反射器陣列光學(xué)裝置及其制造方法
【專利摘要】一種包括被平行地布置在相同平面上的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的反射器陣列光學(xué)裝置。所述二面角反射器陣列光學(xué)元件各自包括基板和形成在所述基板上的多個(gè)二面角反射器。這些反射器被形成為這樣的方式，即，它們分別與基板的主表面垂直，并且具有正交地相交的至少兩個(gè)正交側(cè)面，并且這些正交側(cè)面的內(nèi)角的方向被對(duì)齊。
【專利說(shuō)明】反射器陣列光學(xué)裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中的光學(xué)裝置，以及一種用于制造該光學(xué)裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已經(jīng)提出了一種允許被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在空中以便觀察者能夠查看圖像的顯示裝置(見專利文獻(xiàn)I)。
[0003]這樣的顯示裝置包括用于允許被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在朝向觀察者的空間中的實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)，以及被形成的實(shí)像(實(shí)鏡像)所針對(duì)的并且被布置在與朝該實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)的觀察者的空間相反的空間中的要被觀察的物體。這樣的實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)允許被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在相對(duì)于該實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)的對(duì)稱表面的對(duì)稱位置處。
[0004]專利文獻(xiàn)I已經(jīng)建議每個(gè)都由彼此正交的兩個(gè)微小鏡面(反射表面)組成的多個(gè)單元光學(xué)元件(每個(gè)都被稱為二面角反射器)的平面組件作為實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)或光學(xué)元件。專利文獻(xiàn)I中所公開的是其中多個(gè)二面角反射器被布置于一個(gè)平面上的陣列中(即，在網(wǎng)格圖案中對(duì)齊)的二面角反射器陣列光學(xué)元件。某些二面角反射器陣列光學(xué)元件采用了利用假定通孔在其上穿透元件平面的方向的光學(xué)通孔的內(nèi)壁作為鏡面的二面角反射器；或利用從由透明材料制成的基板的表面凸出的透明圓柱內(nèi)壁作為鏡面的二面角反射器(見專利文獻(xiàn)2)。注意的是，因?yàn)橥该鲌A柱體是棱柱體(諸如具有棱柱形狀的一個(gè))，其中光孔被圓柱地突出并且半透明材料被填充在其中，所以該透明圓柱體將在下文中被簡(jiǎn)單地稱為關(guān)出部。
[0005]二面角反射器陣列光學(xué)元件被配置為使得多個(gè)對(duì)齊的二面角反射器中的每一個(gè)的每個(gè)鏡面直立成一般地與元件平面垂直。因此，來(lái)自被朝向元件平面的一側(cè)布置的被觀察物的光束在通過(guò)元件平面時(shí)在二面角反射器上被反射兩次，并且光束彎曲以通過(guò)元件平面以便被作為實(shí)像形成在朝向元件平面的相反側(cè)并且被觀察物不存在于其中的空間中。也就是說(shuō)，二面角反射器陣列光學(xué)元件能夠形成被觀察物的實(shí)像，好像被觀察物相對(duì)于二面角反射器陣列光學(xué)元件的元件平面(還被稱為對(duì)稱平面)存在于對(duì)稱位置處。
[0006]引用列表
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2007-116639號(hào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_第2011-191404號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]技術(shù)問題
[0011]專利文獻(xiàn)I中所公開的二面角反射器陣列光學(xué)元件具有作為鏡面的光學(xué)通孔的內(nèi)壁并且通過(guò)電成型來(lái)制造。另一方面，專利文獻(xiàn)2中所公開的二面角反射器陣列光學(xué)元件采用突出部的內(nèi)壁作為鏡面并且通過(guò)生產(chǎn)鑄模以及通過(guò)利用鑄模的樹脂成型來(lái)制造。因?yàn)槿我恢圃旆椒ㄐ枰哂袦?zhǔn)確性的加工，所以非常難以制造具有大面積的二面角反射器陣列光學(xué)元件，并且因此能夠被制造的板形光學(xué)元件的尺寸被限于至多IOcm平方的尺寸。
[0012]在該背景下，本發(fā)明的目的是提供使用二面角反射器陣列光學(xué)元件的反射器陣列光學(xué)裝置或大的實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)及其制造方法。
[0013]問題的解決方案
[0014]根據(jù)本發(fā)明的使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中的反射器陣列光學(xué)裝置具有被并排地布置在相同平面上的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件。所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)都由基板和每個(gè)都具有至少兩個(gè)正交側(cè)面的多個(gè)二面角反射器組成，正交側(cè)面與基板的主表面垂直并且彼此正交，以及并且所述多個(gè)二面角反射器與所述基板形成為一體使得所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊。在該反射器陣列光學(xué)裝置中，所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的特征在于，基板的端面被接合在一起以便多個(gè)二面角反射器的正交側(cè)面的交線與基板的法線平行。也就是說(shuō)，本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置是由被傾斜(填充在一個(gè)平面上)的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件組成的大面積二面角反射器陣列光學(xué)元件組件。
[0015]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為，使得所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的彼此相鄰的二面角反射器陣列光學(xué)元件被布置為使得所述多個(gè)二面角反射器的所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊。
[0016]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得所述多個(gè)二面角反射器按照相同的間距排列成矩陣狀，并且彼此相鄰的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的那些被布置為使得多個(gè)二面角反射器的正交側(cè)面被與彼此平行地對(duì)齊。
[0017]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)都由透明材料制成，并且多個(gè)二面角反射器中的每一個(gè)都是具有從基板凸出的棱柱形狀的突出部。
[0018]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得棱柱形狀具有與正交側(cè)面的交線相對(duì)并且從基板的法線傾斜的側(cè)面，以及棱柱形狀同樣包括具有與基板一體的底面和具有比底面的面積更小的面積的頂面的角錐形狀的平截頭體。也就是說(shuō)，二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)都被配置成具有每個(gè)都具有從整體地由透明材料模制的基板的表面凸出的截棱錐的多個(gè)平頭截體；每個(gè)截棱錐的四個(gè)側(cè)面中的兩個(gè)正交側(cè)面被形成為與基板(二面角反射器)垂直的平面；并且除所述兩個(gè)側(cè)面以外的那些被形成為被傾斜以便與基板相對(duì)的平面(頂面)小于朝截棱錐的基板表面的平面的平面。這種反射器陣列光學(xué)裝置被優(yōu)選地配置為使得從基板的法線傾斜的側(cè)面具有大于等于5度或小于等于25度的傾角。大于等于5度的傾角將用作所謂的“拔模錐度”，從而促進(jìn)二面角反射器陣列光學(xué)元件從鑄模的去除。當(dāng)考慮從壓模去除二面角反射器陣列光學(xué)元件時(shí)，較大的傾角將是優(yōu)選的。然而，過(guò)度角度將使前述截棱錐的頂面的面積被減少以從而使被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)變暗，所述前述截棱錐透射在二面角反射器上所反射的光。另一方面，充分足夠的頂面面積將導(dǎo)致前述截棱錐的底面面積的增加并且因此導(dǎo)致每單位面積的二面角反射器數(shù)目的減少，從而同樣使被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)變暗。成型試驗(yàn)使用具有各種傾角的壓模在這些相互對(duì)立的現(xiàn)象上進(jìn)行。結(jié)果，前述傾角優(yōu)選地是大于等于5度或小于等于25度。前述截棱錐具有除形成二面角反射器并且都像上面所提到的那樣傾斜的那兩個(gè)側(cè)面以外的兩個(gè)側(cè)面(排除頂面和底面)。所述兩個(gè)側(cè)面的傾角可以或者可以不等于彼此。二面角反射器陣列光學(xué)元件優(yōu)選地由樹脂成型來(lái)制造。
[0019]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得多個(gè)二面角反射器中的每一個(gè)都被形成為棱柱形狀的孔，所述孔穿透基板并且其內(nèi)壁的一部分是鏡面而作為所述正交側(cè)面。
[0020]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得基板具有與正交側(cè)面中的一個(gè)平行的端面。
[0021]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得基板具有以大于O度并且小于45度的角度和正交側(cè)面中的一個(gè)相交的平坦端面。
[0022]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得基板具有以45度的角度和正交側(cè)面中的一個(gè)相交的平坦端面。
[0023]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得基板的端面被磨成鏡面。
[0024]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置為使得光學(xué)粘合劑被僅填充在基板的端面中間。
[0025]本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置可以被配置成具有被重疊在與多個(gè)二面角反射器相對(duì)的基板的主表面上的透明平板。
