(57)【要約】  光学式光ガイド素子を製造するための方法は、ａ）複数の初期棒材を設けるステップを含み、各々の初期棒材は、それぞれの初期棒材方向に沿って第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在し、第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在する第１の側面を有し、第１の側面は反射性であり、当該方法はさらに、ｂ）初期棒材を一列に位置決めするステップを含み、それぞれの初期棒材方向が互いに対して平行に位置合わせされており、それぞれの第１の表面が、初期棒材のうち隣り合う初期棒材に面しており、当該方法はさらに、ｃ）棒材配置を得るために、ステップｂ）において得られた位置において互いに対して複数の初期棒材を固定するステップを含み、当該方法はさらに、以下のステップｄ）、ｄ′）およびｄ″）のうち少なくとも１つを含む。すなわち、ｄ）棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップであって、複数の棒材の各々は、棒材配置に複数回の切断を実行することによって、複数の初期棒材のうち少なくとも２つの異なる初期棒材のうち一部分を含み、特に、切断は平行な切断であり、ｄ′）棒材配置を切断線に沿って複数の部分に分離することによって、棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップであって、切断線は、初期棒材方向に対して角度をなしており、ｄ″）初期棒材方向に対して角度をなしている切断面を作り出すことによって、棒材配置を複数の区域に分離することにより、棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップである。当該方法はさらに、ｅ）プリズム棒材を複数の部分にセグメント化するステップを含む。
2018500589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学式光ガイド素子を製造するための方法であって、
ａ）初期棒材と称される複数の棒材を設けるステップを含み、各々の前記初期棒材は、それぞれの初期棒材方向に沿って第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在し、前記第１の棒材端部から前記第２の棒材端部にまで延在する第１の側面を有し、前記第１の側面は反射性であり、前記方法はさらに、
ｂ）前記初期棒材を一列に位置決めするステップを含み、それぞれの前記初期棒材方向が互いに対して平行に位置合わせされており、それぞれの第１の表面が、前記初期棒材のうち隣り合う初期棒材に面しており、前記方法はさらに、
ｃ）棒材配置を得るために、ステップｂ）において得られた位置において互いに対して複数の前記初期棒材を固定するステップを含み、
前記方法はさらに、以下のステップｄ）、ｄ′）およびｄ″）のうち少なくとも１つを含み、
ｄ）前記棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップであって、前記複数の棒材の各々は、前記棒材配置に複数回の切断を実行することによって、複数の前記初期棒材のうち少なくとも２つの異なる初期棒材のうち一部分を含み、特に、前記切断は平行な切断であり、
ｄ′）前記棒材配置を切断線に沿って複数の部分に分離することによって、前記棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップであって、前記切断線は、前記初期棒材方向に対して角度をなしており、
ｄ″）前記初期棒材方向に対して角度をなしている切断面を作り出すことによって、前記棒材配置を複数の区域に分離することにより、前記棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップであり、前記方法はさらに、
ｅ）前記プリズム棒材を複数の部分にセグメント化するステップを含む、方法。
【請求項２】
−  前記複数の部分の各々が前記光学式光ガイド素子のうちの１つに含まれ、
−  前記複数の部分の各々が前記光学式光ガイド素子のうちの１つを含む、
うちの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の側面の各々は第１の反射コーティングを含み、特に、前記初期棒材の各々は、前記第１の棒材端部から前記第２の棒材端部にまで延在する第３の側面を有し、前記第３の側面の各々は第３の反射コーティングを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の側面の各々は全内部反射によって反射性となる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
ステップｂ）において、前記初期棒材は互いに距離を空けて位置決めされている、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記初期棒材の各々は第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面を有し、前記第１の側面、前記第２の側面、前記第３の側面および前記第４の側面の各々は、前記第１の棒材端部から前記第２の棒材端部にまで延在し、前記第１の側面および前記第２の側面は互いに対して平行に位置合わせされた平坦な面であり、前記第３の側面および前記第４の側面は、前記第１の側面および前記第２の側面によって互いから分離されており、前記第１の側面と前記第２の側面との間に配置されており、特に、前記第３の側面が反射性である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
−  互いに対して平行に位置合わせされた上面および下面を有するプレートを設けるステップを含み、特に、前記上面および／または前記下面は反射性であり、さらに、
−  前記プレートに複数回の切断を実行することによって前記複数の初期棒材を得るステップを含み、前記切断は、互いに対して平行に、かつ前記初期棒材方向に対して平行に行なわれ、これにより、前記上面および前記下面に対して垂直に位置合わせされた切断面を作り出す、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ａ＊）さらなる棒材と称される複数の棒材を設けるステップを含み、各々のさらなる棒材は、それぞれのさらなる棒材方向に沿って第１のさらなる棒材端部から第２のさらなる棒材端部にまで延在し、さらに、
ｂ＊）ステップｂ）において、前記それぞれのさらなる棒材方向が前記初期棒材方向に対して平行に位置合わせされた状態で、前記初期棒材のうち隣り合う２つの初期棒材の間に前記さらなる棒材の各々を位置決めするステップと、
ｃ＊）ステップｃ）において、前記棒材配置を得るために、複数の前記さらなる棒材を、ステップｂ）において得られた位置において互いに対して、かつ、前記初期棒材に対して固定するステップとを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
−  互いに対して平行に位置合わせされた上面および下面を有するさらなるプレートと称されるプレートを設けるステップを含み、特に、前記上面および／または前記下面は反射性であり、さらに、
−  前記さらなるプレートに複数回の切断を実行することによって複数の前記さらなる棒材を得るステップを含み、前記切断は、互いに対して平行に、かつ、さらなる棒材の方向に対して平行に行なわれ、これにより、前記上面および前記下面に対して垂直に位置合わせされた切断面を作り出す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ジグを利用することにより、ステップｂ）において記載された位置決めを行なうステップを含み、特に、前記初期棒材を前記ジグにおいて保持するステップを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ステップｃ）において記載された前記固定するステップは、前記初期棒材の各々に第１の基板を取付けるステップを含み、特に、ステップｃ）において記載された前記固定するステップは、加えて、前記第１の基板と第２の基板との間に前記初期棒材を挟むように前記初期棒材の各々に前記第２の基板を取付けるステップを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
ステップｄ′）およびステップｄ″）において記載された前記切断線と、ステップｄ）において記載された前記切断とは、それぞれ、前記初期棒材方向に対して２０°から７５°の角度をなしており、より特定的には、前記初期棒材方向に対して４５°の角度をなしている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ステップｅ）よりも前に、
−  １つ以上のさらなる基板に前記プリズム棒材を取付けるステップを含み、ステップｅ）において記載された前記セグメント化するステップは、前記１つ以上のさらなる基板をセグメント化するステップを含み、特に、少なくとも２つの部分の各々は、前記１つ以上のさらなる基板の一区域、たとえば、２つのさらなる基板の各々の一区域を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ以上のさらなる基板の各々はウエハを含み、前記ウェハの上に、複数のレンズ素子が存在しており、特に、前記部分の各々は前記レンズ素子のうち少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
光を誘導するための光学式光ガイド素子であって、前記光は、入射方向に沿って前記光学式光ガイド素子に入射し、前記光学式光ガイド素子の主方向に沿って、前記光学式光ガイド素子のうち第１の反射面および第２の反射面と称される２つの反射面の間において、前記光学式光ガイド素子の内部を出口方向に沿って、前記光学式光ガイド素子から出ていき、前記主方向は、前記入射方向に対して角度をなしており、前記出口方向に対して角度をなしており、前記光学式光ガイド素子は、
−  第１の外側パネルおよび第３の外側パネルと称される互いに平行な２つの外側パネルを備え、前記主方向は、前記第１の外側パネルおよび前記第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされており、前記光学式光ガイド素子はさらに、
−  前記第１の外側パネルおよび前記第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされた２つの基部面を含む第１のプリズムを備え、前記２つの基部面のうち一方は前記第１の外側パネルに取付けられ、他方は前記第３の外側パネルに取付けられており、
前記第１のプリズムは、前記第１の外側パネルと前記第３の外側パネルとの間に位置する第１の反射面を備え、前記第１の反射面は、前記入射方向に沿って前記光学式光ガイド素子に入射する光を前記主方向に向けなおすように形作られて位置合わせされており、前記光学式光ガイド素子は、前記第１の外側パネルと前記第３の外側パネルとの間に位置する第２の反射面を備え、前記第２の反射面は、前記第１の反射面によって前記主方向に向けなおされた光を前記出口方向に沿って前記光学式光ガイド素子から出るように向けなおすように形作られて位置合わせされており、前記第２の反射面は、
