(57)【要約】  結像光学素子の製造方法は、複数枚のミラープレート（２２）をその面方向に並ぶように配置する工程と、複数枚のミラープレート（２２）により結像された鏡映像（５０）を確認しながら、鏡映像（５０）が被投影物（３２）の形状に対応するように複数枚のミラープレート（２２）を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ミラープレート（２２）の位置を固定する工程とを備える。このような構成により、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した鏡映像の歪みが生じることがない結像光学素子の製造方法を提供する。
2016178424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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２０】
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。
【請求項２１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
特許文献１に開示された反射型面対称結像素子の製造方法は、複数の反射型面対称結像素子を、所定の基準面上に隣接させて平面板方向に二次元状に並べる第一の工程と、透明カバー層により、二次元状に並べられた複数の反射型面対称結像素子である反射型面対称結像素子群を、平面板方向に垂直な方向から挟み込むとともに、反射型面対称結像素子群の周囲を覆う第二の工程と、透明カバー層内の気圧を下げる第三の工程とを有する。【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１０１２３０号公報
【特許文献２】特開２０１３−８８５５６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９５９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。【０００７】
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。【０００８】
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がない、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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程と、複数枚のミラープレートにより結像された鏡映像を確認しながら、鏡映像が被投影物の形状に対応するように複数枚のミラープレートを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ミラープレートの位置を固定する工程とを備える。【００１０】
この発明に従った結像光学素子の製造装置は、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る。結像光学素子の製造装置は、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、プレート支持部により支持されたミラープレートの一方の面側に設けられる被投影物と、プレート支持部により支持されたミラープレートの他方の面側に設けられ、複数枚のミラープレートにより結像された被投影物の鏡映像を撮像する撮像装置とを備える。【００１１】
なお、ミラープレートとは、被投影物からの光を反射するための反射面を形成する板材である。【００１２】
この発明に従ったミラーシートは、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る。ミラープレートは、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、互いに隣り合う光反射部の間に介挿されている透明板材とを有する。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、ある１つのミラープレートの光反射部に対する、その１つのミラープレートに隣り合って配置され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°の範囲内である。【００１３】
この発明の１つの局面に従った結像光学素子は、上記の２枚のミラーシートが、一方のミラーシートの光反射部と、他方のミラーシートの光反射部とが直交するように、ミラープレートの厚み方向に重ね合わされてなる。【００１４】
この発明の別の局面に従った結像光学素子は、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る。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、その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る。第１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２光反射部は、第１方向と、第１方向および第２方向に直交する第３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第１光反射部の姿勢を、第１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第１光反射部の姿勢を、第１光反射部の傾きという場合に、ある１つのミラープレートの第１光反射部に対する、その１つのミラープレートに隣り合って配置される他のミラープレートの第１光反射部の傾きおよび回転のずれが、±０．０２５°の範囲内である。第１方向に延びる軸周りにおける第２光反射部の姿勢を、第２光反射部の回転といい、第３方向に延びる軸周りにおける第２光反射部の姿勢を、第２光反射部の傾きという場合に、ある１つのミラープレートの第２光反射部に対する、その１つのミラープレートに隣り合って配置される他のミラープレートの第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。
【発明の効果】
【００１５】
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がない、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を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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２】図１中の結像光学素子を示す斜視図である。
