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JP7798596B2 - Space floating image display device and retroreflective member used therein - Google Patents
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JP7798596B2 - Space floating image display device and retroreflective member used therein - Google Patents

Space floating image display device and retroreflective member used therein

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JP7798596B2 JP2022015084A JP2022015084A JP7798596B2 JP 7798596 B2 JP7798596 B2 JP 7798596B2 JP 2022015084 A JP2022015084 A JP 2022015084A JP 2022015084 A JP2022015084 A JP 2022015084A JP 7798596 B2 JP7798596 B2 JP 7798596B2
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Description

本発明は、空間浮遊映像表示装置及びそれに用いる再帰反射部材に関する。 The present invention relates to a space floating image display device and a retroreflective member used therein.

空間浮遊情報表示システムにおいて空間に映像を表示する映像表示装置に用いる再帰反射光学部材として、例えば、特許文献1に開示されている。 It is disclosed, for example, in Patent Document 1 as a retroreflective optical element used in an image display device that displays images in space in a spatial floating information display system.

特開2019-128722号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-128722

従来技術の再帰反射光学部材は反射面を積層し各々の反射面を接着固定した後に、周囲環境の温度・湿度変化によって接合面の端面から水分等のような液体が侵入し接合面が分離して界面が発生しその結果、再帰反射の特性が大幅低下するばかりでなく観察者が再帰反射部材を直接観察した場合に発生した界面で外光が反射し空間浮遊像の画質が大幅に低下する。更に、その界面での反射により一般的なガラス材が割れたように思われ空間浮遊情報表示システムが故障したように視認されるが、従来の再帰反射部材においては接合部端面からの水分等の侵入を防止する技術手段及び構造については考慮されていない。 In retroreflective optical elements of the prior art, after reflective surfaces are laminated and each reflective surface is adhesively fixed, changes in the temperature and humidity of the surrounding environment can allow liquids such as moisture to penetrate from the edge of the bonded surface, causing the bonded surface to separate and creating an interface. As a result, not only does this significantly reduce the retroreflective properties, but when an observer looks directly at the retroreflective element, external light is reflected from the interface, significantly reducing the quality of the floating image. Furthermore, reflections from this interface can make ordinary glass appear cracked, visually causing the floating information display system to malfunction. However, conventional retroreflective elements do not take into consideration the technical means or structure to prevent moisture and other liquids from penetrating from the edge of the bonded portion.

本発明の目的は、空間浮遊情報表示システムまたは空間浮遊映像表示装置に用いる再帰反射部材の反射面を積層した端面からの水分等の侵入を防止する技術手段及び構造を提供することで耐環境性能の優れた再帰反射部材を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a retroreflective member with excellent environmental resistance by providing technical means and a structure that prevents moisture and other substances from entering through the laminated end faces of the reflective surfaces of the retroreflective member used in a spatial floating information display system or a spatial floating image display device.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例としての再帰反射光学部材を使用した空間浮遊映像表示装置を以下に挙げる。本願の一例としての空間浮遊映像情報表示システムに用いる再帰反射光学部材は、反射面を積層し各々の反射面を接着固定した後の端面を接合処理または端面に水分等の浸透を防止する後処理を行う。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. This application includes multiple means for solving the above problems, and one example is a space-floating image display device using a retroreflective optical element, as described below. The retroreflective optical element used in the space-floating image information display system, which is an example of this application, has reflective surfaces that are laminated and adhesively fixed, and then the end faces are subjected to a bonding process or post-processing to prevent the penetration of moisture, etc. into the end faces.

本発明によれば、耐環境性に優れた空間浮遊映像情報システムが実現でき、特に再帰反射部材の端面からの水分等の侵入により積層接合された反射面が分離して界面が発生することを防止することで、空間浮遊映像の画質低下がなく、好適に空間浮遊映像情報を表示することができる。上記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 The present invention makes it possible to realize a space-floating image information system with excellent environmental resistance. In particular, by preventing the intrusion of moisture or other substances from the end faces of the retroreflective material, which would cause the laminated and bonded reflective surfaces to separate and create an interface, the space-floating image information can be displayed optimally without any degradation in image quality. Other issues, configurations, and effects will become clear from the description of the embodiments below.

本発明の一実施例に係る再帰反射部材の構成と空間浮遊像の発生位置を示す図である。1A and 1B are diagrams illustrating the configuration of a retroreflective member according to an embodiment of the present invention and the position where a spatially floating image is generated. 本発明の一実施例に係る再帰反射で発生する異常光線によるゴースト像の発生メカニズムを説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the mechanism by which a ghost image is generated by an extraordinary ray generated by retroreflection according to an embodiment of the present invention. FIG. 他の空間浮遊映像情報システムにおいて使用する再帰反射部材で発生する異常光線の発生メカニズムを説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining the mechanism of generation of extraordinary rays generated by a retroreflective member used in another space floating image information system. FIG. 本発明の一実施例に係る再帰反射部材に外光が入射した場合に発生する異常光線を消し去るメカニズムを説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the mechanism for eliminating extraordinary light rays that occur when external light is incident on a retroreflective member according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムにおける再帰反射部材の最適使用条件を示す特性図である。10 is a characteristic diagram showing the optimum use conditions of the retroreflective member in the space floating image information display system according to one embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの主要部構成と再帰反射部構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of a main part configuration and a retroreflection part configuration of a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの主要部構成と再帰反射部構成の第二実施例を示す図である。1 is a diagram showing a second embodiment of the main part configuration and retroreflection part configuration of a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの主要部構成と再帰反射部構成の第三実施例を示す図である。10 is a diagram showing a third embodiment of the main part configuration and retroreflection part configuration of the space floating image information display system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの主要部構成と再帰反射部構成の第四実施例を示す図である。10 is a diagram showing a fourth embodiment of the main part configuration and retroreflection part configuration of the space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の空間浮遊映像情報表示システムで用いる映像光を屈折させる光学部材の動作原理を説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of an optical member that refracts image light used in the space floating image information display system of the present invention. 本発明の映像光を屈折させる光学部材を用いた空間浮遊映像情報表示システムの構造を示し原理を説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram showing the structure and principle of a space floating image information display system using an optical element that refracts image light according to the present invention; 本発明の空間浮遊映像情報表示システムで用いる映像光を屈折させる光学部材の構造を説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the structure of an optical member that refracts image light used in the space floating image information display system of the present invention. FIG. 本発明の空間浮遊映像情報表示システムで用いる映像源の表示映像を観視者が直接観視できないようにする光学部材と映像源との配置を説明するための説明図である。10 is an explanatory diagram for explaining the arrangement of an optical member and an image source used in the space floating image information display system of the present invention, which prevents a viewer from directly viewing the image displayed by the image source. FIG. 本発明の一実施例に係る再帰反射部で発生する異常光線を遮る部材の配置を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing the arrangement of a member that blocks extraordinary rays generated in a retroreflecting portion according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの第一実施例の主要部構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a main part of a first embodiment of a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムの第二実施例の外観と主要部構成を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the appearance and main components of a second embodiment of a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例に係る他の空間浮遊映像情報表示システムの第二実施例の外観と主要部構成を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the appearance and main components of a second embodiment of another space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムに設けたセンシング手段を説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining a sensing means provided in a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention; 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例を示す構造図である。FIG. 10 is a structural diagram showing another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例の一部を抜粋した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a portion of another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例の一部を抜粋した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a portion of another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例の一部を抜粋した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a portion of another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例を示す構造図である。FIG. 10 is a structural diagram showing another example of a specific configuration of a light source device of another type. 別方式の光源装置の具体的な構成の別の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of a specific configuration of a light source device of another type. 光源装置の具体的な構成の別の例の導光体拡散部の表面形状を示す拡大図である。10 is an enlarged view showing the surface shape of a light guide diffusion portion of another example of a specific configuration of a light source device. FIG. 光源装置の具体的な構成の例を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a specific configuration of a light source device. 光源装置の具体的な構成の例を示す構造図である。3A and 3B are structural diagrams showing examples of specific configurations of light source devices. 光源装置の具体的な構成の例を示す斜視、上面及び断面図である。1A to 1C are a perspective view, a top view, and a cross-sectional view showing an example of a specific configuration of a light source device. 光源装置の具体的な構成の例を示す斜視及び上面図である。1A and 1B are perspective and top views showing an example of a specific configuration of a light source device. 映像表示装置の光源拡散特性を説明するための説明図である。10A and 10B are explanatory diagrams for explaining the light source diffusion characteristics of the image display device. 映像表示装置の光源拡散特性を説明するための説明図である。10A and 10B are explanatory diagrams for explaining the light source diffusion characteristics of the image display device. 映像表示装置の拡散特性を説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the diffusion characteristics of a video display device. 映像表示装置の拡散特性を説明するための説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the diffusion characteristics of a video display device. 液晶パネルの視覚特性を測定する座標系を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a coordinate system for measuring visual characteristics of a liquid crystal panel. 一般的な液晶パネルの輝度角度特性(長手方向)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the luminance angle characteristics (longitudinal direction) of a typical liquid crystal panel. 一般的な液晶パネルの輝度角度特性(短手方向)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the luminance angle characteristics (short side direction) of a typical liquid crystal panel. 一般的な液晶パネルのコントラストの角度特性(長手方向)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the angular characteristics (longitudinal direction) of contrast of a typical liquid crystal panel. 一般的な液晶パネルのコントラストの角度特性(短手方向)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the angular characteristics (short-side direction) of contrast of a typical liquid crystal panel. 本発明の一実施例に係る再帰反射で生じる吸湿による性能低下を防止する構造について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining a structure for preventing performance degradation due to moisture absorption caused by retroreflection according to one embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムを搭載した物品自動販売機の構造について説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining the structure of a goods vending machine equipped with a space floating image information display system according to an embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態(以下、「本開示」ともいう)の内容に限定されるものではない。本発明は、発明の精神ないし特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲またはその均等範囲物にも及ぶ。また、以下に説明する実施形態(実施例)の構成は、あくまで例示に過ぎないのであって、本明細書に開示される技術的思想の範囲において、当業者による様々な変更および修正が可能である。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below (hereinafter also referred to as "the present disclosure"). The present invention extends to the spirit of the invention and the scope of the technical ideas set forth in the claims, or equivalents thereof. Furthermore, the configurations of the embodiments (examples) described below are merely examples, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical ideas disclosed in this specification.

また、本発明を説明するための図面において、同一または類似の機能を有するものには、同一の符号を付与し、適宜、異なる名称を使用する一方で、機能等の繰り返しの説明を省略する場合がある。なお、以下の実施形態の説明において、空間に浮遊する映像を「空間浮遊映像」という用語で表現している。この用語の代わりに、「空中像」、「空間像」、「空中浮遊映像」、「表示映像の空間浮遊光学像」、「表示映像の空中浮遊光学像」などと表現してもかまわない。実施形態の説明で主として用いる「空間浮遊映像」の用語は、これらの用語の代表例として用いている。 In addition, in the drawings used to explain the present invention, components having the same or similar functions will be given the same reference numerals, and different names will be used as appropriate, while repeated explanations of functions, etc. may be omitted. In the following description of the embodiments, images that float in space will be referred to as "space-floating images." Instead of this term, other terms such as "aerial image," "spatial image," "floating-in-the-air image," "space-floating optical image of displayed image," and "floating-in-the-air optical image of displayed image" may also be used. The term "space-floating image," which is primarily used in the description of the embodiments, is used as a representative example of these terms.

本開示は、例えば、大面積な映像発光源からの映像光による映像を、ショーウィンドのガラス等の空間を仕切る透明な部材を介して透過して、店舗(空間)の内部または外部に空間浮遊映像として表示することが可能な情報表示システムに関する。また、本開示は、かかる情報表示システムに用いる再帰反射部材に関する。 This disclosure relates to an information display system that can display an image generated by image light from a large-area image light source as a floating image inside or outside a store (space) by transmitting the image through a transparent member that separates the space, such as the glass of a shop window. This disclosure also relates to a retroreflective member used in such an information display system.

以下の実施形態によれば、例えば、ショーウィンドのガラス面や光透過性の板材上に高解像度な映像情報を空間浮遊した状態で表示可能となる。この時、出射する映像光の発散角を小さく、即ち鋭角とし、さらに特定の偏波に揃えることで、再帰反射部材に対して正規の反射光だけを効率良く反射させることができる。このため、光の利用効率が高く、従来の再帰反射方式での課題となっていた主空間浮遊像の他に発生するゴースト像を抑えることができ、鮮明な空間浮遊映像を得ることができる。 According to the following embodiment, it is possible to display high-resolution video information in a state of floating in space, for example, on the glass surface of a shop window or on a light-transmitting plate. In this case, by making the divergence angle of the emitted video light small (i.e., acute) and further aligning it with a specific polarization, it is possible to efficiently reflect only the normal reflected light from the retroreflective material. This results in high light utilization efficiency, and it is possible to suppress ghost images that appear in addition to the main floating image in space, which was a problem with conventional retroreflective methods, thereby producing a clear floating image in space.

また、本開示の光源を含む装置により、消費電力を大幅に低減することが可能な、新規で利用性に優れた空間浮遊映像情報表示システムを提供することができる。また、本開示の技術によれば、例えば、車両のフロントガラスやリアガラスやサイドガラスを含むシールドガラスを介して、車両外部において視認可能である、いわゆる、一方向性の空間浮遊映像の表示が可能な車両用浮遊映像情報表示システムを提供することができる。 Furthermore, a device including the light source of the present disclosure can provide a novel, highly usable floating image information display system that can significantly reduce power consumption. Furthermore, the technology of the present disclosure can provide a floating image information display system for vehicles that can display so-called unidirectional floating images that can be viewed from outside the vehicle, for example, through shield glass, including the vehicle's windshield, rear window, or side window.

一方、従来の空間浮遊映像情報表示システムでは、高解像度なカラー表示映像源として有機ELパネルや液晶表示パネル(液晶パネルまたは表示パネル)を、再帰反射部材と組み合わせる。従来技術による空間浮遊映像表示装置において使用される第一の再帰反射部材2では、映像光が広角で拡散するため、図3に示す多面体で構成した第一の実施例である再帰反射部材で正規に反射する反射光の他に、図3に示すように、再帰反射部材2aに用いられる形状は6面体であるために、斜めから入射する映像光によって、符号3aや3fに示すゴースト像を含む6個のゴースト像が発生し、空間浮遊映像の画質を損ねていた。また、観視者以外にもゴースト像である同一空間浮遊映像を観視されてしまい、セキュリティ上の観点からも、大きな課題があった。 In contrast, conventional floating-space image information display systems combine an organic EL panel or liquid crystal display panel (LCD panel or display panel) with a retroreflective member as a high-resolution color display image source. The first retroreflective member 2 used in conventional floating-space image display devices diffuses image light over a wide angle. Therefore, in addition to the light reflected normally by the retroreflective member of the first embodiment, which is composed of a polyhedron as shown in Figure 3, the shape used for retroreflective member 2a, as shown in Figure 3, is hexahedral, and as a result, image light incident at an angle generates six ghost images, including ghost images 3a and 3f, impairing the image quality of the floating-space image. Furthermore, the same floating-space image, which is a ghost image, can be viewed by people other than the viewer, posing a major security issue.

また、空間浮遊映像表示装置において使用される第二の再帰反射部材5は、図1(A)に示すように、第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222は、それぞれ厚みが一定な透明平板18、17の一方側の面に垂直に多数かつ帯状の平面光反射部を有する一定ピッチの光学部材20を並べて形成されている。ここで、第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222を構成する光学部材20の光反射部は、平面視して交差して(この実施例では直交状態で)配置されている。 Furthermore, as shown in Figure 1(A), the second retroreflective member 5 used in the space floating image display device is formed by arranging optical elements 20, each having a large number of band-shaped planar light-reflecting portions at a constant pitch, perpendicular to one side of the first light control panel 221 and the second light control panel 222, respectively, of transparent flat plates 18 and 17, each of which has a constant thickness. Here, the light-reflecting portions of the optical elements 20 constituting the first light control panel 221 and the second light control panel 222 are arranged so as to intersect (orthogonally in this embodiment) in a planar view.

続いて、空間浮遊映像表示装置において使用される第二の再帰反射部材の作用と具体的な空間浮遊映像表示装置の実施例について説明する。図1(B)に示すように、映像表示装置1に対して第二の再帰反射部材5は40~50度の角度を有して傾斜配置されるのが一般的である。この時、空間浮遊映像3は映像光が第二の再帰反射部材5に入射する角度と同一角度で第二の再帰反射部材5から出射する。この時、空間浮遊映像は映像表示装置1と第二の再帰反射部材5までの距離L1と同じ距離だけ離れた対称位置に形成される。 Next, we will explain the function of the second retroreflective member used in the space-floating image display device and a specific example of a space-floating image display device. As shown in Figure 1(B), the second retroreflective member 5 is typically tilted at an angle of 40 to 50 degrees relative to the image display device 1. In this case, the space-floating image 3 exits the second retroreflective member 5 at the same angle as the angle at which the image light enters the second retroreflective member 5. In this case, the space-floating image is formed symmetrically, a distance equal to the distance L1 from the image display device 1 to the second retroreflective member 5.

以下、空間浮遊映像の結像のメカニズムについて図1及び図2を用いて詳細に説明する。第二の再帰反射部材5の一方側に設けられた映像表示装置1から発した映像光は、第2の光制御部材222の平面光反射部C(光反射部材20の反射面)で反射し、次に第1の光制御部材221の平面光反射部C′(光反射部材20の反射面)で反射することで空間浮遊像3(実像)を、第二の再帰反射部材5の外側位置(他方側の空間)に結像する。すなわち、この第二の再帰反射部材5を用いることで空間浮遊映像情報装置が成立し、空間に映像表示装置1の画像を空間浮遊像として表示できる。 The mechanism by which the space-floating image is formed will be explained in detail below using Figures 1 and 2. Image light emitted from the image display device 1 provided on one side of the second retroreflective member 5 is reflected by the planar light-reflecting portion C (the reflective surface of the light-reflecting member 20) of the second light control member 222, and then reflected by the planar light-reflecting portion C' (the reflective surface of the light-reflecting member 20) of the first light control member 221, thereby forming a space-floating image 3 (real image) at a position outside the second retroreflective member 5 (in the space on the other side). In other words, by using this second retroreflective member 5, a space-floating image information device is established, and the image of the image display device 1 can be displayed in space as a space-floating image.

以上述べた第二の再帰反射部材5では上述したように二つの反射面が存在するため図2(A)(B)に示すように空間浮遊像3の他に反射面の数に応じた二つのゴースト像3a、3bが発生する。 As mentioned above, the second retroreflective member 5 has two reflective surfaces, and therefore generates two ghost images 3a and 3b in addition to the spatially floating image 3, depending on the number of reflective surfaces, as shown in Figures 2(A) and 2(B).

更に、外光の強度が高いと第二の再帰反射部材5の上面から入射すると反射面の間隔(300μm以下)が短くなるため光干渉が発生し虹色の反射光が観察され監視者に再帰反射部材の存在が認識されると言う弊害があることが判った。そこで外光入射により再帰反射部材5の反射面のピッチによって発生する干渉光が監視者に戻らないように外光の入射角度をパラメータとして干渉光が発生する面積を図4に示す測定環境により実験的に求めた。得られた結果を図5に示す。反射面のピッチが300μmで反射面の高さが300μmとした場合には再帰反射部材の傾斜角θYZを35度以上傾けると干渉光が監視者側に戻らないことを見出した。 Furthermore, it was found that when the intensity of external light is high and it enters from the top surface of the second retroreflective member 5, the spacing between the reflective surfaces (300 μm or less) becomes shorter, causing optical interference, resulting in the observation of rainbow-colored reflected light and making the observer aware of the presence of the retroreflective member. Therefore, to prevent the interference light generated by the pitch of the reflective surfaces of the retroreflective member 5 due to the incidence of external light from being returned to the observer, the area where the interference light occurs was experimentally determined using the measurement environment shown in Figure 4, with the angle of incidence of the external light as a parameter. The results obtained are shown in Figure 5. It was found that when the reflective surface pitch is 300 μm and the reflective surface height is 300 μm, the interference light does not return to the observer if the inclination angle θYZ of the retroreflective member is 35 degrees or more.

他方、上述した光反射部材20のピッチPと反射面の高さHの比率(H/P)では反射面の60%程度が再帰反射による空間浮遊像を形成し、残りの40%がゴースト像を発生させる異常反射光となることが判った。今後空間浮遊映像の解像度向上のためには反射面のピッチの短縮が必須となる。加えてゴースト像の発生を抑えるためには反射面の高さを現状よりより高くする必要があるが第二の再帰反射部材5の製造上の制約により、反射面のピッチPと高さHの比(H/P)は現状の1.0に対して0.8から1.2の範囲を選択すると良い。 On the other hand, it has been found that with the ratio (H/P) of the pitch P of the light-reflecting member 20 to the height H of the reflective surface described above, approximately 60% of the reflective surface forms a space-floating image due to retroreflection, while the remaining 40% becomes abnormally reflected light that generates ghost images. In order to improve the resolution of space-floating images in the future, it will be essential to shorten the pitch of the reflective surface. Additionally, in order to suppress the generation of ghost images, the height of the reflective surface must be made higher than it is currently, but due to manufacturing constraints on the second retroreflective member 5, it is best to select the ratio (H/P) of the pitch P of the reflective surface to the height H (H) in the range of 0.8 to 1.2, compared to the current value of 1.0.

以上述べた検討の結果、発明者らはゴースト像の発生量が原理的に少ない第二の再帰反射部材を用いた空間浮遊映像情報表示システムにおいて得られる空間浮遊映像の高画質化を実現する再帰反射光学系について検討し、本願発明に至った。以下、本願発明を、図を用いて詳細に説明する。 As a result of the above-mentioned investigations, the inventors investigated a retroreflective optical system that achieves high-quality floating images in a floating image information display system using a second retroreflective member that, in principle, produces fewer ghost images, and arrived at the present invention. The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

<空間浮遊映像情報表示システムを形成する第1の再帰反射光学系の構成例>
図6は、本開示の空間浮遊映像情報表示システムを実現するために使用する再帰光学系の形態の一例を示す図である。また、図6は、本実施形態における空間浮遊映像情報表示システムの全体構成を説明する図である。図6を参照すると、例えば、本開示の空間浮遊情報表示システム(以下、「本システム」とも言う)によれば、空間浮遊映像の監視者に対して空間浮遊映像情報表示システムを机上に配置した場合には空間浮遊映像を角度θ6で観下げることになる。この時、空間浮遊像の結像位置(角度)は、映像表示装置1の表示面と再帰反射部材5のなす角度θ2と、再帰反射部材5と空間浮遊像のなす角度θ1と、の合算(θ2+θ1)がほぼ等しくなるように配置することが、空間浮遊映像を監視する最適な配置となることを見出した。
<Configuration Example of First Retroreflection Optical System Forming the Space Floating Image Information Display System>
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a retroreflecting optical system used to realize the space-floating image information display system of the present disclosure. FIG. 6 is also a diagram illustrating the overall configuration of the space-floating image information display system of the present disclosure. Referring to FIG. 6, for example, according to the space-floating information display system of the present disclosure (hereinafter also referred to as "the present system"), when the space-floating image information display system is placed on a desk, the person monitoring the space-floating image will view the space-floating image from below at an angle θ6. It has been found that the optimal position for monitoring the space-floating image is to arrange the image display device 1 so that the sum of the angle θ2 between the display surface and the retroreflective member 5 and the angle θ1 between the retroreflective member 5 and the space-floating image (θ2 + θ1) is approximately equal.

