JP2023169123A - 集光シート - Google Patents

Abstract

【課題】専用の光源の電源を必要とせず、自然光や電灯などの光を効率的に集光する集光シートを提供する。【解決手段】集光シートは、合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、複数のレンズ部は、シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈するというものである。【選択図】 図２

Description

本発明は、自然光や電灯などの光を照射する集光シートに関するものであり、専用の光源を必要としない集光シートである。

広告宣伝分野ではＬＥＤ等を使用した高輝度の電飾看板により消費電力を抑えた屋外、屋内の看板が存在する。このような電飾看板は重量がかさむとともに、イニシャルコストばかりでなくランニングコストがかさむこととなる。

一方で、蓄光するシートや発光するシートが宣伝活動に使用することが知られている。このような発光する光学シートとしては、ＬＥＤなどの光源を内蔵しその集光した光を、導光版を通じて発光するシートが知られている。例えば、特開２０１０－４４３７９号公報において、シート状の本体部と、前記本体部の一方の面上に配列され、フライアイレンズを構成する複数の第１単位形状要素と、前記本体部の前記一方の面上に配列され、前記本体部のシート面上の一方向と平行に延びる複数の第２単位形状要素と、を備え、前記第１単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上に、隙間を空けて配列され、前記第２単位形状要素は、前記本体部の前記一方の面上のうちの前記第１単位形状要素の間に配置されていることを特徴とする光学シートが開示されている。

上記公報に記載されている光学シートは、専用の光源とセットで使用するものであり、その使用に際しては、ＬＥＤ等を使用した高輝度の電飾看板に比べてコストを低減することができるものの使用環境が限られる点で問題がある。例えば光源の電源の確保、あるいは、その使用環境により、メインテナンスが必要となる場合あり、その使用に制約があることになる。

一方で自然光や電灯などの光を効率的に集光することができれば、専用の光源の電源の確保、あるいは、メインテナンスが必要なくなるというものであるが、シートの表面に配置される複数のレンズ（フライアイレンズ）の形状を自然光や電灯などの光を効率的に集光することができるものに特定する必要がある。

特開２０１０-４４３７９号公報

本発明は前記の点に着目してなされたもので、その課題は、専用の光源の電源を必要とせず、自然光や電灯などの光を効率的に集光する集光シートを提供することである。

前記の課題を解決するために、第１観点の集光シートは、合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、複数のレンズ部は、シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈するというものである。

また、第２観点の集光シートは、第１観点において、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルであるというものである。

また、第３観点の集光シートは、第１観点において、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルであり、放物線と、Ｘ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．６８５から１．８の間であるというものである。

また、第４観点の集光シートの製造方法は、合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、複数のレンズ部は、前記シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルであり、放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．６８５から１．８の間である集光シートを製造するために、印刷手段を用いて、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂４０Ｘを塗布するＵＶ樹脂塗布工程と、ＵＶ樹脂塗布工程において、転写金型の表面に塗布されたＵＶ硬化樹脂をブラシで押しながら、金型の内部に存在する空気を押し出す空気押し出し工程と、ＵＶ硬化樹脂が塗布された転写金型の上に、蓋を被せ、真空ポンプで、その蓋の内部の空気を抜く空気抜き工程と、蓋を取り外し、ＵＶ硬化樹脂が塗布された転写金型の上に、フィルムシートであるシート本体部を貼り付けるシート本体貼り付け工程と、シート本体部２０とＵＶ硬化樹脂４０Ｘに、紫外線照射装置２２０によって紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂を硬化させるＵＶ硬化樹脂紫外線照射工程と、を有し、前記転写金型は、前記ＵＶ硬化樹脂を流し込む凹部と、を有し、凹部の形状は、レンズ部の形状に倣う形状を呈するというものである。

また、第５観点の集光シートの製造方法は、第４観点において、ＵＶ樹脂塗布工程は、スクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版をその転写金型の上面に置き、スキージで、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂を塗布するというものである。

また、第６観点の集光シートは、第１観点において、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであるというものである。

また、第７観点の集光シートは、第１観点において、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、放物線と、Ｘ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間であるというものである。

また、第８観点の集光シートの製造方法は、合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、複数のレンズ部は、シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シートを合成樹脂製のシートから製造するために、レンズ部の形状に倣う凹状の第２凹部を複数有し、複数の第２凹部にそれぞれ接続するバキューム孔を有する真空成型金型と、バキューム孔から空気を吸引する吸引装置と、合成樹脂製のシートを加熱するヒーターと、を有し、真空成型金型に、前記合成樹脂製シートを載置し、ヒーターでその合成樹脂製シートを加熱する合成樹脂製シート加熱工程と、合成樹脂製シート加熱工程によって軟化した前記合成樹脂製シートを、バキューム孔から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程と、を有するというものである。

