(57)【要約】【課題】光の利用効率の向上を図ることができる光学フィルム、およびそれを備えた照明装置および表示装置を提供する。【解決手段】入射面にミラー構造を有する表面突起部が形成され、上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、光の伝搬方向に対し第１入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記光の伝搬方向に対し第１出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第２入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記光の伝搬方向に対し第２出射角範囲で出射され、上記第１出射角範囲と上記第２出射角範囲とが一部重なっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光が入射される入射面と、該光の出射面との少なくとも何れか一方に表面突起部が形成され、屈折率１以上の材料からなり、光透過性の基板を備えた光学フィルムであって、
上記表面突起部は、ミラー構造を備え、
上記ミラー構造が、
複数の透過面からなる第１透過グループと、
上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第１反射グループとを含み、
各透過面と各反射面とが、上記光の伝搬方向に直交する第１方向に交互に設けられており、
上記複数の反射面は、すべて、上記第１方向と角度を持つように形成され、さらに、該複数の反射面のいくつかは、上記光の伝搬方向である第２方向とも角度を持つように形成されており、
上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、上記第２方向に対し第１入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記第２方向に対し第１出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第２入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記第２方向に対し第２出射角範囲で出射され、
上記第１出射角範囲と、上記第２出射角範囲とが、一部重なっていることを特徴とする光学フィルム。
【請求項２】
上記第１入射角範囲と、上記第２入射角範囲とが連続した範囲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】
上記光学フィルムを伝搬する光のうち、上記第２方向に対し、上記第１入射角範囲から該第１入射角範囲の上記下限値側または上記上限値側のうち上記第２入射角範囲と異なる側にずれた第３入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射される光は、上記第２方向に対し、第３出射角範囲から出射され、
上記第３出射角範囲と、上記第１出射角範囲とは、一部重なっていることを特徴とする請求項１または２に記載の光学フィルム。
【請求項４】
上記第１入射角範囲と、上記第３入射角範囲とが連続した範囲であることを特徴とする請求項３に記載の光学フィルム。
【請求項５】
上記各反射面は、上記出射面からの出射光を遮断し、所定の出射角範囲外から出射されないように設けられていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項６】
上記各反射面は、上記遮断した光を、上記入射面から再び反射するように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光学フィルム。
【請求項７】
上記第２出射面が、第１表面突起部を有し、上記各反射面が、上記遮断された光を上記基板を通じて反射し上記入射面側へ戻すことを特徴とする請求項６記載の光学フィルム。
【請求項８】
上記入射面が、上記第１表面突起部を有することを特徴とする請求項６記載の光学フィルム。
【請求項９】
上記複数の反射面が、溝を規定する第１および第２反射面を含むことを特徴とする請求項８記載の光学フィルム。
【請求項１０】
上記入射面は、上記第１表面突起部を有し、上記複数の反射面が、溝を規定する第１および第２反射面を含むことを特徴とする請求項１０記載の光学フィルム。
【請求項１１】
上記各溝が、反射性のフィルで充填されていることを特徴とする請求項１０記載の光学フィルム。
【請求項１２】
上記各フィルが、上記基板と反対側に設けられた鏡面反射面を有していることを特徴とする請求項１１記載の光学フィルム。
【請求項１３】
上記溝は、非反射性のフィルで充填されていることを特徴とする請求項１０記載の光学フィルム。
【請求項１４】
上記フィルは、透過性であることを特徴とする請求項１３記載の光学フィルム。
【請求項１５】
上記各フィル上に、鏡面反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１３または１４記載の光学フィルム。
【請求項１６】
上記第１表面突起部は、複数のリッジの一次元配列からなることを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項１７】
各リッジが、長さ方向の大きさおよび形状が一定に形成されていることを特徴とする請求項１６記載の光学フィルム。
【請求項１８】
上記複数のリッジが連続して形成されていることを特徴とする請求項１７記載の光学フィルム。
【請求項１９】
上記各リッジが、第１透過面と、該第１透過面に向かってテーパ状に形成された第１および第２反射面とを備えていることを特徴とする請求項１６ないし１８の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項２０】
上記各リッジは、三角形の断面形状を有していることを特徴とする請求項１７または１８記載の光学フィルム。
【請求項２１】
上記各リッジは、反射面を有し、上記複数のリッジが、上記各透過面によって離間されていることを特徴とする請求項２０記載の光学フィルム。
【請求項２２】
上記複数のリッジは、連続して形成されており、各リッジが、透過部と、上記複数の反射面うちの１反射面と、上記複数の透過面の１透過部とからなることを特徴とする請求項２０記載の光学フィルム。
【請求項２３】
上記ミラー構造が、
複数の透過面からなる第２透過グループと、
上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第２反射グループとを含み、
各透過面と各反射面とが、上記光の伝搬方向に直交する第１方向に交互に設けられており、
上記複数の反射面は、すべて、上記第１方向と角度を持つように形成され、さらに、該複数の反射面のいくつかは、上記光の伝搬方向である第２方向とも角度を持つように形成されており、
上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、上記第２方向に対し第４入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記第２方向に対し第４出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第５入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記第２方向に対し第５出射角範囲で出射され、
上記第４出射角範囲と、上記第５出射角範囲とが、一部重なっていることを特徴とする請求項１ないし２２の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項２４】
