DE19846879A1 - Form für Linsen, Verfahren zur Herstellung derartiger Formen und Verfahren zur Herstellung von Linsen - Google Patents
Form für Linsen, Verfahren zur Herstellung derartiger Formen und Verfahren zur Herstellung von LinsenInfo
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Abstract
Form zum Herstellen von Linsen, wie z. B. Linsen einer Mikrolinsenanordnung oder Lentikularlinsen. Die Form weist eine erste Metallschicht, eine isolierende Schicht, die mehrere Öffnungen aufweist, und eine zweite Metallschicht auf, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist. Die isolierende Schicht wird auf der ersten Metallschicht geformt und die zweite Metallschicht wird auf der isolierenden Schicht durch Elektroplattieren gebildet. Abgelagertes Metall erstreckt sich von den freigelegten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die Öffnungen der isolierenden Schicht und bedeckt die isolierende Schicht. Die zweite Metallschicht weist dadurch konvexe Oberflächenabschnitte auf, die zu der Form herzustellender Linsen konform sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Form für Linsen und
ein Verfahren zu deren Herstellung und ein Verfahren zur Her
stellung von Linsen.
Eine Mikrolinsenanordnung ist aus winzigen Mikrolinsen aufge
baut, die in einer ein- oder zweidimensionalen Anordnung ange
ordnet sind. Eine Lentikularlinse ist aus mehreren halbzylin
drischen Linsenelementen konfiguriert, die in einer eindimen
sionalen Anordnung angeordneten sind. Die Mikrolinsenanord
nung und die Lentikularlinsen finden breite Anwendung für
vielfältige optische Vorrichtungen und Anzeigen. Im Falle, wo
eine Mikrolinsenanordnung in einer Flüssigkristallanzeige
verwendet wird, zum Beispiel als Kondensatorelemente, kann
Licht wirkungsvoll auf die Pixel fokussiert werden, so daß die
Lichtnutzungsrate verbessert ist und eine helle Anzeige er
reicht werden kann. Auf dem Gebiet des optischen Fernmeldewe
sens wird die Mikrolinsenanordnung für die Integration von
optischen Zusammenschaltungen verwendet.
Eine Mikrolinsenanordnung wird hergestellt durch (a) ein Ver
fahren, in dem winzige konkave Oberflächenabschnitte oder
konvexe Oberflächenabschnitte in eine transparenten Platte
durch Fotolithografie oder Ätzen geformt werden, und (b) ein
Verfahren zum plastischen Formen, das eine Form für eine Mi
krolinsenanordnung verwendet. Bei dem früheren Herstellungs
verfahren verzehren Fotolithografie und Ätzen eine beträchtli
che Zeit, was zu einem niedrigen Herstellungswirkungsgrad
führt. Auch ist es schwierig, eine Mikrolinsenanordnung mit
Mikrolinsen herzustellen, die miteinander ohne Spalten verbun
den sind. Es ist auch schwierig, die optischen Kennlinien
einer einzelnen Mikrolinse lokal in einer Mikrolinsenanordnung
zu wechseln.
Das letztere Herstellungsverfahren wird verwendet, um eine
Mikrolinsenanordnung mit vergleichbarer Leichtigkeit durch
plastisches Formen mit Hilfe einer Mikrolinsenanordnungs-Form
herzustellen. In diesem Fall jedoch ist es notwendig, eine
Mikrolinsenanordnungs-Form zuerst herzustellen. Eine Mikro
linsenanordnungs-Form kann, sobald, einmal hergestellt, wie
derholt gebraucht werden. Die Herstellung einer Mikrolinsen
anordnungs-Form ist zum Beispiel in den japanischen Offenle
gungsschriften (Kokai) Nr. 61-67526 und Nr. 2-37334 offenbart.
Bei der in JP-A-61-67526 offenbarten Technik werden mehrere
flache Metallabschnitte mit derselben Anordnung wie Mikrolin
sen auf einem Substrat durch Galvanisieren geformt und die
Metallabschnitte werden in einer runden Form erhitzt und ge
schmolzen, um dadurch eine Mikrolinsenanordnungs-Form herzu
stellen. Entsprechend JP-A-2-37334 wird andererseits die
Substratsoberfläche maschinell bearbeitet, um mehrere pyrami
denförmig geformte Abschnitte zu haben, und die Oberfläche,
die die pyramidenförmigen geformten Abschnitte hat, wird meh
reren Galvanisierungsdurchgängen unterzogen, so daß die pyra
midenförmigen Formen fortschreitend gerundet werden, um da
durch eine Mikrolinsenanordnungs-Form herzustellen.
Beim Galvanisieren wird eine Überzugschicht im allgemeinen mit
einer im wesentlichen einförmigen Dicke geformt. In der
JP-A-61-67526 ist deshalb der Metallabschnitt flach, der auf dem
Substrat durch Galvanisieren geformt wird, und seine direkte
Form kann nicht als eine Mikrolinsen-Form verwendet werden.
Deshalb ist es notwendig, den flachen Metallabschnitt in einer
runden Form zu erhitzen und zu schmelzen, um eine gewünschte
Form der Linse zu produzieren. Bei diesem Herstellungsverfah
ren jedoch nimmt ein Metall normalerweise eine sphärische Form
an, wenn es erhitzt und gerundet wird, und es ist schwierig,
zu einer gewünschten Linsenform zu gelangen.
Bei der in der JP-A-2-37334 offenbarten Technik wird anderer
seits die Oberfläche, die pyramidenförmig geformte Abschnitte
hat, mehreren Galvanisierungsdurchgängen unterzogen, um eine
runde Linsenform zu produzieren, aber dieses Verfahren ist
auch nicht in der Lage, eine gewünschte Form der Linse zu
produzieren. Das Problem in diesem Fall ist, daß mehrere der
Galvanisierungsdurchgänge unter genau kontrollierten Bedingun
gen durchgeführt werden müssen.
Eine Lentikularlinsen-Form ist bisher durch maschinelle Bear
beitung, Mahlen oder Metallformen hergestellt worden. Bei
diesen Verfahren jedoch ist es schwierig, genau eine ge
wünschte Form der Lentikularlinse zu produzieren. Ein anderes
Problem ist die Zeit, die für das Herstellen einer Lentikular
linse in der Form der Anordnung erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Form für Lin
sen zur Verfügung zu stellen, die leicht und genau hergestellt
werden kann, und eine Verfahren zur Herstellung solcher Formen
zu schaffen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren dafür
zur Verfügung zu stellen, Linsen mit Hilfe der oben erwähnten
Form herzustellen.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Form für Lin
sen zur Verführung gestellt, die eine erste Metallschicht, eine
isolierende Schicht, die die erste Metallschicht abdeckt und
mehrere Öffnungen aufweist, und eine zweite Metallschicht, die
konvexe Oberflächenabschnitte hat, die sich von der ersten
Metallschicht durch die Öffnungen erstrecken, um die isolie
rende Schicht abzudecken, aufweist.
Nach dieser Erfindung, kann die oben beschriebene Form für
Linsen durch ein Verfahren hergestellt werden, das folgende
Schritte aufweist: Formen einer isolierenden Schicht auf der
ersten Metallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen
aufweist, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht gezeigt
sind; Formen durch Metallbeschichtung einer zweiten Metall
schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte hat, die sich von
den freiliegenden Abschnitten der ersten Metallschicht durch
die Öffnungen erstrecken, um die isolierende Schicht
abzudecken.
Bei diesem Herstellungsverfahren kann die erste Metallschicht
eine Metallplatte oder eine Metallschicht sein, die auf einem
isolierenden Substrat geformt ist. Die isolierende Schicht,
die Öffnungen hat, wird geformt, um die erste Metallschicht zu
bedecken. Die erste Metallschicht wird durch die Öffnungen
der isolierenden Schicht gezeigt. Zur Zeit der Elektrobe
schichtung wird beispielsweise ein Beschichtungsmetall (zweite
Metallschicht) an den Abschnitten der ersten Metallschicht
abgelagert, die durch die Öffnungen freigelegt wird, und er
streckt sich von der ersten Metallschicht in die Öffnungen der
isolierenden Schicht. Die Querschnittsfläche der Öffnungen
der isolierenden Schicht ist kleiner als die der herzustellen
den Linse. Das Beschichtungsmetall, das das obere Ende der
Öffnungen der isolierenden Schicht erreicht hat, erstreckt
sich über und bedeckt die Oberflächenabschnitte der isolieren
den Schicht. Das Beschichtungsmetall, das sich auf diese Art
über der isolierenden Schicht erstreckt, erhebt sich im we
sentlichen bis zu der Höhe der jeweiligen Öffnungen, während
es sich gleichzeitig dementsprechend um die Öffnungen herum
verdünnt. Insbesondere ist das Beschichtungsmetall so ge
formt, um konvexe Oberflächenabschnitte zu haben, die bei
spielsweise der Form von Mikrolinsen und Elementen einer Len
tikularlinse entsprechen.
