JP2007254203A - Method for strengthening multi-lens array - Google Patents
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Abstract
【課題】表面全体に均一な強化処理ができ、耐熱性等が向上したマルチレンズアレイの強
化処理方法を提供する。
【解決手段】マトリクス状に配列された多数の小レンズ12aが形成されたレンズ部12
の面を、強化処理槽20に収容された溶融塩溶液LQの液面LSに対して、略垂直に保っ
たまま浸漬する浸漬工程と、溶融塩溶液LQの液中で多数の小レンズ12aが形成された
レンズ部12の面を溶融塩溶液LQの液面LSに向ける旋回工程と、マルチレンズアレイ
10のレンズ部12の面を溶融塩溶液LQの液面LS方向に向けた状態で、溶融塩溶液L
Qの液面LSに沿った水平方向に揺動する揺動工程と、強化処理が施されたマルチレンズ
アレイ10を溶融塩溶液LQ中から引き上げる引き上げ工程と、マルチレンズアレイ10
の徐冷および自然冷却を行う冷却工程により、マルチレンズアレイ10の強化処理を行う
。
【選択図】図2
The present invention provides a multilens array strengthening method capable of uniformly strengthening the entire surface and improving heat resistance and the like.
A lens unit having a plurality of small lenses arranged in a matrix.
Are immersed in a substantially vertical position with respect to the liquid surface LS of the molten salt solution LQ accommodated in the strengthening treatment tank 20, and a large number of small lenses 12a are included in the molten salt solution LQ. The turning process in which the surface of the formed lens portion 12 is directed toward the liquid surface LS of the molten salt solution LQ, and the surface of the lens portion 12 of the multi-lens array 10 is directed in the direction of the liquid surface LS of the molten salt solution LQ. Salt solution L
A swinging step of swinging in the horizontal direction along the liquid surface LS of Q, a pulling-up step of pulling up the strengthened multi-lens array 10 from the molten salt solution LQ, and the multi-lens array 10
The multi-lens array 10 is reinforced by a cooling process in which slow cooling and natural cooling are performed.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、プロジェクタ等の電気光学装置に用いられるマルチレンズアレイの強化処理
方法に関する。
The present invention relates to a method for strengthening a multi-lens array used in an electro-optical device such as a projector.
プロジェクタは、照明光学系から射出された光が液晶ライトバルブなどによって画像情
報(画像信号)に応じて変調され、変調された光がスクリーン上に投写されることにより
画像が表示される。
プロジェクタの照明光学系には、液晶ライトバルブを照射する光の強度分布をほぼ均一
にする目的で、一般的に、第1マルチレンズアレイおよび第2マルチレンズアレイが配設
される。各マルチレンズアレイは、略矩形の外形形状のベース部上にマトリクス状に配列
された多数の小レンズを備え、光源装置から射出された光線束を、第1マルチレンズアレ
イの多数の小レンズによって多数の部分光線束に分割し、第1マルチレンズアレイの多数
の小レンズに対応する多数の小レンズを備える第2マルチレンズアレイを通過した後に、
重畳レンズを介して液晶ライトバルブ上に重畳される。
In the projector, light emitted from the illumination optical system is modulated according to image information (image signal) by a liquid crystal light valve or the like, and an image is displayed by projecting the modulated light on a screen.
In general, the illumination optical system of the projector is provided with a first multi-lens array and a second multi-lens array for the purpose of making the intensity distribution of light irradiating the liquid crystal light valve substantially uniform. Each multi-lens array includes a large number of small lenses arranged in a matrix on a base portion having a substantially rectangular outer shape, and the light bundle emitted from the light source device is reflected by the large number of small lenses of the first multi-lens array. After being divided into a number of partial beam bundles and passing through a second multi-lens array comprising a number of small lenses corresponding to the number of small lenses of the first multi-lens array,
It is superimposed on the liquid crystal light valve via a superimposing lens.
こうしたマルチレンズアレイは、光源装置から射出される光線束の熱による変形や経時
的な変質などを防止し安定した表示品質を確保するために、透光性を有するガラス基材を
用いてプレス成形により製造される。さらに、プレス成形されたマルチレンズアレイは、
使用時の加熱によるクラックや破損をより低減するために、イオン交換による強化処理が
行われ、機械的強度や耐熱強度の向上が図られることがある。
イオン交換による強化処理方法として、ガラス円板を治具を用いて化学強化処理液に浸
漬して化学強化処理を施すガラス円板の化学強化法が提案されている(例えば、特許文献
1参照)。
These multi-lens arrays are press-molded using a translucent glass substrate to prevent deformation of the light bundle emitted from the light source device due to heat and deterioration over time and to ensure stable display quality. Manufactured by. Furthermore, the press-molded multi-lens array
In order to further reduce cracks and breakage due to heating during use, strengthening treatment by ion exchange is performed, and mechanical strength and heat resistance strength may be improved.
