JP6452815B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
特にシート状の再帰反射部材を再帰反射シートと呼ぶ。
代表的な再帰反射シートとしては、プリズム型再帰反射シートとビーズ型再帰反射シートとが知られている。
プリズム型再帰反射シートは、ビーズ型再帰反射シートと比較して格段に高い再帰反射性能を示すため、たとえば道路標識、工事標識に代表される各種標識類に好適に用いられている。
代表的なプリズム型再帰反射素子は、3つの互いに直交する平面から構成される。プリズム型再帰反射素子に入射した光は、3つの平面に順に反射することで、光源方向へと再帰反射する。
代表的な三角錐型再帰反射素子は、特許文献2の図6に示されている。この再帰反射素子では、特許文献2の図6(b)に示されているように3つの互いに直交する平面である同形同大の直角二等辺三角形が三角錐を構成し、再帰反射素子を正面視した場合に正三角形が形成される。代表的な三角錐型再帰反射素子の基準平面内には、特許文献2の図6(a)に示されているようにこの三角錐型再帰反射素子が隙間なく形成(充填)されている。
また、代表的なフルキューブコーナー型再帰反射素子は、特許文献2の図7に示されている。この再帰反射素子では、特許文献2の図7(b)のように3つの互いに直交する平面が同形同大の正方形が立方体を構成し、再帰反射素子を正面視した場合に正六角形が形成される。代表的なフルキューブコーナー型再帰反射部材の基準平面内には、特許文献2の図7(a)に示されているようにこのフルキューブコーナー型再帰反射素子が隙間なく形成(充填)されている。
また、特許文献4には、光学軸の傾斜角度が0.5°〜15°の範囲であるフルキューブコーナー型再帰反射素子が開示されている。
一般に、再帰反射素子に入射する光と再帰反射素子の光学軸とがなす角度が小さければ、光は良好に再帰反射する。
本発明者は、高さが10μm以上1000μm以下であり光学軸の傾斜角度が0°であるプリズム型再帰反射素子が形成された再帰反射部材を用いることで画像表示装置が表示する画像の明るさが改善されることを見いだした。本発明は、画像表示装置が表示する画像を明るくし、画像の結像性(視認性)を高めることを目的とする。
ハーフミラーと、前記ハーフミラーの一面に光を出力する画像出力装置と、前記ハーフミラーの一面で鏡面反射する光及び前記ハーフミラーの一面を透過する光の少なくとも一方を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、前記再帰反射部材は、基材層と前記基材層の片面または両面に形成される複数のプリズム型再帰反射素子とを有し、前記プリズム型再帰反射素子の高さが10μm以上1000μm以下であり、前記プリズム型再帰反射素子の光学軸の傾斜角度が0°である、画像表示装置である。
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置の一例である本実施形態を、図1を参照しながら説明する。
本実施形態の画像表示装置11は、再帰反射部材12、画像出力装置13およびハーフミラー14を有する。本実施形態の例では、画像表示装置11は、再帰反射部材12、画像出力装置13およびハーフミラー14の他に、箱状の躯体15および台16を有している。
躯体15は、底壁と側壁とを有し、一面が開口する箱状の形状をしており、ハーフミラー14は、当該開口を覆い、躯体15の側壁は、ハーフミラー14を支えている。再帰反射部材12、画像出力装置13および台16は、躯体15とハーフミラー14とで形成される空間内であるハーフミラー14の一面F1側に配置されている。
台16は、再帰反射部材12を配置する第1ベース16aと、画像出力装置13を配置する第2ベース16bとを有する。
第1ベース16aに配置される再帰反射部材12の配置面F10は、ハーフミラー14の一面F1に対して傾斜している。再帰反射部材12は、本実施形態の例では、シート状の基材層12Aと、その基材層12Aの片方の面を界面としてその界面から突出するように形成される複数の再帰反射素子12Bとで構成されている。すなわち、基材層12Aと再帰反射素子12Bとが一体とされつつ、基材層12A上に再帰反射素子12Bが配置されていると理解できる。従って、当該界面が配置面F10である。
