JPWO2016132984A1 - Optical element, reflective aerial imaging element using the same, and manufacturing method thereof - Google Patents

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将也 木下
将也 木下
康司 大西
康司 大西
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MIKUNI SEIKYO CO., LTD.
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SENYO OPTICAL CO., LTD.
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OPTCERAMICS LIMITED
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Abstract

被投影物の実像の結像に使用されない無駄な領域を小さくして大型化できる光学素子を提供することを目的とする。平面視矩形の平板状に形成され、その厚み方向に平行な反射面2を所定周期で平行に配した光学素子1であって、光学素子1は、多角形の平面形状に形成された第1小片部3と、直角二等辺三角形の平面形状に形成され、第1小片部3の四隅に配された複数の第2小片部4と、を備え、第1小片部3はその一辺に平行な反射面2を有し、第2小片部4はその直交する二辺に対して傾斜する反射面2を有し、第1小片部3の反射面2と第2小片部4の反射面2とが互いに平行になるように、第1小片部3の反射面4に垂直な辺31及び第1小片部3の反射面2に平行な辺31に第2小片部4の斜辺41が接合されている。An object of the present invention is to provide an optical element capable of reducing the size of a useless area that is not used for forming a real image of a projection object and increasing the size. An optical element 1 which is formed in a flat plate shape having a rectangular shape in plan view and is arranged in parallel with a reflective surface 2 parallel to the thickness direction at a predetermined period, and the optical element 1 is a first formed in a polygonal planar shape. A small piece portion 3 and a plurality of second small piece portions 4 formed in a planar shape of a right isosceles triangle and arranged at four corners of the first small piece portion 3, the first small piece portion 3 being parallel to one side thereof The second small piece portion 4 has a reflective surface 2 that is inclined with respect to the two orthogonal sides, the reflective surface 2 of the first small piece portion 3 and the reflective surface 2 of the second small piece portion 4. The hypotenuse 41 of the second small piece 4 is joined to the side 31 perpendicular to the reflective surface 4 of the first small piece 3 and the side 31 parallel to the reflective surface 2 of the first small piece 3 so that they are parallel to each other. Yes.

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、反射型空中結像素子に用いられる光学素子及びこれらの製造方法に関する。   The present invention relates to a reflective aerial imaging element that forms a real image of a projection object in the air, an optical element used for the reflective aerial imaging element, and a method of manufacturing the same.

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。図15は従来の反射型空中結像素子の平面図を示している。反射型空中結像素子10は平面形状が正方形の2枚の平板状の光学素子1を上下に重ねて形成され、各々の光学素子1の内部には光学素子1の一辺及び厚み方向に平行な反射面2が所定周期で平行に配されている。2枚の光学素子1を反射面2が互いに直交するように接合して反射型空中結像素子10が形成される。   A conventional reflective aerial imaging element is disclosed in Patent Document 1. FIG. 15 shows a plan view of a conventional reflective aerial imaging element. The reflection-type aerial imaging element 10 is formed by stacking two flat optical elements 1 having a square planar shape in the vertical direction, and inside each optical element 1 is parallel to one side and the thickness direction of the optical element 1. The reflecting surfaces 2 are arranged in parallel at a predetermined period. The reflection type aerial imaging element 10 is formed by joining the two optical elements 1 so that the reflection surfaces 2 are orthogonal to each other.

上記構成の反射型空中結像素子10において、下方の光学素子1よりも下方に被投影物を配置して被投影物に向けて光を照射すると、被投影物で反射した光の一部は下方の光学素子1に下面の入射面18から入射し、反射面2で反射した後に上方の光学素子1に入射する。上方の光学素子1の反射面2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から出射し、反射型空中結像素子10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。   In the reflective aerial imaging element 10 having the above configuration, when a projection object is arranged below the lower optical element 1 and light is irradiated toward the projection object, a part of the light reflected by the projection object is obtained. The light enters the lower optical element 1 from the lower incident surface 18, is reflected by the reflecting surface 2, and then enters the upper optical element 1. The light reflected by the reflection surface 2 of the upper optical element 1 is emitted from the emission surface 19 on the upper surface of the reflective aerial imaging element 10, and the position of the object to be projected and the surface object is relative to the reflective aerial imaging element 10. A real image of the projection object is formed in the air. Thereby, the image of the projection object is displayed in a state of floating in the air. That is, an aerial image of the projection object is displayed.

この時、図15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に対して両光学素子1の反射面2が45゜傾斜すると、空中映像の視認性を最良にできる。   At this time, as shown in FIG. 15, when the reflecting surfaces 2 of both optical elements 1 are projected on a plane parallel to the incident surface 18 and inclined by 45 ° with respect to the user's line-of-sight direction EL, the visibility of the aerial image is improved. You can do it best.

また、特許文献2には、複数の平板状の反射型空中結像素子を端面で接合して大型の平板状の反射型空中結像素子を形成することが記載されている。すなわち、複数の反射型空中結像素子を用いてタイリングすることが記載されている。これにより、大型の映像を空中に浮かんだ状態で表示することができる。   Patent Document 2 describes that a plurality of flat plate-like reflective aerial imaging elements are joined at their end faces to form a large flat-plate reflective aerial imaging element. That is, it describes that tiling is performed using a plurality of reflective aerial imaging elements. As a result, a large image can be displayed in a state of floating in the air.

特開2011−81300号公報(第6頁、第4図〜第6図)JP2011-81300A (6th page, FIGS. 4 to 6) 特開2013−101230号公報(第6頁、第7頁、第6図、第7図)JP2013-101230A (6th page, 7th page, FIG. 6, FIG. 7)

しかしながら、上記特許文献1のように反射面2が光学素子1の一辺に平行に配置されている反射型空中結像素子10によると、空中映像の視認性を最良にするために視線方向ELに対して反射面2を傾斜させて配置する必要があり、空中映像の形成領域が狭くなってしまう。これは、被投影物は使用者に一辺が面した矩形に形成される場合が多いためである。すなわち、反射面2が視線方向ELに対して傾斜すると、反射型空中結像素子10内の使用者に一辺が面した矩形領域30(図中、一点鎖線で示す)が被投影物の実像の結像に使用される。このため、被投影物の実像の結像に使用されない無駄な無効領域40が矩形領域30の外側に形成される。したがって、被投影物の実像の結像に有効な領域を大きくしようとすると、反射型空中結像素子10全体を無効領域40も含めて更に大きくする必要がある。   However, according to the reflective aerial imaging element 10 in which the reflecting surface 2 is arranged in parallel to one side of the optical element 1 as in the above-mentioned Patent Document 1, the viewing direction EL is set in order to optimize the visibility of the aerial image. On the other hand, it is necessary to incline the reflecting surface 2 and the formation area of the aerial image becomes narrow. This is because the projection object is often formed in a rectangle with one side facing the user. That is, when the reflecting surface 2 is inclined with respect to the line-of-sight direction EL, a rectangular region 30 (shown by a one-dot chain line in the figure) facing one side of the user in the reflective aerial imaging element 10 is an actual image of the projection object. Used for imaging. Therefore, a useless invalid area 40 that is not used for forming a real image of the projection object is formed outside the rectangular area 30. Therefore, if an effective area for imaging a real image of the projection object is to be enlarged, the entire reflective aerial imaging element 10 including the invalid area 40 needs to be further enlarged.

また、特許文献2のようにタイリングにより反射型空中結像素子を大型化する場合には、被投影物の実像の結像に使用されない無駄な無効領域40が一層大きくなる。   In addition, when the reflective aerial imaging element is enlarged by tiling as in Patent Document 2, a useless invalid area 40 that is not used for imaging a real image of the projection object is further increased.

本発明は、結像に使用されない無駄な領域を小さくして容易に大型化できる光学素子及びそれを用いた反射型空中結像素子を提供することを目的とする。また本発明は、結像に使用されない無駄な領域を小さくして容易に大型化できる光学素子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。   An object of the present invention is to provide an optical element that can be easily enlarged by reducing a useless area that is not used for imaging, and a reflective aerial imaging element using the optical element. It is another object of the present invention to provide an optical element that can reduce a useless area that is not used for imaging and can be easily enlarged, and a method for manufacturing a reflective aerial imaging element.

上記目的を達成するために本発明は、平面視矩形の平板状に形成され、その厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光学素子であって、
前記光学素子は、
多角形の平面形状に形成された第1小片部と、
直角二等辺三角形の平面形状に形成され、前記第1小片部の四隅に配された複数の第2小片部と、
を備え、
前記第1小片部はその一辺に平行な前記反射面を有し、
前記第2小片部はその直交する二辺に対して傾斜する前記反射面を有し、
前記第1小片部の前記反射面と前記第2小片部の前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1小片部の前記反射面に垂直な辺及び前記第1小片部の前記反射面に平行な辺に前記第2小片部の斜辺が接合されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention is an optical element which is formed in a flat plate shape having a rectangular shape in plan view, and has a reflecting surface parallel to the thickness direction arranged in parallel at a predetermined cycle,
The optical element is
A first small piece formed in a polygonal planar shape;
A plurality of second small pieces formed in a planar shape of a right-angled isosceles triangle and arranged at four corners of the first small pieces;
With
The first small piece portion has the reflective surface parallel to one side thereof,
The second small piece portion has the reflective surface inclined with respect to the two orthogonal sides,
The side of the first small piece portion perpendicular to the reflective surface and the reflection of the first small piece portion so that the reflective surface of the first small piece portion and the reflective surface of the second small piece portion are parallel to each other. The oblique side of the second small piece portion is joined to a side parallel to the surface.

