TWI741604B

TWI741604B - 空中影像成像裝置之製造方法

Info

Publication number: TWI741604B
Application number: TW109116426A
Authority: TW
Inventors: 大坪誠
Original assignee: 日商亞斯卡奈特股份有限公司
Priority date: 2019-05-21
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2021-10-01
Also published as: WO2020235395A1; TW202102894A; JPWO2020235395A1

Abstract

[課題]提供一種可以輕易地量產空中影像成像裝置的空中影像成像裝置之製造方法，前述空中影像成像裝置可以成像出視角較廣，且重像較少又明亮清晰的空中影像。 [解決手段]具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1光控制構件，第1垂直孔是在厚度方向上貫通第1透明平板材，且在平面視角下以基準點為中心而配置成放射狀，第1光控制構件是將沿著各個第1垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第1垂直光反射部；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2光控制構件，第2垂直孔是在厚度方向上貫通第2透明平板材，且在平面視角下以基準點為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀，第2光控制構件是將沿著各個第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第2垂直光反射部；及第3步驟，將第1、第2光控制構件積層並接合成在平面視角下各自的基準點重疊。

Description

空中影像成像裝置之製造方法

本發明是有關於一種在空中成像出立體影像的空中影像成像裝置之製造方法。

作為使用從物體表面發出之光(散射光)來形成立體影像的裝置，有例如專利文獻1所記載的立體影像成像裝置(光學成像裝置)。此成像裝置是一種具有第1、第2光控制面板，且使第1、第2光控制面板之其中一面側相向密合成此第1、第2光控制面板的各個光反射面在平面視角下正交的裝置，前述第1、第2光控制面板是在2片透明平板的內部，橫跨此透明平板之厚度方向而垂直地將複數並且帶狀的由金屬反射面(鏡面)所形成之光反射面以固定的間距排列而形成。先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：國際公開第2009/131128號公報

發明欲解決之課題

在上述第1、第2光控制面板的製造之時，是將金屬反射面形成於其中一面側之固定厚度的板狀透明合成樹脂板或玻璃板(以下稱為「透明板」)複數片積層成金屬反射面配置於其中一側來製作積層體，並從此積層體進行切割以形成相對於各個金屬反射面呈垂直的切面。因此，在透明板上形成金屬反射面的作業中需要大型的蒸鍍爐，而且，將1片或少數片的透明板放入蒸鍍爐進行除氣而成為高真空後，進行蒸鍍處理，然後開放在大氣壓中，取出蒸鍍後的透明板的這種作業必須重複一百次以上，是非常費事與費時的作業。又，由於必須積層金屬蒸鍍後的透明板來形成積層體，並進行以極薄的預定厚度來切斷的作業，接著從此積層體切出第1、第2光控制面板，進一步進行這些第1、第2光控制面板的切面(兩面)的研磨作業等，因此作業性或製造效率較差。又，由於第1、第2光控制面板的複數個金屬反射面各自為直線狀(平行)，且配置成在平面視角下正交，因此金屬反射面的配置間隔(間距)受到限制，視角(成像範圍)也受限，立體影像的明亮度或清晰度也有極限。此外，在專利文獻1中，雖然也記載有從透明樹脂製作具有截面直角三角形的溝的第1、第2光控制面板，並使第1、第2光控制面板相向密合而使其光反射面正交來提供光學成像裝置一事，但有製造步驟變複雜的問題。

本發明是有鑒於所述的情況而作成的發明，其目的在於提供一種可以輕易地製造空中影像成像裝置且量產性優異的空中影像成像裝置之製造方法，前述空中影像成像裝置可以使視角較廣，且重像(ghost)較少又明亮清晰的空中影像成像。用以解決課題之手段

按照前述目的之第1發明之空中影像成像裝置之製造方法是一種形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1光控制構件，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀，前述第1光控制構件是將沿著該各個第1垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第1垂直光反射部；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2光控制構件，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀，前述第2光控制構件是將沿著該各個第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第2垂直光反射部；及第3步驟，將前述第1、第2光控制構件積層並接合成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊。

按照前述目的之第2發明之空中影像成像裝置之製造方法是一種形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1母材，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2母材，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀；第3步驟，在前述第1、第2母材之沿著前述各個第1、第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面上分別形成第1、第2金屬層，來製造第1、第2中間構件；第4步驟，在前述第1、第2中間構件的前述各個第1、第2垂直孔中，分別填充具有與前述第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，來製造將前述第1、第2金屬層設為第1、第2垂直光反射部的第1、第2光控制構件；及第5步驟，將前述第1、第2光控制構件積層並接合成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊。

