JP2007008004A - 光学部品、光学部品の製造方法及び光学部品用型の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ファインピッチ化が可能であって、精度良く、かつ簡便に形成することができる光学部品等の製造方法等を提供すること。
【解決手段】 本発明に係る光学部品等の製造方法は、投影領域を単位として一括露光を繰り返すことにより、光硬化性樹脂液に選択的に光を照射して硬化樹脂層を形成し、該硬化樹脂層を順次積層して三次元形状を形成するものである。本発明は、光学部品等の構造が、オーバーハング部を有する複雑な三次元構造である場合に、特に有効である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光硬化性樹脂液に選択的に光を照射して硬化樹脂層を形成し、該硬化樹脂層を順次積層して三次元構造を形成することを特徴とする光学部品の製造方法、光学部品用型の製造方法、及び光学部品用型により製造された光学部品に関する。

近年、液晶デバイス、デジタルマイクロデバイスなどの光学エンジンを備えたプロジェクションＴＶが急速に普及している。このプロジェクションＴＶには、映像を観察するための透過型スクリーンが搭載されている。
図３は、従来の透過型スクリーンの構成を示す断面図である（特許文献１）。同図に示すように、透過型スクリーン５０は、フレネルレンズシート５１、レンチキュラーレンズシート５２、前面板５３、第１粘着層５４、第２粘着層５５、ＡＲフィルム５６等を備えている。フレネルレンズシート５１は、背面投射型プロジェクターからの映像光を一定角度の範囲内に絞り込むためのものであり、光源側に設けられている。レンチキュラーレンズシート５２は、フレネルレンズシート５１を通過した映像光を適度な角度の範囲に広げる機能を有している。

レンチキュラーレンズシート５２は、同図に示すように、レンチキュラーレンズ５７を備えている。レンチキュラーレンズ５７の入射面は、凸レンズからなる複数のレンズ列で構成されている。図３の例においては、入射光はレンズ媒質内で集光した後に、水平方向に拡散せしめられる。他のレンチキュラーレンズシートとして、シートの両側にレンチキュラーレンズを備えているものも開示されている（特許文献２）。

従来におけるレンチキュラーレンズシートの製造方法としては、（１）押し出し成形により表裏両面の形状を一度に形成する方法や、（２）フィルム基材の両面又は片面に紫外線硬化性樹脂等の放射線硬化性樹脂を用いて形成する方法（特許文献２、特許文献３）が開示されている。

図４に上記特許文献３に開示のレンチキュラーレンズシートの製造装置を示す。同図に示すように、製造装置７０は、連続したフィルム基材７１を供給する給紙ロール７２と、レンチキュラーレンズの逆形状が形成された成形ロール７３と、成形ロール７３に放射線硬化性樹脂を塗布する塗工ユニット７４と、成形ロール７３に対して放射線硬化性樹脂に放射線を照射する放射線ランプ７５等を備えている。また、製造装置７０は、フィルム基材７１の出光側の表面にネガ型のレジスト層を形成するためのレジスト形成装置７６を備えている。

液晶表示装置においても、レンズシートが重要な機能を果たしている（例えば、特許文献４）。図５は、上記特許文献４に開示の液晶表示装置の構成を示す断面図である。同図に示すように、液晶表示装置８０は、液晶層８２、アクティブマトリックス基板８１（支持基盤８１ａ、偏光板８１ｂ、ＴＦＴ素子８１ｃ、絶縁層８１ｄ、対向電極８１ｅ、表示電極８１ｆ、配向膜８１ｇ等を備える。）、アクティブマトリックス基板８１と液晶層８２を介して対向する対向基板８３（透光性を有するガラス支持基盤８３ａ、配向膜８３ｂ、円偏光層８３ｃ、１／４波長層８３ｄ、配向膜８３ｅ等を備えている。）、等を備えている。また、液晶表示装置８０における対向基板８３の主面のうち、液晶層８２と対向しない側の主面上には、面状光源装置８４が設けられている。面状光源装置８４には、対向基板８３側からプリズムシート８５、光拡散シート８６、導光板８７、及び反射板８８がこの順序で設けられている。そして、反射板８８の一方の側面には光源８９が取り付けられている。

プリズムレンズシート８５は、光拡散シート８６を通過した光を平行光化する役割を担っている。プリズムレンズシート８５は、同図に示すように、プリズムレンズ８５ａを備えている。
特開２００５−１０５４５号公報 特開２０００−１８０９７１号公報 特開平１−１５９６２７号公報 特開平９−２５８２１０号公報

