面上のマイクロレンズ4
は、完全に硬化し、ファイバーとの接着力も充分で運搬
や表示面の清掃等の衝撃に耐えられる強度となり、その
高さHは156μm(0.39d)、レンズ直径Dは6
23μmのものが得られた。また、レンズと地の部分の
面積は、それぞれ8%と92%となった。そして、画像
表示面3上の光学的映像は、視野角における輝度の保持
性は高く、視野角20°に於いて正面輝度が55%もの
高い値を保持できた。その時の正面輝度は、293Cd/
m2 で申し分のない明るさであった。As a result, the microlens 4 on the display surface
Is completely cured and has sufficient adhesive strength with the fiber to withstand impacts such as transportation and cleaning of the display surface. Its height H is 156 μm (0.39 d) and lens diameter D is 6
The thing of 23 micrometers was obtained. The areas of the lens and the ground portion were 8% and 92%, respectively. The optical image on the image display surface 3 has a high luminance retention property at the viewing angle, and the front luminance can maintain a high value of 55% at the viewing angle of 20 °. The front brightness at that time is 293 Cd /
The brightness was perfect at m 2 .
【0033】実施例 2〜4 次に、光拡散剤添加量C(Wt %)、透明樹脂塗布厚さ
T(μm)、紫外線照射時間及びその強度を適宜調整し
た他は、実施例1と全て同じ条件で3種類の画像表示面
を形成した。 Examples 2 to 4 All of Example 1 except that the light diffusion agent addition amount C (Wt%), the transparent resin coating thickness T (μm), the ultraviolet irradiation time and the intensity thereof were appropriately adjusted. Three types of image display surfaces were formed under the same conditions.
【0034】その結果、正面輝度がそれぞれ279、2
83、265Cd/m2 で、視野角20°の対正面輝度保
持率がそれぞれ70、67、65%のものが得られた。As a result, the front luminance is 279 and 2 respectively.
At 83, 265 Cd / m 2 and a viewing angle of 20 °, the front luminance retention ratios were 70, 67, and 65%, respectively.
【0035】[0035]
【比較例】比較例 1〜8 次に比較のため、画像表示面3にマイクロレンズ4を全
く設けないものや、添加剤量C、樹脂塗布厚さT、レン
ズ高さH及びレンズ直径Dを実施例1〜4とは異なった
値に設定し、その他の製造条件および製造方法は実施例
と同様にしてスクリーン面3を形成した。以上の実施例
1〜4、比較例1〜8の条件とその効果を纏めたのが、
次の表1である。[Comparative Examples] Comparative Examples 1 to 8 For comparison, the microlens 4 is not provided on the image display surface 3 at all, the additive amount C, the resin coating thickness T, the lens height H and the lens diameter D are compared. The screen surface 3 was formed in the same manner as in Example 1 except that the values were set to values different from those in Examples 1 to 4. The conditions and effects of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 are summarized as follows.
Table 1 below.
【0036】[0036]
【表1】 表1から明らかなように、実施例1〜4のいずれもレン
ズ高さHや拡散剤濃度Cに差異はあるものの、正面輝度
と対正面輝度保持率は、高い値を有している。これに対
し、比較例1〜3は、いずれもH×Cの値は150以上
1000以下を一応満してはいるが、比較例1では、レ
ンズ4がないため、比較例2では、レンズ高さHが90
μmと低いため、比較例3では、拡散剤濃度Cが0.5
wt%と低過ぎるため、比較例1は、正面輝度が560μ
mと極端に高いが視野角が6%と極端に低く、比較例2
は、視野角が31%と低く、比較例3は、正面輝度が1
55Cd/m2 と劣っていた。また、比較例4は、レンズ
高さH、拡散剤濃度Cの各々の値を満たすがH×Cの値
が低いため、正面輝度は十分でも視野角の輝度保持率が
37%と低い。比較例5は、レンズ高さH、拡散剤濃度
C、H×C、レンズ径Dの各値を満たしてはいるが、透
明樹脂の塗布厚さTが1.5Hより低いのでレンズ形状
が球面状凸レンズとならないために、わずかに視野角特
性に劣る。さらに、比較例6では、レンズ高さHが高す
ぎるため、比較例7では濃度Cが高すぎるため、比較例
8ではレンズ径Dが高きすぎるために、それぞれに正面
輝度が実施例よりも劣っていた。従って、正面輝度と視
野角を個々に比較例と対比すると差異はあるが、両者が
バランスよく高いのは実施例1〜4であることが分っ
た。[Table 1] As is clear from Table 1, in each of Examples 1 to 4, there is a difference in the lens height H and the diffusing agent concentration C, but the front luminance and the front luminance retention rate have high values. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, all of the values of H × C are 150 to 1000 inclusive, but in Comparative Example 1, the lens 4 is not provided. Sa H is 90
Since it is as low as μm, the diffusing agent concentration C is 0.5 in Comparative Example 3.
