WO2015186735A1 - ミラーディスプレイシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、鏡像と映像とが、違和感が抑制されつつ、同時に認識可能であるミラーディスプレイシステムを提供する。本発明のミラーディスプレイシステムは、ハーフミラー層を有するハーフミラープレートと、３Ｄ表示装置と、上記３Ｄ表示装置に映像信号を供給する制御装置とを備えるミラーディスプレイシステムであって、上記３Ｄ表示装置は、上記ハーフミラープレートの背面側に配置され、かつ、上記映像信号によって、上記３Ｄ表示装置の表示面で視差を形成する左眼用の映像及び右眼用の映像を表示し、上記視差は、上記左眼用の映像及び上記右眼用の映像の合成映像が上記３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側に知覚されるように設定されているものである。

Description

ミラーディスプレイシステム

本発明は、ミラーディスプレイシステムに関する。より詳しくは、ミラーとしての機能及び映像を表示するディスプレイとしての機能を両立したミラーディスプレイを用いたミラーディスプレイシステムに関するものである。

近年、デジタルサイネージ等の用途として、表示装置の前面にハーフミラープレートを設けることで、表示装置にミラーとしての機能を付与したミラーディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１～４参照）。ミラーディスプレイでは、表示装置から出射された表示光による映像表示が行われるとともに、外光を反射することによりミラーとしても使用される。

なお、反射機能を有する光学部材としては、金属蒸着膜、誘電体多層膜、多層型反射型偏光板、ナノワイヤーグリッド偏光板（例えば、特許文献５及び６参照）、コレステリック液晶の選択反射を用いた円偏光分離シート（例えば、特許文献７参照）が知られている。

特開２００４－１２５８８５号公報 特開２００３－２４１１７５号公報 特開平１１－１５３９２号公報 特開２００４－０８５５９０号公報 特開２００６－２０１７８２号公報 特開２００５－１９５８２４号公報 特開２００７－６５３１４号公報

しかしながら、従来のミラーディスプレイにおいては、ミラーによる鏡像（以下、単に、鏡像とも言う。）と、表示装置による映像（以下、単に、映像とも言う。）とがうまく融合せず、違和感が生じることがあった。本発明者らは、その原因を調査した結果、以下のことが分かった。

図１２は、従来のミラーディスプレイにおける、鏡像と映像との関係を示す模式図である。以下では、表示装置として２次元（２Ｄ）映像を表示する液晶表示装置（以下、２Ｄ液晶表示装置とも言う。）を用いて、メガネのバーチャル試着を行う場合について説明する。

図１２に示すように、ミラーディスプレイ１０２は、背面側から観察者側に向かって順に、２Ｄ液晶表示装置１１１、及び、ハーフミラープレート１０４を有している。ここで、観察者１０８がハーフミラープレート１０４から１ｍ離れた位置に立って、ミラーディスプレイ１０２に自分の顔を映すと、その鏡像Ｍは観察者１０８から２ｍ離れた位置に知覚される。つまり、ハーフミラープレート１０４による鏡像Ｍは、ハーフミラープレート１０４の表示面ではなく、ハーフミラープレート１０４よりも後方（背面側）に知覚される。光学理論上、鏡像Ｍは、ハーフミラープレート１０４の表示面を基準として、観察者１０８と対称な位置にあるようにミラーに表示される。

一方、鏡像Ｍにバーチャルなメガネを重ねようとして、２Ｄ液晶表示装置１１１にメガネの映像Ｄを表示させると、メガネの映像Ｄは観察者１０８から１ｍ離れた位置（ハーフミラープレートの厚みは、比較的小さいとして除いた）に知覚される。その結果、観察者１０８の顔の鏡像Ｍとメガネの映像Ｄとは、奥行きの異なる位置に知覚されるため、観察者１０８は、自分の顔（鏡像Ｍ）及びメガネ（映像Ｄ）を同時に認識することができず、大きな違和感があった。これは、鏡像Ｍ、及び、映像Ｄを見るための焦点や輻輳角が大きく異なっているためである。ここで、輻輳角αは、観察者１０８の瞳孔（眼）Ｅ１、Ｅ２で鏡像Ｍを見るための輻輳角を示し、輻輳角βは、観察者１０８の瞳孔Ｅ１、Ｅ２で映像Ｄを見るための輻輳角を示しており、輻輳角α、及び、輻輳角βは異なっている。

本発明者らは、このような違和感が生じてしまう課題を解決するために、観察者１０８がミラーディスプレイ１０２に密接することで、鏡像Ｍと映像Ｄとが奥行きの同じ位置に知覚されるようにする方法を検討した。しかしながら、例えば、メガネや洋服のバーチャル試着を行う際には、観察者がミラーディスプレイに数十ｍｍ程度まで密接することがなく、実用上難しいことが分かった。

以上のように、鏡像と映像との間で生じる違和感は充分に認識されておらず、それを解消する手段が見出されていなかった。例えば、上記特許文献１～４には、このような違和感に着目した記載はなく、上記課題を解決するものではなかった。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、鏡像と映像とが、違和感が抑制されつつ、同時に認識可能であるミラーディスプレイシステムを提供することを目的とするものである。

本発明者らは、鏡像と映像とが、違和感が抑制されつつ、同時に認識可能であるミラーディスプレイシステムについて種々検討したところ、３次元（３Ｄ）映像の表示が可能な表示装置（以下、３Ｄ表示装置とも言う。）のように両眼視差（以下、単に、視差とも言う。）を利用すれば、映像を３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側に知覚させることができることに着目した。よって、ハーフミラープレートと、３Ｄ表示装置と、制御装置とを備えるミラーディスプレイシステムを構成し、３Ｄ表示装置が、制御装置から供給された映像信号によって、視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示することで、鏡像と映像（左眼用の映像及び右眼用の映像の合成映像）とを奥行きの同じ位置に近づけることができることを見出した。これにより、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明の一態様は、ハーフミラー層を有するハーフミラープレートと、３Ｄ表示装置と、上記３Ｄ表示装置に映像信号を供給する制御装置とを備えるミラーディスプレイシステムであって、上記３Ｄ表示装置は、上記ハーフミラープレートの背面側に配置され、かつ、上記映像信号によって、上記３Ｄ表示装置の表示面で視差を形成する左眼用の映像及び右眼用の映像を表示し、上記視差は、上記左眼用の映像及び上記右眼用の映像の合成映像が上記３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側に知覚されるように設定されているミラーディスプレイシステムであってもよい。

本発明によれば、鏡像と映像とが、違和感が抑制されつつ、同時に認識可能である。また、本発明が、メガネや洋服のバーチャル試着用途に適用される場合は、観察者がミラーディスプレイに密接する必要がなく、実用性を向上することができる。

実施形態１のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。 観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、視差角と視距離との関係を示すグラフである。 実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、鏡像と映像との関係を示す模式図である。 実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者と知覚される映像との関係を示す模式図である。 実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、奥行き及び視距離の比と視差との関係を示すグラフである。 実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、奥行き及び視距離の比が１である状態を示す模式図である。 実施例４～９における視差の設定手順の一例を示すフローチャートである。 実施形態２のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。 実施形態２のミラーディスプレイシステムにおける、観察者と知覚される映像との関係を示す模式図である。 比較例１のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。 比較例２のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。 従来のミラーディスプレイにおける、鏡像と映像との関係を示す模式図である。

以下に実施形態（実施例）を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態（実施例）のみに限定されるものではない。また、各実施形態（各実施例）の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。

