CN110573935B - 立体像成像装置及立体像成像装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种立体像成像装置及其制造方法，该立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，在透明平板材(16)的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置有具有垂直面(17)和倾斜面(18)的三角形截面的多个槽(19)、以及形成在相邻的槽(19)之间的三角形截面的多个凸条(20)，在透明平板材(26)的一侧以基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置有具有垂直面(27)和倾斜面(28)的三角形截面的多个槽(29)、以及形成在相邻的槽(29)之间的三角形截面的多个凸条(30)，在各槽(19)、(29)的垂直面(17)、(27)形成有金属反射面(37)、(38)，在各槽(19)、(29)中填充具有与透明平板材(16)、(26)的折射率相同或者近似的的折射率的透明树脂，在使槽(19)、(29)相对的状态下，将透明平板材(16)、(26)层叠并接合。

Description

立体像成像装置及立体像成像装置的制造方法

技术领域

本发明涉及一种在空中成像立体像的立体像成像装置及立体像成像装置的制造方法。

背景技术

作为使用从物体表面发出的光(散射光)而形成立体像的装置，例如具有专利文献1所记载的立体像成像装置(光学成像装置)。

该成像装置具有第1、第2光控制面板，所述第1、第2光控制面板通过在两张透明平板的内部在该透明平板的厚度方向上以一定的间距垂直地排列多个带状的、由金属反射面(镜面)构成的光反射面而形成，以在俯视观察时使该第1、第2光控制面板各自的光反射面正交的方式，使第1、第2光控制面板的一面侧相对并紧密贴合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/131128号公报

发明内容

发明要解决的问题

在制造上述的第1、第2光控制面板时，将多张在一面侧形成有金属反射面的一定厚度的板状的透明合成树脂板、玻璃板(以下也称为“透明板”)以将金属反射面配置在一侧的方式层叠，而制作层叠体，从该层叠体进行切出以形成与各金属反射面垂直的切面。

因此，在透明板中形成金属反射面的作业中需要大型的蒸镀炉，而且，需要反复进行一百次以上的下述作业：将1张或少数张的透明板放入蒸镀炉中进行脱气而成为高真空之后，进行蒸镀处理，在向大气压开放的环境下，将蒸镀后的透明板取出，是非常费工夫和时间的作业。此外，需要将进行了金属蒸镀后的透明板层叠而形成层叠体，进行以非常薄的规定厚度进行切断的作业，并从该层叠体切出第1、第2光控制面板，需要进行这些第1、第2光控制面板的切出面(两个面)的研磨作业等，因此作业性、制造效率差。

此外，第1、第2光控制面板的多个金属反射面分别为直线状(平行)，且配置成在俯视观察时正交，因此金属反射面的配置间隔(间距)受到限制，视角(成像范围)也受限，立体像的亮度、清晰度也受到限制。

进而，在专利文献1中，也记载了由透明树脂制作具有截面为直角三角形的槽的第1、第2光控制面板，将第1、第2光控制面板以其光反射面正交的方式相对且紧密贴合，从而提供光学成像装置，但如有如下的问题：作为光反射面利用全反射，因此槽的纵横比也小，难以得到明亮的成像。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的在于提供一种视角广，伪影(ghost)少的明亮且清晰的立体像，并且制造也比较容易的立体像成像装置以及立体像成像装置的制造方法。

用于解决问题的手段

根据按照所述目的的第1发明所涉及的立体像成像装置，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，在透明平板材的一侧以基准点X为中心呈放射状地设置多个所述第1垂直光反射部，在所述透明平板材的另一侧以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，呈同心圆状地设置多个与所述第1垂直光反射部交叉的所述第2垂直光反射部。

在此，立体像成像装置只要是最终形状在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状即可，制造阶段的外形形状可以是环状、圆形形状或者其它的形状。另外，使用环状的一部分的形状除了扇形以外，也包括矩形形状。

在该立体像成像装置中，以基准点X为中心呈放射状地设置的第1垂直光反射部(放射状光反射部)形成为直线状，与此相对，呈同心圆状地设置的第2垂直光反射部(同心圆状光反射部)沿着以基准点Y为中心的同心圆弯曲，但在俯视观察时第1垂直光反射部与第2垂直光反射部交叉的点处，两者正交。因此，与以往的使平行地配置有多个直线状的带状光反射面的第1、第2光控制面板(或者光控制部)在各自的光反射面在俯视观察时正交的状态下具有间隙地或者无间隙地重合(或者一体化)的立体像成像装置同样地，能够成像立体像。

第1垂直光反射部在透明平板材的一侧隔着间隔呈放射状地形成多个槽，优选使用将其垂直面设为镜面的结构。此外，第2垂直光反射部在透明平板材的另一侧隔着间隔呈同心圆状地形成多个槽，优选使用将其垂直面设为镜面的结构。可以利用透明树脂通过冲压成型、注塑成型、辊压成型等制造这些第1、第2垂直光反射部。另外，形成第1、第2垂直光反射部的槽可以在1张透明平板材的两侧(正面和背面)同时成型，也可以在2张透明平板材的一侧(表面)分别成型，并通过透明粘接剂进行接合。此时，通过使槽的截面形状形成为矩形形状、直角三角形状、梯形形状等，从而能够简单地得到垂直面。

特别是在使槽的截面形状形成为直角三角形状、梯形形状的情况下，槽在开放侧变宽，因此容易进行铸模或者脱模，生产性优异。此外，在槽的截面形状为矩形形状的情况下，能够将两侧的垂直面设为光反射部(以下，也将第1、第2垂直光反射部总称为光反射部)。

另外，放射状光反射部和同心圆状光反射部这2种光反射部重合地配置在透明平板材的板厚方向的上下(一侧和另一侧)即可。

此外，通过对成型中使用的模具的表面进行镜面研磨到光不会漫反射的程度，从而所制造的透明平板材的表面也成为同样的镜面。因此，在利用光的全反射的情况下，可以将槽的垂直面直接使用为光反射部。但是，在该情况下，当增加槽的宽度时，在立体像的形成中使用的透明平板材表面的面积减小，不能得到明亮的立体像，因此，优选使槽的截面形成为直角三角形状，将形成在槽与槽之间的凸条的截面设为梯形形状。此外，在进行了使用模具的成型之后，对槽的垂直面选择性地进行金属蒸镀等，从而形成金属反射面(镜面)，也能够使用为光反射部。另外，代替使第2垂直光反射部形成为同心圆状，也可以旋涡状地形成1个或者多个槽。此外，代替通过成型在透明平板材的表面形成槽，也可以对透明平板材的表面进行切削从而形成槽。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选所述第1垂直光反射部、第2垂直光反射部分别为金属反射面。

在此，作为形成金属反射面(镜面)的方法，除了对槽的垂直面直接进行溅射、金属蒸镀、金属微粒喷涂、离子束照射、金属浆料涂覆等以外，也可以将通过溅射、金属蒸镀等形成有反射膜的树脂膜贴附于槽的垂直面。另外，特别是在对三角形截面的槽的垂直面直接进行溅射、金属蒸镀、金属微粒喷涂、离子束照射等的情况下，优选槽的倾斜面除了平面以外，还包括截面向内侧凹陷的凹面、多边形面(由多边形的一部分构成)。由此，能够极力防止在槽的倾斜面形成金属反射面。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选该立体像成像装置构成为两表面平坦的平板状，所述第1、第2垂直光反射部以外的材质由折射率相同或者近似的2种以上的透明树脂构成。

