JPH08136708A - Fresnel lens manufacturing method - Google Patents

Fresnel lens manufacturing method

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Publication number
JPH08136708A
JPH08136708A JP27734594A JP27734594A JPH08136708A JP H08136708 A JPH08136708 A JP H08136708A JP 27734594 A JP27734594 A JP 27734594A JP 27734594 A JP27734594 A JP 27734594A JP H08136708 A JPH08136708 A JP H08136708A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fresnel lens
resin
refractive index
curable resin
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP27734594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Nomura
恒治 野村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP27734594A priority Critical patent/JPH08136708A/en
Publication of JPH08136708A publication Critical patent/JPH08136708A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00—Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • B29L2011/0016—Lenses
    • B29L2011/005—Fresnel lenses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一のフレネルレンズの母型から異なった光
学特性を有するフレネルレンズを製造する。 【構成】 所定の形状であって、所望の焦点距離fを有
するフレネルレンズの屈折率を算出し、この屈折率にな
る比率のモノマーおよびオリゴマーと、重合開始剤とを
混合して紫外線硬化樹脂を生成し、生成した紫外線硬化
樹脂をフレネルレンズの母型に塗付して母型を転写し、
脱泡し、バック材を載せ、紫外線を照射して硬化させ、
最後に完成したフレネルレンズを母型から取り出す。
(57) [Summary] [Objective] To manufacture a Fresnel lens having different optical characteristics from the same master mold of the Fresnel lens. [Structure] The refractive index of a Fresnel lens having a predetermined shape and having a desired focal length f is calculated, and a monomer and an oligomer having such a ratio of the refractive index and a polymerization initiator are mixed to form an ultraviolet curable resin. Generated, apply the generated UV curable resin to the Fresnel lens master mold and transfer the master mold,
Defoam, put backing material, irradiate with ultraviolet rays to cure,
Finally, take out the completed Fresnel lens from the master mold.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フレネルレンズの製造
方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a Fresnel lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】フレネルレンズを設計・製造するために
は、形成樹脂の屈折率と要求される光学特性(主に焦点
距離)とに基づいてレンズの形状を求める式を解き、フ
レネルレンズ形状を求め、求めた形状の母型を製作し、
この母型を形成樹脂に転写するという方法が従来から採
られていた。
2. Description of the Related Art In order to design and manufacture a Fresnel lens, the Fresnel lens shape is determined by solving an equation for obtaining the lens shape based on the refractive index of the resin formed and the required optical characteristics (mainly focal length). Find, make a mold of the desired shape,
Conventionally, a method of transferring this mother die to the forming resin has been adopted.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術として示した方法によると、1種類の母型からは1種
類のフレネルレンズしか製造することができない。した
がって、フレネルレンズの光学特性を変更するたびに母
型を製作する必要がある。また、それぞれ光学特性が異
なる複数の種類のフレネルレンズを製造しようとする
と、フレネルレンズの種類の数だけ母型が必要となる。
フレネルレンズの母型の製作には多くの費用と時間とが
必要であり、このことがフレネルレンズ自体、および、
フレネルレンズを利用した製品のコストを上げ、また、
これらの設計期間を長引かせる原因となっていた。
However, according to the method shown as the prior art, only one type of Fresnel lens can be manufactured from one type of master mold. Therefore, it is necessary to manufacture the master block every time the optical characteristics of the Fresnel lens are changed. Further, in order to manufacture a plurality of types of Fresnel lenses having different optical characteristics, as many molds as the number of types of Fresnel lenses are required.
Manufacturing the master mold of the Fresnel lens requires a lot of cost and time, which means that the Fresnel lens itself and
Increasing the cost of products using Fresnel lenses,
This has been a cause of prolonging the design period.

