JPH01192531A - レンズシートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野］ 本発明は、透過形スクリーンに使用されるフレネルレン
ズシート、プリズムレンズシート　レンチキュラーレン
ズシート等のようなレンズシートおよびその製造方法に
関し、特に、レンズ部を１層または２層の電離放射線硬
化樹脂で成形した湾曲した形状のレンズシートおよびそ
の製造方法に関する。

〔従来技術〕

従来、この種のレンズシートは、プレス法、キャスト法
等の方法により成形されていた。前者のプレス法は、加
熱、加圧、冷却サイクルで製造するため、生産性が悪か
った。また、後者のキャスト法は、金型にモノマーを流
し込んで重合するため、製作時間がかかるとともに、金
型が多数個必要なため、製造コストが上がるという問題
があった。

このような問題を解決するために、成形型とベース板と
の間に紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等の電離放
射線硬化樹脂を流し込んで、紫外線または電子線等の電
離放射線を照射することにより、その樹脂を硬化させて
重合する電離放射線硬化樹脂法（ホトポリマ法）が種々
提案されている。

例えば、特開昭６２−３３６１３号「ビデオプロジェク
タ用スクリーンの製造方法」においては、［レンズ金型
内に紫外線硬化性樹脂を常圧で注入して紫外線透過性板
で覆い、この紫外線透過性板と金型の間に充填された紫
外線硬化性樹脂に前記紫外線透過性板を透過して紫外線
を照射して硬化させ、硬化した紫外線硬化性樹脂を離型
する」ことを要旨とする提案がなされている。

（解決すべき課題） 前記提案による方法では、以下のような解決しなければ
ならない課題があった。

第１に、金型内に注入された紫外線硬化性樹脂に紫外線
透過性基板を積層する手段として、「真空ピンセントを
用い、その紫外線透過性基板を紫外線硬化性樹脂の注入
された金型の一辺に接しておき、対する他の辺を徐々に
紫外線硬化性樹脂に覆せることにより、気泡を巻き込ま
ないように覆う」ことを提案しているが、真空ビンセッ
トを用いてそのような動作をさせるには、制御装置、駆
動装置が複雑となり、コストアップにつながるうえ、完
全に気泡を含まないように覆ぶせることは不可能であっ
た。

第２に、注入時に樹脂中に泡が混入したときには、［ピ
ペット等を用いて除去する」ように提案しているが、そ
の気泡の存在を検出して人手により除去するのでは、生
産性が悪くかつ不確実である。

第３に、注入前に樹脂を予め脱泡して置かなければなら
ず、そのための装置や時間を必要とし、生産性が悪くコ
ストアップにつながる。

このような気泡がレンズ部に残ると、部分欠陥が生じ、
レンズ品質が低下してしまう。

一方、このようなレンズシートを複数枚組み合わせて透
過形スクリーンとして使用する場合に、製造時に発生す
るレンズシートの歪みや、温湿度の環境変化により、各
レンズシートが変形する結果、当初は密着していても、
その後にシート間に間隙が生ずることがあった。このた
め、外観的にはもちろんのこと、解像度の低下９色むら
の発生等のような透過形スクリーンとしての光学特性が
低下するという別の間題があった。

本発明の目的は、レンズ部に気泡を含むことがないレン
ズシートおよびその製造方法を提供することである。

本発明の他の目的は、複数枚組み合わせて使用する場合
でも、レンズシート間に浮きが生じないレンズシートお
よびその製造方法を提供することである。

［発明の開示］ 本件発明者は、種々検討した結果、電離放射線硬化樹脂
を成形型に塗布するときに、湾曲したベース板を挟んで
ローラで均しながら積層して脱泡することにより、前記
目的を達成し得ることを見出して本発明をするに至った
。

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを示
した図、第２図は、前記第１の構成のしンズシートの製
造方法を説明するための流れ図である。

すなわち、本発明による第１の構成のレンズシートは、
電離放射線透過性の湾曲した形状のベース板１と、前記
ベース板の凸側の面に電離放射線硬化性樹脂でレンズパ
ターンを形成したレンズ部２とから構成されている。

ベース板１は、レンズ部の支持体としてレンズシートの
一部を構成するとともに、電離放射線を透過する透明体
であればよく、アクリル板、ポリカーボネイト板等を使
用することができる。このベース板１は、予め曲率半径
が１０００〜１００００ｍｍ程度に曲げ加工されたもの
を使用することができる。

