KR102219750B1

KR102219750B1 - 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치

Info

Publication number: KR102219750B1
Application number: KR1020207038046A
Authority: KR
Inventors: 마코토 오쓰보
Original assignee: 가부시키가이샤 아스카넷토
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2021-02-23
Also published as: WO2018138932A1; KR102219748B1; CN109997068A; EP3575853A1; JP6667677B2; JP6924855B2; KR20190103311A; JP6878477B2; EP3575853A4; JP2019109530A; JP6505175B2; WO2018138940A1; CN109997068B; KR20210002769A; US20200001556A1; RU2719349C1; JP2018124534A; JPWO2018138932A1; JP2020074028A

Abstract

제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은, 투명 판재(12)의 표면 측에, 경사면(14)과 수직면(23)을 가지는 단면이 삼각형인 홈(15), 및 인접하는 홈(15)에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(16)가 각각 평행 배치된 투명 수지로 이루어지는 성형 모재(22)를 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나로 제조하고, 홈(15)의 수직면(23)에만 선택적으로 경면(13)을 형성하여 제조되고, 입설 상태에서 간극을 가지고 평행 배치된 밴드형 광반사면 군을 구비하는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)을, 밴드형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 교차시켜 중합한다. 이로써, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 제조가 용이하여 보다 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치를 제공할 수 있다.

Description

입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치{PRODUCTION METHOD FOR STEREOSCOPIC-IMAGE-FORMING DEVICE, AND STEREOSCOPIC-IMAGE-FORMING DEVICE}

본 발명은, 밴드형의 광반사면(경면(鏡面))이 평행하게 나란히 배치된 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(평행광 반사 패널)을, 각각의 광반사면이 평면에서 볼 때 교차된 상태로 중첩시킨 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치에 관한 것이다.

물체 표면으로부터 발하는 광(산란 광)을 이용하여 입체상을 형성하는 장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 입체상 결상 장치(광학 결상 장치)가 있다.

이 결상 장치는, 2장의 투명 평판의 내부에, 이 투명 평판의 두께 방향에 걸쳐서 수직으로 다수이면서 또한 밴드형으로, 금속 반사면으로 이루어지는 광반사면을 일정한 피치로 배열하여 형성한 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을 가지고, 이 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 각각의 광반사면이 직교하도록, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 일면 측을 마주보게 하여 밀착시킨 것이다.

국제공개 제2009/131128호 공보 국제공개 제2015/033645호 공보

상기한 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 제조에 있어서는, 금속 반사면이 일면 측에 형성된 일정 두께의 판형의 투명 합성 수지판이나 유리판(이하, 「투명판」라고도 함)을, 금속 반사면이 한쪽 측에 배치되도록 여러장 적층하여 적층체를 제작하고, 이 적층체로부터 각 금속 반사면에 대하여 수직한 커팅면이 형성되도록 잘라내고 있다.

그러므로, 투명판에 금속 반사면을 형성하는 작업에 있어서 대형의 증착로를 필요로 하고, 게다가 1장 또는 소수 장의 투명판을 증착 화로에 넣어 탈기하여 고진공으로 한 후, 증착 처리를 행하고, 대기압에 개방하여 증착한 투명판을 취출한다는 작업을 100회 이상 반복할 필요가 있어, 지극히 수고와 시간이 드는 작업이었다. 또한, 금속 증착된 투명판을 적층하여 적층체를 형성하고, 지극히 얇은 소정 두께로 절단하는 작업을 행하여, 이 적층체로부터 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을 잘라내고, 이들 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 커팅면(양면)의 연마 작업 등을 더 행할 필요가 있으므로, 작업성이나 제조 효율이 불량하였다.

이에, 특허문헌 2와 같이, 평행한 제방에 의해 형성되는 단면이 사각형인 홈이 한 면에 형성되고, 이 홈의 대향하는 평행한 측면에 광 반사부가 형성된 요철 판재를 구비한 광 제어 패널을 2개 준비하고, 이 2개의 광 제어 패널을, 각각의 광 반사부를 직교 또는 교차시킨 상태에서 마주보게 하는 방법이 제안되고 있다.

