JP2015166845A - Optical image forming element and method of manufacturing the same - Google Patents

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角見 昌昭
Masaaki Kadomi
昌昭 角見
隆 村田
Takashi Murata
隆 村田
佳雅 松下
Yoshimasa Matsushita
佳雅 松下
田中 宏和
Hirokazu Tanaka
宏和 田中
義正 山口
Yoshimasa Yamaguchi
義正 山口
鈴木 良太
Ryota Suzuki
良太 鈴木
中嶋 宏
Hiroshi Nakajima
宏 中嶋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical image forming element in which high luminance ghost is hard to be generated.SOLUTION: An optical image forming element 1 is a plate-shaped optical image forming element in which one main surface constitutes a light incident surface 1a and the other main surface constitutes a light emission surface 1b. The optical image forming element 1 includes a plurality of quadrangular columnar translucent members 10 and a reflection film 20. The plurality of translucent members 10 are arranged in matrix along first and second directions. The plurality of translucent members 10 extend toward the light emission surface 1b side from the light incident surface 1a side. The reflection film 20 is arranged between translucent members 10 adjacent to each other.

Description

本発明は、光学結像素子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical imaging element and a manufacturing method thereof.

従来より、物体の表面から発せられる散乱光を用いて空間像を形成する光学結像素子が知られている。例えば特許文献1には、第1の光制御パネルと、第2の光制御パネルとを有する光学結像素子が開示されている。この光学結像素子では、第1の光制御パネルと第2の光制御パネルが透明平板により構成されている。第1及び第2の光制御パネルのそれぞれには、面方向に対して垂直に延びる複数の平面反射部が設けられている。第1及び第2の光制御パネルの複数の平面反射部は、それぞれ、一の方向に沿って延びており、一の方向に対して垂直な他の方向に沿って配列されている。第1の光制御パネルと第2の光制御パネルとは、それぞれの平面反射部の延びる方向が直交するように向かい合わせられている。   Conventionally, an optical imaging element that forms an aerial image using scattered light emitted from the surface of an object is known. For example, Patent Document 1 discloses an optical imaging element having a first light control panel and a second light control panel. In this optical imaging element, the first light control panel and the second light control panel are constituted by transparent plates. Each of the first and second light control panels is provided with a plurality of plane reflecting portions extending perpendicular to the surface direction. Each of the plurality of planar reflection portions of the first and second light control panels extends along one direction, and is arranged along another direction perpendicular to the one direction. The first light control panel and the second light control panel are faced to each other so that the extending directions of the respective planar reflecting portions are orthogonal to each other.

特開2012−14194号公報JP 2012-14194 A

特許文献1に記載の光学結像素子では、高輝度なゴースト(不所望な空間像)が形成されやすいという問題がある。   The optical imaging element described in Patent Document 1 has a problem that a high-intensity ghost (undesired aerial image) is easily formed.

本発明の主な目的は、高輝度なゴーストが発生し難い光学結像素子を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide an optical imaging element in which a high-intensity ghost hardly occurs.

本発明に係る光学結像素子は、一主面が光入射面を構成しており、他主面が光出射面を構成している平板状の光学結像素子である。本発明に係る光学結像素子は、四角柱状の複数の透光部材と、反射膜とを備える。複数の透光部材は、第1及び第2の方向に沿ってマトリクス状に配されている。複数の透光部材は、光入射面側から光出射面側に向かって延びている。反射膜は、隣り合う透光部材間に配されている。   The optical imaging element according to the present invention is a flat optical imaging element in which one principal surface constitutes a light incident surface and the other principal surface constitutes a light emitting surface. An optical imaging element according to the present invention includes a plurality of light transmission members having a quadrangular prism shape and a reflective film. The plurality of translucent members are arranged in a matrix along the first and second directions. The plurality of translucent members extend from the light incident surface side toward the light emitting surface side. The reflective film is disposed between the adjacent translucent members.

本発明に係る光学結像素子は、反射膜が透光部材の上に形成されていることが好ましい。   In the optical imaging element according to the present invention, it is preferable that the reflective film is formed on the translucent member.

本発明に係る光学結像素子は、透光部材の側面のJIS B0601−2001で規定される算術平均粗さ(Ra)が0.1nm以下であることが好ましい。   In the optical imaging element according to the present invention, the arithmetic average roughness (Ra) defined by JIS B0601-2001 on the side surface of the translucent member is preferably 0.1 nm or less.

本発明に係る光学結像素子は、透光部材がガラス製であることが好ましい。   In the optical imaging element according to the present invention, the translucent member is preferably made of glass.

