JP2017138411A

JP2017138411A - Aerial floating image display optical sheet and aerial floating image display device

Info

Publication number: JP2017138411A
Application number: JP2016018359A
Authority: JP
Inventors: 後藤　正浩; Masahiro Goto; 正浩後藤; 関口　博; Hiroshi Sekiguchi; 博関口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-02
Also published as: JP6690266B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aerial floating image display optical sheet that can suppress generation of interference fringes.SOLUTION: The aerial floating image display optical sheet includes: a first light reflection sheet (20) having a unit reflective element (23) that has a predetermined cross section, extends in one direction along the sheet surface, is arranged in a plurality of numbers at a predetermined interval in a direction different from the extension direction, and forms a total reflection interface; and a second light reflection sheet (30) having a unit reflective element (23) that has a predetermined cross section, extends in one direction along the sheet surface, is arranged in a plurality of numbers at a predetermined interval in a direction different from the extension direction, and forms a total reflection interface. The first light reflection sheet and the second light reflection sheet are overlapped in such a manner that the direction where the ridge line of the unit reflective element of the first light reflection sheet extends and the direction where the ridge line of the unit reflective element of the second light reflection sheet extends intersect each other in a plan view of the optical sheet; and a surface (23c) of the unit reflective element, the surface in contact with another layer, is inclined with respect to a direction along the sheet surface.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、映像源からの映像光に基づいて、映像を空間に浮遊しているように表示することができる空間浮遊映像表示光学シート、及び、空間浮遊映像表示装置に関する。 The present invention relates to a space floating image display optical sheet and a space floating image display device capable of displaying an image as if it is floating in space based on image light from an image source.

例えば特許文献１、２のように、映像源からの映像光を受けて、これを空間に浮遊しているように投影することができる空間浮遊映像表示装置が開示されている。この装置は、映像源と、空間に浮遊したように映像を表示をさせるための光学シートと、を備えている。そして、映像源からの光を光学シートの一方側から入射させ、反射及び透過させることで、光学シートの他方側（一方側とは反対側）で結像させて映像を空間に浮遊しているように表示させることを可能としている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a spatially floating image display device that can receive image light from an image source and project the image light as if it is floating in space. This apparatus includes an image source and an optical sheet for displaying an image so as to float in space. Then, light from the image source is incident from one side of the optical sheet, reflected and transmitted, thereby forming an image on the other side of the optical sheet (the side opposite to the one side) and floating the image in space. It is possible to display.

特許第５１４３９６３号公報Japanese Patent No. 5143963 特許第５０３６８９８号公報Japanese Patent No. 5036898

しかしながら、特許文献に開示された技術を含めた従来の空間浮遊映像表示装置において、干渉縞が発生して外観に影響することがあった。 However, in the conventional space floating image display device including the technique disclosed in the patent document, interference fringes may occur and affect the appearance.

そこで本発明は上記問題点に鑑み、干渉縞の発生を抑制することができる空間浮遊映像表示光学シートを提供することを課題とする。またこれを用いた空間浮遊映像表示装置を提供する。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a spatial floating image display optical sheet capable of suppressing the generation of interference fringes. A space floating image display device using the same is also provided.

以下、本発明について説明する。ここでは分かり易さのため、図面に付した参照符号を括弧書きで併せて記載するが、本発明はこれに限定されるものではない。 The present invention will be described below. Here, for ease of understanding, reference numerals attached to the drawings are described in parentheses, but the present invention is not limited thereto.

映像源（２）からの光を透過して、出射側に結像させて映像を空間に表示させる光学シート（１０）であって、所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列され、全反射界面を形成する単位反射要素（２３）を具備する第一光反射シート（２０）と、所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列され、全反射界面を形成する単位反射要素（２３）を具備する第二光反射シート（３０）と、を備え、第一光反射シートと第二光反射シートとは、第一光反射シートの単位反射要素の稜線が延びる方向と、第二光反射シートの単位反射要素の稜線が延びる方向と、が光学シートの平面視で交差するように重ねられており、単位反射要素のうち他の層と接触する面（２３ｃ）がシート面に沿った方向に対して傾斜している、空間浮遊映像表示光学シートとする。 An optical sheet (10) that transmits light from an image source (2), forms an image on an emission side, and displays an image in a space, and has a predetermined cross section in one direction along the sheet surface A first light-reflecting sheet (20) including a unit reflecting element (23) that extends and is arranged in a direction different from the extending direction at a predetermined interval and that forms a total reflection interface; and a predetermined cross section. A second light reflecting sheet (30) comprising unit reflecting elements (23) extending in one direction along the sheet surface and arranged in a direction different from the extending direction at a predetermined interval and forming a total reflection interface; The first light reflecting sheet and the second light reflecting sheet are a direction in which the ridge line of the unit reflecting element of the first light reflecting sheet extends, and a direction in which the ridge line of the unit reflecting element of the second light reflecting sheet extends, Are overlapped so as to intersect in plan view of the optical sheet Surface in contact with other layers of the unit reflective element (23c) is inclined relative to the direction along the sheet surface, the spatial floating image display optical sheets.

この空間浮遊映像表示光学シートでは、単位反射要素の配列ピッチが５０μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。 In this space floating image display optical sheet, the arrangement pitch of the unit reflection elements may be 50 μm or more and 300 μm or less.

また、この空間浮遊映像表示光学シートでは、さらに、所定の断面を有してシート面に沿って一方向に延び、当該延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で複数配列される光透過部（１３）、及び、隣り合う光透過部の間隔に形成され光を吸収する光吸収部（１４）を有するルーバー層（１２）を備えてもよい。 Further, in this space floating image display optical sheet, a light transmitting portion (which has a predetermined cross section and extends in one direction along the sheet surface and is arranged at a predetermined interval in a direction different from the extending direction) 13), and a louver layer (12) having a light absorbing portion (14) that absorbs light and is formed between adjacent light transmitting portions.

そして、光透過部及び光吸収部が延びる方向は、第一光反射シートの単位反射要素の稜線が延びる方向または第二光反射シートの単位反射要素の稜線が延びる方向のいずれかに対して、平面視で４５度±１０度で傾いてもよい。 And the direction in which the light transmission part and the light absorption part extend is either in the direction in which the ridge line of the unit reflection element of the first light reflection sheet extends or in the direction in which the ridge line of the unit reflection element of the second light reflection sheet extends. You may incline at 45 degree +/- 10 degree in planar view.

また、映像源と、映像源からの映像光を入射する上記態様の空間浮遊映像表示光学シートと、を備える、空間浮遊映像表示装置を提供する。 Also provided is a spatially floating image display device comprising: an image source; and the spatially floating image display optical sheet having the above-described aspect that receives image light from the image source.

この空間浮遊映像表示装置では、ルーバー層（１２）の光透過部（１３）及び光吸収部（１４）が延びる方向が上下方向に対して４５度±１０度とすることができる。 In this space floating image display device, the direction in which the light transmission part (13) and the light absorption part (14) of the louver layer (12) extend can be 45 ° ± 10 ° with respect to the vertical direction.

また、この空間浮遊映像表示装置では、ルーバー層は第一光反射シート及び第二光反射シートよりも映像源側に配置することができる。 Further, in this space floating image display device, the louver layer can be disposed on the image source side with respect to the first light reflecting sheet and the second light reflecting sheet.

本発明によれば、干渉縞の発生を防止して外観に優れたものを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of an interference fringe can be prevented and the thing excellent in the external appearance can be provided.