그러나, 인젝션 성형(成型) 시에, 요철 판재의 제방 높이를 높게 하면(즉, 홈의 깊이를 깊게 하면) 탈형(脫型)이 지극히 곤란해진다는 문제가 있었다. 또한, 평행 홈의 측면을 경면화하는 것은, 특허문헌 2의 기술을 이용해도 어렵고, 제품에 불균일이 많다는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 행해진 것이며, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 제조 및 이들을 일체화한 입체상 결상 장치 본체의 제조가 용이하여 보다 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 따른 제1 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 입설(立設) 상태에서 간극을 가지고 평행 배치된 밴드형 광반사면 군(群)을 각각 구비하는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 상기 밴드형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 교차시켜 중합하는 입체상 결상 장치의 제조 방법으로서,

상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널은,

투명 판재(예를 들면, 투명 평판)의 표면 측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면이 삼각형인 홈, 및 인접하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(ridges)가 각각 평행 배치된 투명 수지로 이루어지는 성형 모재를 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나로 제조하는 제1 공정과,

상기 홈의 수직면에만 선택적으로 경면을 형성하는 제2 공정을 포함하여 형성된다.

또한, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제1 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 공정에서의 경면의 형성은, 상기 경사면을 따른 방향으로부터 이 경사면이 그림자로 되도록 하여, 상기 수직면을 향하여 스퍼터링, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사(照射)를 하는 것에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이로써, 홈의 경사면에 경면이 형성되는 것을 극력 방지하고, 홈의 수직면에 선택적으로 경면을 형성하는 것이 가능해진다.

제3 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제1 발명, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 경사면은 평면 또는 내측으로 오목한 오목면인 것이 바람직하다. 이로써, 홈의 경사면에 경면이 형성되는 것을 더 방지하고, 홈의 수직면에 선택적으로 경면을 형성하는 것이 가능해진다.

제4 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제1 발명∼제3 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 홈의 단면이 삼각형인 각부(角部) 및 상기 돌출부의 단면이 삼각형인 각부에는, 각각 미소 평면부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 금형 성형의 치수 정밀도가 향상되고, 제조 과정에서의 흠집의 발생을 방지할 수 있다.

제5 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제1 발명∼제4 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 공정을 행한 후, 상기 홈 내에 투명 수지를 충전하고, 1) 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 표면 측을 맞추고, 2) 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 표면 측과 이면 측을 맞추고, 3) 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 이면 측을 맞추고, 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 상기 밴드형 광반사면 군이 교차하도록 하여 중합하는 것이 바람직하다. 여기에서, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 경면이 형성된 측이 마주 보게 하여 중합함으로써, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 밴드형 광반사면 군(경면)이 근접하고, 대상물로부터의 광의 집광 정도가 향상되고, 보다 선명한 화상을 얻을 수 있다.

제6 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제5 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 성형 모재의 굴절률 η1에 대하여, 상기 홈 내에 충전되는 투명 수지의 굴절률 η2가 0.8∼1.2(보다 바람직하게는, 0.95∼1.05)배의 범위, 또는 η1=η2인 것이 바람직하다.

제7 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 투명 판재의 양측(즉, 한쪽 및 다른 쪽)에 수직면과 경사면을 가지는 단면이 삼각형인 제1 홈, 제2 홈, 및 인접하는 상기 제1 홈, 제2 홈에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 제1 돌출부, 제2 돌출부가 각각 형성되고, 또한 상기 투명 판재의 양측에 각각 형성된 상기 제1 홈, 제2 홈이 평면에서 볼 때 교차하여 배치되는 투명 수지로 이루어지는 성형 모재를 프레스 성형, 인젝션 성형, 또는 롤 성형에 의해 제조하는 제1 공정과,

상기 성형 모재의 양측에 있는 상기 제1 홈, 제2 홈의 상기 수직면에, 선택적으로 경면을 형성하는 제2 공정을 포함하고, 이로써, 입체상 결상 장치 본체를 제조한다.

또한, 제8 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제7 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 공정에서의 경면의 형성은, 상기 경사면을 따른 방향으로부터 상기 경사면이 그림자로 되도록 하여, 상기 수직면을 향하여 스퍼터링, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사를 하는 것에 의해 행하는 것이 바람직하다. 이로써, 홈의 경사면에 경면이 형성되는 것을 극력 방지하고, 홈의 수직면에 선택적으로 경면을 형성하는 것이 가능해진다.

제9 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제7 발명, 제8 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 경사면은 평면 또는 내측으로 오목한 오목면인 것이 바람직하다. 이로써, 홈의 경사면에 경면이 형성되는 것을 더 방지하고, 홈의 수직면에 선택적으로 경면을 형성하는 것이 가능해진다.

제10 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제7 발명∼제9 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 성형 모재는, 성형 후, 잔류 응력을 제거하기 위한 어닐링 처리가 행해지는 것이 바람직하다. 이로써, 보다 변형이 적은 입체상 결상 장치를 제조할 수 있다.