−  前記第１のプリズムに含まれているか、または、
−  前記光学式光ガイド素子の第２のプリズムに含まれており、前記第２のプリズムは、前記第１の外側パネルおよび前記第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされた２つのさらなる基部面を含み、前記２つのさらなる基部面のうち一方は前記第１の外側パネルに取付けられ、他方は前記第３の外側パネルに取付けられており、前記第２のプリズムは、前記２つのさらなる基部面の間に前記第２の反射面を含む、光学式光ガイド素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式光ガイド素子に関し、より特定的にはそれらの製造に関する。より特定的には、本発明は、たとえばスマートフォンなどの電子装置や、ポータブルコンピュータ、タブレットコンピュータなどの他の携帯型コンピューティング装置において使用するための小型の光学式光ガイド素子に関する。さらに、本発明は、光学式光ガイド素子を含む対応する電子装置に関する。特に、本発明は、少なくとも部分的にウェハレベルで行なわれる（小型の）光学式光ガイド素子の製造に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の一目的は、高精度の光学式光ガイド素子を製造する方法を創案することである。
【０００３】
本発明の別の目的は、光学式光ガイド素子を大量に製造（大量生産）する方法を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
さらなる目的およびさまざまな利点が以下の説明および実施形態から明らかになる。
これらの目的のうち少なくとも１つは、特許請求の範囲に従った装置および方法によって少なくとも部分的に実現される。
【０００５】
極めて具体的である第１の局面においては、本発明が、たとえば、以下の方法によって記載され得る。
【０００６】
光学式光ガイド素子を製造するための方法であって、
Ａ）互いに平行に位置合わせされた反射上面および反射下面を有するプレートを設けるステップと、
Ｂ）初期棒材と称される複数の棒材を得るステップとを含み、前記複数の棒材の各々は、プレートに複数回の切断を実行することによって対応する初期棒材方向に沿って延ばされており、当該複数回の切断は、互いに対して平行に、かつ初期棒材方向に対して並列に行なわれ、これにより、上面および下面に対して垂直に位置合わせされた切断面が作り出され、当該方法はさらに、
Ｃ）初期棒材を互いに距離を空けて一列に位置決めするステップを含み、これら棒材方向は互いに平行に位置合わせされており、初期棒材の各々の切断面のうち第１の切断面は第１の面に位置し、初期棒材の各々の切断面のうち第２の切断面は第２の面に位置しており、当該方法はさらに、
Ｄ）第１の切断面の各々に第１の基板を取付け、第２の切断面の各々に第２の基板を取付けることによって棒材配置を得るステップと、
Ｅ）プリズム棒と称される複数の棒材を得るステップとを含み、当該複数の棒材の各々は、棒材配置に複数回の平行な切断を行なうことによって複数の初期棒材のうち少なくとも２つの異なる初期棒材の一部を含み、当該方法はさらに、
Ｆ）プリズム棒の各々を少なくとも２つの部分にセグメント化するステップを含む。
【０００７】
上述の方法は、高い光学的精度で小型の光学式光ガイド素子を大量に生産することを可能にし得る。この場合、光学式光ガイド素子の反射面が非常に高い精度で相互に位置合わせされ得る。さらに、当該製造方法により製造することが可能となり得る光学式光ガイド素子においては、光学式光ガイド素子の内部における光路長に寄与する光学式光ガイド素子の反射面の間の距離が非常に高い精度で規定されている。
【０００８】
一実施形態においては、プレートが所望の反射率を達成するように反射コーティングで覆われている。
【０００９】
コーティングは金属コーティングを含み得る。
コーティングは誘電体コーティングを含み得る。
【００１０】
コーティングは、たとえば、反射層に加えて、保護層を含む多層コーティングであってもよい。
【００１１】
一実施形態においては、プレートは、（任意のコーティングの塗布前および／または塗布後に）研磨される。
【００１２】
一実施形態においては、ステップＣ）において記載された切断の各々は、
−  ダイシング；
−  レーザー切断；
−  レーザースクライビングおよびその後の分断；
のうちの１つによって達成される。
【００１３】
ダイシングの場合、用いられるダイシングブレードを数回にわたって通過させることが規定され得る。これにより、初期棒材における応力が減じられ得る。
【００１４】
ステップＡ）およびステップＢ）は、主として、初期棒材を得るための非常に効率的な方法を記載している。
【００１５】
初期棒材は同種の初期棒材であってもよい。少なくとも、これら初期棒材は、通常、（プレートから受け継いだ）同じ高さおよび（等距離での切断による）幅を有するだろう。
【００１６】
いくつかの実施形態においては、初期棒材（および任意にはプレート）は、少なくとも部分的に不透過的な誘電材料でできている。たとえば、初期棒材（および任意には、プレート）は、それぞれの初期棒材（およびプレート）にわたって非透過的な誘電材料によって電気接続を確立するための少なくとも１つの導電性ビアを含み得る。
【００１７】
非透過的な誘電材料はたとえばポリマーベースの材料であってもよい。
非透過的な誘電材料は繊維強化材料であってもよい。
【００１８】
たとえば、非透過的な誘電材料は、ＦＲ４／Ｇ１０またはポリイミドなどのプリント回路基板の基材であってもよい。
【００１９】
初期棒材（および任意にはプレート）の各々は、少なくとも部分的に、プリント回路基板の一区域によって構成され得る。
【００２０】
したがって、プリズム棒材も、初期棒材からこれらの特性を受け継ぐことができる。
ステップＣ）に記載された位置決めは、初期棒材の各々を対応する初期棒材方向を中心として９０°だけ回転させて、隣り合う初期棒材同士を初期棒材方向に対して垂直な方向に離隔させるものと理解され得る。しかしながら、これは、隣り合う初期棒材同士を初期棒材方向に対して平行な方向に相互にずらすことを除外するものではない。
【００２１】
しかしながら、上述から明らかとなるように、第１の面および第２の面が、通常、互いに対して平行に位置合わされることが規定されるだろう。
【００２２】
一実施形態においては、互いに対して平行に位置合わされた反射上面および反射下面を有する２つ以上のプレートが上下に積重ねられる。この場合、ステップＢ）において記載された切断は、積重ねられた状態で行なわれる。これにより、初期棒材の製造がより効率的になり得る。除去可能な接着材料を、積重ねられた状態の隣り合うプレート同士の間に塗布することができる。
【００２３】
一実施形態においては、ステップＣ）において記載された位置決めはジグによって実現される。特に、初期棒材はジグにおいて保持されてもよい。通常、ステップＥ）が達成される前、すなわち、プリズム棒材を製造するための切断が行なわれる前に、初期棒材がジグから取外される。
【００２４】
ジグは、初期棒材ごとに１つの突起を有してもよい。その突起の各々の上に、対応する初期棒材が位置決めされており、たとえば、それぞれの第２の切断面は対応する突起の上部に面している。さらに、初期棒材方向に対して垂直な方向に初期棒材を等距離を空けて確実に位置決めするために、スペーサが、隣り合う初期棒材同士の間に挿入されてもよい。
【００２５】
または、ジグは、初期棒材ごとに１つの溝を有してもよい。その各々の溝の中に１つの初期棒材が挿入される。たとえば、それぞれの第２の切断面が対応する溝内に向けられている。
【００２６】
一実施形態においては、初期棒材はステップＤ）において記載された第１の基板を取付けている間、ジグにおいて保持されている。第２の基板が初期棒材に取付けられる前に、ジグが初期棒材および第１の基板を含むアセンブリから取外されることが、より具体的に規定され得る。
【００２７】
ステップＤ）においては、初期棒材の互いに対する位置決めは、第１の基板および第２の基板によって固定される。したがって、このような棒材配置もサンドイッチ・ウエハまたはウエハ・スタックと見なすことができる。２つの基板を設けることにより（通常、たとえば、長い生存期間および／または高い信頼性を有する）密閉された光ガイドを製造することができるかもしれないが、２つの基板のうち一方または両方を省くことも可能である。以下（本発明の第２の局面）も参照されたい。
【００２８】
一実施形態においては、ステップＤ）は、接着剤、硬化可能なエポキシなどの接着材料を、
−  第１の基板；
−  第１の切断面の各々；
のうちの一方または両方と、
−  第２の基板；
−  第２の切断面の各々
のうちの一方または両方と、に塗布するステップを含む。
【００２９】
接着材料の塗布は、たとえば、ディスペンサ（およびディスペンサの針）を用いて、またはスクリーン印刷によって、行なわれてもよい。
【００３０】
接着材料は、液状または粘着性の固まり得る（たとえば硬化可能な）材料に加えて、共通の直径を有する多数の固形のボールを含み得る。これにより、互いに取付けられた部分同士の間に、極めて精密に規定された距離をもたらすことが可能となり得る。
【００３１】
第１の基板および第２の基板は透過的または非透過的であってもよい。非透過性であることで、不所望な外部光に対する光ガイド素子の感度を簡単に低下させ得る。
【００３２】
いくつかの実施形態においては、第１の基板および第２の基板のうち少なくとも１つは、少なくとも部分的に非透過的な誘電材料でできている。たとえば、第１の基板および／または第２の基板は、それぞれの基板にわたって非透過的な誘電材料によって電気接続を確立するための少なくとも１つの導電性ビアを含み得る。
【００３３】
非透過的な誘電材料はたとえばポリマーベースの材料であってもよい。
非透過的な誘電材料は繊維強化材料であってもよい。
【００３４】
たとえば、非透過的な誘電材料は、ＦＲ４／Ｇ１０またはポリイミドなどのプリント回路基板の基材であってもよい。
【００３５】
第１の基板および／または第２の基板は、少なくとも部分的に、プリント回路基板の一区域によって構成され得る。
【００３６】
したがって、プリズム棒材も、初期棒材からこれらの特性を受け継ぐことができる。
ステップＤ）の終了時、ステップＥ）の開始時およびステップＥ）の実行中に、初期棒材はそれぞれの相対的位置が高精度に維持されていなければならない。
【００３７】
ステップＥ）は特に迅速なステップである。ステップＥにおいて、新しい棒材（すなわちプリズム棒材）が製造される。新しい棒材は、典型的な光学式光ガイド素子に所望されているように、角度または傾斜のある反射面を有している。これは、特に、初期棒材方向に対してある角度をなして切断を行なうことによって、より特定的には、初期棒材方向に対して、４５°±１０°の角度をなして切断が行なわれるように、実現され得る。角度は４５°±５°（たとえば４５°）であり得る。
【００３８】
通常、ステップＥ）において、平行な切断により、第１の面および第２の面に対して垂直に位置合わせされた切断面がもたらされることが規定されるだろう。しかしながら、概して、さまざまに位置合わせされた切断面が作り出される可能性がある。
【００３９】
（ステップＥ）において記載された切断を行なっている間）切断に対して平行であるプリズム棒材方向に沿って、プリズム棒材の各々が延在するものと規定すると、プリズム棒材方向は初期棒材方向に対してある角度（たとえば４５°±１０°または４５°）をなしている。
