JP4836802B2 - 基板上または基板内に光学素子を作成するために使用するロール上で光学素子形状を作成する方法 - Google Patents
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Description
発明の分野
本発明は、回転ロール上のスリーブまたは１つ以上の曲線状基板もしくはフィルムにおいて光学素子形状の１つ以上のパターンを切断または形成して、光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成するのに使用するロールから、光学素子形状の少なくとも１つのパターンを含むスリーブまたは基板もしくはフィルムの少なくとも一部分を除去する方法に関する。
本発明は、回転ロール上のスリーブまたは１つ以上の曲線状基板もしくはフィルムにおいて光学素子形状の１つ以上のパターンを切断または形成して、光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成するのに使用するロールから、光学素子形状の少なくとも１つのパターンを含むスリーブまたは基板もしくはフィルムの少なくとも一部分を除去する方法に関する。
発明の背景
基板を通過する光の方向を変えるためのフィルム、シートまたはプレートを含む光透過基板の１つ以上の表面上または表面内に光学素子を設けることは一般的に知られている。これらの光学素子は、各々、光学素子を含む基板の長さおよび幅よりも実質的に小さい長さおよび幅を有する境界明瞭な形状の個々の３次元光学素子であり得る。
基板を通過する光の方向を変えるためのフィルム、シートまたはプレートを含む光透過基板の１つ以上の表面上または表面内に光学素子を設けることは一般的に知られている。これらの光学素子は、各々、光学素子を含む基板の長さおよび幅よりも実質的に小さい長さおよび幅を有する境界明瞭な形状の個々の３次元光学素子であり得る。
また、光学基板上または基板内に光学素子形状の対応パターンを形成するのに使用する平坦なシートまたはプレートにおいて、かかる光学素子形状の所定パターンを切断または形成することも一般的に知られている。この方法の欠点の１つは、シートまたはプレートにおいて光学素子形状を切断するのに必要な実質的な時間の長さである。また、３次元形状に光学素子形状のパターンを切断または形成するのは非常に難しい。
発明の概要
光学基板上または基板内において光学素子の１つ以上の対応パターンを形成するのに使用する光学素子形状の１つ以上のパターンを作成するのに必要な時間の長さは、ロールの回転時において、ツールを使用してロール上のスリーブまたは１つ以上の曲線状基板もしくはフィルムの外面において光学素子形状の１つ以上のかかるパターンを切断または形成することにより、本発明では大幅に減少される。光学素子形状の１つ以上のパターンを含むスリーブまたは基板もしくはフィルム、あるいはスリーブまたは基板もしくはフィルムの少なくとも一部分をその後ロールから除去して、光学素子形状の少なくとも１つのパターンまたは光学素子形状のコピーもしくは逆コピーを３次元形状を含む所望の形状に形成して、光学基板上または基板内に光学素子の１つ以上の対応パターンを形成するのに使用し得る。
光学基板上または基板内において光学素子の１つ以上の対応パターンを形成するのに使用する光学素子形状の１つ以上のパターンを作成するのに必要な時間の長さは、ロールの回転時において、ツールを使用してロール上のスリーブまたは１つ以上の曲線状基板もしくはフィルムの外面において光学素子形状の１つ以上のかかるパターンを切断または形成することにより、本発明では大幅に減少される。光学素子形状の１つ以上のパターンを含むスリーブまたは基板もしくはフィルム、あるいはスリーブまたは基板もしくはフィルムの少なくとも一部分をその後ロールから除去して、光学素子形状の少なくとも１つのパターンまたは光学素子形状のコピーもしくは逆コピーを３次元形状を含む所望の形状に形成して、光学基板上または基板内に光学素子の１つ以上の対応パターンを形成するのに使用し得る。
射出成形過程により、光学基板を光学素子形状に対して加熱および押圧することにより、または流動性光学基板材料を光学素子形状の上に塗布して、流動性光学基板材料を硬化または凝固させて、硬化または凝固された光学基板材料を光学素子形状から除去することなどにより、光学素子は光学基板上または基板内において形成され得る。
スリーブは、ロール上に設置される、前もって形成されたスリーブであり得る。または、スリーブは蒸着過程によりロール上にそのまま形成され得る。また、ロール上にスリーブを設ける前に、リリースコーティングをロールの外面に塗布し得る。さらに、１つ以上の曲線状基板またはフィルムをロールの外面に適切に装着し得る。
本発明のこれらおよび他の目的、利点、特徴および態様は、以下の説明がなされるにつ
れて明らかになるであろう。
れて明らかになるであろう。
前述および関連した目的の達成に対して、本発明は、これより十分に説明され、特に請求項において指摘される特徴を含み、以下の説明および添付された図面は、本発明の一定の例示的実施形態を詳細に示すが、但し、これらは本発明の原則が採用され得る種々の方法のほんのいくつかを示しているにすぎない。
発明の詳細な説明
図面を詳細に参照し、まず図１を参照して、当技術分野では周知のように、透明発光パネルまたは基板２と、光源３から基板２への遷移を行うのに使用される光遷移部材または領域４において所定パターンの光を放出する１つ以上の光源３とを含む、本発明による発光パネルアセンブリ１の１つの形態が概略的に示される。光遷移領域４により透明発光パネル２に伝達される光は、所望に応じてパネルの全長に亘って、またはパネルの長さに沿った１つ以上の光出力領域から放出されて、所望の光出力分布を生成して特定の用途に適合し得る。
図面を詳細に参照し、まず図１を参照して、当技術分野では周知のように、透明発光パネルまたは基板２と、光源３から基板２への遷移を行うのに使用される光遷移部材または領域４において所定パターンの光を放出する１つ以上の光源３とを含む、本発明による発光パネルアセンブリ１の１つの形態が概略的に示される。光遷移領域４により透明発光パネル２に伝達される光は、所望に応じてパネルの全長に亘って、またはパネルの長さに沿った１つ以上の光出力領域から放出されて、所望の光出力分布を生成して特定の用途に適合し得る。
図１において、光遷移領域４は発光パネル２の一方の端の一体的な拡張部および概ね矩形の形状として示される。しかしながら、光遷移領域は光源を埋め込み、鋳込み（ｐｏｔｔｉｎｇ）、接合、その他の方法で搭載するのに適した他の形状であり得る。また、反射または屈折面が設けられ、効率をさらに高め得る。さらには、光遷移領域４は所望ならば、パネル部材の光入力面１３に適切に取り付けられた別個の構成要素で有り得る。また、光遷移領域の側面が曲線状であり、許容角度で発光パネルを通って光源から放出された光の一部をより効率よく反射または屈折させ得る。
