特許 7535344 複合導光光学素子の作製の方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-07

(45)【発行日】2024-08-16

(54)【発明の名称】複合導光光学素子の作製の方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20240808BHJP

   G02B 5/00 20060101ALN20240808BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

G02B5/00 Z

【請求項の数】 19

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023142287

(22)【出願日】2023-09-01

(62)【分割の表示】P 2022551401の分割

【原出願日】2021-05-24

(65)【公開番号】P2023162389

(43)【公開日】2023-11-08

【審査請求日】2023-09-01

(31)【優先権主張番号】63/029,500

(32)【優先日】2020-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】518105275

【氏名又は名称】ルーマス リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】シモン・グレイバーニク

(72)【発明者】

【氏名】ツィオン・アイゼンフェルト

【審査官】河村 麻梨子

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０４９５４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１６５７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５０３１２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／０１－２７／０２

Ｇ０２Ｂ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複合導光光学素子（ＬＯＥ）を作製する方法であって、
複数のＬＯＥ前駆体のスタックであって、前記スタックは、第１の表面と第２の表面とを含む平行表面の第１の対を有し、各ＬＯＥ前駆体は、主平行面の対と、前記主平行面の対に対して傾斜した第１の複数の相互に平行な部分反射性内部面とを含む、スタックを取得することと、
第１のブロックであって、第３の表面と第４の表面とを含む平行表面の第２の対と、第２の複数の相互に平行な部分反射性内部面と、前記第３の表面または前記第４の表面に接合された透明なプレートと、を有する、第１のブロックを取得することと、
前記透明なプレートの外部面が、前記スタックの前記第１の表面または前記第２の表面のうちの１つに連結され、前記第１の複数の部分反射性内部面が、前記第２の複数の部分反射性内部面と非平行となるように、前記第１のブロックおよび前記スタックを一緒に接合し、それにより第２のブロックを形成することと、
前記ＬＯＥ前駆体の前記主平行面に実質的に平行な少なくとも２つの切断面を通して前記第２のブロックを切断することにより、前記第２のブロックから少なくとも１つの複合ＬＯＥをスライス状に切り出すことと、を含む、方法。

【請求項2】

前記透明なプレートが、いずれの反射面または半反射面も有さない光学的に不活性なエリアである、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記透明なプレートが、中に埋め込まれた少なくとも１つの光学素子を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの光学素子が、部分反射面を含む、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

前記少なくとも１つの光学素子が、偏光素子を含む、請求項３に記載の方法。

【請求項6】

前記透明なプレートが、いずれの反射面または半反射面も有さない光学的に不活性なエリアと、部分反射面を含むエリアと、偏光素子を含むエリアとの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のブロックおよび前記スタックを一緒に接合する前に、前記透明なプレートの前記外部面を研磨することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記第１のブロックおよび前記スタックを一緒に接合する前に、前記スタックの前記第１の表面または前記第２の表面を研磨することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記第１のブロックおよび前記スタックを一緒に接合する前に、第１の複数の部分反射性内部面と前記第２の複数の部分反射性内部面とが直交するように、前記第１のブロックと前記スタックとを位置合わせすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記ＬＯＥ前駆体の前記主平行面に平行な前記スライス状に切り出された少なくとも１つの複合ＬＯＥの外部面を研磨することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記スタックが、複数の透明なスペーサプレートを含む接合されたスタックであり、前記ＬＯＥ前駆体および前記透明なスペーサプレートが、前記平行表面の第１の対に垂直な前記接合されたスタックの長さに沿って交互に配置されるように、前記接合されたスタック内に配置される、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記少なくとも２つの切断面は、ＬＯＥ前駆体が間に挟持された少なくとも２つの連続するスペーサプレート内にある、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

複合導光光学素子（ＬＯＥ）の作製工程の中間作業生成物である光学構造体であって、前記光学構造体は、
複数のＬＯＥ前駆体を含む第１の領域であって、各ＬＯＥ前駆体は、主平行面の対と、前記主平行面の対に対して傾斜した第１の複数の相互に平行な部分反射性内部面とを含む、第１の領域と、
前記第１の複数の部分反射性内部面に非平行な第２の複数の相互に平行な部分反射性内部面を含む、第２の領域と、
前記第１の領域と前記第２の領域とを分離する第３の領域であって、前記第３の領域は、前記主平行面の対に垂直な主外部面を有する透明なプレートから形成されている、第３の領域と、を含む、光学構造体。

