WO2024252907A1

WO2024252907A1 - 空中浮遊映像表示装置

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Publication number: WO2024252907A1
Application number: PCT/JP2024/018553
Authority: WO
Inventors: 正樹野田; 浩司藤田; 和夫鋪田; 祥朝倉
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2023-06-08
Filing date: 2024-05-20
Publication date: 2024-12-12
Anticipated expiration: 2025-12-08

Abstract

より好適に空中浮遊映像を表示することができる技術を提供する。本発明によれば、持続可能な開発目標の「３すべての人に健康と福祉を」、「９産業と技術革新の基盤をつくろう」、「１１住み続けられるまちづくりを」に貢献する。　空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

Description

空中浮遊映像表示装置

　本開示は、空中浮遊映像表示装置の技術に関する。

　空間浮遊映像表示装置の一例として、直接外部に向かって映像を空間像として表示する映像表示装置および表示方法については、既に知られている。また、表示された空間像の操作面における操作に対する誤検知を低減する検知システムについても、例えば、特開２０１９－１２８７２２号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２０１９－１２８７２２号公報

　しかしながら、特許文献１の空間浮遊映像表示装置は、様々な利用条件においてより好適に空間浮遊映像を表示するための技術は十分に考慮されていなかった。

　本発明の目的は、より好適に空間浮遊映像を表示することができる技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、一例を挙げるならば以下の通りである。空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　本発明のうち代表的な実施の形態によれば、より好適な空中浮遊映像表示装置を実現できる。上記した課題および上記以外の課題、ならびにそれらの課題を解決する構成、および効果等については、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の使用形態の一例を示す図である。一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部構成の一例としてＶ型の構成を示す図である。再帰反射部材の詳細な構造の例を示す図である。一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部構成の一例としてＺ型の構成を示す図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置の主要部構成と再帰反射部構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板の投影図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板の上面図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す斜視図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す上面図である。本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す側面図である。再帰反射部材の表面粗さと再帰反射像（空間浮遊映像）のボケ量との関係を表す特性図である。一実施例に係る映像表示装置の構成例を示す図である。一実施例（第１実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｖ型の構成例を示す図である。一実施例（第２実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｖ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第３実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｖ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第４実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、内部構成の一例を示すブロック図である。一実施例（第５実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の構成例を示す図である。一実施例（第６実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第７実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、偏光分離部材の形状例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第８実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、Ｚ型の別の構成例を示す図である。一実施例（第９実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、映像表示装置の表示部の形状例を示す図である。一実施例（第９実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第９実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第９実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第９実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第１０実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第１０実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、マスクの構成例を示す図である。一実施例（第１１実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、別の構成例を示す図である。一実施例（第１１実施例）に係る空間浮遊映像表示装置で、内部構成の一例を示すブロック図である。

　以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、範囲等を表していない場合がある。説明上、プログラムによる処理について説明する場合に、プログラムや機能や処理部等を主体として説明する場合があるが、それらについてのハードウェアとしての主体は、プロセッサ、あるいはそのプロセッサ等で構成されるコントローラ、装置、計算機、システム等である。計算機は、プロセッサによって、適宜にメモリや通信インタフェース等の資源を用いながら、メモリ上に読み出されたプログラムに従った処理を実行する。これにより、所定の機能や処理部等が実現される。プロセッサは、例えばＣＰＵ／ＭＰＵやＧＰＵ等の半導体デバイス等で構成される。プロセッサは、所定の演算が可能な装置や回路で構成される。処理は、ソフトウェアプログラム処理に限らず、専用回路でも実装可能である。専用回路は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＣＰＬＤ等が適用可能である。プログラムは、対象計算機に予めデータとしてインストールされていてもよいし、プログラムソースから対象計算機にデータとして配布されてインストールされてもよい。プログラムソースは、通信網上のプログラム配布サーバでもよいし、非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばメモリカードやディスク等でもよい。プログラムは、複数のモジュールから構成されてもよい。コンピュータシステムは、複数台の装置によって構成されてもよい。コンピュータシステムは、クライアント・サーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等で構成されてもよい。各種のデータや情報は、例えばテーブルやリスト等の構造で構成されるが、これに限定されない。識別情報、識別子、ＩＤ、名前、番号等の表現は互いに置換可能である。

　＜実施の形態＞
　実施の形態の空間浮遊映像表示装置は、映像表示装置と、偏光分離部材であるビームスプリッタと、再帰反射面にλ／４板（位相差板、四分の一波長板）が設けられた再帰反射部材とを有して構成される。映像表示装置は、光源装置と、映像源（映像表示素子）として特定偏波の映像光（例えばＰ偏光）を発する表示パネルまたは液晶表示パネルとを有して構成される。光源装置は、液晶表示パネルにバックライトとしての光を発生・供給する。映像表示装置の液晶表示パネルと再帰反射部材とを結んだ空間には、偏光分離部材が配置される。偏光分離部材は、液晶表示パネルからの特定偏波の映像光を、再帰反射部材に向けて透過させ、再帰反射部材およびλ／４板によって偏光変換された後の他方の偏波（例えばＳ偏光）の映像光を反射させる性質を有する。反射後の他方の偏波の映像光は、映像表示装置とは異なる方向における所定の位置に、実像である空間浮遊映像を生成・表示する。

　映像表示装置は、空間浮遊映像のコントラスト性能を改善するために、光源装置からの光源光を特定方向の偏光に揃える偏光変換部を設けてもよい。例えば、光源装置は、点状または面状の光源と、光源からの光の発散角を低減する光学素子部と、光源からの光を特定方向の偏光に揃える偏光変換部（偏光変換素子など）と、光源からの光を液晶表示パネルに伝搬する反射面を有する導光体とを備え、導光体の反射面の形状と面粗さによって液晶表示パネルからの映像光の映像光束を制御する。

　実施の形態の空間浮遊映像表示装置は、限定しないが特に室内での使用を考慮し、机の上に設置可能な筐体を有する映像表示装置部と、フレーム構造を有する空間浮遊映像表示部とを備えて構成される。

　映像表示装置部は、主に、液晶表示パネルと、光源（バックライト）とを有して構成される。

　空間浮遊映像表示部は、偏光分離部材および再帰反射部材などから成る光学系を有して構成される。本実施例の光学系は、溝や金属や樹脂などで構成されるフレームで支えられる構造を備える。

　［空間浮遊映像表示装置］
　以下の実施例は、例えば、大面積な映像発光源からの映像光による映像を、ショーウィンドゥのガラス等の、空間を仕切る透明部材を介して透過して、店舗の空間の内部または外部に空間浮遊映像として表示可能な、空間浮遊映像表示装置に関する。また、上記実施例とは別に、より小面積（例えば、２～５インチ程度）の映像発光源からの映像光による映像を、後述する偏光分離部材（言い換えると、偏光ビームスプリッタ、または単に、ビームスプリッタ）および再帰反射板などで構成された光学系を用いた、主に室内での空間浮遊映像の表示に供せられる、空間浮遊映像表示装置に関する。

　なお、以下の実施例の説明では、空間に浮遊する映像を「空間浮遊映像」という用語で表現している。この用語の代わりに、「空中像」、「空中浮遊映像」、「表示映像の空間浮遊光学像」、「表示映像の空中浮遊光学像」等と表現しても構わない。実施例の説明で用いる「空間浮遊映像」との用語は、これらの用語の代表例として用いている。

　以下の実施例によれば、例えば、ショーウィンドゥのガラス面や光透過性の板材上に高解像度の映像情報を空間浮遊した状態で表示可能となる。また、実施例の空間浮遊映像表示装置は、書斎の机の上、リビングルームのテーブル上、カウンターキッチンなど、比較的小さな空間においても設置可能である。

　従来技術例の空間浮遊映像表示装置では、高解像度なカラー表示映像源としての有機ＥＬパネルや液晶表示パネルを、再帰反射部材と組み合わせて用いている。従来技術例の空間浮遊映像表示装置では、映像光が広角で拡散するため、以下のような課題があった。

　図２Ｂに示すように、再帰反射部材２において、再帰反射部材２ａが６面体であるために、正規に反射する反射光の他に、再帰反射部材２に斜めから入射する映像光によってゴースト像が発生し、空間浮遊映像の画質を損ねるという課題があった。再帰反射部材２は、再帰反射板、あるいは再帰反射シート等とも呼ばれる。

　また、図５に示すように、映像源である映像表示装置からの映像光を再帰反射部材２で反射させて得られた空間浮遊映像は、上述したゴースト像の他に、液晶表示パネルの画素ごとにボケが生じるという課題もあった。

　図１は、一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の使用形態の一例と構成例を示す。図１の（Ａ）は、本実施例に係る空間浮遊映像表示装置の全体構成を示す。例えば、店舗等においては、ガラス等の光透過性部材（透明部材とも記載）であるショーウィンドゥ（ウィンドゥガラス）１０５により空間が仕切られている。本実施例の空間浮遊情報表示装置によれば、かかる透明部材１００を透過して、空間浮遊映像３を店舗の空間の外部に対して一方向に表示可能である。具体的には、空間浮遊情報表示装置における映像表示装置１から、狭角な指向特性でかつ特定偏波の光が、映像光束として出射し、再帰反射部材２に一旦入射し、再帰反射して、ウィンドゥガラス１０５を透過して、店舗の空間の外側に、実像である空間浮遊映像３を形成する。図１の（Ａ）では、奥行き方向において、ウィンドゥガラス１０５に対し奥側が店舗内空間、手前側が店舗外空間（例えば歩道）である場合を示している。他方、ウィンドゥガラス１０５に特定偏波を反射する手段（光学部材など）を設けることで、映像光束を反射させて、店舗内の所望の位置に空間浮遊映像３を形成することもできる。

　図１の（Ｂ）は、上述した映像表示装置１のブロック構成を示す。映像表示装置１は、空間浮遊映像３の原画像を表示する映像表示部１ａと、入力された映像を映像表示部１ａのパネルの解像度に合わせて変換する映像制御部１ｂと、映像信号を受信する映像信号受信部１ｃと、受信アンテナ１ｄとを含んでいる。映像信号受信部１ｃは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus：登録商標）入力やＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface：登録商標）入力などの有線での入力信号への対応と、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity：登録商標）などの無線での入力信号への対応とを行う。映像表示装置１は、映像受信・表示装置として単独で機能するものでもあり、外部ＰＣ、タブレットやスマートフォンなどからの映像情報を表示することもできる。更に、映像表示装置１は、スティックＰＣなどを接続すれば、計算処理や映像解析処理などの能力を持たせることもできる。

　［空間浮遊映像表示装置　Ｖ型］
　図２Ａは、一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部の構成例を示す。図２Ａの実施例は、映像表示装置１と、再帰反射部材（言い換えると再帰反射板）２とが、略Ｖ字型に配置されている構成（以下、Ｖ型と記載）を示す。図２Ａに示すように、Ｖ型の構成では、平面ガラス等の透明部材１００（本例では水平方向に配置されている）に対する斜め方向（光軸Ａ１に対応する方向）には、特定偏波の映像光を発生する映像表示装置１を備える。また、平面ガラス等の透明部材１００に対する他の斜め方向（光軸Ａ２に対応する方向）には、再帰反射部材２を備える。映像表示装置１は、光源装置１３、液晶表示素子である液晶表示パネル１１、吸収型偏光板１２等で構成されている。

　図２Ａで、映像表示装置１の液晶表示パネル１１から発する特定偏波の映像光は、光軸Ａ１の方向に進み、透明部材１００に設けられた特定偏波の映像光を選択的に反射する膜を有するビームスプリッタ１０１（偏光分離部材）で反射され、光軸Ａ２の方向に進み、再帰反射部材２に入射する。本例では、ビームスプリッタ１０１は、シート状に形成されて、平面ガラス等の透明部材１００の下面に粘着されている。または、平面ガラスに直接、光学薄膜を蒸着することで、ビームスプリッタ１０１が形成されてもよい。

　再帰反射部材２の映像光入射面（言い換えると再帰反射面）には、λ／４板２１が設けられている。λ／４板２１は、言い換えると、偏光変換素子、位相差板、四分の一波長板である。

　ビームスプリッタ１０１からの光軸Ａ２上の映像光は、再帰反射部材２への入射の際と再帰反射部材２から出射の際との計２回、λ／４板２１を通過させられることで、特定偏波（一方の偏波）から他方の偏波へ偏光変換される。ここで、特定偏波の映像光を選択的に反射するビームスプリッタ１０１は、偏光変換後の他方の偏波の映像光については透過する性質を有する。よって、偏光変換後の他方の偏波の映像光は、ビームスプリッタ１０１を透過する。ビームスプリッタ１０１を透過した映像光は、光軸Ａ２に対応する光軸Ａ３の方向で、透明部材１００の外側の所定の位置に、実像である空間浮遊映像３を形成・表示する。

　なお、空間浮遊映像３を形成する光は、再帰反射部材２から空間浮遊映像３の光学像へ収束する光線の集合であり、これらの光線は、空間浮遊映像３の光学像を通過後も直進する。よって、図２Ａの構成では、光軸Ａ３に対応した、矢印で示す方向Ａから、利用者が視認する場合には、空間浮遊映像３は明るい映像として視認される。しかし、例えば矢印で示す方向Ｂから他の人が視認する場合には、空間浮遊映像３は映像として一切視認できない。このような特性は、高いセキュリティが求められる映像や、利用者に正対する人物には秘匿したい秘匿性の高い映像を表示するシステムなどに採用する場合に、非常に好適である。

　なお、再帰反射部材２の性能によっては、反射後の映像光の偏光軸が不揃いになることがある。この場合、偏光軸が不揃いになった一部の映像光は、上述したビームスプリッタ１０１で反射されて映像表示装置１の方に戻る。この戻った光が、映像表示装置１を構成する液晶表示パネル１１の映像表示面で再反射することで、ゴースト像を発生させ、空間浮遊映像３の画質を低下させる可能性がある。そこで、本実施例では、映像表示装置１の映像表示面には吸収型偏光板１２が設けられている。映像表示装置１から出射する映像光については吸収型偏光板１２を透過させ、ビームスプリッタ１０１から戻ってくる反射光については吸収型偏光板１２で吸収させる。これにより、上記再反射を抑制でき、空間浮遊映像３のゴースト像による画質低下を防止することができる。

　上述したビームスプリッタ（偏光分離部材）１０１は、例えば反射型偏光板や特定偏波を反射させる金属多層膜などで形成される。より具体的には、ビームスプリッタ１０１は、平面ガラス（例えば石英ガラス）上に光学薄膜を蒸着して構成することができる。

　［再帰反射部材］
　図２Ｂは、代表的な再帰反射部材２として、再帰反射板の表面形状の一例を示す。規則的に配列された三角錐プリズムの内部に入射した光線は、三角錐プリズムの３壁面と底面で反射され再帰反射光として入射光に対応した方向に出射し、表示装置１に表示した映像に基づき実像である空間浮遊映像を表示する。

