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公開番号2025102011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-08
出願番号2023219163
出願日2023-12-26
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 20200101AFI20250701BHJP(光学)
要約【課題】空中像が結像する高さを維持しつつ薄型構造の表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置100は、光源110と、拡散板120と、偏光板130と、空中像Qの原画像である意匠Pを生成するための開口を含む再帰反射板140と、再帰反射板140に対向するように配置された湾曲した曲面を有する偏光ビームスプリッター150とを有し、平面の偏光ビームスプリッターを用いたときよりも浮遊距離が大きい空中像Qを表示する。
【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、
空中像の原画像としての意匠を表す光を生成する生成手段と、
前記意匠を表す光を再帰反射する再帰反射部材と、
湾曲した曲面を有するビームスプリッターとを有し、
前記ビームスプリッターは、凹側が前記再帰反射部材に対向するように配置される、表示装置。
続きを表示（約 620 文字）【請求項２】
前記再帰反射部材は、前記意匠を生成するための開口を有し、
前記生成手段は、前記再帰反射部材を照射するための光源を含み、
前記光源によって前記再帰反射部材を照射することで前記意匠を表す光を生成する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記生成手段はさらに、前記光源と前記再帰反射部材との間に拡散板と偏光板とを含み、前記意匠を表す光は偏光された光であり、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２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記ビームスプリッターは、前記意匠を表す光が入射されたとき、入射角＞反射角となるように配置される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記再帰反射部材は、その主面が前記ビームスプリッターの曲率中心を通る軸と直交するように配置される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記再帰反射部材は、その主面が前記ビームスプリッターの曲率中心を通る軸に対して斜めに配置される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記生成手段は、前記意匠としての映像を出射するディスプレイ光源を含む、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記ディスプレイ光源は、その光軸が前記ビームスプリッターの曲率中心を通る軸に対し斜めに配置される、請求項７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 1,500 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、再帰反射部材で正反射された光がユーザーの観察範囲に入らないように光源および再帰反射部材を位置決めし、空中像のコントラストや視認性を改善した表示装置を開示している。また、特許文献２は、再帰反射部を光源から出射される光の出射方向と異なる位置に配置し、広い角度から空中像の観察を可能にする表示装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１５０２４５号公報
特許第６９２７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１（Ａ）は、ＡＩＲＲ方式の薄型化を図る表示装置の斜視図、図１（Ｂ）は、その表示装置の概略断面図である。表示装置１０は、図１（Ａ）に示すように、ハウジング等の筐体の表面から高さＤの位置に空中像Ｑを表示し、ユーザーは、高さＤの空中像Ｑを視認することができる。
【０００５】
表示装置１０は、図１（Ｂ）に示すように、光源２０、拡散層３０、偏光板４０、再帰反射板５０、偏光ビームスプリッター６０を含んで構成され、偏光ビームスプリッター６０を再帰反射層５０と平行になるように対向して配置させることで表示装置の薄型化を図っている。再帰反射板５０の表面には、例えば、λ／４フィルムのような位相調整フィルムが形成され、また、空中像Ｑを生成するための開口（貫通孔）５２を含む意匠Ｐが形成される。開口５２を含む意匠Ｐは、図１（Ａ）に示すような、ユーザー操作のためのアイコンを表す空中像Ｑの原画像である。
【０００６】
光源２０から出射された光Ｌは、拡散層３０で拡散された後、偏光板４０である偏光状態の光となって再帰反射板５０の底面側を照射する。再帰反射板５０の底面側を照射した光は、開口５２を通過して偏光ビームスプリッター６０で反射され、その光は、再帰反射板５０によって入射光と同じ方向に反射され、再帰反射された光が偏光ビームスプリッター６０を透過し、意匠Ｐの空中像Ｑが結像される。
【０００７】
しかしながら、このような表示装置には次のような課題がある。図１（Ｂ）に示すように、空中像Ｑと再帰反射板５０に形成された意匠Ｐは偏光ビームスプリッター６０を中心に幾何対称であり、すなわち、空中像Ｑが結像する高さＤは、意匠Ｐを構成する再帰反射板５０と偏光ビームスプリッター６０の距離と同じである。
【０００８】
表示装置の製品化にあたり、薄型構造のニーズがあるが、表示装置の薄型化を図ると、空中像Ｑの結像高さＤも低くなってしまうという課題がある。また、再帰反射板５０によって反射される光には、再帰反射の光成分だけではなく、一部正反射する光成分も存在する。これは、再帰反射板に位相調整フィルムなどを形成した際にも発生する。
【０００９】
こうした正反射成分は、再帰反射板５０と偏光ビームスプリッター６０の間を多重反射した上で、本来目的とする空中像とは別の位置に高次の虚像を結像するが、この高次の空中像は、本来、発生しないことが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決し、空中像が結像する高さを維持しつつ薄型構造の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】
（【００１１】以降は省略されています）

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