以下の実施形態（実施例）では、３Ｄ表示装置として３次元（３Ｄ）映像を表示する液晶表示装置（以下、３Ｄ液晶表示装置とも言う。）を利用した場合について説明するが、３Ｄ映像の表示が可能なものであり、３Ｄ表示装置の表示面で視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示することによって、映像（左眼用の映像及び右眼用の映像の合成映像）を３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側に知覚させるものであれば、その種類は特に限定されない。３Ｄ（液晶）表示装置の方式としては、視差バリア方式の裸眼３Ｄ（液晶）表示装置、アクティブシャッター方式の眼鏡式３Ｄ（液晶）表示装置の他、レンチキュラーレンズ方式の裸眼３Ｄ（液晶）表示装置、パターンドリターダー方式の眼鏡式３Ｄ（液晶）表示装置等、任意のものを使用することができる。また、視差バリアやレンチキュラーレンズは、液晶表示パネルの技術を応用して、電気的にバリアの間隔や位置、レンズの形状等を制御することができるものであってもよく、各々、液晶バリア、液晶レンズ等と呼ばれる場合がある。裸眼３Ｄ（液晶）表示装置は、一般に視野角特性が充分ではなく、３Ｄ表示に見える視野角範囲（いわゆる、スイートスポット）が狭いため、観察者の顔や眼球の動きをカメラで追跡することで、視差を形成する左眼用の映像及び右眼用の映像の位置を調整したり、バリアやレンズの状態を調整したりする、いわゆるアイトラッキング技術（フェイストラッキング技術、又は、ヘッドトラッキング技術とも呼ばれる。）と組み合わせて使用することが好ましい。

本明細書中、「視差」とは、３Ｄ表示装置（例えば、３Ｄ液晶表示装置３）の表示面で測定された視差を示す。本明細書中、「ハーフミラー層」とは、入射光に対する反射性能が付与された透光性の層であり、自然光に対して４０％以上の反射率を示すものであることが好ましく、５０％以上の反射率を示すものであることがより好ましい。本明細書中、「反射率」とは、特に断りがない限り、「視感反射率」を指す。また、ハーフミラー層は、入射光の一部を吸収するものであってもよい。

［実施形態１］
実施形態１は、３Ｄ液晶表示装置、及び、ハーフミラープレートを有するミラーディスプレイと、制御装置とを備えたミラーディスプレイシステムに関し、３Ｄ液晶表示装置とハーフミラープレートとが接するように配置されている場合である。

図１は、実施形態１のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。図１に示すように、ミラーディスプレイシステム１ａは、ミラーディスプレイ２、及び、制御装置７を備えている。ミラーディスプレイ２は、背面側から観察者側に向かって順に、３Ｄ液晶表示装置３、及び、ハーフミラープレート４を有している。３Ｄ液晶表示装置３は、スタンド９を利用して配置されている。３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とは、接するように配置されている。３Ｄ液晶表示装置３、及び、ハーフミラープレート４の固定方法は特に限定されない。例えば、ハーフミラープレート４の大きさを３Ｄ液晶表示装置３の表示領域の大きさよりも大きく設定し、粘着テープを用いて、３Ｄ液晶表示装置３をハーフミラープレート４に貼り付ける方法や、３Ｄ液晶表示装置３の上端及び下端に枠状に取り付けられたアルミニウム製の一対のレールに、ハーフミラープレート４の上端及び下端を嵌め込んで固定する方法等が挙げられる。制御装置７は、ミラーディスプレイ２の傍らに配置され、配線１０を介して、３Ｄ液晶表示装置３と電気的に接続されている。

３Ｄ液晶表示装置３は、制御装置７から供給される映像信号によって、３Ｄ液晶表示装置３の表示面で視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示するものである。これにより、映像（左眼用の映像及び右眼用の映像の合成映像）を３Ｄ液晶表示装置３の表示面よりも背面側に知覚させることができる。３Ｄ液晶表示装置３の方式は特に限定されない。

ハーフミラープレート４は、背面側から観察者側に向かって順に、ハーフミラー層５、及び、基材としてのガラス基板６を有している。各部材は、アクリル系の粘着剤（図示せず）を介して貼り合わされている。

ハーフミラー層５としては、例えば、反射型偏光板が挙げられる。反射型偏光板としては、例えば、多層型反射型偏光板、ナノワイヤーグリッド偏光板、コレステリック液晶の選択反射を用いた反射型偏光板等を用いることができる。多層型反射型偏光板としては、住友スリーエム社製の反射型偏光板（商品名：ＤＢＥＦ）が挙げられる。ナノワイヤーグリッド偏光板としては、上記特許文献５及び６に開示されたものが挙げられる。コレステリック液晶の選択反射を用いた反射型偏光板としては、日東電工社製の反射型偏光板（商品名：ＰＣＦ）が挙げられる。

ハーフミラー層５としては、入射光の一部を反射し、一部を透過させるビームスプリッター機能を有するものであれば特に限定されず、反射型偏光板に代えて、例えば、金属蒸着膜、誘電体多層膜等を用いることができる。鏡像（反射像）の視認性と、映像の視認性とを両立させる観点から、ミラーディスプレイとしては、液晶表示装置（３Ｄ液晶表示装置）及び反射型偏光板を組み合わせた構成が好ましい。また、製造コストを抑制する観点からは、誘電体多層膜よりも反射型偏光板の方がより好ましい。ハーフミラー層５の反射率及び透過率は特に限定されず、金属蒸着膜や誘電体多層膜の厚みを増減させたり、２枚以上の反射型偏光板を互いの透過軸をずらして積層させたり、２種類以上のハーフミラー層を組み合わせたりすることによって、任意に調整できる。ハーフミラー層５は、ビームスプリッター機能の他に、赤外線吸収機能や、紫外線吸収機能を備えていてもよい。

ガラス基板６の厚みは特に限定されない。ガラス基板６の材質としては、強化ガラスが好適である。基材としては、ガラス基板６に代えて、例えば、アクリル樹脂製の透明板を用いてもよい。

制御装置７は、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示するための映像信号を、３Ｄ液晶表示装置３に供給するものである。制御装置７の種類は特に限定されない。実施形態１では、制御装置７は、ミラーディスプレイ２の傍らに配置されているが、ミラーディスプレイ２と一体化（内蔵）させてもよい。

本発明の効果を充分に奏するための視差の好適な範囲について、以下に説明する。

本発明者らが、視差を利用して、鏡像と映像との間の違和感を充分に抑制する方法について鋭意検討したところ、従来の３Ｄ映像を表示する３Ｄ表示装置と比較して視差を大きくすることが好ましいことが分かった。

一方で、従来の３Ｄ表示装置では、視差の大きな映像は３Ｄ表示に見えにくいと言われている。すなわち、視差を利用した従来の３Ｄ表示装置を用いて、視差の大きな一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示させる場合、左眼用の映像と右眼用の映像とが融合せず（二重像に見えたまま）、３Ｄ表示に見えないことがあった。これは、眼球の水晶体の焦点は３Ｄ表示装置の表示面に合っているが、３Ｄ表示された映像は３Ｄ表示装置の表示面とは異なる位置に知覚されてしまうためであり、いわゆる水晶体調節及び輻輳の不一致という現象が起こってしまうためである。

