JP3485620B2 - フレネルプレートの製造方法 - Google Patents
フレネルプレートの製造方法Info
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- JP3485620B2 JP3485620B2 JP03148594A JP3148594A JP3485620B2 JP 3485620 B2 JP3485620 B2 JP 3485620B2 JP 03148594 A JP03148594 A JP 03148594A JP 3148594 A JP3148594 A JP 3148594A JP 3485620 B2 JP3485620 B2 JP 3485620B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、表面にフレネル面を有
するフレネルプレートの製造方法に関するものである。
するフレネルプレートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フレネルプレートは、凹レンズ、若しく
は凸レンズを構成する曲面部分を微小区間に分割し、こ
の微小区間を平面上に配置したような形状をした平面レ
ンズで、各々屈折方向の異なる、微細なレンズの集合体
である。このフレネルプレートは、等価の作用を持つ凹
レンズ、若しくは凸レンズに比較して、その厚みを大幅
に薄くすることができ、なおかつ樹脂の射出成形などに
よる大量生産が可能である。そのため、フレネルプレー
トは、軽量、安価な特徴を生かして、投射光源の集光板
や、フレネルプレートの表面、または裏面に反射物を蒸
着して、オーバーヘッドプロジェクタのステージ側反射
鏡などに広く用いられている。
は凸レンズを構成する曲面部分を微小区間に分割し、こ
の微小区間を平面上に配置したような形状をした平面レ
ンズで、各々屈折方向の異なる、微細なレンズの集合体
である。このフレネルプレートは、等価の作用を持つ凹
レンズ、若しくは凸レンズに比較して、その厚みを大幅
に薄くすることができ、なおかつ樹脂の射出成形などに
よる大量生産が可能である。そのため、フレネルプレー
トは、軽量、安価な特徴を生かして、投射光源の集光板
や、フレネルプレートの表面、または裏面に反射物を蒸
着して、オーバーヘッドプロジェクタのステージ側反射
鏡などに広く用いられている。
【０００３】このようなフレネルプレートは、通常、射
出成型法、コンプレッション成型法、或いは注型法等に
より成型され、さらに、表面保護のために、フレネルプ
レートの表面に透明保護膜を塗布するのが一般的であ
る。また、このフレネルプレートの表面に反射膜を蒸着
したのち保護膜を塗布したものがフレネルミラーであ
る。
出成型法、コンプレッション成型法、或いは注型法等に
より成型され、さらに、表面保護のために、フレネルプ
レートの表面に透明保護膜を塗布するのが一般的であ
る。また、このフレネルプレートの表面に反射膜を蒸着
したのち保護膜を塗布したものがフレネルミラーであ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フレネ
ルプレートへの保護膜の塗布や、反射膜の蒸着等は、こ
れまで、フレネルプレートのフレネル面形成後に、何れ
も別工程で行われていたため、製造に手間が掛かり、製
造コスト上昇の原因となっていた。また、特に表面反射
型と呼ばれるタイプのフレネルプレートにおいては、反
射膜の蒸着後に、反射膜表面に均一の厚さで保護膜を塗
布する事が極めて困難であり、集光性能の低下や反射膜
の耐久性の低下という問題もあった。
ルプレートへの保護膜の塗布や、反射膜の蒸着等は、こ
れまで、フレネルプレートのフレネル面形成後に、何れ
も別工程で行われていたため、製造に手間が掛かり、製
造コスト上昇の原因となっていた。また、特に表面反射
型と呼ばれるタイプのフレネルプレートにおいては、反
射膜の蒸着後に、反射膜表面に均一の厚さで保護膜を塗
布する事が極めて困難であり、集光性能の低下や反射膜
の耐久性の低下という問題もあった。
【０００５】 本発明は上記事情を考慮してなされたも
ので、保護膜や反射膜を簡単に形成でき、低コスト、高
信頼性のフレネルプレートが得られる製造方法を提供す
ることを目的とする。
ので、保護膜や反射膜を簡単に形成でき、低コスト、高
信頼性のフレネルプレートが得られる製造方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、フレネルプレート製造装置の成形金型に、薄膜を転
写するための転写フイルムを予め挿入し、フレネルプレ
ートの成型と同時に、フレネルプレートの表面に転写フ
イルムの薄膜を転写することにより、フレネルプレート
の成型と保護膜や反射膜の塗布を１工程で完了するよう
にした方法である。また、請求項２においては、前記転
写フイルムは光を反射する材料としたものである。さら
に、請求項３においては、この薄膜の周縁部に光が反射
することを防止する反射防止層を設け、この反射防止層
を薄膜とともにフレネルプレートの表面に転写するもの
である。
に、フレネルプレート製造装置の成形金型に、薄膜を転
写するための転写フイルムを予め挿入し、フレネルプレ
ートの成型と同時に、フレネルプレートの表面に転写フ
イルムの薄膜を転写することにより、フレネルプレート
の成型と保護膜や反射膜の塗布を１工程で完了するよう
