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WO2024210165A1 - 空中像形成装置および積層体 - Google Patents

空中像形成装置および積層体 Download PDF

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Publication number
WO2024210165A1
WO2024210165A1 PCT/JP2024/013892 JP2024013892W WO2024210165A1 WO 2024210165 A1 WO2024210165 A1 WO 2024210165A1 JP 2024013892 W JP2024013892 W JP 2024013892W WO 2024210165 A1 WO2024210165 A1 WO 2024210165A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
diffusion control
light diffusion
image forming
refractive index
Prior art date
Application number
PCT/JP2024/013892
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠 大坪
麦 片桐
健太郎 草間
直也 小泉
Original Assignee
株式会社アスカネット
リンテック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アスカネット, リンテック株式会社 filed Critical 株式会社アスカネット
Publication of WO2024210165A1 publication Critical patent/WO2024210165A1/ja

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors

Definitions

  • the present invention relates to an aerial image forming device and a laminate for forming the aerial image forming device.
  • Aerial images are images formed at any position in space by reflecting and refracting light emitted from a light source using optical elements. There is no screen or display at the position where the aerial image is displayed, so the viewer who sees the aerial image experiences a strange sensation. For this reason, aerial images have been used in a variety of applications in recent years, including virtual reality.
  • Patent Document 1 discloses an aerial image forming device that includes at least a display unit and a light-transmitting imaging unit, in which an image (real image) displayed on the display unit is displayed as an aerial image mainly through the action of the light-transmitting imaging unit.
  • disturbance light caused by an external light source may be perceived along with the aerial image.
  • the aerial image forming device is installed under a fluorescent light, the viewer will see disturbance light corresponding to the fluorescent light, which will interfere with the viewing of the aerial image.
  • disturbance light is not simply light reflected from the surface of the translucent imaging section, but light that penetrates the translucent imaging section and returns to the observer. Because it is accompanied by color breakup due to diffraction, it significantly reduces visibility compared to the reflection of a typical external light source.
  • aerial image forming devices are expected to be used in places with many external light sources, such as convenience stores, there is a need to suppress the effects of ambient light as described above.
  • the present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide an aerial image forming device that suppresses the effects of ambient light and enables aerial images to be clearly viewed, as well as a laminate for forming said aerial image forming device.
  • the present invention provides an aerial image forming device comprising: a display section having a display surface and emitting light from the display surface; a light-transmitting imaging section disposed on the display surface side of the display section, transmitting the light and forming an image at a position on the side opposite the display section; and a light diffusion control section laminated on the side of the light-transmitting imaging section opposite the display section, the light diffusion control section diffusing or transmitting light incident into the light diffusion control section depending on the angle of incidence, and the light diffusion control section having a regular louver-like internal structure with a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index within a region with a relatively low refractive index (Invention 1).
  • the display unit is arranged with respect to the translucent imaging unit and the light diffusion control unit so that the display surface and the surface of the translucent imaging unit opposite the light diffusion control unit are non-parallel (Invention 2).
  • each of the plate-like regions is inclined toward the first direction within the light diffusion control unit (Invention 4).
  • the angle of inclination of the plate-like region is 0° or more and 30° or less with respect to the thickness direction of the light diffusion control unit (Invention 5).
  • the light diffusion control section is a film laminate consisting of at least two films having a louver-like regular internal structure with multiple plate-like regions with a relatively high refractive index in a region with a relatively low refractive index, or a single film consisting of at least two layers of a louver-like regular internal structure having multiple plate-like regions with a relatively high refractive index in a region with a relatively low refractive index (Invention 6).
  • the aerial image forming device is provided with a second light diffusion control section arranged on the display surface side of the light-transmitting imaging section, and the second light diffusion control section diffuses or transmits light incident on the second light diffusion control section depending on the angle of incidence, and it is preferable that the second light diffusion control section has a regular louver-like internal structure with a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index within a region with a relatively low refractive index (Invention 7).
  • the light-transmitting imaging section includes a retrotransmitting optical element that retrotransmits incident light (Invention 8).
  • the retrotransmissive optical element is formed by stacking two layers each having a plurality of reflective surfaces, and in each of the two layers, the plurality of reflective surfaces are arranged perpendicular to one side of the retrotransmissive optical element and at a predetermined distance from each other, and it is preferable that the two layers are stacked so that the reflective surface in one layer is perpendicular to the reflective surface in the other layer (Invention 9).
  • the present invention provides a laminate comprising a light-transmitting imaging section that causes light incident from one surface to form an image at a position on the other surface side, and a light diffusion control section that is laminated on one surface side of the light-transmitting imaging section, the light diffusion control section diffusing or transmitting light that is incident into the light diffusion control section depending on the angle of incidence, and the light diffusion control section having a regular louver-like internal structure that includes a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index within a region with a relatively low refractive index (Invention 10).
  • the light diffusion control section is a film laminate consisting of at least two films having a louver-like regular internal structure with a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index in a region with a relatively low refractive index, or a single film consisting of at least two layers of a louver-like regular internal structure having a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index in a region with a relatively low refractive index (Invention 11).
  • the laminate comprises a second light diffusion control section arranged on the side opposite to the light diffusion control section in the light-transmitting imaging section, and the second light diffusion control section diffuses or transmits light incident on the second light diffusion control section depending on the angle of incidence, and it is preferable that the second light diffusion control section has a regular louver-like internal structure with a plurality of plate-like regions with a relatively high refractive index within a region with a relatively low refractive index (Invention 12).
  • the aerial image forming device according to the present invention can suppress the effects of ambient light and make the aerial image clearly visible. Furthermore, the laminate according to the present invention can form the above-mentioned aerial image forming device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic example of an aerial image forming device according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a perspective view showing a schematic internal structure of a light diffusion control unit.
  • FIG. FIG. 1 is a diagram showing the observation results according to Test Example 1.
  • 13 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of a light diffusion control section in an aerial image forming device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic diagram of an aerial image forming device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an aerial image forming device according to the present embodiment.
  • an aerial image forming device 10 according to the present embodiment includes a display unit 1 having a display surface and emitting light from the display surface, a light-transmitting image forming unit 2 arranged on the display surface side of the display unit 1 and transmitting the light to form an image at a position on the surface side opposite the display unit 1, and a light diffusion control unit 3 stacked on the surface side of the light-transmitting image forming unit 2 opposite the display unit 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic internal structure of the light diffusion control unit 3.
  • the light diffusion control unit 3 has a louver-like regular internal structure with a plurality of plate-like regions 301 with a relatively high refractive index in a region 302 with a relatively low refractive index.
  • the regular internal structure of the light diffusion control unit 3 allows the incident light incident on the surface of the light diffusion control unit 3 within a predetermined range of incident angles to be emitted while being strongly diffused with a predetermined opening angle.
  • the incident angle when the incident angle is outside the above range, the light can be transmitted without being diffused, or can be emitted with a weaker diffusion than the incident light within the range of incident angles.
  • the direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate-like region 301 and present on the surface of the light diffusion control unit 3 opposite the light-transmitting imaging unit 2 (the direction indicated by "D1" in FIG. 2) is defined as the "first direction".
  • the aerial image forming device 10 when a desired image (entity) is displayed on the display surface of the display unit 1, when viewed from a specified observation point 5, an image (aerial image) formed by imaging the entity in the air can be seen at the position indicated by the reference character "4" in FIG. 1.
  • the surface at the position indicated by the reference character "4" is referred to as the "aerial image observation surface.”
  • the viewer may see disturbance light caused by an external light source along with the aerial image.
  • disturbance light may occur on the surface of the translucent imaging unit 2 on the aerial image observation surface side, which may hinder good visibility of the aerial image.
  • the aerial image forming device 10 is equipped with a light diffusion control unit 3, which makes it possible to suppress ambient light and to clearly view the aerial image. This effect is presumed to be due to the action of the light diffusion control unit 3, as described below. However, this is not limited to this action, and the possibility of other actions being present cannot be denied.
  • the inventors have speculated that the above-mentioned disturbance light is caused by the generation of light that enters the translucent imaging section from an external light source and returns in the direction of the viewer (hereinafter sometimes referred to as "return light").
  • return light is light that enters the retrotransmissive optical element from an external light source, changes direction of emission significantly within the retrotransmissive optical element, and is emitted from the surface facing the viewer.
  • a light diffusion control unit 3 is provided on the viewer-facing surface of the light-transmitting imaging unit 2.
  • light incident on the light-transmitting imaging unit 2 from an external light source is diffused and transmitted through the light diffusion control unit 3. This makes it possible to suppress color breakup while blurring the return light, improving visibility.
  • the light originating from the display unit can be transmitted straight through the light diffusion control unit 3, allowing the aerial image to be displayed clearly.
  • the aerial image forming device 10 of this embodiment can suppress the return light and reduce the effects of external disturbance light, making it possible to clearly view the aerial image.
  • the display unit 1 constituting the aerial image forming device 10 is not particularly limited as long as it has a display surface and can display an image on the display surface and emit the light toward the light-transmitting imaging unit 2 and the light diffusion control unit 3.
  • the display unit 1 can be a liquid crystal display (LCD) display, a light-emitting diode (LED) display, an organic electroluminescence (organic EL) display, or the like.
  • the positional relationship between the display unit 1 and the light-transmitting imaging unit 2 and the light diffusion control unit 3 is not particularly limited, but as shown in FIG. 1, it is preferable that the display unit 1 and the light-transmitting imaging unit 2 are sufficiently separated and that there is a space between them. It is also preferable that the display unit 1 is disposed relative to the light-transmitting imaging unit 2 and the light diffusion control unit 3 so that the display surface of the display unit 1 and the surface of the light-transmitting imaging unit 2 opposite the light diffusion control unit 3 are non-parallel. Such a positional relationship makes it possible to display the aerial image better.
  • the light-transmitting imaging unit 2 constituting the aerial image forming device 10 according to the present embodiment is not particularly limited as long as it can transmit light originating from the display unit 1 and form an aerial image on a predetermined aerial image observation surface.
  • An example of such a light-transmitting imaging unit 2 is a retrotransmitting optical element that retrotransmits incident light.
  • retrotransmissive optical element having a two-sided corner reflector array structure, a retrotransmissive optical element formed by stacking two layers each having a plurality of reflecting surfaces, etc., and it is more preferable to use a retrotransmissive optical element formed by stacking two layers each having a plurality of reflecting surfaces.
  • the plurality of reflecting surfaces are arranged perpendicular to one side of the retrotransmissive optical element and at a predetermined distance from each other, and that the two layers are stacked so that the reflecting surface in one layer of the two layers is perpendicular to the reflecting surface in the other layer.
  • the thickness of the light-transmitting imaging section 2 is preferably 0.1 to 20 mm, more preferably 0.5 to 15 mm, particularly preferably 1 to 12 mm, even more preferably 2 to 10 mm, and most preferably 4 to 8 mm.
  • the light diffusion control unit 3 constituting the aerial image forming device 10 according to this embodiment is not particularly limited as long as it has the above-mentioned louver-like regular internal structure.
  • the light diffusion control portion 3 is formed by curing a composition for light diffusion control portions that contains a high refractive index component and a low refractive index component having a refractive index lower than that of the high refractive index component.
