JP2016212369A - 結像光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面方向に並べられた複数枚のミラープレートを接合して得られる結像光学素子において、ミラープレート同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることを防止するとともに、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくする結像光学素子の製造方法、を提供する。
【解決手段】結像光学素子の製造方法は、透明基材４１の主表面４１ａ上に、複数枚のミラープレート２２をその面方向に並ぶように配置する工程と、複数枚のミラープレート２２により結像された鏡映像５０を確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように、複数枚のミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａ上で相互に位置決めする工程と、複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａ間とを、接着剤により同時に接合する工程とを備える。
【選択図】図４

Description

この発明は、結像光学素子の製造方法に関する。

従来の結像光学素子の製造方法に関して、たとえば、特開２０１３−１０１２３０号公報（特許文献１）には、大きな空間映像を表示可能な空間映像表示装置に必要な大型の反射型面対称結像素子を、簡単かつ高精度に製造することを目的とした、大型の反射型面対称結像素子の製造方法が開示されている。

特許文献１に開示された反射型面対称結像素子の製造方法は、複数の反射型面対称結像素子を、所定の基準面上に隣接させて平面板方向に二次元状に並べる第一の工程と、透明カバー層により、二次元状に並べられた複数の反射型面対称結像素子である反射型面対称結像素子群を、平面板方向に垂直な方向から挟み込むとともに、反射型面対称結像素子群の周囲を覆う第二の工程と、透明カバー層内の気圧を下げる第三の工程とを有する。

また、特開２０１３−８８５５６号公報（特許文献２）および特開２０１３−１９５９８３号公報（特許文献３）には、一方の主面側にある被観察物の実像を他方の主面側の空間に結像させ、空中像の明るさを向上させることを目的とした、大型のリフレクタアレイ光学装置が開示されている。特許文献２および特許文献３に開示されたリフレクタアレイ光学装置は、同一平面上に並置される複数枚の２面コーナーリフレクタアレイ光学素子を有する。

特開２０１３−１０１２３０号公報 特開２０１３−８８５５６号公報 特開２０１３−１９５９８３号公報

上述の特許文献に開示されるように、空中映像デバイスの実現手段として、一方の面側に配置される被投影物の鏡映像を他方の面側の空間位置に結像させる結像光学素子が知られている。

このような結像光学素子の製造方法において、大型の結像光学素子を得ることを目的に、面方向に並べられた複数枚のミラープレートを接合（タイリング）する手法がある。しかしながら、各ミラープレートの加工精度や、複数枚のミラープレートの接合精度によっては、複数枚のミラープレート間において必要となる反射面の位置関係が得られないおそれがある。この場合、ミラープレート同士の接合に起因して鏡映像に歪みが生じる。具体的には、たとえば、各ミラープレートが作る鏡映像に位置ずれが生じ、鏡映像全体として画像に段差が生じる。また、上記タイリング手法においては、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることが求められる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、面方向に並べられた複数枚のミラープレートを接合して得られる結像光学素子において、ミラープレート同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることを防止するとともに、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくする結像光学素子の製造方法を提供することである。

この発明に従った結像光学素子の製造方法は、一方の面側に配置される被投影物の鏡映像を他方の面側の空間位置に結像させる結像光学素子の製造方法である。結像光学素子の製造方法は、透明基材の主表面上に、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程と、複数枚のミラープレートにより結像された鏡映像を確認しながら、鏡映像が被投影物の形状に対応するように、複数枚のミラープレートを透明基材の主表面上で相互に位置決めする工程と、複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを、接着剤により同時に接合する工程とを備える。

なお、ミラープレートとは、被投影物からの光を反射するための反射面を形成する板材である。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程時、鏡映像が被投影物の形状に対応するようにミラープレートの位置関係を調整する。これにより、ミラープレート同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることのない結像光学素子を実現することができる。また、複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを、接着剤により同時に接合することにより、接着剤層に界面が生じることを防止する。これにより、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることができる。

また好ましくは、結像光学素子の製造方法は、複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、透明基材の主表面上で位置決めされたミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する工程をさらに備える。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレートを透明基材の主表面に仮接合することにより、ミラープレートを調整された位置に保持することができる。

また好ましくは、複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程と、透明基材の主表面上で位置決めされたミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する工程とを複数回繰り返すことによって、複数枚のミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレートの位置決めのための装置をミラープレートの数だけ準備する必要がないため、装置構成を簡易にできる。

また好ましくは、接着剤は、ミラープレートおよび透明基材の屈折率と略等しい屈折率を有する。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレート同士の接合部を鏡映像でより目立たなくすることができる。

また好ましくは、接着剤は、２％以下の硬化収縮率を有する紫外線硬化性接着剤である。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、紫外線硬化性接着剤の硬化時に、複数枚のミラープレートの相互の位置関係が崩れることを抑制できる。

また好ましくは、隣り合うミラープレート間の接着剤層の厚みは、１０μｍ以下である。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレート同士の接合部を鏡映像でより目立たなくすることができる。

また好ましくは、ミラープレートには、その面内において一方向に延びる光反射部が形成される。結像光学素子の製造方法は、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程および複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の実施により、光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚のミラープレートと、透明基材とを含む第１ミラーアセンブリと、光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚のミラープレートと、透明基材とを含む第２ミラーアセンブリとを製造する工程と、第１ミラーアセンブリに形成された光反射部と、第１ミラーアセンブリに形成された光反射部と、第２ミラーアセンブリに形成された光反射部とが直交するように、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを、ミラープレートの厚み方向において接合する工程とを備える。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリに形成された光反射部が互いに直交するように接合して得られる結像光学素子において、鏡映像に歪みが生じることを防止しつつ、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることができる。

また好ましくは、ミラープレートには、互いに直交する方向に延びる第１光反射部および第２光反射部が形成される。複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程は、複数枚のミラープレート間で、第１光反射部が互いに平行となり、第２光反射部が互いに平行となるように複数枚のミラープレートを配置する工程を含む。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、互いに直交する方向に延びる第１光反射部および第２光反射部が形成された複数枚のミラープレートを接合して得られる結像光学素子において、鏡映像に歪みが生じることを防止しつつ、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることができる。