　この空間浮遊映像３の解像度は、液晶表示パネル１１の解像度の他に、図２Ｂで示す再帰反射部材２の再帰反射領域２ａ（６角形で囲まれた領域）の外径ＤとピッチＰに大きく依存する。例えば、７インチのＷＵＸＧＡ（１９２０×１２００画素）の液晶表示パネル１１を用いる場合には、１画素（１トリプレット）が約８０μｍであっても、例えば再帰反射領域２ａの直径Ｄが２４０μｍでピッチＰが３００μｍであれば、空間浮遊映像３の１画素は３００μｍ相当となる。このため、空間浮遊映像３の実効的な解像度は１／３程度に低下する。そこで、空間浮遊映像３の解像度を映像表示装置１の解像度と同等にするためには、再帰反射領域２ａの直径ＤとピッチＰを、液晶表示パネル１１の１画素に近づけることが望まれる。他方、再帰反射部材２と液晶表示パネル１１の画素によるモアレの発生を抑えるためには、それぞれのピッチ比を１画素の整数倍から外して設計するとよい。また、形状は、再帰反射領域２ａのいずれの一辺も液晶表示パネル１１の１画素のいずれの一辺と重ならないように配置した形状とするとよい。

　［空間浮遊映像表示装置　Ｚ型］
　図３は、図２Ａの実施例とは異なる、一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部の構成例を示す。図３の実施例は、映像表示装置１と再帰反射部材２（再帰反射板）とが対向して配置され、それらを結ぶ空間に、ビームスプリッタ１０１が、映像表示装置１と再帰反射部材２に対し互いに４５度程度の角度をなして、概略的にＺ字型（または、逆Ｚ字型）に配置されている構成（以下、Ｚ型と記載）を示している。

　図３に示すＺ型の構成では、方向Ｃから入射してくる外光の再帰反射部材２や映像表示装置１に対しての影響を低減することを目的として、ガラス板等の透明部材１００および吸収型偏光板１１２を備えている。図３に示すように、映像表示装置１および再帰反射部材２は、透明部材１００および吸収型偏光板１１２と９０度程度の角度をなして配置されており、ビームスプリッタ１０１とは略４５度程度の角度をなして配置されている。本実施例では、ビームスプリッタ１０１は水平方向に配置されており、映像表示装置１、より具体的には液晶表示パネル１１上に表示された映像の位置と、空間浮遊映像３が形成される位置とは、ビームスプリッタ１０１と面対称の位置関係となる。

　＜空間浮遊映像表示装置の光学システムの他の構成例３＞
　空間浮遊映像表示装置の光学システムの他の構成例について、図４Ａを用いて説明する。図４Ａの光学システムは、図２Ａ、図２Ｂ、図３において用いた再帰反射板２とは異なる、再帰反射板５を用いた光学システムである。以下、図４Ａ～図４Ｆを用いて、光学システムの他の構成例３についてより具体的に説明する。図４Ａにおいて、図２Ａ、図２Ｂ、図３と同一の符号を付している構成は、図２Ａ、図２Ｂ、図３と同一の機能、構成を有するものする。このような構成については、説明を単純化するために繰り返しの説明はしない。

　図４Ａは、本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部構成と再帰反射部構成の一例を示す図である。ガラス等の透明な部材１００の斜め方向には、映像光を出射する表示装置１０を備える。表示装置１０は、液晶表示パネル１１と、光を生成する光源装置１３とを備えている。

　表示装置１０から出射された光束を代表する主光線９０２０は、再帰反射板５に向かって進行し、再帰反射板５に対して入射角αで入射する。入射角αは例えば４５°などでよい。ただし、入射角αは４５°に限られず、例えば４５°±１５°でも使用可能である。

　再帰反射板５は、少なくとも光線を一部の方向について再帰性反射する光学特性を有する光学部材である。また、反射後の光線は結像する光学特性を有するため、再帰反射板５は結像光学部材または結像光学プレートと表現してもよい。

　再帰反射板５の具体的な構成については、図４Ｂ、図４Ｃ等を用いて詳述するが、再帰反射板５によって、主光線９０２０は、ｚ方向に進行しつつ、ｘ、ｙ方向に関して再帰性反射される。これにより、反射光線９０２１は、再帰反射板５を基準に主光線９０２０に対して鏡面対称な光路を、再帰反射板５から離れる方向に進行し、透明な部材１００を透過して、結像面において実像として空間浮遊映像３を形成する。

　空間浮遊映像３を形成する光束は、再帰反射板５から空間浮遊映像３の光学像へ収束する光線の集合であり、これらの光線は、空間浮遊映像３の光学像を通過後も直進する。よって、空間浮遊映像３は、一般的なプロジェクタなどでスクリーン上に形成される拡散映像とは異なり、高い指向性を有する映像である。よって、図４Ａの構成では、矢印Ａの方向からユーザが視認する場合は、空間浮遊映像３は、明るい映像として視認される。しかし、矢印Ｂの方向から他の人物が視認する場合は、空間浮遊映像３は、映像として一切視認することはできない。この特性は、高いセキュリティが求められる映像や、ユーザに正対する人物には秘匿したい秘匿性の高い映像を表示するシステムに採用する場合に好適である。

　図４Ｂ、図４Ｃを用いて再帰反射板５の構成の一例について説明する。再帰反射板５は、透明な部材の表面に、複数のコーナーリフレクタ９０４０を、アレイ状に配列した構成となっている。これはコーナーリフレクタアレイまたは多面リフレクタアレイと呼んでもよい。コーナーリフレクタ９０４０の具体的な構成については、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆを用いて詳述するが、光源９１１０から出射された光線９１１１、９１１２、９１１３、９１１４は、コーナーリフレクタ９０４０の２つの鏡面９０４１、９０４２によって２回反射され、反射光線９１２１、９１２２、９１２３、９１２４となる。この２回反射は、ｘ、ｙ方向に関しては、入射方向と同一方向に折り返す（１８０°回転した方向に進む）再帰性反射となっており、ｚ方向に関しては、全反射により入射角と反射角が一致する正反射となる。

　すなわち、光線９１１１～９１１４は、コーナーリフレクタ９０４０に対してｚ方向に対称な直線上に、反射光線９１２１～９１２４を生じ、空中実像９１２０を結像する。なお、光源９１１０から出射される光線９１１１～９１１４は、光源９１１０からの拡散光を代表した４光線であり、光源９１１０の拡散特性によっては、再帰反射板５に入射する光線はこれらに限定されないが、いずれの入射光線も同様の反射を引き起こし、空中実像９１２０を結像する。なお、図面を見やすくするために、光源９１１０の位置と空中実像９１２０のｘ方向の位置をずらして表記しているが、実際は光源９１１０の位置と空中実像９１２０のｘ方向の位置は同じ位置であり、ｚ方向から見ると重なった位置になる。

　次に、図４Ｄ、図４Ｅ、図４Ｆにて再帰反射板５を構成するコーナーリフレクタ９０４０の構成および効果について説明する。コーナーリフレクタ９０４０は、特定の２つの面のみが鏡面９０４１、９０４２となっており、それ以外の４面は透明な部材で形成された、直方体である。再帰反射板５は、このコーナーリフレクタ９０４０が、その対応する鏡面が同一方向を向くようにアレイ配列された構成を有している。

　上面（＋ｚ方向）から見ると、光源９１１０から出射される光線９１１１は、特定の入射角で鏡面９０４１（または鏡面９０４２）に入射し、反射点９１３０にて全反射された後、鏡面９０４２（または鏡面９０４１）上の反射点９１３２で再度全反射される。

　光線９１１１の、鏡面９０４１(または鏡面９０４２)に対する入射角をθとすると、鏡面９０４１（または鏡面９０４２）で反射された、第一の反射光線９１３１の、鏡面９０４２（または鏡面９０４１）に対する入射角は、９０°－θと表すことができる。したがって、光線９１１１に対して、第二の反射光線９１２１は、１回目の反射によって２θ、２回目の反射によって２×（９０°－θ）の回転を得るため、合計で１８０°の反転光路となる。一方、側面（－ｘと－ｙの中間方向）から見ると、ｚ方向に対する全反射は、１回のみしか生じない。したがって、鏡面９０４１または鏡面９０４２に対する入射角をφとすると、光線９１１１に対して、反射光線９１２１は、１回の反射によって２×φの回転を得る。

　以上より、コーナーリフレクタ９０４０に入射する光線は、ｘ、ｙ方向には反転光路となる再帰性反射を生じ、ｚ方向には全反射による正反射となる。再帰反射板５を考えると、各光路においても同様の反射を引き起こすので、ｘ、ｙ方向に対しては収束性を持った反転光路によって、ｚ軸方向に対して対称な点に結像する。

　ここで、図２Ａ、図２Ｂ、図３の光学システムでは、再帰反射板２が３軸方向の再帰性反射特性を有している。これにより、再帰反射板２に対して拡散性を持った入射光束が入射した場合、収束性を持った反射光束が、再帰反射板２に対して入射光線の光源が存在する側に向かって進行する。当該収束性を持った反射光束は、空中で結像して空間浮遊映像３を形成する。再帰反射板２から反射した収束性を持った反射光束の主光線の進行方向は、再帰反射板２に対して入射する拡散性を持った入射光束の主光線の進行方向の逆方向になる。

　これに対し、図４Ａの光学システムでは、再帰反射板５が２軸方向の再帰性反射特性を有し、他の１軸方向については正反射する。これにより、再帰反射板５に対して拡散性を持った入射光束が入射した場合、コーナーリフレクタアレイにより反射された収束性を持った反射光束が、再帰反射板５に対して入射光線の光源が存在する側と反対側に向かって進行する。当該収束性を持った反射光束は、空中で結像し空間浮遊映像３を形成することとなる。

　再帰反射板５のコーナーリフレクタアレイにより反射した収束性を持った反射光束の主光線の進行方向は、再帰反射板５に対して入射する拡散性を持った入射光束の主光線の進行方向の逆方向にはならない。再帰反射板５に入射する拡散性を持った入射光束の主光線の進行方向についての再帰反射板５の板形状の面の法線方向成分と、再帰反射板５で反射して収束性を持った反射光束となった後の主光線の進行方向についての再帰反射板５の板形状の面の法線方向成分は、コーナーリフレクタアレイによる反射前後で変わらず直進する。

　すなわち、再帰反射板５における反射により、拡散性を持った入射光束は、収束性を持った反射光束に変換されるが、再帰反射板５の板形状の面の法線方向においては、当該光束は、再帰反射板５を通り抜けるように進行することになる。ここで、再帰反射板５に入射する拡散性を持った入射光束と、再帰反射板５から出射する収束性を持った反射光束とは、再帰反射板５の板形状の面を基準として幾何学的に面対称の関係になる。

　なお、本実施例に係る再帰反射板の表面形状は上述の例に限られない。再帰性反射を実現する様々な表面形状を有してよい。具体的には、三角錐プリズム、六角錐プリズム、その他多角形プリズムまたはこれらの組み合わせを周期的に配置した再帰反射素子を、本実施例の再帰反射板の表面に備えてもよい。または、これらのプリズムを周期的に配置してキューブコーナーを形成する再帰反射素子を、本実施例の再帰反射板の表面に備えてもよい。これらは、コーナーリフレクタアレイ、多面リフレクタアレイと表現することもできる。または、ガラスビーズを周期的に配置したカプセルレンズ型再帰反射素子を、本実施例の再帰反射板の表面に備えてもよい。これらの再帰反射素子の詳細な構成は、既存の技術を用いればよいので、詳細な説明は省略する。具体的には、特開２００１－３３６０９号公報、特開２００１－２６４５２５号公報、特開２００５－１８１５５５号公報、特開２００８－７０８９８号公報、特開２００９－２２９９４２号公報などに開示される技術を用いればよい。

　本発明者は、視認性を向上するために許容できる空間浮遊映像３の像のボケ量ｌ（スモールＬ）と画素サイズＬ（ラージＬ）との関係を、画素ピッチ４０μｍの液晶表示パネル１１と本実施例の狭発散角（発散角１５°）の光源装置１３とを組み合わせた映像表示装置１を作成して実験により求めた。図５に、その実験結果を示す。　視認性が悪化するボケ量ｌは、画素サイズの４０％以下が望ましく、１５％以下であれば殆ど目立たないことが分かった。このボケ量ｌが許容量となる反射面の面粗さは、測定距離４０μｍの範囲において平均粗さが１６０ｎｍ以下であり、より目立たないボケ量ｌとなるには、反射面の面粗さは１２０ｎｍ以下が望ましいことが分かった。このため、前述した再帰反射部材２の表面粗さを軽減するとともに、反射面を形成する反射膜とその保護膜を含めた面粗さを、上述した値以下とすることが望まれる。

　一方、再帰反射部材２を低価格で製造するためには、ロールプレス法を用いて成形するとよい。具体的には、再帰反射部材２ａを整列させてフィルム上に賦形する方法である。この方法では、賦形する形状の逆形状をロール表面に形成し、固定用のベース材の上に紫外線硬化樹脂を塗布し、ロール間を通過させることで、必要な形状を賦形し、紫外線を照射して硬化させ、所望形状の再帰反射部材２を得る。

　本実施例の映像表示装置１は、液晶表示パネル１１と、特定偏波の光を生成する光源としての光源装置１３（詳しくは図６）とにより、上述した再帰反射部材２に対して斜めから映像光が入射する可能性が小さくなる。その結果、ゴースト像の発生を抑え、たとえゴースト像が発生したとしても、そのゴースト像の輝度が低いという、構造的に優れたシステムとなる。

　一方、図３に示すＺ型の空間浮遊映像表示装置の構成では、液晶表示パネル１１と吸収型偏光板１２と光源装置１３とを有して構成された映像表示装置１は、所定の角度（例えば水平面のビームスプリッタ１０１に対して４５度程度の角度）をもって配置されている。映像表示装置１からの映像光は、光軸Ｂ１の方向（ビームスプリッタ１０１に対する斜め方向）で、ビームスプリッタ１０１を通過し、光軸Ｂ１に対応した光軸Ｂ２の方向（方向Ｄと対応する）で、再帰反射部材２に向かって進む。

　ここで、映像表示装置１からの映像光は、特定偏波の光として、例えば、Ｐ偏光（平行偏光：Parallel Polarization）の特性を有する映像光である。また、ビームスプリッタ１０１は、反射型偏光板のような偏光分離部材であって、映像表示装置１からのＰ偏光の映像光については透過するが、Ｓ偏光（垂直偏光：Senkrecht Polarization）の映像光については反射する性質を有している。このビームスプリッタ１０１は、反射型偏光板や特定偏波を反射させる金属多層膜から形成される。このビームスプリッタ１０１は、一般的に平板ガラス基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。したがって、ビームスプリッタ１０１の屈折率は、実質的に平板ガラスの屈折率ｎ（ｎ≒１．５）と同じ値を有する。

　一方、再帰反射部材２の光入射面（再帰反射面）には、λ／４板２１が設けられている。映像表示装置１からのビームスプリッタ１０１を透過したＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２に対する入射と出射の際にλ／４板２１を計２度通過させられることで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２からの偏光変換後のＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１で反射され、透明部材１００等に向かって進む。反射後の光軸Ｂ３に対応する方向（ビームスプリッタ１０１に対する斜め方向）を進んだＳ偏光の映像光は、ガラス板等による透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過し、透明部材１００等の外側の所定の位置に、実像である空間浮遊映像３を生成・表示する。