按照前述目的之第3發明之空中影像成像裝置之製造方法是一種形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1母材，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2母材，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀；第3步驟，在前述第1、第2母材之沿著前述各個第1、第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面上分別形成第1、第2金屬層，來製造第1、第2中間構件；及第4步驟，將前述第1、第2中間構件積層成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊，且在前述各個第1、第2垂直孔中，填充具有與前述第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，來一體化製造將前述第1、第2金屬層設為第1、第2垂直光反射部的第1、第2光控制構件。

在此，在以往的空中影像(立體影像)成像裝置中，是將平行配置了複數個直線狀之帶狀光反射面的第1、第2光控制面板(或光控制部)以具有間隙或不具有間隙的方式重疊成(或一體化成)各自的光反射面在平面視角下正交，來使立體影像在空中成像。在第1~第3發明的空中影像成像裝置中，將基準點X設為中心而配置成放射狀之第1垂直孔是形成為直線狀，相對於此，配置成同心圓狀之第2垂直孔是沿著將基準點Y設為中心的同心圓而彎曲，且在平面視角下第1垂直孔與第2垂直孔所交叉的點上，兩者為正交。因此，將沿著第1、第2垂直孔之長邊方向的兩側的垂直面作為第1、第2垂直光反射部(以下也有將第1、第2垂直光反射部一起稱為垂直光反射部)來利用，藉此即可以與以往的空中影像成像裝置同樣地，使立體影像在空中成像。為了有效率地配置放射狀之第1垂直光反射部及同心圓狀之第2垂直光反射部，並消除第1、第2透明平板材的無用部分(極力減少未形成垂直光反射部之區域)，空中影像成像裝置是形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀。

作為第1~第3發明中的第1、第2透明平板材雖然是適當地使用玻璃，但亦可以使用合成樹脂。在形成第1、第2垂直孔的階段中，只要沿著各自之長邊方向的側面成為平滑的垂直面(鏡面)，即可以直接作為第1、第2垂直光反射部(全反射面)而發揮功能(第1發明)。也就是說，由於第1、第2垂直孔的內部充滿空氣，因此可以使通過第1、第2透明平板材的內部的光的大部分在第1、第2垂直孔的垂直面與空氣的界面全反射。在此情況下，較佳的是將第1、第2垂直孔之縱截面的寬度縮窄，以使盡可能多的光通過第1、第2透明平板材的內部，並在第1、第2垂直孔的垂直面全反射。

可以取代直接將第1、第2垂直孔的垂直面作為全反射面來使用，改在其表面形成金屬層來藉由金屬反射面確實地使光反射(第2、第3發明)。作為形成金屬層的方法，有直接對第1、第2垂直孔的垂直面進行濺鍍、金屬蒸鍍、金屬微小粒子之吹附、離子束之照射、與金屬糊劑之塗布等方法。在直接對第1、第2垂直孔的垂直面進行濺鍍、金屬蒸鍍、金屬微小粒子之吹附、離子束之照射等的情況下，從斜向來對垂直面照射金屬粒子，藉此即可以沒有浪費而有效率地形成金屬層。另外，為了在第1、第2垂直孔的各個垂直面整體上分別形成無斑點的金屬層，雖然較佳的是例如第1、第2垂直孔之縱截面的高度H1、H2在第1、第2垂直孔之縱截面的寬度w1、w2的1~4倍(更佳的是1.2~3倍，再更佳的是1.5~2.5倍)的範圍內，但並非限定於此範圍。又，藉由在第1、第2垂直孔中填充具有與第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，不只是通過第1、第2透明平板材的內部的光，通過填充於第1、第2垂直孔之透明樹脂的光也同樣地可以在金屬層的表面(金屬反射面)反射，光的入射角較不易受限制，可有效利用朝向空中影像成像裝置放射的光來得到較多的反射光，使有助於空中影像之成像的光的比例增多，而可以得到廣範圍且清晰的空中影像。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置中，較佳的是前述各個第1垂直孔是間斷地配置於將前述基準點X設為中心的半徑方向上，前述各個第2垂直孔是間斷地配置於將前述基準點Y設為中心的圓周方向上。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置中，較佳的是在前述第1、第2步驟中，前述各個第1、第2垂直孔是藉由雷射加工而形成。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置中，較佳的是在前述第1、第2步驟中，將前述各個第1、第2垂直孔的前述各個垂直面作平滑化處理。在此，在形成第1、第2垂直孔的階段中，各自的垂直面未具有充分的平滑性(不是鏡面)的情況下，將其表面作平滑化處理，藉此即可以得到鏡面的垂直光反射部(全反射面)(第1發明)。又，在進行了平滑化處理後形成金屬層，藉此即可以將金屬層的正反面作為良好的垂直光反射部(金屬反射面)來使用(第2、第3發明)。作為平滑化處理，是適當地使用雷射照射或蝕刻等。發明效果

