WO2018105446A1 - 光学素子、反射型空中結像素子及びこれらの製造方法 - Google Patents

光学素子、反射型空中結像素子及びこれらの製造方法 Download PDF

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WO2018105446A1
WO2018105446A1 PCT/JP2017/042610 JP2017042610W WO2018105446A1 WO 2018105446 A1 WO2018105446 A1 WO 2018105446A1 JP 2017042610 W JP2017042610 W JP 2017042610W WO 2018105446 A1 WO2018105446 A1 WO 2018105446A1
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optical element
reflective
coating film
thickness direction
adhesive
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PCT/JP2017/042610
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤井　雄一
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/09—Multifaceted or polygonal mirrors, e.g. polygonal scanning mirrors; Fresnel mirrors

Definitions

  • the present invention relates to a reflective aerial imaging element that forms a real image of an object to be projected in the air, an optical element used for the reflective aerial imaging element, and a method of manufacturing the same.
  • a conventional reflective aerial imaging element is disclosed in Patent Document 1.
  • This reflective aerial imaging element has two flat optical elements.
  • a plurality of substrates such as transparent glass having a reflecting surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via an adhesive in a direction perpendicular to the reflecting surface.
  • the reflective surface is formed on the substrate by vapor deposition of aluminum, silver, or the like.
  • a reflection type aerial imaging element is formed by stacking and bonding two optical elements so that the reflecting surfaces are perpendicular to each other.
  • a projection object is disposed below the reflective aerial imaging element having the above-described configuration, and light is irradiated toward the projection object.
  • a part of the light reflected by the projection enters the lower optical element from the lower surface, and is reflected by the reflecting surface and then enters the upper optical element.
  • the light reflected by the reflective surface of the upper optical element is emitted from the upper surface of the reflective aerial imaging element, and the real image of the projected object is obtained in the air at a position symmetrical to the projection object with respect to the reflective aerial imaging element.
  • Imaged 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.
  • JP 2012-155345 A (6th page, 7th page, FIGS. 4 and 5)
  • the adhesive between the lower and upper surfaces of the reflective aerial imaging element is exposed, so that environmental changes such as temperature change and humidity change are exposed. And the adhesive deteriorates due to cleaning and washing.
  • the adhesive deteriorates, deterioration such as corrosion of the reflecting surface occurs due to water or the like entering between the adhesive and the reflecting surface. For this reason, the image quality of the aerial video may be degraded.
  • the adhesive between adjacent substrates deteriorates, the reflective aerial imaging element may be damaged. Therefore, there is a problem that the reliability of the reflective aerial imaging element is lowered.
  • An object of the present invention is to provide an optical element capable of improving reliability and a reflective aerial imaging element using the same. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical element and a reflective aerial imaging element that can improve reliability.
  • the present invention provides a flat plate-like structure in which a plurality of transparent base materials each having a reflective surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via a first adhesive in a direction perpendicular to the reflective surface.
  • the reflective aerial imaging element in which the first optical element and the second optical element are stacked in the thickness direction, and the reflective surface of the first optical element and the reflective surface of the second optical element are orthogonal to each other.
  • a transparent coating film is provided on the exposed surfaces of the first optical element and the second optical element.
  • the present invention provides a planar optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflective surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via an adhesive in a direction perpendicular to the reflective surface.
  • a transparent coating film is provided on at least one surface in the thickness direction.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a flat optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflective surface parallel to the thickness direction are juxtaposed in a direction perpendicular to the reflective surface via a first adhesive.
  • a lamination fixing step of forming a fixing block by stacking a plurality of transparent substrates having the reflection surface on one surface via the first adhesive;
  • a cutting step of forming a thin plate-like material in which the base materials obtained by dividing the substrate by cutting the fixing block at a predetermined period in a direction perpendicular to the reflecting surface are arranged;
  • the present invention also provides a flat plate-like first optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflecting surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via a first adhesive in a direction perpendicular to the reflecting surface, and
  • a lamination fixing step of forming a fixing block by stacking a plurality of transparent substrates having the reflection surface on one surface via the first adhesive;
  • the transparent coating film is provided on the exposed surfaces of the first optical element and the second optical element. For this reason, deterioration of the adhesive between adjacent substrates can be prevented. Thereby, damage to the reflective aerial imaging element can be prevented. Further, deterioration such as corrosion of the reflecting surface can be prevented, and deterioration of the image quality of the aerial image can be prevented. Therefore, the reliability of the reflective aerial imaging element can be improved.
  • a transparent coating film is provided on at least one surface in the thickness direction.
  • a coating film can be arranged on the exposed surface of the reflective aerial imaging element formed by overlapping two optical elements. Therefore, the reliability of the reflective aerial imaging element can be improved.
  • the optical element and the reflective aerial imaging element of the present invention it is provided with a coating process for coating a transparent coating film. Thereby, it is possible to easily form a reflective aerial imaging element and an optical element that can improve reliability.
  • the perspective view which expanded the principal part of FIG. 1 is an exploded perspective view of a reflective aerial imaging element according to a first embodiment of the present invention.
  • the top view which shows the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention 1 is a side view showing a reflective aerial imaging element according to a first embodiment of the present invention. Side surface sectional drawing to which the adhesion part between the base materials of the optical element of the reflection type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention was expanded.
  • the enlarged top view which expanded the reflective type aerial imaging element of 1st Embodiment of this invention The enlarged side view which expanded the optical element of the reflection type aerial image formation element of 1st Embodiment of this invention
  • the side view which shows the spacer formation process of the reflection type air imaging element of 1st Embodiment of this invention The perspective view which shows the board
  • 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. 3 to 5 show an exploded perspective view, a plan view, and a side view of the reflective aerial imaging element, respectively.
  • the X direction, the Y direction, and the Z direction indicate the width direction, the depth direction, and the thickness direction of the reflective aerial imaging element 10, respectively.
  • illustration of the reinforcing plate 5 and the coating film 30 is omitted.
  • an arrow Q indicates an optical path.
  • the aerial image display device 100 includes a light source 20 and a reflective aerial imaging element 10.
  • the reflective aerial imaging element 10 includes a flat optical element 1 (first optical element), a flat optical element 2 (second optical element), and a flat reinforcing plate 5.
  • the planar shape of the optical elements 1 and 2 is formed in a substantially square shape having a side length of, for example, about 100 mm.
  • the optical elements 1 and 2 are formed of a transparent resin such as acrylic resin or a light-transmitting material such as glass, and the reflecting surface 4 parallel to the thickness direction (Z direction) is parallel with a predetermined period Dr (for example, 0.5 mm). Arranged.
  • the optical elements 1 and 2 are formed by adhering a plurality of transparent base materials 25 having reflective surfaces 4 on both opposing surfaces by an adhesive 3 (see FIG. 6) disposed on the reflective surface 4. That is, in the optical elements 1 and 2, a plurality of transparent base materials 25 having a reflective surface 4 parallel to the thickness direction (Z direction) are juxtaposed via the adhesive 3 in a direction perpendicular to the reflective surface 4. .
  • the base material 25 is formed of a transparent resin such as an acrylic resin or glass.
  • the adhesive 3 is made of a two-component mixed adhesive in which a main agent made of, for example, an epoxy resin or an acrylic resin and a curing agent made of, for example, a polyamide resin are mixed.
  • the reflecting surface 4 is formed on the base material 25 by performing sputtering or vapor deposition of, for example, aluminum or silver.
  • FIG. 6 shows an enlarged side cross-sectional view of a bonding portion between adjacent base materials 25.
  • a plurality of dot-like spacers 15 are arranged in a matrix on the reflecting surface 4 in plan view.
  • the spacer 15 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, and has a height H (projection amount in a direction perpendicular to the reflecting surface 4) within a range of, for example, 20 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m, and a predetermined pitch E (this embodiment) in two orthogonal directions. 1 mm) in the form.
  • the upper surface 1a, the lower surface 1b and the side end surface 1c of the lower optical element 1 are covered with a transparent coating film 30 (see FIG. 3).
  • the upper surface 2 a (outgoing surface 19), the lower surface 2 b and the side end surface 2 c of the upper optical element 2 are covered with a transparent coating film 30.
