JPS60230601A - 膜処理方法 - 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】 本発明は凹凸部を有するレンズ、プリズム等の立体形状
体、シート体又は板状体への膜処理方法に関する。　” 従来、透明な（無色透明に限らないし、またフレネルミ
ラー等完全不透明の場合も同様である）ガラス、プラス
チック等のシート体、又は板状体に陰陽の膜をつけ、光
の通過する部分と光の通過しない部分を形成する方法は
種々のものが知られているが、微細な間隔で形成するに
は、ＩＣ等の回路を構成する場合に用いられているフォ
トエツチング手段が有用である。

しかし、この手段によると、精密なフォトマスクを複数
用いて、その位置合せを精度良く行なわなければならな
い。

かかる手法を用いて、ガラス、プラスチック等で形成さ
れている凹凸部を有する複眼レンズ°、複眼レンズ、複
数プリズム、フレネルレンズ、立体写真などを作製する
ためのレンティキュラー板（かまぼこレンズ）等の立体
形状体、シート体又は板状体に陰陽の膜を微測な間隔で
形成しようとすることはやワかいで、またかなり大きい
熱膨張係数をにらみながら、温度管理等をも含めて、大
がかりな作業となり量産に適さないばかりか、形成され
る製品も非常に高価になる欠点がある。

一般に、上記複眼レンス゛、複数プリズム、フレネルレ
ンズ、レシティキュラー板等の立体形状体。

シート体又は板状体（以下、これらを総称して。

単にフレネル体と記す）、例えば第１図乃至第６図に示
すフレネル体１−１．・・・、１−６に遮光等の為に、
その一部に遮光及びグレア防止の目的でつや消しで黒色
等の着色処理を施こしたいことがある。つや消しとした
のは１着色層の表面が正反射しないで、乱反射してほし
いからで、実際は着色層の裏面、すなわら着色層のフレ
ネル体との接触面も梨地等に優、っていることが必要で
ある。第１図のフレネル体１−１は凸し・ンズ２と同様
な機能を具備するように円板状に形成したもので、第２
図のフレネル体１−２は凹レンズ３と同様な機能を具備
す、るように円板状に形成したもので、かかるフレネル
体１−１．１−２は縦断面三角波状の凹凸が細かなピッ
チで多数同心状に形成されている。第３図のフレネル体
１−３はがまぼこ状の凸レンズ４と同様な機能を具備す
るように縦断面三角波状の凹凸を細かなピッチで多数直
線状に形成された板状のもので、第４図のフレネル体１
−４はかまぼこ状の凹レンズ５と同機能を具備するよう
に縦断面三角波状の凹凸を細かなピッチで多数直線状に
形成された板状のものとなっている。

ノ 第５図のフレネル体１−５は、三角プリズム６と同機能
を具備するように一方向に傾斜する縦断面三角波状の凹
凸を細かなピッチで多数直線状に形成された板状のもの
になっている。第６図のフレネル体１−６は、第１図の
フレネル体１−１と同様に同心、伏に凹凸を具備してい
るが、該凹凸は均一な高さのものに形成されている。こ
れらのフレネル体１−１．・・・、１−６は、コンプレ
ッション、インジェクション、キャスティング等の製造
工程で、微細な凹凸を有するように容易に形成されるも
ので、材質としては、ガラスよりも安価なプラスチック
を採用すると良い。上記したようなフレ＊／Ｉ／体１−
１　、・・・、１−６は１本来、光が通過してほしい部
分（傾斜面）７以外のよけいな部分（垂直面）８を具備
しており、この垂直面８がグレア、二重像、拡散効果等
でコントラストダウンとなったり、また見た眼に白フ茶
けて、クリア性にとぼしい感じを与えるなど諸悪の根源
になっている。そこで、従来に訂いては、上記垂直面８
のつやがなければということで、特殊な手法で、上記垂
直面８にのみ梨地処理した例があるっかかる梨地処理に
よれば、かなりのグレア対策になるとしているが、黒色
処理する方法がなく、完全な解決に至っていないのが現
状である。

