CN114728342A - 辊模具制造方法、辊模具制造装置、程序以及微透镜阵列 - Google Patents
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Abstract
辊模具制造装置(10)具备:信号生成部(15),基于从旋转编码器(11a)输出的信号,生成使切削刀(12)在与辊(1)的表面的规定的切削部位对应的位置沿辊(1)的径向往复移动的控制波形;以及控制部(16),按照控制波形,使切削刀(12)沿辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使切削工具用台(14)沿辊(1)的径向移动,所述切削工序以规定的切削深度切削一次或多次。控制部(16)以使切削工序中的切削深度比紧前的切削工序中的切削深度小的方式使切削工具用台(14)沿辊(1)的径向移动。信号生成部(15)生成多个切削孔的配置和深度中的至少一方随机的控制波形。
Description
技术领域
本申请主张2019年12月20日在日本申请的日本特愿2019-229890的优先权,为了参照于此引入该在先申请的公开整体。
本发明涉及辊模具制造方法、辊模具制造装置、程序以及微透镜阵列。
背景技术
二维地配置有许多微小透镜(微透镜)的微透镜阵列用于扩散板、扩散片或者平视显示器的屏幕等各种用途。作为以高批量生产性制造微透镜阵列的方法,有如下方法:将微透镜阵列的基准图案的反转形状的图案(以下,称为“转印用图案”)形成于模具表面,将形成于模具表面的转印用图案转印至涂布于基材上的树脂,使转印后的树脂固化。通过根据需要裁断固化后的树脂,能制造所期望的微透镜阵列。
在上述的方法中,通过使用在圆筒状或圆柱状的辊的表面形成有转印用图案的辊模具并使用辊对辊(Roll to Roll)方式,能以高批量生产性制造品质的均一性高的微透镜阵列。
作为制造上述辊模具的方法,有利用切削刀对圆筒状或圆柱状的辊的表面进行切削而在辊上形成转印用图案的方法(例如,参照专利文献1)。在对辊进行切削而形成转印用图案的情况下,有时因切削而在辊的表面产生被称为飞边的突起。已知利用产生了飞边的转印用图案进行的转印会转印与所期望的微透镜阵列图案不同的、包含飞边的形状,导致所制造的微透镜阵列的品质的劣化。已知特别是在转印用图案的凹凸的高低差超过20μm的情况下,产生的飞边对微透镜阵列的光学性能造成不良影响。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-13748号公报
发明内容
发明所要解决的问题
为了抑制上述的飞边的产生,有通过多次反复进行辊的切削来形成所期望的深度的切削孔的方法。在该方法中,通过逐渐减小对辊进行切削的切削深度,能抑制飞边的产生。但是,在该方法中,需要准确地对相同的切削部位多次进行切削,但以往没有对准确地对相同的切削部位多次进行切削的技术进行充分的研究。需要说明的是,在规则地配置有相同高度的多个微透镜的微透镜阵列中,有时在由微透镜阵列扩散的光产生与规则性相应的条纹图案。因此,特别要求多个微透镜的配置或者多个微透镜的高度随机的微透镜阵列以及能够制造这样的微透镜阵列的辊模具。
鉴于上述的问题点而完成的本发明的目的在于,提供制造准确地对规定的切削部位多次进行切削而形成有配置和深度中的至少一方随机的多个切削孔的辊模具的辊模具制造方法、辊模具制造装置以及程序、以及具备配置和高度中的至少一方随机的多个微透镜的微透镜阵列。
用于解决问题的方案
一个实施方式的辊模具制造方法是辊模具制造装置中的辊模具制造方法,所述辊模具制造装置具备:旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,所述辊模具制造方法包括:生成步骤,基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;以及切削步骤,按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,在所述切削步骤中,以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述生成步骤中,生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
一个实施方式的辊模具制造装置,具备:旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,所述辊模具制造装置具备:信号生成部,基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;以及控制部,按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,所述控制部以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,所述信号生成部生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