  • the material of the coating film 30 is not particularly limited, but for example, an ultraviolet curable resin can be used. Thereby, the coating film 30 can be formed easily. Further, as the material of the coating film 30, any of melamine resin, urethane resin, acrylic resin, silane compound, metal oxide, and the like can be used. The material of the coating film 30 is preferably a material that is less susceptible to environmental changes and cleaning / cleaning than the adhesive 3.
  • the thickness of the coating film 30 is smaller than 100 nm, it is difficult to sufficiently protect the adhesive 3 and the reflecting surface 4. If the thickness of the coating film 30 is larger than 100 ⁇ m, it is difficult to stably form the coating film 30. For this reason, the thickness of the coating film 30 is desirably 100 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the hardness of the coating film 30 is F or more in pencil hardness because damage to the coating film 30 can be prevented.
  • the reflectance of the surface of the coating film 30 is lower than the reflectance of the surface of the substrate 25.
  • the coating film 30 is formed of, for example, an amorphous fluororesin (Cytop (registered trademark) manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
  • the reflectance of the surface of the coating film 30 may be made lower than the reflectance of the surface of the substrate 25. it can.
  • the planar shape of the reinforcing plate 5 is formed in a substantially square shape having a side length of, for example, about 110 mm.
  • the reinforcing plate 5 is made of a transparent resin such as an acrylic resin or a light transmissive material such as glass.
  • the optical element 1 is bonded to the reinforcing plate 5 via an adhesive 6 (see FIG. 3).
  • an adhesive 6 see FIG. 3
  • a silicone adhesive can be used as the adhesive 6.
  • the optical element 2 is bonded onto the optical element 1 via an adhesive 7 (see FIG. 3).
  • the optical elements 1 and 2 are bonded so that the reflecting surface 4 of the optical element 1 and the reflecting surface 4 of the optical element 2 are orthogonal to each other.
  • the optical elements 1 and 2 are arranged in parallel in the thickness direction (Z direction) and are disposed on the reinforcing plate 5, and the reinforcing plate 5 covers the optical elements 1 and 2.
  • the optical elements 1 and 2 can be reinforced by the reinforcing plate 5.
  • a silicone adhesive can be used as the adhesive 7.
  • the adhesives 6 and 7 are not limited to silicone adhesives, and may be two-component curable adhesives such as epoxy resins or acrylic resins.
  • the adhesives 6 and 7 may be adhesives made of different materials. Further, it is desirable that the exposed surfaces of the adhesives 6 and 7 are covered with the coating film 30 because deterioration of the adhesives 6 and 7 can be prevented.
  • the lower surface of the reinforcing plate 5 forms an incident surface 18 on which light enters (see FIGS. 1 and 3), and the upper surface 2a of the optical element 2 forms an exit surface 19 on which light exits (see FIGS. 1 and 3). .
  • the thickness T2 (see FIG. 5) of the reinforcing plate 5 is larger than the thickness T1 of the optical elements 1 and 2. Thereby, the reinforcement effect with respect to the optical elements 1 and 2 can be improved more. It is desirable that the thickness T2 of the reinforcing plate 5 is at least twice the thickness T1 of the optical elements 1 and 2. Thereby, the reinforcement effect by the reinforcement board 5 can be improved further. In this embodiment, the thickness T2 of the reinforcing plate 5 is 2.8 mm, and the thickness T1 of the optical elements 1 and 2 is 1.34 mm.
  • the surface of the reinforcing plate 5 is provided with an antireflection part (not shown) subjected to antireflection treatment.
  • antireflection treatment include coating of magnesium fluoride or the like (optical thin film treatment), arrangement of a micro concavo-convex structure in which an average period of concavo-convex is not more than a visible light wavelength, and the like.
  • the light source 20 is disposed on the lower 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 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 of the reinforcing plate 5 at an incident angle of about 45 °.
  • the light source 20 may be formed by CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp).
  • a projection object OB (see FIGS. 1 and 2) of a two-dimensional image is disposed on the optical element 1 side (below the reinforcing plate 5 in FIG. 1), and a light source 20 is provided.
  • the illumination light L emitted from the light source 20 is reflected by the projection object OB.
  • a part of the reflected light of the projection object OB enters the inside of the reinforcing plate 5 from the incident surface 18 of the reinforcing plate 5.
  • the light incident on the reinforcing plate 5 from the incident surface 18 passes through the inside of the reinforcing plate 5 and then enters the optical element 1 from the lower surface 1b of the optical element 1 as indicated by an arrow Q (see FIG. 2). After being reflected by the reflecting surface 4, the light enters the optical element 2 from the lower surface 2b (see FIG. 3).
  • the light reflected by the reflecting surface 4 of the optical element 2 is emitted upward from the upper surface 2a of the optical element 2 (emission surface 19, see FIG. 2).
  • a real image (aerial image FI) of the projection object OB is formed on the reflective aerial imaging element 10 in the air at a position symmetrical to the projection object OB. That is, the aerial image FI of the projection object OB is displayed in a state of floating in the air.
  • the reflecting surface 4 of the optical element 1 is projected 45 onto the surface parallel to the lower surface 1 b of the optical element 1 with respect to the line-of-sight direction EL of the user's eye EY (see FIG. 1).
  • the visibility of the aerial image FI can be optimized.
  • a transparent coating film 30 is provided on the exposed side end face 1c of the optical element 1 and the exposed upper face 2a and side end face 2c of the optical element 2.
  • the adhesive 3 on the exposed surface is covered with the coating film 30, and deterioration of the adhesive 3 due to temperature / humidity changes and cleaning / cleaning can be prevented.
  • damage to the reflective aerial imaging element 10 can be prevented.
  • deterioration of the reflecting surface 4 such as corrosion can be prevented, and deterioration of the image quality of the aerial image FI can be prevented.
  • the reflectance of the surface of the coating film 30 is lower than the reflectance of the surface of the base material 25, the reflection of the external light on the emission surface 19 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the visibility of the aerial image FI from being deteriorated due to external light reflection. In addition, light loss can be suppressed and the aerial image FI can be displayed brightly.
  • the projection object OB is information relating to, for example, a product
  • 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.
  • 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.
  • the light source incorporated in the display device can be used without the light source 20.
  • FIG. 7 shows an enlarged top view in which the reflective aerial imaging element 10 is enlarged.
  • FIG. 8 shows an enlarged side view in which the optical element 1 is enlarged.
  • illustration of the reinforcement board 5 is abbreviate
  • the refraction angle ⁇ 2 is calculated as 27.8 ° from the equation (1).
  • the pitch Pr is calculated as 0.78 mm from the equation (2).
  • the thickness Dr of the optical element 1 is 1.5 mm and the period Dr is 0.56 mm, the total light flux of the light beam Qp incident on the lower surface 1b of the optical element 1 at the incident angle of 45 ° is reflected on the reflecting surface 4. After being reflected once, it can be emitted from the upper surface 1a. Thereby, the image quality of the aerial image FI imaged by the reflective aerial imaging element 10 can be improved.
  • the pitch Pr becomes 0.707 mm. Since the refraction angle ⁇ 2 is 27.8 °, the thickness T1 of the optical element 1 is 1.34 mm from the equation (2). Therefore, when the optical elements 1 and 2 are formed using the substrate 21 having a plate thickness of 0.5 mm as will be described later, when the thickness T1 of the optical elements 1 and 2 is 1.34 mm by the polishing process, The total light beam Qp incident on the lower surface 1b at the incident angle can be emitted from the upper surface 1a after being reflected once by the reflecting surface 4. Thereby, the image quality of the aerial image FI imaged by the reflective aerial imaging element 10 can be improved. Moreover, the thickness T1 of the optical element 1 can be made smaller than when the period Dr is 0.56 mm. Therefore, more material 1 ′ can be obtained from the fixing block 12 (see FIG. 14) described later.
  • the total light flux of the light beam Qp incident on the lower surface 1b at an incident angle of 45 ° is reflected once by the reflecting surface 4. After that, the light can be emitted from the upper surface 1a. That is, light incident on the incident surface 18 at an incident angle of 45 ° can be efficiently emitted from the output surface 19. Therefore, the image quality of the aerial video FI can be improved.
