JP6634330B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

入射光を透過又は反射させる光学素子と、入射光を再帰反射する再帰反射素子とを組み合わせて、空中に画像を結像する表示装置が提案されている。例えば、透過率７０パーセント、反射率３０パーセントとなるような反射部材（部分反射部材）で反射された光束を部分反射部材へ反射させる第１再帰性反射部材と、部分反射部材を透過した光束を部分反射部材へ反射させる第２再帰性反射部材と、を備えた光学装置が知られている。ところで、再帰反射素子の反射面が再帰反射性を示さない領域を有する場合、その領域に入射した光は画像の結像に寄与せず、結果として空中の画像が不連続になってしまう恐れがある。

特開２０１１−２５３１２８号公報 特開２０１５−４０９４４号公報

本実施形態の目的は、表示品位の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することにある。

本実施形態によれば、
入射光を透過又は反射させる光学素子と、前記光学素子で反射された反射光を再帰反射する第１反射部、及び前記第１反射部よりも面積が小さく前記反射光を正反射する第２反射部、を有する第１反射素子と、を備えている表示装置が提供される。

図１は、実施形態に係る表示装置１の一構成例、及び表示光Ｌ１の光路を示す図である。 図２は、図１に示した表示装置１における表示光Ｌ２の光路を示す図である。 図３は、図１に示した反射素子２０の一構成例を示す図である。 図４は、図１に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す図である。 図５は、図４に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。 図６は、図３に示した反射部２０Ａ及び２０Ｂの一構成例を示す平面図である。 図７は、図６に示したＡ−Ｂ線で切断した反射素子２０の構造を示す断面図である。 図８は、表示装置１を構成する各構成の機能を説明するための図である。 図９は、表示装置１における表示光Ｌ３の光路を示す図である。 図１０は、表示装置１における表示光Ｌ４の光路を示す図である。 図１１は、図７に示した反射素子２０の第１変形例を示す断面図である。 図１２は、図７に示した反射素子２０の第２変形例を示す断面図である。 図１３は、図７に示した反射素子２０の第３変形例を示す断面図である。 図１４は、図７に示した反射素子２０の第４変形例を示す断面図である。 図１５は、図７に示した反射素子２０の第５変形例を示す断面図である。 図１６は、図７に示した反射素子２０の第６変形例を示す断面図である。 図１７は、図７に示した反射素子２０の第７変形例を示す断面図である。 図１８は、図１７に示した第７変形例の一種である反射素子２０を備えた場合の表示装置１の一構成例、及び光路の一例を示す図である。 図１９は、図１に示した表示装置１の変形例である。 図２０は、表示部ＤＳＰ、及び反射素子２０乃至５０の配置の一例を示す図である。 図２１は、表示部ＤＳＰ、及び反射素子２０，４０，５０の配置の一例を示す図である。 図２２は、図２１に示した配置例における表示光Ｌの光路の一例を示す図である。 図２３は、反射素子６０を備えている場合の、表示装置１の構成例である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、実施形態に係る表示装置１の一構成例、及び表示光Ｌ１の光路を示す図である。
表示装置１は、表示部ＤＳＰ、光学素子１０、反射素子２０、反射素子３０などを備えている。表示部ＤＳＰは、第１方向Ｄ１で反射素子２０と対向し、光学素子１０は、第２方向Ｄ２で反射素子３０と対向している。なお、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する方向であり、図示した例では第１方向Ｄ１と直交しているが、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は９０度以外の角度で交差していてもよい。また、第３方向Ｄ３は、第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２と交差する方向であり、図示した例では第１及び第２方向Ｄ１，Ｄ２と直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。図示した例では、表示部ＤＳＰ及び反射素子２０は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３によって規定されるＤ２−Ｄ３平面と平行に配置されているが、これに限定されるものではない。また、図示した例では、光学素子１０及び反射素子３０は、第３方向Ｄ３及び第１方向Ｄ１によって規定されるＤ３−Ｄ１平面と平行に配置されているが、これに限定されるものではない。表示部ＤＳＰは、光学素子１０の法線方向から傾いて配置されていてもよく、例えば光学素子１０との成す角度が鋭角となる様に配置されていてもよい。

表示部ＤＳＰは、表示光Ｌを出射するものであれば、その構成は特に限定されるものではない。図示した例では、表示部ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ及び位相差板ＲＢを備えている。表示パネルＰＮＬは、一例としては、一対の基板間に液晶層を保持した液晶表示パネルである。但し、表示パネルＰＮＬは、有機エレクトロルミネッセンス素子（ＯＬＥＤ）等を有する自発光型の表示パネル、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示パネル、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）を適用した表示パネル、或いはエレクトロクロミズムを適用した表示パネルなどであってもよい。
液晶表示パネルは、光源装置からの光を選択的に透過させることで画像を表示する透過型であってもよいし、外光あるいは光源装置からの光を選択的に反射させることで画像を表示させる反射型であってもよいし、透過型及び反射型の双方の表示機能を備えた半透過型であってもよい。
表示部ＤＳＰは、表示パネルを備えた構成に限定されるものではなく、プロジェクタから出射された出射光が投影されるスクリーンを備えていてもよいし、照明装置によって照明される表示媒体（ポスターなど）を備えていてもよい。

表示パネルＰＮＬは、表示画像Ｉ０を表す表示光Ｌ１を出射する。表示光Ｌ１は、例えば、表示パネルＰＮＬから出射された直後は直線偏光である。位相差板ＲＢは、表示パネルＰＮＬと略平行に対向している。位相差板ＲＢは、表示パネルＰＮＬの出射面側に接着されていてもよい。このような位相差板ＲＢは、例えば、透過光に約λ／４の位相差を付与するλ／４板である。ここで、λは、透過光（表示光Ｌ１）の波長である。詳細については省略するが、位相差板ＲＢは、その遅相軸が表示光Ｌ１の直線偏光の偏光面に対して４５°の角度で交差するように配置される。このような表示部ＤＳＰにおいては、表示パネルＰＮＬから出射された表示光Ｌ１（直線偏光）は、位相差板ＲＢを透過することで円偏光に変換され、表示部ＤＳＰから出射される。本実施形態における円偏光とは、楕円偏光も含む。なお、表示部ＤＳＰにおいて、表示パネルＰＮＬからの出射光が円偏光である場合には、位相差板ＲＢは省略される。

