JP6616554B1 - 立体像結像装置の製造方法 - Google Patents
立体像結像装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6616554B1 JP6616554B1 JP2019527568A JP2019527568A JP6616554B1 JP 6616554 B1 JP6616554 B1 JP 6616554B1 JP 2019527568 A JP2019527568 A JP 2019527568A JP 2019527568 A JP2019527568 A JP 2019527568A JP 6616554 B1 JP6616554 B1 JP 6616554B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic resin
- base material
- light
- vertical
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 132
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 132
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims abstract description 116
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims abstract description 116
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 92
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 33
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005429 filling process Methods 0.000 claims description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 30
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 30
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 12
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 12
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 11
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 5
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 5
- 206010040844 Skin exfoliation Diseases 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 1
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- -1 steam Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
- G02B30/35—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using reflective optical elements in the optical path between the images and the observer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00596—Mirrors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/263—Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/72—Heating or cooling
- B29C45/73—Heating or cooling of the mould
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/0073—Optical laminates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
- B29D11/00865—Applying coatings; tinting; colouring
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/006—Systems in which light light is reflected on a plurality of parallel surfaces, e.g. louvre mirrors, total internal reflection [TIR] lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/60—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images involving reflecting prisms and mirrors only
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/04—Prisms
- G02B5/045—Prism arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/08—Mirrors
- G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/0053—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping
- B29C2045/0079—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor combined with a final operation, e.g. shaping applying a coating or covering
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B2207/00—Coding scheme for general features or characteristics of optical elements and systems of subclass G02B, but not including elements and systems which would be classified in G02B6/00 and subgroups
- G02B2207/123—Optical louvre elements, e.g. for directional light blocking
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Abstract
Description
