(57)【要約】【課題】フレネルレンズのライズ面に遮光膜を形成することができる遮光膜の形成方法、遮光膜の形成装置、およびフレネルレンズの製造装置を提供することである。【解決手段】実施形態に係る遮光膜の形成方法は、複数のフレネル面と、複数の隣接する前記フレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面と、を覆うように黒色の色素を含む流動体を塗布する工程と、前記複数のフレネル面に接触し、前記複数のライズ面のそれぞれとの間に隙間が形成される型部を押しつける工程と、前記隙間にある前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する工程と、を備えている。【選択図】図３
2015059959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフレネル面と、複数の隣接する前記フレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面と、を覆うように黒色の色素を含む流動体を塗布する工程と、
前記複数のフレネル面に接触し、前記複数のライズ面のそれぞれとの間に隙間が形成される型部を押しつける工程と、
前記隙間にある前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
を備えた遮光膜の形成方法。
【請求項２】
前記型部を押しつける工程において、前記型部が前記複数のフレネル面に接触することで、前記複数のフレネル面に塗布された前記流動体が除去される請求項１記載の遮光膜の形成方法。
【請求項３】
前記型部は、可撓性を有する請求項１または２に記載の遮光膜の形成方法。
【請求項４】
複数の隣接するフレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面とそれぞれが対峙する複数の凸部を流動体に浸漬させる工程と、
前記複数の凸部に付着した前記流動体を、それぞれが対応する前記複数のライズ面に付着させる工程と、
前記複数のライズ面に付着した前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
を備えた遮光膜の形成方法。
【請求項５】
前記複数の凸部同士の間の寸法は、前記複数のライズ面同士の間の寸法と同じとなっている請求項４記載の遮光膜の形成方法。
【請求項６】
複数のフレネル面に対応した形状を有する凹部と、複数のライズ面に対応した位置に設けられ、厚み方向を貫通する複数の溝部と、を有する第１の型部と、
前記複数の溝部のそれぞれに挿入され、それぞれが対応する前記複数のライズ面に接触する複数の凸部を有する第２の型部と、
を協働させて有機材料に押しつける工程と、
前記第２の型部を離隔させる工程と、
前記複数の溝部に流動体を充填させる工程と、
前記充填させた流動体を硬化させて遮光膜を形成する工程と、
を備えた遮光膜の形成方法。
【請求項７】
前記第１の型部は、紫外線および熱線の少なくともいずれかを透過させる請求項６記載の遮光膜の形成方法。
【請求項８】
複数のフレネル面と、複数の隣接する前記フレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面と、を有するブランクを載置する載置部と、
前記ブランクの表面を覆うように流動体を塗布する塗布部と、
前記複数のフレネル面に接触し、前記複数のライズ面のそれぞれとの間に隙間が形成される型部を、前記流動体が塗布された前記ブランクに押しつける付着部と、
前記隙間にある前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する硬化部と、
を備えた遮光膜の形成装置。
【請求項９】
複数のフレネル面と、複数の隣接する前記フレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面と、を有するブランクを載置する載置部と、
前記複数のライズ面とそれぞれが対峙する複数の凸部を流動体に浸漬させ、前記複数の凸部に付着した前記流動体を、それぞれが対応する前記複数のライズ面に付着させる付着部と、
前記複数のライズ面に付着した前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する硬化部と、
を備えた遮光膜の形成装置。
【請求項１０】
載置された樹脂板を軟化させる載置部と、
複数のフレネル面に対応した形状を有する凹部と、複数のライズ面に対応した位置に設けられ、厚み方向を貫通する複数の溝部と、を有する第１の型部と、
前記複数の溝部のそれぞれに挿入され、それぞれが対応する前記複数のライズ面に接触する複数の凸部を有する第２の型部と、
をそれぞれ保持し、前記第１の型部と前記第２の型部とを協働させて前記軟化させた樹脂板に押しつけてブランクを成形する成形部と、
前記第２の型部を離隔させた後に、前記第１の型部の前記複数の溝部に流動体を充填させる塗布部と、
前記充填させた流動体を硬化させる硬化部と、
を備えたフレネルレンズの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
後述する実施形態は、概ね、遮光膜の形成方法、遮光膜の形成装置、およびフレネルレンズの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどに用いられるＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)や、投射型表示装置などの光学装置においては、軽量化や薄型化などのためにフレネルレンズ（Fresnel lens）が用いられている。
【０００３】
フレネルレンズは、集光する機能を有するフレネル面と、隣接するフレネル面同士を接続するライズ面とを有する。  