  • FIG. 9 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 reflecting surface forming process, a spacer forming process, a stacking and fixing process, a cutting process, a polishing process, a coating process, an assembling process, and a reinforcing plate attaching process.
  • the reflective surfaces 4 are formed on both surfaces of the substrate 21 having a substantially square 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, for example, borosilicate glass can be used.
  • the reflecting surface 4 is formed of aluminum having a thickness (film thickness) of 100 nm. Note that the reflective surface 4 may be formed only on one surface of the substrate 21. Further, the substrate 21 may be formed of a thin transparent resin plate such as an acrylic resin.
  • the substrate 21 of this embodiment is a square of 100 mm ⁇ 100 mm and has a thickness of about 0.5 mm.
  • the thickness of the substrate 21 is preferably 0.6 mm or less. Thereby, a good aerial image FI can be obtained.
  • a fusion method can be used.
  • molten glass molten glass
  • a heart-shaped bottle whose upper surface is opened and the cross-sectional shape is squeezed at the bottom, and the glass overflowing from the upper surface of the bottle flows downward and is integrated under the bottle. Is the method. Thereby, since a glass surface is formed only by surface tension without contact other than air, a smooth surface can be obtained.
  • FIG. 11 is a side view showing the spacer forming step.
  • the spacer forming step is performed by a spacer forming unit 70 that moves in two directions (one indicated by an arrow F) substantially parallel to the reflecting surface 4 of the substrate 21.
  • the spacer forming unit 70 includes an inkjet head 71, an ultraviolet light source 72, and a distance measuring sensor 73.
  • the distance measuring sensor 73 measures the distance to the reflecting surface 4.
  • the ink jet head 71 ejects ink 71 a made of an ultraviolet curable resin toward the substrate 21.
  • the distance to the reflecting surface 4 is measured by the distance measurement sensor 73 at the measurement start position (for example, the end of the substrate 21), and this distance is set as a reference distance.
  • the distance between the planned dropping position of the ink 71 a on the reflecting surface 4 and the distance measuring sensor 73 is compared with the reference distance, and the ejection amount of the ink 71 a of the inkjet head 71 is varied. Thereby, the height of the spacer 15 can be made uniform.
  • the ultraviolet light source 72 irradiates the ultraviolet rays UV toward the ink 71a dropped on the reflecting surface 4 to cure the ink 71a.
  • the dot-shaped spacers 15 having a predetermined height (20 ⁇ m in this embodiment) are formed on the reflecting surface 4 of the substrate 21 in a matrix form having a pitch E (1 mm in this embodiment). It is formed by adhering to. Since the spacer 15 is formed in a dot shape by ink jet printing, the spacer 15 can be easily arranged on the reflecting surface 4.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a lamination fixing process.
  • a plurality (200 in this embodiment) of the substrates 21 on which the spacers 15 are formed are stacked in a direction perpendicular to the reflecting surface 4 (the thickness direction of the substrate 21) and sandwiched by a sandwiching member (not shown). .
  • the stacked body 11 having the gap G between the adjacent substrates 21 is formed.
  • the laminated body 11 is immersed in the liquid adhesive 3 in a storage tank (not shown) in the state which continued the pressurization to the laminated body 11.
  • FIG. As a result, the adhesive 3 enters and fills the gap G.
  • the laminate 11 is pulled up from the storage tank and the adhesive 3 is cured. Thereby, the laminated body 11 is fixed and the fixing block 12 shown in FIG. 14 is formed.
  • the length of the fixing block 12 in the direction perpendicular to the reflecting surface 4 (the length in the stacking direction LM) is about 100 mm.
  • the spacer 15 that secures the gap G between the adjacent substrates 21 since the spacer 15 that secures the gap G between the adjacent substrates 21 is arranged, the thickness of the adhesive 3 between the substrates 21 can be made uniform, and the parallelism of the reflecting surfaces 4 can be easily maintained.
  • the gap G increases, the film thickness of the adhesive 3 of the optical element 1 increases, so that the aerial image FI becomes rough. For this reason, it is desirable that the gap G be 50 ⁇ m or less.
  • the gap G is reduced, the aerial image FI can be favorably imaged, but filling of the liquid adhesive 3 becomes difficult. For this reason, it is desirable that the gap G be 10 ⁇ m or more.
  • the spacer formation process is omitted from the manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10, the adhesive 3 is applied to the reflective surfaces 4 of the plurality of substrates 21 on which the reflective surfaces 4 are formed, and the adhesive 3 is applied to the reflective surfaces 4.
  • the laminated body 11 may be formed by stacking a plurality of substrates 21 coated with the slab in a direction perpendicular to the reflecting surface 4. In this case, the adhesive 3 is cured in a state in which the pressurization to the laminate 11 is continued without immersing the laminate 11 in the storage tank.
  • the fixing block 12 is cut in a direction perpendicular to the reflecting surface 4 at a predetermined period (for example, 1.8 mm) in a direction parallel to the reflecting surface 4.
  • a predetermined period for example, 1.8 mm
  • a plurality of materials 1 ′ of the optical element 1 in which the base material 25 composed of the divided substrate 21 is arranged in parallel are formed.
  • the configuration of the optical element 2 is the same as the configuration of the optical element 1, and the optical element 2 is also formed from the material 1 ′.
  • a wire saw is preferably used for cutting the fixing block 12, but a slicer may be used.
  • both surfaces in the thickness direction of the material 1 ′ of the optical element 1 are polished to a predetermined thickness (for example, 1.5 mm) by a lapping device. Thereafter, both surfaces of the material 1 ′ of the optical element 1 are mirror-finished by a polishing apparatus. At this time, the thickness of the material 1 ′ is 1.34 mm.
  • the coating film 30 is coated on the surface of the material 1 ′ by dipping.
  • the material 1 ′ is immersed in the coating solution 31 in the storage tank 40.
  • the coating solution 31 for example, a liquid ultraviolet curable resin can be used.
  • the material 1 ′ is pulled up from the storage tank 40, and the material 1 ′ is irradiated with ultraviolet rays. Harden.
  • the coating film 30 is formed on substantially the entire surface of the material 1 ′, and the optical elements 1 and 2 shown in FIG. 3 are obtained.
  • the dipping method the variation in the concentration of the coating liquid 31 is reduced, and the coating film 30 can be formed stably.
  • FIG. 16 is a side sectional view showing a modification of the coating process.
  • the coating film 30 is applied to the surface of the material 1 ′ by spray coating.
  • the material 1 ′ is placed on the mounting table 45 with one end face in the thickness direction facing down, and the coating liquid 31 is sprayed from the spray device 48 provided above toward the material 1 ′. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated toward the material 1 '. Thereby, the coating film 30 is formed on the upper surface of the material 1 ′ in FIG. Thereafter, the material 1 ′ is turned upside down and the coating liquid 31 is sprayed from the spraying device 48. Thereby, the coating film 30 is formed on the lower surface of the material 1 ′ in FIG. In addition, you may spray the coating liquid 31 toward raw material 1 'in the state which suspended raw material 1'. In the painting process, the coating film 30 may be applied to the surface of the material 1 ′ by a method other than the dipping method and the spray coating method.
  • the dipping method or spray coating method may be performed a plurality of times for each material 1 ′. Further, in the coating process, the material 1 ′ coated with the coating liquid 31 may be dried by warm air or heating. If the coating liquid 31 is a transparent liquid thermosetting resin, the coating liquid 31 applied to the surface of the material 1 ′ is thermoset.
  • the optical elements 1 and 2 are stacked in the thickness direction (Z direction) so that the reflective surface 4 of the optical element 1 and the reflective surface 4 of the optical element 2 are orthogonal to each other, and the adhesive 7 (FIG. 3).
  • the optical elements 1 and 2 are bonded via the reference. As a result, the optical elements 1 and 2 are assembled in the thickness direction (Z direction).
  • the reinforcing plate 5 is bonded to the lower surface 1b of the optical element 1 via the adhesive 6 (see FIG. 3). That is, the reinforcing plate 5 is bonded with the adhesive 6 to one side (the lower surface 1 b) of the optical elements 1 and 2 in the juxtaposed direction (Z direction).
