JP7207582B2 - 機器 - Google Patents

Description

本開示は、気体の状態をセンシングするセンサ機能、および、気体を吹き出す吹出機能、の少なくとも一方を備える機器に関する。

空気清浄機、加湿器、除湿器などの機器には、気体の状態をセンシングするセンサを備え、センサでセンシングした気体の状態に応じて、当該機器が有する機能（空気の清浄、加湿、または除湿など）を行うものがある。このような機器の中には、センサがセンシングしていることをユーザに報知するための表示機能を有しているものがある。例えば、特許文献１には、本体の前面に設置されたモニタ用液晶画面にセンサのセンシング情報を表示する空気清浄装置が開示されている。

また、空気浄化作用を有するイオンを発生させるイオン発生器を備える空気清浄機が知られている。このような空気清浄機では、上記イオンを発生させていることをユーザに報知するものがある。例えば、特許文献２には、上記イオンを発生させていることを本体ケースの外面に設けられた表示部を用いてユーザに報知する空気浄化装置が開示されている。

特開２００１－３００２３３号公報（２００１年１０月３０日公開） 特開２００２－１７２１５８号公報（２００２年６月１８日公開）

しかしながら、特許文献１に記載の空気清浄装置では、モニタ用液晶画面において二次元の画像表示を行うものであるため、センサが動作していることをユーザが直感的に認識することが困難であるという問題がある。

また、特許文献２に記載の空気浄化装置においても、を本体ケースの外面に設けられた表示部において二次元の画像表示を行うものであるため、空気浄化装置が上記イオンを含む空気を吹き出していることをユーザが直感的に認識することが困難であるという問題がある。

本開示の一態様は、センサ部がセンシングしていることをユーザに直感的に認識させることができる機器を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る機器は、周囲の状態をセンシングするセンサ部と、前記センサ部が設置されている筐体の面上の空間であって、前記センサ部が周囲の状態をセンシングしているセンシング対象空間に、前記センサ部がセンシングしていることを示す立体画像を表示する第１立体画像表示部と、を備える。

本開示の一態様に係る機器において、前記第１立体画像表示部は、前記立体画像をアニメーション表示する構成であってもよい。

本開示の一態様によれば、センサ部がセンシングしていることをユーザに直感的に認識させることができる。

本開示の実施形態１に係る空気清浄機の適用場面の一例を模式的に例示する図である。 上記空気清浄機の構成を示すブロック図である。 上記空気清浄機が備える第１立体画像表示部の斜視図である。 上記第１立体画像表示部の断面図である。 上記第１立体画像表示部の平面図である。 上記第１立体画像表示部が備える光路変更部の構成を示す斜視図である。 上記光路変更部の配列を示す斜視図である。 上記第１立体画像表示部による立体画像の結像方法を示す斜視図である。 本開示の一態様に係る空気清浄機の上部の拡大図である。 上記第１立体画像表示部により立体画像Ｉが表示されている様子を示す図である。 上記第１立体画像表示部の変形例としての立体画像表示部の斜視図である。 上記第１立体画像表示部のさらなる変形例としての立体画像表示部の斜視図である。 上記立体画像表示部の構成を示す断面図である。 上記第１立体画像表示部のさらなる変形例としての第１立体画像表示部を示す図である。 （ａ）は、実施形態１に係る第２立体画像表示部の変形例としての第２立体画像表示部の正面図であり、（ｂ）は実施形態１に係る第２立体画像表示部の変形例としての第２立体画像表示部の側面図である。

〔実施形態１〕
以下、本開示の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。本実施形態では、本開示の機器の一態様としての空気清浄機１について説明する。

§１ 適用例
まず、図１を用いて、空気清浄機１が適用される場面の一例について説明する。図１は、空気清浄機１の適用場面の一例を模式的に例示する図である。なお、以降では、説明の便宜上、図１における＋Ｘ方向を前方向、－Ｘ方向を後方向、＋Ｙ方向を上方向、－Ｙ方向を下方向、＋Ｚ方向を右方向、－Ｚ方向を左方向として説明する場合がある。

空気清浄機１は、図１に示すように、周囲の空気に含まれる臭気物質の濃度を検知（センシング）するためのセンサであるガスセンサ３と、空気清浄機１の内部から外部へ空気を吹き出す吹出口２ａが形成された筐体２とを備えている。ガスセンサ３は、本開示の「センサ部」の一例である。吹出口２ａは、本開示の「吹出部」の一例である。また、空気清浄機１は、立体画像Ｉ１を結像させる第１立体画像表示部１０と、立体画像Ｉ２を結像させる第２立体画像表示部２０とを備えている。立体画像Ｉ１は、ガスセンサ３が周囲の空気の状態を検知するセンシング対象空間にガスセンサ３がセンシングしていることをユーザに報知するための立体画像である。立体画像Ｉ２は、吹出口２ａから空気が吹き出されている吹出空間に吹出口２ａから空気が吹き出されていることを示すことをユーザに報知するための立体画像である。

以上の通り、本実施形態の空気清浄機１では、第１立体画像表示部１０によって結像される立体画像Ｉ１によって、ガスセンサ３がセンシングしていることをユーザに直感的に認識させることができる。また、本実施形態の空気清浄機１では、第２立体画像表示部２０によって結像される立体画像Ｉ２によって、外部に吹出口２ａから空気が吹き出されていることをユーザに直感的に認識させることができる。

