WO2019155647A1 - 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 - Google Patents

立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置 Download PDF

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WO2019155647A1
WO2019155647A1 PCT/JP2018/015301 JP2018015301W WO2019155647A1 WO 2019155647 A1 WO2019155647 A1 WO 2019155647A1 JP 2018015301 W JP2018015301 W JP 2018015301W WO 2019155647 A1 WO2019155647 A1 WO 2019155647A1
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WO
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image forming
forming apparatus
stereoscopic image
vertical
metal
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PCT/JP2018/015301
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English (en)
French (fr)
Inventor
誠 大坪
Original Assignee
株式会社アスカネット
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00Stereoscopic photography
    • G03B35/18Stereoscopic photography by simultaneous viewing

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a stereoscopic image forming apparatus in which a plurality of vertical light reflecting surfaces (mirror surfaces) arranged vertically with a gap are formed, and a stereoscopic image forming apparatus.
  • first and second light reflecting surfaces each made up of a large number of strip-shaped metal reflecting surfaces are arranged at a constant pitch in two transparent flat plates perpendicularly to one surface of the transparent flat plate.
  • first and second light control panels face each other so that the light reflecting surfaces of the first and second light control panels are orthogonal to each other. It is.
  • Patent Document 2 a light control provided with a concavo-convex plate material in which a groove having a rectangular cross section formed by parallel banks is formed on one surface, and a light reflecting portion is formed on the opposite parallel side surfaces of the groove.
  • a method in which two panels are prepared and the two light control panels face each other in a state where the respective light reflecting portions are orthogonal or intersecting has been proposed.
  • the height of the bank of the uneven plate material is increased (that is, when the depth of the groove is increased), demolding becomes extremely difficult.
  • Patent Document 3 on the front side of the transparent plate material, a molded base material in which a triangular cross-section groove having an inclined surface and a vertical plane and a triangular cross-section formed by adjacent grooves are arranged in parallel.
  • the first and second light control panels are formed by forming a mirror surface by performing metal injection toward the vertical surface so that the inclined surface becomes a shadow from the direction along the inclined surface,
  • a method has been proposed in which a transparent resin is filled in the groove and the first and second light control panels are overlapped so that their mirror surfaces are orthogonal to each other when viewed in plan.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method and a stereoscopic image imaging apparatus of a stereoscopic image imaging apparatus that can be easily manufactured and can obtain a clear stereoscopic image.
  • the manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus according to the first aspect of the present invention is characterized in that a plurality of vertical light reflecting surfaces that are vertically and parallelly arranged with a gap are formed on one side.
  • a method of manufacturing a stereoscopic image forming apparatus in which the second light control panels are overlapped in a state where the vertical light reflecting surfaces are orthogonal to each other in plan view,
  • the first and second light control panels are respectively On one side of a plate material made of transparent first synthetic resin, a triangular triangular groove having an inclined surface and a vertical surface and a triangular triangular protrusion formed by the adjacent grooves are respectively arranged in parallel, and
  • a third step of preventing light reflection from the microplanar portion by performing a process of making the microplanar portion a non-light reflecting surface
  • a method for manufacturing a stereoscopic image forming apparatus having a triangular cross section having an inclined surface and a vertical surface on one side and the other side of a plate material made of a transparent first synthetic resin, respectively.
  • the formed vertical surface is a first step of producing a molding base material that is in an orthogonal state in plan view by any one of press molding, injection molding, and roll molding, A metal jet is performed on one side and the other side of the molding base material in an oblique direction with respect to the vertical surface with the inclined surface as a shadow, and a metal reflecting surface is formed on the vertical surface including the minute flat surface portion.
  • the non-light reflecting surface treatment includes removing the unnecessary metal formed on the minute plane portion by the metal jet, and It is preferable to carry out by making a part into a transparent light passage surface.
  • the removal of the unnecessary metal formed on the micro-planar portion includes the step a of applying a liquid adhesive to the surface of the flat sheet, and the molding in which the metal injection is performed on the sheet. It is performed by a peeling process including a step b of placing a convex side of a base material, a step c of curing the liquid adhesive, and a step d of peeling the sheet together with the unnecessary metal in a state where the liquid adhesive is cured. It is good.
  • the removal of the unnecessary metal formed on the micro-planar portion includes a step a in which a groove of the molding base material subjected to the metal injection is filled with a second synthetic resin, and a protrusion of the molding base material.
  • the removal of the unnecessary metal formed on the microplanar part includes a step a in which the groove of the molding base material on which the metal injection has been performed is directed downward, and the unnecessary metal in the microplanar part is dissolved. It is preferable to have a step b of dissolving and removing by dipping, a step c of washing the solution remaining on the microplanar portion with a washing solution, and a step d drying the washing solution.
  • the molding base material may be vibrated by mechanical rocking or ultrasonic waves.
  • the process of making the minute plane portion a non-light reflecting surface is performed on an unnecessary metal formed on the minute plane portion by the metal jet. It is preferable to carry out by coloring.
  • the groove formed by the inclined surface and the vertical surface has a refractive index of 0.9 to 1.1 ( More preferably, the second synthetic resin having a refractive index of 0.95 to 1.05) is preferably filled, but the light control panel previously filled with the second synthetic resin is overlapped and bonded in advance.
  • a transparent resin (adhesive) having an arbitrary refractive index can be used.
  • the first and second image forming apparatuses each have a plurality of vertical light reflecting surfaces that are arranged vertically and in parallel with a gap on one side.
  • the light control panel is a stereoscopic image forming apparatus in which the vertical light reflecting surfaces are superimposed in a perpendicular state in plan view,
  • Each of the first and second light control panels is formed by a groove having a triangular cross section having an inclined surface and a vertical surface on one side of a transparent plate made of a first synthetic resin, and the adjacent groove.
  • the vertical light reflecting surface made of a metal film that reflects light incident on the ridges is formed on the vertical surfaces of the first and second light control panels,
  • a light absorption film for preventing light reflection from the microplanar portion is formed on the microplanar portion.
  • a stereoscopic image forming apparatus that meets the above-described object includes a groove having a triangular cross section having an inclined surface and a vertical surface on one side and the other side of a plate made of a transparent synthetic resin, and the adjacent ones.
  • the ridges having a triangular cross section formed by the grooves are respectively arranged in parallel, a micro-planar portion is formed at the top of the ridge having the triangular cross section, and the vertical surfaces formed on one side and the other side of the plate member are , Having a molded base material that is orthogonal in plan view, A vertical light reflecting surface made of a metal coating that reflects light incident on the ridges is formed on the vertical surface on one side and the other side of the molding base material, A light absorption film for preventing light reflection from the microplanar portion is formed on the microplanar portion.
  • the light absorbing film preferably has a first colored film.
  • the first colored film can be provided on an unnecessary metal formed on the minute flat portion, which is continuous with the vertical light reflecting surface formed on the vertical surface.
  • the first colored film can be directly provided on the microplanar portion.
  • the light absorbing film further includes a second colored film, and an unnecessary metal continuous with the vertical light reflecting surface formed on the vertical surface is provided on the first colored film, and the unnecessary light is provided.
  • the second colored film may be provided on the metal.
  • the colored film (including the first and second colored films) does not necessarily have a thickness, and a colorant (usually black) is impregnated in an unnecessary metal layer and reflected by the unnecessary metal. What is necessary is just to inhibit the light reflectivity of a film
  • a metal reflecting surface is formed on a vertical surface including a minute plane portion by metal injection (that is, the second step is performed), and then the minute plane portion is non-reflected. Since the surface treatment is performed (that is, the third step is performed), it is possible to eliminate the adverse effects caused by the unnecessary metal formed on the minute planar portion. Further, in the stereoscopic image forming apparatus according to the present invention, the light absorbing film for preventing light reflection from the minute planar portion is formed on the minute planar portion. The bad influence by the unnecessary metal formed can be eliminated. Therefore, it is possible to provide a stereoscopic image forming apparatus that is easy to manufacture and can obtain a clear stereoscopic image.
  • (A) and (B) are a front sectional view and a side sectional view, respectively, of a stereoscopic image forming apparatus manufactured by the manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • (A) is a partially enlarged side view of the projections and grooves of the molding base material in the first step of the manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus
  • (B) and (C) are projections of the molding base material according to the modified examples, respectively. It is a partial enlarged side view of a strip and a groove.
  • (A)-(E) are explanatory drawings of the manufacturing method of the same three-dimensional image formation device.
  • (A) is explanatory drawing of the 3rd process of the manufacturing method of the same three-dimensional image formation apparatus
  • (B) is explanatory drawing of the 3rd process which concerns on a modification.
  • (A) to (C) are partially enlarged side views of a microplanar portion that has been processed as a light absorption surface according to a modification.
  • (A) and (B) are a front sectional view and a side sectional view, respectively, of a stereoscopic image forming apparatus manufactured by a manufacturing method of a stereoscopic image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • (A)-(E) are explanatory drawings of the manufacturing method of the same three-dimensional image formation device.
  • (A) and (B) are a front sectional view and a side sectional view of a stereoscopic image imaging apparatus manufactured by using the manufacturing method of the stereoscopic image imaging apparatus.
  • FIGS. 1A and 1B a stereoscopic image manufactured by a manufacturing method of a stereoscopic image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention (using a manufacturing method of a light control panel).
  • the imaging device 10 will be described.
  • the stereoscopic image forming apparatus 10 includes first and second light control panels (parallel light reflecting panels) 11 and 11a that form a pair. 1A and 1B, the first light control panel 11 is disposed on the lower side, and the second light control panel 11a is disposed on the upper side. Since the first light control panel 11 and the second light control panel 11a have the same configuration, the same numbers are assigned to the components.
  • the first light control panel 11 (same for the second light control panel 11a) is on one side (front side, one side) (upper in the first light control panel 11 and lower in the second light control panel 11a).
  • a large number of strip-like vertical light reflecting surfaces 12 (mirror surfaces) arranged in parallel with gaps (vertically) are formed.
  • each of the first and second light control panels 11 and 11a has a vertical surface 14 and an inclined surface (non-light reflecting) on the front side (one side) of the plate material (transparent plate material) 13 made of the first synthetic resin.
  • a vertical light reflecting surface 12 for reflecting the light incident on 17 is formed.
  • the grooves 16 and the ridges 17 of the first and second light control panels 11 and 11a described above are parallel to each other at a constant pitch (if the function as the stereoscopic image forming apparatus 10 can be exhibited, ⁇ 5 degrees (preferably Many of them may be inclined within a range of ⁇ 2 degrees).
  • the first and second light control panels 11 and 11a are arranged so that the vertical light reflecting surfaces 12 are orthogonally arranged in plan view (for example, 85 to 95 degrees, more preferably 88 to 92 degrees).
  • the grooves 16 are joined and integrated with each other.
  • An adhesive 18 made of a second synthetic resin is arranged between the first light control panel 11 and the second light control panel 11 a facing each other, and the inside of the groove 16 is filled with the adhesive 18. (Filled).
