特許 6782454 空中表示装置及び建材

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6782454

(24)【登録日】2020年10月22日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】空中表示装置及び建材

(51)【国際特許分類】

   G02B 30/56 20200101AFI20201102BHJP

【ＦＩ】

   G02B30/56

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-98301(P2016-98301)

(22)【出願日】2016年5月16日

(65)【公開番号】特開2017-207560(P2017-207560A)

(43)【公開日】2017年11月24日

【審査請求日】2019年2月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】大野 達司

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 賢治

(72)【発明者】

【氏名】北村 仁史

(72)【発明者】

【氏名】黒 香織

(72)【発明者】

【氏名】木山 裕子

【審査官】 鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１７１０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０７６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０７３３６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１３０３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０４１６１６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０８１６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１２６６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１７８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９０４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／１２３５００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／００９２１５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ３０／００ − ３０／６０

Ｇ０２Ｂ ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建材に埋込配設して用いられる空中表示装置であって、
開口を有する筐体と、
前記開口を塞ぐ透光性のカバー部材と、
前記筐体の内部に収容され、画像を表示する画像表示部と、
前記筐体の内部に収容され、前記画像表示部に表示された画像からの光を、前記カバー部材を通過させて、前記筐体の外部で空中画像として結像させる光学結像パネルとを備え、
前記カバー部材は、平板であり、
前記カバー部材の表面と前記筐体の表面とは、略面一である
空中表示装置。

【請求項2】

さらに、
前記空中画像が前記カバー部材の表面に対して傾斜するように、前記光学結像パネルを支持する第１支持部を備える
請求項１に記載の空中表示装置。

【請求項3】

前記第１支持部は、前記光学結像パネルの位置及び姿勢を可変に支持する
請求項２に記載の空中表示装置。

【請求項4】

さらに、
前記画像表示部の位置を可変に支持する第２支持部を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空中表示装置。

【請求項5】

前記画像表示部は、
前記光学結像パネルに向けて光を出射する光源と、
前記光源と前記光学結像パネルとの間に配置され、前記画像が表面に形成された透光性シートとを備える
請求項１〜４のいずれか１項に記載の空中表示装置。

【請求項6】

前記建材は、建造物の床材である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空中表示装置。

【請求項7】

前記建材は、建造物の天井材である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空中表示装置。

【請求項8】

前記建材は、建造物の壁材である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の空中表示装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の空中表示装置を備える建材であって、
前記筐体が埋込配設されている
建材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空中表示装置及び当該空中表示装置を備える建材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、空中画像を閲覧可能とする技術の開発が進められている。例えば、特許文献１には、反射型面対称結像素子を備える光学システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１５８１１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記光学システムのように空中に画像を表示する空中表示装置は、スクリーンなどの投影用の物体を必要としない。このため、空中表示装置は、様々な場面での応用が期待される。このとき、空中表示装置には、視認性に優れた空中画像を表示することができ、かつ、故障などの恐れが低く信頼性が高いことが求められる。

【0005】

そこで、本発明は、視認性に優れた空中画像を表示することができ、信頼性が高い空中表示装置及び当該空中表示装置を備える建材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る空中表示装置は、開口を有し、建材に埋込配設される筐体と、前記開口を塞ぐ透光性のカバー部材と、前記筐体の内部に収容され、画像を表示する画像表示部と、前記筐体の内部に収容され、前記画像表示部に表示された画像からの光を、前記カバー部材を通過させて、前記筐体の外部で空中画像として結像させる光学結像パネルとを備える。

【0007】

また、本発明の一態様に係る建材は、前記空中表示装置を備える建材であって、前記筐体が埋込配設されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、視認性に優れた空中画像を表示することができ、信頼性が高い空中表示装置などを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１に係る建造物の床材に筐体が埋込配設された空中表示装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図2】実施の形態１に係る空中表示装置による空中画像の表示原理を説明するための説明図である。

【図3】実施の形態１に係る空中表示装置による空中画像の表示例を示す図である。

【図4】実施の形態１に係る空中表示装置の斜視図である。

【図5】実施の形態１に係る光学結像パネルの姿勢を変更することによる空中画像の表示角度の変更例を示す図である。

【図6】実施の形態１に係る光学結像パネルの位置を変更することによる空中画像の表示位置の変更例を示す図である。

【図7】実施の形態１に係るディスプレイの位置を変更することによる空中画像の表示位置の変更例を示す図である。

【図8】実施の形態２に係る建造物の床材に筐体が埋込配設された空中表示装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図9】実施の形態２に係る空中表示装置の画像表示部の構成を示す断面図である。

