JP2021152587A - 光制御部材、受光装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過光の角度範囲を制御しながら透過光量を十分多く確保する光制御部材。【解決手段】光制御部材２０は、遮光層３０と、遮光層の一方の側に配置され、複数の第１単位レンズ４１を有する第１レンズ部４０と、遮光層の他方の側に配置され、複数の第２単位レンズ５１を有する第２レンズ部５０と、を備える。一つの第１単位レンズに対応して、一つの第２単位レンズが設けられている。遮光層には複数の開口３１が設けられており、各開口は、一つの第１単位レンズの焦点及び一つの第１単位レンズに対応する第２単位レンズの焦点を含む領域に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、光制御部材、受光装置及び表示装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、透過光の進行方向を制御する、シート状の光制御部材が知られている。特許文献１に開示されている例において、所定の方向を中心とした狭い角度範囲内に進む光のみを透過させる光制御部材は、シート面に沿う方向に配列された多数の遮光部を有している。遮光部の断面形状が高アスペクトを有する場合、透過光の出射角度範囲を狭くすることができる。

特開２００６−１８４６０９号公報

昨今では、覗き見防止等の観点から、透過光の出射角度範囲を狭くする要求、つまり視野角を狭くする要求が一層強くなっている。また、センサ（例えば、受光素子）への入射角度を制御する目的においても、透過光の進行方向の角度範囲を狭くする要望がある。つまり、狭い角度範囲から入射する光のみを選択的にセンサで検出し得るようにする要求がある。その一方で、従来の遮光部を有した光制御部材で透過光の角度範囲を絞ると、光制御部材を透過する光の透過光量が低下してしまう。透過光量が低下すると、表示装置は画像を明るく表示することができず、またセンサの感度が低下してしまう。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、透過光の角度範囲を制御しながら透過光量を十分多く確保することを目的とする。

本発明による光制御部材は、遮光層と、前記遮光層の一方の側に配置され、複数の第１単位レンズを有する第１レンズ部と、前記遮光層の他方の側に配置され、複数の第２単位レンズを有する第２レンズ部と、を備え、一つの前記第１単位レンズに対応して、一つの前記第２単位レンズが設けられており、前記遮光層には複数の開口が設けられており、各開口は、一つの前記第１単位レンズの焦点及び一つの前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズの焦点を含む領域に位置する。

本発明による光制御部材において、複数の前記第１単位レンズ及び複数の前記第２単位レンズは二次元配列されていてもよい。

本発明による光制御部材において、前記第１単位レンズと、前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズとは、同一の形状を有し、点対称に配置されていてもよい。

本発明による光制御部材において、前記第１単位レンズと、前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズとは、同一の形状を有し、面対称に配置されていてもよい。

本発明による光制御部材は、複数の受光単位を有する受光センサに対面して配置され、
前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの配列ピッチは、前記受光単位の配列ピッチ以下であってもよい。

本発明による受光装置は、上記記載の光制御部材と、前記光制御部材に対面して配置されている受光センサと、を備える。

本発明による光制御部材は、複数の画素を有する画像形成装置に対面して配置され、
前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの配列ピッチは、前記画素の配列ピッチ以下であってもよい。

本発明による表示装置は、上記記載の光制御部材と、前記光制御部材に対面して配置されている画像形成装置と、を備える。

本発明によれば、透過光の角度範囲を制御しながら透過光量を十分多く確保することができる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、光制御部材を示す断面図である。 図２は、図１の光制御部材の第１レンズ部を示す平面図である。 図３は、図１の光制御部材を含む受光装置の一例を示す断面図である。 図４は、図１の光制御部材を含む表示装置の一例を示す断面図である。 図５は、図１の光制御部材を含む表示装置の他の一例を示す断面図である。 図６は、図１の光制御部材を含む表示装置の他の一例を示す断面図である。 図７は、第１の変形例に係る光制御部材を示す断面図である。 図８は、第２の変形例に係る光制御部材を示す断面図である。 図９は、第３の変形例に係る光制御部材を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１〜図９は、一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。このうち図１及び図２は、光制御部材の一例を説明するための図である。図３は光制御部材を受光装置に適用した例を示しており、図４〜図６は光制御部材を表示装置に適用した例を示している。