図１（ａ）は空間浮遊映像表示装置１を説明する斜視図、図１（ｂ）は空間浮遊映像表示装置を説明する側面図である。FIG. 1A is a perspective view illustrating the space floating image display device 1, and FIG. 1B is a side view illustrating the space floating image display device. 空間浮遊映像表示光学シート１０の斜視図である。2 is a perspective view of a space floating image display optical sheet 10. FIG. 空間浮遊映像表示光学シート１０の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the space floating image display optical sheet 10. 空間浮遊映像表示光学シート１０の層構成を説明する断面図である。4 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of a space floating image display optical sheet 10. FIG. 空間浮遊映像表示光学シート１０の層構成を説明する断面図である。4 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of a space floating image display optical sheet 10. FIG. ルーバー層１２の構造を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the structure of a louver layer 12. 第一光反射シート２０の構造を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the 1st light reflection sheet. 図８（ａ）は空間浮遊映像表示光学シート１１０の斜視図、図８（ｂ）は空間浮遊映像表示光学シート２１０の斜視図である。FIG. 8A is a perspective view of the space floating image display optical sheet 110, and FIG. 8B is a perspective view of the space floating image display optical sheet 210. 空間浮遊映像表示光学シート３１０の斜視図である。It is a perspective view of the space floating image display optical sheet. 他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form.

以下、本発明を図面に示す形態に基づき説明する。ただし本発明はこれら形態に限定されるものではない。なお、図面では、理解を容易にするため各部の大きさや形状を模式的に変形や誇張して記載することがある。また、見易さのため繰り返しとなる符号は省略することがある。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to these forms. In the drawings, the size and shape of each part may be schematically modified or exaggerated for easy understanding. For ease of viewing, repeated symbols may be omitted.

図１は１つの形態を説明するための図で、空間浮遊映像表示光学シート１０（以下、「光学シート１０」と記載することがある。）を含む空間浮遊映像表示装置１を説明する図である。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は側面から見た図である。
図１（ａ）、図１（ｂ）からわかるように、空間浮遊映像表示装置１によれば、映像源２から出射された映像Ａが光学シート１０を透過することにより、該光学シート１０のうち、映像源２とは反対側の空間に像を結び、映像Ａが空間中に浮遊するように表示される。
ここで用いられる映像源２は、光学シート１０に対して画像や映像を出射することができれば特に限定されることはなく、例えば液晶表示装置やプロジェクション表示装置などを挙げることができる。 FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment, and is a diagram for explaining a space floating image display device 1 including a space floating image display optical sheet 10 (hereinafter sometimes referred to as “optical sheet 10”). is there. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a side view.
As can be seen from FIGS. 1A and 1B, according to the spatially floating image display device 1, the image A emitted from the image source 2 passes through the optical sheet 10, and thus the optical sheet 10 Among them, an image is formed in the space opposite to the image source 2 and the image A is displayed so as to float in the space.
The video source 2 used here is not particularly limited as long as it can emit an image or video to the optical sheet 10, and examples thereof include a liquid crystal display device and a projection display device.

光学シート１０は、上記のように、映像源２から出射された映像Ａを透過させることにより、該光学シート１０のうち、映像源２とは反対側の空間に像を結ぶように構成された光学的要素を備えるシート状の部材である。図２には光学シート１０の斜視図、図３には光学シート１０の分解斜視図を示した。また、図４には図１にＩＶ−ＩＶで示した光学シート１０を空間浮遊映像表示装置１に備えた際に水平となる方向における光学シート１０の層構成を説明する断面図、図５には、図１にＶ−Ｖで示した、同様の場合の上下方向における光学シート１０の層構成を説明する断面図を表した。図２〜図５よりわかるように、本形態の光学シート１０は、映像源側２から、基材層１１、ルーバー層１２、第一光反射シート２０、及び第二光反射シート３０が重ねられるようにして配置されている。以下、各層について説明する。 As described above, the optical sheet 10 is configured to pass an image A emitted from the image source 2 so as to form an image in a space on the opposite side of the image source 2 from the optical sheet 10. It is a sheet-like member provided with an optical element. FIG. 2 is a perspective view of the optical sheet 10, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical sheet 10. 4 is a cross-sectional view for explaining the layer structure of the optical sheet 10 in a horizontal direction when the optical sheet 10 indicated by IV-IV in FIG. 1 is provided in the space floating image display device 1, and FIG. These represent sectional views for explaining the layer configuration of the optical sheet 10 in the vertical direction in the same case, indicated by VV in FIG. As can be seen from FIGS. 2 to 5, in the optical sheet 10 of this embodiment, the base material layer 11, the louver layer 12, the first light reflecting sheet 20, and the second light reflecting sheet 30 are stacked from the image source side 2. It is arranged like that. Hereinafter, each layer will be described.

基材層１１は、ルーバー層１２を形成するためのベースとなる層であり、基材層１１の一方の面にルーバー層１２が積層されている。
基材層としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスを用いることができる。透明樹脂フィルムとしては、トリアセテートセルロース（ＴＡＣ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル系フィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリルロニトリルフィルム等を好適に使用できるが、これらの中でも、ポリエステル系フィルムが好ましく用いられる。ポリエステル系フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートの他、ポリブチレンテレフタレート、ポリナフタレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。 The base material layer 11 is a layer serving as a base for forming the louver layer 12, and the louver layer 12 is laminated on one surface of the base material layer 11.
As the base material layer, a transparent resin film, a transparent resin plate, a transparent resin sheet or transparent glass can be used. Transparent resin films include triacetate cellulose (TAC) film, polyester film such as polyethylene terephthalate (PET), diacetyl cellulose film, acetate butyrate cellulose film, polyethersulfone film, polyacrylic resin film, polyurethane resin film Polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyether ketone film, (meth) acrylonitrile film, etc. can be suitably used. Among these, polyester films are preferably used. . Examples of the polyester film include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polynaphthalene terephthalate, and polytrimethylene terephthalate.

ルーバー層１２は、シート面に沿った方向に光透過部１３と光吸収部１４とが交互に配列され、一部の光を吸収する層である。図６は図３にＶＩ−ＶＩで示した線に沿ったルーバー層１２の断面の一部を拡大した図である。図６はルーバー層１２の光透過部１３及び光吸収部１４が延びる方向に直交する断面である。そして、ルーバー層１２は図６に示した断面を有して紙面奥／手前側に延び、光透過部１３、光吸収部１４はいずれも柱状とされている。すなわち、図６に表れる断面において、ルーバー層１２は、略台形又は長方形である光透過部１３と、隣り合う２つの光透過部１３の間に形成された光吸収部１４と、を有している。 The louver layer 12 is a layer that absorbs part of light by alternately arranging the light transmitting portions 13 and the light absorbing portions 14 in the direction along the sheet surface. FIG. 6 is an enlarged view of a part of the cross section of the louver layer 12 along the line indicated by VI-VI in FIG. FIG. 6 is a cross section orthogonal to the direction in which the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 of the louver layer 12 extend. The louver layer 12 has the cross section shown in FIG. 6 and extends to the back / near side of the drawing. Both the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 are columnar. That is, in the cross section shown in FIG. 6, the louver layer 12 includes a light transmitting portion 13 that is substantially trapezoidal or rectangular, and a light absorbing portion 14 formed between two adjacent light transmitting portions 13. Yes.

