JP6700106B2 - Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element - Google Patents

Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element Download PDF

Info

Publication number
JP6700106B2
JP6700106B2 JP2016111196A JP2016111196A JP6700106B2 JP 6700106 B2 JP6700106 B2 JP 6700106B2 JP 2016111196 A JP2016111196 A JP 2016111196A JP 2016111196 A JP2016111196 A JP 2016111196A JP 6700106 B2 JP6700106 B2 JP 6700106B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
optical element
laminated body
manufacturing
substrates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016111196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017219558A (en
Inventor
俊也 富阪
俊也 富阪
末広 江口
末広 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIKUNI SEIKYO CO., LTD.
OPTCERAMICS LIMITED
SENYO OPTICAL CO., LTD.
Konica Minolta Inc
Original Assignee
MIKUNI SEIKYO CO., LTD.
OPTCERAMICS LIMITED
SENYO OPTICAL CO., LTD.
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIKUNI SEIKYO CO., LTD., OPTCERAMICS LIMITED, SENYO OPTICAL CO., LTD., Konica Minolta Inc filed Critical MIKUNI SEIKYO CO., LTD.
Priority to JP2016111196A priority Critical patent/JP6700106B2/en
Publication of JP2017219558A publication Critical patent/JP2017219558A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6700106B2 publication Critical patent/JP6700106B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、被投影物の実像を空中に結像させる反射型空中結像素子の製造方法及び反射型空中結像素子に用いられる光学素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a reflective aerial imaging element that forms a real image of a projection object in the air, and a method of manufacturing an optical element used in the reflective aerial imaging element.

従来の反射型空中結像素子は特許文献1に開示されている。この反射型空中結像素子は2枚の平板状の光学素子を上下に重ねて形成され、光学素子は透明な複数の基材を接着剤により接着して形成される。基材は接着剤との境界面上にアルミニウム等を蒸着して反射面が形成される。反射面は光学素子の厚み方向に平行に形成され、厚み方向に垂直な方向に所定周期で配されている。2枚の光学素子を反射面が互いに直交するように接着して反射型空中結像素子が形成される。   A conventional reflection type aerial image forming element is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242. This reflective aerial imaging element is formed by stacking two flat plate-shaped optical elements on top of each other, and the optical element is formed by bonding a plurality of transparent base materials with an adhesive. The base material has a reflective surface formed by depositing aluminum or the like on the boundary surface with the adhesive. The reflecting surface is formed parallel to the thickness direction of the optical element, and is arranged at a predetermined cycle in a direction perpendicular to the thickness direction. Two optical elements are adhered so that their reflection surfaces are orthogonal to each other to form a reflective aerial imaging element.

上記構成の反射型空中結像素子の下方に被投影物が配置され、被投影物に向けて光が照射される。被投影物で反射した光の一部は下方の光学素子に下面から入射し、反射面で反射した後に上方の光学素子に入射する。上方の光学素子の反射面で反射した光は反射型空中結像素子の上面から出射し、反射型空中結像素子に対して被投影物と面対象の位置の空中で被投影物の実像が結像される。これにより、被投影物の映像が空中に浮かんだ状態で表示される。すなわち、被投影物の空中映像が表示される。   The projection target is arranged below the reflection type aerial image forming element having the above-mentioned configuration, and light is emitted toward the projection target. Part of the light reflected by the projection target enters the lower optical element from the lower surface, is reflected by the reflecting surface, and then enters the upper optical element. The light reflected by the reflecting surface of the upper optical element is emitted from the upper surface of the reflective aerial image forming element, and the real image of the object is projected in the air at the position of the object and the surface object with respect to the reflective aerial image forming element. It is imaged. As a result, the image of the projection object is displayed in a state of floating in the air. That is, an aerial image of the projection target is displayed.

上記構成の光学素子の製造工程は、反射面形成工程、積層工程、固着工程及び切断工程を有する。反射面形成工程では、薄板状の透明なガラス板から成る基板の板厚方向の一の面にアルミニウムの蒸着により反射面を形成する。積層工程では反射面の中央部上に接着剤を適量塗布し、複数の基板を板厚方向に積層して積層体を形成する。固着工程では例えば積層体の積層方向から加圧することにより基板間に接着剤を広げ、接着剤が硬化することにより固着された積層体が形成される。切断工程では固着された積層体を反射面に垂直な方向に所定周期で切断する。これにより、光学素子が形成される。   The manufacturing process of the optical element having the above structure includes a reflecting surface forming process, a laminating process, a fixing process and a cutting process. In the reflecting surface forming step, a reflecting surface is formed by vapor deposition of aluminum on one surface of a substrate made of a thin transparent glass plate in the plate thickness direction. In the laminating step, an appropriate amount of adhesive is applied on the central portion of the reflecting surface, and a plurality of substrates are laminated in the plate thickness direction to form a laminated body. In the fixing step, for example, pressure is applied from the stacking direction of the laminate to spread the adhesive between the substrates, and the adhesive is cured to form a fixed laminate. In the cutting step, the fixed laminated body is cut at a predetermined cycle in a direction perpendicular to the reflecting surface. Thereby, an optical element is formed.

特許文献2には特許文献1と同様の光学素子の製造方法が開示される。この光学素子の製造方法は積層体を形成するガラス板から成る基板が板引き成形により形成される。例えば、基板は溶融ガラスをV字状断面の樋状部材の両側から溢れさせ、溢れた溶融ガラスを樋状部材の下端で合流させながら下方(引出方向)に引き出して形成される。そして、積層体が隣接する基板の引出方向が直交するように基板を積層して形成される。これにより、積層体における偏肉の累積を防止し、反射面同士を平行にすることができる。   Patent Document 2 discloses a method of manufacturing an optical element similar to that of Patent Document 1. In this method of manufacturing an optical element, a substrate made of a glass plate forming a laminated body is formed by plate drawing. For example, the substrate is formed by causing molten glass to overflow from both sides of a gutter-shaped member having a V-shaped cross section, and letting the overflowed molten glass merge downward at the lower end of the gutter-shaped member to draw it downward (drawing direction). Then, the stacked body is formed by stacking the substrates so that the drawing directions of the adjacent substrates are orthogonal to each other. As a result, it is possible to prevent accumulation of uneven thickness in the laminated body and make the reflecting surfaces parallel to each other.

特開2012−155345号公報(第6頁、第7頁、第4図、第5図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-155345 (page 6, page 7, FIGS. 4 and 5) 特開2015−90387号公報(第10頁〜第12頁、第1図〜第4図)JP-A-2015-90387 (pages 10 to 12, FIGS. 1 to 4)

上記特許文献1、2の光学素子の製造方法において、基板には反りによって凹面が形成されていることが多い。このため、一般的には積層体に対して積層方向から加圧することにより、積層体内の基板の反りを矯正している。しかしながら、基板の反りを矯正するために積層体に対して大きな力を加えると、基板の反射面上に細かな高周波の凹凸が形成される。このため、積層体から形成された光学素子を用いて空中映像を結像させると高周波の画像ムラが生じて空中映像の画質が低下する。したがって、光学素子の歩留まりが低下する問題があった。   In the optical element manufacturing methods of Patent Documents 1 and 2, the substrate is often formed with a concave surface due to warpage. For this reason, generally, the warpage of the substrates in the stack is corrected by applying pressure to the stack from the stacking direction. However, when a large force is applied to the laminate to correct the warp of the substrate, fine high-frequency unevenness is formed on the reflective surface of the substrate. Therefore, when an aerial image is formed using an optical element formed of a laminated body, high-frequency image unevenness occurs and the image quality of the aerial image deteriorates. Therefore, there is a problem that the yield of the optical element decreases.

本発明は、歩留まりを向上できる光学素子の製造方法及び反射型空中結像素子の製造方法を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical element and a method of manufacturing a reflective aerial imaging element that can improve the yield.

上記目的を達成するために本発明は、厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光透過性の光学素子の製造方法において、
板厚方向に垂直な一面に前記反射面を形成した薄板状の透明な複数の基板を前記板厚方向に積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を前記板厚方向から加圧して固着する固着工程と、
固着された前記積層体を前記板厚方向に所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する切断工程と、
を備え、前記積層工程において、反りによる凹面を対向配置するように組み合わせた一対の前記基板から成る基板ペアを前記積層体に複数設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention is a method of manufacturing a light-transmissive optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined cycle,
A laminating step of forming a laminated body by laminating a plurality of thin plate-shaped transparent substrates having the reflection surface formed on one surface perpendicular to the thickness direction in the thickness direction,
A fixing step of fixing the laminated body by applying pressure from the plate thickness direction,
A cutting step of forming a plurality of the optical elements by cutting the fixed laminated body at a predetermined cycle in the plate thickness direction,
In the stacking step, a plurality of substrate pairs including a pair of the substrates combined so as to face each other with concave surfaces due to warpage are provided in the stack.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記積層体を構成する前記基板の総数の57%以上の前記基板により前記基板ペアを形成すると好ましい。   Further, in the present invention, in the method of manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, it is preferable that the substrate pair is formed by 57% or more of the total number of the substrates forming the laminated body.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記積層体を構成する前記基板の総数の71%以上の前記基板により前記基板ペアを形成すると好ましい。   Further, in the present invention, in the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, it is preferable that the substrate pair is formed by 71% or more of the total number of the substrates forming the laminate.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記基板が矩形に形成され、前記積層工程において、前記基板ペアを形成する一対の前記基板を、直交する二辺に平行な二方向における反り量の大きい方の第1方向を同じ方向に向けて積層すると好ましい。   In the present invention, in the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, the substrate is formed in a rectangular shape, and in the laminating step, the pair of substrates forming the substrate pair are arranged in two directions parallel to two orthogonal sides. It is preferable that the first direction with the larger amount of warp be oriented in the same direction.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記積層工程において、全ての前記基板ペアを前記第1方向を同じ方向に向けて配置すると好ましい。   Further, in the present invention, in the method for manufacturing an optical element having the above configuration, it is preferable that all the substrate pairs are arranged with the first direction facing the same direction in the laminating step.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記切断工程において、固着された前記積層体を前記第1方向に直交する方向に切断すると好ましい。   Further, in the present invention, in the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, it is preferable that, in the cutting step, the fixed laminated body is cut in a direction orthogonal to the first direction.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記積層工程において、前記基板ペアの一方の前記基板の前記第1方向の両端のうち厚みが薄い一端と、他方の前記基板の前記第1方向の両端のうち厚みが厚い一端とを対向させると好ましい。   Further, the present invention is the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, in the laminating step, one of the two ends of the one of the substrate pairs in the first direction, which has a smaller thickness, and the other one of the substrates, It is preferable that one of the two ends in one direction, which has a large thickness, faces one another.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記基板は、溶融したガラスを所定の引出方向に引き出すことにより板状に成形されたガラス板であり、前記積層工程において、前記基板ペアを形成する一方の前記基板を他方に対して前記引出方向を軸に180°回転して積層すると好ましい。   Further, the present invention is the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, wherein the substrate is a glass plate formed into a plate shape by drawing molten glass in a predetermined drawing direction, and in the laminating step, the substrate pair is used. It is preferable to rotate one of the substrates forming the above with respect to the other by rotating it by 180° about the drawing direction as an axis.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記切断工程において、固着された前記積層体を前記引出方向に切断すると好ましい。   Further, according to the present invention, in the method for manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, it is preferable that the fixed laminated body is cut in the drawing direction in the cutting step.

