JP2005010442A - 樹脂性光学部品およびその製造方法 - Google Patents
樹脂性光学部品およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005010442A JP2005010442A JP2003174178A JP2003174178A JP2005010442A JP 2005010442 A JP2005010442 A JP 2005010442A JP 2003174178 A JP2003174178 A JP 2003174178A JP 2003174178 A JP2003174178 A JP 2003174178A JP 2005010442 A JP2005010442 A JP 2005010442A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- light
- optical component
- resinous optical
- lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/12—Chemical modification
- C08J7/16—Chemical modification with polymerisable compounds
- C08J7/18—Chemical modification with polymerisable compounds using wave energy or particle radiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/12—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
- G02B3/0068—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between arranged in a single integral body or plate, e.g. laminates or hybrid structures with other optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/003—Light absorbing elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
- G02B3/0031—Replication or moulding, e.g. hot embossing, UV-casting, injection moulding
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
【課題】遮光層の形成が容易な樹脂性光学部品の製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性の高い樹脂の内部の任意の位置にレーザ光5の焦点を結ばせ、エネルギーを集中することで、樹脂の炭化による微小な点状の変色部6を生じさせる。この微小な点状の変色部6を多数、樹脂内部に形成することで、光透過性の高い樹脂内部に光吸収性の高い遮光壁7を形成する。この遮光壁により、レンズに対して斜めに入射した光がレンズアレイプレートの厚み方向を通過して、近接するレンズの出射側から出射する迷光を除去できる。
【選択図】 図2
【解決手段】光透過性の高い樹脂の内部の任意の位置にレーザ光5の焦点を結ばせ、エネルギーを集中することで、樹脂の炭化による微小な点状の変色部6を生じさせる。この微小な点状の変色部6を多数、樹脂内部に形成することで、光透過性の高い樹脂内部に光吸収性の高い遮光壁7を形成する。この遮光壁により、レンズに対して斜めに入射した光がレンズアレイプレートの厚み方向を通過して、近接するレンズの出射側から出射する迷光を除去できる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂性光学部品およびその製造方法、特に、樹脂レンズアレイプレートおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、開口絞りや迷光対策のための遮光機能を備えた光学部品である樹脂レンズアレイプレートとしては、近接する微小レンズの間に光吸収性膜による遮光層が形成された構造のものや、微小レンズ面に対向する面に遮光層が形成された構造のものが知られている。
【0003】
この遮光層の形成方法には、光吸収性剤を含むフォトレジストを使用してフォトリソグラフィ法で形成する方法、光吸収性塗料をレンズ面全面に塗布し、レンズ部の光吸収性塗料のみを除去して形成する方法(特許文献1,2参照)、遮光層を形成する部位に、光吸収性塗料をインクジェット方式で塗布して形成する方法(特許文献3参照)、遮光層を形成する部位に溝を形成し、この溝に光吸収性塗料を充填して形成する方法などが提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−311802
【特許文献2】
特開2002−277610
【特許文献3】
特開2001−330709
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には、レンズアレイプレートの表面,対向面に設けた遮光層では効果的な迷光除去が得られないという問題点があった。
【0006】
その理由は、レンズ周辺および近接するレンズの間、あるいはレンズ面に対向する面に遮光層を形成した場合、レンズ領域外から入射される光の除去や、レンズに対して斜めに入射した光がレンズ領域外から出射される光の除去には有効であるが、レンズに対して斜めに入射した光がレンズアレイプレートの厚み方向を通過して、近接するレンズの出射側から出射する迷光は除去できないからである。このため、このようなレンズアレイプレートを用いた表示装置などでは、ゴースト像が生じたり、解像度が悪いといった問題を生じる。