また本発明は、厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した平板状の光学素子の製造方法において、
少なくとも一方の面に前記反射面を設けた複数の透明板を積層して前記反射面に垂直な面が正方形である第1積層ブロックを形成する第1積層ブロック形成工程と、
一の前記第1積層ブロックを前記反射面に垂直な正方形の面の両方の対角線で切断し、底面が直角二等辺三角形である三角柱の第2積層ブロックを複数形成する第2積層ブロック形成工程と、
前記第1積層ブロックの前記反射面と複数の前記第2積層ブロックの前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1積層ブロックの前記反射面に垂直な対向する二面上及び前記反射面に平行な対向する二面上に前記第2積層ブロックの斜面を接合して接合ブロックを形成する接合ブロック形成工程と、
前記接合ブロックを前記反射面に垂直な方向に沿って所定周期で切断する接合ブロック切断工程と、
を備えることを特徴としている。
The present invention also relates to a method for manufacturing a flat optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined period.
A first laminated block forming step of laminating a plurality of transparent plates provided with the reflecting surface on at least one surface to form a first laminated block having a square surface perpendicular to the reflecting surface;
A second laminated block forming step of cutting one of the first laminated blocks along both diagonal lines of a square surface perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of triangular laminated second laminated blocks whose bottom faces are right-angled isosceles triangles; ,
On the two opposing surfaces perpendicular to the reflective surface of the first laminated block and the reflective so that the reflective surface of the first laminated block and the reflective surfaces of the plurality of second laminated blocks are parallel to each other A joining block forming step of joining the slope of the second laminated block on two opposing faces parallel to the face to form a joining block;
A joining block cutting step for cutting the joining block at a predetermined cycle along a direction perpendicular to the reflecting surface;
It is characterized by having.

また本発明は、厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した平板状の光学素子を厚み方向に2つ並設し、2つの前記光学素子の前記反射面が直交する反射型空中結像素子の製造方法において、
少なくとも一方の面に前記反射面を設けた複数の透明板を積層して前記反射面に垂直な面が正方形である第1積層ブロックを形成する第1積層ブロック形成工程と、
一の前記第1積層ブロックを前記反射面に垂直な正方形の面の両方の対角線で切断し、底面が直角二等辺三角形である三角柱の第2積層ブロックを複数形成する第2積層ブロック形成工程と、
前記第1積層ブロックの前記反射面と複数の前記第2積層ブロックの前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1積層ブロックの前記反射面に垂直な対向する二面上及び前記反射面に平行な対向する二面上に前記第2積層ブロックの斜面を接合して接合ブロックを形成する接合ブロック形成工程と、
前記接合ブロックを前記反射面に垂直な方向に沿って所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する接合ブロック切断工程と、
複数の前記光学素子を厚み方向に接合する光学素子接合工程と、
を備えることを特徴としている。
The present invention also provides a reflective aerial in which two planar optical elements having reflective surfaces parallel to the thickness direction arranged in parallel at a predetermined period are arranged in parallel in the thickness direction, and the reflective surfaces of the two optical elements are orthogonal to each other. In the manufacturing method of the imaging element,
A first laminated block forming step of laminating a plurality of transparent plates provided with the reflecting surface on at least one surface to form a first laminated block having a square surface perpendicular to the reflecting surface;
A second laminated block forming step of cutting one of the first laminated blocks along both diagonal lines of a square surface perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of triangular laminated second laminated blocks whose bottom faces are right-angled isosceles triangles; ,
On the two opposing surfaces perpendicular to the reflective surface of the first laminated block and the reflective so that the reflective surface of the first laminated block and the reflective surfaces of the plurality of second laminated blocks are parallel to each other A joining block forming step of joining the slope of the second laminated block on two opposing faces parallel to the face to form a joining block;
A joining block cutting step of cutting the joining block at a predetermined period along a direction perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of the optical elements;
An optical element bonding step of bonding a plurality of the optical elements in the thickness direction;
It is characterized by having.

本発明によると、多角形の平面形状に形成されるとともに反射面が一辺に平行な第1小片部と、直角二等辺三角形の平面形状に形成され直交する二辺に対して反射面が傾斜するとともに四隅に配された複数の第2小片部とを有する。そして、第1小片部の反射面と第2小片部の反射面とが互いに平行になるように第1小片部の反射面に垂直な辺及び反射面に平行な辺に第2小片部の斜辺を接合している。これにより、被投影物の実像の結像に使用されない無駄な領域を小さくして光学素子及び反射型空中結像素子を大型化することができる。   According to the present invention, the reflection surface is inclined with respect to the first small piece portion that is formed in a polygonal planar shape and the reflection surface is parallel to one side, and the two sides that are orthogonal to each other and are formed in a planar shape of a right isosceles triangle. And a plurality of second small pieces arranged at the four corners. And the hypotenuse of the second small piece on the side perpendicular to the reflective surface of the first small piece and the side parallel to the reflective surface so that the reflective surface of the first small piece and the reflective surface of the second small piece are parallel to each other Are joined. As a result, it is possible to increase the size of the optical element and the reflective aerial imaging element by reducing a useless area that is not used for imaging a real image of the projection object.

また本発明によると、第1積層ブロック形成工程、第2積層ブロック形成工程、接合ブロック形成工程及び接合ブロック切断工程を備える。これにより、被投影物の実像の結像に使用されない無駄な領域が小さい光学素子及び反射型空中結像素子の製造効率を向上させることができる。   Moreover, according to this invention, a 1st lamination | stacking block formation process, a 2nd lamination | stacking block formation process, a joining block formation process, and a joining block cutting process are provided. Thereby, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the optical element and the reflective aerial imaging element that have a small useless area that is not used for imaging the real image of the projection object.

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The perspective view which shows the aerial image display apparatus provided with the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this 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The perspective view which shows the optical element used for the reflection type aerial image formation 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 air 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透明板を示す斜視図The perspective view which shows the transparent plate 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で形成される原ブロック材を示す斜視図The perspective view which shows the original block material formed at 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製造工程で形成される第1積層ブロックを示す斜視図The perspective view which shows the 1st lamination | stacking block formed at 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製造工程で形成される第2積層ブロックを示す斜視図The perspective view which shows the 2nd lamination | stacking block formed at 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製造工程における第1積層ブロックと第2積層ブロックとの接合を説明するための図The figure for demonstrating joining of the 1st lamination block and the 2nd lamination block in the manufacturing process of the reflective type aerial imaging element of a 1st 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で形成される接合ブロックを示す斜視図The perspective view which shows the joining block formed at 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製造工程で形成される接合ブロックを示す正面図であり、第1実施形態の他の変形例の光学素子の形成を説明するための図It is a front view which shows the joining block formed at the manufacturing process of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating formation of the optical element of the other modification of 1st Embodiment. 本発明の第3実施形態の反射型空中結像素子の製造工程で形成される原ブロック材を示す平面図The top view which shows the original block material formed at the manufacturing process of the reflection type aerial imaging element of 3rd Embodiment of this invention 本発明の第4実施形態の反射型空中結像素子の製造工程で形成される原ブロック材を示す平面図The top view which shows the original block material formed at the manufacturing process of the reflection type aerial imaging element of 4th Embodiment of this invention 従来の反射型空中結像素子を示す平面図Plan view showing a conventional reflective aerial imaging element

<第1実施形態>
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、前述の図15に示す従来例と同様の部分には同一の符号を付している。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。X方向、Y方向及びZ方向はそれぞれ光学素子1の奥行方向、幅方向及び厚み方向を示している。また、図2において矢印P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. For convenience of explanation, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the conventional example shown in FIG. FIG. 1 is a perspective view of an aerial image display apparatus provided with the reflective aerial imaging element of the first embodiment. FIG. 2 shows an enlarged perspective view of the main part of FIG. The X direction, the Y direction, and the Z direction indicate the depth direction, the width direction, and the thickness direction of the optical element 1, respectively. In FIG. 2, an arrow P indicates an optical path.

空中映像表示装置100は反射型空中結像素子10及び光源20を有する。反射型空中結像素子10は平面形状が正方形の平板状の光学素子1を厚み方向(Z方向)に複数(本実施形態では2枚)並設して形成される。光学素子1は例えばガラスにより形成される。なお、アクリル樹脂等の透明な樹脂により光学素子1を形成してもよい。   The aerial image display device 100 includes a reflective aerial imaging element 10 and a light source 20. The reflective aerial imaging element 10 is formed by arranging a plurality (two in this embodiment) of optical elements 1 each having a square planar shape in the thickness direction (Z direction). The optical element 1 is made of, for example, glass. The optical element 1 may be formed of a transparent resin such as an acrylic resin.

光学素子1の内部には厚み方向に平行な反射面2(図2参照)が所定周期(例えば、約0.4mm周期)で平行に配されている。すなわち、複数の反射面2は厚み方向に垂直な方向に所定周期で並設される。また、隣接する一対の光学素子1の反射面2は互いに直交している。   Inside the optical element 1, reflective surfaces 2 (see FIG. 2) parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined cycle (for example, a cycle of about 0.4 mm). That is, the plurality of reflecting surfaces 2 are arranged in parallel at a predetermined period in a direction perpendicular to the thickness direction. Further, the reflecting surfaces 2 of the pair of adjacent optical elements 1 are orthogonal to each other.