一个实施方式的程序,使辊模具制造装置的计算机执行生成处理和切削处理,所述辊模具制造装置具备:旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,所述生成处理基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;所述切削处理按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,在所述切削处理中,以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述生成处理中,生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
一个实施方式的微透镜阵列是使用通过上述辊模具制造方法制造出的辊模具而制造的、二维地配置有多个微透镜的微透镜阵列,其中,所述多个微透镜的配置和所述多个微透镜的高度中的至少一方是随机的。
发明效果
根据本发明,能提供制造准确地对规定的切削部位多次进行切削而形成有配置和深度中的至少一方随机的多个切削孔的辊模具的辊模具制造方法、辊模具制造装置以及程序、以及具备配置和高度中的至少一方随机的多个微透镜的微透镜阵列。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的辊模具制造装置的构成例的图。
图2A是从正面观察图1所示的切削刀的图。
图2B是从侧面观察图1所示的切削刀的图。
图3是用于对由图1所示的信号生成部实现的控制波形的生成进行说明的图。
图4是表示一般的辊模具中的切削孔的配置模式的一个例子的图。
图5是表示图1所示的辊模具制造装置中的切削孔的配置模式的一个例子的图。
图6是表示图1所示的辊模具制造装置的动作的一个例子的流程图。
图7是用于对图1所示的辊模具制造装置中的辊模具制造方法进行说明的流程图。
图8A是对切削规定次数后的辊的表面进行拍摄而得到的图。
图8B是对将图8A所示的辊进一步切削一次后的辊的表面进行拍摄而得到的图。
图9A是对实施例1的辊模具的表面进行拍摄而得到的图。
图9B是对使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列的表面进行拍摄而得到的图。
图10A是对实施例2的辊模具的表面进行拍摄而得到的图。
图10B是对使用实施例2的辊模具制造出的微透镜阵列的表面进行拍摄而得到的图。
图11是表示使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列的微透镜的高度的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本具体实施方式进行说明。各图中,相同的附图标记表示相同或同等的构成要素。
图1是表示本发明的一个实施方式的辊模具制造装置10的构成例的图。本实施方式的辊模具制造装置10是制造对圆筒状或圆柱状的辊1进行切削而形成有配置和深度中的至少一方随机的多个切削孔的辊模具的制造装置。
图1所示的辊模具制造装置10具备旋转装置11、切削刀12、PZT台13、切削工具用台14、信号生成部15、控制部16以及放大部17。
旋转装置11从轴向支承圆筒状或圆柱状的辊1,使辊1沿圆周方向旋转。辊1例如母材由SUS(Steel Use Stainless:不锈钢)等金属构成。对辊1的表面实施Ni-P或Cu等易切削性的镀覆。辊1不限于镀覆,也可以是纯铜或铝等易切削性的材料。旋转装置11具备旋转编码器11a。
旋转编码器11a将与辊1的旋转位置相应的信号输出至信号生成部15。与辊1的旋转位置相应的信号包括:每当辊1的旋转位置到达一次旋转中的规定的基准位置时被输出的触发信号,以及每当辊1旋转规定量时被输出的脉冲信号。
切削刀12是对辊1进行切削的切削工具。切削刀12例如由陶瓷刀片(ceramicchip)、金刚石刀片(diamond chip)或硬质合金刀片(carbide chip)等硬质材料构成。
PZT台13保持切削刀12。PZT台13具备PZT(锆钛酸铅)压电元件,PZT压电元件根据驱动信号的电压电平(voltage level)进行伸缩,由此使切削刀12沿辊1的径向往复移动。因此,切削刀12能够通过PZT台13沿辊1的径向往复移动。需要说明的是,驱动切削刀12的驱动单元不限于PZT压电元件。
图2A是从正面观察切削刀12的图。此外,图2B是从侧面观察切削刀12的图。
如图2A所示,切削刀12具有圆形状。切削刀12以切削刀12的正面朝向辊1的圆周方向的方式配置。如上所述,辊1沿圆周方向旋转。通过使切削刀12朝向该辊1并沿辊1的径向往复移动,切削刀12在外观上如图2B所示的虚线箭头那样呈半圆状移动,对辊1进行切削。通过由切削刀12进行的切削,在切削孔形成曲率与切削刀12的圆形部分的曲率相同的圆形状的底面部分。
