特開 2023-181195 光トンネル及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023181195

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】光トンネル及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/08 20060101AFI20231214BHJP

   G02B 6/00 20060101ALI20231214BHJP

   F21V 7/04 20060101ALI20231214BHJP

【ＦＩ】

G02B5/08 Z

G02B6/00 301

F21V7/04

【審査請求】有

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023172546

(22)【出願日】2023-10-04

(62)【分割の表示】P 2020561020の分割

【原出願日】2019-05-01

(31)【優先権主張番号】62/665,152

(32)【優先日】2018-05-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】508348680

【氏名又は名称】マテリオン コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ニューウェル マイケル ピー．

(57)【要約】

【課題】光トンネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
光学デバイスは、それぞれが反射平面を有する２つの平坦なプレートと、それぞれが反射側壁を有する厚さＨの２つの平坦なスペーサプレートと、を備える。平坦なプレートと平坦なスペーサプレートは、反射平面が互いに対向するように積み重ねて配置され、平坦なスペーサプレートは、単一プレーンに配置され、反射側壁が互いに対向し、２つの反射側壁の間にギャップを有した状態で、２つの平坦なプレートの間に配置される。対向する反射平面と対向する反射側壁は、単一プレーンに対して横断方向に寸法Ｈの光トンネル通路を規定する。対向する反射側壁は、互いに平行であり、一定のギャップＷだけ離して配置され、一定の断面積Ｈ×Ｗを有する光トンネル通路を提供するか、又は角度を付けて、テーパ状の光トンネル通路を提供することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１反射面を有する第１平坦プレートと、
第２反射面を有する第２平坦プレートと、
反射側壁をそれぞれ有する２つの平坦なスペーサプレートと、
を備える光学デバイスであって、
前記２つの平坦なスペーサプレートは、前記２つの平坦なスペーサプレートの前記反射側壁が互いに対向し、当該対向する反射側壁の間にギャップＷを有した状態で、単一プレーンに配置され、
前記第１反射面は、前記２つの平坦なスペーサプレートを含む前記単一プレーンと平行に配置され、前記２つの平坦なスペーサプレートと接触し、
前記第２反射面は、前記２つの平坦なスペーサプレートを含む前記単一プレーンと平行に配置され、前記２つの平坦なスペーサプレートと接触し、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記単一プレーンの両側に配置され、
前記２つの平坦なスペーサプレートは、厚さＨをそれぞれ有し、
前記第１平坦プレート、前記第２平坦プレート及び前記２つの平坦なスペーサプレートは、接着剤を含まないアセンブリを形成するように一緒にクランプされ、
前記アセンブリは、前記第１反射面、前記第２反射面及び前記対向する反射側壁によって画定された光トンネル通路を有し、
前記光トンネル通路は、前記単一プレーンを横断する方向の前記厚さＨに等しい一定の高さ寸法を有する、ことを特徴とする光学デバイス。

【請求項2】

前記第１平坦プレートは、前記単一プレーンと平行に配置され、前記第２平坦プレートは、前記単一プレーンと平行に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。

【請求項3】

前記第１平坦プレート、前記第２平坦プレート及び前記２つの平坦なスペーサプレートは、それぞれガラスプレートであり、
前記第１反射面、前記第２反射面及び前記対向する反射側壁は、各々の前記ガラスプレートに設けられた反射コーティングによってそれぞれ画定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。

【請求項4】

前記第１平坦プレート、前記第２平坦プレート及び前記２つの平坦なスペーサプレートは、それぞれ金属プレートであり、
前記第１反射面、前記第２反射面及び前記対向する反射側壁は、各々の前記金属プレートによってそれぞれ画定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の光学デバイス。

【請求項5】

前記光トンネル通路は、寸法Ｈ×Ｗの矩形断面を有する、ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項6】

前記ギャップＷは一定である、ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項7】

前記第１反射面は、前記第２反射面と平行ではなく、
前記ギャップＷは一定ではない、ことを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項8】

前記対向する反射側壁は、前記光トンネル通路の長さに亘る前記ギャップＷの変化が線形でないような曲率をそれぞれ有する、ことを特徴とする請求項７に記載の光学デバイス。

【請求項9】

前記対向する反射側壁は、前記ギャップＷが前記光トンネル通路の長さに亘って線形に変化するように、互いに対して所定の角度を有して配置される、ことを特徴とする請求項７に記載の光学デバイス。

