(57)【要約】【課題】生産性が良好な光学フィルムを提供する。また、この光学フィルムを用いて、大きな空中像を作ることができ、十分な輝度が得られ、高画質な空中像の表示が可能な空中像表示装置を提供する。【解決手段】ロール状の再帰性反射材上に、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有しているロール状のλ／４板が、ロール・ツー・ロールで貼合されている光学フィルムを構成する。そして、この光学フィルムを用いて、画像表示装置、反射型偏光板（ハーフミラー）、再帰性反射材を有する空中像表示装置を構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状の再帰性反射材上に、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有しているロール状のλ／４板が、ロール・ツー・ロールで貼合されていることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
前記λ／４板は、複屈折性を有するポリマーからなるフィルムが斜め方向に延伸されている構成であることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
前記λ／４板は、３０〜６０度にラビングした膜上に、または、光配向によって、重合性液晶が配向され、前記重合性液晶が硬化されていることを特徴とする請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項４】
画像表示装置、反射型偏光板（ハーフミラー）、再帰性反射材を有する空中像表示装置であって、
前記再帰性反射材が、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学フィルムである
ことを特徴とする空中像表示装置。
【請求項５】
前記空中像表示装置の前記反射型偏光板と観察者の間に吸収型偏光板を有し、前記反射型偏光板と前記吸収型偏光板の透過軸のズレが５度以下であることを特徴とする請求項４に記載の空中像表示装置。
【請求項６】
前記画像表示装置と前記反射型偏光板との間に、偏光解消素子が配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の空中像表示装置。
【請求項７】
前記画像表示装置が３Ｄディスプレイであることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の空中像表示装置。
【請求項８】
前記画像表示装置がレンチキュラーレンズを用いた３Ｄディスプレイであることを特徴とする請求項７に記載の空中像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルム、並びに光学フィルムを用いた空中像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置からの表示画像を空中に結像することで、空中に画像を表示する空中像表示装置が近年注目されている。
【０００３】
空中像表示装置は、画像を結像するための結像素子を必要とする。
そして、微小な二面コーナーリフレクタをアレイ化したマイクロミラー結像素子を用いた空中像表示装置や、ハーフミラーと再帰性反射材の組み合わせによる再帰性反射結像素子を用いた空中像表示装置等が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４を参照）。
【０００４】
マイクロミラー結像素子を用いた空中像表示装置は、高精細かつ高輝度な空中像を提供することができる。
しかし、マイクロミラー結像素子を用いた空中像表示装置は、視野角特性が狭いこと、奇数回反射光による迷光が見えてしまうこと、さらに、数百μｍ単位の規則的なパターンを成型しなければならないため、結像素子が非常に高価であり、かつ結像素子の大面積化が困難であること、が問題として挙げられる。
【０００５】
再帰性反射結像素子を用いた空中像表示装置は、マイクロミラー結像素子を用いた空中像表示装置に生じる、上述した問題を解決することができる。
しかし、再帰性反射結像素子を用いた空中像表示装置は、空中像の輝度が低いことが問題として挙げられる。
【０００６】
そこで、再帰性反射結像素子を用いた空中像表示装置において、ハーフミラーとして偏光を特異的に反射する反射型偏光板により、空中像の光の利用効率を上げて輝度を向上させる検討がなされている（例えば、特許文献５〜特許文献６参照）。
しかしながら、特許文献５〜特許文献６で好ましいと記載されているプリズム型再帰性反射材を用いた場合、空中像表示装置の空中像の輝度は十分なレベルとは言えない。
【０００７】
また、λ／４板を用いて、空中像の光の利用効率を上げて輝度を向上させる検討がなされている（例えば、特許文献７〜特許文献８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−１５８３２０号公報
【特許文献２】特表昭５９−５００１８９号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／１１６６３９号
【特許文献４】国際公開第２００９／１３１１２８号
【特許文献５】特表平９−５０６７１７号公報
【特許文献６】米国特許第３６２０５９２号明細書
【特許文献７】特開２０１１−２５３１２８号公報
【特許文献８】国際公開第２０１６／０８８６８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献７では、λ／４板の位置を記載しているだけである。
また、特許文献８では、λ／４板の位置と再帰性反射材の上に透明粘着剤を介してλ／４板を貼合させた構成を記載しているが、λ／４板の光学軸の向きや貼合方式は記載されておらず、空中像表示装置の生産性や空中像の輝度は十分なレベルとは言えない。
【００１０】
本発明の目的は、再帰性反射材とλ／４板とをロール・ツー・ロールで貼合した光学フィルムを用い、生産性が良く、大きな空中像を作ることができ、十分な輝度が得られ、高画質な空中像の表示が可能な空中像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、下記の構成を有する。
［１］ロール状の再帰性反射材上に、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有しているロール状のλ／４板が、ロール・ツー・ロールで貼合されていることを特徴とする光学フィルム。
［２］前記λ／４板は、複屈折性を有するポリマーからなるフィルムが斜め方向に延伸されている構成であることを特徴とする［１］の光学フィルム。
［３］前記λ／４板が、３０〜６０度にラビングした膜上に、または、光配向によって、重合性液晶が配向され、前記重合性液晶が硬化されている構成であることを特徴とする［１］の光学フィルム。
［４］画像表示装置、反射型偏光板（ハーフミラー）、再帰性反射材を有する空中像表示装置であって、前記再帰性反射材が［１］から［３］のいずれか１項に記載の光学フィルムであることを特徴とする空中像表示装置。
［５］前記空中像表示装置の前記反射型偏光板と観察者の間に吸収型偏光板を有し、前記反射型偏光板と前記吸収型偏光板の透過軸のズレが５度以下であることを特徴とする［４］の空中像表示装置。
［６］前記画像表示装置と前記反射型偏光板との間に、偏光解消素子が配置されていることを特徴とする［４］または［５］の空中像表示装置。
［７］前記画像表示装置が３Ｄディスプレイであることを特徴とする［４］から［６］のいずれか１項に記載の空中像表示装置。