【0007】
また、溝に光吸収性塗料を充填して遮光層を形成する方法は、工程が複雑になるという問題がある。
【0008】
したがって、本発明の目的は、上述したような問題を解決し、迷光を効果的に除去できる樹脂性光学部品を提供することにある。
【0009】
本発明の他の目的は、遮光層の形成が容易な樹脂性光学部品の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様は、樹脂光学部品である。この樹脂光学部品は、必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂で形成され、樹脂の内部において、樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーによって変色した樹脂部分が、光吸収性の高い部位を形成している。
【0011】
本発明の第2の態様は、必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂よりなる樹脂性光学部品の製造方法である。この製造方法によれば、樹脂の内部に、エネルギー供給手段から樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーを供給し、供給したエネルギーによって樹脂の一部を変色させ、光吸収性の高い部位を形成する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂性光学部品である樹脂レンズアレイプレートの実施の形態を説明する。
【0013】
図1(A),(B)は、本発明に関わる、立体像や2次元画像の空中表示装置、スクリーンへの画像投影装置、受光素子や感光体に画像を結蔵させる画像伝達装置に用いる正立レンズアレイを構成する長方形の樹脂レンズアレイプレート10の平面図およびX−X線断面図である。
【0014】
この樹脂レンズアレイプレート10を構成するプレート本体1の材質は、射出成型に使用可能で、必要波長帯の光に対して光透過性が高く、吸水性の低いものが望ましい。本実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いる。プレートの両面の中央部にレンズ形成領域をそれぞれ有し、球面の微小凸レンズ2が稠密構造に配列されている。図示の例では、レンズ周辺部での収差を少なくできて、伝達光量が大きくなる六方配列の場合を示す。六方配列は、1個の微小凸レンズから見た場合に6つの方向に延びる配列であり、微小凸レンズの形状は、正六角形である。
【0015】
また、レンズアレイプレート本体1の両面に形成された微小凸レンズ2の光軸の配置は両面で一致するようになっている。
【0016】
近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部には、光吸収性の高い部位が形成され、この部位が迷光を除去する遮光壁7をなす。遮光壁7は、隣り合う微小凸レンズ2の中心を結ぶ線分の垂直二等分線に沿い、すなわち微小凸レンズの境界位置に、幅約0.05mm、表面から約0.1mmの深さまでの範囲に形成されている。
【0017】
遮光壁7の深さは、レンズアレイプレート本体の厚さの1/3以上であることが要求される。1/3未満の厚さであると、迷光の漏れを生じるからである。
【0018】
レンズアレイプレート本体1の表面には、樹脂レンズアレイプレート10の反射率を低減させるために低反射被膜3が形成されている。低反射被膜は、レンズアレイプレート本体1よりも屈折率の小さい材料が使用できる。シリカ化合物のほかに、例えば、フッ素系樹脂なども用いられる。
【0019】
プレート本体1の片面のレンズ形成領域外には、レンズ以外から入射される迷光を防止するための光吸収性膜4によるマスキングが形成されている。マスキングは両面に形成してもよい。この場合、より効果的なレンズ形成領域外の迷光を防止する効果が得られる。
【0020】
なお、以上の実施の形態では、低反射被膜3および光吸収性膜14を形成しているが、これらは必ずしも必要なものではない。
【0021】
以上のような構成の樹脂レンズアレイプレート10によれば、近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部に光吸収性の高い部位が形成され、この部位が迷光を除去する遮光壁をなすことから、レンズに対して斜めに入射する迷光を効果的に除去できる。
【0022】
以上の実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いて樹脂レンズアレイプレートを作製したが、その他の樹脂としては、オレフィン系樹脂やノルボルネン系樹脂なども使用できる。それぞれの樹脂の市販品としては、日本ゼオン社製のゼオネックス(登録商標)やゼオノア(登録商標)、あるいはJSR社製のアートン(登録商標)などがある。
【0023】
また、微小凸レンズ形状を球面としたが、非球面形状も考えられる。
【0024】
また、微小凸レンズの配列は、四方配列の稠密構造配列としてもよい。四方配列は、1個の微小凸レンズから見た場合に4つの方向に延びる配列であり、微小凸レンズの形状は正方形である。
【0025】
さらには、微小凸レンズ配列は、稠密構造配列ではなく、レンズ間に間隙がある非稠密構造の配列でもよい。この場合、微小凸レンズの形状は、代表的には円形であるから、これに限られるものではない。レンズ間に間隙がある非稠密構造の配列の場合には、微小凸レンズの外周間に遮光壁を形成することもできる。
【0026】
また、微小凸レンズは、樹脂レンズプレートの両面に形成される形態以外に、片面に形成される形態もある。
【0027】
また、レンズは、半円柱状(かまぼこ状)の形状で、樹脂レンズアレイプレートの外辺に対して平行、あるいは所定の角度をもって配置される構造でもよい。
【0028】
また、レンズ形成領域以外の迷光を防止する方法としては、光吸収性の開口枠を設ける形態もある。
【0029】
