KR20210028698A - 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치 - Google Patents

Abstract

판 본체(13)의 한쪽에, 경사면(15)과 수직면(14)을 가지는 단면 삼각형의 홈(16), 및 단면 삼각형의 볼록조(17)가 교호적(交互的)으로 평행 배치된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재(21)를, 인젝션 성형으로 제조하고, 수직면(14)에 대하여 금속 분사를 행하여 수직 광반사면(12)을 형성하여 각각 제조한 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을, 투명한 제2 합성 수지를 통하여, 그의 요철면측을 맞추어 중첩하고 경화시켜 일체화하여 입체상 결상 장치(10)를 제조할 때에, 인젝션 성형에는, 성형 모재(21)의 형상에 대응하는 공간부(39)가 내부에 형성된 금형(40)을 사용하고, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)를, 제1 합성 수지(46)가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 금형(40)의 공간부(39)에 공급하고, 성형 모재(21)의 볼록조(17)의 단면 삼각형을 형성하는 공간부(39)의 선단(45)에 확실하게 도달하게 하며, 금형(40)을 급속 냉각하고, 제1, 제2 합성 수지의 굴절률 η1, η2의 차이를 0.1 이하로 하였다.

Description

입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치

본 발명은, 간극을 가지고 수직으로 배치된 복수의 수직 광반사면(경면(鏡面))을 이용하는 입체상 결상 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 여기에서, 입체상은, 3차원 화상뿐만 아니라, 2차원 화상(평면상)을 표시하는 경우도 포함한다.

물체 표면으로부터 발하는 광(산란광)을 이용하여 입체상을 형성하는 장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 광학 결상 장치가 있다. 이 결상 장치는, 동(同) 공보의 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 투명 평판의 내부에, 그 투명 평판의 일방측의 면에 수직으로 다수이면서 또한 띠형인 평면 광반사부를 일정한 피치로 배열하여 형성한 제1 및 제2 광 제어 패널을 사용하고, 해당 제1 및 제2 광 제어 패널의 각각의 일면측을, 상기 평면 광반사부를 직교시켜 마주 보게 하여 구성되어 있다. 그러나, 이 광학 결상 장치는 전반사(全反射)를 사용하고 있으므로 입사각이 제한되고, 또한 투명 평판의 입사광의 유효 면적이 좁으므로, 밝은 입체상을 형성할 수 없다는 문제가 있었다.

그러므로, 특허문헌 2와 같이, 재료로서 투명 수지를 사용하고, 평행한 제방에 의해 형성되는 단면(斷面) 사각형의 홈이 한 면에 형성되고, 이 홈의 대향하는 평행한 측면에 광반사부가 형성된 요철 판재를 구비한 광 제어 패널을 2개 준비하고, 이 2개의 광 제어 패널을, 각각의 광반사부를 직교 또는 교차시킨 상태에서 마주 보게 하는 방법이 제안되어 있었다.

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

그래서, 특허문헌 3 및 특허문헌 4와 같이, 투명 판재의 표면측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 홈에 의해 형성되는 단면이 삼각형인 볼록조(凸條)가 각각 평행 배치된 성형 모재를 제조하고, 경사면을 따른 방향으로부터 경사면이 그림자가 되도록 하여, 수직면을 향하여 금속 분사를 행하고 금속 반사면을 형성함으로써, 제1, 제2 광 제어 패널을 형성하고, 홈 내에 투명 수지를 충전하여, 제1, 제2 광 제어 패널을 각각의 금속 반사면이 평면에서 볼 때 직교하도록 중첩하는 방법이 제안되어 있다.

이와 같이, 평행하게 다수 형성된 홈이 경사면과 수직면을 가지고, 홈의 개방측으로 넓어지므로, 압형(押型) 또는 탈형이 용이하게 된다. 또한, 금속 분사를, 경사면을 따른 방향으로부터 경사면이 그림자가 되도록 하여 수직면을 향하여 행하므로, 경사면에 금속 반사면이 형성되기 어려워진다.

국제공개 제2009/131128호 공보 국제공개 제2015/033645호 공보 일본특허 제6203989호 공보 일본특허 제6203978호 공보

상기한 특허문헌 3에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 성형 모재(80)의 제조 시, 금형에 홈 끝의 모서리부를 예각으로 형성할 수는 없는 것과, 금형 성형에 의한 치수 정밀도의 향상과, 제조 과정에서의 상처의 발생 방지를 도모하기 위하여, 볼록조(81)의 단면 삼각형의 모서리부(정상부(頂部))에 미소 평면부(82)를 형성하고 있다. 그리고, 인용 문헌 4에 있어서는, 미소 평면부의 폭은 볼록조의 피치의 0.01∼0.1배로 기재되고, 인용 문헌 3에 있어서는, 볼록조의 밑변의 폭의 0.02∼0.2배 정도(10㎛를 훨씬 초과함)가 바람직한 것으로 기재되고, 홈의 개구폭와 비교하여 크므로, 이하에 나타내는 문제가 발생하였다.

즉, 도 10에 나타내는 바와 같이, 금속 분사를, 미소 평면부(82)가 형성된 볼록조(81)의 수직면(86)에 대하여, 경사면(87)을 따른 방향으로부터 행하면, 수직면(86)뿐만 아니라 미소 평면부(82)에도 금속 반사면(88)이 형성된다. 폭이 좁아도 (예를 들면, 볼록조의 피치의 0.01배 정도라도) 평면(미소 평면부(82))을 형성하면, 도 12의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 미소 평면부(82)에도 금속 반사면(88)이 형성된 성형 모재(80)(즉, 광 제어 패널(89))를 이용하여 제조한 입체상 결상 장치(90)를 사용한 경우, 1) 미소 평면부(82)의 금속 반사면(88)에 의해 광의 산란과 정반사가 발생하여 입체상이 흰빛을 띠게 빛나 보이고, 2) 입체상 결상 장치(90)를 투과하는 결상에 기여하는 광이 미소 평면부(82)의 금속 반사면(88)에 의해 반사되고 입체상이 조금 어두워진다는 문제가 발생하는 것을 알 수 있었다. 이 문제는 미소 평면부(82)의 폭이 클수록 현저해진다.

그러나, 이 미소 평면부(82)의 폭(도 10의 좌우 방향의 폭)은 성형 모재(80)의 전체적 치수로부터 하여, 좁은 것과, 금형의 온도가 수지의 유동 가능한 온도보다 낮은 것으로부터, 성형 모재(80)를, 도 11에 나타내는 금형(83)으로 제조(인젝션 성형)하는 데 있어서는, 용융(溶融) 상태의 투명 수지(84)를, 미소 평면부(82)를 형성하는 금형(83)의 공간부(홈)의 선단(85)에 확실하게 도달하게 하는 것이 곤란하게 된다. 그러므로, 미소 평면부(82)의 폭을 넓혀 투명 수지(84)의 충전을 촉진하면, 도 10에 나타내는 수직면(86)의 높이가 낮아지고, 수직면(86)의 피치 p에 대한 수직면(86)의 높이 h의 비인 아스펙트비(h/p)가 낮아져, 선명한 입체상이 얻어지지 않고, 미소 평면부(82)의 반사광에 기인하여, 입체상이 희게 보인다는 결점이 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어 것이며, 제조가 용이하고 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적에 부합되는 제1 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 각각 한쪽에, 간극을 가지고 수직으로 또한 평행하게 배치된 복수의 수직 광반사면이 형성된 제1, 제2 광 제어 패널을, 각각의 상기 수직 광반사면이 평면에서 볼 때 직교한 상태로 중첩한 입체상 결상 장치의 제조 방법으로서,

상기 제1, 제2 광 제어 패널은 각각,

판 본체의 한쪽에, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조가 각각 평행 배치된 요철면이 형성된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재를, 인젝션 성형으로 제조하는 제1 공정과,

상기 경사면을 그림자로 하여 상기 수직면에 대하여 경사 방향으로부터 금속 분사를 행하고, 상기 수직 광반사면을 형성하는 제2 공정을 포함하여 제조되고,

제조된 상기 제1, 제2 광 제어 패널을, 상기 홈 내에 충전되는 투명한 제2 합성 수지를 통하여, 상기 제1, 제2 광 제어 패널의 상기 요철면측을 맞추어, 중첩하고 경화시켜 일체화하는 수지 충전 공정을 포함하고,

상기 제1 공정에서 행하는 상기 인젝션 성형에는, 상기 성형 모재의 형상에 대응하는 공간부가 내부에 형성된 금형을 사용하고, 용융 상태의 상기 제1 합성 수지를, 상기 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 상기 금형의 상기 공간부에 공급하고, 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형을 형성하는 상기 공간부의 선단에 확실하게 도달하게 하며, 상기 금형을 급속 냉각하고,

또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하이다.

상기 목적에 부합되는 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 판 본체의 한쪽 및 다른 쪽에 각각, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조가 각각 평행 배치되어 요철면이 형성되고, 또한, 해당 판 본체의 한쪽 및 다른 쪽에 형성된 상기 수직면은, 평면에서 볼 때 직교 상태로 된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재를, 인젝션 성형으로 제조하는 제1 공정과,

상기 성형 모재의 한쪽 및 다른 쪽에 있어서, 상기 경사면을 그림자로 하여 상기 수직면에 대하여 경사 방향으로부터 금속 분사를 행하고, 수직 광반사면을 형성하는 제2 공정과,

상기 제2 공정을 행한 후, 상기 홈 내에 투명한 제2 합성 수지를 충전하여 경화시키는 수지 충전 공정을 포함하고,

상기 제1 공정에서 행하는 상기 인젝션 성형에는, 상기 성형 모재의 형상에 대응하는 공간부가 내부에 형성된 금형을 사용하고, 용융 상태의 상기 제1 합성 수지를, 상기 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 상기 금형의 상기 공간부에 공급하고, 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형을 형성하는 상기 공간부의 선단에 확실하게 도달하게 하며, 상기 금형을 급속 냉각하고,

또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하이다.

여기에서, 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도란, 제1 합성 수지의 유리 전이 온도를 Tg로 한 경우, 예를 들면, (Tg-10)℃ 이상 또한 (Tg+40)℃ 이하(바람직하게는, (Tg-5)℃ 이상, 나아가 Tg℃ 이상(더욱 바람직하게는 Tg℃ 초과), 상한이 (Tg+30)℃)이다.