在此，优选相对于一种透明树脂的折射率，另一种透明树脂的折射率在0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选所述第1垂直光反射部、第2垂直光反射部分别为全反射面。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选在所述第1垂直光反射部、第2垂直光反射部中使用气体层或者真空。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选在所述透明平板材的一侧，以所述基准点X为中心，分别呈放射状地配置有具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第1槽、以及形成在相邻的所述第1槽之间的三角形截面的多个第1凸条，在所述透明平板材的另一侧，以所述基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置有具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第2槽、以及形成在相邻的所述第2槽之间的三角形截面的多个第2凸条，在所述第1槽、第2槽的所述垂直面形成有所述金属反射面，在所述第1槽、第2槽中填充有具有与所述透明平板材的折射率相同或者近似的折射率的透明树脂。

在第1发明所涉及的立体像成像装置中，优选在所述透明平板材的一侧以所述基准点X为中心，分别呈放射状地配置有具有垂直面和倾斜面的梯形截面的多个第1凸条、以及形成在相邻的所述第1凸条之间的三角形截面的多个第1槽，在所述透明平板材的另一侧以所述基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置有具有倾斜面和垂直面的梯形截面的多个第2凸条、以及形成在所述第2凸条之间的三角形截面的多个第2槽，所述第1凸条、第2凸条的所述垂直面为使用了气体层或者真空的全反射面。

根据按照所述目的的第2发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，所述制造方法具有如下工序：第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第1成型母材，其中，所述第1成型母材在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；第2工序，在所述第2工序中，利用第2透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第2成型母材，其中，所述第2成型母材在透明平板材的一侧以基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；第3工序，在所述第3工序中，仅在所述第1成型母材、第2成型母材的所述槽的垂直面选择性地形成作为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，来制造第1中间母材、第2中间母材；以及第4工序，在所述第4工序中，在所述第1中间母材、第2中间母材的所述槽中填充具有与所述第1透明树脂、第2透明树脂的折射率相同或者近似的折射率的第3透明树脂，在使所述第1中间母材、第2中间母材的所述槽彼此相对的状态下，以俯视观察时各所述基准点X、Y重叠的方式，将所述第1中间母材、第2中间母材层叠并接合。

在此，优选第1、第2透明树脂的折射率η1、η2相同，且第3透明树脂的折射率η3在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。

另外，在第4工序中，可以是在第1、第2中间母材之间夹入熔点比第1、第2透明树脂低的片状的第3透明树脂，在真空状态下，进行加热，按压，仅使第3透明树脂熔化，从而填充到第1、第2中间母材的槽中并使其固化，也可以在第1、第2中间母材的槽中填充透明粘接剂(由第3透明树脂构成)，使第1、第2中间母材的凸条相对并使第1、第2中间母材相匹配，使透明粘接剂硬化。作为透明粘接剂，除了使用通过照射紫外线等从而硬化的光硬化型的粘结剂以外，还可以使用热硬化型、二液混合型粘接剂，但为了使折射率η3接近折射率η1、η2，特别优选使用由调整了折射率的折射率调整树脂构成的光学用粘结剂等。

根据按照所述目的的第3发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，所述制造方法具有如下工序：第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第1成型母材，其中，所述第1成型母材在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；第2工序，在所述第2工序中，利用第2透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第2成型母材，其中，所述第2成型母材在透明平板材的一侧以基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；第3工序，在所述第3工序中，仅在所述第1成型母材、第2成型母材的所述槽的垂直面选择性地形成作为第1垂直光反射部、第2垂直光反射部的金属反射面，来制造第1中间母材、第2中间母材；第4工序，在所述第4工序中，在所述第1中间母材的所述槽中填充具有与所述第1透明树脂的折射率相同或者近似的折射率的第3透明树脂，对表面进行平面化处理而形成第1光控制部件；第5工序，在所述第5工序中，在所述第2中间母材的所述槽中填充具有与所述第2透明树脂的折射率相同或者近似的折射率的第4透明树脂，对表面进行平面化处理而形成第2光控制部件；以及第6工序，在所述第6工序中，以在俯视观察时各所述基准点X、Y重叠的方式，使所述第1光控制部件、第2光控制部件具有间隙地或者无间隙地重合。

在此，第3透明树脂的折射率η3在第1透明树脂的折射率η1的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。此外，优选第4透明树脂的折射率η4在第2透明树脂的折射率η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。另外，优选第1透明树脂与第2透明树脂、第3透明树脂与第4透明树脂分别为相同的材质，但也可以是不同的材质。

另外，在第4工序中，可以是在真空状态下对熔点比第1透明树脂低的片状的第3透明树脂进行加热，按压，仅使第3透明树脂熔化，从而填充到第1中间母材的槽中并使其固化，也可以将透明粘接剂(由第3透明树脂构成)填充到第1中间母材的槽中并使其硬化。此外，在第5工序中，在真空状态下对熔点比第2透明树脂低的片状的第4透明树脂进行加热、按压，仅使第4透明树脂熔化，从而填充到第2中间母材的槽中，并使其固化，也可以是将透明粘接剂(由第4透明树脂构成)填充到第2中间母材的槽中并使其硬化。当在第4工序、第5工序中使用透明粘接剂时，优选使用与第2发明同样的透明粘接剂。

为了形成清晰的立体像，第1、第2光控制部件需要呈两表面为平坦的平板状，当在第4工序、第5工序中使用透明粘接剂时，优选通过切削、研磨等对硬化后的树脂表面进行平面化处理。另外，代替平面化处理，可以在将透明粘接剂填充到第1、第2中间母材的槽后，将表面平坦的透明树脂板层叠并接合。此时，对于透明树脂板的材质，优选使用与第1、第2透明树脂相同的材质，但只要其折射率在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内，就能够使用。

根据按照所述目的的第4发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，所述制造方法具有如下工序：第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造成型母材，其中，所述成型母材通过在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第1槽、以及形成在相邻的所述第1槽之间的三角形截面的多个第1凸条，在所述透明平板材的另一侧，以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第2槽、以及形成在相邻的所述第2槽之间的三角形截面的多个第2凸条而形成；第2工序，在所述第2工序中，仅在所述成型母材的所述第1槽、第2槽的垂直面选择性地形成作为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，来制造中间母材；以及第3工序，在所述第3工序中，在所述中间母材的所述第1槽、第2槽中填充具有与所述第1透明树脂的折射率相同或者近似的折射率的第2透明树脂，对表面进行平面化处理。

在此，优选第2透明树脂的折射率η2在第1透明树脂的折射率η1的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。

另外，在第3工序中，可以在真空状态下对熔点比第1透明树脂低的片状的第2透明树脂进行加热，按压，仅使第2透明树脂熔化，从而填充到中间母材的第1、第2槽中并使其固化，也可以是将透明粘接剂(由第2透明树脂构成)填充到中间母材的第1、第2槽中并使其硬化。当在第3工序中使用透明粘接剂时，优选使用与第2发明同样的透明粘接剂。