本発明に係る光学結像素子の製造方法は、本発明に係る光学結像素子を製造する方法に関する。本発明に係る光学結像素子の製造方法では、透光部材の少なくとも2つの側面の上に反射膜を形成する反射膜形成工程を行う。反射膜が形成された透光部材をマトリクス状に整列させて固定する。   The method for manufacturing an optical imaging element according to the present invention relates to a method for manufacturing the optical imaging element according to the present invention. In the method for manufacturing an optical imaging element according to the present invention, a reflection film forming step of forming a reflection film on at least two side surfaces of the light transmitting member is performed. The translucent member on which the reflective film is formed is aligned and fixed in a matrix.

本発明に係る光学結像素子の製造方法は、反射膜形成工程において、透光部材の隣り合う2つの側面の上に反射膜を形成してもよい。   In the method of manufacturing an optical imaging element according to the present invention, the reflective film may be formed on two adjacent side surfaces of the light transmitting member in the reflective film forming step.

本発明に係る光学結像素子の製造方法は、反射膜形成工程において、透光部材の4つの側面の全ての上に反射膜を形成してもよい。   In the method of manufacturing an optical imaging element according to the present invention, the reflective film may be formed on all four side surfaces of the light transmitting member in the reflective film forming step.

本発明によれば、高輝度なゴーストが発生し難い光学結像素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical imaging element in which a high-intensity ghost hardly occurs.

第1の実施形態に係る光学結像素子の使用状態を表す模式的側面図である。It is a typical side view showing the use condition of the optical image formation element concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る光学結像素子の模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view of an optical imaging element according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る光学結像素子の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an optical imaging element according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a part of the optical imaging element according to the first embodiment. 参考例に係る光学結像素子の模式的断面図である。It is a typical sectional view of the optical image formation element concerning a reference example. 第1の実施形態に係る光学結像素子の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an optical imaging element according to a first embodiment. 第2の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of a part of an optical imaging element according to a second embodiment. 第3の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。FIG. 10 is a schematic exploded perspective view of a part of an optical imaging element according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る光学結像素子の模式的斜視図である。It is a typical perspective view of the optical image formation element concerning a 4th embodiment. 第4の実施形態に係る光学結像素子の製造工程を説明するための模式的側面図である。It is a typical side view for demonstrating the manufacturing process of the optical imaging element which concerns on 4th Embodiment. 第4の実施形態に係る光学結像素子の製造工程を説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the manufacturing process of the optical imaging element which concerns on 4th Embodiment.

以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。   Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.

また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。   Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described. A ratio of dimensions of an object drawn in a drawing may be different from a ratio of dimensions of an actual object. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る光学結像素子の使用状態を表す模式的側面図である。図1に示される光学結像素子1は、発散光を生じる物体Oを、空間に結像させる素子である。光学結像素子1は、通常、物体Oに対して傾けて配される。物体Oから出射した発散光は、光学結像素子1により空間に結像し、像面(空間像)Fが形成される。   FIG. 1 is a schematic side view showing a usage state of the optical imaging element according to the first embodiment of the present invention. An optical imaging element 1 shown in FIG. 1 is an element that images an object O that generates diverging light in a space. The optical imaging element 1 is usually arranged to be inclined with respect to the object O. The divergent light emitted from the object O is imaged in the space by the optical imaging element 1, and an image plane (aerial image) F is formed.

図2は、第1の実施形態に係る光学結像素子の模式的斜視図である。図3は、第1の実施形態に係る光学結像素子の模式的断面図である。図4は、第1の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。図1〜図3に示すように、光学結像素子1は、平板状である。具体的には、光学結像素子1は、矩形板状である。光学結像素子1は、物体O側の一の主面により構成された光入射面1aと、像面F側の他の主面により構成された光出射面1bとを有する。   FIG. 2 is a schematic perspective view of the optical imaging element according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical imaging element according to the first embodiment. FIG. 4 is a schematic exploded perspective view of a part of the optical imaging element according to the first embodiment. As shown in FIGS. 1 to 3, the optical imaging element 1 has a flat plate shape. Specifically, the optical imaging element 1 has a rectangular plate shape. The optical imaging element 1 has a light incident surface 1a constituted by one main surface on the object O side and a light emitting surface 1b constituted by another main surface on the image plane F side.

図2〜図4に示すように、光学結像素子1は、複数の透光部材10を備えている。複数の透光部材10のそれぞれは、四角柱状である。より具体的には、本実施形態では、各透光部材10は、底面が正方形である四角柱(正方柱)である。   As shown in FIGS. 2 to 4, the optical imaging element 1 includes a plurality of translucent members 10. Each of the plurality of translucent members 10 has a quadrangular prism shape. More specifically, in this embodiment, each translucent member 10 is a quadrangular column (square column) having a square bottom surface.

なお、本発明において、「四角柱」には、稜線部や角部が面取り状であるもの、稜線部や角部が丸められた形状を有するものが含まれるものとする。   In the present invention, the “quadrangular column” includes one having a chamfered ridgeline portion or corner portion and one having a shape in which the ridgeline portion or corner portion is rounded.

