JP2017102295A - 結像光学素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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、ミラーアセンブリ５２Ｐ，５２Ｑを製造する工程と、ミラーアセンブリ５２Ｐ，５２Ｑを接合する工程とを備える。ミラーアセンブリ５２Ｐ，５２Ｑを製造する工程は、光反射部が互いに平行となるように透明基材４１の主表面４１ａ上で複数枚のミラープレート２２を相互に位置調整する工程と、ミラープレート２２を透明基材４１に仮接合する工程とを含む。ミラーアセンブリ５２Ｐ，５２Ｑを接合する工程は、主表面４１ａとミラープレート２２との間、ミラープレート２２同士の間、ならびに、ミラーアセンブリ５２Ｐとミラーアセンブリ５２Ｑとの間に、接着剤を充填する工程と、各所に充填された接着剤を同時に硬化させる工程とを含む。【選択図】図８

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、２つのミラーシートを、ミラーシートの光反射面が互いに直交するように重ね合わせることにより、反射型面対称結像素子を製造する工程と、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工程と、透明カバー層内の気圧を下げる工程とを有する。

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、透明基材と、平面形状を有する光反射部を有し、光反射部が互いに平行となるように透明基材の主表面に接合される複数枚のミラープレートとを含む第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを製造する工程と、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接合する工程とを備える。第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを製造する工程は、透明基材の主表面上に複数枚のミラープレートを面方向に並ぶように配置しつつ、複数枚のミラープレート間で光反射部が互いに平行となるように、透明基材の主表面上で複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程と、透明基材の主表面に局所的に配置される接着剤により、透明基材の主表面上で相互に位置調整された複数枚のミラープレートを透明基材に仮接合する工程とを含む。第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程は、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリにおける透明基材の主表面と複数枚のミラープレートとの間、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリにおいて互いに隣り合うミラープレート同士の間、ならびに、第１ミラーアセンブリが含む複数枚のミラープレートと、第２ミラーアセンブリが含む複数枚のミラープレートとの間に、接着剤を充填する工程と、接着剤を充填する工程により各所に充填された接着剤を同時に硬化させる工程とを含む。

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、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを製造する工程時、複数枚のミラープレート間で光反射部が互いに平行となるように、透明基材の主表面上で複数枚のミラープレートを相互に位置調整することによって、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のない結像光学素子を実現することができる。また、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時、透明基材の主表面と複数枚のミラープレートとの間、互いに隣り合うミラープレート同士の間、および、第１ミラーアセンブリが含む複数枚のミラープレートと、第２ミラーアセンブリが含む複数枚のミラープレートとの間の各所に充填された接着剤を同時に硬化させることにより、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、複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程は、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、透明基材の主表面上で複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程を含む。

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、複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程時、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とによって、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のない結像光学素子を実現することができる。

また好ましくは、接着剤を充填する工程は、透明基材が垂直に延在するように第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを立設した状態において、複数枚のミラープレートよりも鉛直下側の位置から接着剤を供給する工程を含む。

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、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリの各所に接着剤を円滑に充填するとともに、接着剤層に気泡が生じることを防止できる。

また好ましくは、接着剤を充填する工程は、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリに供給される接着剤の液面の上昇に従って、接着剤の供給位置を上昇させる工程をさらに含む。

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、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリの各所に、接着剤をさらに円滑に充填することができる。

また好ましくは、接着剤を充填する工程は、大気解放された雰囲気下で接着剤を充填する工程を含む。

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、簡易な装置構成により、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリの各所に接着剤を充填することができる。

また好ましくは、接着剤を充填する工程は、真空雰囲気下で接着剤を充填する工程を含む。

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、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリの各所に接着剤を円滑に充填するとともに、接着剤層に気泡が生じることを防止できる。

また好ましくは、真空雰囲気下で接着剤を充填する工程は、透明基材が垂直に延在するように第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを立設した状態において、複数枚のミラープレートよりも鉛直下側の位置から接着剤を供給しつつ、複数枚のミラープレートよりも鉛直上側の位置から脱気する工程を含む。

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、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリの各所に接着剤をさらに円滑に充填するとともに、接着剤層に気泡が生じることをより確実に防止できる。

