JP2011191404A - Two-face corner reflector array optical element and display device using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被観察物の実像(実鏡映像)を観察者側の空間に結像させる反射型実鏡映像結像光学素子とそれを用いた表示装置に関する。 The present invention relates to a reflective real mirror image forming optical element that forms a real image (real mirror image) of an object to be observed in a space on the viewer side, and a display device using the same.
反射型実鏡映像結像光学素子を利用して、空中に被観察物の実像(実鏡映像)を結像させて、それを観察者が見ることができるようにした表示装置が提案されている(特許文献1、参照)。 A display device has been proposed in which a real image (real mirror image) of an object to be observed is formed in the air using a reflective real mirror image imaging optical element so that the observer can see it. (See Patent Document 1).
具体的には、かかる表示装置は、被観察物の実像(実鏡映像)を観察者側の空間に結像させる反射型実鏡映像結像光学素子と、当該反射型実鏡映像結像光学素子の該観察者側とは反対側の空間に配置される該実鏡映像を形成するための被観察物と、を備えたものである。 Specifically, the display device includes a reflective real mirror image forming optical element that forms a real image (real mirror image) of an object to be observed in a space on the viewer side, and the reflective real mirror image forming optical. And an observation object for forming the real mirror image disposed in a space opposite to the observer side of the element.
特許文献1には、互いに直交する2つの鏡面からなる単位光学素子(2面コーナーリフレクタと称する)の複数を、1つの平面を構成する素子面にアレイ状にすなわち整列配置した反射型実鏡映像結像光学素子(2面コーナーリフレクタアレイ光学素子と称する)が開示されている。2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の具体例として、特許文献1においては、素子面を貫通する方向に穿孔された正方形穴の内壁を2面コーナーリフレクタとして利用するものや、基盤を具備して当該基盤の表面からその厚さ方向に突出した透明な立方体形状筒状体の内壁を2面コーナーリフレクタとして利用し該筒状体を碁盤目状に複数を形成した2面コーナーリフレクタアレイ光学素子が示されている。 Patent Document 1 discloses a reflective real mirror image in which a plurality of unit optical elements (referred to as two-sided corner reflectors) composed of two mirror surfaces orthogonal to each other are arranged in an array, that is, aligned on an element surface constituting one plane. An imaging optical element (referred to as a dihedral corner reflector array optical element) is disclosed. As a specific example of the two-sided corner reflector array optical element, in Patent Document 1, the inner wall of a square hole drilled in a direction penetrating the element surface is used as a two-sided corner reflector, or a base is provided. A two-sided corner reflector array optical element is shown in which the inner wall of a transparent cubic-shaped cylindrical body protruding from the surface of the cylindrical body is used as a two-sided corner reflector, and a plurality of the cylindrical bodies are formed in a grid pattern. ing.
2面コーナーリフレクタアレイ光学素子においては、複数の整列された2面コーナーリフレクタの各鏡面が素子面にほぼ垂直に直立配置されているので、該素子面の一方側に配置した被投影物からの光は、該素子面を通過する際に2面コーナーリフレクタに2回反射して、被投影物のない該素子面の他方側の空間に実像として結像する。すなわち、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子は、被観察物が2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の素子面(対称面とも称する)に対して対称位置に存在するように、その実像を結像させることができる。 In the two-surface corner reflector array optical element, each mirror surface of the plurality of aligned two-surface corner reflectors is arranged upright substantially perpendicular to the element surface, and therefore, from a projection object arranged on one side of the element surface. When light passes through the element surface, the light is reflected twice by the two-surface corner reflector, and forms a real image in the space on the other side of the element surface where there is no projection object. That is, the two-surface corner reflector array optical element can form a real image so that the object to be observed exists at a symmetrical position with respect to the element surface (also referred to as a symmetry plane) of the two-surface corner reflector array optical element. it can.
特許文献1では、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の2面コーナーリフレクタの2鏡面以外の内壁面を、素子面に対して垂直とならないように角度を付けて設けることにより、多重反射光を軽減もしくは除去できる旨のみが示唆されている。しかし、それ以外の2面コーナーリフレクタを形成する2面以外の内壁面の有効利用には、なんら示唆が無く、2面コーナーリフレクタおよびそれ以外の内壁面における問題を指摘していない。 In Patent Document 1, the inner wall surface other than the two mirror surfaces of the two-surface corner reflector of the two-surface corner reflector array optical element is provided at an angle so as not to be perpendicular to the element surface, thereby reducing multiple reflected light. Only that it can be removed is suggested. However, there is no suggestion for effective use of the inner wall surfaces other than the two surfaces that form the other two-surface corner reflectors, and no problems with the two-surface corner reflectors and other inner wall surfaces are pointed out.