再次参照图1,切削工具用台14保持PZT台13,沿切入轴方向(辊1的径向)和进给轴方向(辊1的轴向)移动。通过切削工具用台14移动,保持于切削工具用台14的PZT台13和切削刀12也沿切入轴方向和进给轴方向移动。一边使辊1旋转一边通过PZT台13使切削刀12沿辊1的径向往复移动而对辊1进行切削,并且通过使PZT台13沿辊1的轴向移动,能在辊1的整个面形成切削孔。
信号生成部15基于从旋转编码器11a输出的信号,生成表示切削刀12的移动模式的控制波形,所述控制波形使切削刀12在与辊1的表面的规定的切削部位对应的位置往复移动。参照图3对由信号生成部15实现的控制波形的生成进行说明。
如上所述,旋转编码器11a每当辊1的旋转位置到达一次旋转中的规定的基准位置时输出触发信号。具体而言,例如如图3所示,旋转编码器11a每当辊1的旋转位置到达一次旋转中的规定的基准位置时输出上升的脉冲状的信号作为触发信号。此外,如图3所示,旋转编码器11a每当辊1旋转规定量时输出上升的脉冲状的信号作为脉冲信号。旋转编码器11a例如每隔将辊1的一次旋转的量分割成144万份所得的旋转量输出上升的脉冲状的信号作为脉冲信号。
信号生成部15以触发信号的输出定时(触发信号上升的定时)为基准,对脉冲信号进行计数。然后,信号生成部15根据脉冲信号的计数数量生成控制波形。通过以触发信号的输出定时为基准对脉冲信号进行计数,能确定从规定的基准位置起的辊1的旋转位置。因此,通过根据以触发信号的输出定时为基准的脉冲信号的计数数量来生成控制波形,能准确地对辊1的规定的切削部位反复进行切削。
对由信号生成部15实现的控制波形的生成更详细地进行说明,信号生成部15生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置(二维的配置)以及多个切削孔的深度中的至少一方随机的控制波形。
图4是表示规则地配置有相同深度的多个切削孔的一般的辊模具中的切削孔的配置模式的一个例子的图。
如图4所示,考虑如下模式:一边和与其对置的另一边与轴向平行且其他两边相对于圆周方向倾斜30度左右的菱形沿轴向和圆周方向连续地配置。在一般的辊模具中,例如切削孔以各菱形的四个顶点为中心而配置。以与轴向平行的边的两端为中心的两个切削孔的一部分重叠。此外,以相对于圆周方向倾斜的边的两端为中心的两个切削孔的一部分重叠。若将以相对于圆周方向倾斜的边的两端为中心的两个切削孔的中心之间的轴向的距离设为Aμm,则沿圆周方向相邻的两个切削孔的中心间的距离例如为2√3*Aμm。此外,沿轴向相邻的两个切削孔的中心间的距离例如为2*Aμm。此外,以相对于圆周方向倾斜的边的两端为中心的两个切削孔的中心之间的距离例如为2*Aμm。此外,各切削孔的深度例如为20μm。
另一方面,在本实施方式中,如上所述,信号生成部15生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置以及多个切削孔的深度中的至少一方随机的控制波形。例如,信号生成部15可以生成如下控制波形:形成以使图5中的白圆点所示的基本模式中的各切削孔的中心沿图5中的黑圆点所示的圆周方向和轴向随机移动的点为中心的切削孔。信号生成部15可以生成各切削孔的配置保持基本模式的状态而各切削孔的深度随机的控制波形。信号生成部15也可以生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置、以及多个切削孔的深度随机的控制波形。
信号生成部15可以在使各切削孔的位置从基准模式沿辊1的圆周方向和轴向随机移动的情况下,例如基于随机数表决定圆周方向和轴向的移动量。此外,信号生成部15也可以在使各切削孔的深度变得随机的情况下,基于随机数表决定各切削孔的深度。
信号生成部15生成控制波形,所述控制波形按照参照图5说明的切削孔的配置模式在辊1形成切削孔。例如,在形成随机地在圆周方向和轴向上配置的多个切削孔的情况下,信号生成部15生成利用往复移动的切削刀12在与随机配置的各切削孔对应的位置对辊1进行切削的控制波形。此外,例如,在形成深度随机的多个切削孔的情况下,信号生成部15生成各切削位置处的切削刀12的往复移动的距离随机的控制波形。
再次参照图1,控制部16按照由信号生成部15生成的控制波形,使切削刀12沿辊1的径向往复移动而对辊1进行切削。具体而言,控制部16基于控制波形使切削刀12沿辊1的径向往复移动。而且,控制部16以多次进行切削工序的方式使切削工具用台14沿辊1的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的切削刀12以规定的切削深度对辊1的规定的切削部位进行一次或多次切削。由此,利用往复移动的切削刀12以规定的深度对辊1进行切削。各切削工序中的切削深度和切削次数例如预先输入至控制部16。控制部16生成驱动PZT台13的驱动信号,并输出至放大部17。