また好ましくは、複数枚のミラープレートを透明基材に仮接合する工程時、接着剤は、透明基材の主表面に略等間隔に配置される。

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、透明基材の主表面上で相互に位置調整された複数枚のミラープレートの位置関係を、より確実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を透明基材に仮接合する工程時に用いられる接着剤と、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時に用いられる接着剤との屈折率の差は、０．０１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、複数枚のミラープレートを透明基材に仮接合する工程時の接着剤層と、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時の接着剤層との境界で光の屈折が生じることを抑制できる。

また好ましくは、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時に用いられる接着剤は、２％以下の硬化収縮率を有する。

このように構成された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接合する工程時に、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、光反射部は、ミラープレートの厚み方向と平行な第１方向と、第１方向に直交する第２方向とを含む平面形状を有する。第１方向に延びる軸周りにおける光反射部の姿勢を、光反射部の回転といい、第２方向に延びる軸周りにおける光反射部の姿勢を、光反射部の傾きという。この場合に、複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程は、基準となるミラープレートの光反射部に対する他のミラープレートの光反射部の傾きおよび回転のずれが±０．０２５°の範囲となるように、複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程を含む。

このように構成された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。

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別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。 図８中の２点鎖線ＸＩ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において、ミラープレートの位置調整工程を示す上面図である。 図１９中のミラープレートの位置調整工程に用いられる拡大観察装置を示す斜視図である。 図１９中のミラープレートの位置調整工程に用いられる別の拡大観察装置を示す斜視図である。 透明基材、ミラープレート、参照ミラープレート、紫外線硬化性（ＵＶ）接着剤（仮接合用）および接着剤（本接合用）の種類および特性等をまとめた表である。 比較例１において用いられるガラス接合治具を示す図である。 比較例２および実施例１〜４において、ミラープレートおよび透明基材の仮接合位置を示す図である。 比較例２における本接合工程を示す断面図である。 実施例１における本接合工程を示す断面図である。 実施例１における本接合工程を示す断面図である。 実施例１における本接合工程を示す断面図である。 実施例２における本接合工程を示す断面図である。 実施例２における本接合工程を示す断面図である。 実施例２における本接合工程を示す断面図である。 実施例３における本接合工程を示す断面図である。 実施例３における本接合工程を示す断面図である。 実施例３における本接合工程を示す断面図である。 実施例４における本接合工程を示す断面図である。 実施例４における本接合工程を示す断面図である。 実施例４における本接合工程を示す断面図である。 比較例１〜２および実施例１〜４において、ミラープレートの接合部の見えにくさの評価結果を示す表である。 実施例１で用いた接着剤の供給装置を示す断面図である。 実施例１で用いた接着剤の供給装置を示す断面図である。 実施例１で用いた接着剤の供給装置を示す断面図である。

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が組み合わさって構成されている。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（ミラープレート２２）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、参照ミラープレート３６と、カメラ３７と、紫外線照射装置３８と、レーザオートコリメータ３９と、プレート支持部３３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、複数枚のミラープレート２２（２２Ａ〜２２Ｄ）が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、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上に配置されるミラープレート２２を挟んで、被投影物３２の反対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上に配置されるミラープレート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上に配置されるミラープレート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。

プレート支持部３３は、ミラープレート２２を移動可能に支持するように構成されている。プレート支持部３３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。ミラープレート２２の支持には、たとえば、真空吸着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上に配置されるミラープレート２２を挟んで、カメラ３７の反対側に設けられている。

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、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを製造する。本工程では、透明基材４１の主表面４１ａ上に複数枚のミラープレート２２を面方向に並ぶように配置しつつ、複数枚のミラープレート２２間において、光反射部７同士が所定の平行関係となるように、透明基材４１の主表面４１ａ上で複数枚のミラープレート２２を相互に位置調整する。次に、透明基材４１の主表面４１ａに局所的に配置される接着剤により、透明基材４１の主表面４１ａ上で相互に位置調整された複数枚のミラープレート２２を透明基材４１に仮接合する。

より具体的に説明すると、まず、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に参照ミラープレート３６を重ね合わせる。

参照ミラープレート３６は、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は、主表面４１ａの裏側から透明基材４１に重ね合わされる。参照ミラープレート３６は、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される。参照ミラープレート３６は、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される。本実施の形態では、参照ミラープレート３６が、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置される４枚のミラープレート２２Ａ〜２２Ｄの中心に配置される。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２２Ａ〜２２Ｄの全てに跨るように設けられる。