発明者は、鋭意研究を行った結果、基盤表面から突出した立方体形状筒状体の側壁(内壁面)を2面コーナーリフレクタとして利用した従来の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子に関して、アクリル等の透明樹脂の射出成型や熱プレス成型による作製方法において、立方体形状筒状体の4つの側面を基盤に対して垂直面とした場合、成型後に2面コーナーリフレクタアレイ光学素子をスタンパから外すことが非常に困難になる問題を、知見した。かかる2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の作製方法としては、アクリル等の透明樹脂の射出成型や熱プレス成型による方法が考えられるが、かかる成型方法により立方体形状筒状体を有する2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を成型した場合、離型後に2面コーナーリフレクタアレイ光学素子をスタンパから外すことが非常に困難になるのである。 As a result of intensive research, the inventor has found that the conventional two-surface corner reflector array optical element using the side wall (inner wall surface) of the cubic cylindrical body protruding from the substrate surface as a two-surface corner reflector is transparent such as acrylic. In the production method by resin injection molding or hot press molding, when the four side surfaces of a cubic shaped cylindrical body are perpendicular to the base, it is very possible to remove the two-sided corner reflector array optical element from the stamper after molding. I found a difficult problem. As a method for producing such a two-sided corner reflector array optical element, a method by injection molding or heat press molding of a transparent resin such as acrylic can be considered. By such a molding method, a two-sided corner reflector array optical device having a cubic cylindrical body is conceivable. When the element is molded, it is very difficult to remove the two-sided corner reflector array optical element from the stamper after release.
そこで、本発明は、基盤表面から突出した筒状体を有する2面コーナーリフレクタアレイ光学素子であって成型後にスタンパから容易に取り出すことができる2面コーナーリフレクタアレイ光学素子およびそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention relates to a two-surface corner reflector array optical element having a cylindrical body protruding from the surface of the substrate, which can be easily taken out from a stamper after molding, and a display device using the same. The purpose is to provide.
本発明の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子は、透明材料で一体的に成型された、基盤とその表面内の接合平面から突出した筒状体の複数とからなり、筒状体の各々には2面コーナーリフレクタとして2つの直交する側面が形成され、基盤の一方の主面側にある被観察物の実像を他方側の空間に結像させる2面コーナーリフレクタアレイ光学素子であって、
筒状体の2面コーナーリフレクタ以外の側面は、筒状体の基盤面側の基盤との接合平面の面積より筒状体の基盤側とは反対側の端面の面積の方が小となるように、筒状体のテーパー構造を画定することを特徴とする。
The two-surface corner reflector array optical element of the present invention comprises a base and a plurality of cylindrical bodies protruding from a joining plane in the surface, which are integrally molded with a transparent material. A two-surface corner reflector array optical element, in which two orthogonal side surfaces are formed as a surface corner reflector, and forms a real image of an object to be observed on one main surface side of the base in a space on the other side,
The side surface of the cylindrical body other than the two-surface corner reflector is such that the area of the end surface opposite to the base side of the cylindrical body is smaller than the area of the joining plane with the base on the base surface side of the cylindrical body. And defining a tapered structure of the cylindrical body.
上記の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子において、筒状体は、2面コーナーリフレクタとした側面を含む立方体形状部と立方体形状部と一体となった2面コーナーリフレクタ以外の側面を平面として含むテーパー部とからなる角錐台であることとすることができる。 In the above-described two-surface corner reflector array optical element, the cylindrical body includes a cube-shaped portion including a side surface as a two-surface corner reflector and a tapered portion including a side surface other than the two-surface corner reflector integrated with the cube-shaped portion as a plane. It can be said that it is a truncated pyramid consisting of.
上記の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子において、基盤および筒状体が樹脂成型法により作製されたこととすることができる。 In the above-described two-surface corner reflector array optical element, the base and the cylindrical body can be manufactured by a resin molding method.
上記の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子において、2面コーナーリフレクタとして機能する筒状体の側面に金属反射膜をさらに付けたこととすることができる。 In the above-described two-surface corner reflector array optical element, a metal reflection film may be further provided on the side surface of the cylindrical body that functions as the two-surface corner reflector.
上記の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子において、基盤の法線からの2面コーナーリフレクタ以外の側面の傾斜角度が、5度以上、25度以下であることとすることができる。 In the above-described two-surface corner reflector array optical element, the inclination angle of the side surface other than the two-surface corner reflector from the normal line of the substrate can be 5 degrees or more and 25 degrees or less.
本発明の表示装置は、上記の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子と基盤の一方の主面側にある被観察物とを含み、被観察物の実像を基盤の他方側の空間に結像させることを特徴とする。 The display device of the present invention includes the above-described dihedral corner reflector array optical element and an object to be observed on one main surface side of the substrate, and forms a real image of the object to be observed in a space on the other side of the substrate. It is characterized by.
