JP2013178318A - レンズ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、レンズ形成用の凹凸部を形成するために、樹脂基台の表面に切り込みを入れるための刃の数が、視差画像の幅に対応する数よりも少ないレンズ製造装置を提供する。
【解決手段】刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃとは、適宜なピッチで凹凸形成部１８に支持されており、凹凸形成部１８は、樹脂基台３０の表面に向かって下降し、シート部材１０２の搬送方向と略直交する方向に往復移動する。この往復移動により、樹脂基台３０の表面を走査しつつ、切り込みを入れて行く。レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃからは液状のレンズ用樹脂が凸部３４間で凹部３２が形成されていない領域に吐出されて供給される。供給されたレンズ用樹脂は、半円柱状のレンズの形状に盛り上がり、第２光照射部２４から照射される硬化光により硬化されてレンズが形成される。
【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ製造装置に関する。

特許文献１には、短冊状の複数の視差画像からなる視差画像群が複数並べられて描画されてなる被記録部材における該視差画像群の位置に、断面凸形状のレンチキュラーレンズを形成して、立体視が可能なレンチキュラープリントを形成するレンチキュラープリント形成方法において、前記被記録部材における前記視差画像群の間に、前記視差画像の長手方向に延在する所定高さを有する隔壁を形成する隔壁形成工程と、前記隔壁の間に透明材料を滴下し、該透明材料をその表面張力により前記隔壁の上部から断面が略円形状となるように盛り上がらせて、前記隔壁の間に前記レンチキュラーレンズを形成するレンズ形成工程と、を有することを特徴とするレンチキュラープリント形成方法が記載されている。

特許文献２には、画像を印刷媒体上に形成する画像形成手段と、前記画像が形成された前記印刷媒体上にレンチキュラレンズを形成するレンズ形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献３には、記録媒体に分割画像を形成する画像形成手段と、前記画像が形成された前記記録媒体上に、光硬化型の透明樹脂インクを用いて、シート層と複数のレンズを形成する透明樹脂層形成手段と、前記透明樹脂インクを硬化させる光を照射する光照射手段と、を備える立体画像形成装置において、前記透明樹脂層形成手段が、シート層形成用透明樹脂インクにより前記シート層を形成するシート層形成手段と、前記シート層形成用透明樹脂インクと異なるインクであって前記シート層形成用透明樹脂インクよりも表面張力の小さいレンズ形成用透明樹脂インクによりレンズを形成するレンズ形成手段と、を備えたことを特徴とする立体画像形成装置が記載されている。

特許文献４には、記録部材上に、画像を形成する画像形成手段と、透明インクを吐出することにより該記録部材上にレンチキュラーレンズを形成するレンチキュラーレンズ形成手段と、前記画像形成手段と前記レンチキュラーレンズ形成手段とを同調させる同調手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献５には、長手方向に伸びるレンズが複数並列して形成された第１の面と、この第１の面とは反対側の面であって、印刷される面、または印刷された媒体が貼付される面となる第２の面を備え、外形が長方形または正方形となるレンズシートにおいて、上記各レンズがシート端に対して傾いて配置されていることを特徴とするレンズシートが記載されている。

特開２０１０−２２４２００号公報 特開２００９−１１６１３９号公報 特開２０１０−２８６７７６号公報 特開平１１−１８８８６６号公報 特開２００７−２０６５９２号公報

本発明の目的は、レンズ形成用の凹凸部を形成するために、樹脂基台の表面に切り込みを入れるための刃の数を視差画像の幅に対応する数よりも減らすことが可能な、レンズ製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のレンズ製造装置の発明は、シート部材上に樹脂基台が形成された加工対象物を搬送する搬送手段と、前記シート部材の搬送方向に対してこれと異なる方向に切り込み用の刃を移動させ、前記樹脂基台の表面に切り込みを入れて凹凸部を形成する凹凸形成手段と、前記樹脂基台の表面上に形成された凸部の間であって凹部が形成されていない領域にレンズ用樹脂を供給するノズルを有する樹脂供給手段と、供給されたレンズ用樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記切り込み用の刃の数をＮとし、前記刃のピッチをＷとし、前記搬送手段の搬送速度の大きさをＶとし、前記凹凸形成手段が前記切り込み用の刃に前記樹脂基台の幅を１往復させる時間をＴとしたときに、Ｎ−１≧ＶＴ／Ｗの関係をみたすことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記切り込み用の刃の方向が、前記シート部材の搬送速度の方向と直交する方向となるように、当該刃の移動速度と前記シート部材の搬送速度とが制御されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記搬送手段が、前記加工対象物を回転させ、前記切り込み用の刃による切り込みの方向を制御する加工対象物回転手段を備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、レンズ製造装置であって、シート部材上の一部に樹脂基台が形成された加工対象物を搬送する搬送手段と、前記シート部材の搬送方向に対して直交する方向における前記シート部材の幅と同じ長さを有し、前記搬送方向と異なる方向に向けられた切り込み用の刃を、前記樹脂基台の表面に対してその法線方向に往復移動させ、前記樹脂基台の表面に切り込みを入れて凹凸部を形成する凹凸形成手段と、前記樹脂基台の表面上に形成された凸部の間であって凹部が形成されていない領域にレンズ用樹脂を供給するノズルを有する樹脂供給手段と、供給されたレンズ用樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記樹脂供給手段が、前記ノズルのうち、樹脂基台の表面上に形成された凸部の間以外に位置しているノズルからのレンズ用樹脂の供給を停止することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、レンズ形成用の凹凸部を形成するために、樹脂基台の表面に切り込みを入れるための刃の数を、視差画像の幅に対応する数よりも減らすことができる。