しかし、インジェクション成型時に、凹凸板材の土手の高さを高くすると(即ち、溝の深さを深くすると)脱型が極めて困難となるという問題があった。更に、平行溝の側面を鏡面化するのは、特許文献2の技術を使用しても難しく、製品にバラツキが多いという問題があった。
このように、平行に多数形成された溝が傾斜面と垂直面を有し、溝の開放側に広くなるので、押型又は脱型が容易となる。更に、金属噴射を、傾斜面に沿った方向から傾斜面が影になるようにして垂直面に向けて行うので、傾斜面に金属反射面が形成され難くなる。
前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、
板本体の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置された凹凸面が形成された透明な第1の合成樹脂からなる成型母材を、インジェクション成型で製造する第1工程と、
前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記垂直光反射面を形成する第2工程とを有して製造され、
製造された前記第1、第2の光制御パネルを、前記溝内に充填される透明な第2の合成樹脂を介して、前記第1、第2の光制御パネルの前記凹凸面側を合わせて、重ね合わせ硬化させて一体化する樹脂充填工程を有し、
前記第1工程で行う前記インジェクション成型には、前記成型母材の形状に対応する空間部が内部に形成された金型を用い、溶融状態の前記第1の合成樹脂を、前記第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整された前記金型の前記空間部に供給し、前記成型母材の前記凸条の断面三角形を形成する前記空間部の先端に行き渡らせ、前記金型を急速冷却し、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下であって、
前記第2工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部を非光反射とする非透光処理を行い、前記第2工程を行った後で前記樹脂充填工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部に対して更に非光反射とする非透光処理を行う。
前記成型母材の一側及び他側において、前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、垂直光反射面を形成する第2工程と、
前記第2工程を行った後、前記溝内に透明な第2の合成樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程とを有し、
前記第1工程で行う前記インジェクション成型には、前記成型母材の形状に対応する空間部が内部に形成された金型を用い、溶融状態の前記第1の合成樹脂を、前記第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整された前記金型の前記空間部に供給し、前記成型母材の前記凸条の断面三角形を形成する前記空間部の先端に行き渡らせ、前記金型を急速冷却し、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下であって、
前記第2工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部を非光反射とする非透光処理を行い、前記第2工程を行った後で前記樹脂充填工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部に対して更に非光反射とする非透光処理を行う。
なお、「ガラス転移温度Tg」とは、ポリマー分子の相対的な位置は変化しないが分子主鎖が回転や振動(ミクロブラウン運動)を始める、又は停止する温度であり、第1の合成樹脂の固化温度(硬化温度、流動化温度)である。
また、第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、金型は垂直に立てた状態に配置するのが好ましい。なお、硬化した後の成型母材は、垂直のまま金型から脱型してもよいし、水平又は他の角度で脱型してもよい。この脱型は、第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整されていた金型を急速冷却し、第1の合成樹脂を硬化させてから行う(ヒートアンドクール処理)。
第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記第1工程で製造された前記成型母材の前記凸条の断面三角形の頂部には幅が10μm以下の微小平面部が形成されている場合がある。
この「非光反射」とは、光を反射しない状態であって、光を吸収する状態や、光を透過する状態を含む(以下の発明においても同じ)。従って、上記した着色処理により形成される膜(即ち、着色膜)は、必ずしも厚みを有する必要はなく、例えば、着色材(通常、黒色)が凸条の断面三角形の頂部に付着した金属(不要金属)の層内に含浸してもよく、金属による反射膜(反射面)の光反射性を阻害するものであればよい。
前記第1、第2の光制御パネルは、
板本体の表側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置された凹凸面が形成された透明な第1の合成樹脂からなる成型母材と、
前記垂直面に形成された垂直光反射面と、
前記溝内に充填された透明な第2の合成樹脂とを有し、
前記成型母材の前記凸条の断面三角形の頂部は、1)断面円弧状となって、その曲率半径が1〜20μmであり、又は2)微小平面部が形成されて、その幅が10μm以下であり、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下である。
ここで、前記凸条の断面三角形の頂部を非光反射面とするのがよい。
前記成型母材の両側にある前記第1、第2の溝の前記垂直面に形成された垂直光反射面と、
前記第1、第2の溝に充填された透明な第2の合成樹脂とを有し、
前記成型母材の前記第1、第2の凸条の断面三角形の頂部は、1)断面円弧状となって、その曲率半径が1〜20μmであり、又は2)微小平面部が形成されて、その幅が10μm以下であり、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下である。
ここで、前記第1、第2の凸条の断面三角形の頂部を非光反射面とするのがよい。
従って、製造が容易で、かつ長い垂直面を形成できることにより、鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置を提供できる。
特に、垂直面に対して金属噴射を行う(即ち、第2工程を行う)前に、凸条の断面三角形の頂部を非光反射とする非透光処理を行い、金属噴射を行った(即ち、第2工程を行った)後で溝内に第2の合成樹脂を充填する(即ち、樹脂充填工程を行う)前に、凸条の断面三角形の頂部に対して更に非光反射とする非透光処理を行うので、垂直面に対して金属噴射を行う際に、頂部に形成された金属による悪影響を無くすことができる。
これにより、更に鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置を提供できる。
また、成型母材の凸条の断面三角形の頂部に微小平面部が形成されて、その幅が10μm以下である場合、立体像に悪影響を及ぼす光を低減させることができ、鮮明な立体像を得ることが可能になる。
特に、凸条の断面三角形の頂部を非光反射面とした場合、垂直面に対して金属噴射を行った際に、頂部に形成された金属による悪影響を無くすことができる。
