JP2009001010A - シームレスマスタ及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】予め選択された長さ及び幅のシームレスのディヒューザのシートを作製するための中空の円筒形のシームレスの金属マスタ604。追加の様相は、中空の円筒形のシームレスの反転可能なエラストマー系マスタ402A及びそれを作る方法並びに感光媒体に可変のディヒューザの記録をもたらす装置及びプロセスを有する。
【選択図】図25
Description
幾つかの態様を有する本発明は、光成形ディヒューザ(拡散器)分野に関し、また、シームレスマスタ及びディヒューザフィルムのシーム複製(seam replication)とともに、その同様のもの、すなわち、区切り点又はマークのない連続した光成形被覆を作製する方法に関する。
ディヒューザマスタは、それを通じて伝送される光に望ましく光学的に作用し得る膨大な種類の光成形ディヒューザを作製するのに用いられる。
我々は、ディヒューザ及びそれらに関連したディヒューザ−マスタの縁部境界である「干渉」パターンと関係する種々の問題を、簡単に言えばシームレスマスタ及びそれを作製する方法である本発明を用いて解決した。我々の発明は、簡単に要約すると、3つの態様を有している。
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
必要な場合、ピンホールフィルタ上に置かれた適切な対物レンズ(標準的には20X〜60X)をセットする。適切なテーブル上で、中間マスタディヒューザホルダを所定位置に置く。ここでは、中間マスタディヒューザをしっかりと固定する。好適な散乱角によって、適切な中間マスタをホルダ上に置く。最終マスタ及びそれに関連するマスタを所定位置に置く。ここでは、ホルダをしっかりと固定する(例えば接着剤で接合する)。テーブルに示されるように、大きな比率の楕円形のディヒューザマスタに関してセットアップする場合には、3〜9インチ(約76.2〜228.6ミリメートル)の広さで、「ソフトな」エッジのフォーカスをなすように、対物レンズに続き、円筒レンズをセットする。中間マスタの中央に対してスリットビームを指向させる。それた光が最終マスタ上に位置するのを防止するために、全ての遮蔽部材を配置する。最後に、約30μミリワットを読む出すべく、最終マスタへの干渉光を調整する。
Claims (33)
- 1つの方法により形成される1ピースの円筒形のシームレスマスタであって、該方法が、
(1)外周面を規定し該外周面において一体的な光成形ディヒューザの面を有するエラストマー系材料の単一の中空の円筒形の層を、円筒形の素子の外周面上に径方向に取り付け(ここでは、光成形ディヒューザの面は、所定のスペックルパターン、及び、結果的に横方向に配置され且つ長手方向に配置された所定の径方向の寸法を有する所定の幾何学形状を規定する)、
(2)単一のエラストマー系材料の層の外周面を、効果的な量の第1の金属被覆と密に接触させ(ここでは、第1の金属被覆が、外周面と、中空の円筒形のエラストマー系材料の層の外周面と密に接触する内周面とを規定し、また、ここでは、第1の金属被覆が、光成形ディヒューザの面が、実質的に複製可能に、中空の円筒形のエラストマー系材料の層の外周面から上記第1の金属被覆の外周面へ転写されるように、中空の円筒形のエラストマー系材料の層の外周面に関係して、所定量にありまた径方向に寸法付けられる)、
(3)上記第1の金属被覆の外周面を、第2の金属の層と接触させ(ここで、第2の金属は不動態化可能であり、また、ここでは、第2の金属層は、外周面と、光成形ディヒューザの面が、実質的に複写可能に、第1の金属被覆の外周面から不動態化可能な第2の金属層の内周面へ径方向に転写されるように、第1の金属被覆の外周面に密に接する内周面とを規定する)、
(4)上記第2の金属層から、上記円筒形の素子及び中空の円筒形のエラストマー系材料の層を分離させ(ここでは、光成形ディヒューザの面が、実質的に複製可能に、第1の金属被覆の外周面から不動態化可能な第2の金属層の内周面へ径方向に転写される)、
(5)上記第2の金属層の内周の光成形ディヒューザの面を不動態化し、
(6)上記第2の金属層の内周の光成形ディヒューザの面を、第3の金属の層と密に接触させ(ここでは、第3の金属層が円筒形であり、また、内周面と、上記第2の金属層の内周の光成形ディヒューザの面が、実質的に複製可能に、円筒形の第3の金属層の外周面に径方向に転写され得るように、上記第2の金属層の内周の光成形ディヒューザの面と密に接する外周面とを有する)、