図２は、本発明による発光パネルアセンブリまたは基板５の別の形態を示し、発光パネル７の一方の端にパネル光遷移領域６を含み、光源３の回りおよび背後の側面８、９は光源３からの放出される光をより効率よく反射および／または屈折ならびに集光するように形成され、光源３からの光は、発光パネル７の一方の端で光入力面１８に入るための許容角度で、これらの表面に突き当たって光遷移領域６を通って戻る。また、光量を最大限にする、またはそうでなければ、反射して光遷移領域を通って発光パネル内に戻る光を変化させるために、光の一部が当たる図１および図２のパネルアセンブリの光遷移領域の側面の部分に適切な反射材料またはコーティング１０が設けられ得る。
図１および図２に示すパネルアセンブリは単一の光源３を含むが、図３では、２つの光源３を含む本発明による別の発光パネルアセンブリまたは基板１１を示す。当然、本発明のパネルアセンブリには、特定の用途により所望に応じて任意の数の光源が設けられ得ることは理解されるであろう。
図３のパネルアセンブリ１１は、各光源３の回りおよびその背後に反射および／または屈折面１５を有する発光パネル１４の一方の端に、光遷移領域１２を含む。これらの表面１５は、例えば曲線状、直線および／または切子面のある表面を含む適切な形状にされ得、所望であれば、適切な反射材料またはコーティングがこれらの表面の部分に設けられて、例えば、３６０°パターンで発光して光遷移領域１２を通って発光パネル１４の光入力面１９に入る白熱光源から放出される光の一部を、より効率よく反射および／または屈折ならびに集光し得る。
光源３は、パネルアセンブリの光遷移領域において機械加工、成形、またはそれ以外の方法で形成されるスロット、空洞または開口１６で任意の適切な方法で機械的に保持され得る。但し、好適には光源とそれを囲む光遷移領域との間のいかなる空隙または空気界面
もなくし、それにより光損失を低減し、発光パネルにより放出される光出力を増加させるために、光源３は光遷移領域に埋め込み、鋳込み、または接合される。例えば、十分な量の適切な埋め込み、鋳込み、または接合材料１７を使用して光遷移領域のスロット、空洞または開口１６において光源３を接合させることにより、光源のかかる搭載が達成され得る。スロット、空洞または開口１６は光遷移領域の上部、底部、側部または裏に有り得る。接合はまた、特別な材料を組み込まない様々な方法、例えば、熱接合、ヒートステーキングまたは超音波もしくはプラスチック溶接などにより達成可能である。接合の他の方法には、光源（単数または複数）の回りのインサート成形または鋳造を含む。
もなくし、それにより光損失を低減し、発光パネルにより放出される光出力を増加させるために、光源３は光遷移領域に埋め込み、鋳込み、または接合される。例えば、十分な量の適切な埋め込み、鋳込み、または接合材料１７を使用して光遷移領域のスロット、空洞または開口１６において光源３を接合させることにより、光源のかかる搭載が達成され得る。スロット、空洞または開口１６は光遷移領域の上部、底部、側部または裏に有り得る。接合はまた、特別な材料を組み込まない様々な方法、例えば、熱接合、ヒートステーキングまたは超音波もしくはプラスチック溶接などにより達成可能である。接合の他の方法には、光源（単数または複数）の回りのインサート成形または鋳造を含む。
任意の適切なタイプの透明な発光材料、例えばアクリル系またはポリカーボネート系を発光パネルに使用し得る。また、パネル実質的に平坦または曲線状で有り得、単層または多層であり得、異なる厚さおよび形状を有し得る。また、パネルは柔軟性または剛性があり得、種々の化合物から作られ得る。さらに、パネルは中空、液体、空気、または固体が充填され得、パネルに孔またはうねを有し得る。
各光源３はまた、例えば、開示全体が本明細書に参照により組み込まれた、本願と同一出願人に授与された米国特許第４，８９７，７７１号および第５，００５，１０８号において開示されるタイプのいずれかを含む任意の適切なタイプであり得る。特に、光源３はアークランプ、着色またはフィルター処理または塗装され得る白熱灯、レンズエンドバルブ、線灯、ハロゲンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＬＥＤからのチップ、ネオンバルブ、蛍光管、遠隔源から伝達される光ファイバーライトパイプ、レーザーもしくはレーザーダイオード、または任意の他の適切な光源であり得る。加えて、所望に着色された、または白光出力分布を提供するために、光源３は多数の着色ＬＥＤまたは多数の着色放射線源の組み合わせであり得る。例えば、異なる色（赤、青、緑）のＬＥＤなどの複数の着色ライトまたは多数の着色チップを備えた単一のＬＥＤを採用して、各個々の着色光の強度を変化させることにより、白光または任意の他の着色光出力分布を作成し得る。
光抽出変形または乱れのパターンは、パネル部材の一方もしくは両サイド上、または所望に応じてパネル部材の一方もしくは両サイドの１つ以上の選択された領域に設けられ得る。図４ａは、光抽出変形または乱れ２１のパターンが設けられる、このような光表面領域２０の１つを概略的に示す。本明細書で使用されるように、変形または乱れ、以下光学素子という用語は同義的に使用され、パネル表面の形状またはジオメトリの任意の変化および／または光の一部を放出させるコーティングまたは表面処理を意味する。図４ａに示す光学素子２１のパターンは光線を分散させる種々のパターンを含み、光線の一部の反射内角を十分大きくして、光線を光学素子２１が設けられるサイド（単数または複数）を通ってパネルの外部に放出させるか、またはパネルを通って反射し戻して他方サイドの外に放出させる。
これらの光学素子２１は、種々の方法、例えば、塗装パターン、エッチングパターン、機械加工パターン、プリントパターン、ホットスタンプパターン、または成形パターンなどをパネル部材の選択された光出力領域上に設けることにより生成可能である。インクまたはプリントパターンは、例えばパッドプリント、シルクスクリーン、インクジェット、または熱伝導フィルム処理などにより適用し得る。光学素子はまた、パネル部材へ光学素子を適用するのに使用されるシートまたはフィルム上にプリントされ得る。このシートまたはフィルムは、所望の効果を生み出すために、図３および図５に示すシートまたはフィルム２７と同様に、例えば、パネル部材の一方または両サイドに対してシートまたはフィルムを装着する、またはそれ以外の方法で位置付けることにより、光パネルアセンブリの永久部分となり得る。
パネルまたは基板の領域（単数または複数）上の光学素子２１の密度、不透明性もしく
は透明性、形状、深さ、色、面積、屈折率またはタイプを変化させることにより、パネルの光出力を制御可能である。光学素子を使用して、パネルの任意の領域から放出される光の比率を制御し得る。例えば、より少ないおよび／またはより小さい光学素子２１は、より少ない光出力が求められるパネル領域に設置され得る。反対に、より大きい比率の、および／またはより大きい光学素子は、より大きい光出力が所望されるパネルの領域に設置され得る。
は透明性、形状、深さ、色、面積、屈折率またはタイプを変化させることにより、パネルの光出力を制御可能である。光学素子を使用して、パネルの任意の領域から放出される光の比率を制御し得る。例えば、より少ないおよび／またはより小さい光学素子２１は、より少ない光出力が求められるパネル領域に設置され得る。反対に、より大きい比率の、および／またはより大きい光学素子は、より大きい光出力が所望されるパネルの領域に設置され得る。