光学素子1の並設方向(Z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が設けられる。補強板5は光学素子1と同じ材質のガラスにより形成される。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、補強板5の材質は光学素子1の材質と異なってもよい。   A transparent reinforcing plate 5 that covers the optical element 1 is provided on one end face (the lower end face in FIG. 1) of the optical element 1 in the juxtaposed direction (Z direction). The reinforcing plate 5 is formed of the same material as the optical element 1. The strength of the reflective aerial imaging element 10 can be improved by the reinforcing plate 5. In addition, you may provide the reinforcement board 5 in the both end surfaces (upper end surface and lower end surface in FIG. 1) of the parallel arrangement direction of the optical element 1. FIG. The material of the reinforcing plate 5 may be different from the material of the optical element 1.

光源20は一方の光学素子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。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 disposed on one optical element 1 side (below the reinforcing plate 5 in FIG. 1). The light source 20 is made of an LED, for example, and emits white illumination light L. The light source 20 may be formed by a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp).

図3は反射型空中結像素子10の平面図を示し、図4は光学素子1の斜視図を示している。光学素子1及び反射型空中結像素子10の平面形状は一辺の長さが約283mmの正方形に形成される。光学素子1は第1小片部3及び複数の第2小片部4を有する。第1小片部3は正方形の平面形状に形成されるとともに反射面2が一辺31に平行になっている。第2小片部4は直角二等辺三角形の平面形状に形成され、直交する二辺42、43に対して反射面2が傾斜するとともに光学素子1の四隅に配される。この時、第1小片部3の反射面2と第2小片部4の反射面2とが互いに平行になるように、第1小片部3の反射面2に垂直な辺31及び反射面2に平行な辺31に、第2小片部4の斜辺41が接合されている。第2小片部4の斜辺41は第1小片部3の一辺31と同じ長さに形成される。   FIG. 3 is a plan view of the reflective aerial imaging element 10, and FIG. 4 is a perspective view of the optical element 1. The planar shapes of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 are formed in a square having a side length of about 283 mm. The optical element 1 has a first small piece portion 3 and a plurality of second small piece portions 4. The first small piece 3 is formed in a square planar shape, and the reflecting surface 2 is parallel to one side 31. The second small piece portion 4 is formed in a planar shape of a right-angled isosceles triangle, and the reflective surface 2 is inclined with respect to the orthogonal two sides 42 and 43 and is arranged at the four corners of the optical element 1. At this time, the reflective surface 2 of the first small piece portion 3 and the reflective surface 2 of the second small piece portion 4 are parallel to each other on the side 31 and the reflective surface 2 perpendicular to the reflective surface 2 of the first small piece portion 3. The oblique side 41 of the second small piece portion 4 is joined to the parallel side 31. The hypotenuse 41 of the second small piece 4 is formed to have the same length as the one side 31 of the first small piece 3.

また、第2小片部4の直交する二辺42、43に対して反射面2は45°傾斜している。一方の光学素子1の反射面2と他方の光学素子1の反射面2とが互いに直交するように一対の光学素子1を互いに接合して反射型空中結像素子10が形成される。   Further, the reflecting surface 2 is inclined by 45 ° with respect to the two orthogonal sides 42 and 43 of the second small piece portion 4. A pair of optical elements 1 are joined together so that the reflective surface 2 of one optical element 1 and the reflective surface 2 of the other optical element 1 are orthogonal to each other, thereby forming a reflective aerial imaging element 10.

上記構成の空中映像表示装置100において、一方の光学素子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1、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で反射し、矢印P(図2参照)で示すように、反射した光の一部は下方の光学素子1に下面の入射面18から入射し、下方の光学素子1の反射面2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 configured as described above, a projection object OB (see FIGS. 1 and 2) of a two-dimensional image is disposed on one optical element 1 side (below the reinforcing plate 5 in FIG. 1), and a light source 20 is turned on. Illumination light L emitted from the light source 20 is reflected by the projection object OB, and as shown by an arrow P (see FIG. 2), a part of the reflected light is incident on the lower optical element 1 from the lower incident surface 18. Then, after being reflected by the reflecting surface 2 of the lower optical element 1, it enters the upper optical element 1.

上方の光学素子1の反射面2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に対して被投影物と面対象の位置の空中で被投影物の実像(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 2 of the upper optical element 1 is emitted upward from the emission surface 19 on the upper surface of the reflective aerial imaging element 10, and the object to be projected and the surface object are reflected on the reflective aerial imaging element 10. A real image (aerial image FI) of the projection object is formed in the air at the position. Thereby, the aerial image FI of the projection object OB is displayed in a state of floating in the air.

この時、第2小片部4の直交する二辺42、43に対して反射面2は45°傾斜している。このため、光学素子1の全ての反射面2が光学素子1の1つの辺に対して45°傾斜している。よって、被投影物が使用者に一辺が面した矩形に形成される場合に反射型空中結像素子10の全域を被投影物OBの実像の結像のために使用することができる。したがって、反射型空中結像素子10において、被投影物OBの実像の結像に使用されない無駄な領域(不使用領域)を小さくすることができ、結像に有効な領域(使用領域)の面積がより大きい反射型空中結像素子10を容易に得ることができる。   At this time, the reflecting surface 2 is inclined by 45 ° with respect to the two orthogonal sides 42 and 43 of the second small piece portion 4. For this reason, all the reflecting surfaces 2 of the optical element 1 are inclined by 45 ° with respect to one side of the optical element 1. Therefore, when the projection object is formed in a rectangular shape with one side facing the user, the entire area of the reflective aerial imaging element 10 can be used for imaging a real image of the projection object OB. Therefore, in the reflective aerial imaging element 10, a useless area (unused area) that is not used for imaging a real image of the projection object OB can be reduced, and an area of an effective area (used area) for imaging. Can be obtained easily.

以上のような反射型空中結像素子10を使用して、例えば被投影物OBが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。   Using the reflective aerial imaging element 10 as described above, for example, if the projection object OB is information related to a product or the like, it is possible to advertise the product or the like using 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 an aerial image FI. Thereby, contamination of an apparatus etc. can be prevented. 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 projection object OB may be an image displayed on a display device such as a liquid crystal panel. At this time, the light source incorporated in the display device can be used without the light source 20.

図5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の製造工程は第1積層ブロック形成工程、第2積層ブロック形成工程、接合ブロック形成工程、接合ブロック切断工程、研磨工程、光学素子接合工程及び補強板接合工程を備えている。また、第1積層ブロック形成工程は反射面形成工程、積層工程、原ブロック材切断工程を有している。   FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10. The manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10 includes a first laminated block forming process, a second laminated block forming process, a joining block forming process, a joining block cutting process, a polishing process, an optical element joining process, and a reinforcing plate joining process. Yes. Moreover, the first laminated block forming step includes a reflecting surface forming step, a laminating step, and an original block material cutting step.

反射面形成工程では図6に示すように、平面形状が矩形のガラスから成る透明板11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2を形成する。本実施形態では反射面2は厚みが100nmのアルミニウムを透明板11上に配して形成される。なお、透明板11の片面のみに反射面2を形成してもよい。   In the reflecting surface forming step, as shown in FIG. 6, the reflecting surface 2 is formed on both surfaces of the transparent plate 11 made of glass having a rectangular shape by sputtering or vapor deposition of aluminum or silver. In the present embodiment, the reflecting surface 2 is formed by arranging aluminum having a thickness of 100 nm on the transparent plate 11. The reflective surface 2 may be formed only on one side of the transparent plate 11.

透明板11の製造方法に特に限定はないが、例えばフュージョン法を用いることができる。フュージョン法は、上面を開口して断面形状が下端を絞るハート形状の樋に溶けたガラスを入れ、樋の上面から溢れ出たガラスが下方へ流れ出て樋の下方で一体になる方法である。これにより、ガラス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。   Although the manufacturing method of the transparent plate 11 is not particularly limited, for example, a fusion method can be used. The fusion method is a method in which melted glass is put into a heart-shaped bottle whose upper surface is opened and the cross-sectional shape is squeezed at the lower end, and the glass overflowing from the upper surface of the bottle flows downward and is integrated under the bottle. Thereby, since a glass surface is formed only by surface tension without contact other than air, a smooth surface can be obtained.

本実施形態では透明板11の短手方向の長さ、長手方向の長さ及び厚みはそれぞれ200mm、400mm及び0.4mmになっている。なお、ガラスに替えて、例えばアクリル樹脂等の透明な樹脂により透明板11を形成してもよい。   In the present embodiment, the length in the short direction, the length in the longitudinal direction, and the thickness of the transparent plate 11 are 200 mm, 400 mm, and 0.4 mm, respectively. Note that the transparent plate 11 may be formed of a transparent resin such as an acrylic resin instead of the glass.