  • the upper surface of the ridge 17 of the first light control panel 11 and the lower surface of the ridge 17 of the second light control panel 11a are separated by an interval S (for example, Although it is shown in a state of being close to each other with a value exceeding 0 and not more than 5 mm, it may be in a state of being in contact with each other (no gap: 0 mm).
  • This spacing S is also filled with the adhesive 18 (the spacing S is the layer thickness of the adhesive 18).
  • the first synthetic resin (transparent resin) constituting the shape of the first and second light control panels 11 and 11a and the second synthetic resin (transparent resin) to be the adhesive 18 filling the groove 16 are:
  • the same type of resin with high transparency is preferable, but different types of transparent resins with high transparency may be used.
  • the first synthetic resin include ZEONEX (registered trademark, glass transition temperature: 120 to 160 ° C., refractive index ⁇ 1: 1.535, cyclohexane, which is a thermoplastic resin having a melting point higher than that of the second synthetic resin. Olefin polymers) can be used.
  • ZEONOR ZEONOR: registered trademark, glass transition temperature: 100 to 102 ° C., refractive index ⁇ 2: 1.53, cycloolefin polymer
  • the melting point is the same, so the first and second light control panels 11a and 11a are melted.
  • the second synthetic resin in a state is poured.
  • the first synthetic resin may be partially softened (melted) in contact with the second synthetic resin of the first and second light control panels 11 and 11a. Since the second synthetic resin and the second synthetic resin are mixed at the boundary portion, for example, the refractive index can be averaged and the binding force between the first synthetic resin and the second synthetic resin can be increased.
  • the refractive indexes are the same or similar.
  • a refractive index ⁇ 2 that is the same as or substantially equal to the refractive index ⁇ 1 of the first synthetic resin (for example, a range of ⁇ 10%, that is, a range of (0.9 to 1.1) ⁇ ⁇ 1, preferably a lower limit).
  • a second synthetic resin having 0.95 ⁇ ⁇ 1 and an upper limit of 1.05 ⁇ ⁇ 1) can be used.
  • a method of matching the refractive index of the second synthetic resin with the refractive index of the first synthetic resin constituting the first and second light control panels 11 and 11a for example, two or more different types are used.
  • the refractive index of the first synthetic resin can also be adjusted by the same method.
  • the adhesive 18 made of the second synthetic resin is an ultraviolet curable type (for example, urethane (meth) acrylate, (meth) acrylate having a polyisoprene skeleton, (meth) acrylate having a polybutadiene skeleton, (meth) acrylate monomer).
  • (Meth) acrylate) thermosetting type, two-component curable type, and normal temperature curable type.
  • thermoplastic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA: acrylic resin), amorphous fluororesin, cycloolefin polymer (COP), optical polycarbonate, fluorene polyester, polyethersulfone, etc. can also be used. The same applies to the synthetic resin.
  • the first and second light control panels 11 and 11a have t / h of 0.5 to 10, for example, where t is the thickness of the plate 13 and h is the height of the vertical light reflecting surface 12 (projection strips 17). Preferably it is in the range.
  • (t + h) is in the range of 0.5 to 5 mm and h is in the range of 0.03 to 3 mm, for example, but the present invention is not limited to this value.
  • the angle ⁇ 1 between the vertical light reflecting surface 12 (vertical surface 14) and the inclined surface 15 is preferably in the range of 15 to 60 degrees (preferably, the upper limit is 45 degrees). Can be changed accordingly.
  • the aspect ratio (h / p) which is the ratio of the height h of the vertical light reflecting surface 12 to the pitch (width of the groove 16) p of the vertical light reflecting surface 12, is 0.8 to 5 (preferably the lower limit is 2).
  • the upper limit is preferably in the range of 3.5), whereby the vertical light reflecting surface 12 having a higher height is obtained.
  • First and second micro-planar portions 19 and 20 are provided at the corners (tips and tops) of the ridges 17 forming an acute angle of the cross-sectional triangle and the corners (bottoms) of the grooves 16 forming the acute angle of the cross-sectional triangles, respectively. Is provided.
  • the width w1 of the first microplanar portion 19 is 0.01 to 0.2 times the pitch p on which the vertical light reflecting surface 12 is formed (preferably, the lower limit is 0.02 times).
  • the width w2 of the second microplanar portion 20 is 0.01 to 0.3 times the above-described pitch p (preferably, the lower limit is 0.02 times and the upper limit is 0.2 times).
  • first and second minute flat surface portions 19 and 20 makes it difficult for the product to be wrinkled and further increases the product accuracy.
  • the widths of the first and second microplanar portions 19 and 20 are small, they are ignored and the cross-sectional shapes of the grooves 16 and the ridges 17 are described as cross-sectional triangles (the following examples) The same applies to the above).
  • the vertical light reflecting surface 12 is selectively mirror-processed on the vertical surface 14 of the groove 16 of the molding base material 21 described later, which is formed of the first synthetic resin. It is formed (see FIG. 3B).
  • the mirror surface treatment is performed by performing metal injection (metal irradiation) from an oblique direction (a direction along the inclined surface 15) with respect to the vertical surface 14 with the inclined surface 15 as a shadow.
  • metal injection metal irradiation
  • Examples of the metal jet include sputtering, metal vapor deposition, metal fine particle spray, or ion beam irradiation.
  • the mirror surface treatment uses a metal having high reflectivity (for example, Ag (silver), Al (aluminum), Ni (nickel), Ti (titanium), Cr (chromium), etc.).
  • a metal having high reflectivity for example, Ag (silver), Al (aluminum), Ni (nickel), Ti (titanium), Cr (chromium), etc.
  • the surface (metal reflection surface) of the metal coating 22 formed on the substrate becomes the vertical light reflection surface 12.
  • the metal film adhering to the first micro-planar portion 19 by metal injection that is, the unnecessary metal 24, is peeled off as shown in FIG. It is removed by the polishing process or the dissolution process of B), and the first minute flat surface portion 19 is made a transparent light passing surface. It is also possible to remove only the unnecessary metal 24 from the first microplanar portion 19 after applying the ultraviolet release resin to only the first microplanar portion 19 and performing metal injection. Further, as shown in FIGS. 5A to 5C, light absorbing films 34 to 36 for preventing light reflection from the first microplanar portion 19 are formed on the first microplanar portion 19, and light is emitted. It can also be an absorbing surface.
  • a light absorption film 34 which is a first colored film, is formed on the first microplanar portion 19 from which the above-described unnecessary metal 24 has been removed (first surface). Processing for coloring the microplanar portion 19).
  • FIG. 5B shows a light absorbing film which is a first colored film so as to cover the upper surface (surface) of the unnecessary metal 24 without removing the unnecessary metal 24 attached to the first microplanar portion 19. 35 (colored on the unnecessary metal 24).
  • the first colored film 37 is formed in advance on the surface of the first micro-planar portion 19, and then the above metal jet is performed to apply the metal from the vertical surface 14 to the surface of the first colored film 37.
  • a reflective surface 23a is formed, and a second colored film 38 is formed so as to cover the surface of the formed unnecessary metal 24a.
  • the first colored film 37 and the second colored film 38 constitute a light absorption film 36.
  • the first and second colored films (hereinafter also simply referred to as a colored film) is not particularly limited as long as it is a color that can absorb light, but black is preferable, and black that forms the colored film
  • a pigment system having a high concealment degree, a matte system having a high light absorption ability, or the like for example, an ink containing carbon black
  • the thickness of the colored film may be, for example, from about 0 ⁇ m (when impregnating a coloring material with an unnecessary metal) to about several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the first microplanar portion or the like As a method for forming this colored film on the first microplanar portion or the unnecessary metal (hereinafter referred to as the first microplanar portion or the like), for example, conventionally known screen printing or ink jet printing is used. Can do. Screen printing is a method in which a photosensitive material is applied with a screen mesh applied to a frame, and a mask exposing a region corresponding to the first micro-planar portion and the like is placed on a molding base material and then placed on the mask. In this method, a colored film is formed on the first microplanar portion or the like by pressing the ink against the first microplanar portion or the like with a squeegee.
  • the screen mesh is preferably made of silk, but may be made of synthetic fiber such as polyester or metal fiber.
  • Ink jet printing is a method of forming a colored film on a first microplanar portion or the like by applying pressure or heat to the ink to form fine particles and spraying the ink on the first microplanar
  • the inclined surface 15 may remain the transparent molding base material 21 and has a uniform flat surface with good light transmission. However, in order to reduce the die-cutting resistance when manufacturing the molding base material 21 to be described later, the inclined surface 15 It is preferable to perform a satin treatment (an example of a demolding surface treatment) that forms a plurality of irregularities (dimples) on the surface 15.
  • the inclined surface 15 is a flat surface as shown in FIG. 2 (A). However, as shown in FIGS. 2 (B) and 2 (C), the inclined surfaces 25 and 26 are formed as upper first micro-planes.
  • the inclined surface 25 shown in FIG. 2B is configured by a curved cross section or an arcuate curved surface.
  • the inclined surface 26 shown in FIG. 2C is composed of a flat surface formed on the upper side and a curved surface (cross-sectional curve or arc shape) formed on the lower side connected to the upper surface.
  • the inclined surface is not limited to the above-described shape as long as it is a concave surface.
  • the inclined surface can be composed of two or more planes. In this case, the angle formed by the adjacent planes is 180 degrees. It can also be configured to be less than (for example, 120 to 175 degrees, preferably the lower limit is 150 degrees and the upper limit is 170 degrees).
  • the vertical surface 14 extends along the inclined surface 15 at an angle exceeding the cross-sectional inclination angle ⁇ 1 of the planar inclined surface 15 (for example, ⁇ 1 + (1 to 10 degrees)).
  • the light L1 and L2 from the object obliquely incident from the lower left side of the stereoscopic image forming apparatus 10 are P1 of the lower vertical light reflecting surface 12
  • a stereoscopic image can be formed on the upper side of the stereoscopic image forming apparatus 10 by being reflected by P2 and further reflected by Q1 and Q2 of the upper vertical light reflecting surface 12.
  • the stereoscopic image forming apparatus 10 superimposes the first and second light control panels 11 and 11a so that the grooves 16 face each other.
  • the vertical light reflecting surface 12 of 11a approaches, the degree of light collection from the object is improved, and a clearer image can be obtained.
  • the back side (the left side in FIGS. 1A and 1B) of the metal coating 22 formed on the vertical surface 14 by the mirror surface treatment is the first and second light control panels 11 and 11a.
  • the front side (the right side in FIGS. 1A and 1B) of the metal coating 22 can also be used as the vertical light reflecting surface.
  • the inclined surface 15 becomes a light passage surface as it is, and the first minute flat surface portion 19 becomes a light passage surface or a light absorption surface.
  • FIGS. 3A to 3E a manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3E.
  • the manufacturing of the first light control panel 11 is described below. Since the method and the manufacturing method of the second light control panel 11a are the same, the manufacturing method of the first light control panel 11 will be mainly described.