本明細書において、「シート面」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状の部材の平面と一致する面のことを指す。また、シート状の部材に対する法線方向とは、当該シート状の部材のシート面への法線方向のことを指す。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

とりわけ、一実施の形態による光制御部材２０には、透過光の角度範囲を制御しながら透過光量を十分多く確保するための工夫が成されている。これにより、例えば受光装置１００への適用においては、受光素子としての受光センサ１１によって、所定の入射角度範囲から入射する光を高感度に検出することができる。また、表示装置１０１への適用においては、画像を明るく表示しながら、視認できる角度範囲、すなわち視野角を効果的に狭めることができる。なお、本明細書において「入射角度」とは、入射光の、光制御部材２０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度を指す。また、一実施の形態による光制御部材２０には、光が入射する側とは反対側に出射される出射光の出射角度を調整するための工夫が成されている。なお、本明細書において「出射角度」とは、出射光の、光制御部材２０のシート面への法線方向ｎｄに対する角度を指す。

まず、図１及び図２に示された光制御部材２０の適用例について説明する。図３は、光制御部材２０が組み込まれた受光装置１００の構成を模式的に示す側断面図である。図３に示すように、受光装置１００は、光制御部材２０と、光制御部材２０に対面して配置されている受光センサ１１と、を有している。受光センサ１１として、光を検出可能な受光センサを特に限られることなく使用することができる。図３に示す例において、受光センサ１１は、複数の受光単位１１ａを有する。受光単位１１ａは、それぞれ光を検出する。なお、図３に示す例において、光制御部材２０は、後述する第２レンズ部５０が位置する側を受光センサ１１に向けて配置されている。

ここで、光制御部材２０は、受光単位１１ａの受光面１１ｂに対面して配置されている。この例において、光制御部材２０は、特定の方向を中心とした狭い角度範囲から入射する光のみを透過させる。すなわち、光制御部材２０は、透過光の入射角度範囲を特定の方向を中心とした狭い角度に絞る。これによって、受光センサ１１は、限られた入射角度範囲から受光装置１００に向かう光を検出することが可能となり、限られた入射角度範囲以外の方向から受光装置１００に向かう光を検出しない。そして、光制御部材２０を透過する光の透過光量が十分多く確保されている場合、受光センサ１１は、限られた入射角度範囲内の方向から入射する光を高感度で受光することができる。

また、図４〜図６は、光制御部材２０が組み込まれた表示装置１０１の構成を模式的に示す側断面図である。図４〜図６に示すように、表示装置１０１は、光制御部材２０と、光制御部材２０に対面して配置されている画像形成装置１３と、を有している。画像形成装置１３は、複数の画素１３ａを有しており、複数の画素１３ａによって画像を形成する。

この例において、光制御部材２０が、画像を形成する光の進行方向を特定の方向を中心とした狭い角度範囲に絞る。観察者は、表示装置１０１から射出する画像光を狭い角度範囲の視野角内において観察することができる。その一方で、表示装置１０１によって表示される画像は、視野角以外の角度範囲からは視認され得ないようになる。このような表示装置１０１において、光制御部材２０は、視野角を狭めて、覗き見を防止する機能を発揮する。とりわけ光制御部材２０を透過する光の透過光量が十分多く確保されている場合には、視野角内において表示を明るく、すなわち表示を優れた視認性で観察することができる。

光制御部材２０が適用される表示装置１０１の型式は特に限定されない。図４及び図５に示された例において、表示装置１０１は、液晶表示パネルとしての画像形成装置１３を有している。そして、図４及び図５に示された表示装置１０１は、面状に光を発光する面光源装置１２を更に有している。面光源装置１２は、いわゆるバックライトとして画像形成装置１３を背面側から面状に照明する。面光源装置１２は、エッジライト型や直下型等の種々の型式を採用することができる。図４に示された例において、光制御部材２０は、画像形成装置１３の面光源装置１２とは反対側に配置されている。図４に示された例において、画像形成装置１３から射出した画像光は、光制御部材２０を透過する際に進行方向を狭い角度範囲に絞り込まれる。また、図５に示された例において、光制御部材２０は、面光源装置１２と画像形成装置１３との間に配置されている。図５に示された例において、面光源装置１２から射出した照明光は、光制御部材２０を透過する際に進行方向を狭い角度範囲に絞り込まれる。なお、図４及び図５に示す例において、光制御部材２０は、後述する第１レンズ部４０が位置する側を面光源装置１２に向けて配置されている。