Since the wt% is too low, Comparative Example 1 has a front luminance of 560μ.
m is extremely high, but the viewing angle is 6%, which is extremely low.
Has a low viewing angle of 31%, and Comparative Example 3 has a front luminance of 1
It was inferior to 55 Cd / m 2 . In Comparative Example 4, the lens height H and the diffusing agent concentration C are satisfied, but the value H × C is low. Therefore, although the front luminance is sufficient, the luminance retention rate at the viewing angle is low at 37%. In Comparative Example 5, the lens height H, the diffusing agent concentration C, H × C, and the lens diameter D are satisfied, but the coating thickness T of the transparent resin is less than 1.5H, so the lens shape is spherical. Since it does not form a convex lens, the viewing angle characteristics are slightly inferior. Further, in Comparative Example 6, since the lens height H is too high, in Comparative Example 7, the density C is too high, and in Comparative Example 8, the lens diameter D is too high, so that the front luminance is inferior to that in each Example. Was there. Therefore, although the front luminance and the viewing angle are different from each other when compared with the comparative example, it is found that the high values of the two are well balanced in Examples 1 to 4.
【0037】[0037]
【発明の効果】かくして請求項1及び請求項2の画像表
示装置は、画像表示面における光学的映像が広い視野角
を有すると共に、環境外乱光の反射によって画像情報が
認識しにくくなることのない、明るくて鮮明な画像が得
られる。As described above, in the image display device according to the first and second aspects, the optical image on the image display surface has a wide viewing angle, and the image information is not easily recognized due to the reflection of the ambient disturbance light. , A bright and clear image can be obtained.
【0038】すなわち、室内、屋外を問わず、液晶画面
などで表示できる小さな画像を拡大してコントラストの
高い鮮明な画像を表示することができ、大人数で同時に
見ることのできる50〜200インチ程度の大型表示装
置として非常に有用なものである。また、画像表示面に
は、多数の球面状マイクロレンズの光拡散層が島上に分
布するので、必然的に表示面上には凹凸面が形成され、
環境外乱光を極めて反射しにくくし、光拡散層で表現さ
れる情報光の認識において環境外乱光と混り合ったり、
情報光が認識しにくくなるといった欠点もなく、目視に
て情報光を極めて認識し易くするものである。That is, whether it is indoors or outdoors, a small image that can be displayed on a liquid crystal screen or the like can be enlarged to display a high-contrast, clear image, and can be viewed by a large number of people at the same time. It is very useful as a large display device. Further, since the light diffusion layers of many spherical microlenses are distributed on the island on the image display surface, an uneven surface is inevitably formed on the display surface.
It makes the ambient light extremely difficult to reflect, and when it recognizes the information light expressed by the light diffusion layer, it mixes with the ambient light,
There is no drawback that the information light is difficult to recognize, and the information light can be recognized very easily by visual observation.
【0039】請求項3及び請求項4の画像表示装置の製
造方法によれば、多数の光学繊維の一端面を平面状に配
置した支持板表面に光拡散剤および界面活性剤を添加し
た感光性透明樹脂を塗布し、次いで光学繊維の他端面か
ら光を投射して支持板上の感光性透明樹脂を硬化させる
ため、かかる操作で一つの支持板上に多数の光拡散層を
同時に、かつ、容易に形成することができ、画像表示装
置を極めて容易に製造することができる。According to the method of manufacturing the image display device of claims 3 and 4, the photosensitivity is obtained by adding a light diffusing agent and a surfactant to the surface of the supporting plate on which one end surfaces of a large number of optical fibers are arranged in a plane. A transparent resin is applied, and then light is projected from the other end surface of the optical fiber to cure the photosensitive transparent resin on the support plate.Thus, by such an operation, a large number of light diffusion layers are simultaneously formed on one support plate, and It can be easily formed, and the image display device can be manufactured very easily.
【図1】本発明に係る画像表示装置の一実施例の模式図
である。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of an image display device according to the present invention.
【図2】図1のマイクロレンズの拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of the microlens of FIG.
【図3】図2のマイクロレンズのX−X矢視断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of the microlens of FIG. 2 taken along arrow XX.