また、第９観点の集光シートの製造方法は、合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、複数のレンズ部は、シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、Ｘ軸とＹ軸の交点を原点としたときに、原点から放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シートを合成樹脂製のシートから製造するために、レンズ部の形状に倣う凹状の第２凹部を複数有し、複数の第２凹部の頂点部分にそれぞれ接続するバキューム孔を有する真空成型金型と、バキューム孔から空気を吸引する吸引装置と、合成樹脂製のシートを加熱するヒーターと、を有し、真空成型金型に、合成樹脂製シートを載置し、ヒーターでその合成樹脂製シートを加熱する合成樹脂製シート加熱工程と、合成樹脂製シート加熱工程によって軟化した合成樹脂製シートを、バキューム孔から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程と、を有するというものである。

また、第１０観点の集光シートの製造方法は、第８観点または、第９観点において、合成樹脂製シート吸引工程によって、軟化した合成樹脂製シートが複数の第２凹部に充てんされると、その軟化した合成樹脂製シートの裏面に、へこみが出現したときに、そのへこみを、埋めるために、当該裏面に、透明の液体状の樹脂類を塗布するへこみ埋め込み工程と、を有するというものである。

本発明は以上のように構成され、かつ、作用するものであるから、専用の光源の電源を必要とせず、自然光や電灯などの光を効率的に集光する集光シートを提供することができる。

集光シートの平面図である。 図１のＩＩ-ＩＩ線断面図である。 第１実施例のレンズ部の断面図である。 第２実施例のレンズ部の断面図である。 第３実施例のレンズ部の断面図である。 第４実施例のレンズ部の断面図である。 Ａは、ＵＶ樹脂塗布工程を示す概念図である。Ｂは、空気押し出し工程を示す概念図である。 Ａは、空気抜き工程を示す概念図である。Ｂは、シート本体貼り付け工程を示す概念図である。 Ａは、ＵＶ硬化樹脂紫外線照射工程を示す概念図である。Ｂは、集光シートを、転写金型からひきはがした状態を示す概念図である。 昼の状態において、窓ガラスに集光シートを貼り付けて集光した光を照射する状態を示す概念図である。 夜の状態において、窓ガラスに集光シートを貼り付けて集光した光を照射する状態を示す概念図である。 集光シートの他の製造方法において、合成樹脂製シート加熱工程を示す概念図である。 集光シートの他の製造方法において、合成樹脂製シート吸引工程を示す概念図である。 集光シートの他の製造方法において、へこみ埋め込み工程を示す概念図である。

以下、図示の実施形態を参照して実施例について説明する。実施例の集光シート１０は、シート状のシート本体部２０と、そのシート本体部２０に複数配置されたレンズ部４０と、を有するものである。

シート状のシート本体部２０は、透明であることが好ましくＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂？）、ＡＢＳ（アクリロ二トリル・ブタジン・スチレン樹脂）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）、ＰＰ（ポリプロピレン樹脂）が好ましく、それらの厚みは５０マイクロメートルから５００マイクロメートルのものが好ましい。

レンズ部４０は、上記の通りシート本体部２０に複数配置されており、そのシート本体部２０に対して垂直方向に突出するものであり、その断面形状は、放物線の形状を呈している。すなわち、後述するように図３、４、５、６によれば、シート本体部２０を配置する方向をＸ軸とし、シート本体部２０に対して垂直方向をＹ軸とし、そのＸ軸とＹ軸の交点を原点４１とすれば、原点４１から放物線４０１、４０２、４０３、４０４の頂点４２までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートの間が好ましい。また、その放物線放物線４０１、４０２、４０３、４０４のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＡ、ＸＢ、ＸＣ、ＸＤと、その放物線４０１、４０２、４０３、４０４の原点４１から頂点４２までの距離ＹＡ、ＹＢ、ＹＣ、ＹＤとのそれぞれの比（アスペクト比とする。例えばＹＡ／ＸＡ）が、０．６８５から１．８の間であることが好ましい。例えば、そのような放物線４０１、４０２、４０３、４０４をＹ軸の周りに回転させることで、レンズ部４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ）をそれぞれ得ることができる。もっとも、その放物線放物線４０１、４０２、４０３、４０４のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＡ、ＸＢ、ＸＣ、ＸＤと、その放物線４０１、４０２、４０３、４０４の原点４１から頂点４２までの距離ＹＡ、ＹＢ、ＹＣ、ＹＤとのそれぞれの比（アスペクト比とする。例えばＹＡ／ＸＡ）が、０．５５以上であって、１．８の間であれば、好ましい。したがって、例えば、そのような放物線４０１、４０２、４０３、４０４をＹ軸の周りに回転させることで、レンズ部４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ）をそれぞれ得ることもできる。なお、Ｙ軸とは、シート状のシート本体部２０の厚み方向をいうことは言うまでもない。

なお、レンズ部４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ）の高さ、すなわち上述の原点から放物線４０１、４０２、４０３、４０４の頂点４２までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートの間であることが好ましい理由は、１ミリメートルより大とすると、後述するようにＵＶ硬化樹脂４０Ｘに、紫外線照射装置２２０によって紫外線を照射することで、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘを硬化させるときに紫外線の積算光量が不足することで、硬化不良が起きる可能性が高くなることが判明したからである。また、この積算光量を増やすと、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘが黄変し、劣化することを助長することが判明したからである。

