(57)【要約】【課題】画面の大型化および小型化に対応できる立体表示装置を実現できるレンチキュラーレンズ構造体および製造方法、これを利用する立体表示装置を提供する。【解決手段】基板ガラスに、基板ガラスより軟化点が低いガラスフリットおよびバインダを含むペースト塗膜の形成工程と、バインダが軟化する第１の温度で成形型を塗膜に押圧する工程と、第１の温度よりも高い第２の温度でのバインダを除去工程と、第２の温度よりも高い第３の温度でのガラスフリット融工程とを有する製造方法によって、基板ガラス上にレンチキュラーレンズを形成することにより、前記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板ガラス上に、前記基板ガラスとは異なる組成のガラスからなるレンチキュラーレンズが形成されていることを特徴とするガラス製レンチキュラーレンズ構造体。
【請求項２】
前記レンチキュラーレンズを構成するガラスの屈折率が、前記基板ガラスの屈折率以上であることを特徴とする請求項１に記載のガラス製レンチキュラーレンズ構造体。
【請求項３】
前記レンチキュラーレンズを構成するガラスの厚みが３００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス製レンチキュラーレンズ構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のガラス製レンチキュラーレンズ構造体と、前記ガラス製レンチキュラーレンズ構造体に対面して配置される、画素位置が固定されている表示ユニットとを備えたことを特徴とする立体表示装置。
【請求項５】
基板ガラスの表面に、前記基板ガラスの軟化点よりも低い軟化点を有するガラスフリットおよびバインダを含むペーストを塗布して塗膜を形成する工程と、
前記バインダが軟化する第１の温度で、凹凸が形成された成形型を前記塗膜の表面に押し当てて離し、前記塗膜の前記表面に凹凸を形成する工程と、
前記第１の温度よりも高い第２の温度で、前記塗膜中のバインダを除去する工程と、
前記第２の温度よりも高い第３の温度で、前記ガラスフリットを融着させる工程とを有することを特徴とするガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置などに用いられるガラス製のレンチキュラーレンズ構造体、および、その製造方法、ならびに、前記ガラス製のレンチキュラーレンズ構造体を用いた立体画像の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
専用のメガネ等が不要な立体表示装置として、レンチキュラーレンズ方式の立体表示装置が知られている。この方式では、レンチキュラーレンズ（シート）によって表示ユニットからの光線方向を制御し、左右それぞれの目に異なる画像を認識させることにより、視聴者に映像を立体的に見せることができる。
【０００３】
このような立体表示装置に用いられるレンチキュラーレンズは、樹脂製が一般的であるが、特許文献１は、ガラス製のレンチキュラーレンズ（レンズアレイユニット）を用いる立体画像の表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９１３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるガラス製のレンチキュラーレンズは、ガラス製の基体とガラス製のレンズアレイ層とを一体的に形成したもので、特許文献１は、ガラス基板の表面に加工を施して、表面に、直接、レンチキュラーレンズの形状を開示している。すなわち、特許文献１に記載されるガラス製のレンチキュラーレンズは、レンズアレイ層と基体とが単一のガラスから構成されている。
【０００６】
しかしながら、レンチキュラーレンズのような細かいレンズ形状をガラスの表面に直接形成する成型は、一般的に、樹脂レンズの成形に比較して形状創成加工が難しく、また、生産性が劣るという問題点がある。そのため、特許文献１に記載のガラス製のレンチキュラーレンズは、形状精度の低下や、表示装置のコスト高の要因となる。
【０００７】
また、画面の大型化に伴い、画面の周辺の映像光を視聴者に届けるためにより大きく光を曲げる必要がある。或いは、携帯電話や携帯ゲーム機など、表示装置と視聴者の距離が近い用途では、レンチキュラーレンズの焦点距離をより短くすることが求められる。
これらのためにはレンチキュラーレンズの曲率を大きくする必要があるが、ガラスの表面に直接レンズを形成する手法では、曲率を大きくしようとすればするほど、形状創成が難しくなる傾向がある。一方で、同じレンズ曲率形状であれば、屈折率の高いガラスを使用することによっても焦点距離を短く出来るが、一般的に高屈折率ガラスは高価であり、コスト増大の要因となる。
【０００８】
本発明は、以上説明した従来の実情を鑑みて提案されたものであり、全てがガラス製で、焦点距離を短く出来るレンチキュラーレンズ構造体、およびこのレンチキュラーレンズ構造体を利用した立体表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体は、基板ガラス上に、前記基板ガラスとは異なる組成のガラスからなるレンチキュラーレンズが形成されていることを特徴とするガラス製レンチキュラーレンズ構造体を提供する。