光透過部１３は光を透過させることを主要の機能とする部位であり、本形態では図６に表れる断面において、一方のシート面側に長い下底、その反対側である他方のシート面側に短い上底を有する略台形、又は長方形の断面形状を有する。光透過部１３は、シート面方向に沿って当該断面を維持して上記した方向に延びるとともに、この延びる方向とは異なる方向に所定の間隔で配列される。そして、隣り合う光透過部１３の間には、略台形断面、又は長方形断面を有する溝状の間隔が形成されている。従って、当該間隔は、光透過部１３が台形断面の場合には、光透過部１３の上底側に長い下底を有し、光透過部１３の下底側に短い上底を有する台形断面となる。そして、この台形断面又は長方形断面の溝状の間隔に必要な材料が充填されることにより光吸収部１４が形成される。
なお、本形態では隣り合う光透過部１３は長い下底側で連結され、土台部１５とされている。従って本形態では当該土台部１５が上記溝（光吸収部１４）の底部を形成している。土台部１５は可能な限り薄いことが好ましい。これにより迷光を抑制することができ、高い画質を得ることができる。 The light transmission part 13 is a part whose main function is to transmit light. In this embodiment, in the cross section shown in FIG. 6, a long lower bottom is provided on one sheet surface side, and the other sheet surface side is the opposite side. It has a substantially trapezoidal shape with a short upper base, or a rectangular cross-sectional shape. The light transmissive portions 13 extend in the above-described direction while maintaining the cross section along the sheet surface direction, and are arranged at a predetermined interval in a direction different from the extending direction. A groove-like interval having a substantially trapezoidal cross section or a rectangular cross section is formed between the adjacent light transmission portions 13. Therefore, when the light transmission part 13 has a trapezoidal cross section, the interval is a trapezoidal cross section having a long lower base on the upper base side of the light transmission part 13 and a short upper base on the lower base side of the light transmission part 13 It becomes. And the light absorption part 14 is formed by being filled with a required material in the groove-shaped space | interval of this trapezoidal cross section or a rectangular cross section.
In the present embodiment, the adjacent light transmission parts 13 are connected to each other on the long bottom side to form a base part 15. Therefore, in this embodiment, the base portion 15 forms the bottom of the groove (light absorbing portion 14). The base portion 15 is preferably as thin as possible. Thereby, stray light can be suppressed and high image quality can be obtained.

光透過部１３は屈折率がＮｔとされている。屈折率Ｎｔの値は特に限定されることはないが、１．３８以上、１．６０以下であることが好ましい。屈折率が１．３８より小さい材料は入手性に問題を生じる虞があり、屈折率が１．６０より大きくなると割れが発生しやすい材料となる場合が多い。 The light transmission portion 13 has a refractive index of Nt. The value of the refractive index Nt is not particularly limited, but is preferably 1.38 or more and 1.60 or less. A material having a refractive index smaller than 1.38 may cause a problem in availability, and if the refractive index is larger than 1.60, the material is likely to be cracked in many cases.

このような光透過部１３は例えばウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの熱可塑性樹脂等、により形成することができる。 Such a light transmission part 13 can be formed by, for example, an ultraviolet curable resin such as urethane acrylate, polyester acrylate, or epoxy acrylate, an electron beam curable resin, or a thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate (PET).

光吸収部１４は隣り合う光透過部１３の間に形成された上記した間隔に設けられる、光を吸収する部位である。従って光透過部１３が台形断面の場合には光吸収部１４も台形断面となり、光吸収部１４の短い上底が光透過部１３の下底側を向き、光吸収部１４の長い下底が光透過部１３の上底側となる。そして光吸収部１４は、屈折率がＮｒとされるとともに、光を吸収することができるように構成されている。具体的には屈折率がＮｒであるバインダーに光吸収粒子、又は顔料が分散される。屈折率Ｎｒは、光透過部１３の屈折率Ｎｔ以上の屈折率であることが好ましい。このように、光吸収部１４の屈折率を光透過部１３の屈折率以上とすることにより、光透過部１３と光吸収部１４との界面で全反射することなく光が光吸収部１４に入り、ゴースト像の原因となる光を吸収することができる。
屈折率Ｎｒの値は特に限定されることはなく、光透過部１３と同様に考えることができる。 The light absorbing portion 14 is a portion that absorbs light and is provided at the above-described interval formed between the adjacent light transmitting portions 13. Therefore, when the light transmission part 13 has a trapezoidal cross section, the light absorption part 14 also has a trapezoidal cross section, the short upper bottom of the light absorption part 14 faces the lower bottom side of the light transmission part 13, and the long lower bottom of the light absorption part 14 It becomes the upper base side of the light transmission part 13. And the light absorption part 14 is comprised so that light can be absorbed while a refractive index is set to Nr. Specifically, light absorbing particles or pigments are dispersed in a binder having a refractive index of Nr. The refractive index Nr is preferably a refractive index equal to or higher than the refractive index Nt of the light transmitting portion 13. Thus, by setting the refractive index of the light absorbing portion 14 to be equal to or higher than the refractive index of the light transmitting portion 13, the light is not totally reflected at the interface between the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14, and the light enters the light absorbing portion 14. It can absorb the light that enters and causes ghost images.
The value of the refractive index Nr is not particularly limited, and can be considered in the same manner as the light transmission portion 13.

バインダーとして用いられる材料は特に限定されないが、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、およびブタジエン（メタ）アクリレート等の光硬化型樹脂組成物を挙げることができる。 Although the material used as a binder is not specifically limited, For example, photocurable resin compositions, such as urethane (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and butadiene (meth) acrylate, can be mentioned. .

光透過部に光吸収粒子が用いられる場合、樹脂微粒子と、その樹脂微粒子の内側に配置された色材とからなるものとすることができる。 When light absorbing particles are used for the light transmitting portion, the light transmitting particles may be composed of resin fine particles and a color material disposed inside the resin fine particles.

樹脂微粒子としては、メラミンビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ、ポリスチレンビーズ、塩ビビーズ等、特に制限されることなく使用することができる。その中でも特に、アクリル架橋重合体、スチレン架橋重合体、またはアクリル−スチレン共重合体を好適に使用することが可能である。
樹脂微粒子は、透明なものも使用できるが、顔料または染料等で着色された樹脂を用いることが好ましく、必要に応じて特定の波長を選択的に吸収するものであってよいが、好ましくは黒色に着色された樹脂微粒子が用いられる。
ここで、樹脂微粒子の屈折率はバインダーの屈折率以上であることが好ましい。これによりバインダーと樹脂微粒子との界面で全反射が起こることを防止することができ、ヘイズが高くなるのを抑えることができる。そして、樹脂微粒子の屈折率はバインダーの屈折率より０．００５以内であることがより好ましい。このように屈折率差を小さく抑えることで屈折や反射によるヘイズの上昇をさらに抑制することが可能である。 As the resin fine particles, melamine beads, acrylic beads, acrylic-styrene beads, polycarbonate beads, polyethylene beads, polystyrene beads, polyvinyl chloride beads and the like can be used without particular limitation. Among these, an acrylic cross-linked polymer, a styrene cross-linked polymer, or an acrylic-styrene copolymer can be preferably used.
The resin fine particles may be transparent, but it is preferable to use a resin colored with a pigment or a dye, which may selectively absorb a specific wavelength as necessary, but preferably black. Colored resin fine particles are used.
Here, the refractive index of the resin fine particles is preferably equal to or higher than the refractive index of the binder. Thereby, it is possible to prevent total reflection from occurring at the interface between the binder and the resin fine particles, and to suppress an increase in haze. The refractive index of the resin fine particles is more preferably within 0.005 from the refractive index of the binder. In this way, it is possible to further suppress the increase in haze due to refraction and reflection by suppressing the difference in refractive index.

