特許 6972642 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972642

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20211111BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20211111BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20211111BHJP

   G02B 5/02 20060101ALI20211111BHJP

   G02B 3/00 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/02 Z

   H04N5/64 511A

   G09F9/00 313

   G02B5/02 B

   G02B3/00 A

【請求項の数】15

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2017-90560(P2017-90560)

(22)【出願日】2017年4月28日

(65)【公開番号】特開2018-189742(P2018-189742A)

(43)【公開日】2018年11月29日

【審査請求日】2020年2月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002897

【氏名又は名称】大日本印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】後藤 正浩

(72)【発明者】

【氏名】小川 一信

(72)【発明者】

【氏名】橋本 龍児

(72)【発明者】

【氏名】児玉 大二郎

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−２２４３６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／０４７２７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−２４４０１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４２６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０３２７８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１ − ２７／０２

Ｈ０４Ｎ ５／６４

Ｇ０９Ｆ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素領域が配列され映像光を出射する映像源と、
前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズと、
前記映像源と前記レンズとの間、又は、前記レンズの観察者側に配置される光学シートと、
を備える表示装置であって、
前記光学シートは、２層以上の光学層が積層され、隣接する前記光学層の間の界面に凸状又は凹状の第１単位形状が複数形成され、隣接する前記光学層の間の他の界面又は前記光学層と空気との界面に凸状又は凹状の第２単位形状が複数形成されており、
前記第１単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第１の方向に延在し、前記シート面内の前記第１の方向に直交する第２の方向に配列され、
前記第２単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第２の方向に延在し、前記シート面内の前記第２の方向に直交する第１の方向に配列され、
前記光学シートの厚み方向から見て、前記第１単位形状と前記第２単位形状は、その延在方向が直交し、
前記第１単位形状の拡散角θにおける輝度をＩ_１（θ）とし、前記レンズと前記第１単位形状が形成された界面との間の距離をＫ１とし、前記レンズの有効半径をＲ３としたとき、前記第１単位形状の平均拡散角θａｖｅ１を、

【数1】

と定義し、前記第１単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ１とし、前記画素領域が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、
１５≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦６０
を満たし、さらに、
前記第２単位形状の拡散角θにおける輝度をＩ_２（θ）とし、前記レンズと前記第２単位形状が形成された界面との間の距離をＫ２とし、前記レンズの有効半径をＲ３としたとき、前記第１単位形状の平均拡散角θａｖｅ２を、

【数2】

と定義し、前記第２単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２とし、前記画素領域が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、
１５≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦６０
を満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項2】

請求項１に記載の表示装置において、
２３≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦３５
２３≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦３５
をともに満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項3】

複数の画素領域が配列され映像光を出射する映像源と、
前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズと、
前記映像源と前記レンズとの間、又は、前記レンズの観察者側に配置される光学シートと、
を備える表示装置であって、
前記光学シートは、２層以上の光学層が積層され、隣接する前記光学層の間の界面に凸状又は凹状の第１単位形状が複数形成され、隣接する前記光学層の間の他の界面又は前記光学層と空気との界面に凸状又は凹状の第２単位形状が複数形成されており、
前記第１単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第１の方向に延在し、前記シート面内の前記第１の方向に直交する第２の方向に配列され、
前記第２単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第２の方向に延在し、前記シート面内の前記第２の方向に直交する第１の方向に配列され、
前記光学シートの厚み方向から見て、前記第１単位形状と前記第２単位形状は、その延在方向が直交し、
前記第１単位形状は、前記光学シートの厚み方向に平行であって前記第２の方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成され、
前記第２単位形状は、前記光学シートの厚み方向に平行であって前記第１の方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成されており、
前記第１単位形状が配列されるピッチをＰ１とし、前記第１単位形状の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をＲ１とし、前記第１単位形状が形成された界面を介して互いに隣接する領域の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎａとし、屈折率がｎａよりも低い方の屈折率をｎｂとし、前記第１単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ１として、前記第１単位形状によって前記映像光が拡散される程度を表す指標としての拡散度Ｄ１を、
Ｄ１＝（Ｐ１／Ｒ１）×（１−（ｎｂ／ｎａ））×Ｌ１
と定義し、
前記第２単位形状が配列されるピッチをＰ２とし、前記第１単位形状の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をＲ２とし、前記第２単位形状が形成された界面を介して互いに隣接する領域の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎｃとし、屈折率がｎｃよりも低い方の屈折率をｎｄとし、前記第２単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２として、前記第２単位形状によって前記映像光が拡散される程度を表す指標としての拡散度Ｄ２を、
Ｄ２＝（Ｐ２／Ｒ２）×（１−（ｎｄ／ｎｃ））×Ｌ１
と定義し、
前記画素領域が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、
１．０≦Ｄ１／ＰＰ≦２．０
１．０≦Ｄ２／ＰＰ≦２．０
をともに満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項4】

請求項３に記載の表示装置において、
１．２≦Ｄ１／ＰＰ≦１．７
１．２≦Ｄ２／ＰＰ≦１．７
をともに満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１単位形状が配列されるピッチをＰ１とし、前記第１単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ１とし、
前記第２単位形状が配列されるピッチをＰ２とし、前記第２単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２とするとき、
０．００５≦Ｐ１／Ｌ１≦０．０５
０．００５≦Ｐ２／Ｌ２≦０．０５
をともに満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の表示装置において、
互いに隣接する前記光学層の間の界面において、該界面に隣接する領域の屈折率差は、０．００５以上０．２以下であること、
を特徴とする表示装置。

【請求項7】

請求項１から請求項６か１項に記載の表示装置において、
前記光学シートは、３層以上の前記光学層を有し、
前記第１単位形状及び前記第２単位形状は、隣接する前記光学層の間の異なる界面にそれぞれ複数設けられていること、
を特徴とする表示装置。

【請求項8】

請求項７に記載の表示装置において、
前記光学シートは、その両面が平面状であること、
を特徴とする表示装置。

【請求項9】

請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光学シートは、２層の前記光学層が積層されており、
前記第１単位形状は、２層の前記光学層の間の界面に複数設けられ、
前記第２単位形状は、２層のうち一方の前記光学層と空気との界面に複数設けられていること、
を特徴とする表示装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記映像源の表示面から前記光学シートの観察者側の面までの間であって、少なくとも前記映像光のうち観察者に到達する光が透過する領域には、空気層が存在していないこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項11】

請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記映像源の表示面から前記光学シートの観察者側の面までの間であって、少なくとも前記映像光のうち観察者に到達する光が透過する領域における部材間の界面における屈折率差は、０．３未満であること、
を特徴とする表示装置。

【請求項12】

請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光学シートの少なくとも一方の面には、反射抑制機能、防汚機能、帯電防止機能の少なくともいずれかを有する層が設けられること、
を特徴とする表示装置。

【請求項13】

請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記第１の方向は、前記光学シートの厚み方向から見て、前記画素領域の配列方向に対して、１０°以上８０°以下の角度をなすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項14】

請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光学シートは、映像源側の面から入射角度０°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角αとし、この透過光の輝度が最大輝度の１／２０となる角度を視野角βとするとき、
β≦５×αを満たすこと、
を特徴とする表示装置。

【請求項15】

請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光学シートと前記映像源との距離は、変更可能であり、所定の位置で固定可能であること、
を特徴とする表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、観察者に映像を表示する表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬディスプレイ等の映像源による映像を、光学系を介して観察者に観察させる頭部装着型の表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が提案されている（例えば、特許文献１）。このような頭部装着型の表示装置は、レンズ等の光学系によって映像源から投射される映像光を拡大して鮮明な映像を観察者に表示している。
このような表示装置に用いられる映像源は、映像を構成する複数の画素領域と、各画素領域間に設けられ、映像の表示に寄与しない非画素領域とが設けられている。このような映像源から出射された映像光をレンズにより拡大した場合、画素領域により構成される映像だけでなく、非画素領域が起因となる非映像領域も拡大されてしまうこととなり、映像だけでなく非映像領域も観察者に視認されてしまう場合があり、鮮明な映像の表示の妨げとなる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１１−５０９４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、映像源の画素領域間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、複数の画素領域（Ｇ１）が配列され映像光（Ｖ）を出射する映像源（１１）と、前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズ（１２）と、前記映像源と前記レンズとの間、又は、前記レンズの観察者側に配置される光学シート（２０，４０）と、を備え、前記光学シートは、２層以上の光学層（２１，２２、４１，４２，４３）が積層され、隣接する前記光学層の間の界面（２０１，４０１）に凸状又は凹状の第１単位形状（２１ａ，４１ａ）が複数形成され、隣接する前記光学層の間の他の界面（４０２）又は前記光学層と空気との界面（２０２）に凸状又は凹状の第２単位形状（２２ａ，４２ａ）が複数形成されており、前記第１単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第１の方向に延在し、前記シート面内の前記第１の方向に直交する第２の方向に配列され、前記第２単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第２の方向に延在し、前記シート面内の前記第２の方向に直交する第１の方向に配列され、前記光学シートの厚み方向から見て、前記第１単位形状と前記第２単位形状は、その延在方向が直交すること、を特徴とする表示装置（１）である。
第２の発明は、第１の発明の表示装置において、前記第１単位形状（２１ａ，４１ａ）の拡散角θにおける輝度をＩ_１（θ）とし、前記レンズ（１２）と前記第１単位形状が形成された界面（２０１，４０１）との間の距離をＫ１とし、前記レンズの有効半径をＲ３としたとき、前記第１単位形状の平均拡散角θａｖｅ１を、

