JPH0313912A - 反射媒体を有し且つ積層された光ビーム分割光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は不規則な、すなわち凹凸のある表面を有する板
状透明媒体の可干渉光透過性能を修復し、光散乱によっ
て生ずる像のゆがみをなくす方法と、透明な積層体の一
表面に故意の、すなわち豫め定めた彫刻を施すことによ
って要望する反射現象を生じさせる光学的構造体であっ
て、その結集積層体の片側からは積層体の１つの上に彫
刻された３次元像を観察することができるようにし、一
方可干渉光が構造体を通過する光学的構造体に関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題］や−同じ
ような結果を与えるが２次元的であるめがね用レンズの
形状の光学的構造体が既に公にされた特許公報に開示さ
れている。しかしながら本発明は３次元的な浅浮き彫深
さを有する反射像に関するものであるのみならず、従来
技術よりも簡単な構造で且つ高い効果を有する。

前記先行技術の１つである米国特許第４，７１５，７０
２号公報はサングラスの表面にわたって装飾模様を提供
する構造体を開示する。この構造体において、第ルンズ
層に印加された正の二次元的装飾模様、反射層および負
の装飾模様が設けられた第３層が組合わされている。装
飾模様はフラットな像として観察者に見られることにな
るが、負の模様が使用者に対して像を消し、その結果使
用者は均一な色合いを見るだけであって、使用者の視野
が妨げられたり、ゆがみを生ずることがない。

文字又は図形がレンズ表面に付与されためがねが米国特
許第４，３２９，３７８号公報、第４．１４５．１２５
号公報および第２，２８１，１０１号公報に開示されて
いる。

米国特許第２，６７５，７４０号公報、第２，２３０，
００９号公報および第４，３２０，９３９号公報はグレ
ア（ぎらぎらすること）を防ぐための積層され且つコー
ティングされたレンズを開示し、その中に本発明の構造
上の態様のい（つかが示されているが、これらの公報は
本発明の方法および本発明の構造体の詳細を説明してい
ない。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の第１の態様によれば、特定の屈折率を有し、且
つ光を散乱させて像をゆがませる不規則表面を有する第
１板状透明媒体の可干渉光透過性能を修復させる方法で
あって、該方法が前記透明媒体の屈折率に類似した屈折
率を有する透明で且つ固化可能な合成樹脂材料を前記不
規則表面に付与するステップと、第２透明媒体の表面を
前記合成樹脂材料に接着する関係で直接付与するステッ
プから成り、前記第２透明媒体の反対側の面が平滑表面
であり、且つその平滑表面を第１透明媒体、合成樹脂材
料および第２透明媒体によって形成された積層体の外側
表面とすることを特徴とする板状透明媒体の可干渉光透
過性能を修復させる方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、平滑な外側表面を有する
第１光透過板状部材を含んで成る光学的構造体であって
、前記第１光透過板状部材の内側表面に模様が彫刻され
ており、前記第１光透過板状部材の前記内側表面に固定
されて積層体を形成する第２光透過板状部材と、前記２
枚の板状部材の何れかに支承された光反射媒体を含んで
成る光学的構造体が提供される。

〔実施例］ 一例として示す添付図面のサングラスの形状をした本発
明の光学的構造体の実施例に基づき本発明を以下詳述す
る。

一例として示す、ひっかかれたりすなわち彫られたりし
て得られた表面を有するガラスプレートのような光透過
プレートが、それを通って可干渉光ビーム（ｃｏｈｅｒ
ｅｎｔ　ｂｅａｍ）　としての光がＩｆｉ遇する表面に
なるように修復され、ガラスを通って見られる対象物を
ゆがむことなく明瞭に表れるようにする。その修復に際
してプレート表面に、光散乱によるゆがみを治すための
物理的変更処理を行うことが必ずしも必要ない。むしろ
、光をゆがませる表面のひっかき疵、輪郭および割れ目
を、修復されることになる材料の屈折率と同じか類似し
た屈折率を有する固化可能な合成樹脂材料で埋めること
で前記修復が行われるとよい。その際に表面を通って透
過される光が散乱されて像のゆがみが生ずることがない
ように、合成樹脂材料の外側表面が平滑になる。

