透镜片制造方法及透镜片制造设备的制作方法
专利名称透镜片制造方法及透镜片制造设备的制作方法
技术领域本发明涉及透镜片制造方法和透镜片制造设备，特别是利用框形冲刀对具有大量的彼此平行地排列在透镜片材表面上的线性透镜元件的带状原始透镜片进行冲压来制造分离的透镜片的技术。
背景技术用于3D (三维)的柱面透镜、用于IXD (液晶显示装置)的棱镜片等被构造为具有大量的相互平行排列的线性透镜元件(例如，U形或半圆柱形透镜)。对于在PTLl中描述的用于3D的透镜片(柱面透镜)，如图7所示，图像层2被记录(例如，印刷)在透镜片I的后表面，在透过透镜片I查看图像层2时，图像可被看作立体图像。在这种情况下，为了查看处于良好状态下的立体图像，需要将印刷位置印刷为与各透镜元件3的排列精确对应。也就是说，如图8A所示，在参照边缘侧IA的位置测量出印刷头4在透镜片I的宽度方向上距离边缘侧IA的距离的同时，将印刷头4定位在透镜元件3的间距P处进行印刷。另一方面，对于透镜片1，用框形的冲刀来冲压原始透镜片，由此制造出分离的四边形透镜片I。传统上讲，当用框形的冲刀冲压原始透镜片来制造分离的透镜片时，通过使用PTL2和PTL3描述的边缘位置控制方法来检测原始透镜片的边缘侧，以及将该边缘侧作为基准线来使得该基准线与冲刀的裁剪方向刀片相互平行，从而进行冲压。引文列表专利文献PTLl:日本专利 N0.3352879PYL2:日本专利申请公开N0.9-239728PTL3:日本专利申请公开N0.11-26775发明内容
技术问题然而，由于是通过模板或成型辊将透镜元件转印到熔融树脂片上而制造出原始透镜片，因此树脂片的边缘侧和透镜元件可能没有精确地相互平行。同样，转印后通常要裁剪树脂片的边缘部分(宽度方向上的边缘部分)，而由于裁剪，树脂片的边缘侧与透镜元件可能不是相互平行的。因此，当按照传统方法参照原始透镜片的边缘侧来冲压原始透镜片时，若原始透镜片的边缘侧与透镜元件不是相互平行的，则制造出的透镜片I的边缘侧和透镜元件也不是相互平行的。在这种情况下，如图8B所示，无法使印刷头4精确地对应于透镜元件3的排列地来进行印刷，因此导致了不能得到处于良好状态的立体图像的问题。一般来讲，当平行度降低了透镜元件的一个间距P (降低了 254 ym)或更多时，很难靠印刷头4来修正。同样，作为定位印刷头4和透镜片I的另一种方法，存在这样一种方法:检测透镜片I的透镜边缘线，以检测透镜边缘线的倾斜度，并在印刷机中倾斜透镜片I以定位印刷头，但是在这种情况下，印刷机内不能修正超过一个间距P (254pm)的倾斜度。因此，同样在这种定位方法的情况下，要求透镜片的边缘侧与透镜元件精确地相互平行。本发明是鉴于这些情况而提出的，本发明的一个目的在于:提供制造适合作为例如用于3D的柱面透镜或用于LCD的棱镜片的透镜片的方法和装置，使得即使当原始透镜片的边缘侧与透镜元件没有相互平行，也能使冲压后分离出的透镜片的边缘侧与透镜元件精确地相互平行。技术方案为了达到上述目的，根据本发明的一个方面的透镜片制造方法包括:传送步骤，传送带状原始透镜片，所述带状原始透镜片具有大量相互平行地排列和形成在片材正面上的线性透镜元件；边缘线检测步骤，检测在原始透镜片上形成的透镜元件中的一个的边缘线；确定步骤，确定检测到的边缘线与包括在由裁剪方向刀片和切割方向刀片构成的冲刀中的裁剪方向刀片是否相互平行；传送方向校正步骤，当在确定步骤中确定了检测到的边缘线与裁剪方向刀片不相互平行时，控制原始透镜片的传送方向使得检测到的边缘线与冲刀的裁剪方向刀片相互平行；以及冲压步骤，在透镜元件的边缘线与冲刀的裁剪方向刀片相互平行时暂时地停止原始透镜片的传送以及利用冲刀冲压原始透镜片来制造分离的透镜片。这里，冲刀的裁剪方向刀片是沿着原始透镜片的纵向进行切割的刀片，而切割方向刀片是垂直于裁剪方向刀片的刀片。此外，具有大量相互平行排列且布置在片材正面的透镜元件的带状透镜片的例子包括柱面透镜和棱镜片。此外，冲刀的形状一般为矩形框形状，但是本发明并不限于矩形框形状。冲刀的形状可以是例如圆形、椭圆形或其它形状，且任何形状都能满足。按照根据上述方面的透镜片制造方法，检测透镜元件的边缘线来确定检测到的边缘线是否与冲刀的裁剪方向刀片相互平行，以及若他们不相互平行，则控制原始透镜片的传送方向使得检测到的边缘线与冲刀的裁剪方向的边缘线相互平行。