(7)不動態化された第2の金属層を、円筒形の第3の金属層から分離させる(上記第2の金属層の光成形ディヒューザの面が、実質的に複製可能に、上記第2の金属層の内周面から上記円筒形の第3の金属層の外周面へ径方向に転写される)、ステップを有していることを特徴とする1ピースの円筒形のシームレスマスタ。 - 上記エラストマー系材料の単一の中空の円筒形の層が、約1/16インチ(約1.59ミリメートル)〜約1/8インチ(約3.18ミリメートル)の径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項1記載のシームレスマスタ。
- 上記第1の金属被覆が銀であることを特徴とする請求項2記載のシームレスマスタ。
- 上記第2の金属層が、鍍金されたニッケルであることを特徴とする請求項1記載のシームレスマスタ。
- 上記鍍金されたニッケルの層が、単一で、長手方向に細長く、中空で、また、円筒形であり、約5/1000インチ(約0.127ミリメートル)〜約10/1000インチ(0.254ミリメートル)の径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項4記載のシームレスマスタ。
- 上記第3の金属層が、鍍金されたニッケルであることを特徴とする請求項1記載のシームレスマスタ。
- 上記鍍金されたニッケルが、単一で、長手方向に細長く、また、約0.020インチ(約0.508ミリメートル)の径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項6記載のシームレスマスタ。
- 感光媒体に可変のディヒューザの記録をもたらすための装置であって、
ベースと、
上記ベースから隔てられた干渉光の光源と、
上記ベース上に設置され、該ベースから隔てられた回転軸を規定する細長い機構と、
上記機構上に回転可能に設けられた円筒部材と、
上記円筒部材の外周面上における感光媒体の層と(上記ベースに関係してまた干渉光がある場合に、上記機構の回転軸まわりにおける円筒部材の回転は、円筒部材の外周面上における感光媒体の層を露光させるためのものである)、
上記干渉光の断面領域に作用するための、上記ベースから隔てられ、また、干渉光の光源及び円筒部材の中間に位置決めされた光学的な対物デバイスと、
所定のスペックルパターンを、干渉光の査証させられた断面領域へ拡散し分け与えるための、上記ベースに支持され、光学的な対物デバイス及び円筒部材の中間に位置決めされた、光学的に透過性をもつディヒューザと、
所定の寸法の開口を規定する遮蔽部材と(ここでは、該遮蔽部材が、上記ベースにより支持され、円筒部材の外周面上での感光媒体の層の所定部分の露光をもたらすべく用いられるように、上記ディヒューザ及び円筒部材の中間にて方向付けられている)、を有していることを特徴とする装置。 - 第1の長さが、上記光学的な対物デバイスとディヒューザとの間で干渉光が走る間隔として規定され、
第2の長さが、上記ディヒューザと円筒部材の外周面上における感光媒体の層との間で干渉光が走る間隔として規定され、
第3の長さが、上記円筒部材上における感光媒体の層と遮蔽部材との間で干渉光が走る間隔として規定されており、
上記第1,第2及び第3の長さのいずれか1つが、感光媒体における可変のディヒューザの記録をもたらすために、他の長さのいずれかに対して変更されることを特徴とする請求項8記載の装置。 - 上記光学的な対物デバイスが、干渉光の断面領域に対して、拡大構成,円筒式に細長い構成,楕円式に細長い構成、及び、その組合せの少なくとも1つをもたらすべく、それぞれ、拡大レンズ,球面レンズ,円筒レンズ,楕円レンズおよびその組合せの少なくとも1つを有することを特徴とする請求項8記載の装置。
- 上記光学的に光透過性をもつディヒューザが、ホログラフィックディヒューザであることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 上記遮蔽部材が、ほぼ平面構造を有するもので、干渉光の経路にほぼ直交するように方向付けられ、また、その開口は、ほぼ矩形状であり、約3インチ〜約10インチ(約76.2〜254ミリメートル)の範囲にある幅と、約4インチ(約101.6ミリメートル)の高さとを有していることを特徴とする請求項8記載の装置。
- 感光媒体における可変のディヒューザの記録をもたらすためのプロセスであって、
長手軸を規定し該長手軸まわりに回転可能である細長い円筒部材を設け(ここでは、上記円筒部材が、その外周面上に感光媒体の層を有する)、
上記感光媒体に向かって干渉光の光源により生成される干渉光ビームを指向させ、
上記干渉光ビームと感光媒体との間に光学的な対物デバイスを介在させ、
上記光学的な対物デバイスと感光媒体との間に光学的に光透過性をもつディヒューザを介在させ、
上記光学的に光透過性をもつディヒューザと感光媒体との間に干渉光ビームにおける所定の寸法の開口を規定する遮蔽部材を介在させ、
