JP2018040962A - Optical device - Google Patents

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哲平 野村
Teppei Nomura
哲平 野村
栗本 英治
Eiji Kurimoto
英治 栗本
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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device capable of preventing para-images from being visually recognized.SOLUTION: An optical device comprises a reflector array optical element 1 and a surface light emitter 2 disposed facing a rear face or front face of the reflector array optical element 1. The reflector array optical element 1 includes a first reflective plate 11 having a plurality of parallelly arranged first reflective surfaces stacked with a second reflective plate 12 having a plurality of parallelly arranged second reflective surfaces in such a way that the first reflective surfaces and the second reflective surfaces are perpendicular to each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、空中像を形成するリフレクタアレイ光学素子を備えた光学装置に関する。   The present invention relates to an optical apparatus including a reflector array optical element that forms an aerial image.

リフレクタアレイ光学素子は、平行に配置された複数の第1反射面を有する第1反射プレートと、平行に配置された複数の第2反射面を有する第2反射プレートとを有し、これらのプレートが、第1反射面と第2反射面とを互いに垂直に配して重ねられている(例えば、特許文献1参照)。   The reflector array optical element includes a first reflection plate having a plurality of first reflection surfaces arranged in parallel, and a second reflection plate having a plurality of second reflection surfaces arranged in parallel, and these plates However, the 1st reflective surface and the 2nd reflective surface are distribute | arranged perpendicularly | vertically, and are piled up (for example, refer patent document 1).

リフレクタアレイ光学素子は、背面側から入射される画像光を第1反射プレート及び第2反射プレートで順に反射することにより、正面側に空中像を形成する。この様な空中像の形成は、画像の新たな表示方法として様々な分野への応用が期待されている。   The reflector array optical element forms an aerial image on the front side by sequentially reflecting image light incident from the back side by the first reflection plate and the second reflection plate. Such aerial image formation is expected to be applied to various fields as a new image display method.

特開2012−14194号公報JP 2012-14194 A

しかしながら、特許文献1に記載のリフレクタアレイ素子では、金属層で形成された鏡面により第1反射面及び第2反射面が構成されているため、空中像の他に、ユーザに視認させたくない1次反射像や多重反射像等の副像が形成されてしまう。ここで、1次反射像とは、第1反射プレート又は第2反射プレートの何れか一方のみで反射された光で形成される像であり、多重反射像とは、空中像を形成する光よりも多数回に亘って反射された光で形成される像である。この様な副像は、空中像の視認が可能な所定位置とは異なる位置から、ユーザ以外の第三者に視認される虞がある。このため、副像を介して第三者に空中像の内容が晒されてしまい、セキュリティの低下を招くという問題を生じる虞があった。又、別の問題として、ユーザが空中像を視認する際に、本来の視認対象である空中像以外の副像が同時に視認されてしまい、視認効果が低下するという問題があった。   However, in the reflector array element described in Patent Document 1, the first reflecting surface and the second reflecting surface are configured by a mirror surface formed of a metal layer. Sub-images such as a secondary reflection image and a multiple reflection image are formed. Here, the primary reflection image is an image formed by light reflected by only one of the first reflection plate and the second reflection plate, and the multiple reflection image is from light forming an aerial image. Is an image formed by light reflected many times. Such a sub-image may be viewed by a third party other than the user from a position different from a predetermined position where the aerial image can be viewed. For this reason, the content of the aerial image is exposed to a third party through the sub-image, which may cause a problem of reducing the security. Another problem is that when the user visually recognizes the aerial image, a sub-image other than the aerial image that is the original object of visual recognition is simultaneously recognized, and the visual recognition effect is reduced.

そこで本発明の目的は、副像の視認を抑制することができる光学装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical device that can suppress the visual recognition of a sub-image.

本発明に係る光学装置は、リフレクタアレイ光学素子と、当該リフレクタアレイ光学素子の背面又は正面に対向して配置された面発光体と、を備える。ここで、リフレクタアレイ光学素子は、平行に配置された複数の第1反射面を有する第1反射プレートと、平行に配置された複数の第2反射面を有する第2反射プレートとが、第1反射面と第2反射面とを互いに垂直に配して重ねられたものである。   An optical device according to the present invention includes a reflector array optical element, and a surface light emitter disposed to face the back or front of the reflector array optical element. Here, the reflector array optical element includes a first reflection plate having a plurality of first reflection surfaces arranged in parallel and a second reflection plate having a plurality of second reflection surfaces arranged in parallel. The reflecting surface and the second reflecting surface are arranged so as to be perpendicular to each other.

上記光学装置によれば、面発光体を発光させることにより、当該面発光体から発せられる光の中に、光強度の弱い副像が溶け込んで見え難くなる。一方、光強度の高い空中像は、導光板が発する光の中に溶け込むことなく視認可能な状態で維持される。   According to the optical device described above, by causing the surface light emitter to emit light, the sub-image having a low light intensity is melted into the light emitted from the surface light emitter, making it difficult to see. On the other hand, an aerial image having a high light intensity is maintained in a visible state without being melted into the light emitted from the light guide plate.

上記光学装置において、面発光体は、リフレクタアレイ光学素子の背面又は正面に対向して配置された光透過性の導光板と、当該導光板に光を入射する光源と、を有していることが好ましい。この構成によれば、導光板に光を入射することで、導光板の表面を発光させることができる。   In the optical device, the surface light emitter has a light-transmitting light guide plate disposed facing the back surface or the front surface of the reflector array optical element, and a light source that makes light incident on the light guide plate. Is preferred. According to this configuration, the surface of the light guide plate can emit light by making light incident on the light guide plate.

一例として、導光板は、光散乱剤を内部に含んでいる。他の例として、導光板は、光散乱材料から形成された印刷パターンを表面に有する。更なる他の例として、導光板は、光源から入射された光の散乱が可能な加工パターンを表面に有する。これらの構成によれば、導光板の表面を効率良く発光させることができる。又、面発光体が有する配光特性を容易に制御することができる。   As an example, the light guide plate includes a light scattering agent therein. As another example, the light guide plate has a printed pattern formed on the surface thereof from a light scattering material. As still another example, the light guide plate has a processed pattern on the surface capable of scattering light incident from the light source. According to these configurations, the surface of the light guide plate can emit light efficiently. In addition, the light distribution characteristics of the surface light emitter can be easily controlled.

上記光学装置において、面発光体が、リフレクタアレイ光学素子の正面又は背面に垂直な方向において複数設けられ、これらの面発光体は、それぞれにおける光源から導光板に入射する光の向きが互いに異なる様に配置されていてもよい。この構成によれば、複数の面発光体がそれぞれ有する配光特性を適宜調整することにより、光学装置において、空中像の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザ又はユーザ以外の第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   In the optical device, a plurality of surface light emitters are provided in a direction perpendicular to the front surface or the back surface of the reflector array optical element, and these surface light emitters are configured such that the directions of light incident on the light guide plate from the light sources are different from each other. May be arranged. According to this configuration, by appropriately adjusting the light distribution characteristics of each of the plurality of surface light emitters, in the optical device, it is possible to clearly see the aerial image, and to make a sub-view from the user or a third party other than the user. The visual recognition of the image can be efficiently suppressed.

