JPH06250003A - Production of fresnel lens - Google Patents

Production of fresnel lens

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JPH06250003A
JPH06250003A JP4002593A JP4002593A JPH06250003A JP H06250003 A JPH06250003 A JP H06250003A JP 4002593 A JP4002593 A JP 4002593A JP 4002593 A JP4002593 A JP 4002593A JP H06250003 A JPH06250003 A JP H06250003A
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JP
Japan
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light
fresnel lens
resist
ineffective
layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4002593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimitsu Minemura
敏光 峯村
Motohiko Fukuhara
元彦 福原
Yukio Iigahama
行生 飯ヶ浜
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Takuya Yoshimi
琢也 吉見
Kunitaka Uejima
邦敬 上島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a production method of Fresnel lens by which a light- absorbing layer can be accurately formed on the ineffective plane of the lens even when the prism pitch is small. CONSTITUTION:A Fresnel lens having several prisms 14 continuously formed on at least one surface of a transparent plate 12 is produced by this method. Each prism has an effective plane 16 with a specified angle and an ineffective plane 18 which does not substantially contribute to transmission of light. A light-absorbing layer 20 is formed on the ineffective plane. The production method includes steps of applying the light-absorbing layer 20 on the Fresnel lens with several prisms 14 formed, coating the Fresnel lens 10 with a photosensitive resist, exposing, and developing. In this method, the light-absorbing layer 20 is formed only on the ineffective plane 18 utilizing the difference of light quantity between on the effective plane 16 and the ineffective plane 18 when the resist is exposed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は各種の光学装置、特にオ
ードーヘッドプロジェクタの集光レンズや、背面投射型
表示装置のスクリーンとして使用されるフレネルレンズ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various optical devices, and more particularly to a Fresnel lens used as a condenser lens of an audible head projector or a screen of a rear projection type display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】フレネルレンズは透明板の少なくとも一
面に複数のプリズムを連続的に、例えば同心円状に、形
成したものであり、例えば1つの凸レンズと同じような
集光特性を有するものである。フレネルレンズは光学系
の薄型化と軽量化が計れることから、光学装置へ広く応
用されている。
2. Description of the Related Art A Fresnel lens is one in which a plurality of prisms are continuously formed on at least one surface of a transparent plate, for example, in concentric circles, and have the same light-collecting characteristics as one convex lens, for example. Fresnel lenses are widely applied to optical devices because they can make the optical system thinner and lighter.

【0003】例えば、液晶を使用した背面投写型表示装
置では、液晶パネルで空間変調された画像光を投写レン
ズによりリア型スクリーンに拡大して投写し、観視者は
投写レンズの反対側からスクリーンを見るようになって
いる。このような透過型スクリーンは、一般的にフレネ
ルレンズと、拡散板と、レンチキュラーレンズとを重ね
た構成となっている。このうちフレネルレンズは同心円
状に配列したプリズム群からなり、投写レンズから投射
された発散光を光軸に対して平行、又は集束する光線と
して拡散板に入射させることによって、左右、上下方向
の視角を決定するものである。この際、設定される視角
は水平方向、垂直方向ともに同じ角度であるが、一般的
に水平視野角は垂直視野角よりも広くする必要がある。
このため、レンチキュラーレンズを用いて、拡散板から
出射した光を再び水平方向に拡散することによって、水
平方向の拡散度を広げている。
For example, in a rear projection display device using liquid crystal, image light spatially modulated by a liquid crystal panel is magnified and projected on a rear screen by a projection lens, and a viewer views the screen from the opposite side of the projection lens. To see. Such a transmissive screen generally has a structure in which a Fresnel lens, a diffusion plate, and a lenticular lens are stacked. Of these, the Fresnel lens consists of prisms arranged concentrically, and the divergent light projected from the projection lens is made to enter the diffuser plate as a light beam that is parallel to or converging with the optical axis. Is to determine. At this time, the viewing angles set are the same in both the horizontal and vertical directions, but generally the horizontal viewing angle needs to be wider than the vertical viewing angle.
Therefore, the lenticular lens is used to diffuse the light emitted from the diffuser plate again in the horizontal direction, thereby expanding the degree of diffusion in the horizontal direction.

【0004】フレネルレンズでは、例えば同心円状に形
成されたに形成された複数のプリズムはそれぞれ、傾斜
の異なる2つの面からなる。通常は一方の面が所定の傾
斜で形成されて光を所定の方向に曲げる有効面であり、
もう一方の面は光軸とほぼ平行に形成され、実質的に光
の透過に寄与しない無効面である。フレネルレンズで
は、光が無効面で反射、屈折して隣接する有効面の方向
に進み、ノイズ光となる問題点があった。
In a Fresnel lens, for example, a plurality of prisms formed in a concentric shape each have two surfaces with different inclinations. Usually, one surface is formed with a predetermined inclination and is an effective surface that bends light in a predetermined direction,
The other surface is an ineffective surface that is formed substantially parallel to the optical axis and does not substantially contribute to the transmission of light. In the Fresnel lens, there is a problem that the light is reflected and refracted by the ineffective surface and travels toward the adjacent effective surface to become noise light.