上記第１表面突起部が、リッジの２次元配列を含むことを特徴とする請求項２３記載の光学フィルム。
【請求項２５】
上記第４入射角範囲と、上記第５入射角範囲とが連続した範囲であることを特徴とする請求項２３または２４記載の光学フィルム。
【請求項２６】
上記光学フィルムを伝搬する光のうち、上記第２方向に対し、上記第４入射角範囲から該第１入射角範囲の上記下限値側または上記上限値側のうち上記第６入射角範囲と異なる側にずれた第６入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射される光は、上記第２方向に対し、第６出射角範囲から出射され、
上記第６出射角範囲と、上記第４出射角範囲とは、一部重なっていることを特徴とする請求項２３ないし２５の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項２７】
上記第４入射角範囲と、上記第６入射角範囲とが連続した範囲であることを特徴とする請求項２６記載の光学フィルム。
【請求項２８】
上記第１表面突起部が、平坦化されていることを特徴とする請求項１ないし２７の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項２９】
上記入射面および上記出射面の一方に、第２表面突起部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし２８の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項３０】
上記第２表面突起部を構成するすべての面が透過性であることを特徴とする請求項２９の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項３１】
上記第２表面突起部が、平坦化されていることを特徴とする請求項２９の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項３２】
上記複数の反射面は、平坦化された反射面を含み、
上記複数の透過面は、平坦化された透過面を含むことを特徴とする請求項１ないし３１の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項３３】
上記複数の反射面は、曲面上の反射面を含み、
上記複数の透過面は、曲面状の透過面を含むことを特徴とする請求項１ないし３２の何れかに記載の光学フィルム。
【請求項３４】
上記入射面が、上記第１表面突起部を含み、上記曲面が、凸状に形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の光学フィルム。
【請求項３５】
上記出射面が、上記第２表面突起部を含み、上記曲面が、凹状に形成されていることを特徴とする請求項３３に記載の光学フィルム。
【請求項３６】
上記入射面と、上記出射面とは、略並行に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３５に記載の光学フィルム。
【請求項３７】
請求項１ないし３６の何れかに記載の光学フィルムと、
出射面が形成された光源とを含み、
上記光学フィルムが、上記光源に隣接して設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項３８】
上記反射面は、上記光源からの光の一部を反射して、再び上記光源に導き、上記光源は、該反射光の一部を上記光学フィルムに導くことを特徴とする請求項３７に記載の照明装置。
【請求項３９】
請求項３７または３８記載の照明装置と、空間位相変調器とを備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項４０】
上記光学フィルムは、上記出射面と、上記空間位相変調器との間に設けられたことを備えたことを特徴とする請求項３９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具、表示装置等に用いられ、照射角または視野角を制御するための光学フィルムに関する。本発明は、また、上記光学フィルムを備えた照明装置、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の照射角または視野角を、制御または制限できるように構成されている種々の照明装置または表示装置が提案されている。例えば、自動車に用いられる表示装置では、表示装置からの垂直方向の光の出射角度を制限し、フロントガラスからの望ましくない反射を防ぎ、運転手の注意が反られるのを防止することが望ましい。また、一般に、下方向に、例えば、フロアに向かって伝播される光は、利用されない無駄な光となるため、光の利用効率を低下させてしまう。
【０００３】
特許文献１は、表示装置からの光の出射角度を制御するための公知のルーバフィルムを開示している。上記ルーバフィルムは、日よけ用ブラインドと同様の構成の透過層と非透過層とが交互に設けた積層構造を有している。
【０００４】
上記積層構造は、ルーバ表面に平行または略並行な方向に伝播される光は、透過させるもの、より大きい角度をもって伝播される光は、吸収してしまう。すなわち、望ましくない方向に伝播される光を吸収するため、光の利用効率を低下させてしまう。
【０００５】
特許文献２は、上記ルーバフィルムと同様の構成のルーバフィルムを開示している。このルーバフィルムは、透過層、反射層、および非透過層を備えている点で特許文献１のルーバフィルムと異なっている。特許文献１のルーバフィルムと同様に、ルーバ面に平行または略並行な方向に伝播される光は透過する。しかしながら、上記ルーバ表面より角度を持って、通常、上向きに伝播される光は、下方向に反射され、非視野領域に吸収されてしまう。したがって、特許文献１の構成と同様に、光の利用効率は低くなってしまう。
【０００６】
特許文献３は、プリズムフィルムの使用を開示している。このプリズムフィルムは、「オフ軸」からの光を集光し、「オン軸」へ再び導く構成を開示している。このように、利用されず、無駄な光となっていた光を再び表示視野領域へ導くことにより、光の利用効率の向上を図ることができる。しかしながら、この構成でも、かなりの量の光が視野領域の外に伝播されており、有効に光が利用されているとは言い難い。
【０００７】
特許文献４は、三次元ディスプレイのバックライトに用いられる平面導波路を開示している。この導波路は、１のエッジからの光を受光し、導光路の中で全反射で伝播するように構成されている。一連の並行に離間して形成された溝が、導光路の出射面に形成されており、光が導光路の外部に出射できるように構成されている。これらの溝は、線光源として機能するように構成されている。
【０００８】
特許文献５は、適切な入力に応じて、選択的に光を散乱させたり透過させたりする構成の表示装置を開示している。ディスプレイコントラストを高めて、光源は、光吸収の表面に表示装置の後方に配置され、周囲の透過光線の焦点を合わせるためにプリズムのようなレンズを含んでいる。
【０００９】
米国特許2003/0035231号公報は、反射表示装置に用いられる光学フィルムを開示している。この光学フィルムは、上記表示装置の光変調層の後方に配置され、プリズムで構成される反射構造を有している。
【特許文献１】米国再発行特許第ＲＥ２７，６１７号（１８６０年０３月２７日公開）
【特許文献２】日本特許公開第２００４／２４５２５７０号（２００４年０９月０２日公開）
【特許文献３】米国特許第６，０９１，５４７号（２０００年７月１８日公開）