透光部材10の材質は、可視光を有するものであれば、特に限定されない。透光部材10は、例えば、ガラス、樹脂、セラミック等により構成することができる。   The material of the translucent member 10 is not particularly limited as long as it has visible light. The translucent member 10 can be made of, for example, glass, resin, ceramic, or the like.

それぞれの透光部材10は、第1の端面10aと、第2の端面10bと、第1の側面10cと、第2の側面10dと、第3の側面10eと、第4の側面10fとを有する。   Each translucent member 10 includes a first end surface 10a, a second end surface 10b, a first side surface 10c, a second side surface 10d, a third side surface 10e, and a fourth side surface 10f. Have.

第1の端面10aは、光入射面1aを構成している。第1の端面10aは、x軸方向(第1の方向)と、y軸方向(第2の方向)とに沿って延びている。x軸方向とy軸方向とは、互いに直交している。第2の端面10bは、光出射面1bを構成している。第2の端面10bも、x軸方向と、y軸方向とに沿って延びている。従って、第1の端面10aと第2の端面10bは平行であり、透光部材10は、光入射面1a側から光出射面1b側に向かって延びている。   The first end surface 10a constitutes the light incident surface 1a. The first end face 10a extends along the x-axis direction (first direction) and the y-axis direction (second direction). The x-axis direction and the y-axis direction are orthogonal to each other. The 2nd end surface 10b comprises the light-projection surface 1b. The second end face 10b also extends along the x-axis direction and the y-axis direction. Accordingly, the first end surface 10a and the second end surface 10b are parallel to each other, and the translucent member 10 extends from the light incident surface 1a side toward the light emitting surface 1b side.

第1及び第2の側面10c、10dは、それぞれ、x軸方向と、z軸方向とに沿って延びている。第1の側面10cと第2の側面10dとは、y軸方向において対向している。なお、z軸方向は、x軸方向及びy軸方向のそれぞれに対して直交している。   The first and second side surfaces 10c and 10d extend along the x-axis direction and the z-axis direction, respectively. The first side surface 10c and the second side surface 10d face each other in the y-axis direction. The z-axis direction is orthogonal to the x-axis direction and the y-axis direction.

第3及び第4の側面10e、10fは、それぞれ、y軸方向と、z軸方向とに沿って延びている。第3の側面10eと第4の側面10fとは、x軸方向において対向している。   The third and fourth side surfaces 10e and 10f extend along the y-axis direction and the z-axis direction, respectively. The third side surface 10e and the fourth side surface 10f face each other in the x-axis direction.

透光部材10のアスペクト比(透光部材10のz軸方向に沿った寸法(高さ)に対する、透光部材10のx軸方向またはy軸方向に沿った寸法(幅)の比(幅/高さ))は、0.1〜1であることが好ましく、0.2〜0.5であることがより好ましい。   Ratio of the dimension (width) along the x-axis direction or the y-axis direction of the translucent member 10 with respect to the aspect ratio of the translucent member 10 (the dimension (height) along the z-axis direction of the translucent member 10) The height)) is preferably from 0.1 to 1, more preferably from 0.2 to 0.5.

複数の透光部材10は、第1の方向であるx軸方向と、第2の方向であるy軸方向とに沿ってマトリクス状に配されている。   The plurality of translucent members 10 are arranged in a matrix along the x-axis direction that is the first direction and the y-axis direction that is the second direction.

x軸方向において隣り合う透光部材10の間、及びy軸方向において隣り合う透光部材10の間のぞれぞれには、反射膜20が設けられている。反射膜20は、光学結像素子1の光入射面1aと光出射面1bとに跨がって設けられている。このため、隣り合う透光部材10は、反射膜20によって隔離されている。透光部材10に入射し、その透光部材10と隣り合う透光部材10に向かおうとする光は、反射膜20により反射される。このため、透光部材10に入射した光は、その透光部材10と隣り合う透光部材10に実質的に入射しない。   A reflective film 20 is provided between the light transmissive members 10 adjacent in the x-axis direction and between the light transmissive members 10 adjacent in the y-axis direction. The reflective film 20 is provided across the light incident surface 1 a and the light emitting surface 1 b of the optical imaging element 1. For this reason, the adjacent translucent members 10 are isolated by the reflective film 20. Light that enters the light transmissive member 10 and tries to go to the light transmissive member 10 adjacent to the light transmissive member 10 is reflected by the reflective film 20. For this reason, the light incident on the translucent member 10 does not substantially enter the translucent member 10 adjacent to the translucent member 10.

