(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】P2023003981
(43)【公開日】2023-01-17
(54)【発明の名称】空中映像表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 30/56 20200101AFI20230110BHJP
G02B 5/124 20060101ALI20230110BHJP
G02B 5/136 20060101ALI20230110BHJP
【ＦＩ】
G02B30/56
G02B5/124
G02B5/136
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021105395
(22)【出願日】2021-06-25
(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）】
2H042
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H042EA04
2H042EA11
2H042EA15
2H042EA21
2H199BA32
2H199BA45
2H199BA49
2H199BB10
2H199BB18
2H199BB20
(57)【要約】
【課題】空中映像が見える位置が分かりやすく他者からのぞき見されにくい空中映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示器３と、ビームスプリッタ４と、再帰反射シート５と、再帰反射シート５の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シート６とを備え、第一透過光制御シート６のそれぞれの領域は、透過状態として観察者１１に届く光を透過させる透過領域あるいは第一透過光制御シート６における透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、制御器８は、センサ７によって観察者１１が検出されたときに、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６の被制御領域を制限状態とし、センサ７によって観察者１１が検出されていないときに、第一透過光制御シート６のすべての領域を透過状態とする。
【選択図】図１
【解決手段】映像表示器３と、ビームスプリッタ４と、再帰反射シート５と、再帰反射シート５の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シート６とを備え、第一透過光制御シート６のそれぞれの領域は、透過状態として観察者１１に届く光を透過させる透過領域あるいは第一透過光制御シート６における透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、制御器８は、センサ７によって観察者１１が検出されたときに、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６の被制御領域を制限状態とし、センサ７によって観察者１１が検出されていないときに、第一透過光制御シート６のすべての領域を透過状態とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像表示器と、
光を透過または反射させるビームスプリッタと、
前記映像表示器から出射され前記ビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、
前記再帰反射シートの表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シートと、
観察者の位置を検出するセンサと、
前記センサの出力に応じて、前記第一透過光制御シートのそれぞれの領域を前記透過状態または前記制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、
前記第一透過光制御シートのそれぞれの領域は、前記透過状態として前記観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは前記第一透過光制御シートにおける前記透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、
前記制御器は、
前記センサによって前記観察者が検出されたときに、前記センサの出力に応じて前記第一透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とし、
前記センサによって前記観察者が検出されていないときに、前記第一透過光制御シートのすべての領域を前記透過状態とすることを特徴とする空中映像表示装置。
光を透過または反射させるビームスプリッタと、
前記映像表示器から出射され前記ビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、