【数1】

と定義し、前記第１単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層（１１ｅ）との間の距離をＬ１とし、前記画素領域（Ｇ１）が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、１５≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦６０を満たし、さらに、前記第２単位形状（２２ａ，４２ａ）の拡散角θにおける輝度をＩ_２（θ）とし、前記レンズと前記第２単位形状が形成された界面（２０２，４０２）との間の距離をＫ２とし、前記レンズの有効半径をＲ３としたとき、前記第１単位形状の平均拡散角θａｖｅ２を、

【数2】

と定義し、前記第２単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２とし、前記画素領域が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、１５≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦６０を満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。
第３の発明は、第２の発明の表示装置において、２３≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦３５、２３≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦３５をともに満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。

【0006】

第４の発明は、第１の発明から第３の発明までのいずれかの表示装置において、前記第１単位形状（２１ａ，４１ａ）は、前記光学シート（２０，４０）の厚み方向に平行であって前記第２の方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成され、前記第２単位形状（２２ａ，４２ａ）は、前記光学シートの厚み方向に平行であって前記第１の方向に平行な断面における断面形状が略円弧状に形成されており、前記第１単位形状が配列されるピッチをＰ１とし、前記第１単位形状の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をＲ１とし、前記第１単位形状が形成された界面（２０１，４０１）を介して互いに隣接する領域の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎａとし、屈折率がｎａよりも低い方の屈折率をｎｂとし、前記第１単位形状が形成された界面と前記映像源（１１）の表示層（１１ｅ）との間の距離をＬ１として、前記第１単位形状によって前記映像光（Ｖ）が拡散される程度を表す指標としての拡散度Ｄ１を、Ｄ１＝（Ｐ１／Ｒ１）×（１−（ｎｂ／ｎａ））×Ｌ１と定義し、前記第２単位形状が配列されるピッチをＰ２とし、前記第１単位形状の前記断面形状の円弧状の形状の曲率半径をＲ２とし、前記第２単位形状が形成された界面（２０２，４０２）を介して互いに隣接する領域屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎｃとし、屈折率がｎｃよりも低い方の屈折率をｎｄとし、前記第２単位形状が形成された界面と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２として、前記第２単位形状によって前記映像光が拡散される程度を表す指標としての拡散度Ｄ２を、Ｄ２＝（Ｐ２／Ｒ２）×（１−（ｎｄ／ｎｃ））×Ｌ１と定義し、前記画素領域が配列されている画素配列ピッチをＰＰとしたとき、１．０≦Ｄ１／ＰＰ≦２．０、１．０≦Ｄ２／ＰＰ≦２．０をともに満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。
第５の発明は、第４の発明の表示装置において、１．２≦Ｄ１／ＰＰ≦１．７、１．２≦Ｄ２／ＰＰ≦１．７をともに満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの表示装置において、前記第１単位形状（２１ａ，４１ａ）が配列されるピッチをＰ１とし、前記第１単位形状が形成された界面（２０１，４０１）と前記映像源（１１）の表示層（１１ｅ）との間の距離をＬ１とし、前記第２単位形状（２２ａ，４２ａ）が配列されるピッチをＰ２とし、前記第２単位形状が形成された界面（２０２，４０２）と前記映像源の表示層との間の距離をＬ２とするとき、０．００５≦Ｐ１／Ｌ１≦０．０５、０．００５≦Ｐ２／Ｌ２≦０．０５をともに満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの表示装置において、互いに隣接する前記光学層（２１，２２、４１，４２，４３）の間の界面において、該界面に隣接する領域の屈折率差は、０．００５以上０．２以下であること、を特徴とする表示装置（１）である。

【0007】

第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート（４０）は、３層以上の前記光学層（４１，４２，４３）を有し、前記第１単位形状（４１ａ）及び前記第２単位形状（４２ａ）は、隣接する前記光学層の間の異なる界面（４０１．４０２）にそれぞれ複数設けられていること、を特徴とする表示装置（１）である。
第９の発明は、第８の発明の表示装置において、前記光学シート（４０）は、その両面が平面状であること、を特徴とする表示装置（１）である。
第１０の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート（２０）は、２層の前記光学層（２１，２２）が積層されており、前記第１単位形状（２１ａ）は、２層の前記光学層の間の界面（２０１）に複数設けられ、前記第２単位形状（２２ａ）は、２層のうち一方の前記光学層（２２）と空気との界面（２０２）に複数設けられていること、を特徴とする表示装置（１）である。
第１１の発明は、第１の発明から第１０の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像源１１の表示面（１１ａ）から前記光学シート（２０，４０）の観察者側の面までの間であって、少なくとも前記映像光のうち観察者に到達する光が透過する領域には、に空気層が存在していないこと、を特徴とする表示装置である。
第１２の発明は、第１の発明から第１１の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像源（１１）の映像光の出光面（１１ａ）から前記光学シート（２０，４０）の観察者側の面までの間であって、少なくとも前記映像光のうち観察者に到達する光が透過する領域における部材間の界面における屈折率差は、０．３未満であること、を特徴とする表示装置である。
第１３の発明は、第１の発明から第１２の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート（２０，４０）の少なくとも一方の面には、反射抑制機能、防汚機能、帯電防止機能の少なくともいずれかを有する層が設けられること、を特徴とする表示装置（１）である。
第１４の発明は、第１の発明から第１３の発明までのいずれかの表示装置において、前記第１の方向は、前記光学シートの厚み方向から見て、前記画素領域の配列方向に対して、１０°以上８０°以下の角度をなすこと、を特徴とする表示装置である。
第１４の発明は、第１の発明から第１３の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート（２０，４０）は、映像源側の面から入射角度０°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角αとし、この透過光の輝度が最大輝度の１／２０となる角度を視野角βとするとき、β≦５×αを満たすこと、を特徴とする表示装置（１）である。
第１６の発明は、第１の発明から第１５の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート（２０，４０）と前記映像源（１１）との距離は、変更可能であり、所定の位置で固定可能であること、を特徴とする表示装置（１）である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、映像源の画素領域間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態の頭部装着型の表示装置１を説明する図である。図１は、表示装置１を鉛直方向上側から見た図である。

【図2】第１実施形態の表示装置１に用いられる光学シート２０の詳細を説明する図である。

【図3】第１実施形態の表示装置１によって表示された画像の例を示す図である。

【図4】比較例の表示装置５を説明する図である。

【図5】第１実施形態の光学シート２０の単位形状による拡散角と輝度との関係の一例を示す図である。

【図6】距離Ｋ１，Ｋ２と距離Ｌ１，Ｌ２とレンズ１２の有効半径Ｒ３を示す図である。

【図7】光学シート２０の製造工程の一例を示す図である。

【図8】第２実施形態の光学シート４０を説明する図である。

【図9】光学シート２０の変形形態を説明する図である。

【図10】表示装置１の変形形態を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。

【0011】

本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
本明細書中において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。

【0012】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の頭部装着型の表示装置１を説明する図である。図１では、表示装置１を鉛直方向上側から見た様子を示している。
図２は、第１実施形態の表示装置１に用いられる光学シート２０の詳細を説明する図である。図２（ａ）は、光学シート２０の単位形状２１ａの配列方向及び厚み方向に平行な断面における断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ部断面図である。図２（ｃ）は、図２（ａ）のｃ部詳細を示す図であり、図２（ｄ）は、図２（ｂ）のｄ部詳細を示す図である。
図３は、第１実施形態の表示装置１によって表示された画像の例を示す図である。
図４は、比較例の表示装置５を説明する図である。図４（ａ）は、比較例の表示装置５の構成を説明する図であり、図１に対応する図である。図４（ａ）では、理解を容易にするために、表示装置５として、映像源５１とレンズ５２のみを示している。図４（ｂ）は、比較例の表示装置５によって表示された画像の例を示す図である。

【0013】

なお、図１を含め以下に示す図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、観察者がその頭部に表示装置１を装着した状態において、鉛直方向（上下方向）をＺ方向とし、水平方向をＸ方向及びＹ方向とする。また、この水平方向のうち、光学シートの厚み方向をＹ方向とし、その厚み方向に直交する左右方向をＸ方向とする。このＹ方向の−Ｙ側を観察者側とし、＋Ｙ側を背面側とする。

