WO2017051598A1 - 再帰性反射体 - Google Patents

再帰性反射体 Download PDF

Info

Publication number
WO2017051598A1
WO2017051598A1 PCT/JP2016/070990 JP2016070990W WO2017051598A1 WO 2017051598 A1 WO2017051598 A1 WO 2017051598A1 JP 2016070990 W JP2016070990 W JP 2016070990W WO 2017051598 A1 WO2017051598 A1 WO 2017051598A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light reflecting
retroreflector
light
reflecting surface
reflecting surfaces
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/070990
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠 大坪
Original Assignee
株式会社アスカネット
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アスカネット filed Critical 株式会社アスカネット
Priority to JP2016573633A priority Critical patent/JP6118004B1/ja
Priority to KR1020187011384A priority patent/KR102060161B1/ko
Priority to EP16848388.1A priority patent/EP3355088B1/en
Priority to CN201680054811.7A priority patent/CN108139516B/zh
Priority to US15/759,958 priority patent/US10690820B2/en
Publication of WO2017051598A1 publication Critical patent/WO2017051598A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
    • G02B5/124—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/12—Reflex reflectors
    • G02B5/122—Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B35/00—Stereoscopic photography
    • G03B35/18—Stereoscopic photography by simultaneous viewing
    • G03B35/24—Stereoscopic photography by simultaneous viewing using apertured or refractive resolving means on screens or between screen and eye
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images

