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公開番号2025016748
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024194974,2023523353
出願日2024-11-07,2022-04-20
発明の名称空間浮遊映像表示装置
出願人マクセル株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類G02B 30/56 20200101AFI20250128BHJP(光学)
要約【課題】疑似的に立体的な空間浮遊映像を表示可能な空間浮遊映像表示装置を得ること。本発明によれば、持続可能な開発目標の「3すべての人に健康と福祉を」、「9産業と技術革新の基盤をつくろう」、「11住み続けられるまちづくりを」に貢献する。
【解決手段】空間浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に空間浮遊映像を表示させる再帰反射光学部材と、再帰反射光学部材の表面に映像光制御フィルムと、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
空間浮遊映像表示装置であって、
映像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に空間浮遊映像を表示させる再帰反射光学部材と、
前記再帰反射光学部材の表面に映像光制御フィルムと、を備える、
空間浮遊映像表示装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記映像光制御フィルムは、光透過部材と光吸収部材とが交互に並んでいるものである、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記映像光制御フィルムにおいて、前記光透過部材と前記光吸収部材は所定の周期で交互に並んでいるものであり、該周期をＰｓとし、前記映像光制御フィルムの厚みをＴとした場合、
０．５＜Ｐｓ／Ｔ＜２．０
を満たす、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項４】
請求項２に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記映像光制御フィルムにおいて、前記光吸収部材は、前記再帰反射光学部材の前記表面に対して、垂直に伸びるように設けられている、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光吸収部材は前記表示パネルからの映像光にもとづく光の一部を吸収し、前記光透過部材は前記表示パネルからの映像光にもとづく光の一部を透過する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項６】
請求項２に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記光透過部材は透明シリコンからなり、前記光吸収部材は黒色シリコンからなる、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記空間浮遊映像を形成する映像光が通過する開口部を備え、
前記表示パネルは、ユーザが前記空間浮遊映像を視認する方向から前記開口部を視認する場合に前記表示パネルから出射する映像光が視認できない位置に配置されている、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記空間浮遊映像を形成する映像光が通過する開口部を備え、
前記開口部の透明部材の映像光入射面に、反射防止膜または吸収型偏光板が設けられている、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記再帰反射光学部材と前記空間浮遊映像との間に光学素子を備え、
前記光学素子は、前記表示パネルの映像表示領域の中心と前記再帰反射光学部材の外形中心とを結んだ光軸に対して前記光学素子の中心を偏心して配置され、
前記立体的な空間浮遊映像の高さ中心が、偏心した前記光学素子の中心の延長線上に存在する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記表示パネルに光を供給する光源装置を備え、
前記光源装置は、前記表示パネルの光線発散角が±１５度以内となるように、光束の発散角の一部または全部を、前記光源装置の前記反射面の形状と面粗さによって制御する、
空間浮遊映像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、明るい使用環境下においても視認性の高い空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の技術に関し、空間浮遊映像の画像を複数の観視者に同時に実像として観察できるようにした光学系を用いた空間浮遊映像表示装置の技術に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
空中に画像を表示する空間浮遊画像表示装置の小型化と空間映像の突出距離を大きくする技術として、特許第６６３２７４７号（特許文献１）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６６３２７４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の映像表示装置においては、空間浮遊像映像表示装置からの空間浮遊映像の突出量（言い換えると浮遊量）を大きくして空中像の視認範囲の拡大が望まれる。一方、空間浮遊映像を大型化するためには、画像表示部（表示装置）の表示画像の大型化が必須である。その場合、従来技術では、空間浮遊映像表示装置（セット）が大型化してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、より好適に空間浮遊映像を表示することが可能な空間浮遊映像表示技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、一例を挙げるならば以下の通りである。立体的な空間浮遊映像を形成する空間浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルからの映像光を反射させ、反射した光により空中に空間浮遊映像を表示させる再帰反射光学部材と、再帰反射光学部材の表面に映像光制御フィルムと、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より好適に空間浮遊映像を表示することが可能な空間浮遊映像表示技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の原理を説明するための主要部構成と再帰反射光学部構成の一例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の課題として再帰反射光学部材を示す説明図である。
再帰反射光学部材の表面粗さと再帰反射像のボケ量との関係を表す特性図である。
一実施例の空間浮遊映像表示装置のゴースト像低減手段の原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の奥行き低減手段の第一の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の奥行き低減手段の第二の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第三の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第四の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第五の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第六の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第七の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の光学素子の原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第一の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第二の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置のセット容積低減手段の第三の実施例に係る原理を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の光学部品の第一の構造を示す上面図である。
空間浮遊映像表示装置により得られる第一の空間浮遊映像の像面形状を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の光学部品の第二の構造を上面図である。
空間浮遊映像表示装置により得られる空間浮遊映像の第二の像面形状を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の空間浮遊映像を拡大する原理の説明図である。
映像表示装置からの光出力の角度特性を示す特性図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
表示装置の拡散特性の説明図である。
表示装置の拡散特性の説明図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す図である。
一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の使用形態の一例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置を自動車に設置した場合の主要部構成の第２の実施例を示す図である。
偏光成分の違いによる光線入射角度に対するガラスの反射特性を示す特性図である。
太陽光の分光放射照度を示す特性図である。
高輝度白色ＬＥＤの分光放射輝度の相対値を示す特性図である。
高輝度白色ＬＥＤの放射特性を示す特性図である。
光源の青色光を選択するフィルタ―特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜従来の空間浮遊映像表示装置＞
従来の空間浮遊映像表示装置は、高解像度なカラー映像表示源として映像光が拡散する特性を有する有機ＥＬパネルや液晶表示パネルを使用し、再帰反射光学部材と組み合わせて構成される。この空間浮遊映像表示装置では、カラー映像表示源と同一サイズの平面空間浮遊映像が得られる。
【００１０】
また、再帰反射光学部材で反射された映像光は、映像表示源と同様に広角な拡散特性を持つ。再帰反射光学部材の表面には、図１（Ｂ）に示すような６面体の反射部材が整列配置されている。図２に示すように、再帰反射光学部材２の反射面が６面体であるために、正規な映像光（映像光の主光線）６００１によって生じる反射光６００２の他に、再帰反射光学部材２（反射部材２ａ，２ｂ，２ｃ等）に斜めから入射する映像光（映像光の斜め光線）６００３によって発生する反射光６００４が原因でゴースト像が発生し、空間浮遊映像の画質を損ねていた。
（【００１１】以降は省略されています）

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