【請求項14】

前記透明なプレートが、いずれの反射面または半反射面も有さない光学的に不活性なエリアである、請求項１３に記載の光学構造体。

【請求項15】

前記透明なプレートが、中に埋め込まれた少なくとも１つの光学素子を含む、請求項１３に記載の光学構造体。

【請求項16】

前記少なくとも１つの光学素子が、部分反射面を含む、請求項１５に記載の光学構造体。

【請求項17】

前記少なくとも１つの光学素子が、偏光素子を含む、請求項１５に記載の光学構造体。

【請求項18】

前記透明なプレートが、いずれの反射面または半反射面も有さない光学的に不活性なエリアと、部分反射面を含むエリアと、偏光素子を含むエリアとの任意の組み合わせを含む、請求項１３に記載の光学構造体。

【請求項19】

前記複数のＬＯＥ前駆体が、透明なスペーサプレートによって分離されている、請求項１３に記載の光学構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導光光学素子（ＬＯＥ）に関し、特に、二次元画像拡大のための複合ＬＯＥおよびその製造の方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複合ＬＯＥまたは「二次元拡大導光体」は、先行する出版物においてＬｕｍｕｓ Ｌｔｄ．（イスラエル）によって記載されている。かかる複合ＬＯＥの例は、例えばＰＣＴ公開第２０２０／０４９５４２号に見出される。一般に、これらの複合ＬＯＥは、２つの領域を利用し、その各々は、主面における内部反射によって平行像を伝える光の伝播を支援するための透明材料の平行表面を有するブロックであり、光学的開口の拡大を実現しながら平行像の向きを変える、相互に平行な内部の部分反射性の面すなわち「ファセット」のセットを含む。異なるファセットの向きを有する２つのかかる素子を組み合わせることにより、単一の素子内で光学的開口の二次元的拡大を実現し、それによって画像投射器からの入力画像を拡大して観察者の目に向けてより大きな面積にわたって出力することが可能となる。

【発明の概要】

【0003】

本発明の一態様によれば、複合導光光学素子（ＬＯＥ）を作製する方法であって、複数のＬＯＥ前駆体および複数の透明なスペーサプレートの接合されたスタックを提供することであって、スタックは、平行表面の第１の対を有し、スタックは、平行表面の対に垂直なスタックの長さに沿って、交互に配置されたＬＯＥ前駆体および透明なスペーサプレートを有し、各ＬＯＥ前駆体は、主平行面の対、および平行面の対に対して傾斜した第１の複数の相互に平行な部分反射性内部面を含む、提供することと、平行表面の第２の対および平行表面の第２の対に対して傾斜した複数の相互に平行な内部面を有する第１の光学ブロックを提供することであって、内部面は、少なくとも部分的に反射性であり、それにより第１のブロックが、第２の複数の相互に平行な部分反射性内部面を含む、提供することと、第１のブロックの表面のうちの１つが、スタックの表面のうちの１つに連結され、第１の複数の部分反射性内部面が、第２の複数の部分反射性内部面と非平行となるように、第１のブロックをスタックに接合し、それにより第２の光学ブロックを形成することと、ＬＯＥ前駆体が間に挟持された少なくとも２つの連続するスペーサプレートを通して第２のブロックを切断することにより、第２のブロックから少なくとも１つの複合ＬＯＥをスライス状に切り出すことと、を含む方法が提供される。

【0004】

いくつかの態様によれば、第１のブロックの内部面はそれぞれ、部分反射性コーティングにより部分的にのみコーティングされ、内部面は、間隙を間に有する複数の反射性コーティングのストリップを含む。

【0005】

いくつかの態様によれば、本方法は、スタックを第１のブロックに接合する前に、第１のブロックに連結されることとなるスタックの表面を研磨すること、および／または第１のブロックをスタックに接合する前に、スタックに連結されることとなる第１のブロックの表面を研磨することを含む。

【0006】

いくつかの態様によれば、第１のブロックをスタックに接合する前に、第１の複数の部分反射性内部面と第２の複数の部分反射性内部面とが直交するように、第１のブロックとスタックとを位置合わせすることを含む。