上述したように、空間浮遊映像は、第二の再帰反射部材5に対して映像表示装置1と対称位置に形成されるため、それぞれの配置で成す角度θ1とθ2とが等しくなる。このため、監視者が空間浮遊映像表示システムを覗き込む角度θ6が決まれば、再帰反射光学系において映像表示装置1と第二の再帰反射部材5を、角度θ2=θ6/2として配置すると良い。さらに、映像表示装置1と第二の再帰反射部材5の間には映像表示装置1の冷却効率を高めるために所定の間隔L1が必要となる。更に前述した角度θ2を構造的に得るためにL1に対する間隔L2を定める必要がある。 As mentioned above, the floating image is formed symmetrically to the image display device 1 with respect to the second retroreflective member 5, so the angles θ1 and θ2 formed by their respective arrangements are equal. Therefore, once the angle θ6 at which the observer looks into the floating image display system is determined, it is advisable to arrange the image display device 1 and the second retroreflective member 5 in the retroreflective optical system so that the angle θ2 = θ6/2. Furthermore, a predetermined distance L1 is required between the image display device 1 and the second retroreflective member 5 to increase the cooling efficiency of the image display device 1. Furthermore, in order to structurally obtain the aforementioned angle θ2, it is necessary to determine the distance L2 relative to L1.

本開示の空間浮遊映像情報表示システムの構成をより具体的に説明する。図6に示すように、特定偏波の映像光を挟角に発散させる映像表示装置1と第二の再帰反射部材5を備える。映像表示装置1は、液晶表示パネル(以下、単に液晶パネルと称する場合がある)11と、挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置13と、を備えている。 The configuration of the spatially floating image information display system of the present disclosure will now be described in more detail. As shown in Figure 6, it comprises an image display device 1 that diverges image light of a specific polarization at a narrow angle, and a second retroreflective member 5. The image display device 1 comprises a liquid crystal display panel (hereinafter sometimes simply referred to as the liquid crystal panel) 11, and a light source device 13 that generates light of a specific polarization with narrow-angle diffusion characteristics.

映像表示装置1からの特定偏波の映像光は、第二の再帰反射部材5の装置(図示せず)外部に接した面には表面に反射防止膜を設けた吸収型偏光シート101を設け特定偏波の映像光を選択的に透過させ、外光に含まれる他方の偏波を吸収させることで得られる空間浮遊映像に対して第二の再帰反射部材5の表面で反射した反射光の影響を防止する。 The image light of a specific polarized wave from the image display device 1 is selectively transmitted through an absorptive polarizing sheet 101 with an anti-reflection film on the surface of the second retroreflective member 5 that faces the outside of the device (not shown), and the other polarized wave contained in the external light is absorbed, preventing the influence of light reflected from the surface of the second retroreflective member 5 on the resulting floating image in space.

ここで、特定偏波の映像光を選択的に透過する吸収型偏光シート101は、特定偏波の映像光を透過する性質を有するので、特定偏波の映像光は、吸収型偏光シート101を透過する。透過した映像光により再帰反射部材5に対して対称位置に空間浮遊映像3を形成する。 Here, the absorptive polarizing sheet 101, which selectively transmits image light of a specific polarization, has the property of transmitting image light of a specific polarization, so the image light of a specific polarization passes through the absorptive polarizing sheet 101. The transmitted image light forms a floating image 3 in a position symmetrical to the retroreflective member 5.

なお、空中浮遊映像3を形成する光は、再帰反射部材5から空中浮遊映像3の光学像へ収束する光線の集合であり、これらの光線は、空中浮遊映像3の光学像を通過後も直進する。よって、空中浮遊映像3は、一般的なプロジェクタなどでスクリーン上に形成される拡散映像光とは異なり、高い指向性を有する映像である。 The light that forms the floating image 3 is a collection of light rays that converge from the retroreflective member 5 onto the optical image of the floating image 3, and these light rays continue to travel in a straight line even after passing through the optical image of the floating image 3. Therefore, the floating image 3 is a highly directional image, unlike the diffused image light formed on a screen by a typical projector or the like.

よって、図6に示す構成では、図中に示す方向からユーザが視認する場合には空中浮遊映像3は明るい映像として視認されるが紙面の上下方向及び前後方向から他の人物が視認する場合には、空中浮遊映像3は映像として一切視認することはできない。この特性は、高いセキュリティが求められる映像や、ユーザに正対する人物には秘匿したい秘匿性の高い映像を表示するシステムに採用する場合に、非常に好適である。 Therefore, with the configuration shown in Figure 6, the floating image 3 appears as a bright image when viewed by a user from the direction shown in the figure, but when viewed by other people from above, below, or in front of the page, the floating image 3 cannot be seen as an image at all. This characteristic is highly suitable for use in systems that display images that require high security or highly confidential images that should be kept secret from people directly facing the user.

なお、再帰反射部材5の性能によっては、反射後の映像光の偏光軸が不揃いになることがある。この場合、偏光軸が不揃いになった一部の映像光は、上述した吸収型偏光シート101で吸収される。このため再帰反射光学系で不要な反射光が発生せず、空間浮遊像の画質の低下を防止ないし抑制することができる。 Depending on the performance of the retroreflective member 5, the polarization axis of the reflected image light may become misaligned. In this case, some of the image light with misaligned polarization axes is absorbed by the absorptive polarizing sheet 101 described above. This prevents unnecessary reflected light from being generated in the retroreflective optical system, preventing or minimizing degradation in the image quality of the spatially floating image.

また、本開示の再帰反射光学システムを用いた空間浮遊映像表示装置では、監視者が空間浮遊映像を覗き込んだ場合にも映像表示装置1の表示画面が再帰反射部材5の反射面で遮光される。そのため、この空間浮遊映像表示装置では、映像表示装置1と再帰反射部材が正対した場合に比べて、映像表示装置1の表示画像は直接的には観難くなる。 Furthermore, in a space-floating image display device using the retroreflective optical system of the present disclosure, even when an observer looks into the space-floating image, the display screen of the image display device 1 is shielded from light by the reflective surface of the retroreflective member 5. Therefore, in this space-floating image display device, the image displayed on the image display device 1 is more difficult to see directly than when the image display device 1 and the retroreflective member are directly opposite each other.

<空間浮遊映像情報表示システムを形成する第2の再帰反射光学系の構成例>
図7は、本発明の一実施例に係る空間浮遊映像情報表示システムを実現するための他の例の再帰光学系の主要部構成を示す図である。この空間映像情報表示システムは監視者が空間浮遊映像を斜め上方から観察するのに適したシステムである。映像表示装置1は、映像表示素子としての液晶表示パネル11と、挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置13とを備えて構成される。液晶表示パネル11は、画面サイズが5インチ程度の小型のものから、80インチを超える大型な液晶表示パネルで構成される。液晶表示パネル11からの映像光は、再帰反射部材(再帰反射部または再帰反射板)5に向けて出射する。
<Configuration Example of Second Retroreflection Optical System Forming the Space Floating Image Information Display System>
7 is a diagram showing the main components of another example of a retro-optical system for realizing a space-floating image information display system according to an embodiment of the present invention. This space-floating image information display system is suitable for an observer to observe a space-floating image from diagonally above. The image display device 1 is configured with a liquid crystal display panel 11 as an image display element and a light source device 13 that generates light of a specific polarization with a narrow-angle diffusion characteristic. The liquid crystal display panel 11 is configured with a screen size ranging from a small one of about 5 inches to a large one exceeding 80 inches. The image light from the liquid crystal display panel 11 is emitted toward a retroreflective member (retroreflective portion or retroreflective plate) 5.

液晶パネル11には後述する狭発散角な光源装置13からの光を入射させ狭発散角な映像光束を生成して再帰反射部材5に入射させ空間浮遊像3を得る。空間浮遊映像3は再帰反射部材5を対称面とした映像表示装置1の対称位置に形成される。この時発生するゴースト像を消去し高画質な空間浮遊映像3を得るために液晶パネル11の出射側には図12(A)に構造を示した映像光制御シート334を設け不要な方向の拡散特性を制御すると良い。更に、液晶パネル11からの映像光は再帰反射部材等の反射部材での反射率を原理的に高くできるのでS偏波を使用すると良いが、監視者が偏光サングラスを使用した場合に空中浮遊像が偏光サングラスで反射または吸収されるため、この対策として特定偏波の映像光の一部を光学的に他方の偏波に変換して疑似的に自然光に変換する偏光解消素子339を設けることで監視者が偏光サングラスを使用していても良好な空間浮遊映像を監視することが出来る。これらは粘着剤338によって光学的に接合されると光の反射面が発生せず空間浮遊像の画質を損なわない。 Light from a narrow-divergence light source device 13 (described later) is incident on the liquid crystal panel 11, generating a narrow-divergence image beam that is then incident on the retroreflective member 5 to produce the floating image 3. The floating image 3 is formed symmetrically on the image display device 1, with the retroreflective member 5 as the plane of symmetry. To eliminate ghost images and produce a high-quality floating image 3, an image light control sheet 334, the structure of which is shown in Figure 12(A), can be provided on the output side of the liquid crystal panel 11 to control the diffusion characteristics in unwanted directions. Furthermore, since the reflectivity of the image light from the liquid crystal panel 11 can be increased by reflective materials such as retroreflective members, it is generally preferable to use S-polarized light. However, if the observer wears polarized sunglasses, the floating image will be reflected or absorbed by the sunglasses. To address this issue, a depolarizing element 339 can be provided to optically convert a portion of the image light of a specific polarization into the other polarization, thereby simulating natural light, allowing the observer to observe a high-quality floating image even when wearing polarized sunglasses. When these are optically bonded with adhesive 338, no light reflecting surfaces are created, and the image quality of the floating image is not impaired.

偏光解消素子の市販品としては、コスモシャインSRF(東洋紡社製)、偏光解消粘着剤(長瀬産業社製) が挙げられる。コスモシャインSRF(東洋紡社製)の場合、画像表示装置上に粘着剤を貼合することにより、界面の反射を低減して輝度を向上させることができる。また、偏光解消粘着剤の場合、無色透明板と画像表示装置とを、偏光解消粘着剤を介して貼合することで使用される。再帰反射部材5の映像出射面にも映像光制御シート338を設け不要光により空間浮遊映像3の正規像の両側に発生するゴースト像を消去する。本実施例では再帰反射部材5を空間上の水平面に平行するように配置し、空間間浮遊映像3を水平面に対してθ1傾けて表示出来る構成とした。このために映像表示装置1の表示面は水平面に対して空間浮遊映像3とは反対側にθ1傾けた構成とした。さらに、本実施例では映像表示装置1は、液晶表示パネル11と挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置13を備えている。 Commercially available depolarizing elements include Cosmoshine SRF (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) and depolarizing adhesive (manufactured by Nagase & Co., Ltd.). Cosmoshine SRF (manufactured by Toyobo Co., Ltd.) can be applied to an image display device to reduce interfacial reflection and improve brightness. Depolarizing adhesives are used by bonding a colorless, transparent plate to an image display device via the depolarizing adhesive. An image light control sheet 338 is also provided on the image output surface of the retroreflective member 5 to eliminate ghost images that appear on both sides of the normal image of the spatially floating image 3 due to unwanted light. In this embodiment, the retroreflective member 5 is positioned parallel to the horizontal plane in space, allowing the spatially floating image 3 to be displayed at an angle θ1 relative to the horizontal plane. To achieve this, the display surface of the image display device 1 is tilted θ1 away from the horizontal plane to the spatially floating image 3. Furthermore, in this embodiment, the image display device 1 is equipped with a light source device 13 that generates specifically polarized light with a diffusion characteristic that forms a narrow angle with the liquid crystal display panel 11.

<空間浮遊映像情報表示システムを形成する第3の再帰反射光学系の構成例>
図8は、空間浮遊映像情報表示システムを実現するための再帰光学系の主要部構成を示す他の例の構成を示す図である。この空間映像情報表示システムは監視者が空間浮遊映像を正面斜め上から観察するのに適したシステムである。映像表示装置1は、映像表示素子としての液晶表示パネル11と、挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置13とを備えて構成される。液晶表示パネル11は、画面サイズが5インチ程度の小型のものから、80インチを超える大型な液晶表示パネルで構成される。
<Configuration Example of Third Retroreflection Optical System Forming Space Floating Image Information Display System>
8 is a diagram showing another example of the configuration of the main components of a retroreflecting optical system for realizing a space-floating image information display system. This space-floating image information display system is suitable for an observer to observe a space-floating image from diagonally above in front. The image display device 1 is configured with a liquid crystal display panel 11 as an image display element and a light source device 13 that generates light of a specific polarization with narrow-angle diffusion characteristics. The liquid crystal display panel 11 is configured with a screen size ranging from a small one of about 5 inches to a large one exceeding 80 inches.

液晶表示パネル11からの映像光は、再帰反射部材5に向けて出射する。液晶パネル11には後述する狭発散角な光源装置13からの光を入射させ狭発散角な映像光束を生成して再帰反射部材5に入射させ空間浮遊像3を得る。空間浮遊映像3は再帰反射部材5を対称面とした映像表示装置1の対称位置に形成される。 Image light from the liquid crystal display panel 11 is emitted toward the retroreflective member 5. Light from a narrow divergence angle light source device 13 (described below) is incident on the liquid crystal panel 11, generating an image light beam with a narrow divergence angle, which is then incident on the retroreflective member 5, resulting in a floating image 3. The floating image 3 is formed at a symmetrical position on the image display device 1, with the retroreflective member 5 as the plane of symmetry.

空間浮遊像3で発生するゴースト像を消去し高画質な空間浮遊映像3を得るために、図14(A)に示した液晶パネル11の出射側には映像光制御シート334を設け不要な方向の拡散特性を制御しても良い。他方、図14(B)に示すように再帰反射部材5の映像出射面にも映像光制御シート338を設けることで不要光により空間浮遊映像3の正規像の両側に発生するゴースト像を消去しても良い。再帰反射シート5は水平面に対して傾斜(θ2)させることで空間浮遊像3を水平面に対してθ1の角度で生成することが出来る。このため、例えばKIOSK(キオスク)端末の上部に図8の構成を組み込んで前記端末の上端部分にアバターとして空間浮遊映像を表示させる場合に、映像光が監視者の目に向かうので高輝度な空間浮遊映像を監視できる。 To eliminate ghost images generated by the space-floating image 3 and obtain a high-quality space-floating image 3, an image light control sheet 334 may be provided on the output side of the liquid crystal panel 11 shown in Figure 14(A) to control the diffusion characteristics in unnecessary directions. On the other hand, as shown in Figure 14(B), an image light control sheet 338 may also be provided on the image output surface of the retroreflective member 5 to eliminate ghost images generated on both sides of the normal image of the space-floating image 3 due to unnecessary light. By tilting the retroreflective sheet 5 (θ2) relative to the horizontal plane, the space-floating image 3 can be generated at an angle θ1 relative to the horizontal plane. Therefore, for example, if the configuration of Figure 8 is incorporated into the top of a kiosk terminal and a space-floating image is displayed as an avatar on the top end of the terminal, the image light will be directed toward the observer's eyes, allowing for the observation of a high-brightness space-floating image.

空間浮遊映像3を所望の仰角と位置に得るためには第1及び第2の実施例同様に、再帰反射部材5の傾斜角θ2と映像表示装置1の傾斜角θ3とそれぞれの位置を最適設計すれば良い。 As with the first and second embodiments, to obtain the desired elevation angle and position for the floating image 3, it is sufficient to optimally design the inclination angle θ2 of the retroreflective member 5 and the inclination angle θ3 of the image display device 1, as well as their respective positions.

<空間浮遊映像情報表示システムを形成する第4の再帰反射系の構成例>
図9は、空間浮遊映像情報表示システムを実現するための他の例の再帰光学系の主要部構成を示す図である。この空間映像情報表示システムは、監視者が空間浮遊映像を斜め上方から観察するのに適したシステムである。映像表示装置1は、映像表示素子としての液晶表示パネル11と、挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置13とを備えて構成される。液晶表示パネル11は、画面サイズが5インチ程度の小型のものから、80インチを超える大型な液晶表示パネルで構成される。
<Configuration example of the fourth retroreflection system forming the space floating image information display system>
9 is a diagram showing the main components of another example of a retroreflecting optical system for realizing a space-floating image information display system. This space-floating image information display system is suitable for an observer to observe a space-floating image from diagonally above. The image display device 1 is configured with a liquid crystal display panel 11 as an image display element and a light source device 13 that generates light of a specific polarization with a narrow-angle diffusion characteristic. The liquid crystal display panel 11 is configured with a screen size ranging from a small one of about 5 inches to a large one exceeding 80 inches.

液晶表示パネル11からの映像光を正対した位置に配置した再帰反射部材5に斜めに入射させるために、映像光制御シート334として、図10に示すようなリニアフレネルシート105を映像表示装置1の液晶パネル11の映像表示面に近接配置し、映像光を所望の方向に屈折させると良い。このとき、リニアフレネルの垂直面に遮光層を設けフレネルレンズ以外からの映像光の入射を遮ることで、不要光の発生を押さえることが出来る。更に、リニアフレネルシートの映像光入射面と出射面に反射防止膜を設けることで、不要光の発生を押さえ良好な特性を得ることが出来る。 In order to make the image light from the liquid crystal display panel 11 obliquely incident on the retroreflective member 5 placed directly opposite, a linear Fresnel sheet 105 such as the one shown in Figure 10 can be placed close to the image display surface of the liquid crystal panel 11 of the image display device 1 as the image light control sheet 334, and the image light can be refracted in the desired direction. In this case, a light-shielding layer can be provided on the vertical surface of the linear Fresnel to block the incidence of image light from sources other than the Fresnel lens, thereby suppressing the generation of unwanted light. Furthermore, by providing an anti-reflection film on the image light entrance and exit surfaces of the linear Fresnel sheet, the generation of unwanted light can be suppressed, resulting in favorable characteristics.

上述したリニアフレネルシート105を備えた映像光制御シート334により再帰反射部材5に向けて出射する。液晶パネル11には後述する狭発散角な光源装置13からの光を入射させ、狭発散角な映像光束を生成して再帰反射部材5に入射させて、空間浮遊像3を得る。空間浮遊像3は、再帰反射部材2を対称面とした映像表示装置1の表示面の対称位置に形成される。この実施例では、再帰反射部材2と映像表示装置1が正対した位置に配置されているため、監視者が空間浮遊映像情報表示装置の再帰反射部材5を覗き込んだ場合、液晶パネル11に表示した映像が空間浮遊映像に重なり、空間浮遊映像の画質を大幅に低下させる。 The image light is emitted toward the retroreflective member 5 by the image light control sheet 334 equipped with the linear Fresnel sheet 105 described above. Light from a narrow divergence angle light source device 13 (described later) is incident on the liquid crystal panel 11, generating an image light beam with a narrow divergence angle, which is then incident on the retroreflective member 5, resulting in a space-floating image 3. The space-floating image 3 is formed in a symmetrical position on the display surface of the image display device 1, with the retroreflective member 2 as the plane of symmetry. In this embodiment, the retroreflective member 2 and the image display device 1 are positioned directly opposite each other. Therefore, if an observer looks into the retroreflective member 5 of the space-floating image information display device, the image displayed on the liquid crystal panel 11 will overlap the space-floating image, significantly reducing the image quality of the space-floating image.

上述した映像光が空間浮遊映像と重なることを防ぐために、液晶パネル11の映像光出射面に映像光制御シートを設ける。この映像光制御シートとして、例えば、信越ポリマー(株)の視野角制御フィルム(VCF)が適しており、その構造は透明シリコンと黒色シリコンを交互に配置し光入出射面に合成樹脂を配置してサンドウィッチ構造としているため、本実施例の外光制御フィルムと同様の効果が期待できる。このとき、視野角制御フィルム(VFC)は、所定の方向に延伸する透明シリコンと黒色シリコンが交互に配列されているため、図13に示すように、液晶パネル11の画素の配列方向の上下方向に対して映像光制御シート334の透明シリコンと黒色シリコンの延伸方向を傾ける(図中θ10)ことで、画素と外光制御フィルムのピッチで発生するモアレを軽減するように配置すると良い。 To prevent the above-mentioned image light from overlapping with the spatially floating image, an image light control sheet is provided on the image light output surface of the liquid crystal panel 11. For example, a viewing angle control film (VCF) from Shin-Etsu Polymer Co., Ltd. is suitable as this image light control sheet. Its structure is a sandwich structure in which transparent silicon and black silicon are alternately arranged with synthetic resin placed on the light input and output surfaces, and therefore it is expected to have the same effect as the ambient light control film of this example. In this case, since the viewing angle control film (VFC) has an alternating arrangement of transparent silicon and black silicon that stretch in a specific direction, it is recommended to tilt the extension direction of the transparent silicon and black silicon of the image light control sheet 334 relative to the vertical direction of the pixel arrangement direction of the liquid crystal panel 11 (θ10 in the figure) as shown in Figure 13 to reduce moiré that occurs due to the pitch between the pixels and the ambient light control film.

第4の実施例では、再帰反射部材5を筐体の底面に対して平行に配置する。この結果、外光が再帰反射部材5に入射し筐体内部に侵入することで、発生する空間浮遊映像3の画質の低下を招く事となる。空間浮遊像3で発生するゴースト像を消去し、高画質な空間浮遊映像3を得るために、第2及び第3の実施例と同様、図14(A)及び(B)に示すように、液晶パネル11の出射側には映像光制御シート334を設けて、不要な方向の拡散特性を制御しても良い。他方、再帰反射部材5の映像出射面にも映像光制御シート338を設けることで、不要光により空間浮遊映像3の正規像の両側に発生するゴースト像を消去しても良い。以上述べた構造物は、筐体の内部に配置することで、再帰反射部材5に外光が入射することを防ぎ、ゴースト像の発生を防止する。 In the fourth embodiment, the retroreflective member 5 is positioned parallel to the bottom surface of the housing. As a result, external light enters the retroreflective member 5 and enters the housing, resulting in a degradation in the quality of the generated space-floating image 3. To eliminate ghost images generated in the space-floating image 3 and obtain a high-quality space-floating image 3, as in the second and third embodiments, an image light control sheet 334 may be provided on the exit side of the liquid crystal panel 11 to control the diffusion characteristics in unnecessary directions, as shown in Figures 14(A) and 14(B). On the other hand, an image light control sheet 338 may also be provided on the image exit surface of the retroreflective member 5 to eliminate ghost images generated on both sides of the normal image of the space-floating image 3 due to unnecessary light. By placing the above-described structures inside the housing, external light is prevented from entering the retroreflective member 5, preventing the generation of ghost images.

図10に示すリニアフレネルシート105のフレネル角度を20度とし、リニアフレネルシート105の基材をアクリルとすれば、屈折率は1.49であり、リニアフレネルシートの出射角θ9は、30度となる。映像表示装置1からの出射光束が表示面に垂直に出射した場合、光束の発散角が±20度とすれば、出射面への入射角は、最大で+40度となる。この結果、リニアフレネルシート105からの出射光線角度は、最大+70度と1.75倍なる。他方、発散角が-20度では出射面への入射角度が10度となり、拡散角を、20度から30度へと1.5倍にすることができる。 If the Fresnel angle of the linear Fresnel sheet 105 shown in Figure 10 is 20 degrees and the base material of the linear Fresnel sheet 105 is acrylic, the refractive index is 1.49 and the exit angle θ9 of the linear Fresnel sheet is 30 degrees. When the light beam emitted from the image display device 1 is emitted perpendicular to the display surface, if the divergence angle of the light beam is ±20 degrees, the angle of incidence on the exit surface will be a maximum of +40 degrees. As a result, the angle of the light beam emitted from the linear Fresnel sheet 105 will be a maximum of +70 degrees, which is 1.75 times larger. On the other hand, if the divergence angle is -20 degrees, the angle of incidence on the exit surface will be 10 degrees, and the divergence angle can be increased by 1.5 times from 20 degrees to 30 degrees.

