WO2024105883A1 - 空中像表示装置および空中像表示方法 - Google Patents

空中像表示装置および空中像表示方法 Download PDF

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WO2024105883A1
WO2024105883A1 PCT/JP2022/042890 JP2022042890W WO2024105883A1 WO 2024105883 A1 WO2024105883 A1 WO 2024105883A1 JP 2022042890 W JP2022042890 W JP 2022042890W WO 2024105883 A1 WO2024105883 A1 WO 2024105883A1
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display
light
mirror
aerial image
display device
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PCT/JP2022/042890
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English (en)
French (fr)
Inventor
文香 佐野
誉宗 巻口
崇裕 松元
尚司 松川
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images

Definitions

  • the present invention relates to an aerial image display device and an aerial image display method.
  • Aerial images are real images displayed in real space, and viewers can see them without wearing a device. For this reason, aerial images are used in a variety of applications, including AR (Augmented Reality).
  • AIRR Adidirectional Imaging by Retro-Reflection
  • the main objective of the present invention is to provide an aerial image display device that expands the viewing range of an AIRR aerial image and eliminates stray light.
  • the aerial image display device has a mirror placed on a floor surface, a display that displays an image that is the source of the aerial image, a retroreflector that reflects incident light in the direction of incidence, and a beam splitter that reflects the light of the image displayed on the display toward the retroreflector and transmits the light of the image reflected by the retroreflector.
  • the display, retroreflector, and beam splitter are all erected on the mirror.
  • the aerial image display device further has a stray light removal mechanism that removes stray light that occurs when light from the display is directly incident on the mirror and reflected.
  • a mirror is placed on a floor surface, a display that displays an image that is the basis of the aerial image is placed on the mirror, a retroreflector that reflects incident light in the direction of incidence is placed on the mirror, a beam splitter that reflects the light of the display image shown on the display toward the retroreflector and transmits the light of the display image reflected by the retroreflector is placed on the mirror, and a stray light removal mechanism is provided that removes stray light that occurs when light from the display is directly incident on the mirror and reflected.
  • the present invention provides an aerial image display device that expands the viewing range of an AIRR aerial image and eliminates stray light.
  • FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of an AIRR aerial image display device.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the optical characteristics of a retroreflective material.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a large display that is vertically installed on a floor surface.
  • FIG. 4 is a diagram showing a state in which the lower part of the aerial image cannot be recognized by the viewer.
  • FIG. 5 is a diagram showing the apparent size of the reflective surface of the retroreflective material enlarged by placing a mirror on the floor.
  • FIG. 6 is a plan view of the AIRR aerial image display device according to the first embodiment, as viewed from above.
  • FIG. 7 is a perspective view of the aerial image display device of FIG. 6 as seen obliquely.
  • FIG. 8 is a side view showing the configuration of the beam splitter of the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 9 is a plan view showing the imaging optical path of an aerial image as viewed from above in the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an optical path for forming an aerial image in the aerial image display device of FIG. 6, developed on a plane.
  • FIG. 11 is a diagram showing linearly polarized light emitted by a display as an example of the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing the absorption axis of the absorbing polarizing film of the beam splitter corresponding to the linearly polarized light of FIG.
  • FIG. 13 is a plan view showing the optical path of stray light from above in the aerial image display device of FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing the optical path of stray light in the aerial image display device of FIG. 6, developed on a plane.
  • FIG. 15 is a diagram showing circularly polarized light emitted by a display as another example of the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing the absorption axis of the absorbing polarizing film of the beam splitter corresponding to the circularly polarized light of FIG.
  • FIG. 17 is a diagram showing vertically linearly polarized light emitted by a display as yet another example of the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing an aerial image display device corresponding to the vertical linearly polarized light of FIG. 17 along a plane on which the optical path of stray light is developed.
  • FIG. 15 is a diagram showing circularly polarized light emitted by a display as another example of the aerial image display device of FIG.
  • FIG. 16 is a diagram showing the absorption axis of the absorbing polarizing
  • FIG. 19 is a diagram showing the absorption axis of the absorbing polarizing film of the beam splitter corresponding to the vertical linearly polarized light of FIG.
  • FIG. 20 is a plan view of the AIRR aerial image display device according to the second embodiment, as viewed from above.
  • FIG. 21 is a plan view of the AIRR aerial image display device according to the third embodiment, as viewed from above.
  • FIG. 22 is a side view showing the configuration of the beam splitter of the aerial image display device of FIG.
  • an AIRR-based aerial image display device Before describing the embodiments of the present invention, the basic configuration of an AIRR-based aerial image display device will be described. For convenience, the AIRR-based aerial image display device will be referred to simply as an aerial image display device below.
  • Figure 1 shows the basic configuration of an aerial image display device 10.
  • the aerial image display device 10 has a display 20, a beam splitter 30, and a retroreflective material 40.
  • the display 20 is a device that displays a display image that is the basis of the aerial image based on an input video signal.
  • the display 20 also emits light for the display image.
  • the retroreflective material 40 reflects incident light in the direction of incidence.
  • incident light Li is incident on the reflecting surface Pr at an incident angle ⁇ .
  • the incident angle is the angle between the normal N to the reflecting surface Pr and the incident light Li.
  • the incident light Li that is incident on the reflecting surface Pr is reflected by the reflecting surface Pr to become reflected light.
  • the reflecting surface Pr is a mirror surface, the reflected light Lr reflected by the reflecting surface Pr proceeds in the opposite direction to the incident light Li at a reflection angle ⁇ equal to the incident angle ⁇ .
  • the reflection angle is the angle between the normal N to the reflecting surface Pr and the reflected light.
  • the reflecting surface Pr is the surface of the retroreflective material 40, the reflected light Lrr reflected by the reflecting surface Pr proceeds in the same direction as the incident light Li at a reflection angle ⁇ equal to the incident angle ⁇ .
  • the beam splitter 30 reflects the light of the display image displayed on the display 20 toward the retroreflective material 40, and transmits the light of the display image reflected by the retroreflective material 40.
  • Aerial image Ia is displayed at a position symmetrical to display 20 with respect to beam splitter 30. Aerial image Ia appears to be floating in the air to viewer V who views it.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a large display 20 that is vertically installed on a horizontal floor surface F.
  • the display 20 is, for example, a large LED display, but is not limited to this.