また、レンズ部４０（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ）の高さ、すなわち上述の原点４１から放物線の頂点４２までの距離は、０．１ミリメートル未満の場合は、放物線の形状が小さくなりすぎるために、一定の面積の集光シート１０を制作する際にそのレンズ部４０の数量が増大することで、後述する転写金型１００の製作コストが増大することが考えられる。また、そのレンズ部４０が小さくなりすぎることで入射した自然光や散乱光を後述するように好適に反射することが困難となることが判明したからである。すなわち、そのレンズ部４０が小さくなりすぎることで、その形状を適切に維持したままで構成することが困難となることが判明したからである。例えば後述するようにＵＶ硬化樹脂４０Ｘに不純物が混入した場合にその不純物がそのレンズ部４０の形状に与える影響が、原点４１から放物線の頂点４２までの距離が、０．１ミリメートル以上のものに比べ大きくなり、そのレンズ部４０の形状を保つことが困難となる場合があるからである。

レンズ部４０は、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂４０Ｘを硬化させたものが好ましく、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートを用途に応じて使用することができる。なお、シート本体部２０がフレキシブルに対応するには柔軟性、高耐候性、耐薬品性に優れたウレタンアクリレート樹脂が適している。また、エポキシアクリレートについては耐熱性、耐薬品性には優れている。また、ポリエステルアクリレートは低価格、低粘度で転写しやすいという特徴を有している。

なお、アスペクト比が０．５以下であると、半球（断面視半円）よりのそのＹ軸方向の高さが低くなるために、集光された光を放出する角度が広くなり集光シートとしての効果が低くなることが判明したからである。したがって、アスペクト比が０．５を超え、０．５５以上であれば、集光された光を放出する角度が適切となる。また反対に、１．８以上である場合は、放出された光の幅が狭くなることで、照射する面が狭められることになる。また、後述する製造工程において集光シート１０におけるレンズ部４０をシート本体部２０とともに、転写金型１００からひきはがす際に、そのレンズ部４０と、シート本体部２０から剥離する恐れがあることが判明したからである。

なお、上述の範囲のアスペクト比のうち図３は、レンズ部４０においてそのアスペクト比が０．６８５のレンズ部４０Ａを示している。すなわち、放物線４０１のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＡは、例えば、０．４４５であるときに、その放物線４０１の原点４１と頂点４２の距離ＹＡが、０．３０５である場合は、広角に光を照射することができるので、広告宣伝に使用するときに好ましいものである。なお、このとき、放物線４０１の原点４１と頂点４２の距離ＹＡが０．３０５ミリメートルである場合は、例えば、コンビニエンスストアー、ファミリーレストラン、自動車販売店の店舗のガラス窓５００に広告宣伝を印刷した集光シート１０を貼り付けることによって、ガラス窓５００の外部に向けた広告宣伝物として使用するときに、その集光シート１０によって比較的幅広く（広角に）照射することができるので、そのガラス窓５００の外部に広告宣伝をアピールすることができる。

また、上述の範囲のアスペクト比のうち図４は、レンズ部４０においてそのアスペクト比が０．８１のレンズ部４０Ｂを示している。すなわち、放物線４０２のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＢは、例えば、０．４４５であるときに、その放物線４０２の原点４１と頂点４２の距離ＹＢが、０．３６２である場合は、焦点に集光することができる。なお、このとき、放物線４０２の原点４１と頂点４２の距離ＹＢが０．３６２ミリメートルである場合に、その集光シート１０を例えば、建築物の天窓に貼り付けることで、その室内の明り取り用に使用することができる。これにより集光シート１０の貼り方によって、明るく照らしたい方向を特定し照射することができる。また、ビニールハウスの天窓に集光シート１０を貼り付けることで、その室内に太陽光を導入することができる。また、放物線４０２のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＢは、例えば、０．４４５であるときに、その放物線４０２の原点４１と頂点４２の距離ＹＢが、０．３６０である場合は、焦点に集光することができる。なお、このとき、放物線４０２の原点４１と頂点４２の距離ＹＢが０．３６０ミリメートルである場合に、その集光シート１０を例えば、建築物の天窓に貼り付けることで、その室内の明り取り用に使用することもできる。

また、上述の範囲のアスペクト比のうち図５は、レンズ部４０においてそのアスペクト比が０．９３５のレンズ部４０Ｃを示している。すなわち、放物線４０３のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＣは、例えば、０．４４５であるときに、その放物線４０３の原点４１と頂点４２の距離ＹＣが、０．４１６である場合は、光を集中することができる。なお、このとき、放物線４０３の原点４１と頂点４２の距離ＹＣが０．３６２ミリメートルである場合に、その集光シート１０を、例えば、警告するための表示を印刷した集光シート１０を窓ガラス５００に貼り付けることにより、侵入者に対する警告とすることができる。また、放物線４０３の原点４１と頂点４２の距離ＹＣが０．４１６ミリメートルである場合に、その集光シート１０を、例えば、警告するための表示を印刷した集光シート１０を窓ガラス５００に貼り付けることにより、侵入者に対する警告とすることもできる。