【0005】フレネルレンズは通常透明なプラスチック
を金型で成形して作られる。従来、無効面でのノイズ光
を防止するために、金型の無効面の部分を微小な粗面と
し、よって無効面を粗面として光を散乱させることが提
案されている。また、無効面でのノイズ光を防止するた
めに、無効面を化学処理あるいは砂の吹きつけ等の方法
で梨地状に荒らして、その上に黒色塗料を印刷し、ノイ
ズ光を吸収することが提案されている。
Fresnel lenses are usually made by molding transparent plastic in a mold. Conventionally, in order to prevent noise light on the ineffective surface, it has been proposed to make the ineffective surface portion of the mold a minute rough surface, and thus use the ineffective surface as a rough surface to scatter light. Also, in order to prevent noise light on the ineffective surface, it is possible to absorb the noise light by roughening the ineffective surface into a satin-like texture by a method such as chemical treatment or sand blowing, and printing a black paint on it. Proposed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】無効面でのノイズ光を
防止するために、上記した無効面を粗面として光を散乱
させる方法は、散乱光が迷光となり、フレネルレンズが
表示装置に使用された場合はコントラストの低下を引き
起こす可能性がある。また、無効面を荒くした金型の製
作は各プリズムのピッチが粗い場合は可能であるが、解
像度の向上のためにピッチを細かくするとそのような無
効面の形成は困難になる。また、無効面への黒色塗料の
印刷は、各プリズムのピッチが印刷の位置合わせの精度
より十分に粗い場合は可能であるが、上記した場合と同
様に解像度の向上等の理由でピッチを微細化された場合
は、位置合わせが困難になり、無効面に精度よく黒色塗
料を印刷することがだできなくなる可能性がある。
In order to prevent noise light on the ineffective surface, light is scattered by using the ineffective surface as a rough surface, and the scattered light becomes stray light, and a Fresnel lens is used in a display device. May cause a decrease in contrast. Further, although a mold having a rough invalid surface can be manufactured when the pitch of each prism is rough, if the pitch is made fine to improve the resolution, it becomes difficult to form such a invalid surface. Also, black paint can be printed on the ineffective surface when the pitch of each prism is sufficiently coarser than the alignment accuracy of the printing, but as with the case above, the pitch is finer for reasons such as improved resolution. If this happens, the alignment becomes difficult and it may not be possible to accurately print the black paint on the invalid surface.

【0007】本発明の目的は、プリズムのピッチが小さ
い場合でも無効面に確実に光吸収層を形成することので
きるフレネルレンズの製造方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a manufacturing method of a Fresnel lens which can surely form a light absorbing layer on an ineffective surface even when the pitch of the prism is small.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によるフレネルレ
ンズの製造方法は、透明板12の少なくとも一面に複数
のプリズム14が連続的に形成され、各プリズムが所定
の傾斜で設けられた有効面16と実質的に光の透過に寄
与しない無効面18とを有し、該無効面に光吸収層また
は遮光層(以下光吸収層を代表させる)20が設けられ
たフレネルレンズの製造方法であって、複数のプリズム
が形成されたフレネルレンズに光吸収層を塗布する工程
と、複数のプリズムが形成されたフレネルレンズに感光
性レジストを塗布し、そして露光、現像する工程を含
み、レジストを露光する際の各プリズムの有効面と無効
面との光の照射量の差を利用して無効面のみに光吸収層
を設けることを特徴とする。
In the method of manufacturing a Fresnel lens according to the present invention, a plurality of prisms 14 are continuously formed on at least one surface of a transparent plate 12, and each prism is provided with an effective surface 16 having a predetermined inclination. And a non-effective surface 18 that does not substantially contribute to the transmission of light, and a light-absorbing layer or a light-shielding layer (hereinafter referred to as a light-absorbing layer) 20 is provided on the non-effective surface. Exposing the resist, including a step of applying a light absorption layer to the Fresnel lens having a plurality of prisms, a step of applying a photosensitive resist to the Fresnel lens having a plurality of prisms, and exposing and developing At this time, the light absorption layer is provided only on the ineffective surface by utilizing the difference in the light irradiation amount between the effective surface and the ineffective surface of each prism.

【0009】[0009]

【作用】上記した製造方法においては、光吸収層を塗布
する工程は、レジストを塗布する工程と、同時に行われ
ることができる。あるいは、光吸収層を塗布する工程
は、レジストを塗布する工程の前に行われることができ
る。あるいは、光吸収層を塗布する工程は、レジストを
塗布する工程の後に行われることができる。光吸収層は
フレネルレンズの全面に塗布され、そしてレジストを露
光する際の各プリズムの有効面と無効面との光の照射量
の差を利用して無効面のみに光吸収層を設ける。すなわ
ち、有効面には光吸収層は設けられない。
In the above manufacturing method, the step of applying the light absorption layer can be performed simultaneously with the step of applying the resist. Alternatively, the step of applying the light absorbing layer can be performed before the step of applying the resist. Alternatively, the step of applying the light absorbing layer can be performed after the step of applying the resist. The light absorption layer is applied to the entire surface of the Fresnel lens, and the light absorption layer is provided only on the ineffective surface by utilizing the difference in the light irradiation amount between the effective surface and the ineffective surface of each prism when exposing the resist. That is, the light absorbing layer is not provided on the effective surface.