Definitions

  • the present invention relates to a retroreflector having at least three light reflecting surfaces. In some cases, light from an object (display, real image, object, etc.) is reflected and condensed into another space to form an image.
  • the present invention relates to a retroreflector that can also be used in a stereoscopic image display device.
  • Patent Document 1 a reflecting element (light reflecting unit) is combined and arranged in combination with a pair of corner reflecting surfaces that contact each other at a dihedral angle of approximately 90 degrees and a vertical reflecting surface formed on a partition wall orthogonal to the corner reflecting surfaces.
  • a retroreflector has been proposed.
  • Patent Document 2 proposes a stereoscopic image display device in which a retroreflector is further combined with a half mirror.
  • Patent Document 3 uses first and second light control panels in which a strip-shaped planar light reflecting portion is formed in a transparent flat plate so as to be perpendicular to one surface.
  • An optical imaging device is proposed in which the first and second light control panels are arranged so that the planar light reflecting portions of the control panel are orthogonal to each other, and an image of an object on one side can be formed as a real image at a symmetrical position.
  • the retroreflector described in Patent Document 1 since the retroreflector described in Patent Document 1 has the third reflecting surface formed by the parallel grooves with respect to the first and second reflecting surfaces orthogonal to each other, it is difficult to form using a press or a mold. There was a problem. Further, the technique described in Patent Document 2 uses a planar corner cube in which three surfaces are orthogonal to each other, and there is a problem that it is difficult to form a precise planar corner cube.
  • the device described in Patent Document 3 requires two light control panels, and it is difficult to manufacture a large light control panel. Therefore, the device cannot be manufactured at a low cost as a whole, and a larger optical imaging device is manufactured. Was difficult.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and a retroreflector that can be formed into a flat plate shape, can be mass-produced, becomes large when arranged side by side, and can be used as a stereoscopic image display device in some cases.
  • the purpose is to provide.
  • the retroreflector according to the first aspect of the present invention has a light reflecting groove arranged in parallel on the upper side of the flat block, and a partition wall arranged in parallel at a predetermined interval and orthogonal to the light reflecting groove.
  • a retroreflector having The light reflecting groove includes first and second light reflecting surfaces orthogonal to each other, the partition wall is provided with a draft angle that becomes narrower toward the upper side, and the first and second light reflecting surfaces are provided on one side. It has a vertical light reflecting surface orthogonal to the surface.
  • the retroreflector according to the second invention is the retroreflector according to the first invention, wherein the other side of the partition wall has the same angle as the first and second light reflecting surfaces.
  • a three-dimensional image display device using the first and second light reflecting surfaces and the inclined light reflecting surface.
  • the height h of the partition wall is 0.9 to 0.95 which is the height a of the right-angled triangle formed by the first and second light reflecting surfaces. It is preferably in the range of 1.5 times.
  • the width w1 of the maximum thickness portion of the partition wall is 0.1 to 1 of the length b of the intersecting line of the first and second light reflecting surfaces. It is preferably in the double range.
  • a plurality of retroreflectors according to the first and second inventions are arranged side by side in the same plane, and more first and second light reflecting surfaces and vertical light are formed on the front side of the flat block.
  • a reflective surface can be used to make a retroreflector with a larger size and higher efficiency (brightness and higher reflectance).
  • a plurality of retroreflectors according to the second invention are arranged in the same plane, and more of the first and second light reflection surfaces and the inclined light reflection formed on the front side of the flat block.
  • a larger and more efficient stereoscopic image display device can be formed using the surface.
  • the light reflecting groove includes first and second light reflecting surfaces orthogonal to each other, and vertical light reflection orthogonal to the first and second light reflecting surfaces on one side. Since the partition wall on which the surface is formed is provided with a draft that becomes narrower in the upward direction, molding using a mold or a press becomes extremely easy. In particular, when the retroreflector is formed by molding using a thermoplastic resin, the manufacturing becomes extremely easy and can be manufactured at low cost.
  • Each light reflecting surface is formed by, for example, a metal having a high reflectivity such as aluminum by a mirror surface treatment of vapor deposition or sputtering, but the mirror surface treatment may be performed only on the front side of the flat block.
  • the retroreflector having the same action as the corner cube is formed by the first and second light reflecting surfaces and the vertical light reflecting surface.
  • a flat block for example, a rectangular parallelepiped shape
  • a larger retroreflector can be obtained. If a half mirror is erected with respect to the retroreflectors arranged side by side, a large three-dimensional image is displayed. It becomes a device.
  • the retroreflector according to the second invention has a function as the above-described retroreflector, and is provided with an inclined light reflecting surface with respect to the orthogonal first and second light reflecting surfaces. Since the direction of light incident on the first and second light reflecting surfaces and the inclined light reflecting surface does not coincide with the direction of incident light (that is, in this case, retroreflection does not occur), a stereoscopic image display device is provided. It also has a function. That is, since the first and second light reflecting surfaces and the inclined light reflecting surfaces are arranged in large numbers while keeping the posture (angle) of each light reflecting surface constant, the first and second light reflecting surfaces and the inclined light reflecting surfaces are arranged. The light reflected by the light reflecting surface forms an image. Thereby, light from the object (display, real image, object, etc.) can be imaged at a position different from the object.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 1.
  • the retroreflector 10 includes, for example, an opaque or transparent resin (for example, a thermoplastic resin such as methacrylic resin, polycarbonate, olefin resin, acrylic resin, (Or other thermosetting resin) on the upper surface 12 of the flat block 11 and the light reflection grooves 11a whose cross section is a parallel isosceles triangle and arranged in parallel at a predetermined pitch, and cross the light reflection grooves 11a.
  • a partition wall 15 (orthogonal).
  • the light reflecting groove 11a has first and second light reflecting surfaces 13 and 14 arranged in parallel and alternately and at right angles.
  • the partition wall 15 divides the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 arranged side by side at a predetermined pitch.
  • a vertical light reflecting surface (fourth light reflecting surface) 19 orthogonal to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 is provided on one side of the partition wall 15, and the first and second light reflecting surfaces 13 are provided on the other side.
  • 14 is formed in an inclined manner in a non-orthogonal state, and an inclined light reflecting surface (third light reflecting surface) 16 that intersects with the first and second light reflecting surfaces 13, 14 at the same angle is formed.
  • the non-orthogonal state refers to the inclined light with respect to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 or the intersecting line (valley line) 17 where the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 intersect.
  • the reflecting surfaces 16 are not orthogonal, and broadly, as shown in FIG. 2, the inclined angle ⁇ 1 of the inclined light reflecting surface 16 is, for example, an intersection line 17 between the first and second light reflecting surfaces 13 and 14. Is in the range of 50 to 89 degrees (more preferably 70 to 88 degrees).
  • the width of the partition wall 15 becomes narrower toward the upper side (that is, has a draft), so that there is an advantage that die-cutting at the time of resin molding becomes easy.
  • the inclination angle is appropriately determined within the range where the image can be formed.
  • the height h of the partition wall 15 and the height a of the isosceles right angle triangle formed by the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 are used to distinguish them. Further, the height h> the height a is shown. However, as shown in FIGS.
  • the height h the height a, and the manufacturing becomes extremely easy.
