JP2019207370A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関し、特に、再帰反射部材を備える画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device including a retroreflective member.
専用眼鏡を用いることなく3次元画像を視認できる画像表示装置として、画像を構成する光を出射するディスプレイ、ハーフミラー、及び再帰反射部材を備えた画像表示装置が広く知られている。 As an image display device that can visually recognize a three-dimensional image without using dedicated glasses, an image display device including a display that emits light constituting the image, a half mirror, and a retroreflective member is widely known.
例えば下記特許文献1には、画像表示装置の一例である結像装置が記載されている。この結像装置は、ディスプレイ、再帰反射部材、及びハーフミラーとして機能する偏光フィルタを備える。この結像装置において、ディスプレイが出射する光は、偏光フィルタの一方の面で反射され、次いで再帰反射部材で再帰反射され、再び偏光フィルタに戻って偏光フィルタを透過し、偏光フィルタの他方の面側の空中において結像される。 For example, Patent Document 1 below describes an imaging device that is an example of an image display device. This imaging apparatus includes a display, a retroreflective member, and a polarizing filter that functions as a half mirror. In this imaging apparatus, the light emitted from the display is reflected by one surface of the polarizing filter, then retroreflected by the retroreflective member, returns to the polarizing filter again, passes through the polarizing filter, and the other surface of the polarizing filter. It is imaged in the air in the side.
また、下記特許文献2には、画像表示装置の一例である空中表示装置が記載されている。この空中表示装置は、ディスプレイの前面に配置される凸レンズを有する画像表示装置である。この空中表示装置では、ディスプレイの前面に配置される凸レンズがディスプレイに表示される画像を拡大する。このように拡大された画像を形成する光は、特許文献1の結像装置と同様に、ハーフミラーの一方の面で反射され、次いで再帰反射部材で再帰反射され、再びハーフミラーに戻ってハーフミラーを透過し、ハーフミラーの他方の面側の空中において結像される。 Patent Document 2 below describes an aerial display device that is an example of an image display device. This aerial display device is an image display device having a convex lens disposed in front of the display. In this aerial display device, a convex lens arranged in front of the display enlarges an image displayed on the display. The light that forms the enlarged image is reflected by one surface of the half mirror, then retroreflected by the retroreflective member, and then returns to the half mirror again and is half-similar to the imaging device disclosed in Patent Document 1. The light passes through the mirror and is imaged in the air on the other side of the half mirror.
しかし、上記特許文献1のような再帰反射部材を使用した画像表示装置では、再帰反射部材で再帰反射された光の一部が拡散することにより、空中に表示される画像の輪郭がぼやける場合がある。また、上記特許文献2の空中表示装置のようにディスプレイが表示する画像をレンズによって拡大した後に再帰反射部材で再帰反射する場合、空中に表示される画像はよりぼやけ易く不鮮明になり易い。 However, in the image display device using the retroreflective member as described in Patent Document 1, a part of the light retroreflected by the retroreflective member may be diffused to blur the outline of the image displayed in the air. is there. Further, when an image displayed on the display is enlarged by a lens and then retroreflected by a retroreflective member as in the aerial display device of Patent Document 2, the image displayed in the air is more easily blurred and unclear.
そこで、本発明は、表示する画像の質を向上し得る画像表示装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image display device capable of improving the quality of an image to be displayed.
上記課題を解決するための本発明の画像表示装置は、ハーフミラーと、前記ハーフミラーの一方の面に光を照射するディスプレイと、前記ハーフミラーの前記一方の面で反射する光または前記ハーフミラーを透過する光を再帰反射する再帰反射部材と、前記再帰反射部材で反射されて前記ハーフミラーに戻る光の光路上に配置されるレンズと、を備えることを特徴とする。 The image display device of the present invention for solving the above-described problems includes a half mirror, a display for irradiating light on one surface of the half mirror, and light reflected on the one surface of the half mirror or the half mirror. A retroreflective member that retroreflects the light that passes through the lens, and a lens that is disposed on the optical path of the light that is reflected by the retroreflective member and returns to the half mirror.