Auch liefert die Erfindung ein Verfahren dafür, eine Linse
herzustellen, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Linse
mit Hilfe der Form für Linsen geformt wird, die konvexe Ober
flächenabschnitte haben und durch das oben erwähnten Herstel
lungsverfahren hergestellt sind.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung
der bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die begleiten
den Zeichnungen offensichtlicher, in welchen:
Fig. 1A bis 1C Ansichten sind, die ein Verfahren dafür erläu
tern, eine Form für eine Mikrolinsenanordnung entsprechend der
ersten Ausführungsform der Erfindung herzustellen;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Struktur einschließ
lich der isolierenden Schicht aus Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht der Form für
eine Mikrolinsenanordnung ist, die entsprechend dem Herstel
lungsverfahren aus Fig. 1 hergestellt ist;
Fig. 4A eine Draufsicht auf die Form für eine entsprechend dem
Herstellungsverfahren aus Fig. 1 hergestellten Mikrolinsenan
ordnung ist;
Fig. 4B eine Querschnittsansicht der Form ist;
Fig. 4C eine andere Querschnittsansicht des Form ist;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel dafür
erläutert, eine zweite Form mit Hilfe einer Form für ein Mi
krolinsenanordnung zu formen, die konvexe Oberflächenabschnit
te hat;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht ist, die ein Beispiel dafür
erläutert, eine Mikrolinsenanordnung mit Hilfe der zweiten
Form aus Fig. 5 zu formen;
Fig. 7A bis 7D Ansichten sind, die ein Beispiel dafür erläu
tern, eine dritte Form mit Hilfe einer Form für eine Mikrolin
senanordnung zu formen, die konvexe Oberflächenabschnitte hat,
und eine Mikrolinsenanordnung mit Hilfe der dritten Form zu
formen;
Fig. 8A bis 8C Ansichten sind, die ein Verfahren dafür erläu
tern, eine Form für eine Mikrolinsenanordnung entsprechend der
zweiten Ausführungsform der Erfindung herzustellen;
Fig. 9 eine Perspektivische Ansicht ist, die eine Struktur
einschließlich der isolierenden Schicht von Fig. 8A bis 8C
erläutert;
Fig. 10 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für eine Mikrolin
senanordnung ist, die nach dem Herstellungsverfahren aus Fig.
8A bis 8C hergestellt ist;
Fig. 11A bis 11E Ansichten sind, die einen Teil der Schritte
für ein Verfahren zum Herstellen einer Form für eine Mikrolin
senanordnung entsprechend der dritten Ausführungsform der
Erfindung erläutern;
Fig. 12A bis 12C Ansichten sind, die die Schritte nach dem
Schritt von Fig. 11E erläutern;
Fig. 13 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für eine exzentri
sche Mikrolinsenanordnung erläutert;
Fig. 14A bis 14D Ansichten sind, die ein Verfahren dafür er
läutern, eine Form für eine Mikrolinsenanordnung entsprechend
der vierten Ausführungsform der Erfindung herzustellen;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht der gitterartigen Wände
und Öffnungen von Fig. 14A bis 14D ist;
Fig. 16 eine Ansicht ist, die ein Beispiel mit Hilfe einer
Mikrolinsenanordnung mit einem Flüssigkristallpanel erläutert;
Fig. 17 eine Ansicht ist, die ein anderes Beispiel mit Hilfe
einer Mikrolinsenanordnung mit einem Flüssigkristallpanel
erläutert;
Fig. 18 eine perspektivische Ansicht ist, die die Beziehung
zwischen einer Mikrolinsenanordnung und den Pixeln eines Flüs
sigkristallpanel erläutert;
Fig. 19 eine Draufsicht ist, die die Beziehung zwischen der
Mikrolinsenanordnung und den Pixeln des Flüssigkristallpanels
aus Fig. 18 erläutert;
Fig. 20 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für eine für die
Konfiguration der Fig. 19 geeignete Mikrolinsenanordnung er
läutert;
Fig. 21A bis 21C Ansichten sind, die ein Verfahren dafür er
läutern, eine Form für eine Lentikularlinse entsprechend der
fünften Ausführungsform der Erfindung herzustellen;
Fig. 22A bis 22D Ansichten sind, die ein modifiziertes Bei
spiel für ein Verfahren dafür erläutern, eine Form für eine
Lentikularlinse herzustellen;
Fig. 23A und 23B Ansichten sind, die ein Beispiel dafür erläu
tern, eine zweite Form mit Hilfe einer Form für eine Lentiku
larlinse zu formen, die konvexe Oberflächenabschnitte hat;
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine
mit Hilfe der in Fig. 23A und 23B geformten zweiten Form ge
formten Lentikularlinse ist;
Fig. 25A bis 25D Ansichten sind, die ein Beispiel dafür erläu
tern, eine dritte Form mit Hilfe der Form für eine Lentikular
linse zu formen; und
Fig. 26 eine Ansicht ist, die ein Beispiel für eine mit Hilfe
der in Fig. 25A bis 25D geformten dritten Form geformten Len
tikularlinse erläutert.
Fig. 1A bis 1C sind Ansichten, die ein Verfahren dafür
erläutern, eine Form für eine Mikrolinsenanordnung entspre
chend der ersten Ausführungsform der Erfindung herzustellen.
In Fig. 1A ist eine erste Metallschicht 12 auf einem isolie
renden Substrat 10 geformt. Die erste Metallschicht 12 kann
aus einem einzelnen Metall, einer Legierung oder einer Viel
falt von Multilayered Metallen hergestellt sein, wobei die
Verträglichkeit mit einem Metall, das anschließend beschichtet
wird, berücksichtigt wird. Weiter ist eine isolierende
Schicht 14 in Fig. 1A auf der ersten Metallschicht 12 geformt.
Die isolierende Schicht 14 hat Öffnungen 16, an welchen Ab
schnitte 12a der ersten Metallschicht 12 freigelegt sind.
Die isolierende Schicht 14 besteht aus einem Photoresist.
Insbesondere kann die isolierende Schicht 14 durch Auftragen
des Photolacks auf die erste Metallschicht 12, Belichten mit
einer Maske und Entwickeln und selektiven Entfernen der Ab
schnitte, die den Öffnungen 16 entsprechen, erhalten werden.
Als eine Alternative, können die Öffnungen 16 der isolierenden
Schicht 14 durch reaktives Ätzen mit Hilfe von Silikonharz
oder Polyamid gebildet werden. Als eine andere Alternative
können die Öffnungen 16 mit einem mechanischen Mittel, wie
z. B. einem Locher gebildet werden.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur
einschließlich der isolierenden Schicht 14 mit den Öffnungen
16 erläutert. Die Öffnungen 16 sind in derselben Anordnung,
wie die zu bildenden Mikrolinsen angeordnet. Die Größe jeder
Öffnung 16 ist kleiner als die Größe der zu bildenden Mikro
linsen.
In Fig. 1B wird Galvanisieren oder Elektrobeschichten mit
Hilfe der Abschnitte 12a der ersten Metallschicht 12, die von
den Öffnungen 16 freigelegt sind, als eine Elektrode durchge
führt. Als Folge des Galvanisierens wird ein Beschichtungsme
tall (zweite Metallschicht) 18 an Abschnitten 12a der ersten
Metallschicht 12 abgelagert, die von den Öffnungen 16 der
isolierenden Schicht 14 freigelegt sind. Das Beschichtungsme
tall 18 erstreckt sich von den Abschnitten 12a der ersten
Metallschicht 12 in die Öffnungen 16 der isolierenden Schicht
14 und nach dem Erreichen der oberen Enden der Öffnungen 16
der isolierenden Schicht 14 erstreckt es sich über die Ober
fläche der isolierenden Schicht 14 von den zentralen Abschnit
ten der oberen Enden der Öffnungen 16.
Wie in Fig. 1C gezeigt, erhebt sich das Beschichtungsmetall
18, das sich über die isolierende Schicht 14 erstreckt, am
meisten an Positionen über den Zentren der oberen Enden der
Öffnungen 16 und verdünnt sich von den Zentren der oberen
Enden der Öffnungen 16 weg. Folglich formt das Beschichtungs
metall 18 einen konvexen Oberflächenabschnitt 18a, der einer
Mikrolinse für jede Öffnung 16 der isolierenden Schicht 14
entspricht. Auf diese Weise, wird eine Form 20 für eine Mikro
linsenanordnung (hierin als Mikrolinsenanordnungs-Form be
zeichnet) geformt.
Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht der auf
diese Weise geformten Mikrolinsenanordnungs-Form 20. Das
Beschichtungsmetall 18 ist zu solch einem Ausmaß geformt, daß
die Lücke zwischen zwei anstoßenden konvexen Oberflächenab
schnitten 18a verschwindet.
Fig. 4A ist eine Aufnahme der auf diese Weise geformten Mi
krolinsenanordnungs-Form 20. In Fig. 4A ist jeder konvexe
Oberflächenabschnitt 18a zum Formen einer Einheit der Mikro
linsen in einem viereckigen Bereich von a × a geformt, wobei a
70 µm in dieser Ausführungsform ist. Unter dieser Bedingung
ist der Durchmesser der Öffnungen 16 der isolierenden Schicht
14 10 µm.
Fig. 4B ist eine Ansicht, die zeigt, daß die horizontal oder
senkrecht anstoßenden konvexen Oberflächenabschnitt 18a in
Fig. 4A gerade zum Berührungspunkt miteinander gewachsen sind.
Jeder konvexe Oberflächenabschnitt 18a wächst in eine
halbsphärische Form, die einen Radius "r" über das Zentrum des
oberen Endes der Öffnung 16 hat. Fig. 4C zeigt den Zustand des
Beschichtungsmetalls 18, das weiter als der in Fig. 4B gestri
chelt gezeigte Zustand gewachsen ist. Unter diesem Zustand
sind die diagonal anstoßenden konvexen Oberflächenabschnitte
18a in Fig. 4A auch in Kontakt miteinander, so daß all die
konvexen Oberflächenabschnitte 18a miteinander ohne jede Lücke
verbunden sind. In Fig. 4C, wo horizontal oder senkrecht
anstoßende konvexe Oberflächen 18a gezeigt sind, sind die
beschichteten Abschnitte 18b zwischen anstoßenden konvexen
Oberflächenabschnitten 18a einer mit dem anderen vereint, so
daß der periphere Abschnitt jedes konvexen Oberflächenab
schnitts 18a nicht-sphärisch werden kann. Auf diese Weise
wird die Mikrolinsenanordnungs-Form 20 geformt.
Es ist möglich, eine Mikrolinsenanordnung mit Hilfe dieser
Mikrolinsenanordnungs-Form 20 durch Harzformen herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, daß die
Mikrolinsenanordnungs-Form 20, die für eine Mikrolinsenanord
nung mit gewünschter optischer Leistung geeignet ist, durch
geeignetes einstellen der Galvanisierungsbedingungen produ
ziert werden kann. Jedoch wird eine konkave Mikrolinsenanord
nung hergestellt, wenn die Mikrolinsenanordnungs-Form 20, die
konvexe Oberflächenabschnitte hat, direkt verwendet wird.
Mit der Zunahme der Größe der Öffnungen (Elektroden) 16, ver
glichen mit der Größe einer Einheitsmikrolinse, vergrößert
sich der Betrag des abgelagerten Metalls und es ist deshalb
schwierig, einen glatten konvexen Oberflächenabschnitt zu
formen. Deshalb ist eine Öffnung, ausreichend kleiner als der
Durchmesser einer Einheitsmikrolinse, wünschenswert. Insbe
sondere ist eine kreisförmige Öffnung, die einen Durchmesser
von mehreren um bis zu zehn und mehreren µm hat, vorzuziehen.
Die Ablagerung von Metall entwickelt sich von dem Zentrum
jeder Öffnung 16 aus, so daß der Krümmungsradius der Einheits
mikrolinse im wesentlichen gleich der Höhe des konvexen Ober
flächenabschnitts ist, d. h. der Dicke des abgelagerten Me
talls. Entsprechend dem oben erwähnten Verfahren kann eine
Mikrolinsenanordnungs-Form ohne Lücken produziert werden. Im
Fall, wo eine Mikrolinsenanordnung für ein Flüssigkristallpaneel
verwendet wird, tritt Lichtleckage auf, wenn zwischen Ein
heitsmikrolinsen Lücken existieren, und der optische Verwen
dungswirkungsgrad ist reduziert. Die Mikrolinsen werden des
halb vorzugsweise eng zueinander ohne Lücken angeordnet.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel dafür, eine zweite Form 22 zu for
men, die eine Mikrolinsenanordnungs-Form 20 verwendet, die
konvexe Oberflächenabschnitte 18a hat. Insbesondere wird
Galvanisieren mit Hilfe der Mikrolinsenanordnungs-Form 20
durchgeführt, um dadurch eine zweite Form 22 zu formen, die
konkave Oberflächenabschnitte hat. Das Material zum Galvani
sieren, das für das Herstellen der zweiten Form 22 verwendet
wird, ist am vorteilhaftesten verschieden von dem für das
Herstellen der Mikrolinsenanordnungs-Form 20, so daß die zwei
te Form 22 leicht aus der Mikrolinsenanordnungs-Form 20 ent
fernt werden kann. Solange die zweite Form 22 von der Mikro
linsenanordnung 20 getrennt werden kann, kann jedoch das Mate
rial zum Galvanisieren, das die zweite Form 22 bildet, das
gleiche wie das für das Herstellen der Mikrolinsenanordnungs-
Form sein.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel dafür, eine Mikrolinsenanordnung 26
zu formen, wobei die sich in Fig. 5 gebildete zweite Form 22
verwendet wird. Die Mikrolinsenanordnung 26 wird durch Harz
gießen geformt. Dadurch ist es möglich, eine Mikrolinsenan
ordnung 26 mit konvexen Mikrolinsen als Komponentenelemente zu
erhalten. Übrigens kann die zweite Form 22 an einem entspre
chenden Substrat 24 angebracht sein.
Fig. 7A bis 7D zeigen ein Beispiel dafür, eine dritte Form
zu formen, die die Mikrolinsenanordnungs-Form 20 mit den kon
vexen Oberflächenabschnitten 18a verwendet, und dann eine
Mikrolinsenanordnung zu formen. Wie in Fig. 7A gezeigt, wird
das Harzformen mit Hilfe der Mikrolinsenanordnungs-Form 20
bewirkt, um die zweite Form 22a dadurch zu formen, die konkave
Oberflächenabschnitte hat. Die zweite Form 22a kann alterna
tiv beim Galvanisieren gebildet werden. Dann ist die zweite
Form 22a an einem entsprechenden Substrat 24a angebracht.
Fig. 7B zeigt die zweite Form 22a in dieser Weise geformt.
Fig. 7C zeigt die Art, in der die dritte Form 28, die konvexe
Oberflächenabschnitte hat, durch das Galvanisierungsverfahren
mit Hilfe der zweiten Form 22a, die konkave Oberflächenab
schnitte aufweist, geformt wird. Fig. 7D zeigt die Art, in
welch eine Mikrolinsenanordnung 32 durch Harzgießen produziert
wird, wobei die dritte Form 28 mit konvexen Oberflächenab
schnitten verwendet wird. Diese Mikrolinsenanordnung 32 umfaßt
mehrere konkave Mikrolinsen. Solch eine Mikrolinse kann als
eine Kondensatorlinse beispielsweise für das Verdichten des
Lichtes in einem Glasfaserübertragungssystem verwendet werden.
Alternativ kann die Mikrolinse als eine Komposit-Linse verwen
det werden, bei der Harz in die konkaven Oberflächenabschnitte
gefüllt ist. Die dritte Form 28 kann an einem entsprechenden
Substrat 30 angebracht sein.
Fig. 8A bis 8C zeigen eine Verfahren dafür, eine Mikrolin
senanordnungs-Form 34 entsprechend der zweiten Ausführungsform
der Erfindung herzustellen. Fig. 9 ist eine perspektivische
Ansicht, die eine Struktur einschließlich einer isolierenden
Schicht 14 mit Öffnungen 16 zeigt. Fig. 10 zeigt eine exzen
trische Mikrolinsenanordnung 36, die durch Verwendung der
Mikrolinsenanordnungs-Form 34 erhalten wurde.
In Fig. 10 umfaßt die Mikrolinsenanordnung 36 mehrere recht
eckige Mikrolinsen, die an Teilungen "c" in der Querrichtung und
an Teilungen "d" in der Längsrichtung angeordnet sind. Die
Teilung "c" in der Querrichtung ist verschieden von der Tei
lung "d" in der Längsrichtung. Die Höhe "e" der Einheitsmi
krolinse, wie im diagonalen Querschnitt betrachtet, ist nicht
gleich der Höhe "f", wie im längslaufenden Querschnitt be
trachtet.