제11 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제7 발명∼제10 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 공정을 행한 후, 상기 제1 홈, 제2 홈에는 투명 수지가 충전되고, 그 표면의 평판화 처리가 더 행해지는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 투명 수지의 충전은 필수적인 요건이 아니다.

제12 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 제7 발명∼제11 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 홈, 제2 홈의 단면이 삼각형인 각부 및 상기 제1 돌출부, 제2 돌출부의 단면이 삼각형인 각부에는, 각각 미소 평면부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이로써, 금형 성형의 치수 정밀도가 향상되고, 제조 과정에서의 흠집의 발생을 방지할 수 있다.

제13 발명에 관한 입체상 결상 장치는, 투명 판재의 한쪽 및 다른 쪽(즉, 양측)에 각각, 수직면과 경사면을 가지는 단면이 삼각형인 제1 홈, 제2 홈과, 이 제1 홈, 제2 홈에 의해 형성되는 제1 돌출부, 제2 돌출부를 가지는 제1 투명 수지로 이루어지는 성형 모재와,

상기 성형 모재의 상기 제1 홈, 제2 홈의 수직면에 형성된 수직 광반사면과,

상기 제1 홈, 제2 홈 내에 충전된 제2 투명 수지를 가지고,

상기 제1 홈에 형성된 상기 수직 광반사면과, 상기 제2 홈에 형성된 상기 수직 광반사면은 평면에서 볼 때 교차하고, 또한 상기 제2 투명 수지의 노출면은 평면으로 되어 있고,

게다가 상기 제1 홈, 제2 홈의 바닥부 및 상기 제1 돌출부, 제2 돌출부의 정상부(頂部)에는 미소 평면부가 형성되어 있다.

제14 발명에 관한 입체상 결상 장치는, 제13 발명에 관한 입체상 결상 장치에 있어서, 상기 경사면은 평면 또는 내측으로 오목한 오목면인 것이 바람직하다.

제15 발명에 관한 입체상 결상 장치는, 제13 발명, 제14 발명에 관한 입체상 결상 장치에 있어서, 상기 제2 투명 수지의 굴절률은, 상기 제1 투명 수지의 굴절률 0.8∼1.2(보다 바람직하게는, 0.95∼1.05)배의 범위, 또는 η1=η2인 것이 바람직하다.

본 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치는, 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나로 제조된 성형 모재를 사용하고, 평행하게 다수 형성된 홈이 경사면과 수직면을 가지고, 홈의 개방 측으로 넓어지므로, 압형(押型)또는 탈형이 용이하게 되고, (홈의 높이)/(홈의 폭)으로 정의되는 아스펙트비가 비교적 높은 입체상 결상 장치를 비교적 저가로 제조할 수 있다.

여기에서, 스퍼터링, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사를 행하여, 수직면에 선택적으로 금속 피막을 형성할 수 있다.

또한, 경사면을 평면, 내측으로 더 오목한 오목면으로 함으로써, 홈의 경사면에 경면이 형성되는 것을 극력 방지할 수 있다.

[도 1] 도 1의 (A), 도 1의 (B)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 정단면도 및 측단면도이다.
[도 2] 도 2의 (A), 도 2의 (B)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 정단면도 및 측단면도이다.
[도 3] 도 3의 (A)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 성형 모재의 부분 확대 측면도, 도 3의 (B), 도 3의 (C)는 각각 변형예에 관한 성형 모재의 돌출부의 부분 확대 측면도이다.
[도 4] 도 4의 (A)∼도 4의 (D)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 설명도이다.
[도 5] 도 5의 (A), 도 5의 (B)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치 및 그의 제조 방법의 설명도이다.
[도 6] 입체상 결상 장치의 평면도이다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 관한 입체상 결상 장치 및 그의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1의 (A), 도 1의 (B), 도 2의 (A), 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 각각 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치(10)는, 상하 쌍으로 되는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(평행광 반사 패널)(11)을 포함하고 있다. 그리고, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 동일한 번호를 부여한다.

도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은, 투명 판재(12)의 한쪽(표면 측)에[제1 광 제어 패널(11)에서는 하부에, 제2 광 제어 패널(11)에서는 상부에], 수직 광반사면(13)(경면) 및 경사면(비광반사면으로서 광투과면으로 하는 것이 바람직함)(14)을 가지는 단면이 삼각형인 홈(15) 및 홈(15) 사이에 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(16)를 구비하고 있다. 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 홈(15) 및 돌출부(16)는 각각 일정한 피치로 평행하게 다수 형성되어 있다. 따라서, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은 각각, 입설 상태로 간극을 가지고 평행 배치된 밴드형 광반사면 군을 가지고 있다.

