WO2021070400A1 - 光学結像装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2021070400A1
WO2021070400A1 PCT/JP2019/051253 JP2019051253W WO2021070400A1 WO 2021070400 A1 WO2021070400 A1 WO 2021070400A1 JP 2019051253 W JP2019051253 W JP 2019051253W WO 2021070400 A1 WO2021070400 A1 WO 2021070400A1
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transparent
light reflecting
light
laminated body
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PCT/JP2019/051253
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誠 大坪
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株式会社アスカネット
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
    • G02B30/35—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers using reflective optical elements in the optical path between the images and the observer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/006—Systems in which light light is reflected on a plurality of parallel surfaces, e.g. louvre mirrors, total internal reflection [TIR] lenses

Definitions

  • the light reflecting portions are orthogonal to each other in a plan view of a pair of light control panels having a plurality of light reflecting portions (light reflecting surfaces, mirror surfaces) vertically arranged at equal distances at intervals.
  • the present invention relates to an optical imaging apparatus arranged in and a method for manufacturing the same.
  • an optical imaging apparatus using an optical control panel described in Patent Document 1.
  • the optical control panel of the optical imaging apparatus described in Patent Document 1 is an optical control on the incoming light side and the outgoing light side formed by arranging and joining light control pieces having a light reflecting portion on one side of a transparent flat plate having a rectangular cross section. The panels are arranged so that the light reflecting portions are orthogonal to each other in a plan view.
  • a transparent plate for example, a glass plate
  • a metal reflective film forming a light reflecting portion on one side or both sides
  • a short width for example, 0.5 to 0.5 to This laminated body was cut at 10 mm
  • a light reflecting portion is formed on opposite parallel side surfaces of each groove of a transparent concavo-convex plate material in which grooves having a quadrangular cross section formed by parallel banks are formed on one surface. Two optical control panels manufactured in this manner are prepared, and the respective light reflecting portions are configured to face each other in a state of being orthogonal or crossed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical imaging apparatus which can be manufactured at a relatively low cost and has less distortion in an image formed, and a method for manufacturing the same.
  • the optical imaging apparatus has a rectangular cross section, and glass plate materials having the same dimensions and transparent resin plate materials are alternately stacked, and between the glass plate material and the resin plate material.
  • a light reflecting portion is formed in the resin plate material, and the refractive index of the resin plate material is 0.9 to 1.1 (preferably 0.95 to 1.05, more preferably 0.98 to 0.98 to 1.05) of the refractive index of the glass plate material. 1.02, the same applies to the following inventions), the light receiving side where the light reflecting portion is formed and the glass plates adjacent to each other across the resin plate are joined only by the resin of the resin plate and The light control panels on the light emitting side are stacked so that the respective light reflecting portions are orthogonal to each other in a plan view.
  • the glass plate material unlike the resin plate material, another hard transparent plate material having a melting point higher than that of the resin plate material can be used, but the glass plate material makes it easier to obtain a product with higher accuracy.
  • a method for manufacturing an optical imaging apparatus according to a second invention according to the above object is to form a plurality of transparent plate materials made of short-width and long rectangular glass or hard and high-melting-point resin in the width direction in a plan view.
  • the ratio of the refractive indexes of the transparent plate material and the transparent resin was set in the range of 0.9 to 1.1.
  • the high melting point resin means a resin having a higher melting point than the transparent resin filled in the gap region of the protruding portion, whereby the protruding portion is formed when the protruding portion is filled with the liquid transparent resin.
  • the resin to be used does not melt (the same applies to the following inventions).
  • the hard resin refers to a resin capable of self-retaining its shape in a solid state except for a soft resin (for example, a resin that deforms when pressed) (the same applies to the following inventions).
  • a method for manufacturing an optical imaging apparatus according to a third invention according to the above object is to use two types of transparent plates having different widths, which are made of short-width and long rectangular glass or hard and high-melting-point resin in a plan view.
  • a flattening process for manufacturing the optical control panel by flattening both end faces in the width direction of the raw material It has an assembly step of forming an optical imaging apparatus by making a pair of light control panels manufactured from the laminate forming step to the plane processing step orthogonal to each other in a plan view of the light reflecting portion.
  • the ratio of the refractive indexes of the transparent plate material and the transparent resin was set to 0.9 to 1.1.
  • the method for manufacturing an optical imaging apparatus according to a fourth aspect of the present invention according to the above object is a short and long rectangular glass or a hard and high melting point in which a light reflecting portion is formed in all or a part of the region in advance.
  • a resin filling step of filling a transparent resin in the gap region of the adjacent protrusions A cutting step of cutting the protruding portion integrated with the transparent resin on both sides of the laminated body and separating it from the laminated body to produce a raw material for a pair of optical control panels.
  • a flattening process for manufacturing the optical control panel by flattening both end faces in the width direction of each raw material It has an assembly step of superimposing the paired light control panels so that the light reflecting portions are orthogonal to each other in a plan view to form an optical imaging device.
  • a part of the region forming the light reflecting portion includes a region facing the protruding portion, and the ratio of the refractive indexes of the transparent plate material and the transparent resin is 0.9 to 1.1.
  • a method for manufacturing an optical imaging apparatus is to use a rectangular glass having a short width and a long length in a plan view, in which a light reflecting portion is formed in all or a part of the area in advance.
  • a plurality of two types of transparent plate materials each made of a hard and high melting point resin and having different widths were prepared, and the two types of transparent plate materials were alternately aligned on one side in the width direction to form a protrusion on the other side in the width direction.
  • a laminate forming step of laminating to form a laminate and A resin filling step of filling a transparent resin in the gap region of the adjacent protrusions,
  • a flattening process for manufacturing the optical control panel by flattening both end faces in the width direction of the raw material It has an assembly step of forming an optical imaging apparatus by making a pair of light control panels manufactured from the laminate forming step to the plane processing step orthogonal to each other in a plan view of the light reflecting portion.
  • a part of the region forming the light reflecting portion includes a region facing the protruding portion, and the ratio of the refractive indexes of the transparent plate material and the transparent resin is 0.9 to 1.1.
  • the laminate forming step it is preferable that the plurality of transparent plate materials are joined via an adhesive, but physical pressing force is not used without using an adhesive. It is also possible to stack and hold a plurality of laminated transparent plate materials. Further, it is preferable that the adhesive is arranged in a region excluding both ends in the width direction of the laminated region of each transparent plate material of the laminated body. As a result, the protruding portion is not contaminated with the adhesive, and the inclination of each light reflecting portion can be suppressed.
  • the adhesive may be OCA tape.
  • glass plate materials having the same dimensions and transparent resin plate materials are alternately laminated, and the resin plate material is directly bonded to the glass plate material. Therefore, an adhesive for joining the glass plate material and the resin plate material. Does not need. Therefore, the tilt of the light reflecting portion due to the adhesive does not occur, and a distortion-free image can be formed.
  • another hard transparent plate material having a melting point higher than that of the resin plate material can be used, but the glass plate material is more likely to obtain a product having high accuracy in parallelism, transparency and the like.
  • the transparent plate materials to be laminated have the same thickness, the distance between the protruding portions is exactly the same as the thickness of the protruding portions. Then, since the transparent resin is filled in the gap region of the protruding portion where the light reflecting portion is formed, the raw material of the light control panel can be manufactured without using an adhesive.