【0007】

いくつかの態様によれば、本方法は、ＬＯＥ前駆体の主平行面に平行なスライス状に切り出された少なくとも１つの複合ＬＯＥの外部面を研磨することを含む。

【0008】

いくつかの態様によれば、第１のブロックの内部面はそれぞれ、部分反射性コーティングにより部分的にのみコーティングされ、内部面は、間隙を間に有する複数の反射性コーティングのストリップを含む。

【0009】

本発明の別の態様によれば、複合ＬＯＥの作製工程の中間作業生成物である光学構造体であって、光学構造体は、間にある透明なスペーサプレートにより分離された複数のＬＯＥ前駆体を含む第１の領域であって、各ＬＯＥ前駆体は、主外部平行面の対と、平行面の対に対して傾斜した第１の複数の相互に平行な部分反射性内部面とを含む、第１の領域と、第１の複数の部分反射性内部面に非平行な第２の複数の相互に平行な部分反射性内部面を含む、第２の領域と、第１の領域と第２の領域とを分離する少なくとも１つの内部面であって、該内部面は、平行面の対に垂直である、少なくとも１つの内部面と、を含む光学構造体が提供される。

【0010】

いくつかの態様によれば、光学構造体は、第１の領域を含む第１の光学ブロックを、第２の領域を含む第２の光学ブロックと接合することにより形成される。

【0011】

いくつかの態様によれば、光学構造体は、第１の領域と第２の領域との間に第３の光学領域を含んでも良い。第３の光学領域は、１つ以上の光学素子を含んでも良い。光学素子は、光学的に活性な素子であっても良いし、または光学的に不活性な素子であっても良い。いくつかの態様においては、第２の領域内の少なくとも１つのサブ領域は、いずれの部分反射性内部面をも有さず、および／または、第１の領域内の各ＬＯＥ前駆体は、いずれの部分反射性内部面をも有さない少なくとも１つのサブ領域を含んでも良い。

【図面の簡単な説明】

【0012】

発明を、添付の図面を参照して、実施例としてのみ本明細書に記載する。

【0013】

【図1(a)】先行技術による複合ＬＯＥの一実施形態を示す。

【図1(b)】先行技術による複合ＬＯＥの一実施形態を示す。

【図2】複合ＬＯＥを作製する既知の方法を示す。

【図3(a)】複合ＬＯＥの別の実施形態を示す。

【図3(b)】複合ＬＯＥの別の実施形態を示す。

【図4(a)】所与の厚さｄ１を有するＬＯＥを示す。

【図4(b)】所与の厚さｄ１を有するＬＯＥを示す。

【図5(a)】所与の厚さｄ２の透明なプレートにより分離された接合されたＬＯＥ前駆体のスタックを示す。

【図5(b)】所与の厚さｄ２の透明なプレートにより分離された接合されたＬＯＥ前駆体のスタックを示す。

【図6(a)】透明なプレートのブロックを示す。

【図6(b)】透明なプレートのブロックを示す。

【図6(c)】図６（ａ）～図６（ｂ）のブロックを形成する方法を示す。

【図7(a)】図６（ａ）～図６（ｂ）のブロックを図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックに接合して形成された光学構造体を示す。

【図7(b)】図６（ａ）～図６（ｂ）のブロックを図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックに接合して形成された光学構造体を示す。

【図7(c)】図７（ａ）～図７（ｂ）のブロックから取り出されたスライスを示す。

【図7(d)】図７（ａ）～図７（ｂ）のブロックから取り出されたスライスを示す。

【図8(a)】図６（ａ）～図６（ｂ）のブロックの代替の実施形態を示す。

【図8(b)】図６（ａ）～図６（ｂ）のブロックの代替の実施形態を示す。

【図9(a)】図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックとの図８（ａ）～図８（ｂ）のブロックの接合により形成される光学構造体を示す。

【図9(b)】図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックとの図８（ａ）～図８（ｂ）のブロックの接合により形成される光学構造体を示す。

【図10(a)】図９（ａ）～図９（ｂ）の光学構造体から切り取られた複合ＬＯＥを示す。

【図10(b)】図９（ａ）～図９（ｂ）の光学構造体から切り取られた複合ＬＯＥを示す。

【図11(a)】ブロック１６の別の実施形態を示す。

【図11(b)】ブロック１６の別の実施形態を示す。

【図12(a)】図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックとの図１１（ａ）～図１１（ｂ）のブロックの接合により形成される光学構造体を示す。

