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公開番号2024042005
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-27
出願番号2024007931,2022082242
出願日2024-01-23,2012-11-09
発明の名称光学素子及び光学素子の製造方法
出願人パイオニア株式会社
代理人個人
主分類G02B 3/08 20060101AFI20240319BHJP(光学)
要約【課題】フレネル構造を利用した光学素子において、貼り合わせ(接合)が容易であり、反りが抑制された光学素子を提供する。
【解決手段】光学素子は、フレネル構造の凹レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第1光学素子と、凹レンズと屈折率及び焦点距離の絶対値がほぼ等しいフレネル構造の凸レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第2光学素子と、を備える。そして、第1光学素子と第2光学素子とは、平面形状を有する第1光学素子の第1平面と平面形状を有する第2光学素子の第2平面とが向き合った状態で、接合されている。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
対向する２つの面のうち、一方の面にフレネル構造の凹レンズ形状が形成され、他方の面が平面形状を有する第１光学素子と、
対向する２つの面のうち、一方の面にフレネル構造の凸レンズ形状が形成され、他方の面が平面形状を有する第２光学素子と、
を備え、
前記第１光学素子と前記第２光学素子とは、平面形状を有する前記第１光学素子の第１平面と平面形状を有する前記第２光学素子の第２平面とが向き合った状態で、接合されていることを特徴とする光学素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレネル構造を利用した光学素子の技術分野に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の技術が、例えば特許文献１乃至３に提案されている。特許文献１及び２には、フレネルレンズ形状のハーフミラーを平板の内部に形成したコンバイナが提案されている。特許文献３には、１枚の基板の両面にフレネルレンズ状の複数の傾斜面よりなる環状溝が形成されたコンバイナが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４７７６６６９号公報
特開２０１１－１９１７１５号公報
特開２０００－２４９９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載されたコンバイナは、例えば、フレネルパターンが形成された基板（フレネルレンズ基板）と透明のカバー基板とを接着剤で接着することで作成される。しかしながら、この方法では、フレネルパターンが形成された面上では接着剤が均一に広がりにくいために、接着剤中に気泡が混入するといった不具合や、接着剤の厚さが不均一になるといった不具合などが発生してしまう場合があった。
【０００５】
他方で、特許文献３に記載されたコンバイナは、例えば、１枚の基板の両面にフレネルパターンを成形（プレス転写や射出成形など）することで作成される。この方法では、接着しないため上記のような不具合は発生しない。しかしながら、パターン転写などの際に基板が反り易いといった不具合がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、フレネル構造を利用した光学素子において、貼り合わせ（接合）が容易であり、反りが抑制された光学素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、光学素子は、フレネル構造の凹レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第１光学素子と、前記凹レンズと屈折率及び焦点距離の絶対値がほぼ等しいフレネル構造の凸レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第２光学素子と、を備え、前記第１光学素子と前記第２光学素子とは、平面形状を有する前記第１光学素子の第１平面と平面形状を有する前記第２光学素子の第２平面とが向き合った状態で、接合されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項７に記載の発明では、光学素子の製造方法は、第１基板の対向する２つの面のうち、一方の面に対して金型を適用することでフレネル構造の凹レンズ形状を形成し、他の面が平面形状を有する第１光学素子を作成する工程と、第２基板の対向する２つの面のうち、一方の面に対して金型を適用することでフレネル構造の凸レンズ形状を形成し、他の面が平面形状を有する第２光学素子を作成する工程と、平面形状を有する前記第１光学素子の面と平面形状を有する前記第２光学素子の面とを向き合わせた状態で、接合する工程と、を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施例に係るヘッドアップディスプレイを概略的に示した図である。
比較例１に係るコンバイナを示す概略構成図である。
比較例１に係るコンバイナの製造方法を説明するための図である。
比較例２に係るコンバイナを示す概略構成図である。
比較例２に係るコンバイナの製造方法を説明するための図である。
第１実施例に係るコンバイナを示す概略構成図である。
第１実施例に係るコンバイナの動作を説明するための図である。
第１実施例に係るコンバイナの製造方法を説明するための図である。
第１実施例に係る半透明反射膜の特性の具体例を説明するための図である。
第２実施例に係るコンバイナを示す概略構成図である。
第２実施例に係るコンバイナの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つの観点では、光学素子は、フレネル構造の凹レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第１光学素子と、前記凹レンズと屈折率及び焦点距離の絶対値がほぼ等しいフレネル構造の凸レンズが一方の主面に形成され、当該主面に対向する他方の主面が平面形状を有する第２光学素子と、前記第１光学素子と前記第２光学素子との間に設けられたハーフミラーと、を備え、前記第１光学素子と前記第２光学素子とは、平面形状を有する前記第１光学素子の主面と平面形状を有する前記第２光学素子の主面とが向き合った状態で、前記ハーフミラーを介して接合されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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