また、上述の範囲のアスペクト比のうち図６は、レンズ部４０においてそのアスペクト比が１．８のレンズ部４０Ｄを示している。すなわち、放物線４０４のＸ軸の交点Ｘ１、Ｘ２の距離ＸＤは、例えば、０．４４５であるときに、その放物線４０４の原点４１と頂点４２の距離ＹＤが、０．８０１である場合は、さらに光を集中することができる。なお、このとき、放物線４０４の原点４１と頂点４２の距離ＹＤが０．３６２ミリメートルである場合に、そのアスペクト比が１．８のレンズ部４０を有する集光シート１０を、野外で使用されるサイネージとして使用される液晶モニターに適用することができる。すなわち、集光シート１０を、その液晶のバックライトに代えて、導光板として集光シート１０を使用する場合がある。この場合に、周囲に散乱した自然光を集光シート１０によって集光し、バックライトの代わりの導光板として使用することで液晶のバックライトの代わりに使用することができる。また、放物線４０４の原点４１と頂点４２の距離ＹＤが０．８０１ミリメートルである場合に、そのアスペクト比が１．８のレンズ部４０を有する集光シート１０を、野外で使用されるサイネージとして使用される液晶モニターに適用することもできる。

次に、実施例の集光シート１０の製造方法について説明する。まず、上述のアスペクト比の範囲のレンズ部４０（例えば、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄのいずれか）の形状に倣う凹状の凹部１０４を複数有する転写金型１００をあらかじめ調温器具１１０で摂氏５０度から７０度の範囲で温めておき、スクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版１２０をその転写金型１００の上面に置き、スキージ１３０で、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂４０Ｘを塗布する（ＵＶ樹脂塗布工程Ｓ１００）。なお、上述のＵＶ樹脂塗布工程Ｓ１００においては、いわゆるスクリーン印刷することで、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘを塗布することができるが、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘを印刷インキとして塗布することができれば、たとえば、オフセット印刷、活版印刷類の印刷手段を用いることができる。また、このとき、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘをあらあらかじめ摂氏５０度から７０度の範囲で温めておくとともに、転写金型１００についてもあらかじめ調温器具１１０で摂氏５０度から７０度の範囲で温めておくのは、そのＵＶ硬化樹脂４０Ｘの粘度を１０Ｐａ・Ｓ以下にすることが好ましいからである。ＵＶ硬化樹脂４０Ｘの流動性を確保することで、混入した空気を抜けやすくすることができる。また、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂４０ＸにレジューサをそのＵＶ硬化樹脂４０Ｘの質量の５パーセントから１５パーセント程度添加することで、その粘度が上昇することを防止することができる。なお、複数のレンズ部４０の形状は同一の形状が好ましいことから、その形状に倣う複数の凹状の凹部１０４の形状を同一であることが好ましい。

転写金型１００の表面に塗布されたＵＶ硬化樹脂４０Ｘをブラシ１３０で押しながら、転写金型１００の内部、すなわち凹部１０４の内部に存在する空気を押し出す（空気押し出し工程Ｓ１１０）。転写金型１００は、多数の立体的形状を呈するレンズ部４０を成型するための形状を有しているが、その転写金型１００の内部に空気が入るとレンズ部４０が所定の形状を得ることができなくなってしまうことから、上述の空気押し出し工程Ｓ１１０を経るのである。

その後、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘが塗布された転写金型１００の上に、蓋２００を被せ、真空ポンプ２１０で、その蓋２００の内部の空気を抜く（空気抜き工程Ｓ１２０）。その後ＵＶ硬化樹脂４０Ｘの内部に気泡がないことを確認する。この場合、いわゆる真空脱泡することが好ましいが、１／１０００Ｐａ・Ｓ程度の真空度が好ましい。例えば、１／１００００Ｐａ・Ｓ程度で真空引きすることは転写金型１００の上に、蓋２００を被せた構成では確実に真空引きすることは困難だからである。なお、蓋２００は、薄い蓋が好ましく薄い蓋とは、転写金型１００との距離が、２ミリメートルから３ミリメートル程度のものをいう。真空脱泡するのに好ましいからである。これにより、転写金型１００の内部、すなわち凹部１０４の内部のＵＶ硬化樹脂４０Ｘに気泡が除去される。

次に、蓋２００を取り外し、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘが塗布された転写金型１００の上に、フィルムシートであるシート本体部２０を貼り付ける（シート本体貼り付け工程Ｓ１３０）。その際に、シート本体部２０とＵＶ硬化樹脂４０Ｘとの間に空気が入っていないことを確認する。

その後、上記の通りシート本体部２０とＵＶ硬化樹脂４０Ｘとの間に空気が入っていないことを確認したうえで、シート本体部２０とＵＶ硬化樹脂４０Ｘに、紫外線照射装置２２０によって紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘを硬化させる（ＵＶ硬化樹脂紫外線照射工程Ｓ１４０）。

このときのＵＶ硬化樹脂４０Ｘを硬化させる条件としては、２００ｎｍから４００の波長で、積算光量が２５０ｍｊ／平方センチメートルから５００ｍｊ／平方センチメートルで照射することが好ましい。