積層工程では、図7に示すように、エポキシ系等の接着剤を用いて複数の透明板11を接着し、反射面2に垂直な方向に積層する。この時、透明板11間に所定の粒径のスペーサを挟んでもよい。本実施形態では、スペーサとして平均粒径が約10μmのシリカ粒子を用い、480枚の透明板11を積層している。これにより、隣接する透明板11間に厚さ約16.5μmの接着層が形成される。スペーサにより、反射面2同士の平行を維持しながら接着層の厚みを揃えることができる。なお、接着剤はエポキシ系の接着剤に限定されず、例えばアクリル系の接着剤でもよい。   In the laminating step, as shown in FIG. 7, a plurality of transparent plates 11 are bonded using an epoxy-based adhesive and stacked in a direction perpendicular to the reflecting surface 2. At this time, a spacer having a predetermined particle diameter may be sandwiched between the transparent plates 11. In the present embodiment, silica particles having an average particle diameter of about 10 μm are used as spacers, and 480 transparent plates 11 are laminated. As a result, an adhesive layer having a thickness of about 16.5 μm is formed between adjacent transparent plates 11. With the spacer, the thickness of the adhesive layer can be made uniform while maintaining the parallelism between the reflecting surfaces 2. The adhesive is not limited to an epoxy adhesive, and may be an acrylic adhesive, for example.

そして、接着剤が硬化するまでの間、図7における最上段の透明板11の反射面2から下方に向けて所定の圧力を加える。   Then, a predetermined pressure is applied downward from the reflecting surface 2 of the uppermost transparent plate 11 in FIG. 7 until the adhesive is cured.

これにより、直方体形状の原ブロック材13が形成される。この時、原ブロック材13の反射面2に垂直な方向の長さ(積層方向LMの長さ)は約200mmに形成される。原ブロック材13の積層方向LMの長さD1と透明板11の長辺の長さD2との比は1:2になっている。   Thereby, the rectangular parallelepiped original block material 13 is formed. At this time, the length of the original block material 13 in the direction perpendicular to the reflecting surface 2 (the length in the stacking direction LM) is formed to be about 200 mm. The ratio of the length D1 of the original block material 13 in the stacking direction LM and the length D2 of the long side of the transparent plate 11 is 1: 2.

原ブロック材切断工程では、例えばワイヤーソー(不図示)を用いて原ブロック材13を切断線C1(図7参照)に沿って切断する。ワイヤーソーに替えて、スライサー等を用いて原ブロック材13を切断してもよい。切断線C1は透明板11の長辺の中央を通るように形成される。これにより、透明板11の長辺の中央で積層方向LMに沿って原ブロック材13が切断され、図8に示すように、2つの立方体形状の第1積層ブロック14が形成される。   In the original block material cutting step, the original block material 13 is cut along the cutting line C1 (see FIG. 7) using, for example, a wire saw (not shown). Instead of a wire saw, the original block material 13 may be cut using a slicer or the like. The cutting line C <b> 1 is formed so as to pass through the center of the long side of the transparent plate 11. Thereby, the original block material 13 is cut along the stacking direction LM at the center of the long side of the transparent plate 11, and two cubic first stacked blocks 14 are formed as shown in FIG.

この時、原ブロック材13の切断面から成る第1積層ブロック14の周面14aは正方形になっており、反射面2及び周面14aに垂直な周面14bも正方形になっている。後述するように、光学素子1の入射面18及び出射面19は周面14aまたは周面14bに平行に形成される。入射面18及び出射面19が周面14aに平行に形成される場合には周面14bが長方形でもよく、周面14bに平行に形成される場合には周面14aが長方形でもよい。   At this time, the peripheral surface 14a of the 1st lamination | stacking block 14 which consists of a cut surface of the original block material 13 is square, and the peripheral surface 14b perpendicular | vertical to the reflective surface 2 and the peripheral surface 14a is also square. As will be described later, the entrance surface 18 and the exit surface 19 of the optical element 1 are formed in parallel to the peripheral surface 14a or the peripheral surface 14b. When the entrance surface 18 and the exit surface 19 are formed in parallel with the peripheral surface 14a, the peripheral surface 14b may be rectangular, and when formed in parallel with the peripheral surface 14b, the peripheral surface 14a may be rectangular.

また、原ブロック材13の長さD1、D2(図7参照)の比は1:2に形成されるため、原ブロック材切断工程によって周面14bが正方形の第1積層ブロック14を複数同時に形成できる。   Further, since the ratio of the lengths D1 and D2 (see FIG. 7) of the original block material 13 is formed to be 1: 2, a plurality of first laminated blocks 14 having a square peripheral surface 14b are simultaneously formed by the original block material cutting step. it can.

第2積層ブロック形成工程では、一方の第1積層ブロック14を反射面2に垂直な周面14bの両方の対角線に沿った切断線C2で切断する。第1積層ブロック14の切断にはワイヤーソーやスライサー等が用いられる。これにより、図9に示すように底面15cが直角二等辺三角形で三角柱形状の複数の第2積層ブロック15a、15bが形成される。ここでは、切断線C2が第1積層ブロック14の周面14bの対角線から成るが周面14aの対角線であってもよい。   In the second laminated block forming step, one first laminated block 14 is cut along cutting lines C2 along both diagonal lines of the peripheral surface 14b perpendicular to the reflecting surface 2. A wire saw, a slicer, or the like is used for cutting the first laminated block 14. As a result, as shown in FIG. 9, a plurality of second laminated blocks 15a and 15b having a bottom surface 15c having a right isosceles triangle and a triangular prism shape are formed. Here, the cutting line C2 is composed of a diagonal line of the peripheral surface 14b of the first laminated block 14, but may be a diagonal line of the peripheral surface 14a.

一対の第2積層ブロック15aは斜面151cと反射面2とが垂直であり、一対の第2積層ブロック15bは斜面151cと反射面2とが平行である。なお、以下の説明において、第2積層ブロック15a、15bを総称して「第2積層ブロック15」という場合がある。   In the pair of second laminated blocks 15a, the inclined surface 151c and the reflecting surface 2 are perpendicular to each other, and in the pair of second laminated blocks 15b, the inclined surface 151c and the reflecting surface 2 are parallel to each other. In the following description, the second laminated blocks 15a and 15b may be collectively referred to as “second laminated block 15”.

接合ブロック形成工程では、図10、図11に示すように、第1積層ブロック14の反射面2に平行な対向する二面上に第2積層ブロック15bの斜面151cが接合される。また、第1積層ブロック14の反射面2に垂直な対向する二面(周面14a)上に第2積層ブロック15aの斜面151cが接合される。これにより、第1積層ブロック14の反射面2と第2積層ブロック15の反射面2とが互いに平行であるとともに底面が正方形の四角柱形状の接合ブロック16が形成される。   In the joining block forming step, as shown in FIGS. 10 and 11, the slope 151 c of the second laminated block 15 b is joined on two opposing faces parallel to the reflecting surface 2 of the first laminated block 14. Further, the inclined surface 151c of the second laminated block 15a is joined to two opposing surfaces (peripheral surfaces 14a) perpendicular to the reflecting surface 2 of the first laminated block 14. Thereby, the reflecting surface 2 of the 1st laminated block 14 and the reflective surface 2 of the 2nd laminated block 15 are mutually parallel, and the bottom face is a square prism-shaped joining block 16 formed.

この時、第1積層ブロック14の反射面2と第2積層ブロック15aの反射面2とが連続するように第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15aが接合される。この時、第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15aのそれぞれの積層方向LMの一方の端部が原ブロック材13(図7参照)における積層方向LMの同じ端部となるように接合される。   At this time, the first laminated block 14 and the second laminated block 15a are joined so that the reflective surface 2 of the first laminated block 14 and the reflective surface 2 of the second laminated block 15a are continuous. At this time, it joins so that one edge part of each lamination direction LM of each of the 1st lamination block 14 and the 2nd lamination block 15a may become the same edge part of lamination direction LM in original block material 13 (refer to Drawing 7). .

これにより、第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15aは同じ透明板11が接合される。このため、透明板11の厚みばらつきが生じても、第1積層ブロック14の反射面2と第2積層ブロック15aの反射面2とを高精度に連続させることができる。   Thereby, the same transparent plate 11 is joined to the first laminated block 14 and the second laminated block 15a. For this reason, even if the thickness variation of the transparent plate 11 occurs, the reflective surface 2 of the first laminated block 14 and the reflective surface 2 of the second laminated block 15a can be made continuous with high accuracy.

第1積層ブロック14と第2積層ブロック15との接合にはエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の接着剤が用いられる。別途設けた保持部材を用いて第1積層ブロック14に第2積層ブロック15を押圧して接合する場合には接着剤を用いなくてもよい。   An adhesive such as an epoxy resin or an acrylic resin is used for joining the first laminated block 14 and the second laminated block 15. When the second laminated block 15 is pressed and joined to the first laminated block 14 using a separately provided holding member, an adhesive may not be used.

本実施形態では、一の原ブロック材13から第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15を形成するため、第1積層ブロック14の反射面2の配置周期と第2積層ブロック15の反射面2の配置周期とが略同じになる。このため、接合ブロック16の形成時に、第2積層ブロック15aと第1積層ブロック14との接合箇所において、第2積層ブロック15aの反射面2と第1積層ブロック14の反射面2との積層方向LMでのズレを低減することができる。したがって、反射面2の接合箇所で段差等が生じにくくなり、後述のように接合ブロック16から切り出した光学素子1を使用した場合に空中映像FIの歪みやスジを防止することができる。   In this embodiment, in order to form the first laminated block 14 and the second laminated block 15 from one original block material 13, the arrangement period of the reflective surface 2 of the first laminated block 14 and the reflective surface 2 of the second laminated block 15 are used. Is substantially the same. For this reason, at the time of formation of the joining block 16, in the joining location of the 2nd lamination block 15a and the 1st lamination block 14, the lamination direction of the reflective surface 2 of the 2nd lamination block 15a and the reflective surface 2 of the 1st lamination block 14 Deviation in LM can be reduced. Therefore, a step or the like is hardly generated at the joining portion of the reflecting surface 2, and distortion and streaks of the aerial image FI can be prevented when the optical element 1 cut out from the joining block 16 is used as described later.