ここで、光がライズ面に入射すると、光がライズ面で屈折したり全反射したりして迷光が発生し、２重像（ゴースト）が発生する要因となる。  
そのため、ライズ面に遮光膜を設けて迷光の発生を抑制している。  
ここで、光ピックアップ用レンズなどにおいては、レンズ面の全体に保護膜を形成する技術が提案されている。  
しかしながら、フレネルレンズのライズ面のみに遮光膜を形成するのは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、フレネルレンズのライズ面に遮光膜を形成することができる遮光膜の形成方法、遮光膜の形成装置、およびフレネルレンズの製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る遮光膜の形成方法は、複数のフレネル面と、複数の隣接する前記フレネル面同士の間のそれぞれに設けられた複数のライズ面と、を覆うように黒色の色素を含む流動体を塗布する工程と、前記複数のフレネル面に接触し、前記複数のライズ面のそれぞれとの間に隙間が形成される型部を押しつける工程と、前記隙間にある前記流動体を硬化させて遮光膜を形成する工程と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、フレネルレンズ１００を例示するための模式図である。
【図２】図１（ｂ）におけるＢ部の模式拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をするための模式工程図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をするための模式工程図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法、およびフレネルレンズ１００の製造方法について例示をするための模式工程図である。
【図６】第４の実施形態に係る遮光膜の形成装置３００について例示をするためのレイアウト図である。
【図７】第５の実施形態に係る遮光膜の形成装置４００について例示をするためのレイアウト図である。
【図８】第６の実施形態に係るフレネルレンズの製造装置５００について例示をするためのレイアウト図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
まず、フレネルレンズ１００について例示をする。  
図１（ａ）、（ｂ）は、フレネルレンズ１００を例示するための模式図である。  
なお、図１（ａ）はフレネルレンズ１００の模式平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。  
図２は、図１（ｂ）におけるＢ部の模式拡大図である。
【０００９】
図１（ａ）、図１（ｂ）、図２に示すように、フレネルレンズ１００は、レンズ部１０１、レンズ部１０２、および遮光膜１０３を有する。  
平面視において、フレネルレンズ１００の外形は円形を呈している。ただし、平面視におけるフレネルレンズ１００の外形は円形に限定されるわけではなく、フレネルレンズ１００が設けられる光学装置に応じて適宜変更することができる。平面視におけるフレネルレンズ１００の外形は、例えば、矩形などとすることもできる。
【００１０】
レンズ部１０１は、フレネルレンズ１００の一方の面の中央部分に設けられている。レンズ部１０１の表面形状は、対応する凸レンズの光軸近傍の曲面形状とすることができる。この場合、レンズ部１０１の光軸は、フレネルレンズ１００の光軸１００ａと一致している。ただし、レンズ部１０１の表面形状は、これに限定されるわけではない。レンズ部１０１の表面形状は、フレネルレンズ１００が設けられる光学装置の用途などに応じて任意の曲面形状や傾斜面形状とすることができる。例えば、レンズ部１０１の表面形状は、凹レンズの光軸近傍の曲面形状とすることもできるし、互いに逆方向に傾斜する２つのフレネル面より構成されるものとすることもできる。
【００１１】
レンズ部１０２は、レンズ部１０１の周囲に複数設けられている。平面視において、レンズ部１０２の外形は円環状を呈している。複数のレンズ部１０２は、フレネルレンズ１００の光軸１００ａに対して、同軸となるように設けられている。  
レンズ部１０２は、フレネル面１０２ａと、ライズ面１０２ｂを有する。
【００１２】
フレネル面１０２ａは、傾斜面とすることができる。フレネル面１０２ａの傾斜角度（フレネルレンズ１００の光軸１００ａに垂直な方向に対する角度）は、例えば、対応する凸レンズの当該部分の曲面に傾斜面が近似する様な角度とすることができる。  
ライズ面１０２ｂは、隣接するフレネル面１０２ａ同士の間に設けられている。  
図１、図２に例示をしたフレネル面１０２ａおよびライズ面１０２ｂは平面からなるが、フレネル面１０２ａおよびライズ面１０２ｂの少なくともいずれかが曲面よりなるものであってもよい。
【００１３】
レンズ部１０１およびレンズ部１０２は、透光性を有する材料から形成されている。レンズ部１０１およびレンズ部１０２は、例えば、アクリル樹脂やポリエチレンなどの有機材料、ガラスなどの無機材料などから形成することができる。
【００１４】
図２に示すように、遮光膜１０３は、複数のライズ面１０２ｂのそれぞれに設けられている。  
遮光膜１０３は、膜状を呈し、可視光領域における光を吸収する。  
遮光膜１０３は、例えば、黒色の色素を含む膜とすることができる。  
遮光膜１０３は、例えば、カーボンを含む樹脂などから形成することができる。
【００１５】
次に、本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をする。  
[第１の実施形態]  
図３（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をするための模式工程図である。  
本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法においては、遮光膜１０３となる流動体２００をライズ面１０２ｂに付着させるために型部２０１を用いる。