§２ 構成例
本開示の一態様の空気清浄機１の構成について図１および図２を参照しながら説明する。図２は、空気清浄機１の構成を示すブロック図である。

空気清浄機１は、図１および図２に示すように、筐体２と、ガスセンサ３と、脱臭フィルタ４と、イオン発生器５と、モータ６と、第１立体画像表示部１０と、第２立体画像表示部２０と、制御部３０とを備えている。

筐体２は、空気清浄機１の各部を内部に収めている。筐体２には、外部の空気を内部に吸入するための吸入口（不図示）と、外部へ向けて空気を吹き出すための吹出口２ａ（吹き出し部）とが形成されている。筐体２の内部には、図示しないが、上記吸入口から吹出口２ａに連通する風路が形成されている。

ガスセンサ３は、周囲の空気に含まれる臭気物質の濃度を検知（センシング）するためのセンサである。ガスセンサ３は、筐体２の前面に設置されている。ガスセンサ３は、検知した臭気物質の濃度を後述する制御部３０に出力する。

脱臭フィルタ４は、上記風路の途中に設けられている。脱臭フィルタ４は、筐体２の内部に取り込まれた空気に含まれる微細な集塵を捕集、除去する。

イオン発生器５は、空気浄化作用を有するイオン（例えば、水分子が集合したイオンである、プラスイオンＨ^＋（Ｈ_２Ｏ）_ｍ（ｍは任意の自然数）およびマイナスイオンＯ_２ ^－（Ｈ_２Ｏ）_ｎ（ｎは任意の自然数））を発生させる。イオン発生器５によって発生されたイオンは、上記風路を流れる空気に供給される。

モータ６は、筐体２の中に設けられているファン（不図示）を駆動させる。モータ６によりファンが駆動することにより、外部の空気が上記吸入口から筐体２の内部に吸い込まれ、上記風路を通過して吹出口２ａから外部へ吹き出される。

第１立体画像表示部１０は、ガスセンサ３が周囲の空気の状態を検知するセンシング対象空間に、ガスセンサ３がセンシングしていることを示す立体画像を表示する。第１立体画像表示部１０の詳細については後述する。

第２立体画像表示部２０は、吹出口２ａから空気が吹き出される吹出空間に、吹出口２ａから空気が吹き出されていることを示す立体画像を表示する。第２立体画像表示部２０の詳細については後述する。

制御部３０は、空気清浄機１の各部を統括的に制御する。例えば、制御部３０は、ガスセンサ３によって周囲の空気に臭気物質が多く含まれる場合に、モータ６に対して上記ファンの回転数を多くするように指示を出力する。その他の制御部３０による制御の詳細については、後述する。

次に、第１立体画像表示部１０の構成について、図３～図７を参照しながら説明する。第１立体画像表示部１０は、ユーザにより視認される立体画像をスクリーンのない空間に結像する。

図３は、第１立体画像表示部１０の斜視図である。図４は、第１立体画像表示部１０の断面図である。図５は、第１立体画像表示部１０の平面図である。図６は、第１立体画像表示部１０が備える光路変更部１６の構成を示す斜視図である。

図３および図４に示すように、第１立体画像表示部１０は、３つの光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃと、導光板１５とを備えている。

光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃは、例えばＬＥＤ（Light Emitting diode）光源である。光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃは、Ｚ軸方向に並んで配置されている。

導光板１５は、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから入射された光（入射光）を導光する部材である。導光板１５は、透明で屈折率が比較的高い樹脂材料で成形される。導光板１５を形成する材料としては、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂などを使用することができる。本変形例では、導光板１５は、ポリメチルメタクリレート樹脂によって成形されている。導光板１５は、図４に示すように、出射面１５ａ（光出射面）と、背面１５ｂと、入射面１５ｃとを備えている。

出射面１５ａは、導光板１５の内部を導光され、後述する光路変更部１６により光路変更された光を出射する面である。出射面１５ａは、導光板１５の前面を構成している。背面１５ｂは、出射面１５ａと互いに平行な面であり、後述する光路変更部１６が配置される面である。入射面１５ｃは、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから出射された光が導光板１５の内部に入射される面である。光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから出射され入射面１５ｃから導光板１５に入射した光は、出射面１５ａまたは背面１５ｂで全反射され、導光板１５内を導光される。

図４に示すように、光路変更部１６は、導光板１５の内部において背面１５ｂに形成されており、導光板１５内を導光された光を光路変更して出射面１５ａから出射させるための部材である。光路変更部１６は、導光板１５の背面１５ｂに複数設けられている。

光路変更部１６は、図５に示すように、入射面１５ｃに平行な方向に沿って設けられている。図６に示すように、光路変更部１６は、三角錐形状となっており、入射した光を反射（全反射）する反射面１６ａを備えている。光路変更部１６は、例えば、導光板１５の背面１５ｂに形成された凹部であってもよい。なお、光路変更部１６は、三角錐形状に限られるものではない。導光板１５の背面１５ｂには、図５に示すように、複数の光路変更部１６からなる複数の光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…が形成されている。

図７は、光路変更部１６の配列を示す斜視図である。図７に示すように、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…では、複数の光路変更部１６の反射面１６ａが光の入射方向に対する角度が互いに異なるように導光板１５の背面１５ｂに配置されている。これにより、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…は、入射光を光路変更して、出射面１５ａから様々な方向へ出射させる。