그리고, 「유리 전이 온도 Tg」란, 폴리머 분자가 상대적인 위치는 변화하지 않지만 분자 주쇄(主鎖)가 회전이나 진동(마이크로브라운 운동)을 시작하거나, 또는 정지하는 온도이며, 제1 합성 수지의 고화 온도(경화 온도, 유동화 온도)이다.

또한, 제1, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 금형은 수직으로 세운 상태로 배치하는 것이 바람직하다. 그리고, 경화한 후의 성형 모재는, 수직인채로 금형으로부터 탈형해도 되고, 수평 또는 다른 각도로 탈형해도 된다. 이 탈형은, 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정되어 있었던 금형을 급속 냉각하고, 제1 합성 수지를 경화시키고 나서 행한다(히트 앤 쿨 처리).

제1, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 공정에서 제조된 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부는 단면이 원호형으로 되고, 그의 곡률(曲率) 반경이 1∼20㎛인 경우가 있다.

제1, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 공정에서 제조된 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에는 폭이 10㎛ 이하인 미소 평면부가 형성되어 있는 경우가 있다.

또한, 제1, 제2 발명에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제2 공정을 행하기 전에, 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비(非)광반사로 하는 비투광(非透光) 처리를 행하고, 상기 제2 공정을 행한 후 상기 수지 충전 공정을 행하기 전에, 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 대하여 비광반사로 하는 비투광 처리를 더 행하는 것이 바람직하다. 이 비투광 처리가, 예를 들면 착색 처리인 경우, 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에는, 제1 착색(예를 들면, 흑)층, 금속층, 제2 착색(예를 들면, 흑)층이 순차 형성되게 된다.

이 「비광반사」이란, 광을 반사하지 않는 상태이며, 광을 흡수하는 상태나, 광을 투과하는 상태를 포함한다(이하의 발명에 있어서도 동일). 따라서, 상기한 착색 처리에 의해 형성되는 막(즉, 착색막)은, 반드시 두께를 가질 필요는 없고, 예를 들면, 착색재(통상, 검은색)가 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 부착된 금속(불필요 금속)의 층 내에 함침해도 되고, 금속에 의한 반사막(반사면)의 광반사성을 저해하는 것이라면 된다.

상기 목적에 부합되는 제3 발명에 관한 입체상 결상 장치는, 입설 상태로 간극을 가지고 평행 배치된 띠형 광반사면 군(群)을 각각 구비하는 제1, 제2 광 제어 패널을, 상기 띠형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 직교하게 하여 중첩하는 입체상 결상 장치로서,

상기 제1, 제2 광 제어 패널은,

판 본체의 표면측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조가 각각 평행 배치된 요철면이 형성된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재와,

상기 수직면에 형성된 수직 광반사면과,

상기 홈 내에 충전된 투명한 제2 합성 수지를 포함하고,

상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부는, 1) 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률 반경이 1∼20㎛이며, 또는 2) 미소 평면부가 형성되고, 그의 폭이 10㎛ 이하이며,

또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하이다.

여기에서, 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사면으로 하는 것이 바람직하다.

상기 목적에 부합되는 제4 발명에 관한 입체상 결상 장치는, 판 본체의 양측에 수직면과 경사면을 가지는 단면 삼각형의 제1, 제2 홈, 및 이웃하는 상기 제1, 제2 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 제1, 제2 볼록조가 각각 평행 배치되어 요철면이 형성되고, 또한 상기 판 본체의 양측에 각각 형성된 상기 제1, 제2 홈이 평면에서 볼 때 직교하여 배치되는 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재와,

상기 성형 모재의 양측에 있는 상기 제1, 제2 홈의 상기 수직면에 형성된 수직 광반사면과,

상기 제1, 제2 홈에 충전된 투명한 제2 합성 수지를 포함하고,

상기 성형 모재의 상기 제1, 제2 볼록조의 단면 삼각형의 정상부는, 1) 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률 반경이 1∼20㎛이며, 또는 2) 미소 평면부가 형성되고, 그의 폭이 10㎛ 이하이며,

또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하이다.

여기에서, 상기 제1, 제2 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사면으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 입체상 결상 장치의 제조 방법은, 용융 상태의 제1 합성 수지를, 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 금형의 공간부에 공급하므로, 제1 합성 수지의 유동성이 유지된다. 이에 의해, 용융 상태의 제1 합성 수지를, 성형 모재의 볼록조의 단면 삼각형을 형성하는 공간부의 선단에 확실하게 도달하게 할 수 있고, 또한 제1 합성 수지의 흐름 얼룩(얼룩)이나 웰드 라인(weld line) 등의 외관상의 결점도 해소할 수 있다.

따라서, 제조가 용이하고, 또한 긴 수직면을 형성할 수 있는 것에 의해, 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치를 제공할 수 있다.

특히, 수직면에 대하여 금속 분사를 행하기(즉, 제2 공정을 행하기) 전에, 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사로 하는 비투광 처리를 행하고, 금속 분사를 행한(즉, 제2 공정을 행한) 후에 홈 내에 제2 합성 수지를 충전하기(즉, 수지 충전 공정을 행하기) 전에, 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 대하여 비광반사로 하는 비투광 처리를 더 행하는 경우, 수직면에 대하여 금속 분사를 행할 때, 정상부에 형성된 금속에 의한 악영향을 없앨 수 있다.

이에 의해, 더욱 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 입체상 결상 장치에 있어서, 성형 모재의 볼록조의 단면 삼각형(개략 삼각형, 이하 동일)의 정상부가 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률 반경이 1∼20㎛인 경우, 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 미소 반사 평면이 없기 때문에, 입체상에 영향을 주는 불필요한 광을 난반사시킬 수 있고, 선명한 입체상을 얻는 것이 가능하게 된다.

또한, 성형 모재의 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 미소 평면부가 형성되고, 그의 폭이 10㎛ 이하인 경우, 입체상에 악영향을 끼치는 광을 저감시킬 수 있고, 선명한 입체상을 얻는 것이 가능하게 된다.

특히, 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사면으로 한 경우, 수직면에 대하여 금속 분사를 행했을 때, 정상부에 형성된 금속에 의한 악영향을 없앨 수 있다.

이에 의해, 더욱 선명한 입체상을 얻는 것이 가능한 입체상 결상 장치를 제공할 수 있다.

[도 1] (A), (B)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 의해 제조한 입체상 결상 장치의 정단면도 및 측단면도이다.
[도 2] (A)는 제1 변형예에 관한 성형 모재의 수직면으로의 금속 분사를 나타내는 설명도, (B)는 제1 변형예에 관한 성형 모재의 수직면에 금속 분사를 행하기 전후에 착색 처리를 행한 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 3] (A)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 제1 공정에서 제조된 성형 모재의 볼록조 및 홈의 부분 확대 측면도, (B), (C)는 각각 제2, 제3 변형예에 관한 성형 모재의 볼록조 및 홈의 부분 확대 측면도이다.
[도 4] (A)∼(E)는 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 설명도이다.
[도 5] (A)는 불필요 금속의 박리 처리의 설명도, (B)는 불필요 금속의 연마 처리의 설명도이다.
[도 6] (A)∼(C)는 각각 광 흡수막이 형성된 미소 평면부(즉, 볼록형 정상부)의 부분 확대 측면도이다.
[도 7] 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 제1 공정의 설명도이다.
[도 8] (A), (B)는 각각 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 의해 제조한 입체상 결상 장치의 정단면도 및 측단면도이다.
[도 9] (A)∼(E)는 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 설명도이다.
[도 10] 종래예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 설명도이다.
[도 11] 종래예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법의 설명도이다.
[도 12] (A), (B)는 종래예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법을 이용하여 제조한 입체상 결상 장치의 정단면도 및 측단면도이다.

계속해서, 첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체화한 실시예에 대하여 설명하고, 본 발명의 이해에 제공한다.

먼저, 도 1의 (A), (B)를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 의해 (광 제어 패널의 제조 방법을 이용하여) 제조한 입체상 결상 장치(10)에 대하여 설명한다.

입체상 결상 장치(10)는, 쌍으로 되는 제1, 제2 광 제어 패널(평행 광반사 패널)(11, 11a)을 가지고 있다. 그리고, 도 1의 (A), (B)에 있어서는, 제1 광 제어 패널(11)을 하측에, 제2 광 제어 패널(11a)을 상측에, 각각 배치하고 있다. 이 제1 광 제어 패널(11)과 제2 광 제어 패널(11a)은 동일한 구성을 가지고 있으므로, 그 구성 요소에는 동일한 번호를 부여한다.

제1 광 제어 패널(11)(제2 광 제어 패널(11a)도 마찬가지로)에는 편측(표면측, 일측)에 (제1 광 제어 패널(11)에서는 상부에, 제2 광 제어 패널(11a)에서는 하부에), 입설(立設) 상태로(수직으로) 간극을 가지고 평행 배치된 다수의 띠형의 수직 광반사면(12)(미러)으로 이루어지는 띠형 광반사면 군이 형성되어 있다.

구체적으로는, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)은 각각, 판 본체(투명판 본체)(13)의 표면측(한쪽)에, 수직면(14) 및 경사면(15)을 가지는 단면 삼각형의 홈(16), 및 이웃하는 홈(16)에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(17)를 구비한, 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재(21)(도 4 참조)와, 홈(16)의 수직면(14)에 형성되고, 볼록조(17)에 입사한 광을 반사하는 수직 광반사면(12)을 가지고 있다. 그리고, 상기한 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 홈(16) 및 볼록조(17)는 각각 일정한 피치로 평행하게 다수 설치되어, 요철면을 형성하고 있다. 수직 광반사면(12)은 수직면(14)에만 형성되어 있는 것이 바람직하다.

제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)은, 각각의 띠형 광반사면 군의 수직 광반사면(12)이 평면에서 볼 때 직교 배치된 상태(예를 들면, 88∼92도의 범위에서 교차 배치된 상태를 포함함)에서, 홈(16)(요철면측)을 마주 보게 하여 접합되고 일체화되어 있다. 이 마주 보게 한 제1 광 제어 패널(11)과 제2 광 제어 패널(11a) 사이에는, 투명한 제2 합성 수지로 이루어지는 접착제(18)가 배치되어, 홈(16)의 내부가 접착제(18)로 메워져 있다(충전되어 있다).