  • the reflective aerial imaging element 10 shown in FIG. 1 is formed.
  • the illumination light L of the light source 20 that has entered the adhesive 3 between the base materials 25 of the optical element 1 at an incident angle of, for example, 45 ° is reflected from the reflecting surface 4 and then emitted from the adhesive 3.
  • the light incident on the adhesive 3 is greatly attenuated and emitted, it hardly contributes to the image formation of the aerial image FI. Therefore, even if the spacer 15 is arranged in the adhesive 3 between the base materials 25 of the optical element 1, there is no big trouble in the display of the aerial image FI.
  • the transparent coating film 30 is provided on the exposed surfaces (side end surfaces 1c, 2c, upper surface 2a) of the optical elements 1 and 2 of the reflective aerial imaging element 10.
  • the adhesive 3 on the exposed surface is covered with the coating film 30, and deterioration of the adhesive 3 due to temperature / humidity changes and cleaning / cleaning can be prevented.
  • damage to the reflective aerial imaging element 10 can be prevented.
  • deterioration of the reflecting surface 4 such as corrosion can be prevented, and deterioration of the image quality of the aerial image FI can be prevented. Therefore, the reliability of the reflective aerial imaging element 10 can be improved.
  • the coating film 30 can prevent the surface of the substrate 25 from being scratched or chipped, and the substrate 25 can be prevented from cracking.
  • the coating film 30 is made of an ultraviolet curable resin, the coating film 30 can be easily formed.
  • the coating film 30 when the thickness of the coating film 30 is 100 nm or more and 100 ⁇ m or less, the coating film 30 can be stably formed and the adhesive 3 and the reflecting surface 4 can be sufficiently protected.
  • the coating film 30 when the hardness of the coating film 30 is F or more in pencil hardness, the coating film 30 can be easily prevented from being damaged.
  • the reflectance of the surface of the coating film 30 is lower than the reflectance of the surface of the substrate 25, the light loss can be suppressed and the aerial image FI can be displayed brightly. Further, reflection of the external light on the emission surface 19 can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the visibility of the aerial image FI from being lowered.
  • the coating film 30 when the coating film 30 is formed by the dipping method in the coating process, the variation in the concentration of the coating liquid 31 is reduced, and the coating film 30 can be formed stably. Further, when the coating film 30 is formed by the spray coating method in the coating process, the amount of the coating liquid 31 can be reduced as compared with the dipping method, and the coating film 30 can be easily formed only at a necessary portion. .
  • an application process may be performed between the assembly process and the reinforcing plate attachment process, or an application process may be performed after the reinforcement plate attachment process.
  • the coating film 30 can be formed on the exposed surfaces (side end surfaces 1c, 2c, upper surface 2a) of the optical elements 1 and 2.
  • coating process is performed after a reinforcement board attachment process, the coating film 30 can be formed also on the exposed surface of the reinforcement board 5, and damage etc. of the reinforcement board 5 can be prevented.
  • the coating film 30 may be formed on one surface and the side end surfaces 1c and 2c in the thickness direction of the optical elements 1 and 2, and the formation surface of the coating film 30 of the optical element 2 may be disposed on the upper surface 2a.
  • the coating film 30 since the coating film 30 is formed on both surfaces of the optical elements 1 and 2 in the thickness direction, it is not necessary to distinguish between the front and back of the optical elements 1 and 2 in the assembly process. Therefore, the number of manufacturing steps for the reflective aerial imaging element 10 can be reduced.
  • the reinforcing plates 5 may be provided on both sides of the reflective aerial imaging element 10 or the reinforcing plates 5 may be omitted.
  • the coating film 30 is formed on the side end surfaces 1c and 2c that are exposed surfaces.
  • the coating film 30 is formed on the side end surfaces 1c and 2c, the upper surface 2a, and the lower surface 1b that are exposed surfaces.
  • FIG. 17 shows a diagram of the manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10 of the second embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that it includes a tiling process. Other parts are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 18 is a plan view of the optical element 1 at the completion of the coating process after the tiling process.
  • the reflecting surfaces 4 of a plurality of mirror-finished materials (four in this embodiment) of the material 1 ′ are parallel to each other, and the reflecting surfaces 4 are continuous at the side end surface 1′c of the material 1 ′.
  • a plurality of materials 1 ′ are bonded to each other with an adhesive 9 on the side end face 1 ′ c in a direction perpendicular to the thickness direction.
  • the large optical element 1 can be easily formed by tiling a plurality of materials 1 ′.
  • the large optical element 2 can be easily formed by tiling a plurality of materials 1 ′ in the same manner as the large optical element 1.
  • the coating process is performed after the tiling process. For this reason, in the coating process, when forming the coating film 30 on at least one surface in the thickness direction (Z direction) of the large optical elements 1 and 2 tiled with a plurality of materials 1 ′, between adjacent materials 1 ′ The adhesive 9 is covered with the coating film 30. Thereby, deterioration of the adhesives 3 and 9 of the large optical elements 1 and 2 can be prevented.
  • the material of the adhesive 9 may be the same as or different from the material of the adhesive 3.
  • the reflective surface 4 of the large optical element 1 and the reflective surface 4 of the large optical element 2 are laminated in the thickness direction (Z direction) so as to be orthogonal to each other, and are bonded via the adhesive 7. Thereafter, the reinforcing plate 5 having a size covering the large optical elements 1 and 2 is bonded to the lower surface 1 b of the large optical element 1 through the adhesive 6. Thereby, a large reflective aerial imaging element 10 is formed.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the manufacturing process of the reflective aerial imaging element 10 includes a tiling process, the large reflective aerial imaging element 10 can be easily formed. Further, an application process is performed after the tiling process, and the adhesive 9 is covered with the coating film 30 in the application process. Thereby, deterioration of the adhesives 3 and 9 of the reflective aerial imaging element 10 can be prevented.
  • the application process is performed after the tiling process.
  • the tiling process may be performed after the application process.
  • the tiling process is performed after the coating film 30 is formed on at least one surface of the plurality of materials 1 ′ in the thickness direction.
  • the coating process may be performed after the large optical elements 1 and 2 tiling a plurality of materials 1 'are bonded in the thickness direction so that the reflecting surfaces 4 are perpendicular to each other in the assembly process.
  • the present invention provides a flat plate-like first optical element and a second optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflecting surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via a first adhesive in a direction perpendicular to the reflecting surface.
  • a reflective aerial imaging element in which optical elements are stacked in the thickness direction, and the reflective surface of the first optical element and the reflective surface of the second optical element are orthogonal to each other, A transparent coating film is provided on the exposed surfaces of the first optical element and the second optical element.
  • the coating film is provided on both end surfaces in the thickness direction.
  • the coating film is provided on both end faces in the thickness direction of the first optical element and on both end faces in the thickness direction of the second optical element.
  • the reflective plate includes a reinforcing plate bonded to one end surface in the thickness direction with a second adhesive, and the coating film is provided on the other end surface in the thickness direction.
  • the present invention preferably includes a pair of reinforcing plates adhered to both end faces in the thickness direction by a second adhesive.
  • the coating film is made of an ultraviolet curable resin.
  • the thickness of the coating film is preferably 100 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the present invention preferably has a hardness of the coating film of F or more in pencil hardness.
  • the reflectance of the surface of the coating film is lower than the reflectance of the surface of the substrate.
  • the present invention provides a planar optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflective surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via an adhesive in a direction perpendicular to the reflective surface.
  • a transparent coating film is provided on at least one surface in the thickness direction.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing a flat optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflective surface parallel to the thickness direction are juxtaposed in a direction perpendicular to the reflective surface via a first adhesive.
  • a lamination fixing step of forming a fixing block by stacking a plurality of transparent substrates having the reflection surface on one surface via the first adhesive;
  • a cutting step of forming a thin plate-like material in which the base materials obtained by dividing the substrate by cutting the fixing block at a predetermined period in a direction perpendicular to the reflecting surface are arranged;
  • the coating film is formed by a dipping method or a spray coating method in the coating step.