また、図６に示された例において、表示装置１０１は、有機ＥＬ表示パネルとしての画像形成装置１３を有している。この場合、図示はしないが、各画素１３ａは、自ら発光する発光素子を有している。図６に示された例において、画像形成装置１３から射出した画像光は、光制御部材２０を透過する際に進行方向を狭い角度範囲に絞り込まれる。なお、図６に示す例において、光制御部材２０は、後述する第１レンズ部４０が位置する側を画像形成装置１３に向けて配置されている。

次に、光制御部材２０について説明する。図１に示すように、光制御部材２０は、遮光層３０と、遮光層３０の一方の側に配置されている第１レンズ部４０と、遮光層３０の他方の側に配置されている第２レンズ部５０と、を備える。図１に示す例において、第１レンズ部４０は、遮光層３０の一方の側に接合されており、第２レンズ部５０は、遮光層３０の他方の側に接合されている。このために、光制御部材２０は、全体としてシート状の部材となっている。

図２は、図１に示す光制御部材２０の第１レンズ部４０を、第１単位レンズ４１が位置する側からみた場合を示す平面図である。なお、図２のＡ−Ａ線に沿った光制御部材２０の断面図が、図１に相当する。図１及び図２に示すように、第１レンズ部４０は、複数の第１単位レンズ４１を有する。また、図１に示すように、第２レンズ部５０は、複数の第２単位レンズ５１を有する。図１に示す例において、第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０は、それぞれ、第１単位レンズ４１及び第２単位レンズ５１とともに、シート状の第１本体部４２及び第２本体部５２を有する。複数の第１単位レンズ４１及び複数の第２単位レンズ５１は、それぞれ第１本体部４２及び第２本体部５２の一方の面４２ａ、５２ａ上に配列されている。一例として、複数の第１単位レンズ４１及び複数の第２単位レンズ５１は、二次元配列されている。図１に示す例において、複数の単位レンズ４１、５１は、それぞれ球面の一部に対応する形状の曲面４１１、５１１を有する。

一例において、各単位レンズ４１、５１の、本体部４２、５２の面４２ａ、５２ａ上へ射影された形状、言い換えると、光制御部材２０のシート面への法線方向ｎｄから観察した場合（図２参照）における単位レンズ４１、５１の形状は、円形である。

複数の単位レンズ４１、５１は、一例として、平面上の異なる二方向のそれぞれに、規則的な間隔で又は非規則的（ランダム）に、配列されている。この場合、第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０は、いわゆるフライアイレンズ（蝿の目レンズ）となっている。図１及び図２に示す例において、単位レンズ４１、５１は、規則的な間隔で配列されている。

図１に示す例において、複数の単位レンズ４１、５１は、それぞれ、本体部４２、５２の一方の面４２ａ、５２ａ上において互いに接するように配列されている。また、複数の単位レンズ４１、５１の間には、部分的に隙間４３が位置している。複数の単位レンズ４１、５１は、面４２ａ、５２ａ上への射影形状が円形である単位レンズ４１、５１を最密に平面充填する配列にて、面４２ａ、５２ａ上に配列されている（図２参照）。すなわち、一つの単位レンズ４１、５１が、六回対称に配置された六つの単位レンズ４１、５１によって周囲から取り囲まれるようになっている。このような配列は、所謂結晶における六方最密充填構造に対応する。

言い換えると、複数の単位レンズ４１、５１は、本体部４２、５２の一方の面４２ａ、５２ａ上の、６０°の角度で互いに対して傾斜した二つの方向に、共通且つ一定の配列ピッチＰ１、Ｐ２で、配列されている。つまり、図２に示すように、複数の単位レンズ４１、５１は、本体部４２、５２のシート面上の第１方向ｄ１に沿って一定の配列ピッチＰ１、Ｐ２で配列されているとともに、本体部４２、５２のシート面上の第２方向ｄ２に沿っても一定の配列ピッチＰ１、Ｐ２で配列されている。図２に示す例において、第１方向ｄ１と第２方向ｄ２とは互いに対して６０°の角度だけ傾斜している。