上記工程でＵＶ硬化樹脂４０Ｘを硬化させることで、レンズ部４０を構成する。その後、集光シート１０におけるレンズ部４０をシート本体部２０とともに、転写金型１００からひきはがし、シート本体部２０とレンズ部４０とからなる実施例の集光シート１０を得ることができる。

このようにして作成した実施例の集光シート１０の使用方法について説明する。例えば、窓ガラス５００に集光シート１０を貼り付ける。このとき窓ガラス５００によって室内側と室外側に隔てられている。この場合、室内側の窓ガラス５００に、集光シート１０におけるシート本体部２０を貼り付ける。したがってレンズ部４０は、室内側に突出するように配置される。このとき、例えば昼間において、室内に配置されている照明６００によって照射される光Ｌ１が、レンズ部４０に侵入し、そのレンズ部４０によって屈折し屈折光Ｌ４となり、レンズ部４０の内部で反射されシート本体部２０を透過しつつ外部に照射光Ｌ３として照射される。そのとき、光Ｌ１の一部が反射光Ｌ５として反射される。また、室外が十分に明るいので（例えば昼間）、室外からの光Ｌ２（自然光）が、窓ガラス５００に反射される（図示せず）。また、室外からの光Ｌ２（自然光）の一部が、レンズ部４０の内部で反射されシート本体部２０を透過しつつ外部に照射光Ｌ３として照射される。このように照射光Ｌ３が、室外に照射されその窓ガラス５００に貼り付けた集光シート１０が光るというものである。このように、室内の照明６００によって照射される光Ｌ１を利用することができるので専用の光源を必要とせずに集光シート１０が光らせることができる。

また、同様に集光シート１０におけるシート本体部２０をその窓ガラス５００に貼り付ける。したがってレンズ部４０は、室内側に突出するように配置される。このとき、例えば夜間において、室内の照明６００によって照射される光Ｌ１が、レンズ部４０に侵入しレンズ部４０によって屈折し屈折光Ｌ４となり、レンズ部４０の内部で反射されシート本体部２０を透過しつつ外部に照射光Ｌ３として照射される。そのとき、光Ｌ１の一部が反射光Ｌ５として反射される。また、室外が暗いので（例えば夜間）、室外から入射する光はほぼなく、レンズ部４０の内部で反射されシート本体部２０を透過しつつ外部に照射光Ｌ３として照射される。このように照射光Ｌ３が、室外に照射されその窓ガラス５００に貼り付けた集光シート１０が光るというものである。なお、室内が暗く、室外が明るいときは、室外側に突出するように配置する（窓ガラス５００の外部に貼り付ける）。このようにすることで外部に光を室内に導入することができる。

なお、集光シート１０に印刷をする場合において、通常印刷物（広告物）を印刷する際にあらかじめその印刷面の裏面には白色の印刷をしたうえで柄や文字などを印刷する。これは印刷の発色を良好にするために行うものである。しかしながら、上記実施例の集光シート１０を使用した場合、表面に配置する印刷物（柄や文字など）は透明地に透明色のみで、裏面には白色または白地を必ずしも必要とするものではない。すなわち、表面から見た印刷物は、透明色のみで構成されていることから、入射する光は、その透明色の部分を通過し、その印刷物の裏に貼り付けられている集光シート１０のレンズ部４０で反射され、再度その印刷物の透明色を通過することで、印刷された模様を目視することができる。したがって、印刷物の裏面には、白色または白地を必ずしも必要とするものではない。また、集光シート１０の表面の広告物によって屋外からの屋外光を遮ることなく屋内を明るく保つことができる。また、集光シート１０は、比較的薄くシートはフレキシブルで軽くシート本体部２０の裏面に粘着糊を事前に塗布しておくことができる。また、抜型を利用して任意の抜き形状にすることができる。

また、上述の集光シート１０は、以下に説明する他の製造方法によっても製造することができる。ここで、集光シート１０の他の製造方法について説明するが、その前に、この他の製造方法によって製造される集光シート１０は、比較的大面積例えば、ポスターサイズであるＢ１判やＡ１判を製造するのに適している。この大面積の集光シート１０は、例えばコンビニエンスストアー、ファミリーレストラン、車のディーラー等の窓ガラスのサイネージや太陽光パネルの表面に配置して集光効率を高めるために使用することができる。また農業用ビニールハウスに集光効率を高めるためや、ある程度照らしたい場所に向けて太陽光を誘導するために使用することができるというものである。

集光シート１０は、すでに述べた通りシート本体部２０とレンズ部４０とを有するものであり、これらは、後述する合成樹脂製シート４００から構成されており、集光シート１０の他の製造方法は、シート本体部２０とレンズ部４０と、を一体として成型することができる（図１、２参照）。