【0004】本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、同一のフレネルレンズの母型
から異なった光学特性を有するフレネルレンズを製造す
ることができるフレネルレンズ製造方法を提供すること
を目的とする。また、本発明は、フレネルレンズの設計
期間を短縮し、フレネルレンズおよびフレネルレンズ応
用製品のコストを下げることができるフレネルレンズ製
造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and provides a Fresnel lens manufacturing method capable of manufacturing Fresnel lenses having different optical characteristics from the same Fresnel lens matrix. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a Fresnel lens manufacturing method capable of shortening the design period of the Fresnel lens and reducing the costs of the Fresnel lens and Fresnel lens applied products.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のフレネルレンズ製造方法は、フレネルレンズ
が所定の形状で所望の焦点距離になる屈折率を求め、前
記屈折率の形成樹脂を生成し、フレネルレンズの母型を
前記形成樹脂に転写し、前記母型を転写した形成樹脂を
硬化させ、前記硬化させた形成樹脂を前記母型から取り
外して前記所望の焦点距離のフレネルレンズを製造す
る。好適には、前記形成樹脂は光重合を生じる光硬化性
樹脂であって、光硬化性樹脂に用いられる所定の比率の
モノマーおよびオリゴマーと重合開始剤とを混合して前
記屈折率の光硬化樹脂を生成し、フレネルレンズの母型
に前記光硬化樹脂を塗付して該母型の形状を該光硬化樹
脂に転写し、前記フレネルレンズの母型に塗付された光
硬化樹脂に所定の光を照射して硬化させる。好適には、
前記フレネルレンズ母型に塗付された光硬化樹脂にバッ
ク材を載せてから所定の光を照射して該光硬化樹脂を硬
化させる。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a Fresnel lens of the present invention is to obtain a refractive index of a Fresnel lens having a predetermined shape and a desired focal length, Generate and transfer the Fresnel lens master to the forming resin, cure the forming resin to which the master is transferred, remove the cured forming resin from the master, and remove the Fresnel lens having the desired focal length. To manufacture. Preferably, the forming resin is a photocurable resin that causes photopolymerization, and a photocurable resin having the refractive index obtained by mixing a monomer and an oligomer in a predetermined ratio used in the photocurable resin with a polymerization initiator. To apply the photo-curable resin to the Fresnel lens matrix, transfer the shape of the master to the photo-curable resin, and apply a predetermined amount to the photo-curable resin applied to the Fresnel lens master. Light is applied to cure. Preferably,
A backing material is placed on the photo-curable resin applied to the Fresnel lens matrix, and then predetermined light is irradiated to cure the photo-curable resin.

【0006】前記形成樹脂は熱軟化性樹脂であって、そ
れぞれ異なった屈折率の複数の種類の熱軟化性樹脂原料
を所定の比率で混合して前記屈折率の熱軟化性樹脂を生
成し、前記熱軟化性樹脂を加熱し、軟化させてフレネル
レンズの母型に注入し、前記フレネルレンズの母型に注
入された熱軟化性樹脂をプレスして該母型の形状を該熱
軟化性樹脂に転写し、該熱軟化性樹脂を冷却して硬化さ
せる。
The forming resin is a thermosoftening resin, and a plurality of types of thermosoftening resin raw materials having different refractive indexes are mixed at a predetermined ratio to produce the thermosoftening resin having the refractive index. The thermosoftening resin is heated and softened and injected into the mother mold of the Fresnel lens, and the thermosoftening resin injected into the mother mold of the Fresnel lens is pressed to change the shape of the mother mold to the thermosoftening resin. And the thermosoftening resin is cooled and cured.

【0007】前記形成樹脂は常温硬化性樹脂であって、
それぞれ異なった屈折率の複数の種類の常温硬化性樹脂
原料を所定の比率で混合して前記屈折率の常温硬化性樹
脂を生成し、前記常温硬化性樹脂をフレネルレンズの母
型に注入し、前記フレネルレンズの母型に注入された常
温硬化性樹脂に該母型の形状を転写し、該常温硬化性樹
脂を硬化させる。
The forming resin is a room temperature curable resin,
A plurality of different types of room temperature curable resin raw materials having different refractive indexes are mixed at a predetermined ratio to produce a room temperature curable resin having the above refractive index, and the room temperature curable resin is injected into a Fresnel lens matrix, The shape of the master mold is transferred to the room temperature curable resin injected into the master mold of the Fresnel lens, and the room temperature curable resin is cured.