又、上記光学装置において、面発光体は、光源を複数有し、これらの光源は、導光板に入射する光の向きが互いに異なる様に配置されていてもよい。   In the optical device, the surface light emitter may include a plurality of light sources, and these light sources may be arranged so that the directions of light incident on the light guide plate are different from each other.

上記光学装置において、面発光体は、第1反射プレート又は第2反射プレートの何れか一方のみで反射された光で形成される副像に対し、別の光を重複させるものであることが好ましい。この構成によれば、面発光体が発する光の中に副像を溶け込ませることができる。   In the optical device, the surface light emitter preferably overlaps another light with the sub-image formed by the light reflected by only one of the first reflection plate and the second reflection plate. . According to this configuration, the sub-image can be dissolved in the light emitted from the surface light emitter.

上記光学装置において、面発光体は、リフレクタアレイ光学素子で形成される空中像の視認が可能な方向におけるヘイズ値よりも、その方向とは異なる方向におけるヘイズ値が高くなる配光特性を有していることが好ましい。この構成によれば、光学装置において、空中像の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザ又はユーザ以外の第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   In the optical device, the surface light emitter has a light distribution characteristic in which a haze value in a direction different from the direction is higher than a haze value in a direction in which an aerial image formed by the reflector array optical element is visible. It is preferable. According to this configuration, in the optical device, it is possible to efficiently suppress the visual recognition of the sub-image from the user or a third party other than the user while allowing the aerial image to be clearly recognized.

上記光学装置において、第1反射プレート及び第2反射プレートは何れも、光透過性を有する複数の基材のそれぞれを、光透過性を有する複数の接着層で互いに接着して構成されていてもよい。この構成において、第1反射面及び第2反射面は、第1反射プレート及び第2反射プレートのそれぞれにおける基材と接着層との界面により形成される。この構成によれば、多重反射像が生じ難くなる。又、ユーザ以外の第三者による透過像の視認を抑制することができる。   In the above optical device, each of the first reflection plate and the second reflection plate may be configured by adhering each of a plurality of light-transmitting substrates with a plurality of light-transmitting adhesive layers. Good. In this configuration, the first reflecting surface and the second reflecting surface are formed by the interface between the base material and the adhesive layer in each of the first reflecting plate and the second reflecting plate. According to this configuration, a multiple reflection image is hardly generated. Moreover, the visual recognition of the transmitted image by a third party other than the user can be suppressed.

本発明に係る光学装置によれば、副像の視認を抑制することができる。   With the optical device according to the present invention, the visual recognition of the sub-image can be suppressed.

第1実施形態に係る光学装置を概念的に示した(A)側面図及び(B)正面図である。It is the (A) side view and (B) front view which showed notionally the optical apparatus which concerns on 1st Embodiment. 光学装置が備えるリフレクタアレイ光学素子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the reflector array optical element with which an optical apparatus is provided. 図1(B)に示されるIII−III線での断面を部分的に示した拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view partially showing a cross section taken along line III-III shown in FIG. (A)〜(C)面発光体が発光していないときにリフレクタアレイ光学素子で視認される像を概念的に示した図である。It is the figure which showed notionally the image visually recognized with a reflector array optical element, when the (A)-(C) surface light-emitting body is not light-emitting. 第2実施形態として、導光板の表面に形成される印刷パターンを部分的に示した拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view partially showing a print pattern formed on the surface of a light guide plate as a second embodiment. (A)(B)第3実施形態として、導光板の表面に形成される加工パターンの2つの例を部分的に示した拡大斜視図である。(A) (B) It is the expansion perspective view which partially showed two examples of the processing pattern formed in the surface of a light-guide plate as 3rd Embodiment. (A)第3実施形態の更なる他の例を示した正面図、及び(B)その例で用いられる導光板を部分的に示した拡大図である。(A) The front view which showed the further another example of 3rd Embodiment, (B) The enlarged view which partially showed the light-guide plate used in the example. 第4実施形態に係る光学装置を概念的に示した(A)側面図及び(B)正面図である。It is the (A) side view and (B) front view which showed notionally the optical apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る光学装置を概念的に示した(A)側面図及び(B)正面図である。It is the (A) side view and (B) front view which showed notionally the optical apparatus which concerns on 5th Embodiment.

[1]第1実施形態
図1(A)及び(B)はそれぞれ、第1実施形態に係る光学装置を概念的に示した側面図及び正面図である。図1(A)に示される様に、光学装置は、リフレクタアレイ光学素子1と、面発光体2と、を備える。
[1] First Embodiment FIGS. 1A and 1B are a side view and a front view, respectively, conceptually showing an optical device according to a first embodiment. As shown in FIG. 1A, the optical device includes a reflector array optical element 1 and a surface light emitter 2.

図2は、リフレクタアレイ光学素子1の分解斜視図である。又、図3は、図1(B)に示されるIII−III線での断面を部分的に示した拡大断面図である。図2に示される様に、リフレクタアレイ光学素子1は、第1反射プレート11と、第2反射プレート12と、を有する。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the reflector array optical element 1. FIG. 3 is an enlarged sectional view partially showing a section taken along line III-III shown in FIG. As shown in FIG. 2, the reflector array optical element 1 includes a first reflection plate 11 and a second reflection plate 12.

図3に示される様に、第1反射プレート11は、光透過性を有する複数の基材131と、光透過性を有する複数の接着層132と、を有する。具体的には、複数の基材131は、何れも角柱状を呈しており、それらの長手方向が互いに平行となる様に隣接配置されている。そして、基材131は、それぞれの間に接着層132が介在することによって互いに接着されており、これにより、第1反射プレート11が形成されると共に、第1反射プレート11には、平坦面である表面11a及び裏面11bが形成されている。   As shown in FIG. 3, the first reflection plate 11 includes a plurality of base materials 131 having a light transmission property and a plurality of adhesive layers 132 having a light transmission property. Specifically, each of the plurality of base materials 131 has a prismatic shape, and is arranged adjacent to each other so that their longitudinal directions are parallel to each other. And the base material 131 is mutually adhere | attached by interposing the contact bonding layer 132 between each, Thereby, while forming the 1st reflection plate 11, the 1st reflection plate 11 has a flat surface. A certain surface 11a and a back surface 11b are formed.

又、接着層132における光の屈折率が、基材131における光の屈折率より小さくなる様に、基材131及び接着層132には、屈折率の異なる材料が用いられている。   In addition, materials having different refractive indexes are used for the base material 131 and the adhesive layer 132 so that the refractive index of light in the adhesive layer 132 is smaller than the refractive index of light in the base material 131.

一例として、基材131には、透明な材料であって屈折率が1.58であるポリカーボネートが用いられ、接着層132には、透明な材料であって屈折率が1.46であるアクリル系の接着材が用いられている。尚、基材131及び接着層132には、これらの材料に限定されない種々の光透過性材料を用いることができる。又、基材131は、必ずしも透明である必要はなく、可視光の一部を少なくとも透過させるものであってもよい。接着層132についても同様である。   For example, the base material 131 is made of a transparent material having a refractive index of 1.58, and the adhesive layer 132 is made of a transparent material having a refractive index of 1.46. The adhesive material is used. Note that various light-transmitting materials that are not limited to these materials can be used for the substrate 131 and the adhesive layer 132. Moreover, the base material 131 does not necessarily need to be transparent, and may transmit at least part of visible light. The same applies to the adhesive layer 132.