  • the display 20 is assumed to be a large, vertically elongated display large enough to display a life-size display image Id of a person.
  • the field of view of the aerial image Ia is the range connecting the viewpoint of the viewer looking at the aerial image Ia and the reflective surface of the retroreflective material 40. Therefore, the field of view of the aerial image Ia is limited.
  • the light representing the lower part of the aerial image Ia is blocked by the bottom surface of the optical system being in the optical path, and therefore the lower part of the aerial image Ia cannot be recognized by the viewer.
  • Figure 4 shows how the lower part of the aerial image Ia cannot be recognized by the viewer. The same can be said for the upper part of the aerial image Ia. In other words, the light representing the upper part of the aerial image Ia is blocked by the top surface of the optical system being in the optical path, and therefore the upper part of the aerial image Ia cannot be seen by the viewer.
  • a method can be considered in which the size of the reflective surface of the retroreflective material 40 appears to be increased vertically by placing mirrors above and below the aerial image display device 10.
  • Figure 5 shows how this method is used to place a mirror 50 on floor surface F, thereby increasing the apparent size of the reflective surface of the retroreflective material 40.
  • the mirror 50 be a total reflection mirror.
  • the retroreflective material 40 is reflected in the mirror 50, forming a mirror image 40A of the retroreflective material 40.
  • the size of the retroreflective material 40 appears to be enlarged by the amount of the mirror image 40A of the retroreflective material 40. This expands the field of view of the aerial image Ia, allowing the viewer to also recognize the lower part of the aerial image Ia.
  • the display 20 is also reflected in the mirror 50, forming a mirror image 20A of the display 20.
  • the mirror image 20A of the display 20 also shows a mirror image Ir below the display image Id displayed on the display 20.
  • the light that displays this mirror image Ir becomes stray light after being reflected by the mirror 50.
  • the stray light is a factor that reduces the quality of the aerial image Ia.
  • a mirror 50 is placed below the aerial image display device 10
  • the present invention is not limited to a form in which a mirror 50 is placed below the aerial image display device 10, and also includes a form in which a mirror 50 is placed above the aerial image display device 10.
  • Fig. 6 is a plan view of the aerial image display device 10 according to the first embodiment as viewed from above.
  • Fig. 7 is a perspective view of the aerial image display device 10 of Fig. 6 as viewed obliquely.
  • the aerial image display device 10 has a mirror 50 in addition to the display 20, beam splitter 30, and retroreflector 40 described in the basic configuration.
  • the mirror 50 has a flat reflective surface and is placed horizontally on the floor surface F (see Figure 5) with the reflective surface facing up.
  • the mirror 50 is preferably a total reflection mirror.
  • the display 20, beam splitter 30, and retroreflector 40 are all installed vertically on the mirror 50.
  • the basic configuration of the display 20, beam splitter 30, and retroreflector 40 is as described above. As shown in Figure 7, the display image Id displayed on the display 20 is focused via the beam splitter 30 and retroreflector 40, and an aerial image Ia is displayed.
  • the display 20 and the retroreflector 40 are arranged so that they are perpendicular to each other and the beam splitter 30 forms a 45 degree angle with both the display 20 and the retroreflector 40 when viewed from above, but the positional relationship between the display 20, the beam splitter 30 and the retroreflector 40 is not limited to this. This is also true for the aerial image display device 10 of the second and third embodiments described below.
  • the display 20 emits polarized light as the light of the display image.
  • the light of the display image is light that displays an aerial image.
  • it is sometimes referred to as the light of the display image and sometimes as the light that displays an aerial image, but the two terms are synonymous.
  • the beam splitter 30 is composed of a transparent plate 31, a reflective film 32, and an absorbing polarizing film 33.
  • the transparent plate 31 is an optically transparent parallel plate having a pair of parallel planes.
  • the transparent plate 31 is composed of, for example, an acrylic plate or a glass plate.
  • the reflective film 32 is attached to one plane of the transparent plate 31, and the absorbing polarizing film 33 is attached to one plane of the transparent plate 31.
  • Reflective film 32 reflects a portion of the incident light and transmits the remaining light. For example, reflective film 32 reflects half of the incident light and transmits the remaining half.
  • the absorbing polarizing film 33 absorbs polarized light that has a phase difference of 1/2 wavelength from the polarized light emitted by the display 20.
  • the beam splitter 30 is positioned so that the reflective film 32 faces the display 20 and the retroreflector 40.
  • the beam splitter 30 has a reflective film 32 attached to the surface of the transparent plate 31 on the side where the display 20 and the retroreflector 40 are located, and an absorbing polarizing film 33 attached to the surface of the transparent plate 31 opposite the reflective film 32.
  • Figure 9 is a plan view of the imaging optical path of an aerial image viewed from above in the aerial image display device 10 of Figure 6.
  • Figure 10 is a schematic diagram showing the imaging optical path of an aerial image expanded onto a plane in the aerial image display device 10 of Figure 6.
  • the light that displays the aerial image will be referred to as imaging light for convenience.
  • the imaging light L1 emitted from the display 20 is reflected by the reflective film 32 of the beam splitter 30, becoming imaging light L2.
  • the imaging light L2 is reflected by the mirror 50, becoming imaging light L3, and entering the retroreflector 40.
  • the black circles in FIG. 9 represent the points of incidence, i.e., reflection, of the imaging light on the reflective surface of the mirror 50.
  • the imaging light L3 is reflected by the retroreflector 40, becoming imaging light L4.
  • the imaging light L4 is reflected by the mirror 50, becoming imaging light L5, and entering the beam splitter 30.
  • the imaging light L5 passes through the beam splitter 30, becoming imaging light L6, and then forms an image.
  • an aerial image Ia is displayed at a position that is plane-symmetrical to the display 20 with respect to the beam splitter 30.
  • the stray light removal mechanism differs depending on the polarized light emitted by the display 20. Therefore, below, the stray light removal mechanism will be described for each different polarized light emitted by the display 20.
  • the difference in polarization is a difference in the trajectory traced by the tip of the vibration of the electric field vector when viewed from behind the direction in which the light travels. Below, for convenience, the trajectory traced by the tip of the vibration of the electric field vector will be referred to as the polarization direction.
  • the stray light elimination mechanism when the display 20 emits linearly polarized light that is non-parallel to the horizontal and vertical planes.
