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公開番号2024102912
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2023006982
出願日2023-01-20
発明の名称空中映像表示装置
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 20200101AFI20240725BHJP(光学)
要約【課題】空中映像の輝度を向上させることが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の空中映像表示装置100は、空中映像Qを生成するための開口142を含む意匠Pが形成された再帰反射層140と、再帰反射層140の底面側に配置された偏光板130と、偏光板130の下方に配置された拡散層120と、拡散層120の下方に配置された光源110と、再帰反射層140の上面側に配置された偏光ビームスプリッター150とを有し、直下型の光源110を利用して意匠Pの空中映像Qを偏光ビームスプリッター150の上方に表示させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
再帰反射を利用して空中像を表示可能な表示装置であって、
空中映像を生成するための開口を含む意匠が形成された再帰反射層と、
前記再帰反射層の一方の主面側に配置された光源と、
前記再帰反射層の一方の主面と対向する他方の主面側に配置されたビームスプリッターとを有し、
前記意匠の空中映像を前記ビームスプリッター上に表示させる、表示装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記開口には、光の乱反射を抑制するための反射抑制部材が設けられる、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記反射抑制部材は、前記開口の内壁に形成された光吸収層である、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光吸収層は、前記開口の内壁を黒色で塗装した層である、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記反射抑制部材は、前記開口内に嵌め込まれた光透光性のある光学部材である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
表示装置はさらに、前記光源と前記再帰反射層との間に拡散層を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記拡散層に形成された凸部が、前記再帰反射層の前記開口内に嵌め込まれる、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
表示装置はさらに、前記再帰反射層と前記光源との間に配置された偏光板を含み、前記再帰反射層は、λ／４位相フィルムを含み、前記ビームスプリッターは、偏光ビームスプリッターである、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、再帰反射を利用して空中に映像を表示する機能を備えた空中映像表示装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
再帰反射を用いた空中表示（ＡｅｒｉａｌＩｍａｇｉｎｇｂｙＲｅｔｒｏ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ：ＡＩＲＲ）が知られている。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ている。特許文献３の表示装置は、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ている。特許文献４の表示装置は、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２０１９－１０１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再帰反射部材を利用した空中映像表示装置において、薄型でありかつ広視野角の空中映像を表示するため、図１（Ｂ）に示すように、再帰反射部材２０、導光板３０およびハーフミラー４０を積層し、導光板３０の側方に光源５０を配置する構造が提案されている。図１（Ａ）は、空中映像Ｑが表示される様子を示す斜視図、図１（Ｂ）は、空中映像表示装置の概略断面図である。
【０００５】
光源５０を出射した光Ｌは、導光板３０の側部３２を照射し、導光板３０の内部を水平方向に進行し、導光板３０の内部を一様に照射する。導光板３０の底部には、入射した光Ｌを垂直方向に向けて拡散するための光拡散部Ｐが形成され、この光拡散部Ｐは、空中映像Ｑを生成するための意匠（原画像）を構成する。図の例では、光拡散部Ｐは、リング状または環状の意匠である。再帰反射部材２０は、入射光と同じ方向に光を反射する光学部材であり、ハーフミラー４０は、入射光の一部を反射させ、一部を透過させる光学部材である。
【０００６】
導光層３０に入射した光Ｌは、光拡散部Ｐで拡散または散乱され、拡散または散乱した光は、ハーフミラー４０で一部が反射され、その反射光が再帰反射部材２０によって入射した光と同じ方向に反射され、その反射光がハーフミラー４０を透過し、透過した光がハーフミラー４０の上方に空中映像Ｑを結像させる。ユーザーの視点Ｕからは、空中に浮かび上がった空中映像Ｑが観察される。
【０００７】
しかしながら、このような空中映像表示装置１０は、導光板３０を用いることで薄型化、高視野角を達成することができる反面、水平方向に進行する光の一部を光拡散部Ｐで垂直方向に拡散させる構造であるため、光の利用効率が悪く、空中映像Ｑが暗いといった課題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決し、空中映像の輝度を向上させることが可能な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】
【０００９】
本発明に係る表示装置は、再帰反射を利用して空中像を表示可能なものであって、空中映像を生成するための開口を含む意匠が形成された再帰反射層と、前記再帰反射層の一方の主面側に配置された光源と、前記再帰反射層の一方の主面と対向する他方の主面側に配置されたビームスプリッターとを有し、前記意匠の空中映像を前記ビームスプリッター上に表示させる。
【００１０】
ある態様では、前記開口には、光の乱反射を抑制するための反射抑制部材が設けられる。ある態様では、前記反射抑制部材は、前記開口の内壁に形成された光吸収層である。ある態様では、前記光吸収層は、前記開口の内壁を黒色で塗装した層である。ある態様では、前記反射抑制部材は、前記開口内に嵌め込まれた光透光性のある光学部材である。ある態様では、表示装置はさらに、前記光源と前記再帰反射層との間に拡散層を含む。ある態様では、前記拡散層に形成された凸部が、前記再帰反射層の前記開口内に嵌め込まれる。ある態様では、表示装置はさらに、前記再帰反射層と前記光源との間に配置された偏光板を含み、前記再帰反射層は、λ／４位相フィルムを含み、前記ビームスプリッターは、偏光ビームスプリッターである。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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