接合ブロック切断工程では、接合ブロック16を複数の切断線C3(図11参照)に沿って例えばワイヤーソーまたはスライサー等を用いて切断する。切断線C3は反射面2に対して垂直な方向に形成される。これにより、接合ブロック16は反射面2に垂直な方向に沿って所定周期(例えば1.8mm周期)で切断され、光学素子1(図4参照)が複数形成される。   In the joining block cutting step, the joining block 16 is cut along a plurality of cutting lines C3 (see FIG. 11) using, for example, a wire saw or a slicer. The cutting line C3 is formed in a direction perpendicular to the reflecting surface 2. Thereby, the joining block 16 is cut | disconnected with a predetermined period (for example, 1.8 mm period) along the direction perpendicular | vertical to the reflective surface 2, and the optical element 1 (refer FIG. 4) is formed in multiple numbers.

研磨工程では、光学素子1を所定の厚さ(例えば1.2mm)に仕上げるために、ラッピング装置を用いて光学素子1の厚み方向の両端面を粗研磨(ラッピング)する。その後に、ポリッシング装置を用いて光学素子1の厚み方向の両端面に対して研磨(ポリッシング)を行い、鏡面仕上げする。   In the polishing step, in order to finish the optical element 1 to a predetermined thickness (for example, 1.2 mm), both end faces in the thickness direction of the optical element 1 are roughly polished (wrapped) using a lapping apparatus. After that, polishing (polishing) is performed on both end surfaces in the thickness direction of the optical element 1 by using a polishing apparatus to finish a mirror finish.

光学素子接合工程では、2枚の光学素子1をぞれぞれの反射面2が互いに直交するように接着剤を用いて接合する。これにより、2枚の光学素子1は厚み方向に並設される。接着剤は第1積層ブロック形成工程で使用する接着剤と同じ接着剤を用いる。なお、第1積層ブロック形成工程で使用する接着剤とは異なる接着剤を用いて2枚の光学素子1を接合してもよい。   In the optical element bonding step, the two optical elements 1 are bonded using an adhesive so that the reflecting surfaces 2 are orthogonal to each other. Thereby, the two optical elements 1 are arranged in parallel in the thickness direction. As the adhesive, the same adhesive as that used in the first laminated block forming step is used. In addition, you may join the two optical elements 1 using the adhesive agent different from the adhesive agent used at a 1st lamination | stacking block formation process.

補強板接合工程では、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。この時、第1積層ブロック形成工程で使用する接着剤を用いる。なお、第1積層ブロック形成工程で使用する接着剤とは異なる接着剤を用いてもよい。以上により、反射型空中結像素子10が製造される。   In the reinforcing plate joining step, the reinforcing plate 5 is bonded to one end surface of the optical elements 1 in the juxtaposed direction with an adhesive. At this time, the adhesive used in the first laminated block forming step is used. In addition, you may use the adhesive agent different from the adhesive agent used at a 1st lamination | stacking block formation process. Thus, the reflective aerial imaging element 10 is manufactured.

図12は本実施形態の他の変形例の光学素子1の形成を説明するための図を示している。二点鎖線200に示すように、第1積層ブロック14と第2積層ブロック15との接合時の公差により生じる接合ブロック16の凹凸を切断や研削によって除去してもよい。この時、第1小片部3の平面形状は八角形になる。また、例えば左方、右方及び下方の二点鎖線200で接合ブロック16に対して切断や研削を行った場合には第1小片部3の平面形状は七角形になる。また、例えば上方及び下方の二点鎖線200で接合ブロック16に対して切断や研削を行った場合には第1小片部3の平面形状は六角形になる。また、例えば上方の二点鎖線200で接合ブロック16に対して切断や研削を行った場合には第1小片部3の平面形状は五角形になる。なお、接合ブロック16の外周部のどの部分を除去するかは、外周部における第1接合ブロック14と第2接合ブロック15との接合状態に応じて決めればよい。   FIG. 12 is a diagram for explaining the formation of the optical element 1 according to another modification of the present embodiment. As indicated by a two-dot chain line 200, the unevenness of the joining block 16 caused by the tolerance at the time of joining the first laminated block 14 and the second laminated block 15 may be removed by cutting or grinding. At this time, the planar shape of the first small piece portion 3 is an octagon. For example, when the joining block 16 is cut or ground by the two-dot chain line 200 on the left side, the right side, and the lower side, the planar shape of the first small piece portion 3 is a heptagon. Further, for example, when the joining block 16 is cut or ground by the upper and lower two-dot chain lines 200, the planar shape of the first small piece portion 3 is a hexagon. Further, for example, when the joining block 16 is cut or ground by the upper two-dot chain line 200, the planar shape of the first small piece portion 3 is a pentagon. In addition, what part of the outer peripheral part of the joining block 16 is removed may be determined according to the joining state of the first joining block 14 and the second joining block 15 in the outer peripheral part.

また、2個の接合ブロック16を用意し、図12において、一方の接合ブロック16を一点鎖線300で切断すると、平面視長方形の光学素子1の第1小片部3の平面形状は五角形になる。また、他方の接合ブロック16から得られる光学素子1が一方の接合ブロック16から得られた光学素子1と同じ大きさになるように、他方の接合ブロック16を一点鎖線300に垂直な切断線(不図示)で切断する。そして、両方の光学素子1を接合することにより、反射型空中結像素子10の平面形状は長方形に形成される。これにより、所望のアスペクト比を有する光学素子1及び反射型空中結像素子10を得ることができる。すなわち、所望の空中映像FIの形状に応じて光学素子1及び反射型空中結像素子10のアスペクト比を最適にすることにより、光学素子1及び反射型空中結像素子10の結像に寄与しない領域を少なくし、使用効率を向上させることができる。   In addition, when two joining blocks 16 are prepared and one joining block 16 is cut by a one-dot chain line 300 in FIG. 12, the planar shape of the first small piece portion 3 of the optical element 1 having a rectangular shape in plan view becomes a pentagon. Further, the other joining block 16 is cut along a perpendicular line to the one-dot chain line 300 so that the optical element 1 obtained from the other joining block 16 has the same size as the optical element 1 obtained from the one joining block 16. Cut with (not shown). Then, by joining both optical elements 1, the planar shape of the reflective aerial imaging element 10 is formed in a rectangular shape. Thereby, the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 having a desired aspect ratio can be obtained. That is, by optimizing the aspect ratio of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 according to the shape of the desired aerial image FI, it does not contribute to the imaging of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10. The area can be reduced and the usage efficiency can be improved.

以上のように、本実施形態によると、正方形の平面形状に形成されるとともに反射面2が一辺31に平行な第1小片部3と、直角二等辺三角形の平面形状に形成して直交する二辺42、43に対して反射面2が傾斜するとともに四隅に配された複数の第2小片部4とを有し、第1小片部3の反射面2と第2小片部4の反射面2とが互いに平行になるように第1小片部3の反射面2に垂直な辺31及び反射面2に平行な辺31に第2小片部の斜辺41を接合している。これにより、被投影物OBの実像の結像に使用されない無駄な領域を小さくして光学素子1及び反射型空中結像素子10を大型化することができる。また、面積が同じで平面形状が正方形の第1積層ブロック14を2つ作成し、一方から第1小片部3を形成し、他方から第2小片部4を形成することができる。したがって、平面形状が正方形の光学素子1及び反射型空中結像素子10を容易に製造することができる。   As described above, according to the present embodiment, the rectangular plane shape and the reflecting surface 2 are formed in a planar shape of a right isosceles triangle with the first small piece portion 3 parallel to the side 31 and the two orthogonal to each other. The reflective surface 2 is inclined with respect to the sides 42 and 43 and has a plurality of second small piece portions 4 arranged at four corners. The reflective surface 2 of the first small piece portion 3 and the reflective surface 2 of the second small piece portion 4 are provided. And the oblique side 41 of the second small piece portion are joined to the side 31 perpendicular to the reflective surface 2 of the first small piece portion 3 and the side 31 parallel to the reflective surface 2 so as to be parallel to each other. Thereby, the useless area | region which is not used for the imaging of the real image of the to-be-projected object OB can be made small, and the optical element 1 and the reflection type aerial imaging element 10 can be enlarged. Also, two first laminated blocks 14 having the same area and a square planar shape can be created, the first small piece portion 3 can be formed from one, and the second small piece portion 4 can be formed from the other. Therefore, the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 having a square planar shape can be easily manufactured.

また、第2小片部4の直交する二辺42、43に対して反射面2の傾斜角度が45°であるため、被投影物OBの実像の結像に使用されない無駄な領域を容易に小さくして光学素子1及び反射型空中結像素子10を容易に大型化することができる。   In addition, since the angle of inclination of the reflecting surface 2 is 45 ° with respect to the two orthogonal sides 42 and 43 of the second small piece portion 4, a useless area that is not used for forming a real image of the projection object OB can be easily reduced. Thus, the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 can be easily enlarged.

