JPH08254608A

JPH08254608A - 光学素子及び成形用金型

Info

Publication number: JPH08254608A
Application number: JP8493695A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kurahashi; 毅倉橋; Norisada Horie; 教禎堀江; Osamu Nishizaki; 修西崎; Shigeru Aoyama; 茂青山
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】視覚性のよい識別マークを形成して、容易に
識別可能な光学素子を提供する。【構成】回折格子やレンズアレイのような光学的機能
面３が形成されたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等
の光学的に透明なシート基材２上に、回折格子５からな
る識別マーク４を設ける。【効果】識別マークに照射された光が回折格子で反射
して干渉縞を生じ、色模様として観察できる。したがっ
て、非常に小さな識別マークを肉眼で容易に識別でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学素子及び成形金型に
関する。具体的にいうと、品質管理等の目的で識別マー
クが付与された光学素子ならびにその光学素子を作製す
るための成形用金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】シート状光学素子５１の断面構造を図８
に示す。シート状光学素子５１は例えば図１０（ａ）に
示すように光学的に透明な樹脂材料からなるシート基材
５２のほぼ中央領域に回折格子やレンズアレイなどの光
学的機能面５３が形成されており、シート状光学素子５
１には断面正弦波状（図８（ａ））、断面矩形状（図８
（ｂ））、断面三角形状（図８（ｃ））、断面台形状
（図８（ｄ））等のシート状回折格子、レンズ体が離散
的に連続して設けられたシート状レンズアレイ（図８
（ｅ））やレンズ体が連続的に設けられたシート状レン
ズアレイ（図８（ｆ））、さらにはシート状フレネルレ
ンズ（図８（ｇ））など多くの種類がある。

【０００３】これらのシート状光学素子５１は、光学的
ローパスフィルタ、光指向性（光集光化、光発散化、コ
リメート化など）、出射角選択性などの各種光学的特性
を有しており様々な光学用途に広く用いられる。例えば
光学的ローパスフィルタとして、図９に示すように液晶
ビューファインダ等の画像表示装置５５に用いられる。
画像表示装置５５は、筐体５６内にバックライト光源５
７、２枚の偏光板５８に挟まれた液晶表示パネル５９が
納められており、回折格子のようなシート状光学素子５
１が液晶表示パネル５９の光出射側の偏光板５８のさら
に光出射側に配置されている。なお、６０は偏光板５８
を液晶表示パネル５９に貼り合わせるための接着材、６
１はシート状光学素子５１を偏光板５８に密着させるた
めのクッション材である。しかして、バックライト光源
５７から出射された光が液晶表示パネル５９に入射する
と液晶表示パネル５９に画像として表示される。このと
きシート状光学素子５１によって液晶表示パネル５９か
ら出射された光が拡散され、あたかもブラックマトリッ
クス（液晶表示パネル５９の配線領域）から光が出射さ
れているかのように見える。この結果、観察者６２が接
眼レンズ６３を通して得られる画像に生じていたざらつ
き感を減少することができる。

【０００４】ところでこれらのシート状光学素子５１に
は、シート状光学素子５１の種類を区別するなど品質管
理等の必要性から、品番やロット番号などの識別マーク
６５が光学的機能面５３の周囲のシート基材５２上に設
けられている（図１０（ａ））。この識別マーク６５
は、いわゆる２Ｐ法などによって図１０（ｂ）に示すよ
うに光学的機能面５３と同時に凹凸状に形成されてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このシ
ート状光学素子５１は１００μｍ程度の厚さしかなく、
このように識別マーク６５を凹凸状に形成したものでは
周囲のシート基材５２に対して識別マーク６５のコント
ラストがほとんどなく、目視確認することが非常に困難
で、その存在さえも肉眼では確認できないほどであっ
た。また、識別マーク６５を大きく形成するにしても光
学的機能面５３の設けられていない領域に識別マーク６
５を設けるには、シート状光学素子５１のサイズとの関
係から言ってその大きさに制限があって識別マーク６５
を大きくすることもできず、また大きくしたとしてもコ
ントラスト自体が小さいため、識別マーク６５の認識が
容易ではなかった。このため、実際には拡大鏡等で拡大
したり、シート状光学素子５１を傾けながら光を当て識
別マーク６５を浮かび上がらせるようにして識別マーク
６５を読み取るなどしており、出荷時の検査あるいは入
荷時の検査での品番確認やロット番号の識別等に手間取
り、時間を要する結果となっていた。また、読み誤りや
すいので実際の製品と読み取った品番とが食い違う恐れ
もあり、誤った種類のシート状光学素子５１を画像表示
装置５５等に装着する結果、不良品を発生させる原因と
もなっていた。