As a strengthening treatment method by ion exchange, a chemical strengthening method for a glass disc in which a glass disc is immersed in a chemical strengthening treatment solution using a jig and subjected to a chemical strengthening treatment has been proposed (for example, see Patent Document 1). .
しかしながら、イオン交換による強化処理を行う際には、強化処理を行いたいマルチレ
ンズアレイの全面を強化処理液と接触させる必要がある。しかし、マルチレンズアレイは
、マトリクス状に配列された多数の小レンズが連続するように接続され、隣接する各レン
ズ面の境界部に凹部が形成されている。このため、マルチレンズアレイを強化処理液に浸
漬する際に、凹部に巻き込まれた気泡が残存し、この気泡部には強化処理液が接触せず均
一な強化処理品質が得られない。また、強化処理液は高温(300℃〜600℃程度)で
あるために、強化処理液が飛散しないようにマルチレンズアレイを強化処理液中に浸漬す
ることが求められる。
However, when performing the strengthening process by ion exchange, it is necessary to bring the entire surface of the multi-lens array to be strengthened into contact with the strengthening process liquid. However, in the multi-lens array, a large number of small lenses arranged in a matrix are connected so that a concave portion is formed at the boundary between adjacent lens surfaces. For this reason, when the multi-lens array is immersed in the tempering treatment liquid, bubbles entrained in the recess remain, and the tempering treatment liquid does not come into contact with the bubble portions, so that uniform tempering treatment quality cannot be obtained. Further, since the strengthening treatment liquid is at a high temperature (about 300 ° C. to 600 ° C.), it is required to immerse the multi-lens array in the strengthening treatment liquid so that the strengthening treatment liquid is not scattered.
そこで本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、表面全体に均一な強化
処理ができ、耐熱性等が向上したマルチレンズアレイの強化処理方法を提供することを目
的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for strengthening a multi-lens array in which a uniform strengthening process can be performed on the entire surface and heat resistance and the like are improved.
上記課題を解決するために、本発明のマルチレンズアレイの強化処理方法は、一方の面
に多数の小レンズが一体に形成されたマルチレンズアレイを強化処理液により強化処理す
る方法であって、前記マルチレンズアレイを前記多数の小レンズが形成された面が前記強
化処理液の液面に対して略垂直に保った状態で前記強化処理液に浸漬する浸漬工程と、前
記強化処理液中で前記マルチレンズアレイの前記多数の小レンズが形成された面を前記強
化処理液の液面方向に向ける旋回工程と、を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the multilens array strengthening method of the present invention is a method of strengthening a multilens array in which a large number of small lenses are integrally formed on one surface with a strengthening treatment liquid, A dipping step of immersing the multi-lens array in the strengthening treatment liquid in a state where the surface on which the plurality of small lenses are formed is substantially perpendicular to the liquid surface of the strengthening treatment solution; A turning step of directing the surface of the multi-lens array on which the plurality of small lenses are formed in the direction of the liquid surface of the strengthening treatment liquid.
これによれば、マルチレンズアレイを強化処理液の液中に浸漬する際に、マルチレンズ
アレイの多数のレンズが形成された面を強化処理液の液面に対して、略垂直に保ったまま
浸漬する(浸漬工程)ことにより、浸漬時の抵抗による強化処理液の飛散が最小限に抑え
られ、高温に加熱された強化処理液による作業者や作業環境へ与える各種弊害を防ぐこと
ができる。しかも、強化処理液の液中でマルチレンズアレイの多数のレンズが形成された
面を強化処理液の液面に向ける(旋回工程)ことにより、マルチレンズアレイを強化処理
液に浸漬する際に、多数の小レンズの境界部に形成された凹部に入り込んで残存した気泡
が、凹部から取り除かれて、マルチレンズアレイの全表面が強化処理液と接触することで
、表面全体に均一な強化処理がされ、耐熱性等が向上したマルチレンズアレイが得られる
。
According to this, when the multi-lens array is immersed in the strengthening treatment liquid, the surface on which the multiple lenses of the multi-lens array are formed is kept substantially perpendicular to the strengthening treatment liquid surface. By immersing (immersion process), scattering of the tempering treatment liquid due to resistance during immersing can be minimized, and various adverse effects on workers and work environments caused by the tempering treatment liquid heated to a high temperature can be prevented. Moreover, when the multi-lens array is immersed in the reinforced treatment liquid by directing the surface on which the multiple lenses of the multi-lens array are formed in the reinforced treatment liquid, to the liquid surface of the reinforced treatment liquid (swivel process), Air bubbles that enter and remain in the recesses formed at the boundaries of many small lenses are removed from the recesses, and the entire surface of the multi-lens array comes into contact with the strengthening solution, so that the entire surface is uniformly strengthened. Thus, a multi-lens array with improved heat resistance and the like is obtained.