前記再帰反射シートの表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シートと、
観察者の位置を検出するセンサと、
前記センサの出力に応じて、前記第一透過光制御シートのそれぞれの領域を前記透過状態または前記制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、
前記第一透過光制御シートのそれぞれの領域は、前記透過状態として前記観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは前記第一透過光制御シートにおける前記透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、
前記制御器は、
前記センサによって前記観察者が検出されたときに、前記センサの出力に応じて前記第一透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とし、
前記センサによって前記観察者が検出されていないときに、前記第一透過光制御シートのすべての領域を前記透過状態とすることを特徴とする空中映像表示装置。
【請求項2】
前記透過領域は前記第一透過光制御シートのあらかじめ定められた位置にあり、
前記制御器は、
前記センサにおいて前記透過領域を透過する光によって空中映像の全体を見ることができる位置に前記観察者が検出されたときに、前記第一透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
前記制御器は、
前記センサにおいて前記透過領域を透過する光によって空中映像の全体を見ることができる位置に前記観察者が検出されたときに、前記第一透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
【請求項3】
前記第一透過光制御シートは、前記透過状態と前記制限状態との２つの状態を持った透過光制御素子がタイル状に並べられたものであり、
前記制御器は、
前記センサによって検出された前記観察者の位置情報をもとに、
前記観察者に届く光を透過する前記第一透過光制御シートの領域を前記透過領域に設定し、前記透過領域を除く前記第一透過光制御シートの領域を前記被制御領域に設定し、前記透過領域にある前記透過光制御素子を前記透過状態とし、前記被制御領域にある前記透過光制御素子を前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
前記制御器は、
前記センサによって検出された前記観察者の位置情報をもとに、
前記観察者に届く光を透過する前記第一透過光制御シートの領域を前記透過領域に設定し、前記透過領域を除く前記第一透過光制御シートの領域を前記被制御領域に設定し、前記透過領域にある前記透過光制御素子を前記透過状態とし、前記被制御領域にある前記透過光制御素子を前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
【請求項4】
前記第一透過光制御シートは、
光を透過する前記透過状態と光の透過を制限する前記制限状態との２つの状態を持った帯状の第一帯状シートが互いの長辺を接して並べられた第一シート層と、
光を透過する前記透過状態と光の透過を制限する前記制限状態との２つの状態を持った帯状の第二帯状シートが互いの長辺を接して並べられた第二シート層とが、
前記第一帯状シートの長辺に沿った方向と前記第二帯状シートの長辺に沿った方向とが異なった方向で重ねられたものであり、
前記制御器は、
前記センサによって検出された前記観察者の位置情報をもとに、
前記観察者に届く光を透過させる前記第一シート層の領域を第一透過領域に設定し、前記第一透過領域を除く前記第一シート層の領域を第一被制御領域に設定し、前記第一透過領域にある前記第一帯状シートを前記透過状態とし、前記第一被制御領域にある前記第一帯状シートを前記制限状態とし、
前記観察者に届く光を透過させる前記第二シート層の領域を第二透過領域に設定し、前記第二透過領域を除く前記第二シート層の領域を第二被制御領域に設定し、前記第二透過領域にある前記第二帯状シートを前記透過状態とし、前記第二被制御領域にある前記第二帯状シートを前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
光を透過する前記透過状態と光の透過を制限する前記制限状態との２つの状態を持った帯状の第一帯状シートが互いの長辺を接して並べられた第一シート層と、
光を透過する前記透過状態と光の透過を制限する前記制限状態との２つの状態を持った帯状の第二帯状シートが互いの長辺を接して並べられた第二シート層とが、
前記第一帯状シートの長辺に沿った方向と前記第二帯状シートの長辺に沿った方向とが異なった方向で重ねられたものであり、
前記制御器は、
前記センサによって検出された前記観察者の位置情報をもとに、
前記観察者に届く光を透過させる前記第一シート層の領域を第一透過領域に設定し、前記第一透過領域を除く前記第一シート層の領域を第一被制御領域に設定し、前記第一透過領域にある前記第一帯状シートを前記透過状態とし、前記第一被制御領域にある前記第一帯状シートを前記制限状態とし、