再帰反射部材で再帰反射された光は上記のように拡散する場合がある。このように再帰反射された光が拡散し易い再帰反射部材が用いられる場合であっても、再帰反射部材とハーフミラーとの間に配置されるレンズが凸レンズ等の収束レンズであることによって、再帰反射部材で再帰反射された光が当該レンズを透過することで当該光の拡散が抑制される。そのため、画像表示装置が表示する画像の輪郭がぼやけることが抑制され得る。すなわち、本発明の画像表示装置は表示する画像の質を向上し得る。 The light retroreflected by the retroreflective member may diffuse as described above. Even when a retroreflective member that easily diffuses the retroreflected light is used, the lens disposed between the retroreflective member and the half mirror is a converging lens such as a convex lens. The light retroreflected by the reflecting member is transmitted through the lens, so that the diffusion of the light is suppressed. Therefore, blurring of the outline of the image displayed by the image display device can be suppressed. That is, the image display device of the present invention can improve the quality of the displayed image.
一方、再帰反射部材とハーフミラーとの間に配置されるレンズが凹レンズ等の発散レンズである場合、ハーフミラーから再帰反射部材に向かう光はレンズを透過することで発散される。そのため、当該光の再帰反射部材における照射範囲は、画像表示装置がレンズを備えない場合に比べて広げられる。よって、画像表示装置がレンズを備えない場合に比べて、多くの再帰反射素子に光が照射され得る。したがって、再帰反射部材において一部の再帰反射素子に不具合がある場合、その不具合による影響が抑制され得る。すなわち、一部の再帰反射素子に不具合がある再帰反射部材が用いられる場合、再帰反射部材とハーフミラーとの間に配置されるレンズが凹レンズ等の発散レンズであることによって、再帰反射素子の不具合による影響が抑制される。その結果、本発明の画像表示装置は表示する画像の質を向上し得る。 On the other hand, when the lens disposed between the retroreflective member and the half mirror is a diverging lens such as a concave lens, light traveling from the half mirror toward the retroreflective member is diverged by passing through the lens. Therefore, the irradiation range of the retroreflective member for the light is expanded as compared with the case where the image display device does not include a lens. Therefore, light can be irradiated to many retroreflective elements as compared with the case where the image display device does not include a lens. Therefore, when some retroreflective elements have a defect in the retroreflective member, the influence due to the defect can be suppressed. That is, when a retroreflective member having a defect in a part of the retroreflective element is used, the lens disposed between the retroreflective member and the half mirror is a divergent lens such as a concave lens. The influence by is suppressed. As a result, the image display device of the present invention can improve the quality of the displayed image.
また、前記再帰反射部材は、前記ハーフミラーの前記一方の面で反射する光を再帰反射し、前記レンズは、前記再帰反射部材で反射されて前記ハーフミラーに戻る光の光路上と前記ディスプレイから前記ハーフミラーに向かう光の光路上とに渡って配置されることが好ましい。 The retroreflective member retroreflects the light reflected by the one surface of the half mirror, and the lens is reflected from the retroreflective member on the optical path of the light returning to the half mirror and from the display. It is preferable to be disposed over the optical path of the light toward the half mirror.
ディスプレイからハーフミラーに向かう光の光路上にレンズが配置されることによって、ディスプレイが表示する画像を拡大し得る。よって、画像表示装置は、表示する画像を拡大し得る。 By arranging the lens on the optical path of the light from the display toward the half mirror, the image displayed on the display can be enlarged. Therefore, the image display device can enlarge an image to be displayed.
また、前記ディスプレイの画素よりも前記再帰反射部材の再帰反射素子が小さいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the retroreflective element of the retroreflective member is smaller than the pixel of the display.