【図4】本発明に係る画像表示装置の製造方法の説明図
である。FIG. 4 is an explanatory view of the method for manufacturing the image display device according to the present invention.
1:光学繊維束 2:画像入射面 3:画像表示面(スクリーン面) 3a:支持板 4:凸レンズ(光拡散層) 5:硬化した感光性透明樹脂 6:光拡散剤 7:光学繊維の切断端面(画像出射面) 8:光学繊維 9、10:光源 11:塗布された感光性樹脂 12:支持架台 d:光学繊維の直径 D:凸レンズの外径 1: Optical fiber bundle 2: Image incident surface 3: Image display surface (screen surface) 3a: Support plate 4: Convex lens (light diffusion layer) 5: Cured photosensitive transparent resin 6: Light diffusion agent 7: Cutting of optical fiber End face (image emission surface) 8: Optical fiber 9, 10: Light source 11: Coated photosensitive resin 12: Support frame d: Diameter of optical fiber D: Outer diameter of convex lens
Claims (4)
繊維束の一端面および他端面が、それぞれ光学的映像の
画像表示面および画像入射面である画像表示装置であっ
て、 (イ)前記画像表示面には、前記光学繊維の端部に形成
された感光性透明樹脂からなる光拡散層が凸レンズ状の
島として多数分散しており、 (ロ)前記凸レンズの光学繊維の端面から球面の頂きま
での高さは、前記光学繊維の直径をd(μm)としたと
き、d/4以上3d/2以下であり、 (ハ)前記光拡散層に添加されている光拡散剤の前記感
光性透明樹脂に対する添加濃度は、1重量%以上10重
量%以下であり、かつ、 (ニ)前記凸レンズの高さをH(μm)、前記光拡散剤
の添加濃度をC(wt%)とするとき、H×Cの値が15
0以上1000以下であることを特徴とする画像表示装
置。1. An image display device in which one end surface and the other end surface of the optical fiber bundle, in which a large number of optical fibers are bundled, are an image display surface and an image incident surface of an optical image, respectively. ) On the image display surface, a large number of light diffusion layers made of a photosensitive transparent resin formed at the end portion of the optical fiber are dispersed as convex lens-shaped islands, and (b) from the end surface of the optical fiber of the convex lens. The height to the top of the spherical surface is d / 4 or more and 3d / 2 or less, where d (μm) is the diameter of the optical fiber, and (c) the light diffusing agent added to the light diffusing layer. The addition concentration to the photosensitive transparent resin is 1% by weight or more and 10% by weight or less, and (d) the height of the convex lens is H (μm), and the addition concentration of the light diffusing agent is C (wt%). And the value of H × C is 15
An image display device, which is 0 or more and 1000 or less.
光学繊維径d以上3d以下であることを特徴とする請求
項1に記載の画像表示装置。2. The image display device according to claim 1, wherein a diameter D (μm) of the convex lens is not less than the optical fiber diameter d and not more than 3d.
状に配置した後、前記支持板の表面に、光拡散剤および
界面活性剤を添加した感光性透明樹脂を塗布し、次いで
前記光学繊維の他端面に光を投射して前記支持板におけ
る光学繊維の端面周辺の感光性透明樹脂を硬化させて凸
レンズ状の光拡散層を多数形成することにより、光学的
映像の画像表示面を形成することを特徴とする画像表示
装置の製造方法。3. After arranging one end surfaces of a large number of optical fibers on a support plate in a plane, a photosensitive transparent resin containing a light diffusing agent and a surfactant is applied to the surface of the support plate, and then the above-mentioned. By projecting light on the other end surface of the optical fiber to cure the photosensitive transparent resin around the end surface of the optical fiber in the support plate to form a large number of convex lens-shaped light diffusing layers, an image display surface of an optical image is formed. A method for manufacturing an image display device, which is characterized by being formed.
さT(μm)は、形成しようとする凸レンズの高さHの
1.5倍以上とすることを特徴とする請求項3に記載の
画像表示装置の製造方法。4. The coating thickness T (μm) of the photosensitive resin on the support plate is 1.5 times or more the height H of the convex lens to be formed. A method for manufacturing the image display device described.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07318708A (en) * | 1994-03-29 | 1995-12-08 | Toray Ind Inc | Light transmission type light diffusion sheet, image display device and manufacturing method thereof |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP00643194A patent/JP3440527B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07318708A (en) * | 1994-03-29 | 1995-12-08 | Toray Ind Inc | Light transmission type light diffusion sheet, image display device and manufacturing method thereof |
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