【0010】有効面と無効面との光の照射量の差を利用
する最も簡単な方法は、有効面と無効面との傾斜角度の
差を利用するものである。例えば、有効面はフレネルレ
ンズの光軸に対してほぼ45度以上の角度をなし、無効
面はフレネルレンズの光軸に対してほぼ平行ないし2〜
3の角度をなしている。従って、レジストの露光に際し
てフレネルレンズの光軸と平行に紫外線を当てると、紫
外線は有効面に強く当たり、無効面にはほとんど有効に
当たらない。従って、レジストを現像すると、有効面と
無効面とで現像の度合いが違い、よって、無効面のみに
光吸収層を設けることができる。
The simplest method of utilizing the difference in light irradiation amount between the effective surface and the ineffective surface is to use the difference in inclination angle between the effective surface and the ineffective surface. For example, the effective surface forms an angle of about 45 degrees or more with respect to the optical axis of the Fresnel lens, and the ineffective surface is substantially parallel to the optical axis of the Fresnel lens or 2 to 2.
It makes 3 angles. Therefore, when exposing the resist to ultraviolet rays in parallel with the optical axis of the Fresnel lens, the ultraviolet rays strongly strike the effective surface and hardly strike the ineffective surface. Therefore, when the resist is developed, the degree of development differs between the effective surface and the ineffective surface, so that the light absorbing layer can be provided only on the ineffective surface.

【0011】[0011]

【実施例】図8及び図9は本発明によるフレネルレンズ
10を示し、フレネルレンズ10は透明板12の一面に
複数のプリズム14が連続的に同心円状に形成されたも
のである。各プリズム14は所定の傾斜で設けられた有
効面16と実質的に光の透過に寄与しない無効面18と
を有する。無効面18には光吸収層20が設けられてい
る。フレネルレンズ10の平坦面側から斜めに入射した
光は、矢印Lで示されるように入射時よりもフレネルレ
ンズ10の光軸に平行になるように曲げられ、有効面1
6から出射する。フレネルレンズ10の平坦面側入射し
た光の一部は無効面18に達し、光吸収層20がないと
無効面18で反射して矢印Nで示されるように有効面1
6から出射し、ノイズ光となる。本発明では、光吸収層
20があるので、無効面18に達した光は光吸収層20
で吸収され、有効面16から出射する光及び光吸収層2
0から出射する光は防止され、あるいは減少する。
8 and 9 show a Fresnel lens 10 according to the present invention, in which a plurality of prisms 14 are continuously formed on one surface of a transparent plate 12 in a concentric shape. Each prism 14 has an effective surface 16 provided with a predetermined inclination and an ineffective surface 18 that does not substantially contribute to the transmission of light. A light absorption layer 20 is provided on the ineffective surface 18. The light obliquely incident from the flat surface side of the Fresnel lens 10 is bent so as to be parallel to the optical axis of the Fresnel lens 10 as compared with the time of incidence, as indicated by an arrow L, and the effective surface 1
Emit from 6. A part of the light incident on the flat surface side of the Fresnel lens 10 reaches the ineffective surface 18, and if there is no light absorption layer 20, it is reflected by the ineffective surface 18 and is reflected by the effective surface 1 as indicated by an arrow N.
It is emitted from 6 and becomes noise light. In the present invention, since the light absorption layer 20 is provided, the light reaching the ineffective surface 18 is absorbed by the light absorption layer 20.
And the light absorbing layer 2 which is absorbed by the light and exits from the effective surface 16.
The light emitted from 0 is prevented or reduced.

【0012】図10はフレネルレンズ10の応用例とし
ての背面投写型表示装置を示す図である。この背面投写
型表示装置は、光源50と、液晶パネル52と、投写レ
ンズ54と、スクリーン56とからなる。液晶パネル5
2で空間変調された画像光は投写レンズ54によりスク
リーン56に拡大して投写されるようになっている。ス
クリーン56は、本発明の対象であるフレネルレンズ1
0と、拡散板58と、レンチキュラーレンズ60とを重
ねて構成される。このうちフレネルレンズ10は投写レ
ンズ54から投射された発散光を光軸に対して平行、又
は集束する光線として拡散板58に入射させることによ
って、左右、上下方向の視角を決定するものである。こ
の際、設定される視角は水平方向、垂直方向ともに同じ
角度であるが、一般的に水平視野角は垂直視野角よりも
広くする必要がある。このため、レンチキュラーレンズ
60を用いて、拡散板58から出射した光を再び水平方
向に拡散することによって、水平方向の拡散度を広げて
いる。
FIG. 10 is a view showing a rear projection type display device as an application example of the Fresnel lens 10. This rear projection display device includes a light source 50, a liquid crystal panel 52, a projection lens 54, and a screen 56. LCD panel 5
The image light spatially modulated by 2 is enlarged and projected on the screen 56 by the projection lens 54. The screen 56 is the Fresnel lens 1 which is the subject of the present invention.
0, a diffusion plate 58, and a lenticular lens 60 are stacked. Of these, the Fresnel lens 10 determines the viewing angle in the left-right and up-down directions by causing the divergent light projected from the projection lens 54 to enter the diffusion plate 58 as a light beam that is parallel to or converges with the optical axis. At this time, the viewing angles set are the same in both the horizontal and vertical directions, but generally the horizontal viewing angle needs to be wider than the vertical viewing angle. Therefore, the lenticular lens 60 is used to diffuse the light emitted from the diffuser plate 58 again in the horizontal direction, thereby expanding the degree of diffusion in the horizontal direction.

