JP6654446B2

JP6654446B2 - Aerial image display device and aerial image display device

Info

Publication number: JP6654446B2
Application number: JP2016012233A
Authority: JP
Inventors: 藤代　一朗; 一朗藤代; 康司大西
Original assignee: OPTCERAMICS LIMITED
Current assignee: OPTCERAMICS LIMITED
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2020-02-26
Anticipated expiration: 2036-01-26
Also published as: JP2017134151A

Description

本発明は、物体の実像を映像として空中に表示する空中映像表示デバイスと、その空中映像表示デバイスを備えた空中映像表示装置とに関するものである。 The present invention relates to an aerial image display device that displays a real image of an object as an image in the air, and an aerial image display device including the aerial image display device.

従来から、物体の実像を空中に表示する空中映像表示デバイス（以下、単に表示デバイスとも言う）が種々提案されている。例えば特許文献１では、２枚の光学パネルを用いた表示デバイスが開示されている。各光学パネルは、片面が反射面である複数の透明基板を、各反射面が平行となるように並べて接着することで得られる。そして、各光学パネルの反射面が平面視で直交するように、各光学パネルを貼り合わせることで、表示デバイスが構成される。この構成では、物体からの光は、一方の光学パネルの反射面および他方の光学パネルの反射面でそれぞれ反射され、該表示デバイスに対して物体とは反対側の空中に集まる。これにより、上記空中に物体の実像が表示される。 Conventionally, various aerial image display devices (hereinafter, simply referred to as display devices) for displaying a real image of an object in the air have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a display device using two optical panels. Each optical panel is obtained by arranging and bonding a plurality of transparent substrates each having a reflective surface so that each reflective surface is parallel. Then, the display devices are configured by bonding the optical panels so that the reflection surfaces of the optical panels are orthogonal to each other in a plan view. In this configuration, light from the object is reflected by the reflecting surface of one optical panel and the reflecting surface of the other optical panel, respectively, and is collected in the air on the opposite side of the display device from the object. Thereby, the real image of the object is displayed in the air.

また、例えば特許文献２では、図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、平板状の複数の鏡面部１０１を平行に配置した光学パネル１００を用いて表示デバイスを構成している。この構成では、以下の原理によって、物体の実像と虚像とを観察することが可能となっている。すなわち、図２４Ａに示すように、鏡面部１０１の長辺方向（水平方向）においては、点光源Ｓから出射される発散光は、鏡面部１０１で反射された後、発散状態を保ったまま空中に向かう。このため、発散光の進行方向と逆方向からは、鏡面部１０１に対して点光源Ｓと面対称となる位置Ａに、点光源Ｓの虚像を観察することが可能となる。また、図２４Ｂに示すように、鏡面部１０１の短辺方向（上下方向）においては、点光源Ｓから出射される発散光に含まれる各光線は、複数の鏡面部１０１で反射された後、各鏡面部１０１を通る共通垂線Ｖに対して点光源Ｓとは反対側の位置Ｂに集まる。この結果、位置Ｂにおいて点光源Ｓの実像が結像され、観察者は上記実像を観察することが可能となる。 Further, for example, in Patent Document 2, as shown in FIGS. 24A and 24B, a display device is configured using an optical panel 100 in which a plurality of flat mirror-shaped portions 101 are arranged in parallel. With this configuration, it is possible to observe a real image and a virtual image of an object by the following principle. That is, as shown in FIG. 24A, in the long side direction (horizontal direction) of the mirror surface portion 101, the divergent light emitted from the point light source S is reflected by the mirror surface portion 101 and then kept in the air while maintaining the divergent state. Head for. For this reason, it is possible to observe a virtual image of the point light source S at a position A that is plane-symmetric with the point light source S with respect to the mirror surface portion 101 from the direction opposite to the traveling direction of the divergent light. Further, as shown in FIG. 24B, in the short side direction (vertical direction) of the mirror part 101, each light ray included in the divergent light emitted from the point light source S is reflected by the plurality of mirror parts 101, Converge at a position B on the opposite side of the point light source S with respect to a common perpendicular V passing through each mirror surface portion 101. As a result, a real image of the point light source S is formed at the position B, and the observer can observe the real image.

特許５０８５７６７号公報（請求項１、段落〔００３４〕〜〔００３９〕、図４〜図６等参照）Japanese Patent No. 5085767 (refer to Claim 1, paragraphs [0034] to [0039], FIGS. 4 to 6, etc.) 特許５７６９２１８号公報（請求項１、段落〔０００６〕、図１、図２等参照）Japanese Patent No. 5769218 (see claim 1, paragraph [0006], FIG. 1, FIG. 2, etc.)

ところが、特許文献１のように、複数の反射面が平行に配置された光学パネルを２枚積層して表示デバイスを構成する場合、必ず、積層する枚数分（２枚）だけ光学パネルを用意しなければならない。このため、表示デバイスを構成する部品点数が増大し、材料費を含む生産コストが増大する。 However, when a display device is configured by laminating two optical panels having a plurality of reflecting surfaces arranged in parallel as in Patent Literature 1, it is necessary to prepare as many optical panels as the number of laminated panels (two). There must be. For this reason, the number of parts constituting the display device increases, and production costs including material costs increase.

一方、特許文献２では、複数の鏡面部１０１を含む光学パネル１００を１枚だけ用いて表示デバイスを構成していることから、部品点数およびコスト削減の観点では、特許文献１よりも有利な構成と言える。しかし、特許文献２のように、点光源Ｓから出射される光を、いずれかの鏡面部１０１での１回反射によって空中（実像の結像位置）に導く構成では、点光源Ｓから出射される光が発散光であるため、点光源Ｓから鏡面部１０１までの距離、または鏡面部１０１から位置Ｂまでの距離が長くなると、実像の結像状態の劣化が起こる。 On the other hand, in Patent Literature 2, since the display device is configured using only one optical panel 100 including the plurality of mirror surfaces 101, the configuration is more advantageous than Patent Literature 1 from the viewpoints of the number of components and cost reduction. It can be said. However, in a configuration as in Patent Literature 2, in which light emitted from the point light source S is guided to the air (imaging position of a real image) by a single reflection on one of the mirror surfaces 101, the light emitted from the point light source S is emitted. Since the light is divergent light, if the distance from the point light source S to the mirror surface 101 or the distance from the mirror surface 101 to the position B increases, the imaging state of the real image deteriorates.

さらに、特許文献２のように、光学パネル１００に対して、点光源Ｓと、実像が結像する位置Ｂとを互いに反対側の空間に位置させる構成では、上述のように実像を結像させる原理上、複数の鏡面部１０１を奥行方向（図２４Ａでは点光源Ｓと位置Ａとを結ぶ方向）に並べる必要がある。このため、光学パネル１００が奥行方向に延びる形状となり、表示デバイスを配置する際に、奥行方向に大きなスペースを確保することが必要となる。 Further, in the configuration in which the point light source S and the position B where the real image is formed on the optical panel 100 are located in mutually opposite spaces on the optical panel 100, a real image is formed as described above. In principle, it is necessary to arrange the plurality of mirror portions 101 in the depth direction (in FIG. 24A, the direction connecting the point light source S and the position A). For this reason, the optical panel 100 has a shape extending in the depth direction, and it is necessary to secure a large space in the depth direction when disposing the display device.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、光学パネルを単層で用いる構成で、部品点数およびコスト削減を図るとともに、実像の良好な結像状態を実現でき、しかも、奥行方向の配置スペースを削減することができる空中映像表示デバイスと、その空中映像表示デバイスを備えた空中映像表示装置とを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to reduce the number of parts and costs by using a single-layer optical panel, and to realize a good imaging state of a real image. An object of the present invention is to provide an aerial image display device capable of reducing the arrangement space in the depth direction and an aerial image display device including the aerial image display device.

本発明の一側面に係る空中映像表示デバイスは、物体の実像を映像として空中に表示する空中映像表示デバイスであって、平板状の光学パネルを有し、前記光学パネルは、該光学パネルの厚み方向に垂直な一方向に複数の板状部材が並んだ積層体と、前記積層体における該光学パネルの厚み方向に垂直な一側面を、前記複数の板状部材にわたって覆う平面状の第１光反射部とを有しており、前記複数の板状部材は、それぞれ、透明基板と、前記透明基板における前記一方向に垂直な２面の少なくとも一方に、前記第１光反射部と垂直に位置する平面状の第２光反射部とを有しており、前記第１光反射部および各第２光反射部の両方に垂直な任意の面を基準面としたとき、前記光学パネルは、前記物体から出射される発散光に含まれる各光線が、前記第１光反射部といずれかの前記第２光反射部とで合計２回反射されて前記物体とは異なる位置に向かい、かつ、前記２回の反射が前記各光線を投影した前記基準面内で再帰反射となるように配置されることにより、該光学パネルに対して前記物体と同じ側の第１の空間に前記実像を、前記光学パネルに対して前記物体とは反対側の第２の空間に前記物体の虚像をそれぞれ提供する。 An aerial image display device according to one aspect of the present invention is an aerial image display device that displays a real image of an object in the air as an image, and has a flat optical panel, and the optical panel has a thickness of the optical panel. A laminate in which a plurality of plate members are arranged in one direction perpendicular to the direction, and a first planar light that covers one side surface of the laminate in a direction perpendicular to the thickness direction of the optical panel over the plurality of plate members. A reflecting portion, wherein the plurality of plate-like members are respectively positioned on at least one of a transparent substrate and at least two surfaces of the transparent substrate perpendicular to the one direction, perpendicular to the first light reflecting portion. And a planar second light reflecting portion to be formed, and when an arbitrary surface perpendicular to both the first light reflecting portion and each of the second light reflecting portions is set as a reference surface, the optical panel includes the Each ray included in the divergent light emitted from the object is The reference surface on which the first light reflecting portion and any one of the second light reflecting portions are reflected twice in total and directed to a position different from the object, and the two reflections project the light rays. The real image in a first space on the same side as the object with respect to the optical panel, and a second space opposite to the object with respect to the optical panel. Provide a virtual image of the object in the space.