为了形成清晰的立体像，立体像成像装置需要呈两表面为平坦的平板状，当在第3工序中使用透明粘接剂时，优选通过切削、研磨等对硬化后的树脂表面进行平面化处理。另外，可以代替平面化处理，在将透明粘接剂填充到中间母材的第1、第2槽中后，将表面平坦的透明树脂板层叠并接合。此时，对于透明树脂板的材质，优选使用与第1透明树脂相同的材质，但只要其折射率在第1透明树脂的折射率η1的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内，就能够使用。

根据按照所述目的的第5发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，所述制造方法具有如下工序：利用透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造如下的成型体，其中，在所述成型体中，在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置具有垂直面和倾斜面的作为所述第1垂直光反射部的梯形截面的多个第1凸条、以及形成在相邻的所述第1凸条之间的三角形截面的多个第1槽，在所述透明平板材的另一侧，以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置具有垂直面和倾斜面的作为所述第2垂直光反射部的梯形截面的多个第2凸条、以及形成在相邻的所述第2凸条之间的三角形截面的多个第2槽。

发明效果

根据第1发明所涉及的立体像成像装置，通过具有多个放射状光反射部和同心圆状光反射部，从而成像范围较广，能够使光反射部的配置间隔(间距)小，密集地配置许多个光反射部，能够得到扩大视角、伪影少的明亮且清晰的立体像。

在光反射部为金属反射面的情况下，光的入射角不会受限，能够得到较多的反射光，能够在较广的范围内进行成像，而得到明亮的立体像。

此外，在立体像成像装置的两表面呈平坦的平板状，光反射部以外的材质由折射率相同或者近似的2种以上的透明树脂构成的情况下，透明树脂的界面处的折射的影响非常小，不会引起全反射、分光等现象，能够形成失真少的清晰的立体像。

在光反射部为全反射面的情况下，无需在槽的垂直面形成金属反射面，能够简化结构。

在光反射部为使用了气体层或者真空的全反射面的情况下，无需在槽的内部填充透明树脂，尤其在气体层中能够削减制造工时，量产性优异。

根据第2～第4发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，使用通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种制造的成型母材，在成型母材中形成有具有垂直面和倾斜面的许多槽。该槽在开放侧变宽，容易进行铸模或者脱模，能够比较廉价地制造由(槽的深度)/(槽的宽度)定义的纵横比高的立体像成像装置。

此外，在槽中填充具有与在成型母材的成型中使用的透明树脂的折射率相同或者近似的折射率的透明树脂，从而能够制造极力减小倾斜面中的折射的影响，能够得到失真较少的明亮且清晰的立体像的高品质的立体像成像装置。

根据第5发明所涉及的立体像成像装置的制造方法，能够直接使用通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种制造的成型体，容易进行铸模或者脱模，不仅槽的纵横比高，也不需要形成金属反射面、不需要对槽填充透明树脂，能够制造以非常简单的结构、得到明亮且清晰的立体像的量产性优异的立体像成像装置。

附图说明

图1的(A)、(B)分别为本发明的第1实施例所涉及的立体像成像装置的前视图以及俯视图，(C)为图1的(A)的A-A’箭头视图、(D)为图1的(A)的B-B’箭头视图。

图2的(A)为图1的(B)的C-C’部D-D’箭头剖视图，(B)为图1的(B)的E-E’部F-F’箭头剖视图。

图3的(A)为示出该立体像成像装置的制造方法的第1工序的正剖视图，(B)为示出该立体像成像装置的制造方法的第2工序的侧剖视图。

图4的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第3工序的正剖视图以及侧剖视图。

图5的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第4工序的正剖视图以及侧剖视图。

图6的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第4工序的变形例的正剖视图以及侧剖视图。

图7的(A)、(B)分别为示出本发明的第2实施例所涉及的立体像成像装置的制造方法的第4工序的正剖视图。

图8的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第5工序的侧剖视图。

图9的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的正剖视图以及侧剖视图。

图10的(A)、(B)分别为示出本发明的第3实施例所涉及的立体像成像装置的正剖视图以及侧剖视图。

图11的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第1工序的正剖视图以及侧剖视图。

图12的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第2工序的正剖视图以及侧剖视图。

图13的(A)、(B)分别为示出该立体像成像装置的制造方法的第3工序的正剖视图以及侧剖视图。

图14的(A)、(B)分别为示出本发明的第4实施例所涉及的立体像成像装置的正剖视图以及侧剖视图。

具体实施方式

接着，参照附图对本发明的实施例所涉及的立体像成像装置及其制造方法进行说明。

如图1的(A)～(D)所示，本发明的第1实施例所涉及的立体像成像装置10具有：俯视观察时为环状的第1光控制部件13，其以基准点X为中心，呈放射状地设置有多个放射状光反射部(第1垂直光反射部)12；以及俯视观察时为环状的第2光控制部件15，其以在俯视观察时与基准点X重叠的基准点Y为中心，呈同心圆状地设置有多个同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)14。该立体像成像装置10通过在俯视观察时放射状光反射部12与同心圆状光反射部14分别交叉的点处使放射状光反射部12与同心圆状光反射部14正交，从而使放射状光反射部12和同心圆状光反射部14反射来自物体的光，从而成像物体的立体像。

该放射状光反射部12以及同心圆状光反射部14例如均按照200～1000μm的间距配置，优选按照200～300μm的间距配置，图1的(C)、(D)中仅示出一部分。优选放射状光反射部12以及同心圆状光反射部14按照等间距配置，但也可以按照不同的间距配置。此时，优选相对于形成为圆形的外形的半径R，放射状光反射部12的长度r在r＝(0.2～0.8)R的范围内。此外，放射状光反射部12越接近基准点X，间距越小，因此可以根据需要，局部地间隔配置。

另外，在俯视观察时立体像成像装置10形成为环状，但实际上，在用于立体像的成像的区域为由图1的(C)、(D)中的矩形形状的双点划线包围的部分，因此在制造阶段中，首先，如图1的(A)～(D)所示，形成为环状，之后能够将环状的一部分切出为立体像成像装置(在以下的实施例中也相同)。因此，只要使制造时的外形大型化，就能够切出多个立体像成像装置，能够提高生产性。此外，通过增大外形的直径，从而同心圆状光反射部的曲率半径也变大，能够减小由弯曲引起的立体像的失真。此时，能够适当地选择切出的立体像成像装置的外形形状，除了环状的一部分以外，可以是矩形形状，也可以是扇形。

接着，对立体像成像装置10的详细进行说明。

在此，各同心圆状光反射部14沿着以基准点Y为中心的同心圆弯曲，但在微小范围内可以视为直线状，因此在图2的(A)中，将图1的(B)的C-C’部D-D’箭头剖视图放大而示出为平面(直线)状的正剖视图。此外，在图2的(B)中，使沿着放射状光反射部12的图1的(B)的E-E’部F-F’箭头剖视图旋转90度而示出为侧剖视图(以下也相同)。

