(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の光学要素を成形する第１及び第２の成形金型ロールと、
電離放射線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布手段と、
前記電離放射線硬化樹脂に電離放射線を照射して硬化させる樹脂硬化手段とを含み、
前記電離放射線硬化樹脂によって前記第１及び第２の光学要素をベースフィルムの両面に成形するフィルムスクリーンの製造装置において、
前記樹脂塗布手段によって前記ベースフィルムに塗布された第１の電離放射線硬化樹脂を半乾燥状態にする乾燥手段を備え、
前記ベースフィルムの一方の面に、半乾燥状態の第１の電離放射線硬化樹脂層を形成し、前記第１及び第２の成形金型ロールによって、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写し、
前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂を硬化すること
を特徴とするフィルムスクリーンの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたフィルムスクリーンの製造装置において、
前記ベースフィルムの一方の面に、第１の電離放射線硬化樹脂を塗布する第１の樹脂塗布手段と、
前記第２の成形金型ロールに第２の電離放射線硬化樹脂層を塗布する第２の樹脂塗布手段と、
前記ベースフィルムに塗布された前記第１の電離放射線硬化樹脂を半乾燥状態にする乾燥手段と、
半乾燥状態の前記第１の電離放射線硬化樹脂に第１の光学要素を成形する第１の成形金型ロールと、
前記第１及び第２の電離放射線硬化樹脂層を硬化させる樹脂硬化手段と
を含み、
前記第１及び第２の成形金型ロールは、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写するように配置されており、
前記樹脂硬化手段が前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂層を硬化させる位置に配置されていること
を特徴とするフィルムスクリーンの製造装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたフィルムスクリーンの製造装置において、
前記第２の成形金型ロールは、その円周の４分の１以上において前記第２の光学要素を型転写するように配置されていること
を特徴とするフィルムスクリーンの製造装置。
【請求項４】
第１及び第２の成形金型ロールによって電離放射線硬化樹脂に型転写して硬化させ、第１及び第２の光学要素をベースフィルムの両面に成形するフィルムスクリーンの製造方法において、
前記ベースフィルムの一方の面に、半乾燥状態の前記電離放射線硬化樹脂層を形成し、前記第１及び第２の成形金型ロールによって、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写し、
前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂を硬化させること
を特徴とするフィルムスクリーンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースフィルムの両面に光学要素を形成するフィルムスクリーンの製造装置及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のフィルムスクリーンの製造装置の一例（特開平３−６４７０１号等）を示した図である。
第１金型ロール１は、その表面に入光側レンズ型が形成されたロールである。第２金型ロール２は、その表面に出光側レンズ型が形成されたロールである。
第１塗工部３は、第１金型ロール１とベースフィルム１０１の入光面側との間に、紫外線硬化樹脂１０２Ａを塗布する部分である。第２塗工部４は、第２金型ロール２とベースフィルム１０１の出光面側との間に、紫外線硬化樹脂１０３Ａを塗布する部分である。
【０００３】
第１，第２紫外線ランプ５，６は、軟化状態の紫外線硬化樹脂１０２Ａ，１０３Ａに紫外線を照射して硬化させるための光源である。
印刷部７は、成形されたフィルムスクリーン１００の出光側の非出光部に、光吸収部（ブラックストライプ）ＢＳ等を形成するための部分である。
なお、Ｒ１，Ｒ２は、ゴムロール，Ｒ３は、巻き取りロール，Ｒ４は、ガイドロールである。
【０００４】
紫外線硬化樹脂１０２Ａは、ベースフィルム１０１と第１金型ロール１との間に、第１塗工部３によって塗布され、ベースフィルム１０１によって密封される第１金型ロール１の右側の部分で、第１紫外線ランプ５の照射によって硬化される。従って、ベースフィルム１０１の入光側には、第１金型ロール１のレンズ型が転写されて、入光側レンズ部１０２が形成される。