【００１０】
このような本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体において、前記レンチキュラーレンズを構成するガラスの屈折率が、前記基板ガラスの屈折率以上であるのが好ましく、また、前記レンチキュラーレンズを構成するガラスの厚みが３００μｍ以下であることを特徴とするのが好ましい。
【００１１】
また、本発明の立体表示装置は、前記本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体と、前記ガラス製レンチキュラーレンズ構造体に対面して配置される、画素位置が固定されている表示ユニットとを備えたことを特徴とする立体表示装置を提供する。
【００１２】
さらに、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法は、基板ガラスの表面に、前記基板ガラスの軟化点よりも低い軟化点を有するガラスフリットおよびバインダを含むペーストを塗布して塗膜を形成する工程と、前記バインダが軟化する第１の温度で、凹凸が形成された成形型を前記塗膜の表面に押し当てて離し、前記塗膜の前記表面に凹凸を形成する工程と、前記第１の温度よりも高い第２の温度で、前記塗膜中のバインダを除去する工程と、前記第２の温度よりも高い第３の温度で、前記ガラスフリットを融着させる工程とを有することを特徴とするガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、熱に対して安定した映像を実現し、画面の大型化にも対応でき、また携帯電話や携帯ゲーム機にも好適なガラス製のレンチキュラーレンズ構造体、および、これを用いる立体表示装置を、低コストで容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の立体表示装置の一例を概念的に示す図である。
【図２】図１に示される立体表示装置に用いられるガラス製レンチキュラーレンズ構造体の一例を概念的に示す図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図である。
【図３】本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体の別の例を概念的に示す図であって、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線の断面図ある。
【図４】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明ガラス製のレンチキュラーレンズ構造体の製造方法の一例を説明するための概念図である。
【図５】図４に示すガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体および立体表示装置、ならびに、ガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法について、添付の図を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本発明の立体表示装置の構成の一例を概念的に示す。
図１に示す立体表示装置１０（以下、表示装置１０とする）は、レンチキュラーレンズを用いて立体画像（いわゆる３Ｄ画像）を表示する装置であって、表示ユニット１２と、光線制御素子である、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体１４とを備えて構成されている。
【００１７】
本発明において、表示ユニット１２には、特に限定は無く、例えば、液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示パネル、電界放出型表示パネル、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)など、画素位置が固定されているものであれば、公知の表示ユニットが、各種、利用可能である。
【００１８】
ガラス製レンチキュラーレンズ構造体１４（以下、レンズ構造体１４とする）は、図１に示すように、表示ユニット１２の前面（画像表示面の前）に固定される。
なお、図１に示す例では、レンズ構造体１４は、表示ユニット１２に密着した状態で固定されているが、本発明は、これに限定はされず、レンズ構造体１４と表示ユニット１２とは、間隙を有して配置されてもよく、あるいは、レンズ構造体１４と表示ユニット１２との間に、光学的な作用を発現する部材等の何らかの部材が配置されてもよい。
【００１９】
レンズ構造体１４は、表示ユニット１２が出射する光線（表示画像）を屈折し、その光線方向を制御するもので、図２に概念的に示すように、基板ガラス２０と、直線型のレンチキュラーレンズ２４とからなるものであり、基板ガラス２０を表示ユニット１２に向けて、表示ユニット１２の前面に固定される。