在该立体像成像装置10的制造时，如图3(A)所示，以第1透明树脂(折射率η1)为原料，通过注塑成型(或者冲压成型或者辊压成型)制造第1成型母材21，其中，第1成型母材21是通过在透明平板材16的正面侧(一侧)以基准点X(参照图1的(C))为中心，分别呈放射状地配置具有垂直面17和倾斜面18的三角形截面的多个槽19、以及形成在相邻的槽19之间的三角形截面的多个凸条20而形成的。作为该第1透明树脂，优选使用熔点比较高的热塑性树脂(例如，ZEONEX(注册商标、玻璃化温度：120～160℃、折射率η1：1.535、环烯烃聚合物))。除此以外，作为透明树脂，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯(丙烯酸系树脂)、非晶质氟树脂、PMMA、光学聚碳酸酯、芴系聚酯、聚醚砜等热塑性树脂等，但特别优选使用熔点、透明度高的透明树脂。

优选第1成型母材21在成型后，进行退火处理，从而去除残留应力等。此外，如图3的(A)所示，在槽19的垂直面17的下端与倾斜面18的下端之间、以及槽19的垂直面17的上端与倾斜面18的上端之间，分别形成有微小平面部23、24。微小平面部23、24的宽度例如为凸条20的间距w的0.01～0.1倍左右即可。此时，凸条20的间距w与放射状光反射部12的间距相同，为200～1000μm，优选为200～300μm。另外，通过形成这种微小平面部23、24，从而槽19以及凸条20的形状稳定性优异，尺寸管理的可靠性也优异。

此外，优选槽19的深度d为(0.8～5)w。由此，能够得到纵横比(镜面的高度d/镜面的间距w)为0.8～5的光反射部(以上，为第1工序)。

接着，如图3的(B)所示，以第2透明树脂(折射率η2)为原料，通过注塑成型(或者冲压成型或者辊压成型)制造第2成型母材31，第2成型母材31在透明平板材26的正面侧(一侧)以基准点Y(参照图1的(D))为中心，分别呈同心圆状地配置了具有垂直面27和倾斜面28的三角形截面的多个槽29、以及形成在相邻的槽29之间的三角形截面的多个凸条30。作为该第2透明树脂，优选使用与第1透明树脂相同的透明树脂。

优选第2成型母材31在成型后进行退火处理，从而去除残留应力等。此外，如图3的(B)所示，在槽29的垂直面27的下端与倾斜面28的下端之间、以及槽29的垂直面27的上端与倾斜面28的上端之间，分别形成有微小平面部33、34。微小平面部33、34的宽度例如为凸条30的间距w的0.01～0.1倍左右即可。此时，凸条30的间距w与同心圆状光反射部14的间距相同，为200～1000μm，优选为200～300μm。另外，通过形成这种微小平面部33、34，从而槽29以及凸条30的形状稳定性优异，尺寸管理的可靠性也优异。

此外，优选槽29的深度d为(0.8～5)w。由此，能够得到纵横比(镜面的高度d/镜面的间距w)为0.8～5的光反射部(以上，为第2工序)。

接着，如图4的(A)、(B)所示，仅在第1、第2成型母材21、31的槽19、29的垂直面17、27上选择性地形成金属反射面(镜面)37、38，在倾斜面18、28未形成金属反射面，进行保持透明的状态的处理。通过从沿着倾斜面18、28的倾斜方向，以与倾斜面18、28平行或者使倾斜面18、28成为凸条20、30的阴影的方式，在真空中或者低圧下，朝向垂直面17、27通过溅射、金属蒸镀、金属微粒喷涂、或者离子束照射、其它的方法照射金属粒子，从而进行对该垂直面17、27的金属反射面37、38的选择形成。在该情况下，优选金属粒子的照射方向35、36(角度θ2)在微小的范围内从倾斜面18、28的角度θ1下降(即，θ1＞θ2)。此时，在槽19、29的垂直面17、27的下端与倾斜面18、28的下端之间分别形成有微小平面部23、33，因此能够在减少或消除金属粒子附着于倾斜面18、28的情况下，一直到垂直面17、27的下端都能够没有斑痕地照射金属粒子。

另外，实际上，由于槽19的垂直面17呈放射状地配置，槽29的垂直面27呈同心圆状配置，因此优选一边使第1、第2成型母材21、31分别以基准点X、Y(参照图1的(C)、(D))为中心旋转，一边进行金属粒子的照射。

通过以上的处理，仅垂直面17、27被镜面化而形成构成第1、第2光控制部件13、15的放射状光反射部12、同心圆状光反射部14的金属反射面37、38，从而制造第1、第2中间母材39、40。(以上，为第3工序)。

此外，当金属粒子附着于微小平面部24、34时，微小平面部24、34成为镜面，优选去除附着于微小平面部24、34的金属、或者对微小平面部24、34进行非透明处理或者非反射处理。

另外，在该实施例中，由于第1、第2成型母材21、31的槽19、29的倾斜面18、28为平面，虽然在微小的范围内，但有时在垂直面17、27的镜面化过程中金属粒子也会附着于倾斜面18、28。由此，也可以设为在比连结垂直面17、27的下端与凸条20、30的上端的平面凹陷的位置具有多边形面、或圆弧状的凹面的倾斜面。此外，也可以设为具有由许多微小的缺陷、或凹凸构成的凹凸面的倾斜面。由此，容易进行具有向凸条的内侧凹陷的多边形面、凹面、凹凸面的倾斜面的成型以及脱模，能够有效地防止在垂直面的镜面化过程中金属粒子附着于倾斜面的情况。另外，在成型母材的成型中使用的模具的制造时，对形成倾斜面的模具部分的表面预先进行喷砂处理、或梨皮化处理等而形成许多微小的凸凹，在成型时将凸凹转印到构成第1、第2成型母材的第1、第2透明树脂的表面，从而简单地形成由许多微小的凹凸构成的凹凸面。另外，凹凸(缺陷)的凹部的形状不限于球面状、多边形面状，能够适当地选择。该凹凸可以规则地形成，也可以不规则地形成，但不规则地形成会进一步提高锚定(anchor)效果。此外，能够适当地选择凹凸的凹部的深度，为5～50μm，优选为10～30μm左右。另外，不仅能够与平面状的倾斜面的表面结合地形成该凹凸，也可以与具有多边形面或凹面的倾斜面的表面结合地形成该凹凸。

在其它的实施例中也可以同样地采用以上所说明的具有多边形面、凹面、凹凸面的倾斜面。因此，在以下的附图上，在记载为平面的倾斜面中，也包括平面以外的多边形面、凹面、凹凸面。