[0026]提供的是一種根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的制造方法，所述反射器陣列光學(xué)裝置使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中。所述方法特征是包括以下步驟:形成至少兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件，所述二面角反射器陣列光學(xué)元件包括基板和每個(gè)都具有至少兩個(gè)正交側(cè)面的多個(gè)二面角反射器，正交側(cè)面與基板的主表面垂直并且彼此正交，并且所述多個(gè)二面角反射器與所述基板形成為一體，使得所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊；用掩模材料覆蓋與所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件各自的待粘接的基板的端面相鄰的所述基板的主面部分的所述多個(gè)二面角反射器；把粘合劑供應(yīng)到待粘接的所述基板的端面之間，在把所述粘合劑的一部分從所述基板的端面之間擠出到所述掩模材料的表面的同時(shí)，將所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起；以及將所述掩模材料與所述粘合劑的一部分一起從所述基板的主表面上的所述多個(gè)二面角反射器去除。掩模材料防止光學(xué)粘合劑進(jìn)入多個(gè)凸出的突出部(二面角反射器)被布置在其中的部分。當(dāng)通過(guò)突出部傳播的光束在突出部的表面上被反射時(shí)留在多個(gè)突出部中間的光學(xué)粘合劑可以在制造之后引起條件的改變。因此，掩模材料和該掩模材料的后續(xù)去除具有防止反射條件的改變的效果。
[0027]在用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法中，結(jié)合的步驟可以包括:在將粘合劑供應(yīng)到所述基板的端面間之前，使所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的待粘接的所述基板的端面彼此接觸，按照跨在所述粘接的所述基板的端面之間的位置關(guān)系，把膠帶貼在所述基板的主面部分上而連接起來(lái)。所述方法可以被配置為，在接合所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件之前，以通過(guò)所述膠帶連接的部分作為支點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)中心)，使相鄰的所述基板的端面彼此打開，把所述粘合劑供應(yīng)到所述端面之間，然后使所述基板的所述端面彼此閉合，從而接合在一起。二面角反射器陣列光學(xué)元件的二面角反射器被形成到元件的端面的附近是優(yōu)選的，因?yàn)榻涌p被制成為不明顯的。[0028]用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法可以被配置為使得在接合步驟中，在將粘合劑供應(yīng)到所述基板的端面間之前，把所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件布置于滑板上，使得它們以待粘接的所述基板的端面彼此相向且突出的方式布置在平板的同一平面上，并且把所述粘合劑供應(yīng)到所述待粘接的所述基板的端面之間，然后使所述基板的端面彼此相向地抵接而接合在一起。
[0029]用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法可以被配置為使得在接合步驟中，把粘合劑供應(yīng)到透明平板的同一平面上，以待粘接的所述基板的端面彼此相向的方式把所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件布置于被供應(yīng)了所述粘合劑的所述透明平板上，并且把所述粘合劑供應(yīng)到所述待粘接的所述基板的端面之間，使所述基板的端面彼此相向而抵接，以將所述透明平板和所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起。
[0030]根據(jù)其中使用了膠帶、平板或透明平板的結(jié)合步驟，能夠在其中朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的相鄰二面角反射器陣列光學(xué)元件的主表面被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊(而不引起任何臺(tái)階高度)的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合。當(dāng)在相鄰基板的主表面之間發(fā)生臺(tái)階高度時(shí)，將在已結(jié)合部分處的實(shí)鏡像中發(fā)生失真。然而，前述結(jié)合步驟能夠防止這樣的實(shí)鏡像失真。
[0031]用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法被配置為使得掩模材料包括水溶性掩模材料。用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法被配置為使得在去除掩模材料的步驟中，進(jìn)行水中的超聲波清洗。在掩模材料的去除中顯著地優(yōu)選超聲清洗。
[0032]提供的是一種根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的制造方法，所述反射器陣列光學(xué)裝置使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中。所述方法特征是包括以下步驟:形成至少兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件，所述二面角反射器陣列光學(xué)元件包括由透明材料組成基板，以及每個(gè)都是具有至少兩個(gè)正交側(cè)面的突出部的多個(gè)二面角反射器，側(cè)面與基板的主表面垂直并且彼此正交，突出部同樣具有與基板的主表面平行的頂面，并且所述突出部與基板形成為一體，使得正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向被與彼此對(duì)齊；將二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)的基板的端面被用粘合劑接合在一起；以及研磨與所述基板的形成有所述多個(gè)二面角反射器的主表面相反的主表面以形成鏡面，使所述基板的厚度比接合時(shí)更薄。研磨步驟至少通過(guò)拋光或通過(guò)切割來(lái)執(zhí)行。用于制成在厚度上小于當(dāng)被接合在一起時(shí)的基板的研磨步驟在將元件端面接合在一起的步驟之后被執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)具有為不明顯的元件端面結(jié)合部分的大面積二面角反射器陣列光學(xué)元件。
[0033]在用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法的覆蓋步驟中，多個(gè)二面角反射器中的全部都被用掩模材料覆蓋；在研磨步驟中，把所述基板的厚度研磨至零而去除所述基板，使所述多個(gè)二面角反射器各自的一部分和所述掩模材料露出；在研磨步驟之后，進(jìn)一步執(zhí)行將透明基板粘附到所述多個(gè)二面角反射器各自的一部分和所述掩模材料的露出面上；以及在粘附步驟之后，進(jìn)一步執(zhí)行，將所述掩模材料與所述粘合劑的一部分一起從所述基板的主表面上的所述多個(gè)二面角反射器去除。在這里，制備的是具有大于已被接合在一起的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的面積的面積的另一無(wú)縫透明基板。在基板被完全去除之后，二面角反射器通過(guò)被粘附到另一透明基板而被重新布置，從而使得可以制成具有另一透明基板和粘附到其的多個(gè)二面角反射器的反射器陣列光學(xué)裝置(多個(gè)突出部具有其中其內(nèi)角的朝向在特定方向上被對(duì)齊的正交側(cè)面)。也就是說(shuō)，通過(guò)執(zhí)行用掩模材料覆蓋的步驟、去除基板的研磨步驟、透明基板粘附步驟、去除掩模材料的步驟，可以消除可能引起接縫的二面角反射器陣列光學(xué)元件基板并且從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫大面積二面角反射器光學(xué)裝置。與多個(gè)二面角反射器被形成在其上的透明基板的主表面相對(duì)的另一個(gè)主表面是鏡面。
[0034]本發(fā)明的有益效果
[0035]根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置，可以實(shí)現(xiàn)允許被觀察物的明亮實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在朝向觀察者的空間中的大的實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)。
[0036]根據(jù)用于制造本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的方法，可以實(shí)現(xiàn)使二面角反射器陣列光學(xué)元件的接縫變得不明顯并且允許被觀察物的明亮實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在朝向觀察者的空間中的大的反射器陣列光學(xué)裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的示例性配置的示意性立體圖。
[0038]圖2是圖示圖1的反射器陣列光學(xué)裝置的操作的解釋性示意性立體圖。
[0039]圖3是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的示意性部分平面圖。
[0040]圖4是示意性地圖示圖3的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的二面角反射器的部分分解的示意性立體圖。
[0041]圖5是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的示意性部分平面圖。
[0042]圖6是示意性地圖示圖5的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的二面角反射器的部分分解的示意性立體圖。
[0043]圖7是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的示意性部分平面圖。
[0044]圖8是示意性地圖示圖7的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的二面角反射器的部分分解的示意性立體圖。
[0045]圖9 (a)是沿著圖8的線A-A截取的截面圖，以及圖9(b)是沿著圖8的線B-B截取的截面圖。
[0046]圖10是示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一個(gè)截棱錐的立體圖。
[0047]圖11是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于反射器陣列光學(xué)裝置的二面角反射器陣列光學(xué)元件的二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品的平面圖。
[0048]圖12是概念性地圖示從圖11的二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品切割的二面角反射器陣列光學(xué)元件的示意性平面圖。