【００４０】
プリズム棒材方向は、通常、最終的に製造された光学式光ガイド素子における光伝搬の主方向に対応している。
【００４１】
一実施形態においては、プリズム棒材方向は、初期棒材方向に対して４５°±１０°の角度、初期棒材方向に対して４５°±５°の角度、または初期棒材方向に対して４５°の角度である。これは、典型的な光学式光ガイド素子にとって、すなわち、入射方向から光を受けて入射方向に対して平行な出力方向に光を放出する光学式光ガイド素子にとって、特に有用になり得る。この場合、光学式光ガイド素子における光伝搬の主方向は、入射方向および出力方向の両方に対して垂直であり、入射方向、出力方向および主方向は、共通の面において延びている。
【００４２】
当然、他の光学式光ガイド素子のために、他の角度、特に２０°〜７５°の間の角度が用いられてもよい。
【００４３】
このため、ステップＥ）を以下のステップＥ′）と置換えることもできる。
Ｅ′）プリズム棒材と称される複数の棒材を得るステップ。複数の棒材の各々は、棒材配置（たとえばサンドイッチ・ウエハ）に複数回の平行な切断を行なうことによってプリズム棒材方向に沿って延ばされている。複数回の平行な切断は、プリズム棒材方向に対して平行に行なわれる。プリズム棒材方向は、初期棒材方向に対してある角度をなしている。
【００４４】
角度は４５°±１０°に達し得る。
角度は４５°±５°に達し得る。
【００４５】
角度は４５°に達し得る。
（以下において、ステップＥ′）は、典型的には、ステップＥ）と置換えられ得るので、たとえ適用され得るとしても、別個に言及されることはないだろう。）
一実施形態においては、当該方法は、ステップＥ）とステップＦ）との間に、ステップＥ）（またはステップＥ′））において記載された複数回の平行な切断を行なうことによって作り出された切断面を研磨するステップを含む。これにより、プリズム棒材を薄くすることが可能となり、特に、典型的なダイシングソーを用いて実現できる精度よりもはるかに高い極めて高精度のプリズム棒材高さを実現することが可能になり得る。典型的な光学式光ガイドの幾何学的形状では、上記高さは、最終的に製造された光学式光ガイド素子の高さに影響を最終的に及ぼす。この影響は、光学式光ガイド素子の光の入射方向および出力方向を含む、面内における光学式光ガイド素子における光伝搬の主方向に対して垂直な方向において、及ぼされるものである。
【００４６】
単一の光学式光ガイド素子を製造するために、通常、２つ以下の反射面を設けるだけで十分である。したがって、１つの（単一の）光学式光ガイド素子を製造するために、プリズム棒材のうち一部分だけが必要になる。したがって、ステップＦ）において、プリズム棒材が複数の部分にセグメント化される。
【００４７】
通常、以下のうち少なくとも１つ、典型的にすべてが規定される：
−  ステップＦ）において得られる複数の部分の各々が光学式光ガイド素子を構成するか、または、
複数の部分の各々が光学式光ガイド素子の一部を構成する；
−  光学式光ガイド素子の各々が上記複数の部分のうちの１つを含む；
−  複数の部分の各々が、それぞれのプリズム棒材のプリズム棒材方向に沿った延在部よりも短い、プリズム棒材方向に沿った延在部を有する；
−  複数の部分の各々は、複数の初期棒材のうち少なくとも２つの異なる初期棒材の一部を含む。
【００４８】
ステップＦ）において記載されたセグメント化は、典型的には、プリズム棒材方向に対して垂直に位置合わせされた切断線に沿って１つ以上のセグメント化ステップ（たとえばダイシングステップ）を実行するステップを含む。
【００４９】
一実施形態においては、ステップＦ）において記載されたセグメント化は以下のうち少なくとも１つを含む。
【００５０】
−  たとえばウエハソーを用いる少なくとも１回のダイシングステップ；
−  少なくとも１回のレーザー切断ステップ；
典型的には、複数回のダイシングステップおよび／または複数回のレーザー切断ステップを含む。
【００５１】
密閉された光学式光ガイド素子の実現に寄与するために、および／または、高い機能を備えた光学式光ガイド素子を製造するために、別のステップ（すなわち、少なくとも１つのさらなる基板（典型的には２つのさらなる基板）がプリズム棒材に付されるステップ）をステップＥ）とステップＦ）との間に挿入することができる。または、プリズム棒材が少なくとも１つのさらなる基板に取付けられている。
【００５２】
一実施形態においては、プリズム棒材は、ステップＦ）が実行される前に１つ以上のさらなる基板に取付けられており、ステップＦ）において記載されたセグメント化により、１つ以上のさらなる基板がセグメント化される。この場合、少なくとも２つの部分の各々は、１つ以上のさらなる基板（たとえば、両方のさらなる基板）の一区域を含む。
【００５３】
この場合、１つ以上のさらなる基板は、複数のレンズ素子が上に載っている１つ以上のウエハを含む（または１つ以上のウエハである）ことが規定され得る。各々の部分は、この場合、通常、レンズ素子のうち少なくとも１つを含む。
【００５４】
いくつかの実施形態においては、１つ以上のさらなる基板のうち少なくとも１つは、少なくとも部分的に非透過的な誘電材料でできている。たとえば、１つまたは２つのさらなる基板は、それぞれのさらなる基板にわたって非透過的な誘電材料によって電気接続を確立するための少なくとも１つの導電性ビアを含み得る。
【００５５】
非透過的な誘電材料はたとえばポリマーベースの材料であってもよい。
非透過的な誘電材料は繊維強化材料であってもよい。
【００５６】
たとえば、非透過的な誘電材料は、ＦＲ４／Ｇ１０またはポリイミドなどのプリント回路基板の基材であってもよい。
【００５７】
さらなる基板のうち少なくとも１つは、少なくとも部分的に、プリント回路基板の一区域によって構成され得る。
【００５８】
したがって、これらの部分（ステップＦを参照）も、１つ以上のさらなる基板からこれらの特性を受け継ぐことができる。
【００５９】
非透過的な材料が存在していたとしても、たとえば、それぞれの光ガイド素子によって誘導される光が横断することとなるレンズの存在は除外されない。
【００６０】
たとえば、非透過的な誘電材料に隣接するとともに場合によっては非透過的な誘電材料によって囲まれているそれぞれのさらなる基板に１つ以上の透過的な部分を設けて、それぞれのさらなる基板に光を通過させるための１つ以上の規定された区域を設けてもよい。なお、このことが、さらなる基板だけでなく、（加えて、または代替的には）第１の基板、第２の基板、および／または、プリズム棒材、初期棒材、プレートにも適用可能であることに留意されたい。
【００６１】
１つ以上のさらなる基板は、典型的には、ステップＥ）において記載された複数回の平行な切断を行なうことによって作り出される１つ以上の切断面においてプリズム棒材に取付けられている。
【００６２】
このため、典型的な実施形態においては、２つのさらなる基板を取付けた後、プリズム棒材（および、最終的に製造された光学式光ガイド素子）の２つの対向する側壁が、第１の基板および第２の基板によって（またはその区域によって）それぞれ構成されており、これらの２つの対向する側壁が、さらなる基板のうち一方によって（または、その区域によって）構成されているプリズム棒材（および最終的に製造された光学式光ガイド素子）の有するさらなる２つの対向する側壁によって互いから分離されている。上述の２つ対向する側壁は、典型的には、上述のさらなる２つの対向する側壁に対して垂直に位置合わせされている。
【００６３】
レンズ素子により、製造された光学式光ガイド素子上に入射する光、および／または、光学式光ガイド素子によって出力された光が影響を受ける（たとえば、焦点が合わされる）可能性がある。
【００６４】
たとえ、通常、全く同一のさらなる基板に複数のプリズム棒材を取付けるほうがより効率的であったとしても、全く同一のさらなる基板にプリズム棒材をわずかに１つだけ取付けることも一般に可能である。
【００６５】
上述のとおり１つ以上のさらなる基板が設けられている場合、ステップＦ）において記載されたセグメント化は、典型的には、プリズム棒材方向に対して平行に位置合わされた切断線に沿って１つ以上のセグメント化ステップ（たとえばダイシングステップ）を実行するステップを含む。これらのセグメント化ステップにより、少なくとも１つ以上のさらなる基板が切断される。任意には、これによってプリズム棒材も切断される。
【００６６】
少なくとも２つの異なるタイプの最終的に製造された光学式光ガイド素子（すなわちタイプＩおよびタイプＩＩ）は、上述の方法によって得られてもよい。ステップＦ）において記載されたセグメント化が実現される切断線の位置を選択することにより、タイプＩおよび／またはタイプＩＩの光学式光ガイド素子が製造されるかが規定され得る。
【００６７】
光学式光ガイド素子の２つの反射面（２つの反射面は、それぞれ、たとえばプレートの上面および下面に由来し得る）の間において主方向に沿って光学式光ガイド素子内を伝搬する光は、
−  タイプＩの光学式光ガイド素子の場合：初期棒材の透過的な固体材料内（このため、プレートの上面と下面との間に存在するプレートの透過的な固体材料内）を伝搬し、
−  タイプＩＩの光学式光ガイド素子の場合：光学式光ガイド素子の２つの反射面の間に存在する真空または気体内（すなわち光学式光ガイド素子の空隙内）を伝搬する。
【００６８】
したがって、上記光の伝搬は、タイプＩの場合、一方の初期棒材の一区域内において起こり、タイプＩＩの場合、２つの初期棒材（ステップＤ）においては、隣り合う初期棒材）におけるそれらの区域の反射面同士の間で起こる。
【００６９】
製造された光学式光ガイド素子の各々が、さらなる棒材のうち少なくとも１つの棒材の一部を含むように、光学式光ガイド素子の製造時にさらなる棒材が用いられる場合、タイプＩＩＩの光学式光ガイド素子と称される別のタイプの光学式光ガイド素子を製造することができる。さらなる棒材および関連する方法の詳細を以下に記載する。
【００７０】
タイプＩＩＩの光学式光ガイド素子の場合、光学式光ガイド素子の２つの反射面（２つの反射面は、それぞれ、たとえばプレートの上面および下面に由来し得る）同士の間において主方向に沿って光学式光ガイド素子内を伝搬する光は、さらなる棒材の透過的な固体材料内を伝搬する。この場合、任意には、上記光は、さらに、光学式光ガイド素子の２つの反射面の間に存在する真空または気体内（すなわち、光学式光ガイド素子の少なくとも１つの空隙内）を伝搬する。
【００７１】
いくつかの実施形態においては、光ガイド素子（例えば、光ガイド素子の各々）は、少なくとも１つの光電子部品を含む。
【００７２】
光電子部品は、空隙に収容することができる（上述のタイプＩＩおよびタイプＩＩＩの光学式光ガイド素子を参照）。
【００７３】
光学式光ガイド素子のいくつかの構成要素について上述したように、上記構成要素は、少なくとも部分的に非透過的な誘電材料で構成することができ、および／または、少なくとも部分的にプリント回路基板の一区域によって構成することができる。光電子部品は、たとえば、上記構成要素のうちの１つに取付けることができる。
【００７４】
光電子部品は、たとえば、プレートに取付けられてから当該プレートを複数の初期棒材へと分離させることができる。
【００７５】
光電子部品は、たとえば、棒材配置にそれぞれの基板を取付ける前に、第１の基板に取付けることでき、および／または、第２の基板上に取付けることができる。
【００７６】