  • the high refractive index component and the low refractive index component each have one or two polymerizable functional groups.
  • High refractive index component is a (meth)acrylic acid ester containing an aromatic ring, and particularly a (meth)acrylic acid ester containing a plurality of aromatic rings.
  • (meth)acrylic acid esters containing a plurality of aromatic rings include biphenyl (meth)acrylate, naphthyl (meth)acrylate, anthracyl (meth)acrylate, benzylphenyl (meth)acrylate, biphenyloxyalkyl (meth)acrylate, naphthyloxyalkyl (meth)acrylate, anthracyloxyalkyl (meth)acrylate, benzylphenyloxyalkyl (meth)acrylate, and the like, some of which are substituted with halogen, alkyl, alkoxy, halogenated alkyl, and the like.
  • biphenyl (meth)acrylate is preferred from the viewpoint of easiness in forming a good regular internal structure, and specifically, o-phenylphenoxyethyl acrylate, o-phenylphenoxyethoxyethyl acrylate, and the like are preferred.
  • (meth)acrylic acid means both acrylic acid and methacrylic acid. The same applies to other similar terms.
  • the molecular weight of the high refractive index component is preferably 150 to 2500, more preferably 200 to 1500, and even more preferably 250 to 1000. By having the molecular weight in the above range, it becomes easier to form a light diffusion control section 3 having a desired regular internal structure.
  • the molecular weight of the high refractive index component refers to the theoretical molecular weight.
  • the molecular weight of the high refractive index component refers to the weight average molecular weight obtained as a value converted into standard polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) method.
  • the method for measuring the weight average molecular weight in this specification refers to the value converted into standard polystyrene measured by the GPC method.
  • the refractive index of the high refractive index component is preferably 1.45 to 1.70, more preferably 1.50 to 1.65, particularly preferably 1.54 to 1.62, and even more preferably 1.56 to 1.59.
  • the refractive index in this specification means the refractive index of a specified component before the composition for the light diffusion control portion is cured, and the refractive index is measured in accordance with JIS K0062:1992.
  • the content of the high refractive index component in the composition for the light diffusion control layer is preferably 25 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 350 parts by mass, particularly preferably 75 to 300 parts by mass, and even more preferably 100 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of the low refractive index component.
  • the regular internal structure of the light diffusion control unit 3 formed will have regions derived from the high refractive index component and regions derived from the low refractive index component in the desired ratio, making it easier to form the desired regular internal structure.
  • Low refractive index component Preferred examples of the low refractive index component include urethane (meth)acrylate, (meth)acrylic polymers having (meth)acryloyl groups in side chains, (meth)acryloyl group-containing silicone resins, unsaturated polyester resins, etc.
  • urethane (meth)acrylate it is particularly preferable to use urethane (meth)acrylate, from the viewpoint of easy formation of a good regular internal structure. More specifically, it is preferable to use urethane (meth)acrylate formed from (a) a compound containing at least two isocyanate groups, (b) a polyalkylene glycol, and (c) a hydroxyalkyl (meth)acrylate.
  • Preferred examples of the above-mentioned (a) compound containing at least two isocyanate groups include aromatic polyisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, and 1,4-xylylene diisocyanate, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate and hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, and their biurets, isocyanurates, and adducts which are reaction products with low-molecular-weight active hydrogen-containing compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, trimethylolpropane, and castor oil.
  • aromatic polyisocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xy
  • polyalkylene glycol (b) examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol, polyhexylene glycol, etc., with polypropylene glycol being preferred.
  • the weight average molecular weight of the polyalkylene glycol (b) is preferably 2,300 to 19,500, more preferably 3,000 to 14,300, and even more preferably 4,000 to 12,300.
  • hydroxyalkyl (meth)acrylate examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, etc., and among these, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate is preferred.
  • the synthesis of urethane (meth)acrylate using the above-mentioned components (a) to (c) as materials can be carried out according to standard methods.
  • the weight average molecular weight of the low refractive index component is preferably 3,000 to 20,000, more preferably 5,000 to 15,000, and even more preferably 7,000 to 13,000. By having the weight average molecular weight in the above range, it becomes easier to form a light diffusion control portion 3 having the desired regular internal structure.
  • the refractive index of the low refractive index component is preferably 1.30 to 1.59, more preferably 1.38 to 1.50, and particularly preferably 1.42 to 1.49, and even more preferably 1.46 to 1.48 or less. Having the refractive index within the above range makes it easier to form a light diffusion control section 3 with the desired regular internal structure.
  • composition for light diffusion control portion described above may contain other additives in addition to the high refractive index component and the low refractive index component.
  • the other additives include a multifunctional monomer, a photopolymerization initiator, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, a polymerization accelerator, a polymerization inhibitor, an infrared absorber, a plasticizer, a diluting solvent, and a leveling agent.
  • the light diffusion control layer composition contains a photopolymerization initiator. This makes it easier to efficiently form the light diffusion control section 3 having the desired regular internal structure.
  • photopolymerization initiators include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, acetophenone, dimethylaminoacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino-propan-1-one, 4-(2-hydroxyethoxy)phenyl-2-(hydroxy-2 -propyl) ketone, benzophenone, p-phenylbenzophenone, 4,4-diethylaminobenzophenone, dichlorobenzophenone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquino
  • the content of the photopolymerization initiator in the composition for the light diffusion control section is preferably 0.2 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 16 parts by mass, particularly preferably 1 to 13 parts by mass, and even more preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the high refractive index component and the low refractive index component.
  • composition for light diffusion control part can be prepared by uniformly mixing the high refractive index component and the low refractive index component described above, as well as other additives such as a photopolymerization initiator and an ultraviolet absorber, as desired.
  • the mixture When mixing, the mixture may be heated to a temperature of 40 to 80°C while stirring to obtain a uniform composition for use in controlling light diffusion.
  • a diluting solvent may also be added and mixed so that the resulting composition for use in controlling light diffusion has the desired viscosity.
  • the light diffusion control portion 3 has a louver-like regular internal structure having a plurality of plate-like regions 301 having a relatively high refractive index within a region 302 having a relatively low refractive index.
  • each of the plate-like regions 301 is perpendicular to the surface of the light diffusion control unit 3 within the light diffusion control unit 3. This makes it easier for the aerial image forming device 10 of this embodiment to suppress the effects of ambient light and to display a clearer aerial image.
  • the plate-like region 301 may be inclined.
  • the angle of inclination is preferably 0° or more with respect to the thickness direction of the light diffusion control unit 3.
  • the angle is preferably 30° or less, more preferably 28° or less, particularly preferably 25° or less, even more preferably 20° or less, and of these, preferably 10° or less.
  • the light diffusion control unit 3 may have a structure other than the regular internal structure as shown in FIG. 2.
  • the plate-like region 301 may be bent midway through the thickness direction of the light diffusion control unit 3.
  • the light diffusion control unit 3 may have two or more stacked layers of a regular internal structure in which the plate-like regions 301 are arranged.
  • a film laminate 3 a is formed by laminating at least two films 31 each having a louver-like regular internal structure including a plurality of plate-like regions 301 having a relatively high refractive index in a region having a relatively low refractive index, or As shown in FIG. 4(b), it is also preferable that the single film 3b has at least two layers of a louver-shaped regular internal structure having a plurality of plate-shaped regions 301 with a relatively high refractive index in a region with a relatively low refractive index.
  • the light diffusion control section 3 By making the light diffusion control section 3 the film laminate 3a or single film 3b described above, there are two or more stages of a regular louver-like internal structure, which makes it even easier to suppress the effects of ambient light.
  • the aerial image forming device 10 preferably includes a second light diffusion control unit 3' arranged on the display surface 1 side of the translucent imaging unit 2.
  • the second light diffusion control unit 3' like the light diffusion control unit 3 (hereinafter sometimes referred to as the "first light diffusion control unit 3") stacked on the surface side of the translucent imaging unit 2 opposite the display unit 1, diffuses or transmits light incident on the second light diffusion control unit 3' depending on the angle of incidence, and has a regular louver-like internal structure with multiple plate-like regions with a relatively high refractive index within a region with a relatively low refractive index.
  • the influence of ambient light can be effectively suppressed as described above, mainly through the action of the first light diffusion control unit 3, and the occurrence of ghost images can be effectively suppressed, mainly through the action of the second light diffusion control unit 3'.
  • a ghost image refers to an image that reflects a real image, which is displayed around the aerial image on the aerial image observation surface 5, even though it is not displayed on the display surface of the display unit 1.
  • the second light diffusion control unit 3' allows the light for forming the aerial image to reach the translucent imaging unit 2 satisfactorily, while allowing the light for forming the ghost image to reach the translucent imaging unit 2 in a diffused state. This allows the viewer to clearly see the aerial image, but makes it difficult to see the ghost image.
  • the materials constituting the above-mentioned film laminate 3a, single film 3b and second light diffusion control unit 3' can be the same as the materials constituting the above-mentioned first light diffusion control unit 3.
  • the thickness of the light diffusion control unit 3 is preferably 1 to 500 ⁇ m, more preferably 10 to 300 ⁇ m, particularly preferably 50 to 250 ⁇ m, further preferably 80 to 200 ⁇ m, and of these, preferably 100 to 170 ⁇ m.
  • the aerial image forming device 10 according to this embodiment can easily suppress the influence of ambient light and can easily display a clearer aerial image.
  • the preferred thickness range of the second light diffusion control unit 3' in the aerial image forming device 10 shown in Figure 5 is also the same as above.
  • the thickness of the film 31 is preferably 1 to 500 ⁇ m, more preferably 10 to 300 ⁇ m, particularly preferably 50 to 250 ⁇ m, even more preferably 80 to 200 ⁇ m, and most preferably 100 to 160 ⁇ m. This makes it easier for the aerial image forming device 10 according to this embodiment to effectively suppress the effects of ambient light.
  • the thickness of the single film 3b is preferably 2 to 1000 ⁇ m, more preferably 20 to 600 ⁇ m, particularly preferably 100 to 500 ⁇ m, even more preferably 160 to 400 ⁇ m, and of these, preferably 200 to 320 ⁇ m. This makes it easier for the aerial image forming device 10 according to this embodiment to effectively suppress the effects of ambient light.
  • the method for forming the light diffusion control parts 3 is not particularly limited, and they can be formed by a conventionally known method.
  • the above-mentioned composition for the light diffusion control layer is applied to one side of a process sheet to form a coating film, and then one side (particularly the release side) of a release sheet is laminated to the side of the coating film opposite the process sheet.
  • the coating film is then irradiated with active energy rays through the process sheet or the release sheet to harden it, thereby forming the light diffusion control section 3.
  • laminating the release sheet to the coating film maintains a gap between the release sheet and the process sheet, suppresses the coating film from being crushed, and makes it easier to form a light diffusion control section 3 with a uniform thickness and the desired regular internal structure.