  • the stray light elimination mechanism is composed of an absorbing polarizing film 33 attached to the transparent plate 31 of the beam splitter 30.
  • the display 20 emits linearly polarized light p1 at an angle of 45 degrees to the left with respect to the reflective surface of the mirror 50, i.e., the horizontal plane, as shown in Figure 11.
  • the stray light removal mechanism for this example is composed of an absorbing polarizing film 33 with an absorption axis p2 at an angle of 45 degrees to the right with respect to the horizontal plane, as shown in Figure 12.
  • Figure 13 is a plan view of the optical path of stray light seen from above in the aerial image display device 10 of Figure 6.
  • Figure 14 is a schematic diagram showing the optical path of stray light expanded onto a plane in the aerial image display device 10 of Figure 6.
  • the light of the display image that becomes stray light after being reflected by the mirror 50 will be referred to as stray light from the beginning.
  • the stray light Ls1 emitted from the display 20 is incident on the mirror 50 before reaching the beam splitter 30.
  • the stray light Ls1 is reflected by the mirror 50 and becomes stray light Ls2.
  • the black circles in FIG. 13 represent the points of incidence of the stray light on the reflecting surface of the mirror 50, i.e., the reflection points.
  • the stray light Ls1 is reflected to become stray light Ls2, the polarization direction of the stray light Ls1 is reversed with respect to the horizontal plane.
  • the stray light Ls1, whose polarization direction is diagonally 45 degrees to the left becomes stray light Ls2, whose polarization direction is diagonally 45 degrees to the right, upon reflection.
  • the polarization direction of the stray light Ls2 coincides with the absorption axis p2 of the absorbing polarizing film 33 shown in FIG. 12.
  • the stray light can be similarly eliminated by matching the direction of the absorption axis of the absorbing polarizing film 33 with the polarization direction of the stray light Ls2 after reflection by the mirror 50.
  • the stray light removal mechanism for this example is composed of an absorbing polarizing film 33 having a left-handed circular absorption axis p4, as shown in FIG. 16.
  • Such an absorbing polarizing film 33 is composed, for example, by combining a linear polarizing film and a quarter-wave film.
  • the principle of absorbing stray light is the same as in the case of linearly polarized light described above. That is, the stray light Ls1 of right-handed circularly polarized light p3 shown in FIG. 15 becomes left-handed circularly polarized stray light Ls2 when reflected by mirror 50.
  • the polarization direction of stray light Ls2 coincides with the circular absorption axis p4 of the absorbing polarizing film 33 shown in FIG. 16. Therefore, the stray light Ls2 is absorbed and removed by the absorbing polarizing film 33.
  • the display 20 emits right-handed circularly polarized light, but if the display 20 emits left-handed circularly polarized light, the absorbing polarizing film 33 should have a right-handed circular absorption axis.
  • the absorbing polarizing film 33 should have a circular absorption axis that coincides with the polarization direction of the elliptically polarized light of the stray light Ls2 after reflection by the mirror 50.
  • linearly polarized light parallel to the horizontal plane will be referred to as horizontal linearly polarized light
  • linearly polarized light parallel to the vertical plane will be referred to as vertical linearly polarized light.
  • the polarization direction of both horizontally polarized light and vertically polarized light does not change even when reflected by the mirror 50.
  • Figure 18 is a schematic diagram of an aerial image display device 10 compatible with vertical linearly polarized light p5, shown along a plane in which the optical path of stray light is developed.
  • the aerial image display device 10 that supports vertical linearly polarized light p5 has a display 20, a beam splitter 30, a retroreflector 40, and a mirror 50, as well as a quarter-wave plate 60 that is placed on the mirror 50.
  • the quarter-wave plate 60 may be attached to the mirror 50 or may be placed with a gap therebetween.
  • the stray light removal mechanism in this aerial image display device 10 is composed of a quarter-wave plate 60 placed on a mirror 50, and an absorbing polarizing film 33 with a horizontal absorption axis p6, as shown in Figure 19.
  • the principle of stray light removal will be explained below with reference to Figure 18.
  • the stray light Ls1 of vertical linearly polarized light p5 emitted from the display 20 is incident on the mirror 50 after passing through the quarter-wave plate 60.
  • the stray light Ls1 of vertical linearly polarized light p5 becomes circularly polarized light by passing through the quarter-wave plate 60.
  • the circularly polarized stray light Ls1 becomes circularly polarized stray light Ls2 by being reflected by the mirror 50.
  • the circularly polarized stray light Ls2 is incident on the beam splitter 30 after passing through the quarter-wave plate 60.
  • the circularly polarized stray light Ls2 becomes horizontally linearly polarized light by passing through the quarter-wave plate 60.
  • the polarization direction of the stray light Ls2 coincides with the absorption axis p6 of the absorbing polarizing film 33 shown in FIG. 19. Therefore, the stray light Ls2 incident on the beam splitter 30 is absorbed and removed by the absorbing polarizing film 33.
  • an absorbing polarizing film 33 with a vertical absorption axis can be applied to the beam splitter 30.
  • Fig. 20 is a plan view of the aerial image display device 10 according to the second embodiment as viewed from above.
  • the aerial image display device 10 like the aerial image display device 10 according to the first embodiment, has a display 20, a beam splitter 30, a retroreflector 40, and a mirror 50.
  • the configurations of the beam splitter 30, the retroreflector 40, and the mirror 50 are the same as in the first embodiment.
  • the display 20 emits non-polarized light.
  • the aerial image display device 10 has, in addition to a display 20, a beam splitter 30, a retroreflector 40, and a mirror 50, an absorbing polarizing film 23 arranged in front of the light emission direction of the display 20.
  • the absorbing polarizing film 23 may be attached to the display 20 or may be arranged with a gap therebetween.
  • the absorbing polarizing film 23 converts the unpolarized light emitted from the display 20 into polarized light.
  • an absorbing polarizing film 33 having an appropriate absorption axis is applied to the beam splitter 30 as described in the first embodiment.
  • the relationship between the polarization direction of the polarized light and the absorption axis of the absorbing polarizing film 33 suitable for removing stray light is as described in the first embodiment.
  • Fig. 21 is a plan view of the aerial image display device 10 according to the third embodiment as viewed from above.
  • Fig. 22 is a side view showing the configuration of a beam splitter of the aerial image display device 10 of Fig. 21.