次に、透明基材４１の主表面４１ａに１枚目のミラープレート２２Ａを仮接合する。本実施の形態では、ミラープレート２２の仮接合に紫外線硬化性接着剤を用いる。すなわち、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き、そのあと紫外線を照射することによって、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、透明基材４１の主表面４１ａ上のミラープレート２２Ａに隣り合う位置に、２枚目のミラープレート２２Ｂを配置する。ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂ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、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂの相互の位置調整を行なう。

より具体的には、被投影物３２からの光が、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂに形成された光反射部７により反射され、その反射光が、参照ミラープレート３６に形成された光反射部７により反射されることにより、鏡映像５０が形成される。鏡映像５０は、ミラープレート２２Ａと参照ミラープレート３６とで形成された映像と、ミラープレート２２Ｂ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２２Ａおよびミラープレート２２Ｂ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およびミラープレート２２Ｂの相互の位置関係を調整する。

なお、透過型または反射型スクリーンの設置により、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。

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

上記の位置調整工程と、紫外線の照射工程（仮接合工程）とを複数回繰り返すことによって、相互に位置調整されたミラープレート２２Ａ〜２２Ｄが透明基材４１の主表面４１ａに仮接合された２組のミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを完成させる。

続いて、ミラーアセンブリ５２Ｐに形成された光反射部７と、ミラーアセンブリ５２Ｑに形成された光反射部７とが直交するように、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合する。

より具体的には、まず、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを、ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとが向かい合わせとなり、かつ、ミラーアセンブリ５２Ｐに形成された光反射部７と、ミラーアセンブリ５２Ｑに形成された光反射部７とが直交するように重ね合わせる（以下、「クロス配置」ともいう）。

次に、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑにおける透明基材４１の主表面４１ａとミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間（図８（Ｂ）中の隙間７１）、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑにおいて互いに隣り合うミラープレート２２同士の間（図８（Ｂ）中の隙間７２）、ならびに、ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間（図８（Ｂ）中の隙間７３）に、接着剤を充填する。

次に、上記のミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの各所（隙間７１〜隙間７３）に充填された接着剤を同時に硬化させる。以上の工程により、図２中の結像光学素子１０を完成させる。

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を相互に位置調整することによって、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調整しつつ、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１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑを製造する。次に、クロス配置したミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑを接着剤により接合することによって、結像光学素子を得る。

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、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑを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、ならびに、ミラープレート２２同士の接合部における接着剤層２６ｐと、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑの接合部における接着剤層２６ｒ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。

図１１は、図８中の２点鎖線ＸＩで囲まれた範囲を拡大して示す断面図である。図１１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、透明基材４１の主表面４１ａとミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間、互いに隣り合うミラープレート２２同士の間、および、ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間に充填された接着剤を同時に硬化させる。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、ならびに、ミラープレート２２同士の接合部における接着剤層２６ｐと、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑの接合部における接着剤層２６ｒ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。

ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄを透明基材４１に仮接合する工程（仮接合工程）に用いられる接着剤のショアＡ硬度は、４０以上であることが好ましい。また、仮接合工程時、ミラープレート２２および透明基材４１に接着剤が局所的に設けられる位置は、略等間隔であることが好ましい。

このような構成によれば、相互に位置調整されたミラープレート２２Ａ〜２２Ｄ同士の位置関係を、仮接合工程の後に続く工程においてより確実に保持することができる。

ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合する工程（本接合工程）に用いられる接着剤の種類は、特に限定されず、たとえば、常温硬化する２液性接着剤であってもよいし、紫外線硬化性接着剤であってもよい。

本接合工程に用いられる接着剤は、２％以下の硬化収縮率を有することが好ましい。本接合工程に用いられる接着剤は、１％以下の硬化収縮率を有することがさらに好ましく、０．５％以下の硬化収縮率を有することがさらに好ましい。

このような構成によれば、相互に位置調整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。

仮接合工程に用いられる接着剤と、本接合工程に用いられる接着剤との屈折率の差は、０．０１以下であることが好ましい。具体的には、仮接合工程に用いられる接着剤の屈折率ｎｄ（またはｎＤ）がＸである場合に、本接合工程に用いられる接着剤の屈折率が、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。

このような構成によれば、仮接合時の接着剤層と本接合工程時の接着剤層との境界で光の屈折が生じ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１２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１３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１２および図１３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１２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を相互に位置調整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１４および図１５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１４および図１５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１４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１６から図１８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１６から図１８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１６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１７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１７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１８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、ならびに、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑ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。