通过以上的工序，形成第1、第2中间母材39、40，因此，如图5的(A)、(B)所示，对各槽19、29填充透明粘接剂41，作为具有与第1、第2透明树脂的折射率η1、η2相同或者近似的折射率η3的第3透明树脂，在使第1、第2中间母材39、40的槽19、29彼此相对的状态下，以在俯视观察时基准点X与基准点Y重叠的方式(参照图1的(C)、(D))将第1、第2中间母材39、40层叠，并进行接合、一体化。此时，第1、第2中间母材39、40在俯视观察时形成为环状，因此能够以基准点X、Y为中心容易地进行对准。另外，由于在槽19、29的底部具有微小平面部23、33，因此容易去除气泡，能够将透明粘接剂41填充到槽19、29的角落。此外，通过在凸条20、30的顶部具有微小平面部24、34，从而防止顶部的缺口、变形，能够使凸条20、30彼此抵接，并可靠地进行加压，从而使其紧密贴合。此时，优选透明粘接剂(第3透明树脂)41的折射率η3在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。另外，作为透明粘接剂41，除了通过照射紫外线等而硬化的光硬化型的粘接剂以外，还可以使用热硬化型、二液混合型的粘结剂，特别是，为了使折射率η3接近折射率η1、η2，优选使用由调整了折射率的折射率调整树脂构成的光学用粘结剂等。

另外，在各槽的倾斜面具有多边形面、凹面、凹凸面的情况下，其倾斜面与填充到槽中的透明粘接剂(第3透明树脂)的紧密贴合性优异。特别是，当在倾斜面形成有大量的凹凸时，能够通过锚定效果提高紧密贴合性。由此，能够在槽内通过透明粘接剂(第3透明树脂)无间隙地填充，从而消除凹凸。其结果，能够使光在倾斜面与第3透明树脂之间的界面通过而不会产生漫反射(散射)，能够将折射抑制为最小限，得到明亮且清晰的立体像(以上，为第4工序)。

在上述第4工序中，虽然作为第3透明树脂而使用了透明粘接剂41，但也可以使用片状的透明树脂，以代替透明粘接剂41。

即，如图6的(A)、(B)所示，在使第1、第2中间母材39、40的凸条20、30相对的状态下，在第1、第2中间母材39、40之间夹入熔点比第1、第2透明树脂低、且具有与第1、第2透明树脂的折射率η1、η2相同或者近似的折射率η3的透明树脂片(第3透明树脂)43，配置在具有加热机构的平面冲压件44之间，将周围设为真空并进行加热(具体来说，放入真空加热炉中)，同时进行按压。由此，仅使透明树脂片43熔化从而填充在第1、第2中间母材39、40的槽19、29中，并使其固化，能够使第1、第2中间母材39、40一体化。

作为透明树脂片(第3透明树脂)43，例如，优选使用ZEONOR(注册商标、玻璃化温度：100～102℃，折射率η3：1.53、环烯烃聚合物)，但可以利用其它的透明树脂代替，只要熔点比第1、第2透明树脂低，透明度高，折射率η3在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍、进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内的透明树脂即可。

另外，当槽19、29内的树脂的量不足时，由于形成了空间，因此优选将透明树脂片43的厚度t1设定成使熔化后的透明树脂从槽19、29溢出的程度。因此，选择透明树脂片43的厚度t1使得透明树脂片43的熔化后的体积与槽19、29的空间的体积相同或者大于槽19、29的空间的体积即可。例如，通过相对于槽19、29的深度d，设为透明树脂片43的厚度t1＞d(更详细来说，2d＞t1＞d)，从而能够利用第3透明树脂完全填充槽19、29。

当参照图2的(A)、(B)对该立体像成像装置10的动作进行说明时，来自未图示的对象物的光L1从P11进入第2光控制部件15，在由金属反射面38构成的同心圆状光反射部14的R12处反射。在P12处反射后的光进入第1光控制部件13，在由金属反射面37构成的放射状光反射部12的R13处反射，在P14的位置从第1光控制部件13向空中射出而成像。

在此，在图2的(B)的Q11处从第2透明树脂(透明平板材26)向第3透明树脂(透明粘接剂41)入射光，在Q12处从第3透明树脂(透明粘接剂41)向第1透明树脂(透明平板材16)入射光，在图2的(A)的S11处从第2透明树脂(透明平板材26)向第3透明树脂(透明粘接剂41)入射光，在S12处从第3透明树脂(透明粘接剂41)向第1透明树脂(透明平板材16)入射光，但第1、第2透明树脂的折射率η1、η2与第3透明树脂的折射率η3大致相同，因此不会引起全反射、分光等现象，折射的影响也非常小。另外，在P11、P14的位置也引起折射，但P11、P14的折射抵消。此外，放射状光反射部12以及同心圆状光反射部14的正面和背面(在图2的(A)、(B)中为左右)任意一侧均作为光反射部发挥功能。

接着，对本发明的第2实施例所涉及的立体像成像装置及其制造方法进行说明。

与第1实施例所涉及的立体像成像装置的制造方法同样地，经过图3的(A)、(B)、图4的(A)、(B)所示的第1工序～第3工序，来制造第1、第2中间母材39、40。之后，如图7的(A)所示，对第1中间母材39的槽19填充透明粘接剂45，作为具有与第1透明树脂的折射率η1相同或者近似的折射率η3的第3透明树脂，层叠表面平坦的透明树脂板46。并且，使透明粘接剂45硬化，将透明树脂板46与第1中间母材39接合，从而得到图7的(B)所示的第1光控制部件47(以上，为第4工序)。

此外，如图8的(A)所示，对第2中间母材40的槽29填充透明粘接剂48，作为具有与第2透明树脂的折射率η2相同或者近似的折射率η4的第4透明树脂，层叠表面平坦的透明树脂板49。并且，使透明粘接剂48硬化，将透明树脂板49与第2中间母材40接合，从而得到图8的(B)所示的第2光控制部件50(以上，为第5工序)。

在上述的第4、第5工序中，优选透明粘接剂(第3、第4透明树脂)45、48的折射率η3、η4在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。另外，对于透明粘接剂(第3、第4透明树脂)45、48，优先使用与第1实施例中的透明粘接剂41同样的透明粘接剂。

此外，在上述第4、第5工序中，通过在第1、第2中间母材39、40上层叠透明树脂板46、49，从而能够容易对第1、第2光控制部件47、50的表面进行平坦(平面)化处理，在能够通过切削、或研磨等对硬化后的透明粘接剂(第3、第4透明树脂)45、48的表面进行平面化处理的情况下，可以省略透明树脂板46、49。另外，对于透明树脂板46、49的材质，优选使用与第1、第2透明树脂相同的材质，但只要其折射率在第1、第2透明树脂的折射率η1、η2的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内，就能够使用。

以在俯视观察时各基准点X、Y(参照图1的(C)、(D))重叠的方式，将在第4、第5工序中得到的第1、第2光控制部件47、50层叠，使用透明粘接剂等(例如，在真空状态下)进行接合，从而图9的(A)、(B)所示的第2实施例所涉及的立体像成像装置51完成。与第1实施例同样地，该立体像成像装置51具有由金属反射面37构成的放射状光反射部12以及由金属反射面38构成的同心圆状光反射部14(以上，为第6工序)。

当对如上得到的立体像成像装置51的动作进行说明时，来自未图示的对象物的光L2从P21进入第2光控制部件50，在由金属反射面38构成的同心圆状光反射部14的P22处反射。在P22处反射的光进入第1光控制部件47，在由金属反射面37构成的放射状光反射部12的P23处反射，在P24的位置处从第1光控制部件47向空中射出而成像。