  • 3A to 3C show a method for manufacturing the first light control panel 11. FIG.
  • (First step) As shown in FIG. 3A, on the front side (one side) of the plate material 13, a triangular cross section formed by a cross section triangular groove 16 having a vertical surface 14 and an inclined surface 15, and an adjacent groove 16.
  • the molding base material 21 made of the first synthetic resin, in which the first and second minute flat surface portions 19 and 20 are respectively formed at the corner portions of the ridges 17 and the corner portions of the grooves 16. Is manufactured by any one of press molding, injection molding, and roll molding.
  • the first synthetic resin for forming the molding base material 21 it is preferable to use any one of an ultraviolet curable type, a thermosetting type, a two-component curable type, and a room temperature curable type, and polymethyl methacrylate,
  • Thermoplastic resins such as amorphous fluororesin, cycloolefin polymer, optical polycarbonate, fluorene polyester, and polyethersulfone can also be used.
  • the dimensions of the molded base material 21 are substantially the same as the dimensions of the first and second light control panels 11 and 11a.
  • the groove 16 has an outwardly expanding taper. Since the satin finish is applied to the inclined surface 15, the demolding property is good and the long vertical surface 14 can be easily obtained.
  • a method of performing the satin treatment on the inclined surface 15 there is a method of forming a plurality of irregularities on the contact surface of the mold for manufacturing the molded base material 21 with the inclined surface 15.
  • the molding base material 21 is subjected to an annealing process for removing residual stress generated during molding. This annealing process is performed, for example, by placing the molding base material 21 in an electric furnace, a hot air dryer, or a hot water tank (heating solvent) for a predetermined time (the same applies to the following examples).
  • sputtering is performed on the vertical surface 14.
  • the metal reflecting surface 23 is formed from the vertical surface 14 to the first minute flat surface portion 19.
  • sputtering means that an inert gas (mainly argon) is introduced in a vacuum, a negative voltage is applied to the target to cause glow discharge, and the inert gas is ionized (or not ionized).
  • gas ions collide with the surface of the target at high speed, and the metal particles of the film forming material (eg, Ag, Al, Ni, etc.) constituting the target are ejected, and the substrate (here, the vertical surface) 14) is a technique of attaching and depositing.
  • the film forming material eg, Ag, Al, Ni, etc.
  • the gas flow 28 is sputtered (including metal particle injection) along the inclined surface 15 (from an oblique direction (specific direction)) and toward the vertical surface 14 so that the inclined surface 15 becomes a shadow. ),
  • the film forming material hardly adheres to the inclined surface 15 and adheres to the vertical surface 14 (also adheres to the first minute flat surface portion 19).
  • metal injection from a specific direction can also be performed by using another mirror treatment, for example, metal deposition, metal fine particle spraying, or ion beam irradiation.
  • metal vapor deposition metal plating
  • the metal plating on the inclined surface can be removed with a laser or chemicals.
  • the metal film adhering to the first microplanar portion 19 by the metal jet in the second step that is, the unnecessary metal 24 is removed by a peeling process, a polishing process (grinding process), or a melting process. Remove.
  • the removal of the unnecessary metal 24 by the peeling process is performed by the following method shown in FIG.
  • the liquid adhesive 30 is applied to the surface of the flat sheet 29.
  • the sheet 29 can be made of paper or cloth, but is not particularly limited as long as it is smooth and difficult to tear.
  • the liquid adhesive 30 can use the same component as the first synthetic resin or the second synthetic resin described above, but from the viewpoint of work efficiency, a material that cures in a shorter time is preferable (above, Step a).
  • the front side (projection line side) of the molding base material 21 on which metal injection is performed is placed on the sheet 29, that is, the first minute flat surface portion 19 side.
  • the unnecessary metal 24 adhering to the first minute flat surface portion 19 can be brought into close contact with the liquid adhesive 30 on the sheet 29. Therefore, the liquid adhesive 30 on the sheet 29 may be disposed in a state of being evenly distributed on the sheet 29 (a state in which the sheet 29 is covered), and does not need to be excessively thick (an extremely thin state, That is, the thickness may be any thickness that does not adhere to the metal coating 22 formed on the vertical surface 14.
  • Step b) The above-described liquid adhesive 30 is cured, and the cured liquid adhesive 30 and the unnecessary metal 24 are integrated (step c).
  • the sheet 29 is peeled off from the molding base material 21 in a state where the liquid adhesive 30 is cured.
  • the molding base material 21 is arranged above the sheet 29 and the sheet 29 is fixed, and the molding base material 21 is raised, or the sheet 29 is arranged above the molding base material 21 and molded.
  • the unnecessary metal 24 can be peeled from the molding base material 21 together with the sheet 29.
  • the second synthetic resin 31 is filled in the groove 16 of the molding base material 21 on which metal injection has been performed, and is cured.
  • This filling method can be carried out by a method similar to the fourth step described later.
  • the second synthetic resin 31 has a refractive index that is 0.9 to 1.1 times the refractive index of the first synthetic resin that forms the plate member 13.
  • the second synthetic resin 31 is filled up to a height at which the unnecessary metal 24 is covered, but may be filled at least up to the upper end position of the vertical surface 14 (the surface of the first microplanar portion 19) (above, Step a).
  • the front side (projection line side) of the molding base material 21 is polished until the unnecessary metal 24 formed on the first minute flat surface portion 19 is eliminated.
  • the polishing process is performed so that the exposed surface of the first microplanar portion 19 is in a transparent state.
  • a paste-like abrasive or the like can be used, but it is also possible to use an abrasive that disappears in response to a chemical solution (step b).
  • the removal of the unnecessary metal 24 by the melting treatment is performed by the following method.
  • the groove 16 of the molding base material 21 on which metal injection has been performed is directed downward (step a).
  • the unnecessary metal 24 in the first microplanar portion 19 is immersed in a dissolving solution and removed by dissolution.
  • the molded base material 21 is preferably vibrated by mechanical rocking or ultrasonic waves.
  • This solution is determined according to the components of the unnecessary metal 24. For example, if the unnecessary metal is made of Al, sodium hydroxide can be used, and if it is made of Ag, nitric acid or hot concentrated sulfuric acid can be used (step b).
  • the solution remaining on the first micro-planar portion 19 is cleaned using a cleaning solution such as water or ethanol (organic solvent) (step c). Then, the cleaning liquid is dried (step d).
  • the metal film (metal reflection film) 22 is formed on the surface of the vertical surface 14, and the surface becomes the vertical light reflection surface 12, and the first light control panel 11 is obtained (second light control panel). 11a is the same).
  • light absorbing films 34 to 36 shown in FIGS. 5A to 5C can also be formed on the first microplanar portion 19.
  • the light absorption film 34 shown in FIG. 5A is formed on the surface of the first microplanar portion 19 from which the unnecessary metal 24 is removed by the printing method described above.
  • the light absorbing film 35 shown in FIG. 5B is formed by the above-described printing method so as to cover the surface of the unnecessary metal 24 without removing the unnecessary metal 24 attached to the first microplanar portion 19. .
  • 5C is formed on the surface of the first microplanar portion 19 by the above-described printing method after the first step and before the second step.
  • 1 colored film 37 is formed (the process of coloring the first micro-planar portion 19), and the metal jet is performed to form the metal reflecting surface 23a from the vertical surface 14 to the surface of the first colored film 37. (The same method as the second step is performed), and the second colored film 38 is formed by the above-described printing method so as to cover the surface of the formed unnecessary metal 24a.
  • the first and second light control panels 11 and 11a are prepared. Then, as shown in FIG. 3D, the first light control panel 11 manufactured through the first to third steps is disposed on the support base 32 with the groove 16 opened upward, On the first light control panel 11, the adhesive 18 made of the second synthetic resin is placed.
  • the adhesive 18 is liquid (jelly-like).
  • the adhesive 18 it is preferable to use any one of an ultraviolet curing type, a thermosetting type, a two-component curing type, and a room temperature curing type, and polymethyl methacrylate, an amorphous fluororesin, and a cycloolefin polymer. Also, thermoplastic resins such as optical polycarbonate, fluorene polyester, and polyethersulfone can be used.
  • the second light control panel 11 a is disposed with the grooves 16 facing each other in a state where the respective vertical light reflecting surfaces 12 are arranged orthogonally in plan view. Then, in the deaerated state (depressurized state, further vacuum state), the second light control panel 11a is pressed against the first light control panel 11 with the press 33, and the first and second light control panels 11 are pressed. , 11a is filled with the adhesive 18 (the groove 16 is filled with the adhesive 18), and the first and second light control panels 11 and 11a are joined.
  • the adhesive 18 may be a plate (sheet) made of a thermoplastic resin.
  • the plate-like adhesive 18 is placed on the first light control panel 11, and the second light control panel 11 a is further placed on the adhesive 18.
  • the adhesive 18 is heated and softened (and melted) while pressing the second light control panel 11a against the first light control panel 11 with the press 33, and the groove 16 is filled with adhesive 18 and then cooled.
  • the adhesive 18 can be injected between the first light control panel 11 and the second light control panel 11a that are disposed to face each other with the grooves 16 facing each other. In this case, the parts other than the injection part of the adhesive 18 are sealed.
  • the grooves 16 of the first and second light control panels 11 and 11a are filled with the second synthetic resin 31 and cured. ing.
  • the first light control panel 11 filled and cured with the second synthetic resin 31 is disposed on the support base 32 with the opening side of the groove 16 facing upward, and the first light control panel 11 is disposed. Place a transparent resin (liquid (jelly-like)) on top.
  • the second light control panel 11a filled with the second synthetic resin 31 and cured on the first light control panel 11 is arranged in a state where the respective vertical light reflecting surfaces 12 are orthogonally arranged in plan view.
  • the first and second light control panels 11 and 11a are joined by the method described above, with the opening sides of the grooves 16 facing each other.
  • the transparent resin for joining the first and second light control panels 11 and 11a the above-described second synthetic resin or transparent resin (adhesive) having an arbitrary refractive index can be used.
  • the stereoscopic image imaging apparatus 40 manufactured by the manufacturing method of the stereoscopic image imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the same members as those of the three-dimensional image forming apparatus 10 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
  • the above-described stereoscopic image forming apparatus 10 is formed by separately manufacturing the first and second light control panels 11 and 11a and superimposing the grooves 16 facing each other.
  • the stereoscopic image forming apparatus 40 includes grooves (42, 43) and protrusions (44, 45) formed on the front and back sides (both sides) of a plate material (transparent plate material) 41 made of a first synthetic resin. No)) and is formed by integral molding.
  • the three-dimensional image forming apparatus 40 includes a groove (first groove) 42 having a vertical surface 46 and an inclined surface 47 on the front side (one side) of a plate member 41 located at the center, and an adjacent groove 42.
  • the formed triangular ridges (first ridges) 44 are arranged in parallel to each other, and on the back side (other side) of the plate member 41, the cross-sectional triangular grooves (second grooves) having the vertical surface 48 and the inclined surface 49.