【図10】変形例に係る建造物の天井材に筐体が埋込配設された空中表示装置の構成を模式的に示す断面図である。

【図11】変形例に係る建造物の壁材に筐体が埋込配設された空中表示装置の構成を模式的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下では、本発明の実施の形態に係る空中表示装置及び建材について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0011】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

【0012】

（実施の形態１）
［概要］
まず、実施の形態１に係る空中表示装置の概要について説明する。

【0013】

図１は、本実施の形態に係る建造物の床材１に筐体２０が埋め込まれた空中表示装置１０の構成を模式的に示す断面図である。

【0014】

床材１は、建材の一例である。本実施の形態では、建材は、駅、空港、病院、ショッピングモール、地下街などの各種施設を含む建造物に利用される材料である。床材１は、建造物の床を構成する部材である。具体的には、床材１の表面１ａが建造物の床面になる。床材１の材料は、例えば、木材、金属材料、樹脂材料、コンクリートなどであるが、これらに限らない。床材１には、空中表示装置１０の筐体２０を埋め込むための凹部が形成されている。

【0015】

図１には、床材１の表面１ａを歩くユーザ２が示されている。ユーザ２の進行方向は、紙面左から右に向かう方向である。空中表示装置１０は、ユーザ２の前方の空中領域に空中画像３を表示する。

【0016】

図２は、本実施の形態に係る空中表示装置１０による空中画像３の表示原理を示す図である。図２に示すように、空中表示装置１０は、ディスプレイ３０と、光学結像パネル４０とを備える。空中表示装置１０は、ディスプレイ３０が表示する２次元画像を空中画像３として空中に表示する。つまり、空中表示装置１０は、スクリーンなどの物体がない空中領域に、浮かび上がった状態で画像（空中画像３）を表示する。

【0017】

図３は、本実施の形態に係る空中表示装置１０による空中画像３の表示例を示す図である。具体的には、図３は、図１に示すユーザ２から見える空中画像３を示している。図３に示すように、床材１の上方で、かつ、空中表示装置１０より手前（ユーザ２に近い）側に、空中画像３が浮かび上がって表示される。空中画像３が表示されている場所には、スクリーンなどがないため、ユーザ２は、進行を妨げられることなく歩行することができる。

【0018】

［構成］
続いて、空中表示装置１０の詳細な構成について説明する。

【0019】

図４は、本実施の形態に係る空中表示装置１０の斜視図である。図１及び図４に示すように、空中表示装置１０は、筐体２０と、ディスプレイ３０と、光学結像パネル４０と、第１支持部５０及び第２支持部５１と、カバー部材６０とを備える。本実施の形態では、空中表示装置１０の主要な構成部材（具体的には、ディスプレイ３０、光学結像パネル４０並びに第１支持部５０及び第２支持部５１）は、筐体２０内に収容されている。

【0020】

すなわち、空中表示装置１０は、各構成部材が筐体２０の内部に収容されてユニット化されている。これにより、空中表示装置１０の設置作業を容易に行うことができる。また、ディスプレイ３０及び光学結像パネル４０などの光学系を設置者が素手などで直接触らずに済むため、指紋又は異物などの汚れの付着を抑制することができる。これにより、汚れによる空中画像３の不鮮明化などを抑制することができる。

【0021】

以下では、空中表示装置１０の各構成部材について詳細に説明する。

【0022】

［筐体］
筐体２０は、空中表示装置１０の外郭筐体であり、図１及び図４に示すように、筐体２０の内部に、ディスプレイ３０、光学結像パネル４０並びに第１支持部５０及び第２支持部５１が収容されている。筐体２０は、例えば、アルミニウムなどの金属材料又は樹脂材料から形成される。

【0023】

本実施の形態では、図４に示すように、筐体２０の外形は、所定方向に長尺な略直方体状である。所定方向は、ディスプレイ３０と光学結像パネル４０とが並ぶ方向であり、図１の紙面左右方向である。例えば、筐体２０の長尺方向における長さＤは、１ｍ以上である。具体的には、ディスプレイ３０と光学結像パネル４０との間の距離ｄとして１ｍ〜１．２ｍ程度を確保できるように、長さＤは設計されている。

