特開 2022-66773 空中表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022066773

(43)【公開日】2022-05-02

(54)【発明の名称】空中表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 30/56 20200101AFI20220422BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20220422BHJP

【ＦＩ】

G02B30/56

G02B5/04 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020175304

(22)【出願日】2020-10-19

(71)【出願人】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】代工 康宏

【テーマコード（参考）】

2H042

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H042CA14

2H199BA32

2H199BB20

2H199BB27

2H199BB53

2H199BB65

2H199BB68

(57)【要約】

【課題】 小型化が可能な空中表示装置を提供する。
【解決手段】 空中表示装置は、画像を表示する表示素子１１と、表示素子１１からの光を反射し、表示素子１１と反対側の空中に画像を表示させるプリズム素子１２とを含む。プリズム素子１２は、水平面内に配列された複数の要素プリズム２０を含む。要素プリズム２０は、６面体からなり、光を屈折する第１及び第２屈折面と、光を反射する第１及び第２反射面とを含む。第１屈折面は、６面体の底面に対応し、水平面内に平行な第１方向に対して傾いている。第２屈折面は、６面体の上面に対応し、第１方向に対して傾いている。第１反射面は、６面体の１つの側面に対応し、法線方向に平行である。第２反射面は、６面体の他の１つの側面に対応し、第１反射面に接し、法線方向に平行である。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像を表示する表示素子と、
前記表示素子からの光を反射し、前記表示素子と反対側の空中に画像を表示させるプリズム素子と、
を具備し、
前記プリズム素子は、水平面内に配列された複数の要素プリズムを含み、
前記複数の要素プリズムの各々は、６面体からなり、光を屈折する第１及び第２屈折面と、光を反射する第１及び第２反射面とを含み、
前記第１屈折面は、前記６面体の底面に対応し、前記水平面内に平行な第１方向に対して傾いており、
前記第２屈折面は、前記６面体の上面に対応し、前記第１方向に対して傾いており、
前記第１反射面は、前記６面体の１つの側面に対応し、法線方向に平行であり、
前記第２反射面は、前記６面体の他の１つの側面に対応し、前記第１反射面に接し、前記法線方向に平行である、空中表示装置。

【請求項2】

前記第１屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いており、
前記第２屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いている
請求項１に記載の空中表示装置。

【請求項3】

画像を表示する表示素子と、
前記表示素子からの光を反射し、前記表示素子と反対側の空中に画像を表示させるプリズム素子と、
を具備し、
前記プリズム素子は、
基板と、
前記基板の底面に設けられ、水平面内に配列された複数の要素プリズムと、
前記基板の上面に設けられ、光を屈折する複数の屈折部材と、
を含み、
前記複数の要素プリズムの各々は、６面体からなり、光を屈折する屈折面と、光を反射する第１及び第２反射面とを含み、
前記屈折面は、前記６面体の底面に対応し、前記水平面内に平行な第１方向に対して傾いており、
前記第１反射面は、前記６面体の１つの側面に対応し、法線方向に平行であり、
前記第２反射面は、前記６面体の他の１つの側面に対応し、前記第１反射面に接し、前記法線方向に平行であり、
前記複数の屈折部材は、前記第１方向に並んで配列され、それぞれが前記水平面内において前記第１方向に直交する第２方向に延び、それぞれが三角柱からなる、空中表示装置。

【請求項4】

前記屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いている
請求項３に記載の空中表示装置。

【請求項5】

平面視において、前記第１反射面は、前記第１方向に対して傾いており、
平面視において、前記第２反射面は、前記第１方向に対して傾いている
請求項１乃至４の何れか１項に記載の空中表示装置。

