JPH10221507A - ブラウン管露光用補正レンズとその成形方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】紫外線の透過特性に優れ、破損，変形のない成
形品を得ることができるブラウン管露光用補正レンズの
成形方法、及び装置を提供する。 【解決手段】紫外線帯域光を照射により吸収して硬化
し、レンズ成形後に実際にブラウン管を製造する際には
紫外線を効率良く透過する特性をもった紫外線硬化樹脂
６０を用いる。また、基体薄板２に接着性を向上させる
ためのプライマを塗布して、一定時間経過後に紫外線硬
化樹脂６０を充填し、離型工程では、金型の周囲に複数
個の離型用のピンを配置し、焼結金属を用いた部材を配
置して、それと連通した配管に高圧気体を流動させて、
ブラウン管露光用補正レンズ５９を離型する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本薄板と、紫外
線硬化樹脂から成るブラウン管露光用補正レンズ、その
成形方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラウン管露光用補正レンズについての
従来技術は、特開昭６２−１４５６２５号公報に露光装
置の一部として記載があるがその材質や成形方法につい
ては開示されていなかった。また、特開平５−２１７４
９８号公報では、透明な樹脂板、例えば、アクリル樹脂
を予め加熱軟化させておき、樹脂板の軟化点以上の温度
に加熱した金型に樹脂板を押しつけて金型に彫刻された
レンズ形状を転写する方法と、紫外線硬化樹脂を使用す
る成形方法についての記載がある。

【０００３】また、紫外線硬化樹脂を使用する成形方法
については、従来より、フレネルレンズを成形する方法
として数多く提案されていた。

【０００４】特開昭６１−１７７２１５号公報では、図
５に於いて、真空ポンプによって排気口１３４から、フ
レネルレンズ金型１３１と透明アクリル樹脂板１３６に
よって形成される空洞１３７内を真空引きしながら注入
口１３３から注入された紫外線硬化樹脂が空洞１３７内
に充満すると、これに紫外線照射装置１３８から紫外線
を照射し硬化させる。さらに、特開昭６１−２４８７０
７号公報では、図６に於いて、プラスチックシート１３
６と金型１３９Ａとの間に隙間を設け、背面を紫外線を
透過する補強板１４５に支えさせてプラスチックシート
１３６を設置したあとに内部を真空状態とする。この真
空圧は、樹脂が収納されている真空タンク１４６の真空
圧よりも低いため真空タンク１４６内の紫外線硬化樹脂
１４７はプラスチックシート１３６と金型１３９Ａとの
間に隙間に流れ込み、充填する。この状態で、補強板１
４５の面から紫外線照射装置１３８で紫外線を紫外線硬
化樹脂に向かって照射し、これを硬化させる。そして、
紫外線硬化樹脂が硬化した後に製造装置からプラスチッ
クシート、紫外線硬化樹脂から成るフレネルレンズが取
り出される。この時、紫外線硬化樹脂と金型との剥離が
悪い場合には、金型１３９Ａに離型剤を塗布するなどの
離型処理を施しておくようにする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、ブラ
ウン管露光用補正レンズの成形方法で、具体的な成形方
法が開示されていなかった。また、透明な樹脂板例えば
アクリル樹脂を予め加熱軟化させておき、樹脂板の軟化
点以上の温度に加熱した金型に樹脂板を押しつけて金型
に彫刻されたレンズ形状を転写する方法は、加熱や冷却
に要する時間が長く生産性に優れたものではなかった。
さらに、フレネルレンズを紫外線硬化樹脂で製造する方
法について開示されたものについては、ブラウン管露光
用補正レンズに適用する場合に、以下の問題点があっ
た。

【０００６】（１）フレネルレンズ等は、そのレンズを
使用する際に、レンズを透過するのは可視光帯域であ
る。したがって一般の紫外線硬化樹脂は、紫外線の帯域
の光を吸収して硬化するものであり、硬化後の紫外線の
帯域の光の透過性は優れたものではなくブラウン管露光
用補正レンズのように使用時に紫外線を透過させるため
のレンズは非常に効率の悪いものとなっている。

【０００７】（２）基体薄板と紫外線硬化樹脂との接着
性についての配慮がなされておらず紫外線硬化樹脂が硬
化したにもかかわらず基体薄板と一体にならずに離型の
際に剥離してしまう場合がある。

【０００８】（３）紫外線硬化樹脂が硬化するとその硬
化収縮によって、金型との密着が増大し、大がかりな離
型機構を必要とし、かつ離型時に成形品の破損，変形す
る場合がある。