然后，保持边缘线与裁剪方向刀片相互平行的状态，冲压透镜片。这样，即使原始透镜片的边缘侧与透镜元件不相互平行，通过冲压得到的分离的透镜片的边缘侧与透镜元件也能可靠地相互平行。因此，印刷时，在参照透镜片的边缘线来定位印刷头的情况下，以及在检测透镜边缘线的倾斜度且在印刷机中利用倾斜的透镜片来定位印刷头的两种情况下，可以在印刷位置精确地匹配透镜元件的排列的状态下进行印刷。这样可以查看到处于良好状态下的立体图像。在根据上述方面的透镜片制造方法的边缘线检测步骤中，优选地用光束照射原始透镜片的背面，对原始透镜片的正面进行成像，并根据成像得到的图像的对比度信息检测边缘线。当用光束从原始透镜片的背面照射原始透镜片时，作为透镜元件之间的边界的谷底部分看起来较暗，而作为每个透镜元件的顶峰部分的边缘线部分看起来较亮。这样，通过简单的方法即可可靠地检测到透镜元件的边缘线。在根据上述方面的透镜片制造方法中，在大量透镜元件中，用来检测边缘线的检测用透镜元件优选地具有不同于其它透镜元件的识别性。这样，在相互平行排列的大量透镜元件中，可以容易地找到具有识别性的透镜元件。因此，即使改变原始透镜片的传送方向或改变原始透镜片的批次，也可以可靠地跟踪用于边缘线检测的透镜元件以检测边缘线。
在根据上述方面的透镜片制造方法中，优选地通过形成检测用透镜元件，使得检测用透镜元件的间距宽度大于其它透镜元件的间距宽度，以及具有较大间距宽度的透镜元件形成在原始透镜片中要在冲压步骤中被冲压的冲压区域之外，由此来提供识别性。为了易于识别，检测用透镜元件的间距宽度优选地大于其它透镜元件的间距宽度。换而言之，可以通过形成大于其它透镜元件的检测用透镜元件来提供识别性。这样，可以容易且可靠地找到用来检测边缘线的检测用透镜元件，以及由于用来检测边缘线的透镜元件形成在原始透镜片的冲压区域之外，也可防止对要制造的分离的透镜片的光学特性造成不利影响。在根据上述方面的透镜片制造方法中，优选地通过以下方法来制造原始的透镜片:用成型辊和压辊来挤压从冲模中挤压出的熔融态树脂片以及将形成在成型辊正面上的透镜元件的反转形状转印到用于制造的树脂片上，且在成型辊上形成检测用透镜元件的反转形状。要注意的是，除了上述挤压法外，挤出层合法(在片材上层压基底材料的方法)、2P方法(使用紫外线固化性树脂的方法)等均可用作制造原始透镜片的方法。这样，在制造原始透镜片的同时可以形成具有识别性的透镜元件。因此，不需要特别的工艺或装置来提供识别性。这样，可以提高生产效率，以及减少设备成本。优选地，根据上述方面的透镜片是用于3D的柱面透镜，并且每个透镜片具有直接印刷在透镜片的背面上的用于3D的图像。这是因为本发明在用于3D的柱面透镜的情况下和用于3D图像直接印刷时特别有效。为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的透镜片制造设备包括:传送单元，被构造来传送带状原始透镜片，所述带状原始透镜片具有大量相互平行地排列在片材的正面上的线性透镜元件；边缘线检测单元，被构造来检测形成在原始透镜片上的透镜元件中的一个透镜元件的边缘线；框形冲刀，由裁剪方向刀片和切割方向刀片构成；确定单元，被构造来确定检测到的边缘线是否与冲刀的裁剪方向刀片相互平行；传送方向校正单元，被构造为当通过确定单元确定了检测到的边缘线与裁剪方向刀片不相互平行时，控制原始透镜片的传送方向以使检测到的边缘线与冲刀的裁剪方向刀片相互平行；以及冲压单元，被构造来在透镜元件的边缘线与冲刀的裁剪方向刀片相互平行的情况下，暂停原始透镜片的传送，并且用冲刀冲压原始透镜片来制造分离的透镜片。通过使用根据上述方面的透镜片制造设备，即使原始透镜片的边缘侧与透镜元件不相互平行，也可以使通过冲压得到的分离的透镜片边缘侧与透镜元件精确地相互平行。在根据上述方面的透镜片制造设备中，边缘线检测度单元优选地包括发光单元和成像单元，发光单元被构造为用光束照射原始透镜片的背面，成像单元被提供在原始透镜的正面一侧且被构造来对透镜片的正面进行成像。如上所述，当用光束从原始透镜片的背面照射原始透镜片时，作为透镜元件之间边界的谷底部分看起来较暗，而作为每个透镜单元的顶峰部分的边缘线部分看起来较亮。这样，通过简单的设备就可可靠地检测出透镜元件的边缘线。