JP2019144449A - Image forming element manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、結像素子の製造方法に関し、特に、空中映像を表示可能にする空中映像表示装置に用いられる結像素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an imaging element, and more particularly to a method for manufacturing an imaging element used in an aerial image display device that enables display of an aerial image.
空中映像表示装置は、結像素子を備えており、空中映像を表示することができる。結像素子は、一方の面側の空間位置に配置された物体の実像(鏡映像)を、他方の面側の空間位置において結像させる。結像素子の構成例としては、2つの複合反射素子を厚さ方向に重ねた構成を有することで空中映像を表示できるものと(特許文献1参照)、1つの複合反射素子のみで空中映像を表示できるものとが挙げられる(特許文献2,3参照)。 The aerial image display device includes an imaging element and can display an aerial image. The imaging element forms a real image (mirror image) of an object arranged at a spatial position on one surface side at a spatial position on the other surface side. As an example of the configuration of the imaging element, an aerial image can be displayed by having a configuration in which two composite reflection elements are stacked in the thickness direction (see Patent Document 1), and an aerial image can be displayed using only one composite reflection element. What can be displayed is mentioned (refer patent document 2, 3).
2つの複合反射素子を厚さ方向に重ねる結像素子の場合、各々の複合反射素子は、複数の反射面と複数の透明体とを備えており、素子の表面に対して直交する方向においてこれらが交互に積層されている。2つの複合反射素子は、一方の複合反射素子に設けられた複数の反射面と、他方の複合反射素子に設けられた複数の反射面とが互いに直交するように互いに重ね合わされる。 In the case of an imaging element in which two composite reflective elements are stacked in the thickness direction, each composite reflective element includes a plurality of reflective surfaces and a plurality of transparent bodies, and these are in a direction orthogonal to the surface of the element. Are stacked alternately. The two composite reflective elements are overlapped with each other so that a plurality of reflective surfaces provided on one composite reflective element and a plurality of reflective surfaces provided on the other composite reflective element are orthogonal to each other.
1つの複合反射素子のみで空中映像を表示できる結像素子の場合、複合反射素子は、透明基板と、透明基板上に間隔を空けて行列状に配列された複数の突出部とを含む。各々の突出部は、直方体状の形状を有しており、その周面に行方向および列方向に延びる複数の反射面が形成されている。 In the case of an imaging element that can display an aerial image with only one composite reflective element, the composite reflective element includes a transparent substrate and a plurality of protrusions arranged in a matrix at intervals on the transparent substrate. Each protrusion has a rectangular parallelepiped shape, and a plurality of reflecting surfaces extending in the row direction and the column direction are formed on the peripheral surface thereof.
複合反射素子は、上記のいずれの構成の場合であっても、複数の単位反射素子を面方向に繋げる(タイリングする)ことで大面積化が図られる(特許文献1〜3参照)。一般的な空中映像装置は、物体の実像を等倍で結像させるため、複合反射素子を大面積化することによって、臨場感を有する大きな空中映像を表示することが可能となる。
Even if the composite reflective element has any of the above-described configurations, a large area can be achieved by connecting (tiling) a plurality of unit reflective elements in the surface direction (see
単位反射素子は、切断、研磨、接着、成形など、種々の手法を使用して作製されるが、高い平面度を有する平面を備えた単位反射素子を作製することは難しい。その原因の一つは、たとえば、単位反射素子を作製した際に単位反射素子に生じる反りである。 The unit reflection element is manufactured using various methods such as cutting, polishing, adhesion, and molding. However, it is difficult to manufacture a unit reflection element having a flat surface with high flatness. One of the causes is, for example, warpage generated in the unit reflection element when the unit reflection element is manufactured.
2枚の単位反射素子を隣り合うように配置し、これらの端部同士を接着剤にて接続したとする。一方の単位反射素子の表面と他方の単位反射素子の表面とは、滑らかに連続する1つの面を形成することが理想的であるが、単位反射素子に反りが生じていると、隣接する表面同士が端部の近傍において滑らかに連続する高い平面度を有する1つの面を形成することは難しい。隣接する表面が滑らかに連続していない場合、隣接する単位反射素子の反射面同士が平行にならず、端部の近傍を通過して結像された空中映像に画像ずれが生じる可能性が高くなる。 It is assumed that two unit reflection elements are arranged adjacent to each other and their end portions are connected to each other with an adhesive. Ideally, the surface of one unit reflective element and the surface of the other unit reflective element form one smoothly continuous surface, but if the unit reflective element is warped, the adjacent surface It is difficult to form one surface having high flatness that is smoothly continuous in the vicinity of the end portion. When adjacent surfaces are not smoothly continuous, the reflecting surfaces of adjacent unit reflecting elements are not parallel to each other, and there is a high possibility that an image shift occurs in an aerial image formed through the vicinity of the end portion. Become.
本発明は、隣り合うように配置された2枚の単位反射素子の端部を接着する際に、隣接する表面同士が端部の近傍において従来に比べて滑らかに連続する1つの面を形成することが可能な結像素子の製造方法を提供することを目的とする。 In the present invention, when adhering the end portions of two unit reflecting elements arranged adjacent to each other, adjacent surfaces form one surface that is smoothly continuous in the vicinity of the end portions as compared with the conventional case. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an imaging element that can be used.
本発明の一態様は、
一方の面側の空間位置に配置される物体の実像を他方の面側の空間位置において結像させる結像素子の製造方法であって、
各々が複数の反射面を有する第1単位反射素子及び第2単位反射素子を準備する素子準備工程と、
表面の少なくとも一部が平板に形成され、前記表面から裏面に貫通する抜き穴が設けられた平面体を準備する平面体準備工程と、
前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを前記平面体の前記平板に平行な方向に隣り合うように前記平面体の前記平板に沿って配置する配置工程と、
前記配置工程において前記平面体の前記平板に沿って配置された前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを、前記平面体側から吸引して前記平板に沿うように固定する吸引工程と、
前記吸引工程において固定された前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間に接着剤を供給する供給工程と、
前記接着剤を硬化させて、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを互いに接着する接着工程と、を備え、
前記配置工程では、前記平面体の前記抜き穴が前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間隙に対向するように、かつ、前記間隙と前記平面体との間に空隙が設けられるように、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが配置され、
前記接着工程では、前記吸引工程により前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが前記平面体側から吸引された状態で、前記接着剤が硬化するものである。
One embodiment of the present invention provides:
A method of manufacturing an imaging element that forms a real image of an object arranged at a spatial position on one surface side at a spatial position on the other surface side,
An element preparation step of preparing a first unit reflection element and a second unit reflection element each having a plurality of reflection surfaces;
A plane body preparing step of preparing a plane body in which at least a part of the surface is formed into a flat plate and provided with a through hole penetrating from the surface to the back surface;
An arrangement step of arranging the first unit reflection element and the second unit reflection element along the flat plate of the planar body so as to be adjacent to each other in a direction parallel to the flat plate of the planar body;
A suction step of sucking the first unit reflection element and the second unit reflection element, which are arranged along the flat plate of the planar body in the placement step, from the planar body side and fixing them along the flat plate; ,
A supply step of supplying an adhesive between the first unit reflective element and the second unit reflective element fixed in the suction step;
An adhesive step of curing the adhesive and adhering the first unit reflective element and the second unit reflective element to each other;
In the arranging step, a gap is provided between the gap and the plane body so that the hole in the plane body faces the gap between the first unit reflection element and the second unit reflection element. The first unit reflective element and the second unit reflective element are arranged,
In the bonding step, the adhesive is cured in a state where the first unit reflection element and the second unit reflection element are sucked from the plane body side by the suction step.
本態様によれば、接着工程では、吸引工程により第1単位反射素子と第2単位反射素子とが平面体側から吸引された状態で、接着剤が硬化する。このため、第1単位反射素子と第2単位反射素子とに反りが合ったとしても、第1単位反射素子と第2単位反射素子との表面同士が端部の近傍において従来に比べて滑らかに連続する1つの面を形成することが可能になっている。また、平面体の抜き穴が第1単位反射素子と第2単位反射素子との間隙に対向するように、かつ、間隙と平面体との間に空隙が設けられるように、第1単位反射素子と第2単位反射素子とが配置される。このため、空隙が負圧にならないので、接着剤が2枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がるのを防止することが可能になっている。 According to this aspect, in the bonding step, the adhesive is cured in a state where the first unit reflection element and the second unit reflection element are sucked from the plane body side by the suction step. For this reason, even if the first unit reflection element and the second unit reflection element are warped, the surfaces of the first unit reflection element and the second unit reflection element are smoother in the vicinity of the end than in the conventional case. It is possible to form one continuous surface. In addition, the first unit reflection element is formed so that the hole in the plane body faces the gap between the first unit reflection element and the second unit reflection element, and the gap is provided between the gap and the plane body. And a second unit reflection element are disposed. For this reason, since a space | gap does not become a negative pressure, it becomes possible to prevent that an adhesive spreads in a plane from between the edge parts of two unit reflective elements.
上記態様において、例えば、前記素子準備工程では、それぞれ矩形形状の前記第1単位反射素子及び前記第2単位反射素子が準備されてもよく、前記配置工程では、前記平面体に設けられた第1の抜き穴が、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが隣り合う辺のほぼ中央に対向するように、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが配置されてもよい。 In the above aspect, for example, in the element preparation step, the first unit reflection element and the second unit reflection element each having a rectangular shape may be prepared, and in the arrangement step, the first unit provided on the planar body may be prepared. The first unit reflective element and the second unit reflective element are arranged so that a through hole of the first unit reflective element and the second unit reflective element are opposed to substantially the center of the adjacent side. Also good.
空隙は、矩形形状の第1単位反射素子と第2単位反射素子とが隣り合う辺のほぼ中央において最も負圧になると考えられる。しかしながら、本態様では、この位置に第1の抜き穴が対向している。このため、本態様によれば、空隙が負圧になることを効果的に防止することができる。その結果、接着剤が2枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がることを防止できる。 The air gap is considered to be the negative pressure most at the center of the side where the rectangular first unit reflection element and the second unit reflection element are adjacent to each other. However, in this aspect, the first punch hole is opposed to this position. For this reason, according to this aspect, it can prevent effectively that a space | gap becomes a negative pressure. As a result, it is possible to prevent the adhesive from spreading from between the end portions of the two unit reflection elements to the planar body.