次に、図1で説明した樹脂レンズアレイプレート1の製造方法について説明する。
【0030】
まず、樹脂レンズアレイプレート本体1を、射出成型で作製する。本実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いて、レンズアレイプレート本体1を作製する。図2は、作製されたレンズアレイプレート本体1の一部分を示す。
【0031】
射出成型により作製されたレンズアレイプレート本体1は、プレートの両面の中央部にレンズ形成領域をそれぞれ有し、球面の微小凸レンズ2が配置されている。
【0032】
次に、レンズアレイプレート本体1の内部への遮光壁を形成する。図3(A),(B)に、その形成方法を示す。(A)は平面図、(B)は断面図である。
【0033】
樹脂を変色させるエネルギーには、樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーを用いる。本実施の形態では、レーザ光を用いる。光透過性の高い樹脂の内部の任意の位置にレーザ光の焦点を結ばせ、エネルギーを集中することで、樹脂の炭化による微小な点状の変色を生じさせる。
【0034】
微小凸レンズ2が六方稠密構造配置されている場合、図3に示すように、レンズの境界位置に、レーザ光5を照射する。エネルギー供給源としてYVO4 レーザ発振器を使用し、波長532nmのレーザ光を用いる。レーザの照射条件は、出力0.7〜1.7kW、周波数10〜100kHzのパルス発振とするのが好ましい。本実施の形態では、出力1kW、周波数20kHzとし、ビームスポット径φ0.01mmに集光したレーザ光を、樹脂レンズアレイプレート本体1の中心深さの位置に焦点を結ばせる。
【0035】
レーザ光を、走査速度800mm/secで数回繰り返し走査させながら照射することで、遮光壁を形成する部位に、多数の微小な点状の樹脂炭化による変色部6を形成する。
【0036】
変色部6は、レーザ光の焦点を結ばせた位置を中心に、照射光軸の手前側と奥側に分布して形成される。この微小な点状の変色部6を多数、樹脂内部に形成することで、光透過性の高い樹脂内部に光吸収性の高い遮光壁7を形成する。
【0037】
形成された遮光壁の幅は、約0.05mm、表面からの深さは、約0.1mmである。この深さは、プレート本体の厚さの1/3以上である。
【0038】
レンズ間に間隙がある非稠密構造の配置の場合には、微小凸レンズの外形に沿って遮光壁を形成することになる。
【0039】
次に、図4に示すように、樹脂レンズアレイプレート本体1の表面に、樹脂レンズアレイプレートの反射率を低減させるために低反射被膜3を形成する。ここでは、特開2001−147304号公報に開示されている方法で、レンズアレイプレート本体1の表面にシリカ化合物被膜による低反射被膜を形成する。
【0040】
次に、図5に示すように、レンズアレイプレート本体1の片面のレンズ形成領域の外には、レンズ以外から入射される迷光を防止するために、光吸収性膜4によるマスキングを形成する。この場合、光吸収性膜には、光反応性の材料、例えばカーボンを含有する黒色レジストを用い、レンズプレート本体のレンズ形成領域を含む領域、あるいは全面に光吸収性膜を形成した後に、フォトリソグラフィ法により、レンズ形成領域外のマスキングを形成する。
【0041】
本実施の形態では、レンズアレイプレートの形成に射出成型を用いたが、これに限るものではなく、押し出し成型にてプレートを作り、エンボス法によって両面に微小凸レンズを形成してもよい。この場合には、押し出し成型にて作製されたプレートに、レーザ光により遮光壁を作り、その後にエンボス法によって、微小凸レンズを形成してもよい。
【0042】
なお、低反射被膜および光吸収性膜を必要としない場合には、これらの形成工程は不要である。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂レンズアレイプレートの樹脂内部に、エネルギーによって変色した部位によって構成された遮光壁が形成されているので、レンズに対して斜めに入射した光は、遮光壁により遮られて、近接するレンズに迷光として入射しない。このように迷光を効果的に除去できるので、本発明の樹脂レンズアレイプレートを用いた表示装置などでは、ゴースト像が生じたり、解像度が悪いといった問題を生じない。
【0044】
また、本発明の製造方法によれば、レーザ光などのエネルギーを樹脂内に照射することによって、遮光壁を形成しているので、複雑な工程を経ることなく簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂レンズアレイプレートの平面図および断面図である。
【図2】樹脂レンズアレイプレート本体の一部の平面図である。
【図3】遮光壁の形成を説明するための平面図および断面図である。
【図4】低反射被膜の形成を説明するための断面図である。
【図5】マスキングの形成を説明するための平面図である。
【符号の説明】
1 レンズアレイプレート本体
2 微小凸レンズ
3 低反射被膜
4 光吸収性膜
5 レーザ光
6 変色部
7 遮光壁
10 樹脂レンズアレイプレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂性光学部品およびその製造方法、特に、樹脂レンズアレイプレートおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、開口絞りや迷光対策のための遮光機能を備えた光学部品である樹脂レンズアレイプレートとしては、近接する微小レンズの間に光吸収性膜による遮光層が形成された構造のものや、微小レンズ面に対向する面に遮光層が形成された構造のものが知られている。
【0003】
この遮光層の形成方法には、光吸収性剤を含むフォトレジストを使用してフォトリソグラフィ法で形成する方法、光吸収性塗料をレンズ面全面に塗布し、レンズ部の光吸収性塗料のみを除去して形成する方法(特許文献1,2参照)、遮光層を形成する部位に、光吸収性塗料をインクジェット方式で塗布して形成する方法(特許文献3参照)、遮光層を形成する部位に溝を形成し、この溝に光吸収性塗料を充填して形成する方法などが提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−311802