  • vertical light reflection surface 19 uses the thermoplastic resin, and the 1st, 2nd light reflection surface 13,
  • the flat plate block 11 is formed by forming a light reflection groove 11 a having a right triangle cross section corresponding to 14 and a partition wall 15 having an inclined light reflection surface 16 and a vertical light reflection surface 19.
  • the metal of aluminum, tin, titanium, chromium, nickel, and silver is vapor-deposited on it, and a light reflection surface is formed.
  • metal is vapor-deposited not only on the right triangle cross section of the light reflecting groove 11a but also on the surface of the partition wall 15 to form a mirror surface. ing.
  • the first and second light reflecting surfaces 13 and 14, the inclined light reflecting surface 16, and the vertical light reflecting surface 19 are formed, and the light reflecting surface 20 is also formed on the upper surface of the partition wall 15.
  • the height h of the partition wall 15 can be changed.
  • the height h is perpendicular to the cross section formed by the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 (two Equilateral) 0.9 to 1.5 times the height a of the triangle, and the length b (minimum width, ie, intersection line) sandwiched between the partition walls 15 of the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 17) can be 1 to 2.5 times the height a (more preferably 1.1 to 2.2 times, and still more preferably 1.2 to 1.8 times).
  • the light reflecting surface 20 is preferably as small as possible, so that the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 can be used effectively.
  • the width w1 of the maximum thickness portion of the partition wall 15 is in the range of (0.1 to 1) b, for example, and the thickness w2 of the thin portion is determined by the tilt angle ( ⁇ 1) of the tilted light reflecting surface 16. Therefore, the pitch P of the partition walls 15 is b + w1.
  • the thickness t of the flat block 11 is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 20 times the height h, for example.
  • the thickness t of the flat block 11 is determined by the number of the first and second light reflecting surfaces 13 and 14. Increasing the thickness increases the overall strength, and decreasing the thickness makes the storage compact, but the strength may be insufficient. In addition, this invention is not limited to these numbers, and is comprised by a different ratio as needed.
  • the operation of the retroreflector 10 will be described with reference to FIGS.
  • light from the object A (incident light a) strikes the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 and the vertical light reflecting surface 19.
  • the positions of the light source and the retroreflector 10 are adjusted so that the incident light a strikes the vertical light reflecting surface 19 so that, for example, in FIG. That is, the inclined light reflecting surface 16 is made to be a shadow with respect to the incident light a.
  • the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 and the vertical light reflecting surface 19 are orthogonally arranged, they function as cubic corners and reflect three times at points p1, q1, and r1, and incident light Retroreflective light is emitted in the same direction as a.
  • the light impinging on the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 and the vertical light reflecting surface 19 does not pass through a medium other than air, so that bright retroreflected light can be obtained without light attenuation. it can.
  • the light from the target object A irradiates the inclined light reflecting surface 16 in addition to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 so as not to hit the vertical light reflecting surface 19.
  • the light from the object A is reflected by (p1, p2) and the first reflecting surface 13 (q1, q2) of the second light reflecting surface 14, and is reflected by the inclined light reflecting surface 16 (r1, r2). reflect.
  • the inclined light reflecting surface 16 is perpendicular to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14, it acts as a retroreflector, and the direction of incident light and the direction of reflected light are the same.
  • the light is condensed on the portion of the object A and cannot be seen as an image.
  • the inclined light reflecting surface 16 is inclined with respect to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14, a real image B is formed at another position.
  • the above optical paths are shown by solid lines in FIGS. 7 and 8, since they are schematically shown, the angles of the reflected light from the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 and the inclined light reflecting surface 16 are accurately shown. (The same is true in the following example).
  • the light from the object A reflects the first light reflecting surface 13 (q1, q2), the second light reflecting surface 14 (p1, p2), and the inclined light reflecting surface 16 (r1, r2) to obtain a real image B. May be imaged.
  • the real image C may be formed at a position different from that of the real image B, but by selecting the position and angle of the object A and the retroreflector 10 or between the object A and the retroreflector 10. It is also possible to obtain a single real image B (or C) by providing a shielding member (hereinafter, a case where only the real image B is formed will be described).
  • the inclined light reflecting surface 16 is inclined with respect to the first and second light reflecting surfaces 13 and 14, no retroreflection is performed, and the first and second light beams are not reflected. Reflected light from the reflecting surfaces 13 and 14 and the inclined light reflecting surface 16 deviates from the position of the object A. And the light reflection unit 22 (small block, refer FIG. 4) which has such 1st, 2nd light reflection surfaces 13 and 14 and the inclination light reflection surface 16 is the 1st, 2nd light reflection surface 13, 14. Since many of the inclined light reflecting surfaces 16 are arranged in a plane while maintaining the angular position of the inclined light reflecting surface 16 (that is, in the same posture), these lights gather at the same position. Therefore, the light from the object A is reflected by the plurality of light reflecting units 22 to form a real image B.
  • the retroreflector 30 is a larger and more efficient device formed by arranging a plurality of square or rectangular retroreflectors 10 in plan view and arranging them in the same plane.
  • the large retroreflectors 30 formed side by side are preferably rectangular, but the present invention is not limited to this shape.
  • the partition walls 15 face the same direction.
  • the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 of the retroreflector 10 are preferably aligned, but need not be aligned on the same straight line. The same applies to the case where the stereoscopic image display device is formed using the first and second light reflecting surfaces 13 and 14 and the inclined light reflecting surface 16.
  • a plurality of flat blocks 11 constituting the retroreflector 10 are arranged in the same plane to form a large retroreflector 32, and at one side or the center of the large retroreflector 32.
  • the half mirror 33 is erected in an orthogonal state to form the stereoscopic image display device 31.
  • the light from the object D passes through the half mirror 33, and a part of the light is reflected and is incident on the large retroreflector 32.
  • the large retroreflector 32 the incident light is reflected as it is, reflected and transmitted again to the half mirror 33, and forms a real image E.
  • the large retroreflector 32 is formed by arranging the flat blocks 11 constituting the small retroreflector 10, the large retroreflector 32 can be made large, and the first, Since the second light reflecting surfaces 13 and 14 and the vertical light reflecting surface 19 are exposed, light attenuation hardly occurs and a brighter real image E can be formed.
  • the half mirror 33 is erected at the center of the large retroreflector 32. For example, as shown by JJ ′ in FIG. 10, only half of the large retroreflector 32 is used. You can also
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration thereof can be changed without changing the gist of the present invention.
  • channel of the isosceles right-angled cross section formed of the 1st, 2nd light reflection surfaces 13 and 14 was space, it can also be filled with transparent resin. In this case, the light passing efficiency is lowered, but dust or the like is not accumulated, and the surface can be easily cleaned.
  • the metal vapor deposition surface on the upper side of the flat block is used, but the flat block is made of a transparent material, and the metal vapor deposition surface is turned upside down from the above embodiment. It can also be used. In this case, since light passes through the transparent material, the light reflection surface with better flatness can be obtained although the luminance is lowered.
  • the retroreflector according to the present invention can manufacture a retroreflector as a unit of a large retroreflector precisely and inexpensively using, for example, a thermoplastic resin. It is possible to form a 3D image display device having a high height. In addition, a stereoscopic image display device can be formed by using the retroreflector as it is.