３Ｄ表示に見えるかどうかの限界、すなわち、融合限界は、視差角と対応させて考えられることが多い。ここで、視差角とは、視差を利用することによって知覚される映像を見るための輻輳角と、３Ｄ表示装置の表示面上の一点を見るための輻輳角との差（絶対値）のことを示す。融合限界は個人差が大きいため、不特定多数の観察者を対象とする場合は、視差角を２°以下にすることが好ましいとされている（例えば、３Ｄコンソーシアムのガイドライン、ＧＬ－９）。図２は、観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、視差角と視距離との関係を示すグラフである。ここで、視距離とは、ハーフミラープレート４の表示面と観察者８の瞳孔（眼）との間の距離を示す。図２に示すように、視差と視差角との関係は一対一ではなく、同じ視差角であっても視距離によって視差は異なるが、視距離を６００ｍｍとしてミラーディスプレイを観察する場合を考えると、視差角を２°以下とすることは、視差を２０ｍｍ以下とすることに相当する。ここで、視距離が６００ｍｍである場合を例としたのは、バーチャル試着等の標準的な使用態様を想定したためである。以上より、例えば、視距離が６００ｍｍ程度である環境で観察することを想定する場合は、２０ｍｍ程度の視差よりも大きくすることが避けられてきた。

しかしながら、本発明者らが検討したところ、３Ｄ表示装置とハーフミラープレートとを組み合わせてミラーディスプレイを構成する場合には、観察者が鏡像を観察するために、水晶体の焦点は、自動的に映像が知覚される面（位置）と同じ面（位置）に合わせようとし、輻輳角もそれに対応することになるため、視差の大きな映像であっても融合しやすい（融合限界が大きい）ことを見出した。すなわち、ミラーディスプレイシステムにおいて、鏡像と映像とを同時に認識させる場合には、従来の３Ｄ表示装置による３Ｄ表示の場合よりも、視差を大きく設定しても左眼用の映像と右眼用の映像とを融合させやすい現象が確認され、この現象を活用することによって、映像を３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側の充分離れた位置に知覚させることができることを見出した。よって、３Ｄ表示装置が、制御装置から供給された映像信号によって、従来よりも大きな２５ｍｍ以上の視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示することで、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に充分近づけることができることを見出した。以上より、本発明の効果を充分に奏する観点からは、視差は２５ｍｍ以上であることが好ましい。これは、後述する実施形態２についても同様である。

実施形態１のミラーディスプレイシステムにおいて、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像の表示について、メガネのバーチャル試着を行う場合を例として、以下に説明する。

図３は、実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、鏡像と映像との関係を示す模式図である。図３に示すように、観察者８がハーフミラープレート４から距離Ａ離れた位置に立つと、ハーフミラープレート４に映った観察者８の鏡像Ｍは、観察者８から距離２Ａ離れた位置に知覚される。つまり、ハーフミラープレート４による鏡像Ｍは、ハーフミラープレート４の表示面ではなく、ハーフミラープレート４よりも背面側に知覚される。光学理論上、鏡像Ｍは、ハーフミラープレート４の表示面を基準として、観察者８と対称な位置にあるようにミラーに表示される。

実施形態１のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、ディスプレイ（メガネ）の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像の合成映像）Ｄを、３Ｄ液晶表示装置３の表示面よりも背面側に知覚させることができる。その結果、鏡像Ｍと映像Ｄとを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、３Ｄ液晶表示装置３を用いて、映像Ｄを鏡像Ｍと奥行きの同じ位置に表示することで、鏡像Ｍと映像Ｄとが、違和感なく、同時に認識可能となる。これにより、例えば、バーチャル試着システムのようなアプリケーションが実現可能となる。本明細書中、「奥行きの同じ位置」とは、奥行きが同じ一点のみを示すものではなく、その点を含む奥行きが同じ面上の位置を示す。本明細書中、「３Ｄ表示装置に最適な映像を表示する」とは、上述したように、映像Ｄを鏡像Ｍと奥行きの同じ位置に表示することを示す。鏡像Ｍと映像Ｄとは、各々の位置が完全に一致することが好ましいが、鏡像Ｍと映像Ｄとを奥行きの同じ位置に近づけることができれば、本発明の効果が得られる。

次に、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示する方法について、視差を利用した３Ｄ液晶表示装置を用いた場合で説明する。図４は、実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者と知覚される映像との関係を示す模式図である。図４に示すように、ハーフミラープレート４の表示面と観察者８の瞳孔（眼）Ｅ１、Ｅ２との間の距離を視距離Ｌ０、３Ｄ液晶表示装置３による映像Ｄが知覚される位置と３Ｄ液晶表示装置３の表示面との間の距離を奥行きＬと定義する。また、観察者８の瞳孔間距離（瞳孔Ｅ１、Ｅ２間の距離）をＸ０、３Ｄ液晶表示装置３が表示する映像の視差をＸと定義する。ここで、視差Ｘは３Ｄ液晶表示装置３の表示面上で測定された値を示す。このような定義に基づくと、Ｌ：Ｘ＝（Ｌ＋Ｌ０）：Ｘ０の関係が成り立ち、これを変形すると、Ｌ／Ｌ０＝Ｘ／（Ｘ０－Ｘ）という関係式が導かれる。ここで、上述したように、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示する場合は、Ｌ＝Ｌ０（すなわち、Ｌ／Ｌ０＝１）であるため、上記関係式から、Ｘ＝Ｘ０／２（以下、最適視差Ｘ１とも言う。）が導かれる。すなわち、実施形態１において３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示するためには、視差Ｘを瞳孔間距離Ｘ０の半分に設定すればよいことが分かる。

例えば、観察者８の瞳孔間距離Ｘ０が７０ｍｍの場合は、図５に示すように、視差Ｘを３５ｍｍ（最適視差Ｘ１＝３５ｍｍ）に設定することで、Ｌ／Ｌ０＝１の状態を実現することができる。図５は、実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、奥行き及び視距離の比と視差との関係を示すグラフである。

最適視差Ｘ１は、視距離Ｌ０に依存しないため、ハーフミラープレート４の表示面と観察者８の瞳孔Ｅ１、Ｅ２との間の距離を測長センサー等によってトラッキングし、最適視差Ｘ１を随時計算し直す必要がない。例えば、観察者８の瞳孔間距離Ｘ０が７０ｍｍである場合は、図６に示すように、視差Ｘを３５ｍｍ（最適視差Ｘ１＝３５ｍｍ）に設定することで、視距離Ｌ０に依存せず、常にＬ／Ｌ０＝１を実現することができる。図６は、実施形態１のミラーディスプレイシステムにおける、観察者の瞳孔間距離が７０ｍｍである場合の、奥行き及び視距離の比が１である状態を示す模式図である。図６中、左側の態様は視距離Ｌ０が比較的長い場合を示し、右側の態様は視距離Ｌ０が比較的短い場合を示しているが、いずれの態様も、視距離Ｌ０に依存せず、Ｌ／Ｌ０＝１となることが分かる。

最適視差Ｘ１を設定する方法や、最適視差Ｘ１を有する映像信号を生成する手順は特に限定されない。人間の瞳孔間距離は、一般的に５０ｍｍ～７０ｍｍと言われているため、例えば、平均的な瞳孔間距離６０ｍｍに対する最適視差Ｘ１を有する映像信号として、視差３０ｍｍを有する映像信号を生成し、制御装置７の再生機を用いて再生する方法が挙げられる。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成してもよいし、予め別の装置（システム）や機器で生成し、そのデータを制御装置７に転送してもよい。視差を有する映像信号を生成する方法としては、水平方向の解像度を半分に圧縮した、左眼用の映像及び右眼用の映像を左右に並べて配置した上で、１つの映像ファイルとしてサイド・バイ・サイド方式で保存する方法、左眼用の映像及び右眼用の映像をセットでマルチ・ピクチャー・オブジェクト（ＭＰＯ）形式で保存する方法等の、従来の３Ｄ表示で利用される方法を用いることができる。