前記観察者に届く光を透過させる前記第二シート層の領域を第二透過領域に設定し、前記第二透過領域を除く前記第二シート層の領域を第二被制御領域に設定し、前記第二透過領域にある前記第二帯状シートを前記透過状態とし、前記第二被制御領域にある前記第二帯状シートを前記制限状態とすることを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
【請求項5】
前記第一透過光制御シートは、前記制限状態において透過する光を遮断することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
【請求項6】
前記第一透過光制御シートは、前記制限状態において透過する光を散乱させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
【請求項7】
前記第一透過光制御シートは、前記制限状態において透過する光を減衰させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
【請求項8】
映像表示器と、
光を透過または反射させるビームスプリッタと、
前記映像表示器から出射され前記ビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、
前記ビームスプリッタの前記再帰反射シートに向かい合う面と反対側の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第二透過光制御シートと、
観察者の位置を検出するセンサと、
前記センサの出力に応じて、前記第二透過光制御シートのそれぞれの領域を前記透過状態または前記制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、
前記第二透過光制御シートのそれぞれの領域は、前記透過状態として前記観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは前記第二透過光制御シートにおける前記透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、
前記制御器は、
前記センサによって前記観察者が検出されたときに、前記センサの出力に応じて前記第二透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とし、
前記センサによって前記観察者が検出されていないときに、前記第二透過光制御シートの前記被制御領域を前記透過状態とすることを特徴とする空中映像表示装置。
光を透過または反射させるビームスプリッタと、
前記映像表示器から出射され前記ビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、
前記ビームスプリッタの前記再帰反射シートに向かい合う面と反対側の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第二透過光制御シートと、
観察者の位置を検出するセンサと、
前記センサの出力に応じて、前記第二透過光制御シートのそれぞれの領域を前記透過状態または前記制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、
前記第二透過光制御シートのそれぞれの領域は、前記透過状態として前記観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは前記第二透過光制御シートにおける前記透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、
前記制御器は、
前記センサによって前記観察者が検出されたときに、前記センサの出力に応じて前記第二透過光制御シートの前記被制御領域を前記制限状態とし、
前記センサによって前記観察者が検出されていないときに、前記第二透過光制御シートの前記被制御領域を前記透過状態とすることを特徴とする空中映像表示装置。
【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ものである。
【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、ビームスプリッタと再帰反射シートとを用いて、映像表示器に表示された映像をビームスプリッタ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】
特許文献１に示された空中映像表示装置では、空中に表示された映像（以下、空中映像と記す）を観察する観察者の位置として、空中映像の全体が見える観察位置が存在する。観察位置から観察者が見る空中映像の視点の先には、ビームスプリッタおよび再帰反射シートが存在する。これに対して、観察位置の外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または再帰反射シートの少なくとも一方が存在しないため、観察位置の外から観察者が見る空中映像は端部が切れた映像となる。空中映像の全体を見ようとする観察者は、観察位置を探しながら移動することとなる。