本発明は、2面コーナーリフレクタを形成する2面以外の面に、傾斜(いわゆる「抜きテーパー」)を付けることにより、スタンパからの2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の取り外しを容易になし、上記課題を解決するものである。この時の、傾斜方向は該立方体形状筒状体の基盤面側の接合平面(底面)より、基盤側とは反対側の平面(上面すなわち端面)の方が小さくなるような傾斜方向である。 The present invention makes it easy to remove the two-surface corner reflector array optical element from the stamper by attaching an inclination (so-called “drawer taper”) to a surface other than the two surfaces forming the two-surface corner reflector. Is a solution. The inclination direction at this time is an inclination direction in which a plane (upper surface, that is, an end surface) opposite to the substrate side is smaller than a bonding plane (bottom surface) on the substrate surface side of the cube-shaped cylindrical body.
傾斜角度(基盤に垂直な面からの角度)はスタンパからの2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の取り外しを考えると大きい方が良いが、大き過ぎると2面コーナーリフレクタで反射した光の出射面である上記立方体形状筒状体の上面の面積が小さくなることにより被観察物の実像(実鏡映像)が暗くなってしまう。また、上記上面面積を確保した場合には上記立方体形状筒状体の底面の面積が大きくなり単位面積当りの2面コーナーリフレクタの数が減少してしまうため、やはり被観察物の実像(実鏡映像)が暗くなってしまう。 The inclination angle (angle from the plane perpendicular to the base) is preferably large when considering the removal of the two-surface corner reflector array optical element from the stamper, but if it is too large, it is the light exit surface reflected by the two-surface corner reflector. The real image (real mirror image) of the object to be observed becomes dark as the area of the upper surface of the cubic cylindrical body becomes small. In addition, when the upper surface area is secured, the area of the bottom surface of the cube-shaped cylindrical body is increased and the number of two-surface corner reflectors per unit area is reduced. (Image) becomes dark.
これら相反する現象に対して様々な傾斜角度のスタンパを用いて成型実験を行った結果、上記傾斜角度(基盤に垂直な面からの角度)は、5度以上、25度以下にすることが好適であることが分かった。 As a result of molding experiments using stampers with various inclination angles for these contradictory phenomena, the inclination angle (angle from a plane perpendicular to the base) is preferably 5 degrees or more and 25 degrees or less. It turns out that.
立方体形状筒状体の場合、2面コーナーリフレクタを形成する2面以外の側面(上面と底面除く)は2面存在することになり、その両面に上記傾斜を付けることになるが、それら両面の傾斜角度は等しくても良いし、等しくなくても良い。ただし電鋳加工等の反転工法で金型を作製する場合にはそれら両面の角度が等しい方が切削工具(バイト)を1種類だけ作製すれば良いので都合が良い。 In the case of a cube-shaped cylindrical body, there are two side surfaces (excluding the top surface and the bottom surface) other than the two surfaces forming the two-surface corner reflector, and the both surfaces are inclined as described above. The inclination angles may or may not be equal. However, in the case of producing a mold by a reversal method such as electroforming, it is convenient that the angles of both surfaces are equal because only one type of cutting tool (bite) needs to be produced.
本発明によれば、2面コーナーリフレクタを形成する2面以外の側面に傾斜を付けたことにより、成型後にスタンパと2面コーナーリフレクタアレイ光学素子との間に空間を作りながら取り出すことになるため、スタンパと2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の接触面間で生じる摩擦力は小さくなる。これにより、スタンパから2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を容易に取り出すことができる。さらに副次的な効果として、観察者側への多重反射の透過光を減少させることができる。 According to the present invention, since the side surfaces other than the two surfaces forming the two-surface corner reflector are inclined, it is taken out while forming a space between the stamper and the two-surface corner reflector array optical element after molding. The frictional force generated between the contact surface of the stamper and the two-surface corner reflector array optical element is reduced. Thereby, the two-surface corner reflector array optical element can be easily taken out from the stamper. Further, as a secondary effect, it is possible to reduce the multiple reflected transmitted light toward the viewer.