在根据上述方面的透镜片制造设备中，被构造来制造原始透镜片的单元优选地包括:冲模，被构造来将熔融状态的树脂挤压成片状；成型辊，被构造为与压辊一起挤压通过挤压得到的树脂片，并将形成在辊正面的大量透镜元件的反转形状转印到树脂片的正面上，以及剥离辊，被构造来将通过转印得到的树脂片从成型辊上剥离，其中在利用成型辊形成的大量透镜元件中，用来检测边缘线的检测用透镜元件的间距宽度大于其它透镜元件的间距宽度，且检测用透镜元件形成在原始透镜片的要被冲压单元冲压的冲压区域外部的相应位置处。要注意的是，如上所述，除了挤压法以外，挤出层合法(在片材上层压基底材料的方法)、2P方法(使用紫外线固化性树脂的方法)等均可用作制造原始透镜片的方法。这样，可以在制造原始透镜片的同时形成具有识别性的透镜元件，因此不需要特别的工艺或设备来提供识别性。这样，可以提高生产效率以及减少设备成本。同样，由于用来检测边缘线的检测用透镜元件形成在原始透镜片的冲压区域的外部，因此可以防止对要制造的分离的透镜片的光学特性带来不利影响。发明的有益效果按照根据本发明的透镜片制造方法和透镜片制造设备，即使原始透镜片的边缘侧与透镜元件不相互平行，也可以进行冲压使得冲压得到的分离透镜片的边缘侧与透镜元件精确地相互平行。因此，可以制造例如适合作为用于3D的柱面透镜或用于LCD的棱镜片的透镜片。
图1是用于制造带状原始透镜片的原始片材制造设备的示意图。图2是用于制造分离的透镜片的分离片制造设备的立体图。图3是用于制造分离的透镜片的分离片制造设备的俯视概念图。图4是用来描述边缘线检测单元的示图。图5A是用来描述冲压带状原始透镜片来制造分离的透镜片的示图。图5B是用来描述冲压带状原始透镜片来制造分离的透镜片的示图。图6是用来描述制造检测用透镜元件的方法的示图。图7是用来描述3D柱面透镜和图像层的示图。图8A是用来描述在柱面透镜上形成图像层的示图。图8B是用来描述在柱面透镜上形成图像层的示图。
具体实施例方式下面将详细描述根据本发明的透镜片制造方法和透镜片制造设备的优选实施例。值得注意的是，在本发明的实施例中，将具有大量的相互平行排列的U形凸透镜的透镜元件的柱面透镜的示例描述为透镜片。同样，尽管在本实施例中描述的示例中用矩形框形状的冲刀通过冲压形成四边形的透镜片，但是每个要制造的透镜片的形状并不限于四边形。要制造的透镜片的形状可以是例如圆形、椭圆形或其它形状，并不限于任何形状。本发明的透镜片制造设备利用由裁剪方向刀片和切割方向刀片构成的矩形框形状的冲刀来冲压具有大量相互平行地排列和形成在片材的正面上的线性透镜元件(U形凸透镜)的带状原始透镜片，从而制造出分离的透镜片。因此，在描述通过冲压原始透镜片来制造分离的透镜片的方法之前，先描述制造原始透镜片的一个优选实施例。
[制造带状原始透镜片]值得注意的是，尽管在本实施例中采用挤压方法作为制造原始透镜片的方法的示例，但是本发明并不局限于此。挤出层合法(在片材上层压基底材料的方法)、2P法(使用紫外线固化性树脂的方法)及其它方法均可应用为制造原始透镜片的方法。原始片材制造设备11包括冲模(die) 12，其将熔融状态的树脂挤压成片状；成型辊16，其与压辊14 一起压被挤压出的树脂片10并将成型辊16的正面上形成的预定图案形状转印到树脂片10的正面上；以及剥离辊18，其将进行了转印的树脂片10从成型辊16上剥离。在冲模12内，形成有歧管12A和狭缝12B，在挤压机(未示出)内熔化的熔融树脂被提供给歧管12A，并以扩展的方式流动(沿着图1的前后方向以扩展的方式流动)，狭缝12B作为狭窄的流动路径，用来挤压歧管12A内的熔融树脂。歧管12A内的熔融树脂从狭缝12B的顶端呈片状被挤压出来，由此便形成了树脂片材10。同样，在成型辊16的正面上形成柱面透镜的反转形状作为图案形状。也就是说在辊的正面上，沿着辊的圆周方向布置并形成了大量的透镜元件(其为细、长的U形(半圆形)凸透镜)的反转形状。作为成型辊16的材料，可以采用诸如各种钢构件、不锈钢、铜、锌和黄铜之类的任何金属材料；使用这些金属材料的中任意材料作为芯棒，且芯棒的正面有橡胶衬套的材料；具有进行了诸如镀HCr、镀铜或镀镍之类的镀敷的这些金属材料中任意一种的材料；陶瓷；以及各种复合物。根据成型辊16的正面的图案(例如间距或深度)以及材料来选择在成型辊16的正面形成图案的图案形成方法。作为图案形成方法，一般优选采用磨削工艺和通过NC (数控车床)实现的精加工抛光工艺相结合的方法。同样，作为图案形成方法，同样可以采用其它公知的工艺方法(磨削工艺、超声工艺、放电工艺等)。