これにより、更に鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置を提供できる。
まず、図1(A)、(B)を参照しながら、本発明の第1の実施例に係る立体像結像装置の製造方法により(光制御パネルの製造方法を用いて)製造した立体像結像装置10について説明する。
立体像結像装置10は、対となる第1、第2の光制御パネル(平行光反射パネル)11、11aを有している。なお、図1(A)、(B)においては、第1の光制御パネル11を下側に、第2の光制御パネル11aを上側に、それぞれ配置している。この第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aは同一の構成を有しているので、その構成要素には同一の番号を付与する。
具体的には、第1、第2の光制御パネル11、11aはそれぞれ、板本体(透明板本体)13の表側(一側)に、垂直面14及び傾斜面15を有する断面三角形の溝16、及び隣り合う溝16によって形成される断面三角形の凸条17を備えた、透明な第1の合成樹脂からなる成型母材21(図4参照)と、溝16の垂直面14に形成され、凸条17に入射した光を反射する垂直光反射面12を有している。なお、上記した第1、第2の光制御パネル11、11aの溝16及び凸条17はそれぞれ一定のピッチで平行に多数設けられて、凹凸面を形成している。垂直光反射面12は垂直面14のみに形成されているのが好ましい。
なお、図1(A)、(B)においては、第1の光制御パネル11の凸条17の上面と、第2の光制御パネル11aの凸条17の下面とが、間隔S(例えば、0を超え5mm以下程度)を有して近接配置された状態を示しているが、当接配置された状態(隙間がない:0mm)でもよい。この間隔Sにも接着剤18が充填されている(間隔Sが接着剤18の層厚)。
第1の合成樹脂としては、例えば、第2の合成樹脂よりも融点の高い熱可塑性樹脂であるゼオネックス(ZEONEX:登録商標、ガラス転移温度:120〜160℃、屈折率η1:1.535、シクロオレフィンポリマー)を使用できる。また、第2の合成樹脂としては、例えば、ゼオノア(ZEONOR:登録商標、ガラス転移温度:100〜102℃、屈折率η2:1.53、シクロオレフィンポリマー)を使用できる。
このとき、第1、第2の光制御パネル11、11aの第2の合成樹脂との接触部分の第1の合成樹脂が部分的に軟化(溶融)するおそれもあるが、第1の合成樹脂と第2の合成樹脂が境界部分で混ざり合うため、例えば、屈折率の平均化や、第1の合成樹脂と第2の合成樹脂の結合力を高めることができる。
ここで、成型母材21を形成する第1の合成樹脂の屈折率に対し、第2の合成樹脂の屈折率を合わせる方法としては、例えば、異なる2種以上の樹脂を混合して屈折率を調整する方法がある(第1の合成樹脂も同様の方法で屈折率を調整できる)。この場合、第1、第2の合成樹脂の屈折率の数値を、上から3桁まで(小数点以下第2位まで)揃えることが好ましい。
この第1、第2の合成樹脂の屈折率とは、溶融状態ではなく硬化後の屈折率である。
また、垂直光反射面12(垂直面14)と傾斜面15との角度θ1は15〜60度(好ましくは、上限を45度)の範囲にあるのが好ましいが、厚みtと高さhに応じて変えることができる。
更に、垂直光反射面12のピッチ(溝16の幅)pに対する垂直光反射面12の高さhの比であるアスペクト比(h/p)は0.8〜5(好ましくは、下限が2、上限が3.5)の範囲にあるのが好ましく、これによって、より高さの高い垂直光反射面12が得られる。
このように、曲面部19aの幅が狭いことから、形成される垂直面14の高さを高くでき、また、曲面部19aは断面円弧状となっていることから、表面に金属反射面が形成されても、微小反射曲面となって微小反射平面とはならず、光を乱反射又は散乱させることができるため、鮮明な立体像が得られ易くなる。
このように、凸条17の角部に第1の微小平面部19を設けたのは、垂直面と傾斜面を交差させて鋭角とした凸条を形成するための金型を製造できないことによる。また、第2の微小平面部20を設けることにより、製品に疵が付き難くなり、製品精度が更に上がるが、設けなくてもよい(即ち、断面円弧状の曲面部や、垂直面と傾斜面を交差させて鋭角とすることができる)。
鏡面処理は、傾斜面15を影にして、垂直面14に対して斜め方向(傾斜面15に沿った方向)から金属噴射(金属照射)することにより行う。
この金属噴射には、スパッターリング、金属蒸着、金属微粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射等がある。また、鏡面処理には、高反射率を有する金属(例えば、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、Ni(ニッケル)、Ti(チタン)、Cr(クロム)等)を用いており、垂直面14に形成される金属被膜22の表面(金属反射面)が垂直光反射面12となる。
しかし、上記した方法で溝16の垂直面14に鏡面処理を行った場合、図2(A)、図3(A)に示すように、曲面部19aや第1の微小平面部19にも金属被膜が形成され、垂直面14から曲面部19aや第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成されることになる。
この金属被膜が残存する光制御パネルを用いて立体像結像装置を製造し使用した場合、曲面部19aや第1の微小平面部19の幅が狭ければ(第1の微小平面部については10μm以下であれば)、形成される立体像への影響は低減できるが、曲面部19aや第1の微小平面部19の幅が広くなるに伴い(第1の微小平面部については10μm超の場合に)、前記したように、鮮明な立体像が得られなくなるおそれがある(図10、図12(A)、(B)参照)。
このため、以下に示すように、曲面部19aや第1の微小平面部19を非光反射面とする着色処理(非透光処理の一例)を行うことで、曲面部19aや第1の微小平面部19からの光反射を防止することが好ましい。
具体的には、予め曲面部19aの表面に第1の着色膜37aを形成(非光反射とする着色処理)した後、上記した金属噴射を行って垂直面14から第1の着色膜37aの表面にかけて金属反射面23bを形成し、第1の着色膜37aの表面に形成された金属反射面23b、即ち不要金属24bの表面を覆うように第2の着色膜38aを形成(非光反射とする着色処理)する。ここで、不要金属24bは、第1の着色膜37aの表面を覆うように積極的に形成されたものではなく、不可避的に形成されたものである。
この第1の着色膜37aと第2の着色膜38aで光吸収膜33aが構成され、凸条17の断面三角形の頂部に非光反射面が形成されて、曲面部19aの表裏での光反射を防止できる。
図6(A)は、前記した不要金属24が除去された第1の微小平面部19の上(表面)に、第1の着色膜である光吸収膜34を形成している(第1の微小平面部19を着色する処理)。これにより、微小平面部19の表裏での光反射を防止できる。
図6(B)は、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を除去することなく、この不要金属24の上(表面)を覆うように、第1の着色膜である光吸収膜35を形成している(不要金属24の上を着色する)。
図6(C)は、予め第1の微小平面部19の表面に第1の着色膜37を形成した後、上記した金属噴射を行って垂直面14から第1の着色膜37の表面にかけて金属反射面23aを形成し、形成された不要金属24aの表面を覆うように第2の着色膜38を形成している。この第1の着色膜37と第2の着色膜38で光吸収膜36が構成され、微小平面部19の表裏での光反射を防止できる。