第1發明之空中影像成像裝置之製造方法是只要在第1、第2透明平板材上形成第1、第2垂直孔，即可以輕易地製造第1光控制構件與第2光控制構件，並且可以簡化步驟而提高量產性，前述第1光控制構件具有成為放射狀之第1垂直光反射部(全反射面)的複數個垂直面，前述第2光控制構件具有成為同心圓狀之第2垂直光反射部(全反射面)的複數個垂直面。

第2發明之空中影像成像裝置之製造方法是在形成於第1、第2透明平板材之各個第1、第2垂直孔的各個垂直面上形成成為第1、第2垂直光反射部的金屬層，並在各個第1、第2垂直孔中填充具有與第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，藉此即可以分別製造平板狀的第1光控制構件與第2光控制構件，並且可以將兩者簡單地積層、接合來製造空中影像成像裝置。

第3發明之空中影像成像裝置之製造方法是在積層了第1、第2中間構件的狀態下，在各個第1、第2垂直孔中填充具有與第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，藉此即可以輕易地製造第1、第2光控制構件一體化的空中影像成像裝置，並且可以減少製造工時，前述第1、第2中間構件是在第1、第2透明平板材上形成第1、第2垂直孔，且在各個第1、第2垂直孔的各個垂直面上形成成為第1、第2垂直光反射部的金屬層而製得。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置之製造方法中，在各個第1垂直孔是間斷地形成於將基準點X設為中心的半徑方向上，各個第2垂直孔是間斷地形成於將基準點Y設為中心的圓周方向上的情況下，可以一面抑制因第1、第2垂直孔的形成所造成之強度降低，一面將第1、第2垂直孔的配置間隔(間距)調細而涵蓋廣範圍緊密地配置較多的第1、第2垂直光反射部，並且可以便宜地製造成像範圍及視角較廣，且重像的發生較少的空中影像成像裝置。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置之製造方法中，在第1、第2步驟中，各個第1、第2垂直孔是藉由雷射加工而形成的情況下，可以在短時間形成多數的第1、第2垂直孔，量產性較優異。

在第1~第3發明之空中影像成像裝置之製造方法中，在第1、第2步驟中，將各個第1、第2垂直孔的各個垂直面作平滑化處理的情況下，可以提升將各個垂直面作為全反射的光反射面來有效地利用，或是在各個垂直面上形成均勻的金屬層而作為良好的金屬反射面來利用的空中影像成像裝置的量產性及產量，並提高品質。

用以實施發明之形態

接著，針對本發明的實施形態之空中影像成像裝置之製造方法，一邊參照圖式，一邊進行說明。如圖1~圖3所示，以本發明的第1實施形態之空中影像成像裝置之製造方法所製造的空中影像成像裝置10是具有第1光控制構件13與第2光控制構件16的裝置，前述第1光控制構件13在第1透明平板材11上形成有複數個第1垂直孔12，前述複數個第1垂直孔12是在厚度方向上貫通第1透明平板材11，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀，前述第2光控制構件16在第2透明平板材14上形成有複數個第2垂直孔15，前述複數個第2垂直孔15是在厚度方向上貫通第2透明平板材14，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀。在此，如圖1(B)所示，雖然各個第1垂直孔12是以基準點X為中心而配置成放射狀，但由於在微小範圍中是看作以等間隔平行配置的樣子，因此在放大了圖1(B)的A-A’部B-B’箭頭視角端面圖的圖2(A)中，是以等間隔配置寬度相等之複數個第1垂直孔12來顯示。

第1光控制構件13是將沿著各個第1垂直孔12之長邊方向的兩側的各個垂直面17設為第1垂直光反射部(放射狀光反射部)18的構件，第2光控制構件16是將沿著各個第2垂直孔15之長邊方向的兩側的各個垂直面19設為第2垂直光反射部(同心圓狀光反射部)20的構件。此空中影像成像裝置10中，在平面視角下第1垂直光反射部18與第2垂直光反射部20各自所交叉的點上，第1垂直光反射部18與第2垂直光反射部20為大致正交，藉此即可以在第1垂直光反射部18與第2垂直光反射部20反射(全反射)來自物體的光，使空中影像(物體的立體影像)成像。

在此空中影像成像裝置之製造方法中，首先，如圖3(A)所示，在第1透明平板材11上形成複數個第1垂直孔12，來製造第1光控制構件13，前述第1垂直孔12是在厚度方向上貫通第1透明平板材11，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀，前述第1光控制構件13是將沿著各個第1垂直孔12之長邊方向的兩側的各個垂直面17設為第1垂直光反射部18(以上為第1步驟)。又，如圖3(B)所示，在第2透明平板材14上形成複數個第2垂直孔15，來製造第2光控制構件16，前述第2垂直孔15是在厚度方向上貫通第2透明平板材14，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀，前述第2光控制構件16是將沿著各個第2垂直孔15之長邊方向的兩側的各個垂直面19設為第2垂直光反射部20(以上為第2步驟)。接著，如圖1(A)~(C)所示，將第1、第2光控制構件13、16積層並接合成在平面視角下各自的基準點X、Y重疊，藉此即可以得到空中影像成像裝置10(以上為第3步驟)。