上記第1反射プレート11によれば、基材131と接着層132とにより、表面11a(又は裏面11b)に垂直であって且つ平行に配置された複数の界面13aが形成される。そして、これらの界面13aが、第1反射プレート11における光の反射面(特許請求の範囲に記載の「第1反射面」に相当)として機能する。具体的には、界面13aは、全反射条件を満たす光を反射し、それ以外の光を透過させる。   According to the first reflection plate 11, the base 131 and the adhesive layer 132 form a plurality of interfaces 13 a that are perpendicular to the front surface 11 a (or the back surface 11 b) and arranged in parallel. These interfaces 13a function as light reflecting surfaces (corresponding to “first reflecting surfaces” recited in the claims) of the first reflecting plate 11. Specifically, the interface 13a reflects light that satisfies the total reflection condition and transmits other light.

第2反射プレート12は、上述した第1反射プレート11と同じ構成を有している。よって、第2反射プレート12には、平坦面である表面12a及び裏面12bが形成されると共に、基材131と接着層132とにより、表面12a(又は裏面12b)に垂直であって且つ平行に配置された複数の界面13aが形成される。そして、これらの界面13aが、第2反射プレート12における光の反射面(特許請求の範囲に記載の「第2反射面」に相当)として機能する。   The second reflection plate 12 has the same configuration as the first reflection plate 11 described above. Therefore, the front surface 12a and the back surface 12b, which are flat surfaces, are formed on the second reflection plate 12, and the substrate 131 and the adhesive layer 132 allow the second reflection plate 12 to be perpendicular to and parallel to the front surface 12a (or the back surface 12b). A plurality of arranged interfaces 13a are formed. These interfaces 13 a function as a light reflecting surface (corresponding to a “second reflecting surface” recited in the claims) of the second reflecting plate 12.

第1反射プレート11と第2反射プレート12とは、表面11aと裏面12bとを互いに対向させると共にそれぞれの界面13a(第1反射面と第2反射面)を互いに垂直に配した状態で、重ねられている。そして、この状態で表面11aと裏面12bとを互いに接合することにより、リフレクタアレイ光学素子1が構成されている。よって、リフレクタアレイ光学素子1では、空中像G1(図1(A)参照)を形成するための画像光Lが入射される背面1bが第1反射プレート11の裏面11bで構成され、当該画像光Lが出射される正面1aが第2反射プレート12の表面12aで構成されている。尚、画像光Lは、リフレクタアレイ光学素子1の背面1b側に配された表示パネル3から発せられる(図1(A)参照)。   The first reflection plate 11 and the second reflection plate 12 are overlapped with the front surface 11a and the back surface 12b facing each other and with their respective interfaces 13a (first reflection surface and second reflection surface) arranged perpendicular to each other. It has been. And the reflector array optical element 1 is comprised by joining the surface 11a and the back surface 12b mutually in this state. Therefore, in the reflector array optical element 1, the back surface 1b on which the image light L for forming the aerial image G1 (see FIG. 1A) is made up of the back surface 11b of the first reflection plate 11, and the image light A front surface 1 a from which L is emitted is configured by a surface 12 a of the second reflection plate 12. The image light L is emitted from the display panel 3 disposed on the back surface 1b side of the reflector array optical element 1 (see FIG. 1A).

上記リフレクタアレイ光学素子1によれば、背面1b側から入射される画像光Lが第1反射プレート11及び第2反射プレート12で順に反射され、その結果として正面1aから出射される光により、空中像G1が正面1a側に形成される。具体的には、リフレクタアレイ光学素子1における第1反射プレート11と第2反射プレート12との接合面を基準として、画像光Lの発生源(表示パネル3)との対称位置に画像光Lによる像が結ばれ、これにより空中像G1が形成される。   According to the reflector array optical element 1, the image light L incident from the back surface 1b side is sequentially reflected by the first reflection plate 11 and the second reflection plate 12, and as a result, the light emitted from the front surface 1a is in the air. An image G1 is formed on the front 1a side. Specifically, the image light L is placed at a symmetrical position with respect to the generation source (display panel 3) of the image light L with reference to the joint surface between the first reflection plate 11 and the second reflection plate 12 in the reflector array optical element 1. The images are formed, thereby forming an aerial image G1.

そして、上記リフレクタアレイ光学素子1では、光の反射面(第1反射面と第2反射面)が、光透過性部材(基材131と接着層132)の界面13aで形成されており、界面13aでの屈折率の変化を利用して入射光を反射させるものである。このため、反射面に対して小さな入射角(当該反射面における垂線からの小さな角度)で入射した光は、その光成分の多くが反射面で反射されずに透過する。この様な光は、反射面が金属層等の鏡面で形成されたリフレクタアレイ光学素子では多重反射の原因となるが、本実施形態では反射面を透過するため多重反射像を生じ難い。その一方で、反射面で反射されずに透過した光は、透過した向こう側からの視認が可能な透過像を形成する。   In the reflector array optical element 1, the light reflecting surfaces (the first reflecting surface and the second reflecting surface) are formed by the interface 13a of the light transmitting member (the base material 131 and the adhesive layer 132). The incident light is reflected by utilizing the change in the refractive index at 13a. For this reason, most of the light components of light incident at a small incident angle (a small angle from the normal to the reflective surface) with respect to the reflective surface are transmitted without being reflected by the reflective surface. Such light causes multiple reflection in a reflector array optical element having a reflective surface formed of a mirror surface such as a metal layer. However, in this embodiment, since the light is transmitted through the reflective surface, a multiple reflection image is hardly generated. On the other hand, the light that is transmitted without being reflected by the reflecting surface forms a transmitted image that is visible from the transmitted side.

上記リフレクタアレイ光学素子1の手前側(後述する視認位置P1側)からの視認が可能な像として、空中像G1の他に、ユーザに視認させたくない1次反射像G3が副像の1つとして形成され、又、リフレクタアレイ光学素子1の向こう側(後述する位置P2側)からの視認が可能な像として、ユーザ以外の第三者に視認させたくない透過像G2が副像の1つとして形成される。ここで、透過像G2は、第1反射プレート11及び第2反射プレート12の何れをも透過した光で形成される像である。又、1次反射像G3は、第1反射プレート11又は第2反射プレート12の何れか一方のみで反射された光で形成される像である。   As an image that can be viewed from the front side (viewing position P1 described later) of the reflector array optical element 1, in addition to the aerial image G1, a primary reflection image G3 that the user does not want to view is one of the sub-images. A transmission image G2 that is not visible to a third party other than the user is one of the sub-images as an image that can be viewed from the other side (position P2 side described later) of the reflector array optical element 1. Formed as. Here, the transmission image G <b> 2 is an image formed by light transmitted through both the first reflection plate 11 and the second reflection plate 12. The primary reflection image G3 is an image formed by light reflected by only one of the first reflection plate 11 and the second reflection plate 12.

