JPH08278404A

JPH08278404A - レンズシートおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH08278404A
Application number: JP7083904A
Authority: JP
Inventors: Goro Saito; 悟朗斉藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-04-10
Filing date: 1995-04-10
Publication date: 1996-10-22

Abstract

(57)【要約】【目的】表裏のレンズ群の並列方向の配置精度を向上さ
せると共に、レンズシートの生産性を向上させる。【構成】一対の成型ロール間に、両面に放射線硬化型樹
脂が塗布形成された透明フィルムを通して前記樹脂を成
型する際に、前記成型ロールが表面に有するスタンパ
を、下記（ａ）（ｂ）の組み合わせとする。（ａ）ロール表面の軸方向に、周期的な凹凸が並設され
たスタンパ。（ｂ）ロール表面の外周方向に、周期的な凹凸が並設さ
れたスタンパ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学レンズや映写スク
リーンなどに用いられるレンズシートとその製造方法に
関する。本発明にて言うレンズシートは、レンチキュラ
ーやリニアフレネルなどに代表されるようなものであ
り、片面（両面）にレンズを構成する所定形状の凹凸が
形成されており、プロジェクション・タイプのテレビ
や、オーバヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）などの光学
部品として用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のレンズシートを成形する
代表的な手法として、以下のものが知られている。

【０００３】プレス法熱可塑性樹脂を、加熱されたスタンパを用いて押圧し、
レンズ面を成型する手法。

【０００４】キャスティング法溶融軟化された熱可塑性樹脂を、スタンパの凹凸形成面
に塗布または注入し、前記樹脂を固化させてレンズ面を
成型する手法。

【０００５】また、近年ではこのような熱可塑性樹脂で
はなく、紫外線（ＵＶ）や電子線（ＥＢ）等に代表され
る放射線の照射によって硬化するタイプの樹脂を使用し
てレンズシートを製造する手法について種々の提案があ
るが、表裏両面に成型を行う方法として下記のものが公
知である。

【０００６】特開平１−159627号公報透明フィルムの両面に紫外線硬化型樹脂を塗布した後、
前記フィルムを表面にスタンパの装着された一対のロー
ル間に通して前記樹脂部を成型し、次いで紫外線を照射
して成型された前記樹脂を硬化させることにより、両面
にレンチキュラーレンズを有するスクリーンの製造方
法。

【０００７】上記の方法による製造物は、表裏両面の
シリンドリカル・レンズの並列方向が同一（ロール表面
の軸方向に並列）であり、表裏両面で異なる方向（例え
ば、直交する方向）にレンズ形状が並列されたレンズシ
ートを製造する具体的な方法については、現在まで報告
されていない。

【０００８】上記のようなレンズシートを製造するに
は、片面のみにレンズ部が形成されたレンズシートを表裏
について別々に成型しておき、それぞれのレンズシート
を互いの平坦面（レンズ部の非形成面）で貼り合わせる
手法。

【０００９】プレス装置の上下定盤にそれぞれスタン
パを配置しておき、中間の熱可塑性樹脂をそれらによっ
て押圧し、前記樹脂の両面を成型する平プレス法。など
が考えられる

【００１０】上記の方法によれば、「貼り合わせ」の
工程が増えて生産性が低下するばかりか、表裏のシリン
ドリカル・レンズの並列方向（例えば、直交の場合）を
精度良く（正しく９０°に）貼り合わせるのが困難であ
る。

【００１１】上記の方法でも、上下定盤のスタンパ
を、互いの方向を精度良く配置するのが困難であると共
に、用いられるスタンパは金型であるため、その形状に
は制約を受け易い。さらに、熱可塑性樹脂の平プレス法
による成型自体に依存する「成型に要するエネルギーと
時間が大きい」という課題が依然として残ることにな
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した２
つの課題、すなわち、 (1) 表裏のレンズ群の並列方向の配置精度を向上させ
る。 (2) レンズシートの生産性を向上させる。を解決する構
成のレンズシートとその製造方法を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の本
発明は、放射線透過性を有する透明フィルムもしくは透
明シートの両面に、放射線硬化型樹脂の硬化物による所
定形状のレンズ部が形成されてなるレンズシートにおい
て、表裏それぞれのレンズ部が、一方向に並設された周
期的な凹凸からなり、前記凹凸の並設方向が表裏で直交
することを特徴とする。

