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公開番号2024051320
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157424
出願日2022-09-30
発明の名称表示装置
出願人アルプスアルパイン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 30/56 20200101AFI20240404BHJP(光学)
要約【課題】レイアウト容積を抑制しつつ空中映像を拡大することができる表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置100は、ディスプレイ110A、110Bと、ビームスプリッター120A、120Bと、再帰反射板130とを含み、ビームスプリッター120Aは、ディスプレイ110Aから出力された光の一部を再帰反射板130に向けて反射し、再帰反射板130から反射された光を透過し、ディスプレイ110Aに表示された映像の空中映像140Aを表示させ、ビームスプリッター120Bは、ディスプレイ110Bから出力された光の一部を再帰反射板130に向けて反射し、再帰反射板130から反射された光を透過し、ディスプレイ110Bに表示された映像の空中映像140Bを表示させる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
再帰反射板を利用して空中に映像を表示可能な表示装置であって、
画面に映像を表示可能な第１のディスプレイと、
画面に映像を表示可能な第２のディスプレイであって、第１のディスプレイと対向する位置に配置された第２のディスプレイと、
第１のディスプレイと第２のディスプレイとの間に配置された再帰反射板と、
第１のディスプレイの画面に対し第１の角度で傾斜して配置され、第１のディスプレイの画面から出力された光の一部を前記再帰反射板に反射することで、第１のディスプレイに表示された映像の第１の空中映像を表示させる第１のビームスプリッターと、
第２のディスプレイの画面に対し第１の角度と等しい第２の角度で傾斜して配置され、第２のディスプレイの画面から出力された光の一部を前記再帰反射板に反射することで、第２のディスプレイに表示された映像の第２の空中映像を第１の空中映像に並んで表示させる第２のビームスプリッターと、
を有する表示装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
第１のディスプレイの画面は、第２のディスプレイの画面に平行であり、第１のビームスプリッターと第２のビームスプリッターとはＶ字型に配置される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第１のビームスプリッターは、第１の屈折率と第１の厚さを有する材料を含み、第２のビームスプリッターは、第２の屈折率と第２の厚さを有する材料を含み、
前記再帰反射板から第１のビームスプリッターに入射した光は、屈折により第１の方向にシフトされ、前記再帰反射板から第２のビームスプリッターに入射した光は、屈折により第２の方向にシフトされ、第１の方向および第２の方向は、正反対の方向である、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
第１の空中映像と第２の空中映像との隙間は、第１の方向のシフト量と第２の方向のシフト量により調整される、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
第１および第２のディスプレイは、同一の画面サイズを有し、第１および第２のビームスプリッターは、同一の平面サイズを有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
第１の空中映像と第１のディスプレイの映像は、第１のビームスプリッターに関して面対称であり、第２の空中映像と第２のディスプレイの映像は、第２のビームスプリッターに関して面対称である、請求項１に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、ディスプレイ等の光源の画像を空中に結像させる表示装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ディスプレイに表示された画像を、再帰反射部材等を用いて空中に結像させる空中ディスプレイが提案されている。例えば、特許文献１の表示装置は、空中に形成される像をより広い角度から観察可能とするため、２つの再帰反射部材を用い、その一方の再帰反射部材を光源の出射軸上に配置している。特許文献２の画像表示装置は、画像の結像位置の調整を容易にするため、ハーフミラー、再帰反射部材、および画像出力装置をそれぞれ平行に配置し、ハーフミラーまたは画像出力装置の位置を変更し結像位置を調整可能にしている。特許文献３の画像表示装置は、画像の視認性の低下を抑制するため、光が位相差部材（λ／４板）を透過する回数を低減し、かつ再帰反射部材と位相差部材との間に埃などが入り込み難くしている。特許文献４の空中映像表示装置は、装置の薄型化を図るため、ビームスプリッターに対しディスプレイおよび再帰反射部材を平行に配置し、ディスプレイ上に偏向光学素子を配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１０７１６５号公報
特開２０１８－８１１３８号公報
特開２０１９－６６８３３号公報
特開２０１９－１０１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１（Ａ）は、従来の空中映像を表示する表示装置の構成を示す図である。表示装置１０は、光源としての液晶ディスプレイ２０、ビームスプリッター３０、再帰反射板４０を有し、液晶ディスプレイ２０に表示された映像の空中映像５０を表示させる。これらの部材は、支持部材などによって固定される。
【０００５】
液晶ディスプレイ２０は、例えば、７インチの画面サイズ（対角線方向の長さ）を有し、概ね鉛直方向に配置される。ビームスプリッター３０は、その短手方向の長さが液晶ディスプレイ２０の短手方向の長さに概ね等しく、液晶ディスプレイ２０の長手方向の全体の長さに亘って傾斜するように配置される。ビームスプリッター３０は、入射する光を所定の割合で反射光と透過光に分割する板状の光学部材であり、例えば、ハーフミラーによって構成される。
【０００６】
再帰反射板４０は、液晶ディスプレイ２０の主面に対して概ね直交するように水平方向に配置され、その短手方向の長さは、液晶ディスプレイ２０の短手方向の長さに概ね等しく、長手方向の長さは、傾斜したビームスプリッター３０を平面視したときの長手方向の長さに概ね等しい。再帰反射板４０は、入射した光と同じ方向に光を反射する光学部材であり、例えば、フルキューブコーナー型再帰反射素子、三角錐型再帰反射素子、ビーズ型再帰反射素子などによって構成される。
【０００７】
液晶ディスプレイ２０から出力された光は、ビームスプリッター３０によってその一部の光が再帰反射板４０に反射される。再帰反射板４０は、入射した光と同じ方向に光を反射し、その反射光が再度ビームスプリッター３０を透過し、空中映像５０を結像させる。空中映像５０は、ビームスプリッター３０の面に関し液晶ディスプレイ２０の映像と対称の位置に生成され、液晶ディスプレイ２０の画面が７インチであれば、空中映像５０の画角（サイズ）も７インチである。また、ユーザーが観察できる空中映像５０は、ユーザーの視点からビームスプリッター３０を介して再帰反射部材４０を見ることができる範囲に限られる。
【０００８】
ここで、空中映像５０のサイズを拡大するには、液晶ディスプレイ２０の画面を拡大する必要がある。例えば、図１（Ｂ）に示すように、液晶ディスプレイ２０の画面を９．６インチ（画面の対角線の長さ）に拡大すれば、空中映像５０のサイズを９．６インチに拡大させることができる。
【０００９】
しかしながら、空中映像５０のサイズを９．６インチに拡大するために液晶ディスプレイ２０の画面を９．６インチに拡大すると、表示装置１０の製品レイアウト容積が１．９倍になってしまい（図２を参照）、表示装置がかなり大きくなってしまうという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記した従来の課題を解決し、レイアウト容積を抑制しつつ空中映像を拡大することができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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