CN117716278A - 空间悬浮影像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供适用于车辆内且能够显示视认性高的空间悬浮影像的技术。根据本发明，对可持续开发目标的“3为了所有人的健康和福祉”、“9建立工业和技术革新的基石”作出贡献。空间悬浮影像显示装置具有能够安装于车辆内的顶部或后视镜附近的位置的、收纳有影像显示装置(1)的壳体(106)。在壳体(106)的外侧具有以规定的角度配置的、设置有偏振分离部件(101)和λ/4波片(21)的回归反射部件(2)。来自影像显示装置(1)的特定偏振的影像光被偏振分离部件(101)反射、被回归反射部件(2)回归反射，通过λ/4波片(21)而被偏振转换，偏振转换后的影像光从偏振分离部件(101)透射，在规定的位置显示空间悬浮影像(3)。

Description

空间悬浮影像显示装置

技术领域

本发明涉及空间悬浮影像显示装置。

背景技术

作为空间悬浮影像显示装置的一例，专利文献1公开了下述内容“信息处理装置的CPU包括：检测用户向形成在空气中的像的接近方向的接近方向检测部；对检测到输入的坐标进行检测的输入坐标检测部；处理操作的受理的操作接受部；按照所接受的操作更新操作画面的操作画面更新部。CPU在用户从预先决定的方向接近像的情况下，接受用户的运动作为操作，执行与操作对应的处理。”(摘要概括)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-128722号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述专利文献1的空间悬浮影像显示装置虽然能够提高空间悬浮影像的可操作性，但没有考虑到空间悬浮影像的表观分辨率、对比度的提高，仍需要进一步提高影像品质。

空间悬浮影像显示装置的用途广泛，如果用作标牌(广告牌)，则由于具有现有技术的平面显示器所没有的“影像以浮在空间中的方式被显示”的新颖性，具有能够引起很多人关心的效果。此外，如专利文献1所记载的，如果将空间悬浮影像用作用于进行某些操作的人机接口，则由于其无接触的特征，能够获得防止以按钮等接触部分为媒介的病毒感染的效果。

另一方面，如果能够将空间悬浮影像装置方便地设置于汽车等车辆内，则作为空间悬浮影像显示的人的影像(以下称为个人助理)例如能够将导航、POI(Point OfInterest，兴趣点)信息传达给驾驶员(driver)。此外，相反地驾驶员如果能够对上述个人助理用声音等手段指示空调的温度设定、音乐的选曲等，对此上述个人助理能够用声音响应，则相比于通常的利用按钮操作进行指示，看起来更有趣，也能够实现更安全舒适的驾驶辅助。上述个人助理的声音的发声、驾驶员的声音识别、响应能够使用车辆已具有的公知的技术来实现。

本发明的目的特别在于，提供能够显示适于车辆内的使用的、视认性高的空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题，采用本发明的范围所记载的结构。本发明包括多个用于解决上述课题的方案，以下举出其一例。一种显示空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置，其包括：收纳有影像控制部的第1壳体；收纳有影像显示装置的第2壳体，其与所述第1壳体通过有线或无线的方式连接，能够安装于车辆内的顶部或后视镜附近的位置；在所述第2壳体的外侧相对于所述影像显示装置以规定的角度倾斜地配置的偏振分离部件；和在所述第2壳体的外侧相对于所述偏振分离部件以规定的角度倾斜地配置的、在回归反射面设置有λ/4波片的回归反射部件，所述影像显示装置具有光源装置和作为影像源的液晶显示面板，从所述液晶显示面板出射的特定偏振的影像光被所述偏振分离部件反射，入射到所述回归反射部件而被回归反射，通过所述λ/4波片而被偏振转换，从而成为另一个偏振的影像光，所述另一个偏振的影像光从所述偏振分离部件透射，用透射的影像光在规定的位置显示作为实像的空间悬浮影像。

发明效果

根据本发明，能够实现能够显示特别适于在车辆内使用且容易设置在车辆内的、视认性高的空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置。上述以外的课题、结构和效果通过以下的实施方式的说明能够明确。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置的使用方式的一例的图。

图2是作为本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置的主要部分结构的一例表示V型的结构的图。

图3是作为本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置的主要部分结构的一例表示Z型的结构的图。

图4是表示回归反射板的详细构造的图。

图5是表示回归反射部件的表面粗糙度与回归反射像(空间悬浮影像)的模糊量的关系的特性图。

图6是表示影像显示装置的结构例的图。

图7是表示本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置的外观的配置图。

图8A是表示本发明的一个实施例(第1实施例)的空间悬浮影像显示装置的构造的图。

图8B是表示本发明的一个实施例(第2实施例)的空间悬浮影像显示装置的构造的图。

图9是表示本发明的一个实施例的车载用空间悬浮影像显示装置设置到车辆内部的设置例(第1设置例)的图。

图10是表示本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置设置到车辆内部的另一设置例(第2设置例)的图。

图11是表示本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置中的关于支柱的结构例的图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在附图中，原则上对相同部分标注相同的附图标记，省略重复说明。在附图中，为了容易理解发明，各构成要素的表现有时不表示实际的位置、大小、形状和范围等。在说明方面，在对利用程序进行的处理进行说明时，有时以程序、功能、处理部等为主体进行说明，但关于它们的作为硬件的主体，有处理器、或由该处理器等构成的控制器、装置、计算机、系统等计算机利用处理器适当地使用存储器、通信接口等资源，并且执行依据从存储器上读出的程序进行的处理。由此，能够实现规定的功能、处理部等。处理器例如由CPU、GPU等半导体器件等构成。处理器能够由能够进行规定的运算的装置、电路构成。处理并不限于软件程序处理，也能够安装专用电路。专用电路能够应用FPGA、ASIC、CPLD等。程序可以在对象计算机预先作为数据安装，也可以从程序源以数据的方式分发给对象计算机而安装。程序源可以是通信网上的程序分配服务器，也可以是非暂时性的计算机可读取的存储介质(存储卡等)等。程序可以由多个模块构成。计算机系统可以由多台装置构成。计算机系统可以由客户端服务器系统、云计算系统等构成。各种数据、信息例如由表、列表等构造构成，但并不限定于此。识别信息、识别符、ID、名、编号等的表现能够互换。

<实施方式>

实施方式的空间悬浮影像显示装置包括作为影像源的影像显示装置，影像显示装置包括：作为发出形成空间悬浮影像的特定偏振的影像光(例如S偏振光)的影像显示元件的液晶显示面板；对液晶显示面板产生背光(换言之是光源光)的光源装置；偏振分离部件(换言之是分光器)；和在回归反射面上设置有相位差板(换言之是λ/4波片)的回归反射部件。S偏振(正交偏振)是指相对于入射面在垂直方向偏振(此处，S是德语中的Senkrecht的简称)。