再帰反射部材は、光を再帰反射する再帰反射素子を複数有する。この再帰反射素子がディスプレイの画素よりも小さいことによって、ディスプレイの一つの画素が発する光が複数の再帰反射素子によって再帰反射され易くなる。そのため、画像表示装置は高精細な画像を表示し得る。 The retroreflective member has a plurality of retroreflective elements that retroreflect light. Since the retroreflective element is smaller than the display pixel, light emitted from one pixel of the display is easily retroreflected by the plurality of retroreflective elements. Therefore, the image display device can display a high-definition image.
また、前記レンズが収束レンズであることが好ましい。 The lens is preferably a converging lens.
再帰反射部材とハーフミラーとの間に配置されるレンズが収束レンズであることによって、上記のように画像表示装置は表示する画像の質を向上し得る。 Since the lens disposed between the retroreflective member and the half mirror is a convergent lens, the image display apparatus can improve the quality of the displayed image as described above.
また、前記レンズが発散レンズであることも好ましい。 It is also preferable that the lens is a diverging lens.
再帰反射部材とハーフミラーとの間に配置されるレンズが発散レンズであることによって、上記のように画像表示装置は表示する画像の質を向上し得る。 Since the lens disposed between the retroreflective member and the half mirror is a diverging lens, the image display apparatus can improve the quality of the displayed image as described above.
以上のように、本発明によれば、表示する画像の質を向上し得る画像表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an image display device capable of improving the quality of an image to be displayed.
以下、本発明に係る画像表示装置の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an image display device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態にかかる画像表示装置の断面を概略的に示す図である。図1に示すように、本実施形態の画像表示装置1は、ハウジング10と、ディスプレイ20と、ハーフミラー30と、レンズ40と、再帰反射部材50とを主な構成として備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of an image display apparatus according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image display apparatus 1 according to the present embodiment includes a
本実施形態のハウジング10は、底壁11と底壁11の外周を囲う枠壁12とによって、一つの開口を有する箱状に構成される。当該開口は、板状のハーフミラー30によって塞がれる。すなわち、枠壁12によって形成される筒の一方の開口は底壁11で塞がれ、他方の開口が板状のハーフミラー30によって塞がれる。また、ハウジング10とハーフミラー30とによって囲われる空間には、ディスプレイ20、レンズ40、及び再帰反射部材50が収容される。
The
本実施形態のディスプレイ20は、第1台座板13を介してハウジング10に取り付けられる。より具体的には、ディスプレイ20が第1台座板13に固定され、第1台座板13がハウジング10の底壁11と枠壁12とに筋交い状に接続されることによって、ディスプレイ20が所定の姿勢で固定される。ディスプレイ20と第1台座板13とは、例えば、接着剤やねじ等によって互いに固定される。第1台座板13は、例えば接着剤やねじ等によってハウジング10に固定されても良く、ハウジング10と一体に形成されていても良い。
The