樹脂微粒子に内包される色材としては、光を吸収するものであれば特に制限されることなく使用することができ、着色されたフィラーやカーボンブラックを挙げることができる。
着色フィラーとしては、例えば、ポリマーに顔料を分散させた着色フィラーを好適に使用することができ、例えば、メタクリル酸メチルやスチレン等のモノマーに顔料を添加し、重合して得られた樹脂等を好適に使用することができる。顔料としては、公知の有機系顔料や無機系顔料を使用でき、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ペリレンブラック等の有機系黒色顔料や、銅、鉄、クロム、マンガン、コバルト等を含有した無機系黒色顔料やチタンブラック等を好適に使用することができる。
カーボンブラックは、平均粒子径が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のものを好適に使用することができ、例えば、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー等が使用できる。また、市販のものを使用することもでき、例えば、ＨＣＦシリーズ、ＭＣＦシリーズ、ＲＣＦシリーズ、ＬＦＦシリーズ（いずれも三菱化学株式会社製）、バルカンシリーズ（キャボット社製）、ケッチェンシリーズ（ライオン株式会社製）等を好適に使用することができる。 The color material included in the resin fine particles can be used without particular limitation as long as it absorbs light, and examples thereof include colored fillers and carbon black.
As the colored filler, for example, a colored filler in which a pigment is dispersed in a polymer can be suitably used. For example, a resin obtained by adding a pigment to a monomer such as methyl methacrylate or styrene and polymerizing it can be used. It can be preferably used. As the pigment, known organic pigments and inorganic pigments can be used. For example, inorganic black pigments such as carbon black, aniline black, perylene black, and inorganic pigments containing copper, iron, chromium, manganese, cobalt, etc. A black pigment, titanium black, or the like can be preferably used.
Carbon black having an average particle diameter of 10 nm to 500 nm can be suitably used. For example, furnace black, acetylene black, channel black, thermal black, carbon nanotube, carbon fiber, and the like can be used. Commercially available products can also be used. For example, HCF series, MCF series, RCF series, LFF series (all manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Vulcan series (made by Cabot Corporation), Ketjen series (Lion Corporation) Etc.) can be preferably used.

ここで、本形態の光吸収粒子は、その平均粒子径は１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が１μｍより小さいとワイピングを用いてルーバー層を作製する際に光透過部の表面に光吸収粒子が残ってしまう可能性が高い。一方、平均粒子径が５μｍより大きいと、光透過部の間に充填され難くなってしまい、十分な光吸収性を得ることができなくなる虞がある。
ここで「平均粒子径」とは、光吸収粒子を１００個電子顕微鏡で観察してその直径を計り、算術平均した直径を意味する。 Here, the light-absorbing particles of this embodiment preferably have an average particle size of 1 μm or more and 5 μm or less. When the average particle diameter is smaller than 1 μm, there is a high possibility that light absorbing particles remain on the surface of the light transmission part when a louver layer is produced using wiping. On the other hand, if the average particle diameter is larger than 5 μm, it becomes difficult to fill the space between the light transmission parts, and there is a possibility that sufficient light absorption cannot be obtained.
Here, the “average particle diameter” means an arithmetic average diameter obtained by observing 100 light absorbing particles with an electron microscope and measuring the diameter.

また、バインダーと光吸収粒子との質量部の比は、バインダーが１００質量部に対して、光吸収粒子の質量部が１０以上２０以下であることが好ましい。１０質量部より少ないと光の吸収性能が不十分となる可能性があり、２０質量部より多いとワイピングを用いてルーバー層を作製する際に光透過部の表面に光吸収粒子が残ってしまう可能性が高い。また、光吸収粒子が多いことにより、バインダーが紫外線硬化型の樹脂の場合、紫外線硬化反応の進行が妨げられ、光吸収部が十分に硬化しない可能性が高くなる。 Moreover, it is preferable that the ratio of the mass part of a binder and light absorption particle | grains is 10-20 mass parts of light absorption particles with respect to 100 mass parts of binders. If the amount is less than 10 parts by mass, light absorption performance may be insufficient. If the amount is more than 20 parts by mass, light-absorbing particles remain on the surface of the light transmission part when a louver layer is formed using wiping. Probability is high. Moreover, when there are many light-absorbing particles, when the binder is an ultraviolet curable resin, the progress of the ultraviolet curing reaction is hindered, and the possibility that the light-absorbing part is not sufficiently cured increases.

本形態では光透過部１３と光吸収部１４との界面（台形断面の脚部）が断面において一直線状となる例を示したが、これに限らず折れ線状、凸である曲面状、凹である曲面状等であってもよい。また、複数の光透過部１３及び光吸収部１４で断面形状が同じであってもよいし、必要に応じて所定の規則性を有して異なる断面形状であってもよい。
また、当該断面は必ずしも等脚台形である必要はなく、一方の脚と他方の脚とが線対称でなく、一方と他方とで傾斜角度や形状が異なるように構成してもよい。 In this embodiment, the interface between the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 (the trapezoidal cross section leg portion) is shown as a straight line in the cross section, but is not limited to this. It may be a certain curved surface. Moreover, the cross-sectional shape may be the same in the some light transmissive part 13 and the light absorption part 14, and a different cross-sectional shape may have predetermined regularity as needed.
Further, the cross section is not necessarily an isosceles trapezoid, and one leg and the other leg are not line-symmetric, and one and the other may be configured such that the inclination angle and shape are different.

ルーバー層１２は、特に限定されることはないが、例えば次のように光透過部１３、光吸収部１４等が形成される。図６に記号を付した。
光透過部１３、及び光吸収部１４の配列ピッチＰは２０μｍ以上１８０μｍ以下とすることが好ましい。
このとき、光透過部１３うち土台部１５とは反対側のピッチ方向（幅方向）の大きさＤも２０μｍ以上１８０μｍ以下が好ましい。同じように土台部１５が形成された側とは反対側における光吸収部１４のピッチ方向（幅方向）の大きさＷは２μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。 The louver layer 12 is not particularly limited. For example, the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 are formed as follows. Symbols are given in FIG.
The arrangement pitch P of the light transmission part 13 and the light absorption part 14 is preferably 20 μm or more and 180 μm or less.
At this time, the size D in the pitch direction (width direction) of the light transmitting portion 13 opposite to the base portion 15 is also preferably 20 μm or more and 180 μm or less. Similarly, the size W in the pitch direction (width direction) of the light absorbing portion 14 on the side opposite to the side on which the base portion 15 is formed is preferably 2 μm or more and 30 μm or less.

一方、ルーバー層１２の厚さＴは３０μｍ以上４８０μｍ以下であることが好ましい。
このうち、光透過部１３、及び光吸収部１４の厚さＴ_１は２０μｍ以上４７０μｍ以下であることが好ましい。
そして土台部１５の厚さＴ_２は１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。これにより、迷光を抑制することができる。
さらに、光透過部１３と光吸収部１４との界面がシート面法線（厚さ方向）と成す角θは０度以上１０度以下が好ましい。０度では光透過部及び光吸収部が長方形となる。 On the other hand, the thickness T of the louver layer 12 is preferably 30 μm or more and 480 μm or less.
Among these, it is preferable that the thickness _{T 1} of the light transmitting portion 13, and the light absorbing portion 14 is 20μm or more 470μm or less.
And it is preferable that the thickness _{T 2} of the base portion 15 is 1μm or more 50μm or less. Thereby, stray light can be suppressed.
Furthermore, the angle θ formed by the interface between the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 with the sheet surface normal (thickness direction) is preferably 0 ° or more and 10 ° or less. At 0 degree, the light transmission part and the light absorption part are rectangular.