請求項２の発明によれば、搬送速度を変更せずに、切り込み間隔を変えずに連続的に切り込みを入れることが可能になる。

請求項３の発明によれば、本構成を有しない場合に較べて、刃の方向を簡易に決定することができる。

請求項４の発明によれば、レンズの方向を任意に設定することができる。

請求項５の発明によれば、レンズ形成用の凹凸部を形成するために、樹脂基台の表面に切り込みを入れるための刃の数を、視差画像の幅に対応する数よりも減らすことができる。

請求項６の発明によれば、不要なレンズの形成を回避することができる。

実施形態に係るレンズ製造装置の構成の概略図である。 実施形態に係るレンズ製造装置の機能構成を表すブロック図である。 樹脂基台に形成される凹凸部の一例の部分断面図である。 レンズ形成工程の説明図である。 実施形態により視差画像上にレンズを形成する例を示す図である。 実施形態により視差画像上にレンズを形成する他の例を示す図である。 制御装置によるレンズ形成動作の制御のフロー図である。 実施形態により視差画像上にレンズを形成するさらに他の例を示す図である。 実施形態に係るレンズ製造装置の他の機能構成を表すブロック図である。 回転台によりレンズの形成方向を変更する例を示す図である。 回転台の動作制御のフロー図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、本実施形態に係るレンズ製造装置の構成の概略図が示される。また、図２には、本実施形態に係るレンズ製造装置の機能構成を表すブロック図が示される。

図１において、レンズ製造装置１００は、シート供給手段１０、搬送ローラー１２、基台用樹脂供給部１４、第１光照射部１６、凹凸形成部１８、刃２０、レンズ用樹脂供給部２２、第２光照射部２４を備えている。本実施形態では、シート供給手段１０、基台用樹脂供給部１４、第１光照射部１６、凹凸形成部１８及び第２光照射部２４の各々が、矢印で示す搬送方向に沿って上流側からこの順で予め定めた位置に配置されている。なお、基台用樹脂供給部１４及びレンズ用樹脂供給部２２は、適宜なノズルから各樹脂を吐出する構成となっている。

シート供給手段１０は、搬送ローラー１２と協働して印刷用紙等のシート部材１０２を図の矢印方向に搬送する。なお、シート部材１０２の搬送システムには、上記搬送ローラー１２の他、搬送ベルトが含まれていてもよい。さらに、後述するシート部材１０２の回転台を備えていてもよい。

基台用樹脂供給部１４は、上記搬送されたシート部材１０２の表面に液状の基台用樹脂（光硬化性樹脂）を供給する。基台用樹脂供給部１４は、シート部材１０２の表面に平坦状に基台用樹脂を載せてゆく。シート部材１０２のどの領域に基台用樹脂を載せてゆくかについては、後述する制御装置２６が制御する。

第１光照射部１６は、シート部材１０２の表面の上記基台用樹脂に紫外線等の硬化光を照射し、基台用樹脂を硬化して樹脂基台とする。なお、図１では、樹脂基台の記載を省略している。

凹凸形成部１８は、刃２０及びレンズ用樹脂供給部２２を備えており、シート部材１０２の搬送方向とは異なる方向、例えば略直交方向に往復移動し、凹凸形成部１８が備える刃２０により樹脂基台の表面に切り込みを入れて凹凸部を形成する。この凹凸部は、後述するように、刃２０により刃２０の移動方向に形成された溝状の凹部と、凹部の両側に、上記刃２０の移動方向に形成された山状の凸部とを有し、凸部がレンズ用樹脂を供給する際の隔壁として機能する。レンズ用樹脂供給部２２は、上記形成された凸部と凸部との間で、凹部が形成されていない樹脂基台の表面に、凸部の形成方向に沿ってレンズ用樹脂を供給する。レンズ用樹脂は、その両側の凸部により流動が抑制され、表面張力により表面が盛り上がり、凸部の形成方向に延びる半円柱状のレンズ形状となる。

