(57)【要約】【課題】本発明の課題は、簡易な方法で、かつ光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合する光学素子の製造方法を提供することである。【解決手段】本発明の光学素子１の製造方法は、光学基板２０に、ホログラムシートを熱圧着することによって貼合することを特徴とする。また、本発明の実施態様としては、光学基板２０に貼合されたホログラムシート１０の上面から、保護部材３０によってホログラムシート１０を覆うことが好ましい。【選択図】図１
2019053094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学基板に、ホログラムシートを熱圧着することによって貼合することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、保護部材によって前記ホログラムシートを覆うことを特徴とする請求項１に記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
前記光学基板及び前記保護部材がそれぞれプリズムであり、
前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、前記保護部材によって前記ホログラムシートを覆って前記光学基板に接着することを特徴とする請求項２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
前記ホログラムシートが熱圧着される前記光学基板の面が、曲面であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
弾性部材によって形成された圧着面部を有する熱圧着治具によって、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記熱圧着治具は、カッター部を有し、
前記熱圧着治具によって前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着するとともに、前記カッター部により前記ホログラムシートの光学使用範囲よりも外側をカットすることを特徴とする請求項５に記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記ホログラムシートが貼合される前記光学基板の面と、前記熱圧着治具の圧着面が異なる曲率であり、
前記熱圧着治具の前記圧着面部の一部を、前記光学基板上に配置した前記ホログラムシートの一部に当接させた後、前記熱圧着治具の前記圧着面部を前記ホログラムシートの外周に向かって当接させ、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の光学素子の製造方法。
【請求項８】
前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着する前に、前記光学基板の熱圧着される面を表面活性化処理することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の製造方法に関する。より詳細には、本発明は、簡易な方法で、かつ光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合する光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の用途において、ホログラムシートが貼合された光学素子が用いられており、例えば、観察者頭部に装着されてハンズフリーで情報を得ることのできる眼鏡型画像表示装置に用いられている。眼鏡型画像表示装置の表示部には、例えば、プリズム等の光学基板が使用されており、光学基板の反射面にはホログラムシートが配設されている。
【０００３】
ホログラムシートは、光学基板への貼合状態により光学特性が変化する。例えば、ホログラムシートが光学基板の貼合面の形状に忠実に沿わない場合、ホログラムシートにしわや撓みが生じることによって、波長シフトや回折効率が低下する。そのため、ホログラムシートが精度よく光学基板に貼合した状態とする必要がある。
【０００４】
ホログラムシートを光学基板に貼合する方法としては、例えば、片面に接着剤等からなる粘着層を有するホログラムシートを、ガラス板等の板状部材に正確に位置合せして貼合する方法が知られている（特許文献１）。
しかしながら、この方法では、ホログラムシートの貼り付けのために粘着層が必要となる。そのため、ホログラムシートの面に対して高精度に粘着層を設ける手段と、さらに、当該ホログラムシートを光学基板の面に対して均等に圧力をかけて貼り付ける手段が必要となり、製造コストを要するという問題があった。また、粘着層のわずかな凹凸により、ホログラムシートにしわや撓みが生じてしまうため、しわや撓みが生じないようにホログラムシートを光学基板に貼り付けることが難しいという問題があった。さらに、外観不良やホログラムシートの浮き・ヨレが生じて、光学素子としての機能（集光、反射、回折作用等）が低下するという問題もあった。
【０００５】
そこで、しわや撓みが生じることなくホログラムシートを光学基板に貼合した状態とする方法として、露光前のホログラムシートである感光シートを真空下で光学基板に押圧し、その後、感光シートを露光してホログラムシートを形成する方法が知られている（特許文献２）。この方法においては、感光シートの感材がゲル状で粘着性があるため、真空下で押圧することで、光学基板に貼合することが可能である。