Abstract

平板状ブロック１１の上側１２に、平行配置された光反射溝１１ａと、所定間隔で平行配置され、光反射溝１１ａに直交する仕切り壁１５とを有する再帰性反射体１０であって、光反射溝１１ａは、直交する第１、第２の光反射面１３、１４を備え、仕切り壁１５は上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に第１、第２の光反射面１３、１４とは直交する垂直光反射面１９を有する。

Description

再帰性反射体
本発明は、少なくとも３つの光反射面を有する再帰性反射体に係り、場合によっては対象物（ディスプレイ、実像、物体等）からの光を反射させて別の空間に集光させて結像する立体像表示装置にも使用できる再帰性反射体に関する。
特許文献１に、略９０度の二面角で接する一対のコーナー反射面とこのコーナー反射面に直交する仕切り壁に形成された垂直反射面とを組み合わせた反射素子（光反射ユニット）を並べて配置した再帰性反射体が提案されている。そして、特許文献２には、再帰性反射体に更にハーフミラーを組み合わせた立体像表示装置が提案されている。
また、特許文献３には、透明平板の内部に一方側の面に垂直に帯状の平面光反射部が並べて形成された第１、第２の光制御パネルを用い、第１、第２の光制御パネルの平面光反射部が直交するように第１、第２の光制御パネルを配置した光学結像装置が提案され、一方側にある対象物の像を実像として対称位置に形成できる。
特表２０１１－５１１３０３号公報 特開２００９－２５７７６号公報 特開２０１２－１４１９４号公報
しかしながら、特許文献１記載の再帰性反射体は、直交する第１、第２の反射面に対する第３の反射面を平行溝によって形成しているので、プレスや金型を用いた成形が困難であるとうい問題があった。
また、特許文献２記載の技術は、３つの面が直交する平面コーナーキューブを使用しており、精密な平面コーナーキューブの形成が困難であるという問題があった。
また、特許文献３記載の装置は、２枚の光制御パネルを必要とし、大型の光制御パネルの製造が困難であるので、全体として安価に製造できず、更に大型の光学結像装置の製造は困難であった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、平板状に形成可能、かつ大量生産が可能で、並べて配置すれば大型になり、場合によって立体像表示装置としても利用可能な再帰性反射体を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第１の発明に係る再帰性反射体は、平板状ブロックの上側に、平行配置された光反射溝と、所定間隔で平行配置され、前記光反射溝に直交する仕切り壁とを有する再帰性反射体であって、
前記光反射溝は、直交する第１、第２の光反射面を備え、前記仕切り壁は上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に前記第１、第２の光反射面とは直交する垂直光反射面を有する。
また、第２の発明に係る再帰性反射体は、第１の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の他側には、前記第１、第２の光反射面とは同一の角度で交差する傾斜光反射面が設けられ、前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いた立体像表示装置としても使用可能である。
第１、第２の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の高さｈは、前記第１、第２の光反射面によって形成される断面直角三角形の高さａの０．９～１．５倍の範囲にあるのが好ましい。
第１、第２の発明に係る再帰性反射体において、前記仕切り壁の最大厚さ部分の幅ｗ１は前記第１、第２の光反射面の交差線の長さｂの０．１～１倍の範囲にあるのが好ましい。
第１、第２の発明に係る再帰性反射体を複数、同一平面状に並べて配置し、前記平板状ブロックの表側に形成されたより多くの前記第１、第２の光反射面及び前記垂直光反射面を用いてより大型の高効率（輝度、反射率の高い）の再帰性反射体とすることもできる。
そして、第２の発明に係る再帰性反射体を複数、同一平面状に並べて配置し、前記平板状ブロックの表側に形成されたより多くの前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いてより大型の高効率の立体像表示装置を形成することもできる。
第１の発明に係る再帰性反射体においては、光反射溝が、直交する第１、第２の光反射面を備え、一側に第１、第２の光反射面と直交する垂直光反射面が形成された仕切り壁には上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられているので、金型やプレスを用いた成形が極めて容易となる。特に、再帰性反射体を熱可塑性樹脂を用いてモールド成形を行って形成する場合は、製造が極めて容易となり、安価に製造できる。
なお、各光反射面の形成は、例えば、アルミニウム等の反射率の高い金属を蒸着又はスパッタリングの鏡面処理によって形成するが、平板状ブロックの表側にのみ鏡面処理を行えばよい。
そして、第１、第２の光反射面及び垂直光反射面で、コーナーキューブと同一作用を有する再帰性反射体を形成する。ここで、平板状ブロック（例えば、直方体状）の表側（上側）から光を入射させる場合は、透過する物質がないので、物質透過による光の減衰がなく、より輝度の高い再帰性反射性能を得ることができる。
そして、更にこの再帰性反射体を複数並べて配置すると、より大型の再帰性反射体を得ることができ、並べて配置された再帰性反射体に対してハーフミラーを立設すると、大型の立体像表示装置となる。
また、第２の発明に係る再帰性反射体においては、以上の再帰性反射体としての機能を果たす他、直交する第１、第２の光反射面に対して傾斜光反射面を設けており、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面を反射する光方向と入射光の方向が一致しないため（即ち、この場合は、再帰性反射とはならない）、立体像表示装置としての機能も有する。即ち、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面が、それぞれの光反射面の姿勢（角度）を一定に保ちながら多数配置されるので、第１、第２の光反射面及び傾斜光反射面で反射する光は結像する。これによって、対象物（ディスプレイ、実像、物体等）からの光を、対象物とは別位置に結像させることができる。
