JP2018101098A

JP2018101098A - Fresnel lens and film forming method of fresnel lens

Info

Publication number: JP2018101098A
Application number: JP2016247929A
Authority: JP
Inventors: 宮澤　和利; Kazutoshi Miyazawa; 和利宮澤; 敬行阿部; Takayuki Abe
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2018-06-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Fresnel lens capable of suppressing spread of light absorber formed in plural grooves formed on the lens surface and a manufacturing method thereof.SOLUTION: A Fresnel lens 1 includes: plural grooves 3 formed on the lens surface; and a light absorber 50 formed in the grooves 3, in which the light absorber 50 has a wavy shape. The manufacturing method includes: a first step in which ink 33 containing the light absorber 50 is discharged to a bottom portion of the grooves 3 of the Fresnel lens 1 from a nozzle in a dot-like shape; a second step to cure the dot-like ink 33; a third step to discharge the ink 33 on to the side wall of the grooves 3 in a dot-like shape; and a fourth step to cure the ink 33 discharged on to the side wall.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本発明は、フレネルレンズとフレネルレンズの膜形成方法に、関するものである。特に、フレネルレンズとフレネルレンズのレンズ面に形成された溝の側壁に光吸収体を形成する方法に関するものである。 The present invention relates to a Fresnel lens and a film forming method for the Fresnel lens. In particular, the present invention relates to a method for forming a light absorber on the side wall of a groove formed on the lens surface of the Fresnel lens and the Fresnel lens.

映像等の光源を拡大させて表示させるための光学系部材としてフレネルレンズが用いられる。フレネルレンズは、図１（ａ）の斜視図に示すように、フレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に複数個の平行直線状の溝１０３が形成されている。図１（ａ）のレンズ面１０２のＡ部分を拡大した断面図を図１（ｂ）に示す。この断面図に示すようにフレネルレンズ１０１のレンズ面１０２の溝１０３は垂直ではなく、若干の傾斜をもった側壁を形成している。 A Fresnel lens is used as an optical system member for enlarging and displaying a light source such as an image. As shown in the perspective view of FIG. 1A, the Fresnel lens has a plurality of parallel linear grooves 103 formed on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101. FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a portion A of the lens surface 102 in FIG. As shown in this cross-sectional view, the groove 103 of the lens surface 102 of the Fresnel lens 101 is not vertical but forms a side wall having a slight inclination.

従来、フレネルレンズ１０１において投射光を照射したとき光学特性の悪化を招く場合があった。投射光をフレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に入射させたとき、投射光がフレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に形成された溝１０３の側壁で反射し、この反射光がフレネルレンズ１０１内で散乱光となり光学特性の悪化を引き起こすためである。 Conventionally, when the projection light is irradiated on the Fresnel lens 101, the optical characteristics may be deteriorated. When the projection light is incident on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101, the projection light is reflected by the side wall of the groove 103 formed on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101, and this reflected light becomes scattered light in the Fresnel lens 101. This is because optical characteristics are deteriorated.

そこで、特許文献１においては、投射光を投射したときフレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に形成された溝１０３の側壁で反射させず散乱光を抑えるため、図１（ｃ）に示すフレネルレンズ１０１の断面図のように、フレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に形成された溝１０３の側壁に光吸収体１０４を塗布することが提案されている。フレネルレンズ１０１のレンズ面１０２に形成された溝１０３の側壁へ光吸収体１０４を形成する方法としては、例えば、特許文献２に示すように、光吸収体１０４を形成したフィルムを張り合わせて形成する方法がある。 Therefore, in Patent Document 1, when projecting light is projected, the scattered light is suppressed without being reflected by the side wall of the groove 103 formed on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101, so that the Fresnel lens 101 shown in FIG. As shown in the cross-sectional view, it has been proposed to apply the light absorber 104 to the side wall of the groove 103 formed on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101. As a method for forming the light absorber 104 on the side wall of the groove 103 formed on the lens surface 102 of the Fresnel lens 101, for example, as shown in Patent Document 2, a film on which the light absorber 104 is formed is bonded together. There is a way.

しかしながら、光吸収体１０４を形成したフィルムを張り合わせで形成する場合、位置合わせなどが必要なため、ある程度、溝１０３の形状が大きいレンズに限られてしまう。また、フレネルレンズ１０１の設計ごとに光吸収体１０４を形成したフィルムを製作する必要があるため、任意の形状の溝１０３に対応するのにコストと時間がかかる。フレネルレンズ１０１の小型化や光学特性向上のためには、微細な任意の形状の溝１０３を多数形成する必要があり、溝１０３の側壁に光を遮蔽する光吸収体を形成する方法が求められている。 However, in the case where the film on which the light absorber 104 is formed is formed by bonding, alignment and the like are necessary, so that the shape of the groove 103 is limited to a certain degree. Further, since it is necessary to manufacture a film in which the light absorber 104 is formed for each design of the Fresnel lens 101, it takes cost and time to cope with the groove 103 having an arbitrary shape. In order to reduce the size and improve the optical characteristics of the Fresnel lens 101, it is necessary to form a large number of fine grooves 103 having an arbitrary shape, and a method for forming a light absorber that shields light on the side wall of the groove 103 is required. ing.

近年、微細なパターンを低コストかつ簡易的に形成する方法として、インクジェットによる塗布方法が広く用いられている。このインクジェットよる塗布方法は、インクジェット装置の塗布ヘッド備えられた複数のノズルから、所定の位置に対して、微小量のインクを吐出させて塗布を行う方法である。このインクジェット法によりフレネルレンズのレンズ面１０２の溝傾斜部に対して光吸収体１０４を含むインクを吐出させることで、フレネルレンズの任意の位置に形成された微細な溝の側壁に対して、光吸収体１０４を形成することが可能である。 In recent years, an inkjet coating method has been widely used as a method for easily forming a fine pattern at low cost. This inkjet coating method is a method in which a small amount of ink is ejected from a plurality of nozzles provided in a coating head of an inkjet apparatus to a predetermined position. By ejecting ink containing the light absorber 104 to the groove inclined portion of the lens surface 102 of the Fresnel lens by this ink jet method, the light is applied to the side wall of the fine groove formed at an arbitrary position of the Fresnel lens. The absorber 104 can be formed.

しかしながら、一般的に、インクジェットにより吐出させるインクは垂直方向のためインクジェットにより塗布させる対象物は平面形状である。よって、フレネルレンズ１０１の溝１０３の側壁にインクを塗布するのは困難である。 However, in general, since the ink ejected by ink jet is in the vertical direction, the object to be applied by ink jet has a planar shape. Therefore, it is difficult to apply ink to the side wall of the groove 103 of the Fresnel lens 101.

そこで、インクジェットにより被対象物の側面に対してインクを塗布する方法として、例えば特許文献３に示すような方法が提案されている。図２（ａ）の斜視図は、特許文献３におけるインクジェットによる塗布方法を示している。図２（ａ）に示すように、搬送ベルト１０５上に設置した被対象物１０６である短冊状の絶縁物が設置されており、インクジェットの塗布ヘッド１０７を斜め上方に設置し、被対象物１０６の側面を狙って斜めから側面電極用ペーストを吐出させて、短冊状の被対象物１０６の側面に側面電極用のペースト１０８を塗布する。図２（ｂ）は、被対象物１０６である短冊状の絶縁物に側面電極用のペースト１０８を塗布した後の状態を示した図である。搬送ベルト１０５上の短冊状の絶縁物を搬送させながら側面電極用のペースト１０８を斜めから吐出させることで、短冊状の被対象物１０６の側壁全面にペースト１０８を塗布することができる。 Thus, as a method for applying ink to the side surface of the object by inkjet, for example, a method as shown in Patent Document 3 has been proposed. The perspective view of FIG. 2A shows a coating method by ink jet in Patent Document 3. As shown in FIG. 2A, a strip-shaped insulator, which is a target object 106 installed on the conveyor belt 105, is installed, and an inkjet coating head 107 is installed obliquely upward. The side electrode paste 108 is applied to the side surface of the strip-shaped object 106 by discharging the side electrode paste from an angle while aiming at the side surface. FIG. 2B is a diagram showing a state after the side electrode paste 108 is applied to the strip-shaped insulator which is the object 106. The paste 108 can be applied to the entire side wall of the strip-shaped object 106 by discharging the side electrode paste 108 obliquely while transporting the strip-shaped insulator on the transport belt 105.