なお、単位レンズ４１、５１の形状及び配列は、図１及び図２に示す例に限られない。単位レンズ４１、５１が、第１方向及び第１方向に対して６０°の角度だけ傾斜している第２方向に沿って配列されている場合、図示はしないが、単位レンズ４１、５１の面４２ａ、５２ａ上への射影形状が、円形以外の六回対称な形状であってもよい。この場合、各単位レンズ４１、５１の、面４２ａ、５２ａ上へ射影された形状は、法線方向ｎｄと平行で単位レンズ４１、５１の中心を通る軸線を中心として、当該形状を６０°回転（１／６回転）させた場合に、回転前と略合一な形状となる。単位レンズ４１、５１の面４２ａ、５２ａ上への射影形状は、正六角形又は略正六角形であってもよい。また、図示はしないが、単位レンズ４１、５１の面４２ａ、５２ａ上への射影形状が、四回対称な形状であってもよい。単位レンズ４１、５１の面４２ａ、５２ａ上への射影形状は、正方形又は略正方形であってもよい。また、単位レンズ４１、５１は、第１方向及び第１方向に対して９０°の角度だけ傾斜している第２方向に沿って配列されていてもよい。また、図示はしないが、複数の単位レンズ４１、５１は、それぞれ隙間なく配列されていてもよく、互いに接しないように配列されていてもよい。

図１に示すように、一つの第１単位レンズ４１に対応して、一つの第２単位レンズ５１が設けられている。また、図１に示す例において、第１単位レンズ４１と第２単位レンズとは、同一の形状を有している。また、図１に示す例において、第１単位レンズ４１と第２単位レンズ５１とは、点対称に配置されており、また面対称に配置されている。また、一つの第１単位レンズ４１の焦点Ｆ１と、一つの第１単位レンズ４１に対応する一つの第２単位レンズ５１の焦点Ｆ２とが、同一の位置に位置している。図１に示す例において、焦点Ｆ１は、第１単位レンズ４１が法線方向ｎｄに対して平行な光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を受けた場合に、光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３が集まる焦点である。また、焦点Ｆ２は、第２単位レンズ５１が法線方向ｎｄに対して平行な光を受けた場合に、該光が集まる焦点である。

第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０は、例えば以下の方法によって製造される。まず、シート材の一方の側の面に、流動性を有する材料を供給する。流動性を有する材料としては、成型に用いられ得る種々の既知な材料を用いることができる。以下に示す例においては、電離放射線硬化性樹脂が供給される例について説明する。電離放射線硬化型樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。次に、シート材のうち、流動性を有する材料が供給されている側の面を、複数の単位レンズ４１、５１を有する第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０の形状に対応した形状の型に押し当てる。そして、シート材のうち、流動性を有する材料が供給されていない側から、流動性を有する材料の硬化特性に応じた電離放射線を放射する。これによって、第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０を製造することができる。この場合、上述のシート材と、流動性を有する材料がシート状に硬化した部分とから、第１レンズ部４０及び第２レンズ部５０の本体部４２、５２が形成される。また、流動性を有する材料が硬化した部分の一部から、複数の単位レンズ４１、５１が形成される。

遮光層３０は、第１レンズ部４０と第２レンズ部５０との間に位置する層である。遮光層３０は、可視光遮光性を有している。すなわち、遮光層３０は、可視光を透過させない機能を有している。遮光層３０は、典型的には、可視光を吸収する可視光吸収性を有している。

図１に示すように、遮光層３０には複数の開口３１が設けられている。各開口３１は、一つの第１単位レンズ４１の焦点Ｆ１及び一つの第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１の焦点Ｆ２を含む領域に位置する。

