JP2021144071A - Aerial display device - Google Patents

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敦 山田
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Abstract

To provide an areal display device which can be reduced in thickness and occupied volume regardless of the size of a displayed aerial image.SOLUTION: An aerial display device according to an embodiment comprises a retroreflective sheet, a transparent display device, and a half mirror. The transparent display device is placed roughly in parallel with the retroreflective sheet on a retroreflective-surface side of the retroreflective sheet. The half mirror is placed on a light exit side of the transparent display device.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、空中表示装置に関する。 The present invention relates to an aerial display device.

ハーフミラーと再帰反射シートとを45°の角度で配置させてなる空中表示デバイスが開示されている(例えば、特許文献1〜5等を参照)。 An aerial display device in which a half mirror and a retroreflective sheet are arranged at an angle of 45 ° is disclosed (see, for example, Patent Documents 1 to 5 and the like).

また、互いに平行に配置されたハーフミラーと再帰反射シートとの間に斜めに光を出射する、発光面を傾斜させた光源を配置させてなる空中表示デバイスが開示されている(例えば、特許文献6等を参照)。 Further, there is disclosed an aerial display device in which a light source having an inclined light emitting surface is arranged to emit light obliquely between a half mirror arranged parallel to each other and a retroreflective sheet (for example, Patent Document). See 6 mag).

特開2019−129378号公報JP-A-2019-129378 特開平4−339488号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-339488 特表平7−501161号公報Japanese Patent Publication No. 7-501161 特表2001−511915号公報Special Table 2001-511915 特表2002−517779号公報Special Table 2002-517779 特開2019−200313号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-300133

しかしながら、ハーフミラーと再帰反射シートとを45°の角度で配置させる構成では、装置全体の占有体積が大きくなり、適用できる場所が限られるという問題があった。例えば、自動車内の各種のインジケータとして空中表示を用いたい場合であっても、装置の占有体積が大きいために実装が困難であった。また、特許文献1の図2や図4には光学素子として2面コーナーリフレクタ(直交ミラー格子)を利用した例が開示されているが、そのような光学素子を用いた場合であっても、装置の占有体積は大きなものとなり、装置の小型化は困難であった。 However, in the configuration in which the half mirror and the retroreflective sheet are arranged at an angle of 45 °, there is a problem that the occupied volume of the entire device becomes large and the applicable place is limited. For example, even when it is desired to use an aerial display as various indicators in an automobile, it is difficult to mount the device because the occupied volume of the device is large. Further, although FIGS. 2 and 4 of Patent Document 1 disclose an example in which a two-sided corner reflector (orthogonal mirror lattice) is used as an optical element, even when such an optical element is used, it is disclosed. The occupied volume of the device became large, and it was difficult to miniaturize the device.

また、互いに平行に配置されたハーフミラーと再帰反射シートとの間に斜めに光を出射する、発光面を傾斜させた光源を配置させる構成では、空中表示が小さい場合には装置の若干の薄型化を達成することはできるが、空中表示が大きい場合には対応することができない。すなわち、装置の端部付近に傾斜させた光源を配置することから、空中表示に合わせて光源の発光面を大きくすると装置の厚さが相当なものとなってしまい、装置の薄型化は困難である。 In addition, in the configuration in which a light source with an inclined light emitting surface is arranged between the half mirrors arranged parallel to each other and the retroreflective sheet, the device is slightly thin when the aerial display is small. However, it cannot be dealt with when the aerial display is large. That is, since the inclined light source is arranged near the end of the device, if the light emitting surface of the light source is enlarged according to the aerial display, the thickness of the device becomes considerable, and it is difficult to reduce the thickness of the device. be.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、空中表示の大きさによらずに装置の薄型化が可能であり、装置の占有体積を小さくすることのできる空中表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides an aerial display device capable of reducing the thickness of the device regardless of the size of the aerial display and reducing the occupied volume of the device. With the goal.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る空中表示装置は、再帰反射シートと、透明表示装置と、ハーフミラーとを備える。前記透明表示装置は、前記再帰反射シートの再帰反射面側に、前記再帰反射シートと略平行に配置される。前記ハーフミラーは、前記透明表示装置の光出射面側に配置される。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the aerial display device according to one aspect of the present invention includes a retroreflective sheet, a transparent display device, and a half mirror. The transparent display device is arranged on the retroreflective surface side of the retroreflective sheet substantially parallel to the retroreflective sheet. The half mirror is arranged on the light emitting surface side of the transparent display device.

本発明の一態様に係る空中表示装置は、空中表示の大きさによらずに装置の薄型化が可能であり、装置の占有体積を小さくすることができる。 The aerial display device according to one aspect of the present invention can be made thinner regardless of the size of the aerial display, and the occupied volume of the device can be reduced.