また、本発明のマルチレンズアレイの強化処理方法は、前記マルチレンズアレイを前記
強化処理液に浸漬する浸漬速度が、20〜30cm/分であることを特徴とする。
これによれば、マルチレンズアレイを強化処理液に浸漬する浸漬速度が、20〜30c
m/分であることにより、マルチレンズアレイの表面全体に均一な強化処理を行うことが
できる。浸漬速度が30cm/分を超えて速いと、マルチレンズアレイの一方の面に形成
された多数の小レンズに空気が巻き込まれ、小レンズの境界部に形成された凹部に気泡が
発生し易い。また、浸漬速度が20cm/分未満で遅いと、強化処理液に浸漬されている
領域と、未だ浸漬されない領域とに温度差が生じ、マルチレンズアレイの割れの発生につ
ながる。
The multilens array strengthening treatment method of the present invention is characterized in that an immersion speed for immersing the multilens array in the strengthening treatment liquid is 20 to 30 cm / min.
According to this, the immersion speed for immersing the multi-lens array in the strengthening treatment liquid is 20-30 c.
By being m / min, uniform reinforcement processing can be performed on the entire surface of the multi-lens array. When the immersion speed exceeds 30 cm / min, air is entrained in a large number of small lenses formed on one surface of the multi-lens array, and bubbles are likely to be generated in the concave portions formed at the boundary portions of the small lenses. On the other hand, when the immersion speed is less than 20 cm / min, a temperature difference is generated between the region immersed in the strengthening treatment liquid and the region not yet immersed, leading to cracking of the multi-lens array.
また、本発明のマルチレンズアレイの強化処理方法は、前記旋回工程の後に、前記マル
チレンズアレイを前記多数の小レンズが形成された面が前記強化処理液の液面方向に向け
た状態で、前記強化処理液の液面に沿った水平方向に揺動する揺動工程を、さらに備えた
ことを特徴とする。
Further, in the multilens array strengthening method of the present invention, after the turning step, the multilens array is in a state in which the surface on which the plurality of small lenses are formed faces the liquid surface direction of the strengthening treatment liquid. A rocking step of rocking in the horizontal direction along the liquid surface of the strengthening treatment liquid is further provided.
これによれば、旋回工程の後に、マルチレンズアレイの多数の小レンズが形成された面
を強化処理液の液面方向に向けた状態で、強化処理液の液面に沿った水平方向に揺動する
ことにより、マルチレンズアレイを強化処理液に浸漬する際に、多数の小レンズの境界部
に形成された凹部に入り込んで残存した微小な気泡が、より取り除かれ易くなる。
According to this, after the turning step, the surface on which the multiple small lenses of the multi-lens array are oriented in the liquid surface direction of the tempering treatment liquid, is swung in the horizontal direction along the liquid surface of the tempering treatment liquid. By moving, when the multi-lens array is immersed in the tempering treatment liquid, minute bubbles remaining in the recesses formed at the boundary portions of many small lenses are more easily removed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、強化処理されるマルチレンズアレイの構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the structure of the multi-lens array subjected to the reinforcement process will be described.
マルチレンズアレイは、組み込まれて用いられるプロジェクタにおいて、一般的に、光
源装置から射出された光束を多数の部分光線束に分割して射出する第1マルチレンズアレ
イと、第1マルチレンズアレイから射出された部分光束のそれぞれの中心軸をプロジェク
タのシステム光軸と略平行に揃える第2マルチレンズアレイと、の2つのマルチレンズア
レイが配設され、光の強度分布をほぼ均一にする機能を有する。
In a projector that is incorporated and used, the multi-lens array is generally emitted from a first multi-lens array that divides a light beam emitted from a light source device into a plurality of partial beam bundles, and the first multi-lens array. And a second multi-lens array that aligns the central axis of each of the partial light beams substantially parallel to the system optical axis of the projector, and has a function of making the light intensity distribution substantially uniform. .
図1(a)はマルチレンズアレイの正面模式図であり、図1(b)は同図(a)のA−
A面における断面模式図であり、図1(c)は同図(a)のB−B面における断面模式図
である。なお、図1に示すマルチレンズアレイは、第1マルチレンズアレイを例示する。
図1において、マルチレンズアレイ10は、透光性を有するガラス素材(硝材)からな
り、ベース部11と、レンズ部12とを備えている。ガラス素材としては、白板ガラスや
石英ガラス等の光学ガラスを用いることができる。
FIG. 1A is a schematic front view of a multi-lens array, and FIG.
It is a cross-sectional schematic diagram in A surface, FIG.1 (c) is a cross-sectional schematic diagram in the BB surface of the same figure (a). The multi-lens array shown in FIG. 1 illustrates the first multi-lens array.
