JP2010181828A

JP2010181828A - 装飾ディスプレイ装置

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Publication number: JP2010181828A
Application number: JP2009027652A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kishimoto; 康岸本; Eri Miyamoto; 恵理宮本; Takehito Yamato; 丈仁大和
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP5568867B2

Abstract

【課題】装飾性に優れ且つ簡便な装飾ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】本発明によると、照明光を射出する光源と、前記照明光が入射し且つ第１偏光を射出する第１偏光子と、反射層と、前記反射層と向き合い、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み且つメソゲンが固定化された位相差層とを備え、前記第１偏光が入射し且つ反射光としての再生光を射出する光学素子と、前記再生光が入射し且つ第２偏光を射出する第２偏光子とを具備したことを特徴とする装飾ディスプレイ装置が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、装飾ディスプレイ技術に関する。

商品の展示等に使用されるディスプレイ装置には、観察者の注意を強く惹くことが求められる。そのため、従来、ディスプレイ装置の装飾性を向上させるための種々の工夫が為されている。

例えば、特許文献１には、光源とミラーとハーフミラーとレンズとを備えたディスプレイ装置が記載されている。この装置は、立体的な画像を表示することを可能とする。それゆえ、この装置は、比較的優れた装飾性を達成し得る。

特開２００７−２４１２３４号公報

しかしながら、このような装置が有している視覚効果は、比較的単調であることが多い。それゆえ、従来のディスプレイ装置では、十分な装飾性を達成できないことがある。

また、このような装置では、比較的大掛かりな設備が必要となる。それゆえ、従来のディスプレイ装置では、その使用範囲が大きく制限される場合がある。

そこで、本発明は、装飾性に優れ且つ簡便な装飾ディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によると、照明光を射出する光源と、前記照明光が入射し且つ第１偏光を射出する第１偏光子と、反射層と、前記反射層と向き合い、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み且つメソゲンが固定化された位相差層とを備え、前記第１偏光が入射し且つ反射光としての再生光を射出する光学素子と、前記再生光が入射し且つ第２偏光を射出する第２偏光子とを具備したことを特徴とする装飾ディスプレイ装置が提供される。

本発明の第２側面によると、照明光を射出する光源と、前記照明光が入射し且つ第１偏光を射出する第１偏光子と、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み且つメソゲンが固定化された位相差層を備え、前記第１偏光が入射し且つ透過光としての再生光を射出する光学素子と、前記再生光が入射し且つ第２偏光を射出する第２偏光子とを具備したことを特徴とする装飾ディスプレイ装置が提供される。

本発明によると、装飾性に優れ且つ簡便な装飾ディスプレイ装置を提供することが可能となる。

本発明の第１態様に係る装飾ディスプレイ装置を示す概略図。図１に示す装飾ディスプレイ装置に含まれている光学系を示す概略図。図１及び図２に示す装飾ディスプレイ装置が備えた光学素子の一例を概略的に示す平面図。図３に示す光学素子のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図。本発明の第２態様に係る装飾ディスプレイ装置を示す概略図。図５に示す装飾ディスプレイ装置に含まれている光学系を示す概略図。図５及び図６に示す装飾ディスプレイ装置が備えた光学素子の一例を概略的に示す平面図。図７に示す光学素子のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図。

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本発明の第１態様に係る装飾ディスプレイ装置について説明する。

図１は、本発明の第１態様に係る装飾ディスプレイ装置を示す概略図である。図２は、図１に示す装飾ディスプレイ装置に含まれている光学系を示す概略図である。図２において、Ｘ方向は光学素子４００の主面に平行な方向であり、Ｙ方向は光学素子４００の主面に平行であり且つＸ方向に対して垂直な方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。

図１に示す装飾ディスプレイ装置１０は、ケース１００と、光源２００と、第１偏光子３００Ａと、光学素子４００と、第２偏光子３００Ｂとを含んでいる。また、この装飾ディスプレイ装置１０中には、展示物品Ａが配置されている。

ケース１００は、展示台１１０と側壁１２０と蓋１３０とを含んでいる。
展示台１１０は、円柱形状を有している。

側壁１２０は、円筒形状を有している。側壁１２０の一端は、展示台１１０の上面の周縁と接している。

側壁１２０は、透光部１２０Ａと遮光部１２０Ｂとを含んでいる。

透光部１２０Ａは、典型的には、透明なガラス又はプラスチックからなる。透光部１２０Ａは、ケース１００の内部を視認可能とする。

透光部１２０Ａの少なくとも一部には、第２偏光子３００Ｂが支持されている。例えば、第２偏光子３００Ｂは、透光部１２０Ａの少なくとも一部に貼り付けられている。

第２偏光子３００Ｂは、特定方向の偏光面を有した光成分を透過させる役割を担っている。この偏光子３００Ｂとしては、例えば、直線偏光子又は楕円偏光子を使用する。典型的には、この偏光子３００Ｂとして、直線偏光子を使用する。