また、この実施例の集光シート１０の他の製造方法には、真空成型金型３００と、合成樹脂製シート４００を使用する。真空成型金型３００は、上述のアスペクト比の範囲のレンズ部４０（例えば、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄのいずれか）の形状に倣う凹状の第２凹部３０４を複数有するものである。また、真空成型金型３００は、複数の第２凹部３０４に、空気を吸引するバキューム孔３０５をそれぞれ有し、そのバキューム孔３０５から空気を吸引することができる。このバキューム孔３０５は、第２凹部３０４に接続すればよいが、断面視放物線状を呈する複数の凹状の第２凹部３０４の頂点である頂点部３０４ｔ付近に配置することが好ましい。さらに、このバキューム孔３０５を、断面視放物線状を呈する複数の凹状の第２凹部３０４の頂点である頂点部３０４ｔに配置することが好ましい。このように、凹状の第２凹部３０４の頂点である頂点部３０４ｔにバキューム孔３０５を配置することで、第２凹部３０４に軟化した合成樹脂製シート４００を確実に充てんすることで、上述のアスペクト比の範囲のレンズ部４０を成型することができるからである。

また、シート状の合成樹脂製シート４００は、透明な合成樹脂熱可塑性樹脂で作成したものが好ましく具体的には、透明であれば、ＰＥＴ樹脂（ポリエチレンテレフタレート樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）、ＡＢＳ（アクリロ二トリル・ブタジン・スチレン樹脂）、アクリル樹脂、塩化ビニルが好ましい。また、そのシート状の樹脂製シート４００の厚みは０．１ミリメート以上が好ましい。このシート状の合成樹脂製シート４００の厚みには特に制限はないが、１０ミリメートを上限とすることも好ましい。市販されている合成樹脂製シート４００の厚みに適用させたものである。

また、実施例の集光シート１０の他の製造方法に使用するものとして、さらに上述の複数のバキューム孔３０５から、空気を吸引する吸引装置700を有する。また、さらに合成樹脂製シート４００を加熱するヒーター８００を有する。また、上述の複数のバキューム孔３０５は、空気を吸引する吸引装置700に接続されている。

ここで、実施例の集光シート１０の他の製造方法について説明する。上述の真空成型金型３００上に樹脂製シート４００を載置し、ヒーター８００でその合成樹脂製シート４００を加熱する（樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１）。この合成樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１によって加熱された合成樹脂製シート４００シートは軟化する。

次に、吸引装置700を作動させる。この作動により、真空成型金型３００上において、軟化した合成樹脂製シート４００は、複数有する第２凹部３０４に入り込むようになり、その吸引装置700の作動により、複数のバキューム孔３０５にそれぞれ接続されたそれぞれの第２凹部３０４にその軟化した合成樹脂製シート４００がそれぞれ充填される（樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２）。この場合、吸引装置700の吸引は、複数のバキューム孔３０５から行われ、その複数のバキューム孔３０５は、断面視放物線状を呈する複数の凹状の第２凹部３０４の頂点部３０４ｔ付近に配置されている場合に、軟化した樹脂製シート４００は、複数の第２凹部３０４の隅々にいきわたるように充てんされる場合がある。もっとも、複数のバキューム孔３０５は、断面視放物線状を呈する複数の凹状の第２凹部３０４の頂点部３０４ｔ付近以外に配置した場合であっても吸引が十分であれば軟化した合成樹脂製シート４００は、複数の第２凹部３０４の隅々にいきわたるように充てんされるのである（図示しない）。なお、ここでいう充てんとは、複数の第２凹部３０４の全部にいきわたるように充てんされることのみというのではなく、複数の凹状の第２凹部３０４の一部であってもよい。集光効率は多少下がる程度で、実用上は問題ない場合があるからである。

次に、上述の合成樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２によって、軟化した合成樹脂製シート４００が複数の第２凹部３０４に充てんされると、その軟化した合成樹脂製シート４００の裏面４１０に、引けと呼ばれるへこみ４１１が出現する場合がある。このシート状の樹脂製シート４００におけるへこみ４１１を、埋めるために、合成樹脂製シート４００の裏面４１０に、透明の液体状の樹脂類４２０を塗布する（へこみ埋め込み工程Ｓ２０３）。上述の裏面４１０に塗布する液体状の樹脂類として、例えば、上述のＵＶ樹脂塗布工程Ｓ１００で使用したＵＶ硬化樹脂を使用することができる。また、１液性または２液性の透明なウレタン樹脂、または、インキ、透明なメジュームあるいは、硬化することで透明になるメジュームを使用することができる。また、液体の透明樹脂接着剤類を使用することができる。例えば、エポキシ系、ウレタン系、塩化ビニール系、シリコン系、水溶性などの接着剤を使用することができる。これらの硬化方法は、酸化重合によって硬化するもの、ＵＶ硬化によって硬化するもの、２液硬化によって硬化するもの、蒸発乾燥によって硬化するもの、高温硬化によって硬化するもの、自然乾燥によって硬化するものを、それぞれ使用することができる。

その後、へこみ埋め込み工程Ｓ２０３によって塗布された樹脂類４２０が硬化すると、へこみ４１１とその樹脂類４２０が一体化することで、合成樹脂製シート４００から、シート本体部２０とレンズ部４０とを有する実施例の集光シート１０を作成することができる（図１、２参照）。なお、上述のへこみ埋め込み工程Ｓ２０３は、へこみ４１１が出現しない場合あるいはそのへこみの程度が少ない場合は、集光効率は多少下がる程度で、実用上は問題ないときは、その工程を省略することができる。