本発明は上記技術背景を基になされたもので。

凹凸部を微細な間隔で連続して有する立体形状体。

シート体、板状体等のフレネル体の上記凹凸部を有効に
利用し、該凹凸部を有する面に、平行性。

集光性又は拡散性等を有する光の照射する方向を定める
だけで、フォトマスクも、温度管理も、所謂従来必要と
していた精密工程を一切廃して、上記凹凸部を有する面
の目的とする部分に黒色等の着色膜を施こすことで上記
凹凸部に微細な間隔で陰陽部を極めて容易に形成できる
ようにして、形成される製品を安価に量産できるように
することを目的としてなされたものである。本発明は、
特に従来において、フレネル体の平行面に略垂直な面に
遮光等の目的で黒色等の着色処理をすることがやっかい
であったのを極めて容易に黒色等の着色処理できるよう
にし、安価で有用なフレネル体で形成したグレア対策を
施こした表面反射の視野外除去板（あるいはシート）、
該視野外除去板を利用した有用なディスプレイ面等の製
品を実用化するのに適したものを得ることができるよう
にするためになされたものである。

かかる本発明の目的は、特許請求の範囲に記載の技術的
思想を提供することによって達成される。

以下、従来の技術的思想と照らし合わせて１図面を参照
しつつ本発明の詳細な説明する。

上記フレネル体１−１．・・・、１−６（尚、軟質シー
ト等のシート体や板状体を立体形状体にならしたフレネ
ル体でありても良い）に、陰陽をつけるために黒色（黒
色が望ましいのは遮光のために有用なためで、使用光の
スペクトルを通しにくいような着色であっても良い）等
の着色処理膜を形成するには１次のような方法によれば
良い。

第７図を参照して、９は表面に波状に凹凸を有するフレ
ネル体でｓ９ａは凸部、９ｂは凹部である。上記フレネ
ル体９の表面全体（あるいは、黒色等の着色膜を形成す
べき表面部分）に、感光剤を塗布して感光膜１０を形成
する。感光剤には。

ポジタイプのものとネガタイプのものがあり、ポジタイ
プのものは、光（例えば、紫外線）が当った部分が現像
液等の化学薬液によって洗い落とされることで除去され
、光の当らなかった部分が残るタイプのもので、ネガ色
イブのものは、その逆で光の当った部分の感光膜が残り
、光の当らなかった部分の感光膜が除去されるもので、
いずれの形式の感光剤を用いても良い。この例では、ポ
ジタイプの感光剤を用いることとする。しかる後に。

第８図に示すように、黒色等の着色膜（以下黒色膜とす
る）を形成したい部分１０ａが陰となり。

黒色膜を施こしたくない部分１０ｂが陽となるように、
フレネル体９の凹凸部９ｂ、９ａを利用して光（例えば
、紫外線）１１を平行性、集光性又は拡散性を幾何光学
的に設計して、フレネル体９の表面の感光膜１０に陰陽
となるように照射するっ第８図において、黒くなフてい
る部分１０ａが光１１の当っていない部分で、白くなっ
ている部分１０ｂが感光された部分である。第８図に示
すように、感光膜１０を残したい部分１０ａと感光膜１
０を取り去りたい部分１０ｂとを陰陽になるように光１
１を当て、後に適宜な化学薬液によって洗う等して、光
１１の当った部分１０ｂの感光膜１０を除去することで
、光１１の当った部分１０ａに黒色膜を容易に形成でき
る。

尚、上記場合において、光１１の方向性に限界があり１
例えば第９図に示すように、白色、の部分１０ｂのほか
に斜線で示す部分１０．Ｃの感光膜１０をも除去したい
場合には、該斜線で示す部分１０Ｃの感光膜１０にも光
１２が当るように適宜位置に配設した照射装置で、上記
斜線部分１０Ｃに光１２を当て、その後洗う等すること
で、斜線部分１０Ｇの感光膜１０を除去できる。

上記例においては、フレネル体９の全面に平行光等の光
１１．１２を当てることで、所定箇所に黒色の感光膜１
０を形成したが、第１０図に示すように、光１６をフレ
ネル体１−５の一部に１例えば平行光となるようにフレ
ネル体１−５の全面ネル体１−５の　平面１４と垂 直な面８に黒色の感光膜１０ａによる黒壁を形成しても
良い。