このように構成された、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１９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において、ミラープレートの位置調整工程を示す上面図である。図２０は、図１９中のミラープレートの位置調整工程に用いられる拡大観察装置を示す斜視図である。図２１は、図１９中のミラープレートの位置調整工程に用いられる別の拡大観察装置を示す斜視図である。

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、複数枚のミラープレート２２を位置調整する工程のみが異なる。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１９および図２０を参照して、隣り合うミラープレート２２間で光反射部７の端部が突き合わせとなる場合、たとえば、図１９中において、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂの組み合わせの場合、ミラープレート２２Ａの光反射部７とミラープレート２２Ｂの光反射部７とを拡大観察することによって、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂ間で対応する光反射部７が同一平面に配置されるように、ミラープレート２２Ａとミラープレート２２Ｂとを相互に位置調整する。

本実施の形態では、ミラープレート２２Ａの光反射部７の複数個所（２箇所）と、ミラープレート２２Ｂの光反射部７の複数個所（２箇所）とを拡大観察する。より具体的には、カメラ８１Ａおよびカメラ８１Ｂをミラープレート２２Ａに対向する位置に配置することにより、ミラープレート２２Ａの光反射部７の２箇所を拡大観察する。カメラ８１Ｃおよびカメラ８１Ｄをミラープレート２２Ｂに対向する位置に配置することにより、ミラープレート２２Ｂの光反射部７の２箇所を拡大観察する。

カメラ８１Ａ〜８１Ｄは、支持部８２により一体に支持されている。カメラ８１Ａ〜８１Ｄは、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂの直上において、光反射部７が延びる方向に沿って一直線に並ぶように支持されている。

カメラ８１Ａ〜８１Ｄによって拡大撮影された光反射部７の全てがカメラ８１の視野（画面）の中心を通り、一直線に延びるように、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂの相互の位置調整を行なうことにより、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｂ間で対応する光反射部７を同一平面に配置することができる。

図１９および図２１を参照して、隣り合うミラープレート２２間で光反射部７が対向する場合、たとえば、図１９中において、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｃの組み合わせの場合、ミラープレート２２Ａの光反射部７とミラープレート２２Ｃの光反射部７とを拡大観察することによって、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｃ間で光反射部７が互いに平行となるように、ミラープレート２２Ａとミラープレート２２Ｃとを相互に位置調整する。

本実施の形態では、ミラープレート２２Ａの光反射部７の複数個所（２箇所）と、ミラープレート２２Ｃの光反射部７の複数個所（２箇所）とを拡大観察する。より具体的には、カメラ８１Ａおよびカメラ８１Ｂをミラープレート２２Ａに対向する位置に配置することにより、ミラープレート２２Ａの光反射部７の２箇所を拡大観察する。カメラ８１Ｃおよびカメラ８１Ｄをミラープレート２２Ｃに対向する位置に配置することにより、ミラープレート２２Ｃの光反射部７の２箇所を拡大観察する。

カメラ８１Ａ〜８１Ｄは、支持部８２により一体に支持されている。カメラ８１Ａおよびカメラ８１Ｂは、ミラープレート２２Ａの直上において、光反射部７が延びる方向に沿って一直線に並ぶように支持されている。カメラ８１Ｃおよびカメラ８１Ｄは、ミラープレート２２Ｃの直上において、光反射部７が延びる方向に沿って一直線に並ぶように支持されている。カメラ８１Ａおよびカメラ８１Ｂと、カメラ８１Ｃおよびカメラ８１Ｄとは、互いに平行に並ぶように支持されている。

カメラ８１Ａおよびカメラ８１Ｂによって拡大撮影された光反射部７の全てがカメラ８１の視野（画面）の中心を通り、一直線に延び、かつ、カメラ８１Ｃおよびカメラ８１Ｄによって拡大撮影された光反射部７の全てがカメラ８１の視野（画面）の中心を通り、一直線に延びるように、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｃを相互に位置調整することにより、ミラープレート２２Ａおよびミラープレート２２Ｃ間で光反射部７を平行に配置することができる。

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）
以下に説明する比較例１、比較例２、実施例１、実施例２、実施例３および実施例４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２２は、透明基材、ミラープレート、参照ミラープレート、紫外線硬化性（ＵＶ）接着剤（仮接合用）および接着剤（本接合用）の種類および特性等をまとめた表である。図２２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、６０ｍｍ角、厚み１．５ｍｍのサイズのガラス積層体を用いた。