光学素子１０は、入射光を透過又は反射させるものであれば、その構成は特に限定されるものではない。図示した例では、光学素子１０は、偏光素子ＰＬ及び位相差板ＲＡを備えている。偏光素子ＰＬは、第１直線偏光を透過する透過軸を有し、透過軸に直交する第２直線偏光を反射する反射型偏光板である。例えば、第１直線偏光は入射面に平行なＰ波であり、第２直線偏光は入射面に垂直なＳ波である。このような偏光素子ＰＬは、例えばワイヤグリッド偏光フィルタや、輝度上昇フィルムを適用した反射型偏光フィルムや、この反射型偏光フィルムと吸収型偏光板とを重ねた多層体などによって構成されている。吸収型偏光板とは、透過軸と平行な直線偏光を透過し、透過軸に直交する直線偏光を吸収する偏光板であり、例えば反射型偏光板よりも偏光度が高い。偏光素子ＰＬが上記の多層体によって構成される場合、吸収型偏光板は、反射型偏光フィルムの上（すなわち位相差板ＲＡと対向する側とは反対側）に配置され、しかも、反射型偏光フィルムの透過軸と平行な透過軸を有する。

位相差板ＲＡは、偏光素子ＰＬと略平行に対向している。位相差板ＲＡは、偏光素子ＰＬの表示部ＤＳＰ及び反射素子２０と対向する側に接着されていてもよい。このような位相差板ＲＡは、例えば、透過光に約λ／４の位相差を付与するλ／４板である。ここで、λは、透過光の波長である。位相差板ＲＡ及びＲＢは、位相差値や波長分散性が異なる複数の位相差フィルムの積層体であってもよい。例えば、位相差板ＲＡ及びＲＢは、波長依存性を緩和するなどの目的で、λ／２板及びλ／４板を組み合わせて構成してもよい。詳細については省略するが、位相差板ＲＡは、その遅相軸が直線偏光の偏光面に対して４５°の角度で交差するように配置される。

反射素子２０は、位相差板ＲＡや表示部ＤＳＰと対向する側に、反射部２０Ａ及び反射部２０Ｂを有している。反射部２０Ａは、凹凸状の表面を有し、入射光を再帰反射する。反射部２０Ｂは、例えば平坦な表面を有し、入射光を正反射する。なお、反射素子２０において、平坦面とは、Ｄ２−Ｄ３平面に平行な面であり、凹凸面とは、Ｄ２−Ｄ３平面に対して凸部や凹部を備えた面であるものとする。図示した例では、反射部２０Ｂは、反射部２０Ａの間に位置している。
反射素子２０は、基材２１、及び、金属薄膜２２を備えている。基材２１は、例えば樹脂材料によって形成されている。図示した例では、基材２１の表面２１Ａは、反射部２０Ａに対応する領域では凹凸であり、反射部２０Ｂに対応する領域では平坦である。なお、図示した例では、反射素子２０の裏面２０Ｃ（図示した例では基材２１の裏面）は、平坦面である。金属薄膜２２は、例えば蒸着などによって形成され、基材２１の表面２１Ａを覆っている。金属薄膜２２は、ほぼ均一の膜厚を有している。金属薄膜２２は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金などの光反射性を呈する材料によって形成されている。

このような金属薄膜２２は、反射部２０Ａ及び反射部２０Ｂを形成している。つまり、図示した例では、反射素子２０は、位相差板ＲＡや位相差板ＲＢなどの各種光学部材が配置される表示装置１の内側に反射部２０Ａに相当する凹凸面及び反射部２０Ｂに相当する平坦面を有し、表示装置１の外側に平坦面（裏面２０Ｃ）を有している。なお、金属薄膜２２は、その腐食を防止するための表面処理が施されてもよいし、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの無機系材料によってコーティングされてもよい。金属薄膜２２は、後述する様に樹脂製のオーバーコート層２４によって覆われていてもよい。この場合、反射素子２０は、表示装置１の内側に、反射部２０Ａに対応する領域であっても平坦面を有する。また、基材２１が光反射性を呈する材料によって形成されている場合には、基材２１の表面２１Ａが反射部２０Ａ及び反射部２０Ｂを形成していてもよい。反射部２０Ａ及び２０Ｂにおける透過率はほぼゼロであり、反射部２０Ａ及び２０Ｂに入射した入射光のほとんどは、反射素子２０の裏面２０Ｃに到達することはない。なお、反射素子２０は、表示装置１の内側に基材２１を備え、表示装置１の外側に金属薄膜２２を備えていても良い。この場合、反射素子２０は、表示装置１の内側に平坦面（裏面２０Ｃ）を有する。また、表示装置１の外側に、反射部２０Ａに相当する凹凸面及び反射部２０Ｂに相当する平坦面を有する。

反射素子３０は、光学素子１０及び反射素子２０と対向する側に、反射部３０Ａを有している。反射部３０Ａは、凹凸状の表面を有し、入射光を再帰反射する。図示した例では、反射素子３０は、基材３１と、基材３１の反射素子２０と対向する側に配置された金属薄膜３２と、を備えている。反射部３０Ａは、基材３１の凹凸状の表面を覆う金属薄膜３２によって形成されている。図示した例では、反射素子３０は、表示装置１の内側に凹凸面（反射部３０Ａ）を有し、表示装置１の外側に平坦面（裏面３０Ｃ）を有している。反射素子３０の基材３１及び金属薄膜３２は、反射素子２０の基材２１及び金属薄膜２２と同様の構成をとってもよい。なお、本実施形態において、反射素子３０は省略可能である。

反射素子２０は、光学素子１０に対して、成す角度θ1で配置されている。角度θ１は、例えば、裏面２０Ｃと偏光素子ＰＬの表面とが成す角度に相当する。また、反射素子３０は、反射素子２０に対して、成す角度θ２で配置されている。角度θ２は、例えば、裏面３０Ｃと裏面２０Ｃとが成す角度である。角度θ１は、光学素子１０で反射された表示光が反射部２０Ａ又は反射部２０Ｂに入射する角度であればよく、特に限定されるものではない。また、角度θ２は、反射部２０Ｂで反射された表示光が反射部３０Ａに入射する角度であればよく、特に限定されるものではない。一例では、角度θ１及びθ２は、それぞれ約９０°である。但し、反射部２０Ａにおける再帰反射の効率の観点から、角度θ１は、４５°以上１３５°以下に設定されることが望ましく、また、反射部３０Ａにおける再帰反射の効率の観点から、角度θ２は、４５°以上１３５°以下に設定されることが望ましい。

表示部ＤＳＰから出射された表示光Ｌの挙動の一例として、表示光Ｌ１の光路について説明する。なお、表示画像Ｉ１は、表示画像Ｉ０の実像に相当し、光学素子１０を対称面として表示画像Ｉ０と面対称となる位置に結像される。始めに、表示画像Ｉ０を表示する表示光Ｌ１は、表示部ＤＳＰから出射され、光学素子１０に入射する。次に、表示光Ｌ１は、光学素子１０で反射され、反射部２０Ｂで反射された後、反射部３０Ａへ入射する。次に、表示光Ｌ１は、反射部３０Ａで再帰反射され、再び反射部２０Ｂで反射された後、光学素子１０を透過して、表示画像Ｉ１を結像する。