上記した第1、第2の着色膜(以下、単に着色膜とも記載)の色は、光吸収ができる色であれば特に限定されるものではないが、黒が好ましく、着色膜を形成する黒色インクとしては、隠蔽度が高い顔料系や光吸収能が高い艶消し系等(例えば、カーボンブラックを含有したインク)を使用できる。なお、着色膜の厚みは、例えば、0μm(着色材を不要金属に含浸させる場合)から、数μm〜数十μm程度であればよい。
スクリーン印刷とは、枠にスクリーンメッシュを張って感光材を塗布し、第1の微小平面部等に対応する領域を露出させたマスクを、成型母材上に配置した後、マスク上に配置したインクをスキージで第1の微小平面部等に押し付けることにより、第1の微小平面部等に着色膜を形成する方法である。なお、スクリーンメッシュは、シルク製のものを使用することが好ましいが、ポリエステルなどの合成繊維製や金属繊維製のものでもよい。
インクジェット印刷とは、インクに圧力や熱を加えて微粒子とし、第1の微小平面部等に吹き付けることにより、第1の微小平面部等に着色膜を形成する方法である。
なお、曲面部19a及び微小平面部19の幅が小さい場合は、非光反射処理を省略できる。また、溝底に形成されている第2の微小平面部20は0に近づける(無くす)ことは容易であるが、第2の微小平面部20があると垂直面14と傾斜面15を明確に区分できる。
図3(B)に示す傾斜面25は、断面湾曲又は円弧状の曲面で構成されている。
図3(C)に示す傾斜面26は、上側に形成された平面と、これに連接する下側に形成された曲面(断面湾曲又は円弧状)とで構成されている。
これにより、図3(A)に示すように、平面状の傾斜面15の断面傾斜角度θ1を超える角度(例えば、θ1+(1〜10度))で、傾斜面15に沿って、垂直面14に金属噴射することで、傾斜面15に金属反射面が形成されるのを更に防止し、溝16の垂直面14のみに金属反射面を形成することが可能となる(図3(B)、(C)も同様)。
このため、傾斜面15の仮想平面27に対する窪み量は、金属噴射の条件に応じて種々変更できる。
この立体像結像装置10は、上記したように、第1、第2の光制御パネル11、11aを、溝16が向かい合うようにして重ね合わせるので、第1、第2の光制御パネル11、11aの垂直光反射面12が近づき、対象物からの光の集光度合いが向上し、より鮮明な画像を得ることができる。
この立体像結像装置10の動作において、空気中から板本体13へ入光する場合、及び板本体13から空気中に出光する場合に、光の屈折現象、場合によって全反射現象を起こすので、これらを考慮して立体像結像装置10を使用する必要がある(以下の実施例においても同様である)。なお、傾斜面15はそのまま光通過面となり、第1の微小平面部19(又は曲面部19a)は光通過面又は光吸収面となる。
図4(A)に示すように、板本体13の表側(一側)に、垂直面14と傾斜面15とを有する断面三角形の溝16、及び隣り合う溝16によって形成される断面三角形の凸条17がそれぞれ平行配置された凹凸面が形成され、かつ凸条17の頂部と溝16の底部にそれぞれ第1、第2の微小平面部19、20が形成された、透明な第1の合成樹脂からなる成型母材21を、インジェクション成型(射出成形)によって製造する。このように、成型母材21を構成する板本体13と凸条17は、個別に製造されるものではなく、一体的に製造されるものである。
この成型母材21を形成する第1の合成樹脂としては、紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及び常温硬化型のいずれか1を使用することが好ましく、また、ポリメチルメタクリレート、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる。
このため、加温されていない金型40を使用した場合、溶融状態の第1の合成樹脂の流動性が悪化し、溶融状態の第1の合成樹脂を、溝部43の底面44、即ち空間部39の先端45(ここでは下端:徐々に幅狭となる狭隘部)に行き渡らせる(充填する)ことができない(図11参照)。
ここで、第1の合成樹脂46が流動可能な温度とは、第1の合成樹脂46のガラス転移温度をTgとした場合、例えば、(Tg−10)℃以上でよいが、好ましくは(Tg−5)℃以上(更にはTg℃以上、更に好ましくはTg℃超)にすることができる。これにより、溶融状態の第1の合成樹脂46の流動性を確保できる。
一方、上限値については、溶融状態の第1の合成樹脂46の流動性を確保できればよいため、特に限定されるものではない。しかし、金型40の空間部39へ第1の合成樹脂46を供給した後は、第1の合成樹脂46を硬化させるため金型40を急速冷却することから(ヒートアンドクール処理)、生産性や経済性を考慮すれば、例えば、(Tg+40)℃、好ましくは(Tg+30)℃、にする。
従って、射出圧が流動末端にまで伝達されるため、溶融状態の第1の合成樹脂46を、成型母材21の凸条17の断面三角形を形成する空間部39の先端45に行き渡らせ、溝部43の底面44に密着させることができると共に、第1の合成樹脂の流れむらやウェルドライン等の外観上の欠点も解消できる。
このように、溶融状態の第1の合成樹脂46を金型40の空間部39へ供給した後は、金型40を急速冷却して(ガラス転移温度Tgよりも低い温度に低下させて)第1の合成樹脂46を硬化させ、対となる一方の型41と他方の型42を離間させることで、金型40内から成型母材21を取出す。
なお、金型を加温した後に急速冷却する方法としては、例えば、熱水、蒸気、オイル、電磁誘導、及び、電気ヒータのいずれか1又は2以上を用いる方法がある。
更に、成型母材21には、成型時に発生した残留応力を除去するためのアニーリング処理を行うことが好ましい。このアニーリング処理は、例えば成型母材21を、電気炉や熱風乾燥機、又は熱水槽(加熱溶媒)に所定時間入れることによって行う(以下の実施例においても同様)。
図3(A)、図4(B)に示すように、垂直面14に対して例えばスパッターリングを行う。これにより、垂直面14から第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成される。
ここで、スパッターリングとは、真空中で不活性ガス(主にアルゴン)を導入し、ターゲットにマイナスの電圧を引加してグロー放電を起こさせ、不活性ガスをイオン化し(又は、イオン化しない原子状態で)、高速でターゲットの表面にガスイオンを衝突させ、ターゲットを構成する成膜材料(例えば、Ag、Al、Ni等)の金属粒子を弾き出し、勢いよく基材(ここでは、垂直面14)に付着させ堆積させる技術である。
なお、上記したスパッターリングの代わりに、他の鏡面処理、例えば、金属蒸着、金属微小粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射を用いて、特定方向から金属噴射を行うこともできる。ここで、金属蒸着(金属めっき)を行った場合、傾斜面の金属めっきをレーザー又は薬品等で除去することもできる。
図4(C)に示すように、第2工程の金属噴射によって第1の微小平面部19に付着した金属被膜、即ち不要金属24を、剥離処理、研磨処理(研削処理)、又は溶解処理によって除去する透光処理を行って(特に、第1の微小平面部の幅が10μm超の場合)、凸条17の頂部を非光反射面とする。
剥離処理による不要金属24の除去は、図5(A)に示す以下の方法で行う。
まず、平面となったシート29の表面に液状接着剤30を塗布する。