在本實施形態中，作為第1、第2透明平板材11、14是使用玻璃(折射率η1)，在第1、第2步驟中形成第1、第2垂直孔12、15時是使用雷射加工。但是，第1、第2透明平板材的材質及第1、第2垂直孔的加工方法並非限定於此。例如，作為第1、第2透明平板材的材質亦可以使用合成樹脂，在第1、第2垂直孔的加工方面亦可以使用蝕刻等其他的加工方法。雖然第1、第2透明平板材11、14的厚度較佳的是例如0.3~1.5mm(更佳的是0.5~1mm)左右，但並非限定於此。在第1、第2步驟中使用雷射加工的情況下，雷射的種類及加工條件(波長、強度、或照射時間等)可以因應於第1、第2透明平板材的材質、厚度、及第1、第2垂直孔的大小等來適當地選擇。又，雖然在第1、第2透明平板材11、14的接合方面是使用透明接著劑，但此透明接著劑較佳的是具有與第1、第2透明平板材11、14相同或相近的折射率。例如，雖然在將第1、第2透明平板材11、14的折射率η1作為基準時，透明接著劑的折射率η2較佳的是在折射率η1的0.8~1.2倍(更佳的是0.9~1.1倍，再更佳的是0.95~1.15倍)的範圍內，但並非限定於此。另外，雖然第1、第2透明平板材特佳的是為相同的材質，但亦可以組合具有上述之相近範圍的折射率的材質來使用。作為透明接著劑，可以使用光(UV)硬化型、加熱硬化型、或二液混合型等的各種接著劑。又，作為透明接著劑，也可以使用由調整了折射率的折射率調整樹脂所形成之光學用接著劑等。另外，雖然透明接著劑的厚度較佳的是例如5~50μm(更佳的是10~20μm)左右，但並非限定於此。

在本實施形態(以下之實施形態中也一樣)中，如圖1(B)、(C)所示地，在第1步驟形成之各個第1垂直孔12是間斷地配置於將基準點X設為中心的半徑方向上，在第2步驟形成之各個第2垂直孔15是間斷地配置於將基準點Y設為中心的圓周方向上，藉此即可以抑制第1、第2光控制構件13、16的強度降低，使形狀穩定化。並且，可以將第1、第2垂直孔12、15的配置間隔(間距)調細而涵蓋廣範圍緊密地配置較多的第1、第2垂直光反射部18、20。其結果，可以便宜地製造成像範圍及視角較廣，且重像的發生較少的空中影像成像裝置10。另外，第1垂直孔不一定需要間斷地配置於半徑方向上，亦可以是連續地形成。又，第1、第2垂直孔12、15例如都是以200~1000μm，更佳的是200~300μm的間距來配置，但在圖1(B)、(C)中僅顯示有一部分。雖然較期望的是第1、第2垂直孔12、15各自是以等間距來配置，但也可以是以不同間距來配置。特別是，由於第1垂直孔12是愈接近基準點X間距變得愈小，因此亦可以因應於必要而部分地拉開距離來配置。又，在本實施形態中，第1垂直孔12是形成於從外周到圖1(B)所示之二點鏈線的圓為止的範圍內。此時，雖然第1垂直孔12的長度r相對於形成為圓形之外形的半徑R，較佳的是在r=(0.2~0.8)R的範圍內，但並非限定於此範圍。

由於在空中影像成像裝置10中實際使用於空中影像之成像的區域是例如圖1(B)、(C)中的由矩形的二點鏈線所包圍的部分，因此在製造階段中，可以先將外形如圖1(A)~(C)所示地形成為圓形，然後再切出空中影像成像裝置10。因此，只要將製造時之外形大型化，即可以切出複數個空中影像成像裝置，而可以提高生產性。又，藉由將外形的直徑增大，第2垂直光反射部的曲率半徑也變大，而可以減少由彎曲所造成之空中影像的失真。此時，切出之空中影像成像裝置的外形形狀是除了在平面視角下為環狀之外，亦可以是扇形(使用了環狀之一部分的形狀的一例)。又，亦可以從最一開始就在未形成第1、第2垂直光反射部18、20之中央部(二點鏈線的圓的內側)設置孔洞而將整體形成為環狀(甜甜圈狀)。