なお、反射素子２０及び３０は、連続した反射面を有する１つの部材で形成されていてもよい。この様な構成例を図２３に図示する。
図２３は、反射素子６０を備えている場合の、表示装置１の構成例である。
反射素子６０は、表示部ＤＳＰ及び位相差板ＲＡと対向している。反射素子６０は、表示部ＤＳＰ及び位相差板ＲＡと対向する側の面に、湾曲した反射面６０Ａを有している。反射素子６０は、第１方向Ｄ１に沿って、第１部分ＣＣ及び第２部分ＣＶを備えている。第１部分ＣＣは、反射素子６０の表示部ＤＳＰに近接する側の端部２０１と、第１部分ＣＣと第２部分ＣＶとの接続部ＣＮと、の間に位置している。第２部分ＣＶは、反射素子６０の端部２０１とは反対側の端部２０２と、接続部ＣＮと、の間に位置している。第１部分ＣＣは凹状に形成され、第２部分ＣＶは凸状に形成されている。なお、本構成にいて、凹状とは、反射面６０Ａが表示部ＤＳＰ及び光学素子１０から離間する側に窪んだ形状を意味し、第１部分ＣＣは、端部２０１及び接続部ＣＮに比べて、端部２０１と接続部ＣＮとの間に位置する部分が、表示部ＤＳＰ及び光学素子１０から離間している。また、凸状とは、反射面６０Ａが表示部ＤＳＰ及び光学素子１０に近接する側に突出した形状を意味し、第２部分ＣＶは、端部２０２及び接続部ＣＮに比べて、端部２０２と接続部ＣＮとの間に位置する部分が、表示部ＤＳＰ及び光学素子１０に近接している。

第１部分ＣＣは反射素子３０に相当し、第２部分ＣＶは反射素子２０に相当する。従って、図示は省略されているが、第２部分ＣＶには前述の反射部２０Ａ，２０Ｂが配置されており、第１部分ＣＣには前述の反射部３０Ａ，３０Ｂが配置されている。第１部分ＣＣ（反射素子３０）及び第２部分ＣＶ（反射素子２０）は、連続して形成されている。反射素子６０は、例えば反射面６０Ａに沿った湾曲形状を有する１つの板状部材で形成されている。但し、反射素子６０は、第１部分ＣＣと第２部分ＣＶとを個別部材で形成し、これらを互いに接続することで形成されていてもよい。

反射素子６０において、第１方向Ｄ１に沿った位置関係に着目すると、第１部分ＣＣは、第２部分ＣＶよりも表示部ＤＳＰと近接する側に位置している。また、反射素子６０において、第２方向Ｄ２に沿った位置関係に着目すると、第１部分ＣＣは、第２部分ＣＶよりも偏光素子ＰＬ及び位相差板ＲＡから離間する側に位置している。図示したように、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２で規定される断面においては、反射素子６０は、略Ｓ字状の断面を有している。

なお、本構成において、角度θ１は、第２部分ＣＶと光学素子１０とが成す角度に相当し、角度θ２は、第１部分ＣＣと第２部分ＣＶとが成す角度に相当する。第１部分ＣＣ及び第２部分ＣＶは、それぞれ湾曲形状を有している為、角度θ１及びθ２の大きさは、それぞれ、第１部分ＣＣ及び第２部分ＣＶ内の場所によって変化する。例えば、角度θ１を見た場合、反射素子６０の第１部材ＣＣから離間する側の端部２０２において角度θ１は最小となり、第１部材ＣＣと第２部材ＣＶとの接続部ＣＮにおいて角度θ１は、最大となる。この様な場合においては、再帰反射率の効率の観点から、角度θ１は、０°よりも大きく且つ９０°より小さい角度範囲に収まることが望ましい。同様に、再帰反射率の効率の観点から、角度θ２は、０°よりも大きく且つ１８０°より小さい角度範囲に収まることが望ましい。

図２は、図１に示した表示装置１における表示光Ｌ２の光路を示す図である。
ここでは、表示画像Ｉ１を結像する表示光Ｌのうち表示光Ｌ１とは異なる光路を辿る表示光Ｌ２を例に挙げて、表示部ＤＳＰから出射された表示光Ｌの挙動を説明する。

表示パネルＰＮＬは、表示画像Ｉ０を表示する表示光Ｌ２を出射する。表示光Ｌ２は、例えば、表示光Ｌ１と同じ位置から別の方向へ出射された表示光Ｌである。表示光Ｌ２も、表示光Ｌ１と同様に、表示パネルＰＮＬから出射された直後は直線偏光であり、位相差板ＲＢを透過して円偏光に変換される。表示部ＤＳＰから出射された後、表示光Ｌ２は、光学素子１０で反射され、反射部２０Ａへ入射する。表示光Ｌ２は、反射部２０Ａで再帰反射された後、光学素子１０を透過して、表示画像Ｉ１を結像する。

図３は、図１に示した反射素子２０の一構成例を示す図である。
ここでは、互いに直交する第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３によって規定されるＤ２−Ｄ３平面での平面図を図示している。平面視とは、反射素子２０のＤ２−Ｄ３平面を第１方向Ｄ１の矢印の位置する側から観察することに相当する。また、平面視した場合の面積とは、平面視でＤ２−Ｄ３平面に投影される領域の面積に相当する。

反射素子２０は、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３によって規定されるＤ２−Ｄ３平面に平行に配置されている。図示した例では、反射素子２０は、再帰反射性の反射部２０Ａと、分散配置された複数の正反射性の反射部２０Ｂと、を備えている。反射部２０Ａは、Ｄ２−Ｄ３平面に網目状に配置されている。反射部２０Ｂは、反射部２０Ａに囲まれ、複数の反射部２０Ｂは、互いに離間し、千鳥状に配置されている。反射素子２０を平面視した場合、再帰反射性を有する反射部２０Ｂの面積の総和は、正反射性を有する反射部２０Ａの面積の総和よりも小さい。

反射素子２０を平面視した場合、反射部２０Ｂの形状は、一例では、六角形状である。但し、反射部２０Ｂの形状や配置は、特に限定されるものではなく、例えば、反射部２０Ｂ同士が離間せずに連続して配置されていてもよい。また、反射部２０Ｂの形状が円形状などの曲線部を含む形状や、三角形状などの六角形以外の多角形状であってもよく、これらを組み合わせた形状であってもよい。

