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公開番号2025133770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2025108377,2020210096
出願日2025-06-26,2020-12-18
発明の名称拡散板、表示装置、投影装置、照明装置およびリモートセンシング用光源
出願人デクセリアルズ株式会社
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類G02B 5/02 20060101AFI20250904BHJP(光学)
要約【課題】周期構造の回折現象により発生するスペクトルノイズを低減して直線状の拡散光の強度の均質性を向上でき、かつ、0次回折光のノイズを低減して配光性も向上する。
【解決手段】直線状の拡散光を出射するマイクロレンズアレイ型の拡散板1は、基材10と、基材10のXY平面上にX方向に配列され、Y方向に延びる凸条部または凹条部からなる複数のシリンドリカルレンズ21とを備える。各々のシリンドリカルレンズ21のX方向の開口幅D、曲率半径Rはそれぞれ、基準開口幅Dk、基準曲率半径Rkを基準として、変動全幅率δD、δRで規定される変動範囲内でランダムに変動している。各々のシリンドリカルレンズ21の偏心量Ecは、変動全幅率δEcで規定される変動範囲内でランダムに変動している。δD、δRおよびδEcは、式(1)を満たし、かつ、δDまたはδRのうち少なくとも一方は0%ではない。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
直線状の拡散光を出射するマイクロレンズアレイ型の拡散板であって、
基材と、
前記基材の少なくとも一方の表面におけるＸＹ平面上にＸ方向に配列され、前記Ｘ方向に対して垂直なＹ方向に延びる凸条部または凹条部からなる複数のシリンドリカルレンズと、
を備え、
各々の前記シリンドリカルレンズの前記Ｘ方向の開口幅Ｄ［μｍ］は、基準開口幅Ｄｋ［μｍ］を基準として、変動全幅率δＤ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
各々の前記シリンドリカルレンズの曲率半径Ｒ［μｍ］は、基準曲率半径Ｒｋ［μｍ］を基準として、変動全幅率δＲ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
各々の前記シリンドリカルレンズの偏心量Ｅｃ［μｍ］は、変動全幅率δＥｃ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
前記δＤ［％］、前記δＲ［％］および前記δＥｃ［％］は、下記式（１）を満たし、かつ、前記δＤ［％］または前記δＲ［％］のうち少なくとも一方は０［％］ではない、拡散板。
TIFF
2025133770000010.tif
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107
ただし、
前記変動全幅率δＤ［％］は、前記基準開口幅Ｄｋ［μｍ］に対する変動全幅ΔＤ［μｍ］の比率であり（δＤ＝ΔＤ／Ｄｋ×１００）、
前記変動全幅ΔＤ［μｍ］は、前記開口幅Ｄの変動量ｄＤの上限値ｄＤ
ＭＡＸ
と下限値ｄＤ
ＭＩＮ
との差分であり（ΔＤ＝ｄＤ
ＭＡＸ
－ｄＤ
ＭＩＮ
）、
前記変動全幅率δＲ［％］は、前記基準曲率半径Ｒｋに対する変動全幅ΔＲの比率であり（δＲ＝ΔＲ／Ｒｋ×１００）、
前記変動全幅ΔＲ［μｍ］は、前記曲率半径Ｒの変動量ｄＲの上限値ｄＲ
ＭＡＸ
と下限値ｄＲ
ＭＩＮ
との差分であり（ΔＲ＝ｄＲ
ＭＡＸ
－ｄＲ
ＭＩＮ
）、
前記偏心量Ｅｃは、各々の前記シリンドリカルレンズの前記Ｘ方向の中心位置に対する、各々の前記シリンドリカルレンズの頂点の位置の前記Ｘ方向のずれ量であり、
前記変動全幅率δＥｃ［％］は、前記基準開口幅Ｄｋに対する変動全幅ΔＥｃの比率であり（δＥｃ＝ΔＥｃ／Ｄｋ×１００）、
前記変動全幅ΔＥｃ［μｍ］は、前記偏心量Ｅｃの上限値Ｅｃ
ＭＡＸ
と下限値Ｅｃ
ＭＩＮ
との差分である（ΔＥｃ＝Ｅｃ
ＭＡＸ
－Ｅｃ
ＭＩＮ
）。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記δＤ［％］、前記δＲ［％］および前記δＥｃ［％］は、下記式（２）を満たす、請求項１に記載の拡散板。
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2025133770000011.tif
13
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【請求項３】
前記δＤ［％］、前記δＲ［％］および前記δＥｃ［％］は、下記式（３）を満たし、
前記δＥｃ［％］は、３０％以下である、請求項１または２に記載の拡散板。
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【請求項４】
前記δＤは、７％以上、３０％未満である、請求項１～３のいずれか１項に記載の拡散板。
【請求項５】
前記δＲは、７％以上、３０％未満である、請求項１～４のいずれか１項に記載の拡散板。
