(57)【要約】【課題】剛性が高いガラス等による反射部材を用いる場合に比べて、積層密度を向上させることができる立体結像素子及び立体結像素子の製造方法を提供する。【解決手段】反射面を有する光透過性フィルムを形成し（Ｓ１００）、形成した光透過性フィルムを折り返し、反射面が平行になった第１の平行部分を複数形成し（Ｓ１０２）、また第２の平行部分を形成し、互いの反射面が交差するように配置する（Ｓ１０４）。そして、第１の平行部分及び第２の平行部分に透明性樹脂を流入（Ｓ１０６）した後に、紫外線の照射により透明性樹脂を硬化させる（Ｓ１０８）。このようにすることで、反射面が平行になった状態及び反射面が交差した状態を維持しつつ、簡単な工程でかつ積層密度を向上させた光学結像素子２０を得ることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有する薄膜状の反射層と、透明性樹脂層とが交互に複数積層され、一方の積層端面から入射された光が反射面で反射されて他方の積層端面から出射される反射部材を複数備え、
複数の前記反射部材が、１つの反射部材の反射面と他の反射部材の反射面とが交差した向きとなり、かつ前記１つの反射部材の積層端面から出射された光が前記他の反射部材の積層端面に入射するように配置された
立体結像素子。
【請求項２】
前記反射層は、０．５μｍ〜１００μｍの厚さである
請求項１に記載の立体結像素子。
【請求項３】
前記光透過性を有する薄膜状の反射層と、前記透明性樹脂層との間に、透明性の接着層を有する請求項１又は請求項２に記載の立体結像素子。
【請求項４】
各々表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有する第１のフィルム及び第２のフィルムを用い、前記第１のフィルムを第１の方向と前記第１の方向と逆の第２の方向とに複数回折り返して、折り返し部分と次の折り返し部分との間に、第１のフィルムの反射面が平行になった第１の平行部分を複数形成する工程と、
前記第２のフィルムを第３の方向と前記第３の方向と逆の第４の方向とに複数回折り返して、折り返し部分と次の折り返し部分との間に、第２のフィルムの反射面が平行になった第２の平行部分であって、端面が前記第１の平行部分の端面と近接又は当接して反射面が前記第１の平行部分の反射面と交差する方向に配置された第２の平行部分を複数形成する工程と、
複数の前記第１の平行部分、及び複数の前記第２の平行部分の各々に、透明性の樹脂を流入させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、
を含む立体結像素子の製造方法。
【請求項５】
前記光透過性を有する第１のフィルム及び前記第２のフィルムの屈折率と、前記透明性の樹脂の屈折率とを同じ屈折率にした
請求項４に記載の立体結像素子の製造方法。
【請求項６】
長尺状のフィルムの一部分を前記第１のフィルムとし、かつ前記第１のフィルムと異なる前記長尺状のフィルムの部分を前記第２のフィルムとした
請求項４に記載の立体結像素子の製造方法。
【請求項７】
表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有するフィルムと、透明性樹脂フィルムとを重ねた状態で、前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムが厚さ方向に交互に複数積層されるように、基材に複数回巻きつけて積層体を形成する工程と、
前記積層体を、複数箇所で積層方向に切断して、複数の切断積層体を形成する工程と、
１つの切断積層体の積層端面と他の切断積層体の積層端面とが近接又は当接し、前記１つの切断積層体の反射面と前記他の切断積層体の反射面とが交差する向きに、前記１つの切断積層体と前記他の切断積層体とを配置する工程と、
配置された前記１つの切断積層体と前記他の切断積層体とに、透明性の樹脂を浸潤させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、
を含む立体結像素子の製造方法。
【請求項８】
前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムが仮固定されている
請求項７に記載の立体結像素子の製造方法。
【請求項９】
前記積層体を複数箇所で積層方向に切断する際に、前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムの切断部を溶融させて仮固定する
請求項７に記載の立体結像素子の製造方法。
【請求項１０】
表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有するフィルムから所定の大きさの光透過性を有するカット片を複数形成する工程と、
透明性樹脂フィルムから所定の大きさの透明性樹脂カット片を複数形成する工程と、
前記光透過性を有するカット片と前記透明性樹脂カット片とを交互に複数積層したカット片積層体を複数個形成する工程と、
１つのカット片積層体の積層端面と他のカット片積層体の積層端面とが近接又は当接し、１つのカット片積層体の反射面と他のカット片積層体の反射面とが交差する向きに、１つのカット片積層体と他のカット片積層体とを配置する工程と、
配置された１つのカット片積層体と他のカット片積層体とに、透明性の樹脂を浸潤させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、
を含む立体結像素子の製造方法。
【請求項１１】
前記光透過性を有するフィルムの屈折率と、前記透明性樹脂フィルムの屈折率と、前記透明性の樹脂の屈折率とを同じ屈折率にした
請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の立体結像素子の製造方法。
【請求項１２】
前記光透過性を有するフィルムは、表面及び裏面の少なくとも一方の面に金属を蒸着して反射面を形成した
請求項４〜請求項１１の何れか１項に記載の立体結像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体結像素子、及び立体結像素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、立体像を視認する装置や方法が提案されている。例えば特許文献１には、複数の反射面が互いに向き合うように平行に並べて積層した複数の反射部材を、反射面が交差した状態に配置した立体結像素子により、物体表面から発する光を用いて物体の立体像を形成する立体像形成システムが開示されている。また、例えば特許文献２には、直交する反射面が平行に形成された第１板状材と、反射面が互いに向き合うように平行に並べた第２板状材とを反射面が直交するように積層した再帰性反射体を用いた立体像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１２９０６３号パンフレット
【特許文献２】特開２０１６−４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、立体結像素子は、物体表面の光点を複数の反射面で反射して結像させることにより立体像を形成させる。この立体結像素子を用いて明るい立体像を形成するためには、物体表面の光点を、より多くの反射面によって反射させることが好ましく、立体結像素子は、幅が狭い反射面を多数積層した幅が狭い反射部材を、反射面が交差した状態に配置することが好ましい。このような立体結像素子は、例えば金属蒸着で反射面を形成した剛性が高いガラス等を複数積層した反射部材を、幅が狭い反射面となるように一部を切り出すことで形成することができる。
ところが、例えば金属蒸着を施して反射面を形成する場合、金属蒸着処理で要求される厚さのガラス等を用いるので、ガラス等の厚さを薄膜状にして、積層密度を上げることは困難である。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、剛性が高いガラス等による反射部材を用いる場合に比べて、積層密度を向上させることができる立体結像素子、及び立体結像素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の立体結像素子は、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有する薄膜状の反射層と、透明性樹脂層とが交互に複数積層され、一方の積層端面から入射された光が反射面で反射されて他方の積層端面から出射される反射部材を複数備え、複数の前記反射部材が、１つの反射部材の反射面と他の反射部材の反射面とが交差した向きとなり、かつ前記１つの反射部材の積層端面から出射された光が前記他の反射部材の積層端面に入射するように配置されている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の立体結像素子において、前記反射層は、０．５μｍ〜１００μｍの厚さである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の立体結像素子において、前記光透過性を有する薄膜状の反射層と、前記透明性樹脂層との間に、透明性の接着層を有する。