図1は、一実施形態にかかる空中表示装置の例を示す底面図である。FIG. 1 is a bottom view showing an example of an aerial display device according to an embodiment. 図2は、図1におけるY−Y断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 図3は、発光部の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the light emitting unit. 図4は、線状光源の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a linear light source. 図5は、図4におけるY−Y断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 図6は、線状光源の他の構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the linear light source. 図7は、図6におけるY−Y断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. 図8は、実施形態における空中表示の仕組を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a mechanism for aerial display in the embodiment. 図9は、比較例における空中表示の仕組を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a mechanism of aerial display in the comparative example. 図10は、傾斜した空中表示を行う例を示す図(1)である。FIG. 10 is a diagram (1) showing an example of performing an inclined aerial display. 図11は、傾斜した空中表示を行う例を示す図(2)である。FIG. 11 is a diagram (2) showing an example of performing an inclined aerial display. 図12は、傾斜した空中表示を行う例を示す図(3)である。FIG. 12 is a diagram (3) showing an example of performing an inclined aerial display. 図13は、車載ルームランプのへの適用例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of application to an in-vehicle room lamp. 図14は、空中表示の位置を変化させる例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of changing the position of the aerial display. 図15は、自動車のコンソールへの適用例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of application to an automobile console. 図16は、家屋やホテル等のドアパネルへの適用例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an application example to a door panel of a house, a hotel, or the like.

以下、実施形態に係る空中表示装置について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、1つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。 Hereinafter, the aerial display device according to the embodiment will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the relationship between the dimensions of each element in the drawing, the ratio of each element, and the like may differ from the reality. Even between drawings, there may be parts where the relationship and ratio of dimensions are different from each other. Further, in principle, the contents described in one embodiment or modification are similarly applied to other embodiments or modifications.

図1は、一実施形態にかかる空中表示装置1の例を示す底面図である。図2は、図1におけるY−Y断面図である。なお、図1および図2における空中表示装置1は、自動車の天井面等に設置されることが想定されており、表示面が下向きとなっている。 FIG. 1 is a bottom view showing an example of the aerial display device 1 according to the embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. The aerial display device 1 in FIGS. 1 and 2 is assumed to be installed on the ceiling surface of an automobile or the like, and the display surface faces downward.

図1および図2において、空中表示装置1は、略矩形状の開口2aが形成されたフレーム2内に、透明表示装置を構成する線状光源3と導光板4とが配置されている。線状光源3は、導光板4の入光側面4aの長手方向に沿って線状に発光する光源である。線状光源3の詳細は後述する。導光板4は、ポリカーボネートやアクリル等の透明材料により形成され、入光側面4aから入射された光を導き、非表示面側に設けられたプリズム等により形成される発光部4bにより光を反射して、表示面側のアイポイントEPが存在しない方向(図2における右下側)に光を出射する。アイポイントEPは、ユーザが目視することが想定される位置である。 In FIGS. 1 and 2, in the aerial display device 1, a linear light source 3 and a light guide plate 4 constituting the transparent display device are arranged in a frame 2 in which a substantially rectangular opening 2a is formed. The linear light source 3 is a light source that emits light linearly along the longitudinal direction of the light incoming side surface 4a of the light guide plate 4. Details of the linear light source 3 will be described later. The light guide plate 4 is formed of a transparent material such as polycarbonate or acrylic, guides the light incident from the light incoming side surface 4a, and reflects the light by the light emitting portion 4b formed by the prism or the like provided on the non-display surface side. Then, the light is emitted in the direction in which the eye point EP on the display surface side does not exist (lower right side in FIG. 2). The eye point EP is a position that is expected to be visually recognized by the user.

また、フレーム2の裏面(非表示面)側には、開口2aを覆うように再帰反射シート5が配置されている。再帰反射シート5は、透明の微小なガラスビーズ球などが表面に隙間なく配置され、入射された光を同じ経路で出射(入射角と出射角が同じ)する性質を有したシートである。再帰反射シート5としては、ガラスビーズ球の他に、コーナーキューブと呼ばれる、光を反射する性質を持った3枚の平面の板が互いに直角に組み合わされた、立方体の頂点の内面を利用したものも使用することができる。この場合、コストは若干高くなるが、光利用効率が高く、空中表示(空中像)のボケが少なくなるという利点がある。 Further, on the back surface (non-display surface) side of the frame 2, a retroreflective sheet 5 is arranged so as to cover the opening 2a. The retroreflective sheet 5 is a sheet in which transparent minute glass bead balls or the like are arranged on the surface without gaps, and has a property of emitting incident light through the same path (incident angle and emission angle are the same). The retroreflective sheet 5 uses the inner surface of the apex of a cube, which is a combination of three flat plates called corner cubes, which have the property of reflecting light, at right angles to each other, in addition to the glass bead sphere. Can also be used. In this case, the cost is slightly higher, but there are advantages that the light utilization efficiency is high and the blurring of the aerial display (aerial image) is reduced.