また、ディスプレイ20は、画像F1を構成する光L1を出射する表示面20Sを有する。図1では、ディスプレイ20が表示する画像F1が仮想的に破線で示されている。ディスプレイ20は、表示面20Sに対して概ね垂直方向に出射する光L1がハーフミラー30のディスプレイ20側の面である一方の面30Sに対して斜めに入射するように配置される。すなわち、ディスプレイ20の表示面20Sとハーフミラー30の一方の面30Sとが非垂直且つ非平行となるように、ディスプレイ20とハーフミラー30とが配置される。
In addition, the
このようなディスプレイ20は、所定の明るさの画像F1を表示する画像出力装置であれば特に限定されない。例えば、液晶ディスプレイ、液晶プロジェクター、LED(Light Emitting Diode)ディスプレイ、OLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイ、プラズマディスプレイ、レーザーディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)等をディスプレイ20として用いることができる。また、ディスプレイ20が備える光源として、例えば、白熱電球、蛍光灯、高輝度放電ランプ(HID)、LED、OLED、各種レーザー等が挙げられる。
Such a
なお、ディスプレイ20は、複数の画像出力装置によって構成されても良い。また、ディスプレイ20が出力する画像は、静止画像でも良く動画画像でも良い。
The
本実施形態のハーフミラー30は、ディスプレイ20が出射するL1の少なくとも一部をディスプレイ20側の面30Sで反射する板状部材である。ハーフミラー30の光の透過率と反射率との比(透過率/反射率)は、例えば95/5〜5/95とすることができ、80/20〜20/80の範囲であることが好ましい。
The
このようなハーフミラー30は、例えば、透明樹脂やガラス等の白板の片面に反射膜をコーティング処理したフィルムや、一方の面に薄膜の金属層を蒸着やスパッタ等で形成したガラスまたはフィルム、ワイヤグリッド偏光板、反射型偏光板、ビームスプリッタなどで構成される。
Such a
ハーフミラー30としてガラス板の表面にアルミニウムを50nm以上80nm以下程度の厚さとなるように蒸着したものを使用する場合、ハーフミラー30の鏡面反射率および光透過率を共に50%程度とすることができる。
When the
また、ハーフミラー30が反射型偏光板である場合、ハーフミラー30は、所定の偏光方向の光を反射し、当該光の偏光方向と概ね垂直な偏光方向の光を透過する。本実施形態のハーフミラー30が反射型偏光板である場合において、ディスプレイ20が出射する光が偏光とされる場合、ハーフミラー30は、当該偏光を反射し、当該偏光の偏光方向と概ね垂直な偏光方向の光を透過するように配置される。ハーフミラー30となる反射型偏光板として、例えば、3M社製の商品名DBEF、APFに代表される多層積層体から構成された反射型偏光板や、旭化成イーマテリアルズ社製の商品名WGFTMに代表されるワイヤグリッド偏光子を備えた反射型偏光板等を挙げることができる。また、ハーフミラー30となる反射型偏光板として、ヨウ素で染色したポリビニルアルコールから成るフィルムや、このヨウ素で染色したポリビニルアルコールから成るフィルムの両面または片面にトリアセチルセルロースから成る保護フィルムなどを積層した吸収型偏光板に上述の多層積層体から構成された反射型偏光板を積層したものを挙げることができる。この場合、多層積層体から構成された反射型偏光板は、吸収型偏光板よりもディスプレイ20側に位置し、当該多層積層体から構成された反射型偏光板の透過軸が吸収型偏光板の透過軸と概ね平行となるように配置される。
When the
本実施形態のレンズ40は、ディスプレイ20が出射する光L1がハーフミラー30に向かう光路上と、ハーフミラー30に反射される光L2が再帰反射部材50に向かう光路上とに渡って配置される。なお、再帰反射部材50は入射する光をその光の入射方向と概ね反対の方向に再帰反射するため、レンズ40の配置は、再帰反射部材50で反射されてハーフミラー30に戻る光L3の光路上でもある。すなわち、本実施形態のレンズ40は、再帰反射部材50で反射されてハーフミラー30に戻る光L3の光路上とディスプレイ20からハーフミラー30に向かう光L1の光路上とに渡って配置される。
The
また、本実施形態のレンズ40は収束レンズである。収束レンズとして、例えば、両凸レンズ、平凸レンズ、凸メニスカスレンズ等の凸レンズ、フレネルレンズ、マイクロレンズ、シリンドリカルレンズ等を挙げることができる。
Further, the
また、本実施形態のレンズ40の位置及び姿勢は、画像表示装置1によって表示される画像F2がディスプレイ20によって表示される画像F1よりも拡大された画像となるように規定される。図1では、画像表示装置1が表示する画像F2が仮想的に破線で示されている。例えば、レンズ40とハーフミラー30との距離やレンズ40とディスプレイ20との距離を調整することによって、画像F2の大きさを調整し得る。
Further, the position and orientation of the
本実施形態の再帰反射部材50は、第2台座板14を介してハウジング10に取り付けられる。より具体的には、再帰反射部材50が第2台座板14に固定され、第2台座板14がハウジング10の底壁11と枠壁12とに筋交い状に接続されることによって、再帰反射部材50が所定の姿勢で固定される。再帰反射部材50と第2台座板14とは、例えば、接着剤やねじ等によって互いに固定される。第2台座板14は、例えば接着剤やねじ等によってハウジング10に固定されても良く、ハウジング10と一体に形成されていても良い。なお、第2台座板14は曲面を有しても良く、その曲面に沿って再帰反射部材50が配置されても良い。
