JPWO2018138932A1 - 立体像結像装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

透明平板１２の一側に、垂直面２７と傾斜面１５を有する断面三角形の溝１７、及び隣り合う溝１７によって形成される断面三角形の凸条１９がそれぞれ平行配置された成型母材２８をプレス成型又はインジェクション成型によって製造し、溝１７の垂直面２７のみに選択的に鏡面１３を形成して中間母材２８ａとし、この中間母材２８ａを２組用意し、それぞれの中間母材２８ａの溝１７内に透明樹脂２１を充填して第１、第２の光制御パネル１１とし、各中間母材２８ａに形成された鏡面１３が直交又は交差するようにして、第１、第２の光制御パネル１１を接合又は当接する。これによって、第１、第２の光制御パネルの製造が容易でより鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置を提供できる。

Description

本発明は、帯状の光反射面（鏡面）が平行に並べて配置された第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）を、それぞれの光反射面が直交又は交差した状態で接合又は当接した立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置に関する。

物体表面から発する光（散乱光）を用いて立体像を形成する装置として、例えば、特許文献１に記載の立体像結像装置（光学結像装置）がある。
この結像装置は、２枚の透明平板の内部に、この透明平板の厚み方向に渡って垂直に多数かつ帯状で、金属反射面からなる光反射面を一定のピッチで並べて形成した第１、第２の光制御パネルを有し、この第１、第２の光制御パネルのそれぞれの光反射面が直交するように、第１、第２の光制御パネルの一面側を向い合わせて密着させたものである。

国際公開第２００９／１３１１２８号公報 国際公開第２０１５／０３３６４５号公報

上記した第１、第２の光制御パネルの製造に際しては、金属反射面が一面側に形成された一定厚みの板状の透明合成樹脂板やガラス板（以下、「透明板」ともいう）を、金属反射面が一方側に配置されるように多数枚積層して積層体を作製し、この積層体から各金属反射面に対して垂直な切り出し面が形成されるように切り出している。
このため、透明板に金属反射面を形成する作業において大型の蒸着炉を必要とし、しかも、１枚又は少数枚の透明板を蒸着炉に入れて脱気し蒸着処理を行い、大気圧に開放して蒸着した透明板を取り出すという作業を数百回繰り返す必要があり、極めて手間と時間のかかる作業であった。また、金属蒸着された透明板を積層して積層体を形成し、極めて薄い所定厚で切断する作業を行って、この積層体から第１、第２の光制御パネルを切り出し、更にこれら第１、第２の光制御パネルの切り出し面（両面）の研磨作業等を行う必要があるため、作業性や製造効率が悪かった。

そこで、特許文献２のように、平行な土手によって形成される断面四角形の溝が一面に形成され、この溝の対向する平行な側面に光反射部が形成された凹凸板材を備えた光制御パネルを２つ用意し、この２つの光制御パネルを、それぞれの光反射部を直交又は交差させた状態で向い合わせる方法が提案されている。
しかしながら、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。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、第１、第２の光制御パネルの製造が容易でより鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の一側に、垂直面と傾斜面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透明樹脂からなる成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
前記溝の垂直面のみに選択的に鏡面を形成して中間母材とする第２工程と、
前記第２工程で製造された前記中間母材を２組用意し、それぞれの前記中間母材の溝内に透明樹脂を充填して第１、第２の光制御パネルとする第３工程と、
前記第１、第２の光制御パネルを、前記各中間母材に形成された前記鏡面が平面視して直交又は８５〜９５度（より好ましくは８８〜９２度）の範囲の角度で交差するようにして、該第１、第２の光制御パネルを接合又は当接する第４工程とを有する。

また、第２の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第１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２工程での鏡面の形成は、前記傾斜面に沿った方向から該傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けをすることにより行うのがよい。これによって、溝の傾斜面に鏡面が形成されるのを極力防止し、溝の垂直面に選択的に鏡面を形成することが可能となる。

第３の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第１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２工程での鏡面の形成は、前記成型母材の一側へのスパッターリング又は金属蒸着によって、金属被膜を前記垂直面及び前記傾斜面に形成し、レーザー光を前記傾斜面に照射して、前記傾斜面に形成された金属被膜を除去し、前記垂直面に形成された金属被膜を残すことによって行ってもよい。

第４の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第３の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記金属被膜を形成後で前記レーザー光の照射の前に、前記傾斜面にのみ又は前記傾斜面及び垂直面に、除去可能な色付け処理を行うこともできる。これによって、レーザー光が傾斜面に積極的に吸収される。

第５の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第１〜第４の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記溝の断面三角形の角部及び前記凸条の断面三角形の角部には、それぞれ微小平面部が形成されているのが好ましい。これによって、金型成型の寸法精度が向上し、製造過程での疵の発生を防止できる。

第６の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第１〜第５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、第２の光制御パネルは、前記鏡面が形成された前記中間母材の一側が向かい合うようにして接合されるのが好ましい。これによって、第１、第２の光制御パネルの光反射面（鏡面）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。

第７の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第１〜第６の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、プレス成型又はインジェクション成型の後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われるのが好ましい。これによって、より変形の少ない立体像結像装置を製造できる。

第８の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の両側（即ち、一側及び他側）に垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝、及び隣り合う前記第１、第２の溝によって形成される断面三角形の第１、第２の凸条がそれぞれ形成され、かつ前記透明平板の両側にそれぞれ形成された前記第１、第２の溝が平面視して直交又は８５〜９５度（８８〜９２度がより好ましい）の角度で交差して配置される成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
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のみ、鏡面処理を行い中間母材を形成する第２工程とを有する。

第９の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第８の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記傾斜面に沿った方向から前記傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行うこともできる。これによって、垂直面に鏡面を形成することができる。

第１０の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第８の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記成型母材の両側（即ち、一側及び他側）から同時に又は交互に、スパッターリング又は金属蒸着を行い、前記傾斜面に形成された金属被膜をレーザー光の照射によって除去することも可能である。

第１１の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第８〜第１０の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、成型後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われているのが好ましい。

第１２の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第８〜第１１の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記中間母材の両側に形成されている前記第１、第２の溝には透明樹脂が充填され、更にその表面の平板化処理が行われているのが好ましい。なお、この透明樹脂の充填は必須の要件ではない。

第１３の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、第８〜第１２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、第２の溝の断面三角形の角部及び前記第１、第２の凸条の断面三角形の角部には、それぞれ微小平面部が形成されているのが好ましい。

第１４の発明に係る立体像結像装置は、透明平板の一側及び他側（即ち、両側）にそれぞれ、垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝と、該第１、第２の溝によって形成される第１、第２の凸条を有する第１の透明樹脂からなる成型母材と、前記成型母材の前記第１、第２の溝の垂直面に形成された垂直光反射面と、前記第１、第２の溝内に充填された第２の透明樹脂とを有し、前記第１の溝に形成された前記垂直光反射面と、前記第２の溝に形成された前記垂直光反射面とは平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差し、かつ前記第２の透明樹脂の露出面は平面となっている。

第１５の発明に係る立体像結像装置は、第１４の発明に係る立体像結像装置において、前記第２の透明樹脂の屈折率は、前記第１の透明樹脂の屈折率の０．５〜１．５倍の範囲（０．８〜１．１倍がより好ましい）にあるのが好ましい。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置は、プレス成型又はインジェクション成型された成型母材を使用し、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り、（溝の高さ）／（溝の幅）で定義されるアスペクト比の高い立体像結像装置を比較的安価に製造できる。
更に、スパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けを行って、垂直面に選択的に金属被膜を形成できる。
更に、金属蒸着とレーザー光照射を組み合わせて、垂直面に鏡面を形成できる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第１の製造方法の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の追加説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置及びその製造方法の説明図である。 立体像結像装置の平面図である。

続いて、本発明の実施例に係る立体像結像装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置１０は、上下対となる第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）１１を有している。なお、第１、第２の光制御パネル１１は同一の構成を有しているので、同一の番号を付与する。
図に示すように、第１、第２の光制御パネル１１は、透明平板１２の片側に（第１の光制御パネル１１では下部に、第２の光制御パネル１１では上部に）、垂直光反射面１３（鏡面）及び傾斜面（非光反射面であって光透過面とするのが好ましい）１５を有する断面三角形の溝１７及び溝１７間に形成される断面三角形の凸条１９を備えている。第１の光制御パネル１１の溝１７及び凸条１９はそれぞれ一定のピッチで平行に多数設けられている。

溝１７の内部には、透明樹脂２１が充填され、充填面２０はそれぞれ第１、第２の光制御パネル１１（例えば透明平板１２）の表面２２と平行となっている。第１、第２の光制御パネル１１は、それぞれの垂直光反射面１３を平面視して直交（又は例えば、８５〜９５度、より好ましくは８８〜９２度の範囲で交差）させた状態で、垂直光反射面１３を当接、又は近接させて配置しておく。第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、透明な接着剤（樹脂）を介して接合され、一体化されている。