［８］前記画像表示装置がレンチキュラーレンズを用いた３Ｄディスプレイであることを特徴とする［７］の空中像表示装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、再帰性反射材を用いた空中像表示装置において、生産性が良く、高画質な空中像表示装置を実現することができる。より具体的には、上記手段［１］〜［３］により、再帰性反射材を有する光学フィルムの生産性を向上して、再帰性反射材を有する光学フィルムの製造コストを大幅に低減することができる。上記手段［１］〜［６］により、再帰性反射材とλ／４板が貼り合わせられているので、それぞれの界面における反射が抑制され、反射による損失を低減することができる。これにより、高輝度で高精細な空中像表示装置を実現することができる。また、上記手段［５］により、コントラストを向上することができる。また、上記手段［６］により、色味を改良することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の光学フィルムの構成を説明するための概略図（平面図）である。
【図２】本発明の光学フィルムの一形態を示す概略図（断面図）である。
【図３】本発明の空中像表示装置の一形態を示す概略構成図である。
【図４】図３の空中像表示装置における光学配置の一形態を示す図である。
【図５】図３の空中像表示装置における光学配置の他の形態を示す図である。
【図６】遮光壁を設けた空中像表示装置の一形態を示す概略図である。
【図７】遮光壁を設けた空中像表示装置の他の形態を示す概略図である。
【図８】吸収型偏光板を設けた空中像表示装置の形態を示す概略図である。
【図９】画像表示装置に偏光解消素子を設けた空中像表示装置の形態を示す概略図である。
【図１０】実施例１の空中像表示装置の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
（光学フィルム）
本発明の光学フィルムを、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の光学フィルムの構成を説明するための概略図（平面図）である。図２は、本発明の光学フィルムの一形態を示す概略図（断面図）である。
本発明の光学フィルムは、図１に示す、ロール状の再帰性反射材１１と、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸１３を有するロール状のλ／４板１２を使用する。
そして、本発明の光学フィルムは、例えば図２に示す光学フィルム１０のように、ロール状の再帰性反射材１１上に、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸１３を有するロール状のλ／４板１２が、ロール・ツー・ロールで貼合されている構成である。
【００１６】
光学系のフィルムは、透明な樹脂フィルムを延伸して所定の方向に分子を配向させて製造している。
従来の縦延伸や横延伸では、分子の配向する方向がフィルムの流れる方向か、フィルムの幅の方向にしかならない。そのため、斜め方向の配向が必要な場合は、所定の角度になるように光学系のフィルムを打ち抜いて貼合していた。この方法では、手間がかかる上に、打ち残した部分が無駄になってしまい、大きさが制限され、フィルムの利用効率も悪く、コスト高にも繋がる。
【００１７】
斜め延伸は、フィルムの長手方向や幅方向とは別の方向に、分子を配列することができる。そして、図１及び図２に示したλ／４板１２のように、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有しているロール状のλ／４板１２を用いると、ロール状の再帰性反射材１１上に透明粘着剤を介して貼合することができる。
このように、再帰性反射材１１上にλ／４板１２を貼合して光学フィルム１０を構成することにより、フィルムの無駄が少なくなり、コストの低減に繋がる。また、再帰性反射材１１とλ／４板１２とが貼合されていることにより、再帰反射材１１とλ／４板１２の界面での反射が抑制される。
【００１８】
長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有しているロール状のλ／４板１２は、フィルムの延伸による構成と、フィルムへの液晶塗布による構成に、分類することができる。
【００１９】
フィルムの延伸によるλ／４板は、複屈折性を有するポリマーからなるフィルムが斜め方向に延伸されている構成である。この構成のλ／４板は、例えば、複屈折性を有するポリマーからなるフィルムを、テンターを用いて斜め方向に延伸することにより作製することができる。
【００２０】
フィルムへの液晶塗布によるλ／４板は、３０〜６０度にラビングした膜上に、または、光配向によって、重合性液晶が配向され、重合性液晶が硬化されている構成である。この構成のλ／４板は、ラビングした膜上に重合性液晶を配向させて、もしくは、光配向によって重合性液晶を配向させて、その後に熱または紫外線または電子線で重合性液晶を硬化させることにより、作製することができる。
【００２１】
フィルムの延伸によるλ／４板の場合、フィルムの材料は特に限定されず、各種の重合体を含む樹脂が挙げられる。正の複屈折を発現する樹脂は、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリカーボネート、環状オレフィン系樹脂等があり、負の複屈折を発現する樹脂は、スチレン系樹脂、側鎖芳香族基含有ビニルポリマー、アクリル樹脂、マレイミド樹脂、（メタ）アクリロニトリル系樹脂、フマロニトリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂等があり、これらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性、軽量性等の観点から、環状オレフィン系樹脂及びセルロースエステルが好ましく、環状オレフィン系樹脂がより好ましい。
環状オレフィン系樹脂としては、共重合したシクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）や、開環メタセシス重合のシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）がある。市販品として、シクロオレフィンポリマーを使用したゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）が挙げられる。このフィルムは斜め延伸したタイプである。このフィルムは、光学部品として重要な、光透過性、低複屈折、低吸湿性、高耐熱性の点で、優れた特性を有しており、より高輝度な空中像を作ることができるが、硬く脆く、耐油性が劣る欠点を有しており、この欠点を改良するために保護層が必要となる。
【００２２】
フィルムへの液晶塗布によるλ／４板の場合、透明支持体の種類によって前処理方法が異なるが、ここではポリエチレンテレフタレートを透明支持体に用いて、透明支持体上に形成したラビング膜上に重合性液晶を配向する場合で、作製方法を説明する。
例えば、厚さ７５μｍのロール状ポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布し、乾燥する。次に、中間層／配向層用塗布液を塗布し、乾燥させる。続いて、形成した配向層を長手方向に対して３０〜６０度にラビング処理した後、その上に光学異方性層用塗布液を塗布し、膜面温度が９５℃で２分間加熱乾燥熟成して、均一な液晶相を有する層を形成する。さらに、熟成後直ちにこの層に対して、酸素濃度０．３％以下の窒素雰囲気下において、偏光ＵＶ照射装置を用いて偏光板の透過軸が透明支持体のラビング方向と平行となるようにして偏光ＵＶを照射（照度２００ｍＷ／ｃｍ２、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２）して、光学異方層を固定化する。このようにして、λ／４板を製造することができる。
