JPWO2016178424A1 - 結像光学素子の製造方法、結像光学素子の製造装置、ミラーシートおよび結像光学素子 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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4を参照して、結像光学素子の製造装置30は、移動側プレート支持部(プレート支持部)33と、被投影物32と、被投影物支持部31と、固定側プレート支持部34と、カメラ(撮像装置)37と、紫外線照射装置38とを有する。
より具体的には、接着剤を用いて、固定側プレート支持部34により支持されたミラープレート22と、移動側プレート支持部33により支持されたミラープレート22とを接合する。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の接合面23に紫外線硬化性接着剤を塗布しておき、複数枚のミラープレート22を相互に位置決めした後に、紫外線照射装置38からミラープレート22の接合部に向けて紫外線を照射することにより、ミラープレート22同士を接合する。
このような構成によれば、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。
本実施の形態では、実施の形態1における結像光学素子の製造方法の各種変形例について説明する。本実施の形態において説明す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16は、実施の形態1における結像光学素子の製造方法の第2変形例の工程を示す断面図である。
図17は、実施の形態1における結像光学素子の製造方法の第3変形例の工程を示す断面図である。
本実施の形態において説明した結像光学素子の製造方法において、接着剤として、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接着剤を用いることが好ましい。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。
本実施の形態では、実施の形態1における結像光学素子の製造方法のさらに別の変形例について説明する。本実施の形態において説明す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。
本実施例では、実施の形態2において説明した第3変形例の結像光学素子の製造方法に従って、結像光学素子を製造した。
(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。
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。
Claims (21)
- 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、
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相互に位置決めする工程と、
相互に位置決めされた複数枚の前記ミラープレートの位置を固定する工程とを備える、結像光学素子の製造方法。 - 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は、各前記ミラープレートの前記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み、
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の前に、
面内において一方向に延びる光反射部が形成された参照ミラープレートを準備する工程と、
前記ミラープレートに形成された前記光反射部と、前記参照ミラープレートに形成された前記光反射部とが直交し、かつ、前記参照ミラープレートが、少なくとも互いに隣り合う前記ミラープレート間に跨るように、前記ミラープレートおよび前記参照ミラープレートを重ね合わせる工程とをさらに備える、請求項1に記載の結像光学素子の製造方法。 - 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の位置を固定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または2に記載の結像光学素子の製造方法。 - 前記第1ミラーアセンブリおよび前記第2ミラーアセンブリは、複数枚の前記ミラープレートが接合される主表面を有する透明基材をさらに含み、
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製造する工程は、
前記ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、前記透明基材の前記主表面上に配置する工程と、
前記透明基材の前記主表面上に位置決めされた前記ミラープレートを、そのミラープレートに隣り合って配置された前記ミラープレートと、前記透明基材の前記主表面とに接合する工程とを含む、請求項3に記載の結像光学素子の製造方法。 - 前記第1ミラーアセンブリおよび前記第2ミラーアセンブリは、複数枚の前記ミラープレートが接合される主表面を有する透明基材をさらに含み、
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製造する工程は、
前記ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、複数枚の前記ミラープレートを互いに接合する工程と、
互いに接合された複数枚の前記ミラープレートを前記透明基材の前記主表面に接合する工程とを含む、請求項3に記載の結像光学素子の製造方法。 - 前記第1ミラーアセンブリおよび前記第2ミラーアセンブリは、複数枚の前記ミラープレートが接合される主表面を有する透明基材をさらに含み、
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製造する工程は、
前記ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、前記透明基材の前記主表面上に配置する工程と、
前記透明基材の前記主表面上に位置決めされた前記ミラープレートを、前記透明基材の前記主表面に仮接合する工程と、
前記ミラープレートを透明基材の主表面に仮接合する工程の後、複数枚の前記ミラープレートを互いに接合するとともに前記透明基材の前記主表面に接合する工程とを含む、請求項3に記載の結像光学素子の製造方法。 - 前記ミラープレートを透明基材の主表面上に配置する工程の前に、基準ミラープレートを、前記基準ミラープレートと前記透明基材の前記主表面との間に接着剤層を設けて前記透明基材の前記主表面に接合する工程をさらに備え、