  • the optical imaging apparatus 10 manufactured by the method for manufacturing an optical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 (A) and 2 (B) is shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). Will be explained with reference to.
  • the optical imaging apparatus 10 has first and second optical control panels (also referred to as parallel light reflection panels) 11 and 12 which are pairs of squares (which may be rectangular) in a plan view. Since the first and second optical control panels 11 and 12 have the same basic shape, the same components are given the same number.
  • the first optical control panel 11 is arranged on the lower side (light incoming side), and the second optical control panel 12 is arranged on the upper side (light emitting side). There is.
  • the first optical control panel 11 (the same applies to the second optical control panel 12) has a gap in a state orthogonal to both sides (front and back surfaces).
  • a plurality of strip-shaped light reflecting portions (vertical light reflecting portions, mirrors) 13 arranged in parallel are formed.
  • the first and second optical control panels 11 and 12, respectively have a rectangular cross section, and glass plate materials 14 having the same dimensions and transparent resin plate materials 15 are alternately stacked, and the glass plate materials 14 and the glass plate materials 14 and the transparent resin plate materials 15 are alternately stacked.
  • a light reflecting portion 13 is formed between the resin plate material 15 and the resin plate material 15.
  • the light reflecting portions 13 are formed on the facing surfaces (both sides in the thickness direction) 16 of the adjacent glass plate materials 14, and the adjacent glass plate materials 14 sandwiching the resin plate material 15 are made of resin via the light reflecting portion 13. It is joined only with the resin of the plate material 15.
  • the first and second optical control panels 11 and 12 are in a state in which the light reflecting portions 13 are arranged orthogonally in a plan view (for example, in a state where they are cross-arranged in a range of 85 to 95 degrees, preferably 88 to 92 degrees).
  • the optical imaging apparatus 10 is configured by laminating, joining, and integrating with (including).
  • the first and second optical control panels 11 and 12 have a large side length of, for example, about 500 to 2000 mm (preferably, the lower limit is 750 mm, further 1000 mm, and the upper limit is 1800 mm). However, it is not particularly limited.
  • a transparent adhesive for example, UV curable resin, two-component curable resin, thermosetting resin, room temperature effect
  • UV curable resin for example, UV curable resin
  • FIGS. 3A and 3B the upper surface of the first optical control panel 11 and the lower surface of the second optical control panel 12 are in contact with each other (no gap: 0 mm). Although shown, it may be arranged in close proximity with a gap (for example, more than 0 and about 5 mm or less). In this case, the gap is also filled with the adhesive (the gap becomes the layer thickness of the adhesive).
  • the resin plate 15 and the synthetic resin constituting the adhesive it is preferable to use those having the same or similar refractive index of the synthetic resin and the refractive index of the glass plate 14 (transparent plate 20 described later).
  • the refractive index ⁇ 2 (for example, in the range of (0.9 to 1.1) ⁇ ⁇ 1, preferably (0.95 to 1.05) ⁇ ⁇ 1) which is the same as or substantially equal to the refractive index ⁇ 1 of the glass plate material 14.
  • a synthetic resin having a range of, more preferably (0.98 to 1.02) ⁇ ⁇ 1) can be used.
  • the refractive index ⁇ 2 of the synthetic resin with the refractive index ⁇ 1 of the glass plate material 14 constituting the first and second optical control panels 11 and 12
  • two or more different resins are mixed.
  • the refractive index it is preferable that the numerical values of the refractive indexes of the glass plate material and the synthetic resin are aligned from the top to the third digit (up to the second decimal place).
  • the synthetic resin described above is a (meth) acrylate such as an ultraviolet curable type (for example, urethane (meth) acrylate, (meth) acrylate having a polyisoprene skeleton, (meth) acrylate having a polybutadiene skeleton, (meth) acrylate monomer, and the like. ), Thermosetting type, two-component curing type, and room temperature curing type. Further, for example, thermoplastic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA: acrylic resin), amorphous fluororesin, cycloolefin polymer (COP), optical polycarbonate, fluorene polyester, and polyether sulfone can also be used.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • COP amorphous fluororesin
  • COP cycloolefin polymer
  • optical polycarbonate fluorene polyester
  • polyether sulfone polyether sulfone
  • the light reflecting portion 13 is a metal film (metal film) formed by mirror-treating the facing surface 16 of the glass plate material 14, and the front surface and the back surface of the metal film (light reflecting portion 13) are the light reflecting surface 17. Become.
  • h1 is the height of the glass plate material 14 and the resin plate material 15, and h2 is the light reflection. Assuming that the height of the portion 13 is the same, the height h1 and the height h2 are the same (hereinafter, simply referred to as h).
  • the height h is, for example, in the range of 0.2 to 10 mm (preferably, the lower limit is 0.5 mm, further 1 mm, the upper limit is 5 mm, 3 mm, and further 2.5 mm).
  • the present invention is not limited to this value.
  • the thickness t1 of the glass plate material 14 and the thickness t2 of the resin plate material 15 are the optics described later. It is substantially the same depending on the manufacturing method of the imaging apparatus 10, for example, in the range of 0.1 to 2 mm (preferably, the lower limit is 0.3 mm and the upper limit is 1.5 mm), and the glass plate material 14 is in the elongated direction.
  • the length is in the range of 500 to 2000 mm (preferably, the lower limit is 750 mm, further 1000 mm, and the upper limit is 1800 mm), but the present invention is not limited to this value.
  • the thickness of the light reflecting portion 13 is exaggerated.
  • the height h of the light reflecting portion 13 (light reflecting surface 17) with respect to the pitch p (approximately equal to the thickness t1 of the glass plate material 14 or the thickness t2 of the resin plate material 15) (height h1 of the glass plate material 14 and the resin plate material 15).
  • the aspect ratio (h / p), which is the ratio of the height h2 of the light reflecting portion 13, is in the range of 0.8 to 5 (preferably, the lower limit is 1.5, further 2, the upper limit is 4, Further, it is preferably in 3.5), whereby a light reflecting portion 13 having a higher height can be obtained.
  • the light reflecting portions 13 are formed on the facing surfaces 16 on both sides in the thickness direction of the glass plate material 14, but for example, when the thickness of the glass plate material 14 is thin or depending on the required product quality, glass is formed.
  • the light reflecting portion 13 (light reflecting surface 17) may be formed only on the facing surface 16 on one side in the thickness direction of the plate member 14.
  • the lights L1 and L2 from the object obliquely received from the lower left side of the optical imaging apparatus 10 are the light reflecting surface 17 of the first light control panel 11 on the lower side. It is possible to form a stereoscopic image on the upper side of the optical imaging device 10 by reflecting on P1 and P2 of the above and further reflecting on Q1 and Q2 of the light reflecting surface 17 of the second light control panel 12 on the upper side.
  • the upper surfaces and the lower surfaces of the first and second optical control panels 11 and 12 are arranged in contact (or close to each other), so that the degree of light collection from the object is high. Is improved, and a clearer image can be obtained.
  • the light receiving side of the light reflecting portion 13 formed on the facing surface 16 of the glass plate material 14 is used as the light reflecting surface 17 of the first and second light control panels 11 and 12.