基于来自影像显示装置中的光源装置的背光从液晶显示面板发出的特定偏振(例如S偏振)的影像光，首先去往分光器(换言之是偏振分离部件)。分光器反射来自液晶显示面板的特定偏振的影像光。被分光器反射的影像光去往回归反射部件。在回归反射部件，在作为回归反射面的表面设置有相位差板(λ/4波片)。基于来自液晶显示面板的特定偏振的影像光被分光器反射了的影像光，在回归反射部件的表面回归反射。该特定偏振的影像光在对回归反射部件的入射时和从回归反射部件的反射时共计2次通过相位差板(λ/4波片)，由此被偏振转换。即，该特定偏振的影像光转换为另一个偏振(例如P偏振)。P偏振(平行偏振)是指相对于入射面在水平方向偏振(此处，P是Parallel的简称)。

由回归反射部件反射了的偏振转换后的另一个偏振的影像光去往分光器。分光器使另一个偏振的影像光透射。从分光器透射的另一个偏振的影像光在隔着分光器与回归反射部件相反一侧的规定的位置，形成/显示作为实像的空间悬浮影像。

实施方式的影像显示装置为了改善空间悬浮影像的对比度性能，也可以设置使来自光源装置的光源光统一为特定方向的偏振光的偏振转换部。例如，光源装置包括：点状或面状的光源；减少来自光源的光的发散角的光学元件部；将来自光源的光统一为特定方向的偏振光的偏振转换部；具有使来自光源的光传播至液晶显示面板的反射面的导光体，用反射面的形状和面粗糙度控制来自液晶显示面板的影像光的影像光束。

实施方式的空间悬浮影像显示装置没有限定，但特别是考虑到车辆内的使用，具有能够设置在车辆内的顶部或后视镜的附近的空间悬浮影像显示部、与该空间悬浮影像显示部分开设置的影像控制部。影像控制部安装、收纳于第1壳体。第1壳体的影像控制部包括生成要对第2壳体的影像显示装置供给的影像信号、控制信号的影像信号处理电路、存储影像素材的存储器、用于将从车辆的电池提供的电压转换为规定的电压的电源电路等。第1壳体和第2壳体通过有线或无线连接。第1壳体可以设置在车辆的仪表盘上，也可以设置在驾驶员、乘客看不到的场所(例如手套箱内)。

空间悬浮影像显示部具有安装、收纳于薄型的第2壳体的影像显示装置，作为配置在第2壳体的外侧的光学系统，具有偏振分离部件(分光器)和设置有λ/4波片的回归反射部件。在第2壳体内，内置有用于生成视认性高的空间悬浮影像的影像显示装置。影像光从影像显示装置通过第2壳体的开口部向下方的分光器出射。配置在第2壳体之外的光学系统以不被壳体覆盖、经由支柱吊挂于第2壳体的下侧的方式配置。

在第2壳体的下侧，分光器以规定的角度倾斜配置。在分光器的后侧配置有回归反射部件。被分光器反射的影像光向回归反射部件稍向斜上方向前进。回归反射部件以使来自分光器的影像光的入射角度成为0度到10度左右的范围内的规定的角度的方式配置。由回归反射部件反射的影像光稍向斜下方向前进，以回到分光器。该影像光保持该状态从分光器透射而稍向斜下方向前进，在规定的距离的位置形成空间悬浮影像。

[空间悬浮影像显示装置]

以下的实施例涉及例如使来自大面积的影像发光源的影像光所形成的影像经由橱窗的玻璃等分隔空间的透明部件透射，而能够在店铺的空间的内部或外部作为空间悬浮影像显示的空间悬浮影像显示装置。此外，以下的另一个实施例涉及与上述实施例不同的，将来自小面积(例如2～5英寸程度)的影像发光源的影像光所形成的影像使用由后述的分光器和回归反射板等构成的光学系统，在车辆内显示空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置。

另外，以下的实施例的说明中，将在空间悬浮的影像以“空间悬浮影像”的用语表示。代替该用语，也可以使用“空中像”、“空中悬浮影像”、“显示影像的空间悬浮光学像”、“显示影像的空中悬浮光学像”等表达方式。实施例的说明中使用的“空间悬浮影像”的用语是这些用语的代表例。

根据以下的实施例，例如，能够在橱窗的玻璃面、光透射性的板材上将高分辨率的影像信息以空间悬浮的状态显示。此外，实施例的空间悬浮影像显示装置也能够设置在车辆内部那样的有限的空间，即使是在来自车辆外部的太阳光等强光照入的状态下，也能够对驾驶员等人提示不会发生现有技术的液晶显示面板等那样的由于外光反射而视认性显著下降的情况的空间悬浮影像。

现有技术例的空间悬浮影像显示装置中，将作为高分辨率的彩色显示影像源的有机EL面板、液晶显示面板与回归反射部件组合使用。现有技术例的空间悬浮影像显示装置中，影像光以广角扩散，因此存在以下的课题。

如图4所示，在回归反射部件2(也有时记载为回归反射板或回归反射片)中，作为回归反射元件的回归反射部2a是6面体。因此，除了由在回归反射部件2正反射(正规反射)的反射光形成的正规像以外，会由倾斜入射至回归反射部件2的影像光产生虚像，而存在有损空间悬浮影像的画质的课题。

此外，如图5所示，将来自作为影像源的影像显示装置的影像光由回归反射部件2反射而得到的空间悬浮影像，除了上述虚像之外，还存在在液晶显示面板的各像素产生模糊(blur)的课题。

图1表示本发明的一个实施例的空间悬浮影像显示装置的使用方式的一例和结构例。图1的(A)表示本实施例的空间悬浮影像显示装置的整体结构。例如，在店铺等中，利用玻璃等透光性的部件(透明部件)即橱窗(橱窗玻璃105)分隔空间。根据本实施例的空间悬浮信息显示装置，能够透过该透明部件，将空间悬浮影像对店铺的空间的外部在一个方向显示。

具体地说，窄角的指向特性且特定偏振的光从影像显示装置1以影像光束的形式出射，入射至回归反射部件2，被回归反射后从橱窗玻璃105透射，在店铺的空间的外侧作为实像即空中像形成空间悬浮影像3。图1中，以橱窗玻璃105的内侧(例如店铺内)为进深方向、橱窗玻璃105的外侧(例如步道)为跟前的方式表示。另一方面，通过在橱窗玻璃105设置反射特定偏振的机构，也能够利用该机构使影像光束反射，在店铺内的所需位置形成空中像。

图1的(B)是表示上述影像显示装置1的结构例的框图。影像显示装置1包括：显示空中像的原图像的影像显示部1a、将所输入的影像转换成匹配面板的分辨率的影像控制部1b、接收影像信号的影像信号接收部1c和接收天线1d。影像信号接收部1c进行对USB(Universal Serial Bus：通用串行总线，注册商标)输入、HDMI(High-DefinitionMultimedia Interface：高清多媒体接口，注册商标)输入等有线的输入信号的应对、以及对Wi-Fi(Wireless Fidelity：无线保真，注册商标)等无线输入信号的应对，作为影像接收/显示装置单独地发挥功能，也能够显示来自平板、智能手机等的影像信息。进而，如果能够连接计算棒(Stick PC)等，则也能够具有计算处理、影像分析处理等能力。

[空间悬浮影像显示装置V型]