【0014】

表示装置１は、観察者がその頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示する、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）である。図１に示すように、本実施形態の頭部装着型の表示装置１は、筐体３０の内側に、映像源１１と、レンズ１２と、光学シート２０とを備えており、筐体３０が観察者の眼前となるようにその頭部に装着することによって、映像源１１に表示された映像を光学シート２０、レンズ１２を介して観察者の眼Ｅに視認させることができる。
なお、図１において、表示装置１は、観察者の両眼Ｅ１，Ｅ２に対して映像を表示する例を挙げて説明するが、これに限定されるものでなく、例えば、観察者の片側の眼Ｅ１に対して配置され、その眼Ｅ１に対して映像を表示する形態としてもよい。

【0015】

筐体３０は、左右方向に横長の矩形の箱型の筐体であり、その内側に、映像源１１を保持する保持部３１、光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）を保持する保持部３２、レンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）を保持する保持部３３を備えている。この筐体３０は、例えば、不図示のベルト等により、観察者の頭部に装着可能である。
保持部３１は、映像源１１を保持する部材であり、その映像源１１の表示面１１ａ側の面に、観察者の眼Ｅ（Ｅ１，Ｅ２）及びレンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）に対応する位置に開口部３１１（３１１Ａ，３１１Ｂ）を有している。本実施形態では、映像源１１は、この保持部３１（すなわち、表示装置１）に着脱可能に保持される。映像源１１から出射した映像光Ｖは、この開口部３１１（３１１Ａ，３１１Ｂ）を通って光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）へ入射する。

【0016】

保持部３２は、保持部３１及び映像源１１よりも観察者側（−Ｙ側）に位置し、光学シート２０を保持する部材である。保持部３２は、開口部３１１（３１１Ａ，３１１Ｂ）に対応する位置に設けられた開口部３２１（３２１Ａ，３２１Ｂ）内に、光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）が嵌めこまれ、保持されている。
この保持部３２と前述の保持部３１とは、一体となってＹ方向に移動可能であり、Ｙ方向において所望の位置で固定可能である。したがって、観察者の視力等に応じて、映像源１１及び光学シート２０とレンズ１２との間の距離（レンズ１２に対するＹ方向における位置）を調節可能（ピント調節可能）である。また、保持部３２と保持部３１とは、それぞれ独立してＹ方向に移動可能であり、Ｙ方向において所望の位置で固定可能である。これにより、映像源１１と光学シート２０との間の距離（映像源１１と光学シート２０とのＹ方向における距離）を調整可能である。
なお、これに限らず、保持部３１及び保持部３２は、Ｙ方向の位置が固定された形態としてもよい。

【0017】

保持部３３は、保持部３２及び光学シート２０よりも観察者側（−Ｙ側）に位置し、レンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）を保持する部材である。この保持部３３は、光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）に対応する位置に開口部３３１（３３１Ａ，３３１Ｂ）を有し、その開口部３３１（３３１Ａ，３３１Ｂ）内にレンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）が嵌めこまれ、保持されている。

【0018】

映像源１１は、映像光Ｖを出射し、表示面１１ａに映像を表示するマイクロディスプレイであり、例えば、透過型の液晶表示デバイスや、反射型の液晶表示デバイス、有機ＥＬ等を使用することができる。本実施形態の映像源１１は、例えば、対角が５インチの有機ＥＬディスプレイが使用される。
映像源１１は、その表示面１１ａが観察者側（−Ｙ側）となるようにして、保持部３１に保持されている。
なお、本実施形態では、この表示装置１は、映像源１１を１つ備える例を示したが、これに限らず、例えば、後述するレンズ１２Ａ，１２Ｂ及び観察者の眼Ｅ１，Ｅ２にそれぞれ対応する２台の映像源を備える形態としてもよい。

【0019】

レンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）は、映像源１１から出射された映像光Ｖを拡大して観察者側に出射する凸レンズである。本実施形態では、映像源１１及び光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）よりも観察者側（−Ｙ側）に配置されている。レンズ１２は、透光性の高いガラス製又は樹脂製である。
レンズ１２の映像源側（背面側、＋Ｙ側）の表面には、反射抑制層１２ａが形成されている。この反射抑制層１２ａは、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料（例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、フッ素系光学用コーティング剤等）を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよいし、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層をレンズ１２の映像源側に一体に積層して設けてもよい。また、反射抑制層１２ａは、高屈折率層と低屈折率層とが複数積層された多層膜により形成されたものを用いてもよい。

【0020】

このような反射抑制層１２ａを設けることにより、レンズ１２に入射する光がレンズ１２の映像源側で反射して光学シート２０側へ向かい、光学シート２０の表面で再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
また、反射抑制層１２ａは、さらに、レンズ１２の観察者側（−Ｙ側）の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層１２ａを設けることにより、レンズ１２から映像光が出射する際に、レンズ１２と空気との界面で反射し、レンズ１２内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。

【0021】

本実施形態では、光学シート２０は、図１に示すように、映像源１１とレンズ１２との間に配置されている。光学シート２０は、映像源１１から出射した映像光Ｖを微少に拡散する拡散機能を有する光透過性のあるシートである。
本実施形態では、観察者の両眼Ｅ１，Ｅ２に対応して、それぞれ、レンズ１２Ａ，１２Ｂ及び光学シート２０Ａ，２０Ｂが設けられている。しかし、これに限らず、例えば、レンズ１２Ａ，１２Ｂの領域をカバーできる程度に大きい１枚の光学シート２０を、レンズ１２よりも映像源側（背面側、−Ｙ側）に配置する形態としてもよい。

【0022】

図１では、光学シート２０と映像源１１の表示面１１ａとが所定の寸法だけ離間している形態を示しているが、これに限らず、光学シート２０と映像源１１の表示面１１ａとの間に、中間層が位置する形態とし、映像源１１の表示面１１ａから光学シート２０の観察者側の面までの間であって少なくとも映像光Ｖのうち観察者の眼Ｅに到達する光（観察者が視認する光）が透過する領域に、空気層が存在していない形態としてもよい。この場合、映像源１１の表示面１１ａから光学シート２０の観察者側の面までの間であって少なくとも映像光Ｖのうち観察者の眼Ｅに到達する光（観察者が視認する光）が透過する領域における各部材間の界面における屈折率差は、０．３未満とすることが好ましい。このような形態とすることにより、界面反射による映像光Ｖの光量損失の低減や迷光の抑制等を図ることができる。
このような中間層としては、所望する光学性能等に応じて適宜採用可能であるが、例えば、インデックスマッチング用の樹脂等が挙げられる。

【0023】

従来、主に使用されている頭部装着型の表示装置５（以下、比較例の表示装置５という）は、図４（ａ）に示すように、上述の光学シート２０を備えていない形態であり、映像源５１から出射された映像光Ｖをレンズ５２により拡大して、その映像を観察者に表示していた。
映像源５１及び映像源１１に用いられる有機ＥＬ等のディスプレイは、その表示部に映像を形成する画素領域Ｇ１が複数配列されており、また、各画素領域Ｇ１間には映像の形成に寄与しない非画素領域Ｇ２が設けられている。そのため、比較例の表示装置５では、映像源５１から出射する映像光Ｖにより表示される映像は、レンズ５２を介して拡大された場合に、図４（ｂ）に示すように、画素領域Ｇ１による映像Ｆ１だけでなく、非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２も拡大されてしまう。そして、非映像領域Ｆ２も明瞭に観察者に視認され、鮮明な映像表示の妨げとなってしまう場合があった。

【0024】

これに対して、本実施形態の表示装置１では、上述の光学シート２０を設けることにより、映像源１１から出射した映像光を微少に拡散させ、図３に示すように、その拡散された映像光によって、非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。

【0025】

本実施形態の光学シート２０は、図２に示すように、映像源側（背面側、＋Ｙ側）から順に、第１光学層２１、第２光学層２２が積層されている。光学シート２０は、この第１光学層２１及び第２光学層２２の界面２０１と、第２光学層２２と空気との界面２０２とに、それぞれ単位形状２１ａ、単位形状２２ａが複数形成されている。
この図２等において、ｘｙｚ直交座標系を用いて光学シートにおける各方向について説明する。ｙ方向は、上述の光学シート２０の厚み方向（Ｙ方向）と平行な方向（光学シート２０のシート面の法線方向）であり、ｘ方向及びｚ方向は、光学シート２０のシート面に平行な方向であって、互いに直交している。
このｘ方向及びｚ方向が、Ｘ方向（左右方向）及びＺ方向（鉛直方向）となす角度については、ここでは特に限定しない。

【0026】

第１光学層２１は、光学シート２０の厚み方向（Ｙ方向）において、第２光学層２２よりも映像源側（＋Ｙ側、＋ｙ側）に位置し、光透過性を有する層である。第１光学層２１の映像源側の面は、略平坦に形成されている。第１光学層２１の観察者側（−Ｙ側）の面、すなわち、第１光学層２１と第２光学層２２との界面２０１には、図２（ａ）に示すように、凸状の単位形状２１ａが複数形成されている。本実施形態では、単位形状２１ａは、観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に凸となっている。