図4(A)〜(C)は、後述する面発光体2が発光していないときにリフレクタアレイ光学素子1で視認される像を概念的に示した図である。具体的には、図4(A)〜(C)は、図1(B)に示される方向D1〜D3のそれぞれから見たときの図である。尚、図1(B)に示される様に、リフレクタアレイ光学素子1の中心1cからの、空中像G1の視認が可能な所定の視認位置P1への方向が方向D1とされ、視認位置P1とは反対側の位置P2への方向が方向D2とされ、視認位置P1から両側へずれた2つの位置P3へのそれぞれの方向が方向D3とされている。   4A to 4C are diagrams conceptually showing images visually recognized by the reflector array optical element 1 when a surface light emitter 2 described later does not emit light. Specifically, FIGS. 4A to 4C are diagrams when viewed from the directions D1 to D3 shown in FIG. 1B. As shown in FIG. 1B, the direction from the center 1c of the reflector array optical element 1 to a predetermined viewing position P1 where the aerial image G1 can be viewed is a direction D1, and the viewing position P1 The direction to the opposite position P2 is a direction D2, and each direction to two positions P3 shifted from the visual recognition position P1 to both sides is a direction D3.

図4(A)に示される様に、方向D1からは、空中像G1と共に1次反射像G3が視認される。又、図4(B)及び(C)に示される様に、方向D2及びD3からは、空中像G1は視認されないが、透過像G2及び1次反射像G3がそれぞれ単独で視認される。   As shown in FIG. 4A, the primary reflection image G3 is visually recognized together with the aerial image G1 from the direction D1. Further, as shown in FIGS. 4B and 4C, the aerial image G1 is not visually recognized from the directions D2 and D3, but the transmitted image G2 and the primary reflection image G3 are individually visible.

ここで重要な点は、空中像G1は、リフレクタアレイ光学素子1による結像によって形成されたものであるため、光強度が高く、その一方で、透過像G2や1次反射像G3等の副像は、結像せずにリフレクタアレイ光学素子1から漏れ出た光によって形成されたものであり、光強度が低いということである。本実施形態では、この様な光強度の高低を利用することにより、空中像G1の視認を可能にしつつ、ユーザ又はユーザ以外の第三者からの副像の視認を抑制する。そして、その役割を担うのが、以下に説明する面発光体2である。   The important point here is that the aerial image G1 is formed by imaging by the reflector array optical element 1, and therefore has a high light intensity. On the other hand, the aerial image G1 is a sub-image such as the transmission image G2 and the primary reflection image G3. The image is formed by light leaking from the reflector array optical element 1 without being formed, and the light intensity is low. In the present embodiment, by using such high and low light intensity, the aerial image G1 can be visually recognized, and the visibility of the sub-image from the user or a third party other than the user is suppressed. And the surface light-emitting body 2 demonstrated below plays the role.

図1(A)及び(B)に示される様に、面発光体2は、光透過性の導光板21と、当該導光板21に光を入射する光源22と、を有する。尚、図1(A)及び(B)では、光源22から発せられる光が、白抜き矢印で示されている。他の図面においても同様である。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the surface light emitter 2 includes a light-transmissive light guide plate 21 and a light source 22 that makes light incident on the light guide plate 21. In FIGS. 1A and 1B, light emitted from the light source 22 is indicated by white arrows. The same applies to other drawings.

具体的には、導光板21は、リフレクタアレイ光学素子1の正面1aに対向して配置されている。本実施形態では、導光板21は、リフレクタアレイ光学素子1の正面1aに面接触した状態で配置されている。尚、導光板21は、リフレクタアレイ光学素子1の正面1aから離間して配置されていてもよい。   Specifically, the light guide plate 21 is disposed to face the front surface 1a of the reflector array optical element 1. In the present embodiment, the light guide plate 21 is disposed in surface contact with the front surface 1 a of the reflector array optical element 1. The light guide plate 21 may be disposed away from the front surface 1a of the reflector array optical element 1.

一例として、導光板21には、透明な材料であるアクリル系の樹脂が用いられている。尚、導光板21には、アクリル系の樹脂に限定されない種々の光透過性材料を用いることができる。又、導光板21は、必ずしも透明である必要はなく、可視光の一部を少なくとも透過させるものであってもよい。   As an example, the light guide plate 21 is made of an acrylic resin that is a transparent material. The light guide plate 21 may be made of various light transmissive materials that are not limited to acrylic resins. The light guide plate 21 does not necessarily need to be transparent, and may transmit at least part of visible light.

更に本実施形態において、導光板21の内部には光散乱剤が含まれている。光散乱剤には、例えば酸化アルミニウム等の材料から形成された粒子が用いられる。   Further, in the present embodiment, a light scattering agent is included in the light guide plate 21. As the light scattering agent, for example, particles formed of a material such as aluminum oxide are used.

光源22は、本実施形態ではLED光源であり、導光板21の側端面からの光の入射
が可能となる様に配されている。本実施形態では、光源22は、導光板21における視認位置P1側の側端面から光が入射する様に、導光板21に対して視認位置P1側に配されている(図1(B)参照)。そして、導光板21に入射された光は、光散乱剤で散乱され、これにより、散乱光の一部が導光板21の表面21aから出射される。尚、光源22の位置は、適宜変更することが可能である。
In this embodiment, the light source 22 is an LED light source, and is arranged so that light can be incident from the side end face of the light guide plate 21. In the present embodiment, the light source 22 is arranged on the viewing position P1 side with respect to the light guide plate 21 so that light enters from the side end face on the viewing position P1 side of the light guide plate 21 (see FIG. 1B). ). The light incident on the light guide plate 21 is scattered by the light scattering agent, whereby a part of the scattered light is emitted from the surface 21 a of the light guide plate 21. The position of the light source 22 can be changed as appropriate.

導光板21の内部に光散乱剤が均一に含まれている場合、導光板21の表面21aが均一に発光する。その結果、導光板21が発する光が、副像に重複することになる。このときの表面21aでの発光強度は、空中像G1の光強度より低く、且つ、副像の光強度より高いことが好ましい。これにより、光強度の弱い副像が導光板21の発する光の中に溶け込んで見え難くなる。一方、光強度の高い空中像G1は、導光板21が発する光の中に溶け込むことなく視認可能な状態で維持される。   When the light scattering agent is uniformly contained in the light guide plate 21, the surface 21a of the light guide plate 21 emits light uniformly. As a result, the light emitted from the light guide plate 21 overlaps the sub-image. At this time, the light emission intensity on the surface 21a is preferably lower than the light intensity of the aerial image G1 and higher than the light intensity of the sub-image. As a result, the sub-image having a low light intensity is dissolved in the light emitted from the light guide plate 21 and is difficult to see. On the other hand, the high-intensity aerial image G1 is maintained in a visible state without being melted into the light emitted from the light guide plate 21.