また好ましくは、結像光学素子の一方の面側に配置される被投影物は、互いに平行な複数本の第１直線を含むチャートである。鏡映像として現れる複数本の第１直線は、ミラープレート同士の接合部に対して非平行である。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートによって形成される鏡映像として現れる複数本の第１直線の連続性を確認することにより、鏡映像が被投影物の形状に対応するか否か容易に判断することができる。

また好ましくは、チャートは、複数本の第１直線に直交し、互いに平行な複数本の第２直線をさらに含む。鏡映像として現れる複数本の第２直線は、ミラープレート同士の接合部に対して非平行である。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、鏡映像が被投影物の形状に対応するか否かさらに容易に判断することができる。

また好ましくは、結像光学素子の製造方法は、複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、透明基材の主表面に対向するミラープレートの表面の全体に、紫外線硬化性接着剤を設ける工程と、紫外線硬化性接着剤が設けられたミラープレートの表面に局所的に紫外線を照射することによって、透明基材の主表面上で位置決めされたミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する工程とをさらに備える。複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程は、ミラープレート同士の接合部に紫外線硬化性接着剤を設ける工程と、紫外線硬化性接着剤が設けられたミラープレートの表面およびミラープレート同士の接合部に、紫外線を照射する工程とを含む。

このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートと透明基材の主表面との間を接合する接着剤層に、ミラープレートの仮接合に起因する界面やクラックが生じることを抑制できる。

以上に説明したように、この発明に従えば、面方向に並べられた複数枚のミラープレートを接合して得られる結像光学素子において、ミラープレート同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることを防止するとともに、ミラープレート同士の接合部を鏡映像で目立たなくする結像光学素子の製造方法を提供することができる。

結像光学素子を用いた空中映像表示装置を示す概略図である。 図１中の結像光学素子を示す斜視図である。 図１中の結像光学素子の分解組み立て図である。 図２中の結像光学素子の製造装置を示す側面図である。 図２中の結像光学素子の製造装置を示す上面図である。 図４および図５中の結像光学素子の製造装置が備える被投影物の例を示す平面図である。 図４および図５中の結像光学素子の製造装置が備える被投影物の例を示す平面図である。 この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。 比較例における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。 図９中の２点鎖線Ｘにより囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。 他の比較例における結像光学素子を部分的に拡大して示す断面図である。 図８中の２点鎖線ＸＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。 ミラープレートのミラー面接合の様子を示す斜視図である。 ミラープレートの積層面接合の様子を示す斜視図である。 図７中のクロスチャートを用いてミラー面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。 図７中のクロスチャートを用いてミラー面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。 図７中のクロスチャートを用いて積層面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。 図７中のクロスチャートを用いて積層面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。 図７中のクロスチャートを用いて積層面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。 この発明の実施の形態２における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。 この発明の実施の形態３において製造される結像光学素子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態３における結像光学素子の工程を示す断面図である。 透明基材、ミラープレート、参照ミラープレート、ガラス接合治具および紫外線硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）の種類および特性等をまとめた表である。 実施例２で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。 実施例２で用いた結像光学素子の製造装置を示す上面図である。 比較例において用いられるガラス接合治具を示す図である。 実施例１、実施例２および比較例において、鏡映像の歪みおよび接合部の見えにくさの評価結果を示す表である。 実施例３で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。 実施例３で用いた結像光学素子の製造装置を示す上面図である。 実施例３において、鏡映像の歪みおよび接合部の見えにくさの評価結果を示す表である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

（実施の形態１）
図１は、結像光学素子を用いた空中映像表示装置を示す概略図である。図１を参照して、空中映像表示装置は、結像光学素子（マイクロミラーアレイ）１０および表示部１３を有する。

表示部１３は、たとえば、液晶ディスプレイであり、被投影物となる画像を表示可能に構成されている。表示部１３に替わって、被投影物となる２次元または３次元の物体が配置されてもよい。結像光学素子１０は、被投影物の鏡映像１４を、結像光学素子１０に対して面対称となる空間位置に結像する。結像光学素子１０は、一方の面１０ａと、一方の面１０ａの裏側に配置される他方の面１０ｂとを有する平板（パネル）形状を有する。被投影物は、結像光学素子１０の一方の面１０ａ側に配置され、鏡映像１４は、結像光学素子１０の他方の面１０ｂ側に結像される。

図２は、図１中の結像光学素子を示す斜視図である。図３は、図１中の結像光学素子の分解組み立て図である。なお、図２中では、便宜上、透明基材４１が２点鎖線により示されている。

図２および図３を参照して、結像光学素子１０は、ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑと、２枚の透明基材４１とを有する。ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、互いに略同一の構成を有する（以下、ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑを特に区別しない場合には、ミラーシート２１という）。

ミラーシート２１は、平板形状を有する。ミラーシート２１は、矩形形状の平面視を有する。ミラーシート２１は、複数枚のミラープレート２２を有する。図３中に示すように、ミラーシート２１は、複数枚のミラープレート２２が面方向において接合されることにより、１枚の大型パネルとして構成されている。複数枚のミラープレート２２は、接着剤により互いに接合されている。本実施の形態では、複数枚のミラープレート２２として、４枚のミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ，ミラープレート２２Ｂ，ミラープレート２２Ｃ，ミラープレート２２Ｄ）が用いられている。

ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、ミラーシート２１の厚み方向に重ね合わされている。ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、ミラーシート２１Ｐに形成された後述の光反射部７と、ミラーシート２１Ｑに形成された後述の光反射部７とが互いに直交するように重ね合わされている。ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、接着剤により互いに接合されている。

ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄは、互いに略同一の構成を有する。ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの各ミラープレート２２は、ミラーシート２１をその平面視において４分割した構成を有する。ミラープレート２２は、複数の透明板材６と、複数の光反射部７とを有する。ミラープレート２２は、光反射部７が形成された透明板材６が一方向に積層されることにより構成されている。透明板材６は、透明樹脂またはガラスにより形成されている。光反射部７は、反射面を形成する平面形状を有する。光反射部７は、たとえば、銀またはアルミニウム等の金属から形成されている。光反射部７は、透明板材６の互いに対向する２つの主面の少なくとも一方に形成されている。