【請求項6】

前記第１反射面は、前記第１方向に対して４５度傾いており、
前記第２反射面は、前記第１方向に対して４５度傾いている
請求項５に記載の空中表示装置。

【請求項7】

前記第１反射面及び前記第２反射面は、互いに直交するように配置される
請求項１乃至６の何れか１項に記載の空中表示装置。

【請求項8】

前記プリズム素子は、透光性を有する材料で構成される
請求項１乃至７の何れか１項に記載の空中表示装置。

【請求項9】

光を発光する照明素子をさらに具備し、
前記表示素子は、液晶表示素子であり、前記照明素子からの光を透過する
請求項１乃至８の何れか１項に記載の空中表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空中に画像を表示する空中表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像や動画を空中像として表示可能な空中表示装置が研究され、新しいヒューマンマシンインターフェースとして期待されている。空中表示装置は、例えば、２面コーナーリフレクタがアレイ状に配列された２面コーナーリフレクタアレイを用いて、表示素子の表示面から出射された光を反射し、空中に画像などを表示する。２面コーナーリフレクタアレイによる表示方法は、収差が無く、面対称の位置に画像などが表示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－６７９３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、小型化が可能な空中表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の第１態様によると、画像を表示する表示素子と、前記表示素子からの光を反射し、前記表示素子と反対側の空中に画像を表示させるプリズム素子とを具備し、前記プリズム素子は、水平面内に配列された複数の要素プリズムを含み、前記複数の要素プリズムの各々は、６面体からなり、光を屈折する第１及び第２屈折面と、光を反射する第１及び第２反射面とを含み、前記第１屈折面は、前記６面体の底面に対応し、前記水平面内に平行な第１方向に対して傾いており、前記第２屈折面は、前記６面体の上面に対応し、前記第１方向に対して傾いており、前記第１反射面は、前記６面体の１つの側面に対応し、法線方向に平行であり、前記第２反射面は、前記６面体の他の１つの側面に対応し、前記第１反射面に接し、前記法線方向に平行である空中表示装置が提供される。

【0006】

本発明の第２態様によると、前記第１屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いており、前記第２屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いている第１態様に係る空中表示装置が提供される。

【0007】

本発明の第３態様によると、画像を表示する表示素子と、前記表示素子からの光を反射し、前記表示素子と反対側の空中に画像を表示させるプリズム素子とを具備し、前記プリズム素子は、基板と、前記基板の底面に設けられ、水平面内に配列された複数の要素プリズムと、前記基板の上面に設けられ、光を屈折する複数の屈折部材とを含み、前記複数の要素プリズムの各々は、６面体からなり、光を屈折する屈折面と、光を反射する第１及び第２反射面とを含み、前記屈折面は、前記６面体の底面に対応し、前記水平面内に平行な第１方向に対して傾いており、前記第１反射面は、前記６面体の１つの側面に対応し、法線方向に平行であり、前記第２反射面は、前記６面体の他の１つの側面に対応し、前記第１反射面に接し、前記法線方向に平行であり、前記複数の屈折部材は、前記第１方向に並んで配列され、それぞれが前記水平面内において前記第１方向に直交する第２方向に延び、それぞれが三角柱からなる空中表示装置が提供される。

【0008】

本発明の第４態様によると、前記屈折面は、前記第１方向に対して４５度傾いている第３態様に係る空中表示装置が提供される。

【0009】

本発明の第５態様によると、平面視において、前記第１反射面は、前記第１方向に対して傾いており、平面視において、前記第２反射面は、前記第１方向に対して傾いている第１乃至第４態様の何れかに係る空中表示装置が提供される。

【0010】

本発明の第６態様によると、前記第１反射面は、前記第１方向に対して４５度傾いており、前記第２反射面は、前記第１方向に対して４５度傾いている第５態様に係る空中表示装置が提供される。

【0011】

本発明の第７態様によると、前記第１反射面及び前記第２反射面は、互いに直交するように配置される第１乃至第６態様の何れかに係る空中表示装置が提供される。

【0012】

本発明の第８態様によると、前記プリズム素子は、透光性を有する材料で構成される第１乃至第７態様の何れかに係る空中表示装置が提供される。

【0013】

本発明の第９態様に係る空中表示装置は、第１乃至８態様において、光を発光する照明素子をさらに具備し、前記表示素子は、液晶表示素子であり、前記照明素子からの光を透過する第１乃至第８態様の何れかに係る空中表示装置が提供される。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、小型化が可能な空中表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、実施形態に係る空中表示装置の斜視図である。