この様に、第1実施形態の光学装置によれば、空中像G1の視認を可能にしつつ、ユーザ又はユーザ以外の第三者からの副像の視認を抑制することができる。よって、ユーザ以外の第三者に空中像G1の内容が晒され難く、従って、セキュリティの低下が生じ難い。又、ユーザが空中像を視認する際に、本来の視認対象である空中像以外の副像の視認が抑制され、従って、視認効果の低下を防止することができる。例えば、透過像G2は、リフレクタアレイ光学素子1に対して位置P2(視認位置P1とは反対側の位置)側から視認される像であり、その位置P2にユーザ以外の第三者がいた場合には視認される虞があった。第1実施形態の光学装置によれば、その様な透過像G2の視認を効果的に抑制することができる。   Thus, according to the optical device of the first embodiment, the aerial image G1 can be visually recognized, and the visual recognition of the sub-image from the user or a third party other than the user can be suppressed. Therefore, the contents of the aerial image G1 are not easily exposed to a third party other than the user, and accordingly, the security is hardly lowered. In addition, when the user visually recognizes the aerial image, the visual recognition of the sub-image other than the aerial image that is the original visual recognition target is suppressed, and thus the degradation of the visual recognition effect can be prevented. For example, the transmission image G2 is an image viewed from the position P2 (position opposite to the viewing position P1) with respect to the reflector array optical element 1, and there is a third party other than the user at the position P2. There was a risk of being visually recognized. According to the optical device of the first embodiment, such visual recognition of the transmission image G2 can be effectively suppressed.

又、リフレクタアレイ光学素子1の正面1aに対向して導光板21が配置されることにより、導光板21を、リフレクタアレイ光学素子1の正面1aを保護する保護膜として、又、当該正面1aでの光の反射を防止する光反射防止膜として、機能させることができる。   Further, the light guide plate 21 is disposed so as to face the front surface 1a of the reflector array optical element 1, so that the light guide plate 21 serves as a protective film for protecting the front surface 1a of the reflector array optical element 1, and the front surface 1a. It can be made to function as a light reflection preventing film for preventing the reflection of light.

尚、導光板21において、光散乱剤は、その濃度に変化が生じる様に含まれていてもよい。具体的には、空中像G1の視認が可能な方向D1への光の散乱量を抑制しつつ、方向D2やD3への光の散乱量を増やすべく、光散乱剤の濃度が調整されることが好ましい。より具体的には、導光板21のうち、空中像G1を形成する光が通過する領域での光散乱剤の濃度を低くする一方で、副像を形成する光が通過する領域での光散乱剤の濃度を高くする。   In the light guide plate 21, the light scattering agent may be included so that the concentration thereof changes. Specifically, the concentration of the light scattering agent is adjusted so as to increase the amount of light scattered in the directions D2 and D3 while suppressing the amount of light scattered in the direction D1 where the aerial image G1 is visible. Is preferred. More specifically, in the light guide plate 21, the concentration of the light scattering agent in the region through which the light forming the aerial image G1 passes is reduced, while the light scattering in the region through which the light forming the sub-image passes. Increase the concentration of the agent.

これにより、面発光体2は、空中像G1の視認が可能な方向D1におけるヘイズ値よりも、その方向D1とは異なる方向D2やD3におけるヘイズ値が高くなる配光特性を有することになる。この様に、光散乱剤の濃度を調整することにより、面発光体2の配光特性を容易に制御することができる。その結果、光学装置において、空中像G1の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   Thereby, the surface light emitter 2 has a light distribution characteristic in which the haze value in the direction D2 or D3 different from the direction D1 is higher than the haze value in the direction D1 in which the aerial image G1 is visible. Thus, the light distribution characteristic of the surface light emitter 2 can be easily controlled by adjusting the concentration of the light scattering agent. As a result, in the optical device, it is possible to efficiently suppress the visual recognition of the sub-image from the user or a third party while enabling clear visual recognition of the aerial image G1.

[2]第2実施形態
第2実施形態として、導光板21は、光散乱材料から形成された印刷パターンを表面21aに有していてもよい。この印刷パターンは、第1実施形態に記載の光散乱剤に代えて用いられてもよいし、当該光散乱剤と組み合わせて用いられてもよい。尚、第2実施形態における他の構成については、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
[2] Second Embodiment As a second embodiment, the light guide plate 21 may have a printed pattern formed of a light scattering material on the surface 21a. This print pattern may be used instead of the light scattering agent described in the first embodiment, or may be used in combination with the light scattering agent. Since other configurations in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

図5は、導光板21の表面21aに形成される印刷パターンを部分的に示した拡大図である。図5に示される様に、印刷パターンは、光散乱材料を用いて導光板21の表面21aに複数のドット211を印刷することにより、形成される。そして、導光板21に入射された光は、印刷パターンを構成するドット211で散乱され、これにより、散乱光の一部が導光板21の表面21aから出射される。尚、ドット211の印刷には、インクジェット印刷やスクリーン印刷等、様々な印刷方法を用いることができる。   FIG. 5 is an enlarged view partially showing a print pattern formed on the surface 21 a of the light guide plate 21. As shown in FIG. 5, the print pattern is formed by printing a plurality of dots 211 on the surface 21 a of the light guide plate 21 using a light scattering material. Then, the light incident on the light guide plate 21 is scattered by the dots 211 constituting the print pattern, whereby a part of the scattered light is emitted from the surface 21 a of the light guide plate 21. Various printing methods such as inkjet printing and screen printing can be used for printing the dots 211.

第2実施形態の一例として、印刷パターンは、導光板21の表面21aにおける単位面積あたりのドット数(ドット211の占有率)が均一になる様に形成される。この場合、導光板21の表面21aが均一に発光する。これにより、第1実施形態と同様、空中像G1の視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を抑制することができる。よって、視覚効果の低下やセキュリティの低下が生じ難い。   As an example of the second embodiment, the print pattern is formed so that the number of dots per unit area (occupancy ratio of the dots 211) on the surface 21a of the light guide plate 21 is uniform. In this case, the surface 21a of the light guide plate 21 emits light uniformly. Thereby, similarly to 1st Embodiment, the visual recognition of the subimage from a user or a third party can be suppressed, enabling visual recognition of the aerial image G1. Therefore, it is difficult for the visual effect and security to decrease.

第2実施形態の他の例として、印刷パターンは、ドット211の占有率に変化が生じる様に形成されてもよい。具体的には、空中像G1の視認が可能な方向D1への光の散乱量を抑制しつつ、方向D2やD3への光の散乱量を増やすべく、ドット211の占有率が調整されることが好ましい。より具体的には、導光板21の表面21aのうち、空中像G1を形成する光が通過する領域でのドット211の占有率を低くする一方で、副像を形成する光が通過する領域でのドット211の占有率を高くする。   As another example of the second embodiment, the print pattern may be formed so that the occupation ratio of the dots 211 changes. Specifically, the occupancy rate of the dots 211 is adjusted so as to increase the amount of light scattered in the directions D2 and D3 while suppressing the amount of light scattered in the direction D1 where the aerial image G1 is visible. Is preferred. More specifically, in the surface 21 a of the light guide plate 21, the occupancy of the dots 211 in the region through which the light forming the aerial image G <b> 1 passes is reduced, while the light through which the sub image is formed passes. The occupation ratio of the dots 211 is increased.