図４は、図１に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す図である。
図示した例では、表示パネルＰＮＬは、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３に延在する端部を備えている。

ここでは、表示パネルＰＮＬの一例として、アクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示パネルについて説明する。すなわち、表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向した第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態で貼り合わせられている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示エリアＤＡを備えている。表示エリアＤＡは、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルＰＸを有している。

表示エリアＤＡは、サブピクセルＰＸとして、例えば赤色を表示する赤画素ＰＸＲ、緑色を表示する緑画素ＰＸＧ、及び青色を表示する青画素ＰＸＢを有している。なお、表示エリアＤＡは、さらに、赤、緑、青とは異なる色のサブピクセル（例えば白色を表示する白画素）を有していてもよい。カラー表示を実現するための画素は、これらの複数の異なる色のサブピクセルＰＸによって構成されている。すなわち、ここでの画素とは、カラー画像を構成する最小単位である。図示した例では、画素は、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成されている。

赤画素ＰＸＲは、赤色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として赤色光を透過可能に構成されている。緑画素ＰＸＧは、緑色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として緑色光を透過可能に構成されている。青画素ＰＸＢは、青色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として青色光を透過可能に構成されている。なお、詳述しないが、カラーフィルタは、第１基板ＳＵＢ１に形成されていてもよいし、第２基板ＳＵＢ２に形成されていてもよい。

第１基板ＳＵＢ１は、第２方向Ｄ２に沿って延出した複数のゲート配線Ｇ、及び、第３方向Ｄ３に沿って延出しゲート配線Ｇと交差する複数のソース配線Ｓを備えている。各ゲート配線Ｇは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ゲートドライバＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ソースドライバＳＤに接続されている。これらのゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤは、コントローラＣＮＴに接続されている。コントローラＣＮＴは、映像信号に基づいて制御信号を生成して、ゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤを制御する。

各サブピクセルＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥなどを備えている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓに電気的に接続されている。このようなスイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥとそれぞれ対向している。

なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面の法線に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥが第１基板ＳＵＢ１に備えられる一方で、共通電極ＣＥが第２基板ＳＵＢ２に備えられる。また、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方が第１基板ＳＵＢ１に備えられている。さらには、表示パネルＰＮＬは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していてもよい。なお、図示した例では、基板主面とは、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３によって規定される平面に相当し、基板主面の法線方向とは、第１方向Ｄ１と平行な方向に相当する。

図５は、図４に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。
ここでは、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを適用した表示パネルＰＮＬの断面構造について簡単に説明する。

第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１００、第１絶縁膜１１０、共通電極ＣＥ、第２絶縁膜１２０、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。共通電極ＣＥは、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢに亘って延在している。赤画素ＰＸＲの画素電極ＰＥ１、緑画素ＰＸＧの画素電極ＰＥ２、青画素ＰＸＢの画素電極ＰＥ３のそれぞれは、共通電極ＣＥと対向し、それぞれスリットＳＬＡを有している。図示した例では、共通電極ＣＥは第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置している。なお、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３が第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、共通電極ＣＥが第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置していてもよい。この場合、スリットＳＬＡは、共通電極ＣＥに形成される。

第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２００、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ液晶層ＬＱを挟んで画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３と対向している。カラーフィルタＣＦＲは赤色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＧは緑色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＢは青色のカラーフィルタである。なお、図示した例では、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、第２基板ＳＵＢ２に形成されているが、第１基板ＳＵＢ１に形成されてもよい。

液晶層ＬＱは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。光源装置ＬＳは、第１基板ＳＵＢ１と対向している。光源装置ＬＳとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。

第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１００の外面に配置されている。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２は、第２絶縁基板２００の外面に配置されている。例えば、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸は、直交している。

赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成された画素は、ピッチＰ１で配列されている。

図６は、図３に示した反射部２０Ａ及び２０Ｂの一構成例を示す平面図である。
反射素子２０は、複数の反射体２３を備えている。図示した平面図においては、反射体２３は、正三角形状に形成されている。また、反射体２３は、その中心Ｏが紙面の奥に向かって窪み、中心Ｏから放射状に延在する３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３を備えている。反射体２３の三角形の各頂点に対応する位置には、領域Ｒ１乃至Ｒ３が配置されている。反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、反射部２０Ａを構成し、領域Ｒ１乃至Ｒ３に対応する領域に反射部２０Ｂが配置される。

反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、互いに交差し、且つ隣接している。反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、いずれも同一形状であり、例えば、中心Ｏを共有する五角形状に形成されている。反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、それぞれ中心Ｏで直角となる角部を有している。また、これらの反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、互いに直交している。このような形状の反射面Ｍ１乃至Ｍ３で構成される反射部２０Ａは、コーナーキューブ、あるいは、コーナーリフレクタなどと称される。３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３によって囲まれた内側には空気層、若しくは反射面Ｍ１乃至Ｍ３を保護する保護部材が位置している。反射体２３では、入射光が３つの反射面Ｍ１乃至Ｍ３でそれぞれ反射されることによって入射光とほぼ同一の光路に反射する再帰反射を実現している。

反射体２３の領域Ｒ１乃至Ｒ３は、再帰反射の効率の悪い低再帰反射部となる。もし領域Ｒ１乃至Ｒ３に反射面Ｍ１乃至Ｍ３が延出していたとしても、入射光の反射面に対する角度によっては領域Ｒ１乃至Ｒ３に対応する領域に入射した光は、１回反射又は２回反射しかされず、再帰反射されない。領域Ｒ１乃至Ｒ３に対応する領域に配置される反射部２０Ｂは、例えば低再帰反射部をカットして形成されてもよく、低再帰反射部を覆う様に形成されてもよい。平面視で、領域Ｒ１は、反射面Ｍ１及びＭ２と隣接し、中心Ｏから離間している。また、領域Ｒ２は、反射面Ｍ２及びＭ３と隣接し、中心Ｏから離間している。また、領域Ｒ３は、反射面Ｍ３及びＭ１と隣接し、中心Ｏから離間している。領域Ｒ１乃至Ｒ３は、例えば、それぞれ平面視で三角形状となるように形成されている。図示した例では、領域Ｒ１乃至Ｒ３は、互いに離間しており、互いに面積が等しい。平面視した場合の反射面Ｍ１乃至Ｍ３の面積の和は、平面視した場合の領域Ｒ１乃至Ｒ３の面積の和よりも大きい。すなわち、平面視した場合、１つの反射体２３において、反射部２０Ｂの領域の面積は、反射部２０Ａの領域の面積よりも小さい。１つの反射部２０Ｂは、６つの反射体２３によって形成されており、領域Ｒ１乃至Ｒ３がそれぞれ２つずつ集合して形成された六角形状の領域に形成されている。