図２３は、比較例１において用いられるガラス接合治具を示す図である。図９および図２３を参照して、比較例１では、ガラス接合治具７６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７６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７７（幅２ｍｍ、深さ１ｍｍ）が形成されている。

まず、ガラス接合治具７６および参照ミラープレート３６を図４および図５中の製造装置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ＵＶ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ＵＶ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。これにより、２組のミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑを得た。

次に、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑをクロス配置した。この際、ミラーアセンブリ１５１Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ１５１Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと間にＵＶ接着剤を充填した。紫外線照射により、ミラーアセンブリ１５１Ｐおよびミラーアセンブリ１５１Ｑを接合した。

図２４は、比較例２および実施例１〜４において、ミラープレートおよび透明基材の仮接合位置を示す図である。比較例２および実施例１〜４に共通して、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を図４および図５中の製造装置３０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、ＵＶ接着剤を用いて、透明基材４１に基準となるミラープレート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４隅にＵＶ接着剤をスポット塗布（図２４を参照のこと）。

（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。

図２５は、比較例２における本接合工程を示す断面図である。図２５を参照して、比較例２では、透明基材４１の主表面４１ａに仮接合されたミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、透明基材４１の主表面４１ａとの間、および、ミラープレート２２同士の接合部に、接着剤（２液性シリコーン剤）を充填した。常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、２組のミラーアセンブリ１５２Ｐおよびミラーアセンブリ１５２Ｑを得た。

次に、ミラーアセンブリ１５２Ｐおよびミラーアセンブリ１５２Ｑをクロス配置した。この際、ミラーアセンブリ１５２Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ１５２Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間に接着剤（２液性シリコーン剤）を充填した。常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、ミラーアセンブリ１５２Ｐおよびミラーアセンブリ１５２Ｑを接合した。

図２６から図２８は、実施例１における本接合工程を示す断面図である。図２９から図３１は、実施例２における本接合工程を示す断面図である。図３２から図３４は、実施例３における本接合工程を示す断面図である。図３５から図３７は、実施例４における本接合工程を示す断面図である。

図２６から図３７を参照して、実施例１〜４に共通して、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑをクロス配置した。この際、ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄと、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２Ａ〜２２Ｄとの間にスポット塗布したアクリル系ＵＶ接着剤により、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを仮接合した。スペーサ８６を用いることにより、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑ間の隙間を０．２ｍｍに設定した。

続いて説明する接着剤の充填工程時、仮接合されたミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを、透明基材４１が垂直に延在するように立設した。

図２６から図２８を参照して、実施例１では、アクリル系ＵＶ接着剤を用いて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の４辺のうち、鉛直下側に位置する１辺と、水平方向における両側に位置する２辺とに、封止部材８７を設けた。ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に、接着剤供給口９２を有する配管９１を挿入した。配管９１としては、３ｍｍの直径を有するアルミパイプを用いた。

大気解放された雰囲気下、配管９１の接着剤供給口９２を通じてミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に接着剤（２液性シリコーン剤）を供給した。

常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合した。

図２９から図３１を参照して、実施例２では、アクリル系ＵＶ接着剤を用いて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の４辺のうち、鉛直下側に位置する１辺と、水平方向における両側に位置する２辺と、鉛直上側に位置する１辺とに、封止部材８７を設けた。鉛直上側に位置する封止部材８７には、脱気口９３を設けた。

ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に配管９１を挿入した。脱気口９３に接続された真空ポンプを稼働させることにより、真空度１００Ｐａになるまで、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間から脱気を行なった。さらに脱気を継続しながら、配管９１の接着剤供給口９２を通じて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に接着剤（２液性シリコーン剤）を供給した。接着剤の供給が完了し、所定時間が経過した後、脱気を停止した。

常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合した。

図３２から図３４を参照して、実施例３では、アクリル系ＵＶ接着剤を用いて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の４辺のうち、鉛直下側に位置する１辺と、水平方向における両側に位置する２辺とに、封止部材８７を設けた。

脱気口９４を有する真空デシケータ９６内にミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを配置するとともに、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に配管９１を挿入した。脱気口９４に接続された真空ポンプを稼働させることにより、真空度１００Ｐａになるまで、真空デシゲータ９６から脱気を行なった。さらに脱気を継続しながら、配管９１の接着剤供給口９２を通じて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に接着剤（２液性シリコーン剤）を供給した。接着剤の供給が完了し、所定時間が経過した後、脱気を停止した。