【０００６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、視覚性のよ
い識別マークを光学素子に付与することにより、容易に
識別可能な光学素子を提供することにある。

【発明の開示】本発明の第１の光学素子は、文字や記号
などの識別マークを付された光学素子において、前記識
別マークを回折格子から形成したことを特徴としてい
る。

【０００７】この第１の光学素子にあっては識別マーク
に光を照射すれば、回折格子によって反射された光が干
渉し、識別マーク上で干渉縞を発生し色模様として見え
る。従って容易に識別マークを肉眼で認識することがで
き、識別マークを速やかに読み取れる。

【０００８】本発明の第２の光学素子は、文字や記号な
どの識別マークを付された光学素子において、前記識別
マークを光散乱面から形成したことを特徴としている。

【０００９】この第２の発明の光学素子にあっては、識
別マークに光を照射すれば照射された光は光散乱面で乱
反射し、識別マークのコントラストが強くなる。従って
容易に識別マークを肉眼で認識することができ、識別マ
ークを速やかに読み取れる。

【００１０】本発明の第３の光学素子は、文字や記号な
どの識別マークを付与された光学素子において、前記識
別マークを金属蒸着面から形成したことを特徴としてい
る。

【００１１】この第３の光学素子にあっては、識別マー
クに光を照射すれば照射された光は金属蒸着面で反射さ
れ、識別マークのコントラストが強くなり、また、反射
された光が干渉し合って色模様として見ることができ
る。従って容易に識別マークを肉眼で認識することがで
き、識別マークを速やかに読み取れる。

【００１２】本発明の成形用金型は、回折格子から形成
された文字や記号からなる識別マークを付された光学素
子を作製するための成形用金型であって、前記成形用金
型の成形面に当該光学素子の光学的機能面の反転パター
ンを形成すると共に、当該反転パターンの外周域に前記
識別マークの反転パターンを形成したことを特徴として
いる。

【００１３】この成形用金型を用いることによって、回
折格子から形成された識別マークを光学的機能面と同時
に形成することができ、本発明の第１の光学素子を効率
よく大量に生産することができる。

【００１４】

【実施例】図１に本発明の一実施例であるシート状光学
素子１を示す。図１（ａ）はシート状光学素子１の平面
図であって、シート状光学素子１は、トリアセチルセル
ロース（ＴＡＣ）やポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの光学的に透明な
シート基材２又は、図３（ｅ）に示すようにシート基材
２上に形成した紫外線硬化樹脂のようなレンズ用樹脂材
料１５からなる樹脂部６に、回折格子やレンズアレイの
ような光学的機能面３が形成されており、厚さ０．１ｍ
ｍ〜０．５ｍｍ程度で、光学パターンも深さ約０．５μ
ｍ程度、パターン周期は約３〜１００μｍ程度という薄
型のものである。図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ領域を示
す拡大平面図であるが、光学的機能面３の外周域のシー
ト基材２上には、図１（ｂ）に示すように文字や記号な
どの小さな識別マーク４が形成されている。この識別マ
ーク４は例えばロット番号や品番など品質管理上の目的
等で付されている。

【００１５】図１（ｃ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線におけ
る拡大断面図、図１（ｄ）は図１（ｃ）のＹ領域を示す
さらに拡大した断面図であって、この識別マーク４は図
１（ｃ）に示すようにシート基材２に突出して設けられ
ており、識別マーク４は図１（ｄ）に示すように例えば
周期が数μｍ程度の断面矩形をした回折格子５から形成
されている。なお、図示の都合上、シート状光学素子１
や識別マーク４をかなり誇張して表わしているが、この
シート状光学素子１の外形は例えば厚みが１ｍｍ以下、
縦横が数ｃｍ角から１０数ｃｍ角の薄いものである（以
下同じ）。