홈(15)의 내부에는, 투명 수지(17)가 충전되고, 충전면(18)은 각각 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)[예를 들면, 투명 판재(12)]의 이면 측의 표면(19)과 평행하게 되어 있다. 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은, 각각의 수직 광반사면(13)을 평면에서 볼 때 직교(또는, 예를 들면, 85∼95도, 보다 바람직하게는 88∼92도의 범위에서 교차)시킨 상태에서, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 표면 측의 표면(31)(도 4 참조)을 접촉, 또는 근접시켜 배치해 둔다. 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은, 예를 들면 투명한 접착제 (수지)를 통하여 접합되고, 일체화되고 있다.

본 실시예에 있어서는, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 형상을 구성하는 투명 수지와 홈(15)에 충전하는 투명 수지(17)는 동일한 수지인 것이 바람직하지만, 상이한 종류의 투명 수지라도 된다. 그리고, 상이한 종류의 투명 수지를 사용하는 경우에는, 굴절률(η)이 동일 또는 근사하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 상이한 굴절률의 투명 수지를 사용하는 경우에는, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 형상[투명 판재(12)]을 구성하는 투명 수지의 굴절률(η1)과 동일 또는 대략 동등한 굴절률[η2, 예를 들면, ±20%의 범위, 즉 (0.8∼1.2)×η1의 범위, 보다 바람직하게는(0.95∼1.05)×η1]의 것을, 홈에 충전하는 투명 수지로서 사용하는 것이 바람직하다(이하의 실시예에 있어서도 동일함).

그리고, 도 1의 (A), 도 1의 (B)에 있어서 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)은, 예를 들면 h2/h1은 0.5∼5인 것이 바람직하다. 여기에서, h1을 투명 판재(12)의 두께, h2를 돌출부(16)[즉, 수직 광반사면(13)]의 높이로 하면, (h1+h2)는 0.5∼5㎜의 범위에서 h1은 예를 들면 0.03㎜ 이상인 것이 실용적이지만, 본 발명은 이 수치에 한정되지 않는다. 또한, 수직 광반사면(13)과 경사면(14)의 각도 θ1은 15∼60도의 범위가 바람직하지만, h1, h2에 따라서 변경할 수 있다. 그리고, 홈(15)의 폭(피치) w와 수직 광반사면(13)의 높이 h2의 비인 아스펙트비(h2/w)는 0.8∼5(보다 바람직하게는 2∼3.5) 정도로 하는 것이 바람직하고, 이로써 보다 높이가 큰 수직 광반사면(13)을 얻을 수 있다.

또한, 단면이 삼각형인 예각을 이루는 홈(15)의 각부(바닥부), 및 단면이 삼각형인 예각을 이루는 돌출부(16)의 각부(정상부)에는 미소 평면부(20, 21)가 형성되어 있다. 이 미소 평면부(20, 21)의 폭은, 상기한 단면이 삼각형인 홈(15), 돌출부(16)의 밑변의 폭(w)의 0.02∼0.2배 정도가 바람직하다. 또한, 각 미소 평면부(20, 21)의 폭은 동일해도 되고 상이해도 된다. 미소 평면부(20, 21)를 형성함으로써, 제품에 흠집이 생기기 어려워져, 제품의 정밀도가 더 상승한다. 그리고, 본 실시예에 있어서는, 미소 평면부(20, 21)의 폭은 작기 때문에 무시하고, 홈(15) 및 돌출부(16)의 단면을 단면 삼각형으로서 설명한다(이하의 실시예에 있어서도 동일함).

또한, 수직 광반사면(13)은, 투명 수지로 형성되는 성형 모재(후술함)(22)의 수직면(23)에 선택적으로 경면 처리를 행하여 형성한다(도 3의 (A) 참조). 경면 처리는 일반적으로는, 금속 증착, 스퍼터링, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔을 맞히는 것(이하, 이들을 「스퍼터링 등」이라고 칭하는 경우도 있음)에 의해 선택적으로 행한다. 경사면(14)은 투명한 성형 모재(22)인채로 되고, 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이, 광투과성이 양호한 균일한 평면을 가지고 있다.

