JP3114988B2 - レンズシートの製造装置 - Google Patents

レンズシートの製造装置

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JP3114988B2 JP02253742A JP25374290A JP3114988B2 JP 3114988 B2 JP3114988 B2 JP 3114988B2 JP 02253742 A JP02253742 A JP 02253742A JP 25374290 A JP25374290 A JP 25374290A JP 3114988 B2 JP3114988 B2 JP 3114988B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクションテレビ等に組み込まれる
透過型スクリーンに使用されるレンズシートの連続生産
に適したレンズシートの製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、透過型スクリーンに使用されるサーキュラーフ
レネルレンズシートは、アクリル樹脂を1枚ずつプレス
加工して成形されていた。 図9は、フレネルレンズシートの離型工程を示した模
式図である。 成形後のサーキュラーフレネルレンズシートには、レ
ンズ表面に同心円状の溝が形成される。このため、成形
型31とフレネルレンズシート32を一定方向から剥離して
いくと、成形型31の中央部31aに達するまでは、容易に
離型することができる(図9(A))。
【0003】 成形型31の中央部31aを通過したのちには、成形型31
の山部31bとフレネルレンズシート32の山部32aとが噛み
合ってしまう、いわゆる逆離型の状態となり、離型が困
難となる(図9(B))。
【0004】 従来は、フレネルレンズシート32の周辺の四隅から、
成形型1の中心に向かってフレネルレンズシート32を徐
々に剥離し、離型のときに逆離型の状態が生じないよう
にしていた。 しかし、このような製造方法では、フレネルレンズシ
ート32を1枚ごとに、成形型31から離型しなければなら
ないので、離型工程の自動化が困難であり、生産効率が
悪いとともに、製造コストが上昇するという問題があ
る。
【0005】 一方、逆離型が起こらないレンチキュラーレンズ等を
連続生産する方法としては、ホトポリマ法を利用した方
法がある。この方法は、レンズ成形型とベースフィルム
との間に紫外線硬化樹脂又は電子線硬化形樹脂等の電離
放射線硬化形樹脂を流し込み、紫外線又は電子線等の電
離放射線を照射して、その樹脂を硬化させ、更に、成形
後のレンズシートを一定方向に送って、離型ローラで離
型するというものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サーキュラーフレネルレンズシートは、前述
のホトポリマ法を利用して連続生産しようとしても、離
型工程でレンズシートの半分が逆離型となってしまうの
で、そのまま適用することができなかった。
【0007】 本発明の目的は、逆離型部分のあるレンズシートの離
型を連続的に行うことができるレンズシートの製造装置
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、成形
型からその成形型によって成形されたレンズシートを湾
曲させながら一定方向に剥離するときに、前記成形型と
前記レンズシートが噛み合う逆離型部分をもつレンズシ
ートを製造するレンズシートの製造装置において、ロー
ル状又はベルト状の成形型と,前記成形型で成形された
前記レンズシートを湾曲させて離型する離型ローラと,
前記レンズシートが前記逆離型部分になったときに、前
記レンズシート側の湾曲が緩くなるように前記離型ロー
ラを移動して、前記成形型の湾曲部側から離型する離型
ローラ移動手段とを備えたことを特徴とするレンズシー
トの製造装置である。
【0009】 本発明によれば、レンズシートの逆離型部分では、成
形型側の湾曲を利用して離型するようにしたので、レン
ズ成形型とレンズシートとの山部同士の干渉を回避する
ことができ、型離れが容易に行われる。これにより、サ
ーキュラーフレネルレンズのように同心円状の溝が形成