  • the release sheet may be, for example, a resin film such as a polyethylene film, a polypropylene film, a polybutene film, a polybutadiene film, a polymethylpentene film, a polyvinyl chloride film, a vinyl chloride copolymer film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a polybutylene terephthalate film, a polyurethane film, an ethylene vinyl acetate film, an ionomer resin film, an ethylene-(meth)acrylic acid copolymer film, an ethylene-(meth)acrylic acid ester copolymer film, a polystyrene film, a polycarbonate film, a polyimide film, or a fluororesin film.
  • Crosslinked films of these may also be used.
  • a laminate film of these may also be used.
  • the release surface of the release sheet is preferably subjected to a release treatment.
  • release agents used in the release treatment include alkyd-based, silicone-based, fluorine-based, unsaturated polyester-based, polyolefin-based, and wax-based release agents.
  • the thickness of the release sheet is preferably 20 to 200 ⁇ m, and more preferably 30 to 100 ⁇ m.
  • the process sheet may be the resin film, crosslinked film, or laminated film thereof that is used as the release sheet described above.
  • the release sheet described above may also be used as the process sheet.
  • the thickness of the process sheet is preferably 20 to 250 ⁇ m, and more preferably 30 to 200 ⁇ m, from the viewpoint of facilitating the formation of the desired light diffusion control section 3 and of being able to adequately protect the light diffusion control section 3 until it is in use.
  • the coating method examples include knife coating, roll coating, bar coating, blade coating, die coating, and gravure coating.
  • the composition for the light diffusion control portion may be diluted with a solvent as necessary.
  • the coating film can be irradiated with active energy rays by a conventional method.
  • a linear light source is used as the source of active energy rays, and the surface of the target is irradiated with band-like (almost linear) light that is random in the width direction (TD direction) and approximately parallel in the flow direction (MD direction).
  • the inclination angle of the plate-like region 301 can also be adjusted by adjusting the irradiation angle of the light.
  • active energy rays refer to electromagnetic waves or charged particle beams that have an energy quantum, and specific examples include ultraviolet rays and electron beams.
  • ultraviolet rays are particularly preferred because they are easy to handle and easily form the desired regular internal structure.
  • the irradiation conditions are preferably such that the peak illuminance on the coating surface is 0.1 to 200 mW/cm 2. Furthermore, the integrated light quantity on the coating surface is preferably 5 to 300 mJ/cm 2. Moreover, the relative moving speed of the light source of the active energy rays with respect to the irradiation target is preferably 0.1 to 10 m/min.
  • the film 31 and the second light diffusion control section 3' that constitute the film laminate 3a described above can be fabricated in the same manner as described above.
  • the method of forming the single film 3b described above can be, for example, to apply the composition for light diffusion control to one side of a process sheet to form a coating film, and then attach one side (particularly the release side) of a release sheet to the side of the coating film opposite the process sheet.
  • the coating film is irradiated with active energy rays through the process sheet or through the release sheet to harden it.
  • the release sheet is peeled off from the laminate of the process sheet, cured film, and release sheet formed as described above, the composition for light diffusion control is applied to the exposed surface, a coating film is formed, and then one side (particularly the release side) of the release sheet is attached to the side of the coating film opposite the process sheet.
  • the coating film is irradiated with active energy rays through the process sheet or through the release sheet to harden it, thereby forming the light diffusion control film 3b.
  • the aerial image forming device 10 according to this embodiment may include components other than the above-mentioned display unit 1, translucent imaging unit 2, and light diffusion control unit 3.
  • the aerial image forming device 10 according to this embodiment includes a housing for fixing and accommodating the display unit 1, translucent imaging unit 2, and light diffusion control unit 3 at predetermined positions.
  • the material, shape, dimensions, etc. of the housing can be appropriately selected depending on the application and purpose.
  • the housing is made of a light-blocking material, which can prevent the light from the display unit 1 from unintentionally leaking to the outside, and can also prevent unintentional intrusion of external light into the optical path from the display unit 1 to the light-transmitting imaging unit 2.
  • the aerial image forming device 10 can easily suppress the influence of ambient light and can easily display a clearer aerial image.
  • the manufacturing method of the aerial image forming device 10 is not particularly limited. For example, after preparing the display unit 1, the light-transmitting imaging unit 2, and the light diffusion control unit 3, the display unit 1 is placed at a predetermined position on the housing, and a laminate of the light-transmitting imaging unit 2 and the light diffusion control unit 3 is placed, thereby obtaining the aerial image forming device 10.
  • the aerial image forming device 10 can be used as a display device for displaying any image or video in the air. There are no specific limitations on the specific method of use, and it can be used in the same way as a conventionally known display device.
  • the laminate according to this embodiment is obtained by omitting the display unit 1 from the aerial image forming device 10 described above. That is, the laminate according to this embodiment includes a light-transmitting imaging unit 2 that causes light incident from one surface to form an image at a position on the other surface side, and a light diffusion control unit 3 that is laminated on one surface side of the light-transmitting imaging unit 2. Details of the composition, structure, etc. of the light-transmitting imaging unit 2 and the light diffusion control unit 3 are as described above.
  • the laminate according to this embodiment may have a light diffusion control unit 3 that is a film laminate 3a shown in FIG. 4(a) or a single film 3b shown in FIG. 4(b).
  • the laminate according to this embodiment may also be an aerial image forming device 10 that includes a second light diffusion control unit 3' as shown in FIG. 5, from which the display unit 1 is omitted.
  • the laminate according to this embodiment can be obtained by preparing the light-transmitting imaging section 2 and the light diffusion control section 3, and then laminating them together.
  • the laminate according to this embodiment can also be used to form the aerial image forming device 10 according to this embodiment. That is, the aerial image forming device 10 according to this embodiment can be obtained by placing the display section 1 at a predetermined position on the laminate according to this embodiment.
  • Example 1 As the light diffusion control section, an element (manufactured by Lintec Corporation, product name "WINCOS X-1515", internal refractive index distribution structure diffusion element, no inclination of the louver structure, diffusion angle area: ⁇ 15°, thickness 165 ⁇ m) was prepared, in which a louver structure was formed with a plurality of plate-like regions arranged in parallel at a predetermined interval, as shown in Fig. 2.
  • the diffusion angle area means the angular range of the diffused light obtained in a state in which a point light source is fixed at an angle at which the incident light is most diffused with respect to the element.
  • a retrotransmitting optical element manufactured by Asukanet Co., Ltd., product name "ASKA3D-200NT", length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm
  • ASKA3D-200NT length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm
  • one side of the light diffusion control unit was laminated onto one side of the light-transmitting imaging unit to obtain a sample aerial image forming device. Note that the display unit was omitted from this sample aerial image forming device. This is because there is no need to operate the display unit to form an aerial image in the test in Test Example 1 described below.
  • Comparative Example 1 Except for not using the light diffusion control unit, an aerial image forming device sample was obtained in the same manner as in Example 1. That is, only the above-mentioned light-transmitting imaging unit was used as the aerial image forming device sample according to Comparative Example 1.
  • the aerial image forming device sample was positioned so that when an observer stood in front of the aerial image forming device sample, the external light source (a fluorescent light installed on the ceiling) was located to the left of the observer. More specifically, the aerial image forming device sample was positioned so that when one side of the aerial image forming device sample was viewed in plan, a straight line passing through the aerial image forming device sample and the observer was approximately perpendicular to a straight line passing through the aerial image forming device sample and the external light source.
  • the external light source a fluorescent light installed on the ceiling
  • the ambient light visible on the main surface of the aerial image forming device sample was observed from an observation point where the angle (elevation angle) of the straight line passing through the position of the observer's eyes (observation point) and the center of the aerial image forming device sample with respect to the main surface of the aerial image forming device sample was 45°.
  • the aerial image forming device sample of Example 1 was positioned so that a straight line passing through the center of the aerial image forming device sample and the observer was parallel to the first direction D1 shown in Figure 2 in the light diffusion control unit.
  • the weight average molecular weight (Mw) mentioned above is a weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions (GPC measurement) and converted into standard polystyrene.
  • GPC gel permeation chromatography
  • Measuring device Tosoh Corporation, HLC-8320 GPC columns (passed in the following order): TSK gel super H-H manufactured by Tosoh Corporation TSK gel superHM-H TSK gel superH2000 Measurement solvent: tetrahydrofuran Measurement temperature: 40°C
  • the obtained composition for light diffusion control film was applied to the release surface of a release sheet S1 (thickness: 188 ⁇ m) in which one side of a polyethylene terephthalate film as a process sheet was treated for release with a silicone-based release agent, to form a coating film. This resulted in a laminate consisting of the coating film and the process sheet.
  • the release surface of a release sheet S2 (thickness: 38 ⁇ m) in which one side of a polyethylene terephthalate film was treated for release with a silicone-based release agent was laminated on the coating film side of the laminate, to obtain a laminate consisting of the process sheet, the coating film, and the release sheet S2 laminated in this order.
  • the obtained laminate was placed on a conveyor.
  • the surface of the release sheet S2 in the laminate was on the upper side, and the longitudinal direction of the process sheet and release sheet S2 was parallel to the flow direction of the conveyor.
  • an ultraviolet irradiation device (manufactured by iGraphics, product name "ECS-4011GX") consisting of a linear high-pressure mercury lamp with a cold mirror for focusing was placed on the conveyor on which the laminate was placed. This device can irradiate a point on the target to be irradiated with ultraviolet light that is scattered in a strip (almost linear). Note that when the above device was installed, it was set up so that the longitudinal direction of the high-pressure mercury lamp and the flow direction of the conveyor were perpendicular to each other.
  • the irradiation angle of the ultraviolet light irradiated from the high-pressure mercury lamp to the laminate was set to -10° with respect to the normal to the laminate surface.
  • the irradiation angle here refers to the acute angle between the normal to the laminate surface and the ultraviolet light, expressed as a plus sign, when ultraviolet light is irradiated toward the downstream side of the conveyor flow, and to the acute angle between the normal to the laminate surface and the ultraviolet light, expressed as a minus sign, when ultraviolet light is irradiated toward the upstream side of the conveyor flow.
  • the conveyor was operated to move the laminate at a speed of 1.0 m/min, while irradiating the coating in the laminate with ultraviolet light through the release sheet under conditions of a peak irradiance on the coating surface of 2.5 mW/ cm2 and an accumulated light quantity of 40.0 mJ/ cm2 , thereby curing the coating in the laminate (this curing is sometimes referred to as "primary curing" for convenience).
  • UV light sintered light
  • a peak irradiance of 190 mW/ cm2 and an accumulated light quantity of 180 mJ/ cm2 curing the coating film in the laminate (this curing is sometimes referred to as "secondary curing" for convenience).
  • the above-mentioned peak irradiance and accumulated light quantity were measured by placing a UV METER (manufactured by Eye Graphics, product name "Eye UV Integrated Illuminance Meter UVPF-A1”) equipped with a light receiver at the position of the coating film.
  • the above-mentioned coating film was sufficiently cured by the above-mentioned primary curing and secondary curing, and became light diffusion control film A. This resulted in a laminate consisting of the process sheet, light diffusion control film A with a thickness of 140 ⁇ m, and release sheet S2 laminated in this order.
  • louver structure was formed inside the light diffusion control film A, in which multiple plate-shaped regions 301 were arranged in parallel at a predetermined interval, as shown in Figure 2.