なお、図２（Ａ）は、上面図（レンズ構造体１４の光軸方向の光入射面側から見た図）である。図２（Ｂ）は、図１と同じ方向から見た、図２（Ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。さらに、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）の部分拡大図である。
【００２０】
レンズ構造体１４において、基板ガラス２０およびレンチキュラーレンズ２４は、共に互いに組成の異なるガラス製であり、かつ、両者は接着剤層等を介すことなく（接着剤等を用いずに）、直接、接触して形成されている。ここで、基板ガラス２０と、レンチキュラーレンズ２４とが樹脂製の接着剤等を介さずに接合されていることを「一体化されている」という。
すなわち、このレンズ構造体１４は、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体であり、基板ガラス２０とレンチキュラーレンズ２４とは、互いに異なる組成のガラスで形成される。
【００２１】
図示例において、基板ガラス２０は平板状の板ガラスである。
本発明において、基板ガラス２０の形成材料には特に限定はなく、各種のガラス材料が全て利用可能である。一例として、ソーダライムシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、ボレートガラス、リチウムアルミノシリケートガラス、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス等が例示される。
基板ガラス２０は、光学部品（光学素子）であるレンズ構造体１４を構成するものである。従って、基板ガラス２０は透明性が高く、光学特性に優れたガラスで形成されるのが好ましい。特に、高い光透過性を考慮すると、ソーダライムシリケートガラス、ソーダライムシリケートガラスの鉄分量を少なくした、所謂高透過ガラス等のガラスは好適に利用される。
【００２２】
本発明において、基板ガラス２０の厚さにも特に限定はなく、レンズ構造体１４の設計、要求される光学特性や強度等に応じて、適宜選択すればよいが、０．５〜３ｍｍであるのが好ましい。
基板ガラス２０の厚さを上記範囲とすることにより、工程上での基板ガラス２０の破損を防止できるという点で好ましい。
【００２３】
レンチキュラーレンズ２４は、直線的なシリンドリカルレンズ（片面が平面状の円筒形レンズ）を、複数、並列に配置したレンズで構成されたレンズであり、図２（Ｂ）に示されるような凸凹形状の断面を有する。
このとき、図２（Ｃ）に示すように、レンチキュラーレンズ２４を構成するシリンドリカルレンズの垂直断面の円弧の高さをレンズ高さｈ、円弧の半径をレンズ半径ｒとする。
【００２４】
なお、図２に示す例において、レンズ構造体１４を構成するレンチキュラーレンズ２４は、図２（Ａ）に示すように、一方向（Ｙ方向）に直線状に延在するシリンドリカルレンズを、Ｙ方向と直交するＸ方向に並列に配置したものである。
しかしながら、本発明は、これに限定はされず、公知のレンチキュラーレンズの構成が、各種、利用可能である。一例として、図３（Ａ）および（Ｂ）に示す（ガラス製レンチキュラー）レンズ構造体２６のレンチキュラーレンズ２８のように、シリンドリカルレンズの配列方向であるＸ方向と直交するＹ方向に対して、シリンドリカルレンズの配列軸を傾けた形状のものでも良い。
【００２５】
本発明のレンズ構造体１４において、レンチキュラーレンズ２４の形成材料には、特に限定はなく、基板ガラス２０とは異なる組成のガラスであれば、各種のガラスが利用可能である。
一例として、ＳｉＯ2―Ｂ2Ｏ3−Ａｌ2Ｏ3系、ＳｉＯ2―Ｂ2Ｏ3―Ｂｉ2Ｏ3系、Ｂ2Ｏ3―ＺｎＯ―Ｂｉ2Ｏ3系、ＳｉＯ2―Ｂ2Ｏ3―ＺｎＯ系、ＳｉＯ2―ＢａＯ―Ｂ2Ｏ3系、Ｂ2Ｏ3―ＢａＯ―ＺｎＯ系、ＳｎＯ―ＺｎＯ―Ｐ2Ｏ5系、Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｌａ2Ｏ3系、Ｐ2Ｏ5−Ｂ2Ｏ3−Ｒ’2Ｏ−Ｒ”Ｏ−ＴｉＯ2−Ｎｂ2Ｏ5−ＷＯ3−Ｂｉ2Ｏ3系、ＴｅＯ2−ＺｎＯ系、Ｂ2Ｏ3−Ｂｉ2Ｏ3系、ＳｉＯ2―Ｂｉ2Ｏ3系、ＳｉＯ2−ＺｎＯ系、Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ系、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系、Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、Ｂｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系、Ｐ2Ｏ5−Ｎｂ2Ｏ5−ＴｉＯ2−Ｒ’2Ｏ系、ＳｉＯ2−ＴｉＯ2−Ｒ’2Ｏ−Ｒ”Ｏ系、ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−Ｎｂ2Ｏ5−Ｒ’2Ｏ系、Ｐ2Ｏ5−Ｒ’2Ｏ−Ｒ”Ｏ系、ＳｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3−Ｒ’2Ｏ系、ＳｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3−ＢａＯ系、ＳｉＯ2−Ｂｉ2Ｏ3−Ｌａ2Ｏ3−Ｒ”Ｏ系等の各種のガラスが好適に例示される。なお、上記式において、Ｒ’はアルカリ金属元素、Ｒ”はアルカリ土類金属元素を、それぞれ示す。