成型辊16的正面的表面粗糙度的Ra优选为0.5 ii m或更小，更优选0.2 ii m或更小。通过未示出的驱动单元按图1中的箭头方向以预定的圆周速度Vl旋转来驱动成型辊16。此外，成型辊16优选具有未示出的温度调节单元，抑制由于高温状态的熔融树脂片10导致的成型辊16温度的上升以及成型辊16温度的骤降。压辊14被放置为面对成型辊16，与成型辊16 —起挤压树脂片10。压辊14的高度与成型辊16的高度相同，且与成型辊16平行放置。压棍14的棍正面优选处理为镜面抛光。米用这样的棍表面,树脂片10的背面在形成后可以处于良好的状态。具体来说，压辊14正面的表面粗糙度的Ra优选为0.5 y m或更小，更优选为0.2 ii m或更小。作为压辊14的材料，可以采用任何诸如各种钢构件、不锈钢、铜、锌和黄铜之类的金属材料；使用这些金属材料的中任意材料作为芯棒，且芯棒的正面有橡胶衬套的材料；具有进行了诸如镀HCr、镀铜或镀镍之类的镀敷的这些金属材料中的任意一种的材料；陶瓷；以及各种复合物。通过未示出的驱动单元按图1中的箭头方向以预定的圆周速度Vl旋转来驱动压辊14。要注意的是，尽管压辊14可被构造为不具有驱动单元，但是优选地是提供驱动单元，这是因为树脂片10的被面可以处于良好的状态。压辊14具有未示出的施压单元，使得压辊14和成型辊16之间的树脂片在预定的压力下被挤压。该施压单元被构造为沿压辊14与成型辊16的接触点的法线方向施加压力。作为这种施压单元，可以采用任何各种公知的装置，如电机驱动单元、气缸和液压缸。压辊14同样可以采用不容易由于挤压力的反作用而出现弯曲的结构。作为这种结构，可以采用以下任何结构及其组合:在压辊的背面一侧(与成型辊16相对的一侧)提供支持辊(backup roller)(未示出)的结构；采用了王冠形状(其假定为中等高度形状)的结构；以及提供了在压辊14的轴向的中央部分具有高刚度的强度分布。压辊14同样优选具有未示出的温度调节单元。压辊14的设定温度优选根据树脂片10的材料、树脂片10熔融时的温度(例如，冲模12的狭缝12B的出口处的温度)、熔融的树脂片10的传送速度、成型辊16的外径、成型辊16的图案形状以及其它因素来设定最优值。剥离辊18是面对成型辊16放置的辊，使树脂片10卷绕在剥离辊18上从而将树脂片10从成型辊16上剥离。剥离辊18以180度角跨过成型辊16而置于压辊14的下游。也就是说，剥离辊18置于与成型辊16相同高度处，并与成型辊16平行。剥离辊18的辊正面优选地处理为镜面抛光。这样的正面使得熔融树脂片10的背面在转印后可以处于良好的状态。具体来说，剥离辊18的正面的表面粗糙度的Ra优选为0.5 u m或更小,更优选为0.2 ii m或更小。作为剥离辊18的材料，可以采用任何诸如各种钢构件、不锈钢、铜、锌和黄铜之类的金属材料；使用这些金属材料的中任意材料作为芯棒，且芯棒的正面有橡胶衬套的材料；具有进行了诸如镀HCr、镀铜或镀镍之类的镀敷的这些金属材料中的任意一种的材料；陶瓷；以及各种复合物通过未示出的驱动单元按图1的箭头方向以预定的圆周速度Vl旋转来驱动剥离辊18。要注意的是，尽管剥离辊18可被构造为不具有驱动单元，但是为了将树脂片10的背面保持在良好状态则最好提供驱动单元。同样，剥离辊18优选具有未示出的温度调节装置。将剥离辊18设置在适当设定的温度，树脂片10的正面上的图案形状则可以处于良好的状态。接下来，描述通过图1所示的制造设备来制造原始透镜片的方法。用来制造原始透镜片20的树脂材料的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、MS树脂(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯)、AS树脂(丙烯腈和苯乙烯的共聚物)、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚氯乙烯树脂(PVC)、热塑性弹性体以及它们的共聚物，以及环烯烃聚合物。从冲模12挤压出的片状树脂片10在旋转的成型辊16和面对成型辊16放置的压辊14之间被挤压，从而将成型辊16的正面上的图案形状转印到熔融树脂片10上。然后被转印的熔融树脂片10由于被卷绕在面对成型辊放置的剥离辊18上，而从成型辊16上剥离。