【0013】図1は本発明によるフレネルレンズの製造
方法の第1実施例を示す図である。図1に示す時点で
は、すでに透明なアクリル樹脂板等を図示しない金型で
成形し、複数のプリズム14が連続的に形成されたフレ
ネルレンズ10が準備されている。これは以後の実施例
についても同様である。各プリズム14は上記したよう
に有効面16と無効面18とを有する。本発明において
は、このようなフレネルレンズ10に、レジストを露光
する際の各プリズムの有効面16と無効面18との光の
照射量の差を利用して無効面18のみに光吸収層を設け
ることを特徴とするものである。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a method for manufacturing a Fresnel lens according to the present invention. At the time point shown in FIG. 1, a Fresnel lens 10 in which a plurality of prisms 14 are continuously formed by molding a transparent acrylic resin plate or the like with a mold not shown is prepared. This also applies to the subsequent examples. Each prism 14 has an effective surface 16 and an ineffective surface 18 as described above. In the present invention, such a Fresnel lens 10 is provided with a light absorbing layer only on the ineffective surface 18 by utilizing the difference in light irradiation amount between the effective surface 16 and the ineffective surface 18 of each prism when exposing the resist. It is characterized by being provided.

【0014】図1において、(A)に示されるように、
フレネルレンズ10を超音波洗浄した後、フレネルレン
ズ10のプリズム面全面に黒色塗料を混合したポジ型レ
ジスト30をスピンナにより塗布する。レジスト液とス
ピンナの回転数を適宜に選択することにより、例えば1
〜3μmの膜厚に制御し、レジスト30を塗布した後、
所定の温度でプレベークし、レジスト30を乾燥させ
る。次に、(B)に示されるように、レジスト30を露
光する。この場合、例えば、有効面16はフレネルレン
ズ10の光軸に対してほぼ45度以上の角度をなし、無
効面18はフレネルレンズ10の光軸に対してほぼ平行
ないし2〜3の角度をなしている。従って、レジスト3
0の露光に際してフレネルレンズ10の光軸と平行に紫
外線を当てると、紫外線は有効面16に強く当たり、無
効面18に当たる光量はきわめて少ない。つまり、有効
面16と無効面18との傾斜角度の差を利用してあたか
もマスクを介して露光を行うのと同様な露光を行う。
In FIG. 1, as shown in FIG.
After ultrasonically cleaning the Fresnel lens 10, a positive resist 30 containing a black paint is applied to the entire prism surface of the Fresnel lens 10 by a spinner. By appropriately selecting the rotation speeds of the resist solution and the spinner, for example, 1
After controlling the film thickness to ˜3 μm and applying the resist 30,
Pre-baking is performed at a predetermined temperature to dry the resist 30. Next, as shown in (B), the resist 30 is exposed. In this case, for example, the effective surface 16 forms an angle of approximately 45 degrees or more with respect to the optical axis of the Fresnel lens 10, and the ineffective surface 18 forms an angle of approximately parallel to 2-3 with respect to the optical axis of the Fresnel lens 10. ing. Therefore, the resist 3
When ultraviolet rays are applied parallel to the optical axis of the Fresnel lens 10 at the time of exposure 0, the ultraviolet rays hit the effective surface 16 strongly and the amount of light hitting the ineffective surface 18 is extremely small. That is, the same exposure as that through the mask is performed by utilizing the difference in the inclination angle between the effective surface 16 and the ineffective surface 18.

【0015】そこで、(C)に示されるように、レジス
ト30を現像する。紫外線の照射量を制御することによ
り、有効面16上のレジスト30が現像液に溶解し、無
効面上のレジスト30は現像液に溶解せずに残るように
する。残存したレジスト30は黒色塗料を含んでおり、
そのままで光吸収層20となる。その後、純水等で洗浄
する。こうして、無効面18のみに光吸収層20を設け
ることができる。
Then, the resist 30 is developed as shown in FIG. By controlling the irradiation amount of ultraviolet rays, the resist 30 on the effective surface 16 is dissolved in the developing solution, and the resist 30 on the ineffective surface is not dissolved in the developing solution and remains. The remaining resist 30 contains black paint,
As it is, it becomes the light absorption layer 20. Then, it is washed with pure water or the like. In this way, the light absorption layer 20 can be provided only on the ineffective surface 18.