In FIG. 1, the
ベース部11は、略矩形の外形形状を有する板体からなり、一方の平坦面11aにレン
ズ部12が形成され、他方の面は平坦な平坦面11bを有する。なお、平坦面11a、1
1bは、マルチレンズアレイ10の製造、組み込み等における基準面となる面であり、マ
ルチレンズアレイ10を液晶プロジェクタの筐体等に組み込む際の位置決め機能を有する
。
The
Reference numeral 1b denotes a reference surface for manufacturing, assembling, and the like of the
レンズ部12は、ベース部11の一方の平坦面11aの、マルチレンズアレイ10の略
矩形の外形形状の各外縁から所定寸法内側に離れた略矩形状の領域内に、平坦面11aか
ら突起する多数の小レンズ12aがマトリクス状に配列されている。本実施形態の場合は
、例えば、横方向(x軸方向)に6列、縦方向(y軸方向)に8行の計48個の小レンズ
12aが形成されている。
The
この各小レンズ12aは、略矩形の輪郭を有する平凸状の偏心レンズであり、マルチレ
ンズアレイ10のシステム光軸10a(レンズ部12の略矩形状の平面領域における中心
を厚み方向に貫く軸)と直交するx軸(またはy軸)に対して線対称となるように配列さ
れている。各小レンズ12aの略矩形の輪郭は、マルチレンズアレイ10が用いられるプ
ロジェクタの液晶ライトバルブ(液晶パネル)とほぼ相似形をなすように設定されている
。
また、小レンズ12aの各レンズ面は、連続するように接続され、隣接する各レンズ面
の境界部に凹部αが形成されている。
Each of the
Further, the lens surfaces of the
また、x軸方向に沿って配列された小レンズ12aの厚みは、マルチレンズアレイ10
の中央側から外周側に向かうにつれて順次大きくなるように設定されている。小レンズ1
2aの厚みとは、平坦面11bと小レンズ12aのレンズ面との間の最大距離である。本
実施形態の場合の矩形状の領域の最外周に形成された小レンズ(最外周小レンズ)12a
の厚みは、例えば、略3.5mmであり、板体のベース部11の厚み(平坦面11aと平
坦面11bとの距離)は、略2.5mmである。すなわち、ベース部11の平坦面11a
と、最外周における小レンズ12aとの段差量(突起量)は1mm程度である。
この様に構成されたマルチレンズアレイ10は、硝材を一対の型を備えた金型に供給し
、この金型内の硝材を加熱軟化した後に、プレス成形することによって製造することがで
きる。
Further, the thickness of the
It is set to increase sequentially from the center side to the outer periphery side. Small lens 1
The thickness 2a is the maximum distance between the
Is approximately 3.5 mm, for example, and the thickness (the distance between the
The step amount (projection amount) with respect to the
The
次に、マルチレンズアレイ10の強化処理について説明する。
マルチレンズアレイ10の強化処理は、加熱により溶融した強化処理液にマルチレンズ
アレイ10を浸漬し、マルチレンズアレイ10の表面層の金属イオンを強化処理液中の金
属イオンでイオン交換させる方法、すなわち、イオン交換法によって行われる。イオン交
換法としては、低温型イオン交換法、高温型イオン交換法、表面結晶化法等が知られてい
るが、エネルギー効率の観点、あるいはイオン交換時におけるガラス(マルチレンズアレ
イ10)の変形の発生が少ない点などから、低温型イオン交換法を用いるのが好ましい。
Next, the strengthening process of the
The strengthening treatment of the
低温型イオン交換法は、マルチレンズアレイ10を、そのガラス転移点(Tg)以下の
温度領域にある強化処理液中に浸漬し、マルチレンズアレイ10の表面付近のアルカリ金
属イオンを、それよりイオン半径の大きいアルカリ金属イオンと置換し、イオン交換部の
容積増加によってガラスの表面層(例えば、20〜30μm程度の深さ)に、ガラス表面
に沿う方向の強い圧縮応力を発生させて、ガラスの機械的強度や耐熱強度を増大させる方
法である。
In the low-temperature ion exchange method, the
イオン交換に使用される強化処理液は、加熱により溶融した溶融塩溶液LQが用いられ
る。溶融塩としては、硝酸カリウム(KNO3)、硝酸ナトリウム(NaNO3)、炭酸カ
リウム(K2CO3)等の溶融塩や、これらの塩を混合したもの(例えば、KNO3+Na
NO3、KNO3+K2CO3)の溶融塩、あるいは、これらの塩にCu、Ag、Rb、Cs
等のイオンの塩を混合した溶融塩等が挙げられる。
As the strengthening treatment liquid used for ion exchange, a molten salt solution LQ melted by heating is used. Examples of the molten salt include molten salts such as potassium nitrate (KNO 3 ), sodium nitrate (NaNO 3 ), potassium carbonate (K 2 CO 3 ), and mixtures of these salts (for example, KNO 3 + Na
NO 3 , KNO 3 + K 2 CO 3 ) molten salts, or Cu, Ag, Rb, Cs
And a molten salt mixed with an ionic salt such as the above.
イオン交換時の強化処理液としての溶融塩溶液LQの温度は、イオン交換を促進するた
めには高温であることが好ましいが、マルチレンズアレイ10の変形を防止するため、処
理するマルチレンズアレイ10のガラス転移点(Tg)以下とすることが好ましい。例え
ば、ガラス転移点が450℃〜800℃であるガラス材料からなるマルチレンズアレイ1
0を処理する場合、溶融塩溶液LQの温度は、300℃〜600℃程度である。
浸漬時間は、数時間〜数十時間であり、強化処理の効果を十分に得るためには、18時
間程度であることが望ましい。
The temperature of the molten salt solution LQ as the strengthening treatment liquid at the time of ion exchange is preferably a high temperature in order to promote ion exchange, but in order to prevent deformation of the
When processing 0, the temperature of the molten salt solution LQ is about 300 ° C to 600 ° C.