このような反射体２３は、第３方向Ｄ３に配列されている。また、反射体２３は、第２方向Ｄ２にピッチＰ２で配列されている。但し、第３方向Ｄ３及び第２方向Ｄ２でそれぞれ隣り合う反射体２３は、互いに１８０度反転した形状を有している。反射面Ｍ１は、第２方向Ｄ２で反射面Ｍ１と隣り合っている。反射面Ｍ２は第３方向Ｄ３で反射面Ｍ２と隣り合い、反射面Ｍ３も第３方向Ｄ３で反射面Ｍ３と隣り合っている。

表示画像Ｉ１の解像度は、反射体２３のピッチＰ２に依存する。解像度の劣化を抑制するためには、ピッチＰ２は、図５に示した表示パネルＰＮＬにおける画素のピッチＰ１よりも小さいことが望ましい。

図７は、図６に示したＡ−Ｂ線で切断した反射素子２０の構造を示す断面図である。
図示した例では、反射素子２０は、オーバーコート層２４を備えている。基材２１の表面２１Ａは、反射部２０Ａに対応する領域ではＤ２−Ｄ３平面に対して凹部及び凸部を有する凹凸状に形成され、反射部２０Ｂに対応する領域ではＤ２−Ｄ３平面に平行な平坦面状に形成されている。反射部２０Ａ及び２０Ｂに亘る表面２１Ａの形状は、例えば、金型成型により作成される。

表面２１Ａの上には、膜厚ｔの金属薄膜２２が配置されている。反射部２０Ａ及び２０Ｂにおいて、金属薄膜２２の膜厚ｔは、一様である。オーバーコート層２４は、金属薄膜２２の上方に配置され、例えば金属薄膜２２を覆っている。金属薄膜２２の損傷や変形による再帰反射率の低下を抑制することができる。オーバーコート層２４は、例えば透明性を有する樹脂材料によって形成されているが、無機材料によって形成されていてもよい。なお、反射素子２０は、オーバーコート層２４を備えていなくてもよく、金属薄膜２２は露出していてもよい。

図示したように、反射部２０Ａの反射面Ｍ１乃至Ｍ３によって形成されるコーナーリフレクタは、図中の破線で示した水平面（Ｄ２−Ｄ３平面と平行な面）Ｈに対して窪んでいる。但し、基材２１が表示装置１の内側に位置する構成である場合、コーナーリフレクタは、水平面Ｈに対して突出していると見なすこともできる。水平面Ｈは、反射面Ｍ１の中心Ｏとは反対側の端部に位置する頂部２０Ｈを含む面である。一方で反射面Ｍ２及びＭ３の中心Ｏとは反対側の端部に位置する頂部２０ｈは、水平面Ｈと平行な平坦面であり、水平面Ｈから離間している。反射面Ｍ４は、頂部２０ｈに形成されており、反射面Ｍ１乃至Ｍ３と交差する平坦面である。複数の反射面Ｍ４は、同一平面上に位置している。中心Ｏにおいて、反射面Ｍ１と反射面Ｍ２（又は反射面Ｍ３）とが成す角度は９０°である。頂部２０Ｈにおいて、反射面Ｍ１と水平面とが成す角度θαは約５４．７°である。

一例では、表示パネルＰＮＬにおける画素のピッチＰ１が２００μｍである場合、反射素子２０における反射体のピッチＰ２は１８０μｍであり、ピッチＰ２はピッチＰ１よりも小さい。また、反射部２０Ａは、水平面Ｈの法線方向に相当する第１方向Ｄ１に沿って深さｄを有している。一例では、深さｄは７３．５μｍである。なお、金属薄膜２２の膜厚ｔは１５０ｎｍであり、深さｄと比べて十分に小さい。このため、金属薄膜２２が形成された際に、反射部２０Ａを象った基材２１の表面が金属薄膜２２によって埋まる、あるいは、反射部２０Ａを崩すことはない。

図８は、表示装置１を構成する各構成の機能を説明するための図である。
まず、表示部ＤＳＰにおいて、表示パネルＰＮＬは、表示画像Ｉ０の表示光Ｌ１及びＬ２に相当する第１直線偏光を出射する。ここでの第１直線偏光は、偏光素子ＰＬの透過軸と平行な偏光面を有するものであって、偏光素子ＰＬを透過する直線偏光に相当する。この第１直線偏光は、位相差板ＲＢを透過し、円偏光に変換される。これにより、表示部ＤＳＰは、円偏光である表示光を出射する。

続いて、円偏光である表示光Ｌ１及びＬ２は、位相差板ＲＡを透過し、第２直線偏光に変換される。ここでの第２直線偏光は、偏光素子ＰＬの透過軸に垂直な偏光面を有するものである。この第２直線偏光は、偏光素子ＰＬによって反射された後、再び、位相差板ＲＡを透過し、円偏光に変換される。

続いて、円偏光の表示光Ｌ１は、反射素子２０の反射部２０Ｂによって正反射される。反射部２０Ｂで反射された円偏光は、反射素子３０の反射部３０Ａで再帰反射される。次に、この円偏光は、再び反射部２０Ｂで反射され、位相差板ＲＡを透過して第１直線偏光に変換される。その後、第１直線偏光である表示光Ｌ１は、偏光素子ＰＬを透過し、表示画像Ｉ１として結像される。

一方、表示部ＤＳＰから出射された表示光Ｌ２は、偏光素子ＰＬで反射され位相差板ＲＡで円偏光に変換された後、反射素子２０の反射部２０Ａで再帰反射され、位相差板ＲＡを透過して第１直線偏光に変換される。その後、第１直線偏光である表示光Ｌ２は、偏光素子ＰＬを透過し、表示画像Ｉ１として結像される。観察者は、表示光Ｌ１およびＬ２によって空中に結像された表示画像Ｉ１を観察することができる。

本実施形態によれば、反射素子２０は、再帰反射性を有する反射部２０Ａと、正反射性を有する反射部２０Ｂを備えており、平面視した場合の反射部２０Ｂの面積は、反射部２０Ａの面積よりも小さい。また、反射素子３０は、再帰反射性を有する反射部３０Ａを備えている。このため、反射素子２０の再帰反射性が低い領域Ｒ１乃至Ｒ３に入射した表示光Ｌ１であっても、反射部２０Ｂで反射され反射部３０Ａで再帰反射されることで、表示画像Ｉ１の結像に寄与することができる。これによって、表示装置１は、表示画像Ｉ１の不連続性を低減し、表示品位の劣化を抑制するこができる。