ここで、シート29には、紙製や布製のものを使用できるが、平滑で破れにくいものであれば特に限定されるものではない。また、液状接着剤30には、上記した第1の合成樹脂又は第2の合成樹脂と同一成分のものを使用できるが、作業効率の観点から、より短時間で硬化するものが好ましい(以上、工程a)。
これにより、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を、シート29上の液状接着剤30に密着させることができる。
従って、シート29上の液状接着剤30は、シート29上に満遍なく行き渡った状態(シート29上を覆った状態)で配置されていればよく、過剰に厚くする必要は無い(極薄の状態、即ち、垂直面14に形成される金属被膜22に付着しない程度の厚みであればよい。以上、工程b)。
上記した液状接着剤30を硬化させ、硬化した液状接着剤30と不要金属24を一体化する(以上、工程c)。
これにより、不要金属24を、シート29と共に成型母材21から剥離できる。
このとき、不要金属24のみが剥離されることが好ましいが、垂直面14の頂部に位置する(不要金属24に連続する)金属被膜22が多少剥離する程度であれば問題ない(以上、工程d)。
まず、金属噴射が行われた成型母材21の溝16に第2の合成樹脂31を充填し硬化させる。この充填方法は、後述する第4工程と同様の方法により実施できる。ここで、第2の合成樹脂31は、接着剤18と同様に、板本体13を形成する第1の合成樹脂の屈折率の0.9〜1.1倍の屈折率を有している。
なお、第2の合成樹脂31は、不要金属24が覆われる高さまで充填しているが、少なくとも垂直面14の上端位置(第1の微小平面部19の表面)まで充填すればよい(以上、工程a)。
続いて、成型母材21の表側(凹凸面側)を、第1の微小平面部19に形成された不要金属24が無くなるまで研磨する。なお、研磨処理は、露出する第1の微小平面部19の表面が透明な状態となるように行う。ここで、研磨には、ペースト状の研磨材等を使用できるが、薬液に反応して研磨材が消失するものも使用できる(以上、工程b)。
まず、金属噴射が行われた成型母材21の溝16を下向きにする(以上、工程a)。
次に、第1の微小平面部19にある不要金属24を溶解液に漬けて溶解除去する。このとき、成型母材21を機械的揺動又は超音波によって加振することが好ましい。
この溶解液は、不要金属24の成分に応じて決定する。例えば、不要金属がAlで構成されていれば、水酸化ナトリウムを使用でき、Agで構成されていれば、硝酸や熱濃硫酸を使用できる(以上、工程b)。
不要金属24が溶解した後、第1の微小平面部19上に残った溶解液を、例えば、水やエタノール(有機溶剤)等の洗浄液を用いて洗浄する(以上、工程c)。
そして、洗浄液を乾燥する(以上、工程d)。
なお、第1の微小平面部19には、図6(A)〜(C)に示す光吸収膜34〜36を形成する非透光処理を行うこともできる(特に、第1の微小平面部の幅が10μm超の場合)。
図6(A)に示す光吸収膜34は、上記した不要金属24が除去された第1の微小平面部19の表面に、前記した印刷方法で形成する。
図6(B)に示す光吸収膜35は、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を除去することなく、この不要金属24の表面を覆うように、前記した印刷方法で形成する。
図6(C)に示す光吸収膜36は、上記した第1工程を行った後、かつ、第2工程を行う前に、第1の微小平面部19の表面に、前記した印刷方法で第1の着色膜37を形成し(凸条17の断面三角形の頂部にある第1の微小平面部19を非光反射とする着色処理)、更に、第2工程で上記した金属噴射を行って垂直面14から第1の着色膜37の表面にかけて金属反射面23aを形成し、第2工程を行った後で、第4工程を行う前に、形成された不要金属24aの表面を覆うように、前記した印刷方法で第2の着色膜38を形成(第1の微小平面部19に対して更に非光反射とする着色処理)することで、得られる(図2(B)に示す光吸収膜33aも同様)。
なお、図2(A)、(B)に示すように、第1工程で、成型母材21の凸条17の頂部に曲面部19aを設けた場合、第2工程を行う前に、曲面部19aの表面に第1の着色膜37aを形成し、第2工程で形成された不要金属24bの表面を覆うように、第4工程を行う前に、第2の着色膜38aを形成する。これにより、曲面部19aを非光反射面とすることができる。
まず、2組の光制御パネル(即ち、第1、第2の光制御パネル11、11a)を用意する。
そして、図4(D)に示すように、第1工程〜第3工程を経て製造された第1の光制御パネル11を、溝16が上方に開口した状態で支持台32上に配置し、この第1の光制御パネル11の上に、前記した第2の合成樹脂からなる接着剤18を載せる。なお、接着剤18は液体(例えば、ゼリー状)である。
この接着剤18には、紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及び常温硬化型のいずれか1を使用することが好ましく、また、ポリメチルメタクリレート、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる。
そして、脱気状態(減圧状態、更には真空状態)で、第2の光制御パネル11aをプレス33で第1の光制御パネル11に対して押圧し、第1、第2の光制御パネル11、11aの溝16内に接着剤18を充填して(溝16を接着剤18で埋めて)硬化させ、第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する。
このように、第1、第2の光制御パネル11、11aの接合作業を、脱気状態で行うことで、内部に気泡が発生することを防止できる。なお、第1、第2の光制御パネル11、11aの接合中に超音波等の振動を加えて(加振して)、内部に発生した気泡を除去することもできる。
この場合、まず、第1の光制御パネル11の上に板状の接着剤18を載せ、更にこの接着剤18の上に第2の光制御パネル11aを載せる。次に、脱気状態で、第2の光制御パネル11aをプレス33で第1の光制御パネル11に対して押圧しながら、少なくとも接着剤18を加熱し軟化(更には溶融)させて、溝16を接着剤18で埋めた後、冷却する。
また、脱気状態で、溝16を向かい合わせて対向配置された第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aとの間に、接着剤18を注入することもできる。この場合、接着剤18の注入部以外を封止する。
このため、第2の合成樹脂31が充填され硬化した第1の光制御パネル11を、溝16の開口側を上にした状態で支持台32上に配置し、この第1の光制御パネル11の上に透明樹脂(液体(ゼリー状))を載せる。続いて、第1の光制御パネル11上に、第2の合成樹脂31が充填され硬化した第2の光制御パネル11aを、それぞれの垂直光反射面12が平面視して直交配置された状態で、溝16の開口側(凹凸面側)を向かい合わせて配置して、上記した方法により第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する。
ここで、第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する透明樹脂には、前記した第2の合成樹脂や任意の屈折率の透明樹脂(接着剤)を使用することができる。
これによって、図4(E)に示す立体像結像装置10が完成する。