  • (Grooves) 43 and triangular ridges (second ridges) 45 formed by adjacent grooves 43 each have a molding base material 50 made of a first synthetic resin and arranged in parallel. .
  • the 1st micro plane part 19 is formed in the top part of the protruding item
  • the grooves 42 and 43 have the same configuration as that of the groove 16 of the stereoscopic image forming apparatus 10, and the ridges 44 and 45 have the same configuration as the protruding line 17 of the stereoscopic image imaging apparatus 10.
  • the vertical light reflecting surface 12 made of the metal film 22 is formed on the vertical surfaces 46 and 48 of the grooves 42 and 43. Accordingly, in the stereoscopic image forming apparatus 40, the vertical light reflecting surfaces 12 are formed in an orthogonal state in plan view on one side and the other side.
  • the thickness T of the plate member 41 is preferably in the range of 0.5 ⁇ h1 to 3 ⁇ h1 (and the upper limit is 1 ⁇ h1), for example.
  • the aspect ratio (h1 / p) of the height h1 of the vertical light reflecting surface 12 with respect to the pitch p of the vertical light reflecting surface 12 is preferably in the range of 0.8-5.
  • the interiors of the grooves 42 and 43 are filled (filled) with a filler 18a (the same component as the adhesive 18 described above) made of the second synthetic resin.
  • the surface of the filler (filler) 18a in which the grooves 42 and 43 are filled may be left as it is without being treated, or may be ground (polished) after curing as necessary.
  • the transparent flat plate which consists of a 1st synthetic resin or a 2nd synthetic resin can also be arrange
  • the first and second grooves 42 and 43 having a triangular cross section and the first and second ridges 44 having a triangular cross section are formed on both sides (one side and the other side) of the plate 41. , 45 are used, and the first and second grooves 42, 43 and the first and second ridges 44, 45 can be manufactured integrally. Is easy to manufacture.
  • the 1st micro plane part 19 is made into the transparent light passage surface by removing the unnecessary metal 24 adhering to the 1st micro plane part 19 by metal injection similarly to the above-mentioned stereoscopic image forming apparatus 10. .
  • the light absorption films 34 to 36 for preventing light reflection from the first microplanar portion 19 can also be formed on the first microplanar portion 19 (FIGS. 5A to 5D). C)).
  • FIGS. 7A to 7E a manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus 40 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7E, but according to the first embodiment described above. Detailed description of the same parts as those of the manufacturing method of the stereoscopic image forming apparatus 10 will be omitted.
  • (First step) As shown in FIG. 7A, on both sides of the plate material 41, grooves 42 and 43 having a triangular section and ridges 44 and 45 having a triangular section formed by adjacent grooves 42 and 43 are formed.
  • the first and second minute flat surface portions 19 and 20 are formed at the corner portions of the strips 44 and 45 and the corner portions of the grooves 42 and 43, respectively, and the grooves 42 and 43 formed on both sides of the plate member 41 are viewed in plan view.
  • the molding base material 50 arranged orthogonally is manufactured by any one of press molding, injection molding, and roll molding.
  • the molding base material 50 is formed of the first synthetic resin, like the molding base material 21 of the stereoscopic image forming apparatus 10 described above.
  • sputtering is performed on the vertical surface 46.
  • the metal reflecting surface 23 is formed from the vertical surface 46 to the first minute flat surface portion 19.
  • the gas flow 28 is sputtered along the inclined surface 47 (from the direction along the inclined surface 47 (specific direction)) and toward the vertical surface 46 so that the inclined surface 47 becomes a shadow.
  • Perform ring including metal particle injection.
  • the vertical surface 48 is also mirror-finished by the same method. In this mirror treatment, metal spraying can be performed by using metal vapor deposition, metal fine particle spraying, or ion beam irradiation instead of sputtering.
  • the metal film adhering to the first microplanar portion 19 by the metal injection in the second step, that is, the unnecessary metal 24, is peeled off, polished (ground), or dissolved as described above. Remove by processing.
  • the light absorption films 34 to 36 can also be formed on the first micro-planar portion 19 (see FIGS. 5A to 5C).
  • the metal film (metal reflection film) 22 is formed on each surface of the vertical surface 46 on one side and the vertical surface 48 on the other side, and the surface becomes the vertical light reflection surface 12. can get.
  • the filler 18a made of the second synthetic resin is placed on the stereoscopic image forming apparatus main body 51, and the groove 42 is filled with the filler 18a and cured. Then, the stereoscopic image forming apparatus main body 51 is inverted, and the filler 18a made of the second synthetic resin is placed on the stereoscopic image forming apparatus main body 51, and the groove 43 is filled with the filler 18a and cured.
  • the filler 18a to be used is a liquid (jelly form). Here, it is preferable to fill the grooves 18 and 43 with the filler 18a in a deaerated state.
  • This flattening treatment includes not only the case of pressing with a press or the like, the case of molding with a mold, the case of cutting or polishing, and the case of arranging a transparent flat plate on the liquid filler 18a.
  • the process of the above-mentioned 4th process becomes unnecessary. As a result, a planar stereoscopic image forming apparatus 40 having a flat exposed surface shown in FIG. 7E is obtained.
  • the method for manufacturing a stereoscopic image forming apparatus and the stereoscopic image forming apparatus according to the present invention can easily and inexpensively manufacture a stereoscopic image forming apparatus having a relatively high aspect ratio. Accordingly, the stereoscopic image forming apparatus can be effectively used in devices that require images (for example, medical devices, home appliances, automobiles, airplanes, ships, etc.).