パネルの異なる領域において光学素子の比率および／または大きさを変化させることは、均一な光出力分布を提供するのに必要である。例えば、パネルを通って進む光の量は通常は、光源からより隔てられた他の領域に比べると、より光源に近い領域において大きくなる。光学素子２１のパターンを使用して、例えば、光源３からの距離を増加させるにつれてより密度の濃い光学素子を設けることにより、パネル部材内の光の差異に対して調整を行い、これにより発光パネルからより均一な光出力分布を生じ得る。
また、特定の用途に適応させるように、光学素子２１を使用して放出された光の出力光線角度分布を制御し得る。例えば、パネルアセンブリが液晶ディスプレイバックライトを提供するのに使用される場合は、光線が低損失で液晶ディスプレイを通過するように光学素子２１が光線を所定の光線角度でパネルから放出させれば、光出力はより効率的となる。
加えて、光学素子のパターンを使用して、パネル部材の光抽出に起因する光出力の差異に対して調節し得る。光学素子２１のパターンは、光沢から不透明またはその両方に亘る、幅広いペイント、インク、コーティングまたはエポキシなどを利用して光出力領域上にプリントし得、ハーフトーン分解技術を採用して、変形２１対象範囲を変化させ得る。また、光学素子２１のパターンは多層であるか、または屈折率において異なり得る。
光学素子２１のプリントパターンは、ドット、四角形、菱形、楕円形、星形またはランダム形状などの形状に変化し得、１つの変形／素子当たり０．００６平方インチ以下であることが望ましい。また、１インチ当たり６０ライン以下のプリントパターンを採用することが望ましく、従って、プリントパターンの光学素子２１は特定の用途においてはほとんど人に目には見えず、これによりさらに大きい素子を利用する光抽出パターンにありがちな勾配または横縞ラインが検出されなくなる。加えて、光学素子はパネル部材の長さおよび／幅に沿って形状および／またはサイズを変化させ得る。また、パネル部材の長さおよび／または幅に亘って、光学素子のランダムな設置パターンを利用し得る。光学素子は、モアレまたは他の干渉作用を低減するために、特定の角度を有さない形状またはパターンを有し得る。これらのランダムパターンを作成する方法の例としては、確率的プリントパターン技術を使用した形状のパターン、周波数変調ハーフトーンパターン、またはランダムドットハーフトーンのプリントがある。また、パネル部材において色補正を行うために、光学素子は着色され得る。光学素子の色もまた、例えば、同じまたは異なる光出力領域に対して異なる色を提供するために、パネル部材に亘って変化し得る。
図４ａに示す光学素子２１のパターンに加えて、またはこれに代えて、成形パターンにおけるより複雑な形状を使用した様々な形状のプリズム表面、凹部または隆起表面を含む他の光学素子が、パネル部材の１つ以上の領域内または領域上に、成形、エッチング、スタンプ、熱成形またはホットスタンプなどされ得る。図４ｂおよび図４ｃは、プリズム表面２３または凹部２４がパネル領域に形成されるパネル領域２２を示し、一方図４ｄは、パネル領域の外装に形成されたプリズムまたは他の反射もしくは屈折面２５を示す。プリズム表面、凹部または隆起表面により、これに接触した光線の一部がパネル部材から放出される。また、プリズム、凹部または他の表面の角度を変化させて、異なる方向に光を向けて、所望の光出力分布または効果を生成し得る。また、反射または屈折表面は、モアレ
または他の干渉作用を低減するために、特定の角度を備えない形状またはパターンを有し得る。
または他の干渉作用を低減するために、特定の角度を備えない形状またはパターンを有し得る。
図５の断面図で最もよく理解されるように、適切な接着剤２８または他の方法を使用して背部反射器（トランス反射器を含む）２６が図３のパネル部材１４の一方のサイドに対して装着または位置付けられ得、反対サイドを通って放出させるために放出された光をその一方のサイドからパネルを通って反射し戻すことにより、パネルアセンブリ１１の光出力効率を高め得る。加えて、内臨界角以上となり、光の一部がパネルの一方のサイドまたは両サイドから放出されるように光の経路を変更するために、パネル部材の一方または両サイドに光学素子２１、２３、２４および／または２５のパターンを設け得る。また、所望の効果を生成するために、適切な接着剤２８または他の方法を使用して、光が放出されるパネル部材のサイド（単数または複数）に対して透明フィルム、シートまたはプレート２７が装着または位置付けられ得る。
部材２７を使用して、さらに光出力分布の均一性を高め得る。例えば、部材２７は着色フィルム、拡散器またはラベルもしくはディスプレイであり得、その一部は、着色されたかつ／またはテキストまたは画像を有し得る、透明なオーバーレイであり得る。
接着剤２８を使用して背面反射器２６および／またはフィルム２７をパネルに接着する場合、接着剤は好適にはパネルの側縁部に沿ってのみ塗布され、所望の場合は光遷移域領域１２の反対側の側縁部に塗布するが、但し、パネルへの接着剤の均等なコーティングを一貫して塗布することは困難なのでパネルの表面領域全体または複数の領域は覆わない。また、接着剤が周辺縁部に沿ってのみ接着された場合に各パネル表面と背面反射器２６および／またはフィルム２７との間に形成される空隙３０（図５参照）よりも、接着剤の方が制御不能に光の内臨界角を変化させる。加えて、空隙３０を使用された場合、より長いパネル部材が達成可能である。接着剤が表面全体に使用された場合、変形のパターンが調節されて、接着剤によって生じる光のさらなる減衰の原因となり得るであろう。
図２をさらに参照して、図示されるパネルアセンブリ５は、パネル７の１つ以上のコーナーに成形ポスト３１（このようなポストが４つ示される）を含み、これらのポストを使用してパネルアセンブリの搭載、および例えば所望に応じて液晶ディスプレイパネルなどの表示パネルのような他の部分または構成要素の構造的支持の提供を容易にし得る。
図６は、パネル部材３３、１つ以上の光源３および１つ以上の光出力領域３４を含む本発明による発光パネルアセンブリ３２の別の形態を示す。加えて、パネルアセンブリ３２はパネルアセンブリ３２が受け入れられる空洞または凹部３６を有するトレイ３５を含む。トレイ３５は、パネル３３用の背面反射器ならびに端縁部および／または側縁部反射器、および光源３用の側部および／または背面反射器３７として作用し得る。加えて、１つ以上の２次的反射または屈折面３８がパネル部材３３上および／またはトレイ３５上に設けられ、非矩形形状パネル部材３３の１つ以上のコーナーまたはカーブ周辺の光の一部を反射させ得る。これらの二次的反射／屈折面３８は平坦か、傾斜しているか、切子面があるか、または曲線状であり得、所定のパターンのパネル部材から離れた光の一部を抽出するのに使用され得る。図６はまた、１つ以上の光源３からの光を放出する、パネル部材上の多数の光出力領域３４を示す。