このように、集光シート１０の製造方法として、合成樹脂からなるシート状のシート本体部２０と、そのシート本体部２０に複数配置されたレンズ部４０と、を有し、その複数のレンズ部４０は、そのシート本体部４０に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点４２を有する放物線の形状を呈し、そのシート本体部２０を配置する方向をＸ軸とし、そのシート本体部２０に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点４２までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シート１０を合成樹脂製のシート４００から製造するために、レンズ部４０の形状に倣う凹状の第２凹部３０４を複数有し、その複数の第２凹部３０４にそれぞれ接続するバキューム孔３０５を有する真空成型金型３００と、バキューム孔３０５から空気を吸引する吸引装置700と、合成樹脂製シート４００を加熱するヒーター８００と、を有し、真空成型金型３００に、その合成樹脂製シート４００を載置し、ヒーター８００でその合成樹脂製シート４００を加熱する合成樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１と、合成樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１によって軟化した合成樹脂製シート４００を、そのバキューム孔３０５から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２と、合成樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２によって、集光シート１０を製造することができる（図１、２参照）。

また、さらに軟化した合成樹脂製シート４００が複数の第２凹部３０４に充てんされると、その軟化した合成樹脂製シート４００の裏面４１０に、へこみ４１１が出現したときに、そのへこみ４１１を、埋めるために、当該裏面４１０に、透明の液体状の樹脂類を塗布するへこみ埋め込み工程Ｓ２０３と、を有することで、集光シート１０を製造することができるというものである（図１、２参照）。

このように、合成樹脂製シート４００の厚み厚くすることによって、原点から放物線４０１、４０２、４０３、４０４の頂点４２までの距離を、０．１ミリメートルからら１０ミリメートルにすることができるのである。また、上述の他の製造方法によって集光シート１０を製造した場合においては、ＵＶ硬化樹脂４０Ｘに、紫外線照射装置２２０によって紫外線を照射するという工程を経ないで製造することができるので、そもそも、紫外線の積算光量が不足するという事態は生じえない。よって、原点から放物線４０１、４０２、４０３、４０４の頂点４２までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートの集光シート１０をも製造することができる。

さらに、集光シート１０を製造して、合成樹脂からなるシート状のシート本体部２０と、そのシート本体部２０に複数配置されたレンズ部４０と、を有し、その複数のレンズ部４０は、そのシート本体部４０に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点４２を有する放物線の形状を呈し、そのシート本体部２０を配置する方向をＸ軸とし、そのシート本体部２０に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シート１０を合成樹脂製のシート４００から製造するために、レンズ部４０の形状に倣う凹状の第２凹部３０４を複数有し、その複数の第２凹部３０４の頂点部３０４ｔにそれぞれ接続するバキューム孔３０５を有する真空成型金型３００と、バキューム孔３０５から空気を吸引する吸引装置700と、合成樹脂製シート４００を加熱するヒーター８００と、を有し、真空成型金型３００に、その合成樹脂製シート４００を載置し、ヒーター８００でその合成樹脂製シート４００を加熱する合成樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１と、合成樹脂製シート加熱工程Ｓ２０１によって軟化した合成樹脂製シート４００を、そのバキューム孔３０５から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２と、合成樹脂製シート吸引工程Ｓ２０２によって、集光シート１０を製造することができる（図１、２参照）。

また、さらに軟化した合成樹脂製シート４００が複数の第２凹部３０４に充てんされると、その軟化した合成樹脂製シート４００の裏面４１０に、へこみ４１１が出現したときに、そのへこみ４１１を、埋めるために、当該裏面４１０に、透明の液体状の樹脂類を塗布するへこみ埋め込み工程Ｓ２０３と、を有することで、集光シート１０を製造することができるというものである（図１、２参照）。

このように、第２凹部３０４の頂点部３０４ｔにバキューム孔を接続しているので、真空成型金型３００における第２凹部３０４に、軟化した合成樹脂製のシート４００を、確実に充てんすることができるので、レンズ部４０を確実に成型することができる。なお、バキューム孔３０５をその複数の第２凹部３０４の頂点部３０４ｔにそれぞれ接続するように配置することで、仮に、そのバキューム孔３０５に軟化した合成樹脂製シート４００が接しそのレンズ４０の頂点４２に、そのそのバキューム孔３０５の跡ができる場合があるが、その頂点４２に入射した光はそのままレンズ部４０の原点に向かって入り込むために、光の散乱に関して影響を与える恐れは少ないものとなる（図示せず）。

