TWI754460B - 立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明是以注射成型來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材，前述成型母材是在板本體的一側將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝及截面三角形的凸條交互地平行配置，對垂直面進行金屬噴射來形成垂直光反射面而各自製造出第1、第2光控制面板，並將第1、第2光控制面板隔著透明的第2合成樹脂使其凹凸面側相向並重疊且使其硬化來進行一體化以製造立體像成像裝置，於製造立體像成像裝置時，在注射成型中，是使用在內部形成有對應於成型母材的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的第1合成樹脂供給至已加溫調整成第1合成樹脂可流動的溫度之模具的空間部，而使第1合成樹脂遍布到用以形成成型母材的凸條的截面三角形之空間部的前端，並且將模具急速冷卻，且將第1、第2合成樹脂的折射率η1、η2之差設為0.1以下。

Description

立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置
發明領域 本發明是有關於一種使用具有間隙且垂直地配置的複數個垂直光反射面(鏡面)之立體像成像裝置及其製造方法。在此，立體像不僅包含三維圖像，也包含表示二維圖像(平面像)的情況。
發明背景 作為使用從物體表面發出之光(散射光)來形成立體像的裝置，有例如專利文獻1所記載的光學成像裝置。如該公報的圖1~圖3所示，此成像裝置是使用第1及第2光控制面板而構成，前述第1及第2光控制面板是在透明平板的內部，於該透明平板的一側之面將多數個且帶狀的平面光反射部以一定的間距垂直地排列而形成，並且使前述平面光反射部於該第1及第2光控制面板的各自的一面側正交並相對。但是，由於此光學成像裝置使用的是全反射，因此入射角度受到限制，且由於透明平板的入射光的有效面積較狹窄，因此有無法形成明亮的立體像之問題。
因此，已提出有下述方法：如專利文獻2所示，準備2個具備有凹凸板材的光控制面板，前述凹凸板材是使用透明樹脂來作為材料，並在一面形成藉由平行的堤所形成之截面四角形的溝，且在此溝之對向的平行的側面上形成有光反射部，並且以使各自的光反射部正交或交叉的狀態來使此2個光控制面板相對。 但是，在注射成型時，若將凹凸板材的堤的高度設得較高(亦即，將溝的深度設得較深)，會有脫模變得極為困難的問題。此外，要將平行溝的側面鏡面化，即便使用專利文獻2的技術仍有困難，而有製品偏差較多的問題。
於是，如專利文獻3及專利文獻4所示，已提出有以下方法：製造將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的溝所形成的截面三角形的凸條各自平行配置在透明板材的正面側之成型母材，並設成從沿著傾斜面的方向使傾斜面成為陰影，而朝向垂直面進行金屬噴射以形成金屬反射面，藉此形成第1、第2光控制面板，並且在溝內填充透明樹脂，而將第1、第2光控制面板重疊成使各自的金屬反射面在平面視角下正交。 如此，由於多數個平行地形成的溝具有傾斜面與垂直面，而在溝的開放側變寬，因此壓模或脫模變得較容易。此外，由於是進行成從沿著傾斜面的方向使傾斜面成為陰影來朝向垂直面進行金屬噴射，因此變得難以在傾斜面形成金屬反射面。 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 專利文獻2：國際公開第2015/033645號公報 專利文獻3：日本專利特許第6203989號公報 專利文獻4：日本專利特許第6203978號公報
發明概要 發明欲解決之課題 如圖10所示，在上述之專利文獻3中，會因為在成型母材80的製造時，無法在模具中將溝內部的角部形成為銳角、模具成型之尺寸精度的提升、以及謀求製造過程中的瑕疵之發生防止，因而在凸條81之截面三角形的角部(頂部)形成有微小平面部82。再者，在引用文獻4中，是將微小平面部的寬度記載為凸條的間距的0.01~0.1倍，而在引用文獻3中，則宜記載為凸條的底邊之寬度的0.02~0.2倍左右(遠超過10μm)，由於在溝的開口寬度上相對較大，因此產生了以下所示的問題。
亦即，如圖10所示，若從沿著傾斜面87的方向對形成有微小平面部82的凸條81的垂直面86進行金屬噴射，不僅在垂直面86連在微小平面部82也可形成金屬反射面88。在使用立體像成像裝置90之情況下，前述立體像成像裝置90是利用形成有金屬反射面88的成型母材80(亦即光控制面板89)而製造出，若即使寬度較狹小(例如，即使為凸條的間距的0.01倍左右)仍形成平面(微小平面部82)，則前述金屬反射面88會如圖12(A)、(B)所示，也形成到微小平面部82，在此情況下已知會產生以下問題：1)因微小平面部82的金屬反射面88而產生光的散射與正反射，使得立體像看起來發出白光、2)穿透立體像成像裝置90之有助於成像的光由於微小平面部82的金屬反射面88而反射，使得立體像稍微變暗。此問題在微小平面部82的寬度越大時變得越顯著。
但是，由於此微小平面部82的寬度(圖10的左右方向的寬度)從成型母材80的整體尺寸來看是狹窄的，且模具的溫度比樹脂可流動的溫度更低，因此以圖11所示的模具83來製造(注射成型)成型母材80時，要使熔融狀態的透明樹脂84遍布到用以形成微小平面部82的模具83之空間部(溝)的前端85之作法變得較困難。因此，若將微小平面部82的寬度擴大來促進透明樹脂84的填充，圖10所示的垂直面86的高度即變低，使垂直面86的高度h相對於垂直面86的間距p之比值即高寬比(h/p)變低，而無法得到鮮明的立體像，並有起因於微小平面部82的反射光，而讓立體像看起來發白之缺點。
本發明是有鑒於所述的情形而完成的發明，目的在於提供一種製造較容易且可得到鮮明的立體像之立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置。 用以解決課題之手段
遵循前述目的之第1發明之立體像成像裝置的製造方法，是下述的立體像成像裝置的製造方法：使在各自一側形成有具有間隙而配置成垂直且平行的複數個垂直光反射面之第1、第2光控制面板，以各自的前述垂直光反射面在平面視角下正交的狀態來重疊，前述立體像成像裝置的製造方法具有以下步驟來各自製造前述第1、第2光控制面板： 第1步驟，以注射成型來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材，前述成型母材在板本體的一側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置之凹凸面；及 第2步驟，將前述傾斜面設為陰影而從斜向方向來對前述垂直面進行金屬噴射，而形成前述垂直光反射面， 又，前述立體像成像裝置的製造方法具有：樹脂填充步驟，隔著填充於前述溝內的透明的第2合成樹脂，使前述第1、第2光控制面板的前述凹凸面側相向，而使製造出的前述第1、第2光控制面板重疊並硬化來進行一體化， 在前述第1步驟進行的前述注射成型中，是使用在內部形成有對應於前述成型母材的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的前述第1合成樹脂，供給至已加溫調整成前述第1合成樹脂可流動的溫度之前述模具的前述空間部，而使前述第1合成樹脂遍布到用以形成前述成型母材的前述凸條的截面三角形之前述空間部的前端，並且將前述模具急速冷卻， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為0.1以下。