光電子部品は、たとえば、少なくとも２つの部分を得るために（プリズム棒材がセグメント化される）セグメント化ステップを実行する前に、または、プリズム棒材に少なくとも１つのさらなる基板を付す前であっても、少なくとも１つのさらなる基板に取付けることができる。
【００７７】
少なくとも１つの光電子部品はたとえば有効な光学部品であってもよく、一連の作動可能なミラーなどの微小電気機械システム（microelectromechanical system：ＭＥＭＳ）であってもよい。
【００７８】
たとえば、光学式光ガイド素子を介して誘導される光に加えて、光学式光ガイド素子から放出される光を作り出すための発光部品であってもよい。発光部品は、たとえば垂直共振器型面発光レーザー（vertical cavity surface emitting laser：ＶＣＳＥＬ）などの発光ダイオードまたはレーザーであってもよい。
【００７９】
発光部品は、たとえば、光学デバイスを介して誘導される光のごく一部分を検知するためなどの、光学デバイスを通じて誘導される光を検知するための光検知部品であってもよい。発光部品はたとえばフォトダイオードであってもよい。
【００８０】
新しいタイプの光学デバイス、たとえば、光ガイド特性を有する光学電子モジュールである光学デバイス、または、有効な光学部品を含む光学式光ガイド素子など、をこのようにして得ることができる。
【００８１】
より一般的な本発明の第２の局面がある。本発明の第１の局面のいくつかの特徴およびステップは実際にはオプションであり、このため、省略されてもよい。
【００８２】
たとえば、ステップＡ）およびステップＢ）はオプションであってもよい。初期棒材は、異なる方法で得られ得るかまたは製造され得る。
【００８３】
さらに、初期棒材は、必ずしも２つの反射面を有する必要はなく、たとえば、単一の反射面でも十分であり得る。
【００８４】
さらに、初期棒材は、矩形の基部をもつプリズム形状を有する必要はない。たとえば、基部はさまざまな形状にされてもよい。たとえば、初期棒材の少なくとも１つの側面は湾曲していてもよい。たとえば、湾曲した（かつ平坦ではない）反射面を設けることもできる。
【００８５】
しかしながら、第１の基板および第２の基板が位置決めされた初期棒材に取付けられている場合、平坦でかつ互いに平行な側面を備えた初期棒材を設けることも有利であり得る。
【００８６】
上面および下面に対して垂直に位置合わせされていないが、たとえば、上面に対して鈍角に位置合わせされるとともに下面に対して鋭角に位置合わせされているか、または、これとは逆に、上面に対して鋭角に位置合わせされるとともに下面に対して鈍角に位置合わせされた切断面を設けるような態様で、互いに対して平行に、かつ初期棒材方向に対して平行に、プレートに複数回の切断を行う（ステップＢ）を参照）ことも可能である。この場合、これらの角度は、それぞれの初期棒材方向に沿った視野において目視できるような角度であり得る。
【００８７】
１つの基板だけを位置決めされた初期棒材に取付けることで十分であり得るので、第２の基板は不要となる（ステップＤ）を参照）。さらには、好適な位置決め装置またはジグが初期棒材を位置決めして固定するために用いられるという前提であれば、第１の基板および第２の基板をともに設ける必要をなくすこともできる。
【００８８】
初期棒材を一列に位置決めする場合、これら初期棒材が互いから距離を空けて位置決めされることは必ずしも必要ではない。すなわち、たとえば、特に、各々の初期棒材の一方の側面だけが反射性であり他方の側面が非反射性であり得る場合、これら初期棒材は、互いに隣接して位置決めされてもよい。しかしながら、迷光を減らして光学式光ガイド素子を通過する光についての輝度損失を最小限にするために、追加の材料の境界面（固体と固体、または固体と気体または固体と真空）が光学式光ガイド素子の２つの反射面の間に存在せず、これら２つの反射面の間において光が光学式光ガイド素子内を伝搬し、これにより、光伝搬方向が変更されるように規定することも有利であり得る。
【００８９】
しかしながら、本発明の第２の局面においても、上述の特徴のいずれか、および、上述の特徴のうち２つ以上の特徴の如何なる組合せを提供することも、当然ながら可能である。
【００９０】
第２の局面においては、たとえば以下の方法による発明が記載され得る。
光学式光ガイド素子を製造するための方法は、
ａ）初期棒材と称される複数の棒材を設けるステップを含み、各々の初期棒材は、それぞれの初期棒材方向に沿って第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在し、第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在する第１の側面を有し、第１の側面は反射性であり、当該方法はさらに、
ｂ）初期棒材を一列に位置決めするステップを含み、それぞれの初期棒材方向が互いに対して平行に位置合わせされており、それぞれの第１の表面が初期棒材のうち隣り合う初期棒材に面しており、当該方法はさらに、
ｃ）棒材配置を得るために、ステップｂ）において得られた位置において互いに対して複数の初期棒材を固定するステップと、
ｄ）棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップとを含み、複数の棒材の各々は、棒材配置に複数回の切断を行うことによって、複数の初期棒材のうち少なくとも２つの異なる初期棒材の一部分を含み、特に、切断は平行な切断であってもよく、当該方法はさらに、
ｅ）プリズム棒材を複数の部分にセグメント化するステップを含む。
【００９１】
複数の部分の各々は、光学式光ガイド素子のうちの１つに含まれてもよい。
複数の部分の各々は、光学式光ガイド素子のうちの１つを含み得る（かまたは１つであり得る）。
【００９２】
ステップｄ′）およびステップｄ″）があり、これらの各々はステップｄ）と置換えられてもよく、またはステップｄ）を補足してもよい。
【００９３】
ｄ′）棒材配置を切断線に沿って複数の部分に分離することによって、棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップ。切断線は初期棒材方向に対して角度をなしている。
【００９４】
ｄ″）初期棒材方向に対して角度をなす切断面を作り出すことによって、棒材配置を複数の区域に分離することにより、棒材配置をプリズム棒材と称される複数の棒材にセグメント化するステップ。
【００９５】
一実施形態においては、初期棒材は互いに距離を空けて位置決めされている。しかしながら、代替的には、特に、初期棒材の各々について、第１の側面の反対側に位置する側面が非反射性である場合、これら初期棒材は互いに隣接して位置決めされてもよい。
【００９６】
棒材配置においては、初期棒材は、一実施形態においては、互いに距離に空けて位置決めされるか、または、別の実施形態においては、互いに隣接して位置決めされる。
【００９７】
ステップｂ）において記載された位置決めするステップは初期棒材を等距離で位置決めするステップであってもよい。
【００９８】
一実施形態においては、初期棒材の各々は、第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在する第３の側面を有する。この場合、第１の側面は反射性である。第３の側面は、第１の側面から距離を空けて位置し得る。たとえば、第１の側面および第３の側面は互いに隣接していなくてもよい。これら第１の側面および第３の側面は、たとえば、互いに対して平行であってもよく、および／または、それぞれの初期棒材の互いに対向する面であってもよい。
【００９９】
一実施形態においては、当該方法は、
ａ＊）さらなる棒材と称される複数の棒材を設けるステップを含み、各々のさらなる棒材は、それぞれのさらなる棒材方向に沿って第１のさらなる棒材端部から第２のさらなる棒材端部にまで延在し、当該方法はさらに、
ｂ＊）ステップｂ）において、それぞれのさらなる棒材方向が初期棒材方向に対して平行に位置合わせされた状態で、初期棒材のうち２つの隣り合う初期棒材の間にさらなる棒材の各々を位置決めするステップと、
ｃ＊）ステップｃ）において、棒材配置を得るために、複数のさらなる棒材を、ステップｂ）において得られた位置で、互いに対して、かつ初期棒材に対して固定するステップとを含む。
【０１００】
棒材配置をセグメント化した後、プリズム棒材の各々は、複数のさらなる棒材のうち少なくとも２つの異なる棒材の一部をさらに含み得る。
【０１０１】
さらなる棒材は、特に、同種のさらなる棒材であり得る。
一実施形態においては、第１の側面の各々は第１の反射コーティングを含む。この場合、第１の側面は第１の反射コーティングにより反射性になり得る。特に、初期棒材の各々が第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在する第３の側面を有することが規定され得る。この場合、第３の側面の各々が第３の反射コーティングを含むことが規定され得る。この場合、第３の側面は第３の反射コーティングにより反射性になり得る。
【０１０２】
しかしながら、第１の側面の反射率（および、この場合、任意には、第３の側面の反射率）は、いくつかの実施形態においては、全内部反射（total internal reflection：ＴＩＲ）によるものであり得る。この場合、初期棒材に含まれる材料は、比較的高い屈折率（たとえば、少なくとも１．３、少なくとも１．４、または少なくとも１．５の屈折率）を有する。製造された光学式光ガイド素子においては、第１の側面（および、この場合、任意には、第３の側面）が仲介して、たとえば空気などの気体を連通させることができる。このように、ＴＩＲの場合、比較的低い屈折率で十分であり得る。
【０１０３】
製造された光学式光ガイド素子の各々は、光学式光ガイド素子に入射して光学式光ガイド素子内を通過し光学式光ガイド素子から出ていく光のための少なくとも１つの光路を規定する。上記少なくとも１つの光路は、光が、光学式光ガイド素子の２つの反射面の間において上述の主方向に沿って伝搬する際に通ることができる経路を含み得る。
【０１０４】
第１の側面の反射率（および、この場合、任意には、第３の側面の反射率）が全内部反射（ＴＩＲ）によるものである場合、製造されたそれぞれの光学式光ガイド素子においては伝搬する光は、ＴＩＲにより、それぞれの第１の側面において（および、この場合、任意には、それぞれの第３の側面によって）反射される。
【０１０５】
一実施形態においては、初期棒材の各々は、第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面を有する。第１の側面、第２の側面、第３の側面および第４の側面の各々は第１の棒材端部から第２の棒材端部にまで延在し、第１の側面および第２の側面は互いに対して平行に位置合わせされた平坦な面であり、第３の側面および第４の側面は、第１の側面および第２の側面により互いから分離されており、第１の側面と第２の側面との間に配置されている。特に、第３の側面は（第１の側面に加えて）反射性であり得る。
【０１０６】
本発明の第１の局面について記載された１つ以上の特徴は、当然、本発明の第２の局面において提供されてもよい。
【０１０７】
たとえば、初期棒材、プリズム棒材などのさまざまな構成要素は、プリント回路基板の一区域によって少なくとも部分的に構成されてもよく、および／または、少なくとも１つの光学電子部品をそれに取付けることができる。
【０１０８】