在此，在图9的(B)的Q21处从透明树脂板49向第4透明树脂(透明粘接剂48)入射光，在Q22处从第4透明树脂(透明粘接剂48)向第2透明树脂(透明平板材26)入射光，在图9的(A)的S21处从第1透明树脂(透明平板材16)向第3透明树脂(透明粘接剂45)入射光，在Q23处从第3透明树脂(透明粘接剂45)向透明树脂板46入射光，但由于第1～第4透明树脂的折射率η1～η4以及透明树脂板46、49的折射率大致相同，因此不会引起全反射、分光等现象，折射的影响也非常小。此外，在第1、第2光控制部件47、50之间也存在透明粘接剂层52，但与透明粘接剂45、48同样地，使用具有与第1、第2透明树脂的折射率η1、η2大致相同的折射率的透明粘接剂，厚度也较薄(5～50μm)，从而通过透明粘接剂层52时的折射的影响非常小，不会引起全反射等现象。另外，虽然在P21、P24的位置处也引起折射，但P21、P24的折射抵消。此外，放射状光反射部12以及同心圆状光反射部14的正面和背面(在图9的(A)、(B)中为左右)任意一侧均作为光反射部发挥功能。

另外，在图9的(A)、(B)中，以第1、第2光控制部件47、50的背面侧(未形成槽19、29的面)彼此接触的方式重叠并进行接合，但也可以使正面侧彼此重叠并接合，还可以以正面侧与背面侧接触的方式重叠并接合。在任意的情况下，在完成的立体像成像装置的一侧配置放射状光反射部，在另一侧配置同心圆状光反射部，因此能够形成立体像，而动作不会产生差异。

接着，对本发明的第3实施例所涉及的立体像成像装置及其制造方法进行说明。

图10的(A)、(B)所示的第3实施例所涉及的立体像成像装置60在1张透明平板材61的一侧(正面侧)具有具备多个放射状光反射部(第1垂直光反射部)62的第1光控制部63，在另一侧(背面侧)具有具备多个同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)64的第2光控制部65。

如图10的(A)、(B)、图11的(A)、(B)所示，在该透明平板材61的一侧(正面侧)，以基准点X(未图示)为中心，呈放射状地配置有具有垂直面66和倾斜面67的三角形截面的多个第1槽68，在透明平板材61的另一侧(背面侧)，在俯视观察时以与基准点X重叠的基准点Y(未图示)为中心，呈同心圆状地配置有具有垂直面69和倾斜面70的三角形截面的多个第2槽71。并且，在相邻的第1槽68之间形成有三角形截面的多个第1凸条72，在相邻的第2槽71之间形成有三角形截面的多个第2凸条73。

此外，如图11的(A)、(B)所示，在第1槽68的倾斜面67的下端与垂直面66的下端之间(第1槽68的底部)、第2槽71的倾斜面70的下端与垂直面69的下端之间(第2槽71的底部)分别形成有微小平面部75，在第1槽68的倾斜面67的上端与垂直面66的上端之间(第1凸条72的顶部)、第2槽71的倾斜面70的上端与垂直面69的上端之间(第2凸条73的顶部)分别形成有微小平面部76。该微小平面部75、76的宽度与第1实施例中微小平面部23、24同样。

在制造该立体像成像装置60时，首先，以第1透明树脂(折射率η1)为原料，通过注塑成型(或者冲压成型或者辊压成型)进行成型，从而制造成型母材74。此时，对于作为原料的第1透明树脂，优选使用与第1实施例的第1、第2透明树脂同样的透明树脂。此外，优选在成型之后，与第1实施例同样地，进行退火处理，从而去除残留应力等(以上，为第1工序)。

接着，如图12的(A)、(B)所示，在成型母材74的第1、第2槽68、71的垂直面66、69选择性地形成金属反射面(镜面)79、80。对于金属反射面79、80的形成，与第1实施例同样地，优选使用通过溅射等照射金属粒子的方法。此时的倾斜面67、70的角度θ1与金属粒子的照射方向77、78(角度θ2)的关系与第1实施例也是同样的。由此，形成成为图10的(A)、(B)所示的第1、第2光控制部63、65的放射状光反射部62、同心圆状光反射部64的金属反射面79、80，从而制造中间母材81。另外，在第1光控制部63侧和第2光控制部65侧，金属粒子的照射方向77、78不同，因此优选在第1光控制部63侧和第2光控制部65侧分别进行金属粒子的照射(以上，为第2工序)。

接着，如图13的(A)、(B)所示，对中间母材81的第1、第2槽68、71分别填充透明粘接剂82，作为具有与第1透明树脂的折射率η1相同或者近似的折射率η2的第2透明树脂，在中间母材81的两面层叠表面平坦的透明树脂板83。并且，使透明粘接剂82硬化，将两面的透明树脂板83与中间母材81接合，从而得到图10的(A)、(B)所示的立体像成像装置60(以上，为第3工序)。

在上述第3工序中，优选透明粘接剂(第2透明树脂)82的折射率η2在第1透明树脂的折射率η1的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内。另外，对于透明粘接剂(第2透明树脂)82，优选使用与第1实施例中的透明粘接剂41同样的透明粘结剂。

此外，在上述第3工序中，通过在中间母材81的两面层叠透明树脂板83，从而能够容易对立体像成像装置60的两面进行平坦(平面)化处理，但在能够通过切削、或研磨等对硬化后的透明粘接剂(第2透明树脂)82的表面进行平面化处理的情况下，可以省略透明树脂板83。另外，对于透明树脂板83的材质，优选使用与第1透明树脂相同的材质，但只要其折射率在第1透明树脂的折射率η1的0.8～1.2倍(更优选为0.9～1.1倍，进一步优选为0.95～1.05倍)的范围内，就能够使用。

当参照图10的(A)、(B)对如上得到的立体像成像装置60的动作进行说明时，来自未图示的对象物的光L3从P31进入第2光控制部65，在由金属反射面80构成的同心圆状光反射部64的P32处反射。在P32处反射的光进入第1光控制部63，在由金属反射面79构成的放射状光反射部62的P33处反射，在P34的位置处从第1光控制部63向空中射出而成像。

在此，在图10的(B)的Q31处从透明树脂板83向第2透明树脂(透明粘接剂82)入射光，在Q32处从第2透明树脂(透明粘接剂82)向第1透明树脂(透明平板材61)入射光，在图10的(A)的S31处从第1透明树脂(透明平板材61)向第2透明树脂(透明粘接剂82)入射光，在Q33处从第2透明树脂(透明粘接剂82)向透明树脂板83入射光，但第1、第2透明树脂的折射率η1、η2以及透明树脂板83的折射率大致相同，因此不会引起全反射、分光等现象，折射的影响非常小。另外，在P31、P34的位置处也引起折射，但P31、P34的折射抵消。此外，放射状光反射部62以及同心圆状光反射部64的正面和背面(在图10的(A)、(B)，为左右)任意一侧均作为光反射部发挥功能。