前記第１光反射部の法線は、前記２回の反射が前記基準面内で再帰反射となるように、前記基準面に投影した、前記光学パネルに入射する前記発散光の中心光線に対して、前記基準面内で傾いていることが望ましい。 The normal line of the first light reflecting portion is projected on the reference plane so that the two reflections are retroreflection in the reference plane, with respect to the central ray of the divergent light incident on the optical panel. In addition, it is desirable that the inclination is in the reference plane.

前記透明基板および前記第２光反射部は、前記第１光反射部上で、前記基準面に垂直な方向に長尺状に設けられていることが望ましい。 It is preferable that the transparent substrate and the second light reflecting portion are provided on the first light reflecting portion in an elongated shape in a direction perpendicular to the reference plane.

前記第１光反射部は、金属膜であってもよい。 The first light reflection part may be a metal film.

前記第１光反射部は、シート状のミラーと、接着層とを有していてもよい。 The first light reflection section may include a sheet-like mirror and an adhesive layer.

前記接着層の屈折率と、前記積層体に含まれる前記透明基板の屈折率との差は、０．０１以下であることが望ましい。 The difference between the refractive index of the adhesive layer and the refractive index of the transparent substrate included in the laminate is desirably 0.01 or less.

前記光学パネルは、前記基準面内で、前記実像に最も近い側の端部から、前記実像から最も遠い側の端部に向かうにつれて、厚みが段階的または連続的に減少する形状であることが望ましい。 The optical panel may have a shape in which the thickness decreases stepwise or continuously from the end closest to the real image to the end farthest from the real image in the reference plane. desirable.

前記空中映像表示デバイスは、前記光学パネルを複数有しており、前記複数の光学パネルは、前記基準面内でつながるように、並んで配置されていてもよい。 The aerial image display device may include a plurality of the optical panels, and the plurality of optical panels may be arranged side by side so as to be connected in the reference plane.

前記複数の光学パネルは、前記基準面内での各第１光反射部の法線の向きが、前記基準面内で各光学パネルにおける連結側とは反対側の端部同士を結ぶ線分に垂直な軸に対して傾斜し、かつ、対称となるように配置されていることが望ましい。 In the plurality of optical panels, a direction of a normal line of each first light reflecting portion in the reference plane is a line segment connecting ends on a side opposite to a connection side in each optical panel in the reference plane. Desirably, they are arranged to be inclined and symmetrical with respect to a vertical axis.

本発明の他の側面に係る空中映像表示装置は、上述した空中映像表示デバイスと、前記物体とを含んでいる。 An aerial image display device according to another aspect of the present invention includes the aerial image display device described above and the object.

平板状の光学パネルは、物体からの発散光に含まれる各光線の、第１光反射部および第２光反射部での２回の反射が、基準面内で再帰反射となるように配置されているため、物体から出射される光が発散光であっても、実像の良好な結像状態を実現することができる。しかも、１枚の光学パネルを上記のように配置することによって実像を提供するため、複数の光学パネルを積層して実像を提供する構成に比べて、表示デバイスの部品点数およびコストの削減を図ることができる。 The flat optical panel is arranged such that two reflections of each light beam included in the divergent light from the object at the first light reflection portion and the second light reflection portion are retroreflected in the reference plane. Therefore, even if the light emitted from the object is divergent light, it is possible to realize a good imaging state of the real image. Moreover, since a real image is provided by arranging one optical panel as described above, the number of parts and cost of the display device can be reduced as compared with a configuration in which a plurality of optical panels are stacked to provide a real image. be able to.

また、光学パネルは、上記各光線の２回の反射により、該光学パネルに対して物体と同じ側の第１の空間に実像を提供し、光学パネルに対して物体とは反対側の第２の空間に虚像を提供するため、第１光反射部に対して各第２光反射部が物体側（実像側）に位置するように、平板状の光学パネルを立てて使用する形態が可能となる。つまり、平板状の光学パネルを立てた配置で、上記それぞれの空間に実像および虚像を提供することが可能となる。このような光学パネルの配置では、光学パネルを寝かした構成に比べて、つまり、物体と実像とを光学パネルに対して互いに反対側の空間に位置させる構成に比べて、表示デバイスの奥行方向の長さが短くなる。これにより、表示デバイスの奥行方向の配置スペースを削減することができる。 Also, the optical panel provides a real image in the first space on the same side as the object with respect to the optical panel by the two reflections of the light beams, and the second space on the opposite side of the optical panel with respect to the object. In order to provide a virtual image in the space, a form in which a flat optical panel is used upright so that each second light reflecting portion is located on the object side (real image side) with respect to the first light reflecting portion is possible. Become. In other words, it is possible to provide a real image and a virtual image in each of the above-mentioned spaces by disposing the flat optical panel in an upright position. In such an arrangement of the optical panel, as compared with the configuration in which the optical panel is laid down, that is, as compared with the configuration in which the object and the real image are located in spaces opposite to each other with respect to the optical panel, the depth of the display device is smaller. The length becomes shorter. Thereby, the arrangement space in the depth direction of the display device can be reduced.

本発明の実施の一形態に係る空中映像表示デバイスの一例である表示デバイスの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a display device that is an example of an aerial image display device according to an embodiment of the present invention. 上記表示デバイスの正面図である。It is a front view of the above-mentioned display device. 上記表示デバイスの側面図である。It is a side view of the above-mentioned display device. 上記表示デバイスが有する光学パネルの断面図である。It is sectional drawing of the optical panel which the said display device has. 他の光学パネルの断面図である。It is sectional drawing of another optical panel. 積層構造体の斜視図である。It is a perspective view of a laminated structure. 上記積層構造体から切断された積層体の斜視図である。It is a perspective view of the laminated body cut | disconnected from the said laminated structure. 上記積層体の側面に第１光反射部を形成した光学パネルの斜視図である。It is a perspective view of the optical panel which formed the 1st light reflection part in the side of the above-mentioned layered product. 他の表示デバイスの平面図である。It is a top view of another display device. 上記他の表示デバイスの正面図である。It is a front view of the other display device. 上記他の表示デバイスの側面図である。It is a side view of the other display device. 上記他の表示デバイスが有する光学パネルの断面図である。It is sectional drawing of the optical panel which the said other display device has. 他の光学パネルの断面図である。It is sectional drawing of another optical panel. 空中映像表示装置の概略の構成を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an aerial image display device. 物体の任意の１点から出射される光を模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing light emitted from an arbitrary point on an object. 物体から出射される発散光に含まれる各光線のＺＸ面内での振る舞いを模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the behavior of each light ray included in the divergent light emitted from the object in the ZX plane. 上記各光線のＹＺ面内での振る舞いを模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing the behavior of each light ray in the YZ plane. 複数の反射面が平行に配置された２枚の光学パネルを、各光学パネルの反射面が平面視で直交するように積層した表示デバイスの製法の一部を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a part of manufacturing method of the display device which laminated | stacked two optical panels in which several reflection surface was arrange | positioned in parallel so that the reflection surface of each optical panel might be orthogonal in planar view. 上記表示デバイスの他の製法の一部を示す説明図である。It is an explanatory view showing a part of other manufacturing methods of the above-mentioned display device. ２枚の光学パネルを積層した上記表示デバイスを、平面上に並べて大判化したときのデバイスの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the display device when the display device in which two optical panels are stacked is arranged side by side on a plane and is enlarged. 本発明の実施の一形態に係る表示デバイスを平面上に並べて大判化したときのデバイスの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a display device according to an embodiment of the present invention when the display device is arranged on a plane and is enlarged. 上記表示デバイスの光学パネルにおける各パラメータを図示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating parameters in an optical panel of the display device. 上記光学パネルにおける第２光反射部のピッチと、上記光学パネルの厚みとの関係を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the relationship between the pitch of the 2nd light reflection part in the said optical panel, and the thickness of the said optical panel. 上記光学パネルの第１光反射部と第２光反射部とで入射光の２回反射が起こる状態を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the state where an incident light reflects twice in the 1st light reflection part and the 2nd light reflection part of the said optical panel. 上記光学パネルがＺＸ面内で所定の角度だけ傾く場合の、ＺＸ面内での、上記光学パネルの幅と、上記光学パネルから実像までの距離と、観察者による実像の観察距離との関係を模式的に示す説明図である。When the optical panel is tilted by a predetermined angle in the ZX plane, the relationship between the width of the optical panel, the distance from the optical panel to the real image, and the observation distance of the real image by the observer in the ZX plane. It is explanatory drawing which shows typically. 上記光学パネルの他の構成を示す説明図である。It is an explanatory view showing other composition of the above-mentioned optical panel. 上記光学パネルのさらに他の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows another structure of the said optical panel. 上記空中映像表示装置の他の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other structure of the said aerial image display apparatus. 従来の表示デバイスにおいて、物体と虚像との位置関係を模式的に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing a positional relationship between an object and a virtual image in a conventional display device. 上記従来の表示デバイスにおいて、物体と実像との位置関係を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a positional relationship between an object and a real image in the conventional display device.

本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書において、数値範囲をａ〜ｂと表記した場合、その数値範囲に下限ａおよび上限ｂの値は含まれるものとする。また、本発明は、以下の内容に限定されるものではない。 One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this specification, when a numerical range is expressed as a to b, the numerical range includes the lower limit a and the upper limit b. Further, the present invention is not limited to the following contents.

〔空中映像表示デバイスの構成について〕
図１Ａ〜図１Ｃは、本実施形態の空中映像表示デバイスの一例である表示デバイス１の平面図、正面図および側面図である。なお、これらの図において、ｚ方向は、後述する光学パネル１ａの厚み方向に対応しており、ｘ方向は、光学パネル１ａの厚み方向（ｚ方向）に垂直な一方向であって、光学パネル１ａの幅方向に対応しており、ｙ方向は、ｚ方向およびｘ方向に垂直な方向であって、光学パネル１ａの上下方向に対応している。 [About the structure of the aerial image display device]
1A to 1C are a plan view, a front view, and a side view of a display device 1 which is an example of an aerial image display device of the present embodiment. In these drawings, the z direction corresponds to the thickness direction of the optical panel 1a described later, and the x direction is one direction perpendicular to the thickness direction (z direction) of the optical panel 1a. The y direction is a direction perpendicular to the z direction and the x direction, and corresponds to the vertical direction of the optical panel 1a.