【００１４】請求項２の発明は、表裏のレンズ部が、（ａ）半円柱状凸レンズが並設されたシリンドリカル・
レンズ群。（ｂ）前記（ａ）のレンズ群の並設方向と直交する方向
に半円柱状凹レンズが並設されたシリンドリカル・レン
ズ群。の組み合わせからなることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、放射線透過性を有する
透明フィルムもしくは透明シートの両面に、放射線硬化
型樹脂を塗布する工程と、レンズの逆型を構成する所定
形状の凹凸が形成されたスタンパを表面に有する一対の
ロール間に、上記工程にて得られた透明フィルムもしく
は透明シートを通して、両面の前記樹脂をスタンパの凹
凸に応じた形状に成型する工程と、成型された前記樹脂
に放射線を照射し硬化させる工程、とを含むレンズシー
トの製造方法において、一対のロールが表面に有するス
タンパが、（ａ）ロール表面の軸方向に、周期的な凹凸が並設され
たスタンパ。（ｂ）ロール表面の外周方向に、周期的な凹凸が並設さ
れたスタンパ。の組み合わせからなることを特徴とす
る。

【００１６】請求項４の発明は、前記（ａ）（ｂ）の何
れかのスタンパが、スタンパを用いてプレス成型された
熱可塑性樹脂からなる、半円柱状凸レンズが並設された
レンチキュラー板であることを特徴とする請求項３記載
のレンズシートの製造方法である。

【００１７】放射線を透過する透明フィルムもしくは透
明シートとしては、材質は特に限定されないが、メタク
リル樹脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル樹脂，ポ
リスチレン樹脂，ポリオレフィン樹脂や、これらの複合
体などの合成樹脂や、ガラスなどが用いられる。

【００１８】本発明においては、中でも、ＰＥＴやＡ−
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＶＣ（ポリ
塩化ビニル），ＰＣ（ポリカーボネイト），ＰＭＭＡ
（ポリメチルメタアクリレート）などが好ましく、必要
に応じて、放射線硬化型樹脂の易接着処理が施される。

【００１９】以下、紫外線硬化型樹脂を用いたレンズシ
ートとその製造方法について、図面に基づいて説明す
る。

【００２０】図１はレンズシート製造装置の全体構成
図、図２は一対の成型ロールを示す説明図、図３は作製
されたレンズシートの一例を示す断面説明図、図４は他
例に係るレンズシート製造装置の全体構成図、図５は使
用する一組のスタンパの一例を示す説明図である。

【００２１】図１に示すように、本実施例のレンズシー
ト製造装置は大別して、紫外線硬化型樹脂の塗布部と、
成型部と、紫外線照射部とからなる。

【００２２】紫外線透過性を有する透明フィルム１の両
面に紫外線硬化型樹脂２を塗布形成した後、所望形状の
スタンパ３（３ａ，３ｂ）が表面に装着された一対の成
型ロール４（４ａ，４ｂ）間に前記フィルム５（両面に
樹脂層が形成されたもの）を通し、前記スタンパの形状
に応じて両面の樹脂層の形状を変形させる。次いで、成
型ロール４間を通過した前記フィルム５に紫外線照射ラ
ンプ６（６ａ，６ｂ）によって紫外線を照射し、未硬化
状態の両面の樹脂層を硬化させる。尚、表裏について同
様の構成要件を、添字ａ，ｂによって表すこととする。

【００２３】透明フィルム１への紫外線硬化型樹脂２の
塗布厚は、成型するレンズ形状に依存するが、片面の厚
さ５０〜５００μｍ程度が適当である。また、塗布厚
は、透明フィルムの供給速度や樹脂の粘度にも依存す
る。

【００２４】塗布方法は、ドクターブレード法、ロール
コート法、ハンガーダイコート法などのコーティング法
や、各種印刷法が適宜採用される。

【００２５】スタンパ３（３ａ，３ｂ）の成型面には、
所望形状（成型するレンズ形状の逆型）の凹凸が形成さ
れており、本発明では、一方向に周期的に連続する凹凸
形状が、表裏で異なる方向となるようにする。

【００２６】上記のように、表裏で異なる方向に凹凸形
状が並列されるように、スタンパ３（３ａ，３ｂ）が表
面に装着された一対の成型ロール４（４ａ，４ｂ）を図
２に示す。

【００２７】スタンパ３の材質としては、銅，真鍮など
の金属や、ガラス，シリコーン樹脂，エポキシ樹脂，ウ
レタン樹脂などの非金属材料も使用できる。

【００２８】図３に示す断面形状のレンズシートで、同
図（Ｂ）で表せられる片面の形状についてスタンパで成
型する場合、逆型であるスタンパは半円柱状凸部が並列
した形状の表面を有することになる。金型で前記形状に
切削加工するためには、半円柱状凹部の先端形状を有す
る切削バイトを用いねばならないが、前記切削加工は現
実的には困難であるため、上記金型は得られない。

