JP2007065049A - レンズの製造方法及びレンズ - Google Patents

Abstract

【課題】 ホログラム素子の品質を保持した状態で光学基材が接合されるレンズと、当該レンズの製造方法を提供すること。
【解決手段】 第１プリズムＬ１の下接合面１０２ａにホログラム素子１００を形成する。第２プリズムＬ２の左接合面１０５ｂ及び右接合面１０５ｃには、第１接着剤３００にスペーサ材３１０が混入した第２接着剤３２０を塗布する。下接合面１０５ａには、スペーサ材３１０が混入されない第１接着剤３００を塗布する。そして、ホログラム素子１００を挟み込むように圧接し、第１プリズムＬ１の左接合面１０２ｂ、右接合面１０２ｃ及び下接合面１０２ａを、第２プリズムＬ２の左接合面１０２５、右接合面１０５ｃ及び下接合面１０５ａそれぞれを接合する。
【選択図】図５

Description

本発明は、第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズと、当該レンズの製造方法とに関する。

従来、ホログラフィック光学素子（Holographic Optical Element；以下「ホログラム素子」と略す。）をガラス等のプリズム内に設け、このホログラム素子を介して映像を映し出す表示装置として様々なものが開発されており、その一例として、ホログラム素子を内蔵するレンズ（以下、適宜「ホログラムレンズ」と略す。）を用いたハンドフリーによる眼鏡型ウエラブルディスプレイやヘッドマウント型ディスプレイ等の開発が進んでいる。

図６は、ホログラムレンズ２００の一例である。図６に示すように、当該ホログラムレンズ２００の内部には、ホログラム基板面に対して平行でない干渉縞からなる２つの干渉縞パターンを有するホログラム素子１００が設けられる。このホログラム素子１００の干渉縞パターンの回折作用によって、表示ユニットから投射した映像が回折反射して使用者の眼に導かれる。

このホログラムレンズ２００は、次にようにして製造される。先ず、透明樹脂の第１プリズムＬ１（第１光学基材）の接合面にホログラム素子１００を形成する。そして、第２プリズムＬ２（第２光学基材）の接合面に、特許文献１及び２に示すようなポリビニルチラール樹脂等の接着剤を塗布して、ホログラム素子１００を挟み込むようにして、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とを圧接して接合することで、ホログラムレンズ２００を製造する。
特開平５−１１３７４２号公報 特開平８−３６３５１号公報

しかし、従来の製造方法では、次のような問題が生じてしまった。即ち、光学基材の接合工程において、接合部に十分な接着剤が充填されていないと、ホログラムレンズ２００に外力が加わった場合、接着剤の充填が不十分な部分に応力集中が起こり、接着強度の低下を招く怖れがあった。また、接着剤を介した接合部と、ホログラム素子２００及びプリズムとの屈折率に差異が生じしてしまい、ホログラムレンズ２００のシースルー性が低下してしまった。このため、接合部には十分な量の接着剤を充填した後に圧接し、接着剤の余剰分をはみ出させ、はみ出した接着剤を除去する作業が必要となる。

ところが、ホログラム素子１００は、上述したように干渉縞パターンの回折作用により映像を使用者の眼に映し出すためのものであり、ホログラムレンズ２００の製造時にそのホログラム素子１００の品質及び精度を保持しておく必要である。しかし、特許文献１のようにして第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とを圧接する場合、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２との隙間量を安定させて、接合することが困難であった。このため、その隙間量が小さすぎた場合には、ホログラム素子１００が第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２に挟まれて、圧接時の圧力により損傷してしまい、その品質及び精度が低下してしまうという問題が生じた。

本発明は、上述した課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、ホログラム素子の品質を保持した状態で光学基材が接合されるレンズと、当該レンズの製造方法を提供することである。