The immersion time is several hours to several tens of hours, and is desirably about 18 hours in order to sufficiently obtain the effect of the strengthening treatment.
また、マルチレンズアレイ10を強化処理する際には、マルチレンズアレイ10と溶融
塩溶液LQとの温度差でマルチレンズアレイ10の割れやヒビを防止するため、あるいは
溶融塩溶液LQ中の溶融塩がレンズ部12(小レンズ12a)のレンズ面において結晶化
することを防止するため、マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液LQに浸漬する前にマル
チレンズアレイ10を予熱しておくことが望ましい。予熱する温度は、溶融塩溶液LQの
温度と100℃程度の温度差であることが望ましい。
Further, when the
マルチレンズアレイ10の強化処理は、マルチレンズアレイ10を強化処理液としての
溶融塩溶液LQに浸漬する浸漬工程と、浸漬した溶融塩溶液LQ中でマルチレンズアレイ
10を溶融塩溶液LQの液面に向ける旋回工程と、マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液
LQの液中から引き上げる引き上げ工程と、溶融塩溶液LQ中から引き上げられたマルチ
レンズアレイ10を冷却する冷却工程と、により行われる。
The strengthening process of the
図2(a)は、マルチレンズアレイの浸漬工程を説明する模式図であり、図2(b)は
、マルチレンズアレイの旋回工程を説明する模式図である。
FIG. 2A is a schematic diagram for explaining the immersion process of the multi-lens array, and FIG. 2B is a schematic diagram for explaining the turning process of the multi-lens array.
図2(a)、図2(b)において、マルチレンズアレイ10の強化処理を行う強化処理
槽20は、処理槽内に、加熱されて溶融した強化処理液としての溶融塩溶液LQが収容さ
れている。
溶融塩溶液LQは、例えば、硝酸カリウム(KNO3)99.995wt%と、無水け
い酸0.005wt%を加熱溶融した塩溶液である。加熱された溶融塩溶液LQの温度は
、435℃〜445℃程度である。
2A and 2B, the strengthening
The molten salt solution LQ is, for example, a salt solution in which potassium nitrate (KNO 3 ) 99.995 wt% and anhydrous silicic acid 0.005 wt% are heated and melted. The temperature of the heated molten salt solution LQ is about 435 ° C to 445 ° C.
強化処理されるマルチレンズアレイ10は、図示しない取付け治具等にセットされ、そ
の取付け治具が、図示しない吊り具により強化処理槽20(収容された溶融塩溶液LQの
液面LS)上に保持されている。なお、吊り具は、溶融塩溶液LQの液面LSに対して、
水平方向および鉛直方向に移動可能に構成され、さらに取付け治具を回転、回動および揺
動する機構を備えている。
The
It is configured to be movable in the horizontal direction and the vertical direction, and further includes a mechanism for rotating, rotating and swinging the mounting jig.
マルチレンズアレイ10の取付け治具へのセットは、マルチレンズアレイ10が溶融塩
溶液LQと接触しない部分ができる限り存在しないようにするために、多数の小レンズ1
2aがマトリクス状に配列された略矩形状の領域外となるベース部11の平坦面11aと
平坦面11b(図1参照)とを挟むなどした複数箇所を支持して保持される。また、吊り
具には、マルチレンズアレイ10の多数の小レンズ12aがマトリクス状に配列されたレ
ンズ部12の面が、溶融塩溶液LQの液面LSに対して略垂直に保つ状態に保持される。
The
2a is supported and held at a plurality of locations such as sandwiching the
マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液LQに浸漬する浸漬工程に先立ち、マルチレンズ
アレイ10の予熱が行われる。マルチレンズアレイ10の予熱は、マルチレンズアレイ1
0を溶融塩溶液LQに浸漬した際に、マルチレンズアレイ10と溶融塩溶液LQとの温度
差により、マルチレンズアレイ10が割れるのを防ぐために行う。
Prior to the dipping step of dipping the
This is performed to prevent the
図2(a)に示すように、マルチレンズアレイ10の予熱は、加熱された溶融塩溶液L
Qを利用して行われる。
先ず、溶融塩溶液LQが収容された強化処理槽20の蓋を取り外して処理槽を開放する
。そして、開放された強化処理槽20に収容された溶融塩溶液LQの液面上50cm程度
の位置に、マルチレンズアレイ10を移動して、その位置に0.5〜1時間程度保持する
ことにより行われる。予熱時間が1時間よりも長いと生産性が低下し、0.5時間よりも
短いと温度差による割れを防ぐことができない。この予熱処理により、マルチレンズアレ
イ10の温度は、350℃程度に予熱される。
予熱されたマルチレンズアレイ10は、浸漬工程に移行する。
As shown in FIG. 2A, preheating of the
This is done using Q.