前記した立体像結像装置10は、第1、第2の光制御パネル11、11aを別々に製造し、溝16を向かい合わせた状態で重ね合わせて一体化して形成したものである。一方、この立体像結像装置50は、板本体(透明板本体)51の表裏側(両側)に形成される溝52、53及び凸条54、55を、金型(図示しない)によって一体成型して、形成されたものである。
なお、第1の微小平面部19の代わりに、前記した曲面部19aが形成されてもよい。この場合、曲面部19aは断面円弧状となっていることから、表面に金属反射面が形成されても、微小反射曲面となって微小反射平面とはならない。
溝52、53は、立体像結像装置10の溝16と同様の構成であり、凸条54、55は、立体像結像装置10の凸条17と同様の構成である。この溝52、53の垂直面56、58に、金属被膜22からなる垂直光反射面12が形成されている。従って、立体像結像装置50は、一側及び他側に垂直光反射面12が平面視して直交状態で形成されている。
この垂直光反射面12の高さをh1とすると、板本体51の厚みTは、例えば、0.5×h1〜3×h1(更には、上限が1×h1)の範囲にあるのが好ましい。また、垂直光反射面12のピッチpに対する垂直光反射面12の高さh1のアスペクト比(h1/p)は0.8〜5の範囲にあるのが好ましい。
また、充填剤18aの表面(露出面)に、例えば、第1の合成樹脂又は第2の合成樹脂からなる透明平板を配置することもできる。なお、透明平板は、凸条54、55の頂部(第1の微小平面部19)に当接してもよく、また、凸条54、55の頂部とは隙間を有してもよい。
このように、充填剤18aの表面に透明平板を配置する場合、立体像結像装置を補強できるため、板本体51の厚みTをより薄くできるので好ましい。
なお、第1の微小平面部19は、前記した立体像結像装置10と同様に、金属噴射によって第1の微小平面部19に付着する不要金属24が除去され、透明な光通過面(非光反射面)としている(特に、第1の微小平面部の幅が10μm超の場合)。また、前記したように、第1の微小平面部19に、第1の微小平面部19からの光反射を防止する光吸収膜34〜36を形成して、第1、第2の凸条54、55の頂部を非透光の非光反射面とすることもできる(図6(A)〜(C)参照)。更に、曲面部19aの場合は光吸収膜33aを形成する(図2(B)参照)。
図9(A)に示すように、板本体51の両側に、断面三角形の溝52、53、及び隣り合う溝52、53によって形成される断面三角形の凸条54、55がそれぞれ形成され、しかも凸条54、55の頂部と溝52、53の底部にそれぞれ第1、第2の微小平面部19、20が形成され、かつ板本体51の両側にそれぞれ形成された溝52、53(垂直面56、58)が平面視して直交して配置された成型母材60を、インジェクション成型によって製造する。
この成型母材60は、前記した立体像結像装置10の成型母材21と同様、透明な第1の合成樹脂によって形成されている。また、インジェクション成型は、前記した立体像結像装置10の成型母材21と同様、成型母材60の形状に対応する空間部が内部に形成された金型を用い、溶融状態の第1の合成樹脂を、第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整された金型の空間部に供給し、成型母材60の第1、第2の凸条54、55の断面三角形を形成する空間部の先端(ここでは上端と下端)に行き渡らせた後、金型を急速冷却する(図7参照)。
図9(B)に示すように、垂直面56に対して例えばスパッターリングを行う。これにより、垂直面56から第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成される。具体的には、ガスの流れ28を傾斜面57に沿って(垂直面56に対して斜め方向(特定方向)から)、かつ傾斜面57が影になるようにして、垂直面56に向けてスパッターリング(金属粒噴射も含む)を行う。なお、垂直面58も同様の方法で鏡面処理を行う。
この鏡面処理には、スパッターリングの代わりに、金属蒸着、金属微小粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射を用いて、金属噴射を行うこともできる。
図9(C)に示すように、第2工程の金属噴射によって第1の微小平面部19に付着した金属被膜、即ち不要金属24を、前記した剥離処理、研磨処理(研削処理)、又は溶解処理によって除去して、第1の微小平面部19を非光反射とする透光処理を行う(特に、第1の微小平面部の幅が10μm超の場合)。なお、第1の微小平面部19には、前記したように、光吸収膜34〜36を形成する非透光処理を行うこともできる(図6(A)〜(C)参照)。また、曲面部19aの場合は光吸収膜33aを形成する(図2(B)参照)。
これによって、一側の垂直面56及び他側の垂直面58の各表面に金属被膜(金属反射膜)22が形成され、その表面が垂直光反射面12となり、立体像結像装置本体61が得られる。
図9(D)に示すように、立体像結像装置本体61の上に、前記した第2の合成樹脂からなる充填剤18aを載せ、この充填剤18aで溝52を埋めて硬化させる。そして、立体像結像装置本体61を反転させ、立体像結像装置本体61の上に、前記した第2の合成樹脂からなる充填剤18aを載せ、この充填剤18aで溝53を埋めて硬化させる。
なお、使用する充填剤18aは液体(例えば、ゼリー状)である。
ここで、各溝52、53への充填剤18aの充填は、脱気状態で行うことが好ましい。また、各溝52、53への充填剤18aの充填の際(又は、充填後)には、平面化処理を行うことが好ましい。この平面化処理は、プレス等で押す場合、金型で成型する場合の他、切削又は研磨による場合や、液体の充填剤18a上に透明平板を配置する場合も含む。
なお、前記した第3工程において、研磨処理による不要金属24の除去を行う場合、上記した第4工程の処理が不要となる。
これにより、図9(E)に示す露出面が平面となった平板状の立体像結像装置50が得られる。
なお、以上の実施例において、インジェクション成型で金型内に樹脂を充填する場合には、金型を垂直に保って行うと成型母材をより均一な平面とすることができる。脱型時には、急速冷却により金型の温度を第1の合成樹脂のガラス転移温度Tgよりも下げて第1の合成樹脂を硬化させてから行う(ヒートアンドクール処理)。
前記実施例においては、曲面部や微小平面部を非光反射面とする処理を行った場合について説明したが、例えば、微小平面部の幅(狭い)や要求される製品品質によっては、上記した非光反射面とする処理を行わなくてもよい(微小平面部にも金属被膜が形成され、垂直面から微小平面部にかけて金属反射面が形成された状態でもよい)。また、前記したように、微小平面部の幅は非常に狭いことから、微小平面部に不要金属である金属被膜(金属反射面)が形成されない場合もある。
Claims (4)
- それぞれ一側に、隙間を有して垂直かつ平行に配置された複数の垂直光反射面が形成された第1、第2の光制御パネルを、それぞれの前記垂直光反射面が平面視して直交した状態で重ね合わせた立体像結像装置の製造方法であって、
前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、
板本体の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置された凹凸面が形成された透明な第1の合成樹脂からなる成型母材を、インジェクション成型で製造する第1工程と、
前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記垂直光反射面を形成する第2工程とを有して製造され、