图2表示一个实施例的空间悬浮影像显示装置的主要部分的结构例。图2的实施例表示影像显示装置1和回归反射部件(换言之是回归反射板)2配置成大致V字形的结构(以下记载为V型)。如图2所示，V型的结构中，在相对于玻璃等透明部件100(本例中配置在水平方向)的倾斜方向(与光轴A1对应的方向)，设置有产生特定偏振的影像光的影像显示装置1。此外，在相对于透明部件100的另一倾斜方向(与光轴A2对应的方向)设置有回归反射部件2。影像显示装置1由光源装置13、作为液晶显示元件的液晶显示面板11和吸收型偏振片12等构成。在透明部件100设置有具有对所设置的特定偏振的影像光有选择地进行反射的膜的分光器101(偏振分离部件)。本例中，分光器101形成为片状，粘接于透明部件100的下表面。

图2中，从影像显示装置1的液晶显示面板11发出的特定偏振的影像光在光轴A1上前进，被设置于透明部件100的分光器101(偏振分离部件)反射，在光轴A2上前进，入射至回归反射部件2。在回归反射部件2的影像光入射面(换言之是回归反射面)设置有λ/4波片21。λ/4波片21换言之是偏振转换元件、相位差板、四分之一波长板。

使来自分光器101的光轴A2上的特定偏振的影像光在对回归反射部件2的入射时和出射时共计2次通过λ/4波片21，由此能够从特定偏振(一个偏振)偏振转换成另一个偏振。此处，有选择地反射特定偏振的影像光的分光器101对于偏振转换后的另一个偏振的影像光有透射的性质。由此，偏振转换后的另一个偏振的影像光在光轴A2上前进，从分光器101透射。从分光器101透射了的影像光在与光轴A2对应的光轴A3的方向上，在透明部件100的外侧的规定位置形成、显示作为实像的空间悬浮影像3。

另外，形成空间悬浮影像3的光是从回归反射部件2向空间悬浮影像3的光学像收敛的光线的集合，这些光线在通过空间悬浮影像3的光学像后也直线前进。由此，图2的结构中，用户从与光轴A3对应的箭头所示方向A观察时，空间悬浮影像3作为明亮的影像被看到。但是，其他人例如从箭头所示的方向B观察时，空间悬浮影像3无法作为影像被看到。在显示要求高安全性的影像、对于与用户正对的人物希望隐匿的隐匿性高的影像的系统等中采用时，这样的特性是非常优选的。

另外，由于回归反射部件2的性能，反射后的影像光的偏振光轴有时变得不统一。此时，偏振光轴不统一的一部分的影像光被上述的分光器101反射而回到影像显示装置1侧。该返回的光在构成影像显示装置1的液晶显示面板11的影像显示面进行再反射，由此产生虚像，存在导致空间悬浮影像3的画质下降的可能性。于是，在本实施例中，在影像显示装置1的影像显示面设置有吸收型偏振片12。使从影像显示装置1出射的影像光从吸收型偏振片12透射，从分光器101回来的反射光被吸收型偏振片12吸收。由此，能够抑制上述再反射，防止空间悬浮影像3的虚像导致的画质下降。

上述的分光器(偏振分离部件)101例如由反射型偏振片、使特定偏振反射的金属多层膜等形成即可。

[空间悬浮影像显示装置Z型]

图3表示与图2的实施例不同的、一个实施例的空间悬浮影像显示装置的主要部分的结构例。图3的实施例表示了下述结构：影像显示装置1和回归反射部件2(回归反射板)相对配置，在将它们连结的空间中，分光器101相对于影像显示装置1和回归反射部件2形成45度左右的角度，配置成大致Z字形(或逆Z字形)(以下记载为Z型)。该Z型的结构中，相对于玻璃板等透明部件100和吸收型偏振片112，影像显示装置1和回归反射部件2配置成形成90度左右的角度、分光器101配置成形成45度左右的角度。本例中，分光器101配置在水平方向。

[回归反射部件]

图4的(A)中，作为代表性的回归反射部件2，表示在此次的研究中使用的日本电石工业株式会社制造的回归反射部件2(回归反射板)的表面形状。图4的(A)是俯视图，图4的(B)是侧视图。在回归反射部件2的表面，具有由规则排列的六棱柱形成的回归反射部2a。入射至回归反射部2a的内部的光线在六棱柱的壁面和底面被反射，作为回归反射光向与入射光对应的方向出射。该出射的光例如以图2、图3所示的结构，作为正规的反射像即正规像形成空间悬浮影像3。另一方面，如图4的(B)所示，由于来自影像显示装置1的影像光中相对于回归反射部件2倾斜入射的影像光，在不同于正规像的位置会形成未图示的虚像。该虚像导致空间悬浮影像3的视认性下降。

于是，在本实施例(图3)中，基于显示于影像显示装置1的影像，显示不形成虚像的、作为实像的空间悬浮影像3。该空间悬浮影像3的分辨率不仅依赖于液晶显示面板11的分辨率，也很大程度依赖于图4的(A)所示的回归反射部件2的回归反射部2a的外径D和节距P。例如，在使用7英寸的WUXGA(1920×1200像素)的液晶显示面板11的情况下，即使1像素(1个三元组(1triplet))为约80μm，如果例如回归反射部2a的直径D为240μm、节距P为300μm，则空间悬浮影像3的1像素相当于300μm。因此，空间悬浮影像3的有效分辨率降低至1/3程度。于是，为了使空间悬浮影像3的分辨率与影像显示装置1的分辨率同等，希望使回归反射部2a的直径D和节距P接近液晶显示面板的1像素。另一方面，为了抑制回归反射部件2和液晶显示面板11的像素的莫尔纹的发生，可以将其各自的节距比设计成避开1像素的整数倍。此外，形状可以是以回归反射部2a的任一边均与液晶显示面板11的1像素的任一边不重叠的方式配置的形状。

本发明的发明者制作了组合有像素节距40μm的液晶显示面板11和本实施例的窄发散角(发散角15°)的光源装置13的影像显示装置1，通过实验求取为了提高视认性而能够允许的空间悬浮影像3的像的模糊量l(small L)和像素尺寸L(large L)的关系。图5表示其实验结果。可知视认性变差的模糊量l希望为像素尺寸的40％以下，如果为15％以下则几乎看不出来。关于该模糊量l成为允许量的反射面的面粗糙度，在测量距离40μm的范围中平均粗糙度为160nm以下，为了成为更不显眼的模糊量l，可知优先反射面的面粗糙度为120nm以下。因此，希望减小前述的回归反射部件2的表面粗糙度，并且使包含形成反射面的反射膜和其保护膜的面粗糙度为上述值以下。

另一方面，为了以低价格制造回归反射部件2，可以使用辊压法进行成形。具体地说，是将回归反射部2a排列地赋形于膜上的方法。该方法中，在辊表面形成要赋形的形状的相反形状，在固定用的基材上涂敷紫外线固化树脂，使其通过辊间，由此形成必要的形状，照射紫外线使其固化而得到所需形状的回归反射部件2。