[0049]圖13是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于反射器陣列光學(xué)裝置的二面角反射器陣列光學(xué)元件的二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品的平面圖。
[0050]圖14是概念性地圖示從圖13的二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品切割的二面角反射器陣列光學(xué)元件的示意性平面圖。
[0051]圖15是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的二面角反射器陣列光學(xué)元件的示意性平面圖。
[0052]圖16(a)至16(e)是示意性地圖示用來(lái)解釋在用于制造根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的第一方法中將二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起的步驟的過(guò)程的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的立體圖。
[0053]圖17(a)至17(c)是概念性地圖示其中根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件被接合在一起的反射器陣列光學(xué)裝置的示意性立體圖。
[0054]圖18(a)至18(d)是示意性地圖示用來(lái)解釋在用于制造根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的第二方法中將二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起的步驟的過(guò)程的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的立體圖。
[0055]圖19(a)至19(e)是示意性地圖示用來(lái)解釋在用于制造根據(jù)本發(fā)明的反射器陣列光學(xué)裝置的第三方法中將二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起的步驟的過(guò)程的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的立體圖。
[0056]圖20(a)和20(b)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有接合在一起的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的反射器陣列光學(xué)裝置的示意性立體圖。
[0057]圖21 (a)和21 (b)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有接合在一起的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的反射器陣列光學(xué)裝置的示意性立體圖。
[0058]圖22是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的一部分的顯微照片。
[0059]圖23(a)至23(f)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式在用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的方法中的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的示意性立體圖。
[0060]圖24(a)和24(b)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具有接合在一起的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的反射器陣列光學(xué)裝置的示意性立體圖。
[0061]圖25(a)至25(f)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式在用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的方法中的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的示意性立體圖。
[0062]圖26(a)和26(b)是概念性地圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置的示意性立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]現(xiàn)在，參考附圖，將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置進(jìn)行描述。
[0064]圖1是示意性地圖示根據(jù)實(shí)施方式的反射器陣列光學(xué)裝置3的配置的立體圖?？傮w上以使得相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9(四個(gè)更小的面板)在一個(gè)平面上彼此接觸、使得與接合在一起的其端面平行布置的方式將反射器陣列光學(xué)裝置3配置為一個(gè)更大的面板。此外，四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9中的每一個(gè)都具有被并排地提供以便位于同一平面上的多個(gè)二面角反射器61。每一個(gè)二面角反射器61都由兩個(gè)相互正交的鏡面61a和61b組成。若干二面角反射器61被對(duì)齊成被布置在陣列中，即，在網(wǎng)格圖案中。二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9被接合在一起以便形成多個(gè)二面角反射器61的共同陣列區(qū)。如圖1中所示，四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9被配置為這樣的方式，即，使得二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9的基板的端面60a被接合在一起，使得所有二面角反射器61的鏡面61a和61b的交線CL與所有二面角反射器陣列光學(xué)元件的主平面的法線相平行。
[0065]如圖2中所示，當(dāng)被觀察物4被朝向反射器陣列光學(xué)裝置3的主平面的一側(cè)放置時(shí)，反射器陣列光學(xué)裝置3在朝向裝置的主平面的另一側(cè)的空間中形成被觀察物的實(shí)像5 (實(shí)鏡像)。也就是說(shuō)，反射器陣列光學(xué)裝置3能夠在針對(duì)作為對(duì)稱表面的元件平面6S的表面對(duì)稱位置處形成被觀察物4的實(shí)鏡像5。反射器陣列光學(xué)裝置3的元件平面6S是總體地與構(gòu)成二面角反射器61的兩個(gè)鏡面61a和61b中的每一個(gè)相垂直的虛平面。注意的是，因?yàn)槎娼欠瓷淦?1與反射器陣列光學(xué)裝置3的整個(gè)尺寸(大約幾十cm至幾m)相比是非常小的(大約μπι)，所以二面角反射器61的整個(gè)合集在圖1和2中用灰色加以表達(dá)，并且其內(nèi)角的朝向概念地用V形加以表達(dá)。
[0066]圖3是具體地圖示四個(gè)更小的平面的一個(gè)示例的二面角反射器陣列光學(xué)元件的一部分的部分平面圖。二面角反射器陣列光學(xué)元件6由布置在網(wǎng)格圖案中的多個(gè)矩形平行六面體突出部40和用于支持這些突出部的基板60組成，突出部40和基板60整體地由透明材料模制。各自都具有相同的棱柱形狀的多個(gè)矩形平行六面體突出部40在二面角反射器陣列光學(xué)元件6的表面上被對(duì)齊。二面角反射器陣列光學(xué)元件6具有平的背面。
[0067]圖4是圖示圖3的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的一部分(4X4個(gè)矩形平行六面體突出部40)的立體圖。凸出的突出部40具有與基板60的主表面垂直的四個(gè)側(cè)面。矩形平行六面體突出部40中的每一個(gè)的兩個(gè)相鄰的正交側(cè)面的內(nèi)壁表面61a和61b充當(dāng)二面角反射器61。通過(guò)基板60入射并且被導(dǎo)向矩形平行六面體突出部40的內(nèi)壁表面61a和61b的光束在內(nèi)壁表面61a和61b (鏡面)上被反射兩次，并且接著通過(guò)矩形平行六面體突出部40的頂面透射。
[0068]用于制造二面角反射器陣列光學(xué)元件的方法包括其中采用的是諸如丙烯酸這樣的樹脂和鑄模的注入成型方法和熱壓成型方法。能夠在與突出部相對(duì)應(yīng)的形狀(矩形平行六面體或立方體)通過(guò)納米加工被制造在金屬母板上之后通過(guò)逆電成型(reverseelectroforming)方法來(lái)制造諸如壓模這樣的模具。作為用于制造二面角反射器陣列光學(xué)元件的其它方法，例如，直接X射線光刻方法能夠被采用來(lái)直接地在透明樹脂基板上制造具有四個(gè)垂直側(cè)壁的多個(gè)矩形平行六面體或立方體。
[0069]另一方面，作為二面角反射器61，除將從透明基板的表面凸出的透明矩形平行六面體突出部的內(nèi)壁用作鏡面之外，還能夠采用穿透基板的立方通孔50的內(nèi)壁。
[0070]圖5是圖示根據(jù)另一實(shí)施方式的能夠構(gòu)成反射器陣列光學(xué)裝置的一個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6或一個(gè)更小的面板的一部分的平面圖。各自具有相同的立方形狀的多個(gè)通孔50在二面角反射器陣列光學(xué)元件6的表面上被對(duì)齊。圖6是圖示圖5的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的一部分(4X4個(gè)立方通孔50)的立體圖。立方通孔50的四個(gè)內(nèi)側(cè)面與基板60的主表面垂直。立方通孔50的兩個(gè)相鄰的正交側(cè)面或內(nèi)壁表面61a和61b是二面角反射器61。二面角反射器陣列光學(xué)元件6由由透明材料形成的基板60和穿透該基板并且被布置為網(wǎng)格圖案的多個(gè)立方通孔50組成。如圖6中所示，從基板60的一個(gè)表面入射并且被導(dǎo)向立方通孔50的內(nèi)壁表面61a和61b的光束在內(nèi)壁表面61a和61b上被反射兩次，并且接著從立方通孔50的另一個(gè)表面透射。
[0071]具有多個(gè)通孔的二面角反射器陣列光學(xué)元件能夠通過(guò)這樣的方法來(lái)制造，S卩，在金屬母板中通過(guò)納米加工制造光孔的倒形狀，使得通過(guò)在其上電成型來(lái)執(zhí)行諸如鋁或鎳這樣的金屬的反向轉(zhuǎn)移；并且最后去除金屬母板。
[0072]此外，圖7是圖示根據(jù)又一個(gè)實(shí)施方式的四個(gè)更小的面板中的一個(gè)的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的一部分的平面圖。圖8是圖示圖7的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的一部分(4X4個(gè)截棱錐的突出部51)的立體圖。二面角反射器陣列光學(xué)元件6由透明材料形成的基板60和在網(wǎng)格圖案中整體地在其上模制的多個(gè)截棱錐的突出部51組成。各自具有相同的棱柱形狀的多個(gè)截棱錐的突出部51在二面角反射器陣列光學(xué)元件6的表面上被對(duì)齊。截棱錐的突出部51的四個(gè)內(nèi)側(cè)面中的兩個(gè)與基板60的主表面垂直，并且其它兩個(gè)側(cè)面充當(dāng)相對(duì)于基板60的法線傾斜的錐形表面。截棱錐的突出部51的兩個(gè)相鄰的正交內(nèi)壁表面61a和61b是二面角反射器61。形成在模制品(molded article)表面上的凸出的突出部設(shè)置有錐形表面或所謂的“拔模錐度”，從而促進(jìn)從諸如壓模的模具去除模制品或二面角反射器陣列光學(xué)元件。