複数の透明板材６は、接着剤により互いに接合されている。光反射部７は、ミラープレート２２の面内で一方向に延びている。複数の光反射部７は、互いに平行に延びている。複数の光反射部７は、透明板材６の積層方向において互いに間隔を隔てて配置されている。複数の光反射部７は、等間隔に配置されている。ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄは、これらミラープレート２２間において、光反射部７が互いに平行となるように接合されている。

なお、ミラーシート２１は、４枚以外の複数枚のミラープレート２２が組み合わさって構成されてもよい。

透明基材４１は、主表面４１ａを有する平板形状を有する。透明基材４１は、たとえば、透明樹脂またはガラスにより形成されている。

透明基材４１の主表面４１ａには、接着剤を用いて、ミラーシート２１が接合されている。透明基材４１は、互いに重ね合わされたミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑを両側から挟み込むように設けられている。

続いて、図２中の結像光学素子１０の製造装置について説明する。図４は、図２中の結像光学素子の製造装置を示す側面図である。図５は、図２中の結像光学素子の製造装置を示す上面図である。

図４および図５を参照して、結像光学素子の製造装置３０は、被投影物３２と、被投影物支持部３１と、カメラ（撮像装置）３７と、紫外線照射装置３８と、レーザオートコリメータ３９とを有する。

被投影物支持部３１は、定盤４６に設置されている。被投影物支持部３１は、被投影物３２を支持するように構成されている。被投影物支持部３１としては、たとえば、磁力により被投影物３２を支持するマグネットベースが用いられる。

透明基材４１は、定盤４６上で水平方向に支持されている。結像光学素子１０の製造時、透明基材４１の主表面４１ａ上には、ミラープレート２２がその面方向に並んで配置される。透明基材４１に対してミラープレート２２とは反対側から、後述する参照ミラープレート３６が重ね合わされている。

カメラ３７は、複数枚のミラープレート２２により結像される被投影物３２の鏡映像５０を撮像する撮像装置として設けられている。カメラ３７は、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置されたミラープレート２２の他方の面側に設けられている。カメラ３７により撮像された鏡映像５０は、別に設けられたディスプレイに表示される。

紫外線照射装置３８は、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置されたミラープレート２２に対して紫外線を照射可能に構成されている。レーザオートコリメータ３９は、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置されたミラープレート２２の傾きを検出するための角度測定器として設けられている。

結像光学素子の製造装置３０は、上記構成に加えて、ミラープレート２２を移動可能に支持するプレート支持部を有してもよい。プレート支持部としては、たとえば、ミラープレート２２を、直交３軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向に移動させる移動機構と、ミラープレート２２を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸周りの回転方向に移動させる移動機構とを備える６軸ステージを用いることができる。

図６および図７は、図４および図５中の結像光学素子の製造装置が備える被投影物の例を示す平面図である。図４から図７を参照して、被投影物３２は、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置されたミラープレート２２の一方の面側に配置されている。

図６中に示す例では、被投影物３２として、複数本の第１直線が平行に延びるチャート（横チャート）が用いられている。図７中に示す例では、被投影物３２として、複数本の第１直線と、複数本の第２直線とが直交して延びるチャート（クロスチャート）が用いられている。被投影物３２は、このようなチャート（図表）に限られず、たとえば、写真や物体であってもよい。

図８は、この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。続いて、この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法について説明する。以下においては、代表的に、図４および図５中の製造装置３０を用いて図２中の結像光学素子１０を製造する方法の工程について説明する。

図４、図５および図８を参照して、まず、透明基材４１の主表面４１ａ上に、複数枚のミラープレート２２をその面方向（図８中の矢印１０１に示す方向）に並ぶように配置する。

より具体的には、製造装置３０に透明基材４１をセッティングする。セッティングされた透明基材４１の主表面４１ａ上に複数枚のミラープレート２２（２２Ａ〜２２Ｄ）を配置する。この際、複数枚のミラープレート２２間で光反射部７が平行に延びるように、複数枚のミラープレート２２を配置する。

なお、本工程におけるミラープレート２２および透明基材４１の位置関係は特に限定されない。製造装置３０においては、ミラープレート２２が透明基材４１に対して鉛直上側から配置されているが、たとえば、鉛直下側から配置されてもよい。本明細書においては、特に「鉛直上側」または「鉛直下側」といわない限り、鉛直方向における上下関係を特定する記載ではない。

ミラープレート２２と略同一の構成を有する参照ミラープレート３６を準備する。参照ミラープレート３６をミラープレート２２に対して重ね合わせる。

より具体的には、参照ミラープレート３６を、主表面４１ａの裏側から透明基材４１上に配置する。この際、参照ミラープレート３６を、ミラープレート２２に形成された光反射部７と、参照ミラープレート３６に形成された光反射部７とが直交するように配置する。また、参照ミラープレート３６を、少なくとも互いに隣り合うミラープレート２２間に跨るように配置する。本実施の形態では、参照ミラープレート３６を、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置されたミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの中心に配置する。これにより、参照ミラープレート３６は、隣り合うミラープレート２２の全てに跨るように設けられている。

次に、複数枚のミラープレート２２により結像された鏡映像５０を確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように、複数枚のミラープレート２２を相互に位置決めする。

より具体的には、被投影物３２からの光が、参照ミラープレート３６に形成された光反射部７により反射され、その反射光が、ミラープレート２２に形成された光反射部７により反射されることにより、ミラープレート２２の他方の面側に鏡映像５０が形成される。鏡映像５０は、一方のミラープレート２２と参照ミレープレート３６とで形成された映像と、他方のミラープレート２２と参照ミラープレート３６とで形成された映像とからなる。作業者は、カメラ３７により撮像された鏡映像５０をディスプレイにより確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように、すなわち、２枚のミラープレート２２でそれぞれ形成された鏡映像が一致し、被投影物３２の形状が再現されるように、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの相互の位置関係を調整する。