这样，制造出具有大量相互平行地排列和形成在片材正面上的透镜元件3的带状原始透镜片20。各透镜元件3沿着带状原始透镜片20的纵向形成。接着，描述分离片制造设备22，该设备通过用由裁剪方向刀片和切割方向刀片构成的冲刀来冲压原始透镜片20来制造分离的透镜片。一旦卷绕由原始片材制造设备11制造的原始透镜片20，原始片材制造设备11和分离片制造设备22就可能在不同的生产线上，或者可能在一系列连续生产线上呈延续状态。[制造分离的透镜片]图2是根据本发明的一个实施例的用来制造分离的透镜片的分离片制造设备22的立体图，以及图3是俯视分离片制造设备22的俯视概念图。要注意的是，每个冲刀26均为框形，以及在图3的俯视概念图中，为了方便理解冲压部分，用黑色矩形来描述冲刀26。如图2和图3所示，分离片制造设备22包括:传送单元(未示出)，其传送原始透镜片20以及冲压时暂时停止传送；边缘线检测单元24，其检测原始透镜片20上的透镜元件3的边缘线3A (参见图3、图4和图6);确定单元，其确定检测到的边缘线3A和冲刀26的裁剪方向刀片26A是否相互平行；传送方向校正单元28，当在上述确定中的确定结果为否(当确定了边缘线3A和裁剪方向刀片26A没有相互平行)时，该传送方向校正单元28则校正原始透镜片20的传送方向，使得检测到的边缘线3A与裁剪方向刀片26A平行；以及冲压单元30，其利用冲刀26来冲压原始透镜片20。这些传送单元、边缘线检测单元24、传送方向校正单元28和冲压单元30由控制器38控制，而确定单元并入控制器38中。传送单元包括布置在原始透镜片20的传送路线上的用于卷绕带状原始透镜片20的卷绕装置(未示出)和许多路径辊21。原始透镜片20被卷绕在卷绕装置上时，原始透镜片20沿着箭头A的方向传送。除了卷绕装置，传送路线还可具有用来夹紧原始透镜片20的夹仅驱动棍、用来将原始透镜片20的背面吸附在旋转鼓正面上的吸鼓(suction drum),以及其它部件。在被传送的原始透镜片20的上方(在原始片材20的正面一侧)提供有冲压单元30，该冲压单元30包括通过未示出的升降装置按照箭头X-Y的方向上下运动的切刀保持板32和位于下方(在原始片材20的背面一侧)的切刀支架34。升降装置并没有特别的限制，只要其可以精确地上下移动切刀保持板32即可，可以采用例如汽缸机构、曲柄机构、或者其它机构。切刀保持板32在原始透镜片20的传送方向上有三个矩形(框形)冲刀26，在原始透镜片20的宽度方向上具有两个矩形冲刀，也就是说，总共有六个处于精确地对齐状态的冲刀。每个冲刀26形成为所谓的汤姆森刀片结构，该结构通过沿着原始透镜片20的传送方向平行排列的一对裁剪方向刀片26A、26A和垂直于裁剪方向刀片26A、26A且相互平行的切割方向刀片26B、26B来呈现矩形框形状。冲刀26朝向下方，并从切刀保持板32的下表面向下突出预定的长度。另一方面，切刀支架34被放置并固定住，且具有平坦的接收表面来与冲刀26相碰撞，在接触面上置有衬底薄膜34A，用来防止损坏冲刀26。例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可被适当地用作衬底薄膜34A。PET作为衬底薄膜具有合适的硬度，具有优良的耐用性，以及具有即使冲刀26插入薄膜内也不易出现异物的特性。根据上述构造的冲压单元30，传送的带状原始透镜片20被暂停，切刀保持板32向下移动，且冲刀26穿过原始透镜片20与切刀支架34碰撞。这样，在一次操作中可以冲压出6个分离的透镜片I。将切刀保持板32和切刀支架34放置在便于对所传送的原始片材20的宽度方向中央部分的冲压区域进行冲压的位置。可以将图4中示出的半透明的边缘线检测单元用作边缘线检测单元24。如图4所示，该边缘线检测单元24包括用光束照射原始透镜片20的背面的发光单元24A以及被提供在原始透镜片20的正面侧的成像单元24B，该成像单元24B对原始透镜片20的正面进行成像以检测透镜元件3的边缘线3A。作为成像单元24B，可适当地使用CXD (电荷耦合器件)相机。下面，描述采用C⑶相机24B作为成像单元的示例。边缘线检测单元24的优选条件如下:作为发光单元24A的光源，可以适当地使用大约为50毫米见方的红色LED (发光二极管)锐角照明(flat illumination)。照明的颜色并不局限于红色，也可以为白色、蓝色或绿色。