なお、特に図示しないが、シート状の基材層12Aの両方の面に対して複数の再帰反射素子12Bが形成されていても良い。また、再帰反射部材12は、1つの部材から基材層12Aと複数の再帰反射素子12Bとを成形して得る場合と、別々の部材である基材層12Aと複数の再帰反射素子12Bとを結合して得る場合とのどちらでも良い。
第2ベース16bに配置される画像出力装置13の画像出力面F20は、ハーフミラー14の一面F1に対して傾斜している。画像出力装置13は、画像の光を出力する画面を有しており、その画面が画像出力面F20である。
再帰反射部材12の配置面F10と、画像出力装置13の画像出力面F20とは、所定の角度をなして対向している。
このような画像表示装置11では、画像出力装置13が画像出力面F20から光Lを出力し、次いでハーフミラー14が光Lを一面F1で鏡面反射し、次いで再帰反射部材12が入射角βで基材層12Aから入射した光Lを複数の再帰反射素子12Bによって入射した方向へと再帰反射し、次いでハーフミラー14が光Lを透過することで、その透過した光Lが画像Fとして表示される。
通常、観察者は、視点17で示した位置の近傍で画像Fを観察できる。
なお、図1において、Tは再帰反射部材12の表面(光Lが入射する面)に対する法線である。なお、再帰反射部材12の表面(光Lが入射する面)は、再帰反射素子12Bの頂点に対向する素子面であることから、Tはその素子面が配置される配置面F10の法線ということもできる。法線Tと、再帰反射部材12に入射する光Lとがなす角度が入射角βである。
光Lが法線Tと平行に再帰反射部材12へと入射した場合、入射角βは0°となる。
上記の画像表示装置の各種改良(要望)に対応するため、再帰反射部材12の表面(配置面F10)とハーフミラー14の一面F1とがなす角度φは45°以下が好ましい。画像表示装置11の薄型化等、各種改良のため、再帰反射部材12の表面(配置面F10)とハーフミラー14の一面F1とがなす角度φは、5°以上40°以下が好ましく、30°以下がより好ましい。
また、光Lが画像出力装置13からハーフミラー14を経由せずに直接再帰反射部材12に直接入射しないように、画像出力装置13の出力面(画像出力面F20)と再帰反射部材12の表面(配置面F10)とがなす角度は、90°以上が好ましく、より好ましくは90°である。
本発明の画像表示装置11は、後述するように特定の再帰反射部材12を備えるため、画像表示装置11を薄型化する等の各種改良に対応でき、画像出力装置13が小型化されても画像Fの視認性を維持できる。
光Lは、0°を超えて90°未満の入射角βで再帰反射部材12の表面(配置面F10)に入射する。たとえば、画像出力装置13の出力面(画像出力面F20)と再帰反射部材12の表面(配置面F10)とがなす角度が90°であり、再帰反射部材12の表面(配置面F10)とハーフミラー14の一面F1とがなす角度が35°であれば、光Lは入射角20°で再帰反射部材12の表面(配置面F10)に入射する。
画像表示装置11が備える再帰反射部材12の再帰反射素子12Bとしては、上述したように、基材層12Aと、その基材層12Aの片面または両面に形成される再帰反射素子12Bとで構成される。この再帰反射素子12Bは、リニアプリズム素子、クロスプリズム素子、三角錐型再帰反射素子、フルキューブコーナー型再帰反射素子、テント型再帰反射素子および円錐型再帰反射素子などのなかから、少なくとも1種のプリズム型再帰反射素子が用いられる。再帰反射部材12の基材層12Aの片面または両面には、上述したように、複数の前記プリズム型再帰反射素子が形成されている。通常、プリズム型再帰反射素子は再帰反射部材12の基材層12Aの片面に隙間なく充填(形成)されている。
前記三角錐型再帰反射素子は、三角形状の3つの反射側面が互いに直交して三角錐形状を構成する。また、フルキューブコーナー型再帰反射素子は、四角形状の3つの反射側面が互いに直交してフルキューブコーナー形状を構成する。
代表的な三角錐型再帰反射素子を図2(A)、図2(B)に示す。また、代表的なフルキューブコーナー型再帰反射素子を図3(A)、図3(B)に示す。