【００２９】そこで、金型が容易に得られる半円柱状凹
部が並列した形状の表面を有するスタンパによって、熱
可塑性樹脂シートにエンボス成型したもの（半円柱状凸
部が並列した形状の表面を有する）をスタンパとして代
用する。

【００３０】未硬化の紫外線硬化型樹脂（プレポリマ
ー）への成型は、加熱エネルギーおよび加圧エネルギー
を要さずに樹脂層を変形させることができるため、金型
を用いないでも上記のような成型された樹脂シート（以
下、樹脂スタンパと称することとする）でも充分にスタ
ンパの機能を果たすことになる。

【００３１】樹脂スタンパの材質としては、ポリアセタ
ール樹脂，ポリアリレート樹脂，ポリエーテルケトン樹
脂，ポリエーテルサルフォン樹脂，ノルボルネン系樹
脂，ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリカーボネー
ト樹脂などが使用される。

【００３２】また、図４に示す構成のレンズシート製造
装置を用いることもできる。図１の製造装置との差異
は、紫外線照射部が一対の成型ロールを通過した下流の
両面に設けられているのではなく、各成型ロールに１つ
ずつ設けられている点にあり、片面ずつ樹脂硬化を行う
構成になっている点である。

【００３３】フィルム５が、まずロール４ａ表面のスタ
ンパ３ａに接触してその面の紫外線硬化型樹脂２が成型
（変形）される。フィルム５を介して紫外線ランプ６ａ
によって紫外線を照射すると、成型された側の前記樹脂
２のみが硬化される。反対側の樹脂は空気に面している
ため、空気中の酸素によって樹脂硬化が阻害される。紫
外線硬化型樹脂は例外的なものを除いて、通常は酸素の
存在によって、紫外線照射時の樹脂硬化が阻害を受ける
ため、図４に示す構成の製造装置でも図１と同様の製造
が可能である。

【００３４】

【作用】ロールプレスによる放射線硬化型樹脂の連続的
な成型であり、樹脂硬化は放射線の照射のみによって行
われるため、生産性が非常に良い。それと共に、表裏の
レンズ面の方向は、スタンパをロール表面に装着する際
に行えるため、厳密な制御が可能である。（請求項３に
対応）

【００３５】レンズ部を、熱可塑性樹脂ではなく放射線
硬化型樹脂によって成型するため、成型時間を多く要さ
ないと共に、前記樹脂を成型（変形）させるのに必要な
エネルギー（加圧エネルギー）をも多く要さない。その
ため、用いるスタンパは金型である必要がなく、樹脂ス
タンパであっても良いことになり、成型面の形状では金
型ほどスタンパ作製上の制約を受けることが少ない。
（請求項４に対応）

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３７】金属ロール表面を、総形（刃先が丸い）バ
イトを用いたネジ切り法による旋盤での切削加工によっ
て、断面形状が図５（ａ）に示すレンチキュラー成型用
ロール４ａとする。ピッチ；０．３ｍｍ、曲率；０．１９ｍｍ、深さ；０．
０７ｍｍ。ロール幅（軸方向の長さ）；７００ｍｍ、ロール径；２
００ｍｍ。

【００３８】図５（ａ）と同じ形状であり、ピッチ；
０．１ｍｍ、曲率；０．２７ｍｍ、深さ；０．０１ｍｍ
のレンチキュラー成型用ロールを準備し、前記ロールに
よって、厚さ３００μｍのポリメチルペンテンフィルム
（商品名；ＴＰＸ，三井石油化学製）に対して、３００
℃の加熱エンボス成型を行い、レンチキュラー形状が成
型された前記フィルムを樹脂スタンパとする。

【００３９】前記樹脂スタンパを、幅（軸方向の長
さ）；５００ｍｍ、径；２００ｍｍの金属ロール表面に
巻き付けて装着し、成型用ロールとする。樹脂スタンパ
の巻き付け方は、スタンパに形成されている周期的な凹
凸（シリンドリカル形状）が、図１（ｂ）に示されるよ
うにロールの表面で円周方向に並列するように配置し、
成型ロール４ｂとする。前記ロールの断面形状を、図５
（ｂ）に示す。

【００４０】製造装置は、図４に示す構成のものを採用
する。ウレタン−アクリル系の紫外線硬化型樹脂（日本
化薬製）を、粘度；２５００ＣＰに調整し、真空脱泡処
理をした後、厚さ３００μｍのポリ塩化ビニル（ＰＶ
Ｃ）フィルム（商品名；エムロン、森野化工製）の両面
それぞれに２００μｍの厚さで塗布する。