感光媒体の層の可変の露光をもたらすために、上記ディヒューザと光学的な対物デバイスとの間、又は、上記ディヒューザと感光媒体の層との間、若しくは、遮蔽部材と感光媒体の層との間の間隔を変更する、ステップを有していることを特徴とするプロセス。 - 更に、上記円筒部材を、その長手軸まわりに所定の角度だけ回転させ、
感光媒体の一部を露光させるべく、該感光媒体の層の一部を所定時間だけ干渉光ビームにさらし、
上記円筒部材上の感光媒体の周囲のバンドを露光させるために、干渉光ビームのなかで上記所定の角度だけ該円筒部材を回転させ続け(ここでは、上記周囲のバンドが、上記円筒部材における感光媒体の外周面の周囲の一部分として規定される)、
上記光源及び円筒部材のうちの一方を他方に対して横方向に所定の間隔だけ移動させ、
感光媒体の層の外周面が完全に露光されるまで、上記ステップを繰り返す、ステップを有していることを特徴とする請求項13記載のプロセス。 - 上記光学的な対物デバイスが、干渉光の断面領域に対して、拡大構成,円筒式に細長い構成,楕円式に細長い構成、及び、その組合せの少なくとも1つをもたらすべく、それぞれ、拡大レンズ,球面レンズ,円筒レンズ,楕円レンズおよびその組合せの少なくとも1つを有しており、
更に、感光媒体における可変のディヒューザの記録をもたらすために、上記移動ステップを完了させた後、感光媒体を完全に露光する前に、上記光学的な対物デバイスの構成を変更するステップを有していることを特徴とする請求項14記載のプロセス。 - 1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタを作製する方法であって、
(1)長手軸を規定しそのまわりに回転可能な細長い円筒部材の外周面に対して、効果的な量の液体の硬化可能な感光媒体を塗布し、そして、実質的に均一な径方向の寸法の硬化可能な感光媒体のシームレス層を、実質的にその長さ及び外周面に沿って形成するために、上記長手軸まわりに円筒部材を回転させ、
(2)上記細長い円筒部材上における感光媒体の層を硬化させ、
(3)感光媒体を露光させ、露光済みの感光媒体において、実質的に円筒部材上における感光媒体の長さ及び外周面に沿って、不規則に、所定のスペックルパターンを生成するために、それに分け与えられる所定のスペックルを有する干渉光の光源へ、実質的にその長さ及び外周面に沿って、硬化した感光媒体の層をさらし、そして、その長手軸まわりに円筒部材を回転させ(ここでは、露光済みの感光媒体が引き続き現像され得る)、
(4)感光媒体の不規則に露光した領域を、媒体における物理的な微細構造として定着させるために、上記露光済みの感光媒体を現像し、
(5)感光材料に記録されたスペックルパターンと密に接する所定の径方向の寸法の細長い中空の円筒形のエラストマー系部材を作製するために、現像済みの感光材料の長さ及び外周面に沿って、効果的な量の硬化可能なエラストマー系液体を塗布し、そして、該エラストマー系液体を硬化させ、それにより、エラストマー系部材において、エラストマー系部材がスペックルパターンと密に接するシームレスの光成形ディヒューザを作製し(ここで中空の円筒形のエラストマー系部材は反転可能である)、
(6)それに記録されたスペックルパターンを有する現像済みの感光材料から、反転可能な中空の円筒形のエラストマー系部材を分離させ(ここで、反転可能な中空の円筒形のエラストマー系部材は、実質的にその長さ及び内周面に沿って、シームレスの光成形ディヒューザの面を有する)、
(7)実質的にその長さ及び外周面に沿って、シームレスの光成形ディヒューザの面をもたらすために、中空の円筒形のエラストマー系部材を反転させ、それにより、中空の円筒形のエラストマー系マスタを作製する、ステップを有していることを特徴とする方法。 - 上記感光媒体は、約1ミクロン〜約100ミクロンの径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記感光媒体は、約35ミクロンの径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記感光媒体の硬化が、約40分〜約2時間の間、高温にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記感光媒体の硬化が、約1時間〜約2時間の間、約摂氏90度にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記感光媒体の硬化が、約1時間の間、約摂氏65度にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記露光済みの感光媒体が、約30秒〜約1分までの時間で、10重量%の効果的な量の現像液に、上記媒体を接触させることにより現像されることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記エラストマー系の液体が、約24時間の間、室温に上記エラストマー系の液体をさらすことにより硬化させられることを特徴とする請求項16記載の方法。