表示デバイス１は、物体（被投影物）の実像を映像として空中に表示するデバイスであり、平板状の光学パネル１ａで構成されている。光学パネル１ａは、積層体２と、平面状の第１光反射部３とを備えている。 The display device 1 is a device that displays a real image of an object (projected object) as an image in the air, and includes a flat optical panel 1a. The optical panel 1a includes a laminated body 2 and a planar first light reflecting portion 3.

積層体２は、ｘ方向に複数の板状部材１０が並んで（積層されて）構成されている。第１光反射部３は、積層体２における光学パネル１ａの厚み方向に垂直な一側面（ｘｙ面）を、複数の板状部材１０にわたって覆うように設けられている。第１光反射部３は、例えばアルミニウムや多層膜などの金属膜３ａで構成されている。金属膜３ａは、蒸着やスパッタなどの手法で積層体２の側面に容易に形成することができる。このため、金属膜３ａ（第１光反射部３）と、後述する第２光反射部１２（図２参照）とからなる２面コーナーミラーを容易に形成することが可能となる。また、第１光反射部３を金属膜３ａで構成する場合は、金属膜３ａを蒸着等の手段で形成できるため、第１光反射部３を積層体２の側面に接着するための接着層が不要となり、上記接着層による光量ロスや不要な屈折もなくなる。 The laminate 2 is configured by arranging (laminated) a plurality of plate members 10 in the x direction. The first light reflection portion 3 is provided so as to cover one side surface (xy surface) perpendicular to the thickness direction of the optical panel 1 a in the multilayer body 2 over the plurality of plate members 10. The first light reflection section 3 is formed of a metal film 3a such as aluminum or a multilayer film. The metal film 3a can be easily formed on the side surface of the multilayer body 2 by a technique such as vapor deposition or sputtering. Therefore, it is possible to easily form a two-sided corner mirror including the metal film 3a (the first light reflecting portion 3) and the second light reflecting portion 12 (see FIG. 2) described later. When the first light reflecting portion 3 is formed of the metal film 3a, the metal film 3a can be formed by means such as vapor deposition, and therefore, an adhesive layer for bonding the first light reflecting portion 3 to the side surface of the multilayer body 2. Becomes unnecessary, and the light amount loss and unnecessary refraction due to the adhesive layer are also eliminated.

図２は、光学パネル１ａのｚｘ面での断面図である。各板状部材１０は、透明基板１１と、第２光反射部１２とをそれぞれ有している。透明基板１１は、例えば透明なガラスや樹脂で構成されており、ｙ方向に長尺状に形成されている。第２光反射部１２は、透明基板１１におけるｘ方向に垂直な２つの面（ｙｚ面）のうちの一方に、アルミニウムや多層膜などの金属膜の蒸着によって平面状に形成されており、第１光反射部３と垂直に位置している。また、第２光反射部１２は、第１光反射部３上で、ｙ方向に長尺状（帯状）に形成されている。各板状部材１０は、各第２光反射部１２がｘ方向に所定間隔で平行に並ぶように、接着剤２１（例えばエポキシ樹脂）を介して接着されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical panel 1a on the zx plane. Each plate-shaped member 10 has a transparent substrate 11 and a second light reflection part 12. The transparent substrate 11 is made of, for example, transparent glass or resin, and is formed to be long in the y direction. The second light reflection portion 12 is formed in a planar shape on one of two surfaces (yz surfaces) of the transparent substrate 11 perpendicular to the x direction by vapor deposition of a metal film such as aluminum or a multilayer film. It is located perpendicular to the one light reflection part 3. Further, the second light reflecting portion 12 is formed on the first light reflecting portion 3 in a long shape (strip shape) in the y direction. Each plate member 10 is bonded via an adhesive 21 (for example, epoxy resin) so that the second light reflection portions 12 are arranged in parallel in the x direction at predetermined intervals.

図３は、他の光学パネル１ａのｚｘ面での断面図である。光学パネル１ａの積層体２において、各板状部材１０は、透明基板１１の対向する２面の両方に第２光反射部１２を有していてもよい。つまり、第２光反射部１２は、透明基板１１におけるｘ方向に垂直な２つの面の両方に平面状に形成されていてもよい。この場合でも、第１光反射部３と各第２光反射部１２とで、２面コーナーミラーが形成される。 FIG. 3 is a cross-sectional view of another optical panel 1a on the zx plane. In the laminated body 2 of the optical panel 1a, each plate-shaped member 10 may have the second light reflecting portions 12 on both of two opposing surfaces of the transparent substrate 11. That is, the second light reflecting portion 12 may be formed in a plane on both of the two surfaces of the transparent substrate 11 perpendicular to the x direction. Also in this case, a dihedral corner mirror is formed by the first light reflecting portion 3 and each of the second light reflecting portions 12.

図１Ａ等で示した光学パネル１ａは、例えば以下の手順によって製造される。まず、図４に示すように、平板状の透明基板１１の片面または両面に第２光反射部１２を蒸着等によって形成した板状部材１０を、接着剤２１を介して複数層積層して、積層構造体３０を得る。そして、図５に示すように、積層構造体３０をワイヤーソーなどによって等間隔で切断して積層体２を得る。なお、同図の破線は、ワイヤーソーによる切断線を示している。そして、得られた積層体２の切断面を研磨した後、図６に示すように、積層体２の側面（上記切断面または切断面と反対側の面）に金属膜３ａを蒸着して第１光反射部３を形成する。これによって、光学パネル１ａが得られる。 The optical panel 1a shown in FIG. 1A and the like is manufactured by, for example, the following procedure. First, as shown in FIG. 4, a plurality of plate members 10 in which the second light reflecting portions 12 are formed on one or both surfaces of a flat transparent substrate 11 by vapor deposition or the like are laminated via an adhesive 21. The laminated structure 30 is obtained. Then, as shown in FIG. 5, the laminated structure 30 is cut at equal intervals by a wire saw or the like to obtain the laminated body 2. In addition, the broken line in the same figure has shown the cutting line by a wire saw. Then, after the cut surface of the obtained laminate 2 is polished, as shown in FIG. 6, a metal film 3a is deposited on the side surface (the cut surface or the surface opposite to the cut surface) of the laminate 2 to form a second surface. One light reflection part 3 is formed. Thereby, the optical panel 1a is obtained.

図７Ａ〜図７Ｃは、他の表示デバイス１の平面図、正面図および側面図である。表示デバイス１は、積層体２の一側面（ｘｙ面）に第１光反射部３を接着した光学パネル１ａで構成されていてもよい。接着タイプの第１光反射部３は、シート状のミラー３ｂと、接着層３ｃとを有して構成される。シート状のミラー３ｂは、薄いガラス板や樹脂フィルムからなる基材上に反射膜を形成して構成されている。接着層３ｃは、接着剤または粘着シートで構成されている。なお、接着層３ｃを構成する接着剤は、接着剤２１と同じ材料（例えばエポキシ樹脂）であってもよいし、異なる材料であってもよい。このような光学パネル１ａは、図４および図５の過程を経て得られた積層体２の側面に、接着層３ｃが対向するように第１光反射部３を貼り合わせることによって得ることができる。 7A to 7C are a plan view, a front view, and a side view of another display device 1. The display device 1 may be configured by an optical panel 1a in which the first light reflecting portion 3 is bonded to one side surface (xy surface) of the multilayer body 2. The first light reflecting portion 3 of the bonding type is configured to include a sheet-like mirror 3b and a bonding layer 3c. The sheet-like mirror 3b is configured by forming a reflection film on a base material made of a thin glass plate or a resin film. The adhesive layer 3c is made of an adhesive or a pressure-sensitive adhesive sheet. The adhesive constituting the adhesive layer 3c may be the same material as the adhesive 21 (for example, epoxy resin) or a different material. Such an optical panel 1a can be obtained by bonding the first light reflecting portion 3 to the side surface of the laminate 2 obtained through the processes of FIGS. 4 and 5 so that the adhesive layer 3c faces the side surface. .

接着タイプの第１光反射部３を用いる場合でも、積層体２としては、図２および図３と同様の構成を採用することができる。すなわち、積層体２は、図８に示すように、透明基板１１の片面に第２光反射部１２を有する板状部材１０をｘ方向に複数積層した構成であってもよいし、図９に示すように、透明基板１１の両面に第２光反射部１２を有する板状部材１０をｘ方向に複数積層した構成であってもよい。いずれの場合でも、第１光反射部３と各第２光反射部１２とが垂直となるように、第１光反射部３が積層体２の側面に貼り合わされて光学パネル１ａが構成され、第１光反射部３と各第２光反射部１２とで、２面コーナーミラーが形成される。 Even when the adhesive type first light reflecting portion 3 is used, the same configuration as that of FIGS. 2 and 3 can be adopted as the laminate 2. That is, as shown in FIG. 8, the laminate 2 may have a configuration in which a plurality of plate members 10 each having the second light reflecting portion 12 are laminated on one surface of the transparent substrate 11 in the x direction. As shown in the figure, a configuration in which a plurality of plate members 10 each having the second light reflecting portion 12 on both surfaces of the transparent substrate 11 are stacked in the x direction may be employed. In any case, the first light reflecting portion 3 is bonded to the side surface of the laminated body 2 so that the first light reflecting portion 3 and each of the second light reflecting portions 12 are perpendicular to each other to form the optical panel 1a. The first light reflecting portion 3 and each of the second light reflecting portions 12 form a dihedral corner mirror.