【００２３】
（空中像表示装置）
本発明の空中像表示装置は、上述した本発明の光学フィルムを用いて構成される。
【００２４】
本発明の空中像表示装置の一形態の概略図を、図３に示す。図３に示す空中像表示装置２１０は、本発明の空中像表示装置の一般的な構成である。
図３に示す空中像表示装置２１０は、画像表示装置１、ハーフミラー２、再帰性反射材３、λ／４板６を有して構成されている。
図３に示す空中像表示装置２１０は、画像表示装置１から出射された画像光がハーフミラー２によって反射される方向に、再帰性反射材３が配置されている構成である。
【００２５】
図３に示す空中像表示装置２１０では、再帰性反射材３で再帰性反射された画像光が再度ハーフミラー２に到達して、ハーフミラー２を透過した画像光が空中像４となって結像される。なお、空中像４は、画像表示装置１のハーフミラー２に対する面対称位置に結像された実像である。
【００２６】
そして、図３に示す空中像表示装置２１０において、再帰性反射材３の表面に、λ／４板６が設けられている。
本発明の空中像表示装置では、上述した本発明の光学フィルムを用いるので、図３に示す空中像表示装置２１０において、再帰性反射材３及びλ／４板６として、図２に示した光学フィルム１０を用いる。即ち、ロール状の再帰性反射材１１上に、長手方向に対して３０〜６０度の方向に遅相軸を有するロール状のλ／４板１２がロール・ツー・ロールで貼合されて成る光学フィルム１０を用いて、空中像表示装置２１０を構成する。
従って、図３の再帰性反射材３は、図２に示したロール状の再帰性反射材１１から構成されており、図３のλ／４板６は、図２に示したロール状の再帰性反射材１２から構成されている。
【００２７】
なお、光学フィルム１０は、元のロール状の状態から、空中像表示装置２１０の構成に合うように、必要に応じて端部を切断した状態となっている。
【００２８】
次に、図３に示す空中像表示装置２１０における、光学配置の例を説明する。
図３の空中像表示装置２１０における光学配置の一形態を図４に示し、図３の空中像表示装置２１０における光学配置の他の形態を図５に示す。
【００２９】
図４に示す光学配置は、以下に述べる配置となっている。
まず、この光学配置では、画像表示装置１として、液晶（ＬＣＤ）タイプ等の出射光が偏光である画像表示装置を使用している。そして、画像表示装置１の偏光方向２１は、画像表示装置１の表面に平行であり、かつ、図４の紙面に平行な方向（上下に延びる方向）である。
ハーフミラー２の透過軸の方向２２は、図４の紙面に垂直な方向（前後方向）となっている。
これにより、画像表示装置１から出射した光は、ハーフミラー２で反射され、反射光の偏光方向２３は、反射光の光軸に垂直であり、かつ図４の紙面に平行な方向となる。
λ／４板６（１２）の遅相軸は、ロール状のλ／４板１２の長手方向に対して３０度〜６０度の方向であるので、図４の紙面に平行な方向及び図４の紙面に垂直な方向（前後方向）のいずれに対しても３０度〜６０度の角度をなす。これにより、λ／４板６に入射して、再帰性反射材３で反射されて再びλ／４板６を通過した光の偏光方向２４は、その光の光軸に垂直な方向であり、かつ、λ／４板６に入射する前の光の偏光方向２３に対して垂直な方向（図４の紙面に垂直な方向）となる。
このλ／４板６を２回通過した光は、その偏光方向２４がハーフミラー２の透過軸の方向２２と平行であるので、ハーフミラー２を透過する。ハーフミラー２を透過した光の偏光方向２５は、ハーフミラー２を透過する直前の光の偏光方向２４と同じ方向である。
【００３０】
図５に示す光学配置は、以下に述べる配置となっている。
まず、この光学配置でも、画像表示装置１として、液晶（ＬＣＤ）タイプ等の出射光が偏光である画像表示装置を使用している。そして、画像表示装置１の偏光方向２１は、画像表示装置１の表面に平行であり、かつ、図５の紙面に垂直な方向（前後方向）である。
ハーフミラー２の透過軸の方向２２は、図５の紙面に平行な方向（左右方向）となっている。
これにより、画像表示装置１から出射した光は、ハーフミラー２で反射され、反射光の偏光方向２３は、反射光の光軸に垂直であり、かつ図５の紙面に垂直な方向（前後方向）となる。
λ／４板６（１２）の遅相軸は、図４の光学配置の場合と同様に、図５の紙面に平行な方向及び図５の紙面に垂直な方向（前後方向）のいずれに対しても３０度〜６０度の角度をなす。これにより、λ／４板６に入射して、再帰性反射材３で反射されて再びλ／４板６を通過した光の偏光方向２４は、その光の光軸に垂直な方向であり、かつ、λ／４板６に入射する前の光の偏光方向２３に対して垂直な方向（図５の紙面に平行な方向）となる。
このλ／４板６を２回通過した光は、その偏光方向２４がハーフミラー２の透過軸の方向２２と平行であるので、ハーフミラー２を透過する。ハーフミラー２を透過した光の偏光方向２５は、ハーフミラー２を透過する直前の光の偏光方向２４と同じ方向である。
【００３１】
本実施の形態の空中像表示装置２１０は、図４及び図５に示したいずれの光学配置であっても、空中像４を観察することができる。
【００３２】
本発明の空中像表示装置は、反射型偏光板でハーフミラーを構成する。従って、図３に示した空中像表示装置２１０において、ハーフミラー２を反射型偏光板である構成とする。
図３に示した空中像表示装置２１０では、ハーフミラー２を反射型偏光板として、再帰性反射材３上にλ／４板６を設けたことにより、画像表示装置１からハーフミラー（反射型偏光板）２を経て再帰性反射材３に入る光は、その偏光の方向がλ／４板６によって変えられて、ハーフミラー２の反射型偏光板に再度入射した際に、画像表示装置１からの入射光と効率良く偏光分離されるので、空中像の輝度を向上することができる。
また、図３に示した空中像表示装置２１０において、図２に示した光学フィルム１０を用いて、再帰性反射材３及びλ／４板６を形成している。図２に示した光学フィルム１０は、再帰性反射材３（１１）及びλ／４板６（１２）が貼合されているので、再帰性反射材３（１１）及びλ／４板６（１２）のそれぞれの界面における反射が抑制され、反射による損失を低減することができる。このように、反射による損失を低減することができるので、空中像の輝度を向上することができる。
【００３３】
また、好ましくは、再帰性反射材３の偏光維持度が５０％以上、より好ましくは９５％以上である構成とする。再帰性反射材３の偏光維持度が５０％以上、好ましくは９５％以上であることにより、より高い輝度を実現することができる。
【００３４】
ここで、従来の空中像表示装置と、図３に示した空中像表示装置２１０において、空中像の輝度等の状態を、比較して説明する。
【００３５】
従来の空中像表示装置では、画像表示装置、ハーフミラー、再帰性反射材から構成されており、画像表示装置に液晶タイプを使っていなかった。そのため、偏光状態等を表１に示すように、反射ロスが多く、暗い空中像であった。
【００３６】
【表１】
2019109407.tif 000003
【００３７】
これに対して、λ／４板を組込むことにより、偏光を使うことができる。この場合の構成の偏光状態等を表２に示す。この場合、画像表示装置が液晶タイプではないため、表２に示すように、まだ反射ロスがあり、十分明るい空中像にはならない。
【００３８】
【表２】
2019109407.tif 000004
【００３９】