しかしながら、この方法では、真空下で押圧するため、特殊な装置が必要であるという問題があった。また、露光後のホログラムシートには粘着性がないため、仮にホログラムシートを光学基板に貼合する方法に適用する場合には、ホログラムシートに粘着層を必要とし、特許文献１の方法と同様の問題が生じる。
【０００６】
また、特許文献１及び特許文献２の方法では、ホログラムシートを光学基板に貼り合わせた状態とするために、大型の装置や複雑な工程を必要とする。そのため、簡易な方法で、かつ光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合することができる方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０９８１１号公報
【特許文献２】特開２００６−１７８１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、簡易な方法で、かつ光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合する光学素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意検討した結果、光学基板に、ホログラムシートを熱圧着によって貼合することよって、光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合することができることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
【００１０】
１．光学基板に、ホログラムシートを熱圧着することによって貼合することを特徴とする光学素子の製造方法。
【００１１】
２．前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、保護部材によって前記ホログラムシートを覆うことを特徴とする第１項に記載の光学素子の製造方法。
【００１２】
３．前記光学基板及び前記保護部材がそれぞれプリズムであり、
前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、前記保護部材によって前記ホログラムシートを覆って前記光学基板に接着することを特徴とする第２項に記載の光学素子の製造方法。
【００１３】
４．前記ホログラムシートが熱圧着される前記光学基板の面が、曲面であることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【００１４】
５．弾性部材によって形成された圧着面部を有する熱圧着治具によって、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【００１５】
６．前記熱圧着治具は、カッター部を有し、
前記熱圧着治具によって前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着するとともに、前記カッター部により前記ホログラムシートの光学使用範囲よりも外側をカットすることを特徴とする第５項に記載の光学素子の製造方法。
【００１６】
７．前記ホログラムシートが貼合される前記光学基板の面と、前記熱圧着治具の圧着面が異なる曲率であり、
前記熱圧着治具の前記圧着面部の一部を、前記光学基板上に配置した前記ホログラムシートの一部に当接させた後、前記熱圧着治具の前記圧着面部を前記ホログラムシートの外周に向かって当接させ、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することを特徴とする第５項又は第６項に記載の光学素子の製造方法。
【００１７】
８．前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着する前に、前記光学基板の熱圧着される面を表面活性化処理することを特徴とする第１項から第７項までのいずれか一項に記載の光学素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の上記手段により、簡易な方法で、かつ光学特性を低下させずに、ホログラムシートを光学基板に貼合する光学素子の製造方法を提供することができる。
【００１９】
本発明の光学素子の製造方法では、従来の方法のように、光学基板とホログラムシートとの間に、各種接着剤等からなる粘着層を必要としない。したがって、上述したような、粘着層の凹凸に起因したしわや撓みが生じることはなく、波長シフトや回折効率の低下等といった光学特性の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】光学素子の断面を示す模式図
【図２】熱圧着装置の概略構成図
【図３Ａ】光学基板にホログラムシートを熱圧着する前の、熱圧着治具と光学基板の位置関係を示す模式図
【図３Ｂ】光学基板にホログラムシートを熱圧着するときの、熱圧着治具と光学基板の位置関係を示す模式図
【図４Ａ】熱圧着治具の圧着面部の一部と、ホログラムシートの上面部の一部とが当接した状態を示す模式図
【図４Ｂ】熱圧着治具の圧着面部と、ホログラムシートの上面部とが当接した状態を示す模式図