  • the present invention preferably includes a polishing step for polishing the material in the method for manufacturing an optical element having the above-described configuration, and the coating step is performed after the polishing step.
  • the present invention further includes a tiling step of bonding a plurality of the materials with a second adhesive at a side end surface in a direction orthogonal to the thickness direction in the method for manufacturing an optical element having the above-described configuration, and after the tiling step, It is preferable to perform a coating process and cover the second adhesive with the coating film in the coating process.
  • the present invention also provides a flat plate-like first optical element in which a plurality of transparent base materials having a reflecting surface parallel to the thickness direction are juxtaposed via a first adhesive in a direction perpendicular to the reflecting surface, and
  • a lamination fixing step of forming a fixing block by stacking a plurality of transparent substrates having the reflection surface on one surface via the first adhesive;
  • a reinforcing plate is attached with a second adhesive on one or both sides in the thickness direction between the assembly step and the coating step. It is preferable to provide an attaching step.
  • the coating film is formed by a dipping method or a spray coating method in the coating step.
  • the present invention can be used for a reflective aerial imaging element that forms a real image of a projection object in the air and an optical element used for the reflective aerial imaging element.
  • Optical element (first optical element) 2 Optical elements (second optical elements) DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Adhesive 4 Reflective surface 5 Reinforcement plate 6 Adhesive 7 Adhesive 9 Adhesive 10 Reflective aerial imaging element 11 Laminated body 12 Adhering block 15 Spacer 18 Incident surface 19 Outgoing surface 20 Light source 21 Substrate 25 Base material 30 Coating film 31 Coating liquid 40 Storage tank 100 Aerial video display device G Gap OB Projection object FI Aerial video L Illumination light LM Stacking direction

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Abstract

信頼性を向上できる反射型空中結像素子を提供する。厚み方向に平行な反射面（４）を有した複数の透明な基材（２５）を反射面（４）に垂直な方向に接着剤（３）を介して並設される平板状の光学素子（１）、（２）を厚み方向に重ね、光学素子（１）の反射面（４）と光学素子（２）の反射面（４）とが直交する反射型空中結像素子（１０）において、光学素子（１）、（２）の露出面上に透明な塗布膜（３０）を設けた。

Description

光学素子、反射型空中結像素子及びこれらの製造方法
　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。
　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有する。光学素子は厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明なガラス等の基材を反射面に垂直な方向に接着剤を介して並設される。反射面は基材上にアルミニウムや銀等の蒸着を行って形成される。２枚の光学素子を反射面が互いに直交するように上下に重ねて接着して反射型空中結像素子が形成される。
　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称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。
特開２０１２－１５５３４５号公報（第６頁、第７頁、第４図、第５図）
　しかしながら、上記従来の反射型空中結像素子によると、反射型空中結像素子の下面及び上面上の隣接する基材間の接着剤は露出しているため、温度変化や湿度変化等の環境変化や清掃・洗浄により接着剤が劣化する。接着剤が劣化すると、接着剤と反射面との間に入り込んだ水等により反射面の腐食等の劣化が生じる。このため、空中映像の画質が低下する場合がある。また、隣接する基材間の接着剤が劣化すると反射型空中結像素子の破損が生じる場合がある。したがって、反射型空中結像素子の信頼性が低下する問題があった。
　本発明は、信頼性を向上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、信頼性を向上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。
　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有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記厚み方向に重ね、前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが直交する反射型空中結像素子において、
　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を設けたことを特徴としている。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に接着剤を介して並設される平板状の光学素子において、
　少なくとも前記厚み方向の片面に透明な塗布膜を設けたことを特徴としている。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の光学素子の製造方法において、
　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断することにより前記基板を分断した前記基材が並設される薄板状の素材を形成する切断工程と、
　前記素材の少なくとも厚み方向の片面に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
　を備えたことを特徴としている。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記反射面が互いに直交するように前記厚み方向に重ねて組み立てた反射型空中結像素子の製造方法において、
　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断して前記第１光学素子及び前記第２光学素子を形成する切断工程と、
　前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが互いに直交するように前記第１光学素子及び前記第２光学素子を前記厚み方向に重ねて組み立てる組立工程と、
　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
　を備えたことを特徴としている。
　本発明の反射型空中結像素子によると、第１光学素子及び第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を設けている。このため、隣接する基材間の接着剤の劣化を防止することができる。これにより、反射型空中結像素子の破損を防止することができる。また、反射面の腐食等の劣化が防止され、空中映像の画質の低下を防止することができる。したがって、反射型空中結像素子の信頼性を向上させることができる。
　また本発明の光学素子によると、厚み方向の少なくとも片面に透明な塗布膜を設けている。これにより、２枚の光学素子を重ねて形成される反射型空中結像素子の露出面上に塗布膜を配することができる。したがって、反射型空中結像素子の信頼性を向上させることができる。
　また、本発明の光学素子及び反射型空中結像素子の製造方法によると、透明な塗布膜を塗布する塗布工程を備えている。これにより、信頼性を向上できる反射型空中結像素子及び光学素子を容易に形成することができる。