【特許文献４】国際公開第２００５／０３１４１２号（２００５年０４月０７日公開）
【特許文献５】米国特許第４，７２６，６６２号（１９８８年０２月２３日公開）
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３／００３５２３１号（２００３年０２月２０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、従来の光の出射角度または視野角を制御する構成では、使用されず無駄な光が多く、光の利用効率が低く、十分な明度が得られないといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光の利用効率の向上を図ることができる光学フィルム、およびそれを備えた照明装置および表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光学フィルムは、上記の課題を解決するために、光源からの光が入射される入射面と、該光の出射面との少なくとも何れか一方に表面突起部が形成され、屈折率１以上の材料からなり、光透過性の基板を備えた光学フィルムであって、上記表面突起部は、ミラー構造を備え、上記ミラー構造が、複数の透過面からなる第１透過グループと、上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第１反射グループとを含み、各透過面と各反射面とが、上記光の伝搬方向に直交する第１方向に交互に設けられており、上記複数の反射面は、すべて、上記第１方向と角度を持つように形成され、さらに、該複数の反射面のいくつかは、上記光の伝搬方向である第２方向とも角度を持つように形成されており、上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、上記第２方向に対し第１入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記第２方向に対し第１出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第２入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記第２方向に対し第２出射角範囲で出射され、上記第１出射角範囲と、上記第２出射角範囲とが、一部重なっていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、上記ミラー構造が、複数の透過面からなる第１透過グループと、上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第１反射グループとを含み、各透過面と各反射面とが交互に設けられている。このため、入射面に入射され、出射面から出射される光の角度を、制限または小さくすることができる。
【００１４】
また、上記複数の反射面は、すべて、上記光の伝搬方向である第２方向に直交する第１方向と角度を持つように形成されており、さらに、上記第２方向とも角度を持つように形成された反射面を含むように構成されている。このため、上記第２方向に対し第１入射角範囲で入射される光を真っ直ぐに出射面から出射することができ、また、上記第２方向に対し第２入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射される光の出射角度を小さくまたは制限することができる。これにより、所望の出射角範囲から出射する光の量を増加させることができ、望ましくない出射角範囲から出射される光の量を大幅に減少することができる。
【００１５】
上記構成の光学フィルムを、ＳＬＭ（Spacial Light Modulator；空間位相変調器）を備えた表示装置に用いた場合、視野領域での画像の明度を向上させることができ、視野領域外に出射される光の量を減少させることができる。これにより、光の利用効率の向上を図ることができると共に、望ましくない邪魔な反射光となる出射光を減少させることができる。
【００１６】
上記構成の光学フィルムは、第１入射角範囲と、上記第２入射角範囲とが連続した範囲であることが望ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、２つの入射角範囲間が連続していない構成に比べ、利用されず無駄な光となる出射光を少なくできるため、光をより効率的に利用することができる。
【００１８】
上記構成の光学フィルムは、上記光学フィルムを伝搬する光のうち、上記第２方向に対し、上記第１入射角範囲から該第１入射角範囲の上記下限値側または上記上限値側のうち上記第２入射角範囲と異なる側にずれた第３入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射される光は、上記第２方向に対し、第３出射角範囲から出射され、上記第３出射角範囲と、上記第１出射角範囲とは、一部重なっていることが望ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、より多くの光を、所望の出射角範囲から出射させることができ、望ましくない出射角範囲から出射される光の量をより効果的に減少することができる。
【００２０】
これにより、光の利用効率のさらなる向上を図ることができると共に、望ましくない邪魔な反射光となる出射光をより効果的に減少させることができる。
【００２１】
上記構成の光学フィルムは、上記第１入射角範囲と、上記第３入射角範囲とが連続した範囲であることが望ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、２つの入射角範囲間が連続していない構成に比べ、光をより効率的に利用することができる。
【００２３】
上記構成の光学フィルムは、上記各反射面が、上記出射面からの出射光を遮断し、所定の出射角範囲外から出射されないように設けられていることが望ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、より多くの光を、所望の出射角範囲から出射させることができ、望ましくない出射角範囲から出射される光の量をより効果的に減少することができる。
【００２５】
これにより、光の利用効率のさらなる向上を図ることができると共に、望ましくない邪魔な反射光となる出射光をより効果的に減少させることができる。
【００２６】
上記構成の光学フィルムは、上記各反射面は、上記遮断した光を、上記入射面から再び反射するように設けられていることことが望ましい。
【００２７】
このように、反射面により遮断した光を再び、上記入射面から戻すことにより、反射光を再利用することができる。これにより、光の利用効率のさらなる向上を図ることができる。また、上記構成の光学フィルムを、表示装置に用いた場合、視野領域での画像の明度を向上させることがでる。
【００２８】
上記構成の光学フィルムは、上記第２出射面が、第１表面突起部を有し、上記各反射面が、上記遮断された光を上記基板を通じて反射し上記入射面側へ戻すことが望ましい。
【００２９】
上記構成の光学フィルムは、上記入射面が、上記第１表面突起部を有することが望ましい。
【００３０】
上記構成の光学フィルムは、上記複数の反射面が、溝を規定する第１および第２反射面を含むことが望ましい。
【００３１】
上記溝は、光学フィルムの製造方法において、容易に形成することができる。また、上記反射面も同様に、光学フィルムの製造方法において、容易に形成することができる。このため、光の利用効率のさらなる向上を図ることができる光学フィルムを容易に形成することができる。
【００３２】