なお、ミラープレート２２の他方の面側に透過型または反射型スクリーンを設置して、そのスクリーンに映った鏡映像５０を確認してもよいし、ミラープレート２２により結像された鏡映像５０を肉眼により確認してもよい。また、ミラープレート２２を移動可能に支持するプレート支持部として６軸ステージを使用すれば、ミラープレート２２の位置や姿勢を自在に調整することができる。

次に、複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを、接着剤により同時に接合する。

本実施の形態では、接着剤として、紫外線硬化性接着剤を用いる。予め、ミラープレート２２同士の接合部（隣り合うミラープレート２２の接合面２３間）と、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部（ミラープレート２２と、透明基材４１の主表面４１ａとの間）とに紫外線硬化性接着剤を充填する。ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄを相互に位置決めした後に、紫外線照射装置３８から紫外線を照射することにより、複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを同時に接合する。複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とには、接着剤層２６が形成される。

以上に説明した工程により、４枚のミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ，ミラープレート２２Ｂ，ミラープレート２２Ｃ，ミラープレート２２Ｄ）と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ５１を製造する。

次に、接着剤を用いて、２組のミラーアセンブリ５１をミラープレート２２の厚み方向（図８中の矢印１０２に示す方向）において接合する。

より具体的には、２組のミラーアセンブリ５１を、先の工程で互いに接合された４枚のミラープレート２２同士が向かい合わせとなり、かつ、一方のミラーアセンブリ５１に形成された光反射部７と、他方のミラーアセンブリ５１に形成された光反射部７とを直交するように重ね合わせる。

以上の工程により、図２中の結像光学素子１０が完成する。
続いて、この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法によって奏される作用効果について説明する。

本実施の形態では、複数枚のミラープレート２２により結像された鏡映像５０を確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように複数枚のミラープレート２２を相互に位置決めすることによって、ミラープレート２２同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることのない結像光学素子１０を製造することができる。

また、本実施の形態における結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレート２２同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることができる。以下、比較例を交えながらこの効果について説明する。

図９は、比較例における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。図１０は、図９中の２点鎖線Ｘにより囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。

図９および図１０を参照して、本比較例では、まず、ミラープレート２２を鏡映像の確認により位置決めしつつ、接着剤により複数枚のミラープレート２２を互いに接合する。次に、互いに接合された複数枚のミラープレート２２を、接着剤により透明基材４１の主表面４１ａに接合する。これにより、４枚のミラープレート２２と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ１５１を製造する。次に、２組のミラーアセンブリ１５１をミラープレート２２の厚み方向において接合することにより、図２中の結像光学素子１０を得る。

このような結像光学素子の製造方法では、仮に複数枚のミラープレート２２を互いに接合する工程時と、複数枚のミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに接合する工程時とにおいて同じ接着剤を用いたとしても、接着剤の硬化収縮時に起こる表面クラックにより、ミラープレート２２同士の接合部における接着剤層２６ｐと、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部における接着剤層２６ｑとの間に界面２７が生じる。このような界面２７の発生は、得られる鏡映像においてミラープレート２２同士の接合部を目立たせる原因となる。

また、他の比較例として、透明基材４１を用いずに、４枚のミラープレート２２からなる２組のミラーアセンブリを、ミラープレート２２の厚み方向において接合することにより結像光学素子を得る方法もある。この場合、ミラープレート２２を鏡映像の確認により位置決めしつつ、接着剤により複数枚のミラープレート２２を互いに接合した後に、ミラープレート２２同士の接合部からはみ出た接着剤を拭き取る必要がある。

図１１は、他の比較例における結像光学素子を部分的に拡大して示す断面図である。図１１中には、図９中の２点鎖線ＸＩで囲まれた範囲に対応する部分の断面が示されている。

図１１を参照して、ミラープレート２２同士の接合部からはみ出た接着剤を拭き取る場合、接合部から盛り上がった接着剤のみを除去することは困難であり、実際には、ミラープレート２２の接合面２３間の隙間を充填する接着剤も部分的に除去されてしまう。これにより、接合面２３における反射面に接着剤層から露出する部分が生じることとなり、得られる鏡映像においてミラープレート２２同士の接合部を目立たせる原因となる。

図１２は、図８中の２点鎖線ＸＩＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図１２を参照して、これに対して、本実施の形態における結像光学素子の製造方法では、複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを、接着剤により同時に接合する。このような構成により、ミラープレート２２同士の接合部における接着剤層２６ｐと、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部における接着剤層２６ｑとの間に界面が生じるということがない。結果、ミラープレート２２同士の接合部を鏡映像で目立たなくすることができる。

接着剤層２６を形成する接着剤は、ミラープレート２２および透明基材４１の屈折率と略等しい屈折率を有することが好ましい。具体的には、ミラープレート２２および透明基材４１の屈折率ｎｄ（またはｎＤ）がＸである場合に、接着剤の屈折率が、Ｘ±０．０１の範囲であることが好ましく、Ｘ±０．００１の範囲であることがさらに好ましい。

ミラープレート２２の接合面２３は、鏡面であることが好ましい。隣り合うミラープレート２２間の接着剤層の厚み（図８中の寸法ｂ）は、１０μｍ以下であることが好ましい。

このような構成によれば、結像光学素子１０で得られる鏡映像において、ミラープレート２２同士の接合部をさらに目立たたなくすることができる。

ミラープレート２２同士を接合する紫外線硬化性樹脂は、２％以下の硬化収縮率を有することが好ましい。

このような構成によれば、相互に位置決めされたミラープレート２２同士の位置関係が、接着剤の硬化時に崩れることを抑制できる。

続いて、ミラープレート２２のミラー面接合および積層面接合について説明する。図１３は、ミラープレートのミラー面接合の様子を示す斜視図である。図１４は、ミラープレートの積層面接合の様子を示す斜視図である。