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 図１の要部を拡大した斜視図 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子の分解斜視図 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 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子を示す側面図 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断面図 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子を拡大した拡大上面図 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を拡大した拡大側面図 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 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 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 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 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子の積層固着工程を示す斜視図 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子の積層固着工程完了時の固着ブロックを示す斜視図 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子の塗布工程を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の反射型空中結像素子の塗布工程の変形例を示す側面断面図 本発明の第２実施形態の反射型空中結像素子の製造工程を示す図 本発明の第２実施形態の反射型空中結像素子のタイリング工程後の塗布工程完了時を示す平面図
　＜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～図５は反射型空中結像素子の分解斜視図、平面図及び側面図をそれぞれ示している。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、奥行方向及び厚み方向を示している。なお、図２及び図４では補強板５及び塗布膜３０の図示を省略している。また、図２において矢印Ｑは光路を示している。
　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は平板状の光学素子１（第１光学素子）、平板状の光学素子２（第２光学素子）及び平板状の補強板５を有する。
　光学素子１、２の平面形状は一辺の長さが例えば約１００ｍｍの略正方形に形成される。光学素子１、２はアクリル樹脂等の透明な樹脂やガラスの光透過性材料により形成され、厚み方向（Ｚ方向）に平行な反射面４が所定の周期Ｄｒ（例えば、０．５ｍｍ）で平行に配される。
　光学素子１、２は対向する両面に反射面４を形成した複数の透明な基材２５を反射面４上に配した接着剤３（図６参照）により接着して形成される。すなわち、光学素子１、２は、厚み方向（Ｚ方向）に平行な反射面４を有した複数の透明な基材２５を反射面４に垂直な方向に接着剤３を介して並設される。
　基材２５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。反射面４は基材２５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。
　図６は隣接する基材２５間の接着部分を拡大した側面断面図を示している。隣接する基材２５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Ｈ（反射面４に垂直な方向の突出量）が例えば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Ｅ（本実施形態では１ｍｍ）で配置される。これにより、各接着剤３の層の膜厚を容易に揃えることができ、複数の反射面４を互いに平行に維持することができる。
　下方の光学素子１の上面１ａ、下面１ｂ及び側端面１ｃは透明な塗布膜３０（図３参照）により覆われている。上方の光学素子２の上面２ａ（出射面１９）、下面２ｂ及び側端面２ｃは透明な塗布膜３０により覆われている。
　塗布膜３０の材質に特に限定はないが、例えば紫外線硬化性樹脂を用いることができる。これにより、塗布膜３０を容易に形成することができる。また、塗布膜３０の材質として、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シラン化合物、及び金属酸化物等のいずれかを用いることができる。なお、塗布膜３０の材質は接着剤３よりも環境変化や清掃・洗浄に劣化しにくい材質であると望ましい。
　塗布膜３０の厚さが１００ｎｍよりも小さいと、接着剤３及び反射面４を十分に保護することが困難になる。また、塗布膜３０の厚さが１００μｍよりも大きいと、塗布膜３０を安定して形成することが困難になる。このため、塗布膜３０の厚さは１００ｎｍ以上１００μｍ以下であると望ましい。
　また、塗布膜３０の硬さが鉛筆硬度でＦ以上であると、塗布膜３０の損傷を防止できるためより望ましい。
　また、塗布膜３０の表面の反射率は基材２５の表面の反射率よりも低いと望ましい。塗布膜３０を例えばアモルファス構造のフッ素樹脂（旭硝子株式会社製、サイトップ（登録商標））により形成すると、塗布膜３０の表面の反射率を基材２５の表面の反射率よりも低くすることができる。
　補強板５の平面形状は一辺の長さが例えば約１１０ｍｍの略正方形に形成される。補強板５はアクリル樹脂等の透明な樹脂やガラス等の光透過性材料により形成される。光学素子１は補強板５上に接着剤６（図３参照）を介して接着される。接着剤６として例えばシリコーン接着剤を用いることができる。
　光学素子２は光学素子１上に接着剤７（図３参照）を介して接着される。この時、光学素子１の反射面４と光学素子２の反射面４とが直交するように光学素子１、２は接着される。これにより、光学素子１、２は厚み方向（Ｚ方向）に並設されるとともに補強板５上に配され、補強板５は光学素子１、２を覆う。補強板５により光学素子１、２を補強することができる。接着剤７として例えばシリコーン接着剤を用いることができる。
　なお、接着剤６、７はシリコーン接着剤に限定されず、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂等の二液硬化型の接着剤でもよい。また、接着剤６、７は互いに異なる材質の接着剤でもよい。また、接着剤６、７の露出面が塗布膜３０により覆われると、接着剤６、７の劣化を防止できるため望ましい。
　補強板５の下面は光が入射する入射面１８（図１、図３参照）を形成し、光学素子２の上面２ａは光が出射する出射面１９（図１、図３参照）を形成する。
　また、補強板５の厚みＴ２（図５参照）は光学素子１、２の厚みＴ１よりも大きくなっている。これにより、光学素子１、２に対する補強効果をより向上できる。なお、補強板５の厚みＴ２を光学素子１、２の厚みＴ１の２倍以上にすると望ましい。これにより、補強板５による補強効果をより一層向上できる。本実施形態では補強板５の厚みＴ２は２．８ｍｍ、光学素子１、２の厚みＴ１は１．３４ｍｍになっている。
　補強板５の表面には反射防止処理を施した反射防止部（不図示）が設けられる。反射防止処理として例えばフッ化マグネシウム等のコーティング（光学薄膜処理）や、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロの凹凸構造の配置等が挙げられる。
　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°の入射角で補強板５の入射面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。
　上記構成の空中映像表示装置１００において、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で反射する。被投影物ＯＢの反射光の一部は補強板５の入射面１８から補強板５の内部に入射する。
　この時、補強板５の表面に反射防止部が設けられるため入射面１８上の入射光の反射を防止でき、補強板５の内部に入射する光量の減少を防止することができる。すなわち、入射面１８での反射による光損失を低減することができる。
　入射面１８から補強板５に入射した光は補強板５の内部を透過した後に矢印Ｑ（図２参照）で示すように、光学素子１の下面１ｂから光学素子１に入射し、光学素子１の反射面４で反射した後に下面２ｂ（図３参照）から光学素子２に入射する。
　光学素子２の反射面４で反射した光は光学素子２の上面２ａ（出射面１９、図２参照）から上方へ出射される。これにより、反射型空中結像素子１０に対して被投影物ＯＢと面対称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。すなわち、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。
　この時、図４に示すように、光学素子１の下面１ｂに平行な面に投影して使用者の眼ＥＹ（図１参照）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。
　また、光学素子１の露出した側端面１ｃ及び光学素子２の露出した上面２ａ及び側端面２ｃ上に透明な塗布膜３０を設けている。このため、露出面上の接着剤３が塗布膜３０により覆われ、温湿度変化や清掃・洗浄による接着剤３の劣化を防止することができる。これにより、反射型空中結像素子１０の破損を防止することができる。また、反射面４の腐食等の劣化が防止され、空中映像ＦＩの画質の低下を防止することができる。
　また、塗布膜３０の表面の反射率が基材２５の表面の反射率よりも低いと、外光の出射面１９での反射を低減することができる。したがって、外光反射による空中映像ＦＩの視認性の低下を防止することができる。また、光損失を抑え、空中映像ＦＩを明るく表示することができる。
　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。
　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。
　図７は反射型空中結像素子１０を拡大した拡大上面図を示している。図８は光学素子１を拡大した拡大側面図を示している。なお、図７では補強板５の図示を省略している。ガラスから成る基材２５の屈折率をｎとし、光学素子１の下面１ｂから基材２５に入射して透過する光線Ｑｐの入射角及び屈折角をそれぞれθ１、θ２とすると、スネルの法則から式（１）が導かれる。
　θ２＝ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ１／ｎ）・・・（１）
　厚みＴ１の光学素子１の一個の基材２５を透過する全ての光線Ｑｐ（光線Ｑｐの全光束）が反射面４で１回反射して光学素子１の上面１ａから出射される時、反射面４のＹ方向のピッチＰｒは式（２）で示される。
　Ｐｒ＝Ｔ１・ｔａｎθ２・・・（２）
　例えば、θ１＝４５°、ｎ＝１．５１６３３、Ｔ１＝１．５ｍｍとすると、式（１）から屈折角θ２は２７．８°と算出される。また、式（２）からピッチＰｒは０．７８ｍｍと算出される。Ｙ方向が反射面４の長手方向（光学素子１の厚み方向（Ｚ方向）に直交して反射面４に平行な方向）に対して４５°傾斜していると、周期Ｄｒ（隣接する反射面４間の距離）は０．５６ｍｍになる。以上より、光学素子１の厚みＴ１が１．５ｍｍの場合に周期Ｄｒを０．５６ｍｍにすると、４５°の入射角で光学素子１の下面１ｂに入射した光線Ｑｐの全光束を反射面４で１回反射させた後に上面１ａから出射させることができる。これにより、反射型空中結像素子１０によって結像する空中映像ＦＩの画質を向上させることができる。
　また、例えば、θ１＝４５°、ｎ＝１．５１６３３、Ｄｒ＝０．５ｍｍとすると、ピッチＰｒは０．７０７ｍｍとなる。屈折角θ２は２７．８°なので、式（２）から光学素子１の厚みＴ１は１．３４ｍｍとなる。したがって、後述のように板厚が０．５ｍｍの基板２１を用いて光学素子１、２を形成する場合には研磨工程により光学素子１、２の厚みＴ１を１．３４ｍｍにすると、４５°の入射角で下面１ｂに入射した光線Ｑｐの全光束を反射面４で１回反射させた後に上面１ａから出射させることができる。これにより、反射型空中結像素子１０によって結像する空中映像ＦＩの画質を向上させることができる。また、周期Ｄｒを０．５６ｍｍにする場合よりも光学素子１の厚みＴ１を小さくすることができる。したがって、後述の固着ブロック１２（図１４参照）からより多くの素材１´を得ることができる。