第２光照射部２４は、上記レンズ形状となったレンズ用樹脂に紫外線等の硬化光を照射し、レンズ用樹脂を硬化してレンズを形成する。

図２に示すように、基台用樹脂供給部１４は、電圧印加等により液状の樹脂を吐出するための吐出駆動部１４Ａを備えている。第１光照射部１６は、光源の点灯等により硬化光を照射するための照射駆動部１６Ａを備えている。凹凸形成部１８は、切り込み用の刃２０を駆動して凹凸部を形成するための刃駆動部１８Ａを備えている。刃駆動部１８Ａは、複数の刃２０を加工方向（樹脂基台方向）に移動させるとともに、シート部材１０２の搬送方向とは異なる方向に往復移動させる。レンズ用樹脂供給部２２は、電圧印加等により液状のレンズ用樹脂を吐出するための吐出駆動部２２Ａを備えている。第２光照射部２４は、光源の点灯等により硬化光を照射するための照射駆動部２４Ａを備えている。

上記吐出駆動部１４Ａ、照射駆動部１６Ａ、刃駆動部１８Ａ、吐出駆動部２２Ａ、照射駆動部２４Ａ、及び搬送機構２８の各々は、制御装置２６と電気的に接続されている。なお、搬送機構２８は、図１で説明したシート供給手段１０及び搬送ローラー１２等を含んで構成され、上記シート部材１０２の搬送を行う。

また、上記制御装置２６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えており、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。吐出駆動部１４Ａ、照射駆動部１６Ａ、刃駆動部１８Ａ、吐出駆動部２２Ａ、照射駆動部２４Ａ及び搬送機構２８の各々は、制御装置２６からの制御信号に基づいてシート部材１０２の表面上の全面または指示された一部の面に樹脂基台を形成し、さらにレンズを形成するように動作する。

図３には、樹脂基台に形成される凹凸部の一例の部分断面図が示される。図３は、シート部材１０２の表面に形成された樹脂基台３０を、凹凸形成部１８の往復移動方向に直交する方向に沿って切断した場合の断面図である。

図３に示すように、切り込み用の刃２０の刃先２１により樹脂基台３０の表面が引き切られると、凹部３２が形成される。また、凹部３２が形成される際に凹部３２の両側に樹脂基台３０の表面から突出した凸部３４が形成される。凹凸形成部１８は、矢印で示されたシート部材１０２（樹脂基台３０）の搬送方向と異なる方向（例えば直交方向）に往復移動を繰り返して刃２０による切り込みを行い、上記凸部３４を複数形成する。この結果、図３に示されるように、２本の凸部３４の間で、凹部３２が形成されていない領域Ａが形成されるので、上記レンズ用樹脂供給部２２がこの領域にレンズ用樹脂を供給する。隣接する２本の凸部３４によりレンズ用樹脂の凹部３２側への流動が抑制され、紙面の表裏方向に延びる（即ち、異方性を有する）半円柱状のレンズが形成される。

なお、図３の例では、刃２０が一つだけ記載されているが、これに限定されず、適宜な数の刃２０を設けることができる。

凸部３４の高さは、形成するレンズの曲率半径及びレンズの幅（図３に示された搬送方向の長さ）に応じて設定される。レンズの幅を一定とすると、レンズの曲率半径を小さくするには、凸部３４の高さを小さくすればよい。凸部３４の高さが小さいほど、隣接する２つの凸部３４間の容量が小さくなる。従って、液状のレンズ用樹脂の供給量が少なくても、所望の曲率半径のレンズが形成される。また、凸部３４の高さ（即ち、隣接する凸部３４間の容量）を一定としても、液状のレンズ用樹脂の供給量を増やせば、レンズの曲率半径は小さくなる。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、レンズ形成工程の説明図が示される。図４（ａ）において、凹凸形成部１８は、３つの刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、３つのレンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃとを備えている。ただし、これらの数は３つに限定されず、凹凸形成部１８の移動速度、シート部材１０２（樹脂基台３０）の搬送速度、刃２０のピッチ等により適宜決定することができる。

３つの刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、３つのレンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃとは、適宜なピッチで凹凸形成部１８に支持されており、凹凸形成部１８は、樹脂基台３０の表面に切り込みを入れる際に、図の下方向に樹脂基台３０の表面に向かって下降し、シート部材１０２の搬送方向とは異なる方向、例えば略直交する方向に往復移動する。この往復移動により、樹脂基台３０の表面を走査しつつ、切り込みを入れて行く。

図４（ｃ）は、凹凸形成部１８の刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及びレンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃの形成面を示している（図の下側から見上げた図）。また、樹脂基台３０の表面に切り込みを入れる際の動作方向（切り込み動作方向）が矢印で示されている。図４（ｃ）に示されるように、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先は直線状に形成されており、上記切り込み動作方向と角度θをなす方向に向けて支持されている。この角度θは、凹凸形成部１８の移動速度（切り込み動作方向を向いたベクトル）とシート部材１０２の搬送速度と逆方向の速度（ベクトル）との合成ベクトルの方向と、上記切り込み動作方向とのなす角度である。刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先の方向は、樹脂基台３０に入れる切り込みの方向であるが、凹凸形成部１８の移動速度とシート部材１０２の搬送速度との関係を制御することにより、樹脂基台３０に入れる切り込みの方向を決定することができる。また、レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、切り込み動作方向において、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃよりも下流側に配置されている。