【００４１】上記の一対の成型ロール４（４ａ，４ｂ）
間にフィルム５を、送り速度２ｍ／分で通す。

【００４２】フィルム５が、まずロール４ａ表面のスタ
ンパ３ａに接触してその面の紫外線硬化型樹脂が成型
（変形）される。それと同時に、フィルム５を介して紫
外線ランプ６ａによって紫外線を照射（出力；１２０Ｗ
／ｃｍ）し、成型された側の前記樹脂２のみを硬化され
る。

【００４３】次いで、下流の成型ロール４ｂにおいても
同様の成型〜紫外線照射を行い、反対側の樹脂２を硬化
させて、図３に示す構成のレンズシートを得る。

【００４４】尚、上記実施例に限らず、趣旨を逸脱しな
い範囲で構成を変更しても良いことは言うまでもない。
例えば、レンチキュラー形状（半円柱状凹部または凸部
の並列）ではなく、断面がＶ字状の溝部である形状のス
タンパを用いるなどである。

【００４５】本発明によって作製されたレンズシート
は、反射型映写用スクリーンとして用いるに好適であ
る。

【００４６】例えば、片面のシリンドリカル面（半円柱
状凸レンズ群）を観察者側に、前記凸レンズ群の並列方
向が水平方向となるように向けて、裏面に光反射層の形
成（金属蒸着やインキの塗布）処理を施す。

【００４７】前記スクリーンを使用に供した場合、観察
者側のシリンドリカル面によって左右方向の反射方向を
制御でき、反射面の凹凸によって上下方向の反射方向を
制御できる。

【００４８】

【発明の効果】本発明による顕著な効果を、以下に列挙
する。１）表裏のレンズ面の方向は、スタンパをロール表面に
装着する際に行えるため、厳密な制御が可能であり、従
って、表裏のレンズ群の並列方向の配置精度が向上す
る。２）ロールプレスによる放射線硬化型樹脂の連続的な成
型であり、樹脂硬化は放射線の照射のみによって行われ
るため、レンズシートの生産性が向上する。３）成型面の形状はスタンパ作製上の制約を受けること
が少ない。

【００４９】

【図面の簡単な説明】

【図１】レンズシート製造装置の全体構成図。

【図２】一対の成型ロールを示す説明図。

【図３】レンズシートの一例を示す断面説明図。

【図４】他のレンズシート製造装置の全体構成図。

【図５】使用する一組のスタンパの一例を示す説明図。

【符号の説明】

１…放射線（紫外線）透過性を有する透明フィルム２…放射線（紫外線）硬化型樹脂３…スタンパ４…成型ロール５…両面に樹脂層が形成された透明フィルム６…放射線（紫外線）照射ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線透過性を有する透明フィルムもしく
は透明シートの両面に、放射線硬化型樹脂の硬化物によ
る所定形状のレンズ部が形成されてなるレンズシートに
おいて、表裏それぞれのレンズ部が、一方向に並設された周期的
な凹凸からなり、前記凹凸の並設方向が表裏で直交する
ことを特徴とするレンズシート。
【請求項２】表裏のレンズ部が、下記（ａ）（ｂ）の組
み合わせからなることを特徴とする請求項１記載のレン
ズシート。（ａ）半円柱状凸レンズが並設されたシリンドリカル・
レンズ群。（ｂ）上記（ａ）のレンズ群の並設方向と直交する方向
に半円柱状凹レンズが並設されたシリンドリカル・レン
ズ群。
【請求項３】放射線透過性を有する透明フィルムもしく
は透明シートの両面に、放射線硬化型樹脂を塗布する工
程と、レンズの逆型を構成する所定形状の凹凸が形成されたス
タンパを表面に有する一対のロール間に、上記工程にて
得られた透明フィルムもしくは透明シートを通して、両
面の前記樹脂をスタンパの凹凸に応じた形状に成型する
工程と、成型された前記樹脂に放射線を照射し硬化させる工程、
とを含むレンズシートの製造方法において、一対のロールが表面に有するスタンパが、下記（ａ）
（ｂ）の組み合わせからなることを特徴とするレンズシ
ートの製造方法。（ａ）ロール表面の軸方向に、周期的な凹凸が並設され
たスタンパ。（ｂ）ロール表面の外周方向に、周期的な凹凸が並設さ
れたスタンパ。
【請求項４】前記（ａ）（ｂ）の何れかのスタンパが、
スタンパを用いてプレス成型された熱可塑性樹脂からな
る、半円柱状凸レンズが並設されたレンチキュラースタ
ンパであることを特徴とする請求項３記載のレンズシー
トの製造方法。