更に、(A)、(B)に示したような空間浮遊像3の他に生じるゴースト像3a、3bの強度を低減できること、すなわち再帰反射部材5で反射した異常反射光の拡散角が大きくなるため、ゴースト像3a、3bの輝度を低下させることが出来ることも見出した。以上、図10に示したリニアフレネルシート105を拡散角の拡大とゴースト像の低減を目的に、再帰反射部材5と映像表示装置1の間に配置した光学システムの構成と効果について述べた。 Furthermore, we have discovered that the intensity of ghost images 3a and 3b that appear in addition to the spatially floating image 3 shown in (A) and (B) can be reduced; in other words, the brightness of ghost images 3a and 3b can be reduced because the diffusion angle of the abnormally reflected light reflected by the retroreflective member 5 is increased. Above, we have described the configuration and effects of an optical system in which the linear Fresnel sheet 105 shown in Figure 10 is placed between the retroreflective member 5 and the image display device 1 for the purposes of increasing the diffusion angle and reducing ghost images.

次に、空間浮遊映像情報表示装置にリニアフレネルシート105を用いた光学系を使用した筐体の実施例について、図11を用いて説明する。前述したように、リニアフレネルシート105の作用により映像光束を屈折させる。この時、光束の主光線(最も輝度が高い光線)が空間浮遊映像面3に対して所望の角度θ9が得られるように映像表示装置1からの出射光束の出射方向を制御する。このとき、図10に示すように、リニアフレネルシート105への入射角度とフレネル角及びリニアフレネルシート105の基材の屈折率により屈折後の角度θ8が算出され、空気界面での屈折後の出射角θ9も一義的に求めることが出来る。 Next, an example of a housing using an optical system with a linear Fresnel sheet 105 in a space-floating image information display device will be described with reference to Figure 11. As mentioned above, the image light beam is refracted by the action of the linear Fresnel sheet 105. At this time, the direction of the light beam emitted from the image display device 1 is controlled so that the chief ray of the light beam (the ray with the highest brightness) is at the desired angle θ9 with respect to the space-floating image surface 3. At this time, as shown in Figure 10, the angle θ8 after refraction is calculated from the angle of incidence on the linear Fresnel sheet 105, the Fresnel angle, and the refractive index of the base material of the linear Fresnel sheet 105, and the exit angle θ9 after refraction at the air interface can also be uniquely determined.

この結果、映像表示装置1を構成する液晶表示パネル11から垂直に出射された映像光の主光線B1は、斜め方向に屈折して再帰反射部材5に入射し、2つの反射面で反射した後、液晶表示パネル11と対称位置に空間浮遊映像3を形成する。この時、図30に示すような狭角な拡散特性を有する本願発明の光源装置13(図11に示す映像表示装置1に含まれる)により映像光束は狭角な発散角を持つが、フレネルレンズシート105の作用により、主光線B1に対して一方の光B11の拡散角θ11は大幅に拡大される。また、他方の光B12はもともとの拡散角とほぼ等しい拡散角θ12で拡散される。 As a result, the chief ray B1 of the image light emitted perpendicularly from the liquid crystal display panel 11 that constitutes the image display device 1 is refracted obliquely and enters the retroreflective member 5. After being reflected by two reflective surfaces, it forms a floating image 3 in a position symmetrical to the liquid crystal display panel 11. At this time, the image light beam has a narrow divergence angle due to the light source device 13 of the present invention (included in the image display device 1 shown in Figure 11), which has narrow-angle diffusion characteristics as shown in Figure 30, but the diffusion angle θ11 of one light beam B11 relative to the chief ray B1 is greatly expanded by the action of the Fresnel lens sheet 105. Furthermore, the other light beam B12 is diffused at a diffusion angle θ12 that is approximately equal to the original diffusion angle.

このため、空間浮遊映像3を観察した場合に最も輝度が高いのは、主光線方向から映像を観た場合となる。このため、リニアフレネルシート105を備えた光学系を有する空間浮遊映像情報システムにおいては、監視者の監視方向に最大輝度の空間浮遊映像を向けるため、ベースとなる筐体ベース516に筐体511の保持と筐体ベース516に対しての回転(図11中の角度θ13を参照)機構としてヒンジ513を設け、筐体511をサポートアーム512に連結しその一端をヒンジ513と連結する構造とする。この結果、筐体ベース516に対して筐体511を回転保持することが可能となるため、監視者が空間浮遊映像3を最大輝度で監視できる。 For this reason, when observing the floating image 3, the brightness is greatest when the image is viewed from the direction of the chief ray. For this reason, in a floating image information system having an optical system equipped with a linear Fresnel sheet 105, in order to direct the floating image of maximum brightness in the direction of the observer, a hinge 513 is provided on the housing base 516, which serves as the base, as a mechanism for holding the housing 511 and rotating it relative to the housing base 516 (see angle θ13 in Figure 11), and the housing 511 is connected to a support arm 512, one end of which is connected to the hinge 513. As a result, it is possible to rotate the housing 511 relative to the housing base 516, allowing the observer to observe the floating image 3 at maximum brightness.

更に、上述した機構を備えることで、空間浮遊映像情報表示システムの未使用時には、筐体ベース516に設けた筐体カバー515と筐体ベース516により得られる空間に筐体511を収納することで、コンパクトな収納形態が実現できる。筐体511の内部には液晶パネル(図示せず)と光源(図示せず)を備えた映像表示装置1や再帰反射部材5が内蔵されている。またバックカバー514はヒンジに近い部分に傾斜面を設けることで収納時に筐体511のバックカバー514が筐体ベース516に接触するのを防ぐ構造となっている。 Furthermore, by providing the above-mentioned mechanism, when the spatial floating image information display system is not in use, a compact storage configuration can be achieved by storing the housing 511 in the space provided by the housing base 516 and the housing cover 515 attached to the housing base 516. The housing 511 houses an image display device 1 equipped with a liquid crystal panel (not shown) and a light source (not shown), as well as a retroreflective member 5. In addition, the back cover 514 has an inclined surface near the hinge, which prevents the back cover 514 of the housing 511 from coming into contact with the housing base 516 when stored.

リニアフレネルシートの形態としては、外形の一辺に平行な方向にフレネルレンズを形成する一般的なものに対して、本願発明の第一の実施例では、図12(A)に示したように、フレネルレンズ形状が少なくとも1つの境界面を有する形状とする。図12(A)では、傾斜リニアフレネルシート517と傾斜リニアフレネルシート518との境界面が示されている。この結果、図13中の下方側に配置された映像表示装置1に備えた平面ディスプレイに表示された映像からの映像光束は、図12(A)中に矢印で示す方向に屈折される。この結果、得られた空間浮遊映像3の光出射方向を2方向とすることが可能となる。更にこの界面が2面となるような構成のリニアフレネルシートとすれば、空間浮遊映像3の光出射方向を3方向とすることが可能となることは言うまでもない。 In contrast to the general form of a linear Fresnel sheet, in which Fresnel lenses are formed in a direction parallel to one side of the outer shape, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 12(A), the Fresnel lens shape has at least one boundary surface. FIG. 12(A) shows the boundary surface between inclined linear Fresnel sheet 517 and inclined linear Fresnel sheet 518. As a result, the image light beam from the image displayed on the flat display provided in image display device 1 arranged on the lower side in FIG. 13 is refracted in the direction indicated by the arrow in FIG. 12(A). As a result, the light output direction of the resulting floating image 3 in space can be set to two directions. Furthermore, if a linear Fresnel sheet is configured so that this boundary surface forms two surfaces, it goes without saying that the light output direction of the floating image 3 in space can be set to three directions.

更に、本願発明の第二の実施例として図12(B)に示すような偏心フレネルシート519は、偏心サーキュラーフレネルシート構造とし、フレネル形状により得られるレンズ作用により、空間浮遊映像3からの出射光をフレネルレンズ面に直交する方向に出射させる。この結果、図13中の下方側に配置された映像表示装置1に備えた平面ディスプレイに表示された映像からの映像光束は、図12(B)中に矢印で示す方向に屈折される。ここで、空間浮遊映像3からの出射光を制御するためには、サーキュラーフレネルシートの偏心量とフレネル角をパラメータとして最適設計する。また、上述したリニアフレネルシートとサーキュラーフレネルシートのフレネル角を一定とすることにより、出射光の制御と光学系セットの薄型化との両立が可能となる。 Furthermore, as a second embodiment of the present invention, the decentered Fresnel sheet 519 shown in Figure 12(B) has an eccentric circular Fresnel sheet structure, and the lens action obtained by the Fresnel shape causes the light emitted from the floating image 3 to be emitted in a direction perpendicular to the Fresnel lens surface. As a result, the image light beam from the image displayed on the flat display provided in the image display device 1 located on the lower side in Figure 13 is refracted in the direction shown by the arrow in Figure 12(B). Here, in order to control the light emitted from the floating image 3, the eccentricity amount and Fresnel angle of the circular Fresnel sheet are used as parameters for optimal design. Furthermore, by keeping the Fresnel angles of the linear Fresnel sheet and circular Fresnel sheet constant, it is possible to achieve both control of the emitted light and a slim optical system set.

以上、映像表示装置1からの映像光束の出射方向をフレネルレンズの作用により制御する技術手段について述べたが、電気的に屈折率や形状を変化させることで映像光束の出射方向を制御し空間浮遊映像からの光の出射方向と拡散角を制御しても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、後述するが、光源装置13から液晶パネル11に入射する光源光束の出射方向を制御しても同様の効果が得られる。 The above describes a technical means for controlling the emission direction of the image light beam from the image display device 1 using the action of a Fresnel lens, but it goes without saying that the same effect can be achieved by electrically changing the refractive index or shape to control the emission direction of the image light beam and control the emission direction and diffusion angle of light from the floating image. Furthermore, as will be described later, the same effect can be achieved by controlling the emission direction of the light source light beam incident on the liquid crystal panel 11 from the light source device 13.

<空間浮遊映像情報表示システムの第1の構成例>
上述した4つの再帰反射光学システムを用いた空間浮遊映像情報システムの第1の実施例を図15に示す。透明シート100に再帰反射部材5を粘着固定又は接着固定する。映像表示装置1と再帰反射部材5の距離を可変できる構造として、空間浮遊映像3の結像位置を可変できる構造とすることで、空間浮遊映像に動きを与えることができ、疑似的に3次元空間浮遊映像が表示出来る映像情報表示装置を実現出来る。
<First Configuration Example of Space Floating Image Information Display System>
A first embodiment of a space-floating image information system using the four retroreflective optical systems described above is shown in Figure 15. A retroreflective member 5 is adhesively or glue-fixed to a transparent sheet 100. By adopting a structure that allows the distance between the image display device 1 and the retroreflective member 5 to be changed and the imaging position of the space-floating image 3 to be changed, it is possible to impart movement to the space-floating image, thereby realizing an image information display device that can display pseudo-three-dimensional space-floating images.

<空間浮遊映像情報表示システムの第2の構成例>
空間浮遊映像情報表示システムの第2の実施例について、図16を用いて説明する。図16は、空間浮遊映像表示装置202をタブレット端末に組み込んだ第一の実施例である。空間浮遊映像表示装置202と平面ディスプレイ200とは、同一の筐体201に設けられる。また、空中浮遊映像204と同一平面に、平面ディスプレイ200と空間浮遊ディスプレイ202の表示像204との全てをカバーするセンシングユニット203を、平面ディスプレイ200と空間浮遊映像表示装置202との両方がある筐体201の端部に設ける。センシングユニット203は、図16中にセンシングエリア226として示す同一平面で、平面ディスプレイ200のセンシングエリアと空間浮遊ディスプレイ202のセンシングエリアとの両方のエリアをセンシングすることができる。なお、平面ディスプレイ200のセンシングエリアと空間浮遊ディスプレイ202のセンシングエリアとのように、センシングエリアを二つ以上設ける構成とする場合、それぞれ平面上に並行に存在してもよいし、上下に存在してもよいし、前後に存在してもよい。また同一平面上に存在してもよい。この場合、センシングユニット203は、センシングエリアごとに分割して設けても良い。空間浮遊映像表示装置202と平面ディスプレイ200を同一の筐体201に併設してもよい。本実施形態では平面ディスプレイ200を用いて説明しているが、平面ディスプレイに限られずディスプレイであればよい。第2の構成例ではこのセンシングエリアが装置前面から後方にいくほど高い位置にあり、勾配を有している。これにより、入力しやすい配置を実現している。センシングユニットについてはこの後詳細に記載する。
<Second Configuration Example of the Space Floating Image Information Display System>
A second embodiment of the space-floating image information display system will be described with reference to FIG. 16 . FIG. 16 shows a first embodiment in which a space-floating image display device 202 is incorporated into a tablet terminal. The space-floating image display device 202 and the flat display 200 are provided in the same housing 201. In addition, a sensing unit 203 that covers the entire display image 204 of the flat display 200 and the space-floating display 202 is provided at the end of the housing 201 where both the flat display 200 and the space-floating image display device 202 are located, on the same plane as the floating image 204. The sensing unit 203 can sense both the sensing area of the flat display 200 and the sensing area of the space-floating display 202 on the same plane, shown as sensing area 226 in FIG. 16 . In addition, when a configuration is provided with two or more sensing areas, such as the sensing area of the flat display 200 and the sensing area of the space-floating display 202, they may exist parallel to each other on a plane, above and below each other, or behind and before and after each other. They may also exist on the same plane. In this case, the sensing unit 203 may be divided and provided for each sensing area. The space-floating image display device 202 and the flat display 200 may be installed side by side in the same housing 201. While the present embodiment is described using the flat display 200, any display may be used, not limited to a flat display. In the second configuration example, the sensing area is positioned higher from the front of the device to the rear, and has a slope. This allows for an arrangement that facilitates input. The sensing unit will be described in detail below.

この映像情報表示システムにおいては、使用されるセンシングユニット203の測距システムであるTOFシステムの光源光の波長を900(nm)以上の長波長とすると、外光の影響が受けにくい。この時、使用者が表示されている空間浮遊映像204に対して行う空間操作入力を平面ディスプレイ200の映像表示面に対しても同様に行えるように錯覚する。このため、平面ディスプレイ200の表示画面に直接触れることなく空間操作入力を行うことが出来る。 In this video information display system, if the wavelength of the light source of the TOF system, which is the ranging system of the sensing unit 203 used, is a long wavelength of 900 (nm) or more, it is less susceptible to the influence of external light. In this case, the user is given the illusion that the spatial operation input performed on the displayed floating image 204 can also be performed on the image display surface of the flat display 200. This allows spatial operation input to be performed without directly touching the display screen of the flat display 200.

更に発明者らは、平面ディスプレイ200とセンシングエリア226がどの程度離れていれば、操作者が平面ディスプレイ200に表示した画面を基に空間操作を行っても平面ディスプレイ200の表面に指が触れないかを、実験により求めた。この実験の結果、空間浮遊映像204の結像位置を平面ディスプレイ200に対して40mm以上離すことで、操作者が直接平面ディスプレイ200の画面に触れる確率を50%以下に出来ることを見出した。更に、50mm以上離すことで操作が直接平面ディスプレイ200に触れることが無くなった。 Furthermore, the inventors conducted experiments to determine how far the flat display 200 and the sensing area 226 should be so that the operator's fingers do not touch the surface of the flat display 200 even when performing spatial operations based on the screen displayed on the flat display 200. As a result of this experiment, they found that by positioning the imaging position of the floating image 204 40 mm or more away from the flat display 200, the probability that the operator will directly touch the screen of the flat display 200 can be reduced to 50% or less. Furthermore, by positioning the sensing area 226 50 mm or more away, operations do not directly touch the flat display 200.

なお、図16で説明した構成は、上述したようなタブレット端末に限られず、他にも例えばATM、自動券売機、キオスク端末、据置き型表示装置等の各種表示装置に組み込んでもよい。 Note that the configuration described in Figure 16 is not limited to the tablet terminal described above, but may also be incorporated into various other display devices, such as ATMs, automatic ticket vending machines, kiosk terminals, and stationary display devices.

<空間浮遊映像情報表示システムの第3の構成例>
空間浮遊映像情報表示システムの第3の実施例について図17を用いて説明する。図17は、空間浮遊映像表示装置202をタブレット端末に組み込んだ第二の実施例である。空間浮遊映像表示装置202と平面ディスプレイ200を同一の筐体201に設け、空間浮遊映像表示装置202の空間浮遊映像204の結像エリアをカバーする第1のセンシングエリア(センシング領域)226aをセンシングする第1のセンシングユニット203aと、平面ディスプレイ200の画像表示エリアをカバーする第2のセンシングエリア226bをセンシングする第2のセンシングユニット203bとがある。前記第1のセンシングエリア226aと前記第2のセンシングエリア226bとは空間浮遊映像表示装置202と平面ディスプレイ200との起点にそれぞれ設けられる。また、前記第1のセンシングエリア226aと前記第2のセンシングエリア226bとは近接配置される。前記第1のセンシングエリアと前記第2センシングエリアとが平面上に並行または前後に存在する。図15に示すように、前記第1のセンシングエリアと前記第2センシングエリアとが同一平面上に存在するような構成であってもよい。空間浮遊映像表示装置202と平面ディスプレイ200を同一の筐体201に併設してもよい。本実施形態では平面ディスプレイ200を用いて説明しているが、平面ディスプレイに限られずディスプレイであればよい。本実施例では平面ディスプレイ200の画像表示面に略平行に配置している。ここで使用するセンシングユニットについてもこの後詳細に記載する。
<Third Configuration Example of the Space Floating Image Information Display System>
A third embodiment of the space-floating image information display system will be described with reference to FIG. 17 . FIG. 17 shows a second embodiment in which a space-floating image display device 202 is incorporated into a tablet terminal. The space-floating image display device 202 and a flat display 200 are mounted in the same housing 201, and there is a first sensing unit 203a that senses a first sensing area (sensing region) 226a that covers the imaging area of the space-floating image 204 of the space-floating image display device 202, and a second sensing unit 203b that senses a second sensing area 226b that covers the image display area of the flat display 200. The first sensing area 226a and the second sensing area 226b are provided at the starting points of the space-floating image display device 202 and the flat display 200, respectively. Furthermore, the first sensing area 226a and the second sensing area 226b are arranged in close proximity to each other. The first sensing area and the second sensing area exist parallel to each other or in front and behind each other on a plane. As shown in FIG. 15, the first sensing area and the second sensing area may be configured to exist on the same plane. The space floating image display device 202 and the flat display 200 may be installed side by side in the same housing 201. In this embodiment, the flat display 200 is used for explanation, but any display may be used, not limited to a flat display. In this embodiment, the area is arranged approximately parallel to the image display surface of the flat display 200. The sensing unit used here will also be described in detail later.

以上述べた映像情報表示システムの第3の実施例においても、使用者が表示されている空間浮遊映像204に対して行う空間操作入力を平面ディスプレイ200の映像表示面に対しても同様に行えるように錯覚する。このため、平面ディスプレイ200の表示画面に直接触れることなく空間操作入力を行うことが出来る。 In the third embodiment of the video information display system described above, the user is given the illusion that the spatial operation inputs made to the displayed floating-in-space image 204 can also be made to the image display surface of the flat display 200. This allows spatial operation inputs to be made without directly touching the display screen of the flat display 200.

これに関し、試作品にて平面ディプレイ200への指の接触について実機を用いて評価した結果、空間浮遊映像204の結像位置を平面ディスプレイ200に対して50mm以上離すことで操作者は直接平面ディスプレイ200の画面に触れることなく、映像情報表示システムに対して空間操作入力を行うことができた。 In this regard, a prototype was used to evaluate finger contact with the flat display 200 using an actual device, and the results showed that by positioning the imaging position of the floating image 204 at a distance of 50 mm or more from the flat display 200, the operator was able to perform spatial operation inputs to the video information display system without directly touching the screen of the flat display 200.

なお、上述と同様に、図17で説明した構成は、タブレット端末に限られず、ATM、自動券売機、キオスク端末、据置き型表示装置等の各種表示装置に組み込んでもよい。 As mentioned above, the configuration described in Figure 17 is not limited to tablet terminals, but may also be incorporated into various display devices such as ATMs, automatic ticket vending machines, kiosk terminals, and stationary display devices.

<空間映像をセンシングする技術手段>
空間浮遊映像表示装置を介して監視(操作)者が情報システムに双方向で接続されるために、空間浮遊映像を疑似的に操作するためのセンシング技術について、以下に説明する。
<Technical means for sensing spatial images>
In order to allow a monitor (operator) to be connected to an information system bidirectionally via a space-floating image display device, sensing technology for pseudo-operating the space-floating image will be described below.

空間浮遊映像情報システムにおいては、空間浮遊映像と併せてセンシング情報を後述する2次元センサにより読み取ることで、表示映像に対する画像操作を可能にする。 In the space-floating video information system, sensing information is read along with the space-floating video using a two-dimensional sensor (described below), enabling image manipulation of the displayed video.

空間浮映像表示装置を介して監視(操作)者が情報システムに双方向で接続されるために、空間浮遊映像を疑似的に操作するためのセンシング技術について、以下に説明する。図18は、センシング技術を説明するための原理図である。空間浮遊映像に対応したTOF(Time of Flight)システムを内蔵した測距装置203を設ける。システムの信号に同期させ光源である近赤外線発光のLED(Light Emitting Diode)を発光させる。LEDの光線出射側には発散角を制御するための光学素子を設け受光素子としてピコ秒の時間分解能を持つ高感度なアバランシェダイオードを一対とし、エリアに対応するように横方向に整列配置する。システムからの信号に同期させて光源であるLEDが発光し、かかる光が測距すべき対象物(監視者の指の先端)に反射して受光部に戻るまでの時間だけ位相Δtがずれる。この時間差Δtから対象物の距離を算出し、並列配置された複数のセンサの位置情報と合わせて2次元情報として操作者の指の位置、動きを感知する。また、平面ディスプレイの表示画面と空間浮遊映像とに対して誤検知が少ないセンシング機能を有する空間浮遊情報表示システムまたは空間浮遊映像表示装置を実現できる。 The following describes sensing technology for simulating the operation of floating images in space, enabling a monitor (operator) to connect bidirectionally to an information system via a floating image display device. Figure 18 is a diagram illustrating the principle of this sensing technology. A distance measuring device 203 incorporating a TOF (Time of Flight) system compatible with floating images in space is installed. A near-infrared LED (Light Emitting Diode) serving as the light source is activated in synchronization with the system's signal. An optical element for controlling the divergence angle is provided on the LED's light output side, and a pair of highly sensitive avalanche diodes with picosecond time resolution are used as light receiving elements, aligned horizontally to correspond to the area. The LED light source emits light in synchronization with the system signal, and the phase Δt is shifted by the time it takes for the light to reflect off the object to be measured (the monitor's fingertip) and return to the light receiving unit. The distance to the object is calculated from this time difference Δt, and the position and movement of the operator's finger are sensed as two-dimensional information in combination with the position information of multiple sensors arranged in parallel. Furthermore, a space-floating information display system or space-floating image display device can be realized that has sensing functions with few false detections for the display screen of a flat display and the space-floating image.

<ゴースト像を低減する技術手段>
空間浮遊映像表示装置としてゴースト像を低減した高画質な空間映像表示装置を実現するための技術手段について、図14を用いて説明する。映像表示素子としての液晶パネル13からの映像光の発散角と発散角を所望の方向に制御するために、図14(A)に示すように、液晶パネル13の出射面に映像光制御シート334を設けると良い。更に、再帰反射部材の光線出射面または光線入射面またはその両面に映光制御シート334を設けてゴースト像を発生させる異常光を吸収する。
<Technical means for reducing ghost images>
A technical means for realizing a high-quality spatial image display device with reduced ghost images as a spatial floating image display device will be described with reference to Fig. 14. In order to control the divergence angle and divergence angle of the image light from the liquid crystal panel 13 as the image display element in a desired direction, it is advisable to provide an image light control sheet 334 on the exit surface of the liquid crystal panel 13, as shown in Fig. 14(A). Furthermore, the reflection light control sheet 334 is provided on the light exit surface or the light entrance surface or both of the retroreflective member to absorb abnormal light that generates ghost images.