【特許文献2】
特開2002−277610
【特許文献3】
特開2001−330709
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には、レンズアレイプレートの表面,対向面に設けた遮光層では効果的な迷光除去が得られないという問題点があった。
【0006】
その理由は、レンズ周辺および近接するレンズの間、あるいはレンズ面に対向する面に遮光層を形成した場合、レンズ領域外から入射される光の除去や、レンズに対して斜めに入射した光がレンズ領域外から出射される光の除去には有効であるが、レンズに対して斜めに入射した光がレンズアレイプレートの厚み方向を通過して、近接するレンズの出射側から出射する迷光は除去できないからである。このため、このようなレンズアレイプレートを用いた表示装置などでは、ゴースト像が生じたり、解像度が悪いといった問題を生じる。
【0007】
また、溝に光吸収性塗料を充填して遮光層を形成する方法は、工程が複雑になるという問題がある。
【0008】
したがって、本発明の目的は、上述したような問題を解決し、迷光を効果的に除去できる樹脂性光学部品を提供することにある。
【0009】
本発明の他の目的は、遮光層の形成が容易な樹脂性光学部品の製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の態様は、樹脂光学部品である。この樹脂光学部品は、必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂で形成され、樹脂の内部において、樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーによって変色した樹脂部分が、光吸収性の高い部位を形成している。
【0011】
本発明の第2の態様は、必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂よりなる樹脂性光学部品の製造方法である。この製造方法によれば、樹脂の内部に、エネルギー供給手段から樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーを供給し、供給したエネルギーによって樹脂の一部を変色させ、光吸収性の高い部位を形成する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂性光学部品である樹脂レンズアレイプレートの実施の形態を説明する。
【0013】
図1(A),(B)は、本発明に関わる、立体像や2次元画像の空中表示装置、スクリーンへの画像投影装置、受光素子や感光体に画像を結蔵させる画像伝達装置に用いる正立レンズアレイを構成する長方形の樹脂レンズアレイプレート10の平面図およびX−X線断面図である。
【0014】
この樹脂レンズアレイプレート10を構成するプレート本体1の材質は、射出成型に使用可能で、必要波長帯の光に対して光透過性が高く、吸水性の低いものが望ましい。本実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いる。プレートの両面の中央部にレンズ形成領域をそれぞれ有し、球面の微小凸レンズ2が稠密構造に配列されている。図示の例では、レンズ周辺部での収差を少なくできて、伝達光量が大きくなる六方配列の場合を示す。六方配列は、1個の微小凸レンズから見た場合に6つの方向に延びる配列であり、微小凸レンズの形状は、正六角形である。
【0015】
また、レンズアレイプレート本体1の両面に形成された微小凸レンズ2の光軸の配置は両面で一致するようになっている。
【0016】
近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部には、光吸収性の高い部位が形成され、この部位が迷光を除去する遮光壁7をなす。遮光壁7は、隣り合う微小凸レンズ2の中心を結ぶ線分の垂直二等分線に沿い、すなわち微小凸レンズの境界位置に、幅約0.05mm、表面から約0.1mmの深さまでの範囲に形成されている。
【0017】
遮光壁7の深さは、レンズアレイプレート本体の厚さの1/3以上であることが要求される。1/3未満の厚さであると、迷光の漏れを生じるからである。
【0018】
レンズアレイプレート本体1の表面には、樹脂レンズアレイプレート10の反射率を低減させるために低反射被膜3が形成されている。低反射被膜は、レンズアレイプレート本体1よりも屈折率の小さい材料が使用できる。シリカ化合物のほかに、例えば、フッ素系樹脂なども用いられる。
【0019】
プレート本体1の片面のレンズ形成領域外には、レンズ以外から入射される迷光を防止するための光吸収性膜4によるマスキングが形成されている。マスキングは両面に形成してもよい。この場合、より効果的なレンズ形成領域外の迷光を防止する効果が得られる。
【0020】
なお、以上の実施の形態では、低反射被膜3および光吸収性膜14を形成しているが、これらは必ずしも必要なものではない。
【0021】
以上のような構成の樹脂レンズアレイプレート10によれば、近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部に光吸収性の高い部位が形成され、この部位が迷光を除去する遮光壁をなすことから、レンズに対して斜めに入射する迷光を効果的に除去できる。
【0022】
以上の実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いて樹脂レンズアレイプレートを作製したが、その他の樹脂としては、オレフィン系樹脂やノルボルネン系樹脂なども使用できる。それぞれの樹脂の市販品としては、日本ゼオン社製のゼオネックス(登録商標)やゼオノア(登録商標)、あるいはJSR社製のアートン(登録商標)などがある。