また、フレーム2の表示面側には、開口2aを覆うようにハーフミラー6が配置され、ハーフミラー6にはトップカバー7が外側に重ねられている。ハーフミラー6は、入射された光の半分程度を反射し、残りの半分程度を透過させる性質を有した光学素子である。トップカバー7は、透明材料により形成され、ハーフミラー6を保護するためのものである。なお、トップカバー7の透過度を下げることにより、外部から空中表示装置1の内部が見えづらくなり、立体表示だけを見やすくすることができる。 Further, a half mirror 6 is arranged on the display surface side of the frame 2 so as to cover the opening 2a, and a top cover 7 is superposed on the half mirror 6 on the outside. The half mirror 6 is an optical element having a property of reflecting about half of the incident light and transmitting the other half. The top cover 7 is made of a transparent material and is for protecting the half mirror 6. By lowering the transparency of the top cover 7, it becomes difficult to see the inside of the aerial display device 1 from the outside, and only the stereoscopic display can be easily seen.

図3は、発光部4bの構成例を示す図である。図3の上段における発光部4bは、ランプが発光している状態を示すアイコン(線による丸の片側に放射状の短い線が5本)を示しており、下段の中央は、発光部4bのうち四角の破線で示す部分を拡大したものである。この拡大図では、3本のプリズム4c1〜4c3が示されている。これらのプリズム4c1〜4c3の断面方向の構造を示したのが左下段と右下段の図である。左下段の図では、凸型のプリズム4c1〜4c3で実現された場合を示している。右下段の図では、凹型のプリズム4c1〜4c3で実現された場合を示している。いずれのプリズム構造であっても、プリズムの傾斜面の角度を調整することにより、プリズムに入射した光をアイポイントEPが存在しない側の斜め方向に対して指向性よく反射させることができる。言い換えると、導光板4に形成されるプリズムの構造によって、アイポイントEPが存在しない側に主たる光軸を設定することができる。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the light emitting unit 4b. The light emitting unit 4b in the upper part of FIG. 3 shows an icon (five short radial lines on one side of a circle by a line) indicating a state in which the lamp is emitting light, and the center of the lower part is of the light emitting part 4b. This is an enlargement of the part indicated by the broken line of the square. In this enlarged view, three prisms 4c1 to 4c3 are shown. The lower left and lower right views show the structures of these prisms 4c1 to 4c3 in the cross-sectional direction. The lower left figure shows the case where the convex prisms 4c1 to 4c3 are used. The lower right figure shows the case where the concave prisms 4c1 to 4c3 are used. In any prism structure, by adjusting the angle of the inclined surface of the prism, the light incident on the prism can be reflected with good directivity in the oblique direction on the side where the eye point EP does not exist. In other words, the structure of the prism formed on the light guide plate 4 allows the main optical axis to be set on the side where the eye point EP does not exist.

図4は、線状光源3の構成例を示す図である。図5は、図4におけるY−Y断面図である。図4および図5において、線状光源3は、線状光源3が延在する方向の端部の両側の基板31に設けられたLED(Light Emitting Diode)等の光源32から端部に光が入射される棒状のライトバー33を備えている。ライトバー33は、断面形状が矩形とされ、両端部がテーパ状に広がっている。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the linear light source 3. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. In FIGS. 4 and 5, in the linear light source 3, light is emitted from a light source 32 such as an LED (Light Emitting Diode) provided on a substrate 31 on both sides of the end portion in the direction in which the linear light source 3 extends. It includes a rod-shaped light bar 33 to be incident. The light bar 33 has a rectangular cross-sectional shape, and both ends are tapered.

また、ライトバー33の導光板4側(出射側)には、線状光源3が延在する方向に沿って、矩形断面で棒状のプリズムバー34と、矩形断面で板状の拡散フィルム35とが順に配置されている。拡散フィルム35からの出射光は導光板4の入光側面4aに入光される。 Further, on the light guide plate 4 side (emission side) of the light bar 33, a rod-shaped prism bar 34 having a rectangular cross section and a plate-shaped diffusion film 35 having a rectangular cross section are formed along the direction in which the linear light source 3 extends. Are arranged in order. The light emitted from the diffusion film 35 enters the light entering side surface 4a of the light guide plate 4.

ライトバー33は、端部から入射された光を導光板4側に出射する。プリズムバー34は、ライトバー33から入射された光の配光を調整する。拡散フィルム35は、プリズムバー34から入射された光の輝度を均一化する。 The light bar 33 emits the light incident from the end portion to the light guide plate 4 side. The prism bar 34 adjusts the light distribution of the light incident from the light bar 33. The diffusion film 35 equalizes the brightness of the light incident from the prism bar 34.