特許文献３に示された方法でフレネルレンズ１０１の溝１０３の側壁に塗布する場合の塗布方法を図３（ａ）に示す。フレネルレンズ１１０を固定および矢印の方向に移動する搬送用のジグ１１１が設置されるとともに、インクジェットの塗布ヘッド１１２が搬送ジグ斜め上方に設置する必要がある。この構成により、フレネルレンズ１１０を固定させたジグ１１１を移動させながら、光吸収体１０４を含むインク１１３を塗布ヘッド１１２から斜めから吐出させる。 FIG. 3A shows a coating method in the case where coating is performed on the side wall of the groove 103 of the Fresnel lens 101 by the method disclosed in Patent Document 3. A conveyance jig 111 that fixes the Fresnel lens 110 and moves in the direction of the arrow is installed, and an inkjet coating head 112 needs to be installed obliquely above the conveyance jig. With this configuration, the ink 113 including the light absorber 104 is ejected obliquely from the coating head 112 while moving the jig 111 to which the Fresnel lens 110 is fixed.

図３（ｂ）の断面図は、光吸収体１０４を含むインク１１３をフレネルレンズ１１０の溝の側壁１１４に対して吐出したときの図である。光吸収体１０４を含むインク１１３をフレネルレンズ１１０の溝の側壁１１４を狙ってインク１１３を吐出させることで側壁１１４に光吸収体１０４を着弾させる。フレネルレンズ１１０の溝の側壁１１４に光吸収体１０４を含むインク１１３を着弾させた後、乾燥や硬化等を行い、溝の側壁１１４に光吸収体１０４を形成する。 The cross-sectional view of FIG. 3B is a diagram when the ink 113 including the light absorber 104 is ejected onto the side wall 114 of the groove of the Fresnel lens 110. The ink 113 including the light absorber 104 is ejected toward the side wall 114 of the groove of the Fresnel lens 110 to cause the light absorber 104 to land on the side wall 114. After the ink 113 containing the light absorber 104 is landed on the side wall 114 of the groove of the Fresnel lens 110, the light absorber 104 is formed on the side wall 114 of the groove by drying or curing.

特開平４−１６３５３９号公報JP-A-4-163539 特昭５８−１８６７３２号公報Japanese Patent Publication No. 58-186732 特開２００８−２６３０９４号公報JP 2008-263094 A

図４（ａ）は、特許文献３の方法でフレネルレンズの溝の側壁１１４に光吸収体１０４を形成したときの断面図を示す。この断面図に示すようにインクジェットで光吸収体１０４を含むインク１１３を側壁１１４に着弾させた後、インク１１３は側壁を伝わり側壁１１４の下底部の方に流動し、その後、下底部からさらにインク１１３が広がっていくために、光吸収体１０４は側壁１１４の幅だけでなくその下底部に対して大きな距離まで濡れ広がっていく。 FIG. 4A shows a cross-sectional view when the light absorber 104 is formed on the side wall 114 of the groove of the Fresnel lens by the method of Patent Document 3. FIG. As shown in this cross-sectional view, after ink 113 including the light absorber 104 is landed on the side wall 114 by ink jet, the ink 113 flows along the side wall and flows toward the lower bottom portion of the side wall 114, and then further ink from the lower bottom portion. Since 113 spreads, the light absorber 104 wets and spreads not only to the width of the side wall 114 but also to a large distance with respect to its lower bottom.

図４（ｂ）は、フレネルレンズの溝の側壁に光吸収体１０４を形成したときの上面図を示す。この上面図に示すように、光吸収体１０４は、フレネルレンズの側壁の幅１１５だけでなく側壁下底部に広い幅１１６で光吸収体が形成されてしまう。このとき投射光をフレネルレンズに入射させたとき、フレネルレンズの側壁１１４の下底部に広く形成された光吸収体１０４で光が吸収されるために影となりレンズの光学特性を大幅に低減させてしまう。 FIG. 4B shows a top view when the light absorber 104 is formed on the side wall of the groove of the Fresnel lens. As shown in the top view, in the light absorber 104, the light absorber is formed not only with the width 115 of the side wall of the Fresnel lens but also with a wide width 116 at the bottom bottom of the side wall. At this time, when the projection light is incident on the Fresnel lens, the light is absorbed by the light absorber 104 widely formed on the lower bottom portion of the side wall 114 of the Fresnel lens, so that it becomes a shadow and the optical characteristics of the lens are greatly reduced. End up.

本発明は、上記課題を解決するもので、レンズ面の複数の溝に形成される光吸収体の広がりを押さえたフレネルレンズとその膜形成方法を提供すること。 The present invention solves the above-mentioned problems, and provides a Fresnel lens that suppresses the spread of a light absorber formed in a plurality of grooves on a lens surface and a film forming method thereof.

上記目的を達成するために、レンズ面に形成された複数の溝と、上記溝に形成された光吸収体と、を含み、上記光吸収体は波打ち形状を為しているフレネルレンズを用いる。また、ノズルから光吸収体を有するインクを、フレネルレンズの溝の下底部にドット状で吐出させる第１工程と、上記ドット状のインクを硬化させる第２工程と、上記インクを、上記溝の側壁に対してドット状に吐出させる第３工程と、上記側壁に吐出させたインクを硬化させる第４工程と、を含むフレネルレンズの膜形成方法を用いる。 In order to achieve the above object, a Fresnel lens including a plurality of grooves formed on a lens surface and a light absorber formed in the groove, the wave absorber having a corrugated shape is used. In addition, a first step of ejecting ink having a light absorber from the nozzles in the form of dots on the bottom of the groove of the Fresnel lens, a second step of curing the dot-shaped ink, and the ink in the groove A Fresnel lens film forming method is used, which includes a third step of ejecting the side wall in a dot shape and a fourth step of curing the ink ejected onto the side wall.

本発明のフレネルレンズの製造方法によれば、まず、インクジェットによりレンズ面に形成された溝の側壁下底部に光吸収体を有する小液滴インクを着弾させて光吸収体を形成させる。次にインクジェットによりレンズ面に形成された溝の側壁中央部に対して光吸収体を有する液滴インクを着弾させる。レンズ溝の側壁に対してインクを着弾させたとき、溝の側壁下底部に形成された光吸収体によりインクの側壁下底部への流動が抑えられる。そのため、フレネルレンズの溝の側壁に光吸収体を形成するとき、溝の下底部に光吸収体の濡れ広がりがなく、側壁のみに光吸収体を形成することができる。 According to the method of manufacturing a Fresnel lens of the present invention, first, a light absorber is formed by landing a small droplet ink having a light absorber on the bottom bottom of a side wall of a groove formed on the lens surface by inkjet. Next, droplet ink having a light absorber is landed on the central portion of the side wall of the groove formed on the lens surface by inkjet. When ink is landed on the side wall of the lens groove, the light absorber formed on the bottom bottom of the side wall of the groove suppresses the flow of ink to the bottom bottom of the side wall. For this reason, when the light absorber is formed on the side wall of the groove of the Fresnel lens, the light absorber does not spread over the lower bottom portion of the groove, and the light absorber can be formed only on the side wall.