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Abstract

透明な第1の合成樹脂からなる板材13の一側に、傾斜面15と垂直面14とを有する断面三角形の溝16、及び断面三角形の凸条17が交互に平行配置され、凸条17の頂部に微小平面部19が形成された成型母材21を、プレス成型、インジェクション成型、又はロール成型で製造する第1工程と、傾斜面15を影にして垂直面14に対し斜め方向から金属噴射を行い微小平面部19を含む垂直面14に金属反射面23を形成する第2工程と、微小平面部19を非光反射面とする処理を行って、微小平面部19からの光反射を防止する第3工程を有して第1、第2の光制御パネル11、11aが製造され、この第1、第2の光制御パネル11、11aを、それぞれの垂直光反射面12が平面視して直交するようにして重ね合わせて、立体像結像装置10が製造される。

Description

立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置
 本発明は、隙間を有して垂直に配置された複数の垂直光反射面(鏡面)が形成された立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置に関する。
 物体表面から発する光(散乱光)を用いて立体像を形成する装置として、例えば、特許文献1に記載の立体像結像装置(光学結像装置)がある。この結像装置は、2枚の透明平板の内部に、この透明平板の一方の面に垂直に多数かつ帯状の金属反射面からなる光反射面を一定のピッチで並べて形成した第1、第2の光制御パネルを有し、この第1、第2の光制御パネルのそれぞれの光反射面が直交するように、第1、第2の光制御パネルの一面側を向い合わせて密着させたものである。
 しかし、光制御パネルの製造に際しては、金属反射面が一面側に形成された一定厚みの板状の透明合成樹脂板やガラス板を、金属反射面が一方側に配置されるように多数枚積層して積層体を作製し、この積層体から各金属反射面に対して垂直な切り出し面が形成されるように切り出す必要があり、作業性や製造効率が悪かった。
 このため、特許文献2のように、平行な土手によって形成される断面四角形の溝が一面に形成され、この溝の対向する平行な側面に光反射部が形成された凹凸板材を備えた光制御パネルを2つ用意し、この2つの光制御パネルを、それぞれの光反射部を直交又は交差させた状態で向い合わせる方法が提案されていた。
 しかし、インジェクション成型時に、凹凸板材の土手の高さを高くすると(即ち、溝の深さを深くすると)脱型が極めて困難となるという問題があった。更に、平行溝の側面を鏡面化するのは、特許文献2の技術を使用しても難しく、製品にバラツキが多いという問題があった。
 そこで、特許文献3のように、透明板材の表側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置された成型母材を製造し、傾斜面に沿った方向から傾斜面が影になるようにして、垂直面に向けて金属噴射を行い鏡面を形成することで、第1、第2の光制御パネルを形成し、溝内に透明樹脂を充填して、第1、第2の光制御パネルをそれぞれの鏡面が平面視して直交するように重ね合わせる方法が提案されている。
 このように、平行に多数形成された溝が傾斜面と垂直面を有し、溝の開放側に広くなるので、押型又は脱型が容易となる。更に、金属噴射を、傾斜面に沿った方向から傾斜面が影になるようにして垂直面に向けて行うので、傾斜面に鏡面が形成され難くなる。
国際公開第2009/131128号公報 国際公開第2015/033645号公報 特許第6203989号公報
 上記した特許文献3では、図8に示すように、成型母材90の製造に際し、金型成型の寸法精度の向上と、製造過程での疵の発生防止を図るため、凸条91の断面三角形の角部に微小平面部92を形成している。しかし、金属噴射を傾斜面93に沿った方向から行った場合、垂直面94のみならず微小平面部92にも鏡面95が形成され易くなる。
 このため、図9(A)、(B)に示すように、微小平面部92にも鏡面95が形成された成型母材90(即ち、光制御パネル96)を用いて製造した立体像結像装置97を使用した場合、1)微小平面部92の鏡面95により光の散乱と正反射が発生して立体像が白っぽく光ってみえる、2)立体像結像装置97を透過する結像に寄与する光が微小平面部92の鏡面95により反射され立体像が暗くなる、といった問題が発生する場合があった。
 本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、製造が容易で鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置を提供することを目的とする。
 前記目的に沿う第1の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、それぞれ一側に、隙間を有して垂直かつ平行に配置された複数の垂直光反射面が形成された第1、第2の光制御パネルを、それぞれの前記垂直光反射面が平面視して直交した状態で重ね合わせた立体像結像装置の製造方法であって、
 前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、
 透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、かつ前記断面三角形の凸条の頂部には微小平面部が形成された成型母材を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法で製造する第1工程と、
 前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記微小平面部を含む前記垂直面に金属反射面を形成する第2工程と、
 前記微小平面部を非光反射面とする処理を行って、該微小平面部からの光反射を防止する第3工程とを有する。
ここで、「非光反射面」は、光を反射しない面であって、光を吸収する光吸収面や、光を透過する光通過面を含む(以下の発明においても同じ)。
 前記目的に沿う第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法は、透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側及び他側にそれぞれ、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、前記断面三角形の凸条の頂部には微小平面部が形成され、かつ、該板材の一側及び他側に形成された前記垂直面は、平面視して直交状態となった成型母材を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法で製造する第1工程と、
 前記成型母材の一側及び他側において、前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記微小平面部を含む前記垂直面に金属反射面を形成する第2工程と、
 前記微小平面部を非光反射面とする処理を行って、該微小平面部からの光反射を防止する第3工程とを有する。
 第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記非光反射面とする処理は、前記金属噴射によって前記微小平面部に形成された不要金属を除去し、前記微小平面部を透明な光通過面とすることによって行うことが好ましい。
 ここで、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、平面となったシートの表面に液状接着剤を塗布する工程aと、前記シートの上に前記金属噴射が行われた前記成型母材の凸条側を載せる工程bと、前記液状接着剤を硬化させる工程cと、前記液状接着剤が硬化した状態で前記シートを前記不要金属と共に剥離する工程dを有する剥離処理によって行われるのがよい。
 また、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、前記金属噴射が行われた前記成型母材の溝に第2の合成樹脂を充填する工程aと、前記成型母材の凸条側を前記微小平面部に形成された前記不要金属が無くなるまで研磨する工程bを有し、前記第2の合成樹脂の屈折率は、前記第1の合成樹脂の屈折率の0.9~1.1(より好ましくは0.95~1.05)倍の範囲にあるのがよい。
 そして、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、前記金属噴射が行われた前記成型母材の溝を下向きにする工程aと、前記微小平面部にある前記不要金属を溶解液に漬けて溶解除去する工程bと、前記微小平面部上に残った前記溶解液を洗浄液で洗浄する工程cと、前記洗浄液を乾燥する工程dを有するのがよい。
 なお、前記溶解除去する工程bで、前記成型母材が機械的揺動又は超音波によって加振されるのがよい。
 第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部に形成された不要金属を除去した後に、該微小平面部を着色する処理を行うことが好ましい。
 第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部を非光反射面とする処理は、前記金属噴射によって前記微小平面部に形成された不要金属の上を着色することによって行うことが好ましい。
 ここで、前記第2工程を行う前に、前記微小平面部を着色する処理を行ってもよい。
 なお、第1、第2の発明に係る立体像結像装置の製造方法において、傾斜面と垂直面によって形成される溝には第1の合成樹脂の屈折率の0.9~1.1(より好ましくは0.95~1.05)倍の屈折率を有する第2の合成樹脂を充填するのが好ましいが、予め溝内に第2合成樹脂が充填された光制御パネルを重ねて接合する場合は、任意の屈折率の透明樹脂(接着剤)を使用することができる。
 前記目的に沿う第3の発明に係る立体像結像装置は、それぞれ一側に、隙間を有して垂直かつ平行に配置された複数の垂直光反射面が形成された第1、第2の光制御パネルが、それぞれの前記垂直光反射面を平面視して直交状態にして重ね合わされた立体像結像装置であって、
 前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、かつ前記断面三角形の凸条の頂部に微小平面部が形成された成型母材を有し、
 前記第1、第2の光制御パネルの前記垂直面に、それぞれ前記凸条に入射した光を反射する金属被膜からなる前記垂直光反射面が形成され、
 前記微小平面部に、該微小平面部からの光反射を防止する光吸収膜が形成されている。
 前記目的に沿う第4の発明に係る立体像結像装置は、透明な合成樹脂からなる板材の一側及び他側にそれぞれ、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、前記断面三角形の凸条の頂部に微小平面部が形成され、かつ、該板材の一側及び他側に形成された前記垂直面は、平面視して直交状態となった成型母材を有し、
 前記成型母材の一側及び他側の前記垂直面に、それぞれ前記凸条に入射した光を反射する金属被膜からなる垂直光反射面が形成され、
 前記微小平面部に、該微小平面部からの光反射を防止する光吸収膜が形成されている。
 第3、第4の発明に係る立体像結像装置において、前記光吸収膜は第1の着色膜を有していることが好ましい。
 ここで、前記第1の着色膜は、前記垂直面に形成された前記垂直光反射面と連続し、前記微小平面部の上に形成された不要金属の上に設けることができる。
 また、前記第1の着色膜は、前記微小平面部の上に直接設けることもできる。
そして、前記光吸収膜は更に第2の着色膜を有し、前記第1の着色膜の上に、前記垂直面に形成された前記垂直光反射面と連続する不要金属が設けられ、該不要金属の上に前記第2の着色膜を設けることもできる。
以上の発明において、着色膜(第1、第2の着色膜を含む)は、必ずしも厚みを有する必要はなく、着色材(通常、黒色)が不要金属の層内に含浸し、不要金属による反射膜(反射面)の光反射性を阻害するものであればよい。
 本発明に係る立体像結像装置の製造方法は、金属噴射によって微小平面部を含む垂直面に金属反射面を形成した(即ち、第2工程を行った)後、微小平面部を非光反射面とする処理を行う(即ち、第3工程を行う)ので、微小平面部に形成された不要金属による悪影響を無くすことができる。また、本発明に係る立体像結像装置は、微小平面部に、微小平面部からの光反射を防止する光吸収膜が形成されているので、立体像結像装置の製造に際して微小平面部に形成される不要金属による悪影響を無くすことができる。
 従って、製造が容易で鮮明な立体像を得ることが可能な立体像結像装置を提供できる。
(A)、(B)はそれぞれ本発明の第1の実施例に係る立体像結像装置の製造方法により製造した立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 (A)は同立体像結像装置の製造方法の第1工程における成型母材の凸条及び溝の部分拡大側面図、(B)、(C)はそれぞれ変形例に係る成型母材の凸条及び溝の部分拡大側面図である。 (A)~(E)は同立体像結像装置の製造方法の説明図である。 (A)は同立体像結像装置の製造方法の第3工程の説明図、(B)は変形例に係る第3工程の説明図である。 (A)~(C)はそれぞれ変形例に係る光吸収面とする処理が行われた微小平面部の部分拡大側面図である。 (A)、(B)はそれぞれ本発明の第2の実施例に係る立体像結像装置の製造方法により製造した立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。 (A)~(E)は同立体像結像装置の製造方法の説明図である。 従来例に係る立体像結像装置の製造方法の説明図である。 (A)、(B)は同立体像結像装置の製造方法を用いて製造した立体像結像装置の正断面図及び側断面図である。
 続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
 まず、図1(A)、(B)を参照しながら、本発明の第1の実施例に係る立体像結像装置の製造方法により(光制御パネルの製造方法を用いて)製造した立体像結像装置10について説明する。