にした方法である。また、請求項２においては、前記転
写フイルムは光を反射する材料としたものである。さら
に、請求項３においては、この薄膜の周縁部に光が反射
することを防止する反射防止層を設け、この反射防止層
を薄膜とともにフレネルプレートの表面に転写するもの
である。
【０００７】
【０００８】
【実施例】以下、本発明の方法による表面反射型フレネ
ルプレートの製造工程の実施例を、図面を参照して説明
する。図２は、本発明により作られた表面反射型フレネ
ルプレートの外観斜視図である。フレネルプレート２
は、全体が透明度の高い樹脂で一体成形され、表面には
微細な凹凸が同心円上に多数形成されている。また裏面
は平坦になっている。この実施例のフレネルプレート２
は全体として等価の大きさの凹レンズ面とほぼ同等の集
光作用があるが、厚さは数ｍｍ程度である。
ルプレートの製造工程の実施例を、図面を参照して説明
する。図２は、本発明により作られた表面反射型フレネ
ルプレートの外観斜視図である。フレネルプレート２
は、全体が透明度の高い樹脂で一体成形され、表面には
微細な凹凸が同心円上に多数形成されている。また裏面
は平坦になっている。この実施例のフレネルプレート２
は全体として等価の大きさの凹レンズ面とほぼ同等の集
光作用があるが、厚さは数ｍｍ程度である。
【０００９】フレネルプレート２の表面は、転写薄膜１
に覆われている。この転写薄膜１は図３に示すような層
構造になっており、フレネルプレート２の表面側から順
に、保護層４、アルミ反射層５、接着層６から構成され
ている。保護層４は、アルミ反射層５を保護するための
透明樹脂層である。アルミ反射層５は、光沢加工された
薄いアルミニウムシート、またはアルミニウム蒸着、ス
パッタリング膜であり、接着層６は、これら保護層４、
アルミ反射層５を、フレネルプレート２のフレネル面２
ａ表面に展着するための接着剤の層である。
に覆われている。この転写薄膜１は図３に示すような層
構造になっており、フレネルプレート２の表面側から順
に、保護層４、アルミ反射層５、接着層６から構成され
ている。保護層４は、アルミ反射層５を保護するための
透明樹脂層である。アルミ反射層５は、光沢加工された
薄いアルミニウムシート、またはアルミニウム蒸着、ス
パッタリング膜であり、接着層６は、これら保護層４、
アルミ反射層５を、フレネルプレート２のフレネル面２
ａ表面に展着するための接着剤の層である。
【００１０】図４は、本発明の方法により、フレネルプ
レートを製造する際に使用される転写フイルムの厚み方
向を拡大した断面図であり、図５は、連続した転写フイ
ルムの一部を示した斜視図である。転写フイルム１５
は、ベースフイルム１６と呼ばれる丈夫な樹脂シートの
表面に、前述した離型層３、保護層４、アルミ反射層
５、接着層６をフレネルプレート２のフレネル面２ａと
同様の大きさに積層し、さらに、フレネルプレート２の
周縁部２ｂに相当する部分に、入射光線の反射を防止す
るための反射防止層９を設けたものである。離型層３
は、後述する上金型１４と転写薄膜１との剥離を容易に
するためのものである。
レートを製造する際に使用される転写フイルムの厚み方
向を拡大した断面図であり、図５は、連続した転写フイ
ルムの一部を示した斜視図である。転写フイルム１５
は、ベースフイルム１６と呼ばれる丈夫な樹脂シートの
表面に、前述した離型層３、保護層４、アルミ反射層
５、接着層６をフレネルプレート２のフレネル面２ａと
同様の大きさに積層し、さらに、フレネルプレート２の
周縁部２ｂに相当する部分に、入射光線の反射を防止す
るための反射防止層９を設けたものである。離型層３
は、後述する上金型１４と転写薄膜１との剥離を容易に
するためのものである。
【００１１】図１は、本発明の方法により射出成型でフ
レネルプレートを製造する際の手順を示した説明図であ
る。射出成型用金型１０は、可動金型１１と固定金型１
４からなっている。可動金型１１は、図示せぬジャッキ
アップ機構により、成型時に固定金型１４方向に上昇
し、端部１１ａ、１１ｂが固定金型１４に圧着される。
また、可動金型１１の内面には、フレネルプレート２の
フレネル面２ａを成形するため、フレネル面２ａの成形
に対応した多数の微小な円形溝１１ｃが形成されてい
る。
レネルプレートを製造する際の手順を示した説明図であ
る。射出成型用金型１０は、可動金型１１と固定金型１
４からなっている。可動金型１１は、図示せぬジャッキ
アップ機構により、成型時に固定金型１４方向に上昇
し、端部１１ａ、１１ｂが固定金型１４に圧着される。
また、可動金型１１の内面には、フレネルプレート２の
フレネル面２ａを成形するため、フレネル面２ａの成形
に対応した多数の微小な円形溝１１ｃが形成されてい
る。
【００１２】固定金型１４は、中央部にフレネルプレー
ト２の形成素材である透明樹脂を熱溶融した樹脂液が注
入される湯口１３が設けられている。この湯口１３は、
樹脂２０の図示せぬ供給機構に接続されており、熱溶融
した透明樹脂２０が断続的に供給される。
ト２の形成素材である透明樹脂を熱溶融した樹脂液が注
入される湯口１３が設けられている。この湯口１３は、
樹脂２０の図示せぬ供給機構に接続されており、熱溶融
した透明樹脂２０が断続的に供給される。
【００１３】また、これら可動金型１１と固定金型１４
との間には、転写フイルム１５が連続的に供給、セット
される。そして、フレネルプレート２の表面に転写薄膜