また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法により製造される前記光学素子を一対備えた反射型空中結像素子の製造方法において、前記反射面が直交するように一対の前記光学素子を厚み方向に重ねて配置する光学素子配置工程を備えたことを特徴としている。   Further, the present invention is a method of manufacturing a reflective aerial imaging element comprising a pair of the optical elements manufactured by the method of manufacturing an optical element having the above-mentioned configuration, wherein the pair of optical elements have a thickness such that the reflecting surfaces are orthogonal to each other. It is characterized by including an optical element arranging step of arranging the optical elements so as to overlap each other in the direction.

本発明によると、積層工程において、反りによる凹面を対向配置するように組み合わせた一対の基板から成る基板ペアを積層体に複数設けている。これにより、固着工程において小さい加圧力で基板の反りを矯正することができる。したがって、反射面上の高周波の凹凸による空中映像の画質の低下を抑制し、光学素子及び反射型空中結像素子の歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, in the stacking step, the stacked body is provided with a plurality of substrate pairs each including a pair of substrates which are combined so that the concave surfaces due to the warp are arranged to face each other. Thereby, the warp of the substrate can be corrected with a small pressure in the fixing step. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the aerial image due to the unevenness of the high frequency on the reflecting surface, and to improve the yield of the optical element and the reflective aerial imaging element.

本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子を備えた空中映像表示装置を示す斜視図1 is a perspective view showing an aerial image display device including a reflective aerial image forming element according to a first embodiment of the present invention. 図1の要部を拡大した斜視図The perspective view which expanded the principal part of FIG. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子を示す平面図The top view which shows the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子に用いる光学素子を示す斜視図1 is a perspective view showing an optical element used in a reflective aerial image forming element according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の光学素子の基材間の接着部分を拡大した側面図The side view which expanded the adhesion part between the base materials of the optical element of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の製造工程を示す図The figure which shows the manufacturing process of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の反射面形成工程を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a reflective surface forming step of the reflective aerial imaging element according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の製造工程に用いられる基板の形成方法の一例を示す斜視図1 is a perspective view showing an example of a method of forming a substrate used in a manufacturing process of a reflective aerial imaging element according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の形成に用いる基板の3次元形状の一例を示す図The figure which shows an example of the three-dimensional shape of the board|substrate used for formation of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 図9の基板のA方向の反り量を示す図The figure which shows the curvature amount of the board|substrate of FIG. 9 in the A direction. 図9の基板のB方向の反り量を示す図The figure which shows the amount of curvatures of the board|substrate of FIG. 9 in the B direction. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子のスペーサー形成工程を示す側面図The side view which shows the spacer formation process of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子のスペーサー形成工程完了時の基板を示す斜視図1 is a perspective view showing a substrate after a spacer forming step of a reflective aerial imaging element according to a first embodiment of the present invention is completed. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の積層工程を示す側面図The side view which shows the lamination process of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の固着工程を示す正面断面図Front sectional view showing a fixing step of a reflective aerial image-forming element according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態の反射型空中結像素子の固着工程完了時の固着ブロックを示す斜視図1 is a perspective view showing a fixing block when a fixing process of a reflective aerial imaging element according to a first embodiment of the present invention is completed. 本発明の第2実施形態の積層工程における基板ペアの形成を説明するための斜視図FIG. 3 is a perspective view for explaining formation of a pair of substrates in a stacking process of the second embodiment of the present invention. 実施例1の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the configuration of the laminate of the optical element of Example 1. 実施例2の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the configuration of the laminated body of the optical element of Example 2. 実施例3の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the configuration of the laminated body of the optical element of Example 3. 実施例5の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the structure of the laminated body of the optical element of Example 5. 実施例6の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the configuration of the laminated body of the optical element of Example 6. 比較例1の光学素子の積層体の構成を示す概略側面図Schematic side view showing the configuration of the laminated body of the optical element of Comparative Example 1. 比較例1の光学素子のチャート画像による画質評価結果を示す図The figure which shows the image quality evaluation result by the chart image of the optical element of the comparative example 1. 比較例2の光学素子のチャート画像による画質評価結果を示す図The figure which shows the image quality evaluation result by the chart image of the optical element of the comparative example 2.

<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は第1実施形態の反射型空中結像素子を備えた空中映像表示装置の斜視図を示している。図2は図1の要部を拡大した斜視図を示している。図3は反射型空中結像素子の平面図を示している。X方向、Y方向及びZ方向はそれぞれ反射型空中結像素子10の幅方向、厚み方向及び奥行方向を示している。また、図2において矢印Qは光路を示している。
<First Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an aerial image display device including a reflective aerial image forming element according to the first embodiment. FIG. 2 shows an enlarged perspective view of the main part of FIG. FIG. 3 shows a plan view of the reflective aerial imaging element. The X direction, the Y direction, and the Z direction indicate the width direction, the thickness direction, and the depth direction of the reflective aerial imaging element 10, respectively. Further, in FIG. 2, an arrow Q indicates an optical path.

空中映像表示装置100は光源20及び反射型空中結像素子10を有する。反射型空中結像素子10は2枚の平板状の光学素子1を厚み方向(Y方向)に並設して形成される。光学素子1の平面形状は一辺の長さが例えば約200mmの略正方形に形成される。光学素子1は光透過性材料により形成され、厚み方向(Y方向)に平行な反射面4が所定周期T(例えば、0.53mm)で平行に配される。   The aerial image display device 100 includes a light source 20 and a reflective aerial image forming element 10. The reflective aerial imaging element 10 is formed by arranging two flat plate-shaped optical elements 1 side by side in the thickness direction (Y direction). The planar shape of the optical element 1 is formed into a substantially square shape having a side length of, for example, about 200 mm. The optical element 1 is formed of a light transmissive material, and the reflecting surfaces 4 parallel to the thickness direction (Y direction) are arranged in parallel at a predetermined cycle T (for example, 0.53 mm).

光源20は下方の光学素子1側(図1において、補強板5よりも下方)に配される。光源20は例えばLEDから成り、白色の照明光Lを出射する。光源20は被投影物OBの反射光が約45°の入射角で入射面18に入射するように被投影物OBに対して照明光Lを出射する。なお、CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp)により光源20を形成してもよい。   The light source 20 is arranged on the lower optical element 1 side (lower than the reinforcing plate 5 in FIG. 1 ). The light source 20 is composed of, for example, an LED and emits white illumination light L. The light source 20 emits the illumination light L to the projection object OB so that the reflected light of the projection object OB enters the incident surface 18 at an incident angle of about 45°. The light source 20 may be formed of a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp).

図4は光学素子1の斜視図を示している。光学素子1は両面に反射面4を形成した透明な複数の基材2を反射面4上に配した接着剤3(図5参照)により接着して形成される。基材2はアクリル樹脂等の透明な樹脂やガラスにより形成される。接着剤3は例えばエポキシ樹脂やアクリル樹脂等から成る主剤と例えばポリアミド樹脂等から成る硬化剤とを混合した二液混合型の接着剤から成る。   FIG. 4 shows a perspective view of the optical element 1. The optical element 1 is formed by adhering a plurality of transparent base materials 2 having reflective surfaces 4 formed on both surfaces with an adhesive 3 (see FIG. 5) provided on the reflective surfaces 4. The base material 2 is formed of transparent resin such as acrylic resin or glass. The adhesive 3 is made of a two-component mixed type adhesive in which a main agent made of, for example, an epoxy resin or an acrylic resin is mixed with a hardening agent made of, for example, a polyamide resin.

反射面4は基材2上に例えばアルミニウムや銀等のスパッタや蒸着を行って形成される。   The reflecting surface 4 is formed on the base material 2 by sputtering or vapor deposition of aluminum or silver, for example.

図5は隣接する基材2間の接着部分を拡大した側面図を示している。隣接する基材2間には反射面4上にドット状の複数のスペーサー15が平面視でマトリクス状に配置されている。スペーサー15は例えば紫外線硬化性樹脂から成り、高さE(反射面4に垂直な方向の突出量)が20μm±1μmの範囲内で形成され、直交する二方向に所定のピッチP(本実施形態では1mm)で配置される。これにより、各接着剤3の層の膜厚を揃えることができ、複数の反射面4を互いに平行に維持することができる。   FIG. 5 shows a side view in which an adhesive portion between adjacent base materials 2 is enlarged. A plurality of dot-shaped spacers 15 are arranged in a matrix form in plan view on the reflecting surface 4 between the adjacent base materials 2. The spacer 15 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, has a height E (a protrusion amount in a direction perpendicular to the reflecting surface 4) within a range of 20 μm±1 μm, and has a predetermined pitch P in two orthogonal directions (this embodiment). 1 mm). Thereby, the film thickness of the layers of each adhesive 3 can be made uniform, and the plurality of reflecting surfaces 4 can be maintained parallel to each other.