【図３】図１中の結像光学素子の分解組み立て図である。
【図４】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】図４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６】図４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７】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。
【図８】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９】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１０】図５中の横チャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整前の鏡映像を示す図である。
【図１１】図５中の横チャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整後の鏡映像を示す図である。
【図１２】図６中のクロスチャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整前の鏡映像を示す画像である。
【図１３】図６中のクロスチャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整後の鏡映像を示す画像である。
【図１４】この発明の実施の形態２において製造される結像光学素子の分解組み立て図である。
【図１５】実施の形態１における結像光学素子の製造方法の第１変形例の工程を示す断面図である。
【図１６】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】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。
【図１８】この発明の実施の形態３において製造される結像光学素子を示す斜視図である。
【図１９】実施の形態１における結像光学素子の製造方法の第４変形例の工程を示す断面図である。
【図２０】実施例で用いた透明基材、ミラープレート、参照ミラープレートおよび紫外線硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）の種類および特性等をまとめた表である。
【図２１】実施例で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。
【図２２】実施例で用いた結像光学素子の製造装置を示す平面図である。
【図２３】実施例において、ミラープレートの仮接合時の鏡映像を示す図である。
【図２４】実施例において、ミラープレートの本接合時の鏡映像を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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）。
【００２２】
ミラーシート２１は、平板形状を有する。ミラーシート２１は、矩形形状の平面視を有する。ミラーシート２１は、複数枚のミラープレート２２を有する。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。
【００２３】
ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、ミラーシート２１の厚み方向に重ね合わされている。ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、ミラーシート２１Ｐに形成された後述の光反射部７と、ミラーシート２１Ｑに形成された後述の光反射部７とが互いに直交するように重ね合わされている。ミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑは、接着剤により互いに接合されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
移動側プレート支持部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。本実施の形態では、移動側プレート支持部３３として、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軸ステージが用いられている。移動側プレート支持部３３は、エア吸着等の手段により、ミラープレート２２を支持する。
【００２９】
固定側プレート支持部３４は、ミラープレート２２を支持するように構成されている。本実施の形態では、固定側プレート支持部３４が、さらに後述する参照ミラープレート３６を支持するように構成されている。
【００３０】
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。
【００３１】
移動側プレート支持部３３、固定側プレート支持部３４および被投影物支持部３１は、定盤４６に設置されている。
【００３２】
図５および図６は、図４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６を参照して、被投影物３２は、移動側プレート支持部３３および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の一方の面側に配置されている。
【００３３】
図５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６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。
【００３４】
図４を参照して、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、移動側プレート支持部３３および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の他方の面側に配置されている。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。
【００３５】
紫外線照射装置３８は、移動側プレート支持部３３および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に対して紫外線を照射可能に構成されている。
【００３６】
図７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。
【００３７】
図４および図７を参照して、まず、複数枚のミラープレート２２をその面方向（図７中の矢印１０１に示す方向）に並ぶように配置する。
【００３８】