【００２６】
本発明において、レンチキュラーレンズ２４を形成するガラスの屈折率には、特に限定は無いが、基板ガラス２０の屈折率以上であることが好ましい。
レンチキュラーレンズ２４を形成するガラスの屈折率が基板ガラス２０の屈折率よりも低いと、基板ガラス２０とレンチキュラーレンズ２４との界面で全反射が起こり、透過率が低下したり、２重像が発生したりする可能性がある。
【００２７】
また、レンチキュラーレンズ２４の厚みｔにも、特に限定は無いが、３００μｍ以下であることが好ましい。レンチキュラーレンズ２４の厚みが３００μｍを超えると、後述するレンチキュラーレンズ製造工程において、ガラスフリット融着時の収縮が大きくなり、クラックが発生したり、ガラスが割れてしまう可能性がある。
一方、レンチキュラーレンズ２４の厚みの下限は特に無いが、後述するガラスフリットの粒子径と同程度の厚みになると、ガラスフリットを融着させてレンズ表面を平滑にすること、および、レンズ形状を維持することの両立が難しくなる可能性がある。
以上の点を考慮すると、レンチキュラーレンズ２４のより好ましい厚みｔは、１０〜２００μｍである。
【００２８】
さらに、レンチキュラーレンズ２４のレンズ高さｈやレンズ半径ｒは、組み合わせる表示装置１２の解像度（画素ピッチ）、要求される焦点距離、鑑賞距離、視野角等に応じて、公知の立体画像の表示装置に用いられるレンチキュラーレンズと同様に、適宜、設定すればよい。
【００２９】
このような基板ガラス２０とガラス製のレンチキュラーレンズ２４とからなるレンズ構造体１４（本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体）は、後述する本発明の製造方法で好適に製造することができ、大型のガラス製のレンチキュラーレンズ構造体を容易に製造することができる。
すなわち、本発明は、立体表示装置等の画面サイズ大型化に、容易に対応することが可能である。また、本発明によればレンズ構造体１４の熱膨張が少ないので、この点でも画面サイズの大型化に容易に対応できる。
【００３０】
本発明のレンズ構造体１４の製造方法は、まず、基板ガラス２０に、基板ガラス２０よりも軟化点の低いガラスのフリットとバインダとを含むガラスフリットペーストを塗布する。なお、塗布により得られた塗膜は、必要に応じて乾燥してもよい。
次に、塗膜に、第１の温度で成形型をプレスして、成形型の形状を転写させる。次に、転写された塗膜に対し、第１の温度よりも高温の第２の温度で脱バインダを行う。さらに、第２の温度よりも高温で、かつ、基板ガラス２０の軟化点よりも低温の第３の温度で焼成を行なって、ガラスフリットの融着を行う。
【００３１】
以下、図４（Ａ）〜（Ｅ）、および、図５のフローチャートを用いて、本発明のレンズ構造体１４の製造方法の一例を、具体的に説明する。
【００３２】
初めに、図４（Ａ）に示すように、基板ガラス２０を準備する。
他方で、レンチキュラーレンズ２４となるガラスフリットペースト（以下、ペーストとする）を調製する。このペーストは、少なくとも、ガラスフリット（ガラスの微粒子）と、バインダとを混合（混練）してなる、バインダ中にガラスフリットを分散してなるペーストである。
【００３３】
ガラスフリット（すなわち、レンチキュラーレンズ２４となるガラス）は、基板ガラス２０よりも軟化点が低いガラスであるのが好ましく、特に、基板ガラス２０の軟化点よりも５０℃以上低いガラスからなるガラスフリットであるのが好ましい。すなわち、本発明においては、レンチキュラーレンズ２４は、基板ガラス２０の軟化点よりも低い軟化点を有する材料で形成されるのが好ましい。
ガラスフリットの軟化点が基板ガラス２０の軟化点よりも低く、特に５０℃以上低ければ、後述する焼成工程において、基板ガラス２０が熱変形することを好適に防止して、レンチキュラーレンズ２４となるガラスフリットの融着を行うことが出来る。例えば、基板ガラス２０がソーダライムガラスである場合、軟化点が７３０℃付近なので、ガラスフリットの軟化点は６８０℃以下であるのが好ましい。
【００３４】
一方で、ガラスフリットの軟化点は、ペーストに含まれるバインダの分解温度よりも高温であるのが好ましい。バインダの種類によっても異なるが、特に、ガラスフリットの軟化点は３５０℃以上であることが好ましい。
このような軟化点を有するガラスフリットを用いることにより、後述する第２の温度による脱バインダ工程において、脱バインダとガラスの融着が同時に起こることを好適に防止できる。
【００３５】
なお、ガラスフリットは、軟化点付近の温度領域における温度変化に対する粘度変化が小さい方が好ましい。
この粘度変化が小さいと、後述する第３の温度によるガラスフリットの焼結工程における形状の崩れを小さくすることができ、微細な形状を有するガラス製構造体をより高精度に作製することができる。
【００３６】
ガラスフリットの平均粒子径は１０μｍ以下であるのが好ましい。