この実施例においては、第１、第２の光制御パネル１１の形状を構成する透明樹脂と溝１７に充填する透明樹脂２１は同一の樹脂であることが好ましいが、異なる種類の透明樹脂であってもよい。なお、異なる種類の透明樹脂を使用する場合は、屈折率（η）が同一又は近似しているのが好ましい。即ち、異なる屈折率の透明樹脂を使用する場合は、第１、第２の光制御パネル１１の形状（透明平板１２）を構成する透明樹脂の屈折率（η）と同一又は略等しい屈折率（例えば±２０％の範囲、即ち（０．５〜１．５）η、より好ましくは、（０．８〜１．２）ηの範囲）のものを、溝に充填する透明樹脂として使用するのが好ましい（以下の実施例においても同じ）。

なお、図１（Ａ）、（Ｂ）において第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、ｈ２／ｈ１は０．５〜５であるのが好ましい。ここで、ｈ１を透明平板１２の厚み、ｈ２を凸条１９（即ち、垂直光反射面１３）の高さとすると、（ｈ１＋ｈ２）は０．５〜５ｍｍの範囲であるのが実用的であるが、本発明はこの数値に限定されない。また、垂直光反射面１３と傾斜面１５との角度θ１は１５〜４５度の範囲が好ましいが、ｈ１、ｈ２に応じて変えることができる。なお、溝１７の幅（ピッチ）ｗと垂直光反射面１３の高さｈ２の比であるアスペクト比（ｈ２／ｗ）は０．８〜５（より好ましくは２〜３．５）程度とするのが好ましく、これによってより高さの大きい垂直光反射面１３を得ることができる。

また、断面三角形の鋭角をなす溝１７の角部、及び断面三角形の鋭角をなす凸条１９の角部には微小平面部２３、２４が設けられている。この微小平面部２３、２４の幅は、前記した断面三角形の溝１７、凸条１９の底辺の幅（ｗ）の０．０２〜０．２倍程度が好ましい。また、各微小平面部２３、２４の幅は同一であっても異なってもよい。微小平面部２３、２４を設けることによって、製品に疵が付き難くなり、更に製品の精度が上がる。なお、この実施例においては、微小平面部２３、２４の幅は小さいので無視して、溝１７及び凸条１９の断面を断面三角形として説明する（以下の実施例においても同じ）。

更に、垂直光反射面１３は、透明樹脂で形成される成型母材（後述する）２８の垂直面２７に選択的に鏡面処理を行って形成する（図３参照）。鏡面処理は一般的には、金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けによって選択的に行う。傾斜面１５は透明な成型母材２８のままでよく、光透過性のよい均一な平面を有している。

これによって、図１（Ａ）、（Ｂ）において、立体像結像装置１０の左下側から斜めに入光した対象物からの光Ｌ１、Ｌ２は、下側の垂直光反射面１３のＰ１、Ｐ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＱ１、Ｑ２で反射して、立体像結像装置１０の一側（上側）に立体像を形成する。なお、この実施例においては、鏡面処理によって垂直面２７に形成された金属反射膜（金属被膜）３０の表側（図１では左側）を第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３として使用したが、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、金属反射膜３０の裏側（図２では右側）を垂直光反射面１３として使用することもできる（図３参照）。

即ち、立体像結像装置１０の右斜め下から入光した対象物からの光Ｌ３、Ｌ４は、Ｒ１、Ｓ１で透明平板１２に入光し、下側の垂直光反射面１３のＲ２、Ｓ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＲ３、Ｓ３で反射して、透明平板１２のＲ４、Ｓ４から出光して立体像結像装置１０の上側（一側）に立体像を形成する。
また、この立体像結像装置１０の動作において、空気中から透明平板１２へ入光する場合、及び透明平板１２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、これらを考慮してこの立体像結像装置１０を使用する必要がある（以下の実施例においても同じ）。なお、傾斜面１５はそのまま光通過面となる。

以上の立体像結像装置１０において、凸条及びその間の溝を断面矩形とすることも可能であるが、縦横（縦／横）の比が１．５以上になると製造（特に脱型）が困難となる。この実施例においては、凸条１９の間に形成される溝１７が奥側に幅狭となる断面三角形状となっているので、射出成型で成型母材２８を製造することが容易となる。

続いて、この立体像結像装置１０の第１の製造方法について、図３、図４を参照しながら説明するが、第２の光制御パネル１１の製造方法と、第１の光制御パネル１１の製造方法は同一であるので、第１の光制御パネル１１の製造方法を主として説明する。
図３（Ａ）に示すように、透明平板１２の一側に、垂直面２７と傾斜面１５を有する断面三角形の溝１７、及び隣り合う溝１７によって形成される断面三角形の凸条１９がそれぞれ平行配置された成型母材２８をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。

この場合、成型母材２８の材質としては、ポリメチルメタクレート（アクリル系樹脂）、非晶質フッ素樹脂、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、光学用ポリカーボネイト、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を使用するのが好ましい。成型母材２８の寸法については光制御パネル１１の寸法と略同じであるが、前述の通り、溝１７の部分が外広がりのテーパーになっているので、脱型性はよく、長尺の垂直面を容易に得ることができる。なお、成型母材２８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。アニーリング処理は、例えば成型母材２８を電気炉や熱風乾燥器又は熱水槽（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じ）。

次に、図３（Ｂ）に示す方法、例えばスパッターリングによって垂直面２７のみを選択的に鏡面（垂直光反射面）にする。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印加してグロー放電を起こさせ、不活性ガス原子をイオン化し、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、アルミニウム、銀、ニッケル等）の粒子を弾き出し、勢いよく基材（この場合は、垂直面２７）に付着、堆積させる技術である。ガスの流れ２９を傾斜面１５に沿って、かつ傾斜面１５が影になるようにして、垂直面２７に向けてスパッターリングを行うと、傾斜面１５には成膜材料が付着し難く、垂直面２７にのみ付着する。傾斜面１５の角度θ１が大きい程（例えば、７５〜４０度）、選択的付着効率がよい。これによって、垂直面２７の表面に金属反射膜（金属被膜）３０が形成され、垂直光反射面１３となり、中間母材２８ａとなる。

垂直面２７に選択的に鏡面形成をする他の方法として、全ての傾斜面１５をマスクで覆い、垂直面２７のみに金属蒸着（ＰＶＤ又はＣＶＤ）する方法、傾斜面１５のみに後工程で除去可能な塗膜処理を行い、垂直面１５及び塗膜面に金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行い、塗膜面を除去して、透明な傾斜面を露出させる方法がある。なお、塗膜面としては、１）薬剤（溶剤）によって除去可能、２）紫外線を背面から照射することによって除去可能、３）成型母材が変形しない温度に加熱することによって除去可能なものを選択することができる。

そして、図３（Ｃ）に示すように、真空状態で透明樹脂２１を中間母材２８ａの溝１７内に充填し、充填面２０を平面化処理して表面（上面）３１を形成する。この場合の溝１７内に投入する透明樹脂２１は成型母材２８の材質と同じ、又は屈折率が近いものを使用するのが好ましい。表面３１の位置は微小平面部２４に合わせてもよい。これによって、第１の光制御パネル１１が完成する。なお、第２の光制御パネル１１も第１の光制御パネル１１と同一の構成又は工程となる。

この後、図３（Ｄ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を凸条１９が形成されている側（一側）が向かい合って当接又は近接するようにし、かつ第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３が平面視して直交又は交差（例えば８８〜９２度の範囲で）するようにして、両者の表面３１を真空中で接合する。第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９の微小平面部２４の間隔Ｃは、例えば、０〜５ｍｍ程度である。これによって、立体像結像装置１０が完成する。なお、この実施例において、第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９側を当接又は近接させるようにして第１、第２の光制御パネル１１を接合したが、双方の透明平板１２を当接させるようにして、立体像結像装置を構成することもできる。

続いて、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、この立体像結像装置１０の第２の製造方法について説明する。図１、図２に示した立体像結像装置１０と同一の構成要素には同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
図４（Ａ）で製造した成型母材２８の一側（上面）に、図４（Ｂ）に示すように金属蒸着（又はスパッターリング）を行う。これによって、垂直面２７及び傾斜面１５の全部にアミルニウム等によって金属蒸着膜（金属被膜）３３が形成される。

そして、図４（Ｃ）に示すように、上側から即ち垂直面２７に沿った方向から（即ち、垂直面２７にレーザー光３４が照射しないようにして）レーザー光３４の照射を行う。これによって、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３に対してはレーザー光３４が当たらないが、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にはレーザー光３４が当たるので、気化して金属蒸着膜３３が除去される。なお、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にレーザー光が照射されるとその反射光が垂直面２７の金属蒸着膜３３にも当たるので、レーザー光３４の照射量と照射時間は的確に行う必要がある。これによって、垂直面２７の金属蒸着膜３３が残るので、垂直光反射面１３となる。

この後、図４（Ｄ）に示すように、溝１７内に透明樹脂２１を充填し、その充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成すると、第１、第２の光制御パネル１１となるので、図５（Ａ）に示すように、これらを組み合わせて、立体像結像装置１０を製造することができる。