In Fig. 8A ist eine erste Metallschicht 12 auf einem isolie
renden Substrat 10 geformt, und eine isolierende Schicht 14,
die Öffnungen 16 hat, ist auf der ersten Metallschicht 12
geformt. Wie in Fig. 8A und Fig. 9 gezeigt, ist die Größe
jeder Öffnung 16 beträchtlich kleiner, als die Größe der zu
bildenden Mikrolinsen, und zwei Öffnungen 16, die in der Nähe
voneinander angeordnet sind, werden für das Formen einer Ein
heitsmikrolinse verwendet. Derartige Öffnungen 16 sind als ein
Paar in der Nähe voneinander angeordnet. Die zwei Öffnungen
16, die ein Paar bilden, sind entlang der langen Seite eines
Rechtecks angeordnet in welchem die Einheitsmikrolinsen aus
Fig. 10 geformt werden. Der Abstand "c" zwischen der geraden
Linie, die durch die zwei Öffnungen 16 geht, die ein Paar
bilden, und der anstoßenden geraden Linienparallelen zur er
sten geraden Linie entspricht der QuerTeilung "c" aus Fig. 10.
Auch der Abstand "d" zwischen der geraden Linie, die die Zen
tren von den zwei Öffnungen 16 verbindet, die ein Paar bilden,
ist gleich der längslaufenden Teilung "d" der zu bildenden
Mikrolinsenanordnung 36.
In Fig. 8B wird das Galvanisieren mit Hilfe von Abschnitten
der ersten Metallschicht als eine Elektrode durchgeführt, die
aus den Öffnungen 16 freigelegt sind. Sobald das Galvanisieren
durchgeführt worden ist, ist ein Beschichtungsmetall (zweite
Metallschicht) 18 auf den Abschnitten der von den Öffnungen 16
der isolierenden Schicht 14 freigelegten ersten Metallschicht
12 abgelagert. Das auf diese Art abgelagerte Beschichtungsme
tall erstreckt sich von der ersten Metallschicht 12 durch die
Öffnungen 16 der isolierenden Schicht 14 derart, um die iso
lierende Schicht 14 abzudecken, wodurch konvexe Oberflächenbe
reiche 18c gebildet werden.
Wie in Fig. 18C gezeigt, erstrecken sich die konvexen Oberflä
chenabschnitte 18c des Beschichtungsmetalls 18, um die isolie
rende Schicht 14 in fortschreitend wachsender Dicke zu be
decken. Zwei konvexe Oberflächenabschnitte 18c vereinen sich
miteinander in einem einzelnen konvexen Oberflächenabschnitt
18a. Der konvexe Oberflächenanabschnitt 18a ist länger ent
lang der geraden Linie und geht durch die zwei Öffnungen 16,
die ein Paar bilden, und kürzer entlang der geraden Linien
senkrechten zur ersten geraden Linie. Auf diese Art wird die
Einheitsmikrolinse in einem in Fig. 10 gezeigten rechteckigen
Bereich geformt.
Die Ablagerung vom Beschichtungsmetall 18 stammt von den Elek
trodenabschnitten (Öffnungen 16). Zwei benachbarte Paare von
Elektrodenabschnitten, die zwei Mikrolinsen entsprechen, die
einander gegenüberliegen, kommen zuerst an den kurzen Seiten
der Rechtecke die von den Einheitsmikrolinse eingenommenen
sind in Kontakt miteinander, so daß die Höhe der Grenze zwi
schen ihnen gesteigert ist. Die zwei benachbarten Paare der
Abschnitte, die zueinander an der langen Seite des Rechtecks
nebeneinander liegen, kommen andererseits später in Kontakt
miteinander, und die Höhe der Grenze zwischen ihnen wird des
halb nicht so viel gesteigert. Folglich ist, wie in Fig. 10
gezeigt, die Höhe "e" im diagonalen Querschnitt nicht gleich
der Höhe "f" im längslaufenden Querschnitt. Diese Form ist
sehr schwierig durch Ätzen o. ä. zu formen.
Auf diese Weise erhält das Beschichtungsmetall 18 die konvexen
Oberflächenabschnitte 18a konform mit der Form der Mikrolinse.
Das Harzgießen wird durch direkte Verwendung der Mikrolinsen
anordnungs-Form 34, die auf diese Weise hergestellt ist, oder
durch Verwendung der zweiten Form 22 oder der dritten Form 28
der Ausführungsform aus Fig. 5 oder 7 ausgeführt, wodurch eine
Mikrolinsenanordnung hergestellt wird. Als ein Beispiel ist
anzunehmen, daß "c" 50 µm ist, "d" 100 µm ist und die Dicke
des Beschichtungsmetalls 18 274 µm beträgt. Der Brenn
punktabstand der Mikrolinsen ist 474 µm (der Wert in der Luft
umgewandelt, die Dicken der entgegengesetzten Substrate des
Flüssigkristallpanel annehmend). Die Dicke des Beschichtungs
metalls 18 ist ausreichend größer als die längslaufende oder
diagonale Länge der Einheitsmikrolinse, so daß ein Mikrolin
senanordnung und ein Form ohne jede Lücke hergestellt werden
können.
In dieser Ausführungsform wird das Substrat 10 aus Glas herge
stellt und mißt 70 mm × 70 mm in Größe und 1,1 mm in Dicke.
Die erste Metallschicht 12 wird aus einer dünnen Kupferschicht
hergestellt. Obwohl ein Glassubstrat, das aus einer dünnen
Kupferschicht geformt ist, in diesem Fall verwendet wird,
können das Substrat 10 und die erste Metallschicht 12 aus
einer Kupferplatte hergestellt sein. Die erste Metallschicht
12 ist mit einem Abdecklack in der Dicke von 1 µm als eine
isolierende Schicht 14 abgedeckt, so daß ein kreisförmiges
Öffnungsmuster, das einen Durchmesser von 3 µm hat, durch
Belichtung und Entwicklung geformt wird. Dann wird eine Be
schichtungslösung, die aus einer Mischung aus 450 g/L Nickel
sulfamat, 30 g/L Nickelchlorid und 5 g/L Borsäure besteht, in
ein 300 Liter Galvanisierungsbad eingebracht, worin ein zu
beschichtendes Objekt für die Galvanisierung gestellt ist. Im
Galvanisierungsverfahren wird ein 8A Strom 5 Stunden aufrecht
erhalten und dann wird ein 15A Strom 7 Stunden aufrechterhal
ten. Folglich kann eine Gießform für eine exzentrische Mikro
linsenanordnung, die eine Einheitsmikrolinse mit 280 µm Krüm
mungsradius hat, geformt werden.
Fig. 11A bis 12C zeigen ein Verfahren dafür, eine Mikrolin
senanordnungs-Form 38 entsprechend der dritten Ausführungsform
der Erfindung herzustellen. Diese Mikrolinsen-Form 38 ist
zur Herstellung der in Fig. 13 gezeigten exzentrischen Mikro
linsenanordnungen 40 geeignet. Die Mikrolinsenanordnung 40 ist
derart, daß eine Einheitsmikrolinse in einem rechteckigen
Gebiet geformt wird und der Fokus F der Mikrolinse aus dem
Zentrum der Einheitsmikrolinse verschoben ist. Auch wird der
Fokus F der Mikrolinse für jede Spalte variiert.
In Fig. 11A ist eine erste Metallschicht 12 auf einem isolie
renden Substrat 10 geformt und eine isolierende Schicht 14,
die Öffnungen 16 hat, ist auf der ersten Metallschicht 12
geformt. Die Öffnungen 16 sind an Positionen angeordnet, die
dem Fokus der Mikrolinse in Fig. 13 entsprechen. Das Galvani
sieren wird mit den Abschnitten der von den Öffnungen 16 als
eine Elektrode freigegebenen ersten Metallschicht 12 durchge
führt, so daß sich das Beschichtungsmetall (zweite Metall
schicht) 18 von der isolierenden Schicht 14 durch die Öffnun
gen 16 erstreckt und die isolierende Schicht 14 bedeckt.
In dieser Ausführungsform ist das Beschichtungsmetall (zweite
Metallschicht) 18 in der folgenden Art geformt. In Fig. 11B,
wird eine erste Abschirmschicht 42a auf der isolierenden
Schicht 14 geformt, um die ersten Regionen der isolierenden
Schicht 14 zu bedecken und die zweiten Regionen der isolieren
den Schicht 14 zu zeigen, wobei die erste Abschirmschicht 42a
exzentrisch in bezug auf die Öffnungen 16 von der isolierenden
Schicht 14 angeordnet ist. Die erste Abschirmschicht 42a wird
durch einen Abdecklack, der beschichtet, belichtet, entwickelt
und entfernt wird, hergestellt.