（ａ）従来のフレネルレンズの斜視図、（ｂ）フレネルレンズの溝部の拡大断面図、（ｃ）フレネルレンズの溝部に光吸収体を形成したときの断面図(A) Perspective view of conventional Fresnel lens, (b) Enlarged cross-sectional view of groove portion of Fresnel lens, (c) Cross-sectional view when light absorber is formed in groove portion of Fresnel lens （ａ）従来のインクジェット法による断面への塗布方式を示す断面図、（ｂ）従来のインクジェット法で矩形ワークの側面に塗布したときの斜視図(A) Sectional drawing which shows the application | coating method to the cross section by the conventional inkjet method, (b) The perspective view when apply | coating to the side surface of a rectangular workpiece by the conventional inkjet method （ａ）従来のインクジェット法で溝部への光吸収体の形成方法を示した斜視図、（ｂ）従来のインクジェット法で溝部への光吸収体の形成方法を示した断面図(A) The perspective view which showed the formation method of the light absorber in a groove part by the conventional inkjet method, (b) The sectional view which showed the formation method of the light absorber in a groove part by the conventional inkjet method （ａ）従来のインクジェット法により溝部へ光吸収体を形成したときの断面図、（ｂ）従来のインクジェット法により溝部へ光吸収体を形成したときの上面図(A) A cross-sectional view when a light absorber is formed in a groove by a conventional ink jet method, (b) a top view when a light absorber is formed in a groove by a conventional ink jet method （ａ）実施の形態のフレネルレンズの斜視図、（ｂ）実施の形態のフレネルレンズの溝部の拡大断面図(A) The perspective view of the Fresnel lens of embodiment, (b) The expanded sectional view of the groove part of the Fresnel lens of embodiment 本発明におけるインクジェット装置の構成を示した斜視図The perspective view which showed the structure of the inkjet apparatus in this invention （ａ）〜（ｄ）本発明のフレネルレンズの製造方法において、レンズ溝の下底部に光吸収体を形成させる製造方法を示した断面図および上面図(A)-(d) In the manufacturing method of the Fresnel lens of this invention, sectional drawing and upper surface figure which showed the manufacturing method which forms a light absorber in the lower bottom part of a lens groove | channel. （ａ）〜（ｄ）本発明のフレネルレンズの製造方法において、レンズ溝の側壁に光吸収体を形成させる製造方法を示した断面図および上面図(A)-(d) In the manufacturing method of the Fresnel lens of this invention, sectional drawing and the top view which showed the manufacturing method which forms a light absorber in the side wall of a lens groove | channel.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（実施の形態）
＜フレネルレンズ＞
実施の形態のフレネルレンズを、図５（ａ）の斜視図に示す。フレネルレンズ１のレンズ面２に複数個の平行直線状の溝３が形成されている。図５（ｂ）は、レンズ面２のＡ部分を拡大した断面図である。なお、溝３は、この場合、Ｖ字状であるが、Ｖ字に限られない。また、Ｖ字の両平面は、フレネルレンズを水平にした時、水平ではないが、一方が水平、または、垂直でもよい。 (Embodiment)
<Fresnel lens>
The Fresnel lens of the embodiment is shown in the perspective view of FIG. A plurality of parallel linear grooves 3 are formed on the lens surface 2 of the Fresnel lens 1. FIG. 5B is an enlarged cross-sectional view of a portion A of the lens surface 2. In addition, although the groove | channel 3 is V-shaped in this case, it is not restricted to V-shape. Further, both the V-shaped planes are not horizontal when the Fresnel lens is leveled, but one may be horizontal or vertical.

フレネルレンズ１を形成する基材や厚みは、特に限定されるものではないが、光学特性的に着色や濁り等により透過率が低減するものは好ましくない。また、必要に応じてレンズの表面に反射防止膜を形成しても良い。フレネルレンズ１の溝３の形成方法については、基材を切削加工する方法や合成樹脂の射出成型、加熱による転写方法など特に限定されないが、光学特性を確保するために設計値どおりの溝３を形成する必要がある。このとき、溝３の加工によるバリや汚れ等を残さないようにする必要がある。 Although the base material and thickness which form the Fresnel lens 1 are not specifically limited, The thing from which a transmittance | permeability reduces by coloring, turbidity, etc. is not preferable in an optical characteristic. Further, an antireflection film may be formed on the surface of the lens as necessary. A method for forming the groove 3 of the Fresnel lens 1 is not particularly limited, such as a method of cutting a base material, an injection molding of synthetic resin, or a transfer method by heating, but the groove 3 according to the design value is formed to ensure optical characteristics. Need to form. At this time, it is necessary not to leave burrs or dirt due to the processing of the grooves 3.

フレネルレンズ１の溝３の構造は、図５（ｂ）に示すように、垂直に溝３が形成されているのではなく、若干の傾斜角をもった溝３を形成させることでフレネルレンズの光学特性を持たせている。
＜フレネルレンズ溝へインク吐出させるためのインクジェット装置＞
フレネルレンズ１に形成された平行直線状の溝３に対して、レンズの光学特性の劣化を防ぐために溝３の側壁に光吸収体４を形成する。このときインクジェット装置を用いて、光吸収体４を有するインクをインクジェット装置の塗布ノズルから吐出させて、溝３の側壁に光吸収体４の塗布膜を形成させる。 As shown in FIG. 5 (b), the structure of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is not such that the groove 3 is formed vertically, but a groove 3 having a slight inclination angle is formed. It has optical properties.
<Inkjet device for discharging ink to Fresnel lens groove>
For the parallel linear grooves 3 formed in the Fresnel lens 1, a light absorber 4 is formed on the side walls of the grooves 3 in order to prevent deterioration of the optical characteristics of the lens. At this time, the ink having the light absorber 4 is ejected from the application nozzle of the ink jet device by using the ink jet device to form a coating film of the light absorber 4 on the side wall of the groove 3.

図６は、実施の形態の実施の形態におけるインクジェット装置の斜視図を示した図である。実施の形態のインクジェット装置は、架台２０上に設置された可動のステージ２１と、架台をまたぐように設置されたガントリー（門柱）２２、塗布ヘッド２３および紫外線照射装置２４を設置するための支持フレーム２５、および観察カメラ２６から構成される。 FIG. 6 is a perspective view of the ink jet apparatus according to the embodiment. The ink jet apparatus according to the embodiment includes a movable stage 21 installed on a gantry 20, a gantry 22 installed so as to straddle the gantry, a coating head 23, and a support frame for installing an ultraviolet irradiation device 24. 25 and the observation camera 26.

架台２０は剛性が強く平面度の高い構造の定盤を用いる（たとえば、石定盤）。架台２０上には、塗布ヘッド２３に対して縦方向および横方向に移動することのできるステージ２１が設置されている。ステージ２１には、塗布ヘッド２３に対して、縦横の方向に自由に移動できるようにそれぞれの方向についてボールネジ２７が接続されている。ボールネジ２７には、ボールネジ２７を回転させるためのモータ２８が接続され、モータ２８の回転を制御することでステージ２１の位置を自由に移動させる。モータ２８には、モータの回転制御を行うための制御装置に接続され、制御装置からの指令によって、架台２０上の所定の位置に任意の速度で移動させることができる。 The gantry 20 uses a surface plate having a structure having high rigidity and high flatness (for example, a stone surface plate). A stage 21 that can move in the vertical and horizontal directions with respect to the coating head 23 is installed on the gantry 20. A ball screw 27 is connected to the stage 21 in each direction so that it can freely move in the vertical and horizontal directions with respect to the coating head 23. A motor 28 for rotating the ball screw 27 is connected to the ball screw 27, and the position of the stage 21 is freely moved by controlling the rotation of the motor 28. The motor 28 is connected to a control device for performing rotation control of the motor, and can be moved to a predetermined position on the gantry 20 at an arbitrary speed by a command from the control device.