上記態様において、例えば、前記素子準備工程では、さらに、それぞれ矩形形状の第3単位反射素子及び第4単位反射素子が準備されてもよく、前記配置工程では、前記第1単位反射素子の、前記第2単位反射素子と隣り合う辺に隣接する隣接辺において、前記第1単位反射素子と隣り合うように前記第3単位反射素子が配置されてもよく、前記第2単位反射素子及び前記第3単位反射素子の両方と隣り合うように前記第4単位反射素子が配置されてもよく、かつ、前記平面体に設けられた第2の抜き穴が、前記第1〜第4単位反射素子のそれぞれの角部に囲まれた領域に対向するように、前記第1〜第4単位反射素子が配置されてもよい。 In the above aspect, for example, in the element preparation step, a third unit reflection element and a fourth unit reflection element each having a rectangular shape may be prepared, and in the arrangement step, the first unit reflection element of the first unit reflection element, The third unit reflective element may be arranged adjacent to the side adjacent to the second unit reflective element so as to be adjacent to the first unit reflective element, and the second unit reflective element and the third unit reflective element may be disposed. The fourth unit reflective element may be disposed adjacent to both of the unit reflective elements, and a second punch hole provided in the planar body is provided for each of the first to fourth unit reflective elements. The first to fourth unit reflection elements may be arranged so as to face a region surrounded by the corners.
第1〜第4単位反射素子のそれぞれの角部に囲まれた領域では、接着剤が第1〜第4単位反射素子に線で接触するため、接着剤の表面張力が弱くなる。このため、空隙が少しでも負圧になると、接着剤が4枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がる可能性が高くなる。しかし、本態様によれば、第2の抜き穴が、第1〜第4単位反射素子のそれぞれの角部に囲まれた領域に対向している。したがって、空隙が負圧になることを効果的に防止することができる。その結果、接着剤が4枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がることを防止できる。 In the regions surrounded by the respective corners of the first to fourth unit reflective elements, the adhesive comes into contact with the first to fourth unit reflective elements with lines, so that the surface tension of the adhesive is weakened. For this reason, when a space | gap becomes a negative pressure even a little, possibility that an adhesive will spread on a plane body from between the edge parts of four unit reflective elements will become high. However, according to this aspect, the 2nd punch hole has opposed the area | region enclosed by each corner | angular part of a 1st-4th unit reflective element. Therefore, it can prevent effectively that a space | gap becomes a negative pressure. As a result, it is possible to prevent the adhesive from spreading on the planar body from between the end portions of the four unit reflection elements.
上記態様において、例えば、前記吸引工程では、前記平面体の前記表面側に開口し、前記表面から前記裏面に貫通する吸引部から前記平面体の前記裏面側に向けて気体を吸引することによって前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが前記平板に沿うように固定されてもよい。 In the above aspect, for example, in the suction step, the gas is sucked from the suction portion that opens to the front surface side of the planar body and penetrates from the front surface to the rear surface, toward the rear surface side of the planar body. The first unit reflection element and the second unit reflection element may be fixed along the flat plate.
上記態様において、例えば、前記吸引工程では、前記第1単位反射素子が前記平面体側から吸引されて前記平板に沿うように固定された後で、前記第2単位反射素子が前記平面体側から吸引されて前記平板に沿うように固定されてもよい。 In the above aspect, for example, in the suction step, after the first unit reflection element is sucked from the plane body side and fixed along the flat plate, the second unit reflection element is sucked from the plane body side. And may be fixed along the flat plate.
本態様によれば、第1単位反射素子が固定された後で、第2単位反射素子が固定されるため、第1単位反射素子に対する第2単位反射素子の位置決めを容易に行える。 According to this aspect, since the second unit reflection element is fixed after the first unit reflection element is fixed, the second unit reflection element can be easily positioned with respect to the first unit reflection element.
上記態様において、例えば、前記配置工程により配置された前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間にシム部材を配置するシム部材配置工程と、前記シム部材を用いて前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との位置を調整する調整工程と、前記調整工程の実行後であって、前記供給工程の実行前に、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間から前記シム部材を除去するシム部材除去工程と、をさらに備えてもよい。 In the above aspect, for example, a shim member disposing step of disposing a shim member between the first unit reflecting element and the second unit reflecting element disposed in the disposing step, and the first member using the shim member. An adjustment process for adjusting the positions of the unit reflection element and the second unit reflection element, and after the adjustment process and before the supply process, the first unit reflection element and the second unit reflection A shim member removing step of removing the shim member from between the elements.
本態様によれば、シム部材を用いているため、第1単位反射素子に対する第2単位反射素子の位置決めを容易に行える。 According to this aspect, since the shim member is used, the second unit reflective element can be easily positioned with respect to the first unit reflective element.
本発明によれば、隣り合うように配置された2枚の単位反射素子の端部を接着する際に、隣接する表面同士が端部の近傍において従来に比べて滑らかに連続する1つの面を形成することが可能になっている。 According to the present invention, when adhering the end portions of two unit reflecting elements arranged adjacent to each other, adjacent surfaces are smoothly connected to each other in the vicinity of the end portions in comparison with the conventional one. It is possible to form.
(本発明の基礎となった知見)
まず、本発明の基礎となった知見が説明される。上述のように、単位反射素子に反りが生じていた場合でも、隣り合うように配置された2枚の単位反射素子の端部を接着する際に、隣接する表面同士が端部の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成することが望まれる。
(Knowledge that became the basis of the present invention)
First, the knowledge that forms the basis of the present invention will be described. As described above, even when the unit reflection element is warped, when adhering the end portions of two unit reflection elements arranged adjacent to each other, the adjacent surfaces are smooth in the vicinity of the end portions. It is desirable to form one continuous surface.
そこで、表面が平板の平面体上に2枚の単位反射素子を配置し、平面体側から2枚の単位反射素子を吸引して、2枚の単位反射素子を平板に沿うように固定した状態で、2枚の単位反射素子の端部の間に接着剤を供給することが考えられる。この手順によれば、吸引力により2枚の単位反射素子が平板に沿うように固定されているため、単位反射素子に反りが生じていた場合でも、反りが解消された状態で、接着されることとなる。 Therefore, in a state where two unit reflecting elements are arranged on a flat body having a flat surface, the two unit reflecting elements are sucked from the flat body side, and the two unit reflecting elements are fixed along the flat plate. It is conceivable to supply an adhesive between the end portions of the two unit reflection elements. According to this procedure, since the two unit reflection elements are fixed along the flat plate by the suction force, even when the unit reflection element is warped, the unit reflection element is bonded in a state in which the warp is eliminated. It will be.
しかしながら、この手順では、接着剤が2枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がることも考えられる。その場合には、2枚の単位反射素子が平面体に接着されてしまい、2枚の単位反射素子を平面体から取り外せなくなってしまう。そこで、接着剤が2枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がるのを防止することが求められる。 However, in this procedure, it is also conceivable that the adhesive spreads on the planar body from between the end portions of the two unit reflecting elements. In this case, the two unit reflection elements are bonded to the plane body, and the two unit reflection elements cannot be removed from the plane body. Therefore, it is required to prevent the adhesive from spreading on the planar body from between the end portions of the two unit reflection elements.
以上の考察により、本発明者は、隣り合うように配置された2枚の単位反射素子の端部を接着する際に、隣接する表面同士が端部の近傍において従来に比べて滑らかに連続する1つの面を形成するとともに、接着剤が2枚の単位反射素子の端部の間から平面体に濡れ広がるのを防止することが可能な発明を想到するに至った。 Based on the above considerations, the present inventor, when adhering the end portions of two unit reflecting elements arranged adjacent to each other, the adjacent surfaces are more smoothly continuous in the vicinity of the end portions than in the prior art. The inventors have come up with an invention in which one surface is formed and the adhesive can be prevented from spreading from a gap between the end portions of the two unit reflection elements to the plane body.
(実施の形態)
以下、本発明に係る一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明は省略される。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably.