【0024】

筐体２０には、光学結像パネル４０からの光を外部に取り出すための開口２１が設けられている。図１及び図４に示すように、開口２１を塞ぐように、カバー部材６０が設けられている。

【0025】

本実施の形態では、図１に示すように、筐体２０は、床材１に埋込配設されている。具体的には、筐体２０は、開口２１が上側になるように床材１に埋込配設されている。このように、筐体２０は、建造物の床面の一部となるので、ユーザ２が乗った場合にも壊れない程度の強度を有する。

【0026】

［ディスプレイ］
ディスプレイ３０は、画像を表示する画像表示部の一例である。ディスプレイ３０は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などのフラットパネルディスプレイである。ディスプレイ３０は、ディスプレイ３０に入力される画像が表示される表示面を有する。表示面には、例えば、マトリクス状に複数の画素が設けられている。表示面には、例えば１フレームの画像が表示される。

【0027】

ディスプレイ３０は、筐体２０の内部に収容されている。本実施の形態では、ディスプレイ３０は、筐体２０の内部において、第２支持部５１によって支持されている。

【0028】

ディスプレイ３０が表示する画像（映像）、すなわち、空中画像３として表示される画像は、静止画及び動画像のいずれでもよい。例えば、ディスプレイ３０が表示する画像は、矢印などの案内表示用の画像、又は、広告用の画像（映像）でもよい。あるいは、ディスプレイ３０が表示する画像は、空中表示装置１０が備える記憶部（図示せず）に記憶されたコンテンツ映像、テレビ番組の放送中の映像若しくは録画映像、又は、インターネット画像などでもよい。

【0029】

［光学結像パネル］
光学結像パネル４０は、ディスプレイ３０に表示された画像からの光を、カバー部材６０を通過させて、筐体２０の外部で空中画像３として結像させる光学デバイスである。光学結像パネル４０は、平板状のパネル（プレート）である。光学結像パネル４０は、入射する複数の光の各々を反射して透過するリフレクタアレイ装置である。光学結像パネル４０は、いわゆる反射型面対称結像素子であり、入射する光を透過及び反射することで、光学結像パネル４０を対称軸として、１：１で空中に実像を形成する。

【0030】

具体的には、空中画像３は、光学結像パネル４０を対称の軸として、ディスプレイ３０の表示面と面対称の位置に表示される。つまり、ディスプレイ３０の表示面から光学結像パネル４０までの距離と、空中画像３から光学結像パネル４０までの距離とは等しくなる。ディスプレイ３０に表示される画像の大きさと空中画像３の大きさとは等しくなる。

【0031】

光学結像パネル４０には、例えば、１辺が１００μｍ、深さが１００μｍの微小な貫通孔又は凹部が形成されており、当該貫通孔又は凹部の内壁が鏡面（マイクロミラー）になっている。ディスプレイ３０から出射され、貫通孔又は凹部を通過する光は、隣接する２面のマイクロミラーによって２回反射されることで、光学結像パネル４０の反対側で空中画像３として結像する。

【0032】

本実施の形態では、光学結像パネル４０は、筐体２０の内部に収容されている。本実施の形態では、光学結像パネル４０は、筐体２０の内部において、第１支持部５０によって支持されている。

【0033】

［第１支持部］
第１支持部５０は、空中画像３がカバー部材６０の表面６０ａ（具体的には、床面）に対して傾斜するように、光学結像パネル４０を支持する。具体的には、第１支持部５０は、光学結像パネル４０をカバー部材６０の表面６０ａに対して傾斜させて支持する。光学結像パネル４０は、カバー部材６０の表面６０ａに直交する方向（図５の一点鎖線Ｌ）を基準（すなわち、この場合の傾斜角が０°）として、上端がディスプレイ３０に近づく方向に傾斜している。

【0034】

本実施の形態では、第１支持部５０は、光学結像パネル４０の姿勢を可変に支持する。なお、光学結像パネル４０の姿勢とは、カバー部材６０の表面６０ａに対する傾斜角θ_１で表される。光学結像パネル４０の傾斜角θ_１は、例えば０°より大きく４５°未満である。