また、上記の光学素子1を厚み方向に2つ並設し、2つの光学素子1の反射面2が直交する。これにより、被投影物OBの実像の結像に使用されない無駄な領域を小さくして反射型空中結像素子10を大型化することができる。   Moreover, two said optical elements 1 are arranged in parallel in the thickness direction, and the reflective surfaces 2 of the two optical elements 1 are orthogonal. Thereby, the useless area | region which is not used for the imaging of the real image of the to-be-projected object OB can be made small, and the reflective aerial imaging element 10 can be enlarged.

また、光学素子1の並設方向の一端面に光学素子1を覆う透明な補強板5を設けているため、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。   In addition, since the transparent reinforcing plate 5 that covers the optical element 1 is provided on one end face of the optical element 1 in the parallel direction, the strength of the reflective aerial imaging element 10 can be improved.

また、光学素子1の製造工程は、第1積層ブロック形成工程、第2積層ブロック形成工程、接合ブロック形成工程及び接合ブロック切断工程を備える。これにより、被投影物OBの実像の結像に使用されない無駄な領域を小さくして容易に大型化できる光学素子1及び反射型空中結像素子10の製造効率を向上させることができる。   Moreover, the manufacturing process of the optical element 1 includes a first laminated block forming process, a second laminated block forming process, a joining block forming process, and a joining block cutting process. As a result, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 that can be easily enlarged by reducing a useless area that is not used for forming a real image of the projection object OB.

また、第1積層ブロック形成工程において、スペーサを介して透明板11を接着しているため、反射面2同士の平行を維持しながら接着層の厚みを揃えることができる。   Moreover, in the 1st lamination | stacking block formation process, since the transparent plate 11 is adhere | attached via the spacer, the thickness of a contact bonding layer can be equalize | maintaining, maintaining the parallel of reflective surfaces 2. FIG.

また、透明板11を積層した一の原ブロック材13を反射面2に垂直な方向に切断して複数の第1積層ブロック14を形成する。これにより、第1積層ブロック14の反射面2の配置周期と第2積層ブロック15の反射面2の配置周期とが略同じになる。このため、接合ブロック16の形成時に、第2積層ブロック15aと第1積層ブロック14との接合箇所において、第2積層ブロック15aの反射面2と第1積層ブロック14の反射面2との積層方向LMでのズレを低減することができる。したがって、反射面2の接合箇所で段差等が生じにくくなり、接合ブロック16から切り出した光学素子1を使用した反射型空中結像素子10において、空中映像FIの歪みやスジを防止することができる。   In addition, one original block material 13 on which the transparent plate 11 is laminated is cut in a direction perpendicular to the reflecting surface 2 to form a plurality of first laminated blocks 14. Thereby, the arrangement cycle of the reflective surface 2 of the first laminated block 14 and the arrangement cycle of the reflective surface 2 of the second laminated block 15 are substantially the same. For this reason, at the time of formation of the joining block 16, in the joining location of the 2nd lamination block 15a and the 1st lamination block 14, the lamination direction of the reflective surface 2 of the 2nd lamination block 15a and the reflective surface 2 of the 1st lamination block 14 Deviation in LM can be reduced. Therefore, a step or the like is hardly generated at the joining portion of the reflecting surface 2, and the aerial image FI can be prevented from being distorted or streaked in the reflective aerial imaging element 10 using the optical element 1 cut out from the joining block 16. .

また、接合ブロック形成工程において、同一の原ブロック材13から形成された第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15aが反射面2に垂直な面で接合され、両者の積層方向LMの一端部が原ブロック材13上で積層方向LMの同じ端部に配される。これにより、第1積層ブロック14及び第2積層ブロック15aは同じ透明板11が接合される。このため、透明板11の厚みばらつきが生じても、第1積層ブロック14の反射面2と第2積層ブロック15aの反射面2とを高精度に連続させることができる。   Further, in the joining block forming step, the first laminated block 14 and the second laminated block 15a formed from the same original block material 13 are joined on a plane perpendicular to the reflecting surface 2, and one end portion of both of the lamination directions LM is formed. On the original block material 13, it arrange | positions at the same edge part of the lamination direction LM. Thereby, the same transparent plate 11 is joined to the first laminated block 14 and the second laminated block 15a. For this reason, even if the thickness variation of the transparent plate 11 occurs, the reflective surface 2 of the first laminated block 14 and the reflective surface 2 of the second laminated block 15a can be made continuous with high accuracy.

また、同一の原ブロック材13の隣接する第1積層ブロック14の一方と、他方から形成された第2積層ブロック15とを接合する。これにより、第2積層ブロック15の反射面2と第1積層ブロック14の反射面2との積層方向LMでのズレを一層低減することができる。   Further, one of the adjacent first laminated blocks 14 of the same original block material 13 is joined to the second laminated block 15 formed from the other. Thereby, the shift | offset | difference in the lamination direction LM of the reflective surface 2 of the 2nd laminated block 15 and the reflective surface 2 of the 1st laminated block 14 can be reduced further.

また、原ブロック材13の積層方向LMの長さD1と透明板11の一辺(長辺)の長さD2との比は1:2であり、透明板11の一辺の中央で積層方向LMに沿って原ブロック材13を切断する。これにより、原ブロック材13を1回切断するのみで、第1積層ブロック14を2個形成することができる。したがって、光学素子1及び反射型空中結像素子10の製造効率を一層向上させることができる。   The ratio of the length D1 of the original block material 13 in the stacking direction LM to the length D2 of one side (long side) of the transparent plate 11 is 1: 2, and the center of one side of the transparent plate 11 is in the stacking direction LM. The original block material 13 is cut along. Thereby, two 1st laminated blocks 14 can be formed only by cutting the original block material 13 once. Therefore, the manufacturing efficiency of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 can be further improved.

なお、補強板接合工程において、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、反射型空中結像素子10から補強板5を省いてもよい。   In the reinforcing plate joining step, the reinforcing plates 5 may be joined to both end faces of the optical elements 1 in the juxtaposed direction. Thereby, the strength of the reflective aerial imaging element 10 can be further improved. Further, the reinforcing plate 5 may be omitted from the reflective aerial imaging element 10.

本実施形態では、透明板11の両方の面が反射面2から成っているが、透明板11の一方の面のみが反射面2から成ってもよい。この場合には、空中映像表示装置100において、光源20から出射された照明光Lが接着層に入射するため、接着剤やスペーサの屈折率は透明板11の屈折率と略同じであると望ましい。   In the present embodiment, both surfaces of the transparent plate 11 are made of the reflective surface 2, but only one surface of the transparent plate 11 may be made of the reflective surface 2. In this case, since the illumination light L emitted from the light source 20 is incident on the adhesive layer in the aerial image display device 100, it is desirable that the refractive index of the adhesive or the spacer is substantially the same as the refractive index of the transparent plate 11. .

<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。本実施形態では、原ブロック材13の形成を省いている点で第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. This embodiment is different from the first embodiment in that the formation of the original block material 13 is omitted. Other parts are the same as those in the first embodiment.

図5の反射面形成工程において、平面形状が正方形の透明板11(図8参照)同士を接着剤で接着し、480枚の透明板11を反射面2に垂直な方向に積層する。これにより、立方体形状の第1積層ブロック14(図8参照)が形成される。この時、第1積層ブロック14を複数形成する。なお、第2積層ブロック形成工程以降は第1実施形態と同様である。   In the reflecting surface forming step of FIG. 5, the transparent plates 11 (see FIG. 8) having a square planar shape are bonded to each other with an adhesive, and 480 transparent plates 11 are stacked in a direction perpendicular to the reflecting surface 2. Thereby, the cube-shaped 1st laminated block 14 (refer FIG. 8) is formed. At this time, a plurality of first laminated blocks 14 are formed. The steps after the second laminated block forming step are the same as those in the first embodiment.

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。また、原ブロック材13の形成を省いているため、光学素子1及び反射型空中結像素子10の製造効率をより向上させることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Moreover, since the formation of the original block material 13 is omitted, the manufacturing efficiency of the optical element 1 and the reflective aerial imaging element 10 can be further improved.

<第3実施形態>
次に本発明の第3実施形態について説明する。図13は第3実施形態の反射型空中結像素子10の製造工程で形成される原ブロック材の平面図を示している。説明の便宜上、図1〜図12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。本実施形態では原ブロック材13の構成が第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。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 shows a plan view of the original block material formed in the manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10 of the third embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. In the present embodiment, the configuration of the original block material 13 is different from that of the first embodiment. Other parts are the same as those in the first embodiment.

図5の積層工程において、短手方向の長さと長手方向の長さとの比が1:4の矩形形状の透明板11を積層して原ブロック材13が形成される。また、原ブロック材13の積層方向LMの長さD1は透明板11の短手方向の長さと同じに形成される。図5の原ブロック材切断工程において、複数の切断線C1に沿って原ブロック材13を切断する。切断線C1は原ブロック材13の短手方向に平行に形成され、原ブロック材13を長手方向で4等分するように形成される。これにより、同一の原ブロック材13から大きさが略同一の立方体形状の4個の第1積層ブロック14が形成される。   In the laminating process of FIG. 5, the original block member 13 is formed by laminating the rectangular transparent plate 11 having a ratio of the length in the short direction to the length in the long direction of 1: 4. Further, the length D1 of the original block material 13 in the stacking direction LM is formed to be the same as the length of the transparent plate 11 in the short direction. In the original block material cutting step of FIG. 5, the original block material 13 is cut along a plurality of cutting lines C1. The cutting line C1 is formed in parallel to the short direction of the original block material 13, and is formed so as to divide the original block material 13 into four equal parts in the longitudinal direction. As a result, four first laminated blocks 14 having substantially the same cubic shape are formed from the same original block material 13.