図３に示した空中像表示装置２１０では、図４や図５に示した光学配置で説明したように、画像表示装置１が液晶タイプ等の偏光を出射する構成になり、出射光が直線偏光になることにより、反射ロスが少なくなり、明るい空中像になる。図３に示した空中像表示装置２１０の偏光状態等を、表３に示す。表３に示すように、表１に示した従来の構成や表２に示した偏光を使わない構成と比較して、反射によるロスが低減され、明るい空中像を得ることができる。
【００４０】
【表３】
2019109407.tif 000005
【００４１】
次に、本発明の空中像表示装置の各部の構成について詳細に説明する。
【００４２】
（画像表示装置）
本発明の空中像表示装置を構成する画像表示装置は、静止画又は動画の映像信号を表示する機器であり、３Ｄディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等が挙げられる。
特に、本発明の空中像表示装置は大型化に適しており、空中像看板としての用途等が考えられる。この空中像看板としては、明るい外光の環境下でも視認しやすく、輝度が高いＬＥＤディスプレイが好ましい。ＬＥＤディスプレイは、解像度を高くすることはできないものの、看板等の遠くから観察する用途では好ましい。
【００４３】
３Ｄディスプレイとしては、めがね式では偏光めがね方式と液晶シャッターめがね方式、裸眼式ではパララックスバリア方式とレンチキュラーレンズ方式が広く用いられている。中でも偏光めがね方式はディスプレイの右目用と左目用の異なる偏光状態を、反射型偏光素子が同じにしてしまうため用いることができないので、液晶シャッターめがね方式、パララックスバリア方式、レンチキュラーレンズ方式が好ましい。さらに、めがね不要で構造もシンプルなことから、パララックスバリア方式とレンチキュラーレンズ方式が特に好ましい。
【００４４】
また、近年、ハコビジョン（バンダイ社製）のような、個人のスマートフォンやタブレットを利用する玩具ディスプレイが注目されており、本発明の空中像表示装置はこのような用途にも適用できる。この場合、スマートフォンやタブレットに広く採用されているＬＣＤや有機ＥＬディスプレイが好ましい。
【００４５】
なお、本発明の空中像表示装置では、ハーフミラーとして反射型偏光板を用いるので、画像光が直線偏光もしくは円偏光である画像表示装置を選定することが好ましい。このことにより、ハーフミラーにおける反射率Ｒｐを最大にすることができる。
直線偏光である画像表示装置の市販品としては、Ｘｐｅｒｉａ（登録商標）Ｚ２（ソニーエリクソン社製）、Ｎｅｘｕｓ（登録商標）５（Ｇｏｏｇｌｅ社製）等が挙げられる。円偏光である市販品としては、Ｇａｌａｘｙ（登録商標）Ｓ５（Ｓａｍｓｕｎｇ社製）等が挙げられる。
【００４６】
（ハーフミラー）
ハーフミラーは、入射した光の一部を反射し、残りの一部を透過する光学素子である。ハーフミラーの正反射率Ｒｐと平行光線透過率Ｔｐの積を大きくすれば、空中像の輝度を向上させることができる。具体的には、吸収が小さい無色透明板や、ハーフミラーとしては一般的な金属薄膜板、誘電体多層板、直交する２つの偏光に分離できる反射型偏光板が挙げられる。
本発明の空中像表示装置では、ハーフミラーとして反射型偏光板を用いる。
【００４７】
反射型偏光板は、反射面と非反射面を有する。よって、図３に示した空中像表示装置２１０では反射面が下側になるように、ハーフミラー２の反射型偏光板が設置される。
【００４８】
なお、ハーフミラーの反りやカールを抑えるために、ハーフミラーの反射型偏光板に透明粘着剤を介して無色透明板を貼り合わせても良い。
この構成の無色透明板としては、無色で透明なものであれば特に限定されないが、屈折率異方性の小さいものが好ましい。より具体的には、アクリルフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリオレフィンフィルム等のプラスチックフィルムや、アルカリガラス、石英ガラス、化学強化ガラス、アルミナガラス等のガラス板が挙げられる。
【００４９】
なお、本発明において、「ハーフミラー」とは、画像表示装置からの入射光と、再帰性反射材からの反射光とを、異なる方向に分離する作用を有する光学部品を指す。
そして、単独で用いた場合にハーフミラーとして作用する光学部品を複数貼り合わせて積層構造とした場合に、上述した入射光と反射光を分離する作用を有するのは、複数の光学部品のうち最も画像表示装置側に配置されたものである。例えば、反射型偏光板と、ハーフミラーとして作用する無色透明板とを貼合して積層構造として、反射型偏光板を画像表示装置側に配置した場合には、無色透明板はハーフミラーとして作用しないため、本発明において、この積層構造の無色透明板は「ハーフミラー」とは呼ばない。
【００５０】
（反射型偏光板）
反射型偏光板として、具体的には、Ｐ偏光とＳ偏光の直線偏光を分離する一軸延伸誘電体多層板やワイヤーグリッド偏光板、右円偏光と左円偏光の円偏光を分離するコレステリック液晶板が挙げられる。一軸延伸誘電体多層板の市販品としては、例えば、ＤＢＥＦ（３Ｍ社製）、ＡＰＣＦ（輝度向上フィルム）付偏光板（日東電工社製）等が挙げられる。ワイヤーグリッド偏光板の市販品としては、例えば、ＷＧＦ（登録商標；旭化成イーマテリアルズ社製）、ＰｒｏＦｌｕｘ（登録商標）ＰＰＬ０２（Ｍｏｘｔｅｋ社製）等が挙げられる。コレステリック液晶板の市販品としては、例えば、ニポックス（登録商標）ＡＰＣＦ（日東電工社製）等が挙げられる。
【００５１】
（再帰性反射材）
本発明の空中像表示装置を構成する再帰性反射材は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７１３：１９９５で定義されている再帰性反射材を意味しており、広い照射角にわたって、反射光のほとんどが入射光の光路にほぼ沿う方向に選択的に戻る反射材料を意味する。
再帰性反射材は、交通の安全及び交通の円滑化を図るための道路標識、夜間又は暗所における災害防止のための保安機材として広く使用されており、主にプリズム型又はマイクロビーズ型に分類される様々な色味の商品が数多く市販されている。
【００５２】
プリズム型の市販品としては、ニッカライト（登録商標）クリスタルグレード（日本カーバイド社製）、ダイヤモンドグレード（登録商標）ＤＧ超高輝度反射シート２０９０／４０９０（３Ｍ社製）、リフレクサイト１８６０５（オラフォル社製）等が挙げられる。
また、マイクロビーズ型の市販品としては、スコッチカル（登録商標）反射シート１５７０、スコッチカル（登録商標）反射シート６８０−１０／８５、スコッチライト（登録商標）ハイゲイン７６１０、スコッチライト（登録商標）反射布８９１０（以上、３Ｍ社製）、キワライト（登録商標）＃１９５１３（紀和化学工業社製）、スパークライト（登録商標）ＭＲ５０１、スパークライト（登録商標）ＭＲ７１８ＢＴ（以上、ユニチカスパークライト社製）、レフライト（登録商標）９３０１、レフライト（登録商標）８３１８（以上、レフライト社製）等が挙げられる。
さらに、再帰性反射材に対して３次元的な形状を付与することにより、３次元空中像を表示することが可能になる。
【００５３】
（λ／４板）
λ／４板を再帰性反射材上に設置することにより、空中像の輝度を向上させることができる。
本発明では、ロール状のλ／４板を使用する。そして、例えば、前述したフィルムの延伸によるλ／４板や、前述したフィルムへの液晶塗布によるλ／４板を使用する。
さらに、ロール状のλ／４板がロール状の再帰性反射材上にロール・ツー・ロールで貼合されている構成の光学フィルムを用いて、空中像表示装置を構成する。
【００５４】
本発明の空中像表示装置において、画像表示装置からの偏光を反射型偏光板で反射させ、λ／４板は、その偏光を円偏光にするために使用される。従って、λ／４板は、遅相軸に合わせて４５度傾斜させる必要がある。