그리고, 도 1의 (A), (B)에 있어서는, 제1 광 제어 패널(11)의 볼록조(17)의 상면과, 제2 광 제어 패널(11a)의 볼록조(17)의 하면이, 간격 S(예를 들면, 0 초과 5㎜ 이하 정도)를 가지고 근접 배치된 상태를 나타내고 있지만, 맞닿음 배치된 상태(간극이 없음 : 0㎜)라도 된다. 이 간격 S에도 접착제(18)가 충전되어 있다(간격 S가 접착제(18)의 층 두께).

이 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 형상을 구성하는(즉, 성형 모재(21)를 형성하는) 제1 합성 수지(투명 수지)와, 홈(16)에 충전하는 접착제(18)가 되는 제2 합성 수지(투명 수지)는, 투명도가 높은 같은 종류의 수지인 것이 바람하지만, 투명도가 높은 다른 종류의 투명 수지라도 된다.

제1 합성 수지로서는, 예를 들면 제2 합성 수지보다 융점이 높은 열가소성 수지인 제오넥스(ZEONEX: 등록상표, 유리 전이 온도: 120∼160℃, 굴절률 η1: 1.535, 시클로올레핀 폴리머)를 사용할 수 있다. 또한, 제2 합성 수지로서는, 예를 들면 제오노어(ZEONOR: 등록상표, 유리 전이 온도: 100∼102℃, 굴절률 η2: 1.53,

시클로올레핀 폴리머)를 사용할 수 있다.

여기에서, 제1, 제2 합성 수지에 같은 종류의 열가소성 수지를 사용하는 경우, 융점이 동일하므로, 제1 광 제어 패널(11)과 제2 광 제어 패널(11a) 사이에, 용융 상태의 제2 합성 수지가 흘려 넣어지게 된다.

이 때, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 제2 합성 수지와의 접촉 부분의 제1 합성 수지가 부분적으로 연화(軟化)(용융)될 우려도 있지만, 제1 합성 수지와 제2 합성 수지가 경계 부분에서 서로 섞이므로, 예를 들면, 굴절률의 평균화나, 제1 합성 수지와 제2 합성 수지의 결합력을 높일 수 있다.

또한, 제1, 제2 합성 수지에 다른 종류의 투명 수지를 사용하는 경우, 굴절률이 동일하거나 또는 근사한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제1 합성 수지의 굴절률 η1과 동일하거나 또는 대략 동등한 굴절률 η2(예를 들면, ±10%의 범위, 즉 (0.9∼1.1)×η1의 범위, 바람직하게는 하한이 0.95×η1, 상한이 1.05×η1)를 가지는 제2 합성 수지를 사용할 수 있다. 굴절률 η1과 굴절률 η2의 차이는 0.1 이하(바람직하게는 0.05 이하), 나아가 0.01 이하(바람직하게는 0.009 이하, 더욱 바람직하게는 0.005 이하)로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 굴절률 η1과 굴절률 η2는 동등하게 하는 것이 바람직하지만, 제1, 제2 합성 수지에 다른 종류의 투명 수지를 사용하는 경우에는 0에 가깝게 하는 것이 바람직하다.

여기에서, 성형 모재(21)를 형성하는 제1 합성 수지의 굴절률에 대하여, 제2 합성 수지의 굴절률을 맞추는 방법으로서는, 예를 들면, 다른 2종 이상의 수지를 혼합하여 굴절률을 조정하는 방법이 있다(제1 합성 수지도 동일한 방법으로 굴절률을 조정할 수 있음). 이 경우, 제1, 제2 합성 수지의 굴절률의 수치를, 위에서 3자리까지(소수점 이하 둘째자리까지) 맞추는 것이 바람직하다.

이 제1, 제2 합성 수지의 굴절률이란, 용융 상태가 아니며 경화 후의 굴절률이다.

그리고, 제2 합성 수지로 이루어지는 접착제(18)는, 자외선 경화형(예를 들면, 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리이소프렌 골격을 가지는 (메타)아크릴레이트, 폴리부타디엔 골격을 가지는 (메타)아크릴레이트, (메타)아크릴레이트 모노머 등의 (메타)아크릴레이트), 열경화형, 2액 경화형, 및 상온(常溫) 경화형 중 어느 하나 인 것이 바람직하다. 또한, 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA: 아크릴계 수지), 비정질 불소 수지, 시클로올레핀 폴리머(COP), 광학용 폴리카보네이트, 플루오렌계 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등의 열가소성 수지도 사용할 수 있다(제1 합성 수지도 동일).

제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)은, t를 판 본체(13)의 두께, h를 수직 광반사면(12)(볼록조(17))의 높이로 하면, 예를 들면 t/h가 0.5∼10의 범위에 있는 것이 바람직하다. 여기에서, (t+h)는 0.5∼5㎜의 범위이며, h는 예를 들면 0.03∼3㎜의 범위인 것이 실용적이지만, 본 발명은 이 수치에 한정되지 않는다.

또한, 수직 광반사면(12)(수직면(14))과 경사면(15)의 각도 θ1은 15∼60도(바람직하게는, 상한을 45도)의 범위에 있는 것이 바람직하지만, 두께 t와 높이 h에 따라서 변경할 수 있다.

또한, 수직 광반사면(12)의 피치(홈(16)의 폭) p에 대한 수직 광반사면(12)의 높이 h의 비인 아스펙트비(h/p)는 0.8∼5(바람직하게는, 하한이 2, 상한이 3.5)의 범위에 있는 것이 바람직하고, 이로써, 보다 높이가 높은 수직 광반사면(12)이 얻어진다.

단면 삼각형의 예각을 이루는 볼록조(17)의 모서리부(끝부, 정상부)에는, 도 2의 (A), (B)에 나타내는 단면 원호형이 된 곡면부(원호형부)(19a), 또는, 도 1의 (A), (B), 도 3의 (A)에 나타내는 제1 미소 평면부(즉, 볼록조 상부)(19)가 설치되고, 단면 삼각형의 예각을 이루는 홈(16)의 모서리부(바닥부)에는, 도 1의 (A), (B), 도 2의 (A), (B), 도 3의 (A)에 나타내는 제2 미소 평면부(20)가 설치되어 있다.

도 2의 (A), (B)에 나타내는 곡면부(19a)의 최대 폭(단면에서, 곡면부(19a)와 연접하는 수직면(14)의 선단 위치와, 곡면부(19a)와 연접하는 경사면(15)의 선단 위치의 거리)은, 10㎛ 이하, 나아가 5㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이하이며, 곡면부(19a)의 곡률 반경은 1∼20㎛(나아가, 상한이 10㎛)이다. 그리고, 곡면부(19a)의 곡률 반경은, 용융 상태의 제1 합성 수지의 표면 장력에 영향을 받는다.

이와 같이, 곡면부(19a)의 폭이 좁은 것으로부터, 형성되는 수직면(14)의 높이를 높게 할 수 있고, 또한, 곡면부(19a)는 단면 원호형으로 되어 있는 것으로부터, 표면에 금속 반사면이 형성되어도, 미소 반사 곡면으로 되어 미소 반사 평면으로는 되지 않고, 광을 난반사 또는 산란시킬 수 있으므로, 선명한 입체상을 얻기 쉬워진다.

도 3의 (A)에 나타내는 제1 미소 평면부(19)(미소 평면부의 일례)의 폭 w1은, 수직 광반사면(12)이 형성되는 피치 p의 0.01∼0.2배(바람직하게는, 상한이 0.1, 보다 바람직하게는 0.05)의 범위에 있고, 게다가, 10㎛ 이하, 또한 5㎛ 이하, 나아가 3㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 제2 미소 평면부(20)의 폭 w2는, 상기한 피치 p의 0.01∼0.3배(바람직하게는, 하한이 0.02배, 상한이 0.2배)의 범위에 있어, w2≥w1인 것이 바람직하다.

이와 같이, 볼록조(17)의 모서리부에 제1 미소 평면부(19)를 설치한 것은, 수직면과 경사면을 교차시켜 예각으로 한 볼록조를 형성하기 위한 금형을 제조할 수 없는 것에 의한다. 또한, 제2 미소 평면부(20)를 설치하는 것에 의해, 제품에 상처가 생기기 어려워지고, 제품 정밀도가 더욱 상승하지만, 설치하지 않아도 된다 (즉, 단면 원호형의 곡면부나, 수직면과 경사면을 교차시켜 예각으로 할 수 있음).

수직 광반사면(12)은 도 2의 (A), 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 제1 합성 수지로 형성되는 성형 모재(21)의 홈(16)의 수직면(14)에, 선택적으로 경면 처리를 행하여 형성되어 있다(도 4의 (B) 참조).

경면 처리는, 경사면(15)을 그림자로 하여, 수직면(14)에 대하여 경사 방향(경사면(15)을 따른 방향)으로부터 금속 분사(금속 조사(照射))함으로써 행한다.

이 금속 분사에는, 스퍼터링, 금속 증착, 금속 미립자의 분사, 또는 이온 빔의 조사 등이 있다. 또한, 경면 처리에는, 고반사율을 가지는 금속(예를 들면, Ag(은), Al(알루미늄), Ni(니켈), Ti(티탄), Cr(크롬) 등)을 사용하고 있고, 수직면(14)에 형성되는 금속 피막(22)의 표면(금속 반사면)이 수직 광반사면(12)이 된다.

이에 의해, 홈(16)의 경사면(15)에 금속 반사면이 형성되는 것을 극력 방지하고, 홈(16)의 수직면(14)에 금속 반사면을 형성하는 것이 가능해진다.

그러나, 상기한 방법으로 홈(16)의 수직면(14)에 경면 처리를 행한 경우, 도 2의 (A), 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)에도 금속 피막이 형성되고, 수직면(14)으로부터 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)에 걸쳐 금속 반사면(23)이 형성되게 된다.