  • the aerial image display device 10 has a display 20, a beam splitter 30, a retroreflector 40, and a mirror 50, similar to the aerial image display device 10 according to the first embodiment.
  • the configurations of the display 20, the retroreflector 40, and the mirror 50 may be similar to those of the first embodiment.
  • the beam splitter 30 is composed of a transparent plate 31 and a reflective film 32, as shown in FIG. 21.
  • the transparent plate 31 is an optically transparent parallel plate having a pair of parallel planes.
  • the reflective film 32 is attached to one plane of the transparent plate 31.
  • the configurations of the transparent plate 31 and the reflective film 32 may be similar to those of the first embodiment.
  • the beam splitter 30 is arranged so that the reflective film 32 faces the display 20 and the retroreflector 40, as shown in FIG. 21.
  • the aerial image display device 10 has a display 20, a beam splitter 30, a retroreflective material 40, and a mirror 50, as well as a viewing zone limiting film 25 arranged in front of the light emission direction of the display 20.
  • the viewing zone limiting film 25 may be attached to the display 20, or may be arranged with a gap therebetween.
  • the optical path of the aerial image which is displayed below the retroreflective material 40 as seen by the viewer of the aerial image, is the same as in the first embodiment.
  • the viewing area limiting film 25 absorbs or diffuses stray light that is emitted from the display 20 and enters the mirror 50 before reaching the beam splitter 30. This removes the stray light.
  • the reflective film 32 of the beam splitter 30 may be an optical element that changes reflection and transmission depending on the polarization direction, such as a reflective polarizer or wire grid.
  • an aerial image display device that expands the viewing range of an AIRR aerial image and removes stray light.
  • Aerial image display method Although the aerial image display device 10 has been described above, the embodiment also discloses an aerial image display method.
  • a mirror 50 is placed on a floor surface F, a display 20 that displays a display image that is the source of the aerial image is provided on the mirror 50, a retroreflector 40 that reflects incident light in the incident direction is provided on the mirror 50, a beam splitter 30 that reflects the light of the display image displayed on the display 20 toward the retroreflector 40 and transmits the light of the display image reflected by the retroreflector 40 is provided on the mirror 50, and a stray light removal mechanism is provided that removes stray light that is generated when the light is directly incident on the mirror 50 from the display 20 and reflected therefrom.
  • Reference Signs List 10 ...Aerial image display device 20
  • Beam splitter 31 ...Transparent plate 32
  • Reflective film 33 ...Absorption polarizing film 40
  • Rotaryreflector 50 ...Mirror 60
  • Wavelength plate L1 ...Imaging light L2
  • Imaging light L3 ...Imaging light L4
  • Imagingg light L5 ...Imaging light L6
  • Imaging light Ls1 ...Stray light Ls2
  • Stray light p1 ...Linearly polarized light p2
  • Absorption axis p3 ...Circularly polarized light p4
