JPH04277733A - 焦点板の製造方法 - Google Patents
焦点板の製造方法Info
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- JPH04277733A JPH04277733A JP3063691A JP6369191A JPH04277733A JP H04277733 A JPH04277733 A JP H04277733A JP 3063691 A JP3063691 A JP 3063691A JP 6369191 A JP6369191 A JP 6369191A JP H04277733 A JPH04277733 A JP H04277733A
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- microlenses
- manufacturing
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は一眼レフカメラ等に使
用される焦点板の製造方法に関するものである。
用される焦点板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一眼レフカメラ等の焦点板は、ガ
ラス等の母材の表面に砂掛けを施すことにより、微細凹
凸を形成させ、これから金型をとってプラスチック材料
の表面に微細凹凸を転写するといった方法で製造されて
いた。このようにして製造された焦点板はボケ味が自然
であるが、反面ザラツキが目立つといった欠点があった
。その原因はこのような焦点板の表面の微細凹凸面は極
めてランダム性が高いことにある。
ラス等の母材の表面に砂掛けを施すことにより、微細凹
凸を形成させ、これから金型をとってプラスチック材料
の表面に微細凹凸を転写するといった方法で製造されて
いた。このようにして製造された焦点板はボケ味が自然
であるが、反面ザラツキが目立つといった欠点があった
。その原因はこのような焦点板の表面の微細凹凸面は極
めてランダム性が高いことにある。
【0003】他方、マイクロレンズを周期的に配列しラ
ンダム性を除去した焦点板が特開昭57−148728
号公報等に提案されている。図17はこの種の焦点板の
構成を説明する図である。図17(a)に一定の高さの
マイクロレンズの周期的配列を示す。マイクロレンズの
中心位置(x,y)は周期Pと整数の組(i,j)とか
ら決定される次の周期的格子点 x=P(i+j/2)・・・・(1−1)y=P(j√
3/2)・・・・(1−2)にある。拡散分布は等方的
であることが望ましく、マイクロレンズの外周形状は円
形である。上述の配置は、同一の円を二次元空間に最も
高い密度で並べる配列である。
ンダム性を除去した焦点板が特開昭57−148728
号公報等に提案されている。図17はこの種の焦点板の
構成を説明する図である。図17(a)に一定の高さの
マイクロレンズの周期的配列を示す。マイクロレンズの
中心位置(x,y)は周期Pと整数の組(i,j)とか
ら決定される次の周期的格子点 x=P(i+j/2)・・・・(1−1)y=P(j√
3/2)・・・・(1−2)にある。拡散分布は等方的
であることが望ましく、マイクロレンズの外周形状は円
形である。上述の配置は、同一の円を二次元空間に最も
高い密度で並べる配列である。
【0004】x軸断面図は図17(b)に示すように各
マイクロレンズは一定の高さを以て連続している。図1
7(c)はマイクロレンズの配列が図17(a)に示す
ようなときの拡散分布の輝点配列である。図17(c)
は角度座標であり、各々の輝点の中心の角度座標値(θ
x,θy)は角度ピッチθpと整数の組(i,j)とか
ら決定される次の周期的格子点 θx=θp(i)・・・・(2−1) θy=θp(−i/√3+2J/√3)・・・・(
2−2)である。マイクロレンズの周期Pと拡散分布の
輝点配列の角度ピッチθpの関係は θp=λ/P・・・・(3) で表され、角度ピッチθpはマイクロレンズの周期Pの
逆数に比例する。ここにλは光の波長である。このよう
に構成される焦点板は、ザラツキ感がなく、明るいとい
った長所がある反面、多線ボケを生じるなどボケ味が不
自然であるといった欠点があるが、これは焦点板が周期
性を有するため、回折格子と同等の作用を持つことにな
り、拡散光が回折の次数に対応した特定の方向に限定さ
れてしまうためである。
マイクロレンズは一定の高さを以て連続している。図1
7(c)はマイクロレンズの配列が図17(a)に示す
ようなときの拡散分布の輝点配列である。図17(c)
は角度座標であり、各々の輝点の中心の角度座標値(θ
x,θy)は角度ピッチθpと整数の組(i,j)とか
ら決定される次の周期的格子点 θx=θp(i)・・・・(2−1) θy=θp(−i/√3+2J/√3)・・・・(
2−2)である。マイクロレンズの周期Pと拡散分布の
輝点配列の角度ピッチθpの関係は θp=λ/P・・・・(3) で表され、角度ピッチθpはマイクロレンズの周期Pの
逆数に比例する。ここにλは光の波長である。このよう
に構成される焦点板は、ザラツキ感がなく、明るいとい
った長所がある反面、多線ボケを生じるなどボケ味が不
自然であるといった欠点があるが、これは焦点板が周期
性を有するため、回折格子と同等の作用を持つことにな
り、拡散光が回折の次数に対応した特定の方向に限定さ
れてしまうためである。
【0005】ここでマイクロレンズの周期的配列による
回折効果について説明する。回折効果により、拡散光が
回折の次数に対応した方向に限定される様子を図17に
示す。いま、図17(a)に示すようにマイクロレンズ
が周期Pで周期配列しているとすると、回折効果により
拡散光は図17(c)のように輝点はピッチθpで周期
的に配列される。ここで図17(c)は角度空間であり
、マイクロレンズの周期Pと拡散分布の輝点配列の角度
ピッチθpとの関係は上述の通り θp=λ/P・・・・(3) である。このような拡散分布をもつ焦点板で点光源のボ
ケを観察すると、ボケ像も輝点の集まりとして観察され
る。線状物体は点光源が直線状に並んだものと考えられ
るので、線状物体のボケ像も点光源のボケ像が並んだも
のとなり、結果的にいわゆる多線ボケとなる。また任意