【０００９】
請求項４に記載の立体結像素子の製造方法は、各々表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有する第１のフィルム及び第２のフィルムを用い、前記第１のフィルムを第１の方向と前記第１の方向と逆の第２の方向とに複数回折り返して、折り返し部分と次の折り返し部分との間に、第１のフィルムの反射面が平行になった第１の平行部分を複数形成する工程と、前記第２のフィルムを第３の方向と前記第３の方向と逆の第４の方向とに複数回折り返して、折り返し部分と次の折り返し部分との間に、第２のフィルムの反射面が平行になった第２の平行部分であって、端面が前記第１の平行部分の端面と近接又は当接して反射面が前記第１の平行部分の反射面と交差する方向に配置された第２の平行部分を複数形成する工程と、複数の前記第１の平行部分、及び複数の前記第２の平行部分の各々に、透明性の樹脂を流入させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、を含む。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の立体結像素子の製造方法であって、前記光透過性を有する第１のフィルム及び前記第２のフィルムの屈折率と、前記透明性の樹脂の屈折率とを同じ屈折率にした。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の立体結像素子の製造方法であって、長尺状のフィルムの一部分を前記第１のフィルムとし、かつ前記第１のフィルムと異なる前記長尺状のフィルムの部分を前記第２のフィルムとした。
【００１２】
請求項７に記載の立体結像素子の製造方法は、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有するフィルムと、透明性樹脂フィルムとを重ねた状態で、前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムが厚さ方向に交互に複数積層されるように、基材に複数回巻きつけて積層体を形成する工程と、前記積層体を、複数箇所で積層方向に切断して、複数の切断積層体を形成する工程と、１つの切断積層体の積層端面と他の切断積層体の積層端面とが近接又は当接し、前記１つの切断積層体の反射面と前記他の切断積層体の反射面とが交差する向きに、前記１つの切断積層体と前記他の切断積層体とを配置する工程と、配置された前記１つの切断積層体と前記他の切断積層体とに、透明性の樹脂を浸潤させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、を含む。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の立体結像素子の製造方法であって、前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムが仮固定されている。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の立体結像素子の製造方法であって、前記積層体を複数箇所で積層方向に切断する際に、前記光透過性を有するフィルム及び前記透明性樹脂フィルムの切断部を溶融させて仮固定する。
【００１５】
請求項１０に記載の立体結像素子の製造方法は、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有するフィルムから所定の大きさの光透過性を有するカット片を複数形成する工程と、透明性樹脂フィルムから所定の大きさの透明性樹脂カット片を複数形成する工程と、前記光透過性を有するカット片と前記透明性樹脂カット片とを交互に複数積層したカット片積層体を複数個形成する工程と、１つのカット片積層体の積層端面と他のカット片積層体の積層端面とが近接又は当接し、１つのカット片積層体の反射面と他のカット片積層体の反射面とが交差する向きに、１つのカット片積層体と他のカット片積層体とを配置する工程と、配置された１つのカット片積層体と他のカット片積層体とに、透明性の樹脂を浸潤させて硬化させて、立体結像素子を形成する工程と、を含む。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の立体結像素子の製造方法であって、前記光透過性を有するフィルムの屈折率と、前記透明性樹脂フィルムの屈折率と、前記透明性の樹脂の屈折率とを同じ屈折率にした。
【００１７】
請求項１２に記載の発明は、請求項４〜請求項１１の何れか１項に記載の立体結像素子の製造方法であって、前記光透過性を有するフィルムは、表面及び裏面の少なくとも一方の面に金属を蒸着して反射面を形成した。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の反射部材を、反射面が交差した状態に配置した立体結像素子を製造する際に、剛性が高いガラス等を用いて反射部材を形成する場合に比べて、製造工程を削減して簡単かつ積層密度を向上させて形成することができる立体結像素子、及び立体結像素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】立体結像素子を用いた立体結像の説明に供する模式図である。
【図２】制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】立体結像素子の構成の一例を示す模式図である。
【図４】立体結像素子の構成の一部を示す模式図である。
【図５】第１実施形態に係る光学結像素子を製造する工程の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る製造方法による製造過程で用いる治具の一例を示すイメージ図である。
【図７】図６の分解斜視図である。
【図８】光透過性フィルム同士の反射面の交差状態の一例を示すイメージ図である。
【図９】第１実施形態に係る立体結像素子の製造過程の説明図である。
【図１０】第１実施形態に係る製造方法による製造過程で用いる治具の変形例を示すイメージ図である。
【図１１】光透過性フィルムを折り返す状態の一例を示すイメージ図である。
【図１２】第２実施形態に係る光学結像素子を製造する工程の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る光学結像素子の製造過程で形成される積層体の一例を示すイメージ図である。
【図１４】第２実施形態に係る積層体から一部を切り出して切断積層体を形成する一例を示すイメージ図である。
【図１５】第２実施形態に係る反射面が交差するように配置した複数の切断積層体の一例を示すイメージ図である。
【図１６】第２実施形態に係る光学結像素子を製造する工程により形成された光学結像素子の一例を示すイメージ図である。
【図１７】第２実施形態に係る切断積層体を枠に収容する一例を示すイメージ図である。
【図１８】第２実施形態に係る積層体のその他の一例を示すイメージ図である。
【図１９】第３実施形態に係る光学結像素子を製造する工程の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２０】第３実施形態に係る固定治具の一例を示すイメージ図である。
【図２１】第３実施形態に係る立体結像素子の製造過程の説明図である。
【図２２】第４実施形態に係る光学結像素子を製造する工程の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
・立体像形成システム
図１に、第１実施形態に係る立体像形成システムの構成の一例を示す。立体像形成システム１０は、立体像形成システム１０の内部に再生された立体像４０を、立体像形成システム１０の外部に立体像４２として結像させるものである。本実施の形態の立体像形成システム１０は、立体像４２を結像する立体結像素子としての光学結像素子２０と、立体像４０を再生する立体像再生装置３０と、を備えている。
【００２２】
・立体像再生装置
まず、物体を示す立体像４０を再生する立体像再生装置３０を説明する。
立体像再生装置３０は、制御部３２、投影部３４、及び再生部３６を備えている。制御部３２は、投影部３４、及び再生部３６に電気的に接続されている。制御部３２は、物体を示す立体像信号から画像信号及び画像信号の出力制御信号を形成する。投影部３４は、制御部３２から出力された出力制御信号に基づいて画像信号を画像に変換して投影する。再生部３６は、制御部３２から出力された出力制御信号に基づいて、投影部３４から投影された画像を立体像４０を再生する。
【００２３】
図２に、制御部３２を実現可能なコンピュータ構成の一例を示す。制御部３２はＣＰＵ３２Ａ、ＲＡＭ３２Ｂ、ＲＯＭ３２Ｃ、およびインタフェース（Ｉ／Ｏ）３２Ｇを備え、これらはバス３２Ｈを介して互いに接続されている。また、バス３２Ｈには、立体像再生プログラム３２Ｅを記憶した記憶部３２Ｄ、及び物体を示す立体像信号を出力する画像源３２Ｆが接続されている。また、インタフェース３２Ｇには、投影部３４及び駆動部３７も接続されている。なお、記憶部３２Ｄ及び画像源３２Ｆは、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)や不揮発性のフラッシュメモリ等によって実現できる。また、ＣＰＵ３２Ａは、立体像再生プログラム３２Ｅを記憶部３２Ｄから読み出してＲＡＭ３４に展開して処理を実行する。