ここで、図４（Ｃ）に示すように、上方（一側）のみからレーザー光３４を照射すると、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３に反射して、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３も影響を受ける。そこで、図５（Ｂ）に２点鎖線で示すように、レーザー光３４を吸収し、最後に水又は溶剤で除去可能な色素、顔料（例えば、炭素粒子を含む色素）による色付け処理を垂直面２７及び傾斜面１５又は傾斜面１５のみに行って塗膜３３ａを形成することをレーザー光３４の照射の前に行うことが好ましい。これによって、傾斜面１５の金属蒸着膜３３ではレーザー光３４を反射しないので、垂直面２７の金属蒸着膜３３には影響がない。傾斜面１５への金属蒸着膜３３の除去が完了した後、垂直面２７に残った色素又は顔料を除去する。これによって、図４（Ｄ）に示すように、垂直面２７にのみ金属蒸着されて垂直光反射面１３を形成できる。

この後の処理は、前述のように、溝１７内に透明樹脂２１を充填すると共に充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成し、図５（Ａ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を形成し、第１、第２の光制御パネル１１の表面３１を透明樹脂で接合して、板状の立体像結像装置１０を構成する。この接着剤として使用する透明樹脂も屈折率が、溝１７内に充填する透明樹脂２１と略同一の屈折率を有するものが好ましい。

次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置３５及びその製造方法について説明する。第１の実施例に係る立体像結像装置１０においては、第１、第２の光制御パネル１１を別々に製造して、これらを重ね合わせて形成した。しかしながら、この立体像結像装置３５は透明平板３６の表裏面に形成される溝４２、４３及び凸条４４、４５を、金型によって一体成型している。

この立体像結像装置３５は、中央に位置する透明平板（厚みｈ３）３６の一側に、垂直面３８と傾斜面４０を有する断面三角形の溝４２（第１の溝）及び隣り合う溝４２によって形成される断面三角形の凸条４４（第１の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の他側に、垂直面３９と傾斜面４１を有する断面三角形の溝４３（第２の溝）及び隣り合う溝４３によって形成される断面三角形の凸条４５（第２の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の一側に形成された溝４２と透明平板３６の他側に形成された溝４３が平面視して直交、又は例えば８５〜９５度、好ましくは８８〜９２度の角度で交差した成型母材４７をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。この成型母材４７は第１の実施例に係る成型母材２８と同様、透明樹脂（第１の透明樹脂）によって形成されている。

断面三角形の溝４２、４３及び凸条４４、４５の頂部（角部）には前記した立体像結像装置１０と同様、微小平面部（図示せず）を有する。また、成型母材４７の材質や製法及び仕様（寸法ｈ２、θ１）については、立体像結像装置１０と同様である。但し、この実施例において、透明平板３６の厚み（ｈ３）は透明平板１２の厚み（ｈ１）の２倍となる。

そして、透明平板３６の両側にある溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ、前述のように、金属蒸着又はスパッターリング、場合によって金属微小粒子の吹き付けによって鏡面処理を行い鏡面である垂直光反射面４９、５０を選択的に形成する（中間母材）。この中間母材の溝４２、４３には透明樹脂５１、５２（第２の透明樹脂）を充填し、その表面の平面化処理を行って、露出面が平面となった第１、第２の光制御パネルが表裏に形成された平面板状の立体像結像装置３５とする。
溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ鏡面を形成する処理は、前記した実施例と同様１）成型母材４７の表裏面に順次又は同時に金属蒸着又はスパッターリングを行い、傾斜面４０、４１に付着した金属被膜をレーザー光照射で除去する、２）更に、レーザー光照射を行う場合は前もって、レーザー光を吸収し易い色素又は顔料を塗布しておく等の方法もある。

図７は平面視した立体像結像装置１０（立体像結像装置３５も同様）を示すが、垂直光反射面１３が平面視して矩形の外枠５３に対して４０〜５０度の角度を有して配置されている。これによって、立体像は、平面視して直交又は交差して配置された上下の垂直光反射面１３を経由して形成されるので、小型の立体像結像装置を有効に利用して、より大きな立体像を結像することができる。

本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、それぞれの実施例に係る立体像結像装置の要素、又は製造方法を組み合わせて、立体像結像装置を構成する場合、又は製造する場合も本発明は適用される。なお、以上の実施例では、垂直光反射面（鏡面）は金属被膜の両側に形成される。
以上の発明において、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、切削又は研磨により形成する場合も含む。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置は、アスペクト比の比較的高い立体像結像装置を容易にかつ安価に製造できる。これによって、立体像結像装置を、映像を必要とする機器（例えば、医療機器、家庭電気製品、自動車、航空機、船舶等）で有効に利用できる。

１０：立体像結像装置、１１：第１、第２の光制御パネル、１２：透明平板、１３：垂直光反射面、１５：傾斜面、１７：溝、１９：凸条、２０：充填面、２１：透明樹脂、２２：表面、２３、２４：微小平面部、２７：垂直面、２８：成型母材、２８ａ：中間母材、２９：ガスの流れ、３０：金属反射膜、３１：表面、３３：金属蒸着膜、３３ａ：塗膜、３４：レーザー光、３５：立体像結像装置、３６：透明平板、３８、３９：垂直面、４０、４１：傾斜面、４２、４３：溝、４４、４５：凸条、４７：成型母材、４９、５０：垂直光反射面、５１、５２：透明樹脂、５３：外枠

本発明は、帯状の光反射面（鏡面）が平行に並べて配置された第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）を、それぞれの光反射面が直交又は交差した状態で接合又は当接した立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置に関する。

物体表面から発する光（散乱光）を用いて立体像を形成する装置として、例えば、特許文献１に記載の立体像結像装置（光学結像装置）がある。
この結像装置は、２枚の透明平板の内部に、この透明平板の厚み方向に渡って垂直に多数かつ帯状で、金属反射面からなる光反射面を一定のピッチで並べて形成した第１、第２の光制御パネルを有し、この第１、第２の光制御パネルのそれぞれの光反射面が直交するように、第１、第２の光制御パネルの一面側を向い合わせて密着させたものである。

国際公開第２００９／１３１１２８号公報 国際公開第２０１５／０３３６４５号公報

上記した第１、第２の光制御パネルの製造に際しては、金属反射面が一面側に形成された一定厚みの板状の透明合成樹脂板やガラス板（以下、「透明板」ともいう）を、金属反射面が一方側に配置されるように多数枚積層して積層体を作製し、この積層体から各金属反射面に対して垂直な切り出し面が形成されるように切り出している。
このため、透明板に金属反射面を形成する作業において大型の蒸着炉を必要とし、しかも、１枚又は少数枚の透明板を蒸着炉に入れて脱気し蒸着処理を行い、大気圧に開放して蒸着した透明板を取り出すという作業を数百回繰り返す必要があり、極めて手間と時間のかかる作業であった。また、金属蒸着された透明板を積層して積層体を形成し、極めて薄い所定厚で切断する作業を行って、この積層体から第１、第２の光制御パネルを切り出し、更にこれら第１、第２の光制御パネルの切り出し面（両面）の研磨作業等を行う必要があるため、作業性や製造効率が悪かった。

そこで、特許文献２のように、平行な土手によって形成される断面四角形の溝が一面に形成され、この溝の対向する平行な側面に光反射部が形成された凹凸板材を備えた光制御パネルを２つ用意し、この２つの光制御パネルを、それぞれの光反射部を直交又は交差させた状態で向い合わせる方法が提案されている。
しかしながら、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。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、第１、第２の光制御パネルの製造が容易でより鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の一側に、垂直面と傾斜面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透明樹脂からなる成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
前記溝の垂直面のみに選択的に鏡面を形成して中間母材とする第２工程と、
前記第２工程で製造された前記中間母材を２組用意し、それぞれの前記中間母材の溝内に透明樹脂を充填して第１、第２の光制御パネルとする第３工程と、
前記第１、第２の光制御パネルを、前記各中間母材に形成された前記鏡面が平面視して直交又は８５〜９５度（より好ましくは８８〜９２度）の範囲の角度で交差するようにして、該第１、第２の光制御パネルを接合又は当接する第４工程とを有する。

また、第１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２工程での鏡面の形成は、前記傾斜面に沿った方向から該傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けをすることにより行うのがよい。これによって、溝の傾斜面に鏡面が形成されるのを極力防止し、溝の垂直面に選択的に鏡面を形成することが可能となる。

第１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２工程での鏡面の形成は、前記成型母材の一側へのスパッターリング又は金属蒸着によって、金属被膜を前記垂直面及び前記傾斜面に形成し、レーザー光を前記傾斜面に照射して、前記傾斜面に形成された金属被膜を除去し、前記垂直面に形成された金属被膜を残すことによって行ってもよい。

第１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、第２の光制御パネルは、前記鏡面が形成された前記中間母材の一側が向かい合うようにして接合されるのが好ましい。これによって、第１、第２の光制御パネルの光反射面（鏡面）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。