遮光部１２０Ｂは、遮光性の材料からなる。遮光部１２０Ｂは、省略してもよい。

蓋１３０は、側壁１２０の開口部に嵌め込まれている。展示台１１０と側壁１２０と蓋１３０とは、中空構造を形成している。

この中空構造中には、展示物品Ａと、光学素子４００と、光源２００と、第１偏光子３００Ａとが収納されている。

展示物品Ａは、展示台１１０上に配置されている。展示物品Ａの種類に制限はない。例えば、展示物品Ａは、販売すべき商品である。或いは、展示物品Ａは、宣伝広告用のオブジェであってもよい。或いは、展示物品Ａは、学術展示物であってもよい。

光学素子４００は、展示台１１０上に設置されている。光学素子４００については、後で詳しく説明する。

光源２００及び第１偏光子３００Ａは、光学素子４００及び第２偏光子３００Ｂと、図２に示すような光学系を構成するように配置されている。

図２に示すように、光源２００は、照明光Ｌ１を射出する。この照明光Ｌ１は、典型的には、白色光である。

第１偏光子３００Ａは、特定方向の偏光面を有した光成分を透過させる役割を担っている。この偏光子３００Ａとしては、例えば、直線偏光子又は楕円偏光子を使用する。典型的には、この偏光子３００Ａとして、直線偏光子を使用する。

この偏光子３００Ａには、光源２００から射出された照明光Ｌ１が入射する。そして、この照明光Ｌ１は、偏光子３００Ａを通過することにより、第１偏光Ｌ２へと変化する。即ち、第１偏光子３００Ａは、第１偏光Ｌ２を射出する。

図３は、図１及び図２に示す装飾ディスプレイ装置が備えた光学素子の一例を概略的に示す平面図である。図４は、図３に示す光学素子のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

光学素子４００は、基材４０１と反射層４０２と中間層４０３と位相差層４０４とを備えている。この光学素子４００では、反射層４０２に対して位相差層４０４側を前面側とする。

基材４０１は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどの樹脂フィルム又はシートである。基材４０１は、光透過性を有していてもよく、光透過性を有していなくてもよい。また、基材４０１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。基材４０１は、省略してもよい。

反射層４０２は、基材４０１の一方の主面上に設ける。反射層４０２は、上記主面の全体を被覆していてもよく、その一部のみを被覆していてもよい。

反射層４０２の材料としては、例えば、金属細片が分散された樹脂を使用する。

この金属細片としては、例えば、アルミニウム、銀又はステンレス鋼の細片を使用する。典型的には、金属の細片として、アルミニウム細片を使用する。このアルミニウム細片としては、例えば、アルミニウムをフレーク状に加工したアルミペーストを使用する。このアルミペーストは、アルミフレークが塗膜表面において略平行に配列し、鏡面反射に近い光沢面が得られるリーフィングタイプであってもよく、アルミフレークが塗膜中において一様に分散し、光散乱性を有した反射面が得られるノンリーフィングタイプであってもよい。但し、光学素子４００が表示する像のより優れた視認性を達成すべく、ノンリーフィングタイプのアルミペーストを使用することが望ましい。

金属細片を分散させる樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂を使用する。この熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂又はこれらの混合物を使用する。

基材４０１及び反射層４０２として、以下のような構成を採用してもよい。即ち、基材４０１の一方の主面に無秩序なレリーフ構造を形成し、その上に反射層４０２を設けてもよい。こうすると、光散乱性を有した反射層４０２が得られる。

この場合、反射層４０２の材料としては、例えば、金属材料を使用する。この金属材料としては、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム又はこれらの合金を使用する。この場合、反射層４０２は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成する。

反射層４０２として、単層又は多層の誘電体層を使用してもよい。この場合、反射層４０２の材料として金属材料を使用した場合とは対照的に、反射層４０２の背面に存在する物を視認可能とすることができる。よって、この場合、より複雑な視覚効果を達成しうる。

中間層４０３は、反射層４０２と位相差層４０４との間に設けられている。この中間層４０３は、反射層４０２と位相差層４０４との密着性を向上させる役割を担っている。中間層４０３の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を使用する。この熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、ビニル系樹脂又はこれらの混合物を使用する。中間層４０３は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。中間層４０３は、省略してもよい。