[0073]如圖8中所不,從基板60入射并且被導(dǎo)向截棱錐的突出部51的內(nèi)壁表面61a和61b的光束在內(nèi)壁表面61a和61b上被反射兩次，并且接著從截棱錐的突出部51的頂面透射。
[0074]現(xiàn)在，將對(duì)具有截棱錐的突出部51的一個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6進(jìn)行具體描述。圖9示出了沿著圖8的線A-A和B-B截取的放大的部分截面圖。圖10是示意性地圖示二面角反射器陣列光學(xué)元件的截棱錐的一個(gè)突出部51的立體圖。
[0075]圖8中所示出的截棱錐的每個(gè)突出部51都設(shè)置有兩個(gè)正交側(cè)面(鏡面61a和61b)作為二面角反射器61，并且除只是形成二面角反射器的頂面和底面的兩個(gè)鏡面以外的側(cè)面62a和62b被以相對(duì)于基板60的主表面的法線的特定角度(傾斜表面)形成。圖8未不出側(cè)面62a，因?yàn)閭?cè)面62a被隱藏在截棱錐的突出部51后面。圖9中所圖示的截棱錐的突出部51的尺寸H、L以及D和角度Θ采取以下值:高度H= 170 μπι、頂部四方表面的邊L =150 μ m，距離D = 10 μ m，以及錐度角Θ =108°。截棱錐的突出部51具有考慮到在樹脂成型時(shí)的拔模錐度的傾斜表面(相對(duì)于與基板垂直的平面在18度的角度下)。然而，這個(gè)值僅是典型值，并且本發(fā)明不限于此。
[0076]如圖10中所示，截棱錐的突出部51具有與基板60形成為一體的底面52和具有比底面52的面積更小的面積的頂面53。截棱錐的突出部51由包括二面角反射器的正交側(cè)面61a和61b的立方部分C以及包括作為平面表面的除與立方部分C形成為一體的二面角反射器以外的側(cè)面62a和62b的錐形部分T組成。截棱錐的突出部51被配置為使得四個(gè)側(cè)面61a、61b、62a和62b中的兩個(gè)正交側(cè)面61a和61b被形成為與基板60垂直的平面表面(二面角反射器61)，并且除那兩個(gè)側(cè)面以外的側(cè)面62a和62b被形成為被傾斜的平面表面，使得與截棱錐的突出部51的基板相對(duì)的平面表面(頂面)小于朝向基板60的平面表面(底面)。根據(jù)樹脂成型或熱壓成型方法，可以在具有良好的制模脫模性(moldreleasability)的薄平基板60上形成當(dāng)從上面查看時(shí)每個(gè)都一般地具有截棱錐形狀(具有，具有正方形底面)的許多突出部51 (例如，具有50至200 μπι的邊)。優(yōu)選的是，側(cè)面62a和62b相對(duì)于基板60的法線以大于等于5度并且小于等于25度的傾角傾斜。因?yàn)榇笥诘扔?度的傾角在樹脂成型方法中將充當(dāng)所謂的“拔模錐度”，所以這將促進(jìn)從模具去除二面角反射器陣列光學(xué)元件6的模制品。當(dāng)考慮從壓模去除二面角反射器陣列光學(xué)元件6時(shí)，更大的傾角將是優(yōu)選的。然而，過(guò)度角度將使截棱錐的突出部51的頂面(透射在二面角反射器61上所反射的光)的面積被減少并且從而使被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)變暗。另一方面，充足的頂面面積將導(dǎo)致截棱錐的突出部51的底面面積的增加，并且因此導(dǎo)致每單位面積的二面角反射器61數(shù)目的減少，從而同樣使被觀察物的實(shí)像(實(shí)鏡像)變暗。為了檢查這些相互對(duì)立的現(xiàn)象，使用具有各種傾角的壓模來(lái)進(jìn)行成型實(shí)驗(yàn)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)前述傾角優(yōu)選地是大于等于5度并且小于等于25度。截棱錐的突出部51包括除形成二面角反射器61的兩個(gè)側(cè)面以外的兩個(gè)表面(不包括頂面和底面)，并且那兩個(gè)表面像上面所描述的那樣傾斜。在這里，所述兩個(gè)表面可以具有或者可以不具有相同的傾角。
[0077]如圖4、6以及8中所示，二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的任何一個(gè)都被配置為使得由二面角反射器61中的每一個(gè)的兩個(gè)正交側(cè)面61a和61b所形成的交線CL與基板60的主表面正交。二面角反射器61各自都沿著規(guī)則的網(wǎng)格點(diǎn)被對(duì)齊，使得由所有正交側(cè)面61a和61b形成在基板60上的內(nèi)角被朝向在相同的朝向上。也就是說(shuō)，所有二面角反射器61都在矩陣中被以相同的間距對(duì)齊并且與基板60形成為一體，使得與基板60的主表面垂直，并且允許正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向在特定的方向上被對(duì)齊。例如，多個(gè)相同的矩形二面角反射器61可以被布置于矩形基板60上的矩形布置中。從光學(xué)觀點(diǎn)看不總是需要規(guī)則地對(duì)齊二面角反射器61。然而，優(yōu)選地以規(guī)則地布置的方式制造二面角反射器陣列光學(xué)兀件。
[0078]如圖1中所示，四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9被一起接合在基板60的平面端面60a上，使得所有二面角反射器61的正交側(cè)面61a和61b的交線CL (圖4、6以及8)與基板60的法線平行。彼此相鄰的二面角反射器陣列光學(xué)元件6被相對(duì)于彼此布置并且接合在一起，使得多個(gè)二面角反射器61的正交側(cè)面61a和正交側(cè)面61b被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物平行地對(duì)齊。彼此相鄰的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件被相對(duì)于彼此布置，使得多個(gè)二面角反射器61的正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向被與彼此對(duì)齊。因此可以獲得投射被觀察物的明亮實(shí)像的大的反射器陣列光學(xué)裝置3。
[0079][用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的第一方法]
[0080]首先，將對(duì)在被接合在一起之前的二面角反射器陣列光學(xué)元件的預(yù)處理進(jìn)行描述。
[0081]圖11圖示了用于二面角反射器陣列光學(xué)元件的二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品。為了在樹脂成型方法的制造過(guò)程中將二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品M從模具中拉出，二面角反射器陣列光學(xué)元件模制品M在多個(gè)二面角反射器61的陣列區(qū)Ma周圍設(shè)置有周邊緣PR，其中二面角反射器61被整體地模制在基板60的主表面上。因?yàn)橹苓吘塒R對(duì)于接合來(lái)說(shuō)是不需要的，所以周圍的周邊緣PR使用諸如丙烯酸刀具這樣的切割裝置沿著在陣列區(qū)Ma邊界附近的直線(虛線示出切割線)被切掉，從而從陣列區(qū)Ma獲得矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件6(圖12)。如圖12中所示，二面角反射器陣列光學(xué)元件6具有與二面角反射器61的正交側(cè)面61a和61b平行的平面端面60a。
[0082]此外，如圖13中所示，為了獲得期望形狀的二面角反射器陣列光學(xué)元件6，同樣可以沿著直線(虛線示出切割線)切割周圍的周邊緣PR和陣列區(qū)Ma的一部分。例如，通過(guò)沿著二面角反射器61的內(nèi)角的二等分線(45° )和與該二等分線垂直的線切割陣列區(qū)Ma來(lái)獲得矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件6(圖14)。如圖14中所示，結(jié)果得到的矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板60具有以45度的角度和正交側(cè)面61a和61b相交的平面端面 60a。
[0083]如圖15中所示，同樣可以從二面角反射器陣列光學(xué)元件整體的模制品切割具有平面端面60a的矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件6，所述平面端面60a在基板60上以大于零度并且小于45度的角度□和正交側(cè)面61a和61b中的一個(gè)相交。注意的是，圖11至15用灰色圖示二面角反射器61的整個(gè)合集，并且用V形概念地表達(dá)二面角反射器61的內(nèi)角的朝向。
[0084]在這里，在周邊緣PR或類似物已被切割的情況下，二面角反射器陣列光學(xué)元件6的邊緣的截面保持為粗糙表面。需要用研磨劑拋光這個(gè)粗糙截面，使得制成該截面的鏡面。此外，二面角反射器陣列光學(xué)元件6的邊緣的截面優(yōu)選地用研磨劑加以拋光，使得不成為波形曲面而是平面表面。要被采用的研磨劑可以是在商業(yè)上可獲得的塑料清潔劑(例如，由S0FT99公司制造)。使用與研磨劑一起變濕的織物或BEMCOT將二面角反射器陣列光學(xué)元件6的截面拋光一會(huì)兒，并且最后用水清洗。另一方面，當(dāng)研磨劑已進(jìn)入二面角反射器61的陣列區(qū)Ma時(shí)，粘附到二面角反射器61的陣列區(qū)Ma的研磨劑用超聲波清洗器加以去除。
[0085]現(xiàn)在，參考圖16，將對(duì)通過(guò)將圖12中所示出的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6接合在一起來(lái)制造反射器陣列光學(xué)裝置的過(guò)程進(jìn)行描述。注意的是，圖16強(qiáng)調(diào)并且概念性地圖示了二面角反射器陣列光學(xué)元件6的截棱錐的4X4個(gè)突出部51以便指示二面角反射器的方向，并且因此其數(shù)目和尺寸未被準(zhǔn)確地示出。
[0086]接下來(lái)，如圖16(a)中所示，水溶性掩模材料63被用來(lái)覆蓋在與要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的每一個(gè)的基板60的端面60a相鄰的基板60的主表面上的多個(gè)截棱錐的突出部51 ( 二面角反射器61)。
[0087]掩模材料63可以被用來(lái)完全覆蓋其上放置有截棱錐的突出部51的區(qū)域，或者用來(lái)覆蓋僅端面60a的附近的一部分(例如，距離基板截面的附近約2cm)。當(dāng)在所制造的反射器陣列光學(xué)裝置中通過(guò)截棱錐的突出部51傳播的光束在截棱錐的突出部51的表面上被反射時(shí)，被夾住以保持在截棱錐的突出部51之間的間隙中的光學(xué)粘合劑可以引起反射條件的改變。掩模材料63用來(lái)防止這個(gè)。