【００１６】このシート状光学素子１は例えばいわゆる
２Ｐ法(Photopolymerization-Method)によって作製する
ことができる。図２（ａ）はシート状光学素子１を作製
するための金型（スタンパ）１１の断面図であって、図
２（ｂ）は図２（ａ）のＺ領域を示す拡大断面図、図２
（ｃ）はさらに図２（ｂ）のＰ領域を示す拡大断面図で
ある。スタンパ１１にはシート状光学素子１の光学的機
能面３の反転パターン１２が形成されており、反転パタ
ーン１２の外周域には図２（ｂ）に示すように識別マー
ク４の反転パターン１３が形成されている。また、図２
（ｃ）に示すように反転パターン１３の一部は回折格子
５の反転パターン１４となっている。以下、図３に従っ
てシート状光学素子１の作製方法について説明する。な
お図３に示すシート状光学素子１は、シート基材２上に
レンズ用樹脂材料１５からなる樹脂部６を形成し、樹脂
部６に光学的機能面３と識別マーク４を形成したもので
ある。

【００１７】まず、光学的機能面３の反転パターン１２
及び識別マーク４の反転パターン１３を形成したスタン
パ１１を準備し（図３（ａ））、スタンパ１１にレンズ
用樹脂材料１５を供給する（図３（ｂ））。次に供給さ
れたレンズ用樹脂材料１５上にシート基材２を重ね合わ
せて押圧し（図３（ｃ））、シート基材２の上方に配置
された光源１６からシート基材２を透過して紫外線を照
射しレンズ用樹脂材料１５を硬化させ、樹脂部６を形成
する（図３（ｄ））。そして、スタンパ１１から硬化し
た樹脂部６を剥離し、回折格子５からなる識別マーク４
が形成されたシート状光学素子１を作製することができ
る（図３（ｅ））。

【００１８】このように識別マーク４は回折格子５から
形成されているため、識別マーク４に光が照射される
と、回折格子５により反射された光が干渉して干渉縞を
生じ、識別マーク４があたかも着色されたように色模様
となって見える。したがって、識別マーク４を簡単に肉
眼でも認識することが可能になり、品質検査時における
シート状光学素子１の識別を迅速かつ確実に行なえる。
この結果出荷時及び入庫時の品質検査の効率が向上し、
画像表示装置等への誤装着を防止できる。また、本発明
のスタンパ１１を用いることにより識別マーク４を光学
的機能面３と同時に形成することができるので、製造工
程が複雑にならずに済み、シート状光学素子１を大量に
かつ簡単に生産できる。

【００１９】また、シート状光学素子１は図４に示す熱
転写法によって作製することもできる。この熱転写法に
よれば、まずシート基材２を装置本体１７内のテーブル
１８上に支持しておき、予め加熱されたスタンパ１１を
加圧ロッド１９によってシート基材２上に押圧し、スタ
ンパ１１に形成された反転パターン１２、１３をシート
基材２上に転写することによって回折格子５からなる識
別マーク４を形成されたシート状光学素子１を簡単に作
製できる。また、シート基材２を加温しておくとよりス
ムーズにシート状光学素子１を作製できる。

【００２０】上記実施例にあっては、断面矩形状をした
回折格子５から識別マーク４を形成した場合について説
明したが、これ以外にも図５（ａ）に示すような断面三
角形状をした回折格子５から識別マーク４を形成しても
よい。また識別マーク４を突設することなく、図５
（ｂ）に示すようにシート基材２の表面に回折格子５を
直接形成して識別マーク４を設けることもできる。な
お、回折格子５の光学パターンは約３〜３０μｍ程度で
よい。