【0027】

単位形状２１ａは、第１光学層２１の観察者側の面に沿って、第１の方向（ｚ方向）に延在し、この延在方向に直交する第２の方向（ｘ方向）に複数配列されている。また、単位形状２１ａは、配列方向及び光学シート２０の厚み方向に平行な面（ｘｙ面）における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。ここで、略円弧状とは、真円の円弧だけでなく、楕円や長円等の一部を含む曲線状の形状を含むものをいう。なお、本実施形態では、単位形状２１ａの断面形状を上記のように略円弧状としたが、これは一例であって、これに限定されるものではない。
この単位形状２１ａの配列ピッチは、Ｐ１であり、円弧状の曲率半径はＲ１である。また、単位形状２１ａの配列方向における幅Ｗ１は、配列ピッチＰ１に等しい。

【0028】

第２光学層２２は、第１光学層２１の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に位置する光透過性を有する層である。第２光学層２２の観察者側の面は、光学シート２０を透過した映像光が出射する面（空気との界面２０２）であり、図２（ｂ）に示すように、凸状の単位形状２２ａが複数形成されている。本実施形態では、単位形状２２ａは、観察者側（−Ｙ側，−ｙ側）に凸となっている。
この単位形状２２ａは、第２光学層２２の観察者側の面に沿って、第２の方向（ｘ方向）に延在し、この延在方向に直交する第１の方向（ｚ方向）に複数配列されており、配列方向及び光学シート２０の厚み方向に平行な面（ｙｚ面）における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。なお、本実施形態では、単位形状２２ａの断面形状を上記のように略円弧状としたが、これは一例であって、これに限定されるものではない。
この単位形状２２ａの配列ピッチは、Ｐ２であり、円弧状の曲率半径はＲ２である。また、単位形状２２ａの配列方向における幅Ｗ２は、配列ピッチＰ２に等しい。

【0029】

光学シート２０の厚み方向（シート面の法線方向、Ｙ方向、ｙ方向）から見て、第１光学層２１に設けられた単位形状２１ａの延在方向（ｚ方向）と第２光学層２２に設けられた単位形状２２ａの延在方向（ｘ方向）とは、直交している。
また、光学シート２０の厚み方向から見て、単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）と単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）とは、直交している。
なお、光学シート２０の厚み方向（シート面の法線方向、Ｙ方向、ｙ方向）から見て、単位形状２２ａの延在方向（ｘ方向）と単位形状２１ａの延在方向（ｚ方向）とは、直交に限らず、８０〜１００°の角度をなすように交差していてもよい。同様に、光学シート２０の厚み方向から見て、単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）と単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）とは、直交に限らず、８０〜１００°の角度をなすように交差していてもよい。

【0030】

また、光学シート２０と映像源１１との距離に応じて、光学シート２０が必要とされる拡散作用の強度が変化する。すなわち、光学シート２０と映像源１１との距離よって、単位形状２１ａ，２２ａの配列ピッチＰ１，Ｐ２の好ましい範囲は変化する。したがって、配列ピッチＰ１，Ｐ２は、光学シート２０と映像源１１との距離や所望する拡散作用の強度に応じて適宜設定してよい。
仮に、配列ピッチＰ１，Ｐ２が光学シート２０と映像源１１との距離や所望する拡散作用の強度等に応じて設定される好ましい範囲よりも小さいと、単位形状２１ａ，２２ａを製造するのが困難となったり、また、光の回折現象が生じやすくなって回折光の影響によって映像が不鮮明になったりするので好ましくない。配列ピッチＰ１，Ｐ２が光学シート２０と映像源１１との距離や所望する拡散作用の強度等に応じて設定される好ましい範囲よりも大きいと、隣り合う単位形状間のラインが筋状に視認されてしまう場合があり、好ましくない。
本実施形態では、単位形状２１ａと単位形状２２ａとは、その配列ピッチが等しく、Ｐ１＝Ｐ２であるが、曲率半径が異なっており、Ｒ１＜Ｒ２となっている。

【0031】

第１光学層２１は、光透過性の高いＰＣ（ポリカーボネート）樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレート・スチレン）樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂、アクリル系樹脂等により形成された基材層の片面に、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂やエポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等によって、複数の単位形状２１ａが賦形されて形成されている。
第２光学層２２は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等により形成されている。
本実施形態では、第１光学層２１の単位形状２１ａは、第２光学層２２よりも屈折率が高い材料で形成されている。

【0032】

また、本実施形態の光学シート２０では、界面２０１を介して互いに隣接する領域の屈折率差、すなわち、単位形状２１ａと第２光学層２２との屈折率差Δｎ１は、０．００５≦Δｎ１≦０．２を満たすように形成されている。
この屈折率差Δｎ１が０．００５未満である場合、界面２０１での屈折率差が小さくなりすぎ、界面２０１における映像光の屈折が生じ難くなってしまい、十分な拡散作用が発揮されなくなるため望ましくない。また、屈折率差Δｎ１が０．００５未満である場合、その界面２０１で隣接する領域の樹脂の屈折率のバラツキが拡散特性に影響が大きくなったり、波長分散の影響が大きくなったりするため好ましくない。
屈折率差Δｎ１が０．２よりも大きい場合、界面２０１における光の屈折が大きくなりすぎてしまい、拡散作用が大きくなり過ぎ、映像が不鮮明になるので望ましくない。また、屈折率差Δｎ１が０．２よりも大きい場合、そのような屈折率差を有する層構成を実現するための材料コストが嵩んだりする。

【0033】

さらに、本実施形態の光学シート２０は、第１光学層２１の映像源側（＋Ｙ側、＋ｙ側）及び観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に、不図示の反射抑制層が設けられている。
光学シート２０の両面に設けられた反射抑制層は、レンズ１２の映像源側に設けられた反射抑制層１２ａと同様に、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料（例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、フッ素系光学用コーティング剤等）を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよい。
また、映像源１１が表示装置に固定されて着脱不可能である場合等には、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層を、光学シート２０の映像源側に一体に積層して設けてもよい。

【0034】

反射抑制層を光学シート２０の映像源側に設けることにより、光学シート２０に入射する光が光学シート２０の映像源側の面で反射して映像源１１側へ向かうことによる映像の明るさの低下を抑制できる。
また、反射抑制層を光学シート２０の映像源側に設けることにより、光学シート２０に入射する光が光学シート２０の映像源側の面で反射して映像源１１側へ向かい、映像源１１の表示面１１ａで再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラスト向上を図ることができる。
また、反射抑制層を光学シート２０の観察者側の面に設けることにより、光学シート２０から映像光が出射する際に、光学シート２０と空気との界面で反射し、光学シート２０内で迷光となる光を低減でき、映像のコントラストや明るさ等を向上できる。
なお、反射抑制層は、上記の例に限らず、光学シート２０のどちらか片面だけ、例えば、映像源側のみに設けられる形態としてもよい。

【0035】

また、光学シート２０の映像源側（＋Ｙ側、＋ｙ側）や観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面に、ハードコート機能や、防汚機能、帯電防止機能等を有する層を適宜設けてもよい。
このような層を設けることにより、例えば、映像源１１が筐体３０に着脱可能である場合に、映像源１１を筐体３０から外したときに、光学シート２０が傷ついたり、汚れが付着したりや、埃やごみ等が付着したりして、映像の視認の妨げになることを抑制できる。

【0036】

次に、光学シート２０の映像光Ｖを拡散する作用等について説明する。
光学シート２０は、上述したように、映像光Ｖを拡散する作用によって、非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する。
光学シート２０による拡散作用が強すぎると、映像光Ｖが必要以上に拡散されてしまい、映像の質が劣化してしまう。一方、光学シート２０による拡散作用が弱すぎると、非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまう。したがって、光学シート２０は、適切な拡散作用を備えるものとしなければならない。
また、この光学シート２０による拡散作用は、その最適な強さは、映像源１１やレンズ１２との位置関係によっても変化する。

【0037】

映像源１１からの映像光Ｖは、光学シート２０により拡散され、さらにレンズ１２により拡大して、観察者が観察するので、レンズ１２により実際に観察される範囲において拡散される光の成分が重要である。また、光学シート２０は、複数の単位形状２１ａが配列された界面（第１光学層２１と第２光学層２２との界面２０１）と、複数の単位形状２２ａが配列された界面（第２光学層２２と空気との界面２０２）とを備えており、各界面において拡散される。

【0038】

（拡散作用に関する指標１）
図５は、第１実施形態の光学シート２０の単位形状による拡散角と輝度との関係の一例を示す図である。
光学シート２０の単位形状が複数配列された界面のどちらかを通過した光の輝度と拡散角との関係が、例えば、図５のようになったとし、このうち、レンズ１２を通して観察者に届く成分は、拡散角θが−φから＋φの範囲の成分であるとする。この範囲に拡散される光の成分をその界面の拡散度合いの指標として用いれば、単位形状が複数配列された界面として適切な拡散作用を評価できる。
また、映像源１１の画素領域Ｇ１が配列されている画素配列ピッチＰＰが変ると、必要な拡散作用の程度も変化するので、この画素配列ピッチＰＰも重要なパラメータとなる。
さらに、レンズ１２と光学シート２０の単位形状が複数形成された界面との間の距離が変化すれば、単位形状が複数形成された界面が映像光Ｖを拡散させる効果も変化する。