遵循前述目的之第2發明之立體像成像裝置的製造方法具有： 第1步驟，以注射成型來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材，前述成型母材在板本體的一側及另一側各自形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置而形成，並且，形成於該板本體的一側及另一側之前述垂直面在平面視角下是成為正交狀態； 第2步驟，在前述成型母材的一側及另一側，將前述傾斜面設為陰影而從斜向方向來對前述垂直面進行金屬噴射，而形成垂直光反射面；及 樹脂填充步驟，在進行前述第2步驟後，將透明的第2合成樹脂填充至前述溝內並使其硬化， 在前述第1步驟進行的前述注射成型中，是使用在內部形成有對應於前述成型母材的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的前述第1合成樹脂，供給至已加溫調整成前述第1合成樹脂可流動的溫度之前述模具的前述空間部，而使前述第1合成樹脂遍布到用以形成前述成型母材的前述凸條的截面三角形之前述空間部的前端，並且將前述模具急速冷卻， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為0.1以下。
在此，第1合成樹脂可流動的溫度是指：在將第1合成樹脂的玻璃轉移溫度設為Tg的情況下，為例如(Tg-10)℃以上且(Tg＋40)℃以下(宜為(Tg-5)℃以上，較佳為Tg℃以上(更佳為超過Tg℃)，且上限為(Tg＋30)℃)。 再者，「玻璃轉移溫度Tg」是指雖然聚合物分子的相對的位置未改變但是分子主鏈開始或停止旋轉或振動(微布朗運動(Micro Brownian motion))的溫度，並且為第1合成樹脂的固化溫度(硬化溫度、流動化溫度)。 又，在第1、第2發明之立體像成像裝置的製造方法中，宜將模具配置成垂直地立起的狀態。再者，硬化後的成型母材亦可在垂直的狀態下直接從模具脫模，亦可在水平或其他角度下來脫模。此脫模是在將已加溫調整成第1合成樹脂可流動的溫度之模具急速冷卻，而使第1合成樹脂硬化後進行(加熱與冷卻處理)。
在第1、第2發明之立體像成像裝置的製造方法中，有下述情況：在前述第1步驟中製造出的前述成型母材的前述凸條之截面三角形的頂部成為截面圓弧狀，且其曲率半徑為1~20μm。 在第1、第2發明之立體像成像裝置的製造方法中，有下述情況：在前述第1步驟中製造出的前述成型母材的前述凸條之截面三角形的頂部形成有寬度為10μm以下的微小平面部。
此外，在第1、第2發明之立體像成像裝置的製造方法中，在進行前述第2步驟之前，進行將前述凸條之截面三角形的頂部設為非光反射的不透光處理，宜在進行前述第2步驟後且在進行前述樹脂填充步驟之前，進一步進行對前述凸條之截面三角形的頂部設為非光反射的不透光處理。此不透光處理為例如著色處理的情況下，在凸條之截面三角形的頂部是成為下述情形：依序形成第1著色(例如黑)層、金屬層、第2著色(例如黑)層。 此「非光反射」是指不反射光的狀態，且包含吸收光的狀態、或使光穿透的狀態(在以下的發明中亦同)。從而，藉由上述之著色處理所形成的膜(亦即，著色膜)並不一定要具有厚度，例如，亦可使著色材(一般為黑色)含浸到已附著於凸條之截面三角形的頂部之金屬(不必要的金屬)的層內，只要能阻礙金屬之反射膜(反射面)的光反射性即可。
遵循前述目的之第3發明之立體像成像裝置，是使各自具備帶狀光反射面群之第1、第2光控制面板重疊而使前述帶狀光反射面群在平面視角下正交，其中前述帶狀光反射面群是以豎立設置狀態而具有間隙並平行配置， 前述第1、第2光控制面板具有： 成型母材，由透明的第1合成樹脂所形成，且在板本體的正面側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置之凹凸面； 垂直光反射面，形成於前述垂直面；及 透明的第2合成樹脂，填充於前述溝內， 前述成型母材的前述凸條之截面三角形的頂部是：1)成為截面圓弧狀，且其曲率半徑為1~20μm、或2)形成有微小平面部，且其寬度為10μm以下， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為0.1以下。 在此，宜將前述凸條之截面三角形的頂部設為非光反射面。
遵循前述目的之第4發明之立體像成像裝置具有： 成型母材，由透明的第1合成樹脂所形成，且在板本體的兩側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有垂直面與傾斜面之截面三角形的第1、第2溝，及藉由相鄰的前述第1、第2溝所形成之截面三角形的第1、第2凸條各自平行配置而形成，並且各自形成於前述板本體的兩側之前述第1、第2溝在平面視角下為正交配置； 垂直光反射面，形成於位於前述成型母材的兩側之前述第1、第2溝的前述垂直面；及 透明的第2合成樹脂，填充於前述第1、第2溝， 前述成型母材的前述第1、第2凸條之截面三角形的頂部是：1)成為截面圓弧狀，且其曲率半徑為1~20μm、或2)形成有微小平面部，且其寬度為10μm以下， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為0.1以下。 在此，宜將前述第1、第2凸條之截面三角形的頂部設為非光反射面。 發明效果
由於本發明之立體像成像裝置的製造方法，是將熔融狀態的第1合成樹脂供給至已加溫調整成第1合成樹脂可流動的溫度的模具之空間部，因此可保持第1合成樹脂的流動性。藉此，可以使熔融狀態的第1合成樹脂遍布到用以形成成型母材的凸條的截面三角形之空間部的前端，並且也可以解決第1合成樹脂的流動不穩定(不均勻)或熔接線(weld line)等之外觀上的缺點。 從而，可以提供一種製造較容易，且可以形成較長的垂直面，而可藉此得到鮮明的立體像之立體像成像裝置。 特別是在對垂直面進行金屬噴射(亦即進行第2步驟)之前，進行將凸條之截面三角形的頂部設為非光反射的不透光處理，並且在進行了金屬噴射(亦即進行了第2步驟)後且在溝內填充第2合成樹脂(亦即進行樹脂填充步驟)之前，進一步進行對凸條之截面三角形的頂部設為非光反射的不透光處理之情況下，在對垂直面進行金屬噴射時，可以消除已形成在頂部的金屬所造成的不良影響。 藉此，可以提供一種可得到更加鮮明的立體像之立體像成像裝置。
在本發明之立體像成像裝置中，成型母材的凸條之截面三角形(大致三角形，以下相同)的頂部成為截面圓弧狀，且其曲率半徑為1~20μm的情況下，由於凸條的截面三角形的頂部沒有微小反射平面，因此可以使影響立體像之不必要的光漫反射，而變得可得到鮮明的立體像。 又，於成型母材的凸條之截面三角形的頂部形成有微小平面部，且其寬度為10μm以下的情況下，可以減少對立體像帶來不良影響的光，而變得可得到鮮明的立體像。 特別是，在已將凸條之截面三角形的頂部設為非光反射面的情況下，在對垂直面進行金屬噴射時，可以消除已形成於頂部的金屬所造成的不良影響。 藉此，可以提供一種可得到更加鮮明的立體像之立體像成像裝置。
用以實施發明的形態 接著，一邊參照附加之圖式，一邊對將本發明具體化的實施例進行說明，以用於本發明的理解。 首先，一邊參照圖1(A)、(B)，一邊說明藉由本發明的第1實施例之立體像成像裝置的製造方法(使用光控制面板的製造方法)所製造出之立體像成像裝置10。 立體像成像裝置10具有成對的第1、第2光控制面板(平行光反射面板)11、11a。再者，在圖1(A)、(B)中，是各自將第1光控制面板11配置於下側，並將第2光控制面板11a配置於上側。由於此第1光控制面板11與第2光控制面板11a具有相同的構成，因此對其構成要件賦與相同的編號。