以上のようなルーバー層１２は例えば次のように作製することができる。
はじめに光透過部１３を作製する。光透過部の形状を転写することができる金型と基材層１１との間に当該光透過部を構成する硬化前の組成物を供給し、適切な方法により硬化させて中間シートを得る。この中間シートは基材層１１の一方側の面に土台部１５及び光透過部１３が形成されたシートであり、光透過部１３の間に溝が形成されている。 The louver layer 12 as described above can be produced, for example, as follows.
First, the light transmission part 13 is produced. The composition before the hardening which comprises the said light transmission part is supplied between the metal mold | die which can transcribe | transfer the shape of a light transmission part, and the base material layer 11, It is made to harden | cure by an appropriate method, and an intermediate sheet is obtained. This intermediate sheet is a sheet in which the base portion 15 and the light transmission portion 13 are formed on one surface of the base material layer 11, and a groove is formed between the light transmission portions 13.

次に、硬化前の光吸収部を構成する組成物を、中間シートの複数の光透過部１３の間の溝に過剰に供給し、ドクターブレードやワイピングロールにより連続的に掻き取る（ワイピングと呼ぶこともある。）ことで、溝に組成物を確実に充填するとともに、余剰分を適切に掻き取る。そして、適切な方法によりバインダーを硬化させることで、光吸収部１４が形成される。 Next, the composition constituting the light absorbing portion before curing is excessively supplied to the grooves between the light transmitting portions 13 of the intermediate sheet and scraped continuously by a doctor blade or a wiping roll (referred to as wiping). In this case, the composition is surely filled in the groove and the excess is scraped off appropriately. And the light absorption part 14 is formed by hardening a binder by an appropriate method.

以上により効率よくルーバー層１２を作製することができる。 Thus, the louver layer 12 can be efficiently produced.

図２〜図５に戻り、第一光反射シート２０について説明する。図７には図４に表れた断面における第一光反射シート２０の一部を拡大した図を示した。本形態の第一光反射シート２０は、シート状に形成された基部２１と、基部２１の一方の面に設けられた反射要素部２２と、を備えている。 Returning to FIGS. 2 to 5, the first light reflecting sheet 20 will be described. FIG. 7 shows an enlarged view of a part of the first light reflecting sheet 20 in the cross section shown in FIG. The first light reflecting sheet 20 of this embodiment includes a base portion 21 formed in a sheet shape and a reflecting element portion 22 provided on one surface of the base portion 21.

この第一光反射シート２０は、後述するように、入光側から入射した光の進行方向を変化させて第二光反射シート３０へと出射させる。この反射機能は、主として、第一光反射シート２０のうち、反射要素部２２によって発揮される。 As will be described later, the first light reflecting sheet 20 changes the traveling direction of light incident from the light incident side and emits the light to the second light reflecting sheet 30. This reflection function is mainly exhibited by the reflection element portion 22 of the first light reflection sheet 20.

図６からわかるように、基部２１は、反射要素部２２を支持する機能を有する透光性の平板状シート部材である。 As can be seen from FIG. 6, the base portion 21 is a translucent flat sheet member having a function of supporting the reflective element portion 22.

反射要素部２２は、図２〜図４、図７によく表れているように、単位反射要素２３が基部２１の一方の面側から突出するように設けられ、複数の単位反射要素２３がシート面に沿って配列されている。より具体的には、単位反射要素２３は、当該並べられる方向に直交する方向に、図７に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。その稜線が延びる方向は、単位反射要素２３が並べられる方向に直交する方向である。
隣り合う単位反射要素２３の間には空気等の気体または単位反射要素より低い屈折率の樹脂で満たされている。 As shown in FIGS. 2 to 4 and 7, the reflection element portion 22 is provided so that the unit reflection element 23 protrudes from one surface side of the base portion 21, and the plurality of unit reflection elements 23 are formed of a sheet. Arranged along the plane. More specifically, the unit reflection element 23 is a columnar member formed so that the ridgeline extends in a direction orthogonal to the arrangement direction while maintaining the predetermined cross-sectional shape shown in FIG. The direction in which the ridge line extends is a direction orthogonal to the direction in which the unit reflection elements 23 are arranged.
Between adjacent unit reflecting elements 23, it is filled with a gas such as air or a resin having a lower refractive index than the unit reflecting elements.

図７からわかるように、本形態では、単位反射要素２３は、基部２１の一方の面側から突出した四角形断面を有している。そしてこの四角形は基部３１のシート面と平行な方向の単位反射要素２３の幅が、基部２１の法線方向に沿って基部２１から離れるにつれて小さくなる。 As can be seen from FIG. 7, in this embodiment, the unit reflection element 23 has a quadrangular cross section that protrudes from one surface side of the base 21. The width of the unit reflection element 23 in the direction parallel to the sheet surface of the base portion 31 decreases as the quadrangular shape moves away from the base portion 21 along the normal direction of the base portion 21.

そして単位反射要素２３は基部２１から延びる辺である脚部２２ａ、２２ｂのうち一方の脚部２２ａが全反射面として機能するように構成されている。
そのため、全反射面となる面を構成する脚部２３ａが光学シートのシート面法線と成す角α_１は０度以上１度以下であることが好ましい。
一方、全反射面とならない側の面を構成する脚部２３ｂが光学シートのシート面法線と成す角βは３度以上３０度以下が好ましい。これにより、脚部２３ｂによる面で光が反射することを抑制することができる。 The unit reflection element 23 is configured such that one of the leg portions 22a and 22b which are sides extending from the base portion 21 functions as a total reflection surface.
Therefore, it is preferable that the angle α ₁ formed by the leg portion 23a constituting the total reflection surface with the sheet surface normal of the optical sheet is 0 degree or more and 1 degree or less.
On the other hand, the angle β formed by the leg 23b constituting the surface that is not the total reflection surface and the normal to the sheet surface of the optical sheet is preferably 3 degrees or more and 30 degrees or less. Thereby, it can suppress that light reflects in the surface by the leg part 23b.

さらに本形態では、単位反射要素２３のうち基部２１と反対側に配置される面２３ｃは、基部２１の面に平行な方向（シート面に平行な方向）に対して角度γ_１で傾いている。これにより、第一光反射シート２０が他のシートに重ねられても干渉縞（ニュートンリング）の発生を防止することができる。γ_１の角度は０．５度以上５度以下であることが好ましい。０．５度より小さいと干渉縞の発生の防止の効果が低い虞があり、５度より大きいと像のゆがみが大きくなってしまう虞がある。
本形態では、全反射面である脚部２３ａが他方の脚部２３ｂよりも大きく欠かれるように傾斜している。 Furthermore, in this embodiment, the surface 23c of the unit reflecting element 23 that is disposed on the opposite side of the base 21 is inclined at an angle γ ₁ with respect to a direction parallel to the surface of the base 21 (direction parallel to the sheet surface). . Thereby, even if the 1st light reflection sheet | seat 20 is piled up on another sheet | seat, generation | occurrence | production of an interference fringe (Newton ring) can be prevented. The angle of γ ₁ is preferably not less than 0.5 degrees and not more than 5 degrees. If it is less than 0.5 degrees, the effect of preventing the occurrence of interference fringes may be low, and if it is more than 5 degrees, the image may be distorted.
In this embodiment, the leg part 23a which is a total reflection surface is inclined so as to be larger than the other leg part 23b.