以下に、本発明による一実施形態の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子および表示装置について、図面を用いて説明する。 Hereinafter, a dihedral corner reflector array optical element and a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明が適用された、立方体の突出した筒状体51を有する2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6の実施形態の拡大部分斜視図を示す。また、図2に図1のA−AおよびB−B断面における拡大部分断面図を示す。
FIG. 1 shows an enlarged partial perspective view of an embodiment of a dihedral corner reflector array
本実施形態の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6は、透明材料で一体的に成型された平板状の基盤60とその表面内の接合平面から突出した筒状体51の複数とからなる。筒状体の各々には2面コーナーリフレクタ61として2つの直交する側面(鏡面61a、61b)が形成され、2面コーナーリフレクタを形成する上面と底面除く2鏡面以外の側面62a(図1では立方体の奥側で見えていない面)、62bが基盤60主面の法線から一定の角度(傾斜)を持っている。図2には筒状体寸法H、L、Dおよび角度θが記載してあるが、これらの値は、高さH=170μm、正方形一辺L=150μm、間隔D=10μm、テーパー角度θ=108°であるが、これらは代表値であり、これに限定されるものではない。
The two-surface corner reflector array
図3に示すように、筒状体51の2面コーナーリフレクタ以外の側面62a、62bは、筒状体の基盤面側の基盤との接合平面52の面積より筒状体の基盤側とは反対側の端面53の面積の方が小となるように、筒状体51のテーパー構造を画定する。2面コーナーリフレクタ以外の側面62a、62bはテーパー面となる。
As shown in FIG. 3, the side surfaces 62 a and 62 b other than the two-surface corner reflector of the
具体的に、筒状体51は、図3に示すように、角錐台であって、2面コーナーリフレクタとした側面61a、61bを含む立方体形状部Cと立方体形状部Cと一体となった2面コーナーリフレクタ以外の側面62a、62bを平面として含むテーパー部Tとからなる。
Specifically, as shown in FIG. 3, the
2面コーナーリフレクタアレイ光学素子は基盤および筒状体が樹脂成型法により作製できるので、その一例を説明する。以下のその手順で作製される。 An example of the double-sided corner reflector array optical element will be described because the base and the cylindrical body can be produced by a resin molding method. It is produced by the following procedure.
まず、図4(a)に示すように、所定のスタンパ101と平坦な金型102を密着させた状態で、樹脂の軟化温度以上(アクリル樹脂を使用する場合は例えば200℃)に加熱しておく。
First, as shown in FIG. 4A, in a state where a
次に、図4(b)に示すように、金型ゲート部103より溶融した樹脂104を金型102内に高圧にて充填する。
Next, as shown in FIG. 4B, the
次に、図4(c)に示すように、樹脂104充填終了後にスタンパ101と金型102を密着させたまま樹脂104の軟化温度以下(アクリル樹脂を使用する場合は例えば80℃)まで冷却する。
Next, as shown in FIG. 4C, after filling the
次に、図4(d)に示すように、金型102をスタンパ101から離す。この時、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子が金型102とともにスタンパ101から離すことができるようにすることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 4D, the
次に、図4(e)に示すように、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6を金型102から外す。2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の金型側の面は平面であるため比較的簡単に取り外すことができる。ゲート部により形成された樹脂部分を切り落とせば2面コーナーリフレクタアレイ光学素子が完成する。
Next, as shown in FIG. 4 (e), the molded two-sided corner reflector array
上記所定スタンパ101は、ダイヤバイトによる切削加工と電鋳反転加工により作製できる。以下にその手順を示す。
The
まず、図5に示すように、片側は垂直面に対応して、もう片側は本発明の特徴である傾斜面に対応した角度を有するダイヤバイト(切削のための刃)を準備する。 First, as shown in FIG. 5, a diamond tool (blade for cutting) having an angle corresponding to a vertical surface on one side and an angle corresponding to an inclined surface, which is a feature of the present invention, is prepared on the other side.
次に、図6に示すように、銅マスター板150に図5のダイヤバイトにより2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の反転パターンになるように切削加工を施す。具体的には、図6に示すように平行な水平溝を所定のピッチで複数順番に切削して行き、次に、先に切削した溝に対して直角方向に、やはり所定ピッチで複数の垂直溝を順番に切削して行く。図2に示す断面形状を作製するのに、1本の溝に対して1回当たり5μmずつの切削を繰り返すことにより170μmの深さに達するまで切削後、次の溝の位置まで所定ピッチでダイヤバイトを移動させる動作を繰り返した。切削加工後の図6のA−A断面における部分拡大断面図は図7のようになる。
Next, as shown in FIG. 6, the
次に、切削加工後の銅マスター板150を用いてニッケルの電鋳反転加工により、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子と同じ筒状体形状を有する銅マスター板150の反転パターンを有する成型用のスタンパ101を作製できる。図8に電鋳反転加工で得られたスタンパ101の部分拡大断面図を示す。
Next, a stamper for molding having a reversal pattern of the
上記所定スタンパ101を用いれば、熱プレス成型によっても2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を作製することができる。
If the
熱プレス成型により2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を作製する時の手順を以下に示す。 The procedure for producing a two-surface corner reflector array optical element by hot press molding will be described below.