  • the acute angle between the main surface of the louver structure and the normal to the light diffusion control film A was approximately 7°.
  • a laminate with light diffusion control film C was obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the composition for light diffusion control film obtained as described above was used and the irradiation angle of the ultraviolet light was changed to -5°.
  • Example 2 The process sheet was peeled off from the laminate obtained in Manufacturing Example 1, and the exposed surface of the light diffusion control film A thus exposed was laminated, via a 25 ⁇ m acrylic transparent adhesive, to one side of a retrotransmissive optical element (manufactured by Asukanet Co., Ltd., product name "ASKA3D-200NT", length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm) consisting of two layers having multiple reflective surfaces laminated together as a light-transmitting imaging section.
  • a retrotransmissive optical element manufactured by Asukanet Co., Ltd., product name "ASKA3D-200NT", length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm
  • the process sheet was peeled off from the laminate obtained in Manufacturing Example 2, and the exposed surface of the light diffusion control film B was laminated on the surface of the laminate of the light diffusion control film A and the translucent image forming portion obtained as described above, where the release sheet on the light diffusion control film A side was peeled off, via a 25 ⁇ m acrylic transparent adhesive.
  • the first direction described above (a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate-like region and a direction present in the plane opposite the translucent image forming portion in the light diffusion control portion (light diffusion control film), D1 in FIG. 3) was the same in the light diffusion control film A and the light diffusion control film B, and the multiple plate-like regions 301 were laminated so that they were inclined in the same direction.
  • an aerial image forming device sample which includes a light diffusion control portion (film laminate 3a shown in FIG. 4(a)) formed by laminating the light diffusion control film B and the light diffusion control film A, and a translucent image forming portion laminated on the surface of the light diffusion control portion on the side of the light diffusion control film A.
  • the obtained aerial image forming device sample was evaluated for the effects of ambient light as in Test Example 1 described above. It was found that the aerial image forming device sample of Example 2 suppressed the effects of external light sources (e.g., the effects of return light) and reduced the effects of ambient light, allowing the aerial image to be clearly visible.
  • external light sources e.g., the effects of return light
  • Example 3 The process sheet was peeled off from the laminate obtained in Manufacturing Example 1, and the exposed surface of the light diffusion control film A was laminated, via a 25 ⁇ m acrylic transparent adhesive, to one side of a retrotransmissive optical element (manufactured by Asukanet Co., Ltd., product name "ASKA3D-200NT", length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm) consisting of two layers having multiple reflective surfaces laminated together as a light-transmitting imaging section.
  • a retrotransmissive optical element manufactured by Asukanet Co., Ltd., product name "ASKA3D-200NT", length 200 mm x width 200 mm x thickness 6.3 mm
  • the process sheet was peeled off from the laminate obtained in Manufacturing Example 3, and the exposed surface of the light diffusion control film C was laminated on the light-transmitting image forming portion of the laminate of the light diffusion control film A and the light-transmitting image forming portion obtained as described above, via a 25 ⁇ m acrylic transparent adhesive.
  • the light diffusion control film A and the light diffusion control film C were laminated so that the first direction described above (a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plate-like region and a direction present in the plane of the light diffusion control portion (light diffusion control film) opposite the light-transmitting image forming portion, D1 in FIG. 3) coincided, and the multiple plate-like regions 301 were inclined in the same direction.
  • an aerial image forming device sample was obtained in which the light diffusion control film A, the light-transmitting image forming portion, and the light diffusion control film C were laminated in this order.
  • the obtained aerial image forming device sample was evaluated for the effects of ambient light as in Test Example 1 described above. It was found that the aerial image forming device sample of Example 3 suppressed the effects of external light sources (e.g., the effects of return light) and reduced the effects of ambient light, allowing the aerial image to be clearly visible.
  • external light sources e.g., the effects of return light
  • Example 2 Evaluation of Suppression of Ghost Images
  • the aerial image forming device sample manufactured in Example 3 was placed in a specified housing so that its main surface was horizontal and the surface on the side of the light diffusion control film C faced downward. Furthermore, as a display unit, a laptop computer screen was placed in the housing so that it faced the laminate of the light diffusion control film and the light-transmitting image forming unit.
  • the angle between the display surface of the display unit and the main surface of the light-transmitting imaging unit was set to 45°.
  • the housing was light-shielded so that the light emitted from the display unit would not come out from anywhere other than the aerial image forming device sample.
  • an aerial image forming device was obtained in which the aerial image forming device sample and the display unit were arranged within a housing.
  • the aerial image forming device of the present invention can be suitably used as a display that displays aerial images.
  • REFERENCE SIGNS LIST 10 aerial image forming device 1 display section 2 light-transmitting image forming section 3, 3' light diffusion control section 301 plate-shaped region 302 region with relatively low refractive index 3a film laminate 31 film 3b single film 4 aerial image observation surface 5 observation point

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Abstract

表示面を有し、前記表示面から光を出射する表示部１と、表示部１における前記表示面側に配置され、前記光を透過させ、表示部１とは反対の面側の位置において結像させる透光結像部２と、透光結像部２における表示部１とは反対の面側に積層された光拡散制御部３とを備え、光拡散制御部３が、前記光拡散制御部３内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、光拡散制御部３が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有する空中像形成装置１０を提供する。かかる空中像形成装置１０は、外乱光の影響を抑え、空中像を良好に視認可能である。