次に、第１立体画像表示部１０による立体画像の結像方法について、図８を参照しながら説明する。ここでは、導光板１５の出射面１５ａに垂直な面である立体画像結像面Ｐに、光路変更部１６により光路変更された光によって面画像としての立体画像を結像する場合について説明する。また、ここでは、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃのうち光源１２Ａから出射された光によって立体画像を結像する場合について説明する。

図８は、第１立体画像表示部１０による立体画像Ｉの結像方法を示す斜視図である。なお、ここでは、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉとして斜め線入りリングマークを結像することについて説明する。

第１立体画像表示部１０では、図８に示すように、例えば、光路変更部群１７ａの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌａ１および線Ｌａ２で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。線画像ＬＩは、ＹＺ平面に平行な線画像である。このように、光路変更部群１７ａに属する多数の光路変更部１６からの光によって、線Ｌａ１および線Ｌａ２の線画像ＬＩが結像される。なお、線Ｌａ１および線Ｌａ２の像を結像する光は、光路変更部群１７ａにおける少なくとも２つの光路変更部１６によって提供されていればよい。

同様に、光路変更部群１７ｂの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌｂ１、線Ｌｂ２および線Ｌｂ３で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。

また、光路変更部群１７ｃの各光路変更部１６によって光路変更された光は、立体画像結像面Ｐに線Ｌｃ１および線Ｌｃ２で交差する。これにより、立体画像結像面Ｐに立体画像Ｉの一部である線画像ＬＩを結像させる。

各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…によって結像される線画像ＬＩのＸ軸方向の位置は互いに異なっている。第１立体画像表示部１０では、光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…間の距離を小さくすることによって、各光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…によって結像される線画像ＬＩのＸ軸方向の距離を小さくすることができる。その結果、第１立体画像表示部１０では、光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…の各光路変更部１６によって光路変更された光によって結像された複数の線画像ＬＩを集積することにより、実質的に、面画像である立体画像Ｉを立体画像結像面Ｐに結像する。

なお、立体画像結像面Ｐは、Ｘ軸に垂直な平面であってもよく、Ｙ軸に垂直な平面であってもよく、またＺ軸に垂直な平面であってもよい。また、立体画像結像面Ｐは、Ｘ軸、Ｙ軸、またはＺ軸に垂直でない平面であってもよい。さらに、立体画像結像面Ｐは、平面ではなく曲面であってもよい。すなわち、第１立体画像表示部１０は、光路変更部１６によって空間上の任意の面（平面および曲面）上に立体画像Ｉを結像させることができる。また、面画像を複数組み合わせることにより、３次元の画像を結像することができる。

また、ここでは、立体画像Ｉとして斜め線入りリングマークを結像することについて説明したが、光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…における光路変更部１６の配置を適宜変更することにより、任意の立体画像を表示することができる。

第１立体画像表示部１０は、筐体２の前面に設置されている。第１立体画像表示部１０の導光板１５は、背面１５ｂが筐体２の前面に接触し、出射面１５ａが前面となるように設置されている。

第２立体画像表示部２０は、筐体２の上面に設置されている。第２立体画像表示部２０の構成は、第１立体画像表示部１０の構成と同様であるため説明を省略する。ただし、第２立体画像表示部２０の導光板１５は、入射面１５ｃと対向する面が筐体２の上面に接触するとともに、出射面１５ａが上方向（＋Ｙ方向）に向かうにつれて前方向（＋Ｘ方向）に向かうように設置されている。また、第２立体画像表示部２０の導光板１５は、入射面１５ｃがＸＺ平面に平行となるように配置されている。これにより、第２立体画像表示部２０の光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃは、Ｚ軸方向に並んで配置されている。上記のように、第２立体画像表示部２０の導光板１５を設置することにより、吹出口２ａから吹き出される空気を前方へ向かうようにすることができる。

§ ３動作例
次に空気清浄機１の動作例（下記の動作例１および動作例２）について説明する。

＜動作例１＞
空気清浄機１では、ガスセンサ３が作動している場合、制御部３０は、第１立体画像表示部１０によって立体画像Ｉ１を表示させる。図１０は、第１立体画像表示部１０により立体画像Ｉ１が表示されている様子を示す図である。なお、本実施形態の第１立体画像表示部１０では、図１０に示すように、導光板１５の背面１５ｂに、立体画像Ｉ１として三角形が結像されるように光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…の各光路変更部１６が形成されている。

制御部３０は、ガスセンサ３が作動している場合、第１立体画像表示部１０の光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃを順番に点灯させる。上述したように、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃは、Ｚ軸方向においてそれぞれ異なる位置に配置されている。そのため、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから照射される光によって結像される立体画像Ｉ１としての立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃは、Ｚ軸方向において互いに結像される位置が異なる。具体的には、図１０に示すように、例えば、光源１２Ａが点灯しているときには、立体画像Ｉ１として立体画像Ｉ１Ａが結像される。なお、図１０では、説明の便宜上、立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃを全て図示しているが、実際には、立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃのうち１つの立体画像のみを結像する。同様に、光源１２Ｂ・１２Ｃが点灯しているときには、それぞれ立体画像Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃが結像される。第１立体画像表示部１０では、立体画像Ｉ１（すなわち、立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃ）は、ガスセンサ３が周囲の空気の状態を検知するセンシング対象空間に結像されるように構成されている。

