JPH0611605A - フレネルレンズおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ面の再現性に優れ、精確なフレネルレ
ンズ面を有し、光学歪のない優れたフレネルレンズを得
る。 【構成】 透明基材と、この透明基材上に形成された活
性エネルギー線硬化型樹脂を活性エネルギー線の照射に
より硬化させてなるフレネルレンズ形状を有するレンズ
部とからなるフレネルレンズ。および、透明基材と、フ
レネルレンズを形成するための微細溝を有する型とを、
その微細溝を内面に向け、その両者間に活性エネルギー
線硬化型樹脂液を介在させて、活性エネルギー線を照射
して、前記樹脂液を硬化した後、脱型するフレネルレン
ズの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクションテレ
ビやマイクロフィルムリーダー等の画面として用いられ
る投写スクリーン、シャッターレンズや遠近可変レンズ
等の光学分野に使用されるフレネルレンズ関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】フレネルレンズは、一般の凸レンズや凹
レンズに比べて肉厚や重量が大きくならず、広い面積に
わたってレンズ硬化を発揮させることができるため、各
種の光学分野に使用されている。最近では、このような
フレネルレンズにさらに透明電極機能を付与し、例えば
液晶を封入したシャッターレンズや遠近可変型レンズ等
にも展開する試みがなされている。

【０００３】ところで、このようなフレネルレンズを製
造する方法としては、古くはガラスを用いて切削加工を
していたが生産性が上がらないため、最近では合成樹脂
材料を射出成形、圧縮成形あるいはプレス成形等によっ
て製造されるようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記成
形法にってフレネルレンズを製造する場合、型に設けら
れた微細なレンズ面を再現させるために微細な成形条件
の調節が必要とされ、しかも光学歪のないレンズを得る
ことには困難が伴うことが多かった。本発明は、このよ
うな状況に鑑みフレネルレンズの基材となる透明基材を
一種の型として使用しながら、レンズ部だけの成形を適
合性のある材料でおこない、レンズ面の再現性に優れ、
光学歪のない優れたフレネルレンズおよびその製造方法
を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
発明であるフレネルレンズは、透明基材と、該透明基材
上に形成された活性エネルギー線硬化型樹脂を活性エネ
ルギー線の照射により硬化させてなるフレネルレンズ形
状を有するレンズ部とからなることを特徴とするもので
ある。また、本発明の第２発であるフレネルレンズの製
造方法は、透明基材と、フレネルレンズを形成するため
の微細溝を有する型とを、その微細溝を内面に向けると
ともに、両者間に活性エネルギー線硬化型樹脂液を介在
させ、活性エネルギー線を照射し、前記樹脂液が硬化後
脱型することを特徴とするとのである。

【０００６】本発明に使用される透明基材としては、透
明性の高い材料であればあらゆる種類のものが使用で
き、例えば、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂、スチレン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテ
ルサルフォン樹脂あるいは塩化ビニル樹脂等を挙げるこ
とができる。中でも、光学歪の少ないガラス、アクリル
樹脂またはポリカーボネート樹脂が好ましい。また、透
明基材としては、板状、シート状あるいはフィルム状等
の形態のものが使用できるが、投写スクリーン等として
使用する場合には、多重像等の少ない画像特性に優れた
０．２〜２ｍｍ程度の厚さを有するシート状あるいはフ
ィルム状の基材が好ましい。

【０００７】本発明は、上記透明基材を一方の型として
機能するように使用することを特徴とするが、フレネル
レンズを形成するための本来の型としては、内面にフレ
ネルレンズ面を形成するための微細溝を有するガラス、
金属あるいは樹脂製のものを使用する。なお、この場合
のフレネルレンズは、サーキュラーフレネルレンズでも
リニアフレネルレンズでも対象となる。

【０００８】そして、上記透明基材と型とにより、一種
のセルを構成するが、これには型の微細溝を内面に向
け、両者間に紫外線や電子線等の活性エネルギー線で硬
化しうる樹脂液を介在させればよい。この場合、透明基
材上に樹脂液を塗布、展延し、これに型を接触させて行
ってもよいし、型内に樹脂液を充填させた後に、透明基
材を重ね合わせて行ってもよい。周縁のシールは、空隙
が微小であるため通常は不要であるが、必要に応じてガ
スケット等でシールしてもよい。