なお、図４（ｃ）では、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先が直線状（平坦）に形成されているが、これには限定されず、針状の刃先としてもよい。

図４（ａ）に戻り、シート部材１０２には、図１で説明したように、表面に樹脂基台３０が形成されており、図の矢印方向に搬送されている。なお、図４（ａ）におけるシート部材１０２と樹脂基台３０の厚さの関係は、説明のためのものであり、実際の厚さの関係を示すものではない。このことは、以後の本明細書において同様である。凹凸形成部１８は、シート部材１０２の搬送中に走査開始位置において樹脂基台３０の表面に向かって下降し、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先を樹脂基台３０の表面に押し当て（樹脂基台３０の内部に差し込み）、上記切り込み動作方向に移動しつつ樹脂基台３０の表面を引き切る。この際の凹凸形成部１８の移動距離は、切り込み動作方向における視差画像（立体視の対象となる画像であり、２つ以上の画像を細長く短冊状に切り、切った画像を交互に順番に並べて１枚の画像としたもの）の長さ等、レンズの長さに相当する切り込みが形成できる距離である。また、この移動中に、レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃからは適宜な樹脂供給手段から供給される液状のレンズ用樹脂が凸部３４間で凹部３２が形成されていない領域に吐出されて供給される。供給されたレンズ用樹脂は、半円柱状のレンズの形状に盛り上がる。

上記視差画像が、シート部材１０２のいずれの領域に印刷されているかの情報及び上記視差画像に含まれる短冊状の画像部分の長手方向がどの方向を向いているかの情報は、印刷装置に入力される印刷データから制御装置２６が取得する。制御装置２６は、上記取得した視差画像の位置に基づき、上記走査開始位置と、上記凹凸形成部１８の移動距離を決定する。なお、制御装置２６が、基台用樹脂供給部１４及び第１光照射部１６を制御して視差画像が印刷された領域のみに樹脂基台３０を形成している場合には、上記視差画像の位置に基づいて凹凸形成部１８の移動距離を決定する制御は行わなくてもよい。この場合には、凹凸形成部１８の移動距離を、シート部材１０２の搬送方向に直交する方向の長さ以上としておけばよい。

凹凸形成部１８は、上記距離移動した後、樹脂基台３０の表面から図４（ａ）の上方向に上昇し、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先を樹脂基台３０の表面から引き離し、触れない位置に維持して上記切り込み動作方向とは逆の方向に移動し、走査開始位置に戻って、一連の往復移動の１周期を完了する。なお、図４（ｃ）に示されるように、レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃは刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃより切り込み動作方向の下流側に配置されているので、凹凸形成部１８が移動距離の移動を終了した時点ではレンズ用樹脂の供給を終了していない。そこで、凹凸形成部１８は、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃの刃先が樹脂基台３０の表面に触れない状態で、レンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃによるレンズ用樹脂の供給が終了するまで、さらに切り込み動作方向に移動してから反対方向に戻るように動作するのが好適である。

なお、図４（ａ）に示されるように、凹凸形成部１８が樹脂基台３０の表面に切り込みを入れるための第１回目の移動動作の際には、凹凸形成部１８の端に位置するレンズ用樹脂供給部２２ｃのノズルに対向する樹脂基台３０の表面には凸部３４が２つ形成されていない（１つしか形成されておらず、凸部に挟まれた領域となっていない）ので、この状態でレンズ用樹脂を供給してもレンズの形状を適切に形成することができない。このため、第１回目の移動動作の際には、凹凸形成部１８の端に位置するレンズ用樹脂供給部２２ｃのノズルからのレンズ用樹脂の供給を停止するのが好適である。この制御は、吐出駆動部２２Ａが行う。

以後、図４（ｂ）に示すように、凹凸形成部１８は、上記往復移動を繰り返し、樹脂基台３０に予め決定された長さだけ切り込みの形成及びレンズ用樹脂の供給を行い、第２光照射部２４から硬化光を照射してレンズ用樹脂を硬化させ、レンズを形成する。このレンズは、視差画像に含まれる短冊状の画像部分の長手方向に伸びて形成されている。

上記図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の例では、凹凸形成部１８のある往復移動（前の往復移動という）と次の往復移動（後の往復移動という）とにおいて、刃２０ｃは、前の往復移動で刃２０ａが形成した凹部３２とは異なる位置、具体的には刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃのピッチと同じ距離だけ刃２０ａが形成した凹部３２から離れた位置に、後の往復移動で凹部３２を形成する。このため、上述したように、第１回目の移動動作の際にレンズ用樹脂供給部２２ｃからのレンズ用樹脂の供給を停止する制御が必要となる。これに対して、後の往復移動の際に、刃２０ｃを前の往復移動で刃２０ａが形成した凹部３２に重ねるように凹凸形成部１８の位置制御を行えば、レンズ用樹脂供給部２２ｃを設ける必要が無くなり、第１回目の移動動作の際におけるレンズ用樹脂供給部２２ｃからの供給を停止する制御も不要となる。本実施形態では、いずれの構成も可能である。