　ここで、映像表示装置１や再帰反射部材２やビームスプリッタ１０１等の光学部品により構成される光学系に対して、太陽光や照明光が入射することによる画質低下を軽減するためには、透明部材１００の外表面に吸収型偏光板１１２を設けるとよい。再帰反射部材２で光が再帰反射することで偏光軸が不揃いになる場合があるため、ビームスプリッタ１０１では一部の映像光が反射して映像表示装置１の方に戻る場合がある。この戻った光が、再度、映像表示装置１を構成する液晶表示パネル１１の映像表示面で反射することで、ゴースト像を発生させ、空間浮遊映像３の画質を著しく低下させる。

　そこで、図２Ａおよび図３に示すいずれの実施例においても、映像表示装置１の映像表示面には吸収型偏光板１２が設けられている。もしくは、映像表示装置１の表面に設けた吸収型偏光板１２の映像出射側面に、図示しない反射防止膜を設けてもよい。これにより、ゴースト像を発生させる原因となる光を、吸収型偏光板１２で吸収させることで、空間浮遊映像３のゴースト像による画質低下を防止する。

　さらに、図３のＺ型の構成では、再帰反射部材２に外光が直接入射すると、強力なゴースト像を発生させる。そのため、このゴースト像の発生を抑制・防止するために、この実施例では、再帰反射部材２を外光の入射方向に対して下向きに傾けることで、外光の入射を妨げる構成とする。具体的には、外光の主な入射方向を、矢印で示す方向Ｃ（利用者が空間浮遊映像３を正面から視認する方向）に対応する方向（光軸Ｂ３のような斜め方向）とする。その場合に、再帰反射部材２は、光軸Ｂ２が、その方向Ｃ（光軸Ｂ３）に対し、例えば９０度程度の関係となるように配置されている。言い換えると、再帰反射部材２の主面が、透明部材１００等の主面に対し、例えば９０度程度の関係となるように配置されている。これにより、方向Ｃで入射した場合の外光は、再帰反射部材２の主面（再帰反射面）に直接的に入射することが無いので、ゴースト像の発生が防止される。

　また、映像表示装置１についても、外光の入射方向（方向Ｃ）とは異なる向きに配置されている。具体的には、映像表示装置１の主面（映像光出射面）は、再帰反射部材２の主面と同じ向き（言い換えると平行）に配置されており、映像表示装置１の光軸Ｂ１が外光の入射方向（方向Ｃ）に対応する光軸Ｂ３に対して９０度程度の関係で配置されている。また、開口部として機能する透明部材１００の主面に対し方向Ｃで外光が入射する場合の光束の範囲を考えた場合に、その範囲の外側にやや離れた位置に映像表示装置１が配置されている。これらにより、映像表示装置１での再反射を原因とするゴースト像の発生が軽減される。

　［映像表示装置］
　図６は、図２Ａや図３の実施例に適用可能である映像表示装置１の構成例を示す。この映像表示装置１は、光源装置１３、液晶表示パネル１１、光方向変換パネル５４等を有して構成されている。液晶表示パネル１１の映像出射面側には、前述の吸収型偏光板１２が設けられてもよい。光源装置１３は、光源を構成する半導体光源（固体光源）である複数のＬＥＤ素子２０１（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、および導光体２０３等を有して構成されている。図６では、光源装置１３の光出射側に液晶表示パネル１１と光方向変換パネル５４が配置された状態を展開斜視図として示している。

　光源装置１３は、例えば、プラスチック等のケース（図示しない）により形成され、内部にＬＥＤ素子２０１、および導光体２０３を収納して構成されている。導光体２０３の光入射側には、それぞれのＬＥＤ素子２０１からの発散光を略平行光束に変換するために、受光端面２０３ａが設けられている。受光端面２０３ａは、受光部に対して対面に向かって徐々に断面積が大きくなる形状を有し、内部を伝搬する際に複数回全反射することで発散角が徐々に小さくなるような作用を有するレンズ形状が設けられている。

　さらに、導光体２０３の上面には、導光体２０３に対して略平行に配置された液晶表示パネル１１が取り付けられている。導光体２０３の上面は、導光体２０３で反射された光を出射する出射面となる。また、光源装置１３のケースの１つの側面（図６では下側の側面）には、複数のＬＥＤ素子２０１が取り付けられている。複数のＬＥＤ素子２０１からの光は、導光体２０３の受光端面２０３ａの形状によって、略コリメート光（略平行光）に変換される。このため、受光端面２０３ａの受光部とＬＥＤ素子２０１とは、所定の位置関係を保って取り付けられている。

　光源装置１３は、導光体２０３の光入射側に設けられた受光部である受光端面２０３ａに、光源であるＬＥＤ素子２０１が複数並べられた光源ユニットを取り付けて構成されている。ＬＥＤ素子２０１からの発散光束は、導光体２０３の受光端面２０３ａのレンズ形状によって、略コリメート光とされる。この略コリメート光は、導光体２０３の内部を矢印で示す方向Ａに導光する。方向Ａは、液晶表示パネル１１に対して略平行な方向（図面では下から上への方向）である。方向Ａに導光した光は、導光体２０３に備える光束方向変換部２０４によって光束方向が変換されて、導光体２０３に対し略平行な液晶表示パネル１１に向かって、矢印で示す方向Ｂに出射する。方向Ｂは、液晶表示パネル１１の表示面に対して略垂直な方向である。

　導光体２０３は、導光体２０３内部または表面の形状によって、光束方向変換部２０４の分布（言い換えると密度）が最適化されている構成を有する。これにより、方向Ｂで示す光源装置１３からの出射光束であって液晶表示パネル１１への入射光束である光の均一性を制御することができる。

　さらに、光源装置１３と液晶表示パネル１１とを含んで構成される映像表示装置１において、方向Ｂで示す光源装置１３からの出射光束の利用効率を向上させ、消費電力を大幅に低減するために、光源装置１３からの方向Ｂの光の指向性を制御することもできる。より具体的には、光源装置１３として、狭角な発散角を有する光源を構成することができる。この結果、映像表示装置１からの映像光は、レーザ光のように観察者に対して高い指向性（言い換えると直進性）で効率良く届くこととなり、高品位な空間浮遊映像を高解像度で表示できる。それとともに、光源装置１３のＬＥＤ素子２０１を含む映像表示装置１による消費電力を著しく低減可能となる。

　また、光源装置１３の図示しないケースの上面に取り付けられる液晶表示パネル１１の図示しないフレームには、当該フレームに取り付けられた液晶表示パネル１１と、当該液晶表示パネル１１に電気的に接続された図示しないフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）等とが取り付けられて構成されている。液晶表示素子である液晶表示パネル１１は、ＬＥＤ素子２０１と共に、電子装置を構成する図示しない制御回路からの制御信号に基づいて、透過光の強度を変調することによって、表示映像を生成する。

　次に、図７以降を用いて、一実施例に係る、机上設置型の空間浮遊映像表示装置について説明する。図７～図９に示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、基本構成としては、図２Ａに示すＶ型の構成に該当する。

　［第１実施例］
　図７は、一実施例（第１実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置４００の主要部の構成例を示す。

　図７では、空間浮遊映像表示装置４００を横から見た場合の断面図を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３（３Ａ，３Ｂ）を利用者（２３０Ａ，２３０Ｂ）が正面から視認できる方向に対応した面とする。

　方向ＡＡと方向ＡＢは、利用者が空間浮遊映像３（３Ａ，３Ｂ）を正面から視認する方向であり、Ｙ方向での負方向と対応している。

　説明上、図示の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のような座標系や方向を用いる場合がある。本図において、Ｚ方向は、鉛直方向、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向（空間浮遊映像３の画面内での前後の水平方向）であり、Ｙ方向は、左右方向（空間浮遊映像３の画面内での左右の水平方向）である。

　図７のＶ型の基本構成は、図２ＡのＶ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａ、および再帰反射部材２等）の位置関係は同様である。また、映像表示装置１は液晶表示パネル１１と光源装置１３を備えている。

　なお、以下、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは一体として扱い透明部材を略して記すことがある。また、他の同種の構成要素においても同様に略することがある。

　空間浮遊映像３Ａを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａ、および再帰反射部材２等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図７の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａおよび再帰反射部材２等は、図２Ａの構成と同様に、Ｖ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。形成された空間浮遊映像３Ａは方向ＡＡから利用者２３０Ａが正面から視認できる。

　図７に示す第１実施例の空間浮遊映像表示装置４００は、ビームスプリッタ１０１Ａの一端に回転支点となるヒンジ機構３３０を備えている。ヒンジ機構３３０は上下左右には動かないが，回転は自由であるような機構であり、ビームスプリッタ１０１Ａの左端のＸ方向に設けられてヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａは上下に回転可動する構造である。つまり、図７に示す空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　すなわち、映像表示装置１と再帰反射部材２が固定配置に対して、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは角度を変えて配置することが可能な構造である。もしくは、ヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが回転され、ビームスプリッタ１０１Ａと映像表示装置１、および、ビームスプリッタ１０１Ａと再帰反射部材２の離隔距離を変えることができる構造である。ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの配置角度が異なっても、図２Ａの構成と同様にＶ字形状を為すように、位置関係を有して配置される。

　図７に示す第１実施例の空間浮遊映像表示装置４００において、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａを、ヒンジ機構３３０を回転支点として、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方に角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｂと透明部材１００Ｂの位置に配置する。この配置の構成では、映像表示装置１からの映像光は光軸Ａ１より長い距離の光軸ＡＢ１を通って、ビームスプリッタ１０１Ｂで反射されて、光軸ＡＢ２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。

　再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｂを透過する。ビームスプリッタ１０１Ｂを透過した映像光は、光軸ＡＢ２に対応する光軸ＡＢ３の方向で、透明部材１００Ｂの外側の所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｂを形成・表示する。形成された空間浮遊映像３Ｂは、光軸ＡＢ３に対応した矢印で示す方向ＡＢから、利用者２３０Ｂが正面位置で明るい映像として視認できる。

　ビームスプリッタ１０１Ａより角度γだけビームスプリッタ１０１Ｂが上方に位置していることから、映像表示装置１からビームスプリッタ１０１Ａに至る光軸Ａ１に対して、映像表示装置１からビームスプリッタ１０１Ｂに至る光軸ＡＢ１の長さが長く、空間浮遊映像３Ｂは、空間浮遊映像３Ａより高い位置に形成される。このことから、利用者の身長差などによって視点位置の高さが異なる場合、ビームスプリッタ１０１の傾斜角度を変えることによって、視認しやすい位置に空間浮遊映像３を形成することが可能である。

　図７の実施例では、水平位置のビームスプリッタ１０１Ａは、利用者２３０Ａにとって最適な空間浮遊映像３Ａを形成するのに対して、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方にγの角度傾斜をもつビームスプリッタ１０１Ｂは、利用者２３０Ａより背の高い利用者２３０Ｂに好適な空間浮遊映像３Ｂを形成する。

　［第２実施例］
　図８は、一実施例（第２実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置４００の構成例を示す。

　図８では、空間浮遊映像表示装置４００を横から見た場合の断面図を示している。

　本実施例では、図７の第１実施例の空間浮遊映像表示装置４００が筐体４００１内に配置されおり、筐体４００１は水平方向（ＸＹ平面に平行）に開口部（開口穴）４００２を備えている。ヒンジ機構３３０は、開口部４００２の一端に設けられ、ビームスプリッタ１０１Ａの利用者２３０と反対側の一辺においてビームスプリッタ１０１Ａを回転可能に保持し、ビームスプリッタ１０１Ａの回転支点となる。

　また、空間浮遊映像表示装置４００は、制御などの機能を有する制御部等５００と、撮像部５１０と、ピストンを上下若しくは伸縮するピストン機構３１０を備えている。

　図８は、図７のＶ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａ、および再帰反射部材２等）の位置関係は同様である。なお、以下、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは一体として扱い透明部材を略して記すことがある。また、他の同種の構成要素においても同様に略することがある。

　空間浮遊映像３Ａを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａ、および再帰反射部材２等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図８の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａおよび再帰反射部材２等は、図７の構成と同様に、Ｖ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。形成された空間浮遊映像３Ａは方向ＡＡから利用者２３０Ａが正面から視認できる。

　ヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａは上下方向に回転あるいは移動する構造の一例である。すなわち、映像表示装置１と再帰反射部材２が固定配置に対して、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは角度を変えて配置することが可能な構造である。もしくは、ヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが回転され、ビームスプリッタ１０１Ａと映像表示装置１の離隔距離、および、ビームスプリッタ１０１Ａと再帰反射部材２の離隔距離を変えることができる構造である。つまり、図８に示す空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　ピストン機構３１０は、ヒンジ機構３３０に対してビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの対向する辺に配置されている。ピストン機構３１０のピストンは、初期状態ではピストン３１０Ａの長さでビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの一辺に接して、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａを水平（ＸＹ平面に平行）に保持している。ピストン機構３１０のピストン３１０Ａが伸びて、ピストン３１０Ｂの状態では、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは、ヒンジ機構３３０を回転支点として、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方に角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｂと透明部材１００Ｂの位置に移動する。すなわち、ピストン機構３１０により、ビームスプリッタ１０１Ａは回転軸のヒンジ機構３３０を回転支点として回転され、映像表示装置１および再帰反射部材２に対する角度を変えることができる。

　このビームスプリッタ１０１Ｂと透明部材１００Ｂの位置では、映像表示装置１からの映像光は光軸Ａ１より長い距離の光軸ＡＢ１を通って、ビームスプリッタ１０１Ｂで反射されて、光軸ＡＢ２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｂを透過する。ビームスプリッタ１０１Ｂを透過した映像光は、光軸ＡＢ２に対応する光軸ＡＢ３の方向で、透明部材１００Ｂの外側の所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｂを形成・表示する。形成された空間浮遊映像３Ｂは、光軸ＡＢ３に対応した矢印で示す方向ＡＢから、利用者２３０Ｂが正面位置で明るい映像として視認できる。

　なお、ピストン機構３１０の配置は本実施例に限るものではなく、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの他の辺や、また、複数位置に配置しても同様な効果が得られる。また、ヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａを回転あるいは上下方向に駆動する方法は、ピストン機構３１０に限るものではない。

　(撮像部、制御部等について)
　撮像部５１０は、利用者２３０の背丈、顔、目や口などの顔の構成要素を撮像し、利用者２３０の背丈や顔などの情報が制御部等５００に入力される。撮像部５１０は、入力された利用者２３０の情報から、例えば、利用者２３０の目の位置を検出して、利用者２３０の目の高さ情報を求める。

　制御部等５００は、求めた利用者２３０の目の高さ情報があらかじめ想定した視認の高さと異なる場合、ピストン機構３１０を駆動して、ビームスプリッタ１０１Ａの角度を利用者２３０が視認に最適な位置に変えることができる。

　例えば、利用者２３０Ａがあらかじめ想定した視認の高さであったとすると、撮像部５１０と制御部等５００はピストン機構３１０をビームスプリッタ１０１Ａが水平に保持するように制御する。利用者２３０Ａより背の高い利用者２３０Ｂの場合は、撮像部５１０と制御部等５００によりピストン機構３１０のピストン３１０Ａをピストン３１０Ｂに伸ばし、ビームスプリッタ１０１Ａの傾斜を角度γだけ傾けたビームスプリッタ１０１Ｂの位置に変えて、利用者２３０Ｂが正面位置で明るい映像として視認できる。