λ／４板用のフィルム等の光学フィルムは、通常の作製方法では、縦延伸か横延伸であり、分子の配向する方向がフィルムの流れ方向か、フィルムの幅の方向にしかならない。４５度の傾斜をする場合、４５度の傾斜で打ち抜いて取り出したλ／４板と再帰性反射材を貼合することになり、打ち抜き加工という工程が入り、打ち抜いた残りが無駄になり、コスト増に繋がる。４５度の傾斜で取り出すことは、幅方向の長さが対角線の長さになるため、大きさに制限がある。大きな空中像を作るには、打ち抜き加工した光学フィルムを繋ぎ合わせて大きなフィルムを作る必要があり、繋ぎ目が見えることや、作業工程が増えること等、課題が多い。
これに対して、ロール状の４５度傾斜のλ／４板を使う場合、ロール状の再帰性反射材とロール・ツー・ロールで貼合することができ、打ち抜き工程を省くことができ、長さ方向では長さの制限がなくなり、大きな空中像を作ることが容易になる。看板等の大きな空中像を作るとき、作業工程が少なくなって生産性が向上し、光学フィルムロスが少なくなり、大幅なコスト減に繋がる。
【００５５】
（保護層）
本発明では、ロール状の再帰性反射材とロール状のλ／４板が貼り合わされた光学フィルムを使用して、空中像表示装置を作製する。
そして、光学フィルムの打ち抜き加工時に受けるひずみ、空中像表示装置の組み立て工程での曲げや爪だし操作中に受けるひずみによって、λ／４板にクラックが発生したり、指でλ／４板を触った場合、指からの脂質で劣化したりすることがある。これらの問題を防ぐ目的で、λ／４板上に保護層を設けることができる。
クラックを抑えるには、クラックが発生しないようにすることと、クラックが発生しても伝播しないようにすることが、考えられる。
ＣＯＰ等のλ／４板の材料のみでクラックが発生しないようにすることは、材料の組成を変えることになり、膨大な実験で確認を取ることになるので困難である。
クラックの伝播の抑制は、弾性ひずみエネルギーの吸収である。弾性ひずみエネルギーを吸収できる保護層としては、熱硬化性化合物又は紫外線硬化性化合物から成る保護層が挙げられる。好ましくは、省資源・省エネルギーの観点で、加熱時間の短い紫外線によって硬化する紫外線硬化性化合物を使用する。
【００５６】
保護層は、λ／４板上に、保護層用塗工液を塗工し、保護層用塗工液を硬化させることによって、作製することができる。
好ましくは、上述した理由により、紫外線硬化性化合物を使用して保護層用塗工液を作製し、紫外線の照射によって保護層用塗工液を硬化させる。このとき、保護層用塗工液は、紫外線硬化性化合物及び光重合開始剤を含むバインダー、添加剤、有機溶剤を含む硬化性組成物で構成する。
【００５７】
保護層用塗工液に使用する紫外線硬化性化合物としては、例えば、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、プレポリマー単独またはそれらの混合物があり、特に、保護層の強度とクラックへの追従性を付与することができる、ウレタン（メタ）アクリレートオリゴマーが好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、具体的には、共栄化学社製のＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ、ＵＡ−５１０Ｈ、ＵＦ−８００１Ｇ等、日本合成化学社製のＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−６３００Ｂ、ＵＶ−７５５０Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ等、新中村化学社製のＵ−６ＬＰＡ、ＵＡ−１１００Ｈ、Ｕ−１５ＨＡ等、ダイセル・オルネクス社製のＥＢＥＣＲＹＬ２７０、ＥＢＥＣＲＹＬ  ２８４、ＥＢＥＣＲＹＬ  １２９０、ＥＢＥＣＲＹＬ  ５１２９等、根上工業社製のＵＮ−３２２０ＨＡ、ＵＮ−３２２０ＨＣ、ＵＮ−３２２０ＨＳ等が挙げられる。これらの紫外線硬化性化合物は、単独で使用しても、２種以上混合して使用しても良い。
【００５８】
保護層の塗膜のガラス転移点（Ｔｇ）は、特に制限されないが、例えば、８０〜１４０℃であることが好ましく、９５〜１３０℃であるのがより好ましい。Ｔｇが低すぎると、保護層の強度が低下するおそれがあり、一方、Ｔｇが高すぎると、保護層に割れ等を生じやすくなる懸念がある。
【００５９】
光重合開始剤は、紫外線照射により、分解して重合を開始させるものであれば、特に制限されず、それら光重合開始剤単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせてもよい。
【００６０】
保護層用塗工液には、塗工時の濡れ性を改善するとともに、干渉縞やハジキを防止するため、レベリング剤を用いることが好ましい。また、レベリング剤の添加によって、保護層に含まれる微粒子の分散性の向上も期待できる。
このレベリング剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素系のレベリング剤を用いることができるが、特にフッ素系レベリング剤がより好ましい。フッ素系レベリング剤としては、フッ素基、親水基、親油基、紫外線反応基を含有したオリゴマー等があり、このような材料は市販されており、例えばオプツール（登録商標）（ダイキン工業社製、商品名）、ＫＹ−１２００シリーズ（信越化学工業社製、商品名）、フタージェント（登録商標；ネオス社製）等が挙げられる。フッ素系レベリング剤を用いることで、防指紋性が発現し、指紋付着による光透過性が低下することを防止することができる。
レベリング剤は、保護層用塗工液における含有量が、バインダー（紫外線硬化性化合物及び光開始重合剤を含む）に対し、０．０５〜５重量％であることが好ましく、０．１５〜３重量％であることがより好ましい。レベリング材の含有量が、０．０５重量％未満であると、平滑な膜面が得られなく、５重量％を超えると、塗工液の泡立ちや、塗工膜の白化等が生じるおそれがある。
【００６１】
また、保護層の機械強度を高めるために、保護層用塗工液に粒子を用いることが好ましい。この粒子は、特に限定されることはないが、例えばアクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂等を素材とする粒子が好ましい。また、シリカ等から得られる無機粒子、アルミニウム（アルミナ）、チタン（チタニア）、ジルコニウム等から得られる金属酸化物粒子等があり、このような材料は市販されている。例えば、シリカでは、コロイダルシリカや粉体シリカが挙げられ、コロイダルシリカとしては、メタノールシリカゾル、ＩＰＡ−ＳＴ、ＭＥＫ−ＳＴ、ＮＢＡ−ＳＴ、ＸＢＡ−ＳＴ、ＤＭＡＣ−ＳＴ、ＳＴ−ＵＰ等（以上、日産化学工業社製 商品名）を挙げることができる。また粉体シリカとしては、アエロジル（登録商標）１３０、アエロジル（登録商標）３００、アエロジル（登録商標）３８０、アエロジル（登録商標）ＴＴ６００、アエロジル（登録商標）ＯＸ５０（以上、日本アエロジル社製 商品名）、シルデックスＨ３１、Ｈ３２、Ｈ５１、Ｈ５２、Ｈ１２１、Ｈ１２２（以上、旭硝子社製 商品名）、Ｅ２２０Ａ、Ｅ２２０（以上、日本シリカ工業社製 商品名）等を挙げることができる。
無機粒子や金属酸化物粒子等は、塗膜強度を向上する目的に加えて、屈折率の調整や表面粗さの調整にも好ましく使用できる。また、無機粒子や金属酸化物粒子等は、アクリレート基を含む化合物で表面処理されていることが好ましく、単独でなく混合して使うことも可能である。
【００６２】