上述から明らかになるように、ステップＣ）はステップｂ）に対応し、ステップＤ）は、ステップｃ）の特別版として理解されてもよく、ステップＥ）はステップｄ）にほぼ対応しており、ステップＦ）はステップｅ）に対応している。
【０１０９】
本発明は、さらに光学式光ガイド素子に関連し得る。これらの光学式光ガイド素子は、たとえば、この明細書中に記載されるように製造された光学式光ガイド素子であってもよい。
【０１１０】
さらに、光学式光ガイド素子は、たとえば、光学式光ガイド素子内で、光学式光ガイド素子のうち第１の反射面および第２の反射面と称される２つの反射面の間において、光学式光ガイド素子の主方向に沿って、光を誘導するための光学式光ガイド素子であってもよい。上記光は、特に、入射方向に沿って光学式光ガイド素子上に入射して出口方向に沿って光学式光ガイド素子から出ていく光であってもよい。主方向は、入射方向に対して角度をなしており、出口方向に対して角度をなしている。さらに、光学式光ガイド素子は、
−  第１の外側パネルおよび第３の外側パネルと称される２つの互いに平行な外側パネルを含み、主方向は、第１の外側パネルおよび第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされている。光学式光ガイド素子は、さらに、
−  第１の外側パネルおよび第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされた２つの基部面を含む第１のプリズムを含む。２つの基部面うち一方は第１の外側パネルに取付けられ、他方は第３の外側パネルに取付けられている。
【０１１１】
第１のプリズムは、第１の外側パネルと第３の外側パネルとの間に位置する第１の反射面を含む。第１の反射面は、入射方向に沿って光学式光ガイド素子に入射した光を主方向に向けなおすように形作られて位置合わせされている。光学式光ガイド素子は、第１の外側パネルと第３の外側パネルとの間に位置する第２の反射面を含む。第２の反射面は、第１の反射面によって主方向に向けなおされた光を、出口方向に沿って光学式光ガイド素子から出ていくよう、向けなおすように形作られて位置合わせされている。第２の反射面は、
−  第１の場合には、第１のプリズムに含まれ、
−  第２の場合には、光学式光ガイド素子の第２のプリズムに含まれている。
【０１１２】
第２のプリズムは、第１の外側パネルおよび第３の外側パネルに対して平行に位置合わせされた２つのさらなる基部面を含む。２つのさらなる基部面のうち一方は第１の外側パネルに取付けられ、他方は第３の外側パネルに取付けられている。この場合、第２のプリズムは、２つのさらなる基部面の間に、第２の反射面を含む。
【０１１３】
第１の反射面および第２の反射面は、互いに対して平行に位置合わせすることができる。
【０１１４】
第１の反射面および第２の反射面は、主方向に対して４５°±１０°の角度をなしていてもよい。
【０１１５】
第１の反射面および第２の反射面は主方向に対して４５°±５°の角度をなしていてもよい。
【０１１６】
第１の反射面および第２の反射面は主方向に対して４５°の角度をなしていてもよい。
第１の場合においては、基部面は平行四辺形状を有し得る。
【０１１７】
一実施形態においては、第１の反射面は反射コーティングにより反射性となる。
別の実施形態においては、第１の反射面は全内部反射により反射性となる。
【０１１８】
一実施形態においては、第２の反射面は反射コーティングにより反射性となる。
別の実施形態においては、第２の反射面は全内部反射により反射性となる。
【０１１９】
一実施形態においては、光学式光ガイド素子は、加えて、第２の外側パネルおよび第４の外側パネルと称される２つの互いに平行な外側パネルを含む。主方向は、第２の外側パネルおよび第４の外側パネルに対して平行に位置合わせされている。この実施形態においては、第２の外側パネルおよび第４の外側パネルのうち少なくとも１つは、少なくとも１つのレンズ素子を含み得る。レンズ素子は、入射方向に沿って光学式光ガイド素子に入射して出口方向に沿って光学式光ガイド素子から出ていく光が横断するように配置することができる。
【０１２０】
当然、光学式光ガイド素子は、記載された製造方法のうちの１つから生じる如何なる特徴をも受け継ぎ得る。
【０１２１】
さらなる実施形態および利点は以下の説明および添付の図面から明らかになる。
以下において、本発明は、例および添付の図面によって、より詳細に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子の写真である。
【図２】第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子の概略的な斜視図である。
【図３】第２のタイプ（タイプＩＩ）の光学式光ガイド素子の写真である。
【図４】第２のタイプ（タイプＩＩ）の光学式光ガイド素子の概略的な斜視図である。
【図５】さらなる棒材を用いて製造された第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子の概略的な斜視図である。
【図６】さらなる棒材を用いて製造された、全内部反射を用いる第２のタイプ（タイプＩＩ）の光学式光ガイド素子の概略的な斜視図である。
【図７ａ】初期棒材の製造を概略的に示す上面図である。
【図７ｂ】初期棒材の製造を概略的に示す上面図である。
【図７ｃ】初期棒材の製造を概略的に示す上面図である。
【図８ａ】初期棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【図８ｂ】初期棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【図８ｃ】初期棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【図９ａ】ジグを用いた初期棒材の位置決めを概略的に示す断面図である。
【図９ｂ】ジグを用いた初期棒材の位置決めを概略的に示す断面図である。
【図９ｃ】ジグを用いた初期棒材の位置決めを概略的に示す断面図である。
【図１０ａ】別のジグを用いた初期棒材の位置決めを概略的に示す断面図である。
【図１０ｂ】別のジグを用いた初期棒材の位置決めを概略的に示す断面図である。
【図１１ａ】棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図１１ｂ】棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図１１ｃ】棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図１２ａ】図１１ａに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図１２ｂ】図１１ｂに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図１２ｃ】図１１ｃに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図１３】図１１ｃおよび図１２ｃの棒材配置からプリズム棒材を製造するのを概略的に示す上面図である。
【図１４】図１３に示されるプリズム棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【図１５】図１３および図１４に従って得られるプリズム棒材の概略的な断面図である。
【図１６】図１５のプリズム棒材を概略的に示す断面図である。
【図１７】プリズム棒材の概略的な断面図である。
【図１８】タイプＩの光学式光ガイド素子を製造するためのレンズウェハへの図１７のプリズム棒材の取付けを概略的に示す断面図である。
【図１９】図１８に示されるレンズウェハと別のレンズウェハとの間に挟まれた図１７のプリズム棒材を示す概略的な断面図である。
【図２０】図１９のウエハ・スタックを、回折光学素子が取付けられた状態で示す概略的な断面図である。
【図２１】図２０のウエハ・スタックを分離することによって得られるタイプＩの光学式光ガイド素子を示す概略的な断面図である。
【図２２】プリズム棒材の概略的な断面図である。
【図２３】レンズウェハに取付けられた図２２のプリズム棒材を含む、タイプＩの光学式光ガイド素子を製造するためのウエハ・スタックを概略的に示す断面図である。
【図２４】図２３のウエハ・スタックを、別のレンズウェハが取付けられた状態で示す概略的な断面図である。
【図２５】図２４のウエハ・スタックを、回折光学素子が取付けられた状態で示す概略的な断面図である。
【図２６】図２５のウエハ・スタックを分離することによって得られるタイプＩＩの光学式光ガイド素子の概略的な断面図である。
【図２７ａ】初期棒材およびさらなる棒材を含む棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図２７ｂ】初期棒材およびさらなる棒材を含む棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図２７ｃ】初期棒材およびさらなる棒材を含む棒材配置の製造を概略的に示す上面図である。
【図２８ａ】図２７ａに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図２８ｂ】図２７ｂに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図２８ｃ】図２７ｃに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【図２９】図２７ｃおよび図２８ｃの棒材配置からプリズム棒材を製造するのを概略的に示す上面図である。
【図３０】図２９に示されるプリズム棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【図３１】図２９および図３０に従って得られるプリズム棒材の概略的な断面図である。
【図３２】充填棒材としてさらなる棒材を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、図３１のプリズム棒材の概略的な断面図である。
【図３３】充填棒材として初期棒材を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、図３１のプリズム棒材の概略的な断面図である。
【図３４】さらなる棒材と、当該さらなる棒材から間隔を空けて配置されたコーティングされていない初期棒材とを含む棒材配置の概略図である。
【図３５】２つの基板の間に挟まれた図３５の棒材配置を示す概略的な断面図である。
【図３６】全内部反射による反射率を有し充填棒材としてさらなる棒材を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子として用いられるように分離線が示された、図３５の棒材配置から得られるプリズム棒材を示す概略的な断面図である。
【図３７】充填棒材として初期棒材を備えたタイプＩＩＩの光学式光ガイド素子として用いられるように分離線が示されており、充填棒材が初期棒材まで距離を空けて配置されている棒材配置から得られるプリズム棒材を示す概略的な断面図である。
【図３８】空隙内においてサイドパネルに光学電子部品を備えるタイプＩＩの光学式光ガイド素子を示す概略的な断面図である。
【図３９】空隙内において光学電子部品をプリズムに備えるタイプＩＩの光学式光ガイド素子を示す概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２３】