本実施形態では、反射膜20は、透光部材10の側面10c〜10fの上に形成されている。より具体的には、反射膜20は、透光部材10の第1の側面10cの上と、第3の側面10eの上とに形成されている。第2の側面10dは、y軸方向において隣り合う透光部材10の第1の側面10cの上に形成された反射膜20により覆われている。第4の側面10fは、x軸方向において隣り合う透光部材10の第3の側面10eの上に形成された反射膜20により覆われている。   In the present embodiment, the reflective film 20 is formed on the side surfaces 10 c to 10 f of the translucent member 10. More specifically, the reflective film 20 is formed on the first side surface 10c and the third side surface 10e of the translucent member 10. The second side surface 10d is covered with a reflective film 20 formed on the first side surface 10c of the translucent member 10 adjacent in the y-axis direction. The fourth side surface 10f is covered with a reflective film 20 formed on the third side surface 10e of the light transmissive member 10 adjacent in the x-axis direction.

反射膜20の材質は、特に限定されない。反射膜20は、例えば、アルミニウム、銀等の金属からなる金属膜や、相対的に高い屈折率を有する高屈折率膜と、相対的に低い屈折率を有する低屈折率膜とが交互に積層された多層膜等により構成されていてもよい。   The material of the reflective film 20 is not particularly limited. The reflective film 20 is formed by alternately stacking a metal film made of a metal such as aluminum or silver, a high refractive index film having a relatively high refractive index, and a low refractive index film having a relatively low refractive index. It may be composed of a multilayer film or the like.

なお、光学結像素子1の光入射面1a及び光出射面1bのそれぞれの上には、例えば反射防止膜や、波長選択膜等の光学膜などが形成されていてもよい。   An optical film such as an antireflection film or a wavelength selection film may be formed on each of the light incident surface 1a and the light emitting surface 1b of the optical imaging element 1.

光学結像素子1の製造方法は、特に限定されない。光学結像素子1は、例えば以下の要領で製造することができる。   The manufacturing method of the optical imaging element 1 is not particularly limited. The optical imaging element 1 can be manufactured, for example, in the following manner.

まず、透光部材10の互いに隣り合っている第1及び第3の側面10c、10eの上に反射膜20を形成する(反射膜形成工程)。反射膜20は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法や化学気相蒸着(Chemical Vapor Deposition:CVD)法等により形成することができる。   First, the reflective film 20 is formed on the first and third side surfaces 10c and 10e adjacent to each other of the translucent member 10 (reflective film forming step). The reflective film 20 can be formed by, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a chemical vapor deposition (CVD) method, or the like.

次に、反射膜20が側面10c、10e上に形成された透光部材10を、x軸方向及びy軸方向に沿ってマトリクス状に整列させて固定することにより光学結像素子1を完成させることができる。   Next, the optical imaging element 1 is completed by aligning and fixing the translucent member 10 having the reflective film 20 formed on the side surfaces 10c and 10e in a matrix along the x-axis direction and the y-axis direction. be able to.

複数の透光部材10の固定方法は、特に限定されない。例えば、隣り合う透光部材10間に接着層を設けることにより複数の透光部材10を固定してもよい。また、例えば、枠体に複数の透光部材10を嵌め込むことにより複数の透光部材10を固定してもよい。   The method for fixing the plurality of translucent members 10 is not particularly limited. For example, a plurality of translucent members 10 may be fixed by providing an adhesive layer between adjacent translucent members 10. For example, you may fix the some translucent member 10 by inserting the some translucent member 10 in a frame.