이와 같이, 경사면(14)은 평면이지만, 도 3의 (B), 도 3의 (C)에 나타낸 바와 같이, 단면이 내측으로 오목한 오목면(24, 25), 및 단면이 다각형의 일부를 이용한 오목면이라도, 본 발명의 경사면에 포함된다. 본 발명에 있어서는, 단면이 직선, 또는 이 직선보다 내측에 있어, 돌출부의 정상부로부터 홈의 바닥부까지가 평균적으로 내리 기울기(비탈)로 되는 면을 경사면으로 하고 있다(이하의 실시예에 있어서도 동일함).

도 3의 (B)에 나타내는 오목면(24)은 2개의 평면(26, 27)으로 구성되고, 2개의 평면(26)과 평면(27)이 이루는 각 θ2가, 180도 미만(예를 들면, 120∼175도, 바람직하게는, 하한이 150도, 상한이 170도)으로 되도록 구성되어 있다. 그리고, 여기서는, 오목면(24)을 2개의 평면(26, 27)으로 구성하였지만, 3개 이상의 복수의 평면에 의해 구성할 수도 있고, 이 경우, 인접하는 평면이 이루는 각은, 동일해도 되지만 상이해도 된다.

도 3의 (C)에 나타내는 오목면(25)은 단면 만곡 또는 원호형의 곡면에 의해 구성되어 있다.

그리고, 오목면은 상기한 형상에 한정되는 것이 아니며, 평면과 곡면을 조합하여 구성할 수도 있다.

이에 의해, 도 3의 (A)에 나타낸 바와 같이 평면형의 경사면(14)의 단면 경사 각도 θ1과, 동일 각도, 또는, 각도 θ1을 초과하는 각도(예를 들면, 1∼10도)로, 경사면(14)을 따라, 수직면(23)에 스퍼터링 등을 함으로써, 오목면(24, 25)에 경면이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 오목면(24, 25)의 경사면(14)에 대한 패임 양은 스퍼터링 등의 조건에 따라서 여러가지로 변경할 수 있다.

이로써, 도 1의 (A), 도 1의 (B)에 있어서, 입체상 결상 장치(10)의 좌측 아래쪽으로부터 비스듬히 입광(入光)한 대상물로부터의 광 L1, L2는, 하측의 수직 광반사면(13)의 P1, P2에서 반사되고, 상측의 수직 광반사면(13)의 Q1, Q2에서 더 반사되어, 입체상 결상 장치(10)의 한쪽(상측)에 입체상을 형성한다. 그리고, 본 실시예에 있어서는, 경면 처리에 의해 수직면(23)에 형성된 금속 반사막(금속 피막)(28)의 표면 측(도 1에서는 좌측)을 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 수직 광반사면(13)으로서 사용하였으나, 도 2의 (A), 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 금속 반사막(28)의 이면 측(도 2에서는 우측)을 수직 광반사면(13)으로서 사용할 수도 있다.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 입체상 결상 장치(10)의 우측 경사 아래로부터 입광한 대상물로부터의 광(L3, L4)은 R1, S1에서 투명 판재(12)에 입광하고, 하측의 수직 광반사면(13)의 R2, S2에서 반사되고, 위쪽의 수직 광반사면(13)의 R3, S3에서 더 반사되어, 투명 판재(12)의 R4, S4로부터 출광(出光)하여 입체상 결상 장치(10)의 상측(한쪽)에 입체상을 형성한다.

또한, 상기 입체상 결상 장치(10)의 동작에 있어서, 공기 중으로부터 투명 판재(12)에 입광하는 경우, 및 투명 판재(12)로부터 공기 중으로 출광하는 경우에 광의 굴절 현상, 경우에 의해 전반사 현상을 일으키므로, 이들을 고려하여 상기 입체상 결상 장치(10)를 사용할 필요가 있다(이하의 실시예에 있어서도 동일함). 그리고, 경사면(14)은 그대로 광 통과면으로 된다.

이상의 입체상 결상 장치(10)에 있어서, 돌출부 및 그 사이의 홈을 단면 직사각형으로 하는 것도 가능하지만, 종횡(세로/가로)의 비가 1.5 이상이 되면 제조(특히 탈형)가 곤란하게 된다. 본 실시예에 있어서는, 돌출부(16)의 사이에 형성되는 홈(15)이 안쪽으로 폭이 좁아지는 단면 삼각형상으로 되고 있으므로, 사출 성형에서 성형 모재(22)를 제조하는 것이 용이해진다.

계속해서, 상기 입체상 결상 장치(10)의 제조 방법에 대하여, 도 4의 (A)∼ 도 4 (D)를 참조하면서 설명하지만, 제2 광 제어 패널(11)의 제조 방법과, 제1 광 제어 패널(11)의 제조 방법은 동일하므로, 제1 광 제어 패널(11)의 제조 방법을 주로 하여 설명한다.