されているレンズシートを製造する場合でも、一定方向
への連続した離型が可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、実施形態について、さらに
詳しく説明する。 図1,図2は、本発明によるレンズシートの製造方法の
実施形態を示した模式図である。 このレンズシートの製造方法は、成形型1からその成
形型1によって成形されたレンズシート2を湾曲させな
がら一定方向に剥離するときに、成形型1とレンズシー
ト2が噛み合って型離れが悪くなる逆離型部分2aをもつ
レンズシート、例えば、サーキュラーフレネルレンズシ
ートを製造する場合に適用される。
【0011】 図1に示すように、レンズシート2がサーキュラーフ
レネルレンズシートの場合には、成形型1の中心部1aま
では、離型ローラ等の離型手段3によって、レンズシー
ト2側を湾曲させることにより、成形型1からレンズシ
ート2を剥離する。
【0012】 次に、レンズシート2が逆離型部分2aになったときに
は、図2に示すように、離型手段3を移動させるなどし
て、レンズシート2の湾曲を緩くして、成形型1側の湾
曲を利用して剥離するようにしたものである。レンズシ
ート2を図2の状態にするには、剥離手段3を移動する
他に、レバー等のガイド手段により、レンズシート2側
が直線状になるか、少なくとも湾曲が小さくなるように
導けばよい。
【0013】 この場合、レンズシートを成形する方法は、押し出し
法、キャスト法、ホトポリマ法等を適用することができ
る。 押し出し成形する場合には、使用する樹脂の軟化温度
よりも少し低い温度に、レンズシート2を冷却すれば、
剥離をさらに容易にできる。このため、成形位置から剥
離位置までに、複数の冷却ローラを配置するか、エンド
レスベルトを使用することが好ましい。熱可塑性樹脂の
場合には、後述するホトポリマ法で使用するようなベー
スフィルムを用いる必要がない。
【0014】 次に、ホトポリマ法を適用した製造方法と、製造装置
について説明する。 図3は、本発明によるレンズシートの製造方法のホト
ポリマ法を適用した実施形態を示した工程図である。 図4〜図6は、本発明によるレンズシートの製造装置
のホトポリマ法を適用した実施形態を示した図であっ
て、図4は各ローラの配置を示した模式図、図5は成形
型を示した図、図6は離型動作を示した説明図である。
【0015】 この実施形態の製造方法は、図3に示すように、樹脂
塗布工程101と、レンズ成形工程102と、離型工程103と
から構成されている。 樹脂塗布工程101は、少なくとも一部に湾曲部をもつ
レンズ成形型とベースフィルムとの間に電離放射線硬化
形樹脂を塗布する工程である。 レンズ成形工程102は、電離放射線硬化形樹脂に電離
放射線を照射して硬化させ、レンズシートを成形する工
程である。 離型工程103は、レンズシートを湾曲させながら剥離
し、逆離型部分になったときに、レンズシート側の湾曲
が緩くなるようにして、成形型の湾曲部側から離型する
工程である。 また、この実施形態の製造装置は、図4に示すよう
に、成形ローラ4と、ニップローラ5,6と、離型ローラ
7と、離型ローラ移動装置11等から構成されている。
【0016】 次に、この実施形態の製造方法に従って、製造装置の
動作を細部の構成ともに説明する。 成形ローラ4とニップローラ5との間に、プライマが
コートされたベースフィルムBFが挿入されており、成形
ローラ4とニップローラ5との谷部分に上方から、図示
しないカーテンコータにより、ウレタンアクリレート系
のUV樹脂9が滴下される(樹脂塗布工程101)。
【0017】 成形ローラ4は、型部4aをローラに巻きつけたものを
使用している。型部4aは、図5(A)に示すように、例
えば、厚さ15mmのベース板に固定した厚さ 1mmの黄銅板を旋盤等によってフレネルレンズ型に切削
加工したものである。こ の型部4aは、ベース板から剥離してローラに巻きつけた
のち、このローラを回転させながらベースフィルム8の
進行方向と平行な方向に溝4a1を切ってある(図5
(B))。この溝4a1は、後述するレンチキュラーレン
ズシートで集光されることによりできる非出光部に形成
され、成形時に成形ローラ4とニップローラ5によって