【0039】

そこで、単位形状２１ａ，２２ａが形成された各界面２０１，２０２による拡散角θにおける輝度を、それぞれＩ_１（θ），Ｉ_２（θ）とし、レンズ１２と単位形状２１ａ，２２ａが形成された各界面２０１，２０２と間の距離をＫ１，Ｋ２とし、レンズ１２の有効半径をＲ３としたとき、−φから＋φの範囲の成分に関して単位形状２１ａ，２２ａが形成された各界面２０１，２０２の平均拡散角θａｖｅ１，θａｖｅ２を、それぞれ、

【0040】

【数3】

【0041】

【数4】

【0042】

と定義する。単位形状２１ａ，２２ａが形成された各界面２０１，２０２と映像源１１の表示層１１ｅとの間の距離をＬ１，Ｌ２とし、画素領域Ｇ１が配列されている画素配列ピッチをＰＰとし、θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰを単位形状２１ａ，２２ａによる映像光Ｖを拡散する作用によって、非画素領域Ｇ２の起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標、すなわち、ぼかし度合いの指標として設定する。
なお、表示装置１に用いられる映像源１１の画素領域Ｇ１の画素配列ピッチＰＰは、４００〜５００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）であり、本実施形態では、ＰＰ＝０．０５０８ｍｍ（５００ｐｐｉ）である。

【0043】

図６は、距離Ｋ１，Ｋ２と距離Ｌ１，Ｌ２とレンズ１２の有効半径Ｒ３を示す図である。
単位形状２１ａ，２２ａは、いずれも光学シート２０の厚み方向（Ｙ方向、ｙ方向）に凸となる形状である。また、レンズ１２についても、複数のレンズを用いることが可能である。よって、レンズ１２と単位形状２１ａ，２２ａが複数形成された各界面２０１，２０２との間の距離Ｋ１，Ｋ２については、単位形状２１ａ，２２ａの平均高さとなる位置から、レンズ１２の中央（単一のレンズであれば主点）までの距離とする。

【0044】

また、映像源１１は、例えば、有機ＥＬディスプレイである場合には、図６に例示するように、観察者側から、透明基板１１ｂ、透明電極１１ｃ、有機正孔輸送層１１ｄ、有機発光層（表示層）１１ｅ、有機電子輸送層１１ｆ、金属電極１１ｇのように、複数の層が積層されている。非画素領域Ｇ２は、表示層１１ｅに形成されている。
よって、上述の距離Ｌ１，Ｌ２は、表示層１１ｅから、単位形状２１ａ，２２ａの高さの平均高さとなる位置までとするとよい。

【0045】

各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート２０を作成し、実際の見え方を評価したところ、非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とθａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰとの間には、よい相関関係があり、
１５≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦６０ ・・・（式１）
１５≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦６０ ・・・（式２）
上記２式をともに満たす場合、非映像領域Ｆ２が観察者に視認されにくく、画素領域Ｇ１（画素）が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎない、良好な画像を観察することができた。
また、より厳しい条件、すなわち、
２３≦θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ≦３５ ・・・（式３）
２３≦θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰ≦３５ ・・・（式４）
上記２式をともに満たす場合、最適な画像を観察することが可能であった。

【0046】

θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰの少なくとも一方が１５未満である場合、観察者に画素領域Ｇ１（画素）が独立して見え、また、非映像領域Ｆ２が目立って見えてしまう。θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰがともに１５以上となると、画素領域Ｇ１が拡散作用により独立して見えず、かつ、非映像領域Ｆ２が視認し難くなる効果が認められる。θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰがともに２３以上であると、画素領域Ｇ１（画素）が最適にぼかされ、観察者が非映像領域Ｆ２を殆ど確認できなくなる。
また、θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰの少なくとも一方が３５を超えると、画素領域Ｇ１が独立して見えないが、双方が２３以上３５以下を満たす場合に比べて、映像の鮮明度が若干低下する。そして、θａｖｅ１×Ｌ１／ＰＰ、θａｖｅ２×Ｌ２／ＰＰの少なくとも一方が６０より大きい場合、観察者に、画素領域Ｇ１が目立って見えることはないが、映像の解像度が低下して、その鮮明度が著しく損なわれ、詳細が確認不可となる。
したがって、上記（式１），（式２）をともに満たすことが好ましく、（式３），（式４）をともに満たすことがより好ましい。

【0047】

（拡散作用に関する指標２）
また、光学シート２０と映像源１１とレンズ１２との相対的な位置関係を考慮することにより、光学シート２０による映像光Ｖを拡散する作用によって、非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標を設定可能である。

【0048】

ここで、単位形状２１ａが形成された界面２０１を介して互いに隣接する領域（単位形状２１ａ及び第２光学層２２）の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎａとし、屈折率がｎａよりも低い方の屈折率をｎｂとする。また、単位形状２２ａが形成された界面２０２を介して互いに隣接する領域（第２光学層２２及び空気）の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をｎｃとし、屈折率がｎｃよりも低い方の屈折率をｎｄとする。このとき、単位形状２１ａ，２２ａによって映像光Ｖが拡散される程度を表す指標としての拡散度Ｄ１，Ｄ２を、
Ｄ１＝（Ｐ１／Ｒ１）×（１−（ｎｂ／ｎａ））×Ｌ１
Ｄ２＝（Ｐ２／Ｒ２）×（１−（ｎｄ／ｎｃ））×Ｌ２
と定義することができる。
なお、本実施形態では、単位形状２１ａの屈折率ｎ１は、第２光学層２２の屈折率ｎ２よりも大きいので、ｎａ＝ｎ１、ｎｂ＝ｎ２であり、ｎｃ＝ｎ２、ｎｄ＝１である。

【0049】

この拡散度Ｄ１，Ｄ２は、単位形状２１ａ，２２ａ形成された界面２０１，２０２において光を拡散する程度を表す。画素領域Ｇ１が配列されている画素配列ピッチＰＰとこの拡散度Ｄ１，Ｄ２との比、すなわち、Ｄ１／ＰＰ，Ｄ２／ＰＰを求めれば、単位形状２１ａ，２２ａが形成された界面２０１，２０２が、非画素領域Ｇ２が起因となり非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を表す指標として用いることが可能である。

【0050】

次に、各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート２０を作成し実際の見え方を評価したところ、非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とＤ１／ＰＰ，Ｄ２／ＰＰとの間には、よい相関関係があり、
１．０≦Ｄ１／ＰＰ≦２．０ ・・・（式５）
１．０≦Ｄ２／ＰＰ≦２．０ ・・・（式６）
上記２式をともに満たす場合に、非映像領域Ｆ２が観察者に視認されにくく、画素領域Ｇ１（画素）が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎない、良好な画像を観察することができるとわかった。
仮に、Ｄ１／ＰＰ，Ｄ２／ＰＰの少なくとも一方が１．０未満である場合、観察者に画素領域Ｇ１（画素）が独立して見え、非映像領域Ｆ２も観察者に視認されてしまう。また、Ｄ１／ＰＰ，Ｄ２／ＰＰの少なくとも一方が２．０よりも大きい場合、観察者に映像がぼやけて視認される。したがって、上記（式５），（式６）をともに満たすことが好ましい。

【0051】

また、より厳しい条件、すなわち、
１．２≦Ｄ１／ＰＰ≦１．７ ・・・（式７）
１．２≦Ｄ２／ＰＰ≦１．７ ・・・（式８）
上記２式をともに満たすならば、非映像領域Ｆ２が殆ど視認されず、画素領域Ｇ１（画素）が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎない、最適な画像を観察することが可能であった。

【0052】

このように、光学シート２０に関して、界面２０１，２０２におけるＤ１／ＰＰ，Ｄ２／ＰＰの値の範囲をそれぞれ規定することによって、本実施形態の表示装置１は、映像源１１から出射した映像光Ｖを単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）や単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）に微少に拡散することができる。これにより、表示装置１は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Ｖの微少な拡散によって映像源１１の非映像領域Ｆ２が視認されることを抑制することができる。

【0053】

なお、単位形状２１ａ，２２ａの断面形状が楕円形状や長円の一部形状であって、完全な円弧ではない場合には、その形状を円弧で近似して、その円弧形状の半径をＲ１，Ｒ２として演算すればよい。

【0054】

（拡散作用を得るための指標）
次に、単位形状２１ａ，２２ａが形成された界面２０１，２０２において、その単位形状の配列ピッチＰ１，Ｐ２と、各界面と表示層１１ｅとの距離Ｌ１，Ｌ２との関係について説明する。
光学シート２０は、映像源１１の表示層１１ｅとの距離Ｌ１，Ｌ２に応じて、単位形状２１ａ，２２ａの好ましい配列ピッチＰ１，Ｐ２が異なる。これは、光学シート２０が表示層１１ｅに近いと画素（画素領域Ｇ１）と単位形状との間でモアレが生じやすくなり、光学シート２０が表示層１１ｅから遠いと回折が生じやすくいなるためである。
単位形状２１ａ，２２ａの配列ピッチＰ１，Ｐ２と距離Ｌ１，Ｌ２とは、
０．００５≦Ｐ１／Ｌ１≦０．０５ ・・・（式９）
０．００５≦Ｐ２／Ｌ２≦０．０５ ・・・（式１０）
上記２式をともに満たすことが好ましく、
０．０１≦Ｐ１／Ｌ１≦０．０３ ・・・（式１１）
０．０１≦Ｐ２／Ｌ２≦０．０３ ・・・（式１２）
上記２式をともに満たすことがより好ましい。
本実施形態では、Ｐ１／Ｌ１＝０．０２、Ｐ２／Ｌ２＝０．０２であり、上記の好ましい範囲及びより好ましい範囲を満たしている。