【0008】[0008]

【作用】複数の熱軟化性樹脂または常温硬化性樹脂を混
合して、あるいは、紫外線硬化樹脂を構成するモノマー
とオリゴマーを所定の比率で重合開始剤に混合して形成
樹脂の屈折率を変更する。屈折率を変更した形成樹脂に
フレネルレンズの母型を転写し、母型が転写された形成
樹脂を母型から取り外し、同一形状のフレネルレンズの
屈折率のみを変更する。形成樹脂の屈折率のみを変更
し、形成樹脂の屈折率の変更に対応して光学特性(焦点
距離)が異なる同一形状のフレネルレンズを同一の母型
から生成する。
Function: A plurality of thermosoftening resins or room temperature curable resins are mixed, or a monomer and an oligomer constituting an ultraviolet curable resin are mixed with a polymerization initiator in a predetermined ratio to change the refractive index of the formed resin. . The mother die of the Fresnel lens is transferred to the forming resin whose refractive index is changed, the forming resin on which the mother die is transferred is removed from the mother die, and only the refractive index of the Fresnel lens having the same shape is changed. By changing only the refractive index of the forming resin, a Fresnel lens having the same shape and different optical characteristics (focal length) corresponding to the change of the refractive index of the forming resin is generated from the same matrix.

【0009】[0009]

【実施例1】以下、各図を参照して、形成樹脂として紫
外線硬化樹脂を用いた本発明に係るフレネルレンズ製造
方法を説明する。図1は、本発明に係るフレネルレンズ
製造方法により製造されるフレネルレンズ1の構成を示
す図であって、(A)はフレネルレンズ1の断面図であ
り、(B)はフレネルレンズ1をZ方向から見た図であ
る。
[Embodiment 1] Hereinafter, a method of manufacturing a Fresnel lens according to the present invention using an ultraviolet curable resin as a forming resin will be described with reference to the drawings. 1A and 1B are views showing a configuration of a Fresnel lens 1 manufactured by a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention, wherein FIG. 1A is a sectional view of the Fresnel lens 1, and FIG. It is the figure seen from the direction.

【0010】図1に示すように、フレネルレンズ1は、
形成樹脂10とバック材12から構成される。なお、バ
ック材12は省略される場合がある。第1の実施例にお
ける形成樹脂10は、例えばアクリレート系の紫外線硬
化樹脂である。このような紫外線硬化樹脂は、所定の樹
脂の単量体(モノマー)と低重合体(オリゴマー)と重
合開始剤とを混合したものであり、モノマーとオリゴマ
ーの比率を変えることにより、その屈折率を任意の値に
変更することができるという性質がある。
As shown in FIG. 1, the Fresnel lens 1 is
It is composed of a forming resin 10 and a backing material 12. The backing material 12 may be omitted. The forming resin 10 in the first embodiment is, for example, an acrylate-based ultraviolet curable resin. Such an ultraviolet curable resin is a mixture of a predetermined resin monomer (monomer), a low polymer (oligomer), and a polymerization initiator, and the refractive index thereof can be changed by changing the ratio of the monomer and the oligomer. Has the property that it can be changed to any value.

【0011】以下、図2〜図7を参照して、本発明に係
るフレネルレンズ製造方法を説明する。図2は、本発明
に係るフレネルレンズ製造方法において、図1に示した
フレネルレンズ1を製造するために用いられる母型2の
断面図である。図3は、図1に示したフレネルレンズ1
の部分aを拡大し、フレネル歯角θを説明する図であ
る。図4は、フレネルレンズ1の焦点距離fと中心から
の距離Rとを説明する図である。
The Fresnel lens manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of a matrix 2 used for manufacturing the Fresnel lens 1 shown in FIG. 1 in the Fresnel lens manufacturing method according to the present invention. FIG. 3 shows the Fresnel lens 1 shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a Fresnel tooth angle θ by enlarging a portion a of FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the focal length f of the Fresnel lens 1 and the distance R from the center.

【0012】図5は、フレネルレンズ1の中心からの距
離Rとフレネル歯角θとの関係をグラフ形式で示す図で
ある。図6は、中心からの距離Rとフレネル歯角とが、
図5に示した関係にあるフレネルレンズ1の形成樹脂1
0の屈折率、中心からの距離Rおよび焦点距離fとの関
係をグラフ形式で示す図であって、図5中の曲線a,
b,cはそれぞれ形成樹脂10(図1)の屈折率がそれ
ぞれ1.50,1.55,1.60である場合を示す。
図7は、図1に示した形成樹脂10として紫外線硬化樹
脂を用いた場合の本発明に係るフレネルレンズ製造方法
を示す工程図である。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance R from the center of the Fresnel lens 1 and the Fresnel tooth angle θ. In FIG. 6, the distance R from the center and the Fresnel tooth angle are
Resin 1 for forming the Fresnel lens 1 having the relationship shown in FIG.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the refractive index of 0, the distance R from the center, and the focal length f in the form of a graph.
b and c indicate the cases where the forming resin 10 (FIG. 1) has a refractive index of 1.50, 1.55, and 1.60, respectively.
FIG. 7 is a process diagram showing a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention when an ultraviolet curable resin is used as the forming resin 10 shown in FIG.