上記構成の光学フィルムは、上記入射面は、上記第１表面突起部を有し、上記複数の反射面が、溝を規定する第１および第２反射面を含むことが望ましい。
【００３３】
上記構成の光学フィルムは、上記各溝が、反射性のフィルで充填されていることが望ましい。
【００３４】
上記構成の光学フィルムは、上記各フィルが、上記基板と反対側に設けられた鏡面反射面を有していることが望ましい。
【００３５】
上記構成の光学フィルムは、上記溝は、非反射性のフィルで充填されていることが望ましい。
【００３６】
上記構成の光学フィルムは、上記フィルは、透過性であることことが望ましい。
【００３７】
上記構成の光学フィルムは、上記各フィル上に、鏡面反射膜が形成されていることが望ましい。
【００３８】
上記構成の光学フィルムは、上記第１表面突起部は、複数のリッジの一次元配列からなることが望ましい。
【００３９】
上記構成の光学フィルムは、各リッジが、長さ方向の大きさおよび形状が一定に形成されていることが望ましい。
【００４０】
上記構成の光学フィルムは、上記複数のリッジが連続して形成されていることが望ましい。
【００４１】
上記構成の光学フィルムは、上記各リッジが、第１透過面と、該第１透過面に向かってテーパ状に形成された第１および第２反射面とを備えていることが望ましい。
【００４２】
上記構成の光学フィルムは、上記各リッジは、三角形の断面形状を有していることが望ましい。
【００４３】
上記構成の光学フィルムは、上記各リッジは、反射面を有し、上記複数のリッジが、上記各透過面によって離間されていることが望ましい。
【００４４】
上記構成の光学フィルムは、上記複数のリッジは、連続して形成されており、各リッジが、透過部と、上記複数の反射面うちの１反射面と、上記複数の透過面の１透過部とからなることが望ましい。
【００４５】
上記構成の光学フィルムは、上記ミラー構造が、複数の透過面からなる第２透過グループと、上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第２反射グループとを含み、各透過面と各反射面とが、上記光の伝搬方向に直交する第１方向に交互に設けられており、上記複数の反射面は、すべて、上記第１方向と角度を持つように形成され、さらに、該複数の反射面のいくつかは、上記光の伝搬方向である第２方向とも角度を持つように形成されており、上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、上記第２方向に対し第４入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記第２方向に対し第４出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第５入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記第２方向に対し第５出射角範囲で出射され、上記第４出射角範囲と、上記第５出射角範囲とが、一部重なっている構成とすることが望ましい。
【００４６】
上記の構成によれば、上記光学フィルムと直交する２つの平面内で、出射角度範囲の調整を行うことができる。例えば、上記光学フィルムの使用状態において、出射光を２方向（例えば、垂直方向と水平方向）に集光することが要求される場合があり、本発明の上記の構成の光学フィルムは、上記の場合に特に効果を奏する。
【００４７】
上記構成の光学フィルムは、上記第１表面突起部が、リッジの２次元配列を含むことが望ましい。
【００４８】
出射光を互いに直交する２方向に制御する必要がある場合、上記複数の透過面および上記複数の反射面がすべて上記光学フィルムの入射面または出射面のいずれか一方に形成されていることが望ましい。
【００４９】
上記構成の光学フィルムは、上記第４入射角範囲と、上記第５入射角範囲とが連続した範囲であることが望ましい。
【００５０】
上記構成の光学フィルムは、上記光学フィルムを伝搬する光のうち、上記第２方向に対し、上記第４入射角範囲から該第１入射角範囲の上記下限値側または上記上限値側のうち上記第６入射角範囲と異なる側にずれた第６入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射される光は、上記第２方向に対し、第６出射角範囲から出射され、上記第６出射角範囲と、上記第４出射角範囲とは、一部重なっている構成とすることが望ましい。
【００５１】
上記構成の光学フィルムは、上記第４入射角範囲と、上記第６入射角範囲とが連続した範囲であることが望ましい。
【００５２】
上記構成の光学フィルムは、上記第１表面突起部が、平坦化されていることが望ましい。
【００５３】
上記構成の光学フィルムは、上記入射面と上記出射面との一方に、第２表面突起部が形成されていることが望ましい。
【００５４】
上記構成の光学フィルムは、上記第２表面突起部を構成するすべての面が透過性であることが望ましい。
【００５５】
上記構成の光学フィルムは、上記第２表面突起部が、平坦化されていることが望ましい。
【００５６】
上記構成の光学フィルムは、上記複数の反射面が、平坦化された反射面を含み、上記複数の透過面は、平坦化された透過面を含むことが望ましい。
【００５７】
上記構成の光学フィルムは、上記複数の反射面が、曲面上の反射面を含み、上記複数の透過面が、曲面状の透過面を含むことが望ましい。
【００５８】
上記構成の光学フィルムは、上記入射面が、上記第１表面突起部を含み、上記曲面が、凸状に形成されていることが望ましい。
【００５９】
上記構成の光学フィルムは、上記出射面が、上記第２表面突起部を含み、上記曲面が、凹状に形成されていることが望ましい。
【００６０】
上記構成の光学フィルムは、上記入射面と、上記出射面とは、略並行に設けられていることが望ましい。
【００６１】
本発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、上記構成の光学フィルムと、出射面が形成された光源とを含み、上記光学フィルムが、上記光源に隣接して設けられていることを特徴としている。
【００６２】
上記構成の照明装置は、上記反射面が、上記光源からの光の一部を反射して、再び上記光源に導き、上記光源は、該反射光の一部を上記光学フィルムに導くことが望ましい。
【００６３】
本発明の表示装置は、上記の課題を解決するために、上記構成の光学フィルムと、上記構成の照明装置と、空間位相変調器とを備えていることを特徴としている。
【００６４】
上記構成の表示装置は、上記光学フィルムが、上記出射面と、上記光変調器との間に設けられたことを備えていることが望ましい。
【発明の効果】
【００６５】
本発明に係る光学フィルムは、以上のように、ミラー構造を備え、該ミラー構造が、複数の透過面からなる第１透過グループと、上記基板の材料に対し、鏡面反射する複数の反射面からなる第１反射グループとを含み、各透過面と各反射面とが、上記光の伝搬方向に直交する第１方向に交互に設けられており、上記複数の反射面は、すべて、上記第１方向と角度を持つように形成され、さらに、該複数の反射面のいくつかは、上記光の伝搬方向である第２方向とも角度を持つように形成されており、上記入射面から上記出射面へ伝搬する光のうち、上記第２方向に対し第１入射角範囲で入射され、反射せずに伝搬する光は、上記第２方向に対し第１出射角範囲で上記出射面から出射される一方、上記第１入射角範囲から、上限値側または下限値側にずれた入射角範囲である第２入射角範囲で入射され、上記ミラー構造で反射され伝搬する光は、上記第２方向に対し第２出射角範囲で出射され、上記第１出射角範囲と、上記第２出射角範囲とが、一部重なるように構成されている。
【００６６】