【図５Ａ】ホログラムシートが貼合された光学基板と、保護部材との接合前の状態を示す斜視図
【図５Ｂ】図５Ａにおいて、光学基板の接合面に接着層が形成された状態を示す斜視図
【図５Ｃ】ホログラムシートが貼合された光学基板と、保護部材とが接合した状態を示す斜視図
【図６】光学基板と保護部材を異なる材料とした場合の光学素子の断面を示す模式図
【図７】従来例の光学素子の断面を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の光学素子の製造方法は、光学基板に、ホログラムシートを熱圧着することによって貼合することを特徴とする。この特徴は、各請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。
【００２２】
本発明の実施態様としては、ホログラムシートと光学基板の密着性を向上させる観点から、前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、保護部材によって前記ホログラムシートを覆うことが好ましい。
【００２３】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記光学基板及び前記保護部材がそれぞれプリズムであり、前記光学基板に貼合された前記ホログラムシートの上面から、前記保護部材によって前記ホログラムシートを覆って前記光学基板に接着することが好ましい。
【００２４】
本発明の実施態様としては、しわや撓みが生じないように精度よく貼合しやすくする観点から、前記ホログラムシートが熱圧着される前記光学基板の面が、曲面であることが好ましい。
【００２５】
本発明の実施態様としては、しわや撓みが生じないように精度よく貼合しやすくする観点から、弾性部材によって形成された圧着面部を有する熱圧着治具によって、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することが好ましい。
【００２６】
本発明の実施態様としては、前記熱圧着治具は、カッター部を有し、前記熱圧着治具によって前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着するとともに、前記カッター部により前記ホログラムシートの光学使用範囲よりも外側をカットすることが好ましい。これにより、熱圧着と、光学使用範囲外の不要部分のカットとを同一工程で行うことができ、製造工程を削減できる。
【００２７】
本発明の実施態様としては、前記ホログラムシートが貼合される前記光学基板の面と、前記熱圧着治具の圧着面が異なる曲率であり、前記熱圧着治具の前記圧着面部の一部を、前記光学基板上に配置した前記ホログラムシートの一部に当接させた後、前記熱圧着治具の前記圧着面部を前記ホログラムシートの外周に向かって当接させ、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着することが好ましい。これにより、ホログラムシートにしわや撓みが生じることを防止し、ホログラムシートと光学基板との間に気泡が存在していた場合には、当該気泡を外部に排出することができる。
【００２８】
本発明の実施態様としては、熱圧着による貼合を、より低い温度及び圧力の条件で行うことで、ホログラムシートへのダメージを抑える観点から、前記光学基板に前記ホログラムシートを熱圧着する前に、前記光学基板の熱圧着される面を表面活性化処理することが好ましい。
【００２９】
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３０】
［光学素子］
光学素子の好ましい実施形態の一例の概略構成について、図１を用いて説明する。
光学素子１は、ホログラムシート１０、光学基板２０及び保護部材３０等を備え、ホログラムシート１０が光学基板２０と保護部材３０に挟まれて形成されている。
ホログラムシート１０が貼合される光学基板２０の面は、波長オーダーの面精度を持つ鏡面（光学面）である。
光学素子１は、熱圧着によって、ホログラムシート１０が、光学基板２０に直接貼合されている。また、ホログラムシート１０と光学基板２０との密着性を向上させる観点から、光学基板２０に貼合されたホログラムシート１０の上面から、ホログラムシート１０を覆うように、接着層１３によって、保護部材３０を光学基板２０に接着した構成とすることが好ましい。
なお、光学基板２０に貼合されたホログラムシート１０が充分な密着力を有していれば、使用形態によっては必ずしも保護部材３０を設ける必要はない。
【００３１】
本発明の光学素子１は、後述する光学素子１の製造方法で説明するように、熱圧着でホログラムシート１０を光学基板２０に直接貼合しているため、図７に示す従来例の光学素子のように各種接着剤等からなる粘着層１４が必要ではない。そのため、粘着層の凹凸に起因したしわや撓みが生じることはなく、光学基板２０の面形状に沿ってホログラムシート１０の形状を維持することができ、波長シフト、回折効率の低下、回折方向のシフト等といった光学特性の低下を防ぐことができる。
【００３２】
ホログラムシート１０は、少なくともホログラム層１１を有し、さらに、保護層１２を有する構成とすることが好ましい。
【００３３】
ホログラム層１１は、ホログラム感光性組成物、色素組成物、発熱吸熱組成物等の化学組成物及びバインダー等を含む感光層に対して、レーザ露光、紫外線照射、ベイク処理等によってホログラムを記録した層である。ホログラムが記録される前の感光層は、ゲル状で粘着性があるが、ホログラムが記録されたホログラム層１１は、ほとんど粘着性を有しない。