また、以上に述べた例では、凹凸形成部１８に刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃとが一体化されて設けられているが、刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃとレンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃとは別体としてもよい。この場合、例えば、シート部材１０２の搬送方向の上流側に刃２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有する凹凸形成部１８を配置し、下流側にレンズ用樹脂供給部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを配置する構成等が例示できる。

なお、シート部材１０２上に形成された樹脂基台３０の表面は、平坦であることを前提として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、樹脂基台３０に対して、広く知られた種々の表面加工処理を施し、切り込みを行う前の樹脂基台３０の表面に、Ｎ点平均高さＲｚが、１μｍ≦Ｒｚであるような凹凸を形成してもよい。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、本実施形態により視差画像上にレンズを形成する例が示される。図５（ａ）において、シート部材１０２上の一部に視差画像３６が印刷されており、また、シート部材１０２の全面に、基台用樹脂供給部１４及び第１光照射部１６により樹脂基台３０が形成されている。また、本例では、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向が、シート部材１０２の搬送方向に直交する方向を向いている。

図５（ａ）では、図１〜図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で説明したように、走査開始位置Ｓにおいて、凹凸形成部１８が備える刃２０の刃先２１が樹脂基台３０の表面に差し込まれて切り込み動作方向Ｐに移動し、シート部材１０２の搬送中に樹脂基台３０の表面に切り込みを入れるとともに、レンズ用樹脂を供給してゆく。なお、図５（ａ）の例では、切り込み動作方向Ｐが、図５（ｃ）で後述するように、シート部材１０２の搬送方向と直交する方向に対して一定角度傾いて設定されている。レンズ用樹脂は、図示しない第２光照射部２４からの硬化光により硬化され、レンズ３８となる。凹凸形成部１８は、１回の切り込み動作が終了すると刃２０の刃先２１が樹脂基台３０から離れるように樹脂基台３０の表面の法線方向（すなわち、上方）に移動し、切り込み動作方向とは反対方向に移動して走査開始位置Ｓに戻り、次の切り込みを行う。このように、凹凸形成部１８が切り込み動作を繰り返すことにより、図５（ｂ）に示されるように、樹脂基台３０の表面の内、視差画像３６の上の領域に切り込み及びレンズ３８が形成される。

なお、図５（ａ）の例では、シート部材１０２の全面に樹脂基台３０が形成されており、視差画像３６がシート部材１０２のいずれの領域に印刷されているかの情報に基づいて制御装置２６が走査開始位置Ｓを決定することを前提としている。しかし、樹脂基台３０がシート部材１０２に印刷された視差画像３６の上面のみに形成されていてもよい。この場合には、上記走査開始位置Ｓを、図５（ａ）におけるシート部材１０２の右下に設定してもよい。

図５（ａ）、（ｂ）の例では、シート部材１０２の搬送速度Ｖと凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐと凹凸形成部１８に形成された刃２０の切り込み動作中の移動速度Ｖｅとが図５（ｃ）に示される関係となっている。図５（ｃ）では、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの搬送速度Ｖ方向の成分の大きさが、搬送速度Ｖの大きさと同じになるように、搬送速度Ｖ方向に直交する方向から一定角度傾いて設定されている。この結果、刃２０の切り込み動作中の移動速度Ｖｅ（凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐとシート部材１０２の搬送速度Ｖと逆方向で同じ大きさの速度との合成ベクトル）の方向が、シート部材１０２の搬送方向と直交する方向となっている。このため、凹凸形成部１８に形成された刃２０の方向は、切り込み動作中の移動速度Ｖｅの方向に平行とされている。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示された例では、凹凸形成部１８に形成された切り込み用の刃２０の数をＮとし、この刃２０のピッチをＷとし、シート部材１０２の搬送速度の大きさをＶとし、凹凸形成部１８が切り込み用の刃２０に樹脂基台３０の切り込み方向の幅Ｄｙを１往復させる時間をＴとしたときに、Ｎ−１≧ＶＴ／Ｗの関係が成立するように上記各値が設定される。すなわち、切り込み用の刃２０の数Ｎを、上記式が成立するように設定すれば、樹脂基台３０の搬送方向の幅Ｄｘに対応する数（幅ＤｘにピッチＷで刃２０を形成する数）よりも少ない数で切り込みを行うことができる。例えば、Ｖ＝１５ｍｍ／秒、Ｔ＝１秒、Ｗ＝０．２５ｍｍとすると、Ｎ≧６０となり、最低６０枚の刃で樹脂基台３０の切り込みを行うことができる。一方、樹脂基台３０がＡ４用紙の横方向の幅２１０ｍｍにわたって形成されている場合に、これに上記ピッチＷ＝０．２５ｍｍで刃２０を形成すると、Ａ４用紙の横方向の幅に対応する刃２０の数は８４０枚となり、本実施形態の場合より大幅に多くなる。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には、本実施形態により視差画像上にレンズを形成する他の例が示され、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と同一要素には同一符号を付している。本例では、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向が、シート部材１０２の搬送方向に直交する方向から反時計回りに角度α傾いている。