[0088]存在一種可能性，即當(dāng)具有乳化于水中的乙酸乙烯酯樹脂的粘合劑被用作掩模材料63時(shí)，粘合劑會(huì)引起過(guò)高的粘合性，使得無(wú)法去除已滲入截棱錐的突出部51之間的掩模材料本身。相比之下，具有過(guò)低粘附力的基于橡膠的掩模材料無(wú)法提供良好的覆蓋效果，使得基于橡膠的掩模材料可以在端面60a被粘附到彼此之前剝?nèi)セ宓亩恕４送?，?dāng)被用乙醇或類似物清洗時(shí)，由丙烯酸樹脂制成的基板和截棱錐的突出部因?yàn)楸┧針渲哂械湍突瘜W(xué)性而可能破裂。關(guān)于這點(diǎn)，該實(shí)施方式采用對(duì)基板具有良好粘附力的水溶性化學(xué)劑、GSI Creos Masking Sol (商標(biāo))作為掩模材料63。當(dāng)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的端面60a被粘附到彼此并且接著浸在水中以進(jìn)行超聲清洗時(shí)，這允許掩模材料被容易地去除。掩模材料63是具有對(duì)光學(xué)粘合劑的耐溶劑性和對(duì)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的不可溶性的可剝?nèi)サ某赡ゎ伭稀?br> [0089]現(xiàn)在，如圖16(b)中所示，要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板端面60a發(fā)生接觸，并且接著膠帶64被貼上，從而在如在被粘附到彼此的基板的端面60a之間橋接的這樣一種位置關(guān)系中耦合在基板60的主表面之間。在這里，兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的所有二面角反射器61與基板60的主表面垂直，并且正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向在特定方向上被對(duì)齊。
[0090]膠帶64 (例如，Sellotape (商標(biāo)))被貼到?jīng)]有截棱錐的突出部51的基板的平面表面。對(duì)于膠帶64來(lái)說(shuō)非常重要的是在二面角反射器陣列光學(xué)元件6 (基板)的厚度的方向上不引起臺(tái)階高度，以便使接縫變得不明顯。膠帶64必須被貼上，以便不在膠帶64下面引起皺紋或者夾住氣泡。膠帶64能夠防止液態(tài)光學(xué)粘合劑穿透到基板的平面表面。
[0091]現(xiàn)在，如圖16(c)中所示，以角邊緣耦合的部分作為支點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)中心)，由膠帶64在兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被接合在一起之前來(lái)提供所述耦合的部分，相鄰基板的端面60a被打開，并且接著液態(tài)光學(xué)粘合劑70被供應(yīng)到端面60a之間。在這里，其上形成有截棱錐的突出部51的表面(該表面與其上貼有膠帶64的表面相對(duì))被以V形狀打開，并且接著一定數(shù)量的液態(tài)光學(xué)粘合劑70通過(guò)錐形噴嘴等被若干次分散到這里。要被采用的光學(xué)粘合劑70例如可以是具有一般地與形成基板60的樹脂(諸如丙烯酸樹脂)的折射率相同的折射率的UV固化樹脂。這允許確保在接合之后穿過(guò)粘合層的光量，并且防止光在粘合層的邊界上的反射，從而使接縫變得不明顯。
[0092]如圖16(d)中所示，當(dāng)光學(xué)粘合劑70的一部分正通過(guò)在基板的端面60a之間和在掩模材料63之間的間隙被從掩模材料63的表面擠出時(shí),兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)兀件6被接合在一起。在這里，通過(guò)提前與膠帶64保持在一起，能夠在其中被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)兀件6的基板60的朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的主表面被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊而不引起任何臺(tái)階高度的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合。兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被相對(duì)彼此從兩側(cè)用力抵接，并且接著在被保持在這種狀態(tài)下時(shí)，被用紫外線輻射照射以便使光學(xué)粘合劑70變硬。盡管從基板60的截棱錐的突出部51的側(cè)面擠出了不需要數(shù)量的光學(xué)粘合劑70，但是將不出現(xiàn)問題，因?yàn)檠谀２牧?3保護(hù)截棱錐的突出部51。
[0093]然后，膠帶64被從已被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)元件6剝離，使得掩模材料63被與光學(xué)粘合劑70的一部分相結(jié)合地從基板60的主表面去除(圖16(e))。這允許獲得其中相同的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6在一個(gè)平面上彼此接觸以便被并排地布置并且連接在一起的反射器陣列光學(xué)裝置3，元件6具有多個(gè)截棱錐的突出部51，其中正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向在特定的方向上被對(duì)齊。
[0094]如圖16(d)中所示，可以采用比結(jié)合所需要的略微更大數(shù)量的光學(xué)粘合劑70，從而在從兩側(cè)彼此相向地抵接兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6時(shí)，從掩模材料63抬高光學(xué)粘合劑70。這允許其中掩模材料63在超聲清洗期間溶化和硬化的光學(xué)粘合劑70略微浮動(dòng)，使得過(guò)度硬化的光學(xué)粘合劑70被容易地剝離，并且光學(xué)粘合劑被僅填充在基板的端面中間。以這種方式，當(dāng)不需要數(shù)量的粘合劑被剝離時(shí)，光學(xué)粘合劑70所被粘附到的部分被有利地從掩模材料抬高。此外，因?yàn)檫^(guò)度硬化的粘合樹脂被去除，所以能夠優(yōu)選地防止由于過(guò)度硬化的粘合樹脂的透鏡效應(yīng)而導(dǎo)致的實(shí)鏡像的清晰度的劣化。同樣發(fā)現(xiàn)了二面角反射器陣列光學(xué)元件6的要被粘附到彼此的面應(yīng)該被最好地拋光以具有盡可能平的鏡面。在端面60a具有凸起和傾斜的情況下，甚至具有匹配折射率的紫外線固化粘合劑的使用由于在已粘合截面上的白渾濁而無(wú)法提供清楚的視圖。
[0095]圖16中所示出的步驟被重復(fù)以制造已被接合在一起的多組二面角反射器陣列光學(xué)元件6，并且通過(guò)對(duì)兩個(gè)結(jié)合的組重復(fù)圖16中所示出的步驟，像圖17(a)中所示出的那樣獲得的是反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)截棱錐的突出部51的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9(四個(gè)較小的面板)被并排地布置，并且在其間沒有間隙的情況下在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。以相同的方式，對(duì)如圖3中所示出的二面角反射器陣列光學(xué)元件6重復(fù)圖16中所示出的步驟以制造已被接合在一起的多組二面角反射器陣列光學(xué)元件6，并且通過(guò)對(duì)兩個(gè)結(jié)合的組重復(fù)圖16中所示出的步驟，像圖17(b)中所示出的那樣獲得的是反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)矩形平行六面體突出部40的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9 (四個(gè)較小的面板)被并排地布置并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。以相同的方式，對(duì)如圖5中所示出的二面角反射器陣列光學(xué)元件6重復(fù)圖16中所示出的步驟以制造已被接合在一起的多組二面角反射器陣列光學(xué)元件6，并且通過(guò)對(duì)兩個(gè)結(jié)合的組重復(fù)圖16中所示出的步驟，像圖17(c)中所示出的那樣獲得的是反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)矩形平行六面體突出部40的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9 (四個(gè)較小的面板)被并排地布置并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。
[0096][用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的第二方法]
[0097]首先，和上面所描述的第一制造方法一樣，制備的是已被拋光以在基板60的端面60a上具有鏡面的二面角反射器陣列光學(xué)元件6。然后，如圖18(a)中所示，和上面所描述的第一制造方法一樣，掩模材料63被用來(lái)覆蓋在與要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的每一個(gè)的基板60的端面60a相鄰的基板60的主表面上的多個(gè)二面角反射器61?；?0的相對(duì)的平坦的背面也覆蓋有掩模材料63a。
[0098]接下來(lái)，制備的是充當(dāng)表面板和滑板S的平面平板65或可容易地在平板65上滑動(dòng)并且具有相同厚度的平行平板。然后，如圖18(b)中所示，每個(gè)都在滑板S上的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被布置在平板65的相同平面上，使得要被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板的端面60a彼此相對(duì)，并且端面60a從滑板S的端面彼此凸出。在這樣的布置之前或之后，光學(xué)粘合劑70被供應(yīng)并且粘附到要被接合在一起的基板的端面 60a。
[0099]然后，如圖18(c)中所示，基板的端面60a被彼此相向地抵接并且接合在一起?；錝的端面不與彼此接觸而是保持與彼此間隔開。在這里，在這樣的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合，即，被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)兀件6的基板60的朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的主表面與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊(而不引起任何臺(tái)階高度)。兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被相對(duì)彼此從兩側(cè)用力抵接并且接著在被保持在這種狀態(tài)下時(shí)，用紫外線輻射照射以便使光學(xué)粘合劑70變硬。盡管從基板60的兩個(gè)表面擠出了不需要的數(shù)量的光學(xué)粘合劑70，但是將不出現(xiàn)問題，因?yàn)檠谀２牧?3保護(hù)截棱錐的突出部51，并且甚至基板60的相對(duì)平面背面同樣被用掩模材料63a覆蓋。
[0100]接下來(lái)，接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)元件6被拿掉了平板65上的滑板S。如同在上面所描述的第一制造方法，經(jīng)結(jié)合的二面角反射器陣列光學(xué)元件被浸在水中以進(jìn)行超聲清洗，以便與光學(xué)粘合劑70的一部分相結(jié)合地從在基板60的主表面上的多個(gè)二面角反射器61去除掩模材料63和63a(圖18(d))。這允許獲得這樣的反射器陣列光學(xué)裝置3，即，其中具有多個(gè)截棱錐的突出部51的相同的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被并排地布置，并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。