UV樹脂9内の気泡を押し出し、レンズ型の中に気泡が残
留するのを防止するためのものである。
【0018】 なお、成形ローラ4は、ホトポリマ,熱硬化型樹脂,
二液硬化型樹脂を注型して硬化させたり、切削加工によ
って樹脂型を形成し、この樹脂型をロールに巻きつけて
作製してもよい。また、ニップローラでUV樹脂を押圧す
る工程の時間を、十分長くとれる場合には、前述した縦
溝を形成していない普通のサーキュラーフレネルレンズ
型を用いてもよい。
【0019】 次に、ニップローラ5,6との間で、UVランプ10から紫
外線を照射して、塗布されたUV樹脂9を硬化させて、ベ
ースフィルム8に密着させて、レンズシート8を成形す
る(レンズ成形工程102)。 レンズ成形にホトポリマ法を用いれば、紫外線を照射
することにより、UV樹脂9の硬化が短時間に進むので、
連続生産に適している。 また、成形ローラ4の型自体にあまり熱がかからない
ので、複製の容易な樹脂型が使用できる。複製は、金型
から電鋳,ホトポリマ,熱硬化樹脂等によって逆型を起
こし、その逆型からホトポリマ法やキャスト法等により
樹脂型を製造すればよい。 さらに、使用するUV樹脂の種類によっては、硬化後
に、レンズシート8に柔軟性をもたせることができる。 最後に、離型ローラ7によって、成形ローラ4からレ
ンズシート8を剥離する(離型工程103)。
【0020】 離型ローラ7は、図3で示すように、成形したレンズ
シート8を湾曲させて、成形型4から離型ローラであ
る。 この離型ローラ7は、離型ローラ移動装置11によっ
て、一定範囲で上下動するよう支持されている。これに
より、離型時の離型ローラ7の位置を変更することがで
きる。
【0021】 図6(A)の状態では、レンズシート8を湾曲させて
も、レンズシート8の山部8aと、成形ローラ4の山部4a
とが、干渉することがないため、このままでも型離れが
よい。 離型が進み、レンズシート8の中央部を過ぎると、噛
み合いの状態がかわり、山部4aと山部8aとが、干渉し合
う逆離型の状態となる。
【0022】 従って、レンズシート8の中央部からは、離型ローラ
移動装置11を駆動して、図4の破線で示すように、離型
ローラ7の支点を上方に移動しする。このため、図6
(B)のように、レンズシート8側が直線状態になり、
成形ローラ4の湾曲を利用して離型することができる。
つまり、サーキュラーフレネルレンズのように同心円状
の溝を有するレンズを一定方向に離型した場合でも、逆
離型の状態とならないので、レンズシート8の破損を防
止することができる。
【0023】 また、このように連続的に剥離することによって、ホ
トポリマ法によって生産できるので、フレネルレンズシ
ートの生産を連続的かつ効率的に行え、生産コストを低
減することができる。
【0024】 図7,図8は、本発明によるレンズシートの製造装置の
他の実施形態をそれぞれ示した模式図である。 図7に示した実施形態では、前述の成形ローラ4の代
わりに、エンドレスベルトにレンズ成形型が形成された
型ベルト12を使用している。
【0025】 この実施形態の製造装置は、型ベルト12が、ローラ13
A,13Bの間に巻きつけられており、ローラ13Aの側方には
ニップローラ15が、ローラ13Bの側方には離型ローラ19
が、それぞれ配置されている。 ベースフィルムBFは、ニップローラ15の上方から下方
へと導かれ、その際にUV樹脂17が塗布され、UVランプ18
の紫外線照射によって、フレネルレンズに成形される
(樹脂塗布工程101、レンズ成形工程102)。 レンズの成形後、型ベルト12をレンズシート16から離
型する(離型工程103)。
【0026】 この場合、レンズシート16の中央部までは、実線で示
される位置に離型ローラ19を固定して離型を行う。 そして、レンズシート16の中央部をすぎると、レンズ
シート16と型ベルト12との噛み合いが逆離型の状態とな
るので、離型ローラ移動装置20により、離型ローラ19を
破線で示す位置に移動して離型を行う。 このため、成形後のレンズシート16を破損させること
なく、型ベルト12から離型できる。 なお、成形型として型ベルト12を使用すると、ベース
フィルムBFを使用せずに、熱可塑性樹脂を直接押し出し