製造された前記第1、第2の光制御パネルを、前記溝内に充填される透明な第2の合成樹脂を介して、前記第1、第2の光制御パネルの前記凹凸面側を合わせて、重ね合わせ硬化させて一体化する樹脂充填工程を有し、
前記第1工程で行う前記インジェクション成型には、前記成型母材の形状に対応する空間部が内部に形成された金型を用い、溶融状態の前記第1の合成樹脂を、前記第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整された前記金型の前記空間部に供給し、前記成型母材の前記凸条の断面三角形を形成する前記空間部の先端に行き渡らせ、前記金型を急速冷却し、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下であって、
前記第2工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部を非光反射とする非透光処理を行い、前記第2工程を行った後で前記樹脂充填工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部に対して更に非光反射とする非透光処理を行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。 - 板本体の一側及び他側にそれぞれ、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置されて凹凸面が形成され、かつ、該板本体の一側及び他側に形成された前記垂直面は、平面視して直交状態となった透明な第1の合成樹脂からなる成型母材を、インジェクション成型で製造する第1工程と、
前記成型母材の一側及び他側において、前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、垂直光反射面を形成する第2工程と、
前記第2工程を行った後、前記溝内に透明な第2の合成樹脂を充填して硬化させる樹脂充填工程とを有し、
前記第1工程で行う前記インジェクション成型には、前記成型母材の形状に対応する空間部が内部に形成された金型を用い、溶融状態の前記第1の合成樹脂を、前記第1の合成樹脂が流動可能な温度に加温調整された前記金型の前記空間部に供給し、前記成型母材の前記凸条の断面三角形を形成する前記空間部の先端に行き渡らせ、前記金型を急速冷却し、
更に、前記第1の合成樹脂の屈折率η1と、前記第2の合成樹脂の屈折率η2との差が0.1以下であって、
前記第2工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部を非光反射とする非透光処理を行い、前記第2工程を行った後で前記樹脂充填工程を行う前に、前記凸条の断面三角形の頂部に対して更に非光反射とする非透光処理を行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。 - 請求項1又は2記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第1工程で製造された前記成型母材の前記凸条の断面三角形の頂部は断面円弧状となって、その曲率半径が1〜20μmであることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
- 請求項1又は2記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第1工程で製造された前記成型母材の前記凸条の断面三角形の頂部には幅が10μm以下の微小平面部が形成されていることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018134988 | 2018-07-18 | ||
JP2018134988 | 2018-07-18 | ||
PCT/JP2018/041731 WO2020017071A1 (ja) | 2018-07-18 | 2018-11-09 | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6616554B1 true JP6616554B1 (ja) | 2019-12-04 |
JPWO2020017071A1 JPWO2020017071A1 (ja) | 2020-07-27 |
Family
ID=68763462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019527568A Active JP6616554B1 (ja) | 2018-07-18 | 2018-11-09 | 立体像結像装置の製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3825740A4 (ja) |
JP (1) | JP6616554B1 (ja) |
CN (1) | CN215181234U (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001343507A (ja) * | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | レンズシートおよびそれを用いた面光源素子ならびに液晶表示装置 |
WO2009131128A1 (ja) * | 2008-04-22 | 2009-10-29 | Fujishima Tomohiko | 光学結像装置及びそれを用いた光学結像方法 |
JP2012247459A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | National Institute Of Information & Communication Technology | リフレクタアレイ光学装置およびそれを用いた表示装置 |
WO2015033645A1 (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 株式会社アスカネット | 平行配置された光反射部を備えた光制御パネルの製造方法 |
US20170017089A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Lg Electronics Inc. | Micro mirror array, manufacturing method of the micro mirror array, and floating display device including the micro mirror array |
JP2017161733A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 結像光学素子及び空中表示装置 |
JP6203989B1 (ja) * | 2017-01-27 | 2017-09-27 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法 |
JP6203978B1 (ja) * | 2017-04-17 | 2017-09-27 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法 |
JP2018097065A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3264615B2 (ja) * | 1996-02-29 | 2002-03-11 | ホーヤ株式会社 | プラスチックレンズの射出成形方法 |