ここで、制御装置７から同じ映像信号を３Ｄ液晶表示装置３に供給しても、３Ｄ液晶表示装置３の画面サイズによって視差が変わってしまうことに注意が必要である。すなわち、視差を有する映像信号を生成する際には、３Ｄ液晶表示装置３の画面サイズを事前に確認する必要がある。画面サイズ毎に視差を有する映像信号を生成してもよいし、制御装置７が画面サイズによって視差を調整する機能を有していてもよい。

以下に、実施形態１のミラーディスプレイシステムを実際に作製した実施例を示す。

（実施例１）
実施例１は、３Ｄ液晶表示装置３が視差３０ｍｍの映像を表示する場合である。

ハーフミラープレート４の大きさは、３Ｄ液晶表示装置３の表示領域の大きさよりも大きく設定し、粘着テープ（図示せず）を用いて、３Ｄ液晶表示装置３をハーフミラープレート４に貼り付けた。ハーフミラープレート４の背面側の表面で、３Ｄ液晶表示装置３の表示領域と重ならない領域には、黒色のテープ（図示せず）を貼り付けた。黒色のテープで上記領域を遮光することで、ハーフミラープレート４の機能を維持させることができる。３Ｄ液晶表示装置３の表示面とハーフミラープレート４の表示面との間の距離は、２ｍｍであった。

３Ｄ液晶表示装置３としては、Ｉ－Ｏ　ＤＡＴＡ社製の、視差バリア方式の裸眼３Ｄ液晶表示装置（商品名：ＲｏｃｋＶｉｓｉｏｎ　３Ｄ、画面サイズ：１５１ｍｍ×９０ｍｍ）を用いた。３Ｄ液晶表示装置３の長辺を基準に反時計回りに正（＋）と定義したときに、観察者側の吸収型偏光板（図示せず）の透過軸の方位は４５°であった。以下では、上記定義に基づき軸の方位を記載する。実施例１において、３Ｄ液晶表示装置３の表示面は、観察者側の吸収型偏光板の観察者側の表面である。

ハーフミラー層５としては、大面積での量産実績があり、安価な住友スリーエム社製の多層型反射型偏光板（商品名：ＤＢＥＦ）を用いた。反射型偏光板は、透過軸が４５°方位となるように配置した。ガラス基板６の厚みは、２．５ｍｍとした。実施例１において、ハーフミラープレート４の表示面は、ハーフミラー層５（反射型偏光板）の観察者側の表面である。

ハーフミラープレート４において、観察者側からの入射光に対する反射率は５５％であり、背面側からの入射光に対する透過率は９０％であった。

制御装置７としては、市販のパーソナルコンピューターにソフトを組み込んだものを用いた。実施例１では、事前に生成しておいた視差３０ｍｍのＭＰＯ形式の映像信号を制御装置７に転送し、制御装置７の再生機を用いて再生した。

実施例１のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８の瞳孔間距離が６０ｍｍである場合は、３Ｄ液晶表示装置３によって最適視差３０ｍｍの映像が表示されるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。

（実施例２）
実施例２は、実施例１よりも視差の選択肢が増えた場合である。実施例２のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例２では、視差２５ｍｍ、３０ｍｍ、及び、３５ｍｍのＭＰＯ形式の映像信号を事前に生成しておき、観察者８がそれらの中から選択できるようにした。

実施例２のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８の瞳孔間距離が５０ｍｍ、６０ｍｍ、及び、７０ｍｍである場合は、３Ｄ液晶表示装置３によって、各々の場合の最適視差２５ｍｍ、３０ｍｍ、及び、３５ｍｍの映像が表示されるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。また、実施例２のミラーディスプレイシステムによれば、実施例１のミラーディスプレイシステムよりも視差の選択肢が多いため、実用性を高めることができる。

（実施例３）
実施例３は、観察者８が視差を任意に調整できる場合である。実施例３のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例３では、初期値として視差３０ｍｍの映像を観察者８に提示し、観察者８がボタン等の操作で、視差を初期値（３０ｍｍ）から任意の値に増やしたり減らしたりできるようにした。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例３のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、視差が任意に調整可能であるため、観察者８の瞳孔間距離に応じた最適視差の映像を表示することができる。よって、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。また、実施例３のミラーディスプレイシステムによれば、観察者８（瞳孔間距離）によらず、常に、初期値として視差３０ｍｍの映像を提示するため、後述するような実施例４～９と比較して、より簡易な制御装置７で実現することができる。

（実施例４）
実施例４は、観察者８毎に最適視差を設定する場合である。実施例４のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

上述したように、実施例１のミラーディスプレイシステムにおいては、人間の平均的な瞳孔間距離６０ｍｍに対する最適視差を有する映像信号として、視差３０ｍｍを有する映像信号を生成し、制御装置７の再生機を用いて再生した。より適切な（観察者毎の最適視差に合った）映像の表示によってバーチャル試着システムのようなアプリケーションの品位を向上させる観点、及び、不適切な（観察者毎の最適視差に合っていない）映像の表示による眼精疲労等を充分に防止する観点からは、観察者毎に最適視差が設定されることが好ましい。実施例４のミラーディスプレイシステムは、観察者毎に最適視差の映像を提示できるものである。

実施例４では、観察者８に自身の瞳孔間距離の回答を求め、回答された瞳孔間距離の半分の値を最適視差として採用した。観察者８毎に最適視差を設定する方法は特に限定されない。観察者８の回答方法としては、例えば、定規等で自身の瞳孔間距離を測定した後、その測定結果を制御装置７に入力する方法が挙げられる。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例４のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に最適視差の映像が表示されるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。

（実施例５）
実施例５は、実施例４とは異なる方法で観察者８毎に最適視差を設定する場合である。実施例５のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例４のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例５では、観察者８に自身の年齢及び性別の回答を求め、回答された情報を基に適当なデータベースを参照することで瞳孔間距離を推定し、推定された瞳孔間距離の半分を最適視差として採用した。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例５のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に最適視差の映像が表示されるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。

（実施例６）
実施例６は、実施例４、５とは異なる方法で観察者８毎に最適視差を設定する場合である。実施例６のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例４、５のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例６では、カメラで観察者８の顔写真を撮影した後、その撮影画像から瞳孔間距離を測定し、測定された瞳孔間距離の半分を最適視差として採用した。この際、カメラと観察者８との間の距離を測定できる測長センサー（例えば、赤外線センサー）を併用することによって、瞳孔間距離の測定精度を高めることができる。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例６のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に最適視差の映像が表示されるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができ、鏡像と映像とが、違和感なく、同時に認識可能である。

（実施例７）
実施例７は、観察者８毎に設定された最適視差を微調整できる場合である。実施例７のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例４のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

上述したように、実施例４～６のミラーディスプレイシステムにおいては、観察者毎に最適視差の映像が提示された。しかしながら、実施形態１における最適視差、すなわち、瞳孔間距離の半分の値である視差は、通常の３Ｄ映像の視差よりも大きいものであり、眼精疲労をもたらすことがあった。これに対して、観察者毎に設定された最適視差を必要に応じて微調整することで、観察者にとってより快適な視差の映像を表示することができる。実施例７のミラーディスプレイシステムは、実施例４と同様な方法で設定された最適視差を微調整できるものである。

実施例７では、実施例４で設定された最適視差を中心とした数水準のテストパターン（映像）を順に又は同時に提示し、観察者８がより快適に感じるパターンを選択できるようにした。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例７のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に設定された最適視差を必要に応じて微調整できるため、観察者８にとってより快適な視差の映像を選択することができる。