【0013】まず、例えば、紫外線硬化樹脂の屈折率の
可変範囲の中心値の屈折率を有する紫外線硬化樹脂を用
いた場合に、その焦点距離fが所望の焦点距離可変範囲
の中心値となるようなフレネルレンズ1の形状を求め、
フレネルレンズ1を製造するために用いられる母型2を
製作する。なお、図3に示すフレネルレンズの歯102
i (iは整数)のフレネル歯角θは、図4に示す中心か
らの距離Rに対応して、例えば図5に示すグラフから求
めることができる。
First, for example, when an ultraviolet curable resin having a refractive index of the central value of the variable range of the refractive index of the ultraviolet curable resin is used, its focal length f becomes the desired central value of the variable range of the focal length. Find the shape of Fresnel lens 1
A master block 2 used for manufacturing the Fresnel lens 1 is manufactured. The teeth 102 of the Fresnel lens shown in FIG.
The Fresnel tooth angle θ of i (i is an integer) can be obtained from the graph shown in FIG. 5, for example, corresponding to the distance R from the center shown in FIG.

【0014】また、図4に示すフレネルレンズの焦点距
離fは、中心からの距離Rの関数となる。図5に示すグ
ラフに基づいてフレネル歯角θが設計されたフレネルレ
ンズ1の焦点距離fは、形成樹脂10の屈折率が1.5
0,1.55,1.60である場合には、それぞれ図6
中の曲線a,b,cに示す通りになる。また、母型2と
しては、金属製の金型、あるいは、この金型を所定の樹
脂に転写した樹脂型(子)、この樹脂型をさらに他の樹
脂に転写した樹脂型(孫)等を用いることができる。
The focal length f of the Fresnel lens shown in FIG. 4 is a function of the distance R from the center. The focal length f of the Fresnel lens 1 whose Fresnel tooth angle θ is designed based on the graph shown in FIG.
In the case of 0, 1.55, and 1.60, respectively, as shown in FIG.
The curves a, b, and c are shown in the inside. As the mother die 2, a metal die, a resin die (child) obtained by transferring the die to a predetermined resin, a resin die (grandchild) obtained by further transferring the resin die to another resin, etc. Can be used.

【0015】図7に示すように、工程01(S01)に
おいて、フレネルレンズ1と同一形状であって、所望の
焦点距離fを有するフレネルレンズの屈折率を算出し、
または、グラフから求め、紫外線硬化樹脂が算出した屈
折率になる比率のモノマーおよびオリゴマーと、重合開
始剤とを混合して紫外線硬化樹脂を生成する。工程02
(S02)において、母型2を紫外線硬化樹脂を注入す
るために準備する。工程03(S03)において、上述
のように混合された紫外線硬化樹脂を、図2に示した母
型2のZ側に塗付し、紫外線硬化樹脂に母型2を転写
し、さらに、所定の量の紫外線硬化樹脂を母型2に注入
する。母型2に注入された紫外線硬化樹脂が、図1に示
した形成樹脂10となる。
As shown in FIG. 7, in step 01 (S01), the refractive index of a Fresnel lens having the same shape as the Fresnel lens 1 and having a desired focal length f is calculated,
Alternatively, a UV-curable resin is produced by mixing a monomer and an oligomer having a ratio that gives a calculated refractive index of the UV-curable resin, obtained from a graph, with a polymerization initiator. Process 02
In (S02), the mother die 2 is prepared for injecting the ultraviolet curable resin. In step 03 (S03), the UV-curable resin mixed as described above is applied to the Z side of the master mold 2 shown in FIG. 2, the master mold 2 is transferred to the UV-curable resin, and further, a predetermined amount is applied. A quantity of the UV curable resin is injected into the mother mold 2. The ultraviolet curable resin injected into the matrix 2 becomes the forming resin 10 shown in FIG.