【0016】図2は本発明の第2実施例を示す図であ
る。この実施例では、(A)に示されるように、フレネ
ルレンズ10を超音波洗浄した後、フレネルレンズ10
にネガ型レジスト32をスピンナにより塗布する。レジ
スト液とスピンナの回転数を適宜に選択することによ
り、例えば1μmの膜厚に制御し、レジスト32を塗布
した後、所定の温度でプレベークし、レジスト32を乾
燥させる。次に、(B)に示されるように、レジスト3
2を露光する。ネガ型レジスト30は露光により架橋反
応を呈し、現像液に対して難溶性となる。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in (A), the Fresnel lens 10 is ultrasonically cleaned and then the Fresnel lens 10 is cleaned.
Then, a negative resist 32 is applied by a spinner. By appropriately selecting the rotation speeds of the resist solution and the spinner, the film thickness is controlled to, for example, 1 μm, the resist 32 is applied, prebaked at a predetermined temperature, and the resist 32 is dried. Next, as shown in FIG.
2 is exposed. The negative resist 30 exhibits a cross-linking reaction when exposed to light, and is hardly soluble in a developing solution.

【0017】この場合にも、レジスト32の露光に際し
てフレネルレンズ10の光軸と平行に紫外線を当てる
と、紫外線は有効面16に強く当たり、無効面18に当
たる光量はきわめて少ない。そこで、(C)に示される
ように、レジスト32を現像すると、有効面16上のレ
ジスト32が現像液に溶解せずに残り、無効面18上の
レジスト32は現像液に溶解する。その後、純水等で洗
浄する。
Also in this case, when the resist 32 is exposed to ultraviolet light in parallel with the optical axis of the Fresnel lens 10, the ultraviolet light strongly hits the effective surface 16 and the amount of light hitting the ineffective surface 18 is extremely small. Therefore, as shown in (C), when the resist 32 is developed, the resist 32 on the effective surface 16 remains without being dissolved in the developing solution, and the resist 32 on the ineffective surface 18 is dissolved in the developing solution. Then, it is washed with pure water or the like.

【0018】次に、(D)に示されるように、黒色粉末
や顔料等を接着剤に混合した黒色塗料34をスピンナに
より塗布する。塗料の粘度とスピンナの回転数を適宜に
選択することにより、例えば1μmの膜厚に制御する。
それから(E)に示されるように、レジスト膨潤液を塗
布し、レジスト32を膨潤させ、(F)に示されるよう
に、レジスト剥離液をスプレー噴射することによりレジ
スト32を剥離させる。この場合、有効面16上に残っ
ていたレジスト32が黒色塗料34とともに剥離し、無
効面18上の黒色塗料34は剥離されることがない。こ
うして、無効面18のみに光吸収層20を設けることが
できる。
Next, as shown in (D), a black paint 34 in which black powder, pigment, etc. are mixed with an adhesive is applied by a spinner. By appropriately selecting the viscosity of the paint and the rotation speed of the spinner, the film thickness is controlled to, for example, 1 μm.
Then, as shown in (E), a resist swelling liquid is applied to swell the resist 32, and as shown in (F), the resist 32 is peeled off by spraying a resist stripping liquid. In this case, the resist 32 remaining on the effective surface 16 is peeled off together with the black paint 34, and the black paint 34 on the invalid surface 18 is not peeled off. In this way, the light absorption layer 20 can be provided only on the ineffective surface 18.

【0019】図3は本発明の第3実施例を示す図であ
る。この実施例では、(A)に示されるように、フレネ
ルレンズ10を超音波洗浄した後、フレネルレンズ10
に染色ベース材36をスピンナにより塗布する。アクリ
ル樹脂等に直接に染色を行うことができないので、先に
染色ベース材36を塗布しておくものであり、染色ベー
ス材36は例えばゼラチンやカゼイン、グリュー等から
なる。染色ベース材36の粘度とスピンナの回転数を適
宜に選択することにより、例えば1μmの膜厚に制御す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in (A), the Fresnel lens 10 is ultrasonically cleaned and then the Fresnel lens 10 is cleaned.
Then, the dye base material 36 is applied by a spinner. Since the acrylic resin or the like cannot be directly dyed, the dyeing base material 36 is applied first, and the dyeing base material 36 is made of, for example, gelatin, casein, glue, or the like. By appropriately selecting the viscosity of the dyeing base material 36 and the rotation speed of the spinner, the film thickness is controlled to, for example, 1 μm.