以通过以切削深度d1切削x次的切削工序和以切削深度d2切削y次的切削工序来形成切削孔的情况为例。在该情况下,控制部16按照控制波形驱动PZT台13,使切削刀12沿辊1的径向往复移动。然后,控制部16以利用往复移动的切削刀12以切削深度d1将辊1切削x次的方式,使切削工具用台14依次移动。接着,控制部16以利用往复移动的切削刀12以切削深度d2将辊1切削y次的方式,使切削工具用台14依次移动。
如上所述,例如,在形成随机地在圆周方向和轴向上配置的多个切削孔的情况下,信号生成部15生成利用往复移动的切削刀12在与随机配置的各切削孔对应的位置对辊1进行切削的控制波形。控制部16按照该控制波形驱动PZT台13,使切削刀12沿辊1的径向往复移动。而且,控制部16以利用往复移动的切削刀12切削在切削工序中确定的切削深度的方式,使切削工具用台14沿辊1的径向移动。由此,能形成随机地在辊1的圆周方向和轴向上配置的多个切削孔。
此外,例如,在形成深度随机的多个切削孔的情况下,信号生成部15生成各切削位置处的切削刀12的往复移动的距离随机的控制波形。控制部16按照该控制波形驱动PZT台13,使切削刀12沿辊1的径向以随机的距离往复移动。而且,控制部16以利用往复移动的切削刀12例如在规定的基准位置处切削在切削工序中确定的切削深度的方式,使切削工具用台14沿辊1的径向移动。由此,能形成深度随机的多个切削孔。
放大部17对从控制部16输出的驱动信号进行放大,并输出至PZT台13。通过放大后的驱动信号来驱动PZT台13,切削刀12沿辊1的径向往复移动,对辊1进行切削。
图6是表示本实施方式的辊模具制造装置10的动作的一个例子的流程图。
首先,将辊1载置于旋转装置11(步骤S101)。
接着,对辊1进行使辊1的表面的镀层平坦化的平面加工(步骤S102)。
接着,在切削工具用台14设置PZT台13(步骤S103)。
接着,在PZT台13设置切削刀12(步骤S104)。
接着,设定旋转装置11的旋转速度(步骤S105),旋转装置11以所设定的旋转速度使辊1的旋转开始(步骤S106)。
接着,将切削工具用台14的位置设定为进给轴方向的开始位置和切入轴方向的开始位置(步骤S107、S108),切削工具用台14开始驱动(步骤S109)。
按照由信号生成部15生成的控制波形,切削刀12沿辊1的径向往复移动,由此对辊1进行切削(步骤S110)。
切削工具用台14移动至进给轴方向的结束位置,多次反复进行以规定的切削深度对规定的切削部位进行切削的切削工序,由此切削孔的切削完成(步骤S111)。
在切削刀12产生磨耗而需要更换切削刀12的情况下,进行切削刀12的更换(步骤S112)和切削刀12的定位(步骤S113),之后,反复进行步骤S107至步骤S111的处理。
接着,参照图7所示的流程图对本实施方式的辊模具制造装置10中的辊模具制造方法进行说明。在图7中,特别对表示切削刀12的移动模式的控制波形的生成以及与控制波形相应的切削刀12的切削进行说明。
信号生成部15基于从旋转编码器11a输出的与辊1的旋转位置相应的信号,生成使切削刀12在与辊1的表面的规定的切削部位对应的位置沿辊1的径向往复移动的控制波形(步骤S201)。在此,信号生成部15生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置以及多个切削孔的深度中的至少一方随机的控制波形。
控制部16按照由信号生成部15生成的控制波形,使切削刀12沿辊1的径向往复移动。进而,控制部16以多次进行切削工序的方式使切削工具用台14沿辊1的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的切削刀12以规定的切削深度对辊1的规定的切削部位进行一次或多次切削(步骤S202)。具体而言,控制部16按照控制波形生成使切削刀12沿辊1的径向移动的PZT台13的驱动信号,并输出至放大部17。此外,控制部16以按预先决定的切削工序中的切削深度和次数对辊1进行切削的方式,使切削工具用台14沿辊1的径向移动。
如此,本实施方式的辊模具制造方法包括:生成步骤,基于从旋转编码器11a输出的信号,生成表示切削刀12的移动模式的控制波形,所述控制波形使切削刀12在与辊1的表面的规定的切削部位对应的位置沿辊1的径向往复移动;以及切削步骤,按照控制波形,使切削刀12沿辊1的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使切削工具用台14沿辊1的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的切削刀12以规定的切削深度对规定的切削部位进行一次或多次切削。在切削步骤中,以使切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式,使切削工具用台14沿辊1的径向移动。在生成步骤中,生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置以及多个切削孔的深度中的至少一方随机的控制波形。