図14(A)、(B)に、映像光制御シート334を空間映像表示装置に適用する具体的な方法を示す。映像光制御シート334を映像表示素子である液晶パネル335の出射面に設ける。この時、液晶パネル13の画素と映像光制御シート334の透過部336と光吸収部337のピッチによる干渉で発生するモアレを低減するためには、以下の(1)、(2)に示す2つの方法が有効である。 Figures 14 (A) and (B) show a specific method for applying the image light control sheet 334 to a spatial image display device. The image light control sheet 334 is provided on the output surface of a liquid crystal panel 335, which is the image display element. In this case, the following two methods (1) and (2) are effective in reducing moiré that occurs due to interference between the pixels of the liquid crystal panel 13 and the pitch of the transmissive portions 336 and light absorbing portions 337 of the image light control sheet 334.

(1)映像光制御シート334の透過部と光吸収部により生じる縦縞と液晶パネル335(図15においては液晶パネル11で表記)の画素の配列に対して、図13に示すように、θ10だけ傾けて配置する。 (1) As shown in Figure 13, the vertical stripes created by the transmissive and light-absorbing portions of the image light control sheet 334 and the pixel arrangement of the liquid crystal panel 335 (represented as liquid crystal panel 11 in Figure 15) are tilted by θ10.

(2)液晶パネル335の画素寸法をA(図14(A)中の両矢印Aを参照)とし、映像光制御シート334の縦縞のピッチをB(図14(A)中の両矢印Bを参照)とした場合、この比率(B/A)を整数倍から外して選択する。 (2) If the pixel size of the liquid crystal panel 335 is A (see double-headed arrow A in Figure 14(A)) and the pitch of the vertical stripes of the image light control sheet 334 is B (see double-headed arrow B in Figure 14(A)), then this ratio (B/A) is selected so as not to be an integer multiple.

液晶パネルの1画素339はRGBの3色の画素が並列してより成り、一般的には正方形であるため上述したモアレの発生を画面全体で抑えることはできない。このため、(1)に示した傾きθ10は、空間浮遊映像を表示させない場所にモアレの発生位置を意図的にずらして配置できるように、5度から25度の範囲で最適化すれば良いことを実験的に求めた。モアレを低減するために液晶パネルを題材に述べたが、再帰反射部材5と映像光制御シート334の間に発生するモアレは両者が線条の構造体であるため、図4に示すように、映像光制御シートをX軸に着目して最適に傾けることで、波長の長い目視でも視認できる周波数の低い大柄なモアレを低減できる。 One pixel 339 of the LCD panel consists of three color pixels (RGB) arranged in parallel, and is generally square, so the occurrence of the above-mentioned moire cannot be suppressed across the entire screen. For this reason, we experimentally determined that the tilt θ10 shown in (1) should be optimized between 5 and 25 degrees so that the position where moire occurs can be intentionally shifted to a location where the floating image is not displayed. While we have used an LCD panel as an example to reduce moire, the moire that occurs between the retroreflective member 5 and the image light control sheet 334 is a linear structure, so as shown in Figure 4, by optimally tilting the image light control sheet with respect to the X-axis, it is possible to reduce large, low-frequency moire that can be seen with the naked eye even at long wavelengths.

図14(A)は、液晶パネル335の映像光出射面に映像光制御シート334を配置した本願発明の映像表示装置1の垂直断面図である。映像光制御シート334は、光透過部336と光吸収部337を交互に配置して構成し、粘着層338により液晶パネル335の映像光出射面に粘着固定される。 Figure 14 (A) is a vertical cross-sectional view of the image display device 1 of the present invention, in which an image light control sheet 334 is disposed on the image light output surface of a liquid crystal panel 335. The image light control sheet 334 is configured by alternately arranging light-transmitting portions 336 and light-absorbing portions 337, and is adhesively fixed to the image light output surface of the liquid crystal panel 335 by an adhesive layer 338.

また、前述したように、映像表示装置1として7インチのWUXGA(1920×1200画素)液晶表示パネルを用いる場合には、1画素(1トリプレット)(図14(A)中に示す両矢印Aの長さ)が約80μmであっても、例えば映像光制御シート334の透過部d2が300μmと光吸収部d1が40μmからなるピッチBが340μmであればよい。このような構成とすることで、十分な透過特性を確保し、かつ、異常光の発生原因となる映像表示装置からの映像光の拡散特性を制御し、空間浮遊像の両側に発生するゴースト像を軽減することができる。さらに、この場合に、映像制御シートの厚さをピッチBの2/3以上とするとゴースト低減効果が大幅に向上する。 Furthermore, as mentioned above, when a 7-inch WUXGA (1920 x 1200 pixels) LCD panel is used as the image display device 1, even if one pixel (one triplet) (the length of the double-headed arrow A shown in Figure 14(A)) is approximately 80 μm, the pitch B of the image light control sheet 334, consisting of a 300 μm transmissive portion d2 and a 40 μm light-absorbing portion d1, needs to be 340 μm. This configuration ensures sufficient transmittance and controls the diffusion characteristics of the image light from the image display device, which causes abnormal light, thereby reducing ghost images that appear on both sides of the spatially floating image. Furthermore, in this case, making the thickness of the image control sheet at least two-thirds of the pitch B significantly improves ghost reduction.

図14(B)は、再帰反射部材5の映像光出射面に映像光制御シート334を配置した本願発明の再帰反射部材の垂直断面図である。映像光制御シート334は光透過部336と光吸収部337を交互に配置して構成し再帰反射光の出射方向に合わせて傾斜角θ1を持って傾斜配置する。この結果、前述した再帰反射に伴い発生する異常光を吸収し他方、正常反射光は損出なく透過させることが出来る。 Figure 14 (B) is a vertical cross-sectional view of a retroreflective member of the present invention in which an image light control sheet 334 is disposed on the image light exit surface of the retroreflective member 5. The image light control sheet 334 is configured by alternatingly arranging light-transmitting portions 336 and light-absorbing portions 337, and is inclined at an inclination angle θ1 to match the exit direction of the retroreflected light. As a result, the abnormal light generated by the retroreflection described above is absorbed, while allowing the normally reflected light to pass through without loss.

7インチのWUXGA(1920×1200画素)液晶表示パネルを用いる場合には、1画素(1トリプレット)(図14(A)中の両矢印Aの長さ)が約80μmであっても、例えば再帰反射部の透過部d2が400μmと光吸収部d1が20μmからなるピッチBが420μmであれば十分な透過特性と再帰反射部材での異常光の発生原因となる映像表示装置からの映像光の拡散特性を制御し空間浮遊像の両側に発生するゴースト像を軽減する。 When using a 7-inch WUXGA (1920 x 1200 pixels) LCD panel, even if one pixel (one triplet) (the length of the double-headed arrow A in Figure 14(A)) is approximately 80 μm, if the pitch B of the retroreflective part is 420 μm, for example, with a 400 μm transmissive portion d2 and a 20 μm light-absorbing portion d1, sufficient transmission characteristics are achieved, and the diffusion characteristics of the image light from the image display device, which causes abnormal light to be generated in the retroreflective member, are controlled, reducing ghost images that appear on both sides of the floating image.

上述した映像光制御シート334は、他方外界からの外光が空間浮遊映像表示装置内部に侵入する妨げにもなるため、構成部品の信頼性向上にも繋がる。この映像光制御シートとして、例えば信越ポリマー(株)の視野角制御フィルム(VCF)が適しており、その構造は透明シリコンと黒色シリコンを交互に配置し光入出射面に合成樹脂を配置してサンドウィッチ構造としているため、本実施例の外光制御フィルムと同様の効果が期待できる。 The above-mentioned image light control sheet 334 also prevents external light from entering the interior of the spatial floating image display device, thereby improving the reliability of the components. A suitable example of this image light control sheet is Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.'s viewing angle control film (VCF), which has a sandwich structure in which transparent silicone and black silicone are alternately arranged with synthetic resin placed on the light entrance and exit surfaces, so it can be expected to have the same effect as the external light control film of this example.

<液晶パネルの性能>
ところで、一般的なTFT(Thin Film Transister)液晶パネルは、光の出射方向によって液晶と偏光板相互の特性により輝度、コントラスト性能が異なる。図31に示した測定環境での評価では、パネル短手(上下)方向での輝度と視野角の特性は図33に示すようにパネル面に垂直(出射角度0度)な出射角より少しずれた角度での特性(本実施例では+5度)が優れている。この理由は、液晶パネルの短手(上下)方向では、光をねじる特性が印加電圧最大の時に0度とならないためである。
<LCD panel performance>
Incidentally, in a typical TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal panel, the brightness and contrast performance differ depending on the light output direction due to the mutual characteristics of the liquid crystal and polarizer. In an evaluation in the measurement environment shown in Figure 31, the brightness and viewing angle characteristics in the short side (up and down) direction of the panel were superior at an angle slightly shifted (+5 degrees in this example) from the output angle perpendicular to the panel surface (output angle of 0 degrees), as shown in Figure 33. The reason for this is that in the short side (up and down) direction of the liquid crystal panel, the light twisting characteristic does not become 0 degrees when the applied voltage is at its maximum.

他方、パネル短手(上下)方向のコントラスト性能は、図35に示すように、-15度から+15度の範囲が優れており、輝度特性と合わせると、5度を中心にして±10度の範囲での使用が最も優れた特性を得ることとなる。 On the other hand, as shown in Figure 35, contrast performance in the short (up and down) direction of the panel is excellent in the range of -15 degrees to +15 degrees, and when combined with brightness characteristics, the best characteristics are obtained when used in the range of ±10 degrees with 5 degrees as the center.

また、パネル長手(左右)方向での輝度と視野角の特性は、図32に示すように、パネル面に垂直(出射角度0度)な出射角での特性が優れている。この理由は、液晶パネルの長手(左右方向)では光をねじる特性が印加電圧最大の時に0度となるためである。 Furthermore, the brightness and viewing angle characteristics in the longitudinal (left-right) direction of the panel are superior at an emission angle perpendicular to the panel surface (emission angle of 0 degrees), as shown in Figure 32. The reason for this is that the light twisting characteristic in the longitudinal (left-right) direction of the liquid crystal panel becomes 0 degrees when the applied voltage is at its maximum.

同様に、パネル長手(左右)方向のコントラスト性能は図34に示すように、-5度から-10度の範囲が優れており、輝度特性と合わせると-5度を中心にして±5度の範囲での使用が最も優れた特性を得ることとなる。このため、液晶パネルから出射する映像光の出射角度は、前述した光源装置13の導光体に設けた光束方向変換手段(反射面307、314等)により最も優れた特性が得られる方向から液晶パネルに光を入射させ、映像信号により光変調することが、映像表示装置1の画質と性能を向上させることになる。 Similarly, as shown in Figure 34, contrast performance in the longitudinal (left-right) direction of the panel is excellent in the range of -5 degrees to -10 degrees, and when combined with brightness characteristics, the best characteristics are obtained when used in a range of ±5 degrees with -5 degrees as the center. Therefore, the image quality and performance of the image display device 1 are improved by directing the light emitted from the liquid crystal panel from a direction that provides the best characteristics using the light beam direction conversion means (reflecting surfaces 307, 314, etc.) provided on the light guide of the light source device 13 described above, and modulating the light using a video signal.

映像表示素子としての液晶パネルの輝度、コントラスト特性を最大限に生かすためには、光源からの液晶パネルへの入射光を上述した範囲に設定することで、空間浮遊映像の映像品位を向上することが出来る。 In order to make the most of the brightness and contrast characteristics of the LCD panel as an image display element, the image quality of the floating images can be improved by setting the incident light from the light source to the LCD panel within the range described above.

<光源光の制御方法>
本実施例では、光源装置13からの出射光束の利用効率を向上させ、消費電力を大幅に低減するために、光源装置13と液晶表示パネル11を含んで構成される映像表示装置1において、光源装置13からは液晶パネル11の特性が最大となるような入射角度で液晶パネル11に入射後、映像信号に合わせて輝度変調された映像光線を再帰反射部材に向けて出射させる。このとき、空間浮遊映像情報表示システムのセット容積を小型化するために、液晶パネル11と再帰反射部材の配置の自由度を高めることが要望される。更に、再帰反射後、浮遊映像を所望の位置に形成し最適な指向性を確保するため、以下の技術手段を用いる。
<Light Source Light Control Method>
In this embodiment, in order to improve the utilization efficiency of the light beam emitted from the light source device 13 and significantly reduce power consumption, in the image display device 1 comprising the light source device 13 and the liquid crystal display panel 11, the light source device 13 enters the liquid crystal panel 11 at an incident angle that maximizes the characteristics of the liquid crystal panel 11, and then emits image light beams that have been brightness-modulated in accordance with the image signal toward the retroreflective member. At this time, in order to reduce the set volume of the spatial floating image information display system, it is desired to increase the degree of freedom in the arrangement of the liquid crystal panel 11 and the retroreflective member. Furthermore, in order to form the floating image at a desired position after retroreflection and ensure optimal directionality, the following technical means are used.

液晶パネル11の映像表示面には、光方向変換パネルとして、図10、図12に示すリニアフレネルレンズ等の光学部品からなる透明シートを設け、高い指向性を付与したまま再帰反射光学部材への入射光束の出射方向を制御して空間浮遊映像の結像位置を決定する。この構成によれば、映像表示装置1からの映像光は、レーザ光のように観察者に対して高い指向性(直進性)で効率良く届くこととなり、その結果、高品位な浮遊映像を高解像度で表示すると共に、光源装置13を含む映像表示装置1による消費電力を大幅に低減することが可能となる。 A transparent sheet made of optical components such as a linear Fresnel lens, as shown in Figures 10 and 12, is provided on the image display surface of the liquid crystal panel 11 as a light direction conversion panel. This controls the output direction of the incident light beam on the retroreflective optical element while providing high directivity, thereby determining the imaging position of the floating image in space. With this configuration, the image light from the image display device 1 reaches the observer efficiently with high directivity (straightness) like laser light, resulting in the display of high-quality floating images at high resolution while also significantly reducing the power consumption of the image display device 1, including the light source device 13.

<映像表示装置の例1>
図24には、映像表示装置1の具体的な構成の他の一例を示す。図24の光源装置13は、図25等の光源装置と同様である。この光源装置13は、例えばプラスチックなどのケース内にLED、コリメータ、合成拡散ブロック、導光体等を収納して構成されており、その上面には液晶表示パネル11が取り付けられている。また、光源装置13のケースのひとつの側面には、半導体光源であるLED(Light Emitting Diode)素子14a、14bや、その制御回路を実装したLED基板が取り付けられると共に、LED基板の外側面には、LED素子および制御回路で発生する熱を冷却するための部材であるヒートシンクが取り付けられる(図示せず)。
<Example 1 of video display device>
Fig. 24 shows another example of the specific configuration of the image display device 1. The light source device 13 in Fig. 24 is similar to the light source device in Fig. 25 etc. This light source device 13 is configured by housing LEDs, a collimator, a composite diffusion block, a light guide, etc. in a case made of, for example, plastic, and has a liquid crystal display panel 11 attached to its upper surface. An LED board on which LED (Light Emitting Diode) elements 14a and 14b, which are semiconductor light sources, and their control circuits are mounted are attached to one side of the case of the light source device 13, and a heat sink (not shown), which is a member for cooling heat generated by the LED elements and the control circuit, is attached to the outer surface of the LED board.

また、ケースの上面に取り付けられた液晶表示パネルフレームには、当該フレームに取り付けられた液晶表示パネル11と、更に、液晶表示パネル11に電気的に接続されたFPC(Flexible Printed Circuits:フレキシブル配線基板)(図示せず)などが取り付けられて構成されている。即ち、液晶表示素子である液晶表示パネル11は、固体光源であるLED素子14a,14bと共に、電子装置を構成する制御回路(ここでは図示せず)からの制御信号に基づいて、透過光の強度を変調することによって、表示映像を生成する。 The LCD panel frame attached to the top surface of the case contains the LCD panel 11 attached to the frame, as well as an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown) electrically connected to the LCD panel 11. In other words, the LCD panel 11, which is a liquid crystal display element, generates a display image by modulating the intensity of transmitted light together with the LED elements 14a and 14b, which are solid-state light sources, based on control signals from a control circuit (not shown) that constitutes the electronic device.

<映像表示装置の例1の光源装置の例1>
続いて、ケース内に収納されている光源装置等の光学系の構成について、図23と共に、図25(a)および(b)を参照しながら、詳細に説明する。図23および図24には、光源を構成するLED14a、14bが示されており、これらはコリメータ15に対して所定の位置に取り付けられている。なお、このコリメータ15は、各々、例えばアクリル等の透光性の樹脂により形成されている。そして、このコリメータ15は、図22(b)にも示すように、放物断面を回転して得られる円錐凸形状の外周面156を有すると共に、その頂部(LED基板に接する側)におけるその中央部に、凸部(即ち、凸レンズ面)157を形成した凹部153を有する。
<Example 1 of Light Source Device of Example 1 of Image Display Device>
Next, the configuration of the optical system, such as the light source device housed in the case, will be described in detail with reference to Figs. 23, 25(a) and 25(b). Figs. 23 and 24 show LEDs 14a and 14b constituting the light source, which are attached at predetermined positions relative to the collimator 15. Each collimator 15 is formed of a light-transmitting resin, such as acrylic. As shown in Fig. 22(b), the collimator 15 has a conical convex outer surface 156 obtained by rotating a parabolic cross section, and a recess 153 with a convex portion (i.e., a convex lens surface) 157 formed in the center of its apex (the side in contact with the LED substrate).

また、コリメータ15の平面部(上記の頂部とは逆の側)の中央部には、外側に突出した凸レンズ面(あるいは、内側に凹んだ凹レンズ面でも良い)154を有している。なお、コリメータ15の円錐形状の外周面を形成する放物面156は、LED14a、14bから周辺方向に出射する光をその内部で全反射することが可能な角度の範囲内において設定され、あるいは、反射面が形成されている。 The center of the flat surface of the collimator 15 (the side opposite the apex) has a convex lens surface 154 that protrudes outward (or it may be a concave lens surface that is recessed inward). The parabolic surface 156 that forms the conical outer surface of the collimator 15 is set within an angle range that allows the light emitted from the LEDs 14a and 14b in the peripheral direction to be totally reflected within it, or a reflective surface is formed.

また、LED14a、14bは、その回路基板である、基板102の表面上の所定の位置にそれぞれ配置されている。この基板102は、コリメータ15に対して、その表面上のLED14aまたは14bが、それぞれ、その凹部153の中央部に位置するように配置されて固定される。 LEDs 14a and 14b are each arranged at a predetermined position on the surface of the circuit board, substrate 102. This substrate 102 is positioned and fixed to the collimator 15 so that LED 14a or 14b on its surface is located in the center of its recess 153.

かかる構成によれば、上述したコリメータ15によって、LED14aまたは14bから放射される光のうち、特に、その中央部分から上方(図の右方向)に向かって放射される光は、コリメータ15の外形を形成する2つの凸レンズ面157、154により集光されて平行光となる。また、その他の部分から周辺方向に向かって出射される光は、コリメータ15の円錐形状の外周面を形成する放物面によって反射され、同様に、集光されて平行光となる。換言すれば、その中央部に凸レンズを構成すると共に、その周辺部に放物面を形成したコリメータ15によれば、LED14aまたは14bにより発生された光のほぼ全てを平行光として取り出すことが可能となり、発生した光の利用効率を向上することが可能となる。 With this configuration, the collimator 15 described above focuses the light emitted from LED 14a or 14b, particularly the light emitted upward from the center (toward the right in the figure), by the two convex lens surfaces 157, 154 that form the outer shape of the collimator 15, to form parallel light. Light emitted from other areas toward the periphery is reflected by the parabolic surface that forms the conical outer surface of the collimator 15, and similarly focuses and forms parallel light. In other words, a collimator 15 with a convex lens in its center and a parabolic surface around its periphery makes it possible to extract almost all of the light generated by LED 14a or 14b as parallel light, thereby improving the utilization efficiency of the generated light.

なお、コリメータ15の光の出射側には、偏光変換素子21が設けられている。偏光変換素子21は、偏光変換部材と称しても良い。この偏光変換素子21は、図24(a)からも明らかなように、断面が平行四辺形である柱状(以下、平行四辺形柱)の透光性部材と、断面が三角形である柱状(以下、三角形柱)の透光性部材とを組み合わせ、コリメータ15からの平行光の光軸に対して直交する面に平行に、複数、アレイ状に配列して構成されている。更に、これらアレイ状に配列された隣接する透光性部材間の界面には、交互に、偏光ビームスプリッタ(以下、「PBS膜」と省略する)211と反射膜212とが設けられており、また、偏光変換素子21へ入射してPBS膜211を透過した光が出射する出射面には、λ/2位相板213が備えられている。 A polarization conversion element 21 is provided on the light exit side of the collimator 15. The polarization conversion element 21 may also be referred to as a polarization conversion member. As is clear from Figure 24(a), this polarization conversion element 21 is configured by combining a cylindrical light-transmitting member with a parallelogram cross section (hereinafter referred to as a parallelogram prism) and a cylindrical light-transmitting member with a triangular cross section (hereinafter referred to as a triangular prism), and these are arranged in an array parallel to a plane perpendicular to the optical axis of the collimated light from the collimator 15. Furthermore, polarizing beam splitters (hereinafter referred to as "PBS films") 211 and reflective films 212 are alternately provided at the interfaces between adjacent light-transmitting members arranged in the array. In addition, a λ/2 phase plate 213 is provided on the exit surface from which light incident on the polarization conversion element 21 and transmitted through the PBS film 211 exits.

この偏光変換素子21の出射面には、更に、図24(a)にも示す、矩形状の合成拡散ブロック16が設けられている。即ち、LED14aまたは14bから出射された光は、コリメータ15の働きにより平行光となって合成拡散ブロック16へ入射し、出射側のテクスチャー161により拡散された後、導光体17に到る。 The exit surface of this polarization conversion element 21 is further provided with a rectangular composite diffusion block 16, also shown in Figure 24(a). That is, the light emitted from LED 14a or 14b is converted into parallel light by the action of the collimator 15 and enters the composite diffusion block 16. After being diffused by the texture 161 on the exit side, the light reaches the light guide 17.

導光体17は、例えばアクリル等の透光性の樹脂により断面が略三角形(図24(b)参照)の棒状に形成された部材であり、そして、図25からも明らかなように、合成拡散ブロック16の出射面に第1の拡散板18aを介して対向する導光体光入射部(面)171と、斜面を形成する導光体光反射部(面)172と、第2の拡散板18bを介して、液晶表示素子である液晶表示パネル11と対向する導光体光出射部(面)173と、を備えている。 The light guide 17 is a rod-shaped member made of a translucent resin such as acrylic and having a roughly triangular cross section (see Figure 24(b)). As is clear from Figure 25, it comprises a light guide light incident portion (surface) 171 that faces the exit surface of the composite diffusion block 16 via a first diffuser plate 18a, a light guide light reflecting portion (surface) 172 that forms a slope, and a light guide light exit portion (surface) 173 that faces the liquid crystal display panel 11, which is a liquid crystal display element, via a second diffuser plate 18b.

この導光体17の導光体光反射部(面)172には、その一部拡大図である図23にも示すように、多数の反射面172aと連接面172bとが交互に鋸歯状に形成されている。そして、反射面172a(図では右上がりの線分)は、図において一点鎖線で示す水平面に対してαn(n:自然数であり、本例では、例えば、1~130である)を形成しており、その一例として、ここでは、αnを43度以下(ただし、0度以上)に設定している。 As shown in Figure 23, which is an enlarged partial view, the light guide light reflecting portion (surface) 172 of this light guide 17 has a sawtooth pattern with numerous alternating reflecting surfaces 172a and connecting surfaces 172b. The reflecting surfaces 172a (the line segments sloping upward to the right in the figure) form an angle αn (n is a natural number, for example, 1 to 130 in this example) with respect to the horizontal plane indicated by the dashed dotted line in the figure, and as an example, αn is set to 43 degrees or less (but 0 degrees or greater).