【請求項10】

第１反射面を有する第１平坦プレートと、
第２反射面を有する第２平坦プレートと、
反射側壁をそれぞれ有する２つの平坦なスペーサプレートと、
を備える光学デバイスであって、
前記２つの平坦なスペーサプレートは、前記２つの平坦なスペーサプレートの前記反射側壁が互いに対向し、当該対向する反射側壁の間にギャップＷを有した状態で、単一プレーンに配置され、前記２つの平坦なスペーサプレートは、厚さＨをそれぞれ有し、
前記第１反射面は、前記２つの平坦なスペーサプレートを含む前記単一プレーンと平行に配置され、前記２つの平坦なスペーサプレートと接触し、
前記第２反射面は、前記２つの平坦なスペーサプレートを含む前記単一プレーンと平行に配置され、前記２つの平坦なスペーサプレートと接触し、
前記第１反射面及び前記第２反射面は、前記単一プレーンの両側に配置され、
前記第１平坦プレート、前記第２平坦プレート及び前記２つの平坦なスペーサプレートは、一緒に固定されて、前記第１反射面が前記２つの平坦なスペーサプレートと接触し、前記第２反射面が前記２つの平坦なスペーサプレートと接触するようにアセンブリを形成し、
前記アセンブリは、前記第１反射面、前記第２反射面及び前記対向する反射側壁によって画定された光トンネル通路を有し、当該光トンネル通路は、一定の高さ寸法を有し、
前記対向する反射側壁の前記厚さＨが前記光トンネル通路の前記一定の高さ寸法に等しくなるように、前記第１反射面、前記第２反射面及び前記対向する反射側壁の間に接着剤が存在せず、
前記厚さＨ及び前記一定の高さ寸法は、前記単一プレーンを横断する方向に測定される、ことを特徴とする光学デバイス。

【請求項11】

前記第１平坦プレート、前記第２平坦プレート及び前記２つの平坦なスペーサプレートは、一緒にクランプされて固定される、ことを特徴とする請求項１０に記載の光学デバイス。

【請求項12】

前記光トンネル通路は、寸法Ｈ×Ｗの矩形断面を有する、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学デバイス。

【請求項13】

前記ギャップＷは、前記光トンネル通路の長さに亘って一定である、ことを特徴とする請求項１０～１２のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項14】

前記ギャップＷは、前記光トンネル通路の長さに亘って線形に変化する、ことを特徴とする請求項１０～１２のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項15】

前記対向する反射側壁が互いに所定の角度を有して配置されるように、前記２つの平坦なスペーサプレートはくさび形である、ことを特徴とする請求項１４に記載の光学デバイス。

【請求項16】

前記２つの平坦なスペーサプレート、前記第１平坦プレート及び前記第２平坦プレートは、それぞれ、反射コーティングが設けられたガラスプレートからなる、ことを特徴とする請求項１０～１５のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項17】

前記２つの平坦なスペーサプレート、前記第１平坦プレート及び前記第２平坦プレートは、それぞれ金属プレートからなる、ことを特徴とする請求項１０～１５のいずれかに記載の光学デバイス。

【請求項18】

光トンネルを形成する方法であって、
第１要素の第１反射平面上に第１スペーサプレートを配置するステップと、
前記第１反射平面上に第２スペーサプレートを配置するステップであって、前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレートは、互いに対向する反射側壁をそれぞれ有し、ギャップＷによって隔てられ、前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレートは厚さＨをそれぞれ有する、ステップと、
前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレート上に、第２反射平面を有する第２要素を配置するステップであって、前記第２反射平面は、前記第１反射平面に面し、前記第１スペーサプレート及び前記第２スペーサプレートの前記厚さＨと等しい寸法Ｈだけ、前記第１反射平面から離間している、ステップと、
寸法Ｈ×Ｗを有する光トンネル通路を備える前記光トンネルを形成するため、前記第１スペーサプレート、前記第１要素、前記第２スペーサプレート及び前記第２要素を一緒に固定するステップと、
を含み、
前記第１スペーサプレート、前記第１要素、前記第２スペーサプレート及び前記第２要素を一緒に固定するために接着剤を使用しない、ことを特徴とする方法。