図１３および図１４を参照して、ミラープレート２２の接合面２３には、ミラー面２３ｍおよび積層面２３ｎがある。ミラー面２３ｍは、透明板材６の積層方向に直交する平面であり、光反射部７が形成する反射面に平行な平面である。積層面２３ｎは、ミラー面２３ｍに直交する平面である。

上記の結像光学素子の製造方法の工程において、ミラープレート２２のミラー面２３ｍ同士を接合する場合をミラー面接合といい、ミラープレート２２の積層面２３ｎ同士を接合する場合を積層面接合という。

図１３中には、基準となるミラープレート２２Ａに対してミラープレート２２Ｂをミラー面接合する場合が示されている。さらに、接合するミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂの並び方向がＹ軸方向と示され、ミラープレート２２の厚み方向がＺ軸方向と示され、Ｙ軸およびＺ軸に直交する方向がＸ軸方向と示されている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸周りの回転方向が、それぞれ、α（ミラー面傾き）方向、β（ミラー面ねじれ）方向およびθ（ミラー面回転）方向と示されている。

図１４中には、基準となるミラープレート２２Ａに対してミラープレート２２Ｃを積層面接合する場合が示されている。さらに、接合するミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｃの並び方向がＹ軸方向と示され、ミラープレート２２の厚み方向がＺ軸方向と示され、Ｙ軸およびＺ軸に直交する方向がＸ軸方向と示されている。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸周りの回転方向が、それぞれ、α（ミラー面ねじれ）方向、β（ミラー面傾き）方向およびθ（ミラー面回転）方向と示されている。

鏡映像に歪みを生じさせないためには、接合するミラープレート２２間において光反射部７による反射面が平行関係にあることが特に重要である。反射面同士の傾きおよび回転のずれは、０．０２５°以内であることが好ましい。本実施の形態における結像光学素子の製造方法によれば、上記に説明したミラープレート２２を相互に位置決めする工程の実施によって、要求される反射面の平行関係を得ることができる。

ミラー面接合では、主に、α方向およびθ方向におけるミラープレート２２の姿勢が、光反射部７による反射面の平行関係に影響を与え、積層面接合では、主に、β方向およびθ方向におけるミラープレート２２の姿勢が、光反射部７による反射面の平行関係に影響を与える。しかしながら、ミラー面接合では、反射面に平行なミラープレート２２のミラー面２３ｍ同士を接合するため、一般的には、θ方向におけるミラープレート２２の姿勢の調整を経ることなく（つまり、α方向におけるミラープレート２２の姿勢の調整のみで）、要求される反射面の平行関係を得ることができる。

図１５および図１６は、図７中のクロスチャートを用いてミラー面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。

図１５および図１６を参照して、図４中の被投影物３２として、図７中のクロスチャートを用い、２枚のミラープレート２２をミラー面接合により接合した。α方向におけるミラープレート２２の姿勢（ミラー面の傾き）を調整することにより、図１５中の２点鎖線１０３により囲まれた範囲にある鏡映像５０の歪みを解消することができた。

図１７から図１９は、図７中のクロスチャートを用いて積層面接合した場合において、ミラープレートの位置関係の調整時の鏡映像の変化を示す図である。

図１７から図１９を参照して、図４中の被投影物３２として、図７中のクロスチャートを用い、２枚のミラープレート２２を積層面接合により接合した。β方向におけるミラープレート２２の姿勢（ミラー面の傾き）を調整したが、図１７中の２点鎖線１０４により囲まれた範囲にある鏡映像５０の歪みのうち、クロスチャートの縦方向における歪みが残った（図１８中の２点鎖線１０５に囲まれた範囲にある鏡映像５０の歪み）。さらにθ方向におけるミラープレート２２の姿勢（ミラー面の回転）を調整すると、図１８中の２点鎖線１０５に囲まれた範囲にある鏡映像５０の歪みを解消することができた。

図１９中に示すように、積層面接合では、得られる鏡映像５０においてミラープレート２２同士の接合部が目立ちやすいという課題が明らかになった。積層面接合では、反射面と異なる位置にミラープレート２２同士の接合部があり、この接合部が光の反射面として機能するためである。本実施の形態における結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部との間に界面を生じさせることなく、これら接合部に接着剤層２６を設けることによって、ミラー面接合および積層面接合にかかわらず、鏡映像５０においてミラープレート２２同士の接合部を目立たなくすることができる。

本実施の形態における結像光学素子の製造方法においては、図６および図７中のチャートを、鏡映像５０として現れる複数本の直線がミラープレート２２同士の接合部に対して非平行となるようにセッティングする。これにより、複数枚のミラープレート２２によって形成される鏡映像５０として現れる複数本の直線の連続性を確認することによって、鏡映像５０がチャートの形状に対応するか否か容易に判断することができる。特に図７中のクロスチャートを用いた場合、クロスチャートを構成する縦線および横線がミラープレート２２同士の接合部に交わるため、直交する２方向において鏡映像５０のずれを認識することができる。これにより、複数枚のミラープレート２２間において反射面の平行関係をより確実に得ることができる。

以上に説明した、この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法によれば、面方向に並べられた複数枚のミラープレート２２を接合して得られる結像光学素子１０において、ミラープレート２２同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることを防止できる。また、得られる鏡映像において、ミラープレート２２同士の接合部を目立たなくすることができる。

（実施の形態２）
図２０は、この発明の実施の形態２における結像光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。本実施の形態における結像光学素子の製造方法は、実施の形態１における結像光学素子の製造方法と比較して、基本的には同様の工程を備える。以下、重複する工程については、その説明を繰り返さない。

図２０を参照して、まず、透明基材４１の主表面４１ａ上に、複数枚のミラープレート２２をその面方向に並ぶように配置する。

次に、複数枚のミラープレート２２により結像された鏡映像５０を確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように、複数枚のミラープレート２２を相互に位置決めする。

次に、透明基材４１の主表面４１ａ上で位置決めされたミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合する。本実施の形態では、予め、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部に紫外線硬化性接着剤をスポット塗布しておく。複数枚のミラープレート２２を相互に位置決めした後に、紫外線を照射することにより、ミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合する。