【００２１】図６（ａ）に示すものは本発明のさらに別
な実施例であるシート状光学素子１の一部破断した拡大
断面図である。突出された識別マーク４の表面は、例え
ばアンチグレア処理面（ノングレア処理面）などの光散
乱面７となっており、光散乱面７は識別マーク４の形状
に突出されたシート基材２の表面にエッチングやサンド
ブラスト加工などが施されて形成されている。このよう
に光散乱面７から識別マーク４を形成しておくと、識別
マーク４に照射された光が光散乱面７で散乱される結
果、識別マーク４のコントラストが高くなり、識別マー
ク４を容易に認識することができる。また、図６（ｂ）
に示すように、識別マーク４を突出させることなく直接
シート基材２の表面に光散乱面７を形成し、識別マーク
４を設けることとしてもよい。また、すりガラス状に処
理して識別マーク４を形成することもできる。

【００２２】また、図７に示すものは本発明のさらに別
な実施例であるシート状光学素子１の一部破断した拡大
断面図であって、シート基材２の裏面に識別マーク４が
設けられており、識別マーク４は蒸着された金属膜８か
ら形成されている。このシート状光学素子１にあって
は、識別マーク４に照射された光はシート基材２を透過
して金属膜８によって反射される。従って識別マーク４
が反射光で光って見え、識別マーク４を容易に認識する
ことができる。もちろん、シート基材２の表面に識別マ
ーク４を形成してもよい。

【００２３】上記各実施例にあっては薄型のシート状光
学素子１について説明したが、射出成形法などによって
成形された厚手の光学素子についても応用できるのは言
うまでもない。

【００２４】

【発明の効果】本発明の光学素子によれば、文字や記号
からなる識別マークのコントラストが高くなり、識別マ
ークを容易に認識できる。従って、光学素子の識別を容
易にして品質検査等の効率を上げ、画像表示装置等への
誤装着を防ぐことができる。

【００２５】本発明の成形用金型を用いることによっ
て、本発明の第１の光学素子を簡単に大量に生産するこ
とができ、視覚性のよい識別マークが付された光学素子
を安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の光学素子の平面図、（ｂ）は
図１（ａ）のＸ領域を示す拡大平面図、（ｃ）は図１
（ｂ）のＡ−Ａ線における拡大断面図、（ｄ）は図１
（ｃ）のＹ領域を示すさらに拡大した断面図である。

【図２】（ａ）は本発明の成形用金型の断面図、（ｂ）
は図２（ａ）のＺ領域を示す拡大断面図、（ｃ）は図２
（ｂ）のＰ領域を示すさらに拡大した断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の光学素子の製造方法
を示す説明図である。

【図４】本発明の光学素子の製造方法の他例を示す説明
図である。

【図５】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、本発明の別な実施例
である光学素子の図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する位置
における拡大断面図である。

【図６】（ａ）（ｂ）はそれぞれ、本発明のさらに別な
実施例である光学素子の図１（ａ）のＡ−Ａ線に相当す
る位置における拡大断面図である。

【図７】本発明のさらに別な実施例である光学素子の図
１（ａ）のＡ−Ａ線に相当する位置における拡大断面図
である。

【図８】（ａ）〜（ｇ）はそれぞれ、シート状光学素子
の具体例を示す断面図である。

【図９】シート状光学素子を用いた画像表示装置の一例
を示す概略構成図である。

【図１０】（ａ）は従来例のシート状光学素子の平面
図、（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ線における拡大断面
図である。

【符号の説明】

１シート状光学素子３光学的機能面４識別マーク５回折格子１１スタンパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者青山茂京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字や記号などの識別マークを付された
光学素子において、前記識別マークを回折格子から形成したことを特徴とす
る光学素子。
【請求項２】文字や記号などの識別マークを付された
光学素子において、前記識別マークを光散乱面から形成したことを特徴とす
る光学素子。
【請求項３】文字や記号などの識別マークを付された
光学素子において、前記識別マークを金属蒸着面から形成したことを特徴と
する光学素子。
【請求項４】回折格子から形成された文字や記号から
なる識別マークを付された光学素子を作製するための成
形用金型であって、前記成形用金型の成形面に当該光学素子の光学的機能面
の反転パターンを形成すると共に、当該反転パターンの
外周域に前記識別マークの反転パターンを形成したこと
を特徴とする成形用金型。