反射要素部２２は、特に限定されることはないが、例えば次のように形成される。図７に記号を付した。
単位反射要素２３の配列ピッチＰ_ｒは５０μｍ以上３００μｍ以下とすることが好ましい。Ｐ_ｒが５０μｍより小さいと回折の影響や作製のための金型の精度を確保することができないことにより映像の解像性が低下する虞がある。また、Ｐ_ｒが３００μｍより大きくなると成形時の変形が大きくなりこれも映像の解像性低下の原因となると考えられる。
このとき、単位反射要素２３のうち、基部２１とは反対側に配置された面のピッチ方向（幅方向）の大きさＤ_ｒは、単位反射要素２３の厚さＴ_ｒとの関係で次式（１）を満たすことが好ましい。
ｔａｎ^−１（Ｔ_ｒ／Ｄ_ｒ）＝ｓｉｎ^−１（ｓｉｎ４５°／ｎ）（１）
ここで、ｎは単位反射要素２３の屈折率である。好ましい屈折率は上記ルーバー層１２の光透過部と同様に考えることができる。これにより、角度４５度方向で入光した光を効率よく反射することができる。またＴ_ｒは２０μｍ以上４７０μｍ以下であることが好ましい。 Although the reflection element part 22 is not specifically limited, For example, it is formed as follows. Symbols are given in FIG.
The arrangement pitch of unit reflective element 23 _{P r} is preferably set to 50μm or 300μm or less. If _Pr is less than 50 μm, the effect of diffraction and the accuracy of the mold for production cannot be ensured, and the resolution of the image may be reduced. It is also contemplated that P _r causes than increased and deformation during molding increases also decreases the resolution of the image 300 [mu] m.
In this case, of the unit reflective element 23, the base 21 size D _r in the pitch direction is disposed on the opposite side surface (the width direction), the following equation in relation to the thickness T _r of the unit reflective element 23 It is preferable to satisfy (1).
tan ⁻¹ (T _r / D _r ) = sin ⁻¹ (sin 45 ° / n) (1)
Here, n is the refractive index of the unit reflecting element 23. A preferable refractive index can be considered in the same manner as the light transmission portion of the louver layer 12. Thereby, the light incident in the direction of the angle of 45 degrees can be efficiently reflected. The _{T r} is preferably at 20μm or 470μm or less.

一方、第一光反射シート２０の厚さＴ_ｓは３０μｍ以上４８０μｍ以下であることが好ましい。そして基部２１の厚さＴ_ｋは１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。Ｔ_ｋを薄くすることにより迷光を抑制することができる。 On the other hand, the thickness T _s of the first light reflecting sheet 20 is preferably 30 μm or more and 480 μm or less. And it is preferable that the thickness _{T k} of the base portion 21 is 1μm or more 50μm or less. It is possible to suppress stray light by reducing the T _k.

このような第一光反射シート２０は、種々の材料を使用することができる。ただし、光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。 Various materials can be used for the first light reflecting sheet 20 as described above. However, it is widely used as a material for optical sheets and has excellent mechanical properties, optical properties, stability, workability, etc. and is available at low cost, such as acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, etc. A transparent resin having one or more of the above as a main component, or an epoxy acrylate or urethane acrylate-based reactive resin (such as an ionizing radiation curable resin) can be suitably used.

そして、第一光反射シート２０は、押し出し成形や、基部２１に反射要素部２２を賦形することにより作製することができる。 And the 1st light reflection sheet 20 can be produced by shape | molding the reflective element part 22 to the extrusion molding or the base 21. FIG.

第二光反射シート３０は、その構造、及びその製造方法については、ここまで説明した第一光反射シート２０と同様である。そこで図２〜図５のように同じ符号を用いて説明を省略する。 The second light reflecting sheet 30 is the same in structure and manufacturing method as the first light reflecting sheet 20 described so far. Therefore, the same reference numerals are used as in FIGS.

以上のような各部材が例えば次のように組み合わされて空間浮遊映像表示光学シート１０とされている。
図２〜図５よりわかるように、第一光反射シート２０と第二光反射シート３０とが、互いの単位反射要素２３が対向するように配置されるとともに、光学シート１０の平面視で、単位反射要素２３が延びる稜線方向が角度９０度で交差（図２参照）する向きとされている。
このとき、本形態では基部２１とは反対側の面２３ｃが上記のようにγの角度で傾斜しているので、当該面２３が他のシートと接触（密着）する面積を小さくおさえることができる。これにより干渉縞の発生を防止することが可能となる。 The above-described members are combined, for example, as follows to form the space floating image display optical sheet 10.
As can be seen from FIGS. 2 to 5, the first light reflection sheet 20 and the second light reflection sheet 30 are arranged so that the unit reflection elements 23 face each other, and in a plan view of the optical sheet 10, The ridgeline direction in which the unit reflecting element 23 extends is set to be an orientation that intersects at an angle of 90 degrees (see FIG. 2).
At this time, in the present embodiment, the surface 23c opposite to the base 21 is inclined at the angle γ as described above, so that the area where the surface 23 comes into contact (contact) with another sheet can be reduced. . As a result, the generation of interference fringes can be prevented.

一方、基材層１１及びルーバー層１２は図２〜図５に示したように第一光反射シート２０に積層される。すなわち、ルーバー層１２のうち、基材層１１が積層されていない側の面が第一光反射シート２０に重ねられるようにして積層される。
このとき、光透過部１３、光吸収部１４が延びる方向は、光学シート１０を平面視したときに、第一光反射シート２０の単位反射要素２３の稜線が延びる方向に対して４５°±１０°で傾斜していることが好ましい。これにより、生じるゴースト像を抑制し、質のよい映像を表示させることができる。 On the other hand, the base material layer 11 and the louver layer 12 are laminated on the first light reflecting sheet 20 as shown in FIGS. That is, the louver layer 12 is laminated so that the surface on which the base material layer 11 is not laminated is overlaid on the first light reflecting sheet 20.
At this time, the direction in which the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 extend is 45 ° ± 10 with respect to the direction in which the ridge line of the unit reflecting element 23 of the first light reflecting sheet 20 extends when the optical sheet 10 is viewed in plan. It is preferable to be inclined at an angle. Thereby, the generated ghost image can be suppressed and a high-quality image can be displayed.

以上では、１つの形態として、第一光反射シート２０の単位反射要素２３と第二光反射シート３０の単位反射要素２３とが向かい合う配置である光学シート１０を説明した。ただし本発明はこれに限定されることなく他の配置とすることもできる。図８、図９に斜視図を示した。これらの図は図２に相当する図である。
図８（ａ）の例にかかる空間浮遊映像表示シート１１０では、第一光反射シート２０の単位反射要素２３が第二光反射シート３０の基部２１に向き合うように配置されている。
図８（ｂ）の例にかかる空間浮遊映像表示シート２１０では、第一光反射シート２０の単位反射要素２３がルーバー層１２に向き合うように配置され、第二光反射シート３０の単位反射要素２３は第一光反射シート２０の基部２１に向き合うように配置されている。
図９の例にかかる空間浮遊映像表示シート３１０では、第一光反射シート２０の単位反射要素２３がルーバー層１２に向き合うように配置され、第二光反射シート３０の基部２１と第一光反射シート２０の基部２１とが向き合うように配置されている。 The optical sheet 10 in which the unit reflecting element 23 of the first light reflecting sheet 20 and the unit reflecting element 23 of the second light reflecting sheet 30 face each other as one form has been described above. However, the present invention is not limited to this, and other arrangements are possible. 8 and 9 are perspective views. These figures correspond to FIG.
In the space floating image display sheet 110 according to the example of FIG. 8A, the unit reflection element 23 of the first light reflection sheet 20 is disposed so as to face the base portion 21 of the second light reflection sheet 30.
In the space floating image display sheet 210 according to the example of FIG. 8B, the unit reflecting elements 23 of the first light reflecting sheet 20 are arranged so as to face the louver layer 12, and the unit reflecting elements 23 of the second light reflecting sheet 30 are arranged. Are arranged so as to face the base 21 of the first light reflecting sheet 20.
In the space floating image display sheet 310 according to the example of FIG. 9, the unit reflection elements 23 of the first light reflection sheet 20 are arranged to face the louver layer 12, and the base 21 and the first light reflection of the second light reflection sheet 30 are arranged. It arrange | positions so that the base 21 of the sheet | seat 20 may face.