上記レンチキュラーレンズシートやプリズムレンズシートを製造するに当っては、より簡便な方法により製造することが理想的である。
一方、近年、映像画質の高精細化を達成すべくプロジェクターの画素数が増大している。これに伴って、レンチキュラーレンズシートに備えられるレンズピッチのファインピッチ化（例えば、レンズピッチが０．２ｍｍ以下）が要求されている。このため、押し出し成形法を用いた場合の雌型や、図４に示す製造装置における成形ロール７３等を簡便にファインピッチ化する技術が必要となる。

なお、上記においてはレンチキュラーレンズシートやプリズムレンズシートにおける課題について記載したが、これに限定されるものではなく、フレネルレンズシート等をも含めたレンズシート等の光学部品全般において同様の課題が生じ得る。

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ファインピッチ化が可能であって、精度良く、かつ簡便に形成することができる光学部品等の製造方法等を提供することである。

本発明に係る光学部品等の製造方法は、投影領域を単位として一括露光を繰り返すことにより、光硬化性樹脂液に選択的に光を照射して硬化樹脂層を形成し、該硬化樹脂層を順次積層して三次元構造を形成するものである。本発明は、光学部品等の構造が、オーバーハング部を有する複雑な三次元構造である場合に、特に有効である。

ここで、前記投影領域の面積が１００ｍｍ^２以下の場合に、本発明に係る光造形方法を用いれば、より精度良く光学部品等を形成することができる。
同様に、前記硬化樹脂層の１層の厚さは１０μｍ以下の場合に、本発明に係る光造形方法を用いれば、より精度良く光学部品等を形成することができる。

本発明に係る光学部品等の製造方法は、前記光硬化性樹脂液を、ディジタルミラーデバイスによって反射された光によって硬化させる場合に好適に用いられる。

また、本発明に係る光学部品用型の製造方法は、前記光硬化性樹脂液にセラミックス粉体を配合することにより、より強度を持たせたセラミックス材料からなる光学部品用型を形成することができる。

本発明によれば、ファインピッチ化が可能であって、精度良く、かつ簡便に形成することができる光学部品等の製造方法を提供することができるという優れた効果を有する。

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。

［実施形態１（光学部品の製造方法）］
図１は、本実施形態１に係る光学部品たるレンチキュラーレンズシートを製造する光硬化造形装置（以下、「光造形装置」という）の装置構成の一例を説明するための図である。同図に示すように、光造形装置１００は、光源１、ディジタルミラーデバイス（以下「ＤＭＤ」と略記する）２、レンズ３、造形テーブル４、ディスペンサ５、リコータ６、制御部７、記憶部８等を備えている。

光源１には、レーザ光線を発振可能なものが搭載されている。光源１から発生するレーザ光線を、後述する光硬化性樹脂液に照射せしめることにより、光硬化性樹脂液を硬化させることができる。従って、光硬化性樹脂液１０のコート層９が硬化する波長のレーザ光線を搭載する必要がある。光源１の具体例としては、４０５ｎｍのレーザ光を発生させるレーザダイオード（ＬＤ）や紫外線（ＵＶ）ランプ等を挙げることができる。

ディジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）２は、テキサス・インスツルメンツ社によって開発されたデバイスであり、ＣＭＯＳ半導体上に独立して動くマイクロミラーが数十万〜数百万個、例えば、４８万〜１３１万個敷き詰められているものである。個々のマイクロミラーは、静電界作用によって、それぞれ独立に対角線を軸に約±１０度、例えば、±１２度程度傾けることが可能である。個々のマイクロミラーの角度を制御することにより、後述する造形テーブルに形成された光硬化性樹脂液の所望の位置に光照射することができる。

ＤＭＤ２に備えられたマイクロミラーは、各マイクロミラーのピッチの１辺の長さが約１０μｍ、例えば、１３．６８μｍの四角形の形状を有している。隣接するマイクロミラーの間隔は、例えば１μｍである。本実施形態１で用いたＤＭＤ２の全体は、４０．８×３１．８ｍｍの四角形状を有し（うち、ミラー部は、１４．０×１０．５ｍｍの四角形状を有する。）、１辺の長さが１３．６８μｍのマイクロミラー７８６，４３２個により構成されている。光源１から出射されたレーザ光線は、ＤＭＤ２の構成部材であるマイクロミラーによって反射される。そして、ＤＭＤ２において、集光レンズ３に向かって反射されたレーザ光線が造形テーブル４上の光硬化性樹脂液１０に照射されることになる。