WO2008041441A1 (fr) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Konica Minolta Opto, Inc. | Moule métallique, dispositif optique, moule métallique servant à fabriquer un dispositif optique et leur procédé de fabrication |
JP5820955B1 (ja) * | 2014-06-27 | 2015-11-24 | 株式会社アスカネット | 再帰性反射体並びにこれを利用した立体像表示装置 |
-
2018
- 2018-11-09 CN CN201890001609.2U patent/CN215181234U/zh active Active
- 2018-11-09 JP JP2019527568A patent/JP6616554B1/ja active Active
- 2018-11-09 EP EP18927048.1A patent/EP3825740A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001343507A (ja) * | 2000-06-01 | 2001-12-14 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | レンズシートおよびそれを用いた面光源素子ならびに液晶表示装置 |
WO2009131128A1 (ja) * | 2008-04-22 | 2009-10-29 | Fujishima Tomohiko | 光学結像装置及びそれを用いた光学結像方法 |
JP2012247459A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | National Institute Of Information & Communication Technology | リフレクタアレイ光学装置およびそれを用いた表示装置 |
WO2015033645A1 (ja) * | 2013-09-06 | 2015-03-12 | 株式会社アスカネット | 平行配置された光反射部を備えた光制御パネルの製造方法 |
US20170017089A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Lg Electronics Inc. | Micro mirror array, manufacturing method of the micro mirror array, and floating display device including the micro mirror array |
JP2017161733A (ja) * | 2016-03-09 | 2017-09-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 結像光学素子及び空中表示装置 |
JP2018097065A (ja) * | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 |
JP6203989B1 (ja) * | 2017-01-27 | 2017-09-27 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法 |
JP6203978B1 (ja) * | 2017-04-17 | 2017-09-27 | 株式会社アスカネット | 立体像結像装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3825740A1 (en) | 2021-05-26 |
JPWO2020017071A1 (ja) | 2020-07-27 |
EP3825740A4 (en) | 2022-04-13 |
CN215181234U (zh) | 2021-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5696264B1 (ja) | 平行配置された光反射部を備えた光制御パネルの製造方法 | |
WO2019155647A1 (ja) | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 | |
CN109997068B (zh) | 立体像成像装置的制造方法以及立体像成像装置 | |
JP7089958B2 (ja) | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 | |
US5289311A (en) | Optical element such as a rear projection screen for an image display device and method of producing same | |
JP2019109530A5 (ja) | ||
TWI714119B (zh) | 立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置 | |
CN110476106A (zh) | 立体像成像装置的制造方法 | |
KR20200014929A (ko) | 입체상 결상 장치 및 입체상 결상 장치의 제조 방법 | |
JP2003090902A (ja) | 反射防止賦形フィルム及びそれを用いた反射防止加工方法 | |
JP6616554B1 (ja) | 立体像結像装置の製造方法 | |
JPH0515836A (ja) | 方向選択性光線調整シートの製造方法 | |
JP2018097065A (ja) | 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 | |
KR102387821B1 (ko) | 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치 | |
WO2018139444A1 (ja) | 立体像結像装置の製造方法 | |
JP7117473B1 (ja) | 空中像結像装置の製造方法 | |
JP3227807B2 (ja) | 透過型スクリーンの製造方法とスクリーン金型及び透過型マルチビジョンプロジェクタ | |
WO2023007816A1 (ja) | 空中像結像装置の製造方法及び空中像結像装置 | |
JP2009208023A (ja) | パターンシートの製造方法 | |
JPWO2023007816A5 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190604 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20190604 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190917 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191015 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6616554 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |