特開 2023-1956 空中映像表示装置

(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】P2023001956

(43)【公開日】2023-01-10

(54)【発明の名称】空中映像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 30/60 20200101AFI20221227BHJP

   H04N 5/66 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

G02B30/60

H04N5/66 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021102881

(22)【出願日】2021-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】591036457

【氏名又は名称】三菱電機エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002941

【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂井 雅彦

【テーマコード（参考）】

2H199

5C058

【Ｆターム（参考）】

2H199BA32

2H199BB12

2H199BB18

2H199BB20

2H199BB52

2H199BB59

5C058AB01

5C058BA35

(57)【要約】

【課題】適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる空中映像表示装置を提供する。
【解決手段】筐体２と、筐体の内部に設置された映像表示部３と、映像表示部に表示された映像を反射させるビームスプリッター４と、ビームスプリッターで反射された映像を再帰反射させる再帰反射シート５とを備え、映像表示部に表示された映像を筐体の外部で結像させて空中映像６を表示する空中映像表示装置１であって、映像表示部に表示された映像の外周部には、空中映像を観察する観察者を適切な観察位置へ誘導する誘導指標が表示されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の内部に設置された映像表示部と、
前記筐体の開口部に設置され、前記映像表示部に表示された映像を反射させるビームスプリッターと、
前記筐体の内部に設置され、前記ビームスプリッターで反射された前記映像を再帰反射させる再帰反射シートとを備え、前記映像表示部に表示された前記映像を前記筐体の外部で結像させて空中映像を表示する空中映像表示装置であって、
前記映像表示部に表示された前記映像の外周部には、前記空中映像を観察する観察者を適切な観察位置へ誘導する誘導指標が表示されていることを特徴とする空中映像表示装置。

【請求項2】

前記誘導指標は、前記映像の中央に向かう矢印を含むことを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、空中映像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特殊なメガネが不要で、霧などのスクリーンを使用せずに空中に映像を表示することができる空中映像表示装置が知られている。例えば、ビームスプリッターと再帰反射シートとを用いて、映像表示部に表示された映像をビームスプリッターに対して面対称な位置の空間に結像させて映像を表示する空中映像表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９－２５７７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空中映像表示装置においては、空中に表示された映像（以下、空中映像と記す）を見る観察者には適切な観察位置がある。適切な観察位置から観察者が見る空中映像の視点の先には、ビームスプリッターおよび再帰反射シートが存在する。これに対して、適切な観察位置からずれた位置から観察者が見る空中映像の視点の先には、ビームスプリッターまたは再帰反射シートの少なくとも一方が存在しない領域がある。そのため、適切な観察位置からずれた位置から観察者が見る空中映像は、端部が切れた映像となる。しかしながら、端部が切れた空中映像を見た観察者は、その映像の端部が切れていることを認識できない場合がある。そのため、従来の空中映像表示装置においては、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者を適切な観察位置へ誘導することができないという問題があった。

【0005】

本願は、上述の課題を解決するためになされたもので、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる空中映像表示装置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】

本願の空中映像表示装置は、筐体と、筐体の内部に設置された映像表示部と、筐体の開口部に設置され、映像表示部に表示された映像を反射させるビームスプリッターと、筐体の内部に設置され、ビームスプリッターで反射された映像を再帰反射させる再帰反射シートとを備え、映像表示部に表示された映像を前記筐体の外部で結像させて空中映像を表示する。そして、映像表示部に表示された映像の外周部には、空中映像を観察する観察者を適切な観察位置へ誘導する誘導指標が表示されている。

【発明の効果】

【0007】

本願の空中映像表示装置においては、映像表示部が表示する映像の外周部には空中映像を観察する観察者を適切な観察位置へ誘導する誘導指標が表示されているので、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る空中映像表示装置の模式図である。

【図2】実施の形態１の空中映像表示装置における観察位置を示す説明図である。

【図3】実施の形態１の空中映像表示装置における観察位置を示す説明図である。

【図4】実施の形態１の空中映像表示装置における観察位置を示す説明図である。

【図5】実施の形態１の映像表示部に表示される表示映像を示す説明図である。

【図6】実施の形態１の空中映像表示装置における空中映像を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本願を実施するための実施の形態に係る空中映像表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。