反射型空中結像素子10は下方の光学素子1の反射面4が延びる方向と上方の光学素子1の反射面4が延びる方向とが互いに直交するように2枚の光学素子1を厚み方向(Y方向)に重ねて形成される。下方の光学素子1の下面は光が入射する入射面18(図2参照)になるとともに、上方の光学素子1の上面は光が出射する出射面19(図2参照)になる。   In the reflective aerial imaging element 10, the two optical elements 1 are arranged in the thickness direction so that the direction in which the reflecting surface 4 of the lower optical element 1 extends and the direction in which the reflecting surface 4 of the upper optical element 1 extend are orthogonal to each other. It is formed by overlapping in the (Y direction). The lower surface of the lower optical element 1 becomes an incident surface 18 (see FIG. 2) on which light is incident, and the upper surface of the upper optical element 1 becomes an emission surface 19 (see FIG. 2) at which light is emitted.

光学素子1の並設方向(Y方向)の一端面(図1において下端面)には光学素子1を覆う透明な補強板5(図1参照)が設けられる。補強板5は基材2と同じ材質のガラス等により形成される。補強板5により反射型空中結像素子10の強度を向上させることができる。なお、補強板5を光学素子1の並設方向の両端面(図1において上端面及び下端面)に設けてもよい。また、反射型空中結像素子10から補強板5を省いてもよい。   A transparent reinforcing plate 5 (see FIG. 1) that covers the optical element 1 is provided on one end surface (lower end surface in FIG. 1) of the optical element 1 in the juxtaposed direction (Y direction). The reinforcing plate 5 is made of the same material as the base material 2, such as glass. The strength of the reflective aerial imaging element 10 can be improved by the reinforcing plate 5. The reinforcing plates 5 may be provided on both end surfaces (the upper end surface and the lower end surface in FIG. 1) of the optical element 1 in the juxtaposed direction. Further, the reinforcing plate 5 may be omitted from the reflective aerial imaging element 10.

上記構成の空中映像表示装置100において、下方の光学素子1側(図1において、補強板5よりも下方)に2次元画像の被投影物OB(図2参照)を配置し、光源20を点灯する。光源20から出射された照明光Lは被投影物OBで反射する。被投影物OBの反射光の一部は矢印Q(図2参照)で示すように、下方の光学素子1に入射面18から入射し、下方の光学素子1の反射面4で反射した後に上方の光学素子1に入射する。   In the aerial image display device 100 having the above configuration, the projection object OB (see FIG. 2) of the two-dimensional image is arranged on the lower optical element 1 side (below the reinforcing plate 5 in FIG. 1) and the light source 20 is turned on. To do. The illumination light L emitted from the light source 20 is reflected by the projection object OB. As shown by an arrow Q (see FIG. 2), a part of the reflected light of the projection object OB is incident on the lower optical element 1 through the incident surface 18, and is reflected by the reflective surface 4 of the lower optical element 1 and then upward. Is incident on the optical element 1.

上方の光学素子1の反射面4で反射した光は反射型空中結像素子10の上面の出射面19から上方へ出射され、反射型空中結像素子10に対して被投影物OBと面対象の位置の空中で被投影物OBの実像(空中映像FI)が結像される。これにより、被投影物OBの空中映像FIが空中に浮かんだ状態で表示される。   The light reflected by the reflecting surface 4 of the upper optical element 1 is emitted upward from the exit surface 19 of the upper surface of the reflective aerial imaging element 10, and the object OB and the surface of the object are symmetric with respect to the projection type aerial imaging element 10. A real image (aerial image FI) of the projection object OB is formed in the air at the position. As a result, the aerial image FI of the projection object OB is displayed in a state of floating in the air.

この時、図3に示すように、入射面18に平行な面に投影して使用者の視線方向ELに対して光学素子1の反射面4が45゜傾斜すると、空中映像FIの視認性を最良にできる。   At this time, as shown in FIG. 3, when the reflecting surface 4 of the optical element 1 is inclined by 45° with respect to the user's line-of-sight direction EL by projecting it on a plane parallel to the incident surface 18, the visibility of the aerial image FI is improved. I can do the best.

また、被投影物OBが例えば商品等に関する情報であれば、空中映像FIにより商品等の広告宣伝を行うことができる。また、医療現場や工事現場等で使用される機器のタッチパネル等を空中映像FIとして表示してもよい。これにより、機器の汚染等を防止することができる。また、反射型空中結像素子10をゲーム機等に搭載してもよい。   Further, if the projected object OB is, for example, information about a product or the like, it is possible to advertise the product or the like by the aerial image FI. In addition, a touch panel of a device used at a medical site or a construction site may be displayed as the aerial image FI. As a result, it is possible to prevent the device from being contaminated. Further, the reflective aerial imaging element 10 may be mounted on a game machine or the like.

なお、被投影物OBは2次元画像に限定されず、立体物でもよい。また、被投影物OBは液晶パネル等の表示装置に表示された画像でもよい。この時、光源20を省いて表示装置に内蔵された光源を用いることができる。   The projection object OB is not limited to a two-dimensional image, and may be a three-dimensional object. The projected object OB may be an image displayed on a display device such as a liquid crystal panel. At this time, the light source 20 may be omitted and a light source built in the display device may be used.

図6は反射型空中結像素子10の製造工程を示す図である。反射型空中結像素子10の製造工程は反射面形成工程、スペーサー形成工程、積層工程、固着工程、切断工程、研磨工程、光学素子配置工程及び補強板取付工程を備えている。   FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10. The manufacturing process of the reflective aerial image forming device 10 includes a reflecting surface forming process, a spacer forming process, a laminating process, a fixing process, a cutting process, a polishing process, an optical element arranging process, and a reinforcing plate attaching process.

反射面形成工程では図7に示すように、平面形状が略正方形の基板21の両面にアルミニウムや銀等のスパッタや蒸着等によって反射面4を形成する。基板21は薄板状のガラス板から成る。ガラス板の材質に特に限定はないが、例えばホウケイ酸ガラスを用いることができる。本実施形態では反射面4は厚み(膜厚)が200nmのアルミニウムにより形成される。なお、基板21の片面のみに反射面4を形成してもよい。   In the reflective surface forming step, as shown in FIG. 7, the reflective surface 4 is formed on both surfaces of the substrate 21 having a substantially square planar shape by sputtering or vapor deposition of aluminum or silver. The substrate 21 is made of a thin glass plate. The material of the glass plate is not particularly limited, but for example, borosilicate glass can be used. In this embodiment, the reflecting surface 4 is formed of aluminum having a thickness (film thickness) of 200 nm. The reflective surface 4 may be formed on only one surface of the substrate 21.

本実施形態の基板21は200mm×200mmの矩形で、板厚が約0.53mmになっている。基板21の板厚は0.6mm以下であると好ましい。これにより、良好な空中映像FIを得ることができる。   The substrate 21 of this embodiment is a rectangle of 200 mm×200 mm, and has a plate thickness of about 0.53 mm. The plate thickness of the substrate 21 is preferably 0.6 mm or less. Thereby, a good aerial image FI can be obtained.

図8は基板21の形成方法の一例を示す図である。ガラス板から成る基板21は例えば、オーバーフローダウンドロー法等の板引き成形により形成される。オーバーフローダウンドロー法は、上面50aを開口して下部がV字状の断面を有する略楔形状の樋状部材50にパイプ51を介して溶融ガラスMG(ガラス融液)が注入される。   FIG. 8 is a diagram showing an example of a method of forming the substrate 21. The substrate 21 made of a glass plate is formed by plate drawing, such as an overflow down draw method. In the overflow down draw method, a molten glass MG (glass melt) is injected through a pipe 51 into a substantially wedge-shaped trough member 50 having an upper surface 50a opened and a lower portion having a V-shaped cross section.

次に、樋状部材50の上面50aの両側から溶融ガラスMGを溢れさせる。溶融ガラスMGは樋状部材50の下端で合流し、下方(引出方向DF)に延伸されて板状に形成される。この時、ガラスの表面は空気以外には非接触で表面張力のみによって形成されるため、平滑な面を得ることができる。   Next, the molten glass MG overflows from both sides of the upper surface 50a of the gutter-shaped member 50. The molten glass MG joins at the lower end of the gutter-shaped member 50, and is drawn downward (drawing direction DF) to form a plate shape. At this time, the surface of the glass is not in contact with other than air and is formed only by the surface tension, so that a smooth surface can be obtained.

次に、下方へ流れ出て板状になったガラスを徐冷した後に所定の切断線CTで切断する。これにより基板21が得られる。なお、板引き成形以外の形成方法(例えば、フロート法やロールアウト法等)により基板21を形成してもよい。   Next, the plate-like glass that flows downward and is gradually cooled and then cut at a predetermined cutting line CT. Thereby, the substrate 21 is obtained. The substrate 21 may be formed by a forming method other than the plate-drawing method (for example, a float method or a roll-out method).

基板21は薄板状(例えば、厚み0.53mm)であるため、反りが発生する。また、基板21の板厚方向に対向する二面の平行度の精度により、対向する二辺上の厚みが異なる場合がある。後述する積層工程では基板21の反り及び厚みを反り量測定装置及び板厚測定装置(いずれも不図示)により測定し、基板21のペアリングを行っている。   Since the substrate 21 has a thin plate shape (for example, a thickness of 0.53 mm), warpage occurs. Further, depending on the accuracy of the parallelism between the two surfaces of the substrate 21 that face each other in the plate thickness direction, the thickness on the two opposite sides may differ. In the laminating step described below, the warp and thickness of the substrate 21 are measured by a warp amount measuring device and a plate thickness measuring device (both not shown), and the substrate 21 is paired.

図9は板引き成形により形成したガラスから成る基板21の3次元形状の一例を示す図である。同図において、基板21の直交する二辺に平行な二方向をA方向及びB方向として直交するA軸及びB軸に平行に配置している。なお、基板21は200mm×200mmの矩形であり、引出方向DFをB方向としている。A軸及びB軸の単位はmmであり、A軸及びB軸に直交するC軸の単位はμmである。   FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-dimensional shape of the substrate 21 made of glass formed by plate drawing. In the figure, two directions parallel to the two orthogonal sides of the substrate 21 are defined as the A direction and the B direction, and are arranged parallel to the orthogonal A axis and B axis. The substrate 21 is a rectangle of 200 mm×200 mm, and the drawing direction DF is the B direction. The unit of the A axis and the B axis is mm, and the unit of the C axis orthogonal to the A axis and the B axis is μm.

