JP3341224B2

JP3341224B2 - レンズシ−トの製造方法

Info

Publication number: JP3341224B2
Application number: JP17939794A
Authority: JP
Inventors: 弘小島; 一十六渡辺; 聡中前
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JPH0822078A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リアプロジェクション
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、紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂又は電子線（ＥＢ）硬化
型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂を用いて成形したレン
ズシートの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、透過型スクリーンとしては、レン
チキュラーレンズシートとサーキュラーフレネルレンズ
シートとを組み合わせたものが多く用いられており、こ
れらのレンズシートを製造する方法として、紫外線硬化
型樹脂又は電子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂
を用いてレンズ部を成形するホトポリマ法が利用されて
いる。特に、溶融樹脂を用いて押し出し成形により連続
生産可能なレンチキュラーレンズシートに対し、レンズ
が非常に微細で鋭角的な形状をしており、また同心円状
に形成されているサーキュラーフレネルレンズシート
は、型再現性の良い上記のホトポリマ法を用いて枚葉で
生産されるのが一般的である。しかし、枚葉生産では生
産性が上げられないため、ホトポリマ法において、シリ
ンダー状の成形型を用いることにより、レンチキュラー
レンズシート、サーキュラーフレネルレンズシート、リ
ニアフレネルレンズシート等を、連続生産可能とし、レ
ンズシートの生産性を向上させる方法が提案されてい
る。

【０００３】上記のような、レンズシートを連続生産す
る方法は、フィルムを基材として用い、シリンダー状の
レンズ成形型とフィルムとの間に電離放射線硬化型樹脂
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、離型ローラで離型する
というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
フレネルレンズ、プリズムレンズといった、レンズ部を
構成する複数のレンズ単位の頂部から底部までの高さが
部位によって異なるレンズシートを製造する場合には、
成形型として、底部（すなわちレンズの頂部）の深さ
（高さ）が変化し、頂部（すなわちレンズの底部）を揃
えるように切削されたものが用いられていた。このよう
な成形型を用いて成形したフレネルレンズシートは、図
８に示すように、レンズ中央部が凹状になっており、各
レンズ単位のレンズ頂部から基材までのレンズ樹脂層２
部分の厚みは、一定ではなかった。また、上記のように
成形型の底部の深さが一定でないため、電離放射線硬化
型樹脂を塗布する際に、ドクタ、ブレード、ナイフ、ダ
イ、アプリケータロール等を用いて塗布厚の量の調整を
行っても、レンズ底部から基材までの樹脂層１７の厚み
（以下ギャップという）を一様にすることは難しく、成
形物に厚むらが生じていた。さらに、基材の板厚精度の
低さも、成形物に厚むらを生じさせる原因となってい
た。このために、フィルムを用いてレンズシートを連続
生産する場合において、成形物を巻き取る際に、均一に
巻かれないばかりか、その歪みが残りフィルムにうねり
等の歪みを生じさせるという問題があった。また、レン
チキュラーレンズシートにおいては、レンズの集光点が
設計と異なり、拡散特性が変化する等の悪影響を与えて
いた。

【０００５】一方、塗布する樹脂量が多くなる部位で、
ギャップ１７が小さくなると、使用する電離放射線硬化
樹脂の種類によっては、樹脂が硬化する時に体積収縮が
大きくなり、隣接するレンズ単位が分離して、レンズ単
位とレンズ単位の間が光って見える（以下、ツラマーク
という）現象が生じ、レンズシートの外観に悪影響を与
えていた。このような問題を解決するために、実開平３
−６０３０１、特開平５−１００１０６等が提案されて
いる。

【０００６】特開平５−１００１０６号公報には、ＵＶ
樹脂等の硬化に伴う体積収縮によるレンズの変形または
歪みによる透明基板との密着性不良を改善し、歩留りの
向上を図ることができるフレネルレンズシートを提供す
ることを目的として、基板とフレネルレンズ部の底部の
間に、紫外線及び／又は放射線硬化型樹脂により、その
厚みが中央部から周辺部に行くに従って徐々に薄くなる
中間樹脂層を設け、レンズ部の頂部を同一平面に形成す
ることが記載されているが、実際には、ニップロールの
たわみ量を制御してもレンズ部の頂部を完全に同一平面
にすることはできず、レンズ中央部に比較して端部の突
出する量が従来よりも減った程度のものにしかならない
ため、成形物の厚むらを解決するには至らなかった。