【００３４】
ホログラム感光性組成物としては、例えば、感光性ハロゲン化銀、非感光性有機銀塩、光重合剤及び還元剤等を含むものからなることが好ましい。
【００３５】
バインダーとしては、例えば、天然ポリマー、合成ポリマー及びコポリマー、その他シートを形成する媒体等が挙げられる。具体例としては、例えば、ゼラチン、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、ポリビニルピロリドン、カゼイン、デンプン、ポリアクリル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリ酸、ポリ塩化ビニル、コポリ（スチレン−無水マレイン酸）、コポリ（スチレン−アクリロニトリル）、コポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリビニルアセタール類、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニリデン、ポリエポキシド類、ポリカーポネート類、ポリビニルアセテート類、セルロースエステル類、ポリアミド等が挙げられ、親水性でも非親水性でも良い。これらは、溶解する溶媒とともに溶液として用いても良いし、ラテックスのような水分散物の形状で用いても良い。
ホログラム層１１の厚さは、特に限定されないが、約５〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。
【００３６】
保護層１２は、例えば、プラスチック、ガラス、金属等が挙げられる。これらの中でも、ロール状や平坦状にすることのできる可撓性を有し、ホログラムシート１０に損傷を与えにくい強度を有するプラスチックが好ましい。
金属としては、例えば、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリシクロペンタジエン、ポリノルボルネン、ナイロン、セルロースアセテート等が挙げられる。ポリエステルとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。
【００３７】
光学基板２０と保護部材３０は、透明なガラス又は透明な樹脂からなるプリズムであることが好ましい。また、光学基板２０と保護部材３０は、それぞれ異なる材料によって形成されていても良いが、光学素子１をシースルータイプの表示素子として用いる場合には、屈折率の等しい材料で形成することが好ましい。異なる材料とする場合の実施形態の例としては、例えば、光学基板２０を透明なガラス板とし、保護部材３０を透明な樹脂フィルムとする例が挙げられる（図６）。
また、光学素子１をシースルータイプの表示素子ではなく、保護部材３０側が光学特性を必要としない実施形態で用いる場合には、保護部材３０の材料は、実施形態に応じて適宜選択可能であり、光学基板２０の屈折率と異なるものであってもよい。
【００３８】
光学基板２０に保護部材３０を接着するための接着層１３としては、光学基板２０と同じ屈折率の接着剤を使用することが好ましく、紫外線硬化型の接着剤や熱硬化型の接着剤等の各種接着剤を用いることができる。これらの中でも、塗布工程時の制約が少なく、低温でも硬化可能な紫外線硬化型の接着剤が好ましく用いられる。
【００３９】
図１及び図７には、光学基板２０と保護部材３０とをそれぞれプリズムとした場合に、光学基板２０側から再生光Ｌ１をホログラムシート１０に照射した際の回折光Ｌ２と、保護部材３０側からホログラムシート１０を通過する外光Ｌ３を示している。なお、再生光Ｌ１の波長領域はそれぞれの用途に応じて任意であり、可視光領域でもよく、紫外光領域でもよく、赤外光領域でもよい。
【００４０】
［光学素子の製造方法］
光学素子１の製造方法は、光学基板２０に、ホログラムシート１０を熱圧着することによって貼合することを特徴とする。熱によってホログラムシート１０が軟化し、加えられた圧力によって、軟化したホログラムシート１０が光学基板２０に隙間なく密着されるため、オプティカルコンタクトと同様の状態となり、熱圧着のみで光学基板２０にホログラムシート１０を貼合できたものと考えられる。
また、本発明に係る熱圧着による貼合方法は、光学基板２０とホログラムシート１０との間に、各種接着剤等からなる粘着層を必要としない。したがって、粘着層の凹凸に起因したしわや撓みが生じることはなく、光学基板の面形状と同じ形状を維持した状態でホログラムシート１０が貼合されるため、波長シフト、回折効率の低下、回折方向のシフト等といった光学特性の低下を防ぐことができる。
なお、以下の説明では、前記光学基板２０及び前記保護部材３０がそれぞれプリズムである場合を例として、光学素子１の製造方法を説明する。
【００４１】
＜光学基板の表面活性化処理＞
熱圧着前の光学基板２０には、本発明の効果を損なわない範囲で、オゾン処理、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理等の表面活性化処理を施してもよい。これにより、熱圧着において、温度と圧力を下げたり、熱圧着時間を短くすることができるため、熱圧着によるホログラムシート１０へのダメージを抑えることができる。
【００４２】
＜熱圧着装置＞