法線方向ｎｄに沿って遮光層３０を透過する光の透過率は、例えば、５％以下、より好ましくは１％以下、更に好ましくは０．１％以下とすることができる。遮光層３０に用いられる材料としては、一般に遮光層の形成に用いられる種々の既知な材料を用いることができる。一例として、遮光層３０は、バインダーとして機能する主部と、主部中に分散された可視光吸収材と、を有する。遮光層３０の主部に用いられる材料としては、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂の硬化物を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等を用いることができる。樹脂材料の具体例としては、アクリル樹脂を例示することができる。一方、可視光吸収材として、可視光を吸収可能な種々の材料、例えば、顔料等の色材を用いることができる。遮光層３０は、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色顔料を可視光吸収材として含んでもよいし、吸収スペクトルが互いに異なる複数種類の顔料を可視光吸収材として含んでもよい。

一例として、遮光層３０が電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂の硬化物を含む場合、光制御部材２０は、次のようにして製造される。まず、第１レンズ部４０のうち、第１単位レンズ４１の焦点Ｆ１が位置する側の面に、遮光層３０の材料を供給する。次に、フォトリソグラフィー技術を用いてパターン露光及び現像することで、開口３１を有する遮光層３０を形成する。この際、第１レンズ部４０の、遮光層３０の材料が供給された側とは反対側から、光制御部材２０を透過させたい入射角度範囲の光を照射することで、所望の入射角度範囲の光を通す開口３１を形成することができる。

次に、遮光層３０の、第１レンズ部４０が位置する側とは反対側に、第２レンズ部５０を重ねる。そして、第１レンズ部４０が位置する側から、光制御部材２０を透過させたい入射角度の光を照射しながら、第２レンズ部５０を、第１レンズ部４０及び遮光層３０に対してスライドさせる。また、第２レンズ部５０が位置する側において、光制御部材２０を介して出射させたい出射角度の光による輝度を測定する。例えば、図１及び図２に示す光制御部材２０を製造する場合には、第１レンズ部４０が位置する側から法線方向ｎｄに光を照射して、第２レンズ部５０が位置する側に法線方向ｎｄに出射された光による輝度を測定する。そして、上述の輝度が最大となった位置において、第２レンズ部５０を遮光層３０に対して固定する。遮光層３０への第２レンズ部５０の固定は、例えば図示しない接着層によって行われる。

次に、上述のような光制御部材２０、受光装置１００及び表示装置１０１の作用について説明する。光制御部材２０は、第１レンズ部４０と遮光層３０とを備える。このため、第１レンズ部４０が位置する側から光制御部材２０に入射する光のうち、所定の入射角度範囲の光を選択的に透過させることができる。例えば図１では、光制御部材２０は、法線方向ｎｄに平行な向きの入射光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を選択的に透過させている。そして、法線方向ｎｄに対して大きく傾斜した入射光Ｌ５、Ｌ６及びＬ７の透過は、遮光層３０によって抑制されている。

一例として、光制御部材２０は、法線方向ｎｄに対して０°以上１０°以下だけ傾斜した入射光を透過させる。また、他の一例として、光制御部材２０は、法線方向ｎｄに対して０°以上１°以下だけ傾斜した入射光を透過させる。

以上より、特に図３に示された受光装置１００への適用においては、受光センサ１１で検出されるようになる光の入射角度範囲を狭い範囲に制限することができる。言い換えると、受光センサ１１によって特定の角度範囲から入射する光を高精度に検出することができる。

また、図１及び図２に示す一実施の形態による光制御部材２０は、所定の入射角度範囲で入射する光を、第１単位レンズ４１によって屈折させて開口３１を通すことで、第２レンズ部５０が位置する側へ出射させる。このため、所定の入射角度範囲の光であって、第１レンズ部４０のうち第１単位レンズ４１が占める部分に入射する光を、第２レンズ部５０が位置する側へ出射させることができる。このため、第１レンズ部４０のうち第１単位レンズ４１が占める部分の割合を大きくすることで、光制御部材２０の透過光量を十分確保することができる。

以上より、特に図３に示された受光装置１００への適用においては、受光センサ１１が十分な光量の光を受光することが可能となるので、検出感度を効果的に向上させることができる。図４〜図６に示された表示装置１０１への適用においては、表示装置１０１による表示を十分明るく観察することができ、表示装置１０１による表示の視認性を効果的に向上させることができる。