이 금속 피막이 잔존하는 광 제어 패널을 이용하여 입체상 결상 장치를 제조하고 사용한 경우, 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)의 폭이 좁으면(제1 미소 평면부에 대해서는 10㎛ 이하이면), 형성되는 입체상에 대한 영향은 저감할 수 있지만, 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)의 폭이 넓어짐에 따라(제1 미소 평면부에 대해서는 10㎛ 초과의 경우에), 상기한 바와 같이, 선명한 입체상이 얻어지지 않게 될 우려가 있다(도 10, 도 12의 (A), (B) 참조).

그러므로, 이하에 나타내는 바와 같이, 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)를 비광반사면으로 하는 착색 처리(비투광 처리의 일례)를 행함으로써, 곡면부(19a)나 제1 미소 평면부(19)로부터의 광반사를 방지하는 것이 바람직하다.

도 2의 (B)에 나타내는 바와 같이, 곡면부(19a)에, 곡면부(19a)로부터의 광반사를 방지하는 광 흡수막(검은색 막)(33a)을 형성하고, 광 흡수면으로 할 수 있다.

구체적으로는, 미리 곡면부(19a)의 표면에 제1 착색막(37a)을 형성(비광반사로 하는 착색 처리)한 후, 상기한 금속 분사를 행하여 수직면(14)으로부터 제1 착색막(37a)의 표면에 걸쳐 금속 반사면(23b)을 형성하고, 제1 착색막(37a)의 표면에 형성된 금속 반사면(23b), 즉 불필요 금속(24b)의 표면을 덮도록 제2 착색막(38a)을 형성(비광반사로 하는 착색 처리)한다. 여기에서, 불필요 금속(24b)은, 제1 착색막(37a)의 표면을 덮도록 적극적으로 형성된 것이 아니고, 불가피하게 형성된 것이다.

이 제1 착색막(37a)과 제2 착색막(38a)으로 광 흡수막(33a)가 구성되며, 볼록조(17)의 단면 삼각형의 정상부에 비광반사면이 형성되어, 곡면부(19a)의 표리에서의 광반사를 방지할 수 있다.

그리고, 도 6의 (A)∼(C)에 나타내는 바와 같이, 제1 미소 평면부(19)에, 제1 미소 평면부(19)로부터의 광반사를 방지하는 광 흡수막(검은색 막)(34∼36)을 형성하고, 광 흡수면으로 할 수도 있다.

도 6의 (A)는, 상기한 불필요 금속(24)이 제거된 제1 미소 평면부(19) 위(표면)에, 제1 착색막인 광 흡수막(34)을 형성하고 있다(제1 미소 평면부(19)를 착색하는 처리). 이에 의해, 미소 평면부(19)의 표리에서의 광반사를 방지할 수 있다.

도 6의 (B)는, 제1 미소 평면부(19)에 부착된 불필요 금속(24)을 제거하지 않고, 이 불필요 금속(24) 위(표면)를 덮도록, 제1 착색막인 광 흡수막(35)을 형성하고 있다(불필요 금속(24) 위를 착색함).

도 6의 (C)는, 미리 제1 미소 평면부(19)의 표면에 제1 착색막(37)을 형성한 후, 상기한 금속 분사를 행하여 수직면(14)으로부터 제1 착색막(37)의 표면에 걸쳐 금속 반사면(23a)를 형성하고, 형성된 불필요 금속(24a)의 표면을 덮도록 제2 착색막(38)을 형성하고 있다. 이 제1 착색막(37)과 제2 착색막(38)으로 광 흡수막(36)이 구성되며, 미소 평면부(19)의 표리에서의 광반사를 방지할 수 있다.

이로써, 제1 착색막(37)에 의해, 예를 들면 제1 미소 평면부(19)에 내부로부터 입사하는 광을 흡수할 수 있고, 제2 착색막(38)에 의해, 불필요 금속(24a)로부터의 광반사를 방지할 수 있다. 그러므로, 제2 착색막(38)에는, 은폐도가 높은 착색막을 사용하여, 불필요 금속(24a)의 표면을 덮는 것이 바람직하다(곡면부(19a)에 형성하는 광 흡수막(33a)을 구성하는 제1 착색막(37a)과 제2 착색막(38a)도 동일).

상기한 제1, 제2 착색막(이하, 단지 착색막이라고도 기재)의 색은, 광 흡수를 할 수 있는 색이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 흑이 바람직하고, 착색막을 형성하는 검은색 잉크로서는, 은폐도가 높은 안료계나 광 흡수능이 높은 광택제거계 등(예를 들면, 카본블랙을 함유한 잉크)을 사용할 수 있다. 그리고, 착색막의 두께는, 예를 들면 0㎛(착색재를 불필요 금속에 함침시키는 경우)부터, 수㎛∼수십㎛ 정도라면 된다.

이 착색막을, 곡면부(19a), 제1 미소 평면부, 또는, 불필요 금속(이하, 제1 미소 평면부 등과 기재) 위에 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 종래 공지의 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄 등을 이용할 수 있다.

스크린 인쇄란, 프레임에 스크린 메쉬를 쳐서 감광재를 도포하고, 제1 미소 평면부 등에 대응하는 영역을 노출시킨 마스크를, 성형 모재 위에 배치한 후, 마스크 위에 배치한 잉크를 스퀴지로 제1 미소 평면부 등에 가압하는 것에 의해, 제1 미소 평면부 등에 착색막을 형성하는 방법이다. 그리고, 스크린 메쉬는, 실크제인 것을 사용하는 것이 바람직하지만, 폴리에스테르 등의 합성 섬유제나 금속 섬유제인 것이어도 된다.

잉크젯 인쇄란, 잉크에 압력이나 열을 가하여 미립자로 하고, 제1 미소 평면부 등에 분사하는 것에 의해, 제1 미소 평면부 등에 착색막을 형성하는 방법이다.

그리고, 곡면부(19a) 및 미소 평면부(19)의 폭이 작은 경우에는, 비광반사 처리를 생략할 수 있다. 또한, 홈 바닥에 형성되어 있는 제2 미소 평면부(20)는 0에 가깝게 하는(없애는) 것은 용이하지만, 제2 미소 평면부(20)가 있으면 수직면(14)과 경사면(15)을 명확히 구분할 수 있다.

또한, 도 3의 (A), 도 4의 (B)에 나타내는, 금속 분사에 의해 제1 미소 평면부(19)에 부착된 금속 피막, 즉 불필요 금속(24)을, 후술하는 도 5의 (A)의 박리 처리, 도 5의 (B)의 연마 처리, 또는 용해 처리에 의해 제거하고, 제1 미소 평면부(19)를 투명한 광 통과면(비광반사면)으로 하는 투광 처리를 행할 수도 있다. 그리고, 제1 미소 평면부(19)에만 자외선 박리 수지를 도포하여 금속 분사를 행한 후, 제1 미소 평면부(19)로부터 불필요 금속(24)만을 제거할 수도 있다.

경사면(15)은 투명한 성형 모재(21)인채로 되고, 광투과성이 양호한 균일한 평면을 가지고 있지만, 후술하는 성형 모재(21)의 제조 시, 틀 제거 저항을 내리기 위하여, 경사면(15)에 복수의 요철(딤플)을 형성하는 이지(梨地) 처리(탈형 표면 처리의 일례)를 행할 수도 있다. 이 경사면(15)은, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이 평면으로 되어 있지만, 도 3의 (B), (C)에 나타내는 바와 같이, 경사면(25, 26)을, 상측의 제1 미소 평면부(19)의 홈측 단부(端部)(상단)와, 하측의 제2 미소 평면부(20)의 수직면측 단부(하단)을 연결하는, 가상 평면(27)에 대하여 우묵하게 들어가는 오목면으로 구성할 수도 있다. 구체적으로는, 하기와 같다.

도 3의 (B)에 나타내는 경사면(25)은, 단면 만곡 또는 원호형의 곡면으로 구성되어 있다.

도 3의 (C)에 나타낸 경사면(26)은, 상측에 형성된 평면과, 이것에 연접하는 하측에 형성된 곡면(단면 만곡 또는 원호형)으로 구성되어 있다.

그리고, 경사면은, 오목면이면 상기한 형상에 한정되지 않고, 예를 들면, 2개 이상의 복수의 평면에 의해 구성할 수도 있고, 이 경우, 인접하는 평면이 이루는 각을, 180도 미만(예를 들면, 120∼175도, 바람직하게는, 하한이 150도, 상한이 170도)으로 되도록, 구성할 수도 있다.

이에 의해, 도 3의 (A)에 나타내는 바와 같이, 평면형의 경사면(15)의 단면 경사 각도 θ1을 넘는 각도(예를 들면, θ1+(1∼10도))로, 경사면(15)을 따라, 수직면(14)에 금속 분사함으로써, 경사면(15)에 금속 반사면이 형성되는 것을 더욱 방지하고, 홈(16)의 수직면(14)에만 금속 반사면을 형성하는 것이 가능해진다(도 3의 (B), (C)도 동일).

그러므로, 경사면(15)의 가상 평면(27)에 대한 패임량은, 금속 분사의 조건에 따라서 종종 변경할 수 있다.

이에 의해, 도 1의 (A), (B)에 있어서, 입체상 결상 장치(10)의 좌측 하측으로부터 비스듬히 입광한 대상물로부터의 광 L1, L2는, 하측의 수직 광반사면(12)의 P1, P2에서 반사하고, 더욱 상측의 수직 광반사면(12)의 Q1, Q2에서 반사하여, 입체상 결상 장치(10)의 상측에 입체상을 형성할 수 있다.

이 입체상 결상 장치(10)는 상기한 바와 같이, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을, 홈(16)이 마주 보도록 하여 중첩하므로, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 수직 광반사면(12)이 근접하고, 대상물로부터의 광의 집광 정도가 향상되고, 보다 선명한 화상을 얻을 수 있다.

그리고, 본 실시예에 있어서는, 경면 처리에 의해 수직면(14)에 형성된 금속 피막(22)의 이면측(도 1의 (A), (B)에서는 좌측)을 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 수직 광반사면(12)으로서 사용하였으나, 금속 피막(22)의 표면측(도 1의 (A), (B)에서는 우측)을 수직 광반사면으로서 사용할 수도 있다.