【０００７】実開平３−６０３０１号公報には、紫外線
硬化型樹脂と透明基材の密着性を低下させることなく、
生産性を向上しかつフレネルレンズに応用した場合に二
重像が生ずることのないレンズシートを提供するため
に、レンズ部の個々のレンズ単位を１０μｍ以上、１０
００μｍ以下の厚さの連結部で連結することが提案され
ているが、外観を損ねないようなレンズ底部から基材ま
での最適なギャップ量については何ら開示はなく、ま
た、厚むらに関しても何ら解決するに至らなかった。

【０００８】本発明は、成型物を巻き取る際に、巻きむ
らや歪みが発生せず、且つ、電離放射線硬化型樹脂の硬
化時の体積収縮により外観を損ねることのないレンズシ
ートの製造方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために検討の結果、完成に至ったもので、レン
ズの高さ５がレンズシート１の部位によって変化するレ
ンズシート１の製造方法において、原反ロール８より供
給される実質的に透明なベースフィルム３’に電離放射
線硬化型樹脂を塗布する工程と、切削溝の各溝の深さが
揃えられた金型ロール１０にベースフィルム３’を巻き
付けて押圧ロール９により押圧してレンズ樹脂層２を成
形する工程と、ベースフィルム３’が金型ロール１０に
巻き付いている状態で電離放射線を照射して電離放射線
硬化型樹脂を硬化させる工程と、金型ロール１０からレ
ンズ樹脂層２を離型した後、成形物３”をロール状に巻
き取る工程を順に行うことを特徴とするレンズシート１
の製造方法である。

【００１０】本発明の製造方法によるレンズシ−ト１
は、基材３上に、電離放射線硬化型樹脂により複数のレ
ンズ単位２２からなるレンズ部２１が形成されたレンズ
樹脂層２を有し、かつ、レンズ単位２２のレンズの高さ
５が部位によって変化するレンズシート１において、各
レンズ単位２２における、レンズ高さ５と、レンズ底部
２０から基材３までの距離６と、基材の厚さ７の和がレ
ンズシート１のどの部位においてもほぼ一定である。

【００１１】また、レンズ底部２０から基材３までの距
離６が３μｍ以上である。

【００１２】本発明の製造方法によるレンズシートは、
従来の技術で述べた、シリンダー状の成形型を用いて連
続生産するレンズシートだけでなく、シートやフィルム
を用いて枚葉で生産するレンズシートにおいても、成型
後のレンズシートを積み重ねて置いた場合の荷崩れの防
止や体積収縮に伴う外観の劣化を防止する点で適してお
り、また、特に、フィルム状のリニアフレネルレンズシ
ート、位置によってレンズ形状の異なるレンチキュラー
レンズシートに対して有効である。

【００１３】

【作用】本発明の製造方法によるレンズシ−トは、レン
ズシートの厚みをレンズ頂部から基材裏面まで一定にな
るように形成したので、レンズ部２１が形成された成型
物を巻き取る際に、両端を揃えて一様に巻き取ることが
でき、巻き歪みや成型歪みの発生を抑えることができ
る。

【００１４】

【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。図１、図２は、本発明の製造方法によるレン
ズシートの一部を抜き出して示した断面図である。図１
のレンズシート１は、サーキュラーフレネルレンズを形
成したレンズ樹脂層２と基材３から構成され、図２のレ
ンズシート１は、レンズ樹脂層２にレンチキュラーレン
ズが形成してある。図１、図２の両方のレンズシートと
も、レンズ高さ５、レンズ底部２０から基材３までの距
離６、基材の厚さ７の和が部位に係わらずほぼ一定にな
るように形成してある。

【００１５】基材３は、電離放射線硬化型樹脂を硬化さ
せるために用いる電離放射線の透過性のよいとともに、
可視領域で透明性の高いものを用いることができ、例え
ば、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリカーボネート等の樹脂からなるフィルム
及びシートを使用することができる。

【００１６】レンズ樹脂層２は、紫外線硬化型樹脂や電
子線硬化型樹脂等の電離放射線硬化型樹脂によりレンズ
部２１が形成されている部分である。電離放射線硬化型
樹脂としては、ウレタンアクリレート、エポキシ、ポリ
エステル、アクリル等を使用することができ、透明性が
あることが望ましい。