第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、プレス成型又はインジェクション成型の後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われるのが好ましい。これによって、より変形の少ない立体像結像装置を製造できる。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の両側（即ち、一側及び他側）に垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝、及び隣り合う前記第１、第２の溝によって形成される断面三角形の第１、第２の凸条がそれぞれ形成され、かつ前記透明平板の両側にそれぞれ形成された前記第１、第２の溝が平面視して直交又は８５〜９５度（８８〜９２度がより好ましい）の角度で交差して配置される成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
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のみ、鏡面処理を行い中間母材を形成する第２工程とを有する。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記傾斜面に沿った方向から前記傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行うこともできる。これによって、垂直面に鏡面を形成することができる。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記成型母材の両側（即ち、一側及び他側）から同時に又は交互に、スパッターリング又は金属蒸着を行い、前記傾斜面に形成された金属被膜をレーザー光の照射によって除去することも可能である。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、成型後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われているのが好ましい。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記中間母材の両側に形成されている前記第１、第２の溝には透明樹脂が充填され、更にその表面の平板化処理が行われているのが好ましい。なお、この透明樹脂の充填は必須の要件ではない。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記第１、第２の溝の断面三角形の角部及び前記第１、第２の凸条の断面三角形の角部には、それぞれ微小平面部が形成されているのが好ましい。

参考例に係る立体像結像装置は、透明平板の一側及び他側（即ち、両側）にそれぞれ、垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝と、該第１、第２の溝によって形成される第１、第２の凸条を有する第１の透明樹脂からなる成型母材と、前記成型母材の前記第１、第２の溝の垂直面に形成された垂直光反射面と、前記第１、第２の溝内に充填された第２の透明樹脂とを有し、前記第１の溝に形成された前記垂直光反射面と、前記第２の溝に形成された前記垂直光反射面とは平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差し、かつ前記第２の透明樹脂の露出面は平面となっている。

第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法（また、本発明の立体像結像装置においても同様）において、前記第２の透明樹脂の屈折率は、前記第１の透明樹脂の屈折率の０．８〜１．２倍の範囲であるのが好ましい。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置は、プレス成型又はインジェクション成型された成型母材を使用し、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り、（溝の高さ）／（溝の幅）で定義されるアスペクト比の高い立体像結像装置を比較的安価に製造できる。
更に、スパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けを行って、垂直面に選択的に金属被膜を形成できる。
更に、金属蒸着とレーザー光照射を組み合わせて、垂直面に鏡面を形成できる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第１の製造方法の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の追加説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置及びその製造方法の説明図である。 立体像結像装置の平面図である。

続いて、本発明の実施例に係る立体像結像装置及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置１０は、上下対となる第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）１１を有している。なお、第１、第２の光制御パネル１１は同一の構成を有しているので、同一の番号を付与する。
図に示すように、第１、第２の光制御パネル１１は、透明平板１２の片側に（第１の光制御パネル１１では下部に、第２の光制御パネル１１では上部に）、垂直光反射面１３（鏡面）及び傾斜面（非光反射面であって光透過面とするのが好ましい）１５を有する断面三角形の溝１７及び溝１７間に形成される断面三角形の凸条１９を備えている。第１の光制御パネル１１の溝１７及び凸条１９はそれぞれ一定のピッチで平行に多数設けられている。

溝１７の内部には、透明樹脂２１が充填され、充填面２０はそれぞれ第１、第２の光制御パネル１１（例えば透明平板１２）の表面２２と平行となっている。第１、第２の光制御パネル１１は、それぞれの垂直光反射面１３を平面視して直交（又は例えば、８５〜９５度、より好ましくは８８〜９２度の範囲で交差）させた状態で、垂直光反射面１３を当接、又は近接させて配置しておく。第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、透明な接着剤（樹脂）を介して接合され、一体化されている。

この実施例においては、第１、第２の光制御パネル１１の形状を構成する透明樹脂と溝１７に充填する透明樹脂２１は同一の樹脂であることが好ましいが、異なる種類の透明樹脂であってもよい。なお、異なる種類の透明樹脂を使用する場合は、屈折率（η）が同一又は近似しているのが好ましい。即ち、異なる屈折率の透明樹脂を使用する場合は、第１、第２の光制御パネル１１の形状（透明平板１２）を構成する透明樹脂の屈折率（η）と同一又は略等しい屈折率（例えば±２０％の範囲、即ち（０．５〜１．５）η、より好ましくは、（０．８〜１．２）ηの範囲）のものを、溝に充填する透明樹脂として使用するのが好ましい（以下の実施例においても同じ）。

なお、図１（Ａ）、（Ｂ）において第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、ｈ２／ｈ１は０．５〜５であるのが好ましい。ここで、ｈ１を透明平板１２の厚み、ｈ２を凸条１９（即ち、垂直光反射面１３）の高さとすると、（ｈ１＋ｈ２）は０．５〜５ｍｍの範囲であるのが実用的であるが、本発明はこの数値に限定されない。また、垂直光反射面１３と傾斜面１５との角度θ１は１５〜４５度の範囲が好ましいが、ｈ１、ｈ２に応じて変えることができる。なお、溝１７の幅（ピッチ）ｗと垂直光反射面１３の高さｈ２の比であるアスペクト比（ｈ２／ｗ）は０．８〜５（より好ましくは２〜３．５）程度とするのが好ましく、これによってより高さの大きい垂直光反射面１３を得ることができる。

また、断面三角形の鋭角をなす溝１７の角部、及び断面三角形の鋭角をなす凸条１９の角部には微小平面部２３、２４が設けられている。この微小平面部２３、２４の幅は、前記した断面三角形の溝１７、凸条１９の底辺の幅（ｗ）の０．０２〜０．２倍程度が好ましい。また、各微小平面部２３、２４の幅は同一であっても異なってもよい。微小平面部２３、２４を設けることによって、製品に疵が付き難くなり、更に製品の精度が上がる。なお、この実施例においては、微小平面部２３、２４の幅は小さいので無視して、溝１７及び凸条１９の断面を断面三角形として説明する（以下の実施例においても同じ）。

更に、垂直光反射面１３は、透明樹脂で形成される成型母材（後述する）２８の垂直面２７に選択的に鏡面処理を行って形成する（図３参照）。鏡面処理は一般的には、金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けによって選択的に行う。傾斜面１５は透明な成型母材２８のままでよく、光透過性のよい均一な平面を有している。

これによって、図１（Ａ）、（Ｂ）において、立体像結像装置１０の左下側から斜めに入光した対象物からの光Ｌ１、Ｌ２は、下側の垂直光反射面１３のＰ１、Ｐ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＱ１、Ｑ２で反射して、立体像結像装置１０の一側（上側）に立体像を形成する。なお、この実施例においては、鏡面処理によって垂直面２７に形成された金属反射膜（金属被膜）３０の表側（図１では左側）を第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３として使用したが、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、金属反射膜３０の裏側（図２では右側）を垂直光反射面１３として使用することもできる（図３参照）。

即ち、立体像結像装置１０の右斜め下から入光した対象物からの光Ｌ３、Ｌ４は、Ｒ１、Ｓ１で透明平板１２に入光し、下側の垂直光反射面１３のＲ２、Ｓ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＲ３、Ｓ３で反射して、透明平板１２のＲ４、Ｓ４から出光して立体像結像装置１０の上側（一側）に立体像を形成する。
また、この立体像結像装置１０の動作において、空気中から透明平板１２へ入光する場合、及び透明平板１２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、これらを考慮してこの立体像結像装置１０を使用する必要がある（以下の実施例においても同じ）。なお、傾斜面１５はそのまま光通過面となる。

以上の立体像結像装置１０において、凸条及びその間の溝を断面矩形とすることも可能であるが、縦横（縦／横）の比が１．５以上になると製造（特に脱型）が困難となる。この実施例においては、凸条１９の間に形成される溝１７が奥側に幅狭となる断面三角形状となっているので、射出成型で成型母材２８を製造することが容易となる。

続いて、この立体像結像装置１０の第１の製造方法について、図３、図４を参照しながら説明するが、第２の光制御パネル１１の製造方法と、第１の光制御パネル１１の製造方法は同一であるので、第１の光制御パネル１１の製造方法を主として説明する。
図３（Ａ）に示すように、透明平板１２の一側に、垂直面２７と傾斜面１５を有する断面三角形の溝１７、及び隣り合う溝１７によって形成される断面三角形の凸条１９がそれぞれ平行配置された成型母材２８をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。

この場合、成型母材２８の材質としては、ポリメチルメタクレート（アクリル系樹脂）、非晶質フッ素樹脂、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、光学用ポリカーボネイト、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を使用するのが好ましい。成型母材２８の寸法については光制御パネル１１の寸法と略同じであるが、前述の通り、溝１７の部分が外広がりのテーパーになっているので、脱型性はよく、長尺の垂直面を容易に得ることができる。なお、成型母材２８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。アニーリング処理は、例えば成型母材２８を電気炉や熱風乾燥器又は熱水槽（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じ）。