【００２４】
記憶部３２Ｄに記憶された立体像再生プログラム３２Ｅは、画像源３２Ｆに記憶された立体像信号から２次元の画像信号及び当該画像信号の出力制御信号を出力する機能を有している。ここで、立体像信号は、例えば、三次元のデジタルイメージを示す信号と、奥行き値を示す信号から構成される。奥行き値を示す信号は、例えば立体像信号に基づき投影部３４で投影される立体像の投影軸と交差する面において交差（好ましくは直交）する方向をＸ軸及びＹ軸とし、投影軸に沿う方向をＺ軸とした座標系を設定した場合のＺ軸の座標値を示す信号である。つまり、奥行き値は、後述する再生部３６において積層された電子スクリーン３９の積層方向を軸とした場合の座標値に対応する。
【００２５】
また、立体像再生プログラム３２Ｅは、スライスイメージ形成機能、及び復元機能をコンピュータに実行させるプログラムを実行させるための各機能を含む。スライスイメージ形成機能は、立体像信号（三次元のデジタルイメージを示す信号及び奥行き値を示す信号）から、奥行き値に応じた位置で物体をスライスしたスライスイメージを示す信号を各々作成して画像信号として投影部３４へ出力する機能である。また、復元機能は、スライスイメージから物体を表す立体像４０を示すボリュームイメージを形成するために、作成されるスライスイメージの形成場所（奥行き方向の位置）を示す出力制御信号を作成して再生部３６へ出力する機能である。
【００２６】
投影部３４は、制御部３２から出力された出力制御信号に基づいて画像信号を画像に変換して投影する。つまり投影部３４は、画像信号からスライスイメージを形成し、形成したスライスイメージを再生部３６へ向けて投影する。投影部３４は、例えば毎秒１０００〜５０００コマの描画速度で、十分な光出力の光束を射出することが好ましく、一例として、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）方式プロジェクタを使用することができる。
【００２７】
再生部３６は、駆動部３７及び積層配置された電子スクリーン３９を含む表示器３８を備えている。
電子スクリーン３９は、例えば、ＰＮＬＣ（ＰｏｌｙｍｅｒＮｅｔｗｏｒｋＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌ（ポリマーネットワーク型液晶））を用いて形成することができる。電子スクリーン３９は、電圧が印加されない状態では、液晶分子は不規則に並ぶように構成され、電圧が印加された状態では、液晶分子が電子スクリーン３９の両表面に垂直に並ぶように構成されている。これにより、電子スクリーン３９は、電圧が印加されない状態では、外部から入射された光が液晶分子により散乱される不透明な状態に移行し、電圧が印加された状態では、入射された光が透過される透明な状態に移行する。
【００２８】
なお、電子スクリーン３９は光学結像素子２０における光路に対して交差（好ましくは直交）する向きに配置されている。また、以下の説明で、積層配置された電子スクリーン３９の各々について個別に他と区別して説明する場合は、電子スクリーン３９−１〜３９−Ｓ（Ｓは積層数）と、順番を示す記号を付して表記する。
【００２９】
駆動部３７は、積層配置した電子スクリーン３９の各々に対して電圧の印加及び遮断を個別に行う電圧印加回路を含み、積層配置した電子スクリーン３９のうち、制御部３２からの出力制御信号に応じた電子スクリーン３９（３９−１〜３９−Ｓの何れか）を不透明な状態に移行し、他の電子スクリーン３９の全てを透明な状態に移行する。これにより、投影部３４から順次投影される奥行き値に応じたスライスイメージを、奥行き値に応じた場所の電子スクリーン３９にそれぞれ映し出すことができる。なお、立体像４０としての１フレームは、スライスイメージの表示が複数の電子スクリーン３９を一巡することにより完成される。そして、例えば表示器３８内に毎秒５０フレーム以上の速度でフレームの切換えを行うと、目の残像効果により、立体像４０を再生することができる。
【００３０】
なお、奥行き値に応じた場所の電子スクリーン３９−ｋ（電子スクリーン３９−１〜３９−Ｓの何れか１つ）にスライスイメージを映し出す場合、投影部３４側の最初の電子スクリーン３９から投影対象の電子スクリーン３９の直前の電子スクリーン３９まで（１〜（ｋ−１））を透明な状態に移行し、投影対象の電子スクリーン３９以降（３９−ｋ〜３９−Ｓ）を不透明な状態に移行するようにしてもよい。
【００３１】
以上のようにして、立体像再生装置３０は、立体像形成システム１０の内部に立体像４０を再生する。そして、立体像形成システム１０の内部に再生された立体像４０は、光学結像素子２０によって、立体像形成システム１０の外部に立体像４２として結像される。
【００３２】
・光学結像素子
次に、図３及び図４を参照して本実施形態に係る光学結像素子２０を説明する。
図３に、本実施の形態に係る光学結像素子２０の構成の一例を示す。図３（Ａ）は、光学結像素子２０の全体構成の一例を示し、図３（Ｂ）は、光学結像素子２０で、第１反射部材２０２に含まれる第１反射素子２０８及び第２反射部材２１２に含まれる第２反射素子２１８において光が反射される状態を模式的に示す。図４に、立体結像素子の一部を模式的に示す構成の一例を示す。図４（Ａ）は、光学結像素子２０における第１反射部材２０２の構成の一例を示し、図４（Ｂ）は、第１反射部材２０２の構成のその他の一例を示す。光学結像素子２０は、立体像形成システム１０の内部に再生された立体像４０を、立体像形成システム１０の外部に立体像４２として結像させるものである。なお、光学結像素子２０の製造方法は後述する。
【００３３】
図３（Ａ）に示すように、光学結像素子２０は、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性を有する薄膜状の反射層と、透明性を有する樹脂層（以下、透明性樹脂層という）とが交互に複数積層された第１反射部材２０２及び第２反射部材２１２を備えている。第１反射部材２０２及び第２反射部材２１２の各々は、一方の積層端面から入射された光が反射面で反射されて他方の積層端面から出射される。また、図３に示す光学結像素子２０では、第１反射部材２０２の反射面と第２反射部材２１２の反射面とが交差（例えば直交）した向きとされ、かつ第１反射部材２０２の積層端面から出射された光が第２反射部材２１２の積層端面に入射するように配置される。
【００３４】
ここで、本発明における光透過性を有するとは、フイルムまたはシート形状での完全な透明な場合を１００％の光透過性を有すると表現すると、５０％以上の光透過性が有ることを意味する。７０％以上更に好ましくは８５％以上のものが全て対象となる。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、第１反射部材２０２は、透明部材２０５の一方の面に金属層２０６を備えて、光透過性を有する薄膜状の反射層２０７を備える。
透明部材は、それ自体公知の透明な熱可塑性樹脂、例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ１−ブテン、ポリ４−メチル−１−ペンテンあるいはエチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等のα−オレフィン同志のランダムあるいはブロック共重合体や、環状オレフィン共重合体などのオレフィン系樹脂；エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体、エチレン・塩化ビニル共重合体等のエチレン・ビニル系共重合体樹脂；ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ＡＢＳ、α−メチルスチレン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル・塩化ビニリデン共重合体、ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のビニル系樹脂；ナイロン６、ナイロン６−６、ナイロン６−１０、ナイロン１１、ナイロン１２等のアミド樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；ポリカーボネート；ポリフエニレンオキサイド；ポリ乳酸などの生分解性樹脂；などから形成されていてよい。或いは公知の透明な熱硬化性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタンなどから形成されていて良い。
一般的には、透明性に優れていると同時に、加熱硬化のための熱処理に対しての耐熱性が良好であり、さらには、張力を印加した時に歪変形量の少ない、弾性率が比較的高いという点で、熱可塑性樹脂においては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルや、熱硬化性樹脂においてはエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン等が好適に使用される。
