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公開番号2025083681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197203
出願日2023-11-21
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 20200101AFI20250526BHJP(光学)
要約【課題】迷光を抑制し空中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】本発明の空中像表示装置100は、ビームスプリッター110と、ビームスプリッター110と対向するように配置され、空中像の原画像の意匠Qを生成するための切り欠きまたは開口が形成された再帰反射シート120と、ビームスプリッター110と再帰反射シート120との間に配置された屈折率が1より大きい透明部材(例えば、アクリル)130と、再帰反射シート120を裏面側から照射する光源140とを含む。光源140によって照射された意匠Qの空中像Pがビームスプリッター110の上方に浮遊して表示される。
【選択図】図4
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、
入射した光を反射光と透過光に分離する光学部材と、
前記光学部材と対向し、切り欠きまたは開口により意匠が形成された再帰反射部材と、
前記再帰反射部材の裏面側に配置された光源と、
前記光学部材と前記再帰反射部材との間に配置され、屈折率が１よりも大きい物質から構成される透明部材とを含む、表示装置。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記透明部材は、概ね矩形状を有し、前記透明部材の上面が前記光学部材に接し、底面が前記再帰反射部材に接する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記透明部材は、前記再帰反射部材との屈折率差が概ねゼロか一定値以下となる材料から構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記再帰反射部材が表面に位相部材を含むとき、前記透明部材は、前記位相部材との屈折率差が概ねゼロか一定値以下となる材料から構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透明部材は、アクリル材から構成される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記光学部材は、ハーフミラー、ビームスプリッターまた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は、ハーフミラーと、ハーフミラーの一面に向けて光を出力する画像出力装置と、画像出力装置とハーフミラーとの間に配置され、複数の開口が形成された再帰反射部材とを備える表示装置を開示している。また、特許文献２は、発光部を有する面状発光体と、面状発光体の出射面側に配置され、発光部に対応する位置に空中表示する図形を表した複数の貫通孔を有する再帰反射シートと、再帰反射シートの出射面側に配置されたハーフミラーとを備える空中表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－８１１３８号公報
特開２０２２－１４０２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＩＲＲ方式の空中表示システムとして、光源にＬＥＤを用い、固定表示パターンを空中に表示させるものがある。このような表示装置は、小型化、薄型化を図るため、各光学部品が互いに向かうように平行に配置されており、その一構成例を図１に示す。
【０００５】
図１（Ａ）は、従来の空中像表示装置の模式的な斜視図、図１（Ｂ）は、その概略断面図である。空中像表示装置１０は、例えば、矩形状のハウジング２０の表面に配置されたビームスプリッター３０と、ビームスプリッター３０と対向するようにハウジング２０の内部に配置された再帰反射シート４０と、再帰反射シート４０の裏面側に配置されたＬＥＤ等の光源５０とを有する。
【０００６】
再帰反射シート４０は、入射した光と同じ方向に光を反射する光学部材または光学素子であり、再帰反射シート４０には、切り欠きまたは開口Ｓが形成されている。切り欠きまたは開口Ｓは、空中像Ｐの原画像をなる意匠（固定表示パターン）Ｑを生成する。図１（Ａ）の空中像Ｐは、例えば、再生の巻き戻し方向を表すアイコンを示している。
【０００７】
再帰反射シート４０の裏面側から光源５０で照射すると、切り欠きＳを通過した光が再帰反射シート４０とビームスプリッター３０との間で再帰反射され、意匠Ｑの空中像Ｐがビームスプリッター３０の上方に表示される。
【０００８】
しかしながら、従来の空中像表示装置１０には、次のような課題がある。図２（Ａ）は、再帰反射シート４０の断面構造と、再帰反射シート４０の表面反射や内部で発生している内面反射を例示する図である。再帰反射シート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金属層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光学接着剤４６と、光学接着剤４６上に貼り付けられた位相板（例えば、λ／４板）４８とを含んで構成される。金属層４４は、反射層として機能し、光学接着剤４６と位相板４８とを含む厚さは、例えば１ｍｍ以下である。
【０００９】
光Ｌ１：再帰反射シート４０に入射した光が金属層４４によって複数回反射され、反射光が入射光と同じ方向に反射される。このような光線Ｌ１は、再帰反射シート４０の光学的特性に従う光線であって、望ましい光である。
光Ｌ２：再帰反射シート４０に入射した光の一部が位相板４８の表面で反射され、反射光が入射角と等しい反射角で正反射される。このような光線Ｌ２は、再帰反射シート４０の光学的特性に従わない光線で合って、望ましくない光である。
光Ｌ３：再帰反射シート４０に入射した光の一部が金属層４４で反射され、その後、位相板４８で内部反射され、再び金属層４４で反射される。このような光線Ｌ３は、入射光と反射光との光路差が大きく、再帰反射シート４０の光学的特性に従わない光線で合って、望ましくない光である。
【００１０】
再帰反射シート４０によって望ましくない光Ｌ２、Ｌ３が生じると、図２（Ｂ）に示すように、意匠Ｑの迷光（または虚像）Ｖが発生し、迷光（または虚像）Ｖに起因した疑似空中像Ｗが発生してしまう。その結果、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ユーザーが空中像Ｐを観察する範囲内に、その周辺に複数の虚像Ｖや疑似空中像Ｗが映り込んでしまい、空中像Ｐ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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