本实施例的影像显示装置1利用液晶显示面板11和作为产生特定偏振的光的光源的光源装置13(详情见图6)，使得影像光对上述回归反射部件2倾斜入射的可能性变小。结果成为能够抑制虚像的发生、即使产生虚像也使该虚像的亮度低的结构优异的系统。

另一方面，图3所示的Z型的空间悬浮影像显示装置的结构中，具有液晶显示面板11、吸收型偏振片12和光源装置13的影像显示装置1以具有规定的角度(例如相对于水平面的分光器101为45度左右的角度)的方式配置。来自影像显示装置1的影像光在光轴B1的方向(相对于分光器101倾斜的方向)上通过分光器101，在与光轴B1对应的光轴B2的方向上向回归反射部件2行进。

此处，来自影像显示装置1的影像光作为特定偏振的光例如是具有P偏振(平行偏振)的特性的影像光。此外，分光器101是反射型偏振片等的偏振分离部件，具有来自影像显示装置1的P偏振的影像光能透射、但相反地S偏振(正交偏振)会反射的性质。该分光器101能够由反射型偏振片、使特定偏振反射的金属多层膜形成。

另一方面，在回归反射部件2的作为光入射面的回归反射面设置有λ/4波片21。来自影像显示装置1的从分光器101透射了的P偏振的影像光在相对于回归反射部件2入射和出射时共计2次通过λ/4波片21，由此从P偏振被偏振转换成S偏振。结果，来自回归反射部件2的偏振转换后的S偏振的影像光被分光器101反射，向透明部件100等行进。在与反射后的光轴B3对应的方向(相对于分光器101倾斜的方向)行进的S偏振的影像光从玻璃板等透明部件100和吸收型偏振片112透射，在透明部件100等的外侧的规定位置生成、显示作为实像的空间悬浮影像3。

此处，为了减轻太阳光、照明光对由影像显示装置1、回归反射部件2、分光器101等光学部件构成的光学系统入射导致的画质下降，可以在透明部件100的外表面设置吸收型偏振片112。光在回归反射部件2回归反射由此会出现偏振光轴不统一的情况，因此在分光器101存在一部分的影像光进行反射而返回影像显示装置1侧的情况。该返回的光再次在构成影像显示装置1的液晶显示面板11的影像显示面反射从而产生虚像，导致空间悬浮影像3的画质显著下降。

于是，在图2和图3所示的任一个实施例中，均在影像显示装置1的影像显示面设置有吸收型偏振片12。或者，也可以在设置于影像显示装置1的表面的吸收型偏振片12的影像出射侧面，设置未图示的防反射膜。由此，由吸收型偏振片12吸收作为产生虚像的原因的光，从而防止空间悬浮影像3的虚像导致的画质下降。

进而，在图3的Z型的结构中，当外光直接入射至回归反射部件2时，产生很强的虚像。因此，为了抑制/防止该虚像的发生，在该实施例中，通过使回归反射部件2相对于外光的入射方向向下倾斜，成为阻止外光入射的结构。具体地说，使外光的主要入射方向成为与箭头所示的方向C(用户从正面看空间悬浮影像3的方向)对应的方向(光轴B3那样的倾斜方向)。此时，回归反射部件2以光轴B2相对于该方向C(光轴B3)例如成为90度左右的关系的方式配置。换言之，回归反射部件2的主面相对于透明部件100等的主面以成为例如90度左右的关系的方式配置。由此，在方向C入射时的外光不会直接入射至回归反射部件2的主面(回归反射面)，因此能够防止虚像的发生。

此外，影像显示装置1也配置成与外光的入射方向(方向C)不同的朝向。具体地说，影像显示装置1的主面(影像光出射面)配置成与回归反射部件2的主面为相同朝向(换言之是平行的)，影像显示装置1的光轴B1以相对于与外光的入射方向(方向C)对应的光轴B3为90度左右的关系配置。此外，在考虑外光相对于作为开口部起作用的透明部件100的主面在方向C入射时的光束的范围的情况下，在该范围的外侧稍离开的位置配置影像显示装置1。由此，能够减少起因于影像显示装置1的再反射的虚像的发生。

[影像显示装置]

图6表示能够应用于图2、图3的实施例的影像显示装置1的结构例。该影像显示装置1具有光源装置13、液晶显示面板11、光方向转换面板54等。可以在液晶显示面板11的影像出射面侧设置前述的吸收型偏振片12。光源装置13具有作为构成光源的半导体光源(固体光源)的多个LED元件201(LED：Light Emitting Diode，发光二极管)和导光体203等。在图6中，以展开立体图表示了在光源装置13之上配置有液晶显示面板11和光方向转换面板54的状态。

光源装置13例如由塑料等盒体(未图示)形成，在内部收纳有LED元件201和导光体203。在导光体203的端面，为了将来自各个LED元件201的发散光转换为大致平行光束而设置有受光端面203a。受光端面203a设置成具有随着相对于受光部向对面去而逐渐截面积变大的形状，具有通过在内部传播时进行多次全反射而发散角逐渐变小的作用的透镜形状。

进而，在导光体203的上表面，安装有相对于导光体203大致平行地配置的液晶显示面板11。此外，在光源装置13的盒体的1个侧面(图6中是下侧的侧面)安装有多个LED元件201。来自多个LED元件201的光，因导光体203的受光端面203a的形状而被转换成大致准直光(大致平行光)。因此，受光端面203a的受光部和LED元件201保持规定的位置关系地安装。

光源装置13在设置于导光体203的端面的作为受光部的受光端面203a，安装排列有多个作为光源的LED元件201的光源单元而构成。来自LED元件201的发散光束因导光体203的受光端面203a的透镜形状而成为大致准直光。该大致准直光在导光体203的内部以箭头所示的方向A导光。方向A是相对于液晶显示面板11大致平行的方向(图中是从下向上的方向)。在方向A导光的光由设置于导光体203的光束方向转换部204转换光束方向，向相对于导光体203大致平行的液晶显示面板11以箭头所示的方向B出射。方向B是相对于液晶显示面板11的显示面大致垂直的方向。

导光体203具有利用导光体203内部或表面的形状使光束方向转换部204的分布(换言之是密度)最优化的结构。由此，能够控制作为方向B所示的来自光源装置13的出射光束、即向液晶显示面板11的入射光束的光的均匀性。

进而，在包括光源装置13和液晶显示面板11的影像显示装置1中，为了提高方向B所示的来自光源装置13的出射光束的利用效率，大幅减小电力消耗，能够控制来自光源装置13的方向B的光的指向性。更具体地说，作为光源装置13，能够构成具有窄发散角的光源。结果来自影像显示装置1的影像光像激光那样以高指向性(换言之是直进性)高效地到达观察者，能够以高分辨率显示高品质的空间悬浮影像。与此同时，能够显著减小包含光源装置13的LED元件201的影像显示装置1的电力消耗。

此外，在安装于光源装置13的未图示的盒体的上表面的液晶显示面板11的未图示的框架，安装有安装于该框架的液晶显示面板11、和与该液晶显示面板11电连接的未图示的挠性配线基板(FPC：Flexible Printed Circuits)等。作为液晶显示元件的液晶显示面板11与LED元件201一起，基于来自构成电子装置的未图示的控制电路的控制信号，调制透射光强度从而生成显示影像。