これにより、光の利用効率の向上を図ることができる光学フィルムを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。
【００６８】
図１に示す表示装置２５は、バックライト１を備え、矢印２で示す方向（第２方向）に出射される光を、ミクロ構造の光学フィルム３を介して表示パネル５に導くように構成されている。バックライト１は、例えば、単一または複数の冷陰極螢光燈または発光ダイオードの光源７、導光路９、反射鏡１１および拡散板１３を備えている。また、光源７から出射される光を、トップカップリングとして知られている技術で、主表面を介して導光路９に導くようにしてもよい。導光路９における、拡散板１３に隣接する表面に複数の出射口（図示せず）が形成されている。これらの出射口は、導光路９内で光を逃がし、略均一の照明が得られるように構成されている。拡散板１３は、比較的均一の照明プロファイルでバックライト１からの光を伝搬するように構成されている。
【００６９】
なお、バックライト１および光学フィルム３は、本実施の形態の照明装置を構成する。
【００７０】
表示パネル５は、透過型または半透過型の表示パネルである。表示パネル５（光変調器）は、単一の画像内または一連の画像内で、バックライト１から出射され、光学フィルム３を介して受光した光を変調するように構成されている。本発明の表示パネル５は、特に限定されるものではなく、液晶表示装置等の光変調型あいは光バルブ型のものを適宜用いることができる。
【００７１】
光学フィルム３は、バックライト１からの入射光を、１または複数の入射角度範囲に制限して、表示パネル５へ導くように構成されている。また、光学フィルム３は、図１に示ように、平面上に、鋭い複数の切り欠きが形成されている。光学フィルム３は、可視光を透過するアクリル、ポリカーボネート等の材料で形成されている。光学フィルム３の上記材料として、屈折率が１以上のものを用いている。
【００７２】
第１および第２表面突起部は、図１に示すように、各リッジが、入射面および出射面の延長方向４・６と垂直方向に延びるように形成さされた複数のリッジの一次元配列を有している。上記一次元配列を構成する複数のリッジは、同一の大きさ、形状で、連続して設けられており、マイクロプリズムを形成している。上記各リッジ（プリズム）１９は、透過面３１と、該透過面３１に向かってテーパ状に形成された第１および第２反射面１５・１７とを有している。第１表面突起部は、上記第１および第２反射面１５・１７により、両面が鏡面反射するように構成されている。上記複数の反射面は、光の伝搬方向（第２方向）と直交する方向（第１方向）に設けられた（図中、方向４）複数の透過面と交互に形成されている。
【００７３】
光出射面側に形成された第２表面突起部を構成する複数のプリズム２１は、三角形の断面を有している。図１に示す実施の形態では、直角三角形の形をしている。本実施の形態では、各プリズム２１の表面は、すべて透過面であるが、透過面および反射面の双方を備えた構成としてもよい。
【００７４】
本実施の形態において、上記ミラー構造は、複数の反射面１５・１７が、すべて平面４に非平行に設けられている。また、これらの複数の反射面１５・１７のうち、少なくとも一部の反射面１５・１７が上記第２方向と角度を持つように形成されている。図１に示す構成では、反射面１５・１７はすべて上記光の伝搬方向である第２方向に直交する第１方向と角度を持つように形成されている。
【００７５】
光学フィルム３の光透過性の基板２３の厚さｔと、プリズム１９・２１の高さｈ１・ｈ２とは、互いに影響されるものではない。従って、例えば、基板２３の厚さｔは、例えば、表示装置２５の薄型化、光学フィルム３の製造工程の簡素化を図るべく、適宜選択することができる。基板２３厚さtとしては、１５０ミクロン台が望ましいが、特に限定されるものではない。
【００７６】
表示装置２５の使用状態において、バックライト１からの光は、比較的広い入射角度範囲から光学フィルム３に入射する。上記入射角範囲は、例えば、第２方向に略線対称の角度範囲とすることができる。上記光学フィルム３の入射面に入射される光の多くが、反射面間に設けられた透過面３１を透過する。また、反射面１５・１７に入射される光の少なくとも一部は、バックライト１側に反射される。このように、バックライト１側へ戻された光は、は、拡散板１３、導光路９または反射鏡１１で反射された後、光フィルム３へ再度導かれる。このように、ミラー構造から反射された光の多くを再び用いることができる。これにより、光の利用効率の向上および所望の視野角の範囲内で表示輝度を向上させることができる。
【００７７】
ミクロ構造の光学フィルム３を透過する光の一部は、例えば、反射および／または屈折によって部分的に再向され、表示装置２５の垂直面における所望の視界角範囲に対応する所望の出射角範囲に集光される。本実施の形態における光学フィルム３は、第２方向における角度範囲には、全く影響しないか、ほとんど影響しない。光学フィルム３を通じて伝搬する光の一部は、反射せずにそのまま通り抜け、その一部または全部が、所望の出射角範囲内で出射される。光学フィルム３へ入射される光のうち、上記以外の光は、反射面１５及び１７によって、所望の出射角範囲内で反射される。光学フィルム３の構造は、所望の出射角範囲の一端或いは両端で、光の出射が、急激に減少するように構成されている。これにより、所望の角度範囲外では、表示装置２５から出射される光の量を減らすことができる。例えば、表示装置２５の近傍での反射面から散乱反射を抑制することができる。表示装置２５を、乗物のダッシュボードに使用した場合、乗物のフロントガラスからの散乱反射を抑制することができる。
【００７８】
光学フィルム３の表面突起部は周期的構造を有し、表示装置２５中の他の周期的構造と重なるとモアレ縞が生じ得る。例えば、表示装置２５は、一般に、画素の行と列を有し、周期構造間に生じたモアレ縞は、ユーザに視認できるパターンを生じ得る。プリズム（リッジ）１９・２１を、光の伝搬方向である第１方向に対し、若干上下に動かした位置に形成してよい。また、光学フィルム３を複数の主表面（入射面・出射面）のうちの１の主表面のみが表面突起部を有する構成において、他の主表面に、例えば、エンボス加工により適切なパターンを形成してもよい。これにより、このモアレ縞を、抑制または防止ことができる。
【００７９】
図２は、図１に示す表面突起部が形成された平面状の出射面と入射面とを有する他の光学フィルム３を示している。上記表面突起部は、複数のプリズム（リッジ）２７の一次元配列を有しており、各プリズム２７は、その形成方向を横切る方向の断面が、台形に形成されている。各プリズム２７は、第１ファセット（カット面）２９、第２ファセット３１、第ファセット３３を有している。上記プリズム２７の一次元配列は、基板３５上に形成される。第１および第３ファセット２９・３３は、例えば、反射ミラー３７・３９で覆われており、第２ファセット３１は透過面である。
【００８０】
上記の構成において、各プリズム２７の高さｈ１、第１ないし第３ファセット２９・３１・３３の角度と共に、光学フィルム３に用いる材料の屈折率を適宜選択し、遮断角θcut1及び遮断角θcut2を制御している。遮断角θcut1は、反射面或いはミラー３９からの反射光に対し、出射面に垂直な方向（normal）の一方の側に、可能な限り大きい角度に設定されている。遮断角θcut2は、反射せずに光学フィルム３を透過する光に対し、上記垂直な方向（normal）の遮断角θcut1と同じ側に可能な限り大きい角度に設定されている。もし、これらの遮断角が、実質的に同じに角度に設定されれば、上記垂直な方向に対する角度で、輝度を大きく低下させることができる。上記角度は、光学フィルム３構造におけるパラメータを適宜選択することによって得ることができる。
