CN103029299A - 热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种既能够维持所生产的光学薄片的精度又能够提高生产速度的热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法，在表面上形成有光学元件的成型模子、悬挂于第1加热辊筒以及第1冷却辊筒上，并且与第1加热辊筒以及第1冷却辊筒的旋转一起在第1加热辊筒以及第1冷却辊筒的周围转动的深压纹模具带；将树脂薄片供给至不锈钢带的表面上的放卷系统；在表面上形成有光学元件的成型模子，悬挂于第1加热压辊、第2加热压辊、第2冷却辊筒分别与深压纹模具带相接触的区域的一部分上被挤压于深压纹模具带上，并且与深压纹模具带的转动一起转动的不锈钢带，加热压辊的1个被设置于不锈钢带背离与深压纹模具带的地方，并且表面冷却。

Description

热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法

技术领域

本发明涉及热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法。

背景技术

    目前，使用在由树脂构成的薄片的表面上形成有各种光学地作用的微小形状的光学元件的集合体的光学薄片。作为这样的光学元件，可以列举角隅(cube corner)型棱镜、线性棱镜、双面凸透镜(1enticular lens)、折射型透镜、菲涅耳透镜(Fresnel lens)、线性菲涅耳透镜、正交棱镜(cross prism)或者全息照相用光学元件、平面状光学元件等。

    在这些光学薄片的制造中，因为光学元件的形状精度会较大程度上影响到光学薄片的性能，所以与所谓在通常树脂的表面上所施行的浮雕(emhoss)加工、麻面加工、梨地加工等的一股性的树脂加工不同，需要非常高精度的加工。

     中国专利号CN85106174，公开日1987年3月4日，发明名称为在树脂类板片或层板片上压制精确光学花纹的方法及设备的发明专利公开了一种在透明热塑性材料制作的薄膜表面上附在所述材料制成的柔性光学微棱镜薄金属环带上。所述透明热塑性材料通过加热站及冷却站，柔性光学棱镜薄金属环带相应区域温度上升至薄膜玻璃化温度以上，薄膜被软化且其表面形成与柔性光学微棱镜薄金属环带一致的光学微棱镜，在冷却站中，柔性光学微棱镜薄金属环带相应区域的温度降至所述薄膜玻璃化温度以下，经过透明热塑性材料被快速冷却，从而使透明热塑性材料固化，然后将薄膜从柔性光学微棱镜薄金属环带上剥离。所述方法和装置可进连续生产，大大简化了以往的技术，但也存在诸多不足与缺点；

    1、所述的薄膜在微棱镜成型过程中需要在加热站被加热到玻璃化温度之上，其适宜温度为218－246℃，在冷却站中被冷却至剥离化温度之下，即需冷却至82℃以下，最好冷却至38－49℃范围。加热和冷却的温差较大，而薄膜具有较大的比热，因此其加热和冷却的时间相对较长，对于一定长度环形带状模具而言，这必然影响其生产速度，该发明专利中开的的层压模是以0.8－1.2米/分钟的速度通过金属环带，导致其工作效率降低。

     2、在上述较长时间的加热和冷却过程中，成型产品棱镜会发生形变，进而造成产品的一致性较差。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足之处，本发明的目的在于提供热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法。

为了达到上述之目的，本发明采用如下具体技术方案：热压型光学薄片生产设备，包括第1加热辊筒、第2加热辊筒、第1冷却辊筒、第1加热压辊、第2加热压辊、第2冷却辊筒、放卷系统和收卷系统；

深压纹模具带，在表面上形成有光学元件的成型模子、悬挂于所述第1加热辊筒以及第1冷却辊筒上，并且与所述第1加热辊筒以及所述第1冷却辊筒的旋转一起在所述第1加热辊筒以及所述第1冷却辊筒的周围转动；

放卷系统，将树脂薄片供给至所述不锈钢带的表面上；

不锈钢带，在表面上形成有光学元件的成型模子，悬挂于所述第1加热压辊、所述第2加热压辊、所述第2冷却辊筒分别与所述深压纹模具带相接触的区域的一部分上被挤压于所述深压纹模具带上，并且与所述深压纹模具带的转动一起转动；