接着，对本发明的第4实施例所涉及的立体像成像装置及其制造方法进行说明。

图14的(A)、(B)所示的第4实施例所涉及的立体像成像装置84与第3实施例同样地，在透明平板材85的一侧具有具备多个放射状光反射部(第1垂直光反射部)86的第1光控制部87，在透明平板材85的另一侧具有具备多个同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)88的第2光控制部89。在该透明平板材85的一侧(正面侧)，以基准点X(未图示)为中心呈放射状地配置有具有垂直面90和倾斜面91的成为放射状光反射部86的梯形截面的多个第1凸条92，在透明平板材85的另一侧(背面侧)，以在俯视观察时与基准点X重叠的基准点Y(未图示)为中心，呈同心圆状地配置有具有垂直面93和倾斜面94的成为同心圆状光反射部88的梯形截面的多个第2凸条95。并且，在相邻的第1凸条92之间形成有三角形截面的多个第1槽96，在相邻的第2凸条95之间形成有三角形截面的多个第2槽97。另外，在第1凸条92的倾斜面91的下端与垂直面90的下端之间(第1槽96的底部)、第2凸条95的倾斜面94的下端与垂直面93的下端之间(第2槽97的底部)分别形成有微小平面部98。该微小平面部98的宽度与第1实施例中的微小平面部23、33同样。

在第3实施例中，在第1、第2槽68、71的垂直面66、69形成金属反射面79、80，作为放射状光反射部62以及同心圆状光反射部64发挥功能，但在本实施例中，通过使用第1、第2槽96、97内的空气层(气体层的一例)，使第1、第2凸条92、95的垂直面90、93为全反射面，从而直接作为放射状光反射部86以及同心圆状光反射部88发挥功能。此时，第1、第2凸条92、95形成为梯形截面，从而分别具有宽度较宽的表面水平部99，因此能够防止在立体像的形成中使用的透明平板材85表面的面积减小，得到明亮的立体像。

在制造该立体像成像装置84时，与第3实施例同样地，以透明树脂为原料，通过注塑成型(或者冲压成型或者辊压成型)进行成型。此时，对于作为原料的透明树脂，优选使用与第1实施例的第1、第2透明树脂同样的透明树脂，但由于利用全反射，因此对材质没有特别限定。另外，优选在成型之后，与第1实施例同样地，进行退火处理，从而去除残留应力等。

在立体像成像装置84中，成为放射状光反射部86以及同心圆状光反射部88的第1、第2凸条92、95的垂直面90、93为使用了空气层的全反射面，因此不需要在垂直面90、93形成金属反射面、不需要对第1、第2槽96、97填充透明树脂，能够将通过注塑成型等成型的成型体直接使用为立体像成像装置84。因此，倾斜面91、94不需要具有多边形面、凹面、凹凸面等，可以为平面。

此外，在该立体像成像装置84中，能够在1张透明平板材85的正面和背面同时成型第1、第2光控制部87、89，因此容易进行放射状光反射部86与同心圆状光反射部88的位置对准，生产性优异。

当参照图14的(A)、(B)对如上得到的立体像成像装置84的动作进行说明时，来自未图示的对象物的光L4从第2凸条95中的表面水平部99上的P41进入第2光控制部89。在此，在第2槽97内(垂直面93的外侧区域)存在空气，透明平板材85(第2凸条95内)的折射率η1大于垂直面93的外侧区域即空气层的折射率ηa。因此，当在第2凸条95内行进的光入射到垂直面93上的P42时，在其入射角θi1超过满足sinθc＝η1/ηa的关系的临界角θc时，垂直面93的内侧成为全反射面，作为同心圆状光反射部88发挥功能，在P42处引起光的全反射。在P42处反射的光在透明平板材85内行进，进入第1光控制部87(第1凸条92内)。并且，在到达垂直面90上的P43处的光的入射角θi2超过临界角θc的情况下，与上述同样地，垂直面90的内侧成为全反射面，作为放射状光反射部86发挥功能，在P43处引起光的全反射。在P43处反射的光在第1凸条92中的表面水平部99上的P44的位置处从第1光控制部87向空中射出而成像。

此时，在设置于第1、第2槽96、97的底部的微小平面部98通过的光较少，较多的光在第1、第2凸条92、95的内部通过，因此能够使在放射状光反射部86以及同心圆状光反射部88全反射的光的量增加，能够形成明亮且清晰的立体像。另外，在P41、P44的位置处也引起折射，但P41、P44的折射抵消。

本发明不限于以上的实施例，本发明也能够应用于组合各实施例所涉及的立体像成像装置的制造方法，来制造立体像成像装置的情况。

在本发明中，对作为第1、第2垂直光反射部而具有放射状光反射部以及同心圆状光反射部的立体像成像装置及其制造方法进行了说明，但第1～第4实施例中的各制造工序例如也能够应用于以往的第1、第2光控制面板(或者光控制部)的多个垂直光反射面(带状光反射面)分别为直线状(平行)，且在俯视观察时以正交的方式配置的立体像成像装置。

特别是，预先通过喷砂处理、或梨皮化处理等在形成各槽的倾斜面的模具部分的表面形成凸凹，将模具的凸凹转印到各槽的倾斜面而形成凹凸的技术的目的在于除了容易进行从模具的脱模以外，还能够提高各槽的倾斜面与填充到各槽中的透明树脂之间的紧密贴合性。因此，该技术在立体像成像装置的制造中，在向槽的内部填充透明树脂时有用，与此时的槽的形状、配置无关。

在第1～第3实施例中，通过溅射等方法对各槽的垂直面进行金属粒子的照射来形成金属反射面(镜面)，但除此以外，也可以通过涂覆金属浆料等来形成金属反射面。

在第2实施例的第6工序中，对使用透明粘接剂等接合第1、第2光控制部件的情况进行了说明，但第1、第2光控制部件也可以通过具有间隙或者无间隙地重合，从而作为立体像成像装置使用。

在第4实施例中，对在1张透明平板材的两个面(正面和背面)同时成型第1、第2光控制部的情况进行了说明，但也能够在2张透明平板材上分别成型第1、第2光控制部件并通过透明粘接剂等进行接合。另外，在第4实施例中，由于第1、第2槽在立体像成像装置的两个面开口，垃圾等异物容易进入并滞留，因此可以通过将具有与透明平板材的折射率相同或者近似的折射率的透明板与立体像成像装置的两个面接合等，在第1、第2槽设置盖，在各槽的内部形成空气层。此外，在2张透明平板材上分别成型第1、第2光控制部件并通过透明粘接剂等进行接合时，能够以使第1、第2槽相对的方式密封，在各槽的内部形成空气层。另外，也可以代替空气，而在第1、第2槽内封入氮气等气体而形成气体层，可以使第1、第2槽的内部成为真空。

另外，本发明的同心圆状光反射部不仅包括完全的圆形，也包括形成为多边形状、其各面与放射状光反射部正交的情况。

产业上的可利用性

在本发明所涉及的立体像成像装置以及立体像成像装置的制造方法中，通过具有多个放射状光反射部和多个同心圆状光反射部，从而成像范围较广，能够减小光反射部的配置间隔(间距)，密集地配置较多的光反射部，因此能够形成扩大视角、伪影少的明亮且清晰的立体像，能够应用于三维显示设备、游戏机、游戏设备、广告塔等。进而，由于结构简单，因此能够制造廉价且量产性优异的立体像成像装置。