図７は、１つ以上の光出力領域４２と、パネルの一方または両端に複数の光源３を含む１つ以上の光遷移領域（混合領域）４３とを有するパネル部材４１を含む、本発明による発光パネルアセンブリ４０のさらに別の形態の概略図である。各遷移領域は異なる色および／または強度を有する１つ以上の光源からの光を混合する。本特定の実施形態において、光源３のそれぞれは、各遷移混合領域４３において３つの着色ＬＥＤ（赤、青、緑）を
採用して、３つのＬＥＤからの光が光出力領域４２から放出される所望の光出力色を生成するように混合可能であることが望ましい。または、各光源はリードフィルムに接合された多数の着色チップを有する単一のＬＥＤであり得る。また、２つの着色ＬＥＤまたは２つの着色チップを有する単一ＬＥＤを特定の用途に使用し得る。個々の各ＬＥＤの強度を変化させることにより、実質上任意の着色光出力または白光分布が達成可能である。
採用して、３つのＬＥＤからの光が光出力領域４２から放出される所望の光出力色を生成するように混合可能であることが望ましい。または、各光源はリードフィルムに接合された多数の着色チップを有する単一のＬＥＤであり得る。また、２つの着色ＬＥＤまたは２つの着色チップを有する単一ＬＥＤを特定の用途に使用し得る。個々の各ＬＥＤの強度を変化させることにより、実質上任意の着色光出力または白光分布が達成可能である。
図８は、発光パネル部材または基板４６およびパネル部材の一方の端と一体的な光遷移領域４８における光源３を含む、本発明による発光パネルアセンブリ４５のさらに別の形態を示す。本特定の実施形態では、パネル部材４６は、例えば、点灯したディスプレイの美的設計を促進するように光線が放出され得るように３次元的にカーブしている。
図９は、多数の光出力領域５２を有するパネル部材５１と搭載用ポストおよび／または搭載用つまみ５３とを含む、本発明による発光パネルアセンブリ５０の別の形態を概略的に示す。この特定のパネルアセンブリ５０は、モジュラー構成要素または他の部分のパネル部材への挿入を提供する孔または空洞５４、５５をパネル部材５１に設けるなどにより、他の部分または構成要素を支持するための構造部材として機能し得る。また、埋め込み、接合、鋳造、インサート成形、エポキシもしくは他の方法で搭載または位置付けられた１つ以上の光源３と、所定の方法で光の一部の方向を変えるための遷移領域５７および／または空洞または凹部５６上の曲線状反射または屈折面５８とを有する対応形状の光遷移領域５７を受けるために、別個の空洞および凹部５６をパネル部材５１に設け得る。このように、光遷移領域５７および／またはパネル部材は別個の挿入部形態であり得、これはモジュラー式の光源の容易な設置を促進する。反射器５８は空洞もしくは凹部５６または挿入部５７の反射または屈折表面に設置され得る。反射器５８が空洞または凹部５６の反射または屈折面上に設置される場合は、空洞または凹部は遷移領域５７が１つ以上の光源３の回りに鋳造される成形可能透明材料として作用し得る。
図１０および図１１は、１つ以上の光出力領域６２を有するパネル部材６１を含む、本発明による発光パネルアセンブリ６０の別の形態を概略的に示す。本特定の実施形態においては、パネル部材よりも断面積が厚い軸外光遷移領域６３が設けられて、パネル部材よりも寸法的に厚い光遷移領域に埋め込みまたはその他の方法で搭載される１つ以上の光源３の使用を可能とする。また、３次元反射面６４（図１１）が遷移領域６３に設けられ得る。さらに、プリズム６５（図１１）もしくはテーパー状、丸みを帯びた、または他の形状の端部６６（図１１ａ）が光源３の反対側のパネル端部に設けられ、端部反射器の機能を果たし得る。図１０に概略的に示されるように遷移領域６３における光線６７のより十分な混合を促進し、より短い長さの遷移領域６３が使用可能となるように、光源３は互いに異なる角度で方向付けられ、オフセットし得る。
図１２および図１３は、各々が単一の光源７３を含む、パネル部材７２の一方の端または両端に１つ以上の光遷移領域７１を含む、本発明による発光パネルアセンブリ７０のさらに別の形態を概略的に示す。図１２および図１３に示す遷移領域（単数または複数）７１は、多数または３次元的表面で集光、および／または２つ以上の平面で集光する。例えば、図１２および図１３に示す各遷移領域７１は、光線７６を所望の角度にパネル部材内に方向付けるために、異なる平面において楕円放物線形状の面７４および７５を有する。
１つ以上の光源を収容するために任意の所望の寸法のパネル部材の一方または両端に１つ以上の遷移領域を設けて、比較的低角度でパネル部材内に光線の方向を変えるために遷移領域上に反射および／または屈折面を備えることにより、発光パネル部材は、その他の方法で可能なよりもはるかに長く薄くなることが可能となる。例えば、本発明のパネル部材は、非常に薄い、すなわち０．１２５インチ以下の厚さにされ得る。
図１４は、発光パネル８１と、パネル部材８１に対して角を成しスペースのより効率的な使用を可能とする光遷移領域８２に位置付け、埋め込み、鋳込み、接合または他の方法で搭載された１つ以上の光源３とを含む本発明による発光パネルアセンブリ８０のさらに別の形態を概略的に示す。角を成すまたは曲線状の反射または屈折面８３が、パネル部材８１の遷移領域８２との接合部に設けられて、パネル部材の長さに沿って１つ以上の発光領域８４からの光を放出させるために、光源３からの光をパネル部材８１の本体内に反射／または屈折させる。
図１５はＬＥＤまたは他の適切な光源３を摺動させて受けるためのスロット９３を含む、発光パネル部材９２の一方の端または両端に光遷移領域９１を含む、本発明による発光パネルアセンブリ９０のさらに別の形態を概略的に示す。好適には、スロット９３は背面縁部９４から遷移領域９１内に延び、これにより光源３は背面からスロットの所定の位置に摺動および／またはそこにパチンと嵌るので、従って、遷移領域をより短くおよび／または薄くするのを可能とし得る。光源３は、遷移領域９１において対応する形状の凹部または溝９６などに係合して、所望であれば所定の位置に光源を固定するための、羽根、つまみまたは他の表面９５を備え得る。また、光源３は、パネル部材９２の光遷移領域９１におけるスロット９３内に埋め込み、鋳込み、接合または他の方法で固定され得る。二次的光源９７からの光がインジケータまたは他のなんらかの効果のために、パネル部材９２を通って投影され得る。
図１６乃至図１９は、各パネル基板表面領域２２上の個々の突出９９またはかかるパネル表面領域内の個々の凹部１００のいずれかであり得る、本発明の他の光学素子９８を示す。いずれのケースにおいても、各光学素子により光の放出をより正確に制御するために、光学素子変形９８は、そのそれぞれが１つの縁部１０２で各パネル表面領域２２と交わり、その長さに亘って均一な傾斜面を有する反射または屈折面１０１を含む境界明瞭な形状を有するという点において、図４ａ、図４ｂ、図４ｃおよび図４ｄに示す光学素子と異なる。各反射／屈折面１０１の周辺縁部分１０３に沿って各光学素子９８の端壁１０４があり、この端壁１０４は反射／屈折面１０１とパネル表面領域２２との間の挟角Ｉ’よりも大きい挟角Ｉで各パネル表面領域と交わり（図１８および図１９参照）、パネル表面領域上の端壁の突出表面領域を最小限にする。これにより、端壁１０４の突出表面領域が実質的に反射／屈折面１０１の突出表面領域と同じかそれより大きい場合に可能であるよりも、より多くの光学素子９８がパネル表面領域上または領域内に設置可能である。