【0035】

図５は、本実施の形態に係る光学結像パネル４０の姿勢を変更することによる空中画像３の表示角度（姿勢）の変更例を示す図である。図５には、光学結像パネル４０の傾斜角θ_１を小さくした場合と、大きくした場合との２通りについて示している。

【0036】

図５に示す光学結像パネル４０ａは、図１に示す光学結像パネル４０の傾きを床面に垂直に近づくように、すなわち、傾斜角θ_１を小さく変更したものである。ここでは、傾斜角α_１（＜４５°）の光学結像パネル４０ａによって、床面に対して傾斜角α_２で傾斜した空中画像３ａが表示される。例えば、空中画像３ａは、図１に示す空中画像３に比べて、カバー部材６０の表面６０ａに対して垂直に近い姿勢である。

【0037】

図５に示す光学結像パネル４０ｂは、図１に示す光学結像パネル４０の傾きを床面に平行に近づくように、すなわち、傾斜角θ_１を大きく変更したものである。ここでは、傾斜角β_１（＜４５°）の光学結像パネル４０ｂによって、床面に対して傾斜角β_２で傾斜した空中画像３ｂが表示される。空中画像３ｂは、図１に示す空中画像３に比べて、カバー部材６０の表面６０ａに対して平行に近い姿勢である。

【0038】

図５に示すように、光学結像パネル４０ｂの傾斜角β_１は、光学結像パネル４０ａの傾斜角α_１より大きい。この場合に、光学結像パネル４０ｂによって表示される空中画像３ｂの傾斜角β_２が、光学結像パネル４０ａによって表示される空中画像３ａの傾斜角α_２より大きくなっている。

【0039】

以上のように、光学結像パネル４０の傾斜角θ_１が小さい程、空中画像３は、カバー部材６０の表面６０ａに対して垂直な姿勢に近づく（図５の空中画像３ａを参照）。傾斜角θ_１が大きい程、空中画像３は、カバー部材６０の表面に対して平行な姿勢に近づく（図５の空中画像３ｂを参照）。本実施の形態では、ディスプレイ３０が床面に対して垂直な表示面を有するので、空中画像３の傾斜角θ_２は、光学結像パネル４０の傾斜角θ_１の約２倍になる。例えば、光学結像パネル４０の傾斜角θ_１が４５°の場合、空中画像３の傾斜角θ_２が９０°、すなわち、空中画像３は床面に対して平行になる。

【0040】

また、本実施の形態では、第１支持部５０は、光学結像パネル４０の位置を可変に支持する。光学結像パネル４０の位置は、具体的には、ディスプレイ３０に対する相対的な位置である。第１支持部５０は、光学結像パネル４０をディスプレイ３０に近づけ、又は、遠ざけることができる。

【0041】

図６は、本実施の形態に係る光学結像パネル４０の位置を変更することによる空中画像３の表示位置の変更例を示す図である。図６には、光学結像パネル４０をディスプレイ３０に近づけた場合を示している。

【0042】

図６に示す光学結像パネル４０ｃ及び第１支持部５０ｃは、図１に示す光学結像パネル４０及び第１支持部５０をディスプレイ３０に近づけたものである。本実施の形態では、例えば、第１支持部５０の位置を筐体２０内で移動させることによって、光学結像パネル４０の位置を変更する。なお、図６では、移動前の光学結像パネル４０、第１支持部５０及び空中画像３の各々を破線で示している。

【0043】

光学結像パネル４０ｃによって、空中画像３ｃが表示される。空中画像３ｃは、空中画像３に比べてカバー部材６０に近い位置に表示される。これは、光学結像パネル４０ｃとディスプレイ３０との距離が短くなったためである。

【0044】

これにより、空中画像３ｃは、例えば、空中画像３に比べて床面に近い位置に表示される。したがって、例えば、身長の低い子供などのユーザ２ｃにとって、見やすい位置に空中画像３ｃが表示される。

【0045】

本実施の形態では、位置及び姿勢の変更は、空中表示装置１０の施工時に行われる。例えば、第１支持部５０の位置を施工者が移動させることによって、光学結像パネル４０の位置を変更することができる。第１支持部５０は、例えば、筐体２０の内部の複数の位置に固定可能である。また、例えば、光学結像パネル４０の傾きを施工者が調整することによって、光学結像パネル４０の傾きを変更することができる。