이 입체상 결상 장치(10)의 동작에 있어서, 공기 중으로부터 판 본체(13)에 입광하는 경우, 및 판 본체(13)로부터 공기 중에 출광(出光)하는 경우에, 광의 굴절 현상, 경우에 따라 전반사 현상을 일으키므로, 이들을 고려하여 입체상 결상 장치(10)을 사용할 필요가 있다(이하의 실시예에 있어서도 동일함). 그리고, 경사면(15)은 그대로 광 통과면이 되고, 제1 미소 평면부(19)(또는 곡면부(19a))는 광 통과면 또는 광 흡수면이 된다.

계속해서, 본 발명의 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치(10)의 제조 방법에 대하여, 도 4의 (A)∼(E)를 참조하면서 설명하지만, 제1 광 제어 패널(11)의 제조 방법과 제2 광 제어 패널(11a)의 제조 방법은 동일하므로, 제1 광 제어 패널(11)의 제조 방법을 주로 하여 설명한다. 그리고, 도 4의 (A)∼(C)는 제1 광 제어 패널(11)의 제조 방법을 나타내고 있다.

(제1 공정)

도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 판 본체(13)의 표면측(일측)에, 수직면(14)과 경사면(15)을 가지는 단면 삼각형의 홈(16), 및 이웃하는 홈(16)에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(17)가 각각 평행 배치된 요철면이 형성되고, 또한 볼록조(17)의 정상부와 홈(16)의 바닥부에 각각 제1, 제2 미소 평면부(19, 20)가 형성된, 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재(21)를, 인젝션 성형(사출 성형)에 의해 제조한다. 이와 같이, 성형 모재(21)를 구성하는 판 본체(13)와 볼록조(17)는, 개별로 제조되는 것이 아니고, 일체적으로 제조되는 것이다.

이 성형 모재(21)를 형성하는 제1 합성 수지로서는, 자외선 경화형, 열경화형, 2액 경화형, 및 상온 경화형 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 또한, 폴리메틸메타크릴레이트, 비정질 불소 수지, 시클로올레핀 폴리머, 광학용 폴리카보네이트, 플루오렌계 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등의 열가소성 수지도 사용할 수 있다.

인젝션 성형에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 성형 모재(21)의 형상에 대응하는 공간부(39)가 내부에 형성된 금속(합금도 포함함)제의 금형(40)을 사용한다. 이 금형(40)은, 쌍으로 되는 형(41, 42)을 가지고, 일방의 형(이하, 하형(下型)이라고도 기재)(41)의 표면 형상이, 판 본체(13)의 표면측(한쪽)의 단면 삼각형의 홈(16)과 단면 삼각형의 볼록조(17)의 표면 형상에 대응하고, 타방의 형(이하, 상형(上型)이라고도 기재)(42)의 표면 형상이, 판 본체(13)의 이면측(다른 쪽)의 표면 형상(평면)에 대응하고 있다. 인젝션 성형을 행하는 데 있어서는, 통상, 용융 상태의 제1 합성 수지를, 금형의 공간부에 상형측으로부터 미리 설정한 압력으로 공급하고(밀어넣기), 경화(고화, 이하 동일)시킨 후, 쌍으로 되는 하형과 상형을 이격시켜, 성형품인 성형 모재를 취출한다. 그리고, 도 7에서는 금형(40)을 수평으로 배치하였으나, 금형(40)을 수직으로 배치할 수도 있고, 이로써, 보다 평면도(平面度)가 높은 대형의 입체상 결상 장치를 제공할 수 있다(이하의 실시예에 있어서도 동일). 또한, 금형을 유지하는 프레임은 도시하지 않는다.

하형(41)에는, 단면 삼각형의 볼록조(17)를 형성하는 단면 삼각형의 홈부(43)(공간부(39)에 있어서, 성형 모재(21)의 볼록조(17)의 단면 삼각형을 형성하는 부분)이 형성되어 있다. 이 홈부(43)의 바닥면(44)은, 예를 들면, 제1 미소 평면부(19)를 형성하는 것이므로, 바닥면(44)의 내측 폭은 매우 좁게(예를 들면, 3㎛ 이상 9㎛ 이하 정도로) 형성되어 있다.

그러므로, 가온되어 있지 않은 금형(40)을 사용한 경우, 용융 상태의 제1 합성 수지의 유동성이 악화되고, 용융 상태의 제1 합성 수지를, 홈부(43)의 바닥면(44), 즉 공간부(39)의 선단(45)(여기서는 하단: 서서히 좁은 폭이 되는 협애부(狹隘部))에 확실하게 도달하게 할(충전할) 수 없다(도 11 참조).

그래서, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)를, 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 금형(40)의 공간부(39)에 공급한다(밀어넣음, 충전함).

여기에서, 제1 합성 수지(46)가 유동 가능한 온도란, 제1 합성 수지(46)의 유리 전이 온도를 Tg로 한 경우, 예를 들면, (Tg-10)℃ 이상이면 되지만, 바람직하게는 (Tg-5)℃ 이상(나아가 Tg℃ 이상, 더욱 바람직하게는 Tg℃ 초과)로 할 수 있다. 이에 의해, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)의 유동성을 확보할 수 있다.

한편, 상한값에 대해서는, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)의 유동성을 확보할 수 있으면 되므로, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 금형(40)의 공간부(39)에 제1 합성 수지(46)를 공급한 후는, 제1 합성 수지(46)를 경화시키기 위해서 금형(40)을 급속 냉각하는 것으로부터(히트 앤 쿨 처리), 생산성이나 경제성을 고려하면, 예를 들면, (Tg+40)℃, 바람직하게는(Tg+30)℃로 한다.

이에 의해, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)는, 금형(40)의 공간부(39)에 공급된 시점에서도 유동성이 유지된다.

따라서, 사출압이 유동 말단에까지 전달되므로, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)를, 성형 모재(21)의 볼록조(17)의 단면 삼각형을 형성하는 공간부(39)의 선단(45)에 확실하게 도달하게 하고, 홈부(43)의 바닥면(44)에 밀착시킬 수 있고, 또한 제1 합성 수지의 흐름 얼룩이나 웰드 라인 등의 외관상의 결점도 해소할 수 있다.

이와 같이, 용융 상태의 제1 합성 수지(46)를 금형(40)의 공간부(39)에 공급한 후에는, 금형(40)을 급속 냉각하여(유리 전이 온도 Tg보다 낮은 온도로 저하시켜) 제1 합성 수지(46)를 경화시키고, 쌍으로 되는 일방의 형(41)과 타방의 형(42)을 이격시킴으로써, 금형(40) 내로부터 성형 모재(21)를 취출한다.

그리고, 금형을 가온한 후에 급속 냉각시키는 방법으로서는, 예를 들면 열수, 증기, 오일, 전자기 유도, 및 전기 히터 중 어느 하나 또는 2 이상을 이용하는 방법이 있다.

성형 모재(21)의 치수에 대해서는, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 치수와 대략 동일하지만, 전술한 바와 같이, 홈(16)의 부분이 외측으로 넓어지는 테이퍼가 되고 있고, 나아가 경사면(15)에 이지 처리를 실시하므로, 탈형성은 양호하고, 장척(長尺)의 수직면(14)을 용이하게 얻을 수 있다. 그리고, 경사면(15)에 이지 처리를 실시하는 방법으로서는, 성형 모재(21)를 제조하는 형틀(금형(40)의 형(41))의, 경사면(15)과의 맞닿음면에 복수의 요철을 형성하는 방법이 있다.

또한, 성형 모재(21)에는, 성형 시에 발생한 잔류 응력을 제거하기 위한 가열 냉각 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 가열 냉각 처리는, 예를 들면 성형 모재(21)를, 전기로나 열풍 건조기, 또는 열수조(가열 용매)에 소정 시간 넣음으로써 행한다(이하의 실시예에 있어서도 동일).

(제2 공정)

도 3의 (A), 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 수직면(14)에 대하여 예를 들면 스퍼터링를 행한다. 이에 의해, 수직면(14)으로부터 제1 미소 평면부(19)에 걸쳐 금속 반사면(23)이 형성된다.

여기에서, 스퍼터링이란, 진공 중에서 불활성 가스(주로 아르곤)를 도입하고, 타겟에 마이너스의 전압을 인가하여 글로방전을 일으키게 하고, 불활성 가스를 이온화하고(또는, 이온화하지 않는 원자 상태에서), 고속으로 타겟의 표면에 가스 이온을 충돌시켜, 타겟을 구성하는 성막 재료(예를 들면, Ag, Al, Ni 등)의 금속 입자를 튀겨 내고, 세차게 기재(基材)(여기서는, 수직면(14))에 부착시키고 퇴적시키는 기술이다.

이 때, 가스의 흐름(28)을 경사면(15)을 따라(수직면(14)에 대하여 경사 방향(특정 방향)으로부터), 또한 경사면(15)이 그림자가 되도록 하여, 수직면(14)을 향하여 스퍼터링(금속 입자 분사도 포함함)을 행하면, 경사면(15)에는 성막 재료가 부착되기 어렵고, 수직면(14)에 부착된다(제1 미소 평면부(19)에도 부착됨). 특히, 경사면(15)의 각도 θ1이 작을수록, 또한, 도 3의 (B), (C)에 나타낸 경사면(25, 26)을 채용할수록, 선택적 부착 효율이 양호하다.

그리고, 상기한 스퍼터링 대신, 다른 경면 처리, 예를 들면, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사를 이용하여, 특정 방향으로부터 금속 분사를 행할 수도 있다. 여기에서, 금속 증착(금속 도금)을 행한 경우, 경사면의 금속 도금을 레이저 또는 약품 등으로 제거할 수도 있다.

(제3 공정)

도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 제2 공정의 금속 분사에 의해 제1 미소 평면부(19)에 부착된 금속 피막, 즉 불필요 금속(24)을, 박리 처리, 연마 처리(연삭 처리), 또는 용해 처리에 의해 제거하는 투광 처리를 행하여(특히, 제1 미소 평면부의 폭이 10㎛ 초과인 경우), 볼록조(17)의 정상부를 비광반사면으로 한다.

박리 처리에 의한 불필요 금속(24)의 제거는, 도 5의 (A)에 나타내는 이하의 방법으로 행한다.

먼저, 평면으로 된 시트(29)의 표면에 액상 접착제(30)를 도포한다.

