[發明專利]微鏡陣列

有效

• 申請號: 201380011206.8
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN104160304B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 十二紀行;長藤昭子
• 申請（專利權）人: 日東電工株式會社
• 主分類號: G02B5/08
• 分類號: G02B5/08;G02B5/136;G02B27/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及一種利用排列在基板上的、具有相互正交的一對光反射面的單位光學元件來使被投影物的鏡像在空間內成像的微鏡陣列。

背景技術

作為將三維或二維的物體、圖像等成像于空間內的成像光學元件，開發有在構成光學元件的元件面的基板(基盤)上配置多個“進行由一個以上的鏡面引起的光的反射的單位光學元件”而成的微鏡陣列。其中，呈陣列狀排列了多個凹狀單位光學元件或凸狀單位光學元件而成的微鏡陣列由于結構簡單、預計制造成本降低，因此近年來受到關注，該凹狀單位光學元件或凸狀單位光學元件具有與該基板垂直或以接近于垂直的角度配置的“相互正交的兩個鏡面”(構成直角的角的、一對鄰接的光反射面。即“角反射器”。)(參照專利文獻1、2)。

在該微鏡陣列中，“兩面角反射器陣列”也是利用了下述作用的構件：在從上述陣列的單側入射的光通過元件面(基板)時，該光在構成各個單位光學元件(角反射器)的一對光反射面之間反射兩次，該反射兩次后的光(通過光)在上述陣列的相反側(相對于元件面呈面對稱)的空間位置成像。例如，在為圖4所示的、呈棋盤格狀排列了許多從基板2(元件面P)的一個表面沿其厚度方向突出的透明的凸狀的正立方體11(縱、橫、高度之比為大約1：1：1)而成的凸型角反射器陣列20的情況下，該正立方體11的四個側面中的至少兩個面(在該例子中為第1側面11a、第2側面11b)形成為鏡面(光反射性的側面)，從而如圖5所示，上述凸型角反射器陣列20能夠在其上方的空間〔即觀察者的視點(空心箭頭E)側的空間〕使被投影物的鏡像(反轉像)成像為沒有像差的實像(正立像)。

另外，上述凸型角反射器陣列20是基于如上所述的原理而成的構件，因此如圖4、5所示，自上述基板2的表面突出的正立方體11為了使構成凸型角反射器的直角的凸角部(角11c)朝向觀察者的正面(跟前)而被配置為使正立方體11的上表面(上表面的各個邊)相對于觀察者旋轉了45°的狀態。另外，從觀察者方向觀察，構成上述凸型角反射器陣列20的各個單位光學元件(正立方體11)以呈傾斜棋盤格狀排列的方式排列。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第WO2007/116639號

專利文獻2：日本特開2011－191404號公報

發明內容

發明要解決的問題

可是，在角反射器型的微鏡陣列中，由于由除“參與成像的光反射面”以外的部位(在圖4中，為與第1側面11a、第2側面11b相對的“第3側面(鏡面)11d”和“第4側面(鏡面)11e”)進行的光反射，通過上述元件面的光有時產生雜散光(多重反射光)等。

另外，以往的微鏡陣列由于結構上的制約，能夠用于成像的光量受限，所獲得的成像(由觀察者觀察到的鏡像)有可能較暗且不鮮明。此處存在改進的余地。

本發明是鑒于這種情況而做成的，其目的在于提供一種能夠將被投影物的鏡像高亮度且鮮明地進行投影的角反射器型的微鏡陣列。

用于解決問題的方案

為了達到上述目的，本發明的微鏡陣列采用如下結構：該微鏡陣列由平板狀的基板和多個呈陣列狀形成于該基板的單位光學元件構成，用于使配置于上述基板的一個面側的被投影物的鏡像成像在與上述一個面相反的那一側的另一個面側的空間內，其中，上述各個單位光學元件形成為與上述基板的表面垂直的凸狀或凹狀，夾著該凸狀的單位光學元件或凹狀的單位光學元件的側面的角部的、相互正交的兩個側面形成為光反射面，這些光反射面分別形成為基板厚度方向的縱向長度相對于基板表面方向的橫向寬度之比為1.5以上的長方形形狀。

本發明人著眼于在以往的角反射器型的微鏡陣列中、其投影圖像有時變暗的情況。而且，推測上述“變暗”現象的原因會不會與供透過元件面的光一次次(合計兩次)反射的鏡面(光反射面)的面積有關，并反復進行了研究。其結果，本發明人發現，為了使光反射面的反射光量增大，該光反射面的縱橫比(縱向長度(元件面厚度方向的長度)/橫向寬度(元件面方向的寬度)之比〕是很重要的，將在以往的正立方體狀(縱橫比大約為1)的角反射器中只有“1左右”的上述縱橫比設為“1.5以上”而使其有效光反射面積增大，從而參與上述成像的光的量增加，能夠獲得亮度高且鮮明的成像(鏡像)，獲得了本發明。

發明的效果