所述加热压辊的1个被设置于所述不锈钢带背离与所述深压纹模具带的地方，并且表面冷却。

所述不锈钢带与所述深压纹模具带背离的地方被冷却。

另外，本发明光学薄片的生产方法，包括如下步骤：

装置动作工序，使表面上形成有光学元件的成形模子的不锈钢带转动并且加热转动的所述不锈钢带的规定区域，并且，在所述不锈钢带的所述规定区域的一部分上挤压表面上形成有光学元件的成形模子的深压纹模具带，使所述深压纹模具带与所述不锈钢带的转动一起转动并且冷却所述不锈钢带背离于所述深压纹模具带的地方；

供给工序，将树脂薄片供给至所述不锈钢带上的所述规定区域的表面上：

软化工序，利用所述不锈钢带和深压纹模具带的热，使所述树脂薄片软化：

形成工序，利用所述第2加热压辊的挤压力，将所述树脂薄片压接于所述不锈钢带以及所述深压纹模具带的表面上，将所述光学元件形成于所述树脂薄片的表面上：

冷却工序，在形成有所述光学元件的所述树脂薄片被挤压于所述深压纹模具带上的状态下，先通过隔热板隔热，再由冷却系统的冷却从而冷却所述树脂薄片上的深压纹模具带侧的表面，最后通过第1冷却辊筒与第2冷却辊筒之间的挤压冷却所述树脂薄片；

收料工序，将冷却后树脂薄片至少经过一个硅胶辊，传送至收卷系统，通过收卷系统进行收卷即可。

根据这样的光学薄片的生产方法，因为流动性较好，所以成形性变得良好，能够减小所制造的光学薄片的厚度以及不均匀性，并能够维持光学薄片的精度。再有，因为能够降低形成工序中的挤压力，所以能够提高光学元件的成形精度。

根据这样的光学薄片的生产方法，能够将使所谓色调、光扩散性、透明性的光学性能发生变化的薄膜层叠于光学薄片上，另外，能够增大光学薄片的厚度。

另外，在上述光学薄片的生产方法中，所述合成树脂薄片的合成树脂可以由丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、氯乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、氟类树脂、环状烯烃类树脂、硅酮树脂、聚氨酯类树脂中的至少一个构成。

另外，所述光学元件可以是角隅(cube corner)型棱镜、线性棱镜、双面凸透镜(lenticular lens)、折射型透镜、菲涅耳透镜(Fresnel lens)、线性菲涅耳透镜、正交棱镜(cross prism)、全息照相用光学元件、平面状光学元件中的任意一种。  

与现有的技术相比，本发明具有以下突出优点和效果：本发明既能够维持所生产的光学元件的形状的复制精度又能够提高生产性的光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法为目的，提高生产速度，增加工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

    为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。 

如图1所示，热压型光学薄片生产设备，包括第1加热辊筒A1、第2加热辊筒A5、第1冷却辊筒A2、第1加热压辊A3、第2加热压辊A6、第2冷却辊筒A4、放卷系统D1和收卷系统E1；

深压纹模具带B1，在表面上形成有光学元件的成型模子、悬挂于所述第1加热辊筒A5以及第1冷却辊筒A2上，并且与所述第1加热辊筒A5以及所述第1冷却辊筒A2的旋转一起在所述第1加热辊筒A5以及所述第1冷却辊筒A2的周围转动；

放卷系统D1，将树脂薄片供给至所述不锈钢带M1的表面上；

不锈钢带M1，在表面上形成有光学元件的成型模子，悬挂于所述第1加热压辊A3、所述第2加热压辊A6、所述第2冷却辊筒A4分别与所述深压纹模具带B1相接触的区域的一部分上被挤压于所述深压纹模具带B1上，并且与所述深压纹模具带B1的转动一起转动；

所述加热压辊的1个被设置于所述不锈钢带M1背离与所述深压纹模具带B1的地方，并且表面冷却。

所述不锈钢带M1与所述深压纹模具带B1背离的地方被冷却。

本发明光学薄片的生产方法，包括如下步骤：

装置动作工序，使表面上形成有光学元件的成形模子的不锈钢带M1转动并且加热转动的所述不锈钢带M1的规定区域，并且，在所述不锈钢带M1的所述规定区域的一部分上挤压表面上形成有光学元件的成形模子的深压纹模具带B1，使所述深压纹模具带B1与所述不锈钢带M1的转动一起转动并且冷却所述不锈钢带M1背离于所述深压纹模具带B1的地方；