用いられる合成樹脂埋め込み材料が、不規則に光をゆが
める表面の複数の割れ目を完全に埋めてカバーするのに
充分な低い粘度を有する光学的に透明な泡状接着剤の状
態であるとよい。材料のこのような粘度は硬化前にそれ
自身で材料表面を平滑にさせることになるが、これだけ
でゆがみのない光の透過に対して必要とされる平滑な表
面をつくることができない。したがって、ガラスのよう
な透明材料から成る綺麗な部材を、接触する状態で、前
記合成樹脂材料に置くことによって粘性流体の埋め込み
材料の平滑な表面をつくることが現実的に有利であり、
このガラスは少なくとも１面に平滑表面を有し、この平
滑表面を、第１ガラスプレート、接着剤および第２ガラ
スプレートから成る積層体の外側表面にするとよい。

埋め込みを行った後に池の透明なプレートで内側の埋め
込み層を裏打ちすることによって、ひっかかれて彫られ
ているガラスプレートをゆがみのない像を透過すること
ができるようにするという方法が提供されたが、第１プ
レートの彫られた表面に反射材料を加えることによって
彫られた表面を再び見ることができるようにすることが
可能である。もし反射材料がμのオーダのように非常に
薄ければ、反射材料を半透明にすることができる。

すなわち、反射材料がガラスや接着剤とは異なる屈折率
を有したとしても光は実質的に干渉光として反射材料を
通過するであろう。反射材料の厚さおよびその他の性質
に左右されて、反射材料は積層体を通過する光の中の幾
割かを反射する。その反射が片方のプレート上の彫られ
ている像や表面ゆがみを描くことになる。

したがって本発明は光を散乱して半透明にしている表面
を可干渉光透過システムに再構築すなわち修復すること
に関するのみならず、逆に構造体の光透過プレートの何
れか１枚を目的とする模様に彫刻したり、ゆがめたりす
ることによって生ずる反射像を作る構造体を提供する。

表面が適切に、すなわち熟慮してゆがめられると三次元
的な地勢回状表面が得られる。したがって観察者が見ら
れる反射像を浅浮き彫（バスレリーフ）を含む多様な３
次元描写にすることができる。

本発明の第２態様によるレンズ４を有するサングラス２
の例を第１図に示す。レンズ４のすれぞれは前側、すな
わち前面レンズプレート６と裏側、すなわち後面レンズ
プレート８がサンドイッチ状に積層されたレンズ構造体
であり、前面レンズプレート６と後面レンズプレート８
の間には極薄層１０が配置されている。このサングラス
２が用いられる場合には後面レンズプレート８がレンズ
構造体の内側にきて使用者の眼側に（るようにする。

反射光によって像が作られるように選ばれる浅浮き彫部
分は２つのレンズプレートの何れか一方のプレートの内
部面１２に地勢回状模様を形成するために注型された表
面として用意される。前面レンズプレート６に浅浮き彫
部分が設けられた場合の一例が第４Ａ図、第４Ｂ図およ
び第４Ｃ図に示される。模様部分の輪郭を形成する表面
の不規則性、すなわち凹凸および波形は、ガラス又はプ
ラスチック材料のレンズプレート６を注型、すなわち成
形する工程によって、内部面１２に直接移すことができ
る。

公知の配置方法によって、金のような光反射材料の極薄
層１０が前面レンズ６の内部面１２の地勢回状に輪郭が
作られた表面に加えられる。反射用内側層の配置に代え
て、同様な効果を与えるために、２枚のレンズプレート
の何れか一方自体が着色（チンチング処理）されてもよ
い。

後面レンズプレー１−を形成するために適した各種の方
法がある。それらの方法の１つは第４Ａ図に示すように
、前面レンズプレート６の内側の反射用コートが施され
た面１２に直接後面レンズプレートを注型することであ
る。ここでいう前面および後面の指定は説明の便宜上で
あって、それぞれの部分を反対にして製造しても同じ結
果が得られる。

２番目の方法は、第４Ｃ図に示すように、前面レンズプ
レート６の内側すなわち後側面１２に合った整合面を提
供するように成形された内側すなわち前側面を具備した
後面レンズプレートを別途に射出成形することである。

片方のレンズプレートに整合面を形成することは、片方
の面の突起部と谷部が他のプレーＩ・の整合面の突起部
と谷部の相対物になることを意味する。反射材料の極薄
層１０が、太線で示すように、前面プレートの内側表面
にコーティングされ、後面プレート８が透明な接着剤１
１によって表面プレートに積層される。

第４Ａ図および第４Ｃ図に説明した方法は結果において
基本的に同じであり、製造手順のみが異なる。

製造方法の変形例として３番目の方法がある。

後面レンズプレートとして両面が平滑なレンズを用い、
前面レンズプレート６の凹凸があり且つコーティングさ
れた内側面１２に接着剤１１を用いて第４Ｂ図に示すよ
うに積層する。接着剤１１は前面プレート６の内側面１
２の凹凸を満たし、前面プレートと後面プレート間のイ
ンクフェースを形成する。この構造は反射用コーティン
グ層が前面プレートにあることを除いて、本発明の第１
態様の構造に共通する。