レンズ３は、ＤＭＤ２によって反射されたレーザ光線を光硬化性樹脂液１０上に導き、投影領域を形成する役割を担う。レンズ３は、凸レンズを用いた集光レンズであってもよいし、凹レンズを用いてもよい。凹レンズを用いると、ＤＭＤ２の実サイズよりも大きな投影領域を得ることができる。本実施形態１に係るレンズ３は、凸レンズからなる集光レンズであって、入射光を約１５倍縮小し、光硬化性樹脂液１０により形成されたコート層９上に集光している。

造形テーブル４は、平板状の載置台からなる。造形テーブル４上で、光硬化性樹脂液１０のコート層９が形成され、レンズ３を介してレーザ光線が照射されて光硬化性樹脂液１０の硬化が行われる。造形テーブル４は、図示しない駆動機構、即ち移動機構によって、水平移動及び垂直移動が移動自在に構成されている。この駆動機構により、所望の範囲に亘って光造形を行なうことができる。ディスペンサ５は、光硬化性樹脂液１０を収容し、予め定められた量の光硬化性樹脂液１０を所定位置に供給可能なように構成されている。また、リコータ６は、例えば、ブレード機構と移動機構を備え、光硬化性樹脂液１０を均一に塗布可能なように構成されている。

制御部７は、露光データを含む制御データに応じて光源１、ＤＭＤ２、造形テーブル４、ディスペンサ５、リコータ６を制御する。制御部７は、典型的には、コンピュータに所定のプログラムをインストールすることによって構成することができる。典型的なコンピュータの構成は、中央処理装置（ＣＰＵ）とメモリとを含んでいる。ＣＰＵとメモリとは、バスを介して補助記憶装置としてのハードディスク装置などの外部記憶装置に接続される。この外部記憶装置が、制御部７の記憶部８として機能する。記憶部８として機能するフレキシブルディスク装置、ハードディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等の記憶媒体駆動装置は、各種コントローラを介してバスに接続される。フレキシブルディスク装置等の記憶媒体駆動装置には、フレキシブルディスク等の可搬型記憶媒体が挿入される。記憶媒体にはオペレーティングシステムと協働してＣＰＵなどに命令を与え、本実施形態を実施するための所定のコンピュータプログラムを記憶することができる。

記憶部８には、造形しようとする立体モデルを複数の層にスライスして得られる断面群の露光データを含む制御データが格納されている。制御部７は、記憶部８に格納された露光データに基づいて、主としてＤＭＤ２における各マイクロミラーの角度制御、造形テーブル４の移動（即ち、立体モデルに対するレーザ光の照射範囲の位置）を制御し、立体モデルの造形を指示する。

コンピュータプログラムは、メモリにロードされることによって実行される。コンピュータプログラムは、圧縮したり、複数に分割して記憶媒体に記憶することができる。さらに、ユーザ・インターフェース・ハードウェアを備えることができる。ユーザ・インターフェース・ハードウェアとしては、例えば、マウスなどの入力をするためのポインティング・デバイス、キーボード、あるいは視覚データをユーザに提示するためのディスプレイなどがある。

光硬化性樹脂液１０としては、レーザ光線によって硬化するものを選定する。レーザ光線としては、例えば可視光、紫外光を好適に用いることができる。例えば、１５μｍ以上（５００ｍＪ／ｃｍ^２）の硬化深度を有し、粘度が１５００〜２５００Ｐａ・ｓ（２５℃）の４０５ｎｍ対応のアクリル系樹脂を用いることができる。

次に、本実施形態１に係る光造形装置１００の光造形動作について説明する。まず、ディスペンサ５に未硬化状態の光硬化性樹脂液１０を収容する。造形テーブル４は初期位置にある。ディスペンサ５は、収容された光硬化性樹脂液１０を所定量だけ造形テーブル４上に供給する。リコータ６は、光硬化性樹脂液１０を引き伸ばすようにして掃引し、硬化させる一層分のコート層９を形成する。