本発明に係る熱圧着は、従来公知の熱圧着装置４０によって、光学基板２０上に配置したホログラムシート１０に、熱及び圧力を同時に加えることによって行うことができる。
熱圧着装置４０としては、例えば、受け台４１、熱圧着治具４２、電熱部４３及びエアシリンダー４４等を備えたものを用いることができる（図２）。
【００４３】
受け台４１は、光学基板２０を固定するための台であり、光学基板２０の形状に応じて適宜付け替えられるものである。
【００４４】
熱圧着治具４２は、ホログラムシート１０に当接して熱圧着を行う圧着面を有している。熱圧着治具４２に用いられる材料としては、耐熱性及び熱伝導性を有していれば特に限られないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属を用いることができる。
また、熱圧着治具４２には、弾性部材によって形成された圧着面部４２１と、ホログラムシート１０を切断するためのカッター部４２２備えることが好ましい。圧着面部４２１に用いられる弾性部材としては、耐熱性及び熱伝導性に優れた弾性体であれば特に限られないが、例えば、耐熱シリコーンゴム等を用いることができる。カッター部４２２としては、適宜公知のカッターを使用可能であるが、ホログラムシート１０をカットでき、かつ光学基板２０を傷つけない厚さ（例えば、ホログラムシート１０の厚さより０〜３０μｍ程度大きい）を有するカッターを用いることが好ましい。
【００４５】
電熱部４３は、図示しない電源に接続されてヒーターを形成している。そして、電熱部４３が熱くなることで、熱圧着治具４２に熱を伝えることができる。
【００４６】
エアシリンダー４４は、エアシリンダー４４内の圧縮空気のエネルギーによって、熱圧着治具４２等を有するブロックを上下に昇降することができる。エアシリンダー４４は、例えば、エアシリンダー４４の内部に空気を入れるための第１供給口４５ａ及び第２供給口４５ｂを有しており、第１供給口４５ａから空気を入れると下降し、第２供給口４５ｂから空気を入れると上昇するように構成されている。
【００４７】
また、受け台４１に固定する光学基板２０は、ホログラムシート１０が熱圧着される側の面が、曲面であることが好ましい。これにより、ホログラムシート１０の光学パワーを基板表面の形状に持たせることができるため、ホログラムシート１０の負担が減り、良好な光学性能を得ることができる。また、熱圧着治具４２をホログラムシート１０に当接させる際に、ホログラムシート１０にしわや撓みを生じにくくすることができる。また、同様にホログラムシート１０にしわや撓みが生じにくくする観点から、ホログラムシート１０が貼合される光学基板２０の面と、熱圧着治具４２の圧着面が異なる曲率であることが好ましい（図４Ａ及び図４Ｂ参照）。
【００４８】
＜熱圧着する工程＞
次に、熱圧着治具４２によって、光学基板２０にホログラムシート１０を熱圧着する工程について説明する（図３Ａ及び図３Ｂ）。なお、図３Ａ及び図３Ｂには、熱圧着に使用する熱圧着装置４０の要部のみを示している。
【００４９】
まず、受け台４１に固定された光学基板２０上に、ホログラム層１１を光学基板２０側にして、ホログラムシート１０を所定の位置に位置合わせして配置する（図３Ａ）。
次に、電熱部４３により所定の温度に温められた熱圧着治具４２を、ホログラムシート１０及び光学基板２０に向かって徐々に下降させて当接させた後、ホログラムシート１０の上から熱及び圧力を同時に加えて熱圧着する（図３Ｂ）。
熱圧着は、ホログラムシート１０の組成等に応じて、所定の温度（例えば、６０〜１１０℃の範囲内）、所定の圧力（例えば、０．１〜０．６ＭＰａ）、及び所定の時間（例えば、５〜６０秒）によって行う。好ましくは、９０〜１１０℃の範囲内の温度、０．３〜０．６ＭＰａの範囲内の圧力で熱圧着をするとよい。その後、熱圧着治具４２を上昇させることで、熱圧着する工程が完了する。
【００５０】
また、光学基板２０にホログラムシート１０を熱圧着するときに、熱圧着治具４２のカッター部４２２がホログラムシート１０内部に入りこむため、カッター部４２２によりホログラムシート１０の光学使用範囲よりも外側の不要部分をカットすることができる。
なお、本明細書でいう「光学使用範囲」とは、光学素子１として使用する際に、再生光
Ｌ１を照射する領域のことを意味する。
【００５１】
＜熱圧着治具のホログラムシートへの当接＞
次に、上述した熱圧着治具４２の圧着面部４２１をホログラムシート１０に当接させるときの圧着面付近の様子について、圧着面付近を拡大した図である図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。
図４Ａ及び図４Ｂは、ホログラムシート１０が貼合される光学基板２０の面と、熱圧着治具４２の圧着面が異なる曲率である場合であって、最初に中央部が当接する場合の例である。また、図４Ａ及び図４Ｂでは、説明の便宜のため、カッター部４２２については省略して記載している。
【００５２】
まず、熱圧着治具４２を光学基板２０に向かって下降させることによって、熱圧着治具４２の圧着面部４２１の一部を、光学基板２０上のホログラムシート１０の一部に当接させる。ここで、ホログラムシート１０が貼合される光学基板２０の面と、熱圧着治具４２の圧着面が異なる曲率であるため、それぞれの一部が当接する（図４Ａ）。