図１６および図１７において、反射／屈折表面１０１の周辺縁部分１０３および当該端壁１０４は、横方向にカーブしている。また、図１８および図１９では、光学素子９８の端壁１０４は、光学素子の反射／屈折面１０１に実質的に垂直に延びるように示される。または、かかる端壁１０４は図２０および図２１に概略的に示されるように、パネル表面領域２２に実質的に垂直に延び得る。これは実質上、パネル表面領域２２上の端壁１０４のいかなる突出表面領域もなくし、これにより、パネル表面領域上の光学素子の密度はさらに増加し得る。
光学素子はまた、パネル表面領域から所望の光出力分布を得るように、他の境界明瞭な形状であり得る。図２２は、各々が概ね平面的で矩形の反射／屈折面１０６と、長さと幅に亘って均等な斜面である当該側壁１０７と、概ね平面的な端壁１０８とを含む、パネル表面領域２２上の個々の光学素子１０５を示す。または、光学素子１０５’は図２３に概略的に示されるように、丸みを帯びた、または曲線状の端壁１０９を有し得る。
図２４は、各々が平面的傾斜三角形状の反射／屈折面１１１と、当該平面的略三角形上の側壁または端壁１１２とを含むパネル表面領域２２上の個々の光学素子１１０を示す。図２５は、各々が角を成す周辺縁部分１１７と当該角を成す側壁および端壁１１８および
１１９とを有する、平面的傾斜反射／屈折面１１６を含む個々の光学素子１１５を示す。
１１９とを有する、平面的傾斜反射／屈折面１１６を含む個々の光学素子１１５を示す。
図２６は、概ね円錐形状の個々の光学素子１２０を示し、一方、図２７は、各々が丸みを帯びた反射／屈折面１２２と、丸みを帯びた側壁１２３と、丸みを帯びたまたは曲線状端壁１２４とを含み、これらが全て混合された個々の光学素子１２１を示す。
個々の光学素子の反射／屈折面ならびに端壁および側壁の特定形状に関わらず、かかる光学素子は、反射／屈折面ならびに端壁および／または側壁と交わり、パネル表面領域２２と平行に離間した関係の平面的表面も含み得る。図２８乃至図３０は、各光学素子はパネル表面領域２２と平行に離間した関係にある平面的表面１２８によって交差される以外は、それぞれ、図２２、図２３および図２６に示されるものと同様の代表的な形状を有する、パネル表面領域２２上の個々の突出形態の光学素子１２５、１２６および１２７を示す。同様に、図３１は、各々がパネル表面領域２２の概ね平面的表面に対して平行に離間した関係にある平面的表面１２８により交差される、パネル表面領域２２における個々の凹部１３０の形態の多数の光学素子１２９の１つを示す。図３１で概略的に示すように、パネル表面領域２２からの光の放出のために臨界角よりも小さい内角でかかる平面的表面１２８に当たる任意の光線は、平面的表面１２８によって内部に反射され、一方、臨界角よりも大きい内角でかかる平面的表面１２８に当たる任意の光線は、最小限の光の不連続で平面的表面から放出されることになる。
光学素子がパネル表面領域２２上の突出である場合、図１８および図２０に概略的に示されるように、反射／屈折面は光源３からの光線がパネルを通って進行するのとは概ね反対の方向にパネルから離れて斜めに延びる。光学素子がパネル表面領域における凹部である場合は、図１９および図２１に概略的に示すように、反射／屈折面は光源３からの光線がパネル部材を通って進行するのと概ね同じ方向にパネル内に斜めに延びる。
光学素子がパネル表面領域２２上または領域内における突出または凹部であるかいなかにかかわらず、光学素子の光反射／屈折面の斜面を変化させて、そこに当たる光線を発光パネルの外に反射させるか、パネルを通って反射し戻して、そこから放出された光を分散するためにエッチング加工されるか、または所望の効果を生成するために図３および図５に示されるフィルム２７と同様の透明フィルム、シートまたはプレートで被覆され得るパネルの反対サイドに放出し得る。
また、パネル表面領域から所望の光出力分布を得るように、パネル表面領域上の光学素子のパターンは所望に応じて均一または可変であり得る。図３２および図３３は、パネル表面領域２２の長さおよび幅に沿って概ねまっすぐな均一に離間した複数の列に配置された、図２８および図２９に示されるものと形状において同様な光学素子１２５および１２６を示し、一方、図３４および図３５はパネル表面領域の長さに沿って交互にずれた列に配置された、かかる光学素子１２５および１２６を示す。
また、パネル表面領域から所望の光出力分布を得るように、光学素子の幅、長さおよび深さまたは高さを含む大きさ、ならびに角度方向および位置または場所は、任意の所定パネル表面領域の長さおよび／または幅に沿って変化し得る。図３６および図３７は、パネル表面領域２２上において交互にずれた列に配置された、それぞれ図２２および図２３に示されたものと形状において同様の、異なるサイズの光学素子１０５および１０５’のランダムまたは可変パターンを示し、一方、図３８は、パネル表面領域２２の長さおよび／または幅に沿って光源からの光学素子の距離が増加するサイズが大きくなる、または光の強度が減少する図２９に示されたものと形状において同様の光学素子１２６を示す。
図３９および図４０は、パネル表面領域２２の長さおよび幅に沿った、任意の所望の形
状の光学素子１３５の異なる角度方向を概略的に示す。図３９では、光学素子１３５はパネル表面領域の長さに沿ってまっすぐな列１３６に配置されているが、各列の光学素子は光源３に対面するように方向付けられ、光学素子はすべて実質的に光源から放出される光線に沿っている。図４０でも、光学素子１３５は図３９と同様に、光源３と対面するように方向付けられている。加えて、図４０の光学素子の列１３７は、光源と実質的に放射状に位置合わせしている。
状の光学素子１３５の異なる角度方向を概略的に示す。図３９では、光学素子１３５はパネル表面領域の長さに沿ってまっすぐな列１３６に配置されているが、各列の光学素子は光源３に対面するように方向付けられ、光学素子はすべて実質的に光源から放出される光線に沿っている。図４０でも、光学素子１３５は図３９と同様に、光源３と対面するように方向付けられている。加えて、図４０の光学素子の列１３７は、光源と実質的に放射状に位置合わせしている。
図４１および図４２は、本発明による発光パネルアセンブリ５の光遷移領域６内にインサート成形または鋳造された集光光源３から放出された例示的な光線１４０が、パネル表面領域２２上または領域内における境界明瞭な形状の個々の光学素子９８、１２６に当たって、もう一方のサイド１４２よりもさらに多くの光線をパネル部材の一方のサイド１４１の外に反射または屈折させるまで、発光パネル部材７を通って進行している間に反射される様子を概略的に示す。図４１では、光学素子９８の反射／屈折面１０１により例示的光線１４０がパネル部材の同じサイド１４１を通って概ね同じ方向に反射される様子を示し、一方、図４２では、光線１４０がパネル部材の同じサイド１４１の外に反射／屈折される前に、光学素子１２６の丸みを帯びた端壁１０９によりパネル部材７内において異なる方向に分散される様子を示す。本発明による境界明瞭な形状の個々の光学素子のかかるパターンは、パネル部材の入力縁１８を通って受光される光の６０％から７０％以上をパネル部材の同じサイドから放出させることができる。
