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公開番号2025159641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024062368
出願日2024-04-08
発明の名称拡散板
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 20060101AFI20251014BHJP(光学)
要約【課題】1つの拡散板の面内において滑らかに変化する光学特性の分布を有する。
【解決手段】基材の少なくとも一方の表面は、複数の領域に区分され、各領域内に配置される複数のマイクロレンズの中から1つの代表マイクロレンズが領域ごとに設定されており、複数のマイクロレンズの表面形状は、レンズパラメータによって決定されており、複数の領域のうち第1領域内に配置される第1代表マイクロレンズのレンズパラメータである第1レンズパラメータと、第1領域に隣接する第2領域内に配置される第2代表マイクロレンズのレンズパラメータである第2レンズパラメータとは異なり、第1代表マイクロレンズと第2代表マイクロレンズとの間に配置される複数のマイクロレンズのレンズパラメータは、第1レンズパラメータと第2レンズパラメータとに基づいて補間された値に設定されている拡散板1が提供される。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
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配置される複数のマイクロレンズと、
を備え、
前記複数のマイクロレンズが配置される前記表面は、複数の領域に区分され、
前記各領域内に配置される複数のマイクロレンズの中から１つの代表マイクロレンズが前記領域ごとに設定されており、
前記複数のマイクロレンズの表面形状は、レンズパラメータによって決定されており、
前記複数の領域のうち第１領域内に配置される第１代表マイクロレンズの前記レンズパラメータである第１レンズパラメータと、前記第１領域に隣接する第２領域内に配置される第２代表マイクロレンズの前記レンズパラメータである第２レンズパラメータとは異なり、
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される複数のマイクロレンズの前記レンズパラメータは、前記第１レンズパラメータと前記第２レンズパラメータとに基づいて補間された値に設定されている、拡散板。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される複数のマイクロレンズの前記レンズパラメータは、前記第１代表マイクロレンズから前記第２代表マイクロレンズに向かって徐々に変化するように設定されている、請求項１に記載の拡散板。
【請求項３】
前記マイクロレンズの表面形状は、非球面式により表される非球面形状であり、
前記レンズパラメータは、前記非球面式に用いられる非球面係数を含む、請求項１または２に記載の拡散板。
【請求項４】
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される前記複数のマイクロレンズにおいて、隣り合うマイクロレンズ同士の前記非球面係数の差は、０超、０．２以下である、請求項３に記載の拡散板。
【請求項５】
前記レンズパラメータは、マイクロレンズの曲率半径を含む、請求項１または２に記載の拡散板。
【請求項６】
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される前記複数のマイクロレンズにおいて、隣り合うマイクロレンズ同士の前記曲率半径の差は、１μｍ以上、１ｍｍ以下である、請求項５に記載の拡散板。
【請求項７】
前記第１領域内および前記第２領域内において、前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとを結ぶ仮想線上に配置される複数のマイクロレンズの前記レンズパラメータは、前記第１レンズパラメータと前記第２レンズパラメータとに基づいて補間された値に設定されている、請求項１または２に記載の拡散板。
【請求項８】
前記複数の領域は、前記複数のマイクロレンズが配置される前記表面を表すＸＹ平面上のＸ方向およびＹ方向に隙間なく区分されている、請求項１または２に記載の拡散板。
【請求項９】
前記代表マイクロレンズは、前記領域内に配置される複数のマイクロレンズのうち、前記領域の重心、または、前記領域の重心付近に配置されるマイクロレンズに設定される、請求項１または２に記載の拡散板。
【請求項１０】
前記複数のマイクロレンズは、前記表面上に不規則に配置される、請求項１または２に記載の拡散板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散板に関する。
続きを表示（約 1,700 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】
例えば、特許文献１には、ハニカム構造を基本パターンとして、複数のマイクロレンズを不規則に配列することが開示されている。この特許文献１では、各マイクロレンズの面頂点位置が、基本パターンにおける面頂点位置を中心とした所定の円内に位置するように、複数のマイクロレンズが拡散板の表面上に不規則に配置されている。また、特許文献１には、拡散板の拡散特性が所望の範囲内となるように、個々のマイクロレンズの開口径の変動幅を所定範囲内に収めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４９８１３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の技術では、拡散板の表面上に配置される個々のマイクロレンズの開口径の変動幅が不規則に変化しているものの、１つの拡散板の面内全体において、均一の光学特性を有するものであった。
【０００６】
しかし、近年、光学機器システムの設計自由度の拡張、光学機器システムの部品点数の削減、光学機器システムの小型化などを図るために、１つの拡散板の面内において、相互に異なる複数の光学特性を実現できる拡散板の開発が希求されている。反面、１つの拡散板の面内において領域ごとに光学特性が急激に変化すると、拡散光の輝度のムラや不連続性が顕著になり、所望の拡散特性が得られなくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題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、１つの拡散板の面内において滑らかに変化する光学特性の分布を有することが可能な拡散板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、
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配置される複数のマイクロレンズと、
を備え、
前記複数のマイクロレンズが配置される前記表面は、複数の領域に区分され、
前記各領域内に配置される複数のマイクロレンズの中から１つの代表マイクロレンズが前記領域ごとに設定されており、
前記複数のマイクロレンズの表面形状は、レンズパラメータによって決定されており、
前記複数の領域のうち第１領域内に配置される第１代表マイクロレンズの前記レンズパラメータである第１レンズパラメータと、前記第１領域に隣接する第２領域内に配置される第２代表マイクロレンズの前記レンズパラメータである第２レンズパラメータとは異なり、
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される複数のマイクロレンズの前記レンズパラメータは、前記第１レンズパラメータと前記第２レンズパラメータとに基づいて補間された値に設定されている、拡散板が提供される。
【０００９】
前記第１代表マイクロレンズと前記第２代表マイクロレンズとの間に配置される複数のマイクロレンズの前記レンズパラメータは、前記第１代表マイクロレンズから前記第２代表マイクロレンズに向かって徐々に変化するように設定されていてもよい。
【００１０】
前記マイクロレンズの表面形状は、非球面式により表される非球面形状であり、
前記レンズパラメータは、前記非球面式に用いられる非球面係数を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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