【請求項19】

前記第１スペーサプレート、前記第１要素、前記第２スペーサプレート及び前記第２要素を一緒に固定するステップは、クランプにより固定される、ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記第１要素は、第１平坦プレートからなり、前記第２要素は、第２平坦プレートからなり、
前記第１平坦プレートの前記第１反射平面は、前記第２平坦プレートの前記第２反射平面と平行である、ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の方法。

【請求項21】

前記固定するステップは、
前記第１スペーサプレート、前記第１要素、前記第２スペーサプレート及び前記第２要素の間のスペースにスペーサを挿入するステップと、
前記第１スペーサプレート、前記第１要素、前記第２スペーサプレート及び前記第２要素を一緒にクランプするステップと、
前記光トンネル通路から前記スペーサを除去するステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項１８～２０のいずれかに記載の方法。

【請求項22】

第１反射コーティングを第１ガラスプレートの第１平面に適用することにより、前記第１要素を形成するステップであって、前記第１反射コーティングは、前記第１要素の前記第１反射平面を形成する、ステップと、
第２反射コーティングを第２ガラスプレートの第２平面に適用することによって、前記第２要素を形成するステップであって、前記第２反射コーティングは、前記第２要素の前記第２反射平面を形成する、ステップと、
第３反射コーティングを第３ガラスプレートの第１側壁に適用することによって、前記第１スペーサプレートを形成するステップであって、前記第３反射コーティングは、前記第１スペーサプレートの前記反射側壁を形成する、ステップと、
第４反射コーティングを第４ガラスプレートの第２側壁に適用することによって、前記第２スペーサプレートを形成するステップであって、前記第４反射コーティングは、前記第２スペーサプレートの前記反射側壁を形成する、ステップと、
をさらに含む、ことを特徴とする請求項１８～２１のいずれかに記載の方法。

【請求項23】

前記第１スペーサプレートの前記厚さＨ及び前記第２スペーサプレートの前記厚さＨは、一定である、ことを特徴とする請求項１８～２２のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年５月１日に出願された米国仮特許出願第６２／６６５，１５２号に対する優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

以下は、光学デバイス技術、フォトニクス技術、光トンネルデバイス技術、及びそれらの用途、例えば、光混合、光プロジェクタシステム、投影テレビなどに関する。

【0003】

光トンネルは、反射内面を有するチューブを備える。光トンネルが光源を下流の光学部品に接続する光学設計では、光トンネルは、光を均一化するための光学インテグレータロッド（optical integrator rod）として機能する。例えば、投影表示装置において、プロジェクタランプは、光トンネルの入力開口に焦点を合わせてもよく、これによって、光トンネルの出力開口を出る光は、出力開口の領域にわたってより均一にされる。光トンネルは、主に、エテンデュ保存（etendue-preserving）であり、したがって、出口開口における光出力の発散特性は、光トンネル内の適切なテーパによって設計することができる。光トンネルは、高温の白熱ランプを感熱性の下流の光学系に接続するための密閉された光学経路を提供するなど、追加又は他の利点を提供することができる。光トンネルを使用して、光を成形することもできる。例えば、画素化された表示装置のためのプロジェクタシステムにおいて、矩形断面を有する光トンネルは、出力開口において矩形の光源を備え、矩形のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、画素化されたＬＣＤ表示装置等に適合するように設計することができる。

【0004】

光トンネルは、光と光トンネルの反射内面（reflective inside surfaces）との間の強い相互作用に依存して、光学インテグレータ（光混合）効果を提供する。幾何学的光線モデリングでは、これは、光トンネルを通過する光線の多重反射（平均して）に相当する。したがって、高い光学効率のためには、光トンネルの内部表面は、非常に高い反射率を有するべきである。（平均して）Ｎ回の反射があり、表面が反射率ｒを有する場合、出力はｒＮであり、損失は（１－ｒＮ）である。例えば、ｒ＝９５％で平均してＮ＝４の反射がある場合、光損失は（１－０．９５４）＝１８％の損失である。反射率をｒ＝９７％まで増加させると、これは１１％の損失に減少し、ｒ＝９８％では損失は７．８％に減少する。高い光学効率を有する矩形断面の光トンネルを製造するための一つの手法では、高反射率コーティングを有する４枚のガラスプレートが、各プレートが隣接するプレートに対して９０°の向きで、光トンネルの内面を形成する高反射率コーティングで、端から端に配置される。マンドレルを使用して、４つのガラスプレートを一時的に保持し、それらの隣接する端部を接着又は他の方法で固定することができる。