上記の構成により、空気清浄機１では、第１立体画像表示部１０の光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃを順番に点灯させることによって、上記三角形が動いているように表示する（すなわち、アニメーション表示する）ことができる。その結果、ガスセンサ３がセンシングしている様子を立体画像として表示することができる。これにより、空気清浄機１は、ガスセンサ３がセンシングしていることをユーザに直感的に認識させることができる。

＜動作例２＞
空気清浄機１では、イオン発生器５を作動させて空気を吹き出す場合、制御部３０は、第２立体画像表示部２０によって立体画像Ｉ２を表示させる。図１に示すように、本実施形態の第２立体画像表示部２０では、導光板１５の背面１５ｂに、立体画像Ｉ２として複数の円形の立体画像を有する立体画像Ｉ２が結像されるように光路変更部群１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…の各光路変更部１６が形成されている。第２立体画像表示部２０では、立体画像Ｉ２は、吹出口２ａから空気が吹き出される吹出空間に結像されるように構成されている。

制御部３０は、イオン発生器５を作動させて空気を吹き出す場合、第２立体画像表示部２０の光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃを順番に点灯させる。上述したように、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃは、Ｚ軸方向においてそれぞれ異なる位置に配置されている。そのため、動作１における立体画像Ｉ１と同様に、上記複数の円形の立体画像が動いているように表示する（すなわち、アニメーション表示する）ことができる。その結果、上記イオンが空気清浄機１から吹き出されている様子を立体画像として表示することができる。これにより、空気清浄機１は、上記イオンが空気清浄機１から吹き出されていることをユーザに直感的に認識させることができる。

以上のように空気清浄機１では、第１立体画像表示部１０によって結像される立体画像Ｉ１によって、ガスセンサ３がセンシングしていることをユーザに直感的に認識させることができる。また、本実施形態の空気清浄機１では、第２立体画像表示部２０によって結像される立体画像Ｉ２によって、に吹出口２ａから空気が吹き出されていることをユーザに直感的に認識させることができる。すなわち、空気清浄機１は、空気清浄機１の動作状態を立体画像によってユーザに直感的に認識させることができる。

また、第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０の導光板１５は、透明な部材で構成されているので、筐体２の外観性（デザイン性）を損なうことなく、第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０を筐体２に設置することができる。

なお、本実施形態では、空気清浄機１が第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０をともに備える構成であったが、本開示の空気清浄機はこれに限られるものではない。本開示の一態様の空気清浄機では、第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０の少なくとも一方を備える態様であってもよい。

また、本開示の一態様の空気清浄機では、ガスセンサ３以外の他のセンサ（例えば、集塵センサ、人感センサなど）を備える構成であってもよい。そして、第１立体画像表示部１０によって、上記他のセンサが周囲の状態をセンシングするセンシング対象空間に、上記他のセンサがセンシングしていることを示す立体画像を表示させてもよい。また、本開示の一態様の空気清浄機では、第１立体画像表示部および第２立体画像表示部以外の第３立体画像表示部を備え、上記他のセンサがセンシングしていることを示す立体画像を上記第３立体画像表示部によって結像させる構成であってもよい。

また、本開示の一態様の空気清浄機では、第１立体画像表示部１０によって立体画像Ｉ１を表示させるときに、制御部３０は、１つの光源（例として、光源１２Ｂとする）を点灯させるとともに、直前に点灯させていた光源（例として、光源１２Ａとする）を光源１２Ｂよりも小さい輝度で点灯させてもよい。これにより、光源１２Ｂによって結像される立体画像Ｉ１Ｂが高い輝度で結像されるとともに、光源１２Ａによって結像され立体画像Ｉ１Ａが低い輝度で結像される。このような操作を繰り返して光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃを順番に点灯させることにより、立体画像Ｉ１に残像感を付与することができる。その結果、ガスセンサ３がセンシングしていることをユーザにより直感的に認識させることができる。

なお、本実施形態では、第２立体画像表示部２０が複数の円形の立体画像を有する立体画像Ｉ２を結像する構成であったが、本開示の空気清浄機はこれに限られるものではない。本開示の一態様の空気清浄機では、第２立体画像表示部２０がイオン発生器５を連想させるロゴ（マーク）を結像する態様であってもよい。例えば、イオン発生器５が一般的に広く知られており、イオン発生器５を示すロゴが一般的に広く知られているイオン発生器である場合、立体画像Ｉ２として上記ロゴを結像させることにより、ユーザにイオンが吹き出されていることを認識させることができる。

図９は、本開示の一態様における空気清浄機１の空気清浄機１の上部を示す図である。図９に示すように、本態様における空気清浄機１では、複数の円形の立体画像Ｉ２とは別にロゴ４１を表示するために、第２立体画像表示部２０とは別の立体画像表示部４０が筐体２の上面に設けられている。立体画像表示部４０は、導光板１５の出射面１５ａが上面となるように筐体２に重ねて設けられている。立体画像表示部４０は、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃが照射する光の波長を互いに異ならせることにより、ロゴ４１の色が変化するように表示させてもよい。また、立体画像表示部４０は、ロゴ４１がゆらゆらと揺れるように表示させてもよい。

また、本開示における機器は、必ずしも立体画像をアニメーション表示する必要はない。例えば、第１立体画像表示部１０が光源として光源１２Ａのみを備える構成であってもよい。そして、ガスセンサ３が作動している場合、制御部３０は、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃを点灯させ、立体画像Ｉ１Ａのみを表示させる（すなわち、立体画像Ｉ１として静止画像を表示する）構成であってもよい。