Description

空中像形成装置および積層体
　本発明は、空中像形成装置および当該空中像形成装置を形成するための積層体に関するものである。
　空中像は、光源から出射された光を光学素子等によって反射・屈折させ、空間の任意の位置に結像させた像である。空中像を表示する位置にはスクリーンやディスプレイが配置されておらず、空中像を見る観察者は不思議な感覚を得る。そのため、近年、バーチャルリアリティをはじめとする様々なアプリケーションで、空中像が活用されている。
　例えば、特許文献１には、表示部と透光結像部とを少なくとも備えた空中像形成装置であって、表示部に表示される画像（実像）が、主として透光結像部の作用によって空中像として表示される空中像形成装置が開示されている。
特開２０２０－０６０７５２号公報
　空中像形成装置を作動させると、空中像とともに、外部の光源に起因した外乱光を視認してしまう場合がある。例えば、空中像形成装置が蛍光灯下に設置されている場合、視認者は当該蛍光灯下に対応する外乱光を視認してしまい、空中像の視認の妨げとなる。
　ここで、外乱光は透光結像部表面での単なる表面反射光ではなく、透光結像部内に侵入して観察者側に戻る光である。回折作用によって色割れを伴うため、一般的な外部光源の映り込みに比べ、著しく視認性を低下させる。
　空中像形成装置は、コンビニエンスストアといった、多数の外部光源が存在する場所での使用も想定されているため、上述のような外乱光の影響を抑えることが求められる。
　本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、外乱光の影響を抑え、空中像を良好に視認可能な空中像形成装置、および当該空中像形成装置を形成するための積層体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、第１に本発明は、表示面を有し、前記表示面から光を出射する表示部と、前記表示部における前記表示面側に配置され、前記光を透過させ、前記表示部とは反対の面側の位置において結像させる透光結像部と、前記透光結像部における前記表示部とは反対の面側に積層された光拡散制御部とを備え、前記光拡散制御部が、前記光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有することを特徴とする空中像形成装置を提供する（発明１）。
　上記発明（発明１）において、前記表示面と、前記透光結像部における前記光拡散制御部とは反対側の面とが非平行となるように、前記表示部が、前記透光結像部および前記光拡散制御部に対して配置されていることが好ましい（発明２）。
　上記発明（発明２）において、前記板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第１の方向とし、前記表示面および前記透光結像部の片面の両面に対して垂直な平面に平行な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第２の方向とした場合に、前記第１の方向と第２の方向とのなす鋭角の角度が、０°以上、９０°以下であることが好ましい（発明３）。
　上記発明（発明１～３）において、前記板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第１の方向とした場合、前記板状領域の各々が、前記光拡散制御部内において、前記第１の方向に向けて傾斜していることが好ましい（発明４）。
　上記発明（発明４）において、前記板状領域の傾斜の角度が、前記光拡散制御部の厚さ方向に対して、０°以上、３０°以下であることが好ましい（発明５）。
　上記発明（発明１～５）において、前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するフィルムが少なくとも２枚積層されてなるフィルム積層体であるか、または、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造が少なくとも２段積層されてなる単一フィルムであることが好ましい（発明６）。
　上記発明（発明１～５）において、前記空中像形成装置が、前記透光結像部における前記表示面側に配置された、第２の光拡散制御部を備え、前記第２の光拡散制御部が、前記第２の光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、前記第２の光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有することが好ましい（発明７）。
　上記発明（発明１～７）において、前記透光結像部は、入射する光を再帰透過させる再帰透過光学素子を備えるものであることが好ましい（発明８）。
　上記発明（発明８）において、前記再帰透過光学素子が、複数の反射面を備える層が二層積層されてなるものであり、前記二層のそれぞれの層において、前記複数の反射面は、前記再帰透過光学素子の片面に対して垂直に且つ互いに所定の間隔をもって配置されており、前記二層における一方の層における前記反射面と、他方の層における前記反射面とが直交するように、前記二層が積層されていることが好ましい（発明９）。
　第２に本発明は、一方の面から入射した光を他方の面側の位置において結像させる透光結像部と、前記透光結像部における片面側に積層された光拡散制御部とを備え、前記光拡散制御部が、前記光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有することを特徴とする積層体を提供する（発明１０）。
　上記発明（発明１０）において、前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するフィルムが少なくとも２枚積層されてなるフィルム積層体であるか、または、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造が少なくとも２段積層されてなる単一フィルムであることが好ましい（発明１１）。
　上記発明（発明１０）において、前記積層体が、前記透光結像部における前記光拡散制御部とは反対の面側に配置された、第２の光拡散制御部を備え、前記第２の光拡散制御部が、前記第２の光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、前記第２の光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有することが好ましい（発明１２）。
　本発明に係る空中像形成装置は、外乱光の影響を抑え、空中像を良好に視認可能である。また、本発明に係る積層体によれば、上述した空中像形成装置を形成可能である。
本発明の一実施形態に係る空中像形成装置の一例を模式的に示した断面図である。 光拡散制御部の内部構造を模式的に示した斜視図である。 試験例１に係る観察結果を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る空中像形成装置における光拡散制御部を模式的に示した断面図である。 本発明の別の実施形態に係る空中像形成装置を模式的に示した断面図である。
　以下、本発明の実施形態について説明する。
〔空中像形成装置〕
　図１は、本実施形態に係る空中像形成装置の一例を模式的に示した断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る空中像形成装置１０は、表示面を有し、当該表示面から光を出射する表示部１と、表示部１における上記表示面側に配置され、上記光を透過させ、表示部１とは反対の面側の位置において結像させる透光結像部２と、透光結像部２における表示部１とは反対の面側に積層された光拡散制御部３とを備える。
　本実施形態における光拡散制御部３は、光拡散制御部３内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものである。図２は、光拡散制御部３の内部構造を模式的に示した斜視図である。図２に示すように、光拡散制御部３は、屈折率が相対的に低い領域３０２中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域３０１を備えた、ルーバー状の規則的内部構造を有するものである。光拡散制御部３は、当該規則的内部構造を有することにより、光拡散制御部３の表面に所定の入射角度範囲内で入射した入射光を、所定の開き角をもって強く拡散しながら出射させることができる。一方、上記入射角度範囲外の入射となる場合、拡散することなく透過させるか、または、入射角度範囲内の入射光の場合よりも弱い拡散にて出射させることができる。なお、板状領域３０１の長手方向に対して垂直な方向であって、光拡散制御部３における透光結像部２とは反対側の面に存在する方向（図２中、「Ｄ１」で示される方向）を、「第１の方向」とする。
　本実施形態に係る空中像形成装置１０は、表示部１の表示面に所望の画像（実体）を表示させると、所定の観察点５から見た場合に、図１中、符号「４」で示される位置に、上記実体が空中に結像されてなる像（空中像）を視認することができる。なお、本明細書において、符号「４」で示される位置の面を、「空中像観察面」というものとする。
　ここで、従来の空中像形成装置においては、視認者が、空中像とともに、外部の光源に起因した外乱光を視認してしまう場合がある。特に、透光結像部２の空中像観察面側における面に外乱光が生じ、空中像の良好な視認の妨げとなる場合がある。
　これに対し、本実施形態に係る空中像形成装置１０は、光拡散制御部３を備えていることにより、外乱光を抑制して、空中像を良好に視認することが可能となる。このような効果は、以下に説明するように、光拡散制御部３による作用に起因するものと推定される。但し、当該作用のみに限定されるものではなく、その他の作用も存在する可能性は否定されない。
　発明者らは、種々の研究を行った結果、上述した外乱光は、外部光源から透光結像部に入射した光が、視認者方向に戻ってくる光（以下では「リターン光」という場合がある。）が発生することに起因するものと推測した。このようなリターン光は、特に透光結像部が後述する再帰透過光学素子である場合には、当該再帰透過光学素子の内部に入射した外部光源からの光が、再帰透過光学素子内部で出射方向が大きく変化し、視認者側の面から出射した光であると推測した。
　本実施形態に係る空中像形成装置１０では、透光結像部２における視認者側の面に光拡散制御部３を設けている。このような構成とすることで、外部光源から透光結像部２に入射する光が光拡散制御部３を拡散透過する。これにより、リターン光をぼかしつつ色割れを抑制することが可能となり、視認性が向上する。その一方で、表示部に由来する光については、光拡散制御部３を直進透過させることで、空中像を明瞭に表示させることができる。これらの結果、本実施形態に係る空中像形成装置１０では、リターン光を抑制して、外乱光の影響を抑えることができるため、空中像を良好に視認することが可能となる。
１．表示部
　本実施形態に係る空中像形成装置１０を構成する表示部１は、表示面を有し、当該表示面に映像を表示して、その光を透光結像部２および光拡散制御部３に向けて出射可能であるものであれば、特に限定されない。例えば、表示部１としては、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）ディスプレイ等を使用することができる。
　表示部１と、透光結像部２および光拡散制御部３との位置関係は、特に限定されないが、図１に示すように、表示部１と透光結像部２とが十分隔離されており、これらの間には空間が存在することが好ましい。また、表示部１の表示面と、透光結像部２における光拡散制御部３とは反対側の面とが非平行となるように、表示部１が、透光結像部２および光拡散制御部３に対して配置されていることも好ましい。このような位置関係であることにより、空中像をより良好に表示することが可能となる。
２．透光結像部
　本実施形態に係る空中像形成装置１０を構成する透光結像部２は、表示部１に由来する光を透過させ、所定の空中像観察面において空中像を結像させることができるものである限り、特に限定されない。このような透光結像部２の例としては、入射する光を再帰透過させる再帰透過光学素子等が挙げられる。
　再帰透過光学素子としては、従来公知のものを使用することができるものの、空中像を良好に結像させ易いという観点からは、２面コーナーリフレクターアレイ構造を有する再帰透過光学素子、複数の反射面を備える層が二層積層されてなる再帰透過光学素子等を使用することが好ましく、複数の反射面を備える層が二層積層されてなる再帰透過光学素子を使用することがより好ましい。特に、当該再帰透過光学素子においては、上記二層のそれぞれの層において、複数の反射面が、再帰透過光学素子の片面に対して垂直に且つ互いに所定の間隔をもって配置されており、且つ、上記二層における一方の層における上記反射面と、他方の層における上記反射面とが直交するように、上記二層が積層されていることが好ましい。
　透光結像部２の厚さは、０．１～２０ｍｍであることが好ましく、０．５～１５ｍｍであることがより好ましく、特に１～１２ｍｍであることが好ましく、さらには２～１０ｍｍであることが好ましく、中でも４～８ｍｍであることが好ましい。透光結像部２の厚さが上記範囲であることにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、より明るく空中像を表示し易いものとなる。
３．光拡散制御部
　本実施形態に係る空中像形成装置１０を構成する光拡散制御部３は、前述したルーバー状の規則的内部構造を有するものである限り、特に限定されない。
　規則的内部構造を形成し易いという観点からは、光拡散制御部３は、高屈折率成分と、当該高屈折率成分よりも低い屈折率を有する低屈折率成分とを含有する光拡散制御部用組成物を硬化させたものであることが好ましい。特に、高屈折率成分および低屈折率成分は、それぞれ、１個または２個の重合性官能基を有するものであることが好ましい。
（１）高屈折率成分
　高屈折率成分の好ましい例としては、芳香環を含有する（メタ）アクリル酸エステルが挙げられ、特に複数の芳香環を含有する（メタ）アクリル酸エステルが好ましく挙げられる。複数の芳香環を含有する（メタ）アクリル酸エステルの例としては、（メタ）アクリル酸ビフェニル、（メタ）アクリル酸ナフチル、（メタ）アクリル酸アントラシル、（メタ）アクリル酸ベンジルフェニル、（メタ）アクリル酸ビフェニルオキシアルキル、（メタ）アクリル酸ナフチルオキシアルキル、（メタ）アクリル酸アントラシルオキシアルキル、（メタ）アクリル酸ベンジルフェニルオキシアルキル等、これらの一部がハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロゲン化アルキル等によって置換されたもの等が挙げられる。これらの中でも、良好な規則的内部構造を形成し易いという観点から、（メタ）アクリル酸ビフェニルが好ましく、具体的には、ｏ－フェニルフェノキシエチルアクリレート、ｏ－フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート等が好ましい。なお、本明細書において、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸及びメタクリル酸の両方を意味する。他の類似用語も同様である。