【0005】

ここでは、いくつかの改良点を開示する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に開示されるいくつかの例示的な態様において、第１反射平面を有する第１要素と、第２反射平面を有する第２要素と、それぞれが反射側壁を有する２つの平坦なスペーサプレートとを備える光学デバイスが開示される。２つの平坦なスペーサプレートは、２つの平坦なスペーサプレートの反射側壁が互いに対向し、２つの対向する反射側壁の間にギャップを有した状態で、単一プレーンに配置される。第１反射平面は、２つの平坦なスペーサプレートを含む単一プレーンと平行に配置され、２つの平坦なスペーサプレートと接触する。第２反射平面は、２つの平坦なスペーサプレートを含む単一プレーンと平行に配置され、２つの平坦なスペーサプレートと接触する。第１反射平面と第２反射平面は、単一プレーンの両側に配置されている。

【0007】

本明細書に開示されているいくつかの例示的な態様において、光学デバイスは、第１反射平面を有する第１要素と、第１反射平面に対向する第２反射平面を有する第２要素と、対向する反射スペーサプレート側壁（reflective spacer plate sidewalls）を有する単一プレーンに配置された厚さＨの２つの平坦なスペーサプレートと、を含む。２つの平坦なスペーサプレートは、対向する第１反射平面と第２反射平面の間に配置され、対向する第１反射平面と第２反射平面を厚さＨだけ離して配置する。

【0008】

本明細書に開示されるいくつかの例示的な態様において、光学デバイスは、それぞれが反射平面を有する２つの平坦なプレートと、それぞれが反射側壁を有する厚さＨの２つの平坦なスペーサプレートと、を含む。２つの平坦なプレートと２つの平坦なスペーサプレートは、互いに対向する２つの平坦なプレートの反射平面を有するプレートと、単一プレーンに配置された２つの平坦なスペーサプレートとのスタック（積み重ね）として配置され、互いに対向する反射側壁を有し、２つの平坦なスペーサプレートの２つの反射側壁の間にギャップを有した状態で、２つの平坦なプレートの間に配置されている。２つの平坦なプレートの対向する反射平面と、２つの平坦なスペーサプレートの対向する反射側壁は、単一プレーンに対して横断方向に寸法Ｈを有する光トンネル通路を規定する。

【0009】

本明細書に開示されているいくつかの例示的な態様において、光トンネルを製造する方法が開示される。２つの平面は、２つの反射平面を規定するために、反射コーティングでコーティングされる。２つの平坦なスペーサプレートのそれぞれの少なくとも１つの側壁は、反射コーティングでコーティングされて、それぞれが反射側壁を有するスペーサプレートを規定する。２つの平面及び２つのスペーサプレートは、互いに対向する２つの平面、及び２つの対向する平面の間の単一プレーンに配置された２つの平坦なスペーサプレートと、互いに対向する反射側壁と共に固定される。このようにして、光トンネル通路は、２つの対向する平面と、２つの対向する反射側壁とによって規定される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、光トンネルの端面図を概略的に示す。

【図2】図２は、図１に示された断面Ｓ－Ｓを概略的に示す。

【図3】図３は、図１及び図２に示される光トンネルを製造するための製造プロセスを概略的に示す。

【図4】図４は、Ｓ－Ｓ断面分解図によって、代替のテーパ状の光トンネルを示す。

【図5】図５は、Ｓ－Ｓ断面図によって、代替のテーパ状の光トンネルを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

４つのガラスプレートを配置し、内側に向けて配置されたガラスプレートの高反射率面を有する長方形を形成し、光トンネルの内面を形成する矩形の光トンネルの製造方法は、例えば、約１平方センチメートルから数平方センチメートル以上の開口面積を有する、典型的な光トンネルのサイズに対して有効である。しかし、この方法では、構成要素であるガラスプレートの取り扱い、位置決め、組み立てが面倒であるため、サブミリメートルから数平方ミリメートルのオーダーの断面積を有する、より小さな光トンネルを製造することは困難であることがわかってきた。本明細書に開示される実施形態は、改良された取り扱い、より容易な部品の位置決め及び組み立てにより、改良された製造可能性を提供する。本明細書に開示される実施形態は、また、高処理量の製造のために拡張可能である。さらに、本明細書に開示される実施形態は、テーパ状の光トンネルに容易に用いられる。