In Fig. 11C werden Abschnitte 18a des Beschichtungsmetalls
(zweite Metallschicht) 18 durch Galvanisieren auf den zweiten
Regionen der isolierenden Schicht 14 geformt. Bei dem Verfah
ren, werden die Abschnitte 18a des Beschichtungsmetalls 18
exzentrisch in bezug auf die Öffnungen 16 aufgrund der Posi
tionen der Öffnungen 16 relativ zu den ersten Abschirmschich
ten 42a geformt. Dann, in Fig. 11D, werden die ersten Ab
schirmschichten 42a entfernt.
In Fig. 11E und 12A wird eine zweite Abschirmschicht 42b ge
formt, welche die Abschnitte 18a von der Metallschicht 18
bedeckt, die sich auf den zweiten Regionen der isolierenden
Schicht 14 befindet und die erste Region der isolierenden
Schicht 14 zeigt, und exzentrisch in bezug auf die Öffnungen
16 angeordnet. Die zweite Abschirmschicht 42b wird auch durch
einen Abdecklack geformt, welcher aufgetragen, belichtet,
entwickelt und entfernt wird. Fig. 11E zeigt den Zustand in
welchem der Abdecklack aufgetragen wird.
In Fig. 12B werden übrige Abschnitte 18b des Beschichtungsme
talls 18 durch Galvanisieren auf die ersten Regionen der iso
lierenden Schicht 14 geformt. In dem Verfahren werden die
Abschnitte 18b des Beschichtungsmetalls 18 exzentrisch in
bezug auf die Öffnungen 16 aufgrund der Positionen der Öffnun
gen 16 relativ zu der zweiten Abschirmschicht 42b geformt.
Dann wird die zweite Abschirmschicht 42b entfernt, wie in Fig.
12C gezeigt. Folglich kann eine exzentrische Mikrolinsenan
ordnungs-Form 38 hergestellt werden, und eine exzentrische
Mikrolinsenanordnung 40 kann dann mit Hilfe der exzentrischen
Mikrolinsenanordnungs-Form 38 oder der zweiten oder dritten
Form hergestellt werden.
Fig. 14A bis 14D zeigen eine Verfahren dafür, eine Mikro
linsenanordnungs-Form 44 entsprechend der vierten Ausführungs
form der Erfindung herzustellen. Die Mikrolinsenanordnungs-
Form 44 ist dafür geeignet, die in Fig. 13 gezeigte, exzentri
sche Mikrolinsenanordnung 40 herzustellen. In Fig. 14A ist
eine erste Metallschicht 12 auf einem isolierenden Substrat 10
geformt und eine isolierende Schicht 14, die Öffnungen 16 hat,
ist auf der ersten Metallschicht 12 geformt. Die Öffnungen 16
sind an Positionen angeordnet, die dem Fokus der Mikrolinsen
aus Fig. 13 entsprechen.
In Fig. 14B sind gitterförmige Wände 46 für das Definieren von
Regionen einschließlich der Öffnungen 16 auf der isolierenden
Schicht 14 unter Verwendung eines Abdecklackes o. ä. geformt.
Die Öffnungen 16 befinden sich exzentrisch in den auf diese
Art definierten jeweiligen Regionen. Fig. 15 ist eine per
spektivische Ansicht, die die gitterartigen Wände 46 und die
Öffnungen 14, die in Fig. 14B verwendet werden, zeigt.
In Fig. 14C wird das Galvanisieren mit den Abschnitten der von
den Öffnungen 16 als eine Elektrode freiliegenden ersten Me
tallschicht 12 durchgeführtgeführt, so daß das Beschichtungs
metall (zweite Metallschicht) 18 sich von der ersten Metall
schicht 12 durch die Öffnungen 16 von der isolierenden Schicht
14 erstreckt und die isolierende Schicht 14 bedeckt. Das Be
schichtungsmetall 18 wird nur auf die nicht von der gitterar
tigen Wand 46 abgeschirmten Abschnitte aufgetragen. Das Be
schichtungsmetall 18 wird auf diese Art exzentrisch in bezug
auf die Öffnungen 16 aufgrund der relativen Positionen der
Öffnungen 16 zu den gitterartigen Wänden 46 geformt. Die git
terartigen Wände 46 sind auf solch eine Größe eingestellt, um
nicht die Form der Mikrolinsen zu beträchtlich zu ändern, und
müssen nach dem Ablagern des Beschichtungsmetalls 18 nicht
entfernt werden.
In dieser Ausführungsform ist eine 1 µm dicke Resistschicht
auf einem Glassubstrat, das 70 mm × 70 mm in Größe und 1,1 mm
in Dicke mißt, aufgetragen, auf dem eine dünne Kupferschicht
gebildet ist. Ein kreisförmiges Öffnungsmuster von 3 µm im
Durchmesser wird durch Belichten und Entwicklung geformt. Das
in diesem Fall verwendete Glassubstrat, daß mit einer dünnen
Kupferschicht geformt ist, kann durch eine Kupferplatte er
setzt werden. Ferner wird eine Abdeckschicht von 200 µm Dicke
angebracht, und Wände von 5 µm Breite werden durch Belichtung
mit Röntgenstrahlen geformt. Obwohl die Wände unter Verwendung
eines Abdecklacks geformt werden, können die Wände alternativ
durch Drücken einer Glaspaste o. ä. mit einer Form gebildet
werden. Die Wände sind an den in Fig. 15 in bezug auf das
Öffnungsmuster gezeigten Positionen angeordnet, und das Galva
nisieren wird durchgeführt. Eine Mischung aus 450 g/L Nickel
sulfamat, 30 g/L Nickelchlorid und 5 g/L Borsäure wird in ein
300 Liter Beschichtungsbad eingebracht und dann wird ein zu
beschichtendes Objekt in das Beschichtungsbad gestellt. Ein
8A Strom wird 4 Stunden aufrechterhalten, und ein 15A Strom
wird weitere 5 Stunden aufrechterhalten. Folglich kann eine
enge exzentrische Mikrolinsenanordnungs-Form frei von Lücken
mit Einheitslinsen mit einem Krümmungsradius von 200 µm ge
formt werden.
Im Fall, wo eine Mikrolinsenanordnung durch Reproduzieren und
Übertragen der Form mit Hilfe eines Foto-aushärtbaren Harzes
o. ä. von der Form hergestellt ist, die nach oben erwähntem
Verfahren hergestellt ist, ist der kontaktierenden Bereich der
Metallelektrode und des abgelagerten Metalls so klein und es
gibt eine Möglichkeit, daß das abgelagerte Metall sich vom
Substrat ablöst. Die zweite Form 22 und die dritte Form 28,
wie in Fig. 5 bis 7 gezeigt, sind in Produktionswiderstandsfä
higkeit überlegen. Eine Mikrolinsenanordnung und eine exzen
trische Mikrolinsenanordnung des gewünschten Brechungsoberflä
chenprofils und eines gewünschten Anordnungsmusters können aus
Harz mit Hilfe der Mikrolinsenanordnungs-Form und der exzen
trischen Mikrolinsenanordnungs-Form hergestellt werden, die in
der oben erwähnten Art hergestellt sind.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel für eine Flüssigkristall-Anzeige
vorrichtung, die die Mikrolinsenanordnung 48 zusammen mit
einem Flüssigkristallpanel 50 verwendet. Die Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung in dieser Ausführungsform umfaßt weiter ein
Beugungsgitter 52 als Farbtrenneinrichtung. Wenn ein einfal
lendes Licht Li durch ein Beugungsgitter 52 gesandt wird,
werden Beugungslichter LR, LG, LB erzeugt. Das Hauptbeugungs
licht LR enthält einen roten Wellenlängenbestandteil, das
Hauptbeugungslicht LG enthält einen grünen Wellenlängenbe
standteil und das Hauptbeugungslicht LB enthält einen blauen
Wellenlängenbestandteil.
Das Flüssigkristallpanel 50 umfaßt einen flüssigen Kristall
58, der zwischen einem Paar Glassubstrate 54 und 56 eingeführt
ist. Eine gemeinsame Elektrode 60 und eine Ausrichtungsschicht
62 sind auf der Innenoberfläche des Glassubstrats 54 angeord
net, und Pixelelektroden 64 und eine Ausrichtungsschicht 66
sind auf der Innenoberfläche des anderen Glassubstrat 56 ange
ordnet. Der flüssige Kristall 58 wird dazu gebracht, eine
Anzeige zu machen, wenn eine Spannung zwischen der gemeinsamen
Elektrode 60 und den Pixelelektrode 64 angelegt ist. Ein Pola
risationsfilter 68 und ein Analysierer 70 sind auf jeder Seite
des Flüssigkristallpanels 50 angeordnet.