【0020】次に、ネガ型レジスト32をスピンナによ
り例えば1μmの膜厚に塗布する。塗布した後、所定の
温度でプレベークし、レジスト32を乾燥させる。次
に、(C)に示されるように、レジスト32を露光す
る。この場合にも、レジスト32の露光に際してフレネ
ルレンズ10の光軸と平行に紫外線を当てると、紫外線
は有効面16に強く当たり、無効面18に当たる光量は
きわめて少ない。そこで、(D)に示されるように、レ
ジスト32を現像すると、有効面16上のレジスト32
が現像液に溶解せずに残り、無効面18上のレジスト3
2は現像液に溶解する。その後、純水等で洗浄する。
Next, a negative resist 32 is applied with a spinner to a film thickness of, for example, 1 μm. After coating, the resist 32 is prebaked at a predetermined temperature to dry the resist 32. Next, as shown in (C), the resist 32 is exposed. Also in this case, when ultraviolet rays are applied in parallel with the optical axis of the Fresnel lens 10 when exposing the resist 32, the ultraviolet rays hit the effective surface 16 strongly and the amount of light hitting the ineffective surface 18 is extremely small. Therefore, as shown in (D), when the resist 32 is developed, the resist 32 on the effective surface 16 is developed.
Of the resist 3 on the ineffective surface 18 remain without being dissolved in the developer.
2 dissolves in the developer. Then, it is washed with pure water or the like.

【0021】ここで、無効面18上の染色ベース材36
が露出する。そこで、(E)に示されるように、黒色の
染料38を染色ベース材36に塗布し、染色ベース材3
6を染色する。それから(F)に示されるように、レジ
スト32を剥離し、洗浄し、(G)に示されるように、
防染剤40を塗布し、その後で有効面16上の染色ベー
ス材36が染色されないようにする。こうして、無効面
18のみに光吸収層20を設けることができる。
Here, the dye base material 36 on the ineffective surface 18
Is exposed. Then, as shown in (E), the black dye 38 is applied to the dye base material 36 to form the dye base material 3
Stain # 6. Then, as shown in (F), the resist 32 is stripped and washed, and as shown in (G),
The stainproofing agent 40 is applied so that the dyed base material 36 on the effective surface 16 is not dyed thereafter. In this way, the light absorption layer 20 can be provided only on the ineffective surface 18.

【0022】図4は本発明の第4実施例を示す図であ
る。この実施例では、(A)に示されるように、フレネ
ルレンズ10を超音波洗浄した後、フレネルレンズ10
に黒色塗料40をスピンナにより塗布する。次に、ポジ
型レジスト30をスピンナにより例えば1μmの膜厚に
塗布する。塗布した後、所定の温度でプレベークし、レ
ジスト32を乾燥させる。次に、(C)に示されるよう
に、レジスト30を露光する。この場合にも、レジスト
30の露光に際してフレネルレンズ10の光軸と平行に
紫外線を当てると、紫外線は有効面16に強く当たり、
無効面18に当たる光量はきわめて少ない。
FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in (A), the Fresnel lens 10 is ultrasonically cleaned and then the Fresnel lens 10 is cleaned.
The black paint 40 is applied to the above by a spinner. Next, the positive resist 30 is applied by a spinner to a film thickness of, for example, 1 μm. After coating, the resist 32 is prebaked at a predetermined temperature to dry the resist 32. Next, as shown in (C), the resist 30 is exposed. Also in this case, when ultraviolet rays are applied in parallel with the optical axis of the Fresnel lens 10 during exposure of the resist 30, the ultraviolet rays hit the effective surface 16 strongly,
The amount of light striking the ineffective surface 18 is extremely small.

【0023】そこで、(D)に示されるように、レジス
ト30を現像すると、有効面16上のレジスト30が現
像液に溶解され、その下の黒色塗料40が露出する。無
効面18上のレジスト30は現像液に溶解されずに残
る。そこで、(E)に示されるように、黒色塗料40を
溶解し、且つレジスト30を侵さない溶解液により、有
効面16上の黒色塗料40を除去する。それから、
(F)に示されるように、無効面18上のレジスト30
を剥離液により剥離する。こうして、無効面18のみに
光吸収層20を設けることができる。
Then, as shown in FIG. 3D, when the resist 30 is developed, the resist 30 on the effective surface 16 is dissolved in the developing solution, and the black paint 40 thereunder is exposed. The resist 30 on the ineffective surface 18 remains without being dissolved in the developing solution. Therefore, as shown in (E), the black paint 40 on the effective surface 16 is removed with a solution that dissolves the black paint 40 and does not attack the resist 30. then,
As shown in (F), the resist 30 on the invalid surface 18
Is peeled off with a peeling liquid. In this way, the light absorption layer 20 can be provided only on the ineffective surface 18.

【0024】図5から図7は本発明の第5実施例を示す
図である。この実施例は、フレネルレンズ10にレジス
ト塗布した後の露光装置を示している。この実施例は、
上記各実施例の露光工程に適用することができる。
5 to 7 are views showing a fifth embodiment of the present invention. This embodiment shows an exposure apparatus after resist coating on the Fresnel lens 10. This example
It can be applied to the exposure process of each of the above embodiments.