以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズの製造方法であって、
スペーサ材を混入した接着剤を用いて、前記ホログラム素子の領域を除いた前記第１光学基材の接合面と第２光学基材の接合面とを接合することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記スペーサ材は粒子状に形成されることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記スペーサ材の径が前記ホログラム素子の厚さよりも大きいことを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記ホログラム素子の領域に前記スペーサ材を混入しない接着剤を塗布し、当該ホログラム素子の領域外の接合面に前記スペーサ材を混入した接着剤を塗布することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記スペーサ材の光学特性と前記接着剤の光学特性とが略同一であることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、前記スペーサ材の光学特性と前記第１光学基材及び前記第２光学基材の光学特性とが略同一であることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズであって、
前記ホログラム素子の領域を除いた前記第１光学基材の接合面と第２光学基材の接合面とがスペーサ材を混入した接着剤を用いて接合されることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記スペーサ材は粒子状に形成されることを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、前記スペーサ材の径が前記ホログラム素子の厚さよりも大きいことを特徴としている。

請求項１０に記載の発明は、請求項７〜９の何れか一項に記載の発明において、前記ホログラム素子の領域に前記スペーサ材を混入しない接着剤を塗布し、当該ホログラム素子の領域外の接合面に前記スペーサ材を混入した接着剤が塗布されることを特徴としている。

請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０の何れか一項に記載の発明において、前記スペーサ材の光学特性と前記接着剤の光学特性とが略同一であることを特徴としている。

請求項１２に記載の発明は、請求項７〜１１の何れか一項に記載の発明において、前記スペーサ材の光学特性と前記第１光学基材及び前記第２光学基材の光学特性とが略同一であることを特徴としている。

請求項１及び７に記載の発明によれば、スペーサ材が混入した接着剤を用いて第１光学基材と第２光学基材とを接合するため、接合面間の隙間量の安定化を容易に図ることができる。従って、光学基材の接合時にホログラム素子に不要な圧力が付加することを防止し、その品質を保持することができる。

請求項２及び８に記載の発明によれば、粒子状のスペーサ材を含む接着剤を塗布するため、接着強度の低下を防止できる。

請求項３及び９に記載の発明によれば、スペーサ材の径がホログラム素子の厚さよりも大きいため、接合時にホログラム素子に第２光学基材に接触することを防ぐことができる。従って、ホログラム素子が第１光学基材及び第２光学基材に挟まれて、その圧力により損傷してしまうことを防止できる。

請求項４及び１０に記載の発明によれば、ホログラム素子の領域上にはスペーサ材が混入しない接着剤を塗布し、ホログラム素子の領域外の接合面にはスペーサ材が混入した接着剤を塗布するため、スペーサ材によるホログラム素子の損傷を防止することができる。

請求項５及び１１に記載の発明によれば、スペーサ材と接着剤の光学特性が略同一であるため、レンズのシースルー性を確保することができる。

請求項６及び１２に記載の発明によれば、スペーサ材と第１光学基材及び第２光学基材との光学特性が略同一であるため、レンズのシースルー性を確保することができる。

〔実施形態〕
以下、図１〜６を参照しながら、第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズと、当該レンズの製造方法について説明する。

先ず、図１にホログラムレンズ２００の製造工程を示す。図１に示すように、ホログラムレンズ２００の製造工程は、第１光学基材としての第１プリズムＬ１と、第２光学基材としての第２プリズムＬ２とを所定の形状に形成・成型するプリズム形成工程Ｓ１と、第１プリズムＬ１にホログラム素子１００を形成するホログラム形成工程Ｓ３と、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とを一体化する一体化工程Ｓ５とを含み、これらの工程を経て図６に示すホログラムレンズ２００が製造される。尚、以下の説明で、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２を総称して「プリズム」という。

例えば、眼鏡型ウエラブルディスプレイ（図示略）は、ホログラムレンズ２００をＬＣＤや有機ＥＬ等の表示ユニットと共に眼鏡フレーム上に設けて構成され、装着した使用者の眼前に当該ホログラムレンズ２００が配置される。第１プリズムＬ１の上端１０２ｄに設けられた表示ユニットから投射される映像光は、第１プリズムＬ１内を反射し、ホログラム素子１００を介して回折反射し、使用者の眼に導かれる。