原始透镜片20与发光单元24A之间的距离约为30mm。将发光单元24A放置为面对CXD相机24B的镜头。由于原始透镜片20与发光单元24A之间的距离根据透镜形状、照明尺寸及其它因素变化，优选做出调整使得各透镜元件3之间的边界为黑线。作为CXD相机24B，可以适当地使用八十万像素的灰度CXD相机。但是，根据测量精度可以优选彩色相机。作为CXD相机24B的镜头，可以适当地使用工作距离为65mm的远心、0.5倍镜头。但是根据测量精度可以使用非远心的镜头或CCTV镜头作为CCD相机24B的镜头。同样，基于测量精度(例如，IOu/像素)与视野大小(例如，9mmX6mm)之间的关系来设置CXD相机24B的放大率。尽管测量精度随着CCD相机24B的放大率的增加而增加，但是CCD相机24B的视野变窄了，因此，需要以高精度传送原始透镜片20。CXD相机24B置于并固定在透镜元件3的上方，用来在形成于原始透镜片20上的大量透镜元件3中检测出边缘线3A。根据上述构造的边缘线检测单元24，当原始透镜片20的背面被来自发光单元24A的光束照射且通过CCD相机24B对原始透镜片20的正面进行成像时，谷底部分(透镜元件3之间的边界)看起来较暗，而边缘线部分3A (每个透镜元件的顶峰部分)看起来较亮。为此，可以通过CXD相机24B来检测透镜元件3的边缘线。在这种情况下，在原始透镜片20的片材正面上相互平行排列的大量U形透镜元件3是极其细的直线，它们各自具有通常为245 u m的间距宽度P。因此，会担心若改变了传送原始透镜片20的方向或改变了原始透镜片20的批次，则可能就不能识别出要被检测的透镜元件3的边缘线。因此，在本发明的实施例中，如图4所示，形成用来检测边缘线3A的检测用透镜元件S，使其具有的间距宽度Pl大于其它透镜元件3的间距宽度P，由此提供识别性。下面，描述检测检测用透镜元件S的边缘线3A的示例。如图2和图4所示，在控制器38中获取由CXD相机24B拍摄的用作检测用透镜元件S的边缘线3A的图像。控制器38在冲刀26的裁剪方向刀片26A与检测用透镜元件S的边缘线3A相互平行的情况下，已经提前获取了由CXD相机24B拍摄的边缘线3A的图像数据作为参考边缘线(未示出)。然后，控制器38确定出C⑶相机24B成像的边缘线3A是否平行于提前获取的参考边缘线。当所成像的边缘线3A不与参考边缘线平行时，控制传送方向校正单元来校正传送原始透镜片20的传送方向，使得成像的边缘线3A与参考边缘线平行。在用于3D的柱面透镜的情况下，在通过冲压制造的分离透镜片I中，若透镜片I的边缘侧IA与透镜元件3的边缘线3A之间的平行度降低了一个透镜元件间距(245 u m)或更多，则利用印刷头4来校正(参见图8)就很难了。因此，若(平行度的)降低程度在一个透镜元件间距以内则可将它们视为相互平行，以及对于由CCD相机24B成像的检测用透镜元件S的边缘线3A与提前获取的参考边缘线之间的平行度，同样可以采用相似的平行度标准来确定它们是否相互平行。要注意的是，透镜元件3各自形成为使得若检测用透镜元件S的边缘线3A平行于参考边缘线，则其它透镜元件3的边缘线也与参考边缘线平行。如图2所示，例如，可以使用EPC装置(EPC:边缘位置控制器)作为传送方向校正单元28，且该EPC装置受来自控制器38的控制信号的控制。EPC装置包括通过摇动板28A耦合的一对起动辊(activation roller)28B、28B以及汽缸28C，该汽缸28C的缸杆的顶端与摇动板28A销连接。随着活塞杆进行伸缩操作，成对的起动辊28B和28B沿着箭头W-Z的方向摇动。由此可以校正传送原始透镜片20的方向。接下来，介绍通过上述分离片制造设备22来制造分离的透镜片I的方法。通过CXD相机24B检测出被传送的原始透镜片20上的检测用透镜元件S的边缘线3A，并将检测到的边缘线3A输入到控制器38。控制器38将检测到的边缘线3A与提前获取的参考边缘线进行比较，以确定它们是否相互平行。然后，当检测到的边缘线3A与提前获取的参考边缘线相互平行时，控制传送单元，使其暂时停止原始透镜片20的传送，并且控制冲压单元30利用冲刀26来冲压原始透镜片20。这样，如图5A所示，通过使大量相互平行地排列在原始透镜片20的片材表面的透镜元件3与每个冲刀26的裁剪方向刀片26A相互平行，则可通过冲压制造出透镜片I。