  • the left side of the light reflecting portion 13 is used as the light reflecting surface 17, but when the light enters from the right side, the light reflecting portion 13 The right side of is used as the light reflecting surface 17.
  • the portion other than the light reflecting surface 17 is a light passing surface.
  • the manufacturing method of the optical imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a laminate forming step, a light reflecting portion forming step, a resin filling step, a cutting step, and a flat surface processing step.
  • it is a method that has an assembly process, can manufacture an optical imaging apparatus at a relatively low cost, and can reduce distortion of the imaged image. The details will be described below.
  • a plurality of transparent plate members 20 made of short-width and long rectangular glass in a plan view are laminated in a state where a predetermined length is alternately shifted in the width direction to form a protruding portion 21.
  • the number of transparent plate members 20 constituting the laminated body 22 is such that the height H of the laminated body 22 in the stacking direction is, for example, about 500 to 2000 mm (preferably, the lower limit is 750 mm, further 1000 mm, and the upper limit is 1800 mm). However, it is not particularly limited.
  • the dimensions of the transparent plate material 20 are, for example, a width W1 in the range of 8 to 40 mm (preferably a lower limit of 20 mm) and a length L in the longitudinal direction in the range of 500 to 2000 mm (preferably a lower limit of 750 mm and further 1000 mm.
  • the upper limit is 1800 mm
  • the thickness t (corresponding to the thickness t1 of the glass plate material 14) is in the range of 0.1 to 2 mm (preferably, the lower limit is 0.3 mm and the upper limit is 1.5 mm)
  • the protrusion 21 It is practical that the protruding length h (corresponding to the height h1 of the glass plate material 14) is, for example, in the range of 0.2 to 10 mm (preferably, the lower limit is 0.5 mm, the upper limit is 5 mm, and further is 3 mm). However, the present invention is not limited to this numerical value.
  • a physical pressing force is applied to the laminated body 22 from the laminating direction (thickness direction of the transparent plate member 20) so that the above-mentioned laminated state can be maintained (for example, the laminated body 22 is pressed by using a pressing means).
  • a plurality of transparent plate materials 20 may be joined via a synthetic resin (an example of an adhesive) 23 (the same resin as the synthetic resin described above) as in the laminate 22a shown in FIG. 4 (A), for example. It can also be joined via an OCA tape (an example of an adhesive) 24 as in the laminate 22b shown in FIG. 4 (B).
  • the synthetic resin 23 and the OCA (optical clear adhesive) tape 24 may be arranged on the upper or lower facing surfaces (only one side) of the transparent plate material 20, but may be arranged on both sides.
  • Both the synthetic resin 23 and the OCA tape 24 are arranged in a region excluding both ends in the width direction (that is, the protruding portion 21) of the laminated region of each of the transparent plate materials 20 of the laminated bodies 22a and 22b.
  • the synthetic resin 23 is liquid, it cannot be arranged in the entire region as shown in FIG. 4 (A), but since the OCA tape is a film-like optical adhesive tape, FIG. 4 (B). ), It can be arranged in the entire area described above.
  • the OCA tape has, for example, a thickness of about 10 to 300 ⁇ m (furthermore, a lower limit of 50 ⁇ m and an upper limit of 150 ⁇ m: about 100 ⁇ m here), and is a transparent material such as a silicone resin, an acrylic resin, or a polyurethane resin. is there.
  • a plurality of protruding portions 21 having the same protruding length h can be formed on both sides of the laminated body 22 in the width direction.
  • the laminated body 25 can also be manufactured.
  • a plurality of two types of first and second transparent plate members 20a and 20b which are made of short and long rectangular glass in a plan view and have different widths, are prepared, respectively, and the first and second transparent plates 20a and 20b are prepared.
  • the second transparent plate members 20a and 20b are alternately aligned on one side in the width direction to form a protruding portion 21 on the other side in the width direction, and are laminated to form a laminated body 25.
  • the dimensions of the first transparent plate material 20a are the same as those of the transparent plate material 20 described above, and the dimensions of the second transparent plate material 20b are only different in width from the first transparent plate material 20a, and the second transparent plate material 20a is transparent.
  • the width W2 of the plate member 20b is narrower in the range of 0.2 to 10 mm than the width W1 of the first transparent plate member 20a, for example, depending on the protrusion length of the projecting portion 21 to be formed.
  • the laminated body 25 is also subjected to physical pressing force from the laminating direction, but the first and second transparent plate members 20a and 20b to be alternately arranged are described above. It can also be joined via the synthetic resin 23 or the OCA tape 24.
  • the light reflecting portion 13 is formed on at least the facing surface 16 of the adjacent protrusions 21 (corresponding to the facing surface 16 of the glass plate material 14).
  • the light reflecting portion 13 is composed of a metal film, and the metal film is formed of a metal having high reflectance (for example, Al (aluminum), Ag (silver), Ni (nickel), Ti (titanium), Cr (chromium)). Etc.), and the surface of this metal film becomes a light reflecting surface (metal reflecting surface) 17.
  • the film thickness of the light reflecting portion 13 (metal film) is, for example, 60 nm or more, preferably 80 nm or more (for example, about 100 nm: the upper limit is about 150 nm), but is not limited thereto.
  • Irradiation or the like can be used to form the light reflecting portion 13.
  • Irradiation can be performed by injecting metal (metal irradiation) from an oblique direction with respect to the facing surface 16, and the metal injection includes sputtering, metal deposition, spraying of metal fine particles, irradiation of an ion beam, or the like. There is. Since the irradiation is performed by injecting metal (metal irradiation) from an oblique direction (specific direction) with respect to the facing surface 16, one surface side of the transparent plate material 20 (protruding portion 21) and its top surface are covered with metal. .. Therefore, the laminated body 22 is irradiated about four times, which is more economical than the case where the metal film is formed on both sides of the transparent plate material 20 in advance.
  • the transparent resin 27 is filled and cured in the gap region 26 of the adjacent protruding portions 21 in which the light reflecting portion 13 is formed (the transparent resin 27 is the transparent resin plate material 15 described above. Become).
  • the refractive index ⁇ 2 of the transparent resin 27 is the same as or substantially equal to the refractive index ⁇ 1 of the transparent plate material 20 (for example, the ratio of the refractive indexes ⁇ 1 and ⁇ 2 of the transparent plate material 20 and the transparent resin 27 is 0.9 to 1.1). ..
  • the gap region 26 is filled with the transparent resin 27, for example, by arranging thin plates made of transparent glass or resin on both side surfaces (both end surfaces in the long direction) of the transparent plate material 20 and degassing. Is good. This thin plate can be removed after the transparent resin 27 is cured.
  • the light reflecting portion forming step and the resin filling step described above are performed on the projecting portions 21 on both sides, respectively.
  • the transparent resin 26 is filled and cured (resin filling step) on each side of the laminated body 22.
  • the formation of the light reflecting portion 13 (light reflecting portion forming step) and the filling and curing of the transparent resin 26 (resin filling step) can be sequentially performed for each side of the laminated body 22. Therefore, the paired first and second optical control panels 11 and 12 can be manufactured from one laminated body 22 at a time.