次に、ホログラムレンズ２００の製造方法の各工程について説明する。尚、説明の簡便上、ホログラムレンズ２００の面を境にして、眼鏡フレームを使用者が装着した際の眼がある方向を背面方向、その反対方向、つまり使用者に見える像がある方向を正面方向と定義する。また、ホログラムレンズ２００の上下方向をＹ方向、左右方向をＸ方向、厚み方向をＺ方向と定義する。

１．プリズム形成工程
先ず、プリズム形成工程Ｓ１について説明する。プリズム形成工程Ｓ１は、透明樹脂を材料とする第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２を図２に示すような形状に形成・成型し、第１プリズムＬ１の一端に傾斜面を作成する工程であり、例えば、射出圧縮成形工程、切削工程、研磨工程等により実現可能である。

第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２には、光学用の透明性プラスチック等の透明樹脂を使用し、シースルー性を確保するために、次のような材質が好ましい。具体的には、ポリメタクリル酸メチル（屈折率ｎ＝１．４９）やポリカーボネイト（ｎ＝１．５９）、ノルボルネン系樹脂（ｎ＝１．５２）、変性ノルボルネン系樹脂（ｎ＝１．５１）等がある。

第１プリズムＬ１は、第２プリズムＬ２の凹欠部１０６に嵌合可能な形状に形成し、その下端にホログラム感材を貼り付けてホログラム素子１００に加工する傾斜面（下接合面１０２ａ）を形成する。この傾斜面は、後述するホログラム形成工程Ｓ３において形成されたホログラム素子１００を介して使用者の眼に映像光を導くことができるの傾斜角度で形成される。

第１プリズムＬ１の外部形状の下方向及び両側面方向の面には、第２プリズムＬ２の凹欠部１０６に嵌合する際に接合する接合面が形成される。この接合面は、下方向の下接合面１０２ａと、背面方向に対して左側の左接合面１０２ｂと、右側の右接合面１０２ｃとからなる。

また、第２プリズムＬ２の中央には、第１プリズムＬ１の外形形状の接合面に対応する凹欠部１０６を形成する。この凹欠部１０６には、第１プリズムＬ１の左接合面１０２ｂ、右接合面１０２ｃ及び下接合面１０２ａのそれぞれに接合するする左接合面１０５ｂ、右接合面１０５ｃ及び下接合面１０５ａが形成される。

２．ホログラム形成工程
次に、ホログラム形成工程Ｓ３について説明する。ホログラム形成工程Ｓ３は、第１プリズムＬ１の下接合面１０２ａにホログラム感材を貼り付け、ホログラム素子１００に形成する工程であり、（ａ）積層シート形成工程、（ｂ）切断工程、（ｃ）第１剥離工程、（ｄ）貼付工程、（ｅ）第２剥離工程、（ｆ）露光工程及び（ｇ）現像工程からなる。

先ず、（ａ）積層シート形成工程において、一対の保護シートの間にホログラム感材シートが互いに剥離可能に接着されて断面サンドイッチ状に形成された積層シートを形成する。保護シートの材質として、例えば、アルミ、ステンレス等が挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネイト、ポリエーテルスルホン、ポリイミド等が挙げられる。

ホログラム感材は、ホログラム感光性組成物、色素組成物、発熱吸熱組成物等の化学組成物等とバインダーとを含んだものをゲル状シートに形成したものであり、約１０〜１００μｍの厚さを有して構成される。ホログラム感光性組成物は、感光性ハロゲン化銀、非感光性有機銀塩、光重合剤及び還元剤等を含むものからなり、また、ホログラム感材シートには、ホログラム感光性組成物及びバインダー等を含む。

このバインダーとしては、天然ポリマー、合成ポリマー及びコポリマー、その他シートを形成する媒体等が挙げられる。例えば、ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノイキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリエポキシド類、ポリカーボネ−ト類、ポリビニルアセテート類、セルロースエステル類、ポリアミド等がある。