ガラスフリットの平均粒子径を１０μｍ以下とすることにより、ペーストを塗布／乾燥して形成された塗膜の表面粗度が大きくなるのを防止して、後述するプレス工程における成形型の形状の転写をより確実に行なうことが可能となり、さらに、成形型の破損をより確実に防止できる。
なお、粒子径の下限には特に限定は無いが、ガラスフリットを作製する際におけるガラス粉砕のコストを考慮すると、０．５μｍ程度以上が好ましい。
【００３７】
前述のように、（ガラスフリット）ペーストは、少なくともガラスフリットと、バインダとを混合してなるペーストである。
本発明において、バインダは、ペーストを基板ガラス２０上に保持し、後述するプレス工程においてガラスフリットが基板ガラス２０から剥がれないよう、ガラスとの密着性を発現する役割、およびプレス工程において、ペーストを塗布して形成された塗膜の硬さを調整し、成形型の形状転写性を向上させる役割を果たす。
【００３８】
バインダ（バインダ樹脂）には、特に限定はなく、各種の樹脂が利用可能である。
一例として、ニトロセルロース、アセチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース系高分子、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン系合成ゴム、環化ゴム等の天然高分子や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリウレタン等の合成高分子等が例示される。
これらの樹脂は単独で用いてもよく、あるいは、混合または共重合体として用いてもよい。
【００３９】
この製造方法において、ペースト中のガラスフリットの含有率には特に限定は無いが、２０〜９０ｗｔ％であるのが好ましい。
ペースト中におけるガラスフリットの含有率を２０ｗｔ％以上とすることにより、１回のペーストの塗布で、十分な膜厚を確保することができ、所望の膜厚を得るために複数回の塗布を行なうことによるコストアップを抑制できる。他方、ペースト中におけるガラスフリットの含有率を９０ｗｔ％以下とすることにより、ペーストの粘度が高くなり過ぎることを防止して、好適にペーストを均一に塗布することが可能となる。またガラスフリットの含有率を９０ｗｔ％以下とすることにより、ペースト中におけるバインダの量も十分に確保でき、これにより、十分な基板ガラス２０と塗膜との密着性を得ることができる。
上記の点を考慮すると、ペースト中におけるガラスフリットの含有率は、より好ましくは５０〜８０ｗｔ％である。
【００４０】
他方、この製造方法で用いるペーストにおいて、バインダの含有量にも特に限定はないが、ガラスフリット１００重量部に対し、バインダが１〜５０重量部が好ましい。
ガラスフリット１００重量部に対し、バインダを１重量部以上とすることにより、基板ガラス２０と塗膜との密着性を十分に確保することができる。また、ガラスフリット１００重量部に対し、バインダを５０重量部以下とすることにより、後述するプレス工程における塗膜の剛性を十分に得ることができ、成形型への塗膜の付着等も防止できる。また、バインダを５０重量部以下とすることにより、脱バインダ工程によって生じる空隙を少なくでき、その後のガラスフリットの焼成工程における形状変化を小さくして、レンチキュラーレンズ２４の形状の制御を、より高精度に行なうことができる。
上記の点を考慮すると、ペースト中におけるバインダの量は、より好ましくは、ガラスフリット１００重量部に対して５〜３０重量部である。
【００４１】
なお、ペーストには、このような成分以外に、ペーストの粘度調整や、ガラスへの塗布性を向上させるために、必要に応じて溶剤を含んでいても良い。
溶剤としては、トルエン、キシレンテトラリン等の炭化水素系、メタノール、エタノール等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系、エチレングリコール系、ジエチレングリコール系の各溶剤などが使用できる。
さらに、ペーストには、塗布性を向上させるための界面活性剤や、塗膜の硬さを調整するための可塑剤等を必要に応じて添加しても良い。
【００４２】
ペーストの調製方法には特に限定はなく、例えば、ガラスフリットおよびバインダ、あるいはさらに溶剤等のそれ以外の必要な成分を、混合装置や混練装置に所定量投入し、ガラスフリットが均一に分散するように十分に混合（混練）すればよい。
一例として、バインダと溶剤との混合物（いわゆるビヒクル）を調製し、ビヒクルに、ガラスフリット、および、その他の成分を投入、混合して、ペーストを調製すればよい。
【００４３】
このようにしてペーストを調製したら、図４（Ｂ）に示すように、ペーストを基板ガラス２０の表面に塗布する。
本発明の製造方法において、ペーストの塗布方法には特に限定は無く、公知の塗布方法が各種利用可能である。
一例として、ローラー塗布、手塗り、刷毛塗り、スピンコート、ディップコート、スクリーン印刷、カーテンフロー、バーコート、ダイコート、グラビアコート、マイクログラビアコート、リバースコート、ロールコート、フローコート、スプレーコート等の塗布方法が例示される。