【0005】
空中映像の全体を見ようとする観察者は、観察位置を探しながら移動することとなるので、観察位置はなるべく広い方が、すなわち、ビームスプリッタおよび再帰反射シートはなるべく大きい方が、空中映像が見える位置が分かりやすい。一方、観察位置において空中映像表示装置を操作している観察者にとっては、観察位置が広いと他者からのぞき見されるため、観察位置はなるべく狭い方が、すなわち、ビームスプリッタおよび再帰反射シートはなるべく小さい方が良い。そのため、空中映像が見える位置が分かりやすく、さらに、他者からのぞき見されにくい空中映像表示装置の実現が困難であるという課題があった。
【0006】
本願は、上述の課題を解決するためになされたものであり、空中映像が見える位置が分かりやすく、他者からのぞき見されにくい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】
【0007】
本願に開示される空中映像表示装置は、映像表示器と、光を透過または反射させるビームスプリッタと、映像表示器から出射されビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、再帰反射シートの表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シートと、観察者の位置を検出するセンサと、センサの出力に応じて、第一透過光制御シートのそれぞれの領域を透過状態または制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、第一透過光制御シートのそれぞれの領域は、透過状態として観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは第一透過光制御シートにおける透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、制御器は、センサによって観察者が検出されたときに、センサの出力に応じて第一透過光制御シートの被制御領域を制限状態とし、センサによって観察者が検出されていないときに、第一透過光制御シートのすべての領域を透過状態とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本願に開示される空中映像表示装置は、映像表示器と、光を透過または反射させるビームスプリッタと、映像表示器から出射されビームスプリッタで反射された光を再帰反射させる再帰反射シートと、再帰反射シートの表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シートと、観察者の位置を検出するセンサと、センサの出力に応じて、第一透過光制御シートのそれぞれの領域を透過状態または制限状態のいずれかに切り替える制御器とを備え、第一透過光制御シートのそれぞれの領域は、透過状態として観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは第一透過光制御シートにおける透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、制御器は、センサによって観察者が検出されたときに、センサの出力に応じて第一透過光制御シートの被制御領域を制限状態とし、センサによって観察者が検出されていないときに、第一透過光制御シートのすべての領域を透過状態とするので、空中映像が見える位置が分かりやすく、他者からのぞき見されにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１による空中映像表示装置の模式図である。
【図2】実施の形態１による第一透過光制御シートの一例を示す図である。
【図3】実施の形態１による第一透過光制御シートの一例を示す図である。
【図4】実施の形態１による第一透過光制御シートの一例を示す図である。
【図5】実施の形態１による第一透過光制御シートにおける透過領域の設定方法を説明するための図である。
【図6】実施の形態２による空中映像表示装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
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。
【0011】
実施の形態１．