位相差層４０４は、典型的には中間層４０３を間に挟んで、反射層４０２と向き合っている。位相差層４０４は、パターニングされていてもよい。即ち、位相差層４０４は、反射層４０２の一部のみと向き合っていてもよい。

位相差層４０４は、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み、メソゲンが固定化されている。即ち、位相差層４０４では、メソゲンが所定の方向に配向している。従って、位相差層４０４は、複屈折性を有している。位相差層４０４に含まれる液晶物質としては、例えば、ネマチック液晶を使用する。

位相差層４０４は、メソゲンの配向方向が互いに異なる複数の領域を備えていてもよい。図３及び図４には、一例として、位相差層４０４が、メソゲンの配向方向がＸ方向に略平行である第１の領域Ａ１と、メソゲンの配向方向がＹ方向に略平行である第２の領域Ａ２と、メソゲンの配向方向がＸ方向に対して４５°の角度を為している第３の領域Ａ３とからなる場合を描いている。

これら領域Ａ１乃至Ａ３は、潜像を形成している。この潜像は、例えば、商品の名称、商標、宣伝文句及び展示物の説明等の情報を含んでいる。図３及び図４には、一例として、これら領域Ａ１乃至Ａ３が文字情報「ＴＰ」を示す潜像を形成している場合を描いている。

この光学素子４００には、上述した第１偏光Ｌ２が入射する。この第１偏光Ｌ２は、位相差層４０４を通過し、反射層４０２において反射され、その後、再び位相差層４０４を通過して射出される。即ち、光学素子４００は、図２に示す再生光Ｌ３を反射光として射出する。

この再生光Ｌ３は、第２偏光子３００Ｂに入射する。そして、この再生光Ｌ３は、偏光子３００Ｂを通過することにより、第２偏光Ｌ４へと変化する。即ち、第２偏光子３００Ｂは、第２偏光Ｌ４を射出する。

この第２偏光Ｌ４は、観察者ＯＢにより観察される。即ち、光学素子４００は、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察すると、第２偏光Ｌ２に対応した色の物体として視認される。

次に、図２に示す光学系により達成可能な視覚効果について説明する。

上述した通り、位相差層４０４は、複屈折性を有している。例えば、位相差層４０４を構成している領域Ａ１では、メソゲンはＸ方向に平行な方向に配向している。それゆえ、そのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎ_eであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎ_oである。そして、領域Ａ１の屈折率をｎとすると、ｎ_o＜ｎ＜ｎ_eの関係が成り立つ。即ち、領域Ａ１の遅相軸はＸ方向と平行であり、領域Ａ１の進相軸はＹ方向と平行である。同様に、位相差層４０４を構成している領域Ａ２の遅相軸はＹ方向と平行であり、領域Ａ２の進相軸はＸ方向と平行である。また、位相差層４０４を構成している領域Ａ３の遅相軸は、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行であり、領域Ａ３の進相軸は、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに１３５゜の角度を為す方向に平行である。

上述したように、光学素子４００には、第１偏光子３００Ａが射出した第１偏光Ｌ２が入射する。以下では、一例として、偏光子３００Ａが直線偏光子であり、その透過軸のＸＹ平面への正射影が光学素子４００の前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向と平行である場合について説明する。この場合、第１偏光Ｌ２の偏光面は、光学素子４００の前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為している。

領域Ａ１の遅相軸は、Ｘ方向に平行である。従って、領域Ａ１に入射する第１偏光Ｌ２の偏光面は、領域Ａ１の遅相軸に対して、光学素子４００の前面側から見て反時計回りに４５゜の角度を為している。以下、領域Ａ１のリターデイションは、可視光領域内の或る設計波長λ₀の４分の１であるとする。即ち、領域Ａ１は、この設計波長λ₀の入射光に対して、４分の１波長板として機能するとする。この場合、波長λ₀を有した光成分は、領域Ａ１を通過することにより、左円偏光へと変換される。また、入射する直線偏光のうち上記波長λ₀とは異なった波長を有した光成分は、領域Ａ１を通過することにより、左楕円偏光へと変換される。

これら左円偏光及び左楕円偏光は、中間層４０３を透過して、反射層４０２に入射する。そして、これら偏光は、反射層４０２において反射されて、それぞれ、右円偏光及び右楕円偏光となる。なお、反射層４０２が光散乱性を有している場合、これら右円偏光及び右楕円偏光は、散乱反射光として射出される。