一例では、光学素子１０は、反射型の偏光素子ＰＬ及び位相差板ＲＡを備えている。このため、表示装置１は、光学素子１０がハーフミラーであった場合に比べて、表示部ＤＳＰから出射された光を効率よく反射素子２０へ反射することができる。したがって、表示装置１は、表示画像Ｉ１を結像するための表示光の利用効率を向上させることができ、鮮明な表示画像Ｉ１を結像することが可能となる。また、表示部ＤＳＰの輝度を抑制することができ、消費電力を抑制することが可能となる。

また、偏光素子ＰＬを透過して反射素子２０及び３０に向かう外光は、第１直線偏光に変換された後に、反射素子２０及び３０で反射される前後で、それぞれλ／４板である位相差板ＲＡを透過する。このため、反射素子２０及び３０で反射され偏光素子ＰＬに戻ってきた外光は、第２直線偏光に変換されており、偏光素子ＰＬを透過することができない。つまり、外光によるゴーストの発生を抑制することが可能となる。

また、反射面Ｍ１乃至Ｍ４が金属薄膜２２によって形成されている場合には、反射部２０Ａ及び反射部２０Ｂでの光の透過を抑制することができる。つまり、反射素子２０において、反射面Ｍ１乃至Ｍ４とは反対側の裏面２０Ｃでの反射を抑制することができる。したがって、表示装置１は、ゴーストの発生を抑制することができる。

なお、反射素子３０は、上記で説明した反射素子２０と同じ構成を有していてもよい。次に、反射素子３０が反射素子２０と同じ構成を有している場合の、表示光の光路の例を、図９及び図１０に図示して説明する。なお、図９及び図１０で説明する表示光Ｌ３及びＬ４は、光学素子１０で反射された後、反射素子３０へ向かう点で、図１及び図２に示した表示光Ｌ１及びＬ２と相違している。

図９は、表示装置１における表示光Ｌ３の光路を示す図である。
表示光Ｌ３は、光学素子１０で反射され、反射素子３０で正反射され、反射素子２０で再帰反射され、反射素子３０で正反射された後、光学素子１０を透過して表示画像Ｉ１を結像する。
図１０は、表示装置１における表示光Ｌ４の光路を示す図である。
表示光Ｌ４は、光学素子１０で反射され、反射素子３０で再帰反射された後、光学素子１０を透過して表示画像Ｉ１を結像する。
上記の様に、反射素子３０が備えられていることで、表示部ＤＳＰから出射して光学素子１０で反射された表示光Ｌのうち、反射素子３０が位置する方向へ反射された表示光Ｌも表示画像Ｉ１の結像に寄与させることができる。また、反射素子３０が反射素子２０と同様に正反射性の反射部を備えている場合、反射素子３０の中で再帰反射性の低い領域へ入射する表示光Ｌ３も、表示画像Ｉ１の結像に寄与させることができる。なお、反射素子２０と反射素子３０とは、連続に形成されていてもよく、例えば１つの反射素子を湾曲させて反射素子２０及び３０としてもよい。

次に、本実施形態の変形例について説明する。なお、上記の構成例と同一の構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。また、このような変形例においても、上記したのと同様の効果が得られる。

図１１は、図７に示した反射素子２０の第１変形例を示す断面図である。
本変形例は、反射部２０Ｂに対応する領域に突出部ＰＪを備えている点で、図７に図示した構成例と相違している。

突出部ＰＪは、中心Ｏから第１方向Ｄ１に離間する側に突出している。図示した例では、反射素子２０において基材２１が表示装置１の外側に位置しているので、突出部ＰＪは、中心Ｏから離間する側に突出した基材２１と、基材２１を覆う金属薄膜２２と、によって構成されている。反射素子２０において基材２１が表示装置１の内側に位置している場合、突出部ＰＪは、基材２１に対して空気層若しくはオーバーコート層２４が突出して形成されているとみなすことができる。このような場合、突出部ＰＪは、中心Ｏから離間する側に窪んだ基材２１と、基材２１を覆う金属薄膜２２と、によって構成される。なお、突出部ＰＪがオーバーコート層２４によって覆われ、突出部ＰＪに対応する領域の反射素子２０の表面が平坦面であってもよい。

図示した例では、突出部ＰＪは、水平面Ｈを挟んで、中心Ｏとは反対側に突出している。突出部ＰＪは、反射面Ｍ５及びＭ６を備えている。突出部ＰＪは頂部２０ｉを有しており、頂部２０ｉは、突出部ＰＪにおいて中心Ｏから第１方向Ｄ１に最も離れた所に位置している。図示した例では、反射面Ｍ２又はＭ３の端部に位置する頂部２０ｈは、水平面Ｈの位置よりも中心Ｏに近接する側に位置し、頂部２０ｉは水平面Ｈの位置よりも中心Ｏから離間する側に位置している。頂部２０ｈと２０ｉとの間に、反射面Ｍ５及びＭ６が形成されている。なお、頂部２０ｈは水平面Ｈの位置よりも中心Ｏから離間する側に位置していてもよく、頂部２０ｉは水平面Ｈの位置よりも中心Ｏに近接する側に位置していてもよい。

また、反射素子２０の裏面２０Ｃ（図示した例では基材２１の裏面）を表示部ＤＳＰ側に配置した場合、すなわち、図２において裏面２０Ｃと表示部ＤＳＰが向かい合うように配置した場合には、反射部２０Ａ側に透明な保護板を配置し反射部２０Ａと保護板との間を柱状スペーサで支えて空気層にしても良い。この柱状スペーサの部分は再帰反射効率が低いため、反射部２０Ｂの一部にこの柱状スペーサを配置し、上記突出部ＰＪと同様にこの柱状スペーサを金属薄膜２２で覆っても良い。

このような構成においては、反射部２０Ｂに入射した表示光Ｌは、反射面Ｍ５及びＭ６において、反射部２０Ａへ向けて反射されることができる。すなわち、表示光Ｌが反射面Ｍ５又はＭ６へ入射する場合、表示部ＤＳＰから出射された表示光Ｌは、光学素子１０で反射されたのち、反射部２０Ｂで正反射され、反射部２０Ａで再帰反射され、反射部２０Ｂで正反射された後、光学素子１０と透過して表示画像Ｉ１を結像することができる。このため、表示装置１は、反射素子３０を備えない構成でも表示品位の劣化を抑制することができる。

