JP2014030903A - 虚像現出装飾体、及び虚像現出装飾体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】虚像現出装飾体は、画素ユニットが配列されたユニット集合体と、複数の集光素からなり、前記集光素が画素ユニットと関連付けられた位置に配設された集光素集合体と、を備え、集光素集合体は、平面視形状が長円である集光素を含む。また、虚像現出装飾体の製造方法は、画素ユニットが配列されたユニット集合体と、複数の集光素からなり、前記集光素が画素ユニットと関連付けられた位置に配設された集光素集合体と、を備える虚像現出装飾体の製造方法であって、集光素集合体は、平面視形状が長円形状である集光素を含み、画素ユニット及び集光素の両方、又はいずれか一方を、液滴を吐出する液滴吐出装置を用いて形成する。
【選択図】図9
Description
平面視形状が長円である集光素は、平面視の方向が異なる断面ごとに、曲面側の曲率半径が異なっており、焦点距離が一律ではない。すなわち、方向によって拡大率が異なっている。平面視形状が長円である集光素による虚像は、例えば、画素ユニットが一方向に引き伸ばされたような形状となる。したがって、当該虚像は、画素ユニットの形状が変形させられた形状となる。集光素の平面視形状が長円であることによって、画素ユニットの形状が変形した形状を有する虚像を現出させることができる。集光素の平面視形状を異ならせることによって、同一の形状を有する画素ユニットを用いて、異なる形状の虚像を現出させることができる。
本適用例の虚像現出装飾体においては、第1の集光素を介して視認される部分は、第1の虚像の形状であり、第2の集光素を介して視認される部分は、第2の虚像の形状である。虚像現出装飾体において視認される虚像は、一部分が第1の虚像の形状であり、他の一部分が第2の虚像の形状であるような虚像である。集光素の向きの組合せによって、同一の形状を有する画素ユニットを用いて、異なる形状の虚像が組み合わされた多彩な形状の虚像を現出させることができる。
本適用例の虚像現出装飾体においては、第3の集光素を介して視認される部分は、第3の虚像の形状であり、第4の集光素を介して視認される部分は、第4の虚像の形状である。虚像現出装飾体において視認される虚像は、一部分が第3の虚像の形状であり、他の一部分が第4の虚像の形状であるような虚像である。集光素の形状の組合せによって、同一の形状を有する画素ユニットを用いて、異なる形状の虚像が組み合わされた多彩な形状の虚像を現出させることができる。
平面視形状が長円である集光素は、平面視の方向が異なる断面ごとに、曲面側の曲率半径が異なっており、焦点距離が一律ではない。すなわち、方向によって拡大率が異なっている。平面視形状が長円である集光素による虚像は、例えば、画素ユニットが一方向に引き伸ばされたような形状となる。したがって、当該虚像は、画素ユニットの形状が変形させられた形状となる。集光素の平面視形状を長円形状にすることによって、画素ユニットの形状が変形した形状を有する虚像を現出させる虚像現出装飾体を製造することができる。集光素の平面視形状を異ならせることによって、同一の形状を有する画素ユニットを用いて、異なる形状の虚像を現出させることができる虚像現出装飾体を製造することができる。
最初に、液滴吐出装置1について、図1を参照して説明する。図1は、液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。図1(a)は、液滴吐出装置全体の概略構成を示す外観斜視図であり、図1(b)は、液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を示す外観斜視図である。
X軸方向に移動させるワークWと、Y軸方向に移動させる液滴吐出ヘッド20とを相対的に制御することにより、ワークW上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する描画などを行うことが可能である。
Y軸方向の液滴の配置ピッチを小さくするためには、複数の液滴吐出ヘッド20を、Y軸方向における吐出ノズル24の位置を互いにずらしてX軸方向に並べてもよいし、3列以上のノズル列を備える液滴吐出ヘッドを用いてもよい。もちろん、製造可能な範囲であれば、ノズルピッチが小さい液滴吐出ヘッドを用いることもできる。