これらのうち、大面積塗布が容易であり、また、１回の塗布で十分な厚膜が得られる等理由から、ダイコートやスクリーン印刷が好ましく利用される。
【００４４】
なお、ペーストの塗布厚は、形成するレンチキュラーレンズ２４の厚みｔ（形状高さ）、後述する成形型で形成するレンチキュラーレンズ２４の凹凸の形状等に応じて、適宜設定すればよい。
【００４５】
さらに、図４（Ｂ）に示すように、ペーストを基板ガラス２０の表面に塗布したら、必要に応じて、塗膜（すなわちペースト）を乾燥して塗膜３０とする。
ペーストの乾燥方法には特に限定はなく、例えば、ペーストが塗布された基板ガラス２０をオーブンで加熱する方法、ＵＶを照射する方法等を用いることができる。
なお、加熱によりペーストの塗膜を乾燥させる場合は、バインダが変質しない程度の温度で加熱することが好ましい。具体的には、大気中において８０〜２００℃の温度で、５〜６０分間の加熱であるのが好ましい。
【００４６】
また、塗膜の乾燥を行なうと、塗膜３０の層厚はペーストの塗布厚よりも薄くなるので、この際には、乾燥後に得られる塗膜３０の層厚を考慮して、前述のペーストの塗布厚を設定するのが好ましい。
【００４７】
このようにして塗膜３０を基板ガラス２０の表面に形成したら、次いで塗膜３０を加熱して第１の温度とする。
なお、塗膜３０の加熱方法には特に限定はなく、オーブンで加熱する方法等、公知の加熱方法が各種利用可能である。この点に関しては、以下の第２の温度および第３の温度への加熱も同様である。
【００４８】
第１の温度には、特に限定はなく、塗膜３０のバインダが軟化して、成形型３２によるプレス成形が可能となる温度を、バインダの種類等に応じて、適宜、設定すればよいが、１００〜２００℃とするのが好ましい。
後述するように、本発明においては、この塗膜３０を第１の温度にして、成形型３２でプレスすることにより、塗膜３０をレンチキュラーレンズ２４の形状に成形する。ここで、第１の温度を１００℃以上とすることにより、多くのペーストについて、ペースト層を十分に軟化することができ、正確な成形を行なうことが可能となる。また、第１の温度を２００℃以下とすることにより、温度が高すぎることに起因するバインダの軟化し過ぎを抑制して、これに起因する成形型への付着や、加熱し過ぎによるバインダの分解や変質を、好適に防止することができる。
【００４９】
塗膜３０を第１の温度としたら、図４（Ｃ）〜図４（Ｄ）に示すように、形成するレンチキュラーレンズ２４の凹凸の形状に応じた凹凸が形成された押圧面を有する成形型３２によって塗膜３０をプレス（押圧）する。
なお、プレスを行う際には、成形型３２は加熱されていても良い。成形型３２の加熱温度には、特に限定はなく、塗膜３０と同様に、バインダの種類等に応じて、適宜、設定すれば良いが、１００〜２００℃とするのが好ましい。
【００５０】
図示例において、成形型３２は、ロール型の成形型であり、円筒の周面に、周方向に延在する凹部（溝）３２ａを、円筒の中心線方向に配列してなるものである。この凹部３２ａは、すなわち、レンチキュラーレンズ２４を構成するシリンドリカルレンズに応じた円弧状の凹部である。
また、この成形型３２は、円筒の中心線と一致する支軸３２ｂによって、支持部材３４に回転自在に軸支される。このような成形型３２を、図４（Ｄ）に示すように、塗膜３０に押圧して、矢印方向に移動することにより、略円筒形状の成形型３２を塗膜３０に押圧したまま、支軸３２ｂを中心に回転して矢印方向に転がす。
【００５１】
次いで、図４（Ｄ）〜図４（Ｅ）に示すように、成形型３２を塗膜３０から取り外す。
これにより、塗膜３０に成形型３２の形状を転写して、レンチキュラーレンズ２４の凹凸に応じた所定の形状に成形することができる。
【００５２】
本発明の製造方法においては、バルクガラスを直接成形するのではなく、より柔らかい塗膜３０をプレス成形することで、プレスの温度や圧力を低く抑え、プレス条件をマイルド（穏やか）にすることができるので、高価なプレス金型の損耗を殆ど無くして長寿命とすることができ、低コストで、ガラス製構造体を作製することが可能となる。しかも、本発明の製造方法は、柔らかい塗膜３０を、比較的低温かつ低圧力でプレス成形するので、非常に微細な成形を行なうことができ、微細な凹凸を有する総ガラス製のレンチキュラーレンズ構造体を、高精度に製造することができる。
また、塗膜３０の成形性や、塗膜３０と成形型３２との離型性（剥離性）を、ペーストに含有させるバインダで制御することができる。すなわち、成形性や離型性が、ガラスフリットの材料特性には依存しないので、ガラスフリットの材料選択範囲が広い。
【００５３】
成形型３２の形成材料には、特に限定はなく、所望の寸法精度を付与することができ、塗膜３０のプレスによる変形が少なく必要な精度を維持することができ、かつ、プレス時の温度により軟化や変質をしない材料であれば、各種のものが利用可能である。
例えば、金属、セラミックス等が使用できる。具体的には、金属型の材質としてはニッケルや焼き入れ鋼、その他、セラミック焼成品のプレス成形型に使用される各種のものが例示される。また、セラミック型の材質としては、窒化珪素、アルミナ、ジルコニア等がある。
【００５４】