このようにフレネル体に露光する方法には１色々な方法
があるので、その−例を以下に取り上げてみる。

第１１図は、第１図のフレネル体１−１や第６図のフレ
ネル体１−６に適する露光（光処理）法１．１ＱＮ１−
６の一部分にのみ当るように遮光体１７を設けている。

従って、フレネル体１−１゜の全面に（黒色の感光膜１
０ａを残したい部分を除く）当てることができるっ 第１２図は、第２図のフレネル体１−２に適する露光法
例を示すもので、フレネル体１−２の中心部上部に発光
素子１５を配し、該発光素子１５の点灯光１６をフレネ
ル体１−２の適宜部分を除く全前に照射しているうこの
ようにすると、フレネル体１−２の外周方向に至るに従
って点灯光１６が傾くことになるので、フレネル体１−
２の垂直面８には光が当らないので、この面８に黒色感
光膜を形成できる。

第１３図は第３図に示すフレネル体１−３ニ適るので、
フレネル体１−３の中心に垂直に遮光体１７を設け、上
記発光素子１５のような点光源を形成するものと異なり
棒状の螢光灯のような横長光１９を発する発光素子１８
−１．１８−２をそれぞれフレネル体１−３の両端に配
設している。

このようにすることで、フレネル体１−６の傾射面７は
感光膜を除去して透明に出来、垂直面８にのみ遮光する
黒色感光膜を形成できる。

第１４図は第４図に示すフレネル体１−４に適する露光
例を示すもので、第１４図に示したと同様な横長光１９
を発する発光素子１８をフレネル体１−４の中心部に該
フレネル体１−４と平行に配設している。このようにし
てもフレネル体１−６と傾斜面７の傾斜方向が逆なので
、垂直面８．に黒色感光膜を形成できる。

第１５図は、第５図に示すフレネル体１−５に適する露
光例を示すもので、上記第１０図で示した黒色感光膜１
０ａを形成するための具体化例である。フレネル体１−
５の一部分にのみ光１９が当たるように、すなわら、フ
レネル体１−５の他の部分には、光１９が当たらないよ
うに、フレネル体１−５に垂直に２枚？）連光体１７−
１と１７−２を適宜間隔あけて配設し、該遮光体１７−
１と１７−２との中間上部に発光素子１８を配設し。

遮光体１７−１と１７−２間のフレネル体１−５面に横
長光１９を照射し、フレネル体１−５を矢印入方向に順
次移動させることで、上記垂直面８に黒色感光膜１０ａ
を形成できるようにしたものである。

また上記例においては、フレネル体１−１．・・・。

１−６．９として板状のものを示したが、フレネル体と
して、主に板状のものの場合を中心に説明したが、フレ
ネル体は軟質状のシート体であっても良いことは言うま
でもない。この理由はシート体である場合にはその後に
、若干厚みがあって剛質板となる板状のフレネル体、あ
るいは、立体形状体に形成できること、及び黒色感光膜
の露光処理が平面状では、適宜な陰陽が形成しにくい場
合があるためである。

かかるシート状のフレネル体２１に露光する方法例を第
１６図を用いて説明する。

円筒状のドラム２２を、矢印Ｃ方向に回転自在に支持し
、この回転ドラム２２にシート状フレネル体２１を係合
させ１図示しないｅ−夕を用いて回転ドラム２２を矢印
Ｃ方向に回転さ亡ることで矢印り方向に移送する。該矢
印り方向に発光素子２６の点灯光２４が集点光となるよ
うにレンズ２５を介してフレネル体２１に照射すること
で、フレネル体２１の適宜部分に薇灯光２４を照射して
上記フレネル体２１に黒色感光膜を形成している。