これにより、面発光体2は、空中像G1の視認が可能な方向D1におけるヘイズ値よりも、その方向D1とは異なる方向D2やD3におけるヘイズ値が高くなる配光特性を有することになる。この様に、ドット211の占有率を調整することにより、面発光体2の配光特性を容易に制御することができる。その結果、光学装置において、空中像G1の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   Thereby, the surface light emitter 2 has a light distribution characteristic in which the haze value in the direction D2 or D3 different from the direction D1 is higher than the haze value in the direction D1 in which the aerial image G1 is visible. In this way, the light distribution characteristics of the surface light emitter 2 can be easily controlled by adjusting the occupation ratio of the dots 211. As a result, in the optical device, it is possible to efficiently suppress the visual recognition of the sub-image from the user or a third party while enabling clear visual recognition of the aerial image G1.

[3]第3実施形態
第3実施形態として、導光板21は、光源22から入射された光の散乱が可能な加工パターンを表面21aに有していてもよい。この加工パターンは、第1実施形態に記載の光散乱剤や第2実施形態に記載の印刷パターンに代えて用いられてもよいし、これらと組み合わせて用いられてもよい。尚、第3実施形態における他の構成については、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
[3] Third Embodiment As a third embodiment, the light guide plate 21 may have a processed pattern on the surface 21 a capable of scattering light incident from the light source 22. This processing pattern may be used in place of the light scattering agent described in the first embodiment or the printing pattern described in the second embodiment, or may be used in combination therewith. Since other configurations in the third embodiment are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

図6(A)及び(B)は、導光板21の表面21aに形成される加工パターン212の2つの例を部分的に示した拡大斜視図である。加工パターン212には、図6(A)に示される様に鋸歯状の凹凸212aが連続的に形成されたパターンや、図6(B)に示される様に角錐状の突起213が複数配列されたパターンが含まれる。尚、加工パターン212には、これらに限らず、光源22から入射された光の散乱が可能な様々な形状のパターンが含まれる。又、加工パターン212は、プリズムとして機能するものであってもよい。尚、加工パターン212の形成には、切削加工、プレス加工、熱転写、成形等、様々な加工方法を用いることができる。   6A and 6B are enlarged perspective views partially showing two examples of the processing pattern 212 formed on the surface 21a of the light guide plate 21. FIG. In the processing pattern 212, a pattern in which sawtooth-shaped irregularities 212a are continuously formed as shown in FIG. 6A, and a plurality of pyramidal projections 213 are arranged as shown in FIG. 6B. Patterns are included. The processing pattern 212 is not limited to these, and includes patterns of various shapes that can scatter light incident from the light source 22. Further, the processing pattern 212 may function as a prism. Various processing methods such as cutting, pressing, thermal transfer, and molding can be used for forming the processing pattern 212.

そして、導光板21に入射された光は、加工パターン212で散乱され、これにより、散乱光の一部が導光板21の表面21aから出射される。   Then, the light incident on the light guide plate 21 is scattered by the processing pattern 212, whereby a part of the scattered light is emitted from the surface 21 a of the light guide plate 21.

第3実施形態の一例として、加工パターン212は、導光板21の表面21a全体に形成される。この場合、導光板21の表面21a全体で画像光Lが散乱される。これにより、第1実施形態と同様、空中像G1の視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を抑制することができる。よって、視覚効果の低下やセキュリティの低下が生じ難い。   As an example of the third embodiment, the processing pattern 212 is formed on the entire surface 21 a of the light guide plate 21. In this case, the image light L is scattered over the entire surface 21 a of the light guide plate 21. Thereby, similarly to 1st Embodiment, the visual recognition of the subimage from a user or a third party can be suppressed, enabling visual recognition of the aerial image G1. Therefore, it is difficult for the visual effect and security to decrease.

第3実施形態の他の例として、空中像G1の視認が可能な方向D1への光の散乱量を抑制しつつ、方向D2やD3への光の散乱量を増やすべく、加工パターン212の形成領域や形状が調整されてもよい。具体的には、導光板21の表面21aのうち、空中像G1を形成する光が通過する領域以外の領域(副像を形成する光が通過する領域)に、加工パターン212を設けることが好ましい。又、所定の方向への光の散乱が可能となる様に、光源22から入射する光の方向に応じて加工パターン212の形状を調整することが好ましい。   As another example of the third embodiment, the processing pattern 212 is formed so as to increase the amount of light scattered in the directions D2 and D3 while suppressing the amount of light scattered in the direction D1 where the aerial image G1 can be visually recognized. The region and shape may be adjusted. Specifically, it is preferable to provide the processing pattern 212 in a region other than the region through which the light that forms the aerial image G1 passes through the surface 21a of the light guide plate 21 (the region through which the light that forms the sub-image passes). . Further, it is preferable to adjust the shape of the processing pattern 212 in accordance with the direction of light incident from the light source 22 so that light can be scattered in a predetermined direction.

これにより、面発光体2は、空中像G1の視認が可能な方向D1におけるヘイズ値よりも、その方向D1とは異なる方向D2やD3におけるヘイズ値が高くなる配光特性を有することになる。この様に、加工パターン212の形成領域や形状を調整することにより、面発光体2の配光特性を容易に制御することができる。その結果、光学装置において、空中像G1の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   Thereby, the surface light emitter 2 has a light distribution characteristic in which the haze value in the direction D2 or D3 different from the direction D1 is higher than the haze value in the direction D1 in which the aerial image G1 is visible. In this way, the light distribution characteristics of the surface light emitter 2 can be easily controlled by adjusting the formation region and shape of the processed pattern 212. As a result, in the optical device, it is possible to efficiently suppress the visual recognition of the sub-image from the user or a third party while enabling clear visual recognition of the aerial image G1.

図7(A)は、第3実施形態の更なる他の例を示した正面図であり、図7(B)は、導光板21を部分的に示した拡大図である。本実施形態の光学装置では、導光板21として、図6(B)に示される加工パターン212(複数の突起213)を有したものが用いられている。この様な導光板21においては、図7(B)に示される様に、角錐状の突起213における隣接した2つの側面213a及び213bに対して斜めに光を入射させることにより、当該光を、2つの側面213a及び213bのそれぞれで屈折させ、これにより、2つの方向Dp1及びDp2へ分けて出射させることができる。   FIG. 7A is a front view showing still another example of the third embodiment, and FIG. 7B is an enlarged view partially showing the light guide plate 21. In the optical device of the present embodiment, a light guide plate 21 having a processing pattern 212 (a plurality of protrusions 213) shown in FIG. 6B is used. In such a light guide plate 21, as shown in FIG. 7B, the light is incident on the two adjacent side surfaces 213 a and 213 b of the pyramid-shaped protrusion 213 obliquely, whereby the light is The light is refracted by each of the two side surfaces 213a and 213b, so that the light can be emitted in two directions Dp1 and Dp2.