図6は、線状光源3の他の構成例を示す図である。図7は、図6におけるY−Y断面図である。図6および図7において、線状光源3は、短冊状の基板36上に線状光源3が延在する方向に沿って配置された複数のLED等による光源37と、光源37の出射側に配置され、光源37が配置される方向に沿って光源37の配置ピッチで光源37との間隔が変化する凹凸が形成されたライトバー39とを備えている。ライトバー39の非光源側は導光板4の入光側面4aに接している。基板36の短手方向の両端部からライトバー39および導光板4の端部にかけて拡散反射シート38が設けられ、光源37の光が外部に漏れないようにして輝度低下を防止している。 FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the linear light source 3. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line YY in FIG. In FIGS. 6 and 7, the linear light source 3 is a light source 37 formed by a plurality of LEDs or the like arranged along the direction in which the linear light source 3 extends on the strip-shaped substrate 36, and on the exit side of the light source 37. It is provided with a light bar 39 which is arranged and has irregularities formed such that the distance from the light source 37 changes according to the arrangement pitch of the light source 37 along the direction in which the light source 37 is arranged. The non-light source side of the light bar 39 is in contact with the light incoming side surface 4a of the light guide plate 4. Diffuse reflection sheets 38 are provided from both ends of the substrate 36 in the lateral direction to the ends of the light bar 39 and the light guide plate 4 to prevent the light from the light source 37 from leaking to the outside to prevent a decrease in brightness.

図8は、上記の実施形態における空中表示の仕組を示す図である。図8において、透明表示装置を構成する導光板4の発光部4bから経路L1で出た光は、半分程度がハーフミラー6で反射され、経路L2により導光板4を通過して再帰反射シート5に当たる。再帰反射シート5に当たった光は、入射角と同じ出射角で経路L3によりハーフミラー6に戻り、半分程度が透過する。発光部4bのある点から出た光は、経路L1の位置が変わっても幾何学的な関係から空中表示装置1外の同じ位置を通過するため、ハーフミラー6およびトップカバー7の外側に空中像による空中表示Iが行われ、ユーザのアイポイントEPから視認することができる。 FIG. 8 is a diagram showing a mechanism for aerial display in the above embodiment. In FIG. 8, about half of the light emitted from the light emitting portion 4b of the light guide plate 4 constituting the transparent display device in the path L1 is reflected by the half mirror 6, passes through the light guide plate 4 by the path L2, and is a retroreflective sheet 5. It hits. The light that hits the retroreflective sheet 5 returns to the half mirror 6 by the path L3 at the same exit angle as the incident angle, and about half of the light is transmitted. Since the light emitted from a certain point of the light emitting unit 4b passes through the same position outside the aerial display device 1 due to the geometrical relationship even if the position of the path L1 changes, it is in the air outside the half mirror 6 and the top cover 7. The aerial display I by the image is performed, and it can be visually recognized from the user's eye point EP.

図9は、比較例における空中表示の仕組を示す図である。図9において、表示デバイス45’から経路L1’で出た光は、半分程度がビームスプリッタ46’で反射され、経路L2’により再帰反射シート47’に当たる。再帰反射シート47’に当たった光は、入射角と同じ出射角で経路L3’によりビームスプリッタ46’に戻り、半分程度が透過する。表示デバイス45’のある点から出た光は、経路L1’の位置が変わっても幾何学的な関係から装置外の同じ位置を通過するため、ビームスプリッタ46’の外側に空中画像11’が行われ、ユーザから視認することができる。 FIG. 9 is a diagram showing a mechanism of aerial display in the comparative example. In FIG. 9, about half of the light emitted from the display device 45'on the path L1'is reflected by the beam splitter 46' and hits the retroreflective sheet 47'by the path L2'. The light that hits the retroreflective sheet 47'returns to the beam splitter 46'by the path L3'at the same exit angle as the incident angle, and about half of the light is transmitted. Since the light emitted from a certain point of the display device 45'passes the same position outside the device due to the geometrical relationship even if the position of the path L1'changes, the aerial image 11'is outside the beam splitter 46'. It is done and can be seen by the user.