また、本実施形態の空気清浄機１は、イオン発生器５を備え、第２立体画像表示部２０がイオン発生器５によって発生させるイオンを示す複数の円形の立体画像を有する立体画像Ｉ２を結像する構成であったが、本開示の機器はこれに限られるものではない。本開示に機器では、イオン発生器５を備える必要はなく、気体が吹き出される吹出部を有し、当該吹出部から何らかの気体を吹き出す機器であってもよい。そして、第２立体画像表示部２０によって、上記吹出部から気体が吹き出される吹出空間に上記吹出部から気体が吹き出されていることを示す立体画像を表示する構成であってもよい。

また、本実施形態では、本開示の機器としての空気清浄機１について説明したが、本開示の機器はこれに限られるものではない。本開示の機器は、周囲の状態をセンシングするセンサ、および、気体が吹き出される吹出部、の少なくとも一方を備える機器であればどのような機器であってもよく、例えば、イオン発生器、空気調和機、加湿器、除湿器などであってもよい。

また、本発明の一態様における機器は、第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０として、透明な導光板から出射した光を用い、視差による融像によって立体画像Ｉを表示する立体画像表示部を用いることもできる。

§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。

＜４．１＞
本開示の機器における第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０の構成は、実施形態１にて説明したものに限られない。本変形例では、実施形態１における第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０の変形例としての立体画像表示部５０について説明する。

図１１は、立体画像表示部５０の斜視図である。なお、図１１では、立体画像表示部５０が立体画像Ｉ、より具体的には、「ＯＮ」の文字が表示されたボタン形状（＋Ｘ軸方向に突出した形状）の立体画像Ｉを表示している様子を示している。図１１に示すように、立体画像表示部５０は、導光板５１と、光源５２とを備えている。

導光板５１は、直方体形状しており、透明性および比較的高い屈折率を有する樹脂材料で成形されている。導光板５１を形成する材料は、例えばポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ガラスなどであってよい。導光板５１は、光を出射する出射面５１ａと、出射面５１ａとは反対側の背面５１ｂと、四方の端面である、端面５１ｃ、端面５１ｄ、端面５１ｅおよび端面５１ｆとを備えている。端面５１ｃは、光源５２から投射された光が導光板５１に入射する入射面である。端面５１ｄは、端面５１ｃとは反対側の面である。端面５１ｅは、端面５１ｆとは反対側の面である。導光板５１は、光源５２からの光を出射面５１ａに平行な面内で面上に広げて導く。光源５２は、例えばＬＥＤ（Light Emitting diode）光源である。

導光板５１の背面５１ｂには、光路変更部５３ａ、光路変更部５３ｂ、および光路変更部５３ｃを含む複数の光路変更部５３が形成されている。光路変更部５３は、Ｚ軸方向に実質的に連続して形成されている。換言すれば、複数の光路変更部５３は、出射面５１ａに平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている。具体的には、図１１に示すように、光路変更部５３ａ、光路変更部５３ｂ、および光路変更部５３ｃは、線Ｌａ、線Ｌｂおよび線Ｌｃに沿ってそれぞれ形成されている。ここで、線Ｌａ、線Ｌｂおよび線Ｌｃは、Ｚ軸方向に略平行な直線である。任意の光路変更部５３は、Ｚ軸方向に平行な直線に沿って実質的に連続的に形成される。

光路変更部５３のＺ軸方向の各位置には、光源５２から投射され導光板５１によって導光されている光が入射する。光路変更部５３は、光路変更部５３の各位置に入射した光を、各光路変更部５３にそれぞれ対応する定点に実質的に収束させる。図１１には、光路変更部５３の一部として、光路変更部５３ａ、光路変更部５３ｂ、および光路変更部５３ｃが特に示され、光路変更部５３ａ、光路変更部５３ｂ、および光路変更部５３ｃのそれぞれにおいて、光路変更部５３ａ、光路変更部５３ｂ、および光路変更部５３ｃのそれぞれから出射された複数の光が収束する様子が示されている。

具体的には、光路変更部５３ａは、立体画像Ｉの定点ＰＡに対応する。光路変更部５３ａの各位置からの光は、定点ＰＡに収束する。したがって、光路変更部５３ａからの光の波面は、定点ＰＡから発するような光の波面となる。光路変更部５３ｂは、立体画像Ｉ上の定点ＰＢに対応する。光路変更部５３ｂの各位置からの光は、定点ＰＢに収束する。このように、任意の光路変更部５３の各位置からの光は、各光路変更部５３に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光路変更部５３によって、対応する定点から光が発するような光の波面を提供できる。各光路変更部５３が対応する定点は互いに異なり、光路変更部５３にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって、空間上（より詳細には、導光板５１から出射面５１ａ側の空間上）にユーザにより認識される立体画像Ｉが結像される。

本開示の一態様の機器では、実施形態１における第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０に代えて、本変形例において説明した立体画像表示部５０を備える構成であってもよい。