【0023】
また、微小凸レンズ形状を球面としたが、非球面形状も考えられる。
【0024】
また、微小凸レンズの配列は、四方配列の稠密構造配列としてもよい。四方配列は、1個の微小凸レンズから見た場合に4つの方向に延びる配列であり、微小凸レンズの形状は正方形である。
【0025】
さらには、微小凸レンズ配列は、稠密構造配列ではなく、レンズ間に間隙がある非稠密構造の配列でもよい。この場合、微小凸レンズの形状は、代表的には円形であるから、これに限られるものではない。レンズ間に間隙がある非稠密構造の配列の場合には、微小凸レンズの外周間に遮光壁を形成することもできる。
【0026】
また、微小凸レンズは、樹脂レンズプレートの両面に形成される形態以外に、片面に形成される形態もある。
【0027】
また、レンズは、半円柱状(かまぼこ状)の形状で、樹脂レンズアレイプレートの外辺に対して平行、あるいは所定の角度をもって配置される構造でもよい。
【0028】
また、レンズ形成領域以外の迷光を防止する方法としては、光吸収性の開口枠を設ける形態もある。
【0029】
次に、図1で説明した樹脂レンズアレイプレート1の製造方法について説明する。
【0030】
まず、樹脂レンズアレイプレート本体1を、射出成型で作製する。本実施の形態では、シクロオレフィン系樹脂を用いて、レンズアレイプレート本体1を作製する。図2は、作製されたレンズアレイプレート本体1の一部分を示す。
【0031】
射出成型により作製されたレンズアレイプレート本体1は、プレートの両面の中央部にレンズ形成領域をそれぞれ有し、球面の微小凸レンズ2が配置されている。
【0032】
次に、レンズアレイプレート本体1の内部への遮光壁を形成する。図3(A),(B)に、その形成方法を示す。(A)は平面図、(B)は断面図である。
【0033】
樹脂を変色させるエネルギーには、樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーを用いる。本実施の形態では、レーザ光を用いる。光透過性の高い樹脂の内部の任意の位置にレーザ光の焦点を結ばせ、エネルギーを集中することで、樹脂の炭化による微小な点状の変色を生じさせる。
【0034】
微小凸レンズ2が六方稠密構造配置されている場合、図3に示すように、レンズの境界位置に、レーザ光5を照射する。エネルギー供給源としてYVO4 レーザ発振器を使用し、波長532nmのレーザ光を用いる。レーザの照射条件は、出力0.7〜1.7kW、周波数10〜100kHzのパルス発振とするのが好ましい。本実施の形態では、出力1kW、周波数20kHzとし、ビームスポット径φ0.01mmに集光したレーザ光を、樹脂レンズアレイプレート本体1の中心深さの位置に焦点を結ばせる。
【0035】
レーザ光を、走査速度800mm/secで数回繰り返し走査させながら照射することで、遮光壁を形成する部位に、多数の微小な点状の樹脂炭化による変色部6を形成する。
【0036】
変色部6は、レーザ光の焦点を結ばせた位置を中心に、照射光軸の手前側と奥側に分布して形成される。この微小な点状の変色部6を多数、樹脂内部に形成することで、光透過性の高い樹脂内部に光吸収性の高い遮光壁7を形成する。
【0037】
形成された遮光壁の幅は、約0.05mm、表面からの深さは、約0.1mmである。この深さは、プレート本体の厚さの1/3以上である。
【0038】
レンズ間に間隙がある非稠密構造の配置の場合には、微小凸レンズの外形に沿って遮光壁を形成することになる。
【0039】
次に、図4に示すように、樹脂レンズアレイプレート本体1の表面に、樹脂レンズアレイプレートの反射率を低減させるために低反射被膜3を形成する。ここでは、特開2001−147304号公報に開示されている方法で、レンズアレイプレート本体1の表面にシリカ化合物被膜による低反射被膜を形成する。
【0040】
次に、図5に示すように、レンズアレイプレート本体1の片面のレンズ形成領域の外には、レンズ以外から入射される迷光を防止するために、光吸収性膜4によるマスキングを形成する。この場合、光吸収性膜には、光反応性の材料、例えばカーボンを含有する黒色レジストを用い、レンズプレート本体のレンズ形成領域を含む領域、あるいは全面に光吸収性膜を形成した後に、フォトリソグラフィ法により、レンズ形成領域外のマスキングを形成する。
【0041】
本実施の形態では、レンズアレイプレートの形成に射出成型を用いたが、これに限るものではなく、押し出し成型にてプレートを作り、エンボス法によって両面に微小凸レンズを形成してもよい。この場合には、押し出し成型にて作製されたプレートに、レーザ光により遮光壁を作り、その後にエンボス法によって、微小凸レンズを形成してもよい。
【0042】
なお、低反射被膜および光吸収性膜を必要としない場合には、これらの形成工程は不要である。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂レンズアレイプレートの樹脂内部に、エネルギーによって変色した部位によって構成された遮光壁が形成されているので、レンズに対して斜めに入射した光は、遮光壁により遮られて、近接するレンズに迷光として入射しない。このように迷光を効果的に除去できるので、本発明の樹脂レンズアレイプレートを用いた表示装置などでは、ゴースト像が生じたり、解像度が悪いといった問題を生じない。
【0044】
また、本発明の製造方法によれば、レーザ光などのエネルギーを樹脂内に照射することによって、遮光壁を形成しているので、複雑な工程を経ることなく簡単に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂レンズアレイプレートの平面図および断面図である。
【図2】樹脂レンズアレイプレート本体の一部の平面図である。
【図3】遮光壁の形成を説明するための平面図および断面図である。
【図4】低反射被膜の形成を説明するための断面図である。
【図5】マスキングの形成を説明するための平面図である。
【符号の説明】
1 レンズアレイプレート本体
2 微小凸レンズ