The
また、本実施形態の再帰反射部材50は、基材層51と基材層51のうちハーフミラー30で反射された光が入射する側とは反対側の面に形成される複数の再帰反射素子52とで構成される。ただし、複数の再帰反射素子52は基材層51の両面に形成されても良い。また、複数の再帰反射素子52は、基材層51の片面または両面に隙間なく形成されることが好ましい。
Further, the
なお、再帰反射素子52は、基材層51と一体に形成されることが好ましい。すなわち、基材層51と再帰反射素子52とは同一の組成から構成され、再帰反射部材50は単層であることが好ましい。再帰反射部材50が単層であれば、再帰反射素子52に光L2が入射する際に、再帰反射部材50が多層である場合に起こり得る層間での反射に起因する光の損失、画像のずれ、ボケ、歪みが生じないため、画像表示装置1は鮮明な画像F2を表示し得る。また、再帰反射部材50が単層であれば、再帰反射部材50が多層である場合に起こり得る熱の影響等による層間の剥離や層間での気泡の発生がなく、画像表示装置1は鮮明な画像F2を表示し得る。
The
再帰反射素子52は、例えば、リニアプリズム素子、クロスプリズム素子、三角錐型再帰反射素子、フルキューブコーナー型再帰反射素子、テント型再帰反射素子および円錐型再帰反射素子などのプリズム型再帰反射素子である。ただし、再帰反射素子52は、三角錐型再帰反射素子またはフルキューブコーナー型再帰反射素子であることが好ましい。三角錐型再帰反射素子は互いに概ね垂直の関係にある3つの三角形の反射面を有し、これらの反射面は一つの頂点を共有し、互いに隣り合う反射面同士は一つの辺を共有している。フルキューブコーナー型再帰反射素子は互いに概ね垂直の関係にある3つの四角形の反射面を有し、これらの反射面は一つの頂点を共有し、互いに隣り合う反射面同士は一つの辺を共有している。再帰反射素子52が三角錐型再帰反射素子またはフルキューブコーナー型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52の製造時に用いる金型を精度よく製造することが容易である。
The
プリズム型再帰反射素子は、内部全反射型再帰反射素子と鏡面反射型再帰反射素子とが知られている。再帰反射素子52が内部全反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52は、透明材料で構成され、空気と接するように配置されることが好ましい。透明材料と空気との屈折率差に起因し、臨界角を超えた角度で再帰反射素子52の反射面に入射する光は内部全反射する。より具体的には、所定の範囲の角度で再帰反射素子52に入射する光は、再帰反射素子52が有する3つの反射面のそれぞれで順次内部全反射することによって合計3回内部全反射し、再帰反射される。再帰反射素子52が内部全反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52が有する3つの反射面での反射率をそれぞれ99%以上とすることができる。また、一般に、内部全反射型再帰反射素子は、鏡面反射型再帰反射素子よりも高い再帰反射性能を示す。従って、再帰反射素子52が内部全反射型再帰反射素子である場合、画像表示装置1は明るい画像F2を表示しやすくなる。
As the prism type retroreflective element, an internal total reflection type retroreflective element and a specular reflection type retroreflective element are known. When the
ところで、画像表示装置1が表示する画像F2は、様々な波長の光により構成される。再帰反射素子52が上記のように内部全反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52の反射面における臨界角は、当該反射面に入射する光の波長に依存する。そのため、再帰反射素子52が内部全反射型再帰反射素子である場合、一部の波長の光は再帰反射素子52によって再帰反射されない場合がある。一方、再帰反射素子52が鏡面反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52は反射面に入射する光の波長によらず光を再帰反射することができる。鏡面反射型再帰反射素子の反射面は、アルミニウム、銀等の金属による鏡面反射層によって形成される。このような鏡面反射層は、プリズム型再帰反射素子の表面に金属を蒸着やスパッタ等をすることで設けられる。鏡面反射層の厚みは、十分に光を反射できるのであれば特に制限はないが、例えば80nm以上200nm以下である。再帰反射素子52が鏡面反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52に入射する光は、それぞれの鏡面反射層で順次鏡面反射することで合計3回鏡面反射し、再帰反射される。再帰反射素子52が鏡面反射型再帰反射素子である場合、再帰反射素子52が有する3つの反射面での反射率をそれぞれ90%程度とすることができる。再帰反射素子52が鏡面反射型再帰反射素子である場合、上記のように再帰反射素子52が反射面に入射する光の波長によらず光を再帰反射することによって、画像F2を構成する光L3が結像しやすくなると考えられる。