　［第３実施例］
　図９は、一実施例（第３実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。

　図９では、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合の断面図を示している。本実施例では、空間浮遊映像表示装置４００が筐体４００１内に配置されている。

　図９は、図２ＡのＶ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａ、および再帰反射部材２等）の位置関係は同様である。なお、以下、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは一体として扱い透明部材を略して記すことがある。また、他の同種の構成要素においても同様に略することがある。

　空間浮遊映像３Ａを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａ、および再帰反射部材２等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図９の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ａおよび再帰反射部材２等は、図２Ａの構成と同様に、Ｖ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。形成された空間浮遊映像３Ａは方向ＡＡから利用者２３０Ａが正面から視認できる。

　図９に示す第３実施例の空間浮遊映像表示装置において、ヒンジ機構３３１は、開口部４００２の中心付近に設けられ、ビームスプリッタ１０１Ａの利用者２３０側の一辺に平行なビームスプリッタ１０１Ａの中心線若しくは中心線近傍においてビームスプリッタ１０１Ａの両端を回転可能に保持し、ビームスプリッタ１０１Ａの回転支点となる。ヒンジ機構３３１は上下左右には動かないが，回転は自由であるような機構であり、ヒンジ機構３３１を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａは上下に回転する構造である。つまり、図９に示す空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　すなわち、映像表示装置１と再帰反射部材２が固定配置に対して、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは角度を変えて配置することが可能な構造である。もしくは、ヒンジ機構３３１を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが回転され、ビームスプリッタ１０１Ａと映像表示装置１、および、ビームスプリッタ１０１Ａと再帰反射部材２の離隔距離を変えることができる構造である。ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの配置角度が異なっても、図２Ａの構成と同様にＶ字形状を為すように、位置関係を有して配置される。

　ピストン機構３１０は、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの利用者２３０側の辺に配置されている。ピストン機構３１０のピストンは、初期状態ではピストン３１０Ａの長さでビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａの一辺に接して、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａを水平（ＸＹ平面に平行）に保持している。ピストン機構３１０のピストン３１０Ａが伸びて、ピストン３１０Ｃの状態では、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａは、ヒンジ機構３３１を回転支点として、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方に角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｃと透明部材１００Ｃの位置に移動する。すなわち、ピストン機構３１０により、ビームスプリッタ１０１Ａは回転軸のヒンジ機構３３１を回転支点として回転され、映像表示装置１および再帰反射部材２に対する角度を変えることができる。

　この配置の構成では、映像表示装置１の中心位置からの映像光は、光軸Ａ１、Ａ２、Ａ３に沿って、ビームスプリッタ１０１Ａのヒンジ機構３３１の回転支点軸上（Ｘ軸方向）を反射あるいは通過する。映像表示装置１の中心位置からの映像光は、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが角度だけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｃと透明部材１００Ｃの位置に来ても、光路の経路と長さはほぼ変わらないため、ビームスプリッタ１０１Ａ、１０１Ｃで反射されて、光軸Ａ２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。

　再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ａ、１０１Ｃを透過する。ビームスプリッタ１０１Ａ、１０１Ｃを透過した映像光は、光軸Ａ２に対応する光軸Ａ３の方向で、透明部材１００Ａ、１００Ｃの外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像の発生し、ほぼ同じ位置に空間浮遊映像は発生して、空間浮遊映像３Ａと３Ｃはほぼ重なる。

　この配置の構成において、映像表示装置１の中心から離れた位置からの映像光について考える。映像表示装置１の下端（図９において左端）の光軸Ａ１１の映像光がビームスプリッタ１０１Ａで反射すると、光軸Ａ１２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ａを透過する。ビームスプリッタ１０１Ａを透過した映像光は、光軸Ａ１２に対応する光軸Ａ１３の方向で、透明部材１００Ａの外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ａを発生する。

　次に、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｃと透明部材１００Ｃの位置に来た場合は、映像表示装置１の下端の光軸Ａ１１の映像光がビームスプリッタ１０１Ｃで反射すると、光軸Ｃ１２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｃを透過する。ビームスプリッタ１０１Ｃを透過した映像光は、光軸Ｃ１２に対応する光軸Ｃ１３の方向で、透明部材１００Ｃの外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ｃを発生する。

　映像表示装置１の下端とビームスプリッタ１０１Ｃ間の距離は、角度γの回転によって、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ａ間の距離より短くなるため、換言すれば光路距離が短くなるため、発生した空間浮遊映像３Ｃの上端（図９において左端）位置は、空間浮遊映像３Ａの上端位置と比較して低い位置になる。映像表示装置１の上端（図９において右端）の光軸Ａ２１の映像光がビームスプリッタ１０１Ａで反射すると、光軸Ａ２２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ａを透過する。ビームスプリッタ１０１Ａを透過した映像光は、光軸Ａ２２に対応する光軸Ａ２３の方向で、透明部材１００Ａの外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ａを発生する。

　次に、ビームスプリッタ１０１Ａと透明部材１００Ａが角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｃと透明部材１００Ｃの位置に来た場合は、映像表示装置１の上端の光軸Ａ２１の映像光がビームスプリッタ１０１Ｃで反射すると、光軸Ｃ２２に沿ってλ／４板２１を通過して再帰反射部材２に入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１を再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｃを透過する。ビームスプリッタ１０１Ｃを透過した映像光は、光軸Ｃ２２に対応する光軸Ｃ２３の方向で、透明部材１００Ｃの外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ｃを発生する。

　映像表示装置１の上端とビームスプリッタ１０１Ｃ間の距離は、角度γの回転によって、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ａ間の距離より長くなるため、換言すれば光路距離が長くなるため、発生した空間浮遊映像３Ｃの下端（図９において左端）位置は、空間浮遊映像３Ａの上端位置と比較して高い位置になる。

　つまり、空間浮遊映像３Ｃは空間浮遊映像３Ａより反時計回り方向に傾斜、あるいは、空間浮遊映像３Ｃの傾斜角度は空間浮遊映像３Ａより水平面に近い浅い角度に発生する。空間浮遊映像３Ｃは、利用者２３０Ａより背の高いあるいは視点の位置が高い利用者２３０Ｃから、矢印で示す方向ＡＣに正面位置で明るい空間浮遊映像として視認できる。

　［第４実施例］
　次に、空間浮遊映像表示装置４００の内部構成のブロック図について説明する。

　図１０は、空間浮遊映像表示装置４００の内部構成の一例を示すブロック図である。空間浮遊映像表示装置４００は、再帰反射部材２、液晶表示パネル１１、導光体２０３、光源装置１３、電源１１０６、外部電源入力インタフェース１１１１、操作入力部１１０７、不揮発性メモリ１１０８、メモリ１１０９、制御部１１１０、映像信号入力部１１３１、音声信号入力部１１３３、通信部１１３２、空中操作検出センサ１３５１、空中操作検出部１３５０、音声出力部１１４０、映像制御部１１６０、ストレージ部１１７０、撮像部５１０、ビームスプリッタ１０１、ビームスプリッタ角度調整部１０１０等を備えている。

　ここで、ビームスプリッタ角度調整部１０１０は、図８や図９で示したピストン機構３１０を含み、ビームスプリッタ１０１の映像表示装置１及び再帰反射部材２に対する角度を調節する。

　なお、リムーバブルメディアインタフェース１１３４、姿勢センサ１１１３、透過型自発光映像表示装置（不図示）、第２の表示装置（不図示）、または二次電池１１１２などを備えても良い。

　空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素は、筐体４００１に配置されている。なお、撮像部５１０および空中操作検出センサ１３５１は、筐体４００１の外側に設けられてもよい。

　再帰反射部材２は、液晶表示パネル１１により変調された光を再帰反射する。再帰反射部材２からの反射光のうち、空間浮遊映像表示装置４００の外部に出力された光により空間浮遊映像３が形成される。

　液晶表示パネル１１は、後述する映像制御部１１６０による制御により入力される映像信号に基づいて、透過する光を変調して映像を生成する表示部である。液晶表示パネル１１として、例えば透過型液晶パネルが用いられる。また、液晶表示パネル１１として、例えば反射する光を変調する方式の反射型液晶パネルやＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ：登録商標）パネル等が用いられてもよい。

　光源装置１３は、液晶表示パネル１１に光を供給するもので、ＬＥＤ光源、レーザ光源等の固体光源である。電源１１０６は、外部から外部電源入力インタフェース１１１１介して入力されるＡＣ電流をＤＣ電流に変換し、光源装置１３に電力を供給する。また、電源１１０６は、空間浮遊映像表示装置４００内の各部に、それぞれ必要なＤＣ電流を供給する。

　二次電池１１１２は、電源１１０６から供給される電力を蓄電する。また、二次電池１１１２は、外部電源入力インタフェース１１１１を介して、外部から電力が供給されない場合に、光源装置１３およびその他電力を必要とする構成に対して電力を供給する。すなわち、空間浮遊映像表示装置４００が二次電池１１１２を備える場合は、外部から電力が供給されない場合でも利用者は空間浮遊映像表示装置４００を使用することが可能となる。

　導光体２０３は、光源装置１３で発生した光を導光し、液晶表示パネル１１に照射させる。導光体２０３と光源装置１３とを組み合わせたものを、液晶表示パネル１１のバックライトと称することもできる。導光体２０３は、主にガラスを用いた構成にしてもよい。導光体２０３は、主にプラスチックを用いた構成にしてもよい。導光体２０３は、ミラーを用いた構成にしてもよい。導光体２０３と光源装置１３との組み合わせには、さまざまな方式が考えられる。

　空中操作検出センサ１３５１は、利用者２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出するセンサである。空中操作検出センサ１３５１は、例えば空間浮遊映像３の表示範囲の全部と重畳する範囲をセンシングする。

　なお、空中操作検出センサ１３５１は、空間浮遊映像３の表示範囲の少なくとも一部と重畳する範囲のみをセンシングしてもよい。空中操作検出センサ１３５１の具体例としては、赤外線などの非可視光、非可視光レーザ、超音波等を用いた距離センサが挙げられる。また、空中操作検出センサ１３５１は、複数のセンサを複数組み合わせ、２次元平面の座標を検出できるように構成されたものでもよい。また、空中操作検出センサ１３５１は、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）方式のＬｉＤＡＲ(Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ)や、画像センサで構成されてもよい。

　空中操作検出センサ１３５１は、利用者が指で空間浮遊映像３として表示されるオブジェクトに対するタッチ操作等を検出するためのセンシングができればよい。このようなセンシングは、既存の技術を用いて行うことができる。

　空中操作検出部１３５０は、空中操作検出センサ１３５１からセンシング信号を取得し、センシング信号に基づいて利用者２３０の指による空間浮遊映像３のオブジェクトに対する接触の有無や、利用者２３０の指とオブジェクトとが接触した位置（接触位置）の算出等を行う。空中操作検出部１３５０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の回路で構成される。また、空中操作検出部１３５０の一部の機能は、例えば制御部１１１０で実行される空間操作検出用プログラムによりソフトウェアで実現されてもよい。

　空中操作検出センサ１３５１および空中操作検出部１３５０は、空間浮遊映像表示装置４００に内蔵された構成としてもよいが、空間浮遊映像表示装置４００とは別体で外部に設けられてもよい。空間浮遊映像表示装置４００と別体で設ける場合、空中操作検出センサ１３５１および空中操作検出部１３５０は、有線または無線の通信接続路や映像信号伝送路を介して空間浮遊映像表示装置４００に情報や信号を伝達できるように構成される。

　また、空中操作検出センサ１３５１および空中操作検出部１３５０が別体で設けられてもよい。これにより、空中操作検出機能の無い空間浮遊映像表示装置４００を本体として、空中操作検出機能のみをオプションで追加できるようなシステムを構築することが可能である。

　また、空中操作検出センサ１３５１のみを別体とし、空中操作検出部１３５０が空間浮遊映像表示装置４００に内蔵された構成でもよい。空間浮遊映像表示装置４００の設置位置に対して空中操作検出センサ１３５１をより自由に配置したい場合等には、空中操作検出センサ１３５１のみを別体とする構成に利点がある。

　撮像部５１０は、イメージセンサを有するカメラであり、利用者２３０の顔、目、腕、指および／または空間浮遊映像３付近の空間などを撮像する。

　例えば、撮像部５１０が撮像した利用者２３０の顔や目の情報は、ビームスプリッタ角度調整部１０１０によって利用者２３０の顔や目の位置を検出して、高さ情報を求める。ビームスプリッタ角度調整部１０１０は、求めた高さ情報があらかじめ想定した視認の高さと異なる場合、ピストン機構３１０を駆動して、ビームスプリッタ１０１の角度を利用者２３０が視認に最適な位置に変えることができる。

　撮像部５１０は、複数設けられてもよい。複数の撮像部５１０を用いることで、あるいは深度センサ付きの撮像部を用いることで、利用者２３０による空間浮遊映像３のタッチ操作の検出処理の際、空中操作検出部１３５０を補助することができる。撮像部５１０は、空間浮遊映像表示装置４００と別体で設けられてもよい。撮像部５１０を空間浮遊映像表示装置４００と別体で設ける場合、有線または無線の通信接続路などを介して空間浮遊映像表示装置４００に撮像信号を伝達できるように構成すればよい。

　例えば、空中操作検出センサ１３５１が、空間浮遊映像３の表示面を含む平面（侵入検出平面）を対象として、この侵入検出平面内への物体の侵入の有無を検出する物体侵入センサとして構成された場合、侵入検出平面内に侵入していない物体（例えば、利用者の指）が侵入検出平面からどれだけ離れているのか、あるいは物体が侵入検出平面にどれだけ近いのかといった情報を、空中操作検出センサ１３５１では検出できない場合がある。

　このような場合、複数の撮像部５１０の撮像画像に基づく物体の深度算出情報や深度センサによる物体の深度情報等の情報を用いることにより、物体と侵入検出平面との距離を算出することができる。そして、これらの情報や、物体と侵入検出平面との距離等の各種情報は、空間浮遊映像３に対する各種表示制御に用いられる。また、空中操作検出センサ１３５１を用いずに、撮像部５１０の撮像画像に基づき、空中操作検出部１３５０が利用者２３０による空間浮遊映像３のタッチ操作を検出するようにしてもよい。

　また、撮像部５１０が空間浮遊映像３を操作する利用者２３０の顔を撮像し、制御部１１１０が利用者２３０の識別処理を行うようにしてもよい。また、空間浮遊映像３を操作する利用者２３０の周辺や背後に他人が立っており、他人が空間浮遊映像３に対する利用者２３０の操作を覗き見ていないか等を判別するため、撮像部５１０は、空間浮遊映像３を操作する利用者２３０と、利用者２３０の周辺領域とを含めた範囲を撮像するようにしてもよい。

　操作入力部１１０７は、例えば操作ボタンや、リモートコントローラ等の信号受信部または赤外光受光部であり、利用者２３０による空中操作（タッチ操作）とは異なる操作についての信号を入力する。空間浮遊映像３をタッチ操作する前述の利用者２３０とは別に、操作入力部１１０７は、例えば管理者が空間浮遊映像表示装置４００を操作するために用いられてもよい。