図１は実施の形態１による空中映像表示装置１の模式図である。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器３と、筐体２の開口部に設けられたビームスプリッタ４と、筐体２の内部に配置された再帰反射シート５と、透過状態および制限状態の２つの状態を持つ第一透過光制御シート６と、観察者１１の位置を検出するセンサ７と、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６を制御する制御器８とを備えている。映像表示器３は、例えばディスプレイである。映像表示器３から出射された光はビームスプリッタ４に入射し、その一部が反射されて第一透過光制御シート６を透過して再帰反射シート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４から入射した光をビームスプリッタ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４に向かって反射された光は、再び第一透過光制御シート６を透過して、一部がビームスプリッタ４を透過する。このようにして、映像表示器３から出射された光は、ビームスプリッタ４を通過して筐体２の外側で結像され、空中映像１０となる。観察者１１は、この空中映像１０を観察することができる。
図１は実施の形態１による空中映像表示装置１の模式図である。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器３と、筐体２の開口部に設けられたビームスプリッタ４と、筐体２の内部に配置された再帰反射シート５と、透過状態および制限状態の２つの状態を持つ第一透過光制御シート６と、観察者１１の位置を検出するセンサ７と、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６を制御する制御器８とを備えている。映像表示器３は、例えばディスプレイである。映像表示器３から出射された光はビームスプリッタ４に入射し、その一部が反射されて第一透過光制御シート６を透過して再帰反射シート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４から入射した光をビームスプリッタ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４に向かって反射された光は、再び第一透過光制御シート６を透過して、一部がビームスプリッタ４を透過する。このようにして、映像表示器３から出射された光は、ビームスプリッタ４を通過して筐体２の外側で結像され、空中映像１０となる。観察者１１は、この空中映像１０を観察することができる。
【0012】
センサ７は、観察者の位置を検出するものであり、例えば、空間領域内の物体の位置を検出する三次元距離センサである。三次元距離センサとしては、例えば、ＴｏＦセンサ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ Ｓｅｎｓｏｒ）、ステレオカメラなどを用いることができる。センサ７は、例えば、観察者１１の目の位置を検出してもよい。センサ７によって複数の人が検出されたときは、例えば、空中映像１０の中心とビームスプリッタ４の中心を結ぶ直線に目の位置が最も近い人を観察者１１としてもよく、空中映像１０の中心と再帰反射シート５の中心を結ぶ直線に目の位置が最も近い人を観察者１１としてもよく、目の位置が空中映像１０に最も近い人を観察者１１としてもよい。また、センサ７は、例えば、観察者１１の手あるいは指の位置を検出してもよい。観察者１１の手あるいは指が空中映像１０を含むあらかじめ定められたエリアにある場合、観察者１１が空中映像表示装置１を操作していると判断することができる。
【0013】
第一透過光制御シート６は、再帰反射シート５の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態と、光の透過を制限する制限状態との、２つの状態を持つものである。制御器８は、センサ７の出力に応じて、第一透過光制御シート６のそれぞれの領域の２つの状態を制御する。第一透過光制御シート６において、観察者１１に届く光を透過させる領域を透過領域とし、透過領域を除く領域を被制御領域としたときに、制御器８は、例えば、センサ７によって観察者１１が検出されたときには、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６の被制御領域を制限状態とする。第一透過光制御シート６の制限状態は、例えば、光を遮断する、光を散乱させる、光の透過率を下げるなどにより実現する。図１に示す第一透過光制御シート６は、周辺部の斜線部分において制限状態になっていることを示している。これにより、観察者１１は空中映像１０の全体を見ることができるが、他者１２ａおよび他者１２ｂは空中映像１０の一部しか見ることができず、のぞき見を防止することができる。
【0014】
第一透過光制御シート６は、制限状態において光を遮断することにより、他者１２ａおよび他者１２ｂは空中映像１０の一部を除いてまったく見ることができなくなる。第一透過光制御シート６は、制限状態において光を散乱させることにより、他者１２ａおよび他者１２ｂは空中映像１０の一部を除いた領域において、空中映像１０の内容を確認することができないが空中映像１０が存在することを確認することができる。第一透過光制御シート６は、制限状態において光の透過率を下げて透過する光を減衰させることにより、他者１２ａおよび他者１２ｂから見える空中映像１０の一部は暗くなり、空中映像１０のすべての内容を確認することができなくなる。
【0015】
