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公開番号2025130136
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027101
出願日2024-02-27
発明の名称プリズムアレイの製造方法
出願人南部化成株式会社
代理人個人
主分類B29C 33/38 20060101AFI20250901BHJP(プラスチックの加工;可塑状態の物質の加工一般)
要約【課題】高品質のプリズムアレイを効率的に量産することができるプリズムアレイの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るプリズムアレイの製造方法は、各々が不連続なプリズムを構成する不規則な形状のセル11を二次元アレイ状に複数配列してなるプリズムアレイ1を製造する方法であって、予め設計されたプリズムアレイ1の成形品モデルM0に基づいて、成形品モデルM0の反転形状を有する金型モデルM1を設計する金型設計工程S1と、金型設計工程S1で設計された金型モデルM1に基づいて、金型母材Wに切削加工を施して凹凸構造を有する金型51を製作する金型加工工程S2と、金型51を有する金型装置60を用いて成形材料としての樹脂をプリズムアレイ1に成形する成形工程S3と、を有する。
【選択図】図5

特許請求の範囲【請求項１】
各々が不連続なプリズムを構成する不規則な形状のセルを二次元アレイ状に複数配列してなるプリズムアレイを製造する方法であって、
予め設計されたプリズムアレイの成形品モデルに基づいて、前記成形品モデルの反転形状を有する金型モデルを設計する金型設計工程と、
前記金型設計工程で設計された前記金型モデルに基づいて、金型母材に切削加工を施して凹凸構造を有する金型を製作する金型加工工程と、
前記金型を有する金型装置を用いて成形材料を前記プリズムアレイに成形する成形工程と、
を有する、プリズムアレイの製造方法。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記金型加工工程は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３つの直線軸を少なくとも有する３軸以上の加工装置を用いて前記金型母材に工具により切削加工を施して、Ｘ方向に平行な対向する２辺とＹ方向に平行な対向する２辺とを有してＺ方向視矩形状を呈する不規則なセル成形面を二次元アレイ状に複数形成する工程であって、
前記各セル成形面におけるＸＹ位置に対応するＺ高さに基づいて前記工具をＺ方向に相対移動させつつ、前記工具のＸ方向の送りとＹ方向のピックフィードとを繰り返す走査線加工を行う工程を含む、請求項１に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項３】
前記金型加工工程は、前記工具としてボールエンドミルを用いて仕上げ加工を行う工程を含む、請求項２に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項４】
前記工具は、ダイヤモンドからなる刃物を有する、請求項３に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項５】
前記金型加工工程は、１セル内の有効面積が６４％以上となる刃物を有する前記工具を用いて仕上げ加工を行う工程を含む、請求項２乃至４の何れか一項に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項６】
前記金型加工工程は、切削速度を１５ｍ／ｍｉｎ～２０ｍ／ｍｉｎに、Ｙ方向ピッチを前記工具の刃物径の５％以下にそれぞれ設定して仕上げ加工を行う工程を含む、請求項２乃至４の何れか一項に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項７】
前記加工装置は、前記３つの直線軸に加えて更に少なくとも１つの回転軸を有する４軸以上の加工装置であり、
前記金型加工工程は、前記工具を前記金型母材に対して傾斜させて切削を施す工程を含む、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項８】
前記金型加工工程は、前記工具としてヘールバイトを用いてヘール切削を施す工程を含む、請求項１に記載のプリズムアレイの製造方法。
【請求項９】
前記成形工程は、射出成形又は圧縮成形である、請求項１乃至４又は８の何れか一項に記載のプリズムアレイの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズムアレイの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、プリズムアレイと称される光学素子が提案されている。プリズムアレイは、プリズムを二次元アレイ状に配列してなる光学素子であって、光源から光を照射することで所望の図形パターンを投影することができるものである。このようなプリズムアレイを製造する方法として、電気鋳造と呼ばれる電気めっきの技術を応用して凹凸のついた金型を造形した後、加熱して柔らかくした樹脂に金型を押しつけて製造する方法が提案されている（例えば、非特許文献１，２等参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
「研究成果事例集（令和４年度実施分）」静岡県工業技術研究所令和５年４月
「静岡県工業技術研究所研究報告第１６号令和５年１１月」静岡県工業技術研究所ＩＳＳＮ１８８３－２３５０ＣＯＤＥＮ：ＳＫＧＫＢＰ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、金型造形時のメッキの剥離に起因して成形品の形状不良が発生し易いという課題や、電気鋳造による金型は成形品の離形性が悪いために量産に適さないという課題などがある。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、高品質のプリズムアレイを効率的に量産することができるプリズムアレイの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るプリズムアレイの製造方法は、各々が不連続なプリズムを構成する不規則な形状のセルを二次元アレイ状に複数配列してなるプリズムアレイを製造する方法であって、予め設計されたプリズムアレイの成形品モデルに基づいて、前記成形品モデルの反転形状を有する金型モデルを設計する金型設計工程と、前記金型設計工程で設計された前記金型モデルに基づいて、金型母材に切削加工を施して凹凸構造を有する金型を製作する金型加工工程と、前記金型を有する金型装置を用いて成形材料を前記プリズムアレイに成形する成形工程と、を有する。
【０００７】
この方法によれば、金型加工工程で金型母材に切削加工を施すことにより不規則な凹凸構造を形成して金型を製作し、成形工程で金型を備える金型装置を用いて成形材料をプリズムアレイに成形するので、高品質のプリズムアレイを効率的に量産することができるという効果を奏する。
【０００８】
また、金型加工工程は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの３つの直線軸を少なくとも有する３軸以上の加工装置を用いて金型母材Ｗに工具により切削加工を施して、Ｘ方向に平行な対向する２辺とＹ方向に平行な対向する２辺とを有してＺ方向視矩形状を呈するセル成形面を二次元アレイ状に複数形成する工程であって、各セル成形面におけるＸＹ位置に対応するＺ高さに基づいて工具をＺ方向に相対移動させつつ、工具のＸ方向の送りとＹ方向のピックフィードとを繰り返す走査線加工を行う工程を含む。
【０００９】
この方法によれば、不規則な凹凸構造を有する金型を走査線加工により高精度に製作することができるという効果を奏する。
【００１０】
また、前記金型加工工程は、前記工具としてボールエンドミルを用いて仕上げ加工を行う工程を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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