【0055】

Ｐ１／Ｌ１、Ｐ２／Ｌ２が０．００５よりも小さい場合、単位形状２１ａ，２２ａと画素（表示層１１ｅ）との距離が離れすぎて光学シート２０に入光する光の平行度が高くなったり、単位形状２１ａ，２２ａのピッチが小さくなり過ぎたりして、単位形状２１ａ，２２ａで回折が生じ、十分な拡散度合が得られない場合がある。
また、Ｐ１／Ｌ１、Ｐ２／Ｌ２が０．０５より大きい場合、単位形状２１ａ，２２ａと画素（表示層１１ｅ）との距離が近すぎて、画素と単位形状２１ａ，２２ａとの間でモアレが生じやすくなる。
従って、Ｐ１／Ｌ１、Ｐ２／Ｌ２が、ともに上記範囲を満たすことが好ましい。

【0056】

（視野角と半値角に関して）
さらに、本実施形態の光学シート２０は、映像源側の面から入射角度０°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角をαとし、透過光の輝度が最大輝度の１／２０となる視野角をβとするとき、β≦５×αを満たすようにして形成されることが好ましい。
ここで、光学シート２０の半値角αとは、光の輝度が最大値となる光学シート２０のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。また、視野角βは、光の輝度が最大値となる光学シート２０のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の１／２０の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。

【0057】

仮に、視野角βが５×αよりも大きい場合、輝度の低い映像光の拡散される範囲が広くなりすぎてしまい、映像の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
また、非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２を目立たなくする効果をより効果的に奏する観点から、この視野角βは、半値角αに略等しいか、それに近い値であることがより望ましい。

【0058】

次に、映像源１１から出射された映像光Ｖが観察者の眼Ｅ（Ｅ１，Ｅ２）に届くまでの動作について説明する。
図１に示すように、映像源１１から出射した映像光Ｖは、光学シート２０（２０Ａ，２０Ｂ）の映像源側（＋Ｙ側、＋ｙ側）の面に入射する。そして、光学シート２０に入射した映像光Ｖは、第１光学層２１を透過して、第１光学層２１及び第２光学層２２との界面２０１に形成された複数の単位形状２１ａによって、単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）に微少に拡散して第２光学層２２内を透過する。
第２光学層２２を透過した映像光Ｖは、第２光学層２２空気との界面２０２に複数形成された単位形状２２ａによって、単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）に微少に拡散して光学シート２０の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面から出射する。
光学シート２０を透過した映像光Ｖは、レンズ１２（１２Ａ，１２Ｂ）へ入射する。そして、レンズ１２により、映像光Ｖが拡大され、観察者側（−Ｙ側）へ出射する。

【0059】

映像光Ｖは、光学シート２０により単位形状２１ａ，２２ａの配列方向（ｘ方向、ｚ方向）に微少に拡散させられる。そのため、レンズ１２により画像が拡大されても、観察者の眼Ｅによって視認される画像としては、図３に示すように、比較例の表示装置５の場合に比して（図４（ｂ）参照）、映像源１１の非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に目立って視認されてしまうことを極力抑制することができ、鮮明な映像を表示することができる。

【0060】

光学シート２０が好ましい拡散作用を得るためには、前述の（式９）及び（式１０）をともに満たすことが好ましく、（式１１）及び（式１２）をともに満たすことがより好ましい。これにより、モアレや回折等を生じることなく、光学シート２０は、映像光Ｖを拡散することができる。
また、光学シート２０の拡散作用を好ましい範囲とするためには、指標１の（式１）及び（式２）、又は、指標２の（式５）及び（式６）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことが好ましく、双方を満たすことがより好ましい。これにより、画素（画素領域Ｇ１）が独立して見えずに、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができる。
さらに、光学シート２０の拡散作用をより最適なものとするためには、より厳しい条件である指標１の（式３）及び（式４）、又は、指標２の（式７）及び（式８）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことがより好ましい。
また、光学シート２０は、前述の半値角αと視野角βとが、β≦５×αを満たすようにして形成されることが好ましい。

【0061】

次に、本実施形態の表示装置１に用いられる光学シート２０の製造方法について説明する。
図７は、光学シート２０の製造工程の一例を示す図である。図７では、光学シート２０の製造装置の一部を示している。
光学シート２０の製造装置７００は、ロール状に巻き取られたシート状の基材２１Ａを供給するロール７０と、第１ロール７１、第２ロール７２、第３ロール７３、第４ロール７４、第５ロール７５、第６ロール７６、ダイ７７，７８、紫外線照射器７９，８０を有している。
第１ロール７１及び第４ロール７４は、押圧ロールである。第２ロール７２と第５ロール７５とは、その外周面に単位形状２１ａ，２２ａを賦形する凹形状が複数形成された成形型（ロール版）である。第３ロール７３及び第６ロール７６は、剥離ロールである。

【0062】

光学シート２０の第１光学層２１は、シート状の基材２１Ａの片面に、単位形状２１ａを形成する紫外線硬化型樹脂をダイ７７から塗布し、単位形状２１ａに対応する凹形状が設けられた成形型である第２ロール７２を第１ロールにより押圧し、紫外線照射器７９により紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる。そして、第３ロール７３により、第２ロール７２から離型し、第１光学層２１が形成される。
続いて、第１光学層２１の単位形状２１ａの上に、ダイ７８から第２光学層２２を形成する紫外線硬化型樹脂を塗布し、単位形状２２ａに対応する凹形状を有する成形型である第５ロール７５を第４ロール７４により押圧し、紫外線照射器８０により紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させる。そして、第６ロール７６により、第５ロール７５から離型し、複数の単位形状２２ａが賦型された第２光学層２２が形成される。

【0063】

このとき、第２光学層２２は、単位形状２２ａの延在方向が、第１光学層２１の単位形状２１ａの延在方向と互いに直交するように、その成形型が配置される。すなわち、上述の第２ロール７２と第５ロール７５とは、各単位形状を賦形する凹形状の配列方向（延在方向）が、流方向から見て直交するように形成されている。
これにより、第１光学層２１、第２光学層２２が積層された状態となり、さらに、不図示の反射抑制層等を適宜設けたのち、所定の形状及び大きさに裁断することにより、光学シート２０が完成する。

【0064】

このような製法を採用することにより、例えば、片面に単位形状２１ａが形成されたシート状の部材と、片面に単位形状２２ａが形成されたシート状とを、各単位形状の延在方向が直交するように配置して、光透過性を有する接着剤等を貼合する場合に比べて、部材数が少なく、光学シートの製造が容易である。また、このような製法を採用することにより、光学シート２０の層数も低減でき、層間での不要な反射損失等を低減できる。

【0065】

以上のことから、本実施形態によれば、表示装置１は、映像源１１から出射した映像光Ｖを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、画素領域Ｇ１が独立して見えず、かつ、映像源１１の非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態の表示装置１は、光学シート２０の厚み方向（シート面の法線方向、Ｙ方向、ｙ方向）から見て、単位形状２１ａの延在方向（ｚ方向）と単位形状２２ａの延在方向（ｘ方向）とが直交し、単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）と単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）とが直交しているので、映像源１１から出射した映像光を複数の方向（単位形状２１ａ，２２ａの配列方向であるｘ方向，ｚ方向）に拡散させることができ、非映像領域Ｆ２をより効果的に目立たなくすることができる。

【0067】

また、本実施形態の表示装置１は、上述のように、レンズ１２よりも映像源側（＋Ｙ側）に光学シート２０が位置するので、映像源１１が表示装置１（筐体３０）から外された状態であったとしても、侵入した埃やごみ等の異物からレンズ１２を保護することができ、異物によってレンズ１２が破損したり汚れたりするがなく、光学シート２０の映像源側表面が汚れたり曇ったりした場合等も、単位形状を傷つけることなく、ふき取ることが可能である。
また、本実施形態の表示装置１は、光学シート２０の両面に反射抑制層を備え、レンズ１２の映像源側の面に反射抑制層１２ａを備えているので、迷光を抑制し、映像の明るさやコントラストを向上できる。

【0068】

特に、モスアイ構造を有する反射抑制層については、高い反射抑制効果を有しているが、破損しやすいために観察者の指等が触れない位置に設けることが重要となる。本実施形態の表示装置１では、レンズ１２よりも映像源側（＋Ｙ側）に光学シート２０が位置するので、そのような反射抑制層を光学シート２０の観察者側やレンズ１２の映像源側等に設けることができ、より高い反射抑制効果が得られ、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。