【請求項６】
前記δＥｃは、７％以上、３０％以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の拡散板。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１項に記載の拡散板を備える、表示装置。
【請求項８】
請求項１～６のいずれか１項に記載の拡散板を備える、投影装置。
【請求項９】
請求項１～６のいずれか１項に記載の拡散板を備える、照明装置。
【請求項１０】
請求項１～６のいずれか１項に記載の拡散板を備える、リモートセンシング用光源。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散板、表示装置、投影装置、照明装置およびリモートセンシング用光源に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
光の拡散特性を変化させるために、入射光を所望の方向に拡散させる拡散板が用いられている。拡散板は、例えば、ディスプレイ等の表示装置、プロジェクタ等の投影装置、または各種の照明装置等といった様々な装置に広く利用される。拡散板の表面形状に起因する光の屈折を利用して、入射光を所望の拡散角で拡散させるタイプの拡散板がある。当該タイプの拡散板として、数十μｍ程度の大きさのマイクロレンズが複数配置されたマイクロレンズアレイ型の拡散板が知られている。
【０００３】
かかるマイクロレンズアレイ型の拡散板では、各マイクロレンズからの光の波面が干渉した結果、マイクロレンズ配列の周期構造による回折波が生じ、拡散光の強度分布にむらが生じるという問題がある。このため、マイクロレンズの配置や、レンズ面の形状、開口の形状をばらつかせることにより、干渉や回折による拡散光の強度分布のむらを低減する技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、主面上に複数のマイクロレンズが矩形格子状に規則的に配置された拡散板において、断面形状が互いに相違し、かつ、対称軸を有さない複数のマイクロレンズを用いることが記載されている。また、特許文献２には、矩形格子状に配列された複数のマイクロレンズのレンズ頂点位置を、基準格子の格子点からずらして配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１６／０５１７８５号
国際公開第２０１５／１８２６１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記マイクロレンズアレイ型の拡散板の一例として、入射光を特定方向に延びる直線状に拡散させて、直線状の拡散光を出射する拡散板がある。かかる拡散板では、同一形状を有する複数のシリンドリカルレンズが周期的に配列されたマイクロレンズアレイ構造が一般的である。
【０００７】
しかしながら、このように同一形状を有する複数のシリンドリカルレンズが周期的に配列されたアレイ構造では、当該周期構造の回折現象によりスペクトル状の回折光（スペクトルノイズ）が発生し、直線状の拡散光の強度の均質性が低下するという問題があった。さらに、高い強度の０次回折光（ノイズ）が発生するため、拡散光を特定方向に適切に分散配光することが困難になり、直線状の拡散光の特定方向の配光性が低下するという問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、直線状の拡散光を出射するマイクロレンズアレイ型の拡散板において、周期構造の回折現象により発生するスペクトルノイズを低減して直線状の拡散光の強度の均質性を向上でき、かつ、０次回折光のノイズを低減して配光性も向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、
直線状の拡散光を出射するマイクロレンズアレイ型の拡散板であって、
基材と、
前記基材の少なくとも一方の表面におけるＸＹ平面上にＸ方向に配列され、前記Ｘ方向に対して垂直なＹ方向に延びる凸条部または凹条部からなる複数のシリンドリカルレンズと、
を備え、
各々の前記シリンドリカルレンズの前記Ｘ方向の開口幅Ｄ［μｍ］は、基準開口幅Ｄｋ［μｍ］を基準として、変動全幅率δＤ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
各々の前記シリンドリカルレンズの曲率半径Ｒ［μｍ］は、基準曲率半径Ｒｋ［μｍ］を基準として、変動全幅率δＲ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
各々の前記シリンドリカルレンズの偏心量Ｅｃ［μｍ］は、変動全幅率δＥｃ［％］で規定される変動範囲内でランダムに変動しており、
前記δＤ［％］、前記δＲ［％］および前記δＥｃ［％］は、下記式（１）を満たし、かつ、前記δＤ［％］または前記δＲ［％］のうち少なくとも一方は０［％］ではない、拡散板が提供される。
【００１０】
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（【００１１】以降は省略されています）

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