參照圖2(A)、(B)來說明如以上地進行而得到的空中影像成像裝置10的動作。從未圖示之對象物所照射，且從第2光控制構件16的表面(在圖2(A)、(B)中是空中影像成像裝置10的下表面)上的P11進入的光L1，是通過第2透明平板材14的內部，並抵達第2垂直孔15的垂直面19即第2垂直光反射部20上的P12。此時，在第2垂直孔15內存在有空氣，且第2透明平板材14的折射率η1變得比空氣的折射率ηa=1還大。因此，在行進於第2光控制構件16(第2透明平板材14)的內部的光射入第2垂直光反射部20上的P12時的入射角θi1超過滿足sinθc=1/η1之關係的臨界角θc的情況下，第2垂直光反射部20作為全反射面而發揮功能，並在P12發生光的全反射。在P12反射的光是在第2透明平板材14內行進，並進入第1光控制構件13(第1透明平板材11內)。並且，在抵達第1垂直孔12的垂直面17即第1垂直光反射部18上的P13的光的入射角θi2超過臨界角θc的情況下，是與前述同樣地，第1垂直光反射部18作為全反射面而發揮功能，並在P13發生光的全反射。在P13反射的光是在第1光控制構件13的表面(在圖2(A)、(B)中是空中影像成像裝置10的上表面)上的P14的位置從第1光控制構件13離開至空中並成像。

此時，由於在通過第1、第2光控制構件13、16的光之中，通過形成為寬度窄的第1、第2垂直孔12、15的內部的光的比例較少，多數的光是通過第1、第2透明平板材11、14的內部，因此可以增加以第1垂直光反射部18及第2垂直光反射部20全反射的光的量，而可以形成明亮清晰的空中影像。例如，如圖3(A)、(B)所示，第1、第2垂直孔12、15的間距P1、P2較佳的是在第1、第2垂直孔12、15之縱截面的寬度W1、W2的2~10倍(更佳的是3~8倍，再更佳的是4~6倍)的範圍內。藉此，使朝向空中影像成像裝置10照射的光之中，有助於空中影像之成像的光的比例增多，而可以得到清晰的空中影像，但第1、第2垂直孔的間距P1、P2與第1、第2垂直孔之縱斷面的寬度W1、W2的關係並非限定於上述之範圍內。

另外，雖然第1、第2光控制構件13、16之間存在有透明接著層(未圖示)，但如上述，由於第1、第2透明平板材11、14的折射率η1與此透明接著劑的折射率η2是在相同或相近的範圍，且透明接著劑層的厚度也較薄，因此光在Q11通過透明接著劑層時的折射的影響極小，幾乎可以無視。又，雖然在P11、P14的位置也會產生折射，但由於在P11、P14的折射是相抵的，因此對成像沒有影響。在第1、第2步驟中，在形成第1、第2垂直孔12、15的階段中，雖然只要沿著各自之長邊方向的兩側的垂直面17、19成為平滑面(鏡面)，即可以直接作為第1、第2垂直光反射部18、20而發揮功能，但在各自的垂直面17、19未具有充分的平滑性(不是鏡面)的情況下，將其表面作平滑化處理，藉此即可以得到鏡面的垂直光反射部(全反射面)。作為平滑化處理，是適當地使用雷射照射或蝕刻等。另外，在藉由雷射加工來形成第1、第2垂直孔12、15的情況下，在平滑化處理中，照射與雷射加工時不同的種類或加工條件(例如波長或強度等)的雷射，藉此即可以得到適當的平滑面(鏡面)。

接著，針對本發明的第2實施形態之空中影像成像裝置之製造方法進行說明。另外，針對與第1實施形態同樣的構成，是附加相同的符號而省略說明。如圖4~圖7所示，以本發明的第2實施形態之空中影像成像裝置之製造方法所製造的空中影像成像裝置21(圖7(A)、(B))與空中影像成像裝置10不同的點是取代全反射改使用金屬反射來反射光這一點。在此空中影像成像裝置之製造方法中，首先，如圖4(A)、(B)所示，以可剝離的片狀或膜狀保護材22包覆第1、第2透明平板材11、14的正反面。之後，進行雷射加工，如圖4(C)、(D)所示，在第1、第2透明平板材11、14上各自形成第1、第2垂直孔12、15，來製造第1、第2母材24、25(以上為第1、第2步驟)。

接著，如圖5(A)、(B)所示，對第1、第2母材24、25的正反面及第1、第2垂直孔12、15的內部(沿著各個第1、第2垂直孔12、15之長邊方向的兩側的各個垂直面17、19)進行濺鍍、金屬蒸鍍、金屬微小粒子之吹附、離子束之照射、與金屬糊劑之塗布等，以金屬膜26包覆整體。之後，將保護材22剝離，藉此即可以如圖5(C)、(D)所示，僅在第1、第2垂直孔12、15的各個垂直面17、19上分別確實地形成第1、第2金屬層27、28，來製造第1、第2中間構件29、30。此時，在可以僅對第1、第2垂直孔12、15的垂直面17、19進行濺鍍、金屬蒸鍍、金屬微小粒子之吹附、離子束之照射等來形成第1、第2金屬層27、28的情況下，不需要預先以保護材22包覆第1、第2透明平板材11、14的正反面。又，亦可以不使用保護材22，而是構成為將附著於第1、第2垂直孔12、15的垂直面17、19以外的金屬膜26削去。