【0010】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る空中映像表示装置の模式図である。本実施の形態の空中映像表示装置１は、筐体２と、筐体２の内部に配置された映像表示部３と、筐体２の開口部に設けられたビームスプリッター４と、筐体２の内部に配置された再帰反射シート５とを有する。映像表示部３から出射された光は、ビームスプリッター４に入射し、その一部が反射されて再帰反射シート５に入射する。再帰反射シート５は、入射した光を入射方向へ反射する特性を有している。再帰反射シート５は、ビームスプリッター４から入射した光をビームスプリッター４に向かって反射させる。再帰反射シート５からビームスプリッター４に向かって反射された光は、一部がビームスプリッター４を透過する。このようにして映像表示部３に表示された映像は、ビームスプリッター４を通過して筐体２の外部で結像されて空中映像６となる。観察者１０は、この空中映像６を観察することができる。映像表示部３としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤ素子が配列されたディスプレイなどを用いることができる。ビームスプリッター４としては、ハーフミラー、反射型偏光板などを用いることができる。再帰反射シート５としては、球状の透明ガラスビーズを並べたガラスビーズ方式のシート、透明な三角錐を配列したマイクロプリズム方式のシートなどを用いることができる。

【0011】

図２～４は、本実施の形態の空中映像表示装置における観察位置を示す説明図である。図２（ａ）に示す観察者１０の観察位置Ａは、適切な観察位置である。この観察位置Ａから空中映像６を見る観察者１０の視線の先には、ビームスプリッター４および再帰反射シート５が存在する。そのため、図２（ｂ）に示すように、観察者１０は、背景１１の中に浮かぶ端部に切れのない空中映像６を見ることができる。これに対して、図３（ａ）に示す観察者１０の観察位置Ｂは、適切な観察位置から左側にずれた位置である。この観察位置Ｂから空中映像６を見る観察者１０の視線の右側の先には、再帰反射シート５は存在するがビームスプリッター４が存在しない領域がある。そのため、図３（ｂ）に示すように、観察者１０は、右側の端部に映像の切れた部分１２がある空中映像６を見ることになる。なお、この映像の切れた部分１２は、背景１１となる。また、図４（ａ）に示す観察者１０の観察位置Ｃは、適切な観察位置から右側にずれた位置である。この観察位置Ｃから空中映像６を見る観察者１０の視線の左側の先には、ビームスプリッター４は存在するが再帰反射シート５が存在しない領域がある。そのため、図４（ｂ）に示すように、観察者１０は、左側の端部に映像の切れた部分１２がある空中映像６を見ることになる。なお、この映像の切れた部分１２は、背景１１となる。

【0012】

図２～４に示したように、適切な観察位置であれば観察者１０は端部に映像の切れた部分１２のない空中映像６を見ることができる。しかしながら、適切な観察位置から左右どちらかの方向にある程度ずれた位置では、観察者１０は端部に映像の切れた部分１２がある空中映像６を見ることになる。表示される映像によっては、端部に映像の切れた部分１２があることを観察者は認識できる。例えば、表示される映像に文章が含まれる場合は、その文章が途切れるので端部に映像の切れた部分１２があることを認識できる。しかしながら、表示される映像によっては、端部に映像の切れた部分１２があることを観察者は認識できない場合がある。例えば、表示される映像が連続的なパターンの場合は端部に映像の切れた部分１２があることを観察者は認識できない。なぜなら、端部の映像の切れた部分１２は、背景１１となるためである。なお、適切な観察位置から上下方向にある程度ずれた位置でも、観察者１０は上下いずれか一方の端部に映像の切れた部分がある空中映像を見ることになる。

【0013】

図５は、本実施の形態の映像表示部３に表示される表示映像を示す説明図である。図５に示すように、本実施の形態の映像表示部３に表示される表示映像１３の外周部１４には、空中映像を観察する観察者を適切な観察位置へ誘導する誘導指標１５が表示されている。この誘導指標１５は、例えば映像の中央に向かう矢印である。具体的には、左側の外周部１４の誘導指標１５は右側に向かう矢印、右側の外周部１４の誘導指標１５は左側に向かう矢印、上側の外周部１４の誘導指標１５は下側に向かう矢印、下側の外周部１４の誘導指標１５は上側に向かう矢印である。映像表示部３に表示される表示映像１３には、常にこの外周部１４に表示される誘導指標１５が含まれている。