図４３は、環境光が適切な照明には十分でない場合に、大部分の光がそこから放出され、ディスプレイ／標識を前方照明するのに液晶ディスプレイまたは他の標識１４４の前面１４３に対して設置される、図４２の発光パネルアセンブリ５のサイド１４１を概略的に示す。ディスプレイ／標識１４４を覆うパネル部材７の部分は背部反射器はなく透明であり、これにより、光源３に電圧が加わると、ディスプレイ／標識１４４の前面１４３と接触しているパネル部材７のサイド１４１から光が放出され、その後、特に変形上の平面的表面１２８を含むパネル部材７を通して光は反射し戻されて外部に放出される。
パネル部材７の光学的屈折率を選択して、ディスプレイ／標識１４４の基板と密接に適合させることにより、ディスプレイ／標識により反射される光は、最小限の光学的不連続で光学素子の平面的表面１２８を通過して、ディスプレイ／標識のヴューイングを容易にする。また、パネル部材上に光学素子のランダムまたは可変パターンを設けることにより、ヘッドライト効果を生成することのないように、確実に光学素子の間隔をディスプレイのピクセル間隔と一致させない。
光学素子は境界明瞭な形状なので、各光学素子の大きさ、形状、場所および方向を個々に調節するか、またはパネル部材の任意の表面領域にてランダムに変化させて、光出力分布を各パネル表面領域に亘って均一に展開させるか、または各パネル表面領域において任意の他の所望の光出力分布を得ることが可能である。また、かかる光学素子は、フライス加工機もしくはレーザー切断機を使用した機械加工または成形もしくはスタンピングなどによる任意の所望の方法で、パネル部材または基板の任意の表面領域内または領域上に形成し得る。
図１６、図１７および図３９乃至図４３に示すパネルアセンブリ用の光源３は、前述のような任意の適切なタイプであり得る。但し、好適には、かかる光源はレンズ端バルブ、ＬＥＤからのチップまたはレーザーもしくはレーザーダイオードなどの集光光源である。または、かかる光源は、光源からの光を集め集光する一体型集光器１４５（図１６参照）を有するＬＥＤ、白熱灯、または他の光源であり得る。いずれの場合でも、光源からの光は好適には、光遷移領域６の入力面１４６上の所定のパターンに集光されて、そこでパネルの断面積の大部分を覆う発光パネル７の光入力縁１８に入射するための許容角度に光を
向ける。
向ける。
図４４は、本発明による発光パネルアセンブリ１５０のさらに別の形態を概略的に示し、この発光パネルアセンブリは、特に、新生児高ビリルビン血症、不眠、睡眠障害または時差ぼけもしくは交代制の仕事に伴う疲労、季節性情動障害（ＳＡＤ）および鬱などの一定タイプの精神疾患などの状態を治療するために、人の皮膚の種々の部分または目をパネルアセンブリからの放出される光に当てることにより、異なるタイプの光線療法処置に使用されるように適用されている。そのために、発光パネルアセンブリ１５０は、パッドまたはブランケットの形状である得る発光パネル部材１５１を含む。パネル部材１５１の一方または両端には、パネル部材の一方または両端においてパネル入力縁１５４に任意の所望の波長の光を均一に供給するために、１つ以上のＬＥＤまたは他の光源３を含む１つ以上の光遷移領域１５２がある。所望の場合は、光源は異なる着色ＬＥＤであり得、ＬＥＤからの光が混合されて、パネル部材から白光を含む実質的に任意の所望の着色光出力分布を生成可能である。また、パネル部材から白光出力分布を生成するために、白ＬＥＤが使用され得る。
パネル部材１５１の一方または両サイドの１つ以上の選択されたパネル表面領域上には、図４４では図示されないが、パネル表面領域から所望の光出力分布を生成するための、前述のタイプのいずれかであり得る光学素子のパターンがある。光線療法処置を受ける身体の部位を、パネルの発光表面領域に密接に関連付けて、または直接その領域に対してセットする。または、図４５で概略的に示すように拡散器またはレンズ１５６などの他の部分または構成要素を位置付けるための構造的支持を提供するように、パネルアセンブリ１５０は、パネル部材１５１の戦略的な場所（例えば、４つのコーナーすべてに）に成形部分１５５を備え得る。
図４６は、光線療法処置または他の用途に使用される、本発明による発光パネルアセンブリ１６０のさらに別の形態を示し、この発光パネルアセンブリでは、拡散器またはレンズであり得る透明部材１６３を介して光を方向付けるために、ＬＥＤまたは他の光源３のアレイがプリント回路基板１６２上に搭載される。透明部材１６３は、回路基板用のベース１６５上の複数の直立支持部１６４によって、プリント回路基板１６２およびその上に搭載された光源３から離間した関係で維持される。これは、回路基板１６２および光源３を損傷から保護するだけでなく、光源３と透明部材１６３との間の空隙１６６を提供して、光源によって生成されるいかなる熱の散逸をも促進する。
図４６では、回路基板１６２および透明部材１６３は実質的に平坦であるとして図示される。しかしながら、光線療法処置を受ける人の腕、脚または首などの身体部分を支持するために、かかる回路基板１６２および透明部材１６３はまた、図４７で概略的に示されるように曲線状であり得ることは理解されるであろう。
本明細書で開示される種々の発光パネルアセンブリは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）または他の標識背面照明または一般的な照明、装飾およびディスプレイ照明、自動車照明、歯科用照明、光線療法または他の医療照明、薄膜スイッチ照明、ならびにスポーツ用品およびアパレル照明などを含む非常に多数の異なる用途に使用され得る。また、パネルアセンブリは、パネル部材および光学素子が背面反射器なしで透明であるように作成され得る。これにより、パネルアセンブリを使用して、例えば、前述のようにディスプレイが透明パネル部材を通して見られるように、ＬＣＤまたは他のディスプレイを前方照明することが可能となる。
各々が光学素子を含む光学基板の長さおよび幅よりも実質的に小さい長さおよび幅を有する、境界明瞭な形状の個々の光学素子の所定パターンは、既知の製造方法を使用したフ
ィルム、シートまたはプレートを含む光学基板上または基板内に形成され得る。このような既知の製造方法の１つは、フライス加工機またはレーザー切断機を使用するなどの任意の所望の方法で、平坦なシートまたはプレートにおいて光学素子形状のパターンを切断して、シートまたはプレートにおける切断された光学素子形状を使用して光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成することを含む。この方法の欠点は、平坦なシートまたはプレートに光学素子形状を切断するのに必要な実質的な時間の長さである。
ィルム、シートまたはプレートを含む光学基板上または基板内に形成され得る。このような既知の製造方法の１つは、フライス加工機またはレーザー切断機を使用するなどの任意の所望の方法で、平坦なシートまたはプレートにおいて光学素子形状のパターンを切断して、シートまたはプレートにおける切断された光学素子形状を使用して光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成することを含む。この方法の欠点は、平坦なシートまたはプレートに光学素子形状を切断するのに必要な実質的な時間の長さである。