【0069】

（第２実施形態）
第２実施形態に示す光学シート４０は、第３光学層４３を第２光学層２２の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に備え、単位形状４２ａが、第２光学層４２と第３光学層４３との界面４０２に形成されている点が、第１実施形態の光学シート２０とは異なる。したがって、以下の第２実施形態に関する説明において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
図８は、第２実施形態の光学シート４０を説明する図である。図８（ａ）は、光学シート４０の単位形状４１ａの配列方向及び厚み方向に平行な断面における断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のｂ部断面図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）のｃ部詳細を示す図であり、図８（ｄ）は、図８（ｂ）のｄ部詳細を示す図である。

【0070】

第２実施形態の光学シート４０は、図８に示すように、映像源側（背面側、＋Ｙ側、＋ｙ側）から順に、第１光学層４１、第２光学層４２、第３光学層４３が積層されている。また、光学シート４０は、その両面に不図示の反射抑制層を有している。
この光学シート４０は、第１光学層４１及び第２光学層４２の界面４０１と、第２光学層４２及び第３光学層４３の界面４０２とに、それぞれ単位形状４１ａ、単位形状４２ａが複数形成されている。また、光学シート４０は、第１実施形態に示した表示装置１に適用可能である。

【0071】

第１光学層４１は、前述の第１実施形態の第１光学層２１に相当する層である。第１光学層４１は、観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面（第１光学層４１及び第２光学層４２の界面４０１）に、図８（ａ）に示すように、観察者側に凸となる凸状の単位形状４１ａが複数形成されている。
単位形状４１ａは、第１光学層４１の観察者側の面に沿って、第１の方向（ｚ方向）に延在し、延在方向に直交する第２の方向（ｘ方向）に複数配列されている。また、単位形状４１ａは、配列方向及び厚み方向に平行な面（ｘｙ面）における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。

【0072】

第２光学層４２は、第１光学層２１の観察者側（−Ｙ側）に設けられた光透過性を有する層である。第２光学層４２は、観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面（第２光学層４２及び第３光学層４３の界面４０２）に、図７（ｂ）に示すように、観察者側に凸となる凸状の単位形状４２ａが複数形成されている。
この単位形状４２ａは、第２光学層４２の観察者側の面に沿うようにして、第２の方向（ｘ方向）に延在し、延在方向に直交する第１の方向（ｚ方向）に複数配列されており、配列方向及び厚み方向に平行な面（ｙｚ面）における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。

【0073】

第３光学層４３は、第２光学層４２の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に設けられた光透過性を有する層である。第３光学層４３の観察者側の面は、光学シート４０を透過した映像光が出射する面であり、略平坦に形成されている。

【0074】

第１実施形態の光学シート２０と同様に、光学シート４０の厚み方向（シート面の法線方向、Ｙ方向、ｙ方向）から見て、第２光学層４２に設けられた単位形状４２ａの延在方向（ｘ方向）と第１光学層４１に設けられた単位形状４１ａの延在方向（ｚ方向）とは、直交している。また、光学シート４０の厚み方向から見て、単位形状４１ａの配列方向（ｘ方向）と単位形状４２ａの配列方向（ｚ方向）とは、直交している。
本実施形態では、単位形状４１ａと単位形状４２ａとは、その配列ピッチ及び曲率半径が等しく、Ｐ１＝Ｐ２であり、Ｒ１＝Ｒ２である。

【0075】

本実施形態において、第１光学層４１の屈折率ｎ１及び第３光学層４３の屈折率ｎ３は、第２光学層４２の屈折率ｎ２よりも高い。
また、本実施形態では、界面４０１，４０２を介して互いに隣接する領域の屈折率差、すなわち、第１光学層４１の単位形状４１ａと第２光学層４２との屈折率差Δｎ１と、第２光学層４２と第３光学層４３との屈折率差Δｎ２とは、それぞれ０．００５≦Δｎ１≦０．２、０．００５≦Δｎ２≦０．２を満たすように形成されている。
屈折率差Δｎ１，Δｎ２が０．００５未満である場合、界面４０１，４０２での屈折率差が小さくなりすぎ、界面４０１．４０２における映像光の屈折が生じ難くなってしまい、十分な拡散作用が発揮されなくなるため望ましくない。また、屈折率差Δｎ１，Δｎ２が０．００５未満である場合、界面４０１，４０２で隣接する領域の樹脂の屈折率のバラツキが拡散特性に影響が大きくなったり、波長分散の影響が大きくなったりするため好ましくない。
屈折率差Δｎ１，Δｎ２が０．２よりも大きい場合、界面４０１，４０２における光の屈折が大きくなりすぎてしまい、拡散作用が大きくなりすぎ、映像が不鮮明になるので望ましくない。また、屈折率差Δｎ１，Δｎ２が０．２よりも大きい場合、そのような屈折率差を有する層構成を実現するための材料コストが嵩んだりする。

【0076】

第１光学層４１は、第１実施形態の第１光学層２１と同様に、光透過性の高いＰＣ樹脂、ＭＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂、アクリル系樹脂等により形成された基材層の片面に、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等によって単位形状４１ａが賦形されて形成されている。
第２光学層４２は、第１実施形態の第２光学層２２と同様に、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等により形成されている。
第３光学層４３は、光透過性が高く、第２光学層４２よりも屈折率が高い樹脂により形成されている。本実施形態の第３光学層４３は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等であって、第２光学層４２よりも屈折率が高い樹脂により形成されている。
本実施形態では、第２光学層４２の屈折率ｎ２は、単位形状４１ａ及び第３光学層４３の屈折ｎ１，ｎ３よりも低い屈折率となっている。

【0077】

本実施形態の光学シート４０は、前述の第１実施形態の光学シート２０と同様に、その両面に、不図示の反射抑制層を有している。
また、光学シート４０の映像源側（＋Ｙ側、＋ｙ側）や観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面に、ハードコート機能、防汚機能、帯電防止機能等を有する層を適宜設けてもよいし、第３光学層４３が、ハードコート機能や防汚機能、帯電防止機能等を有していてもよい。

【0078】

また、表示装置１において、映像光Ｖを十分拡散し、回折やモアレを抑制するという観点から、本実施形態においても、（式９）及び（式１０）をともに満たすことが好ましく、（式１１）及び（式１２）をともに満たすことがより好ましい。これにより、モアレや回折等を生じることなく、光学シート４０は、映像光Ｖを良好に拡散することができる。
また、本実施形態においても、表示装置１において、非映像領域Ｆ２が視認されにくく、画素領域Ｇ１（画素）が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎず、良好な画像を提供するという観点から、前述の指標１の（式１）及び（式２）、又は、指標２の（式５）及び（式６）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことが好ましく、双方を満たすことがより好ましい。
さらに、光学シート４０の拡散作用をより最適なものとするためには、より厳しい条件である指標１の（式３）及び（式４）、又は、指標２の（式７）及び（式８）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことがより好ましい。
さらにまた、光学シート４０は、前述の半値角α及び視野角βが、β≦５×αを満たすようにして形成されることが好ましい。

【0079】

本実施形態の光学シート４０の製造方法としては、例えば、以下の例が挙げられる。
前述の第１実施形態の光学シート２０の製造方法と同様に、第１光学層４１上に第２光学層４２が積層された積層体を形成する。そして、第２光学層４２の単位形状４２ａによる凹凸を埋めて平面となるように、第２光学層４２の単位形状４２ａ側の面に、第３光学層４３を形成する樹脂を塗布し硬化する。そして、反射抑制層をこの積層体の両面に適宜設け、所定の形状及び大きさに裁断することにより、光学シート４０を製造することができる。
なお、光学シート４０の製造方法は、上記の例に限らず、適宜選択して採用してよい。

【0080】

以上のことから、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、表示装置１は、映像源１１から出射した映像光Ｖを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、画素領域Ｇ１が独立して見えず、映像源１１の非画素領域Ｇ２が起因となる非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。

【0081】

また、本実施形態によれば、光学シート４０の両面が平面となるので、ハンドリングがしやすく、表示装置１の製造が容易となる。
また、本実施形態によれば、第３光学層４３を第２光学層４２の観察者側に備えるので、第３光学層４３を、反射抑制機能や、ハードコート機能、帯電防止機能等を備えた層とすることができ、層数を低減することができる。

【0082】

（変形形態）
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）各実施形態において、例えば、単位形状の配列ピッチＰ１、Ｐ２とその配列方向における形状幅Ｗ１，Ｗ２とが等しく、単位形状が互いに隣接して配列される例を示したが、これに限らず、単位形状の配列ピッチＰ１、Ｐ２が形状幅Ｗ１，Ｗ２より大きく、単位形状間に平面部が位置する形態としてもよい。
図９は、光学シート２０の変形形態を説明する図である。図９（ａ）は、変形形態の光学シート２０の単位形状２１ａの配列方向及び厚み方向に平行な断面を示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）のｂ部断面図である。図９（ｃ）は、図９（ａ）のｃ部詳細を示す図であり、図９（ｄ）は、図９（ｂ）のｄ部詳細を示す図である。