光源１から出射したレーザ光線は、ＤＭＤ２に入射する。ＤＭＤ２は記憶部８に格納された露光データに応じて制御部７により制御され、レーザ光線を光硬化性樹脂液１０に照射する部分に対応したマイクロミラーの角度を調整する。これにより、そのマイクロミラーを反射したレーザ光線が集光レンズ３を介して光硬化性樹脂液１０のコート層９に照射され、その他のマイクロミラーを反射したレーザ光線は光硬化性樹脂液１０のコート層９に照射されない。光硬化性樹脂液１０へのレーザ光線の照射は例えば０．４秒間行なわれる。このとき、光硬化性樹脂液１０のコート層９への投影領域は例えば、１．３×１．８ｍｍ程度であり、０．６×０．９ｍｍ程度まで縮小することもできる。投影領域の面積は、通常、１００ｍｍ^２以下であることが望ましい。

レンズ３に、凹レンズを用いることにより、投影領域を６×９ｃｍ程度まで拡大することもできる。投影領域をこのサイズを超えて拡大すると、投影領域に照射されるレーザ光線のエネルギー密度が低くなるため、光硬化性樹脂液１０の硬化が不十分となることがある。レーザ光線の投影領域のサイズよりも大きい立体モデルを形成する場合には、例えば造形テーブル４を移動機構によって水平移動させることにより、レーザ光線の照射位置を移動させて全造形領域を照射する必要がある。投影領域毎に１ショットずつレーザ光線の照射を実行していく。各投影領域に対するレーザ光線の照射の制御については後に詳述する。

このようにして、投影領域を移動させて、各投影領域を単位としてレーザ光線の照射、即ち露光を実行することによって、光硬化性樹脂液１０のコート層９が硬化し、第１層目の硬化樹脂層が形成される。１層分の積層ピッチ、即ち、硬化樹脂層１層の厚みは、例えば、１〜５０μｍ、好ましくは、２〜１０μｍ、さらに好ましくは、５〜１０μｍである。従来の光造形方法では、造形物の解像度を上げることが困難であり、典型的な解像度は、数１０μｍであって、より高解像度を要する光学部品の製造に用いることは困難であった。本実施形態１に係る光造形方法によれば、例えば、解像度を積層方向に５μｍ程度、造形テーブルと平行な平面方向解像度を２μｍ程度に上げることができる。

続いて、同様の工程で所望形状の立体モデルの２層目を同時形成する。具体的には、１層目として形成された硬化樹脂層の外側にディスペンサ５より供給された光硬化性樹脂液１０をリコータ６によって立体モデルを越えて引き伸ばされるように均一厚さに塗布する。そして、レーザ光線を照射することにより、第２層目の硬化樹脂層を第１層目の硬化樹脂層の上に形成する。以下同様にして第３層目以降の硬化樹脂層を順次堆積させる。そして、最終層の堆積終了後、造形テーブル４上に形成された造形物を取り出す。造形物は、表面に付着した未硬化の光硬化性樹脂液を洗浄その他の方法で除去する。その後、必要に応じて造形物は、紫外線ランプ等により照射し又は加熱して、硬化を更に進行させてもよい。

次に、本実施形態に係る製造方法により製造することができる光学部品の一例について説明する。光学部品の三次元構造は、上記の光造形装置の解像度の範囲内であれば、任意の構造のものを製造することができる。本実施形態に係る光学部品等の製造方法は、特に、オーバーハング部を有するような複雑な三次元構造を有する光学部品等の製造に好適である。オーバーハング部を有する三次元構造の具体例としては、図２（ａ）に示すような両側にレンチキュラーレンズを有するレンチキュラーレンズシート２０の構造等を挙げることができる。

ここで、「オーバーハング部を有する」とは、その三次元構造体をいかなる方向に回転させて設置した場合でも、垂直方向から見てオーバーハング部が少なくとも一部に存在することをいうものとする。また、オーバーハング部とは、ある部分の水平幅よりもより上部の水平幅の方が大きい構造を有する部分であって、典型的には、柱部と柱部の上に接して柱部よりも水平方向に張り出したいわば天井部からなる構造であるが、直線的な構造に限定するものではなく、垂直方向に立ち上がりつつ水平方向へ張り出す曲面を有する形状や、いわゆる逆テーパー形状等も含む概念である。例えば、円筒形状は、筒状側面を水平面に接した状態で垂直方向から見ると下半分がオーバーハング部であるが、底面を水平面に接した状態で垂直方向から見るとオーバーハング部は無いので、オーバーハング部を有する三次元構造ではない。他方、球形状は、オーバーハング部を有する三次元構造である。本発明の製造方法が、オーバーハング部を有する三次元構造の造形に特に適しているのは、ある方向から見ればオーバーハング部を有しない構造であれば、オーバーハング部を本質的に製造困難な他の製造方法を用いてもその三次元構造の造形が可能となる場合もあり得るからである。