3 低反射被膜
4 光吸収性膜
5 レーザ光
6 変色部
7 遮光壁
10 樹脂レンズアレイプレート
Claims (14)
- 必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂で形成された樹脂性光学部品において、
前記樹脂の内部において、樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーによって変色した樹脂部分が、光吸収性の高い部位を形成していることを特徴とする樹脂性光学部品。 - 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが形成された樹脂レンズであり、前記光吸収性の高い部位は、光を透過する領域外の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂性光学部品。
- 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが、平板上に所定のピッチで配列された樹脂レンズアレイプレートであり、前記光吸収性の高い部位は、近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂性光学部品。
- 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが、平板上に所定のピッチで配列された樹脂レンズアレイプレートであり、前記光吸収性の高い部位は、近接する微小凸レンズ外周間の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂性光学部品。
- 前記遮光壁は、レンズ側表面から、前記樹脂レンズアレイプレートの厚さ方向に、厚さの1/3以上にわたって形成されている、請求項3または4に記載の樹脂性光学部品。
- 前記樹脂は、シクロオレフィン系樹脂,オレフィン系樹脂,またはノルボルネン系樹脂である、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂性光学部品。
- 必要波長帯の光に対して透過性の高い樹脂よりなる樹脂性光学部品の製造方法において、
前記樹脂の内部に、エネルギー供給手段から樹脂の吸収波長帯にあるエネルギーを供給し、供給したエネルギーによって前記樹脂の一部を変色させ、光吸収性の高い部位を形成することを特徴とする樹脂性光学部品の製造方法。 - 前記エネルギーは、光線または放射線であることを特徴とする、請求項7に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記エネルギーは、レーザ光であることを特徴とする、請求項8に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが形成された樹脂レンズであり、前記光吸収性の高い部位は、光を透過する領域外の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする、請求項7に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが、平板上に所定のピッチで配列された樹脂レンズアレイプレートであり、前記光吸収性の高い部位は、近接する微小凸レンズ間の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする、請求項7に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記樹脂性光学部品は、球面あるいは非球面の微小凸レンズが、平板上に所定のピッチで配列された樹脂レンズアレイプレートであり、前記光吸収性の高い部位は、近接する微小凸レンズ外周間の樹脂の内部に形成され、迷光を除去する遮光壁をなすことを特徴とする請求項7に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記遮光壁は、レンズ側表面に始まり、前記樹脂レンズアレイプレートの厚さ方向に、厚さの1/3以上にわたって形成されている、請求項11または12に記載の樹脂性光学部品の製造方法。
- 前記樹脂は、シクロオレフィン系樹脂,オレフィン系樹脂,またはノルボルネン系樹脂である、請求項7〜13のいずれかに記載の樹脂性光学部品の製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003174178A JP2005010442A (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 樹脂性光学部品およびその製造方法 |
US10/561,350 US20070273977A1 (en) | 2003-06-19 | 2004-06-15 | Resin Optical Member and Method for Manufacturing the Same |
PCT/JP2004/008674 WO2004113967A1 (ja) | 2003-06-19 | 2004-06-15 | 樹脂性光学部品およびその製造方法 |
KR1020057024350A KR20060052707A (ko) | 2003-06-19 | 2004-06-15 | 수지성 광학부품 및 이의 제조방법 |
CNA2004800170810A CN1809765A (zh) | 2003-06-19 | 2004-06-15 | 树脂性光学部件以及其制造方法 |
TW093117660A TW200504391A (en) | 2003-06-19 | 2004-06-18 | Resin optical component and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003174178A JP2005010442A (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 樹脂性光学部品およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005010442A true JP2005010442A (ja) | 2005-01-13 |