の物体は点光源の集まりと考えられるので、同様にその
ボケ像は不自然なものになる。
回折効果について説明する。回折効果により、拡散光が
回折の次数に対応した方向に限定される様子を図17に
示す。いま、図17(a)に示すようにマイクロレンズ
が周期Pで周期配列しているとすると、回折効果により
拡散光は図17(c)のように輝点はピッチθpで周期
的に配列される。ここで図17(c)は角度空間であり
、マイクロレンズの周期Pと拡散分布の輝点配列の角度
ピッチθpとの関係は上述の通り θp=λ/P・・・・(3) である。このような拡散分布をもつ焦点板で点光源のボ
ケを観察すると、ボケ像も輝点の集まりとして観察され
る。線状物体は点光源が直線状に並んだものと考えられ
るので、線状物体のボケ像も点光源のボケ像が並んだも
のとなり、結果的にいわゆる多線ボケとなる。また任意
の物体は点光源の集まりと考えられるので、同様にその
ボケ像は不自然なものになる。
【0006】ここで図17(c)の各々の輝点に番号を
つけ、i番目の輝点の中心のx角度座標をθxi、y角
度座標をθyiとすると、この輝点に対応する点光源の
ボケ像の輝点の中心のx座標xi,y座標yiはxi=
β・△d・θxi・・・・(4−1)yi=β・△d・
θyi・・・・(4−2)で与えられる。ここにβは観
察系の倍率、△dはデフォーカス量である。デフォーカ
ス量△d=0、すなわちピントが合っている場合、すべ
てのiに対してxi=yi=0であり、これは点光源の
像が一点に見えることを表している。ところで、(4−
1)式および(4−2)式は、点状物体のボケ像は図1
7(c)の拡散分布と相似形をしていることを表してい
る。
つけ、i番目の輝点の中心のx角度座標をθxi、y角
度座標をθyiとすると、この輝点に対応する点光源の
ボケ像の輝点の中心のx座標xi,y座標yiはxi=
β・△d・θxi・・・・(4−1)yi=β・△d・
θyi・・・・(4−2)で与えられる。ここにβは観
察系の倍率、△dはデフォーカス量である。デフォーカ
ス量△d=0、すなわちピントが合っている場合、すべ
てのiに対してxi=yi=0であり、これは点光源の
像が一点に見えることを表している。ところで、(4−
1)式および(4−2)式は、点状物体のボケ像は図1
7(c)の拡散分布と相似形をしていることを表してい
る。
【0007】したがって拡散分布の輝点の間隔が狭いと
ボケ像の輝点間隔も狭くなる。ボケ像の輝点間隔が狭け
れば、相対的に見える輝点の数が増えるとともに各々の
輝点の明るさは数に比例して弱くなり、結果輝点はより
目立たなくなる。輝点が目立たなくなればなるほどボケ
は不自然でなくなる。然し単にマイクロレンズの周期P
を大きくすると狭角拡散が大きくなるから、周期Pはあ
る一定の範囲になければならない。
ボケ像の輝点間隔も狭くなる。ボケ像の輝点間隔が狭け
れば、相対的に見える輝点の数が増えるとともに各々の
輝点の明るさは数に比例して弱くなり、結果輝点はより
目立たなくなる。輝点が目立たなくなればなるほどボケ
は不自然でなくなる。然し単にマイクロレンズの周期P
を大きくすると狭角拡散が大きくなるから、周期Pはあ
る一定の範囲になければならない。
【0008】次に焦点板の製造について説明する。周期
的微細凹凸を有する焦点板の製造方法は従来種々提案さ
れていが、その中の一つとしてフォトリソグラフィ法が
ある。フォトリソグラフィ法はマスク原板を用いて感光
材料に露光させ、その感光材料表面に露光量に応じた微
細凹凸を形成させる方法である。今周期的微細パターン
を有するマスク原板を用い、これを基板に塗布された感
光材料の表面に近接させて露光し、その感光材料表面に
露光量に応じた微細凹凸を形成させるプロキシミティ露
光によるフォトリソグラフィ法を説明する。この方法は
、図4に示すような規則的微細パターンのマスク原板と
図3に示すような表面に感光材料を塗布した基板とを図
3に示すように距離△d離して露光する(dをプロキシ
ミティと言う)ものである。感光材料表面にマスク原板
の規則的微細パターンとプロキシミティdに応じた照度
分布ができ、露光後現像処理をすれば、照度分布に応じ
た微細凹凸が感光材料表面に形成され、焦点板又は焦点
板用母型となる。
的微細凹凸を有する焦点板の製造方法は従来種々提案さ
れていが、その中の一つとしてフォトリソグラフィ法が
ある。フォトリソグラフィ法はマスク原板を用いて感光
材料に露光させ、その感光材料表面に露光量に応じた微
細凹凸を形成させる方法である。今周期的微細パターン
を有するマスク原板を用い、これを基板に塗布された感
光材料の表面に近接させて露光し、その感光材料表面に
露光量に応じた微細凹凸を形成させるプロキシミティ露
光によるフォトリソグラフィ法を説明する。この方法は
、図4に示すような規則的微細パターンのマスク原板と
図3に示すような表面に感光材料を塗布した基板とを図
3に示すように距離△d離して露光する(dをプロキシ
ミティと言う)ものである。感光材料表面にマスク原板
の規則的微細パターンとプロキシミティdに応じた照度
分布ができ、露光後現像処理をすれば、照度分布に応じ
た微細凹凸が感光材料表面に形成され、焦点板又は焦点
板用母型となる。
【0009】プロキシミティ露光によるフォトリソグラ
フィ法によると、微細凹凸が規則正しい周期性或いはラ
ンダム性を有するように自由に且つ容易に形成すること
ができるし、微細凹凸の形状の制御が可能である。そし
てザラツキ感がなく明るい焦点板用母型を製造する長所
がある。
フィ法によると、微細凹凸が規則正しい周期性或いはラ
ンダム性を有するように自由に且つ容易に形成すること
ができるし、微細凹凸の形状の制御が可能である。そし
てザラツキ感がなく明るい焦点板用母型を製造する長所
がある。
【0010】しかし反面、多線ボケを生じる等ボケ味が
不自然であり、また、狭角拡散光が多くなりピント合わ
せがしずらいという問題点がある。ボケ味が不自然とな
るのは、規則的微細パターンを有するマスク原板を用い
ているので、焦点板表面の微細凹凸も規則的構造となっ
て回折格子と同等の作用を持つことになり、拡散光が回
折の次数に対応した特定方向に限定されてしまう為であ
る。又狭角拡散光が多いのは、一般に微細凹凸に平坦部
が多いとき、また微細凹凸の高度の差が少ないときには