Die Mikrolinsenanordnung 48 ist auf dem Polarisationsfilter
angeordnet 68. Die Mikrolinsenanordnung 48 umfaßt Einheitsmi
krolinsen 48a.
Fig. 17 zeigt ein anderes Beispiel für eine Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtung, die eine Mikrolinsenanordnung 48 zusammen
mit dem Flüssigkristallpanel 50 verwendet. Bei dieser Ausfüh
rungsform werden dichroitische Spiegel 72R, 72G, 72B als Far
betrenneinrichtung verwendet. Der dichroitische Spiegel 72R
reflektiert den roten Wellenlängenbestandteil LR des Lichtes,
der dichroitische Spiegel 72G reflektiert den grünen Wellen
längenbestandteil LG des Lichtes und der dichroitische Spiegel
72B reflektiert den blauen Wellenlängenbestandteil des Lich
tes. Die Ausführungsform in Fig. 17 ist ähnlich derjenigen
aus Fig. 16, bis auf die Konfiguration der Spektraltrennein
richtung.
Fig. 18 und 19 zeigen einem Beispiel für die Verteilung von
Pixelelektroden 64 und der Mikrolinsenanordnung 48. Die Pixe
lelektroden 64 beziehen G, R und B Pixelelektroden ein, die in
der Deltaanordnung angeordnet sind. Die Mikrolinsenanordnung
48 ist in einer viereckigen Anordnung angeordnet. Jede Mikro
linse 48a ist an einer Position angeordnet, die den drei Pixe
lelektroden 64 von G, R und B entspricht. In diesem, Fall ist
die Mikrolinsenanordnung 48 am vorteilhaftesten eine exzentri
sche Mikrolinsenanordnung, wie in Fig. 20 gezeigt.
Der rote Wellenlängenbestandteil LR des Lichtes, der durch das
Beugungsgitter 52 oder die dichroitischen Spiegel 72R, 72G und
72B abgetrennt ist, wird an der R Pixelelektrode 64 durch die
Einheitsmikrolinse 48a verdichtet, der grüne Wellenlängenbe
standteil LG des Lichtes wird an der G Pixelelektrode 64 durch
die Einheitsmikrolinse 48a verdichtet, und das blaue Wellen
längenbestandteil des Lichtes wird an der B Pixelelektrode 64
durch die Einheitsmikrolinse 48a verdichtet.
Die Verwendung von diesen Farbtrenneinrichtungen und Kondensa
toreinrichtungen kann eine Farbanzeigevorrichtung realisieren,
die eine höhere Lichtverwendungsrate hat, verglichen mit dem
Fall, wo ein konventioneller Farbfilter verwendet wird.
Im Falle, wo die Pixelelektroden 64 in der Deltaanordnung und
die Mikrolinsenanordnung 48 in einer viereckigen Anordnung
angeordnet sind, ist es möglich, ein Bild der Tetragonalanord
nung zu beobachten, von solch einer Konfiguration, daß die
Fokusse der Ausgabeabbildung auf die Mikrolinsen konzentriert
sind. Die Pixelanordnung ist ein sehr wichtiger Faktor für
das Zeigen einer schönen Abbildung, und Auswahl der für eine
besondere Anwendung geeigneten Pixelanordnung ist notwendig.
Die Verwendung der exzentrischen Mikrolinsenanordnung 48, bei
dem die Mikrolinsenanordnung verschieden von der Pixelanord
nung des Flüssigkristallpaneels ist, ist darin wirksam, daß die
Pixelanordnung der Ausgabeabbildung leicht geändert werden
kann. Bei dieser Erfindung kann sogar solch eine exzentrische
Mikrolinsenanordnung 48 leicht und zuverlässig hergestellt
werden.
Fig. 21A bis 21C zeigen eine Verfahren zum Herstellen einer
Form für eine Lentikularlinse (eine Lentikularlinsenform)
entsprechend der fünften Ausführungsform der Erfindung. Eine
Lentikularlinse kann zum Beispiel als ein Bildschirm von einer
Abbildungsanzeigevorrichtung verwendet werden. In solch einem
Fall können halbzylindrische Linsen ohne Lücken oder mit
Lücken, die schwarze Streifen bilden, gelegt werden. Die Lenti
kularlinse entsprechend dieser Ausführungsform ist auf beide
Fälle anwendbar.
In Fig. 21A ist eine erste Metallschicht 82 auf einem isolie
renden Substrat 80 geformt. Die erste Metallschicht 82 kann
aus einem einzelnen Metall oder einer Legierung oder aus meh
reren geschichteten Metallen sein, wobei das Metall, das be
schichtet werden soll, später berücksichtigt wird. Weiter ist
eine isolierende Schicht 84 in Fig. 21A auf der ersten Metall
schicht 82 geformt. Die isolierende Schicht 84 hat Öffnungen
86, um Abschnitten 82a der ersten Metallschicht 82 zu erlauben
abgelöst zu werden.
Die Konfiguration der Fig. 21A ist mit der von Fig. 1A iden
tisch, außer daß die Öffnungen 86 sich linear der Länge nach
erstrecken und auf diese Art die Abschnitte 84a der isolieren
den Schicht 84, die auf jeder Seite von den Öffnungen vorhanden
sind, sich in langen Streifen erstrecken. Die Abschnitte 84a
und die Öffnungen 16 von der isolierenden Schicht 84 sind in
derselben Art wie die Lentikularlinsen angeordnet, um geformt
zu werden, und die Breite jeder Öffnung 16 ist beträchtlich
kleiner als die der Einheitslentikularlinse, die geformt wer
den soll.
Die isolierende Schicht 84 kann aus einem Photoabdecklack
zusammengesetzt werden. Insbesondere kann die isolierende
Schicht 84 durch Beschichten eines Photoabdecklacks auf der
ersten Metallschicht 82 produziert werden, die mit Hilfe einer
Maske darauf belichtet und entwickelt wird, und wobei die
Abschnitte des Photoabdecklacks, der den Öffnungen 86 ent
spricht, selektiv entfernt werden. Als eine Alternative können
die Öffnungen 86 von der isolierenden Schicht 84 durch reakti
ves Ätzen mit Hilfe des Harzes der Silikongruppe oder Polyamid
geformt werden. Als eine andere Alternative können die Öff
nungen 86 mit mechanischen Mitteln wie Lochen gebildet werden.
In Fig. 21B wird das Galvanisieren mit Hilfe der Abschnitte
82a von der von den Öffnungen 86 freigelegten ersten Metall
schicht 82 als Elektroden durchgeführt. In Folge des Galvani
sierens wird ein Beschichtungsmetall (zweite Metallschicht) 88
an den Abschnitten 82a der von den Öffnungen 86 der isolieren
den Schicht 84 freigelegten ersten Metallschicht 82 abgela
gert. Das Beschichtungsmetall 88 erstreckt sich von den Ab
schnitten 82a der ersten Metallschicht 82 in die Öffnungen 86
der isolierenden Schicht 84 und nach dem Erreichen des oberen
Endes der Öffnungen 86 der isolierenden Schicht 84 erstreckt
sich das Beschichtungsmetall 88 vom zentralen Abschnitt des
oberen Endes der Öffnungen 86 über die Oberfläche der isolie
renden Schicht 84.
Wie in Fig. 21C gezeigt, erhebt sich das Beschichtungsmetall
88, das sich über die isolierende Schicht 84 erstreckt, am
meisten an einer Position über dem zentralen Abschnitt des
oberen Endes der Öffnungen 86 und verdünnt sich allmählich von
dem zentralen Abschnitt des oberen Endes der Öffnungen 16 weg.
Folglich wird ein konvexer Oberflächenabschnitt 88a entspre
chend zu einem Einheitslentikularlinsenelement für jede Öff
nung 86 der isolierenden Schicht 84 geformt. Auf diese Weise
wird eine Lentikularlinsenform 90 geformt.
Auf diese Weise hat das Beschichtungsmetall 88 halbzylindri
sche, konvexe Oberflächenabschnitte 88a, die sich der Form der
Lentikularlinse anpassen. Durch Verwenden der Lentikularlin
senform 90, die auf diese Art direkt hergestellt wird, oder
durch Herstellen und Verwenden einer in Fig. 23 gezeigten
zweiten Form 92 oder einer in Fig. 25 gezeigten dritten Form
94, die auf der Lentikularlinsenform 90 basiert, wird Harz
geformt, um dadurch eine Lentikularlinse zu produzieren.