【0014】

図６は、図５に示す表示映像を適切な観察位置からずれた位置から観察者が見たときの空中映像である。図６（ａ）は、観察者が適切な観察位置から左側にずれた位置から見た空中映像であり、図６（ｂ）は、観察者が適切な観察位置から右側にずれた位置から見た空中映像である。図６（ａ）に示すように、適切な観察位置から左側にずれた位置から観察者が見た空中映像６は、右側の端部が切れた空中映像となる。そのため、観察者は右側の外周部１４に表示されるはずの誘導指標１５を見ることができない。しかしながら、観察者は左側の外周部１４に表示される誘導指標１５は見ることができる。そのため、左側の外周部１４に表示される誘導指標１５の右側に向かう矢印は、観察者に対して観察位置を右側に誘導することができる。また、図６（ｂ）に示すように、適切な観察位置から右側にずれた位置から観察者が見た空中映像６は、左側の端部が切れた空中映像となる。そのため、観察者は左側の外周部１４に表示されるはずの誘導指標１５を見ることができない。しかしながら、観察者は右側の外周部１４に表示される誘導指標１５は見ることができる。そのため、右側の外周部１４に表示される誘導指標１５の左側に向かう矢印は、観察者に対して観察位置を左側に誘導することができる。

【0015】

同様に、適切な観察位置から上下方向にずれた位置から見た観察者は、上下どちらか一方の外周部１４に表示されるはずの誘導指標１５が見えなくなる。この場合も、観察者は他方の外周部１４に表示される誘導指標１５は見ることができる。そのため、他方の外周部１４に表示されている誘導指標１５の矢印は、その矢印の方向で観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる。適切な観察位置に誘導された観察者は、図５に示すような上下左右の全ての外周部１４の誘導指標１５を見ることができる。

【0016】

このように構成された空中映像表示装置においては、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して、適切な観察位置へ誘導することができる。なお、観察者の観察位置を距離センサー、３次元カメラなどで計測し、適切な観察位置からずれた位置で空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導するための音声案内または映像案内を行う方法も考えられる。そのためには距離センサー、３次元カメラなどの観察者の位置を計測する装置が必要となる。本実施の形態の空中映像表示装置においては、空中映像に適切な観察位置へ誘導する誘導指標が表示されるので、距離センサー、３次元カメラなどの観察者の位置を計測する装置がなくても、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる。

【0017】

なお、本実施の形態の空中映像表示装置において、誘導指標として矢印の例を示したが、これに限るものではない。例えば、左側の外周部に表示する誘導指標として、「反対側の矢印が見えるまで右に移動してください」という文字表示と矢印との組み合わせであってもよい。また、単に「右側に移動してください」という文字表示のみでもよい。使用言語によらず直感的に観察者を適切な観察位置へ誘導するためには、誘導指標は文字だけでなく矢印などの記号を含んでいることが好ましい。さらに、誘導指標は静止画でも動画でもよい。例えば、誘導指標として矢印がその矢印方向に移動する動画、人が移動するアニメーションなどは誘導効果が大きくなる。

【0018】

なお、本実施の形態においては、ビームスプリッターと再帰反射シートとを用いた方式の空中映像表示装置で説明した。これ以外の方式の空中映像表示装置として、二面コーナーリフレクタアレイと呼ばれる光学プレートを用いた方式、直交ミラーアレイと呼ばれる光学プレートを用いた方式のものがある。これらの方式の空中映像表示装置においては、図１に示した空中映像表示装置において、再帰反射シートが除かれビームスプリッターの位置に光学プレートが配置される。このような空中映像表示装置は、映像表示部に表示された映像を光学プレートに対して面対称な位置の空間に結像させて空中映像を表示することができる。このような方式の空中映像表示装置においても、空中映像を観察する観察者の視線の先には光学プレートが存在する必要がある。適切な観察位置からずれた位置では観察者の視線の先に光学プレートが存在しない領域がある。そのため、適切な観察位置からずれた位置から観察者が見る空中映像は、端部が切れた映像となる。このような方式の空中映像表示装置においても、映像表示部に表示された映像の外周部に誘導指標を表示することで、適切な観察位置からずれた位置から空中映像を見ている観察者に対して適切な観察位置へ誘導することができる。

【0019】

本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

【符号の説明】

【0020】

１ 空中映像表示装置、２ 筐体、３ 映像表示部、４ ビームスプリッター、５ 再帰反射シート、６ 空中映像、１０ 観察者、１１ 背景、１２ 映像の切れた部分、１３ 表示映像、１４ 外周部、１５ 誘導指標。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】