ベース板１を予め湾曲させておく理由は、後述するよう
に成形時に脱泡しやすいことと、このようなベース板を
用いて成形したレンズシートが湾曲しているため、他の
レンズシートと組み合わせて透過形スクリーン等に用い
る場合に、シート間の浮きを防止することができるから
である。また、後からそり加工をする必要がないので、
製造工程が簡略化できる。

なお、このベース板１には、塩化ビニル／酢酸ビニル共
重合体系、ウレタン系等の接着性向上のためのプライマ
層を設けることができる。

レンズ部２としては、フレネルレンズ、プリズムレンズ
、レンチキュラーレンズ等のレンズ形状にすることがで
きる。

このレンズ部を構成する電離放射線硬化樹脂としては、
紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂等を用いることが
でき、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レート５　ポリエステルアクリレート　ポリエーテルア
クリレート　メラミンアクリレート等のアクリロイル基
をもつ重合性オリゴマー、モノマーと、アクリル酸、ア
クリルアミド、アクリロニトリル、スチレン等重合性ビ
ニル基をもつ重合性オリゴマー、モノマー等の単体ある
いは配合したものに、必要に応じて増感剤等の添加剤を
加えたものを用いることができる。

このようなレンズ部を構成する電離放射線硬化樹脂とし
ては、表面強度や硬度等の一般機械物性を高くするため
に、多官能基をもつモノマーまたはプレポリマーを使用
するほうがよく、実際にも２官能基以上のものが好まし
く使用される。

なお、従来は、レンズシート成形後の浮き防止のための
そり加工における加工温度を考慮して、前記電離放射線
硬化樹脂を選定していたが本発明ではその必要はない。

また、前記電離放射線硬化樹脂には、拡散剤を含ませる
ことができる。拡散剤は、コーティング適性を向上させ
るとともに、重合収縮を防止することができ、さらに、
拡散性を付与することができる。拡散剤としては、ガラ
ス、シリカ、アルミナ、不溶性プラスチック、タルク等
を用いることができる。

次に、第１のレンズシートの製造方法は、第２図に示す
ように、樹脂塗布工程１０１と、均し積層工程１０２と
、樹脂硬化工程１０３と、離型工程１０４とから構成さ
れている。

樹脂塗布工程１０１は、レンズパターン型が形成された
成形型端部に電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成す
る工程である。この工程における電離放射線硬化樹脂は
、ラミネートする湾曲したベース板と成形型間に入り込
む気泡を押し出すとともに、ベース板との接着性を持た
せる働きをする。この電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まり
を形成する方法としては、スクィーズイング法、フロー
コート法、ロールコート法等の方法をとることができる
。

均し積層工程１０２は、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂
溜まりに電離放射線透過性の湾曲したベース板の凸側を
載せそのベース板を介して加圧ロールで前記電離放射線
硬化樹脂を均しながら前記ベース板を前記電離放射線硬
化樹脂に積層する工程である。この工程は、弓形に湾曲
させた透明なベース板を加圧ロール側端部のほうだけ成
形型に接するように積層して、ベース板の上と成形型の
下から加圧ロールで加圧してラミネートしていくことに
より、樹脂内および成形型のレンズパターン型の谷の間
に入り込む気泡を押し出すとともに、成形物の厚みを均
一にする働きをする。

このように積層するときに、ベース板が平らな形の板で
は、電離放射線硬化樹脂を積層するときに、気泡が入ら
ないようにベース板の加圧ロールと反対側の端部を外力
により浮かせる等して、腕曲させなければならなかった
０本発明のように、予めベース板を弓形に湾曲させたも
のを用いれば、成形時に前記外力を与える必要がなくな
り、製造装置が簡単になる。

樹脂硬化工程１０３は、前記電離放射線硬化樹脂に電離
放射線を照射して硬化させる工程である。

この工程では、電離放射線を照射することにより、電離
放射線硬化樹脂を硬化させるが、この際、ロール加圧部
にできるだけ光源を近づけることが好ましい、これは、
成形型とベース板間の浮き上がりや、それらの間に気泡
が再混入するのを防止するためである。

離型工程１０４は、前記成形型から前記電離放射線硬化
樹脂を離型する工程である。

次に、本発明による第２のレンズシートおよびその製造
方法を説明する。

第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを示
した図、第４図は、前記第２の構成のレンズシートの製
造方法を説明するための流れ図である。

つまり、本発明による第２の構成のレンズシートは、電
離放射線透過性の湾曲した形状のベース板１と、前記ベ
ース板の凸側の面に第１の電離放射線硬化樹脂２１でレ
ンズパターンの先端付近を成形し第２の電離放射線硬化
性樹脂２２でレンズパターンの基部側を成形したレンズ
部とから構成しである。