（実施例８）
実施例８は、実施例７とは異なる方法で、観察者８毎に設定された最適視差を微調整できる場合である。実施例８のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例７のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例８では、実施例４で設定された最適視差に対して、観察者８がボタン等の操作で任意の値に増やしたり減らしたりできるようにした。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例８のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に設定された最適視差を必要に応じて微調整できるため、観察者８にとってより快適な視差の映像を選択することができる。

（実施例９）
実施例９は、実施例７、８とは異なる方法で、観察者８毎に設定された最適視差を微調整できる場合である。実施例９のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例７、８のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例９では、実施例４で設定された最適視差に対して、定数（例えば、０．９、０．８、０．７等）を乗じて、若干小さめの視差を選択できるようにした。視差を有する映像信号は、制御装置７の内部で生成した。

実施例９のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置３を用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができる。更に、観察者８毎に設定された最適視差を必要に応じて微調整できるため、観察者８にとってより快適な視差の映像を選択することができる。

実施例４～９の方法を用いた視差の設定は、少なくとも、ミラーディスプレイシステムを初めて使用するタイミングで初期設定として行う必要があるが、ミラーディスプレイシステムの使用中にも再設定や微調整を適時行うことが好ましい。また、１つのミラーディスプレイシステムを、複数人で別々の機会に利用することが想定される場合、利用者が変わる度に視差の設定を行うことは煩わしいことがあるため、制御装置７が利用者毎に設定された視差を利用者名とともに記録（保存）できるようにすることが好ましい。このようにすることで、各利用者は、利用する度に、実施例４～９の方法で視差を設定しなくても、即座にミラーディスプレイシステムを利用することができる。例えば、実施例４～６の方法で設定された最適視差を制御装置７に記録させた場合は、必要に応じて、実施例７～９の方法で視差の微調整だけを行えばよい。

実施例４～９の方法を用いた視差の設定手順の一例について、図７に示したフローチャートを用いて以下に説明する。図７は、実施例４～９における視差の設定手順の一例を示すフローチャートである。

まず、ミラーディスプレイシステムを利用する観察者８が、以前に登録された利用者かどうかの確認が行われる（Ｓ１）。登録された利用者かどうかの確認は、観察者８が入力装置に表示された「登録利用者」及び「非登録利用者」の表示から選択し（登録利用者の場合は、登録番号等も入力する）、選択された情報が入力装置から制御装置７に出力されることによって行われる。登録された利用者である場合は、制御装置７に記録されている登録情報が入力装置に出力された後に入力装置に表示され、観察者８が登録情報の確認を行い、問題なければ入力装置に表示された「ＯＫ」の表示を選択する（Ｓ２）。その後、登録情報が問題ないという情報が入力装置から制御装置７に出力され、制御装置７にて、登録情報を基に最適視差が決定される（Ｓ６）。登録されていない利用者である場合は、制御装置７から入力装置へ質問情報が出力され、実施例４、５で説明したように、観察者８が入力装置に表示された質問画面で回答（瞳孔間距離、年齢、性別等）を行う（Ｓ３）。また、実施例６で説明したように、観察者８の顔写真が撮影されたりする（Ｓ３）。続いて、質問に対する回答情報や顔写真の情報が制御装置７に出力され、制御装置７にて回答の分析や、顔写真の分析が行われた（Ｓ４）後、瞳孔間距離が決定され（Ｓ５）、瞳孔間距離の半分として最適視差が決定される（Ｓ６）。続いて、制御装置７で決定された最適視差の映像が制御装置７の内部で生成され（Ｓ７）、その映像信号が制御装置７から３Ｄ液晶表示装置３へ供給され、映像がテストパターンとして提示される（Ｓ８）。続いて、視差（最適視差）の微調整を行うかどうかの確認が行われる（Ｓ９）。視差の微調整を行うかどうかの確認は、観察者８が入力装置に表示された「微調整する」及び「微調整しない」の表示から選択し、その情報が入力装置から制御装置７に出力されることによって行われる。微調整を行う場合は、実施例７～９で説明したような方法で視差の微調整を行い（Ｓ１０）、微調整された視差の映像が制御装置７の内部で生成された（Ｓ７）後、その映像信号が制御装置７から３Ｄ液晶表示装置３へ供給され、映像がテストパターンとして提示される（Ｓ８）。このようなフローを視差の微調整が不要になるまで繰り返し、観察者８がテストパターンの番号を入力装置に入力する（又は、入力装置に表示されたテストパターンの番号の中から選択する）ことによって、その情報が入力装置から制御装置７に出力され、視差が最終的に決定される（Ｓ１１）。なお、微調整を行わない場合は、そのまま（最適視差のまま）視差が決定される（Ｓ１１）。最後に、最終的に決定された視差が、利用者名とともに制御装置７に登録（記録）され（Ｓ１２）、利用者が次の機会に登録情報として利用することができる。その後、最終的に決定された視差の映像が制御装置７の内部で生成された後、その映像信号が制御装置７から３Ｄ液晶表示装置３へ供給され、映像が３Ｄ液晶表示装置３に表示される。

（実施例１０）
実施例１０は、３Ｄ液晶表示装置３、及び、ハーフミラー層５として、実施例１とは異なる方式のものを用いる場合である。実施例１０のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例１０では、３Ｄ液晶表示装置３として、シャープ社製の、アクティブシャッター方式の眼鏡式３Ｄ液晶表示装置（商品名：ＬＣ６０－ＸＬ９、画面サイズ：１７７１ｍｍ×９９６ｍｍ）を用いた。ハーフミラー層５としては、反射率４０％、透過率６０％に調整された旭硝子社製の誘電体多層膜（商品名：サンカット（登録商標）Σクリア（ＳＫＦＣ））を用いた。

実施例１０のミラーディスプレイシステムのように、実施例１と異なる方式の３Ｄ液晶表示装置、及び、ハーフミラー層を用いた場合であっても、実施例１と同様の効果を奏することは明らかである。

（実施例１１）
実施例１１は、３Ｄ液晶表示装置３、及び、ハーフミラー層５として、実施例１とは異なる方式のものを用いる場合である。実施例１１のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例１１では、３Ｄ液晶表示装置３として、アイトラッキング機能を備えた、東芝社製の、液晶レンズ方式の裸眼３Ｄ液晶表示装置（商品名：ｄｙｎａｂｏｏｋ　Ｔ８５２、画面サイズ：３４５ｍｍ×１９４ｍｍ）を用いた。ハーフミラー層５としては、実施例１０と同様に、反射率４０％、透過率６０％に調整された旭硝子社製の誘電体多層膜（商品名：サンカット（登録商標）Σクリア（ＳＫＦＣ））を用いた。

実施例１１のミラーディスプレイシステムのように、実施例１と異なる方式の３Ｄ液晶表示装置、及び、ハーフミラー層を用いた場合であっても、実施例１と同様の効果を奏することは明らかである。また、アイトラッキング機能を備えていない裸眼３Ｄ液晶表示装置を用いた実施例１のミラーディスプレイシステムと比較して、３Ｄ表示に見える視野角が広く、バーチャル試着用途のミラーディスプレイシステムとしての実用性が高かった。

［実施形態２］
実施形態２は、３Ｄ液晶表示装置、及び、ハーフミラープレートを有するミラーディスプレイと、制御装置とを備えたミラーディスプレイシステムに関し、３Ｄ液晶表示装置とハーフミラープレートとが離れて配置されている場合である。実施形態１のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施形態１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

