JP2007118569A - 賦型の製造方法およびレンズシートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レンズパターンが内周面に設けられた円筒状の母型61を、円筒状のカソード32の内周面に保持する。カソード32と、このカソード32の中央部に設けられたアノード33とを用いて電気鋳造を行い、電気鋳造により母型61の内周面に形成された薄膜を剥離する。これにより、母型61のレンズパターンとは反対のパターンが外周面に形成された賦型を得ることができる。
【選択図】図6
Description
カソードと、当該カソードの中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
電気鋳造により母型の内周面に形成された薄膜を剥離する工程と
を備えることを特徴とする賦型の製造方法である。
カソードと、当該カソードの中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
電気鋳造により母型の内周面に形成された薄膜を剥離して賦型を得る工程と、
賦型を用いてシートの一主面にレンズパターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするレンズシートの製造方法である。
複製母型と、当該複製母型の中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
電気鋳造により複製母型の内周面に形成された薄膜を剥離する工程と
を備えることを特徴とする賦型の製造方法である。
複製母型と、当該複製母型の中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
電気鋳造により複製母型の内周面に形成された薄膜を剥離して賦型を得る工程と、
賦型を用いてシートの一主面にレンズパターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするレンズシートの製造方法である。
背面投影型の画像表示装置の全体構成
図1は、この発明の第1の実施形態による背面投影型の画像表示装置の一構成例を示す模式図である。この背面投影型の画像表示装置は、プロジェクタ1および透過型スクリーン2とを備え、プロジェクタ1から投影された画像を、透過型スクリーン2を透過させて表示するものである。
図1に示すように、この第1の実施形態による透過型スクリーン2は、プロジェクタ1からの投射光を略平行光として出射する作用を持つフレネルレンズシート20と、このフレネルレンズシート20から出射された平行光を受け、水平方向および垂直方向に広げ、表示光として出射する遮光層付フライアイレンズシート10とを備える。この透過型スクリーン2は、フレネルレンズシート20がプロジェクタ1の側となり、遮光層付フライアイレンズシート10が観察者側となるようにして配置される。透過型スクリーン2は、例えば縦500mm×横1020mmの大きさの長方形状を有する。
以下に、遮光層付フライアイレンズシート10およびフレネルレンズシート20の構成について、より具体的に説明する。
フレネルレンズシート20は、基板21と、フレネルレンズ24が一主面に設けられたフィルム23とを備え、この基板21とフィルム23とが接着層22を介して接着されている。基板21としては、透明性を有する材料からなるものが用いられ、例えばガラス基板が用いられる。
遮光層付フライアイレンズシート10は、フライアイレンズシート13と、このフライアイレンズシート13の観察者側となる面に設けられた感光性粘着層14と、この感光性粘着層14上に設けられた遮光層15と、この遮光層15上に設けられた拡散シート16とを備える。フライアイレンズシート13は、支持体であるフィルム11と、そのプロジェクタ側となる面に設けられたフライアイレンズ12とを有する。遮光層付フライアイレンズシート10は、例えば縦500mm×横1020mmの大きさの長方形状を有する。
Cx:x方向の中心曲率
Cy:y方向の中心曲率
kx:x方向の非球面係
ky:y方向の非球面係
観察者側に配置される遮光層付フライアイレンズシートの製造方法は、(a)レーザ加工により母型を作製する母型の作製工程と、(b)電鋳により賦型を作製する賦型の作製工程と、(c)成形ローラによりフライアイレンズシートを作製するレンズシートの作製工程、(d)フライアイレンズシート上に遮光層を形成する遮光層の作製工程とを備える。
(a)母型の作製工程
(b)賦型の作製工程
(c)レンズシートの作製工程
(d)遮光層の作製工程
まず、フライアイレンズシート13を作製するための母型の作製工程について説明する。ここでは、レーザ光を使用したマスクイメージング法を用いて、円筒状の被加工物を加工することにより、母型を作製する場合を例として説明する。レーザ加工を施すためのレーザ加工機としては、例えばベルギーOPTEC社製精密レーザ加工機MAS−300を使用できる。
次に、上述のようにして得られた母型を用いて賦型を作製する。まず、賦型の作製に用いられる電鋳装置について説明する。図6は、この発明の第1の実施形態による電鋳装置の一構成例を示す模式図である。図7は、図6の線分A−A’における断面図である。