狭角拡散光が多くなる。プロキシミティ露光によるフォ
トリソグラフィ法で形成される微細凹凸は、プロキシミ
ティdが小さいときには高度の差は大きいが平坦部が多
く、プロキシミティdを大きくすると逆に平坦部はなく
なるが高度の差もなくなる傾向を有しているからである
。
不自然であり、また、狭角拡散光が多くなりピント合わ
せがしずらいという問題点がある。ボケ味が不自然とな
るのは、規則的微細パターンを有するマスク原板を用い
ているので、焦点板表面の微細凹凸も規則的構造となっ
て回折格子と同等の作用を持つことになり、拡散光が回
折の次数に対応した特定方向に限定されてしまう為であ
る。又狭角拡散光が多いのは、一般に微細凹凸に平坦部
が多いとき、また微細凹凸の高度の差が少ないときには
狭角拡散光が多くなる。プロキシミティ露光によるフォ
トリソグラフィ法で形成される微細凹凸は、プロキシミ
ティdが小さいときには高度の差は大きいが平坦部が多
く、プロキシミティdを大きくすると逆に平坦部はなく
なるが高度の差もなくなる傾向を有しているからである
。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】砂掛け法による焦点板
はボケ味が自然であるが、表面の微細凹凸のランダム性
が強いためザラツキ感がある。周期性を有する焦点板は
ザラツキ感がなく明るいといった長所がある反面、周期
性のため拡散分布が輝点の集まりとなり多線ボケを生じ
る等ボケ味が不自然であるといった問題点がある。
はボケ味が自然であるが、表面の微細凹凸のランダム性
が強いためザラツキ感がある。周期性を有する焦点板は
ザラツキ感がなく明るいといった長所がある反面、周期
性のため拡散分布が輝点の集まりとなり多線ボケを生じ
る等ボケ味が不自然であるといった問題点がある。
【0012】周期性を有する焦点板の製造法としてのプ
ロキシミティ露光によるフォトリソグラフィ法によると
、多線ボケを生じる等ボケ味が不自然であり、また、狭
角拡散光が多くなりピント合わせがしずらいという問題
点がある。
ロキシミティ露光によるフォトリソグラフィ法によると
、多線ボケを生じる等ボケ味が不自然であり、また、狭
角拡散光が多くなりピント合わせがしずらいという問題
点がある。
【0013】本発明はザラツキ感及びボケ味の不自然さ
が抑制され、又狭角拡散光の少い焦点板の製造方法を提
供することを目的とする。
が抑制され、又狭角拡散光の少い焦点板の製造方法を提
供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明において、第1の
感光材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてな
るパターンが設けられた第1種の露光マスクを使用し、
フォトリソグラフィ法により周期的な微細凹凸を形成し
た後、該第1の感光材料層上に該周期的な微細凹凸を映
し出すように第2の感光材料層を重畳し、該第2の感光
材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられ、単位図形が配置される周期が第1種
の露光マスクの単位図形が配置される周期より小さい第
2種の露光マスクを使用し、重ねてフォトリソグラフィ
法により周期的な微細凹凸を形成して製造することを特
徴とする焦点板の製造方法を構成した。更に請求項1の
製造方法により製造された焦点板を一度又は再度転写し
て焦点板を製造することを特徴とする焦点板の製造方法
を構成した。更に第1の感光材料層の表面に、単位図形
が周期的に配置されてなるパターンが設けられた第1種
の露光マスクを使用し、フォトリソグラフィ法により周
期的な微細凹凸を形成することに代え、第1の感光材料
層の表面に、機械的又は化学的な方法により周期的な微
細凹凸を形成することを特徴とする請求項1の焦点板の
製造方法を構成した。更に単位図形が周期的に配置され
てなるパターンが設けられた第1種の露光マスクに代え
、単位図形が形状、大きさあるいは配列位置がランダム
性を有していることを特徴とする請求項1、2、3の焦
点板の製造方法を構成した。更に単位図形が周期的に配
置されてなるパターンが設けられた第2種の露光マスク
に代え、単位図形が形状、大きさあるいは配列位置がラ
ンダム性を有していることを特徴とする請求項1、2、
3、4の焦点板の製造方法を構成した。更に第1の感光
材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられた第1種の露光マスクを使用し、フォ
トリソグラフィ法により微細凹凸を形成することに代え
、第1の感光材料層を支持する基板に設けられた凹凸の
周期的な配列が第1の感光材料層の表面に出現している
ことを特徴とする請求項1の焦点板の製造方法を構成し
た。更に該基板に設けられた凹凸が形状、大きさあるい
は配列位置がランダム性を有していることを特徴とする
請求項6の製造方法を構成した。
感光材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてな
るパターンが設けられた第1種の露光マスクを使用し、
フォトリソグラフィ法により周期的な微細凹凸を形成し
た後、該第1の感光材料層上に該周期的な微細凹凸を映
し出すように第2の感光材料層を重畳し、該第2の感光
材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられ、単位図形が配置される周期が第1種
の露光マスクの単位図形が配置される周期より小さい第
2種の露光マスクを使用し、重ねてフォトリソグラフィ
法により周期的な微細凹凸を形成して製造することを特
徴とする焦点板の製造方法を構成した。更に請求項1の
製造方法により製造された焦点板を一度又は再度転写し
て焦点板を製造することを特徴とする焦点板の製造方法
を構成した。更に第1の感光材料層の表面に、単位図形
が周期的に配置されてなるパターンが設けられた第1種
の露光マスクを使用し、フォトリソグラフィ法により周
期的な微細凹凸を形成することに代え、第1の感光材料
層の表面に、機械的又は化学的な方法により周期的な微
細凹凸を形成することを特徴とする請求項1の焦点板の
製造方法を構成した。更に単位図形が周期的に配置され