【００３６】
ここで、本発明における透明性又は透明性を有するとは、目視により観察される外観が無色透明であること、より具体的にはＪＩＳ  Ｋ７３６１−１に準拠して測定される全光線透過率（Ｔｔ）が９０％以上であり、なおかつＹＩが１．１以下であることを意味する。
【００３７】
金属層は、それ自体公知の蒸着方法により形成された金属蒸着層や塗布方法により形成された金属塗布層が挙げられる。金属蒸着層は、真空にした容器の中で、金属粉末を蒸着材料として加熱し気化または昇華して、離れた位置に置かれた基材の表面に付着させて、形成された薄膜の層である。蒸着材料は、基材の種類に応じて、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの選択された加熱方法で加熱される。蒸着材料の加熱方法及び加熱時間により、形成される薄膜の層の厚さが決定される。
金属蒸着層は、種々の金属、例えばアルミニウム、銅、クロム、銀などの金属の蒸着によって形成されるが、特にシルバー調の金属色を有し且つ鏡面光沢性に優れ、安価であるという観点から、アルミニウムの蒸着により形成されていることが好適である。
金属塗布層は、金属粉末や雲母等の光沢顔料がバインダに分散され塗布形成された層である。
【００３８】
金属層２０６の表面及び裏面は反射面２０９及び反射面２１０となる。つまり、図４（Ａ）に示す例では、第１反射部材２０２における反射層２０７の一方の面（の表面及び裏面）が反射面となる。金属層２０６は、例えば、アルミニウムや銀等の金属により形成された層（例えば、金属蒸着層）とすることができ、アルミニウムで金属層２０６を形成する場合、形成された金属層２０６により反射率の高い反射面を安価に形成することができる。また、第１反射部材２０２は、透明性樹脂層２０４を備える。透明性樹脂層２０４は、例えばアクリル樹脂により形成されることが好ましい。第１反射部材２０２は、反射層２０７及び透明性樹脂層２０４からなる第１反射素子２０８が複数積層されることで、反射層２０７と透明性樹脂層２０４とが交互に複数積層される。また、第１反射部材２０２は、反射層２０７（反射面２０９と反射面２１０）が平行になるように複数積層されて形成される。
【００３９】
また、第１反射部材２０２は、反射層２０７を構成する透明部材２０５の屈折率と、透明性樹脂層２０４の屈折率とを同じ屈折率にすることが好ましい。透明部材２０５及び透明性樹脂層２０４を同じ屈折率にすることで、反射層２０７と透明性樹脂層２０４とが積層された積層面において屈折率変化による光の界面現象（例えば、反射や屈折）を抑制することができる。
【００４０】
なお、図４（Ｂ）に示すように、第１反射部材２０２は、透明部材２０５の表面及び裏面の各々に金属層２０６及び金属層２１１を備えて反射層２０７を形成してもよい。図４（Ｂ）に示す第１反射部材２０２では、反射層２０７の表面及び裏面、つまり金属層２０６の表面が反射面２１０となり、金属層２１１の表面が反射面２０９となる。従って、図４（Ｂ）に示す例では、第１反射部材２０２における反射層２０７の両方の面（金属層２０６の表面及び金属層２１１の表面）が反射面となる。
【００４１】
また、図４（Ｂ）に示すように、透明部材２０５の表面及び裏面の各々に金属層２０６及び金属層２１１を備えて反射層２０７を形成した場合、透明部材２０５は光透過性を有さなくても良い。つまり、光透過性を有する薄膜状の反射層２０７の表裏に反射面がある場合、反射面に挟まれたフィルムは、光透過性が無い方がゴーストなどが少なくなるので好ましい。この光透過性の無いフィルムは、黒色で、全光線透過率が（１０％以下）であることが好ましい。材質は、蒸着の熱で、変形しないようにある程度耐熱性が高い方が良く、ＰＥＴやＰＰ等の結晶性ポリマー等が好ましい。
【００４２】
ここで、図４（Ｃ）に示すように、第１反射部材２０２は、反射層２０７と透明性樹脂層２０４との間に透明性の接着層ＡＤを備えることもできる。つまり、光透過性を有する薄膜状の反射層２０７と、透明性樹脂層２０４との間に、光学的に透明な接着層ＡＤを設けることができる。接着層ＡＤは、反射層２０７と透明性樹脂層２０４との積層後、含浸または真空含浸等により透明性樹脂層２０４と反射層２０７の間に染み込ませて、接着したり、シート状に成形された接着層ＡＤを透明性樹脂層２０４と反射層２０７の間に配置したのち、紫外線照射または熱等を用い、接着硬化させるなどしても良い。シート状に成形された接着層ＡＤを用いる場合、積層接着プロセスがドライプロセスとなり、防汚やハンドリングし易いなどの観点から好ましい。光学的に透明な接着層とは、透明性の接着層であり、全光線透過率が８５％以上のものである。従って、接着層ＡＤに用いる接着剤は、光学的に透明性を有することが望ましく、接着剤の屈折率は透明性樹脂層２０４と同等であることが、光学結像素子２０のゴーストを抑制する観点から望ましい。
透明な接着層ＡＤに用いる接着剤は、反射層２０７と、透明性樹脂層２０４とを機械的に接着し、かつ透明性樹脂層２０４の屈折率に同様であれば特に限定されない。例えば、接着層ＡＤの屈折率ｎｔを、１．１〜１．７の範囲としたとき、透明性樹脂層２０４と接着層ＡＤの屈折率の差分が、±２０％以内の範囲であることが好ましい。さらに好ましくは屈折率の差分が、±１０％以内、さらに好ましくは±５％以内である。
例えば、接着層ＡＤの一例としては、アクリレート系（アクリル樹脂）や、エポキシ樹脂系、シリコーンゴム系等の透明性樹脂を用いることができる。例えば、エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族型エポ キシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などから少なくとも1種選以上が選択される。
【００４３】
一方、第２反射部材２１２は、第１反射部材２０２と同様の構成のため、説明を省略する。なお、以下の説明では、第１反射部材２０２の構成要素と第２反射部材２１２の構成要素とを区別して説明する場合に、第２反射部材２１２が、透明部材２１５及び金属層２１６を含み、反射面２１９、２２０を備えた反射層２１７と、透明性樹脂層２１４とからなる第２反射素子２１８を複数積層して形成されたものとして説明する。
【００４４】
図３（Ｂ）に示すように、光学結像素子２０を構成する第１反射部材２０２に含まれる第１反射素子２０８と、第２反射部材２１２に含まれる第２反射素子２１８とは、反射面が交差（直交）された状態に形成される。
【００４５】
ここで、光学結像素子２０に入射された入射光は、第１反射部材２０２の第１反射面、つまり第１反射部材２０２の第１反射素子２０８における反射面２１０で反射され、その反射光が第２反射部材２１２の第２反射面、つまり第２反射部材２１２の第２反射素子２１８における反射面２２０で反射されて、光学結像素子２０から出射される。一方、光学結像素子２０では、第１反射部材２０２及び第２反射部材２１２が、互いの反射面が交差（直交）した向きに配置される。このように、第１反射部材２０２の第１反射面、及び第２反射部材２１２の第２反射面が平面視して直交させて配置されている場合、光学結像素子２０への入射光と光学結像素子２０から出射光は、光学結像素子２０を平面視した状態において平行になる。このため、光学結像素子２０の入射側に再生された立体像４０の複数の光点の各々は、光学結像素子２０の出射側において立体像４０と対称の位置の光点に集束されて立体像４２として結像される。
【００４６】
なお、立体像４０と立体像４２は、光学結像素子２０を中心にして対称関係になるが、面対称になる場合は、光学結像素子２０を２つ重ねて用いればよい。
【００４７】
立体像形成システム１０では、その内部において、投影部３４で物体のスライスイメージを順次投影し、それと同期して積層配置した電子スクリーン３９を、透明な状態から不透明な状態に順次移行することによって、表示器３８に発光するスライスイメージが順次形成され、立体像４０が再生される。そして、立体像形成システム１０内において立体像再生装置３０で再生された物体を表す立体像４０が、光学結像素子２０による結像によって、立体像形成システム１０の外部に、目視可能な立体像４２として形成される。
【００４８】
・光学結像素子の製造方法
次に、本実施形態に係る光学結像素子２０の製造方法について説明する。
図５に、光学結像素子２０を製造する工程の流れの一例を示す。
まず、工程Ｓ１００では、光学結像素子２０の一部を構成する反射面を含む光透過性を有するフィルム（以下、光透過性フィルムという）Ｆを形成する。光透過性フィルムＦは、まず、一定厚み（例えば０．５μｍ〜１００μｍ、好ましくは５０μｍ）の透明物質からなる一定幅の長尺状のテープの表面及び裏面の少なくとも一方の面に、金属の反射面が形成された光透過性を有するテープ（以下、光透過性テープという）を製造する。金属の反射面は、例えば、アルミニウムや銀等の金属を塗布又は蒸着することにより反射面となる金属層を形成することができる。なお、反射面となる金属層の厚みは、例えば、５ｎｍ〜５０００ｎｍの間の何れかの厚みで形成することができる。光透過性フィルムＦは、この光透過性テープから所定幅（例えば１．５ｍｍ）だけ切り出すことにより製造する。ここで、光透過性フィルムＦの厚みが第１反射部材２０２における反射層２０７及び第２反射部材２１２における反射層２１７の厚みになる。