　映像信号入力部１１３１は、外部の映像出力装置を接続して映像データを入力する。映像信号入力部１１３１は、さまざまなデジタル映像入力インタフェースが考えられる。例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ―Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格の映像入力インタフェース、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格の映像入力インタフェース、またはＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ規格の映像入力インタフェースなどで構成すればよい。または、アナログＲＧＢや、コンポジットビデオなどのアナログ映像入力インタフェースを設けてもよい。

　音声信号入力部１１３３は、外部の音声出力装置を接続して音声データを入力する。音声信号入力部１１３３は、ＨＤＭＩ規格の音声入力インタフェース、光デジタル端子インタフェース、または、同軸デジタル端子インタフェース、などで構成すればよい。

　ＨＤＭＩ規格のインタフェースの場合は、映像信号入力部１１３１と音声信号入力部１１３３とは、端子およびケーブルが一体化したインタフェースとして構成されてもよい。

　音声出力部１１４０は、音声信号入力部１１３３に入力された音声データに基づいた音声を出力することが可能である。音声出力部１１４０は、スピーカーで構成してもよい。また、音声出力部１１４０は、内蔵の操作音やエラー警告音を出力してもよい。または、ＨＤＭＩ規格に規定されるＡｕｄｉｏ　Ｒｅｔｕｒｎ　Ｃｈａｎｎｅｌ機能のように、外部機器にデジタル信号として出力する構成を音声出力部１１４０としてもよい。

　不揮発性メモリ１１０８は、空間浮遊映像表示装置４００で用いる各種データを格納する。不揮発性メモリ１１０８に格納されるデータには、例えば、空間浮遊映像３に表示する各種操作用のデータ、表示アイコン、利用者の操作が操作するためのオブジェクトのデータやレイアウト情報等が含まれる。メモリ１１０９は、空間浮遊映像３として表示する映像データや装置の制御用データ等を記憶する。

　制御部１１１０は、接続される各部の動作を制御する。また、制御部１１１０は、メモリ１１０９に記憶されるプログラムと協働して、空間浮遊映像表示装置４００内の各部から取得した情報に基づく演算処理を行ってもよい。

　通信部１１３２は、有線または無線の通信インタフェースを介して、外部機器や外部のサーバ等と通信を行う。通信部１１３２が有線の通信インタフェースを有する場合は、当該有線の通信インタフェースは、例えば、イーサネット規格のＬＡＮインタフェースなどで構成すればよい。通信部１１３２が無線の通信インタフェースを有する場合は、例えば、Ｗｉ―Ｆｉ方式の通信インタフェース、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ方式の通信インタフェース、４Ｇ、５Ｇなどの移動体通信インタフェースなどで構成すればよい。通信部１１３２を介した通信により、映像データ、画像データ、音声データ等の各種データが送受信される。

　また、リムーバブルメディアインタフェース１１３４は、着脱可能な記録媒体（リムーバブルメディア）を接続するインタフェースである。着脱可能な記録媒体（リムーバブルメディア）は、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの半導体素子メモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録媒体記録装置、または光ディスクなどの光学記録メディアなどで構成してもよい。リムーバブルメディアインタフェース１１３４は着脱可能な記録媒体記録されている、映像データ、画像データ、音声データ等の各種データなどの各種情報を読み出すことが可能である。着脱可能な記録媒体に記録された映像データ、画像データ等は、液晶表示パネル１１と再帰反射部材２とを介して空間浮遊映像３として出力される。

　ストレージ部１１７０は、映像データ、画像データ、音声データ等の各種データなどの各種情報を記録する記憶装置である。ストレージ部１１７０は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録媒体記録装置や、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）などの半導体素子メモリで構成してもよい。ストレージ部１１７０には、例えば、製品出荷時に予め映像データ、画像データ、音声データ等の各種データ等の各種情報が記録されていてもよい。また、ストレージ部１１７０は、通信部１１３２を介して外部機器や外部のサーバ等から取得した映像データ、画像データ、音声データ等の各種データ等の各種情報を記録してもよい。

　ストレージ部１１７０に記録された映像データ、画像データ等は、液晶表示パネル１１と再帰反射部材２とを介して空間浮遊映像３として出力される。空間浮遊映像３として表示される、表示アイコンや利用者が操作するためのオブジェクト等の映像データ、画像データ等も、ストレージ部１１７０に記録される。

　空間浮遊映像３として表示される表示アイコンやオブジェクト等のレイアウト情報や、オブジェクトに関する各種メタデータの情報等もストレージ部１１７０に記録される。ストレージ部１１７０に記録された音声データは、例えば音声出力部１１４０から音声として出力される。

　映像制御部１１６０は、液晶表示パネル１１に入力する映像信号に関する各種制御を行う。映像制御部１１６０は、映像処理回路と称してもよく、例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、映像用プロセッサなどのハードウェアで構成されてもよい。なお、映像制御部１１６０は、映像処理部、画像処理部と称してもよい。映像制御部１１６０は、例えば、メモリ１１０９に記憶させる映像信号と、映像信号入力部１１３１に入力された映像信号（映像データ）等のうち、どの映像信号を液晶表示パネル１１に入力するかといった映像切り替えの制御等を行う。また、映像制御部１１６０は、メモリ１１０９に記憶させる映像信号と、映像信号入力部１１３１から入力された映像信号とを重畳した重畳映像信号を生成し、重畳映像信号を液晶表示パネル１１に入力することで、合成映像を空間浮遊映像３として形成する制御を行ってもよい。

　また、映像制御部１１６０は、映像信号入力部１１３１から入力された映像信号やメモリ１１０９に記憶させる映像信号等に対して画像処理を行う制御を行ってもよい。画像処理としては、例えば、画像の拡大、縮小、変形等を行うスケーリング処理、輝度を変更するブライト調整処理、画像のコントラストカーブを変更するコントラスト調整処理、画像を光の成分に分解して成分ごとの重みづけを変更するレティネックス処理等がある。また、映像制御部１１６０は、液晶表示パネル１１に入力する映像信号に対して、利用者２３０の空中操作（タッチ操作）を補助するための特殊効果映像処理等を行ってもよい。特殊効果映像処理は、例えば、空中操作検出部１３５０による利用者２３０のタッチ操作の検出結果や、撮像部５１０による利用者２３０の撮像画像に基づいて行われる。

　姿勢センサ１１１３は、重力センサまたは加速度センサ、またはこれらの組み合わせにより構成されるセンサであり、空間浮遊映像表示装置４００が設置されている姿勢を検出することができる。姿勢センサ１１１３の姿勢検出結果に基づいて、制御部１１１０が、接続される各部の動作を制御してもよい。例えば、利用者の使用状態としての好ましくない姿勢を検出した場合に、液晶表示パネル１１の表示していた映像の表示を中止し、利用者にエラーメッセージを表示するような制御を行ってもよい。または、姿勢センサ１１１３により空間浮遊映像表示装置４００の設置姿勢が変化したことを検出した場合に、液晶表示パネル１１の表示していた映像の表示の向きを回転させる制御を行ってもよい。

　ここまで説明したように、空間浮遊映像表示装置４００には、さまざまな機能が搭載されている。ただし、空間浮遊映像表示装置４００は、これらのすべての機能を備える必要はなく、空間浮遊映像３を形成する機能があればどのような構成でもよい。

　［第５実施例］
　図１１～図１３に示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、基本構成としては、図３に示すＺ型の構成に該当する。

　図１１は、一実施例（第５実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。

　図１１では、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合の断面図（Ａ）と装置正面から見た場合の上面図（Ｂ）を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｄを利用者が正面から視認できる方向に対応した面とする。方向Ｄは、利用者が空間浮遊映像３Ｄを正面から視認する方向であり、Ｚ方向での負方向と対応している。説明上、図示の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のような座標系や方向を用いる場合がある。Ｚ方向は、鉛直方向、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向（空間浮遊映像３Ｄの画面内での前後の水平方向）であり、Ｙ方向は、左右方向（空間浮遊映像３Ｄの画面内での左右の水平方向）である。

　図１１のＺ型の構成は、図３のＺ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｄ、および再帰反射部材２Ａ等）の位置関係は同様である。空間浮遊映像３Ｄを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｄ、および再帰反射部材２等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図１１の映像表示装置部３００の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｄ、および再帰反射部材２Ａ等は、図３の構成と同様に、Ｚ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。

　図１１に示す第５実施例の空間浮遊映像表示装置は、大別して、映像表示装置部３００と、映像表示装置部３００に対応する筐体１０６と、空間浮遊映像表示装置４００と、空間浮遊映像表示装置４００に対応する、開口部４００２を有する筐体４００１と、ビームスプリッタ１０１Ｄの一端に回転支点となるヒンジ機構３３２とを備えている。

　ヒンジ機構３３２は、筐体４００１に設けられ、ビームスプリッタ１０１Ｄの利用者２３０と反対側の一辺においてビームスプリッタ１０１Ｄを回転可能に保持し、ビームスプリッタ１０１Ｄの回転支点となる。

　映像表示装置１は、筐体１０６の収納部に実装・収納されている。図１１では、図示のＸ－Ｙ面を机面（本例では水平面）とした場合に、その机面に対して垂直のＸ－Ｚ面に沿って筐体１０６が配置されている。

　筐体１０６は、概略的に長方体形状、所定の高さ（Ｙ方向で所定の厚さ）の平板形状である。筐体１０６内には机面上でＸ－Ｚ面に沿って映像表示装置１が配置されている。筐体１０６にＹ方向で対向して、空間浮遊映像表示装置４００が配置されている。

　空間浮遊映像表示装置４００は、筐体４００１に実装・収納されている。空間浮遊映像表示装置４００は、再帰反射部材２Ａ、λ／４板２１Ａ、ビームスプリッタ１０１Ｄなどにより構成される。

　本実施例では、開口部４００２から入射してくる外光の、再帰反射部材２Ａや映像表示装置１に対する影響の低減を目的として、ガラス板等の透明部材１００および吸収型偏光板１１２を備えている。方向Ｄは、本例では鉛直方向であるＺ方向で上から下への方向、開口部４００２に対する垂直方向である。

　本実施例では、筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１Ｄが、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１Ｄの主面の一辺の方向が為す角度が対応しており、例えば図１１ではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　映像表示装置１（図１１）に対して、ビームスプリッタ１０１Ｄを挟んでＹ方向で向かい側には、再帰反射部材２Ａおよびλ／４板２１Ａが配置されている。λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの主面に対し、ビームスプリッタ１０１Ｄが配置される側に配置されている。つまり、λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの光入射側に配置されている。空間浮遊映像３Ｄ（破線枠で示す）は、筐体１０６と再帰反射部材２Ａとの間で、ビームスプリッタ１０１ＤからＺ方向で上側に出て、水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置されている。空間浮遊映像３Ｄは、ビームスプリッタ１０１Ｄに対応して形成される空中像である。

　本実施例では、筐体１０６内に映像表示装置１の構成要素、すなわち、光源装置１３、液晶表示パネル１１、および吸収型偏光板１２、等が収容され固定されている。

　筐体１０６のＹ方向で左側の面、および筐体４００１のＹ方向で右側の面には、開口部１０６１が設けられている。開口部１０６１は、映像表示装置１からの映像光が通過または透過する部分である。開口部１０６１には、透明部材などが設けられてもよい。映像表示装置１、より具体的には液晶表示パネル１１上に表示された映像に対応する映像光は、この開口部１０６１を経て、Ｙ方向で左方向（負方向）にあるビームスプリッタ１０１Ｄに向かって進む。

　先述の構成（図３）と同様に、ビームスプリッタ１０１Ｄは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有する物とし、例えば平板ガラス基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。このとき、ビームスプリッタ１０１Ｄに対する偏光光の入射角としては、４５度±１５度程度で、水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置される空間浮遊映像３Ｄが発生する。

　図１１では、映像表示装置１から、開口部１０６１を経て、Ｙ方向での負方向に、光軸Ｄ１上に出射される映像光を、破線矢印で示している。ビームスプリッタ１０１Ｄに対する４本の破線矢印における、代表例として示す。液晶表示パネル１１より出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光（平行偏光：ＰはParallelの略）を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｄ１上、ビームスプリッタ１０１ＤをそのままＹ方向で負方向（左）に通過し、光軸Ｄ１に対応した光軸Ｄ２上を再帰反射部材２Ａに向かって進む。ビームスプリッタ１０１Ｄは、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光（垂直偏光：ＳはSenkrechtの略）を反射させる性質を有する。ビームスプリッタ１０１Ｄは、このＰ偏光の映像光（光軸Ｄ２、Ｙ方向）と、例えば約４５度の角度を為すように配置されている。言い換えると、ビームスプリッタ１０１Ｄは、主面が、液晶表示パネル１１および再帰反射部材２Ａの主面を為すＺ方向に対し、約４５度の角度を為すように配置されている。

　再帰反射部材２Ａの光入射面には、λ／４板２１Ａが設けられている。映像表示装置１から出射され、ビームスプリッタ１０１Ｄを透過した、光軸Ｄ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａで反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｄ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｄで反射され、Ｚ方向の光軸Ｄ３上を進む。このＳ偏光の映像光は、図示のように、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過した後の、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｄを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｄが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｄ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｄとビームスプリッタ１０１Ｄ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｄ間の距離とほぼ等しい。

　図１１に示すヒンジ機構３３２は上下左右には動かないが，回転は自由であるような機構であり、ビームスプリッタ１０１Ｄの左端のＸ方向に設けられてヒンジ機構３３２を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｄは上下方向に回転する構造である。すなわち、映像表示装置１と再帰反射部材２が固定配置に対して、ビームスプリッタ１０１Ｄは角度を変えて配置することが可能な構造である。もしくは、ヒンジ機構３３０を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｄが回転され、ビームスプリッタ１０１Ｄと映像表示装置１、および、ビームスプリッタ１０１Ｄと再帰反射部材２Ａの離隔距離を変えることができる構造である。ビームスプリッタ１０１Ｄの配置角度が異なっても、図３の構成と同様にＺ字形状を為すように、位置関係を有して配置される。

　図１１に示す第５実施例の空間浮遊映像表示装置において、ビームスプリッタ１０１Ｄを、ヒンジ機構３３２を回転支点として、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方に角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｅの位置に移動した場合を考える。この配置の構成では、映像表示装置１からのＰ偏光の映像光は光軸Ｄ１を進んで、ビームスプリッタ１０１Ｅを透過して、再帰反射部材２Ａで反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｄ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｅで反射され、Ｚ方向の光軸Ｅ３上を進む。このＳ偏光の映像光は、図示のように、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過した後の、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｅを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｅが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｅ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｅとビームスプリッタ１０１Ｅ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｅ間の距離とほぼ等しくなる。

　ヒンジ機構３３２を回転支点として、水平位置（ＸＹ平面）に対して上方に角度γだけ回転することにより、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｅ間の距離は、ヒンジ機構３３２から離れたビームスプリッタ１０１Ｅ面では、ビームスプリッタ１０１Ｄに対して遠くなる。このため、ビームスプリッタ１０１Ｅの空間浮遊映像３Ｅは、ほぼ水平位置のビームスプリッタ１０１Ｄの空間浮遊映像３Ｄに対して、上方にほぼ角度γだけ回転した位置に生成・表示される。形成された空間浮遊映像３Ｅは、矢印で示す方向Ｅから、利用者２３０Ｅが正面位置で明るい映像として視認できる。すなわち、ヒンジ機構３３２を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｄの傾斜角度γを変化させることにより、空間浮遊映像３Ｄを水平位置から傾斜した位置で発生・表示が可能である。