　以上より、基材２５としてガラスを用いた場合に、Ｄｒ／Ｔ１＝０．３７３を満たすと、４５°の入射角で下面１ｂに入射した光線Ｑｐの全光束を反射面４で１回反射させた後に上面１ａから出射させることができる。すなわち、４５°の入射角で入射面１８に入射した光を効率よく出射面１９から出射させることができる。したがって、空中映像ＦＩの画質を向上させることができる。
　図９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、積層固着工程、切断工程、研磨工程、塗布工程、組立工程及び補強板取付工程を備えている。
　反射面形成工程では図１０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１００ｎｍ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。また、アクリル樹脂等の薄板状の透明樹脂板により基板２１を形成してもよい。
　本実施形態の基板２１は１００ｍｍ×１００ｍｍの正方形で、板厚が約０．５ｍｍ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。
　基板２１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（溶融ガラス）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。
　図１１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を有する。
　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。
　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１２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Ｅ（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。
　次に、図１３は積層固着工程を示す斜視図である。積層固着工程ではスペーサー１５が形成された複数（本実施形態では２００枚）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を有する積層体１１が形成される。
　次に、積層方向ＬＭから所定の加圧力を積層体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。
　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（不図示）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１４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１００ｍｍになっている。
　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の平行を容易に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。
　なお、反射型空中結像素子１０の製造工程からスペーサー形成工程を省き、反射面４を形成した複数の基板２１の反射面４上に接着剤３を逐一塗布し、反射面４に接着剤３が塗布された複数の基板２１を反射面４に垂直な方向に積み重ねて積層体１１を形成してもよい。この場合、積層体１１を貯留槽に浸漬することなく、積層体１１への加圧を継続した状態で接着剤３を硬化させる。
　次に、切断工程では、図１４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、分断された基板２１から成る基材２５を並設した光学素子１（図３参照）の素材１´が複数形成される。なお、光学素子２の構成は光学素子１の構成と同様であり、光学素子２も素材１´から形成される。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。
　研磨工程では光学素子１の素材１´の厚み方向の両面をラッピング装置により所定の厚さ（例えば、１．５ｍｍ）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。この時、素材１´の厚みは１．３４ｍｍになっている。
　次に、塗布工程では、ディッピング法により素材１´の表面に塗布膜３０を塗布する。図１５に示すように、素材１´を貯留槽４０内の塗布液３１に浸漬する。塗布液３１として例えば液状の紫外線硬化性樹脂を用いることができる。素材１´の塗布液３１への浸漬を所定時間（例えば５分間）行った後に、素材１´を貯留槽４０から引き上げて素材１´に紫外線を照射し、素材１´上の塗布液３１を硬化させる。これにより、素材１´の略全表面に塗布膜３０が形成され、図３に示す光学素子１、２が得られる。ディッピング法により、塗布液３１の濃度の変動が小さくなり、塗布膜３０を安定して形成することができる。
　図１６は塗布工程の変形例を示す側面断面図である。この塗布工程ではスプレーコーティング法により素材１´の表面に塗布膜３０を塗布する。塗布工程において、素材１´を載置台４５上に厚み方向の一端面を下にして載置し、上方に設けた噴霧装置４８から素材１´に向けて塗布液３１を噴霧する。その後に素材１´に向けて紫外線を照射する。これにより、図１６における素材１´の上面上に塗布膜３０が形成される。その後に、素材１´を上下反転させ、噴霧装置４８から塗布液３１を噴霧する。これにより、図１６における素材１´の下面上に塗布膜３０が形成される。なお、素材１´を吊り下げた状態で素材１´に向けて塗布液３１を噴霧してもよい。また、塗装工程において、ディッピング法及びスプレーコーティング法以外の方法により素材１´の表面に塗布膜３０を塗布してもよい。
　なお、各素材１´について、ディッピング法またはスプレーコーティング法を複数回行ってもよい。また、塗布工程において、塗布液３１が塗布された素材１´を温風や加熱によって乾燥させてもよい。また、塗布液３１が透明な液状の熱硬化性樹脂の場合であれば、素材１´の表面に塗布された塗布液３１を熱硬化させる。
　組立工程では、光学素子１の反射面４と光学素子２の反射面４とが互いに直交するように光学素子１、２を厚み方向（Ｚ方向）に重ねて配置し、接着剤７（図３参照）を介して光学素子１、２を接着する。これにより、光学素子１、２は厚み方向（Ｚ方向）に重ねて組み立てられる。
　補強板取付工程では、光学素子１の下面１ｂに接着剤６（図３参照）を介して補強板５を接着する。すなわち、光学素子１、２の並設方向（Ｚ方向）の片面（下面１ｂ）に補強板５を接着剤６で接着する。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。
　光学素子１の基材２５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２５間の接着剤３にスペーサー１５を配置しても空中映像ＦＩの表示に大きな支障はない。
　本実施形態によると、反射型空中結像素子１０の光学素子１、２の露出面（側端面１ｃ、２ｃ、上面２ａ）上に透明な塗布膜３０を設けている。このため、露出面上の接着剤３が塗布膜３０により覆われ、温湿度変化や清掃・洗浄による接着剤３の劣化を防止することができる。これにより、反射型空中結像素子１０の破損を防止することができる。また、反射面４の腐食等の劣化が防止され、空中映像ＦＩの画質の低下を防止することができる。したがって、反射型空中結像素子１０の信頼性を向上させることができる。
　また、基材２５をガラスにより形成した場合には、塗布膜３０により基材２５の表面の傷や欠けを防止することができ、基材２５の割れを防止することができる。
　また、紫外線硬化性樹脂により塗布膜３０を構成すると、塗布膜３０を容易に形成することができる。
　また、塗布膜３０の厚さが１００ｎｍ以上１００μｍ以下であると、塗布膜３０を安定して形成できるとともに接着剤３及び反射面４を十分に保護することができる。
　また、塗布膜３０の硬さが鉛筆硬度でＦ以上であると、塗布膜３０の損傷を容易に防止することができる。
　また、塗布膜３０の表面の反射率が基材２５の表面の反射率よりも低いと、光損失を抑え、空中映像ＦＩを明るく表示することができる。また、外光の出射面１９での反射を低減することができる。したがって、空中映像ＦＩの視認性の低下を防止することができる。
　また、塗布工程において、ディッピング法により塗布膜３０を形成すると、塗布液３１の濃度の変動が小さくなり、塗布膜３０を安定して形成することができる。また、塗布工程において、スプレーコーティング法により塗布膜３０を形成すると、ディッピング法よりも塗布液３１の量を少なくすることができるとともに、必要な箇所のみに塗布膜３０を容易に形成することができる。
　本実施形態において、組立工程と補強板取付工程との間に塗布工程を行ってもよく、補強板取付工程後に塗布工程を行ってもよい。これにより、光学素子１、２の露出面（側端面１ｃ、２ｃ、上面２ａ）上に塗布膜３０を形成することができる。また、補強板取付工程後に塗布工程を行うと、補強板５の露出面上にも塗布膜３０を形成することができ、補強板５の損傷等を防止することができる。
　また、塗布工程において光学素子１、２の厚み方向の片面及び側端面１ｃ、２ｃ上に塗布膜３０を形成し、光学素子２の塗布膜３０の形成面を上面２ａに配してもよい。なお、本実施形態では光学素子１、２の厚み方向の両面に塗布膜３０を形成するため、組立工程において光学素子１、２の裏表の判別が不要となる。したがって、反射型空中結像素子１０の製造工数を削減することができる。
　また、補強板５を反射型空中結像素子１０の両面に設けてもよく、補強板５を省いてもよい。補強板５を両面に設けた場合は露出面となる側端面１ｃ、２ｃに塗布膜３０が形成される。補強板５を省いた場合は露出面となる側端面１ｃ、２ｃ、上面２ａ、下面１ｂに塗布膜３０が形成される。
　＜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は第２実施形態の反射型空中結像素子１０の製造工程の図を示している。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。本実施形態ではタイリング工程を備えている点で第１実施形態とは異なる。その他の部分は第１実施形態と同様である。
　研磨工程と塗布工程との間にはタイリング工程が設けられる。図１８はタイリング工程後の塗布工程完了時の光学素子１の平面図を示している。タイリング工程では、鏡面仕上げされた複数（本実施形態では４枚）の素材１´の反射面４が互いに平行になるとともに素材１´の側端面１´ｃで各反射面４が連続するように厚み方向に直交する方向で複数の素材１´を側端面１´ｃで接着剤９により接着する。複数の素材１´のタイリングにより、大型の光学素子１を容易に形成することができる。また、大型の光学素子２も大型の光学素子１と同様に複数の素材１´のタイリングにより容易に形成することができる。
　本実施形態ではタイリング工程後に塗布工程を行う。このため、塗布工程において、複数の素材１´でタイリングされた大型の光学素子１、２の少なくとも厚み方向（Ｚ方向）の片面に塗布膜３０を形成する際に、隣接する素材１´間の接着剤９が塗布膜３０により覆われる。これにより、大型の光学素子１、２の接着剤３、９の劣化を防止することができる。なお、接着剤９の材質は接着剤３の材質と同じでも異なってもよい。