【００１７】レンズ底部２０から基材３までの樹脂層
は、硬化時の体積収縮に伴い隣合うレンズ単位が分離す
る欠陥を防止するために、その距離６を３μｍ以上とす
ることが好ましく、更には樹脂が成形後も収縮しようと
することから、その収縮しようとする応力を分散させる
ために５μｍ以上とすることが好ましい。この距離６が
３μｍ未満になるとツラマークが発生し、好ましくな
い。

【００１８】また、レンズ高さ５、レンズ底部２０から
基材３までの距離６、基材の厚さ７の和は、レンズシー
ト各部位における誤差が５０μｍ以下の範囲で一定とす
ることで、基材３にフィルムを用いて形成したレンズシ
ートを巻き取った場合でも、巻き歪みや成形歪みが起こ
らず、良好なレンズシートを得ることができる。

【００１９】図３は、本発明の製造方法によるレンズシ
ートの他の例の一部を抜き出して示す図である。この例
では、レンズ樹脂層２部分に、レンズ形状がレンズ単位
毎に変化するレンチキュラーレンズが形成されている。
このレンチキュラーレンズシートは、レンズシート中心
部ではレンズ形状を深く（レンズ高さ５を高く）し、光
を広く拡散させ、レンズシート両端部にいくに従ってレ
ンズ形状を浅く（レンズ高さ５を低く）して拡散特性を
狭くすることにより、レンズシートを正面から観察した
場合にレンズシート全体に渡り均一な明るさが得られる
ようにしたものであるが、基材からレンズ頂部までの厚
さはどの部分も一定である。

【００２０】図４は、本発明のレンズシートを製造する
方法の一例を示す。まず、電離放射線透過性のあるベー
スフィルム３’に電離放射線硬化型樹脂を塗布する工程
において、電離放射線硬化型樹脂は、原反ロール８から
供給されるベースフィルム３’上に供給してもよいし、
金型ロール１０に供給して塗布するようにしてもよい。
この時、金型ロール１０と押圧ロール９の間の谷部で電
離放射線硬化型樹脂の樹脂溜まり１３を形成するように
すれば、金型ロール１０と押圧ロール９により気泡の混
入を防止することができる。

【００２１】次に、レンズパターンの深さが一定に形成
された金型ロール１０と、押圧ロール９との間に電離放
射線硬化型樹脂が塗布されたベースフィルム３’を通し
て押圧し、ベースフィルム３’上にレンズ部２１を有す
るレンズ樹脂層２を形成する。この時、用いられる金型
ロール１０の一例を図５に示す。図５において、リニア
フレネルレンズの型が形成されている。この金型の特徴
は、左右両端部に深さ３μｍ以上の土手１５が設けられ
ており、また、各レンズパターンの底部の深さが一定に
なるように形成されている。この時の土手１５の形状
は、特に限定されないが、図６のように、レンズパター
ン形状から、なめらかな変化で土手の形状へ変化するこ
とが望ましい。

【００２２】次に、ベースフィルム３’が金型ロール１
０に巻き付いている状態で、光源１１から電離放射線を
照射して電離放射線硬化樹脂を硬化させる。このよう
に、レンズ形状を得る樹脂を金型ロール１０から離型す
る前に樹脂を硬化させることにより、レンズ部の成形性
のよいレンズシートが得られる。

【００２３】次に、押圧ロール９の略反対側に設けられ
た剥離ロール１２により、金型ロール１０からベースフ
ィルム３’とともに電離放射線硬化型樹脂を剥離する。
剥離された成形物３”の厚みは、図７で示されるよう
に、レンズ角度やレンズ高さに関係なく一様であるた
め、成形物３”は、巻取りロール１４により、巻きむら
をおこすことなく均一に巻き取られる。