物体Oの各部から出射された発散光は、光学結像素子1を構成する複数の透光部材10に、光入射面1aを構成する第1の端面10aから入射する。その入射光のうち、x軸方向及びz軸方向に沿って延びる第1または第2の側面10c、10dにおいて1回と、y軸方向及びz軸方向に沿って延びる第3又は第4の側面10e、10fにおいて1回との合計2回反射した後に光出射面1bを構成する第2の端面10bから出射した光(以下、「2次反射光」と呼ぶ。)が結像し、像面Fが形成される。光入射面1aから入射した光のうち、側面10c〜10fで反射せずに光出射面1bから出射する光や、側面10c〜10fで1回のみ反射して光出射面1bから出射する光(以下、「1次反射光」とする。)は、像面Fの形成に寄与しない。また、光入射面1aから入射した光のうち、側面10c〜10fで3回以上反射したのちに光出射面1bから出射する光(以下、「高次反射光」と呼ぶ。)のうち、奇数回反射する高次反射光は像面Fの形成に寄与せず、偶数回反射する高次反射光は像面Fの形成に寄与するものの、反射膜の吸収により減衰することになり像の輝度を低下さすことになる。像面Fの形成に寄与しない高次反射光、1次反射光及び直接出射光のうちの少なくとも一部は、像面Fとは異なる位置に結像する。これによりゴーストが形成される。高次反射光の透光部材10中における光路長は相対的に長い。このため、高次反射光により形成されるゴーストは、相対的に低輝度である。それに対して、1次反射光の透光部材10中における光路長は相対的に短い。このため、1次反射光により形成されるゴーストは、相対的に高輝度である。従って、高輝度なゴーストが形成されることを抑制する観点からは、1次反射光が光出射面1bから出射することを抑制することが重要となる。   The divergent light emitted from each part of the object O enters the plurality of light transmissive members 10 constituting the optical imaging element 1 from the first end face 10a constituting the light incident face 1a. Of the incident light, the first or second side surface 10c, 10d extending along the x-axis direction and the z-axis direction once and the third or fourth side surface extending along the y-axis direction and the z-axis direction. The light (hereinafter referred to as “secondary reflected light”) emitted from the second end face 10b constituting the light emission surface 1b after being reflected twice in total, 10e and 10f, forms an image and forms an image plane. F is formed. Of the light incident from the light incident surface 1a, the light emitted from the light emitting surface 1b without being reflected by the side surfaces 10c to 10f, or the light emitted from the light emitting surface 1b after being reflected only once by the side surfaces 10c to 10f ( Hereinafter, “primary reflected light”) does not contribute to the formation of the image plane F. Of the light incident from the light incident surface 1a, an odd number of the light emitted from the light emitting surface 1b after being reflected by the side surfaces 10c to 10f at least three times (hereinafter referred to as “high-order reflected light”). The high-order reflected light that is reflected once does not contribute to the formation of the image plane F, and the higher-order reflected light that is reflected even times contributes to the formation of the image plane F, but is attenuated by absorption of the reflection film, and the luminance of the image. Will be reduced. At least a part of the high-order reflected light, the primary reflected light, and the directly emitted light that does not contribute to the formation of the image plane F is imaged at a position different from the image plane F. Thereby, a ghost is formed. The optical path length in the translucent member 10 of higher-order reflected light is relatively long. For this reason, a ghost formed by higher-order reflected light has a relatively low luminance. On the other hand, the optical path length in the translucent member 10 of primary reflected light is relatively short. For this reason, the ghost formed by the primary reflected light has a relatively high luminance. Therefore, from the viewpoint of suppressing the formation of a high-intensity ghost, it is important to suppress the primary reflected light from being emitted from the light emitting surface 1b.

ここで、図5に示すように、光入射面101側に配されており、x軸方向に沿って延び、y軸方向に沿って配列された複数の平面反射部を有する第1の光制御パネル102と、光出射面103側に配されており、y軸方向に沿って延び、x軸方向に沿って配列された複数の平面反射部104を有する第2の光制御パネル105とを有する光学結像素子100を想定する。光学結像素子100では、第1の光制御パネル102が、y軸方向に沿って延びる平面反射部を有していない。このため、物体からの光が第1の光制御パネル102において反射されずに第2の光制御パネル105に入射しやすい。よって、平面反射部104のみにより反射された1次反射光が光出射面103から出射されやすい。従って、1次反射光により、高輝度なゴーストが形成されやすい。   Here, as shown in FIG. 5, the first light control is arranged on the light incident surface 101 side, extends along the x-axis direction, and has a plurality of planar reflecting portions arranged along the y-axis direction. The panel 102 and the second light control panel 105 that is disposed on the light emitting surface 103 side, extends along the y-axis direction, and includes a plurality of planar reflecting portions 104 arranged along the x-axis direction. Assume an optical imaging element 100. In the optical imaging element 100, the first light control panel 102 does not have a planar reflection portion extending along the y-axis direction. For this reason, light from an object is likely to enter the second light control panel 105 without being reflected by the first light control panel 102. Therefore, the primary reflected light reflected only by the planar reflecting portion 104 is likely to be emitted from the light emitting surface 103. Therefore, a high-intensity ghost is easily formed by the primary reflected light.

それに対して、図6に示すように、本実施形態に係る光学結像素子1では、各透光部材10は、反射膜20により包囲されている。このため、反射膜20の光出射面1b側の部分に光が直接入射しにくい。多くの入射光は、光入射面1a側の部分において、反射膜20により反射される。よって、1次反射光が光出射面1bから出射しにくい。従って、1次反射光に起因する高輝度なゴーストの形成が効果的に抑制される。   On the other hand, as shown in FIG. 6, in the optical imaging element 1 according to the present embodiment, each translucent member 10 is surrounded by a reflective film 20. For this reason, it is difficult for light to directly enter the portion of the reflective film 20 on the light emitting surface 1b side. A lot of incident light is reflected by the reflective film 20 at a portion on the light incident surface 1a side. Therefore, it is difficult for the primary reflected light to be emitted from the light emitting surface 1b. Therefore, formation of a high-intensity ghost due to the primary reflected light is effectively suppressed.