ここで、接着タイプの第１光反射部３を用いる場合において、接着層３ｃの屈折率をｎａとし、積層体２に含まれる透明基板１１の屈折率をｎｂとしたとき、屈折率ｎａと屈折率ｎｂとの差は、０．０１以下であることが望ましい。例えば、透明基板１１ａとして、屈折率ｎａ＝１．５２〜１．５３のガラスを用いる場合、接着層３ｃとして、屈折率ｎｂ＝１．５２８の透明なエポキシ系接着剤を用いることができる。このようにすることで、透明基板１１と接着層３ｃとの界面でのフレネル反射による不要光の発生を抑え、上記不要光によるゴーストの発生を抑えることができる。同様の観点から、各板状部材１０を接着する接着剤２１についても、透明基板１１との屈折率差が０．０１以下であることが望ましく、接着層３ｃとの屈折率差も０．０１以下であることが望ましい。 Here, in the case where the adhesive type first light reflecting portion 3 is used, when the refractive index of the adhesive layer 3c is na and the refractive index of the transparent substrate 11 included in the laminate 2 is nb, the refractive index na and the refractive index are set. The difference from the ratio nb is desirably 0.01 or less. For example, when glass having a refractive index na = 1.52 to 1.53 is used as the transparent substrate 11a, a transparent epoxy adhesive having a refractive index nb = 1.528 can be used as the adhesive layer 3c. By doing so, generation of unnecessary light due to Fresnel reflection at the interface between the transparent substrate 11 and the adhesive layer 3c can be suppressed, and generation of ghost due to the unnecessary light can be suppressed. From the same viewpoint, it is preferable that the difference in refractive index between the transparent substrate 11 and the adhesive 21 for bonding the plate members 10 is 0.01 or less, and the difference in refractive index between the adhesive layer 3c and the adhesive layer 3c is 0.01 or less. It is desirable that:

なお、光学パネル１ａは、片面または両面（対向する２面）に反射面を形成した角柱を積層して積層体２を形成し、この積層体２を、反射面が形成された１枚のガラス板に接着するなどの方法で作製されてもよい。この場合は、角柱の積層によって積層体２が直接得られるため、図５で示した切断工程を不要として、製造工程の簡略化を図ることができる。 In addition, the optical panel 1a forms a laminated body 2 by laminating prisms each having a reflecting surface on one or both sides (two opposing surfaces), and forms the laminated body 2 with one glass sheet on which the reflecting surface is formed. It may be manufactured by a method such as bonding to a plate. In this case, since the laminated body 2 is directly obtained by laminating the prisms, the cutting process shown in FIG. 5 is unnecessary, and the manufacturing process can be simplified.

〔光学パネルの配置および実像等の観察原理について〕
図１０は、本実施形態の空中映像表示装置４０の概略の構成を示す説明図である。なお、同図では、空中映像表示装置４０の表示デバイス１の奥行方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な面内で上下方向をＹ方向とし、ＹＺ面に垂直な左右方向をＸ方向としている。なお、後述するように、表示デバイス１はＺＸ面内で傾き角θ（°）だけ傾いているため、図１０におけるＸ方向およびＺ方向は、図１Ａ等で示したｘ方向およびｚ方向と一致していないが、Ｙ方向については、図１Ａ等で示したｙ方向と一致している。 [About the arrangement of optical panels and the observation principle of real images, etc.]
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of the aerial image display device 40 of the present embodiment. Note that, in the figure, the depth direction of the display device 1 of the aerial image display device 40 is the Z direction, the vertical direction is the Y direction in a plane perpendicular to the Z direction, and the horizontal direction perpendicular to the YZ plane is the X direction. . As described later, since the display device 1 is inclined by the inclination angle θ (°) in the ZX plane, the X direction and the Z direction in FIG. 10 are the same as the x direction and the z direction shown in FIG. Although not shown, the Y direction coincides with the y direction shown in FIG. 1A and the like.

空中映像表示装置４０は、上述した構成の表示デバイス１（光学パネル１ａ）と、物体ＯＢとを有している。物体ＯＢは、３次元の物体であってもよいし、画像を表示する表示装置であってもよい。また、表示デバイス１には、物体ＯＢそのものが発光する光が入射してもよいし、物体ＯＢに光が当たったときに周囲に散乱される光（散乱光）が入射してもよい。 The aerial image display device 40 includes the display device 1 (optical panel 1a) having the above-described configuration and the object OB. The object OB may be a three-dimensional object or a display device that displays an image. The display device 1 may receive light emitted from the object OB itself, or light (scattered light) that is scattered around when the light hits the object OB.

図１０に示すように、平板状の光学パネル１ａは、第１光反射部３が積層体２に対して物体ＯＢとは反対側に位置し、かつ、積層体２に含まれる透明基板１１および第２光反射部１２が全て、第１光反射部３上で、ＺＸ面に垂直なＹ方向に長尺状に位置するように配置される。しかも、光学パネル１ａは、ＺＸ面内で傾くように配置されている（図１２参照）。これにより、物体ＯＢから入射する光線を、第１光反射部３およびいずれかの第２光反射部１２で合計２回反射させて、物体ＯＢの実像Ｒおよび虚像Ｑ（図１３参照）を観察者に観察させることができる。以下、その観察原理について説明する。 As shown in FIG. 10, in the flat optical panel 1 a, the first light reflection portion 3 is located on the opposite side of the stacked body 2 from the object OB, and the transparent substrate 11 included in the stacked body 2 All of the second light reflecting portions 12 are arranged on the first light reflecting portion 3 so as to be long in the Y direction perpendicular to the ZX plane. Moreover, the optical panel 1a is disposed so as to be inclined in the ZX plane (see FIG. 12). Thereby, the light beam incident from the object OB is reflected twice in total by the first light reflecting portion 3 and any one of the second light reflecting portions 12, and the real image R and the virtual image Q (see FIG. 13) of the object OB are observed. Can be observed. Hereinafter, the observation principle will be described.

図１１は、物体ＯＢの任意の１点から出射される光を模式的に示している。物体ＯＢから出射される光が、自ら発光する光である場合、あるいは、照明光が物体ＯＢに入射して反射された光である場合のいずれにおいても、光は物体ＯＢからある広がりを持った光束として空間に発散していく。このとき、特定の方向の光を光線（ベクトル）と捉えると、空間では３次元的なベクトルの集まりとして光束を表現できる。各ベクトルは、任意の成分（例えばＺＸ面内の成分とＹＺ面内の成分）に分解できるため、このように各ベクトルを任意の成分に分解して考えることで、本実施形態の空中映像表示装置４０における光線の振る舞いを分かりやすく説明することができる。 FIG. 11 schematically shows light emitted from any one point of the object OB. Regardless of whether the light emitted from the object OB is light that emits light by itself or the case where the illumination light is light that has been incident on and reflected by the object OB, the light has a certain spread from the object OB. It diverges into space as a light flux. At this time, if light in a specific direction is regarded as a light ray (vector), the light beam can be expressed as a set of three-dimensional vectors in space. Since each vector can be decomposed into arbitrary components (for example, a component in the ZX plane and a component in the YZ plane), each vector is decomposed into an arbitrary component as described above. The behavior of the light beam in the device 40 can be easily explained.

図１２は、物体ＯＢの任意の１点から出射される発散光に含まれる各光線のＺＸ面内での振る舞いを模式的に示している。なお、図１２では、上記各光線の例として、３つの光線Ｌ１〜Ｌ３を考えており、そのうち、光線Ｌ１が、上記発散光の中心光線（例えば強度の最も高い光線）に相当している。上記のＺＸ面は、第１光反射部３および各第２光反射部１２の両方に垂直な任意の面であるが、この面のことを、以下では基準面と呼ぶこともある。 FIG. 12 schematically shows the behavior in the ZX plane of each ray included in the divergent light emitted from any one point of the object OB. In FIG. 12, three light beams L1 to L3 are considered as examples of the light beams, among which the light beam L1 corresponds to the central light beam (for example, the light beam having the highest intensity) of the divergent light. The above-mentioned ZX plane is an arbitrary plane perpendicular to both the first light reflection unit 3 and each of the second light reflection units 12, and this plane may be hereinafter referred to as a reference plane.

本実施形態では、光学パネル１ａは、物体ＯＢの任意の１点から出射される発散光に含まれる各光線が、第１光反射部３といずれかの第２光反射部１２とで合計２回反射されて、物体ＯＢとは異なる位置に向かい、かつ、その２回の反射が上記各光線を投影したＺＸ面内で再帰反射となるように配置されている。より詳しくは、上記２回の反射がＺＸ面内で再帰反射となるように、光学パネル１ａの第１光反射部３の法線Ｎが、ＺＸ面に投影した、光学パネル１ａに入射する上記発散光の中心光線（光線Ｌ１）に対して、ＺＸ面内で傾き角θだけ傾いている。 In the present embodiment, the optical panel 1a is configured such that each of the light beams included in the divergent light emitted from any one point of the object OB is a total of 2 in the first light reflection unit 3 and any of the second light reflection units 12. It is arranged so that it is reflected twice and goes to a position different from the object OB, and the two reflections are retroreflection in the ZX plane on which each of the above light rays is projected. More specifically, the normal N of the first light reflecting portion 3 of the optical panel 1a is incident on the optical panel 1a projected on the ZX plane so that the two reflections are retroreflection in the ZX plane. It is inclined by the inclination angle θ in the ZX plane with respect to the central ray (light ray L1) of the divergent light.

なお、光学パネル１ａに向かう光線Ｌ１の空気中での進行方向（入射方向）は、表示デバイス１の奥行方向（Ｚ方向）に沿っているため、表示デバイス１の奥行方向に対して第１光反射部３の法線ＮがＺＸ面内で傾き角θだけ傾くように光学パネル１ａを配置することにより、ＺＸ面内で光線Ｌ１と法線Ｎとを傾き角θだけ傾ける構成を実現することができる。 Since the traveling direction (incident direction) of the light ray L1 toward the optical panel 1a in the air is along the depth direction (Z direction) of the display device 1, the first light beam is directed to the depth direction of the display device 1. By arranging the optical panel 1a so that the normal line N of the reflecting section 3 is tilted by the tilt angle θ in the ZX plane, it is possible to realize a configuration in which the light ray L1 and the normal line N are tilted by the tilt angle θ in the ZX plane. Can be.