基于从旋转编码器11a输出的信号生成控制波形,并基于控制波形控制切削刀12的往复移动来对辊1进行切削,由此能准确地对规定的切削部位进行切削。因此,即使多次反复进行以规定的切削深度切削一次或多次的切削工序,也能准确地对相同的切削部位进行切削,因此能制造准确地对规定的切削部位多次进行切削而形成有规定的深度的切削孔的辊模具。此外,越靠后的切削工序则越减小切削深度,由此能抑制由切削引起的飞边的产生。此外,通过生成多个切削孔的辊1的圆周方向和轴向的配置以及多个切削孔的深度中的至少一方随机的控制波形,能制造形成有配置和深度中的至少一方随机的多个切削孔的辊模具。
实施例
接着,列举实施例对本发明更具体地进行说明,但本发明不限于下述实施例。
(实施例1)
准备在SUS304的表面实施了Ni-P的镀覆的辊。辊的直径为130mm,辊的长度为250mm。
接着,将所准备的辊载置于本实施方式的辊模具装置,对辊表面的Ni-P镀层进行平面加工。对平面加工后的辊进行切削,形成切削孔。作为切削刀,使用顶端的半径为0.1mm、从正面观察为圆形状的由金刚石刀片构成的切削刀。辊的转速设为0.5min-1。辊的切削以切削深度5μm进行三次,以切削深度3μm进行一次,以切削深度1μm进行三次。即,在以切削深度5μm进行三次的切削工序(第一切削工序)之后,进行以比第一切削工序中的切削深度(5μm)小的切削深度3μm进行一次切削的切削工序(第二切削工序)。而且,在第二切削工序之后,进行以比第二切削工序中的切削深度(3μm)小的切削深度1μm进行三次切削的切削工序(第三切削工序)。通过上述第一至第三切削工序,在辊形成21μm(=5μm×3+3μm×1+1μm×3)的切削孔,从而制造出辊模具。此外,作为控制波形,使用多个切削孔的深度随机的控制波形。具体而言,作为控制波形,使用切削孔的深度在21μm±0.75μm的范围内随机的控制波形。
(实施例2)
在本实施例中,作为控制波形,使用多个切削孔的配置和深度随机的控制波形。具体而言,作为控制波形,使用多个切削孔的配置在相对于图4所示的基准模式(间距250μm)而言±5μm的范围内随机、并且多个切削孔的深度在21μm±3μm的范围内随机的控制波形。其他条件与实施例1相同。
接着,使用实施例1、2的辊模具来制造微透镜阵列。微透镜阵列如下制造。即,在由PET(Polyethyleneterephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成的基材上滴加未固化的丙烯酸系UV固化树脂,形成固化性树脂层。接着,将制造出的辊模具按压于所形成的固化性树脂层,在该状态下对固化性树脂层照射紫外线UV光,使固化性树脂层固化。在固化性树脂层固化后,从辊模具剥离固化后的固化性树脂层,制造出微透镜阵列。
接着,利用显微镜观察实施例1、2的辊模具的表面。此外,利用SEM(ScanningElectron Microscope:扫描电子显微镜)观察使用该辊模具制造出的微透镜阵列的表面。此外,利用激光显微镜测定在使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列形成的微透镜的高度。
图8A是利用显微镜拍摄将规定的切削部位切削规定次数后的辊的表面所得到的图。此外,图8B是利用显微镜拍摄将图8A所示的辊进一步切削一次后的辊的表面所得到的图。图8A、图8B中的拍摄倍率相同。
如图8A、图8B所示,可知通过反复进行切削,形成了直径和深度大的切削孔。
图9A、图10A分别是利用显微镜拍摄实施例1、2的辊模具的表面所得到的图。图9B、图10B分别是利用SEM拍摄使用实施例1、2的辊模具制造出的微透镜阵列的表面所得到的图。图11是利用激光显微镜测定使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列的微透镜的高度的图。
如图9A所示,在实施例1的辊模具中,形成有俯视为六边形的切削孔无间隙地配置的、所谓的蜂窝结构的多个切削孔。此外,如图10A所示,在实施例2的辊模具中,形成有随机地配置的多个切削孔。如图9A、图10A所示,在实施例1的辊模具和实施例2的辊模具中均未产生飞边。
如图9B所示,在使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列中,形成有蜂窝结构的多个微透镜。但是,如图11所示,各微透镜的高度不均匀,是随机的。如图10B所示,在使用实施例2的辊模具制造出的微透镜阵列中,形成有随机地配置的多个微透镜。在实施例2的微透镜阵列中,各微透镜的高度也不均匀,是随机的。如图9B、图10B所示,在使用实施例1的辊模具制造出的微透镜阵列和使用实施例2的辊模具制造出的微透镜阵列中均未形成与飞边对应的结构。
信号生成部15和控制部16例如由具备存储器和处理器的计算机构成。在信号生成部15和控制部16由计算机构成的情况下,信号生成部15和控制部16通过处理器读出并执行存储于存储器的本实施方式的程序来实现。