てなるパターンが設けられた第1種の露光マスクに代え
、単位図形が形状、大きさあるいは配列位置がランダム
性を有していることを特徴とする請求項1、2、3の焦
点板の製造方法を構成した。更に単位図形が周期的に配
置されてなるパターンが設けられた第2種の露光マスク
に代え、単位図形が形状、大きさあるいは配列位置がラ
ンダム性を有していることを特徴とする請求項1、2、
3、4の焦点板の製造方法を構成した。更に第1の感光
材料層の表面に、単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられた第1種の露光マスクを使用し、フォ
トリソグラフィ法により微細凹凸を形成することに代え
、第1の感光材料層を支持する基板に設けられた凹凸の
周期的な配列が第1の感光材料層の表面に出現している
ことを特徴とする請求項1の焦点板の製造方法を構成し
た。更に該基板に設けられた凹凸が形状、大きさあるい
は配列位置がランダム性を有していることを特徴とする
請求項6の製造方法を構成した。
【0015】
【作用】微小凹凸が周期性を以て配置されている。かつ
複数の高度差のある凹凸が周期的に配置されて、単位面
積当たりの数が適当にある。又微小凹凸が周期性は2種
類又はそれ以上ある。微小凹凸の位置、高さ、大きさ等
にランダム性がある。二重にフォトリソグラフィ法によ
り製造される。
複数の高度差のある凹凸が周期的に配置されて、単位面
積当たりの数が適当にある。又微小凹凸が周期性は2種
類又はそれ以上ある。微小凹凸の位置、高さ、大きさ等
にランダム性がある。二重にフォトリソグラフィ法によ
り製造される。
【0016】
【実施例】本発明の第一の実施例を図1〜図9により説
明する。図1は焦点板(1)の断面図、図2は転写焦点
板(2)の断面図、図3はフォトリソグラフィ法の説明
図、図4はフォトリソグラフィ法において使用するマス
クパターンの説明図、図5はフォトリソグラフィ法によ
り形成された焦点板(1)の断面図、図6は本実施例に
より製造された焦点板(1)のマイクロレンズ(1a)
、(1b)の配置を示す平面図、図7は本実施例により
製造された焦点板(1)の拡散分布の輝点配列を示す分
布図、図8は従来の焦点板(1)のマイクロレンズ(1
a)の配置を示す平面図、図9は従来の焦点板(1)の
拡散分布の輝点配列を示す分布図である。
明する。図1は焦点板(1)の断面図、図2は転写焦点
板(2)の断面図、図3はフォトリソグラフィ法の説明
図、図4はフォトリソグラフィ法において使用するマス
クパターンの説明図、図5はフォトリソグラフィ法によ
り形成された焦点板(1)の断面図、図6は本実施例に
より製造された焦点板(1)のマイクロレンズ(1a)
、(1b)の配置を示す平面図、図7は本実施例により
製造された焦点板(1)の拡散分布の輝点配列を示す分
布図、図8は従来の焦点板(1)のマイクロレンズ(1
a)の配置を示す平面図、図9は従来の焦点板(1)の
拡散分布の輝点配列を示す分布図である。
【0017】焦点板(1)は後に詳述する感光材料(2
8)に微細凹凸が形成されたものである。焦点板(1)
は自体が焦点板の機能を有するが、大量に作成する場合
は通常焦点板(1)の表面をプラスチック等の光学材料
に一度又は再度転写して作成され、同等の機能を持つ転
写焦点板(2)が使用される。
8)に微細凹凸が形成されたものである。焦点板(1)
は自体が焦点板の機能を有するが、大量に作成する場合
は通常焦点板(1)の表面をプラスチック等の光学材料
に一度又は再度転写して作成され、同等の機能を持つ転
写焦点板(2)が使用される。
【0018】転写焦点板(2)のマイクロレンズ(2a
)とマイクロレンズ(2b)は凹形の略偏平な円形窪み
をなしている。円形窪みの直径はそれぞれ約20ミクロ
ン、深さは1〜2.5ミクロンであって、マイクロレン
ズ(2a)とマイクロレンズ(2b)との深さの差は約
0.5ミクロンである。マイクロレンズ(2a)とマイ
クロレンズ(2b)は図示する断面における周期が交互
にそれぞれ直径の2倍の約40ミクロンで配置されてい
る。
)とマイクロレンズ(2b)は凹形の略偏平な円形窪み
をなしている。円形窪みの直径はそれぞれ約20ミクロ
ン、深さは1〜2.5ミクロンであって、マイクロレン
ズ(2a)とマイクロレンズ(2b)との深さの差は約
0.5ミクロンである。マイクロレンズ(2a)とマイ
クロレンズ(2b)は図示する断面における周期が交互
にそれぞれ直径の2倍の約40ミクロンで配置されてい
る。
【0019】焦点板(1)の構造を図1に示す断面図に
より説明する。ガラス製の平面基板(24)の上に感光
材料(23)の層が重畳し、感光材料(23)の層には
微細凹凸(23a、23b)が形成されている。その上
に親水性ポリマー層(27)が重畳し、微細凹凸(23
a、23b)と同様な微細凹凸(27a、27b)が形
成されている。その上に 感光材料(28)の層が重
畳し、感光材料(28)の層の表面には複数種類のマイ
クロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)が形成さ
れている。マイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(
1b)は凸形の略偏平な円形丘をなしている。円形丘の
直径はそれぞれ約20ミクロン、高さは1〜2.5ミク
ロンであって、マイクロレンズ(1a)とマイクロレン
ズ(1b)との高さの差は約0.5ミクロンである。マ
イクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)は図示
する断面における周期が交互にそれぞれ直径の2倍の約
40ミクロンで配置されている。
より説明する。ガラス製の平面基板(24)の上に感光
材料(23)の層が重畳し、感光材料(23)の層には
微細凹凸(23a、23b)が形成されている。その上
に親水性ポリマー層(27)が重畳し、微細凹凸(23
a、23b)と同様な微細凹凸(27a、27b)が形
成されている。その上に 感光材料(28)の層が重
畳し、感光材料(28)の層の表面には複数種類のマイ
クロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)が形成さ