これら右円偏光及び右楕円偏光は、中間層４０３を透過して、再び領域Ａ１に入射する。領域Ａ１の主面に垂直な方向に進行する偏光のうち、波長がλ₀である右円偏光は、領域Ａ１を通過することにより、偏光面が光学素子４００の前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに１３５゜の角度を為している直線偏光へと変換される。他方、それ以外の光成分は、領域Ａ１を通過することにより、円偏光又は楕円偏光へと変換される。即ち、再生光Ｌ３は、波長がλ₀であり且つ偏光面が光学素子４００の前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに１３５゜の角度を為している直線偏光と、波長がλ₀とは異なった円偏光又は楕円偏光とを含んでいる。

再生光Ｌ３は、上述したように、第２偏光子３００Ｂへと入射する。以下では、一例として、偏光子３００Ｂが直線偏光子であり、その透過軸のＸＹ平面への正射影が光学素子４００の前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向と平行である場合について説明する。この場合、再生光Ｌ３のうち波長がλ₀である直線偏光の偏光面と、偏光子３００Ｂの透過軸とは、互いに垂直である。従って、再生光Ｌ３のうち波長がλ₀である光成分は、偏光子３００Ｂを透過できない。他方、再生光Ｌ３のうち波長がλ₀とは異なった光成分の一部は、偏光子３００Ｂを通過して、第２偏光Ｌ４となる。

以上の説明から分かるように、照明光Ｌ１の強度と第２偏光Ｌ４の強度との比は、照明光Ｌ１の波長に依存する。それゆえ、上記の場合、第２偏光Ｌ４は、波長ごとに異なった強度を有している。従って、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分は、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察すると、着色して見える。

領域Ａ２の遅相軸は、Ｙ方向に平行である。即ち、領域Ａ２は、メソゲンの配向方向が９０゜異なっていること以外は、領域Ａ１と同様の構造を有している。従って、第１偏光Ｌ１の偏光面は、領域Ａ２の遅相軸に対して、光学素子４００の前面側から見て時計回りに４５゜の角度を為している。それゆえ、上記の場合、光学素子４００のうち領域Ａ２に対応した部分は、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分と同様の視覚効果を示す。

領域Ａ３の遅相軸は、Ｘ方向と４５゜の角度を為す方向に平行である。即ち、第１偏光子３００Ａの透過軸のＸＹ平面への正射影と、領域Ａ３の遅相軸の方向とは、互いに平行である。それゆえ、領域Ａ３は、第１偏光Ｌ２に対して、光学的に影響を与えない。また、領域Ａ３の遅相軸の方向と、第２偏光子３００Ｂの透過軸のＸＹ平面への正射影とは、互いに平行である。それゆえ、第２偏光子３００Ｂは、再生光Ｌ３に対して、光学的に影響を与えない。

従って、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察しても、着色して見えない。具体的には、この部分は、反射層４０２に対応した色を表示する。従って、この部分は、典型的には白色又は銀白色に見える。

以上の通り、偏光子３００Ａ及び３００Ｂの透過軸と領域Ａ１乃至Ａ３の遅相軸とが上記のような配置となっている場合には、光学素子４００のうち領域Ａ１及びＡ２に対応した部分は着色した部分として視認され、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は着色していない部分として視認される。例えば、光学素子４００のうち領域Ａ１及びＡ２に対応した部分は紫色に見え、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は白色又は銀白色に見える。よって、この場合、観察者に、これら領域Ａ１乃至Ａ３に対応したパターンを視認させることができる。即ち、この場合、領域Ａ１乃至Ａ３により形成された潜像を可視化することができる。

装飾ディスプレイ装置１０は、第１偏光子３００Ａ、光学素子４００及び第２偏光子３００Ｂの少なくとも１つを、所定の方向に移動させる機構を更に備えていてもよい。

例えば、装飾ディスプレイ装置１０は、第１偏光子３００Ａを、第１偏光子３００Ａに入射する照明光Ｌ１の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を更に備えていてもよい。

例えば、装飾ディスプレイ装置１０は、第１偏光子３００Ａを、第１偏光子３００Ａに入射する照明光Ｌ１の光路に平行な回転軸を中心として回転させる回転機構を備えていてもよい。この場合、第１偏光子３００Ａの透過軸と領域Ａ１乃至Ａ３の遅相軸との為す角度は経時的に変化する。従って、以下に説明するように、光学素子４００のうち領域Ａ１乃至Ａ３に対応した部分に表示される色が、経時的に変化する。

例えば、上記の回転により、偏光子３００Ａの透過軸のＸＹ平面への正射影がＸ方向と平行となった場合、領域Ａ１は、第１偏光Ｌ２に対して、光学的に影響を与えない。即ち、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分から射出される再生光Ｌ３の偏光面は、Ｘ方向に平行である。従って、この場合、再生光Ｌ３の偏光面は、第２偏光子３００Ｂの透過軸のＸＹ平面への正射影に対して、光学素子４００の前面側から見て時計回りに４５゜の角度を為している。よって、この場合、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分は、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察しても、着色して見えない。即ち、この部分は、典型的には、白色又は銀白色に見える。