図8の実施形態と図9の比較例とから明らかなように、実施形態では装置の大幅な薄型化が可能であり、装置の占有体積を小さくすることができる。そのため、比較例では実装できなかったような場所に適用が可能になる。また、図8の実施形態では、導光板4上で発光部4bを広げることにより空中表示Iを大きくすることができ、空中表示装置1の薄型化に影響することなく大きな空中表示Iに対応することができる。なお、空中表示Iを大きくしても、導光板4による透明表示装置によって表示内容に大きな影響を与えることはない。 As is clear from the embodiment of FIG. 8 and the comparative example of FIG. 9, in the embodiment, the device can be significantly reduced in thickness, and the occupied volume of the device can be reduced. Therefore, it can be applied to places that could not be implemented in the comparative example. Further, in the embodiment of FIG. 8, the aerial display I can be increased by expanding the light emitting unit 4b on the light guide plate 4, and the aerial display I can be increased without affecting the thinning of the aerial display device 1. be able to. Even if the aerial display I is increased, the display content is not significantly affected by the transparent display device using the light guide plate 4.

<空中表示Iの傾斜化>
図10〜図12は、傾斜した空中表示Iを行う例を示す図であり、空中表示装置1の主要な構成要素を断面図(図2と同じ視点)にて示している。斜めに空中表示Iが行われることで、視認性の向上や、空中表示Iの上をユーザが指で触れるような場合の操作性の向上が期待される。なお、空中表示Iを斜めとすることで、空中表示装置1の厚さが若干増大するが、空中表示Iの大きさに対して空中表示装置1の厚さが影響を受けないことは前述したとおりであり、トータルとして空中表示装置1の薄型化を図ることができる。
<Inclination of aerial display I>
10 to 12 are views showing an example of performing an inclined aerial display I, and show the main components of the aerial display device 1 in a cross-sectional view (the same viewpoint as in FIG. 2). By performing the aerial display I diagonally, it is expected that the visibility will be improved and the operability will be improved when the user touches the aerial display I with a finger. It should be noted that the thickness of the aerial display device 1 is slightly increased by making the aerial display I slanted, but the thickness of the aerial display device 1 is not affected by the size of the aerial display I, as described above. As a result, the aerial display device 1 can be made thinner as a whole.

図10では、透明表示装置を構成する導光板4と再帰反射シート5とが平行に配置され、それとは別にハーフミラー6とトップカバー7とが平行に配置され、ハーフミラー6とトップカバー7とが導光板4に対して傾斜して配置されている。この場合、空中表示Iは、ハーフミラー6を境界にして発光部4bと対称となる位置に表示され、図示の例ではトップカバー7の面からアイポイントEPを若干向いた位置に表示される。 In FIG. 10, the light guide plate 4 and the retroreflective sheet 5 constituting the transparent display device are arranged in parallel, and the half mirror 6 and the top cover 7 are separately arranged in parallel with the half mirror 6 and the top cover 7. Are arranged at an angle with respect to the light guide plate 4. In this case, the aerial display I is displayed at a position symmetrical with the light emitting unit 4b with the half mirror 6 as a boundary, and is displayed at a position slightly facing the eye point EP from the surface of the top cover 7 in the illustrated example.

図11では、透明表示装置を構成する導光板4と再帰反射シート5とハーフミラー6とが平行に配置され、トップカバー7が導光板4等に対して傾斜して配置されている。この場合も、空中表示Iは、ハーフミラー6を境界にして発光部4bと対称となる位置に表示され、図示の例ではトップカバー7の面からアイポイントEPを若干向いた位置に表示される。 In FIG. 11, the light guide plate 4 constituting the transparent display device, the retroreflective sheet 5, and the half mirror 6 are arranged in parallel, and the top cover 7 is arranged so as to be inclined with respect to the light guide plate 4 and the like. Also in this case, the aerial display I is displayed at a position symmetrical with the light emitting unit 4b with the half mirror 6 as a boundary, and is displayed at a position slightly facing the eye point EP from the surface of the top cover 7 in the illustrated example. ..

図12では、透明表示装置を構成する導光板4と再帰反射シート5とトップカバー7とが平行に配置され、ハーフミラー6が導光板4等に対して傾斜して配置されている。この場合も、空中表示Iは、ハーフミラー6を境界にして発光部4bと対称となる位置に表示され、図示の例ではトップカバー7の面からアイポイントEPを若干向いた位置に表示される。 In FIG. 12, the light guide plate 4 constituting the transparent display device, the retroreflective sheet 5, and the top cover 7 are arranged in parallel, and the half mirror 6 is arranged so as to be inclined with respect to the light guide plate 4 and the like. Also in this case, the aerial display I is displayed at a position symmetrical with the light emitting unit 4b with the half mirror 6 as a boundary, and is displayed at a position slightly facing the eye point EP from the surface of the top cover 7 in the illustrated example. ..