【００８１】
図３は、図２に示す光学フィルム３の一例として、略１．４９の屈折率を有するがあるアクリルポリマーからなる光学フィルム３の光学特性を示すグラフである。第１ないし第３ファセット２９・３１・３３は、上記第２方向に対し、それぞれ８７°・０°・７９°の角度を持つように形成している。つまり、第２ファセット３１は、上記第１方向と略平行方向に形成されている。一方、第１および第３ファセット２９・３３は、第２方向に対し、小さい鋭角で、互いに反対方向に延びるように形成されている。
【００８２】
曲線４１は、光学フィルム３を省いた構成におけるバックライト１の光学的性能として、出射角度と、正規化輝度との関係を示している。曲線４１は、最大値を１とし、垂直軸を任意の単位で規定して正規化している。Ｘ軸は、度（角度）を示し、垂直面上及び水平線下部における光出射方向間の角度を表す。このグラフでは、角度の負の値は、水平線方向上部の角度を表すが、正の値は、水平線方向下部の角度を表す。
【００８３】
曲線４１は、水平方向に対する光の出射角度の変化に対し、正規化輝度が揺るやかに変化することを示している。すなわち、出射される光の大部分は、−３０°よりもマイナス方向に大きい出射角度で出射され、乗物のフロントガラスからの比較的明るく邪魔な反射光となってしまう。
【００８４】
曲線４３は、図２の光学フィルム３の光学的性能を示している。角度が−３５°および＋６０°より大きくなると、光学フィルム３からの出射される光が非常に少なくなる。従って、極僅かな光しか乗物のフロントガラスに導かれない。このため、潜在的に邪魔な反射光を大幅に減少させることができる。したがって、乗物の床方向へ導かれ、利用されない無駄な光の量を減少させることができる。
【００８５】
曲線４３は、反射構造により反射された光の再利用を考慮しない光学フィルムの光学的性能を示している。従って、設計された、或いは意図された垂直方向の視野角の範囲内で、表示装置の明るさは、約１０％に減少すると言える。一方、反射構造から反射され、バックライト１によって戻される光の再利用を考慮した場合、曲線４５で示すような、光学フィルムの光学的性能を得ることができる。曲線４５は、角度に伴い、輝度が高速に遮断され、表示装置２５の明度が略５０％上昇したことを示している。
【００８６】
図２に示す光学フィルム３は、上述の通り、垂直面における出射角の範囲が狭くなる。一方、光学フィルム３は、水平方向の出射角の範囲については、変更するものではない。しかしながら、光学フィルム３を、垂直方向の出射角の範囲を変更せず、水平方向の出射角の範囲を狭くするように構成してもよい。
【００８７】
図４は、図２に示すタイプの光学フィルム３を示している。図４の光学フィルム３は、図２の光学フィルム３と、プリズム（リッジ）２７間の空間が、アルミニウム等の反射性のフィル１３７ａで充填されている点で異なっている。図４の構成では、これらの空間は、光学フィルム３の入射面が、効果的に平面化されるように充填される。従って、フィル１３７ａの入射光は、反射され、再びバックライト１に導くことができる一方、透過性の第２ファセット３１に入射する光は、図２の構成で説明したように伝搬する。
【００８８】
図４に示す光学フィルム３は、隣接するプリズム２７間のギャップ（溝）が、無反射性のフィル１３７ｂで充填されている構成としてもよい。この無反射性のフィル１３７ｂの材料は特に限定されるものではなく、例えば、光学フィルム３の表面を平面化する、または略平面化する材料であっても良く、例えば、透過性、非透過性材料を用いることができる。さらに、この構成では、無反射性のフィル１３７ｂの表面は、例えば、鏡面反射膜１３７ｃで覆われ、鏡面反射膜１３７ｃへの入射光が、バックライト１に直接反射されるように構成されている。
【００８９】
図５は、矢印２で示す方向のバックライト１からの光が入射される平面状の主入射面が形成された基板５５を備えた本実施の形態の他の光学フィルム３を示している。一方、ベ基板５５の出射面には、複数のプリズム４７の一次元配列からなる表面突起部が形成されており、各プリズム４７の側面に第１ファセット４９及び第２ファセット５１がそれぞれ形成されている。これらのプリズム４７は、互いに第３ファセット（透過面、ギャップ）５３によって分離されている。第１ファセット４９及び第２ファセット５１は、鏡面反射膜５７・５９で覆われ反射するように構成されている。第３ファセット５３は、透過面である。
【００９０】
曲線６１は、光学フィルム３を省いた構成におけるバックライト１の光学的性能として、出射角度と、正規化輝度との関係を示している。一方、曲線６３は、図５の光学フィルム３を備えた構成における光学的性能を示している。
【００９１】
上記の構成によれば、光学フィルム３の出射面からの、マイナス方向に−３５°より大きい角度で出射される光、および＋６０°より大きい角度で出射される光は、ないかあっても極僅かであるため、上記構成を乗物に用いた場合、乗物のウィンドウに導かれる光は無いかあっても極僅かであり、乗物のフロア方向へ導かれ使用されず無駄に消費される光は極僅かとなる。曲線６３は、光の再利用されない場合の光学的性能を示すものであるが、光の再利用される場合を考慮すると、所定の入射光に対する画像の明度、光学フィルム３を備えないバックライト１に比べ、出射視野角の点で大幅に向上させることができる。
【００９２】
図７は、略平面状に形成された入射面と、出射面上に形成された表面突起部とを有するベース基板７３を備えた他の光学フィルム３を示している。上記表面突起部は、複数のプリズム（リッジ）６５の一次元配列からなり、各プリズム６５は、第１ファセット６７及び第２ファセット６９を備え、隣接するプリズム６５が、透過面(ギャップ)により離間されている。第１ファセット６７・第２ファセット６９は、鏡面反射膜７５・７７で覆われており、両面が鏡面反射するように構成されている。
【００９３】
図８は、略１．４９の屈折率を有するアクリルポリマーを用いた光学フィルム３の光学的性能を示している。プリズム６５は、４５ミクロンの高さｈ１を有し、透過面７１は、２８ミクロンの幅である。第１ファセット６７及び第２ファセット６９は、この平面と垂直な反対側の平面６に対して、７７．５度の角度を持つように形成されている。曲線７９は、光学フィルム３を省いた場合の光学的性能として、出射角度と規格化輝度との関係を示している。一方、曲線８１は、光学フィルム３を備えた構成における光学的性能を示している。本実施の形態では、各プリズム６５が、線対称に形成されているため、曲線８１も線対称となっていおり、−５０°よりマイナス方向に大きい角度及び＋５０°より大きい角度で出射される光は、極僅かとなっている。曲線８１も、光の再利用を考慮していない場合の光学的性能を示しているが、光の再利用される場合を考慮すると、表示装置の視野角範囲内で画像の明度を向上させることができる。
【００９４】
図９は、表面突起部が形成された入射面と、平面状の入射面とを備えた基板８９を備えた光学フィルム３を示している。上記表面突起部は、複数のプリズム（リッジ）８３の一次元配列からなり、隣接する各プリズム８３同士が接触するように連続して設けられている。各プリズム８３は、第１ファセット８５および第２ファセット８７を有している。第１ファセット８５は、鏡面反射膜９１で覆われており、両面反射性を有している。一方、第２ファセット８７は透過面である。
【００９５】
図１０は、略１．４９の屈折率を有するアクリルポリマーを用いた図９に示す光学フィルム３を備えた場合の光学的性能を示している。図９に示す各プリズム８３は、４５ミクロンの高さｈ１に形成されている。第１ファセット８５と第２ファセット８７とは、それぞれ、第１方向（方向４）に対し、７０°と２０°の角度を持つように形成されている。