１が転写された後のドナーフイルム１５ａは、ロール状
に巻き上げられる。
との間には、転写フイルム１５が連続的に供給、セット
される。そして、フレネルプレート２の表面に転写薄膜
１が転写された後のドナーフイルム１５ａは、ロール状
に巻き上げられる。
【００１４】次に、これらの実施例の作用を説明する。
本発明の方法により射出成型でフレネルプレートを製造
する際には、まず、図１（Ａ）のように、可動金型１１
と固定金型１４との間に、転写フイルム１５がセットさ
れる。この時、転写フイルム１５は、転写薄膜１部分が
フレネルプレート２のフレネル面２ａに、また、反射防
止層９がフレネルプレート２の周縁部２ｂに、各々ずれ
ることなく正確に転写される位置に保持される。
本発明の方法により射出成型でフレネルプレートを製造
する際には、まず、図１（Ａ）のように、可動金型１１
と固定金型１４との間に、転写フイルム１５がセットさ
れる。この時、転写フイルム１５は、転写薄膜１部分が
フレネルプレート２のフレネル面２ａに、また、反射防
止層９がフレネルプレート２の周縁部２ｂに、各々ずれ
ることなく正確に転写される位置に保持される。
【００１５】次に、図１（Ｂ）のように、可動金型１１
が上昇し、端部１１ａ、１１ｂが固定金型１４に圧着さ
れ、転写フイルム１５が可動金型１１と固定金型１４と
の間で、所定位置に挟持される。そして、湯口１３から
溶融した樹脂２０が射出される。すると、樹脂２０が可
動金型１１と固定金型１４とで形成される成型空間いっ
ぱいに充填される。そして、それと同時に可動金型１１
と固定金型１４との間で挟持されていた転写フイルム１
５が、樹脂２０の射出圧力により樹脂２０とともに可動
金型１１の円形溝１１ｃに押しつけられる。
が上昇し、端部１１ａ、１１ｂが固定金型１４に圧着さ
れ、転写フイルム１５が可動金型１１と固定金型１４と
の間で、所定位置に挟持される。そして、湯口１３から
溶融した樹脂２０が射出される。すると、樹脂２０が可
動金型１１と固定金型１４とで形成される成型空間いっ
ぱいに充填される。そして、それと同時に可動金型１１
と固定金型１４との間で挟持されていた転写フイルム１
５が、樹脂２０の射出圧力により樹脂２０とともに可動
金型１１の円形溝１１ｃに押しつけられる。
【００１６】この時、溶融した樹脂２０の熱により、転
写フイルム１５の転写薄膜１のみ、成型されたフレネル
プレート２のフレネル面２ａに熱転写される。そして、
一定時間経過後、溶融した樹脂２０が固化すると、図１
（Ｃ）のように、可動金型１１が降下し、それと同時
に、転写薄膜１部分が転写され、反射防止層９の中央付
近でベースフイルム１６を残して切れたドナーフイルム
１５ａが、フレネルプレート２から引き剥がされる。そ
の後、フレネルプレート２は、固定金型１４から離型さ
れ、表面反射型フレネルプレートとして取り出される。
写フイルム１５の転写薄膜１のみ、成型されたフレネル
プレート２のフレネル面２ａに熱転写される。そして、
一定時間経過後、溶融した樹脂２０が固化すると、図１
（Ｃ）のように、可動金型１１が降下し、それと同時
に、転写薄膜１部分が転写され、反射防止層９の中央付
近でベースフイルム１６を残して切れたドナーフイルム
１５ａが、フレネルプレート２から引き剥がされる。そ
の後、フレネルプレート２は、固定金型１４から離型さ
れ、表面反射型フレネルプレートとして取り出される。
【００１７】この後、ドナーフイルム１５ａが巻き上げ
られて、新たな転写フイルム１５が所定位置にセットさ
れ、再び上述したような工程により、連続してフレネル
プレート２が製造される。
られて、新たな転写フイルム１５が所定位置にセットさ
れ、再び上述したような工程により、連続してフレネル
プレート２が製造される。
【００１８】なお、上述した実施例では、表面反射型の
フレネルプレートを製造する工程の例を示したが、もち
ろん、透過型のフレネルプレートの表面保護層を形成す
る場合なども、転写フイルムの種類を変更することで、
同様に実施できる。また、射出成型以外に、圧空成型、
コンプレッション成型等でも、もちろん同様に実施可能
である。
フレネルプレートを製造する工程の例を示したが、もち
ろん、透過型のフレネルプレートの表面保護層を形成す
る場合なども、転写フイルムの種類を変更することで、
同様に実施できる。また、射出成型以外に、圧空成型、
コンプレッション成型等でも、もちろん同様に実施可能
である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のフレネル
プレートの製造方法によれば、フレネルプレートの成型
時に、転写フイルムを成型金型に挟み込んで、成型と同
時にフレネルプレートの表面に保護層、反射層、反射防
止層等の転写薄膜を形成するので、フレネルプレートの
製造において、薄膜の蒸着、コーティング等の工程が不
要となり、成型工程と同時に１工程でフレネルプレート
が製造できるようになる。その結果、フレネルプレート
の製造コスト、製造時間の大幅な削減が可能となる。
プレートの製造方法によれば、フレネルプレートの成型
時に、転写フイルムを成型金型に挟み込んで、成型と同
時にフレネルプレートの表面に保護層、反射層、反射防
止層等の転写薄膜を形成するので、フレネルプレートの
製造において、薄膜の蒸着、コーティング等の工程が不
要となり、成型工程と同時に１工程でフレネルプレート
が製造できるようになる。その結果、フレネルプレート