【００１６】
そのため、まず、型部２０１について例示をする。  
図３（ａ）に示すように、型部２０１は、基部２０２と凸部２０３を有する。  
基部２０２は、板状を呈している。  
凸部２０３は、基部２０２の一方の面から突出している。  
凸部２０３は、複数設けられている。  
平面視において、凸部２０３の形状は環状を呈している。
【００１７】
図３（ｃ）に示すように、流動体２００をライズ面１０２ｂに付着させる際には、流動体２００を介して、凸部２０３の一方の側面２０３ａとライズ面１０２ｂとを対峙させる。
そのため、凸部２０３同士の間の寸法（ピッチ寸法）は、対応するライズ面１０２ｂ同士の間の寸法（ピッチ寸法）と同じとなっている。  
凸部２０３の数は、ライズ面１０２ｂの数と同じとなっている。  
また、凸部２０３の高さ寸法は、ライズ面１０２ｂの高さ寸法よりも長くなっている。  型部２０１の材料は、流動体２００に対する耐性があれば特に限定はない。この場合、ガラスなどの紫外線を透過させる材料や、遠赤外線などの熱線を透過させる材料を用いて型部２０１を形成すれば、型部２０１を介して、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に紫外線や熱線を照射することができる。
【００１８】
次に、本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をする。  
まず、図３（ａ）に示すように、容器２０４の内部に貯留されている流動体２００に、型部２０１の凸部２０３を浸漬させる。  
流動体２００は、例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂などと、カーボンなどの黒色の色素とを含むものとすることができる。  
次に、図３（ｂ）に示すように、流動体２００から型部２０１を引き上げる。  
この様にして、型部２０１の凸部２０３に流動体２００を付着させる。
【００１９】
次に、流動体２００が付着した型部２０１をレンズ部１０２と対峙させる。  
この際、凸部２０３の側面２０３ａとライズ面１０２ｂとの間に所定の寸法を有する隙間を形成することができる位置に型部２０１が位置決めされる。側面２０３ａとライズ面１０２ｂとの間の隙間の寸法は、例えば、遮光膜１０３の厚み寸法と同じとすることができる。  
次に、図３（ｃ）に示すように、型部２０１とレンズ部１０２とを近づけて、凸部２０３の側面２０３ａとライズ面１０２ｂとを対峙させる。  
この際、凸部２０３の側面２０３ａに付着していた流動体２００が、ライズ面１０２ｂに付着する。
【００２０】
次に、図３（ｄ）に示すように、型部２０１をレンズ部１０２から離隔させる。  
そして、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００を硬化させて遮光膜１０３を形成する。  
例えば、流動体２００が紫外線硬化樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に紫外線Ｌを照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、型部２０１が紫外線Ｌを透過させる材料から形成されている場合には、型部２０１を離隔せずに型部２０１を介して紫外線Ｌを照射することができる。  
例えば、流動体２００が熱硬化性樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に遠赤外線などの熱線Ｌ’を照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、型部２０１が熱線Ｌ’を透過させる材料から形成されている場合には、型部２０１を離隔せずに型部２０１を介して熱線Ｌ’を照射することができる。  
なお、流動体２００の硬化方法は例示をしたものに限定されるわけではなく、流動体２００の材料などに応じて適宜選択することができる。  
以上の様にして、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる。
【００２１】
[第２の実施形態]  
図４（ａ）〜（ｃ）は、第２の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をするための模式工程図である。  
本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法においては、遮光膜１０３となる流動体２００をライズ面１０２ｂに付着させるために型部２０５を用いる。
【００２２】
そのため、まず、型部２０５について例示をする。  
図４（ａ）に示すように、型部２０５は、基部２０６と凸部２０７を有する。  
基部２０６は、板状を呈している。  
凸部２０７は、基部２０６の一方の面から突出している。  
図４（ｂ）に示すように、凸部２０７は、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａに接触し、凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間に隙間が形成されるような形状および寸法を有している。
【００２３】
型部２０５の材料は、流動体２００に対する耐性があれば特に限定はない。  
ただし、可撓性を有する材料を用いて型部２０５を形成すれば、凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとの密着性を向上させることができる。  