このように光学パネル１ａが配置されていることにより、物体ＯＢの任意の１点から出射された発散光に含まれる各光線Ｌ１〜Ｌ３は、光学パネル１ａに入射して第１光反射部３およびいずれかの第２光反射部１２で反射された後、光学パネル１ａに対して物体ＯＢと同じ側の空間ＳＰ１（第１の空間）に向かう。なお、各光線Ｌ１〜Ｌ３の第１光反射部３および第２光反射部１２での反射の順序は特に限定されず、第２光反射部１２および第１光反射部３の順に反射されてもよいし（光線Ｌ１、Ｌ２参照）、第１光反射部３および第２光反射部１２の順に反射されてもよい（光線Ｌ３参照）。このとき、ＺＸ面内では、第１光反射部３および第２光反射部１２での２回反射が、２面コーナーミラーによる再帰反射となるため、各光線Ｌ１〜Ｌ３は、空間ＳＰ１内で、Ｚ方向およびＸ方向においては物体ＯＢと同じ位置で、Ｙ方向には物体ＯＢと異なる位置に集まる（図１０参照）。これにより、空間ＳＰ１内の上記位置に、物体ＯＢの実像Ｒが良好に結像される。 By arranging the optical panel 1a in this manner, the light beams L1 to L3 included in the divergent light emitted from any one point of the object OB enter the optical panel 1a and enter the first light reflecting portion 3 After being reflected by any one of the second light reflecting portions 12, the light goes to the space SP1 (first space) on the same side as the object OB with respect to the optical panel 1a. The order of reflection of the light beams L1 to L3 at the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12 is not particularly limited, and is reflected in the order of the second light reflecting portion 12 and the first light reflecting portion 3. Alternatively, the light may be reflected in the order of the first light reflector 3 and the second light reflector 12 (see light L3). At this time, in the ZX plane, since the two-time reflection at the first light reflection unit 3 and the second light reflection unit 12 is a retroreflection by the dihedral corner mirror, each of the light rays L1 to L3 is within the space SP1. , In the Z direction and the X direction, and at a position different from the object OB in the Y direction (see FIG. 10). Thereby, the real image R of the object OB is favorably formed at the position in the space SP1.

一方、図１３は、物体ＯＢから出射される光線のＹＺ面内での振る舞いを模式的に示している。物体ＯＢの任意の１点から出射された発散光に含まれる各光線は、光学パネル１ａに入射して第１光反射部３およびいずれかの第２光反射部１２で反射された後、光学パネル１ａに対して物体ＯＢと同じ側の空間ＳＰ１に向かう。ＹＺ面内では、第１光反射部３および第２光反射部１２での２回の反射により、物体ＯＢからの光の発散状態が維持されるため、観察者が空間ＳＰ１側から、光線の進行方向とは逆向きに光学パネル１ａを見ると、光学パネル１ａに対して物体ＯＢとは反対側の空間ＳＰ２（第２の空間）に、物体ＯＢの虚像Ｑを観察することができる。なお、空間ＳＰ２で虚像Ｑが観察される位置は、光学パネル１ａから空間ＳＰ１側に出射された発散光を逆トレースして光学パネル１ａを透過させたときの集光位置である。 On the other hand, FIG. 13 schematically shows the behavior of the light beam emitted from the object OB in the YZ plane. Each ray included in the divergent light emitted from any one point of the object OB enters the optical panel 1a, is reflected by the first light reflecting portion 3 and any one of the second light reflecting portions 12, and then becomes optical. It heads toward the space SP1 on the same side as the object OB with respect to the panel 1a. In the YZ plane, the diverging state of the light from the object OB is maintained by the two reflections at the first light reflecting unit 3 and the second light reflecting unit 12, so that the observer can observe the light beam from the space SP1 side. When viewing the optical panel 1a in a direction opposite to the traveling direction, a virtual image Q of the object OB can be observed in a space SP2 (second space) opposite to the object OB with respect to the optical panel 1a. Note that the position where the virtual image Q is observed in the space SP2 is the light-condensing position when the divergent light emitted from the optical panel 1a to the space SP1 is traced backward and transmitted through the optical panel 1a.

このように、複数の第２光反射部１２が第１光反射部３と垂直に位置するように、積層体２の側面を第１光反射部３で覆った平板状の光学パネル１ａを用いることにより、上述した光学パネル１ａの傾斜配置によって、空間ＳＰ１に物体ＯＢの実像Ｒを提供することができる。このように、光学パネル１ａの単層（１枚）の構成で実像Ｒを提供できるため、複数の光学パネルを積層する構成に比べて、表示デバイス１の部品点数およびコストの削減を図ることができる。 As described above, the flat optical panel 1a in which the side surface of the multilayer body 2 is covered with the first light reflecting portion 3 is used so that the plurality of second light reflecting portions 12 are positioned perpendicular to the first light reflecting portion 3. Thus, the real image R of the object OB can be provided in the space SP1 by the inclined arrangement of the optical panel 1a described above. As described above, since the real image R can be provided by the configuration of the single layer (one sheet) of the optical panel 1a, the number of components and the cost of the display device 1 can be reduced as compared with the configuration in which a plurality of optical panels are stacked. it can.

また、光学パネル１ａは、物体ＯＢからの発散光に含まれる各光線の、第１光反射部３およびいずれかの第２光反射部１２での２回の反射がＺＸ面内で再帰反射となるため、物体ＯＢから出射される光が発散光であっても、ＺＸ面内において、実像Ｒの結像位置に各光線を集光させて、実像Ｒの良好な結像状態を実現することができる。 In addition, the optical panel 1a is configured such that two reflections of each light beam included in the divergent light from the object OB in the first light reflection unit 3 and any one of the second light reflection units 12 are retroreflection in the ZX plane. Therefore, even if the light emitted from the object OB is divergent light, each light beam is condensed on the image forming position of the real image R in the ZX plane to realize a good image forming state of the real image R. Can be.

また、例えば、光学パネルを寝かして配置して、物体と実像とを上記光学パネルに対して互いに反対側の空間に位置させる構成では、実像を空中に結像させる原理上、上記光学パネルが奥行方向に延びた形状となる。その結果、表示デバイスを配置する際に、奥行方向に大きなスペースを確保することが必要となる（図２４Ａ、図２４Ｂ参照）。 Further, for example, in a configuration in which the optical panel is laid down and the object and the real image are positioned in spaces opposite to each other with respect to the optical panel, the depth of the optical panel is limited due to the principle that the real image is formed in the air. The shape extends in the direction. As a result, when disposing the display device, it is necessary to secure a large space in the depth direction (see FIGS. 24A and 24B).

これに対して、本実施形態では、上述のように、光学パネル１ａは、物体ＯＢからの発散光に含まれる各光線の第１光反射部３および第２光反射部での２回反射により、光学パネル１ａに対して物体ＯＢと同じ側の空間ＳＰ１に実像Ｒを提供し、光学パネル１ａに対して物体ＯＢとは反対側の空間ＳＰ２に虚像Ｑを提供するため、図１０等に示したように、第１光反射部３に対して第２光反射部１２が物体ＯＢ側（実像Ｒ側）となるように、平板状の光学パネル１ａを立てて使用することが可能となる。このような光学パネル１ａの配置では、図２４Ａの構成に比べて、表示デバイス１の奥行方向（Ｚ方向）の長さが短くなり、表示デバイス１の配置において、実用上、奥行方向の空間を大きく占有することがなくなる。したがって、表示デバイス１の奥行方向の配置スペースを削減することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, the optical panel 1a causes each light beam included in the divergent light from the object OB to be reflected twice by the first light reflecting unit 3 and the second light reflecting unit. 10 to provide a real image R to the optical panel 1a in the space SP1 on the same side as the object OB and to provide the optical panel 1a with a virtual image Q in the space SP2 on the opposite side to the object OB. As described above, the flat optical panel 1a can be used upright so that the second light reflecting portion 12 is on the object OB side (real image R side) with respect to the first light reflecting portion 3. In the arrangement of the optical panel 1a, the length of the display device 1 in the depth direction (Z direction) is shorter than that in the configuration of FIG. 24A, and in the arrangement of the display device 1, the space in the depth direction is practically used. It will not occupy a lot. Therefore, the arrangement space in the depth direction of the display device 1 can be reduced.

つまり、本実施形態の構成によれば、実像Ｒと虚像Ｑとを両方観察可能な構成でありながら、部品点数およびコストを削減しつつ、実像Ｒの結像状態が良好で、奥行方向の配置スペースを削減できる表示デバイス１および空中映像表示装置４０を実現することが可能となる。 In other words, according to the configuration of the present embodiment, although the real image R and the virtual image Q can both be observed, the number of parts and the cost are reduced, the image forming state of the real image R is favorable, and the arrangement in the depth direction is achieved. It is possible to realize the display device 1 and the aerial image display device 40 that can reduce the space.

特に、第１光反射部３の法線Ｎは、第１光反射部３および第２光反射部１２での２回の反射がＺＸ面内で再帰反射となるように、ＺＸ面に投影した光線Ｌ１（光学パネル１ａに入射する上記発散光の中心光線）に対して、ＺＸ面内で傾き角θだけ傾いているため、ＺＸ面内で上記の再帰反射を確実に実現して、実像Ｒの良好な結像状態を確実に実現することができる。 In particular, the normal line N of the first light reflector 3 is projected onto the ZX plane such that two reflections at the first light reflector 3 and the second light reflector 12 become retroreflection within the ZX plane. Since the light ray L1 (the central ray of the divergent light incident on the optical panel 1a) is inclined by the inclination angle θ in the ZX plane, the above-described retroreflection is reliably realized in the ZX plane, and the real image R Can be reliably realized.

また、積層体２に含まれる透明基板１１および第２光反射部１２は全て、第１光反射部３上で、ＺＸ面に垂直なＹ方向に長尺状に設けられているので、Ｙ方向において、光学パネル１ａに斜めから入射する物体ＯＢからの発散光を発散状態のまま（第１光反射部３および第２光反射部１２にてＹ方向の光束幅を規制することなく）、空間ＳＰ１側へ反射させることができる。これにより、空間ＳＰ１内には上述の再帰反射によって結像状態の良好な実像Ｒを提供しつつ、上記発散光が空間ＳＰ２内で集光する位置に虚像Ｑを提供する構成を確実に実現することが可能となる。 Further, since the transparent substrate 11 and the second light reflecting portion 12 included in the multilayer body 2 are all provided on the first light reflecting portion 3 in a long shape in the Y direction perpendicular to the ZX plane, the Y direction In the above, the divergent light from the object OB obliquely incident on the optical panel 1a remains in the divergent state (without restricting the light beam width in the Y direction by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12), and The light can be reflected to the SP1 side. This reliably realizes a configuration in which the real image R having a good imaging state is provided in the space SP1 by the above-described retroreflection and the virtual image Q is provided at a position where the divergent light is condensed in the space SP2. It becomes possible.