成形することもできる。
【0027】 図8に示した実施形態では、レンズ成形型に型ベルト
21を使用しているという点で、図7の実施形態と共通す
るが、型ベルト21が3つのローラ22A、22B、22Cに巻き
つけられている点が異なっている。 このように、型ベルト21を3つのローラ22A、22B、22
C、ニップローラ23、24で支持すると、レンズシートを
成形したのちに、離型するまでの距離を長くとることが
できるので、成形後のフレネルレンズを十分に冷却する
ことができる。このため、レンズシートが確実に硬化し
てから、離型を行うことができる。
【0028】 以上説明した実施形態に限定されず、本発明の範囲内
で種々の変形ができる。ベースフィルムの片面にフレネ
ルレンズを成形する場合について説明したが、離型工程
103の終了後、フレネルレンズが形成されている反対の
面に、ホトポリマ法によってレンチキュラーレンズを成
形する工程を付加してもよい。このようにして成形され
たレンズシートは、垂直拡散レンズとフレネルレンズと
の距離を短くすることができるので、解像度が向上す
る。 また、図5で示したレンズ成形ローラ4のフレネルレ
ンズ面の気泡を逃がすために形成した縦溝4a1で成形さ
れるフレネルレンズシート8の凸部8-bに黒色粘着剤に
よって、フロントスクリーンを接着することにより、コ
ントラストの向上を図ることもできる。
【0029】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、レンズ
シートとレンズ成形型との噛み合いに応じて、離型態様
を変更して、一定方向に離型させても逆離型の状態とな
らないようにしている。このため、逆離型部分をもつレ
ンズシートであっても、連続生産をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるレンズシートの製造方法の実施形態を示し
た模式図である。
【図2】 本発明によるレンズシートの製造方法の実施形態を示し
た模式図である。
【図3】 本発明によるレンズシートの製造方法のホトポリマ法を
適用した実施形態を示した工程図である。
【図4】 本発明によるレンズシートの製造装置のホトポリマ法を
適用した実施形態を示した図であって、各ローラの配置
を示した模式図である。
【図5】 本発明によるレンズシートの製造装置のホトポリマ法を
適用した実施形態を示した図であって、成形型を示した
図である。
【図6】 本発明によるレンズシートの製造装置のホトポリマ法を
適用した実施形態を示した図であって、離型動作を示し
た説明図である。
【図7】 本発明によるレンズシートの製造装置の他の実施形態を
示す模式図である。
【図8】 本発明によるレンズシートの製造装置の他の実施形態を
示す模式図である。
【図9】 フレネルレンズシートの離型工程を示した模式図であ
る。
【符号の説明】
101……樹脂塗布工程 102……レンズ成形工程 103……離型工程 4……成形ローラ 5、6、15、23、24……ニップローラ 7、19……離型ローラ BF……ベースフィルム 8、16……レンズシート 9、17……UV樹脂 10、18……UVランプ 11、20……離型ローラ移動装置 12、21……型ベルト 13A、13B、22A、22B、22C……ローラ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】成形型からその成形型によって成形された
    レンズシートを湾曲させながら一定方向に剥離するとき
    に、前記成形型と前記レンズシートが噛み合う逆離型部
    分をもつレンズシートを製造するレンズシートの製造装
    置において、 ロール状又はベルト状の成形型と, 前記成形型で成形された前記レンズシートを湾曲させて
    離型する離型ローラと, 前記レンズシートが前記逆離型部分になったときに、前
    記レンズシート側の湾曲が緩くなるように前記離型ロー
    ラを移動して、前記成形型の湾曲部側から離型する離型
    ローラ移動手段と を備えたことを特徴とするレンズシートの製造装置。
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