また、ガラスなどの紫外線を透過させる材料や、遠赤外線などの熱線を透過させる材料を用いて型部２０５を形成すれば、型部２０５を介して、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に紫外線や熱線を照射することができる。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法について例示をする。  
まず、図４（ａ）に示すように、レンズ部１０１およびレンズ部１０２（フレネル面１０２ａとライズ面１０２ｂ）を覆うように流動体２００を塗布する。  
流動体２００の塗布方法には特に限定はない。流動体２００の塗布は、例えば、インクジェット法、ディスペンス法、スプレー法、印刷法などを用いて行うことができる。  
続いて、流動体２００が塗布されたレンズ部１０１およびレンズ部１０２と、型部２０５とを対峙させる。  
この際、凸部２０７がレンズ部１０１およびフレネル面１０２ａと接触することができ、凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間に隙間を形成することができる位置に型部２０５が位置決めされる。凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間の寸法は、例えば、遮光膜１０３の厚み寸法と同じとすることができる。
【００２５】
次に、図４（ｂ）に示すように、型部２０５と、レンズ部１０１およびレンズ部１０２とを近づけて、凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとを接触させる。この際、凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間には隙間が形成される。  
凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとが接触することで、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａに付着していた流動体２００が除去される。凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間には、流動体２００が残留する。
【００２６】
続いて、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００（凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間にある流動体２００）を硬化させて遮光膜１０３を形成する。  
例えば、流動体２００が紫外線硬化樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に紫外線Ｌを照射して流動体２００を硬化させる。  
型部２０５が紫外線Ｌを透過させる材料から形成されている場合には、図４（ｂ）に示すように、型部２０５を離隔せずに型部２０５を介して紫外線Ｌを照射することができる。
【００２７】
例えば、流動体２００が熱硬化性樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に遠赤外線などの熱線Ｌ’を照射して流動体２００を硬化させる。  
型部２０５が熱線Ｌ’を透過させる材料から形成されている場合には、型部２０５を離隔せずに型部２０５を介して熱線Ｌ’を照射することができる。  
型部２０５を離隔せずに、すなわち、凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとを密着させた状態で流動体２００を硬化させるようにすれば、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａに流動体２００が付着するのを抑制することができる。
【００２８】
なお、流動体２００の硬化方法は例示をしたものに限定されるわけではなく、流動体２００の材料などに応じて適宜選択することができる。  
以上の様にして、図４（ｃ）に示すように、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる。
【００２９】
[第３の実施形態]  
図５（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施形態に係る遮光膜１０３の形成方法、およびフレネルレンズ１００の製造方法について例示をするための模式工程図である。  
本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法、およびフレネルレンズ１００の製造方法においては、型部２０８を用いる。  
そのため、まず、型部２０８について例示をする。  
図５（ａ）に示すように、型部２０８は、第１の型部２０９と第２の型部２１０を有する。
【００３０】
第１の型部２０９は、一方の端面に設けられた凹部２０９ａと、厚み方向を貫通している溝部２０９ｂを有している。  
凹部２０９ａは、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａに対応した形状および寸法を有している。  
溝部２０９ｂは、第１の型部２０９を厚み方向に貫通している。溝部２０９ｂの平面形状は環状となっている。溝部２０９ｂは、ライズ面１０２ｂに対応した位置に設けられている。溝部２０９ｂは、ライズ面１０２ｂに沿って設けられている。  
溝部２０９ｂは、複数設けられている。複数の溝部２０９ｂのそれぞれの外周縁は、対応するライズ面１０２ｂの位置に設けられている。溝部２０９ｂの外周縁と内周縁との間の寸法（溝部２０９ｂの幅寸法）は、遮光膜１０３の厚み寸法と同じとなっている。
【００３１】
第２の型部２１０は、基部２１０ａと凸部２１０ｂを有する。  
基部２１０ａは、板状を呈している。  
凸部２１０ｂは、基部２１０ａの一方の面から突出している。凸部２１０ｂは、複数設けられている。複数の凸部２１０ｂのそれぞれは、対応する溝部２０９ｂに挿入できるようになっている。複数の凸部２１０ｂのそれぞれは、対応する複数のライズ面１０２ｂに接触する。  