在此，為了在第1、第2垂直孔12、15的各個垂直面17、19整體上分別形成無斑點的第1、第2金屬層27、28，雖然較佳的是例如在圖4(C)、(D)中，第1、第2垂直孔12、15之縱截面的高度H1、H2在第1、第2垂直孔12、15之縱截面的寬度W1、W2的1~4倍(更佳的是1.2~3倍，再更佳的是1.5~2.5倍)的範圍內，但並非限定於此範圍。另外，在第1、第2步驟中，形成第1、第2垂直孔12、15後，因應於必要而在藉由雷射照射或蝕刻等來將垂直面17、19作平滑化處理之後再形成金屬膜26，藉此即可以得到均勻且良好的第1、第2金屬層27、28(以上為第3步驟)。

接著，如圖6(A)、(B)所示，可以在第1、第2中間構件29、30的各個第1、第2垂直孔12、15中，分別填充具有與第1、第2透明平板材11、14的折射率η1相同或相近的折射率η3的透明樹脂31，來製造將第1、第2金屬層27、28設為第1、第2垂直光反射部32、33的第1、第2光控制構件34、35。例如，雖然在將第1、第2透明平板材11、14的折射率η1設為基準時，透明樹脂31的折射率η3較佳的是在折射率η1的0.8~1.2倍(更佳的是0.9~1.1倍，再更佳的是0.95~1.15倍)的範圍內，但並非限定於此。在本實施形態中，雖然為了防止透明樹脂31的漏出並將第1、第2光控制構件34、35的正反面平坦化，而在第1、第2中間構件29、30的上下(正反面)上積層、接合了透明平板36，但上表面側的透明平板36亦可以省略。另外，雖然透明平板36(折射率η4)特佳的是與第1、第2透明平板材11、14為相同的材質，但亦可以組合折射率η4包含於上述之相近範圍的材質來使用(以上為第4步驟)。

最後，將第1、第2光控制構件34、35積層並接合成在平面視角下各自的基準點X、Y重疊(參照圖1(A)~(C))，藉此即可以得到如圖7(A)、(B)所示之空中影像成像裝置21。在此，在第1、第2光控制構件34、35的接合方面是適當地使用與第1實施形態同樣的透明接著劑。例如，雖然在將第1、第2透明平板材11、14的折射率η1設為基準時，此透明接著劑的折射率η5較佳的是在折射率η1的0.8~1.2倍(更佳的是0.9~1.1倍，再更佳的是0.95~1.15倍)的範圍內，但並非限定於此。(以上為第5步驟)。

參照圖7(A)、(B)來說明如以上地進行而得到的空中影像成像裝置21的動作。從未圖示之對象物所照射，且從第2光控制構件35之下表面側的透明平板36上的P21進入的光L2，是通過透明平板36及第2透明平板材14的內部，並在由第2金屬層28所形成之第2垂直光反射部33上的P22反射。在P22反射的光是通過第2光控制構件35之上表面側的透明平板36及第1光控制構件34之下表面側的透明平板36，並進入填充於第1垂直孔12之透明樹脂31的內部，並在由第1金屬層27所形成之第1垂直光反射部32的P23反射。在P23反射的光是通過第1光控制構件34之上表面側的透明平板36，並在P24的位置從第1光控制構件34離開至空中並成像。

在此，雖然是在圖7(B)之Q21從透明平板36朝第2透明平板材14入光、在Q22從第2透明平板材14朝透明平板36入光、在圖7(A)之Q24從透明平板36朝透明樹脂31入光、在Q25從透明樹脂31朝透明平板36入光，但如上述，由於第1、第2透明平板材11、14的折射率η1與透明樹脂31的折射率η3及透明平板36的折射率η4是在相同或相近的範圍內，因此不會發生全反射或分光等現象，對折射的影響也極小。又，雖然第1、第2光控制構件34、35之間存在有透明接著層(未圖示)，但如上述，由於第1、第2透明平板材11、14的折射率η1及透明平板36的折射率η4與此透明接著劑的折射率η5是在相同或相近的範圍，且透明接著劑層的厚度也較薄，因此光在S21通過透明接著劑層時的折射的影響極小，幾乎可以無視。另外，雖然在P21、P24的位置也會產生折射，但P21、P24的折射是相抵的。