より具体的には、移動側プレート支持部３３および固定側プレート支持部３４によりミラープレート２２を支持する。この際、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、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との間で、光反射部７が平行に延びるようにミラープレート２２を支持する。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を、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に対して近接移動させる。
【００３９】
ミラープレート２２と略同一の構成を有する参照ミラープレート３６を準備する。参照ミラープレート３６をミラープレート２２に対して重ね合わせる。
【００４０】
より具体的には、固定側プレート支持部３４により参照ミラープレート３６を支持し、移動側プレート支持部３３および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に重ね合わせる。この際、参照ミラープレート３６を、ミラープレート２２に形成された光反射部７と、参照ミラープレート３６に形成された光反射部７とが直交するように配置する。参照ミラープレート３６を、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、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との間に跨るように配置する。
【００４１】
次に、複数枚のミラープレート２２により結像された鏡映像５０を確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように複数枚のミラープレート２２を相互に位置決めする。
【００４２】
より具体的には、被投影物３２からの光が、参照ミラープレート３６に形成された光反射部７により反射され、その反射光が、２枚のミラープレート２２に形成された光反射部７により反射されることにより、ミラープレート２２の他方の面側に鏡映像５０が形成される。鏡映像５０は、一方のミラープレート２２と参照ミラープレート３６とで形成された映像と、他方のミラープレート２２と参照ミラープレート３６とで形成された映像とからなる。作業者は、カメラ３７により撮像された鏡映像５０をディスプレイにより確認しながら、鏡映像５０が被投影物３２の形状に対応するように、すなわち、２枚のミラープレート２２でそれぞれ形成された鏡映像が一致し、被投影物３２の形状が再現されるように、移動側プレート支持部３３（本実施の形態では、６軸ステージ）を操作する。これにより、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との相互の位置関係を調整する。
【００４３】
なお、ミラープレート２２の他方の面側に透過型または反射型スクリーンを設置して、そのスクリーンに映った鏡映像５０を確認してもよいし、ミラープレート２２により結像された鏡映像５０を肉眼により確認してもよい。
【００４４】
次に、相互に位置決めされた複数枚のミラープレート２２の位置を固定する。
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。
【００４５】
以上に説明した工程を繰り返すことによって、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）からなる２組のミラーアセンブリ５１を製造する。
【００４６】
次に、接着剤を用いて、２組のミラーアセンブリ５１をミラープレート２２の厚み方向（図７中の矢印１０２に示す方向）において接合する（クロス接合）。
【００４７】
より具体的には、２組のミラーアセンブリ５１を、これらの平面視において互いに重なり合うように積層する。この際、２組のミラーアセンブリ５１が、それぞれ、図２中のミラーシート２１Ｐおよびミラーシート２１Ｑに対応するように、一方のミラーアセンブリ５１に形成された光反射部７と、他方のミラーアセンブリ５１に形成された光反射部７とを直交させる。
【００４８】
なお、本明細書における実施の形態の記載では、結像光学素子において、複数枚のミラープレートが面方向において接合されてなる構造体を「ミラーシート」と呼んでいる。一方、結像光学素子の製造工程において、上記のクロス接合させる構造体を「ミラーアセンブリ」と呼んでいる。たとえば、実施の形態１では、４枚のミラープレート２２からミラーアセンブリ５１が構成されており、後述する実施の形態２では、４枚のミラープレート２２と、透明基材４１とから、ミラーアセンブリ５２，５３，５４が構成されている。
【００４９】
以上の工程により、図２中の結像光学素子１０が完成する。
このような構成によれば、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。
【００５０】
ミラープレート２２同士を接合する接着剤としては、ミラープレート２２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。
【００５１】
ミラープレート２２の接合面２３は、鏡面であることが好ましい。隣り合うミラープレート２２間の接着剤層の厚み（図７中の寸法ｂ）は、１０μｍ以下であることが好ましい。
【００５２】
このような構成によれば、結像光学素子１０で得られる鏡映像において、ミラープレート２２同士の接合部を目立たたなくすることができる。
【００５３】
ミラープレート２２同士を接合する紫外線硬化性樹脂は、２％以下の硬化収縮率を有することが好ましい。
【００５４】
このような構成によれば、相互に位置決めされたミラープレート２２同士の位置関係が、接着剤の硬化時に崩れることを抑制できる。
【００５５】
図８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９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。
【００５６】
図８および図９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。
【００５７】
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。
【００５８】
図８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方向、β方向およびθ方向と示されている。
【００５９】
図９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方向、β方向およびθ方向と示されている。
【００６０】