  • Carcular absorption axis p5 ...Vertical linearly polarized light p6...Absorption axis

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Abstract

空中像表示装置は、床面の上に配置された鏡と、空中像の元となる表示像を表示するディスプレイと、入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材と、ディスプレイに表示された表示像の光を再帰性反射材に向けて反射し、再帰性反射材で反射された表示像の光を透過するビームスプリッターとを有する。ディスプレイと再帰性反射材とビームスプリッターはいずれも、鏡の上に立設されている。空中像表示装置はさらに、ディスプレイから鏡に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構を有する。

Description

空中像表示装置および空中像表示方法
　本発明は、空中像表示装置および空中像表示方法に関する。
　空中像とは実空間に表示される実像であり、視聴者はデバイスを装着することなく見ることができる。そのため、空中像はＡＲ（Augmented Reality）をはじめとする様々なアプリケーションで活用されている。
　空中像を表示する手法として、例えば、再帰性反射材とビームスプリッターを用いるＡＩＲＲ（Aerial Imaging by Retro-Reflection）という手法が提案されている。
Nakajima et al., Evaluation methods of  retro-reflector for polarized aerial imaging by retro-reflection, 11th CLEO-PR, pp.1-2, 2015.
　本発明の主目的は、ＡＩＲＲによる空中像の視野範囲を拡大し、かつ迷光を除去する空中像表示装置を提供することにある。
　本発明の一態様は、空中像表示装置である。空中像表示装置は、床面の上に配置された鏡と、空中像の元となる表示像を表示するディスプレイと、入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材と、ディスプレイに表示された表示像の光を再帰性反射材に向けて反射し、再帰性反射材で反射された表示像の光を透過するビームスプリッターとを有する。ディスプレイと再帰性反射材とビームスプリッターはいずれも、鏡の上に立設されている。空中像表示装置はさらに、ディスプレイから鏡に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構を有する。
　本発明の別の一態様は、空中像表示方法である。空中像表示方法は、床面の上に鏡を配置し、空中像の元となる表示像を表示するディスプレイを鏡の上に立設し、入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材を鏡の上に立設し、ディスプレイに表示された表示像の光を再帰性反射材に向けて反射し、再帰性反射材で反射された表示像の光を透過するビームスプリッターを鏡の上に立設し、ディスプレイから鏡に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構を設ける。
　本発明によれば、ＡＩＲＲによる空中像の視野範囲を拡大し、かつ迷光を除去する空中像表示装置が提供される。
図１は、ＡＩＲＲによる空中像表示装置の基本構成を示す図である。 図２は、再帰性反射材の光学特性を説明するための図である。 図３は、床面に垂直に立設された大型のディスプレイの一例を示す図である。 図４は、空中像の下部が視聴者に認識できない様子を示す図である。 図５は、床面の上に鏡を配置して再帰性反射材の反射面の見かけの大きさを拡大した様子を示す図である。 図６は、第１実施形態に係るＡＩＲＲによる空中像表示装置を上方から見た平面図である。 図７は、図６の空中像表示装置を斜めから見た斜視図である。 図８は、図６の空中像表示装置のビームスプリッターの構成を示す側面図である。 図９は、図６の空中像表示装置において、空中像の結像光路を上方から見た平面図である。 図１０は、図６の空中像表示装置において、空中像の結像光路を平面に展開して示す模式図である。 図１１は、図６の空中像表示装置の一例としてのディスプレイが射出する直線偏光を示す図である。 図１２は、図１１の直線偏光に対応するビームスプリッターの吸収偏光フィルムの吸収軸を示す図である。 図１３は、図６の空中像表示装置において、迷光の光路を上方から見た平面図である。 図１４は、図６の空中像表示装置において、迷光の光路を平面に展開して示す模式図である。 図１５は、図６の空中像表示装置の別の例としてのディスプレイが射出する円偏光を示す図である。 図１６は、図１５の円偏光に対応するビームスプリッターの吸収偏光フィルムの吸収軸を示す図である。 図１７は、図６の空中像表示装置のまた別の例としてのディスプレイが射出する垂直直線偏光を示す図である。 図１８は、図１７の垂直直線偏光に対応する空中像表示装置を、迷光の光路を展開した平面に沿って模式的に示す図である。 図１９は、図１７の垂直直線偏光に対応するビームスプリッターの吸収偏光フィルムの吸収軸を示す図である。 図２０は、第２実施形態に係るＡＩＲＲによる空中像表示装置を上方から見た平面図である。 図２１は、第３実施形態に係るＡＩＲＲによる空中像表示装置を上方から見た平面図である。 図２２は、図２１の空中像表示装置のビームスプリッターの構成を示す側面図である。
　本発明に係る実施形態の説明に先立ち、ＡＩＲＲによる空中像表示装置の基本構成について説明する。以下では、便宜上、ＡＩＲＲによる空中像表示装置を単に空中像表示装置と称する。
　まず、空中像表示装置の基本構成について説明する。図１は、空中像表示装置１０の基本構成を示す図である。空中像表示装置１０は、ディスプレイ２０と、ビームスプリッター３０と、再帰性反射材４０とを有する。
　ディスプレイ２０は、入力される映像信号に基づいて、空中像の元となる表示像を表示する装置である。また、ディスプレイ２０は、表示像の光を射出する。
　再帰性反射材４０は、入射する光を入射方向に反射する。ここで、再帰性反射材４０の光学特性について、図２を参照して説明する。図２に示すように、入射光Ｌｉが反射面Ｐｒに対して入射角θで入射するとする。入射角は、反射面Ｐｒに立てた法線Ｎと入射光Ｌｉとが成す角である。反射面Ｐｒに入射した入射光Ｌｉは、反射面Ｐｒで反射されて反射光となる。反射面Ｐｒが鏡面である場合には、反射面Ｐｒで反射された反射光Ｌｒは、入射角θに等しい反射角θで、入射光Ｌｉとは反対側に進行する。なお、反射角は、反射面Ｐｒに立てた法線Ｎと反射光とが成す角である。これに対して、反射面Ｐｒが再帰性反射材４０の面である場合には、反射面Ｐｒで反射された反射光Ｌｒｒは、入射角θに等しい反射角θで、入射光Ｌｉと同じ側に進行する。
　再び図１に戻り、ビームスプリッター３０について説明する。ビームスプリッター３０は、ディスプレイ２０に表示された表示像の光を再帰性反射材４０に向けて反射し、再帰性反射材４０で反射された表示像の光を透過する。