前記ミラープレートを透明基材の主表面上に配置する工程は、
前記ミラープレートを前記基準ミラープレートに隣り合う位置に配置する工程と、
前記基準ミラープレートおよび前記ミラープレートにより結像される鏡映像を確認しながら、前記ミラープレートの姿勢を前記接着剤層の厚みの範囲内で調整する工程とを含む、請求項6に記載の結像光学素子の製造方法。 - 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、前記ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、複数枚の前記ミラープレートを互いに接合する工程を含む、請求項3に記載の結像光学素子の製造方法。
- 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に記載の結像光学素子の製造方法。 - 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は、撮像装置を用いて、または、肉眼により、鏡映像を確認する工程を含む、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。
- 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10のいずれか1項に記載の結像光学素子の製造方法。 - 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11に記載の結像光学素子の製造方法。 - 前記複数枚のミラープレートの位置を固定する工程は、前記ミラープレートの屈折率と略等しい屈折率を有する接着剤を用いて、複数枚の前記ミラープレートを互いに接合する工程を含む、請求項1から12のいずれか1項に記載の結像光学素子の製造方法。
- 前記複数枚のミラープレートの位置を固定する工程は、2%以下の硬化収縮率を有する紫外線硬化性接着剤を用いて、複数枚の前記ミラープレートを互いに接合する工程を含む、請求項1から13のいずれか1項に記載の結像光学素子の製造方法。
- 前記複数枚のミラープレートの位置を固定する工程は、接着剤を用いて複数枚の前記ミラープレートを互いに接合する工程を含み、
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14のいずれか1項に記載の結像光学素子の製造方法。 - 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、
前記光反射部は、前記一方向と、前記ミラープレートの厚み方向とを含む平面形状を有し、
前記一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い、前記ミラープレートの厚み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う場合に、
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決めする工程を含む、請求項1に記載の結像光学素子の製造方法。 - 面方向に並び、互いに接合された複数枚のミラープレートを有し、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装置であって、
前記ミラープレートを移動可能なように支持するプレート支持部と、
前記プレート支持部により支持された前記ミラープレートの一方の面側に設けられる被投影物と、
前記プレート支持部により支持された前記ミラープレートの他方の面側に設けられ、複数枚の前記ミラープレートにより結像された前記被投影物の鏡映像を撮像する撮像装置とを備える、結像光学素子の製造装置。 - 前記プレート支持部は、前記ミラープレートを、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、前記ミラープレートを、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た6軸ステージである、請求項17に記載の結像光学素子の製造装置。
- 面方向において接合されている複数枚のミラープレートを備え、
前記ミラープレートは、
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、互いに平行に配置されている複数の光反射部と、
互いに隣り合う前記光反射部の間に介挿されている透明板材とを有し、
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、
ある1つの前記ミラープレートの前記光反射部に対する、その1つの前記ミラープレートに隣り合って配置され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°の範囲内である、ミラーシート。 - 請求項19に記載の2枚の前記ミラーシートが、一方の前記ミラーシートの前記光反射部と、他方の前記ミラーシートの前記光反射部とが直交するように、前記ミラープレートの厚み方向に重ね合わされてなる、結像光学素子。
- 面方向において接合されている複数枚のミラープレートを備え、
前記ミラープレートは、相互に直交して配置されている第1光反射部および第2光反射部を単位光学系として有し、前記単位光学系が多数平面上に配列されてなる2面コーナーミラー方式であり、
前記第1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2光反射部は、前記第1方向と、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3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第1光反射部の姿勢を、前記第1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第1光反射部の姿勢を、前記第1光反射部の傾きという場合に、
ある1つの前記ミラープレートの前記第1光反射部に対する、その1つの前記ミラープレートに隣り合って配置される他の前記ミラープレートの前記第1光反射部の傾きおよび回転のずれが、±0.025°の範囲内であり、
前記第1方向に延びる軸周りにおける前記第2光反射部の姿勢を、前記第2光反射部の回転といい、前記第3方向に延びる軸周りにおける前記第2光反射部の姿勢を、前記第2光反射部の傾きという場合に、
ある1つの前記ミラープレートの前記第2光反射部に対する、その1つの前記ミラープレートに隣り合って配置される他の前記ミラープレートの前記第2光反射部の傾きおよび回転のずれが、±0.025°の範囲内である、結像光学素子。
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