また、光学結像素子1では、1次反射光の発生が抑制される分、像面Fの結像に寄与する2次反射光が多くなりやすい。従って、像面Fの輝度を高めることができる。すなわち、高輝度な空間像を形成することができる。   Further, in the optical imaging element 1, the amount of secondary reflected light that contributes to the image formation on the image plane F tends to increase because the generation of the primary reflected light is suppressed. Therefore, the brightness of the image plane F can be increased. That is, a high-luminance aerial image can be formed.

図5に示す光学結像素子100では、光出射面103側の第2の光制御パネル105には、x軸方向に延びる平面反射部が設けられていない。このため、第1の光制御パネル102の平面反射部により反射された後に第2の光制御パネル105に入射し、平面反射部104により反射された光のy軸方向への進行が妨げられない。従って、光学結像素子100の一つのセグメント(光学結像素子1の透光部材10が設けられた部分に相当する部分)から出射する光束の幅が広い。   In the optical imaging element 100 shown in FIG. 5, the second light control panel 105 on the light emitting surface 103 side is not provided with a planar reflecting portion extending in the x-axis direction. For this reason, the light that is reflected by the planar reflection portion of the first light control panel 102 and then enters the second light control panel 105 and is reflected by the planar reflection portion 104 is not hindered from proceeding in the y-axis direction. . Therefore, the width of the light beam emitted from one segment of the optical imaging element 100 (the part corresponding to the part where the light transmitting member 10 of the optical imaging element 1 is provided) is wide.

また、光学結像素子100では、光入射面101側の第1の光制御パネル102には、y軸方向に延びる平面反射部が設けられておらず、光出射面103側の第2の光制御パネル105には、y軸方向に延びる平面反射部が設けられている。そのため、光の入射位置と出射位置のズレが大きくなりやすい。   Further, in the optical imaging element 100, the first light control panel 102 on the light incident surface 101 side is not provided with a plane reflecting portion extending in the y-axis direction, and the second light on the light emitting surface 103 side. The control panel 105 is provided with a planar reflecting portion that extends in the y-axis direction. Therefore, the deviation between the light incident position and the light emitting position tends to be large.

それに対して光学結像素子1では、光入射面1aから光出射面1bに跨がって、透光部材10を包囲するように設けられている。このため、2次反射光のx軸方向への進行とy軸方向への進行との両方が反射膜20により妨げられやすい。従って、各透光部材10から出射される2次反射光の光束幅が狭い。従って、高い解像度で結像することができる。   On the other hand, the optical imaging element 1 is provided so as to surround the translucent member 10 across the light incident surface 1a and the light emitting surface 1b. For this reason, both the progress of the secondary reflected light in the x-axis direction and the progress in the y-axis direction are likely to be hindered by the reflective film 20. Therefore, the light flux width of the secondary reflected light emitted from each translucent member 10 is narrow. Therefore, an image can be formed with high resolution.

より高い解像度を実現する観点からは、側面10c〜10fの表面粗さが、JIS B0601−2001で規定される算術平均粗さ(Ra)で0.1nm以下であることが好ましい。側面10c〜10fにおいて拡散反射しにくく、反射光の直進性が保持されやすいためである。   From the viewpoint of realizing higher resolution, the surface roughness of the side surfaces 10c to 10f is preferably 0.1 nm or less in terms of arithmetic average roughness (Ra) defined by JIS B0601-2001. This is because the side surfaces 10c to 10f are difficult to diffusely reflect and the straightness of the reflected light is easily maintained.

以下、本発明の好ましい実施形態の他の例について説明する。以下の説明において、上記第1の実施形態と実質的に共通の機能を有する部材を共通の符号で参照し、説明を省略する。   Hereinafter, other examples of preferred embodiments of the present invention will be described. In the following description, members having substantially the same functions as those of the first embodiment are referred to by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図7は、第2の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。図8は、第3の実施形態に係る光学結像素子の一部分の模式的分解斜視図である。   FIG. 7 is a schematic exploded perspective view of a part of the optical imaging element according to the second embodiment. FIG. 8 is a schematic exploded perspective view of a part of the optical imaging element according to the third embodiment.

第1の実施形態では、透光部材10の第1及び第3の側面10c、10eの上に反射膜20を形成する例について説明した。但し、本発明は、これに限定されない。また、例えば、図7に示す光学結像素子のように、複数の透光部材10のそれぞれの第1〜第4の側面10c〜10fのそれぞれの上に反射膜20を設けてもよい。例えば、図8に示す光学結像素子のように、第1及び第2の側面10c、10dの上に反射膜20が形成された透光部材10と、第3及び第4の側面10e、10fの上に反射膜20が形成された透光部材10とを、x軸方向及びy軸方向のそれぞれに沿って交互に設けてもよい。   In the first embodiment, the example in which the reflective film 20 is formed on the first and third side surfaces 10c and 10e of the translucent member 10 has been described. However, the present invention is not limited to this. Further, for example, as in the optical imaging element shown in FIG. 7, the reflective film 20 may be provided on each of the first to fourth side surfaces 10 c to 10 f of the plurality of translucent members 10. For example, as in the optical imaging element shown in FIG. 8, the translucent member 10 having the reflective film 20 formed on the first and second side surfaces 10c and 10d, and the third and fourth side surfaces 10e and 10f. The translucent member 10 having the reflective film 20 formed thereon may be alternately provided along each of the x-axis direction and the y-axis direction.