積層シート形成工程の後、（ｂ）切断工程において、保護シートの何れか一方の外面側から積層シートの厚さ方向に少なくともホログラム感材シートを切断する深さまで切込みを入れ、ホログラム感材シートに島状部１９を形成するように半切断を行う。次に、（ｃ）第１剥離工程において、一方の保護シートをホログラム感材シートから剥離し、（ｄ）貼付工程において、ホログラム感材の島状部１９を他方の保護シートに付着させたままの状態で第１プリズムＬ１の下接合面１０２ａに貼り付ける。

そして、（ｅ）第２剥離工程において、ホログラム感材の島状部１９のみを第１プリズムＬ１の下接合面１０２ａに残存させた状態で、他方の保護シートと共にホログラム感材の梯子状部を剥離する。次いで、（ｆ）露光工程において、下接合面１０２ａに貼り付けられたホログラム感材の島状部１９にレーザ光を露光し、（ｇ）現像工程において、露光された島状部１９を現像することで、約１０〜１００μｍの厚さのホログラム素子１００を形成する。

３．接着剤塗布装置
次に、一体化工程Ｓ５において用いる接着剤塗布装置３０について図３を参照して説明する。接着剤塗布装置３０は、２種の接着剤を第１プリズムＬ１に塗布する装置であり、図３に示すように、第１ノズル３１及び第２ノズル３２のプリズムに対するＸ方向の位置を調整するＸ軸アクチュエータ４３と、Ｙ方向の位置を調整するＹ軸アクチュエータ４１、Ｚ方向の位置を調整するＺ軸アクチュエータ３３，３４とが設けられている。更に、各アクチュエータや、プリズムの位置を認識する位置検出手段（図示略）、第１プリズムＬ１を冷却する冷却手段（図示略）を制御する制御手段６０が設けられている。

また、接着剤塗布装置３０には、Ｙ軸アクチュエータ４１を有する支持台３５が設けられている。この支持台３５上に設けたＹ軸ベース４２を、Ｙ軸アクチュエータ４１によってＹ軸方向に駆動する。Ｙ軸ベース４２の上部には、ペリチェ式等の冷却手段に接続された冷却板３６が設けられており、当該冷却板３６によりプリズムが冷却される。冷却板３６の上面には、シリコーン、合成ゴム、プラスチック、繊維、不凍液等のプリズムのレンズ表面を傷付けない素材の薄膜３７が形成されている。薄膜３７の上部には、プリズムを載置・固定する固定台３８が設けられている。

支持台３５の両側に設けられている支持体５１ａ，５１ｂには、Ｘ軸アクチュエータ４３を有するＸ軸フレーム４４が設けられ、当該Ｘ軸アクチュエータ４３によってＸ軸フレーム４４上に設けたＸ軸ベース４９をＸ軸方向に駆動する。また、Ｘ軸フレーム４４上には、Ｚ軸アクチュエータ３３，３４を介してＺ軸フレーム４７，４８やパルスモータ等が設けられている。このＺ軸アクチュエータ３３，３４によって、Ｚ軸フレーム４７，４８上に設けられた第１シリンジ４５及び第２シリンジ４６をＺ軸方向に駆動する。

位置検出手段は、プリズムの位置、プリズムへの接着剤の塗布位置、第１ノズル３１及び第２ノズル３２の先端とプリズムとの位置関係等を計測し、その計測結果を制御手段６０に送信する。

制御手段６０は、各アクチュエータ、冷却手段、位置検出手段に接続されており、予め定められたプログラムに従ってこれらを制御する。制御手段６０は、位置検出手段からの計測結果に基づき、各アクチュエータ及び接着剤の塗布量や塗布速度を制御して、プリズムの所定の位置に接着剤を塗布する。また、制御手段６０は、冷却手段を制御して、プリズムを冷却するとともに塗布した接着剤がプリズムのレンズ表面と接する部分の温度を制御する。また、チューブを介して第１シリンジ４５及び第２シリンジ４６内の接着剤の充填量を制御する。