 立体像結像装置10は、対となる第1、第2の光制御パネル(平行光反射パネル)11、11aを有している。なお、図1(A)、(B)においては、第1の光制御パネル11を下側に、第2の光制御パネル11aを上側に、それぞれ配置している。この第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aは同一の構成を有しているので、その構成要素には同一の番号を付与する。
 第1の光制御パネル11(第2の光制御パネル11aも同様)は片側(表側、一側)に(第1の光制御パネル11では上部に、第2の光制御パネル11aでは下部に)、立設状態で(垂直に)隙間を有して平行配置された多数の帯状の垂直光反射面12(鏡面)が形成されている。
 具体的には、第1、第2の光制御パネル11、11aはそれぞれ、第1の合成樹脂からなる板材(透明板材)13の表側(一側)に垂直面14及び傾斜面(非光反射面であって光透過面とするのが好ましい)15を有する断面三角形の溝16、及び隣り合う溝16によって形成される断面三角形の凸条17を備え、溝16の垂直面14に、凸条17に入射した光を反射する垂直光反射面12が形成されている。なお、上記した第1、第2の光制御パネル11、11aの溝16及び凸条17はそれぞれ一定のピッチで平行(立体像結像装置10としての機能を発揮できれば、±5度(好ましくは±2度)の範囲内で傾斜してもよい)に多数設けられている。
 第1、第2の光制御パネル11、11aは、垂直光反射面12が平面視して直交配置された状態(例えば、85~95度、より好ましくは88~92度の範囲で交差配置された状態を含む)で、溝16を向かい合わせて接合され一体化されている。この向かい合わせた第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aとの間には、第2の合成樹脂からなる接着剤18が配置されて、溝16の内部が接着剤18で埋められている(充填されている)。
 なお、図1(A)、(B)においては、第1の光制御パネル11の凸条17の上面と、第2の光制御パネル11aの凸条17の下面とが、間隔S(例えば、0を超え5mm以下程度)を有して近接配置された状態を示しているが、当接配置された状態(隙間がない:0mm)でもよい。この間隔Sにも接着剤18が充填されている(間隔Sが接着剤18の層厚)。
 この第1、第2の光制御パネル11、11aの形状を構成する第1の合成樹脂(透明樹脂)と、溝16に充填する接着剤18となる第2の合成樹脂(透明樹脂)は、透明度の高い同じ種類の樹脂であることが好ましいが、透明度の高い異なる種類の透明樹脂であってもよい。
 第1の合成樹脂としては、例えば、第2の合成樹脂よりも融点の高い熱可塑性樹脂であるゼオネックス(ZEONEX:登録商標、ガラス転移温度:120~160℃、屈折率η1:1.535、シクロオレフィンポリマー)を使用できる。また、第2の合成樹脂としては、例えば、ゼオノア(ZEONOR:登録商標、ガラス転移温度:100~102℃、屈折率η2:1.53、シクロオレフィンポリマー)を使用できる。
 ここで、第1、第2の合成樹脂に同じ種類の熱可塑性樹脂を使用する場合、融点が同じであるため、第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aの間に、溶融状態の第2の合成樹脂が流し込まれることになる。
 このとき、第1、第2の光制御パネル11、11aの第2の合成樹脂との接触部分の第1の合成樹脂が部分的に軟化(溶融)するおそれもあるが、第1の合成樹脂と第2の合成樹脂が境界部分で混ざり合うため、例えば、屈折率の平均化や、第1の合成樹脂と第2の合成樹脂の結合力を高めることができる。
 また、第1、第2の合成樹脂に異なる種類の透明樹脂を使用する場合、屈折率が同一又は近似しているのが好ましい。具体的には、第1の合成樹脂の屈折率η1と同一又は略等しい屈折率η2(例えば、±10%の範囲、即ち(0.9~1.1)×η1の範囲、好ましくは下限が0.95×η1、上限が1.05×η1)を有する第2の合成樹脂を使用できる。
 ここで、第1、第2の光制御パネル11、11aを構成する第1の合成樹脂の屈折率に対し、第2の合成樹脂の屈折率を合わせる方法としては、例えば、異なる2種以上の樹脂を混合して屈折率を調整する方法がある(第1の合成樹脂も同様の方法で屈折率を調整できる)。この場合、第1、第2の合成樹脂の屈折率の数値を、上から3桁まで(小数点以下第2位まで)揃えることが好ましい。
 なお、第2の合成樹脂からなる接着剤18は、紫外線硬化型(例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリイソプレン骨格を有する(メタ)アクリレート、ポリブタジエン骨格を有する(メタ)アクリレート、(メタ)アクリレートモノマー等の(メタ)アクリレート)、熱硬化型、2液硬化型、及び常温硬化型のいずれか1であることが好ましい。また、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA:アクリル系樹脂)、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー(COP)、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる(第1の合成樹脂も同様)。
 第1、第2の光制御パネル11、11aは、tを板材13の厚み、hを垂直光反射面12(凸条17)の高さとすると、例えば、t/hが0.5~10の範囲にあるのが好ましい。ここで、(t+h)は0.5~5mmの範囲で、hは例えば0.03~3mmの範囲であるのが実用的であるが、本発明はこの数値に限定されない。
 また、垂直光反射面12(垂直面14)と傾斜面15との角度θ1は15~60度(好ましくは、上限を45度)の範囲にあるのが好ましいが、厚みtと高さhに応じて変えることができる。
 更に、垂直光反射面12のピッチ(溝16の幅)pに対する垂直光反射面12の高さhの比であるアスペクト比(h/p)は0.8~5(好ましくは、下限が2、上限が3.5)の範囲にあるのが好ましく、これによって、より高さの高い垂直光反射面12が得られる。
 断面三角形の鋭角をなす凸条17の角部(先部、頂部)、及び断面三角形の鋭角をなす溝16の角部(底部)にはそれぞれ、第1、第2の微小平面部19、20が設けられている。
 この第1の微小平面部19(微小平面部の一例)の幅w1は、垂直光反射面12が形成されるピッチpの0.01~0.2倍(好ましくは、下限が0.02倍)の範囲にあり、また、第2の微小平面部20の幅w2は、上記したピッチpの0.01~0.3倍(好ましくは、下限が0.02倍、上限が0.2倍)の範囲にあり、w2≧w1であるのが好ましい。
 この第1、第2の微小平面部19、20を設けることにより、製品に疵が付き難くなり、製品精度が更に上がる。なお、本実施例においては、第1、第2の微小平面部19、20の幅は小さいので無視し、溝16及び凸条17の断面形状を断面三角形として説明している(以下の実施例においても同様)。
 垂直光反射面12は、図2(A)に示すように、第1の合成樹脂で形成される、後述する成型母材21の溝16の垂直面14に、選択的に鏡面処理を行って形成されている(図3(B)参照)。
 鏡面処理は、傾斜面15を影にして、垂直面14に対して斜め方向(傾斜面15に沿った方向)から金属噴射(金属照射)することにより行う。
 この金属噴射には、スパッターリング、金属蒸着、金属微粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射等がある。また、鏡面処理には、高反射率を有する金属(例えば、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、Ni(ニッケル)、Ti(チタン)、Cr(クロム)等)を用いており、垂直面14に形成される金属被膜22の表面(金属反射面)が垂直光反射面12となる。
 これにより、溝16の傾斜面15に鏡面が形成されるのを極力防止し、溝16の垂直面14に鏡面を形成することが可能となる。
 しかし、上記した方法で溝16の垂直面14に鏡面処理を行った場合、第1の微小平面部19にも金属皮膜が形成され、垂直面14から第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成されることになる。この金属皮膜が残存する光制御パネルを用いて立体像結像装置を製造し使用した場合、前記したように、鮮明な立体像が得られなくなるおそれがある(図8、図9(A)、(B)参照)。
 このため、以下に示す第1の微小平面部19を非光反射面とする処理を行って、第1の微小平面部19からの光反射を防止する。
 図2(A)、図3(B)に示す、金属噴射によって第1の微小平面部19に付着した金属皮膜、即ち不要金属24を、後述する図4(A)の剥離処理、図4(B)の研磨処理、又は溶解処理によって除去し、第1の微小平面部19を透明な光通過面とする。なお、第1の微小平面部19のみに紫外線剥離樹脂を塗布して金属噴射を行った後、第1の微小平面部19から不要金属24のみを除去することもできる。
 また、図5(A)~(C)に示すように、第1の微小平面部19に、第1の微小平面部19からの光反射を防止する光吸収膜34~36を形成し、光吸収面とすることもできる。
 図5(A)は、前記した不要金属24が除去された第1の微小平面部19の上(表面)に、第1の着色膜である光吸収膜34を形成している(第1の微小平面部19を着色する処理)。
 図5(B)は、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を除去することなく、この不要金属24の上(表面)を覆うように、第1の着色膜である光吸収膜35を形成している(不要金属24の上を着色する)。
 図5(C)は、予め第1の微小平面部19の表面に第1の着色膜37を形成した後、上記した金属噴射を行って垂直面14から第1の着色膜37の表面にかけて金属反射面23aを形成し、形成された不要金属24aの表面を覆うように第2の着色膜38を形成している。この第1の着色膜37と第2の着色膜38で光吸収膜36が構成される。
 これによって、第1の着色膜37により、例えば、第1の微小平面部19に内部から入射する光を吸収することができ、第2の着色膜38により、不要金属24aからの光反射を防止することができる。このため、第2の着色膜38には、隠蔽度が高い着色膜を使用して、不要金属24aの表面を覆うことが好ましい。
 上記した第1、第2の着色膜(以下、単に着色膜とも記載)の色は、光吸収ができる色であれば特に限定されるものではないが、黒が好ましく、着色膜を形成する黒色インクとしては、隠蔽度が高い顔料系や光吸収能が高い艶消し系等(例えば、カーボンブラックを含有したインク)を使用できる。なお、着色膜の厚みは、例えば、0μm(着色材を不要金属に含浸させる場合)から、数μm~数十μm程度であればよい。
 この着色膜を、第1の微小平面部又は不要金属(以下、第1の微小平面部等と記載)の上に形成する方法としては、例えば、従来公知のスクリーン印刷やインクジェット印刷等を用いることができる。
 スクリーン印刷とは、枠にスクリーンメッシュを張って感光材を塗布し、第1の微小平面部等に対応する領域を露出させたマスクを、成型母材上に配置した後、マスク上に配置したインクをスキージで第1の微小平面部等に押し付けることにより、第1の微小平面部等に着色膜を形成する方法である。なお、スクリーンメッシュは、シルク製のものを使用することが好ましいが、ポリエステルなどの合成繊維製や金属繊維製のものでもよい。
 インクジェット印刷とは、インクに圧力や熱を加えて微粒子とし、第1の微小平面部等に吹き付けることにより、第1の微小平面部等に着色膜を形成する方法である。
 傾斜面15は、透明な成型母材21のままでよく、光透過性のよい均一な平面を有しているが、後述する成型母材21の製造に際し、型抜き抵抗を下げるため、傾斜面15に複数の凹凸(ディンプル)を形成する梨地処理(脱型表面処理の一例)を行うことが好ましい。この傾斜面15は、図2(A)に示すように平面となっているが、図2(B)、(C)に示すように、傾斜面25、26を、上側の第1の微小平面部19の溝側端部(上端)と、下側の第2の微小平面部20の垂直面側端部(下端)とを結ぶ、仮想平面27に対して窪む凹面で構成することもできる。具体的には、以下の通りである。
 図2(B)に示す傾斜面25は、断面湾曲又は円弧状の曲面で構成されている。
 図2(C)に示す傾斜面26は、上側に形成された平面と、これに連接する下側に形成された曲面(断面湾曲又は円弧状)とで構成されている。
 なお、傾斜面は、凹面であれば上記した形状に限定されるものではなく、例えば、2つ以上の複数の平面で構成することもでき、この場合、隣接する平面のなす角を、180度未満(例えば、120~175度、好ましくは、下限が150度、上限が170度)となるように、構成することもできる。
 これにより、図2(A)に示すように、平面状の傾斜面15の断面傾斜角度θ1を超える角度(例えば、θ1+(1~10度))で、傾斜面15に沿って、垂直面14に金属噴射することで、傾斜面15に鏡面が形成されるのを更に防止し、溝16の垂直面14に鏡面を形成することが可能となる(図2(B)、(C)も同様)。
 このため、傾斜面15の仮想平面27に対する窪み量は、金属噴射の条件に応じて種々変更できる。
 これにより、図1(A)、(B)において、立体像結像装置10の左下側から斜めに入光した対象物からの光L1、L2は、下側の垂直光反射面12のP1、P2で反射し、更に上側の垂直光反射面12のQ1、Q2で反射して、立体像結像装置10の上側に立体像を形成できる。
 この立体像結像装置10は、上記したように、第1、第2の光制御パネル11、11aを、溝16が向かい合うようにして重ね合わせるので、第1、第2の光制御パネル11、11aの垂直光反射面12が近づき、対象物からの光の集光度合いが向上し、より鮮明な画像を得ることができる。
 なお、本実施例においては、鏡面処理によって垂直面14に形成された金属被膜22の裏側(図1(A)、(B)では左側)を第1、第2の光制御パネル11、11aの垂直光反射面12として使用したが、金属被膜22の表側(図1(A)、(B)では右側)を垂直光反射面として使用することもできる。