導光体入射部(面)171は、光源側に傾斜した湾曲の凸形状に形成されている。これによれば、合成拡散ブロック16の出射面からの平行光は、第1の拡散板18aを介して拡散されて入射し、図からも明らかなように、導光体入射部(面)171により上方に僅かに屈曲(偏向)しながら導光体光反射部(面)172に達し、ここで反射して図の上方の出射面に設けた液晶表示パネル11に到る。 The light guide entrance surface (surface) 171 is formed in a curved convex shape inclined toward the light source. As a result, parallel light from the exit surface of the composite diffusion block 16 is diffused and incident via the first diffuser plate 18a. As is clear from the figure, the light is slightly bent (deflected) upward by the light guide entrance surface (surface) 171 before reaching the light guide light reflection surface (surface) 172, where it is reflected and reaches the liquid crystal display panel 11 provided on the exit surface at the top of the figure.

以上に詳述した映像表示装置1によれば、光利用効率やその均一な照明特性をより向上すると同時に、モジュール化されたS偏光波の光源装置を含め、小型かつ低コストで製造することが可能となる。なお、上記の説明では、偏光変換素子21をコリメータ15の後に取り付けるものとして説明したが、本発明はそれに限定されることなく、液晶表示パネル11に到る光路中に設けることによっても同様の作用・効果が得られる。 The image display device 1 described above in detail not only improves light utilization efficiency and uniform illumination characteristics, but also enables compact, low-cost manufacturing, including of a modularized S-polarized light source device. While the above description describes the polarization conversion element 21 as being attached after the collimator 15, the present invention is not limited to this, and similar effects can be achieved by locating it in the optical path leading to the liquid crystal display panel 11.

なお、導光体光反射部(面)172には、多数の反射面172aと連接面172bとが交互に鋸歯状に形成されており、照明光束は、各々の反射面172a上で全反射されて上方に向かい、更には、導光体光出射部(面)173には挟角拡散板を設けて略平行な拡散光束として指向特性を調整する光方向変換パネル54に入射し、斜め方向から液晶表示パネル11へ入射する。この映像表示装置1の出射光は光源装置13の上面に設けた光方向変換パネル54により出射方向を制御される。その結果、液晶表示パネル11からの出射光も制御され、この映像表示装置1を用いた空間浮遊映像情報システムにより得られる空間浮遊映像の光拡散方向が制御される。本実施例では光方向変換パネル54を導光体出射面173と液晶表示パネル11の間に設けたが、液晶表示パネル11の出射面に設けても、同様の効果が得られる。 The light guide light reflecting portion (surface) 172 has multiple reflective surfaces 172a and connecting surfaces 172b arranged alternately in a sawtooth pattern. The illumination light beam is totally reflected by each reflective surface 172a and directed upward. The light guide light exiting portion (surface) 173 is equipped with a narrow-angle diffuser to convert the light beam into a substantially parallel diffused beam, which then enters the light redirecting panel 54, which adjusts the directional characteristics, and then enters the LCD panel 11 at an angle. The light exiting the image display device 1 has its direction controlled by the light redirecting panel 54 mounted on the top surface of the light source device 13. As a result, the light exiting the LCD panel 11 is also controlled, thereby controlling the light diffusion direction of the spatially floating image produced by the spatially floating image information system using the image display device 1. In this embodiment, the light redirecting panel 54 is mounted between the light guide exiting surface 173 and the LCD panel 11, but similar effects can be achieved by mounting it on the exiting surface of the LCD panel 11.

液晶表示パネル11からの出射光は、一般的なTV用途の装置では、例えば図30(A)中の「従来特性(X方向)」および図30(B)中の「従来特性(Y方向)」のプロット曲線に示すように、画面水平方向(図30(A)のグラフのX軸に対応した表示方向)と画面垂直方向(図30(B)のグラフのY軸に対応した表示方向)とで、互いに同様な拡散特性を有する。 In a typical TV device, the light emitted from the liquid crystal display panel 11 has similar diffusion characteristics in the horizontal direction of the screen (the display direction corresponding to the X-axis of the graph in Figure 30(A)) and the vertical direction of the screen (the display direction corresponding to the Y-axis of the graph in Figure 30(B)), as shown, for example, in the plot curves of "Conventional characteristics (X direction)" in Figure 30(A) and "Conventional characteristics (Y direction)" in Figure 30(B).

これに対して、本実施例の液晶表示パネルからの出射光束の拡散特性は、例えば図30(A)中の「例1(X方向)」および図30(B)中の「例1(Y方向)」のプロット曲線に示すような拡散特性となる。 In contrast, the diffusion characteristics of the light beam emitted from the liquid crystal display panel of this embodiment are as shown, for example, in the plot curves of "Example 1 (X direction)" in Figure 30(A) and "Example 1 (Y direction)" in Figure 30(B).

一具体例では、正面視(角度0度)の輝度に対して50%の輝度(約半分に低下する輝度)になる視野角が13度となるように設定した場合、一般的な家庭用のTV用途の装置の拡散特性(角度62度)に対して約1/5の角度となる。同様に、垂直方向の視野角を上側と下側とで不均等に設定する場合の一例では、上側の視野角を下側の視野角に対して1/3程度に抑える(狭くする)ように、反射型導光体の反射角度や反射面の面積等を最適化する。 In one specific example, if the viewing angle at which the brightness is 50% (brightness reduced to about half) of the brightness when viewed from the front (angle of 0 degrees) is set to 13 degrees, this is approximately 1/5 of the diffusion characteristics of a typical home TV (angle of 62 degrees). Similarly, in one example where the vertical viewing angles are set unevenly between the top and bottom, the reflection angle of the reflective light guide and the area of the reflective surface are optimized so that the upper viewing angle is kept (narrowed) to about 1/3 of the lower viewing angle.

上記のような視野角等の設定が行われることにより、従来の液晶TVに比べ、ユーザの観視方向に向かう映像の光量が格段に増加(映像の明るさの点で大幅に向上)し、かかる映像の輝度は50倍以上となる。 By setting the viewing angle and other settings as described above, the amount of light in the image directed toward the user's viewing direction increases dramatically (significantly improving image brightness) compared to conventional LCD TVs, resulting in an image that is more than 50 times brighter.

更に、図30の「例2」に示す視野角特性とした場合、正面視(角度0度)で得られる映像の輝度に対して50%の輝度(約半分に低下する輝度)になる視野角が5度となるように設定した場合、一般的な家庭用のTV用途の装置の拡散特性(角度62度)に対して約1/12の角度(狭い視野角)となる。同様に、垂直方向の視野角を上側と下側とで均等に設定する場合の一例では、かかる垂直方向の視野角を従来に対して1/12程度に抑える(狭くする)ように、反射型導光体の反射角度と反射面の面積等を最適化する。 Furthermore, when the viewing angle characteristics shown in "Example 2" in Figure 30 are used, if the viewing angle at which the brightness of the image obtained when viewed from the front (angle of 0 degrees) is 50% (brightness reduced to approximately half) is set to 5 degrees, this results in an angle (narrow viewing angle) that is approximately 1/12 of the diffusion characteristics (angle of 62 degrees) of a typical home TV device. Similarly, in an example where the vertical viewing angle is set equally on the top and bottom, the reflection angle and the area of the reflective surface of the reflective light guide are optimized so that the vertical viewing angle is reduced (narrowed) to approximately 1/12 of the conventional value.

このような設定が行われることにより、従来の液晶TVに比べ、観視方向(ユーザの視線方向)に向かう映像の輝度(光量)が大幅に向上し、かかる映像の輝度は100倍以上となる。 By making these settings, the brightness (amount of light) of the image in the viewing direction (the direction of the user's line of sight) is significantly improved compared to conventional LCD TVs, with the brightness of such images being more than 100 times greater.

以上述べたように、視野角を挟角とすることで、観視方向に向かう光束量を集中できるので、光の利用効率が大幅に向上する。この結果、一般的なTV用途の液晶表示パネルを使用しても、光源装置の光拡散特性を調整することで同様な消費電力で大幅な輝度向上が実現可能で、明るい屋外に向けての情報表示システムに対応した映像表示装置とすることができる。 As described above, by setting the viewing angle to a narrow angle, the amount of luminous flux directed in the viewing direction can be concentrated, significantly improving light utilization efficiency. As a result, even when using a liquid crystal display panel for general TV applications, adjusting the light diffusion characteristics of the light source device makes it possible to achieve a significant improvement in brightness with similar power consumption, resulting in a video display device that is compatible with information display systems facing bright outdoor environments.

大型の液晶表示パネルを使用する場合には、画面周辺の光は画面中央を観視者が正対した場合に観視者の方向に向かうように内側に向けることで、画面明るさの全面性が向上する。図27は、液晶表示パネルから観視者までの距離Lと、映像表示装置のパネルサイズ(画面比16:10)と、をパラメータとしたときの液晶表示パネル長辺と液晶表示パネル短辺との収斂角度を求めたもので上側に示す図では、液晶表示パネルの画面を縦長(以下、「縦使い」とも称する)として映像を観視する場合を前提としている。この場合には、液晶表示パネルの短辺(適宜、図27中の矢印V方向を参照)に合わせて収斂角度を設定すればよい。 When using a large LCD display panel, the overall brightness of the screen can be improved by directing the light from the periphery of the screen inward so that it is directed toward the viewer when facing the center of the screen. Figure 27 shows the convergence angle between the long and short sides of the LCD display panel when the distance L from the LCD display panel to the viewer and the panel size of the image display device (screen ratio 16:10) are used as parameters. The upper diagram assumes that the image is viewed with the LCD display panel screen in portrait orientation (hereinafter also referred to as "portrait viewing"). In this case, the convergence angle can be set to match the short side of the LCD display panel (see arrow V in Figure 27 as appropriate).

より具体的な例としては、図27中のプロットグラフに参照されるように、例えば、22“パネルの縦使いで観視距離が0.8mの場合には、収斂角度を10度に設定することにより、画面の各隅(4コーナー)からの映像光を、観視者に向けて効果的に投射ないし出力することができる。 As a more specific example, as shown in the plot graph in Figure 27, when a 22" panel is used vertically and the viewing distance is 0.8 m, by setting the convergence angle to 10 degrees, image light from each corner (four corners) of the screen can be effectively projected or output toward the viewer.

同様に、15”パネルの縦使いで観視する場合には観視距離が0.8mの場合には収斂角度を7度とすれば画面4コーナからの映像光を有効に観視者に向けることができる。以上述べたように、液晶表示パネルのサイズ及び縦使いか横使いかによって画面周辺の映像光を、画面中央を観視するのに最適な位置にいる観視者に向けることで、画面明るさの全面性を向上できる。 Similarly, when viewing a 15" panel in portrait orientation, a convergence angle of 7 degrees will allow image light from the four corners of the screen to be effectively directed toward the viewer at a viewing distance of 0.8 m. As described above, depending on the size of the LCD display panel and whether it is used portrait or landscape, image light from the periphery of the screen can be directed toward the viewer who is in the optimal position to view the center of the screen, improving the overall brightness of the screen.

基本構成としては、上述の図30などに示すように、光源装置により挟角な指向特性の光束を液晶表示パネル11に入射させ、映像信号に合わせて輝度変調することで、液晶表示パネル11の画面上に表示した映像情報を、再帰反射部材で反射させ得られた空間浮遊映像を、透明な部材100を介して室外または室内に表示する。 As shown in Figure 30 above, the basic configuration involves a light source device directing a light beam with a narrow angle of directionality to the liquid crystal display panel 11, which is then luminance-modulated in accordance with the video signal. The video information displayed on the screen of the liquid crystal display panel 11 is then reflected by the retroreflective member, and the resulting floating image is displayed indoors or outdoors via the transparent member 100.

以下、光源装置の別の例について複数の例を説明する。これらの光源装置の別の例は、いずれも上述した映像表示装置の例の光源装置に変えて採用してもよい。 The following describes several other examples of light source devices. Any of these other examples of light source devices may be used in place of the light source device in the example of the image display device described above.

大型の液晶表示パネルを使用する場合には上述したように、画面周辺の光は画面中央を観視者が正対した場合に観視者の方向に向かうように内側に向けることで、画面明るさの全面性が向上するが、他方、監視者の左右の目のどちらで視認するかにより両眼視差が発生する。図28は、液晶表示パネルから観視者までの距離Lと、映像表示装置のパネルサイズ(画面比16:10)をパラメータとしたときの液晶表示パネル長辺と液晶表示パネル短辺との収斂角度を左右の目の位置を基準として求めたものである。 As mentioned above, when using a large LCD display panel, the light from the periphery of the screen can be directed inward toward the viewer when facing the center of the screen, improving the overall brightness of the screen. However, binocular parallax occurs depending on whether the viewer uses their left or right eye to view the image. Figure 28 shows the convergence angle between the long and short sides of the LCD display panel, calculated based on the positions of the left and right eyes, when the distance L from the LCD display panel to the viewer and the panel size of the video display device (screen ratio 16:10) are used as parameters.

パネルサイズが小型な程、監視距離が近いほど左右の目による両眼視での収斂角は大きくなる。特に7インチ以下の小型パネルを使用する場合には、両眼視差による収斂角度は重要な要件となるため、例えば7インチ以下の場合、図30に示した光源の光拡散特性を拡大するか指向特性を持たせて、システムの最適監視範囲に映像光が向くように設計する。 The smaller the panel size and the closer the monitoring distance, the larger the convergence angle when viewing binocularly with both eyes. When using a small panel of 7 inches or less, the convergence angle due to binocular parallax is an important requirement. Therefore, for panels of 7 inches or less, for example, the light diffusion characteristics of the light source shown in Figure 30 should be expanded or given directional characteristics so that the image light is directed toward the system's optimal monitoring range.

更に、システムの要求仕様によっては、水平と垂直の指向特性、拡散特性を得るために、前述した光源装置13の導光体の反射面の形状、面粗さ、傾きなどを最適設計する必要がある。 Furthermore, depending on the required specifications of the system, it may be necessary to optimally design the shape, surface roughness, and inclination of the reflective surface of the light guide of the light source device 13 mentioned above in order to obtain horizontal and vertical directional characteristics and diffusion characteristics.

<光源装置の例1>
次に、図19を参照して、光源装置の別の例について説明する。図19(a)および(b)は、導光体311を説明するために、液晶表示パネル11と拡散板206の一部を省略した図である。
<Example 1 of Light Source Device>
Next, another example of a light source device will be described with reference to Fig. 19. Figs. 19(a) and (b) are diagrams in which the liquid crystal display panel 11 and the diffuser plate 206 are partially omitted in order to explain the light guide 311.

図19は、光源を構成するLED14が基板102に備え付けられた状態を示している。これらLED14および基板102は、リフレクタ15に対して所定の位置に取り付けられている。 Figure 19 shows the LEDs 14 that make up the light source mounted on the substrate 102. The LEDs 14 and substrate 102 are attached to a predetermined position relative to the reflector 15.

図19(a)に示すように、LED14は、リフレクタ300が配置される側の液晶表示パネル11の辺(この例では短辺)と平行な方向に、一列に配置される。図示の例では、かかるLEDの配置と対応して、リフレクタ300が配置されている。なお、リフレクタ300は複数配置されてもよい。 As shown in Figure 19(a), the LEDs 14 are arranged in a row parallel to the side of the liquid crystal display panel 11 on which the reflector 300 is arranged (in this example, the short side). In the example shown, the reflector 300 is arranged in correspondence with the arrangement of the LEDs. Note that multiple reflectors 300 may be arranged.

一具体例では、リフレクタ300は、各々、プラスチック材料により形成されている。他の例として、リフレクタ300は、金属材料やガラス材料で形成してもよいが、プラスチック材料の方が成型しやすいため、本実施例ではプラスチック材料のものを用いる。 In one specific example, the reflectors 300 are each made of a plastic material. As another example, the reflectors 300 may be made of a metal or glass material, but because plastic materials are easier to mold, plastic materials are used in this example.

図19(b)に示すように、リフレクタ300の内側(同図中の右側)の面は、放物面を子午面で切り取った形状の反射面(以下は「放物面」と称する場合がある)305を備える。リフレクタ300は、LED14から出射される発散光を、上記の反射面305(放物面)で反射させることにより、略平行な光に変換し、変換された光を導光体311の端面に入射させる。一具体例では、導光体311は、透過型導光体である。 As shown in Figure 19(b), the inner surface of reflector 300 (the right side in the figure) has a reflective surface 305 (hereinafter sometimes referred to as a "paraboloid") shaped like a paraboloid cut at its meridian plane. Reflector 300 converts the divergent light emitted from LED 14 into approximately parallel light by reflecting it off reflective surface 305 (paraboloid), and directs the converted light to be incident on the end face of light guide 311. In one specific example, light guide 311 is a transmissive light guide.

リフレクタ300の反射面は、LED14の出射光の光軸に対して非対称な形状である。また、リフレクタ300の反射面305は、上述のように放物面であり、かかる放物面の焦点にLEDを配置することで、反射後の光束を略平行光に変換する。 The reflective surface of reflector 300 has an asymmetric shape with respect to the optical axis of the light emitted by LED 14. Furthermore, as mentioned above, reflective surface 305 of reflector 300 is a parabolic surface, and by placing the LED at the focus of this parabolic surface, the reflected light beam is converted into approximately parallel light.

LED14は面光源であるため放物面の焦点に配置してもLEDからの発散光を完全な平行光に変換することはできないが、本願発明の光源の性能を左右することはない。LED14とリフレクタ300は一対のペアである。また、LED14の基板102への取り付け精度±40μmにおいて所定の性能を確保するためには、LEDの基板の取り付けは最大10個以下とすべきであり、量産性を考慮すれば5個程度に抑えると良い。 Since the LED 14 is a surface light source, even if it is placed at the focus of a parabolic surface, the divergent light from the LED cannot be converted into completely parallel light, but this does not affect the performance of the light source of the present invention. The LED 14 and reflector 300 form a pair. Furthermore, to ensure the specified performance when the LED 14 is attached to the substrate 102 with an accuracy of ±40 μm, the number of LEDs attached to the substrate should be limited to a maximum of 10 or less, and considering mass productivity, it is best to limit it to around 5.

LED14とリフレクタ300は一部において近接されるがリフレクタ300の開口側の空間へ放熱できるためLEDの温度上昇が低減できる。このため、プラスチック成型品のリフレクタ300が使用可能となる。その結果、このリフレクタ300によれば、反射面の形状精度をガラス素材のリフレクタに比べ10倍以上向上できるので、光利用効率を向上させることができる。 Although the LED 14 and reflector 300 are close to each other in some areas, heat can be dissipated into the space on the opening side of the reflector 300, reducing the temperature rise of the LED. This makes it possible to use a plastic molded reflector 300. As a result, with this reflector 300, the shape precision of the reflective surface can be improved by more than 10 times compared to reflectors made of glass material, thereby improving light utilization efficiency.

一方、導光体311の底面303には反射面が設けられ、LED14からの光はリフレクタ300により平行光束に変換された後、当該反射面で反射し、導光体311に対向して配置された液晶表示パネル11に向け出射する。底面303に設けられた反射面には、図19に示したように、リフレクタ300からの平行光束の進行方向において、傾きの異なる複数の面があってもよい。傾きの異なる複数の面のそれぞれの面はリフレクタ300からの平行光束の進行方向に垂直な方向に延伸する形状を有してもよい。 Meanwhile, a reflective surface is provided on the bottom surface 303 of the light guide 311, and light from the LED 14 is converted into a parallel beam by the reflector 300, reflected by the reflective surface, and emitted toward the liquid crystal display panel 11 arranged opposite the light guide 311. As shown in Figure 19, the reflective surface provided on the bottom surface 303 may have multiple surfaces with different inclinations in the direction of travel of the parallel beam from the reflector 300. Each of the multiple surfaces with different inclinations may have a shape that extends in a direction perpendicular to the direction of travel of the parallel beam from the reflector 300.

また、底面303に設けられた反射面の形状は平面形状でもよい。このとき、液晶表示パネル11に対向した導光体311の面に設けた屈折面314により、導光体311の底面303に設けられた反射面で反射された光を屈折させて液晶表示パネル11に向かう光束の光量と出射方向を高精度に調整できる。この結果、液晶表示パネル11への入射光及び液晶表示パネル11からの出射光の光量及び出射方向も同様に高精度に制御できるため、この光源を用いた映像表示装置を用いた空間映像情報表示システムにおいては、空間浮遊映像の映像光の拡散方向と拡散角を所望の値に設定できる。 The reflective surface on the bottom surface 303 may also be flat. In this case, the refractive surface 314 on the surface of the light guide 311 facing the liquid crystal display panel 11 refracts the light reflected by the reflective surface on the bottom surface 303 of the light guide 311, making it possible to adjust with high precision the amount of light and emission direction of the light beam heading toward the liquid crystal display panel 11. As a result, the amount and emission direction of light incident on and emitted from the liquid crystal display panel 11 can also be controlled with high precision, so in a spatial video information display system that uses an image display device that employs this light source, the diffusion direction and diffusion angle of the image light of the spatially floating image can be set to desired values.

屈折面314は、図19(a)、(b)に示したように、リフレクタ300からの平行光束の進行方向において、傾きの異なる複数の面があってもよい。傾きの異なる複数の面のそれぞれの面はリフレクタ300からの平行光束の進行方向に垂直な方向に延伸する形状を有してもよい。当該複数の面の傾きは、導光体311の底面303に設けられた反射面で反射された光を液晶表示パネル11に向かって屈折させる。また、屈折面314は、透過面としてもよい。 As shown in Figures 19(a) and 19(b), the refractive surface 314 may have multiple surfaces with different inclinations in the direction of travel of the parallel light beam from the reflector 300. Each of the multiple surfaces with different inclinations may have a shape that extends in a direction perpendicular to the direction of travel of the parallel light beam from the reflector 300. The inclinations of the multiple surfaces refract light reflected by the reflective surface provided on the bottom surface 303 of the light guide 311 toward the liquid crystal display panel 11. The refractive surface 314 may also be a transmissive surface.

なお、液晶表示パネル11の前に拡散板206がある場合は、前記反射面で反射された光は、屈折面314の前記複数の傾きにより拡散板206に向かって屈折される。すなわち、屈折面314が有する傾きが異なる複数の面の延伸方向と、底面303に設けられた反射面が有する傾きが異なる複数の面の延伸方向は平行である。両者の延伸方向を平行にすることにより、より好適に光の角度を調整することができる。他方、LED14は、金属性の基板102に半田付けする。このためLEDの発熱を、基板を介して空気中に放熱することが出来る。 If a diffuser plate 206 is present in front of the LCD panel 11, the light reflected by the reflective surface is refracted toward the diffuser plate 206 due to the multiple inclinations of the refracting surface 314. In other words, the extension direction of the multiple surfaces with different inclinations of the refracting surface 314 is parallel to the extension direction of the multiple surfaces with different inclinations of the reflective surface provided on the bottom surface 303. By making the extension directions of both parallel, the angle of the light can be adjusted more appropriately. On the other hand, the LEDs 14 are soldered to the metallic substrate 102. This allows heat generated by the LEDs to be dissipated into the air via the substrate.

また、基板102にリフレクタ300が接していても良いが、空間を開けておいても良い。空間を開ける場合、リフレクタ300は筐体に接着させて配置される。空間を開けておくことで、LEDの発熱を空気中に放熱でき、冷却効果が上がる。この結果、LEDの動作温度が低減できるので、発光効率の維持と長寿命化を実現することができる。 The reflector 300 may be in contact with the substrate 102, or a space may be left between them. If a space is left between them, the reflector 300 is attached to the housing. Leaving a space between them allows heat generated by the LED to be dissipated into the air, improving the cooling effect. As a result, the operating temperature of the LED can be reduced, maintaining luminous efficiency and extending its lifespan.