第４Ｂ図に示す実施例の構造は、２番目のプレートが１
番目のプレートと同じ彫刻処理を受けていないので簡単
であり且つコスト的にも安い。しかしながら第４Ｂ図の
方法は、接着剤層の屈折率を前面プレート６および後面
プレート８の屈折率に一致させることができない時には
、実用的でない。屈折率に差がある場合には、屈折率が
一致しないことによって生ずるゆがみを減少させるため
に接着剤層の厚さを最大限に薄くすることが重要になる
。合成樹脂の接着剤層１１の屈折率がプレート６および
８の屈折率に近づく程、接着剤層を厚くしてもよい。一
方、もし屈折率が同じでなければ、接着剤層１１の厚さ
はより薄くしなければならず、極端な場合には前面プレ
ート６の内側面の地勢図と同じ地勢図を後面プレート８
に持たせる必要が生じて（る。したがって屈折率の整合
性と接着剤層１１０間には逆の関係があり、屈折率の差
が大きければ大きい程接着剤層の厚さは薄くしなければ
ならない。第４Ａ図および第４Ｃ図に示した実施例にお
いても接着剤層の厚さは薄く示されている。第４Ｃ図の
接着剤層はその存在の図示のために示したものであって
、第４Ｂ図の接着剤層の厚さと比較して示したものでは
ないことは注意すべきである。

レンズ４における２枚のプレートの接合方法の如何にか
かわらず、レンズ４に入った光ビーム１７は反射フィル
ム１０への入射点において割れる。光の一部分はフィル
ムを通過する可干渉光として使用者の眼１３に達し、全
体の光エネルギの部分２３は２枚のレンズプレートの何
れか一方の内側面に形成された地勢回状の凹凸面によっ
て反射されている。光の反射部分２３は前方からレンズ
を見ている観察者の眼の中に対象物の浅浮き彫像を作る
ことになる。

前述のように、光ビームをυする性質を有するレンズ構
造体を提供するためには、レンズ構造体の片方を他方の
プレートの相対物が彫刻されたものにすることが必ずし
も必要ではないが、サンドインチ構造体の外側層として
２番目のプレートがあることが必要である。外側プレー
トはたとえ両側が平滑であっ′たとしても、透過光の干
渉像を作るために光波の焦点を再度結ばせる機能を果た
す。

サングラスの使用者はレンズに固定された像を見ること
はない。これは後方から、すなわち使用者側からレンズ
に入る光は、サングラスの前側にある対象物から来てレ
ンズを通ってくる干渉光に比較して極めて少ないからで
ある。一方サングラスの観察者側では、レンズに入る充
分な光があり、その全体の光の中の反射光の部分はレン
ズ構造体の中に埋没された三次元対象物の明瞭な像を作
るのに充分である。

レンズの内側に固定された３次元対象物すなわち模様に
関して、コインの表面によって作られた浅浮き彫は単な
る一例にしかすぎないことを理解すべきである。ひっか
くかそれに類似する方法によってプレートの片方の内側
面を１５！ｍの深さに対応してエツチングすることが３
次元像を製造することになる。

浅浮き彫像を反射することに加えて、内側層１０は、レ
ンズの外側表面に置かれることになる弗化マグネシウム
のような非反射コーティングの必要性を無くすという他
の有用な目的に役立つ。

第６図に明瞭に示すように、レンズに入りフィルム１０
を通過する光エネルギ１７の部分１９はレンズの後側に
面した外側表面２５によってレンズの中に反射して戻さ
れる。通常この反射光１９はレンズの前側に面した外側
表面２６から反射され、使用者に散乱像すなわちホット
スポットを作る。

しかしながら本発明の構成において、反射フィルムの凹
凸表面が光を散乱して再反射し、使用者に対して像を形
成せず、したがってレンズの外側表面２５　、２６に非
反射用コーティングを施す必要を無くす。

各種の視覚的印象を作る対象物の一例として、コインを
用いる場合に、本発明の第２態様は伝統的な方法で研磨
した外側表面を有し、且つ内側表面にはコインの一面の
像が成形されている１番目のレンズプレートを有するも
のとして要約することができる。この不規則な、すなわ
ち凹凸のある浅浮き層表面上に金のような極薄反射フィ
ルムが付着されるか、あるいはひっかきが与えられたプ
レート自身が反射媒体を提供するために色味付け（チン
チング）されてもよい。２番目のレンズフ。