　ディスプレイ２０の画素Ｐｄから射出される発散光は、ビームスプリッター３０によって再帰性反射材４０に向けて反射され、再帰性反射材４０に入射する。前述したように、再帰性反射材４０は、入射する光を入射方向に反射する。このため、再帰性反射材４０に入射する発散光は、再帰性反射材４０によって反射されることによって、収束光になる。再帰性反射材４０によって反射された収束光は、ビームスプリッター３０を透過し、空間中の点Ｐａに収束する。その結果、ディスプレイ２０に表示された表示像の光は、点Ｐａを含む平面上に収束して空中像Ｉａとなる。空中像Ｉａは、ビームスプリッター３０に対してディスプレイ２０と面対称の位置に表示される。空中像Ｉａは、それを見る視聴者Ｖからは、空中に浮かんでいるように見える。
　空中像表示装置１０を構成するディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０を水平な床面の上に垂直に立設することによって、床面に直立する空中像を表示することができる。
　図３は、水平な床面Ｆに垂直に立設された大型のディスプレイ２０の一例を示す図である。ディスプレイ２０は、これに限らないが、例えば大型ＬＥＤディスプレイである。ここでは、ディスプレイ２０は、人の等身大の表示像Ｉｄを表示できる大きさを有する縦長の大型ディスプレイであるものとする。
　空中像Ｉａの視野範囲は、空中像Ｉａを見る視聴者の視点と再帰性反射材４０の反射面を結ぶ範囲となる。そのため、空中像Ｉａの視野範囲が限定される。例えば、空中像Ｉａの下部を表示する光は、光路内に光学系の底面があることから遮られるため、空中像Ｉａの下部は視聴者に認識できない。図４は、空中像Ｉａの下部が視聴者に認識できない様子を示している。空中像Ｉａの上部に対しても、同様のことが言える。すなわち、空中像Ｉａの上部を表示する光は、光路内に光学系の上面があることから遮られるため、空中像Ｉａの上部は視聴者に視認できない。
　その解決策として、例えば、空中像表示装置１０の上下に鏡を設置することにより、再帰性反射材４０の反射面の大きさを見かけ的に上下に拡大する手法が考えられる。図５は、その手法を用いて、床面Ｆの上に鏡５０を配置することにより、再帰性反射材４０の反射面の大きさを見かけ的に拡大した様子を示している。鏡５０は、全反射ミラーであることが好ましい。
　図５では、再帰性反射材４０が鏡５０に映り込み、再帰性反射材４０の鏡像４０Ａが形成されている。これにより、再帰性反射材４０の大きさは、見かけ的には、再帰性反射材４０の鏡像４０Ａの分だけ拡大されている。これにより、空中像Ｉａの視野範囲が拡大され、視聴者は、空中像Ｉａの下部の部分も認識することができる。
　これに伴い、ディスプレイ２０も鏡５０に映り込み、ディスプレイ２０の鏡像２０Ａが形成されている。ディスプレイ２０の鏡像２０Ａには、ディスプレイ２０に表示された表示像Ｉｄの下部の鏡像Ｉｒも表示されている。この鏡像Ｉｒを表示する光は、鏡５０で反射された後に迷光となる。迷光は、空中像Ｉａの質を低下させる要因となる。
　以下、再帰性反射材４０の大きさの見かけ上の拡大に伴い発生する迷光の除去を目的とする実施形態について説明する。ここでは、便宜上、実施形態として、空中像表示装置１０の下に鏡５０を配置する例について説明する。しかし、本発明は、空中像表示装置１０の下に鏡５０を配置する形態に限定されるものではなく、空中像表示装置１０の上に鏡５０を配置する形態をも含む。
　〈第１実施形態〉
　第１実施形態に係る空中像表示装置１０の全体構成について、図６と図７を参照して説明する。図６は、第１実施形態に係る空中像表示装置１０を上方から見た平面図である。図７は、図６の空中像表示装置１０を斜めから見た斜視図である。
　空中像表示装置１０は、基本構成で説明したディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０に加えて、鏡５０を有する。鏡５０は、フラットな反射面を有し、反射面を上にして、床面Ｆ（図５参照）の上に水平に配置されている。鏡５０は、好ましくは全反射ミラーである。ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０はいずれも、鏡５０の上に垂直に立設されている。ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０の基本的な構成は前述したとおりである。図７に示すように、ディスプレイ２０に表示された表示像Ｉｄが、ビームスプリッター３０と再帰性反射材４０を経て結像され、空中像Ｉａが表示される。
　本実施形態に係る空中像表示装置１０では、図６に示すように、上方から見て、ディスプレイ２０と再帰性反射材４０が直交し、ビームスプリッター３０がディスプレイ２０と再帰性反射材４０の両方に対して４５度の角度を成すように、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０が配置されているが、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０の配置関係は、これに限定されるものではない。これは、後述する第２実施形態と第３実施形態に係る空中像表示装置１０においても同様である。
　本実施形態では、ディスプレイ２０は、表示像の光として、偏光を射出する。ここで、表示像の光は、空中像を表示する光である。すなわち、本明細書では、表示像の光と称することも、空中像を表示する光と称することもあるが、両者は同義である。
　次に、本実施形態におけるビームスプリッター３０について、図８を参照して説明する。ビームスプリッター３０は、透明板３１と反射フィルム３２と吸収偏光フィルム３３とで構成される。透明板３１は、一対の平行な平面を有する光学的に透明な平行平板である。透明板３１は、例えば、アクリル板やガラス板などで構成される。反射フィルム３２は、透明板３１の一方の平面に貼付されており、吸収偏光フィルム３３は、透明板３１の一方の平面に貼付されている。
　反射フィルム３２は、入射する光の一部を反射し、残りの光を透過する。例えば、反射フィルム３２は、入射する光の半分を反射し、残りの半分を透過する。
　吸収偏光フィルム３３は、ディスプレイ２０が射出する偏光に対して位相が１／２波長異なる偏光を吸収する。
　ビームスプリッター３０は、図６に示すように、反射フィルム３２がディスプレイ２０と再帰性反射材４０の側を向くように配置される。言い換えれば、完成状態の空中像表示装置１０において、ビームスプリッター３０は、ディスプレイ２０と再帰性反射材４０が位置する側の透明板３１の面に貼合された反射フィルム３２と、反射フィルム３２の反対側の透明板３１の面に貼合された吸収偏光フィルム３３とを有する。
　次に、空中像の視聴者から見て再帰性反射材４０よりも下の位置に表示される空中像の結像光路について、図９と図１０を参照して説明する。図９は、図６の空中像表示装置１０において、空中像の結像光路を上方から見た平面図である。図１０は、図６の空中像表示装置１０において、空中像の結像光路を平面に展開して示す模式図である。以下の説明では、空中像を表示する光を、便宜上、結像光と称する。