<车载用空间悬浮影像显示装置(V型)>

接着，使用图7及其以后的图，说明实施例的车载用的空间悬浮影像显示装置。之后所示的各实施例的空间悬浮影像显示装置作为基本结构对应于前述的图2的V型的结构。为了实现形成空间悬浮影像3的功能，空间悬浮影像显示装置的各构成要素(影像显示装置1、分光器101、回归反射部件2等)具有规定的位置关系地相互固定。

[空间悬浮影像显示装置的外观例]

图7表示一个实施例、特别是适用于车载的空间悬浮影像显示装置的外观的一例。图7的实施例的车载用的空间悬浮影像显示装置大致地说具有影像控制部300和空间悬浮影像显示部400。图7中，表示相对于装置正面从侧面(图示的X方向)看空间悬浮影像显示部400时的外观。另外，为了进行说明，有时作为坐标系和方向使用图示的(X，Y，Z)。X方向是装置的左右方向，Y方向是装置的前后方向，Z方向是装置的上下方向。X方向和Y方向是水平方向，Z方向是铅垂方向。

用户在大致Y方向观察由空间悬浮影像显示部400形成的空间悬浮影像3(以虚线框表示)。装置正面是与用户在大致Y方向上观察空间悬浮影像显示部400时对应的面。用户相对于装置正面，从视点向Y方向稍斜上方的视线方向(与图示的方向E对应)能够很好地看到空间悬浮影像显示部400形成的空间悬浮影像3，详情如后所述。另外，图7的实施例的结构中特别是回归反射部件2的配置详细地图示与后述的图8B的结构(第2实施例)对应的例子。

影像控制部300安装/收纳于作为第1壳体的壳体107(换言之是影像控制部收纳部)。影像控制部300是安装有图1的(B)的影像控制部1b和影像信号接收部1c等的部分。在壳体107内，收纳有影像控制部1b和影像信号接收部1c等的作为安装物的电路基板等。影像控制部300如上所述包括生成影像信号和/或控制信号等并对影像显示装置1供给的影像信号处理电路、存储影像素材等数据和/或信息的存储器、用于将从车辆的电池供给的电压转换成规定的电压的电源电路等。

空间悬浮影像显示部400中，影像显示装置1(概略图示)安装/收纳于作为第2壳体的壳体106(影像显示装置收纳部)。在壳体106内收纳/固定有构成影像显示装置1的前述(与图2同样)的光源装置13、液晶显示面板11、吸收型偏振片12等。壳体107和壳体106由有线线缆105连接。线缆105由控制信号线、电源供给线等构成。另外，在变形例中，壳体107和壳体106可以由无线(例如Wi-Fi等近距离无线通信接口)连接。

空间悬浮影像显示部400是安装有图1的(B)的影像显示部1a的部分，具有收纳影像显示装置1的壳体106、配置在壳体106之外的下侧的设置有分光器101和λ/4波片21的回归反射部件2、以及支柱108等。与图2同样，在回归反射部件2的回归反射面设置有λ/4波片21。例如在回归反射部件2的表面粘贴有λ/4波片21。在壳体106的下表面具有开口部1061，来自壳体106内的影像显示装置1的影像光经由该开口部1061向下侧(Z方向，图7中的粗箭头的朝向)出射。本实施例中，从影像显示装置1出射的特定偏振的影像光是S偏振光。

图7的实施例中，分光器101、影像显示装置1、回归反射部件2的配置关系与图2同样成为V型的结构。图7的构成要素(分光器101、影像显示装置1和回归反射部件2)在图面内旋转了时，与图2的构成要素的配置关系同样。即，V型的结构中的配置关系是影像显示装置1相对于分光器101以45度左右向一方倾斜地配置，回归反射部件2相对于分光器101以45度左右向另一方倾斜(相对于影像显示装置1为90度左右)地配置。图7的配置关系中，影像显示装置1(特别是液晶显示面板11)的主面配置在水平方向(Y方向)，回归反射部件2相对于影像显示装置1配置成90度左右。分光器101相对于影像显示装置1和回归反射部件2分别倾斜45度左右(分光器101的主面在Y方向从后向前倾斜向上)地配置。

从影像显示装置1向Z方向的下方出射的S偏振的影像光被分光器101反射而朝向回归反射部件2。被分光器101反射了的S偏振的影像光在回归反射部件2被回归反射，共计2次通过λ/板21，偏振转换成作为另一个偏振的影像光的P偏振光，回到分光器101。偏振转换后的P偏振的影像光从分光器101透射，在Y方向在之前的规定的位置形成并显示空间悬浮影像3(以虚线表示)。

壳体106有时被称为“薄型壳体”。此处，薄型是指壳体106的厚度相对于铅垂方向(宽度、进深的尺寸)被抑制得较小。本实施例中，如图所示采用下述结构：空间悬浮影像显示部400与影像控制部300的壳体107分开，并且在壳体106的外侧，将分光器101和回归反射部件2等以不被壳体覆盖地露出的方式配置。因此，壳体106比较小型(紧凑)，如上所述能够成为壳体的厚度抑制得较小的薄型结构。

本实施例中，作为液晶显示面板11，采用大致3英寸的液晶显示装置。与此对应地，本实施例中，薄型的壳体106的尺寸、形状在从空间悬浮影像3侧(Y方向)看时，宽度为55mm，进深为90mm，厚度为23mm。本实施例的空间悬浮影像显示装置中壳体106的上表面部固定于车辆室内的顶部，详情后述。因此，壳体106优选是驾驶员、其它乘客看来不会在意其存在的程度的薄型形状。此外，在壳体106中需要确保收纳具有光源装置13和液晶显示面板11的影像显示装置1、以及用于使来自光源装置13的热量散热的空间。考虑到这些情况，在本实施例中，使壳体106的厚度为23mm。

[关于支柱]

如图7所示，以对于收纳影像显示装置1的壳体106，在下侧由支柱108保持的形式，配置、固定由分光器101和形成有λ/4波片21的回归反射部件2形成的光学系统(详情如图8B)。在本实施例中，分光器101的主面是长方形的，而且回归反射部件2同样主面也是长方形的。与此对应，支柱108形成为支承分光器101的缘部(至少左右边)和回归反射部件2的缘部(至少左右边)的形状。通过采用该结构，影像显示装置1、分光器101和回归反射部件2保持在图7的位置关系。

支柱108是具有柱形状、或棒状、细长的长板形状等的支承部、支承物、支承器具，换言之，是固定部或吊挂部。支柱108是用于在相对于壳体106的下侧以悬吊的方式支承、固定分光器101、回归反射部件2的物品、器具、机械机构。

作为支柱108的素材，能够使用铝、铁等金属、树脂等。用户观察空间悬浮影像3时，优选空间悬浮影像3的空中漂浮感明显，而空间悬浮影像3以外的构成要素尽量不显眼。由此，支柱108不是覆盖分光器101等的壳体，而是在确保用于支承的刚性、强度的基础上，例如形成为柱状，使体积为最小限度的值。