【0025】フレネルレンズ10は回転テーブル70に
支持されるようになっており、露光装置72は、回転テ
ーブル70上のフレネルレンズ10に対して斜めに配置
されている。露光装置72は紫外線光源74と、コンデ
ンサレンズ76と、出射レンズ78と、スリット板80
とを含み、図6におけるハッチング部分はフレネルレン
ズ10への紫外線の照射領域を示す。図6及び図7に示
されるように、紫外線はフレネルレンズ10の半径相当
の部分に半径方向外側から斜めに照射され、フレネルレ
ンズ10の無効面18に対して垂直に近い角度で当た
り、且つ有効面16に対して平行に近い角度で当たるよ
うになっている。フレネルレンズ10は回転テーブル7
0上で回転するので、照射領域は回転テーブル70に対
して回転し、回転テーブル70の全面を覆う。このよう
にすれば、上記各実施例とは逆に、ポジ型レジストの場
合には無効面18上のレジストが剥離し、ネガ型レジス
トの場合には有効面16上のレジストが剥離することに
なる。
The Fresnel lens 10 is supported by the rotary table 70, and the exposure device 72 is arranged obliquely with respect to the Fresnel lens 10 on the rotary table 70. The exposure device 72 includes an ultraviolet light source 74, a condenser lens 76, an emission lens 78, and a slit plate 80.
Including FIG. 6, the hatched portion in FIG. 6 indicates the irradiation area of the Fresnel lens 10 with ultraviolet rays. As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the ultraviolet ray is obliquely applied to the portion corresponding to the radius of the Fresnel lens 10 from the outside in the radial direction, hits the ineffective surface 18 of the Fresnel lens 10 at an angle near vertical, and is effective. It is designed to strike the surface 16 at an angle close to parallel. Fresnel lens 10 is a turntable 7
Since it rotates on 0, the irradiation area rotates with respect to the rotary table 70 and covers the entire surface of the rotary table 70. By doing so, contrary to the above-described embodiments, the resist on the ineffective surface 18 is peeled off in the case of a positive type resist, and the resist on the effective surface 16 is peeled off in the case of a negative type resist. Become.

【0026】本発明においては、光吸収層20の屈折率
はフレネルレンズ10材料の屈折率と同じかそれ以上で
あるのが好ましい。光吸収層20の屈折率がフレネルレ
ンズ10材料の屈折率と同じ場合には、無効面18に当
たる光は全て光吸収層20に入射するので光の吸収効果
が最大になる。光吸収層20の屈折率がフレネルレンズ
10材料の屈折率以上であると、無効面18に当たる光
の全反射がなくなり、光吸収層20に入射する光の割合
が多くなる。例えば、フレネルレンズ10材料として使
用されるアクリル樹脂の屈折率は1.49、ポリカーボ
ネートは1.59である。これに対して、レジストはフ
ェノール樹脂系が一般的であり、その屈折率は1.6〜
1.7近辺である。黒色塗料や黒色染料を使用する場合
には、黒色粉末や黒色顔料の接着剤をフレネルレンズ1
0材料と同系の樹脂にすれば、屈折率を適合させること
ができる。また、本発明では、光吸収層20は可視光全
域を吸収できることはもちろんであるが、可視光に限ら
ず、特定の波長域のみの吸収を目的にしてもよい。ま
た、無効面は、鏡面でも、梨地状面としてもよい。
In the present invention, the refractive index of the light absorption layer 20 is preferably the same as or higher than the refractive index of the material of the Fresnel lens 10. When the refractive index of the light absorption layer 20 is the same as the refractive index of the material of the Fresnel lens 10, all the light hitting the ineffective surface 18 is incident on the light absorption layer 20, so that the light absorption effect is maximized. When the refractive index of the light absorption layer 20 is equal to or higher than the refractive index of the material of the Fresnel lens 10, total reflection of light that strikes the ineffective surface 18 is eliminated, and the proportion of light incident on the light absorption layer 20 increases. For example, the refractive index of acrylic resin used as the material of the Fresnel lens 10 is 1.49, and that of polycarbonate is 1.59. On the other hand, the resist is generally a phenolic resin, and its refractive index is 1.6 to
It is around 1.7. When using black paint or black dye, use Fresnel lens 1 with black powder or black pigment adhesive.
The refractive index can be adapted by using the same type of resin as the 0 material. In addition, in the present invention, the light absorption layer 20 can absorb the entire visible light, of course, but the light absorption layer 20 may absorb not only visible light but only a specific wavelength range. Further, the ineffective surface may be a mirror surface or a satin surface.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレネルレンズの無効面に光が入射し、無効面で反射、
屈折することによるノイズ光を著しく減少させることが
でき、フレネルレンズを使用している表示装置等におい
てはゴースト像の低減に効果があり、表示品質の向上を
実現することができる。
As described above, according to the present invention,
Light enters the invalid surface of the Fresnel lens and is reflected by the invalid surface.
Noise light due to refraction can be significantly reduced, and in a display device or the like using a Fresnel lens, it is effective in reducing ghost images, and display quality can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施例の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3実施例の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4実施例の製造工程を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process according to the fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5実施例を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】図5のテーブルの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the table of FIG.

【図7】図5の部分拡大断面図である。7 is a partially enlarged sectional view of FIG.

【図8】フレネルレンズを示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing a Fresnel lens.

【図9】図8のフレネルレンズの拡大断面図である。9 is an enlarged cross-sectional view of the Fresnel lens of FIG.