図２（ａ）に示すレンチキュラーレンズシート２０は、第１のレンチキュラーレンズ２１と、第２のレンチキュラーレンズ２２とを備える。レンチキュラーレンズシート２０の立体構造に関する情報を記憶部８に記憶させる。そして、例えば、第２のレンチキュラーレンズ２２側から造形するべく、光硬化性樹脂液１０をディスペンサ５を介して造形テーブル４に硬化させる一層分のコート層９を形成する。そして、上記記憶部８に格納された露光データに基づいて、制御部７は、ＤＭＤ２における各マイクロミラーの角度制御を行い、投影領域毎に１ショットずつレーザ光線の照射を実行し、所望の位置のコート層９を硬化せしめる。その後、ディスペンサ５を介して上層に光硬化性樹脂液１０のコート層９を形成し、上記方法を繰り返す。これにより、第２のレンチキュラーレンズ２２を形成し、内部の中実構造部を構成し、続いて第１のレンチキュラーレンズ２１を形成することができる。無論、第１のレンチキュラーレンズ２１側から造形してもよい。第１のレンチキュラーレンズ２１のピッチとしては例えば０．２ｍｍ、第２のピッチとしては例えば０．１ｍｍとすることができる。

また、図２（ｂ）に示すようなレンチキュラーレンズを片面側のみに持つレンチキュラーレンズシート３０も製造することができる。レンチキュラーレンズ３１以外の中実構造領域３２には、ベースフィルムを用いてもよい。これにより、光硬化性樹脂液１０よりも機械的強度の強い材料を選定することが可能となり、レンチキュラーレンズの機械的強度を高めることができる。この場合においては、造形テーブル４に予めベースフィルムを載置し、その上にコート層９の形成と、光硬化とを繰り返し行うことにより形成すればよい。また、図５に示すようなプリズムレンズシート８５を製造することもできる。

本実施形態１に用いられる光硬化性樹脂液は、特に限定されるものではないが、通常、ラジカル重合性化合物及び／又はカチオン重合性化合物を有してなる光硬化性樹脂液組成物が好適に用いられる。また、これらの光硬化性樹脂液組成物には、通常、ラジカル重合又はカチオン重合にそれぞれ対応した光重合開始剤が添加される。

上述の光造形方法により得られた硬化物からなる立体形状物は、光造形装置から取り出し、その表面や内部に残存する未反応の組成物（未硬化）を除去した後、必要に応じて洗浄する。ここで、洗浄剤としては、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類に代表されるアルコール系有機溶剤；アセトン、酢酸エチル、メチルエチルケトン等に代表されるケトン系有機溶剤；テルペン類に代表される脂肪族系有機溶剤が挙げられる。

本実施形態１によれば、光照射工程で扱う断面を隣接する断面に切り替えながら、光照射と光硬化性樹脂液のコートを繰り返すことによって、所望のレンチキュラーレンズ等を精度良くかつ簡便に造形することができる。また、レンチキュラーレンズ等のファインピッチ化にも対応可能である。また、記憶部８に格納された露光データを書き換えるのみで、レンズピッチやレンズの厚み、形状の異なるレンチキュラーレンズシートを簡便かつ迅速に製造することができるというメリットを有する。従って、少量多品種のレンチキュラーレンズ等の光学部品やオーダメイドの光学部品を提供する場合に特に適している。また、両面にレンチキュラーレンズを備えるようなオーバーハング構造を有する構造を、簡便かつ迅速に形成することができる。

［実施形態２（光学部品用型の製造方法）］
次に、光学部品用型の製造方法について説明する。基本的な光造形方法は、上記実施形態１と同様であるが、以下の点が異なる。すなわち、上記実施形態１においては、光造形方法により光学部品自体を造形して製造したが、本実施形態２においては、光学部品の製造に用いられる型を光造形方法により造形して製造する点が異なる。なお、ここでいう型とは、雌型とマスター型を含む。いずれも当該光造形方法により造形、製造することができる。ここで、雌型とは、その型から形状を写し取って光学部品を製造する型のことを言い、マスター型とは、最終的に製造しようとする光学部品の原型であって、マスター型の形状を写し取って前述の雌型を製造するための型のことを言う。