【０００５】
同様に、紫外線硬化樹脂１０３Ａは、ベースフィルム１０１と第２金型ロール２との間に、第２塗工部４によって塗布され、ベースフィルム１０１によって密封される第２金型ロール２の左側の部分で、第２紫外線ランプ６の照射によって硬化される。従って、ベースフィルム１０１の出光側には、第２金型ロール２のレンズ型が転写されて、出光側レンズ部１０３が形成される。
【０００６】
このときに、フィルムスクリーン１００は、ベースフィルム１０１の両側に形成される入光側レンズ部１０２と出光側レンズ部１０３とが、光学的に位置決めして、成形するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の技術において、入光側のレンズ部１０２と出光側のレンズ部１０３は、以下の原因によって位置ずれが生ずることが考えられる。
▲１▼  第１の原因は、ベースフィルム１０１の熱挙動（収縮）によるの位置ずれである。
第１金型ロール１上のベースフィルム１０１は、第１紫外線ランプ５により加熱され（Ａ点）、ベースフィルム１０１が膨張した状態で形状形成されるが、第２金型ロール２に乗り移るときに供給される紫外線硬化樹脂１０３Ａにより冷却されることによって収縮する。その後に、第２紫外線ランプ６により加熱されるが（Ｂ点）、このときのベースフィルム１０１の温度と、Ａ点でのベースフィルム１０１の温度を等しくすることは困難である。
このように、金型ロールを乗り移る場合に、レンズ成形地点が異なるために、ベースフィルム１０１の熱挙動の影響を受けるので、位置ずれが生ずる原因となる。
【０００８】
また、ベースフィルム１０１の熱挙動は、各金型ロール１，２自身の温度のむら（ばらつき）にも影響を受ける。しかし、第１，第２金型ロール１，２の温度を均一にすることが困難であるので、位置ずれが生ずると考えられる。現状の金型ロールは、精度±１℃程度で温度調節が行なわれている。
【０００９】
ベースフィルム１０１の熱挙動は、１℃の温度変化によって、１ｍのフィルムが１０〜３０μｍ収縮することが分かっており、ベースフィルム１０１の両面にレンズ部を成形する場合に、両面のレンズ部の位置を必要精度±３μｍ程度まで合わせることは困難である。
【００１０】
▲２▼  第２の原因は、第１，第２金型ロール１，２に対するベースフィルム１０１の横移動によるレンズ位置のずれである。
ベースフィルム１０１は、第１金型ロール１と第２金型ロール２の傾き（図６（Ａ）参照）、面精度、ベースフィルム１０１のくせ等により、ベースフィルム１０１が各金型ロール１，２に乗り移るときに、横移動する可能性がある。
このために、図６（Ｂ）に示すように、入光側レンズ部１０２の中心Ｏ１と、出光側レンズ部１０３の中心Ｏ２とのずれが生ずることとなる。
【００１１】
本発明の課題は、ベースフィルムの両面に、電離放射線硬化樹脂を用いてレンズ等の光学要素を形成する場合に、ベースフィルムの熱挙動（熱膨張・収縮）の影響を少なく（キャンセル）でき、簡単に必要精度の位置合わせを行うことを可能とするフィルムスクリーンの製造装置及び製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、第１及び第２の光学要素を成形する第１及び第２の成形金型ロールと、電離放射線硬化樹脂を塗布する樹脂塗布手段と、前記電離放射線硬化樹脂に電離放射線を照射して硬化させる樹脂硬化手段とを含み、前記電離放射線硬化樹脂によって前記第１及び第２の光学要素をベースフィルムの両面に成形するフィルムスクリーンの製造装置において、前記樹脂塗布手段によって前記ベースフィルムに塗布された第１の電離放射線硬化樹脂を半乾燥状態にする乾燥手段を備え、前記ベースフィルムの一方の面に、半乾燥状態の第１の電離放射線硬化樹脂層を形成し、前記第１及び第２の成形金型ロールによって、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写し、前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂を硬化することを特徴とするフィルムスクリーンの製造装置である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたフィルムスクリーンの製造装置において、前記ベースフィルムの一方の面に、第１の電離放射線硬化樹脂を塗布する第１の樹脂塗布手段と、前記第２の成形金型ロールに第２の電離放射線硬化樹脂層を塗布する第２の樹脂塗布手段と、前記ベースフィルムに塗布された前記第１の電離放射線硬化樹脂を半乾燥状態にする乾燥手段と、半乾燥状態の前記第１の電離放射線硬化樹脂に第１の光学要素を成形する第１の成形金型ロールと、前記第１及び第２の電離放射線硬化樹脂層を硬化させる樹脂硬化手段とを含み、前記第１及び第２の成形金型ロールは、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写するように配置されており、前記樹脂硬化手段が前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂層を硬化させる位置に配置されていることを特徴とするフィルムスクリーンの製造装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載されたフィルムスクリーンの製造装置において、前記第２の成形金型ロールは、その円周の４分の１以上において前記第２の光学要素を型転写するように配置されていることを特徴とするフィルムスクリーンの製造装置である。
【００１５】
請求項４の発明は、第１及び第２の成形金型ロールによって電離放射線硬化樹脂に型転写して硬化させ、第１及び第２の光学要素をベースフィルムの両面に成形するフィルムスクリーンの製造方法において、前記ベースフィルムの一方の面に、半乾燥状態の前記電離放射線硬化樹脂層を形成し、前記第１及び第２の成形金型ロールによって、前記第１及び第２の光学要素を同一点で型転写し、前記第２の成形金型ロール上で前記電離放射線硬化樹脂を硬化させることを特徴とするフィルムスクリーンの製造方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態を挙げて、さらに、詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明によるフィルムスクリーンの製造装置の第１実施形態を示す模式図である。
以下に説明する各実施形態では、前述の従来例と同様な機能を果たす部分には、末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
【００１７】
第１実施形態の製造装置１０は、第１紫外線硬化樹脂（以下、単にＵＶ樹脂という）１０２Ｂとして、ハーフキュアタイプの樹脂を用いており、第１塗工部１３において、液体のＵＶ樹脂１０２Ｂが塗工され、そのＵＶ樹脂１０２Ｂを半乾燥状態に乾燥させる乾燥部１８が設けられている。
【００１８】
次に、第１実施形態の製造装置の動作を、その製造方法と共に説明する。
第１ＵＶ樹脂１０２Ｂは、第１塗工部１３によって塗工され、乾燥部１８によってが半ば乾燥されたゲル状の樹脂１０２Ｃになった状態で、第１金型ロール１１によって入光面形状（図１（Ｂ）参照）がＡ点において転写される。
これと同時に、通常のＵＶ樹脂１０３Ａは、第２塗工部１４によって、第２金型ロール１２に塗工され、出光面形状（図１（Ｃ）参照）が転写される。
そして、Ｂ点において、紫外線ランプ（以下、ＵＶランプという）１５によって、ベースフィルム１０１の両面の樹脂１０２Ｃ，１０３Ａを硬化させ、入光側及び出光側レンズ部１０２，１０３の形状が成形される。
【００１９】
さらに、出光側レンズ部１０３は、印刷部１７によって、非出光部に光吸収層ＢＳが形成される。非出光部が凸部の場合には、グラビア印刷を行い、凹部の場合には、ワイピング印刷を行う。
第１実施形態によれば、入光側及び出光側レンズ部１０２，１０３の転写位置（Ａ点）を同一点とすることによって、ベースフィルム１０１の熱挙動による影響をキャンセルすることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
図２は、本発明によるフィルムスクリーンの製造装置の第２実施形態を示す模式図である。
第２実施形態の製造装置２０においては、ベースフィルム１０１は、第１及び第２塗工部２３，２４において、その両面にハーフキュアタイプの第１及び第２ＵＶ樹脂１０２Ｂ，１０３Ｂが塗工される。
このときに、ＵＶ樹脂１０２Ｂ，１０３Ｂは、液体の状態で塗工されるが、乾燥部２８によって、表層面のみ硬化した半乾燥状態の樹脂１０２Ｃ，１０３Ｃとなり、その樹脂１０２Ｃ，１０３Ｃは、ベースフィルム１０１が第１及び第２金型ロール２１，２２を通過するときに、入光面及び出光面形状（図２（Ｂ），（Ｃ）参照）が転写される。
【００２１】
つまり、Ａ点において、第１及び第２金型ロール２１，２２によって、ベースフィルム１０１の両面にレンズ形状が転写され、それらの金型ロール２１，２２から離型したのちに、第１及び第２ＵＶランプ２５，２６によって硬化され、入光側及び出光側レンズ１０２，１０３が形成される。
第２実施形態によれば、形状転写の位置（Ａ点）が同一であるで、ベースフィルム１０１の熱挙動に関係なく、入光側及び出光側レンズ部を正確な位置に成形することができる。