[0101][用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的第三方法][0102]首先，和上面所描述的第一制造方法一樣，制備的是已被拋光以在基板60的端面60a上具有鏡面的二面角反射器陣列光學(xué)元件6。然后，如圖19(a)中所示，和上面所描述的第一制造方法一樣，掩模材料63被用來(lái)覆蓋在與要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的每一個(gè)的基板60的端面60a相鄰的基板60的主表面上的多個(gè)二面角反射器61。
[0103]接下來(lái)，如圖19(b)中所示，制備的是由諸如丙烯酸這樣的透明樹脂材料制成的透明平行平板66，并且光學(xué)粘合劑70被供應(yīng)給透明平板66的相同平面。能夠用刮條涂布機(jī)或類似物廣泛地在薄層中將光學(xué)粘合劑70涂在透明平板66上。
[0104]接下來(lái)，如圖19(c)中所示，在具有向其供應(yīng)的光學(xué)粘合劑70的透明平板66上，兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被布置為使得其要被接合在一起的基板的端面60a彼此相對(duì)，并且接著光學(xué)粘合劑70被供應(yīng)到要被接合在一起的基板的端面60a之間。二面角反射器陣列光學(xué)元件6被布置在透明平板66上，以不允許氣泡進(jìn)入光學(xué)粘合劑70。
[0105]接下來(lái)，如圖19(d)中所示，基板的端面60a在透明平板66上的光學(xué)粘合劑70上被彼此相向地抵接，并且透明平板66和兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被接合在一起。在這里，在這樣的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合，即，朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板60的主表面被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊(而不引起任何臺(tái)階高度)。兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被相對(duì)彼此從兩側(cè)用力抵接，并且接著在被保持在這種狀態(tài)下時(shí)被用紫外線輻射照射，以使光學(xué)粘合劑70變硬。
[0106]接下來(lái)，和上面所描述的第一制造方法一樣，透明平板和經(jīng)結(jié)合的二面角反射器陣列光學(xué)元件被浸在水中以進(jìn)行超聲清洗，以便與光學(xué)粘合劑70的一部分相結(jié)合地從在基板60的主表面上的多個(gè)二面角反射器61去除掩模材料63 (圖19(e))。
[0107]接下來(lái)，盡管未圖示，但是可以沿著經(jīng)結(jié)合的二面角反射器陣列光學(xué)元件的外邊緣切割(修整)透明平板。這允許獲得這樣的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件被并排地布置，并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。
[0108]此外，例如，如圖20中所示，可以以與圖19中所示出的制造方法相同的方式形成其中具有多個(gè)截棱錐的突出部的相同的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9被接合在一起以及具有被接合到并且重疊在與二面角反射器61相對(duì)的基板60的主平面上的透明平板66的反射器陣列光學(xué)裝置。在這種情況下，制備的是具有比相同的四個(gè)矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9的總面積更大的面積的透明平板66。元件被布置為使得每一個(gè)元件的基板的角彼此相對(duì)并且其端面彼此相對(duì)。元件接著被接合在一起，使得角和端面被全部對(duì)接到相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物。
[0109]以相同的方式，如圖20(b)中所示，如圖3中所示出的二面角反射器陣列光學(xué)元件6能夠被用來(lái)獲得反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)矩形平行六面體突出部40的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9 (四個(gè)較小的面板)被彼此接觸地并排地布置，并且在透明平板66上的一個(gè)平面上連接在一起。
[0110]在前述實(shí)施方式中，用于將二面角反射器陣列光學(xué)元件6粘附到彼此的端面60a被形成為與其上設(shè)置有二面角反射器的主表面相垂直的平面表面。然而，端面不限于此，而是還可以是以與主表面成一角度形成的平面表面。圖21(a)和(b)示出了除了具有相對(duì)于其上設(shè)置有二面角反射器的主表面互補(bǔ)地傾斜的端面60aa以外，與根據(jù)圖17(a)中所示出的實(shí)施方式相同的反射器陣列光學(xué)裝置3，二面角反射器陣列光學(xué)元件彼此粘附。二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9每個(gè)都提前設(shè)置有端面60aa，作為以相同的角度傾斜但在相反方向上朝向的平面表面，并且接著通過(guò)前述第一至第三制造方法中的任何一個(gè)接合在一起，使得當(dāng)被接合在一起時(shí)，設(shè)置有二面角反射器的主表面是連續(xù)的。以這種方式所提供的二面角反射器陣列光學(xué)元件6具有不垂直而是以一傾角結(jié)合的基板端面，從而使接縫變得不明顯。例如，這在僅基板是與3_—樣厚或更厚時(shí)是特別有效的。
[0111]此外，在針對(duì)其中二面角反射器由突出部來(lái)提供的類型的基板在厚度上和3_ —樣厚或更厚時(shí)，在基板已被接合在一起之后拋光并且從而減少平面背面的厚度同樣是有效的，以使得經(jīng)結(jié)合的端面變得不明顯。此外，因?yàn)閽伖庥脕?lái)去除在結(jié)合時(shí)被從截面擠出的粘合劑，所以可以消除由于已擠出粘合劑的透鏡效應(yīng)而導(dǎo)致的圖像的干擾。
[0112]根據(jù)在用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的前述第一至第三方法中使用膠帶64、平板65或透明平板66的結(jié)合的步驟，能夠在這樣的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合，即，朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板60的主表面被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊(而不引起任何臺(tái)階高度)。當(dāng)相鄰的基板60在主表面上具有臺(tái)階高度時(shí)，在已接合部分處的實(shí)鏡像中發(fā)生失真。然而，前述接合步驟能夠防止這樣的實(shí)鏡像失真。
[0113]圖22是由根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式實(shí)際上制造的反射器陣列光學(xué)裝置所提供的顯微照片。這張圖片通過(guò)拍攝通過(guò)將具有以45度的角度和圖14中所示出的正交側(cè)面61a和61b相交的平坦端面60a的兩個(gè)矩形丙烯酸樹脂二面角反射器陣列光學(xué)元件6接合在一起所獲得的反射器陣列光學(xué)裝置的正面的一部分的圖像來(lái)獲得，所述結(jié)合通過(guò)根據(jù)參考圖16所描述的第一實(shí)施方式的方法來(lái)執(zhí)行，使得二面角反射器的側(cè)面彼此對(duì)齊。這種反射器陣列光學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)了允許被觀察物的明亮實(shí)像(實(shí)鏡像)被形成在朝向觀察者的空間中的大的實(shí)鏡像形成光學(xué)系統(tǒng)。
[0114][用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的第四方法]
[0115]現(xiàn)在，參考圖23，將對(duì)用于通過(guò)將兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6接合在一起來(lái)制造反射器陣列光學(xué)裝置的過(guò)程進(jìn)行描述。注意的是，圖23強(qiáng)調(diào)并且概念性地圖示了二面角反射器陣列光學(xué)元件6的截棱錐的4X4個(gè)突出部51，以指示二面角反射器的朝向，因此其數(shù)目和尺寸未被準(zhǔn)確地示出。
[0116]接下來(lái)，如圖23(a)中所示，水溶性掩模材料63被用來(lái)覆蓋在與要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的每一個(gè)的基板60的端面60a相鄰的基板60的主表面60b上的多個(gè)截棱錐的突出部51 ( 二面角反射器61)。
[0117]可以提供掩模材料63來(lái)完全覆蓋其上放置有光學(xué)元件的截棱錐的突出部51的區(qū)域，或者覆蓋端面60a的附近的僅一部分(例如，離基板截面的附近約2cm)。通過(guò)考慮后續(xù)步驟，掩模材料63還可以被形成為與約5mm至IOmm —樣厚。當(dāng)在所制造的反射器陣列光學(xué)裝置中通過(guò)截棱錐的突出部51傳播的光束在截棱錐的突出部51的表面上被反射時(shí)，被夾住以保持在截棱錐的突出部51之間的間隙中的粘合劑會(huì)引起反射條件的改變。掩模材料63用來(lái)防止這種情況。
[0118]存在一種可能性，即當(dāng)具有乳化于水中的乙酸乙烯酯樹脂的粘合劑被用作掩模材料63時(shí)，粘合劑會(huì)引起過(guò)高的粘合性，使得不能夠去除已透入截棱錐的突出部51之間的掩模材料本身。相比之下，具有過(guò)低粘附力的基于橡膠的掩模材料無(wú)法提供良好的覆蓋效應(yīng)，使得基于橡膠的掩模材料可以在端面60a被粘附到彼此之前剝?nèi)セ宓亩瞬?。此外，?dāng)被用乙醇或類似物清洗時(shí)，由丙烯酸樹脂制成的基板和截棱錐的突出部因?yàn)楸┧針渲哂械湍突瘜W(xué)性而可能破裂。關(guān)于這點(diǎn)，該實(shí)施方式采用對(duì)基板具有良好粘附力的水溶性化學(xué)齊U、GSI Creos Masking Sol (商標(biāo))作為掩模材料63。當(dāng)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的端面60a被粘附到彼此并且接著浸在水中以進(jìn)行超聲清洗時(shí)，這允許掩模材料被容易地去除。掩模材料63是具有對(duì)光學(xué)粘合劑的耐溶劑性和對(duì)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的不可溶性的可剝?nèi)サ某赡ゎ伭稀Ｗ⒁獾氖?，粘合劑不必一定是光學(xué)粘合劑但可以是任何一個(gè)，只要粘合劑對(duì)掩模材料63具有粘附力。