在本實施形態中，雖然是針對通過第2光控制構件35之第2透明平板材14的內部的光在第2垂直光反射部33反射，且通過填充於第1垂直孔12之透明樹脂31的內部的光在第1垂直光反射部32反射的情況進行了說明，但由第1、第2金屬層27、28所形成之第1、第2垂直光反射部32、33是正反面(在圖7(A)、(B)中是左右)任一側皆作為光反射面(金屬反射面)而發揮功能。從而，因應於光的進入位置及進入方向，會有通過填充於第2垂直孔15之透明樹脂31的內部的光在第2垂直光反射部33反射的情況，也會有通過第1光控制構件34之第1透明平板材11的內部的光在第1垂直光反射部32反射的情況。另外，在本實施形態中，為了使無斑點、均勻且清晰的空中影像成像，雖然是構成為P1=2W1、P2=2W2，且第1、第2垂直光反射部32、33配置成等間距，但並非限定於此。

接著，說明本發明的第3實施形態之空中影像成像裝置之製造方法。另外，針對與第1、第2實施形態同樣的構成，是附加相同的符號而省略說明。與第2實施形態之空中影像成像裝置之製造方法同樣地，經過圖4(A)~(D)、圖5(A)~(D)所示之第1步驟~第3步驟，來製造第1、第2中間母材29、30。之後，如圖8(A)、(B)所示，將第1、第2中間構件29、30積層成在平面視角下各自的基準點X、Y重疊(參照圖1(A)~(C))，且在各個第1、第2垂直孔12、15中，填充具有與第1、第2透明平板材11、14的折射率η1相同或相近的折射率η3的透明樹脂31，來一體化製造將第1、第2金屬層27、28設為第1、第2垂直光反射部32、33的第1、第2光控制構件40、41，藉此即可以得到空中影像成像裝置42(以上為第4步驟)。

由於是在積層了第1、第2中間構件29、30的狀態下，將透明樹脂31填充於各個第1、第2垂直孔12、15，因此可以減少透明平板36的片數，相較於空中影像成像裝置21可以減低製造工時。又，削減透明平板36來使總厚度變薄，並且使光路變短，藉此即可以成像出比空中影像成像裝置21更明亮清晰的空中影像。

參照圖8(A)、(B)來說明如以上地進行而得到的空中影像成像裝置42的動作。從未圖示之對象物所照射，且從第2光控制構件41之下表面側的透明平板36上的P31進入的光L3，是通過透明平板36及填充於第2垂直孔15之透明樹脂31的內部，並在由第2金屬層28所形成之第2垂直光反射部33上的P32反射。在P32反射的光是進入第1光控制構件40，並通過第1透明平板材11的內部，並在由第1金屬層27所形成之第1垂直光反射部32的P33反射。在P33反射的光是通過第1光控制構件40之上表面側的透明平板36，並在P34的位置從第1光控制構件40離開至空中並成像。

在此，雖然是在圖8(B)之Q31從透明平板36朝透明樹脂31入光、在圖8(A)、(B)之Q32從透明樹脂31朝第1透明平板材11入光、在圖8(A)之Q33從第1透明平板材11朝透明平板36入光，但如上述，由於第1、第2透明平板材11、14的折射率η1與透明樹脂31的折射率η3及透明平板36的折射率η4是在相同或相近的範圍內，因此不會發生全反射或分光等現象，對折射的影響也極小。另外，雖然在P31、P34的位置也會產生折射，但P31、P34的折射是相抵的。

在本實施形態中，雖然是針對通過填充於第2垂直孔15之透明樹脂31的內部的光在第2垂直光反射部33反射，且通過第1光控制構件40之第1透明平板材11的內部的光在第1垂直光反射部32反射的情況進行了說明，但由第1、第2金屬層27、28所形成之第1、第2垂直光反射部32、33是正反面(在圖8(A)、(B)中是左右)任一側皆作為光反射面(金屬反射面)而發揮功能。從而，因應於光的進入位置及進入方向，會有通過第2光控制構件41之第2透明平板材14的內部的光在第2垂直光反射部33反射的情況，也會有通過填充於第1垂直孔12之透明樹脂31的內部的光在第1垂直光反射部32反射的情況。

以上，雖然說明了本發明的實施形態，但本發明並非限定於任何上述實施形態所記載的構成，而是也包含在申請專利範圍所記載的事項的範圍內可想到的其他實施形態或變形例。

10,21,42:空中影像成像裝置 11:第1透明平板材 12:第1垂直孔 13,34,40:第1光控制構件 14:第2透明平板材 15:第2垂直孔 16,35,41:第2光控制構件 17,19:垂直面 18:第1垂直光反射部(放射狀光反射部) 20:第2垂直光反射部(同心圓狀光反射部) 22:保護材 24:第1母材 25:第2母材 26:金屬膜 27:第1金屬層 28:第2金屬層 29:第1中間構件 30:第2中間構件 31:透明樹脂 32:第1垂直光反射部 33:第2垂直光反射部 36:透明平板 H1,H2:高度 L1,L2,L3:光 P1,P2:間距 W1,W2:寬度 X,Y:基準點 θi1,θi2:入射角