上記の位置決め工程と、仮接合の工程とを複数回繰り返すことによって、複数枚のミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合する。

次に、複数枚のミラープレート２２を互いに接合すると同時に、透明基材４１の主表面４１ａに接合する。本実施の形態では、上記の仮接合工程の後に、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部とに紫外線硬化性接着剤を充填する。紫外線を照射することにより、複数枚のミラープレート２２間と、複数枚のミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを同時に接合する。

以上の工程により、４枚のミラープレート２２と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ５２を製造する。

次に、２組のミラーアセンブリ５２をミラープレート２２の厚み方向において接合する。以上の工程により、図２中の結像光学素子１０が完成する。

このように構成された、この発明の実施の形態２における結像光学素子の製造方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。

（実施の形態３）
図２１は、この発明の実施の形態３において製造される結像光学素子を示す斜視図である。

図２１を参照して、本実施の形態において製造される結像光学素子１２０は、ミラーシート６０と、透明基材４１とを有する。ミラーシート６０は、接着剤を用いて、透明基材４１の主表面４１ａに接合されている。

ミラーシート６０は、ベース板６３および複数の突出部６２を有する。ベース板６３は、主表面６３ａを有する平板形状を有する。複数の突出部６２は、主表面６３ａから突出するように設けられている。複数の突出部６２は、主表面６３ａを平面視した場合に、アレイ状（碁盤の目状）に配置されている。

ミラーシート６０には、第１光反射部６１ａと、第２光反射部６１ｂとが互いに直交する方向に延びて形成されている。第１光反射部６１ａおよび第２光反射部６１ｂは、各突出部６２において直交する側面として設けられている。複数の第１光反射部６１ａは、複数の突出部６２間で互いに平行に配置され、複数の第２光反射部６１ｂは、複数の突出部６２間で互いに平行に配置されている。

ミラーシート６０は、複数枚のミラープレート６６を有する。ミラーシート６０は、複数枚のミラープレート６６が面方向に接合されることにより、１枚の大型パネルとして構成されている。複数枚のミラープレート６６は、接着剤により互いに接合されている。本実施の形態では、複数枚のミラープレート６６として、４枚のミラープレート６６（ミラープレート６６Ａ，ミラープレート６６Ｂ，ミラープレート６６Ｃ，ミラープレート６６Ｄ）が用いられている。

ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄは、互いに略同一の構成を有する。ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄの各ミラープレート６６は、ミラーシート６０をその平面視において４分割した構成を有する。ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄは、これらミラープレート６６間において、第１光反射部６１ａが互いに平行に延び、第２光反射部６１ｂが互いに平行に延びるように接合されている。

図２２は、この発明の実施の形態３における結像光学素子の工程を示す断面図である。
図２２を参照して、まず、透明基材４１の主表面４１ａ上に、複数枚のミラープレート６６をその面方向に並ぶように配置する。この際、複数枚のミラープレート６６間で、第１光反射部６１ａが互いに平行となり、第２光反射部６１ｂが互いに平行となるように複数枚のミラープレート６６を配置する。

次に、複数枚のミラープレート６６により結像された鏡映像を確認しながら鏡映像が被投影物の形状に対応するように、透明基材４１の主表面４１ａ上で複数枚のミラープレート６６を相互に位置決めする。なお、本実施の形態では、図４中の参照ミラープレート３６をミラープレート６６に重ね合わせて配置する必要がない。

次に、複数枚のミラープレート６６間と、複数枚のミラープレート６６および透明基材４１の主表面４１ａの間とを、接着剤により同時に接合する。本実施の形態では、ベース板６３の端面部が、ミラープレート６６同士の接合面となる。複数枚のミラープレート６６間と、複数枚のミラープレート６６および透明基材４１の主表面４１ａの間とには、接着剤層６８が形成される。

以上の工程により、図２１中の結像光学素子１２０が完成する。
このように構成された、この発明の実施の形態３における結像光学素子の製造方法によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

（実施例）
以下に説明する実施例１、実施例２、実施例３および比較例において、鏡映像の確認によるミラープレート２２のアクティブアライメントを行ないながら、透明基材（ベースガラス）４１に４枚のミラープレート２２（２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ）を接合（タイリング）した。

図２３は、透明基材、ミラープレート、参照ミラープレート、ガラス接合治具および紫外線硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）の種類および特性等をまとめた表である。図２３を参照して、透明基材（ベースガラス）４１として、１５０ｍｍ角、厚み２．５ｍｍのガラスを用いた。ミラープレート２２および参照ミラープレート３６として、０．５ｍｍ厚のガラス板を積層したもの（６０ｍｍ角、厚み１．５ｍｍ）を用いた。

実施例１では、図４および図５中の製造装置３０を用いて、以下に説明する工程によりミラープレート２２のタイリングを実施した。

まず、透明基材４１および参照ミラープレート３６を製造装置３０にセッティングした。次に、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄを透明基材４１の主表面４１ａ上に配置した。この際、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部とに紫外線硬化性接着剤を充填した。

次に、カメラ３７により撮像された鏡映像５０を確認しながら、ミラープレート２２の相互の位置関係（θ（回転）方向）を調整することにより、鏡映像５０の歪みを解消した。次に、紫外線照射装置３８からの紫外線照射により、ミラープレート２２同士と、ミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを同時に接合した。

図２４は、実施例２で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。図２５は、実施例２で用いた結像光学素子の製造装置を示す上面図である。図２４および図２５を参照して、水平方向に支持された透明基材４１に対して、鉛直上側から参照ミラープレート３６が重ね合わされ、鉛直下側からミラープレート２２Ａ〜２２Ｄが配置される。ミラープレート２２は、６軸ステージであるプレート支持部３３により移動可能に支持されている。