First, the lid of the strengthening
The preheated
図2(a)において、浸漬工程は、予熱されたマルチレンズアレイ10全体が、強化処
理槽20に収容された溶融塩溶液LQに浸漬される。
マルチレンズアレイ10の溶融塩溶液LQへの浸漬は、マルチレンズアレイ10の多数
の小レンズ12aがマトリクス状に配列されたレンズ部12の面を、溶融塩溶液LQの液
面LSに対して略垂直に保った状態で行われる。略垂直に保った状態で溶融塩溶液LQに
浸漬することにより、浸漬時の抵抗による溶融塩溶液LQの飛散が最小限に抑えられ、高
温に加熱された溶融塩溶液LQによる作業者や作業環境へ与える各種弊害を防ぐことがで
きる。
In FIG. 2A, in the dipping process, the entire pre-heated
The immersion of the
マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液LQに浸漬する浸漬速度は、20〜30cm/分
程度で行われる。浸漬速度が30cm/分を超えて速いと、後述するマルチレンズアレイ
10の多数の小レンズ12aに空気が巻き込まれ、小レンズ12aの境界部に形成された
凹部αに微小な気泡βが発生し易い。また、浸漬速度が20cm/分未満で遅いと、溶融
塩溶液LQに浸漬されている領域と、未だ浸漬されない領域とに温度差が生じ、マルチレ
ンズアレイ10の割れの発生につながる。
The immersion speed for immersing the
また、マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液LQに浸漬する際に、マルチレンズアレイ
10のマトリクス状に配列された多数の小レンズ12aによって巻き込まれた空気が、多
数の小レンズ12aの境界部に形成された凹部αに入り込んで、微小な気泡βとして残存
する。この現象は、溶融塩溶液LQの液面LSに浸漬するマルチレンズアレイ10の進入
角度や、浸漬速度などのバラツキにより発生し、その発生の程度も異なると推測される。
そして、溶融塩溶液LQに浸漬されたマルチレンズアレイ10は、旋回工程に移行する
。
In addition, when the
And the
図2(b)に示すように、旋回工程は溶融塩溶液LQ中において、マルチレンズアレイ
10が、マトリクス状に配列された多数の小レンズ12aが形成されたレンズ部12の面
に略平行する軸を旋回中心として旋回される。図2(b)に示すマルチレンズアレイ10
の旋回軸は、マルチレンズアレイ10のシステム光軸10a(図1参照)とベース部11
の平坦面11aとが交差する交点10bのレンズ部12の面に略平行する軸である。
これにより、多数の小レンズ12aが形成されたレンズ部12の面が、強化処理槽20
に収容された溶融塩溶液LQの液面LSに向かう方向に向けられることで、凹部αに残存
する微小な気泡βが凹部αから液面LSに向かって浮上し、凹部αから取り除かれる。
As shown in FIG. 2B, in the swiveling process, in the molten salt solution LQ, the
Of the
This is an axis substantially parallel to the surface of the
As a result, the surface of the
Is directed in the direction toward the liquid surface LS of the molten salt solution LQ contained in the liquid crystal, the minute bubbles β remaining in the concave portion α float up from the concave portion α toward the liquid surface LS, and are removed from the concave portion α.
なお、溶融塩溶液LQ中で旋回されるマルチレンズアレイ10の旋回軸は、多数の小レ
ンズ12aが形成されたレンズ部12の面に略平行する軸であれば制限されず、多数の小
レンズ12aが形成されたレンズ部12の面が、強化処理槽20に収容された溶融塩溶液
LQの液面LSに沿った方向に向けられれば、どんな位置であっても良い。本実施形態に
おける旋回は、一方向に円運動して旋回あるいは反転する回転と、正逆方向に円運動して
旋回あるいは反転する回動が含まれる。
また、旋回されるマルチレンズアレイ10は、レンズ部12の面が、少なくも一回、溶
融塩溶液LQの液面LSに沿った方向に向けられれば良いが、数回程度、旋回されるのが
好ましい。
The pivot axis of the
Further, the swiveled
そして、旋回工程において、溶融塩溶液LQ中で旋回されたマルチレンズアレイ10は
、旋回工程後に、さらに、マルチレンズアレイ10の多数の小レンズ12aが形成された
レンズ部12の面を、溶融塩溶液LQの液面LSに沿った方向に向けた状態で、マルチレ
ンズアレイ10を液面LSに沿った水平方向に揺動させる(揺動工程)のが好ましい。こ
れにより凹部αに残存する微小な気泡βが、より凹部αから取り除かれ易くなる。なお、
マルチレンズアレイ10を揺動する揺動速度は、浸漬速度と略同じ20〜30cm/分程
度が好ましい。
Then, in the turning step, the
The rocking speed for rocking the
そして、旋回工程が終了したマルチレンズアレイ10は、強化処理槽20に収容された
溶融塩溶液LQ中に18時間程度、浸漬した状態で保持される。これにより、マルチレン
ズアレイ10の表面付近のアルカリ金属イオンが、それよりイオン半径の大きいアルカリ
金属イオンと置換され、マルチレンズアレイ10に強化処理が施される。
そして、強化処理が施されたマルチレンズアレイ10は、引き上げ工程に移行する。
Then, the
Then, the
引き上げ工程は、強化処理が施されたマルチレンズアレイ10が、強化処理槽20に収
容された溶融塩溶液LQ中から引き上げられる。
溶融塩溶液LQ中から引き上げる速度は、浸漬速度と略同じ20〜30cm/分程度で
ある。この引き上げは、吊り具を作動して、取付け治具にセットされたマルチレンズアレ
イ10が、予熱が行われたと略同じ、強化処理槽20に収容された溶融塩溶液LQの液面
LSの上方50cm程度の位置まで移動して停止する。
そして、溶融塩溶液LQ中から引き上げられたマルチレンズアレイ10は、冷却工程に
移行する。
In the pulling process, the
The speed at which the molten salt solution LQ is pulled up is about 20 to 30 cm / min, which is substantially the same as the dipping speed. This lifting is performed by operating the hanger, and the