凸部２１０ｂの先端面は、レンズ部１０１またはフレネル面１０２ａの対応部分と同じ形状および寸法を有している。  
すなわち、第１の型部２０９の溝部２０９ｂに、第２の型部２１０の凸部２１０ｂを挿入した状態においては、第１の型部２０９の凹部２０９ａと、第２の型部２１０の凸部２１０ｂとにより、レンズ部１０１およびレンズ部１０２（フレネル面１０２ａおよびライズ面１０２ｂ）の形態が形成されるようになっている。  
第１の型部２０９および第２の型部２１０の材料には特に限定はない。第１の型部２０９および第２の型部２１０は、例えば、ニッケルなどの金属材料を用いて形成することができる。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る遮光膜１０３の形成方法、およびフレネルレンズ１００の製造方法について例示をする。  
まず、図５（ａ）に示すように、レンズ部１０１およびレンズ部１０２を成形する。  
例えば、アクリル樹脂やポリエチレンなどの有機材料を加熱して軟化させる。  
続いて、第１の型部２０９の溝部２０９ｂに、第２の型部２１０の凸部２１０ｂを挿入した状態で、軟化させた有機材料に押しつけ、レンズ部１０１およびレンズ部１０２を成形する。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、第２の型部２１０を離隔させる。  
続いて、溝部２０９ｂの内部に流動体２００を充填する。  
溝部２０９ｂの内部に流動体２００を充填する方法には特に限定はない。流動体２００の充填は、例えば、スキージ法、インクジェット法、ディスペンス法、スプレー法、印刷法などを用いて行うことができる。  
続いて、第１の型部２０９の表面にある余剰の流動体２００を除去する。  
なお、流動体２００の充填にスキージ法を用いるものとすれば、流動体２００の充填と余剰な流動体２００の除去を併せて行うことができる。
【００３４】
次に、図５（ｃ）に示すように、溝部２０９ｂの内部に充填した流動体２００を硬化させて遮光膜１０３を形成する。  
例えば、流動体２００が紫外線硬化樹脂を含む場合には、溝部２０９ｂの内部に充填した流動体２００に紫外線Ｌを照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、第１の型部２０９が紫外線Ｌを透過させる材料から形成されている場合には、溝部２０９ｂの底側にある流動体２００の硬化が容易となる。
【００３５】
例えば、流動体２００が熱硬化性樹脂を含む場合には、溝部２０９ｂの内部に充填した流動体２００に遠赤外線などの熱線Ｌ’を照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、第１の型部２０９が熱伝導率の高い金属などから形成されている場合には、溝部２０９ｂの底側にある流動体２００の硬化が容易となる。
【００３６】
なお、流動体２００の硬化方法は例示をしたものに限定されるわけではなく、流動体２００の材料などに応じて適宜選択することができる。  
以上の様にして、図５（ｄ）に示すように、フレネルレンズ１００を製造することができる。また、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る遮光膜の形成装置について例示をする。  
[第４の実施形態]  
図６は、第４の実施形態に係る遮光膜の形成装置３００について例示をするためのレイアウト図である。  
本実施の形態に係る遮光膜の形成装置３００は、図３において例示をした遮光膜１０３の形成方法を実行することができる。  
図６に示すように、遮光膜の形成装置３００には、収納部３０１、搬送部３０２、載置部３０３、付着部３０４、硬化部３０５、制御部３０６、型部２０１、および容器２０４が設けられている。
【００３８】
収納部３０１には、収納部３０１ａおよび収納部３０１ｂが設けられている。  
収納部３０１ａは、遮光膜１０３が形成される前のフレネルレンズ１００（以降、ブランク１００ｂと称する）を収納する。  
収納部３０１ａは、例えば、複数のブランク１００ｂを上下方向に並べて収納するものとすることができる。  
収納部３０１ｂは、遮光膜１０３が形成されたフレネルレンズ１００を収納する。  
収納部３０１ｂは、例えば、複数のフレネルレンズ１００を上下方向に並べて収納するものとすることができる。  
また、収納部３０１ａおよび収納部３０１ｂには、収納位置を変化させる図示しない昇降装置が設けられている。  
なお、収納部３０１を１種類とし、遮光膜１０３が形成されたフレネルレンズ１００を、ブランク１００ｂの状態にあったときに収納されていた位置に戻すこともできる。
【００３９】
搬送部３０２は、収納部３０１と載置部３０３との間に設けられている。  
搬送部３０２は、収納部３０１ａと載置部３０３との間、および収納部３０１ｂと載置部３０３との間において、ブランク１００ｂまたはフレネルレンズ１００の搬送と受け渡しを行う。  
搬送部３０２には、保持部３０２ａ、アーム部３０２ｂ、および駆動部３０２ｃが設けられている。  
保持部３０２ａは、ブランク１００ｂまたはフレネルレンズ１００を保持する。  
アーム部３０２ｂは、保持部３０２ａの位置を変化させる。アーム部３０２ｂは、例えば、伸縮するアームとすることができる。アーム部３０２ｂの一端には、保持部３０２ａが設けられ、アーム部３０２ｂの他端には駆動部３０２ｃが設けられている。  
駆動部３０２ｃは、アーム部３０２ｂの伸縮動作、およびアーム部３０２ｂの旋回動作を行う。  
搬送部３０２は、例えば、水平多関節ロボットなどの産業用ロボットとすることができる。
【００４０】
載置部３０３は、ブランク１００ｂまたはフレネルレンズ１００を載置する。  
載置部３０３には、図示しない静電チャックやバキュームチャックなどの保持手段を設けることができる。
【００４１】