たとえば、特開2009−25776号の図6に示されている三角錐型再帰反射素子および図7に示されているフルキューブコーナー型再帰反射素子では、再帰反射素子の頂点から素子の基準平面におろした垂線と光学軸とがいずれも同一の方向であり、光学軸の傾斜角度はいずれの素子も0°である。
図2(A)は、素子の平面図の、図2(B)は素子の断面図のそれぞれ一例である。図2(A)および図2(B)はいずれも2つの素子が示されている。この2つの素子を素子対とも呼ぶ。
プリズム型再帰反射素子12Bの光学軸の傾斜角度は、素子形状を計測することで求められる。図2(A)、図2(B)に示した三角錐型再帰反射素子(ABC1H1で定義される三角錐型素子)12Bの光学軸の傾斜角度θについて説明する。図2(B)で光学軸H1Qは、素子の反射側面a1、b1、c1から等距離にある直線である。光学軸の傾斜角度θは、光学軸H1Qと素子の頂点H1から素子の底面Sx’−Sx(基準平面)におろした垂線H1Pとがなす角で定義される。素子の底面(三角形ABC1)の辺AB、辺BC1、辺C1Aの各辺長を測定し、素子の反射側面a1、b1、c1が互いに直交する条件を当てはめて計算すれば光学軸の傾斜角度θが求まる。たとえば、三角錐型再帰反射素子)12Bで辺AB、辺BC1および辺C1Aの長さがいずれも196μmであれば、この素子の光学軸の傾斜角度θは0°となる。
図3(A)は、素子の前面図の、図3(B)は素子の断面図のそれぞれ一例である。
図3(A)、図2(B)に示した素子の反射側面a、b、cの形状は、いずれも同一の正方形である。
図3(A)に示したように、フルキューブコーナー型再帰反射素子12Bは、互いに直交する反射側面a、b、cから形成される。反射側面a、b、cが共有する点は、HとDとの2つがある。頂点Hは図面の手前側に位置し、また、点Dは図面の奥側に位置する。
2つの点のうちHを特に頂点とも呼ぶ。
図3(B)に示したように、フルキューブコーナー型再帰反射素子12Bで、複数の点Dを含む素子面を基準平面Scとする。素子の頂点Hから基準平面Scに垂線をおろして基準平面Scと交わる点をPとする。
素子の光学軸は、反射側面a、b、cのそれぞれから等距離にある直線である。フルキューブコーナー型再帰反射素子が立方体形状、つまり3つの同一の形状の正方形から形成される場合、素子の光学軸は立方体の対角線と同一となる。
図3(A)、図3(B)に示した素子は、反射側面a、b、cの形状はいずれも同一の正方形であるため、素子の光学軸と、素子の頂点Hからの基準平面Scへの垂線HPとは同一である。つまり、図3(A)、図3(B)に示した素子の光学軸の傾斜角度は0°である。
フルキューブコーナー型再帰反射素子の光学軸の傾斜角度は、三角錐型再帰反射素子と同様に、素子形状を計測することで求められる。
通常、再帰反射部材12の素子の高さが1000μmを超えていれば、再帰反射部材12の製造用金型の形状精度を保ちやすいため、各種用途に用いられる。しかしながら、本発明の画像表示装置11では、前記素子の高さが1000μmを超えた素子を用いると、画像Fの画像が粗くなり、結像性が極端に低下するため適さない。画像Fの結像性は、素子の高さが小さいほど改善できる。
三角錐型再帰反射素子またはフルキューブコーナー型再帰反射素子のいずれかであれば、再帰反射部材12の製造時に用いる金型を精度よく製造できるため好ましい。また、前記金型の設計、製造および再帰反射部材の製造時、素子の光学軸の傾斜角度を容易に制御でき、画像Fの明るさや結像性がより向上するため好ましい。
フルキューブコーナー型再帰反射素子は、一般に特定の入射角度を超えない範囲で三角錐型再帰反射素子よりも高い再帰反射性能を示す。
フルキューブコーナー型再帰反射素子が形成された再帰反射部材12を備えると、画像表示装置11はより明るい画像Fを表示できる。
前記素子の形状は、たとえば、特表2002−508085号、特表2006−520019号、再公表特許2009/028162にそれぞれ開示されている2つの四辺形の反射側面と1つの五角形または三角形の反射側面から構成されたキューブコーナー形状であってもよい。
また、前記素子の形状は、再公表特許2012/57295に開示されているように、外形が六角形の素子における1つまたは2つの反射側面の一部が切り取られた形状の素子であってもよい。