  • the laminated body 25 as shown in FIGS. 6A and 6B, since a plurality of protruding portions 21 are formed only on one side in the width direction thereof, the light reflecting portion forming step described above is performed. And the resin filling process are performed in sequence. Therefore, since the first and second optical control panels 11 and 12 can be manufactured from the two laminated bodies 25 at the same time, the manufacturing time can be shortened.
  • the gap region 26 is filled with the transparent resin 27 on both sides of the laminated body 22 to cut the integrated protruding portion 21, and the laminated main body 28 (the portion of the laminated body 22 excluding the protruding portion 21) shown in FIG. 2B is cut. ), The raw materials 29 and 30 of the first and second optical control panels 11 and 12 to be paired are manufactured. In the laminated body 25, only one side in the width direction in which the transparent resin 27 is filled and the integrated protruding portion 21 is formed is cut.
  • the cutting of the protruding portion 21 is a position where the protruding portion 21 and the transparent resin 27 are alternately arranged (that is, a position where the transparent plate material 20 located between the adjacent transparent plate members 20 forming the protruding portion 21 is not cut (protruding). It may be performed with respect to the base end position)) of the portion 21.
  • the thickness of the formed metal film tends to be thinned toward the base end of the protruding portion (gradation is likely to occur). It is preferable to cut at the position on the front side of the base end position). In this case, it is preferable to increase the protruding length of the protruding portion in the laminate forming step in consideration of the portion to be thinned. Further, by further increasing the protruding length of the protruding portion in the laminated body forming step, a plurality of raw materials (for example, 2 or 3) of the optical control panel can be manufactured from one side in the width direction of the laminated body.
  • the cut end faces of the raw materials 29 and 30 and the exposed end faces (both end faces in the width direction) on the opposite side thereof are flattened to produce the first and second optical control panels 11 and 12, respectively.
  • the flattening process is performed so that both the cut end face and the exposed end face are transparent and horizontal.
  • a polishing treatment using a paste-like abrasive or a material in which the abrasive disappears in response to a chemical solution can be used, but if both end faces in the width direction of the raw materials 29 and 30 can be flattened. , Not particularly limited.
  • the surfaces of the first and second optical control panels 11 and 12 become white, which may adversely affect the product quality.
  • a transparent adhesive (the first optical control panel 11 and the second optical control described above) is applied to the polished surfaces of the first and second optical control panels 11 and 12 that have been polished.
  • a transparent cover thin plate material made of glass or resin is bonded using the same adhesive as the adhesive for joining the panels 12. As a result, adverse effects can be prevented and the first and second optical control panels 11 and 12 can be protected.
  • the transparent cover thin plate material can also be bonded after the assembly step described later is performed.
  • the first optical control panel 11 is arranged on, for example, a support base, and the above-mentioned adhesive (liquid (jelly-like)) is placed on the first optical control panel 11, and the first optical control panel 11 is placed on the first optical control panel 11.
  • the second light control panel 12 is superposed on the 11 in a state where the light reflecting portions 13 are arranged orthogonally in a plan view. Then, in the degassed state (decompressed state, further vacuum state), the second optical control panel 12 is pressed against the first optical control panel 11 by a press, and the first and second optical control panels 11 12 are joined.
  • a plate-like (sheet-like) material made of a thermoplastic resin can also be used.
  • a plate-shaped adhesive is placed on the first light control panel 11, and then the second light control panel 12 is placed on the adhesive.
  • the adhesive is heated to soften (further melt) and cooled while pressing the second light control panel 12 against the first light control panel 11 with a press.
  • an adhesive can be injected between the first optical control panel 11 and the second optical control panel 12 which are overlapped and arranged to face each other. In this case, the part other than the injection part of the adhesive is sealed.