图7的支柱108的结构例如下所述。支柱108详细地说包括支柱108a、支柱108b、支柱108c，它们是相连接的。支柱108a是在壳体106的下表面从Y方向的前侧的左右的角部向下，延伸到分光器101的前侧的左右的角部附近的支柱部分。支柱108b从分光器101的前侧的左右的角部附近沿分光器101的缘部向倾斜下后方延伸至分光器101的后侧的左右的角部附近(换言之是回归反射部件2的下端附近)的支柱部分。支柱108c是从分光器101的后侧的左右的角部附近沿回归反射部件2的缘部向铅垂上方延伸至回归反射部件2的上端的左右的角部附近的支柱部分。在支柱108c的上端，也可以具有沿着回归反射部件2的上边连接的支柱部分。

此处，说明支柱108的材质。支柱108是轻量且抗振动能力强的材质即可。支柱108的材质例如可以是铝等金属，也可以是塑料等树脂材料。在任一情况下，为了对于射入车辆的内部的太阳光等外光尽量不反射，优选支柱108的表面具有用于防止外光反射的遮光性。

此外，为了使空间悬浮影像3的空中悬浮感(在空中仅影像看起来如浮起那样的感觉)更明显，优选支柱108在从用户看时不显眼。此时，支柱108也可以由具有接近透明的性质(光透射性)的素材例如光透射性树脂构成。

在从壳体106向下延伸的支柱108由透明部件构成的情况下，从用户的视点即装置正面方向(方向E)看空间悬浮影像3时，进入用户的视野的壳体仅是薄型的壳体106。因此，本实施例中遮挡用户的视野的物品少，能够提高空间悬浮影像3的空中悬浮感，更适合使用。

[空间悬浮影像显示的构造例]

接着，使用图8A、图8B，更详细地说明图7的实施例的空间悬浮影像显示的光学系统等的构造例。图8A表示关于图7的空间悬浮影像显示部400的构造的一个实施例(第1实施例)，图8B表示关于图7的空间悬浮影像显示部400的构造的另一个实施例(第2实施例)。

[第1实施例]

首先，图8A表示从侧面(X方向)观察第1实施例的空间悬浮影像显示装置的空间悬浮影像显示部400时的构造。在图8A中，用虚线框表示的空间悬浮影像显示部400中，壳体106如后述的图9或图10所示固定在作为车辆内的上部的顶部。收纳在壳体106内的影像显示装置1在图示的截面中，从上方起依次大致配置有光源装置13、液晶显示面板11和吸收型偏振片12。该影像显示装置1同样能够适用前述的图6。

来自影像显示装置1的影像光向铅垂方向(Z方向)的正下方的分光器101出射。将该影像光的方向用点划线的光轴C1表示，对此两侧的虚线表示光束的范围。从液晶显示面板11出射的影像光例如是具有S偏振光(正交偏振光)的影像光。该S偏振光的影像光在光轴C1向以入射角度α倾斜配置的分光器101入射而被其反射。图8A的第1实施例的入射角度α为40度。光轴C1和分光器101的主面所成的角度β为50度。

被分光器101反射的S偏振的影像光向Y方向的后侧、在由光轴C2表示的稍稍斜上方向上，向着回归反射部件2等行进。光轴C2的方向是相对于光轴C1为80度的方向，且是相对于水平方向为10度的倾斜上方向。在回归反射部件2的光入射面设置有λ/4波片21。基于来自影像显示装置1的S偏振的影像光被分光器101反射的影像光，在光轴C2上，在回归反射部件2处的入射(反射前)和出射(反射后)时共计2次通过λ/4波片21，从而被偏振转换。具体地说，S偏振(正交偏振)被转换为P偏振(平行偏振)。结果被回归反射部件2反射后的P偏振光的影像光在光轴C2上返回分光器101侧，从分光器101透射，在透射后的与光轴C2对应的光轴C3上前进。如图8A所示，该P偏振光的影像光在光轴C3上，在比分光器101靠前侧的规定距离的位置，形成并显示作为实像的空间悬浮影像3。形成空间悬浮影像3的位置基于影像显示装置1、光学系统的设计来决定。

此处，图8A的第1实施例中，具有λ/4波片21的回归反射部件2配置在图示的位置A。位置A是以相对于来自分光器101的影像光的光轴C2入射角度θ为0度的方式，回归反射部件2的主面垂直(光轴C2和回归反射部件2的主面所成的角度φ＝90度)配置的位置。回归反射部件2在位置A以主面稍向斜下方倾斜的方式配置。回归反射部件2的光轴C 2(换言之是形成空间悬浮影像3的影像光的光轴)在令相对于水平方向(Y方向)所成的角度为v时，角度v是v＝10度。

如图8A所示，空间悬浮影像3在相对于回归反射部件2的角度v＝10度的稍斜下方向的光轴C2、C3上，在相比于分光器101靠前侧且稍下侧的位置生成。换言之，第1实施例的空间悬浮影像3在与水平线成角度v的向图示的右下倾斜的方向生成。结果在用户从装置正面观察该空间悬浮影像3时，用户的视线如与方向E对应的视线方向所示，成为从稍下侧向上看的方向。如后所述(图9、图10)，作为用户的车辆内的驾驶员在向上看车辆的上部的后视镜附近时，能够在非常自然的方向看到空间悬浮影像3。

在图7～图8B的实施例中，在车载的用途(图9、图10)中，为了进一步提高空间悬浮影像3的空中悬浮感，使用于空间悬浮影像3的出射、形成的光轴C2、C3的方向为相对于水平方向稍斜下方向，具体地说使角度v为10度。例如后述的图9所示，从驾驶员的视点的稍斜上方向视认空间悬浮影像显示部400形成的空间悬浮影像3。此时，在相对于壳体106和回归反射部件2的前侧且稍向下侧错开的位置能够看到空间悬浮影像3。由此，根据这样的实施例，与在水平方向的光轴上出射、形成空间悬浮影像3的方式时相比，能够进一步提高空间悬浮影像3的空中悬浮感。

此处，用户视认空间悬浮影像3时的视线的方向(方向E)和角度(角度v)主要由与分光器101相对于影像光的配置角度(角度α、β)的关系决定。在图8A的第1实施例中，v＝10度，因此以α＝40度、β＝50度的方式决定分光器101的配置。

另外，在图7～图8B的构造中，使角度v＝10度，能够成为使空间悬浮影像3的形成方向和用户的视线方向稍倾斜的结构。此外，虽然没有图示，但也能够使用球节等安装器具，将壳体106的上表面部对车辆的顶部固定设置。由此，能够使包含壳体106、光学系统的空间悬浮影像显示部400的朝向可变，以配合视认空间悬浮影像3的用户的视点位置、视线方向的方式进行调节。

[关于向回归反射部件的入射角度的研究]