以上のような、映像源２及び光学シート１０が例えば次のように組み合わされて空間映像表示装置１とされている。すなわち、図１からわかるように、映像源２から出射される映像光を受光できる位置に光学シート１０を配置する。
このとき、本形態では、ルーバー層１２が第一光反射シート２０及び第二光反射シート３０よりも映像源２側に配置されるとともに、ルーバー層１２の光透過部１３及び光吸収部１４が延びる方向が水平に対して傾斜する（４５度±１０度）方向である。これによりゴースト像の発生を効率よく防止することができる。
なお、図１（ｂ）からわかるように、光学シート１０は、映像源２の表示面に対して、入光面が角度φで傾くように配置される。このφの角度は必要に応じて設定することができるが、通常４５度程度とされている。 The image source 2 and the optical sheet 10 as described above are combined as follows, for example, to form the spatial image display device 1. That is, as can be seen from FIG. 1, the optical sheet 10 is arranged at a position where the image light emitted from the image source 2 can be received.
At this time, in this embodiment, the louver layer 12 is disposed closer to the image source 2 than the first light reflecting sheet 20 and the second light reflecting sheet 30, and the light transmitting portion 13 and the light absorbing portion 14 of the louver layer 12 are provided. The extending direction is a direction inclined with respect to the horizontal (45 ° ± 10 °). Thereby, generation of a ghost image can be efficiently prevented.
As can be seen from FIG. 1B, the optical sheet 10 is disposed such that the light incident surface is inclined at an angle φ with respect to the display surface of the video source 2. The angle φ can be set as necessary, but is usually about 45 degrees.

以上のような光学シート１０を備える空間浮遊映像表示装置１は例えば次のように作用する。
映像源２からの映像光は光学シート１０に入射し基材層１１及びルーバー層１２の光透過部１３を透過し、第一光反射シート２０及び第二光反射シート３０を透過する。その際、初めに図２にＬ_１、図４にＬ_２で例示したように、第一光反射シート２０の反射面である脚部２３ａで全反射する。その反射光が次に図２にＬ_１、図５にＬ_３で例示したように、第二光反射シート３０の反射面である脚部２３ａで全反射する。
これにより、映像源２から拡散しつつ光学シート１０に入射した映像光が光学シート１０を透過して光学シート１０の反対側から出射することで結像し、空間に浮遊したように映像が表示される。 The space floating image display device 1 including the optical sheet 10 as described above operates as follows, for example.
Image light from the image source 2 enters the optical sheet 10, passes through the light transmission part 13 of the base material layer 11 and the louver layer 12, and passes through the first light reflection sheet 20 and the second light reflection sheet 30. At that time, L ₁ in Figure 2 _initially, as illustrated by L ₂ in FIG. 4, is totally reflected by the leg 23a is a reflecting surface of the first light reflecting sheet 20. The reflected light is then totally reflected by the leg 23a, which is the reflecting surface of the second light reflecting sheet 30, as illustrated by L ₁ in FIG. 2 and L ₃ in FIG.
As a result, the image light that has entered the optical sheet 10 while diffusing from the image source 2 passes through the optical sheet 10 and is emitted from the opposite side of the optical sheet 10, thereby forming an image and displaying the image as if floating in space. Is done.

一方、映像源２から出射される映像光の中には、必ずしも適切な位置に結像せず、少しずれて結像してゴースト像を形成してしまうものもある。これに対して本発明ではルーバー層１２を設けていることから、図４にＬ_４で示したようにゴースト像を形成してしまう映像光を吸収することができる。
従って、光学シート１０及びこれを用いた空間浮遊映像表示装置１により、ゴースト像の発生を防止して質の良い映像を提供することができる。 On the other hand, some image light emitted from the image source 2 does not necessarily form an image at an appropriate position, and forms a ghost image by forming the image slightly shifted. Since the present invention is provided with a louver layer 12 with respect to this, it is possible to absorb the image light would form a ghost image as shown in L ₄ in FIG.
Therefore, the optical sheet 10 and the space floating image display device 1 using the optical sheet 10 can prevent the generation of a ghost image and provide a high-quality image.

また、本形態では第一光反射シート２０、及び第二光反射シート３０において基部２１とは反対側の面となる面２３ｃが光学シートのシート面に沿った方向に対して上記のように傾斜している。これにより、当該面２３ｃにおいて他の層と積層したときでも光学的な密着状態が解消されており、干渉縞の発生を防止して外観を向上させることが可能である。 In this embodiment, the surface 23c which is the surface opposite to the base 21 in the first light reflecting sheet 20 and the second light reflecting sheet 30 is inclined as described above with respect to the direction along the sheet surface of the optical sheet. doing. Thus, even when the surface 23c is laminated with another layer, the optical contact state is eliminated, and the appearance can be improved by preventing the generation of interference fringes.

なお、以上説明した形態では、ルーバー層を第一光反射シート、及び第二光反射シートよりも映像源側に配置したが、これに限ることなく、ルーバー層を第一光反射シート、及び第二光反射シートの映像光出射側に配置してもよいし、第一光反射シートと第二光反射シートとの間に配置してもよい。 In the embodiment described above, the louver layer is disposed closer to the image source side than the first light reflecting sheet and the second light reflecting sheet. You may arrange | position to the image light emission side of a two-light reflection sheet, and may arrange | position between a 1st light reflection sheet and a 2nd light reflection sheet.

図１０は他の形態を説明する図である。図１０は他の形態に備えられる構成のうち、第一光反射シート１２０の構造を表した図で、図７に相当する図である。本形態では、第一光反射シート２０の代わりに第一光反射シート１２０が適用された例であり、不図示の第二光反射シートも構造は第一光反射シート１２０と同様である。本形態の第一光反射シート１２０と不図示の第二光反射シートとの関係は上記した光学シート１０と同じであり、これ以外の構成も光学シート１０と同じである。従ってここでは、第一光反射シート１２０についてのみ説明する。 FIG. 10 is a diagram for explaining another embodiment. FIG. 10 is a diagram showing the structure of the first light reflecting sheet 120 among the configurations provided in another embodiment, and corresponds to FIG. In this embodiment, the first light reflecting sheet 120 is applied instead of the first light reflecting sheet 20, and the structure of the second light reflecting sheet (not shown) is the same as that of the first light reflecting sheet 120. The relationship between the first light reflecting sheet 120 and the second light reflecting sheet (not shown) in the present embodiment is the same as that of the optical sheet 10 described above, and other configurations are the same as those of the optical sheet 10. Accordingly, only the first light reflecting sheet 120 will be described here.

第一光反射シート１２０も、入光側から入射した光の進行方向を変化させて第二光反射シートへと出射させる。第一光反射シート１２０は、基部２１及び反射要素部１２２を有し、反射機能は、主として、反射要素部１２２によって発揮される。 The first light reflection sheet 120 is also emitted to the second light reflection sheet while changing the traveling direction of the light incident from the light incident side. The first light reflection sheet 120 includes a base portion 21 and a reflection element portion 122, and the reflection function is mainly exhibited by the reflection element portion 122.

図１０からわかるように、基部２１は、反射要素部１２２を支持する機能を有する透光性の平板状シート部材である。 As can be seen from FIG. 10, the base portion 21 is a translucent flat sheet member having a function of supporting the reflective element portion 122.