在第1光控制面板11(第2光控制面板11a也是同樣)中是在單側(正面側、一側)(在第1光控制面板11是上部，在第2光控制面板11a是下部)形成有帶狀光反射面群，前述帶狀光反射面群是由以豎立設置狀態(垂直地)具有間隙而平行配置的多數個帶狀之垂直光反射面12(鏡子)所形成。 具體而言，第1、第2光控制面板11、11a各自具有由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材21(參照圖4)、及垂直光反射面12，前述成型母材21在板本體(透明板本體)13的正面側(一側)具備有具有垂直面14及傾斜面15之截面三角形的溝16、以及藉由相鄰的溝16所形成之截面三角形的凸條17，前述垂直光反射面12是形成於溝16的垂直面14，並反射朝凸條17入射的光。再者，上述之第1、第2光控制面板11、11a的溝16及凸條17是各自以一定的間距而平行地設置有多數個，並形成凹凸面。較佳的是，垂直光反射面12僅形成於垂直面14。
第1、第2光控制面板11、11a是以各自的帶狀光反射面群的垂直光反射面12在平面視角下為正交配置的狀態(包含例如在88~92度的範圍內交叉配置的狀態)，將溝16(凹凸面側)相對來接合而一體化。在此相對的第1光控制面板11與第2光控制面板11a之間，配置有由透明的第2合成樹脂所形成的接著劑18，並以接著劑18來填塞(填充)溝16的內部。 再者，在圖1(A)、(B)中，雖然顯示有第1光控制面板11的凸條17的上表面、及第2光控制面板11a的凸條17的下表面具有間隔S(例如，超過0且5mm以下左右)而進行近接配置的狀態，但亦可為進行抵接配置的狀態(無間隙：0mm)。在此間隔S中也填充有接著劑18(間隔S為接著劑18的層厚)。
雖然構成此第1、第2光控制面板11、11a的形狀(亦即，形成成型母材21)之第1合成樹脂(透明樹脂)、及成為填充於溝16的接著劑18之第2合成樹脂(透明樹脂)宜為透明度較高之相同種類的樹脂，但是亦可為透明度較高之不同種類的透明樹脂。 作為第1合成樹脂，可以使用例如熔點比第2合成樹脂更高之熱塑性樹脂即ZEONEX(註冊商標，玻璃轉移溫度：120~160℃，折射率η1：1.535，環烯烴聚合物)。又，作為第2合成樹脂，可以使用例如ZEONOR(註冊商標，玻璃轉移溫度：100~102℃，折射率η2：1.53，環烯烴聚合物)。
在此，在第1、第2合成樹脂上使用相同種類的熱塑性樹脂的情況下，因為熔點相同，所以會成為下述情形：熔融狀態的第2合成樹脂流入第1光控制面板11與第2光控制面板11a之間。 此時，雖然也有第1、第2光控制面板11、11a之與第2合成樹脂的接觸部分的第1合成樹脂部分地軟化(熔融)的疑慮，但是因為第1合成樹脂與第2合成樹脂在交界部分混合，所以可以提高例如折射率的平均化、或第1合成樹脂與第2合成樹脂的結合力。
又，在第1、第2合成樹脂上使用不同種類的透明樹脂的情況下，宜為折射率相同或近似之樹脂。具體而言，可以使用具有和第1合成樹脂的折射率η1相同或大致相等的折射率η2(例如±10%的範圍內，亦即(0.9~1.1)×η1的範圍內，宜為下限為0.95×η1且上限為1.05×η1)之第2合成樹脂。折射率η1與折射率η2之差宜設為0.1以下(較佳的是0.05以下)，進一步宜設為0.01以下(較佳的是0.009以下，更佳的是0.005以下)。再者，雖然較佳的是，折射率η1與折射率η2是設為相等，但是在第1、第2合成樹脂上使用不同種類的透明樹脂的情況下宜為接近於0。 在此，作為使第2合成樹脂的折射率相對於形成成型母材21的第1合成樹脂的折射率取齊的方法，有例如混合2種以上不同的樹脂而調整折射率的方法(第1合成樹脂也可以利用同樣的方法來調整折射率)。在此情況下，宜讓第1、第2合成樹脂的折射率的數值為自前起算到第3位為止(到小數點後第2位為止)一致。 此第1、第2合成樹脂的折射率並非指熔融狀態的折射率，而是硬化後的折射率。
再者，由第2合成樹脂所形成的接著劑18宜為紫外線硬化型(例如胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚異戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯單體等之(甲基)丙烯酸酯)、熱硬化型、2液硬化型、及常溫硬化型的任1種。又，也可以使用例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA：丙烯酸系樹脂)、非晶質氟樹脂、環烯烴聚合物(COP)、光學用聚碳酸酯、茀系聚酯、聚醚碸等之熱塑性樹脂(第1合成樹脂也是同樣)。
若第1、第2光控制面板11、11a將t設為板本體13的厚度，將h設為垂直光反射面12(凸條17)的高度，則較佳的是例如t/h在0.5~10的範圍。在此，雖然以(t＋h)是0.5~5mm的範圍，且h是例如0.03~3mm的範圍為較實用，但是本發明並非限定於此數值。 又，雖然垂直光反射面12(垂直面14)與傾斜面15的角度θ1宜在15~60度(宜將上限設為45度)的範圍，但是可以因應於厚度t與高度h來改變。 此外，垂直光反射面12的高度h相對於垂直光反射面12的間距(溝16的寬度)p之比值即高寬比(h/p)宜在0.8~5(較佳的是下限為2且上限為3.5)的範圍，藉此即可得到高度更高的垂直光反射面12。
在形成截面三角形的銳角之凸條17的角部(前端部、頂部)，設置有圖2(A)、(B)所示之成為截面圓弧狀的曲面部(圓弧狀部)19a、或圖1(A)、(B)、圖3(A)所示之第1微小平面部(亦即，凸條上部)19，在形成截面三角形的銳角之溝16的角部(底部)設置有圖1(A)、(B)、圖2(A)、(B)、圖3(A)所示之第2微小平面部20。
圖2(A)、(B)所示之曲面部19a的最大寬度(在截面上，和曲面部19a連接的垂直面14的前端位置、與和曲面部19a連接的傾斜面15的前端位置之距離)為10μm以下，較佳是5μm以下，更佳是3μm以下，曲面部19a的曲率半徑為1~20μm(進一步是上限為10μm)。再者，曲面部19a的曲率半徑是受到熔融狀態的第1合成樹脂的表面張力所影響。 如此，由於曲面部19a的寬度較狹窄，因此可以將所形成的垂直面14的高度設得較高，又，由於曲面部19a是形成為截面圓弧狀，因此即使在表面形成有金屬反射面，也只是成為微小反射曲面而不會成為微小反射平面，而可以使光漫反射或散射，所以變得易於得到鮮明的立體像。
圖3(A)所示之第1微小平面部19(微小平面部之一例)的寬度w1是在形成垂直光反射面12的間距p的0.01~0.2倍(較佳是上限為0.1，更佳是0.05)的範圍，而且，宜為10μm以下，較佳是5μm以下，更佳是3μm以下。又，第2微小平面部20的寬度w2宜為：在上述之間距p的0.01~0.3倍(較佳是下限為0.02倍且上限為0.2倍)的範圍，且w2≧w1。 如此，在凸條17的角部設置了第1微小平面部19之情形，是源自於無法製造用於形成使垂直面與傾斜面交叉而形成銳角之凸條的模具。又，藉由設置第2微小平面部20，雖然變得不易在製品上造成損傷，且使製品精度更加提升，但是亦可不設置(亦即，可以為截面圓弧狀的曲面部、或讓垂直面與傾斜面交叉而設成銳角)。
如圖2(A)、圖3(A)所示，垂直光反射面12是對以第1合成樹脂所形成的成型母材21的溝16的垂直面14，選擇性地進行鏡面處理而形成(參照圖4(B))。 鏡面處理是藉由將傾斜面15設為陰影，而從斜向方向(沿著傾斜面15的方向)對垂直面14進行金屬噴射(金屬照射)來進行。 在此金屬噴射中有濺射(sputtering)、金屬蒸鍍、金屬微粒的噴附、或離子束的照射等。又，在鏡面處理中是使用具有高反射率的金屬(例如Ag(銀)、Al(鋁)、Ni(鎳)、Ti(鈦)、Cr(鉻)等)，使形成於垂直面14的金屬被膜22的表面(金屬反射面)成為垂直光反射面12。