そして、この場合、第１偏光子３００Ａの透過軸のＸＹ平面への正射影と領域Ａ２の遅相軸とは互いに垂直である。この場合、領域Ａ２は、偏光子３００Ａを透過した偏光に対して、光学的に影響を与えない。よって、光学素子４００のうち領域Ａ２に対応した部分も着色せず、典型的には白色又は銀白色に見える。

これに対し、この場合、第１偏光子３００Ａの透過軸のＸＹ平面への正射影は、領域Ａ３の遅相軸に対して、光学素子４００の前面側から見て時計回りに４５゜の角度を為す。従って、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は、着色して見える。

以上のように、上述したような回転機構の存在により、光学素子４００に表示される像の色彩を経時的に変化させることができる。この変化は、観察者が観察方向を変化させることなしに、視認可能である。従って、光学素子４００は、一定の方向から観察した場合においても、多彩な視覚効果を示す。即ち、装飾ディスプレイ装置１０は、極めて優れた装飾性を発揮し得る。

或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、第１偏光子３００Ａを、第１偏光子３００Ａに入射する照明光Ｌ１の光路に交差する向きに並進させる機構を備えていてもよい。

この場合、例えば、第１偏光子３００Ａを照明光Ｌ１が入射しない位置に移動させることにより、光学素子４００に表示されていた像を消滅させることができる。また、第１偏光子３００Ａを照明光Ｌ１が入射する位置に戻すことにより、当該像を再び表示させることができる。即ち、これら移動により、潜像の表示及び非表示を自在に切り替えることが可能となる。

装飾ディスプレイ装置１０は、光学素子４００を、光学素子４００に入射する第１偏光Ｌ２の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を備えていてもよい。

例えば、装飾ディスプレイ装置１０は、光学素子４００を、光学素子４００に入射する第１偏光Ｌ２の光路に平行な回転軸を中心として回転させる回転機構を備えていてもよい。この場合、領域Ａ１乃至Ａ３の遅相軸と第１偏光子３００Ａの透過軸との為す角度が経時的に変化する。従って、第１偏光子３００Ａを回転させる場合と同様に、光学素子４００のうち領域Ａ１乃至Ａ３に対応した部分に表示される色を、経時的に変化させることができる。

或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、光学素子４００を、光学素子４００に入射する第１偏光Ｌ２の光路に交差する向きに並進させる機構を備えていてもよい。

この場合、例えば、光学素子４００を第１偏光Ｌ２が入射しない位置に移動させることにより、光学素子４００に表示されていた像を消滅させることができる。また、光学素子４００を第１偏光Ｌ２が入射する位置に戻すことにより、当該像を再び表示させることができる。即ち、これら移動により、潜像の表示及び非表示を自在に切り替えることが可能となる。

なお、この移動は、例えば、光学素子４００が設置された展示台１１０の少なくとも一部を、その主面の法線の周りに回転させることによって達成可能である。

装飾ディスプレイ装置１０は、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに入射する再生光Ｌ３の光路に交差する向きに移動させる機構を備えていてもよい。

例えば、装飾ディスプレイ装置１０は、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに入射する再生光Ｌ３の光路に平行な回転軸を中心として回転させる回転機構を備えていてもよい。この場合、第２偏光子３００Ｂの透過軸と領域Ａ１乃至Ａ３の遅相軸との為す角度が経時的に変化する。従って、第１偏光子３００Ａを回転させる場合と同様に、光学素子４００のうち領域Ａ１乃至Ａ３に対応した部分に表示される色を、経時的に変化させることができる。

或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに入射する再生光Ｌ３の光路に交差する向きに並進させる機構を備えていてもよい。

この場合、例えば、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに再生光Ｌ３が入射しない位置又は第２偏光Ｌ４が観察者ＯＢに入射しない位置に移動させることにより、光学素子４００に表示されていた像を消滅させることができる。また、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに再生光Ｌ３が入射する位置又は第２偏光Ｌ４が観察者ＯＢに入射する位置に戻すことにより、当該像を再び表示させることができる。即ち、これら移動により、潜像の表示及び非表示を自在に切り替えることが可能となる。

なお、第２偏光子３００Ｂが側壁１２０の一部分のみに支持されている場合には、この移動は、側壁１２０のうち少なくとも第２偏光子３００Ｂを支持した部分を、展示台１１０の主面の法線の周りに回転させることによって達成可能である。