また、第一透過光制御シート６は、再帰反射シート５の表面に設けられているため、映像表示器３から空中映像１０までの光路の他の位置に第一透過光制御シート６が設けられた場合と比べて、第一透過光制御シート６において光の透過が制限されたときに他者１２ａあるいは他者１２ｂから見える空中映像１０をより小さくできる。
【0016】
センサ７によって観察者が検出されていないときは、第一透過光制御シート６のすべての領域を透過状態とすることにより、ビームスプリッタ４から再帰反射シート５に向かう全ての光を透過させる。これにより、空中映像があることの認知性を高めることができる。
【0017】
図２は、第一透過光制御シート６の一例を示す図である。図２に示す第一透過光制御シート６１は、透過領域６１ａと被制御領域６１ｂの２つの領域を持っており、図２においては被制御領域６１ｂが斜線で示されている。透過領域６１ａは、あらかじめ定められた位置にあり、例えば、第一透過光制御シート６１の中央に設けられている。透過領域６１ａは、図１に示す空中映像表示装置１において観察者１１から空中映像１０の全体を見るのに必要な光を透過する領域であり、常に光を透過する。センサ７において、透過領域６１ａを透過する光によって空中映像１０の全体を見ることができる位置に観察者１１が検出されたときには、制御器８は、第一透過光制御シート６１の被制御領域６１ｂを制限状態とし、被制御領域６１ｂの光の透過を制限する。これにより、観察者１１は空中映像１０の全体を見ることができるが、他者１２ａおよび他者１２ｂは空中映像１０の一部しか見ることができず、のぞき見を防止することができる。なお、第一透過光制御シート６は、観察者１１に届く光が通過する位置に穴を持った、図２の被制御領域６１ｂに示すような形であってもよく、この場合は、第一透過光制御シート６のすべての領域が被制御領域となる。センサ７において、透過領域６１ａを透過する光によって空中映像１０の全体を見ることができる位置に観察者１１が検出されていないときには、制御器８は、第一透過光制御シート６１の被制御領域６１ｂを透過状態とする。これにより、観察者１１が所定の位置にいないときには広い範囲から空中映像１０の全体を確認することができる。このように、第一透過光制御シート６１の被制御領域６１ｂを観察者１１に届く光を透過する領域を除く領域とすることにより、第一透過光制御シート６１の被制御領域６１ｂを制限状態とするだけで、のぞき見を防止することができる。
【0018】
センサ７によって観察者が検出されていないときは、制御器８は、第一透過光制御シート６１のすべての領域を透過状態とする。これにより、第一透過光制御シート６１においてビームスプリッタ４から再帰反射シート５に向かうすべての光が透過されることとなり、空中映像１０があることの認知性を高めることができる。
【0019】
図３は、第一透過光制御シート６の別の一例を示す図である。図３の上の図に示す第一透過光制御シート６２は、光を透過する透過状態と光の透過を制限する制限状態との２つの状態を持った透過光制御素子６２１がタイル状に並べられたものである。センサ７が観察者１１の位置を検出したときには、制御器８は、センサ７によって検出された観察者１１の位置情報をもとに、第一透過光制御シート６２に透過領域６２ａと被制御領域６２ｂの２つの領域を設定する。透過領域６２ａは、図１に示す空中映像表示装置１において観察者１１に届く光を透過する領域であり、被制御領域６２ｂは、第一透過光制御シート６２における透過領域６２ａを除く領域である。制御器８は、透過領域６２ａにある透過光制御素子６２１を透過状態とし、被制御領域６２ｂにある透過光制御素子６２１を制限状態とする。
【0020】
図３の真中の図は、透過領域６２ａが第一透過光制御シート６２の中央に設定された例を示している。図３の真中の図では、第一透過光制御シート６２の中央に空白で示された領域が透過領域６２ａであり、斜線で示された領域が被制御領域６２ｂである。制御器８は、透過領域６２ａにある透過光制御素子６２１を透過状態とし、被制御領域６２ｂにある透過光制御素子６２１を制限状態とするため、図３の真中の図で示された第一透過光制御シート６２では、空白で示された透過光制御素子６２１が透過状態となっており、斜線で示された透過光制御素子６２１が制限状態となっている。図３の下の図は、透過領域６２ａが左上に設定された例を示している。図３の真中の図および図３の下の図で示されるように、制御器８は、センサ７で検出された観察者１１の位置に応じて第一透過光制御シート６２の透過領域６２ａを移動させることができ、観察者１１が移動しても観察者１１は常に空中映像１０の全体を見ることができる。
【0021】
なお、センサ７において観察者１１の手あるいは指の位置を検出し、さらに、センサ７において観察者１１の目の位置を検出し、制御器８は、観察者１１の手あるいは指が空中映像１０を含むあらかじめ定められたエリアにある場合に観察者１１が空中映像表示装置１を操作していると判断し、操作が開始されたときに観察者１１に届く光を透過する領域を透過領域に設定して、観察者１１による操作が継続していると判断されるときは透過領域の位置を固定してもよい。
【0022】