  • a transparent plate material having a light reflecting portion formed on one side or both sides is used instead of the transparent plate material 20 described above. It can also be used (instead of the first and second transparent plates 20a and 20b, two types of first and second transparent plates having different widths in which light reflecting portions are formed on one or both sides thereof are used. You can also). No light reflecting portion is formed on the peripheral surface (surface excluding both sides) of this transparent plate material (transparent state).
  • An optical imaging apparatus can be manufactured by sequentially performing the above-mentioned laminate forming step, resin filling step, cutting step, flattening step, and assembling step using a plurality of the transparent plate materials.
  • the present invention has been described above with reference to Examples, the present invention is not limited to the configuration described in the above-described Examples, but is within the scope of the claims. It also includes other possible examples and modifications. For example, the case where a part or all of the above-described examples and modifications are combined to form the optical imaging apparatus of the present invention and the method for manufacturing the same is also included in the scope of rights of the present invention.
  • the transparent plate material constituting the first and second optical control panels is made of glass has been described, but the transparent plate material can also be made of a hard and high melting point resin having high transparency.
  • the optical imaging apparatus and the manufacturing method thereof according to the present invention can manufacture the optical imaging apparatus at a relatively low cost, and the imaged image has little distortion.
  • the optical imaging device can be effectively used in devices that require images (for example, medical devices, home electric appliances, automobiles, aircraft, ships, etc.).
  • 10 Optical imaging device
  • 11 First optical control panel
  • 12 Second optical control panel
  • 13 Light reflector
  • 14 Glass plate material
  • 15 Resin plate material
  • 16 Facing surface
  • 17 Light reflection Surface
  • 20, 20a, 20b Transparent plate material
  • 21 Projection
  • 22, 22a, 22b Laminate
  • 23 Synthetic resin (adhesive)
  • 24 OCA tape (adhesive)
  • 25 Laminate
  • 26 Gap area
  • 27 transparent resin
  • 28 laminated body, 29, 30: raw material

Landscapes

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Abstract

光学結像装置１０は、断面矩形で同一寸法のガラス板材１４と透明の樹脂板材１５が交互に重ねられ、その間に光反射部１３が形成され、樹脂板材１５の屈折率はガラス板材１４の０．９～１．１の範囲にあり、樹脂板材１５を挟んで隣合うガラス板材１４が樹脂板材１５の樹脂のみで接合された入光側及び出光側の光制御パネル１１、１２がそれぞれの光反射部１３が平面視して直交するように重ねられている。製造方法は、矩形状の複数の透明板材２０を幅方向に所定長交互にずらして突出部２１を形成した状態で積層して積層体２２を形成し、隣合う突出部２１の対向面１６に光反射部１３を形成し、隣合う突出部２１の隙間領域２６に透明樹脂２７を充填し、樹脂により一体となった突出部２１を切断して原材２９、３０を製造し、この幅方向両端面を平面化して製造した対となる光制御パネル１１、１２を、光反射部１３が平面視して直交するように重ねる。

Description

光学結像装置及びその製造方法
　本発明は、間隔を有して等距離で垂直に配置された複数の光反射部（光反射面、鏡面）を有する対となる光制御パネルを該光反射部が平面視して直交するように配置した光学結像装置及びその製造方法に関する。
　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に記載の光制御パネルを用いた光学結像装置がある。特許文献１に記載の光学結像装置の光制御パネルは、断面矩形の透明平板の一側に光反射部を有する光制御片を平面状に並べて接合形成した入光側と出光側の光制御パネルを、平面視して前記光反射部が直交するように配置している。そして、その製造方法においては、片側又は両側に光反射部を形成する金属反射膜を形成した透明板（例えば、ガラス板）を接着剤を介して積層し、短い幅（例えば、０．５～１０ｍｍ）でこの積層体を切断して前記入光側と出光側の光制御パネルを製造していた。
　また、特許文献２に記載の光学結像装置は、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た透明な凹凸板材の各溝の対向する平行な側面に光反射部を形成して製造される光制御パネルを２つ用意し、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て構成されている。
国際公開第２００９／１３１１２８号 国際公開第２０１５／０３３６４５号
　しかし、特許文献１に記載の光学結像装置においては、接着剤を介して金属反射膜が形成された多数の透明角材が接合されているので、接着剤の厚みのバラツキによって隣合う光反射面の距離や平行度にバラつきが生じ、結像された像に歪が発生し易いという問題があった。
　特許文献２に記載の光学結像装置においては、平行な光反射面を形成することも困難であった。また、特許文献２に示すように、光制御パネルの凹凸板材をインジェクション成型によって製造する場合、型枠の寸法精度によっては、溝の対向する側面の垂直角度の精度が悪くなり（側面が傾き）、製品品質の低下を招くおそれがある。この傾向は、特に大型の凹凸板材を製造する場合に顕著になり易いという問題があった。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、比較的安価に製造可能で、結像された像に歪が少ない光学結像装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
　前記目的に沿う第１の発明に係る光学結像装置は、それぞれ断面が矩形であって、同一寸法のガラス板材と透明な樹脂板材が交互に重ねられ、前記ガラス板材と前記樹脂板材との間には光反射部が形成され、前記樹脂板材の屈折率は、前記ガラス板材の屈折率の０．９～１．１（好ましくは０．９５～１．０５、更に好ましくは、０．９８～１．０２、以下の発明においても同じ）の範囲にあり、前記光反射部が形成され前記樹脂板材を挟んで隣合う前記ガラス板材が前記樹脂板材の樹脂のみで接合されている入光側及び出光側の光制御パネルがそれぞれの前記光反射部が平面視して直交するように重ねられている。
　ここで、ガラス板材の代わりに、前記樹脂板材とは異なり、前記樹脂板材より融点が高い別の硬質の透明板材を使用することもできるが、ガラス板材の方が精度の高い製品を得易い。
　前記目的に沿う第２の発明に係る光学結像装置の製造方法は、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなる複数の透明板材を、幅方向に所定長交互にずらして突出部を形成した状態で積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
　少なくとも隣合う前記突出部の対向面に光反射部を形成する光反射部形成工程と、
　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
　前記積層体の両側で、それぞれ前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して対となる光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
　前記各原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
　対となる前記光制御パネルを、前記光反射部が平面視して直交するように重ねて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
　前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１の範囲とした。
　ここで、高融点の樹脂とは、前記突出部の隙間領域に充填される透明樹脂より融点が高い樹脂をいい、これにより前記突出部に液体の透明樹脂を充填する場合に、突出部を形成する樹脂が溶けない利点がある（以下の発明においても同じ）。また、硬質の樹脂とは、軟質樹脂（例えば、押圧すると変形する樹脂）を除き、固体状態でその形状を自己保持できる樹脂をいう（以下の発明においても同じ）。
　前記目的に沿う第３の発明に係る光学結像装置の製造方法は、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなり幅が異なる２種類の透明板材をそれぞれ複数用意し、該２種類の透明板材を交互にその幅方向一側を揃えてその幅方向他側に突出部を形成した状態で、積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