＜４．２＞
本変形例では、実施形態１における第１立体画像表示部１０および第２立体画像表示部２０のさらなる変形例としての立体画像表示部８０について説明する。

図１２は、立体画像表示部８０の斜視図である。図１３は、立体画像表示部８０の構成を示す断面図である。

立体画像表示部８０は、図１２および図１３に示すように、画像表示装置８１と、結像レンズ８２と、コリメートレンズ８３と、導光板８４と、マスク８５とを備えている。なお、Ｙ軸方向に沿って、画像表示装置８１、結像レンズ８２、コリメートレンズ８３、および導光板８４が順番に配置されている。また、Ｘ軸方向に沿って、導光板８４およびマスク８５が、この順番で配置されている。

画像表示装置８１は、制御装置（不図示）から受信した映像信号に応じて、立体画像表示部８０により空中に投影される２次元画像を表示領域に表示する。画像表示装置８１は、表示領域に画像を表示することによって、画像光を出力することができる、例えば一般的な液晶ディスプレイである。なお、図示の例において、画像表示装置８１の表示領域、および当該表示領域に対向する、導光板８４の入射面８４ａは、ともにＹＺ平面と平行となるように配置されている。また、導光板８４の、後述するプリズム１４１が配置されている背面８４ｂ、および当該背面８４ｂに対向する、マスク８５に対して光を出射する出射面８４ｃ（光出射面）は、ともにＸＹ平面と平行となるように配置されている。さらに、マスク８５の、後述するスリット１５１が設けられている面も、ＸＹ平面と平行になるように配置されている。なお、画像表示装置８１の表示領域と導光板８４の入射面８４ａとは、対向して配置されてもよいし、画像表示装置８１の表示領域が入射面８４ａに対して傾けて配置されてもよい。

結像レンズ８２は、画像表示装置８１と入射面８４ａとの間に配置されている。結像レンズ８２は、画像表示装置８１の表示領域から出力された画像光を、入射面８４ａの長手方向と平行なＸＹ平面において収束光化した後、コリメートレンズ８３へ出射する。結像レンズ８２は、画像光を収束光化できるのであれば、どのようなものであってもよい。例えば、結像レンズ８２は、バルクレンズ、フレネルレンズ、または回折レンズなどであってもよい。また、結像レンズ８２は、Ｚ軸方向に沿って配置された複数のレンズの組み合わせであってもよい。

コリメートレンズ８３は、画像表示装置８１と入射面８４ａとの間に配置されている。コリメートレンズ８３は、結像レンズ８２にて収束光化された画像光を、入射面８４ａの長手方向と直交するＸＹ平面において平行光化する。コリメートレンズ８３は、平行光化した画像光について、導光板８４の入射面８４ａに対して出射する。コリメートレンズ８３は、結像レンズ８２と同様に、バルクレンズおよびフレネルレンズであってもよい。なお、結像レンズ８２とコリメートレンズ８３とは、その配置順が逆であってもよい。また、結像レンズ８２とコリメートレンズ８３の機能について、１つのレンズによって実現してもよいし、多数のレンズの組み合わせによって実現してもよい。すなわち、画像表示装置８１が表示領域から出力した画像光を、ＸＹ平面においては収束光化し、ＹＺ平面においては平行光化することができるのであれば、結像レンズ８２およびコリメートレンズ８３の組み合わせは、どのようなものであってもよい。

導光板８４は、透明な部材によって構成されており、コリメートレンズ８３によって平行光化された画像光を入射面８４ａにて受光し、出射面８４ｃから出射する。図示の例において、導光板８４は平板状に形成された直方体の外形を備えており、コリメートレンズ８３に対向する、ＸＺ平面と平行な面を入射面８４ａとする。また、ＹＺ平面と平行かつＸ軸の負方向側に存在する面を背面８４ｂとし、ＹＺ平面と平行かつ背面８４ｂに対向する面を出射面８４ｃとする。導光板８４は、複数のプリズム（光路変更部）１４１を備えている。

複数のプリズム１４１は、導光板８４の入射面８４ａから入射した画像光を反射する。プリズム１４１は、導光板８４の背面８４ｂに、背面８４ｂから出射面８４ｃへ向けて突出して設けられている。複数のプリズム１４１は、例えば、画像光の伝搬方向がＹ軸方向であるときに、当該Ｙ軸方向に所定の間隔（例えば、１ｍｍ）で配置された、Ｙ軸方向に所定の幅（例えば、１０μｍ）を有する略三角形状の溝である。プリズム１４１は、プリズム１４１が有する光学面のうち、画像光の導光方向（＋Ｙ軸方向）に対して入射面８４ａから近い側の面である反射面１４１ａを備えている。図示の例において、複数のプリズム１４１は、背面８４ｂ上に、Ｚ軸と平行に設けられている。これにより、Ｙ軸方向に伝搬する入射面８４ａから入射した画像光が、Ｙ軸に直交するＺ軸と平行に設けられた複数のプリズム１４１の反射面１４１ａによって反射させられる。複数のプリズム１４１のそれぞれは、画像表示装置８１の表示領域で入射面８４ａの長手方向と直交するＺ軸方向において互いに異なる位置から発した画像光を、所定の視点１００へ向けて導光板８４の一方の面である出射面８４ｃから出射させる。反射面１４１ａの詳細については後述する。

マスク８５は、可視光に対して不透明な材料にて構成され、複数のスリット１５１を備えている。マスク８５は、導光板８４の出射面８４ｃから出射された光のうち、平面１０２上の結像点１０１へ向かう光のみを、複数のスリット１５１を用いて透過させることができる。