記載された実施形態は、例として意図されたものであるか、または本発明を明確にするように意図されたものであって、本発明を限定するものではない。
【０１２４】
図１は、第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子の写真である。図２は、第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子の概略的な斜視図である。図１および図２の光学式光ガイド素子１は大部分が同一である（主にいくつかの寸法が異なっている）ので、以下においては一緒に記載されている。
【０１２５】
光学式光ガイド素子１は、たとえば２つの反射コーティング２１ｒ，２３ｒによって具体化される２つの反射面５１，５２を有するプリズム４０を含む。レンズ素子１５を介して光学式光ガイド素子１に入ってくる光は、反射面５２によって反射され、光学式光ガイド素子１の主方向に沿って反射面５１上に当たり、反射面５１により、再び、たとえば（図１および図２には示されない）別のレンズ素子を介して光学式光ガイド素子１から出ていくようにその向きが変えられる。
【０１２６】
光学式光ガイド素子１は、第１の外側パネル６１および第３の外側パネル６３を含む。第１の外側パネル６１および第３の外側パネル６３は、プリズム４０の基部面７１および７２に対して平行に位置合わせされており、第１の外側パネル６１および第３の外側パネル６３に対し、基部面７１および７２が固定されている。
【０１２７】
光学式光ガイド素子１はさらに、第２の外側パネル６２および第４の外側パネル６４を含む。第２の外側パネル６２および第４の外側パネル６４は、それぞれ、レンズウェハの区域１３ａおよび区域１４ａである（以下を参照）。
【０１２８】
光学式光ガイド素子１は、外側パネル６１、６２、６３、６４によって規定されている立方形内において、２つの空隙９，９′を有する。
【０１２９】
図１および図２と同様に、図３および図４は、第２のタイプ（タイプＩＩ）の光学式光ガイド素子１を示す。図３および図４に示されるタイプＩＩの光学式光ガイド素子の多くの特徴が図１および図２の光学式光ガイド素子１の特徴と同一であるので、主として、それらの相違点を以下において説明することとする。
【０１３０】
図３および図４のこの光学式光ガイド素子１においては、光学式光ガイド素子１は、距離を空けて配置された２つのプリズム４１，４２を含む。プリズム４１，４２の間には空隙が９″ある。空隙９″は、特に、図３および図４の実施形態と同様に、外側パネル６１，６２，６３，６３およびプリズム４１，４２によって密封することができる。
【０１３１】
プリズム４１は基部面７１，７２を有し、プリズム４２は基部面７３と、図３および図４には示されない別の基部面とを有する。基部面の各々は、外側パネル６１および６２のうちの一方に対して平行に位置合わせされ、当該一方に固定されている。
【０１３２】
レンズ素子１５を介して光学式光ガイド素子１に入ってくる光は、第１の反射面５１および第２の反射面５２によって反射され、第１の反射面５１と第２の反射面５２との間において主方向に沿って空隙９″の内部を伝搬する。
【０１３３】
図５は、さらなる棒材（以下を参照）を用いて製造された第１のタイプ（タイプＩ）の光学式光ガイド素子１の概略的な斜視図である。
【０１３４】
この場合、光学式光ガイド素子１は、図１から図４のプリズム４０，４１，４２に概ね対応する３つのプリズム４０，４１，４２を含む。図５に示されるように、プリズム４０は、プリズム４１およびプリズム４２の両方に隣接し得る。この場合、光学式光ガイド素子１が空隙を含まないものとして規定されてもよい。
【０１３５】
図５に示されるように光ガイドを製造するさまざまな方法がある。一方法においては、（反射コーティング２１ｒおよび２３ｒによってそれぞれ実現され得る）第１の反射面５１および第２の反射面５２はプリズム４０に含まれている。この場合、他のプリズム４１および４２のうちの一方のプリズムの反射コーティングを省くことができる。この場合、光学式光ガイド素子１はタイプＩである。
【０１３６】
別の方法においては、反射面５１はプリズム４１によって、たとえば反射コーティング２１ｒによって実現され、反射面５２はプリズム４２によって、たとえば反射コーティング２３ｒによって実現される。この場合、光学式光ガイド素子１はタイプＩＩＩである。なぜなら、光学式光ガイド素子１の内部を主方向に沿って伝搬する光が（初期棒材（以下を参照）から得られるであろう）反射面を備えるプリズムを通って伝搬しないからである。
【０１３７】
さらに別の方法においては、反射面５２はプリズム４２によって実現され、反射面５１はプリズム４０によって実現される。または、反射面５２はプリズム４０によって実現され、反射面５１はプリズム４１によって実現される。このようにして、光学式光ガイド素子１はタイプＩの光学式光ガイド素子となり得る。
【０１３８】
プリズムの基部面はまた、図３の場合にも、それぞれ、外側パネル６１および外側パネル６３の内側に固定される。
【０１３９】
図６は、さらなる棒材（以下を参照）を用いて製造された、全内部反射（ＴＩＲ）を用いる第２のタイプ（タイプＩＩ）の光学式光ガイド素子１の概略的な斜視図である。
【０１４０】
この場合、光学式光ガイド素子１は、図１から図５のプリズム４０，４１，４２に概ね対応する３つのプリズム４０，４１，４２を含む。しかしながら、プリズム４０は反射面５１および５２に反射コーティングがない。プリズム４０とプリズム４１との間に空隙９が存在し、プリズム４０とプリズム４２との間に空隙９′が存在する。プリズム４０を構成している透過的材料は比較的高い屈折率を有しており、このため、レンズ１５を通って光学式光ガイド素子１に入ってくる光は、ＴＩＲにより反射面５１に反射されて反射面５２に向かうこととなるだろう。たとえば、プリズム４０の屈折率は１．５以上であり得る。空隙９および空隙９′内においては、真空であり得るかまたは空気などの気体が存在し得る。
【０１４１】
プリズム４１，４２は、汚れおよび損傷から反射面５１および５２を保護することができる。
【０１４２】
図６に基づいた別の実施形態においては、プリズム４１，４２を省くことができる。
以下において、図１〜図６のうち１つ以上の図における光学式光ガイド素子１などの光学式光ガイド素子を製造する方法を説明する。図の多くにおいては、図示される部分の方向付けを説明するために小さな座標系が記号で表わされている。この場合、ｘ，ｙ，ｚは初期棒材に関する座標を指定し、ｘ′，ｙ′，ｚ′はプリズム棒材に関する座標を指定している。
【０１４３】
この製造はウェハレベルで行なうことができるため、比較的短い期間内で、および／または、比較的少数の処理ステップによって、数多くの高精度部分を製造することが可能となる。
【０１４４】
図７ａ〜図７ｃは、初期棒材２の製造を概略的に示す上面図である。
図８ａ〜図８ｃは、初期棒材２の製造を概略的に示す断面図である。
【０１４５】
図７ａおよび図８ａは、上面６ａおよび下面６ｂを有するプレート６を示す。この場合、第１の反射コーティング２１ｒが面６ａに存在し、第２の反射コーティング２３ｒが面６ｂに存在する。コーティング２１ｒと２３ｒとの間に、光学的に透過的な材料６ｃが存在し得る。
【０１４６】
上記および下記から明らかになるように、コーティング２１ｒおよび２３ｒなどの反射コーティングは、場合によっては省くことができる。
【０１４７】
プレート６は、以下のいくつかの場合においては、「Ｐ／Ｃウエハ」とも称される。
図７ｂおよび図８ｂにおいては、分離線は、座標系においても記号で表わされる破線によって示されている。これらの線に沿ってプレート６を分離することにより、図７ｃおよび図８ｃに示されるように複数の初期棒材２が得られる。
【０１４８】
各々の初期棒材２は、第１の棒材端部２８、第２の棒材端部２９、ならびに４つの側面２１，２２，２３および２４を有する。この場合、反射コーティング２１ｒは側面２１にあり、反射コーティング２３ｒは側面２３にある。
【０１４９】
棒材配置２０を製造するために（たとえば図１１ａおよび図１２ａを参照）、初期棒材２が適切に位置決めされなければならない。このとき、初期棒材２の反射面は互いに面している。すなわちプレート６の分離中における初期棒材同士の互いに対する向きに関して（図７ｃおよび図８ｃを参照）、各々の初期棒材は、初期棒材方向Ｄ（図７ｃを参照）に対応するｙ軸を中心として９０°だけ回転させられる。
【０１５０】
初期棒材２を位置決めする一方法として、図９ａ〜図９ｃに示されるようにジグ８を用いることが挙げられる。
【０１５１】
図９ａ〜図９ｃは、ジグを８用いた初期棒材２の位置決めを概略的に示す断面図である。
【０１５２】
ジグ８は複数の突起８１を有しており、複数の突起８１の各々の上において初期棒材２を位置決めすることができる。初期棒材２を突起８１に取付けた後、スペーサ８ａが初期棒材２同士の間に挿入される（図９ｂを参照）。スペーサ８ａはシムと見なすこともできる。
【０１５３】
たとえば、ばねによって力を加えることにより、または真空にすることにより、初期棒材２同士の間隔が好適に、たとえば等距離だけ、空けられる（図９ｃを参照）。
【０１５４】
また、他のジグが代替的に用いられてもよく、たとえば図１０ａおよび図１０ｂに示されるようにジグ８′が用いられてもよい。
【０１５５】
図１０ａおよび図１０ｂは、別のジグ８′を用いた初期棒材２の位置決めを概略的に示す断面図である。
【０１５６】
ジグ８′は、初期棒材２を挿入することができる溝８ｂを有し、これにより、初期棒材２の互いに対する正確な位置合わせが確実にされる。
【０１５７】
ジグは位置決めだけのために用いられるものであって、後で取外されることとなる。
たとえば、棒材同士を互いに対して単に押当てて、各々の棒材をそれが隣接する１つまたは２つの棒材に押当てるようにすることによって（たとえば以下の図２７ａおよび図２８ａを参照）、ジグを用いることなく、初期棒材を単独で、またはさらなる棒材（以下を参照）と共に位置決めすることも可能である。
【０１５８】
図１１ａ〜図１１ｃは、たとえば上述のとおり位置決めされた棒材に基づいた棒材配置２０の製造を概略的に示す上面図である。図１２ａ〜図１２ｃは、それぞれ、図１１ａ〜図１１ｃに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。
【０１５９】
図１１ａおよび図１２ａは、所望の棒材配置のために求められるとおりに位置決めされた棒材を示す。初期棒材２の位置決めのために用いられる可能性のあるジグは、図１１ａおよび図１２ａには示されない。
【０１６０】
初期棒材２は、１つまたは２つの基板を棒材配置２０に取付けることによって、互いに対して固定させることができる。第１の基板への取付けの後、ジグは、事前に取付けられている場合には、棒材配置から取外すことができる。しかしながら、たとえば図１１ａおよび図１２ａに示されるように位置決めされた初期棒材は、棒材配置も表わし得る。
【０１６１】
図１１ｂおよび図１２ｂは、棒材配置２０への第１の基板１１の取付けを示している。
図１１ｃおよび図１２ｃは、棒材配置２０への第２の基板１２の取付けを示す。
【０１６２】
このとき、初期棒材２は第１の基板１１と第２の基板１２との間に挟まれている。初期棒材２が高精度で互いに位置決めされているウエハ・スタックが得られる。
【０１６３】
次のステップにおいて、図１１ｃおよび図１２ｃで得られたウエハ・スタックが、プリズム棒材と称される複数の棒材へと分離される。このとき、分離の切断線（Ｃ）は、以下に例示されるように、初期棒材線（Ｄ）に対して角度をなしており、たとえば４５°の角度をなしている。