【0046】

なお、第１支持部５０は、光学結像パネル４０の位置又は姿勢を変更することができるアクチュエータなどの駆動部を有してもよい。これにより、空中表示装置１０の設置後においても、カバー部材６０を取り外すことなく、光学結像パネル４０の位置又は姿勢を変更することができる。

【0047】

［第２支持部］
第２支持部５１は、ディスプレイ３０の位置を可変に支持する。ディスプレイ３０の位置は、具体的には、光学結像パネル４０に対する相対的な位置である。第２支持部５１は、ディスプレイ３０を光学結像パネル４０に近づけ、又は、遠ざけることができる。

【0048】

図７は、本実施の形態に係るディスプレイ３０の位置を変更することによる空中画像３の表示位置の変更例を示す図である。図７には、ディスプレイ３０を光学結像パネル４０に近づけた場合を示している。

【0049】

図７に示すディスプレイ３０ｄ及び第２支持部５１ｄは、図１に示すディスプレイ３０及び第２支持部５１を光学結像パネル４０に近づけたものである。本実施の形態では、例えば、第２支持部５１の位置を筐体２０内で移動させることによって、ディスプレイ３０の位置を変更する。なお、図７では、移動前のディスプレイ３０、第２支持部５１及び空中画像３の各々を破線で示している。

【0050】

光学結像パネル４０によって、空中画像３ｄが表示される。空中画像３ｄは、空中画像３に比べてカバー部材６０に近い位置に表示される。これは、ディスプレイ３０ｄと光学結像パネル４０との距離が短くなるためである。

【0051】

これにより、空中画像３ｄは、例えば、空中画像３に比べて床面に近い位置に表示される。したがって、例えば、身長の低い子供などのユーザ２ｄにとって、見やすい位置に空中画像３ｄが表示される。

【0052】

図６と図７とを比較することで、ディスプレイ３０と光学結像パネル４０とのいずれの位置を変更してもよいことが分かる。具体的には、第１支持部５０及び第２支持部５１の少なくとも一方は、ディスプレイ３０と光学結像パネル４０との相対位置（具体的には、距離）を変更すればよい。

【0053】

［カバー部材］
カバー部材６０は、筐体２０の開口２１を塞ぐ透光性のカバーである。具体的には、カバー部材６０は、可視光を透過させる透光性のガラス板又は樹脂製の板材である。カバー部材６０は、例えば、透明なソーダガラスなどから形成される。カバー部材６０が開口２１を塞ぐことで、筐体２０の内部に埃などの異物が進入するのを抑制することができる。

【0054】

カバー部材６０は、ディスプレイ３０から出射され光学結像パネル４０を通過した光を透過させる。具体的には、光学結像パネル４０を通過した空中画像３を形成するための光は、カバー部材６０の裏面６０ｂから入射し、カバー部材６０の表面６０ａから出射する。つまり、カバー部材６０の表面６０ａは、筐体２０の外側の主面であり、空中画像３を形成するための光の出射面である。

【0055】

カバー部材６０の表面６０ａは、筐体２０が床材１に埋込配設された場合に、床材１の表面１ａと略面一になる。つまり、カバー部材６０の表面６０ａと床材１の表面１ａ（及び筐体２０の表面）との間に段差が形成されない。

【0056】

図１に示すように、カバー部材６０の表面６０ａは、床面の一部となる。すなわち、カバー部材６０の表面６０ａ上をユーザ２が歩行する。このため、カバー部材６０は、ユーザ２が乗っても破壊されない程度に十分な強度を有する。

【0057】

カバー部材６０は、取り外し可能であってもよい。例えば、カバー部材６０は、工具を用いて取り外し可能なボルトなどの固定部材を用いて筐体２０に固定されている。これにより、カバー部材６０を筐体２０から取り外すことで、例えば、光学結像パネル４０及びディスプレイ３０の位置及び姿勢を変更することができる。筐体２０を床材１から取り外す必要がないので、メンテナンス作業などを容易に行うことができる。