接着，研究回归反射部件2的配置的朝向等。虽然也受安装影响，但回归反射部件2无论光入射方向是哪个方向基本上都能够进行回归反射，只要相对于入射影像光的入射角度处于某个程度的范围内，就能够进行回归反射。在图8A的第1实施例中，相对于来自分光器101的光轴C2上的影像光，回归反射部件2的主面所成的角度φ是φ＝90度，即回归反射面与入射影像光垂直。虽然也受安装的影响，但影像光相对于回归反射部件2的入射角度θ是垂直(0度)时，能够最高效地进行回归反射，前述的虚像的发生最少，能够增加空间悬浮影像3的明亮度。考虑到这样的效果，在图8A的第1实施例中将回归反射部件2配置在位置A。

像图8A的第1实施例的位置A那样使相对于回归反射部件2的入射角度θ为0度时，会产生别的问题。以下对此进行说明。图8A的结构中，虽然会被安装影响，但在贴附于回归反射部件2的表面的λ/4波片21的面，有时对于影像光对回归反射部件2的入射会发生镜面反射。存在该λ/4波片21上的由镜面反射形成的像(镜面反射像)在Y方向上从用户看来能够在空间悬浮影像3的后侧被看到的可能性。此时，担心用户意识到镜面反射像，导致空间悬浮影像3的视认性降低。

图8B的第2实施例是对图8A的第1实施例添加关于回归反射部件2的配置的设计的实施例。第2实施例是通过在位置B配置回归反射部件2，能够得到防止、抑制上述那样λ/4波片21的镜面反射像导致的视认性降低的效果的结构。

[第2实施例]

图8B的第2实施例中，回归反射部件2以与影像显示装置1垂直地、在铅垂方向(Z方向)立起的方式配置在位置B。位置B是以相对于来自分光器101的稍向斜上方的光轴C2上的入射影像光不是垂直而是使入射角度θ为10度(＝角度v)的方式，回归反射部件2的主面以在铅垂方向(Z方向)上立起的方式配置的位置，是回归反射部件2相对于影像显示装置1为90度的配置位置。另外，图8B中，关于入射角度θ，令相对于水平方向在Z方向向下角度增加的方向设为角度的正方向(以使后述的镜面反射光向斜上方向)。

位置B的配置的结果是，被分光器101反射的光轴C2上的影像光的向回归反射部件2的入射角度θ，不是图8A的位置A时那样的垂直(θ＝0度)，而是θ＝10度。在位置B的情况下，回归反射部件2的主面相对于光轴C2上的影像光所成的角度φ是80度(θ+φ＝90度)。该角度φ＝80度与图8A时的角度φ＝90度，差异θ＝v＝10度。

如图8B的第2实施例所示，在使向回归反射部件2的入射角度θ为10度时，虽然能够看到很少的回归反射部件2导致的虚像的发生，但该虚像导致的空间悬浮影像3的品质劣化几乎等于零。另一方面，使该入射角度θ在规定的范围内尽可能大的话，能够防止λ/4波片21导致的镜面反射像的发生。关于回归反射部件2和λ/4波片21的与安装例对应的特性，优选使入射角度θ为10度以内。

上述研究的结果是，在第2实施例中，为了防止看到λ/4波片21导致的镜面反射像，且使得用户几乎不会意识到回归反射部件2产生的虚像的影响，作为采用有效平衡的设计，使向回归反射部件2的入射角度θ为10度(＝v)，使角度φ＝80度。

换言之，在第2实施例中，考虑到由回归反射部件2产生的虚像引起的空间悬浮影像3的视认性降低和明亮度降低的不良影响和由λ/4波片21产生的镜面反射像引起的视认性降低这两者，为了使它们的综合不良影响最小，提高空间悬浮影像3的视认性，使回归反射部件2采用位置B的结构。

图8B的第2实施例中，用双点划线的箭头表示相对于来自分光器101的光轴C2上的入射影像光的、来自λ/4波片21的镜面反射光的方向。像这样，第2实施例的光学系统中，即使产生来自λ/4波片21的镜面反射光，该镜面反射光的方向也成为图示那样在Y方向斜向上的方向，脱离空间悬浮影像3的范围，不会朝向用户的视点的方向。由此，第2实施例中，能够防止用户在空间悬浮影像3的背后看到该镜面反射光，提高空间悬浮影像3的品质。

不限于上述第1实施例和第2实施例，回归反射部件2的配置只要使相对于来自分光器101的入射影像光的入射角度θ是从0度到10度左右的角度范围内选择的角度即可。第2实施例的θ＝10度的结构与θ＝5度时的结构相比较，能够进一步减小由λ/4波片21的镜面反射像引起的不良影响。

此外，一般来说，已知通过对进行镜面反射的部件实施所谓的AR涂层(AntiReflection Coating，抗反射涂层)，能够防止、减少镜面反射。但是，例如在图8A的第1实施例的结构，在对λ/4波片21的表面施以AR涂层时，虽然能够防止镜面反射，但相反地在λ/4波片21上影像光会发散，结果有可能在空间悬浮影像3产生模糊，导致影像品质下降。特别是，作为影像源的液晶显示面板12的显示面的尺寸越小，越容易发生这样的模糊。因此，上述第1实施例和第2实施例采用不对λ/4波片21施以AR涂层的结构。在此基础上，如上所述，特别是在第2实施例中，通过使具有λ/4波片21的回归反射部件2的配置采用入射角度θ＝10度的结构，能够提高空间悬浮影像3的综合品质。

除此之外，图8B的第2实施例如上所述与用户的合适的视线方向(方向E)对应地使空间悬浮影像3的光轴C2、C3的方向为稍向斜下方的角度v＝10度，而且考虑回归反射部件2和λ/4波片21的作用而采用位置B的配置(入射角度θ＝10度，φ＝80度)，与此相对应地，也设计分光器101的倾斜的配置角度(α＝40度，β＝50度)。

上述结构的结果是，根据第2实施例，在实用时基本上没有虚像，基本上没有λ/4波片21引起的镜面反射影响，能够得到高品质且合适的空间悬浮影像3。

[空间悬浮影像显示装置向车辆内的设置例]

图9表示上述车载用的空间悬浮影像显示装置对车辆内部的设置例(第1设置例)。图9中表示了从右舵的情况下的驾驶员看来，在后视镜(换言之是室内镜)2102的右侧配置空间悬浮影像显示部400，在该位置形成并显示空间悬浮影像显示部400的空间悬浮影像3的例子。在该第1设置例中，收纳有影像显示装置1的壳体106固定于车辆内的顶部2103。

另一方面，收纳有影像控制部300的壳体107配置在仪表盘2100上的、例如对于右舵的驾驶员不会造成妨碍的(不会挡眼)左边的位置。此外，用于连接收纳于壳体106的影像显示装置1和收纳于壳体107的影像控制部300的线缆105如图9的虚线所示，通过A柱2105内部和车辆的顶部2103的内部，由此能够不显眼地进行配线。

图10表示车载用的空间悬浮影像显示装置向车辆内部的另一设置例(第2设置例)。图10中，与图9同样表示了从右舵的驾驶员看来，显示配置在后视镜2102的右侧的空间悬浮影像显示部400的空间悬浮影像3的例子。该第2设置例中，收纳有影像控制部300的壳体107不是收纳在仪表盘2100上，而是收纳在车辆内的顶部2013中的用于安装后视镜2102的安装部罩2107的内部。根据该第2设置例，具有壳体106与壳体107之间的线缆105的配线2108也可以形成得较短，而且在仪表盘2100上不设置壳体107，因此仪表盘2100上看起来也很清爽美观的优点。