(第1実施形態)
(構成)
図1は、第1実施形態における結像素子1を概略的に示す平面図である。図2は、図1の線II−IIに沿った矢視断面図である。図3は、図1の線III−IIIに沿った矢視断面図である。結像素子1は、第1複合反射素子10、第2複合反射素子20、透光性接着層30を備え、全体として平板状の形状を有する。
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is a plan view schematically showing an
第1複合反射素子10は、全体として平板状に形成され、外側主面10aおよび内側主面10bを有する(図2、図3参照)。第1複合反射素子10は、複数の単位反射素子10A〜10Iを含み、これら単位反射素子10A〜10Iの端部同士を接着して繋ぎ合わせることにより構成される。
The 1st composite
第1複合反射素子10は、平面状に3行3列に配置された単位反射素子10A〜10Iと、単位反射素子10A〜10Iの間に位置する平面視で格子状の継ぎ目部としての接着層とを有する。単位反射素子10A〜10Iのうちの隣り合う単位反射素子の端部同士が接着剤13で形成された接着層(以下、「接着層13」とも称される)によって接着されることにより、第1複合反射素子10は、全体として大型化された1つの複合反射素子を構成する。
The first composite
第1複合反射素子10を構成する単位反射素子10A〜10Iの各々は、複数の反射面11と複数の透明体12とを有する。図1においては、反射面11は、破線で示されている。複数の反射面11は、単位反射素子10A〜10Iの厚み方向に直交する方向(図1において左右方向)に沿って間隔を空けて並ぶように互いに平行に配置される。複数の透明体12の各々は、同方向(図1において左右方向)において隣り合う2つの反射面11の間に位置する。
Each of the
第2複合反射素子20は、全体として平板状に形成され、外側主面20aおよび内側主面20bを有する(図2、図3参照)。第2複合反射素子20は、第1複合反射素子10と同一の厚みを有する。厚み方向に沿って第2複合反射素子20を見た場合、第2複合反射素子20は、第1複合反射素子10と同一の大きさの正方形形状を有している。
The 2nd composite
第2複合反射素子20は、複数の単位反射素子20A〜20Iを含み、これらの端部同士を接着して繋ぎ合わせることにより構成される。単位反射素子20A〜20Iは、それぞれ、単位反射素子10A〜10Iと同一の大きさおよび形状を有している。
The second composite
第2複合反射素子20は、平面状に3行3列に配置された単位反射素子20A〜20Iと、単位反射素子20A〜20Iの間に位置する平面視で格子状の継ぎ目部としての接着層とを有する。単位反射素子20A〜20Iのうちの隣り合う単位反射素子の端部同士が接着剤23で形成された接着層(以下、「接着層23」とも称される)によって接着されることにより、第2複合反射素子20は、全体として大型化された1つの複合反射素子を構成する。
The second
第2複合反射素子20を構成する単位反射素子20A〜20Iの各々は、複数の反射面21と複数の透明体22とを有する。複数の反射面21は、単位反射素子20A〜20Iの厚み方向に直交する方向(図1において上下方向)に沿って間隔を空けて並ぶように互いに平行に配置される。複数の透明体22の各々は、同方向(図1において上下方向)において隣り合う2つの反射面21の間に位置する。
Each of the
図2および図3に示されるように、第1複合反射素子10および第2複合反射素子20は、内側主面10b,20bが互いに対向するように配置され、厚み方向において重ね合わされる。第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とは、各々に含まれる反射面11と反射面21とが互いに直交するように重ね合わされる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first composite
透光性接着層30は、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20との間に設けられ、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とを接合している。第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とが互いに接合された状態において、第1複合反射素子10の外側主面10aによって結像素子1の第1主面1a(一方の面)が構成され、第2複合反射素子20の外側主面20aによって結像素子1の第2主面1b(他方の面)が構成されている。
The translucent
ここで、上述の各部材の大きさが例示される。第1複合反射素子10及び第2複合反射素子20の厚みは、900[μm]以上、6000[μm]以下である。単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iの各々の厚み方向と直交する一辺の長さは、10[cm]以上、50[cm]以下である。第1複合反射素子10及び第2複合反射素子20の厚み方向と直交する一辺の長さは、30[cm]以上、150[cm]以下である。
Here, the magnitude | size of each above-mentioned member is illustrated. The thicknesses of the first composite
上述の各部材の材料が例示される。反射面11,21は、アルミニウムまたは銀等の金属にて構成され、透明体12,22は、ガラスまたは透明樹脂にて構成される。接着層13,23は、エポキシ系の接着剤の硬化物にて構成される。透光性接着層30も、エポキシ系の接着剤の硬化物にて構成される。エポキシ系の接着剤としては、2液性のものを用いることができる。
The material of each above-mentioned member is illustrated. The reflecting surfaces 11 and 21 are made of metal such as aluminum or silver, and the
接着層13,23を構成する接着剤の粘度は、1000[mPa・s]以下であることが好ましい。当該構成によれば、隣り合う単位反射素子10A〜10I,20A〜20I同士の間の隙間が0.01[mm]以上、0.05[mm]以下程度である場合に、これらの間の隙間に毛細管現象を利用して容易に接着剤を供給することが可能となる。隣り合う単位反射素子同士の間の隙間に接着剤13,23を供給することに関する詳細については、後述される。
The viscosity of the adhesive constituting the
接着剤13で形成された接着層の硬化後の屈折率は、透明体12の屈折率と略等しい値であることが好ましい。接着層13の硬化後の屈折率と透明体12の屈折率との差は、例えば0.02以下であってもよい。接着剤23で形成された接着層の硬化後の屈折率は、透明体22の屈折率と略等しい値であることが好ましい。接着層23の硬化後の屈折率と透明体22の屈折率との差は、例えば0.02以下であってもよい。これらの構成によれば、透明体12,22と透光性接着層30との間のそれぞれの界面、接着層13,23と透光性接着層30との間のそれぞれの界面において、不要な反射、屈折、散乱等が生じることを抑制できる。
The refractive index after curing of the adhesive layer formed of the adhesive 13 is preferably substantially equal to the refractive index of the
図4は、結像素子1を用いることで空中映像が表示される原理を示す概念図である。結像素子1を用いて空中映像を表示させるためには、結像素子1の第1主面1a側の空間位置に、被投影物としての物体100が配置される。物体100から異なる方向に出た光は、結像素子1の第1主面1a(第1複合反射素子10の外側主面10a)を介して第1複合反射素子10の内部に侵入し、当該光の進行方向の前方に位置する反射面11(図1、図2参照)によって反射され、第1複合反射素子10の内側主面10bを介して透光性接着層30に達する。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing the principle that an aerial image is displayed by using the
透光性接着層30を通過した光は、第2複合反射素子20の内側主面20bを介して第2複合反射素子20の内部に侵入し、当該光の進行方向の前方に位置する反射面21によって反射され、結像素子1の第2主面1b(第2複合反射素子20の外側主面20a)を介して結像素子1の外部へと至る。結像素子1の外部へと出た光は、第1複合反射素子10および第2複合反射素子20における再帰反射により、結像素子1が配置された平面を基準とした物体100の対称位置に集光することになり、これによって物体100の鏡映像200(実像)が、結像素子1の第2主面1b側の空間位置において結像されることになる。
The light that has passed through the translucent
物体100として、例えば液晶ディスプレイが配置された場合には、当該液晶ディスプレイに表示される画像が空中映像として表示されることになる。物体100としては、液晶ディスプレイに限られるものではなく、2次元および3次元の種別を問わず、どのようなものが配置されてもよい。
For example, when a liquid crystal display is arranged as the
上述の第1複合反射素子10においては、正方形形状を有する9枚の単位反射素子10A〜10Iが、平面状に3行3列に配置されている。第2複合反射素子20においては、正方形形状を有する単位反射素子20A〜20Iが、平面状に3行3列に配置されている。第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とは、各々に含まれる反射面11と反射面21とが互いに直交するように重ね合わされる。
In the first composite
結像素子1を構成する第1複合反射素子10は、上記の構成に限られず、正方形形状を有する4枚の単位反射素子と、直角二等辺三角形の形状を有する8枚の単位反射素子とから構成されていてもよい。たとえば、正方形形状を有する4枚の単位反射素子は、1つの大きな正方形形状を呈するように、平面状に2行2列に配置される。直角二等辺三角形の形状を有する2枚の単位反射素子は、1つの大きな直角二等辺三角形の形状を呈するように、短辺同士を繋ぎ合わせる。
The first composite
得られた1つの大きな直角二等辺三角形の長辺を、上記の1つの大きな正方形形状の1つの辺に繋ぎ合わせる。これを繰り返すことで、正方形形状を有する、1つの大面積化された第1複合反射素子10を得ることができる。この第1複合反射素子10においても、複数の反射面11は各単位反射素子の厚み方向に直交する方向(図1において左右方向)に沿って間隔を空けて並ぶように互いに平行に配置される。第2複合反射素子20についても同様な構成を有するように作製することができる。
The long sides of one large right-angled isosceles triangle obtained are joined to one side of the one large square shape. By repeating this, one large first composite
(製造方法)
図5は、平面体40の表面上に、単位反射素子10A〜10Cを配置する様子を示す斜視図である。図6は、図5の線VI−VIに沿った矢視断面図である。図7は、吸引部から気体を吸引することで単位反射素子に負圧が付与されている様子を示す断面図である。図8は、吸引ノズルを用いて不要な接着剤を除去している様子を示す断面図である。図9は、接着剤が硬化して接着層を形成した後、単位反射素子に付与されていた吸引による負圧が解除された様子を示す断面図である。図10は、第1実施形態における結像素子1の製造手順を概略的に示すフローチャートである。
(Production method)
FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the
(素子準備工程)
図10のステップS100において、単位反射素子が準備される。まず、平板状の透明部材が複数準備され、それらの両主面にコーティング層が形成される。この透明部材は、上述した透明体12または透明体22を構成するものであり、ここではガラスまたは透明樹脂が好適に利用できる。具体例を挙げると、Schott社製の薄板ガラスD263(屈折率1.532)を用いることができる。コーティング層は、上述した反射面11または反射面21を構成するものであり、ここではアルミニウム膜または銀膜が好適に利用できる。当該コーティング層は、たとえばスパッタリングによって成膜可能である。
(Element preparation process)
In step S100 of FIG. 10, a unit reflection element is prepared. First, a plurality of flat transparent members are prepared, and coating layers are formed on both main surfaces thereof. This transparent member comprises the
次に、コーティング層によって両主面が覆われてなる透明部材の一方の露出表面(すなわち一方のコーティング層の表面)上に、たとえばエポキシ系の接着剤が塗布され、当該接着剤が塗布された透明部材に他の透明部材が重ね合わされて接着剤が硬化させられる。これにより、2枚の透明部材が互いに貼り合わされる。この貼り合わせ作業が必要回数分だけ繰り返されることにより、コーティング層によって両主面が覆われた複数の透明部材が接着剤を介して積層され、1つの積層体ブロックが形成される。 Next, for example, an epoxy-based adhesive was applied onto one exposed surface (that is, the surface of one of the coating layers) of the transparent member in which both main surfaces were covered with the coating layer, and the adhesive was applied. Another transparent member is superimposed on the transparent member, and the adhesive is cured. Thereby, two transparent members are bonded together. By repeating this bonding operation as many times as necessary, a plurality of transparent members whose both main surfaces are covered with the coating layer are laminated through an adhesive, thereby forming one laminated body block.