また、特表2000−503417号に開示されているように、一つの再帰反射部材内で、三角錐型再帰反射素子の形状が90°異なる(配置面F10で素子が互いに90°の回転対称となる)素子が配置されてもよい。
また、再帰反射部材12が単層であれば、画像表示装置11において、多層からなる再帰反射部材では起こりうる画像出力装置13からの熱の影響による層間の剥離や層間での気泡の発生がなく、画像表示装置11は鮮明な画像Fを表示できるため好ましい。また、1つの部材から基材層と再帰反射素子とを成形した構成の再帰反射部材12を用いた場合、別々の部材となる基材層と再帰反射素子とを結合した構成の再帰反射部材12を用いる場合に比べて、基材層と再帰反射素子との間の剥離や気泡の発生がなく、画像表示装置11は鮮明な画像Fを表示できるため好ましい。
本発明の画像表示装置11に用いる再帰反射部材12が備えるプリズム型再帰反射素子は、明るい画像Fを得る観点から内部全反射型再帰反射素子が好ましく、画像Fの結像性を向上させる観点から鏡面反射型再帰反射素子が好ましい。
内部全反射型再帰反射素子を構成する透明材料は空気と接している。透明材料と空気とは屈折率差があるため、臨界角を超えた角度で素子に入射した光は内部全反射する。つまり、素子の各反射側面での合計3回の内部全反射により、内部全反射型再帰反射素子に入射した光は再帰反射する。なお、内部全反射型再帰反射素子で、反射側面での反射効率は通常それぞれ99%以上である。また、一般に、内部全反射型再帰反射素子を備えた再帰反射部材12は、鏡面反射型再帰反射素子よりも高い再帰反射性能を示す。従って、再帰反射部材12の再帰反射素子12Bが内部全反射型再帰反射素子である場合、画像Fを明るくすることができる。
ところで、本発明の画像表示装置11が出力する画像は、さまざまな色、言い換えると波長が異なる光により構成されている。また、画像がモノクロであっても、白は波長が異なる複数の光により構成されている。再帰反射素子を構成する透明材料は波長が異なると屈折率が変化するためその臨界角も異なる。そのため、再帰反射部材12の再帰反射素子12Bが内部全反射型再帰反射素子である場合、一部の波長の光は再帰反射されない場合がある。しかし、再帰反射部材12の再帰反射素子12Bが鏡面反射型再帰反射素子である場合、反射する光の波長によらず光を再帰反射することができる。従って、本発明者は、再帰反射部材12の再帰反射素子12Bが鏡面反射型再帰反射素子であれば、画像Fの結像性をより良好にすることができると考えている。
また、鏡面反射型再帰反射素子は、アルミニウム、銀等の金属による鏡面反射層を有する。このような鏡面反射層は、プリズム型再帰反射素子の表面に金属を蒸着やスパッタ等をすることで設けられる。鏡面反射層の厚みは、十分に光を反射できるのであれば特に制限はないが、たとえば80〜200nmである。鏡面反射型再帰反射素子に入射した光は、この素子の鏡面反射層で3回鏡面反射することで再帰反射する。なお、鏡面反射型再帰反射素子で、反射側面での反射効率は通常それぞれ約90%である。
素子への鏡面反射層の設ける方法は、特開2001−290013号に記載されている。一般に、内部全反射型再帰反射素子は鏡面反射型再帰反射素子よりも高い再帰反射性能を示す。
また、別の態様として、プリズム型再帰反射素子の表面に鏡面反射層が形成される鏡面反射型再帰反射素子の場合、その鏡面反射層においてプリズム型再帰反射素子側とは逆側の面の全体に粘着剤層を設けることで再帰反射部材12が第1ベース16aに歪みなく設置可能となり、画像Fに歪みが生じない。したがって、第1ベース16aに対して歪みなく再帰反射部材12を設ける観点では鏡面反射型再帰反射素子であることが好ましい。
なお、セル状に加工される場合、一部の再帰反射素子は、内部全反射条件を満たさず、光が入射しても再帰反射が抑制される傾向にある。
前記金型の詳しい製造方法は、たとえば特開平11−149006号に記載されている。
再帰反射部材12の代表的な製法は、特開昭59−140021号、特開平6−214103号、特表2006−521230号、再公表特許2010/021133のそれぞれに記載されている。