また、図１及び図２に示す一実施の形態による光制御部材２０は、第２レンズ部５０を備える。そして、遮光層３０の開口３１は、第１単位レンズ４１の焦点Ｆ１及び第２単位レンズ５１の焦点Ｆ２を含む領域に位置する。このため、第１単位レンズ４１によって開口３１に集められて光制御部材２０を透過する透過光の出射角度を、第２単位レンズ５１によって調整することができる。特に、透過光の出射角度範囲を狭くすることができる。図１に示す例においては、第１単位レンズ４１を通る際に法線方向ｎｄに対する角度が大きくなるように屈折された光Ｌ１及びＬ３が、第２単位レンズ５１によって、法線方向ｎｄに対する角度が小さくなるように屈折されている。また、第１単位レンズ４１を通る前は互いに平行であったが、第１単位レンズ４１を通る際に互いに対して非平行となった光Ｌ１、Ｌ２及びＬ３が、第２単位レンズ５１によって互いに平行な平行光に戻されている。これによって、透過光の出射角度範囲が狭くされている。

以上より、特に図３に示された受光装置１００への適用においては、光制御部材２０から出射されて受光センサ１１に向かう光の角度範囲を狭くすることができる。このため、一つの第１単位レンズ４１に入射した光が様々な角度で出射されて、多数の異なる受光単位１１ａに到達してしまうことを、抑制することができる。特に、光制御部材２０と受光センサ１１との距離が離れている場合であっても、一つの第１単位レンズ４１に入射した光が多数の異なる受光単位１１ａに到達してしまうことを抑制することができる。これによって、受光装置１００の分解能が確保される。また、光制御部材２０と受光センサ１１との距離を自由に設定できるようにして、受光装置１００の設計の自由度を向上することができる。また、図４〜図６に示された表示装置１０１への適用においては、画像光の出射角度範囲を狭い範囲に制限することで、画像を有効に観察することができる角度範囲、すなわち視野角を狭い範囲に制限することができる。これにより、光制御部材２０は、視野角制御機能を発揮し、覗き見を効果的に防止することができる。

なお、図１に示すように、一つの第１単位レンズ４１の、法線方向ｎｄに垂直な方向における一方の側に入射した透過光は、一つの第１単位レンズ４１に対応する一つの第２単位レンズ５１の、法線方向ｎｄに垂直な方向における他方の側から出射される。例えば、光Ｌ１は、第１単位レンズ４１の一方の側（図１における左側）に入射し、第２単位レンズ５１の他方の側（図１における右側）から出射される。このように、一つの第１単位レンズ４１及びこれに対応する一つの第２単位レンズ５１を通る光の、法線方向ｎｄに垂直な方向における位置は、光制御部材２０への入射前と出射後とで反転される。

このため、図３に示された受光装置１００への適用において、第１単位レンズ４１の配列ピッチＰ１及び第２単位レンズ５１の配列ピッチＰ２は、受光単位１１ａの配列ピッチＰ３以下であることが好ましい。これによって、複数の受光単位１１ａを十分に活用して、受光装置１００の分解能を確保することができる。また、表示装置１０１、特に図４及び図６に示された表示装置１０１への適用においては、第１単位レンズ４１の配列ピッチＰ１及び第２単位レンズ５１の配列ピッチＰ２は、画素１３ａの配列ピッチＰ４以下であることが好ましい。これによって、複数の画素１３ａを十分に活用して、表示装置１０１の解像度を確保することができる。なお、単位レンズ４１、５１、受光単位１１ａ及び画素１３ａの配列ピッチとは、これらが異なる複数の方向に配列されている場合には、例えば複数の方向における配列ピッチのうち最小の配列ピッチを指す。

また、図１及び図２に示す一実施の形態による光制御部材２０において、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とは同一の形状を有し、点対称に配置されている。これによって、焦点Ｆ１、Ｆ２を通る透過光の入射角度と出射角度とを、等しくすることができる。更に、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とは、面対称に配置されている。これによって、法線方向ｎｄに平行な向きの平行光を、法線方向ｎｄに平行な向きの平行光として出射することができる。

一実施の形態を具体例により説明してきたが、この具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加を行うことができる。