尚、上記例においては、発光素子を固定側とし、フレネ
ル体を移動側とした例を示したが、フレネル体を固定子
とし１発光素子を移動素子とすると、更に都合良い。こ
の場き、望ましくは、マイクロコンピュータを用いて１
発光素子のζ釘位置及び点灯時間を制御して、フレネル
体を順次所定方向に移動させると良い。また、上記コン
ピュータニより１県灯光を平行光、集光々、拡散光等適
宜光制御すると１本発明によって得ようとする最も望ま
しいフレネル体が極めて容易に得られるものである。

尚、フレネル体に感光剤を塗布等して、感光膜を形成す
る方法、該感光膜の光の当った部分又は光の当らなかっ
た部分のいずれか一方を除去する方法は、写真機のフィ
ルムで採用されているのと原理的に同じで公知の方法で
あるので、そのための説明は省略する。また上記フィル
ム体の凹凸部は１図においては図面の都合上大きく描い
ているが、実際には凹凸部は非常に微細に形成され、ま
たそのようにすることが望ましい。

以上のように、フレネル体の影をつけたい部分にのみ、
つや消し作用をも有する黒色感光膜を形成することは、
フレネル体の本来の性能を飛躍的に向上するだけでなく
、この部分が遮光の機能を持って、いわゆるＮ黒壁〃を
形成するので垂直成分の光（フレネル体と垂直な面の光
）又は垂直成分の光だけでなくある角度範囲内の光を遮
断するので、グレア対策を有する効果がある。特に。

ＯＨＰの場合には、上記のように着色嘆を形成すること
は主に光源の光がユーザの眼にグレアとして入らない効
果があり、また後記する透明シート等の表面反射の視野
性除去板に遮光膜を着色すると１例えばＣＲｒ　（ブラ
ウン管）に外光が人らなくてよい遮光効果があり、また
着色表面（裏面も同様）がつや消しになっていることは
ディスプレイ　（ＣＲＴ等）の像が二重写しにならない
（鏡面にならない）効果があるものである。

かかる効果は、本願発明行が特願昭５５−３６０：３６
号で開示した表面反射の視野性除去板（あるいはシート
）に於いては、′害が転じて福になる”というような王
台に１表面反射の視野除去効果に加えて、′ブラインド
効果“を発揮するという典型的な複合効果を生み出すに
至っている。

上記した表面反射の視野性除去板は、ＣＲｒのディスプ
レイ等多くの装置に利用して有用なものであるため、こ
の視野性除去板について以下に説明しておく。

表面反射をなくすことを目的としてなされたものとして
は、従来から第１７図に示す自動車のメータ２６のよう
なものがある。これは表示板２７の前面に、透明板２８
を順設したものである。このようにすると、光２９が透
明板２８によって、不都合な表面反射とならないような
視野外に導かれるので１表示板２７の表示が容易に確認
できる。

しかし、これでは、透明板２８が大きな空間を占める不
都合がある。透明板２８を表示板２７の表面に傾設する
と同様な作用を行なわせる方法としては、表示板２７の
表面に三角プリズムを設ける方法が考えられるが、この
場合でも、表示板２７の表面に大きな空間を占める不都
合があるほか、三角プリズムを通して表示板２７を見た
場合、三角プリズムにより像全体が平行移動するため、
平行移動した表示板２７をながめることになり不都合を
生ずる。また三角プリズムを用いると色分散現象を生じ
る欠へもある。表面反射を防ぐ方法としては１表示板２
７と透明板２８を平行に設け。

表示板２７の表面に微細な凹凸を有するように塗料を塗
装する方法が考えられる。しかし、この方法によっても
透明板２８に生じた表面反射を部分グ′ に消すことができず、また上記凹凸ダランダムに形成さ
れるため必ずある部分において表面反射（光る部分）が
生ずる。

また別の方法としては、透明板２８をスリ硝子状にし、
これを表示板２７に密接させることで表面反射を防ぐ案
が考えられる。しかし、この場合も、上記凹凸を形成し
た場合と同様の欠点があるし、透明板２８をスリ硝子状
にしたことで１表示板２７の表示が見えにくくなる欠へ
かある。また透明板２８と表示板２７との間に空隙を設
けなければならないようなものにあっては、全く表示板
２７が見えなくなる欠点がある。