藉此，變得可形成下述情形：儘量防止在溝16的傾斜面15形成金屬反射面，而在溝16的垂直面14形成金屬反射面。 但是，以上述之方法在溝16的垂直面14進行鏡面處理的情況下，會成為下述情形：如圖2(A)、圖3(A)所示，在曲面部19a或第1微小平面部19也形成有金屬被膜，而將金屬反射面23從垂直面14形成到曲面部19a或第1微小平面部19。 使用殘存此金屬被膜的光控制面板來製造並使用立體像成像裝置的情況下，曲面部19a或第1微小平面部19的寬度越狹窄(針對第1微小平面部只要為10μm以下即可)，越可以減少對所形成的立體像的影響，伴隨於曲面部19a或第1微小平面部19的寬度變大(針對第1微小平面部為超過10μm的情況下)，如前述地，有無法得到鮮明的立體像的疑慮(參照圖10、圖12(A)、(B))。 因此，較佳的是如以下所示，進行將曲面部19a或第1微小平面部19設為非光反射面的著色處理(不透光處理之一例)，藉此防止來自曲面部19a或第1微小平面部19的光反射。
如圖2(B)所示，可以在曲面部19a形成防止來自曲面部19a的光反射之光吸收膜(黑色膜)33a，而設成光吸收面。 具體而言，是事先在曲面部19a的表面形成第1著色膜37a(將其設為非光反射的著色處理)後，進行上述之金屬噴射而將金屬反射面23b從垂直面14形成到第1著色膜37a的表面，並且以覆蓋已形成在第1著色膜37a的表面之金屬反射面23b，亦即覆蓋不必要的金屬24b的表面的方式來形成第2著色膜38a(將其設為非光反射的著色處理)。在此，不必要的金屬24b並不是積極地形成為覆蓋第1著色膜37a的表面之金屬，而是不可避免地形成的金屬。 以此第1著色膜37a與第2著色膜38a來構成光吸收膜33a，而在凸條17之截面三角形的頂部形成非光反射面，即可以防止在曲面部19a的內外之光反射。
並且，如圖6(A)~(C)所示，也可以在第1微小平面部19形成防止來自第1微小平面部19的光反射之光吸收膜(黑色膜)34~36，而設成光吸收面。 圖6(A)是在已去除前述之不必要的金屬24的第1微小平面部19之上(表面)，形成第1著色膜即光吸收膜34(對第1微小平面部19著色的處理)。藉此，可以防止在微小平面部19的內外的光反射。 圖6(B)是未將已附著於第1微小平面部19的不必要的金屬24去除的情形下，以覆蓋此不必要的金屬24之上(表面)的方式，來形成第1著色膜即光吸收膜35(在不必要的金屬24之上進行著色)。 圖6(C)是事先在第1微小平面部19的表面形成第1著色膜37後，進行上述之金屬噴射而將金屬反射面23a從垂直面14形成到第1著色膜37的表面，並且以覆蓋已形成之不必要的金屬24a的表面的方式來形成第2著色膜38。以此第1著色膜37與第2著色膜38來構成光吸收膜36，可以防止在微小平面部19的內外之光反射。
藉此，可以藉由第1著色膜37，吸收例如從內部朝第1微小平面部19入射的光，且可以藉由第2著色膜38，防止來自不必要的金屬24a的光反射。因此，在第2著色膜38中宜使用遮蔽度較高的著色膜，來覆蓋不必要的金屬24a的表面(形成於曲面部19a之構成光吸收膜33a的第1著色膜37a與第2著色膜38a也是同樣)。 上述之第1、第2著色膜(以下也簡單地記載為著色膜)的顏色，只要是可以進行光吸收的顏色即可，並非特別地限定的顏色，較佳的是黑色，且可以使用遮蔽度較高的顏料系列或光吸收能較高的消光系列等(例如含有碳黑的墨水)來作為形成著色膜的黑色墨水。再者，著色膜的厚度為例如自0μm(對不必要的金屬含浸著色材的情況下)起至數μm~數十μm左右即可。
作為將此著色膜形成在曲面部19a、第1微小平面部19、或不必要的金屬24、24a、24b(以下記載為第1微小平面部等)之上的方法，可以使用例如以往公知的網版印刷或噴墨印刷等。 網版印刷是指如下的方法：將在框上貼上篩網並塗布感光材，在成型母材上配置了使對應於第1微小平面部等的區域露出的遮罩之後，以刮刀(squeegee)將已配置於遮罩上的墨水按壓至第1微小平面部等，藉此在第1微小平面部等形成著色膜。再者，雖然篩網宜使用絲製的篩網，但是亦可為聚酯等之合成纖維製或金屬纖維製的篩網。 噴墨印刷是指如下的方法：對墨水施加壓力或熱來形成微粒子，並噴附於第1微小平面部等，藉此在第1微小平面部等形成著色膜。 再者，在曲面部19a及微小平面部19之寬度較小的情況下，可以省略非光反射處理。又，雖然形成於溝底的第2微小平面部20接近於0(消除)是容易的，但是若有第2微小平面部20則可以明確地區分垂直面14與傾斜面15。
又，也可以進行透光處理，前述透光處理是將圖3(A)、圖4(B)所示之藉由金屬噴射而附著於第1微小平面部19的金屬被膜，亦即不必要的金屬24，藉由後述之圖5(A)的剝離處理、圖5(B)的研磨處理、或溶解處理來去除，以將第1微小平面部19設成透明的光通過面(非光反射面)。再者，也可以在僅對第1微小平面部19塗布紫外線剝離樹脂並進行金屬噴射後，而從第1微小平面部19僅去除不必要的金屬24。
傾斜面15雖然亦可維持在透明的成型母材21的狀態而具有光穿透性佳之均一的平面，但是為了在後述之成型母材21的製造時降低脫模阻力，也可以進行在傾斜面15形成複數個凹凸(凹坑)的梨皮處理(脫模表面處理之一例)。雖然此傾斜面15是如圖3(A)所示地形成為平面，但是如圖3(B)、(C)所示，也可以藉由相對於虛擬平面27而凹陷的凹面來構成傾斜面25、26，前述虛擬平面27是連結上側的第1微小平面部19的溝側端部(上端)、與下側的第2微小平面部20的垂直面側端部(下端)的平面。具體而言是如以下所述。 圖3(B)所示的傾斜面25是以截面彎曲或圓弧狀的曲面所構成。 圖3(C)所示的傾斜面26是以形成於上側的平面、及連接於此平面且形成於下側的曲面(截面彎曲或圓弧狀)所構成。
再者，傾斜面只要是凹面即可，並非限定於上述之形狀的面，也可以利用例如2個以上之複數個平面來構成，在此情況下，也可以構成為使相鄰的平面所形成的角度成為小於180度(例如120~175度，較佳是下限為150度且上限為170度)。 藉此，如圖3(A)所示，以超過平面狀的傾斜面15的截面傾斜角度θ1的角度(例如，θ1＋(1~10度))，來沿著傾斜面15對垂直面14進行金屬噴射，藉此即變得可更加防止在傾斜面15上形成金屬反射面，而僅在溝16的垂直面14形成金屬反射面(圖3(B)、(C)也是同樣)。 因此，傾斜面15相對於虛擬平面27的凹陷量，可以因應於金屬噴射的條件來作各種變更。
藉此，在圖1(A)、(B)中，從立體像成像裝置10的左下側斜向入射之來自對象物的光L1、L2是在下側的垂直光反射面12的P1、P2上反射，且進一步在上側的垂直光反射面12的Q1、Q2上反射，而可以在立體像成像裝置10的上側形成立體像。 由於此立體像成像裝置10是如上所述地將第1、第2光控制面板11、11a設成使溝16相對來重疊，因此可以讓第1、第2光控制面板11、11a的垂直光反射面12接近，而提升來自對象物的光的聚光程度，並得到更加鮮明的圖像。
再者，在本實施例中，雖然是將藉由鏡面處理而形成於垂直面14的金屬被膜22的背面側(在圖1(A)、(B)中為左側)使用作為第1、第2光控制面板11、11a的垂直光反射面12，但是也可以將金屬被膜22的正面側(在圖1(A)、(B)中為右側)使用作為垂直光反射面。 在此立體像成像裝置10的動作中，由於在從空氣中對板本體13進行光入射的情況、以及從板本體13朝空氣中進行光出射的情況下，會引起光的折射現象，且會依據情況而引起全反射現象，因此必須考慮這些來使用立體像成像裝置10(在以下的實施例中也是同樣)。再者，傾斜面15是直接成為光通過面，第1微小平面部19(或曲面部19a)是成為光通過面或光吸收面。
接著，參照圖4(A)~(E)來說明本發明的第1實施例之立體像成像裝置10的製造方法，但是由於第1光控制面板11的製造方法與第2光控制面板11a的製造方法是相同的，因此以第1光控制面板11的製造方法為主來說明。再者，圖4(A)~(C)是顯示第1光控制面板11的製造方法。