付着部３０４は、遮光膜１０３となる流動体２００をライズ面１０２ｂに付着させる。  付着部３０４には、保持部３０４ａ、アーム部３０４ｂ、および駆動部３０４ｃが設けられている。  
保持部３０４ａは、前述した型部２０１を保持する。  
アーム部３０４ｂは、保持部３０４ａの位置を変化させる。アーム部３０４ｂの一端には、保持部３０４ａが設けられ、アーム部３０４ｂの他端には駆動部３０４ｃが設けられている。  
駆動部３０４ｃは、アーム部３０４ｂの旋回動作、およびアーム部３０４ｂの昇降動作を行う。  
付着部３０４は、例えば、垂直多関節ロボットなどの産業用ロボットとすることができる。
【００４２】
硬化部３０５は、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００を硬化させて遮光膜１０３を形成する。  
流動体２００が紫外線硬化樹脂を含む場合には、硬化部３０５は、例えば、ＵＶランプなどを備えた紫外線照射装置とすることができる。  
流動体２００が熱硬化性樹脂を含む場合には、硬化部３０５は、例えば、遠赤外線ランプなどを備えた遠赤外線照射装置とすることができる。  
なお、図６においては、一例として、載置部３０３の側方に硬化部３０５を設ける場合を例示したが、硬化部３０５の配置はこれに限定されるわけではない。  
硬化部３０５は、硬化に都合のよい位置に適宜設けることができる。  
例えば、硬化部３０５は、載置部３０３の上方や載置部３０３の内部などに設けることもできる。
制御部３０６は、遮光膜の形成装置３００に設けられた各要素の動作を制御する。
【００４３】
次に、遮光膜の形成装置３００の作用について例示をする。  
まず、搬送部３０２により、収納部３０１ａからブランク１００ｂを取り出し、載置部３０３に載置する。  
また、付着部３０４のアーム部３０４ｂを下降させて、容器２０４の内部に貯留されている流動体２００に、型部２０１の凸部２０３を浸漬させる（図３（ａ）を参照）。  
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを上昇させて、流動体２００から型部２０１を引き上げる（図３（ｂ）を参照）。  
この様にして、型部２０１の凸部２０３に流動体２００を付着させる。
【００４４】
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを旋回させて、流動体２００が付着した型部２０１をレンズ部１０２と対峙させる。  
この際、凸部２０３の側面２０３ａとライズ面１０２ｂとの間に所定の寸法を有する隙間を形成することができる位置に型部２０１が位置決めされる。側面２０３ａとライズ面１０２ｂとの間の隙間の寸法は、例えば、遮光膜１０３の厚み寸法と同じとすることができる。  
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを下降させて、凸部２０３の側面２０３ａとライズ面１０２ｂとを対峙させる（図３（ｃ）を参照）。  
この際、凸部２０３の側面２０３ａに付着していた流動体２００が、ライズ面１０２ｂに付着する。  
すなわち、付着部３０４は、複数のライズ面１０２ｂとそれぞれが対峙する複数の凸部２０３を流動体２００に浸漬させる。また、付着部３０４は、複数の凸部２０３に付着した流動体２００を、それぞれが対応する複数のライズ面１０２ｂに付着させる。  
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを上昇させて、型部２０１をレンズ部１０２から離隔させる。
【００４５】
次に、硬化部３０５により、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００を硬化させて遮光膜１０３を形成する（図３（ｄ）を参照）。  
例えば、流動体２００が紫外線硬化樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に紫外線Ｌを照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、型部２０１が紫外線Ｌを透過させる材料から形成されている場合には、型部２０１を離隔せずに型部２０１を介して紫外線Ｌを照射することができる。  
例えば、流動体２００が熱硬化性樹脂を含む場合には、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００に遠赤外線などの熱線Ｌ’を照射して流動体２００を硬化させる。  
なお、型部２０１が熱線Ｌ’を透過させる材料から形成されている場合には、型部２０１を離隔せずに型部２０１を介して熱線Ｌ’を照射することができる。
【００４６】
以上の様にして、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる。
【００４７】
次に、搬送部３０２により、載置部３０３から遮光膜１０３が形成されたフレネルレンズ１００を取り出し、収納部３０１ｂに収納する。  
以降、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで、遮光膜１０３の形成を連続的に行うことができる。  
なお、以上に例示をした各要素の動作は、制御部３０６により制御される。
【００４８】
[第５の実施形態]  
図７は、第５の実施形態に係る遮光膜の形成装置４００について例示をするためのレイアウト図である。  
本実施の形態に係る遮光膜の形成装置４００は、図４において例示をした遮光膜１０３の形成方法を実行することができる。  
図７に示すように、遮光膜の形成装置４００には、収納部３０１、搬送部３０２、載置部３０３、付着部３０４、硬化部３０５、塗布部４０７、制御部４０６、および型部２０５が設けられている。
【００４９】
付着部３０４は、図６において例示をしたものと同様の構成を有するものとすることができる。  