　ディスプレイ２０から射出された結像光Ｌ１は、ビームスプリッター３０の反射フィルム３２によって反射され、結像光Ｌ２となる。結像光Ｌ２は、鏡５０によって反射され、結像光Ｌ３となり、再帰性反射材４０に入射する。なお、図９に描かれた黒丸は、鏡５０の反射面上における結像光の入射点すなわち反射点を表している。結像光Ｌ３は、再帰性反射材４０によって反射され、結像光Ｌ４となる。結像光Ｌ４は、鏡５０によって反射され、結像光Ｌ５となり、ビームスプリッター３０に入射する。結像光Ｌ５は、ビームスプリッター３０を透過し、結像光Ｌ６となり、その後に結像する。その結果、図９に示すように、ビームスプリッター３０に対してディスプレイ２０と面対称な位置に空中像Ｉａが表示される。
　続いて、本実施形態に係る空中像表示装置１０に組み込まれた、迷光の除去する迷光除去機構について説明する。迷光除去機構は、ディスプレイ２０が射出する偏光に応じて異なる。そのため、以下では、ディスプレイ２０が射出する偏光の違いごとに迷光除去機構について説明する。偏光の違いは、光の進行方向後方から見たときの電界ベクトルの振動の尖端が描く軌跡の違いである。以下では、電界ベクトルの振動の尖端が描く軌跡を、便宜上、偏光方向と称する。
　まず、ディスプレイ２０が水平面および垂直面に対して非平行な直線偏光を射出する場合に対する迷光除去機構について説明する。この場合、迷光除去機構は、ビームスプリッター３０の透明板３１に貼合された吸収偏光フィルム３３で構成される。以下、迷光除去の原理について図面を参照して説明する。
　ここでは、代表的に、ディスプレイ２０が、図１１に示すように、鏡５０の反射面すなわち水平面に対して左斜め４５度の直線偏光ｐ１を射出する例について説明する。この例に対する迷光除去機構は、図１２に示すように、水平面に対して右斜め４５度の吸収軸ｐ２を有する吸収偏光フィルム３３で構成される。
　次に、迷光を吸収する原理について、図１３と図１４を参照して説明する。図１３は、図６の空中像表示装置１０において、迷光の光路を上方から見た平面図である。図１４は、図６の空中像表示装置１０において、迷光の光路を平面に展開して示す模式図である。以下の説明では、便宜上、鏡５０で反射された後に迷光になる表示像の光を、最初から迷光と称する。
　ディスプレイ２０から射出された迷光Ｌｓ１は、ビームスプリッター３０に到達する以前に鏡５０に入射する。迷光Ｌｓ１は、鏡５０によって反射され、迷光Ｌｓ２となる。なお、図１３に描かれた黒丸は、鏡５０の反射面上における迷光の入射点すなわち反射点を表している。迷光Ｌｓ１が反射によって迷光Ｌｓ２となる際、迷光Ｌｓ１の偏光方向は、水平面に対して反転する。すなわち、偏光方向が左斜め４５度の迷光Ｌｓ１が、反射によって、偏光方向が右斜め４５度の迷光Ｌｓ２になる。迷光Ｌｓ２の偏光方向は、図１２に示す吸収偏光フィルム３３の吸収軸ｐ２に一致する。
　ビームスプリッター３０に入射した迷光Ｌｓ２の一部は、ビームスプリッター３０の反射フィルム３２と透明板３１を透過するが、吸収偏光フィルム３３によって吸収される。これにより、迷光が除去される。
　ここでは、水平面および垂直面に対して非平行な直線偏光の偏光方向が４５度の例について説明したが、水平面および垂直面に対して非平行な直線偏光の偏光方向が４５度以外の場合には、吸収偏光フィルム３３の吸収軸の方向を、鏡５０による反射後の迷光Ｌｓ２の偏光方向に一致させることにより同様に迷光を除去できる。
　次に、ディスプレイ２０が、図１５に示すように、右回りの円偏光ｐ３を射出する例について説明する。この例に対する迷光除去機構は、図１６に示すように、左回りの円吸収軸ｐ４を有する吸収偏光フィルム３３で構成される。このような吸収偏光フィルム３３は、例えば、直線偏光フィルムと１／４波長フィルムを組み合わせることにより構成される。
　迷光を吸収する原理は、前述した直線偏光の場合と同様である。すなわち、図１５に示す右回りの円偏光ｐ３の迷光Ｌｓ１は、鏡５０によって反射されることによって、左回りの円偏光の迷光Ｌｓ２になる。迷光Ｌｓ２の偏光方向は、図１６に示す吸収偏光フィルム３３の円吸収軸ｐ４に一致する。このため、迷光Ｌｓ２は、吸収偏光フィルム３３によって吸収され、除去される。
　ここでは、ディスプレイ２０が右回りの円偏光を射出する例について説明したが、ディスプレイ２０が左回りの円偏光を射出する場合には、吸収偏光フィルム３３を、右回りの円吸収軸を有するものとすればよい。
　また、ディスプレイ２０が楕円偏光を射出する場合には、吸収偏光フィルム３３を、鏡５０による反射後の迷光Ｌｓ２の楕円偏光の偏光方向に一致する円吸収軸を有するものとすればよい。
　次に、ディスプレイ２０が水平面または垂直面に平行な直線偏光を射出する場合に対する迷光除去機構について説明する。以下では、便宜上、水平面に平行な直線偏光を水平直線偏光と称し、垂直面に平行な直線偏光を垂直直線偏光と称する。水平直線偏光と垂直直線偏光はいずれも、鏡５０によって反射されても、偏光方向は変化しない。
　ここでは、代表的に、ディスプレイ２０が、図１７に示すように、垂直直線偏光ｐ５を射出する例について説明する。垂直直線偏光ｐ５に対応する空中像表示装置１０の構成を図１８に示す。図１８は、垂直直線偏光ｐ５に対応する空中像表示装置１０を、迷光の光路を展開した平面に沿って模式的に示す図である。
　垂直直線偏光ｐ５に対応する空中像表示装置１０は、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０に加えて、鏡５０の上に配置された１／４波長板６０を有する。１／４波長板６０は、鏡５０に貼付されていてもよいし、隙間を置いて配置されていてもよい。
　この空中像表示装置１０における迷光除去機構は、鏡５０の上に配置された１／４波長板６０と、図１９に示すように、水平な吸収軸ｐ６を有する吸収偏光フィルム３３とで構成される。以下、迷光除去の原理について図１８を参照して説明する。
　ディスプレイ２０から射出された垂直直線偏光ｐ５の迷光Ｌｓ１は、１／４波長板６０を透過した後に鏡５０に入射する。垂直直線偏光ｐ５の迷光Ｌｓ１は、１／４波長板６０を透過することにより、円偏光になる。円偏光の迷光Ｌｓ１は、鏡５０によって反射されることによって、円偏光の迷光Ｌｓ２になる。円偏光の迷光Ｌｓ２は、１／４波長板６０を透過した後にビームスプリッター３０に入射する。円偏光の迷光Ｌｓ２は、１／４波長板６０を透過することにより、水平直線偏光になる。迷光Ｌｓ２の偏光方向は、図１９に示す吸収偏光フィルム３３の吸収軸ｐ６に一致する。このため、ビームスプリッター３０に入射した迷光Ｌｓ２は、吸収偏光フィルム３３によって吸収され、除去される。
　ディスプレイ２０が水平直線偏光を射出する場合には、垂直な吸収軸を有する吸収偏光フィルム３３をビームスプリッター３０に適用すればよい。
　〈第２実施形態〉
　第２実施形態に係る空中像表示装置１０について、図２０を参照して説明する。図２０は、第２実施形態に係る空中像表示装置１０を上方から見た平面図である。
　本実施形態に係る空中像表示装置１０は、第１実施形態に係る空中像表示装置１０と同様に、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０を有する。ビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０の構成は、第１実施形態と同様である。ただし、ディスプレイ２０は、第１実施形態と異なり、非偏光を射出する。
　本実施形態に係る空中像表示装置１０は、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０に加えて、ディスプレイ２０の光の射出方向の前に配置された吸収偏光フィルム２３を有する。吸収偏光フィルム２３は、ディスプレイ２０に貼付されていてもよいし、隙間を置いて配置されていてもよい。