次に、液滴吐出ヘッド20の吐出ノズル24と、それぞれの吐出ノズル24から吐出された液滴の着弾位置と、の関係について、図2を参照して説明する。図2は、吐出ノズルと、それぞれの吐出ノズルから吐出された液滴の着弾位置と、の関係を示す説明図である。図2(a)は、吐出ノズルの配設位置を示す説明図であり、図2(b)は、液滴をノズル列の延在方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図2(c)は、液滴を吐出走査方向に直線状に着弾させた状態を示す説明図であり、図2(d)は、液滴を面状に着弾させた状態を示す説明図である。図2に示したX軸方向及びY軸方向は、ヘッドユニット21が液滴吐出装置1に取り付けられた状態において、図1に示したX軸方向又はY軸方向と一致している。X軸方向が吐出走査方向であって、図2に示した矢印aの方向に吐出ノズル24(液滴吐出ヘッド20)を相対移動させながら、任意の位置において機能液の液滴を吐出することによって、X軸方向の任意の位置に液滴を着弾させることができる。
次に、画素ユニットを有する画素集合体、及びマイクロレンズのレンズアレイを備える虚像現出装飾体の構成について、図3、図4、及び図5を参照して説明する。図3は、虚像現出装飾体の構成を示す模式図である。図3(a)は、虚像現出装飾体の構成の要部を示す断面図であり、図3(b)は、虚像現出装飾体に現出させられる虚像を示す模式平面図である。
図4及び図5は、虚像現出装飾体を構成する要素の構成を示す模式図である。図4(a)は、虚像現出装飾体の画素集合体を示す平面図であり、図4(b)は、画素集合体の拡大平面図であり、図4(c)は、虚像現出装飾体の虚像領域を示す平面図であり、図4(d)は、図4(c)に示した虚像領域のひとつに配設されたレンズアレイの拡大平面図である。図4(e)は、虚像現出装飾体の虚像領域と画素集合体との構成を示す平面図であり、図4(f)は、図4(e)に示した虚像領域のひとつに配設されたレンズアレイと画素集合体との拡大平面図である。図5(g)は、虚像現出装飾体の虚像領域を示す平面図であり、図5(h)は、図5(g)に示した虚像領域に配設されたレンズアレイの拡大平面図であり、図5(i)は、虚像現出装飾体の虚像領域と画素集合体との構成を示す平面図であり、図5(j)は、図5(i)に示した虚像領域に配設されたレンズアレイと画素集合体との拡大平面図である。図5(k)及び図5(m)は、虚像領域に配設されたレンズアレイと画素集合体との拡大平面図である。
基材53の撥液層55が形成されている面の反対側の面には、画素集合体71を構成する画素ユニット72が形成されている。画素ユニット72は、上述した液滴吐出装置1を用いて機能液の液滴を所定の位置に配置し、所定の形状を描画することによって形成することができる。
基材53の面に略平行であって、虚像領域730の並び方向と略平行な方向をX軸方向と表記し、基材53の面に略平行であって、X軸方向と直交する方向をY軸方向と表記する。X軸方向及びY軸方向と直交する方向をZ軸方向と表記する。
マイクロレンズ62aは長円形状を有するため、平面視の方向によって像の拡大率が異なっている。長円形状の長手方向は、レンズ面の曲率半径が大きいため焦点距離が長く、現出させられる虚像の倍率が小さい。マイクロレンズ62aによって現出させられる画素ユニット72の虚像は、図3(b)に示した画素虚像73Aのように、円形形状がマイクロレンズ62aの長手方向と略直交する方向に伸ばされた形状となる。マイクロレンズ62aの倍率は数十倍であるため、1個のマイクロレンズ62aを介して視認できる虚像は、画素ユニット72の虚像の一部分である。
虚像ユニット76の端においては、画素集合体71が有する画素ユニット72の行又は列における端の行又は列を構成する画素ユニット72の中心位置は、レンズアレイ61が有するマイクロレンズ62の行又は列における端の行又は列を構成するマイクロレンズ62の中心位置と端から2番目の行又は列を構成するマイクロレンズ62の中心位置との中点に位置する。