도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 투명 판재(12)의 한쪽(표면 측)에, 수직면(23)과 경사면(14)을 가지는 단면이 삼각형인 홈(15), 및 인접하는 홈(15)에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(16)가 각각 평행 배치된 성형 모재(22)를 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나에 의해 제조한다.

이 경우, 성형 모재(22)의 재질로서는, 폴리메틸메타크릴레이트(아크릴계 수지), 비정질 불소 수지, PMMA, COP, 광학용 폴리카보네이트, 플루오렌계 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등의 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 성형 모재(22)의 치수에 대해서는 광 제어 패널(11)의 치수와 대략 같지만, 전술한 바와 같이, 홈(15)의 부분이 외측으로 넓어지는 테이퍼로 되어 있으므로, 탈형성은 양호하고, 장척(長尺)의 수직면을 용이하게 얻을 수 있다. 그리고, 성형 모재(22)는 성형 시에 발생한 잔류 응력을 제거하기 위한 어닐링 처리를 행한다. 어닐링 처리는, 예를 들면 성형 모재(22)를 전기로나 열풍 건조기 또는 열 수조(가열 용매)에 소정 시간 넣음으로써 행한다(이하의 실시예에 있어서도 동일, 이상, 제1 공정).

다음에, 도 4의 (B)에 나타내는 방법, 예를 들면, 스퍼터링에 의해 수직면(23)만을 선택적으로 경면[수직 광반사면(13)]으로 한다. 여기에서, 스퍼터링이란, 진공 중에서 불활성 가스(주로 아르곤)를 도입하고, 타겟에 마이너스의 전압을 인가하여 글로(glow) 방전을 일으키게 하여, 불활성 가스 원자를 이온화하고(또는 이온화하지 않은 원자 상태로), 고속으로 타겟의 표면에 가스 이온을 충돌시켜, 타겟을 구성하는 성막 재료(예를 들면, 알루미늄, 은, 니켈 등)의 금속 입자를 튀겨 내고, 기세좋게 기재(基材)[이 경우에는, 수직면(23)]에 부착, 퇴적시키는 기술이다. 가스의 흐름(29)을 경사면(14)을 따라, 또한 경사면(14)이 그림자로 되도록 하여, 수직면(23)을 향하여 스퍼터링(금속 분말 분사도 포함함)을 행하면, 경사면(14)에는 성막 재료가 부착되기 어렵고, 수직면(23)에만 부착된다. 경사면(14)의 각도 θ1이 작을수록, 또한, 도 3의 (B), 도 3의 (C)에 나타낸 오목면(24, 25)을 채용할수록, 선택적 부착 효율이 양호하다. 이로써, 수직면(23)의 표면에 금속 반사막(금속 피막)(28)이 형성되고, 수직 광반사면(13)으로 되고, 중간 모재(30)로 된다. 그리고, 오목면을 가지는 돌출부의 형성은 용이하다.

수직면(23)에 선택적으로 경면 형성을 하는 다른 방법으로서, 모든 경사면(14)을 마스크로 덮고, 수직면(23)에만 금속 증착(PVD 또는 CVD)하는 방법, 금속 증착에 있어서 금속 입자를 자장에서 가속하는 방법이 있다. 또한, 경사면(14)에만 후공정에서 제거 가능한 도막 처리를 행하고, 수직면(14) 및 도막면에 금속 증착, 스퍼터링, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사를 행하고, 도막면을 제거하여, 투명한 경사면(14)을 노출시키는 방법도 있다. 그리고, 도막면으로서는, 1) 약제(용제)에 의해 제거 가능, 2) 자외선을 배면으로부터 조사함으로써 제거 가능, 3) 성형 모재가 변형되지 않는 온도로 가열함으로써 제거 가능한 것을 선택할 수 있다(이상, 제2 공정).

그리고, 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, 진공 상태에서 투명 수지(17)를 중간 모재(30)의 홈(15) 내에 충전하고, 충전면(18)을 평면화 처리하여 표면(상면)(31)을 형성한다. 이 경우의 홈(15) 내에 투입하는 투명 수지(17)는 성형 모재(22)의 재질과 같거나, 또는 굴절률이 가까운 것을 사용하는 것이 바람직하다. 표면(31)의 위치는 미소 평면부(21)에 맞춰도 된다. 이로써, 제1 광 제어 패널(11)이 완성된다. 그리고, 제2 광 제어 패널(11)도 제1 광 제어 패널(11)과 동일한 구성 또는 공정으로 된다.