　組立工程では大型の光学素子１の反射面４と大型の光学素子２の反射面４とが互いに直交するように厚み方向（Ｚ方向）に重ねて接着剤７を介して接着される。その後、大型の光学素子１、２を覆う大きさの補強板５が大型の光学素子１の下面１ｂに接着剤６を介して接着される。これにより、大型の反射型空中結像素子１０が形成される。
　本実施形態でも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、反射型空中結像素子１０の製造工程はタイリング工程を備えるため、大型の反射型空中結像素子１０を容易に形成することができる。さらに、タイリング工程後に塗布工程を行い、塗布工程において、接着剤９を塗布膜３０で覆う。これにより、反射型空中結像素子１０の接着剤３、９の劣化を防止することができる。
　なお、本実施形態では、タイリング工程後に塗布工程を行っているが、これに替えて、塗布工程後にタイリング工程を行ってもよい。この場合、塗布工程において、複数の素材１´の少なくとも厚み方向の片面上に塗布膜３０を形成した後にタイリング工程を行う。
　また、組立工程において複数の素材１´をタイリングした大型の光学素子１、２を反射面４が互いに直交するように厚み方向に重ねて接着した後に、塗布工程を行ってもよい。
　本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記厚み方向に重ね、前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが直交する反射型空中結像素子において、
　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を設けたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記厚み方向の両端面に前記塗布膜を設けると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記第１光学素子の前記厚み方向の両端面及び前記第２光学素子の前記厚み方向の両端面に前記塗布膜を設けると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記厚み方向の一端面に第２接着剤により接着された補強板を備え、前記厚み方向の他端面に前記塗布膜を設けると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記厚み方向の両端面に第２接着剤により接着された一対の補強板を備えると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記塗布膜は紫外線硬化性樹脂から構成されると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記塗布膜の厚さは１００ｎｍ以上１００μｍ以下であると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記塗布膜の硬さは鉛筆硬度でＦ以上であると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子において、前記塗布膜の表面の反射率は前記基材の表面の反射率よりも低いと好ましい。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に接着剤を介して並設される平板状の光学素子において、
　少なくとも前記厚み方向の片面に透明な塗布膜を設けたことを特徴としている。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の光学素子の製造方法において、
　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断することにより前記基板を分断した前記基材が並設される薄板状の素材を形成する切断工程と、
　前記素材の少なくとも厚み方向の片面に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
　を備えたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記塗布工程において、ディッピング法またはスプレーコーティング法により前記塗布膜を形成すると好ましい。
　また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、前記素材を研磨する研磨工程を備え、前記研磨工程後に前記塗布工程を行うと好ましい。
　また本発明は、上記構成の光学素子の製造方法において、複数の前記素材を前記厚み方向に直交する方向に側端面で第２接着剤により接着するタイリング工程を備え、前記タイリング工程後に前記塗布工程を行い、前記塗布工程において、前記第２接着剤を前記塗布膜で覆うと好ましい。
　また本発明は、厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記反射面が互いに直交するように前記厚み方向に重ねて組み立てた反射型空中結像素子の製造方法において、
　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断して前記第１光学素子及び前記第２光学素子を形成する切断工程と、
　前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが互いに直交するように前記第１光学素子及び前記第２光学素子を前記厚み方向に重ねて組み立てる組立工程と、
　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
　を備えたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子の製造方法において、前記組立工程と前記塗布工程との間に、前記厚み方向の片面または両面に第２接着剤により補強板を取り付ける補強板取付工程を備えると好ましい。
　また本発明は、上記構成の反射型空中結像素子の製造方法において、前記塗布工程において、ディッピング法またはスプレーコーティング法により前記塗布膜を形成すると好ましい。
　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。
　　　１　　光学素子（第１光学素子）
　　　２　　光学素子（第２光学素子）
　　　３　　接着剤
　　　４　　反射面
　　　５　　補強板
　　　６　　接着剤
　　　７　　接着剤
　　　９　　接着剤
　　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
　　２５　　基材
　　３０　　塗布膜
　　３１　　塗布液
　　４０　　貯留槽
　１００　　空中映像表示装置
　　Ｇ　　　隙間
　　ＯＢ　　被投影物
　　ＦＩ　　空中映像
　　　Ｌ　　照明光
　　ＬＭ　　積層方向

Claims (17)

  1. 　厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記厚み方向に重ね、前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが直交する反射型空中結像素子において、
    　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を設けた、反射型空中結像素子。
  2. 　前記厚み方向の両端面に前記塗布膜を設けた、請求項１に記載の反射型空中結像素子。
  3. 　前記第１光学素子の前記厚み方向の両端面及び前記第２光学素子の前記厚み方向の両端面に前記塗布膜を設けた、請求項２に記載の反射型空中結像素子。
  4. 　前記厚み方向の一端面に第２接着剤により接着された補強板を備え、前記厚み方向の他端面に前記塗布膜を設けた、請求項１に記載の反射型空中結像素子。
  5. 　前記厚み方向の両端面に第２接着剤により接着された一対の補強板を備えた、請求項１に記載の反射型空中結像素子。
  6. 　前記塗布膜は紫外線硬化性樹脂から構成される、請求項１～請求項５のいずれかに記載の反射型空中結像素子。
  7. 　前記塗布膜の厚さは１００ｎｍ以上１００μｍ以下である、請求項１～請求項６のいずれかに記載の反射型空中結像素子。
  8. 　前記塗布膜の硬さは鉛筆硬度でＦ以上である、請求項１～請求項７のいずれかに記載の反射型空中結像素子。
  9. 　前記塗布膜の表面の反射率は前記基材の表面の反射率よりも低い、請求項１～請求項８のいずれかに記載の反射型空中結像素子。
  10. 　厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に接着剤を介して並設される平板状の光学素子において、
    　少なくとも厚み方向の片面に透明な塗布膜を設けた、光学素子。
  11. 　厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の光学素子の製造方法において、
    　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
    　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断することにより前記基板を分断した前記基材が並設される薄板状の素材を形成する切断工程と、
    　前記素材の少なくとも厚み方向の片面に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
    　を備えた、光学素子の製造方法。
  12. 　前記塗布工程において、ディッピング法またはスプレーコーティング法により前記塗布膜を形成する、請求項１１に記載の光学素子の製造方法。
  13. 　前記素材を研磨する研磨工程を備え、
    　前記研磨工程後に前記塗布工程を行う、請求項１１または請求項１２に記載の光学素子の製造方法。
  14. 　複数の前記素材を前記厚み方向に直交する方向に側端面で第２接着剤により接着するタイリング工程を備え、
    　前記タイリング工程後に前記塗布工程を行い、
    　前記塗布工程において、前記第２接着剤を前記塗布膜で覆う、請求項１１～請求項１３のいずれかに記載の光学素子の製造方法。
  15. 　厚み方向に平行な反射面を有した複数の透明な基材を前記反射面に垂直な方向に第１接着剤を介して並設される平板状の第１光学素子及び第２光学素子を前記反射面が互いに直交するように前記厚み方向に重ねて組み立てた反射型空中結像素子の製造方法において、
    　一の面に前記反射面を形成した透明な複数の基板を前記第１接着剤を介して積み重ねて固着ブロックを形成する積層固着工程と、
    　前記固着ブロックを前記反射面に垂直な方向に所定周期で切断して前記第１光学素子及び前記第２光学素子を形成する切断工程と、
    　前記第１光学素子の前記反射面と前記第２光学素子の前記反射面とが互いに直交するように前記第１光学素子及び前記第２光学素子を前記厚み方向に重ねて組み立てる組立工程と、
    　前記第１光学素子及び前記第２光学素子の露出面上に透明な塗布膜を塗布する塗布工程と、
    　を備えた、反射型空中結像素子の製造方法。
  16. 　前記組立工程と前記塗布工程との間に、前記厚み方向の片面または両面に第２接着剤により補強板を取り付ける補強板取付工程を備えた、請求項１５に記載の反射型空中結像素子の製造方法。
  17. 　前記塗布工程において、ディッピング法またはスプレーコーティング法により前記塗布膜を形成する、請求項１５または請求項１６に記載の反射型空中結像素子の製造方法。
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