ただし、本実施の形態においては、付着部３０４の保持部３０４ａは、型部２０５を保持する。
そして、付着部３０４は、流動体２００が塗布されたブランク１００ｂに型部２０５を押しつける。
【００５０】
塗布部４０７は、ブランク１００ｂの表面を覆うように流動体２００を塗布する。  
塗布部４０７には、ノズル４０７ａ、タンク４０７ｂ、移動部４０７ｃ、および送液部４０７ｄが設けられている。  
ノズル４０７ａは、ブランク１００ｂの表面に向けて流動体２００を吐出する。  
タンク４０７ｂは、流動体２００を貯留する。  
移動部４０７ｃは、ノズル４０７ａの位置を移動させる。移動部４０７ｃにより、ノズル４０７ａは載置部３０３の上方を通過する。  
移動部４０７ｃは、例えば、単軸ロボットなどの産業用ロボットとすることができる。  送液部４０７ｄは、タンク４０７ｂの内部に貯留されている流動体２００を配管４０７ｄ１を介してノズル４０７ａに送る。  
送液部４０７ｄは、例えば、ポンプや制御弁などを備えたものとすることができる。
【００５１】
なお、一例として、ノズル４０７ａから流動体２００を吐出させる塗布部４０７を例示したが、塗布方法に応じて適宜変更することができる。  
例えば、流動体２００の塗布は、インクジェット法、ディスペンス法、スプレー法、印刷法などを用いて行うことができるが、これらの塗布方法を実行可能な既知の機構を用いることもできる。  
制御部４０６は、遮光膜の形成装置４００に設けられた各要素の動作を制御する。
【００５２】
次に、遮光膜の形成装置４００の作用について例示をする。  
まず、搬送部３０２により、収納部３０１ａからブランク１００ｂを取り出し、載置部３０３に載置する。  
次に、移動部４０７ｃによりノズル４０７ａを移動させるとともに、送液部４０７ｄによりノズル４０７ａから流動体２００を吐出させる。  
すなわち、塗布部４０７によりブランク１００ｂの表面を覆うように流動体２００を塗布する。
【００５３】
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを旋回させて、流動体２００が塗布されたブランク１００ｂと、型部２０５とを対峙させる（図４（ａ）を参照）。  
この際、凸部２０７がレンズ部１０１およびフレネル面１０２ａと接触することができ、凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間に隙間を形成することができる位置に型部２０５が位置決めされる。凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間の寸法は、例えば、遮光膜１０３の厚み寸法と同じとすることができる。
【００５４】
次に、付着部３０４のアーム部３０４ｂを下降させて、型部２０５とブランク１００ｂとを近づけて、凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとを接触させる。この際、凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間には隙間が形成される。  
凸部２０７と、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａとが接触することで、レンズ部１０１およびフレネル面１０２ａに付着していた流動体２００が除去される。凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間には、流動体２００が残留する。
【００５５】
次に、硬化部３０５により、ライズ面１０２ｂに付着した流動体２００（凸部２０７とライズ面１０２ｂとの間の隙間にある流動体２００）を硬化させて遮光膜１０３を形成する（図４（ｂ）を参照）。  
なお、硬化部３０５による流動体２００の硬化は、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００５６】
以上の様にして、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる（図４（ｃ）を参照）。  
次に、搬送部３０２により、載置部３０３から遮光膜１０３が形成されたフレネルレンズ１００を取り出し、収納部３０１ｂに収納する。  
以降、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで、遮光膜１０３の形成を連続的に行うことができる。  
なお、以上に例示をした各要素の動作は、制御部４０６により制御される。
【００５７】
[第６の実施形態]  
図８は、第６の実施形態に係るフレネルレンズの製造装置５００について例示をするためのレイアウト図である。  
本実施の形態に係るフレネルレンズの製造装置５００は、図５において例示をしたフレネルレンズ１００の製造方法を実行することができる。  
図８に示すように、フレネルレンズの製造装置５００には、収納部３０１、搬送部３０２、載置部５０３、成形部５０４、硬化部３０５、塗布部５０７、制御部５０６、および型部２０８が設けられている。
【００５８】
図６に例示をした収納部３０１ａには、ブランク１００ｂが収納されていたが、本実施の形態においてはブランク１００ｂに成形する前の樹脂板１００ｃが収納されている。  
そのため、搬送部３０２により樹脂板１００ｃまたはフレネルレンズ１００が搬送される。  
樹脂板１００ｃは、ブランク１００ｂとほぼ同じ外形寸法を有している。  
樹脂板１００ｃは、例えば、アクリル樹脂やポリエチレンなどの有機材料から形成されている。
【００５９】
載置部５０３は、樹脂板１００ｃまたはブランク１００ｂあるいはフレネルレンズ１００を載置する。  
載置部５０３には、図示しない静電チャックやバキュームチャックなどの保持手段を設けることができる。  
また、載置部５０３には、載置された樹脂板１００ｃを加熱するための加熱装置が内蔵されている。