本発明の一実施例に係る再帰性反射体の一部を省略した平面図である。 図１における矢視Ａ－Ａ’断面図である。 図１における矢視Ｂ－Ｂ’断面図である。 同再帰性反射体の斜視図である。 同再帰性反射体の動作状態の説明図である。 同再帰性反射体の動作状態の説明図である。 同再帰性反射体を立体像表示装置として動作させる場合の説明図である。 同再帰性反射体を立体像表示装置として動作させる場合の説明図である。 同再帰性反射体を用いた大型再帰性反射体の概略平面図である。 同再帰性反射体を用いた大型立体像表示装置の説明図である。
続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施例について説明する。図１～図４に示すように、本発明の一実施例に係る再帰性反射体１０は、例えば、不透明又は透明な樹脂（例えば、メタクリル樹脂　ポリカーボネイト、オレフイン樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂、又はその他の熱硬化性樹脂）からなる平板状ブロック１１の上側１２に、断面が直角二等辺三角形の平行配置された光反射溝１１ａと、所定ピッチで平行配置され、この光反射溝１１ａを横切る（直交する）仕切り壁１５とを有している。光反射溝１１ａはそれぞれ平行かつ交互に並べて直角配置された第１、第２の光反射面１３、１４を有している。仕切り壁１５は、並べて配置された第１、第２の光反射面１３、１４を所定ピッチで分断している。以下、これらについて詳しく説明する。
仕切り壁１５の一側に第１、第２の光反射面１３、１４と直交する垂直光反射面（第４の光反射面）１９が、他側に第１、第２の光反射面１３、１４に対して非直交状態で傾斜して配置され、第１、第２の光反射面１３、１４と同一角度で交差する傾斜光反射面（第３の光反射面）１６が形成されている。ここで、非直交状態とは、第１、第２の光反射面１３、１４又は、第１、第２の光反射面１３、１４が交差する交差線（谷底線）１７に対して傾斜光反射面１６が直交していないことを言い、広くは図２に示すように、傾斜光反射面１６の傾斜角度θ１が、例えば、第１、第２の光反射面１３、１４の交差線１７に対して、５０～８９度（より好ましくは７０～８８度）の範囲にあることを言う。
なお、θ１が鋭角である場合には、上方に向かって仕切り壁１５の幅は狭くなる（即ち、抜き勾配を有する）ので、樹脂成形時の型抜き成形が容易となるという利点を有する。また、傾斜光反射面１６が傾くことによって、結像される実像の位置が変わるので、結像できる範囲で適宜その傾斜角度を決めることになる。
図１～図４に示すように、仕切り壁１５の高さｈと、第１、第２の光反射面１３、１４で形成される断面直角二等辺三角形の高さａはこれらを区別するために、高さｈ＞高さａのように示しているが、図５～図８に示すように、高さｈ＝高さａとするのが好ましく、製造が極めて容易となる。また、仕切り壁１５の上端には平面部を設けるのが好ましく、これによって、仕切り壁１５が丈夫になり欠け難く、寸法精度が向上する。
第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６、垂直光反射面１９の製造方法は、熱可塑性樹脂を用いて、上側１２に第１、第２の光反射面１３、１４に対応する直角三角形断面を有する光反射溝１１ａと、傾斜光反射面１６及び垂直光反射面１９を有する仕切り壁１５を形成して平板状ブロック１１を形成する。そして、その上にアルミニウム、錫、チタン、クロム、ニッケル、銀の金属を蒸着して光反射面を形成する。
この場合、この透明な平板状ブロック１１の上側１２は全面的に金属蒸着されているので、光反射溝１１ａの直角三角形断面だけでなく仕切り壁１５の表面にも金属蒸着されて鏡面が形成されている。
これによって、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６、垂直光反射面１９が形成されると共に、仕切り壁１５の上面にも光反射面２０が形成される。なお、図１～図８に示すように、仕切り壁１５の高さｈは変えることも可能で、高さｈは第１、第２の光反射面１３、１４で形成される断面直角（二等辺）三角形の高さａの０．９～１．５倍となって、第１、第２の光反射面１３、１４の仕切り壁１５によって挟まれた長さｂ（最小幅、即ち交差線１７の長さ）は高さａの１～２．５倍（より好ましくは、１．１～２．２倍、更に好ましくは１．２～１．８倍）とすることも可能である。光反射面２０はできる限り小さいのが好ましく、これにより第１、第２の光反射面１３、１４を有効に利用できる。
また、仕切り壁１５の最大厚み部分の幅ｗ１は、例えば（０．１～１）ｂの範囲にあり、薄い部分の厚みｗ２は傾斜光反射面１６の傾斜角度（θ１）で決定される。従って、仕切り壁１５のピッチＰはｂ＋ｗ１となる。また、平板状ブロック１１の厚みｔは特に限定はないが、例えば、高さｈの３～２０倍の範囲にあるのが好ましい。平板状ブロック１１の厚みｔは、第１、第２の光反射面１３、１４の数によって決定される。厚くすると全体的に強度が増加し、薄くすると収納がコンパクトになるが、強度が不足する場合がある。なお、本発明はこれらの数字に限定されず、必要に応じて異なる比率で構成される。
続いて、再帰性反射体１０の動作を図５、図６を参照しながら説明する。まず、対象物Ａからの光（入射光ａ）は、第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９に当たる。この場合、垂直光反射面１９を入射光ａが当たるように、例えば、図５においては、右斜め方向から光が差し込むように、光の発生源と再帰性反射体１０の位置を調整する。即ち、傾斜光反射面１６が入射光ａに対して影になるようにする。第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９はそれぞれの面が直交配置されているので、キュービックコーナーとして働き、ｐ１、ｑ１、ｒ１点で３回反射を行い、入射光ａと同じ方向に出光する再帰性反射を行う。
この実施例では、第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９に当たる光は、空気以外の媒質を通過しないので、光の減衰がなく明るい再帰性反射光を得ることができる。