【0083】

図９に示す光学シート２０の変形形態では、第１光学層２１の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）の面には、図９（ａ）に示すように、単位形状２１ａと平坦部２１ｂとが交互に設けられている。この単位形状２１ａ及び平坦部２１ｂは、第１光学層２１の観察者側の面に沿うようにして、第１の方向（ｚ方向）に延在し、第２の方向（ｘ方向）に複数配列されている。
また、第２光学層２２の観察者側の面は、図９（ｂ）に示すように、単位形状２２ａと平坦部２２ｂとが交互に複数形成されている。この単位形状２２ａ及び平坦部２２ｂは、第２光学層２２の観察者側の面に沿うようにして、第２の方向（ｘ方向）に延在し、第１の方向（ｚ方向）に複数配列されている。

【0084】

図９では、第１光学層２１及び第２光学層２２に設けられた各単位形状及び各平坦部は、それぞれ同等の寸法に形成されており、Ｗ１＝Ｗ２、Ｗ３＝Ｗ４、Ｐ１＝Ｐ２であるが、曲率半径に関してのみ、Ｒ１＜Ｒ２である例を示している。
この図９に示す光学シート２０の変形形態は、単位形状２１ａの配列ピッチＰ１及び単位形状２２ａの配列ピッチＰ２、及び、界面２０１で隣接する単位形状２１ａと第２光学層２２との屈折率差Δｎ１は、前述の第１実施形態と同じ範囲である。

【0085】

また、図９に示す変形形態の光学シート２０は、前述の第１実施形態に示したように、好ましい拡散作用を得るために、（式９）及び（式１０）をともに満たすことが好ましく、（式１１）及び（式１２）をともに満たすことがより好ましい。これにより、モアレや回折等を生じることなく、光学シート２０は、映像光Ｖを拡散することができる。
また、図９に示す変形形態の光学シート２０の拡散作用を好ましい範囲とするためには、指標１の（式１）及び（式２）、又は、指標２の（式５）及び（式６）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことが好ましく、双方を満たすことがより好ましい。これにより、非映像領域Ｆ２が視認されにくく、画素領域Ｇ１が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができる。
さらに、図９に示す変形形態の光学シート２０の拡散作用をより最適なものとするためには、より厳しい条件である指標１の（式３）及び（式４）、又は、指標２の（式７）及び（式８）の少なくとも一方の組み合わせを満たすことがより好ましい。
さらにまた、図９に示す変形形態の光学シート２０は、前述の半値角α及び視野角βが、β≦５×αを満たすようにして形成されることが好ましい。

【0086】

図９に示す光学シート２０の変形形態は、映像源１１から出射され、光学シート２０の映像源側の面から入射した光のうち、平坦部２１ｂ、平坦部２２ｂを透過した光を直接観察者側に出射させるとともに、単位形状２１ａに入射した光を単位形状２１ａの配列方向（ｘ方向）へ拡散させ、また、単位形状２２ａに入射した光を単位形状２２ａの配列方向（ｚ方向）へ拡散させて、レンズ１２側へ出射させることができる。さらに、平坦部２１ｂ、平坦部２２ｂを透過した光は、殆ど拡散されないため、観察者に届く映像光をより鮮明に表示することができる。

【0087】

このような形態とすることにより、前述の第１実施形態に示した非映像領域Ｆ２が観察者に視認されてしまうことを抑制する効果に加えて、表示装置１は、観察者にぼやけの少ない鮮明な映像を表示することができる。また、表示装置１の仕様（画素配列ピッチＰＰや、観察者の眼Ｅと映像源１１との距離）に合わせて、平坦部２１ｂ，２２ｂの寸法等を調節することによって、適宜、特定の拡散角の範囲を規定することができるので、より効率よく鮮明な映像の表示と、非映像領域Ｆ２の視認の抑制とを実現することができる。
なお、第１実施形態の光学シート２０の変形形態を例に挙げて説明したが、これに限らず、この変形形態は、第２実施形態の光学シート４０にも適用できる。

【0088】

（２）各実施形態において、光学シート２０，４０は、映像源１１とレンズ１２との間に配置される例を示したが、これに限らず、レンズ１２の観察者側（−Ｙ側、−ｙ側）に配置してもよい。
図１０は、表示装置１の変形形態を説明する図である。
図１０に示すように、光学シート２０をレンズ１２よりも観察者側（−Ｙ側）に配置してもよい。このような配置を採用しても、表示装置１は、観察者に、画素領域Ｇ１が独立して見えず、非映像領域Ｆ２が視認されにくく、ぼやけの少ない鮮明な映像を表示することができる。
このような位置に光学シート２０を配置した場合にも、屈折率差Δｎ１の範囲や、各指標に示す各式の数値範囲等は、第１実施形態に示した範囲を満たすとよい。
なお、図１０に示す表示装置１の変形形態では、第１実施形態の光学シート２０を用いる例を示したが、これに限らず、第２実施形態の光学シート４０を用いてもよい。

【0089】

（３）第１実施形態において、第１光学層２１の単位形状２１ａの屈折率は、第２光学層２２の屈折率よりも高く、第２実施形態において、第１光学層４１の単位形状４１ａ及び第３光学層４３の屈折率が、第２光学層４２の屈折率よりも高い例を示したが、これに限定されるものでなく、例えば、第１実施形態において、第１光学層２１の屈折率が第２光学層２２の屈折率よりも低い形態や、第２実施形態において、第１光学層４１及び第３光学層４３の屈折率が、第２光学層４２の屈折率よりも低くなる形態としてもよい。
また、各実施形態において、第１光学層２１，４１は、基材層の片面に複数の単位形状が賦形される形態を示したが、これに限らず、単層である形態としてもよい。

【0090】

（４）各実施形態において、各単位形状は、いずれも観察者側に凸となる形態を示したが、これに限らず、いずれも映像源側に凸となる形態としてもよいし、一方が観察者側に凸であって他方が映像源側に凸となる形態としてもよい。
なお、より好ましくは、単位形状が複数形成された界面において、単位形状は、屈折率が低い光学層側へ凸となるように形成されることが好ましいが、これに限定されるものではない。

【0091】

（５）各実施形態において、光学シート２０，４０と表示面１１ａとの間であって少なくとも映像光Ｖのうち観察者の眼Ｅに到達する光（観察者が視認する光）が透過する領域には空気層が存在しない形態としてもよい。
このような形態としては、例えば、表示面１１ａ上に光学シート２０，４０が一体に積層された形態や、映像源１１の表示面１１ａと光学シート２０，４０との間に、インデックスマッチング用の樹脂層等が充填された形態等が挙げられる。なお、このインデックスマッチング用の樹脂は、光学シート２０，４０の位置を決め、その位置を支持する機能を有してもよい。
このような形態とする場合、映像源１１の表示面１１ａから光学シート２０，４０の観察者側の面までの間であって少なくとも映像光Ｖのうち観察者の眼Ｅに到達する光（観察者が視認する光）が透過する領域における部材間の界面における屈折率差は、０．３未満とすることが好ましい。このような形態とすることにより、映像光が透過する界面が減少し、界面での反射による光量損失等を低減できる。

【0092】

（６）各実施形態において、光学シート２０の厚み方向（シート面の法線方向、Ｙ方向、ｙ方向）から見て、単位形状２１ａの延在方向（ｚ方向）は、上下方向（鉛直方向）に対して、１０°以上８０°以下の角度をなす形態としてもよい。このような角度をなすように配置することにより、例えば、図４に示すように上下方向及び左右方向に配列された画素領域Ｇ１（画素）と、単位形状２１ａ，２２ａの延在方向（ｚ方向、ｘ方向）とが１０°以上８０°以下の角度をなす。これにより、画素とのモアレを低減したり、色ムラを効果的に抑制したりすることができる。

【0093】

（７）第２実施形態において、光学シート４０は、第１光学層４１、第２光学層４２、第３光学層４３の３つの光学層が順次積層された形態を示したが、これに限定されるものでなく、所望する光学性能等に応じて、４層以上の光学層を備える形態としてもよい。

【0094】

（８）各実施形態において、光学シート２０，４０は、保持部３２に保持される形態を示したがこれに限らず、例えば、映像源１１を保持する保持部３１の開口部３１１の観察者側等に開口部３１１を塞ぐように接合される形態等としてもよいし、レンズ１２を保持する保持部３３の開口部３３１の映像源側に開口部３３１を塞ぐように貼り付けられる形態としてもよい。

【0095】

（１０）各実施形態において、映像源１１は、表示装置１に予め固定され、着脱不可能である形態としてもよい。

【0096】

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した各実施形態等によって限定されることはない。

【符号の説明】

【0097】

１ 表示装置
１１ 映像源
１１ａ 表示面
１１ｅ 表示層
１２ レンズ
１２ａ 反射抑制層
２０，４０ 光学シート
２１，４１ 第１光学層
２１ａ，４１ａ 単位形状
２２，４２ 第２光学層
２２ａ，４２ａ 単位形状
４３ 第３光学層
３０ 筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】