【０１６４】
図１３は、図１１ｃおよび図１２ｃの棒材配置２０からプリズム棒材４を製造するのを概略的に示す上面図である。図１４は、図１３に示されるプリズム棒材４の製造を概略的に示す断面図である。
【０１６５】
図１５は、図１３および図１４に従って得られるようなプリズム棒材４の概略的な断面図である。図１６は、図１５のプリズム棒材を概略的に示す断面図である。座標系に留意されたい。図１５は基本的に図１３の詳細を示す。
【０１６６】
プリズム棒材４の座標系においては、ｘ′はプリズム棒材４の延在部に沿った座標である。当該延在部は、初期棒材の座標系のｘ座標とｙ座標との間の（切断角に応じた）どこかに延びている。これは、製造された光学式光ガイド素子においては、光学式光ガイド素子の主方向Ｍに対応している。さらに、ｚ′は、プリズム棒材４の高さ座標であり、ｙ座標の逆方向に対応している。
【０１６７】
図１７は、図１５とはわずかに異なる態様で示される、プリズム棒材４の概略的な断面図である。反射コーティングは太線によって符号化されている。
【０１６８】
図１８は、タイプＩの光学式光ガイド素子を製造するためのレンズウェハ１３への図１７のプリズム棒材４の取付けを概略的に示す断面図である。レンズウェハ１３は、また「さらなる基板」と見なされてもよく、複数のレンズ素子１５を含む。たとえば、ピックアンドプレイス（pick-and-place）を用いて、このようなレンズウェハ１３上に複数のプリズム棒材４を位置決めすることができる。
【０１６９】
図１９は、図１８に示されるレンズウェハ１４と（「さらなる基板」とも見なされ得る）別のレンズウェハとの間に挟まれた図１７のプリズム棒材を示す概略的な断面図である。
【０１７０】
図２０は、図１９のウエハ・スタックを、回折光学素子１８がたとえばウェハレベルでピックアンドプレイスによって取付けられた状態で示す概略的な断面図である。破線は、ウエハ・スタックが複数の部分に個片化される次のステップのためのダイシングラインを示す。
【０１７１】
図２１は、図２０のウエハ・スタックを図２０において示されるような複数の部分に分離することによって得られるタイプＩの光学式光ガイド素子１を示す概略的な断面図である。光学式光ガイド素子１に入り、内部を通ってそこから出ていく光路が、Ｌで示された点線によって図示されている。このことから、初期棒材２およびプリズム棒材４ならびにそれらの構成要素の特性が如何に光学式光ガイド素子１の特性に変換されるかが容易に理解される。
【０１７２】
図２２〜図２５は、図１７〜図２０と同様に、プリズム棒材４と、図示されるレンズウェハ１３，１４などの２つのさらなるウエハ１３，１４とを備えたウエハ・スタックの製造を示す。
【０１７３】
図２６は、図２５のウエハ・スタックを複数の部分に分離することによって得られるタイプＩＩの光学式光ガイド素子の概略的な断面図である。光学式光ガイド素子１に入り、内部を通ってそこから出ていく光路が、Ｌで示された点線によって図示されている。このことから、初期棒材２およびプリズム棒材４ならびにそれらの構成要素の特性が如何に光学式光ガイド素子１の特性に変換されるかが明らかになる。
【０１７４】
上述されるようなレンズウェハ１３および／または１４などの１つ以上のさらなる基板を追加することは一般にはオプションである。したがって、さらなる基板を事前に取付けることなく、（図１５および１６に示されるような）プリズム棒材４を複数の部分に分離することもできる。
【０１７５】
先に述べたように、光学式光ガイド素子の製造時に、初期棒材２に加えて、「さらなる棒材」を利用することが可能である。これにより、さらなる実施形態を実現する可能性が広がる。
【０１７６】
初期棒材２は、いくつかの実施形態においては、上述の例において示されるように同種であってもよい。
【０１７７】
さらに、さらなる棒材は、いくつかの実施形態においては、以下の例に示されるように同種であってもよい。
【０１７８】
図２７ａ〜図２７ｃは、初期棒材２およびさらなる棒材３を含む棒材配置２０の製造を概略的に示す上面図である。図２８ａ〜図２８ｃは、図２７ａ〜図２７ｃに示される棒材配置の製造を概略的に示す断面図である。さらなる棒材３は、初期棒材２が製造されるのと同じ方法で製造することができる。これらさらなる棒材３は、さらなるプレートとも称されるプレートを複数の棒材に分離することによって得られてもよい。このようなさらなるプレートは、たとえば、その大きな面のうちの一方の面上に反射コーティングを施すことができるか、または、その大きな面の両方の面上に反射コーティングを施すことができる。しかし、いくつかの実施形態においては、さらなるプレートには反射コーティングがない。
【０１７９】
図２９は、図２７ｃおよび図２８ｃの棒材配置からプリズム棒材４を製造するのを概略的に示す上面図である。図３０は、図２９に示されるプリズム棒材の製造を概略的に示す断面図である。
【０１８０】
図２７〜図３０に示される方法ステップは、少なくとも図１１〜図１４を考慮に入れると、明らかになる。
【０１８１】
図３１は、図２９および図３０に従って得られるようなプリズム棒材４の概略的な断面図である。
【０１８２】
プリズム棒材４が複数の部分に分離されるのに応じて、さまざまなタイプＩの光学式光ガイド素子を得ることができる。
【０１８３】
図３２は、充填棒材としてさらなる棒材３を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、図３１のプリズム棒材４の概略的な断面図である。光路はＬで参照される。
【０１８４】
図３３は、充填棒材として初期棒材２を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、図３１のプリズム棒材４の概略的な断面図である。
【０１８５】
図３４は、さらなる棒材３と、当該さらなる棒材３から間隔を空けて配置されたコーティングされていない初期棒材２とを含む棒材配置２０を概略的に示す上面図である。図３５は、２つの基板１１と基板１２との間に挟まれた図３５の棒材配置２０の概略的な断面図である。隣り合う初期棒材２とさらなる棒材３との間の空間が９９で参照される。
【０１８６】
上述の実施形態におけるように図３４および図３５の棒材配置２０を分離することにより、結果として、図３６に示されるようなプリズム棒材４が得られる。
【０１８７】
図３６は、全内部反射による反射面における反射率を有し充填棒材としてさらなる棒材３を備えたタイプＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、図３５の棒材配置から得られるプリズム棒材４の概略的な断面図である。
【０１８８】
図３７は、充填棒材として初期棒材２を備えたタイプＩＩＩの光学式光ガイド素子を製造するための分離線が示された、充填棒材３が初期棒材２まで距離（９９で参照される空間）を空けて配置されている棒材配置から得られるプリズム棒材４の概略的な断面図である。
【０１８９】
図３８は、空隙９″内においてサイドパネル６４に光学電子部品９０を備えるタイプＩＩの光学式光ガイド素子１の概略的な断面図である。サイドパネル６４は、部分的に、非透過的な誘電材料でできている。サイドパネル６４は少なくとも部分的にＰＣＢであり得る。
【０１９０】
光学電子部品９０は、空隙９″の外側にあるさらなる接触パッド９９にビア９５によって電気接触している接触パッドに取付けられている。非透過的な誘電材料にわたって電気接触させることにより、光学式光ガイド素子１は、電力供給可能となり、および／または、光学式光ガイド素子１の外部から制御可能である。
【０１９１】
図示される例においては、光電子部品９０は光エミッタである。このようにして、光学式光ガイド素子１によって（より具体的には、光電子部品９０によって）生成された光が、光学デバイス１を介して誘導される光の経路と同様な（たとえば、光の経路と平行な）経路に沿って伝搬することができる。
【０１９２】
パネル６２には、透過的な領域６２ａが設けられており、ここにレンズ素子１５が取付けられている。パネル６４は、非透過的なパネルに光を通過させるために透過的な領域も含む。
【０１９３】
上述の製造ステップおよび方法を考慮すると（たとえば図２３および図２４も参照）、プリント回路基板がプリズム棒材と組合わされたときに光学式光ガイド素子１を製造できること、すなわち、（透過的領域を備えた）プリント回路基板を、レンズウェハと置換えられるかまたはレンズウェハであるさらなる基板として用いることができること、が明らかになる。たとえば、使用されるべきさらなる基板は、光学電子部品が取付けられているプリント回路基板であってもよい。したがって、プリント回路基板アセンブリはさらなる基板として用いることができる。
【０１９４】
図３９は、空隙９″内において光学電子部品９０をプリズム４２に備えるタイプＩＩの光学式光ガイド素子１の概略的な断面図である。これは、散乱光（光学デバイス１によって、より具体的には光学電子部品９０によって生成される散乱光）と、（光学式光ガイド素子１を介して誘導される）方向付けられた光とが重なり合う可能性の一例として理解され得る。
【０１９５】
図３９はまた、２つ以上の受動的な光学部品が光学デバイス１に含まれ得ることを示している。たとえば、光が光学式光ガイド素子１から出ていく際に通るパネル（６２）において１つの素子（１５）が存在していてもよく、光が光学式光ガイド素子１に入ってくる際に通る透過的領域６４ａに取付けられているパネル６４において別の素子（１５′）が存在していてもよい。
【０１９６】
上述の製造ステップおよび方法を考慮すると（たとえば図７ａ〜図７ｃおよび図８ａ〜図８ｃを参照）、プリント回路基板を初期棒材として用いると光学式光ガイド素子１を製造することができることが明らかである。たとえば、初期棒材２を製造するのに用いられるプレート６はプリント回路基板であってもよく、その上に光学電子部品を配置することができる。したがって、プリント回路基板アセンブリはプレート６として用いることができる。
【０１９７】
上述したように、一方側のみが反射性である（が但し、反対側は反射性ではない）初期棒材２を用いることもできる。これら初期棒材２は、たとえば、任意にはさらなる棒材３を当該初期棒材間に配置した状態で棒材配置をもたらすように、互いに対して平行に位置決めすることができる。この場合、さらなる棒材３は、任意には、反射面をもたないか、１つの反射面を有するかまたは２つの（対向して配置された）反射面を有する可能性がある。隣り合う棒材間の空間９９を任意に設けることができる。
【０１９８】
例示的な方法を以下において詳細に記載する。添付の図面は、その詳細および実現可能なさらなる方法を例示し、部分的に解説している。
【０１９９】
１．滑らかな（たとえば、研磨された）コーティングされたウエハ（この明細書中においては、上述の「プレート」に対応する「ｐ／ｃウエハ」）から開始する。最初のコーティングは、アルミニウム、銀および／もしくは金などの極めて反射性の高い金属または誘電材料で構成され得る。最初のコーティングはさらに、金属コーティングの光学的特性を向上させるために、および／または、環境を保護するために、付加的なコーティング材料（たとえば、Silflex）を含み得る。たとえば、銀コーティングが用いられる場合、追加のコーティングを行なう必要がなくなるか、または曇りが低減され得る。
【０２００】