次に、図７、図８を参照しながら、この再帰性反射体１０を立体像表示装置として使用する場合について説明する。この場合は、対象となる対象物Ａからの光が、第１、第２の光反射面１３、１４の他に、傾斜光反射面１６にも照射し、垂直光反射面１９に当たらないようにする。
例えば、対象物Ａからの光は、第２の光反射面１４の（ｐ１、ｐ２）、第１の反射面１３（ｑ１、ｑ２）で反射され、傾斜光反射面１６（ｒ１、ｒ２）で反射する。ここで、仮に傾斜光反射面１６が第１、第２の光反射面１３、１４に対して垂直であれば、再帰性反射体として作用し、入射光の方向と反射光の方向が同一となって、対象物Ａの部分に集光し、像としては見えない。しかしながら、傾斜光反射面１６は、第１、第２の光反射面１３、１４に対して傾いているので別位置に実像Ｂを形成する。なお、以上の光路は図７、図８に実線で示すが、模式的に示すので、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６の反射光の角度は正確に示していない（以下の例でも同じ）。
次に、対象物Ａからの光が、傾斜光反射面１６に入光し、反射して第１、第２の光反射面１３、１４で反射した場合の、光路を、図７、図８に二点鎖線で示す。即ち、対象物Ａからの光は傾斜光反射面１６（ｘ１、ｘ２）で反射し、第２の光反射面１４（ｙ１、ｙ２）で反射し、第１の光反射面１３（ｚ１、ｚ２）で反射し、実像Ｃを結像する。対象物Ａからの光は、第１の光反射面１３（ｑ１、ｑ２）、第２の光反射面１４（ｐ１、ｐ２）、傾斜光反射面１６（ｒ１、ｒ２）を反射して実像Ｂを結像する場合もあり得る。実像Ｃは実像Ｂとは異なる位置に結像する場合もあるが、対象物Ａと再帰性反射体１０の位置、角度を選択することによって、又は対象物Ａと再帰性反射体１０との間に遮蔽物を設けることによって、一つの実像Ｂ（又はＣ）とすることもできる（以下、実像Ｂのみ結像させるようにした場合について説明する）。
この再帰性反射体１０においては、傾斜光反射面１６が第１、第２の光反射面１３、１４に対して傾斜しているので、再帰性反射は行われず、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６からの反射光は、対象物Ａの位置から外れる。そして、このような第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６を有する光反射ユニット２２（小ブロック、図４参照）が、第１、第２の光反射面１３、１４、傾斜光反射面１６の角度位置を保ったまま（即ち、同一姿勢で）平面状に多数並べられているので、これらの光が同一位置に集まる。従って、対象物Ａからの光が複数の光反射ユニット２２によって反射し、実像Ｂを形成する。
この実施例の場合、対象物Ａが各光反射ユニット２２の傾斜光反射面１６に向かって光を発する側（例えば、図７において［Ｇ］側）にある場合は、実像Ｂを結像するが、図７において［Ｋ］側に対象物Ａがある場合は、Ａからの光（光線）は垂直光反射面１９、第１、第２の光反射面１３、１４を通って反射するので、再帰性反射を行い結像しない。また、反射面２０で反射した光も結像しない。
次に、図９に示す再帰性反射体３０について説明する。再帰性反射体３０は、平面視して正方形又は長方形の再帰性反射体１０を複数用意し、同一平面状に並べて形成されより大型で高効率な装置となっている。この場合、並べて形成された大型の再帰性反射体３０は矩形であることが好ましいが、本発明はその形状には限定されない。
再帰性反射体１０において、仕切り壁１５が同一方向を向いているのが好ましい。再帰性反射体１０の第１、第２の光反射面１３、１４の方向は合わせるのが好ましいが、同一直線上に並ぶ必要はない。なお、第１、第２の光反射面１３、１４及び傾斜光反射面１６を用いて立体像表示装置を形成する場合も同様である。
図１０に示すように、再帰性反射体１０を構成する複数の平板状ブロック１１を同一平面状に並べて大型再帰性反射体３２を構成し、この大型再帰性反射体３２の一側又は中央にハーフミラー３３を直交状態で立設して立体像表示装置３１を形成する。
この立体像表示装置３１において、対象物Ｄからの光はハーフミラー３３を通過し、更に一部は反射して大型再帰性反射体３２に入射される。大型再帰性反射体３２では、入射された光はそのまま反射し、再度ハーフミラー３３に反射及び透過し、実像Ｅを結像する。
この場合、大型再帰性反射体３２は小型の再帰性反射体１０を構成する平板状ブロック１１を並べて形成したものであるので、大型のものができ、かつ各再帰性反射体１０の第１、第２の光反射面１３、１４及び垂直光反射面１９は露出しているので、光の減衰が生じ難く、より明るい実像Ｅを形成できる。
なお、この実施例では、大型再帰性反射体３２の中央にハーフミラー３３を立設したが、例えば、図１０にＪ－Ｊ’で示すように、大型再帰性反射体３２の半分のみを使用することもできる。
本発明は前記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
また、前記実施例においては、第１、第２の光反射面１３、１４によって形成される断面直角二等辺三角形の溝は空間であったが、透明の樹脂を詰めることもできる。この場合、光の通過効率は下がるが、埃等が堆積することがなく、容易に表面の掃除ができる。
更には、上記実施例では、平板状ブロックの上側にある金属蒸着面を使用したが、平板状ブロックを透明材料で形成し、上記実施例とは上下を逆にして金属蒸着面を下にして使用することもできる。この場合、透明物質を光が通過するので、輝度が下がるがより平面性の良い光反射面を得ることができる。
本発明に係る再帰性反射体は、大型再帰性反射体の単位となる再帰性反射体を例えば熱可塑性樹脂等を用いて精密かつ安価に製造できるので、ハーフミラー等と組み合わせて大型のより輝度の高い立体像表示装置を形成することが可能となる。
また、この再帰性反射体をそのまま利用して立体像表示装置を形成することもできる。
１０：再帰性反射体、１１：平板状ブロック、１１ａ：光反射溝、１２：上側、１３：第１の光反射面、１４：第２の光反射面、１５：仕切り壁、１６：傾斜光反射面、１７：交差線、１９：垂直光反射面、２０：光反射面、２２：光反射ユニット、３０：再帰性反射体、３１：立体像表示装置、３２：大型再帰性反射体、３３：ハーフミラー