【図2A】図２Ａは、プリズム素子の斜視図である。

【図2B】図２Ｂは、プリズム素子の一部領域の平面図である。

【図2C】図２Ｃは、プリズム素子の側面図である。

【図3A】図３Ａは、１個の要素プリズムの斜視図である。

【図3B】図３Ｂは、要素プリズムの平面図である。

【図3C】図３Ｃは、要素プリズムの側面図である。

【図4】図４は、空中表示装置のブロック図である。

【図5】図５は、空中表示装置の動作を説明する模式図である。

【図6A】図６Ａは、要素プリズムの動作を説明する模式図である。

【図6B】図６Ｂは、要素プリズムの動作を説明する模式図である。

【図6C】図６Ｃは、要素プリズムの動作を説明する模式図である。

【図7A】図７Ａは、第１実施例に係るプリズム素子の斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、第１実施例に係るプリズム素子の側面図である。

【図7C】図７Ｃは、第１実施例に係るプリズム素子の一部領域の底面図である。

【図8A】図８Ａは、第２実施例に係るプリズム素子の斜視図である。

【図8B】図８Ｂは、第２実施例に係るプリズム素子の側面図である。

【図9】図９は、第２実施例に係るプリズム素子の製造方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率等は必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置等によって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

［１］ 空中表示装置１の構成
図１は、実施形態に係る空中表示装置１の斜視図である。図１のＸ方向は、空中表示装置１のある１辺に沿った方向であり、Ｙ方向は、水平面内においてＸ方向に直交する方向であり、Ｚ方向は、ＸＹ平面に直交する方向（法線方向ともいう）である。

【0018】

空中表示装置１は、照明素子１０、表示素子１１、及びプリズム素子１２を備える。照明素子１０、表示素子１１、及びプリズム素子１２は、この順にＺ方向に沿って配置され、また、それぞれの主面が平行になるように配置される。図１では、空中表示装置１を構成する複数の素子が浮いているように示されているが、これらの素子（照明素子１０、表示素子１１、及びプリズム素子１２）は、図示しない支持部材によって、図面の位置に固定される。

【0019】

照明素子１０は、照明光を発光し、この照明光を表示素子１１に向けて出射する。照明素子１０は、面光源からなる。照明素子１０は、例えば、サイドライト型（エッジライト型）のバックライトで構成される。照明素子１０は、光源部１０Ａ、及び導光板１０Ｂを備える。光源部１０Ａは、導光板１０Ｂの側面に配置され、導光板１０Ｂの側面に向けて照明光を発光する。導光板１０Ｂは、光源部１０Ａからの照明光を表示素子１１に向けて出射する。光源部１０Ａは、例えば、白色光を発光する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を含む。

【0020】

表示素子１１は、透過型の表示素子である。表示素子１１は、例えば液晶表示素子で構成される。表示素子１１の駆動モードについては特に限定されず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertical Alignment）モード、又はホモジニアスモードなどを用いることができる。表示素子１１は、照明素子１０から出射された照明光を受ける。表示素子１１は、照明光を透過して光変調を行う。そして、表示素子１１は、その表示面に所望の画像及び／又は動画を表示する。

【0021】

プリズム素子１２は、表示素子１１を透過した表示光を受ける。プリズム素子１２は、表示光を屈折及び反射することで、表示素子１１と反対側の空中に空中像を表示する。プリズム素子１２で反射された表示光は、プリズム素子１２の表示素子１１と反対側にいる観察者に視認される。

【0022】

［２］ プリズム素子１２の具体的な構成
次に、プリズム素子１２の具体的な構成について説明する。図２Ａは、プリズム素子１２の斜視図である。図２Ｂは、プリズム素子１２の一部領域の平面図である。図２Ｃは、プリズム素子１２の側面図であり、プリズム素子１２をＹ方向に向かって見た図である。

【0023】

プリズム素子１２は、Ｘ方向及びＹ方向に沿って配列された複数の要素プリズム２０を備える。複数の要素プリズム２０は、互いに間隔を空けて配置され、千鳥状に配列される。要素プリズム２０は、透光性を有し、例えばアクリル樹脂で構成される。