２．ｐ／ｃウエハは、保護コーティングでさらにコーティングされている。保護コーティング（たとえば樹脂および／またはフォトレジスト）は、以下のステップにおいて最初のコーティング（たとえば、銀、Silflexコーティング）に対する損傷を防止する。
【０２０１】
３．ｐ／ｃウエハを第１のダイシング基板（たとえば、ＵＶダイシングテープ）と接触させる。
【０２０２】
４．上述のｐ／ｃウエハは、棒材（この明細書中においては上述の「初期棒材」に対応する「ｐ／ｃ棒材」）にセグメント化される。セグメント化は、ダイシング、レーザー切断および／またはレーザ・スクライブ・アンド・ブレイクによって行なわれてもよい。場合によっては、ダイシングを行なうとき、ｐ／ｃ棒材における応力を減じるためにダイシングブレードを何回か通過させてもよい。
【０２０３】
５．ｐ／ｃ棒材は第１のダイシング基板から取外される（たとえば、ＵＶダイシングが用いられた場合、上述のアセンブリはＵＶダイシングテープを除去するために紫外線放射に晒される）。
【０２０４】
６．上述の３の後、上述のステップに対して代替的／付加的なステップを行なう。容易に除去可能な接着剤（たとえば、ワックスまたは樹脂）をｐ／ｃウエハに塗布し、容易に除去可能な接着剤によって、付加的なｐ／ｃウエハを第１のｐ／ｃウエハと接触させる。接着剤を広げてよりよく接着させるために力を加えてもよい。このステップは、複数のｐ／ｃウエハ・スタックが構成され得るように繰返されてもよい。（ステップ４におけるような）セグメント化の後、各々のｐ／ｃ棒材が取外され、容易に除去可能な接着剤がたとえば溶剤によって除去され、プロセスがステップ７へと進む。
【０２０５】
７．上述のｐ／ｃ棒材を（「初期棒材方向」とも称される）ｐ／ｃ棒材長軸を中心として９０°回転させ、たとえば、ピックアンドプレイス技術によって、位置決めジグに配置する。位置決めジグはｐ／ｃ棒材を互いに対して精密に位置決めするのに用いられる。いくつかの型の位置決めジグが用いられてもよい。位置決めジグのうち精密に機械加工された／研磨された構成要素は、各々の型に対して共通である。精密に機械加工された／研磨された構成要素により、ｐ／ｃ棒材が互いに対して（高精度に）位置決めされる。圧縮、真空または容易に除去可能な接着剤を用いて棒材を適所に保持する。付加的な位置決めジグの詳細は添付の図面および説明において開示されている。
【０２０６】
８．ｐ／ｃ棒材が位置決めジグにおいて適所に固定された後、接着剤（たとえば、ＵＶ接着剤もしくは熱硬化性接着剤またはこれらの両方の接着剤）がｐ／ｃ棒材および／または第１の基板の第１の表面上に施される。接着剤がｐ／ｃ棒材上に施される場合、当該接着剤は、コーティング面に対して垂直な長い表面上に塗布される。接着剤は、針による投入／噴射またはスクリーン印刷によって（ｐ／ｃ棒材、第１の基板または両方の上に）塗布されてもよい。第１の基板は透過的（たとえば、ガラス基板）であってもよく、または、実質的に非透過的（たとえば、ＦＲ４／Ｇ１０もしくはシリコン基板などのＰＣＢ材料）であってもよい。
【０２０７】
９．（位置決めジグ内における）ｐ／ｃ棒材を（接着剤によって）第１の基板と接触させる。接着剤を広げてよりよく接着させるために力が加えられてもよい。接着剤は、紫外線放射で硬化させられるか、熱で硬化させられるか、もしくは紫外線放射および熱の両方で硬化させられるか、または、たとえば、紫外線放射だけで部分的に硬化させられる。硬化エネルギの形式は、用いられる基板材料のタイプに依存している。たとえば、基板がガラスでできている場合、紫外線放射が用いられてもよいが、但し、基板がＰＣＢまたは他の非透過的な材料でできている場合、硬化させるのに熱が用いられてもよい。
【０２０８】
１０．先のステップにおける硬化（または部分的硬化）の後、位置決めジグが取外される。
【０２０９】
１１．接着剤は、（たとえば、針による投入／噴射および／またはスクリーン印刷によって）上述のｐ／ｃ棒材および／または第２の基板の第２の表面に塗布される。接着剤がｐ／ｃ棒材上に施されるとき、当該接着剤は、ｐ／ｃ棒材の第１の表面に対して平行な表面（接着剤の付いた表面）、すなわち、コーティングされた（金属）表面に対して垂直な長い表面上に、塗布される。
【０２１０】
１２．（第１の基板に接着された）ｐ／ｃ棒材を接着剤によって第２の基板と接触させる。接着剤を広げてよりよく接着させるために力が加えられてもよい。
【０２１１】
１３．先のステップ（ステップ１２）において塗布された接着剤は、紫外線放射で硬化されるか、熱で硬化されるか、もしくは紫外線放射および熱の両方で硬化されるか、または、たとえば紫外線放射だけで部分的に硬化される。
【０２１２】
１４．いくつかの場合、予め塗布された接着剤が（ステップ９および／または１３におけるように）部分的に硬化されると、接着剤は、たとえば、熱、付加的な熱を加えることによって十分に硬化され得る。いくつかの場合には、同じステップにおいて両方のウエハを十分に硬化させることが有利（たとえば、より優れた寸法安定性）であり得る。
【０２１３】
１５．（上述の「サンドイッチ・ウエハ」または「ウエハ・スタック」とも称され、先のステップに起因する）第１の基板＋ｐ／ｃ棒材＋第２基板のアセンブリが複数の棒材（この明細書中においては「プリズム棒材」）にセグメント化される。セグメント化は、ｐ／ｃ棒材の長軸に対して４５°で、第１の基板＋ｐ／ｃ棒材＋第２の基板に対して垂直に行なわれる。セグメント化は、先のステップにおけるように、たとえばダイシングによって行なわれてもよい。いくつかの場合には、応力を減らすために、ダイシングブレードを通す回数が多くなってもよい（この場合、連続して材料が切取られる）。他の場合においては、第１の基板＋ｐ／ｃ棒材＋第２の基板は、面のうちどちらの側から部分的にダイシングされてもよい。
【０２１４】
１６．（先のステップにおいて開示されるような）典型的に用いられるセグメント化技術の精密度／精度が十分ではない（たとえば、ダイシングの場合、＋／−５０μｍであり得る）ので、このような精度／精密度が必要となるいくつかの場合においては、十分に規定された寸法（たとえば、＋／−１０μｍ）を得るために、切断面（ステップ１５において切断される表面）が研磨されてもよい。これらの表面は、ｚの高さ（および、モジュールのｐ光路、すなわち光学式光ガイド素子の内部にある光路）を規定するので特に重要となる。
【０２１５】
１７．先のステップにおいて作り出されたプリズム棒材は、（上に開示されるように、上述の精神の範囲内で）接着剤によってレンズウェハに取付けられ、硬化させられてもよく、または部分的に硬化させられてもよい。レンズウェハは、（ガラスウェハなどの）透明基板で構成されてもよく、または（ＰＣＢ（＝printed circuit board（プリント回路基板））材料などの）他の透過的材料もしくは非透過的な材料で構成されてもよい。（たとえば、光学的品質のために）熱放散が重要となる他の場合には、基板材料は高い（比較的高い）熱伝導性の材料（たとえば、サファイア）であってもよい。他の場合においては、基板材料は、低熱膨張材（たとえば、サファイアまたは他の無機複合物）であってもよい。レンズウェハはさらにレンズ（レンズ素子）で構成される。レンズは、公知のウェハレベル技術によって、予め、上述のウエハ上において形成され硬化されてもよい。レンズ品質の向上が必要とされる他の場合においては、ピックアンドプレイス技術を用いて、射出成形されたレンズを前述の基板上に位置決めしてもよい（接着剤は、予め、公知の技術によって塗布されていてもよいだろう）。
【０２１６】
１８．いくつかの場合においては、付加的なレンズウェハが（接着剤によって）レンズウェハに追加されてもよい。この場合、接着剤は上述のとおり硬化させられるかまたは部分的に硬化させられる。
【０２１７】
１９．付加的なレンズウェハが（ステップ１７およびステップ１８の精神の範囲内で）反対側に追加されてもよい。さらに他の光学素子が追加されてもよいが、追加はウェハレベル技術によってなされなくてもよい。たとえば、ピックアンドプレイスを用いて、取付けられたレンズウェハ上に回折光学素子（diffractive optical element：ＤＯＥ）または他の光学素子を位置決めしてもよい。
【０２１８】
２０．すべてのレンズウェハおよび光学素子が追加された後、モジュールが、レンズウェハ面およびプリズム棒材の長軸に対して垂直にダイシングされる。
【０２１９】
先のステップのうちのいずれにおいても、高さが重要となる構成要素を接続するのに接着剤が用いられる場合、典型的な接着剤材料と特定の直径のプラスチックもしくはガラスの球／球体とで構成される特別な接着剤が用いられてもよい。球体は、接着剤層の最終的な厚さを精密に規定する。
【０２２０】
記載されたさまざまな方法および実施形態は、いくつかの場合においては、極めて低いｚ高さの光パイプ（光学式光ガイド素子）の製造を可能にし得る。加えて、いくつかの場合においては、光パイプのうち複数の部分（構成要素）同士の極めて高精度の位置合わせおよびこれら複数の部分（構成要素）間の離隔、ならびに／または、光パイプの極めて高精度の位置合わせ、ならびに、光パイプとさらなる要素との間の離隔が達成可能であり得る。上述のプロセスは、滑らかな（たとえば、研磨された）材料（たとえばガラスまたは他の透明材料）を用いることができ、または、特にタイプＩＩの光パイプ（上述を参照）の場合には、非透過的な材料を用いることができる。この場合には非常に反射性の高いコーティングでコーティングされ得る。滑らかな材料とは、この文脈においては、たとえば、通常のミラーのように、典型的には、少なくともミクロンスケールからミリメートルスケールまでの平坦な表面（低い粗度を有する表面）を有する材料を意味している。このような材料を設けることにより、さまざまな技術的な難題を克服することが可能になり得る。滑らかな材料は光パイプのために重要なものとなり得る。滑らかな（たとえば、研磨およびコーティングされた）側部があることで、滑らかな材料全体が極めて良好に規定された厚さを有することが可能となる。この厚さは極めて良好に規定された光パイプにつながる。場合によっては、滑らかな材料は透過的（たとえば全内部反射を可能にする屈折率を有する、たとえば研磨されたガラスまたは研磨された透過的なポリマー）である。さらに、他のいくつかの場合においては、滑らかな材料は、たとえばＰＣＢ材料（たとえば、繊維強化エポキシ）などの非透過的な（場合によっては、非反射性の）材料である。さらに他のいくつかの場合においては、滑らかな材料は、金属（たとえば研磨されたアルミニウム）などの反射性（特に、高反射性）の非透過的な材料である。
【０２２１】
上述の滑らかな材料（たとえば、研磨されたガラス）は、（図１におけるタイプＩのように）直接、十分に規定された空間／光路１）をもたらす。この場合、滑らかな材料は、（図３におけるタイプＩＩのように）間接的に、プリズムまたは２）を規定する。この場合、滑らかな側部を備えた介在ジグを２つの滑らかな材料ウエハと共に用いて、十分に規定された光路をもたらす（ジグは、２つのプリズム間に一時的に配置されるだけであり、処理中に取外される）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２７ｃ】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２８ｃ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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