Claims (6)

  1. 平板状ブロックの上側に、平行配置された光反射溝と、所定間隔で平行配置され、前記光反射溝に直交する仕切り壁とを有する再帰性反射体であって、
    前記光反射溝は、直交する第１、第２の光反射面を備え、前記仕切り壁は上方に向かって幅狭となる抜き勾配が設けられ、一側に前記第１、第２の光反射面とは直交する垂直光反射面を有することを特徴とする再帰性反射体。
  2. 請求項１記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の他側には、前記第１、第２の光反射面とは同一の角度で交差する傾斜光反射面が設けられ、前記第１、第２の光反射面及び前記傾斜光反射面を用いた立体像表示装置としても使用可能であることを特徴とする再帰性反射体。
  3. 請求項１又は２記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の高さｈは、前記第１、第２の光反射面によって形成される断面直角三角形の高さａの０．９～１．５倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体。
  4. 請求項１～３のいずれか１記載の再帰性反射体において、前記仕切り壁の最大厚さ部分の幅ｗ１は前記第１、第２の光反射面の交差線の長さｂの０．１～１倍の範囲にあることを特徴とする再帰性反射体。
  5. 請求項１～４のいずれか１記載の再帰性反射体を複数、同一平面状に並べて配置したことを特徴とする再帰性反射体。
  6. 請求項２記載の再帰性反射体を複数、同一平面状に並べて配置し、立体像表示装置として使用することを特徴とする再帰性反射体。
PCT/JP2016/070990 2015-09-25 2016-07-15 再帰性反射体 WO2017051598A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016573633A JP6118004B1 (ja) 2015-09-25 2016-07-15 再帰性反射体
KR1020187011384A KR102060161B1 (ko) 2015-09-25 2016-07-15 재귀성 반사체
EP16848388.1A EP3355088B1 (en) 2015-09-25 2016-07-15 Retroreflector
CN201680054811.7A CN108139516B (zh) 2015-09-25 2016-07-15 回射体
US15/759,958 US10690820B2 (en) 2015-09-25 2016-07-15 Retroreflector

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-188402 2015-09-25
JP2015188402 2015-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017051598A1 true WO2017051598A1 (ja) 2017-03-30

Family

ID=58385951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/070990 WO2017051598A1 (ja) 2015-09-25 2016-07-15 再帰性反射体

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10690820B2 (ja)
EP (1) EP3355088B1 (ja)
JP (2) JP6118004B1 (ja)
KR (1) KR102060161B1 (ja)
CN (1) CN108139516B (ja)
WO (1) WO2017051598A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019163339A1 (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 株式会社アスカネット 非接触入力装置及び非接触入力方法
JP2020062885A (ja) * 2017-06-01 2020-04-23 株式会社アスカネット 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置
WO2023112535A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 日亜化学工業株式会社 画像表示装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10282034B2 (en) 2012-10-14 2019-05-07 Neonode Inc. Touch sensitive curved and flexible displays
US9164625B2 (en) 2012-10-14 2015-10-20 Neonode Inc. Proximity sensor for determining two-dimensional coordinates of a proximal object
JP2020003655A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 株式会社アスカネット 再帰性反射体
KR102164121B1 (ko) * 2018-08-30 2020-10-12 주식회사 포스코 잉크젯 프린팅을 이용한 코팅 강판의 제조장치
KR20220098024A (ko) 2019-12-31 2022-07-08 네오노드, 인크. 비 접촉식 터치 입력 시스템
CN111338016B (zh) * 2020-04-17 2023-06-20 荆门市探梦科技有限公司 基于二维特征的反射式几何全息膜及其制备方法和应用
US10794021B1 (en) * 2020-06-03 2020-10-06 Mark Joseph O'Neill Retroreflective traffic stripe
CN112180478B (zh) * 2020-09-03 2022-03-18 核桃智能科技（常州）有限公司 一种空气成像透镜
US11124932B1 (en) * 2021-04-30 2021-09-21 Mark Joseph O'Neill Retroreflective traffic stripe for both dry and wet weather conditions
KR102654286B1 (ko) * 2021-11-05 2024-04-02 엘지전자 주식회사 광 투과성 사출물