まず、上述のようにして得られた、図8(a)に示す母型61の内周面に対して、下地処理として導電化処理を行う。これにより、図8(b)に示すように、母型61の内周面に対して導電化膜62が形成される。導電化処理としては、例えば無電解メッキまたはスパッタリングを用いることができる。ここで、導電化膜62は、例えばニッケルなどの金属からなる金属被膜である。
まず、図9を参照して、フライアイレンズシート13の作製に用いられるシート製造装置について説明する。図9に示すように、このシート製造装置は、加圧ローラ52、樹脂ディスペンサ54、剥離ローラ55、UVランプ(紫外線ランプ)56および成形ローラ57を備える。
まず、微細形状が表面に設けられた成形ローラ57と、加圧ローラ52とで基材シート51をニップする。そして、樹脂ディスペンサ54から成形ローラ57と基材シート51との間に紫外線硬化樹脂53を滴下して、成形ローラ57と基材シート51との間に樹脂だまりを形成するとともに、基材シート51を成形ローラ57に圧着しながら送り出す。これにより、成形ローラ57の円柱面と基材シート51との間に、紫外線硬化樹脂が塗布・充填される。また、この際に、紫外線硬化樹脂に混在する気泡が除去される。
次に、図10を参照しながら、上述のようにして得られたフライアイレンズシート13に対する遮光層15の作製工程について説明する。まず、図10Aに示すように、上述のようにして作製されたフライアイレンズシート13のレンズ側とは反対側の平坦面に、例えば紫外線感光樹脂粘着層などの感光性粘着層14を形成する。この感光性粘着層14の形成方法としては、例えば、フィルム11の表面に感光性粘着剤を直接塗布する方法、感光性粘着層14を支持基材上に剥離可能に形成し、この感光性粘着層14をフィルム11の表面に貼り合わせて、支持基材を剥離する方法などが挙げられる。
アノード33を自転しながら電鋳を行うので、アノード33およびカソード32間の電流分布を円周方向で均一に維持することができる。
次に、この発明の第2の実施形態について説明する。
上述の第2の実施形態では、母型の内周面にレーザ加工を施してレンズパターンを形成し、この母型を用いて賦型を作製する場合について説明したが、この第2の実施形態では、母型の外周面にレーザ加工を施してレンズパターンを形成し、この母型を用いて複製母型をさらに作製し、この複製母型を用いて賦型を作製する場合について説明する。
(a)母型の作製工程
(b)賦型の作製工程
(c)レンズシートの作製工程
(d)遮光層の作製工程
まず、フライアイレンズシート13を作製するための母型の作製工程について説明する。ここでは、レーザ光を使用したマスクイメージング法を用いて、円筒状の被加工物を加工することにより、母型を作製する場合を例として説明する。レーザ加工を施すためのレーザ加工機としては、例えばベルギーOPTEC社製精密レーザ加工機MAS−300を使用できる。
次に、図6、図13および図14を参照しながら、この発明の第2の実施形態による円筒状の賦型の作製工程について説明する。
シートの製造工程については、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
遮光層の作製工程については、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
次に、この発明の第3の実施形態について説明する。
上述の第1の実施形態では、遮光層15に設けられた透過部15aが四角形状またはほぼ四角形状である場合について説明したが、この発明の第2の実施形態では、遮光層15に設けられた透過部15aが六角形状(ハニカム状)またはほぼ六角形状である場合について説明する。
これ以外のことは上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
次に、この発明の第4の実施形態について説明する。
この発明の第4の実施形態は、上述の第1の実施形態による遮光層付フライアイレンズシートの製造方法において、母型の作製工程前に、母型の作製に用いられる円筒状の被加工物を回転成形により作製する被加工物の作製工程をさらに備えるものである。
搬送部93により円筒金型82内に粉末樹脂材料92を搬入し、この粉末樹脂材料92を予め加熱された円筒金型82に投入し、円筒金型82を回転しながら被加工物を成形するので、円筒度(厚みの均一性)に優れ、且つ、うねりの発生や気泡の混入が抑制された被加工物を得ることができる。このようにして得られた被加工物の内周面にレーザ加工を施してレンズパターンを形成することで、マイクロレンズアレイや複雑なプリズムレンズなどの各種レンズの作製に適した母型を得ることができる。したがって、連続してレンズシートを製作することが可能となり、レンズシートのコストを大幅に削減できる。
まず、円筒金型として配管用鋼管250ASch80(内径237.2mm、厚み15.1mm、内側長さ460mm)を用意し、この円筒金型の内周面にハードクロムメッキ処理を施した後、ホーニング加工を施した。
円筒金型の温度を310℃〜360℃の範囲内に保持しながら、回転成形により円筒状の被加工物を成形する以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして円筒状の被加工物を得た。
円筒金型の温度を300℃〜400℃の範囲内に保持しながら、回転成形により円筒状の被加工物を成形する以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして円筒状の被加工物を得た。
(サンプル4)