 この立体像結像装置10の動作において、空気中から板材13へ入光する場合、及び板材13から空気中に出光する場合に、光の屈折現象、場合によって全反射現象を起こすので、これらを考慮して立体像結像装置10を使用する必要がある(以下の実施例においても同様である)。なお、傾斜面15はそのまま光通過面となり、第1の微小平面部19は光通過面又は光吸収面となる。
 続いて、本発明の第1の実施例に係る立体像結像装置10の製造方法について、図3(A)~(E)を参照しながら説明するが、第1の光制御パネル11の製造方法と第2の光制御パネル11aの製造方法は同じであるので、第1の光制御パネル11の製造方法を主として説明する。なお、図3(A)~(C)は第1の光制御パネル11の製造方法を示している。
(第1工程)
 図3(A)に示すように、板材13の表側(一側)に、垂直面14と傾斜面15とを有する断面三角形の溝16、及び隣り合う溝16によって形成される断面三角形の凸条17がそれぞれ平行配置され、かつ凸条17の角部と溝16の角部にそれぞれ第1、第2の微小平面部19、20が形成された、第1の合成樹脂からなる成型母材21を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法によって製造する。この成型母材21を形成する第1の合成樹脂としては、紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及び常温硬化型のいずれか1を使用することが好ましく、また、ポリメチルメタクリレート、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる。
 成型母材21の寸法については、第1、第2の光制御パネル11、11aの寸法と略同じであるが、前述の通り、溝16の部分が外広がりのテーパになっているので、更には傾斜面15に梨地処理を施すので、脱型性はよく、長尺の垂直面14を容易に得ることができる。なお、傾斜面15に梨地処理を施す方法としては、成型母材21を製造する型枠の、傾斜面15との当接面に複数の凹凸を形成する方法がある。
 更に、成型母材21には、成型時に発生した残留応力を除去するためのアニーリング処理を行うことが好ましい。このアニーリング処理は、例えば成型母材21を、電気炉や熱風乾燥機、又は熱水槽(加熱溶媒)に所定時間入れることによって行う(以下の実施例においても同様)。
(第2工程)
 図2(A)、図3(B)に示すように、垂直面14に対して例えばスパッターリングを行う。これにより、垂直面14から第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成される。
 ここで、スパッターリングとは、真空中で不活性ガス(主にアルゴン)を導入し、ターゲットにマイナスの電圧を引加してグロー放電を起こさせ、不活性ガスをイオン化し(又は、イオン化しない原子状態で)、高速でターゲットの表面にガスイオンを衝突させ、ターゲットを構成する成膜材料(例えば、Ag、Al、Ni等)の金属粒子を弾き出し、勢いよく基材(ここでは、垂直面14)に付着させ堆積させる技術である。
 このとき、ガスの流れ28を傾斜面15に沿って(斜め方向(特定方向)から)、かつ傾斜面15が影になるようにして、垂直面14に向けてスパッターリング(金属粒噴射も含む)を行うと、傾斜面15には成膜材料が付着し難く、垂直面14に付着する(第1の微小平面部19にも付着する)。特に、傾斜面15の角度θ1が小さいほど、また、図2(B)、(C)に示した傾斜面25、26を採用するほど、選択的付着効率がよい。
 なお、上記したスパッターリングの代わりに、他の鏡面処理、例えば、金属蒸着、金属微小粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射を用いて、特定方向から金属噴射を行うこともできる。ここで、金属蒸着(金属めっき)を行った場合、傾斜面の金属めっきをレーザー又は薬品等で除去することもできる。
(第3工程)
 図3(C)に示すように、第2工程の金属噴射によって第1の微小平面部19に付着した金属皮膜、即ち不要金属24を、剥離処理、研磨処理(研削処理)、又は溶解処理によって除去する。
 剥離処理による不要金属24の除去は、図4(A)に示す以下の方法で行う。
 まず、平面となったシート29の表面に液状接着剤30を塗布する。
 ここで、シート29には、紙製や布製のものを使用できるが、平滑で破れにくいものであれば特に限定されるものではない。また、液状接着剤30には、上記した第1の合成樹脂又は第2の合成樹脂と同一成分のものを使用できるが、作業効率の観点から、より短時間で硬化するものが好ましい(以上、工程a)。
 次に、シート29の上に金属噴射が行われた成型母材21の表側(凸条側)、即ち、第1の微小平面部19側を載せる。
 これにより、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を、シート29上の液状接着剤30に密着させることができる。
 従って、シート29上の液状接着剤30は、シート29上に満遍なく行き渡った状態(シート29上を覆った状態)で配置されていればよく、過剰に厚くする必要は無い(極薄の状態、即ち、垂直面14に形成される金属被膜22に付着しない程度の厚みであればよい。以上、工程b)。
 上記した液状接着剤30を硬化させ、硬化した液状接着剤30と不要金属24を一体化する(以上、工程c)。
 そして、液状接着剤30が硬化した状態でシート29を成型母材21から引き剥がす。具体的な方法としては、成型母材21をシート29の上側に配置しシート29を固定した状態で、成型母材21を上昇させる方法や、シート29を成型母材21の上側に配置し成型母材21を固定した状態で、シート29を成型母材21から引き剥がす方法がある。
 これにより、不要金属24を、シート29と共に成型母材21から剥離できる。
 このとき、不要金属24のみが剥離されることが好ましいが、垂直面14の頂部に位置する(不要金属24に連続する)金属被膜22が多少剥離する程度であれば問題ない(以上、工程d)。
 研磨処理による不要金属24の除去は、図4(B)に示す以下の方法で行う。
 まず、金属噴射が行われた成型母材21の溝16に第2の合成樹脂31を充填し硬化させる。この充填方法は、後述する第4工程と同様の方法により実施できる。ここで、第2の合成樹脂31は、接着剤18と同様に、板材13を形成する第1の合成樹脂の屈折率の0.9~1.1倍の屈折率を有している。
 なお、第2の合成樹脂31は、不要金属24が覆われる高さまで充填しているが、少なくとも垂直面14の上端位置(第1の微小平面部19の表面)まで充填すればよい(以上、工程a)。
 続いて、成型母材21の表側(凸条側)を、第1の微小平面部19に形成された不要金属24が無くなるまで研磨する。なお、研磨処理は、露出する第1の微小平面部19の表面が透明な状態となるように行う。ここで、研磨には、ペースト状の研磨材等を使用できるが、薬液に反応して研磨材が消失するものも使用できる(以上、工程b)。
 溶解処理による不要金属24の除去は、以下の方法で行う。
 まず、金属噴射が行われた成型母材21の溝16を下向きにする(以上、工程a)。
 次に、第1の微小平面部19にある不要金属24を溶解液に漬けて溶解除去する。このとき、成型母材21を機械的揺動又は超音波によって加振することが好ましい。
 この溶解液は、不要金属24の成分に応じて決定する。例えば、不要金属がAlで構成されていれば、水酸化ナトリウムを使用でき、Agで構成されていれば、硝酸や熱濃硫酸を使用できる(以上、工程b)。
 不要金属24が溶解した後、第1の微小平面部19上に残った溶解液を、例えば、水やエタノール(有機溶剤)等の洗浄液を用いて洗浄する(以上、工程c)。
 そして、洗浄液を乾燥する(以上、工程d)。
 以上の方法により、垂直面14の表面に金属被膜(金属反射膜)22が形成され、その表面が垂直光反射面12となり、第1の光制御パネル11が得られる(第2の光制御パネル11aも同様)。なお、第1の微小平面部19には、図5(A)~(C)に示す光吸収膜34~36を形成することもできる。
 図5(A)に示す光吸収膜34は、上記した不要金属24が除去された第1の微小平面部19の表面に、前記した印刷方法で形成する。
 図5(B)に示す光吸収膜35は、第1の微小平面部19に付着した不要金属24を除去することなく、この不要金属24の表面を覆うように、前記した印刷方法で形成する。
 図5(C)に示す光吸収膜36は、上記した第1工程を行った後、かつ、第2工程を行う前に、第1の微小平面部19の表面に、前記した印刷方法で第1の着色膜37を形成し(第1の微小平面部19を着色する処理)、更に、上記した金属噴射を行って垂直面14から第1の着色膜37の表面にかけて金属反射面23aを形成し(第2工程と同様の方法を行い)、形成された不要金属24aの表面を覆うように、前記した印刷方法で第2の着色膜38を形成することで、得られる。
(第4工程)
 まず、2組の光制御パネル(即ち、第1、第2の光制御パネル11、11a)を用意する。
 そして、図3(D)に示すように、第1工程~第3工程を経て製造された第1の光制御パネル11を、溝16が上方に開口した状態で支持台32上に配置し、この第1の光制御パネル11の上に、前記した第2の合成樹脂からなる接着剤18を載せる。なお、接着剤18は液体(ゼリー状)である。
 この接着剤18には、紫外線硬化型、熱硬化型、2液硬化型、及び常温硬化型のいずれか1を使用することが好ましく、また、ポリメチルメタクリレート、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる。
 続いて、第1の光制御パネル11上に、第2の光制御パネル11aを、それぞれの垂直光反射面12が平面視して直交配置された状態で、溝16を向かい合わせて配置する。
 そして、脱気状態(減圧状態、更には真空状態)で、第2の光制御パネル11aをプレス33で第1の光制御パネル11に対して押圧し、第1、第2の光制御パネル11、11aの溝16内に接着剤18を充填して(溝16を接着剤18で埋めて)、第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する。
 このように、第1、第2の光制御パネル11、11aの接合作業を、脱気状態で行うことで、内部に気泡が発生することを防止できる。なお、第1、第2の光制御パネル11、11aの接合中に超音波等の振動を加えて(加振して)、内部に発生した気泡を除去することもできる。
 なお、接着剤18には、熱可塑性樹脂からなる板状(シート状)のものを使用することもできる。
 この場合、まず、第1の光制御パネル11の上に板状の接着剤18を載せ、更にこの接着剤18の上に第2の光制御パネル11aを載せる。次に、脱気状態で、第2の光制御パネル11aをプレス33で第1の光制御パネル11に対して押圧しながら、少なくとも接着剤18を加熱し軟化(更には溶融)させて、溝16を接着剤18で埋めた後、冷却する。
 また、脱気状態で、溝16を向かい合わせて対向配置された第1の光制御パネル11と第2の光制御パネル11aとの間に、接着剤18を注入することもできる。この場合、接着剤18の注入部以外を封止する。
 なお、前記した第3工程において、研磨処理による不要金属24の除去を行った場合、第1、第2の光制御パネル11、11aの溝16には第2の合成樹脂31が充填され硬化している。
 このため、第2の合成樹脂31が充填され硬化した第1の光制御パネル11を、溝16の開口側を上にした状態で支持台32上に配置し、この第1の光制御パネル11の上に透明樹脂(液体(ゼリー状))を載せる。続いて、第1の光制御パネル11上に、第2の合成樹脂31が充填され硬化した第2の光制御パネル11aを、それぞれの垂直光反射面12が平面視して直交配置された状態で、溝16の開口側を向かい合わせて配置して、上記した方法により第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する。
 ここで、第1、第2の光制御パネル11、11aを接合する透明樹脂には、前記した第2の合成樹脂や任意の屈折率の透明樹脂(接着剤)を使用することができる。
 これによって、図3(E)に示す立体像結像装置10が完成する。
 次に、図6(A)、(B)を参照しながら、本発明の第2の実施例に係る立体像結像装置の製造方法により製造した立体像結像装置40について説明するが、前記した立体像結像装置10と同一部材には同一符号を付し、詳しい説明を省略する。
 前記した立体像結像装置10は、第1、第2の光制御パネル11、11aを別々に製造し、溝16を向かい合わせた状態で重ね合わせて形成したものである。一方、この立体像結像装置40は、第1の合成樹脂からなる板材(透明板材)41の表裏側(両側)に形成される溝42、43及び凸条44、45を、金型(図示しない)によって一体成型して、形成されたものである。
 この立体像結像装置40は、中央に位置する板材41の表側(一側)に、垂直面46と傾斜面47を有する断面三角形の溝(第1の溝)42、及び隣り合う溝42によって形成される断面三角形の凸条(第1の凸条)44が、それぞれ平行配置され、板材41の裏側(他側)に、垂直面48と傾斜面49を有する断面三角形の溝(第2の溝)43、及び隣り合う溝43によって形成される断面三角形の凸条(第2の凸条)45が、それぞれ平行配置された、第1の合成樹脂からなる成型母材50を有している。そして、成型母材50の断面三角形の凸条44、45の頂部には、第1の微小平面部19が形成されている。
 この板材41の表側に形成された溝42と、板材41の裏側に形成された溝43とは、平面視して直交(例えば、85~95度、より好ましくは88~92度の範囲で交差した状態を含む)している。
 溝42、43は、立体像結像装置10の溝16と同様の構成であり、凸条44、45は、立体像結像装置10の凸条17と同様の構成である。この溝42、43の垂直面46、48に、金属皮膜22からなる垂直光反射面12が形成されている。従って、立体像結像装置40は、一側及び他側に垂直光反射面12が平面視して直交状態で形成されている。
 この垂直光反射面12の高さをh1とすると、板材41の厚みTは、例えば、0.5×h1~3×h1(更には、上限が1×h1)の範囲にあるのが好ましい。また、垂直光反射面12のピッチpに対する垂直光反射面12の高さh1のアスペクト比(h1/p)は0.8~5の範囲にあるのが好ましい。