　撮像部５１０は、イメージセンサを有するカメラであり、利用者２３０Ｄ、２３０Ｅの顔、目、腕、指および／または空間浮遊映像３Ｄや空間浮遊映像３Ｅの空間などを撮像する。例えば、撮像部５１０が撮像した利用者２３０Ｄ、２３０Ｅの顔や目の情報から、ビームスプリッタ角度調整部１０１０（図１０）により利用者２３０Ｄ、２３０Ｅの顔や目の位置を検出し、ヒンジ機構３３２を駆動して、利用者２３０Ｄの視認に最適なビームスプリッタ１０１Ｄの角度から、利用者２３０Ｅの視認に最適なビームスプリッタ１０１Ｅの角度に調整することができる。

　［第６実施例］
　図１２は、一実施例（第６実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。

　図１２の実施例は、図１１の実施例の空間浮遊映像表示装置をＸ軸回りに９０°左に回転した配置である。この実施例の座標系は、Ｙ方向は鉛直方向、上下方向であり、Ｚ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向であり、Ｚ方向は、左右方向である。すなわち、空間浮遊映像表示装置から見た座標関係は、図１１の実施例と図１２の実施例は同一としている。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｄを利用者が正面から視認できる方向に対応した面（Ｙ－Ｘ平面）とする。方向Ｄは、利用者が空間浮遊映像３Ｄを正面から視認する方向であり、Ｚ方向での負方向と対応している。

　図１２の実施例における、空間浮遊映像表示装置４００は図１１の実施例と構成要素は、同一であり、同一符号を用いている。空間浮遊映像３Ｄと、空間浮遊映像３Ｅの発生・表示は同一手段による。図１２の実施例における利用者２３０Ｄと利用者２３０Ｅの視点位置は、図１１の実施例と同一の位置関係であるが、利用者２３０Ｄは利用者２３０Ｅより背が高い場合を想定して示している。利用者２３０Ｄは正面方向の空間浮遊映像３Ｄが最適である。利用者２３０Ｅは利用者２３０Ｄより背が低いため、空間浮遊映像表示装置４００を少し見上げることになり、空間浮遊映像３Ｅが正面方向となり視認の最適位置となる。

　撮像部５１０は、イメージセンサを有するカメラであり、利用者２３０Ｄ、２３０Ｅの背の高さ、顔、目および／または空間浮遊映像３Ｄや空間浮遊映像３Ｅ付近の空間などを撮像する。例えば、利用者２３０Ｄに対しては、撮像部５１０が撮像した利用者２３０Ｄの背の高さや、顔や目の位置情報から、ビームスプリッタ角度調整部１０１０（図１０）によって、利用者２３０Ｄの目の位置を検出して、ビームスプリッタ１０１の角度を、ヒンジ機構３３２により、ビームスプリッタ１０１Ｄの位置に調整し配置する。これにより、利用者２３０Ｄは正面方向の最適位置で空間浮遊映像３Ｄを視認することができる。

　背の低い利用者２３０Ｅに対しては、撮像部５１０が撮像した利用者２３０Ｅの背の高さや、顔や目の位置情報から、ビームスプリッタ角度調整部１０１０（図１０）によって、利用者２３０Ｅの目の位置を検出して、ビームスプリッタ１０１Ｄの角度を、ヒンジ機構３３２により、回転角度γだけ版時計方向に回転させて、ビームスプリッタ１０１Ｅの位置に調整し配置する。これにより、利用者２３０Ｅは少し見上げた正面方向の最適位置で空間浮遊映像３Ｅを視認することができる。

　本実施例は、利用者２３０Ｄより背の低い場合に限らず、利用者２３０Ｄより背の高い利用者に対しても有効である。撮像部５１０が撮像した利用者２３０Ｄより背の高い利用者の例えば目の位置情報から、ビームスプリッタ１０１Ｄの角度を時計方向に回転調整することにより、発生する空間浮遊映像の傾斜角度を、利用者２３０Ｄより背の高い利用者の視認が最適になるように、調整可能である。利用者（観測者）の視認性が高くなり、操作性の向上に好適である。

　［第７実施例］
　図１３は、一実施例（第７実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。

　図１３（Ａ）は、一実施例（第７実施例）に係る空間浮遊映像表示装置を横から見た場合の外観の断面図、図１３（Ｂ）は、一実施例（第７実施例）に係る空間浮遊映像表示装置を上から見た場合の外観の断面図を示している。図１３（Ｂ）では、再帰反射部材２Ｂは、液晶表示パネル１１に対して所定の角度傾いて対向するように配置されている。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｆを利用者が正面から視認できる方向に対応した面とする。方向Ｆは、利用者２３０Ｆが空間浮遊映像３Ｆを正面から視認する方向であり、Ｚ方向での負方向と対応している。

　図１３のＺ型の構成は、図３のＺ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｆ、および再帰反射部材２Ｂ等）の相互の位置関係は同様である。

　空間浮遊映像３Ｆを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｆ、および再帰反射部材２Ｂ等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図１３の映像表示装置部３００の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｆ、および再帰反射部材２Ｂ等は、図３の構成と同様に、Ｚ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。

　図１３に示す第７実施例の空間浮遊映像表示装置は、大別して、映像表示装置部３００と、映像表示装置部３００に対応する筐体１０６と、空間浮遊映像表示装置４００と、空間浮遊映像表示装置４００に対応する、開口部４００２を有する筐体４００１と、ビームスプリッタ１０１Ｆを回転可能に保持するヒンジ機構３３３を備えている。

　ヒンジ機構３３３は、ビームスプリッタ１０１Ｆの利用者２３０側の一辺に平行なビームスプリッタ１０１Ｆの中心線若しくは中心線近傍においてビームスプリッタ１０１Ｆの両端を回転可能に保持し、ビームスプリッタ１０１Ｆの回転支点となる。ヒンジ機構３３３は上下左右には動かないが，回転は自由であるような機構であり、ヒンジ機構３３３を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｆは上下に回転する構造である。すなわち、映像表示装置１と再帰反射部材２Ｂが固定配置に対して、ビームスプリッタ１０１Ｆは角度を変えて配置することが可能な構造である。もしくは、ヒンジ機構３３３を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｆが回転され、ビームスプリッタ１０１Ｆと映像表示装置１、および、ビームスプリッタ１０１Ｆと再帰反射部材２Ｂの離隔距離を変えることができる構造である。ビームスプリッタ１０１Ｆの配置角度が異なっても、図３の構成と同様にＺ字形状を為すように、位置関係を有して配置される。

　映像表示装置１から出射されたＰ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｆを透過して、λ／４板２１Ｂに到達する。当該映像光は、λ／４板２１Ｂを透過することで、再帰反射部材２Ｂで反射されて、λ／４板２１Ｂを計２回通過することになり、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。当該映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｆで反射されて、Ｚ軸方向、つまり鉛直方向において、空間浮遊映像３Ｆを生成する。

　本実施例では図１３（Ｂ）に模式的に白抜き矢印で不要光６００を示している。不要光６００となるＰ偏光の映像光は、λ／４板２１Ｂに到達したＰ偏光の映像光の一部が、λ／４板２１Ｂの表面で鏡面反射されて、Ｐ偏光のままでビームスプリッタ１０１Ｆへ進む。さらに、ビームスプリッタ１０１Ｆの表面でもＰ偏光の映像光の一部は鏡面反射される。

　本実施例では、再帰反射部材２Ｂとλ／４板２１ＢはＸ－Ｚ面に対して平行ではなく、Ｘ－Ｙ平面上で角度を持って配置されている。そのため、不要光６００となるＰ偏光の映像光は、λ／４板２１Ｂの表面ではＹ－Ｚ平面に対しては入射光と平行に鏡面反射されるが、Ｘ－Ｙ平面に対してλ／４板２１Ｂは角度を有するため、入射角度に対応する角度で鏡面反射されて、ビームスプリッタ１０１Ｆの表面へはＸ－Ｙ平面上で角度を持って入射される。このため、不要光６００は、ビームスプリッタ１０１Ｆの表面で上記入射角度に対応する角度で鏡面反射されるが、直上方向のＺ方向から外れて、空間浮遊映像３Ｆの画面外の方向に進む。これにより、利用者が方向Ｆから空間浮遊映像３Ｆを見ると、不要光６００は空間浮遊映像３Ｆの画面外となり視認されないため、不要光６００による空間浮遊映像の視認の妨げを避けることができる。

　図１３に示す第１実施例の空間浮遊映像表示装置において、ビームスプリッタ１０１Ｆの中心線位置若しくは中心線近傍に設けられたヒンジ機構３３３を回転支点として水平位置（ＸＹ平面）に対して反時計回りあるいは上方に角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｊの位置に配置される。

　この配置の構成において、映像表示装置１の中心から離れた位置からの映像光について考える。映像表示装置１の下端の光軸Ｆ１の映像光がビームスプリッタ１０１Ｆで透過すると、光軸Ｆ１に沿ってλ／４板２１Ｂを通過して再帰反射部材２Ｂに入射する。再帰反射部材２で再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１Ｂを再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｆで反射した映像光は、光軸Ｆ２に対応する光軸Ｆ３の方向で、透明部材１００の外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ｆを発生する。

　次に、ビームスプリッタ１０１Ｆが角度γだけ回転して、ビームスプリッタ１０１Ｊの位置に来た場合は、映像表示装置１の光軸Ｆ１の映像光がビームスプリッタ１０１Ｊを透過すると、光軸Ｆ２に沿ってλ／４板２１Ｂを通過して再帰反射部材２Ｂに入射する。再帰反射部材２Ｂで再帰反射されて出射された映像光は、λ／４板２１Ｂを再び通過して他方の偏波に変換されて、ビームスプリッタ１０１Ｊで反射され、光軸Ｊ３の方向で、透明部材１００の外側の所定の位置に実像である空間浮遊映像３Ｊを発生する。

　映像表示装置１の下端とビームスプリッタ１０Ｊ間の距離は、角度γの回転によって、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｊ間の距離は、ビームスプリッタ１０１Ｆより短くなるため、換言すれば光路距離が近くなるため、発生した空間浮遊映像3Ｊの左端位置は、空間浮遊映像3Ｆの左端位置と比較して低い位置になる。

　逆に、映像表示装置１の上端とビームスプリッタ１０Ｊ間の距離は、角度γの回転によって、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｊ間の距離は、ビームスプリッタ１０１Ｆより遠くなるため、換言すれば光路距離が長くなるため、発生した空間浮遊映像３Ｊの右端位置は、空間浮遊映像3Ｆの右端位置と比較して高い位置になる。つまり、空間浮遊映像３Ｊは空間浮遊映像３Ｆより反時計回り方向に傾斜する。すなわち、ヒンジ機構３３３を回転支点として、ビームスプリッタ１０１Ｆの傾斜角度γを変化させることにより、空間浮遊映像３Ｆを水平位置から傾斜した位置で発生・表示が可能である。

　撮像部５１０は、イメージセンサを有するカメラであり、利用者２３０Ｆ、２３０Ｊの顔、目、腕、指および／または空間浮遊映像３Ｆや空間浮遊映像３Ｊの空間などを撮像する。例えば、撮像部５１０が撮像した利用者２３０Ｆ、２３０Ｊの顔や目の情報は、ビームスプリッタ角度調整部１０１０（図１０）によって利用者２３０Ｆや２３０Ｊの顔や目の位置を検出して、ヒンジ機構３３３を駆動して、ビームスプリッタ１０１Ｆの角度を、例えば利用者２３０Ｆの視認最適位置から、利用者２３０Ｊの視認に、好適なビームスプリッタ１０１Ｊの角度に調整することができる。

　上述したように、図７～図９に示す空中浮遊映像表示装置については、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　また、上述したように、図１１～図１３に示す空中浮遊映像表示装置についても、映像を表示する表示パネルと、表示パネルから出射した映像光の一部を透過する偏光分離部材と、偏光分離部材を透過した光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、再帰反射部材が再帰反射した反射光が偏光分離部材を反射して空中浮遊映像を形成するものであり、偏光分離部材は、表示パネル及び再帰反射部材に対する角度が可変である。

　以上のように、各実施例や変形例の空間浮遊映像表示装置によれば、主に室内での使用に好適で、視認性の高い空間浮遊映像を表示することができる。また、本実施の形態の空間浮遊映像表示装置は、表示される空間像が異なる高さや傾きで表示されて、視認性や操作性を向上させる構成とした。より具体的には、上記ビームスプリッタを底面等に対する角度を調整する機能を設けて、各ビームスプリッタから高さや傾斜が異なる空間浮遊映像を表示する構成とした。

　これにより、利用者の見る位置や、背の高さが異なる利用者に対して、空間浮遊映像の視認性や操作性を向上させる効果をもたらす。生成された空間浮遊映像を非接触利用者インタフェースとして用いる場合に、利用者にとって使い勝手がより良く、視認性や操作性がより高く、誤操作や誤入力の防止や低減の効果をもたらす。

　また、本実施例は、例えば机上設置用が考えられる。なお、λ／４板２１Ｂの位置は、空間浮遊映像の結像前であればよく、ビームスプリッタ１０１と開口部４００２の間の任意の位置に配置が可能である。なお、再帰反射部材２は、液晶表示パネル１１に対して所定の角度傾いて対向するように配置されてもよい。

　以上の効果により、各実施例や変形例の空間浮遊映像表示装置は、比較的狭い室内で使用しても、利用者以外の人にとっては不要な映像光を照射することなく、明るく、視認性に優れた空間浮遊映像を表示することができ、かつ、小型・軽量であるため、室内の机、テーブルの上や、棚などに、手軽に設置するのに好適である。

　以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、前述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。特に限定しない場合、各構成要素は、単数でも複数でもよい。各実施例の構成要素について、必須構成要素を除き、追加・削除・置換などが可能である。また、各実施例を組み合わせた形態も可能である。

　例えば、ビームスプリッタが平板形状ではなく湾曲したビームスプリッタでも可能である。また、上記実施例では、利用者が空間浮遊映像を主に鉛直方向で見る場合の実施例を示したが、勿論これに限らず、各実施例の空間浮遊映像表示装置の配置を全体的に回転等した配置とすれば、上述の例とは異なる方向に空間浮遊映像を表示する形態とすることができる。また、映像表示装置１は表示パネル、液晶表示パネル、液晶パネル等と称してもよい。

　［第８実施例］
　図１４、図１５Ａ～図１５Ｆに示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、基本構成としては、図３に示すＺ型の構成に該当する。