By the way, the image F2 displayed by the image display device 1 is composed of light of various wavelengths. When the
また、再帰反射部材50を平面視したときの再帰反射素子52の面積は、ディスプレイ20の画素の面積より小さいことが好ましい。ディスプレイ20の画素よりも再帰反射素子52が小さいことによって、ディスプレイ20の一つの画素が発する光が複数の再帰反射素子52によって再帰反射され易くなる。そのため、画像表示装置1は高精細な画像F2を表示し得る。再帰反射部材50を平面視したときの再帰反射素子52の一辺の長さは、例えば10μm以上300μm以下、好ましくは10μm以上250μm以下とされる。
The area of the
次に、画像表示装置1による画像F2の結像について説明する。 Next, imaging of the image F2 by the image display device 1 will be described.
図1に示すように、ディスプレイ20が出射する光L1は、レンズ40を透過してハーフミラー30に到達する。そして、ハーフミラー30に到達した光L1の少なくとも一部は、ハーフミラー30のディスプレイ20側の面30Sで反射される。ハーフミラー30で反射された光L2の少なくとも一部は、レンズ40を透過して再帰反射部材50に到達し、再帰反射部材50によって上記のように再帰反射される。再帰反射部材50で再帰反射された光L3は、再びレンズ40を透過してハーフミラー30に到達する。そして、再びハーフミラー30に到達した光L3の少なくとも一部は、ハーフミラー30を透過する。その結果、ハーフミラー30のディスプレイ20側の面30Sとは反対の面側の空中に画像F2が結像される。
As shown in FIG. 1, the light L <b> 1 emitted from the
以上説明したように、本実施形態の画像表示装置1は、ハーフミラー30と、ハーフミラー30の一方の面30Sに光を照射するディスプレイ20と、ハーフミラー30の一方の面30Sで反射する光を再帰反射する再帰反射部材50と、再帰反射部材50で反射されてハーフミラー30に戻る光の光路上に配置されるレンズ40と、を備える。
As described above, the image display device 1 according to the present embodiment includes the
上記のように、再帰反射部材50で再帰反射された光L3は拡散する場合がある。このように再帰反射された光が拡散し易い再帰反射部材50が用いられる場合であっても、再帰反射部材50とハーフミラー30との間に配置されるレンズ40が本実施形態のように凸レンズ等の収束レンズであることによって、再帰反射部材50で再帰反射された光L3がレンズ40を透過することで光L3の拡散が抑制される。そのため、画像表示装置1が表示する画像F2の輪郭がぼやけることが抑制され得る。すなわち、画像表示装置1は表示する画像F2の質を向上し得る。
As described above, the light L3 retroreflected by the
また、本実施形態の画像表示装置1では、レンズ40は、ディスプレイ20からハーフミラー30に向かう光の光路上に配置される。ディスプレイ20からハーフミラー30に向かう光の光路上にレンズ40が配置されることによって、ディスプレイ20が表示する画像F1をレンズ40によって拡大し得る。よって、画像表示装置1は、画像F1を拡大しつつ輪郭のぼやけが抑制された画像F2を表示し得る。
Further, in the image display device 1 of the present embodiment, the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図2を参照して詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 1st Embodiment, or the equivalent, unless otherwise demonstrated, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図2は、本発明の第2実施形態にかかる画像表示装置の断面を概略的に示す図である。図2に示すように本実施形態の画像表示装置2は、レンズ40が、ディスプレイ20からハーフミラー30に向かう光の光路上に非配置される点において、第1実施形態の画像表示装置1と主に異なる。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the image display device 2 of the present embodiment is different from the image display device 1 of the first embodiment in that the
画像表示装置2による画像F2は以下のようにして結像する。 An image F2 by the image display device 2 is formed as follows.