常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合した。

図３５から図３７を参照して、実施例４では、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の表面（主表面４１ａの裏側の表面）に、保護フィルム９７を貼り付けた。アクリル系ＵＶ接着剤を用いて、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の４辺のうち、水平方向における両側に位置する２辺に、封止部材８７を設けた。

接着剤（２液性シリコーン剤）を設けた容器９８を準備した。容器９８内の接着剤にミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを浸漬した。なお、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを容器９８内に下降させる速度は、接着剤層に気泡を生じさせない観点から、１（ｍｍ／ｓ）以下が好ましく、量産性を確保する観点から、１／６（ｍｍ／ｓ）以上が好ましい。

常温で２４時間放置し、接着剤を硬化させることにより、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑを接合した。

図３８は、比較例１〜２および実施例１〜４において、ミラープレートの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「Ｃ」と示し、「Ａ」と「Ｃ」との間の評価を「Ｂ」と示した。

図３８を参照して、実施例１〜４では、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に供給した接着剤の同時硬化により、接合部を目立たなくすることができた。一方、ミラープレートの接合部の見えにくさに関して、図２５中に示す２段階の接着剤の硬化工程を経た比較例２では、実施１〜４よりも劣る結果となり、図９中に示す３段階の接着剤の硬化工程を経た比較例１では、比較例１よりもさらに劣る結果となった。

図３９から図４１は、実施例１で用いた接着剤の供給装置を示す断面図である。図３９から図４１を参照して、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間への接着剤の供給は、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑのミラープレート２２Ａ〜２２Ｄよりも鉛直下側の位置からであることが好ましい。

より具体的には、配管９１の接着剤供給口９２を、ミラープレート２２Ａ〜２２Ｄよりも鉛直下側の位置に配置する。この場合、接着剤は、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間の空間の下方から上方に順に溜まる。このため、接着剤の円滑な供給が可能になるとともに、接着剤層に気泡が生じることを防止できる。

さらに実施例２においては、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間からの脱気は、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑのミラープレート２２Ａ〜２２Ｄよりも鉛直上側の位置からであることが好ましい。この場合、仮に供給された接着剤中に気泡が生じることがあっても、脱気に伴ってその気泡が抜け易くなる。

図４１中に示すように、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１間に供給された接着剤の液面の上昇に従って、接着剤の供給位置（配管９１の接着剤供給口９２）を上昇させてもよい。この場合、接着剤供給口９２を通じた接着剤の供給が、硬化が始まった接着剤により妨げられることを防止できる。

実施例１では、ミラーアセンブリ５２Ｐおよびミラーアセンブリ５２Ｑの透明基材４１の４辺のうち、鉛直下側に位置する１辺と、水平方向における両側に位置する２辺とに、封止部材８７を設けたが、接着剤の硬化後に、鉛直上側に位置する１辺にも封止部材８７を設けてもよい。この場合、透明基材４１の４辺を取り囲む封止部材８７を、結像光学素子１０の保護部材として活用することができる。

ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２と、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２との隙間（隙間７３）の大きさをＬ１とし、透明基材４１の主表面４１ａと、ミラープレート２２との隙間（隙間７１）の大きさをＬ２とした場合に、Ｌ１≦４×Ｌ２の関係を満たすことが好ましく、Ｌ１≦２×Ｌ２の関係を満たすことがさらに好ましい。ミラープレート２２に傾きが存在する場合には、複数断面で隙間の最大値および最小値を測定することにより、最大値および最小値の中間値の平均をＬ１またはＬ２とすればよい。

この場合、ミラーアセンブリ５２Ｐを構成するミラープレート２２と、ミラーアセンブリ５２Ｑを構成するミラープレート２２との隙間における接着剤の液面の上昇と、透明基材４１の主表面４１ａとミラープレート２２との隙間における接着剤の液面の上昇とに大きな差が生じることを防止できる。これにより、一方の隙間から他方の隙間に接着剤が流れ込むことが抑制されるため、接着剤層に気泡が生じることを防止できる。