【0058】

［効果など］
以上のように、本実施の形態に係る空中表示装置１０は、開口２１を有し、床材１（建材の一例）に埋込配設される筐体２０と、開口２１を塞ぐ透光性のカバー部材６０と、筐体２０の内部に収容され、画像を表示するディスプレイ３０と、筐体２０の内部に収容され、ディスプレイ３０に表示された画像からの光を、カバー部材６０を通過させて、筐体２０の外部で空中画像３として結像させる光学結像パネル４０とを備える。本実施の形態に係る床材１は、例えば、空中表示装置１０を備える床材１であって、筐体２０が埋込配設されている。

【0059】

これにより、筐体２０の開口２１を塞ぐカバー部材６０が設けられているので、筐体２０内に埃などが進入するのを抑制することができる。これにより、光学結像パネル４０又はディスプレイ３０などの光学系に汚れ又は傷が付くのを抑制することができる。したがって、空中表示装置１０は、視認性に優れた空中画像３を表示することができ、信頼性が高い。

【0060】

また、例えば、カバー部材６０の表面６０ａは、筐体２０が床材１に埋込配設された場合に、床材１の表面１ａと略面一になる。

【0061】

これにより、カバー部材６０の表面６０ａが床材１の表面１ａと略面一になるので、床面を平らにすることができる。つまり、カバー部材６０と床材１との間に段差が形成されないので、安全な通行を実現することができる。

【0062】

また、例えば、空中表示装置１０は、さらに、空中画像３がカバー部材６０の表面６０ａに対して傾斜するように、光学結像パネル４０を支持する第１支持部５０を備える。

【0063】

これにより、空中画像３が床面に対して傾斜するので、ユーザ２にとって見やすい空中画像３を表示することができる。例えば、空中画像３が平行になった場合には、ユーザ２の身長及び歩行の様子に応じて空中画像３を見ることができたり、できなくなったりする恐れがある。したがって、空中表示装置１０は、より視認性に優れた空中画像３を表示することができる。

【0064】

また、例えば、第１支持部５０は、光学結像パネル４０の位置及び姿勢を可変に支持する。

【0065】

これにより、光学結像パネル４０の姿勢及び位置を可変にすることができるので、空中表示装置１０の設置環境などに応じて適切な角度及び位置で空中画像３を表示することができる。例えば、図６に示したように、子供などの身長が低いユーザ２ｃに対して、より見やすい角度及び位置で空中画像３ｃを表示することができる。

【0066】

また、例えば、空中表示装置１０は、さらに、ディスプレイ３０の位置を可変に支持する第２支持部５１を備える。

【0067】

これにより、ディスプレイ３０の位置を可変にすることができるので、空中表示装置１０の設置環境などに応じて適切な位置に空中画像３を表示することができる。例えば、図７に示したように、子供などの身長が低いユーザ２ｄに対して、より見やすい角度及び位置で空中画像３ｄを表示することができる。

【0068】

（実施の形態２）
続いて、実施の形態２に係る空中表示装置について説明する。

【0069】

図８は、本実施の形態に係る建造物の床材１に筐体２０が埋込配設された空中表示装置１１０の構成を模式的に示す断面図である。本実施の形態に係る空中表示装置１１０は、図１に示す実施の形態１に係る空中表示装置１０と比較して、ディスプレイ３０の代わりに画像表示部１３０を備える点が相違する。以下では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、同じ点は説明を省略又は簡略化する。

【0070】

図９は、本実施の形態に係る空中表示装置１１０の画像表示部１３０の構成を示す断面図である。図９に示すように、画像表示部１３０は、光源１３１と、画像生成パネル１３２とを備える。

【0071】

光源１３１は、画像生成パネル１３２に向けて光を出射する発光部である。光源１３１は、例えば、面発光体であり、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、有機ＥＬ素子、レーザ素子又は放電ランプなどで構成される。

【0072】

光源１３１は、例えば、平行光などの指向性を有する光を出射する。光源１３１は、画像生成パネル１３２の透光性シート１３３の全体に光が照射されるように、画像生成パネル１３２に対して所定距離離れて配置されている。

【0073】

画像生成パネル１３２は、透光性シート１３３と、透光性シート１３３の両端に設けられたローラー１３４及び１３５とを備える。透光性シート１３３は、光源１３１と光学結像パネル４０との間に配置され、表面に画像が形成されている。具体的には、透光性シート１３３には、矢印などの案内表示用の画像、又は、広告用の画像が形成されている。例えば、透光性シート１３３には、複数の広告用の画像が形成されており、ローラー１３４及び１３５のいずれか一方に巻き取られることで、表示される画像を変更することができる。