【００２４】以下に、具体的な製造例を挙げて説明す
る。ベースフィルムとして厚さ１００μｍのＰＥＴフィ
ルム（帝人（株）、ＨＰ−７）を用いた。金型ロール１
０は、直径３００ｍｍ、幅１６００ｍｍの大きさのもの
を用い、その表面には、ピッチ０．１ｍｍ、土手の高さ
５μｍ、左右両端部の土手からパターン谷部までの深さ
１００μｍのリニアフレネルレンズ型が形成されてい
る。ＰＥＴフィルム３’は、原反ロール８から供給さ
れ、押圧ロール９と金型ロール１０の間を通り、金型ロ
ール１０の略半周程度巻き付くようにし、剥離ロール１
２を介して巻き取りロール１４に巻き取られるように導
かれている。金型ロール１０と押圧ロール９を矢印方向
に回転させ、ＰＥＴフィルム３’を走行させながら、ウ
レタンアクリレート系のＵＶ硬化型樹脂（大日本インキ
（株）製、ユニディックＣｌ−９３２）をＰＥＴフィル
ムと金型ロール１０との間に狭持されるようにして塗布
した。次に、ＰＥＴフィルム３’が金型ロール１０に巻
き付いている時に、光源１１から紫外線を照射してＵＶ
樹脂を硬化させた。次に、離型ロール１２によりＵＶ硬
化型樹脂を金型ロール１０から剥離し、巻取りロール１
４により巻き取ることによりリニアフレネルレンズシー
トを得た。得られたリニアフレネルレンズシートの部位
よるレンズ高さ５、レンズ底部２０からＰＥＴフィルム
３’までの距離６、レンズ頂部からＰＥＴフィルム３’
までの厚み（合計厚）をそれぞれ示したものを表１に示
す。

【００２５】

【表１】

【００２６】このようにして、得られたリニアフレネル
レンズシートには、巻き歪みやうねりなどは生じておら
ず、また、ツラマークも観察されなかった。

【００２７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、成形物を均一に巻き取ることが可能となったのでシ
リンダー状の金型を用いた連続生産におけるレンズシー
トの生産性を向上することができる。

【００２８】本発明の製造方法によるレンズシ−トは、
レンズシートの厚さが一様になるように形成したので、
巻き歪みや成形歪みがなく、また、レンズシートを積み
重ねた場合でも、荷崩れの心配がない。

【００２９】本発明の製造方法によるレンズシ−トは、
上記の効果にくわえて、ツラマークの発生がなく、外観
の良好なレンズシートを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズシートを説明する図である。

【図２】本発明の他の例を説明する図である。

【図３】本発明の他の例を説明する図である。

【図４】本発明のレンズシートの製造例を示す図であ
る。

【図５】本発明に用いる成形型の一例を説明する図であ
る。

【図６】本発明に用いる成形型の他の例を説明する図で
ある。

【図７】本発明の実施例を説明する図である。

【図８】従来のフレネルレンズシートを説明する図であ
る。

【符号の説明】

１・・・レンズシート２・・・レンズ樹脂層３・・・ベース基材４・・・遮光層５・・・レンズ高さ６・・・レンズ底部からベース基材までの距離７・・・ベース基材の厚さ８・・・原反ロール９・・・押圧ロール１０・・・金型ロール１１・・・光源１２・・・剥離ロール１３・・・樹脂溜まり１４・・・巻取ロール１５・・・土手１７・・・ギャップ２０・・・レンズ底部２１・・・レンズ部２２・・・レンズ単位

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−100106（ＪＰ，Ａ) 特開平１−316703（ＪＰ，Ａ) 特開平３−64701（ＪＰ，Ａ) 特開平４−304443（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/62 B29C 69/00 B29D 11/00 B29L 11:00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズの高さがレンズシ−トの部位によ
って変化するレンズシ−トの製造方法において、原反ロ
−ルより供給される実質的に透明なベ−スフィルムに電
離放射線硬化型樹脂を塗布する工程と、左右両端部に深
さ３μｍ以上の土手が設けられており切削溝の各溝の深
さが揃えられた金型ロ−ルに前記ベ−スフィルムを巻き
付けて押圧ロ−ルにより押圧してレンズ樹脂層を成形す
る工程と、前記ベ−スフィルムが前記金型ロ−ルに巻き
付いている状態で電離放射線を照射して電離放射線硬化
型樹脂を硬化させる工程と、前記金型ロ−ルから前記レ
ンズ部を離型する工程と、成形物をロ−ル状に巻き取る
工程とを順に行うことを特徴とするレンズシ−トの製造
方法。