光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成するのに使用される光学素子形状の１つ以上のパターンを作成するのに必要な時間の長さは、ツールを使用してロールの回転時においてロール上のスリーブまたは１つ以上の曲線状基板もしくはフィルムの外面において光学素子形状の１つ以上のパターンを切断または形成することにより、本発明では大幅に減少させ得る。光学素子形状のパターン（単数または複数）を含むスリーブまたは曲線状基板もしくはフィルム、またはスリーブまたは曲線状基板もしくはフィルムの少なくとも一部分がその後ロールから除去されて、光学素子形状の少なくとも１つのパターンまたはそのコピーもしくは逆コピーを使用して、以下で説明されるように光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを形成する。
図４８は、精密な外面１７１を有し得る１つのこのようなロール１７０を示す。または、ロールは、ニッケルまたはニッケル合金のような適切な材料で、電気メッキまたは他の蒸着過程などによりコーティングされ、所望の精密な仕上げに機械加工、研削、研磨、フライカット、または旋回され得る。
ニッケルまたはニッケル合金などの適切な材料で構成されたスリーブ１７２は、図５０で示すようにロール１７０上に設置された前もって形成されたスリーブであり得る。または、スリーブ１７２は、ロール上にコーティングを塗布し、スリーブ上でコーティングを硬化または凝固させることにより、ロール状でそのまま形成され得る。例えば、コーティングは、化学、化学気相、電解または他の蒸着過程によりロール上に蒸着され得る。スリーブ１７２がロール１７０上にそのまま形成される場合は、スリーブがスリーブロール上に形成される前に図４９に示すようにリリースコーティング１７３がロール上に塗布されて、切断または形成操作後にスリーブをロールから除去するのを容易にし得る。また、ロールはＴｅｆｌｏｎコーティングなどを有し得、これによりロールにリリースコーティングを塗布する必要性を排除し得る。
ロール上にスリーブ全体を設ける代わりに、ニッケルまたはニッケル合金などの適切な材料から作成される１つ以上の曲線状基板またはフィルム１７４を、積層、接着接合、または機械的に基板をロールに締め付けるなどにより、図５１に概略的に示すようにロール１７０の外面に装着し得る。
スリーブ１７２または曲線状基板１７４の外面は、ダイアモンドペースト、ダイアモンド添着研磨ベルトまたはダイアモンド旋盤などの適切な研磨材料を使用して、所望の仕上がりに研磨され得る。または、スリーブまたは曲線状基板の外面は、研削、機械加工、フライカットまたは旋回されて、所望の精密な仕上げを提供し得る。
光学素子形状１７５の１つ以上の所定パターンは、図５２乃至図５５に概略的に示すように、ロール１７０の回転時にツール１７６を移動させてスリーブ（または曲線状基板）と係合させたり外したりすることにより、スリーブ１７２または曲線状基板１７４の外面に切断または形成され得る。例えば、ツール１７６は、切断または形成工程時に、図５３に示すようにロールが時計回りまたは反時計回りに１分間に最高１，０００回転、回転されている間、１分間に最高１０，０００回スリーブまたは曲線状基板と係合させたり、外したりしながら移動されるダイアモンドツールであり得る。また、ロールの表面に対する
ダイアモンドツールの方向の角度および／位置は、切断もしくは形成工程時またはその合間に変化され得る。例えば、ツール１７６は、切断もしくは形成工程時またはその合間に、図５４で概略的に示されるように、ロールに対して縦方向または横方向に移動され得る。また、ツール１７６は切断もしくは形成工程時またはその間に図５３乃至図５５で概略的に示されるように、ロールに対して角度的に調整され得る。これらのツールの移動は図５２で概略的に示されるコントローラ１７７により制御され得、コントローラ１７７はロール回転を制御するのにも使用され得る。
ダイアモンドツールの方向の角度および／位置は、切断もしくは形成工程時またはその合間に変化され得る。例えば、ツール１７６は、切断もしくは形成工程時またはその合間に、図５４で概略的に示されるように、ロールに対して縦方向または横方向に移動され得る。また、ツール１７６は切断もしくは形成工程時またはその間に図５３乃至図５５で概略的に示されるように、ロールに対して角度的に調整され得る。これらのツールの移動は図５２で概略的に示されるコントローラ１７７により制御され得、コントローラ１７７はロール回転を制御するのにも使用され得る。
図５６は、スリーブ１７２の外面において切断または形成される光学素子形状１７５の１つのパターン１８０を概略的に示し、一方、図５７はロール１７０上の２つの曲線状基板１７４において切断または形成される光学素子形状の１つのかかるパターン１８０を概略的に示す。スリーブ１７２または曲線状基板１７４をほとんどの光学基板よりも実質的に大きくして、光学素子形状の所望のパターン（単数または複数）を備えたスリーブまたは曲線状基板の一部分だけがスリーブまたは曲線状基板から除去されて、それでも尚スリーブまたは曲線状基板はロールにあるか、または切断または形成操作後にスリーブ全体もしくは曲線状基板がロールから除去されるかどうかに依存して同時または異なる時間に、図６０に概略的に示されるように、ロール上のスリーブまたは曲線状基板において光学素子形状１７５の多数のパターン１８１でさえも、切断または形成され得る。
光学素子形状１７５は２つの表面のみを有し得、その一方は曲線状であり、他方は平坦であり、両表面は一体となり図１６乃至図２１に概略的に示されるように隆線を形成し得る。または、両表面は曲線状であり得る。また、光学素子形状は３つ以上の表面を含み得る。さらには、曲線状表面（単数または複数）は、球面、楕円、非球面であり得る。
これらの光学素子形状は、図５６乃至図６０に概略的に示すように、光学素子のパターン（単数または複数）を含むスリーブまたは曲線状基板の部分（単数または複数）の実質的に表面全体を被覆し得る。また、光学素子形状のパターン（単数または複数）は所望に応じて所定のパターンまたはランダムパターンであり得る。さらに、光学素子形状は、互いに重なり合う、交わるまたは連結し得、所望に応じて、大きさ、形状、設置、密度、角度、深さ、高さおよび／またはタイプにおいて変化し得る。
所望の数の光学素子形状または光学素子形状のパターンがスリーブまたは１つ以上の曲線状基板において切断または形成された後、所望の場合は、ロールは縦に１８０°回転され、同じツールまたは異なるツールを使用して、スリーブまたは曲線状基板の外面にさらなる光学素子形状を切断または形成し得る。
これらのさらなる光学素子形状は、ロールを縦に回転させる前にスリーブまたは基板において切断または形成された光学素子形状と反対の方向に向き得る。また、これらのさらなる光学素子形状の少なくとも一部は、ロールを縦に回転させる前にスリーブまたは基板に切断または形成した光学素子形状の少なくとも一部の間のスリーブまたは基板において切断または形成し得る。