(第1步驟) 如圖4(A)所示，以注射成型(射出成型)來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材21，前述成型母材21在板本體13的正面側(一側)形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有垂直面14與傾斜面15之截面三角形的溝16、及藉由相鄰的溝16所形成的截面三角形的凸條17各自平行配置的凹凸面，並且在凸條17的頂部與溝16的底部各自形成有第1、第2微小平面部19、20。如此，構成成型母材21的板本體13與凸條17並不是個別地製造的構成，而是一體地製造的構成。 作為形成此成型母材21的第1合成樹脂，宜使用紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及常溫硬化型的任1種，又，也可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、非晶質氟樹脂、環烯烴聚合物、光學用聚碳酸酯、茀系聚酯、聚醚碸等之熱塑性樹脂。
在注射成型中，如圖7所示，是使用在內部形成有空間部39的金屬(也包含合金)製的模具40，其中前述空間部39對應於成型母材21的形狀。此模具40具有成對的模41、42，一邊的模(以下也記載為下模)41的表面形狀是對應於板本體13的正面側(一側)之截面三角形的溝16與截面三角形的凸條17之表面形狀，另一邊的模(以下也記載為上模)42的表面形狀是對應於板本體13的背面側(另一側)的表面形狀(平面)。在進行注射成型時，一般是從上模側以事先設定的壓力將熔融狀態的第1合成樹脂供給(壓入)至模具的空間部，並使其硬化(固化，以下相同)後，使成對的下模與上模分開，並取出成型品即成型母材。再者，在圖7中雖然是將模具40水平地配置，但也可以將模具40垂直地配置，藉此，可以提供平面度更高之大型的立體像成像裝置(在以下的實施例也是相同)。又，保持模具的框並未圖示。
在下模41中，形成有用以形成截面三角形的凸條17之截面三角形的溝部43(在空間部39中，用以形成成型母材21之凸條17之截面三角形的部分)。因為此溝部43的底面44是形成例如第1微小平面部19的構成，所以底面44的內寬度是形成得非常地狹窄(例如3μm以上且9μm以下左右)。 因此，在使用未加溫的模具40的情況下，熔融狀態的第1合成樹脂的流動性將惡化，而無法使熔融狀態的第1合成樹脂遍布(填充)於溝部43的底面44，亦即空間部39的前端45(在此為下端：寬度逐漸地變窄的狹隘部)(參照圖11)。
於是，將熔融狀態的第1合成樹脂46供給(壓入、填充)至已加溫調整成第1合成樹脂可流動的溫度的模具40之空間部39。 在此，雖然第1合成樹脂46可流動的溫度是指在將第1合成樹脂46的玻璃轉移溫度設為Tg的情況下為例如(Tg-10)℃以上即可，但是以可以設為(Tg-5)℃以上為宜(較佳的是Tg℃以上，更佳的是超過Tg℃)。藉此，即可以確保熔融狀態的第1合成樹脂46的流動性。 另一方面，針對上限值，因為只要能確保熔融狀態的第1合成樹脂46的流動性即可，所以並未特別限定。但是，若從將第1合成樹脂46供給至模具40的空間部39後，為了使第1合成樹脂46硬化而將模具40急速冷卻的作法來看(加熱與冷卻處理)，而考慮生產性及經濟性的話，宜設為例如(Tg＋40)℃，較佳的是(Tg＋30)℃。
藉此，熔融狀態的第1合成樹脂46在供給到模具40的空間部39的時間點仍可保持流動性。 從而，因為可將射出壓力傳達到流動末端，所以可以使熔融狀態的第1合成樹脂46遍布到用以形成成型母材21的凸條17的截面三角形之空間部39的前端45，且密合於溝部43的底面44，並且也可以解決第1合成樹脂的流動不均勻或熔接線等之外觀上的缺點。 如此，將熔融狀態的第1合成樹脂46供給至模具40的空間部39後，將模具40急速冷卻(使其降溫到比玻璃轉移溫度Tg更低的溫度)而使第1合成樹脂46硬化，並且使成對的一邊的模41與另一邊的模42分開，藉此從模具40內取出成型母材21。 再者，作為將模具加溫後急速冷卻的方法，有例如使用熱水、蒸氣、油、電磁感應、及電加熱器的任1者或2者以上的方法。
針對成型母材21的尺寸，雖然是和第1、第2光控制面板11、11a的尺寸大致相同，但是如前所述，由於溝16的部分是形成為向外變寬的錐形，且由於進一步對傾斜面15施行梨皮處理，因此脫模性較佳，而可以容易地得到長條的垂直面14。再者，作為對傾斜面15施行梨皮處理的方法，有在製造成型母材21的模框(模具40的模41)之和傾斜面15的抵接面上形成複數個凹凸的方法。 此外，宜對成型母材21進行用於去除成型時產生的殘留應力的退火處理。此退火處理是藉由例如將成型母材21放入電爐或熱風乾燥機、或熱水槽(加熱溶劑)中預定時間來進行(在以下的實施例也是同樣)。
(第2步驟) 如圖3(A)、圖4(B)所示，對於垂直面14進行例如濺射。藉此，可將金屬反射面23從垂直面14形成到第1微小平面部19。 在此，濺射是指如下的技術：在真空中導入惰性氣體(主要是氬氣)，並且對靶材外加負的電壓來引發輝光放電，而將惰性氣體離子化(或者在未離子化的原子狀態下)，使氣體離子以高速衝撞靶材的表面，將構成靶材的成膜材料(例如Ag、Al、Ni等)的金屬粒子彈出，而強力地使金屬粒子附著並堆積於基材(在此為垂直面14)。
此時，若將氣體的流動28設成沿著傾斜面15(相對於垂直面14而來自斜向方向(特定方向))，並且使傾斜面15成為陰影，而朝向垂直面14進行濺射(也包含金屬粒噴射)，成膜材料即難以附著於傾斜面15，而是附著於垂直面14(也附著於第1微小平面部19)。特別是，傾斜面15的角度θ1越小、或者越是採用圖3(B)、(C)所示的傾斜面25、26，選擇性附著效率越佳。 再者，也可以取代上述之濺射，而使用其他的鏡面處理，例如金屬蒸鍍、金屬微小粒子的噴附、或離子束的照射，來從特定方向進行金屬噴射。在此，在進行了金屬蒸鍍(金屬鍍敷)的情況下，也可以藉由雷射或藥品等來去除傾斜面的金屬鍍敷。
(第3步驟) 如圖4(C)所示，進行透光處理(特別是第1微小平面部的寬度超過10μm的情況下)而將凸條17的頂部設為非光反射面，前述透光處理是將藉由第2步驟的金屬噴射而附著於第1微小平面部19的金屬被膜，亦即不必要的金屬24，藉由剝離處理、研磨處理(磨削處理)或溶解處理來去除。 由剝離處理所進行之不必要的金屬24的去除是以圖5(A)所示之以下的方法來進行。 首先，在已成為平面的片材29的表面塗布液狀接著劑30。 在此，雖然在片材29上可以使用紙製或布製的片材，但是只要是平滑且不容易破損的片材即可，並無特別限定。又，雖然在液狀接著劑30上可以使用和上述之第1合成樹脂或第2合成樹脂相同成分的接著劑，但是從作業效率的觀點來看，宜為可在較短時間內硬化的接著劑(以上，步驟a)。
接著，在片材29之上載置已進行金屬噴射的成型母材21的正面側(凹凸面側)，亦即第1微小平面部19側。 藉此，可以使附著於第1微小平面部19之不必要的金屬24密合於片材29上的液狀接著劑30。 從而，片材29上的液狀接著劑30只要以毫無遺漏地遍布在片材29上的狀態(覆蓋於片材29上的狀態)來配置即可，並不需要過度地設得較厚(極薄的狀態，亦即，只要是不附著到形成於垂直面14的金屬被膜22之程度的厚度即可。以上，步驟b)。 使上述之液狀接著劑30硬化，而將已硬化的液狀接著劑30與不必要的金屬24一體化(以上，步驟c)。
然後，在液狀接著劑30已硬化的狀態下，將片材29從成型母材21剝下。作為具體的方法，有在已將成型母材21配置在片材29的上側且已固定住片材29的狀態下，使成型母材21上升之方法、或在已將片材29配置在成型母材21的上側並已固定住成型母材21的狀態下，將片材29從成型母材21剝下之方法。 藉此，即可以將不必要的金屬24和片材29一起從成型母材21剝離。 此時，雖然宜僅剝離不必要的金屬24，但若只是將位於垂直面14的頂部(連續於不必要的金屬24)的金屬被膜22稍微剝離的程度的話就沒有問題(以上，步驟d)。