<光源装置の別の例2>
続いて、図19に示した光源装置に対して、偏光変換を用いて光利用効率を1.8倍向上した光源装置に関する光学系の構成について、図20A及び図20B及び図20C及び図20Dを参照しながら詳細に説明する。なお、図20Aにおいてサブリフレクタ308の図示は省略している。
<Another example 2 of light source device>
Next, the configuration of an optical system relating to a light source device in which the light utilization efficiency is improved by 1.8 times by using polarization conversion compared to the light source device shown in Fig. 19 will be described in detail with reference to Fig. 20A, Fig. 20B, Fig. 20C, and Fig. 20D. Note that the sub-reflector 308 is not shown in Fig. 20A.

図20、図20Bおよび図20Cは、光源を構成するLED14が基板102に備え付けられた状態を示しており、これらはリフレクタ300とLED14を一対のブロックとし、複数のブロックを有するユニット312で構成する。 Figures 20, 20B, and 20C show the LEDs 14 that make up the light source mounted on the substrate 102, with the reflector 300 and LEDs 14 forming a pair of blocks, and the unit 312 having multiple blocks.

このうち、図20A(2)に示した基材320は、基板102の基材である。一般に、金属性の基板102は熱を持っているため、かかる基板102の熱を絶縁(断熱)するために、基材320は、プラスチック材料などを用いるとよい。リフレクタ300の材質と反射面の形状は、図28の光源装置の例と同じ材質および形状でよい。 Of these, the base material 320 shown in Figure 20A (2) is the base material of the substrate 102. Generally, metallic substrates 102 generate heat, so in order to insulate (thermally insulate) the heat of the substrate 102, it is advisable to use a plastic material or the like for the base material 320. The material and shape of the reflective surface of the reflector 300 may be the same as those in the example of the light source device in Figure 28.

また、リフレクタ300の反射面は、LED14の出射光の光軸に対して非対称な形状でもよい。この理由を、図20A(2)により説明する。本実施例では、図19の例と同様にリフレクタ300の反射面は放物面であり、放物面の焦点位置に面光源であるLEDの発光面の中心を配置する。 The reflective surface of reflector 300 may also have an asymmetric shape with respect to the optical axis of the light emitted from LED 14. The reason for this will be explained with reference to Figure 20A (2). In this embodiment, as with the example in Figure 19, the reflective surface of reflector 300 is a parabolic surface, and the center of the light-emitting surface of the LED, which is a surface light source, is located at the focal position of the parabolic surface.

また、放物面の特性上、発光面の4隅からの発光も略平行光束となり、出射方向が異なるだけである。そのため、発光部が面積を持っていても、後段に配置された偏光変換素子とリフレクタ300の間隔が短ければ偏光変換素子21へ入射する光量と変換効率は、ほとんど影響を受けない。 Furthermore, due to the characteristics of the parabolic surface, the light emitted from the four corners of the light-emitting surface also becomes approximately parallel light beams; only the direction of emission differs. Therefore, even if the light-emitting section has an area, the amount of light incident on the polarization conversion element 21 and its conversion efficiency are hardly affected as long as the distance between the polarization conversion element and the reflector 300 located downstream is short.

また、LED14の取り付け位置が、対応するリフレクタ300の焦点に対してXY平面内でずれても上述した理由により光変換効率の低下を軽減できる光学系が実現できる。さらに、LED14の取り付け位置がZ軸方向にばらついた場合であっても、変換された平行光束がZX平面内で移動するだけであり、面光源であるLEDの取り付け精度を大幅に軽減できる。本実施例においても放物面の一部を子午的に切り欠いた反射面を有するリフレクタ300について記載したが、放物面全面を反射面として切り欠いた一部分にLEDを配置してもよい。 In addition, for the reasons described above, an optical system can be realized that can reduce the decrease in light conversion efficiency even if the mounting position of the LED 14 is shifted in the XY plane relative to the focal point of the corresponding reflector 300. Furthermore, even if the mounting position of the LED 14 varies in the Z-axis direction, the converted parallel light beam simply moves in the ZX plane, significantly reducing the mounting precision required for the LED, which is a surface light source. In this embodiment, a reflector 300 is described that has a reflective surface formed by meridionally cutting out a portion of a paraboloid, but the LED may also be placed in a portion of the cutout, with the entire paraboloid as the reflective surface.

一方、本実施例では、図20B(1)、図20Cに示したように、LED14からの発散光を放物面321で反射させ略平行な光に変換した後、後段の偏光変換素子21の端面に入射させ、偏光変換素子21により特定の偏波に揃えることを特徴的な構成としている。この特徴的な構成により、本実施例では、光の利用効率が前述した図26の例に対して1.8倍となり、高効率な光源が実現できる。 On the other hand, in this embodiment, as shown in Figures 20B(1) and 20C, the divergent light from the LED 14 is reflected by the parabolic surface 321 and converted into approximately parallel light, which is then incident on the end face of the polarization conversion element 21 in the subsequent stage and aligned into a specific polarization by the polarization conversion element 21. Due to this characteristic configuration, in this embodiment, the light utilization efficiency is 1.8 times higher than the example in Figure 26 described above, realizing a highly efficient light source.

なお、このとき、LED14からの発散光を放物面321で反射させた略平行な光は、すべて均一というわけではない。よって、複数の傾きを持った反射面307により反射光の角度分布を調整することで液晶表示パネル11に向けて、液晶表示パネル11に対して垂直方向に入射可能としている。 Note that the approximately parallel light resulting from the reflection of the divergent light from the LED 14 by the parabolic surface 321 is not all uniform. Therefore, by adjusting the angular distribution of the reflected light using the multiple inclined reflecting surfaces 307, the light can be directed toward the liquid crystal display panel 11 and incident perpendicularly to the liquid crystal display panel 11.

ここで、本図の例では、LEDからリフレクタに入る光(主光線)の向きと液晶表示パネルに入る光の向きが略平行になるように配置している。この配置は、設計上配置がしやすく、また、熱源を光源装置の下に配置する方が、空気が上に抜けるのでLEDの温度上昇を低減できるので好適である。 In the example shown in this diagram, the direction of light (principal rays) entering the reflector from the LED is approximately parallel to the direction of light entering the LCD panel. This arrangement is easy to design, and placing the heat source below the light source device is preferable because it allows air to escape upwards, reducing the temperature rise of the LED.

また、図20B(1)示したように、LED14からの発散光の捕捉率を向上させるために、リフレクタ300で捕捉できない光束をリフレクタ上部に配置した遮光板309に設けたサブリフレクタ308で反射させ、下部のサブリフレクタ310の斜面で反射させ後段の偏光変換素子21の有効領域に入射させ光の利用効率を更に向上させる。すなわち、本実施例では、リフレクタ300で反射した光の一部をサブリフレクタ308で反射し、サブリフレクタ308で反射された光をサブリフレクタ310で導光体306に向かう方向に反射させる。 Furthermore, as shown in Figure 20B (1), in order to improve the capture rate of divergent light from the LED 14, the light beam that cannot be captured by the reflector 300 is reflected by a sub-reflector 308 provided on a light-shielding plate 309 located above the reflector, and is reflected by the slope of the lower sub-reflector 310, and is incident on the effective area of the subsequent polarization conversion element 21, further improving the light utilization efficiency. That is, in this embodiment, a portion of the light reflected by the reflector 300 is reflected by the sub-reflector 308, and the light reflected by the sub-reflector 308 is reflected by the sub-reflector 310 in a direction toward the light guide 306.

偏光変換素子21により特定の偏波に揃えた略平行光束を反射型導光体306の表面に設けた反射形状によって導光体306に対向して配置された液晶表示パネル11に向けて反射される。このとき、液晶表示パネル11に入射する光束の光量分布は、前述したリフレクタ300の形状と配置及び反射型導光体の反射面形状(断面形状)と反射面の傾き、面粗さによって最適設計される。 The approximately parallel light beam, aligned to a specific polarization by the polarization conversion element 21, is reflected by the reflective shape provided on the surface of the reflective light guide 306 toward the liquid crystal display panel 11, which is positioned opposite the light guide 306. At this time, the light intensity distribution of the light beam incident on the liquid crystal display panel 11 is optimally designed by the shape and arrangement of the reflector 300 described above, and the reflective surface shape (cross-sectional shape) of the reflective light guide, as well as the inclination and surface roughness of the reflective surface.

導光体306の表面に設けた反射面形状としては、偏光変換素子の出射面に対向して複数の反射面を配置し、偏光変換素子21からの距離に応じて、反射面の傾き、面積、高さ、ピッチを最適化することで、前述したように、液晶表示パネル11に入射する光束の光量分布を所望の値とする。 The reflective surface shape on the surface of the light guide 306 is such that multiple reflective surfaces are arranged opposite the exit surface of the polarization conversion element, and the inclination, area, height, and pitch of the reflective surfaces are optimized according to the distance from the polarization conversion element 21, thereby achieving the desired light intensity distribution of the light beam incident on the liquid crystal display panel 11, as described above.

反射型導光体に設けた反射面307は、図20B(2)に示すように、1面に複数の傾きを持つような構成とすることで、より高精度に反射光の調整を実現できる。なお、反射面において、1面に複数の傾きを持つような構成としては、反射面として使用する領域が、複数面または多面または曲面でもよい。更に拡散板206の拡散作用により、より均一な光量分布を実現する。LEDに近い側の拡散板に入射する光は、反射面の傾きを変化させることで、均一な光量分布を実現する。この結果、液晶表示パネル11に向かう光束の光量と出射方向を高精度に調整できる。この結果、液晶表示パネル11への入射光及び液晶表示パネル11からの出射光の光量及び出射方向も同様に高精度に制御できるため、この光源を用いた映像表示装置を用いた空間映像情報表示システムにおいては、空間浮遊映像の映像光の拡散方向と拡散角を所望の値に設定できる。 As shown in Figure 20B (2), the reflective surface 307 on the reflective light guide can be configured with multiple inclinations on a single surface, allowing for more precise adjustment of reflected light. Note that a reflective surface with multiple inclinations on a single surface may have multiple surfaces, a polyhedral surface, or a curved surface. Furthermore, the diffusing action of the diffuser 206 achieves a more uniform light intensity distribution. Light incident on the diffuser plate closer to the LED achieves a more uniform light intensity distribution by changing the inclination of the reflective surface. As a result, the amount and direction of the light beam directed toward the liquid crystal display panel 11 can be adjusted with high precision. As a result, the amount and direction of light incident on and emitted from the liquid crystal display panel 11 can also be controlled with high precision. Therefore, in a spatial video information display system using an image display device with this light source, the diffusion direction and diffusion angle of the image light for a floating image can be set to desired values.

本実施例では、反射面307の基材は、耐熱性ポリカーボネイトなどのプラスチック材料を用いる。また、λ/2板213の出射直後の反射面307の角度は、λ/2板と反射面の距離によって変化する。 In this embodiment, the base material of the reflecting surface 307 is a plastic material such as heat-resistant polycarbonate. Furthermore, the angle of the reflecting surface 307 immediately after emission from the λ/2 plate 213 varies depending on the distance between the λ/2 plate and the reflecting surface.

本実施例においても、LED14とリフレクタ300は、一部において近接されるが、リフレクタ300の開口側の空間へ放熱できLEDの温度上昇を低減できる。また、基板102とリフレクタ300を図20A、図20B、図20Cと上下逆に配置してもよい。 In this embodiment, the LED 14 and reflector 300 are also partially adjacent to each other, but heat can be dissipated into the space on the opening side of the reflector 300, reducing the temperature rise of the LED. Furthermore, the substrate 102 and reflector 300 may be arranged upside down compared to Figures 20A, 20B, and 20C.

ただし、基板102を上に配置すると基板102が液晶表示パネル11と近くなるので、レイアウトが困難になる場合がある。よって、図示した通り、基板102をリフレクタ300の下側(液晶表示パネル11から遠い側)に配置する方が、装置内の構成がより簡素になる。 However, if the substrate 102 is placed on top, it will be close to the liquid crystal display panel 11, which may make the layout difficult. Therefore, as shown in the figure, placing the substrate 102 below the reflector 300 (the side farther from the liquid crystal display panel 11) will simplify the internal configuration of the device.

偏光変換素子21の光入射面には、後段の光学系に不要な光が入射しないように、遮光板410を設けるとよい。このような構成とすることで、温度上昇を抑えた光源装置が実現できる。液晶表示パネル11の光入射面に設けた偏光板では本願発明の偏光が揃った光束では吸収により温度上昇が低減させるが、反射型導光体で反射した際に偏光方向が回転し一部の光は入射側偏光板で吸収される。更に、液晶そのものでの吸収や電極パターンに入射した光による温度上昇で液晶表示パネル11の温度も上昇するが、反射型導光体306の反射面と液晶表示パネル11の間に十分な空間があり自然冷却が可能となる。 A light-shielding plate 410 may be provided on the light-incident surface of the polarization conversion element 21 to prevent unnecessary light from entering the subsequent optical system. This configuration makes it possible to realize a light source device that suppresses temperature rise. The polarizer provided on the light-incident surface of the liquid crystal display panel 11 reduces temperature rise by absorbing the uniformly polarized light beam of the present invention, but when reflected by the reflective light guide, the polarization direction rotates and some of the light is absorbed by the incident-side polarizer. Furthermore, the temperature of the liquid crystal display panel 11 also rises due to absorption by the liquid crystal itself and temperature rise caused by light incident on the electrode pattern, but there is sufficient space between the reflective surface of the reflective light guide 306 and the liquid crystal display panel 11, allowing for natural cooling.

図20Dは、図20B(1)および図20Cの光源装置の変形例である。図20D(1)は、図20B(1)の光源装置の一部を抜粋してその変形例を図示している。その他の構成については、図20B(1)で上述した光源装置と同じ構成であるため、図示および繰り返しの説明を省略する。 Figure 20D is a modified example of the light source device of Figures 20B(1) and 20C. Figure 20D(1) illustrates a modified example of a portion of the light source device of Figure 20B(1). The rest of the configuration is the same as the light source device described above in Figure 20B(1), so illustrations and repeated explanations will be omitted.

まず、図20D(1)に示す例では、サブリフレクタ310の凹部319の高さは、蛍光体114から横向き(X軸方向)に出力される蛍光の主光線(図20D(1)中、X軸と平行な方向に伸びる直線を参照)が、サブリフレクタ310の凹部319から抜けるように、蛍光体114よりも低い位置となるように調整されている。さらに、蛍光体114から横向きに出力される蛍光の主光線が遮光板410により遮られずに偏光変換素子21の有効領域に入射するように、蛍光体114の位置に対して、Z軸方向において遮光板410の高さが低くなるように調整されている。 First, in the example shown in Figure 20D (1), the height of the recess 319 of the sub-reflector 310 is adjusted to be lower than the phosphor 114 so that the chief ray of fluorescence output laterally (in the X-axis direction) from the phosphor 114 (see the straight line extending parallel to the X-axis in Figure 20D (1)) can exit through the recess 319 of the sub-reflector 310. Furthermore, the height of the light-shielding plate 410 is adjusted to be lower in the Z-axis direction relative to the position of the phosphor 114 so that the chief ray of fluorescence output laterally from the phosphor 114 is not blocked by the light-shielding plate 410 and enters the effective area of the polarization conversion element 21.

また、サブリフレクタ310の頂部の凹凸の凸部が有する反射面は、サブリフレクタ308で反射した光を導光体306に導くために、サブリフレクタ308で反射した光を反射する。よって、サブリフレクタ310の凸部318の高さは、サブリフレクタ308で反射した光を反射させ後段の偏光変換素子21の有効領域に入射するように調整されることで、光の利用効率を更に向上させることができる。 In addition, the reflective surface of the convex portion of the uneven top of the sub-reflector 310 reflects the light reflected by the sub-reflector 308 in order to guide the light reflected by the sub-reflector 308 to the light guide 306. Therefore, the height of the convex portion 318 of the sub-reflector 310 can be adjusted so that the light reflected by the sub-reflector 308 is reflected and incident on the effective area of the subsequent polarization conversion element 21, thereby further improving the light utilization efficiency.

なお、サブリフレクタ310は図20A(2)に示すように一方方向に延伸して配置され、凹凸形状となっている。さらに、サブリフレクタ310の頂部には、1つ以上の凹部を有する凹凸が周期的に一方向に沿って並んでいる。このような凹凸形状とすることにより、蛍光体114から横向きに出力される蛍光の主光線が偏光変換素子21の有効領域に入射するように構成できる。 As shown in Figure 20A (2), the sub-reflector 310 is arranged to extend in one direction and has an uneven shape. Furthermore, the top of the sub-reflector 310 has unevenness with one or more recesses periodically arranged in one direction. By using such an uneven shape, it is possible to configure the main ray of fluorescence output laterally from the phosphor 114 to enter the effective area of the polarization conversion element 21.

また、サブリフレクタ310の凹凸形状は、LED14がある位置に凹部319がくるピッチで周期的に配置されている。すなわち、蛍光体114のそれぞれは、サブリフレクタ310の凹凸の凹部の配置のピッチに対応して一方向に沿って周期的に配置される。なお、蛍光体114がLED14に備えられている場合は、蛍光体114を光源の発光部と表現しても良い。 The uneven shape of the sub-reflector 310 is periodically arranged at a pitch such that the recesses 319 are located at the positions where the LEDs 14 are located. In other words, each phosphor 114 is periodically arranged in one direction corresponding to the pitch of the recesses in the uneven shape of the sub-reflector 310. Note that when the phosphor 114 is provided on the LED 14, the phosphor 114 may also be expressed as the light-emitting portion of the light source.

また、図20D(2)は、図20Cの光源装置の一部を抜粋してその変形例を図示している。その他の構成については、図20Cの光源装置と同じ構成であるため、図示および繰り返しの説明を省略する。図20D(2)に示すように、サブリフレクタ310はなくてもよいが、図20D(1)と同様に、蛍光体114から横向きに出力される蛍光の主光線が遮光体410により遮られずに偏光変換素子21の有効領域に入射するように、蛍光体114の位置に対して、Z軸方向において遮光板410の高さが低くなるように調整されている。 Figure 20D (2) also illustrates a modified version of a portion of the light source device in Figure 20C. The remaining configuration is the same as that of the light source device in Figure 20C, so illustration and repeated explanation will be omitted. As shown in Figure 20D (2), the sub-reflector 310 is not necessary, but as in Figure 20D (1), the height of the light-shielding plate 410 is adjusted to be lower in the Z-axis direction relative to the position of the phosphor 114 so that the chief ray of fluorescence output laterally from the phosphor 114 is not blocked by the light-shielding plate 410 and enters the effective area of the polarization conversion element 21.

なお、図20A、図20B、図20C、図20Dの光源装置について、図20A(1)に示したように、反射型導光体306の反射面と液晶表示パネル11の間の空間へのごみ入り込み防止、光源装置外部への迷光発生防止、および光源装置外部からの迷光侵入防止のために、側壁400を設けてもよい。側壁400を設ける場合は、導光体306と拡散板206との空間を挟むように配置される。 In addition, as shown in Figure 20A (1), for the light source devices of Figures 20A, 20B, 20C, and 20D, side walls 400 may be provided to prevent dust from entering the space between the reflective surface of the reflective light guide 306 and the liquid crystal display panel 11, to prevent stray light from being generated outside the light source device, and to prevent stray light from entering from outside the light source device. If side walls 400 are provided, they are positioned so as to sandwich the space between the light guide 306 and the diffuser plate 206.

当該偏光変換素子21によって偏光変換された光を出射する偏光変換素子21の光出射面は、側壁400と導光体306と拡散板206と偏光変換素子21とで囲まれた空間に面する。また、側壁400の内側の面のうち、偏光変換素子21の出射面から光が出力される空間(図20B(1)の偏光変換素子21の出射面から右側の空間)を側面から覆う部分の面は、反射膜などを有する反射面を用いる。すなわち、上記空間に面する側壁400の面は、反射膜を有する反射領域を備える。側壁400の内側の面のうち当該部分を反射面とすることで、当該反射面で反射した光を光源光として再利用でき、光源装置の輝度を向上することができる。 The light exit surface of the polarization conversion element 21, which emits light polarized by the polarization conversion element 21, faces the space surrounded by the side wall 400, the light guide 306, the diffuser plate 206, and the polarization conversion element 21. Furthermore, a reflective surface having a reflective film or the like is used for the inner surface of the side wall 400 that laterally covers the space into which light is output from the exit surface of the polarization conversion element 21 (the space to the right of the exit surface of the polarization conversion element 21 in Figure 20B (1)). In other words, the surface of the side wall 400 facing the above-mentioned space has a reflective area having a reflective film. By making this portion of the inner surface of the side wall 400 a reflective surface, the light reflected by the reflective surface can be reused as light source light, thereby improving the brightness of the light source device.

側壁400の内側の面のうち、偏光変換素子21を側面から覆う部分の面は、光反射率の低い面(反射膜のない黒色面など)とする。これは、偏光変換素子21の側面で反射光が生じると、想定外の偏光状態の光が生じ、迷光の原因となるためである。言い換えると、上記の面を光反射率の低い面とすることにより、映像の迷光および想定外の偏光状態の光の発生を防止ないし抑制することができる。また、側壁400の一部に空気が通る穴をあけておくことで冷却効果を向上させるように構成してもよい。 Of the inner surfaces of the sidewall 400, the surface that covers the side of the polarization conversion element 21 is made to have low light reflectivity (such as a black surface without a reflective film). This is because if light is reflected from the side of the polarization conversion element 21, light with an unexpected polarization state will be generated, causing stray light. In other words, by making these surfaces have low light reflectivity, it is possible to prevent or suppress the occurrence of stray light in the image and light with an unexpected polarization state. In addition, the sidewall 400 may be configured with holes to allow air to pass through in some parts to improve the cooling effect.

なお、図20A、図20B、図20C、図20Dの光源装置は、偏光変換素子21を用いる構成を前提として説明した。しかしながら、これらの光源装置から偏光変換素子21を省略して構成してもよい。この場合、より安価に光源装置を提供することができる。 Note that the light source devices in Figures 20A, 20B, 20C, and 20D have been described assuming a configuration that uses a polarization conversion element 21. However, these light source devices may be configured without the polarization conversion element 21. In this case, a light source device can be provided at a lower cost.

<光源装置の別の例3>
続いて、光源装置の例1に示した光源装置を基に反射型導光体304を用いた光源装置に関する光学系の構成について、図21A(1)、(2)、(3) 、及び図21Bを参照しながら詳細に説明する。
<Another example 3 of light source device>
Next, the configuration of the optical system for a light source device using a reflective light guide 304 based on the light source device shown in Example 1 of the light source device will be described in detail with reference to Figures 21A (1), (2), (3) and Figure 21B.

図21Aは、光源を構成するLED14が基板102に備え付けられた状態を示しており、これらはコリメータ18とLED14が一対のブロックとし、複数のブロックを有するユニット328で構成する。本実施例のコリメータ18は、LED14と近接しているため、耐熱性を考慮してガラス材料を採用している。コリメータ18の形状は、図20のコリメータ15で説明した形状と同様である。また、偏光変換素子21へ入射する前段に遮光板317を設けることにより、不要な光が後段の光学系に入射するのを防止ないし抑制し、当該不要な光による温度の上昇を軽減している。 Figure 21A shows the LEDs 14 that make up the light source mounted on the substrate 102, with the collimator 18 and LEDs 14 forming a pair of blocks, forming a unit 328 with multiple blocks. Because the collimator 18 in this embodiment is located close to the LEDs 14, a glass material is used for heat resistance. The shape of the collimator 18 is similar to that described for the collimator 15 in Figure 20. Furthermore, by providing a light shielding plate 317 before the light enters the polarization conversion element 21, unwanted light is prevented or suppressed from entering the optical system in the subsequent stage, reducing the temperature rise caused by the unwanted light.

図21Aに示す光源のその他の構成及び効果については、図20A、図20B、図20C、図20Dと同様であるため、繰り返しの説明を省略する。図21Aの光源装置は、図20A、図20B、図20Cで説明したのと同様に、側壁を設けてもよい。側壁の構成及び効果については、既に説明した通りであることから、繰り返しの説明を省略する。 The other configurations and effects of the light source shown in Figure 21A are the same as those in Figures 20A, 20B, 20C, and 20D, so repeated explanations will be omitted. The light source device in Figure 21A may be provided with side walls, as explained in Figures 20A, 20B, and 20C. The configurations and effects of the side walls have already been explained, so repeated explanations will be omitted.