次に、熱圧着治具４２の圧着面部４２１をホログラムシート１０の外周に向かって当接させ、圧着面部４２１とホログラムシート１０の上面部とを当接させる（図４Ｂ）。そして、この状態で上述したような条件で熱圧着する。ここで、圧着面部４２１が弾性部材であるため、圧着面部４２１の一部がホログラムシート１０の一部に当接した状態から、徐々に圧着面部４２１とホログラムシート１０の上面部の全てとが当接した状態とすることができる。これにより、ホログラムシート１０にしわや撓みが生じることを防止し、ホログラムシートと光学基板との間に気泡が存在していた場合には、当該気泡を外部に排出することができる。
【００５３】
なお、図４Ａでは、圧着面部４２１の一部とホログラムシート１０の一部とが当接する際に、それぞれの中央部が当接した図を示しているが、これに限られない。例えば、図４Ａの圧着面部４２１とホログラムシート１０とそれぞれの右端付近でまず当接させ、左端に向かって徐々に当接するような構成としても良い。また、本発明の効果が得られる範囲内であれば、光学基板２０と、圧着面部４２１の圧着面の曲率は適宜変更可能である。
【００５４】
＜ホログラムシートが貼合された光学基板と保護部材との接合＞
次に、ホログラムシート１０が貼合された光学基板２０と、保護部材３０とを接合する工程について図５Ａ〜図５Ｃを用いて説明する。
【００５５】
ホログラムシート１０が貼合された光学基板２０と、保護部材３０との接合前の状態が図５Ａである。まず、光学基板２０に貼合されたホログラムシート１０の上面から、ホログラムシート１０及び光学基板２０に接着剤（例えば、紫外線硬化型の接着剤）を塗布し、接着層１３を形成する（図５Ｂ）。そして、ホログラムシート１０を覆うようにして、光学基板２０に貼合されたホログラムシート１０の上面から、保護部材３０によってホログラムシート１０を覆って光学基板２０に接着する（図５Ｃ）。最後に、接着剤を硬化する（紫外線硬化型の接着剤であれば、紫外線照射する）ことによって接合工程を完了する。
これにより、保護部材３０によって、ホログラムシート１０の上面から光学基板２０に押し付けることができるため、ホログラムシート１０と光学基板２０の密着性を向上させることができる。したがって、熱圧着時の温度や圧力の条件を下げて大きな密着力を得られなかった場合等に有用である。
【００５６】
また、保護部材３０の光学基板２０への接着は、光学基板２０との界面には影響を与えるものではないため、ホログラムシート１０と光学基板２０の密着性を向上させることができれば、必ずしも高精度に位置合わせを行う必要はない。
【００５７】
なお、熱圧着によってホログラムシート１０と光学基板２０が充分な密着力を有していれば、使用形態によっては必ずしも保護部材３０を設けなくともよい。
【００５８】
［光学素子の用途］
本実施形態のホログラムシート１０を有する光学素子１は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光メモリ、光ディスク用ピックアップレンズ、液晶用カラーフィルター、反射型液晶反射板、レンズ、回折格子、光学フィルター、光ファイバー用結合器、光偏光器等に好適に用いられる。本実施形態で説明した製造方法により、高性能な光学素子を簡易な方法で得ることができる。
また、光学部品として用いるだけでなく、建築用窓ガラス、書籍、雑誌等の表紙、ＰＯＰなどのディスプレイ、ギフト、偽造防止用のセキュリティ目的としたクレジットカード、紙幣、包装等に用いても良い。光学特性を劣化させることなく簡易な方法で製造できる。
【００５９】
［その他］
本発明の今回開示された実施の形態は、全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、上記した詳細な説明に限定されるものではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００６０】
例えば、本実施形態のホログラムシート１０は、保護層１２を有する構成としたが、紫外線吸収層等、他の層を有していてもよい。
紫外線吸収層は、ホログラム層１１への紫外線をカットするために用いられる。紫外線吸収層としては、必要な強度及び耐久性を有するものであれば、従来公知の材料を使用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      光学素子
１０    ホログラムシート
１１    ホログラム層
１２    保護層
２０    光学基板
３０    保護部材
４０    熱圧着装置
４１    受け台
４２    熱圧着治具
４２１  圧着面部
４２２  カッター部
４３    電熱部
４４    エアシリンダー
４５ａ  第１供給口
４５ｂ  第２供給口
Ｌ１    再生光
Ｌ２    回折光
Ｌ３    外光
【図１】
2019053094.tif 000003
【図２】
2019053094.tif 000004
【図３Ａ】
2019053094.tif 000005
【図３Ｂ】
2019053094.tif 000006
【図４Ａ】
2019053094.tif 000007
【図４Ｂ】
2019053094.tif 000008
【図５Ａ】
2019053094.tif 000009
【図５Ｂ】
2019053094.tif 000010
【図５Ｃ】
2019053094.tif 000011
【図６】
2019053094.tif 000012
【図７】
2019053094.tif 000013