　高屈折率成分の分子量は、１５０～２５００であることが好ましく、特に２００～１５００であることが好ましく、さらには２５０～１０００であることが好ましい。当該分子量が上記範囲であることで、所望の規則的内部構造を有した光拡散制御部３を形成し易くなる。なお、上記高屈折率成分が、分子構造に基づいて理論分子量を特定可能である場合には、高屈折率成分の分子量とは、当該理論分子量を指すものとする。一方、上記高屈折率成分が、例えば高分子成分であることに起因して、上述した理論分子量が特定困難である場合には、高屈折率成分の分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した標準ポリスチレン換算の値として得られる重量平均分子量をいうものとする。なお、本明細書における重量平均分子量の測定方法は、当該ＧＰＣ法により測定した標準ポリスチレン換算の値をいうものとする。
　高屈折率成分の屈折率は、１．４５～１．７０であることが好ましく、１．５０～１．６５であることがより好ましく、特に１．５４～１．６２であることが好ましく、さらには１．５６～１．５９であることが好ましい。当該屈折率が上記範囲であることで、所望の規則的内部構造を有した光拡散制御部３を形成し易くなる。なお、本明細書における屈折率とは、光拡散制御部用組成物を硬化する前における所定の成分の屈折率を意味し、また、当該屈折率は、ＪＩＳ　Ｋ００６２：１９９２に準じて測定したものである。
　光拡散制御層用組成物中の高屈折率成分の含有量は、低屈折率成分１００質量部に対して、２５～４００質量部であることが好ましく、５０～３５０質量部であることがより好ましく、特に７５～３００質量部であることが好ましく、さらには１００～２００質量部であることが好ましい。当該含有量が上記範囲であることで、形成される光拡散制御部３の規則的内部構造において、高屈折率成分に由来する領域と低屈折率成分に由来する領域とが所望の割合で存在するものとなって、所望の規則的内部構造を形成し易くなる。
（２）低屈折率成分
　低屈折率成分の好ましい例としては、ウレタン（メタ）アクリレート、側鎖に（メタ）アクリロイル基を有する（メタ）アクリル系ポリマー、（メタ）アクリロイル基含有シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。中でも、良好な規則的内部構造を形成し易いという観点から、特にウレタン（メタ）アクリレートを使用することが好ましい。より具体的には、（ａ）イソシアナート基を少なくとも２つ含有する化合物、（ｂ）ポリアルキレングリコール、および（ｃ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートから形成されるウレタン（メタ）アクリレートを使用することが好ましい。
　上述した（ａ）イソシアナート基を少なくとも２つ含有する化合物の好ましい例としては、２，４－トリレンジイソシアナート、２，６－トリレンジイソシアナート、１，３－キシリレンジイソシアナート、１，４－キシリレンジイソシアナート等の芳香族ポリイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート等の脂肪族ポリイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアナート等の脂環式ポリイソシアナート、およびこれらのビウレット体、イソシアヌレート体、さらにはエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ヒマシ油等の低分子活性水素含有化合物との反応物であるアダクト体等が挙げられる。これらの中でも、脂環式ポリイソシアナートであることが好ましく、特に脂環式ジイソシアナートが好ましい。
　上述した（ｂ）ポリアルキレングリコールの好ましい例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリヘキシレングリコール等が挙げられ、中でも、ポリプロピレングリコールであることが好ましい。なお、（ｂ）ポリアルキレングリコールの重量平均分子量は、２３００～１９５００であることが好ましく、特に３０００～１４３００であることが好ましく、さらには４０００～１２３００であることが好ましい。
　上述した（ｃ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートの好ましい例としては、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等が挙げられ、中でも、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートであることが好ましい。
　上述した（ａ）～（ｃ）の成分を材料としたウレタン（メタ）アクリレートの合成は、常法に従って行うことができる。このとき、（ａ）～（ｃ）の成分の配合割合は、ウレタン（メタ）アクリレートを効率的に合成する観点から、モル比にて、（ａ）成分：（ｂ）成分：（ｃ）成分＝１～５：１：１～５の割合とすることが好ましく、特に１～３：１：１～３の割合とすることが好ましい。
　低屈折率成分の重量平均分子量は、３０００～２００００であることが好ましく、特に５０００～１５０００であることが好ましく、さらには７０００～１３０００であることが好ましい。当該重量平均分子量が上記範囲であることにより、所望の規則的内部構造を有した光拡散制御部３を形成し易いものとなる。
　低屈折率成分の屈折率は、１．３０～１．５９であることが好ましく、１．３８～１．５０であることがより好ましく、特に１．４２～１．４９であることが好ましく、さらには１．４６～１．４８以下であることが好ましい。当該屈折率が上記範囲であることで、所望の規則的内部構造を有した光拡散制御部３を形成し易いものとなる。
（３）その他の添加剤
　前述した光拡散制御部用組成物は、高屈折率成分および低屈折率成分以外に、その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、多官能性モノマー、光重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、重合促進剤、重合禁止剤、赤外線吸収剤、可塑剤、希釈溶剤、およびレベリング剤等が挙げられる。
　上記の中でも、光拡散制御層部組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。これにより、所望の規則的内部構造を有する光拡散制御部３を効率的に形成し易いものとなる。
　光重合開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン－ｎ－ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン、２，２－ジエトキシ－２－フェニルアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルフォリノ－プロパン－１－オン、４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル－２－（ヒドロキシ－２－プロピル）ケトン、ベンゾフェノン、ｐ－フェニルベンゾフェノン、４，４－ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、２－メチルアントラキノン、２－エチルアントラキノン、２－ターシャリーブチルアントラキノン、２－アミノアントラキノン、２－メチルチオキサントン、２－エチルチオキサントン、２－クロロチオキサントン、２，４－ジメチルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジメチルケタール、ｐ－ジメチルアミン安息香酸エステル、オリゴ［２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（１－メチルビニル）フェニル］プロパン］等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　光重合開始剤を使用する場合、光拡散制御部用組成物中の光重合開始剤の含有量は、高屈折率成分と低屈折率成分との合計量１００質量部に対して、０．２～２０質量部とすることが好ましく、０．５～１６質量部とすることが好ましく、特に１～１３質量部とすることが好ましく、さらには１～１０質量部とすることが好ましい。当該含有量を上記範囲とすることで、所望の規則的内部構造を有する光拡散制御部３を効率的に形成し易いものとなる。
（４）光拡散制御部用組成物の調製
　光拡散制御部用組成物は、前述した高屈折率成分および低屈折率成分、ならびに、所望により光重合開始剤、紫外線吸収剤等のその他の添加剤を均一に混合することで調製することができる。
　上記混合の際には、４０～８０℃の温度に加熱しながら撹拌し、均一な光拡散制御部用組成物を得てもよい。また、得られる光拡散制御部用組成物が所望の粘度となるように、希釈溶剤を添加して混合してもよい。
（５）規則的内部構造
　光拡散制御部３は、前述した通り、屈折率が相対的に低い領域３０２中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域３０１を備えた、ルーバー状の規則的内部構造を有することが好ましい。
　光拡散制御部３では、板状領域３０１の各々が、光拡散制御部３内において、光拡散制御部３の面と直交していることが好ましい。これにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光の影響を抑制し易くなるとともに、より明瞭に空中像を表示し易いものとなる。
　また、図２に示すように、板状領域３０１が傾斜していても良い。この場合、当該傾斜の角度は、光拡散制御部３の厚さ方向に対して、０°以上であることが好ましい。また、上記角度は、３０°以下であることが好ましく、２８°以下であることがより好ましく、特に２５°以下であることが好ましく、さらには２０°以下であることが好ましく、中でも１０°以下であることが好ましい。板状領域３０１がこれらの角度で傾斜していることにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光を抑制し易くなるとともに、より明瞭に空中像を表示し易いものとなる。
　光拡散制御部３は、図２に示されるような規則的内部構造以外の構造を有していてもよい。例えば、板状領域３０１は、光拡散制御部３の厚さ方向の途中において屈曲していてもよい。また、光拡散制御部３は、板状領域３０１が配列されてなる規則的内部構造の層が、２層以上積層されていてもよい。
　特に、本実施形態に係る空中像形成装置１０では、光拡散制御部３が、
図４（ａ）に示されるように、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域３０１を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するフィルム３１が少なくとも２枚積層されてなるフィルム積層体３ａであるか、または、
図４（ｂ）に示されるように、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域３０１を備えたルーバー状の規則的内部構造が少なくとも２段積層されてなる単一フィルム３ｂである
ことも好ましい。
　光拡散制御部３が、上述したフィルム積層体３ａまたは単一フィルム３ｂであることにより、ルーバー状の規則的内部構造が２段以上存在することとなり、外乱光の影響をさらに抑制し易いものとなる。
　また、本実施形態に係る空中像形成装置１０は、図５に示される通り、透光結像部２における表示面１側に配置された、第２の光拡散制御部３’を備えることも好ましい。当該第２の光拡散制御部３’は、透光結像部２における表示部１とは反対の面側に積層された光拡散制御部３（以下、「第１の光拡散制御部３」という場合がある。）と同様に、第２の光拡散制御部３’内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであるとともに、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するものである。
　上述の通り、第１の光拡散制御部３と第２の光拡散制御部３’とを備える空中像形成装置１０では、主として第１の光拡散制御部３の作用により、前述の通り外乱光の影響を良好に抑制できるとともに、主として第２の光拡散制御部３’の作用により、ゴースト像の発生を効果的に抑制することができる。
　ここで、ゴースト像とは、表示部１の表示面には表示されていないにもかかわらず、空中像観察面５における空中像の周囲に表示されてしまう、実像を反映した像をいう。第２の光拡散制御部３’は、空中像を形成するための光を透光結像部２に良好に到達させる一方で、ゴースト像を形成するための光を拡散させた状態で透光結像部２に到達させる。それにより、視認者は、空中像を明瞭に視認できる一方で、ゴースト像を視認し難くなる。
　なお、上述したフィルム積層体３ａ、単一フィルム３ｂおよび第２の光拡散制御部３’を構成する材料は、前述した第１の光拡散制御部３の材料と同様のものを使用することができる。
（６）光拡散制御部の厚さ
　光拡散制御部３の厚さは、１～５００μｍであることが好ましく、１０～３００μｍであることがより好ましく、特に５０～２５０μｍであることが好ましく、さらには８０～２００μｍであることが好ましく、中でも１００～１７０μｍであることが好ましい。当該厚さが上記範囲であることにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光の影響を抑制し易くなるとともに、より明瞭に空中像を表示し易いものとなる。
　また、図５に示される空中像形成装置１０における第２の光拡散制御部３’の好ましい厚さの範囲も上記と同様である。
　一方、図４（ａ）に示されるように、光拡散制御部３がフィルム積層体３ａである場合、フィルム３１の厚さは、１～５００μｍであることが好ましく、１０～３００μｍであることがより好ましく、特に５０～２５０μｍであることが好ましく、さらには８０～２００μｍであることが好ましく、中でも１００～１６０μｍであることが好ましい。これにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光の影響を効果的に抑制し易くなる。
　また、図４（ｂ）に示されるように、光拡散制御部３が単一フィルム３ｂである場合、単一フィルム３ｂの厚さは、２～１０００μｍであることが好ましく、２０～６００μｍであることがより好ましく、特に１００～５００μｍであることが好ましく、さらには１６０～４００μｍであることが好ましく、中でも２００～３２０μｍであることが好ましい。これにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光の影響を効果的に抑制し易くなる。