また表面反射を防ぐ方法としては、透明板２８に反射防
止膜をコーティングする方法がある。カメラやメガネの
レンズに採用されているものであるが１表面反射を部分
に防ぐことができないばかりか高価になるもので１表面
反射を部分に防ぐために、反射防止膜を多層にすれば、
膜層間で光が干渉をおこす欠へかある。

更にまた。第１８図、第１９図に示すように。

小さな透明板２８′や三角伏楔プリズム２９を表示板２
７の表面に多数連続配＆する案も考えられるが、このよ
うにすることは製作上やっかいで量産に適さない。

上記背景を基になされたのが、第２０図及び第２１図に
一例として示す表面反射の視野性除去板６０である。こ
の表面反射の視野性除去板３０は。

人の視認するための物体の表面又は該表面から離れた位
置に配設された物体の表面に外部光が照射されることで
生ずる表面反射光を視野外に導くように傾斜面６１を幾
何光学的に設計された多数の連続した楔部３２で表面を
形成したフレネル体となっている。フレネル体からなる
表面反射の視野性除去板６０は、プレスによる以外、製
造工程で当該除去板６０が形成される方法等、従来公知
の適宜な手段を採用して容易に形成できるものである。

尚、この表面反射の視野性除去板３０は、使用される装
置によって、それに適するように傾射面６１の角度を決
定されるし、また楔部６２の形状、高さ及び角度は一様
でなくて良いし１両面に楔部６２を形成して良いもので
ある。また楔部３２は直線状に形成したちの以外に、同
心状に形成したものであっても良い。

かかる表面反射の視野性除去板３ｏは、自動車や測定器
等のメータ、テレビ等の画面、額縁、ショーウィンドケ
ース等のケース、アルノくム、写真、ポスター等の印刷
物、窓ガラス等多くの分野に適用されることで有用なも
のである。

かかる表面反射の視野性除去板を、例えば、ＣＲＴ等の
ディスプレイ面に応用した場合には、上記構成の視野性
除去板６０では、十分な目的を達成することができず１
本発明の助けを借りなければ、十分な効果を発揮するこ
とができない。

例えば、ＣＲＴ等のディスプレイを例にすると。

このディスプレイ面が、すっきりと見やすくなるために
は、最低でも、二つの重要な条件が必要である。

その条件１は、ディスプレイ面の表面反射が眼に入らな
いことで、その条件２は、ディスプレイ面によけいな光
が入って、コントラストをさげないことである。

シ 上記条件１については、上記表面反射の視野性除去板６
０で有用な効果を呈している。しかし。

同時に、上記除去板６０の垂直面２０（第２０図及び第
２１図参照）が、グレア、二重像、拡散現象と色々の悪
い現象を伴うことがある。そして。

この現象は、第２１図を参照して楔部３２の傾斜面３１
の角度θが急になるほど大きくなる欠αかある。これに
反し、楔部６２の傾斜面６１の角度θが急になるほど１
表面反射の視野性除去の効果が著しいものになるため、
従来において、難題となっていた。

上記した条件２については、ディスプレイ面が。

むやみに照射されて、散乱光等でコントラストの低下を
防ぐ意味で、特にＣＦ２Ｔの場合は、螢光体全体が発光
して、大きくコントラストダウンになるという特殊条件
があるため重要である。　′すなわら、第２２図及び第
２３図で示すように。

目的とする以外の方向からの光の照射がないように、平
面と直角な垂直面２０に黒色感光膜６６を形成してグラ
インド機能を有するフレネル体に形成された表面反射の
視野性除去板３０’、３４とすることが望ましい。

このような遮光効果をねらったものとしては、第２４図
に示すようなブラインド効果を出したグラインド板６５
がある。このグラインド板６５は。

適宜な間隔で平行に黒色簿膜３６を有するように透明な
プラスチック６７でかためた板状のものとなっている。

このグラインド板６５は、遮光効果が著しいが、製法上
、一般には積層固化したものをスライス研摩しているの
で量産性がなり、非常に高価で、一般の使用には適さな
い。また、このグラインド板６５は、上記した条件１の
表面反射対策が全くなされていないので、ＣＲＴのディ
スプレイ面に連片した場合には、致命的となる欠点があ
る。