【００４９】
次の工程Ｓ１０２では、工程Ｓ１００で形成された光透過性フィルムＦを折り返し、反射面が平行になった第１の平行部分を複数形成する。複数の第１の平行部分は、固定治具２３０を用いて光透過性フィルムＦが枠２４０に仮固定された状態の第１反射体２５０を製造することにより形成することができる。次に、固定治具２３０を用いて第１反射体２５０を製造する工程を説明する。
【００５０】
図６に、第１反射体２５０を製造する過程における光透過性フィルムＦ、枠２４０、及び固定治具２３０の位置関係の一例を示す。図７に、図６の分解斜視図を示す。
固定治具２３０は、同じ直方体形状の移動板２３２を複数備えている。移動板２３２は、長手方向の一方の端部における側縁部分に、ピン２３４が中心軸を中心として回転可能に取り付けられている。このピン２３４は、光透過性フィルムＦの移動を制限する段差２３６を備える。また、ピン２３４が取り付けられた複数の移動板２３２は、長手方向の逆側の端部における平面部分の一部が所定方向（矢印ｄＲ及び矢印ｄＬで示す方向）に摺動可能に配置される。また、複数の移動板２３２は、摺動部分を中心として左右にピン２３４が位置するように移動板２３２の向きが左右交互になるように配置される。さらに、複数の移動板２３２は、各々が分解及び摺動方向以外に移動しないように、図示しない拘束部材に取り付けられている。
【００５１】
また、複数の移動板２３２の各々には、図示しない付勢手段により、左右に位置するピン２３４が離間する方向に付勢力が与えられるようになっている。また、複数の移動板２３２に対して、図示しない付勢手段が与える付勢力より大きい力を、左右に位置するピン２３４が接近する方向に与えることで、複数の移動板２３２の左右に位置するピン２３４を接近させることができる。複数の移動板２３２は、左右に位置するピン２３４が接近された所定の接近位置から、左右に位置するピン２３４が離間された所定の離間位置までの移動範囲に摺動可能になるように図示しない拘束部材で設定されている。また、所定の離間位置に向って光透過性フィルムＦに所定のテンションが与えられる位置において、光透過性フィルムＦを巻きつけるピン２３４の直径及び隣り合うピン２３４の間隔は、同じ（例えば、４００μｍ）に設定される。）になるように形成される。また、所定の離間位置は、後述する枠２４０に光透過性フィルムＦを通した長さより長い距離に設定される。
【００５２】
枠２４０は、内部に空間を有する断面が四角形状の四角管で形成されており、四角管の端部で、かつ四角形状の向き合った辺部の１組の各々に、所定の間隔で光透過性フィルムＦを収容するための切り込み２４２が形成されている。切り込み２４２の所定の間隔は、ピン２３４の直径又は隣り合うピン２３４の間隔と同じに形成される。なお、切り込み２４２が形成された辺部には、光透過性フィルムＦを枠２４０に仮固定する際に接着剤を塗布する塗布領域２４４も形成されている。また、切り込み２４２が形成され辺部と異なる辺部の側面部の各々には、貫通穴２４６が形成されている。
【００５３】
以上のように形成された枠２４０及び固定治具２３０を用いて、光透過性フィルムＦを枠２４０に仮固定することで、第１反射体２５０を製造する。具体的には、固定治具２３０の左右に位置するピン２３４の間に枠２４０を配置し、複数の移動板２３２が接近位置に設定された状態で、光透過性フィルムＦを、移動板２３２のピン２３４へ左右交互に折り返して巻きつける。この場合、光透過性フィルムＦは、枠２４０に形成された切り込み２４２を通過する。光透過性フィルムＦをピン２３４に巻きつけた後には、光透過性フィルムＦに付勢力を与える。これにより、光透過性フィルムＦには長手方向に所定のテンションが与えられて、光透過性フィルムＦは左右に位置するピン２３４の間に平面部分が形成される。また、ピン２３４の直径及び隣り合うピン２３４の間隔が同じ設定されているので、折り返された光透過性フィルムＦの向き合う平面部分が平行となり、光透過性フィルムＦに形成された反射面が平行になる第１の平行部分が複数形成される。光透過性フィルムＦで第１の平行部分が複数形成された状態で、塗布領域２４４に接着剤２４５を塗布して光透過性フィルムＦを枠２４０に仮固定する。この仮固定後に、枠２４０の外周に延びる光透過性フィルムＦを切断し、光透過性フィルムＦが仮固定された枠２４０を切り離して、第１反射体２５０を得ることができる。
【００５４】
次に、図５に示す工程Ｓ１０４では、工程Ｓ１０２と同様に、工程Ｓ１００で形成された光透過性フィルムを折り返し、反射面が平行になった第２の平行部分を形成する。つまり、枠２４０及び固定治具２３０を用いて、光透過性フィルムＦを枠２４０に仮固定することで、第２反射体２５２を得る。また、工程Ｓ１０４では、第１の平行部分が形成された第１反射体２５０と、第２の平行部分が形成された第２反射体２５２と、を近接又は当接して第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置する。
【００５５】
次の工程Ｓ１０６では、第１反射体２５０における第１の平行部分及び第２反射体２５２における第２の平行部分に透明性を有する樹脂（以下、透明性樹脂という）を流入し、次の工程Ｓ１０８で、流入した透明性樹脂へ向けて紫外線を照射し、透明性樹脂を硬化させる。このように、流入された透明性樹脂を硬化された第１反射体２５０及び第２反射体２５２の組立体（図９に示す反射素子２５６）は、本実施形態に係る光学結像素子２０として機能する。
【００５６】
図８に、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差した状態を模式的に示す。図８では、理解を容易にするために、第１反射体２５０及び第２反射体２５２において、枠２４０の外周に延びる光透過性フィルムＦを切断する以前の状態で、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置し平面視した場合を示す。また、図９に、第１反射体２５０及び第２反射体２５２を用いて光学結像素子２０を製造する工程の流れの一例を示す。なお、図９では、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差した状態を見やすくするために、反射面の数を減少させている。
【００５７】
図９に示すように、第１の平行部分を有する第１反射体２５０と、第２の平行部分を有する第２反射体２５２とを、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置して（図８参照）、組立反射体２５４を形成する。そして、形成された組立反射体２５４の空間領域、つまり第１反射体２５０における第１の平行部分及び第２反射体２５２における第２の平行部分と同じ厚みになるように透明性樹脂を流入した後に、紫外線を照射し、透明性樹脂を硬化させる。このように、組立反射体２５４に流入された透明性樹脂を硬化させて、反射素子２５６を形成する。反射素子２５６は、本実施形態に係る光学結像素子２０として機能する。
【００５８】
上述した透明性樹脂としては、高密着性、高透明性、高透過率、低ヘイズ、耐薬品性、耐熱性および耐候性を兼ね備え、且つ追従性が良く、硬化後に粘着性が消失する樹脂であることが好ましい。さらに透明性樹脂の屈折率と、反射体を構成する透明材料の屈折率が同じになるように設計されていることが好ましい。具体的には、シリコン系、ウレタン系、アクリル系、メラミン系、エポキシ系、ポリエステル系、ユリア系、フェノール系等の樹脂を好適に用いることができる。なお、本樹脂の硬化方法としては、ＵＶ硬化、熱硬化や湿気硬化等、適宜樹脂に応じてかかる硬化方法選定すればよい。
【００５９】
このように、本実施形態では、反射面を有する光透過性フィルムＦを折り返し、反射面が平行になった第１の平行部分を複数有する第１反射体２５０と、第２の平行部分を有する第２反射体２５２とを形成する。これによって、第１反射体２５０及び第２反射体２５２の各々では、反射面が平行になった状態を容易に形成することができる。また、光透過性フィルムＦの幅は狭く設定することが容易であり、幅が狭い反射面を備えた光透過性フィルムＦを複数積層することも容易である。第１反射体２５０及び第２反射体２５２は、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置する。これによって、反射面が交差した状態を容易に形成することができる。そして、第１反射体２５０の第１の平行部分及び第２反射体２５２の第２の平行部分に透明性樹脂を流入した後に、紫外線の照射により透明性樹脂を硬化させる。このようにすることによって、反射面が平行になった状態、及び反射面が交差した状態を維持しつつ、簡単な工程でかつ積層密度を向上させた光学結像素子２０を得ることができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、固定治具２３０として、複数の移動板２３２の各々に、図示しない付勢手段により、ピン２３４が離間する方向に付勢力を与える一例を示した（図６及び図７）。この付勢力は、手動操作で与えるようにしてもよい。
【００６１】