【００６０】
成形部５０４は、加熱された樹脂板１００ｃからブランク１００ｂを成形する。  
成形部５０４には、保持部３０４ａ、アーム部３０４ｂ、および駆動部３０４ｃが設けられている。  
すなわち、成形部５０４は、図６において例示をした付着部３０４と同様の構成を有するものとすることができる。  
ただし、成形部５０４においては、保持部３０４ａは型部２０８を保持する。  
この場合、保持部３０４ａは、第１の型部２０９と第２の型部２１０を別々に保持する。
【００６１】
塗布部５０７は、第１の型部２０９の溝部２０９ｂの内部に流動体２００を充填する。  塗布部５０７には、ノズル４０７ａ、タンク４０７ｂ、移動部４０７ｃ、送液部４０７ｄ、およびスキージ部５０７ａが設けられている。  
すなわち、塗布部５０７は、前述した塗布部４０７にスキージ部５０７ａをさらに加えたものである。
【００６２】
スキージ部５０７ａは、第１の型部２０９の表面にある余剰な流動体２００を除去する。
スキージ部５０７ａは、板状を呈し、ゴムや樹脂などから形成されている。  
スキージ部５０７ａは、移動部４０７ｃに設けられ、ノズル４０７ａとともに載置部３０３の上方を通過する。  
この際、ノズル４０７ａは第１の型部２０９の表面と接触しないが、スキージ部５０７ａは第１の型部２０９の表面と接触するようになっている。  
制御部５０６は、フレネルレンズの製造装置５００に設けられた各要素の動作を制御する。
【００６３】
次に、フレネルレンズの製造装置５００の作用について例示をする。  
まず、搬送部３０２により、収納部３０１ａから樹脂板１００ｃを取り出し、載置部５０３に載置する。  
次に、載置部５０３により樹脂板１００ｃを加熱して軟化させる。  
次に、成形部５０４のアーム部３０４ｂを旋回させて、加熱した樹脂板１００ｃと型部２０８とを対峙させる。  
この際、樹脂板１００ｃの中心と型部２０８の中心とが重なる位置に型部２０８が位置決めされる。
【００６４】
次に、成形部５０４のアーム部３０４ｂを下降させて、加熱した樹脂板１００ｃに型部２０８を押しつけてブランク１００ｂを成形する（図５（ａ）を参照）。  
次に、成形部５０４のアーム部３０４ｂを上昇させる。  
成形部５０４の保持部３０４ａは、第１の型部２０９と第２の型部２１０を別々に保持しているので、第２の型部２１０をアーム部３０４ｂとともに上昇させる。  
この際、第１の型部２０９は、ブランク１００ｂの上に残される（図５を（ｂ）参照）。
【００６５】
次に、塗布部５０７の移動部４０７ｃによりノズル４０７ａを移動させるとともに、送液部４０７ｄによりノズル４０７ａから流動体２００を吐出させる。  
すなわち、第２の型部２１０を離隔させた後に、塗布部４０７により第１の型部２０９の表面と溝部２０９ｂの内部に流動体２００を塗布する。  
また、ノズル４０７ａとともに移動するスキージ部５０７ａにより、第１の型部２０９の表面にある余剰な流動体２００を除去する。  
この様にして、第１の型部２０９の溝部２０９ｂの内部に流動体２００が充填される。
【００６６】
次に、硬化部３０５により、溝部２０９ｂの内部に充填された流動体２００、すなわちライズ面１０２ｂに付着した流動体２００を硬化させる（図５を（ｃ）参照）。  
なお、硬化部３０５による流動体２００の硬化は、前述したものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【００６７】
次に、成形部５０４のアーム部３０４ｂを下降させて、保持部３０４ａにより第１の型部２０９を保持する。  
そして、成形部５０４のアーム部３０４ｂを上昇させることで、第１の型部２０９をブランク１００ｂから離隔させる。  
この際、硬化させた流動体２００の一部がライズ面１０２ｂに残り、遮光膜１０３となる。
【００６８】
以上の様にして、フレネルレンズ１００のライズ面１０２ｂに遮光膜１０３を形成することができる（図５を（ｄ）参照）。  
次に、搬送部３０２により、載置部５０３から遮光膜１０３が形成されたフレネルレンズ１００を取り出し、収納部３０１ｂに収納する。  
以降、必要に応じて前述の手順を繰り返すことで、遮光膜１０３の形成およびフレネルレンズ１００の製造を連続的に行うことができる。  
なお、以上に例示をした各要素の動作は、制御部５０６により制御される。
【００６９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１００  フレネルレンズ、１００ａ  光軸、１００ｂ  ブランク、１００ｃ  樹脂板、１０１  レンズ部、１０２  レンズ部、１０２ａ  フレネル面、１０２ｂ  ライズ面、１０３  遮光膜、２００  流動体、２０１  型部、２０２  基部、２０３  凸部、２０３ａ  側面、２０４  容器、２０５  型部、２０６  基部、２０７  凸部、２０８  型部、２０９  第１の型部、２０９ａ  凹部、２０９ｂ  溝部、２１０  第２の型部、２１０ａ  基部、２１０ｂ  凸部、３００  遮光膜の形成装置、３０１  収納部、３０２  搬送部、３０３  載置部、３０４  付着部、３０５  硬化部、３０６  制御部、４００  遮光膜の形成装置、４０７  塗布部、４０６  制御部、５００  フレネルレンズの製造装置、５０３  載置部、５０４  成形部、５０６  制御部、５０７  塗布部
【図１】
2015059959.tif 000003
【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】
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【図７】
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【図８】
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