[0119]接下來(lái)，如圖23(b)中所示，要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6的基板端面60a發(fā)生接觸,并且接著膠帶64被貼上,從而在如在已粘合基板的端面60a之間橋接的這樣一種位置關(guān)系中稱合在基板60的主表面(與其上形成有突出部的主表面60b相對(duì))之間。在這里，兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被對(duì)齊，并且與彼此發(fā)生接觸，使得兩個(gè)元件的所有二面角反射器61與基板60的主表面垂直，并且正交的側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向在特定方向上被對(duì)齊。
[0120]膠帶64 (例如，Sellotape (商標(biāo)))被貼到?jīng)]有截棱錐的突出部51的基板的平面表面。對(duì)于膠帶64來(lái)說(shuō)非常重要的是在二面角反射器陣列光學(xué)元件6 (基板)的厚度的方向上不引起臺(tái)階高度，以便使接縫變得不明顯。膠帶64必須被貼上，以便不在膠帶64下面引起皺紋或者夾住氣泡。膠帶64能夠防止液態(tài)光學(xué)粘合劑穿透到基板的平面表面。
[0121]接下來(lái)，如圖23(c)中所示，以耦合的部分作為支點(diǎn)(旋轉(zhuǎn)中心)，由膠帶64在兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被接合在一起之前來(lái)提供所述耦合的部分，相鄰基板的端面60a被打開，并且接著液態(tài)光學(xué)粘合劑70被供應(yīng)到端面60a之間。在這里，其上形成有截棱錐的突出部51的表面(該表面與其上貼有膠帶64的表面相對(duì))被以V形狀打開，并且接著一定數(shù)量的液態(tài)光學(xué)粘合劑70通過(guò)錐形噴嘴等被若干次分散到這里。要被采用的光學(xué)粘合劑70例如可以是具有一般地與形成基板60的樹脂(諸如丙烯酸樹脂)的折射率相同的折射率的UV固化樹脂。這允許確保在接合之后穿過(guò)粘合層的光量，并且防止光在粘合層的邊界上的反射，從而使接縫變得不明顯。
[0122]如圖23(d)中所示，當(dāng)光學(xué)粘合劑70的一部分正通過(guò)在基板的端面60a之間和在掩模材料63之間的間隙被從掩模材料63的表面擠出時(shí),兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)兀件6被接合在一起。在這里，通過(guò)提前與膠帶64保持在一起，能夠在其中被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)兀件6的基板60的朝向突出部的主表面和與其相對(duì)的主表面被與相應(yīng)的對(duì)應(yīng)物對(duì)齊而不引起任何臺(tái)階高度的位置關(guān)系中執(zhí)行結(jié)合。兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被相對(duì)彼此從兩側(cè)用力抵接，并且接著在被保持在這種狀態(tài)下時(shí)，被用紫外線輻射照射以便使光學(xué)粘合劑70變硬。盡管從基板60的截棱錐的突出部51的側(cè)面擠出了不需要數(shù)量的光學(xué)粘合劑70，但是將不出現(xiàn)問題，因?yàn)檠谀２牧?3保護(hù)截棱錐的突出部51。
[0123]接下來(lái)，膠帶64被從被接合在一起的二面角反射器陣列光學(xué)元件6剝離，并且隨后，在研磨步驟中，與具有基板60的突出部的主表面相對(duì)的主表面(平面表面)被拋光，從而比在接合時(shí)減少了基板60的厚度(圖23(e))。在研磨步驟中，可以采用使用研磨劑對(duì)基板60繞它自己并且繞除自己以外旋轉(zhuǎn)進(jìn)行組合的典型的拋光技術(shù)或切割技術(shù)。因?yàn)檠心ゲ襟E允許去除光學(xué)粘合劑70的擠出或未填充的部分，所以可以制造其中至少在基板60的一個(gè)表面上的接縫是不明顯的大面積反射器陣列光學(xué)裝置。
[0124]接下來(lái),與光學(xué)粘合劑70的一部分相結(jié)合地從基板60的主表面去除掩模材料63(圖23(f))。這允許獲得反射器陣列光學(xué)裝置3，其中，具有正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向在特定方向上被對(duì)齊的多個(gè)截棱錐的突出部51的相同的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件被并排地布置并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。注意的是，去除掩模材料的步驟和研磨步驟可以遵循相反的順序，也就是說(shuō)，還可以在基板60已被拋光之后剝離掩模材料63。
[0125]如上面所描述的使用掩模材料的結(jié)合使得可以將光學(xué)粘合劑從突出部側(cè)或膠帶側(cè)的擠出最小化。另一方面，作為試驗(yàn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了微量的光學(xué)粘合劑70被擠出到在掩模材料63下面或在膠帶64下面的細(xì)長(zhǎng)間隙中、或者相反地光學(xué)粘合劑未被充分地穿透并且導(dǎo)致氣泡被留在其下面的這樣的問題。發(fā)現(xiàn)了這些原因使得接縫容易變得明顯。該實(shí)施方式旨在在研磨步驟中通過(guò)諸如拋光或切割這樣的研磨方法來(lái)去除基板60，從而消除這些原因。在針對(duì)其中二面角反射器由突出部來(lái)提供的類型的基板在厚度上和3_—樣厚或更厚時(shí)，在基板已被接合在一起之后拋光并且從而減少平面背面的厚度同樣是有效的，以使得經(jīng)結(jié)合的端面變得不明顯。此外，因?yàn)閽伖庥脕?lái)去除在結(jié)合時(shí)被從截面擠出的粘合劑，所以可以消除由于已擠出粘合劑的透鏡效應(yīng)而導(dǎo)致的圖像的干擾。
[0126]此外，如圖23(d)中所示，可以采用比結(jié)合所需要的略微更大數(shù)量的光學(xué)粘合劑70，從而在兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6被從兩側(cè)彼此相向地抵接時(shí)從掩模材料63抬高光學(xué)粘合劑70。這允許其中掩模材料63在超聲清洗期間溶化和硬化的光學(xué)粘合劑70略微浮動(dòng)，使得過(guò)度硬化的光學(xué)粘合劑70被容易地剝離，并且光學(xué)粘合劑被僅填充在基板的端面中間。以這種方式，當(dāng)不需要數(shù)量的粘合劑被剝離時(shí)，光學(xué)粘合劑70所被粘附到的部分被有利地從掩模材料抬高。此外，因?yàn)檫^(guò)度硬化的粘合樹脂被去除，所以能夠優(yōu)選地防止由于過(guò)度硬化的粘合樹脂的透鏡效應(yīng)而導(dǎo)致的實(shí)鏡像的清晰度的劣化。同樣發(fā)現(xiàn)了二面角反射器陣列光學(xué)元件6的要被粘附到彼此的面應(yīng)該被最好地拋光以具有盡可能平的鏡面。在端面60a具有凸起和傾斜的情況下，甚至具有匹配折射率的紫外線固化粘合劑的使用由于在已粘合截面上的白渾濁而無(wú)法提供清楚的視圖。
[0127]圖23中所示出的步驟被重復(fù)以制造已被接合在一起的多組二面角反射器陣列光學(xué)元件6，并且通過(guò)對(duì)兩個(gè)結(jié)合的組重復(fù)圖23中所示出的步驟，像圖24(a)中所示出的那樣獲得的是反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)截棱錐的突出部51的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、7、8以及9 (四個(gè)較小的面板)被并排地布置，并且在其間沒有間隙的情況下在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。注意的是，還能夠不是在將兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起時(shí)而是在掩模材料被留下情況下像圖24(a)中所示出的那樣將多個(gè)元件接合在一起時(shí)遵循圖23(e)中所示出的研磨步驟。
[0128]當(dāng)二面角反射器陣列光學(xué)元件6像圖3中所示出的那樣被使用時(shí)，圖23中所示出的步驟被重復(fù)以制造已被接合在一起的多組二面角反射器陣列光學(xué)元件6，并且通過(guò)對(duì)兩個(gè)接合的組重復(fù)圖23中所示出的步驟，像圖24(b)中所示出的那樣獲得的是反射器陣列光學(xué)裝置3，其中具有多個(gè)矩形平行六面體突出部40的相同的二面角反射器陣列光學(xué)元件6、
7、8以及9 (四個(gè)較小的面板)被并排地布置并且在一個(gè)平面上彼此接觸地連接在一起。
[0129][用于制造反射器陣列光學(xué)裝置的第五方法][0130]接下來(lái)，如圖25(a)中所示，水溶性掩模材料63被用來(lái)覆蓋在與要被粘附到彼此的兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件6中的每一個(gè)的基板60的端面60a相鄰的基板60的主表面上的多個(gè)截棱錐的突出部51中的全部(二面角反射器61)。提供掩模材料63以完全覆蓋其上放置有光學(xué)元件的截棱錐的突出部51的區(qū)域，并且通過(guò)考慮后續(xù)步驟，掩模材料63被形成為與約5mm至IOmm —樣厚。掩模材料63充當(dāng)用于支承多個(gè)突出部51的輔助基板。
[0131]接下來(lái)，如圖25(b)中所示，二面角反射器陣列光學(xué)元件被用粘合劑70接合在一起。在接合時(shí)，可以采用根據(jù)第一制造方法的膠帶64。注意的是，要被采用的粘合劑70可以是除光學(xué)粘合劑以外的粘合劑，或?qū)ρ谀２牧?3具有粘附力的任何一種粘合劑。
[0132]隨后，如圖25(c)中所示，與具有基板60的突出部的主表面相對(duì)的主表面(平面表面)被拋光。拋光用來(lái)如圖25(d)中所示出的那樣去除基板。也就是說(shuō)，多個(gè)二面角反射器中的每一個(gè)的一部分(突出部的底面)和掩模材料63被露出。
[0133]提前制備的是具有與已被接合在一起的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的面積相同的面積或更大的面積的另一透明基板66或透明平板。
[0134]接下來(lái)，如圖25(e)中所示，多個(gè)二面角反射器(突出部)被用光學(xué)粘合劑(未圖示)重新布置在透明基板66上。也就是說(shuō)，在研磨步驟中，基板通過(guò)在厚度上被研磨到零而被去除，并且接著二面角反射器中的每一個(gè)的一部分的露出表面和掩模材料在研磨步驟之后被用光學(xué)粘合劑(未圖示)粘附到透明基板66的主表面。注意的是，透明基板66的主表面優(yōu)選地是磨成鏡面的表面。要被采用的光學(xué)粘合劑70例如是具有一般地與透明基板66由其制成的諸如丙烯酸這樣的樹脂的折射率相等的折射率的UV固化樹脂。
[0135]最后，如圖25(f)中所示，掩模材料63如同在第一制造方法中那樣地與光學(xué)粘合劑70相結(jié)合地被去除。這允許獲得具有透明基板66和粘附在其上的多個(gè)二面角反射器的反射器陣列光學(xué)裝置3 (多個(gè)截棱錐的突出部51具有在特定方向上對(duì)齊的正交側(cè)面61a和61b的內(nèi)角的朝向)。盡管因?yàn)楣鈱W(xué)粘合劑也被用在結(jié)合到透明基板66的步驟中，掩模材料63的一部分可能會(huì)保持在透明基板66上，但是通過(guò)這個(gè)部分的光束不會(huì)對(duì)圖像形成做什么，因而不引起問題。
[0136]如在這個(gè)實(shí)施方式中所圖示的那樣，如果已被接合在一起的基板60被完全去除，則接縫的問題被消除，從而使得可以證明高性能的大的反射器陣列光學(xué)裝置。