【0024】

図３Ａは、１個の要素プリズム２０の斜視図である。図３Ｂは、要素プリズム２０の平面図であり、要素プリズム２０をＸＹ平面で見た図である。図３Ｃは、要素プリズム２０の側面図であり、要素プリズム２０をＸＺ平面で見た図である。

【0025】

各要素プリズム２０は、６面体からなる。要素プリズム２０は、２個の屈折面２０Ａ、２０Ｂ、及び２個の反射面２０Ｃ、２０Ｄを含む。屈折面２０Ａは、６面体の底面に対応し、屈折面２０Ｂは、６面体の上面に対応し、反射面２０Ｃ、２０Ｄは、６面体の側面に対応する。反射面２０Ｃ、２０Ｄは、Ｚ方向（法線方向）に平行である。反射面２０Ｃと反射面２０Ｄとは、互いに接し、例えば９０度の角度をなして配置される。図３Ｂに示すように、６面体の４個の側面は、例えば９０度の角度をなして配置される。平面視において、反射面２０Ｃは、Ｘ方向に対して角度θ１をなすように斜めに配置される。角度θ１は、例えば４５度である。同様に、平面視において、反射面２０Ｄは、Ｙ方向に対して角度θ１をなすように斜めに配置される。なお、角度θ１は、４５度に限定されず、３０度以上６０度以下の範囲で設定可能である。

【0026】

図３Ｃに示すように、屈折面２０Ａは、Ｘ方向に対して角度θ２をなすように斜めに配置され、また、反射面２０Ｃと反射面２０Ｄとが接する線に向かって要素プリズム２０のサイズが大きくなるように斜めに配置される。屈折面２０Ｂは、Ｘ方向に対して角度θ３をなすように斜めに配置され、また、反射面２０Ｃと反射面２０Ｄとが接する線に向かって要素プリズム２０のサイズが大きくなるように斜めに配置される。角度θ２及び角度θ３は、例えば４５度である。角度θ２及び角度θ３は、同じに設定される。なお、角度θ２及び角度θ３は、４５度に限定されず、３０度以上６０度以下の範囲で設定可能である。

【0027】

屈折面２０Ａ、２０Ｂはそれぞれ、界面で光を屈折させる機能を有する。反射面２０Ｃ、２０Ｄはそれぞれ、界面で光を反射する機能を有する。

【0028】

なお、隣接する要素プリズム２０間に反射膜を設け、この反射膜によって隣接する要素プリズム２０が接するように構成してもよい。これにより、複数の要素プリズム２０を一体で固定できる。

【0029】

また、要素プリズム２０の側面に部分的に微細な凹凸を形成し、この凹凸によって隣接する要素プリズム２０が部分的に接するように構成してもよい。この場合も、複数の要素プリズム２０を一体で固定できる。

【0030】

［３］ 空中表示装置１のブロック構成
図４は、空中表示装置１のブロック図である。空中表示装置１は、照明素子１０、表示素子１１、プリズム素子１２、表示駆動回路１４、電圧発生回路１５、及び制御回路１６を備える。

【0031】

表示駆動回路１４は、表示素子１１に信号を供給し、表示素子１１を駆動する。そして、表示駆動回路１４は、表示素子１１に画像及び／又は動画を表示させる。

【0032】

電圧発生回路１５は、照明素子１０及び表示駆動回路１４が動作するのに必要な複数種類の電圧を発生し、これらの電圧を照明素子１０及び表示駆動回路１４に供給する。

【0033】

制御回路１６は、空中表示装置１全体の動作を制御する。すなわち、制御回路１６は、照明素子１０、表示駆動回路１４、及び電圧発生回路１５を制御する。そして、制御回路１６は、所望の表示位置に空中像１３を表示させる。

【0034】

［４］ 動作
上記のように構成された空中表示装置１の動作について説明する。図５は、空中表示装置１の動作を説明する模式図である。

【0035】

照明素子１０は、照明光を表示素子１１に向けて出射する。表示素子１１は、照明素子１０から出射された照明光を透過するとともに、画像及び／又は動画を表示する。プリズム素子１２は、表示素子１１から出射された表示光を屈折及び反射することで、空中に空中像１３を表示する。図５において、照明素子１０上の黒丸は照明光の出射位置を表し、空中像１３内の黒丸は表示光の結像位置を表している。