図１０に、手動操作によりピン２３４へ付勢力を与える固定治具２３０の一例を示す。
図１０に示すように、固定治具２３０は、ピン２３４が取り付けられる側の左右複数の移動板２３２の端部の各々が固定部２３７に各々固定される。固定部２３７には、操作棒２３８が取り付けられており、操作者による操作棒２３８の操作によって、ピン２３４が取り付けられた複数の移動板２３２が所定方向（矢印ｄＲ及び矢印ｄＬで示す方向）に摺動可能とされる。
【００６２】
また、本実施形態では、光透過性フィルムＦを固定治具２３０の左右のピン２３４に折り返して巻きつけて、反射面が平行になる平行部分を複数形成する一例を示した。この場合、固定治具２３０における、移動板２３２の移動範囲（接近位置及び離間位置）を調整することで、反射面が平行になる平行部分を容易に複数形成することができる。
【００６３】
図１１に、固定治具２３０により光透過性フィルムＦを折り返す状態を説明するための左右のピン２３４の初期位置の一例を模式的に示す。
図１１に示すように、左右のピン２３４の各々の移動範囲の一部を重複させ、その重複された領域に光透過性フィルムＦを通すようにする。つまり、移動板２３２の移動範囲における接近位置として、左右のピン２３４の各々の移動範囲が重複されて光透過性フィルムＦを通すことが可能な位置を初期位置とする。このように初期値を設定することで、移動板２３２を初期位置から離間位置へ移動される際に、左右のピン２３４の各々が接近し、一列に並んだ後に離間する。従って、固定治具２３０の左右のピン２３４を、初期位置に設定した状態で、ピン２３４の間に、光透過性フィルムＦを直線的に通し、その後に離間位置へ移動させることで、反射面が平行になる平行部分を複数形成することができる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成であるため、同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下、相違部分を説明する。
【００６５】
第１実施形態では、固定治具２３０を用いて光透過性フィルムＦを折り返し、反射面が平行な平行部分を複数形成した第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成して、光学結像素子２０を製造した。第２実施形態は、光透過性フィルムＦと透明性を有する樹脂フィルムＪ（以下、透明性樹脂フィルムＪという）とを用いて、反射面が平行な平行部分を複数形成した第１反射体２５０及び第２反射体２５２を得るものである。次に、本実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程を説明する。
【００６６】
・光学結像素子の製造方法
次に、本実施形態に係る光学結像素子２０の製造方法について説明する。
図１２に、第２実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程の流れの一例を示す。図１３に、第２実施形態に係る光学結像素子２０の製造方法による製造過程で形成される積層体２６０の一例を示す。図１４に、積層体２６０から一部を切り出して切断積層体２６６を形成する一例を示す。図１５に、反射面が交差するように配置した複数の切断積層体２６６の一例を示す。図１６に、第２実施形態に係る光学結像素子を製造する工程により形成された光学結像素子２０の一例を示す。
【００６７】
まず、工程Ｓ１２０では、積層体２６０を形成する。図１３に示すように、積層体２６０は、基材２６４に光透過性フィルムＦと、透明性樹脂フィルムＪとを重ねて複数枚巻きかけることにより構成できる。つまり、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性フィルムＦと、透明性樹脂フィルムＪとを重ねた状態で、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪが厚さ方向に交互に複数積層されるように、基材２６４に複数回巻きつけて積層体２６０を形成する。
基材２６４の材質は、張力を印加しながら、光透過性フィルムＦと透明性樹脂フィルムＪとを重ねて複数枚巻きかけたときに、張力を支え、撓んだり変形したりすることがないように、弾性率の高い、スレンレス合金（ＳＵＳ））や、ハイス鋼、炭素鋼等が好適に用いられる。また、汎用の熱可塑性樹脂や汎用の熱硬化性樹脂、或いは汎用のエンジニアリングプラスチック等を用いることにより軽量化を図り、プロセス装置の省エネルギー化を図ることも可能である。
【００６８】
具体的には、まず、光学結像素子２０の一部を構成する反射面を含む光透過性フィルムＦを形成する。光透過性フィルムＦは、透明物質からなる一定幅の長尺状のテープの表面及び裏面の少なくとも一方の面に、金属の反射面が形成された光透過性テープを製造する。光透過性フィルムＦは、第１実施形態と同様に、一定厚み（例えば０．５μｍ〜１００μｍ）で、所定幅（例えば１．５ｍｍ）となるように形成する。次に、透明性樹脂フィルムＪを形成する。透明性樹脂フィルムＪは、光透過性フィルムＦと同じ幅（例えば１．５ｍｍ）の長尺状の樹脂テープにより形成する。透明性樹脂フィルムＪは、光透過性フィルムＦの向き合う反射面に一定の間隔を有させるために、所定の厚み（例えば４００μｍ）に設定される。これら光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを重ね合わせて、重ね合わされた重畳フィルム２６２を、基材２６４に複数回巻きかけることにより積層体２６０を形成する。
【００６９】
積層体２６０の形成に際して、基材２６４の形状は、断面が円形及び長方形状の何れでもよいが、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）が巻きかけられた際に、平面形状になるように基材２６４の形状を形成することが好ましい。本実施形態では、断面で対向する辺が所定長Ｌｔで直線状に形成された基材２６４を用いている。このようにすることで、所定長Ｌｔの長さに亘り、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）が平面形状となり、積層される光透過性フィルムＦの反射面が所定長Ｌｔの長さの間で平行になる。
【００７０】
なお、積層体２６０を形成する場合、一定幅（例えば２００ｍｍ）の光透過性テープと一定幅（例えば２００ｍｍ）の樹脂テープとを重ねてから所定幅（例えば１．５ｍｍ）だけ切り出すことにより、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを重ねた状態で重畳フィルム２６２を製造してもよい。
【００７１】
次に、工程１２２では、積層体２６０を、複数箇所で積層方向に切断して、複数の切断積層体２６６を形成する。つまり、工程１２０で形成された積層体２６０から一部を切り出すことによって、切断積層体２６６を複数形成する。
【００７２】
具体的には、図１４に示すように、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）が基材２６４に複数回巻きかけられた積層体２６０を、所定長Ｌｓで切断する。積層体２６０の切断に際しては、基材２６４に複数回巻きかけられた光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪが、切断後に分離しないように、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを仮止めすることが好ましい。本実施形態では、積層体２６０を切断する方法の一例として、切断時に、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪの仮止めを可能にするレーザ溶着切断を用いている。レーザ溶着切断は、切断幅を微小にすることができると共に、切断面を溶融して、積層された光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを溶着することができる。図１４に示す例では、レーザ溶着切断により、４つの切断積層体２６６を形成した場合を示す。このようにして、積層された光透過性フィルムＦの反射面が平行になった平行部分が複数形成された切断積層体２６６を複数形成し、第１反射体２５０及び第２反射体２５２とする。
【００７３】
例えば、光学結像素子２０を構成する反射面を有する切断積層体２６６として、一辺が２０ｃｍの四角形状の切断積層体２６６を得るためには、光透過性フィルムＦの厚さが５０μｍで、透明性樹脂フィルムＪの厚さが４００μｍとした場合に、平面部分の長さ（所定長Ｌｔ）が２０ｃｍ以上の基材２６４に、４４４回、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）を巻きつけ、所定長Ｌｓ（＝２０ｃｍ）で切断すればよい。
【００７４】
次の工程Ｓ１２４では、１つの切断積層体２６６の積層端面と他の切断積層体２６６の積層端面とが近接又は当接し、１つの切断積層体２６６の反射面と他の切断積層体２６６の反射面とが交差する向きに、１つの切断積層体２６６と他の切断積層体２６６とを配置する。つまり、図１５に示すように、積層された光透過性フィルムＦの反射面が平行になった切断積層体２６６である第１反射体２５０と、第２反射体２５２とを、近接又は当接して第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置する。