図2に示すように、ディスプレイ20が出射する光L1は、レンズ40を通らずにハーフミラー30に到達する。そして、ハーフミラー30に到達した光L1の少なくとも一部は、ハーフミラー30のディスプレイ20側の面30Sで反射される。ハーフミラー30で反射された光L2の少なくとも一部は、レンズ40を透過して再帰反射部材50に到達し、再帰反射部材50によって上記のように再帰反射される。再帰反射部材50で再帰反射された光L3は、再びレンズ40を透過してハーフミラー30に到達する。このとき、レンズ40を透過した光L3は拡散が抑制される。そして、再びハーフミラー30に到達した光L3の少なくとも一部は、ハーフミラー30を透過する。その結果、ハーフミラー30のディスプレイ20側の面30Sとは反対の面側の空中に画像F2が結像される。
As shown in FIG. 2, the light L <b> 1 emitted from the
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について図3を参照して詳細に説明する。なお、第2実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, about the component which is the same as that of 2nd Embodiment, or equivalent, except the case where it demonstrates especially, the same referential mark is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図3は、本発明の第3実施形態にかかる画像表示装置の断面を概略的に示す図である。図3に示すように本実施形態の画像表示装置3は、ディスプレイ20と再帰反射部材50とが、ハーフミラー30を挟んで互いに反対側に配置される点において、第2実施形態の画像表示装置2と主に異なる。また、本実施形態のディスプレイ20は枠壁12に沿って配置され、ハーフミラー30はディスプレイ20の表示面20Sに対して傾斜している。また、再帰反射部材50は、ディスプレイ20の表示面20Sに対して傾斜すると共に、ハーフミラー30に対して所定の角度をなして配置されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of an image display apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the image display device 3 according to the present embodiment is different from the image display device according to the second embodiment in that the
画像表示装置3による画像F2は以下のようにして結像する。 The image F2 by the image display device 3 is formed as follows.
図3に示すように、ディスプレイ20が出射する光L1のうち少なくとも一部の光はハーフミラー30及びレンズ40を透過し、再帰反射部材50に到達する。再帰反射部材50に到達した光L1の少なくとも一部は再帰反射素子52によって再帰反射される。再帰反射素子52によって再帰反射された光L4は、再びレンズ40を透過してハーフミラー30に到達し、ハーフミラー30に到達した光L4の少なくとも一部はハーフミラー30によって反射される。こうして、ハーフミラー30で反射される光L5が結像して画像F2が形成される。
As shown in FIG. 3, at least a part of the light L <b> 1 emitted from the
以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。 As mentioned above, although the said embodiment was demonstrated to the example about this invention, this invention is not limited to these.