Then, the
冷却工程は、溶融塩溶液LQ中から引き上げられたマルチレンズアレイ10の徐冷およ
び自然冷却が行われる。
マルチレンズアレイ10の徐冷は、溶融塩溶液LQの液面LSの上方位置まで移動して
停止した状態で、1時間程度保持されて冷却される。これにより、マルチレンズアレイ1
0の温度は、300℃程度に低下する。
In the cooling process, the
The slow cooling of the
The temperature of 0 drops to about 300 ° C.
そして、徐冷の後、溶融塩溶液LQが収容された強化処理槽20に蓋がされ、マルチレ
ンズアレイ10の温度が常温程度に戻るまで自然冷却が行われる。
この冷却工程において、マルチレンズアレイ10の徐冷および自然冷却が行われること
で、マルチレンズアレイ10の熱歪の発生を抑えることができる。
そして、常温程度に自然冷却されたマルチレンズアレイ10は、吊り具および取付け治
具から取り外されて、マルチレンズアレイ10の強化処理が終了する。
Then, after the slow cooling, the strengthening
In this cooling step, the
Then, the
以上のように強化処理が施されたマルチレンズアレイ10に対して、水冷法によるヒー
トショック試験を行い、強化処理の効果の確認を行った。
ヒートショック試験は、強化処理が施されたマルチレンズアレイ10をサンプルとして
20個用いて行った。先ず、マルチレンズアレイ10を炉内温度が190℃のオーブン内
に1時間投入して加熱を行った。そして、加熱された状態のマルチレンズアレイ10を、
オーブン内から取り出して、直ちに水温20℃の水中に投入した。その結果、サンプル2
0個の全てのマルチレンズアレイ10にクラック(割れ)の発生はなく、充分強化処理が
施されていることが確認できた。
A heat shock test by a water cooling method was performed on the
The heat shock test was performed using 20
It was taken out from the oven and immediately put into water having a water temperature of 20 ° C. As a result, sample 2
It was confirmed that there was no occurrence of cracks in all of the zero
上述したマルチレンズアレイの強化処理方法によれば、以下に示す効果を奏することが
できる。
According to the multilens array enhancement processing method described above, the following effects can be obtained.
マルチレンズアレイ10を強化処理液としての溶融塩溶液LQの液中に浸漬する際に、
マトリクス状に配列された多数の小レンズ12aが形成されたレンズ部12の面を、溶融
塩溶液LQの液面に対して、略垂直に保ったまま浸漬する(浸漬工程)ことにより、浸漬
時の抵抗による溶融塩溶液LQの飛散が最小限に抑えられ、高温に加熱された溶融塩溶液
LQによる作業者や作業環境へ与える各種弊害を防ぐことができる。
When the
By immersing the surface of the
しかも、溶融塩溶液LQの液中で多数の小レンズ12aが形成されたレンズ部12の面
を溶融塩溶液LQの液面LSに向ける(旋回工程)ことにより、マルチレンズアレイ10
を溶融塩溶液LQに浸漬する際に、多数の小レンズ12aによって巻き込まれ、多数の小
レンズ12aの境界部に形成された凹部αに入り込んだ気泡βが、凹部αから取り除かれ
て、マルチレンズアレイ10の全表面が溶融塩溶液LQと接触することで、表面全体に均
一な強化処理が可能となり、耐熱性等が向上したマルチレンズアレイ10が得られる。
In addition, the surface of the
Is immersed in the molten salt solution LQ, the bubbles β entrained by a large number of
また、マルチレンズアレイ10を溶融塩溶液LQに浸漬する浸漬速度が、20〜30c
m/分であることにより、マルチレンズアレイ10の表面全体に均一な強化処理を行うこ
とができる。浸漬速度が30cm/分を超えて速いと、マルチレンズアレイ10を溶融塩
溶液LQに浸漬する際に、レンズ部12に形成された多数の小レンズ12aによって空気
が巻き込まれ、小レンズ12aの境界部に形成された凹部αに気泡βが発生し易い。また
、浸漬速度が20cm/分未満で遅いと、溶融塩溶液LQに浸漬されている領域と、未だ
浸漬されない領域とに温度差が生じ、マルチレンズアレイ10の割れの発生につながる。
Moreover, the immersion speed which immerses the
By being m / min, uniform reinforcement processing can be performed on the entire surface of the
以上の実施形態において、強化処理されるマルチレンズアレイ10は、取付け治具等に
セットされて、一つ一つが処理される場合で説明したが、取付け治具に替えて、籠あるい
は網状の容器に多数のマルチレンズアレイ10をセットして行っても良い。
In the above embodiment, the
この場合の多数のマルチレンズアレイ10は、例えば、箱形の籠あるいは網状の容器内
に、多数のマルチレンズアレイ10に対応して備えられたクリップで、ベース部11の平
坦面11aと平坦面11b(図1参照)とを挟んだり、矩形形状のベース部11の相対す
る辺の端面部を両側から押圧するように備えられた可撓性を有するバネで押圧されて、籠
あるいは網状の容器の底面に対して垂直方向に保持される。そして、籠あるいは網状の容
器全体で一つ一つの強化処理方法と同様に、浸漬工程、旋回工程などが行われる。
これにより、大型の強化処理槽20が必要となるが、強化処理の生産性が大幅に向上す
る。
The multiple
Thereby, although the large-sized reinforcement | strengthening
10…マルチレンズアレイ、10a…システム光軸、10b…交点、11…ベース部、
11a,11b…平坦面、12…レンズ部、12a…小レンズ、20…強化処理槽、LQ
…強化処理液としての溶融塩溶液、LS…溶融塩溶液LQの液面、α…凹部、β…気泡。
DESCRIPTION OF
11a, 11b ... flat surface, 12 ... lens part, 12a ... small lens, 20 ... strengthening treatment tank, LQ