図８は、実施形態２のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。図８に示すように、ミラーディスプレイシステム１ｂは、ミラーディスプレイ２、及び、制御装置７を備えている。ミラーディスプレイ２は、背面側から観察者側に向かって順に、３Ｄ液晶表示装置３、及び、ハーフミラープレート４を有している。３Ｄ液晶表示装置３は、スタンド９を利用して配置されている。３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とは、距離Ｌ１離れて配置されている。制御装置７は、ミラーディスプレイ２の傍らに配置され、配線１０を介して、３Ｄ液晶表示装置３と電気的に接続されている。

実施形態２のミラーディスプレイシステムにおいて、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示する方法について、視差を利用した３Ｄ液晶表示装置を用いた場合で説明する。図９は、実施形態２のミラーディスプレイシステムにおける、観察者と知覚される映像との関係を示す模式図である。図９に示すように、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが、図４で示した状態（３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが接している状態）から距離Ｌ１離れて配置された場合、３Ｄ液晶表示装置３による映像Ｄが知覚される位置と３Ｄ液晶表示装置３の表示面との間の距離はＬ－Ｌ１となる。距離Ｌ１は、３Ｄ液晶表示装置３の観察者側の表面とハーフミラープレート４の背面側の表面との間の距離を示す。また、図４と同様に、ハーフミラープレート４の表示面と観察者８の瞳孔（眼）Ｅ１、Ｅ２との間の距離を視距離Ｌ０、観察者８の瞳孔間距離（瞳孔Ｅ１、Ｅ２間の距離）をＸ０と定義し、実施形態１における３Ｄ液晶表示装置３が表示する映像の視差をＸと定義する。ここで、実施形態２における３Ｄ液晶表示装置３が表示する映像の視差をＸ’と定義すると、Ｌ：Ｘ＝（Ｌ－Ｌ１）：Ｘ’の関係が成り立つ。これを変形すると、Ｘ’＝Ｘ（１－Ｌ１／Ｌ）という関係式が導かれる。ここで、上述したように、３Ｄ液晶表示装置３に最適な映像を表示する場合は、Ｌ＝Ｌ０、Ｘ＝Ｘ０／２であるため、上記関係式から下記式（２）が導かれる。この場合のＸ’を、以下では、最適視差Ｘ１’とも言う。

上記式（２）から、Ｌ０＞Ｌ１である場合、Ｘ１’＜Ｘ０／２＝Ｘ１という関係が成り立つ。つまり、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とを離して配置することで（実施形態２）、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが接して配置された場合（実施形態１）よりも、最適視差を小さくすることができる。既に説明した通り、ミラーディスプレイにおける３Ｄ表示は、従来の３Ｄ表示よりも融合限界が大きく、視差の大きな映像であっても３Ｄに見えやすい（融合しやすい）。しかしながら、映像をより確実に融合させる観点からは、視差はできる限り小さく設定できることが好ましい場合もあり、実施形態２のミラーディスプレイシステムによれば、それを実現することができる。なお、Ｌ０＝Ｌ１である場合は、視差Ｘ’が０の２次元（２Ｄ）映像を表示することになる。つまり、３Ｄ表示装置を用いる必要がなくなる。ちなみに、Ｌ１＝０である場合は、実施形態１の態様を示し、既に説明したように、Ｘ’＝Ｘ０／２＝Ｘ１となる。

以下に、実施形態２のミラーディスプレイシステムを実際に作製した実施例を示す。

（実施例１２）
実施例１２は、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが６０ｍｍ離れて配置される場合である。

実施例１２では、視距離Ｌ０を６００ｍｍ、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４との間の距離Ｌ１を６０ｍｍとした。

実施例１２における最適視差Ｘ１’は、Ｘ１’＝０．９×Ｘ０／２となり、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが接して配置された場合（実施形態１）と比較して、最適視差を１割小さくすることができる。例えば、観察者８の瞳孔間距離が６０ｍｍ（Ｘ０＝６０ｍｍ）である場合は、最適視差Ｘ１’を２７ｍｍに縮めることができる。

（実施例１３）
実施例１３は、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが１２０ｍｍ離れて配置される場合である。実施例１３のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１２のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例１３では、視距離Ｌ０を６００ｍｍ、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４との間の距離Ｌ１を１２０ｍｍとした。

実施例１３における最適視差Ｘ１’は、Ｘ１’＝０．８×Ｘ０／２となり、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが接して配置された場合（実施形態１）と比較して、最適視差を２割小さくすることができる。例えば、観察者８の瞳孔間距離が６０ｍｍ（Ｘ０＝６０ｍｍ）である場合は、最適視差Ｘ１’を２４ｍｍに縮めることができる。

（実施例１４）
実施例１４は、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが１８０ｍｍ離れて配置される場合である。実施例１４のミラーディスプレイシステムは、この点以外、実施例１２のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

実施例１４では、視距離Ｌ０を６００ｍｍ、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４との間の距離Ｌ１を１８０ｍｍとした。

実施例１４における最適視差Ｘ１’は、Ｘ１’＝０．７×Ｘ０／２となり、３Ｄ液晶表示装置３とハーフミラープレート４とが接して配置された場合（実施形態１）と比較して、最適視差を３割小さくすることができる。例えば、観察者８の瞳孔間距離が６０ｍｍ（Ｘ０＝６０ｍｍ）である場合は、最適視差Ｘ１’を２１ｍｍに縮めることができる。

実施形態１、２のミラーディスプレイシステムにおいては、制御装置７がミラーディスプレイ２の傍らに配置された構成を採用したが、制御装置７がミラーディスプレイ２と一体化した構成であってもよい。例えば、ミラーディスプレイ２と制御装置７とを専用のケースに収納して一体化してもよい。また、デジタルサイネージディスプレイをソフトやケースと一緒に組み立てたシステムであってもよいし、小型の制御装置が内蔵された携帯型ゲーム機のような製品であってもよい。このような構成の実施例としては、実施例１～１４のミラーディスプレイシステムにおいて、制御装置７をミラーディスプレイ２と一体化させた構成が挙げられる。

視差が０ｍｍよりも大きく、２５ｍｍよりも小さい映像を表示する場合であっても、映像を３Ｄ液晶表示装置の表示面よりも背面側に知覚させることができるため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができることは明らかである。

（比較例１）
比較例１は、３Ｄ液晶表示装置が視差０ｍｍ、すなわち、２Ｄ表示を行い、制御装置を備えていない場合である。

図１０は、比較例１のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。図１０に示すように、ミラーディスプレイシステム１０１ａは、ミラーディスプレイ１０２ａを備えている。ミラーディスプレイ１０２ａは、背面側から観察者側に向かって順に、３Ｄ液晶表示装置１０３ａ、及び、ハーフミラープレート１０４ａを有している。３Ｄ液晶表示装置１０３ａは、スタンド１０９を利用して配置されている。３Ｄ液晶表示装置１０３ａとハーフミラープレート１０４ａとは、接するように配置されている。ハーフミラープレート１０４ａの大きさは、３Ｄ液晶表示装置１０３ａの表示領域の大きさよりも大きく設定し、粘着テープ（図示せず）を用いて、３Ｄ液晶表示装置１０３ａをハーフミラープレート１０４ａに貼り付けた。ハーフミラープレート１０４ａの背面側の表面で、３Ｄ液晶表示装置１０３ａの表示領域と重ならない領域には、黒色のテープ（図示せず）を貼り付けた。