【図12(b)】図５（ａ）～図５（ｂ）のスタックとの図１１（ａ）～図１１（ｂ）のブロックの接合により形成される光学構造体を示す。

【図12(c)】図１２（ａ）～（ｂ）の光学構造体から取り出されたスライスを示す。

【図12(d)】図１２（ａ）～（ｂ）の光学構造体から取り出されたスライスを示す。

【図13(a)】ブロック１６の別の実施形態を示す。

【図13(b)】ブロック１６の別の実施形態を示す。

【図13(c)】図１３（ａ）～（ｂ）の光学構造体から取り出されたスライスを示す。

【図13(d)】図１３（ａ）～（ｂ）の光学構造体から取り出されたスライスを示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１（ａ）～図１（ｂ）は、先行技術による複合ＬＯＥ１００の一実施形態を示す。複合ＬＯＥ１００は、界面１０２においてともに接合された第１のＬＯＥ１および第２のＬＯＥ２を含む。ＬＯＥ１は、主平行面１０１、１０２の対と、面１０１、１０２に対して傾斜した複数の相互に平行な部分反射性内部面（「ファセット」）４とを含む。反射性は、ＬＯＥ１を形成する前に、内部面上のコーティングを介して提供される。各ファセットの反射率は、互いと同じであっても良いし、または異なっていても良い。ファセット４は、外部のマイクロ投射器（図示されていない）からの画像を、１つの次元（本例においてはｘ次元）において該画像を拡大しながら、ＬＯＥ２に向けて導くように構成される。ＬＯＥ１は、面１０１、１０２に垂直な面１０３を含む。

【0015】

ＬＯＥ２もまた、ＬＯＥ１の面１０１、１０２に垂直な主平行面２０１の対と、面２０１に対して傾斜した複数の相互に平行な部分反射性ファセット５とを含む。いくつかの実施形態においては、図１（ａ）～図１（ｂ）に示されるように、ファセット４に対するファセット５の空間的な向きは直交していても良いが、複合ＬＯＥに対する特定の用途の設計仕様に依存して、他の向きも可能である。ファセット５の反射性は、ＬＯＥ２を形成する前に、内部面上のコーティングを介して提供される。ファセットのそれぞれの反射率は、互いと同じであっても良いし、または異なっていても良い。ファセット５は、ＬＯＥ１（ここでは１つの次元で拡大されている）からの画像を、第２の次元（本例においてはｚ次元）において拡大しながら、観察者に導くように構成される。

【0016】

複合ＬＯＥ１００はさらに、ＸＺ平面におけるＬＯＥ１００の面上に透明なカバープレート３を含む。プレート３によってカバーされる面は、ＬＯＥ１の面１０３およびＬＯＥ２の面２０１を含む。したがって、プレート３を貼付するためには、これらの面が正確に位置合わせされる必要がある。

【0017】

図２（ａ）～図２（ｃ）は、複合ＬＯＥを作製する既知の方法を示す。典型的には、ＬＯＥ１とＬＯＥ２とは別々に製造され、ともに接合される。本明細書を通して、「接合」なる用語は、光学接着剤または粘着剤を用いて取り付けることを意味することは、理解されるべきである。接合されたＬＯＥは次いで、外部面を研磨される。この研磨された面にカバープレート３が貼付され、これらのカバープレートも典型的には次いで研磨される。この作製方法を使用する場合、ＬＯＥ１の面１０３がＬＯＥ２の対応する面２０１と同一平面上となるように、ＬＯＥ１～ＬＯＥ２の接合工程が非常に高い精度で実行される必要がある。この方法は、図２（ａ）～図２（ｃ）に示されるように、不適切な位置合わせを起こし易い。

【0018】

以上に説明された困難を克服するため、本発明は、複合ＬＯＥを作製する新たな方法を開示する。ＬＯＥ２に対するＬＯＥ１の接合の間の正確な位置合わせの問題を克服することに加えて、ここで開示される工程は、図３（ａ）～図３（ｂ）に示されるように、透明カバープレート３’がＬＯＥ２の面２０１上にのみ存在する、複合ＬＯＥ１００の新たな実施形態の作製を可能にする。複合ＬＯＥのこの実施形態は、２０２０年５月２４日に出願された米国仮特許出願第６３／０２９，４９６号から優先権を得る、本出願と同日に出願された「Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｌｉｇｈｔ－Ｇｕｉｄｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ」と題された同時係属中のＰＣＴ出願においてさらに詳細に議論されている。