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11296113A (ja) * 1998-03-09 1999-10-29 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> イメージ表示シートおよびイメージ表示システム
JP2011511303A (ja) * 2007-12-21 2011-04-07 キム，ヒョンシク 再帰反射体
JP2016057346A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 株式会社アスカネット 再帰性反射体及びその製造方法
JP2016071047A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社アスカネット 再帰性反射体の製造方法
JP2016080937A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 株式会社アスカネット 再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法
JP2016114754A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 株式会社アスカネット 再帰性反射体の製造型の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4938563A (en) * 1986-11-21 1990-07-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company High efficiency cube corner retroflective material
US6884371B2 (en) * 2003-03-06 2005-04-26 3M Innovative Properties Company Method of making retroreflective sheeting and articles
KR20070102329A (ko) * 2006-04-15 2007-10-18 김봉주 재귀반사체
US20080198459A1 (en) * 2007-01-29 2008-08-21 Fergason Patent Properties, Llc Conjugate optics projection display system and method having improved resolution
JP5177483B2 (ja) 2007-06-21 2013-04-03 独立行政法人情報通信研究機構 実鏡映像結像光学系
JP4865088B2 (ja) 2008-04-22 2012-02-01 株式会社アスカネット 光学結像方法
US9651721B2 (en) 2012-08-27 2017-05-16 Avery Dennison Corporation Retroreflector with low refractive index backing
US9423538B2 (en) * 2013-05-22 2016-08-23 The Boeing Company Retroreflective heater
US9482795B2 (en) * 2013-05-22 2016-11-01 The Boeing Company Method and system for retroreflective cooling
KR101654966B1 (ko) * 2013-06-18 2016-09-06 주식회사 엘지화학 조명용 광지향 필름 및 이를 이용한 led조명장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11296113A (ja) * 1998-03-09 1999-10-29 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> イメージ表示シートおよびイメージ表示システム
JP2011511303A (ja) * 2007-12-21 2011-04-07 キム，ヒョンシク 再帰反射体
JP2016057346A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 株式会社アスカネット 再帰性反射体及びその製造方法
JP2016071047A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社アスカネット 再帰性反射体の製造方法
JP2016080937A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 株式会社アスカネット 再帰性反射体製造用の金型及びこの金型を用いた再帰性反射体の製造方法
JP2016114754A (ja) * 2014-12-15 2016-06-23 株式会社アスカネット 再帰性反射体の製造型の製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020062885A (ja) * 2017-06-01 2020-04-23 株式会社アスカネット 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置
JP7030097B2 (ja) 2017-06-01 2022-03-04 株式会社アスカネット 立体像結像装置の製造方法及び立体像結像装置
US11402654B2 (en) 2017-06-01 2022-08-02 Asukanet Company, Ltd. Method for manufacturing stereoscopic image forming device, and stereoscopic image forming device
WO2019163339A1 (ja) * 2018-02-22 2019-08-29 株式会社アスカネット 非接触入力装置及び非接触入力方法
JPWO2019163339A1 (ja) * 2018-02-22 2020-02-27 株式会社アスカネット 非接触入力装置及び非接触入力方法
WO2023112535A1 (ja) * 2021-12-17 2023-06-22 日亜化学工業株式会社 画像表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3355088A1 (en) 2018-08-01
JP6719411B2 (ja) 2020-07-08
KR20180056744A (ko) 2018-05-29
US20180267216A1 (en) 2018-09-20
CN108139516A (zh) 2018-06-08
EP3355088A4 (en) 2019-07-03
JP6118004B1 (ja) 2017-04-19
US10690820B2 (en) 2020-06-23
CN108139516B (zh) 2020-10-16
EP3355088B1 (en) 2021-09-01
JP2017107250A (ja) 2017-06-15
KR102060161B1 (ko) 2019-12-27
JPWO2017051598A1 (ja) 2017-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6118004B1 (ja) 再帰性反射体
US8123370B2 (en) Multiple-viewing-point floating image display device
JP5441059B2 (ja) 多視点空中映像表示装置
JP5437436B2 (ja) 光学結像装置
JP2012155345A5 (ja)
CN101646971A (zh) 传送光学系统
JP2020064086A (ja) 空中映像出力装置
US20110235201A1 (en) Two-image-point imaging optical device
KR101982621B1 (ko) 화상 표시 장치 및 화상 표시 방법
WO2014174693A1 (ja) 立体像表示装置及び立体像表示方法
JP5466793B1 (ja) 立体像表示装置及び立体像表示方法
JP5667729B2 (ja) 光学結像装置
JP2020003655A (ja) 再帰性反射体
JP2017142438A (ja) 光学結像装置及び方法
JP6465681B2 (ja) 光学結像装置
WO2015181994A1 (ja) 再帰性反射体及びこれを用いた立体像表示装置
JP6257723B2 (ja) 立体像表示装置
JP6014063B2 (ja) 立体像表示装置及び立体像表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016573633

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16848388

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15759958

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187011384

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016848388

Country of ref document: EP