　少なくとも隣合う前記突出部の対向面に光反射部を形成する光反射部形成工程と、
　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
　前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
　前記原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
　前記積層体形成工程から前記平面加工工程により製造した対となる前記光制御パネルを、前記光反射部を平面視して直交させて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
　前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１とした。
　前記目的に沿う第４の発明に係る光学結像装置の製造方法は、予め全部又は一部の領域に光反射部が形成された、短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなる複数の透明板材を、幅方向に所定長交互にずらして突出部を形成した状態で積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
　前記積層体の両側で、それぞれ前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して対となる光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
　前記各原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
　対となる前記光制御パネルを、前記光反射部が平面視して直交するように重ねて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
　前記光反射部を形成する一部の領域は、前記突出部の対向面となる領域を含み、前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１とした。
　前記目的に沿う第５の発明に係る光学結像装置の製造方法は、予め全部又は一部の領域に光反射部が形成された、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなり幅が異なる２種類の透明板材をそれぞれ複数用意し、該２種類の透明板材を交互にその幅方向一側を揃えてその幅方向他側に突出部を形成した状態で、積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
　前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
　前記原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
　前記積層体形成工程から前記平面加工工程により製造した対となる前記光制御パネルを、前記光反射部を平面視して直交させて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
　前記光反射部を形成する一部の領域は、前記突出部の対向面となる領域を含み、前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１とした。
　以上の光学結像装置の製造方法において、前記積層体形成工程では、前記複数の透明板材が接着剤を介して接合されているのが好ましいが、接着剤を使用しないで、物理的な押圧力によって、積層された複数の透明板材を積層保持することもできる。また、前記接着剤は前記積層体の各透明板材の積層領域の幅方向両端部を除く領域に配置するのが好ましい。これによって、突出部が接着剤で汚染されず、各光反射部の傾きを抑制することができる。ここで、接着剤はＯＣＡテープとすることもできる。
　第１の発明に係る光学結像装置は、同一寸法のガラス板材と透明な樹脂板材が交互に積層され、ガラス板材に樹脂板材が直接接合されるので、ガラス板材と樹脂板材を接合する接着剤を必要としない。従って、接着剤に起因する光反射部の傾きが発生せず、歪の無い像を形成できる。
　ここで、ガラス板材の代わりに、樹脂板材より融点が高い別の硬質の透明板材を使用することもできるが、ガラス板材の方が平行度や透明度等において精度の高い製品が得られ易い。
　また、第２～第５の発明に係る光学結像装置の製造方法においては、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなる複数の透明板材（幅が異なる２種類の透明板材も含む、以下同様）を、その幅方向の一方又は双方に突出部を形成した状態で積層しているので、隣合う透明板材による突出部の平行度を保つことができる。ここで、積層される透明板材は同一厚さであるので、突出部の間隔は突出部の厚みと正確に同一となる。そして、光反射部が形成された突出部の隙間領域に透明樹脂を充填するので、接着剤を使用することなく光制御パネルの原材を製造できる。
本発明の一実施例に係る光学結像装置の製造方法の積層体形成工程の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同光学結像装置の製造方法の樹脂充填工程が行われた積層体の側面図、正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同光学結像装置の拡大正断面図及び拡大側断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ第１、第２の変形例に係る積層体形成工程が行われた積層体の平面図である。 本発明の他の実施例に係る光学結像装置の製造方法の積層体形成工程の説明図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同光学結像装置の製造方法の樹脂充填工程が行われた積層体の側面図、正面図である。
　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、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本発明の一実施例に係る光学結像装置の製造方法により製造した光学結像装置１０について、図３（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
　光学結像装置１０は、それぞれ平面視して正方形（長方形でもよい）の対となる第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネルともいう）１１、１２を有しているが、第１、第２の光制御パネル１１、１２は基本形状が同一なので、同一の構成要素には同一の番号を付与する。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）においては、第１の光制御パネル１１を下側（入光側）に、第２の光制御パネル１２を上側（出光側）に、それぞれ配置している。
　図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の光制御パネル１１（第２の光制御パネル１２も同様）には、その両面（表裏面）に直交状態で、隙間を有して平行配置された複数の帯状の光反射部（垂直光反射部、ミラー）１３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、１２はそれぞれ、断面が矩形であって、同一寸法のガラス板材１４と透明な樹脂板材１５が交互に重ねられ、このガラス板材１４と樹脂板材１５との間に光反射部１３が形成されている。更に詳細には、隣合うガラス板材１４の対向面（厚み方向両面）１６に光反射部１３がそれぞれ形成され、樹脂板材１５を挟んで隣合うガラス板材１４が、光反射部１３を介して樹脂板材１５の樹脂のみで接合されている。
　第１、第２の光制御パネル１１、１２は、光反射部１３が平面視して直交配置された状態（例えば、８５～９５度、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、積層され接合されて一体化されて光学結像装置１０を構成している。この第１、第２の光制御パネル１１、１２は、その一辺の長さが、例えば、５００～２０００ｍｍ（好ましくは、下限が７５０ｍｍ、更には１０００ｍｍ、上限が１８００ｍｍ）程度の大型のものであるが、特に限定されるものではない。
　この積層された第１の光制御パネル１１と第２の光制御パネル１２との間には、図示しない透明の接着剤（例えば、ＵＶ硬化樹脂、２液硬化型樹脂、熱硬化樹脂、常温効果樹脂）が配置されている。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）では、第１の光制御パネル１１の上面と、第２の光制御パネル１２の下面とが、当接配置された状態（隙間がない：０ｍｍ）を示しているが、隙間（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でもよい。この場合、この隙間にも接着剤が充填される（隙間が接着剤の層厚となる）。
　上記した樹脂板材１５や接着剤を構成する合成樹脂には、この合成樹脂の屈折率とガラス板材１４（後述する透明板材２０）の屈折率が同一又は近似するものを使用することが好ましい。具体的には、ガラス板材１４の屈折率η１と同一又は略等しい屈折率η２（例えば、（０．９～１．１）×η１の範囲、好ましくは（０．９５～１．０５）×η１の範囲、更に好ましくは（０．９８～１．０２）×η１の範囲）を有する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、１２を構成するガラス板材１４の屈折率η１に対し、合成樹脂の屈折率η２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。この場合、ガラス板材と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、上記した合成樹脂は、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。
　光反射部１３は、ガラス板材１４の対向面１６に鏡面処理を行って形成された金属膜（金属皮膜）であり、この金属膜（光反射部１３）の表面と裏面が光反射面１７となる。
　第１、第２の光制御パネル１１、１２は、光反射部１３がガラス板材１４の対向面１６に形成されているため、ｈ１をガラス板材１４及び樹脂板材１５の高さ、ｈ２を光反射部１３の高さとすると、高さｈ１と高さｈ２は同じである（以下、単にｈと記載）。ここで、高さｈは、例えば、０．２～１０ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．５ｍｍ、更には１ｍｍ、上限が５ｍｍ、３ｍｍ、更には２．５ｍｍ）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、ガラス板材１４の厚みｔ１と樹脂板材１５の厚みｔ２（光反射部１３の厚みは、例えば、６０ｎｍ以上、好ましくは８０ｎｍ以上（例えば、１００ｎｍ程度：上限は１５０ｎｍ程度））は、後述する光学結像装置１０の製造方法により略同一となっており、例えば、０．１～２ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．３ｍｍ、上限が１．５ｍｍ）であり、ガラス板材１４の長尺方向長さは５００～２０００ｍｍの範囲（好ましくは、下限が７５０ｍｍ、更には１０００ｍｍ、上限が１８００ｍｍ）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。