<空中表示装置1の適用例>
図13は、車載ルームランプ110への適用例を示す図である。図13において、自動車の天井面等に設置された車載ルームランプ110から、スイッチのボタンに相当する空中表示Iが行われる。図示の空中表示Iは、図10〜図12のいずれかの構成による傾斜したものを利用している。ユーザが指Fで空中表示Iに触れることで、車載ルームランプ110に設けられた図示しないIR(赤外線)センサ等により指Fが検出され、ランプのオン・オフが制御される。ユーザの指Fは空中表示Iに触れるだけで、実在のボタン等に触れるわけではないので、衛生面で望ましいものとすることができる。
<Application example of aerial display device 1>
FIG. 13 is a diagram showing an application example to the vehicle-mounted room lamp 110. In FIG. 13, an aerial display I corresponding to a button of a switch is performed from an in-vehicle room lamp 110 installed on a ceiling surface or the like of an automobile. The illustrated aerial display I uses an inclined one having any of the configurations shown in FIGS. 10 to 12. When the user touches the aerial display I with the finger F, the finger F is detected by an IR (infrared) sensor (not shown) provided on the vehicle-mounted room lamp 110, and the on / off of the lamp is controlled. Since the user's finger F only touches the aerial display I and does not touch the actual button or the like, it can be desirable in terms of hygiene.

なお、図13において、ユーザが指Fで空中表示Iに触れた際に、スイッチのボタンが反応したことを示すために、空中表示Iの位置が変化することが望ましい。図14は、空中表示の位置を変化させる例を示す図であり、ハーフミラー6の内側の発光部4b1とはずらした位置(ハーフミラー6との距離が異なる位置)に別の発光部4b2を配置し、いずれかを発光させることで、空中表示を空中表示I1と空中表示I2とに変化させることができる。なお、2つの発光部4b1、4b2は、導光板4をそれぞれに設けてもよいし、導光板4自体を機械的に移動させるようにしてもよい。また、発光部は3個以上としてもよい。 In FIG. 13, it is desirable that the position of the aerial display I changes in order to show that the button of the switch responds when the user touches the aerial display I with the finger F. FIG. 14 is a diagram showing an example of changing the position of the aerial display, in which another light emitting unit 4b2 is placed at a position deviated from the light emitting unit 4b1 inside the half mirror 6 (a position where the distance from the half mirror 6 is different). By arranging and emitting light from any of them, the aerial display can be changed to the aerial display I1 and the aerial display I2. The two light emitting units 4b1 and 4b2 may be provided with the light guide plate 4 respectively, or the light guide plate 4 itself may be mechanically moved. Further, the number of light emitting units may be three or more.

図15は、自動車のコンソール120への適用例を示す図である。図15において、自動車のコンソール120のスピードメータ等を空中表示Iにより行うことで、デザイン性を向上させることができる。図示の空中表示Iは、図10〜図12のいずれかの構成による傾斜したものを利用している。 FIG. 15 is a diagram showing an example of application to the console 120 of an automobile. In FIG. 15, the design can be improved by performing the speedometer or the like of the console 120 of the automobile by the aerial display I. The illustrated aerial display I uses an inclined one having any of the configurations shown in FIGS. 10 to 12.

図16は、家屋やホテル等のドアパネル130への適用例を示す図である。図16において、家屋やホテル等のドアパネル130にドアの開閉のためのパスワード入力画面等を空中表示Iにより行うことで、操作性とデザイン性とを向上させることができる。ユーザの指Fの検出は、IRセンサ等により行われる。図示の空中表示Iは、図10〜図12のいずれかの構成による傾斜したものを利用している。 FIG. 16 is a diagram showing an application example to a door panel 130 of a house, a hotel, or the like. In FIG. 16, operability and design can be improved by performing a password input screen or the like for opening and closing a door on a door panel 130 of a house or a hotel by aerial display I. The detection of the user's finger F is performed by an IR sensor or the like. The illustrated aerial display I uses an inclined one having any of the configurations shown in FIGS. 10 to 12.

また、他の実施形態として、上述した透明表示装置は、特許文献1に示される光学素子と組合せて用いられてもよい。上述した透明表示装置は、指向性に優れることから、特許文献1の光学素子と組合せられた場合であっても、直接光が視認されず、視認性に優れた空中表示が可能となる。 Further, as another embodiment, the above-mentioned transparent display device may be used in combination with the optical element shown in Patent Document 1. Since the above-mentioned transparent display device is excellent in directivity, even when it is combined with the optical element of Patent Document 1, direct light is not visually recognized, and aerial display with excellent visibility is possible.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

以上のように、実施形態に係る空中表示装置は、再帰反射シートと、再帰反射シートの再帰反射面側に、再帰反射シートと略平行に配置された透明表示装置と、透明表示装置の光出射面側に配置されたハーフミラーとを備える。これにより、空中表示の大きさによらずに装置の薄型化が可能であり、装置の占有体積を小さくすることができる。 As described above, the aerial display device according to the embodiment includes a retroreflective sheet, a transparent display device arranged substantially parallel to the retroreflective sheet on the retroreflective surface side of the retroreflective sheet, and light emission of the transparent display device. It is equipped with a half mirror arranged on the surface side. As a result, the device can be made thinner regardless of the size of the aerial display, and the occupied volume of the device can be reduced.