また、本実施形態の構成によれば、さらに以下の効果を得ることもできる。すなわち、用いる光学パネル１ａの枚数が、積層タイプに比べて減るため、上記した部品点数および材料費等のコスト削減のみならず、表示デバイス１の軽量化も図れる。さらに、光学パネル１ａが単層であることで、光学パネルを２枚積層する場合に比べて厚みが確実に減る。このため、１つの積層構造体３０（図４参照）から、１つの表示デバイス１を作製するのに必要な部材（積層体２）の取り数が、積層タイプ（光学パネル２枚分）よりも増える。これにより、デバイスの生産性（量産性）を向上させることも可能となる。なお、光学パネル１ａの厚みの数値例については後述する。 Further, according to the configuration of the present embodiment, the following effects can be further obtained. That is, since the number of optical panels 1a to be used is smaller than that of the laminated type, not only the above-described cost reduction of the number of parts and material cost but also the weight of the display device 1 can be reduced. Further, since the optical panel 1a is a single layer, the thickness is reliably reduced as compared with a case where two optical panels are stacked. For this reason, the number of members (laminate 2) required to manufacture one display device 1 from one laminate structure 30 (see FIG. 4) is larger than that of the laminate type (two optical panels). Increase. Thereby, it is also possible to improve the productivity (mass productivity) of the device. A numerical example of the thickness of the optical panel 1a will be described later.

また、図１４は、複数の反射面が平行に配置された２枚の光学パネルを、各光学パネルの反射面が平面視で直交するように積層した表示デバイス５０の製法の一部を示している。なお、最も外側の枠よりも内側の格子状の実線は、反射面を示しているものとする（他の図面でも同様とする）。表示デバイス５０は、通常、平面視で正方形（または長方形）の形状で、かつ、奥行方向が各反射面と４５°の角度をなす状態で配置される（２面コーナーミラーによる実像形成のため）。このため、表示デバイス５０は、２枚の上記光学パネルを積層して積層体５０ａを得た後、表示デバイス５０の外形を構成する各辺が積層体５０ａの各反射面と４５°の角度をなすように、積層体５０ａから上記正方形（または長方形）の領域を切り出すことによって形成される。つまり、積層タイプの表示デバイス５０の作製においては、このような切り出し工程が必要である。 FIG. 14 shows a part of a manufacturing method of a display device 50 in which two optical panels in each of which a plurality of reflective surfaces are arranged in parallel are stacked such that the reflective surfaces of each optical panel are orthogonal to each other in a plan view. I have. Note that a grid-like solid line inside the outermost frame indicates a reflective surface (the same applies to other drawings). The display device 50 is usually arranged in a square (or rectangular) shape in a plan view and in a state where the depth direction forms an angle of 45 ° with each reflection surface (for forming a real image by a two-sided corner mirror). . For this reason, the display device 50 stacks the two optical panels to obtain a laminate 50a, and each side constituting the outer shape of the display device 50 forms an angle of 45 ° with each reflection surface of the laminate 50a. As described above, it is formed by cutting out the square (or rectangular) region from the laminate 50a. That is, such a cutting-out step is required in manufacturing the stacked display device 50.

また、図１５は、表示デバイス５０の他の製法の一部を示している。同図のように、積層体５０ａから表示デバイス５０を切り出すと、４つの直角二等辺三角形状の破片部５０ｂが残る。これら４つの破片部５０ｂを、１つの正方形の形状となるように並べて貼り合わせることにより、表示デバイス５０を製造することもできる。この場合は、各破片部５０ｂを並べて貼り合わせる工程（タイリング工程）が必要となる。 FIG. 15 shows a part of another manufacturing method of the display device 50. As shown in the figure, when the display device 50 is cut out from the stacked body 50a, four pieces 50b of a right-angled isosceles triangle shape remain. The display device 50 can also be manufactured by arranging and bonding these four pieces 50b so as to form one square shape. In this case, a step (tiling step) of arranging and bonding the pieces 50b is required.

これに対して、本実施形態の表示デバイス１（光学パネル１ａ）は、積層体２の側面に第１光反射部３を形成することによって得られ、これをＺＸ面内で傾ける配置によって、２面コーナーミラーによる反射を実現できる。つまり、積層タイプで必要であった上記の切り出し工程やタイリング工程を行わなくても、２面コーナーミラーによる反射を実現できる。よって、デバイスの製造において、上記の切り出し工程等が不要になる分、製造工程を簡略化することができる。 On the other hand, the display device 1 (optical panel 1 a) of the present embodiment is obtained by forming the first light reflecting portion 3 on the side surface of the multilayer body 2, and by disposing the first light reflecting portion 3 in the ZX plane, 2 Reflection by a surface corner mirror can be realized. That is, the reflection by the two-sided corner mirror can be realized without performing the above-described cutting step and tiling step which are necessary for the stacked type. Therefore, the manufacturing process can be simplified to the extent that the above-described cutting step and the like become unnecessary in the manufacture of the device.

また、図１６は、複数の表示デバイス５０を平面上に並べて大判化（大面積化）したデバイスの平面図である。大判のデバイスを構成する場合、個々の表示デバイス５０によって結像される実像を滑らかにつなげるために、隣り合う表示デバイス５０のつなぎ目で反射面が面一となるように、隣り合う表示デバイス５０を精度よくつなぎ合わせることが必要である。各表示デバイス５０においては、つなぎ合わせの境界線Ｂ１・Ｂ２の両方に対して、反射面が傾斜しているため、境界線Ｂ１・Ｂ２に沿う各方向において、精度よく隣り合う表示デバイス５０をつなぎ合わせることが必要となる。 FIG. 16 is a plan view of a large-sized (large-area) device in which a plurality of display devices 50 are arranged on a plane. When a large-sized device is configured, adjacent display devices 50 are connected so that the reflection surfaces are flush at the joints of the adjacent display devices 50 in order to smoothly connect the real images formed by the individual display devices 50. It is necessary to join them accurately. In each of the display devices 50, since the reflection surface is inclined with respect to both the boundary lines B1 and B2, the adjacent display devices 50 are connected with high accuracy in each direction along the boundary lines B1 and B2. It is necessary to match.

これに対して、図１７は、複数の表示デバイス１（光学パネル１ａ）を平面上に並べて大判化したデバイスの平面図である。複数の光学パネル１ａは、各々の第１光反射部３が面一となるように並べられる。このとき、各光学パネル１ａの第２光反射部１２は、つなぎ合わせの境界線Ｂ１・Ｂ２のうち、一方の境界線Ｂ２と平行であり、他方の境界線Ｂ１と交わるため、境界線Ｂ２に沿う方向の光学パネル１ａの位置ズレは許容され、境界線Ｂ１に沿う方向においてのみ、つなぎ目で第２光反射部１２がＢ２方向に面一となるように、精度よく隣り合う光学パネル１ａをつなぎ合わせることが必要となる。このように、一方の境界線Ｂ２に沿う方向の位置ズレが許容されるため、大判化の際の各光学パネル１ａのつなぎ合わせ（タイリング）が、図１６で示した積層タイプの場合よりも容易になる。 On the other hand, FIG. 17 is a plan view of a large-sized device in which a plurality of display devices 1 (optical panels 1a) are arranged on a plane. The plurality of optical panels 1a are arranged such that the respective first light reflecting portions 3 are flush with each other. At this time, the second light reflection portion 12 of each optical panel 1a is parallel to one boundary line B2 and intersects the other boundary line B1 of the boundary lines B1 and B2 to be joined. The positional deviation of the optical panel 1a in the direction along the permissible direction is allowed, and the optical panels 1a adjacent to each other are connected with high accuracy so that the second light reflecting portion 12 is flush with the direction B2 at the joint only in the direction along the boundary line B1. It is necessary to match. As described above, since the positional deviation in the direction along one boundary line B2 is allowed, the joining (tiling) of the optical panels 1a in the case of the large size is performed more than the case of the stacked type shown in FIG. It will be easier.

〔光学パネルの厚みの数値例〕
次に、光学パネル１ａの厚みの数値例について説明する。光学パネル１ａは、板状部材１０を多数枚積層して積層構造体３０（図４参照）を作製し、この積層構造体３０を所定間隔で切断して切断面を研磨した後、切断面に金属膜からなる第１光反射部３を形成することで作製されている。ここでは、上記の板状部材１０は、薄板ガラス等の透明基板１１の両面にアルミ等の金属膜をコートして第２光反射部１２を形成したもので構成されているとする。 [Numerical example of optical panel thickness]
Next, a numerical example of the thickness of the optical panel 1a will be described. The optical panel 1a forms a laminated structure 30 (see FIG. 4) by laminating a large number of the plate-like members 10 and cuts the laminated structure 30 at predetermined intervals to polish a cut surface. It is manufactured by forming the first light reflection part 3 made of a metal film. Here, it is assumed that the plate-like member 10 is formed by forming a second light reflection portion 12 by coating a metal film such as aluminum on both surfaces of a transparent substrate 11 such as a thin glass plate.

図１８に示すように、光学パネル１ａの第１光反射部３に垂直な方向の厚みをｔ（ｍｍ）とし、複数の第２光反射部１２の形成ピッチ（配置間隔）をｐ（ｍｍ）とする。また、第１光反射部３の法線Ｎは、基準面（ＺＸ面）内で物体からの発散光の中心光線（光線Ｌ１）に対して、傾き角θ（°）だけ傾いているものとする。また、透明基板１１を構成するガラスの屈折率をｎとし、空気の屈折率をｎ₀とする。なお、光学パネル１ａの厚みｔは、積層体２の厚みと第１光反射部３の厚みとの和となるが、第１光反射部３（金属膜）の厚みは例えば数ｎｍ〜数百ｎｍであり、積層体２の厚みに比べて十分に薄いため、ここでは積層体２の厚みとほぼ等しいものとする。 As shown in FIG. 18, the thickness of the optical panel 1a in the direction perpendicular to the first light reflecting portions 3 is t (mm), and the formation pitch (arrangement interval) of the plurality of second light reflecting portions 12 is p (mm). And The normal line N of the first light reflection unit 3 is inclined by an inclination angle θ (°) with respect to the central ray (light ray L1) of the divergent light from the object in the reference plane (ZX plane). I do. Further, the refractive index of the glass constituting the transparent substrate 11 is represented by n, and the refractive index of air is represented by n ₀ . Note that the thickness t of the optical panel 1a is the sum of the thickness of the laminate 2 and the thickness of the first light reflecting portion 3, and the thickness of the first light reflecting portion 3 (metal film) is, for example, several nm to several hundreds. nm, which is sufficiently smaller than the thickness of the multilayer body 2, and is therefore set to be substantially equal to the thickness of the multilayer body 2 here.