好適な透明材料には、ガラスに代表される無機材料と、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニルに代表される有機材料とがある。
再帰反射部材12がプリズム型再帰反射シートである場合、そのプリズム型再帰反射シートが構成する透明材料は単独(単層)でもよく、また複数の透明材料を組み合わせて用いてもよい。
再帰反射部材12の基材層に形成される素子は、特にアクリル系樹脂およびポリカーボネートのいずれかから構成されることが、全光線透過率、成形性、耐久性、耐熱性がいずれも優れるため好ましい。
好適な透明材料は、フッ素樹脂(屈折率 1.34〜1.42)、アクリル系樹脂(屈折率 1.49〜1.50)、ポリカーボネート(屈折率 1.59)、ポリ塩化ビニル(屈折率 1.54)、ポリスチレン(屈折率 1.59〜1.60)、ポリエステル(屈折率 1.60)、ポリウレタン(屈折率 1.49)、ポリプロピレン(屈折率 1.48)、シクロオレフィン樹脂(屈折率 1.50〜1.54)、各種無機ガラス(屈折率1.43〜2.14)などが挙げられる。
なお、屈折率は、JIS K7105に基づいて測定できる。本明細書において、屈折率は波長589nmにおける値である。
本発明の画像表示装置11が備える再帰反射部材12は、素子の高さが10μm以上1000μm以下であり、回折効果を抑制できるため、用いる透明材料、特に屈折率の制約を受けにくく、多種の透明材料から選択して構成できる。
しかし、本実施形態では、前述したとおり再帰反射部材12が躯体15内に格納されるため、ポリカーボネート単層の再帰反射部材12を用いることができる。
再帰反射部材の観測角特性は、たとえば入射角が5°または30°、観測角0.2°おそび1.0°の条件での各再帰反射係数を測定することで判断できる。
ここで再帰反射係数とは、JIS Z9117に定義されている通り、再帰反射性能を表すものであり、値が大きいほど優れた再帰反射性能を示す。
なお、観測角の定義は、JIS Z9117に開示されている。
再帰反射部材12の入射角5°における再帰反射係数は、800cd・lx・m−2以上であれば、光の広がりが抑えられているため、画像表示装置11に用いれば画像Fが明るくなり、結像性が向上するため好ましい。
同様に、観測角1.0°、入射角5°における再帰反射係数は、60cd・lx・m−2以下であれば光の広がりが抑えられるため、画像表示装置11に用いれば画像Fが明るくなり、結像性が向上するため好ましい。
特に、再帰反射部材12の観測角0.2°、入射角5°における再帰反射係数と、観測角1.0°、入射角5°における再帰反射係数との比が10以上、好ましくは15以上、より好ましくは30以上であれば、画像Fがより明るくなり、結像性がより向上するため好ましい。
なお、再帰反射部材12の再帰反射係数は、JIS Z9117に記載されている反射性能試験装置で測定できる。
画像表示装置11が備える画像出力装置13は、十分な強度の光(画像)を出力できれば特に制約はない。画像出力装置13は、たとえば液晶ディスプレイ、LEDディスプレイ、ELディスプレイ、プラズマディスプレイ、レーザーディスプレイ、CRT等である。画像出力装置13が備える光源は、たとえば白熱電球、蛍光灯、高輝度放電ランプ(HID)、LED、EL、各種レーザーが挙げられる。
また、画像出力装置13は、たとえば液晶プロジェクターであってもよい。
画像出力装置13の出力面(画像出力面F20)に各種レンズを設けてもよい。各種レンズを設けることで、画像出力装置13を小型化できる。
本発明の画像表示装置11は、画像出力装置13が出力する画像が動画画像であっても
画像Fを明るくかつ結像性(視認性)を高くできる。
画像表示装置11が備えるハーフミラー14は、入射する光の一部を反射しかつ一部を透過する板状部材である。ハーフミラー14の透過率と反射率との比(透過率/反射率)は、95/5〜5/95の範囲であることが好ましく、80/20〜20/80の範囲であることがより好ましい。
画像表示装置11が備えるハーフミラー14は、たとえば、透明樹脂やガラス等の白板の片面に反射膜をコーティング処理したフィルムや、一方の面に薄膜の金属層を蒸着やスパッタ等で形成したガラスまたはフィルム、ワイヤグリッド偏光板、反射型偏光板、ビームスプリッタなどが挙げられる。