供给工序，将树脂薄片供给至所述不锈钢带M1上的所述规定区域的表面上：

软化工序，利用所述不锈钢带M1和深压纹模具带B1的热，使所述树脂薄片软化：

形成工序，利用所述第2加热压辊A6的挤压力，将所述树脂薄片压接于所述不锈钢带M1以及所述深压纹模具带B1的表面上，将所述光学元件形成于所述树脂薄片的表面上：

冷却工序，在形成有所述光学元件的所述树脂薄片被挤压于所述深压纹模具带B1上的状态下，先通过隔热板8隔热，再由冷却系统9的冷却从而冷却所述树脂薄片上的深压纹模具带B1侧的表面，最后通过第1冷却辊筒A2与第2冷却辊筒A4之间的挤压冷却所述树脂薄片；

收料工序，将冷却后树脂薄片至少经过一个硅胶辊7，传送至收卷系统E1，通过收卷系统进行收卷即可。

根据这样的光学薄片的生产方法，因为流动性较好，所以成形性变得良好，能够减小所制造的光学薄片的厚度以及不均匀性，并能够维持光学薄片的精度。再有，因为能够降低形成工序中的挤压力，所以能够提高光学元件的成形精度。

根据这样的光学薄片的生产方法，能够将使所谓色调、光扩散性、透明性的光学性能发生变化的薄膜层叠于光学薄片上，另外，能够增大光学薄片的厚度。

通过以上所述，可根据本发明的热压型光学薄片生产设备以及光学薄片的生产方法，既能够维持所生产的光学薄片的精度又能够提高生产速度。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.热压型光学薄片生产设备，其特征在于：包括第1加热辊筒、第2加热辊筒、第1冷却辊筒、第1加热压辊、第2加热压辊、第2冷却辊筒、放卷系统和收卷系统；

深压纹模具带，在表面上形成有光学元件的成型模子、悬挂于所述第1加热辊筒以及第1冷却辊筒上，并且与所述第1加热辊筒以及所述第1冷却辊筒的旋转一起在所述第1加热辊筒以及所述第1冷却辊筒的周围转动；

放卷系统，将树脂薄片供给至所述不锈钢带的表面上；

不锈钢带，在表面上形成有光学元件的成型模子，悬挂于所述第1加热压辊、所述第2加热压辊、所述第2冷却辊筒分别与所述深压纹模具带相接触的区域的一部分上被挤压于所述深压纹模具带上，并且与所述深压纹模具带的转动一起转动；

所述加热压辊的1个被设置于所述不锈钢带背离与所述深压纹模具带的地方，并且表面冷却；

所述不锈钢带与所述深压纹模具带背离的地方被冷却。

2.根据权利要求1所述光学薄片的生产方法，包括如下步骤：

装置动作工序，使表面上形成有光学元件的成形模子的不锈钢带转动并且加热转动的所述不锈钢带的规定区域，并且，在所述不锈钢带的所述规定区域的一部分上挤压表面上形成有光学元件的成形模子的深压纹模具带，使所述深压纹模具带与所述不锈钢带的转动一起转动并且冷却所述不锈钢带背离于所述深压纹模具带的地方；

供给工序，将树脂薄片供给至所述不锈钢带上的所述规定区域的表面上；

软化工序，利用所述不锈钢带和深压纹模具带的热，使所述树脂薄片软化；

形成工序，利用所述第2加热压辊的挤压力，将所述树脂薄片压接于所述不锈钢带以及所述深压纹模具带的表面上，将所述光学元件形成于所述树脂薄片的表面上；

冷却工序，在形成有所述光学元件的所述树脂薄片被挤压于所述深压纹模具带上的状态下，先通过隔热板隔热，再由冷却系统的冷却从而冷却所述树脂薄片上的深压纹模具带侧的表面，最后通过第1冷却辊筒与第2冷却辊筒之间的挤压冷却所述树脂薄片；

收料工序，将冷却后树脂薄片至少经过一个硅胶辊，传送至收卷系统，通过收卷系统进行收卷即可。

3.根据权利要求2所述一种光学薄片的生产方法，其特征在于：所述合成树脂薄片的合成树脂可以由丙烯酸类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂、氯乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚烯烃类树脂、氟类树脂、环状烯烃类树脂、硅酮树脂、聚氨酯类树脂中的至少一个构成。

4.根据权利要求2所述光学薄片的生产方法，其特征在于：所述光学元件可以是角隅型棱镜、线性棱镜、双面凸透镜、折射型透镜、菲涅耳透镜、线性菲涅耳透镜、正交棱镜、全息照相用光学元件、平面状光学元件中的任意一种。

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