여기에서, 시트(29)에는, 종이제나 포제인 것을 사용할 수 있지만, 평활하고 찢어지기 어려운 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 액상 접착제(30)에는, 상기한 제1 합성 수지 또는 제2 합성 수지와 동일 성분의 것을 사용할 수 있지만, 작업 효율의 관점에서, 보다 단시간으로 경화시키는 것이 바람직하다(이상, 공정 a).

다음으로, 시트(29) 위에 금속 분사가 행해진 성형 모재(21)의 표면측(요철면측), 즉 제1 미소 평면부(19) 측을 놓는다.

이에 의해, 제1 미소 평면부(19)에 부착된 불필요 금속(24)을, 시트(29) 위의 액상 접착제(30)에 밀착시킬 수 있다.

따라서, 시트(29) 위의 액상 접착제(30)는, 시트(29) 위에 빈틈없이 널리 퍼진 상태(시트(29) 위를 덮은 상태)로 배치되어 있으면 되고, 과잉으로 두껍게 할 필요는 없다(매우 얇은 상태, 즉 수직면(14)에 형성되는 금속 피막(22)에 부착되지 않는 정도의 두께이면 되고, 이상, 공정 b).

상기한 액상 접착제(30)를 경화시키고, 경화한 액상 접착제(30)와 불필요 금속(24)을 일체화한다(이상, 공정 c).

그리고, 액상 접착제(30)가 경화한 상태에서 시트(29)를 성형 모재(21)로부터 떼어낸다. 구체적인 방법으로서는, 성형 모재(21)를 시트(29)의 상측에 배치하고 시트(29)를 고정한 상태에서, 성형 모재(21)를 상승시키는 방법이나, 시트(29)를 성형 모재(21)의 상측에 배치하고 성형 모재(21)를 고정한 상태에서, 시트(29)를 성형 모재(21)로부터 떼어내는 방법이 있다.

이에 의해, 불필요 금속(24)을, 시트(29)와 함께 성형 모재(21)로부터 박리할 수 있다.

이 때, 불필요 금속(24)만이 박리되는 것이 바람직하지만, 수직면(14)의 정상부에 위치하는(불필요 금속(24)에 연속함) 금속 피막(22)이 다소 박리되는 정도라면 문제없다(이상, 공정 d).

연마 처리에 의한 불필요 금속(24)의 제거는, 도 5의 (B)에 나타내는 이하의 방법으로 행한다.

먼저, 금속 분사가 행해진 성형 모재(21)의 홈(16)에 제2 합성 수지(31)를 충전하고 경화시킨다. 이 충전 방법은, 후술하는 제4 공정와 동일한 방법에 의해 실시할 수 있다. 여기에서, 제2 합성 수지(31)는, 접착제(18)와 마찬가지로, 판 본체(13)를 형성하는 제1 합성 수지의 굴절률의 0.9∼1.1배의 굴절률을 가지고 있다.

그리고, 제2 합성 수지(31)는, 불필요 금속(24)이 덮히는 높이까지 충전하고 있지만, 적어도 수직면(14)의 상단 위치(제1 미소 평면부(19)의 표면)까지 충전하면 된다(이상, 공정 a).

계속해서, 성형 모재(21)의 표면측(요철면측)을, 제1 미소 평면부(19)에 형성된 불필요 금속(24)이 없어질 때까지 연마한다. 그리고, 연마 처리는, 노출되는 제1 미소 평면부(19)의 표면이 투명한 상태로 되도록 행한다. 여기에서, 연마에는, 페이스트상의 연마 재료 등을 사용할 수 있지만, 약액에 반응하여 연마 재료가 소실되는 것도 사용할 수 있다(이상, 공정 b).

용해 처리에 의한 불필요 금속(24)의 제거는, 이하의 방법으로 행한다.

먼저, 금속 분사가 행해진 성형 모재(21)의 홈(16)을 하향으로 한다(이상, 공정 a).

다음으로, 제1 미소 평면부(19)에 있는 불필요 금속(24)을 용해액에 담가 용해 제거한다. 이 때, 성형 모재(21)를 기계적 요동 또는 초음파에 의해 가진(加振)하는 것이 바람직하다.

이 용해액은, 불필요 금속(24)의 성분에 따라서 결정한다. 예를 들면, 불필요 금속이 Al로 구성되어 있으면, 수산화나트륨을 사용할 수 있고, Ag로 구성되어 있으면, 질산이나 열농황산을 사용할 수 있다(이상, 공정 b).

불필요 금속(24)이 용해된 후, 제1 미소 평면부(19) 위에 남은 용해액을, 예를 들면, 물이나 에탄올(유기 용제) 등의 세정액을 사용하여 세정한다(이상, 공정 c).

그리고, 세정액을 건조한다(이상, 공정 d).

이상의 방법에 의해, 수직면(14)의 표면에 금속 피막(금속 반사막)(22)이 형성되고, 그 표면이 수직 광반사면(12)이 되고, 제1 광 제어 패널(11)이 얻어진다(제2 광 제어 패널(11a)도 동일).

그리고, 제1 미소 평면부(19)에는, 도 6의 (A)∼(C)에 나타내는 광 흡수막(34∼36)을 형성하는 비투광 처리를 행할 수도 있다(특히, 제1 미소 평면부의 폭이 10㎛ 초과인 경우).

도 6의 (A)에 나타내는 광 흡수막(34)은, 상기한 불필요 금속(24)이 제거된 제1 미소 평면부(19)의 표면에, 상기한 인쇄 방법으로 형성한다.

도 6의 (B)에 나타내는 광 흡수막(35)은, 제1 미소 평면부(19)에 부착된 불필요 금속(24)을 제거하지 않고, 이 불필요 금속(24)의 표면을 덮도록, 상기한 인쇄 방법으로 형성한다.

도 6의 (C)에 나타낸 광 흡수막(36)은, 상기한 제1 공정을 행한 후, 또한, 제2 공정을 행하기 전에, 제1 미소 평면부(19)의 표면에, 상기한 인쇄 방법으로 제1 착색막(37)을 형성하고(볼록조(17)의 단면 삼각형의 정상부에 있는 제1 미소 평면부(19)를 비광반사로 하는 착색 처리), 또한 제2 공정에서 상기한 금속 분사를 행하여 수직면(14)으로부터 제1 착색막(37)의 표면에 걸쳐 금속 반사면(23a)을 형성하고, 제2 공정을 행한 후, 제4 공정을 행하기 전에, 형성된 불필요 금속(24a)의 표면을 덮도록, 상기한 인쇄 방법으로 제2 착색막(38)을 형성(제1 미소 평면부(19)에 대하여 더 비광반사로 하는 착색 처리)함으로써, 얻어진다(도 2의 (B)에 나타내는 광 흡수막(33a)도 동일).

그리고, 도 2의 (A), (B)에 나타내는 바와 같이, 제1 공정에서, 성형 모재(21)의 볼록조(17)의 정상부에 곡면부(19a)를 설치한 경우, 제2 공정을 행하기 전에, 곡면부(19a)의 표면에 제1 착색막(37a)을 형성하고, 제2 공정에서 형성된 불필요 금속(24b)의 표면을 덮도록, 제4 공정을 행하기 전에, 제2 착색막(38a)을 형성한다. 이에 의해, 곡면부(19a)를 비광반사면으로 할 수 있다.

(제4 공정(수지 충전 공정))

먼저, 2조의 광 제어 패널(즉, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a))을 준비한다.

그리고, 도 4의 (D)에 나타내는 바와 같이, 제1 공정∼제3 공정을 거쳐 제조된 제1 광 제어 패널(11)을, 홈(16)이 위쪽으로 개구된 상태에서 지지대(32) 위에 배치하고, 이 제1 광 제어 패널(11) 위에, 상기한 제2 합성 수지로 이루어지는 접착제(18)을 놓는다. 그리고, 접착제(18)는 액체(예를 들면, 젤리상)이다.

이 접착제(18)에는, 자외선 경화형, 열경화형, 2액 경화형, 및 상온 경화형 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하고, 또한, 폴리메틸메타크릴레이트, 비정질 불소 수지, 시클로올레핀 폴리머, 광학용 폴리카보네이트, 플루오렌계 폴리에스테르, 폴리에테르술폰 등의 열가소성 수지도 사용할 수 있다.

계속해서, 제1 광 제어 패널(11) 위에, 제2 광 제어 패널(11a)을, 각각의 수직 광반사면(12)이 평면에서 볼 때 직교 배치된 상태에서, 홈(16)(요철면측)을 마주 보게 하여 배치한다.

그리고, 탈기 상태(감압 상태, 나아가 진공 상태)에서, 제2 광 제어 패널(11a)을 프레스(33)로 제1 광 제어 패널(11)에 대하여 압압(押壓)하고, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 홈(16) 내에 접착제(18)를 충전하여(홈(16)을 접착제(18)로 메워) 경화시키고, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을 접합한다.

이와 같이, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 접합 작업을, 탈기 상태에서 행함으로써, 내부에 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 접합 중에 초음파 등의 진동을 가하여(가진하여), 내부에 발생한 기포를 제거할 수도 있다.

그리고, 접착제(18)에는, 열가소성 수지로 이루어지는 판형(시트형)인 것을 사용할 수도 있다.

이 경우, 먼저, 제1 광 제어 패널(11) 위에 판형의 접착제(18)을 놓고, 또한 이 접착제(18) 위에 제2 광 제어 패널(11a)을 놓는다. 다음으로, 탈기 상태에서, 제2 광 제어 패널(11a)을 프레스(33)로 제1 광 제어 패널(11)에 대하여 압압하면서, 적어도 접착제(18)를 가열하고 연화(나아가 용융)시켜, 홈(16)을 접착제(18)로 메운 후, 냉각한다.

또한, 탈기 상태에서, 홈(16)을 마주 보게 하여 대향 배치된 제1 광 제어 패널(11)과 제2 광 제어 패널(11a) 사이에, 접착제(18)를 주입할 수도 있다. 이 경우, 접착제(18)의 주입부 이외를 봉지(封止)한다.

그리고, 상기한 제3 공정에 있어서, 연마 처리에 의한 불필요 금속(24)의 제거를 행한 경우, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)의 홈(16)에는 제2 합성 수지(31)가 충전되어 경화하고 있다.