ここで、図４に示す例では、成形型３２として、連続的に成形を行なうことができるロール型を例示している。
平面型の成形型の場合、２次元の型加工が容易であるが、その反面、面全体に荷重をかける必要があり、プレス面積に応じてより多くの荷重を必要とし、且つロール型に比べ離型がし難い。
他方、ロール型の場合は、例えば、図３に示すような、レンチキュラーレンズ２８を構成するシリンドリカルレンズが傾斜して配列されるような、複雑な２次元加工が難しい。その反面、成形型の荷重が線状に集中してかかるため、少ない荷重で良好に形状転写でき、かつ、離型も容易である。
従って、成形型３２は、直線型のシリンドリカルレンズを配列してなるレンチキュラーレンズの形状については、ロール型の成形型が、好適に利用可能である。
【００５５】
なお、本発明の製造方法においては、後述する第２の温度での脱バインダ工程において成形した塗膜３０からバインダが抜け、さらに、第３の温度での焼成工程において、塗膜３０内に存在する空隙、および、脱バインダによって生じた空隙を埋めるようにガラスフリットが融着する。
そのため、成形型３２で成形した塗膜３０全体では、体積収縮が避けられない。従って、塗膜３０をプレス成形する成形型３２は、その収縮を織り込んで、金型の形状を設計することが必要である。
【００５６】
成形型３２によるプレス圧力は、ペーストの材料によっても異なるが、１０〜８０ＭＰａであるのが好ましい。
プレス圧力を１０ＭＰａ以上とすることにより、成形型３２の形状を確実にペースト層に転写することができ、すなわち、十分な成形型形状の転写性を得ることができる。また、プレス圧力を８０ＭＰａ以下とすることにより、圧力が高すぎることに起因する基板ガラス２０や成形型３２の破損を好適に防止できる。上記の点を考慮すると、成形型３２によるプレス圧力は、より好ましくは、３０〜５０ＭＰａである。
なお、成形型３２による塗膜３０のプレス速度にも特に限定は無いが、早すぎると十分な成形が困難となり、遅すぎると生産性の低下につながるので、毎分２〜５０ｃｍが好ましい。
【００５７】
このようにして、成形型３２によって塗膜３０をプレスして成形したら、次いで、塗膜３０（ペースト）を第１の温度よりも高温の第２の温度にして、塗膜３０からバインダを除去する脱バインダ工程を行なう。
【００５８】
第２の温度すなわち脱バインダ温度は、バインダの種類に応じて、適宜設定すればよいが、３００〜５００℃であるのが好ましい。また、脱バインダ時間（塗膜３０を第２の温度に保つ時間）は、バインダの種類やペースト中のバインダの量によっても異なるが、５〜６０分が好ましい。
なお、第２の温度による脱バインダは、バインダの酸化分解を進めるため、大気雰囲気中で行なうのが好ましい。
【００５９】
このようにして、脱バインダを行なったら、次いで、第２の温度よりも高温で、かつ、基板ガラス２０の軟化点よりも低温の第３の温度で焼成を行い、ガラスフリットを融着して、レンチキュラーレンズ２４を完成させ、さらに、基板ガラス２０とレンチキュラーレンズ２４とを融着して、基板ガラス２０とレンチキュラーレンズ２４とが一体化されたレンズ構造体１４を完成する。
【００６０】
第３の温度すなわち焼成温度は、使用するガラスフリットに応じて、適宜設定すればよいが、３５０〜６５０℃で行うのが好ましい。
また、焼成雰囲気は大気下でも構わないが、フリット膜中に存在する気泡を積極的に膜外に排出するために、減圧下で焼成するのがより好ましい。
これにより、レンチキュラーレンズ２４中に気泡が存在しなくなり、より透明性の高い膜を得ることが出来る。
【００６１】
本発明の製造方法においては、バインダが分解する第２の温度まで塗膜３０を加熱して、一定時間保持して脱バインダ処理を行い、その後、さらに、ガラスフリットの融着が起こる第３の温度まで加熱して一定時間保持して焼成を行い、ガラスフリットの融着を行うことが好ましい。
しかしながら、本発明はこれに限定はされず、例えばバインダが分解し易い物である場合などは、第１の温度による塗膜３０の成形終了後、第１の温度から、第３の温度まで、漸次（あるいは段階的に）、塗膜３０の温度を上昇していき、ガラスフリットの融着が起こる第３の温度まで加熱する途中で、脱バインダを終了させる方法も、好適に利用可能である。すなわち、この際には、第２の温度は一定温度ではなく、第１の温度超で、第３の温度未満の昇温中の温度が、第２の温度となる。
【００６２】
このような本発明の製造方法は、バルクのガラスを直接プレス成形するのではなく、より柔らかい（ガラスフリット）塗膜３０をプレスして、成形を行なうので、低コストで、材料および形状の選択自由度が高く、大面積化も容易であり、微細な凹凸の成形も可能である。
【００６３】
以上、本発明のガラス製レンチキュラーレンズ構造体、立体表示装置、および、ガラス製レンチキュラーレンズ構造体の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。本発明はこれらに限られるものではない。
【００６５】
［実施例１］
＜１．塗膜の形成＞
まず初めに、バインダ（ブチラール樹脂：株式会社クラレ製  MowitalB30HH）２０重量部を、溶剤（ブチルカルブトールアセテート）８０重量部に溶解し、バインダ溶液（ビヒクル）を調製した。
