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公開番号2025017581
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023120718
出願日2023-07-25
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 20200101AFI20250130BHJP(光学)
要約【課題】空中映像の視認性やコントラストを改善した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、ディスプレイ等の光源110と、入射する光を一定の割合で透過光と反射光に分離するビームスプリッター120と、山形形状を有する再帰反射部材130とを含んで構成される。再帰反射部材130によって再帰反射された光Laによって空中映像140が表示され、他方、正反射された光Lbは、空中映像140から離れる方向に向けられる。これにより、ユーザーが正反射の光Lbによる疑似空中映像を観察することが抑制され、空中映像140の視認性およびコントラストが改善される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
再帰反射を利用して空中映像を表示可能な表示装置であって、
映像を出力する光源と、
入射した光を一定の割合で反射光と透過光に分離する光学部材と、
前記光学部材から入射した光を反射する再帰反射部材とを含み、
前記映像を表す光が前記光学部材を介して前記再帰反射部材に入射され、前記再帰反射部材によって反射された光によって前記空中映像が表示され、
前記再帰反射部材は、前記光学部材から入射した光の一部の正反射による光が前記空中映像から離れる方向を向くように、傾斜している、表示装置。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記再帰反射部材は、第１の反射面と当該第１の反射面と一定の角度で交差した第２の反射面とを含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記再帰反射部材は、前記光学部品の主面に対し傾斜している、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記再帰反射部材は、前記光学部材から入射した光の一部の正反射による光がユーザーの視野から外れるように、傾斜している、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像を表示する表示装置に関する。
続きを表示（約 1,700 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た表示装置を開示している。また、特許文献２は、再帰反射部材で正反射された光が観察範囲に入らないように光源および再帰反射部材が位置決めすることで、コントラストや視認性の低下を抑制した表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１０７１６５号公報
特開２０２２－１５０２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、従来の空中映像表示装置の構成を示す概略断面図である。空中映像表示装置１０は、光源（例えば、映像を出力するディスプレイ）２０、入射光を所定の割合で反射光と透過光に分離するビームスプリッター３０、および再帰反射部材４０を含んで構成される。
【０００５】
光源２０から出射された映像は、ビームスプリッター３０で反射され、その反射光が再帰反射部材４０に進む。再帰反射部材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、コーナーキューブ型再帰反射素子、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。再帰反射部材４０で反射された光は、再びビームスプリッター３０に進み、ビームスプリッター３０を透過した光が、収束後再度拡散し、観察者の目の前に空中映像５０として結像される。空中映像５０は、ビームスプリッター３０の面に関し、光源２０と対称の位置に形成される。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。
【０００６】
図２（Ａ）は、コーナーキューブ型の再帰反射部材の上面図、図２（Ｂ）は、１つのコーナーキューブを示す上面図、図２（Ｃ）は、再帰反射部材の概略断面図である。１つのコーナーキューブは、図２（Ｂ）に示すように、３つの直角二等辺三角形の直角頂点を結合した凹形を有する（直角頂点が最深部）。入射光Ｌｉｎは、コーナーキューブの各面で３回反射し、反射光Ｌｏｕｔは、入射光Ｌｉｎと同じ方向に出射される。このとき、入射光Ｌｉｎと反射光Ｌｏｕｔとの間には光路差Ｄが生じる。
【０００７】
図３（Ａ）は、再帰反射部材の具体的な構成例を示す断面図である。再帰反射部材４０は、光透過性の材料から形成されたパターン成形部４２と、パターン成形部４２の傾斜面に形成された反射層４４（例えば、Ａｌなど）と、パターン成形部４２の上面に塗布された接着剤４６と、接着剤４６上に形成された位相板（例えば、λ／４板）４８とを含んで構成される。反射層４４は、反射層として機能し、接着剤４６と位相板４８とを含む厚さは、概ね１ｍｍ以下である。
【０００８】
再帰反射部材４０に入射した光は、反射層４４によって複数回反射され、図３（Ｂ）に示すように、反射光Ｌｏｕｔは、入射光Ｌｉｎと同じ方向に出射される。このような再帰反射部材４０の光学的特性に従って再帰反射された反射光Ｌａは、意図した光（または望ましい光）である。
【０００９】
一方、再帰反射部材４０に入射した光の一部は、例えば、位相板４８の表面で反射される（反射光Ｌ１）。このような反射光Ｌ１は、図３（Ｃ）に示すように、入射角θ＝反射角θの関係で反射される正反射の光であり、これは、再帰反射部材４０の光学的特性に依存しない光、つまり意図しない光Ｌｂである。
【００１０】
図４は、従来の空中映像表示装置の課題を説明する図である。上記したように、再帰反射部材４０によって正反射による意図しない反射光Ｌｂが生じると、正反射Ｌｂに起因した疑似空中映像が発生し、ユーザーが空中映像６０を観察する範囲内に疑似空中映像が映り込んでしまい、空中映像６０の視認性やコントラストが低下してしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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