　図１４は、一実施例（第８実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の表示パネルから出射した映像光の一部を透過するビームスプリッタ（偏光分離部材）の形状例をした斜視図である。（Ａ）は平板形状のビームスプリッタで、図１１～図１３で示した空中浮遊映像表示装置の１０１Ｄ、１０１Ｊ等に該当する。これに対して、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は平板形状ではなく湾曲して、ビームスプリッタ周囲辺に対してビームスプリッタ内側の高さが異なるビームスプリッタの形状例を示している。（Ｂ）のビームスプリッタ１０１Ｋは、半円柱形状の板材であって、一対の直線辺Ａ１、Ａ１′と、一対の曲線辺Ｂ１、Ｂ１′で囲まれている。（Ｃ）のビームスプリッタ１０１Ｌは、（Ｂ）のビームスプリッタ１０１Ｋを９０度回転した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺Ａ２、Ａ２′と、一対の曲線辺Ｂ２、Ｂ２′で囲まれている。なお、ビームスプリッタ１０１Ｋ、１０１Ｌの曲線辺Ｂ１、Ｂ１′、Ｂ２、Ｂ２′は円や楕円の一部に限らず、任意の曲がりをもつ曲線や多角形による近似曲線であってもよい。（Ｄ）のビームスプリッタ１０１Ｐは円錐形状あるいはレンズ形状の板材であって、底側の周辺部Ｂ３が円形あるいは曲線で囲まれ、側面は板材の頂点に向かって斜めに上がっている。底側の周辺部Ｂ３は円や楕円の一部に限らず、任意の曲がりをもつ曲線や多角形による近似曲線であってもよい。

　図１５Ａは、一実施例（第８実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。図１５Ａでは、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図（Ａ）、装置正面から見た場合のＸ－Ｙ上面図（Ｂ）とＸ－Ｚ断面図（Ｃ）を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｋを利用者が正面から視認できる方向に対応した面とする。方向Ｋは、利用者２３０Ｋが空間浮遊映像３Ｋを正面から視認する方向であり、Ｚ方向での負方向と対応している。説明上、図示の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のような座標系や方向を用いる場合がある。Ｚ方向は、鉛直方向、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向（空間浮遊映像Ｋの画面内での前後の水平方向）であり、Ｙ方向は、左右方向（空間浮遊映像３Ｋの画面内での左右の水平方向）である。

　図１５ＡのＺ型の構成は、図３のＺ型の構成に対し、構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｋ、および再帰反射部材２Ａ等）の位置関係は同様である。空間浮遊映像３Ｋを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｋ、および再帰反射部材２Ａ等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。すなわち、図１５Ａの映像表示装置部３００の映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｋ、および再帰反射部材２Ａ等は、図３の構成と同様に、Ｚ字形状を為すように、所定の位置関係を有して配置されている。

　空間浮遊映像表示装置４００は、筐体４００１に実装・収納されている。空間浮遊映像表示装置４００は、再帰反射部材２Ａ、λ／４板２１Ａ、ビームスプリッタ１０１Ｋなどにより構成される。

　本実施例では、開口部４００２から入射してくる外光の、再帰反射部材２Ａや映像表示装置１に対する影響の低減を目的として、ガラス板等の透明部材１００および吸収型偏光板１１２を備えている。方向Ｋは、本例では鉛直方向であるＺ方向で上から下への方向、開口部４００２に対する垂直方向である。

　本実施例では、ビームスプリッタ１０１Ｋは、前記図１４（Ｂ）に記載した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている。筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１Ｋは、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記ビームスプリッタ１０１Ｋの一方の直線辺（例えばＡ１）が前記映像表示装置１の近傍に、前記ビームスプリッタ１０１Ｋの他方の直線辺（例えばＡ１′）が前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１Ｋの曲線辺面の円弧両端を結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１５Ａではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　映像表示装置１に対して、ビームスプリッタ１０１Ｋを挟んでＹ方向で向かい側には、再帰反射部材２Ａおよびλ／４板２１Ａが配置されている。λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの主面に対し、ビームスプリッタ１０１Ｋが配置される側に配置されている。つまり、λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの光入射側に配置されている。空間浮遊映像３Ｋ（破線枠で示す）は、筐体１０６と再帰反射部材２Ａとの間で、ビームスプリッタ１０１ＫからＺ方向で上側に出て、水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置されている。空間浮遊映像３Ｋは、ビームスプリッタ１０１Ｋに対応して形成される空中像である。また、空間浮遊映像３Ｋは、ビームスプリッタ１０１Ｋの形状に対応して曲面を有する空中像である。

　筐体１０６のＹ方向で左側の面、および筐体４００１のＹ方向で右側の面には、開口部１０６１が設けられている。開口部１０６１は、映像表示装置１からの映像光が通過または透過する部分である。開口部１０６１には、透明部材などが設けられてもよい。映像表示装置１、より具体的には液晶表示パネル１１上に表示された映像に対応する映像光は、この開口部１０６１を経て、Ｙ方向で左方向（負方向）にあるビームスプリッタ１０１Ｋに向かって進む。

　先述の構成（図３）と同様に、ビームスプリッタ１０１Ｋは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有する物とする。例えば湾曲したガラス基板あるいは樹脂基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。このとき、ビームスプリッタ１０１Ｋに対する偏光光の入射角は約４５度を中心に湾曲した面角度で変わり、ほぼ水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置される空間浮遊映像３Ｋが発生する。

　図１５Ａでは、映像表示装置１から、開口部１０６１を経て、Ｙ方向での負方向に出射される映像光の例を破線矢印で示して、代表例として光軸Ｋ１の破線矢印で説明する。液晶表示パネル１１より出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光（平行偏光：ＰはParallelの略）を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｋ１上、ビームスプリッタ１０１ＫをそのままＹ方向で負方向（左）に通過し、光軸Ｋ１に対応した光軸Ｋ２上を再帰反射部材２Ａに向かって進む。ビームスプリッタ１０１Ｋは、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光（垂直偏光：ＳはSenkrechtの略）を反射させる性質を有する。ビームスプリッタ１０１Ｋの、この光軸Ｋ１上のＰ偏光を透過する曲面は、同図より先述の角度α≒約４５度より大きい角度を為している。

　再帰反射部材２Ａの光入射面には、λ／４板２１Ａが設けられている。映像表示装置１から出射され、ビームスプリッタ１０１Ｋを透過した、光軸Ｋ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａで反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｋ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｋで反射され、Ｚ方向の光軸Ｋ３上を進む。ビームスプリッタ１０１Ｋの反射曲面に対する光軸Ｋ２の入射角度は、先述の約４５度の角度より小さい角度を為すため、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向よりやや―Ｙ方向に傾いた方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｋを生成・表示する。その他のＹ方向での負方向に出射される破線矢印の映像光も、先述の光軸Ｋ１、Ｋ２と同様なふるまいを生じるが、ビームスプリッタ１０１Ｋの反射曲面に対する光軸Ｋ２に相当するＳ偏光の映像光反射は、ビームスプリッタ１０１Ｋ面上での反射位置によって入射角度が異なる。このため、Ｓ偏光の反射映像光はＺ方向に進むが、図１５Ａ（Ａ）に示す例のように、ビームスプリッタ１０１Ｋ面上での反射位置によって、真上（約９０度）のＺ方向より－Ｙ方向から＋Ｙに傾いた方向に進んで、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｋを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｋが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｋ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｋとビームスプリッタ１０１Ｋ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｋ間の距離とほぼ等しい。ビームスプリッタ１０１Ｋは先述の図１４（Ｂ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｋの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の円形状湾曲を－Ｘ方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｋは、方向Ｋから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿った中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｋを視認できる。

　図１５Ｂは、一実施例（第８実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内のビームスプリッタ１０１Ｋをビームスプリッタ１０１Ｍに置き換えて構成したものである。図１５Ｂ（Ａ）にＹ－Ｚ断面図、図１５Ｂ（Ｂ）にビームスプリッタ１０１Ｍの構成を示す。本実施例では、図１５Ａの実施例との相違点を説明し、図１５Ａと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　ビームスプリッタ１０１Ｍは、先述の一対の直線辺Ａ１、Ａ１′と、一対の曲線辺Ｂ１、Ｂ１′で囲まれて構成された図１４（Ｂ）のビームスプリッタ１０１Ｋの半円柱形状の板材において、曲線辺Ｂ１、Ｂ１′を多角形による近似曲線ＢＭ１とＢＭ１′で構成している。本実施例では、複数の短冊状ビームススプリッタ小片が階段状に配置されて、ビームスプリッタ１０１Ｍの底面と平行の階段状の近似曲線ＢＭ１とＢＭ１′および、対応する近似曲面を構成する。

　本実施例では、筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１Ｍは、机面に対し斜めに配置されている。前記ビームスプリッタ１０１Ｍの一方の直線辺（例えばＡ１）が前記映像表示装置１の近傍に、前記ビームスプリッタ１０１Ｍの他方の直線辺（例えばＡ１′）が前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１Ｍの近似曲線辺面の円弧両端を結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１５Ｂではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。本実施例の階段状のビームススプリッタ小片はビームスプリッタ１０１Ｍの底面と平行を為して配置されているため、各ビームススプリッタ小片の角度は、角度αと同じとなり、４５度程度（≒４５°）である。

　図１５Ｂ（Ａ）では、映像表示装置１から、Ｙ方向での負方向に出射される映像光の例を破線矢印で示して、代表例として光軸Ｍ１の破線矢印で説明する。液晶表示パネル１１より出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｍ１上、ビームスプリッタ１０１ＭをそのままＹ方向で負方向（左）に通過し、光軸Ｍ１に対応した光軸Ｍ２上を再帰反射部材２Ａに向かって進む。ビームスプリッタ１０１Ｍは、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光を反射させる性質を有する。ビームスプリッタ１０１Ｍの、この光軸Ｍ１上のＰ偏光を透過する短冊状のビームススプリッタ小片は、先述の角度α≒約４５度である。

　ビームスプリッタ１０１Ｍを透過した、光軸Ｍ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａとλ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｍ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｍで反射され、Ｚ方向の光軸Ｍ３上を進む。ビームスプリッタ１０１Ｍの反射面に対する光軸Ｍ２の入射角度は、先述の約４５度の角度を為すため、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｍを生成・表示する。その他のＹ方向での負方向に出射される破線矢印の映像光からのＳ偏光の反射映像光もＺ方向に進み、図１５Ｂ（Ａ）に示す例のように、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｍを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｍが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｍ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｍとビームスプリッタ１０１Ｍ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｍ間の距離とほぼ等しい。ビームスプリッタ１０１Ｍは先述の図１５Ｂ（Ｂ）に記載した半円柱の近似形状を有するため、空間浮遊映像３Ｍの形状もほぼ半円柱の近似形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の段差を有する円形状湾曲を－Ｘ方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｍは、方向Ｍから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿った中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｍを視認できる。

　図１５Ｃは、一実施例（第８実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１５Ｃは、図１５Ａの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内のビームスプリッタ１０１Ｋをビームスプリッタ１０１Ｌに置き換えて構成したものである。図１５Ｃ（Ａ）にＹ－Ｚ断面図、図１５Ｃ（Ｂ）にＸ－Ｙ上面図、図１５Ｃ（Ｃ）にＸ－Ｚ断面図を示す。ビームスプリッタ１０１Ｌは図１４（Ｃ）に先述したように、図１４（Ｂ）のビームスプリッタ１０１Ｋを９０度回転した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺Ａ２、Ａ２′と、一対の曲線辺Ｂ２、Ｂ２′で囲まれている。本実施例では、図１５Ａの実施例との相違点を説明し、図１５Ａと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　本実施例では、ビームスプリッタ１０１Ｌは、前記図１４（Ｃ）に記載した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている。筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１Ｌは、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記ビームスプリッタ１０１Ｌの一方の曲線辺（例えばＢ２）が前記映像表示装置１の近傍に、前記ビームスプリッタ１０１Ｌの他方の曲線辺（例えばＢ２´）が前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１Ｌの直線辺Ａ２とＡ２′の方向が為す角度が対応しており、例えば図１５Ｃではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。本実施例の一対の曲線辺Ｂ２とＢ２´に挟まれた円柱形状面は、直線辺Ａ２とＡ２′に平行であるため、その斜めの角度である角度も４５度程度（≒４５°）である。

　ビームスプリッタ１０１Ｌを透過した、光軸Ｌ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａとλ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｌ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｌで反射され、Ｚ方向の光軸Ｌ３上を進む。

　ビームスプリッタ１０１Ｌの反射面に対する光軸Ｌ２の入射角度は、先述の約４５度の角度を為すため、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｌを生成・表示する。その他のＹ方向での負方向に出射される破線矢印の映像光からのＳ偏光の反射映像光もＺ方向に進み、図１５Ｃ（Ａ）に示す例のように、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｌを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｌが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｌ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｌとビームスプリッタ１０１Ｌ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｌ間の距離とほぼ等しい。ビームスプリッタ１０１Ｌは先述の図１４（Ｃ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｌの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｘ－Ｚ断面図の円形状湾曲をＹ方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｌは、方向Ｌから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｙ軸上に沿った中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｌを視認できる。

　図１５Ｄは、一実施例（第８実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１５Ｄは、図１５Ａの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内のビームスプリッタ１０１Ｋをビームスプリッタ１０１Ｎに置き換えて構成したものである。ビームスプリッタ１０１Ｎは、ビームスプリッタ１０１Ｎの一方の直線辺が表示パネル１１の近傍に、ビームスプリッタ１０１Ｎの他方の直線辺が再帰反射部材２Ａの近傍になるように配置されている。図１５Ｄ（Ａ）にＹ－Ｚ断面図、図１５Ｄ（Ｂ）にＸ－Ｙ上面図、図１５Ｄ（Ｃ）にＸ－Ｚ断面図、図１５Ｄ（Ｅ）にビームスプリッタ１０１Ｎの構成を示す。本実施例では、図１５Ａの実施例との相違点を説明し、図１５Ａと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　ビームスプリッタ１０１Ｎは、図１４（Ｂ）のビームスプリッタ１０１Ｋの直線辺Ａ１とＡ１′の距離を短縮し、曲率を大きくした半円柱形状の板材であって、一対の直線辺ＡＮ１、ＡＮ１′と、一対の曲線辺ＢＮ１、ＢＮ１′で囲まれている。筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１Ｎは、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記ビームスプリッタ１０１Ｎの一方の直線辺（例えばＡＮ１）が前記映像表示装置１の近傍に、前記ビームスプリッタ１０１Ｎの他方の直線辺（例えばＡＮ１′）が前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１Ｎの曲線辺面の円弧両端を結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１５Ｄではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　先述の構成（図３）と同様に、ビームスプリッタ１０１Ｎは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有する物とする。例えば湾曲したガラス基板あるいは樹脂基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。このとき、ビームスプリッタ１０１Ｎに対する偏光光の入射角は約４５度を中心に湾曲した面角度で変わり、ほぼ水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置される空間浮遊映像３Ｎが発生する。

　ビームスプリッタ１０１Ｎを透過した、光軸Ｎ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａとλ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｎ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｎで反射され、Ｚ方向の光軸Ｎ３上を進む。

　ビームスプリッタ１０１Ｎの反射曲面に対する光軸Ｎ２の入射角度が、先述の約４５度の角度を為す面では、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｎを生成・表示する。

　その他のＹ方向での負方向に出射される破線矢印の映像光Ｎ１２、Ｎ１３も、先述の光軸Ｎ１、Ｎ２と同様なふるまいを生じるが、ビームスプリッタ１０１Ｎの反射曲面に対する光軸Ｎ２に相当するＳ偏光の映像光反射は、ビームスプリッタ１０１Ｎ面上での反射位置によって入射角度が異なる。