続いて、このバインダ溶液１００重量部と、ガラスフリット（Ｂｉ2Ｏ3−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス、熱膨張係数７９±５×１０-7／℃、軟化点５７８℃、屈折率１．７２）１００重量部とを混合して攪拌し、（ガラスフリット）ペーストを調製した。
【００６６】
基板ガラス２０として、板厚３００ｍ角のソーダライムガラスを用意した。
この基板ガラス２０に、マスク厚２００μｍのメタルマスクを用い、スクリーン印刷法によって、調製したペーストを塗布した。その後、ペーストを塗布した基板ガラス２０を、乾燥機に入れて、１８０℃で４０分乾燥することにより、厚さが１５０μｍの塗膜３０が形成された基板ガラス２０を得た。
【００６７】
＜２．プレス＞
上記塗膜３０が形成された基板ガラス２０を、定盤を１２０℃に加熱したプレス機にセットした。塗膜３０の上に、２００℃に加熱した、レンチキュラーレンズに対応する凹凸が形成されたロール状の成形型３２を乗せ、基板ガラスにかかる圧力が４５ＭＰａになるようにして毎分３．３ｃｍの速度でプレスした。
なお、成形型３２は、ニッケル製で、成形型３２（円筒）の周方向に延在する、半径が９０μｍで深さが９０μｍの円弧状の凹部（溝）３２ａを、プレス幅が５００ｍｍとなるように成形型３２の中心線方向に連続的に配列してなるものを用いた。
【００６８】
その後、成形型３２を塗膜３０から離し、成形型３２の形状（すなわちレンチキュラーレンズ２４）が転写された塗膜３０を得た。任意の１０点でレンズ半径ｒおよびレンズ高ｈを測定し、その平均値を塗膜３０のレンズ半径ｒおよびレンズ高ｈさとした。
その結果、レンズ半径ｒは約９０μｍ、レンズ高さｈは約９０μｍであり、成形型３２の形状が精度良く転写されていた。なお、レンズ半径ｒおよびレンズ高さｈは、塗膜の断面を光学顕微鏡で観測することにより得た。
【００６９】
＜３．焼成＞
成形型３２の形状が転写された塗膜３０が形成された基板ガラス２０を、焼成炉に入れ、大気雰囲気中で１０℃／分の昇温速度で４５０℃まで昇温し、４５０℃で９０分保持して脱バインダを行った。
その後、焼成炉内を３０Ｐａに減圧し、かつ１０℃／分の昇温速度で５４０℃まで昇温し、５４０℃で３０分保持することで焼成して、ガラスフリットの融着を行い、図２に示されるような、基板ガラス２０とレンチキュラーレンズ２４とが、直接接合された（ガラス製レンチキュラー）レンズ構造体１４を得た。
【００７０】
＜４．評価＞
得られたレンズ構造体１４のレンズ形状を、以下の手法により測定した。すなわち、レンチキュラーレンズ２４を構成するシリンドリカルレンズの延在方向（図２（Ａ）のＹ方向）に対して、垂直方向（同Ｘ方向）に沿って、レンズ面の表面輪郭形状を測定した。
測定したレンズ構造体１４の形状は、焼成による収縮や軟化したフリットガラスのダレ等の影響により、成形型３２の形状が転写された塗膜３０のそれよりも主に垂直方向に収縮したような形状であった。そこで、形状のダレの大きいレンズ谷部を除外したレンズ有効部に円をフィッティングすることによりレンズ半径ｒを、レンズ頂点−レンズ谷部最低点の差からレンズ高さｈを、それぞれ求めた。
その結果、レンズ半径ｒは８６．９μｍ、レンズ高さｈは６０．４μｍであった。材料の屈折率から計算すると、焦点距離は１２１μｍである。
これと全く同じ形状で、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート  屈折率１．５）製のレンチキュラーレンズを、同じ基板ガラス２０に接着してなる、レンチキュラーレンズ構造体の場合について、焦点距離を計算すると、焦点距離は１７４μｍとなった。すなわち、本発明のレンズ構造体１４は、ＰＭＭＡ製のレンチキュラーレンズを用いる同構成のレンズ構造体に比して、焦点距離を１７４μｍから１２１μｍと、約７割小さくすることができる。
逆に、このＰＭＭＡ製のレンチキュラーレンズを用いる同構成の構造体で、同じ焦点距離１２１μｍを得ようとした場合、レンズ半径は６０．３μｍとやはり７割の値となり、レンズとしては、それだけきつい形状となり、製作がより難しい形状となる。
また、一般的なソーダライムガラス（屈折率  １．５１）もＰＭＭＡとほぼ同じ屈折率であるので、ソーダライムガラスを直接成型する方法においても、ＰＭＭＡと同等の形状を実現する必要があり、製作が難しい形状となる。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、特に、レンチキュラーレンズ方式の立体表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  （立体）表示装置
１２  表示ユニット
１４，２６  （ガラス製レンチキュラー）レンズ構造体
２０  基板ガラス
２４，２８  レンチキュラーレンズ
３０  塗膜
３２  成形型
３４  支持部材
【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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