また、図10は図9のA−C面に平行な断面の反り量(A方向の反り量)を示している。図中、B0はB方向の中心(B=0)、B1はB方向の中心から一方に70mm(B=−70)、B2はB方向の中心から他方に70mm(B=70)の断面である。   Further, FIG. 10 shows the warp amount (the warp amount in the A direction) of the cross section parallel to the A-C plane of FIG. 9. In the figure, B0 is the center in the B direction (B=0), B1 is 70 mm (B=-70) from the center in the B direction to one side, and B2 is 70 mm (B=70) from the center in the B direction to the other side. is there.

図11は図9のB−C面に平行な断面の反り量(B方向の反り量)を示している。図中、A0はA方向の中心(A=0)、A1はA方向の中心から一方に70mm(A=−70)、A2はA方向の中心から他方に70mm(A=70)の断面である。   FIG. 11 shows a warp amount (a warp amount in the B direction) of a cross section parallel to the B-C plane of FIG. In the figure, A0 is the center of the A direction (A=0), A1 is 70 mm (A=-70) from the center of the A direction, and A2 is 70 mm (A=70) from the center of the A direction to the other. is there.

図9〜図11に示すように、板引き成形により形成された基板21は引出方向DF(B方向)に反りにくく、引出方向DFに直交する方向(A方向)に反りやすくなっている。   As shown in FIGS. 9 to 11, the substrate 21 formed by plate drawing is less likely to warp in the drawing direction DF (B direction) and is more likely to warp in the direction (A direction) orthogonal to the drawing direction DF.

本実施形態では基板21のB方向の中心位置(B=0)の反り量をA方向の反り量Waとし、A方向の中心位置(A=0)の反り量をB方向の反り量Wbとしている。基板21のB方向の複数位置の各反り量の最大値をA方向の反り量とし、A方向の複数位置の各反り量の最大値をB方向の反り量としてもよい。また、基板21のB方向の複数位置の各反り量の平均値をA方向の反り量とし、A方向の複数位置の各反り量の平均値をB方向の反り量としてもよい。   In this embodiment, the warp amount at the center position (B=0) in the B direction of the substrate 21 is the warp amount Wa in the A direction, and the warp amount at the center position in the A direction (A=0) is the warp amount Wb in the B direction. There is. The maximum value of each warp amount at a plurality of positions in the B direction of the substrate 21 may be the warp amount in the A direction, and the maximum value of each warp amount at a plurality of positions in the A direction may be the warp amount in the B direction. Further, an average value of warp amounts at a plurality of positions in the B direction of the substrate 21 may be set as a warp amount in the A direction, and an average value of warp amounts at a plurality of positions in the A direction may be set as a warp amount in the B direction.

また、基板21のA方向及びB方向の反りは通常板厚方向の一方の同じ面が凸になる。このため、図7に示すように、基板21には反りによる凹面21a及び凸面21bが形成される。なお、基板21が鞍形に反る場合は、基板21の板厚方向の一面がA方向で凸になり、B方向で凹になる。このため、A方向の反り量とB方向の反り量の絶対値の大きい方に基づいて、凹面21a及び凸面21bが決められる。   The warp of the substrate 21 in the A direction and the B direction is usually such that one of the same faces in the plate thickness direction is convex. Therefore, as shown in FIG. 7, the substrate 21 is formed with a concave surface 21a and a convex surface 21b due to warpage. When the substrate 21 warps in a saddle shape, one surface of the substrate 21 in the plate thickness direction is convex in the A direction and concave in the B direction. Therefore, the concave surface 21a and the convex surface 21b are determined based on the larger absolute value of the warp amount in the A direction and the warp amount in the B direction.

図12はスペーサー形成工程を示す側面図である。スペーサー形成工程は基板21の反射面4に略平行な二方向(一方を矢印Fで示す)に移動するスペーサー形成部70により行われる。スペーサー形成部70はインクジェットヘッド71、紫外線光源72及び測距センサ73を有している。   FIG. 12 is a side view showing the spacer forming step. The spacer forming step is performed by the spacer forming portion 70 that moves in two directions (one of which is indicated by an arrow F) substantially parallel to the reflecting surface 4 of the substrate 21. The spacer forming portion 70 has an inkjet head 71, an ultraviolet light source 72, and a distance measuring sensor 73.

測距センサ73は反射面4までの距離を測定する。インクジェットヘッド71は紫外線硬化性樹脂から成るインク71aを基板21に向けて吐出する。インクジェットヘッド71の吐出前に、測距センサ73によって測定開始位置(例えば、基板21の端部)で反射面4までの距離を測定し、この距離を基準距離とする。そして、反射面4上のインク71aの滴下予定位置と測距センサ73との間の距離と基準距離とを比較し、インクジェットヘッド71のインク71aの吐出量を可変する。これにより、スペーサー15の高さを均一にすることができる。   The distance measuring sensor 73 measures the distance to the reflecting surface 4. The inkjet head 71 ejects the ink 71 a made of an ultraviolet curable resin toward the substrate 21. Before the ejection of the inkjet head 71, the distance measuring sensor 73 measures the distance to the reflecting surface 4 at the measurement start position (for example, the end of the substrate 21), and this distance is used as the reference distance. Then, the distance between the planned dropping position of the ink 71a on the reflecting surface 4 and the distance measuring sensor 73 is compared with the reference distance, and the ejection amount of the ink 71a of the inkjet head 71 is changed. Thereby, the height of the spacer 15 can be made uniform.

紫外線光源72は反射面4上に滴下されたインク71aに向けて紫外線UVを照射し、インク71aを硬化させる。これにより、図13に示すように基板21の反射面4上に所定の高さ(本実施形態では20μm)のドット状のスペーサー15がピッチP(本実施形態では1mm)のマトリクス状に基板21に固着して形成される。スペーサー15をインクジェット印刷によりドット状に形成しているため、スペーサー15を反射面4上に容易に配置することができる。   The ultraviolet light source 72 irradiates the ink 71a dropped on the reflecting surface 4 with ultraviolet UV to cure the ink 71a. As a result, as shown in FIG. 13, the dot-shaped spacers 15 having a predetermined height (20 μm in this embodiment) are arranged on the reflection surface 4 of the substrate 21 in a matrix with a pitch P (1 mm in this embodiment). It is fixedly formed on. Since the spacers 15 are formed in a dot shape by inkjet printing, the spacers 15 can be easily arranged on the reflecting surface 4.

次に、図14は積層工程を示す側面図である。積層工程ではスペーサー15が形成された複数の基板21を反射面4に垂直な方向(基板21の板厚方向)に積み重ねて挟持部材(不図示)により挟持する。これにより、隣接する基板21間に隙間G(図15参照)を有する積層体11が形成される。積層体11には反りに応じて一対の基板21をペアリングした基板ペア29が複数設けられる。基板ペア29は、一方の基板21と他方の基板21のそれぞれの凹面21aが対向するように組み合わされている。本実施形態では積層体11を構成する基板21の総数Ntを364枚にしており、総数Ntの50%を超える数の基板21によって基板ペア29を形成している。   Next, FIG. 14 is a side view showing a laminating step. In the stacking step, the plurality of substrates 21 on which the spacers 15 are formed are stacked in a direction perpendicular to the reflecting surface 4 (the plate thickness direction of the substrate 21) and sandwiched by a sandwiching member (not shown). As a result, the stacked body 11 having the gap G (see FIG. 15) between the adjacent substrates 21 is formed. The laminated body 11 is provided with a plurality of substrate pairs 29 in which a pair of substrates 21 are paired according to the warp. The board pair 29 is assembled such that the concave surfaces 21 a of the one board 21 and the other board 21 face each other. In this embodiment, the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11 is 364, and the substrate pair 29 is formed by the number of the substrates 21 that exceeds 50% of the total number Nt.

以下、基板21のA方向の反り量WaがB方向の反り量Wbよりも大きい場合を例に説明を行う。基板ペア29は凹面21aが互いに対向するように組み合わされて、一対の基板21が積層される。この時、基板ペア29の一対の基板21は反り量の大きいA方向を同じ方向に向けられる。また、全ての基板ペア29は反り量の大きいA方向を同じ方向に向けて配置される。   Hereinafter, a case where the warp amount Wa in the A direction of the substrate 21 is larger than the warp amount Wb in the B direction will be described as an example. The substrate pair 29 is assembled so that the concave surfaces 21a face each other, and a pair of substrates 21 are stacked. At this time, the pair of substrates 21 of the substrate pair 29 are oriented so that the direction A, which has a large amount of warp, is in the same direction. Further, all the board pairs 29 are arranged with the direction of the large warpage A being directed in the same direction.

また、各基板ペア29は一方の基板21の反り量の大きいA方向の両端のうち板厚(厚み)が薄い一端21cと、他方の基板21の反り量の大きいA方向の両端のうち板厚が厚い一端21dとを対向して配置される。これにより、積層体11において偏肉(板厚の偏り)の累積を防止することができる。   Further, in each board pair 29, one end 21c having a small plate thickness (thickness) of both ends in the A direction having a large warp amount of one substrate 21 and one plate end having both ends in the A direction having a large warp amount of the other substrate 21. Is arranged so as to face the thick end 21d. As a result, it is possible to prevent accumulation of uneven thickness (uneven thickness) in the laminated body 11.

なお、積層体11を形成する全ての基板21により基板ペア29を形成してもよいが、一部の基板21により基板ペア29を形成してもよい。すなわち、積層体11を形成する基板21の総数Ntの50%を超える所定の比率の基板21により複数の基板ペア29を形成し、残りの基板21を無作為に配置してもよい。   Although the substrate pair 29 may be formed by all the substrates 21 forming the laminated body 11, the substrate pair 29 may be formed by a part of the substrates 21. That is, a plurality of substrate pairs 29 may be formed by the substrates 21 having a predetermined ratio exceeding 50% of the total number Nt of the substrates 21 forming the stacked body 11, and the remaining substrates 21 may be randomly arranged.

図15は固着工程を示す側面断面図である。積層工程後の固着工程では、積層方向LMから所定の加圧力Fpを積層体11に加えて積層体11を加圧する。これにより、積層体11の各基板21の反りが矯正される。   FIG. 15 is a side sectional view showing the fixing step. In the fixing step after the stacking step, a predetermined pressing force Fp is applied to the stack 11 from the stacking direction LM to press the stack 11. Thereby, the warp of each substrate 21 of the laminated body 11 is corrected.