由研磨處理所進行之不必要的金屬24的去除是以圖5(B)所示之以下的方法來進行。 首先，在已進行金屬噴射的成型母材21的溝16中填充第2合成樹脂31並使其硬化。此填充方法可以藉由和後述之第4步驟同樣的方法來實施。在此，第2合成樹脂31是和接著劑18同樣地，具有形成板本體13之第1合成樹脂的折射率的0.9~1.1倍的折射率。 再者，雖然第2合成樹脂31是填充到不必要的金屬24所覆蓋的高度為止，但是只要至少填充到垂直面14的上端位置(第1微小平面部19的表面)即可(以上，步驟a)。 接著，研磨成型母材21的正面側(凹凸面側)，直到形成於第1微小平面部19的不必要的金屬24消失為止。再者，研磨處理是進行成使露出的第1微小平面部19的表面成為透明的狀態。在此，在研磨中雖然可以使用膏狀的研磨材等，但是也可以使用對藥液起反應而使研磨材消失的研磨材(以上，步驟b)。
由溶解處理所進行之不必要的金屬24的去除是藉由以下的方法來進行。 首先，將已進行金屬噴射的成型母材21的溝16設成向下(以上，步驟a)。 接著，將位於第1微小平面部19的不必要的金屬24浸漬於溶解液來進行溶解去除。此時，宜藉由機械性的搖動或超音波來對成型母材21施加振動。 此溶解液是因應於不必要的金屬24的成分而決定。例如，若不必要的金屬是以Al所構成，可以使用氫氧化鈉，若是以Ag所構成，可以使用硝酸或熱濃硫酸(以上，步驟b)。 已溶解不必要的金屬24後，使用例如水或乙醇(有機溶劑)等之洗淨液來洗淨殘留於第1微小平面部19上的溶解液(以上，步驟c)。 然後，將洗淨液乾燥(以上，步驟d)。
藉由以上的方法，即可在垂直面14的表面形成金屬被膜(金屬反射膜)22，使該表面成為垂直光反射面12，而得到第1光控制面板11(第2光控制面板11a也是同樣)。 再者，在第1微小平面部19上，也可以進行形成圖6(A)~(C)所示的光吸收膜34~36的不透光處理(特別是在第1微小平面部的寬度超過10μm的情況下)。 圖6(A)所示的光吸收膜34是在已去除上述之不必要的金屬24的第1微小平面部19的表面，藉由前述之印刷方法來形成。 圖6(B)所示的光吸收膜35是在毋須將已附著於第1微小平面部19的不必要的金屬24去除的情形下，以前述之印刷方法來形成為覆蓋此不必要的金屬24的表面。 圖6(C)所示的光吸收膜36是藉由以下的作法而得到：在已進行上述之第1步驟後，且在進行第2步驟之前，在第1微小平面部19的表面，以前述之印刷方法來形成第1著色膜37(將位於凸條17之截面三角形的頂部之第1微小平面部19設為非光反射的著色處理)，進一步地，在第2步驟中進行上述之金屬噴射而將金屬反射面23a從垂直面14形成到第1著色膜37的表面，在已進行第2步驟後，且在進行第4步驟之前，以前述之印刷方法來將第2著色膜38形成為覆蓋已形成的不必要的金屬24a的表面(進一步對第1微小平面部19設為非光反射的著色處理)(圖2(B)所示的光吸收膜33a也是同樣)。 再者，如圖2(A)、(B)所示，在第1步驟中，在成型母材21的凸條17的頂部設置有曲面部19a的情況下，在進行第2步驟之前，在曲面部19a的表面形成第1著色膜37a，並且在進行第4步驟之前形成第2著色膜38a，以覆蓋在第2步驟中所形成的不必要的金屬24b的表面。藉此，可以將曲面部19a設為非光反射面。
(第4步驟(樹脂填充步驟)) 首先，準備2組光控制面板(亦即第1、第2光控制面板11、11a)。 並且，如圖4(D)所示，將經過第1步驟~第3步驟而製造出的第1光控制面板11，以溝16朝上方開口的狀態配置在支撐台32上，並且在此第1光控制面板11之上載置由前述第2合成樹脂所形成的接著劑18。再者，接著劑18為液狀(例如凝膠狀)。 在此接著劑18中宜使用紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及常溫硬化型的任1者，又，也可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、非晶質氟樹脂、環烯烴聚合物、光學用聚碳酸酯、茀系聚酯、聚醚碸等之熱塑性樹脂。
接著，將第2光控制面板11a在第1光控制面板11上，以各自的垂直光反射面12在平面視角下正交配置的狀態，使溝16(凹凸面側)相對來配置。 並且，在除氣狀態(減壓狀態，進一步為真空狀態)下，以加壓機33將第2光控制面板11a對第1光控制面板11按壓，將接著劑18填充於第1、第2光控制面板11、11a的溝16內(以接著劑18來填塞溝16)並使接著劑硬化，而接合第1、第2光控制面板11、11a。 如此，藉由在除氣狀態下進行第1、第2光控制面板11、11a的接合作業，而可以防止在內部產生氣泡的情形。再者，也可以在第1、第2光控制面板11、11a的接合中施加超音波等之振動(加振)，來去除已在內部產生的氣泡。
再者，在接著劑18上也可以使用由熱塑性樹脂所形成的板狀(片狀)的接著劑。 在此情況下，首先，是在第1光控制面板11之上載置板狀的接著劑18，並進一步在此接著劑18之上載置第2光控制面板11a。接著，在除氣狀態下，一邊以加壓機33將第2光控制面板11a相對於第1光控制面板11來按壓，一邊至少加熱並軟化接著劑18(進一步為使其熔融)，而在以接著劑18來填塞溝16後，進行冷卻。 又，也可以在除氣狀態下，使溝16相對而在相向配置的第1光控制面板11與第2光控制面板11a之間注入接著劑18。在此情況下，將接著劑18的注入部以外密封。
再者，在前述之第3步驟中，在進行了由研磨處理所進行之不必要的金屬24的去除之情況下，在第1、第2光控制面板11、11a的溝16中填充第2合成樹脂31並進行硬化。 因此，將已讓第2合成樹脂31填充並硬化的第1光控制面板11，以將溝16的開口側設成朝上的狀態來配置於支撐台32上，並且在此第1光控制面板11之上載置透明樹脂(液體(凝膠狀))。接著，將已讓第2合成樹脂31填充並硬化的第2光控制面板11a在第1光控制面板11上，以各自的垂直光反射面12在平面視角下正交配置的狀態，使溝16的開口側(凹凸面側)相對來配置，並且藉由上述之方法來接合第1、第2光控制面板11、11a。 在此，接合第1、第2光控制面板11、11a的透明樹脂，可以使用前述之第2合成樹脂或任意的折射率的透明樹脂(接著劑)。 藉此，即完成圖4(E)所示的立體像成像裝置10。
接著，一邊參照圖8(A)、(B)，一邊說明藉由本發明的第2實施例之立體像成像裝置的製造方法所製造出之立體像成像裝置50，對於和前述之立體像成像裝置10相同的構件是附上相同的符號，並省略詳細的說明。 前述之立體像成像裝置10是個別地製造第1、第2光控制面板11、11a，並且以使溝16相對的狀態來重疊並進行一體化而形成的裝置。另一方面，此立體像成像裝置50是藉由模具(未圖示)將形成於板本體(透明板本體)51的正、背面側(兩側)的溝52、53、及凸條54、55一體成型而形成的裝置。
此立體像成像裝置50具有由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材60，前述成型母材60是在位於中央的板本體51的正面側(一側)形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有垂直面56與傾斜面57之截面三角形的溝(第1溝)52、及藉由相鄰的溝52所形成之截面三角形的凸條(第1凸條)54各自平行配置而形成，並且在板本體51的背面側(另一側)形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有垂直面58與傾斜面59之截面三角形的溝(第2溝)53、及藉由相鄰的溝53所形成之截面三角形的凸條(第2凸條)55各自平行配置而形成。並且，在成型母材60之截面三角形的凸條54、55的頂部形成有第1微小平面部19。 再者，亦可取代第1微小平面部19，而形成前述之曲面部19a。在此情況下，由於曲面部19a是形成為截面圓弧狀，因此即使在表面形成有金屬反射面，也只是成為微小反射曲面而不會成為微小反射平面。