図１９Ａは、ピッチｐと厚みｔとの関係を模式的に示しており、図１９Ｂは、第１光反射部３と第２光反射部１２とで入射光の２回反射が起こる状態を模式的に示している。透明基板１１に入射角θで入射する光線の透明基板１１内での屈折角をθ’（°）としたとき、屈折の法則より、
ｎ₀×ｓｉｎθ＝ｎ×ｓｉｎθ’ ・・・（１）
が成り立つ。また、図１９Ａより幾何学的に、ピッチｐは、厚みｔを用いて以下の式で表される。
ｐ＝ｔ×ｔａｎθ’×２・・・（２） FIG. 19A schematically illustrates the relationship between the pitch p and the thickness t. FIG. 19B schematically illustrates a state in which incident light is reflected twice by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12. Is shown. When the angle of refraction of light rays incident on the transparent substrate 11 at the incident angle θ in the transparent substrate 11 is defined as θ ′ (°), from the law of refraction,
n ₀ × sin θ = n × sin θ ′ (1)
Holds. Also, geometrically from FIG. 19A, the pitch p is expressed by the following equation using the thickness t.
p = t × tan θ ′ × 2 (2)

第１光反射部３と第２光反射部１２とで２回反射が起こるためには、ｐは、式（２）の右辺よりも小さいことが条件となる（図１９Ｂ参照）。すなわち、
ｐ＜ｔ×ｔａｎθ’×２・・・（３）
を満足することが必要である。 In order for reflection to occur twice between the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12, p must be smaller than the right side of Expression (2) (see FIG. 19B). That is,
p <t × tan θ ′ × 2 (3)
It is necessary to satisfy

ここで、例えば、透明基板１１として、厚み０．５ｍｍの薄板ガラス（Schott社のD263Teco）を使用し、このガラスの両面にアルミ膜を１００ｎｍ程度蒸着して第２光反射部１２を形成した場合、板状部材１０を積層したときの第２光反射部のピッチｐは、透明基板１１の厚み（０．５ｍｍ）にほぼ等しい。このため、光学パネル１ａにて２回反射が起こるためには、ｐ＝０．５を式（３）に代入して、
０．５＜ｔ×ｔａｎθ’×２・・・（４）
を満足することが必要である。 Here, for example, when a thin glass (D263Teco of Schott) having a thickness of 0.5 mm is used as the transparent substrate 11 and an aluminum film is deposited on both sides of the glass by about 100 nm to form the second light reflecting portion 12. The pitch p of the second light reflection portions when the plate members 10 are stacked is substantially equal to the thickness (0.5 mm) of the transparent substrate 11. For this reason, in order for reflection to occur twice on the optical panel 1a, p = 0.5 is substituted into Expression (3), and
0.5 <t × tan θ ′ × 2 (4)
It is necessary to satisfy

一方、上記した傾き角θを例えば２２．５°とした場合、上記薄板ガラスの屈折率ｎ＝１．５２３とし、ｎ₀＝１とすると、式（１）より、
ｓｉｎ２２．５°＝１．５２３×ｓｉｎθ’
が成り立つため、この式より、
θ’＝１４．５５°
となる。したがって、得られたθ’の値を式（４）に代入してｔについて整理すると、
ｔ＞０．９６３
が得られる。すなわち、光学パネル１ａの厚みｔが０．９６３ｍｍよりも大きい場合、第１光反射部３と第２光反射部１２とで入射光の２回反射が起こり、１ｍｍ程度の薄さで上記２回反射を実現できることになる。 On the other hand, when the inclination angle θ is, for example, 22.5 °, the refractive index of the thin glass is n = 1.523, and n ₀ = 1.
sin22.5 ° = 1.523 × sin θ ′
Holds, from this equation,
θ ′ = 14.55 °
Becomes Therefore, by substituting the obtained value of θ ′ into equation (4) and organizing t,
t> 0.963
Is obtained. That is, when the thickness t of the optical panel 1a is larger than 0.963 mm, the incident light is reflected twice by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12, and the light is reflected twice with a thickness of about 1 mm. The reflection can be realized.

２枚の光学パネルを積層してデバイスを構成する方式では、各光学パネルにおける反射面の形成ピッチを上記と同様に０．５ｍｍとした場合、１枚の光学パネルの厚みは１．５ｍｍ程度となることがわかっている。したがって、上記の数値例では、光学パネル１ａの厚みは、積層タイプ（光学パネル２枚分）の約２／３の厚みでよいことになる。よって、このことからも、本実施形態の光学パネル１ａは、デバイスの軽量化および生産性向上に寄与できると言える。 In the method of forming a device by laminating two optical panels, when the pitch of the reflection surface in each optical panel is set to 0.5 mm as described above, the thickness of one optical panel is about 1.5 mm. I know it will be. Therefore, in the above numerical example, the thickness of the optical panel 1a may be about ／ of the thickness of the laminated type (for two optical panels). Therefore, also from this, it can be said that the optical panel 1a of the present embodiment can contribute to weight reduction of the device and improvement of productivity.

図２０は、光学パネル１ａの傾き角θが２２．５°の場合の、ＺＸ面内での、光学パネル１ａの幅Ｗ（第２光反射部１２が並ぶ方向の幅）と、光学パネル１ａから実像Ｒ（または物体ＯＢ）までの距離Ｄと、観察者による実像Ｒの観察距離Ｅとの関係を模式的に示している。ＺＸ面内において、光学パネル１ａの幅Ｗを例えば４００ｍｍとすると、光学パネル１ａからの距離Ｄが５００ｍｍとなる位置に、上述した入射光の２回反射によって実像Ｒが表示される。観察者は、この実像ＲをＥ＝５００ｍｍの距離から観察することができる。 FIG. 20 shows the width W (the width in the direction in which the second light reflecting portions 12 are arranged) of the optical panel 1a and the optical panel 1a in the ZX plane when the inclination angle θ of the optical panel 1a is 22.5 °. 2 schematically shows the relationship between the distance D from the image to the real image R (or the object OB) and the observation distance E of the real image R by the observer. Assuming that the width W of the optical panel 1a is, for example, 400 mm in the ZX plane, a real image R is displayed at a position where the distance D from the optical panel 1a is 500 mm by the above-described double reflection of the incident light. An observer can observe the real image R from a distance of E = 500 mm.

〔光学パネルの他の構成〕
図２１は、本実施形態の光学パネル１ａの他の構成を示している。光学パネル１ａは、第１光反射部３に垂直な方向の厚みｔが、ＺＸ面内で、実像Ｒに最も近い側の端部Ｅ１から、実像Ｒから最も遠い側の端部Ｅ２に向かうにつれて、連続的に減少する形状であってもよい。 [Other configurations of optical panel]
FIG. 21 shows another configuration of the optical panel 1a of the present embodiment. In the optical panel 1a, as the thickness t in the direction perpendicular to the first light reflecting portion 3 increases from the end E1 closest to the real image R to the end E2 farthest from the real image R in the ZX plane. , A shape that continuously decreases.

上述したように、光学パネル１ａをＺＸ面内で傾き角θだけ傾ける構成では、物体ＯＢから出射された光線の光学パネル１ａに対する入射角が、端部Ｅ１から端部Ｅ２に向かうにつれて大きくなる。このため、端部Ｅ１から端部Ｅ２に向かうにつれて、物体ＯＢから出射された光線が、光学パネル１ａの厚み方向（第１光反射部３に垂直な方向）の深くまで入射しにくくなる。その結果、物体ＯＢから出射されて第１光反射部３および第２光反射部１２で２回反射される光線の量が、端部Ｅ１から端部Ｅ２に向かうにつれて少なくなり、端部Ｅ１・Ｅ２を結ぶ幅方向において、再帰反射光の光量ムラが生じる。 As described above, in the configuration in which the optical panel 1a is tilted by the tilt angle θ in the ZX plane, the incident angle of the light beam emitted from the object OB to the optical panel 1a increases from the end E1 to the end E2. For this reason, as it goes from the end E1 to the end E2, it becomes difficult for the light beam emitted from the object OB to enter the optical panel 1a in the depth direction (the direction perpendicular to the first light reflection portion 3). As a result, the amount of light rays emitted from the object OB and reflected twice by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12 decreases from the end E1 to the end E2, and the end E1. In the width direction connecting E2, unevenness in the amount of retroreflected light occurs.

しかし、光学パネル１ａの厚みｔを、ＺＸ面内で端部Ｅ１から端部Ｅ２に向かうにつれて連続的に減少させることにより、光学パネル１ａの上記幅方向のいずれの入射位置においても、物体ＯＢから出射された各光線を光学パネル１ａの厚み方向の深くまで入射させて、第１光反射部３および第２光反射部１２にて２回反射させることが可能となる。これにより、光学パネル１ａの上記幅方向の各入射位置において、２回反射される光線の量を均一にすることができる。その結果、上記幅方向において、再帰反射光に光量ムラが生じるのを抑えることができ、観察される実像Ｒに輝度ムラが生じるのを抑えることができる。 However, by continuously decreasing the thickness t of the optical panel 1a from the end E1 toward the end E2 in the ZX plane, the thickness t of the optical panel 1a from the object OB at any incident position in the width direction of the optical panel 1a is reduced. Each of the emitted light beams can be made incident to a depth in the thickness direction of the optical panel 1a, and can be reflected twice by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 12. This makes it possible to equalize the amount of light rays reflected twice at each of the incident positions in the width direction of the optical panel 1a. As a result, in the width direction, it is possible to suppress the occurrence of light amount unevenness in the retroreflection light, and to suppress the occurrence of luminance unevenness in the observed real image R.