同样，当检测到的边缘线3A与提前获取的参考线不相互平行时，如图5B所示，冲刀26的裁剪方向刀片26A与透镜元件3不相互平行，因此，控制器38控制传送方向校正单元28使得检测到的边缘线3A与参考边缘线相互平行。在图5B的情况下，将传送原始透镜片20的方向摆到相对于冲压单元30的C方向。然后，一旦边缘线3A与参考边缘线相互平行，控制器38就控制传送单元和冲压单元30利用冲刀26来冲压原始透镜片20。因此，边缘线检测单元优选地提供在紧接在冲压单元30之前。这样，即使当原始透镜片20的边缘侧20A与透镜元件3不相互平行时，通过冲压(参见图2)得到的分离的透镜片I的边缘侧IA和透镜元件3也变得可靠地相互平行。因此，例如当透镜片是用于3D的柱面透镜时，印刷头4参考透镜片I的边缘侧IA进行印刷，且可以将印刷位置精确地与透镜元件3的排列对应地来进行印刷。这样则可以观看到处于良好状态下的立体图。值得注意的是，优选在制造参照图1描述的原始透镜片20的同时，形成用来提供识别性的检测用透镜元件S。也就是说，如图6 (A)所示，当在成型辊16的辊表面上形成柱面透镜的反转形状时，除了具有预定间距宽度P的透镜元件3的反转形状16A以外，还形成了对应于间距宽度为Pl的识别用透镜元件S的反转形状16B。在这种情况下，识别用透镜元件S的反转形状形成在原始透镜片20的宽度方向的边缘部分的非冲压区域上，而不是形成在上述原始透镜片20的宽度方向的中央部分处的冲压区域上。通过使用这样形成的成型辊16，柱面透镜的反转形状被转印到从冲模12压出的熔融树脂片的正面上，因此，如图6 (B)所示，可以制造具有检测用透镜元件S的原始透镜片20。然后，如图6 (C)所示，控制器38从C⑶相机24B成像的图像中提取出间距宽度为Pl的检测用透镜元件S，使控制器38获取所提取出的检测用透镜S的边缘线3A。这样，即使改变了传送原始透镜片20的方向或改变了原始透镜片20的批次，也可以方便且可靠地找到用来检测边缘线3A的检测用透镜元件S。此外，由于用来检测边缘线的检测用透镜元件S形成在原始透镜片20的冲压区域的外部，因此不会对要制造的分离的透镜片I的光学特性带来不利影响。值得注意的是，在本实施例中描述的示例中，将发光单元24A和CCD相机24B形成的半透明单元用作边缘线检测单元24，还可以使用激光距离测量仪，通过用一束激光从间距宽度方向照射透镜元件3从而检测边缘线3A。具体来说，在该方案中利用以下条件:从激光距离测量仪到透镜元件3之间的谷底部分的距离最长，而从激光距离测量仪到作为顶峰部分的边缘线3A的距离最短。同样在这种情况下，如图4和图6所示，优选地，所形成的检测用透镜元件S的间距宽度Pl大于其它透镜元件3的间距宽度，即检测用透镜元件S具有较大的半径，以使得即使改变传送原始透镜片20的方向或改变原始透镜片20的批次，激光距离测量仪也可以容易地找到检测用透镜元件S。此外，尽管在本实施例中描述的示例中，将增加透镜元件的间距宽度作为识别检测用透镜元件S的方法，相反也可以减小间距宽度。此外，可以仅仅使检测用透镜元件采用三角形而不是U型，来改变检测用透镜元件的形状。简而言之，可以应用任何结构或形状，只要能够检测出透镜元件的边缘线且可以将该透镜元件与其它透镜元件中区分开即可。参考符号列表I...透镜片，1A...边缘侧，3...透镜元件，3A...边缘线，10...树脂片，11...原始片材制造设备，12...冲 模，14...压辊，16...成型棍，18...剥离辊，20...原始透镜片，22...分离片制造设备，24…边缘线检测单元，24A…发光单元，24B…成像单元(CCD相机)，26…冲刀，26A…裁剪方向刀片，26B...切割方向刀片，28...传送方向校正单兀,30…冲压单兀,32…切刀保持板，34…切刀支架，38…控制器。
1.一种透镜片制造方法，包括:
传送步骤，用来传送带状原始透镜片，所述带状原始透镜片具有大量相互平行地排列和形成在片材正面上的线性透镜元件；
边缘线检测步骤，用来检测在所述原始透镜片上形成的透镜元件中的一个透镜元件的边缘线；
确定步骤，用来确定所检测到的边缘线与裁剪方向刀片是否相互平行，所述裁剪方向刀片包括在由所述裁剪方向刀片和切割方向刀片构成的冲刀中；
传送方向校正步骤，用来在于所述确定步骤中确定了所检测到的边缘线与所述裁剪方向刀片不相互平行时，控制所述原始透镜片的传送方向使得所检测到的边缘线与所述冲刀的所述裁剪方向刀片平行；以及