形成在此板本體51的正面側的溝52、與形成在板本體51的背面側的溝53在平面視角下是正交的(包含例如，在85~95度，較佳是88~92度的範圍中交叉的狀態)。 溝52、53是和立體像成像裝置10的溝16同樣的構成，凸條54、55是和立體像成像裝置10的凸條17同樣的構成。在此溝52、53的垂直面56、58上形成有由金屬被膜22所形成的垂直光反射面12。從而，立體像成像裝置50是以在一側及另一側讓垂直光反射面12在平面視角下為正交狀態而形成。 若將此垂直光反射面12的高度設為h1，則板本體51的厚度T宜在例如0.5×h1~3×h1(進一步地，上限為1×h1)的範圍。又，垂直光反射面12的高度h1相對於垂直光反射面12的間距p之高寬比(h1/p)宜在0.8~5的範圍。
再者，溝52、53的內部是以由透明的第2合成樹脂所形成的填充劑18a(和前述之接著劑18為相同成分)來填塞(填充)。填塞此溝52、53的填充劑(填充材)18a的表面亦可為不特別地處理而照原樣的狀態，又，亦可在因應於需要而硬化後進行磨削(研磨)。 又，也可以在填充劑18a的表面(露出面)配置例如由第1合成樹脂或第2合成樹脂所形成的透明平板。再者，透明平板亦可抵接於凸條54、55的頂部(第1微小平面部19)，又，亦可和凸條54、55的頂部具有間隙。 如此，在填充劑18a的表面配置透明平板的情況下，因為可以補強立體像成像裝置，所以可以將板本體51的厚度T設得更薄，因而較佳。
由於上述之立體像成像裝置50是使用在板本體51的兩側(一側及另一側)各自形成有截面三角形的第1、第2溝52、53、及截面三角形的第1、第2凸條54、55的成型母材60，因此可以一體地製造第1、第2溝52、53及第1、第2凸條54、55，使立體像成像裝置50的製造變得較容易。 再者，第1微小平面部19是和前述之立體像成像裝置10同樣地，將藉由金屬噴射而附著於第1微小平面部19的不必要的金屬24去除，而作為透明的光通過面(非光反射面)(特別是在第1微小平面部的寬度超過10μm的情況下)。又，如前述，可以在第1微小平面部19形成光吸收膜34~36，而將第1、第2凸條54、55的頂部設為不透光的非光反射面(參照圖6(A)~(C))，其中前述光吸收膜34~36是防止來自第1微小平面部19的光反射。此外，在曲面部19a的情況下是形成光吸收膜33a(參照圖2(B))。
接著，一邊參照圖9(A)~(E)一邊說明本發明的第2實施例之立體像成像裝置50的製造方法，但是針對和前述之第1實施例的立體像成像裝置10的製造方法同樣的部分，是省略詳細的說明。
(第1步驟) 如圖9(A)所示，以注射成型來製造成型母材60，前述成型母材60是在板本體51的兩側各自形成有截面三角形的溝52、53、及藉由相鄰的溝52、53所形成之截面三角形的凸條54、55，而且在凸條54、55的頂部與溝52、53的底部各自形成有第1、第2微小平面部19、20，且在板本體51的兩側各自形成的溝52、53(垂直面56、58)在平面視角下為正交配置。 此成型母材60是和前述之立體像成像裝置10的成型母材21同樣，藉由透明的第1合成樹脂所形成。又，注射成型是和前述之立體像成像裝置10的成型母材21同樣，使用在內部形成有對應於成型母材60的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的第1合成樹脂供給至已加溫調整成第1合成樹脂可流動的溫度之模具的空間部，使第1合成樹脂遍布到用以形成成型母材60的第1、第2凸條54、55的截面三角形之空間部的前端(在此為上端與下端)後，將模具急速冷卻(參照圖7)。
(第2步驟) 如圖9(B)所示，對於垂直面56進行例如濺射。藉此，可將金屬反射面23從垂直面56形成到第1微小平面部19。具體而言，是將氣體的流動28設成沿著傾斜面57(相對於垂直面56而來自斜向方向(特定方向))，並且使傾斜面57成為陰影，來朝向垂直面56進行濺射(也包含金屬粒噴射)。再者，垂直面58也是以同樣的方法來進行鏡面處理。 在此鏡面處理中，也可以取代濺射，並使用金屬蒸鍍、金屬微小粒子的噴附、或離子束的照射，來進行金屬噴射。
(第3步驟) 如圖9(C)所示，進行透光處理(特別是在第1微小平面部的寬度超過10μm的情況下)，前述透光處理是將藉由第2步驟的金屬噴射而附著於第1微小平面部19的金屬被膜，亦即不必要的金屬24，藉由前述之剝離處理、研磨處理(磨削處理)或溶解處理來去除，以將第1微小平面部19設為非光反射的處理。再者，在第1微小平面部19上，也可以如前述地進行形成光吸收膜34~36的不透光處理(參照圖6(A)~(C))。又，在曲面部19a的情況下是形成光吸收膜33a(參照圖2(B))。 藉此，即可在一側的垂直面56及另一側的垂直面58的各表面形成金屬被膜(金屬反射膜)22，使該表面成為垂直光反射面12，而得到立體像成像裝置本體61。
(第4步驟(樹脂填充步驟)) 如圖9(D)所示，在立體像成像裝置本體61之上，載置前述之第2合成樹脂所形成的填充劑18a，且以此填充劑18a來填塞溝52並使其硬化。並且，使立體像成像裝置本體61反轉，在立體像成像裝置本體61之上，載置前述之由第2合成樹脂所形成的填充劑18a，且以此填充劑18a來填塞溝53並使其硬化。 再者，所使用的填充劑18a為液狀(例如，凝膠狀)。 在此，填充劑18a對各溝52、53的填充宜在除氣狀態下進行。又，在填充劑18a對各溝52、53的填充時(或填充後)，宜進行平面化處理。此平面化處理除了藉由加壓機等來按壓的情況、藉由模具來成型的情況之外，也包含以切割或研磨來進行的情況、或在液體的填充劑18a上配置透明平板的情況。 再者，在前述之第3步驟中，在進行由研磨處理所進行之不必要的金屬24的去除之情況下，上述之第4步驟的處理即變得不需要。 藉此，可得到圖9(E)所示之露出面成為平面之平板狀的立體像成像裝置50。 再者，在以上的實施例中，在注射成型中於模具內填充樹脂的情況下，若將模具保持為垂直來進行，可以將成型母材形成為更加均一的平面。在脫模時，是藉由急速冷卻使模具的溫度降低到比第1合成樹脂的玻璃轉移溫度Tg更低而使第1合成樹脂硬化後進行(加熱與冷卻處理)。
以上，雖然參照實施例來說明了本發明，但是本發明並非限定於任何上述實施例所記載的構成之發明，且也包含在申請專利範圍所記載的事項之範圍內可思及的其他實施例或變形例。例如，將前述之各個實施例或變形例的一部分或全部組合來構成本發明的立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置之情況也包含在本發明的權利範圍內。 在前述實施例中，雖然針對進行了將曲面部或微小平面部設為非光反射面的處理之情況作說明，但是依據例如微小平面部的寬度(狹窄)或所要求的製品品質，亦可不進行上述之設為非光反射面的處理(亦可為下述狀態：在微小平面部上也形成金屬被膜，而將金屬反射面從垂直面形成到微小平面部)。又，如前述，由於微小平面部的寬度非常地狹窄，因此也有在微小平面部上未形成有不必要的金屬即金屬被膜(金屬反射面)的情況。 產業上之可利用性
本發明之立體像成像裝置的製造方法及立體像成像裝置，可以較容易且低價地製造高寬比相對較高，而能夠得到鮮明的圖像之立體像成像裝置。藉此，可以將立體像成像裝置有效地利用在需要影像的機器(例如醫療機器、家庭電氣製品、汽車、航空機、船舶等)。