３．１ 第１接着剤
次に、第１シリンジ４５に充填する第１接着剤３００ついて説明する。第１接着剤３００は、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２の光学特性（例えば、光屈折率）と略同一の光学特性を有する光硬化型接着剤であり、特に紫外線硬化型接着剤が好ましい。この光硬化型接着剤を用いるのは、プリズムを加熱することなく紫外線等の特定波長の光を照射することによって硬化すると共に、プリズムの光屈折率の範囲のものを選択することができるためである。

また、紫外線硬化型接着剤は、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２のレンズ表面を侵食しにくいため好ましい。特に、アクリル系のポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネイトがホログラムレンズ２００に用いられるプリズムの屈折率の範囲に含まれるため好ましく、例えば、Norland社製品NOAシリーズ又はEMI社製品OPTOCAST3400シリーズ等が挙げられる。

紫外線硬化型接着剤としては、重合性モノマーとして、ビニル系、アクリル系、又はメタクリル系等で分子内に少なくとも１つ以上二重結合を有するものである。具体的には単官能モノマーとしてアクリル酸、メタクリル酸の他にアクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアルキルアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル若しくはそれらのヒドロキシ化合物等を含むアルキルメタクリル酸エステル類、又はスチレンモノマー、アクリルニトリルモノマー等である。

また、多官能モノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート等のアクリル系やジアリルフタレート等のアリル系等である。これらの多官能モノマーは、重合硬化過程で架橋構造が得られ接着部の耐久性や熱安定性を改良することができるものである。

光硬化型接着剤を硬化させる光源としては、第１接着剤３００を硬化させることができる特定波長の光を照射する装置であれば良く、低／高圧水銀ランプ、紫外線ランプ、ダイオード、ブラックライト等が挙げられる。

３．２ 第２接着剤
第２シリンジ４６に充填された第２接着剤３２０は、上述した第１接着剤３００にスペーサ材３１０を混入したものである。スペーサ材３１０は、グラスファイバー、シリカ、ガラス、アクリル、ポリカーボネイト等の球状及び粒子状に加工したものであり、ホログラム素子１００の厚さよりも大きい径を有すること（第１の条件）、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２と略同一の光学特性を有すること（第２の条件）という２つの条件を満たしていることが望ましい。

先ず、第１の条件として、例えば、ホログラム素子１００の厚さが１０〜１００μｍである場合、スペーサ材３１０の径は当該ホログラム素子１００の厚さより大きい径のおよそ１０〜３００μｍを有することが望ましい。これは、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２の圧接時に、スペーサ材３１０が接合面の間に介在することで、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とのホログラム素子１００の厚さ以上の隙間量を確保するためである。これにより、ホログラム素子１００が第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２に押圧されることを防止する。

また、第２の条件として、プリズムの屈折率とスペーサ材３１０の屈折率との差が０．１以下であることが好ましく、例えば、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２にポリメタクリル酸メチルを用いた場合は、その屈折率ｎ＝１．４９と略同一の屈折率を有するポリカーボネイト（ｎ＝１．５９）やノルボルネン系樹脂（ｎ＝１．５２）を用いる。また、プリズムとスペーサ材３１０との最良の組み合わせとしては、屈折率の差が０．０５以下、より高精度のホログラムレンズ２００を実現するためには０．０２以下であることが最も望ましく、例えば、プリズムとスペーサ材３１０とを同一素材で形成することがその実現例として挙げられる。このように、屈折率を略同一にするのは、ホログラムレンズ２００のシースルー性を確保するためである。

４．一体化工程
次に、一体化工程Ｓ５の各工程について説明する。一体化工程Ｓ５は、ホログラム形成工程Ｓ３においてホログラム素子１００が形成された第１プリズムＬ１を第２プリズムＬ２に組み合わせて一体化する工程であり、図１に示すように、プリズム部品セット工程Ｓ５０、スペーサ材入り接着剤塗布工程Ｓ５２、通常接着剤塗布工程Ｓ５４、プリズム部品接合工程Ｓ５６及び硬化工程Ｓ５８からなる。

先ず、プリズム部品セット工程Ｓ５０において、第２プリズムＬ２の正面を上に向けて接着剤塗布装置３０の固定台３８にセットする。そして、接着剤塗布装置３０を用いてスペーサ材入り接着剤塗布工程Ｓ５２及び通常接着剤塗布工程Ｓ５４を行う。