そして、積層体11への加圧を継続した状態で積層体11を貯留槽40内の液状の接着剤3に浸漬する。これにより、隙間G内に接着剤3が進入して充填される。積層体11の接着剤3への浸漬を所定時間(例えば1時間)行った後に積層体11を貯留槽40から引き上げて接着剤3を硬化させる。これにより、積層体11が固着され、図16に示す固着ブロック12が形成される。固着ブロック12の反射面4に垂直な方向の長さ(積層方向LMの長さ)は約200mmになっている。   Then, the laminated body 11 is immersed in the liquid adhesive 3 in the storage tank 40 while the pressure applied to the laminated body 11 is continued. As a result, the adhesive 3 enters and fills the gap G. After the laminated body 11 is immersed in the adhesive 3 for a predetermined time (for example, 1 hour), the laminated body 11 is pulled out from the storage tank 40 to cure the adhesive 3. As a result, the laminated body 11 is fixed and the fixed block 12 shown in FIG. 16 is formed. The length of the fixed block 12 in the direction perpendicular to the reflection surface 4 (the length in the stacking direction LM) is about 200 mm.

基板ペア29は基板21の凹面21aを対向配置するため、凸面21bと凹面21aとを対向配置した場合に比して基板21間の接触面積を小さくすることができる。このため、基板21の反りを矯正する加圧力Fpを小さくすることができる。これにより、反射面4上の細かい高周波の凹凸を低減し、空中映像FIの画質の低下を抑制することができる。   Since the concave surface 21a of the substrate 21 is arranged to face the substrate pair 29, the contact area between the substrates 21 can be reduced as compared with the case where the convex surface 21b and the concave surface 21a are arranged to face each other. Therefore, the pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce fine high-frequency irregularities on the reflecting surface 4 and suppress deterioration of the image quality of the aerial image FI.

なお、積層体11の基板21の総数Ntの57%以上の基板21により基板ペア29を形成すると加圧力Fpをより小さくできるためより望ましい。また、積層体11の基板21の総数Ntの71%以上の基板21により基板ペア29を形成すると更に望ましい。   It is more desirable to form the substrate pair 29 with 57% or more of the total number Nt of substrates 21 of the stacked body 11 because the pressing force Fp can be further reduced. Further, it is more desirable to form the substrate pair 29 by 71% or more of the total number Nt of the substrates 21 of the stacked body 11.

また、隣接する基板21間に隙間Gを確保するスペーサー15が配されるため、基板21間の接着剤3の膜厚を揃えて各反射面4の平行を維持することができる。隙間Gが大きくなると光学素子1の接着剤3の膜厚が大きくなるため、空中映像FIの像が粗くなる。このため、隙間Gを50μm以下にすると望ましい。一方、隙間Gを小さくすると、空中映像FIを良好に結像させることができるが、液状の接着剤3の充填が困難になる。このため、隙間Gを10μm以上にすると望ましい。   In addition, since the spacer 15 that secures the gap G between the adjacent substrates 21 is arranged, the film thickness of the adhesive 3 between the substrates 21 can be made uniform and the respective reflection surfaces 4 can be maintained in parallel. When the gap G becomes large, the film thickness of the adhesive 3 of the optical element 1 becomes large, so that the image of the aerial image FI becomes rough. Therefore, it is desirable to set the gap G to 50 μm or less. On the other hand, if the gap G is made small, the aerial image FI can be formed favorably, but filling of the liquid adhesive 3 becomes difficult. Therefore, it is desirable to set the gap G to 10 μm or more.

次に、切断工程では、図16の切断線KTで示すように、固着ブロック12を反射面4に平行な方向に所定周期(例えば1.8mm)で反射面4に垂直な方向に切断する。これにより、光学素子1(図4参照)の素材1´が複数形成される。固着ブロック12の切断にはワイヤーソーが好適に用いられるが、スライサーを用いてもよい。   Next, in a cutting step, as shown by a cutting line KT in FIG. 16, the fixed block 12 is cut in a direction parallel to the reflecting surface 4 in a direction perpendicular to the reflecting surface 4 at a predetermined cycle (for example, 1.8 mm). As a result, a plurality of materials 1'of the optical element 1 (see FIG. 4) are formed. A wire saw is preferably used for cutting the fixing block 12, but a slicer may be used.

この時、基板ペア29を形成する基板21の反り量の大きいA方向に直交する方向に固着ブロック12が切断される。これにより、光学素子1の素材1´の厚み方向に直交する反射面4の大きな湾曲を防止することができる。   At this time, the fixing block 12 is cut in a direction orthogonal to the direction A in which the warp amount of the substrate 21 forming the substrate pair 29 is large. As a result, a large curvature of the reflecting surface 4 orthogonal to the thickness direction of the material 1'of the optical element 1 can be prevented.

研磨工程では光学素子1の素材1´の両面をラッピング装置により所定の厚さ(例えば、1.2mm)まで研磨する。その後、ポリッシング装置により光学素子1の素材1´の両面を鏡面仕上げする。これにより、図4に示す光学素子1が得られる。   In the polishing step, both sides of the raw material 1'of the optical element 1 are polished by a lapping device to a predetermined thickness (for example, 1.2 mm). Then, both surfaces of the material 1'of the optical element 1 are mirror-finished by a polishing device. As a result, the optical element 1 shown in FIG. 4 is obtained.

光学素子配置工程では、反射面4の延びる方向が互いに直交するように2枚の光学素子1を重ねて配置し、接着剤(不図示)を介して2枚の光学素子1を接着する。これにより、2枚の光学素子1は厚み方向(Y方向)に並設される。光学素子1を接着する接着剤は固着工程で用いた接着剤3と同じでもよく、異なっていてもよい。   In the optical element arranging step, the two optical elements 1 are arranged so that the extending directions of the reflecting surfaces 4 are orthogonal to each other, and the two optical elements 1 are bonded to each other via an adhesive (not shown). Accordingly, the two optical elements 1 are arranged side by side in the thickness direction (Y direction). The adhesive for adhering the optical element 1 may be the same as or different from the adhesive 3 used in the fixing step.

なお、光学素子配置工程において、重ねた2枚の光学素子1を透明な樹脂フィルムから成る袋状部材(不図示)に収納し、その後に袋状部材を真空引きしてもよい。また、2枚の光学素子1を一の額縁部材に嵌め込んで重ねて配置してもよい。これにより、接着剤を用いずに2枚の光学素子を重ねた状態で固定することができる。   In the optical element arranging step, the two stacked optical elements 1 may be housed in a bag-shaped member (not shown) made of a transparent resin film, and then the bag-shaped member may be evacuated. Alternatively, the two optical elements 1 may be fitted in one frame member and arranged so as to overlap each other. This makes it possible to fix the two optical elements in a stacked state without using an adhesive.

補強板取付工程では、光学素子1の並設方向の一端面に補強板5を接着剤で接着する。補強板5を接着する接着剤は固着工程で用いた接着剤3と同じでもよく、異なっていてもよい。以上により、図1に示す反射型空中結像素子10が形成される。   In the step of attaching the reinforcing plate, the reinforcing plate 5 is attached to one end surface of the optical element 1 in the juxtaposed direction with an adhesive. The adhesive for adhering the reinforcing plate 5 may be the same as or different from the adhesive 3 used in the fixing step. As described above, the reflective aerial image forming element 10 shown in FIG. 1 is formed.

なお、補強板取付工程において、2枚の光学素子1の並設方向の両端面に補強板5を接合してもよい。これにより、反射型空中結像素子10の強度を一層向上させることができる。また、補強板取付工程を省いてもよい。   In the step of attaching the reinforcing plate, the reinforcing plate 5 may be joined to both end faces of the two optical elements 1 in the juxtaposed direction. Thereby, the strength of the reflective aerial imaging element 10 can be further improved. Also, the step of attaching the reinforcing plate may be omitted.

なお、光学素子1の基材2間の接着剤3に例えば45°の入射角で入射した光源20の照明光Lは反射面4で数十回反射した後に接着剤3から出射される。これにより、接着剤3に入射した光は大きく減衰して出射されるため、空中映像FIの結像には殆ど寄与しない。したがって、光学素子1の基材2間の接着剤3にスペーサー15を配置しても大きな支障はない。   The illumination light L of the light source 20, which is incident on the adhesive 3 between the base materials 2 of the optical element 1 at an incident angle of 45°, for example, is reflected by the reflecting surface 4 several tens of times and then emitted from the adhesive 3. As a result, the light that has entered the adhesive 3 is greatly attenuated and then emitted, so that it hardly contributes to the image formation of the aerial image FI. Therefore, even if the spacer 15 is arranged on the adhesive 3 between the base materials 2 of the optical element 1, there is no great problem.

本実施形態によると、積層工程において、反りによる凹面21aを対向配置した一対の基板21から成る基板ペア29を積層体11に複数設けている。これにより、固着工程において隣接する基板21間の摩擦力を低減し、小さい加圧力Fpで基板21の反りを矯正することができる。したがって、反射面4上の高周波の凹凸による空中映像FIの画質の低下を抑制し、光学素子1及び反射型空中結像素子10の歩留まりを向上させることができる。   According to the present embodiment, in the stacking step, the stacked body 11 is provided with a plurality of board pairs 29 each including a pair of boards 21 in which concave surfaces 21 a due to warpage are arranged to face each other. As a result, the frictional force between the adjacent substrates 21 can be reduced in the fixing step, and the warp of the substrates 21 can be corrected with a small pressing force Fp. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the aerial image FI due to the high frequency unevenness on the reflecting surface 4, and to improve the yield of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10.

また、積層体11を構成する基板21の総数Ntの57%以上の基板21により基板ペア29を形成すると、空中映像FIの画質低下を確実に抑制することができる。   Further, if the substrate pair 29 is formed by 57% or more of the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11, the substrate pair 29 can be surely suppressed from being deteriorated in image quality of the aerial image FI.

また、積層体11を構成する基板21の総数Ntの71%以上の数の基板21により基板ペア29を形成すると、空中映像FIの画質低下をより確実に抑制することができる。   In addition, when the substrate pair 29 is formed by the number of the substrates 21 that is 71% or more of the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11, the deterioration of the image quality of the aerial image FI can be more reliably suppressed.