【0016】工程04(S04)において、母型2に注
入した紫外線硬化樹脂に生じた泡を取り除く(脱泡す
る)。工程05(S05)において、脱泡した紫外線硬
化樹脂にバック材12を載せる。工程06(S06)に
おいて、バック材12を載せた紫外線硬化樹脂に紫外線
を照射し、硬化させてフレネルレンズ1とする。工程0
7(S07)において、フレネルレンズ1を母型2から
取り出す。
In step 04 (S04), the bubbles generated in the ultraviolet curable resin injected into the matrix 2 are removed (defoamed). In step 05 (S05), the backing material 12 is placed on the defoamed ultraviolet curable resin. In step 06 (S06), the ultraviolet curable resin on which the backing material 12 is placed is irradiated with ultraviolet rays and cured to form the Fresnel lens 1. Process 0
7 (S07), the Fresnel lens 1 is taken out of the matrix 2.

【0017】図6に示すように、形成樹脂10として用
いられる紫外線硬化樹脂の屈折率を1.50から1.6
0まで変化させることにより、フレネルレンズ1の中心
から40cm(R=40mm)の位置における焦点距離
fを約600mm〜約850mmの範囲内の任意の値に
することができる。いいかえると、形成樹脂10の屈折
率を0.1だけ変えることにより、フレネルレンズ1の
焦点距離を約15%変えることができる。なお、アクリ
レート系の紫外線硬化樹脂の屈折率を1.50〜1.6
0の範囲で変更することは比較的容易である。
As shown in FIG. 6, the ultraviolet curable resin used as the forming resin 10 has a refractive index of 1.50 to 1.6.
By changing to 0, the focal length f at the position of 40 cm (R = 40 mm) from the center of the Fresnel lens 1 can be set to any value within the range of about 600 mm to about 850 mm. In other words, by changing the refractive index of the forming resin 10 by 0.1, the focal length of the Fresnel lens 1 can be changed by about 15%. In addition, the refractive index of the acrylate-based ultraviolet curable resin is 1.50 to 1.6.
It is relatively easy to change in the range of 0.

【0018】フレネルレンズ1を、例えば40インチ〜
60インチのリアプロジェクションテレビジョンのスク
リーンとして用いる場合には、4〜5種類必要となる。
したがって、従来の技術として示したフレネルレンズ製
造方法でフレネルレンズ1を製造した場合、母型2も同
数必要になる。一方、第1の実施例に示した本発明に係
るフレネルレンズ製造方法によると、母型2は多くとも
2つ(40インチ〜50インチ用と50インチ〜60イ
ンチ用)用意すれば足りることになる。したがって、本
発明に係るフレネルレンズ製造方法によれば、リアプロ
ジェクションテレビジョンおよびそのスクリーンの設計
期間を短縮することができ、コストを低下させることが
できる。
The Fresnel lens 1 is, for example, 40 inches to
When used as a screen of a 60-inch rear projection television, 4 to 5 types are required.
Therefore, when the Fresnel lens 1 is manufactured by the Fresnel lens manufacturing method shown as the conventional technique, the same number of matrixes 2 is required. On the other hand, according to the Fresnel lens manufacturing method according to the present invention shown in the first embodiment, it is sufficient to prepare at least two matrixes 2 (for 40 inches to 50 inches and for 50 inches to 60 inches). Become. Therefore, according to the Fresnel lens manufacturing method of the present invention, the design period of the rear projection television and its screen can be shortened, and the cost can be reduced.

【0019】なお、第1の実施例においては、形成樹脂
10の材料として紫外線硬化樹脂を用いる場合を示した
が、所定の光(電磁波)の照射を受けて硬化する樹脂で
あれば、形成樹脂10の材料として何を用いてもよい。
また、図1および図7に示したように、フレネルレンズ
1をバック材12を用いて構成したが、上述のようにバ
ック材12を用いずにフレネルレンズ1を構成してもよ
い。また、図7に示した工程に、例えばフレネルレンズ
1に製造者名を書き込む工程といった、他の工程を付加
してもよい。
In the first embodiment, the case where the ultraviolet curable resin is used as the material of the forming resin 10 is shown. However, if the resin is a resin which is cured by receiving a predetermined light (electromagnetic wave), the forming resin is formed. Any material may be used as the material of 10.
Further, as shown in FIGS. 1 and 7, the Fresnel lens 1 is configured by using the back material 12, but the Fresnel lens 1 may be configured without using the back material 12 as described above. Further, other steps such as a step of writing the manufacturer's name on the Fresnel lens 1 may be added to the step shown in FIG.