이 후, 도 4의 (D)에 나타낸 바와 같이, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)을 돌출부(16)가 형성되어 있는 측(한쪽, 표면 측)이 마주보고 접촉 또는 근접하게 하고, 또한 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 수직 광반사면(13)이 평면에서 볼 때 직교 또는 교차(예를 들면, 88∼92도의 범위에서)하도록 하여, 양자의 표면(31)을 진공 중에서 접합(중합)한다. 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 돌출부(16)의 미소 평면부(21)의 간격 C는, 예를 들면 0 초과 5㎜ 이하 정도이다. 이로써, 입체상 결상 장치(10)가 완성된다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)의 돌출부(16) 측을 접촉 또는 근접시키도록 하여 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)을 접합하였으나, 양쪽의 투명 판재(12)(이면 측)를 를 맞닿게 하도록 해도 되고, 또한, 제1 광 제어 패널(11)의 돌출부(16) 측과 제2 광 제어 패널(11)의 투명 판재(12)(반대라도 됨)를 맞닿게 하도록 하여, 입체상 결상 장치를 구성할 수도 있다(이상, 제3 공정).

다음에, 도 5의 (A), 도 5의 (B)를 참조하면서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치(40) 및 그의 제조 방법에 대하여 설명한다. 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치(10)에 있어서는, 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널(11)을 별도로 제조하여, 이들을 중첩하여 형성하였다. 그러나, 이 입체상 결상 장치(40)는 투명 판재(41)의 표리면(양측면)에 형성되는 홈(42, 43) 및 돌출부(44, 45)를 금형에 의해 일체 성형하고 있다.

상기 입체상 결상 장치(40)는, 중앙에 위치하는 투명 판재(두께 h3)(41)의 한쪽에, 수직면(46)과 경사면(47)을 가지는 단면이 삼각형인 홈(42)(제1 홈) 및 인접하는 홈(42)에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(44)(제1 돌출부)가 각각 평행 배치되어 있다. 그리고, 투명 판재(41)의 다른 쪽에, 수직면(48)과 경사면(49)을 가지는 단면이 삼각형인 홈 43(제2 홈) 및 인접하는 홈(43)에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(45)(제2 돌출부)가 각각 평행 배치되어 있다. 그리고, 투명 판재(41)의 한 쪽에 형성된 홈(42)과 투명 판재(41)의 다른 쪽에 형성된 홈(43)이 평면에서 볼 때 직교, 또는, 예를 들면 85∼95도, 바람직하게는 88∼92도의 각도로 교차한 성형 모재(50)를 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나에 의해 제조한다. 이 성형 모재(50)는 제1 실시예에 관한 성형 모재(22)와 마찬가지로, 투명 수지(제1 투명 수지)에 의해 형성되어 있다.

단면이 삼각형인 홈(42, 43)의 바닥부(각부) 및 돌출부(44, 45)의 정상부(각부)에는 상기한 입체상 결상 장치(10)와 마찬가지로, 미소 평면부(도시하지 않음)를 가진다. 또한, 성형 모재(50)의 재질이나 제조법 및 사양(치수 h2, θ1)에 대해서는, 입체상 결상 장치(10)와 동일하다. 다만, 본 실시예에 있어서, 투명 판재(41)의 두께(h3)는 투명 판재(12)의 두께(h1)의 2배가 된다(이상, 제1 공정).

그리고, 투명 판재(41)의 양측에 있는 홈(42, 43)의 수직면(46, 48)에만, 전술한 바와 같이 금속 증착, 스퍼터링, 경우에 따라 금속 미소 입자의 분사, 이온 빔의 조사에 의해 경면 처리를 행하고 경면인 수직 광반사면(51, 52)을 선택적으로 형성한다(중간 모재, 이상, 제2 공정). 이 중간 모재의 홈(42, 43)에는 투명 수지(53, 54)(제2 투명 수지)를 충전하고, 그 표면의 평면화 처리를 행하여, 노출면이 평면으로 된 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널이 표리에 형성된 평면판형의 입체상 결상 장치(40)로 한다(이상, 제3 공정).

홈(42, 43)의 수직면(46, 48)에만 경면을 형성하는 처리는, 상기한 실시예와 마찬가지로, 성형 모재(50)의 표리면에 순차 또는 동시에 금속 증착 또는 스퍼터링을 행하는 등의 방법이 있다.