そこで、図7(A)示される様に、本実施形態の光学装置では、光源22が、導光板21における位置P2側(視認位置P1とは反対側)の側端面から光が入射する様に、導光板21に対して位置P2側に配されている。又、加工パターン212は、突起213の側面213a及び213bが、視認位置P1から両側へずれた2つの位置P3の方へそれぞれ向く様に(即ち、上記2つの方向Dp1及びDp2がそれぞれ、図7(A)に示される2つの方向D3に一致する様に)、配されている。よって、導光板21に入射された光は、突起213において、2つの位置P3のそれぞれに向かって散乱される。その結果、導光板21に対して一方向から光を入射するだけで、2つの方向からの副像の視認を抑制することができる。   Therefore, as shown in FIG. 7A, in the optical device of the present embodiment, the light source 22 is configured such that light is incident from the side end surface of the light guide plate 21 on the position P2 side (the side opposite to the viewing position P1). The light guide plate 21 is disposed on the position P2 side. Further, the processing pattern 212 is such that the side surfaces 213a and 213b of the protrusion 213 are directed toward two positions P3 that are shifted from the visual recognition position P1 to both sides (that is, the two directions Dp1 and Dp2 are respectively shown in FIG. 7). (A) so as to coincide with the two directions D3 shown in FIG. Therefore, the light incident on the light guide plate 21 is scattered toward each of the two positions P3 by the protrusion 213. As a result, the visual recognition of the sub-image from two directions can be suppressed only by entering light from one direction with respect to the light guide plate 21.

[4]第4実施形態
図8(A)及び(B)はそれぞれ、第4実施形態に係る光学装置を概念的に示した側面図及び正面図である。図8(A)及び(B)に示される様に、光学装置において、面発光体2は、リフレクタアレイ光学素子1の正面1a(又は背面1b)に垂直な方向において複数設けられていてもよい。尚、第4実施形態における他の構成については、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
[4] Fourth Embodiment FIGS. 8A and 8B are a side view and a front view, respectively, conceptually showing an optical device according to a fourth embodiment. As shown in FIGS. 8A and 8B, in the optical device, a plurality of surface light emitters 2 may be provided in a direction perpendicular to the front surface 1a (or back surface 1b) of the reflector array optical element 1. . In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment about the other structure in 4th Embodiment, description is abbreviate | omitted.

本実施形態では、第1実施形態で説明した光学装置において、面発光体2に、これと同じ構成を有する別の面発光体2が重ねて配されている。そして、これらの面発光体2は、それぞれにおける光源22から導光板21に入射する光の向きが互いに逆向きとなる様に配置されている。より具体的には、一方の光源22は、これに対応する導光板21における視認位置P1側の側端面から光が入射する様に配され、他方の光源22は、これに対応する導光板21における位置P2側(視認位置P1とは反対側)の側端面から光が入射する様に配されている。尚、複数の面発光体2は、この様な配置に限らず、適宜、それぞれにおける光源22から導光板21に入射する光の向きを互いに異ならせて配置されてもよい。   In the present embodiment, in the optical device described in the first embodiment, another surface light emitter 2 having the same configuration as that of the surface light emitter 2 is disposed in an overlapping manner. These surface light emitters 2 are arranged so that the directions of light incident on the light guide plate 21 from the light sources 22 are opposite to each other. More specifically, one light source 22 is arranged so that light enters from a side end surface on the viewing position P1 side of the corresponding light guide plate 21, and the other light source 22 corresponds to the corresponding light guide plate 21. Is arranged so that light enters from the side end face on the position P2 side (opposite side to the visual recognition position P1). The plurality of surface light emitters 2 are not limited to such an arrangement, and may be arranged so that the directions of light incident on the light guide plate 21 from the light sources 22 are different from each other as appropriate.

第4実施形態の光学装置によれば、2つの面発光体2がそれぞれ有する配光特性を適宜調整することにより、空中像G1の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   According to the optical device of the fourth embodiment, by appropriately adjusting the light distribution characteristics of the two surface light emitters 2, the aerial image G <b> 1 can be clearly seen, and a sub-user from a user or a third party can be viewed. The visual recognition of the image can be efficiently suppressed.

又、2つの面発光体2がそれぞれ有する導光板21に、図6(B)に示される加工パターン212(複数の突起213)を用いることにより、図8(B)に示される様に、導光板21に入射された光を四方向へ散乱させることが可能になる。よって、視認位置P1とは異なる位置(即ち、方向D1とは異なる方向)からの副像の視認が防止される。その結果、視覚効果やセキュリティについて高い性能が発揮される。   In addition, by using the processing pattern 212 (plurality of projections 213) shown in FIG. 6B for the light guide plate 21 that each of the two surface light emitters 2 has, as shown in FIG. Light incident on the light plate 21 can be scattered in four directions. Therefore, the visual recognition of the sub-image from a position different from the visual recognition position P1 (that is, a direction different from the direction D1) is prevented. As a result, high performance is exhibited in terms of visual effects and security.

[5]第5実施形態
図9(A)及び(B)はそれぞれ、第5実施形態に係る光学装置を概念的に示した側面図及び正面図である。図9(A)及び(B)に示される様に、光学装置において、面発光体2は光源22を複数有していてもよい。尚、第5実施形態における他の構成については、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
[5] Fifth Embodiment FIGS. 9A and 9B are a side view and a front view, respectively, conceptually showing an optical apparatus according to the fifth embodiment. As shown in FIGS. 9A and 9B, in the optical device, the surface light emitter 2 may include a plurality of light sources 22. In addition, since it is the same as that of 1st Embodiment about the other structure in 5th Embodiment, description is abbreviate | omitted.

本実施形態において、光源22が2つ設けられており、これらの光源22は、導光板21に入射する光の向きが互いに逆向きとなる様に配置されている。より具体的には、一方の光源22は、導光板21における視認位置P1側の側端面から光が入射する様に配され、他方の光源22は、導光板21における位置P2側(視認位置P1とは反対側)の側端面から光が入射する様に配されている。尚、複数の光源22は、この様な配置に限らず、適宜、それぞれから導光板21に入射する光の向きを互いに異ならせて配置されてもよい。   In the present embodiment, two light sources 22 are provided, and these light sources 22 are arranged so that the directions of light incident on the light guide plate 21 are opposite to each other. More specifically, one light source 22 is arranged so that light enters from a side end surface on the viewing position P1 side of the light guide plate 21, and the other light source 22 is positioned on the position P2 side (viewing position P1) on the light guide plate 21. It is arranged so that light enters from the side end face on the opposite side. The plurality of light sources 22 are not limited to such an arrangement, and may be arranged so that the directions of light incident on the light guide plate 21 are different from each other as appropriate.

第5実施形態の光学装置によれば、第4実施形態と同様、空中像G1の明瞭な視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を効率良く抑制することが可能になる。   According to the optical device of the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the aerial image G1 can be clearly recognized, and the visual recognition of the sub-image from the user or a third party can be efficiently suppressed. Become.

又、導光板21に、図6(B)に示される加工パターン212(複数の突起213)を用いることにより、図9(B)に示される様に、導光板21に入射された光を四方向へ散乱させることが可能になる。よって、視認位置P1とは異なる位置(即ち、方向D1とは異なる方向)からの副像の視認が防止される。その結果、視覚効果やセキュリティについて高い性能が発揮される。   Further, by using the processing pattern 212 (a plurality of protrusions 213) shown in FIG. 6B for the light guide plate 21, four lights incident on the light guide plate 21 can be obtained as shown in FIG. 9B. It becomes possible to scatter in the direction. Therefore, the visual recognition of the sub-image from a position different from the visual recognition position P1 (that is, a direction different from the direction D1) is prevented. As a result, high performance is exhibited in terms of visual effects and security.