光学素子形状の所望の数およびパターンがロール上のスリーブまたは曲線状基板に切断または形成された後、ロールは停止され、適切な光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを作成するのに使用される、光学素子形状の少なくとも１つのパターンを含むスリーブまたは曲線状基板の少なくとも一部の除去が可能となる。スリーブ１７２全体を一度にロール１７０から除去する場合は、スリーブは図５８に概略的に示すように縦に切断されて、ロールからの除去を容易にし得る。
その後、光学素子形状の所望のパターン（単数または複数）を含むスリーブ１７２もし
くは基板１７４または、スリーブもしくは基板から除去された１つ以上の部分１８２、あるいは光学素子形状のコピーもしくは逆コピーは、任意の所望の形状に形成されて、光学基板上または基板内において対応パターンを形成するのに使用される。図５９および図６０は、実質的に平坦なシートに形成された、スリーブもしくはスリーブの部分または基板、あるいはそのコピーもしくは逆コピーを示す。但し、スリーブもしくはスリーブ部分または基板、あるいはそのコピーもしくは逆コピーはまた、任意の所望の３次元形状に形成され、例えば、図８に示すような３次元形状の光学基板の表面上または表面内に光学素子の対応パターンを生成するために使用される。
くは基板１７４または、スリーブもしくは基板から除去された１つ以上の部分１８２、あるいは光学素子形状のコピーもしくは逆コピーは、任意の所望の形状に形成されて、光学基板上または基板内において対応パターンを形成するのに使用される。図５９および図６０は、実質的に平坦なシートに形成された、スリーブもしくはスリーブの部分または基板、あるいはそのコピーもしくは逆コピーを示す。但し、スリーブもしくはスリーブ部分または基板、あるいはそのコピーもしくは逆コピーはまた、任意の所望の３次元形状に形成され、例えば、図８に示すような３次元形状の光学基板の表面上または表面内に光学素子の対応パターンを生成するために使用される。
光学素子形状の所望のパターン（単数または複数）を含む基板のスリーブまたはスリーブの部分またはそのコピーもしくは逆コピーを生産ツールにおいて、または蒸着過程などにより生産ツールを作成するためのマスターとして使用し得る。生産ツールを使用して、成形過程により光学基板上または基板内に光学素子の対応パターンを生成し得る。例えば、図６１は、図６４で概略的に示す光学基板１８６上または基板内に光学素子１８５を成形するための射出成形金型１８４に設置されたツール１８３を示す。図６２は、ツール１８３における光学素子形状に対して光学基板１８６を加熱して押圧することにより形成される、図６４の光学基板１８６上または基板内の光学素子１８５を示し、図６３は、ツール１８３における光学素子形状の上に流動性光学基板材料１８７を塗布して、ツールから硬化または凝固した光学基板材料を除去する前の、流動性光学基板材料を硬化させるまたは凝固させることにより形成される光学基板１８６上または基板内の光学素子１８５を示す。流動性光学基板材料は、例えば、自己硬化型材料または紫外線もしくは他の照射硬化型材料であり得る。
本発明は一定の好適実施形態に関して図示されて説明されているが、同等の変更および変形が発生することは、本明細書を読んで理解すれば他の当業者には明白である。特には、上記構成要素により行われる種々の機能に関しては、かかる構成要素を説明するために使用される用語（「手段」に対するいかなる言及も含む）は、他に指示がなければ、例えそれが本明細書において本発明の図示される例示的実施形態における機能を実行する開示された構成要素と構造的に同等でなくても、説明される構成要素の特定される機能を実行する（例えば、それは機能的に同等である）任意の構成要素に対応することを意図する。また、開示された機能はすべて、所望に応じてコンピュータ化および自動化し得る。加えて、本発明の特定の特徴は１つの実施形態に関してのみ開示されているが、かかる特徴は任意の所定もしくは特定の用途に所望され得るまたは有利であり得る場合は、１つ以上の他の特徴と組み合わせ得る。
Claims (7)
- 光学基板または光学フィルム上または光学基板内または光学フィルム内に光学素子の少なくとも１つのパターンを作成する方法であって、該方法は、ロール上にスリーブを設ける工程と、ツールとロールとの間の円周方向および側方向の相対的移動時にツールを移動させてスリーブと係合させたり外したりして、スリーブの外面において光学素子形状の多数のパターンを切断または形成する工程とを含み、パターンの各々はスリーブの外面においてそれぞれ円周方向と側方向に離間した光学素子形状の複数を含み、各々が光学素子形状の少なくとも１つのパターンを含む多数のスリーブ部分をスリーブから除去する工程と、除去されたスリーブ部分の少なくとも１つにおける光学素子形状の少なくとも１つのパターン、または除去されたスリーブ部分の少なくとも１つにおける光学素子形状のコピーまたは逆コピー上の光学素子形状の少なくとも１つのパターンを使用して、光学基板または光学フィルム上または光学基板内または光学フィルム内に光学素子の対応パターンを形成する工程とをさらに含む方法。
- スリーブはロール上に設置された前もって形成されたスリーブである、請求項１に記載の方法。
- スリーブはロール上に蒸着される、請求項１に記載の方法。
- リリースコーティング上に金属を蒸着させることによりロール上にスリーブをそのまま形成する前に、リリースコーティングがロールの外面に塗布される、請求項１に記載の方法。
- ツールは、切断もしくは形成工程時またはその合間に、ロールに対して縦方向または横方向に移動される、請求項１に記載の方法。
- スリーブ部分がスリーブから除去される前にスリーブはロールから除去される、請求項１に記載の方法。
- 光学基板または光学フィルム上または光学基板内または光学フィルム内に光学素子の少なくとも１つのパターンを作成する方法であって、該方法は、ロール上に少なくとも１つの曲面状基板またはフィルムを設ける工程と、ロールを回転させる工程と、ツールとロールとの間の円周方向および側方向の相対的移動時にツールを移動させて基板またはフィルムと係合させたり外したりして、基板またはフィルムの外面において光学素子形状の多数のパターンを切断または形成する工程とを含み、パターンの各々は基板またはフィルムの外面においてそれぞれ円周方向と側方向に離間した光学素子形状の複数を含み、各々が光学素子形状の少なくとも１つのパターンを含む多数の基板またはフィルムの部分を基板またはフィルムから除去する工程と、除去された基板またはフィルムの部分における光学素子形状の少なくとも１つのパターン、または除去された基板またはフィルムの部分の少なくとも１つにおける光学素子形状のコピーまたは逆コピー上の光学素子形状の少なくとも１つのパターンを使用して、光学基板または光学フィルム上または光学基板内または光学フィルム内に光学素子の対応パターンを形成する工程とをさらに含む方法。
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