도 6은 평면에서 볼 때 입체상 결상 장치(10)[입체상 결상 장치(40)도 마찬가지로]를 나타내지만, 수직 광반사면(13)이 평면에서 볼 때 직사각형의 외곽선(55)에 대하여 40∼50도의 각도를 가지고 배치되어 있다. 이로써, 입체상은, 평면에서 볼 때 직교 또는 교차하여 배치된 상하의 수직 광반사면(13)을 경유하여 형성되므로, 소형의 입체상 결상 장치를 효율적으로 이용하여, 보다 큰 입체상을 결상할 수 있다.

본 발명은 이상의 실시예에 한정되는 것이 아니며, 각각의 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 요소, 또는 제조 방법을 조합하여, 입체상 결상 장치를 구성하는 경우, 또는 제조하는 경우에도 본 발명은 적용된다. 그리고, 이상의 실시예에서는, 수직 광반사면(경면)은 금속 피막의 양측에 형성된다.

이상의 발명에 있어서, 평면화 처리는 프레스 등으로 누르는 경우, 금형으로 성형하는 경우 외에, 절삭 또는 연마에 의해 형성하는 경우도 포함한다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치는, 아스펙트비가 비교적 높은 입체상 결상 장치를 용이하게 또한 저가로 제조할 수 있다. 이로써, 입체상 결상 장치를, 영상을 필요로 하는 기기(예를 들면, 의료 기기, 가정 전기 제품, 자동차, 항공기, 선박 등)에서 효율적으로 이용할 수 있다.

10 : 입체상 결상 장치
11 : 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널
12 : 투명 판재
13 : 수직 광반사면
14 : 경사면
15 : 홈
16 : 돌출부
17 : 투명 수지
18 : 충전면
19 : 표면
20, 21 : 미소 평면부
22 : 성형 모재
23 : 수직면
24, 25 : 오목면(경사면)
26, 27 : 평면
28 : 금속 반사막
29 : 가스의 흐름
30 : 중간 모재
31 : 표면
40 : 입체상 결상 장치
41 : 투명 판재
42, 43 : 홈
44, 45 : 돌출부
46: 수직면
47 : 경사면
48 : 수직면
49 : 경사면
50 : 성형 모재
51, 52 : 수직 광반사면
53, 54 : 투명 수지
55: 외곽선

Claims

입설(立設) 상태에서 간극을 가지고 평행 배치된 밴드형 광반사면 군(群)을 각각 구비하는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 상기 밴드형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 직교시켜 중합하는 입체상 결상 장치의 제조 방법으로서,
상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널은,
투명 판재의 표면 측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면이 삼각형인 홈, 및 인접하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부(ridges)가 각각 평행 배치된 제1 투명 수지로 이루어지는 성형(成型) 모재를 프레스 성형, 인젝션 성형 및 롤 성형 중 어느 하나로 제조하는 제1 공정; 및
상기 홈의 수직면에 선택적으로 금속 반사막에 의한 경면(鏡面)을 형성하는 제2 공정을 포함하여 형성되고,
상기 제2 공정을 행한 후, 상기 홈 내에 제2 투명 수지를 충전하고, 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을 상기 제1 광 제어 패널과 제2 광 제어 패널의 표면을 맞추어 중합하는 공정을 더 포함하고,
상기 경사면은 평면이며,
상기 제1 투명 수지의 굴절률 η1에 대하여, 상기 제2 투명 수지의 굴절률 η2가 0.8∼1.2배의 범위에 있는,
입체상 결상 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 공정에서의 경면의 형성은, 상기 경사면을 따른 방향으로부터 상기 경사면이 그림자로 되도록 하여, 상기 수직면을 향하여 스퍼터링, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사(照射)를 하는 것에 의해 행하는, 입체상 결상 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 성형 모재는, 성형 시에 발생한 잔류 응력을 제거하기 위한 어닐링 처리가 행해져 있는, 입체상 결상 장치의 제조 방법.
입설 상태에서 간극을 가지고 평행 배치된 밴드형 광반사면 군을 각각 구비하는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 상기 밴드형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 직교시켜 중합하는 입체상 결상 장치로서,
상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널은,
투명 판재의 표면 측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면이 삼각형인 홈, 및 인접하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 돌출부가 각각 평행 배치된 제1 투명 수지로 이루어지는 성형 모재;
상기 수직면에 형성된 금속 반사막에 의한 수직 광반사면; 및
상기 홈 내에 충전된 제2 투명 수지;
를 포함하고,
상기 제1 투명 수지의 굴절률 η1에 대하여, 상기 제2 투명 수지의 굴절률 η2가 0.8∼1.2배의 범위에 있는,
입체상 결상 장치.