まず、図9(a)に示すように、スタンパ101と金型202をそれぞれ使用する樹脂104の軟化温度以上(アクリル樹脂を使用する場合は例えば200℃)に加熱しておく。
First, as shown in FIG. 9A, the
次に、図9(b)に示すように、金型202上に使用する樹脂104でできたシートを載せる。
Next, as shown in FIG. 9B, a sheet made of the
次に、図9(c)に示すように、スタンパ101と金型202でシートを加圧(プレス)する。そのまま、スタンパ101と金型202でシートを加圧したまま樹脂104の軟化温度以下(アクリル樹脂を使用する場合は例えば80℃)まで冷却する。
Next, as shown in FIG. 9C, the sheet is pressed (pressed) with the
次に、図9(d)に示すように、スタンパ101を金型202から離す。この時、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6と金型202を真空を利用して吸着しておく等の方法で、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子が金型202とともにスタンパ101から離すことができるようにすることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 9 (d), the
次に、図9(e)に示すように、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6を金型202から外す。2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の金型側の面は平面であるため比較的簡単に取り外すことができる。
Next, as shown in FIG. 9 (e), the molded two-sided corner reflector array
上記の例では樹脂シートを用いたが、加熱した金型202上に樹脂104を載せ溶融させてシート状にしてから加圧しても良い。
In the above example, a resin sheet is used. However, the
以上ようにしてテーパー構造の筒状体51のアレイを有する2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6であれば、比較的簡単に樹脂成型が可能であった。
As described above, the two-surface corner reflector array
一方、立方体形状筒状体を有する従来構造の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を比較のために作製してみる。 On the other hand, a two-sided corner reflector array optical element having a conventional structure having a cubic cylindrical body will be manufactured for comparison.
図10に、作製した基盤の表面から突出した立方体形状筒状体の側壁を2面コーナーリフレクタとして利用した従来の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の一例の部分斜視図を示す。かかる従来の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を樹脂成型する場合、図11に示すような両面が垂直面に対応した角度(直角)を有するダイヤバイト(切削のための刃)を用いて作製して、上記実施形態の図6に示す手順と同様に、かかるダイヤバイトで銅マスター板に2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の反転パターンになるように切削加工を施す。切削加工後の筒状体51(高さH=170μm、正方形一辺L=150μm、間隔D=65.2μm(≒170・tan18°+10))が形成された銅マスター板250の部分拡大断面図は図12のようになる。この銅マスター板から、上記実施形態と同様に、ニッケルの電鋳反転加工により、銅マスター板250の反転パターンを有する成型用のスタンパを作製できる。図13に電鋳反転加工で得られた従来の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子用のスタンパ201の部分拡大断面図を示す。
FIG. 10 shows a partial perspective view of an example of a conventional two-sided corner reflector array optical element that uses the side wall of a cubic cylindrical body protruding from the surface of the manufactured base as a two-sided corner reflector. When such a conventional two-sided corner reflector array optical element is resin-molded, it is manufactured using a diamond tool (blade for cutting) whose both surfaces have an angle (right angle) corresponding to a vertical surface as shown in FIG. In the same manner as the procedure shown in FIG. 6 of the above-described embodiment, cutting is performed on the copper master plate with such a diamond tool so as to be a reversal pattern of the two-sided corner reflector array optical element. The partially enlarged cross-sectional view of the
作製した従来のスタンパを使用して、上記実施形態の図4に示す手順と同様に、従来の2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を作製した。スタンパを平坦な金型を密着させた状態で、樹脂用に予め予熱して、金型ゲート部より溶融樹脂を金型内に高圧充填し、充填後にスタンパと金型を所定温度に冷却して金型をスタンパから離すが、この時、図4(f)に示すように、成型された2面コーナーリフレクタアレイ光学素子66がスタンパ側に貼り付いてしまい、無理に剥がしたが、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子が歪んでしまったので、この2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を用い表示装置を構成しても、空中に被観察物の実像(実鏡映像)を結像させることができなかった。
A conventional two-surface corner reflector array optical element was manufactured using the manufactured conventional stamper in the same manner as the procedure shown in FIG. 4 of the above embodiment. The stamper is preheated for the resin in a state where the flat mold is in close contact, and the molten resin is high-pressure filled into the mold from the mold gate portion. After the filling, the stamper and the mold are cooled to a predetermined temperature. The mold is separated from the stamper. At this time, as shown in FIG. 4 (f), the molded two-sided corner reflector array