第２の構成のレンズシートは、第３Ｂ図に拡大して示し
たように、レンズ部が第１の電離放射線硬化樹脂２１お
よび第２の電離放射線硬化樹脂２２の２層で構成されて
いるところ以外は、第１の構成のレンズシートと略同様
であるので、異なるところのみ説明する。

電離放射線硬化樹脂としては、前述のものと同様のもの
を使用できるが、第１の電離放射線硬化樹脂の物性とし
ては、成形型転写性、脱泡性、成形型に対する濡れ性１
表面硬化性が重視され、第２の電離放射線硬化樹脂とし
ては、ベース板との接着性、流動性が重視される。

また、粘度としては、第１の電離放射線硬化樹脂は、２
００センチボイズ以下に調整された低粘度のものが好ま
しく、第２の電離放射線硬化樹脂は、５００〜５０００
センチポイズに調整された比較的粘度の高いものが使用
される。この理由は、第１の電離放射線硬化樹脂は、成
形型の微細なレンズパターンとの間に気泡を含まないよ
うに全面に塗布するので粘度は低くなければならず、第
２の電離放射線硬化樹脂は、均しながら塗布して樹脂内
の気泡を追い出すのである程度粘度が高くなければなら
ないからである。このように、第１の電離放射線硬化樹
脂層を形成することにより、成形型界面での脱泡性がよ
り向上する。

このように、樹脂を２層にすることにより、成形型、ベ
ース板あるいは成形されたレンズシート自体の各部に対
応するそれぞれの機能をより有効に果たすことができる
とともに、それらの機能を２層に分けることで樹脂選択
の幅を広（することができる。

以下、各電離放射線硬化樹脂の選択条件をさらに説明す
る。レンズシートの場合には、少なくとも両者の屈折率
は略等しいことが要求される。これは、第１の電離放射
線硬化樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂とが積層された
界面は、必ずしもフラットになるとは限らないので、２
つの樹脂の屈折率が大きく異なると、均一な光が得られ
なくなるためである。

この関係を満たせば、第１の電離放射線硬化樹脂と第２
の電離放射線硬化樹脂とは、同一の材質であってもよい
し、異なる材質のものであってもよい、異なる樹脂の場
合には、略屈折率の等しい組み合わせのものを、物性を
考慮して用いればよく、例えば、第１の電離放射線硬化
樹脂として成形型再現性のよいウレタンアクリレート樹
脂を用い、第２の電離放射線硬化樹脂としてベースフィ
ルムとの密着性のよいエポキシアクリレート樹脂を用い
ることができる。また、第１の電離放射線硬化樹脂と第
２の電離放射線硬化樹脂の加工工程における樹脂温度を
変化させるとか、添加剤（消泡剤、レベリング剤等）、
溶剤等を添加するとか、あるいは、第１の電離放射線硬
化樹脂と第２の電離放射線硬化樹脂のモノマー、オリゴ
マー等の配合比を変化させるとかして成形型に対する濡
れ性。

流動性、粘性等を適性に調整すればよい。

さらに、前記第１の電離放射線硬化樹脂と第２の電離放
射線硬化樹脂の双方または一方に、前述のような拡散側
を含ませることができる。

次に、本発明による第２の構成のレンズシートの製造方
法は、第４図に示すように、第１の樹脂塗布工程２０１
と、第２の樹脂塗布工程２０２と、均し積層工程２０３
と、樹脂硬化工程２０４と、離型工程２０５とから構成
されている。

第１の樹脂塗布工程２０１は、レンズパターンが形成さ
れた成形型の全面に第１の電離放射線硬化樹脂を塗布す
る工程である。この工程は、成形型の濡れ性を均一化す
るとともに、塗布量の安定化を図り、さらに、次工程で
の脱泡を促進するための工程である。具体的には、ロー
ルコート法。

シルクスクリーン法、カーテン法、グラビア法等により
実施することができる。

第２の樹脂塗布工程２０２は、前記成形型の端部に第２
のＴｉｎ放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する工程で
ある。

均し積層工程２０３は、前記第２の電離放射線硬化樹脂
の樹脂溜まりに電離放射線透過性の湾曲したベース板の
凸側を載せそのベース板を介して加圧ロールで前記第２
の電離放射線硬化樹脂を均しながら前記ベース板を前記
第２の電離放射線硬化樹脂に積層する工程である。