　吸収偏光フィルム２３は、ディスプレイ２０から射出される非偏光を偏光に変える。吸収偏光フィルム２３を透過した後に生じる偏光に対して、第１実施形態において説明したように、適切な吸収軸を有する吸収偏光フィルム３３がビームスプリッター３０に適用される。偏光の偏光方向と、迷光の除去に適した吸収偏光フィルム３３の吸収軸との関係は、第１実施形態において説明したとおりである。
　〈第３実施形態〉
　第３実施形態に係る空中像表示装置１０について、図２１と図２２を参照して説明する。図２１は、第３実施形態に係る空中像表示装置１０を上方から見た平面図である。図２２は、図２１の空中像表示装置１０のビームスプリッターの構成を示す側面図である。
　本実施形態に係る空中像表示装置１０は、第１実施形態に係る空中像表示装置１０と同様に、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０を有する。ディスプレイ２０と再帰性反射材４０と鏡５０の構成は、第１実施形態と同様であってよい。ただし、ビームスプリッター３０は、第１実施形態と異なり、図２１に示すように、ビームスプリッター３０は、透明板３１と反射フィルム３２とで構成される。透明板３１は、一対の平行な平面を有する光学的に透明な平行平板である。反射フィルム３２は、透明板３１の一方の平面に貼付されている。透明板３１と反射フィルム３２の構成は、第１実施形態と同様であってもよい。ビームスプリッター３０は、図２１に示すように、反射フィルム３２がディスプレイ２０と再帰性反射材４０の側を向くように配置される。
　本実施形態に係る空中像表示装置１０は、ディスプレイ２０とビームスプリッター３０と再帰性反射材４０と鏡５０に加えて、ディスプレイ２０の光の射出方向の前に配置された視域制限フィルム２５を有する。視域制限フィルム２５は、ディスプレイ２０に貼付されていてもよいし、隙間を置いて配置されていてもよい。
　空中像の視聴者から見て再帰性反射材４０よりも下の位置に表示される空中像の結像光路は、第１実施形態と同様である。
　視域制限フィルム２５は、ディスプレイ２０から射出され、ビームスプリッター３０に到達する以前に鏡５０に入射して、迷光となる光を吸収または拡散する。これにより、迷光が除去される。このため、本実施形態では、ビームスプリッター３０の反射フィルム３２に、反射偏光板やワイヤグリッドなどの偏光方向に応じて反射と透過を変化させる光学素子を用いてもよい。
　〈効果〉
　以上に説明した実施形態のいずれにおいても、ＡＩＲＲによる空中像の視野範囲を拡大し、かつ迷光を除去する空中像表示装置が提供される。
　〈空中像表示方法〉
　以上、空中像表示装置１０について説明してきたが、実施形態は、空中像表示方法も開示する。この空中像表示方法は、床面Ｆの上に鏡５０を配置し、空中像の元となる表示像を表示するディスプレイ２０を鏡５０の上に立設し、入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材４０を鏡５０の上に立設し、ディスプレイ２０に表示された表示像の光を再帰性反射材４０に向けて反射し、再帰性反射材４０で反射された表示像の光を透過するビームスプリッター３０を鏡５０の上に立設し、ディスプレイ２０から鏡５０に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構を設ける。
　　１０…空中像表示装置
　　２０…ディスプレイ
　　２０Ａ…鏡像
　　２３…吸収偏光フィルム
　　２５…視域制限フィルム
　　３０…ビームスプリッター
　　３１…透明板
　　３２…反射フィルム
　　３３…吸収偏光フィルム
　　４０…再帰性反射材
　　５０…鏡
　　６０…波長板
　　Ｌ１…結像光
　　Ｌ２…結像光
　　Ｌ３…結像光
　　Ｌ４…結像光
　　Ｌ５…結像光
　　Ｌ６…結像光
　　Ｌｓ１…迷光
　　Ｌｓ２…迷光
　　ｐ１…直線偏光
　　ｐ２…吸収軸
　　ｐ３…円偏光
　　ｐ４…円吸収軸
　　ｐ５…垂直直線偏光
　　ｐ６…吸収軸

Claims (8)

  1. 　床面の上に配置された鏡と、
    　前記鏡の上に立設された、空中像の元となる表示像を表示するディスプレイと、
    　前記鏡の上に立設された、入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材と、
    　前記鏡の上に立設された、前記ディスプレイに表示された前記表示像の光を前記再帰性反射材に向けて反射し、前記再帰性反射材で反射された前記表示像の光を透過するビームスプリッターと、
    　前記ディスプレイから前記鏡に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構とを有する、
    　空中像表示装置。
  2. 　前記ディスプレイは、前記表示像の光として、偏光を射出し、
    　前記ビームスプリッターは、透明板と、前記ディスプレイと前記再帰性反射材が位置する側の前記透明板の面に貼合された反射フィルムと、前記反射フィルムの反対側の前記透明板の面に貼合された吸収偏光フィルムとを有し、
    　前記吸収偏光フィルムは、前記ディスプレイが射出する前記偏光が前記鏡によって反射された後の偏光を吸収し、
    　前記迷光除去機構は、前記吸収偏光フィルムを含む、
    　請求項１に記載の空中像表示装置。
  3. 　前記ディスプレイは、前記表示像の光として、前記鏡の面に対して偏光方向が４５度の直線偏光を射出し、
    　前記吸収偏光フィルムは、前記ディスプレイが射出する前記直線偏光に対して直交する直線偏光を吸収する、
    　請求項２に記載の空中像表示装置。
  4. 　前記ディスプレイは、前記表示像の光として、円偏光を射出し、
    　前記吸収偏光フィルムは、前記ディスプレイが射出する前記円偏光の回転方向とは逆方向に回転する円偏光を吸収する、
    　請求項２に記載の空中像表示装置。
  5. 　前記ディスプレイは、前記表示像の光として、前記鏡の面に対して平行または垂直な直線偏光を射出し、
    　前記迷光除去機構は、前記鏡の上に配置された１／４波長板をさらに有する、
    　請求項２に記載の空中像表示装置。
  6. 　前記ディスプレイは、前記表示像の光として、非偏光を射出し、
    　前記迷光除去機構は、前記ディスプレイの前に配置された吸収偏光フィルムを有する、
    　請求項１に記載の空中像表示装置。
  7. 　前記迷光除去機構は、前記ディスプレイから前記鏡に直に入射する前記表示像の光の光路上に配置された視域制限フィルムを有する、
    　請求項１に記載の空中像表示装置。
  8. 　床面の上に鏡を配置し、
    　空中像の元となる表示像を表示するディスプレイを前記鏡の上に立設し、
    　入射する光を入射方向に反射する再帰性反射材を前記鏡の上に立設し、
    　前記ディスプレイに表示された前記表示像の光を前記再帰性反射材に向けて反射し、前記再帰性反射材で反射された前記表示像の光を透過するビームスプリッターを前記鏡の上に立設し、
    　前記ディスプレイから前記鏡に直に入射し反射されることにより生じる迷光を除去する迷光除去機構を設ける、
    　空中像表示方法。
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