次に、積層体ブロックが、透明部材の積層方向と直交する方向に沿って複数回にわたって切断される。積層体ブロックは、積層体ブロックから切り出される部材の外形が平板状となるように薄く切断される。積層体ブロックの切断には、たとえばワイヤーカットが利用できる。次に、切断後において切り出された各部材の切断面が研磨される。以上の工程により、各々が反射面11,21を有する複数の単位反射素子10A〜10I,20A〜20I(つまり、未だ繋ぎ合わされていない1枚1枚の単位反射素子)が得られる。複数の単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iの各々は、平面視で、例えば180[mm]×180[mm]の大きさを有する。
Next, a laminated body block is cut | disconnected several times along the direction orthogonal to the lamination direction of a transparent member. The laminate block is thinly cut so that the outer shape of the member cut out from the laminate block is a flat plate. For cutting the laminated body block, for example, wire cutting can be used. Next, the cut surface of each member cut out after cutting is polished. Through the above-described steps, a plurality of
(平面体準備工程)
次に、図10のステップS105において、平面体40が準備される。第1実施形態の平面体40は、定盤から構成されており、その表面41Sは、高い平面度を有している。平面体40は、例えばガラスで構成される。図5に示される複数の矩形領域R1は、平面体40の表面41Sのうち、単位反射素子10A〜10Iが配置されることが予定されているおおよその位置を示している。
(Planar body preparation process)
Next, in step S105 of FIG. 10, the
第1実施形態の平面体40は、表面41S上に開口する複数の吸引部42,43を有している。吸引部43は、1つの矩形領域R1内の丁度中央の位置に開口するように設けられている。4つの吸引部42は、1つの矩形領域R1内の4つの角部近傍の位置に開口するように設けられている。矩形領域R1内の角部近傍の位置において吸引部42が開口するとは、例えば、矩形領域R1に対して相似比が0.75となる小領域を矩形領域R1の中央に描いたとすると、吸引部42の殆ど又は全部が、矩形領域R1に対して相似比が0.75となる小領域の外側に位置していることを意味する。単位反射素子に対する吸引による負圧の付与の詳細については、後述される。矩形領域R1の角部近傍に設けられた4つの吸引部42は、吸引による負圧を単位反射素子10A〜10Iに効率良く付与することができる。
The
第1実施形態の平面体40の表面41Sには、さらに凹部40Pが設けられている。凹部40Pは、図5に示されるように、複数の矩形領域R1の境界に沿うように、格子状に設けられている。凹部40Pは、後述の図7に示されるように、隣り合って配置された単位反射素子10A〜10Iの間の間隙より幅広に形成されている。
The
第1実施形態の平面体40の凹部40Pには、さらに抜き穴40T1,40T2が設けられている。抜き穴40T1(第1の抜き穴の一例に相当)は、図5に示されるように、隣り合う複数の矩形領域R1の各辺の中央に、凹部40Pの底面から平面体40の裏面41Rに貫通するように設けられている。図5の例では、3行3列の9個の矩形領域R1が並んでいるので、12個の抜き穴40T1が設けられている。抜き穴40T2(第2の抜き穴の一例に相当)は、格子状の凹部40Pが交差する位置に、凹部40Pの底面から平面体40の裏面41Rに貫通するように設けられている。図5の例では、4個の抜き穴40T2が設けられている。
The
(配置工程)
次に、上記の素子準備工程を経て製作された単位反射素子10A〜10Iは、上記平面体準備工程において準備された平面体40の表面41S上に、表面41Sに平行な方向において互いに隣り合うように、配置される。
(Arrangement process)
Next, the
図6に示されるように、吸引部42,43は、配管44を介して、例えば真空ポンプで構成される吸引装置45に接続されている。配管44には、配管44を流れる吸引エアの流量を調整可能なバルブ46が設けられている。本第1実施形態では、1つの矩形領域R1内に開口する複数の吸引部42,43に対して、1つのバルブ46が設けられている。
As shown in FIG. 6, the
例えば、単位反射素子10Aが配置される矩形領域R1内に、4つの吸引部42と1つの吸引部43とが設けられている。これらの吸引部42,43は、1つのバルブ46によって、他の矩形領域R1(単位反射素子10B〜10Iが配置される他の8つの矩形領域R1)の吸引部42,43とは独立して流量調整を行うことができる。
For example, four
9つの単位反射素子10A〜10Iは、平面体40の表面41S上に3行3列にわたって並べて配置される。その際、単位反射素子10A〜10Iの各々の複数の反射面11と複数の透明体12との積層方向がいずれも同一方向を向くように、これら単位反射素子10A〜10Iが配置されるとともに、隣り合う単位反射素子間に所定の間隔の隙間が設けられる。
The nine
単位反射素子10A〜10Iは、後述の図7に示されるように、この隣り合う単位反射素子間に設けられた隙間が、平面体40の表面41Sに設けられた凹部40Pに対向するように、平面体40の表面41S上に配置される。単位反射素子10A,10Bの間に接着剤13が供給される際には、図7に示されるように、凹部40Pの存在によって、平面体40の表面41Sのうちの単位反射素子10A,10Bの間の部分から見て平面体40の側に位置する部分に、空隙40Sが設けられる。
As shown in FIG. 7 to be described later, the
図6において、2つの単位反射素子に着目すると、単位反射素子10A(第1単位反射素子の一例に相当)と単位反射素子10B(第2単位反射素子の一例に相当)とが、平面体40の表面41S上に、表面41Sに平行な方向に隣り合うように配置される。この際、単位反射素子10Aの、単位反射素子10Bに接着される端部10ATの平均厚さ10AHと、単位反射素子10Bの、単位反射素子10Aに接着される端部10BTの平均厚さ10BHとの差は、0.03[mm]以下であることが好ましい。このように、平均厚さ10AHと平均厚さ10BHとの差を小さくすることにより、端部10AT,10BT同士が接着された後に、端部10AT,10BTの間に段差が発生することを抑制することができ、ひいては、この段差に起因する不要な反射、屈折、散乱等が生じることを抑制可能となる。
In FIG. 6, when attention is paid to the two unit reflection elements, the
(吸引工程)
上記の配置工程によって、単位反射素子10A〜10Iが平面状に並べられて配置された後、吸引装置45によって吸引部42,43から気体を吸引することで、単位反射素子10A〜10Iに負圧が付与される。単位反射素子10A〜10Iに負圧を付与することにより、平面体40の表面41Sの形状に沿うように、単位反射素子10A〜10Iは固定される。
(Suction process)
After the
単位反射素子10A〜10Iを負圧により吸引して固定させる工程は、単位反射素子10A〜10Iに対して一括して行ってもよいが、単位反射素子10A〜10Iに対して順番に行うことが好ましい。例えば、図10のステップS110において、単位反射素子10Aが平面体40の表面41S上に配置される。そして、この状態で、単位反射素子10Aの位置決めが行われる。このとき、単位反射素子10Aの端部10ATが、平面体40の表面41S上に設けられた凹部40Pの上方に位置するように、単位反射素子10Aが位置決めされる。
The step of sucking and fixing the
位置決めの際、単位反射素子10Aを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部42,43を介して、単位反射素子10Aをある程度の負圧で吸引していてもよい。過度な圧力で吸引すると、単位反射素子10Aを表面41S上で移動させる際に、単位反射素子10Aの表面にキズが生じるおそれがある。このため、位置決めの際に負圧を利用する場合には、必要最小限の圧力に設定するとよい。
At the time of positioning, the
単位反射素子10Aの位置が定められた後、図10のステップS115において、必要十分な吸引力を利用して、平面体40の表面41Sの形状に沿うように、単位反射素子10Aが表面41S上に固定される。仮に、単位反射素子10Aが反りを有していたとしても、吸引装置45による吸引が続けられている間は、吸引力によって単位反射素子10Aの反りは解消し、単位反射素子10Aの外側主面10aおよび内側主面10bは、高い平面度を有することとなる。
After the position of the
次に、図10のステップS120において、全ての単位反射素子の配置及び固定が終了したか否かが判定される。全ての単位反射素子の配置及び固定が終了していなければ(ステップS120でNO)、処理はステップS110に戻って、以上のステップが繰り返される。 Next, in step S120 of FIG. 10, it is determined whether or not the arrangement and fixing of all the unit reflection elements have been completed. If arrangement and fixing of all the unit reflection elements have not been completed (NO in step S120), the process returns to step S110, and the above steps are repeated.
ここでは、処理はステップS110に戻って、単位反射素子10Bが、表面41Sに平行な方向に、単位反射素子10Aと隣接するように、平面体40の表面41S上に配置された状態で、単位反射素子10Bの位置決めが行われる。このとき、単位反射素子10Bの端部10BTが、平面体40の表面41S上に設けられた凹部40Pの上方に位置するように、単位反射素子10Bが位置決めされる。
Here, the processing returns to step S110, and the
位置決めの際、単位反射素子10Bを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部42,43を介して、単位反射素子10Bをある程度の負圧で吸引していてもよい。単位反射素子10Bの位置が定められた後、必要十分な吸引力を利用して、平面体40の表面41Sの形状に沿うように、単位反射素子10Bが表面41S上に固定される。
At the time of positioning, the
次に、再び処理はステップS110に戻って、単位反射素子10Cが、表面41Sに平行な方向に単位反射素子10Bと隣接するように、平面体40の表面41S上に配置された状態で、単位反射素子10Cの位置決めが行われる。このとき、単位反射素子10Cの端部が、平面体40の表面41S上に設けられた凹部40Pの上方に位置するように、単位反射素子10Cが位置決めされる。
Next, the process returns to step S110 again, and the unit reflection element 10C is arranged on the
位置決めの際、単位反射素子10Cを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部42,43を介して、単位反射素子10Cをある程度の負圧で吸引していてもよい。単位反射素子10Cの位置が定められた後、必要十分な吸引力を利用して、平面体40の表面41Sの形状に沿うように、単位反射素子10Cが表面41S上に固定される。
At the time of positioning, the
単位反射素子10Cの位置決め、および吸引による固定が行われる前に、単位反射素子10D(図1、第3単位反射素子の一例に相当)が、表面41Sに平行な方向に単位反射素子10Aと隣接するように、平面体40の表面41S上に配置された状態で、単位反射素子10Dの位置決め、および吸引による固定が行われてもよい。或いは、単位反射素子10Cの位置決め、および吸引による固定が行われる前に、単位反射素子10E(図1、第4単位反射素子の一例に相当)が、表面41Sに平行な方向に単位反射素子10Bと隣接するように、平面体40の表面41S上に配置された状態で、単位反射素子10Eの位置決め、および吸引による固定が行われてもよい。
Before the unit reflecting element 10C is positioned and fixed by suction, the
以上のような単位反射素子の位置決め、および吸引による固定が、単位反射素子10A〜10Iに対して順に行われる。バルブ46が1つの矩形領域R1(図5)に対して1つずつ設けられていることによって、以上のような単位反射素子の位置決め、および吸引による固定を、単位反射素子10A〜10Iに対して順に行うことが容易に可能となる。当該構成によれば、先に配置した単位反射素子を基準に次の単位反射素子を順次配置していくことが可能となり、パネルサイズの拡張が容易となる。全ての単位反射素子10A〜10Iの位置決め、および吸引による固定が終了すると(ステップS120でYES)、処理はステップS125に進む。
Positioning of the unit reflection elements as described above and fixation by suction are performed in order on the
(供給工程)
上述のように、ステップS115(図10)において、単位反射素子10A〜10Iに対して吸引による負圧を付与することにより、平面体40の表面41Sの形状に沿うように単位反射素子10A〜10Iが固定されている。この状態で、ステップS125(図10)において、図7に示されるように、ディスペンサー50を用いて、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士の間に接着剤13が供給される。接着剤13は、例えば2液性のエポキシ系接着剤が用いられてもよい。
(Supply process)