画素集合体71が、ユニット集合体に相当する。マイクロレンズ62が、集光素に相当する。レンズアレイ61が、集光素集合体に相当する。
図5(h)に示したレンズアレイ61bは、マイクロレンズ62bがピッチP2で配列されている。マイクロレンズ62bの並び方向は、X軸方向及びY軸方向である。マイクロレンズ62bは、マイクロレンズ62aと同じ形状であって、平面視で長円形状を有している。マイクロレンズ62bは、長円の長手方向が、Y軸方向に対して反時計回りに約45度傾いている。
マイクロレンズ62aとマイクロレンズ62bのいずれか一方が、第1の集光素に相当し、もう一方が、第2の集光素に相当する。マイクロレンズ62aとマイクロレンズ62bのいずれか一方の長手方向の向きが、第1の方向に相当し、もう一方の長手方向の向きが、第2の方向に相当する。
図5(j)に示すように、虚像ユニット76bにおいて、レンズアレイ61bのマイクロレンズ62bは、画素集合体71の画素ユニット72に対して、虚像ユニット76aにおけるレンズアレイ61aのマイクロレンズ62aと同様に配設されている。
虚像ユニット76aと同様に、虚像ユニット76bにおいて、レンズアレイ61bを介して視認できる虚像は、レンズアレイ61bが備えるマイクロレンズ62bを介して視認できる虚像の集合体である。虚像領域730bに配設された虚像ユニット76bにおいて、マイクロレンズ62bによって画素ユニット72が拡大された画素虚像73Bが、視認可能に現出させられる。
図5(k)に示したレンズアレイ61cは、マイクロレンズ62cがピッチP2で配列されている。マイクロレンズ62cの並び方向は、X軸方向及びY軸方向である。マイクロレンズ62cは、平面視でほぼ円形を有している。
マイクロレンズ62a及びマイクロレンズ62bのいずれか一方が、第3の集光素に相当し、マイクロレンズ62cが、第4の集光素に相当する。マイクロレンズ62a及びマイクロレンズ62bいずれか一方の平面視形状が、第1の長円に相当する。
虚像ユニット76aなどと同様に、虚像ユニット76cにおいて、レンズアレイ61cを介して視認できる虚像は、レンズアレイ61cが備えるマイクロレンズ62cを介して視認できる虚像の集合体である。虚像領域730cに配設された虚像ユニット76cにおいて、マイクロレンズ62cによって画素ユニット72が拡大された画素虚像73Cが、視認可能に現出させられる。
図5(m)に示したように、レンズアレイ61dは、マイクロレンズ62aとマイクロレンズ62bとを備えている。レンズアレイ61dにおいて、図5(m)における上側半分にはマイクロレンズ62bが配設されており、図5(m)における下側半分にはマイクロレンズ62aが配設されている。レンズアレイ61dが、第1の集光素集合体に相当する。
レンズアレイ61dにおけるマイクロレンズ62a及びマイクロレンズ62bによって現出させられる虚像は、レンズアレイ61aにおけるマイクロレンズ62aによって現出させられる虚像、又はレンズアレイ61bにおけるマイクロレンズ62bによって現出させられる虚像と同様である。
虚像ユニット76dにおいて、レンズアレイ61dを介して視認できる虚像は、マイクロレンズ62bが配設された側が画素虚像73Aの半分であり、マイクロレンズ62aが配設された側が画素虚像73Bの半分である虚像である。虚像領域730dに配設された虚像ユニット76dにおいて、レンズアレイ61dを介して、画素虚像73Dが、視認可能に現出させられる。
次に、上述したレンズアレイ61aなどとは、備えているマイクロレンズ62の構成が異なるレンズアレイ61e、及びレンズアレイ61eによって現出させられる画素虚像73Gについて、図6及び図7を参照して説明する。図6は、レンズアレイの構成を示す説明図である。図7は、現出させられる虚像の形状を示す説明図である。図6(a)は、レンズアレイにおけるマイクロレンズの配置を示す平面図であり、図6(b)は、マイクロレンズの形状を示す平面図であり、図6(c)は、図6(b)に示したマイクロレンズによって現出させられる虚像の形状を示す説明図である。図6(d)は、マイクロレンズの形状を示す平面図であり、図6(e)は、図6(d)に示したマイクロレンズによって現出させられる虚像の形状を示す説明図である。図7(f)、図7(g)、図7(h)、及び図7(i)、は、サブレンズアレイによって現出させられる虚像の形状を示す説明図であり、図7(k)は、図6(a)に示したマイクロレンズアレイによって現出させられる虚像の形状を示す説明図である。
マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方が、第1の集光素に相当し、もう一方が、第2の集光素に相当する。マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方の長手方向の向きが、第1の方向に相当し、もう一方の長手方向の向きが、第2の方向に相当する。レンズアレイ61eが、第1の集光素集合体に相当する。
マイクロレンズ62eはトラック形状を有するため、平面視の方向によって像の拡大率が異なっている。トラック形状の長手方向は、レンズ面の曲率半径が大きいため焦点距離が長く、現出させられる虚像の倍率が小さい。マイクロレンズ62eからなるレンズアレイ61によって現出させられる画素集合体71の虚像は、例えば、図6(c)に示した画素虚像73Eのような形状になる。画素虚像73Eは、円形形状がマイクロレンズ62eの長手方向と略直交する方向に伸ばされた形状である。
マイクロレンズ62eの場合と同様に、マイクロレンズ62fからなるレンズアレイ61によって現出させられる画素集合体71の虚像は、例えば、図6(e)に示した画素虚像73Fのような形状になる。画素虚像73Fは、円形形状がマイクロレンズ62fの長手方向と略直交する方向に伸ばされた形状である。
サブレンズアレイ612によって現出させられる画素集合体71の虚像は、図7(g)に示すように、画素虚像73Fにおけるサブレンズアレイ612に重なる部分に相当する画素虚像731Fのような形状になる。
サブレンズアレイ621によって現出させられる画素集合体71の虚像は、図7(h)に示すように、画素虚像73Fにおけるサブレンズアレイ621に重なる部分に相当する画素虚像732Fのような形状になる。
サブレンズアレイ622によって現出させられる画素集合体71の虚像は、図7(i)に示すように、画素虚像73Eにおけるサブレンズアレイ622に重なる部分に相当する画素虚像731Eのような形状になる。
レンズアレイ61eによって現出させられる画素集合体71の虚像は、画素虚像731Eと画素虚像731Fと画素虚像732Fと画素虚像732Eとを含んでいる。レンズアレイ61eによって画素集合体71の虚像を現出させることによって、図7(j)に示した画素虚像73Gのような虚像が視認可能に現出させられる。
次に、上述したレンズアレイ61aなどとは、備えているマイクロレンズ62の構成が異なるレンズアレイ61f、及びレンズアレイ61fによって現出させられる画素虚像73Kについて、図8を参照して説明する。図8は、レンズアレイの構成及び現出させられる画素虚像を示す説明図である。図8(a)は、レンズアレイにおけるマイクロレンズの配置を示す平面図であり、図8(b)及び(c)は、図8(a)に示したマイクロレンズの一部によって現出させられる虚像の形状を示す説明図であり、図8(d)は、図8(a)に示したマイクロレンズアレイによって現出させられる虚像の形状を示す説明図である。
マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方が、第1の集光素に相当し、もう一方が、第2の集光素に相当する。マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方の長手方向の向きが、第1の方向に相当し、もう一方の長手方向の向きが、第2の方向に相当する。レンズアレイ61fが、第1の集光素集合体に相当する。
レンズ行630e及びレンズ行630fは、例えば45個のマイクロレンズ62e又はマイクロレンズ62fで構成されている。レンズアレイ61fは、レンズ行630eとレンズ行630fとを、例えば、あわせて45行備えている。
1個のマイクロレンズ62によって現出させられる画素ユニット72の虚像をレンズ虚像と表記する。レンズアレイ61fが備えるマイクロレンズ62eの数は、マイクロレンズ62eからなるレンズアレイ61が備えるマイクロレンズ62eの数の概ね半分である。したがって、画素虚像73Hは、画素虚像73Eにくらべて概ね半分の数のレンズ虚像で構成されており、画素虚像73Hは、例えば階調が、画素虚像73Eとは異なっているように視認される。