그러므로, 제2 합성 수지(31)가 충전되어 경화한 제1 광 제어 패널(11)을, 홈(16)의 개구측을 위로 한 상태에서 지지대(32) 위에 배치하고, 이 제1 광 제어 패널(11) 위에 투명 수지(액체(젤리상))를 놓는다. 계속해서, 제1 광 제어 패널(11) 위에, 제2 합성 수지(31)가 충전되어 경화한 제2 광 제어 패널(11a)을, 각각의 수직 광반사면(12)이 평면에서 볼 때 직교 배치된 상태에서, 홈(16)의 개구측(요철면측)을 마주 보게 하여 배치하고, 상기한 방법에 의해 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을 접합한다.

여기에서, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을 접합하는 투명 수지에는, 상기한 제2 합성 수지나 임의의 굴절률의 투명 수지(접착제)를 사용할 수 있다.

이로써, 도 4의 (E)에 나타내는 입체상 결상 장치(10)가 완성된다.

다음으로, 도 8의 (A), (B)를 참조하면서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치의 제조 방법에 의해 제조한 입체상 결상 장치(50)에 대하여 설명하지만, 상기한 입체상 결상 장치(10)와 동일 부재에는 동일 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.

상기한 입체상 결상 장치(10)는, 제1, 제2 광 제어 패널(11, 11a)을 따로따로 제조하고, 홈(16)을 마주 보게 한 상태로 중첩하고 일체화하여 형성한 것이다. 한편, 이 입체상 결상 장치(50)는, 판 본체(투명판 본체)(51)의 표리측(양측)에 형성되는 홈(52, 53) 및 볼록조(54, 55)를, 금형(도시하지 않음)에 의해 일체 성형하여, 형성된 것이다.

이 입체상 결상 장치(50)는, 중앙에 위치하는 판 본체(51)의 표면측(일측)에, 수직면(56)과 경사면(57)을 가지는 단면 삼각형의 홈(제1 홈)(52), 및 이웃하는 홈(52)에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(제1 볼록조)(54)가, 각각 평행 배치되어 요철면이 형성되고, 판 본체(51)의 이면측(다른 쪽)에, 수직면(58)과 경사면(59)을 가지는 단면 삼각형의 홈(제2 홈)(53), 및 이웃하는 홈(53)에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(제2 볼록조)(55)가, 각각 평행 배치되어 요철면이 형성된, 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재(60)를 가지고 있다. 그리고, 성형 모재(60)의 단면 삼각형의 볼록조(54, 55)의 정상부에는, 제1 미소 평면부(19)가 형성되어 있다.

그리고, 제1 미소 평면부(19) 대신, 상기한 곡면부(19a)가 형성되어도 된다. 이 경우, 곡면부(19a)는 단면 원호형으로 되어 있는 것으로부터, 표면에 금속 반사면이 형성되어도, 미소 반사 곡면으로 되어 미소 반사 평면으로는 되지 않는다.

이 판 본체(51)의 표면측에 형성된 홈(52)과, 판 본체(51)의 이면측에 형성된 홈(53)은, 평면에서 볼 때 직교(예를 들면, 85∼95도, 보다 바람직하게는 88∼92도의 범위에서 교차한 상태를 포함함)하고 있다.

홈(52, 53)은, 입체상 결상 장치(10)의 홈(16)과 동일한 구성이며, 볼록조(54, 55)는, 입체상 결상 장치(10)의 볼록조(17)와 동일한 구성이다. 이 홈(52, 53)의 수직면(56, 58)에, 금속 피막(22)으로 이루어지는 수직 광반사면(12)이 형성되어 있다. 따라서, 입체상 결상 장치(50)는, 한쪽 및 다른 쪽에 수직 광반사면(12)이 평면에서 볼 때 직교 상태로 형성되어 있다.

이 수직 광반사면(12)의 높이를 h1로 하면,판 본체(51)의 두께 T는, 예를 들면 0.5×h1∼3×h1(나아가, 상한이 1×h1)의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또한, 수직 광반사면(12)의 피치 p에 대한 수직 광반사면(12)의 높이 h1의 아스펙트비(h1/p)는 0.8∼5의 범위에 있는 것이 바람직하다.

그리고, 홈(52, 53)의 내부는, 투명한 제2 합성 수지로 이루어지는 충전제(18a)(상기한 접착제(18)와 동일 성분)로 메워져 있다(충전되어 있다). 이 홈(52, 53)을 메운 충전제(충전재)(18a)의 표면은 특별히 처리하지 않고 그대로의 상태라도 되고, 또한, 필요에 따라 경화 후, 연삭(연마)해도 된다.

또한, 충전제(18a)의 표면(노출면)에, 예를 들면 제1 합성 수지 또는 제2 합성 수지로 이루어지는 투명 평판을 배치할 수도 있다. 그리고, 투명 평판은, 볼록조(54, 55)의 정상부(제1 미소 평면부(19))에 맞닿아도 되고, 또한, 볼록조(54, 55)의 정상부와는 간극을 가져도 된다.

이와 같이, 충전제(18a)의 표면에 투명 평판을 배치하는 경우, 입체상 결상 장치를 보강할 수 있으므로, 판 본체(51)의 두께 T를 보다 얇게 할 수 있으므로 바람직하다.

상기한 입체상 결상 장치(50)는, 판 본체(51)의 양측(한쪽 및 다른 쪽)에, 단면 삼각형의 제1, 제2 홈(52, 53), 및 단면 삼각형의 제1, 제2 볼록조(54, 55)가 각각 형성된 성형 모재(60)를 사용하므로, 제1, 제2 홈(52, 53) 및 제1, 제2 볼록조(54, 55)를 일체적으로 제조할 수 있고, 입체상 결상 장치(50)의 제조가 용이해진다.

그리고, 제1 미소 평면부(19)는, 상기한 입체상 결상 장치(10)와 마찬가지로, 금속 분사에 의해 제1 미소 평면부(19)에 부착되는 불필요 금속(24)이 제거되고, 투명한 광 통과면(비광반사면)으로 하고 있다(특히, 제1 미소 평면부의 폭이 10㎛ 초과인 경우). 또한, 상기한 바와 같이, 제1 미소 평면부(19)에, 제1 미소 평면부(19)로부터의 광반사를 방지하는 광 흡수막(34∼36)을 형성하여, 제1, 제2 볼록조(54, 55)의 정상부를 비투광의 비광반사면으로 할 수도 있다(도 6의 (A)∼(C) 참조). 또한, 곡면부(19a)의 경우에는 광 흡수막(33a)를 형성한다(도 2의 (B) 참조).

계속해서, 본 발명의 제2 실시예에 관한 입체상 결상 장치(50)의 제조 방법에 대하여, 도 9의 (A)∼(E)를 참조하면서 설명하지만, 상기한 제1 실시예에 관한 입체상 결상 장치(10)의 제조 방법과 동일한 부분에 대해서는, 상세한 설명을 생략한다.

(제1 공정)

도 9의 (A)에 나타내는 바와 같이,판 본체(51)의 양측에, 단면 삼각형의 홈(52, 53), 및 이웃하는 홈(52, 53)에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(54, 55)가 각각 형성되고, 게다가 볼록조(54, 55)의 정상부와 홈(52, 53)의 바닥부에 각각 제1, 제2 미소 평면부(19, 20)가 형성되고, 또한 판 본체(51)의 양측에 각각 형성된 홈(52, 53)(수직면(56, 58))이 평면에서 볼 때 직교하여 배치된 성형 모재(60)를, 인젝션 성형에 의해 제조한다.

이 성형 모재(60)는, 상기한 입체상 결상 장치(10)의 성형 모재(21)와 같이, 투명한 제1 합성 수지에 의해 형성되어 있다. 또한, 인젝션 성형은, 상기한 입체상 결상 장치(10)의 성형 모재(21)와 같이, 성형 모재(60)의 형상에 대응하는 공간부가 내부에 형성된 금형을 사용하고, 용융 상태의 제1 합성 수지를, 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 금형의 공간부에 공급하고, 성형 모재(60)의 제1, 제2 볼록조(54, 55)의 단면 삼각형을 형성하는 공간부의 선단(여기서는 상단과 하단)에 확실하게 도달하게 한 후, 금형을 급속 냉각한다(도 7 참조).

(제2 공정)

도 9의 (B)에 나타내는 바와 같이, 수직면(56)에 대하여 예를 들면 스퍼터링을 행한다. 이에 의해, 수직면(56)으로부터 제1 미소 평면부(19)에 걸쳐 금속 반사면(23)이 형성된다. 구체적으로는, 가스의 흐름(28)을 경사면(57)을 따라(수직면(56)에 대하여 경사 방향(특정 방향)으로부터), 또한 경사면(57)이 그림자가 되도록 하여, 수직면(56)을 향하여 스퍼터링(금속 입자 분사도 포함함)을 행한다. 그리고, 수직면(58)도 동일한 방법으로 경면 처리를 행한다.

이 경면 처리에는, 스퍼터링 대신, 금속 증착, 금속 미소 입자의 분사, 또는 이온 빔의 조사를 이용하여, 금속 분사를 행할 수도 있다.

(제3 공정)

도 9의 (C)에 나타낸 바와 같이, 제2 공정의 금속 분사에 의해 제1 미소 평면부(19)에 부착된 금속 피막, 즉 불필요 금속(24)을, 상기한 박리 처리, 연마 처리(연삭 처리), 또는 용해 처리에 의해 제거하여, 제1 미소 평면부(19)를 비광반사로 하는 투광 처리를 행한다(특히, 제1 미소 평면부의 폭이 10㎛ 초과인 경우). 그리고, 제1 미소 평면부(19)에는 상기한 바와 같이, 광 흡수막(34∼36)을 형성하는 비투광 처리를 행할 수도 있다(도 6의 (A)∼(C) 참조). 또한, 곡면부(19a)의 경우에는 광 흡수막(33a)을 형성한다(도 2의 (B) 참조).

이로써, 한쪽의 수직면(56) 및 다른 쪽의 수직면(58)의 각 표면에 금속 피막(금속 반사막)(22)이 형성되고, 그 표면이 수직 광반사면(12)으로 되고, 입체상 결상 장치 본체(61)가 얻어진다.

