JP6352225B2 - 空間像表示装置 - Google Patents
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図1は、本発明の第1の実施形態に係る空間像表示装置100の構成例を示す側面図である。図1に示す空間像表示装置100は、表示装置110の表示面の異なる表示領域に個別に表示された表示像それぞれの虚像を、表示面に対して略水平方向であって、空間像表示装置100の両側から観察する観察者1,2から見て前後に重畳して表示することで、観察者1,2に立体感のある空間像を視認させるものである。
一般に、複数の虚像を重畳して空間像を視認させる場合、虚像間の距離を小さくすることで、より立体感のある空間像を視認させることができる。図1に示す空間像表示装置100においては、虚像B1と虚像B2との間の距離は、虚像B1,B2の高さ以下にはできないという制約があり、より立体感のある空間像を視認させることが難しい。以下では、上述した制約が生じる理由について、図3を参照して説明する。なお、図3においては、図1に示す空間像表示装置100において、観察者1に空間像を視認させる場合を例として説明する。この場合、観察者1に対する空間像の表示においては、反射部材140,150は直接関係しないため、図3においては、反射部材140,150については記載を省略する。また、図3においては、偏光板160,170についても記載を省略する。
∠b=45°−x ・・・式(1)
となる。また、三角形DEBにおいて、∠DEB=90°より、
∠d=90°−x ・・・式(2)
である。
∠c=∠a+∠b・・・式(3)
である。また、三角形DABにおいて内角の和が180°であるので、
∠c=180°−(2x+d)−x=180−3x−d
=180°―3x−(90°―x)=90°−2x ・・・式(4)
である。
110 表示装置
120,130,131,131−1,131−2,132 光学素子
140,150,150−1,150−2,151 反射部材
152,153 ミラー
154 微小ミラー
160,170 偏光板
Claims (7)
- 表示装置の表示面からの出射光を第1の方向と前記第1の方向とは異なる第2の方向とに反射して、前記表示面に表示された表示像の空間像を形成する光学素子を備え、前記光学素子により形成された空間像を、前記第1の方向および前記第2の方向それぞれから観察者に視認させる空間像表示装置であって、
前記第1の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられた第1の偏光板、および、前記第2の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられ、前記第1の偏光板とは偏光状態の異なる光を透過する第2の偏光板を備え、
前記光学素子に対応して、前記光学素子を前記表示面と挟むように設けられた反射部材をさらに備え、
前記第2の方向は、前記第1の方向とは反対の方向であり、
前記光学素子は、前記表示面からの出射光の一部の光を透過し、前記表示面からの出射光の他の一部の光および前記透過した光が前記反射部材により反射された光のうち、一方の光を前記第1の方向に反射し、他方の光を前記第2の方向に反射し、
前記光学素子が複数設けられ、
前記複数の光学素子はそれぞれ、前記表示面のそれぞれ異なる表示領域に対応して設けられており、
前記複数の光学素子それぞれに対応して前記反射部材が設けられ、
前記複数の光学素子は、前記第1の方向から見て手前側に設けられ、前記表示面から見て前記第1の方向に傾斜する第1の光学素子と、前記第1の方向から見て前記第1の光学素子よりも奥側に設けられ、前記表示面から見て前記第2の方向に傾斜する第2の光学素子とからなり、
前記第1の光学素子および前記第2の光学素子の少なくとも一方が複数設けられ、
前記第1の光学素子が複数設けられている場合、前記複数の第1の光学素子それぞれに対応する反射部材は、前記第1の方向から見て手前側の第1の光学素子ほど、前記対応する表示領域からの入射光を透過した後、該透過した光の前記反射部材による反射光を反射するまでの光路長が長くなるように設けられ、
前記第2の光学素子が複数設けられている場合、前記複数の第2の光学素子それぞれに対応する反射部材は、前記第1の方向から見て奥側の第2の光学素子ほど、前記対応する表示領域からの入射光を透過した後、該透過した光の前記反射部材による反射光を反射するまでの光路長が長くなるように設けられていることを特徴とする空間像表示装置。 - 表示装置の表示面からの出射光を第1の方向と前記第1の方向とは異なる第2の方向とに反射して、前記表示面に表示された表示像の空間像を形成する光学素子を備え、前記光学素子により形成された空間像を、前記第1の方向および前記第2の方向それぞれから観察者に視認させる空間像表示装置であって、