【００９６】
曲線９１は、光学フィルム３を省いた場合のバックライト１の光学的性能として、出射角度と規格化輝度との関係を示している。一方、曲線９５は、光学フィルム３を備えた場構成で、光の再利用を考慮しない場合における光学的性能を示している。図１０のグラフに示すように、−４５°よりもマイナス方向に大きい角度で出射される光を、鋭く遮断することができ、この出射角範囲での光の漏れはほとんどない。図９に示す光学フィルム３は、水平方向の他方の側の出射角の影響は少ない。
【００９７】
図１１に示すように、光学フィルム３を光の伝搬方向と反対側に用いることもできる。この場合、光学フィルム３の平面状の主表面が、第２方向（矢印２の方向）に伝搬される入射面となり、光学フィルム３における、表面突起部が形成されている側の主表面が、出射面となる。
【００９８】
図１２は、略平面状に形成された入射面および表面突起部が形成された出射面とを有する基板７３を備えた他の光学フィルム３を示している。表面突起部は、複数のリッジ９９の一次元配列からなり、各リッジ９９は、第１ファセット１０１及び第２ファセット１０３を備えている。隣接するプリズム（リッジ）９９同士が接触するように連続して設けられている。各プリズム９９は、第１ファセット１０１および第２ファセット１０３を有している。上記プリズム９９の一次元配列は、基板１０５上に形成され、各第１ファセット１０１が、鏡面反射膜１０７で覆われており、両面反射性を有している。
【００９９】
図１３は、略１．４９の屈折率を有するアクリルポリマーを用いた図１２に示す光学フィルムの光学的性能を示している。プリズム９９は、４５ミクロンの高さのｈ１に形成されている。図１２に示すように、第１ファセット１０１と第２ファセット１０３とは、それぞれ、第１方向（方向６）に対し、４５°と９０°の角度を持つように形成されている。曲線１０９は、バックライト１の光学的性能として、出射角度と、規格化された輝度との関係を示している。曲線１１１は、図１２に示す光学フィルム３を用いた場合であって光の再利用は考慮しない場合の光学的性能を示している。一方、曲線１１３は、図１２に示す光学フィルム３を用い、光の再利用を考慮した場合の光学的性能を示している。
【０１００】
このグラフに示す曲線１１１および１１３は、光学フィルム３を用いない場合に比べ、出射角度に対し、輝度が急峻に変化することを示しており、−４０°より大きい角度で出射される光については、光学フィルム３からのほとんど光漏れがないことを示している。
【０１０１】
図１４に示す光学フィルム３は、出射面に形成された表面突起部は、平坦化されている。具体的には、表面突起部は、平坦層１２１によって平坦化される。平坦層１２１に用いる透過材料については、適宜選択することができる。
【０１０２】
図１５に示す構成では、図１２の光学フィルム３を、光の伝搬方向と反対側に設けている。この場合、バックライト１からの光は、表面突起部が形成された入射面（主表面）に入射され、光学フィルム３の略平面状の主表面から出射される。
【０１０３】
図１６に示す光学フィルム３は、図１２に示す光学フィルム３とは、ファセット１０１が、部分的にしか反射ミラー１１５で覆われていない点で異なっている。ファセット１０１の反射ミラー１１５で覆われていないは、透過性を有しており、水平方向のストライプ状に形成された部分のみが、両面反射性を有するように形成されている。
【０１０４】
図１７のグラフにおいて、曲線１１７は、バックライト１の光学的性能を示し、曲線１１９は、図１６に示す光学フィルム３の光学的性能を示している。図１７のグラフに示すように、−４５°より大きい角度で出射される光はほとんどなく、角度に対し、輝度が急峻に変化している。曲線１１９は、光の再利用を考慮していない場合の光学的性能を示しているが、光の再利用を考慮した場合、所望の視野角の範囲内での輝度については、光学フィルム３を備えた構成に劣らない輝度が期待できる。
【０１０５】
以上説明した光学フィルム３では、すべてのファセットが平面状に形成されている。しかしながら、本実施の形態は、これに限らず、例えば、図１８（ａ）および図１８（ｂ）に示すように、曲面状のファセットが形成された構成としてもよい。図１８（ａ）の光学フィルム３は、平面状の主入射面と、隣接するリッジまたはプリズム１２９が、ギャップ１２９によって離間するように形成されたリッジまたはプリズム１２３の一次元配列として、表面突起部が形成された主出射面を有している。第１ファセット１２５および第２ファセット１２７は、曲面状に形成されている。特に、第１ファセット１２５および第２ファセット１２７は、それぞれ、両面が鏡面反射するように鏡面反射膜１３３および１３５で覆われている。
【０１０６】
図１８（ｂ）に示す光学フィルム３は、ベース基板１３１が、平面状の入射面と、溝の一次元配列１２３からなる表面突起部が形成された出射面ベース基板１３２を有している点で図１８（ａ）に示す光学フィルムと異なっている。各溝は、曲面状の形成された第１ファセット１２５および第２ファセット１２７とを有している。第１ファセット１２５および第２ファセット１２７は、例えば、円柱ストライプを形成するように凸（コンベックス）状に形成されている。第１ファセット１２５および第２ファセット１２７とは、両面が鏡面反射するように鏡面反射膜１３３・１３５で覆われている。
【０１０７】
図１９は、平面状の入射面と、複数のプリズム１２４の一次元配列からなる表面突起部が形成された出射面とを備えた光学フィルム３を示している。複数のプリズム１２４は、連続して形成されており、ファセット１２６・１２８が形成されている。ファセット１２８は、ミラーコートで覆われており、両面が鏡面反射するように構成されている。プリズム１２４の断面は、直角二等辺三角形に形成されている。
【０１０８】
以上の構成により、上記光学フィルムは、垂直面の出射角に影響を与えることなく、一平面での出射角を小さくすることができる。また、２つの直交する面における出射角を制御するためには、図２０（ａ）に示すように、１対の直交する光学フィルム３を用いてもよい。第１表面突起部１４０を備えた第１光学フィルム３ａが、上記バックライト１に隣接して設けられており、垂直面での出射角がより制限されており、少なくとも出射角範囲の下限値または上限値側で出射された光を比較的鋭く遮断できるように配置されている。
【０１０９】
第２光学フィルム３ｂは、水平方向の面における出射角度を制限する複数のプリズム（リッジ）の一次元配列を備えている。例えば、光学フィルム３ａは、水平方向から３０°で、光を鋭く遮断することができる。一方、光学フィルム３ｂは、水平方向から対称に４５°での光を遮断することができる。
【０１１０】
図２０（ａ）に示す構成では、第１表面突起部１４０および第２表面突起部１４１は、それぞれ別の光学フィルム３ａ・３ｂに設けられているが、単一の光学フィルムに設ける構成としてもよい。図２０（ｂ）は、光学フィルム３の対向する主表面に、それぞれ第１表面突起部１４０および第２表面突起部１４１が形成された構成を示している。第１表面突起部１４０および第２表面突起部１４１には、それぞれプラズマ（リッジ）の一次元配列が形成されており、これらのプラズマ（リッジ）は、互いに直交する方向に形成されている。
【０１１１】
図２１は、単一の光学フィルム３による垂直および水平方向の出射角度を制御する構成を示している。図２１に示す構成では、光学フィルム３は、平面状の入射面と、出射面状に形成された表面突起部を有している。表面突起部は、二次元または「クリスクロス」のリッジパターンを有している。図２１の構成は、図２０（ａ）に示す各光学フィルム３ａと３ｂとを組み合わせて単一の表面突起構造としたものである。この構成によれば、垂直方向および水平方向の平面の同一または異なる出射光を制御することができる。