レートは極薄反射層あるいは埋没された色味付けを有す
るプレートに積層され、前者の場合には、中間の極薄反
射層の表面地勢図がこの例の場合ではコインの表面に対
応するサンドインチ構造を作り、後者の場合には描かれ
ていることになる対象物の３次元浅浮き層表面がコイン
の表面の相対物である構造物を作る。第２レンズプレー
トと第２レンズプレートの外側表面は、２焦点を含む検
眼処方に合うように、レンズの表面の１つが凸面又は凹
面に作られてレンズがパワーレンズになるようにする場
合を除いて、平滑且つ互いに平行にされる。レンズの向
合った２つの表面が平行でないことは、レンズによって
生ずる拡大又は縮小を除いて、浅浮き彫反射に影響しな
いことが知られている。反射は積層された構造体の内側
反射表面あるいは色味付は媒体の作用によってのみ行わ
れる。

積層されたレンズ構造体は、レンズを通って見られるこ
とになる対象物からのゆがみのない可干渉光のレンズ透
過と、その表面印象が２枚のレンズプレートの片方の内
側表面に固定され、且つ反射媒体によって反射される対
象物の浅浮き彫像からの散乱された反射光とを与える光
ビーム散乱部材として作用する。反射像の色彩は前面プ
レートと後面プレートの間の中間の反射層として用いら
れる材料によって左右されるし、又反射像の色彩を何れ
かのプレート自体に付与される色味付けによってコント
ロールしてもよい。

表面ゆがみによって作られる散乱効果なしに可干渉光波
を通過させるように、ひっか（かあるいは他の方法で表
面がゆがめられた光通過プレートを改善又は交換ではな
しに再構成して修復するという方法を本発明が提供する
ことは前述の説明に基づいて当業者にとって明らかであ
ろう。

前述の実施例がゆがめられていない可干渉光の像を透過
できる光学装置を提供すると共に、同時に、光学装置の
複数の層中の１つの層の内側の地勢回状模様が描かれた
表面から反射される光を用いて観察者に３・次元像を与
える光学装置を提供することは明らかであろう。

さらに前述の実施例は、像反射目的のためにレンズ装置
の内側に形成された光散乱表面を有するレンズの少なく
とも一部分にわたって、外側表面に非反射コーティング
を用いることなしにレンズ内に２番目の光反射を実質的
に無くすことができるレンズ装置を提供する。さらに前
述の実施例は、特にレンズがサングラスに用いられた時
に、漸増する色味付けを与えるために浸漬されるとよい
プラスチック製構成部分から作られることを含む。