（７）光拡散制御部の形成方法
　光拡散制御部３の形成方法としては、特に限定されず、従来公知の方法によって形成することができる。
　例えば、工程シートの片面に、前述した光拡散制御層部用組成物を塗布し、塗膜を形成した後、当該塗膜における工程シートとは反対側の面に、剥離シートの片面（特に剥離面）を貼合する。続いて、工程シートまたは剥離シート越しに、上記塗膜に対して活性エネルギー線を照射して硬化させることにより、光拡散制御部３を形成することができる。このように、上記塗膜に剥離シートを積層することにより、剥離シートと工程シートとのギャップを保ち、塗膜が押しつぶされることを抑制して、均一な厚さかつ所望の規則的内部構造を有する光拡散制御部３を形成し易いものとなる。
　剥離シートとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン酢酸ビニルフィルム、アイオノマー樹脂フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合体フィルム、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム等の樹脂フィルムが用いられる。また、これらの架橋フィルムも用いられる。さらに、これらの積層フィルムであってもよい。
　剥離シートの剥離面には、剥離処理が施されていることが好ましい。剥離処理に使用される剥離剤としては、例えば、アルキッド系、シリコーン系、フッ素系、不飽和ポリエステル系、ポリオレフィン系、ワックス系の剥離剤が好ましく挙げられる。
　剥離シートの厚さは、特に制限はないが、取扱い性に優れる観点および光拡散制御部３を使用時まで良好に保護可能な観点から、２０～２００μｍであることが好ましく、３０～１００μｍであることがより好ましい。
　工程シートとしては、上述した剥離シートとして用いられる樹脂フィルム、架橋フィルム、または、これらの積層フィルムを使用することができる。また、上述した剥離シートを工程シートとしても使用することができる。
　工程シートの厚さは、所望の光拡散制御部３を形成し易い観点および光拡散制御部３を使用時まで良好に保護可能な観点から、２０～２５０μｍであることが好ましく、３０～２００μｍであることがより好ましい。
　上述した塗布の方法としては、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、バーコート法、ブレードコート法、ダイコート法、およびグラビアコート法等が挙げられる。また、光拡散制御部用組成物は、必要に応じて溶剤を用いて希釈してもよい。
　塗膜に対する活性エネルギー線の照射は、従来公知の方法により行うことができる。例えば、活性エネルギー線の光源として線状光源を用い、照射対象の表面に対して幅方向（ＴＤ方向）にはランダムかつ流れ方向（ＭＤ方向）には略平行な帯状（ほぼ線状）の光を照射する。なお、上記光の照射角度を調整することで、板状領域３０１の傾斜角度を調整することもできる。
　なお、上記活性エネルギー線とは、電磁波または荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものをいい、具体的には、紫外線や電子線などが挙げられる。活性エネルギー線の中でも、取扱いが容易で、所望の規則的内部構造を形成し易い紫外線が特に好ましい。
　活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、その照射条件としては、塗膜表面におけるピーク照度を０．１～２００ｍＷ／ｃｍ２とすることが好ましい。さらに、塗膜表面における積算光量を、５～３００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましい。また、照射対象に対する、活性エネルギー線の光源の相対的な移動速度は、０．１～１０ｍ／分とすることが好ましい。
　なお、より確実な硬化を完了させる観点から、前述したような帯状の光を用いた硬化を行った後に、通常の活性エネルギー線（平行光や帯状の光に変換する処理を行っていない活性エネルギー線，散乱光）を照射することも好ましい。
　なお、前述したフィルム積層体３ａを構成するフィルム３１および第２の光拡散制御部３’は、上記と同様に作製することができる。
　一方、前述した単一フィルム３ｂの形成方法としては、例えば、工程シートの片面に、前述した光拡散制御部用組成物を塗布し、塗膜を形成した後、当該塗膜における工程シートとは反対側の面に、剥離シートの片面（特に剥離面）を貼合する。続いて、工程シートまたは剥離シート越しに、上記塗膜に対して活性エネルギー線を照射して硬化させる。さらに、上記の通り形成された工程シートと硬化膜と剥離シートとの積層体から剥離シートを剥離し、その露出面に、前述した光拡散制御部用組成物を塗布し、塗膜を形成した後、当該塗膜における工程シートとは反対側の面に、剥離シートの片面（特に剥離面）を貼合する。続いて、工程シートまたは剥離シート越しに、上記塗膜に対して活性エネルギー線を照射して硬化させることにより、光拡散制御フィルム３ｂを形成することができる。
４．その他の構成要素
　本実施形態に係る空中像形成装置１０は、上述した表示部１、透光結像部２および光拡散制御部３以外の構成要素を備えていてもよい。特に、本実施形態に係る空中像形成装置１０は、表示部１、透光結像部２および光拡散制御部３を所定の位置に固定して収容するための筐体を備えることが好ましい。
　当該筐体の材質、形状、寸法等は、用途や目的に応じて適宜選択できる。特に、筐体は、遮光性の材質から形成されており、表示部１由来の光が意図せず外部へ漏れることを防ぐとともに、表示部１から透光結像部２までの光路への意図しない外部光の侵入を防ぐことができることが好ましい。
５．各要素の位置関係
　本実施形態に係る空中像形成装置１０においては、図２に「Ｄ１」で示される第１の方向を想定するとともに、表示部１の表示面および透光結像部２の片面の両面に対して垂直な平面に平行な方向であって、光拡散制御部３における透光結像部２側の面内に存在する方向を第２の方向として想定した場合に、第１の方向と第２の方向とのなす鋭角の角度が、０°以上、９０°以下であることが好ましい。当該鋭角がどのような角度であっても、Ｄ１を含み光拡散制御部３に垂直な面内での、光拡散制御部３への入射角度を考慮することにより、本実施形態に係る空中像形成装置１０が、外乱光の影響を抑制し易くなるとともに、より明瞭に空中像を表示し易いものとなる。
６．空中像形成装置の製造方法
　本実施形態に係る空中像形成装置１０の製造方法は特に限定されない。例えば、表示部１、透光結像部２および光拡散制御部３をそれぞれ準備した後、筐体の所定の位置に表示部１を設置するとともに、透光結像部２と光拡散制御部３との積層体を設置することで、空中像形成装置１０を得ることができる。
７．空中像形成装置の使用方法
　本実施形態に係る空中像形成装置１０は、任意の画像や映像を空中に表示させるための表示装置として使用することができる。その具体的な使用方法は限定されず、従来公知の表示装置と同様に使用することができる。
〔積層体〕
　本実施形態に係る積層体は、前述した空中像形成装置１０から表示部１を省略したものである。すなわち、本実施形態に係る積層体は、一方の面から入射した光を他方の面側の位置において結像させる透光結像部２と、当該透光結像部２における片面側に積層された光拡散制御部３とを備える。ここにおける透光結像部２および光拡散制御部３の組成や構造等の詳細は、前述した通りである。
　また、本実施形態に係る積層体は、光拡散制御部３が、図４（ａ）に示されるフィルム積層体３ａまたは図４（ｂ）に示される単一フィルム３ｂであってもよい。さらに、本実施形態に係る積層体は、図５に示されるような第２の光拡散制御部３’を備える空中像形成装置１０から表示部１を省略したものであってもよい。
　本実施形態に係る積層体は、透光結像部２および光拡散制御部３をそれぞれ準備した後、これらを積層することで得ることができる。また、本実施形態に係る積層体は、本実施形態に係る空中像形成装置１０を形成するために使用することができる。すなわち、本実施形態に係る積層体に対して、所定の位置に表示部１を配置することで、本実施形態に係る空中像形成装置１０を得ることができる。
　なお、本明細書において、「Ｘ～Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特に断らない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくはＹより小さい」の意も包含するものである。また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）と記載した場合、特に断らない限り「好ましくはＸより大きい」の意を包含し、「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と記載した場合、特に断らない限り「好ましくはＹより小さい」の意も包含するものである。
　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
　以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
〔実施例１〕
　光拡散制御部として、図２に示されるような、内部に複数の板状領域が所定の間隔をもって複数平行に配置されたルーバー構造が形成されてなる素子（リンテック社製，製品名「ＷＩＮＣＯＳ　Ｘ－１５１５」，内部屈折率分布構造拡散素子，ルーバー構造の傾斜は無し，拡散角度領域：±１５°，厚さ１６５μｍ）を用意した。なお、上記拡散角度領域とは、上記素子に対して、入射光が最も拡散される角度に点光源を固定し、この状態で得られる拡散光の角度範囲を意味するものとする。
　また、透光結像部として、複数の反射面を備える層が二層積層されてなる再帰透過光学素子（アスカネット社製，製品名「ＡＳＫＡ３Ｄ－２００ＮＴ」，縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ６．３ｍｍ）を用意した。
　そして、上記光拡散制御部の片面を上記透光結像部の片面に積層することで、空中像形成装置サンプルを得た。なお、当該空中像形成装置サンプルは表示部を省略している。これは、後述する試験例１における試験では、表示部を作動させて空中像を形成させる必要がないためである。
〔比較例１〕
　光拡散制御部を使用しない以外は、実施例１と同様にして空中像形成装置サンプルを得た。すなわち、上述した透光結像部のみを、比較例１に係る空中像形成装置サンプルとした。
〔試験例１〕（外乱光の影響の評価）
　実施例１および比較例１に係る空中像形成装置サンプルを黒い布の上に置いた。このとき、実施例１に係る空中像形成装置サンプルについては、透光結像部側の面が黒い布に接するようにした。また、比較例１に係る空中像形成装置サンプルについては、任意の面が黒い布に接するようにした。
　続いて、空中像形成装置サンプルの前に観察者が立った場合に、当該観察者の左側に外部光源（天井に設置された蛍光灯）が位置するように、空中像形成装置サンプルを配置した。より具体的には、空中像形成装置サンプルの片面を平面視した場合に、空中像形成装置サンプルおよび観察者を通る直線と、空中像形成装置サンプルおよび外部光源を通る直線とがほぼ直交するように、空中像形成装置サンプルを配置した。そして、観察者の目の位置（観察点）と空中像形成装置サンプルの中心とを通る直線の、空中像形成装置サンプルの主面に対する角度（仰角）が４５°となる観察点から、空中像形成装置サンプルの主面にて視認される外乱光を観察した。
　なお、実施例１に係る空中像形成装置サンプルについては、空中像形成装置サンプルの中心および観察者を通る直線と、光拡散制御部における図２に示される第１の方向Ｄ１とが平行となるように、空中像形成装置サンプルを配置した。
　上記観察の結果（左方向に外部光源が位置する場合の結果）を図３（ａ）に示す。さらに、外部光源の位置を観察者の右側に変更した以外は上記と同様にして観察した結果（右方向に外部光源が位置する場合の結果）も図３（ｂ）に示す。
　図３（ａ）および（ｂ）から明らかな通り、比較例１に係る空中像形成装置サンプルでは、外乱光を形成する外部光源である（蛍光灯）の輪郭が明瞭に確認できるのに対し、実施例１に係る空中像形成装置サンプルでは、蛍光灯の輪郭が不明瞭となっていた。そのため、実施例１に係る空中像形成装置サンプルでは、外部光源の影響（たとえば、リターン光の影響）を抑制し、外乱光の影響を抑えて、空中像を良好に視認できることがわかった。
〔製造例１〕（光拡散制御フィルムＡ）（１０°傾斜，屈曲無し）
１．光拡散制御フィルム用組成物の調製
　低屈折率成分としての、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアナートと２－ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて得られた重量平均分子量９，９００のポリエーテルウレタンメタクリレート４０質量部（固形分換算値；以下同じ）に対し、高屈折率成分としての、分子量２６８のｏ－フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート６０質量部と、光重合開始剤としての２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン８質量部とを添加した後、８０℃の条件下にて加熱混合を行い、光拡散制御フィルム用組成物を得た。
　ここで、前述した重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて以下の条件で測定（ＧＰＣ測定）した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
＜測定条件＞
・測定装置：東ソー社製，ＨＬＣ－８３２０
・ＧＰＣカラム（以下の順に通過）：東ソー社製
　ＴＳＫ ｇｅｌ ｓｕｐｅｒＨ－Ｈ
　ＴＳＫ ｇｅｌ ｓｕｐｅｒＨＭ－Ｈ
　ＴＳＫ ｇｅｌ ｓｕｐｅｒＨ２０００
・測定溶媒：テトラヒドロフラン
・測定温度：４０℃
２．光拡散制御フィルムの形成
　得られた光拡散制御フィルム用組成物を、工程シートとしてのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シートＳ１（厚さ：１８８μｍ，）の剥離面に塗布し、塗膜を形成した。これにより、当該塗膜と工程シートとからなる積層体を得た。続いて、当該積層体における塗膜側の面に、ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面をシリコーン系剥離剤で剥離処理した剥離シートＳ２（厚さ：３８μｍ）の剥離面を積層し、工程シートと、上記塗膜と、剥離シートＳ２とがこの順に積層されてなる積層体を得た。