　なお、説明の便宜上、光反射部１３の厚みを誇張して図示している。
　ここで、光反射部１３（光反射面１７）のピッチｐ（ガラス板材１４の厚みｔ１又は樹脂板材１５の厚みｔ２に略等しい）に対する高さｈ（ガラス板材１４及び樹脂板材１５の高さｈ１又は光反射部１３の高さｈ２に相当）の比であるアスペクト比（ｈ／ｐ）は、０．８～５の範囲（好ましくは、下限が１．５、更には２、上限が４、更には３．５）にあるのが好ましく、これによって、より高さの高い光反射部１３が得られる。
　なお、ここでは、ガラス板材１４の厚み方向両側の対向面１６に光反射部１３を形成しているが、例えば、ガラス板材１４の厚みが薄い場合や、要求される製品品質に応じて、ガラス板材１４の厚み方向片側の対向面１６のみに光反射部１３（光反射面１７）を形成してもよい。
　図３（Ａ）、（Ｂ）において、光学結像装置１０の左下側から斜めに入光した対象物からの光Ｌ１、Ｌ２は、下側の第１の光制御パネル１１の光反射面１７のＰ１、Ｐ２で反射し、更に上側の第２の光制御パネル１２の光反射面１７のＱ１、Ｑ２で反射して、光学結像装置１０の上側に立体像を形成できる。
　この光学結像装置１０は、上記したように、第１、第２の光制御パネル１１、１２の上面と下面が当接（又は近接）配置されるので、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、ガラス板材１４の対向面１６に形成された光反射部１３の入光側が、第１、第２の光制御パネル１１、１２の光反射面１７として使用される。図３（Ａ）、（Ｂ）では、左側から入光しているので、光反射部１３の左側が光反射面１７として使用されているが、右側から入光する場合は、光反射部１３の右側が光反射面１７として使用される。
　この光学結像装置１０の動作において、空気中からガラス板材１４と樹脂板材１５へ入光する場合、及び、ガラス板材１４と樹脂板材１５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、これらを考慮して光学結像装置１０を使用する必要がある。なお、光反射面１７以外の部分は光通過面となる。
　続いて、本発明の一実施例に係る光学結像装置の製造方法について、図１、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。
　図１、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す本実施例に係る光学結像装置の製造方法は、積層体形成工程、光反射部形成工程、樹脂充填工程、切断工程、平面加工工程、及び、組立工程を有し、光学結像装置を比較的安価に製造可能で、結像された像の歪を少なくできる方法である。以下、詳しく説明する。
（積層体形成工程）
　図１に示すように、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラスからなる複数の透明板材２０を、その幅方向に所定長交互にずらして突出部２１を形成した状態で積層して積層体２２を形成する。
　この積層体２２を構成する透明板材２０の積層枚数は、積層体２２の積層方向の高さＨが、例えば、５００～２０００ｍｍ（好ましくは、下限が７５０ｍｍ、更には１０００ｍｍ、上限が１８００ｍｍ）程度となるように行うが、特に限定されるものではない。
　透明板材２０の寸法は、例えば、幅Ｗ１が８～４０ｍｍの範囲（好ましくは、下限が２０ｍｍ）、長尺方向長さＬが５００～２０００ｍｍの範囲（好ましくは、下限が７５０ｍｍ、更には１０００ｍｍ、上限が１８００ｍｍ）、厚みｔ（ガラス板材１４の厚みｔ１に相当）が０．１～２ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．３ｍｍ、上限が１．５ｍｍ）であり、また、突出部２１の突出長さｈ（ガラス板材１４の高さｈ１に相当）は、例えば、０．２～１０ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．５ｍｍ、上限が５ｍｍ、更には３ｍｍ）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。
　この積層体２２は、上記した積層状態を維持できるように、その積層方向（透明板材２０の厚み方向）から物理的な押圧力を加えている（例えば、押圧手段を用いて押圧している）が、複数の透明板材２０を、例えば、図４（Ａ）に示す積層体２２ａのように、合成樹脂（接着剤の一例）２３（前記した合成樹脂と同じ樹脂）を介して接合することもでき、また、図４（Ｂ）に示す積層体２２ｂのように、ＯＣＡテープ（接着剤の一例）２４を介して接合することもできる。なお、合成樹脂２３とＯＣＡ（ｏｐｔｉｃａｌ　ｃｌｅａｒ　ａｄｈｅｓｉｖｅ）テープ２４は、透明板材２０の上側又は下側の対向面（片面のみ）に配置すればよいが、両面に配置してもよい。
　この合成樹脂２３とＯＣＡテープ２４は共に、積層体２２ａ、２２ｂの各透明板材２０の積層領域の幅方向両端部（即ち、突出部２１）を除く領域に配置している。ここで、合成樹脂２３は液状であるため、図４（Ａ）に示すように上記した領域全体に配置することはできないが、ＯＣＡテープはフィルム状の光学粘着テープであるため、図４（Ｂ）に示すように、上記した領域全体に配置することができる。なお、ＯＣＡテープは、例えば、厚みが１０～３００μｍ程度（更には、下限が５０μｍ、上限が１５０μｍ：ここでは１００μｍ程度）であり、シリコン樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の透明のものである。
　上記した方法により、積層体２２の幅方向両側に、同じ突出長さｈの突出部２１を複数形成できるが、図５に示す本発明の他の実施例に係る光学結像装置の製造方法により、積層体２５を製造することもできる。
　図５に示すように、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラスからなり幅が異なる２種類の第１、第２の透明板材２０ａ、２０ｂをそれぞれ複数用意し、この第１、第２の透明板材２０ａ、２０ｂを交互にその幅方向一側を揃えてその幅方向他側に突出部２１を形成した状態で、積層して積層体２５を形成する。
　この第１の透明板材２０ａの寸法は、前記した透明板材２０と同一であり、第２の透明板材２０ｂの寸法は、第１の透明板材２０ａとは幅が異なるのみであり、第２の透明板材２０ｂの幅Ｗ２は、形成する突出部２１の突出長さに応じて、例えば、第１の透明板材２０ａの幅Ｗ１よりも０．２～１０ｍｍの範囲で狭くなっている。
　この積層体２５も、上記した積層体２２と同様に、その積層方向から物理的な押圧力が加えられているが、交互に配置する第１、第２の透明板材２０ａ、２０ｂを、前記した合成樹脂２３やＯＣＡテープ２４を介して接合することもできる。
（光反射部形成工程）
　図２（Ｂ）に示すように、少なくとも隣合う突出部２１の対向面１６（ガラス板材１４の対向面１６に相当）に光反射部１３を形成する。
　この光反射部１３は金属膜で構成され、この金属膜は、高反射率を有する金属（例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）等）を用いて形成され、この金属膜の表面が光反射面（金属反射面）１７となる。
　なお、光反射部１３（金属膜）の膜厚は、例えば、６０ｎｍ以上、好ましくは８０ｎｍ以上（例えば、１００ｎｍ程度：上限は１５０ｎｍ程度）であるが、これに限定されるものではない。
　光反射部１３の形成には照射等を使用できる。
　照射は、対向面１６に対して斜め方向から金属噴射（金属照射）することにより行うことができ、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。なお、照射は、対向面１６に対して斜め方向（特定方向）から金属噴射（金属照射）することにより行うため、透明板材２０（突出部２１）の一面側とその頂面が金属で覆われる。
　従って、積層体２２に対しては、照射を４回程度実施することになるが、予め透明板材２０の両面全体に金属膜を形成する場合と比較して、経済的である。
（樹脂充填工程）
　図２（Ｂ）に示すように、光反射部１３が形成された隣合う突出部２１の隙間領域２６に、透明樹脂２７を充填し硬化させる（透明樹脂２７が前記した透明の樹脂板材１５となる）。
　この透明樹脂２７の屈折率η２は、透明板材２０の屈折率η１と同一又は略等しい（例えば、透明板材２０と透明樹脂２７との屈折率η１、η２の比が０．９～１．１）。
　なお、隙間領域２６への透明樹脂２７の充填は、例えば、透明板材２０の両側面（長尺方向の両端面）に、透明のガラス製や樹脂製の薄板を配置し、脱気状態で行うのがよい。この薄板は、透明樹脂２７が硬化した後、除去することができる。
　積層体２２は、その幅方向両側にそれぞれ複数の突出部２１が形成されているため、両側の突出部２１に対してそれぞれ、上記した光反射部形成工程と樹脂充填工程を行う。例えば、積層体２２の両側に光反射部１３の形成（光反射部形成工程）を行った後、積層体２２の片側ごとに、透明樹脂２６の充填及び硬化（樹脂充填工程）を行う。また、積層体２２の片側ごとに、光反射部１３の形成（光反射部形成工程）と、透明樹脂２６の充填及び硬化（樹脂充填工程）を順次行うこともできる。従って、対となる第１、第２の光制御パネル１１、１２を１つの積層体２２から一度に製造できる。
　一方、積層体２５では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、その幅方向片側のみに複数の突出部２１が形成されているため、これに対して上記した光反射部形成工程と樹脂充填工程を順次行う。従って、２つの積層体２５から第１、第２の光制御パネル１１、１２を同時に製造できるため、製造時間の短縮が図れる。
（切断工程）
　積層体２２の両側でそれぞれ隙間領域２６に透明樹脂２７が充填されて一体となった突出部２１を切断し、図２（Ｂ）に示す積層本体２８（積層体２２の突出部２１を除く部分）から分離して、対となる第１、第２の光制御パネル１１、１２の原材２９、３０を製造する。なお、積層体２５では、透明樹脂２７が充填されて一体となった突出部２１が形成されている幅方向片側のみを切断する。
　この突出部２１の切断は、突出部２１と透明樹脂２７が交互に配置された部分（即ち、突出部２１を形成した隣合う透明板材２０の間に位置する透明板材２０を切断しない位置（突出部２１の基端位置））に対して行えばよい。
　しかし、前記した光反射部形成工程では、形成した金属膜の厚みが突出部の基端へ向けて薄くなり易い（グラデーションが発生し易い）ことから、薄くなる部分を避けた位置（突出部の基端位置よりも先側位置）で切断することが好ましい。この場合、薄くなる部分を考慮して、積層体形成工程における突出部の突出長さを長くするのがよい。
　また、積層体形成工程における突出部の突出長さを更に長くすることで、積層体の幅方向片側から、光制御パネルの原材を複数（例えば、２又は３）製造することもできる。
（平面加工工程）
　原材２９、３０の切断端面及びその反対側の露出端面（幅方向両端面）をそれぞれ平面化処理して、第１、第２の光制御パネル１１、１２を製造する。なお、平面化処理は、切断端面と露出端面の双方が、透明かつ水平となるように行われる。