(第4の実施形態)
図9は、第4の実施形態に係る光学結像素子2の模式的斜視図である。光学結像素子1は、マトリクス状に配列された複数の透光部材10を包囲する枠体30を備えている。この枠体30により光学結像素子2の剛性が高められている。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a schematic perspective view of the optical imaging element 2 according to the fourth embodiment. The optical imaging element 1 includes a frame 30 that surrounds a plurality of translucent members 10 arranged in a matrix. The frame 30 increases the rigidity of the optical imaging element 2.

なお、本実施形態では、枠体30は、第1〜第4の枠体片31〜34を有している。但し、本発明は、この構成に限定されない。枠体30は、一体に設けられていてもよい。   In the present embodiment, the frame body 30 has first to fourth frame body pieces 31 to 34. However, the present invention is not limited to this configuration. The frame body 30 may be provided integrally.

枠体30は、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチック等により構成することができる。   The frame 30 can be made of, for example, glass, ceramics, plastic, or the like.

(光学結像素子2の製造方法)
図10は、第4の実施形態に係る光学結像素子の製造工程を説明するための模式的側面図である。図11は、第4の実施形態に係る光学結像素子の製造工程を説明するための模式的斜視図である。
(Method for manufacturing optical imaging element 2)
FIG. 10 is a schematic side view for explaining a manufacturing process of the optical imaging element according to the fourth embodiment. FIG. 11 is a schematic perspective view for explaining a manufacturing process of the optical imaging element according to the fourth embodiment.

光学結像素子1の製造方法は、特に限定されず、例えば、以下の要領で製造することができる。   The manufacturing method of the optical imaging element 1 is not specifically limited, For example, it can manufacture in the following ways.

まず、図10に示すように、第1の枠体片31を構成するための第1の板体31aと、第2の枠体片32を構成するための第2の板体32aとを固定する。固定の方法は、特に限定されない。例えば、接着剤を用いて第1の板体31aと第2の板体32aとを固定してもよい。   First, as shown in FIG. 10, the first plate 31a for constituting the first frame piece 31 and the second plate 32a for constituting the second frame piece 32 are fixed. To do. The fixing method is not particularly limited. For example, the first plate 31a and the second plate 32a may be fixed using an adhesive.

次に、第1及び第2の板体31a、32aの上に、透光部材10を配列していく。透光部材10に接着剤を塗布しておき、透光部材10を板体31a、32aや既に配置された透光部材10に接着することが好ましい。   Next, the translucent members 10 are arranged on the first and second plate bodies 31a and 32a. It is preferable to apply an adhesive to the translucent member 10 and adhere the translucent member 10 to the plates 31a and 32a and the translucent member 10 that has already been arranged.

透光部材10を配列した後に、第3の枠体片33を構成するための第3の板体33aと、第4の枠体片34を構成するための第4の板体34aとを固定する。以上の工程により図11に示すブロック3を作製する。   After arranging the translucent members 10, the third plate 33 a for constituting the third frame piece 33 and the fourth plate 34 a for constituting the fourth frame piece 34 are fixed. To do. The block 3 shown in FIG. 11 is manufactured by the above process.

次に、ブロック3をカットラインCLに沿って切断する。その後、切断面を鏡面研磨することにより光学結像素子1を完成させることができる。ブロック3の切断は、例えばワイヤーソーを用いて行ってもよいし、ダイシングソーを用いて行ってもよいし、レーザー切断により行ってもよい。   Next, the block 3 is cut along the cut line CL. Thereafter, the optical imaging element 1 can be completed by mirror-polishing the cut surface. The block 3 may be cut using, for example, a wire saw, a dicing saw, or laser cutting.

以上の製造方法によれば、複数の光学結像素子1を高い製造効率で製造することができる。   According to the above manufacturing method, a plurality of optical imaging elements 1 can be manufactured with high manufacturing efficiency.