図２２は、本実施形態の光学パネル１ａのさらに他の構成を示している。同図に示すように、光学パネル１ａは、第１光反射部３に垂直な方向の厚みｔが、ＺＸ面内で、実像Ｒに最も近い側の端部Ｅ１から、実像Ｒから最も遠い側の端部Ｅ２に向かうにつれて、段階的に減少する形状であってもよい。なお、「厚みｔが段階的に減少する」とは、光学パネル１ａを、端部Ｅ１・Ｅ２を結ぶ幅方向において複数の領域に分割したときに、各領域同士では厚みが互いに異なり、同じ領域では厚みが一定となるように、端部Ｅ１から端部Ｅ２に向かって光学パネル１ａの厚みｔが変化（減少）することを指す。同図では、例として、光学パネル１ａの厚みｔを３段階に変化させているが、２段階以上の変化であればよい（段階数は特に限定されない）。 FIG. 22 shows still another configuration of the optical panel 1a of the present embodiment. As shown in the figure, the optical panel 1a has a thickness t in a direction perpendicular to the first light reflecting portion 3 from the end E1 closest to the real image R to the farthest side from the real image R in the ZX plane. May gradually decrease toward the end E2. In addition, "the thickness t decreases stepwise" means that when the optical panel 1a is divided into a plurality of regions in the width direction connecting the ends E1 and E2, the thicknesses of the respective regions are different from each other, and Indicates that the thickness t of the optical panel 1a changes (decreases) from the end E1 toward the end E2 so that the thickness becomes constant. In the figure, as an example, the thickness t of the optical panel 1a is changed in three steps, but may be changed in two or more steps (the number of steps is not particularly limited).

このように光学パネル１ａの形状を設定した場合でも、物体ＯＢから出射された光線の入射角が大きくなる端部Ｅ２およびそれに近い位置では、各光線を光学パネル１ａの厚み方向の深くまで入射させて、第１光反射部３および第２光反射部２にて２回反射させることが可能となる。これにより、上記幅方向における厚みが一定の光学パネル１ａを用いる場合に比べて、端部Ｅ２およびそれに近い位置での再帰反射光の光量を増大させて、上記幅方向における再帰反射光の光量ムラを抑えることが可能となる。 Even when the shape of the optical panel 1a is set in this way, at the end portion E2 where the incident angle of the light beam emitted from the object OB is large and at a position close to the end portion E2, each light beam is incident deeply in the thickness direction of the optical panel 1a. Thus, the light can be reflected twice by the first light reflecting portion 3 and the second light reflecting portion 2. As a result, the amount of retroreflected light at the end E2 and at a position close to the end E2 is increased, as compared with the case where the optical panel 1a having a constant thickness in the width direction is used. Can be suppressed.

〔空中映像表示装置の他の構成〕
図２３は、本実施形態の空中映像表示装置４０の他の構成を模式的に示している。同図のように、空中映像表示装置４０の表示デバイス１は、複数の光学パネル１ａ・１ａを有していてもよい。複数の光学パネル１ａ・１ａは、ＺＸ面内でつながるように、並んで配置されている。なお、ここでは、光学パネル１ａを２枚並べて配置しているが、３枚以上並べて配置してもよい。また、２枚の光学パネル１ａ・１ａは、各第１光反射部３が面一となるように並べられてもよいが、ここでは、ＺＸ面内での各第１光反射部３の法線Ｎの向きが、ＺＸ面内で各光学パネル１ａにおける連結側とは反対側の端部Ｆ１・Ｆ１同士を結ぶ線分Ｖに垂直な軸ＡＸに対して傾斜し、かつ、対称となるように配置されている。 [Other configurations of the aerial image display device]
FIG. 23 schematically illustrates another configuration of the aerial image display device 40 according to the present embodiment. As shown in the figure, the display device 1 of the aerial image display device 40 may have a plurality of optical panels 1a. The plurality of optical panels 1a are arranged side by side so as to be connected in the ZX plane. Here, two optical panels 1a are arranged side by side, but three or more optical panels 1a may be arranged side by side. Further, the two optical panels 1a may be arranged so that the first light reflecting portions 3 are flush with each other, but here, the method of each first light reflecting portion 3 in the ZX plane is used. The direction of the line N is inclined and symmetrical with respect to an axis AX perpendicular to a line V connecting the ends F1 and F1 on the opposite side of the connection side of each optical panel 1a in the ZX plane. Are located in

上記のように複数の光学パネル１ａ・１ａをＺＸ面内でつながるように並べることにより、例えば物体ＯＢを大画面の液晶表示装置で構成した場合には、そのような大画面の液晶表示装置から出射される光を各光学パネル１ａ・１ａにて反射させて、大画面の実像Ｒを空中に結像させることが可能となる。 By arranging the plurality of optical panels 1a so as to be connected in the ZX plane as described above, for example, when the object OB is configured by a large-screen liquid crystal display device, the large-screen liquid crystal display device is used. The emitted light is reflected by each of the optical panels 1a, and a real image R of a large screen can be formed in the air.

また、複数の光学パネル１ａ・１ａは、ＺＸ面内において、各第１光反射部３の法線Ｎの向きが、軸ＡＸに対して傾斜し、かつ、対称となるように配置されているので、各第１光反射部３が面一となるように各光学パネル１ａ・１ａを並べて配置する場合に比べて、表示デバイス１の奥行方向（Ｚ方向）の長さを短くすることができる。これにより、複数の光学パネル１ａ・１ａを用いる場合でも、表示デバイス１の奥行方向の配置スペースを削減できる薄型の構成で、大画面の実像Ｒを空中に結像させることが可能となる。 Further, the plurality of optical panels 1a are arranged so that the direction of the normal line N of each first light reflecting portion 3 is inclined and symmetric with respect to the axis AX in the ZX plane. Therefore, the length of the display device 1 in the depth direction (Z direction) can be reduced as compared with the case where the optical panels 1a are arranged side by side so that the first light reflecting portions 3 are flush with each other. . Thus, even when a plurality of optical panels 1a are used, it is possible to form a large-screen real image R in the air with a thin configuration that can reduce the arrangement space in the depth direction of the display device 1.

本発明は、空中に物体の実像を表示する空中映像表示装置に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention is applicable to the aerial image display apparatus which displays the real image of an object in the air.

１表示デバイス（空中映像表示デバイス）
１ａ光学パネル
２積層体
３第１光反射部
３ａ金属膜
３ｂミラー
３ｃ接着層
１０板状部材
１１透明基板
１２第２光反射部
４０空中映像表示装置
ＡＸ軸
Ｅ１端部
Ｅ２端部
Ｆ１端部
Ｌ１光線（中心光線）
Ｌ２光線
Ｌ３光線
Ｎ法線
ＯＢ物体
Ｑ虚像
Ｒ実像
ＳＰ１空間（第１の空間）
ＳＰ２空間（第２の空間）
Ｖ線分 1 Display device (Aerial image display device)
Reference Signs List 1a Optical panel 2 Laminated body 3 First light reflecting part 3a Metal film 3b Mirror 3c Adhesive layer 10 Plate member 11 Transparent substrate 12 Second light reflecting part 40 Aerial image display device AX axis E1 end E2 end F1 end L1 Ray (center ray)
L2 ray L3 ray N normal OB object Q virtual image R real image SP1 space (first space)
SP2 space (second space)
V segment

Claims

An aerial image display device that displays a real image of an object as an image in the air,
It has a flat optical panel,
The optical panel includes:
A laminate in which a plurality of plate members are arranged in one direction perpendicular to the thickness direction of the optical panel,
A flat first light reflecting portion that covers one side surface of the laminated body perpendicular to the thickness direction of the optical panel over the plurality of plate members;
The plurality of plate members are each
A transparent substrate, and having at least one of two surfaces of the transparent substrate perpendicular to the one direction, a planar second light reflecting portion positioned perpendicular to the first light reflecting portion;
When an arbitrary surface perpendicular to both the first light reflecting portion and each of the second light reflecting portions is set as a reference surface,
In the optical panel, each light beam included in the divergent light emitted from the object is reflected twice by the first light reflecting portion and any of the second light reflecting portions in total, and is positioned differently from the object. And the first space on the same side as the object with respect to the optical panel by being arranged such that the two reflections are retroreflected in the reference plane onto which the light rays are projected. Aerial image display device, wherein the real image is provided in a second space opposite to the object with respect to the optical panel, and a virtual image of the object is provided.

The normal line of the first light reflecting portion has the highest intensity in the divergent light incident on the optical panel, projected on the reference surface, such that the two reflections are retroreflection in the reference surface. The aerial image display device according to claim 1, wherein the device is inclined with respect to a center ray in the reference plane.

The said transparent substrate and the said 2nd light reflection part are provided on the said 1st light reflection part long in the direction perpendicular | vertical to the said reference plane, The Claims 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Aerial image display device.

The aerial image display device according to claim 1, wherein the first light reflection unit is a metal film.

The aerial image display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the first light reflection unit includes a sheet-like mirror and an adhesive layer.

The aerial image display device according to claim 5, wherein a difference between a refractive index of the adhesive layer and a refractive index of the transparent substrate included in the laminate is 0.01 or less.

The optical panel, in the reference plane, from the end closest to the real image, toward the end farthest from the real image, the thickness is gradually or continuously reduced in shape. The aerial image display device according to any one of claims 1 to 6, wherein:

It has a plurality of the optical panel,
When the depth direction of the aerial image display device is a Z direction, a vertical direction is a Y direction in a plane perpendicular to the Z direction, and a horizontal direction perpendicular to the YZ plane is an X direction,
The aerial image display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of optical panels are arranged side by side in the X direction and connected .

Wherein the plurality of optical panels, normal directions of the first light reflecting portion each in the ZX plane, in the ZX plane from the connection side of each optical panel perpendicular to the line connecting the ends of the opposite The aerial image display device according to claim 8, wherein the aerial image display device is arranged so as to be inclined and symmetric with respect to an axis.

An aerial image display device comprising the aerial image display device according to any one of claims 1 to 9 and the object.