[6]他の実施形態
上述した光学装置の各部構成は、反射面(第1反射面及び第2反射面)が上述した界面13aで形成されたリフレクタアレイ光学素子1を備えるものに限らず、金属層等の鏡面で形成されたリフレクタアレイ光学素子を備えるもの(即ち、副像として多重反射像を生じるもの)等、空中像G1の形成が可能である一方で何らかの副像を生じ得る種々の光学装置に適用することができる。
[6] Other Embodiments The configuration of each part of the optical device described above is not limited to the one provided with the reflector array optical element 1 whose reflection surfaces (first reflection surface and second reflection surface) are formed by the interface 13a described above. Various types of aerial image G1 can be formed while an aerial image G1 can be formed, such as those provided with a reflector array optical element formed with a mirror surface such as a metal layer (that is, a multi-reflection image as a sub-image). It can be applied to an optical device.

上述した光学装置において、導光板21は、リフレクタアレイ光学素子1の背面1bに対向して配置されてもよい。この構成であっても、導光板21が発する光を、副像に重複させることができる。よって、空中像G1の視認を可能にしつつ、ユーザや第三者からの副像の視認を抑制することができる。   In the optical device described above, the light guide plate 21 may be disposed to face the back surface 1b of the reflector array optical element 1. Even with this configuration, the light emitted from the light guide plate 21 can overlap the sub-image. Therefore, the visual recognition of the sub-image from the user or a third party can be suppressed while enabling the visual recognition of the aerial image G1.

更に、上述した光学装置において、面発光体2には、有機EL等の発光体を用いることができる。   Furthermore, in the optical device described above, the surface light emitter 2 can be a light emitter such as an organic EL.

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Further, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1 リフレクタアレイ光学素子
1a 正面
1b 背面
1c 中心
2 面発光体
3 表示パネル
11 第1反射プレート
11a 表面
11b 裏面
12 第2反射プレート
12a 表面
12b 裏面
13a 界面(第1反射面、第2反射面)
21 導光板
21a 表面
22 光源
131 基材
132 接着層
211 ドット
212 加工パターン
212a 凹凸
213 突起
213a、213b 側面
D1、D2、D3 方向
G1 空中像
G2 透過像
G3 1次反射像
L 画像光
P1 視認位置
P2、P3 位置
Dp1、Dp2 方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflector array optical element 1a Front 1b Back 1c Center 2 Surface light emitter 3 Display panel 11 1st reflection plate 11a Front surface 11b Back surface 12 Second reflection plate 12a Front surface 12b Back surface 13a Interface (1st reflection surface, 2nd reflection surface)
21 Light guide plate 21a Surface 22 Light source 131 Base material 132 Adhesive layer 211 Dot 212 Processing pattern 212a Concavity and convexity 213 Protrusion 213a, 213b Side face D1, D2, D3 Direction G1 Aerial image G2 Transmission image G3 Primary reflection image L Image light P1 Viewing position P2 , P3 position Dp1, Dp2 direction

Claims (10)

平行に配置された複数の第1反射面を有する第1反射プレートと、平行に配置された複数の第2反射面を有する第2反射プレートとが、前記第1反射面と前記第2反射面とを互いに垂直に配して重ねられたリフレクタアレイ光学素子と、
前記リフレクタアレイ光学素子の背面又は正面に対向して配置された面発光体と、
を備える、光学装置。
A first reflecting plate having a plurality of first reflecting surfaces arranged in parallel and a second reflecting plate having a plurality of second reflecting surfaces arranged in parallel are the first reflecting surface and the second reflecting surface. And a reflector array optical element that is vertically stacked on each other, and
A surface light emitter disposed opposite to the back surface or the front surface of the reflector array optical element;
An optical device comprising:
前記面発光体は、
前記リフレクタアレイ光学素子の背面又は正面に対向して配置された光透過性の導光板と、
前記導光板に光を入射する光源と、
を有する、請求項1に記載の光学装置。
The surface light emitter is
A light transmissive light guide plate disposed facing the back or front of the reflector array optical element;
A light source that makes light incident on the light guide plate;
The optical device according to claim 1, comprising:
前記導光板は、光散乱剤を内部に含んでいる、請求項2に記載の光学装置。   The optical device according to claim 2, wherein the light guide plate includes a light scattering agent therein. 前記導光板は、光散乱材料から形成された印刷パターンを表面に有する、請求項2又は3に記載に光学装置。   The optical device according to claim 2, wherein the light guide plate has a printed pattern formed on a surface thereof from a light scattering material. 前記導光板は、前記光源から入射された光の散乱が可能な加工パターンを表面に有する、請求項2〜4の何れかに記載の光学装置。   The optical device according to any one of claims 2 to 4, wherein the light guide plate has a processing pattern on a surface thereof capable of scattering light incident from the light source. 前記面発光体が、前記リフレクタアレイ光学素子の正面又は背面に垂直な方向において複数設けられており、
複数の前記面発光体は、それぞれにおける前記光源から前記導光板に入射する光の向きを互いに異ならせて配置されている、請求項2〜5の何れかに記載の光学装置。
A plurality of the surface light emitters are provided in a direction perpendicular to the front surface or the back surface of the reflector array optical element;
The optical device according to any one of claims 2 to 5, wherein the plurality of surface light emitters are arranged such that directions of light incident on the light guide plate from the light sources are different from each other.
前記面発光体は、前記光源を複数有し、
複数の前記光源は、それぞれから前記導光板に入射する光の向きを互いに異ならせて配置されている、請求項2〜6の何れかに記載の光学装置。
The surface light emitter has a plurality of the light sources,
The optical device according to any one of claims 2 to 6, wherein the plurality of light sources are arranged such that directions of light incident on the light guide plate are different from each other.
前記面発光体は、前記第1反射プレート又は前記第2反射プレートの何れか一方のみで反射された光で形成される副像に対し、別の光を重複させる、請求項1〜7の何れかに記載の光学装置。   The said surface light-emitting body overlaps another light with respect to the subimage formed with the light reflected only in any one of the said 1st reflective plate or the said 2nd reflective plate, The any one of Claims 1-7 An optical device according to claim 1. 前記面発光体は、前記リフレクタアレイ光学素子で形成される空中像の視認が可能な方向におけるヘイズ値よりも、その方向とは異なる方向におけるヘイズ値が高くなる配光特性を有している、請求項1〜8の何れかに記載の光学装置。   The surface light emitter has a light distribution characteristic in which a haze value in a direction different from that direction is higher than a haze value in a direction in which an aerial image formed by the reflector array optical element is visible. The optical device according to claim 1. 前記第1反射プレート及び前記第2反射プレートは何れも、光透過性を有する複数の基材のそれぞれを、光透過性を有する複数の接着層で互いに接着して構成されており、
前記第1反射プレート及び前記第2反射プレートのそれぞれにおける前記基材と前記接着層との界面により、前記第1反射面及び前記第2反射面が形成されている、請求項1〜9の何れかに記載の光学装置。
Each of the first reflection plate and the second reflection plate is configured by adhering each of a plurality of light-transmitting substrates with a plurality of light-transmitting adhesive layers,
The said 1st reflective surface and the said 2nd reflective surface are formed in the interface of the said base material and the said contact bonding layer in each of the said 1st reflective plate and the said 2nd reflective plate, The any one of Claims 1-9 An optical device according to claim 1.
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