図２（ａ）に示すような両面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシート２０においては、例えば、第１の雌型基板と、第２の雌型基板とを接合することによって形成され、その内部空間がレンチキュラーレンズシート２０の形状を有しているものを型として用いることができる。この場合、それぞれの第１の雌型基板、第２の雌型基板にレンズシート用樹脂液を充填し、その後にこれらの基板を位置合わせをしつつ接合し、熱や光による外部刺激を加え、レンズシート用樹脂液を硬化することによりレンチキュラーレンズシートを得ることができる。また、第１の雌型基板又は第２の雌型基板のどちらかに内部空間に連通するレンズシート用樹脂液の注入口を設けてもよい。ここで、レンズシート用樹脂液としては、レンチキュラーレンズシート２０に要求される透明性等の要件を満たす樹脂であって、型に流し込んで充填した後に適当な方法で硬化できる樹脂であれば特に限定されない。例えばアクリル系樹脂等の熱硬化性の未硬化樹脂液を充填した後に、熱を加えて型の内部で硬化させてもよいし、熱可塑性樹脂を熱溶融して充填した後に、型内部で冷却してもよい。

図２（ｂ）に示すような片面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシート３０においては、平板と雌型基板とを接合することによって形成され、その内部空間がレンチキュラーレンズシート３０の形状を有している型を用いることができる。図４に示すような成形ロール自体を雌型として光造形方法により製造することもできる。

雌型から光学部品を製造する場合には、雌型の中に、例えば、加水分解性基を有するシラン化合物を注入して、加熱等により加水分解・縮合反応を生じせしめて、雌型の形状を写し取ったポリシロキサンからなる三次元構造物を得る。この三次元構造物を雌型から剥離させることにより、光学部品を得ることができる。雌型の構造が複雑である場合には、雌型を破壊しなければ剥離させることができない場合がある。このような場合には、例えば、３００℃×６時間程度の熱処理により雌型を構成する硬化樹脂を焼失させたり、エタノール等の有機溶剤に浸漬して超音波処理を１時間程度行うことにより雌型を構成する硬化樹脂を膨潤させる等の方法により、雌型を破壊することができる。光硬化性樹脂液からなる雌型は、剥離のために破壊しない場合であっても、金型等に比較すると機械強度が劣るため、光学部品を製造することができる回数は限定的である。しかし、金型と異なり、簡便且つ迅速に雌型が得られるため、様々な形状の光学部品を試作する場合等に有効である。

レンチキュラーレンズシート用の型をセラミックで製造したい場合には、光硬化性樹脂液組成物に、セラミック粉体を配合することができる。その数平均粒径は、電子顕微鏡法による測定で、通常、０．０１〜０．５μｍである。好ましくは、０．０２〜０．３μｍであり、さらに好ましくは、０．０５〜０．２μｍである。セラミック粉体の粒径は、電子顕微鏡法により測定されるが、特に、走査型電子顕微鏡法が好ましい。セラミック粉体の形状は、粒径を定義できる程度の粒状性を有していれば、特に限定されるものではない。例えば、球状に限らず、粉砕体等であってもよい。球状以外の形状である場合の粒径は、電子顕微鏡像における最大径により定義される。

セラミック粉体を構成する材質は、照射波長の光を実質的に吸収しないものであれば特に制限されない。例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛、フェライト、チタン酸バリウム、アパタイト、シリカ等の酸化物、炭化ジルコニウム、炭化ケイ素等の炭化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、サイアロン（ＳｉＡｌＯＮ）等の窒化物、又はこれらの混合物等の各種セラミックスを用いることができる。通常、（Ａ）成分としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、又はこれらの混合物等が好適に用いられる。

セラミック粉体を配合した光硬化性樹脂液を光硬化させて得られた立体形状物を焼成すると、セラミックス焼成体からなるレンチキュラーレンズシート用型となり得る。ここで用いる焼成方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。

マスター型から光学部品を製造する場合には、例えば、マスター型の表面にNi電気鋳造を行った後、マスター型を剥離してマスター型の形状を写し取った雌型を作製する。これにより、金型の雌型を得ることができる。そして、この雌型を用いて前述と同様に加水分解性基を有するシラン化合物を注入・反応させ、雌型から剥離させることによりポリシロキサン製の光学部品を得ることができる。