そして、同一の原ブロック材13の隣接する第1積層ブロック14の一方と、他方から形成された第2積層ブロック15とを接合ブロック形成工程で接合する。これにより、接合ブロック16が形成される。   And one of the adjacent 1st laminated blocks 14 of the same original block material 13 and the 2nd laminated block 15 formed from the other are joined in a joining block formation process. Thereby, the joining block 16 is formed.

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。また、同一の原ブロック材13から第1実施形態の場合よりも多い4個の第1積層ブロック14を得ることができる。また、接合ブロック形成工程において、同一の原ブロック材13の隣接する第1積層ブロック14の一方と、他方から形成された第2積層ブロック15とを接合する。これにより、接合ブロック16の形成時に、第2積層ブロック15aと第1積層ブロック14との接合箇所において、第2積層ブロック15aの反射面2と第1積層ブロック14の反射面2との積層方向LMでのズレを一層低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, more four first laminated blocks 14 can be obtained from the same original block material 13 than in the case of the first embodiment. Further, in the joining block forming step, one of the adjacent first laminated blocks 14 of the same original block material 13 is joined to the second laminated block 15 formed from the other. Thereby, when the joining block 16 is formed, the lamination direction of the reflective surface 2 of the second laminated block 15a and the reflective surface 2 of the first laminated block 14 at the joint location between the second laminated block 15a and the first laminated block 14 is determined. The shift in LM can be further reduced.

なお、本実施形態において、同一の原ブロック材13の隣接しない第1積層ブロック14の一方と、他方から形成された第2積層ブロック15とを接合ブロック形成工程で接合してもよい。   In the present embodiment, one of the non-adjacent first laminated blocks 14 of the same original block material 13 and the second laminated block 15 formed from the other may be joined in a joining block forming step.

<第4実施形態>
次に本発明の第4実施形態について説明する。図14は第4実施形態の反射型空中結像素子10の製造工程で形成される原ブロック材13の平面図を示している。説明の便宜上、図1〜図12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。本実施形態では原ブロック材13の構成が第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。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 14 is a plan view of the original block material 13 formed in the manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10 of the fourth embodiment. For convenience of explanation, the same reference numerals are assigned to the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. In the present embodiment, the configuration of the original block material 13 is different from that of the first embodiment. Other parts are the same as those in the first embodiment.

図5の積層工程において、短手方向の長さと長手方向の長さとの比が例えば1:2.2の矩形形状の透明板11を積層して原ブロック材13が形成される。また、原ブロック材13の積層方向LMの長さD1は透明板11の短手方向の長さと同じに形成される。図5の原ブロック材切断工程において、まず原ブロック材13の長手方向中央の切断線C1に沿って原ブロック材13を切断する。その後に、原ブロック材13の長手方向の両端部の切断線C1に沿って原ブロック材13を切断する。切断線C1は原ブロック材13の短手方向に平行に形成され、隣接する切断線C1間の距離は原ブロック材13の短手方向の長さと同じに形成される。これにより、同一の原ブロック材13から大きさが略同一の立方体形状の2個の第1積層ブロック14が形成される。   In the laminating process of FIG. 5, the original block member 13 is formed by laminating the rectangular transparent plate 11 having a ratio of the length in the short direction to the length in the longitudinal direction of, for example, 1: 2.2. Further, the length D1 of the original block material 13 in the stacking direction LM is formed to be the same as the length of the transparent plate 11 in the short direction. In the original block material cutting step of FIG. 5, first, the original block material 13 is cut along a cutting line C <b> 1 at the center in the longitudinal direction of the original block material 13. Thereafter, the original block material 13 is cut along the cutting lines C1 at both ends of the original block material 13 in the longitudinal direction. The cutting line C1 is formed in parallel to the short direction of the original block material 13, and the distance between the adjacent cutting lines C1 is formed to be the same as the length of the original block material 13 in the short direction. Thus, two first laminated blocks 14 having substantially the same cubic shape are formed from the same original block material 13.

本実施形態では、原ブロック材13の長手方向の両端部には切断線C1に垂直な方向の長さが原ブロック材13の短手方向の長さに満たない余分な領域17が形成される。これにより、原ブロック材13の長手方向中央の切断線C1よりも左右方向に若干片寄った部分で原ブロック材13を切断した場合でも、原ブロック材13の長手方向端部の切断線C1を左右方向にずらすことができる。したがって、第1積層ブロック14の周面14a、14bの平面形状を確実に正方形にすることができる。   In the present embodiment, extra regions 17 in which the length in the direction perpendicular to the cutting line C1 is less than the length in the short direction of the original block material 13 are formed at both ends in the longitudinal direction of the original block material 13. . Thereby, even when the original block material 13 is cut at a portion slightly shifted in the left-right direction with respect to the cutting line C1 at the center in the longitudinal direction of the original block material 13, the cutting line C1 at the end in the longitudinal direction of the original block material 13 is Can be shifted in the direction. Therefore, the planar shape of the peripheral surfaces 14a and 14b of the first laminated block 14 can be surely made square.

そして、接合ブロック形成工程において、同一の原ブロック材13の隣接する第1積層ブロック14の一方と、他方から形成された第2積層ブロック15とを接合する。これにより、接合ブロック16が形成される。   Then, in the joining block forming step, one of the adjacent first laminated blocks 14 of the same original block material 13 is joined to the second laminated block 15 formed from the other. Thereby, the joining block 16 is formed.

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。また、原ブロック材13の長手方向の両端部には切断線C1に垂直な方向の長さが原ブロック材13の短手方向の長さに満たない余分な領域17が形成される。これにより、原ブロック材13の長手方向中央の切断線C1よりも左右方向に若干片寄った部分で原ブロック材13を切断した場合でも、原ブロック材13の長手方向端部の切断線C1を左右方向にずらすことができる。したがって、第1積層ブロック14の周面14a、14bを確実に正方形にすることができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, an extra region 17 whose length in the direction perpendicular to the cutting line C <b> 1 is less than the length in the short direction of the original block material 13 is formed at both ends in the longitudinal direction of the original block material 13. Thereby, even when the original block material 13 is cut at a portion slightly shifted in the left-right direction with respect to the cutting line C1 at the center in the longitudinal direction of the original block material 13, the cutting line C1 at the end in the longitudinal direction of the original block material 13 is Can be shifted in the direction. Therefore, the peripheral surfaces 14a and 14b of the first laminated block 14 can be surely made square.

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、反射型空中結像素子に用いられる光学素子、及びそれらの製造方法に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a reflective aerial imaging element that forms a real image of a projection object in the air, an optical element used for the reflective aerial imaging element, and a method for manufacturing the same.

1 光学素子
2 反射面
3 第1小片部
4 第2小片部
5 補強板
10 反射型空中結像素子
11 透明板
13 原ブロック材
14 第1積層ブロック
14a、14b 周面
15、15a、15b 第2積層ブロック
15c 底面
16 接合ブロック
18 入射面
19 出射面
20 光源
31、42、43 辺
41 斜辺
100 空中映像表示装置
151c 斜面
OB 被投影物
FI 空中映像
C1、C2、C3 切断線
L 照明光
LM 積層方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element 2 Reflecting surface 3 1st small piece part 4 2nd small piece part 5 Reinforcement board 10 Reflection type aerial imaging element 11 Transparent board 13 Original block material 14 1st laminated block 14a, 14b Peripheral surface 15, 15a, 15b 2nd Laminated block 15c Bottom surface 16 Bonding block 18 Incident surface 19 Outgoing surface 20 Light source 31, 42, 43 Side 41 Oblique side 100 Aerial video display device 151c Slope OB Projected object FI Aerial video C1, C2, C3 Cutting line L Illumination light LM Laminating direction

Claims (15)