６０ｍｍ角の正方形の平面視を有するミラープレート２２を用いて、ミラープレート２２同士の接合部の状態と、鏡映像に歪みを生じさせない範囲との関係を検討したところ、以下の結果となった。
【００６１】
図８中のミラー面接合では、ミラープレート２２Ａに対するミラープレート２２Ｂの位置決め精度が、Ｙ軸（隙間）方向において、ミラープレート２２間の隙間が０〜１．０ｍｍとなる範囲であり、Ｚ軸（段差）方向において、±０．０５ｍｍの範囲であり、α（ミラー面傾き）方向において、±０．０２５°の範囲であり、β（ミラー面ねじれ）方向において、±０．２５°の範囲であり、θ（ミラー面回転）方向において、±０．０２５°の範囲であった。Ｘ軸（シフト）方向のずれは、ミラープレート２２同士の接合部における鏡映像の歪みにほとんど影響しなかった。
【００６２】
図９中の積層面接合では、ミラープレート２２Ａに対するミラープレート２２Ｃの位置決め精度が、Ｙ軸（隙間）方向において、ミラープレート２２間の隙間が０〜１．０ｍｍとなる範囲であり、Ｚ軸（段差）方向において、±０．０５ｍｍの範囲であり、α（ミラー面ねじれ）方向において、±０．２５°の範囲であり、β（ミラー面傾き）方向において、±０．０２５°の範囲であり、θ（ミラー面回転）方向において、±０．０２５°の範囲であった。Ｘ軸（シフト）方向のずれは、ミラープレート２２同士の接合部における鏡映像の歪みにほとんで影響しなかった。
【００６３】
以上の検討結果から分かるように、鏡映像に歪みを生じさせないためには、接合するミラープレート２２間において光反射部７による反射面が平行関係にあることが特に重要である。反射面同士の傾きおよび回転のずれは、０．０２５°以内であることが好ましい。本実施の形態における結像光学素子の製造方法によれば、上記に説明したミラープレート２２を相互に位置決めする工程の実施によって、要求される反射面の平行関係を得ることができる。
【００６４】
なお、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。
【００６５】
図１０および図１１は、図５中の横チャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整の前後の鏡映像を示す図である。
【００６６】
図１０および図１１を参照して、図４中の被投影物３２として、図５中の横チャート（ピッチ２．５ｍｍ、線幅１．１２５ｍｍ）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１０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。
【００６７】
図１２および図１３は、図６中のクロスチャートを用いた場合において、ミラー面の傾き調整の前後の鏡映像を示す画像である。
【００６８】
図１２および図１３を参照して、図４中の被投影物３２として、図６中のクロスチャート（ピッチ２．８５ｍｍ、線幅０．３ｍｍ）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１２中の２点鎖線１０４により囲まれた範囲にある鏡映像５０の歪みを解消することができた。
【００６９】
図１０から図１３を参照して、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５および図６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６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。
【００７０】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における結像光学素子の製造方法および製造装置によれば、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同士の接合に起因して鏡映像に歪みが生じることを防止できる。
【００７１】
（実施の形態２）
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。
【００７２】
図１４は、この発明の実施の形態２において製造される結像光学素子の分解組み立て図である。
【００７３】
図１４を参照して、本実施の形態において製造される結像光学素子１１０は、実施の形態１における結像光学素子１０の構成に加えて、２枚の透明基材４１をさらに有する。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。
【００７４】
主表面４１ａには、接着剤を用いて、複数枚のミラープレート２２（ミラーシート２１）が接合される。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。
【００７５】
図１５は、実施の形態１における結像光学素子の製造方法の第１変形例の工程を示す断面図である。
【００７６】
図１５を参照して、本変形例では、ミラープレート２２を鏡映像の確認により位置決めしつつ、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置する。
【００７７】
なお、本工程におけるミラープレート２２および透明基材４１の位置関係は特に限定されず、たとえば、ミラープレート２２は、透明基材４１に対して、鉛直上側から配置されてもよいし、鉛直下側から配置されてもよい（後述する第２変形例および第３変形例においても同様）。本明細書においては、特に「鉛直上側」または「鉛直下側」といわない限り、鉛直方向における上下関係を特定する記載ではない。
【００７８】
次に、透明基材４１の主表面４１ａ上に位置決めされたミラープレート２２を、そのミラープレート２２に隣り合って配置されたミラープレート２２と、透明基材４１の主表面４１ａとに接合する。
【００７９】
上記工程を繰り返すことによって、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）と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ５２を製造する。
【００８０】
次に、２組のミラーアセンブリ５２をミラープレート２２の厚み方向において接合する。
【００８１】
以上の工程により、図１４中の結像光学素子１１０が完成する。
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。
【００８２】
図１６を参照して、本変形例では、ミラープレート２２を鏡映像の確認により位置決めしつつ、複数枚のミラープレート２２を互いに接合する（実施の形態１においてミラーアセンブリ５１を製造する工程と同様）。
【００８３】