スペーサ材入り接着剤塗布工程Ｓ５２では、第２シリンジ４６の位置を調整制御して、図４に示すように左接合面１０５ｂと、右接合面１０５ｃとに第２接着剤３２０を塗布する。そして、通常接着剤塗布工程Ｓ５４では、第１シリンジ４５の位置を調整制御して、下接合面１０５ａに第１接着剤３００を塗布する。

そして、プリズム部品接合工程Ｓ５６において、先ず、ホログラム素子１００の表面に接着されている保護シートを剥離して、第１プリズムＬ１又は第２プリズムＬ２の少なくとも一方を正面方向又は背面方向に移動させ、第２プリズムＬ２の凹欠部１０６に第１プリズムＬ１を嵌合させるようにして、第２プリズムＬ２の左接合面１０５ｂ、右接合面１０５ｃ及び下接合面１０５ａを、第１プリズムＬ１の左接合面１０２ｂ、右接合面１０２ｃ及び下接合面１０２ａそれぞれに接合する。この接合時に、第１プリズムＬ１の接合面と第２プリズムＬ２の接合面とでホログラム素子１００を挟み込むように圧接することにより、第１接着剤３００及び第２接着剤３２０を接合面からはみ出させる。

図５に、プリズムの接合時の左接合面（又は右接合面）と下接合面との境界部分における第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２の断面図を示す。図５（ａ）に示すように、接合面のホログラム素子１００が貼り付けられた下接合面１０２ａ，１０５ａには第１接着剤３００が塗布され、左接合面１０２ｂ，１０５ｂ（又は右接合面１０２ｃ，１０５ｃ）には第２接着剤３２０が塗布されている。

そして、図５（ｂ）に示すように第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とをホログラム素子１００を挟み込む方向に圧接すると、第２接着剤３２０の中に含まれたスペーサ材３１０が第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とに挟まれて、接合面間の距離、即ち隙間量を均一に保つ。上述したように、スペーサ材３１０は、ホログラム素子１００の厚さよりも大きい径で形成されているため、ホログラム素子１００は、第２プリズムＬ２と接触しない。

プリズム部品接合工程Ｓ５６の後、硬化工程Ｓ５８において、一定時間及び一定量の光を第１接着剤３００及び第２接着剤３２０が塗布された接合面に照射し、接着剤を硬化させる。第１接着剤３００及び第２接着剤３２０として紫外線硬化型接着剤が用いられている場合、紫外線を照射させて硬化させる。そして、第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２の接合部分に、第１接着剤３００及び第２接着剤３２０を溶解する溶剤を塗布して、その接合部からはみ出して硬化した接着剤を除去する。このような製造工程を経て、図６に示すようなホログラムレンズ２００が製造される。

以上、本実施形態によれば、ホログラム素子１００が貼り付けられていない接合面には、スペーサ材３１０を含む第２接着剤３２０を塗布し、ホログラム素子１００が貼り付けられた接合面にはスペーサ材３１０を含まない第１接着剤３００を塗布することで、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２とを接合してホログラムレンズ２００を製造する。これにより、第１プリズムＬ１と第２プリズムＬ２と圧接時に、その接合面の隙間量の均一に保つことができる。

また、スペーサ材３１０の径がホログラム素子１００の厚さよりも大きく設定されているため、圧接時に第２プリズムＬ２がホログラム素子１００に接触することを防止できる。これにより、ホログラム素子１００に不要な圧力がかからないようにすることができるため、ホログラム素子１００の損傷を防ぐことができ、その品質を保持することができる。

スペーサ材３１０の屈折率が第１プリズムＬ１及び第２プリズムＬ２と略同一であるため、スペーサ材３１０を含む第２接着剤３２０を用いたとしても、ホログラムレンズ２００のシースルー性を確保することができる。従って、ホログラム素子１００の品質及びシースルー性を確保するにあたり、接合時の作業工程を容易にすることができる。