また、透明表示装置は、ハーフミラーの外部に設定されるアイポイントの存在しない側に主たる光軸が設定される。これにより、透明表示装置から直接にアイポイントに向けて出射する光線が少なく、空中表示にユーザの意識を集中させることができるため、充分な空中表示を行うことができる。 Further, in the transparent display device, the main optical axis is set on the side where the eye point set outside the half mirror does not exist. As a result, less light rays are emitted directly from the transparent display device toward the eye point, and the user's consciousness can be focused on the aerial display, so that sufficient aerial display can be performed.

また、ハーフミラーの透明表示装置と反対側に配置されたトップカバーを備え、透明表示装置とハーフミラーとトップカバーとが平行に配置されるか、ハーフミラーとトップカバーとが平行に配置され、ハーフミラーとトップカバーとが透明表示装置に対して傾斜して配置されるか、透明表示装置とハーフミラーとが平行に配置され、トップカバーが透明表示装置に対して傾斜して配置されるか、透明表示装置とトップカバーとが平行に配置され、ハーフミラーが透明表示装置に対して傾斜して配置される。これにより、トップカバーに対して平行な空中表示と、トップカバーに対して傾斜した空中表示とを実現することができる。 In addition, it has a top cover arranged on the opposite side of the transparent display device of the half mirror, and the transparent display device, the half mirror and the top cover are arranged in parallel, or the half mirror and the top cover are arranged in parallel. Whether the half mirror and the top cover are tilted with respect to the transparent display device, or the transparent display device and the half mirror are arranged in parallel and the top cover is tilted with respect to the transparent display device. , The transparent display device and the top cover are arranged in parallel, and the half mirror is arranged at an angle with respect to the transparent display device. As a result, it is possible to realize an aerial display parallel to the top cover and an aerial display inclined with respect to the top cover.

また、透明表示装置は、再帰反射シート側の主面に光反射用のプリズムが設けられた導光板と、導光板の入光側面に光を出射する線状光源とを備える。これにより、透明表示装置を容易に実現することができる。 Further, the transparent display device includes a light guide plate provided with a prism for light reflection on the main surface on the retroreflective sheet side, and a linear light source that emits light to the light input side surface of the light guide plate. Thereby, the transparent display device can be easily realized.

また、線状光源は、線状光源が延在する方向の端部に光源が配置されるライトバーと、ライトバーが延在する方向に沿ってライトバーの出射側に配置されるプリズムバーと、プリズムバーが延在する方向に沿ってプリズムバーの出射側に配置される拡散フィルムとを備え、拡散フィルムの出射側に導光板の入光側面が配置される。これにより、透明表示装置を容易に実現することができる。 Further, the linear light source includes a light bar in which the light source is arranged at the end in the direction in which the linear light source extends, and a prism bar in which the light source is arranged on the exit side of the light bar along the direction in which the light bar extends. A diffuser film is provided on the exit side of the prism bar along the extending direction of the prism bar, and the light entry side surface of the light guide plate is arranged on the exit side of the diffuser film. Thereby, the transparent display device can be easily realized.

また、線状光源は、線状光源が延在する方向に配置される複数の光源と、光源が配置される方向に沿って光源の出射側に配置され、光源の配置ピッチで光源との間隔が変化するライトバーとを備え、ライトバーの出射側に導光板の入光側面が配置される。これにより、透明表示装置を容易に実現することができる。 Further, the linear light source is arranged on the exit side of the light source along the direction in which the linear light source is arranged, and the plurality of light sources arranged in the extending direction of the linear light source, and the distance between the linear light source and the light source at the arrangement pitch of the light source. It is provided with a light bar in which the light source changes, and the light entry side surface of the light guide plate is arranged on the light source side of the light bar. Thereby, the transparent display device can be easily realized.

また、透明表示装置は、ハーフミラーとの距離が異なる複数の発光部を備える。これにより、空中表示を変化させることができる。 Further, the transparent display device includes a plurality of light emitting units having different distances from the half mirror. As a result, the aerial display can be changed.