また、基板21が矩形に形成され、積層工程において、基板ペア29を形成する一対の基板21が直交する二辺に平行な二方向(A方向、B方向)における反り量の大きい方の方向(第1方向)を同じ方向に向けて積層される。反り量の大きい方向を直交するように一対の基板21を積層してもよいが、本実施形態のように同じ方向に向けて積層するとより望ましい。これにより、固着工程で一対の基板21が同じ方向に延びて矯正されるため基板21間の摩擦力がより低減される。したがって、加圧力Fpをより小さくすることができる。   Further, the substrate 21 is formed in a rectangular shape, and in the laminating step, the direction in which the amount of warpage in the two directions (A direction and B direction) in which the pair of substrates 21 forming the substrate pair 29 are parallel to the two sides orthogonal to each other is large ( The first direction) is directed in the same direction, and the layers are stacked. The pair of substrates 21 may be stacked so that the direction in which the amount of warp is large is orthogonal to each other, but it is more preferable to stack them in the same direction as in the present embodiment. As a result, the pair of substrates 21 extends in the same direction and is corrected in the fixing step, so that the frictional force between the substrates 21 is further reduced. Therefore, the pressing force Fp can be made smaller.

また、積層工程において、全ての基板ペア29を反り量の大きいA方向を同じ方向に向けて配置している。各基板ペア29の反り量の大きい方向を異なる方向に積層してもよいが、本実施形態のように同じ方向に向けて積層するとより望ましい。これにより、固着工程で各基板ペア29の基板21が同じ方向に延びて矯正されるため、隣接する基板ペア29間の摩擦力がより低減される。したがって、加圧力Fpをより小さくすることができる。   Further, in the stacking process, all the substrate pairs 29 are arranged so that the direction A in which the warp amount is large faces the same direction. Although the direction in which the warp amount of each substrate pair 29 is large may be stacked in different directions, it is more preferable to stack in the same direction as in the present embodiment. As a result, the substrates 21 of each substrate pair 29 extend in the same direction and are corrected in the fixing step, so that the frictional force between the adjacent substrate pairs 29 is further reduced. Therefore, the pressing force Fp can be made smaller.

また、切断工程において、固着された固着ブロック12(積層体)を反り量の大きい方向(A方向)に直交する方向(B方向)に切断している。これにより、光学素子1の反射面4の大きい湾曲を容易に防止できる。したがって、空中映像FIの画質の低下を一層抑制することができる。   In the cutting step, the fixed fixing block 12 (laminate) is cut in the direction (B direction) orthogonal to the direction in which the warp amount is large (A direction). This makes it possible to easily prevent a large curvature of the reflecting surface 4 of the optical element 1. Therefore, the deterioration of the image quality of the aerial image FI can be further suppressed.

また、積層工程において、基板ペア29の一方の基板21の反り量の大きいA方向の両端のうち厚みが薄い一端21cと、他方の基板21のA方向の両端のうち厚みが厚い一端21dとを対向させている。これにより、積層体11における偏肉の累積を防止し、反射面4の平行度を良好に確保することができる。   Further, in the stacking step, one end 21c of one of the substrates 21 of the substrate pair 29 having a large warp amount in the A direction and one end 21c having a small thickness, and the other end of the other substrate 21 in the A direction having one end 21d having a large thickness are provided. They are facing each other. Thereby, it is possible to prevent the uneven thickness from being accumulated in the laminated body 11 and to secure the parallelism of the reflecting surface 4 in a good condition.

また、隣接する一対の光学素子1の反射面4が直交するように二つの光学素子1を厚み方向に重ねて配置する光学素子配置工程を備えている。これにより、空中映像FIの画質低下を低減した反射型空中結像素子10を容易に得ることができる。   Further, the optical element arranging step of arranging the two optical elements 1 so as to overlap each other in the thickness direction so that the reflecting surfaces 4 of the pair of adjacent optical elements 1 are orthogonal to each other is provided. As a result, it is possible to easily obtain the reflective aerial imaging element 10 in which the deterioration of the image quality of the aerial image FI is reduced.

本実施形態において、積層工程において各基板21上に接着剤3を塗布して積層体11を形成し、固着工程において積層体11を加圧して接着剤3を硬化させることにより固着ブロック12を形成してもよい。   In this embodiment, the adhesive 3 is applied on each substrate 21 in the laminating step to form the laminated body 11, and the laminated body 11 is pressed to cure the adhesive 3 in the fixing step to form the fixing block 12. You may.

<第2実施形態>
次に本発明の第2実施形態について説明する。図17は本実施形態の基板ペア29の形成を説明するための斜視図である。説明の便宜上、図1〜図16に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態では基板ペア29のペアリングの方法が第1実施形態とは異なっている。その他の部分は第1実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a perspective view for explaining the formation of the substrate pair 29 of this embodiment. For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 16 are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the method of pairing the substrate pair 29 is different from that in the first embodiment. Other parts are the same as those in the first embodiment.

前述したように、基板21をオーバーフローダウンドロー法等の板引き成形により形成した場合(図8参照)に、基板21の引出方向DFの反り量よりも引出方向DFに直交する方向の反り量が大きくなりやすい。   As described above, when the substrate 21 is formed by plate drawing such as the overflow downdraw method (see FIG. 8), the warp amount of the substrate 21 in the direction orthogonal to the drawing direction DF is larger than the warp amount in the drawing direction DF. Easy to grow.

また、基板21の引出方向DFに直交する方向の偏肉の状態がほぼ一定になる。すなわち、板引きにより連続して形成される基板21は引出方向DFに直交する方向の両端部のうち、同じ端部が薄くなりやすい。   Further, the state of uneven thickness in the direction orthogonal to the drawing direction DF of the substrate 21 becomes substantially constant. That is, in the substrate 21 that is continuously formed by drawing, the same end portion is likely to be thin out of both end portions in the direction orthogonal to the drawing direction DF.

このため、積層工程において、基板ペア29を形成する一方の基板21sを他方の基板21tに対して引出方向DFを軸に矢印RTに示すように180°回転させた状態(21s’)で積層する。これにより、基板21s及び基板21tの凹面21aが対向し、反り量の大きい方向(引出方向DFに直交する方向)が同じ向きに配される可能性が高い。また、基板21sの厚みが薄い端部と基板21tの厚みが厚い端部とが対向して配置される可能性が高い。   Therefore, in the laminating step, one substrate 21s forming the substrate pair 29 is laminated with respect to the other substrate 21t while being rotated 180° about the drawing direction DF as shown by an arrow RT (21s′). . As a result, the concave surfaces 21a of the substrate 21s and the substrate 21t face each other, and there is a high possibility that the direction in which the warp amount is large (the direction orthogonal to the drawing direction DF) is arranged in the same direction. Further, there is a high possibility that the thin end portion of the substrate 21s and the thick end portion of the substrate 21t face each other.

これにより、積層体11の基板21の総数Ntに対して50%を超える所定の比率の基板21によって基板ペア29を形成することができる。   Thereby, the substrate pair 29 can be formed by the substrate 21 having a predetermined ratio exceeding 50% with respect to the total number Nt of the substrates 21 of the stacked body 11.

また、切断工程では、固着工程で固着された固着ブロック12(積層体11)を引出方向DFに切断する。これにより、第1実施形態と同様に、光学素子1の反射面4の大きい湾曲を容易に防止できる。   In the cutting step, the fixing block 12 (laminated body 11) fixed in the fixing step is cut in the drawing direction DF. Thereby, as in the first embodiment, it is possible to easily prevent a large curvature of the reflecting surface 4 of the optical element 1.

本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、基板21が、溶融したガラスを引出方向DFに引き出すことにより板状に成形されたガラス板により形成される。また、積層工程において、基板ペア29を形成する一方の基板21sが他方の基板21tに対して引出方向DFを軸に180°回転して積層される。これにより、基板21の反り量及び板厚を測定することなく、基板ペア29を形成することができる。したがって、光学素子1の製造工数を削減することができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the substrate 21 is formed of a glass plate formed into a plate shape by drawing the molten glass in the drawing direction DF. Further, in the stacking step, one of the substrates 21s forming the substrate pair 29 is stacked on the other substrate 21t by 180° about the drawing direction DF as an axis. Accordingly, the substrate pair 29 can be formed without measuring the warp amount and the plate thickness of the substrate 21. Therefore, the number of manufacturing steps of the optical element 1 can be reduced.

また、切断工程において、固着された積層体11を引出方向DFに切断する。これにより、光学素子1の反射面4の大きい湾曲を容易に防止できる。   Further, in the cutting step, the fixed laminated body 11 is cut in the drawing direction DF. This makes it possible to easily prevent a large curvature of the reflecting surface 4 of the optical element 1.

次に、本発明の実施例について説明する。   Next, examples of the present invention will be described.

図18は実施例1の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。各基板21はホウケイ酸ガラスから成るガラス板から成り、200mm×200mmの矩形で板厚を0.53mmに形成した。基板21の屈折率は1.52にしている。また、厚みが200nmのアルミニウムにより反射面4を基板21の両面に形成した。   FIG. 18 is a schematic side view showing the laminated body 11 at the time of manufacturing the optical element 1 of Example 1. Each substrate 21 was made of a glass plate made of borosilicate glass, and was formed in a rectangular shape of 200 mm×200 mm with a plate thickness of 0.53 mm. The refractive index of the substrate 21 is 1.52. Further, the reflective surfaces 4 were formed on both surfaces of the substrate 21 with aluminum having a thickness of 200 nm.

積層体11の基板21の総数Ntは364枚であり、固着工程の基板21間の接着剤3として屈折率が1.51のエポキシ系の接着剤を用いて接着剤3の膜厚を20μmにした。また、固着工程で基板21のA方向及びB方向の反り量を30μm以下に矯正するように加圧し、この時の加圧力Fpが588Nであった。   The total number Nt of the substrates 21 of the laminated body 11 is 364, and an epoxy-based adhesive having a refractive index of 1.51 is used as the adhesive 3 between the substrates 21 in the fixing process so that the film thickness of the adhesive 3 is 20 μm. did. Further, in the fixing step, pressure was applied so as to correct the warp amounts of the substrate 21 in the A direction and the B direction to 30 μm or less, and the pressing force Fp at this time was 588 N.