センサ７によって観察者が検出されていないときは、制御器８は、第一透過光制御シート６２のすべての透過光制御素子６２１を透過状態とすることにより、第一透過光制御シート６２のすべての領域を透過状態とする。これにより、第一透過光制御シート６２においてビームスプリッタ４から再帰反射シート５に向かうすべての光が透過されることとなり、空中映像１０があることの認知性を高めることができる。
【0023】
図４は、第一透過光制御シート６の別の一例を示す図である。図４の真中の図は、第一シート層６４を示している。第一シート層６４は、光を透過する透過状態と光の透過を制限する制限状態との２つの状態を持った帯状の第一帯状シート６４１が互いの長辺を接して並べられたものである。図４の下の図は、第二シート層６５を示している。第二シート層６５は、光を透過する透過状態と光の透過を制限する制限状態との２つの状態を持った帯状の第二帯状シート６５１が互いの長辺を接して並べられたものである。第一シート層６４と第二シート層６５が重ねられたものが図４の上の図に示す第一透過光制御シート６３となる。なお、図４に示す第一透過光制御シート６３では、第一シート層６４の第一帯状シート６４１の長辺に沿った方向と、第二シート層６５の第二帯状シート６５１の長辺に沿った方向とが、直交して重ねられている例を示しているが、第一シート層６４の第一帯状シート６４１の長辺に沿った方向および第二シート層６５の第二帯状シート６５１の長辺に沿った方向が異なった方向であればよい。
【0024】
図５は、図４に示す第一透過光制御シート６３における透過領域の設定方法を説明するための図である。センサ７が観察者１１を検出したときには、制御器８は、センサ７によって検出された観察者１１の位置情報をもとに、図５の真中の図に示すように、第一シート層６４に第一透過領域６４ａと第一被制御領域６４ｂの２つの領域を設定する。図５の真中の図では、第一シート層６４の中央に空白で示された領域が第一透過領域６４ａであり、斜線で示された領域が第一被制御領域６４ｂである。第一透過領域６４ａは、図１に示す空中映像表示装置１において観察者１１に届く光を透過する領域であり、第一被制御領域６４ｂは、第一シート層６４における第一透過領域６４ａを除く領域である。制御器８は、第一透過領域６４ａにある第一帯状シート６４１を透過状態とし、第一被制御領域６４ｂにある第一帯状シート６４１を制限状態とする。
【0025】
同様に、センサ７が観察者１１を検出したときには、制御器８は、センサ７によって検出された観察者１１の位置情報をもとに、図５の下の図に示すように、第二シート層６５に第二透過領域６５ａと第二被制御領域６５ｂの２つの領域を設定する。図５の下の図では、第二シート層６５の中央に空白で示された領域が第二透過領域６５ａであり、斜線で示された領域が第二被制御領域６５ｂである。第二透過領域６５ａは、図１に示す空中映像表示装置１において観察者１１に届く光を透過する領域であり、第二被制御領域６５ｂは、第二シート層６５における第二透過領域６５ａを除く領域である。制御器８は、第二透過領域６５ａにある第二帯状シート６５１を透過状態とし、第二被制御領域６５ｂにある第二帯状シート６５１を制限状態とする。
【0026】
その結果、図５の上の図に示すように、第一シート層６４と第二シート層６５が重ねられた第一透過光制御シート６３において、透過領域６３ａおよび被制御領域６３ｂが設定された状態となる。制御器８は、センサ７で検出された観察者１１の位置に応じて第一透過光制御シート６３の透過領域６３ａを移動させることができ、観察者１１が移動しても常に空中映像１０の全体を見ることができる。さらに、全ての第一帯状シート６４１および第二帯状シート６５１の短辺が、第一透過光制御シート６３の端部にあるため、制御器８と第一帯状シート６４１との接続および制御器８と第二帯状シート６５１との接続が容易となる。
【0027】
なお、センサ７において観察者１１の手あるいは指の位置を検出し、さらに、センサ７において観察者１１の目の位置を検出し、制御器８は、観察者１１の手あるいは指が空中映像１０を含むあらかじめ定められたエリアにある場合に観察者１１が空中映像表示装置１を操作していると判断し、操作が開始されたときに観察者１１に届く光を透過する領域を透過領域に設定して、観察者１１による操作が継続していると判断されるときは透過領域の位置を固定してもよい。
【0028】
センサ７があらかじめ定められたエリア内に観察者を検出していないときは、制御器８は、第一シート層６４および第二シート層６５のすべての領域を透過状態とする。これにより、第一透過光制御シート６３においてビームスプリッタ４から再帰反射シート５に向かうすべての光が透過されることとなり、空中映像１０があることの認知性を高めることができる。
【0029】