(제4 공정(수지 충전 공정))

도 9의 (D)에 나타내는 바와 같이, 입체상 결상 장치 본체(61) 위에, 상기한 제2 합성 수지로 이루어지는 충전제(18a)를 놓고, 이 충전제(18a)로 홈(52)을 메워서 경화시킨다. 그리고, 입체상 결상 장치 본체(61)을 반전시키고, 입체상 결상 장치 본체(61) 위에, 상기한 제2 합성 수지로 이루어지는 충전제(18a)를 놓고, 이 충전제(18a)로 홈(53)을 메워서 경화시킨다.

그리고, 사용하는 충전제(18a)는 액체(예를 들면, 젤리상)이다.

여기에서, 각 홈(52, 53)으로의 충전제(18a)의 충전은, 탈기 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 각 홈(52, 53)으로의 충전제(18a)의 충전의 시(또는, 충전 후)에는, 평면화 처리를 행하는 것이 바람직하다. 이 평면화 처리는, 프레스 등으로 누르는 경우, 금형에서 성형하는 경우 외에, 절삭 또는 연마에 의한 경우나, 액체의 충전제(18a) 위에 투명 평판을 배치하는 경우도 포함한다.

그리고, 상기한 제3 공정에 있어서, 연마 처리에 의한 불필요 금속(24)의 제거를 행하는 경우, 상기한 제4 공정의 처리가 불필요해진다.

이에 의해, 도 9의 (E)에 나타내는 노출면이 평면으로 된 평판형의 입체상 결상 장치(50)가 얻어진다.

그리고, 이상의 실시예에 있어서, 인젝션 성형에서 금형 내에 수지를 충전하는 경우에는, 금형을 수직으로 유지하여 행하면 성형 모재를 보다 균일한 평면으로 할 수 있다. 탈형 시에는, 급속 냉각에 의해 금형의 온도를 제1 합성 수지의 유리 전이 온도 Tg보다 내려 제1 합성 수지를 경화시키고 나서 행한다(히트 앤 쿨 처리).

이상, 본 발명을, 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 전혀 상기한 실시예에 기재된 구성에 한정되는 것이 아니며, 청구의 범위에 기재되어 있는 사항의 범위 내에서 고려되는 그 외의 실시예나 변형예도 포함하는 것이다. 예를 들면, 상기한 각각의 실시예나 변형예의 일부 또는 모두를 조합하여 본 발명의 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치를 구성하는 경우도 본 발명의 권리 범위에 포함된다.

상기 실시예에 있어서는, 곡면부나 미소 평면부를 비광반사면으로 하는 처리를 행한 경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면, 미소 평면부의 폭(좁음)이나 요구되는 제품 품질에 따라서는, 상기한 비광반사면으로 하는 처리를 행하지 않아도 된다(미소 평면부에도 금속 피막이 형성되고, 수직면으로부터 미소 평면부에 걸쳐 금속 반사면이 형성된 상태라도 된다). 또한, 상기한 바와 같이, 미소 평면부의 폭은 매우 좁은 것으로부터, 미소 평면부에 불필요 금속인 금속 피막(금속 반사면)이 형성되지 않는 경우도 있다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명에 따른 입체상 결상 장치의 제조 방법 및 입체상 결상 장치는, 아스펙트비가 비교적 높고, 선명한 화상을 얻을 수 있는 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
11a : 제2 광 제어 패널
12 : 수직 광반사면
13 : 판 본체
14 : 수직면
15 : 경사면
16 : 홈
17 : 볼록조
18 : 접착제
18a : 충전제
19 : 제1 미소 평면부
19a : 곡면부
20 : 제2 미소 평면부
21 : 성형 모재
22 : 금속 피막
23, 23a, 23b : 금속 반사면
24, 24a, 24b : 불필요 금속
25, 26 : 경사면
27 : 가상 평면
28 : 가스의 흐름
29 : 시트
30 : 액상 접착제
31 : 제2 합성 수지
32 : 지지대
33 : 프레스
33a : 광 흡수막
34∼36 : 광 흡수막
37, 37a : 제1 착색막
38, 38a : 제2 착색막
39 : 공간부
40 : 금형
41, 42 : 형
43 : 홈부
44 : 바닥면
45 : 선단
46 : 용융 상태의 제1 합성 수지
50 : 입체상 결상 장치
51 : 판 본체
52, 53 : 홈
54, 55 : 볼록조
56 : 수직면
57 : 경사면
58 : 수직면
59 : 경사면
60 : 성형 모재
61 : 입체상 결상 장치 본체

Claims (9)

1. 각각 한쪽에, 간극을 가지고 수직으로 또한 평행하게 배치된 복수의 수직 광반사면이 형성된 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 각각의 상기 수직 광반사면이 평면에서 볼 때 직교한 상태로 중첩한 입체상 결상 장치의 제조 방법으로서,
   상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널은, 각각,
   판 본체의 한쪽에, 경사면과 수직면을 가지는 단면(斷面) 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조(凸條)가 각각 평행 배치된 요철면이 형성된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재를, 인젝션 성형으로 제조하는 제1 공정과,
   상기 경사면을 그림자로 하여 상기 수직면에 대하여 경사 방향으로부터 금속 분사를 행하고, 상기 수직 광반사면을 형성하는 제2 공정을 포함하여 제조되고,
   제조된 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 상기 홈 내에 충전되는 투명한 제2 합성 수지를 통하여, 상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널의 상기 요철면측을 맞추어, 중첩하고 경화시켜 일체화하는 수지 충전 공정을 포함하고,
   상기 제1 공정에서 행하는 상기 인젝션 성형에는, 상기 성형 모재의 형상에 대응하는 공간부가 내부에 형성된 금형을 사용하고, 용융(溶融) 상태의 상기 제1 합성 수지를, 상기 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 상기 금형의 상기 공간부에 공급하고, 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형을 형성하는 상기 공간부의 선단에 확실하게 도달하게 하며, 상기 금형을 급속 냉각하고,
   또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하인,
   입체상 결상 장치의 제조 방법.
2. 판 본체의 한쪽 및 다른 쪽에 각각, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조가 각각 평행 배치되어 요철면이 형성되고, 또한, 상기 판 본체의 한쪽 및 다른 쪽에 형성된 상기 수직면은, 평면에서 볼 때 직교 상태로 된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재를, 인젝션 성형으로 제조하는 제1 공정;
   상기 성형 모재의 한쪽 및 다른 쪽에 있어서, 상기 경사면을 그림자로 하여 상기 수직면에 대하여 경사 방향으로부터 금속 분사를 행하고, 수직 광반사면을 형성하는 제2 공정; 및
   상기 제2 공정을 행한 후, 상기 홈 내에 투명한 제2 합성 수지를 충전하여 경화시키는 수지 충전 공정을 포함하고,
   상기 제1 공정에서 행하는 상기 인젝션 성형에는, 상기 성형 모재의 형상에 대응하는 공간부가 내부에 형성된 금형을 사용하고, 용융 상태의 상기 제1 합성 수지를, 상기 제1 합성 수지가 유동 가능한 온도로 가온 조정된 상기 금형의 상기 공간부에 공급하고, 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형을 형성하는 상기 공간부의 선단에 확실하게 도달하게 하며, 상기 금형을 급속 냉각하고,
   또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하인,
   입체상 결상 장치의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 공정에서 제조된 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부(頂部)는 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률(曲率) 반경이 1∼20㎛인, 입체상 결상 장치의 제조 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 공정에서 제조된 상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에는 폭이 10㎛ 이하인 미소 평면부가 형성되어 있는, 입체상 결상 장치의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 공정을 행하기 전에, 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비(非)광반사로 하는 비투광(非透光) 처리를 행하고, 상기 제2 공정을 행한 후 상기 수지 충전 공정을 행하기 전에, 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부에 대하여 비광반사로 하는 비투광 처리를 더 행하는, 입체상 결상 장치의 제조 방법.
6. 입설(立設) 상태로 간극을 가지고 평행 배치된 띠형 광반사면 군(群)을 각각 구비하는 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널을, 상기 띠형 광반사면 군을 평면에서 볼 때 직교시켜 중첩하는 입체상 결상 장치로서,
   상기 제1 광 제어 패널, 제2 광 제어 패널은,
   판 본체의 표면측에, 경사면과 수직면을 가지는 단면 삼각형의 홈, 및 이웃하는 상기 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 볼록조가 각각 평행 배치된 요철면이 형성된 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재;
   상기 수직면에 형성된 수직 광반사면; 및
   상기 홈 내에 충전된 투명한 제2 합성 수지를 포함하고,
   상기 성형 모재의 상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부는, 1) 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률 반경이 1∼20㎛이며, 또는 2) 미소 평면부가 형성되고, 그의 폭이 10㎛ 이하이며,
   또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하인,
   입체상 결상 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사면으로 하는, 입체상 결상 장치.
8. 판 본체의 양측에 수직면과 경사면을 가지는 단면 삼각형의 제1 홈, 제2 홈, 및 이웃하는 상기 제1 홈, 제2 홈에 의해 형성되는 단면 삼각형의 제1 볼록조, 제2 볼록조가 각각 평행 배치되어 요철면이 형성되고, 또한 상기 판 본체의 양측에 각각 형성된 상기 제1 홈, 제2 홈이 평면에서 볼 때 직교하여 배치되는 투명한 제1 합성 수지로 이루어지는 성형 모재;
   상기 성형 모재의 양측에 있는 상기 제1 홈, 제2 홈의 상기 수직면에 형성된 수직 광반사면; 및
   상기 제1 홈, 제2 홈에 충전된 투명한 제2 합성 수지를 포함하고,
   상기 성형 모재의 상기 제1 볼록조, 제2 볼록조의 단면 삼각형의 정상부는, 1) 단면 원호형으로 되고, 그의 곡률 반경이 1∼20㎛이며, 또는 2) 미소 평면부가 형성되고, 그의 폭이 10㎛ 이하이며,
   또한, 상기 제1 합성 수지의 굴절률 η1과, 상기 제2 합성 수지의 굴절률 η2의 차가 0.1 이하인,
   입체상 결상 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 볼록조, 제2 볼록조의 단면 삼각형의 정상부를 비광반사면으로 하는, 입체상 결상 장치.

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