尚、上述した実施形態は、本発明を適用した一例であり、その適用可能な範囲は、上述したものに限られない。例えば、第１プリズムＬ１や第２プリズムＬ２、スペーサ材３１０の材質としては、上述した透明樹脂に限らず、環状オレフィン共重合体、脂環式アクリル樹脂、非晶性ポリオレフィン、非晶性フッ素樹脂等の新たに開発されている光学材料を適宜採用してもよい。また、略同一又は等しくする光学特性として屈折率を一例として挙げて説明したが、例えば、紫外線透過率、可視光線透過率、遮蔽係数等の光学特性が略同一であることが望ましい。また、スペーサ材３１０の形状は、例えば、立方体や正三角錐であってもよく、第１プリズムＬ１と第２プリズムとの隙間量をホログラム素子１００の厚さ以上で確保できるものであればよい。

ホログラムレンズの製造工程例を説明するためのフローチャート。 第１プリズム及び第２プリズムの斜視図の一例。 接着剤塗布装置の概略構成図の一例。 第２プリズムの正面図の一例。 プリズム部品接合工程における第１プリズム及び第２プリズムの断面図の一例。 ホログラムレンズの斜視図の一例。

符号の説明

２００ ホログラムレンズ
１００ ホログラム素子
Ｌ１ 第１プリズム
１０２ａ 下接合面
１０２ｂ 左接合面
１０２ｃ 右接合面
Ｌ２ 第２プリズム
１０５ａ 下接合面
１０５ｂ 左接合面
１０５ｃ 右接合面
３０ 接着剤塗布装置
３００ 第１接着剤
３１０ スペーサ材
３２０ 第２接着剤
Ｓ１ プリズム形成工程
Ｓ３ ホログラム形成工程
Ｓ５ 一体化工程
Ｓ５０ プリズム部品セット工程
Ｓ５２ 接着剤塗布工程
Ｓ５４ 通常接着剤塗布工程
Ｓ５６ プリズム部品接合工程
Ｓ５８ 硬化工程

Claims (12)

1. 第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズの製造方法であって、
   スペーサ材を混入した接着剤を用いて、前記ホログラム素子の領域を除いた前記第１光学基材の接合面と第２光学基材の接合面とを接合することを特徴とするレンズの製造方法。
2. 前記スペーサ材は粒子状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のレンズの製造方法。
3. 前記スペーサ材の径が前記ホログラム素子の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズの製造方法。
4. 前記ホログラム素子の領域に前記スペーサ材を混入しない接着剤を塗布し、当該ホログラム素子の領域外の接合面に前記スペーサ材を混入した接着剤を塗布することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のレンズの製造方法。
5. 前記スペーサ材の光学特性と前記接着剤の光学特性とが略同一であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のレンズの製造方法。
6. 前記スペーサ材の光学特性と前記第１光学基材及び前記第２光学基材の光学特性とが略同一であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のレンズの製造方法。
7. 第１光学基材と第２光学基材との接合面間にホログラム素子が介在するレンズであって、
   前記ホログラム素子の領域を除いた前記第１光学基材の接合面と第２光学基材の接合面とがスペーサ材を混入した接着剤を用いて接合されることを特徴とするレンズ。
8. 前記スペーサ材は粒子状に形成されることを特徴とする請求項７に記載のレンズ。
9. 前記スペーサ材の径が前記ホログラム素子の厚さよりも大きいことを特徴とする請求項７又は８に記載のレンズ。
10. 前記ホログラム素子の領域に前記スペーサ材を混入しない接着剤を塗布し、当該ホログラム素子の領域外の接合面に前記スペーサ材を混入した接着剤が塗布されることを特徴とする請求項７〜９の何れか一項に記載のレンズ。
11. 前記スペーサ材の光学特性と前記接着剤の光学特性とが略同一であることを特徴とする請求項７〜１０の何れか一項に記載のレンズ。
12. 前記スペーサ材の光学特性と前記第１光学基材及び前記第２光学基材の光学特性とが略同一であることを特徴とする請求項７〜１１の何れか一項に記載のレンズ。

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