【0019】

図４（ａ）～図４（ｂ）は、ＬＯＥ２の製造における中間の光学素子を意味すると理解されるべき、ＬＯＥ「前駆体」２’を示す。ＬＯＥ前駆体２’は、主平行外部面６の対と、該平行面の対に対して傾斜した複数の相互に平行な部分反射性内部面（「ファセット」）５とを含む。ＬＯＥ前駆体は、本明細書においてｄ１とも示される、面６間の所定の厚さを有する。例えばＰＣＴ公開第２０１６／１０３２６３号に記載されるような、ＬＯＥ前駆体を製造するための既知の方法が存在する。

【0020】

ここで図５（ａ）～図５（ｂ）を参照すると、複数のＬＯＥ前駆体を作製した後、同じ厚さｄ１を有する複数のＬＯＥ前駆体と複数の透明なスペーサプレート７との接合されたスタック１５が形成される。スタックは、スタックの長さ（ｙ次元）に沿って交互に配置されたＬＯＥ前駆体と透明なスペーサプレートとから構成されている。各透明なプレートは、本明細書においてｄ２と示される、同一の所定の厚さを有する。スタック１５は、面６に垂直なスタックの長さに沿って延在する平行表面８ａ、８ｂの対を有する。

【0021】

ここで図６（ａ）～図６（ｂ）を参照すると、平行表面１０ａ、１０ｂを有する光学ブロック１６が、複数の接合された透明なコーティングされたプレート１７（各プレートは部分反射性コーティングでコーティングされる）から形成され、それにより、それぞれが表面１０ｂに対して所定の角度１１（「ファセット傾斜角」とも呼ばれる）で傾斜している複数の相互に平行な部分反射性内部面９を形成する。

【0022】

光学ブロック１６を形成するための既知の方法が存在する。例えば、図６（ｃ）に示されるように、１つの方法は、ブロックを取り出すために、複数のコーティングされたプレート１７をスタック化および接合することと、図６（ｃ）に示される破線に沿ってそのスタックを切断することとを含む。表面１０ｂは次いで、最終的な複合ＬＯＥの特定の設計仕様に従って変わり得る所望のファセット傾斜角１１を達成するために、研磨機器１８によって研磨される。

【0023】

ここで図７（ａ）～図７（ｂ）を参照すると、ブロック１６はスタック１５と位置合わせされて接合され、それによって光学ブロック１８を形成する。より具体的には、ブロック１６の表面１０ｂが、スタック１５の表面８ａに接合される。表面１０ｂおよび８ａのいずれかまたは両方は、接合の前に平坦に研磨されても良い。ブロック１６とスタックとの間の特定の位置合わせは、製品の設計仕様に従って変わり得る。図３（ａ）～図３（ｂ）に示される複合ＬＯＥに対応する実施形態においては、ブロック１５とブロック１６との位置合わせは、図７（ａ）～図７（ｂ）に示される座標系ＸＹＺを参照して、以下のように理解されることができる。スタック１５およびブロック１６は、ＬＯＥ前駆体２’の面６が平面ＸＺに平行となり、スタック１５の表面８ａが平面ＸＹに平行となり、ＬＯＥ前駆体２’のファセット５が平面ＹＺに垂直となり、ブロック１６のプレート１７が平面ＸＺに垂直となり、ブロック１６の表面１０ｂが平面ＸＹに平行となるように位置合わせされることとなる。位置合わせの後、プレート１７は、スタック１５内のＬＯＥ前駆体２’の面６に垂直となる。

【0024】

位置合わせされ接合された構造体は、本明細書では光学ブロック１８として示され、実際には複合ＬＯＥ作製工程の中間作業生成物である光学構造体である。図示されるように、ブロック１８は、ＬＯＥ前駆体間の透明なスペーサプレートによって分離された複数のＬＯＥ前駆体を有する第１の領域と、複数の相互に平行な部分反射性内部面を有する第２の領域と、第１の領域と第２の領域とを分離する内部面とを含む。他の実施形態においては、以下にさらに詳述されるように、中間ブロック１８は、第１および／または第２の領域において１つ以上の追加的なサブ領域を含んでも良い。これらのサブ領域は、ファセットのない領域に加えて、１つ以上の光学的に活性な素子または光学的に不活性な素子を含む領域を含んでも良い。これらのサブ領域は、図１１（ａ）～図１３（ｄ）を参照して以下に詳述されるように、スタック１５と接合する前に、そのいくつかが光学的に活性な素子を含んでも良い１つ以上のプレートをブロック１６に追加することによって、ブロック１８に追加されることができる。