As described above, in step S115 (FIG. 10), by applying a negative pressure by suction to the
隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士の間に供給された接着剤13は、硬化することにより、上述の接着層となる。隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士の間に、接着剤13は、例えば10[mm]の間隔で一滴ずつ塗布される。上述のように、接着層を構成する接着剤13の粘度は、1000[mPa・s]以下であることが好ましい。当該構成によれば、隣り合う単位反射素子10A〜10I同士の間の隙間が、0.01[mm]以上、例えば0.05[mm]程度である場合に、これらの間の隙間に毛細管現象を利用して容易に接着剤13を供給することが可能となる。接着剤13の具体例としては、Epoxy Technology Inc.社製の301−2(屈折率1.533、粘度150[cP](150[mPa・s]))を用いることができる。
The adhesive 13 supplied between the ends of the adjacent
隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士の間に接着剤13が十分に濡れ広がったことを確認した後(例えば接着剤13の塗布から数分が経過した後)、図8に示されるように、単位反射素子10A〜10Iの間の部分からはみ出ている不要な接着剤13は、吸引ノズル51を用いて除去することが好ましい。接着剤13が硬化してしまうと除去するのが難しくなるため、接着剤13が完全に硬化する前に、吸引ノズル51を用いて不要な接着剤13を除去することが好ましい。
After confirming that the adhesive 13 has sufficiently spread between the ends of the adjacent
本第1実施形態においては、単位反射素子10A〜10Iに吸引による負圧を付与することにより、平面体40の表面41Sの形状に沿うように、単位反射素子10A〜10Iが固定された状態で、単位反射素子10A〜10Iは、接着剤13が硬化することにより互いに接着される。
In the first embodiment, by applying negative pressure by suction to the
例えば、接着剤13として熱硬化型の接着剤が用いられる場合には、接着剤13を加熱して硬化させる際に、単位反射素子10A〜10Iに対して吸引による負圧が付与し続けられる。接着剤13として紫外線硬化型の接着剤が用いられる場合には、接着剤13に紫外線を照射して硬化させる際に、単位反射素子10A〜10Iに対して吸引による負圧が付与し続けられる。これらの構成により、単位反射素子10A〜10Iは、平面体40の表面41Sの形状に沿うように固定された状態で、互いに接合されることになる。
For example, when a thermosetting adhesive is used as the adhesive 13, when the adhesive 13 is heated and cured, negative pressure due to suction is continuously applied to the
接着剤13の硬化によって、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの間には、平面視で格子状の継ぎ目部としての接着層13が形成され、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士が接合される。以上により、9つの単位反射素子10A〜10Iが一体化され、単一の第1複合反射素子10が形成される。
Due to the curing of the adhesive 13, an
接着剤13が硬化して接着層が形成された後、ステップS135(図10)において、吸引装置45は、吸引を停止し、図9に示されるように、単位反射素子10A〜10Iに付与されていた吸引による負圧が解除される。単位反射素子10A〜10Iが有していた反りの程度によっては、図9に示されるように、接合された単位反射素子10A〜10Iにも、全体として湾曲するような反りが生じることとなる。
After the adhesive 13 is cured and the adhesive layer is formed, in step S135 (FIG. 10), the
本第1実施形態においては、単位反射素子10A〜10Iは、平面体40の表面41Sの形状に沿うように固定された状態で互いに接合されることによって、隣接する単位反射素子の表面同士が、接着層13(単位反射素子の端部)の近傍において、滑らかに連続する1つの面を形成している。例えば、互いに隣接する単位反射素子10A,10Bの外側主面10a,10a同士は、接着層13の近傍において、滑らかに連続する1つの面を形成している。また、互いに隣接する単位反射素子10A,10Bの内側主面10b,10b同士も、接着層13の近傍において、滑らかに連続する1つの面を形成している。
In the first embodiment, the
単位反射素子10A,10Bの間に限られず、単位反射素子10A,10D(図1)の間においても、外側主面10a,10a同士は、接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成し、内側主面10b,10b同士も、接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成する。これによって、接着層13の近傍において、隣接する単位反射素子の反射面の傾き差が抑えられることになり、接着層13の近傍を通過して結像する空中映像に画像ずれが生じにくくなる。
Not only between the
(結像素子の構成例)
図11は、第1複合反射素子と第2複合反射素子とが重ね合わされる様子を示す斜視図である。図12は、枠状部材が結像素子1に取り付けられて一体化された状態を示す斜視図である。図13は、透明平板が結像素子1に取り付けられて一体化された状態を示す斜視図である。
(Configuration example of imaging element)
FIG. 11 is a perspective view showing a state in which the first composite reflective element and the second composite reflective element are overlaid. FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the frame-shaped member is attached to and integrated with the
単位反射素子20A〜20Iについても、図10の手順を実行することにより、図11に示されるように、単位反射素子20A〜20Iが一体化され、単一の第2複合反射素子20が形成される。次に、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とは、各々に含まれる反射面11と反射面21とが互いに直交するように、重ね合わされる。
Also for the
第2複合反射素子20と第1複合反射素子10との間に、例えばエポキシ系の接着剤が流し込まれ、これが硬化すると、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とが、接合される。硬化後の当該接着剤は、図2等に示されるように、透光性接着層30を形成する。なお、図11では、接着剤および透光性接着層30の図示は省略されている。
For example, an epoxy adhesive is poured between the second composite
以上のようにして、図1〜図4に示される結像素子1が製造される。概括すると、結像素子1の製造方法は、第1複合反射素子10を構成する複数の単位反射素子10A〜10Iの端部同士を接着することにより第1複合反射素子10を形成する工程と、第2複合反射素子20を構成する複数の単位反射素子20A〜20Iの端部同士を接着することにより第2複合反射素子20を形成する工程と、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とを重ね合わせる工程とを備える。
As described above, the
第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とを重ね合わせて結像素子1を構成した後に、必要に応じて、図12に示されるように、枠状部材2Aを結像素子1に取り付けて一体化してもよい。当該構成により、枠状部材2Aと一体化されることで、高い剛性を備えた結像素子1Aを得ることが可能となる。
After the first composite
代替的に、第1複合反射素子10と第2複合反射素子20とを重ね合わせて結像素子1を構成した後に、必要に応じて、図13に示されるように、透明平板2Bを結像素子1に取り付けて一体化してもよい。当該構成により、透明平板2Bと一体化されることで、高い剛性を備えた結像素子1Bを得ることが可能となる。
Alternatively, after forming the
高い剛性を備えた結像素子1A,1Bは、枠状部材2Aや透明平板2Bによって、運搬時などに素子に欠損や割れが生じることを抑制できる。大型化された形状を有する結像素子1は、パネルの外周において特に欠損が生じやすいところ、枠状部材2Aによって欠損の発生を効果的に抑制することができる。
The
(作用および効果)
図14は、接着層13の近傍を通過する光に不要な角度差が生じることを抑制できることを説明するための断面図である。図15は、平面体の凹部の作用および効果を説明するための断面図である。
(Function and effect)
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining that an unnecessary angular difference can be suppressed from occurring in the light passing through the vicinity of the
上述のように、単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iは、切断、研磨、接着、成形など、種々の手法を使用して作製される。しかし、作製された単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iには、反りが生じやすい。隣り合う単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iの表面は、接合後において滑らかに連続する1つの面を形成していることが理想的である。しかし、単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iに反りが生じていると、隣接する表面同士が接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成することは難しい。隣接する表面同士が滑らかに連続していない場合、隣接する単位反射素子10A〜10I,20A〜20Iの反射面に傾き差が生じ、接着層13の近傍を通過して結像された空中映像に画像ずれが生じる可能性が高くなる。
As described above, the
しかし、本第1実施形態においては、単位反射素子10A〜10Iが、平面体40の表面41Sの形状に沿うように固定された状態で接着剤13が硬化して、単位反射素子10A〜10Iが互いに接合される。これによって、図14に示されるように、隣接する単位反射素子の表面同士は、接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成することが可能となる。
However, in the first embodiment, the adhesive 13 is cured in a state where the
具体的には、例えば、2枚の単位反射素子10A,10Bを隣り合うように配置し、これらの端部10AT,10BT同士を接着剤13により接合する際に、吸引による負圧の付与によって、単位反射素子10A,10Bの反りが矯正される。すなわち、単位反射素子10Aの外側主面10aと単位反射素子10Bの外側主面10aとは、いずれも略同一平面上に位置することとなる。また、単位反射素子10Aの内側主面10bと単位反射素子10Bの内側主面10bとも、いずれも略同一平面上に位置することとなる。
Specifically, for example, when the two
さらに、単位反射素子10A,10Bの端部10AT,10BT同士は、互いに正面から対向した状態を形成する。つまり、端部10ATの端面と端部10BTの端面とは、互いに平行になる。このような単位反射素子10A,10Bの反りが矯正されたままの状態で、接着剤13が硬化して単位反射素子10A,10Bは互いに接合される。
Further, the end portions 10AT and 10BT of the
その結果、互いに隣接する単位反射素子10A,10Bの外側主面10a,10a同士は、接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成することとなる。また、互いに隣接する単位反射素子10A,10Bの内側主面10b,10b同士も、接着層13の近傍において滑らかに連続する1つの面を形成することとなる。
As a result, the outer
第1複合反射素子10においては、複数の単位反射素子10A〜10Iが、このような滑らかに連続する表面形状を有するように接合されている。第2複合反射素子20も同様に、複数の単位反射素子20A〜20Iが、滑らかに連続する表面形状を有するように接合されている。このような構成を有する第1複合反射素子10及び第2複合反射素子20を備えた結像素子1によれば、隣接する単位反射素子の反射面同士が平行に配置される。このため、図14の矢印に示されるように、接着層13の近傍を通過する光に不要な角度差が生じることを抑制でき、ひいては、接着層13の近傍を通過して結像された空中映像に画像ずれが生じる可能性を低減できる。
In the first composite
接着剤13により互いに接着された単位反射素子10A,10Bの間の間隔L1(図14)は、0.01[mm]以上、かつ0.05[mm]以下とすることが好ましい。間隔L1が、この範囲内であれば、接着不良が生じることを抑制したり、画像抜けに起因して空中映像の品質が劣化することを抑制したりすることが可能となる。間隔L1の設定方法の具体例については、シム部材71を用いる例(図19〜図21)が後述される。