ステージ表面には細かい小さな穴が開いており、これらの穴は真空排気させることができる。ステージ上にフレネルレンズを設置したとき小さい穴を真空吸引することでフレネルレンズを固定することができる。 Small small holes are opened on the stage surface, and these holes can be evacuated. When the Fresnel lens is installed on the stage, the Fresnel lens can be fixed by vacuum suction of a small hole.

ガントリー２２は、架台同様に剛性を高くしたフレームによって構成されている。ガントリー２２には、塗布ヘッド２３、紫外線照射装置２４が設置された支持フレーム２５が設置されている。この支持フレーム２５は剛性が高い構造のフレームを使用し、塗布ヘッド２３、紫外線照射装置２４を取り付けても変形がほとんど無いようにしている。 The gantry 22 is composed of a frame with increased rigidity like the gantry. The gantry 22 is provided with a support frame 25 on which a coating head 23 and an ultraviolet irradiation device 24 are installed. The support frame 25 uses a frame having a high rigidity so that even if the coating head 23 and the ultraviolet irradiation device 24 are attached, there is almost no deformation.

支持フレーム２５には、塗布ヘッド２３を取り付けるためのブラケットが設置されている。このブラケットには、塗布ヘッド２３とステージ表面との並行度および、塗布ヘッド２３とステージ２１との距離が調整できるような調整機構がある。この調整機構により、塗布ヘッド２３とステージ２１との平行度、および、塗布ヘッド２３とステージ２１との距離を適切に調整した状態で塗布ヘッド２３が設置されている。 A bracket for attaching the coating head 23 is installed on the support frame 25. This bracket has an adjustment mechanism that can adjust the parallelism between the coating head 23 and the stage surface and the distance between the coating head 23 and the stage 21. With this adjustment mechanism, the coating head 23 is installed in a state where the parallelism between the coating head 23 and the stage 21 and the distance between the coating head 23 and the stage 21 are appropriately adjusted.

図６では、塗布ヘッド２３の数が１ヘッドのみ指示しているが複数個のヘッドを設置する事が出来る。塗布ヘッド２３のそれぞれのノズルから紫外線硬化型インクを吐出させるために、圧電素子によって各ノズル内の内圧を変動させて紫外線硬化型インクを吐出させる塗布ヘッド２３を用いた。各ノズルから吐出する塗布液の吐出量を制御するには、各ノズルに設置された圧電素子の電圧を制御することが必要である。塗布ヘッド２３には、各ノズルに設置された圧電素子を制御するための制御装置が接続されおり、この制御装置から塗布ヘッド２３の各ノズルの圧電素子を制御するとで、要求された塗布パターンを塗布するためのインクの吐出を行うことができる。塗布ヘッド２３には、紫外線硬化型インクを供給するためのインク供給配管が接続されており、適宜、紫外線硬化型インクを塗布ヘッド２３に供給して安定したインクの吐出を行っている。 In FIG. 6, the number of coating heads 23 indicates only one head, but a plurality of heads can be installed. In order to discharge the ultraviolet curable ink from each nozzle of the coating head 23, the coating head 23 that discharges the ultraviolet curable ink by changing the internal pressure in each nozzle by a piezoelectric element was used. In order to control the discharge amount of the coating liquid discharged from each nozzle, it is necessary to control the voltage of the piezoelectric element installed in each nozzle. A control device for controlling the piezoelectric elements installed in each nozzle is connected to the coating head 23. By controlling the piezoelectric elements of the nozzles of the coating head 23 from this control device, a required coating pattern can be obtained. Ink for application can be discharged. An ink supply pipe for supplying ultraviolet curable ink is connected to the coating head 23, and the ultraviolet curable ink is appropriately supplied to the coating head 23 to stably discharge ink.

塗布ヘッド２３が設置された支持フレーム２５の先端側には、紫外線照射装置２４が取り付けられている。紫外線照射装置２４の照射エネルギーはインクジェット装置の制御装置で制御することができる。 An ultraviolet irradiation device 24 is attached to the front end side of the support frame 25 on which the coating head 23 is installed. The irradiation energy of the ultraviolet irradiation device 24 can be controlled by the control device of the ink jet device.

ガントリーに接続された支持フレーム２５の近傍には、観察カメラ２６が設置されている。塗布ヘッド２３からインクを吐出した後の着弾位置を観察することができる。観察カメラ２６の位置は上下方向に位置を調整する機構が設置されており、焦点距離を調整することができる。 An observation camera 26 is installed in the vicinity of the support frame 25 connected to the gantry. The landing position after ink is ejected from the coating head 23 can be observed. A mechanism for adjusting the position of the observation camera 26 in the vertical direction is installed, and the focal length can be adjusted.

＜フレネルレンズの溝へのインク吐出＞
フレネルレンズ１の溝３の側壁に対して、光吸収体４を有するインクを吐出させる時、溝３の位置にインクが着弾するように位置合わせをする必要がある。そのためインクジェット装置から吐出させるインクの着弾精度を確保する必要がある。そのため、インクジェット装置の塗布ヘッドとフレネルレンズ１のレンズ面２との距離は２ｍｍ以下の距離で設置されている。これは、インクジェット装置の塗布ヘッドから吐出されるインクの飛距離が長いと着弾位置のばらつきが大きり、正確に所定の位置にインクを着弾させることが困難となるためである。 <Ink ejection into the groove of the Fresnel lens>
When the ink having the light absorber 4 is ejected to the side wall of the groove 3 of the Fresnel lens 1, it is necessary to align the ink so that the ink lands on the position of the groove 3. Therefore, it is necessary to ensure the landing accuracy of the ink ejected from the ink jet apparatus. Therefore, the distance between the coating head of the ink jet apparatus and the lens surface 2 of the Fresnel lens 1 is set at a distance of 2 mm or less. This is because if the flying distance of the ink ejected from the coating head of the ink jet apparatus is long, the landing position varies greatly and it is difficult to land the ink accurately at a predetermined position.

インクジェット装置の塗布ヘッドからインクを吐出させるときの位置合わせは、フレネルレンズ上に位置合わせ用のアライメントマークをあらかじめ加工しておいて、このマークをアライメントカメラで認識して位置合わせを行う。アライメントマークの位置情報を搬送ステージに与えることで、搬送ステージ上のレンズの溝の位置にインクを塗布するように調整できる。 For alignment when ink is ejected from the application head of the ink jet apparatus, an alignment mark for alignment is processed in advance on the Fresnel lens, and the alignment is performed by recognizing this mark with an alignment camera. By providing the position information of the alignment mark to the transport stage, it is possible to adjust so that ink is applied to the position of the groove of the lens on the transport stage.