図21Bは、図21A(2)の断面図である。図21Bに示す光源の構成については、図20の光源の構造の一部と共通であり、図18においてすでに説明済みであるため、繰り返しの説明を省略する。 Figure 21B is a cross-sectional view of Figure 21A (2). The configuration of the light source shown in Figure 21B is common to part of the structure of the light source in Figure 20, and has already been explained in Figure 18, so repeated explanation will be omitted.

<光源装置の別の例4>
続いて、図25の光源装置は、図21に示した光源装置に用いたコリメータ18とLED14が一対のブロックとして複数のブロックを有するユニット328で構成する。液晶表示パネル11の背面の両端部に配置したLEDと反射型導光体504を用いた光源装置に関する光学系の構成について、図25(a)(b)及び(c)を参照しながら詳細に説明する。
<Another example 4 of light source device>
Next, the light source device of Fig. 25 is configured with a unit 328 having a plurality of blocks, each of which is a pair of the collimator 18 and LED 14 used in the light source device shown in Fig. 21. The configuration of the optical system relating to the light source device using LEDs and reflective light guides 504 arranged at both ends of the back surface of the liquid crystal display panel 11 will be described in detail with reference to Figs. 25(a), (b), and (c).

図25は光源を構成するLED14が基板505に備え付けられた状態を示しており、これらはコリメータ18とLED14が一対のブロックとした複数のブロックを有するユニット503で構成する。ユニット503は液晶表示パネル11の背面の両端部に配置される(本実施例では短辺方向に3ユニットが並んで配置される)。ユニット503から出力された光は反射型導光体504で反射され、対向配置された液晶表示パネル11(図25(c)に図示)に入射する構成としている。 Figure 25 shows the LEDs 14 that make up the light source mounted on a substrate 505, which are configured as units 503 having multiple blocks, each paired with a collimator 18 and an LED 14. The units 503 are arranged at both ends of the rear surface of the liquid crystal display panel 11 (in this embodiment, three units are arranged side by side in the short side direction). Light output from the units 503 is reflected by the reflective light guide 504 and enters the liquid crystal display panel 11 (shown in Figure 25(c)) arranged opposite.

反射型導光体504は、図25(c)に示すように、それぞれの端部に配置されたユニットに対応して2つのブロックに分割され中央部が最も高くなるように配置されている。コリメータ18は、LED14と近接しているため、LED14から発せられる熱への耐熱性を考慮して、ガラス材料を採用している。コリメータ18の形状は、図20のコリメータ15で説明した形状である。 As shown in Figure 25(c), the reflective light guide 504 is divided into two blocks corresponding to the units located at each end, and is positioned so that the central part is the highest. Because the collimator 18 is located close to the LED 14, a glass material is used to ensure heat resistance to the heat emitted by the LED 14. The shape of the collimator 18 is the same as that described for the collimator 15 in Figure 20.

LED14からの光はコリメータ18を介して偏光変換素子501へ入射する。光学素子81の形状により後段の反射型導光体504に入射する光の分布を調整する構成としている。すなわち、液晶表示パネル11に入射する光束の光量分布は、前述したコリメータ18の形状と、配置及び光学素子81の形状と、拡散特性及び反射型導光体の反射面形状(断面形状)と、反射面の傾き、反射面の面粗さと、を調整することによって最適設計される。 Light from the LED 14 enters the polarization conversion element 501 via the collimator 18. The shape of the optical element 81 is configured to adjust the distribution of light entering the subsequent reflective light guide 504. In other words, the light intensity distribution of the light beam entering the LCD panel 11 is optimally designed by adjusting the shape and position of the collimator 18 described above, the shape of the optical element 81, the diffusion characteristics, the shape (cross-sectional shape) of the reflective surface of the reflective light guide, the inclination of the reflective surface, and the surface roughness of the reflective surface.

反射型導光体504の表面に設けた反射面形状としては、図25(b)に示すように、偏光変換素子の出射面に対向して複数の反射面を配置し、偏光変換素子21からの距離に応じて、反射面の傾き、面積、高さ、ピッチを最適化する。また、同一反射面となる領域(すなわち、偏光変換素子に対向する面)を多面体に分割することで、前述したように液晶表示パネル11に入射する光束の光量分布を所望の値とする(最適化する)ことができる。このため、液晶表示パネル11に向かう光束の光量と出射方向を高精度に調整できる。この結果、液晶表示パネル11への入射光及び液晶表示パネル11からの出射光の光量及び出射方向も同様に高精度に制御できるため、この光源を用いた映像表示装置を用いた空間映像情報表示システムにおいては、空間浮遊映像の映像光の拡散方向と拡散角を所望の値に設定できる(図26中の「導光体からの反射光」を示す4本の実線矢印を参照)。 As shown in Figure 25(b), the reflective surface shape on the surface of the reflective light guide 504 is such that multiple reflective surfaces are arranged opposite the exit surface of the polarization conversion element 21, and the inclination, area, height, and pitch of the reflective surfaces are optimized according to the distance from the polarization conversion element 21. Furthermore, by dividing the area of the same reflective surface (i.e., the surface facing the polarization conversion element) into a polyhedron, the light intensity distribution of the light beam incident on the liquid crystal display panel 11 can be adjusted (optimized) to a desired value, as described above. This allows the light intensity and exit direction of the light beam toward the liquid crystal display panel 11 to be adjusted with high precision. As a result, the light intensity and exit direction of the light incident on and exiting the liquid crystal display panel 11 can also be controlled with high precision. Therefore, in a spatial video information display system using an image display device that uses this light source, the diffusion direction and diffusion angle of the image light of the spatially floating image can be set to desired values (see the four solid arrows indicating "reflected light from the light guide" in Figure 26).

反射型導光体に設けた反射面は、図20Bで説明した反射型導光体と同様に、1面(光の反射させる領域)を、複数の傾きを持った形状を持たせる構成(図25の例ではXY平面内で14分割して異なった傾斜面で構成)とすることで、より高精度に反射光の調整を行うことができる。また、反射型導光体からの反射光が光源装置13の側面から漏れないようにするため、遮光壁507を設けることにより、所望の方向(液晶表示パネル11へ向かう方向)以外への漏れ光の発生を防止することができる。 The reflective surface of the reflective light guide, like the reflective light guide described in Figure 20B, can be configured such that one surface (the area that reflects light) has a shape with multiple inclinations (in the example of Figure 25, the XY plane is divided into 14 sections with different inclinations), allowing for more precise adjustment of the reflected light. Furthermore, by providing a light-shielding wall 507 to prevent reflected light from the reflective light guide from leaking out the side of the light source device 13, it is possible to prevent light from leaking in any direction other than the desired direction (towards the liquid crystal display panel 11).

また、図25の反射型導光体504の左右に配置されるユニット503を、図20の光源装置に置き換えてもよい。すなわち、図20の光源装置(基板102、リフレクタ300、LED14等)を複数用意し、かかる複数の光源装置を、図25(a)、(b)、(c)に参照されるように、互いに対向する位置に配置した構成としてもよい。 Furthermore, the units 503 arranged on the left and right sides of the reflective light guide 504 in Figure 25 may be replaced with the light source device in Figure 20. In other words, a configuration may be adopted in which multiple light source devices (substrate 102, reflector 300, LED 14, etc.) in Figure 20 are prepared and these multiple light source devices are arranged in positions facing each other, as shown in Figures 25(a), (b), and (c).

図26(B)は、図26(A)に示したユニット503を、上部に6個、下部に6個配置して構成した光源装置である。図26(B)に示す光源装置は、5個のLEDを横に並べたユニット503を上記のように配置した構成であり、単一電源で電流制御して所望の輝度を得る。このため、液晶パネルを照明する光源装置としては、それぞれのユニット503が照射する領域ごとに光源輝度を制御することが出来る。図26に示す構成では、反射面222と、かかる反射面222とは異なる反射面502と、を備える。このうち、反射面222は、横格子のような形状、あるいは所定の幅を有する帯状である。一方、反射面502は、縦横の格子のような形状である。これらの微細な格子の形状及び分割面の傾きを最適設計することで、所望の出射光分布(出射光の出射方向と拡散特性)を得る。この結果、図16及び図17に示す平面ディスプレイと空間浮遊映像情報装置に単一光源を使用しても、液晶表示パネル11に向かう光束の光量と出射方向を高精度に調整できる。この結果、上述した2つの実施例と同様に、液晶表示パネル11への入射光及び液晶表示パネル11からの出射光の光量及び出射方向を同様に高精度に制御できるため、この光源を用いた映像表示装置を用いた空間映像情報表示システムにおいては、空間浮遊映像の映像光の拡散方向と拡散角を所望の値に設定できる。 Figure 26(B) shows a light source device configured with six units 503 shown in Figure 26(A) arranged on the top and six on the bottom. The light source device shown in Figure 26(B) is configured as described above, with units 503, each with five LEDs arranged horizontally, and the desired brightness is achieved by current control using a single power supply. Therefore, as a light source device for illuminating an LCD panel, the light source brightness can be controlled for each area illuminated by each unit 503. The configuration shown in Figure 26 includes a reflective surface 222 and a reflective surface 502 that is different from the reflective surface 222. Of these, the reflective surface 222 has a horizontal lattice-like shape or a strip-like shape with a predetermined width. On the other hand, the reflective surface 502 has a vertical and horizontal lattice-like shape. By optimally designing the shape of these fine lattices and the inclination of the dividing surfaces, the desired output light distribution (output direction and diffusion characteristics of the output light) can be achieved. As a result, even when a single light source is used in the flat panel display and spatially floating image information device shown in Figures 16 and 17, the amount of light and emission direction of the light beam directed toward the liquid crystal display panel 11 can be adjusted with high precision. As a result, just like the two embodiments described above, the amount of light and emission direction of the light incident on the liquid crystal display panel 11 and the light emitted from the liquid crystal display panel 11 can be controlled with similar high precision, so in a spatial image information display system that uses an image display device that uses this light source, the diffusion direction and diffusion angle of the image light of the spatially floating image can be set to desired values.

図22は、拡散板206の形状の一例を示す断面図である。上述のように、LEDから出力された発散光は、リフレクタ300またはコリメータ18で略平行光に変換され、偏光変換素子21で特定偏波に変換された後に、導光体で反射させられる。そして、導光体で反射した光束は、拡散板206の入射面の平面部分を通過して、液晶表示パネル11に入射する(図22中の「導光体からの反射光」を示す2本の実線矢印を参照)。 Figure 22 is a cross-sectional view showing an example of the shape of the diffuser plate 206. As described above, the divergent light output from the LED is converted into approximately parallel light by the reflector 300 or collimator 18, converted into a specific polarization by the polarization conversion element 21, and then reflected by the light guide. The light beam reflected by the light guide then passes through the flat portion of the incident surface of the diffuser plate 206 and enters the liquid crystal display panel 11 (see the two solid arrows indicating "reflected light from the light guide" in Figure 22).

また、偏光変換素子21から出射した光のうち、発散光束は、拡散板206の入射面に設けた傾斜面を有する突起部の斜面で全反射して、液晶表示パネル11に入射する。偏光変換素子21から出射した光を拡散板206の突起部の斜面で全反射させるために、突起部の斜面の角度を、偏光変換素子21からの距離に基づいて変化させる。偏光変換素子21から遠い側またはLEDから遠い側の突起部の斜面の角度をαとし、偏光変換素子21から近い側またはLEDから近い側の突起部の斜面の角度をα’とする場合、αはα’より小さい(α<α’)。このような設定とすることにより、偏光変換された光束を有効利用することが可能となる。 Furthermore, of the light emitted from the polarization conversion element 21, the divergent light beam is totally reflected by the slopes of the protrusions with inclined surfaces provided on the incident surface of the diffuser plate 206 and enters the liquid crystal display panel 11. In order to totally reflect the light emitted from the polarization conversion element 21 at the slopes of the protrusions of the diffuser plate 206, the angle of the slopes of the protrusions is changed based on the distance from the polarization conversion element 21. If the angle of the slope of the protrusions on the side farther from the polarization conversion element 21 or the LED is α, and the angle of the slope of the protrusions on the side closer to the polarization conversion element 21 or the LED is α', then α is smaller than α' (α < α'). By setting it in this way, it becomes possible to effectively utilize the polarization-converted light beam.

<映像表示装置の拡散特性制御技術>
液晶表示パネル11からの映像光の拡散分布を調整する方法として、光源装置13と液晶表示パネル11との間、あるいは、液晶表示パネル11の表面に、レンチキュラーレンズを設け、当該レンズの形状を最適化することが挙げられる。すなわち、レンチキュラーレンズ形状の最適化を行うことによって、液晶表示パネル11から一方向に出射される映像光(以下、「映像光束」とも称する)の出射特性を調整することができる。
<Technology for controlling diffusion characteristics of video display devices>
One method for adjusting the diffusion distribution of the image light from the liquid crystal display panel 11 is to provide a lenticular lens between the light source device 13 and the liquid crystal display panel 11 or on the surface of the liquid crystal display panel 11 and optimize the shape of the lens. That is, by optimizing the shape of the lenticular lens, it is possible to adjust the emission characteristics of the image light (hereinafter also referred to as "image luminous flux") emitted in one direction from the liquid crystal display panel 11.

代替的または追加的に、液晶表示パネル11の表面(または光源装置13と液晶表示パネル11との間)に、マイクロレンズアレイをマトリックス状に配置し、当該配置の態様を調整してもよい。すなわち、マイクロレンズアレイの配置を調整することによって、映像表示装置1から出射される映像光束についての、X軸およびY軸方向への出射特性を調整することができ、この結果、所望の拡散特性を有する映像表示装置を得ることができる。 Alternatively or additionally, a microlens array may be arranged in a matrix on the surface of the liquid crystal display panel 11 (or between the light source device 13 and the liquid crystal display panel 11), and the arrangement may be adjusted. In other words, by adjusting the arrangement of the microlens array, it is possible to adjust the emission characteristics in the X-axis and Y-axis directions of the image light beam emitted from the image display device 1, thereby obtaining an image display device with the desired diffusion characteristics.

さらなる構成例として、映像表示装置1から出射される映像光が通過する位置に、2枚のレンチキュラーレンズを組み合わせて配置する、または、マイクロレンズアレイをマトリックス状に配置して拡散特性を調整するシートを設けてもよい。このような光学系の構成とすることにより、X軸およびY軸方向において、映像光の輝度(相対輝度)を、映像光の反射角度(垂直方向に反射した場合を基準(0度)とした反射角度)に応じて調整することができる。 As a further configuration example, two lenticular lenses may be combined and placed at a position where the image light emitted from the image display device 1 passes, or a sheet may be provided in which a microlens array is arranged in a matrix to adjust the diffusion characteristics. By configuring the optical system in this way, the brightness (relative brightness) of the image light in the X-axis and Y-axis directions can be adjusted according to the reflection angle of the image light (reflection angle with vertical reflection as the reference (0 degrees)).

本実施例では、このようなレンチキュラーレンズを使用することにより、図29(b)中に「例1(Y方向)」および「例2(Y方向)」のグラフ(プロット曲線)に示すように、従来特性のグラフ(プロット曲線)とは明らかに異なった、優れた光学的特性を獲得することができる。具体的には、例1(Y方向)および例2(Y方向)のプロット曲線では、垂直方向の輝度特性を急峻にし、さらに、上下方向(Y軸の正負方向)の指向特性のバランスを変化させることで、反射や拡散による光の輝度(相対輝度)を高めることができる。 In this embodiment, by using such a lenticular lens, it is possible to obtain excellent optical characteristics that are clearly different from the graphs (plot curves) of conventional characteristics, as shown in the graphs (plot curves) of "Example 1 (Y direction)" and "Example 2 (Y direction)" in Figure 29(b). Specifically, in the plot curves of Example 1 (Y direction) and Example 2 (Y direction), the brightness characteristics in the vertical direction are made steeper, and further, by changing the balance of the directional characteristics in the up and down directions (positive and negative directions on the Y axis), it is possible to increase the brightness (relative brightness) of light due to reflection and diffusion.

このため、本実施例によれば、面発光レーザ映像源からの映像光のように、拡散角度が狭く(高い直進性)かつ特定の偏波成分のみの映像光とし、従来技術による映像表示装置を用いた場合に再帰反射部材で発生していたゴースト像を抑え、再帰反射による空間浮遊像を効率良く観視者の眼に届けるように、調整することができる。 For this reason, according to this embodiment, the image light has a narrow diffusion angle (high linearity) and contains only specific polarization components, like the image light from a surface-emitting laser image source, and can be adjusted to suppress the ghost images that occur in the retroreflective member when using image display devices based on conventional technology, and to efficiently deliver the spatially floating image caused by retroreflection to the viewer's eyes.

また、上述した光源装置により、図30の(A)、(B)に示した一般的な液晶表示パネルからの出射光拡散特性(図中では「従来特性」と表記)に対して、X軸方向およびY軸方向ともに大幅に挟角な指向特性を持たせることができる。本実施例では、このような狭角な指向特性を持たせることで、特定方向に向けて平行に近い映像光束を出射する、特定偏波の光を出射する映像表示装置を実現することができる。 Furthermore, the light source device described above can provide significantly narrower angle directional characteristics in both the X-axis and Y-axis directions compared to the diffusion characteristics of light emitted from a typical liquid crystal display panel shown in Figures 30(A) and 30(B) (labeled "conventional characteristics" in the figures). In this embodiment, by providing such narrow angle directional characteristics, it is possible to realize an image display device that emits light of a specific polarization, emitting nearly parallel image light beams in a specific direction.

図30には、本実施例で採用するレンチキュラーレンズの特性の一例を示している。この例では、特に、Z軸を基準としたX方向(垂直方向)における特性を示しており、特性Oは、光の出射方向のピークが垂直方向(0度)から上方に30度付近の角度であり上下に対称な輝度特性を示している。また、図30のグラフに示す特性Aや特性Bのプロット曲線は、更に、30度付近においてピーク輝度の上方の映像光を集光して輝度(相対輝度)を高めた特性の例を示している。このため、これらの特性Aや特性Bでは、特性Oのプロット曲線と比較して分かるように、Z軸からX方向への傾き(角度θ)が30度を超えた角度(θ>30°)の領域において、急激に光の輝度(相対輝度)が低減する。 Figure 30 shows an example of the characteristics of the lenticular lens used in this embodiment. This example particularly shows the characteristics in the X direction (vertical direction) relative to the Z axis. Characteristic O shows a luminance characteristic that is symmetrical up and down, with the peak in the light emission direction at an angle of approximately 30 degrees above the vertical direction (0 degrees). Furthermore, the plot curves of characteristics A and B shown in the graph of Figure 30 show examples of characteristics in which the image light above the peak luminance is concentrated near 30 degrees, thereby increasing the luminance (relative luminance). Therefore, as can be seen by comparing Characteristics A and B with the plot curve of Characteristic O, the luminance (relative luminance) of light drops sharply in the region where the inclination (angle θ) from the Z axis to the X direction exceeds 30 degrees (θ > 30°).

即ち、上述したレンチキュラーレンズを含んだ光学系によれば、映像表示装置1からの映像光束を再帰反射部材に入射させる際、光源装置13で挟角に揃えられた映像光の出射角度や視野角を調整でき、再帰反射シートの設置の自由度を大幅に向上できる。その結果、ウィンドガラスを反射又は透過して所望の位置に結像する空間浮遊像の結像位置の関係の自由度を大幅に向上できる。この結果、拡散角度が狭く(高い直進性)かつ特定の偏波成分のみの光として効率良く室外または室内の観視者の眼に届くようにすることが可能となる。このことによれば、映像表示装置1からの映像光の強度(輝度)が低減しても、観視者は映像光を正確に認識して情報を得ることができる。換言すれば、映像表示装置1の出力小さくすることにより、消費電力の低い情報表示システムを実現することが可能となる。 In other words, with an optical system including the above-described lenticular lens, when the image light beam from the image display device 1 is incident on the retroreflective member, the emission angle and viewing angle of the image light aligned to a narrow angle by the light source device 13 can be adjusted, significantly improving the flexibility of retroreflective sheet installation. As a result, the flexibility of the relationship between the image position of the spatially floating image that is reflected or transmitted through the window glass and focused at the desired position can be greatly improved. As a result, it is possible to efficiently deliver light with a narrow diffusion angle (high linearity) and containing only specific polarization components to the eyes of an observer indoors or outdoors. As a result, even if the intensity (brightness) of the image light from the image display device 1 is reduced, the observer can accurately recognize the image light and obtain information. In other words, by reducing the output of the image display device 1, it is possible to realize an information display system with low power consumption.

<再帰反射部材の構造例>
図36は本願発明の第二の再帰反射部材5の他の構成を示したものである。図2の第二の再帰反射部材5の他の例である図36(A)の再帰反射部材50または図36(B)の再帰反射部材500は、第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222は、平板17、18の一方側の面に垂直に多数かつ帯状の反射部を有する所定の幅また距離の光学部材20を並べて形成されている。第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222は光学部材20の反射部に略垂直に設けた透明平板17、18と固定される。ここで、第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222を構成する光学部材20の反射部は、平面視して交差して(この実施例では直交状態で)配置されており、以下は平面光反射部220と称する。本実施例における第1の光制御パネル221と第2の光制御パネル222は接着剤で接着されている。また、第1の光制御パネル221、第2の光制御パネル222は透明平板17、18と接着し固定される。透明平板17、18は本明細書にて透明平板と称しているが、透明に限られず透明でないものでも構わない。なお、光制御パネルは光制御部材と称してもよい。
<Structural example of retroreflective member>
FIG. 36 shows another configuration of the second retroreflective member 5 of the present invention. In the retroreflective member 50 of FIG. 36(A) or the retroreflective member 500 of FIG. 36(B), which are other examples of the second retroreflective member 5 of FIG. 2, the first light control panel 221 and the second light control panel 222 are formed by arranging optical elements 20 of a predetermined width or distance, each having a plurality of strip-shaped reflective portions perpendicular to one side of the flat plates 17 and 18. The first light control panel 221 and the second light control panel 222 are fixed to the transparent flat plates 17 and 18, which are disposed approximately perpendicular to the reflective portions of the optical elements 20. Here, the reflective portions of the optical elements 20 constituting the first light control panel 221 and the second light control panel 222 are arranged so as to intersect (orthogonal in this embodiment) in a planar view, and will hereinafter be referred to as a planar light reflective element 220. In this embodiment, the first light control panel 221 and the second light control panel 222 are bonded with an adhesive. The first light control panel 221 and the second light control panel 222 are adhered and fixed to the transparent flat plates 17 and 18. Although the transparent flat plates 17 and 18 are referred to as transparent flat plates in this specification, they are not limited to being transparent and may be non-transparent. The light control panels may also be referred to as light control members.