... Molten salt solution as strengthening treatment liquid, LS ... Liquid surface of molten salt solution LQ, α ... recess, β ... air bubbles.
Claims (3)
強化処理する方法であって、
前記マルチレンズアレイを前記多数の小レンズが形成された面が前記強化処理液の液面
に対して略垂直に保った状態で前記強化処理液に浸漬する浸漬工程と、
前記強化処理液中で前記マルチレンズアレイの前記多数の小レンズが形成された面を前
記強化処理液の液面方向に向ける旋回工程と、を備えたことを特徴とするマルチレンズア
レイの強化処理方法。 A method of strengthening a multi-lens array in which a large number of small lenses are integrally formed on one surface with a strengthening treatment liquid,
An immersion step of immersing the multi-lens array in the strengthening treatment liquid in a state where the surface on which the plurality of small lenses are formed is maintained substantially perpendicular to the liquid surface of the strengthening treatment liquid;
A strengthening process for the multi-lens array, comprising: a turning step in which a surface of the multi-lens array in which the plurality of small lenses are formed is directed in a liquid surface direction of the strengthening process liquid. Method.
前記マルチレンズアレイを前記強化処理液に浸漬する浸漬速度が20〜30cm/分で
あることを特徴とするマルチレンズアレイの強化処理方法。 In the reinforcement processing method of the multi lens array according to claim 1,
A multilens array strengthening method, wherein an immersion speed of immersing the multilens array in the strengthening solution is 20 to 30 cm / min.
前記旋回工程の後に、
前記マルチレンズアレイを前記多数の小レンズが形成された面が前記強化処理液の液面
方向に向けた状態で、前記強化処理液の液面に沿った水平方向に揺動する揺動工程を、
さらに備えたことを特徴とするマルチレンズアレイの強化処理方法。
In the reinforcement processing method of the multi lens array according to claim 1 or 2,
After the turning process,
A swinging step of swinging the multi-lens array in a horizontal direction along the liquid surface of the strengthening treatment liquid in a state where the surface on which the plurality of small lenses are formed faces the liquid surface direction of the strengthening treatment liquid. ,
A multilens array reinforcement processing method, further comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006080427A JP2007254203A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Method for strengthening multi-lens array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006080427A JP2007254203A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Method for strengthening multi-lens array |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007254203A true JP2007254203A (en) | 2007-10-04 |
Family
ID=38628825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006080427A Withdrawn JP2007254203A (en) | 2006-03-23 | 2006-03-23 | Method for strengthening multi-lens array |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007254203A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012036074A (en) * | 2010-07-12 | 2012-02-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass plate |
| JP2017111177A (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
-
2006
- 2006-03-23 JP JP2006080427A patent/JP2007254203A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012036074A (en) * | 2010-07-12 | 2012-02-23 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Glass plate |
| JP2017111177A (en) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | セイコーエプソン株式会社 | Light source device and projector |
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