- 上記中空の円筒形のエラストマー系部材が、約1/16インチ(約1.59ミリメートル)〜約1/8インチ(約3.18ミリメートル)の径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項16記載の方法。
- ある方法により作られる1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタであって、該方法が、
(1)長手軸を規定しそのまわりに回転可能な細長い円筒部材の外周面に対して、効果的な量の液体の硬化可能な感光媒体を塗布し、そして、実質的に均一な径方向の寸法の硬化可能な感光媒体のシームレス層を、実質的にその長さ及び外周面に沿って形成するために、上記長手軸まわりに円筒部材を回転させ、
(2)上記細長い円筒部材上における感光媒体の層を硬化させ、
(3)感光媒体を露光させ、露光済みの感光媒体において、実質的に円筒部材上における感光媒体の長さ及び外周面に沿って、不規則に、所定のスペックルパターンを生成するために、それに分け与えられる所定のスペックルを有する干渉光の光源へ、実質的にその長さ及び外周面に沿って、硬化した感光媒体の層をさらし、そして、その長手軸まわりに円筒部材を回転させ(ここでは、露光済みの感光媒体が引き続き現像され得る)、
(4)感光媒体の不規則に露光した領域を、媒体における物理的な微細構造として定着させるために、上記露光済みの感光媒体を現像し、
(5)感光材料に記録されたスペックルパターンと密に接する所定の径方向の寸法の細長い中空の円筒形のエラストマー系部材を作製するために、現像済みの感光材料の長さ及び外周面に沿って、効果的な量の硬化可能なエラストマー系液体を塗布し、そして、該エラストマー系液体を硬化させ、それにより、エラストマー系部材において、エラストマー系部材がスペックルパターンと密に接するシームレスの光成形ディヒューザを作製し(ここで中空の円筒形のエラストマー系部材は反転可能である)、
(6)それに記録されたスペックルパターンを有する現像済みの感光材料から、反転可能な中空の円筒形のエラストマー系部材を分離させ(ここで、反転可能な中空の円筒形のエラストマー系部材は、実質的にその長さ及び内周面に沿って、シームレスの光成形ディヒューザの面を有する)、
(7)実質的にその長さ及び外周面に沿って、シームレスの光成形ディヒューザの面をもたらすために、中空の円筒形のエラストマー系部材を反転させ、それにより、中空の円筒形のエラストマー系マスタを作製する、ステップを有していることを特徴とする1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。 - 上記感光媒体が、約1ミクロン〜約100ミクロンの径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記感光媒体が、約35ミクロンの径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記感光媒体の硬化が、約40分〜約2時間の間、高温にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記感光媒体の硬化が、約1時間〜約2時間の間、約摂氏90度にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記感光媒体の硬化が、約1時間の間、約摂氏65度にて、上記媒体を焼成することにより実行されることを特徴とする請求項25の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記露光済みの感光媒体が、約30秒〜約1分までの時間で、10重量%の効果的な量の現像液に、上記媒体を接触させることにより現像されることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記エラストマー系液体が、約24時間の間、室温に該エラストマー系液体をさらすことにより硬化されることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
- 上記中空の円筒形のエラストマー系部材が、約1/16インチ(約1.59ミリメートル)〜約1/8インチ(約3.18ミリメートル)の径方向の厚さを有していることを特徴とする請求項25記載の1ピースの中空の円筒形の反転可能なエラストマー系マスタ。
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