図６（ａ）では、図５（ａ）で説明したように、凹凸形成部１８が走査開始位置Ｓを起点として切り込み動作を繰り返すことにより、図６（ｂ）に示されるように、樹脂基台３０の表面の内、視差画像３６の上の領域に切り込み及びレンズ３８が形成される。

図６（ａ）、（ｂ）の例では、シート部材１０２の搬送速度Ｖと凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐと凹凸形成部１８に形成された刃２０の切り込み動作中の移動速度Ｖｅとが図６（ｃ）に示される関係となっている。図６（ｃ）では、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの方向が、搬送速度Ｖの方向に直交する方向となっている。この結果、刃２０の切り込み動作中の移動速度Ｖｅ（凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐとシート部材１０２の搬送速度Ｖと逆方向で同じ大きさの速度との合成ベクトル）の方向が、シート部材１０２の搬送方向と直交する方向から反時計回りに一定角度α傾いている。このため、凹凸形成部１８に形成された刃２０の方向は、切り込み動作中の移動速度Ｖｅの方向に平行とされ、シート部材１０２の搬送方向と直交する方向から反時計回りに一定角度α傾けられている。

なお、図６（ｃ）の例では、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの方向が、シート部材１０２の搬送方向（搬送速度Ｖの方向）と直交する方向となっているが、これには限定されず、シート部材１０２の搬送方向とは異なる適宜な方向とすることができる。これにより、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの方向及び大きさ、並びにシート部材１０２の搬送速度Ｖの大きさを適宜調整して、刃２０の切り込み動作中の移動速度Ｖｅの方向すなわち刃２０の方向を様々に決定し、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向にレンズの長手方向を一致させる。

例えば、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの大きさが４００ｍｍ／秒、シート部材１０２の搬送速度Ｖの大きさが１５ｍｍ／秒であるとすると、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの方向がシート部材１０２の搬送速度Ｖの方向と直交している場合、刃２０の切り込み動作中の移動方向は、凹凸形成部１８の移動速度Ｖｐの方向（シート部材１０２の搬送速度Ｖの方向と直交する方向）に対して、α＝ａｔａｎ（１５／４００）≒２度程度傾くことになる。

以上のように、刃２０の切り込み動作中の移動方向がシート部材１０２の搬送速度Ｖの方向と直交する方向から一定角度α傾けると、樹脂基台３０の表面に形成される切り込み間の幅、及び形成されるレンズ３８の幅を、凹凸形成部１８に形成された切り込み用の刃２０のピッチより狭くすることができる。

図７には、制御装置２６によるレンズ形成動作の制御のフロー図が示される。図７では、搬送機構２８により、予め樹脂基台３０が形成されたシート部材１０２の搬送が行われているものとする。

図７において、印刷装置等からシート部材１０２に対するレンズ形成処理の実行指示があると（Ｓ１）、制御装置２６が印刷装置に入力された印刷データを取得し（Ｓ２）、印刷データからシート部材１０２上における視差画像３６の位置（形成領域）を取得する（Ｓ３）。なお、視差画像３６の位置は、キーボード、ポインティングデバイス等を使用し、ユーザインターフェースを介して利用者が入力してもよく、さらにネットワークを介して外部のコンピュータから送信してもよい。制御装置２６は、これらの印刷データまたは視差画像３６の位置に関する情報を記憶装置に記憶させておき、Ｓ４以降の処理を行う際に当該情報を読み出して使用する。

次に、制御装置２６は、シート部材１０２上における視差画像３６が印刷された領域を検出し、凹凸形成部１８の走査開始位置を決定する（Ｓ４）。走査開始位置としては、例えば図５（ａ）における視差画像３６の右下等の位置が好適である。ただし、視差画像３６の上面だけに樹脂基台３０が形成されている場合には、例えば図５（ａ）におけるシート部材１０２の右下に設定してもよい。制御装置２６は、Ｓ４で決定した走査開始位置に凹凸形成部１８を移動させる（Ｓ５）。

制御装置２６は、凹凸形成部１８による切り込み動作の開始前に、当該動作が、レンズ形成処理の実行指示後の第１回目の切り込み動作にあたるか否かを判断する（Ｓ６）。

Ｓ６において、レンズ形成処理の実行指示後の第１回目であると判断した場合には、制御装置２６が吐出駆動部２２Ａに、凹凸形成部１８に形成されたレンズ用樹脂供給部２２のノズルのうちシート部材１０２の搬送方向の下流側端部のノズル（例えば、図４（ａ）におけるレンズ用樹脂供給部２２ｃのノズル）からのレンズ用樹脂の吐出を停止させる（Ｓ７）。