　続いて、得られた積層体を、コンベア上に載置した。このとき、積層体における剥離シートＳ２の面が上側となるとともに、工程シートおよび剥離シートＳ２の長手方向がコンベアの流れ方向と平行になるようにした。そして、積層体を載置したコンベアに対して、線状の高圧水銀ランプに集光用のコールドミラーが付属した紫外線照射装置（アイグラフィックス社製，製品名「ＥＣＳ－４０１１ＧＸ」）を設置した。当該装置は、紫外線を照射する対象の一点に対して帯状（ほぼ線状）に散乱した紫外線を照射することができる。なお、上記装置の設置の際には、上記高圧水銀ランプの長手方向と、コンベアの流れ方向とが直交するように上記紫外線照射装置を設置した。
　さらに、高圧水銀ランプの長手方向から眺めた場合において、積層体表面に対する法線を基準として、積層体に対して高圧水銀ランプから照射される紫外線の照射角度が－１０°となるように設定した。なお、ここにおける照射角度とは、積層体における高圧水銀ランプの直下の位置を基準として、コンベアの流れの下流側に向けて紫外線を照射した場合には、積層体表面に対する法線と当該紫外線とのなす鋭角をプラスの表記にて記載したものとし、コンベアの流れの上流側に向けて紫外線を照射した場合には、積層体表面に対する法線と当該紫外線とのなす鋭角をマイナスの表記にて記載したものとする。
　その後、コンベアを作動させて、上記積層体を１．０ｍ／分の速度で移動させながら、塗膜表面におけるピーク照度２．５ｍＷ／ｃｍ２、積算光量４０．０ｍＪ／ｃｍ２の条件で、上記剥離シートを介して、紫外線を照射することにより、積層体中の塗膜を硬化させた（当該硬化を、便宜的に「一次硬化」という場合がある。）。
　続いて、１．０ｍ／分の速度で移動させながら、当該剥離シートＳ２を介して、塗膜に対し、ピーク照度１９０ｍＷ／ｃｍ２、積算光量１８０ｍＪ／ｃｍ２の条件で紫外線（散乱光）を照射することで、積層体中の塗膜を硬化させた（当該硬化を、便宜的に「二次硬化」という場合がある。）。なお、上述したピーク照度および積算光量は、受光器を取り付けたＵＶ　ＭＥＴＥＲ（アイグラフィックス社製，製品名「アイ紫外線積算照度計ＵＶＰＦ－Ａ１」）を上記塗膜の位置に設置して測定したものである。
　以上の一次硬化および二次硬化により、上述した塗膜が十分に硬化し、光拡散制御フィルムＡとなった。これにより、工程シートと、厚さが１４０μｍである光拡散制御フィルムＡと、剥離シートＳ２とがこの順に積層されてなる積層体を得た。
　なお、形成された光拡散制御フィルムＡの断面の顕微鏡観察等を行ったところ、光拡散制御フィルムＡの内部に、図２に示されるように、複数の板状領域３０１が所定の間隔をもって複数平行に配置されたルーバー構造が形成されていることが確認された。ルーバー構造の主面と光拡散制御フィルムＡの法線とがなす鋭角側の角度は、約７°であった。
〔製造例２〕（光拡散制御フィルムＢ）（１５°傾斜，屈曲無し）
　紫外線の照射角度を－１５°に変更したこと以外、製造例１と同様にして、光拡散制御フィルムＢを備える積層体を得た。
　なお、形成された光拡散制御フィルムＢの断面の顕微鏡観察等を行ったところ、光拡散制御フィルムＢの内部に、複数の板状領域３０１が所定の間隔をもって複数平行に配置され、フィルム厚さ方向にて屈曲したルーバー構造が形成されていることが確認された。ルーバー構造の主面と光拡散制御フィルムＢの法線とがなす鋭角側の角度は、約１０°であった。
〔製造例３〕（光拡散制御フィルムＣ）（５°傾斜，屈曲有り）
　低屈折率成分としての、ポリプロピレングリコールとイソホロンジイソシアナートと２－ヒドロキシエチルメタクリレートとを反応させて得られた重量平均分子量９，９００のポリエーテルウレタンメタクリレート４０質量部（固形分換算値；以下同じ）に対し、高屈折率成分としての、分子量２６８のｏ－フェニルフェノキシエトキシエチルアクリレート６０質量部と、光重合開始剤としての２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン８質量部と、アクリル系レベリング剤（ビックケミー・ジャパン社製，製品名「ＢＹＫ－３６１Ｎ」）０．５質量部と、紫外線吸収剤としてのベンゾトリアゾール系化合物（ＢＡＳＦ社製，製品名「チヌビン３８４－２」）０．０８質量部とを添加した後、８０℃の条件下にて加熱混合を行い、光拡散制御フィルム用組成物を得た。
　上記の通り得られた光拡散制御フィルム用組成物を使用するとともに、紫外線の照射角度を－５°に変更したこと以外、製造例１と同様にして、光拡散制御フィルムＣを備える積層体を得た。
　なお、形成された光拡散制御フィルムＣの断面の顕微鏡観察等を行ったところ、光拡散制御フィルムＣの内部に、複数の板状領域３０１が所定の間隔をもって複数平行に配置され、フィルム厚さ方向にて屈曲したルーバー構造が形成されていることが確認された。ルーバー構造の主面と光拡散制御フィルムＣの法線とがなす鋭角側の角度は、約３°であった。
〔実施例２〕
　製造例１で得られた積層体から工程シートを剥離し、それによって露出した光拡散制御フィルムＡの露出面を、２５μｍのアクリル系透明粘着剤を介して、透光結像部としての、複数の反射面を備える層が二層積層されてなる再帰透過光学素子（アスカネット社製，製品名「ＡＳＫＡ３Ｄ－２００ＮＴ」，縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ６．３ｍｍ）の片面に積層した。
　さらに、製造例２で得られた積層体から工程シートを剥離し、それによって露出した光拡散制御フィルムＢの露出面を、２５μｍのアクリル系透明粘着剤を介して、上記の通り得られた光拡散制御フィルムＡと透光結像部との積層体における光拡散制御フィルムＡ側の剥離シートを剥離した面に積層した。このとき、前述した第１の方向（板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、光拡散制御部（光拡散制御フィルム）における透光結像部とは反対側の面内に存在する方向，図３のＤ１）が光拡散制御フィルムＡと光拡散制御フィルムＢとで一致し、複数の板状領域３０１が同一方向に傾斜するように積層した。これにより、光拡散制御フィルムＢと光拡散制御フィルムＡとが積層されて成る光拡散制御部（図４（ａ）に示されるフィルム積層体３ａ）と、当該光拡散制御部における光拡散制御フィルムＡ側の面に積層された透光結像部とを備える空中像形成装置サンプルを得た。
　得られた空中像形成装置サンプルについて、上述した試験例１の通り外乱光の影響の評価したところ、実施例２に係る空中像形成装置サンプルでは、外部光源の影響（たとえば、リターン光の影響）を抑制し、外乱光の影響を抑えて、空中像を良好に視認できることがわかった。
〔実施例３〕
　製造例１で得られた積層体から工程シートを剥離し、それによって露出した光拡散制御フィルムＡの露出面を、２５μｍのアクリル系透明粘着剤を介して、透光結像部としての、複数の反射面を備える層が二層積層されてなる再帰透過光学素子（アスカネット社製，製品名「ＡＳＫＡ３Ｄ－２００ＮＴ」，縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ６．３ｍｍ）の片面に積層した。
　さらに、製造例３で得られた積層体から工程シートを剥離し、それによって露出した光拡散制御フィルムＣの露出面を、２５μｍのアクリル系透明粘着剤を介して、上記の通り得られた光拡散制御フィルムＡと透光結像部との積層体における透光結像部に積層した。このとき、前述した第１の方向（板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、光拡散制御部（光拡散制御フィルム）における透光結像部とは反対側の面内に存在する方向，図３のＤ１）が光拡散制御フィルムＡと光拡散制御フィルムＣとで一致し、複数の板状領域３０１が同一方向に傾斜するように積層した。これにより、光拡散制御フィルムＡと透光結像部と光拡散制御フィルムＣとがこの順に積層されてなる空中像形成装置サンプルを得た。
　得られた空中像形成装置サンプルについて、上述した試験例１の通り外乱光の影響の評価したところ、実施例３に係る空中像形成装置サンプルでは、外部光源の影響（たとえば、リターン光の影響）を抑制し、外乱光の影響を抑えて、空中像を良好に視認できることがわかった。
　さらに、得られた空中像形成装置サンプルについて、後述する試験例２の通りゴースト像の抑制について評価したところ、実施例３に係る空中像形成装置サンプルでは、ゴースト像の発生を良好に抑制することができ、空中像を明瞭に視認できることがわかった。
〔試験例２〕（ゴースト像の抑制の評価）
　実施例３で製造した空中像形成装置サンプルを、その主面が水平となり且つ光拡散制御フィルムＣ側の面が下向きとなるように、所定の筐体に設置した。さらに、表示部として、ラップトップパソコンの画面を、光拡散制御フィルムと透光結像部との積層体に向くように筐体内に設置した。
　上記表示部の設置の際には、表示部の表示面と、透光結像部の主面とがなす角度が４５°となるようにした。また、上記筐体は、表示部から照射される光が、空中像形成装置サンプル以外から外部に出てくることがないように遮光されたものとなっている。
　以上により、空中像形成装置サンプルと表示部とが筐体内に配置されてなる空中像形成装置を得た。
　そして、表示部に縦７０ｍｍ×横１００ｍｍの画像を表示して空中像を生じさせ、ゴースト像の抑制の状況を評価した。
　本発明の空中像形成装置は、空中像を表示するディスプレイ等として好適に使用することができる。
１０…空中像形成装置
　１…表示部
　２…透光結像部
　３，３’…光拡散制御部
　　３０１…板状領域
　　３０２…屈折率が相対的に低い領域
　　３ａ…フィルム積層体
　　　３１…フィルム
　　３ｂ…単一フィルム
４…空中像観察面
５…観察点

Claims (12)

  1. 　表示面を有し、前記表示面から光を出射する表示部と、
    　前記表示部における前記表示面側に配置され、前記光を透過させ、前記表示部とは反対の面側の位置において結像させる透光結像部と、
    　前記透光結像部における前記表示部とは反対の面側に積層された光拡散制御部と
    を備え、
    　前記光拡散制御部が、前記光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、
    　前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有する
    ことを特徴とする空中像形成装置。
  2. 　前記表示面と、前記透光結像部における前記光拡散制御部とは反対側の面とが非平行となるように、前記表示部が、前記透光結像部および前記光拡散制御部に対して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空中像形成装置。
  3. 　前記板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第１の方向とし、
    　前記表示面および前記透光結像部の片面の両面に対して垂直な平面に平行な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第２の方向とした場合に、
    　前記第１の方向と第２の方向とのなす鋭角の角度が、０°以上、９０°以下である
    ことを特徴とする請求項２に記載の空中像形成装置。
  4. 　前記板状領域の長手方向に対して垂直な方向であって、前記光拡散制御部における前記透光結像部側の面内に存在する方向を第１の方向とした場合、
    　前記板状領域の各々が、前記光拡散制御部内において、前記第１の方向に向けて傾斜している
    ことを特徴とする請求項１に記載の空中像形成装置。
  5. 　前記板状領域の傾斜の角度が、前記光拡散制御部の厚さ方向に対して、０°以上、３０°以下であることを特徴とする請求項４に記載の空中像形成装置。
  6. 　前記光拡散制御部が、
    　屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するフィルムが少なくとも２枚積層されてなるフィルム積層体であるか、または、
    　屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造が少なくとも２段積層されてなる単一フィルムである
    ことを特徴とする請求項１に記載の空中像形成装置。
  7. 　前記空中像形成装置が、
    　前記透光結像部における前記表示面側に配置された、第２の光拡散制御部を備え、
    　前記第２の光拡散制御部が、前記第２の光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、
    　前記第２の光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の空中像形成装置。
  8. 　前記透光結像部は、入射する光を再帰透過させる再帰透過光学素子を備えるものであることを特徴とする請求項１に記載の空中像形成装置。
  9. 　前記再帰透過光学素子が、複数の反射面を備える層が二層積層されてなるものであり、
    　前記二層のそれぞれの層において、前記複数の反射面は、前記再帰透過光学素子の片面に対して垂直に且つ互いに所定の間隔をもって配置されており、
    　前記二層における一方の層における前記反射面と、他方の層における前記反射面とが直交するように、前記二層が積層されている
    ことを特徴とする請求項８に記載の空中像形成装置。
  10. 　一方の面から入射した光を他方の面側の位置において結像させる透光結像部と、
    　前記透光結像部における片面側に積層された光拡散制御部と
    を備え、
    　前記光拡散制御部が、前記光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、
    　前記光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有する
    ことを特徴とする積層体。
  11. 　前記光拡散制御部が、
    　屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有するフィルムが少なくとも２枚積層されてなるフィルム積層体であるか、または、
    　屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造が少なくとも２段積層されてなる単一フィルムである
    ことを特徴とする請求項１０に記載の積層体。
  12. 　前記積層体が、
    　前記透光結像部における前記光拡散制御部とは反対の面側に配置された、第２の光拡散制御部を備え、
    　前記第２の光拡散制御部が、前記第２の光拡散制御部内に入射した光をその入射角度に依存して拡散または透過させるものであり、
    　前記第２の光拡散制御部が、屈折率が相対的に低い領域中に屈折率が相対的に高い複数の板状領域を備えたルーバー状の規則的内部構造を有する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の積層体。
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