【００７５】
次の工程では、配置された１つの切断積層体２６６（第１反射体２５０）と他の切断積層体２６６（第２反射体２５２）とに、透明性樹脂を含浸させた後に透明性樹脂を硬化させて、光学結像素子２０を形成する。つまり、次の工程Ｓ１２６では、１つの切断積層体２６６（第１反射体２５０）及び他の切断積層体２６６（第２反射体２５２）に透明性樹脂を含浸させ、次の工程Ｓ１２８で、含浸させた透明性樹脂へ向けて紫外線を照射し、透明性樹脂を硬化させる。図１６に示すように、含浸された透明性樹脂を硬化された第１反射体２５０及び第２反射体２５２の組立体は、本実施形態に係る光学結像素子２０として機能する。
【００７６】
ところで、切断積層体２６６を扱う場合、枠体に切断積層体２６６を収容して第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成することによって、光学結像素子２０を製造する工程における素子の取り扱いが容易の場合がある。そこで、切断積層体２６６を枠体２６８に収容して第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成することが好ましい。
【００７７】
図１７に、切断積層体２６６を枠体２６８に収容して第１反射体２５０（及び第２反射体２５２）を形成する工程の流れの一例を示す。図１７（Ａ）は、複数積層された切断積層体２６６における光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）の各々を示す。図１７（Ｂ）は、レーザ溶着切断により切断された光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪの各々が仮止めされた状態の切断積層体２６６を示す。図１７（Ｃ）は、枠体２６８に切断積層体２６６を収容し、第１反射体２５０（及び第２反射体２５２）を形成する状態を示す。
【００７８】
図１７に示すように、積層された光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪからなる切断積層体２６６を枠体２６８に収容し、第１反射体２５０（及び第２反射体２５２）を形成することにより、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪの少なくとも一方に触れることなく、第１反射体２５０（及び第２反射体２５２）を取り扱うことができる。
【００７９】
また、本実施形態では、レーザ溶着切断を用いて積層体２６０を切断する一例を説明したが、積層体２６０の切断はレーザ溶着切断に限定されるものではなく、切断のみでもよい。この場合、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪが、切断後に分離しないように、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを仮止めすることが好ましい。例えば、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪの各々における表裏何れかの面に粘着部材を塗布する。これにより、基材２６４に、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）を巻きかけることで、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪ（重畳フィルム２６２）を仮止めすることができる。図１８に、粘着部材の塗布により光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪを仮止めする一例を示す。図１８に示す例では、光透過性フィルムＦ及び透明性樹脂フィルムＪが仮止めされた重畳フィルム２６２の表裏何れかの面に粘着部材を塗布し粘着面を形成した状態を示している。
【００８０】
このように、本実施形態では、反射面を有する光透過性フィルムＦと透明性樹脂フィルムＪを基材２６４に巻きかけて積層体２６０を形成する。この積層体２６０から切断積層体２６６を分離切断し、分離切断された切断積層体２６６によって、反射面が平行とされる第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成する。つまり、光透過性フィルムＦと透明性樹脂フィルムＪを基材２６４に巻きかけた積層体２６０から切断積層体２６６を分離切断するのみで、反射面が平行になった第１反射体２５０及び第２反射体２５２の各々を容易に形成することができる。第１反射体２５０及び第２反射体２５２は、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置し、透明性樹脂を含浸した後に、紫外線の照射により透明性樹脂を硬化させる。このようにすることによって、反射面が平行になった状態、及び反射面が交差した状態を維持しつつ、簡単な工程でかつ積層密度を向上させた光学結像素子２０を得ることができる。
【００８１】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態は、第１実施形態と同様の構成であるため、同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下、相違部分を説明する。
【００８２】
第１実施形態では、固定治具２３０を用いて光透過性フィルムＦを折り返し、反射面が平行な平行部分を複数形成した第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成して、光学結像素子２０を製造した。第３実施形態は、光透過性フィルムＦから所定の大きさに切断された光透過性カット片Ｆｐを用いて、第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成し光学結像素子２０を製造するものである。次に、本実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程を説明する。
【００８３】
・光学結像素子の製造方法
次に、本実施形態に係る光学結像素子２０の製造方法について説明する。
図１９に、第３実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程の流れの一例を示す。
まず、工程Ｓ１４０では、光学結像素子２０の一部を構成する反射面を含む光透過性カット片Ｆｐを複数形成する。光透過性カット片Ｆｐは、第１実施形態と同様に、一定厚み（例えば０．５μｍ〜１００μｍ）で所定幅（例えば１．５ｍｍ）の光透過性フィルムＦを形成し、この光透過性フィルムＦを所定の長さ（例えば２００ｍｍ）で切断することにより製造する。
【００８４】
次の工程Ｓ１４２では、工程Ｓ１４０で形成された複数の光透過性カット片Ｆｐを用いて、反射面が平行になった第１の平行部分を複数形成する。複数の第１の平行部分は、固定治具２７０を用いて光透過性カット片Ｆｐが仮固定された状態の第１反射体２５０を製造することにより形成することができる。次に、固定治具２７０を用いて第１反射体２５０を製造する工程を説明する。
【００８５】
図２０に、固定治具２７０の一例を示す。
固定治具２７０は、光透過性カット片Ｆｐを固定する四角柱形状の固定パーツ２７１を、挟み込むガイド２７２を備えている。ガイド２７２は、固定パーツ２７１を挟み込むように固定パーツ２７１に対して一対形成されており、一対のガイド２７２の間に溝部２７３が形成される。一対のガイド２７２は、光透過性カット片Ｆｐの両端を固定するために、光透過性カット片Ｆｐの長さに応じた距離を隔てて配置される。また、距離を隔てて配置された一対のガイド２７２の組は、各々の溝方向が平行になるように配置される。ガイド２７２の両端部には、四角柱形状の固定バー２７４が配置される。固定バー２７４は、光透過性カット片Ｆｐの長さ以上の長さに形成される。なお、図２０では、ガイド２７２の一方の端部に固定バー２７４を配置した例を示す。
【００８６】
これら固定治具２７０の固定パーツ２７１、ガイド２７２、溝部２７３及び固定バー２７４を用いて第１反射体２５０を製造する。まず、ガイド２７２の溝部２７３に固定パーツ２７１を挿入し、挿入された固定パーツ２７１をガイド２７２の一方側に配置された固定バー２７４に当接して配置する。次に、光透過性カット片Ｆｐの両端部を、固定バー２７４に当接した逆側の面に取り付ける。次に、光透過性カット片Ｆｐを挟み込むように次の固定パーツ２７１を配置する。そして、光透過性カット片Ｆｐの両端部を固定パーツ２７１に取り付けて次の固定パーツ２７１を配置する。固定パーツ２７１の配置及び光透過性カット片Ｆｐの取り付けを繰り返し、ガイド２７２の他方側に配置された固定パーツ２７１に固定バー２７４を配置する。
【００８７】