１０ 集光シート
２０ シート本体部
４０ レンズ部
４１ 原点
４２ 頂点
１００ 転写金型
１０４ 凹部
１１０ 調温器具
１２０ スクリーン印刷版
１３０ スキージ
２００ 蓋
２２０ 紫外線照射装置
Ｓ１００ ＵＶ樹脂塗布工程
Ｓ１１０ 空気押し出し工程
Ｓ１２０ 空気抜き工程
Ｓ１３０ シート本体貼り付け工程
Ｓ１４０ ＵＶ硬化樹脂紫外線照射工程
３００ 真空成型金型
３０４ 第２凹部
３０５ バキューム孔
４００ 合成樹脂製のシート
４１１ へこみ
７００ 吸引装置
８００ ヒーター
Ｓ２０１ 合成樹脂製シート加熱工程
Ｓ２０２ 合成樹脂製シート吸引工程
Ｓ２０３ へこみ埋め込み工程

Claims (10)

1. 合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、
   前記シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、
   前記複数のレンズ部は、前記シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈する集光シート。
2. 前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルである請求項１記載の集光シート。
3. 前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルであり、
   前記放物線と、Ｘ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．６８５から１．８の間である請求項１記載の集光シート。
4. 合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、
   前記シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、
   前記複数のレンズ部は、前記シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１ミリメートルであり、
   前記放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．６８５から１．８の間である集光シートを製造するために、
   印刷手段を用いて、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂を塗布するＵＶ樹脂塗布工程と、
   前記ＵＶ樹脂塗布工程において、前記転写金型の表面に塗布されたＵＶ硬化樹脂をブラシで押しながら、当該転写金型の内部に存在する空気を押し出す空気押し出し工程と、
   ＵＶ硬化樹脂が塗布された前記転写金型の上に、蓋を被せ、真空ポンプで、その蓋の内部の空気を抜く空気抜き工程と、
   前記蓋を取り外し、ＵＶ硬化樹脂が塗布された前記転写金型の上に、フィルムシートであるシート本体部を貼り付けるシート本体貼り付け工程と、
   シート本体部とＵＶ硬化樹脂に、紫外線照射装置によって紫外線を照射し、ＵＶ硬化樹脂を硬化させるＵＶ硬化樹脂紫外線照射工程と、を有し、前記転写金型は、前記ＵＶ硬化樹脂を流し込む凹部と、を有し、
   前記凹部の形状は、前記レンズ部の形状に倣う形状を呈する集光シートの製造方法。
5. 前記ＵＶ樹脂塗布工程は、スクリーン印刷に使用するスクリーン印刷版をその転写金型の上面に置き、スキージで、硬化する前の流動性を有するＵＶ硬化樹脂を塗布する請求項４記載の集光シートの製造方法。
6. 前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルである請求項１記載の集光シート。
7. 前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、
   前記放物線と、Ｘ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である請求項１記載の集光シート。
8. 合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、
   前記シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、
   前記複数のレンズ部は、前記シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、
   前記放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シートを合成樹脂製のシートから製造するために、
   前記レンズ部の形状に倣う凹状の第２凹部を複数有し、前記複数の第２凹部にそれぞれ接続するバキューム孔を有する真空成型金型と、
   前記バキューム孔から空気を吸引する吸引装置と、前記合成樹脂製のシートを加熱するヒーターと、を有し、
   前記真空成型金型に、前記合成樹脂製シートを載置し、前記ヒーターでその合成樹脂製シートを加熱する合成樹脂製シート加熱工程と、
   前記合成樹脂製シート加熱工程によって軟化した前記合成樹脂製シートを、前記バキューム孔から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程と、を有する集光シートの製造方法。
9. 合成樹脂からなるシート状のシート本体部と、
   前記シート本体部に複数配置されたレンズ部と、を有し、
   前記複数のレンズ部は、前記シート本体部に対して垂直方向に突出するとともにその断面形状は頂点を有する放物線の形状を呈し、前記シート本体部を配置する方向をＸ軸とし、前記シート本体部に対して垂直方向をＹ軸とし、前記Ｘ軸と前記Ｙ軸の交点を原点としたときに、前記原点から前記放物線の頂点までの距離は、０．１ミリメートルから１０ミリメートルであり、
   前記放物線とＸ軸との２つの交点の距離と、その放物線の頂点の距離の比が、０．５５から１．８の間である集光シートを合成樹脂製のシートから製造するために、
   前記レンズ部の形状に倣う凹状の第２凹部を複数有し、前記複数の第２凹部の頂点部分にそれぞれ接続するバキューム孔を有する真空成型金型と、
   前記バキューム孔から空気を吸引する吸引装置と、前記合成樹脂製のシートを加熱するヒーターと、を有し、
   前記真空成型金型に、前記合成樹脂製シートを載置し、前記ヒーターでその合成樹脂製シートを加熱する合成樹脂製シート加熱工程と、
   前記合成樹脂製シート加熱工程によって軟化した前記合成樹脂製シートを、前記バキューム孔から空気を吸引する合成樹脂製シート吸引工程と、を有する集光シートの製造方法。
10. 前記合成樹脂製シート吸引工程によって、軟化した合成樹脂製シートが複数の第２凹部に充てんされると、その軟化した合成樹脂製シートの裏面に、へこみが出現したときに、前記そのへこみを、埋めるために、当該裏面に、透明の液体状の樹脂類を塗布するへこみ埋め込み工程と、を有する請求項８または請求項９記載の集光シートの製造方法。

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