本発明による光学装置はレンズに対して有用に用いるこ
とができるが、レンズに限らず、窓、半透明鏡、閉回路
テレビジョン隔離容器、家具頂板およびデイスプレー等
の各種用途に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は観察者側から見られる反射された浅浮き彫像を
示す本発明による１対のレンズを有するサングラスの斜
視図であり、第２図は第１図のサングラスの片方のレン
ズの正面図であり、第３図はレンズの後側から見た分解
図であって、彫刻された内側表面を有する前面レンズプ
レー１・と、後面レンズプレートを示し、第４Ａ図は本
発明による１番目のレンズ構造を示す拡大部分断面図で
あり、すなわち２枚のレンズの中の前面プレートがプレ
ートに浅浮き彫が彫られるように射出成形されており、
その前面プレートの内側彫刻表面に付与された反射コー
ティングに後面プレートが直接成形されており、前記反
射コーティングが図中において２枚のレンズプレート間
の黒い線で示されている拡大部分断面図であり、第４Ｂ
図は本発明による２番目のレンズ構造を示す拡大部分断
面図であり、すなわち後面レンズには前面レンズプレー
トの内側表面に合うような彫刻が施されてなくて両面が
平滑に作られており、両方のレンズプレートの屈折率に
類似した屈折率を有する透明な接着剤によって後面レン
ズプレートが前面レンズプレートに接着されているレン
ズ構造を示す拡大部分断面図であり、第４Ｃ図は本発明
による３番目のレンズ構造を示す拡大部分断面図であり
、すなわち後面レンズプレートが、前面レンズプレート
に合致する相対物を形成するような輪郭で彫刻されてお
り、且つ同じような屈折率を有する透明な接着剤を用い
て前面レンズプレートに取付けられているレンズ構造を
示す拡大部分断面図であり、第５図は第２図の線５−５
による部分断面図であり、すなわちレンズに入り、且つ
サングラスの使用者の眼に入る光ビームと、前面レンズ
プレートの内側表面にコーティングされている内側反射
フィルムによって反１・１される光ビームの一部を示す
部分断面図であり、第６図はレンズに入るように描かれ
ている光ビームが、後面レンズプレートの外側表面によ
って反射され、さらに、反射光を散乱して、使用者の眼
に像の二重写しが生ずるのを避けるように、反射用内側
極薄コーティング層によって再反射されることを除いて
第５図と同様の構成を有する本発明によるレンズの部分
断面図である。 ２・・・サングラス、　　　　　　４・・・レンズ、６
・・・前面レンズプレート、 ８・・・後面レンズプレート、 １０・・・反射コーティングの極薄層、１１・・・接着
剤層、　　　　　　１２・・・内側表面。 〜・２・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特定の屈折率を有し、且つ光を散乱させて像をゆが
   ませる不規則表面（１２）を有する第１板状透明媒体（
   ６）の可干渉光透過性能を修復させる方法において、該
   方法が前記透明媒体（６）の屈折率に類似した屈折率を
   有する透明で且つ固化可能な合成樹脂材料を前記不規則
   表面（１２）に付与するステップと、第２透明媒体（８
   ）の表面を前記合成樹脂材料に接着する関係で直接付与
   するステップから成り、前記第２透明媒体（８）の反対
   側の面（２５）が平滑表面であり、且つその平滑表面を
   第１透明媒体（６）、合成樹脂材料および第２透明媒体
   （８）によって形成された積層体の外側表面とすること
   を特徴とする板状透明媒体の可干渉光透過性能を修復さ
   せる方法。 ２、前記合成樹脂材料が前記不規則表面（１２）の多数
   の隙間を完全に埋めるのに充分な低粘度であることを特
   徴とする請求項１記載の方法。 ３、前記合成樹脂材料に接触する第２透明媒体（８）の
   表面が不規則表面であることを特徴とする請求項１又は
   ２記載の方法。 ４、前記合成樹脂材料に接触する第２透明媒体（８）の
   表面が平滑表面であることを特徴とする請求項１又は２
   記載の方法。 ５、前記合成樹脂材料の厚さが、合成樹脂材料の屈折率
   と透明媒体（６、８）の屈折率に対する違いの程度に逆
   比例するように定められることを特徴とする請求項１か
   ら４迄の何れかの項に記載の方法。 ６、平滑な外側表面（２６）を有する第１光透過板状部
   材（６）を含んで成る光学的構造体において、前記第１
   光透過板状部材（６）の内側表面（１２）に模様が彫刻
   されており、前記第１光透過板状部材（６）の前記内側
   表面（１２）に固定されて積層体を形成する第２光透過
   板状部材（８）と、前記２枚の板状部材（６、８）の何
   れかに支承された光反射媒体（１０）を含んで成る光学
   的構造体。 ７、前記第１光透過板状部材（６）と前記第２光透過板
   状部材（８）がそれらの部材（６、８）の屈折率と類似
   した屈折率を有する透明な接着剤によって互いに固着さ
   れていることを特徴とする請求項６記載の光学的構造体
   。 ８、前記光反射媒体（１０）が第１光透過板状部材（６
   ）の内側表面（１２）によって支承されたコーティング
   層であり、前記第２光透過板状部材（８）には平滑な外
   側表面（２５）が設けられると共に、その内側表面が第
   １光透過板状部材（６）のコーティングされた内側表面
   （１２）と相対物である模様を有することを特徴とする
   請求項７記載の光学的構造体。 ９、前記第２光透過板状部材（８）に平滑な外側表面（
   ２５）が設けられると共に、その内側表面が第１光透過
   板状部材（６）のコーティングされた内側表面（１２）
   と相対物である模様を有することを特徴とする請求項７
   記載の光学的構造体。 １０、前記第２光透過板状部材（８）の両表面が平滑で
   あることを特徴とする請求項６又は７記載の光学的構造
   体。 １１、前記光反射媒体（１０）が前記板状部材（６、８
   ）の何れか片方上に配置された金属製半透明層であるこ
   とを特徴とする請求項第６項から第１０項迄のいずれか
   の項に記載の光学的構造体。 １２、前記光反射媒体（１０）が前記板状部材（６、８
   ）の何れか片方に埋没された色味付け剤であることを特
   徴とする請求項６、７、９および１０のいずれかの項に
   記載の光学的構造体。