れている。マイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(
1b)は凸形の略偏平な円形丘をなしている。円形丘の
直径はそれぞれ約20ミクロン、高さは1〜2.5ミク
ロンであって、マイクロレンズ(1a)とマイクロレン
ズ(1b)との高さの差は約0.5ミクロンである。マ
イクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)は図示
する断面における周期が交互にそれぞれ直径の2倍の約
40ミクロンで配置されている。
【0020】次にフォトリソグラフィ法について説明す
る。図3に示すように、基板(24)に塗布された感光
材料(23)にプロキシミティdを隔ててマスク(20
)が配置され、露光光線(22)がマスク(20)を通
して感光材料(23)に照射される。マスク(20)に
は図4に示すように円形の単位図形が周期Pの間隔を置
いて周期的に配置されてなるクロームのパターン(21
)が設けられ、パターン(21)の部分は露光光線(2
2)を通さない。ポジティブ形の感光材料(23)を使
用し適当なプロキシミティ間隔dを以て露光すると、露
光後現像処理により露光部分に図5に示すように凸形の
略偏平な円形丘(1c)が周期Pで形成される。 ネガティブ形の感光材料(23)を使用し適当なプロキ
シミティdを以て露光すると、露光後現像処理により露
光しない部分に図5に示すように凸形の略偏平な円形丘
(1c)が周期Pで形成される。
る。図3に示すように、基板(24)に塗布された感光
材料(23)にプロキシミティdを隔ててマスク(20
)が配置され、露光光線(22)がマスク(20)を通
して感光材料(23)に照射される。マスク(20)に
は図4に示すように円形の単位図形が周期Pの間隔を置
いて周期的に配置されてなるクロームのパターン(21
)が設けられ、パターン(21)の部分は露光光線(2
2)を通さない。ポジティブ形の感光材料(23)を使
用し適当なプロキシミティ間隔dを以て露光すると、露
光後現像処理により露光部分に図5に示すように凸形の
略偏平な円形丘(1c)が周期Pで形成される。 ネガティブ形の感光材料(23)を使用し適当なプロキ
シミティdを以て露光すると、露光後現像処理により露
光しない部分に図5に示すように凸形の略偏平な円形丘
(1c)が周期Pで形成される。
【0021】次に焦点板(1)の製造法を図1により説
明する。平面の基板(24)に感光材料(23)を塗布
する。感光材料(23)にフォトリソグラフィ法により
周期2Pの微細凹凸(23a、23b)を形成する。フ
ォトリソグラフィ法によらず打刻法等によることもでき
る。次いで感光材料(23)にポリビニルアルコールの
親水性ポリマー層(27)を一様に塗布してから、感光
材料(28)を塗布する。親水性ポリマー層(27)は
感光材料(28)により下層の感光材料(23)の微細
凹凸の形状が変化しないようするためのものである。次
いで感光材料(28)にフォトリソグラフィ法により周
期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b
)を形成する。この時使用するマスクのパターンは感光
材料(23)に周期2Pの微細凹凸(23a、23b)
を形成する時使用したマスクのパターンは相似形であり
、パターンの設置角度を同一にして露光する。そして2
種のマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)
高さの差が光の波長約0.5ミクロン程度になるように
露光及び現像を行う。この様にフォトリソグラフィ法に
より微細凹凸(23a、23b)が形成された感光材料
(23)に、重ねて感光材料(28)にフォトリソグラ
フィ法により複合微細凹凸であるマイクロレンズ(1a
)とマイクロレンズ(1b)を形成する方法を二重フォ
トリソグラフィ法と呼ぶこととする。
明する。平面の基板(24)に感光材料(23)を塗布
する。感光材料(23)にフォトリソグラフィ法により
周期2Pの微細凹凸(23a、23b)を形成する。フ
ォトリソグラフィ法によらず打刻法等によることもでき
る。次いで感光材料(23)にポリビニルアルコールの
親水性ポリマー層(27)を一様に塗布してから、感光
材料(28)を塗布する。親水性ポリマー層(27)は
感光材料(28)により下層の感光材料(23)の微細
凹凸の形状が変化しないようするためのものである。次
いで感光材料(28)にフォトリソグラフィ法により周
期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b
)を形成する。この時使用するマスクのパターンは感光
材料(23)に周期2Pの微細凹凸(23a、23b)
を形成する時使用したマスクのパターンは相似形であり
、パターンの設置角度を同一にして露光する。そして2
種のマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1b)
高さの差が光の波長約0.5ミクロン程度になるように
露光及び現像を行う。この様にフォトリソグラフィ法に
より微細凹凸(23a、23b)が形成された感光材料
(23)に、重ねて感光材料(28)にフォトリソグラ
フィ法により複合微細凹凸であるマイクロレンズ(1a
)とマイクロレンズ(1b)を形成する方法を二重フォ
トリソグラフィ法と呼ぶこととする。
【0022】次に焦点板(1)のマイクロレンズ(1a
)とマイクロレンズ(1b)の配列により生ずる効果に
ついて説明する。焦点板(1)のマイクロレンズ(1a
)とマイクロレンズ(1b)の配列は図6に示すように
なる。図6において濃く表示した円が高い丘であるマイ
クロレンズ(1a)、淡く表示した円が低い丘マイクロ
レンズ(1b)である。両者の高さの差が光の波長の程
度であると散乱に関し異なったマイクロレンズとして振
舞うことが知られている。従って実質的に2Pの配列周
期が形成されている。
)とマイクロレンズ(1b)の配列により生ずる効果に
ついて説明する。焦点板(1)のマイクロレンズ(1a
)とマイクロレンズ(1b)の配列は図6に示すように
なる。図6において濃く表示した円が高い丘であるマイ
クロレンズ(1a)、淡く表示した円が低い丘マイクロ