翻って、本発明によれば、図14(a)に示すように、薄い平板状の基盤60に、平面視ほぼ角錐台(例えば正方形底面)であって、その接合平面(底面)乃至上面すなわち端面の間を光線が屈曲して通過する透明な筒状体51(一辺が例えば50〜200μm)を多数形成し、各筒状体51のうち隣接して直交する2つの内壁面61a,61bを2面コーナーリフレクタ61とする2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6を得ることができる。なお、2面コーナーリフレクタ61を構成しないテーパー部分には、つや消しなど反射不能な面とすることができる。また、各2面コーナーリフレクタ61は、基盤60上において鏡面61a,61bがなす内角が全て同じ向きとなるように、規則的な格子点上に整列させて形成することが好ましい。よって、図14(b)に示すように、各2面コーナーリフレクタでは、2つの直交する鏡面の交線CLが素子面6Sに直交することが好ましい。この鏡面61a,61bの内角の向きを、2面コーナーリフレクタ61の向き(方向)と称する。
On the other hand, according to the present invention, as shown in FIG. 14 (a), a thin flat plate-
本発明の表示装置は、図15に模式的に示すように、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子と基盤の一方の主面側にある被観察物4とを含み、被観察物の実像5(実鏡映像)を基盤の他方側の空間に結像させる。2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6は、2つの相互に直交する鏡面61a,61bから構成される2面コーナーリフレクタ61の多数の集合であり、全2面コーナーリフレクタ61を構成するそれぞれ2つの鏡面61a,61bに対してほぼ垂直な平面を素子面6Sとし、この素子面6Sを対称面とする面対称位置に被観察物2の実鏡映像3を結像させることができるものである。なお、本実施形態において2面コーナーリフレクタ61は2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6の全体の大きさ(cmオーダ)と比べて非常に微小(μmオーダ)であるので、図15では2面コーナーリフレクタ61の集合全体をグレーで表し、その内角の向きをV字形状で表してある。
As schematically shown in FIG. 15, the display device of the present invention includes a dihedral corner reflector array optical element and an object to be observed 4 on one main surface side of a base, and a real image 5 (real image of the object to be observed). Mirror image) is formed in the space on the other side of the base. The two-surface corner reflector array
本発明では2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6は、突出した筒状体の側面のうち本発明の特徴である傾斜した面以外の基盤に垂直な面として設けられている(図15の61a,61b)。
In the present invention, the dihedral corner reflector array
そして、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6では、各2面コーナーリフレクタ61は、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子の裏面側(被観察物4)から、突出した筒状体に入った光を一方の鏡面61a(または61b)で反射させ、さらにその反射光を他方の鏡面61b(または61a)で反射させて表面側へと通過させる機能を有し、この光の進入経路と射出経路とが素子面6Sを挟んで面対称をなすこととなる。すなわち、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6の素子面6S(各鏡面の高さ方向中央部を通り且つ各鏡面と直交する面を仮定)は、被観察物4の実像(実鏡映像)を、面対称位置に空中像(実鏡映像)5として結像させる対称面となる。
In the two-surface corner reflector array
ここで、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6による結像様式について、被観察物として点光源oから発せられた光の経路とともに簡単に説明する。図16に平面的な模式図で、図17に模式的な側面図でそれぞれ示すように、点光源oから発せられる光(一点鎖線矢印で示す。図16において3次元的には紙面奥側から紙面手前側へ進行する)は、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6を通過する際に、2面コーナーリフレクタ61を構成する一方の鏡面61a(または61b)で反射して更に他方の鏡面61b(または61a)で反射した後に素子面6Sを通過し、2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6の素子面6Sに対して点光源oの面対称位置を広がりながら通過する。図16では入射光と反射光とが平行をなすように表されているが、これは同図では点光源oに対して2面コーナーリフレクタ61を誇張して大きく記載しているためであり、実際には各2面コーナーリフレクタ61は極めて微小なものであるため、同図のように2面コーナーリフレクタアレイ光学素子6を上方から見た場合には、入射光と反射光とは殆ど重なってみえる(図16では2面コーナーリフレクタ61の2つの鏡面(61a,61b)それぞれに最初に当たる光の経路、つまり2本の経路を描いて説明しているが、図17では煩雑さを避けるためにどちらか一方の鏡面に最初に当たる光のみを描いている)。すなわち、結局は点光源oの素子面6Sに対する面対称位置に透過光が集まり、図16、図17においてpの位置に実鏡映像として結像することになる。
Here, an image formation mode by the two-surface corner reflector array
このように2面コーナーリフレクタは反射鏡として働くため、樹脂成型品の突出した筒状体の側面のうちの2面コーナーリフレクタとして働く基盤に垂直な面には、例えば金属膜などの反射面を付けることが好ましいが、発明者は樹脂成型品だけ、つまり反射面を追加加工しなくても、樹脂と空気界面の屈折率差によって十分な反射が得られるため実用上問題ない明るさの実鏡映像を空中に結像させることができることを発見した。 Thus, since the two-surface corner reflector functions as a reflecting mirror, a surface perpendicular to the base that functions as the two-surface corner reflector among the side surfaces of the protruding cylindrical body of the resin molded product is provided with a reflecting surface such as a metal film, for example. It is preferable to attach it, but the inventor only uses a resin molded product, that is, a mirror with brightness that is practically satisfactory because sufficient reflection can be obtained by the difference in refractive index between the resin and the air interface without additional processing of the reflecting surface. I discovered that images can be imaged in the air.
反射面を設けることなく樹脂成型品のみの2面コーナーリフレクタアレイ光学素子を利用して、空中に被観察物の実像(実鏡映像)を結像させて見ることができるので低コストで表示装置を作製することができる。 A low-cost display device that can display a real image (real mirror image) of an object to be observed in the air using a two-surface corner reflector array optical element that is only a resin molded product without providing a reflective surface. Can be produced.