此外,记述了实现信号生成部15和控制部16的各功能的处理内容的程序也可以记录在计算机可读取的记录介质中。若使用这样的记录介质,则能够将程序安装于计算机。在此,记录有程序的记录介质也可以是非暂时性记录介质。非暂时性记录介质没有特别限定,例如可以是CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory:只读存储光盘)或DVD-ROM(Digital Video Disc Read-Only Memory:数字视盘只读存储器)等记录介质。
本发明并不限定于在上述的各实施方式中特定的构成,在不脱离权利要求书所记载的发明的主旨的范围内可以进行各种变形。例如,各构成部等所包含的功能等能够以在逻辑上不矛盾的方式进行再配置,能够将多个构成部等组合为一个或者进行分割。
附图标记说明
10:辊模具制造装置;11:旋转装置;11a:旋转编码器;12:切削刀;13:PZT台;14:切削工具用台;15:信号生成部;16:控制部;17:放大部。
Claims (5)
1.一种辊模具制造方法,是辊模具制造装置中的辊模具制造方法,
所述辊模具制造装置具备:
旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及
切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,
所述辊模具制造方法包括:
生成步骤,基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;以及
切削步骤,按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,
在所述切削步骤中,以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,
在所述生成步骤中,生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
2.根据权利要求1所述的辊模具制造方法,其中,
与所述辊的旋转位置相应的信号包括:
触发信号,每当所述辊的旋转位置到达一次旋转中的规定的基准位置时被输出;以及
脉冲信号,每当所述辊旋转规定量时被输出,
在所述生成步骤中,以所述触发信号的输出定时为基准对所述脉冲信号进行计数,根据所述脉冲信号的计数数量生成所述控制波形。
3.一种辊模具制造装置,具备:
旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及
切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,
所述辊模具制造装置具备:
信号生成部,基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;以及
控制部,按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,
所述控制部以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,
所述信号生成部生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
4.一种程序,使辊模具制造装置的计算机执行生成处理和切削处理,
所述辊模具制造装置具备:
旋转装置,使圆筒状或圆柱状的辊沿圆周方向旋转,具备输出与所述辊的旋转位置相应的信号的旋转编码器;以及
切削工具用台,保持能够沿所述辊的径向往复移动的切削刀,并能够沿所述辊的径向移动,
所述生成处理基于从所述旋转编码器输出的信号,生成表示所述切削刀的移动模式的控制波形,所述控制波形使所述切削刀在与所述辊的表面的规定的切削部位对应的位置沿所述辊的径向往复移动;
所述切削处理按照所述控制波形,使所述切削刀沿所述辊的径向往复移动,以多次进行切削工序的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,在所述切削工序中,利用往复移动的所述切削刀以规定的切削深度对所述规定的切削部位进行一次或多次切削,
在所述切削处理中,以使所述切削工序中的切削深度比该切削工序的紧前的切削工序中的切削深度小的方式使所述切削工具用台沿所述辊的径向移动,
在所述生成处理中,生成多个切削孔的所述辊的圆周方向和轴向的配置以及所述多个切削孔的深度中的至少一方随机的所述控制波形。
5.一种微透镜阵列,是使用通过权利要求1所述的辊模具制造方法制造出的辊模具而制造的、二维地配置有多个微透镜的微透镜阵列,其中,
所述多个微透镜的配置和所述多个微透镜的高度中的至少一方是随机的。
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