次に、互いに接合された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。これにより、４枚のミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ，ミラープレート２２Ｂ，ミラープレート２２Ｃ，ミラープレート２２Ｄ）と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ５３を製造する。
【００８４】
次に、２組のミラーアセンブリ５３をミラープレート２２の厚み方向において接合する。
【００８５】
以上の工程により、図１４中の結像光学素子１１０が完成する。
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。
【００８６】
図１７を参照して、本変形例では、ミラープレート２２を鏡映像の確認により位置決めしつつ、透明基材４１の主表面４１ａ上に配置する。次に、主表面４１ａ上に位置決めされたミラープレート２２を透明基材４１の主表面４１ａに仮接合する。本工程では、ミラープレート２２の表面に接着剤をスポット塗布する。これらの工程を繰り返すことによって、ミラープレート２２Ａ、ミラープレート２２Ｂ、ミラープレート２２Ｃおよびミラープレート２２Ｄを、透明基材４１の主表面４１ａに仮接合する。
【００８７】
次に、主表面４１ａに仮接合された複数枚のミラープレート２２を互いに接合するとともに、透明基材４１の主表面４１ａに接合する。本工程では、ミラープレート２２同士の接合面と、ミラープレート２２および透明基材４１の主表面４１ａの接合面との全面に接着剤を塗布する。これにより、４枚のミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ，ミラープレート２２Ｂ，ミラープレート２２Ｃ，ミラープレート２２Ｄ）と、透明基材４１とからなる２組のミラーアセンブリ５４を製造する。
【００８８】
次に、２組のミラーアセンブリ５４をミラープレート２２の厚み方向において接合する。
【００８９】
以上の工程により、図１４中の結像光学素子１１０が完成する。
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。
【００９０】
このように構成された、この発明の実施の形態２における結像光学素子の製造方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００９１】
（実施の形態３）
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。
【００９２】
図１８は、この発明の実施の形態３において製造される結像光学素子を示す斜視図である。
【００９３】
図１８を参照して、本実施の形態において製造される結像光学素子１２０は、ミラーシート６０を有する。
【００９４】
ミラーシート６０は、ベース板６３および複数の突出部６２を有する。ベース板６３は、主表面６３ａを有する平板形状を有する。複数の突出部６２は、主表面６３ａから突出するように設けられている。複数の突出部６２は、主表面６３ａを平面視した場合に、アレイ状（碁盤の目状）に配置されている。
【００９５】
ミラーシート６０には、第１光反射部６１ａと、第２光反射部６１ｂとが互いに直交する方向に延びて形成されている。第１光反射部６１ａおよび第２光反射部６１ｂは、各突出部６２において直交する側面として設けられている。複数の第１光反射部６１ａは、複数の突出部６２間で互いに平行に配置され、複数の第２光反射部６１ｂは、複数の突出部６２間で互いに平行に配置されている。
【００９６】
ミラーシート６０は、複数枚のミラープレート６６を有する。ミラーシート６０は、複数枚のミラープレート６６が面方向に接合されることにより、１枚の大型パネルとして構成されている。複数枚のミラープレート６６は、接着剤により互いに接合されている。本実施の形態では、複数枚のミラープレート６６として、４枚のミラープレート６６（ミラープレート６６Ａ，ミラープレート６６Ｂ，ミラープレート６６Ｃ，ミラープレート６６Ｄ）が用いられている。
【００９７】
ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄは、互いに略同一の構成を有する。ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄの各ミラープレート６６は、ミラーシート６０をその平面視において４分割した構成を有する。ミラープレート６６Ａ〜６６Ｄは、これらミラープレート６６間において、第１光反射部６１ａが互いに平行に延び、第２光反射部６１ｂが互いに平行に延びるように接合されている。
【００９８】
図１９は、実施の形態１における結像光学素子の製造方法の第４変形例の工程を示す断面図である。
【００９９】
図１９を参照して、本変形例では、まず、複数枚のミラープレート６６をその面方向に並ぶように配置する。この際、複数枚のミラープレート６６間で、第１光反射部６１ａが互いに平行となり、第２光反射部６１ｂが互いに平行となるように複数枚のミラープレート６６を配置する。
【０１００】
次に、複数枚のミラープレート６６により結像された鏡映像を確認しながら、鏡映像が被投影物の形状に対応するように複数枚のミラープレート６６を相互に位置決めする。なお、本変形例では、図４中の参照ミラープレート３６をミラープレート６６に重ね合わせて配置する必要がない。
【０１０１】
次に、相互に位置決めされた複数枚のミラープレート６６に位置を固定する。本変形例では、ベース板６３の端面部が、ミラープレート６６同士の接合面となる。
【０１０２】
以上の工程により、図１８中の結像光学素子１２０が完成する。なお、結像光学素子１２０が実施の形態２における透明基材４１をさらに有する場合には、実施の形態２において説明した結像光学素子の製造方法を同様に適用することが可能である。
【０１０３】
このように構成された、この発明の実施の形態３における結像光学素子の製造方法によれば、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【０１０４】
（実施例）
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。
【０１０５】
図２０は、実施例で用いた透明基材、ミラープレート、参照ミラープレートおよび紫外線硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）の種類および特性等をまとめた表である。図２０を参照して、透明基材４１として、ベースガラス（１５０ｍｍ角、厚み２．５ｍｍ）を用いた。ミラープレート２２および参照ミラープレート３６として、０．５ｍｍ厚のガラス板を積層したもの（６０ｍｍ角、厚み１．５ｍｍ）を用いた。被投影物３２として、図５中の横チャート（線幅０．４５ｍｍ）を用いた。
【０１０６】
図２１は、実施例で用いた結像光学素子の製造装置を示す側面図である。図２２は、実施例で用いた結像光学素子の製造装置を示す平面図である。