In der Ausführungsform ist das Substrat 80 ein Glassubstrat,
das 100 mm × 100 mm in Größe und 1,1 mm in Dicke mißt. Die
erste Metallschicht 12 ist eine dünne Kupferschicht. Obwohl
die oben erwähnte Ausführungsform ein geformtes Glassubstrat
mit eine dünnen Kupferschicht verwendet, können das Substrat
80 und die erste Metallschicht 82 aus Kupfer hergestellt sein.
Eine Abdeckschicht von 2 µm Dicke, die die isolierende Schicht
84 bildet, ist auf der ersten Metallschicht 82 aufgetragen,
und ein lineares Öffnungsmuster, das Teilungen von 100 µm und
die Breite von 3 µm hat, wird durch Belichten und Entwickeln
geformt. Dann wird eine aus einer Mischung aus 450 g/L
Nickelsulfamat, 30 g/L Nickelchlorid und 5 g/L Borsäure zusammen
gesetzte Beschichtungslösung in ein 300 Liter Beschichtungsbad
eingebracht. Dann wird ein zu beschichtendes Objekt in das
Beschichtungsbad gestellt und galvanisiert. Bei dem Galvani
sierungsverfahren wird ein 8A Strom 5 Stunden aufrechterhalten
und dann ein 15A Strom 7 Stunden aufrechterhalten. Als Ergeb
nis kann eine Lentikularlinsenform geformt werden, in der
streifenartige Einheitslentikularlinsenelemente mit 280 µm
Krümmungsradius ohne Lücke angeordnet sind. Wenn eine Lücke
zwischen den streifenartigen Einheitslentikularlinsenelementen
gebildet werden soll, sind die Parameter des oben erwähnten
Beschichtungsprozesses andere. Zum Beispiel wird die Beschich
tungszeit reduziert und der Strom ist in Größenordnungen geän
dert.
Fig. 22A bis 22D zeigen ein modifiziertes Beispiel für ein
Verfahren dafür, eine Lentikularlinse herzustellen. Dieses
Verfahren ist dafür geeignet, eine exzentrische Lentikularlin
senform herzustellen, und ist dem von Fig. 14A bis 14D ähn
lich.
In Fig. 22A wird eine erste Metallschicht 82 auf einem isolie
renden Substrat 80 geformt, und eine isolierende Schicht 84,
die Öffnungen 86 hat, ist auf der ersten Metallschicht 82
geformt. In Fig. 22B werden gitterartige Wände 96 zum Definie
ren von Regionen einschließlich der Öffnungen 86 auf der iso
lierenden Schicht 84 unter Verwendung eines Abdecklacks o. ä.
geformt. Die Öffnungen 86 befinden sich exzentrisch innerhalb
der auf diese Art definierten Region.
In Fig. 22C wird das Galvanisieren mit Hilfe der Abschnitte
der ersten Metallschicht 82, die von den Öffnungen 82 freige
legt sind, als eine Elektrode, durchgeführt, so daß das Be
schichtungsmetall (zweite Metallschicht) sich von der ersten
Metallschicht 82 durch die Öffnungen 86 der isolierenden
Schicht 84 erstreckt und die isolierende Schicht 84 bedeckt.
Das Beschichtungsmetall 88 wird nur an den nicht von den git
terartigen Wänden 96 abgeschirmten Abschnitten abgelagerte.
Auf diese Weise, wird das Beschichtungsmetall exzentrisch in
bezug auf die Öffnungen 96 aufgrund der relativen Positionen
der Öffnungen 86 zu den gitterartigen Wänden 96 geformt. Die
gitterartigen Wände 96 sind auf solch eine Größe eingestellt,
um nicht die Form der Einheitslentikularlinsenelemente be
trächtlich zu ändern, und brauchen nicht nach Ablagerung des
Beschichtungsmetall 88 entfernt zu werden. Bei Verwendung
einer Lentikularlinsenform 91, die auf diese Weise hergestellt
ist, kann eine exzentrische Lentikularlinse hergestellt wer
den, die dazu fähig ist, die Richtung einfallender Lichtachsen
abzulenken.
Fig. 23A und 23B zeigen ein Beispiel dafür, eine zweite
Form 92 unter Verwendung der Lentikularlinsenform 90 mit kon
vexen Oberflächenabschnitten 88a zu formen. Insbesondere wird
das Galvanisieren, wie in Fig. 23A gezeigt, mit Hilfe der
Lentikularlinsenform 90 durchgeführt, um dadurch eine zweite
Form 92 zu formen, die konkave Oberflächenabschnitte hat.
Dann wird die zweite Form 92, die konkave Oberflächenabschnit
te hat, von der Lentikularlinsenform 90 entfernt, wie in Fig.
23B gezeigt. Das Material zum Galvanisieren, das die, zweite
Form 92 formt, ist am vorteilhaftesten verschieden von dem für
das Herstellen der Lentikularlinsenform 90, so daß die zweite
Form 92 leicht von der Lentikularlinsenform 90 getrennt werden
kann. Solange die zweiten Form 92 von der Lentikularlinse 90
entfernt werden kann, kann jedoch das Material zum Galvanisie
ren, das die zweite Form 92 formt, das gleiche wie das zur
Herstellung der Lentikularlinsenform 90 sein.
Fig. 24 zeigt einem Beispiel für eine Lentikularlinse 98, die
aus Harzgießen geformt mit Hilfe der in Fig. 23 produzierten
zweiten Form 92 geformt ist. Auf diese Weise ist es möglich,
die Lentikularlinse 98 zu erhalten, die halbzylindrische Ein
heitslentikularelemente hat. Die zweite Form 92 kann an ein
entsprechendes Substrat 93 im voraus angebracht werden.
Fig. 25A bis 25D zeigen ein Beispiel dafür, eine dritte
Form mit Hilfe der Lentikularlinsenform 90, die konvexe Ober
flächenabschnitte 88a hat, zu formen, und dann eine Lentiku
larlinse formen. Wie in Fig. 25A gezeigt, wird eine zweite
Form 98, die konkave Oberflächenabschnitte hat, mit Hilfe des
Lentikularlinsenform 90 aus Harz geformt. Die zweite Form 98
kann alternativ durch Galvanisieren gebildet werden. Dann ist
die zweite Form 98 an einem entsprechenden Substrat 99 ange
bracht. Fig. 25B zeigt die zweite Form 98, die in dieser Weise
geformt ist.
Fig. 25C zeigt die Art, in der eine dritte Form 94, die kon
vexe Oberfläche hat, durch Galvanisieren mit Hilfe der zweiten
Form 98, die konkave Oberflächenabschnitte hat, geformt wird.
Fig. 25D zeigt die dritte Form 94, die konvexe Oberflächenab
schnitte hat. 100 bezeichnet ein entsprechendes Substrat.
Fig. 26 zeigt eine Lentikularlinse 102, die aus Harz mit
Hilfe der dritten Form 94 geformt ist, die konvexe Oberflä
chenabschnitte hat. Die Lentikularlinse 102 hat eine konkave
Oberfläche. Ein Harz 104, das einen anderen Brechungsindex
hat, wird in den konkaven Abschnitt der Lentikularlinse 102
gefüllt. Auf diese Art, kann die Lentikularlinse 102 in dersel
ben Art wie die Lentikularlinse verwendet werden, die konvexe
Oberflächen hat.
Wie oben beschrieben, kann eine Lentikularlinse mit einem
gewünschten brechenden Oberflächenprofil und einer gewünschten
Anordnung durch Harzformen o. ä. unter Verwendung einer Lenti
kularlinsenform entsprechend der Erfindung hergestellt werden.
Wie oben entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben
kann eine Mikrolinse mit gewünschten optischen Eigenschaften
leicht und zuverlässig hergestellt werden. Weiter kann eine
Lentikularlinse mit den gewünschten optischen Eigenschaften
entsprechend dieser Erfindung leicht und zuverlässig herge
stellt werden.
Claims (13)
1. Form für Linsen, mit einer ersten Metallschicht, einer
isolierenden Schicht, die die erste Metallschicht bedeckt und
mehrere Öffnungen aufweist, und einer zweiten Metallschicht,
die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von der
ersten Metallschicht durch die Öffnungen erstrecken, um die
isolierende Schicht abzudecken.
2. Form für Linsen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die konvexen Oberflächenabschnitte exzentrisch in bezug
auf die Öffnungen angeordnet sind.