反射要素部１２２は、図１０によく表れているように、単位反射要素１２３が基部２１の一方の面側から突出するように設けられ、複数の単位反射要素１２３がシート面に沿って並べられるように配列されている。より具体的には、単位反射要素１２３は、当該並べられる方向に直交する方向に、図１０に示した所定の断面形状を維持して稜線が延びるように形成された柱状の部材である。その稜線が延びる方向は、単位反射要素１２３が並べられる方向に直交する方向である。 The reflection element part 122 is provided so that the unit reflection element 123 protrudes from the one surface side of the base 21 as shown in FIG. 10, and the plurality of unit reflection elements 123 are arranged along the sheet surface. Are arranged as follows. More specifically, the unit reflection element 123 is a columnar member formed so that the ridgeline extends in a direction orthogonal to the arrangement direction while maintaining the predetermined cross-sectional shape shown in FIG. The direction in which the ridge line extends is a direction orthogonal to the direction in which the unit reflection elements 123 are arranged.

次に単位反射要素１２３の配列方向の断面形状について説明する。図１０からわかるように、本形態では、単位反射要素１２３は、基部２１の一方の面側から突出した四角形断面を有している。そしてこの四角形は基部２１のシート面と平行な方向の単位反射要素１２３の幅が、基部２１の法線方向に沿って基部２１から離れるにつれて小さくなる。 Next, the sectional shape of the unit reflection elements 123 in the arrangement direction will be described. As can be seen from FIG. 10, in this embodiment, the unit reflection element 123 has a rectangular cross section that protrudes from one surface side of the base portion 21. The width of the unit reflection element 123 in the direction parallel to the sheet surface of the base portion 21 decreases as the quadrangular shape moves away from the base portion 21 along the normal direction of the base portion 21.

そして単位反射要素１２３は基部２１から延びる辺である脚部１２２ａ、１２２ｂのうち一方の脚部１２２ａが全反射面として機能するように構成されている。
そのため、全反射面となる面を構成する脚部１２３ａが光学シートのシート面法線と成す角α_２は後述する面１２３ｃの傾斜角γ_２の１／２〜１／８の範囲で角度で傾斜していることが好ましく、より好ましくはγ_２の１／３〜１／６の範囲の角度で傾斜している。このように傾斜させることにより、面１２３ｃを本形態のように傾斜させることによる屈折角のずれを全反射面（脚部１２３ａ）で補正することができる。
一方、全反射面とならない側の面を構成する脚部１２３ｂが光学シートのシート面法線と成す角βは３度以上３０度以下が好ましい。これにより、脚部１２３ｂによる面で光が反射することを抑制することができる。 The unit reflecting element 123 is configured such that one leg 122a of the legs 122a and 122b, which are sides extending from the base 21, functions as a total reflection surface.
Therefore, the angle α ₂ formed by the leg 123a constituting the surface to be the total reflection surface and the normal to the sheet surface of the optical sheet is an angle in the range of 1/2 to 1/8 of the inclination angle γ ₂ of the surface 123c described later. preferably are inclined, more preferably are inclined at an angle in the range of gamma ₂ 1 / 3-1 / 6. By inclining in this way, the deviation of the refraction angle caused by inclining the surface 123c as in the present embodiment can be corrected by the total reflection surface (leg portion 123a).
On the other hand, the angle β formed by the leg portion 123b constituting the surface that is not the total reflection surface and the sheet surface normal of the optical sheet is preferably 3 degrees or more and 30 degrees or less. Thereby, it can suppress that light reflects in the surface by the leg part 123b.

さらに本形態では、単位反射要素１２３のうち基部２１と反対側に配置される面１２３ｃは、基部２１の面に平行な方向（シート面に平行な方向）に対して角度γ_２で傾いている。本形態では、全反射面である脚部１２３ａが他方の脚部１２３ｂよりも小さく欠かれるように傾斜している。
このような態様よっても、第一光反射シート１２０が他のシートに重ねられても干渉縞（ニュートンリング）の発生を防止することができる。γ_２の角度は０．５度以上５度以下であることが好ましい。０．５度より小さいと干渉縞の発生の防止の効果が低い虞があり、５度より大きいと像のゆがみが大きくなってしまう虞がある。そして全反射面である脚部１２３ａの傾斜角α_２は、このγ_２を基準に上記ような範囲内で設定される。 Furthermore, in this embodiment, the surface 123c disposed on the side opposite to the base 21 of the unit reflection element 123 is inclined at an angle γ ₂ with respect to a direction parallel to the surface of the base 21 (a direction parallel to the sheet surface). . In this embodiment, the leg part 123a which is a total reflection surface is inclined so as to be cut out smaller than the other leg part 123b.
According to such an aspect, even when the first light reflecting sheet 120 is overlaid on another sheet, the occurrence of interference fringes (Newton rings) can be prevented. gamma ₂ of angle is preferably not less than 5 degrees 0.5 degrees. If it is less than 0.5 degrees, the effect of preventing the occurrence of interference fringes may be low, and if it is more than 5 degrees, the image may be distorted. The inclination angle α ₂ of the leg portion 123a, which is a total reflection surface, is set within the above range with reference to γ ₂ .

そのほかの形態は上記した第一光反射シート２０と同様に考えることができる。 Other forms can be considered in the same manner as the first light reflecting sheet 20 described above.

１空間浮遊映像表示装置
２映像源
１０空間浮遊映像表示光学シート
１１基材層
１２ルーバー層
１３光透過部
１４光吸収部
２０、１２０第一光反射シート
２１基部
２２、１２２反射要素部
２３、１２３単位反射要素
３０第二光反射シート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spatial floating image display apparatus 2 Image source 10 Spatial floating image display optical sheet 11 Base material layer 12 Louver layer 13 Light transmission part 14 Light absorption part 20, 120 First light reflection sheet 21 Base part 22, 122 Reflective element part 23, 123 Unit reflection element 30 Second light reflection sheet

Claims

An optical sheet that transmits light from an image source, forms an image on the exit side, and displays an image in space,
A first light reflection sheet having unit reflection elements having a predetermined cross section, extending in one direction along the sheet surface, arranged in a direction different from the extension direction at predetermined intervals, and forming a total reflection interface When,
A second light reflection sheet having unit reflection elements having a predetermined cross section, extending in one direction along the sheet surface, arranged in a direction different from the extension direction at a predetermined interval, and forming a total reflection interface And comprising
The first light reflecting sheet and the second light reflecting sheet are a direction in which a ridge line of the unit reflecting element of the first light reflecting sheet extends and a direction in which a ridge line of the unit reflecting element of the second light reflecting sheet extends. And are overlapped so as to intersect in a plan view of the optical sheet,
The space floating image display optical sheet, wherein a surface of the unit reflection element that contacts another layer is inclined with respect to a direction along the sheet surface.

The spatially floating image display optical sheet according to claim 1, wherein an arrangement pitch of the unit reflection elements is 50 μm or more and 300 μm or less.

Further, the light transmitting portions having a predetermined cross section and extending in one direction along the sheet surface and arranged in a direction different from the extending direction at predetermined intervals, and the interval between the adjacent light transmitting portions. The space floating image display optical sheet according to claim 1 or 2, further comprising a louver layer that is formed and has a light absorbing portion that absorbs light.

The direction in which the light transmission part and the light absorption part extend is either the direction in which the ridge line of the unit reflection element of the first light reflection sheet extends or the direction in which the ridge line of the unit reflection element of the second light reflection sheet extends. On the other hand, the space floating image display optical sheet according to claim 3, which is inclined at 45 ° ± 10 ° in plan view.

A video source,
A spatially floating image display device comprising: the spatially floating image display optical sheet according to claim 1, which receives image light from the image source.

6. The spatial floating image display device according to claim 5, wherein a direction in which the light transmission part and the light absorption part of the louver layer extend is 45 degrees ± 10 degrees with respect to the vertical direction.

The space floating image display device according to claim 5 or 6, wherein the louver layer is disposed closer to the image source than the first light reflecting sheet and the second light reflecting sheet.