この時、フレネルレンズ１上に位置合わせ用のアライメントマークを加工しなくても、レンズに形成した溝３やレンズの端部の位置などを認識して位置合わせをしても良い。あるいは、インクジェット装置にアライメントカメラが無くても、搬送ステージ上に設置されたフレネルレンズに対して厚みの薄いカバーフィルムを張り、インクジェット装置の塗布ヘッドからフィルム上にインクを吐出させて、ステージの位置や塗布ヘッドの位置を調整させてレンズの溝の位置にインクが吐出させるように調整しても良い。 At this time, even if the alignment mark for alignment is not processed on the Fresnel lens 1, the alignment may be performed by recognizing the position of the groove 3 formed in the lens or the end of the lens. Alternatively, even if the inkjet device does not have an alignment camera, a thin cover film is applied to the Fresnel lens installed on the transfer stage, and ink is ejected from the coating head of the inkjet device onto the film, so that the position of the stage Alternatively, the position of the coating head may be adjusted so that ink is ejected to the position of the lens groove.

インクジェット装置の塗布ヘッドからインクを吐出後、インクジェット装置の観察によりレンズの溝３の位置からインクの着弾位置がずれている場合、搬送ステージ位置あるいは、塗布ヘッドの位置を調整して着弾位置の修正を行い着弾位置の精度を確保する。 After the ink is ejected from the coating head of the ink jet apparatus, if the ink landing position is deviated from the position of the lens groove 3 by observation of the ink jet apparatus, the landing position is corrected by adjusting the position of the transfer stage or the coating head. To ensure the accuracy of the landing position.

フレネルレンズ１の溝３に形成する光吸収体４は、光を吸収させる物質であれば特に制限はない。ただし、インクジェット装置の塗布ノズルから吐出できることが条件となる。通常、インクジェット装置における塗布ヘッドのノズル径は、数十ミクロンであるため、光吸収体４は、数ミクロンからナノレベルの粒子を用いる必要がある。また、光吸収体を溶剤等のなかで分散させ、かつ、インク中で光吸収体の粒子を凝集させないようにする必要がある。インク中の粒子が凝集するとインクジェット装置の塗布ノズルに凝集物が詰まり、インクが吐出できなくためである。 The light absorber 4 formed in the groove 3 of the Fresnel lens 1 is not particularly limited as long as it is a substance that absorbs light. However, the condition is that the ink can be discharged from the application nozzle of the ink jet apparatus. Usually, since the nozzle diameter of the coating head in an inkjet apparatus is several tens of microns, the light absorber 4 needs to use particles of several microns to nano level. Further, it is necessary to disperse the light absorber in a solvent or the like and not to aggregate the light absorber particles in the ink. This is because when the particles in the ink are aggregated, the aggregate is clogged in the application nozzle of the ink jet apparatus, and the ink cannot be ejected.

インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体を有するインクをフレネルレンズの溝側壁に着弾したあとは、インクを乾燥、硬化させる必要がある。インクが溶剤を含んだインクであれば熱で乾燥させる必要があり、紫外線硬化型のインクであれば紫外線を照射してインクを硬化させる必要がある。そのため、インクジェット装置には塗布ヘッドからインクを吐出させた後に乾燥、硬化を行う装置が設置され、塗布ヘッドからインクを吐出した直後に搬送ステージがこれらの装置に移動するように設定されている。インクジェット装置からインクを吐出させ、乾燥、硬化を行うことを考慮すると、光吸収体として炭素粒子を用いこれを感光性樹脂や添加材によりインク化した、紫外線硬化型の黒インクを用いるのが好ましい。 After the ink having the light absorber is landed on the groove side wall of the Fresnel lens from the coating head of the ink jet apparatus, the ink needs to be dried and cured. If the ink contains a solvent, the ink needs to be dried by heat. If the ink is an ultraviolet curable ink, the ink needs to be cured by irradiation with ultraviolet rays. For this reason, an apparatus for drying and curing after ink is ejected from the coating head is installed in the ink jet apparatus, and the transport stage is set to move to these apparatuses immediately after the ink is ejected from the coating head. In consideration of discharging ink from an inkjet device, drying, and curing, it is preferable to use an ultraviolet curable black ink in which carbon particles are used as a light absorber and ink is formed with a photosensitive resin or an additive. .

＜フレネルレンズ溝への光吸収体の形成工程＞
フレネルレンズ１に形成された溝３の側壁に対して光吸収体４を形成する工程は、以下の（１）〜（４）の工程を含む。 <Formation process of light absorber in Fresnel lens groove>
The step of forming the light absorber 4 on the side wall of the groove 3 formed in the Fresnel lens 1 includes the following steps (1) to (4).

（１）第１工程：フレネルレンズ１の溝３の側壁の下底部に対して、インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体を有するインクの小液滴を吐出させる。 (1) 1st process: The small droplet of the ink which has a light absorber is discharged from the application head of an inkjet apparatus with respect to the lower bottom part of the side wall of the groove | channel 3 of the Fresnel lens 1. FIG.

（２）第２工程：フレネルレンズ１の溝３の側壁の下底部に着弾した光吸収体を有するインクを硬化させて、レンズ溝の下底部に光吸収体を形成させる。 (2) Second step: The ink having the light absorber landed on the lower bottom portion of the side wall of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is cured to form the light absorber on the lower bottom portion of the lens groove.

（３）第３工程：フレネルレンズ１の溝３の側壁の下底部に光吸収体を形成した後、レンズの溝３の側壁に光吸収体４を有するインクを吐出させる。 (3) Third step: After the light absorber is formed on the bottom bottom of the side wall of the groove 3 of the Fresnel lens 1, ink having the light absorber 4 is ejected on the side wall of the groove 3 of the lens.

（４）第４工程：フレネルレンズ１の溝３の側壁に着弾した光吸収体４を有するインクを硬化させて、溝３の側壁および下底部に光収集体を形成する。 (4) Fourth step: The ink having the light absorber 4 landed on the side wall of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is cured to form a light collector on the side wall and the lower bottom of the groove 3.

（１）フレネルレンズ１の溝３の側壁の下底部に対して、インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体４を有するインクの小液滴を吐出させる第１の工程を図７（ａ）、図７（ｂ）に示す。 (1) FIG. 7A shows a first step of discharging small droplets of ink having the light absorber 4 from the coating head of the ink jet device to the lower bottom of the side wall of the groove 3 of the Fresnel lens 1. 7 (b).

第１の工程では、図７（ａ）の断面図に示すようにフレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２に光吸収体４を有するインク３３が着弾するように、インクジェット装置の塗布ノズルから光吸収体４を有するインクを吐出させる。塗布ノズルからフレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２に対して、図７（ｂ）の上面図に示すように、インクジェット装置の塗布ノズルから等しい塗布のピッチ３４で溝３の下底部３２の直線に沿ってインク３３を着弾させる。このとき、塗布ヘッドから吐出させるインク３３の塗布のピッチ３４は、溝３の幅３５と同じ距離のピッチになるように、塗布ヘッドから吐出させるインクの吐出タイミング、および、レンズが固定された搬送ステージの動作速度を制御させる。 In the first step, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7A, the application of the ink jet apparatus is performed so that the ink 33 having the light absorber 4 is landed on the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1. The ink having the light absorber 4 is ejected from the nozzle. As shown in the top view of FIG. 7B, the lower bottom portion of the groove 3 is formed at an equal application pitch 34 from the application nozzle of the ink jet apparatus, as shown in the top view of FIG. The ink 33 is landed along the 32 straight lines. At this time, the ejection pitch 34 of the ink ejected from the coating head and the conveyance with the lens fixed so that the coating pitch 34 of the ink 33 ejected from the coating head is the same distance as the width 35 of the groove 3. Control the speed of the stage.