上述した画素虚像73Eと同様に、画素虚像73Jは、例えば階調が、画素虚像73Fとは異なっているように視認される。
次に、上述したレンズアレイ61aなどとは、備えているマイクロレンズ62の構成が異なるレンズアレイ61g、及びレンズアレイ61gによって現出させられる画素虚像73Pについて、図9を参照して説明する。図9は、レンズアレイの構成及び現出させられる画素虚像を示す説明図である。図9(a)は、レンズアレイにおけるマイクロレンズの配置を示す平面図であり、図8(b)、(c)及び(d)は、図9(a)に示したマイクロレンズの一部によって現出させられる虚像の形状を示す説明図であり、図8(e)は、図9(a)に示したマイクロレンズアレイによって現出させられる虚像の形状を示す説明図である。
マイクロレンズ62e及びマイクロレンズ62fと、マイクロレンズ62cとのいずれか一方が、第3の集光素に相当し、もう一方が、第4の集光素に相当する。マイクロレンズ62e及びマイクロレンズ62fと、マイクロレンズ62cとのいずれか一方の平面視形状が、第1の長円に相当する。レンズアレイ61gが、第2の集光素集合体に相当する。
レンズアレイ61gは、X軸方向及びY軸方向において、例えば、45個のマイクロレンズ62が並べて配設されて形成されている。
レンズアレイ61gが備えるマイクロレンズ62eの数は、マイクロレンズ62eからなるレンズアレイ61が備えるマイクロレンズ62eの数の概ね1/4である。したがって、画素虚像73Lは、画素虚像73Eにくらべて概ね1/4の数のレンズ虚像で構成されており、画素虚像73Lは、例えば階調が、画素虚像73Eとは異なっているように視認される。
上述した画素虚像73Lと同様に、画素虚像73Mは、例えば階調が、画素虚像73Fとは異なっているように視認される。
レンズアレイ61gが備えるマイクロレンズ62cの数は、マイクロレンズ62cからなるレンズアレイ61が備えるマイクロレンズ62cの数の概ね半分である。したがって、画素虚像73Nは、画素虚像73Cにくらべて概ね半分の数のレンズ虚像で構成されており、画素虚像73Nは、例えば階調が、画素虚像73Cとは異なっているように視認される。
次に、虚像現出装飾体51とは、備えるレンズアレイ61の構成などが異なる虚像現出装飾体151のレンズアレイ61の構成及び虚像現出装飾体に現出させられる虚像について、図10、図11、及び図12を参照して説明する。
マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方が、第1の集光素に相当し、もう一方が、第2の集光素に相当する。マイクロレンズ62eとマイクロレンズ62fのいずれか一方の長手方向の向きが、第1の方向に相当し、もう一方の長手方向の向きが、第2の方向に相当する。レンズアレイ61hとレンズアレイ61iのいずれか一方が、第3の集光素集合体に相当し、もう一方が、第4の集光素集合体に相当する。
虚像現出装飾体151には、中央部分を2個の画素虚像73Eと2個の画素虚像73Fとで囲んだ形状の虚像が現出させられる。
虚像領域751には、マイクロレンズ62eで構成されたレンズアレイ61hが配設されている。虚像領域752には、マイクロレンズ62fで構成されたレンズアレイ61iが配設されている。虚像領域753には、虚像領域752と同様に、レンズアレイ61iが配設されている。虚像領域754には、虚像領域751と同様に、レンズアレイ61hが配設されている。レンズアレイ61hとレンズアレイ61iのいずれか一方が、第3の集光素集合体に相当し、もう一方が、第4の集光素集合体に相当する。
虚像現出装飾体251は、虚像現出装飾体151と同様に、それぞれの虚像領域730に対応する画素集合体71を備える画素集合体721を備えている。画素集合体721における、レンズアレイ61に対応する部分が、画素集合体71である。
虚像現出装飾体251には、中央部分から2個の画素虚像73Eと2個の画素虚像73Fとが放射状に配置された虚像が現出させられる。