次に、図３（Ｂ）に示す方法、例えばスパッターリングによって垂直面２７のみを選択的に鏡面（垂直光反射面）にする。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印加してグロー放電を起こさせ、不活性ガス原子をイオン化し、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、アルミニウム、銀、ニッケル等）の粒子を弾き出し、勢いよく基材（この場合は、垂直面２７）に付着、堆積させる技術である。ガスの流れ２９を傾斜面１５に沿って、かつ傾斜面１５が影になるようにして、垂直面２７に向けてスパッターリングを行うと、傾斜面１５には成膜材料が付着し難く、垂直面２７にのみ付着する。傾斜面１５の角度θ１が大きい程（例えば、７５〜４０度）、選択的付着効率がよい。これによって、垂直面２７の表面に金属反射膜（金属被膜）３０が形成され、垂直光反射面１３となり、中間母材２８ａとなる。

垂直面２７に選択的に鏡面形成をする他の方法として、全ての傾斜面１５をマスクで覆い、垂直面２７のみに金属蒸着（ＰＶＤ又はＣＶＤ）する方法、傾斜面１５のみに後工程で除去可能な塗膜処理を行い、垂直面１５及び塗膜面に金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行い、塗膜面を除去して、透明な傾斜面を露出させる方法がある。なお、塗膜面としては、１）薬剤（溶剤）によって除去可能、２）紫外線を背面から照射することによって除去可能、３）成型母材が変形しない温度に加熱することによって除去可能なものを選択することができる。

そして、図３（Ｃ）に示すように、真空状態で透明樹脂２１を中間母材２８ａの溝１７内に充填し、充填面２０を平面化処理して表面（上面）３１を形成する。この場合の溝１７内に投入する透明樹脂２１は成型母材２８の材質と同じ、又は屈折率が近いものを使用するのが好ましい。表面３１の位置は微小平面部２４に合わせてもよい。これによって、第１の光制御パネル１１が完成する。なお、第２の光制御パネル１１も第１の光制御パネル１１と同一の構成又は工程となる。

この後、図３（Ｄ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を凸条１９が形成されている側（一側）が向かい合って当接又は近接するようにし、かつ第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３が平面視して直交又は交差（例えば８８〜９２度の範囲で）するようにして、両者の表面３１を真空中で接合する。第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９の微小平面部２４の間隔Ｃは、例えば、０〜５ｍｍ程度である。これによって、立体像結像装置１０が完成する。なお、この実施例において、第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９側を当接又は近接させるようにして第１、第２の光制御パネル１１を接合したが、双方の透明平板１２を当接させるようにして、立体像結像装置を構成することもできる。

続いて、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、この立体像結像装置１０の第２の製造方法について説明する。図１、図２に示した立体像結像装置１０と同一の構成要素には同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
図４（Ａ）で製造した成型母材２８の一側（上面）に、図４（Ｂ）に示すように金属蒸着（又はスパッターリング）を行う。これによって、垂直面２７及び傾斜面１５の全部にアミルニウム等によって金属蒸着膜（金属被膜）３３が形成される。

そして、図４（Ｃ）に示すように、上側から即ち垂直面２７に沿った方向から（即ち、垂直面２７にレーザー光３４が照射しないようにして）レーザー光３４の照射を行う。これによって、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３に対してはレーザー光３４が当たらないが、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にはレーザー光３４が当たるので、気化して金属蒸着膜３３が除去される。なお、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にレーザー光が照射されるとその反射光が垂直面２７の金属蒸着膜３３にも当たるので、レーザー光３４の照射量と照射時間は的確に行う必要がある。これによって、垂直面２７の金属蒸着膜３３が残るので、垂直光反射面１３となる。

この後、図４（Ｄ）に示すように、溝１７内に透明樹脂２１を充填し、その充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成すると、第１、第２の光制御パネル１１となるので、図５（Ａ）に示すように、これらを組み合わせて、立体像結像装置１０を製造することができる。

ここで、図４（Ｃ）に示すように、上方（一側）のみからレーザー光３４を照射すると、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３に反射して、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３も影響を受ける。そこで、図５（Ｂ）に２点鎖線で示すように、レーザー光３４を吸収し、最後に水又は溶剤で除去可能な色素、顔料（例えば、炭素粒子を含む色素）による色付け処理を垂直面２７及び傾斜面１５又は傾斜面１５のみに行って塗膜３３ａを形成することをレーザー光３４の照射の前に行うことが好ましい。これによって、傾斜面１５の金属蒸着膜３３ではレーザー光３４を反射しないので、垂直面２７の金属蒸着膜３３には影響がない。傾斜面１５への金属蒸着膜３３の除去が完了した後、垂直面２７に残った色素又は顔料を除去する。これによって、図４（Ｄ）に示すように、垂直面２７にのみ金属蒸着されて垂直光反射面１３を形成できる。

この後の処理は、前述のように、溝１７内に透明樹脂２１を充填すると共に充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成し、図５（Ａ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を形成し、第１、第２の光制御パネル１１の表面３１を透明樹脂で接合して、板状の立体像結像装置１０を構成する。この接着剤として使用する透明樹脂も屈折率が、溝１７内に充填する透明樹脂２１と略同一の屈折率を有するものが好ましい。

次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置３５及びその製造方法について説明する。第１の実施例に係る立体像結像装置１０においては、第１、第２の光制御パネル１１を別々に製造して、これらを重ね合わせて形成した。しかしながら、この立体像結像装置３５は透明平板３６の表裏面に形成される溝４２、４３及び凸条４４、４５を、金型によって一体成型している。

この立体像結像装置３５は、中央に位置する透明平板（厚みｈ３）３６の一側に、垂直面３８と傾斜面４０を有する断面三角形の溝４２（第１の溝）及び隣り合う溝４２によって形成される断面三角形の凸条４４（第１の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の他側に、垂直面３９と傾斜面４１を有する断面三角形の溝４３（第２の溝）及び隣り合う溝４３によって形成される断面三角形の凸条４５（第２の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の一側に形成された溝４２と透明平板３６の他側に形成された溝４３が平面視して直交、又は例えば８５〜９５度、好ましくは８８〜９２度の角度で交差した成型母材４７をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。この成型母材４７は第１の実施例に係る成型母材２８と同様、透明樹脂（第１の透明樹脂）によって形成されている。

断面三角形の溝４２、４３及び凸条４４、４５の頂部（角部）には前記した立体像結像装置１０と同様、微小平面部（図示せず）を有する。また、成型母材４７の材質や製法及び仕様（寸法ｈ２、θ１）については、立体像結像装置１０と同様である。但し、この実施例において、透明平板３６の厚み（ｈ３）は透明平板１２の厚み（ｈ１）の２倍となる。

そして、透明平板３６の両側にある溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ、前述のように、金属蒸着又はスパッターリング、場合によって金属微小粒子の吹き付けによって鏡面処理を行い鏡面である垂直光反射面４９、５０を選択的に形成する（中間母材）。この中間母材の溝４２、４３には透明樹脂５１、５２（第２の透明樹脂）を充填し、その表面の平面化処理を行って、露出面が平面となった第１、第２の光制御パネルが表裏に形成された平面板状の立体像結像装置３５とする。
溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ鏡面を形成する処理は、前記した実施例と同様１）成型母材４７の表裏面に順次又は同時に金属蒸着又はスパッターリングを行い、傾斜面４０、４１に付着した金属被膜をレーザー光照射で除去する、２）更に、レーザー光照射を行う場合は前もって、レーザー光を吸収し易い色素又は顔料を塗布しておく等の方法もある。

図７は平面視した立体像結像装置１０（立体像結像装置３５も同様）を示すが、垂直光反射面１３が平面視して矩形の外枠５３に対して４０〜５０度の角度を有して配置されている。これによって、立体像は、平面視して直交又は交差して配置された上下の垂直光反射面１３を経由して形成されるので、小型の立体像結像装置を有効に利用して、より大きな立体像を結像することができる。

本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、それぞれの実施例に係る立体像結像装置の要素、又は製造方法を組み合わせて、立体像結像装置を構成する場合、又は製造する場合も本発明は適用される。なお、以上の実施例では、垂直光反射面（鏡面）は金属被膜の両側に形成される。
以上の発明において、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、切削又は研磨により形成する場合も含む。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置は、アスペクト比の比較的高い立体像結像装置を容易にかつ安価に製造できる。これによって、立体像結像装置を、映像を必要とする機器（例えば、医療機器、家庭電気製品、自動車、航空機、船舶等）で有効に利用できる。

１０：立体像結像装置、１１：第１、第２の光制御パネル、１２：透明平板、１３：垂直光反射面、１５：傾斜面、１７：溝、１９：凸条、２０：充填面、２１：透明樹脂、２２：表面、２３、２４：微小平面部、２７：垂直面、２８：成型母材、２８ａ：中間母材、２９：ガスの流れ、３０：金属反射膜、３１：表面、３３：金属蒸着膜、３３ａ：塗膜、３４：レーザー光、３５：立体像結像装置、３６：透明平板、３８、３９：垂直面、４０、４１：傾斜面、４２、４３：溝、４４、４５：凸条、４７：成型母材、４９、５０：垂直光反射面、５１、５２：透明樹脂、５３：外枠