【0020】[0020]

【実施例2】以下、図8を参照して、本発明に係るフレ
ネルレンズ製造方法の第2の実施例を説明する。図8
は、図1に示した形成樹脂10として熱硬化性樹脂を用
いた場合の本発明に係るフレネルレンズ製造方法を示す
工程図である。図8に示すように、工程10(S10)
において、第1の実施例に示した形成樹脂10として紫
外線硬化樹脂を用いる場合と同様に、フレネルレンズ1
と同一形状であって、所望の焦点距離fを有するフレネ
ルレンズの屈折率を算出する。さらに、算出した屈折率
になる比率で複数の種類の熱軟化性樹脂、例えばポリカ
ーボネイト樹脂(PC)とアクリル樹脂(PMMA)を
混合する。
Second Embodiment A second embodiment of the Fresnel lens manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to FIG. FIG.
FIG. 4 is a process diagram showing a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention when a thermosetting resin is used as the forming resin 10 shown in FIG. 1. As shown in FIG. 8, step 10 (S10)
In the same manner as in the case of using an ultraviolet curable resin as the forming resin 10 shown in the first embodiment, the Fresnel lens 1
Then, the refractive index of the Fresnel lens having the same shape as and having the desired focal length f is calculated. Further, a plurality of types of thermosoftening resins, for example, a polycarbonate resin (PC) and an acrylic resin (PMMA) are mixed at a ratio that provides the calculated refractive index.

【0021】工程11(S11)において、上述のよう
に混合された熱軟化性樹脂を加熱して軟化させ、図2に
示した母型2のZ側に注入して脱泡する。工程12(S
12)において、脱泡した熱軟化性樹脂をプレスし、母
型2を熱軟化性樹脂に転写する。工程13(S13)に
おいて、プレスした熱軟化性樹脂を冷却して硬化させ、
フレネルレンズ1とする。工程14(S14)におい
て、フレネルレンズ1を母型2から取り出す。
In step 11 (S11), the thermosoftening resin mixed as described above is heated to be softened, and is injected into the Z side of the mother die 2 shown in FIG. 2 to remove bubbles. Step 12 (S
In 12), the defoamed thermosoftening resin is pressed to transfer the mother die 2 to the thermosoftening resin. In step 13 (S13), the pressed thermosoftening resin is cooled and cured,
The Fresnel lens 1 is used. In step 14 (S14), the Fresnel lens 1 is taken out from the matrix 2.

【0022】上述したポリカーボネイトの屈折率は1.
59であり、アクリルの屈折率は1.49である。した
がって、これらの熱軟化性樹脂を混合すると、屈折率
1.49〜1.59の範囲内で形成樹脂の屈折率を任意
の値とすることができる。したがって、第1の実施例と
して示した紫外線硬化樹脂を用いた場合と略、同様の範
囲で焦点距離fを変更することができる。また、第2の
実施例に示したフレネルレンズ製造方法により製造され
たフレネルレンズ1も、第1の実施例に示したフレネル
レンズ製造方法により製造されたフレネルレンズ1と同
様に、例えばリアプロジェクションテレビジョンのスク
リーンとして用いることができることは言うまでもな
い。
The above-mentioned polycarbonate has a refractive index of 1.
59, and the refractive index of acrylic is 1.49. Therefore, when these thermosoftening resins are mixed, the refractive index of the formed resin can be set to an arbitrary value within the range of the refractive index of 1.49 to 1.59. Therefore, the focal length f can be changed in the same range as in the case of using the ultraviolet curable resin shown as the first embodiment. Further, the Fresnel lens 1 manufactured by the Fresnel lens manufacturing method shown in the second embodiment is similar to the Fresnel lens 1 manufactured by the Fresnel lens manufacturing method shown in the first embodiment, for example, a rear projection television. It goes without saying that it can be used as John's screen.