[0137]例如，如圖26(a)中所示，可以制造具有帶多個(gè)截棱錐的突出部51 ( 二面角反射器61)的透明基板66的反射器陣列光學(xué)裝置3。在這種情況下，能夠以使得制備的是具有比相同的四個(gè)矩形二面角反射器陣列光學(xué)元件(未圖示)的總面積更大的面積的透明基板66的方式來(lái)制造反射器陣列光學(xué)裝置3 ;在掩模材料被留在多個(gè)截棱錐的突出部上情況下，相同的四個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件彼此接觸，并且與二面角反射器相對(duì)的基板的主表面被磨光，從而被去除；以及截棱錐的多個(gè)露出的突出部的底面被用光學(xué)粘合劑粘附到透明基板66。
[0138]以相同的方式，使用如圖3中所示出的二面角反射器陣列光學(xué)元件6，可以制造具有帶如圖26(b)中所示出的多個(gè)截棱錐的突出部51 ( 二面角反射器61)的透明基板66的反射器陣列光學(xué)裝置3。
[0139][附圖標(biāo)記列表][0140]6 二面角反射器陣列光學(xué)元件
[0141]6S元件平面
[0142]40矩形平行六面體突出部
[0143]51截棱錐的突出部
[0144]52 底面
[0145]53 頂面
[0146]60 基板
[0147]61 二面角反射器
[0148]61a、61b正交側(cè)面(鏡面)
[0149]62a,62b除二面角反射器以外的側(cè)面(錐形表面)
[0150]63掩模材料
[0151]64 膠帶
[0152]65平面平板
[0153]66透明平板
[0154]70粘合劑
[0155]CL鏡面的交線
[0156]C立方部分
[0157]T錐形部分
【權(quán)利要求】
1.一種使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中的反射器陣列光學(xué)裝置，包括 被并排地布置在同一平面上的多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件，所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)都包括:基板；以及多個(gè)二面角反射器，每個(gè)二面角反射器都具有至少兩個(gè)正交側(cè)面，所述正交側(cè)面與所述基板的主表面垂直并且彼此正交，并且所述多個(gè)二面角反射器與所述基板形成為一體，使得所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊，其中 所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件被配置為，所述基板的端面被接合在一起，使得所述多個(gè)二面角反射器的所述正交側(cè)面的交線與所述基板的法線平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的彼此相鄰的二面角反射器陣列光學(xué)元件被布置為使得所述多個(gè)二面角反射器的所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述多個(gè)二面角反射器按照相同的間距排列成矩陣狀，并且所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的彼此相鄰的二面角反射器陣列光學(xué)元件被布置為使得所述多個(gè)二面角反射器的所述正交側(cè)面彼此平行地對(duì)齊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述多個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件中的每一個(gè)都由透明材料制成，并且所述多個(gè)二面角反射器中的每一個(gè)都是具有從所述基板凸出的棱柱形狀的突出部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述棱柱形狀具有與所述正交側(cè)面的交線相對(duì)并且從所述基板的法線傾斜的側(cè)面，并且是具有與所述基板一體的底面并具有比所述底面的面積更小的面積的頂面的截棱錐形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，從所述基板的法線傾斜的所述側(cè)面具有大于等于5度并且小于等于25度的傾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述多個(gè)二面角反射器中的每一個(gè)都被形成為棱柱形狀的孔，所述孔穿透所述基板并且其內(nèi)壁的一部分是鏡面而作為所述正交側(cè)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述基板具有與所述正交側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面平行的端面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述基板具有以大于O度并且小于45度的角度與所述正交側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面相交的平坦端面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述基板具有以45度的角度與所述正交側(cè)面中的一個(gè)側(cè)面相交的平坦端面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述基板的所述端面被磨成鏡面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，光學(xué)粘合劑被僅填充在所述基板的所述端面之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，該反射器陣列光學(xué)裝置包括被重疊在所述基板的所述主表面上的透明平板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射器陣列光學(xué)裝置，其中，所述基板的彼此接合的所述端面相對(duì)于設(shè)置有所述多個(gè)二面角反射器陣列的所述主平面傾斜。
15.一種反射器陣列光學(xué)裝置的制造方法，所述反射器陣列光學(xué)裝置使位于一個(gè)主面?zhèn)鹊谋挥^察物的實(shí)像形成到另一主面?zhèn)鹊目臻g中，所述方法包括以下步驟: 形成至少兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件，所述二面角反射器陣列光學(xué)元件包括:基板；以及多個(gè)二面角反射器，每個(gè)二面角反射器都具有至少兩個(gè)正交側(cè)面，所述正交側(cè)面與所述基板的主表面垂直并且彼此正交，并且所述多個(gè)二面角反射器與所述基板形成為一體，使得所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊； 用掩模材料覆蓋與所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件各自的待粘接的基板的端面相鄰的所述基板的主面部分的所述多個(gè)二面角反射器； 把粘合劑供應(yīng)到待粘接的所述基板的端面之間，在把所述粘合劑的一部分從所述基板的端面之間擠出到所述掩模材料的表面的同時(shí)，將所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起；以及 將所述掩模材料與所述粘合劑的一部分一起從所述基板的主表面上的所述多個(gè)二面角反射器去除。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中 所述接合的步驟包括以下步驟: 在將粘合劑供應(yīng)到所述基板的端面間之前，使所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件的待粘接的所述基板的端面彼此接觸，按照跨在所述粘接的所述基板的端面之間的位置關(guān)系，把膠帶貼在所述基板的主面部分上而連接起來(lái)；以及 在接合所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件之前，以通過(guò)所述膠帶連接的部分作為支點(diǎn)，使相鄰的所述基板的端面彼此打開，把所述粘合劑供應(yīng)到所述端面之間，然后使所述基板的所述端面彼此閉合，從而接合在一起。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中: 在所述接合的步驟中， 在將粘合劑供應(yīng)到所述基板的端面間之前，把所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件布置于滑板上，使得它們以待粘接的所述基板的端面彼此相向且突出的方式布置在平板的同一平面上，并且把所述粘合劑供應(yīng)到所述待粘接的所述基板的端面之間，然后使所述基板的端面彼此相向地抵接而接合在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中: 在所述接合的步驟中， 把粘合劑供應(yīng)到透明平板的同一平面上，以待粘接的所述基板的端面彼此相向的方式把所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件布置于被供應(yīng)了所述粘合劑的所述透明平板上，并且把所述粘合劑供應(yīng)到所述待粘接的所述基板的端面之間，使所述基板的端面彼此相向而抵接，以將所述透明平板和所述兩個(gè)二面角反射器陣列光學(xué)元件接合在一起。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中，所述掩模材料包括水溶性掩模材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造方法，其中，在去除所述掩模材料的步驟中，進(jìn)行水中的超聲波清洗。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，該方法包括以下步驟:在接合所述二面角反射器陣列光學(xué)元件的步驟之后并且在去除所述掩模材料的步驟之前，研磨與所述基板的形成有所述多個(gè)二面角反射器的主表面相反的主表面以形成鏡面，使所述基板的厚度比接合時(shí)更薄。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的制造方法，其中: 在用所述掩模材料覆蓋所述基板的主表面部分的所述多個(gè)二面角反射器的步驟中，用所述掩模材料覆蓋全部的所述多個(gè)二面角反射器； 在所述研磨步驟中，把所述基板的厚度研磨至零而去除所述基板，使所述多個(gè)二面角反射器各自的一部分和所述掩模材料露出； 所述制造方法在所述研磨步驟之后進(jìn)一步包括以下步驟:將透明基板粘附到所述多個(gè)二面角反射器各自的一部分和所述掩模材料的露出面上。
23.一種通過(guò)權(quán)利要求22所述的制造方法所制造的反射器陣列光學(xué)裝置， 該反射器陣列光學(xué)裝置包括所述透明基板和粘附到所述透明基板上的所述多個(gè)二面角反射器，其中 所述多個(gè)二面角反射器均是具有頂面和至少兩個(gè)正交側(cè)面的突出部，所述正交側(cè)面與所述透明基板的主表面垂直并且彼此正交，所述頂面與所述透明基板的所述主表面平行，并且所述多個(gè)二面角反射器被粘附到所述透明基板上，使得所述正交側(cè)面的內(nèi)角的朝向彼此對(duì)齊并且所述正交側(cè)面的交線與所述透明基板的法線平行。
【文檔編號(hào)】G02B5/136GK103998972SQ201280062399
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月17日
【發(fā)明者】片野邦彥, 杉山貴, 北村雄樹, 前川聰 申請(qǐng)人:斯坦雷電氣株式會(huì)社, 獨(dú)立行政法人情報(bào)通信研究機(jī)構(gòu)