圖1(A)、(B)、(C)各自是以本發明的第1實施形態之空中影像成像裝置之製造方法所製造的空中影像成像裝置的正面圖、平面圖及底面圖。圖2(A)是圖1(B)的A-A’部B-B’箭頭視角端面圖，(B)是圖1(C)的C-C’部D-D’箭頭視角端面圖。圖3(A)是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第1步驟的正截面端面圖，(B)是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第2步驟的側截面端面圖。圖4(A)、(C)是顯示本發明的第2實施形態之空中影像成像裝置之製造方法的第1步驟的正截面端面圖，(B)、(D)是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第2步驟的側截面端面圖。圖5(A)、(C)是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第3步驟的正截面端面圖，(B)、(D)是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第3步驟的側截面端面圖。圖6(A)、(B)各自是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第4步驟的正截面圖及側截面圖。圖7(A)、(B)各自是顯示同空中影像成像裝置之製造方法的第5步驟的正截面圖及側截面圖。圖8(A)、(B)各自是顯示本發明的第3實施形態之空中影像成像裝置之製造方法的第4步驟的正截面圖及側截面圖。

10:空中影像成像裝置

11:第1透明平板材

12:第1垂直孔

13:第1光控制構件

14:第2透明平板材

15:第2垂直孔

16:第2光控制構件

X,Y:基準點

Claims

一種空中影像成像裝置之製造方法，是形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，其特徵在於具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1光控制構件，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀，前述第1光控制構件是將沿著該各個第1垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第1垂直光反射部；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2光控制構件，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀，前述第2光控制構件是將沿著該各個第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面設為第2垂直光反射部；及第3步驟，將前述第1、第2光控制構件積層並接合成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊，其中前述第1垂直光反射部及前述第2垂直光反射部兩者互為正交。
一種空中影像成像裝置之製造方法，是形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，其特徵在於具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1母材，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2母材，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀；第3步驟，在前述第1、第2母材之沿著前述各個第1、第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面上分別形成第1、第2金屬層，來製造第1、第2中間構件；第4步驟，在前述第1、第2中間構件的前述各個第1、第2垂直孔中，分別填充具有與前述第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，來製造將前述第1、第2金屬層設為第1、第2垂直光反射部的第1、第2光控制構件；及第5步驟，將前述第1、第2光控制構件積層並接合成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊，其中前述第1垂直光反射部及前述第2垂直光反射部兩者互為正交。
一種空中影像成像裝置之製造方法，是形成為在平面視角下為環狀或使用了環狀之一部分的形狀的空中影像成像裝置之製造方法，其特徵在於具有：第1步驟，在第1透明平板材上形成複數個第1垂直孔，來製造第1母材，前述第1垂直孔是在厚度方向上貫通該第1透明平板材，且在平面視角下以基準點X為中心而配置成放射狀；第2步驟，在第2透明平板材上形成複數個第2垂直孔，來製造第2母材，前述第2垂直孔是在厚度方向上貫通該第2透明平板材，且在平面視角下以基準點Y為中心而彎曲成圓弧狀並配置成同心圓狀；第3步驟，在前述第1、第2母材之沿著前述各個第1、第2垂直孔之長邊方向的兩側的各個垂直面上分別形成第1、第2金屬層，來製造第1、第2中間構件；及第4步驟，將前述第1、第2中間構件積層成在平面視角下各自的前述基準點X、Y重疊，且在前述各個第1、第2垂直孔中，填充具有與前述第1、第2透明平板材的折射率相同或相近的折射率的透明樹脂，來一體化製造將前述第1、第2 金屬層設為第1、第2垂直光反射部的第1、第2光控制構件，其中前述第1垂直光反射部及前述第2垂直光反射部兩者互為正交。
如請求項1至3中任一項之空中影像成像裝置之製造方法，其中前述各個第1垂直孔是間斷地配置於將前述基準點X設為中心的半徑方向上，前述各個第2垂直孔是間斷地配置於將前述基準點Y設為中心的圓周方向上。
如請求項1至3中任一項之空中影像成像裝置之製造方法，其在前述第1、第2步驟中，前述各個第1、第2垂直孔是藉由雷射加工而形成。
如請求項1至3中任一項之空中影像成像裝置之製造方法，其在前述第1、第2步驟中，將前述各個第1、第2垂直孔的前述各個垂直面作平滑化處理。