4 被観察物
5 空中映像(実鏡映像)
6 2面コーナーリフレクタアレイ光学素子
6S 素子面(対称面)
51 筒状体
52 接合平面
53 端面
60 基盤
61 2面コーナーリフレクタ
61a、61b 鏡面(側面)
62a、62b 2面コーナーリフレクタ以外の側面(テーパー面)
66 2面コーナーリフレクタアレイ光学素子
101、201 スタンパ
102、202 金型
103 金型ゲート部
104 樹脂
150、250 銅マスター板
CL 鏡面の交線
C 立方体形状部
T テーパー部
4 Observation object 5 Aerial video (real mirror video)
6 Dihedral corner reflector array
51
62a, 62b Side surfaces other than the two-sided corner reflector (tapered surface)
66 Dihedral corner reflector array
Claims (6)
前記筒状体の前記2面コーナーリフレクタ以外の側面は、前記筒状体の前記基盤面側の前記基盤との前記接合平面の面積より前記筒状体の前記基盤側とは反対側の端面の面積の方が小となるように、前記筒状体のテーパー構造を画定することを特徴とする2面コーナーリフレクタアレイ光学素子。 It consists of a base and a plurality of cylindrical bodies protruding from the joining plane in the surface, which are integrally molded with a transparent material. Each of the cylindrical bodies is formed with two orthogonal side surfaces as a two-sided corner reflector. A two-surface corner reflector array optical element that forms a real image of an object to be observed on one main surface side of the base in a space on the other side,
Side surfaces of the cylindrical body other than the two-surface corner reflector are formed on an end surface opposite to the base side of the cylindrical body from an area of the joining plane with the base on the base surface side of the cylindrical body. 2. A dihedral corner reflector array optical element, wherein a tapered structure of the cylindrical body is defined so that an area is smaller.
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---|---|
JP (1) | JP2011191404A (en) |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012118445A (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Stanley Electric Co Ltd | Display device using dihedral corner reflector array optical element |
US20120300310A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Satoshi Maekawa | Reflector array optical device and display device using the same |
WO2013031239A1 (en) | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 学校法人北里研究所 | Novel mangromycin compound and production method therefor |
WO2013058230A1 (en) | 2011-10-17 | 2013-04-25 | スタンレー電気株式会社 | Reflector array optical device and method of manufacture thereof |
WO2013129043A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日東電工株式会社 | Dihedral corner reflector array |
JP2013195983A (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-30 | National Institute Of Information & Communication Technology | Reflector array optical device and manufacturing method thereof |
WO2013183421A1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | 日東電工株式会社 | Method for manufacturing micromirror array |
WO2014010538A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 日東電工株式会社 | Micromirror array, manufacturing method for micromirror array, and optical elements used in micromirror array |
JP2014016576A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Nitto Denko Corp | Micro-mirror array and manufacturing method thereof |
JP2015018038A (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-29 | 株式会社アスカネット | Image reproduction method |
JP2015114622A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社アスカネット | Method of manufacturing light control panel for use in optical imaging device |
JP2015125393A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 株式会社アスカネット | Stereoscopic image formation device, and method of manufacturing the same |
US9698849B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-07-04 | Nitto Denko Corporation | Portable information device case and video picture display device case |
FR3046682A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-14 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR MANUFACTURING A SCREEN WITH RETROREFLECTIVE MICROSTRUCTURES |
WO2018139141A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and image display device using same |
WO2019021497A1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-01-31 | 株式会社アスカネット | Stereoscopic image forming device and method for manufacturing same |
JP2019133109A (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and graphic display device including the same |
CN112352171A (en) * | 2018-06-12 | 2021-02-09 | 凸版印刷株式会社 | Aerial display device |
WO2023286762A1 (en) | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 凸版印刷株式会社 | Optical element for aerial display device, and aerial display device |
WO2023171327A1 (en) | 2022-03-07 | 2023-09-14 | 凸版印刷株式会社 | Aerial display device |
WO2023181743A1 (en) | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 凸版印刷株式会社 | Optical element for aerial display device, and aerial display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6079924A (en) * | 1983-10-11 | 1985-05-07 | Ichikoh Ind Ltd | Manufacture of mold for lens |
JP2002526906A (en) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | ピーター, ジェームス ミルナー, | Optical components for daylighting and other applications |
WO2007116639A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-18 | National Institute Of Information And Communications Technology | Imageing element and display |
-
2010
- 2010-03-12 JP JP2010056134A patent/JP2011191404A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6079924A (en) * | 1983-10-11 | 1985-05-07 | Ichikoh Ind Ltd | Manufacture of mold for lens |
JP2002526906A (en) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | ピーター, ジェームス ミルナー, | Optical components for daylighting and other applications |
WO2007116639A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-18 | National Institute Of Information And Communications Technology | Imageing element and display |