例えば、レンズ40は、凹レンズ等の発散レンズであってもよい。再帰反射部材50とハーフミラー30との間に配置されるレンズ40が発散レンズである場合、ハーフミラー30から再帰反射部材50に向かう光L2はレンズ40を透過することで発散される。そのため、光L2の再帰反射部材50における照射範囲は、画像表示装置がレンズ40を備えない場合に比べて広げられる。よって、画像表示装置がレンズ40を備えない場合に比べて、多くの再帰反射素子52に光が照射され得る。したがって、再帰反射部材50において一部の再帰反射素子52に不具合がある場合でもその不具合による影響が抑制され得る。すなわち、一部の再帰反射素子52に不具合がある再帰反射部材50が用いられる場合、再帰反射部材50とハーフミラー30との間に配置されるレンズ40が凹レンズ等の発散レンズであることによって、再帰反射素子52の不具合による影響が抑制される。その結果、本発明の画像表示装置は表示する画像の質を向上し得る。
For example, the
また、本発明の画像表示装置において、ディスプレイ20、ハーフミラー30、レンズ40、再帰反射部材50以外の構成がハウジング10内に設けられてもよい。例えば、再帰反射部材50の光が入射する側の面上に位相差部材(1/4λ板)が設けられてもよい。ハーフミラー30として反射型偏光板を用いる場合、位相差部材を再帰反射部材50の入射面側に設けることによって、画像表示装置は、ディスプレイ20が出射する光の利用効率を向上し、画像F2をより明るく表示し得る。なお、上記位相差部材として、例えば、基材がシクロオレフィンポリマーであるグンゼ社製のFフィルムが市販されている。
In the image display device of the present invention, configurations other than the
以上説明したように、本発明によれば、画質を向上し得る画像表示装置が提供され、本発明の画像表示装置は、例えば、各種看板、情報表示装置、情報入力装置、アミューズメント機器に好適に用いられる。 As described above, according to the present invention, an image display device capable of improving image quality is provided, and the image display device of the present invention is suitable for various signboards, information display devices, information input devices, and amusement devices, for example. Used.
1,2,3・・・画像表示装置
10・・・ハウジング
20・・・ディスプレイ
30・・・ハーフミラー
40・・・レンズ
50・・・再帰反射部材
52・・・再帰反射素子
1, 2, 3 ...
Claims (5)
前記ハーフミラーの一方の面に光を照射するディスプレイと、
前記ハーフミラーの前記一方の面で反射する光または前記ハーフミラーを透過する光を再帰反射する再帰反射部材と、
前記再帰反射部材で反射されて前記ハーフミラーに戻る光の光路上に配置されるレンズと、
を備える
ことを特徴とする画像表示装置。 Half mirror,
A display that emits light to one surface of the half mirror;
A retroreflective member that retroreflects light reflected by the one surface of the half mirror or light transmitted through the half mirror;
A lens disposed on the optical path of the light reflected by the retroreflective member and returning to the half mirror;
An image display device comprising:
前記レンズは、前記再帰反射部材で反射されて前記ハーフミラーに戻る光の光路上と前記ディスプレイから前記ハーフミラーに向かう光の光路上とに渡って配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The retroreflective member retroreflects the light reflected by the one surface of the half mirror,
2. The lens according to claim 1, wherein the lens is disposed across an optical path of light reflected by the retroreflective member and returning to the half mirror and an optical path of light traveling from the display toward the half mirror. The image display device described.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein a retroreflective element of the retroreflective member is smaller than a pixel of the display.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the lens is a converging lens.
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the lens is a diverging lens.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021215271A1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection device |
WO2021256246A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile body |
CN114815010A (en) * | 2022-05-15 | 2022-07-29 | 佛山科学技术学院 | Lens array for 3D suspension imaging and device thereof |
WO2022181274A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile object |
JP7356535B1 (en) | 2022-04-25 | 2023-10-04 | 日本カーバイド工業株式会社 | image display device |
-
2018
- 2018-05-30 JP JP2018103742A patent/JP2019207370A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021215271A1 (en) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection device |
WO2021256246A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile body |
WO2022181274A1 (en) * | 2021-02-24 | 2022-09-01 | 京セラ株式会社 | Aerial image projection apparatus and mobile object |
JP7356535B1 (en) | 2022-04-25 | 2023-10-04 | 日本カーバイド工業株式会社 | image display device |
WO2023210297A1 (en) * | 2022-04-25 | 2023-11-02 | 日本カーバイド工業株式会社 | Image display device |
CN114815010A (en) * | 2022-05-15 | 2022-07-29 | 佛山科学技术学院 | Lens array for 3D suspension imaging and device thereof |
CN114815010B (en) * | 2022-05-15 | 2024-02-09 | 佛山科学技术学院 | Lens array for 3D suspension imaging and device thereof |
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