本発明は、帯状の光反射面（鏡面）が平行に並べて配置された第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）を、それぞれの光反射面が直交又は交差した状態で接合又は当接した立体像結像装置の製造方法に関する。

物体表面から発する光（散乱光）を用いて立体像を形成する装置として、例えば、特許文献１に記載の立体像結像装置（光学結像装置）がある。
この結像装置は、２枚の透明平板の内部に、この透明平板の厚み方向に渡って垂直に多数かつ帯状で、金属反射面からなる光反射面を一定のピッチで並べて形成した第１、第２の光制御パネルを有し、この第１、第２の光制御パネルのそれぞれの光反射面が直交するように、第１、第２の光制御パネルの一面側を向い合わせて密着させたものである。

国際公開第２００９／１３１１２８号公報 国際公開第２０１５／０３３６４５号公報

上記した第１、第２の光制御パネルの製造に際しては、金属反射面が一面側に形成された一定厚みの板状の透明合成樹脂板やガラス板（以下、「透明板」ともいう）を、金属反射面が一方側に配置されるように多数枚積層して積層体を作製し、この積層体から各金属反射面に対して垂直な切り出し面が形成されるように切り出している。
このため、透明板に金属反射面を形成する作業において大型の蒸着炉を必要とし、しかも、１枚又は少数枚の透明板を蒸着炉に入れて脱気し蒸着処理を行い、大気圧に開放して蒸着した透明板を取り出すという作業を数百回繰り返す必要があり、極めて手間と時間のかかる作業であった。また、金属蒸着された透明板を積層して積層体を形成し、極めて薄い所定厚で切断する作業を行って、この積層体から第１、第２の光制御パネルを切り出し、更にこれら第１、第２の光制御パネルの切り出し面（両面）の研磨作業等を行う必要があるため、作業性や製造効率が悪かった。

そこで、特許文献２のように、平行な土手によって形成される断面四角形の溝が一面に形成され、この溝の対向する平行な側面に光反射部が形成された凹凸板材を備えた光制御パネルを２つ用意し、この２つの光制御パネルを、それぞれの光反射部を直交又は交差させた状態で向い合わせる方法が提案されている。
しかしながら、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。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、第１、第２の光制御パネルの製造が容易でより鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置の製造方法を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の一側に、垂直面と傾斜面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透明樹脂からなる成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
前記溝の垂直面のみに選択的に鏡面を形成して中間母材とする第２工程と、
前記第２工程で製造された前記中間母材を２組用意し、それぞれの前記中間母材の溝内に透明樹脂を充填して第１、第２の光制御パネルとする第３工程と、
前記各中間母材に形成された前記鏡面が平面視して直交又は８５〜９５度（より好ましくは８８〜９２度）の範囲の角度で交差するようにして、前記第１、第２の光制御パネルを接合又は当接する第４工程とを有する。

また、第１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２工程での鏡面の形成は、前記傾斜面に沿った方向から該傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けをすることにより行うのがよい。これによって、溝の傾斜面に鏡面が形成されるのを極力防止し、溝の垂直面に選択的に鏡面を形成することが可能となる。

第１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２工程での鏡面の形成は、前記成型母材の一側へのスパッターリング又は金属蒸着によって、金属被膜を前記垂直面及び前記傾斜面に形成し、レーザー光を前記傾斜面に照射して、前記傾斜面に形成された金属被膜を除去し、前記垂直面に形成された金属被膜を残すことによって行ってもよい。

第１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、第２の光制御パネルは、前記鏡面が形成された前記中間母材の一側が向かい合うようにして接合されるのが好ましい。これによって、第１、第２の光制御パネルの光反射面（鏡面）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。

第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、プレス成型又はインジェクション成型の後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われるのが好ましい。これによって、より変形の少ない立体像結像装置を製造できる。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法は、透明平板の両側（即ち、一側及び他側）に垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝、及び隣り合う前記第１、第２の溝によって形成される断面三角形の第１、第２の凸条がそれぞれ形成され、かつ前記透明平板の両側にそれぞれ形成された前記第１、第２の溝が平面視して直交又は８５〜９５度（８８〜９２度がより好ましい）の角度で交差して配置される成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
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のみ、鏡面処理を行い中間母材を形成する第２工程とを有する。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記傾斜面に沿った方向から前記傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行うこともできる。これによって、垂直面に鏡面を形成することができる。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記成型母材の両側（即ち、一側及び他側）から同時に又は交互に、スパッターリング又は金属蒸着を行い、前記傾斜面に形成された金属被膜をレーザー光の照射によって除去することも可能である。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、成型後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われているのが好ましい。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記中間母材の両側に形成されている前記第１、第２の溝には透明樹脂が充填され、更にその表面の平板化処理が行われているのが好ましい。なお、この透明樹脂の充填は必須の要件ではない。

参考例に係る立体像結像装置の製造方法において、前記第１、第２の溝の断面三角形の角部及び前記第１、第２の凸条の断面三角形の角部には、それぞれ微小平面部が形成されているのが好ましい。

参考例に係る立体像結像装置は、透明平板の一側及び他側（即ち、両側）にそれぞれ、垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝と、該第１、第２の溝によって形成される第１、第２の凸条を有する第１の透明樹脂からなる成型母材と、前記成型母材の前記第１、第２の溝の垂直面に形成された垂直光反射面と、前記第１、第２の溝内に充填された第２の透明樹脂とを有し、前記第１の溝に形成された前記垂直光反射面と、前記第２の溝に形成された前記垂直光反射面とは平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差し、かつ前記第２の透明樹脂の露出面は平面となっている。

第１の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記溝内に充填される透明樹脂の屈折率は、前記成型母材を形成する透明樹脂の屈折率の０．８〜１．２倍の範囲であるのが好ましい。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法は、プレス成型又はインジェクション成型された成型母材を使用し、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り、（溝の高さ）／（溝の幅）で定義されるアスペクト比の高い立体像結像装置を比較的安価に製造できる。
更に、スパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けを行って、垂直面に選択的に金属被膜を形成できる。
更に、金属蒸着とレーザー光照射を組み合わせて、垂直面に鏡面を形成できる。

（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第１の製造方法の説明図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は同立体像結像装置の第２の製造方法の追加説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置及びその製造方法の説明図である。 立体像結像装置の平面図である。

続いて、本発明の実施例に係る立体像結像装置の製造方法及び該方法によって製造された立体像結像装置について、図面を参照しながら説明する。
図１（Ａ）、（Ｂ）、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、それぞれ本発明の第１の実施例に係る立体像結像装置１０は、上下対となる第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネル）１１を有している。なお、第１、第２の光制御パネル１１は同一の構成を有しているので、同一の番号を付与する。
図に示すように、第１、第２の光制御パネル１１は、透明平板１２の片側に（第１の光制御パネル１１では下部に、第２の光制御パネル１１では上部に）、垂直光反射面１３（鏡面）及び傾斜面（非光反射面であって光透過面とするのが好ましい）１５を有する断面三角形の溝１７及び溝１７間に形成される断面三角形の凸条１９を備えている。第１の光制御パネル１１の溝１７及び凸条１９はそれぞれ一定のピッチで平行に多数設けられている。

溝１７の内部には、透明樹脂２１が充填され、充填面２０はそれぞれ第１、第２の光制御パネル１１（例えば透明平板１２）の表面２２と平行となっている。第１、第２の光制御パネル１１は、それぞれの垂直光反射面１３を平面視して直交（又は例えば、８５〜９５度、より好ましくは８８〜９２度の範囲で交差）させた状態で、垂直光反射面１３を当接、又は近接させて配置しておく。第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、透明な接着剤（樹脂）を介して接合され、一体化されている。

この実施例においては、第１、第２の光制御パネル１１の形状を構成する透明樹脂と溝１７に充填する透明樹脂２１は同一の樹脂であることが好ましいが、異なる種類の透明樹脂であってもよい。なお、異なる種類の透明樹脂を使用する場合は、屈折率（η）が同一又は近似しているのが好ましい。即ち、異なる屈折率の透明樹脂を使用する場合は、第１、第２の光制御パネル１１の形状（透明平板１２）を構成する透明樹脂の屈折率（η）と同一又は略等しい屈折率（例えば±２０％の範囲、即ち（０．５〜１．５）η、より好ましくは、（０．８〜１．２）ηの範囲）のものを、溝に充填する透明樹脂として使用するのが好ましい（以下の実施例においても同じ）。