[变形例-支柱]

图11表示关于空间悬浮影像显示部400的支柱108的结构的变形例。图11概要表示在装置正面(Y方向)看空间悬浮影像显示部400时的示意性结构图。该变形例与图7的支柱108的结构例的不同点在于，在壳体106的下表面与回归反射部件2和支承回归反射部件2的缘部的支柱108(108c)之间也由支柱108(特别是支柱108d)连接。图11中，对回归反射部件2和λ/4波片21以实线的矩形简单图示，对分光器101以虚线的矩形简单图示。

支柱108作为其构成部分，除了前述的支柱108a、支柱108b、支柱108c还具有支柱108d。支柱108d是支柱108c的延长部分，是从支承回归反射部件2的缘部的支柱108c的上端(左右)向Z方向的上方延伸到壳体106的下表面的Y方向后侧的左右的角部的部分。也可以认为支柱108c和支柱108d是1根支柱。

不限于这样的支柱108的结构例，能够采用各种结构。也能够采用没有前侧的支柱108a的结构例。此外，例如也可以采用分光器101的上下边、回归反射部件2等的上下边被支柱108支承的结构。

[效果等]

如上所述，根据实施例、变形例，能够提供适合用于车辆内且能够显示视认性高的空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置。图7～图8B的实施例的空间悬浮影像显示装置能够轻松地如图9、图10所示设置在车辆内。

实施例中，对于空间悬浮影像显示装置，考虑到图9等所示的配置在车辆内的顶部2103或后视镜2102的附近，将其分为2个壳体(壳体107和壳体106)，使空间悬浮影像显示部400紧凑且轻量。此外，为了在用户观察空间悬浮影像显示部400的空间悬浮影像3时提高空间悬浮影像3的空中漂浮感、换言之进一步强调该空中漂浮感，分为收纳影像显示装置1的壳体106和不被壳体等覆盖而露出的分光器101和回归反射部件2，从而使壳体106成为薄型结构。

在壳体106的下侧，经由支柱108以悬吊的方式配置有分光器101和回归反射部件2等。构成要素中相对来说影像显示装置1最重、分光器101、回归反射部件2等较轻，因此采用将收纳有影像显示装置1的壳体106在铅垂方向上配置在最上侧，而从顶部2103悬吊的结构。此外，构成为使得用户看来支柱108等尽量不显眼。

在用户利用实施例的车载用的空间悬浮影像显示装置时，作为空间悬浮影像3例如显示服务台(concierge)的影像，能够利用服务台对驾驶员传达导航、POI信息等。由此，能够进行看起来有趣、且更安全舒适的驾驶辅助等。

本实施例的技术中，通过对空间悬浮影像以空间漂浮的状态显示高分辨率且高亮度的影像信息，例如用户能够不会对感染症的接触感染感到不安地进行操作。如果在不特定多数的用户使用的系统中使用本实施例的技术，则能够提供减少感染症的接触感染的风险、能够不会感到不安地使用的非接触用户接口。由此，对联合国提倡的可持续开发目标(SDGs：Sustainable Development Goals)的“3为了所有人的健康和福祉”作出贡献。

此外，本实施例的技术中，通过使出射的影像光的发散角小、进而统一成特定的偏振，能够对于回归反射部件仅高效地反射正规的反射光，因此能够得到光的利用效率高、明亮鲜明的空间悬浮影像。根据本实施例的技术，能够提供能够大幅减少电力消耗且利用性优异的非接触用户接口。由此，对联合国提倡的可持续开发目标(SDGs：SustainableDevelopment Goals)的“9建立工业和技术革新的基石”作出贡献。

以上，基于实施方式具体说明了本发明，但本发明并不限定于前述的实施方式，能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更。在没有特别限定的情况下，各构成要素可以是单个也可以是多个。对于各实施例的构成要素除了必需的构成要素之外，能够进行添加、删除、置换等。

附图标记的说明

1…影像显示装置，2…回归反射部件，3…空间悬浮影像，11…液晶显示面板，12…吸收型偏振片，13…光源装置，21…λ/4波片，101…分光器(偏振分离部件)，105…线缆，106…壳体(第2壳体)，107…壳体(第1壳体)，108…支柱，300…影像控制部，400…空间悬浮影像显示部。

Claims (11)

1.一种显示空间悬浮影像的空间悬浮影像显示装置，其特征在于，包括：

收纳有影像控制部的第1壳体；

收纳有影像显示装置的第2壳体，其与所述第1壳体通过有线或无线的方式连接，能够安装于车辆内的顶部或后视镜附近的位置；

在所述第2壳体的外侧相对于所述影像显示装置以规定的角度倾斜地配置的偏振分离部件；和

在所述第2壳体的外侧相对于所述偏振分离部件以规定的角度倾斜地配置的、在回归反射面设置有λ/4波片的回归反射部件，

所述影像显示装置具有光源装置和作为影像源的液晶显示面板，

从所述液晶显示面板出射的特定偏振的影像光被所述偏振分离部件反射，入射到所述回归反射部件而被回归反射，通过所述λ/4波片而被偏振转换，从而成为另一个偏振的影像光，所述另一个偏振的影像光从所述偏振分离部件透射，用透射的影像光在规定的位置显示作为实像的空间悬浮影像。

2.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述回归反射部件以使来自所述偏振分离部件的影像光的入射角度成为从0度到10度的范围内选择的角度的方式配置。

3.如权利要求2所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述回归反射部件以使来自所述偏振分离部件的影像光的入射角度成为0度的方式配置。

4.如权利要求2所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述回归反射部件以使来自所述偏振分离部件的影像光的入射角度成为10度的方式相对于所述影像显示装置垂直地配置。

5.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述偏振分离部件和所述回归反射部件从所述第2壳体悬吊在其下侧。

6.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述偏振分离部件和所述回归反射部件被支柱支承于所述第2壳体。

7.如权利要求6所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述支柱的表面具有用于防止外光反射的遮光性。

8.如权利要求6所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述支柱使用透明部件构成。

9.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述偏振分离部件由反射型偏振片或反射特定偏振的金属多层膜构成。

10.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述影像显示装置具有设置于所述液晶显示面板的影像光出射侧的吸收型偏振片，或者在所述液晶显示面板的影像显示面设置有防反射膜。

11.如权利要求1所述的空间悬浮影像显示装置，其特征在于：

所述回归反射部件的回归反射面的面粗糙度被设定成使得所述空间悬浮影像的模糊量与所述影像显示装置的像素尺寸的比例为40％以下，

所述光源装置包括：

点状或面状的光源；

用于减小来自所述光源的光的发散角的光学元件部；

使来自所述光源的光统一成特定方向的偏振光的偏振转换部；和

具有使来自所述光源的光传播至所述液晶显示面板的反射面的导光体，

用所述反射面的形状和面粗糙度控制来自所述液晶显示面板的影像光的影像光束。