【0012】

図１を参照すると、光トンネル８の端面図が示されている。図２は、図１に示す断面Ｓ－Ｓを示している。光トンネル８は、第１要素１０と第２要素１２とを含む。第１要素１０は、第１反射平面１４を有し、第２要素１２は、第２反射平面１６を有する。好適な実施形態では、２つの要素１０，１２は、平坦なプレート、例えば、平坦なガラスプレートである。光トンネル８は、さらに、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２を含む。平坦なスペーサプレート２０は、反射側壁２４を有し、平坦なスペーサプレート２２は、反射側壁２６を有する。好適な実施形態では、２つの平坦なスペーサプレート１０，１２は、平坦なガラスプレートである。

【0013】

反射面１２，１４及び反射側壁２４，２６は、好ましくは、高い反射率、例えば、反射率ｒ＞９０％、より好ましくは、ｒ＞９５％、さらに好ましくは、ｒ＞９８％を有する。例えば、反射面１４，１６及び反射側壁２４，２６のそれぞれは、設計基準スペクトル波長又は波長域に対して、所望の高反射率を提供するために、従来の干渉フィルタ設計方法を用いて設計された反射多層光干渉フィルタコーティング（reflective multi-layer optical interference filter コーティング）を含んでもよい。非限定的な例として、反射面１４，１６及び側壁２４，２６は、シリコン（ａ－Ｓｉ：Ｈ）の交代層と、ＳｉＯ２、酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、又は二酸化チタン（Ｔｉ０２）などの、より低い屈折率の誘電体と、からなる干渉フィルタコーティングを有してもよい。干渉フィルタの代わりに、反射面１４，１６及び反射側壁２４，２６は、銀（Ａｇ、波長に応じて最大ｒ＝９８％）、アルミニウム（Ａｌ、波長に応じて最大ｒ＝９５％）等のような反射性金属を含んでもよく、また、場合により表面不活性化又は他の表面処理／被覆層によって提供される更に高い反射率を有してもよい。いくつかの実施形態では、反射面１４，１６及び反射側壁２４，２６の反射コーティングは、４００～７００ナノメートルを含む波長範囲にわたって、少なくとも０．９５の反射率を有する。より一般的には、反射面１４，１６及び反射側壁２４，２６は、設計波長又は波長域に対して０．９以上（すなわち、９０％以上）の反射率を有することが好ましく、設計波長又は波長域に対して０．９５以上（すなわち、９５％以上）の反射率を有することがより好ましい。

【0014】

図１に最もよく示されているように、光トンネル８では、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２は、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２の反射側壁２４，２６が互いに対向し、２つの対向する反射側壁２４，２６の間にギャップＷ（図２に示す断面Ｓ－Ｓに示される）がある状態で、単一プレーン（例えば、図示の断面Ｓ－Ｓのプレーン）に配置されている。このギャップＷは、光トンネル８の幅Ｗを規定する。図面は、概略図であることに留意されたい。概して、反射面１４，１６及び反射側壁２４，２６を形成するために適用される反射コーティングは、ミクロン程度のオーダーで、無視できる厚さを有すると想定される。コーティングの厚さが無視できない場合、各反射面１４，１６及び各反射側壁２４，２６の位置は、反射コーティングの上部露出反射面として規定される。