【０１０７】
図２１および図２２を参照して、本実施例で用いた結像光学素子の製造装置では、透明基材４１が水平方向に支持されている。その透明基材４１に対して、参照ミラープレート３６が鉛直上側から重ね合わされている。透明基材４１の直上には、レーザオートコリメータ３９が設置されている。
【０１０８】
まず、透明基材４１および参照ミラープレート３６を製造装置にセッティングした。レーザオートコリメータ３９により、透明基材４１の主表面とミラープレート２２との平行関係を確認しながら、紫外線硬化性樹脂を用いて、透明基材４１に基準となるミラープレート２２（ミラープレート２２Ａ）を接合した。この際、後に続いて接合するミラープレート２２（ミラープレート２２Ｂ〜２２Ｃ）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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
（１）エア吸着により、ミラープレート２２を移動側プレート支持部（６軸ステージ）３３にセッティング。
【０１１１】
（２）ミラープレート２２の表面に紫外線硬化性樹脂をスポット塗布（４点）。
（３）ミラープレート２２を基準となるミラープレート２２Ａに向けて近接移動。
【０１１２】
（４）移動側プレート支持部（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。
【０１１３】
（５）接着剤層の厚みが１０μｍ以下となるように、移動側プレート支持部（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。隙間が所定の大きさに設定された後、移動側プレート支持部（６軸ステージ）３３をロック。
【０１１４】
（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。この際、はみ出た接着剤が生じた場合には、溶剤（ＥＥ３３１０）による拭き取り。
【０１１５】
（７）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。
【０１１６】
次に、ミラープレート２２同士の接合部と、ミラープレート２２および透明基材４１間の接合部とに紫外線硬化性樹脂を充填した。紫外線を照射することにより、ミラープレート２２および透明基材４１の本接合を行なった。
【０１１７】
図２３は、実施例において、ミラープレートの仮接合時の鏡映像を示す図である。図２４は、実施例において、ミラープレートの本接合時の鏡映像を示す斜視図である。
【０１１８】
図２３を参照して、鏡映像を確認しながらミラープレート２２のアクティブアライメントを実施することにより、ミラープレート２２の接合に起因した歪みを解消することができた。図２４を参照して、接着剤層の厚みを１０μｍ以下とすることにより、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た。
【０１１９】
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、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程と、複数枚のミラープレートにより結像された鏡映像を確認しながら、鏡映像が被投影物の形状に対応するように複数枚のミラープレートを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ミラープレートの位置を固定する工程とを備える。
【０１２０】
なお、ミラープレートとは、被投影物からの光を反射するための反射面を形成する板材である。
【０１２１】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程時、鏡映像が被投影物の形状に対応するようにミラープレートの位置関係を調整する。これにより、ミラープレート同士の接合に起因する鏡映像の歪みが生じることのない結像光学素子を実現することができる。
【０１２２】
また好ましくは、ミラープレートには、その面内において一方向に延びる光反射部が形成される。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、各ミラープレートの光反射部が互いに平行となるように複数枚のミラープレートを配置する工程を含む。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、結像光学素子の製造方法は、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、ミラープレートに形成された光反射部と、参照ミラープレートに形成された光反射部とが直交し、かつ、参照ミラープレートが、少なくとも互いに隣り合うミラープレート間に跨るように、ミラープレートおよび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。
【０１２３】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程時、被投影物からの光が、ミラープレートに形成された光反射部と、参照ミラープレートに形成された光反射部とに反射されることによって、被投影物の鏡映像を得ることができる。
【０１２４】
また好ましくは、ミラープレートには、その面内において一方向に延びる光反射部が形成される。結像光学素子の製造方法は、複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程、複数枚のミラープレートを相互に位置決めする工程および複数枚のミラープレートの位置を固定する工程の実施により、光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚のミラープレートを含む第１ミラーアセンブリと、光反射部が互いに平行となるように接合された複数枚のミラープレートを含む第２ミラーアセンブリとを製造する工程と、第１ミラーアセンブリに形成された光反射部と、第２ミラーアセンブリに形成された光反射部とが直交するように、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを、ミラープレートの厚み方向において接合する工程とを備える。
【０１２５】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリを、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリに形成された光反射部が互いに直交するように接合して得られる結像光学素子において、鏡映像に歪みが生じることを防止できる。
【０１２６】