Family
ID=33534781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003174178A Pending JP2005010442A (ja) | 2003-06-19 | 2003-06-19 | 樹脂性光学部品およびその製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070273977A1 (ja) |
JP (1) | JP2005010442A (ja) |
KR (1) | KR20060052707A (ja) |
CN (1) | CN1809765A (ja) |
TW (1) | TW200504391A (ja) |
WO (1) | WO2004113967A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009193060A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
JP2019090849A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | カンタツ株式会社 | 光学素子及び撮像レンズ |
JP7265819B1 (ja) * | 2022-07-08 | 2023-04-27 | ナルックス株式会社 | 減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1905602A3 (en) * | 2006-09-28 | 2008-05-14 | Oki Data Corporation | Lens-array, exposure device, image forming apparatus and reading apparatus |
US20090185828A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Seiko Epson Corporation | Lens Array, Exposure Head, and Image Forming Apparatus |
JP5345379B2 (ja) * | 2008-12-22 | 2013-11-20 | 富士フイルム株式会社 | 光学材料用樹脂組成物とその成形体、光学部品およびレンズ |
US8820994B2 (en) | 2011-07-28 | 2014-09-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | Vehicle indicator display, and method of forming |
JP6221540B2 (ja) * | 2013-09-13 | 2017-11-01 | 富士通株式会社 | 光デバイス、光モジュール、光デバイスの製造方法及び光モジュールの製造方法 |
CN103744134A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-23 | 峻立科技股份有限公司 | 遮光阵列透镜及其制造方法 |
CN103744133A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-23 | 峻立科技股份有限公司 | 遮光阵列透镜及其制造方法 |
US20150276994A1 (en) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Forward Optics Co., Ltd. | Method of making a lens array plate with an aperture mask layer |
US9606295B1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-28 | Forward Optics Co., Ltd. | Lens assembly for fiber-optic communication system |
JP7385334B2 (ja) * | 2019-08-16 | 2023-11-22 | Hoya株式会社 | 光学素子及び光学装置 |
WO2024003601A1 (en) * | 2022-07-01 | 2024-01-04 | Coelux S.R.L. | Optical filter and lighting device simulating the natural light of the sky and the sun comprising the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2810151B2 (ja) * | 1989-10-07 | 1998-10-15 | ホーヤ株式会社 | レーザマーキング方法 |
JPH10297095A (ja) * | 1997-04-25 | 1998-11-10 | Dainippon Ink & Chem Inc | レーザマーキング方法及びレーザマーキング用樹脂組成物 |
JP2000292861A (ja) * | 1999-04-08 | 2000-10-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | レンチキュラーレンズシートおよびその製造方法 |
KR100603535B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2006-07-24 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | 렌즈시트 및 그것을 갖춘 투과형 스크린 |