装飾ディスプレイ装置１０は、上述した移動の２以上の組み合わせを可能とする機構を備えていてもよい。この場合、より優れた視覚効果を発揮させることが可能となる。特には、この装飾ディスプレイ装置１０では、第１偏光子３００Ａと第２偏光子３００Ｂとを独立して移動させることができる。従って、この装飾ディスプレイ装置１０は、単一の偏光子を含んだディスプレイ装置と比較してより複雑な視覚効果を達成し得る。

次に、本発明の第２態様に係る装飾ディスプレイ装置について説明する。

図５は、本発明の第２態様に係る装飾ディスプレイ装置を示す概略図である。図６は、図５に示す装飾ディスプレイ装置に含まれている光学系を示す概略図である。図６において、Ｘ方向は光学素子４００の主面に平行な方向であり、Ｙ方向は光学素子４００の主面に平行であり且つＸ方向に対して垂直であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。

図５に示す装飾ディスプレイ装置１０は、以下の点を除いては、図１に示す装飾ディスプレイ装置１０と同様の構成を有している。即ち、この装飾ディスプレイ装置１０では、反射層４０２を含まない透過型の光学素子４００を使用している。また、この装飾ディスプレイ装置１０では、光源２００と第１偏光子３００Ａと光学素子４００と第２偏光子３００Ｂとが図６に示すような光学系を構成するように配置されている。

なお、図５には、光源２００と第１偏光子３００Ａとが一体化されている場合を描いている。また、図５では、展示物品Ａを省略している。

図６に示すように、光源２００は、照明光Ｌ１を射出する。そして、この照明光Ｌ１は第１偏光子３００Ａに入射し、第１偏光子３００Ａは第１偏光Ｌ２を射出する。

図７は、図５及び図６に示す装飾ディスプレイ装置が備えた光学素子の一例を概略的に示す平面図である。図８は、図７に示す光学素子のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

光学素子４００は、光透過性基材４０１と中間層４０３と位相差層４０４とを備えている。この光学素子４００では、光透過性基材４０１に対して位相差層４０４側を前面側とし、その反対側を背面側とする。図５及び図６には、一例として、光学素子４００の背面側から第１偏光Ｌ２が入射し、光学素子４００の前面側へと再生光Ｌ３が射出される構成を描いている。

光透過性基材４０１としては、例えば、光透過性を有した樹脂フィルム又はシートを使用する。この光透過性基材４０１として、ポリカーボネートフィルム及びトリアセチルセルロースフィルムなどの光学的に等方的であるか又は低複屈折性を有した樹脂フィルム又はシートを使用する。典型的には、この光透過性基材４０１として、光学的に等方的であるか又は低複屈折性を有し且つ密着性に優れたポリカーボネートフィルムを使用する。光透過性基材４０１が光学的に等方的であるか又は低複屈折性を有している場合、光透過性基材４０１は、位相差層４０４と偏光子３００Ａ及び３００Ｂとの組み合わせに基づいた視覚特性に影響を与え難い。即ち、この場合、装飾ディスプレイ装置１０の光学設計がより容易となる。なお、光透過性基材４０１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。また、光透過性基材４０１は、省略してもよい。

中間層４０３は、この光透過性基材４０１と位相差層４０４との間に設けられている。中間層４０３は、第１態様について説明したのと同様の構成を有している。

位相差層４０４は、中間層４０３を間に挟んで、光透過性基材４０１と向き合っている。位相差層４０４は、パターニングされていてもよい。即ち、位相差層４０４は、光透過性基材４０１の一部のみと向き合っていてもよい。

位相差層４０４としては、第１態様について説明したのと同様のものを使用する。以下では、一例として、位相差層４０４が、配向方向がＸ方向に略平行である第１の領域Ａ１と、配向方向がＹ方向に略平行である第２の領域Ａ２と、配向方向が前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為している第３の領域Ａ３とを含んでいるとする。

光学素子４００は、上述したように、光透過性を有している。従って、この光学素子４００は、図６に示すように、再生光Ｌ３を透過光として射出する。

この再生光Ｌ３は、第２偏光子３００Ｂに入射する。そして、第２偏光子３００Ｂは、第２偏光Ｌ４を射出する。

以下、図６に示す光学系により達成可能な視覚効果について説明する。なお、以下では、第１偏光子３００Ａは、透過軸の向きが前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行な直線偏光子であるとする。また、以下では、第２偏光子３００Ｂは、透過軸の向きが前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行な直線偏光子であるとする。