インクジェット装置の塗布ヘッドからフレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２へ吐出させる光吸収体４を有するインク３３の液滴量は、インク３３が着弾した時に着弾痕（第１ドット体の径）の直径が溝３の幅３５の０．４±０．０６倍になるように調整する。あらかじめ、インクジェット装置の塗布ヘッドから吐出されるインク３３の量と着弾痕の直径との相関を調査しておき、吐出量の調整を行う必要がある。 The droplet amount of the ink 33 having the light absorber 4 that is ejected from the coating head of the ink jet device to the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is the amount of landing marks (the first dot body of the first dot body). The diameter is adjusted to be 0.4 ± 0.06 times the width 35 of the groove 3. In advance, it is necessary to investigate the correlation between the amount of ink 33 ejected from the application head of the ink jet apparatus and the diameter of the landing mark and adjust the ejection amount.

（２）フレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２に着弾した光吸収体４を有するインク３３を硬化させて、溝３の下底部３２に光吸収体４を形成させる第２の工程を図７（ｃ）の断面図と図７（ｄ）の上面図に示す。 (2) Second step of curing the ink 33 having the light absorber 4 landed on the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 to form the light absorber 4 on the lower bottom portion 32 of the groove 3. Is shown in the sectional view of FIG. 7C and the top view of FIG.

第２の工程では、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２に光吸収体４を有するインク３３が着弾した後、図７（ｃ）、図７（ｄ）に示すようにインク３３を乾燥、硬化させてレンズの側壁３１の下底部３２に光吸収体３６（第１ドット体）を形成させる。インクによって、乾燥、硬化方法を選択する必要がある。インク３３に溶媒などを用いた場合はヒーター等を用いてインク３３中に溶媒を除去させて光吸収体３６（第１ドット体）を形成させる。感光性樹脂を用いる場合は、紫外線を照射させてインク３３を固化させて光吸収体を形成させる。 In the second step, after the ink 33 having the light absorber 4 has landed on the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1, the ink 33 as shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d). Is dried and cured to form a light absorber 36 (first dot body) on the lower bottom 32 of the side wall 31 of the lens. It is necessary to select a drying and curing method depending on the ink. When a solvent or the like is used for the ink 33, the light absorber 36 (first dot body) is formed by removing the solvent in the ink 33 using a heater or the like. In the case where a photosensitive resin is used, the light absorber is formed by irradiating ultraviolet rays to solidify the ink 33.

（３）フレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２に光吸収体３６（第１ドット体）を形成した後、溝３の側壁３１に光吸収体を有するインクを吐出させる第３の工程を図８（ａ）、図８（ｂ）に示す。 (3) After the light absorber 36 (first dot body) is formed on the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1, a third ink is ejected onto the side wall 31 of the groove 3. The process is shown in FIGS. 8A and 8B.

第３の工程では、図８（ａ）の断面図に示すように、フレネルレンズ１の溝の側壁３１の下底部３２に光吸収体３６（第１ドット体）を形成した後、溝３の側壁３１に光吸収体を有するインク３３が着弾するように、インクジェット装置の塗布ノズルから光吸収体を有するインク３３を吐出させる。 In the third step, as shown in the cross-sectional view of FIG. 8A, after the light absorber 36 (first dot body) is formed on the lower bottom 32 of the side wall 31 of the groove of the Fresnel lens 1, the groove 3 The ink 33 having the light absorber is ejected from the application nozzle of the ink jet apparatus so that the ink 33 having the light absorber is landed on the side wall 31.

インクジェット装置の塗布ノズルから光吸収体を有するインク３３を吐出させる時、フレネルレンズの溝の側壁３１に対して、側壁の幅３５の中央部にインク３３が着弾するように吐出位置を調整する。また、図８（ｂ）の上面図に示すように、インクジェット装置の塗布ノズルから等しいピッチ３７で溝３の側壁３１の幅３５内を通る直線に沿ってインク３３を着弾させる。このとき、塗布ヘッドから吐出させるインク３３の塗布のピッチ３７は、溝３の幅３５と同じ距離のピッチ３７になるように、塗布ヘッドから吐出させるインク３３の吐出タイミング、および、フレネルレンズ１が固定された搬送ステージの動作速度を制御させる。このとき、フレネルレンズ１の下底部３２に形成させた光吸収体３６（第１ドット体）の塗布のピッチ３４に対して半ピッチずらした位置で、インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体を有するインク３３を吐出させる。インクジェット装置の塗布ヘッドからフレネルレンズ１の溝３の側壁３１の下底部３２へ吐出させる光吸収体を有するインク３３の液滴量は、インク３３が着弾したときに着弾痕の直径が溝３の幅３５と同等のばらつきの長さになるように調整する。着弾痕の直径は、溝３の幅３５の１５％までのばらつきを許容する。あらかじめ、インクジェット装置の塗布ヘッドから吐出されるインク３３の量と着弾痕の直径との相関を調査しておき、吐出量の調整を行う。 When the ink 33 having the light absorber is ejected from the application nozzle of the ink jet apparatus, the ejection position is adjusted so that the ink 33 lands on the central portion of the width 35 of the side wall with respect to the side wall 31 of the groove of the Fresnel lens. Further, as shown in the top view of FIG. 8B, the ink 33 is landed along a straight line passing through the width 35 of the side wall 31 of the groove 3 at an equal pitch 37 from the coating nozzle of the ink jet apparatus. At this time, the discharge timing of the ink 33 discharged from the coating head and the Fresnel lens 1 are set so that the coating pitch 37 of the ink 33 discharged from the coating head is the same pitch 37 as the width 35 of the groove 3. The operation speed of the fixed transfer stage is controlled. At this time, the light absorber is provided from the coating head of the inkjet apparatus at a position shifted by a half pitch with respect to the coating pitch 34 of the light absorber 36 (first dot body) formed on the lower bottom portion 32 of the Fresnel lens 1. Ink 33 is ejected. The droplet amount of the ink 33 having a light absorber that is ejected from the coating head of the ink jet apparatus to the lower bottom portion 32 of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is such that the diameter of the landing mark is the groove 3 when the ink 33 is landed. Adjustment is made so that the length of variation is equal to the width 35. The diameter of the landing mark allows a variation of up to 15% of the width 35 of the groove 3. In advance, the correlation between the amount of ink 33 ejected from the coating head of the ink jet apparatus and the diameter of the landing mark is investigated, and the ejection amount is adjusted.

なお、第１の工程でフレネルレンズ１の溝の側壁３１の下底部３２に吐出させる光吸収体を有するインク３３と、第３の工程で、フレネルレンズ１の溝の側壁３１に対して吐出させる光吸収体を有するインク３３とは、同じインク３３が好ましいが異なっても良い。ただし、この場合インクジェット装置に複数の塗布ヘッドを配置させ、それぞれのインク３３の吐出を制御させる必要がある。 In addition, it is made to discharge with respect to the side wall 31 of the groove | channel of the Fresnel lens 1 in the 3rd process, and the ink 33 which has the light absorber discharged to the lower bottom part 32 of the side wall 31 of the groove | channel of the Fresnel lens 1 in a 1st process. The ink 33 having the light absorber is preferably the same ink 33 but may be different. However, in this case, it is necessary to arrange a plurality of application heads in the ink jet apparatus and control the discharge of each ink 33.

また、第３の工程においては、インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体を有するインク３３の吐出量は、１回の吐出量を小さく設定し、複数回吐出させることで溝３の幅３５と同等になるように設定してもよい良い。つまり、第２ドット体の径は、溝３の幅３５と同等である。 Further, in the third step, the discharge amount of the ink 33 having the light absorber from the coating head of the ink jet apparatus is set to a small discharge amount for one time, and is discharged multiple times to be equivalent to the width 35 of the groove 3. You may set so that it becomes. That is, the diameter of the second dot body is equal to the width 35 of the groove 3.