【0023】第2の実施例においては、形成樹脂として
熱軟化性樹脂を用いたが、熱軟化性樹脂の代わりに常温
硬化性樹脂を用いてもよい。また、図8にはバック材1
2(図1)を用いずにフレネルレンズ1を構成する場合
を示したが、バック材12をフレネルレンズ1に付加す
る等の他の工程を加えてもよい。また、形成樹脂10の
材料としてポリカーボネイトとアクリルを用いる場合を
示したが、熱軟化性があり、所望の屈折率を得ることが
できる樹脂であれば、何を用いてもよい。各実施例に示
したフレネルレンズ製造方法は、例えば各実施例におい
て変形例として示したように、種々の構成をとることが
できる。
In the second embodiment, the thermosoftening resin is used as the forming resin, but a room temperature curable resin may be used instead of the thermosoftening resin. Moreover, in FIG.
Although the case where the Fresnel lens 1 is configured without using 2 (FIG. 1) is shown, other steps such as adding the backing material 12 to the Fresnel lens 1 may be added. Further, although the case where polycarbonate and acrylic are used as the material of the forming resin 10 has been shown, any resin may be used as long as it is a resin having thermal softening property and capable of obtaining a desired refractive index. The Fresnel lens manufacturing method shown in each of the embodiments can have various configurations, as shown as a modification of each of the embodiments.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように本発明に係るフレネル
レンズ製造方法によれば、同一のフレネルレンズの母型
から異なった光学特性を有するフレネルレンズを製造す
ることができる。また、本発明に係るフレネルレンズ製
造方法によれば、フレネルレンズの設計期間を短縮し、
フレネルレンズおよびフレネルレンズ応用製品のコスト
を下げることができる。
As described above, according to the Fresnel lens manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture Fresnel lenses having different optical characteristics from the same master mold of Fresnel lenses. According to the Fresnel lens manufacturing method of the present invention, the design period of the Fresnel lens is shortened,
The cost of the Fresnel lens and the Fresnel lens application product can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るフレネルレンズ製造方法により製
造されるフレネルレンズの形状を示す図であって、
(A)はフレネルレンズの断面図であり、(B)はフレ
ネルレンズをZ方向から見た図である。
FIG. 1 is a view showing a shape of a Fresnel lens manufactured by a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention,
(A) is a cross-sectional view of the Fresnel lens, and (B) is a view of the Fresnel lens as viewed from the Z direction.

【図2】本発明に係るフレネルレンズ製造方法におい
て、図1に示したフレネルレンズを製造するために用い
られる母型の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a master die used for manufacturing the Fresnel lens shown in FIG. 1 in the Fresnel lens manufacturing method according to the present invention.

【図3】図1に示したフレネルレンズの部分aを拡大し
た図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a portion a of the Fresnel lens shown in FIG.

【図4】図1に示したフレネルレンズの焦点距離fと中
心からの距離Rとを説明する図である。
4 is a diagram illustrating a focal length f and a distance R from the center of the Fresnel lens shown in FIG.

【図5】図1に示したフレネルレンズの中心からの距離
Rとフレネル歯角θとの関係をグラフ形式で示す図であ
る。
5 is a graph showing the relationship between the distance R from the center of the Fresnel lens shown in FIG. 1 and the Fresnel tooth angle θ.

【図6】図4に示したフレネルレンズの中心からの距離
Rとフレネル歯角とが、図5に示した関係にあるフレネ
ルレンズの形成樹脂の屈折率、中心からの距離Rおよび
焦点距離fとの関係をグラフ形式で示す図である。
6 shows a relationship between the distance R from the center of the Fresnel lens shown in FIG. 4 and the Fresnel tooth angle, the refractive index of the resin forming the Fresnel lens, the distance R from the center, and the focal length f. It is a figure which shows the relationship with and in a graph format.

【図7】図1に示した形成樹脂として紫外線硬化樹脂を
用いた場合の本発明に係るフレネルレンズ製造方法を示
す工程図である。
FIG. 7 is a process diagram showing a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention when an ultraviolet curable resin is used as the forming resin shown in FIG.

【図8】図1に示した形成樹脂として熱硬化性樹脂を用
いた場合の本発明に係るフレネルレンズ製造方法を示す
工程図である。
8A to 8C are process diagrams showing a Fresnel lens manufacturing method according to the present invention when a thermosetting resin is used as the forming resin shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…フレネルレンズ、2…バック材、10…形成樹脂、
12…バック材
1 ... Fresnel lens, 2 ... Back material, 10 ... Forming resin,
12 ... Back material