また、画像表示装置11に好適なワイヤグリッド偏光板である市販のハーフミラー14は、たとえば旭化成イーマテリアルズ社製 商品名WGF#8408が挙げられる。
なお、ハーフミラー14の透過率および反射率は、日立製作所製分光光度計(U−4100Spectrophotometer)を用いて、入射角度φ= 5度における相対反射率を測定した。付属の積分球の内壁は、硫酸バリウムであり、標準板は、酸化アルミニウムである。測定波長は、400nm〜700nm、スリットは5nmとし、ゲインは2と設定し、走査速度を600nm/分で測定し、平均値を計算することで求めた。
本発明の画像表示装置11は、再帰反射部材12、画像出力装置13、ハーフミラー14以外を備えてもよい。
たとえば、再帰反射部材12の光が入射する面上にさらに1/4波長板を設けてもよい。このような画像表示装置11は、ハーフミラー14から入射する光が、1/4波長板の透過する際に直線偏光に位相差が与えられ、再帰反射部材12で再帰反射し、再度1/4波長板の透過時に位相差が与えられることで、画像Fをより明るく表示できるため好ましい。
なお、前記1/4波長板としては、たとえば基材がシクロオレフィンポリマーであるグンゼ社製 商品名Fフィルムが市販されている。
また、再帰反射部材12の光が入射する面上に、ARコーティング等の反射防止処理を行った部材、たとえば反射防止フィルムを設けることが好ましい。再帰反射部材12にこのような部材を設けることで、観察される画像Fは、たとえば2重となるような残像の表示を抑制でき、結像性がより良好となる。
また、再帰反射部材12の光が入射する面上に、モスアイ構造を多数有する反射防止層を設けることが好ましい。モスアイ構造とは、可視光の波長たとえば400nm以下の大きさを有する微細な凹凸構造である。再帰反射部材12にモスアイ構造を有する反射防止層を設けることで、観察される画像Fは、前述した残像の表示による結像性がより良好となる。なお、モスアイ構造を多数有する反射防止層を設けた再帰反射部材は、たとえば、ピッチ250nm以下でありアスペクト比1以上の多数の凹凸構造を表面に有するフィルムである、三菱レイヨン株式会社製 商品名モスマイト(登録商標)を、再帰反射部材12の光が入射する面上に設けることで得られる。
次に、本発明の第2実施形態について図4を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
本実施形態では、画像出力装置13は躯体15の壁面に沿って配置され、ハーフミラー14は画像出力装置13の画像出力面F20に対して傾斜している。また、第1ベース16aに配置される再帰反射部材12の配置面F10は、画像出力装置13の画像出力面F20に対して傾斜すると共に、ハーフミラー14に対して所定の角度をなしている。本実施形態では、再帰反射部材12の配置面F10とハーフミラー14とは概ね垂直とされる。ただし、配置面F10が画像出力装置13の画像出力面F20と平行とされて、再帰反射部材12が画像出力装置13の画像出力面F20と対向するように配置されても良く、再帰反射部材12の配置面F10とハーフミラー14とが垂直とされなくても良い。
次に、本発明の第3実施形態について図5を参照して詳細に説明する。なお、第2実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
再帰反射部材112は、再帰反射部材12と同様の構成とされ、本実施形態では躯体15の底壁に配置されている。このため、本実施形態では、再帰反射部材112の配置面F10は、画像出力装置13の画面と概ね垂直とされる。ただし、再帰反射部材112の配置面F10と画像出力装置13の画面とは垂直とされなくても良い。また、再帰反射部材12と再帰反射部材112とは、1つの再帰反射部材が折り曲げられて、折り曲げ部を基準とした一方側が再帰反射部材12とされ、他方側が再帰反射部材112とされても良い。
また、本実施形態の画像表示装置31では、画像出力装置13から画像を形成する光Lが出射し、当該光Lのうちハーフミラー14で反射する光Lbは、再帰反射部材112に入射する。再帰反射部材112に入射する光Lbは、それぞれの再帰反射素子12Bにて再帰反射して、ハーフミラー14に向かい、ハーフミラー14で光Lbの一部が透過する。こうして、ハーフミラー14で反射する光Lbが結像する。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、その趣旨を超えない限りこれらの実施例に限定されない。