なお、図１（Ａ）、（Ｂ）において第１、第２の光制御パネル１１は、例えば、ｈ２／ｈ１は０．５〜５であるのが好ましい。ここで、ｈ１を透明平板１２の厚み、ｈ２を凸条１９（即ち、垂直光反射面１３）の高さとすると、（ｈ１＋ｈ２）は０．５〜５ｍｍの範囲であるのが実用的であるが、本発明はこの数値に限定されない。また、垂直光反射面１３と傾斜面１５との角度θ１は１５〜４５度の範囲が好ましいが、ｈ１、ｈ２に応じて変えることができる。なお、溝１７の幅（ピッチ）ｗと垂直光反射面１３の高さｈ２の比であるアスペクト比（ｈ２／ｗ）は０．８〜５（より好ましくは２〜３．５）程度とするのが好ましく、これによってより高さの大きい垂直光反射面１３を得ることができる。

また、断面三角形の鋭角をなす溝１７の角部、及び断面三角形の鋭角をなす凸条１９の角部には微小平面部２３、２４が設けられている。この微小平面部２３、２４の幅は、前記した断面三角形の溝１７、凸条１９の底辺の幅（ｗ）の０．０２〜０．２倍程度が好ましい。また、各微小平面部２３、２４の幅は同一であっても異なってもよい。微小平面部２３、２４を設けることによって、製品に疵が付き難くなり、更に製品の精度が上がる。なお、この実施例においては、微小平面部２３、２４の幅は小さいので無視して、溝１７及び凸条１９の断面を断面三角形として説明する（以下の実施例においても同じ）。

更に、垂直光反射面１３は、透明樹脂で形成される成型母材（後述する）２８の垂直面２７に選択的に鏡面処理を行って形成する（図３参照）。鏡面処理は一般的には、金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けによって選択的に行う。傾斜面１５は透明な成型母材２８のままでよく、光透過性のよい均一な平面を有している。

これによって、図１（Ａ）、（Ｂ）において、立体像結像装置１０の左下側から斜めに入光した対象物からの光Ｌ１、Ｌ２は、下側の垂直光反射面１３のＰ１、Ｐ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＱ１、Ｑ２で反射して、立体像結像装置１０の一側（上側）に立体像を形成する。なお、この実施例においては、鏡面処理によって垂直面２７に形成された金属反射膜（金属被膜）３０の表側（図１では左側）を第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３として使用したが、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、金属反射膜３０の裏側（図２では右側）を垂直光反射面１３として使用することもできる（図３参照）。

即ち、立体像結像装置１０の右斜め下から入光した対象物からの光Ｌ３、Ｌ４は、Ｒ１、Ｓ１で透明平板１２に入光し、下側の垂直光反射面１３のＲ２、Ｓ２で反射し、更に上側の垂直光反射面１３のＲ３、Ｓ３で反射して、透明平板１２のＲ４、Ｓ４から出光して立体像結像装置１０の上側（一側）に立体像を形成する。
また、この立体像結像装置１０の動作において、空気中から透明平板１２へ入光する場合、及び透明平板１２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、これらを考慮してこの立体像結像装置１０を使用する必要がある（以下の実施例においても同じ）。なお、傾斜面１５はそのまま光通過面となる。

以上の立体像結像装置１０において、凸条及びその間の溝を断面矩形とすることも可能であるが、縦横（縦／横）の比が１．５以上になると製造（特に脱型）が困難となる。この実施例においては、凸条１９の間に形成される溝１７が奥側に幅狭となる断面三角形状となっているので、射出成型で成型母材２８を製造することが容易となる。

続いて、この立体像結像装置１０の第１の製造方法について、図３、図４を参照しながら説明するが、第２の光制御パネル１１の製造方法と、第１の光制御パネル１１の製造方法は同一であるので、第１の光制御パネル１１の製造方法を主として説明する。
図３（Ａ）に示すように、透明平板１２の一側に、垂直面２７と傾斜面１５を有する断面三角形の溝１７、及び隣り合う溝１７によって形成される断面三角形の凸条１９がそれぞれ平行配置された成型母材２８をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。

この場合、成型母材２８の材質としては、ポリメチルメタクレート（アクリル系樹脂）、非晶質フッ素樹脂、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ、光学用ポリカーボネイト、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を使用するのが好ましい。成型母材２８の寸法については光制御パネル１１の寸法と略同じであるが、前述の通り、溝１７の部分が外広がりのテーパーになっているので、脱型性はよく、長尺の垂直面を容易に得ることができる。なお、成型母材２８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。アニーリング処理は、例えば成型母材２８を電気炉や熱風乾燥器又は熱水槽（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じ）。

次に、図３（Ｂ）に示す方法、例えばスパッターリングによって垂直面２７のみを選択的に鏡面（垂直光反射面）にする。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印加してグロー放電を起こさせ、不活性ガス原子をイオン化し、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、アルミニウム、銀、ニッケル等）の粒子を弾き出し、勢いよく基材（この場合は、垂直面２７）に付着、堆積させる技術である。ガスの流れ２９を傾斜面１５に沿って、かつ傾斜面１５が影になるようにして、垂直面２７に向けてスパッターリングを行うと、傾斜面１５には成膜材料が付着し難く、垂直面２７にのみ付着する。傾斜面１５の角度θ１が大きい程（例えば、７５〜４０度）、選択的付着効率がよい。これによって、垂直面２７の表面に金属反射膜（金属被膜）３０が形成され、垂直光反射面１３となり、中間母材２８ａとなる。

垂直面２７に選択的に鏡面形成をする他の方法として、全ての傾斜面１５をマスクで覆い、垂直面２７のみに金属蒸着（ＰＶＤ又はＣＶＤ）する方法、傾斜面１５のみに後工程で除去可能な塗膜処理を行い、垂直面１５及び塗膜面に金属蒸着、スパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行い、塗膜面を除去して、透明な傾斜面を露出させる方法がある。なお、塗膜面としては、１）薬剤（溶剤）によって除去可能、２）紫外線を背面から照射することによって除去可能、３）成型母材が変形しない温度に加熱することによって除去可能なものを選択することができる。

そして、図３（Ｃ）に示すように、真空状態で透明樹脂２１を中間母材２８ａの溝１７内に充填し、充填面２０を平面化処理して表面（上面）３１を形成する。この場合の溝１７内に投入する透明樹脂２１は成型母材２８の材質と同じ、又は屈折率が近いものを使用するのが好ましい。表面３１の位置は微小平面部２４に合わせてもよい。これによって、第１の光制御パネル１１が完成する。なお、第２の光制御パネル１１も第１の光制御パネル１１と同一の構成又は工程となる。

この後、図３（Ｄ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を凸条１９が形成されている側（一側）が向かい合って当接又は近接するようにし、かつ第１、第２の光制御パネル１１の垂直光反射面１３が平面視して直交又は交差（例えば８８〜９２度の範囲で）するようにして、両者の表面３１を真空中で接合する。第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９の微小平面部２４の間隔Ｃは、例えば、０〜５ｍｍ程度である。これによって、立体像結像装置１０が完成する。なお、この実施例において、第１、第２の光制御パネル１１の凸条１９側を当接又は近接させるようにして第１、第２の光制御パネル１１を接合したが、双方の透明平板１２を当接させるようにして、立体像結像装置を構成することもできる。

続いて、図４（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら、この立体像結像装置１０の第２の製造方法について説明する。図１、図２に示した立体像結像装置１０と同一の構成要素には同一の番号を付して詳しい説明を省略する。
図４（Ａ）で製造した成型母材２８の一側（上面）に、図４（Ｂ）に示すように金属蒸着（又はスパッターリング）を行う。これによって、垂直面２７及び傾斜面１５の全部にアミルニウム等によって金属蒸着膜（金属被膜）３３が形成される。

そして、図４（Ｃ）に示すように、上側から即ち垂直面２７に沿った方向から（即ち、垂直面２７にレーザー光３４が照射しないようにして）レーザー光３４の照射を行う。これによって、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３に対してはレーザー光３４が当たらないが、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にはレーザー光３４が当たるので、気化して金属蒸着膜３３が除去される。なお、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３にレーザー光が照射されるとその反射光が垂直面２７の金属蒸着膜３３にも当たるので、レーザー光３４の照射量と照射時間は的確に行う必要がある。これによって、垂直面２７の金属蒸着膜３３が残るので、垂直光反射面１３となる。

この後、図４（Ｄ）に示すように、溝１７内に透明樹脂２１を充填し、その充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成すると、第１、第２の光制御パネル１１となるので、図５（Ａ）に示すように、これらを組み合わせて、立体像結像装置１０を製造することができる。

ここで、図４（Ｃ）に示すように、上方（一側）のみからレーザー光３４を照射すると、傾斜面１５に形成された金属蒸着膜３３に反射して、垂直面２７に形成された金属蒸着膜３３も影響を受ける。そこで、図５（Ｂ）に２点鎖線で示すように、レーザー光３４を吸収し、最後に水又は溶剤で除去可能な色素、顔料（例えば、炭素粒子を含む色素）による色付け処理を垂直面２７及び傾斜面１５又は傾斜面１５のみに行って塗膜３３ａを形成することをレーザー光３４の照射の前に行うことが好ましい。これによって、傾斜面１５の金属蒸着膜３３ではレーザー光３４を反射しないので、垂直面２７の金属蒸着膜３３には影響がない。傾斜面１５への金属蒸着膜３３の除去が完了した後、垂直面２７に残った色素又は顔料を除去する。これによって、図４（Ｄ）に示すように、垂直面２７にのみ金属蒸着されて垂直光反射面１３を形成できる。