【0015】

さらに、光トンネル８内では、第１反射平面１４は、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２を収容する単一プレーンと平行（すなわち、図１に示す断面Ｓ－Ｓの断面プレーンと平行）に配置されている。さらに、２つの反射平面１４，１６は、単一プレーン（即ち、例示的な断面プレーンＳ－Ｓ）の両側に互いに対向して配置され、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２と接触している。この配置により、光トンネル８は、前述の幅Ｗを有し、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２の厚さに等しい高さＨ（設計公差内で同じ厚さを有すると想定される）を有する矩形断面を有する。一般に、高さＨと幅Ｗが等しい必要はないが、これらの寸法は、特定の光トンネルの設計に適切であれば等しくすることができる。光トンネル８は、（１）厚さＨを有する第１要素１０及び第２要素１２のそれぞれの２つの対向する反射面１４，１６、及び（２）２つの平坦なスペーサプレート２０，２２の２つの対向する反射側壁２４，２６によって規定された寸法Ｈ×Ｗの矩形通路３０を有する。例示的な側壁２４，２６は、真っ直ぐであって、反射面１４，１６に対して直交しているが、これは、厳密には必要ではないが、真っ直ぐな直交側壁プロファイル（straight orthogonal sidewall profile）及び向きからのいかなる逸脱は、光損失への影響に関して、分析されるべきであることに留意されたい。一方、いくらかの凸曲率又は凹曲率を有する反射側壁２４，２６を有することは、光混合において有利に支援することができる。

【0016】

図２のＳ－Ｓ断面図では、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２が不透明として描かれているので、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２の反射面２４，２６の間のギャップＷを除いて、下にある第１要素１０の反射面１４は、見えないことに留意されたい。当然のことながら、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２がガラスのような透明な材料で作られていれば、Ｓ－Ｓ断面図は、実際には、透明な平坦なスペーサプレート２０，２２を通して見える反射面１４を有することになる。しかしながら、２つの対向する反射面１４，１６及び２つの対向する反射側壁２４，２６は、一緒に、寸法Ｈ×Ｗの矩形通路３０の連続的な周縁（perimeter）を形成する。そのため、平坦なスペーサプレート２０，２２の透明度又は不透明度、或いは、さらに言えば、要素１０，１２の透明度又は不透明度は、光学光トンネルである矩形通路３０の光学的特性に影響を及ぼさない。

【0017】

次に、図３を参照して、図１及び図２の光トンネル８を製造するための製造プロセスを説明する。第１要素１０及び第２要素１２は、この例示的な例では、ガラスプレート４０（例えば、ガラス顕微鏡スライド、非限定的な例示的な例として）から、ガラスプレート４０の２つの平面を反射コーティングでコーティングして、２つの反射平面１４，１６を規定することにより、製造される。いくつかの実施形態では、これは、より大きなガラスプレートの単一面をコーティングすることによって行うことができ、次に、それを切断（すなわち、さいの目に切る）して、反射コーティング１４，１６を有する個々のガラスプレート１０，１２を形成する。当然のことながら、大規模の工業規模のコーティング機が単一のバッチプロセスで多くのそのような要素をコーティングできるので、拡張性が容易に達成される。

【0018】

並行して、２つの平坦なスペーサプレート２０，２２が、場合により大規模のバッチプロセスの個々の部品として形成される。図３に概略的に示されるように、それぞれ厚さＨの２つの構成要素であるガラスプレート４２が、他の代替可能なガラスプレート４２と共に組み立てられて、プレートスタック４４を形成する。このスタックにおいて、スタック４４の片側の全ての側壁は、平行であり、同じ方向を向いている。したがって、これらの全ての側壁は、単一のバッチコーティングプロセスでコーティングすることができ、コーティングされた側壁を有するコーティングされたスタック４６を製造することができる。さらに、ガラスプレート４２のより薄い厚さＨにすることで、より多くのそのようなプレートをスタック４４内で組み立てることを可能にする。その結果、厚さＨの減少（したがって、結果として生じる光トンネル通路３０の寸法Ｈの減少）とともに、拡張性が実質的に増加する。次いで、コーティングされたスタック４６の個々のプレートを分解し、それぞれがコーティングされた側壁２４，２６を有する２つの平坦なスペーサプレート２０，２２として、代替可能なプレートのスタック４６の、任意の２つの構成要素であるコーティングされたプレートを選択する。

【0019】

最後に、図３に示すように、４つの構成要素である片１０，１２，２０，２２は、互いに対向する２つの平面１４，１６、２つの対向する平面１４，１６の間で単一プレーンに配置される２つの平坦なスペーサプレート２０，２２、並びに互いに対向する反射側壁２４，２６と共に固定され、それによって、光トンネル通路３０は、２つの対向する平面１４，１６と、２つの対向する反射側壁２４，２６とによって規定される。

【0020】

引き続き図３を参照すると、括弧付きとして示される変形実施形態において、スタック４４は、２つの対向する側面上にコーティングされて、コーティングされたスタック４７を生成する。この手法の利点は、取り扱いを改善し、組立エラーの可能性を低減することである。