-
2003
- 2003-06-19 JP JP2003174178A patent/JP2005010442A/ja active Pending
-
2004
- 2004-06-15 US US10/561,350 patent/US20070273977A1/en not_active Abandoned
- 2004-06-15 KR KR1020057024350A patent/KR20060052707A/ko not_active Application Discontinuation
- 2004-06-15 CN CNA2004800170810A patent/CN1809765A/zh active Pending
- 2004-06-15 WO PCT/JP2004/008674 patent/WO2004113967A1/ja active Application Filing
- 2004-06-18 TW TW093117660A patent/TW200504391A/zh unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009193060A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-08-27 | Seiko Epson Corp | レンズアレイ、露光ヘッドおよび画像形成装置 |
JP2019090849A (ja) * | 2017-11-10 | 2019-06-13 | カンタツ株式会社 | 光学素子及び撮像レンズ |
JP7265819B1 (ja) * | 2022-07-08 | 2023-04-27 | ナルックス株式会社 | 減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法 |
WO2024009495A1 (ja) * | 2022-07-08 | 2024-01-11 | ナルックス株式会社 | 減衰領域を備えた光学素子及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004113967A1 (ja) | 2004-12-29 |
CN1809765A (zh) | 2006-07-26 |
KR20060052707A (ko) | 2006-05-19 |
TW200504391A (en) | 2005-02-01 |
US20070273977A1 (en) | 2007-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005010442A (ja) | 樹脂性光学部品およびその製造方法 | |
US7787184B2 (en) | Member having antireflection structure | |
JP4778967B2 (ja) | 反射防止構造体を備えた光学機器の製造方法 | |
US5121254A (en) | Image transmitting element and process for producing photo-shield spacer plate used therein | |
KR101483386B1 (ko) | 광학 필터와 그의 제조 방법, 및 촬상 장치 | |
TWI395978B (zh) | 光學元件與製造光學元件的方法 | |
JP2006065333A (ja) | ブラックマトリクスが具備されたマイクロレンズアレイシート及びその製造方法 | |
JP2010074548A (ja) | 画像読取装置 | |
JP2010286741A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
US7463275B2 (en) | Light source for image writing apparatus and production method for light source | |
JP5966725B2 (ja) | 投影装置 | |
JP2015038579A (ja) | 光学素子、光学系、撮像装置、光学機器、ならびに原盤およびその製造方法 | |
JP2011118122A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
US7355615B2 (en) | Optical scanning apparatus | |
JP2005037884A (ja) | レンズプレートおよびその製造方法並びに画像伝達装置 | |
JP2005352062A (ja) | マイクロレンズおよび露光装置 | |
JP2011119970A (ja) | 正立等倍レンズアレイプレート、光走査ユニットおよび画像読取装置 | |
JP2008026592A (ja) | 光学シートおよびその製造方法ならびに表示装置 | |
JP2007206490A (ja) | 複合型光学素子および光学系 | |
JP2009020381A (ja) | 反射スクリーンの製造方法および反射スクリーン | |
JP2014021213A (ja) | 光学部品および光学部品の製造方法 | |
JP2006350120A (ja) | マイクロレンズアレイシート | |
JP2006285223A (ja) | 反射防止構造体を有する部材 | |
JP2006267623A (ja) | 走査光学装置、並びにそれを備えた画像読み取り装置および画像形成装置 | |
JP2002048906A (ja) | 回折光学素子、および該回折光学素子を有する光学系、撮影装置、観察装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071120 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080603 |