なお、以上においては、主に実施例１で用いた接着剤の供給装置について説明したが、他の実施例でも同様である。

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 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 ミラーシート、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ ミラープレート、２３ 接合面、２３ｍ ミラー面、２３ｎ 積層面、２６，２６ｐ，２６ｑ，２６ｒ 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、３７，８１，８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄ 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 主表面、４６ 定盤、５２Ｐ，５２Ｑ，１５１Ｐ，１５１Ｑ，１５２Ｐ，１５２Ｑ ミラーアセンブリ、７１，７２，７３ 隙間、７６ ガラス接合治具、７７ 溝、８２ 支持部、８６ スペーサ、８７ 封止部材、９１ 配管、９２ 接着剤供給口、９３，９４ 脱気口、９６ 真空デシゲータ、９７ 保護フィルム、９８ 容器。

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、
   透明基材と、平面形状を有する光反射部を有し、前記光反射部が互いに平行となるように前記透明基材の主表面に接合される複数枚のミラープレートとを含む第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを製造する工程と、
   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接合する工程とを備え、
   前記第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを製造する工程は、
   前記透明基材の主表面上に複数枚の前記ミラープレートを面方向に並ぶように配置しつつ、複数枚の前記ミラープレート間で前記光反射部が互いに平行となるように、前記透明基材の主表面上で複数枚の前記ミラープレートを相互に位置調整する工程と、
   前記透明基材の主表面に局所的に配置される接着剤により、前記透明基材の主表面上で相互に位置調整された複数枚の前記ミラープレートを前記透明基材に仮接合する工程とを含み、
   前記第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程は、
   前記第１ミラーアセンブリおよび前記第２ミラーアセンブリにおける前記透明基材の主表面と複数枚の前記ミラープレートとの間、前記第１ミラーアセンブリおよび前記第２ミラーアセンブリにおいて互いに隣り合う前記ミラープレート同士の間、ならびに、前記第１ミラーアセンブリが含む複数枚の前記ミラープレートと、前記第２ミラーアセンブリが含む複数枚の前記ミラープレートとの間に、接着剤を充填する工程と、
   前記接着剤を充填する工程により各所に充填された接着剤を同時に硬化させる工程とを含む、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を相互に位置調整する工程は、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、前記透明基材の主表面上で複数枚の前記ミラープレートを相互に位置調整する工程を含む、請求項１に記載の結像光学素子の製造方法。
3. 前記接着剤を充填する工程は、前記透明基材が垂直に延在するように前記第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立設した状態において、複数枚の前記ミラープレートよりも鉛直下側の位置から接着剤を供給する工程を含む、請求項１または２に記載の結像光学素子の製造方法。
4. 前記接着剤を充填する工程は、前記第１ミラーアセンブリおよび前記第２ミラーアセンブリに供給される接着剤の液面の上昇に従って、接着剤の供給位置を上昇させる工程をさらに含む、請求項３に記載の結像光学素子の製造方法。
5. 前記接着剤を充填する工程は、大気解放された雰囲気下で接着剤を充填する工程を含む、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. 前記接着剤を充填する工程は、真空雰囲気下で接着剤を充填する工程を含む、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。
7. 前記真空雰囲気下で接着剤を充填する工程は、前記透明基材が垂直に延在するように前記第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立設した状態において、複数枚の前記ミラープレートよりも鉛直下側の位置から接着剤を供給しつつ、複数枚の前記ミラープレートよりも鉛直上側の位置から脱気する工程を含む、請求項６に記載の結像光学素子の製造方法。
8. 前記複数枚のミラープレートを透明基材に仮接合する工程時、接着剤は、前記透明基材の主表面に略等間隔に配置される、請求項１から７のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
9. 前記複数枚のミラープレートを透明基材に仮接合する工程時に用いられる接着剤と、前記第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時に用いられる接着剤との屈折率の差は、０．０１以下である、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. 前記第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを接合する工程時に用いられる接着剤は、２％以下の硬化収縮率を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の結像光学素子の製造方法。
11. 前記光反射部は、前記ミラープレートの厚み方向と平行な第１方向と、前記第１方向に直交する第２方向とを含む平面形状を有し、
    前記第１方向に延びる軸周りにおける前記光反射部の姿勢を、前記光反射部の回転といい、前記第２方向に延びる軸周りにおける前記光反射部の姿勢を、前記光反射部の傾きという場合に、
    前記複数枚のミラープレートを相互に位置調整する工程は、基準となる前記ミラープレートの前記光反射部に対する他の前記ミラープレートの前記光反射部の傾きおよび回転のずれが±０．０２５°の範囲となるように、複数枚の前記ミラープレートを相互に位置調整する工程を含む、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。