上記Ｓ７の処理の後、またはＳ６でレンズ形成処理の実行指示後の第１回目ではないと判断した場合に、制御装置２６は、刃駆動部１８Ａ及び吐出駆動部２２Ａにレンズ形成動作を開始させ、凹凸形成部１８を切り込み動作方向に移動させつつ、樹脂基台３０の表面への切り込みの形成及びレンズ用樹脂の供給を行わせる（Ｓ８）。この場合の切り込みの方向は、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向とする。

刃駆動部１８Ａは、レンズ形成動作の開始後、刃駆動部１８Ａが切り込み動作方向の終点に到達したか否かを監視する（Ｓ９）。切り込み動作方向の終点は、切り込み動作方向の視差画像３６の端部等とし、レンズの長さに相当する切り込みが形成できる距離だけ凹凸形成部１８を移動させる。なお、上述したように、レンズ用樹脂供給部２２の配置を考慮して上記終点を決定するのが好適である。

制御装置２６は、予め取得した視差画像３６の形成領域にレンズが形成されたか否かを監視する（Ｓ１０）。視差画像３６の形成領域すべてにレンズが形成されたときには、レンズ形成動作を終了する。一方、レンズ形成動作が終了していないときには、Ｓ５からの処理を繰り返す。

以上により、凹凸形成部１８を往復移動させつつ、視差画像３６の形成領域へのレンズ形成処理を実行する。

図８（ａ）、（ｂ）には、本実施形態により視差画像上にレンズを形成するさらに他の例が示される。図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、シート部材１０２上の一部に視差画像３６が印刷されており、この視差画像３６の上にのみ樹脂基台３０が形成されている。

本実施形態では、凹凸形成部１８に、シート部材１０２の搬送方向に直交する方向におけるシート部材１０２の長さ以上の長さを有する直線状の刃２０ｄ、２０ｅ、２０ｆが設けられている。また、凹凸形成部１８は、上述した実施形態と異なり、樹脂基台３０の表面上を当該表面に沿って往復移動する代わりに、図８（ｂ）に矢印Ａｓで示されるように、樹脂基台３０の表面に対してその法線方向に往復移動させ、樹脂基台３０の表面に切り込みを入れる。この場合、基台用樹脂供給部１４及び第１光照射部１６により、視差画像３６の上にのみ樹脂基台３０が形成されているので、上記刃２０ｄ、２０ｅ、２０ｆの長さにかかわらず、樹脂基台３０のみに切り込みが形成され、レンズ３８が視差画像３６上のみに形成される。

なお、図８（ａ）、（ｂ）の例では、切り込み用の刃が３本示されている（２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ）が、刃の数はこれに限定されない。切り込み用の刃が樹脂基台３０の表面に対してその法線方向に往復移動する周期、シート部材１０２（樹脂基台３０）の搬送速度、刃のピッチ等により適宜決定することができる。

図９には、本実施形態に係るレンズ製造装置の他の機能構成を表すブロック図が示される。図９において特徴的な点は、搬送機構２８に、シート部材１０２を回転させ、上記切り込み用の刃による切り込みの方向を制御する回転台４０が設けられている点である。この回転台４０は、搬送機構２８とともに制御装置２６により制御され、シート部材１０２を載せた状態で搬送方向に移動しつつ回転動作を行う。

制御装置２６は、印刷装置に入力された印刷データから取得する視差画像の位置、あるいはユーザインターフェース等を介して利用者が入力した指示情報に基づいて、シート部材１０２のどの領域にどの方向のレンズを形成するかを決定する。

図１０（ａ）、（ｂ）には、回転台４０によりレンズ３８の形成方向を変更する例が示される。図１０（ａ）、（ｂ）では、搬送方向が矢印で示されており、図示しない凹凸形成部１８が、回転台４０に載せられたシート部材１０２の搬送方向と略直交する向きで、図の下から上に向かって樹脂基台３０に切り込みを入れる構成となっている。この場合、凹凸形成部１８の往復移動の方向は、切り込みがシート部材１０２の搬送方向と直交する向きに形成されるように制御されている。

図１０（ａ）において、制御装置２６が検出した視差画像３６の上の樹脂基台３０には、縦長のシート部材１０２の縦方向に切り込み及びレンズ３８が形成されている。この場合、制御装置２６は、印刷データに含まれる視差画像３６の領域、または利用者が入力した指示情報により指示された領域を検出し、この領域に、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向に平行にレンズ３８を形成するように制御する。なお、この制御を行うために、制御装置２６は、印刷データに含まれる視差画像３６の領域が、回転台４０の回転に伴い、どこに移動するかを演算する。