の製造コスト、製造時間の大幅な削減が可能となる。
【図１】本発明によるフレネルプレートの製造工程の説
明図である。
明図である。
【図２】本発明により造られた表面反射型フレネルプレ
ートの外観斜視図である。
ートの外観斜視図である。
【図３】図２のフレネルプレートの部分断面図である。
【図４】本発明によるフレネルプレートの製造工程に使
用される転写フイルムを、厚み方向に拡大した断面図で
ある。
用される転写フイルムを、厚み方向に拡大した断面図で
ある。
【図５】本発明によるフレネルプレートの製造工程に使
用される、転写フイルムの部分斜視図である。
用される、転写フイルムの部分斜視図である。
１ 転写薄膜
２ フレネルプレート
３ アルミ反射層
９ 反射防止層
１１ 可動金型
１４ 固定金型
１５ 転写フイルム
Claims (3)
- 【請求項１】 内側にフレネル面が形成された成形金型
に、転写される薄膜が設けられた転写フイルムを予め挿
入した状態で熱溶融された樹脂を注入し、 注入される樹脂の圧力により前記転写フイルムを前記フ
レネル面に押しつけ、注入された樹脂が前記成型金型内
で固化する間に、樹脂の熱により前記薄膜を樹脂表面に
転写することを 特徴とするフレネルプレートの製造方
法。 - 【請求項２】 前記薄膜は、光を反射する材料であるこ
とを特徴とする請求項１記載のフレネルプレートの製造
方法。 - 【請求項３】 前記薄膜の周縁部に光線が反射すること
を防止する反射防止層を設けておき、この反射防止層を
前記薄膜とともにフレネルプレートの表面に転写するこ
とを特徴とする請求項２記載のフレネルプレートの製造
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03148594A JP3485620B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | フレネルプレートの製造方法 |
| US08/699,639 US5840352A (en) | 1993-09-06 | 1996-08-19 | Fresnel lens manufacturing apparatus |
| US09/138,524 US6074196A (en) | 1993-09-06 | 1998-08-24 | Fresnel lens manufacturing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03148594A JP3485620B2 (ja) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | フレネルプレートの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239402A JPH07239402A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3485620B2 true JP3485620B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=12332577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03148594A Expired - Fee Related JP3485620B2 (ja) | 1993-09-06 | 1994-03-01 | フレネルプレートの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485620B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008153435A1 (fr) | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Procédé de fabrication d'un panneau de concentration à lentilles composite pour modules photoélectriques |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116879986B (zh) * | 2023-09-08 | 2023-11-21 | 山东宇影光学仪器有限公司 | 一种反射式菲涅尔透镜及制作方法 |
-
1994
- 1994-03-01 JP JP03148594A patent/JP3485620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008153435A1 (fr) | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Procédé de fabrication d'un panneau de concentration à lentilles composite pour modules photoélectriques |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07239402A (ja) | 1995-09-12 |
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