粒子の平均粒径は、０〜４００ｎｍの範囲にあるのが好ましく、３０〜４００ｎｍの範囲にあるのがより好ましい。平均粒径が４００ｎｍを超えると、形成される表面凹凸が大きくなり、そのためギラツキが発生したり、滑り性が適正にならなくなったりする恐れがある。平均粒径とは、光散乱法で測定される粒子が球状のものについては、その直径を、球状以外のものについては、長軸径、短軸径の算術平均値を示す値であり、かつ、複数の粒子なので、体積基準分布を平均した値である。
【００６３】
保護層用塗工液には、必要に応じて、表面調製剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、消泡剤等の従来公知の添加物を、本発明の効果を損なわない範囲で含有していても良い。
【００６４】
また、保護層用塗工液を構成する硬化性組成物には有機溶剤が含まれるが、この有機溶剤で紫外線硬化性化合物、光重合開始剤、微粒子、及びレベリング剤等を溶解あるいは分散させることで、保護層用塗工液とすることができる。
また、有機溶剤を用いて塗工液を希釈することにより、保護層の膜厚を適宜調整できる。
【００６５】
保護層用塗工液の塗工の方法については、特に制限はなく、例えば、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法、バーコート法、ワイヤーバー法、ナイフコート法、ダイコート法、インクジェット法、グラビアコート法、リバースグラビア法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の公知の方法を用いることができる。
【００６６】
紫外線の照射に用いられる照射装置としては、特に制限はなく、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ、無電極（マイクロ波方式）ランプを用いた公知の紫外線照射装置を用いることができる。紫外線の照射量は、通常１００〜６００ｍＪ／ｃｍ２程度である。
【００６７】
保護層の膜厚は、０．５μｍ以上、１５μｍ以下の範囲とすることが好ましい。保護層の膜厚が０．５μｍ未満では、十分な強度や剛性が得られない。保護層の膜厚が１５μｍを越えると、カールやクラックが発生しやすくなる。
【００６８】
（吸収型偏光板）
本発明の空中像表示装置において、さらに、吸収型偏光板を反射型偏光板上に設置することにより、空中像のコントラストを向上させることができる。また、反射型偏光板上に透明粘着剤を介して貼合することで、界面の反射を低減して輝度を向上させることができる。
コントラストを向上させるためには、単に光量を下げるためのＮＤフィルターでも効果が見られるが、吸収型偏光板であることが好ましく、吸収型偏光板の市販品としては、ＮＰＦ（登録商標）−Ｆ１２０５ＤＵ、ＮＰＦ（登録商標）−ＦＷ１２２５ＤＵ、ＮＰＦ（登録商標）−Ｇ１２２０ＤＵＮ、ＮＰＦ（登録商標）−ＥＧＷ１２２５ＤＵ、ＮＰＦ（登録商標）−ＳＥＧ１４２５ＤＵ、ＮＰＦ（登録商標）−ＴＥＧ１４６５ＤＵ（以上、日東電工社製）、スミカラン（登録商標）ＳＲ−Ｗ８４２、スミカラン（登録商標）ＳＲ−Ｗ８６２Ａ、スミカラン（登録商標）ＳＲ−Ｆ８６２（以上、住友化学社製）等が挙げられる。
また、吸収型偏光板の貼合工程を省くことができることから、吸収型偏光板付反射型偏光板を用いることがより好ましく、吸収型偏光板付反射型偏光板の市販品としては、ＤＢＥＦ−Ｑ（３Ｍ社製）、ＡＰＣＦ付偏光板、ニポックス（登録商標）ＡＰＣＦ（以上、日東電工社製）等が挙げられる。
【００６９】
なお、吸収型偏光板を設置する場合には、反射型偏光板の非反射面側に設置することが必須であり、反射型偏光板と吸収型偏光板の間に無色透明板を設置しても構わない。ただし、界面の反射を低減して輝度を向上させるために、透明粘着剤を介してこれらを貼合することが好ましい。
【００７０】
ここで、吸収型偏光板を設けた形態を、図８に示す。
図８に示す空中像表示装置２６０は、図３に示した空中像表示装置２１０の構成に対して、さらに、反射型偏光板であるハーフミラー２上に吸収型偏光板７を設けた構成である。
そして、この構成では、吸収型偏光板７の透過軸と、ハーフミラー２の反射型偏光板の透過軸を平行にして、吸収型偏光板７とハーフミラー（反射型偏光板）２を貼合したタイプを使用する。
【００７１】
反射型偏光板２上に吸収型偏光板７を設けたことにより、再帰性反射材３からの反射光が吸収型偏光板７を１回だけ透過するのに対して、反射型偏光板２に入射した外光は吸収型偏光板７を２回透過する。これにより、外光が大幅に減光されるので、再帰性反射材３からの反射光のコントラストを向上することができる。
【００７２】
ここで、図８に示す空中像表示装置２６０の偏光状態等を、表４に示す。この表４を、図３に示した空中像表示装置２１０の偏光状態等を示した表３と比較することにより、吸収型偏光板の特徴が理解できる。表３と表４を比較してわかるように、吸収型偏光板７を設けたことにより、外光を吸収し、反射型偏光板の反射光も吸収することができ、吸収によるロスをなくすことができる。
【００７３】
【表４】
2019109407.tif 000006
【００７４】
なお、吸収型偏光板は、図３に示した空中像表示装置２１０の構成に限らず、本発明の範囲内の他の構成の空中像表示装置にも適用することができる。
また、本発明の空中像表示装置は、吸収型偏光板を反射型偏光板上に設けた構成には限定されない。例えば、反射型偏光板と観察者の中間に吸収型偏光板を設けた構成とすることも可能である。ただし、外光が吸収型偏光板を２回透過するような位置に、吸収型偏光板を配置する必要がある。
【００７５】
（遮光壁）
また、空中像のコントラストを向上する方法として、例えば図６〜図７にそれぞれ示すように、空中像の結像位置の周りに外光を遮るための遮光壁５を設置することが挙げられる。
【００７６】
図６に示す空中像表示装置２３０は、図３に示した空中像表示装置２１０の周囲に遮光壁５を設けた形態である。遮光壁５の側面は上下方向に形成され、遮光壁５の底面は水平方向に形成され、遮光壁５の上面は、ハーフミラー２から空中像４までの上を覆って斜め方向に形成されている。
図７に示す空中像表示装置２５０は、図３に示した空中像表示装置２１０の周囲に遮光壁５を設けた形態であり、図６に示した空中像表示装置２３０から遮光壁５の上面を除いた構成である。
なお、遮光壁を設けた構成は、図６〜図７に示した形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変形することが可能である。
【００７７】
（偏光解消素子）
本発明の空中像表示装置において、さらに、偏光解消素子を画像表示装置上に設置することにより、空中像表示装置における空中像の色味の変化（虹ムラ）を改善することができる。ここで、空中像の色味の変化（虹ムラ）とは、画像表示装置中のタッチセンサーフィルム等によって、空中像に緑色やマゼンタ色のムラが発生してしまう現象を意味する。この現象が発生してしまう画像表示装置としては、例えば、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｓ、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｃ（以上、アップル社製）、Ｘｐｅｒｉａ（登録商標）Ｚ２（ソニーエリクソン社製）、ＡＱＵＯＳ（登録商標）ＺＥＴＡ（登録商標）ＳＨ−０４Ｆ（シャープ社製）等が挙げられる。
偏光解消素子の市販品としては、コスモシャイン（登録商標）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（登録商標）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。
【００７８】