The interval L1 (FIG. 14) between the
また、図7に示されるように、単位反射素子10Aの端部10ATと単位反射素子10Bの端部10BTとの間に接着剤13が供給される。この際に、仮に空隙40Sが存在していない場合には、毛細管現象によって、接着剤13は、単位反射素子10A,10Bと平面体40の表面41Sとの間に入り込みやすい。しかし、本第1実施形態では、空隙40Sが存在している。しかも、本第1実施形態では、図5、図7、図15に示されるように、凹部40Pから平面体40の裏面41Rに貫通する抜き穴40T1,40T2が設けられている。
As shown in FIG. 7, the adhesive 13 is supplied between the end 10AT of the
この抜き穴40T1,40T2が設けられていない場合には、凹部40Pによって形成された空隙40Sのうち、特に平面体40の端部から離れた中央に近い領域では、吸引装置45による気体の吸引によって負圧になり易くなる。このため、端部10AT,10BTの間に供給された接着剤13が、平面体40側に濡れ広がる可能性が高くなる。
When the holes 40T1 and 40T2 are not provided, in the
しかし、本第1実施形態では、凹部40Pから平面体40の裏面41Rに貫通する抜き穴40T1,40T2が設けられている。このため、空隙40Sは、抜き穴40T1,40T2を介して外部に連通している。これによって、空隙40Sのうち平面体40の端部から離れた中央に近い領域であっても、空隙40Sは負圧にならない。その結果、端部10AT,10BTの間に供給された接着剤13は、図15に示されるように、表面張力の作用によって、端部10AT,10BTの近傍に留まることとなる。このように、本第1実施形態によれば、空隙40S及び抜き穴40T1,40T2が設けられていることによって、接着剤13の不要な濡れ広がりを抑制することが可能となる。図5に示されるように、他の単位反射素子10C〜10Iについても同様に、凹部40P及び抜き穴40T1,40T2が平面体40に設けられているので、接着剤13の不要な濡れ広がりを抑制することができる。
However, in the first embodiment, the through holes 40T1 and 40T2 that penetrate from the
(変形された第1実施形態)
上記第1実施形態では、接着剤13が硬化して単位反射素子10Aと単位反射素子10Bとを接合する際に、単位反射素子10Aと単位反射素子10Bとの双方に吸引による負圧を付与して、これらを平面体40の表面41Sに沿うように固定している。このような構成に限られず、単位反射素子10Aと単位反射素子10Bとを接合する際に、単位反射素子10Aと単位反射素子10Bとのいずれか一方に吸引による負圧を付与し、そのいずれか一方の単位反射素子を平面体40の表面41Sに沿うように固定させ、その状態で接着剤13を硬化させても構わない。すなわち、単位反射素子10Aと単位反射素子10Bとの少なくとも一方に対して吸引による負圧を付与し、その少なくとも一方の単位反射素子を平面体40の表面41Sに沿うように固定させ、その状態で接着剤13を硬化させてもよい。
(Modified First Embodiment)
In the first embodiment, when the adhesive 13 is cured and the unit
上記第1実施形態では、9枚の単位反射素子10A〜10Iが、平面体40の表面41Sに平行な方向に並べられて互いに接合されているが、これに限られない。例えば、単位反射素子10A(第1単位反射素子の一例に相当)と、単位反射素子10B(第2単位反射素子の一例に相当)との2枚の単位反射素子だけが、平面体40の表面41Sに平行な方向に並べられて互いに接合されてもよい。
In the first embodiment, the nine
上述の第1実施形態においては、隣り合う単位反射素子10A,10Bの端部同士の間に接着剤13を供給するステップS125(図10)の前に、単位反射素子10A,10Bに吸引による負圧を付与し、これらを平面体40の表面41Sに沿うように固定している(図10のステップS115)。しかし、この構成に限られない。例えば、接着剤13の供給が完了し(図10のステップS125)、接着剤13が硬化する(図10のステップS130)前に、単位反射素子10A,10Bに対して吸引による負圧を付与し、これらを平面体40の表面41Sに沿うように固定させてもよい。
In the first embodiment described above, negative suction is applied to the
また、単位反射素子20A,20Bの位置決め及び吸引による固定についても、接着剤の供給が完了した後、かつ接着剤が硬化する前に、単位反射素子20A,20Bの位置決め及び吸引による固定を行ってもよい。なお、単位反射素子10A,10B等の位置決め及び吸引による固定を行った後に、接着剤13をこれらの間に供給する上記第1実施形態によれば、接着剤13の切れ、接着剤13の不要箇所への付着等を抑制できる。
The
上述の第1実施形態においては、1つの矩形領域R1内に開口する複数の吸引部42,43に対して、1つのバルブ46が設けられている。この構成に限られず、9つの矩形領域R1内に開口する複数の吸引部42,43に対して、1つのバルブ46が設けられていてもよい。この構成では、9枚の単位反射素子10A〜10Iに対して、順次、位置決めおよび吸引による固定を行うことは難しくなる。しかし、この構成によれば、バルブ46の設置個数を少なくすることができ、バルブ46の制御及び機械構成を簡便なものとすることが可能となる。
In the first embodiment described above, one
(第2実施形態)
図16は、第2実施形態における結像素子の製造方法に用いられる平面体40Dを示す斜視図である。図17は、図16の線XVII−XVIIに沿った矢視断面図である。図18は、単位反射素子に負圧が付与されている様子を示す断面図である。図16〜図18を参照して、第1実施形態との相違点を中心に、第2実施形態における結像素子の製造方法が説明される。
(Second Embodiment)
FIG. 16 is a perspective view showing a
本第2実施形態においては、第1実施形態の平面体40に代えて、平面体40Dが用いられる。平面体40Dは、平板状の基台部47と、基台部47の表面47S上に着脱可能に配置される複数のスペーサー60A〜60Iとを含む。スペーサー60A〜60Iは、たとえば、0.5[mm]の厚さを有する金属製の部材で作製される。
In the second embodiment, a
基台部47の表面47Sは、平坦な面形状を有し、高い平面度を有するように形成されている。図16に示される領域R2は、基台部47の表面47Sのうち、スペーサー60Aが配置されることが予定されているおおよその位置を示す。図16では、他のスペーサー60B〜60Iに対応する領域の図示は省略されている。基台部47は、表面47S上に開口する複数の吸引部43を有する。図16では、スペーサー60Aに対応する1つの吸引部43のみが図示されている。吸引部43は、1つの領域R2内のほぼ中央の位置に開口するように設けられている。
The
第2実施形態の平面体40Dの基台部47には、さらに抜き穴40U1,40U2が設けられている。抜き穴40U1(第1の抜き穴の一例に相当)は、図16に示されるように、隣り合う複数のスペーサーの間の、各辺のほぼ中央に、基台部47の表面47Sから裏面47Rに貫通するように設けられている。図16の例では、3行3列の9個のスペーサー60A〜60Iが並んでいるので、12個の抜き穴40U1が設けられている。抜き穴40U2(第2の抜き穴の一例に相当)は、2行2列の4個のスペーサーの角部に囲まれた位置に、基台部47の表面47Sから裏面47Rに貫通するように設けられている。図16の例では、4個の抜き穴40U2が設けられている。
The
スペーサー60A〜60Iは、平面視で正方形を呈する板形状を有する。スペーサー60A〜60Iは、スペーサー60A〜60Iの表面61上に配置される単位反射素子の外形形状よりも小さい外形形状を有する。例えば、スペーサー60Aの表面61は、正方形の形状を有し、スペーサー60Aの表面61上に配置される単位反射素子10Aの外形形状よりも小さい外形形状を有している。他のスペーサー60B〜60Iについても同様の形状を有している。
The spacers 60 </ b> A to 60 </ b> I have a plate shape that has a square shape in plan view. The spacers 60 </ b> A to 60 </ b> I have an outer shape smaller than the outer shape of the unit reflection element disposed on the
好ましくは、スペーサー60Aの外形形状は、スペーサー60Aの表面61上に配置される単位反射素子10Aの外形形状と相似関係を有する。例えば、スペーサー60Aの外形形状を構成する1つの辺の長さL2は、この1つの辺に対応する単位反射素子10Aの外形形状の1つの辺の長さL3の95%以下に設定されてもよい。単位反射素子10AがL3×L3=180[mm]×180[mm]の外形形状を有する場合には、スペーサー60Aは、例えば、L2×L2=170[mm]×170[mm]の外形形状に設定されてもよい。
Preferably, the outer shape of the
この長さL2,L3の相似比で表された寸法関係は、スペーサー60A〜60Iの全てにおいて成立していることが好ましい。長さL2が長さL3の95%以下であれば、スペーサーの表面61が、1つの単位反射素子を位置精度よく安定して保持することが可能となる。より好ましくは、長さL2は、長さL3の50%以上であってもよい。
It is preferable that the dimensional relationship represented by the similarity ratio between the lengths L2 and L3 is established in all of the
スペーサー60A〜60Iの各々は、表面61上に開口する複数の吸引部62,63を有する。複数の吸引部62,63は、いずれも、スペーサー60A〜60Iの各々を厚さ方向に貫通する。吸引部63は、表面61におけるほぼ中央の位置に開口するように設けられている。
Each of the spacers 60 </ b> A to 60 </ b> I has a plurality of
4つの吸引部62は、表面61のうち、表面61上に配置される単位反射素子の4つの角部近傍の位置に開口するように設けられている。スペーサー60A〜60Iのうちの少なくとも1つのスペーサーについて、表面61のうちの表面61上に配置される単位反射素子の4つの角部近傍の位置に4つの吸引部62が開口するように設けられていることが好ましい。表面61のうちの表面61上に配置される単位反射素子の4つの角部近傍の位置において吸引部62が開口するとは、例えば、表面61に対して相似比が0.75となる正方形領域を表面61の中央に描いたとすると、吸引部62の殆ど又は全部が、表面61に対して相似比が0.75となる正方形領域の外側に位置していることを意味する。
The four
角部近傍に設けられた4つの吸引部62によって、吸引装置45の吸引による負圧を単位反射素子に効率良く付与することができる。単位反射素子の外形が矩形形状を有する場合には、4つの角部近傍にそれぞれ吸引部62が設けられるとよい。単位反射素子の外形が三角形形状を有する場合には、3つの角部近傍にそれぞれ吸引部62が設けられるとよい。
By the four
スペーサー60A〜60Iの各々は、図17に示されるように、表面61の側とは反対側に、凹部64および環状の脚部65を有する。スペーサー60A〜60Iの脚部65が基台部47上に配置された状態において、凹部64と基台部47の表面47Sとの間には、空間66が形成される。複数の吸引部62,63は、基台部47に設けられた吸引部43に空間66を介して連通する。
As shown in FIG. 17, each of the spacers 60 </ b> A to 60 </ b> I has a
本第2実施形態においては、単位反射素子10A,10Bが基台部47の表面47S上に直接配置されることはない。すなわち、図18に示されるように、単位反射素子10A,10Bは、それぞれ、スペーサー60A,60Bの表面61上に配置される。単位反射素子10Aがスペーサー60A上に配置され、単位反射素子10Bがスペーサー60B上に配置された状態で、単位反射素子10A,10Bの位置が調整される。図示は省略されているが、他の単位反射素子10C〜10Iについても同様である。
In the second embodiment, the
単位反射素子10A〜10Iがスペーサー60A〜60I上にそれぞれ配置された後、吸引装置45が吸引部62,63を通して気体を吸引することで、単位反射素子10A〜10Iに対して、負圧が付与される。単位反射素子10A〜10Iに負圧を付与することによって、平面体40Dの表面47Sに平行なスペーサー60A〜60Iの表面61の形状に沿うように、単位反射素子10A〜10Iが固定される。
After the
単位反射素子10A〜10Iを負圧により固定させる工程は、単位反射素子10A〜10Iに対して一括して行ってもよいが、単位反射素子10A〜10Iに対して順番に行うことが好ましいという点は、第1実施形態と同様である。例えば、単位反射素子10Aがスペーサー60Aの表面61上に配置され、単位反射素子10Aの位置決めが行われる。位置決めの際、単位反射素子10Aを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部62,63を介して、単位反射素子10Aをある程度の負圧で吸引していてもよい。
The step of fixing the
単位反射素子10Aの位置が定められた後、吸引装置45による必要十分な吸引力を利用して、単位反射素子10Aは、スペーサー60Aの表面61の形状に沿うように、スペーサー60Aの表面61上に固定される。仮に、単位反射素子10Aが反りを有していた場合には、吸引装置45による吸引が続けられている間は、スペーサー60Aの表面61の形状に沿うことによって、単位反射素子10Aの反りは解消し、単位反射素子10Aの外側主面10a及び内側主面10bは、高い平面度を有することとなる。
After the position of the
次に、単位反射素子10Bが、スペーサー60Bの表面61と平行な方向において単位反射素子10Aと隣接するように、スペーサー60Bの表面61上に配置されて、単位反射素子10Bの位置決めが行われる。位置決めの際、単位反射素子10Bを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部62,63を介して、単位反射素子10Bをある程度の負圧で吸引していてもよい。単位反射素子10Bの位置が定められた後、吸引装置45による必要十分な吸引力を利用して、単位反射素子10Bは、スペーサー60Bの表面61の形状に沿うように固定される。