複数のスリット１５１は、導光板８４の出射面８４ｃから出射された光のうち、平面１０２上の結像点１０１へ向かう光のみを透過させる。図示の例において、複数のスリット１５１は、Ｚ軸と平行となるように設けられている。また、個々のスリット１５１は、複数のプリズム１４１のうち、いずれかのプリズム１４１と対応している。

以上の構成を有することにより、立体画像表示部８０は、画像表示装置８１に表示された画像を、当該立体画像表示部８０の外部の仮想の平面１０２上に結像させ、投影する。具体的には、まず、画像表示装置８１の表示領域から出射された画像光は、結像レンズ８２およびコリメートレンズ８３を通した後、導光板８４の端面である、入射面８４ａへ入射する。次に、導光板８４へ入射した画像光は、当該導光板８４の内部を伝搬し、導光板８４の背面８４ｂに設けられたプリズム１４１に到達する。プリズム１４１に到達した画像光は、当該プリズム１４１の反射面１４１ａによってＸ軸の正方向へ反射させられ、ＹＺ平面と平行となるように配置された、導光板８４の出射面８４ｃから出射される。そして、出射面８４ｃから出射した画像光のうち、マスク８５のスリット１５１を通過した画像光は、平面１０２上の結像点１０１にて結像する。すなわち、画像表示装置８１の表示領域の個々の点から発した画像光について、ＹＺ平面においては収束光化し、ＸＹ平面においては平行光化した後、平面１０２上の結像点１０１に投影することができる。表示領域の全ての点に対して前記の処理を行うことにより、立体画像表示部８０は、画像表示装置８１の表示領域に出力された画像を、平面１０２上に投影することができる。これにより、ユーザは、視点１００から仮想の平面１０２を見たときに、空中に投影された画像を視認することができる。なお、平面１０２は、投影された画像が結像する仮想的な平面であるが、視認性を向上させるためにスクリーンなどを配置してもよい。

なお、本実施形態における立体画像表示部８０では、出射面８４ｃから出射した画像光のうち、マスク８５が備えるスリット１５１を透過した画像光によって画像を結像する構成であった。しかしながら、仮想の平面１０２上の結像点１０１にて画像光を結像させることができるのであれば、マスク８５およびスリット１５１を備えない構成であってもよい。

例えば、各プリズム１４１の反射面と背面８４ｂとのなす角度が、入射面８４ａから遠くなるほど大きくなるように設定することによって、仮想の平面１０２上の結像点１０１にて画像光を結像させることができる。なお、上記角度は、入射面８４ａから最も遠いプリズム１４１でも、画像表示装置８１からの光を全反射できる角度となるように設定されることが好ましい。

上記のように上記角度を設定した場合、画像表示装置８１の表示領域上のＸ軸方向の位置がより背面８４ｂ側（－Ｘ軸方向側）となる点から発して所定の視点へ向かう光ほど、入射面８４ａから遠いプリズム１４１にて反射される。ただし、これに限られず、画像表示装置８１の表示領域上のＸ軸方向の位置と、プリズム１４１とが１対１に対応していればよい。また、入射面８４ａから遠いプリズム１４１で反射される光ほど、入射面８４ａ側へ向かい、一方、入射面８４ａに近いプリズム１４１で反射される光ほど、入射面８４ａから遠ざかる方向へ向かう。そのため、マスク８５が省略されても、画像表示装置８１からの光を、特定の視点へ向けて出射させることができる。また、導光板８４から出射した光は、Ｚ軸方向に関して、画像が投影される面上で結像し、その面から離れるにしたがって拡散する。そのため、Ｚ軸方向に関して視差を与えることができるので、観察者が両眼をＺ軸方向に沿って並ぶようにすることで、投影された画像を立体的に観察できる。

また、上記の構成によれば、各プリズム１４１で反射され、その視点へ向かう光は遮られないので、観察者は、Ｙ軸方向に沿って観察者が視点を移動させても、画像表示装置８１に表示され、かつ、空中に投影された像を観察できる。ただし、各プリズム１４１から視点へ向かう光線と各プリズム１４１の反射面とのなす角度が、Ｙ軸方向における視点の位置に沿って変化するので、これに伴い、その光線に対応する画像表示装置８１上の点の位置も変化する。またこの例では、画像表示装置８１上の各点からの光は、各プリズム１４１により、Ｙ軸方向に関してもある程度結像される。そのため、観察者は、両眼をＹ軸方向に沿って並ぶようにしても、立体的な像を観察できる。

さらに、上記の構成によれば、マスク８５が使用されないため、ロスとなる光の量が少なくなるので、立体画像表示部は、より明るい像を空中に投影できる。また、マスクが使用されないため、立体画像表示部は、導光板８４の背後にある物体（図示せず）と投影された画像の両方を観察者に視認させることができる。

＜４．３＞
実施形態１における空気清浄機１では、第１立体画像表示部１０の導光板１５の入射面１５ｃが水平方向（すなわち、ＸＺ平面に平行な方向）となるように、第１立体画像表示部１０が設置されていた。その結果、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２ＣがＺ軸方向に並んで配置されるので、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから照射された光によって結像される立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃは、Ｚ軸方向において互いに異なる位置に結像される。そのため、立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃによってアニメーション表示させた場合、水平方向にのみ移動する表示となる。