３Ｄ液晶表示装置１０３ａとしては、Ｉ－Ｏ　ＤＡＴＡ社製の、視差バリア方式の裸眼３Ｄ液晶表示装置（商品名：ＲｏｃｋＶｉｓｉｏｎ　３Ｄ、画面サイズ：１５１ｍｍ×９０ｍｍ）を用いた。３Ｄ液晶表示装置１０３ａの長辺を基準に反時計回りに正（＋）と定義したときに、観察者側の吸収型偏光板（図示せず）の透過軸の方位は４５°であった。以下では、上記定義に基づき軸の方位を記載する。

ハーフミラープレート１０４ａは、背面側から観察者側に向かって順に、ハーフミラー層１０５、及び、基材としてのガラス基板１０６を有している。各部材は、アクリル系の粘着剤（図示せず）を介して貼り合わせた。

ハーフミラー層１０５としては、住友スリーエム社製の多層型反射型偏光板（商品名：ＤＢＥＦ）を用いた。反射型偏光板は、透過軸が４５°方位となるように配置した。ガラス基板１０６の厚みは、２．５ｍｍとした。

比較例１のミラーディスプレイシステムによれば、３Ｄ液晶表示装置１０３が２Ｄ表示（視差０ｍｍ）を行うため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができない。よって、鏡像と映像とは、違和感が抑制されず、同時に認識することができない。

（比較例２）
比較例２は、３Ｄ液晶表示装置の代わりに２Ｄ液晶表示装置を用いて２Ｄ表示を行い、制御装置を備えていない場合である。比較例２のミラーディスプレイシステムは、これらの点以外、比較例１のミラーディスプレイシステムと同様であるため、重複する点については説明を省略する。

図１１は、比較例２のミラーディスプレイシステムを示す断面模式図である。図１１に示すように、ミラーディスプレイシステム１０１ｂは、ミラーディスプレイ１０２ｂを備えている。ミラーディスプレイ１０２ｂは、背面側から観察者側に向かって順に、２Ｄ液晶表示装置１１１ａ、及び、ハーフミラープレート１０４ａを有している。２Ｄ液晶表示装置１１１ａは、スタンド１０９を利用して配置されている。２Ｄ液晶表示装置１１１ａとハーフミラープレート１０４ａとは、接するように配置されている。ハーフミラープレート１０４ａの大きさは、２Ｄ液晶表示装置１１１ａの表示領域の大きさよりも大きく設定し、粘着テープ（図示せず）を用いて、２Ｄ液晶表示装置１１１ａをハーフミラープレート１０４ａに貼り付けた。ハーフミラープレート１０４ａの背面側の表面で、２Ｄ液晶表示装置１１１ａの表示領域と重ならない領域には、黒色のテープ（図示せず）を貼り付けた。

２Ｄ液晶表示装置１１１ａとしては、シャープ社製の液晶テレビ（商品名：ＬＣ－２０Ｆ５、画面サイズ：４８６ｍｍ×２９５ｍｍ）を用いた。２Ｄ液晶表示装置１１１ａの長辺を基準に反時計回りに正（＋）と定義したときに、観察者側の吸収型偏光板（図示せず）の透過軸の方位は９０°であった。以下では、上記定義に基づき軸の方位を記載する。

ハーフミラー層１０５としては、住友スリーエム社製の多層型反射型偏光板（商品名：ＤＢＥＦ）を用いた。反射型偏光板は、透過軸が９０°方位となるように配置した。

比較例２のミラーディスプレイシステムによれば、２Ｄ液晶表示装置１１１ａを用いているため、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に近づけることができない。よって、鏡像と映像とは、違和感が抑制されず、同時に認識することができない。

（比較例３）
比較例３は、比較例１においてハーフミラープレートを取り外して、３Ｄ液晶表示装置（３Ｄ液晶表示装置１０３ａ）とした場合である。

比較例３によれば、３Ｄ液晶表示装置１０３ａのみを用いているため、既に説明した通り、視差の大きな映像は３Ｄ表示に見えにくい。

［評価結果］
実施例１～１４の構成、及び、比較例１～３の構成について、鏡像及び映像の見え方を評価した。

鏡像及び映像の見え方は、メガネや洋服のバーチャル試着を行う場合を想定して、以下の方法で評価した。
（１）黒色の背景色にメガネが描写された評価用映像、及び、黒色の背景色にネクタイ（３Ｄ液晶表示装置の画面サイズが小さい場合は、蝶ネクタイとした。）が描写された評価用映像を、各例の３Ｄ液晶表示装置に表示した。ここで、各評価用映像の背景色を黒色にしているため、背景領域、すなわち、メガネ及びネクタイの映像表示を行っていない領域はミラーとして機能する。一方、メガネ及びネクタイの映像表示を行っている領域は、ディスプレイとして機能する。
（２）観察者（矯正後視力が左右ともに０．８以上である非専門家１２人）に、自分の顔（鏡像）とメガネ及びネクタイ（映像）とが違和感なく見えるかどうかを評価してもらった。観察者の瞳孔間距離は、６０～７０ｍｍの範囲内であり、平均で６６ｍｍであった。また、視距離は６００ｍｍとした。

実施例１～１４の構成はいずれも、比較例１～３の構成よりも、鏡像（観察者の顔）及び映像（メガネ及びネクタイ）の見え方がよいと評価された。また、鏡像と映像とが、奥行きの同じ位置に知覚され、両者は違和感なく同時に認識可能であると評価された。つまり、観察者が、実際にメガネやネクタイを試着して、姿見でその姿を確認しているかのような感覚が得られた。よって、メガネやネクタイの色や形を変更した映像を表示するだけで、観察者は、実際に色や形を変更したメガネやネクタイを試着する際のイメージを持つことができ、実用性が向上したバーチャル試着体験を実現することができた。特に、実施例１～１１の構成においては、ハーフミラープレートの表示面と観察者の瞳孔との間の距離（視距離）が大きくなればなるほど、鏡像と同じように映像は観察者から離れ、視距離が小さくなればなるほど、鏡像と同じように映像は観察者に近づいた。また、実施例１～１１の構成では、視距離によらず、バーチャル試着システムの品位は同じであった。

一方、比較例１、２の構成においては、映像（メガネ及びネクタイ）が鏡像（観察者の顔）よりも手前（観察者側）に知覚され、両者を違和感なく同時に認識することができなかった。つまり、実際にメガネやネクタイを試着したかのような感覚は得られなかった。特に、ハーフミラープレートの表示面と観察者の瞳孔との間の距離（視距離）が大きくなればなるほど、鏡像は観察者から離れるのに対して、映像は液晶表示装置の表示面に留まるため、両者の違和感は大きくなった。

また、比較例３の構成においては、実施例１と同じ視差で３Ｄ表示を行ったにも関わらず、左眼用の映像と右眼用の映像とが融合せず（二重像に見えたまま）、３Ｄ表示に見えなかった。これは、視差を利用した３Ｄ液晶表示装置を用いた場合、眼球の水晶体の焦点は３Ｄ液晶表示装置の表示面に合っているが、３Ｄ表示された映像は３Ｄ液晶表示装置の表示面とは異なる位置に知覚されてしまうためであり、いわゆる水晶体調節及び輻輳の不一致という現象が起こってしまうためである。よって、比較例３の構成（３Ｄ液晶表示装置）では、水晶体調節と輻輳との乖離が大きい、すなわち、視差の大きな映像は３Ｄ表示に見えにくいと考えられる。