レンズ(1b)である。両者の高さの差が光の波長の程
度であると散乱に関し異なったマイクロレンズとして振
舞うことが知られている。従って実質的に2Pの配列周
期が形成されている。
【0023】このようなマイクロレンズ(1a、1b)
を有する焦点板(1)の拡散分布の輝点配列は図7に示
すように、角度ピッチθP=λ/2Pの輝点配列となる
。周期Pが20ミクロン、即ち周期2Pが40ミクロン
のとき角度ピッチθP=λ/2Pは約0.7度であり多
線ボケが目立たない大きさとなる。比較のために深さが
一定のマイクロレンズ(1d)のときの焦点板(1)の
マイクロレンズ(1d)の配列は図8に示すようにPの
配列周期が形成される。この場合拡散分布の輝点配列は
図9に示すように、角度ピッチθP=λ/Pの輝点配列
となる。従って前者の方が後者に比して輝点の数が4倍
に増加し、又各輝点の強度は4分の1と弱くなる。した
がって輝点が目立ち難く、ボケ味が自然なものとなる。
を有する焦点板(1)の拡散分布の輝点配列は図7に示
すように、角度ピッチθP=λ/2Pの輝点配列となる
。周期Pが20ミクロン、即ち周期2Pが40ミクロン
のとき角度ピッチθP=λ/2Pは約0.7度であり多
線ボケが目立たない大きさとなる。比較のために深さが
一定のマイクロレンズ(1d)のときの焦点板(1)の
マイクロレンズ(1d)の配列は図8に示すようにPの
配列周期が形成される。この場合拡散分布の輝点配列は
図9に示すように、角度ピッチθP=λ/Pの輝点配列
となる。従って前者の方が後者に比して輝点の数が4倍
に増加し、又各輝点の強度は4分の1と弱くなる。した
がって輝点が目立ち難く、ボケ味が自然なものとなる。
【0024】次に第2の実施例を図10〜図11により
説明する。図10は本実施例により作成された焦点板(
1)のマイクロレンズ(1a)、(1b)の配置を示す
平面図、図11は本実施例により作成された焦点板(1
)の拡散光の輝点の分布を示す分布図である。第1の実
施例と同一又は類似の部分の説明は省略する。感光材料
(23)に二重フォトリソグラフィ法により第1段階で
周期3Pの微細凹凸(23a、23b)を形成し、第2
段階で感光材料(28)にフォトリソグラフィ法により
周期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1
b)を形成する。感光材料(28)にフォトリソグラフ
ィ法により周期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロ
レンズ(1b)を形成する時使用するマスク(20)の
パターン(21)は感光材料(23)に周期3Pの微細
凹凸(23a、23b)を形成する時使用したマスク(
20)のパターン(21)と設置角度を同一にして露光
する。得られた焦点板(1)は図10にマイクロレンズ
(1a)とマイクロレンズ(1b)の配置を示す焦点板
(1)が作成され、実質的に3Pの配列周期が形成され
ている。このような焦点板(1)の拡散分布の輝点配列
は図11に示すように、角度ピッチθP=λ/3Pの輝
点配列となる。従って輝点の数が9倍に増加し、又各輝
点の強度は9分の1と弱くなり、したがって輝点が目立
ち難く、ボケ味が自然なものとなる。
説明する。図10は本実施例により作成された焦点板(
1)のマイクロレンズ(1a)、(1b)の配置を示す
平面図、図11は本実施例により作成された焦点板(1
)の拡散光の輝点の分布を示す分布図である。第1の実
施例と同一又は類似の部分の説明は省略する。感光材料
(23)に二重フォトリソグラフィ法により第1段階で
周期3Pの微細凹凸(23a、23b)を形成し、第2
段階で感光材料(28)にフォトリソグラフィ法により
周期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロレンズ(1
b)を形成する。感光材料(28)にフォトリソグラフ
ィ法により周期Pのマイクロレンズ(1a)とマイクロ
レンズ(1b)を形成する時使用するマスク(20)の
パターン(21)は感光材料(23)に周期3Pの微細
凹凸(23a、23b)を形成する時使用したマスク(
20)のパターン(21)と設置角度を同一にして露光
する。得られた焦点板(1)は図10にマイクロレンズ
(1a)とマイクロレンズ(1b)の配置を示す焦点板
(1)が作成され、実質的に3Pの配列周期が形成され
ている。このような焦点板(1)の拡散分布の輝点配列
は図11に示すように、角度ピッチθP=λ/3Pの輝
点配列となる。従って輝点の数が9倍に増加し、又各輝
点の強度は9分の1と弱くなり、したがって輝点が目立
ち難く、ボケ味が自然なものとなる。
【0025】次に第3の実施例を図12〜図15により
説明する。図12は本実施例による二重フォトリソグラ
フィ法の第1段階において使用するマスク(20)のパ
ターン(21)の説明図、図13は本実施例による二重
フォトリソグラフィ法の第2段階において使用するマス
ク(20)のパターン(21)の説明図、図14は本実
施例により作成された焦点板(1)のマイクロレンズ(
1a)とマイクロレンズ(1b)の配置を示す平面図、
図15は本実施例により作成された焦点板(1)の拡散
分布の輝点配列を示す分布図である。第1の実施例と同
一又は類似の部分の説明は省略する。本実施例による二
重フォトリソグラフィ法の第1段階において使用するマ
スクパターンは単位図形が周期2Pで略規則的に配列し
ているが、個々の大きさ及び位置にランダム性が付与さ
れている。第2段階において使用するマスクパターンは
単位図形が周期Pで略規則的に配列しているが、個々の
大きさ及び位置にランダム性が付与されている。これら
のマスクを第1段階と第2段階の一方又は双方に置いて
使用し焦点板(1)を製造し、得られた焦点板(1)の
マイクロレンズの高さ及び配置は図14に示すようにラ
ンダムになる。マイクロレンズは高さ及び配置にランダ
ム性が付与されているものの、全体としては実質的な周
期2Pが形成されている。
説明する。図12は本実施例による二重フォトリソグラ
フィ法の第1段階において使用するマスク(20)のパ
ターン(21)の説明図、図13は本実施例による二重
フォトリソグラフィ法の第2段階において使用するマス
ク(20)のパターン(21)の説明図、図14は本実