実施例２では、図２４および図２５中の製造装置を用いて、以下に説明する工程によりミラープレート２２のタイリングを実施した。

まず、透明基材４１および参照ミラープレート３６を製造装置にセッティングした。レーザオートコリメータ３９により、透明基材４１の主表面４１ａとミラープレート２２との平行関係を確認しながら、紫外線硬化性樹脂を用いて、透明基材４１に基準となるミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ）を仮接合した。この際、後に続いて接合するミラープレート２２（ミラープレート２２Ｂ〜２２Ｄ）の姿勢の調整代を考慮して、接着剤層の厚みを０．１ｍｍに設定した。

次に、以下に説明する工程により、ミラープレート２２のアクティブアライメントを実施した。

（１）エア吸着により、ミラープレート２２をプレート支持部（６軸ステージ）３３にセッティング。

（２）ミラープレート２２の表面に紫外線硬化性樹脂をスポット塗布（ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの中心部を除いた領域の３点）。

（３）ミラープレート２２を基準となるミラープレート２２Ａに向けて近接移動。
（４）プレート支持部（６軸ステージ）３３により、ミラープレート２２の６軸を微調整し、鏡映像の歪みを解消。

（５）接着剤層の厚みが１０μｍ以下となるように、プレート支持部（６軸ステージ）３３により、隣り合うミラープレート２２間の隙間の大きさを調整。

（６）紫外線を照射することにより、ミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合。

（７）プレート支持部３３のエア吸着によるミラープレート２２の支持を解除。
以上の工程を３回繰り返すことによって、ミラープレート２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを透明基材４１の主表面４１ａに仮接合した。

次に、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部とに紫外線硬化性接着剤を充填した。紫外線照射装置３８からの紫外線照射により、ミラープレート２２同士と、ミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを同時に接合した。

図２６は、比較例において用いられるガラス接合治具を示す図である。図２６を参照して、比較例では、図４および図５中の製造装置３０においてガラス接合治具７１を用い、以下に説明する工程によりミラープレート２２のタイリングを実施した。ガラス接合治具７１には、ミラープレート２２同士の接合部からはみ出した接着剤を逃すための溝７２（幅２ｍｍ、深さ１ｍｍ）が形成されている。

まず、ガラス接合治具７１および参照ミラープレート３６を製造装置３０にセッティングした。次に、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄを透明基材４１の主表面４１ａ上に配置した。この際、ミラープレート２２同士の接合部に紫外線硬化性接着剤を充填した。

次に、カメラ３７により撮像された鏡映像５０を確認しながら、ミラープレート２２の相互の位置関係（θ（回転）方向）を調整することにより、鏡映像５０の歪みを解消した。次に、紫外線照射装置３８からの紫外線照射により、ミラープレート２２同士を接合した。この際、ミラープレート２２の接合部からはみ出た接着剤を、溶剤（ＥＥ３３１０）により拭き取った。

次に、互いに接合されたミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、透明基材４１とを製造装置３０にセッティングした。この際、ミラープレート２２および透明基材４１の接合部に紫外線硬化性接着剤を充填した。次に、紫外線照射装置３８からの紫外線照射により、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄを透明基材４１の主表面４１ａに接合した。

図２７は、実施例１、実施例２および比較例において、鏡映像の歪みおよび接合部の見えにくさの評価結果を示す表である。図中では、好ましい評価を「Ａ」と示し、好ましくない評価を「Ｂ」と示した。

図２７を参照して、上記の実施例１、実施例２および比較例において、鏡映像の歪みを評価したところ、ミラープレート２２のアクティブアライメントによる効果により、いずれにおいても鏡映像の歪みは確認されなかった。また、上記の実施例１、実施例２および比較例において、鏡映像におけるミラープレート２２同士の接合部の見えにくさを評価したところ、実施例１および実施例２では接合部を目立たなくすることができた。その一方で、比較例では、ミラープレート２２同士を接合する工程と、ミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに接合する工程とを別々に実施したため、接合部が目立つ結果となった。

図２８は、実施例３で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。図２９は、実施例３で用いた結像光学素子の製造装置を示す上面図である。図２８および図２９中に示す結像光学素子の製造装置は、図２４および図２５中に示す結像光学素子の製造装置と同様の構造を有する。

実施例３では、図２８および図２９中の製造装置を用いて、以下に説明する工程によりミラープレート２２のタイリングを実施した。

まず、透明基材４１および参照ミラープレート３６を製造装置にセッティングした。レーザオートコリメータ３９により、透明基材４１の主表面４１ａとミラープレート２２との平行関係を確認しながら、紫外線硬化性樹脂を用いて、透明基材４１に基準となるミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ）を仮接合した。

本実施例では、透明基材４１の主表面４１ａと対向するミラープレート２２Ａの表面の全体に、紫外線硬化性樹脂を塗布した。さらに、紫外線硬化性樹脂が塗布されたミラープレート２２Ａの表面に局所的に紫外線を照射することによって、ミラープレート２２Ａを透明基材４１の主表面４１ａに仮接合した。

また、後に続いて接合するミラープレート２２（ミラープレート２２Ｂ〜２２Ｄ）の姿勢の調整代を考慮して、接着剤層の厚みを０．１ｍｍに設定した。

次に、以下に説明する工程により、ミラープレート２２のアクティブアライメントを実施した。

（１）エア吸着により、ミラープレート２２をプレート支持部（６軸ステージ）３３にセッティング。

（２）透明基材４１の主表面４１ａと対向するミラープレート２２の表面の全体に、紫外線硬化性樹脂を塗布。

（３）ミラープレート２２を基準となるミラープレート２２Ａに向けて近接移動。
（４）プレート支持部（６軸ステージ）３３により、ミラープレート２２の６軸を微調整し、鏡映像の歪みを解消。

（５）接着剤層の厚みが１０μｍ以下となるように、プレート支持部（６軸ステージ）３３により、隣り合うミラープレート２２間の隙間の大きさを調整。

（６）ミラープレート２２の表面に局所的に紫外線を照射することにより、ミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合。

なお、本実施例では、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの中心部を除いた各ミラープレート２２の外側領域の３点に紫外線を照射したが、紫外線の照射領域は、後の工程でミラープレート２２同士の接合部となる位置から離れた位置であれば、特に限定されない。