図２（ａ）に示すような両面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシート２０においては、レンチキュラーレンズシート２０のマスター型を製造し、必要に応じてＮｉ電気鋳造を行う。これをマスター型として、内部空間にレンチキュラーレンズシートの形状を有する筐体構造の雌型を得る。筐体構造の表面には、内部空間に連通するレンズシート用樹脂液の注入口を設ければよい。図２（ｂ）に占めすような片面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシート３０においても、同様にしてマスター型を製造することができる。

図４に示すような成形ロールのマスター型としては、第１のマスター型と第２のマスター型とを接合することによって形成され、その内部空間が成形ロール７３の形状を有しているものを用いることができる。雌型を製造する場合には、それぞれの第１のマスター型、第２のマスター型にレンズシート用樹脂液を充填し、その後にこれらの基板を位置合わせをしつつ接合し、熱や光による外部刺激を加え、レンズシート用樹脂液を硬化せしめることにより成形ロール７３を得ることができる。また、第１のマスター型又は第２のマスター型のどちらかに内部空間に連通するレンズシート用樹脂液の注入口を設けてもよい。

なお、実施形態１及び実施形態２においては、レンチキュラーレンズの例について説明したが、これに限定されるものではなく、フレネルレンズシート、プリズムレンズシート等を含めたレンズシート等の光学部品全般について本件発明を適用することができる。

実施形態１に係る光造形装置の概略構成の一例を示す説明図。 （ａ）は、実施形態１及び２に係る両面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシートの断面図であり、（ｂ）は、実施形態１及び２に係る片面にレンチキュラーレンズを備えるレンチキュラーレンズシートの断面図。 従来例に係る透過型スクリーンの構成の一例を示す斜視図。 従来例に係るレンチキュラーレンズシートの製造装置の構成を示す斜視図。 従来例に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図。

符号の説明

１ 光源
２ ＤＭＤ
３ 集光レンズ
４ 造形テーブル
５ ディスペンサ
６ リコータ
７ 制御部
８ 記憶部
９ 光硬化性樹脂液
１０ 光硬化性樹脂液
２０ レンチキュラーレンズシート
２１ 第１のレンチキュラーレンズ
２２ 第２のレンチキュラーレンズ
３０ レンチキュラーレンズシート
３１ レンチキュラーレンズ
３２ 中実構造領域
１００ 光造形装置

Claims (14)

1. 投影領域を単位として一括露光を繰り返すことにより、光硬化性樹脂液に選択的に光を照射して硬化樹脂層を形成し、該硬化樹脂層を順次積層して三次元構造を形成することを特徴とする、光学部品の製造方法。
2. 前記光学部品の三次元構造が、オーバーハング部を有する、請求項１に記載の光学部品の製造方法。
3. 前記投影領域の面積は、１００ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の製造方法。
4. 前記硬化樹脂層の１層の厚さは１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
5. 前記光硬化性樹脂液は、ディジタルミラーデバイスによって反射された光によって硬化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部品の製造方法。
6. 投影領域を単位として一括露光を繰り返すことにより、光硬化性樹脂液に選択的に光を照射して硬化樹脂層を形成し、該硬化樹脂層を順次積層して三次元構造を形成することを特徴とする、光学部品用型の製造方法。
7. 前記光学部品の三次元構造が、オーバーハング部を有する、請求項６に記載の光学部品用型の製造方法。
8. 前記投影領域の面積は、１００ｍｍ^２以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載の光学部品用型の製造方法。
9. 前記硬化樹脂層の１層の厚さは１０μｍ以下であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の光学部品用型の製造方法。
10. 前記光硬化性樹脂液は、ディジタルミラーデバイスによって反射された光によって硬化することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の光学部品用型の製造方法。
11. 前記光学部品用型が、光学部品を製造するための雌型である、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の光学部品用型の製造方法
12. 前記光学部品用型が、光学部品用雌型を製造するためのマスター型である、請求項６〜１０のいずれか１項に記載の光学部品用型の製造方法。
13. 前記光硬化性樹脂液が、セラミックス粉体を含有するものである、請求項１１又は１２に記載の光学部品用型の製造方法。
14. 請求項６〜１３のいずれか１項に記載の光学部品用型の製造方法により製造された光学部品用型を用いて製造された光学部品。

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