この場合、光学素子４００に入射する第１偏光Ｌ２は、第１偏光子３００Ａの透過軸に平行な偏光面を有した直線偏光である。即ち、この場合、第１偏光Ｌ２は、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行な偏光面を有した直線偏光である。

領域Ａ１の遅相軸は、Ｘ方向に平行である。従って、入射する第１偏光Ｌ２の偏光面は、領域Ａ１の遅相軸に対して、前面側から見て反時計回りに４５゜の角度を為している。以下、領域Ａ１のリターデイションは、可視光領域内の或る設計波長λ₀の２分の１であるとする。即ち、領域Ａ１は、この設計波長λ₀の入射光に対して、２分の１波長板として機能するとする。

この場合において、領域Ａ１に波長λ₀の第１偏光Ｌ２が入射すると、領域Ａ１を透過した再生光Ｌ３は、前面側から見てＸ方向に対して時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行な偏光面を有した直線偏光となる。この直線偏光の偏光面と第２偏光子３００Ｂの透過軸とは、互いに直交している。従って、波長λ₀の光は、第２偏光子３００Ｂにおいて吸収され、光学素子４００の前面側に射出されない。

これに対し、領域Ａ１に波長λ₀以外の波長の直線偏光が入射すると、領域Ａ１を透過した再生光Ｌ３は、楕円偏光又は円偏光となる。従って、波長λ₀以外の波長の光の少なくとも一部は、第２偏光子３００Ｂを透過することができる。

それゆえ、領域Ａ１を照明した場合、領域Ａ１から射出された再生光Ｌ３に基づく第２偏光Ｌ４の強度は、波長ごとに異なる。従って、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察すると、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分は、着色して見える。

領域Ａ２の遅相軸は、Ｙ方向に平行である。即ち、領域Ａ２は、メソゲンの配向方向が９０゜異なっていること以外は、領域Ａ１と同様の構造を有している。従って、偏光子３００Ａを介して領域Ａ２に入射する直線偏光の偏光面は、領域Ａ２の遅相軸に対して、光学素子４００の前面側から見て時計回りに４５゜の角度を為している。それゆえ、上記の場合、光学素子４００のうち領域Ａ２に対応した部分は、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分と同様の視覚効果を示す。即ち、光学素子４００のうち領域Ａ２に対応した部分は、第１偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察すると、着色して見える。

領域Ａ３の遅相軸は、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行である。即ち、第２偏光Ｌ２の偏光面と、領域Ａ３の遅相軸とは、互いに平行である。即ち、領域Ａ３を透過した再生光Ｌ３は、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５゜の角度を為す方向に平行な偏光面を有した直線偏光である。そして、この直線偏光の偏光面と第２偏光子３００Ｂの透過軸とは、互いに平行である。従って、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は、偏光子３００Ａを介して照明し且つ第２偏光子３００Ｂを介して観察しても、着色して見えない。例えば、照明光Ｌ１として白色光を用いた場合、この部分は、白色に見える。

以上の通り、偏光子３００Ａ及び３００Ｂの透過軸と領域Ａ１乃至Ａ３の遅相軸とが上記のような配置となっている場合には、光学素子４００のうち領域Ａ１及びＡ２に対応した部分は着色した部分として視認され、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は着色していない部分として視認される。例えば、光学素子４００のうち領域Ａ１及びＡ２に対応した部分は紫色に見え、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は白色に見える。よって、この場合、観察者に、これら領域Ａ１乃至Ａ３に対応したパターンを視認させることができる。即ち、この場合、領域Ａ１乃至Ａ３により形成された潜像を可視化することができる。

例えば、上記の回転により、偏光子３００Ａの透過軸が領域Ａ１の遅相軸と平行となった場合、領域Ａ１は、第１偏光Ｌ２に対して光学的に影響を与えない。よって、領域Ａ１から射出される再生光Ｌ３は、Ｘ方向に平行な偏光面を有した直線偏光である。従って、再生光Ｌ３の偏光面は、第２偏光子３００Ｂの透過軸に対して、前面側から見てＸ方向に対して時計回りに４５゜の角度を為している。それゆえ、光学素子４００のうち領域Ａ１に対応した部分は、より暗いこと以外は照明光Ｌ１の色と同じ色の部分として視認される。例えば、照明光Ｌ１として白色光を用いた場合、この部分は、白色に見える。

また、この場合、偏光子３００Ａの透過軸と領域Ａ２の遅相軸とは互いに垂直である。よって、この場合、光学素子４００のうち領域Ａ２に対応した部分も、より暗いこと以外は照明光Ｌ１の色と同じ色の部分として視認される。例えば、照明光Ｌ１として白色光を用いた場合、この部分は、白色に見える。