以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

（第１の変形例）
上述の一実施の形態においては、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とが、面対称に配置されている光制御部材２０について説明した。しかしながら、光制御部材２０の形態は、これに限られない。図７に示す光制御部材２０において、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とは、点対称に配置されているものの、面対称に配置されてはいない。図７に示す光制御部材２０は、法線方向ｎｄに対して角度θ１だけ傾斜した平行光Ｌ８、Ｌ９及びＬ１０を、法線方向ｎｄに対して角度θ１だけ傾斜した平行光として出射することができる。

（第２の変形例）
上述の一実施の形態及び変形例においては、単位レンズ４１、５１が、球面の一部に対応する形状の曲面４１１、５１１を有する球面レンズである光制御部材２０について説明した。しかしながら、単位レンズ４１、５１の形状は、これに限られない。図８に示す例において、単位レンズ４１、５１は、楕円体の面の一部に対応する形状の曲面４１１、５１１を有する。単位レンズ４１、５１の光軸は、法線方向ｎｄに対して傾斜している。図８に示す光制御部材２０は、法線方向ｎｄに対して角度θ２だけ傾斜した平行光Ｌ１１、Ｌ１２及びＬ１３を、法線方向ｎｄに対して角度θ２だけ傾斜した平行光として出射することができる。

（第３の変形例）
上述の一実施の形態及び各変形例においては、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とが、同一の形状を有している光制御部材２０について説明した。しかしながら、単位レンズ４１、５１の形状は、これに限られない。図９に示す例において、第１単位レンズ４１の形状と第２単位レンズ５１の形状とは、異なっている。第１単位レンズ４１は、球面の一部に対応する形状の曲面４１１を有する。また、第２単位レンズ５１は、楕円体の面の一部に対応する形状の曲面５１１を有しており、第２単位レンズ５１の光軸は、法線方向ｎｄに対して傾斜している。また、第１単位レンズ４１と、第１単位レンズ４１に対応する第２単位レンズ５１とは、点対称に配置されてはいない。この場合、焦点Ｆ１、Ｆ２を通る透過光の入射角度と出射角度とを異ならせることができる。そして、光制御部材２０に入射する平行光を、法線方向ｎｄに対する角度が変更された平行光として出射することができる。図９に示す光制御部材２０は、法線方向ｎｄに平行な向きの平行光Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６及びＬ１７を、法線方向ｎｄに対して角度θ３だけ傾斜した平行光として出射することができる。

１１ 受光センサ
１１ａ 受光単位
１２ 面光源装置
１３ 画像形成装置
１３ａ 画素
２０ 光制御部材
３０ 遮光層
３１ 開口
４０ 第１レンズ部
４１ 第１単位レンズ
４２ 第１本体部
５０ 第２レンズ部
５１ 第２単位レンズ
５２ 第２本体部
１００ 受光装置
１０１ 表示装置

Claims (8)

1. 遮光層と、
   前記遮光層の一方の側に配置され、複数の第１単位レンズを有する第１レンズ部と、
   前記遮光層の他方の側に配置され、複数の第２単位レンズを有する第２レンズ部と、を備え、
   一つの前記第１単位レンズに対応して、一つの前記第２単位レンズが設けられており、
   前記遮光層には複数の開口が設けられており、各開口は、一つの前記第１単位レンズの焦点及び一つの前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズの焦点を含む領域に位置する、光制御部材。
2. 複数の前記第１単位レンズ及び複数の前記第２単位レンズは二次元配列されている、請求項１に記載の光制御部材。
3. 前記第１単位レンズと、前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズとは、同一の形状を有し、点対称に配置されている、請求項１又は２に記載の光制御部材。
4. 前記第１単位レンズと、前記第１単位レンズに対応する前記第２単位レンズとは、同一の形状を有し、面対称に配置されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光制御部材。
5. 前記光制御部材は、複数の受光単位を有する受光センサに対面して配置され、
   前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの配列ピッチは、前記受光単位の配列ピッチ以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光制御部材。
6. 請求項５に記載の光制御部材と、
   前記光制御部材に対面して配置されている受光センサと、を備える、受光装置。
7. 前記光制御部材は、複数の画素を有する画像形成装置に対面して配置され、
   前記第１単位レンズ及び前記第２単位レンズの配列ピッチは、前記画素の配列ピッチ以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光制御部材。
8. 請求項７に記載の光制御部材と、
   前記光制御部材に対面して配置されている画像形成装置と、を備える、表示装置。

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