【０００９】（４）金型に離型剤を塗布するなどの離型
処理を施すと、成形品に離型剤が転写し、光学製品に対
しては、透過率の低下などの光学性能の劣化が生じる。

【００１０】本発明の目的は、簡単な構成で紫外線の透
過特性に優れ、破損，変形のない成形品を得ることがで
きるブラウン管露光用補正レンズの成形方法、及びこの
方法に直接使用される製造装置の提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
の、本発明のブラウン管露光用補正レンズの成形方法の
構成は、紫外線を透過する基体薄板と、キャビティ面を
所定形状に彫刻した金型の前記キャビティ面とによって
形成されるキャビティ内へ、紫外線硬化樹脂を充填し、
この樹脂へ基体薄板側から紫外線を照射して前記樹脂を
硬化させることにより、所望の成形品を成形する方法
で、紫外線帯域光を照射により吸収して硬化し、レンズ
成形後に実際にブラウン管を製造する際には紫外線を効
率良く透過する特性をもった紫外線硬化樹脂を用いるよ
うにした。

【００１２】また、本発明の紫外線硬化樹脂の製造装置
の構成は以下に示す。

【００１３】（１）基体薄板に接着性を向上させるため
のプライマを塗布して、一定時間経過後に紫外線硬化樹
脂を充填する。

【００１４】（２）紫外線を透過する基体薄板と、キャ
ビティ面を所定形状に彫刻した金型の前記キャビティ面
とによって形成されるキャビティ内へ、前記金型に設け
たゲートから紫外線硬化樹脂を充填し、この樹脂へ基体
薄板側から紫外線を照射して前記樹脂を硬化させること
により、所望の成形品を成形して、この成形品を前記金
型に装着したエジェクタピンによって離型するようにし
た成形装置で、金型の周囲に複数個の離型用のピンを配
置すると共に、焼結金属を用いた部材を配置して、それ
と連通した配管に高圧気体を流動させて、ブラウン管露
光用補正レンズを離型する機構を設けた。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明のブラウン管露光用
補正レンズとその成形方法及び製造装置について詳細に
説明する。

【００１６】図１は本発明のブラウン管露光用補正レン
ズの構成を示す断面図である。図２は、本発明の、ブラ
ウン管露光用補正レンズに用いる紫外線硬化性樹脂及び
完成したブラウン管露光用補正レンズの波長と透過率の
関係を示す特性図である。図３は本発明のブラウン管露
光用補正レンズの成形方法の実施に使用される製造装置
の例を示す断面図である。

【００１７】まず、本発明のブラウン管露光用補正レン
ズの構成について説明する。図１に示すように本発明の
ブラウン管露光用補正レンズ９９は、紫外線を透過する
基体薄板２としてアクリルスチレン重合体とし、その基
体薄板と紫外線硬化性樹脂５０が一体重合して構成され
る。ここで、紫外線硬化性樹脂は三菱レイヨンから市販
されているＭＣＲ−ＨＬ−９を用いた。この紫外線硬化
性樹脂は、図２に示すように本ブラウン管露光用補正レ
ンズを成形する際には３６５ｎｍの紫外線波長領域を吸
収して硬化し、完成したレンズでブラウン管を露光する
際の波長である３４０ｎｍで８４％の透過率特性を有し
ている。そして基体薄板と一体となり完成したブラウン
管露光用補正レンズは、同じく図２に示すように、ブラ
ウン管を露光する際に必要な８０％の透過率を有してい
る。

【００１８】次に、この製造装置の概要を、図３を用い
て説明する。

【００１９】この製造装置は、紫外線を透過する基体薄
板２と、キャビティ面１ａを所定形状（ブラウン管露光
用補正レンズ面と反対形状）に彫刻した金型入駒１のキ
ャビティ面１ａとによって形成されるキャビティ３内
へ、金型入駒１を装着した下型８に設けた樹脂充填口１
４からバルブ３０を通してゲート９から紫外線硬化樹脂
を充填し、樹脂へ基体薄板２側から紫外線を照射して樹
脂を硬化させることにより、硬化したプリズム部と基体
薄板２とが一体に重合接着してなる所望の成形品を成形
して、成形品を下型８に装着した焼結金属製のエアエジ
ェクト機構４４から噴射される高圧気体と、その後、上
昇するエジェクタピン１２によって離型し、ブラウン管
露光用補正レンズを得るようにしたものであって、基体
薄板２の反キャビティ側に、紫外線を透過する透明板材
４を有し、透明板材４（詳細後述）と基体薄板を密着さ
せるための真空吸引することのできる製造補助装置の上
型７を装着せしめ、上型７は、透明板材４と、透明板材
４を保持する保持部材７ａと、真空吸引用の排気口５と
を有するものであり、さらに排気口は、真空状態を解除
するための空気を送ることのできる給気口を兼ねる。金
型の周囲には、複数個の樹脂排出口１５を、途中バルブ
１０を介してもうけ、さらにその外側に全周にわたって
弾性体シール６を装着してなる。なお、上型７には、透
明板材４が取付けられており、透明板材４は、紫外線を
通すガラス（石英、あるいは青板ガラス、または、アク
リル樹脂板でもよい）である。また、上型７の透明板材
４の上方には、紫外線照射装置１３が取付けられてい
る。また、製造装置は図４に示すように、プレス装置２
５によって、水平方向に保持され、上型，下型の開閉動
作が可能となる。