【０００９】本発明に用いる樹脂液は、紫外線や電子線
等の活性エネルギー線で硬化しうるものであって、取扱
いや製造設備の点から紫外線硬化型の樹脂液が好まし
い。このような樹脂液としては、アクリル系樹脂、とり
わけメチルメタクリレートを主成分とし、エチレングリ
コール、１，３−プロパンジオール等のジオール類、ト
リメチロールプロパン等のトリオール類、その他のポリ
オール類と、アクリル酸および／またはメタクリル酸と
のエステル等を共重合させて得られる多官能（メタ）ア
クリル酸エステルを共重合させたものが好ましい。ま
た、この樹脂液には、光重合開始剤として過酸化ベンゾ
イル、ベンゾイン、ベンゾインエーテル等を混合させ
る。

【００１０】上記樹脂液を充填した後に、例えば、透明
基材側から圧力を加えて、樹脂液を微細溝に十分にゆき
わたさせるとともに、空気抜きを行い、活性エネルギー
線を照射して重合、硬化させ、脱型する。なお、透明基
材を樹脂液を充填した型に重ね合わせる際に、ローラー
等を使用して同時に圧力を加えるとともに空気抜きを行
うことができる。また、空気の巻き込み極力抑えるため
には、樹脂液の粘度を調節することが必要であり、これ
には透明基材や型の濡れ速度にも関係するが、好ましく
は１００〜１０００ｃｐｓ程度がよい。さらに、空気の
巻き込みや厚さの均一性等を考慮すると、より低粘度の
樹脂液を使用して、まず型の微細溝部分だけに樹脂液を
充填し、次いでフレネルレンズ形成に必要となるだけ樹
脂液を充填して、透明基材を重ね合わせる方法が好まし
い。

【００１１】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。 実施例１ 全光線透過率８９％で厚さ２ｍｍのガラス平板を、メタ
ノールで１重量％に希釈したシランカップリング剤（信
越化学工業社製、ＫＢＥ１００３）に、４０℃で１０分
間浸漬したのち１１０℃で５分間乾燥処理した。次に、
上記ガラス平板に下記組成の樹脂を塗布、展延させた。

【００１２】 ＜樹脂組成＞ メチルメタクリレート ８０重量部 １，６−ヘキサンジオールジアクリレート １８重量部 ベンゾインブチルエーテル ２重量部 そして、この展延した樹脂液上に、内面にピッチ１０本
／ｍｍの凹サーキュラーフレネルレンズが形成しうる微
細溝を有する金型を載せ、さらにこれに力を加えて押圧
し、ガラス平板上から１５ｃｍ離れたところから高圧水
銀灯（１０００Ｗ）を３分間照射して硬化させ、脱型し
た。得られたフレネルレンズは、レンズ面の形成ならび
に光学特性に優れていた。

【００１３】実施例２ 全光線透過率８３％の厚さ２ｍｍのポリカーボネート樹
脂基材と、内面にピッチ５本／ｍｍの凸サーキュラーフ
レネルレンズが形成しうる微細溝を有する金型を用い
て、下記組成の樹脂を前記金型に充填し、前記ポリカー
ボネート樹脂基材を重ね合わせた。

【００１４】 ＜樹脂組成＞ メチルメタクリレート ５１重量部 ジペンタエリスルトールヘキサアクリレー １７重量部 トとジペンタエリスルトールペンタアクリ レートの混合液 α−ヒドロキシ−イソブチルフェノン ３重量部 １，６−ヘキサンジオールジアクリレート ２９重量部 そして、ポリカーボネート樹脂基材側から距離１５ｃｍ
離れたところから高圧水銀灯（１０００Ｗ）を２分間照
射して硬化させ、脱型した。得られたフレネルレンズ
は、レンズ面の形成ならびに光学特性に優れていた。

【００１５】

【発明の効果】本発明は以上詳述した通りの構成からな
るものであるから、透明基材と型とによって精確にフレ
ネルレンズ面を形成でき、光学歪のない優れたフレネル
レンズを得ることができるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増沢 時彦 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基材と、該透明基材上に形成された
   活性エネルギー線硬化型樹脂を活性エネルギー線の照射
   により硬化させてなるフレネルレンズ形状を有するレン
   ズ部とからなることを特徴とするフレネルレンズ。
2. 【請求項２】 透明基材と、フレネルレンズを形成する
   ための微細溝を有する型とを、その微細溝を内面に向け
   るとともに、両者間に活性エネルギー線硬化型樹脂液を
   介在させ、活性エネルギー線を照射し、前記樹脂液が硬
   化後脱型することを特徴とするフレネルレンズの製造方
   法。