Cited By (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012118445A (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-21 | Stanley Electric Co Ltd | Display device using dihedral corner reflector array optical element |
US8638511B2 (en) * | 2011-05-25 | 2014-01-28 | National Institute Of Information And Communications Technology | Reflector array optical device and display device using the same |
US20120300310A1 (en) * | 2011-05-25 | 2012-11-29 | Satoshi Maekawa | Reflector array optical device and display device using the same |
JP2012247459A (en) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | National Institute Of Information & Communication Technology | Reflector array optical device and display unit using the same |
WO2013031239A1 (en) | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 学校法人北里研究所 | Novel mangromycin compound and production method therefor |
CN103998972A (en) * | 2011-10-17 | 2014-08-20 | 斯坦雷电气株式会社 | Reflector array optical device and method of manufacture thereof |
US20140268338A1 (en) * | 2011-10-17 | 2014-09-18 | Stanley Electric Co., Ltd. | Reflector array optical device and method for manufacturing the same |
US9638843B2 (en) | 2011-10-17 | 2017-05-02 | Stanley Electric Co., Ltd. | Reflector array optical device and method for manufacturing the same |
EP2770364A4 (en) * | 2011-10-17 | 2015-07-22 | Stanley Electric Co Ltd | Reflector array optical device and method of manufacture thereof |
WO2013058230A1 (en) | 2011-10-17 | 2013-04-25 | スタンレー電気株式会社 | Reflector array optical device and method of manufacture thereof |
WO2013129043A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 日東電工株式会社 | Dihedral corner reflector array |
TWI497123B (en) * | 2012-02-29 | 2015-08-21 | Nitto Denko Corp | Micromirror array |
US9519088B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-12-13 | Nitto Denko Corporation | Micromirror array |
CN104160304A (en) * | 2012-02-29 | 2014-11-19 | 日东电工株式会社 | Dihedral corner reflector array |
JP2013195983A (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-30 | National Institute Of Information & Communication Technology | Reflector array optical device and manufacturing method thereof |
JP2013254145A (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Nitto Denko Corp | Method for manufacturing micromirror array |
WO2013183421A1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | 日東電工株式会社 | Method for manufacturing micromirror array |
JP2014016576A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Nitto Denko Corp | Micro-mirror array and manufacturing method thereof |
CN104428697A (en) * | 2012-07-13 | 2015-03-18 | 日东电工株式会社 | Micromirror array, manufacturing method for micromirror array, and optical elements used in micromirror array |
WO2014010538A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | 日東電工株式会社 | Micromirror array, manufacturing method for micromirror array, and optical elements used in micromirror array |
CN104428697B (en) * | 2012-07-13 | 2016-10-12 | 日东电工株式会社 | Micro mirror array, its preparation method and the optical element for this micro mirror array |
US9494716B2 (en) | 2012-07-13 | 2016-11-15 | Nitto Denko Corporation | Micromirror array, manufacturing method for micromirror array, and optical elements used in micromirror array |
JP2015018038A (en) * | 2013-07-09 | 2015-01-29 | 株式会社アスカネット | Image reproduction method |
US9698849B2 (en) | 2013-11-05 | 2017-07-04 | Nitto Denko Corporation | Portable information device case and video picture display device case |
JP2015114622A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社アスカネット | Method of manufacturing light control panel for use in optical imaging device |
JP2015125393A (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-06 | 株式会社アスカネット | Stereoscopic image formation device, and method of manufacturing the same |
US10583585B2 (en) | 2016-01-12 | 2020-03-10 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Method of manufacturing a screen provided with retroreflective microstructures |
EP3192645A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-19 | Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives | Method for manufacturing a screen provided with retroreflective microstructures |
FR3046682A1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-14 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR MANUFACTURING A SCREEN WITH RETROREFLECTIVE MICROSTRUCTURES |
WO2018139141A1 (en) * | 2017-01-30 | 2018-08-02 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and image display device using same |
JP7152019B2 (en) | 2017-01-30 | 2022-10-12 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and image display device using the same |
JPWO2018139141A1 (en) * | 2017-01-30 | 2020-02-06 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and image display device using the same |
WO2019021497A1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-01-31 | 株式会社アスカネット | Stereoscopic image forming device and method for manufacturing same |
JP2019133109A (en) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 株式会社パリティ・イノベーションズ | Optical element and graphic display device including the same |
CN112352171A (en) * | 2018-06-12 | 2021-02-09 | 凸版印刷株式会社 | Aerial display device |
CN112352171B (en) * | 2018-06-12 | 2023-09-01 | 凸版印刷株式会社 | air display device |
WO2023286762A1 (en) | 2021-07-12 | 2023-01-19 | 凸版印刷株式会社 | Optical element for aerial display device, and aerial display device |
WO2023171327A1 (en) | 2022-03-07 | 2023-09-14 | 凸版印刷株式会社 | Aerial display device |
WO2023181743A1 (en) | 2022-03-25 | 2023-09-28 | 凸版印刷株式会社 | Optical element for aerial display device, and aerial display device |
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