【0025】

ブロック１８は、スタック１５の長さ（ｙ次元）に沿って所定の間隔でスペーサプレート７を通して切断機器（図示されていない）を用いてスライスされ、ブロック１８からスライス状に切り出された複数の複合ＬＯＥ構造を形成する。スライスの面は図７（ａ）～図７（ｂ）において破線１２として示され、１枚のスライスが図７（ｃ）～図７（ｄ）に示される。ブロック１８からスライス状に切り出された複合ＬＯＥは、図３（ａ）～図３（ｂ）に示された複合ＬＯＥと同様の構造を有している。スライスの後、スペーサプレート（より正確には、半分のスペーサプレート）が、図３（ａ）～図３（ｂ）におけるカバープレート３’と同様の構造を提供し、それにより、別個のカバープレート３’を取り付ける必要性を排除していることは注目されるべきである。スライス状に切り出された複合ＬＯＥ構造のそれぞれは次いで、プレート７および１７から構成される外部面で研磨されて、内部反射を介して導光に適した最終的な複合ＬＯＥを形成する。

【0026】

任意に、追加的な透明なカバープレートが、プレート１７および１７上で最終的な複合ＬＯＥに接合され、それらのカバープレートが研磨されても良い（この例においては、ＬＯＥ１は単一のカバープレートを有し、ＬＯＥ２は二重のカバープレートを有することになる）。

【0027】

図５（ａ）～図５（ｂ）を参照して以上に詳述されたように、透明なプレートは、所定の厚さｄ２を有する。いくつかの実施形態においては、所定の厚さｄ２は、以下の式に従って決定される。
ｄ２＝２ｔ＋２ｐ＋ｓ
ここでｔは、第１のＬＯＥのカバープレートと第２のＬＯＥのカバープレートとの厚さの所望の差を示し、ｐは、研磨の間に除去される材料の厚さを示し、ｓは、製材機における切断位置決めのための公差を含む切断の厚さを示す。カバープレートがＬＯＥ２のみに所望されＬＯＥ１には所望されない場合、ｔは単にＬＯＥ２のカバープレートの厚さを示すことは留意されるべきである。ｔの典型的な値は、５０ミクロン～５００ミクロンの範囲にわたり得る。

【0028】

図８（ａ）～図８（ｂ）は、ここではブロック１６’と示される、ブロック１６の代替の実施形態を示す。この実施形態においては、透明なプレートはそれぞれ、間に間隙を有するストリップで各プレートに貼付される部分反射性コーティングで部分的にのみコーティングされる。Ｌｕｍｕｓ Ｌｔｄ．に対する米国特許公開第２０１８／０２９２５９９号に記載されているように、各コーティングストリップは同じ所定の厚さｄ３を有し、コーティングストリップ間の間隙はそれぞれ同じ所定の厚さｄ４を有する。本実施形態において、ｄ３は、最終的な複合ＬＯＥにおけるＬＯＥ１の反射領域の所望の幅に対応し、ｄ４は、以下の式に従って計算される。
ｄ４＝ｄ１＋ｄ２－ｄ３
ここで、ｄ１およびｄ２は、以上に定義されている。

【0029】

図９（ａ）～図９（ｂ）は、図７（ａ）～図７（ｂ）を参照して以上に説明されたものと同様の態様で、スタック１５に位置合わせされて接合され、平面１２に沿って切断された、ブロック１６’を示す。取り出されたスライスは、図１０（ａ）～図１０（ｂ）に示されている。これらのスライスは、同様に、外部平行面上で研磨されて、最終的な複合ＬＯＥを形成しても良い。この実施形態により形成された複合ＬＯＥは、ＬＯＥ１の部分反射ファセット４と外部面１４との間に緩衝部を含み、この緩衝部は、コーティングストリップ間の間隙によって提供され、物理的なカバープレートを必要とすることなく透明なカバープレートと同様の効果を達成することは、留意されるべきである。