【０１１２】
他の表示装置としては、少なくとも１つの制限された視野範囲または視野窓が形成された表示装置が知られている。例えば、バックライトまたは空間位相変調器ｄを、視差バリアまたはレンズ状スクリーン等の視差生成素子と組み合わせた構成が知られている。バックライト１を、空間光変調構造と組み合わせることにより、図２２に示すように、表示された画像を見るための一次視野窓と、望ましくない２次視野窓を形成することができる。上述した光学フィルムを用いることにより、望ましくない２次ウインドウへ入射する光を遮断することにより、該２次ウインドウを低減または防止することができる。これにより、例えば、独立した複数の画像を異なるビューアに表示するマルチビュー表示装置、立体的に関連する画像を表示するオートステレオスコーピック表示装置において、光学的性能の向上を図ることができる。
【０１１３】
以上のように、本発明の光学フィルムの構成によれば、光の伝搬角度により、光を鋭く遮断することができる。これにより、表示視野角を制御したり、望ましくない視野角領域に出射される光を大幅に減少させることができる。例えば、フロントガラスからの望ましくない反射を防止または抑制することができる。また、所望の視野角領域に入射されなかった光を再度所望の視野角領域に導くことができるため、光の利用効率の向上を図ることができる。遮断された光も、例えば、バックライト構造に戻され再利用される。この戻り光は、光学フィルムに再度導かれ、少なくとのその一部が、所望の入射角範囲で入射される。この結果、画像の明度を向上させることができ、光の入力パワーを低減することができる。
【０１１４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明の光学フィルムは、例えば、マルチビュー表示装置、オートステレオスコーピック表示装置等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施例にかかる光学フィルム、照明装置および表示装置の断面形状を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施例にかかる光学フィルムの断面形状を示す説明図である。
【図３】図３に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図４】図２に示す光学フィルムの変形例の断面構造を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図６】図５に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図８】図７に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図１０】図９に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図１１】図９に示す光学フィルムの光の伝搬方向と反対側の使用を説明する説明図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図１３】図１２に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図１４】図２に示す光学フィルムの変形例の断面構造を示す説明図である。
【図１５】図９に示す光学フィルムの光の伝搬方向と反対側の使用を説明する説明図である。
【図１６】図１２に示す構成と同様の構成の本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図１７】図１６に示す光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【図１８（ａ）】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図１８（ｂ）】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図１９】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図２０（ａ）】本発明の一実施例に係る照明装置の概略構成を示す説明図である。
【図２０（ｂ）】本発明の他の実施例に係る光学フィルムの断面構造を示す説明図である。
【図２１】本発明の他の実施例に係る照明装置の概略構成を示す説明図である。
【図２２】本発明の実施例の光学フィルムの性能として、任意のユニットにおける光強度と、垂直方向の面における出射角との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１７】
１      バックライト
３      光学フィルム
３ａ    第１光学フィルム（光学フィルム）
３ｂ    第２光学フィルム（光学フィルム）
５      表示パネル
１５      反射面
１７      反射面
１９      プリズム（リッジ）
２３      基板
２５      表示装置
２７      プリズム（リッジ）
２９      第１ファセット
３１      透過面
３７      反射ミラー
３３      第３ファセット
３５      基板
３７      反射面
３９      反射ミラー（反射面）
４７      プリズム
５３      第３ファセット（透過面）
５５      基板
５７      鏡面反射膜（反射面）
５９      鏡面反射膜（反射面）
６５      プリズム
７１      透過面(ギャップ)
７３      基板
７５      鏡面反射膜（反射面）
７７      鏡面反射膜（反射面）
８３      プリズム
８５      第１ファセット
８７      第２ファセット
８７      透過面
８９      基板
９１      鏡面反射膜（反射面）
９９      プリズム
１０３    反射面
１０７    鏡面反射膜（反射面）
１１５    反射ミラー（反射面）
１２１    平坦層
１２６    ファセット（反射面）
１２９    プリズム（反射面）
１３３    反射面
１３４    反射面
１３５    反射面
１３７ａ  フィル
１３７ｂ  フィル
１３７ｃ  鏡面反射膜
１４０    表面突起部
１４１    表面突起部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８（ａ）】
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【図１８（ｂ）】
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【図１９】
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【図２０（ａ）】
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【図２０（ｂ）】
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【図２１】
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【図２２】
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