図１４は、本変形例における第１立体画像表示部１０を示す図である。本変形例における第１立体画像表示部１０は、図１４に示すように、Ｘ軸を回転軸として実施形態１における第１立体画像表示部１０を回転させて設置されている。これにより、導光板１５の入射面１５ｃが水平方向に対して斜めになっている。その結果、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃが水平方向に対して斜めの方向に並んで配置される。これにより、光源１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃから照射された光によって結像される立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃは、水平方向（Ｚ軸方向）だけではなく、上下方向（Ｙ軸方向）にも互いに異なる位置に結像される。これにより、立体画像Ｉ１Ａ・Ｉ１Ｂ・Ｉ１Ｃによってアニメーション表示させた場合、水平方向および上下方向に移動する表示とすることができる。

＜４．４＞
実施形態１における第２立体画像表示部２０の変形例としての第２立体画像表示部６０について説明する。

図１５の（ａ）は、第２立体画像表示部６０の正面図であり、（ｂ）は第２立体画像表示部６０の側面図である。

第２立体画像表示部６０は、図１５の（ａ）に示すように、実施形態１における第２立体画像表示部２０の構成に加えて、光源１２Ｄおよび光源１２Ｅを備えている。第２立体画像表示部６０では、光源１２Ａ～１２Ｅのいずれかを点灯させたときに、立体画像Ｉ２として円形の立体画像Ｉ２Ａ～Ｉ２Ｅが結像するように光路変更部が形成されている。

また、第２立体画像表示部６０では、図１５の（ｂ）に示すように、立体画像Ｉ２Ａ、Ｉ２ＢおよびＩ２Ｄが導光板１５の出射面１５ａ側の空間に実像として結像され、立体画像Ｉ２Ｃおよび立体画像Ｉ２Ｅが導光板１５の背面１５ｂ側の空間に虚像として結像するように構成されている。

第２立体画像表示部６０が上記の構成を有することにより、光源１２Ａ→光源１２Ｂ→光源１２Ｃ→光源１２Ｄ→光源１２Ｅの順番で点灯させたときに、立体画像Ｉ２Ａ、Ｉ２ＢおよびＩ２Ｄが－Ｚ方向に移動するように表示されるのに対し、立体画像Ｉ２ＣおよびＩ２Ｅは＋Ｚ方向に移動するように表示される。換言すれば、導光板１５の出射面１５ａ側の空間に結像される立体画像が移動する方向と、導光板１５の背面１５ｂ側の空間に結像される立体画像とが移動する方向が互いに異なるように表示される。これにより、第２立体画像表示部６０では、実際の空気の流れにより近い表示を行うことができるようになっている。

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

（補足）
本開示の一態様に係る機器は、周囲の状態をセンシングするセンサ部、および、気体が吹き出される吹出部、の少なくとも一方を備える機器であって、前記センサ部が周囲の状態をセンシングするセンシング対象空間に、前記センサ部がセンシングしていることを示す立体画像を表示する第１立体画像表示部、および前記吹出部から気体が吹き出される吹出空間に、前記吹出部から気体が吹き出されていることを示す立体画像を表示する第２立体画像表示部、の少なくとも一方を備える。

上記の構成によれば、センサ部がセンシングしていること、および、吹出部が気体を吹き出していることの少なくとも一方を立体画像により表示することができる。その結果、センサ部がセンシングしていること、および、吹出部が気体を吹き出していることの少なくとも一方をユーザが直感的に認識することができる。

本開示の一態様に係る機器において、前記第１立体画像表示部および第２立体画像表示部は、前記立体画像をアニメーション表示する構成であってもよい。

上記の構成によれば、センサ部がセンシングしていること、および、吹出部が気体を吹き出していることの少なくとも一方をユーザがより直感的に認識することができる。

本開示の一態様に係る機器において、空気浄化作用を有するイオンを発生させるイオン発生器を備え、前記吹出部から前記イオン発生器が発生させたイオンを含む気体が吹き出され、前記第２立体画像表示部は、前記イオンを含む気体が吹き出されていることを示す立体画像を表示する構成であってもよい。

上記の構成によれば、第２立体画像表示部によってイオンを含む気体が吹き出されていることをユーザが直感的に認識することができる。

本開示の一態様に係る機器において、前記第１立体画像表示部および前記第２立体画像表示部は、光源と、前記光源から出射した光を導光して出射面から出射させる導光板と、を備え、前記導光板から出射された光により空間に画像を結像させる構成であってもよい。

上記構成によれば、導光板が透明であるので、機器の外観性（デザイン性）を損なうことなく、第１立体画像表示部および第２立体画像表示部を機器に搭載することができる。

１ 空気清浄機（機器）
２ａ 吹出口（吹出部）
３ ガスセンサ（センサ部）
５ イオン発生器
１０ 第１立体画像表示部
１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、５２ 光源
１５、５１、８４ 導光板
１５ａ、５１、８４ｃ 出射面
２０、６０ 第２立体画像表示部
５０、８０ 立体画像表示部（第１立体画像表示部、第２立体画像表示部）

Claims (2)

1. 周囲の状態をセンシングするセンサ部と、
   前記センサ部が設置されている筐体の面上の空間であって、前記センサ部が周囲の状態をセンシングしているセンシング対象空間に、前記センサ部がセンシングしていることを示す立体画像を表示する第１立体画像表示部と、を備えることを特徴とする機器。
2. 前記第１立体画像表示部は、前記立体画像をアニメーション表示することを特徴とする請求項１に記載の機器。

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