この後の処理は、前述のように、溝１７内に透明樹脂２１を充填すると共に充填面２０の平面化処理を行って平滑な表面３１を形成し、図５（Ａ）に示すように、第１、第２の光制御パネル１１を形成し、第１、第２の光制御パネル１１の表面３１を透明樹脂で接合して、板状の立体像結像装置１０を構成する。この接着剤として使用する透明樹脂も屈折率が、溝１７内に充填する透明樹脂２１と略同一の屈折率を有するものが好ましい。

次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、本発明の第２の実施例に係る立体像結像装置３５及びその製造方法について説明する。第１の実施例に係る立体像結像装置１０においては、第１、第２の光制御パネル１１を別々に製造して、これらを重ね合わせて形成した。しかしながら、この立体像結像装置３５は透明平板３６の表裏面に形成される溝４２、４３及び凸条４４、４５を、金型によって一体成型している。

この立体像結像装置３５は、中央に位置する透明平板（厚みｈ３）３６の一側に、垂直面３８と傾斜面４０を有する断面三角形の溝４２（第１の溝）及び隣り合う溝４２によって形成される断面三角形の凸条４４（第１の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の他側に、垂直面３９と傾斜面４１を有する断面三角形の溝４３（第２の溝）及び隣り合う溝４３によって形成される断面三角形の凸条４５（第２の凸条）がそれぞれ平行配置されている。そして、透明平板３６の一側に形成された溝４２と透明平板３６の他側に形成された溝４３が平面視して直交、又は例えば８５〜９５度、好ましくは８８〜９２度の角度で交差した成型母材４７をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する。この成型母材４７は第１の実施例に係る成型母材２８と同様、透明樹脂（第１の透明樹脂）によって形成されている。

断面三角形の溝４２、４３及び凸条４４、４５の頂部（角部）には前記した立体像結像装置１０と同様、微小平面部（図示せず）を有する。また、成型母材４７の材質や製法及び仕様（寸法ｈ２、θ１）については、立体像結像装置１０と同様である。但し、この実施例において、透明平板３６の厚み（ｈ３）は透明平板１２の厚み（ｈ１）の２倍となる。

そして、透明平板３６の両側にある溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ、前述のように、金属蒸着又はスパッターリング、場合によって金属微小粒子の吹き付けによって鏡面処理を行い鏡面である垂直光反射面４９、５０を選択的に形成する（中間母材）。この中間母材の溝４２、４３には透明樹脂５１、５２（第２の透明樹脂）を充填し、その表面の平面化処理を行って、露出面が平面となった第１、第２の光制御パネルが表裏に形成された平面板状の立体像結像装置３５とする。
溝４２、４３の垂直面３８、３９にのみ鏡面を形成する処理は、前記した実施例と同様１）成型母材４７の表裏面に順次又は同時に金属蒸着又はスパッターリングを行い、傾斜面４０、４１に付着した金属被膜をレーザー光照射で除去する、２）更に、レーザー光照射を行う場合は前もって、レーザー光を吸収し易い色素又は顔料を塗布しておく等の方法もある。

図７は平面視した立体像結像装置１０（立体像結像装置３５も同様）を示すが、垂直光反射面１３が平面視して矩形の外枠５３に対して４０〜５０度の角度を有して配置されている。これによって、立体像は、平面視して直交又は交差して配置された上下の垂直光反射面１３を経由して形成されるので、小型の立体像結像装置を有効に利用して、より大きな立体像を結像することができる。

本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、それぞれの実施例に係る立体像結像装置の要素、又は製造方法を組み合わせて、立体像結像装置を構成する場合、又は製造する場合も本発明は適用される。なお、以上の実施例では、垂直光反射面（鏡面）は金属被膜の両側に形成される。
以上の発明において、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、切削又は研磨により形成する場合も含む。

本発明に係る立体像結像装置の製造方法は、アスペクト比の比較的高い立体像結像装置を容易にかつ安価に製造できる。これによって、立体像結像装置を、映像を必要とする機器（例えば、医療機器、家庭電気製品、自動車、航空機、船舶等）で有効に利用できる。

１０：立体像結像装置、１１：第１、第２の光制御パネル、１２：透明平板、１３：垂直光反射面、１５：傾斜面、１７：溝、１９：凸条、２０：充填面、２１：透明樹脂、２２：表面、２３、２４：微小平面部、２７：垂直面、２８：成型母材、２８ａ：中間母材、２９：ガスの流れ、３０：金属反射膜、３１：表面、３３：金属蒸着膜、３３ａ：塗膜、３４：レーザー光、３５：立体像結像装置、３６：透明平板、３８、３９：垂直面、４０、４１：傾斜面、４２、４３：溝、４４、４５：凸条、４７：成型母材、４９、５０：垂直光反射面、５１、５２：透明樹脂、５３：外枠

Claims (15)

1. 透明平板の一側に、垂直面と傾斜面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透明樹脂からなる成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
   前記溝の垂直面のみに選択的に鏡面を形成して中間母材とする第２工程と、
   前記第２工程で製造された前記中間母材を２組用意し、それぞれの前記中間母材の溝内に透明樹脂を充填して第１、第２の光制御パネルとする第３工程と、
   前記第１、第２の光制御パネルを、前記各中間母材に形成された前記鏡面が平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差するようにして、該第１、第２の光制御パネルを接合又は当接する第４工程とを有することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
2. 請求項１記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第２工程での鏡面の形成は、前記傾斜面に沿った方向から該傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング、金属蒸着、又は金属微小粒子の吹き付けをすることにより行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
3. 請求項１記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第２工程での鏡面の形成は、前記成型母材の一側へのスパッターリング又は金属蒸着によって、金属被膜を前記垂直面及び前記傾斜面に形成し、レーザー光を前記傾斜面に照射して、前記傾斜面に形成された金属被膜を除去し、前記垂直面に形成された金属被膜を残すことによって行うことを特徴とする立体像結像装置載製造方法。
4. 請求項３記載の立体像結像装置の製造方法において、前記金属被膜の形成後で前記レーザー光の照射の前に、前記傾斜面にのみ又は前記傾斜面及び前記垂直面に、除去可能な色付け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。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記溝の断面三角形の角部及び前記凸条の断面三角形の角部には、それぞれ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。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第１、第２の光制御パネルは、前記鏡面が形成された前記中間母材の一側が向かい合うようにして接合されることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、プレス成型又はインジェクション成型の後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
8. 透明平板の両側に垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝、及び隣り合う前記第１の溝、隣り合う前記第２の溝によって形成される断面三角形の第１、第２の凸条がそれぞれ形成され、かつ前記透明平板の両側にそれぞれ形成された前記第１、第２の溝が平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差して配置される成型母材をプレス成型又はインジェクション成型によって製造する第１工程と、
   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、鏡面処理を行い中間母材を形成する第２工程とを有することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
9. 請求項８記載の立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記傾斜面に沿った方向から前記傾斜面が影になるようにして、前記垂直面に向けてスパッターリング又は金属微小粒子の吹き付けを行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
10. 請求項８記載の立体像結像装置の製造方法において、前記鏡面処理は、前記成型母材の両側から同時に又は交互に、スパッターリング又は金属蒸着を行い、前記傾斜面に形成された金属被膜をレーザー光の照射によって除去することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記成型母材は、成型後、残留応力を除去するためのアニーリング処理が行われていることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
12. 請求項８〜１１のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記中間母材の両側に形成されている前記第１、第２の溝には透明樹脂が充填され、更にその表面の平板化処理が行われていることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
13. 請求項８〜１２のいずれか１項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第１、第２の溝の断面三角形の角部及び前記第１、第２の凸条の断面三角形の角部には、それぞれ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。
14. 透明平板の一側及び他側にそれぞれ、垂直面と傾斜面を有する断面三角形の第１、第２の溝と、該第１、第２の溝によって形成される第１、第２の凸条を有する第１の透明樹脂からなる成型母材と、
    前記成型母材の前記第１、第２の溝の垂直面に形成された垂直光反射面と、
    前記第１、第２の溝内に充填された第２の透明樹脂とを有し、
    前記第１の溝に形成された前記垂直光反射面と、前記第２の溝に形成された前記垂直光反射面とは平面視して直交又は８５〜９５度の角度で交差し、かつ前記第２の透明樹脂の露出面は平面となっていることを特徴とする立体像結像装置。
15. 請求項１４記載の立体像結像装置において、前記第２の透明樹脂の屈折率は、前記第１の透明樹脂の屈折率の０．５〜１．５倍の範囲にあることを特徴とする立体像結像装置。

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