円筒金型の温度を290℃〜340℃の範囲内に保持しながら、回転成形により円筒状の被加工物を成形する以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして円筒状の被加工物を得た。
上述のようにして得られたサンプル1〜4のうねり・透明性を目視により評価した。その結果を表2に示す。なお、表2において、うねり評価欄における「○」、「△」は以下の評価結果を示す。
○:うねりの発生がない
△:うねりの発生が若干ある
また、透明性評価欄における「○」、「△」、「×」は以下の評価結果を示す。
○:ポリカーボネート樹脂の変質がなく、透明である
△:ポリカーボネート樹脂が若干変質し、黄変する
×:ポリカーボネート樹脂が変質し、不透明である
粉末状のポリカーボネート樹脂の投入量を1600gとする以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして、厚さ4mmを有する円筒状の被加工物を得た。
上述のようにして得られたサンプル5を円周方向に均等に25分割(ΔR1〜ΔR25)し、25分割されたぞれぞれの部分を長さ方向に25mm間隔毎に厚さを測定した。その測定結果を表3に示す。但し、被加工物の両側30mm程度の領域は、厚みの均一性が極端に損なわれるので測定から除外した。
Max(R):円周ΔR1〜ΔR25における測定値のうちの最大値
Min(R):円周ΔR1〜ΔR25における測定値のうちの最小値
σR:円周ΔR1〜ΔR25における測定値の標準偏差
平均TL1:長さ0〜400mmの範囲における測定値の平均値
Max(L1):長さ0〜400mmの範囲における測定値の最大値
Min(L1):長さ0〜400mmの範囲における測定値の最小値
σL1:長さ0〜400mmの範囲における測定値の標準偏差
平均TL2:長さ75〜300mmの範囲における測定値の平均値
Max(L2):長さ75〜300mmの範囲における測定値の最大値
Min(L2):長さ75〜300mmの範囲における測定値の最小値
σL2:長さ75〜300mmの範囲における測定値の標準偏差
サンプル5の円筒状の被加工物、市販の円筒成形体、PCシートおよびPC板の粗さを以下のようにして測定した。サンプル5の円筒状の被加工物、および市販の円筒成形体では、その内周面の任意の3点(Ra1、Ra2、Ra3)の表面粗さを測定した。市販のPCシートでは、その一主面の任意の1点(Ra1)の表面粗さを測定した。市販のPC板では、その一主面の任意の3点(Ra1、Ra2、Ra3)の表面粗さを測定した。なお、表面粗さの測定には、小型表面粗さ測定器(株式会社ミツトヨ製、商品名:SJ−201)を用いた。その結果を表4に示す。
円筒金型の厚さを9.8mmとし、粉末状のポリカーボネート樹脂の投入量を1600gとする以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして、厚さ4mmを有する円筒状の被加工物を得た。
円筒金型の厚さを4mmとし、粉末状のポリカーボネート樹脂の投入量を1600gとする以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして、厚さ4mmを有する円筒状の被加工物を得た。
円筒金型の厚さを4mmとし、粉末状のポリカーボネート樹脂の投入量を2400gとする以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして、厚さ6mmを有する円筒状の被加工物を得た。
円筒金型の厚さを4mmとし、粉末状のポリカーボネート樹脂の投入量を3200gとする以外は、上述のサンプル1とすべて同様にして、厚さ8mmを有する円筒状の被加工物を得た。
上述のようにして得られたサンプル5〜8の被加工物に混入された気泡の数を目視にて確認した。その結果を表5に示す。なお、表5において、「◎」、「○」、「△」、「×」は以下の評価結果を示す。
◎:気泡なし
○:気泡が1個〜10個
△:気泡が11個〜50個
×:気泡が51個以上
まず、円筒金型として配管用鋼管250ASch80(内径237.2mm、厚み15.1mm、内側長さ460mm)を用意し、この円筒金型の内周面にハードクロムメッキ処理を施した。次に、円筒金型を回転成形装置に取り付けて、サンプル1と同様にして回転成形により厚さ6mmの円筒状の被加工物を得た。
ハードクロムメッキ処理を省略する以外はサンプル10とすべて同様にして円筒金型を得た。次に、円筒金型を回転成形装置に取り付けて、サンプル1と同様にして回転成形により厚さ6mmの円筒状の被加工物を得た。
上述のようにして得られたサンプル10〜11の被加工物に混入された気泡の数を目視にて確認した。その結果を表6に示す。なお、表6において、「◎」、「△」は以下の評価結果を示す。
◎:気泡なし
△:気泡が11個〜50個
2 透過型スクリーン
10 遮光層付フライアイレンズシート
20 フレネルレンズシート
31 電鋳槽
32 カソード
33 アノード
34 浴液
35 導電材料
36 非導電材料
37 液通路
38 カバーシリンダ
42 スクリュ
81 回転成形装置
82 円筒金型
83 テーブル
89 バーナ
91 搬送装置
92 粉末樹脂材料
93 搬送部
94 支持体
Claims (22)
- レンズパターンが内周面に設けられた円筒状の母型を、円筒状のカソードの内周面に保持する工程と、
上記カソードと、当該カソードの中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
上記電気鋳造により上記母型の内周面に形成された薄膜を剥離する工程と
を備えることを特徴とする賦型の製造方法。 - 上記レンズパターンが、マイクロレンズアレイ状、プリズムレンズ状またはフレネルレンズ状であることを特徴とする請求項1記載の賦型の製造方法。
- 上記電気鋳造の工程は、上記アノードおよび上記カソードの少なくとも一方を自転させながら行われることを特徴とする請求項1記載の賦型の製造方法。
- 上記電気鋳造の工程は、上記母型と上記アノードとの間に設けられた円筒状の電流遮蔽部により、上記母型の電流分布を一定に保持しながら行われることを特徴とする請求項1記載の賦型の製造方法。
- 上記電気鋳造の工程は、上記カソードの内側と外側の浴液を循環させながら行われることを特徴とする請求項1記載の賦型の製造方法。
- 粉末状の熱可塑性樹脂を円筒状の金型に投入し、回転成形により円筒状の被加工物を成形する工程と、
成形された上記被加工物の内周面に対してレンズパターンを形成して、上記円筒状の母型を作製する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の賦型の製造方法。 - 上記回転成形の工程は、上記金型の温度を310℃以上350℃以下の範囲内に保持しながら行われることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- 上記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の厚さは、上記被加工物の厚さ以上であることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の厚さは、上記被加工物の厚さの2倍以上であることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の内周面は、メッキ処理が施されていることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- 上記回転成形の工程は、上記金型の温度を310℃以上350℃以下の範囲内まで加熱した後、上記粉末状の熱可塑性樹脂を一度に上記金型に投入することにより行なわれることを特徴とする請求項6記載の賦型の製造方法。
- レンズパターンが内周面に設けられた円筒状の母型を、円筒状のカソードの内周面に保持する工程と、
上記カソードと、当該カソードの中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
上記電気鋳造により上記母型の内周面に形成された薄膜を剥離して賦型を得る工程と、
上記賦型を用いてシートの一主面にレンズパターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするレンズシートの製造方法。 - レンズパターンが外周面に設けられた円筒状の母型の外周面に、電気鋳造により薄膜を形成し、当該薄膜を剥離して複製母型を作製する工程と、
上記複製母型と、当該複製母型の中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
上記電気鋳造により上記複製母型の内周面に形成された薄膜を剥離する工程と
を備えることを特徴とする賦型の製造方法。 - 粉末状の熱可塑性樹脂を円筒状の金型に投入し、回転成形により円筒状の被加工物を成形する工程と、
成形された上記被加工物の外周面に対してレンズパターンを形成して、上記円筒状の母型を作製する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。 - 上記回転成形の工程は、上記金型の温度を310℃以上350℃以下の範囲内に保持しながら行われることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- 上記熱可塑性樹脂は、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の厚さは、上記被加工物の厚さ以上であることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の厚さは、上記被加工物の厚さの2倍以上であることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- 上記金型の内周面は、メッキ処理が施されていることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- 上記回転成形の工程は、上記金型の温度を310℃以上350℃以下の範囲内まで加熱した後、上記粉末状の熱可塑性樹脂を一度に上記金型に投入することにより行なわれることを特徴とする請求項14記載の賦型の製造方法。
- レンズパターンが外周面に設けられた円筒状の母型の外周面に、電気鋳造により薄膜を形成し、当該薄膜を剥離して複製母型を作製する工程と、
上記複製母型と、当該複製母型の中央部に設けられたアノードとを用いて電気鋳造を行う工程と、
上記電気鋳造により上記複製母型の内周面に形成された薄膜を剥離して賦型を得る工程と、
上記賦型を用いてシートの一主面にレンズパターンを形成する工程と
を備えることを特徴とするレンズシートの製造方法。
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