以上のように、実施の形態１による空中映像表示装置１は、映像表示器３と、光を透過または反射させるビームスプリッタ４と、映像表示器３から出射されビームスプリッタ４で反射された光を再帰反射させる再帰反射シート５と、再帰反射シート５の表面に設けられ、領域ごとに、光を透過する透過状態および光の透過を制限する制限状態の２つの状態を持った第一透過光制御シート６と、観察者１１の位置を検出するセンサ７と、センサ７の出力に応じて、第一透過光制御シート６のそれぞれの領域を透過状態または制限状態のいずれかに切り替える制御器８とを備え、第一透過光制御シート６のそれぞれの領域は、透過状態として観察者に届く光を透過させる透過領域あるいは第一透過光制御シート６における透過領域を除く領域である被制御領域のいずれかであり、制御器８は、センサ７によって観察者１１が検出されたときに、センサ７の出力に応じて第一透過光制御シート６の被制御領域を制限状態とし、センサ７によって観察者１１が検出されていないときに、第一透過光制御シート６のすべての領域を透過状態とするので、空中映像が見える位置が分かりやすく、他者からのぞき見されにくくすることができる。
【0030】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２による空中映像表示装置１ａの模式図である。図６に示す実施の形態２による空中映像表示装置１ａを図１に示す実施の形態１による空中映像表示装置１と比較すると、第一透過光制御シート６の代わりに第二透過光制御シート９が設けられており、制御器８が制御器８ａになっている。実施の形態２による空中映像表示装置１ａの他の構成は、実施の形態１による空中映像表示装置１と同じである。
図６は、実施の形態２による空中映像表示装置１ａの模式図である。図６に示す実施の形態２による空中映像表示装置１ａを図１に示す実施の形態１による空中映像表示装置１と比較すると、第一透過光制御シート６の代わりに第二透過光制御シート９が設けられており、制御器８が制御器８ａになっている。実施の形態２による空中映像表示装置１ａの他の構成は、実施の形態１による空中映像表示装置１と同じである。
【0031】
第二透過光制御シート９は、光の透過を制限する制限状態との、２つの状態を持つものである。第二透過光制御シート９は、ビームスプリッタ４の観察者１１の側の表面、すなわち、ビームスプリッタ４の再帰反射シート５に向かい合う面と反対側の表面に設けられている。ビームスプリッタ４が筐体２に設けられた透明な窓の内側に設けられている場合は、第二透過光制御シート９は、ビームスプリッタ４の観察者１１の側に筐体２を挟んで設けられてもよい。制御器８ａは、センサ７の出力に応じて第二透過光制御シート９を制御する。
【0032】
第二透過光制御シート９の構造および動作は、実施の形態１による第一透過光制御シート６と同じであり、例えば、図２から図５に示した第一透過光制御シート６のいずれかと同じであり、制御器８ａの第二透過光制御シート９に対する制御は、実施の形態１による制御器８の第一透過光制御シート６に対する制御と同じである。第一透過光制御シート６が再帰反射シート５の表面に設けられていたのに対して、第二透過光制御シート９がビームスプリッタ４の観察者１１の側の表面に設けられている点が異なっている。
【0033】
実施の形態２による空中映像表示装置１ａでは、実施の形態１による空中映像表示装置１と同様に、空中映像が見える位置が分かりやすく、他者からのぞき見されにくくすることができる。実施の形態１による空中映像表示装置１では、観察者１１が空中映像１０を見るときには、第一透過光制御シート６の透過領域を２回透過した光を見ることになる。一方、実施の形態２による空中映像表示装置１ａでは、観察者１１が空中映像１０を見るときには、第二透過光制御シート９の透過領域を１回透過した光を見ることになる。よって、光が透過領域を通るときに光量が減る場合、実施の形態２による空中映像表示装置１ａでは、実施の形態１による空中映像表示装置１に比べて明るい空中映像１０を見ることができる。
【0034】
本願は、様々な例示的な実施の形態が記載されているが、１つまたは複数の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、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願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、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【0035】
１、１ａ 空中映像表示装置、２ 筐体、３ 映像表示器、４ ビームスプリッタ、５ 再帰反射シート、６ 第一透過光制御シート、７ センサ、８、８ａ 制御器、９ 第二透過光制御シート、１０ 空中映像、１１ 観察者、１２ａ、１２ｂ 他者、６１ 第一透過光制御シート、６１ａ 透過領域、６１ｂ 被制御領域、６２ 第一透過光制御シート、６２ａ 透過領域、６２ｂ 被制御領域、６３ 第一透過光制御シート、６３ａ 透過領域、６３ｂ 被制御領域、６４ 第一シート層、６４ａ 第一透過領域、６４ｂ 第一被制御領域、６５ 第二シート層、６５ａ 第二透過領域、６５ｂ 第二被制御領域、６２１ 透過光制御素子、６４１ 第一帯状シート、６５１ 第二帯状シート。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】