【0030】

接合されたブロック１６’およびスタック１５は、中間の光学構造体ブロック１８の別の実施形態を表すことは、理解されるべきである。実際に、ＬＯＥ１に関して異なる構造を有する様々な複合ＬＯＥをもたらすために、ブロック１６（およびそれ故ブロック１８）の様々な他の実施形態が可能であり、そのいくつかが以下に説明される。

【0031】

例えば、いくつかの実施形態においては、ＬＯＥ１のファセット４のいくつかがＬＯＥ１全体にわたっては延在せず、それにより、以下の例に示されるように、ＬＯＥ１内に１つ以上のファセットのない領域（すなわち部分反射性内部面を有さない）を提供することが望ましいこととなり得る。

【0032】

図１１（ａ）～図１１（ｂ）は、ここではブロック１９と示される、ブロック１６の別の実施形態を示す。ブロック１９は、ブロック１６の表面１０ｂに追加的な面平行な透明なプレート２０が接合された、ブロック１６（図６（ａ）～図６（ｂ）におけるような）からなる。プレート２０の外側面１０ｂ’は、表面１０ｂと平行に研磨されている。

【0033】

ブロック１９とスタック１５とは、図１２（ａ）～（ｂ）に示されるようにともに位置合わせされて接合され、中間の光学ブロック２１を形成する。ブロック２１は続いて、ＸＺ平面に平行な面１２に沿ってスライスされる。結果として得られるかかる１枚のスライスが、図１２（ｃ）～（ｄ）に示される。かかるスライスは、ＬＯＥ１、ＬＯＥ２、およびいずれの反射面または半反射面も有さない光学的にクリーンなエリア２２（不活性エリアとも呼ばれる）からなる。代替としては、エリア２２は、部分反射性混合器または偏光子のような１つ以上の光学素子を含んでも良い。この場合には、透明なプレート２０が、所望の１つ以上の光学素子（すなわち混合器、偏光子など）を組み込んだプレートで代用されることができる。

【0034】

図１３（ａ）～図１３（ｂ）は、ブロック１６を切断し他の光学プレートおよび／またはプリズムと接合することによってＬＯＥ１のより複雑な形状が製造されることができる、ブロック１６の別の実施形態を示している。図１３（ａ）～（ｂ）においては、ブロック１６は、平面３１および３２に沿って切断および研磨され、透明なプレート２４ならびに三角プリズム２５および２６と接合される。プレート２４の研磨される面１０ｂ’’は、ブロック１６の表面１０ｂと平行である。プレート２４ならびにプリズム２５および２６を有するブロック１６は、ブロック内に１つ以上のファセットのないサブ領域を含む新たな光学ブロック２３を形成する。図１２（ａ）～（ｂ）に示されたものと同様の態様で、ブロック２３は、スタック１５と位置合わせされて接合され、新たな中間の構造体を形成する。中間の構造体はその後、平面１２に沿ってスライスされ、図１３（ｃ）～（ｄ）に示されるスライスに帰着する。かかるスライスは、いずれの反射面または半反射面も有さない、不活性エリア２７、２８および２９を有する。

【0035】

他の実施形態（図示されていない）においては、スタック１５のＬＯＥ前駆体は、ＬＯＥ前駆体内に１つ以上のファセットのない領域を含むように修正され、それによって、ＬＯＥ２が１つ以上のファセットのない（すなわち部分反射性内部面を含まない）サブ領域を含む複合ＬＯＥをもたらしても良い。

【0036】

上記の説明は、実施例としてのみ役立つことが意図されること、および添付の特許請求の範囲で定義されるような本発明の範囲内で、多くの他の実施形態が可能であることが理解されよう。

【図1(a)】

【図1(b)】

【図2】

【図3(a)】

【図3(b)】

【図4(a)】

【図4(b)】

【図5(a)】

【図5(b)】

【図6(a)】

【図6(b)】

【図6(c)】

【図7(a)】

【図7(b)】

【図7(c)】

【図7(d)】

【図8(a)】

【図8(b)】

【図9(a)】

【図9(b)】

【図10(a)】

【図10(b)】

【図11(a)】

【図11(b)】

【図12(a)】

【図12(b)】

【図12(c)】

【図12(d)】

【図13(a)】

【図13(b)】

【図13(c)】

【図13(d)】