また好ましくは、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリは、複数枚の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は、ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、透明基材の主表面上に配置する工程と、透明基材の主表面上に位置決めされたミラープレートを、そのミラープレートに隣り合って配置されたミラープレートと、透明基材の主表面とに接合する工程とを含む。
【０１２７】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレートを透明基材の主表面上に配置する工程時に、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。
【０１２８】
また好ましくは、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリは、複数枚の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は、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ミラープレートを透明基材の主表面に接合する工程とを含む。
【０１２９】
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互いに接合する工程時に、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。
【０１３０】
また好ましくは、第１ミラーアセンブリおよび第２ミラーアセンブリは、複数枚の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は、ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、透明基材の主表面上に配置する工程と、透明基材の主表面上に位置決めされたミラープレートを、透明基材の主表面に仮接合する工程と、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、複数枚のミラープレートを互いに接合するとともに透明基材の主表面に接合する工程とを含む。
【０１３１】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、ミラープレートを透明基材の主表面上に配置する工程時に、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。
【０１３２】
また好ましくは、結像光学素子の製造方法は、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、基準ミラープレートと透明基材の主表面との間に接着剤層を設けて透明基材の主表面に接合する工程をさらに備える。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、ミラープレートを基準ミラープレートに隣り合う位置に配置する工程と、基準ミラープレートおよび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、ミラープレートの姿勢を接着剤層の厚みの範囲内で調整する工程とを含む。
【０１３３】
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、基準ミラープレートと透明基材の主表面との間の接着剤層を所定の厚みに設定することにより、ミラープレートの姿勢の調整を可能とできる。
【０１３４】
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製造する工程は、ミラープレートを鏡映像の確認により位置決めしつつ、複数枚のミラープレートを互いに接合する工程を含む。
【０１３５】
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互いに接合する工程時に、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。
【０１３６】
また好ましくは、ミラープレートには、互いに直交する方向に延びる第１光反射部および第２光反射部が形成される。複数枚のミラープレートをその面方向に並ぶように配置する工程は、複数枚のミラープレート間で、第１光反射部が互いに平行となり、第２光反射部が互いに平行となるように複数枚のミラープレートを配置する工程を含む。
【０１３７】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、互いに直交する方向に延びる第１光反射部および第２光反射部が形成された複数枚のミラープレートを接合して得られる結像光学素子において、鏡映像に歪みが生じることを防止できる。
【０１３８】
また好ましくは、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。
【０１３９】
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、撮像装置を用いて、または、肉眼により、鏡映像を確認することによって、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ができる。
【０１４０】
また好ましくは、結像光学素子の一方の面側に配置される被投影物は、互いに平行な複数本の第１直線を含むチャートである。鏡映像として現れる複数本の第１直線は、ミラープレート同士の接合部に対して非平行である。
【０１４１】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、複数枚のミラープレートによって形成される鏡映像として現れる複数本の直線の連続性を確認することにより、鏡映像が被投影物の形状に対応するか否か容易に判断することができる。
【０１４２】
また好ましくは、チャートは、複数本の第１直線に直交し、互いに平行な複数本の第２直線をさらに含む。鏡映像として現れる複数本の第２直線は、ミラープレート同士の接合部に対して非平行である。
【０１４３】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、鏡映像が被投影物の形状に対応するか否かさらに容易に判断することができる。
【０１４４】
また好ましくは、複数枚のミラープレートの位置を固定する工程は、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、複数枚のミラープレートを互いに接合する工程を含む。
【０１４５】
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、得られる鏡映像において、ミラープレート同士の接合部を目立たなくすることができる。