【0036】

図６Ａ～図６Ｃは、要素プリズム２０の動作を説明する模式図である。図６Ａは、要素プリズム２０の斜視図である。図６Ｂは、要素プリズム２０の平面図であり、要素プリズム２０をＸＹ平面で見た図である。図６Ｃは、要素プリズム２０の側面図であり、要素プリズム２０をＸＺ平面で見た図である。

【0037】

表示素子１１から出射された光は、要素プリズム２０の屈折面２０Ａに入射し、屈折面２０Ａで屈折する。この時、“入射角＞屈折角”の関係を有する。続いて、屈折面２０Ａを透過した光は、反射面２０Ｃ及び反射面２０Ｄで２回反射される。続いて、反射面２０Ｃ及び反射面２０Ｄで反射された光は、屈折面２０Ｂに入射し、屈折面２０Ｂで屈折する。この時、“入射角＜屈折角”の関係を有する。屈折面２０Ｂを透過した光は、空中像１３を結像する。

【0038】

図６Ａ～図６Ｃにおいて、下側の黒丸は光源を表し、上側の黒丸は光の結像位置を表している。図６Ａ～図６Ｃにおいて、白い四角は光が屈折する位置を表し、白丸は光が反射する位置を表している。空中像１３は、要素プリズム２０に対して光源と対称な位置に結像する。

【0039】

［５］ プリズム素子１２の実施例
次に、プリズム素子１２の実施例について説明する。図７Ａは、第１実施例に係るプリズム素子１２の斜視図である。図７Ｂは、第１実施例に係るプリズム素子１２の側面図であり、プリズム素子１２をＹ方向に向かって見た図である。図７Ｃは、第１実施例に係るプリズム素子１２の一部領域の底面図である。

【0040】

プリズム素子１２は、複数の要素プリズム２０、基板２１、及び複数の屈折部材２２を備える。複数の要素プリズム２０、基板２１、及び複数の屈折部材２２は、透光性を有し、例えばアクリル樹脂で構成される。

【0041】

基板２１は、ＸＹ平面に広がる板状の部材である。基板２１の平面形状は、四角形である。

【0042】

基板２１の底面には、複数の要素プリズム２０が設けられる。各要素プリズム２０は、６面体からなる。要素プリズム２０は、上面が水平に形成されている以外は、図３Ａ～図３Ｃで説明した要素プリズムと同じ構成である。すなわち、要素プリズム２０は、前述した屈折面２０Ｂ、及び反射面２０Ｃ、２０Ｄを含む。要素プリズム２０の上面は、基板２１の底面に接する。複数の要素プリズム２０の配列も、図２Ａで説明した要素プリズムと同じである。

【0043】

基板２１の上面には、複数の屈折部材２２が設けられる。複数の屈折部材２２は、Ｘ方向に並んで配置される。各屈折部材２２は、Ｙ方向に延びる三角柱からなる。屈折部材２２は、屈折面２２Ａを有する。屈折面２２Ａは、Ｘ方向に対して斜めに配置され、Ｘ方向に向かって屈折部材２２のサイズが大きくなるように斜めに形成される。屈折面２２Ｂは、例えばＸ方向に対して４５度斜めに形成される。屈折部材２２の屈折面２２Ａは、前述した要素プリズム２０の上面に対応する屈折面２０Ｂと同じ機能を有する。

【0044】

上記のように構成された第１実施例に係るプリズム素子１２は、実施形態で説明したプリズム素子と同じ動作を実現できる。

【0045】

図８Ａは、第２実施例に係るプリズム素子１２の斜視図である。図８Ｂは、第２実施例に係るプリズム素子１２の側面図であり、プリズム素子１２をＹ方向に向かって見た図である。