これに対し、偏光子３００Ａの透過軸と領域Ａ３の遅相軸とは４５゜の角度を為している。従って、この場合、領域Ａ３を透過した再生光Ｌ３には、その波長に応じた位相差が生じる。よって、この場合、第２偏光子３００Ｂを通過した第２偏光Ｌ４の強度は、照明光Ｌ１の強度とは異なった波長依存性を示す。それゆえ、光学素子４００のうち領域Ａ３に対応した部分は、着色して見える。

以上のように、上記の機構の存在により、光学素子４００に表示される像の色彩が経時的に変化する。具体的には、この変化は、観察者が観察方向を変化させることなしに視認可能である。従って、光学素子４００は、一定の方向から観察した場合においても、多彩な視覚効果を示す。即ち、装飾ディスプレイ装置１０は、極めて優れた装飾性を発揮し得る。

或いは、第１態様について説明したのと同様に、装飾ディスプレイ装置１０は、第１偏光子３００Ａを、第１偏光子３００Ａに入射する照明光Ｌ１の光路に交差する向きに並進させる機構を備えていてもよい。或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、光学素子４００を、光学素子４００に入射する第１偏光Ｌ２の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を備えていてもよい。或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、第２偏光子３００Ｂを、第２偏光子３００Ｂに入射する再生光Ｌ３の光路に交差する向きに移動させる機構を備えていてもよい。或いは、装飾ディスプレイ装置１０は、上述した移動の２以上の組み合わせを可能とする機構を備えていてもよい。これらの場合も、装飾ディスプレイ装置１０は、極めて優れた装飾性を発揮し得る。

なお、この第２態様では、第１偏光子３００Ａ及び第２偏光子３００Ｂの少なくとも一方は、光学素子４００と一体化されていてもよい。即ち、第１偏光子３００Ａ及び第２偏光子３００Ｂの少なくとも一方と光学素子４００とは、積層体を構成していてもよい。この場合、装飾ディスプレイ装置１０の構成をより簡略化することが可能となる。

また、上記の第１及び第２態様では、光源２００と第１偏光子３００Ａと光学素子４００とがケース１００の中空構造中に含まれ、第２偏光子３００Ｂが側壁１２０の透光部１２０Ａの少なくとも一部に支持されている場合について説明した。しかしながら、装飾ディスプレイ装置１０の構成は、これらに限られない。例えば、光源２００及び／又は第１偏光子３００Ａは、上記中空構造の外部に設けられていてもよい。また、第２偏光子３００Ｂは、上記中空構造中に含まれていてもよい。

１０…装飾ディスプレイ装置、１００…ケース、１１０…展示台、１２０…側壁、１２０Ａ…透光部、１２０Ｂ…遮光部、１３０…蓋、２００…光源、３００Ａ…第１偏光子、３００Ｂ…第２偏光子、４００…光学素子、４０１…基材、４０２…反射層、４０３…中間層、４０４…位相差層、Ａ…展示物品、Ａ１…領域、Ａ２…領域、Ａ３…領域、Ｌ１…照明光、Ｌ２…第１偏光、Ｌ３…再生光、Ｌ４…第２偏光、ＯＢ…観察者。

Claims

照明光を射出する光源と、
前記照明光が入射し且つ第１偏光を射出する第１偏光子と、
反射層と、前記反射層と向き合い、液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み且つメソゲンが固定化された位相差層とを備え、前記第１偏光が入射し且つ反射光としての再生光を射出する光学素子と、
前記再生光が入射し且つ第２偏光を射出する第２偏光子と
を具備したことを特徴とする装飾ディスプレイ装置。
照明光を射出する光源と、
前記照明光が入射し且つ第１偏光を射出する第１偏光子と、
液晶物質又はその重合体若しくは架橋体を含み且つメソゲンが固定化された位相差層を備え、前記第１偏光が入射し且つ透過光としての再生光を射出する光学素子と、
前記再生光が入射し且つ第２偏光を射出する第２偏光子と
を具備したことを特徴とする装飾ディスプレイ装置。
前記第１偏光子を、前記第１偏光子に入射する前記照明光の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を更に具備したことを特徴とする請求項１又は２に記載の装飾ディスプレイ装置。
前記光学素子を、前記光学素子に入射する前記第１偏光の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を更に具備したことを特徴とする請求項１又は２に記載の装飾ディスプレイ装置。
前記第２偏光子を、前記第２偏光子に入射する前記再生光の光路に対して交差する方向に移動可能とする機構を更に具備したことを特徴とする請求項１又は２に記載の装飾ディスプレイ装置。