【００２０】以上のように構成した製造装置を使用し
て、本発明の紫外線硬化樹脂の成形方法の実施例を説明
する。

【００２１】まず、基体薄板にベンジルメタクリレート
（ＢＺ）９８重量部と光重合開始剤２重量部を混合した
ものを噴霧塗布し、室温（２５℃）で９０秒から１２０
秒放置した後に以下の手順で成形装置にセットする。こ
のときに、放置時間が短いと基体薄板の表面が活性化せ
ず、後で紫外線硬化性樹脂との接着性が悪くなることが
わかっている。また、放置時間が前記した時間よりも長
いと基体薄板の表面が乾燥し、後で紫外線硬化性樹脂と
一体になったときにその接合面にひび割れ模様が生じて
しまうことも実験によって明らかになっている。そのよ
うに処理した基体薄板２を、真空ポンプ（図示せず）に
よって排気口５から真空引きすることにより、透明板材
４に密着させ、樹脂を充填する。紫外線照射装置１３に
より紫外線を照射し、キャビティ３の樹脂を硬化させ
る。

【００２２】型開き後、エアエジェクタ４４からの高圧
気体の噴射とエジェクタピン１２を併用して離型させ
る。この併用方式によりレンズ表面を傷つけることな
く、また反りの少ない成形品が得られる。

【００２３】さらに、実施例は、基体薄板として透明ア
クリルスチレン重合体板を使用したが、スチレン，アク
リル，ポリカーボネート，ポリメチルペンテンなど、透
過率特性でブラウン管露光時に使用する３４０ｎｍの波
長を８５％以上透過するものであれば、何でも良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で紫外線の
透過特性に優れ、破損，変形のない成形品を得ることが
できる生産性に優れたブラウン管露光用補正レンズの成
形方法、及びこの方法に直接使用される製造装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラウン管露光用補正レンズの構成を
示す断面図。

【図２】本発明のブラウン管露光用補正レンズに用いる
紫外線硬化性樹脂及び完成したブラウン管露光用補正レ
ンズの波長と透過率の関係を示す特性図。

【図３】本発明のブラウン管露光用補正レンズの成形方
法の実施に使用される製造装置の例を示す断面図。

【図４】本発明の製造装置をプレス装置に装着した状態
を示す説明図。

【図５】従来の紫外線硬化性樹脂を使用したフレネルレ
ンズを成形する成形装置の第１の例を示す説明図。

【図６】従来の紫外線硬化性樹脂を使用したフレネルレ
ンズを成形する成形装置の第２の例を示す説明図。

【符号の説明】

２…基体薄板、３…キャビティ、４…透明板材、５…排
気口、６…弾性体シール、７…上型、８…下型、９…ゲ
ート、１０…バルブ、１２…離型ピン、１３…紫外線照
射装置、１４…樹脂充填口、１５…樹脂排出口、２５…
プレス装置、３０…バルブ、５０…駆動用モータ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線を透過する基体薄板と、キャビティ
   面を所定形状に彫刻した金型の前記キャビティ面とによ
   って形成されるキャビティ内へ、紫外線硬化樹脂を充填
   し、前記紫外線硬化樹脂へ前記基体薄板側から紫外線を
   照射して前記紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、
   ブラウン管露光用補正レンズの成形時に前記樹脂を硬化
   させる紫外線波長領域とブラウン管を露光する際の光源
   領域が同じ領域であり、露光光源波長を８０％以上透過
   する紫外線硬化樹脂を用いたことを特徴とするブラウン
   管露光用補正レンズ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記基体薄板に接着性
   を向上させるためのプライマを塗布して、一定時間経過
   後に前記紫外線硬化樹脂を充填するブラウン管露光用補
   正レンズの成形方法。
3. 【請求項３】請求項１において、キャビティ面を所定形
   状に彫刻した金型の周囲に複数個の離型用のピンを配置
   すると共に、焼結金属を用いた部材を配置して、それと
   連通した配管に高圧気体を流動させて、ブラウン管露光
   用補正レンズを離型する機構を設けたブラウン管露光用
   補正レンズの製造装置。