特許ウォッチ

公開番号2025068543
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-28
出願番号2023178524
出願日2023-10-16
発明の名称空中結像装置
出願人有限会社オプトセラミックス
代理人個人
主分類G02B 30/56 20200101AFI20250421BHJP(光学)
要約【課題】光学パネルが大型になっても製造が容易な空中結像装置を提供する。
【解決手段】この空中結像装置1は、x軸、y軸及びz軸からなる3次元直交座標のx軸の正の向き側に被写体を配置したときに立体映像を該被写体とは違うz軸の位置の空中に結像させる光学パネル2を備える空中結像装置であって、光学パネル2は、ともにz軸方向に延びる長尺の第1光反射平面22及び第2光反射平面23がy軸に沿って繰り返して形成されており、第1光反射平面22は、y軸の正の向きに対して所定の傾斜角度で傾斜するように設けられ、第2光反射平面23は、y軸の正の向き側に位置する第1光反射平面22に対して直交するように設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる３次元直交座標のｘ軸の正の向き側に被写体を配置したときに立体映像を該被写体とは違うｚ軸の位置の空中に結像させる光学パネルを備える空中結像装置であって、
前記光学パネルは、ともにｚ軸方向に延びる長尺の第１光反射平面及び第２光反射平面がｙ軸に沿って繰り返して形成されており、
前記第１光反射平面は、ｙ軸の正の向きに対して所定の傾斜角度で傾斜するように設けられ、
前記第２光反射平面は、ｙ軸の正の向き側に位置する前記第１光反射平面に対して直交するように接して設けられている空中結像装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
請求項１に記載の空中結像装置において、
前記傾斜角度は、前記光学パネル全体で同じ角度である空中結像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の空中結像装置において、
前記傾斜角度は、y軸の値が大きくなるにつれて大きくなる空中結像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の空中結像装置において、
前記光学パネルとそれからｘ軸方向に離れた所定の点までの距離をＬとし、該光学パネルにおけるｙ軸の位置をｄとすると、少なくとも２組の前記第１光反射平面及び前記第２光反射平面において、前記傾斜角度θは、
θ＝４５°＋ｔａｎ
－１
（ｄ／Ｌ）／２
を満たす空中結像装置。
【請求項５】
請求項４に記載の空中結像装置において、
前記第１光反射平面及び第２光反射平面の全ての組において、前記傾斜角度θは、
θ＝４５°＋ｔａｎ
－１
（ｄ／Ｌ）／２
を満たす空中結像装置。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載の空中結像装置において、
前記光学パネルは、ｘ軸の正の向き側から見て、前記第１光反射平面とそのｙ軸の正の向き側に位置する前記第２光反射平面が連続している空中結像装置。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか１項に記載の空中結像装置において、
前記光学パネルは、ｘ軸の正の向き側から見て、前記第１光反射平面とそのｙ軸の正の向き側に位置する前記第２光反射平面がｙ軸方向に所定距離だけ離隔しており、ｚ軸方向に長尺の離隔スペースが形成されている空中結像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の空中結像装置において、
前記光学パネルは、前記離隔スペースの部分がマスクされて選択的に、透明な合成樹脂製の光学パネル本体に光反射膜が付着されることで、前記第１光反射平面及び前記第２光反射平面が形成されている空中結像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、１枚の光学パネルを備える空中結像装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
空中結像用の光学パネルを用いて、それに被写体（実際の物体）からの光が入射されると、被写体の立体映像を被写体とは違う位置の空中に結像させる空中結像装置が知られている。このような空中結像装置は、デジタルサイネージなどの応用機器への展開が可能である。
【０００３】
空中結像装置は、例えば特許文献１に開示されているように、２枚の光学パネルを重ね合わせて構成される構造のものの他、例えば特許文献２に開示されているように、１枚の光学パネルにより構成される構造のものが有る。
【０００４】
図１３に、１枚の光学パネル１０２により構成される構造の空中結像装置１０１を示す。この空中結像装置１０１は、特許文献２に記載されたものと基本的に同様な構造のものである。光学パネル１０２は、ガラス製などの透明の多数の角ロッド１２１（延びる方向はｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる３次元直交座標のｚ軸方向）と、多数の角ロッド１２１の各々の隣り合う２側面に付着された金属膜などの第１光反射部１２２及び第２光反射部１２３と、第２光反射部１２３がｙ軸の負の向きに対して傾斜（角度はΦ）し、かつ、第１光反射部１２２が角ロッド１２１、１２１間に挟まるようにしてｙ軸方向に並べられた多数の角ロッド１２１を接着し封止する接着封止部１２４と、を有する。
【０００５】
光学パネル１０２は、図１４に示すように、被写体（実際の物体）Ｎからの光が光学パネル１０２のｘ軸の正の向き側から入射して接着封止部１２４の屈折率に応じて屈折し、第１光反射部１２２か第２光反射部１２３のいずれか一方（図１４ではｒで示す点）で反射し、その反射光を第１光反射部１２２か第２光反射部１２３のいずれか他方（図１４ではｒ’で示す点）で再度反射し、接着封止部１２４の屈折率に応じて屈折して光学パネル１０２のｘ軸の正の向き側に、出射角を入射角と同じくして出射する。その出射した光は、立体映像Ｎ’を被写体Ｎとは違うｚ軸の位置の空中に結像させる。そして、結像した反射光が直進して人の目に入射することによって、空中の立体映像Ｎ’がその位置に被写体Ｎが有るように見る人に認識され得る。なお、図１４においては、接着封止部１２４の図示は省略している。また、理解を容易にするため、角ロッド１２１の左下角部の隠れた部分を細かな破線で図示している。また、被写体Ｎからの光を、光学パネル１０２の外部では実線で、光学パネル１０２の内部では破線で、模式的に図示している。
【０００６】
このような特許文献２で開示された空中結像装置は、部品点数を削減でき、コスト削減を図ることが可能であるとともに、奥行方向に要するスペースを小さくでき、かつ、鮮明な立体映像を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－１７５２９７号公報
特開２０２０－０２７２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年、デジタルサイネージなどの応用機器は大型のもの（例えば、スタジアムなどに使用されるもの）が望まれることが少なくない。しかしながら、特許文献２の空中結像装置の光学パネルは、ガラス製などの透明の多数の角ロッドを用い、それに金属膜などの光反射部を付着させているので、大型になる程、製造が容易ではなくなってくる。
【０００９】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学パネルが大型になっても製造が容易な空中結像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の空中結像装置は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる３次元直交座標のｘ軸の正の向き側に被写体を配置したときに立体映像を該被写体とは違うｚ軸の位置の空中に結像させる光学パネルを備える空中結像装置であって、
前記光学パネルは、ともにｚ軸方向に延びる長尺の第１光反射平面及び第２光反射平面がｙ軸に沿って繰り返して形成されており、前記第１光反射平面は、ｙ軸の正の向きに対して所定の傾斜角度で傾斜するように設けられ、前記第２光反射平面は、ｙ軸の正の向き側に位置する前記第１光反射平面に対して直交するように接して設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許