Next, the
次に、単位反射素子10Cが、スペーサー60Bの表面61と平行な方向において単位反射素子10Bと隣接するように、スペーサー60Cの表面61上に配置され、単位反射素子10Cの位置決めが行われる。位置決めの際、単位反射素子10Cを位置決めしやすいように、吸引装置45は、吸引部62,63を介して、単位反射素子10Cをある程度の負圧で吸引していてもよい。単位反射素子10Cの位置が定められた後、吸引装置45による必要十分な吸引力を利用して、スペーサー60Cの表面61の形状に沿うように、単位反射素子10Cの位置が固定される。
Next, the unit reflecting element 10C is positioned on the
単位反射素子10Cの位置決め、および吸引による固定が行われる前に、単位反射素子10D(図1、第3単位反射素子の一例に相当)が、スペーサー60Dの表面61に平行な方向に単位反射素子10Aと隣接するように、スペーサー60Dの表面61上に配置された状態で、単位反射素子10Dの位置決め、および吸引による固定が行われてもよい。或いは、単位反射素子10Cの位置決め、および吸引による固定が行われる前に、単位反射素子10E(図1、第4単位反射素子の一例に相当)が、スペーサー60Dの表面61に平行な方向に単位反射素子10Bと隣接するように、スペーサー60Eの表面61上に配置された状態で、単位反射素子10Eの位置決め、および吸引による固定が行われてもよい。
Before the unit reflecting element 10C is positioned and fixed by suction, the
以上のような単位反射素子の位置決め、および吸引による固定が、単位反射素子10A〜10Iに対して順に行われる。バルブ46が1つの領域R2(図16)に対して1つずつ設けられていることによって、以上のような単位反射素子の位置決め、および吸引による固定を、単位反射素子10A〜10Iに対して順に行うことが容易に可能となる。当該構成によれば、先に配置した単位反射素子を基準に次の単位反射素子を順次配置していくことが可能となり、パネルサイズの拡張が容易となる。
Positioning of the unit reflection elements as described above and fixation by suction are performed in order on the
上述のように、単位反射素子10A〜10Iに対して吸引による負圧を付与することにより、各スペーサー60A〜60Iの表面の形状に沿うように単位反射素子10A〜10Iが固定されている。この状態で、図18に示されるように、ディスペンサー50を用いて、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部10AT,10BTの間に接着剤13が供給される。接着剤13は、例えばエポキシ系の接着剤が用いられてもよい。ここで供給された接着剤13は、硬化することにより、上述の接着層となる。
As described above, the
第1実施形態の場合と同様に、単位反射素子10A〜10Iに対して吸引による負圧を付与することにより、平面体40Dの表面の形状に沿うように、単位反射素子10A〜10Iが固定された状態で、接着剤13が硬化することにより、単位反射素子10A〜10Iは互いに接着される。
As in the case of the first embodiment, by applying negative pressure by suction to the
接着剤13の硬化によって、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの間には、平面視で格子状の継ぎ目部としての接着層13が形成され、隣り合う単位反射素子10A〜10Iの端部同士が接合される。以上により、9つの単位反射素子10A〜10Iが一体化され、単一の第1複合反射素子10(図11参照)が形成される。このように、第2実施形態では、単位反射素子10A〜10Iをスペーサー60A〜60Iの上に配置すること以外は、図10に示される第1実施形態の手順と同様の手順で、第1複合反射素子10(図11参照)が形成される。単位反射素子20A〜20I(図11参照)についても、同様の手順で、単位反射素子20A〜201が一体化され、単一の第2複合反射素子20が形成される。
Due to the curing of the adhesive 13, an
(作用および効果)
本第2実施形態においては、スペーサー60A,60Bが、スペーサー60A,60Bの表面61上にそれぞれ配置される単位反射素子10A,10Bの外形形状よりも小さい外形形状を有している。このため、図18に示されるように、平面体40Dの表面(各スペーサー60A,60Bの表面)のうちの、単位反射素子10A,10Bの間の部分から見て平面体40Dの側に位置する部分に、空隙40Vが設けられる。
(Function and effect)
In the second embodiment, the
さらに、本第2実施形態では、図16〜図18に示されるように、平面体40Dの基台部47の表面47Sから裏面47Rに貫通する抜き穴40U1,40U2が設けられている。したがって、空隙40Vは、抜き穴40U1,40U2を介して、外気と連通している。このため、吸引装置45の吸引力によって空隙40Vが負圧になることはない。その結果、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、平面体40Dへの接着剤13の不要な濡れ広がりを抑制することが可能となる。他のスペーサー60C〜60I間においても、同様の作用および効果を得ることができる。第1実施形態の場合と同様に、単位反射素子10A〜10Iの間の部分からはみ出ている不要な接着剤は、吸引ノズル51(図8参照)を用いて除去することが好ましい。
Furthermore, in the second embodiment, as shown in FIGS. 16 to 18, through
(第3実施形態)
図19は、第3実施形態における結像素子の製造方法を示す斜視図である。図20は、第3実施形態における結像素子の製造方法を示す断面図である。図21は、第3実施形態における結像素子の製造手順を概略的に示すフローチャートである。図19〜図21を参照して、第2実施形態との相違点を中心に、第3実施形態における結像素子の製造方法が説明される。第3実施形態は、シム部材71が用いられるという点において、第2実施形態と相違する。シム部材71は、例えば0.03[mm]の厚さを有する金属製の薄板で構成される。
(Third embodiment)
FIG. 19 is a perspective view showing a method for manufacturing an imaging element in the third embodiment. FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the method of manufacturing the imaging element in the third embodiment. FIG. 21 is a flowchart schematically showing a manufacturing procedure of the imaging element in the third embodiment. With reference to FIGS. 19 to 21, the manufacturing method of the imaging element in the third embodiment will be described focusing on differences from the second embodiment. The third embodiment is different from the second embodiment in that a
図21のステップS100〜S110は、それぞれ、図10のステップS100〜S110と同じである。なお、ステップS105では、第2実施形態と同じ平面体40Dが準備される。
Steps S100 to S110 in FIG. 21 are the same as steps S100 to S110 in FIG. In step S105, the same
図21のステップS200において、例えば、単位反射素子10A(第1単位反射素子の一例に相当)と単位反射素子10B(第2単位反射素子の一例に相当)との間に、シム部材71が配置される。ステップS205において、シム部材71を用いて、単位反射素子10A,10Bの位置が調整される。ステップS115は、図10のステップS115と同じであり、吸引装置45により単位反射素子10A,10Bに負圧が付与されて、これらの位置が固定される。ステップS210において、単位反射素子10A,10Bの間からシム部材71が抜き取られる。以下のステップS120〜S130は、それぞれ、図10のステップS120〜S130と同じである。すなわち、単位反射素子10A,10Bの間に接着剤13が供給される前に、シム部材71が抜き取られる。
In step S200 of FIG. 21, for example, a
なお、全ての単位反射素子10A〜10Iを、スペーサー60A〜60Iの上に配置した後で、隣接する全ての単位反射素子10A〜10Iの間にシム部材71を配置し、全ての単位反射素子10A〜10Iの位置を調整した後で、全ての単位反射素子10A〜10Iに負圧を付与して、これらの位置を固定してもよい。或いは、図19、図20に示されるように、まず、単位反射素子10A,10Bを固定した後、次に、単位反射素子10Dを配置し、単位反射素子10A,10Dの間にシム部材71を配置し、単位反射素子10A,10Dの位置を調整した後、単位反射素子10A,10Dを固定して、1つずつ順番に、単位反射素子を固定するようにしてもよい。
In addition, after arrange | positioning all the unit
第3実施形態によれば、シム部材71を用いることで、単位反射素子10A,10Bの位置を調整することが容易に可能となる。なお、シム部材71の厚さについては、常に一種類の厚さを有するシム部材71を用いるのではなく、必要に応じて異なる厚さを有するシム部材71を用いて位置調整を行ってもよい。
According to the third embodiment, by using the
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
図22は、比較例1に用いられた平面体40Xを示す斜視図である。図23は、図22の線XXIII−XXIIIに沿った矢視断面図である。図24は、比較例2に用いられた平面体40Yを示す断面図である。図25は、実施例及び比較例1,2に用いられた平面体における空隙及び抜き穴の有無及び実験結果を概略的に示す図である。図22〜図24では、実施例に用いられた図5と同一要素には同一符号が付されている。
FIG. 22 is a perspective view showing a
実施例に用いられた図5に示される平面体40には、上記第1実施形態で説明されたように、凹部40P及び抜き穴40T1,40T2が設けられている。このため、上記第1実施形態で説明されたように、単位反射素子10A,10Bの間に接着剤13が供給される際には、図7に示されるように、単位反射素子10A,10Bの間の部分から見て平面体40Xの側に位置する部分に、空隙40Sが設けられる。
As described in the first embodiment, the
一方、比較例1に用いられた平面体40Xには、図22、図23に示されるように、凹部も抜き穴も設けられていない。凹部が無いため、比較例1において単位反射素子10A,10Bの間に接着剤13が供給される際には、図23に示されるように、単位反射素子10A,10Bの間の部分から見て平面体40Xの側に位置する部分に、空隙は存在しない。
On the other hand, as shown in FIGS. 22 and 23, the
また、比較例2に用いられた平面体40Yには、図24に示されるように、凹部40Pは設けられているが、抜き穴は設けられていない。このため、単位反射素子10A,10Bの間に接着剤13が供給される際には、凹部40Pの存在によって、図24に示されるように、平面体40の表面41Sのうちの単位反射素子10A,10Bの間の部分から見て平面体40の側に位置する部分に、空隙40Sが設けられる。
Further, as shown in FIG. 24, the
実施例及び比較例1,2の実験条件は、以下の通りである。凹部及び抜き穴以外の構成、例えば、吸引部42,43、吸引装置45等の構成は、実施例に用いられる平面体40と、比較例1,2に用いられる平面体40X,40Yとで、同じである。平面体40,40X,40Yの大きさは、いずれも□600[mm]である。実施例及び比較例1,2に用いられた9枚の単位反射素子の大きさは、いずれも□180[mm]である。
The experimental conditions of the examples and comparative examples 1 and 2 are as follows. Configurations other than the recesses and the punched holes, for example, the configurations of the
単位反射素子の作製に用いられた平板状の透明部材は、上記第1実施形態で例示されたSchott社製の薄板ガラスD263(屈折率1.532)が使用された。接着剤13は、上記第1実施形態で例示されたEpoxy Technology Inc.社製の301−2(屈折率1.533、粘度150[cP](150[mPa・s]))が使用された。 As the flat transparent member used for the production of the unit reflection element, Schott's thin glass D263 (refractive index of 1.532) exemplified in the first embodiment was used. The adhesive 13 is made of Epoxy Technology Inc. exemplified in the first embodiment. 301-2 (refractive index 1.533, viscosity 150 [cP] (150 [mPa · s])) manufactured by the company was used.