【0074】

なお、画像生成パネル１３２は、ローラー１３４及び１３５を備えなくてもよい。すなわち、画像生成パネル１３２は、巻取り構造を有しなくてもよい。例えば、透光性シート１３３は、アクリルなどの透光性の樹脂材料で形成された板状のパネルでもよく、当該パネルに画像が加飾などにより形成されていてもよい。

【0075】

以上のように、本実施の形態に係る空中表示装置１１０は、例えば、画像表示部１３０は、光学結像パネル４０に向けて光を出射する光源１３１と、光源１３１と光学結像パネル４０との間に配置され、画像が表面に形成された透光性シート１３３とを備える。

【0076】

これにより、実施の形態１と同様に、筐体２０の開口２１を塞ぐカバー部材６０が設けられているので、筐体２０内に埃などが進入するのを抑制することができる。したがって、光学結像パネル４０又は透光性シート１３３などの光学系に汚れ又は傷が付くのを抑制することができる。また、透光性シート１３３を入れ替えることで、空中画像３として表示される画像を変更することができる。ディスプレイ３０を設ける場合に比べて、安価で空中表示装置１１０を構成することができる。

【0077】

（その他）
以上、本発明に係る空中表示装置及び建材について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

【0078】

例えば、上記の実施の形態１及び２では、空中表示装置１０及び１１０が床材１に埋込配設される例について示したが、これに限らない。すなわち、空中表示装置１０又は１１０が埋込配設される建材は、床材１ではなく、建造物の天井材又は壁材でもよい。

【0079】

例えば、空中表示装置１０は、図１０に示すように、天井材４に埋込配設されてもよい。なお、図１０は、変形例に係る建造物の天井材４に筐体２０が埋込配設された空中表示装置１０の構成を模式的に示す断面図である。

【0080】

また、例えば、空中表示装置１０は、図１１に示すように壁材５に埋込配設されてもよい。なお、図１１は、変形例に係る建造物の壁材５に筐体２０が埋込配設された空中表示装置１０の構成を模式的に示す断面図である。

【0081】

天井材４及び壁材５はそれぞれ、建造物の建材の一例である。天井材４は、建造物の天井を構成する部材であり、天井材４の表面が建造物の天井面になる。壁材５は、建造物の壁を構成する部材であり、壁材５の表面が建造物の壁面（内壁面又は外壁面）になる。天井材４及び壁材５の材料は、例えば、床材１と同じである。天井材４及び壁材５には、空中表示装置１０の筐体２０を埋め込むための凹部が形成されている。

【0082】

また、例えば、第１支持部５０は、光学結像パネル４０の姿勢のみを可変に支持し、光学結像パネル４０の位置を変更できなくてもよい。上述したように、第２支持部５１がディスプレイ３０の位置を変更することで、第１支持部５０が光学結像パネル４０の位置を変更する場合と同様の効果を得ることができる。

【0083】

また、例えば、第２支持部５１は、ディスプレイ３０の姿勢を可変に支持してもよい。具体的には、ディスプレイ３０が床面に対して傾斜していてもよい。

【0084】

また、例えば、上記の実施の形態では、第１支持部５０が光学結像パネル４０の位置及び姿勢を可変に支持する例について示したが、これに限らない。光学結像パネル４０の位置及び姿勢の少なくとも一方は、固定でもよい。例えば、空中表示装置１０は、第１支持部５０を備えていなくてもよく、光学結像パネル４０は、筐体２０の内部の所定の位置に所定の姿勢で固定されていてもよい。

【0085】

なお、ディスプレイ３０についても同様であってもよい。すなわち、空中表示装置１０は、第２支持部５１を備えていなくてもよく、ディスプレイ３０は、筐体２０の内部の所定の位置に固定されていてもよい。

【0086】

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0087】

１ 床材（建材）
１ａ、６０ａ 表面
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 空中画像
４ 天井材
５ 壁材
１０、１１０ 空中表示装置
２０ 筐体
２１ 開口
３０、３０ｄ ディスプレイ（画像表示部）
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ 光学結像パネル
５０、５０ｃ 第１支持部
５１、５１ｄ 第２支持部
６０ カバー部材
１３０ 画像表示部
１３１ 光源
１３３ 透光性シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】