一方、各実施例のように３Ｄ液晶表示装置とハーフミラープレートとを組み合わせてミラーディスプレイを構成した場合には、観察者が鏡像を注視する際、自動的に映像が知覚される面（位置）と同じ面（位置）に焦点を調節し、輻輳角もそれに対応することになる。このため、視線を少し変更する、又は、同一視野内にすることによって、視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を知覚する場合、視差の大きな映像であっても融合しやすいと考えられる。この際、水晶体調節及び輻輳の不一致は起こっていないが、水晶体の焦点は３Ｄ液晶表示装置の表示面とは異なる位置に調節されているため、実際は、３Ｄ表示された映像には若干のボケが発生するはずである。しかしながら、各実施例の３Ｄ液晶表示装置に、メガネやネクタイ以外の評価用映像を実際に表示させて確認した結果、ミラーディスプレイシステムとして実用上の問題になることはなかった。

［付記］
以下に、本発明に係るミラーディスプレイシステムの好適な態様の例を挙げる。各例は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。

上記３Ｄ表示装置の表示面は、表示に寄与する、すなわち、光学状態（例えば、偏光状態）を変化させる部材のうち、最も観察者側に配置された部材の表面を示し、例えば、偏光板の観察者側の表面を示す。上記ハーフミラープレートの表示面は、反射率が（最も）高い部材、すなわち、ハーフミラー層（例えば、反射型偏光板）の観察者側の表面を示す。上記３Ｄ表示装置及び上記ハーフミラープレートの表示面は、観察者側から見たときの上記３Ｄ表示装置及び上記ハーフミラープレートの最表面と同一である場合も含む。ただし、各々の最表面に、透明な保護板等の表示に寄与しない部材が配置されている場合は、このような保護板等は表示面には含まれない。

上記視差は、２５ｍｍ以上であってもよい。これにより、従来よりも大きな視差を形成する一組の映像（左眼用の映像及び右眼用の映像）を表示する効果を利用して、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に充分近づけることができ、鏡像と映像との間の違和感を充分に抑制することができる。

上記制御装置は、上記視差を任意に設定するものであってもよい。これにより、観察者の好みに合った視差を設定することができ、実用性をより高めることができる。

上記制御装置は、上記視差を、下記式（１）を満たすように設定するものであってもよい。

上記式（１）中、Ｘは、上記視差、
Ｘ０は、観察者の瞳孔間距離、
Ｌ０は、上記ハーフミラープレートの表示面と観察者の瞳孔との間の距離、
Ｌ１は、上記３Ｄ表示装置と上記ハーフミラープレートとの間の距離（Ｌ１＜Ｌ０）を表す。

これにより、上記３Ｄ表示装置に最適な映像を表示することができ、その結果、鏡像と映像とを奥行きの同じ位置に知覚させることができる。上記３Ｄ表示装置と上記ハーフミラープレートとが接するように配置されている場合（Ｌ１＝０）は、最適視差が瞳孔間距離Ｘ０の半分である。上記３Ｄ表示装置と上記ハーフミラープレートとが離れて配置されている場合は、上記３Ｄ表示装置と上記ハーフミラープレートとが接するように配置されている場合よりも、最適視差を小さくすることができる。その結果、映像をより確実に融合させることができる。

上記ミラーディスプレイシステムは、更に、観察者の瞳孔間距離を測定する測長装置を有し、上記制御装置は、上記測長装置と連動して上記視差を設定するものであってもよい。これにより、観察者の瞳孔間距離に応じて最適視差を設定することができ、使い勝手のよいミラーディスプレイシステムを実現することができる。

上記制御装置は、上記視差を観察者毎に記録するものであってもよい。これにより、観察者が利用する度に視差を設定しなくてもよく、使い勝手のよいミラーディスプレイシステムを実現することができる。

上記ハーフミラー層は、反射型偏光板を含むものであってもよい。これにより、ハーフミラー層として反射型偏光板を用いる場合であっても、本発明を好適に用いることができる。更に、液晶表示装置（３Ｄ液晶表示装置）と組み合わせることで、鏡像の視認性と、映像の視認性とを両立させることができる。また、ハーフミラー層として複数の反射型偏光板を用いて、各々の透過軸を交差させるように配置することで、ミラーの反射率を充分に高めることができる。

上記３Ｄ表示装置は、液晶表示装置であってもよい。これにより、３Ｄ表示装置として液晶表示装置（３Ｄ液晶表示装置）を用いる場合であっても、本発明を好適に用いることができる。更に、反射型偏光板と組み合わせることで、鏡像の視認性と、映像の視認性とを両立させることができる。

上記３Ｄ表示装置は、観察者の動きに応じて、上記左眼用の映像及び上記右眼用の映像の位置、バリアの状態、並びに、レンズの状態のうちの少なくとも１つを調整するものであってもよい。これにより、上記３Ｄ表示装置は、いわゆるアイトラッキング機能を有するため、３Ｄ表示に見える視野角を広げることができ、実用性の高いミラーディスプレイシステムを実現することができる。

１ａ、１ｂ、１０１ａ、１０１ｂ：ミラーディスプレイシステム
２、１０２、１０２ａ、１０２ｂ：ミラーディスプレイ
３、１０３ａ：３Ｄ液晶表示装置
４、１０４、１０４ａ：ハーフミラープレート
５、１０５：ハーフミラー層
６、１０６：ガラス基板
７：制御装置
８、１０８：観察者
９、１０９：スタンド
１０：配線
１１１、１１１ａ：２Ｄ液晶表示装置
Ｍ：鏡像
Ｄ：映像
Ｅ１、Ｅ２：瞳孔（眼）
α、β：輻輳角

Claims (9)

1. ハーフミラー層を有するハーフミラープレートと、
   ３Ｄ表示装置と、
   前記３Ｄ表示装置に映像信号を供給する制御装置とを備えるミラーディスプレイシステムであって、
   前記３Ｄ表示装置は、前記ハーフミラープレートの背面側に配置され、かつ、前記映像信号によって、前記３Ｄ表示装置の表示面で視差を形成する左眼用の映像及び右眼用の映像を表示し、
   前記視差は、前記左眼用の映像及び前記右眼用の映像の合成映像が前記３Ｄ表示装置の表示面よりも背面側に知覚されるように設定されていることを特徴とするミラーディスプレイシステム。
2. 前記視差は、２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のミラーディスプレイシステム。
3. 前記制御装置は、前記視差を任意に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のミラーディスプレイシステム。
4. 前記制御装置は、前記視差を、下記式（１）を満たすように設定することを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
   

   

   上記式（１）中、Ｘは、前記視差、
   Ｘ０は、観察者の瞳孔間距離、
   Ｌ０は、前記ハーフミラープレートの表示面と観察者の瞳孔との間の距離、
   Ｌ１は、前記３Ｄ表示装置と前記ハーフミラープレートとの間の距離（Ｌ１＜Ｌ０）を表す。
5. 前記ミラーディスプレイシステムは、更に、観察者の瞳孔間距離を測定する測長装置を有し、
   前記制御装置は、前記測長装置と連動して前記視差を設定することを特徴とする請求項４に記載のミラーディスプレイシステム。
6. 前記制御装置は、前記視差を観察者毎に記録することを特徴とする請求項４又は５に記載のミラーディスプレイシステム。
7. 前記ハーフミラー層は、反射型偏光板を含むことを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
8. 前記３Ｄ表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。
9. 前記３Ｄ表示装置は、観察者の動きに応じて、前記左眼用の映像及び前記右眼用の映像の位置、バリアの状態、並びに、レンズの状態のうちの少なくとも１つを調整することを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のミラーディスプレイシステム。

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