3. Form für Linsen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Linsen eine Anordnung von Mikrolinsen auf
weisen.
4. Form für Linsen nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen Linsenelemente einer
Lentikularlinse umfassen.
5. Verfahren zum Herstellen einer Form für Linsen, welches
Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, welche die isolierende Schicht Öffnungen auf weist, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind; und
Formen, durch Metallbeschichten, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den gezeigten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die Öffnungen erstreckt, um die isolierende Schicht abzu decken.
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, welche die isolierende Schicht Öffnungen auf weist, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind; und
Formen, durch Metallbeschichten, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den gezeigten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die Öffnungen erstreckt, um die isolierende Schicht abzu decken.
6. Verfahren zum Herstellen einer Form für Linsen nach An
spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Formens
der zweiten Metallschicht folgende Schritte umfaßt:
Formen einer ersten Abschirmschicht auf der isolierenden Schicht, um erste Regionen der isolierenden Schicht abzudecken und zweite Regionen der isolierenden Schicht freizulegen, wobei die erste Abschirmschicht exzentrisch in bezug auf die Öffnungen der isolierenden Schicht angeordnet ist;
Formen von Abschnitten der zweiten Metallschicht auf den zweiten Regionen der isolierenden Schicht;
Entfernen der ersten Abschirmschicht;
Formen einer zweiten Abschirmschicht, um Abschnitte der zweiten Metallschicht abzudecken, die auf den zweiten Regionen der isolierenden Schicht angeordnet ist, und, um die ersten Regionen der isolierenden Schicht zu zeigen, wobei die zweite Abschirmschicht exzentrisch in bezug auf die Öffnungen ange ordnet ist;
Formen der übrigen Abschnitte der zweiten Metallschicht auf den ersten Regionen der isolierenden Schicht; und
Entfernen der zweiten Abschirmschicht.
Formen einer ersten Abschirmschicht auf der isolierenden Schicht, um erste Regionen der isolierenden Schicht abzudecken und zweite Regionen der isolierenden Schicht freizulegen, wobei die erste Abschirmschicht exzentrisch in bezug auf die Öffnungen der isolierenden Schicht angeordnet ist;
Formen von Abschnitten der zweiten Metallschicht auf den zweiten Regionen der isolierenden Schicht;
Entfernen der ersten Abschirmschicht;
Formen einer zweiten Abschirmschicht, um Abschnitte der zweiten Metallschicht abzudecken, die auf den zweiten Regionen der isolierenden Schicht angeordnet ist, und, um die ersten Regionen der isolierenden Schicht zu zeigen, wobei die zweite Abschirmschicht exzentrisch in bezug auf die Öffnungen ange ordnet ist;
Formen der übrigen Abschnitte der zweiten Metallschicht auf den ersten Regionen der isolierenden Schicht; und
Entfernen der zweiten Abschirmschicht.
7. Verfahren zum Herstellen von Linsen, dadurch gekenn
zeichnet, daß
Linsen mit Hilfe einer Form für Linsen gegossen werden, die
konvexe Oberflächenabschnitte haben, die durch ein Verfahren
zum Herstellen einer Form für Linsen hergestellt sind, das
folgende Verfahrensschritte aufweist:
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen hat, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht gezeigt sind; und
Formen einer zweiten Metallschicht, die konvexe Oberflächenab schnitte hat, die sich von dem freigelegten Abschnitt der ersten Metallschicht durch die Öffnungen erstreckt, um die isolierende Schicht durch Metallablagerung abzudecken.
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen hat, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht gezeigt sind; und
Formen einer zweiten Metallschicht, die konvexe Oberflächenab schnitte hat, die sich von dem freigelegten Abschnitt der ersten Metallschicht durch die Öffnungen erstreckt, um die isolierende Schicht durch Metallablagerung abzudecken.
8. Verfahren zum Herstellen von Linsen nach Anspruch 7, das
weiter die Schritte aufweist, Formen mindestens einer weiteren
Form mit Hilfe der Form für Linsen, die die konvexen Oberflä
chenabschnitte haben, und Gießen von Linsen, wobei mindestens
eine weitere Form verwendet wird.
9. Optisches Element, das mit Hilfe einer Form hergestellt
ist, die derart geformt ist, daß eine erste Schicht auf einer
ersten Metallschicht geformt ist, wobei die erste Schicht
Öffnungen aufweist, an denen die erste Metallschicht freige
legt ist, und wobei eine zweite Metallschicht auf der ersten
Metallschicht mit der ersten Schicht darauf geformt aufge
bracht wird.
10. Verfahren zum Herstellen einer Form für Linsen, welches
Verfahren folgende Schritte aufweist:
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen aufweist, an welchen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind;
Formen, durch Metallplattieren, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den gezeigten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die genannten Öffnungen ertrecken, um die isolierende Schicht zu bedecken, um eine erste Form zu formen;
Formen einer dritten Metallschicht auf der ersten Form; und
Entfernen der dritte Metallschicht von der ersten Form, um eine zweite Form zu formen.
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen aufweist, an welchen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind;
Formen, durch Metallplattieren, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den gezeigten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die genannten Öffnungen ertrecken, um die isolierende Schicht zu bedecken, um eine erste Form zu formen;
Formen einer dritten Metallschicht auf der ersten Form; und
Entfernen der dritte Metallschicht von der ersten Form, um eine zweite Form zu formen.
11. Verfahren zum Herstellen von Linsen, das die folgenden
Schritte aufweist:
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen aufweist, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind;
Formen, durch Metallplattieren, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den freigelegten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die genannten Öffnungen erstrecken, um die isolierende Schicht zu bedecken, um eine erste Form zu formen;
Formen einer dritten Metallschicht auf der ersten Form;
Entfernen der dritten Metallschicht von der ersten Form, um eine zweite Form zu formen;
Formen einer Schicht aus einem lichtübertragenden Mate rial auf der zweiten Form; und
Entfernen der Schicht des lichtübertragenden Materials aus der zweiten Form.
Formen einer isolierenden Schicht auf einer ersten Me tallschicht, wobei die isolierende Schicht Öffnungen aufweist, an denen Abschnitte der ersten Metallschicht freigelegt sind;
Formen, durch Metallplattieren, einer zweiten Metall schicht, die konvexe Oberflächenabschnitte aufweist, die sich von den freigelegten Abschnitten der ersten Metallschicht durch die genannten Öffnungen erstrecken, um die isolierende Schicht zu bedecken, um eine erste Form zu formen;
Formen einer dritten Metallschicht auf der ersten Form;
Entfernen der dritten Metallschicht von der ersten Form, um eine zweite Form zu formen;
Formen einer Schicht aus einem lichtübertragenden Mate rial auf der zweiten Form; und
Entfernen der Schicht des lichtübertragenden Materials aus der zweiten Form.
12. Optisches Element, das mit Hilfe einer Form hergestellt
ist, die derart geformt ist, daß eine erste Schicht, auf einer
ersten Metallschicht geformt ist, wobei die erste Schicht
Öffnungen hat, an denen die erste Metallschicht freigelegt
ist; eine zweite Metallschicht auf der ersten Metallschicht
abgelagert ist, auf der die erste Schicht geformt ist, um eine
erste Form zu formen; eine dritte Metallschicht auf der ersten
Form geformt ist und die dritte Metallschicht von der ersten
Form entfernt ist, um eine zweite Form zu formen.
13. Form für Linsen mit einer ersten Metallschicht, einer
isolierende Schicht, die die erste Metallschicht bedeckt und
mehrere Öffnungen hat, und einer zweiten Metallschicht, die
durch Metallablagerung hergestellt ist und sich von der ersten
Metallschicht durch die genannten Öffnungen erstreckt, um die
isolierende Schicht abzudecken.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP10209898A JPH11320572A (ja) | 1998-03-16 | 1998-07-24 | レンズ用金型及びその製造方法及びレンズの製造方法並びに光学素子 |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19846879A1 true DE19846879A1 (de) | 1999-09-30 |
Family
ID=26406225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998146879 Ceased DE19846879A1 (de) | 1998-03-16 | 1998-10-13 | Form für Linsen, Verfahren zur Herstellung derartiger Formen und Verfahren zur Herstellung von Linsen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11320572A (de) |
DE (1) | DE19846879A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5089107B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2012-12-05 | セイコーインスツル株式会社 | 微細部品の製造方法 |
-
1998
- 1998-07-24 JP JP10209898A patent/JPH11320572A/ja not_active Withdrawn
- 1998-10-13 DE DE1998146879 patent/DE19846879A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11320572A (ja) | 1999-11-24 |
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