　この平面化処理には、ペースト状の研磨材等や、薬液に反応して研磨材が消失するものも使用した研磨処理を使用できるが、原材２９、３０の幅方向両端面を平面化できれば、特に限定されるものではない。
　上記した研磨処理を行った場合、第１、第２の光制御パネル１１、１２の表面が白くなり、製品品質に悪影響を及ぼす場合がある。この場合、研磨処理が終了した第１、第２の光制御パネル１１、１２の研磨処理が施された面に、透明の接着剤（前記した第１の光制御パネル１１と第２の光制御パネル１２を接合する接着剤と同じ接着剤）を用いて、ガラス又は樹脂からなる透明カバー薄板材を貼り合わせる。これにより、悪影響を防止できると共に、第１、第２の光制御パネル１１、１２を保護できる。なお、透明カバー薄板材の貼り合わせは、後述する組立工程を行った後に行うこともできる。
（組立工程）
　第１の光制御パネル１１を、例えば、支持台上に配置し、この第１の光制御パネル１１の上に前記した接着剤（液体（ゼリー状））を載せ、この第１の光制御パネル１１上に、第２の光制御パネル１２を、それぞれの光反射部１３が平面視して直交配置された状態で、重ね合わせて配置する。
　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１２をプレスで第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、１２を接合する。このように、第１、第２の光制御パネル１１、１２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、１２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。
　この接着剤には、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を載せ、更にこの接着剤の上に第２の光制御パネル１２を載せる。次に、脱気状態で、第２の光制御パネル１２をプレスで第１の光制御パネル１１に対して押圧しながら、少なくとも接着剤を加熱し軟化（更には溶融）させて冷却する。
　また、脱気状態で、重ね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１２との間に、接着剤を注入することもできる。この場合、接着剤の注入部以外を封止する。
　以上の方法により、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す光学結像装置１０が完成する。
　なお、積層体２５を用いた場合、対となる光制御パネルはそれぞれ、積層体形成工程から平面加工工程により製造する。
　光学結像装置１０の製造には、前記した透明板材２０の代わりに、その片面又は両面（少なくとも隣合う突出部の対向面となる領域、以下同様）に光反射部が形成された透明板材を使用することもできる（第１、第２の透明板材２０ａ、２０ｂの代わりに、その片面又は両面に光反射部が形成された幅が異なる２種類の第１、第２の透明板材を使用することもできる）。
　この透明板材の周面（両面を除く面）には光反射部が形成されていない（透明な状態）。
この透明板材を複数用いて、前記した積層体形成工程、樹脂充填工程、切断工程、平面加工工程、及び、組立工程を順次行うことで、光学結像装置を製造できる。
　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光学結像装置及びその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
　前記実施例においては、第１、第２の光制御パネルを構成する透明板材をガラスで構成した場合について説明したが、透明板材を透明度の高い硬質で高融点の樹脂で構成することもできる。
　本発明に係る光学結像装置及びその製造方法は、光学結像装置を比較的安価に製造可能で、結像された像に歪が少ない。これによって、光学結像装置を、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：光学結像装置、１１：第１の光制御パネル、１２：第２の光制御パネル、１３：光反射部、１４：ガラス板材、１５：樹脂板材、１６：対向面、１７：光反射面、２０、２０ａ、２０ｂ：透明板材、２１：突出部、２２、２２ａ、２２ｂ：積層体、２３：合成樹脂（接着剤）、２４：ＯＣＡテープ（接着剤）、２５：積層体、２６：隙間領域、２７：透明樹脂、２８：積層本体、２９、３０：原材

Claims (8)

  1. 　それぞれ断面が矩形であって、同一寸法のガラス板材と透明な樹脂板材が交互に重ねられ、前記ガラス板材と前記樹脂板材との間には光反射部が形成され、前記樹脂板材の屈折率は、前記ガラス板材の屈折率の０．９～１．１の範囲にあり、前記光反射部が形成され前記樹脂板材を挟んで隣合う前記ガラス板材が前記樹脂板材の樹脂のみで接合されている入光側及び出光側の光制御パネルがそれぞれの前記光反射部が平面視して直交するように重ねられていることを特徴とする光学結像装置。
  2. 　平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなる複数の透明板材を、幅方向に所定長交互にずらして突出部を形成した状態で積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
    　少なくとも隣合う前記突出部の対向面に光反射部を形成する光反射部形成工程と、
    　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
    　前記積層体の両側で、それぞれ前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して対となる光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
    　前記各原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
    　対となる前記光制御パネルを、前記光反射部が平面視して直交するように重ねて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
    　前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１としたことを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  3. 　平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなり幅が異なる２種類の透明板材をそれぞれ複数用意し、該２種類の透明板材を交互にその幅方向一側を揃えてその幅方向他側に突出部を形成した状態で、積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
    　少なくとも隣合う前記突出部の対向面に光反射部を形成する光反射部形成工程と、
    　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
    　前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
    　前記原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
    　前記積層体形成工程から前記平面加工工程により製造した対となる前記光制御パネルを、前記光反射部を平面視して直交させて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
    　前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１としたことを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  4. 　予め全部又は一部の領域に光反射部が形成された、短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなる複数の透明板材を、幅方向に所定長交互にずらして突出部を形成した状態で積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
    　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
    　前記積層体の両側で、それぞれ前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して対となる光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
    　前記各原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
    　対となる前記光制御パネルを、前記光反射部が平面視して直交するように重ねて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
    　前記光反射部を形成する一部の領域は、前記突出部の対向面となる領域を含み、前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１としたことを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  5. 　予め全部又は一部の領域に光反射部が形成された、平面視して短幅で長尺の矩形状のガラス又は硬質で高融点の樹脂からなり幅が異なる２種類の透明板材をそれぞれ複数用意し、該２種類の透明板材を交互にその幅方向一側を揃えてその幅方向他側に突出部を形成した状態で、積層して積層体を形成する積層体形成工程と、
    　隣合う前記突出部の隙間領域に透明樹脂を充填する樹脂充填工程と、
    　前記透明樹脂が充填されて一体となった前記突出部を切断し積層本体から分離して光制御パネルの原材を製造する切断工程と、
    　前記原材の幅方向両端面を平面化して前記光制御パネルを製造する平面加工工程と、
    　前記積層体形成工程から前記平面加工工程により製造した対となる前記光制御パネルを、前記光反射部を平面視して直交させて光学結像装置を構成する組立工程とを有し、
    　前記光反射部を形成する一部の領域は、前記突出部の対向面となる領域を含み、前記透明板材と前記透明樹脂の屈折率の比を０．９～１．１としたことを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  6. 　請求項２～５のいずれか１項に記載の光学結像装置の製造方法において、前記積層体形成工程では、前記複数の透明板材が接着剤を介して接合されていることを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  7. 　請求項６記載の光学結像装置の製造方法において、前記接着剤は前記積層体の各透明板材の積層領域の幅方向両端部を除く領域に配置することを特徴とする光学結像装置の製造方法。
  8. 　請求項６又は７記載の光学結像装置の製造方法において、前記接着剤はＯＣＡテープであることを特徴とする光学結像装置の製造方法。
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