10,50,90:立體像成像裝置 11:第1光控制面板 11a:第2光控制面板 12:垂直光反射面 13,51:板本體 14,56,58,86:垂直面 15,25,26,57,59,87:傾斜面 16,52,53:溝 17,54,55,81:凸條 18:接著劑 18a:填充劑 19:第1微小平面部 19a:曲面部 20:第2微小平面部 21,60,80:成型母材 22:金屬被膜 23,23a,23b,88:金屬反射面 24,24a,24b:不必要的金屬 27:虛擬平面 28:氣體的流動 29:片材 30:液狀接著劑 31:第2合成樹脂 32:支撐台 33:加壓機 33a,34,35,36:光吸收膜 37,37a:第1著色膜 38,38a:第2著色膜 39:空間部 40,83:模具 41,42:模 43:溝部 44:底面 45,85:前端 46:熔融狀態的第1合成樹脂 61:立體像成像裝置本體 82:微小平面部 84:透明樹脂 89:光控制面板 h,h1:高度 L1,L2:光 p:間距 S:間隔 t,T:厚度 w1,w2:寬度 θ1:角度
圖1(A)、(B)各自是藉由本發明的第1實施例之立體像成像裝置的製造方法所製造出之立體像成像裝置的正截面圖及側截面圖。 圖2(A)是顯示第1變形例之對成型母材的垂直面之金屬噴射的說明圖，(B)是顯示在對該成型母材的垂直面進行金屬噴射前後已進行著色處理的狀態的說明圖。 圖3(A)是在本發明的第1實施例之立體像成像裝置的製造方法的第1步驟中所製造出的成型母材的凸條及溝的局部放大側面圖，(B)、(C)各自是第2、第3變形例之成型母材的凸條及溝的局部放大側面圖。 圖4(A)~(E)是同立體像成像裝置的製造方法的說明圖。 圖5(A)是不必要的金屬之剝離處理的說明圖，(B)是不必要的金屬之研磨處理的說明圖。 圖6(A)~(C)各自是形成有光吸收膜的微小平面部(亦即凸狀頂部)的局部放大側面圖。 圖7是本發明的第1實施例之立體像成像裝置的製造方法的第1步驟的說明圖。 圖8(A)、(B)各自是藉由本發明的第2實施例之立體像成像裝置的製造方法所製造出之立體像成像裝置的正截面圖及側截面圖。 圖9(A)~(E)是同立體像成像裝置的製造方法的說明圖。 圖10是以往例之立體像成像裝置的製造方法的說明圖。 圖11是同立體像成像裝置的製造方法的說明圖。 圖12(A)、(B)是使用同立體像成像裝置的製造方法所製造出之立體像成像裝置的正截面圖及側截面圖。
10:立體像成像裝置
11:第1光控制面板
11a:第2光控制面板
12:垂直光反射面
13:板本體
14:垂直面
15:傾斜面
16:溝
17:凸條
18:接著劑
19:第1微小平面部
20:第2微小平面部
22:金屬被膜
h:高度
L1,L2:光
p:間距
S:間隔
t:厚度
θ1:角度

Claims (7)

  1. 一種立體像成像裝置的製造方法，前述立體像成像裝置是使各自在一側形成有具有間隙而配置成垂直且平行的複數個垂直光反射面之第1、第2光控制面板，以各自的前述垂直光反射面在平面視角下正交的狀態來重疊，前述立體像成像裝置的製造方法之特徵在於： 具有以下步驟來各自製造前述第1、第2光控制面板： 第1步驟，以注射成型來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材，前述成型母材在板本體的一側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置之凹凸面；及 第2步驟，將前述傾斜面設為陰影而從斜向方向來對前述垂直面進行金屬噴射，而形成前述垂直光反射面， 又，前述立體像成像裝置的製造方法具有：樹脂填充步驟，隔著填充於前述溝內的透明的第2合成樹脂使前述第1、第2光控制面板的前述凹凸面側相向，而使製造出的前述第1、第2光控制面板重疊並硬化來進行一體化， 在前述第1步驟進行的前述注射成型中，是使用在內部形成有對應於前述成型母材的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的前述第1合成樹脂，供給至已加溫調整成前述第1合成樹脂可流動的溫度之前述模具的前述空間部，而使前述第1合成樹脂遍布到用以形成前述成型母材的前述凸條的截面三角形之前述空間部的前端，而將前述凸條之截面三角形的頂部做成截面圓弧狀，並且將前述垂直面與前述傾斜面的角度θ1做成在15~60度的範圍， 將前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差做成在0.1以下。
  2. 一種立體像成像裝置的製造方法，其特徵在於： 具有： 第1步驟，以注射成型來製造由透明的第1合成樹脂所形成的成型母材，前述成型母材在板本體的一側及另一側各自形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置而形成，並且，形成於該板本體的一側及另一側之前述垂直面在平面視角下是成為正交狀態； 第2步驟，在前述成型母材的一側及另一側，將前述傾斜面設為陰影而從斜向方向來對前述垂直面進行金屬噴射，而形成垂直光反射面；及 樹脂填充步驟，在進行前述第2步驟後，將透明的第2合成樹脂填充至前述溝內並使其硬化， 在前述第1步驟進行的前述注射成型中，是使用在內部形成有對應於前述成型母材的形狀的空間部之模具，並且將熔融狀態的前述第1合成樹脂，供給至已加溫調整成前述第1合成樹脂可流動的溫度之前述模具的前述空間部，而使前述第1合成樹脂遍布到用以形成前述成型母材的前述凸條的截面三角形之前述空間部的前端，而將前述凸條之截面三角形的頂部做成截面圓弧狀，並且將前述垂直面與前述傾斜面的角度θ1做成在15~60度的範圍， 將前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差做成在0.1以下。
  3. 如請求項1或2之立體像成像裝置的製造方法，其中在進行前述第2步驟之前，進行非透光處理而將前述凸條之截面三角形的頂部做成非光反射，在進行前述第2步驟之後並且在進行前述樹脂填充步驟之前，對前述凸條之截面三角形的頂部進行非透光處理而做成更非光反射。
  4. 一種立體像成像裝置，使各自具備帶狀光反射面群之第1、第2光控制面板重疊而使前述帶狀光反射面群在平面視角下正交，其中前述帶狀光反射面群是豎立設置狀態並具有間隙而平行配置，前述立體像成像裝置的特徵在於： 前述第1、第2光控制面板具有： 成型母材，由透明的第1合成樹脂所形成，且在板本體的正面側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有傾斜面與垂直面之截面三角形的溝、及藉由相鄰的前述溝所形成之截面三角形的凸條各自平行配置之凹凸面； 垂直光反射面，形成於前述垂直面；及 透明的第2合成樹脂，填充於前述溝內， 又，前述成型母材的前述凸條之截面三角形的頂部是成為截面圓弧狀，且前述垂直面與前述傾斜面的角度θ1是在15~60度的範圍， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為在0.1以下。
  5. 如請求項4之立體像成像裝置，其中前述凸條之截面三角形的頂部是做成非光反射面。
  6. 一種立體像成像裝置，其特徵在於： 具有： 成型母材，由透明的第1合成樹脂所形成，且在板本體的兩側形成有凹凸面，前述凹凸面是將具有垂直面與傾斜面之截面三角形的第1、第2溝，及藉由相鄰的前述第1、第2溝所形成之截面三角形的第1、第2凸條各自平行配置而形成，並且各自形成於前述板本體的兩側之前述第1、第2溝在平面視角下為正交配置； 垂直光反射面，形成於位於前述成型母材的兩側之前述第1、第2溝的前述垂直面；及 透明的第2合成樹脂，填充於前述第1、第2溝， 又，前述成型母材的前述第1、第2凸條之截面三角形的頂部是成為截面圓弧狀，且前述垂直面與前述傾斜面的角度θ1是在15~60度的範圍， 此外，前述第1合成樹脂的折射率η1與前述第2合成樹脂的折射率η2之差為在0.1以下。
  7. 如請求項6之立體像成像裝置，其中前述凸條之截面三角形的頂部是做成非光反射面。
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