施例により作成された焦点板(1)のマイクロレンズ(
1a)とマイクロレンズ(1b)の配置を示す平面図、
図15は本実施例により作成された焦点板(1)の拡散
分布の輝点配列を示す分布図である。第1の実施例と同
一又は類似の部分の説明は省略する。本実施例による二
重フォトリソグラフィ法の第1段階において使用するマ
スクパターンは単位図形が周期2Pで略規則的に配列し
ているが、個々の大きさ及び位置にランダム性が付与さ
れている。第2段階において使用するマスクパターンは
単位図形が周期Pで略規則的に配列しているが、個々の
大きさ及び位置にランダム性が付与されている。これら
のマスクを第1段階と第2段階の一方又は双方に置いて
使用し焦点板(1)を製造し、得られた焦点板(1)の
マイクロレンズの高さ及び配置は図14に示すようにラ
ンダムになる。マイクロレンズは高さ及び配置にランダ
ム性が付与されているものの、全体としては実質的な周
期2Pが形成されている。
【0026】焦点板(1)の拡散光の輝点の分布は図1
5に示すように略角度ピッチθP=λ/2Pのやや規則
性が崩れ、且つ各輝点間にも光が拡散されることとなり
、結果的に輝点の強さは弱まる。この規則性の崩れと輝
点間拡散により輝点は目立たなくなり、多線ボケが弱ま
る。規則性の崩れと輝点間拡散が著しいとざらつき感が
生ずるから、ランダム性の付与は過度に強くならないよ
うにする。またランダム性の付与によりフレネルレンズ
の刻線との間に発生するモワレ縞が軽減される。
5に示すように略角度ピッチθP=λ/2Pのやや規則
性が崩れ、且つ各輝点間にも光が拡散されることとなり
、結果的に輝点の強さは弱まる。この規則性の崩れと輝
点間拡散により輝点は目立たなくなり、多線ボケが弱ま
る。規則性の崩れと輝点間拡散が著しいとざらつき感が
生ずるから、ランダム性の付与は過度に強くならないよ
うにする。またランダム性の付与によりフレネルレンズ
の刻線との間に発生するモワレ縞が軽減される。
【0027】次に第4の実施例を図16により説明する
。図16は焦点板母型の断面図である。第1の実施例と
同一又は類似の部分の説明は省略する。本実施例におけ
る基板(24)は表面にランダム性のある微細凹凸を有
している他は、焦点板製作の工程は同一である。基板(
24)の表面のランダム性のある微細凹凸は基板を砂掛
け後化学腐食を施して形成する。露光工程で使用するマ
スクに第3の実施例で使用したランダム性の付与された
マスクを使用することも可能である。
。図16は焦点板母型の断面図である。第1の実施例と
同一又は類似の部分の説明は省略する。本実施例におけ
る基板(24)は表面にランダム性のある微細凹凸を有
している他は、焦点板製作の工程は同一である。基板(
24)の表面のランダム性のある微細凹凸は基板を砂掛
け後化学腐食を施して形成する。露光工程で使用するマ
スクに第3の実施例で使用したランダム性の付与された
マスクを使用することも可能である。
【0028】焦点板母型(2)を転写し作成した焦点板
(1)の拡散分布の輝点配列は第3の実施例の図15に
示すものと同様に略角度ピッチθP=λ/2Pのやや規
則性が崩れ、且つ輝点間にも光が拡散されることとなり
、結果的に輝点の強さは弱まる。この規則性の崩れと輝
点間拡散により輝点は目立たなくなり、多線ボケが弱ま
る。またランダム性の付与によりフレネルレンズの刻線
との間に発生するモワレ縞が軽減される。
(1)の拡散分布の輝点配列は第3の実施例の図15に
示すものと同様に略角度ピッチθP=λ/2Pのやや規
則性が崩れ、且つ輝点間にも光が拡散されることとなり
、結果的に輝点の強さは弱まる。この規則性の崩れと輝
点間拡散により輝点は目立たなくなり、多線ボケが弱ま
る。またランダム性の付与によりフレネルレンズの刻線
との間に発生するモワレ縞が軽減される。
【0029】又焦点板のマイクロレンズは凸形のものに
ついて説明したが、凹形のマイクロレンズを有する焦点
板についても同様である。
ついて説明したが、凹形のマイクロレンズを有する焦点
板についても同様である。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、微小凹凸のランダム性
が強いことによるザラツキ感が抑制され、狭角拡散光が
少く、輝点が増加し目立たなくなってボケ味の不自然さ
が抑制される。又ランダム性を有するものは、ボケ味の
不自然さが減少し、モアレ縞の発生が軽減する。製造は
フォトリソグラフィ法によるから、微細凹凸が規則正し
い周期性或いはランダム性を有するように自由に且つ容
易に形成することができるし、微細凹凸の形状等の制御
が可能である。
が強いことによるザラツキ感が抑制され、狭角拡散光が
少く、輝点が増加し目立たなくなってボケ味の不自然さ
が抑制される。又ランダム性を有するものは、ボケ味の
不自然さが減少し、モアレ縞の発生が軽減する。製造は
フォトリソグラフィ法によるから、微細凹凸が規則正し
い周期性或いはランダム性を有するように自由に且つ容
易に形成することができるし、微細凹凸の形状等の制御
が可能である。
【図1】焦点板の断面図である。
【図2】転写焦点板(2)の断面図である。
【図3】フォトリソグラフィ法の説明図である。
【図4】フォトリソグラフィ法において使用するマスク
のパターンの説明図である。
のパターンの説明図である。
【図5】フォトリソグラフィ法により製造された焦点板
の断面図である。
の断面図である。
【図6】焦点板のマイクロレンズの配置を示す平面図で
ある。
ある。
【図7】焦点板の拡散分布の輝点配列を示す分布図であ
る。
る。
【図8】従来の焦点板のマイクロレンズの配置を示す平
面図である。
面図である。
【図9】従来の焦点板の拡散分布の輝点配列を示す分布
図である。
図である。
【図10】焦点板のマイクロレンズの配置を示す平面図
である。
である。
【図11】焦点板の拡散分布の輝点配列を示すである。
【図12】二重フォトリソグラフィ法の第1段階におい
て使用するマスクのパターンの説明図である。
て使用するマスクのパターンの説明図である。
【図13】二重フォトリソグラフィ法の第2段階におい
て使用するマスクのパターンの説明図である。
て使用するマスクのパターンの説明図である。
【図14】焦点板のマイクロレンズとマイクロレンズの