（４）フレネルレンズ１の溝３の側壁３１に着弾した光吸収体を有するインク３３を硬化させて、溝３の側壁３１および下底部３２に光吸収体を形成する第４の工程を図８（ｃ）と図８（ｄ）に示す。 (4) A fourth step of curing the ink 33 having the light absorber landed on the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 to form the light absorber on the side wall 31 and the lower bottom portion 32 of the groove 3 is shown in FIG. It is shown in (c) and FIG.

第４の工程では、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１の光吸収体を有するインク３３を着弾させた後、第２の工程と同様の方法で、インク３３を硬化させて、下底部３２に形成した光吸収体３６（第１ドット体）上に側壁３１に光吸収体４０（第２ドット体）を形成させる。 In the fourth step, after the ink 33 having the light absorber on the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is landed, the ink 33 is cured by the same method as in the second step, and the lower bottom 32 is formed. The light absorber 40 (second dot body) is formed on the side wall 31 on the formed light absorber 36 (first dot body).

第３の工程でフレネルレンズ１の溝３の側壁３１に光吸収体を有するインク３３を吐出させて側壁３１に着弾した後、インク３３は自重によって側壁３１の下底部３２に流動していく。この時、下底部３２には、光吸収体３６（第１ドット体）が等しいピッチ３４で形成されているために、図８（ｃ）の断面図や図８（ｄ）の上面図に示すように、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１から流動する光吸収体４０（第２ドット体）を含むインクの流れが、下底部３２に形成された光吸収体３６（第１ドット体）によって制限される。よって、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１に光吸収体を有するインク３３を着弾させて硬化した時、側壁３１の幅３５に対して溝３の下底部３２へのインク３３の濡れ広がりを大きく抑えることができる。これで、下底部３２に対して濡れ広がり幅３９が抑えられた光吸収体５０を形成することができる。また、フレネルレンズ１の溝３の下底部３２で濡れ広がった光吸収体５０は微細な波打ち形状の為、下底部３２に対して直線状に光吸収体を形成する場合に比べて光学特性の性能が良好となる。光吸収体３６（第１ドット体）は、光吸収体４０（第２ドット体）より小さく、濡れ広がらりにくい。光吸収体は、光吸収体３６と光吸収体４０とのため、下部の端面が波形状４５となっている。上部端面は、下部端面よりは波打たない。 In the third step, after ink 33 having a light absorber is ejected onto the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 and landed on the side wall 31, the ink 33 flows to the lower bottom portion 32 of the side wall 31 by its own weight. At this time, since the light absorbers 36 (first dot bodies) are formed at the same pitch 34 on the lower bottom portion 32, the sectional view of FIG. 8C and the top view of FIG. As described above, the flow of ink including the light absorber 40 (second dot body) flowing from the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is caused by the light absorber 36 (first dot body) formed on the lower base 32. Limited. Therefore, when the ink 33 having the light absorber is landed and cured on the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1, the wetting and spreading of the ink 33 to the lower bottom portion 32 of the groove 3 is increased with respect to the width 35 of the side wall 31. Can be suppressed. Thus, it is possible to form the light absorber 50 in which the wet spread width 39 is suppressed with respect to the lower bottom portion 32. Further, the light absorber 50 wetted and spread at the lower bottom portion 32 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 has a fine corrugated shape, and therefore has optical characteristics compared to the case where the light absorber is formed linearly with respect to the lower bottom portion 32. Performance is good. The light absorber 36 (first dot body) is smaller than the light absorber 40 (second dot body) and is less likely to wet and spread. Since the light absorber is the light absorber 36 and the light absorber 40, the lower end surface has a wave shape 45. The upper end face is less corrugated than the lower end face.

なお、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１に着弾した光吸収体を有するインクの膜厚を厚くさせて光吸収の効果を高めたい場合は、第３の工程と第４の工程を繰り返し行えばよい。
（実施例）
アクリル樹脂に深さ１５０μｍ、傾斜の幅（側壁３１の幅３５）５０μｍの溝３を切削加工で複数形成し、反射防止膜としてフッ素系の樹脂薄膜を形成したフレネルレンズ１の溝３の側壁３１に光吸収体を形成した実施例を以下に示す。 If the thickness of the ink having the light absorber landed on the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1 is to be increased to increase the light absorption effect, the third step and the fourth step are repeated. Good.
(Example)
A plurality of grooves 3 having a depth of 150 μm and an inclined width (width 35 of the side wall 31) of 50 μm are formed by cutting in an acrylic resin, and the side walls 31 of the grooves 3 of the Fresnel lens 1 are formed with a fluorine-based resin thin film as an antireflection film. Examples in which a light absorber is formed are shown below.

光吸収体を含むインクを吐出するためのインクジェット装置はピエゾ方式の塗布ヘッドを有する装置を用いた。塗布ヘッドにおける各ノズルの直径は２０μｍのノズルを使用した。所定の吐出波形をピエゾに印加させることで光吸収体を含むインク３３の吐出を行った。吐出波形の調整を行うことで、所定の液滴量のインク３３を吐出させることができる。 As an inkjet apparatus for ejecting ink containing a light absorber, an apparatus having a piezo-type coating head was used. A nozzle having a diameter of 20 μm was used for each nozzle in the coating head. The ink 33 including the light absorber was discharged by applying a predetermined discharge waveform to the piezo. By adjusting the ejection waveform, the ink 33 having a predetermined droplet amount can be ejected.

光吸収体を有するインク３３としては、光吸収体としてカーボンブラックを含んだ紫外線硬化型の黒インクを使用した。（ＫＩＳ−ＬＥＤＢＬＡＣＫ：株式会社ＤＮＰファインケミカル社製）インク粘度は、１０ｍＰａ・ｓに調合された紫外線硬化型の黒インク（以下、黒インク）を使用した。 As the ink 33 having a light absorber, an ultraviolet curable black ink containing carbon black as a light absorber was used. (KIS-LED BLACK: manufactured by DNP Fine Chemical Co., Ltd.) The ink viscosity used was an ultraviolet curable black ink (hereinafter, black ink) formulated to 10 mPa · s.

インクジェット装置の塗布ヘッドの下部に設置された搬送ステージにフレネルレンズ１を固定し、ステージの移動とインクジェット装置の塗布ヘッドから吐出させるインク３３の吐出タイミングを制御することで、フレネルレンズ１の所定の位置にインク３３を吐出させることができる。インクジェット装置の塗布ヘッドとフレネルレンズ１の表面とのギャップ距離は１．５ｍｍで設定した。 The Fresnel lens 1 is fixed to a conveyance stage installed under the coating head of the ink jet apparatus, and the predetermined timing of the Fresnel lens 1 is controlled by controlling the movement of the stage and the discharge timing of the ink 33 discharged from the coating head of the ink jet apparatus. The ink 33 can be ejected to the position. The gap distance between the coating head of the inkjet device and the surface of the Fresnel lens 1 was set to 1.5 mm.

まず、フレネルレンズ１の溝３の下底部に黒インクが着弾するように、インクジェット装置を調整した。インクジェット装置の塗布ヘッドから吐出される黒インクの液滴の量が２．５ｐｌになるように吐出波形を調整し、塗布のピッチ３４が５０μｍになるように、吐出タイミングと搬送ステージの移動速度を調整して、溝３の下底部３２に直径約２５μｍの黒いインク３３の着弾痕を形成した。その後、紫外線照射装置から紫外線を照射させて、下底部３２に黒いインク３３による光吸収体３６（第１ドット体）を形成した。 First, the ink jet apparatus was adjusted so that the black ink landed on the lower bottom of the groove 3 of the Fresnel lens 1. Adjust the ejection waveform so that the amount of black ink droplets ejected from the coating head of the ink jet device is 2.5 pl, and adjust the ejection timing and the moving speed of the transport stage so that the coating pitch 34 is 50 μm. By adjusting, a landing mark of black ink 33 having a diameter of about 25 μm was formed on the lower bottom 32 of the groove 3. Thereafter, ultraviolet rays were irradiated from an ultraviolet irradiation device to form a light absorber 36 (first dot body) of black ink 33 on the lower bottom portion 32.