図１２は、図７に示した反射素子２０の第２変形例を示す断面図である。
本変形例は、反射部２０Ａが反射体２３ではなく球状部材２８で構成されている点で、図７に図示した構成例と相違している。
反射素子２０は、基材２１、支持体層２７、金属薄膜２２、及び球状部材２８を備えている。基材２１の表面２１Ａは平坦であり、支持体層２７は表面２１Ａの上に配置されている。支持体層２７は、基材２１と対向する側とは反対側に表面２７Ａを備えている。表面２７Ａは、平坦部と凹部とを交互に備えている。金属薄膜２２は、表面２７Ａに配置されている。球状部材２８は、表面２７Ａの凹部に配置され、部分的に支持体層２７に埋没している。但し、球状部材２８と支持体層２７の間にも、金属薄膜２２は配置されている。球状部材２８の光学素子１０に近接する側の曲面２８Ａは、基材２１から離間する側に位置し、支持体層２７及び金属薄膜２２から離間している。球状部材２８の光学素子１０から離間する側の曲面２８Ｂは、基材２１に近接する側に位置し、金属薄膜２２と隣接している。

反射部２０Ａは、球状部材２８が配置された領域に相当する。反射部２０Ｂは、球状部材２８の間の領域に相当する。反射部２０Ａに入射する表示光Ｌは、曲面２８Ａで屈折させられ、曲面２８Ｂで反射され、曲面２８Ａで屈折させられる。結果として、反射部２０Ａは、表示光Ｌを再帰反射する。反射部２０Ｂは、平坦な金属薄膜２２によって、表示光Ｌを正反射する。なお、基材２１が表示装置１の内側に位置する場合、金属薄膜２２は、支持体層２７及び球状部材２８を覆っており、支持体層２７と球状部材２８との間には配置されない。この場合、曲面２８Ａが基材２１と隣接し、曲面２８Ｂが基材２１から離間し金属薄膜２２に隣接する。

なお、反射素子２０は、金属薄膜２２を備えていなくてもよい。この様な構成の場合、支持体層２７は、光反射性の高い材料で形成されていることが望ましい。なお、図示は省略されているが、反射素子２０は、金属薄膜２２及び球状部材２８を覆うオーバーコート層２４を備えていてもよい。

本変形例においても、反射素子２０を平面視した場合、反射部２０Ｂの面積の総和は、反射部２０Ａの面積の総和よりも小さい。

図１３は、図７に示した反射素子２０の第３変形例を示す断面図である。
本変形例は、頂部２０Ｈが反射面Ｍ７を有している点で、図７に図示した構成例と相違している。
頂部２０Ｈは頂部２０ｈと平行な平坦面であり、頂部２０ｈは水平面Ｈに位置している。このような頂部２０Ｈ及び２０ｈは、例えば、基材２１の凸部を研磨によって平坦化し、その後に金属薄膜２２を配置することで形成される。頂部２０Ｈには反射面Ｍ７が形成され、反射部２０Ｂは、反射面Ｍ４及びＭ７によって構成されている。反射部２０Ａを構成する反射面Ｍ１乃至Ｍ３は、反射面Ｍ４と反射面Ｍ７との間に位置している。したがって、反射部２０Ａ及び２０Ｂは、第２方向Ｄ２に交互に並んでいる。

本変形例において、反射素子２０を平面視した場合の反射部２０Ａの面積の総和は、図７に図示した構成例における反射部２０Ａの面積の総和と比較して低下している。しかし、本変形例においても、反射部２０Ｂの面積の総和は、反射部２０Ａの面積の総和よりも小さい。

図１４は、図７に示した反射素子２０の第４変形例を示す断面図である。
本変形例は、オーバーコート層２４の上に反射層２５を備えている点で、図７に図示した構成例と相違している。
反射層２５は、オーバーコート層２４の基材２１と対向する側とは反対側の表面のうち、再帰反射性を有しない領域Ｒ１乃至Ｒ３に対応する表面に配置されている。反射層２５は、例えば、光反射特性を有する金属を用いた蒸着によって形成される。反射層２５は、反射面Ｍ８を備えている。反射部２０Ｂは、反射面Ｍ８によって構成されている。このとき、頂部２０ｈの形状は、特に限定されるものではなく、例えば頂部２０Ｈ及び２０ｈは、水平面Ｈに位置している。

図１５は、図７に示した反射素子２０の第５変形例を示す断面図である。
本変形例は、層間膜２６を備えている点で、図１４に図示した構成例と相違している。

層間膜２６は、オーバーコート層２４と反射層２５との間に位置している。層間膜２６は、接着層２６Ａ及び支持体層２６Ｂを備えている。接着層２６Ａは、支持体層２６Ｂのオーバーコート層２４と対向する側に配置されている。支持体層２６Ｂの接着層２６Ａと対向する側とは反対側に、反射層２５が配置されている。この様な構成は、例えば、層間膜２６に反射層２５をパターニングした後、支持体層２６Ｂ及び反射層２５を、接着層２６Ａを介してオーバーコート層２４に貼り付けることで作成することができる。

図１６は、図７に示した反射素子２０の第６変形例を示す断面図である。
本変形例は、反射層２５が支持体層２６Ｂとオーバーコート層２４との間に位置している点で、図１５に図示した構成例と相違している。
この様な構成は、例えば、支持体層２６Ｂの上に反射層２５をパターニングした後、支持体層２６Ｂの反射層２５が形成された側の面を接着層２６Ａでオーバーコート層２４に貼り付けることで作成することができる。この様な構成によれば、反射層２５の損傷を支持体層２６Ｂによって抑制することができる。

図１７は、図７に示した反射素子２０の第７変形例を示す断面図である。
本変形例は、反射層２５に代わって光反射特性を有する突起２９を備えている点で、図１５に図示した構成例と相違している。
突起２９は、反射面Ｍ９及びＭ１０を備えている。反射部２０Ｂは、反射面Ｍ９及びＭ１０で構成されている。図示した例では、突起２９の断面形状は、層間膜２６側に底辺を有し、反射面Ｍ９及びＭ１０が長さの等しい２辺となる、二等辺三角形状である。この様な構成においては、図１１で説明したのと同様に、反射部２０Ｂに入射した表示光Ｌを反射部２０Ａに向けて反射することができる。

なお、反射面Ｍ９及びＭ１０の延在方向は特に限定されるものではなく、反射面Ｍ９の長さとＭ１０の長さとは異なっていてもよく、例えば、突起２９の断面形状が反射面Ｍ１０を斜辺とする直角三角形状となってもよい。この様な構成例について、次の図１８で説明する。

図１８は、図１７に示した第７変形例の一種である反射素子２０を備えた場合の表示装置１の一構成例、及び光路の一例を示す図である。
図示した例では、突起２９の断面形状は、反射面Ｍ１０の長さが反射面Ｍ９の長さより長く、層間膜２６に隣接する側の辺の長さより長い、三角形状である。反射面Ｍ１０は光学素子１０の位置する側に配置されている。反射素子２０が光学素子１０に対して斜めに配置されている場合、光学素子１０における反射面Ｍ１０に対向する領域の面積を拡大することができる。