同図において、階層部Hは凹面21aを上にして複数の基板21を積層した部分を示している。階層部Kは複数の基板ペア29を積層した部分を示している。実施例1では下から順に階層部H、階層部K、階層部Hを配置した。上方の階層部Hを構成する基板21は52枚、下方の階層部Hを構成する基板21は104枚、階層部Kを構成する基板21は208枚である。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの57%の基板21により基板ペア29が形成される。   In the figure, a layer portion H indicates a portion in which a plurality of substrates 21 are stacked with the concave surface 21a facing upward. The layer portion K indicates a portion in which a plurality of substrate pairs 29 are laminated. In the first embodiment, the layer portion H, the layer portion K, and the layer portion H are arranged in order from the bottom. The upper layer portion H has 52 substrates 21, the lower layer portion H has 104 substrates 21, and the layer portion K has 208 substrates 21. As a result, the substrate pair 29 is formed by 57% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11.

図19は実施例2の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。実施例2では下から順に階層部K、階層部H、階層部K、階層部H、階層部K、階層部H、階層部Kの順で配置した。各階層部H及び各階層部Kはそれぞれ52枚の基板21により構成した。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの57%の基板21により基板ペア29が形成される。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは588Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。   FIG. 19 is a schematic side view showing the laminated body 11 at the time of manufacturing the optical element 1 of Example 2. In the second embodiment, the layer portion K, the layer portion H, the layer portion K, the layer portion H, the layer portion K, the layer portion H, and the layer portion K are arranged in this order from the bottom. Each layer portion H and each layer portion K are formed by 52 substrates 21. As a result, the substrate pair 29 is formed by 57% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11. The pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 588N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

図20は実施例3の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。実施例3では7枚の基板21から成る階層部Mを52段積層している。階層部Mは下から順に2組の基板ペア29、凹面21aを上にした3枚の基板21を積層している。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの57%の基板21により基板ペア29が形成される。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは588Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。   20: is a schematic side view which shows the laminated body 11 at the time of manufacture of the optical element 1 of Example 3. FIG. In the third embodiment, 52 layers of the layer portion M including the seven substrates 21 are laminated. In the layer portion M, two substrate pairs 29 and three substrates 21 with the concave surface 21a facing upward are stacked in order from the bottom. As a result, the substrate pair 29 is formed by 57% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11. The pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 588N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

実施例4は前述の図18に示す実施例1と同様に、下から順に階層部H、階層部K、階層部Hを配置した。上下の階層部Hを構成する基板21は52枚、階層部Kを構成する基板21は260枚である。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの71%の基板21により基板ペア29が形成される。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは392Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。   In the fourth embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 18, the layer portion H, the layer portion K, and the layer portion H are arranged in order from the bottom. The upper and lower layer portions H have 52 substrates 21, and the layer portion K has 260 substrates 21. As a result, the substrate pair 29 is formed of 71% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11. Further, the pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 392N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

図21は実施例5の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。実施例5では下から順に階層部K、階層部Hを配置した。階層部Kを構成する基板21は312枚、階層部Hを構成する基板21は52枚である。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの86%の基板21により基板ペア29が形成される。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは245Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。   21: is a schematic side view which shows the laminated body 11 at the time of manufacture of the optical element 1 of Example 5. FIG. In Example 5, the layer portion K and the layer portion H are arranged in order from the bottom. The number of substrates 21 forming the layer portion K is 312, and the number of substrates 21 forming the layer portion H is 52. As a result, the substrate pair 29 is formed by 86% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11. The pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 245N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

図22は実施例6の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。実施例6では364枚の基板21によって階層部Kのみを配置した。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntの100%の基板21により基板ペア29が形成される。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは147Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。   22: is a schematic side view which shows the laminated body 11 at the time of manufacture of the optical element 1 of Example 6. FIG. In Example 6, only the layer portion K was arranged by 364 substrates 21. As a result, the substrate pair 29 is formed by 100% of the total number Nt of the substrates 21 that form the stacked body 11. The pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 147N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

[比較例1]
図23は比較例1の光学素子1の製造時の積層体11を示す概略側面図である。比較例1では364枚の基板21によって階層部Hのみを配置した。これにより、積層体11を構成する基板21の総数Ntに対して基板ペア29を形成する基板21は0%である。また、固着工程における基板21の反りを矯正する加圧力Fpは4904Nであった。その他の構成は実施例1と同様である。
[Comparative Example 1]
FIG. 23 is a schematic side view showing the laminated body 11 at the time of manufacturing the optical element 1 of Comparative Example 1. In Comparative Example 1, only the layer portion H was arranged by 364 substrates 21. As a result, the substrate 21 forming the substrate pair 29 is 0% with respect to the total number Nt of the substrates 21 forming the stacked body 11. The pressing force Fp for correcting the warp of the substrate 21 in the fixing step was 4904N. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

[比較例2]
比較例2の積層体を図23に示す比較例1と同様に構成した。また、固着工程における加圧力Fpを実施例5と同様に245Nにした。この時、基板21の反りが矯正されていなかった。その他の構成は実施例1と同様である。
[Comparative example 2]
The laminated body of Comparative Example 2 was configured in the same manner as Comparative Example 1 shown in FIG. Further, the pressing force Fp in the fixing step was set to 245N as in the fifth embodiment. At this time, the warp of the substrate 21 was not corrected. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

表1は各実施例及び各比較例の光学素子1について画像評価を行った結果を示している。プロジェクターから正方形の格子のチャート画像を光学素子1の入射面18に対して斜め方向に射出し、反射面4上で反射してスクリーン上に投影された映像を目視して画像評価を行った。   Table 1 shows the results of image evaluation of the optical elements 1 of Examples and Comparative Examples. A chart image of a square lattice was obliquely emitted from the projector with respect to the incident surface 18 of the optical element 1, and an image reflected by the reflecting surface 4 and projected on the screen was visually observed to perform image evaluation.

表1において、画像歪みは格子の歪みが確認された場合を×、確認されなかった場合を○で示している。また、画像ムラは高周波の画像ムラが殆ど発生しない場合を5として多い場合を1とし、5段階で評価している。   In Table 1, the image distortion is indicated by x when the lattice distortion is confirmed, and by o when the lattice distortion is not confirmed. Further, the image unevenness is evaluated on a scale of 5 with 5 being a case where almost no high-frequency image unevenness occurs and 1 being a large case.

表1によると、実施例1〜実施例6は基板ペア29の比率の増加(57%、71%、86%、100%)に伴って加圧力Fpが小さくなるため高周波の画像ムラの抑制効果が向上した。また、比較例2は実施例5と同程度まで高周波の画像ムラが抑制された。これに対し、比較例1では図24のスクリーン映像に示すように、矯正に必要な加圧力Fpを加えると高周波の画像ムラが多く発生した。   According to Table 1, in Examples 1 to 6, the pressurizing force Fp becomes smaller as the ratio of the substrate pair 29 increases (57%, 71%, 86%, 100%), and therefore, the effect of suppressing high-frequency image unevenness is obtained. Has improved. In Comparative Example 2, high-frequency image unevenness was suppressed to the same extent as in Example 5. On the other hand, in Comparative Example 1, as shown in the screen image of FIG. 24, when the pressing force Fp required for correction is applied, a large amount of high-frequency image unevenness occurs.

また、実施例1〜実施例6及び比較例1ではいずれも画像歪みは確認されなかった。これに対し、比較例2では図25のスクリーン映像に示すように、正方形の格子画像が形成されず、画像歪みが確認された。   Further, in each of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, no image distortion was confirmed. On the other hand, in Comparative Example 2, as shown in the screen image of FIG. 25, a square lattice image was not formed and image distortion was confirmed.

したがって、積層体11を構成する基板21の総数Ntの57%以上の基板21により基板ペア29を形成すると、画像歪み及び画像ムラを抑制することができる。これにより、空中映像FIの画質を確実に向上させることができる。また、積層体11を構成する基板21の総数Ntの71%以上の基板21により基板ペア29を形成すると、画像ムラをより抑制することができる。また、積層体11を構成する基板21の総数Ntの86%以上の基板21により基板ペア29を形成すると、画像ムラを更に抑制することができる。   Therefore, when the substrate pair 29 is formed of 57% or more of the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11, the image distortion and the image unevenness can be suppressed. As a result, the image quality of the aerial image FI can be reliably improved. Further, when the substrate pair 29 is formed by 71% or more of the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11, the substrate pair 29 can be further suppressed in image unevenness. Further, when the substrate pair 29 is formed by 86% or more of the total number Nt of the substrates 21 forming the laminated body 11, the substrate pair 29 can be further suppressed in image unevenness.

なお、積層体11を構成する基板21の総数Ntの50%を超える数の基板21により基板ペア29を形成することにより、50%以下の場合よりも画像歪み及び画像ムラを抑制することができる。   In addition, by forming the substrate pair 29 with the number of the substrates 21 that exceeds 50% of the total number Nt of the substrates 21 that form the laminated body 11, the image distortion and the image unevenness can be suppressed more than the case of 50% or less. ..

本発明は、空中に被投影物の実像を結像させる反射型空中結像素子及び反射型空中結像素子に用いられる光学素子に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a reflective aerial imaging element for forming a real image of a projection object in the air and an optical element used for the reflective aerial imaging element.