配置を示す平面図である。
配置を示す平面図である。
【図15】焦点板の拡散分布の輝点配列を示す図である
。
。
【図16】焦点板の断面図である。
【図17】周期的微細凹凸を持つ焦点板の拡散分布の輝
点配列を示す図である。
点配列を示す図である。
【符号の説明】
1 焦点板
2 転写焦点板
20 マスク
21 パターン
22 露光光線
23 感光材料
24 基板
25 微細凹凸
26 拡散分布の輝点
27 親水性ポリマー
28 感光材料
d プロキシミティ
Claims (7)
- 【請求項1】 第1の感光材料層の表面に、単位図形
が周期的に配置されてなるパターンが設けられた第1種
の露光マスクを使用し、フォトリソグラフィ法により周
期的な微細凹凸を形成した後、該第1の感光材料層上に
該周期的な微細凹凸を映し出すように第2の感光材料層
を重畳し、該第2の感光材料層の表面に、単位図形が周
期的に配置されてなるパターンが設けられ、単位図形が
配置される周期が第1種の露光マスクの単位図形が配置
される周期より小さい第2種の露光マスクを使用し、重
ねてフォトリソグラフィ法により周期的な微細凹凸を形
成して製造することを特徴とする焦点板の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1の製造方法により製造された
焦点板を一度又は再度転写して焦点板を製造することを
特徴とする焦点板の製造方法。 - 【請求項3】 第1の感光材料層の表面に、単位図形
が周期的に配置されてなるパターンが設けられた第1種
の露光マスクを使用し、フォトリソグラフィ法により周
期的な微細凹凸を形成することに代え、第1の感光材料
層の表面に、機械的又は化学的な方法により周期的な微
細凹凸を形成することを特徴とする請求項1の焦点板の
製造方法。 - 【請求項4】 単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられた第1種の露光マスクに代え、単位図
形が形状、大きさあるいは配列位置がランダム性を有し
ていることを特徴とする請求項1、2、3の焦点板の製
造方法。 - 【請求項5】 単位図形が周期的に配置されてなるパ
ターンが設けられた第2種の露光マスクに代え、単位図
形が形状、大きさあるいは配列位置がランダム性を有し
ていることを特徴とする請求項1、2、3、4の焦点板
の製造方法。 - 【請求項6】 第1の感光材料層の表面に、単位図形
が周期的に配置されてなるパターンが設けられた第1種
の露光マスクを使用し、フォトリソグラフィ法により微
細凹凸を形成することに代え、第1の感光材料層を支持
する基板に設けられた凹凸の周期的な配列が第1の感光
材料層の表面に出現していることを特徴とする請求項1
の焦点板の製造方法。 - 【請求項7】 該基板に設けられた凹凸が形状、大き
さあるいは配列位置がランダム性を有していることを特
徴とする請求項6の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063691A JPH04277733A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 焦点板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063691A JPH04277733A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 焦点板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04277733A true JPH04277733A (ja) | 1992-10-02 |
Family
ID=13236656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063691A Pending JPH04277733A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 焦点板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04277733A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005148427A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 焦点板原盤及びその製造方法 |
| JP2005352392A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Ricoh Co Ltd | マイクロレンズアレイ、空間光変調装置及びプロジェクタ装置 |
| JP5323811B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-10-23 | 株式会社きもと | 光制御フィルム、これを用いたバックライト装置および凹凸パターン形成用型の作製方法 |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP3063691A patent/JPH04277733A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005148427A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Olympus Corp | 焦点板原盤及びその製造方法 |
| JP2005352392A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Ricoh Co Ltd | マイクロレンズアレイ、空間光変調装置及びプロジェクタ装置 |
| JP5323811B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2013-10-23 | 株式会社きもと | 光制御フィルム、これを用いたバックライト装置および凹凸パターン形成用型の作製方法 |
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