【０１４６】
また好ましくは、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、複数枚のミラープレートを互いに接合する工程を含む。
【０１４７】
このように構成された結像光学素子の製造方法によれば、紫外線硬化性接着剤の硬化時に、複数枚のミラープレートの相互の位置関係が崩れることを抑制できる。
【０１４８】
また好ましくは、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ミラープレートを互いに接合する工程を含む。隣り合うミラープレート間の接着剤層の厚みは、１０μｍ以下である。
【０１４９】
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、得られる鏡映像において、ミラープレート同士の接合部を目立たなくすることができる。
【０１５０】
また好ましくは、ミラープレートには、その面内において一方向に延びる光反射部が形成される。光反射部は、上記一方向と、ミラープレートの厚み方向とを含む平面形状を有する。上記一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い、ミラープレートの厚み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う。その場合に、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決めする工程を含む。
【０１５１】
この発明に従った結像光学素子の製造装置は、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る。結像光学素子の製造装置は、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、プレート支持部により支持されたミラープレートの一方の面側に設けられる被投影物と、プレート支持部により支持されたミラープレートの他方の面側に設けられ、複数枚のミラープレートにより結像された被投影物の鏡映像を撮像する撮像装置とを備える。
【０１５２】
このように構成された結像光学素子の製造装置によれば、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。
【０１５３】
また好ましくは、プレート支持部は、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、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。
【０１５４】
このように構成された結像光学素子の製造装置によれば、ミラープレートの位置や姿勢を自在に調整することができる。
【０１５５】
この発明に従ったミラーシートは、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る。ミラープレートは、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、互いに隣り合う光反射部の間に介挿されている透明板材とを有する。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、ある１つのミラープレートの光反射部に対する、その１つのミラープレートに隣り合って配置され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°の範囲内である。
【０１５６】
この発明に従った結像光学素子は、上記の２枚のミラーシートが、一方のミラーシートの光反射部と、他方のミラーシートの光反射部とが直交するように、ミラープレートの厚み方向に重ね合わされてなる。
【０１５７】
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請求の範囲によって示され、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。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
この発明は、主に、空中映像表示装置に適用される。
【符号の説明】
【０１５９】
６  透明板材、７  光反射部、１０，１１０，１２０  結像光学素子、１０ａ  一方の面、１０ｂ  他方の面、１３  表示部、１４，５０  鏡映像、２１，２１Ｐ，２１Ｑ，６０  ミラーシート、２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ，６６Ｄ  ミラープレート、２３  接合面、２３ｍ  ミラー面、２３ｎ  積層面、３０  製造装置、３１  被投影物支持部、３２  被投影物、３３  移動側プレート支持部、３４  固定側プレート支持部、３６  参照ミラープレート、３７  カメラ、３８  紫外線照射装置、３９  レーザオートコリメータ、４１  透明基材、４１ａ，６３ａ  主表面、４６  定盤、５１，５２，５３，５４  ミラーアセンブリ、６１ａ  第１光反射部、６１ｂ  第２光反射部、６２  突出部、６３  ベース板。
【図１】
2016178424.tif 000003
【図２】
2016178424.tif 000004
【図３】
2016178424.tif 000005
【図４】
2016178424.tif 000006
【図５】
2016178424.tif 000007
【図６】
2016178424.tif 000008
【図７】
2016178424.tif 000009
【図８】
2016178424.tif 000010
【図９】
2016178424.tif 000011
【図１０】
2016178424.tif 000012
【図１１】
2016178424.tif 000013
【図１２】
2016178424.tif 000014
【図１３】
2016178424.tif 000015
【図１４】
2016178424.tif 000016
【図１５】
2016178424.tif 000017
【図１６】
2016178424.tif 000018
【図１７】
2016178424.tif 000019
【図１８】
2016178424.tif 000020
【図１９】
2016178424.tif 000021
【図２０】
2016178424.tif 000022
【図２１】
2016178424.tif 000023
【図２２】
2016178424.tif 000024
【図２３】
2016178424.tif 000025
【図２４】
2016178424.tif 000026
【国際調査報告】
2016178424.tif 000027
2016178424.tif 000028
2016178424.tif 000029