【0021】

光トンネル通路３０は、寸法Ｈ×Ｗの矩形断面を有し、寸法Ｈは、単一プレーンに横断方向（すなわち、例示的な図１及び図２における断面Ｓ－Ｓの断面プレーン）に一定であり、寸法Ｗは、単一プレーンに平行方向に一定である。２つの対向する側壁２４，２６が互いに平行である場合、寸法Ｈ及び寸法Ｗは、光トンネルの全長に沿って一定である。寸法Ｈは、２つのスペーサプレート２０，２２の厚さによって決まる（面１４，１６をスペーサプレート２０，２２に接合するために、任意に塗布することができるのり又は他の接着剤の厚さを無視する。いくつかの実施形態では、接着剤は使用されず、代わりに、アセンブリは一緒にクランプされる）。この寸法Ｈは、プレート４２が切断される又は得られるストックガラスプレート（stock glass plate）又はプレートの実際の厚さと同じくらい小さくすることができる。例えば、意図されたいくつかの実施形態では、Ｈは４ミリメートル以下であるが、Ｈについてはより大きな値も考えられる。同様に、対向する反射側壁２４，２６の間のギャップＷは、ほぼ任意に小さくすることができる。例えば、マンドレル（又はスペーサ）をアセンブリ中に挿入して、規定のギャップＷを設け、次いで、これをアセンブリの後に取り外すことができる。したがって、ギャップＷは、いくつかの実施形態では、同様に、４ミリメートル以下であってもよいが、ギャップＷのより大きな値もまた考えられる。いくつかの実施形態では、開口Ｈ×Ｗの寸法は、サブミリメートルの開口を規定するように考えられる。すなわち、Ｈ及び／又はＷは、１ミリメートル未満であってもよい。

【0022】

図４及び図５を参照すると、変形例の実施形態が、断面Ｓ－Ｓに沿った分解断面図（図４）及び断面Ｓ－Ｓに沿った組立断面図（図５）によって示される。この実施形態では、２つの矩形のスペーサプレート２０，２２は、くさび形のスペーサプレート１２０，１２２に置き換えられる。その結果、２つの平坦なスペーサプレート１２０，１２２は、対向する反射側壁１２４，１２６が互いに角度をなして配置された状態で、単一プレーン（例えば、断面Ｓ－Ｓ）に配置される。（或いは、変形例では図示していないが、矩形プレート２４，２６を使用して、プレートを互いに対して傾けて、角度を規定することができる。）このようにして、図５に最もよく示されているように、対向する第１反射平面及び第２反射平面（図１及び図２の実施形態と同じ）の間に、テーパ状の光トンネル通路が規定される。対向する反射側壁１２４，１２６は、互いに角度をなして配置される。テーパ状の光トンネル通路は、単一プレーンに対して横断方向に一定の寸法Ｈを有する。寸法Ｈ、図１及び図２の実施形態と同様に、平坦なスペーサプレート１２０，１２２の厚さによって規定される。しかしながら、図４及び図５の実施形態では、図１及び図２の実施形態の一定の寸法Ｗ（対向する側壁２４，２６が互いに平行であることから生じる）は、対向する反射側壁１２４，１２６の角度のために、光トンネル通路の長さに沿って直線的に変化する非一定の寸法に置き換えられる。さらに一般的には、例えば、ダイヤモンド鋸又は他の精密ガラス切断機を用いて切断される放物線又は他の曲率の対向する反射側壁を有することによって、非線形テーパを達成することができる。

【0023】

例示的な実施形態では、プレート１０，１２，２０，２２は、ガラスプレートであるが、他の任意の材料のプレート、例えば金属プレートを使用することができる。十分に高い反射率を有する金属（例えば、アルミニウム）からなる金属プレートの場合は、個別の反射コーティングを省略することができる。

【0024】

上記の開示される種々のもの並びに他の特徴及び機能又はその代替は、望ましくは、多くの他の異なるシステム又は用途に組み合わせてもよいことを理解されたい。種々の現在予期しない又は予想外の代替、修正、変形、若しくは改良も、当業者によって後に行われる可能性があり、これもまた、以下の請求項によって包含されることが意図されることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】