一方、図１０（ａ）の状態を、時計回りに９０度回転した状態でレンズ３８を形成する指示が印刷データまたは利用者が入力した指示情報に含まれていた場合、すなわち視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向が時計回りに９０度回転していた場合には、図１０（ｂ）に示されるように、回転台４０がシート部材１０２を載せたまま時計回りに９０度回転し、凹凸形成部１８による切り込み及びレンズ形成を行う。形成されたレンズ３８の方向は、図１０（ａ）から９０度回転し、縦長のシート部材１０２の横方向となっている。この場合にも、制御装置２６は、印刷データに含まれる視差画像３６の領域、または利用者が入力した指示情報により指示された領域を検出し、この領域にレンズ３８を形成するように制御する。また、制御装置２６は、印刷データに含まれる視差画像３６の領域が、回転台４０の回転に伴い、どこに移動するかを演算する。

なお、レンズ３８の形成方向は、図１０（ａ）、（ｂ）の場合に限定されず、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向と一致する任意の方向とすることができる。この方向の制御のために、制御装置２６は、凹凸形成部１８の移動速度、シート部材１０２の搬送方向、回転台４０の回転角度から、レンズ３８の形成方向を演算する。

図１１には、回転台４０の動作制御のフロー図が示される。図１１において、印刷装置等からシート部材１０２に対するレンズ形成処理の実行指示があると、制御装置２６が印刷装置に入力された印刷データを取得し（Ｓ１１）、印刷データからシート部材１０２上における視差画像の位置（形成領域）を取得する（Ｓ１２）。なお、視差画像の位置は、ユーザインターフェースを介して利用者が入力した情報から取得してもよい。

次に、制御装置２６は、印刷データまたは利用者が入力した情報に基づき、シート部材１０２上に形成するレンズ３８の形成方向を取得する（Ｓ１３）。この形成方向は、視差画像３６に含まれる短冊状の画像部分の長手方向である。制御装置２６は、Ｓ１３で取得したレンズ３８の形成方向を実現するため、凹凸形成部１８の移動速度、シート部材１０２の搬送方向から適切な回転台４０の回転角度を演算し、この回転角度に基づいてシート部材１０２の回転制御を行う（Ｓ１４）。

１０ シート供給手段、１２ 搬送ローラー、１４ 基台用樹脂供給部、１６ 第１光照射部、１８ 凹凸形成部、２０ 刃、２１ 刃先、２２ レンズ用樹脂供給部、２４ 第２光照射部、２６ 制御装置、２８ 搬送機構、３０ 樹脂基台、３２ 凹部、３４ 凸部、３６ 視差画像、３８ レンズ、４０ 回転台、１００ レンズ製造装置、１０２ シート部材。

Claims (6)

1. シート部材上に樹脂基台が形成された加工対象物を搬送する搬送手段と、
   前記シート部材の搬送方向に対してこれと異なる方向に切り込み用の刃を移動させ、前記樹脂基台の表面に切り込みを入れて凹凸部を形成する凹凸形成手段と、
   前記樹脂基台の表面上に形成された凸部の間であって凹部が形成されていない領域にレンズ用樹脂を供給するノズルを有する樹脂供給手段と、
   供給されたレンズ用樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、
   を備えることを特徴とするレンズ製造装置。
2. 前記切り込み用の刃の数をＮとし、前記刃のピッチをＷとし、前記搬送手段の搬送速度の大きさをＶとし、前記凹凸形成手段が前記切り込み用の刃に前記樹脂基台の幅を１往復させる時間をＴとしたときに、Ｎ−１≧ＶＴ／Ｗの関係をみたすことを特徴とする請求項１に記載のレンズ製造装置。
3. 前記切り込み用の刃の方向が、前記シート部材の搬送速度の方向と直交する方向となるように、当該刃の移動速度と前記シート部材の搬送速度とが制御されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ製造装置。
4. 前記搬送手段が、前記加工対象物を回転させ、前記切り込み用の刃による切り込みの方向を制御する加工対象物回転手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレンズ製造装置。
5. シート部材上の一部に樹脂基台が形成された加工対象物を搬送する搬送手段と、
   前記シート部材の搬送方向に対して直交する方向における前記シート部材の幅と同じ長さを有し、前記搬送方向と異なる方向に向けられた切り込み用の刃を、前記樹脂基台の表面に対してその法線方向に往復移動させ、前記樹脂基台の表面に切り込みを入れて凹凸部を形成する凹凸形成手段と、
   前記樹脂基台の表面上に形成された凸部の間であって凹部が形成されていない領域にレンズ用樹脂を供給するノズルを有する樹脂供給手段と、
   供給されたレンズ用樹脂を硬化させる樹脂硬化手段と、
   を備えることを特徴とするレンズ製造装置。
6. 前記樹脂供給手段は、前記ノズルのうち、樹脂基台の表面上に形成された凸部の間以外に位置しているノズルからのレンズ用樹脂の供給を停止することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレンズ製造装置。

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