 なお、溝42、43の内部は、第2の合成樹脂からなる充填剤18a(前記した接着剤18と同一成分)で埋められている(充填されている)。この溝42、43を埋めた充填剤(充填材)18aの表面は、特に処理せずにそのままの状態でもよく、また、必要に応じて硬化後、研削(研磨)してもよい。
 また、充填剤18aの表面(露出面)に、例えば、第1の合成樹脂又は第2の合成樹脂からなる透明平板を配置することもできる。なお、透明平板は、凸条44、45の頂部(第1の微小平面部19)に当接してもよく、また、凸条44、45の頂部とは隙間を有してもよい。
 このように、充填剤18aの表面に透明平板を配置する場合、立体像結像装置を補強できるため、板材41の厚みTをより薄くできるので好ましい。
 上記した立体像結像装置40は、板材41の両側(一側及び他側)に、断面三角形の第1、第2の溝42、43、及び断面三角形の第1、第2の凸条44、45がそれぞれ形成された成型母材50を用いるので、第1、第2の溝42、43及び第1、第2の凸条44、45を一体的に製造でき、立体像結像装置40の製造が容易になる。
 なお、第1の微小平面部19は、前記した立体像結像装置10と同様に、金属噴射によって第1の微小平面部19に付着する不要金属24が除去され、透明な光通過面としている。また、前記したように、第1の微小平面部19に、第1の微小平面部19からの光反射を防止する光吸収膜34~36を形成することもできる(図5(A)~(C)参照)。
 続いて、本発明の第2の実施例に係る立体像結像装置40の製造方法について、図7(A)~(E)を参照しながら説明するが、前記した第1の実施例に係る立体像結像装置10の製造方法と同様の部分については、詳しい説明を省略する。
(第1工程)
 図7(A)に示すように、板材41の両側に、断面三角形の溝42、43、及び隣り合う溝42、43によって形成される断面三角形の凸条44、45がそれぞれ形成され、しかも凸条44、45の角部と溝42、43の角部にそれぞれ第1、第2の微小平面部19、20が形成され、かつ板材41の両側にそれぞれ形成された溝42、43が平面視して直交して配置された成型母材50を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法によって製造する。
 この成型母材50は、前記した立体像結像装置10の成型母材21と同様、第1の合成樹脂によって形成されている。
(第2工程)
 図7(B)に示すように、垂直面46に対して例えばスパッターリングを行う。これにより、垂直面46から第1の微小平面部19にかけて金属反射面23が形成される。具体的には、ガスの流れ28を傾斜面47に沿って(傾斜面47に沿った方向(特定方向)から)、かつ傾斜面47が影になるようにして、垂直面46に向けてスパッターリング(金属粒噴射も含む)を行う。なお、垂直面48も同様の方法で鏡面処理を行う。
 この鏡面処理には、スパッターリングの代わりに、金属蒸着、金属微小粒子の吹き付け、又はイオンビームの照射を用いて、金属噴射を行うこともできる。
(第3工程)
 図7(C)に示すように、第2工程の金属噴射によって第1の微小平面部19に付着した金属皮膜、即ち不要金属24を、前記した剥離処理、研磨処理(研削処理)、又は溶解処理によって除去する。なお、第1の微小平面部19には、前記したように、光吸収膜34~36を形成することもできる(図5(A)~(C)参照)。
 これによって、一側の垂直面46及び他側の垂直面48の各表面に金属被膜(金属反射膜)22が形成され、その表面が垂直光反射面12となり、立体像結像装置本体51が得られる。
(第4工程)
 図7(D)に示すように、立体像結像装置本体51の上に、前記した第2の合成樹脂からなる充填剤18aを載せ、この充填剤18aで溝42を埋めて硬化させる。そして、立体像結像装置本体51を反転させ、立体像結像装置本体51の上に、前記した第2の合成樹脂からなる充填剤18aを載せ、この充填剤18aで溝43を埋めて硬化させる。
 なお、使用する充填剤18aは液体(ゼリー状)である。
 ここで、各溝42、43への充填剤18aの充填は、脱気状態で行うことが好ましい。また、各溝42、43への充填剤18aの充填の際(又は、充填後)には、平面化処理を行うことが好ましい。この平面化処理は、プレス等で押す場合、金型で成型する場合の他、切削又は研磨による場合や、液体の充填剤18a上に透明平板を配置する場合も含む。
 なお、前記した第3工程において、研磨処理による不要金属24の除去を行う場合、上記した第4工程の処理が不要となる。
 これにより、図7(E)に示す露出面が平面となった平板状の立体像結像装置40が得られる。
 以上、本発明を、実施例を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施例に記載の構成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施例や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施例や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
 本発明に係る立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置は、アスペクト比の比較的高い立体像結像装置を容易にかつ安価に製造できる。これによって、立体像結像装置を、映像を必要とする機器(例えば、医療機器、家庭電気製品、自動車、航空機、船舶等)で有効に利用できる。
10:立体像結像装置、11:第1の光制御パネル、11a:第2の光制御パネル、12:垂直光反射面、13:板材、14:垂直面、15:傾斜面、16:溝、17:凸条、18:接着剤、18a:充填剤、19:第1の微小平面部、20:第2の微小平面部、21:成型母材、22:金属被膜、23、23a:金属反射面、24、24a:不要金属、25、26:傾斜面、27:仮想平面、28:ガスの流れ、29:シート、30:液状接着剤、31:第2の合成樹脂、32:支持台、33:プレス、34~36:光吸収膜、37:第1の着色膜、38:第2の着色膜、40:立体像結像装置、41:板材、42、43:溝、44、45:凸条、46:垂直面、47:傾斜面、48:垂直面、49:傾斜面、50:成型母材、51:立体像結像装置本体

Claims (16)

  1.  それぞれ一側に、隙間を有して垂直かつ平行に配置された複数の垂直光反射面が形成された第1、第2の光制御パネルを、それぞれの前記垂直光反射面が平面視して直交した状態で重ね合わせた立体像結像装置の製造方法であって、
     前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、
     透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、かつ前記断面三角形の凸条の頂部には微小平面部が形成された成型母材を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法で製造する第1工程と、
     前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記微小平面部を含む前記垂直面に金属反射面を形成する第2工程と、
     前記微小平面部を非光反射面とする処理を行って、該微小平面部からの光反射を防止する第3工程とを有することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  2.  透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側及び他側にそれぞれ、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、前記断面三角形の凸条の頂部には微小平面部が形成され、かつ、該板材の一側及び他側に形成された前記垂直面は、平面視して直交状態となった成型母材を、プレス成型、インジェクション成型、及びロール成型のいずれか1の方法で製造する第1工程と、
     前記成型母材の一側及び他側において、前記傾斜面を影にして前記垂直面に対して斜め方向から金属噴射を行い、前記微小平面部を含む前記垂直面に金属反射面を形成する第2工程と、
     前記微小平面部を非光反射面とする処理を行って、該微小平面部からの光反射を防止する第3工程とを有することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  3.  請求項1又は2記載の立体像結像装置の製造方法において、前記非光反射面とする処理は、前記金属噴射によって前記微小平面部に形成された不要金属を除去し、前記微小平面部を透明な光通過面とすることによって行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  4.  請求項3記載の立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、平面となったシートの表面に液状接着剤を塗布する工程aと、前記シートの上に前記金属噴射が行われた前記成型母材の凸条側を載せる工程bと、前記液状接着剤を硬化させる工程cと、前記液状接着剤が硬化した状態で前記シートを前記不要金属と共に剥離する工程dを有する剥離処理によって行われることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  5.  請求項3記載の立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、前記金属噴射が行われた前記成型母材の溝に第2の合成樹脂を充填する工程aと、前記成型母材の凸条側を前記微小平面部に形成された前記不要金属が無くなるまで研磨する工程bを有し、前記第2の合成樹脂の屈折率は、前記第1の合成樹脂の屈折率の0.9~1.1倍の範囲にあることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  6.  請求項3記載の立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部に形成された前記不要金属の除去は、前記金属噴射が行われた前記成型母材の溝を下向きにする工程aと、前記微小平面部にある前記不要金属を溶解液に漬けて溶解除去する工程bと、前記微小平面部上に残った前記溶解液を洗浄液で洗浄する工程cと、前記洗浄液を乾燥する工程dを有することを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  7.  請求項6記載の立体像結像装置の製造方法において、前記溶解除去する工程bで、前記成型母材が機械的揺動又は超音波によって加振されていることを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  8.  請求項3~7のいずれか1項に記載の立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部に形成された不要金属を除去した後に、該微小平面部を着色する処理を行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  9.  請求項1又は2記載の立体像結像装置の製造方法において、前記微小平面部を非光反射面とする処理は、前記金属噴射によって前記微小平面部に形成された不要金属の上を着色することによって行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  10.  請求項9記載の立体像結像装置の製造方法において、前記第2工程を行う前に、前記微小平面部を着色する処理を行うことを特徴とする立体像結像装置の製造方法。
  11.  それぞれ一側に、隙間を有して垂直かつ平行に配置された複数の垂直光反射面が形成された第1、第2の光制御パネルが、それぞれの前記垂直光反射面を平面視して直交状態にして重ね合わされた立体像結像装置であって、
     前記第1、第2の光制御パネルは、それぞれ、透明な第1の合成樹脂からなる板材の一側に、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、かつ前記断面三角形の凸条の頂部に微小平面部が形成された成型母材を有し、
     前記第1、第2の光制御パネルの前記垂直面に、それぞれ前記凸条に入射した光を反射する金属被膜からなる前記垂直光反射面が形成され、
     前記微小平面部に、該微小平面部からの光反射を防止する光吸収膜が形成されたことを特徴とする立体像結像装置。
  12.  透明な合成樹脂からなる板材の一側及び他側にそれぞれ、傾斜面と垂直面とを有する断面三角形の溝、及び隣り合う前記溝によって形成される断面三角形の凸条がそれぞれ平行配置され、前記断面三角形の凸条の頂部に微小平面部が形成され、かつ、該板材の一側及び他側に形成された前記垂直面は、平面視して直交状態となった成型母材を有し、
     前記成型母材の一側及び他側の前記垂直面に、それぞれ前記凸条に入射した光を反射する金属被膜からなる垂直光反射面が形成され、
     前記微小平面部に、該微小平面部からの光反射を防止する光吸収膜が形成されたことを特徴とする立体像結像装置。
  13.  請求項11又は12記載の立体像結像装置において、前記光吸収膜は第1の着色膜を有していることを特徴とする立体像結像装置。
  14.  請求項13記載の立体像結像装置において、前記第1の着色膜は、前記垂直面に形成された前記垂直光反射面と連続し、前記微小平面部の上に形成された不要金属の上に設けられていることを特徴とする立体像結像装置。
  15.  請求項13記載の立体像結像装置において、前記第1の着色膜は、前記微小平面部の上に直接設けられていることを特徴とする立体像結像装置。
  16.  請求項15記載の立体像結像装置において、前記光吸収膜は更に第2の着色膜を有し、前記第1の着色膜の上に、前記垂直面に形成された前記垂直光反射面と連続する不要金属が設けられ、該不要金属の上に前記第2の着色膜が設けられていることを特徴とする立体像結像装置。
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