【図10】フレネルレンズを用いた表示装置を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing a display device using a Fresnel lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…フレネルレンズ 12…透明板 14…プリズム 16…有効面 18…無効面 10 ... Fresnel lens 12 ... Transparent plate 14 ... Prism 16 ... Effective surface 18 ... Invalid surface

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 敏弘 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 吉見 琢也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 上島 邦敬 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Front page continued (72) Inventor Toshihiro Suzuki, 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa, Fujitsu Limited (72) Inventor Takuya Yoshimi, 1015, Kamedota, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa Person Kunitaka Uejima 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明板(12)の少なくとも一面に複数
のプリズム(14)が連続的に形成され、各プリズムが
所定の傾斜で設けられた有効面(16)と実質的に光の
透過に寄与しない無効面(18)とを有し、該無効面に
光吸収層(20)が設けられたフレネルレンズの製造方
法であって、複数のプリズムが形成されたフレネルレン
ズに光吸収層または遮光層を塗布する工程と、感光性レ
ジストを塗布し、そして露光、現像する工程とを含み、
レジストを露光する際の各プリズムの有効面と無効面と
の光の照射量の差を利用して無効面のみに光吸収層を設
けることを特徴とするフレネルレンズの製造方法。
1. A plurality of prisms (14) are continuously formed on at least one surface of a transparent plate (12), and each prism substantially transmits light with an effective surface (16) provided with a predetermined inclination. A method of manufacturing a Fresnel lens having a non-contributing ineffective surface (18) and a light absorbing layer (20) provided on the ineffective surface, comprising: a Fresnel lens having a plurality of prisms; Comprising the steps of applying a layer, applying a photosensitive resist, exposing and developing,
A method of manufacturing a Fresnel lens, characterized in that a light absorption layer is provided only on an ineffective surface by utilizing a difference in light irradiation amount between an effective surface and an ineffective surface of each prism when exposing a resist.
【請求項2】 フレネルレンズの無効面の光吸収層また
は遮光層がレジストに混合した光吸収性材料または遮光
材料によって形成され、複数のプリズムが形成されたフ
レネルレンズにレジストを塗布し、露光し、現像する工
程により無効面に光吸収層または遮光層を形成すること
を特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズの製造方
法。
2. A Fresnel lens in which the light absorbing layer or the light shielding layer on the ineffective surface of the Fresnel lens is formed of a light absorbing material or a light shielding material mixed in a resist, and a resist is applied to a Fresnel lens having a plurality of prisms and exposed. The method of manufacturing a Fresnel lens according to claim 1, wherein a light absorbing layer or a light shielding layer is formed on the ineffective surface in the developing step.
【請求項3】 複数のプリズムが形成されたフレネルレ
ンズにレジストを塗布し、露光し、現像した後で、光吸
収層または遮光層を塗布し、それからレジストを膨潤
し、剥離する工程により無効面に光吸収層遮光層を形成
することを特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズ
の製造方法。
3. A fresnel lens having a plurality of prisms coated with a resist, exposed and developed, and then coated with a light absorbing layer or a light shielding layer, and then swelling and peeling the resist to form an ineffective surface. The method of manufacturing a Fresnel lens according to claim 1, wherein a light-absorbing layer light-shielding layer is formed on the surface.
【請求項4】 複数のプリズムが形成されたフレネルレ
ンズに染色ベース材料を塗布し、それからレジストを塗
布し、露光し、現像し、そして染色ベース層を染色し、
そしてレジストを剥離する工程により無効面に光吸収層
または遮光層を形成することを特徴とする請求項1に記
載のフレネルレンズの製造方法。
4. A Fresnel lens having a plurality of prisms formed thereon is coated with a dye base material, then coated with a resist, exposed, developed, and dyed the dye base layer,
The Fresnel lens manufacturing method according to claim 1, wherein a light absorbing layer or a light shielding layer is formed on the ineffective surface in the step of removing the resist.
【請求項5】 複数のプリズムが形成されたフレネルレ
ンズに光吸収材料遮光材料を塗布し、それからレジスト
を塗布し、露光し、現像し、そしてレジストの溶解した
部分の光吸収材料または遮光材料を溶解洗浄し、そして
残りのレジストを剥離する工程により無効面に光吸収層
または遮光層を形成することを特徴とする請求項1に記
載のフレネルレンズの製造方法。
5. A Fresnel lens having a plurality of prisms formed thereon is coated with a light-absorbing material light-shielding material, and then a resist is applied, exposed, and developed, and the light-absorbing material or light-shielding material of the dissolved portion of the resist is applied. The method of manufacturing a Fresnel lens according to claim 1, wherein the light absorbing layer or the light shielding layer is formed on the ineffective surface by the steps of dissolving and washing and removing the remaining resist.
【請求項6】 光吸収層の屈折率はフレネルレンズ材料
の屈折率と同じかそれ以上であることを特徴とする請求
項1から5のいずれかに記載のフレネルレンズの製造方
法。
6. The method for manufacturing a Fresnel lens according to claim 1, wherein the refractive index of the light absorbing layer is equal to or higher than the refractive index of the Fresnel lens material.
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