【0046】

プリズム素子１２は、複数の要素プリズム２０、第１基板２１、複数の第１屈折部材２２、第２基板２３、及び複数の第２屈折部材２４を備える。複数の要素プリズム２０、第１基板２１、複数の第１屈折部材２２、第２基板２３、及び複数の第２屈折部材２４は、透光性を有し、例えばアクリル樹脂で構成される。第１基板２１、及び複数の第１屈折部材２２の構成は、第１実施例と同じである。

【0047】

複数の要素プリズム２０は、四角柱からなる。各要素プリズム２０は、光を２回反射する機能を有する。要素プリズム２０は、前述した実施形態と同様に、反射面２０Ｃ、２０Ｄを含む。複数の要素プリズム２０の配列も、図２Ａで説明した要素プリズム２０と同じである。

【0048】

第２基板２３は、ＸＹ平面に広がる板状の部材である。第２基板２３の平面形状は、四角形である。要素プリズム２０の底面は、第２基板２３の上面に接する。

【0049】

第２基板２３の底面には、複数の第２屈折部材２４が設けられる。複数の第２屈折部材２４は、Ｘ方向に並んで配置される。各第２屈折部材２４は、Ｙ方向に延びる三角柱からなる。第２屈折部材２４は、屈折面２４Ａを有する。屈折面２４Ａは、Ｘ方向に対して斜めに配置され、Ｘ方向に向かって第２屈折部材２４のサイズが大きくなるように斜めに形成される。屈折面２４Ｂは、例えばＸ方向に対して４５度斜めに形成される。第２屈折部材２４の屈折面２４Ａは、前述した要素プリズム２０の底面に対応する屈折面２０Ａと同じ機能を有する。

【0050】

上記のように構成された第２実施例に係るプリズム素子１２は、実施形態で説明したプリズム素子と同じ動作を実現できる。

【0051】

次に、第２実施例に係るプリズム素子１２の製造方法の一例について説明する。図９は、第２実施例に係るプリズム素子１２の製造方法を説明する図である。

【0052】

図９（ａ）に示すように、複数の要素プリズム２０、第１基板２１、及び複数の第１屈折部材２２を一体で形成して、第１光学素子１２Ａを形成する。続いて、図９（ｂ）に示すように、第２基板２３、及び複数の第２屈折部材２４を一体で形成し、第２光学素子１２Ｂを形成する。

【0053】

続いて、第２基板２３の上面に、透明な接着剤２５を塗布する。続いて、接着剤２５を介して、第１光学素子１２Ａと第２光学素子１２Ｂとを貼り合わせる。このようにして、図８Ｂに示すプリズム素子１２が形成される。

【0054】

［６］ 実施形態の効果
以上詳述したように実施形態では、空中表示装置１は、照明素子１０、表示素子１１、及びプリズム素子１２を備える。照明素子１０、表示素子１１、及びプリズム素子１２は、この順に法線方向に沿って配置され、また、それぞれの主面が平行になるように配置される。照明素子１０及び表示素子１１は、表示光をプリズム素子１２に法線方向に入射させる。プリズム素子１２は、表示素子１１からの表示光を屈折及び反射し、表示素子１１と反対側の空間に画像及び／又は動画を表示させる。

【0055】

従って実施形態によれば、プリズム素子１２に対して、照明素子１０及び表示素子１１を斜めに配置する必要がない。これにより、空中像の表示品質を維持しつつ、法線方向に小型化が可能な空中表示装置１を実現できる。また、水平方向においても小型化が可能な空中表示装置１を実現できる。

【0056】

上記実施形態では、表示素子として液晶表示素子を例に挙げて説明しているが、液晶表示素子以外の表示素子、例えば自発光型である有機ＥＬ（electroluminescence）表示素子などを用いてもよい。

【0057】

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

【符号の説明】

【0058】

１…空中表示装置、１０…照明素子、１０Ａ…光源部、１０Ｂ…導光板、１１…表示素子、１２…プリズム素子、１３…空中像、１４…表示駆動回路、１５…電圧発生回路、１６…制御回路、２０…要素プリズム、２１…基板、２２…屈折部材、２３…基板、２４…屈折部材、２５…接着剤。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9】