平面視矩形の平板状に形成され、その厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した光学素子であって、
前記光学素子は、
多角形の平面形状に形成された第1小片部と、
直角二等辺三角形の平面形状に形成され、前記第1小片部の四隅に配された複数の第2小片部と、
を備え、
前記第1小片部はその一辺に平行な前記反射面を有し、
前記第2小片部はその直交する二辺に対して傾斜する前記反射面を有し、
前記第1小片部の前記反射面と前記第2小片部の前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1小片部の前記反射面に垂直な辺及び前記第1小片部の前記反射面に平行な辺に前記第2小片部の斜辺が接合されていることを特徴とする光学素子。
An optical element which is formed in a flat plate shape having a rectangular shape in plan view and has a reflecting surface parallel to the thickness direction arranged in parallel at a predetermined cycle,
The optical element is
A first small piece formed in a polygonal planar shape;
A plurality of second small pieces formed in a planar shape of a right-angled isosceles triangle and arranged at four corners of the first small pieces;
With
The first small piece portion has the reflective surface parallel to one side thereof,
The second small piece portion has the reflective surface inclined with respect to the two orthogonal sides,
The side of the first small piece portion perpendicular to the reflective surface and the reflection of the first small piece portion so that the reflective surface of the first small piece portion and the reflective surface of the second small piece portion are parallel to each other. An optical element, wherein a hypotenuse of the second small piece is bonded to a side parallel to the surface.
前記第1小片部の平面形状が正方形に形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。   The optical element according to claim 1, wherein a planar shape of the first small piece portion is formed in a square shape. 前記第1小片部の平面形状が五角形、六角形、七角形、八角形のいずれかに形成されることを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。   2. The optical element according to claim 1, wherein a planar shape of the first small piece portion is formed in any one of a pentagon, a hexagon, a heptagon, and an octagon. 前記第2小片部の直交する二辺に対して前記反射面の傾斜角度が45°であることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の光学素子。   The optical element according to any one of claims 1 to 3, wherein an inclination angle of the reflection surface is 45 ° with respect to two orthogonal sides of the second small piece portion. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の光学素子を厚み方向に2つ並設し、2つの前記光学素子の前記反射面が直交することを特徴とする反射型空中結像素子。   5. A reflective aerial imaging element, wherein two optical elements according to claim 1 are arranged side by side in the thickness direction, and the reflecting surfaces of the two optical elements are orthogonal to each other. 前記光学素子の並設方向の一端面または両端面に前記光学素子を覆う透明な補強板を設けたことを特徴とする請求項5に記載の反射型空中結像素子。   The reflective aerial imaging element according to claim 5, wherein a transparent reinforcing plate that covers the optical element is provided on one end surface or both end surfaces of the optical element in the side-by-side direction. 厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した平板状の光学素子の製造方法において、
少なくとも一方の面に前記反射面を設けた複数の透明板を積層して前記反射面に垂直な面が正方形である第1積層ブロックを形成する第1積層ブロック形成工程と、
一の前記第1積層ブロックを前記反射面に垂直な正方形の面の両方の対角線で切断し、底面が直角二等辺三角形である三角柱の第2積層ブロックを複数形成する第2積層ブロック形成工程と、
前記第1積層ブロックの前記反射面と複数の前記第2積層ブロックの前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1積層ブロックの前記反射面に垂直な対向する二面上及び前記反射面に平行な対向する二面上に前記第2積層ブロックの斜面を接合して接合ブロックを形成する接合ブロック形成工程と、
前記接合ブロックを前記反射面に垂直な方向に沿って所定周期で切断する接合ブロック切断工程と、
を備えることを特徴とする光学素子の製造方法。
In the method of manufacturing a flat optical element in which reflective surfaces parallel to the thickness direction are arranged in parallel at a predetermined period,
A first laminated block forming step of laminating a plurality of transparent plates provided with the reflecting surface on at least one surface to form a first laminated block having a square surface perpendicular to the reflecting surface;
A second laminated block forming step of cutting one of the first laminated blocks along both diagonal lines of a square surface perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of triangular laminated second laminated blocks whose bottom faces are right-angled isosceles triangles; ,
On the two opposing surfaces perpendicular to the reflective surface of the first laminated block and the reflective so that the reflective surface of the first laminated block and the reflective surfaces of the plurality of second laminated blocks are parallel to each other A joining block forming step of joining the slope of the second laminated block on two opposing faces parallel to the face to form a joining block;
A joining block cutting step for cutting the joining block at a predetermined cycle along a direction perpendicular to the reflecting surface;
An optical element manufacturing method comprising:
前記第1積層ブロック形成工程において、スペーサを介して複数の前記透明板を接着することを特徴とする請求項7に記載の光学素子の製造方法。   The method for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein in the first laminated block forming step, the plurality of transparent plates are bonded via a spacer. 前記第1積層ブロック形成工程において、複数の前記透明板を積層した原ブロック材を前記反射面に垂直な方向に切断して複数の前記第1積層ブロックを形成することを特徴とする請求項7または請求項8に記載の光学素子の製造方法。   The said 1st lamination block formation process WHEREIN: The original block material which laminated | stacked the said some transparent plate is cut | disconnected in the direction perpendicular | vertical to the said reflective surface, The said some 1st lamination | stacking block is formed. Or the manufacturing method of the optical element of Claim 8. 前記接合ブロック形成工程において、同一の前記原ブロック材から形成された前記第1積層ブロック及び前記第2積層ブロックが前記反射面に垂直な面で接合され、両者の積層方向の一端部は、前記原ブロック材における積層方向の同じ端部であることを特徴とする請求項9に記載の光学素子の製造方法。   In the joining block forming step, the first laminated block and the second laminated block formed from the same original block material are joined on a plane perpendicular to the reflecting surface, and one end portion of both of the laminated directions is The method for manufacturing an optical element according to claim 9, wherein the same end portion in the stacking direction of the original block material is used. 前記接合ブロック形成工程において、同一の前記原ブロック材の隣接する前記第1積層ブロックの一方と、他方から形成された前記第2積層ブロックとを接合することを特徴とする請求項10に記載の光学素子の製造方法。   The said joining block formation process WHEREIN: One of the said 1st laminated blocks which the same said original block material adjoins, and the said 2nd laminated block formed from the other are joined. A method for manufacturing an optical element. 前記原ブロック材の積層方向の長さと前記透明板の一辺の長さとの比は1:2であり、前記第1積層ブロック形成工程において、前記透明板の一辺の中央で積層方向に沿って一の前記原ブロック材を切断して複数の前記第1積層ブロックを形成することを特徴とする請求項9〜請求項11のいずれかに記載の光学素子の製造方法。   The ratio of the length of the original block material in the stacking direction to the length of one side of the transparent plate is 1: 2, and in the first stacking block forming step, the ratio is one along the stacking direction at the center of one side of the transparent plate. The method for manufacturing an optical element according to claim 9, wherein the plurality of first laminated blocks are formed by cutting the original block material. 厚み方向に平行な反射面を所定周期で平行に配した平板状の光学素子を厚み方向に2つ並設し、2つの前記光学素子の前記反射面が直交する反射型空中結像素子の製造方法において、
少なくとも一方の面に前記反射面を設けた複数の透明板を積層して前記反射面に垂直な面が正方形である第1積層ブロックを形成する第1積層ブロック形成工程と、
一の前記第1積層ブロックを前記反射面に垂直な正方形の面の両方の対角線で切断し、底面が直角二等辺三角形である三角柱の第2積層ブロックを複数形成する第2積層ブロック形成工程と、
前記第1積層ブロックの前記反射面と複数の前記第2積層ブロックの前記反射面とが互いに平行になるように、前記第1積層ブロックの前記反射面に垂直な対向する二面上及び前記反射面に平行な対向する二面上に前記第2積層ブロックの斜面を接合して接合ブロックを形成する接合ブロック形成工程と、
前記接合ブロックを前記反射面に垂直な方向に沿って所定周期で切断して複数の前記光学素子を形成する接合ブロック切断工程と、
複数の前記光学素子を厚み方向に接合する光学素子接合工程と、
を備えることを特徴とする反射型空中結像素子の製造方法。
Production of a reflective aerial imaging element in which two planar optical elements having reflective surfaces parallel to the thickness direction arranged in parallel at a predetermined period are arranged in parallel in the thickness direction, and the reflective surfaces of the two optical elements are orthogonal to each other. In the method
A first laminated block forming step of laminating a plurality of transparent plates provided with the reflecting surface on at least one surface to form a first laminated block having a square surface perpendicular to the reflecting surface;
A second laminated block forming step of cutting one of the first laminated blocks along both diagonal lines of a square surface perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of triangular laminated second laminated blocks whose bottom faces are right-angled isosceles triangles; ,
On the two opposing surfaces perpendicular to the reflective surface of the first laminated block and the reflective so that the reflective surface of the first laminated block and the reflective surfaces of the plurality of second laminated blocks are parallel to each other A joining block forming step of joining the slope of the second laminated block on two opposing faces parallel to the face to form a joining block;
A joining block cutting step of cutting the joining block at a predetermined period along a direction perpendicular to the reflecting surface to form a plurality of the optical elements;
An optical element bonding step of bonding a plurality of the optical elements in the thickness direction;
A method for manufacturing a reflective aerial imaging element, comprising:
前記第1積層ブロック形成工程において、前記透明板を積層した原ブロック材を前記反射面に垂直な方向に切断して複数の前記第1積層ブロックを形成することを特徴とする請求項13に記載の反射型空中結像素子の製造方法。   The said 1st lamination block formation process WHEREIN: The original block material which laminated | stacked the said transparent plate is cut | disconnected in the direction perpendicular | vertical to the said reflective surface, The said some 1st lamination | stacking block is formed, The said 1st lamination | stacking block is formed. Manufacturing method for reflective aerial imaging elements. 前記接合ブロック形成工程において、同一の前記原ブロック材から形成された前記第1積層ブロック及び前記第2積層ブロックが前記反射面に垂直な面で接合され、両者の積層方向の一端部は、前記原ブロック材における積層方向の同じ端部であることを特徴とする請求項14に記載の反射型空中結像素子の製造方法。   In the joining block forming step, the first laminated block and the second laminated block formed from the same original block material are joined on a plane perpendicular to the reflecting surface, and one end portion of both of the laminated directions is The method of manufacturing a reflective aerial imaging element according to claim 14, wherein the same end portions in the stacking direction of the original block material are used.
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