（７）プレート支持部３３のエア吸着によるミラープレート２２の支持を解除。
以上の工程を３回繰り返すことによって、ミラープレート２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄを透明基材４１の主表面４１ａに仮接合した。

次に、ミラープレート２２同士の接合部に紫外線硬化性樹脂を充填した。紫外線照射装置３８から、紫外線硬化性樹脂が塗布されたミラープレート２２の表面および紫外線硬化性樹脂が充填されたミラープレート２２同士の接合部への紫外線照射により、ミラープレート２２同士と、ミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの間とを同時に接合した。

図３０は、実施例３において、鏡映像の歪みおよび接合部の見えにくさの評価結果を示す表である。図中では、好ましい評価を「Ａ」と示した。図３０を参照して、実施例３においては、鏡映像の歪みは確認されず、また、接合部を目立たなくすることができた。

本実施例では、ミラープレート２２の仮接合時、紫外線の照射領域の周囲が紫外線硬化性樹脂によって満たされている。このような工程により、ミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａ間の接着剤層において、仮接合部と本接合部との間の界面が目立ったり、仮接合部と本接合部との間に空気が混入してクラックが発生したりすることを防止できる。実施例３における結像光学素子の製造方法は、１．０％以上の硬化収縮率を有する紫外線硬化性接着剤（たとえば、アクリル系ＵＶ接着剤）を用いる場合により好適に適用される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、主に、空中映像表示装置に適用される。

６ 透明板材、７ 光反射部、１０，１２０ 結像光学素子、１０ａ 一方の面 １０ｂ 他方の面、１３ 表示部、１４，５０ 鏡映像、２１，２１Ｐ，２１Ｑ，６０ ミラーシート、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ ミラープレート、２３ 接合面、２３ｍ ミラー面、２３ｎ 積層面、２６，２６ｐ，２６ｑ 接着剤層、２７ 界面、３０ 製造装置、３１ 被投影物支持部、３２ 被投影物、３３ プレート支持部、３６ 参照ミラープレート、３７ カメラ、３８ 紫外線照射装置、３９ レーザオートコリメータ、４１ 透明基材、４１ａ，６３ａ 主表面、４６ 定盤、５１，５２，１５１ ミラーアセンブリ、６１ａ 第１光反射部、６１ｂ 第２光反射部、６２ 突出部、６３ ベース板、７１ ガラス接合治具、７２ 溝。

Claims (11)

1. 一方の面側に配置される被投影物の鏡映像を他方の面側の空間位置に結像させる結像光学素子の製造方法であって、
   透明基材の主表面上に、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程と、
   複数枚の前記ミラープレートにより結像された鏡映像を確認しながら、鏡映像が被投影物の形状に対応するように、複数枚の前記ミラープレートを前記透明基材の主表面上で相互に位置決めする工程と、
   複数枚の前記ミラープレート間と、複数枚の前記ミラープレートおよび前記透明基材の主表面間とを、接着剤により同時に接合する工程とを備える、結像光学素子の製造方法。
2. 前記複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、前記透明基材の主表面上で位置決めされた前記ミラープレートを前記透明基材の主表面に仮接合する工程をさらに備える、請求項１に記載の結像光学素子の製造方法。
3. 前記複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、前記複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程と、前記透明基材の主表面上で位置決めされたミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する工程とを複数回繰り返すことによって、複数枚の前記ミラープレートを前記透明基材の主表面に仮接合する、請求項２に記載の結像光学素子の製造方法。
4. 前記接着剤は、前記ミラープレートおよび前記透明基材の屈折率と略等しい屈折率を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
5. 前記接着剤は、２％以下の硬化収縮率を有する紫外線硬化性接着剤である、請求項１から４のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
6. 隣り合う前記ミラープレート間の接着剤層の厚みは、１０μｍ以下である、請求項１から５のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
7. 前記ミラープレートには、その面内において一方向に延びる光反射部が形成され、
   前記複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程、前記複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程および前記複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の実施により、前記光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚の前記ミラープレートと、前記透明基材とを含む第１ミラーアセンブリと、前記光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚の前記ミラープレートと、前記透明基材とを含む第２ミラーアセンブリとを製造する工程と、
   前記第１ミラーアセンブリに形成された前記光反射部と、前記第２ミラーアセンブリに形成された前記光反射部とが直交するように、前記第１ミラーアセンブリおよび前記第２ミラーアセンブリを、前記ミラープレートの厚み方向において接合する工程とを備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
8. 前記ミラープレートには、互いに直交する方向に延びる第１光反射部および第２光反射部が形成され、
   前記複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程は、複数枚の前記ミラープレート間で、前記第１光反射部が互いに平行となり、前記第２光反射部が互いに平行となるように複数枚の前記ミラープレートを配置する工程を含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
9. 結像光学素子の一方の面側に配置される被投影物は、互いに平行な複数本の第１直線を含むチャートであり、
   鏡映像として現れる複数本の前記第１直線は、前記ミラープレート同士の接合部に対して非平行である、請求項１から８のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
10. 前記チャートは、複数本の前記第１直線に直交し、互いに平行な複数本の第２直線をさらに含み、
    鏡映像として現れる複数本の前記第２直線は、前記ミラープレート同士の接合部に対して非平行である、請求項９に記載の結像光学素子の製造方法。
11. 前記複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程の前に、
    前記透明基材の主表面に対向する前記ミラープレートの表面の全体に、紫外線硬化性接着剤を設ける工程と、
    紫外線硬化性接着剤が設けられた前記ミラープレートの表面に局所的に紫外線を照射することによって、前記透明基材の主表面上で位置決めされた前記ミラープレートを前記透明基材の主表面に仮接合する工程とをさらに備え、
    前記複数枚のミラープレート間と、複数枚のミラープレートおよび透明基材の主表面間とを同時に接合する工程は、
    前記ミラープレート同士の接合部に紫外線硬化性接着剤を設ける工程と、
    紫外線硬化性接着剤が設けられた前記ミラープレートの表面および前記ミラープレート同士の接合部に、紫外線を照射する工程とを含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。