1 光学素子
2 基材
3 接着剤
4 反射面
5 補強板
10 反射型空中結像素子
11 積層体
12 固着ブロック
15 スペーサー
18 入射面
19 出射面
20 光源
21 基板
21a 凹面
21b 凸面
29 基板ペア
40 貯留槽
50 樋状部材
100 空中映像表示装置
DF 引出方向
G 隙間
OB 被投影物
FI 空中映像
L 照明光
LM 積層方向
K、H、M 階層部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element 2 Base material 3 Adhesive 4 Reflective surface 5 Reinforcing plate 10 Reflective aerial imaging element 11 Laminated body 12 Fixed block 15 Spacer 18 Incident surface 19 Exit surface 20 Light source 21 Substrate 21a Concave 21b Convex 29 Substrate 40 Storage tank 50 Gutter-shaped member 100 Aerial image display device DF Draw-out direction G Gap OB Projected object FI Aerial image L Illumination light LM Stacking direction K, H, M Hierarchical part

Claims (9)

厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光透過性の光学素子の製造方法において、
板厚方向に垂直な一面に前記反射面を形成した薄板状の透明な複数の基板を前記板厚方向に積層して積層体を形成する積層工程と、
前記積層体を前記板厚方向から加圧して固着する固着工程と、
固着された前記積層体を前記板厚方向に所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する切断工程と、
を備え、前記積層工程において、反りによる凹面を対向配置するように組み合わせた一対の前記基板から成る基板ペアを前記積層体に複数設け、
前記基板が矩形により形成され、
前記積層工程において、前記基板ペアを形成する一対の前記基板を、直交する二辺に平行な二方向における反り量の大きい方の第1方向を同じ方向に向けて積層し、
前記積層工程において、全ての前記基板ペアを前記第1方向を同じ方向に向けて配置し、
前記切断工程において、固着された前記積層体を前記第1方向に直交する方向に切断することを特徴とする光学素子の製造方法。
In the method of manufacturing a light-transmissive optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined cycle,
A laminating step of forming a laminated body by laminating a plurality of thin plate-shaped transparent substrates having the reflection surface formed on one surface perpendicular to the thickness direction in the thickness direction,
A fixing step of fixing the laminated body by applying pressure from the plate thickness direction,
A cutting step of forming a plurality of the optical elements by cutting the fixed laminated body at a predetermined cycle in the plate thickness direction,
In the stacking step, a plurality of substrate pairs consisting of a pair of the substrates combined so that the concave surfaces due to the warp are opposed to each other are provided in the stack ,
The substrate is formed by a rectangle,
In the laminating step, a pair of the substrates forming the substrate pair are laminated with the first direction having the larger warp amount in the two directions parallel to the two orthogonal sides facing the same direction,
In the stacking step, all the substrate pairs are arranged with the first direction facing the same direction,
In the cutting step, the fixed laminated body is cut in a direction orthogonal to the first direction .
厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光透過性の光学素子の製造方法において、In the method for manufacturing a light-transmissive optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined cycle,
板厚方向に垂直な一面に前記反射面を形成した薄板状の透明な複数の基板を前記板厚方向に積層して積層体を形成する積層工程と、A laminating step of forming a laminated body by laminating a plurality of thin plate-shaped transparent substrates having the reflection surface formed on one surface perpendicular to the thickness direction in the thickness direction,
前記積層体を前記板厚方向から加圧して固着する固着工程と、A fixing step of fixing the laminated body by applying pressure from the plate thickness direction,
固着された前記積層体を前記板厚方向に所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する切断工程と、A cutting step of forming a plurality of the optical elements by cutting the fixed laminated body at a predetermined cycle in the plate thickness direction,
を備え、前記積層工程において、反りによる凹面を対向配置するように組み合わせた一対の前記基板から成る基板ペアを前記積層体に複数設け、In the stacking step, a plurality of substrate pairs consisting of a pair of the substrates combined so that the concave surfaces due to the warp are opposed to each other are provided in the stack,
前記基板が矩形により形成され、The substrate is formed by a rectangle,
前記積層工程において、前記基板ペアを形成する一対の前記基板を、直交する二辺に平行な二方向における反り量の大きい方の第1方向を同じ方向に向けて積層し、In the laminating step, a pair of the substrates forming the substrate pair are laminated with the first direction having the larger warp amount in two directions parallel to two orthogonal sides facing the same direction,
前記積層工程において、前記基板ペアの一方の前記基板の前記第1方向の両端のうち厚みが薄い一端と、他方の前記基板の前記第1方向の両端のうち厚みが厚い一端とを対向させることを特徴とする光学素子の製造方法。In the stacking step, one of the two ends of the one of the substrate pair in the first direction, which has a small thickness, and the other end of the other substrate in the first direction, which has a large thickness, face each other. And a method for manufacturing an optical element.
前記積層工程において、全ての前記基板ペアを前記第1方向を同じ方向に向けて配置することを特徴とする請求項2に記載の光学素子の製造方法。The method for manufacturing an optical element according to claim 2, wherein in the stacking step, all the substrate pairs are arranged with the first direction facing the same direction. 前記切断工程において、固着された前記積層体を前記第1方向に直交する方向に切断することを特徴とする請求項3に記載の光学素子の製造方法。The method for manufacturing an optical element according to claim 3, wherein, in the cutting step, the fixed laminated body is cut in a direction orthogonal to the first direction. 厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光透過性の光学素子の製造方法において、In the method for manufacturing a light-transmissive optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined cycle,
板厚方向に垂直な一面に前記反射面を形成した薄板状の透明な複数の基板を前記板厚方向に積層して積層体を形成する積層工程と、A laminating step of forming a laminated body by laminating a plurality of thin plate-shaped transparent substrates having the reflection surface formed on one surface perpendicular to the thickness direction in the thickness direction,
前記積層体を前記板厚方向から加圧して固着する固着工程と、A fixing step of fixing the laminated body by applying pressure from the plate thickness direction,
固着された前記積層体を前記板厚方向に所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する切断工程と、A cutting step of forming a plurality of the optical elements by cutting the fixed laminated body at a predetermined cycle in the plate thickness direction,
を備え、前記積層工程において、反りによる凹面を対向配置するように組み合わせた一対の前記基板から成る基板ペアを前記積層体に複数設け、In the stacking step, a plurality of substrate pairs consisting of a pair of the substrates combined so that the concave surfaces due to the warp are opposed to each other are provided in the stack,
前記基板は、溶融したガラスを所定の引出方向に引き出すことにより板状に成形されたガラス板であり、The substrate is a glass plate formed into a plate shape by pulling out molten glass in a predetermined pulling direction,
前記積層工程において、前記基板ペアを形成する一方の前記基板を他方に対して前記引出方向を軸に180°回転して積層することを特徴とする光学素子の製造方法。A method for manufacturing an optical element, characterized in that, in the laminating step, one of the substrates forming the substrate pair is rotated with respect to the other by 180° about the drawing direction as an axis.
前記切断工程において、固着された前記積層体を前記引出方向に切断することを特徴とする請求項5に記載の光学素子の製造方法。The method for manufacturing an optical element according to claim 5, wherein, in the cutting step, the fixed laminated body is cut in the drawing direction. 前記積層体を構成する前記基板の総数の57%以上の前記基板により前記基板ペアを形成することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の光学素子の製造方法。7. The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the substrate pair is formed of 57% or more of the total number of the substrates forming the laminated body. 前記積層体を構成する前記基板の総数の71%以上の前記基板により前記基板ペアを形成することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の光学素子の製造方法。7. The method of manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the substrate pair is formed by 71% or more of the total number of the substrates forming the laminated body. 請求項1から8のいずれかに記載の光学素子の製造方法により製造される前記光学素子を一対備えた反射型空中結像素子の製造方法において、A method of manufacturing a reflective aerial imaging element comprising a pair of the optical elements manufactured by the method of manufacturing an optical element according to claim 1.
前記反射面が直交するように一対の前記光学素子を厚み方向に重ねて配置する光学素子配置工程を備えたことを特徴とする反射型空中結像素子の製造方法。A method for manufacturing a reflective aerial imaging element, comprising an optical element arranging step of arranging a pair of the optical elements so as to overlap each other in the thickness direction so that the reflecting surfaces are orthogonal to each other.
JP2016111196A 2016-06-02 2016-06-02 Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element Active JP6700106B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111196A JP6700106B2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016111196A JP6700106B2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017219558A JP2017219558A (en) 2017-12-14
JP6700106B2 true JP6700106B2 (en) 2020-05-27

Family

ID=60656015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016111196A Active JP6700106B2 (en) 2016-06-02 2016-06-02 Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6700106B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111509399B (en) * 2020-04-29 2021-06-04 中国电子科技集团公司第五十四研究所 Method for manufacturing integral large-area subreflector

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1069355A (en) * 1996-08-27 1998-03-10 Fujimori Kogyo Kk Transparent electrically conductive sheet for inner touch panel
JP2005153503A (en) * 2003-10-29 2005-06-16 Mitsuboshi Belting Ltd Warping correcting method of platelet
WO2009131128A1 (en) * 2008-04-22 2009-10-29 Fujishima Tomohiko Optical imaging device and optical imaging method using the same
CN104520747A (en) * 2012-08-03 2015-04-15 夏普株式会社 Reflective type imaging element and optical system, and method of manufacturing reflective type imaging element
JP6315305B2 (en) * 2013-02-19 2018-04-25 日本電気硝子株式会社 Glass laminate and optical imaging member using the same
JP2015105195A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 日本電気硝子株式会社 Tempered glass plate and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017219558A (en) 2017-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6574910B2 (en) Reflective aerial imaging element
WO2016076153A1 (en) Light guide plate and virtual image display device
US20170293149A1 (en) Optical element, image display device and method for manufacturing same
CN107003529B (en) Semi-transparent reflective sheet, light guide plate and display device
US10317609B2 (en) Display device
WO2017094493A1 (en) Light guide plate, light guide and virtual image display device
US8421852B2 (en) Method for manufacturing stereoscopic image display apparatus and stereoscopic image display apparatus
JP5790169B2 (en) REFLECTIVE SCREEN, REFLECTIVE SCREEN MANUFACTURING METHOD, AND REFLECTIVE PROJECTION SYSTEM
JP2015219422A (en) Optical member and display device
JP2016110782A (en) Light guide plate and display device
JP6027155B2 (en) Transflective reflection sheet, display device
JP6700106B2 (en) Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element
JP2016110080A (en) Light guide plate and display device
JP2017134151A (en) Aerial image display device and aerial image display apparatus
WO2014167904A1 (en) Reflective type image forming element and method for manufacturing reflective type image forming element
WO2016132984A1 (en) Optical element, reflective aerial image forming element using same, and manufacturing methods therefor
JP2009300845A (en) Optical sheet, method for method for manufacturing optical sheet, and video display device
JP2016110108A (en) Light guide plate and display device
JP2018097230A (en) Method for manufacturing optical element and method for manufacturing reflective aerial imaging element
WO2017221812A1 (en) Reflective aerial image forming element, aerial image display device, and manufacturing method for same
WO2018105446A1 (en) Optical element, reflection-type midair image formation element, and method for manufacturing same
JP5439786B2 (en) Light diffusion sheet, liquid crystal image source unit, and liquid crystal display device
JP6356911B2 (en) Optical element manufacturing method and reflective aerial imaging element manufacturing method
JP6536490B2 (en) Transparent light guide plate and light reflecting sheet used therefor
JP2018194731A (en) Optical element, reflection type aerial image forming element, and method for manufacturing these

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191008

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200421

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200430

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6700106

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150