冲压步骤，用来在所述透 镜元件的边缘线与所述冲刀的所述裁剪方向刀片相互平行时，暂时地停止所述原始透镜片的传送，并利用所述冲刀冲压所述原始透镜片来制造分离的透镜片。
2.如权利要求1所述的透镜片制造方法，其中
在所述边缘线检测步骤中，用光束照射所述原始透镜片的背面，对所述原始透镜片的正面进行成像，以及从通过成像得到的图像的对比度信息中检测出所述边缘线。
3.如权利要求1或2所述的透镜片制造方法，其中
在所述大量的透镜元件中，用来检测边缘线的检测用透镜元件具有与其它透镜元件不同的识别性。
4.如权利要求3所述的透镜片制造方法，其中
通过将所述检测用透镜形成为所述检测用透镜元件的间距宽度大于其它透镜元件的间距宽度，来提供所述识别性，以及
具有较大间距宽度的透镜元件形成在所述原始透镜片上要在冲压步骤中被冲压的冲压区域的外部。
5.如权利要求4所述的透镜片制造方法，其中
通过如下处理制造所述原始透镜片:利用成型辊和压辊来挤压从冲模中挤压出来的熔融态的树脂片，以及将在所述成型辊的正面上形成的所述透镜元件的反转形状转印到用于制造的树脂片上，其中所述检测用透镜元件的反转形状形成在所述成型辊上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的透镜片制造方法，其中
所述透镜片是用于3D的柱面透镜，且每个所述透镜片的背面都直接印刷有用于3D的图像。
7.—种透镜片制造设备，包括:
传送单元，被构造来传送带状原始透镜片，所述带状原始透镜片具有大量相互平行地排列在片材的正面上的线性透镜元件；
边缘线检测单元，被构造来检测在所述原始透镜片上形成的所述透镜元件中的一个透镜元件的边缘线；
框形冲刀，其由裁剪方向刀片和切割方向刀片构成；
确定单元，被构造来确定所检测到的边缘线与所述冲刀的裁剪方向刀片是否相互平行；传送方向校正单元，被构造为当通过所述确定单元确定了所检测到的边缘线与所述裁剪方向刀片不相互平行时，控制所述原始透镜片的传送方向，使得所检测到的边缘线与所述冲刀的裁剪方向刀片相互平行；以及
冲压单元，被构造为当所述透镜元件的边缘线与所述冲刀的所述裁剪方向刀片相互平行时，暂时地停止所述原始透镜片的传送，并且利用所述冲刀来冲压所述原始透镜片，以制造分离的透镜片。
8.如权利要求7所述的透镜片制造设备，其中
所述边缘线检测单元包括:
发光单元，被构造来用光束照射所述原始透镜片的背面，以及成像单元，被提供在所述原始透镜片的正面一侧，且被构造来对所述透镜片的正面进行成像。
9.如权利要求7或8所述的透镜片制造设备，其中
被构造来制造所述原始透镜片的单元包括:冲模，被构造来将熔融态的树脂挤压成片状；成型辊，被构造来与压辊一起挤压通过挤压得到的树脂片，以及将形成在成型辊正面上的大量的透镜元件的反转形状转印到所述树脂片的正面上；以及剥离辊，被构造来将通过转印得到的所述树脂片从所述成型辊上剥离，其中
在利用所述成型辊形成的大量的透镜元件中，用来检测所述边缘线的检测用透镜元件的间距宽度大于其它透镜元件的间距宽度，以及
所述检测用透镜元件形成在所述原始透镜片上要通过所述冲压单元冲压的冲压区域外部的对应位置处。
根据本发明的一个实施例的透镜片制造方法包括传送步骤，用于传送原始透镜片(20)，在原始透镜片(20)的表面布置有大量的相互平行排列的线性透镜元件(3，S)；边缘线检测步骤，用于检测在原始透镜片(20)上形成的透镜元件(S)的边缘线；确定步骤，用于确定检测到的边缘线是否与切割方向刀片(26A)相互平行，切割方向刀片(26A)包括在由切割方向刀片(26A)和另一切割方向刀片(26B)构成的冲压刀片中；传送方向校正步骤，用于当在确定步骤中确定了检测到的边缘线和切割方向刀片(26A)不相互平行时，控制原始透镜片(20)的传送方向，使得检测到的边缘线与切割方向刀片(26A)相互平行；以及冲压步骤，用于当透镜元件(S)与冲压刀片(26)的切割方向刀片(26A)相互平行时暂时停止传送原始透镜片(20)，然后通过冲压刀片(26)来冲压原始透镜片(20)从而产生分离的透镜片(1)。
文档编号G02B3/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者胜本隆一, 小野田勇司, 大西一夫 申请人:富士胶片株式会社}