标号说明：

10：立体像成像装置、12：放射状光反射部(第1垂直光反射部)、13：第1光控制部件、14：同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)、15：第2光控制部件、16：透明平板材、17：垂直面、18：倾斜面、19：槽、20：凸条、21：第1成型母材、23、24：微小平面部、26：透明平板材、27：垂直面、28：倾斜面、29：槽、30：凸条、31、第2成型母材、33、34：微小平面部、35、36：照射方向、37、38：金属反射面、39：第1中间母材、40：第2中间母材、41：透明粘接剂(第3透明树脂)、43：透明树脂片(第3透明树脂)、44：平面冲压件、45：透明粘接剂(第3透明树脂)、46：透明树脂板、47：第1光控制部件、48：透明粘接剂(第4透明树脂)、49：透明树脂板、50：第2光控制部件、51：立体像成像装置、52：透明粘接剂层、60：立体像成像装置、61：透明平板材、62：放射状光反射部(第1垂直光反射部)、63：第1光控制部、64：同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)、65：第2光控制部、66：垂直面、67：倾斜面、68：第1槽、69：垂直面、70：倾斜面、71：第2槽、72：第1凸条、73：第2凸条、74：成型母材、75、76：微小平面部、77、78：照射方向、79、80：金属反射面、81：中间母材、82：透明粘接剂(第2透明树脂)、83：透明树脂板、84：立体像成像装置、85：透明平板材、86：放射状光反射部(第1垂直光反射部)、87：第1光控制部、88：同心圆状光反射部(第2垂直光反射部)、89：第2光控制部、90：垂直面、91：倾斜面、92：第1凸条、93：垂直面、94：倾斜面、95：第2凸条、96：第1槽、97：第2槽、98：微小平面部、99：表面水平部。

Claims (7)

1.一种立体像成像装置，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，其特征在于，

在透明平板材的一侧以基准点X为中心呈放射状地设置多个所述第1垂直光反射部，在所述透明平板材的另一侧以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，呈同心圆状地设置多个与所述第1垂直光反射部交叉的所述第2垂直光反射部。

2.根据权利要求1所述的立体像成像装置，其特征在于，

在所述透明平板材的一侧，以所述基准点X为中心，分别呈放射状地配置有具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第1槽、以及形成在相邻的所述第1槽之间的三角形截面的多个第1凸条，在所述透明平板材的另一侧，以所述基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置有具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第2槽、以及形成在相邻的所述第2槽之间的三角形截面的多个第2凸条，在所述第1槽、第2槽的所述垂直面形成有成为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，在所述第1槽、第2槽中填充有具有处于所述透明平板材的折射率的0.95～1.05倍的范围内的折射率的透明树脂，所述立体像成像装置构成为两表面平坦的平板状。

3.根据权利要求1所述的立体像成像装置，其特征在于，

在所述透明平板材的一侧以所述基准点X为中心，分别呈放射状地配置有具有垂直面和倾斜面的梯形截面的多个第1凸条、以及形成在相邻的所述第1凸条之间的三角形截面的多个第1槽，在所述透明平板材的另一侧以所述基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置有具有倾斜面和垂直面的梯形截面的多个第2凸条、以及形成在相邻的所述第2凸条之间的三角形截面的多个第2槽，所述第1凸条、第2凸条的所述垂直面是成为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的全反射面，所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部使用了气体层或者真空。

4.一种立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，其特征在于，所述制造方法具有如下工序：

第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第1成型母材，其中，所述第1成型母材在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；

第2工序，在所述第2工序中，利用第2透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第2成型母材，其中，所述第2成型母材在透明平板材的一侧以基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；

第3工序，在所述第3工序中，仅在所述第1成型母材、第2成型母材的所述槽的垂直面选择性地形成作为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，来制造第1中间母材、第2中间母材；以及

第4工序，在所述第4工序中，在所述第1中间母材、第2中间母材的所述槽中填充具有处于所述第1透明树脂、第2透明树脂的折射率的0.95～1.05倍的范围内的折射率的第3透明树脂，在使所述第1中间母材、第2中间母材的所述槽彼此相对的状态下，以俯视观察时各所述基准点X、Y重叠的方式，将所述第1中间母材、第2中间母材层叠并接合。

5.一种立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，其特征在于，所述制造方法具有如下工序：

第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第1成型母材，其中，所述第1成型母材在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；

第2工序，在所述第2工序中，利用第2透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造第2成型母材，其中，所述第2成型母材在透明平板材的一侧以基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置了具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个槽、以及形成在相邻的所述槽之间的三角形截面的多个凸条；

第3工序，在所述第3工序中，仅在所述第1成型母材、第2成型母材的所述槽的垂直面选择性地形成作为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，来制造第1中间母材、第2中间母材；

第4工序，在所述第4工序中，在所述第1中间母材的所述槽中填充具有处于所述第1透明树脂的折射率的0.95～1.05倍的范围内的折射率的第3透明树脂，对表面进行平面化处理而形成第1光控制部件；

第5工序，在所述第5工序中，在所述第2中间母材的所述槽中填充具有处于所述第2透明树脂的折射率的0.95～1.05倍的范围内的折射率的第4透明树脂，对表面进行平面化处理而形成第2光控制部件；以及

第6工序，在所述第6工序中，以在俯视观察时各所述基准点X、Y重叠的方式，使所述第1光控制部件、第2光控制部件具有间隙地或者无间隙地重合。

6.一种立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，其特征在于，所述制造方法具有如下工序：

第1工序，在所述第1工序中，利用第1透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造成型母材，其中，所述成型母材通过在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第1槽、以及形成在相邻的所述第1槽之间的三角形截面的多个第1凸条，在所述透明平板材的另一侧，以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置具有垂直面和倾斜面的三角形截面的多个第2槽、以及形成在相邻的所述第2槽之间的三角形截面的多个第2凸条而形成；

第2工序，在所述第2工序中，仅在所述成型母材的所述第1槽、第2槽的垂直面选择性地形成作为所述第1垂直光反射部、所述第2垂直光反射部的金属反射面，来制造中间母材；以及

第3工序，在所述第3工序中，在所述中间母材的所述第1槽、第2槽中填充具有处于所述第1透明树脂的折射率的0.95～1.05倍的范围内的折射率的第2透明树脂，对表面进行平面化处理。

7.一种立体像成像装置的制造方法，所述立体像成像装置形成为在俯视观察时为环状或者使用环状的一部分的形状，使来自物体的光在第1垂直光反射部和第2垂直光反射部反射，使所述物体的立体像在空中成像，其特征在于，所述制造方法具有如下工序：

利用透明树脂通过冲压成型、注塑成型以及辊压成型中的任意一种来制造如下的成型体，其中，在所述成型体中，在透明平板材的一侧以基准点X为中心，分别呈放射状地配置具有垂直面和倾斜面的作为所述第1垂直光反射部的梯形截面的多个第1凸条、以及形成在相邻的所述第1凸条之间的三角形截面的多个第1槽，在所述透明平板材的另一侧，以在俯视观察时与所述基准点X重叠的基准点Y为中心，分别呈同心圆状地配置具有垂直面和倾斜面的作为所述第2垂直光反射部的梯形截面的多个第2凸条、以及形成在相邻的所述第2凸条之间的三角形截面的多个第2槽。

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