次に、フレネルレンズ１の溝３の側壁３１の中心に黒いインク３３が着弾するように、インクジェット装置を調整した。インクジェット装置の塗布ヘッドから吐出される黒いインク３３の液滴の量が５ｐｌになるように吐出波形を調整し、塗布のピッチ３７が５０μｍで、かつ、下底部３２に形成した黒いインク３３のピッチ３４から半ピッチずらした位置になるように、吐出タイミングと搬送ステージの移動速度を調整して、側壁３１に黒いインク３３の着弾痕を形成した。その後、紫外線照射装置から紫外線を照射させることで、側壁３１、および下底部３２に濡れ広がりの少ない、少なくとも５μｍ以下の濡れ広がりで光吸収体４０（第２ドット体）である黒インクの塗布膜を形成できた。 Next, the ink jet apparatus was adjusted so that the black ink 33 landed on the center of the side wall 31 of the groove 3 of the Fresnel lens 1. The ejection waveform is adjusted so that the amount of droplets of the black ink 33 ejected from the coating head of the ink jet apparatus is 5 pl, the coating pitch 37 is 50 μm, and the pitch of the black ink 33 formed on the lower base 32 is The landing timing of the black ink 33 was formed on the side wall 31 by adjusting the discharge timing and the moving speed of the transfer stage so that the position was shifted by a half pitch from the position 34. Thereafter, the ultraviolet light is irradiated from the ultraviolet irradiation device, so that the side wall 31 and the lower bottom portion 32 have little wet spread, and the wet ink spread of at least 5 μm or less and the black ink coating film as the light absorber 40 (second dot body). Could be formed.

また、実施の形態においては、フレネルレンズ１の製造方法として説明をしたが、レンズの溝３が複数同心円上に形成される従来のフレネルレンズ１においても同様に適用することができる。その場合、インクジェット装置の塗布ヘッドから光吸収体を有するインク３３を吐出させる時、塗布パターンを同心円の形状にし、レンズの溝３の下底部３２、および側壁３１にインク３３が着弾するように、インクジェット装置による塗布パターンを調整すればよい。 In the embodiment, the method for manufacturing the Fresnel lens 1 has been described. However, the present invention can be similarly applied to a conventional Fresnel lens 1 in which a plurality of lens grooves 3 are formed on a concentric circle. In that case, when the ink 33 having the light absorber is ejected from the coating head of the ink jet apparatus, the coating pattern is formed in a concentric shape so that the ink 33 lands on the lower bottom portion 32 and the side wall 31 of the lens groove 3. What is necessary is just to adjust the application pattern by an inkjet apparatus.

本発明のフレネルレンズの製造方法は、垂直に近い形状に対して側壁のみにインクを塗布することが出来る。よって、フレネルレンズの製造だけでなく、各種、立体構造の側壁に対して塗布膜を形成する製造方法に適用することができる。例えば、３次元構造を有するデバイスの側壁へ機能膜の形成や立体形状のデザインの加飾など、広く利用されることができる。 In the method for producing a Fresnel lens of the present invention, ink can be applied only to the side wall with respect to a shape that is nearly vertical. Therefore, it can be applied not only to the manufacture of a Fresnel lens but also to a manufacturing method for forming a coating film on various and three-dimensional side walls. For example, it can be widely used such as forming a functional film on a side wall of a device having a three-dimensional structure and decorating a three-dimensional design.

１フレネルレンズ
２レンズ面
３溝
４光吸収体
２０架台
２１ステージ
２２ガントリー
２３塗布ヘッド
２４紫外線照射装置
２５支持フレーム
２６観察カメラ
２７ボールネジ
２８モータ
３１側壁
３２下底部
３３インク
３４ピッチ
３５幅
３６光吸収体（第１ドット体）
３７ピッチ
３９幅
４０光吸収体（第２ドット体）
４５波形状
５０光吸収体
１０１フレネルレンズ
１０２レンズ面
１０３溝
１０４光吸収体
１０５搬送ベルト
１０６被対象物
１０７塗布ヘッド
１０８ペースト
１１０フレネルレンズ
１１１ジグ
１１２塗布ヘッド
１１３インク
１１４側壁
１１５幅
１１６幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fresnel lens 2 Lens surface 3 Groove 4 Optical absorber 20 Base 21 Stage 22 Gantry 23 Application head 24 Ultraviolet irradiation device 25 Support frame 26 Observation camera 27 Ball screw 28 Motor 31 Side wall 32 Lower bottom 33 Ink 34 Pitch 35 Width 36 Light absorber (1st dot body)
37 Pitch 39 Width 40 Light absorber (second dot body)
45 Waveform 50 Light Absorber 101 Fresnel Lens 102 Lens Surface 103 Groove 104 Light Absorber 105 Conveyor Belt 106 Object 107 Application Head 108 Paste 110 Fresnel Lens 111 Jig 112 Application Head 113 Ink 114 Side Wall 115 Width 116 Width

Claims

レンズ面に形成された複数の溝と、
前記溝に形成された光吸収体と、を含み、
前記光吸収体は波打ち形状を為しているフレネルレンズ。 A plurality of grooves formed on the lens surface;
A light absorber formed in the groove,
The light absorber is a Fresnel lens having a corrugated shape.

前記光吸収体は、複数のドット体からなる請求項１記載のフレネルレンズ。 The Fresnel lens according to claim 1, wherein the light absorber includes a plurality of dot bodies.

前記光吸収体は、溝の底部に複数の第１ドット体が前記溝に沿って並び、複数の第２ドット体が前記複数の第１ドット間に配列されている請求項１または２記載のフレネルレンズ。 3. The light absorber according to claim 1, wherein a plurality of first dot bodies are arranged along the groove at a bottom portion of the groove, and a plurality of second dot bodies are arranged between the plurality of first dots. Fresnel lens.

前記第１ドット体の径は、前記第２ドット体の径より小さい請求項３記載のフレネルレンズ。 The Fresnel lens according to claim 3, wherein a diameter of the first dot body is smaller than a diameter of the second dot body.

前記複数の第１ドット体のピッチは、側壁の幅と同等長さのピッチである請求項３または４記載のフレネルレンズ。 5. The Fresnel lens according to claim 3, wherein a pitch of the plurality of first dot bodies is a pitch having a length equivalent to a width of the side wall.

前記第１ドット体は、カーボン粒子を含む請求項３〜５のいずれか１項に記載のフレネルレンズ。 The Fresnel lens according to claim 3, wherein the first dot body includes carbon particles.

ノズルから光吸収体を有するインクを、フレネルレンズの溝の下底部にドット状で吐出させる第１工程と、
前記ドット状のインクを硬化させる第２工程と、
前記インクを、前記溝の側壁に対してドット状に吐出させる第３工程と、
前記側壁に吐出させたインクを硬化させる第４工程と、
を含むフレネルレンズの膜形成方法。
A first step of ejecting ink having a light absorber from a nozzle in the form of dots on the bottom of the groove of the Fresnel lens;
A second step of curing the dot-shaped ink;
A third step of ejecting the ink in a dot shape with respect to the side wall of the groove;
A fourth step of curing the ink discharged to the side wall;
A method for forming a film of a Fresnel lens.