樹脂硬化工程２０４は、前記各電離放射線硬化樹脂に電
離放射線を照射して硬化させる工程である。

離型工程２０５は、前記成形型から前記各電離放射線硬
化樹脂を離型する工程である。

２０２〜２０５の各工程は、第１の構成のレンズシート
の製造方法の工程（１０１〜１０４）と略同様に実施す
ることができる。

〔実施例〕

以下、実施例につき、本発明をさらに詳細に説明する。

第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

第５図において、■はベース板、２は電離放射線硬化樹
脂、３は成形型、４はロール、５はＵ■光源である。

まず、第５図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３の左端（
ロール４側）に、電離放射線硬化樹脂２をフローコート
法により滴下し、１．０ｇ／ｃ艷の樹脂溜まりを形成し
た。この電離放射線硬化樹脂２としては、屈折率１．４
９．粘度１５００センチボイズに調整されたエポキシア
クリレート系の紫外線硬化樹脂を用いた。

さらに、第５図（ｂ）に示すように、曲げ加工を施した
透明なベース板１として、塩化ビニル／酢酸ビニル共重
合体系のプライマを塗布した紫外線透過性のある厚さ３
．０ｍｍのアクリル板を曲率半径Ｒが６０００ｍｍに曲
げ加工したものを積載し、第５図（Ｃ）に示すように、
加圧ロール４．４を速度５０ｃｍ／ｍｉｎで転動して加
圧した。このとき、図中Ａで示す部分で、成形型３とベ
ース板１の間に入る気泡を押し出している。

この際、ベース板１側からＵＶ光源５を用いて、１６０
Ｗ／ｃｍで紫外線（ＵＶ）を照射し、電離放射線硬化樹
脂２を硬化した。

最後に、第５図（ｄ）に示すように、成形型３を解圧離
型して、弓形に湾曲したフレネルレンズシートを得た。

このフレネルレンズシートは、レンズ部２が電離放射線
硬化樹脂で構成され、ベース板ｌが積層されたものであ
り、レンズ部には、気泡を混入しておらず、透過形スク
リーンを構成するフレネルレンズシートとして使用した
場合に、同サイズのレンチキュラーレンズシート（板厚
１．２５ｍｍ）と組み合わせて使用した結果、密着性の
よいものであった。

第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。

なお、第６図において、２１は第１の電離放射線硬化樹
脂、２２は第２の電離放射線硬化樹脂であり、前述の実
施例と同様な機能を果たす部分には同一の符号を付しで
ある。

まず、第６図（ａ）に示すように、たて横１ｍで、ピッ
チ０．１ｍｍのフレネルレンズ形状の成形型３に、第１
の電離放射線硬化樹脂２１として、屈折率１．４９．粘
度１００センチポイズに調整されたウレタンアクリレー
ト系のＵ■硬化樹脂をシルクスクリーン法により厚さ５
０μｍに塗布した。ついで、第２の電離放射線硬化樹脂
２２を成形型３の左端（ロール４側）にフローコート法
により滴下し、］、Ｏｇ／ｃｄの樹脂溜まりを形成した
。第２の電離放射線硬化樹脂２２としては、屈折率１．
４９、粘度１５００センチボイズに調整されたエポキシ
アクリレート系の紫外線硬化樹脂を用いた。

さらに、第６図（ｂｌに示すように、曲げ加工を施した
透明なベース板１として、塩化ビニル／酢酸ビニル共重
合体系のプライマを塗布した紫外線透過性のある厚さ３
．０ｍｍのアクリル板、曲率半径Ｒが６０００ｒｒ１ｍ
に曲げ加工したものを積載し、第６図（Ｃ）に示すよう
に、加圧ロール４，４を速度５０ｃｍ／ｍｉｎで転動し
て加圧した。このとき、図中Ａで示す部分で、成形型３
とベース板１の間に入る気泡を押し出している。

この際、ベース板１側からＵＶ光源５を用いて、１６０
Ｗ／ｃｍで紫外線（ＵＶ）を照射し、第１の電離放射線
硬化樹脂２１と第２の電離放射線硬化樹脂２２を硬化し
た。

最後に、第６図（ｄ）に示すように、成形型３を解圧離
型して、弓形に湾曲したフレネルレンズシートを得た。

このフレネルレンズシートは、レンズ部２の先端付近が
第１の電離放射線硬化樹脂２１により成形され、レンズ
部２の基部側が第２の電離放射線硬化樹脂２２により成
形され、ベース板１が積層されたものであり、レンズ部
、特に表面には、気泡を混入しておらず、透過形スクリ
ーンを構成するフレネルレンズシートとして使用した場
合に、同サイズのレンチキュラーレンズシート（板［１
゜２５ｍｍ）と組み合わせて使用した結果、密着性のよ
いものであった。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、成形型に
塗布した電離放射線硬化樹脂にベース板を挟んで、加圧
ロールで均すようにして気泡を除去するようにしたので
、成形されたレンズシートのレンズ部に気泡が混入する
ことはなくなった。