【００２２】
前記各実施形態において、ベースフィルム１０１は、ＰＥＴ，アクリル，ポリカーボネートなどであって、厚さが１５〜３００μｍのフィルムを用いることができ、透明であっても、半透明（拡散材入り）であってもよい。
【００２３】
ＵＶ硬化樹脂１０３Ａは、ウレタン系，アクリル系，ウレタンアクリレート系，エポキシ系等の通常のＵＶ樹脂が用いられる。
ＵＶ樹脂１０２Ｂ，１０３Ｂは、ハーフキュアタイプのＵＶ樹脂が用いられる。このＵＶ樹脂１０２Ｂ，１０３Ｂは、金型ロール１１，１２に残らないこと、転写されたレンズ形状が金型ロール１１，１２から離れても、形状変形がないことが必要である。例えば、塗工時には液状であるが、乾燥部１８でゲル状になる樹脂、塗工時には液体であるが、乾燥部１８で表層面が硬化し、金型ロール１２，１３で形状転写される樹脂、不十分なＵＶ照射により部分硬化する樹脂などを使用することができる。
【００２４】
また、この製造方法によって製造されるフィルムスクリーンは、例えば、図３に示すように、ベースフィルム１０１の両側に、レンチキュラーレンズが入光側及び出光側レンズ部１０２，１０３として形成され、出光側の非出光部（突状部）に光吸収層ＢＳが形成されたフィルムスクリーン１００Ａ、ベースフィルム１０１の入光側に、レンチキュラーレンズが入光側レンズ部１０２として形成され、出光側の非出光部（突状部）に光吸収層ＢＳが形成されたフィルムスクリーン１００Ｂ、ベースフィルム１０１の入光側に、レンチキュラーレンズが入光側レンズ部１０２として形成され、出光側に、全反射型の凸レンズが出光側レンズ部１０３として形成され、非出光部に光吸収層ＢＳが形成されたフィルムスクリーン（ハイコントラストスクリーン）１００Ｃなどが挙げられる。
また、その他にも、特開平８−１２２９２２号，特開平８−１９０１４９号に記載の入光側マイクロレンチキュラーレンズを有するリニアフレネルレンズのフィルムスクリーンなどが挙げられる。
【００２５】
また、本実施形態のフィルムスクリーンが用いられるプロジェクションテレビとしては、図４に示すように、光源４０側から、フレネルレンズシート３１，本実施形態のフィルムスクリーンである水平拡散用のフィルムレンチキュラーレンズシート３２と，垂直拡散用のレンチキュラーレンズシート３３と，フラットなフロントパネル３４を組み合わせたものとして使用できる。
なお、光源４０がＬＣＤ，ＤＭＤ等の単管式の場合には、フィルムレンチキュラーレンズシート３２の出光側レンズ部は、なくてもよい。
【００２６】
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更は可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、紫外線硬化樹脂を例にあげたが、電子線硬化樹脂などの他の電離放射線硬化樹脂であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、一方の電離放射線硬化樹脂を半乾燥状態として、第１及び第２の成形金型ロールの転写位置を同一点としたので、横移動及び／又は熱挙動を防止することができ、ベースフィルムの両面に成形される光学要素の位置精度を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフィルムスクリーンの製造装置の第１実施形態を示す模式図である。
【図２】本発明によるフィルムスクリーンの製造装置の第２実施形態を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る製造装置によって製造されるフィルムスクリーンの例を示した図である。
【図４】本実施形態に係る製造装置によって製造されるフィルムスクリーンを用いた透過型スクリーンの例を示した図である。
【図５】従来例に係るフィルムスクリーンの製造装置を示す図である。
【図６】従来例に係るフィルムスクリーンの問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１，１１，２１  第１金型ロール
２，１２，２２  第２金型ロール
３，１３，２３  第１塗工部
４，１４，２４  第２塗工部
５，２５  第１紫外線ランプ
１５  紫外線ランプ
６，２６  第２紫外線ランプ
７，１７，２７  印刷部
１８，２８  乾燥部
１０１  ベースフィルム
１０２Ａ，１０３Ａ  紫外線硬化樹脂
１０２  入光側レンズ部
１０３  出光側レンズ部
ＢＳ  光吸収層（ブラックストライプ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003685433.tif 000007