ここで、偏光解消素子を設けた形態を、図９に示す。
図９に示す空中像表示装置２７０は、図３に示した空中像表示装置２１０の構成に対して、さらに、画像表示装置１上に偏光解消素子８を設けた構成である。図３の構成において、タッチセンサーフィルム（タッチパネル）等を装着した画像表示装置を使用した場合の偏光状態等を、表５に示す。表５より、タッチパネルを設けた場合、タッチパネルの偏光状態がランダム偏光であるため、色づきが発生し、空中像も色づきが発生したままの状態となる。
【００７９】
【表５】
2019109407.tif 000007
【００８０】
画像表示装置１上に偏光解消素子８を設けたことにより、空中像の色味を改善することができる。図９の空中像表示装置２７０の偏光状態等を、表６に示す。表５と表６の比較から、偏光解消素子が色づきを解消していることがわかる。
【００８１】
【表６】
2019109407.tif 000008
【００８２】
また、表５に偏光状態等を示した構成と表６に偏光状態等を示した構成に対して、ハーフミラーの反射型偏光板上に吸収型偏光板を追加した構成の偏光状態等を、それぞれ表７と表８に示す。表７及び表８から、吸収型偏光板を追加したことにより、表４に示したと同様に外光及び反射型偏光板の反射光を吸収することができる。
【００８３】
【表７】
2019109407.tif 000009
【００８４】
【表８】
2019109407.tif 000010
【００８５】
なお、偏光解消素子は、図３に示した空中像表示装置２１０の構成に限らず、本発明の範囲内の他の構成の空中像表示装置にも適用することができる。
また、本発明の空中像表示装置は、偏光解消素子を画像表示装置上に設けた構成には限定されず、画像表示装置と反射型偏光板の中間に偏光解消素子を設けた構成とすることも可能である。
【００８６】
上述した、空中像表示装置の各部の構成や図示した各形態の構成は、互いに矛盾しない限り、本発明の範囲内において適宜組み合わせることが可能である。
【実施例】
【００８７】
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、構成、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。
【００８８】
（画像表示装置Ａの作製）
偏光解消素子コスモシャイン（登録商標）ＳＲＦ８０μｍ（東洋紡社製）を、高透明性接着剤転写テープ８１７２ＣＬ（３Ｍ社製）を介して、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｓ（アップル社製）に貼合した画像表示装置Ａを作製した。
【００８９】
（画像表示装置Ｂの作製）
スミペックス（登録商標）０００（住化アクリル販売社製）を、偏光解消粘着剤（長瀬産業社製）を介して、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｓ（アップル社製）に貼合した画像表示装置Ｂを作製した。
【００９０】
（画像表示装置Ｃの作製）
Ｘｐｅｒｉａ（登録商標）Ｚ２（ソニーエリクソン社製）の画面にレンチキュラーラーレンズを貼合した画像表示装置Ｃを作製した。
【００９１】
（反射型偏光板Ａの作製）
高透明性接着剤転写テープ８１７２ＣＬ（３Ｍ社製）を介して、反射型偏光板ＷＧＦ（旭化成イーマテリアルズ社製）の非反射面と吸収型偏光板ＮＰＦ（登録商標）−ＳＥＧ１４２５ＤＵ（日東電工社製）を貼合した反射型偏光板Ａを作製した。ここで、反射型偏光板ＷＧＦの透過軸の方向と吸収型偏光板ＮＰＦ（登録商標）−ＳＥＧ１４２５ＤＵの透過軸の方向が平行となるようにした。
【００９２】
（反射型偏光板Ｂの作製）
高透明性接着剤転写テープ８１７２ＣＬ（３Ｍ社製）を介して、吸収型偏光板付反射型偏光板ＤＥＢＦ−Ｑ（３Ｍ社製）の吸収型偏光板の面とスミペックス（登録商標）０００（住化アクリル販売社製）を貼合した反射型偏光板Ｂを作製した。
【００９３】
（λ／４板Ａの作製）
セルロースアセテートフィルムであるフジタック（登録商標）ＴＤ８０ＵＦ（富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝５０ｎｍ）を透明支持体とし、支持体の片面をけん化処理した後、その上に配向層用塗布液ＡＬ−１を＃１４のワイヤーバーコーターで塗布し、６０℃の温風で６０秒、さらに９０℃の温風で１５０秒乾燥して厚さ１．０μｍの配向層を形成した。続いて、形成した配向層を透明支持体の搬送方向（ＭＤ方向）に対して４５度の方向でラビング処理した後、その上に光学異方性層用塗布液ＬＣ−１を＃８のワイヤーバーコーターで塗布し、膜面温度９５℃で２分間、加熱乾燥熟成して、均一な液晶相を有する光学異方性層を形成した。さらに熟成後直ちに、光学異方性層に対して、酸素濃度及び窒素温度を制御できる前工程及び、酸素濃度及び窒素温度を制御でき、かつ、偏光ＵＶ照射装置ＰＯＬＵＶ−１により４００ｍＷ／ｃｍ２の照度で紫外線を照射できる後工程を通過させ光学異方性層を固定化(硬化)し、光学異方性層の厚みは３．４μｍのλ／４板Ａを作製した。作製法は、特開２００７−０７２０３２号公報記載の条件を用いた。
【００９４】
（配向層用塗布液ＡＬ−１の調製）
下記の組成物を調製し、孔径３０μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、配向層用塗布液ＡＬ−１として用いた。変性ポリビニルアルコールは特開平９−１５２５０９号公報に記載のものを用いた。
───────────────────────────────────
配向層用塗布液組成（質量％）
─────────────────────────────────――
変性ポリビニルアルコールＡＬ−１                                ４．０１
水                                                            ７２．８９
メタノール                                                    ２２．８３
グルタルアルデヒド（架橋剤）                                  ０．２０
クエン酸                                                      ０．００８
クエン酸モノエチルエステル                                    ０．０２９
クエン酸ジエチルエステル                                      ０．０２７
クエン酸トリエチルエステル                                    ０．００６
【００９５】
（光学異方性層用塗布液ＬＣ−１の調製）
下記の組成物を調製後、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、光学異方性層用塗布液ＬＣ−１として用いた。ＬＣ−１−１はＥＰ１３８８５３８Ａ１，ｐａｇｅ  ２１に記載の方法により合成した。
──────────────────────────────────―
光学異方性層用塗布液組成（質量％）
─────────────────────────────────――
棒状液晶（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ  ＬＣ２４２，ＢＡＳＦジャパン）２６．６６
カイラル剤（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ  ＬＣ７５６，ＢＡＳＦジャパン）３．１０