図2(A)、図2(B)に示す辺AB、辺BC1および辺C1Aの長さがいずれも196.0μmであり、素子の高さが80μmであり、光学軸の傾斜角度θが0°かつ三角錐型再帰反射素子12Bが基材層12Aの片面に隙間なく形成されている再帰反射部材12を用意した。この再帰反射部材12は、セル状に加工されていない内部全反射型再帰反射素子を有する再帰反射部材であり、また、屈折率1.59のポリカーボネート単層で構成されている。さらに、この再帰反射部材12の観測角0.2°、入射角5°における再帰反射係数は、990cd・lx・m−2であり、また、観測角1.0°、入射角5°における再帰反射係数は、25cd・lx・m−2であった。
画像出力装置13から動画画像を出力し、表示された画像Fを目視で観察したところ、画像Fは明るくかつ結像性が良好であった。
(比較例1)
図2(A)、図2(B)に示す辺AB、辺BC1および辺C1Aの長さがいずれも2940μmであり、素子の高さが1200μmであり、光学軸の傾斜角度θが0°かつ三角錐型再帰反射素子12Bが基材層12Aの片面に隙間なく形成されている再帰反射部材12を用意した以外は実施例1と同様にして画像Fを表示した。
目視で観察したところ、実施例1と比べて画像Fが暗く、また結像性が特に劣っていた。
12,112・・・再帰反射部材
13・・・画像出力装置
14・・・ハーフミラー
15・・・躯体
16・・・台
17・・・視点
L,La,Lb・・・光
F・・・画像
T・・・再帰反射部材表面の法線
Claims (6)
- ハーフミラーと、
前記ハーフミラーの一面に光を出力する画像出力装置と、
前記ハーフミラーの一面で鏡面反射する光及び前記ハーフミラーの一面を透過する光の少なくとも一方を再帰反射する再帰反射部材と、
を備え、
前記再帰反射部材は、基材層と前記基材層の片面または両面に形成される複数のプリズム型再帰反射素子とを有し、
前記プリズム型再帰反射素子は、三角形状または四角形状の互いに直交する3つの反射面を有し、
前記プリズム型再帰反射素子の高さが10μm以上1000μm以下であり、
前記プリズム型再帰反射素子の光学軸の傾斜角度が0°であり、
前記再帰反射部材の観測角1.0°、入射角5°における再帰反射係数に対する、観測角0.2°、入射角5°における再帰反射係数の比が10以上である、
画像表示装置。 - ハーフミラーと、
前記ハーフミラーの一面に光を出力する画像出力装置と、
前記ハーフミラーの一面で鏡面反射する光及び前記ハーフミラーの一面を透過する光の少なくとも一方を再帰反射する再帰反射部材と、
を備え、
前記再帰反射部材は、基材層と前記基材層の片面または両面に形成される複数のプリズム型再帰反射素子とを有し、
前記プリズム型再帰反射素子は、三角形状または四角形状の互いに直交する3つの反射面を有し、
前記プリズム型再帰反射素子の高さが10μm以上1000μm以下であり、
前記プリズム型再帰反射素子の光学軸の傾斜角度が0°であり、
前記再帰反射部材の観測角1.0°、入射角5°における再帰反射係数が、60cd・lx・m −2 以下である、
画像表示装置。 - 前記再帰反射部材が単層である請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記プリズム型再帰反射素子が鏡面反射型再帰反射素子である請求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記プリズム型再帰反射素子を構成する透明材料の屈折率が1.3以上3.0以下である請求項1から4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記再帰反射部材の観測角0.2°、入射角5°における再帰反射係数が、800cd・lx・m−2以上である請求項1から5のいずれか1項に記載の画像表示装置。
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