従って、ＣＲＴのディスプレイ面に適するのは。

図、第２３図で示した表面反射の視野性除去板３０．３
４である。第２２図で示す黒色感光膜３３を形成した表
面反射の視野性除去板６０は。

この黒色感光膜６３を形成する前、即ら、第２０図で示
す状態にあっては、プリズム角θを大きくすることに難
があったが、第２２図で示すように黒色感光膜３３を形
成する場合には、逆にプリズム角θを大きくＴるほど、
より効果を発揮するものとなる。この場合、第２３図で
示す表面反射の視野性除去板６４のように、両面をフレ
ネル形状にし、しかも上記したように黒色感光膜６３を
形成したものを用いると、より効果的である。すなわら
、総計的に黒色感光膜６６の面積が広いほど効果的であ
ることがわかる。

尚、上記例においては、黒色感光膜を一層形成した場合
のみ説明したが、設計仕様によっては遮光度合を変える
必要があり、同様な黒色感光膜形成処理を数回行ない黒
色感光膜を数層に積層形成しても良いことは言うまでも
ない。

上記から明らかなように１本発明の膜処理形成方法によ
ると、フレネル体成形加ニー感光膜形成→感光処理→洗
い落とし、といった工程は、どれも量産性に適したもの
で、製造コストに量産効果を期待できるものである。ま
た本発明によって得られるフレネル体は、プリズム角を
大きく形成できるので、表面発射の視野性除去効果が著
しく。

また遮光効果が著しくなるので、その適用分野が著しく
増加する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は１本発明を適用ｔんとする一例とし
てのフレネル体の説明図、第７図乃至第９図は本発明の
膜処理方法の説明図、第１０図乃至第１６図は感光法の
説明図、第１７図乃至第１９図は従来の表面反射を防ぐ
方法の説明図、第２０図は表面反射の視野外除去板の斜
視図、第２１図は第２０図の縦断面図、第２２図及び第
２３図は本発明を適用して形成した一例としての表面反
射の視野外除去板の説明図、第２４図は従来のブライン
ド板の説明図である。 １−１．・・・、１−６・・・フレネル体、　２・・・
凸レンズ、３・・・凹レンズ、４・・・凸レンズ、５・
・・凹レンズ、　６・・・三角プリズム、　７・・・傾
斜面。 ８・・・垂直面、　９・・・フレネル体、　９ａ・・・
凸部。 ９ｂ・・・凹部、　１０・・・感光膜、１０ａ・・・黒
色膜を形成したい部分、１０ｂ・・・黒色膜を施こした
くない部分、１１，１２．１３・・・光、１４・・・平
面、１５・・・発光素子、　１６・・・薇灯光、１７・
・・遮光体、１８−１．１８−２・・・発光素子。 １９・・・横長光、　２０・・・垂直面、　２１・・・
シート状フレネル体、２２・・・回転ドラム、２３・・
・発光素子、　２４・・・県灯光、　２５・・・レンズ
。 ２６・・・メータ、２７．２７・・・表示板、２８・・
・透明板、　２９・・・三角状楔プリズム、　３０，３
６０′・・・表面反射の視野外除去板、　６１・・・傾
斜面。 ３２・・・楔部、　３６・・・黒色感光膜、　６４・・
・表面反射の視野外除去板、　６５・・・グラインド板
、３６−＝黒色簿膜、　６７・・・透明プラスチック。 特許出願人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 凹凸部を有するレンズ、プリズム等の立体形状体、シー
   ト体又は板状体の膜を施こしたい部分全面に感光剤を塗
   って感光、膜を作り、感光膜を残したい部分と感光膜を
   除去したい部分とを上記凹凸部を利用して陰陽になるよ
   うに光を当て、後に洗浄等の手段によって光の当った部
   分又は光の当らない部分のいずれかの部分の膜を残す膜
   処理を１回以上行なりて１以ｔの膜層を形成するように
   したことを特徴とする膜処理方法つ