虚像領域761には、マイクロレンズ62cで構成されたレンズアレイ61cが配設されている。虚像領域762には、マイクロレンズ62fで構成されたレンズアレイ61iが配設されている。虚像領域763には、虚像領域762と同様に、レンズアレイ61iが配設されている。虚像領域764には、虚像領域761と同様に、レンズアレイ61cが配設されている。
マイクロレンズ62fと、マイクロレンズ62cとのいずれか一方が、第3の集光素に相当し、もう一方が、第4の集光素に相当する。マイクロレンズ62fと、マイクロレンズ62cとのいずれか一方の平面視形状が、第1の長円に相当する。レンズアレイ61cとレンズアレイ61iのいずれか一方が、第5の集光素集合体に相当し、もう一方が、第6の集光素集合体に相当する。
虚像現出装飾体351は、虚像現出装飾体151と同様に、それぞれの虚像領域730に対応する画素集合体71を備える画素集合体721を備えている。画素集合体721における、レンズアレイ61に対応する部分が、画素集合体71である。
虚像現出装飾体351には、2個の画素虚像73Fが斜めの一直線状に並び、一直線状の2個の画素虚像73Fをはさんで画素虚像73Cが1個ずつ配置された虚像が現出させられる。
(1)画素集合体71は、画素ユニット72が格子状に等ピッチ間隔で並べられて形成されている。レンズアレイ61は、マイクロレンズ62の位置が、画素ユニット72の位置と関係付けられて、格子状に等ピッチ間隔で並べられて形成されている。これにより、レンズアレイ61によって、画素集合体71の拡大虚像を現出させることができる。当該虚像を、恰も1個の画素ユニット72が拡大された像のように視認される形状にすることができる。
また、2種類の虚像領域730の配置位置によって、虚像現出装飾体151と虚像現出装飾体251とのように、互いに異なる虚像を現出させることができる。
また、2種類の虚像領域730の配置位置によって、画素虚像73Cと画素虚像73Fとの配置位置が異なる虚像を現出させることができる。
ピッチP1<ピッチP2の場合、現出させられる虚像は、画素集合体71(ユニット集合体)の位置より沈んで(奥側に)見える。ピッチP1>ピッチP2の場合、現出させられる虚像は、画素集合体71(ユニット集合体)の位置より浮かんで(手前側に)見える。
Claims (8)
- 画素ユニットが配列されたユニット集合体と、
複数の集光素からなり、前記集光素が前記画素ユニットと関連付けられた位置に配設された集光素集合体と、を備え、
前記集光素集合体は、平面視形状が長円である前記集光素を含む、
ことを特徴とする虚像現出装飾体。 - 前記長円の長手方向の向きが第1の方向である第1の集光素と、
前記長円の長手方向の向きが前記第1の方向とは異なる第2の方向である第2の集光素と、を含む、
ことを特徴とする、請求項1に記載の虚像現出装飾体。 - 平面視形状が第1の長円である第3の集光素と、
平面視形状が前記第1の長円とは異なる第4の集光素と、を含む、
ことを特徴とする、請求項1に記載の虚像現出装飾体。 - 前記第1の集光素及び前記第2の集光素を備える第1の集光素集合体を備えることを特徴とする、請求項2に記載の虚像現出装飾体。
- 前記第3の集光素及び前記第4の集光素を備える第2の集光素集合体を備えることを特徴とする、請求項3に記載の虚像現出装飾体。
- 前記第1の集光素を備える第3の集光素集合体と、
前記第2の集光素を備える第4の集光素集合体と、を備える、
ことを特徴とする、請求項2に記載の虚像現出装飾体。 - 前記第3の集光素を備える第5の集光素集合体と、
前記第4の集光素を備える第6の集光素集合体と、を備える、
ことを特徴とする、請求項3に記載の虚像現出装飾体。 - 画素ユニットが配列されたユニット集合体と、複数の集光素からなり、前記集光素が前記画素ユニットと関連付けられた位置に配設された集光素集合体と、を備える虚像現出装飾体の製造方法であって、
前記集光素集合体は、平面視形状が長円形状である前記集光素を含み、
前記画素ユニット及び前記集光素の両方、又はいずれか一方を、液滴を吐出する液滴吐出装置を用いて形成することを特徴とする虚像現出装飾体の製造方法。
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