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フレネルレンズが所定の形状で所望の焦点
距離になる屈折率を求め、 前記屈折率の形成樹脂を生成し、 フレネルレンズの母型を前記形成樹脂に転写し、 前記母型を転写した形成樹脂を硬化させ、 前記硬化させた形成樹脂を前記母型から取り外して前記
所望の焦点距離のフレネルレンズを製造するフレネルレ
ンズ製造方法。
1. A refractive index for a Fresnel lens having a predetermined shape and a desired focal length is obtained, a forming resin having the refractive index is generated, and a mother die of the Fresnel lens is transferred to the forming resin. A Fresnel lens manufacturing method of curing a transferred forming resin, removing the cured forming resin from the master mold, and manufacturing a Fresnel lens having the desired focal length.
【請求項2】前記形成樹脂は光重合を生じる光硬化性樹
脂であって、 光硬化性樹脂に用いられる所定の比率のモノマーおよび
オリゴマーと重合開始剤とを混合して前記屈折率の光硬
化樹脂を生成し、 フレネルレンズの母型に前記光硬化樹脂を塗付して該母
型の形状を該光硬化樹脂に転写し、 前記フレネルレンズの母型に塗付された光硬化樹脂に所
定の光を照射して硬化させる請求項1に記載のフレネル
レンズ製造方法。
2. The forming resin is a photocurable resin that causes photopolymerization, and a monomer and an oligomer having a predetermined ratio used for the photocurable resin and a polymerization initiator are mixed to photocur the resin having the refractive index. A resin is generated, the photo-curing resin is applied to the Fresnel lens master, the shape of the master is transferred to the photo-curing resin, and the photo-curing resin applied to the Fresnel lens master is predetermined. The Fresnel lens manufacturing method according to claim 1, wherein the Fresnel lens is cured by irradiating the light.
【請求項3】前記フレネルレンズ母型に塗付された光硬
化樹脂にバック材を載せてから所定の光を照射して該光
硬化樹脂を硬化させる請求項2に記載のフレネルレンズ
製造方法。
3. The Fresnel lens manufacturing method according to claim 2, wherein a backing material is placed on the photo-curable resin applied to the Fresnel lens matrix, and then the photo-curable resin is cured by irradiating with predetermined light.
【請求項4】前記形成樹脂は熱軟化性樹脂であって、 それぞれ異なった屈折率の複数の種類の熱軟化性樹脂原
料を所定の比率で混合して前記屈折率の熱軟化性樹脂を
生成し、 前記熱軟化性樹脂を加熱し、軟化させてフレネルレンズ
の母型に注入し、 前記フレネルレンズの母型に注入された熱軟化性樹脂を
プレスして該母型の形状を該熱軟化性樹脂に転写し、該
熱軟化性樹脂を冷却して硬化させる請求項1に記載のフ
レネルレンズ製造方法。
4. The forming resin is a thermosoftening resin, and a plurality of types of thermosoftening resin raw materials each having a different refractive index are mixed at a predetermined ratio to produce the thermosoftening resin having the refractive index. Then, the thermosoftening resin is heated and softened to be injected into the Fresnel lens master mold, and the thermosoftening resin injected into the Fresnel lens master mold is pressed to change the shape of the master mold to the heat softening resin. A method for producing a Fresnel lens according to claim 1, wherein the Fresnel lens is transferred to a heat-resistant resin and the heat-softening resin is cooled and cured.
【請求項5】前記形成樹脂は常温硬化性樹脂であって、 それぞれ異なった屈折率の複数の種類の常温硬化性樹脂
原料を所定の比率で混合して前記屈折率の常温硬化性樹
脂を生成し、 前記常温硬化性樹脂をフレネルレンズの母型に注入し、 前記フレネルレンズの母型に注入された常温硬化性樹脂
に該母型の形状を転写し、該常温硬化性樹脂を硬化させ
る請求項1に記載のフレネルレンズ製造方法。
5. The forming resin is a room temperature curable resin, and a plurality of kinds of room temperature curable resin raw materials each having a different refractive index are mixed at a predetermined ratio to produce the room temperature curable resin having the refractive index. Then, the room temperature curable resin is injected into a Fresnel lens matrix, the shape of the matrix is transferred to the room temperature curable resin injected into the Fresnel lens matrix, and the room temperature curable resin is cured. Item 2. The Fresnel lens manufacturing method according to Item 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230672A (en) * 2012-04-05 2013-11-14 Canon Inc Method of manufacturing molded-article, molding die, and optical member that has fresnel lens

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