前記第1の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられた第1の偏光板、および、前記第2の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられ、前記第1の偏光板とは偏光状態の異なる光を透過する第2の偏光板を備え、
前記光学素子に対応して、前記光学素子を前記表示面と挟むように設けられた反射部材をさらに備え、
前記第2の方向は、前記第1の方向とは反対の方向であり、
前記光学素子は、前記表示面からの出射光の一部の光を透過し、前記表示面からの出射光の他の一部の光および前記透過した光が前記反射部材により反射された光のうち、一方の光を前記第1の方向に反射し、他方の光を前記第2の方向に反射し、
前記反射部材と該反射部材に対応する光学素子とが成す角度は略45°であり、前記光学素子と前記表示面とが成す角度は、0°より大きく90°未満であることを特徴とする空間像表示装置。 - 表示装置の表示面からの出射光を第1の方向と前記第1の方向とは異なる第2の方向とに反射して、前記表示面に表示された表示像の空間像を形成する光学素子を備え、前記光学素子により形成された空間像を、前記第1の方向および前記第2の方向それぞれから観察者に視認させる空間像表示装置であって、
前記第1の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられた第1の偏光板、および、前記第2の方向から観察する観察者から見て前記光学素子よりも手前に設けられ、前記第1の偏光板とは偏光状態の異なる光を透過する第2の偏光板を備え、
前記光学素子に対応して、前記光学素子を前記表示面と挟むように設けられた反射部材をさらに備え、
前記第2の方向は、前記第1の方向とは反対の方向であり、
前記光学素子は、前記表示面からの出射光の一部の光を透過し、前記表示面からの出射光の他の一部の光および前記透過した光が前記反射部材により反射された光のうち、一方の光を前記第1の方向に反射し、他方の光を前記第2の方向に反射し、
前記反射部材は前記表示面に対して略平行に設けられ、前記反射部材と該反射部材に対応する光学素子とが成す角度は45°から所定角度だけずれ、前記光学素子と前記表示面とが成す角度は、0°より大きく90°未満であり、
前記所定角度に応じて前記表示面の表示像の補正が行われることを特徴とする空間像表示装置。 - 請求項2または3に記載の空間像表示装置において、
前記光学素子が複数設けられ、
前記複数の光学素子はそれぞれ、前記表示面のそれぞれ異なる表示領域に対応して設けられており、
前記複数の光学素子それぞれに対応して前記反射部材が設けられていることを特徴とする空間像表示装置。 - 請求項4記載の空間像表示装置において、
前記複数の光学素子は、前記第1の方向から見て手前側に設けられ、前記表示面から見て前記第1の方向に傾斜する第1の光学素子と、前記第1の方向から見て前記第1の光学素子よりも奥側に設けられ、前記表示面から見て前記第2の方向に傾斜する第2の光学素子とからなることを特徴とする空間像表示装置。 - 請求項5記載の空間像表示装置において、
前記第1の光学素子および前記第2の光学素子の少なくとも一方が複数設けられ、
前記第1の光学素子が複数設けられている場合、前記複数の第1の光学素子それぞれに対応する反射部材は、前記第1の方向から見て手前側の第1の光学素子ほど、前記対応する表示領域からの入射光を透過した後、該透過した光の前記反射部材による反射光を反射するまでの光路長が長くなるように設けられ、
前記第2の光学素子が複数設けられている場合、前記複数の第2の光学素子それぞれに対応する反射部材は、前記第1の方向から見て奥側の第2の光学素子ほど、前記対応する表示領域からの入射光を透過した後、該透過した光の前記反射部材による反射光を反射するまでの光路長が長くなるように設けられていることを特徴とする空間像表示装置。 - 請求項1に記載の空間像表示装置において、
前記反射部材は、前記対応する光学素子を透過した光を複数回反射して、前記対応する光学素子に出射することを特徴とする空間像表示装置。
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