次に、図１に示した構成例の変形例について説明する。光学素子１０が反射型の偏光素子ＰＬを備えている場合、位相差板の配置箇所は、図１に示した構成例に限定されるものではない。位相差板の配置箇所の変形例について図１９に図示する。

図１９は、図１に示した表示装置１の変形例である。
本変形例は、位相差板ＲＡ及びＲＢに代わり、位相差板ＲＣ及びＲＤを備えている点で、図１に示した構成例と相違している。
位相差板ＲＣは、反射素子２０の光学素子１０と対向する側に配置されている。位相差板ＲＤは、反射素子３０の光学素子１０と対向する側に配置されている。表示部ＤＳＰは、第２直線偏光を出射する。このような構成において表示光Ｌが反射部２０Ａに入射する場合、表示部ＤＳＰから出射された第２直線偏光は、偏光素子ＰＬで反射され、位相差板ＲＣを透過する際に円偏光に変換され、反射素子２０で再帰反射され、位相差板ＲＣを透過する際に第１直線偏光に変換された後、偏光素子ＰＬを透過して表示画像Ｉ１を結像する。対して、表示光Ｌが反射部２０Ｂに入射する場合には、表示部ＤＳＰから出射された第２直線偏光は、偏光素子ＰＬで反射され、位相差板ＲＣを透過する際に円偏光に変換され、反射素子２０で正反射され、位相差板ＲＣを透過する際に第１直線偏光に変換され、位相差板ＲＤを透過する際に円偏光に変換され、反射素子３０で再帰反射され、位相差板ＲＤを透過する際に第２直線偏光に変換され、位相差板ＲＣを透過する際に円偏光に変換され、反射素子２０で正反射され、位相差板ＲＣを透過する際に第１直線偏光に変換された後、偏光素子ＰＬを透過して表示画像Ｉ１を結像する。

次に、筐体ＦＲの内部へ表示装置１を配置する際の配置例を説明する。なお、図２０及び図２１に図示した筐体ＦＲは、立方体状であるが、これに限定されるものではなく、例えば円筒状などの他の形状であってもよい。

図２０は、表示部ＤＳＰ、及び反射素子２０乃至５０の配置の一例を示す図である。
図２１は、表示部ＤＳＰ、及び反射素子２０，４０，５０の配置の一例を示す図である。
図２０は、反射素子３０が筐体ＦＲの底部に配置されている場合の配置例を示しており、図２１は、反射素子３０が配置されていない場合の配置例を示している。

いずれの場合においても、筐体ＦＲの対向する一対の側面にそれぞれ表示部ＤＳＰ及び反射素子２０が配置され、他の対向する一対の側面には、それぞれ反射素子４０及び５０が備えられている。反射素子４０及び５０は、反射素子２０と同じ構成を有していることが望ましい。このような配置例によれば、表示部ＤＳＰから出射され光学素子１０で反射された表示光Ｌのうち、反射素子４０及び５０の位置する方向へ反射された表示光Ｌも、表示画像Ｉ１の結像に寄与することができる。

図２２は、図２１に示した配置例における表示光Ｌの光路の一例を示す図である。
光学素子１０は、入射光の一部を透過及び反射させるビームスプリッタＨＭを備えている。反射素子２０が光学素子１０に対して成す角度θ１は、鋭角である。その他の構成については、図１で図示した構成例と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、図示した例では、表示部ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬの光学素子１０と対向する側に位相差板を有していないが、位相差板ＲＢを有していてもよい。

ビームスプリッタＨＭは、例えばハーフミラーである。反射素子２０は、第１方向Ｄ１で表示部ＤＳＰと対向し、第２方向Ｄ２で光学素子１０と対向している。角度θ１は、反射素子２０の裏面２０Ｃと、ビームスプリッタＨＭの表面とが成す角度に相当する。

表示画像Ｉ０を表示する表示光Ｌ５は、表示部ＤＳＰから出射され、光学素子１０で反射され、反射部２０Ｂで正反射され、光学素子１０で反射され、反射部２０Ａで再帰反射され、再び光学素子１０で反射され、反射部２０Ｂで正反射された後、光学素子１０を透過して、表示画像Ｉ１を結像する。

表示光Ｌ５が上記で説明した様な挙動を取るため、角度θ１は、反射部２０Ｂで反射された表示光Ｌの少なくとも一部が光学素子１０に入射する角度であり、さらには、反射部２０Ｂで反射された表示光Ｌの少なくとも一部が、光学素子１０で反射された後に反射部２０Ａに入射する角度である。表示画像Ｉ１の結像に寄与する表示光の割合を向上される観点から、角度θ１は、０°より大きく、９０°より小さいことが望ましく、一例では４５°以下である。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示品位の劣化を抑制することが可能な表示装置を提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…表示装置 ＤＳＰ…表示部 ＰＮＬ…表示パネル １０…光学素子
ＰＬ…偏光素子 ＲＡ，ＲＢ…位相差板 ２０，３０…反射素子
２０Ａ，２０Ｂ，３０Ａ…反射部 ２１，３１…基材 ２２，３２…金属薄膜
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…反射面 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…領域
Ｌ…表示光 Ｉ…表示画像

Claims (4)

1. 表示光を出射する表示部と、
   前記表示部から出射された前記表示光を反射する光学素子と、
   前記光学素子で反射された反射光を再帰反射する第１反射部、及び前記第１反射部よりも面積が小さく前記反射光を正反射する第２反射部、を有する第１反射素子と、
   前記第２反射部で正反射された光を再帰反射する第２反射素子と、を備え、
   前記光学素子は、前記第１反射部で再帰反射された反射光、及び、前記第２反射素子で再帰反射された後に前記第２反射部で正反射された反射光を透過する、表示装置。
2. 前記第１反射部は、中心から放射状に延在し、互いに交差する第１乃至第３反射面を備え、
   前記第２反射部は、平面視で前記第１反射部の位置する領域と隣り合った第１乃至第３領域に配置され、
   前記第１領域は、平面視で前記第１及び第２反射面と隣接し、前記中心から離間して配置され、
   前記第２領域は、平面視で前記第２及び第３反射面と隣接し、前記中心から離間して配置され、
   前記第３領域は、平面視で前記第３及び第１反射面と隣接し、前記中心から離間して配置されている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記第２反射部は、前記第１乃至第３領域の各々に、平坦面を備えている、請求項２に記載の表示装置。
4. 前記第１反射部は、光透過性を有する球状部材を備え、
   前記球状部材は、前記光学素子に近接する側に位置し前記反射光を屈折させる第１曲面と、
   前記光学素子から離間する側に位置し前記反射光を反射する第２曲面と、を有している、請求項１に記載の表示装置。

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