実験では、まず、9枚の単位反射素子が、隣接する単位反射素子の間に厚さ0.03[mm]のシム部材を挟んで、平面体上に配置され、吸引装置により負圧が付与されて、9枚の単位反射素子が平面体上に固定された。次に、隣り合う単位反射素子の端部同士の間に、接着剤が10[mm]の間隔で一滴ずつ塗布された。数分後、単位反射素子の端部の間に、接着剤が、十分に濡れ広がったことが確認された後、不要な接着剤が吸引除去された。接着剤が硬化した後、単位反射素子の端面からはみ出した接着剤が除去された。そして、接着剤の濡れ広がりが評価された。 In the experiment, first, nine unit reflecting elements are arranged on a plane body with a shim member having a thickness of 0.03 [mm] sandwiched between adjacent unit reflecting elements, and negative pressure is applied by a suction device. Thus, nine unit reflecting elements were fixed on the plane body. Next, an adhesive was applied drop by drop at an interval of 10 [mm] between the ends of adjacent unit reflection elements. Several minutes later, it was confirmed that the adhesive was sufficiently wet and spread between the end portions of the unit reflecting elements, and then unnecessary adhesive was removed by suction. After the adhesive was cured, the adhesive protruding from the end face of the unit reflecting element was removed. And wetting spread of the adhesive was evaluated.
空隙も抜き穴も設けられていない平面体40Xが用いられた比較例1では、図25に示されるように、全ての箇所において、接着剤の平面体40Xへの濡れ広がりが視認された。この原因は、上記第1実施形態で説明されたように、毛細管現象によって、接着剤が、単位反射素子と平面体40Xの表面41Sとの間に入り込んだためと考えられる。
In Comparative Example 1 in which the
凹部40Pにより空隙40Sは設けられているが、抜き穴は設けられていない平面体40Yが用いられた比較例2では、図25に示されるように、4個の単位反射素子に囲まれた4箇所(つまり実施例における抜き穴40T2(図5)に対応する4箇所)においてのみ、接着剤の平面体40Yへの濡れ広がりが視認された。上記4箇所以外の箇所(つまり接着剤の濡れ広がりが視認されなかった箇所)では、接着剤は、単位反射素子と面で接触している。このため、空隙40Sの負圧より表面張力の方が大きくなって、接着剤は、単位反射素子の端部の近傍に留まったと考えられる。一方、上記4箇所では、接着剤は、単位反射素子と線で接触している。このため、空隙40Sの負圧の方が表面張力より大きくなって、接着剤は、単位反射素子から平面体40Yに濡れ広がったと考えられる。
In the comparative example 2 in which the
これに対して、凹部40Pにより空隙40Sが設けられ、かつ、抜き穴40T1,40T2が設けられている平面体40が用いられた実施例では、図25に示されるように、濡れ広がりが視認された箇所は無かった。この原因は、抜き穴40T1,40T2により空隙40Sが負圧にならないため、表面張力の作用によって、接着剤は、単位反射素子の端部の近傍に留まったためと考えられる。以上の実験により、上記第1実施形態の構成による効果が実証された。
On the other hand, in the embodiment using the
1,1A,1B 結像素子
10A〜10I,20A〜20I 単位反射素子
13 接着層
40,40D 平面体
40P 凹部
40S 空隙
40T1,40T2 抜き穴
45 吸引装置
62,63 吸引部
71 シム部材
1, 1A,
Claims (6)
各々が複数の反射面を有する第1単位反射素子及び第2単位反射素子を準備する素子準備工程と、
表面の少なくとも一部が平板に形成され、前記表面から裏面に貫通する抜き穴が設けられた平面体を準備する平面体準備工程と、
前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを前記平面体の前記平板に平行な方向に隣り合うように前記平面体の前記平板に沿って配置する配置工程と、
前記配置工程において前記平面体の前記平板に沿って配置された前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを、前記平面体側から吸引して前記平板に沿うように固定する吸引工程と、
前記吸引工程において固定された前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間に接着剤を供給する供給工程と、
前記接着剤を硬化させて、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とを互いに接着する接着工程と、を備え、
前記配置工程では、前記平面体の前記抜き穴が前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間隙に対向するように、かつ、前記間隙と前記平面体との間に空隙が設けられるように、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが配置され、
前記接着工程では、前記吸引工程により前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが前記平面体側から吸引された状態で、前記接着剤が硬化する、
結像素子の製造方法。 A method of manufacturing an imaging element that forms a real image of an object arranged at a spatial position on one surface side at a spatial position on the other surface side,
An element preparation step of preparing a first unit reflection element and a second unit reflection element each having a plurality of reflection surfaces;
A plane body preparing step of preparing a plane body in which at least a part of the surface is formed into a flat plate and provided with a through hole penetrating from the surface to the back surface;
An arrangement step of arranging the first unit reflection element and the second unit reflection element along the flat plate of the planar body so as to be adjacent to each other in a direction parallel to the flat plate of the planar body;
A suction step of sucking the first unit reflection element and the second unit reflection element, which are arranged along the flat plate of the planar body in the placement step, from the planar body side and fixing them along the flat plate; ,
A supply step of supplying an adhesive between the first unit reflective element and the second unit reflective element fixed in the suction step;
An adhesive step of curing the adhesive and adhering the first unit reflective element and the second unit reflective element to each other;
In the arranging step, a gap is provided between the gap and the plane body so that the hole in the plane body faces the gap between the first unit reflection element and the second unit reflection element. The first unit reflective element and the second unit reflective element are arranged,
In the bonding step, the adhesive is cured in a state where the first unit reflection element and the second unit reflection element are sucked from the plane body side by the suction step.
Manufacturing method of imaging element.
前記配置工程では、前記平面体に設けられた第1の抜き穴が、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが隣り合う辺のほぼ中央に対向するように、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子とが配置される、
請求項1に記載の結像素子の製造方法。 In the element preparation step, the first unit reflection element and the second unit reflection element each having a rectangular shape are prepared,
In the arranging step, the first unit hole is provided in the planar body so that the first unit reflection element and the second unit reflection element face each other at substantially the center of the adjacent side. A reflective element and the second unit reflective element are disposed;
The manufacturing method of the imaging element of Claim 1.
前記配置工程では、
前記第1単位反射素子の、前記第2単位反射素子と隣り合う辺に隣接する隣接辺において、前記第1単位反射素子と隣り合うように前記第3単位反射素子が配置され、
前記第2単位反射素子及び前記第3単位反射素子の両方と隣り合うように前記第4単位反射素子が配置され、かつ、
前記平面体に設けられた第2の抜き穴が、前記第1〜第4単位反射素子のそれぞれの角部に囲まれた領域に対向するように、前記第1〜第4単位反射素子が配置される、
請求項2に記載の結像素子の製造方法。 In the element preparation step, a third unit reflection element and a fourth unit reflection element each having a rectangular shape are prepared,
In the arrangement step,
In the adjacent side of the first unit reflective element adjacent to the side adjacent to the second unit reflective element, the third unit reflective element is disposed adjacent to the first unit reflective element,
The fourth unit reflective element is disposed adjacent to both the second unit reflective element and the third unit reflective element; and
The first to fourth unit reflective elements are arranged so that a second punch hole provided in the planar body is opposed to a region surrounded by each corner of the first to fourth unit reflective elements. To be
The manufacturing method of the imaging element of Claim 2.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の結像素子の製造方法。 In the suction step, the first unit reflective element is opened by sucking a gas from a suction portion that opens to the front surface side of the planar body and penetrates from the front surface to the back surface toward the back surface side of the planar body. The second unit reflection element is fixed along the flat plate,
The manufacturing method of the imaging element of any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の結像素子の製造方法。 In the suction step, the first unit reflection element is sucked from the plane body side and fixed along the flat plate, and then the second unit reflection element is sucked from the plane body side and along the flat plate. Fixed to the
The manufacturing method of the imaging element of any one of Claims 1-4.
前記シム部材を用いて前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との位置を調整する調整工程と、
前記調整工程の実行後であって、前記供給工程の実行前に、前記第1単位反射素子と前記第2単位反射素子との間から前記シム部材を除去するシム部材除去工程と、をさらに備える、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の結像素子の製造方法。 A shim member disposing step of disposing a shim member between the first unit reflecting element and the second unit reflecting element disposed in the disposing step;
An adjustment step of adjusting the position of the first unit reflection element and the second unit reflection element using the shim member;
A shim member removal step of removing the shim member from between the first unit reflection element and the second unit reflection element after the adjustment step and before the supply step. ,
The manufacturing method of the imaging element of any one of Claims 1-5.
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