また、電離放射線硬化樹脂を２層に分けて、成形型の濡
れ性のよいものを予め全面に塗布しておくようにしたの
で、成形型の微細なパターンと樹脂間に気泡が入るのを
防止することができるようになり、型再現性がよくなっ
た。

さらに、ベース板を湾曲させて使用したので、加圧ロー
ルで均すときに、脱泡しやすくなった。

さらにまた、湾曲したベース板を使用した結果、湾曲し
たレンズシートを製造することができるので、透過形ス
クリーンとして、他のレンズシートと組み合わせて使用
するときに、レンズシート間の密着性がよくなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による第１の構成のレンズシートを示
した図、第２図は、前記第１の構成のレンズシートの製
造方法を説明するための流れ図である。 第３図は、本発明による第２の構成のレンズシートを示
した図、第４図は、前記第２の構成のレンズシートの製
造方法を説明するための流れ図である。 第５図は、本発明による第１の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。 第６図は、本発明による第２の構成のレンズシートおよ
びその製造方法の実施例を示した工程図である。 ■　・・・ヘース牟反 ２・・・電離放射線硬化樹脂 ２１・・・第１の電離放射線硬化樹脂 ２２・・・第２の電離放射線硬化樹脂 ３・・・成形型 ４・・・加圧ロール ５・・・ＵＶ光源 特許出願人　大日本印刷株式会社 代　理　人　弁理士　鎌１）次男 ポ　　賀 区　　　　　　、＼ Ｏｐ ０　　　　　　　　　″。 手続補正書 ２、発明の名称　　レンズシートおよびその製造方法代
表者　北島　義俊 ４、代理人 住　所　　　曇１７０東京都豊島区東池袋−丁目３６番
３号６、補正により増加する請求項の数　　なし７、補
正の対象　　明細書の発明の詳細な説明の欄８、補正の
内容　　別紙の通り 補正の内容 パ明細書第１５頁第８行目の［・・・調整すればよ、」
を以下の通り補正する。 ・・・調整すればよい。溶剤を用いて調整した場合−は
、樹脂収縮や溶剤劣化等を防止するために、塗布後にそ
の溶剤を連敗させておくことが望まし１ゝ。」 以上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電離放射線透過性の湾曲した形状のベース板と、
   前記ベース板の凸側の面に電離放射線硬化性樹脂でレン
   ズパターンを形成したレンズ部とから構成したレンズシ
   ート。
2. （２）レンズパターン型が形成された成形型端部に電離
   放射線硬化樹脂の樹脂溜まりを形成する樹脂塗布工程と
   、前記電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線透
   過性の湾曲したベース板の凸側を載せそのベース板を介
   して加圧ロールで前記電離放射線硬化樹脂を均しながら
   前記ベース板を前記電離放射線硬化樹脂に積層する均し
   積層工程と、前記電離放射線硬化樹脂に電離放射線を照
   射して硬化させる樹脂硬化工程と、前記成形型から前記
   電離放射線硬化樹脂を離型する離型工程とから構成した
   レンズシートの製造方法。
3. （３）電離放射線透過性の湾曲した形状のベース板と、
   前記ベース板の凸側の面に第１の電離放射線硬化樹脂で
   レンズパターンの先端付近を成形し第２の電離放射線硬
   化樹脂でレンズパターンの基部側を成形したレンズ部と
   から構成したレンズシート。
4. （４）レンズパターン型が形成された成形型の全面に第
   １の電離放射線硬化樹脂を塗布する第１の樹脂塗布工程
   と、前記成形型の端部に第２の電離放射線硬化樹脂の樹
   脂溜まりを形成する第２の樹脂塗布工程と、前記第２の
   電離放射線硬化樹脂の樹脂溜まりに電離放射線透過性の
   湾曲したベース板の凸側を載せそのベース板を介して加
   圧ロールで前記第２の電離放射線硬化樹脂を均しながら
   前記ベース板を前記第２の電離放射線硬化樹脂に積層す
   る均し積層工程と、前記各電離放射線硬化樹脂に電離放
   射線を照射して硬化させる樹脂硬化工程と、前記成形型
   から前記各電離放射線硬化樹脂を離型する離型工程とか
   ら構成したレンズシートの製造方法。