距離を隔てて配置された一対のガイド２７２の組は、図示しない付勢部により、離間する方向に付勢力が与えられるようになっている。つまり、光透過性カット片Ｆｐの両端部が固定パーツ２７１で挟み込まれた状態で、ガイド２７２の組を離間方向に付勢力を与えることにより、光透過性カット片Ｆｐにテンションが与えられ、光透過性カット片Ｆｐに平面部を形成することができる。従って、光透過性カット片Ｆｐにテンションが与えられ、光透過性カット片Ｆｐに平面部が形成された状態で、最外縁の固定パーツ２７１に固定バー２７４を取り付け、固定パーツ２７１及び固定バー２７４を仮固定する。
【００８８】
つまり、図２１（Ａ）に示すように、光透過性カット片Ｆｐには、長手方向（矢印ｄＸに沿う方向）に所定のテンションが与えられて、複数の光透過性カット片Ｆｐにより複数の平面部分が形成される。また、固定パーツ２７１の厚さは同じに設定されるので、複数の光透過性カット片Ｆｐの向き合う平面部分が平行となり、光透過性カット片Ｆｐに形成された反射面が平行になる第１の平行部分が複数形成される。光透過性カット片Ｆｐで第１の平行部分が複数形成された状態で、接着剤を塗布して光透過性カット片Ｆｐを固定パーツ２７１及び固定バー２７４に仮固定する。このようにして、図２１（Ｂ）に示すように、第１反射体２５０を製造する。
【００８９】
次に、図１９に示す工程Ｓ１４４では、工程Ｓ１４２と同様に、工程Ｓ１４０で形成された光透過性カット片Ｆｐを、固定パーツ２７１及び固定バー２７４を用いて反射面が平行になった第２の平行部分を形成する。つまり、固定治具２７０を用いて、光透過性カット片Ｆｐを固定パーツ２７１及び固定バー２７４に仮固定することで、第２反射体２５２を得る。また、工程Ｓ１４４では、第１の平行部分が形成された第１反射体２５０と、第２の平行部分が形成された第２反射体２５２と、を近接又は当接して第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置する。
【００９０】
次の工程Ｓ１４６では、第１反射体２５０における第１の平行部分及び第２反射体２５２における第２の平行部分に透明性樹脂を流入し、次の工程Ｓ１０８で、流入した透明性樹脂へ向けて紫外線を照射し、透明性樹脂を硬化させる。このように、流入された透明性樹脂を硬化された第１反射体２５０及び第２反射体２５２の組立体は、本実施形態に係る光学結像素子２０として機能する。
【００９１】
このように、本実施形態では、反射面を有する光透過性フィルムＦから光透過性カット片Ｆｐを形成し、反射面が平行になった第１の平行部分を複数有する第１反射体２５０と、第２の平行部分を有する第２反射体２５２とを形成する。このように、予め形成した複数の光透過性カット片Ｆｐによって反射面が平行でかつ、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差した状態の組立体を容易に形成することができる。そして、組立体に透明性樹脂を流入した後に、紫外線の照射により透明性樹脂を硬化させる。このようにすることによって、反射面が平行になった状態、及び反射面が交差した状態を維持しつつ、簡単な工程でかつ積層密度を向上させた光学結像素子２０を得ることができる。
【００９２】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態は、前記実施形態と同様の構成であるため、同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略し、以下、相違部分を説明する。
【００９３】
第３実施形態では、固定治具２７０を用いて複数の光透過性カット片Ｆｐから、反射面が平行な平行部分を複数形成した第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成して、光学結像素子２０を製造した。このように複数の光透過性カット片Ｆｐを用いて光学結像素子２０を製造する場合、複数の光透過性カット片Ｆｐにより反射面が平行になった平行部分に透明性樹脂のカット片を備えて第１反射体２５０及び第２反射体２５２を形成することが可能である。そこで、一例として、第４実施形態では、光透過性フィルムＦから形成した光透過性カット片Ｆｐと透明性樹脂フィルムＪから形成した透明性樹脂カット片Ｊｐを積層してカット片積層体を形成して反射面が平行になった第１反射体２５０及び第２反射体２５２の各々を用いて光学結像素子２０を製造するものである。次に、本実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程を説明する。
【００９４】
・光学結像素子の製造方法
次に、本実施形態に係る光学結像素子２０の製造方法について説明する。
図２２に、第４実施形態に係る光学結像素子２０を製造する工程の流れの一例を示す。
まず、工程Ｓ１６０では、第３実施形態と同様に、光学結像素子２０の一部を構成する反射面を含む光透過性カット片Ｆｐを複数形成する。また、工程Ｓ１６０では、所定の厚み（例えば４００μｍ）の透明性樹脂フィルムＪから透明性樹脂カット片Ｊｐを複数形成する。透明性樹脂カット片Ｊｐは、厚さは相違するが光透過性カット片Ｆｐと縦横同じ形状に形成される。
【００９５】
次の工程Ｓ１６２では、工程Ｓ１６０で形成された複数の光透過性カット片Ｆｐ及び複数の透明性樹脂カット片Ｊｐを用いて、反射面が平行になった積層体を形成する。つまり、表面及び裏面の少なくとも一方の面が反射面とされた光透過性カット片Ｆｐ及び透明性樹脂カット片Ｊｐを厚さ方向に交互に複数積層して、カット片積層体を（切断積層体２６６として）複数形成する。複数形成されたカット片積層体を、第１反射体２５０及び第２反射体２５２として用いる。
【００９６】
なお、カット片積層体を形成する場合、光透過性カット片Ｆｐ及び透明性樹脂カット片Ｊｐが平面形状になるように、例えば図２０に示す固定治具２７０を用いて、光透過性カット片Ｆｐ及び透明性樹脂カット片Ｊｐの長手方向に所定のテンションを与えて、複数の光透過性カット片Ｆｐ及び透明性樹脂カット片Ｊｐに複数の平面部分を形成させることが好ましい。
【００９７】
次の工程Ｓ１６４では、１つのカット片積層体の積層端面と他のカット片積層体の積層端面とが近接又は当接し、１つのカット片積層体の反射面と他のカット片積層体の反射面とが交差する向きに、１つのカット片積層体と他のカット片積層体とを配置する。つまり、積層された光透過性カット片Ｆｐの反射面が平行になったカット片積層体である第１反射体２５０と、第２反射体２５２とを、近接又は当接して第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差するように配置する。
【００９８】
次の工程では、配置された１つのカット片積層体（第１反射体２５０）と他のカット片積層体（第２反射体２５２）とに、透明性樹脂を含浸させた後に透明性樹脂を硬化させて、光学結像素子２０を形成する。つまり、次の工程Ｓ１６６では、１つのカット片積層体（第１反射体２５０）及び他のカット片積層体（第２反射体２５２）に透明性樹脂を含浸させ、次の工程Ｓ１６８で、含浸させた透明性樹脂へ向けて紫外線を照射し、透明性樹脂を硬化させる。含浸された透明性樹脂を硬化された第１反射体２５０及び第２反射体２５２の組立体は、本実施形態に係る光学結像素子２０として機能する。
【００９９】
このように、本実施形態では、反射面を有する光透過性フィルムＦから光透過性カット片Ｆｐを複数形成し、また透明性樹脂フィルムＪから透明性樹脂カット片Ｊｐを複数形成して、形成された光透過性カット片Ｆｐ及び複数の透明性樹脂カット片Ｊｐを交互に積層してカット片積層体を形成する。カット片積層体は、複数の反射面が平行に形成された第１反射体２５０及び第２反射体２５２として用いることができる。従って、複数の光透過性カット片Ｆｐ及び複数の透明性樹脂カット片Ｊｐを交互に積層することによって反射面が平行でかつ、第１反射体２５０の反射面と第２反射体２５２の反射面とが交差した状態の組立体を容易に形成することができる。そして、組立体に透明性樹脂を流入した後に、紫外線の照射により透明性樹脂を硬化させる。このようにすることによって、反射面が平行になった状態、及び反射面が交差した状態を維持しつつ、簡単な工程でかつ積層密度を向上させた光学結像素子２０を得ることができる。
【０１００】
なお、本実施の形態で説明した、立体像形成システム１０、光学結像素子２０、立体像再生装置３０、固定治具２３０及び固定治具２７０等の構成等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更されることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  立体像形成システム
２０  光学結像素子
３０  立体像再生装置
３２  制御部
３４  投影部
３６  再生部
２０２  第１反射部材
２１２  第２反射部材
２０５  透明部材
２０６  金属層
２０７  反射層
２０９、２１０  反射面
２０４  透明性樹脂層
２３０、２７０  固定治具
Ｆ    光透過性フィルム
Ｆｐ  光透過性カット片
Ｊ    透明性樹脂フィルム
Ｊｐ  透明性樹脂カット片
【図１】
2018013585.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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