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 Moreover, the present invention is not limited by the above-described embodiment. The present invention also includes a configuration in which the above-mentioned components are appropriately combined. Further, further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Therefore, the broader aspect of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

1 空中表示装置,2 フレーム,3 線状光源,4 導光板,4b、4b1、4b2 発光部,4c1〜4c3 プリズム,5 再帰反射シート,6 ハーフミラー,7 トップカバー,EP アイポイント,I、I1、I2 空中表示,F 指 1 Aerial display, 2 Frame, 3 Linear light source, 4 Light guide plate, 4b, 4b1, 4b2 Light emitting part, 4c1 to 4c3 prism, 5 Retroreflective sheet, 6 Half mirror, 7 Top cover, EP eye point, I, I1 , I2 aerial display, F finger

Claims (7)

再帰反射シートと、
前記再帰反射シートの再帰反射面側に、前記再帰反射シートと略平行に配置された透明表示装置と、
前記透明表示装置の光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。
Retroreflective sheet and
A transparent display device arranged substantially parallel to the retroreflective sheet on the retroreflective surface side of the retroreflective sheet.
A half mirror arranged on the light emitting surface side of the transparent display device and
An aerial display device equipped with.
前記ハーフミラーの前記透明表示装置と反対側に配置されたトップカバーを備え、
前記透明表示装置と前記ハーフミラーと前記トップカバーとが平行に配置されるか、
前記ハーフミラーと前記トップカバーとが平行に配置され、前記ハーフミラーと前記トップカバーとが前記透明表示装置に対して傾斜して配置されるか、
前記透明表示装置と前記ハーフミラーとが平行に配置され、前記トップカバーが前記透明表示装置に対して傾斜して配置されるか、
前記透明表示装置と前記トップカバーとが平行に配置され、前記ハーフミラーが前記透明表示装置に対して傾斜して配置される、
請求項1に記載の空中表示装置。
A top cover arranged on the opposite side of the half mirror to the transparent display device is provided.
Whether the transparent display device, the half mirror, and the top cover are arranged in parallel.
Whether the half mirror and the top cover are arranged in parallel, and the half mirror and the top cover are arranged at an angle with respect to the transparent display device.
Whether the transparent display device and the half mirror are arranged in parallel and the top cover is inclined with respect to the transparent display device.
The transparent display device and the top cover are arranged in parallel, and the half mirror is arranged at an angle with respect to the transparent display device.
The aerial display device according to claim 1.
前記透明表示装置は、前記ハーフミラーの外部に設定されるアイポイントの存在しない側に主たる光軸が設定される、
請求項1または2に記載の空中表示装置。
In the transparent display device, the main optical axis is set on the side where the eye point set outside the half mirror does not exist.
The aerial display device according to claim 1 or 2.
前記透明表示装置は、
前記再帰反射シート側の主面に光反射用のプリズムが設けられた導光板と、
前記導光板の入光側面に光を出射する線状光源と、
を備える請求項1〜3のいずれか一つに記載の空中表示装置。
The transparent display device is
A light guide plate provided with a prism for light reflection on the main surface on the retroreflective sheet side, and
A linear light source that emits light to the light entering side surface of the light guide plate,
The aerial display device according to any one of claims 1 to 3.
前記線状光源は、
前記線状光源が延在する方向の端部に光源が配置されるライトバーと、
前記ライトバーが延在する方向に沿って前記ライトバーの出射側に配置されるプリズムバーと、
前記プリズムバーが延在する方向に沿って前記プリズムバーの出射側に配置される拡散フィルムと、
を備え、
前記拡散フィルムの出射側に前記導光板の入光側面が配置される、
請求項4に記載の空中表示装置。
The linear light source is
A light bar in which the light source is arranged at the end in the direction in which the linear light source extends, and
A prism bar arranged on the exit side of the light bar along the direction in which the light bar extends,
A diffusion film arranged on the exit side of the prism bar along the direction in which the prism bar extends,
With
The light entry side surface of the light guide plate is arranged on the exit side of the diffusion film.
The aerial display device according to claim 4.
前記線状光源は、
前記線状光源が延在する方向に配置される複数の光源と、
前記光源が配置される方向に沿って前記光源の出射側に配置され、前記光源の配置ピッチで前記光源との間隔が変化するライトバーと、
を備え、
前記ライトバーの出射側に前記導光板の入光側面が配置される、
請求項4に記載の空中表示装置。
The linear light source is
A plurality of light sources arranged in a direction in which the linear light sources extend, and
A light bar that is arranged on the exit side of the light source along the direction in which the light source is arranged and whose distance from the light source changes according to the arrangement pitch of the light source.
With
The light entry side surface of the light guide plate is arranged on the exit side of the light bar.
The aerial display device according to claim 4.
前記透明表示装置は、前記ハーフミラーとの距離が異なる複数の発光部を備える、
請求項1〜6のいずれか一つに記載の空中表示装置。
The transparent display device includes a plurality of light emitting units having different distances from the half mirror.
The aerial display device according to any one of claims 1 to 6.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022190660A1 (en) * 2021-03-12 2022-09-15 ミネベアミツミ株式会社 Midair display device
WO2022190751A1 (en) * 2021-03-12 2022-09-15 ミネベアミツミ株式会社 Aerial display apparatus

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