以下、第1の光制御パネル221ついて説明する。第1の光制御パネル221は複数の光学部材20を並列に配置し、光学部材20の一面に平面光反射部220を設ける。また、平面光反射部220は、光学部材20の表面に反射膜を蒸着またはスパッタリング技術により成膜されるのが一般的であり、これらを固定する接着剤としては、取り扱いが容易な接着剤が使用される。第1の光制御パネル221と透明平板17は透明平板17側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤で接着固定する。同様に、第2の光制御パネル222については、光学部材20を並列に配置し、それぞれの光学部材20を相互に接着している。第2の光制御パネル222は、更に透明平板18とも接着固定される。上述した方法で製造された再帰反射部材50の端面から水分等の液体が浸透し、接着面が分離して界面が生じて正規の反射面以外に接着剤と空気界面での反射により再帰反射部材に外光が入射した場合に、界面により生じた二重の反射面より観察者が異常現象として認識して部材の故障と判断されることが実験により明確になった。 The first light control panel 221 will be described below. The first light control panel 221 has multiple optical elements 20 arranged in parallel, and a flat light reflecting section 220 provided on one surface of the optical elements 20. The flat light reflecting section 220 is generally formed by depositing a reflective film on the surface of the optical elements 20 using vapor deposition or sputtering techniques, and an easy-to-handle adhesive is used to secure them together. The first light control panel 221 and the transparent flat plate 17 are bonded and fixed with a UV-curable acrylic adhesive by irradiating UV rays from the transparent flat plate 17 side. Similarly, the second light control panel 222 has optical elements 20 arranged in parallel, and the optical elements 20 are bonded to each other. The second light control panel 222 is also bonded and fixed to the transparent flat plate 18. Experiments have shown that if a liquid such as water seeps into the end face of a retroreflective member 50 manufactured using the method described above, causing the adhesive surface to separate and creating an interface, allowing external light to enter the retroreflective member due to reflection at the adhesive/air interface in addition to the normal reflective surface, an observer will recognize this as an abnormal phenomenon and conclude that the member is faulty, due to the double reflective surface created by the interface.

発明者らは上述した課題を解決するために図36(A)に示したように再帰反射部材50の端面の接合部に本来は接着剤として用いる樹脂系接着剤217を塗布して端面に露出した接合部分を覆うことで水分等の浸透を防止でき、シリコン系の接着剤は透明平板17、18が樹脂であっても温度変動や吸湿による膨張で外形寸法が変化しても伸縮でき、透明平板17,18の形状変化を吸収して安定的に接合部を覆い水分等のような液体の浸透を防止できた効果も併せ持つことを見出した。また、樹脂系接着剤217は、透明であるものでもよいし、非透明であるものでもよい。図36(A)では透明の樹脂系接着剤217を使用し、本実施例における当該透明の樹脂系接着剤217はアクリル変成シリコン樹脂系接着剤であり、例えばセメダイン スーパXG No777を用いる。 To solve the above-mentioned problems, the inventors discovered that, as shown in Figure 36(A), a resin-based adhesive 217, which is normally used as an adhesive, can be applied to the joints on the end faces of the retroreflective member 50 to cover the exposed joints on the end faces, thereby preventing the penetration of moisture and other liquids. Even if the transparent flat plates 17, 18 are made of resin, silicone-based adhesives can expand and contract to accommodate changes in external dimensions due to expansion caused by temperature fluctuations or moisture absorption. This allows them to absorb changes in the shape of the transparent flat plates 17, 18, stably cover the joints, and prevent the penetration of liquids such as moisture. Furthermore, the resin-based adhesive 217 may be either transparent or opaque. Figure 36(A) uses a transparent resin-based adhesive 217, while the transparent resin-based adhesive 217 in this embodiment is an acrylic-modified silicone resin-based adhesive, such as Cemedine Super XG No. 777.

更に、上述した端面処理の他に、再帰反射部材500は図36(B)に示したように、再帰反射部材500の端面に防湿テープ218を粘着させることで水分等の侵入を防止することも有効である。また、上述した接着剤217で端面を覆い且つ防湿テープ218を粘着させて水分等のような液体の侵入に対して2重の防止構造とすればさらに優れた防水効果が得られる。また、防湿テープ218は透明であるものでもよいし、非透明であるものでもよいし、例えば、スコッチ 強力防水補修テープBBT-50を用いる。この結果得られる再帰反射部材を使用した空間浮遊映像情報表示システムにおいては、環境変化に対する耐性の優れたシステムが実現できる。 In addition to the edge treatment described above, it is also effective to prevent the intrusion of moisture and other liquids by adhering moisture-proof tape 218 to the edge of the retroreflective member 500, as shown in Figure 36 (B). Furthermore, if the edge is covered with the above-mentioned adhesive 217 and then moisture-proof tape 218 is adhered to it, creating a double-layered structure to prevent the intrusion of liquids such as moisture, an even more effective waterproofing effect can be achieved. Furthermore, the moisture-proof tape 218 may be either transparent or opaque; for example, Scotch Strong Waterproof Repair Tape BBT-50 is used. A spatial floating image information display system using the resulting retroreflective member can be realized as a system with excellent resistance to environmental changes.

<再帰反射部材の製造法>
上述したように、再帰反射部材50または再帰反射部材500は、それぞれの光制御部材221、222は光学部材20を並列に配置し、それぞれの光学部材20を相互に交差して配置する。更に光制御部材221、222は透明平板17、18とも紫外線硬化型の接着剤により固定する。
<Method for manufacturing retroreflective member>
As described above, in the retroreflective member 50 or the retroreflective member 500, the optical members 20 of the respective light control members 221 and 222 are arranged in parallel and cross each other. Furthermore, the light control members 221 and 222 are fixed to the transparent flat plates 17 and 18 with an ultraviolet-curing adhesive.

なお、透明平板17及び透明平板18は紫外線が透過するように紫外線吸収材(400nm以下の光を吸収する)を含有しないプラスチックが使用されことが一般的である。これに対し発明者らが行った紫外線曝露試験ではプラスチック製の基材が紫外線に反応して黄変する問題が発生した。この対策として、外光が入射する側に配置した透明平板17は紫外線吸収材を含有するプラスチックを使用し、透明平板17の反対面から紫外線を照射して紫外線硬化型の接着剤により光制御部材221を接着する。他方の透明平板18は紫外線吸収材を含まないプラスチックを用いることで光制御部材222を接着するのに透明平板18の方向から紫外線を照射して紫外線硬化型の接着剤により接着固定する。 Transparent flat plates 17 and 18 are generally made of plastic that does not contain UV absorbers (which absorb light of 400 nm or less) so that UV rays can pass through. However, in UV exposure tests conducted by the inventors, a problem occurred in which the plastic substrate reacted to UV rays and turned yellow. To address this problem, the transparent flat plate 17 placed on the side where external light enters is made of plastic that contains UV absorbers, and UV rays are irradiated from the opposite side of the transparent flat plate 17 to adhere the light control member 221 with a UV-curable adhesive. The other transparent flat plate 18 is made of plastic that does not contain UV absorbers, and the light control member 222 is adhered by irradiating UV rays from the direction of the transparent flat plate 18 and fixing it with a UV-curable adhesive.

この結果、図37に示したような、ドリンク類ディスプレイ部2901、お札投入口2902、ドリンク取り出し口2903、つり銭取り出し口2904、コイン投入口2905などを有する屋外で使用される物品の自動販売機2900にも、空間浮遊映像情報表示システム2920を適用可能となる。 As a result, the floating-in-space video information display system 2920 can also be applied to an outdoor vending machine 2900, as shown in Figure 37, which has a drink display section 2901, a bill slot 2902, a drink dispenser 2903, a change dispenser 2904, a coin dispenser 2905, etc.

図37に示す例では、例えば、空間浮遊映像情報表示システム2920上に、商品選択の際に、コンシェルジュ2921を表示し、「いらっしゃいませ。画面が数字ボタンに変わります。ご希望の商品番号をお選びください。」と音声を流した後、数字ボタン2922、決定ボタン2923を表示し、数字ボタン2922で商品番号が押され、決定ボタン2923が押されると、その商品番号の商品をドリンク取り出し口2903から出し、再度、コンシェルジュ2921を表示し、例えば、「ありがとうございました。またのご利用をお待ちいたしております。」音声を流して終了する。 In the example shown in Figure 37, for example, when selecting a product, concierge 2921 is displayed on the floating video information display system 2920, and a voice message is played saying, "Welcome. The screen will change to numeric buttons. Please select the product number you would like." Numeric buttons 2922 and decision button 2923 are then displayed, and when the product number is pressed using numeric buttons 2922 and decision button 2923 is pressed, the product with that product number is dispensed from the drink dispenser 2903, concierge 2921 is displayed again, and a voice message is played saying, for example, "Thank you. We look forward to seeing you again.", ending the process.

以上、本発明を適用した種々の実施の形態ないし実施例(すなわち具体例)について詳述した。一方で、本発明は、上述した実施形態(具体例)のみに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Above, various embodiments and examples (i.e., specific examples) to which the present invention is applied have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments (specific examples) and includes various modifications. For example, the above-described embodiments are detailed descriptions of the entire system in order to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to systems that include all of the described configurations. Furthermore, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.

上記で説明した光源装置は、空間浮遊映像表示装置に限られず、HUD、タブレット、デジタルサイネージ等のような情報表示装置に適用することも可能である。 The light source device described above is not limited to space-floating image display devices, but can also be applied to information display devices such as HUDs, tablets, digital signage, etc.

本実施の形態に係る技術では、空間浮遊映像を高解像度かつ高輝度な映像情報を空間浮遊した状態で表示することにより、例えば、ユーザは感染症の接触感染に対する不安を感じることなく操作することを可能にする。不特定多数のユーザが使用するシステムに本実施例に係る技術を用いれば、感染症の接触感染のリスクを低減し、不安を感じることなく使用できる非接触ユーザインタフェースを提供することを可能にする。このような技術を提供する本発明によれば、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)の「3すべての人に健康と福祉を」に貢献する。 The technology according to this embodiment displays high-resolution, high-brightness floating images in a floating state, allowing users to operate the system without worrying about contact infection. Using the technology according to this embodiment in a system used by an unspecified number of users reduces the risk of contact infection and provides a contactless user interface that can be used without anxiety. The present invention, which provides such technology, contributes to "Good health and well-being" - one of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.

また、上述した実施の形態に係る技術では、出射する映像光の発散角を小さくし、さらに特定の偏波に揃えることで、再帰反射部材に対して正規の反射光だけを効率良く反射させるため、光の利用効率が高く、明るく鮮明な空間浮遊映像を得ることが可能になる。本実施の形態に係る技術によれば、消費電力を大幅に低減することが可能な、利用性に優れた非接触ユーザインタフェースを提供することができる。このような技術を提供する本発明によれば、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)の「9産業と技術革新の基盤をつくろう」および「11住み続けられるまちづくりを」に貢献する。 Furthermore, the technology according to the above-described embodiment reduces the divergence angle of the emitted image light and aligns it with a specific polarization, thereby efficiently reflecting only the normal reflected light from the retroreflective material, resulting in high light utilization efficiency and enabling the production of bright, clear, floating images in space. The technology according to the present embodiment makes it possible to provide a highly usable non-contact user interface that can significantly reduce power consumption. The present invention, which provides such technology, contributes to the achievement of "9. Build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization, innovate and foster innovation" and "11. Make cities and towns inclusive and sustainable" of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.

さらに、上述した実施の形態に係る技術では、指向性(直進性)の高い映像光による空間浮遊映像を形成することを可能にする。本実施例に係る技術では、銀行のATMや駅の券売機等における高いセキュリティが求められる映像や、ユーザに正対する人物には秘匿したい秘匿性の高い映像を表示する場合でも、指向性の高い映像光を表示することで、ユーザ以外に空間浮遊映像を覗き込まれる危険性が少ない非接触ユーザインタフェースを提供することを可能にする。本発明は、以上のような技術を提供することにより、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)の「11住み続けられるまちづくりを」に貢献する。 Furthermore, the technology according to the above-described embodiment makes it possible to form floating images using highly directional (linear) video light. The technology according to this embodiment makes it possible to provide a non-contact user interface with low risk of people other than the user viewing the floating images, even when displaying images that require high security, such as those used in bank ATMs or train station ticket machines, or highly confidential images that should be kept secret from people directly facing the user, by displaying highly directional video light. By providing the above-described technology, the present invention contributes to "Sustainable Cities and Communities," one of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.

1…映像表示装置、2…第一の再帰反射部材、5…第二の再帰反射部材、3…空間像(空間浮遊像)、100…透過性プレート、13…光源装置、54…光方向変換パネル、105…リニアフレネルシート、101…吸収型偏光シート(吸収型偏光板)、200…平面ディスプレイ、201…筐体、203…センシングシステム、217…樹脂系接着剤、218…防湿テープ、226…センシングエリア、102…基板、11、335…液晶表示パネル、206…拡散板、21…偏光変換素子、300…リフレクタ、213…λ/2板、306…反射型導光体、307…反射面、308、310…サブリフレクタ、204…空間浮遊映像、334…映像光制御シート、336…透過部、337…光吸収部、81…光学素子、501…偏光変換素子、503…ユニット、507…遮光壁、401、402…遮光板、320…基材、511…筐体、512…サポートアーム、513…ヒンジ、514…バックカバー、515…筐体カバー、516…筐体ベース、517、518…傾斜リニアフレネルシート、519…偏心フレネルシート、2900…自動販売機、2901…ドリンク類ディスプレイ部、2902…お札投入口、2903…ドリンク取り出し口、2904…つり銭取り出し口、2905…コイン投入口、2920…空間浮遊映像情報表示システム、2921…コンシェルジュ、2922…数字ボタン、2923…決定ボタン。 1...image display device, 2...first retroreflective member, 5...second retroreflective member, 3...spatial image (space-floating image), 100...transmissive plate, 13...light source device, 54...light direction conversion panel, 105...linear Fresnel sheet, 101...absorptive polarizing sheet (absorptive polarizing plate), 200...flat display, 201...housing, 203...sensing system, 217...resin-based adhesive, 218...moisture-proof tape, 226...sensing area, 102...substrate, 11, 335...liquid crystal display panel, 206...diffuser, 21...polarization conversion element, 300...reflector, 213...λ/2 plate, 306...reflective light guide, 307...reflective surface, 308, 310...sub-reflector, 204...space-floating image, 334...image light control sheet 336...transmitting portion, 337...light absorbing portion, 81...optical element, 501...polarization conversion element, 503...unit, 507...light shielding wall, 401, 402...light shielding plate, 320...substrate, 511...housing, 512...support arm, 513...hinge, 514...back cover, 515...housing cover, 516...housing base, 517, 518...inclined linear Fresnel sheet, 519...eccentric Fresnel sheet, 2900...vending machine, 2901...drink display section, 2902...bill slot, 2903...drink outlet, 2904...change outlet, 2905...coin slot, 2920...space floating video information display system, 2921...concierge, 2922...number buttons, 2923...decision button.

Claims (23)

空間浮遊映像表示装置であって、
映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルへ光を出射する光源装置と、
前記表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に実像の空間浮遊映像を表示せしめる再帰反射部材と、を備え、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、前記2つの光制御部材は接着剤によって接着されており、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に防湿テープが貼り付けられているものである、空間浮遊映像表示装置。
A space floating image display device,
a display panel for displaying images;
a light source device that emits light to the display panel;
a retroreflective member that reflects image light from the display panel and displays a real image floating in space in the air using the reflected light;
The retroreflective member includes two light control members, and the two light control members are bonded together with an adhesive;
The retroreflective member has moisture-proof tape attached to an end face of the joint where the two light control members are joined.
請求項1に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに前記防湿テープが貼り付けられているものである、空間浮遊映像表示装置。
2. The space floating image display device according to claim 1,
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and the moisture-proof tape is further attached to the retroreflective member.
請求項1または請求項2に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記2つの光制御部材を接合した端面に、前記接着剤としてシリコン系の接着剤が塗布されている、空間浮遊映像表示装置。
3. The space floating image display device according to claim 1,
A space floating image display device, wherein a silicone-based adhesive is applied as the adhesive to the end faces where the two light control members are joined.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光制御部材は、光学部材を備え、
前記光学部材の一面には蒸着またはスパッタリング技術により反射膜が成膜される、空間浮遊映像表示装置。
4. The space floating image display device according to claim 1,
the light control member includes an optical member;
A reflective film is formed on one surface of the optical member by vapor deposition or sputtering technology.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光制御部材は、平板側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤によって前記平板と接着固定されている、空間浮遊映像表示装置。
5. The space floating image display device according to claim 1,
The light control member is adhered and fixed to the flat plate by ultraviolet light irradiation from the flat plate side with an ultraviolet-curing acrylic adhesive.
請求項5に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記平板は2つあり、前記平板のいずれか1つは紫外線吸収材を含有するプラスチックを用いる、空間浮遊映像表示装置。
6. The space floating image display device according to claim 5,
The space floating image display device has two flat plates, one of which is made of plastic containing an ultraviolet absorbing material.
光源装置からの光を反射させる再帰反射部材であって、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、
前記2つの光制御部材は、接着剤によって接着されており、
前記光制御部材は、光学部材を並列に配置し、前記光学部材の反射部に略垂直に設けた平板と固定され、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に防湿テープが貼り付けられているものである、再帰反射部材。
A retroreflective member that reflects light from a light source device,
The retroreflective member includes two light control members,
the two light control members are bonded together with an adhesive;
The light control member includes optical members arranged in parallel and fixed to a flat plate provided substantially perpendicular to the reflecting portions of the optical members,
The retroreflective member has moisture-proof tape attached to an end face of the joint where the two light control members are joined.
請求項7に記載の再帰反射部材において、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに前記防湿テープが貼り付けられているものである、再帰反射部材。
The retroreflective member according to claim 7,
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and further has the moisture-proof tape attached thereto.
請求項7または請求項8に記載の再帰反射部材において、
前記2つの光制御部材を接合した端面に、前記接着剤としてシリコン系の接着剤が塗布されている、再帰反射部材。
The retroreflective member according to claim 7 or 8,
A retroreflective member in which a silicone-based adhesive is applied as the adhesive to the end surface where the two light control members are joined.
請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の再帰反射部材において、
前記光制御部材は、光学部材を備え、
前記光学部材の一面に、蒸着またはスパッタリング技術により反射膜が成膜される、再帰反射部材。
The retroreflective member according to any one of claims 7 to 9,
the light control member includes an optical member;
A retroreflective member in which a reflective film is formed on one surface of the optical member by vapor deposition or sputtering technology.
請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の再帰反射部材において、
前記光制御部材は、平板側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤によって前記平板と接着固定されている、再帰反射部材。
The retroreflective member according to any one of claims 7 to 10,
The light control member is a retroreflective member that is bonded and fixed to the flat plate by irradiating ultraviolet rays from the flat plate side with an ultraviolet-curing acrylic adhesive.
請求項7から請求項11のいずれか1項に記載の再帰反射部材において、
前記平板は2つあり、前記平板のいずれか1つは、紫外線吸収材を含有するプラスチックを用いる、再帰反射部材。
The retroreflective member according to any one of claims 7 to 11,
The retroreflective member has two flat plates, one of which uses a plastic containing an ultraviolet absorbing material.
空間浮遊映像表示装置であって、
映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルへ光を出射する光源装置と、
前記表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に実像の空間浮遊映像を表示せしめる再帰反射部材と、を備え、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、前記2つの光制御部材は接着剤によって接着されており、
前記光制御部材は、平板側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤によって前記平板と接着固定されており、
前記平板は2つあり、前記平板のいずれか1つは紫外線吸収材を含有するプラスチックを用いて、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに防湿テープが貼り付けられているものである、空間浮遊映像表示装置。
A space floating image display device,
a display panel for displaying images;
a light source device that emits light to the display panel;
a retroreflective member that reflects image light from the display panel and displays a real image floating in space in the air using the reflected light;
The retroreflective member includes two light control members, and the two light control members are bonded together with an adhesive;
the light control member is bonded and fixed to the flat plate by ultraviolet light irradiation from the flat plate side with an ultraviolet-curing acrylic adhesive;
There are two flat plates, and one of the flat plates is made of plastic containing an ultraviolet absorbing material,
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and further has moisture-proof tape attached thereto.
光源装置からの光を反射させる再帰反射部材であって、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、
前記2つの光制御部材は、接着剤によって接着されており、
前記光制御部材は、光学部材を並列に配置し、前記光学部材の反射部に略垂直に設けた平板と固定され、
前記平板は2つあり、前記平板のいずれか1つは、紫外線吸収材を含有するプラスチックを用いて、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに防湿テープが貼り付けられているものである、再帰反射部材。
A retroreflective member that reflects light from a light source device,
The retroreflective member includes two light control members,
the two light control members are bonded together with an adhesive;
The light control member includes optical members arranged in parallel and fixed to a flat plate provided substantially perpendicular to the reflecting portions of the optical members,
There are two flat plates, and one of the flat plates is made of plastic containing an ultraviolet absorbing material,
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and further has moisture-proof tape attached thereto.
空間浮遊映像表示装置であって、
映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルへ光を出射する光源装置と、
前記表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に実像の空間浮遊映像を表示せしめる再帰反射部材と、を備え、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、前記2つの光制御部材は接着剤によって接着されており、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに防湿テープが貼り付けられているものである、空間浮遊映像表示装置。
A space floating image display device,
a display panel for displaying images;
a light source device that emits light to the display panel;
a retroreflective member that reflects image light from the display panel and displays a real image floating in space in the air using the reflected light;
The retroreflective member includes two light control members, and the two light control members are bonded together with an adhesive;
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and further has moisture-proof tape attached thereto.
請求項15に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記2つの光制御部材を接合した端面に、前記接着剤としてシリコン系の接着剤が塗布されている、空間浮遊映像表示装置。
16. The space floating image display device according to claim 15 ,
A space floating image display device, wherein a silicone-based adhesive is applied as the adhesive to the end faces where the two light control members are joined.
請求項15または請求項16に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光制御部材は、光学部材を備え、
前記光学部材の一面には蒸着またはスパッタリング技術により反射膜が成膜される、空間浮遊映像表示装置。
17. The space floating image display device according to claim 15 or 16 ,
the light control member includes an optical member;
A reflective film is formed on one surface of the optical member by vapor deposition or sputtering technology.
請求項15から請求項17のいずれか1項に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光制御部材は、平板側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤によって前記平板と接着固定されている、空間浮遊映像表示装置。
18. The space floating image display device according to claim 15 ,
The light control member is adhered and fixed to the flat plate by ultraviolet light irradiation from the flat plate side with an ultraviolet-curing acrylic adhesive.
請求項18に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記平板は2つあり、前記平板のいずれか1つは紫外線吸収材を含有するプラスチックを用いる、空間浮遊映像表示装置。
19. The space floating image display device according to claim 18 ,
The space floating image display device has two flat plates, one of which is made of plastic containing an ultraviolet absorbing material.
光源装置からの光を反射させる再帰反射部材であって、
前記再帰反射部材は、2つの光制御部材を備え、
前記2つの光制御部材は、接着剤によって接着されており、
前記光制御部材は、光学部材を並列に配置し、前記光学部材の反射部に略垂直に設けた平板と固定され、
前記再帰反射部材は、前記2つの光制御部材を接合した接合部の端面に接着剤が塗布され、さらに防湿テープが貼り付けられているものである、再帰反射部材。
A retroreflective member that reflects light from a light source device,
The retroreflective member includes two light control members,
the two light control members are bonded together with an adhesive;
The light control member includes optical members arranged in parallel and fixed to a flat plate provided substantially perpendicular to the reflecting portions of the optical members,
The retroreflective member has an adhesive applied to the end face of the joint where the two light control members are joined, and further has moisture-proof tape attached thereto.
請求項20に記載の再帰反射部材において、
前記2つの光制御部材を接合した端面に、前記接着剤としてシリコン系の接着剤が塗布されている、再帰反射部材。
The retroreflective member according to claim 20 ,
A retroreflective member in which a silicone-based adhesive is applied as the adhesive to the end surface where the two light control members are joined.
請求項20または請求項21に記載の再帰反射部材において、
前記光制御部材は、光学部材を備え、
前記光学部材の一面に、蒸着またはスパッタリング技術により反射膜が成膜される、再帰反射部材。
The retroreflective member according to claim 20 or 21 ,
the light control member includes an optical member;
A retroreflective member in which a reflective film is formed on one surface of the optical member by vapor deposition or sputtering technology.
請求項20から請求項22のいずれか1項に記載の再帰反射部材において、
前記光制御部材は、平板側から紫外線を照射して紫外線硬化型のアクリル系の接着剤によって前記平板と接着固定されている、再帰反射部材。
The retroreflective member according to any one of claims 20 to 22 ,
The light control member is a retroreflective member that is bonded and fixed to the flat plate by irradiating ultraviolet rays from the flat plate side with an ultraviolet-curing acrylic adhesive.
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