光重合開始剤（ＬＣ−１−１）                                    １．２４
メチルエチルケトン                                            ６９．００
────────────────────────────
【００９６】
（光学フィルムＡの作製）
再帰性反射材としてニッカライト（登録商標）クリスタルを用いて、透明接着剤を介してゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）を貼合させることにより、光学フィルムＡを作成した。
【００９７】
（光学フィルムＢの作製）
再帰性反射材としてスコッチライト（登録商標）８９１０を用いて、透明接着剤を介してゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）貼合させることにより、光学フィルムＢを作成した。
【００９８】
（光学フィルムＣの作製）
再帰性反射材としてレフライト（登録商標）９３０１を用いて、透明接着剤を介してゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）を貼合させることにより、光学フィルムＣを作成した。
【００９９】
（光学フィルムＤの作製）
再帰性反射材としてニッカライト（登録商標）クリスタルを用いて、透明接着剤を介してピュアエース（登録商標）ＷＲＷ−１４２（帝人社製）を貼合させることにより、光学フィルムＤを作成した。
【０１００】
（光学フィルムＥの作製）
再帰性反射材としてニッカライト（登録商標）クリスタルを用いて、透明接着剤を介してλ／４板Ａを貼合させることにより、光学フィルムＥを作成した。
【０１０１】
（実施例１）
図７に示した空中像表示装置２５０の構成で、画像表示装置１として画像表示装置Ａを、ハーフミラー２として反射型偏光板Ａを、光学フィルム１０として光学フィルムＡをそれぞれ用いて、実施例１の空中像表示装置を作製した。ここで、反射型偏光板の反射面が画像表示装置ＡのｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｓ側になるように、また、ハーフミラー２の反射型偏光板の反射軸と光学フィルム１０の遅相軸の角度が４５度になるように配置した。
本実施例の空中像表示装置は、画像表示装置Ａ及び反射型偏光板Ａを使用しているため、実際には、図１０に示す空中像表示装置２８０の構成であって、画像表示装置１上に偏光解消素子８が配置され、ハーフミラー２の反射型偏光板の非反射面上に吸収型偏光板７が形成された構成である。本実施例の空中像表示装置の偏光状態等は、先に説明した表８のようになる。
【０１０２】
（実施例２）
ハーフミラー２の反射型偏光板として吸収型偏光板付反射型偏光板ＤＢＥＦ−Ｑ（３Ｍ社製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、実施例２の空中像表示装置を作製した。
【０１０３】
（実施例３）
画像表示装置Ａの代わりに画像表示装置Ｂを用いた以外は、実施例２と同様の方法で実施例３の空中像表示装置を作製した。本実施例の空中像表示装置の偏光状態等は、先に説明した表８と同様になるが、偏光解消素子は偏光解消粘着剤で構成されている。
【０１０４】
（実施例４）
画像表示装置Ａの代わりに画像光が直線偏光のＸｐｅｒｉａ（登録商標）Ｚ２（ソニーエリクソン社製）を用いた以外は、実施例２と同様の方法で、実施例４の空中像表示装置を作製した。
【０１０５】
（実施例５）
λ／４板６として、ゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）の代わりにλ／４板Ａを用いた以外は、実施例４と同様の方法で、実施例５の空中像表示装置を作製した。
【０１０６】
（実施例６）
画像表示装置として、画像表示装置の前にレンチキュラーレンズを貼合した３Ｄディスプレイである画像表示装置Ｃを使用した以外は、実施例２と同様の方法で、実施例６の空中像表示装置を作製した。
【０１０７】
（比較例１）
光学フィルム１０として光学フィルムＢを用いた以外は、実施例１と同様の方法で、比較例１の空中像表示装置を作製した。
【０１０８】
（比較例２）
光学フィルム１０として光学フィルムＣを用いた以外は、実施例１と同様な方法で、比較例２の空中像表示装置を作製した。
【０１０９】
（比較例３）
反射型偏光板として反射型偏光板ＷＧＦ（旭化成イーマテリアルズ社製）を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、比較例３の空中像表示装置を作製した。
【０１１０】
（比較例４）
画像表示装置Ａの代わりにｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５Ｓ（アップル社製）を用いた以外は、実施例２と同様の方法で、比較例４の空中像表示装置を作製した。本比較例の空中像表示装置の偏光状態等は、先に説明した表７のようになる。
【０１１１】
（比較例５）
λ／４板６として、ピュアエース（登録商標）ＷＲＷ−１４２を用いた以外は、実施例１と同様の方法で、比較例５の空中像表示装置を作製した。
【０１１２】
（比較例６）
λ／４板６として、ピュアエース（登録商標）ＷＲＷ−１４２を用いた以外は、実施例４と同様の方法で、比較例６の空中像表示装置を作製した。
【０１１３】
（比較例７）
光学フィルムとして、再帰性反射材３にニッカライト（登録商標）クリスタル、λ／４板６にゼオノアフィルムＺＤシリーズ（日本ゼオン社製）をそれぞれ用いて、これらを貼合させずに設置する以外は、実施例１と同様の方法で、比較例７の空中像表示装置を作製した。
【０１１４】
（空中像の観察評価及び生産性の評価）
実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例７の各空中像表示装置について、空中像の観察（明るさ、コントラスト、画像ボケ、色味）と生産性（工程数、廃棄部分の量、継ぎ目数）の評価を行った。
【０１１５】
空中像の観察と生産性の評価基準を表９に示し、空中像の観察評価及び生産性の評価結果を表１０に示す。
【０１１６】
【表９】
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【０１１７】
【表１０】
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【０１１８】
実施例１と比較例５の比較や、実施例４と比較例６の比較から、斜め方向に延伸して製造されたλ／４板を利用することにより、生産性が良くなることがわかる。
また、実施例１、比較例１、比較例２の比較において、再帰性反射材の種類により、空中像の質が異なることがわかる。
また、実施例１と比較例３の比較から、吸収型偏光板を利用することにより、コントラストが上昇することがわかる。
さらに、実施例３と比較例４の比較から、偏光解消素子を利用することにより、色味を改良できることがわかる。これは、先に示した表８と表７を比較しても明らかである。
【符号の説明】
【０１１９】
１  画像表示装置、２  ハーフミラー、３  再帰性反射材、４  空中像、５  遮光壁、６  λ／４板、７，１５  吸収型偏光板、８  偏光解消素子、１０  光学フィルム、１１  ロール状の再帰性反射材、１２  ロール状のλ／４板、２１０，２３０，２５０，２６０，２７０，２８０  空中像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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