1:光学結像素子
1a:光入射面
1b:光出射面
3:ブロック
10:透光部材
10a:第1の端面
10b:第2の端面
10c:第1の側面
10d:第2の側面
10e:第3の側面
10f:第4の側面
20:反射膜
30:枠体
31〜34:枠体片
1: Optical imaging element 1a: Light incident surface 1b: Light exit surface 3: Block 10: Translucent member 10a: First end surface 10b: Second end surface 10c: First side surface 10d: Second side surface 10e: Third side surface 10f: Fourth side surface 20: Reflective film 30: Frame bodies 31 to 34: Frame body pieces

Claims (7)

一主面が光入射面を構成しており、他主面が光出射面を構成している平板状の光学結像素子であって、
第1及び第2の方向に沿ってマトリクス状に配されており、前記光入射面側から前記光出射面側に向かって延びる四角柱状の複数の透光部材と、
隣り合う前記透光部材間に配された反射膜と、
を備える、光学結像素子。
A flat optical imaging element in which one principal surface constitutes a light incident surface and the other principal surface constitutes a light exit surface,
A plurality of rectangular columnar light-transmitting members arranged in a matrix along the first and second directions and extending from the light incident surface side toward the light emitting surface side;
A reflective film disposed between the light-transmissive members adjacent to each other;
An optical imaging element comprising:
前記反射膜が前記透光部材の上に形成されている、請求項1に記載の光学結像素子。   The optical imaging element according to claim 1, wherein the reflective film is formed on the translucent member. 前記透光部材の側面のJIS B0601−2001で規定される算術平均粗さ(Ra)が0.1nm以下である、請求項1又は2に記載の光学結像素子。   The optical imaging element of Claim 1 or 2 whose arithmetic mean roughness (Ra) prescribed | regulated by JISB0601-2001 of the side surface of the said translucent member is 0.1 nm or less. 前記透光部材がガラス製である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学結像素子。   The optical imaging element according to claim 1, wherein the translucent member is made of glass. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学結像素子の製造方法であって、
前記透光部材の少なくとも2つの側面の上に前記反射膜を形成する反射膜形成工程と、 前記反射膜が形成された透光部材をマトリクス状に整列させて固定する工程と、
を備える、光学結像素子の製造方法。
A method for producing an optical imaging element according to any one of claims 1 to 4,
A reflective film forming step of forming the reflective film on at least two side surfaces of the translucent member; a step of aligning and fixing the translucent member formed with the reflective film in a matrix; and
A method for manufacturing an optical imaging element.
前記反射膜形成工程において、前記透光部材の隣り合う2つの側面の上に前記反射膜を形成する、請求項5に記載の光学結像素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical imaging element according to claim 5, wherein in the reflection film forming step, the reflection film is formed on two adjacent side surfaces of the light transmitting member. 前記反射膜形成工程において、前記透光部材の4つの側面の全ての上に前記反射膜を形成する、請求項5に記載の光学結像素子の製造方法。   The method of manufacturing an optical imaging element according to claim 5, wherein, in the reflection film forming step, the reflection film is formed on all four side surfaces of the translucent member.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019191355A (en) * 2018-04-25 2019-10-31 凸版印刷株式会社 Aerial display device
JP2020027228A (en) * 2018-08-17 2020-02-20 有限会社オプトセラミックス Aerial imaging device
JP2022521908A (en) * 2019-06-26 2022-04-13 安徽省東超科技有限公司 Optical waveguide unit, array and flat lens

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191182A (en) * 1987-02-04 1988-08-08 キヤノン株式会社 Image display member
JPH095503A (en) * 1995-06-23 1997-01-10 Nittetsu Elex Co Ltd Optical imaging device
JP2011081300A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Pioneer Electronic Corp Method for manufacturing reflection type plane-symmetric imaging element
JP2013238681A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Sharp Corp Display device and display method
JP2013254145A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Nitto Denko Corp Method for manufacturing micromirror array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63191182A (en) * 1987-02-04 1988-08-08 キヤノン株式会社 Image display member
JPH095503A (en) * 1995-06-23 1997-01-10 Nittetsu Elex Co Ltd Optical imaging device
JP2011081300A (en) * 2009-10-09 2011-04-21 Pioneer Electronic Corp Method for manufacturing reflection type plane-symmetric imaging element
JP2013238681A (en) * 2012-05-14 2013-11-28 Sharp Corp Display device and display method
JP2013254145A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Nitto Denko Corp Method for manufacturing micromirror array

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019191355A (en) * 2018-04-25 2019-10-31 凸版印刷株式会社 Aerial display device
JP7238267B2 (en) 2018-04-25 2023-03-14 凸版印刷株式会社 aerial display
US11947139B2 (en) 2018-04-25 2024-04-02 Toppan Printing Co., Ltd. Aerial display apparatus
JP2020027228A (en) * 2018-08-17 2020-02-20 有限会社オプトセラミックス Aerial imaging device
JP7092347B2 (en) 2018-08-17 2022-06-28 有限会社オプトセラミックス Aerial imaging device
JP2022521908A (en) * 2019-06-26 2022-04-13 安徽省東超科技有限公司 Optical waveguide unit, array and flat lens
JP7252361B2 (en) 2019-06-26 2023-04-04 安徽省東超科技有限公司 Optical waveguide unit, array and planar lens

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