　このため、Ｓ偏光の反射映像光はＺ方向に進むが、図１５Ｄ（Ａ）に示す例のように、ビームスプリッタ１０１Ｎ面上での反射位置によってＳ偏光の反射角度が異なる。光軸Ｎ２より底面側のＮ２２は、入射角度が４５度より小さくなるため、真上（約９０度）のＺ方向より－Ｙ方向に傾いたＮ３２へ進み、また、光軸Ｎ２より上面側のＮ２３は、入射角度が４５度より大きくなるため、真上（約９０度）のＺ方向より＋Ｙ方向に傾いたＮ３３へ進んで、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｎを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｎが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｎ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｎとビームスプリッタ１０１Ｎ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｎ間の距離とほぼ等しい。ビームスプリッタ１０１Ｎは図１５Ｄ（Ｅ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像の形状もほぼ半円柱形状を為すが、先述の図１５Ａのビームスプリッタ１０１Ｋより曲率が大きいため、空間浮遊映像は＋Ｙ方向と－Ｙ方向に大きく傾き、すなわち、ビームスプリッタ１０１Ｎの形状よりも、大きく拡大された空間浮遊映像３Ｎが得られる。したがって、利用者２３０Ｎは、方向Ｎから見ると、Ｘ軸上に沿った中央部が凸状に盛り上がり、映像表示装置１の表示画像よりも拡大された、空間浮遊映像３Ｎを視認できる。

　図１５Ｅは、一実施例（第８実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１５Ｅは、図１５Ｄの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内のビームスプリッタ１０１Ｎをビームスプリッタ１０１Ｐに置き換えて構成したものである。図１５Ｅ（Ａ）にＹ－Ｚ断面図、図１５Ｅ（Ｂ）にＸ－Ｙ上面図、図１５Ｅ（Ｃ）にＸ－Ｚ断面図の構成を示す。ビームスプリッタ１０１Ｐは、図１４（Ｄ）の円錐形状あるいはレンズ形状の板材であって、底側の周辺部Ｂ３が円形あるいは曲線で囲まれ、側面は板材の頂点に向かって斜めに上がっている。また、ビームスプリッタ１０１Ｐは、ビームスプリッタ１０１Ｐの底面は表示パネル１１の方向を向き、ビームスプリッタ１０１Ｐの頂点は再帰反射部材２Ａの方向を向くように、所定の角度で配置されている。本実施例では、図１５Ｄの実施例との相違点を説明し、図１５Ｄと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　ビームスプリッタ１０１Ｐは、筐体４００１内において、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記ビームスプリッタ１０１Ｐの一方の曲線辺ＡＡが前記映像表示装置１の近傍に、前記曲線辺に対向する他方の曲線辺ＢＢが前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、先述のビームスプリッタ１０１Ｐの一方の曲線辺ＡＡと他方の曲線辺ＢＢを結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１４ではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　先述の構成（図１５Ｄ）と同様に、ビームスプリッタ１０１Ｐは、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有する物とする。例えば湾曲したガラス基板あるいは樹脂基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。このとき、ビームスプリッタ１０１Ｐは先述のビームスプリッタ１０１Ｎの円柱形状と異なり、レンズ形状の曲線で囲まれ湾曲した面であるため、ビームスプリッタ１０１Ｐに対するＳ偏光は±Ｚ方向だけではなく、±Ｘ方向にもＳ偏光が反射されて、ほぼＸ－Ｙ面に配置される空間浮遊映像３Ｐが発生する。

　ビームスプリッタ１０１Ｐを透過した、光軸Ｐ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａとλ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｐ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１Ｐで反射され、Ｚ方向の光軸Ｐ３上を進む。

　ビームスプリッタ１０１Ｐの反射曲面に対する光軸Ｐ２の入射角度が、先述の約４５度の角度を為す面では、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｐを生成・表示する。

　その他のＹ方向での負方向に出射される破線矢印の映像光Ｐ１２、Ｐ１３は、先述図１５Ｄと同様なふるまいを生じて空間浮遊映像ＰＡ、ＰＢを生成する。また、映像光Ｐ１４、Ｐ１５は、±Ｘ方向に反射されて空間浮遊映像ＰＣ、ＰＤを生成する。

　空間浮遊映像３Ｐが形成される所定の位置は、映像表示装置１、ビームスプリッタ１０１Ｐ、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｐとビームスプリッタ１０１Ｐ間の距離は、映像表示装置１とビームスプリッタ１０１Ｐ間の距離とほぼ等しい。ビームスプリッタ１０１Ｐは図１４（Ｄ）に記載したレンズ形状の曲線で囲まれ湾曲した面を有するため、空間浮遊映像の形状は円形に類似し、先述の図１５Ｄのビームスプリッタ１０１Ｎより±Ｘ方向の曲率が大きいため、空間浮遊映像は＋Ｙ方向と－Ｙ方向、＋Ｘ方向と－Ｘ方向に大きく傾き、すなわち、ビームスプリッタ１０１Ｐの形状よりも、大きく拡大された空間浮遊映像３Ｐが得られる。したがって、利用者２３０Ｐは、方向Ｐから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ－Ｙ平面上に中央部が凸状に盛り上がり、映像表示装置１の表示画像よりも拡大された、空間浮遊映像３Ｐを視認できる。

　図１５Ｆは、一実施例（第８実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１５Ｆは、空間浮遊映像表示装置４００内にビームスプリッタ１０１Ｋを配した図１５Ａの実施例と光学的な構成は同じであるが、再帰反射部材が再帰反射した反射光がビームスプリッタ１０１Ｋの曲面形状の面を介して生成される空中浮遊映像の画像歪を補正する機能を有する。本実施例では、図１５Ａの実施例との相違点を説明し、図１５Ａと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　図１５Ｆ（１）は、先述の図１５Ａの曲面を有するビームスプリッタ１０１Ｋを有する光学的な構成における映像光の振る舞いをより詳細に示している。図１５Ｆ（１）の（Ａ）Ｙ－Ｚ断面図に示すように、表示装置１は等間隔に配置された－Ｙ方向に進むＰ偏光の映像光Ｐ１～Ｐ７を表示している。観測者（図示せず）が装置正面から空間浮遊映像３Ｋを見た場合には、空間浮遊映像３Ｋを生成・表示するＳ偏光の映像光は、図１５Ｆ（１）の（Ｂ）上面図に示すように中央部の凸部に近い映像光Ｓ３と映像光Ｓ４の間隔が広く、両端（表示装置１側や再帰反射部材２Ａ側）に近づくにつれて、映像光Ｓ１と映像光Ｓ２間や、映像光Ｓ６と映像光Ｓ７間のなどのように間隔が狭くなる。つまり、画像歪を有した空間浮遊映像３Ｋとして視認される。

　本現象は、ビームスプリッタ１０１Ｋが曲面を有しているため、ビームスプリッタ１０１Ｋ面上でのＳ偏光の映像光の反射位置によって入射角度が異なる。このため、Ｓ偏光の反射映像光はＺ方向に進むが、ビームスプリッタ１０１Ｋ面上での反射位置によって、真上（約９０度）のＺ方向より－Ｙ方向あるいは＋Ｙに傾いた方向に進んで、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｋを生成・表示されることによる。

　このような空間浮遊映像効果を望まない場合は、例えば、表示装置１から空中浮遊映像の画像歪を補正した映像光を表示してもよい。空中浮遊映像の画像歪補正は、先述の図１０の映像制御部１１６０で、映像信号入力部１１３１から入力された映像信号やメモリ１１０９に記憶させる映像信号等に対して画像処理を行う制御を行う。画像処理としては、例えば、画像の拡大、縮小、変形等を行うスケーリング処理である。

　図１５Ｆ（２）は空中浮遊映像の画像歪を補正する一実施例を示している。図１５Ｆ（２）の（Ａ）Ｙ－Ｚ断面図に示すように、表示装置１からは、映像制御部１１６０で画像処理を行い、中央部に近いほど映像光Ｐ３′と映像光Ｐ４′の間隔のように狭く、両端（表示装置１のＺ方向側や、表示装置１の－Ｚ方向側）に近づくにつれて、映像光Ｐ１′と映像光Ｐ２′間や、映像光Ｐ６′と映像光Ｐ７′間のなどのように間隔を広く、となるように補正を施したＰ偏光の映像光が－Ｙ方向に進んでいる。観測者（図示せず）が装置正面から生成・表示される空間浮遊映像３Ｋ′を見た場合には、図１５Ｆ（２）の（Ｂ）上面図に示すように中央部の凸部に近い映像光Ｓ３′と映像光Ｓ４′間も、両端の映像光Ｓ１′と映像光Ｓ２′間や、映像光Ｓ６′と映像光Ｓ７′間も、間隔は等間隔で、画像歪の無い空間浮遊映像３Ｋ′として視認される。

　本補正は、曲面を有するビームスプリッタ１０１Ｋ面上でのＳ偏光の映像光の反射位置による入射角度の違いがあっても、空間浮遊映像３Ｋ′上では等間隔の画像となるように、あらかじめ表示装置１側で映像光の間隔を補正して実現している。このため、Ｓ偏光の反射映像光はビームスプリッタ１０１Ｋ面上での反射位置によって、真上（約９０度）のＺ方向より－Ｙ方向あるいは＋Ｙに傾いた方向に進むが、Ｚ方向で所定の位置で等間隔の実像である空間浮遊映像３Ｋ′が生成・表示されて、観測者は画像歪の無い空間浮遊映像３Ｋ′として視認が可能である。本補正は、図１５Ａの実施例に限られず、図１５Ｂから図１５Ｅの実施例に対しても歪の無い空間浮遊映像の生成・表示が可能である。

　以上のように、各実施例や変形例の空間浮遊映像表示装置によれば、例えば室内での使用に好適で、視認性の高い空間浮遊映像を表示することができる。また、本実施の形態の空間浮遊映像表示装置は、表示される空間像が曲面形状で表示されて、印象的な表示や操作性を向上させる構成とした。より具体的には、ビームスプリッタを曲面形状の面を有する構成として、曲面形状の空間浮遊映像を表示する構成とした。このように偏光分離部材を非平面形状とすることにより空中浮遊映像を非平面状に形成することが可能となる。

　［第９実施例］
　図１６～図１７Ｄに示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、映像表示装置１を曲面形状の面を有する構成として、曲面形状の空間浮遊映像を表示する構成としている。曲面形状の空間浮遊映像を表示する別の一実施例（第９実施例）について、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、範囲等を表していない場合がある。表示パネル１１を曲面形状の面を有する構成として、曲面形状の空間浮遊映像を表示する構成とした。このように偏光分離部材を非平面形状とすることにより空中浮遊映像を非平面状に形成することが可能となる。表示パネル１１は表示部、液晶表示パネル、液晶パネル等と称してもよい。

　図１６は、一実施例（第９実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の表示パネル１１の形状例をした斜視図である。図１６（Ａ）は平板形状の表示パネル１１で、図１１～図１３や図１５Ａ～図１５Ｆで示した空中浮遊映像表示装置の表示パネル１１等に該当する。これに対して、図１６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は平板形状ではなく湾曲して、表示パネル周囲辺に対して表示パネル内側の高さが異なる表示パネルの形状例を示している。図１６（Ｂ）の液晶表示パネル１１Ｍは、半円柱形状の板材であって、一対の直線辺ＭＡ１、ＭＡ１′と、一対の曲線辺ＭＢ１、ＭＢ１′で囲まれている。図１６（Ｃ）の液晶表示パネル１１Ｎは、図１６（Ｂ）の液晶表示パネル１１Ｍを９０度回転した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺ＮＡ１、ＮＡ１′と、一対の曲線辺ＮＢ１、ＮＢ１′で囲まれている。なお、液晶表示パネル１１Ｍ、１１Ｎの曲線辺ＭＢ１、ＭＢ１′、ＮＢ１、ＮＢ１′は円や楕円の一部に限らず、任意の曲がりや湾曲をもつ曲線や多角形による近似曲線であってもよい。図１６（Ｄ）の液晶表示パネル１１Ｐは、一対の直線辺ＰＡ１、ＰＡ１′と、一対の近似曲線ＰＢ１、ＰＢ１′で囲まれている。図１６（Ｄ）の液晶表示パネル１１Ｐは、先述の一対の直線辺ＭＡ１、ＭＡ１′と、一対の曲線辺ＭＢ１、ＭＢ１′で囲まれて構成された図１６（Ｂ）の液晶表示パネル１１Ｍの半円柱形状の板材において、曲線辺ＭＢ１、ＭＢ１′を多角形による近似曲線ＰＢ１とＰＢ１′で構成している。本実施例では、複数の短冊状表示面が階段状に配置されて、液晶表示パネル１１Ｐの底面と平行の階段状の近似曲線ＰＢ１とＰＢ１′および、対応する近似曲面を構成する。

　尚、図１６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の液晶表示パネル１１Ｍ、１１Ｎ、１１Ｐの形状は一例であり、液晶表示パネルの形状はこれらに限定されず、非平面形状であれば良い。

　図１７Ａは、一実施例（第９実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。図１７Ａは、基本構成として、図２Ａに示す構成に該当する。図１７Ａでは、図１７Ａ（Ａ）に示す空間浮遊映像表示装置４００と図１７Ａ（Ｂ）に示す映像表示装置１Ｑの空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｑを利用者が視認できる方向に対応した面とする。方向Ｑは、利用者２３０Ｑが空間浮遊映像３Ｑを視認する方向であり、Ｚ方向の負側方向と対応している。説明上、図示の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のような座標系や方向を用いる場合がある。Ｚ方向は、鉛直方向、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向であり、Ｙ方向は、左右方向である。

　図１７Ａの構成は、図２Ａの構成に対し、構成要素（映像表示装置１Ｑ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２等）の位置関係は同様である。空間浮遊映像３Ｑを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１Ｑ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。

　本実施例では、空間浮遊映像表示装置４００を実装・収納する筐体は略している。再帰反射部材２や映像表示装置１Ｑに対する空間浮遊映像表示装置４００へ入射してくる外光の影響の低減を目的として、ガラス板や吸収型偏光板等の透明部材１００を備えている。方向Ｑは、本例では鉛直方向であるＺ方向で上から下への方向で、利用者２３０Ｑの視点から透明部材１００への方向である。

　本実施例では、映像表示装置１Ｑは、吸収型偏光板１２Ｑと液晶表示パネル１１Ｍと光源装置１３Ｑから構成されている。液晶表示パネル１１Ｍは、図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている。液晶表示パネルは、ここでは一例として液晶表示パネル１１Ｍとしたが、図１６（Ｃ）の液晶表示パネル１１Ｎや、図１６（Ｄ）の液晶表示パネル１１Ｐや、他の非平面形状の液晶パネルであっても良い。

　空間浮遊映像表示装置４００内において、映像表示装置１Ｑは、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、液晶表示パネル１１Ｍの一方の直線辺（例えばＭＡ１）が前記再帰反射部材２の遠方に、液晶表示パネル１１Ｍの他方の直線辺（例えばＭＡ１′）が前記再帰反射部材２の近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、映像表示装置１Ｑの曲線辺面の円弧両端を結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１７Ａではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　映像表示装置１Ｑに対して―Ｙ方向には、再帰反射部材２およびλ／４板２１が配置されている。λ／４板２１は、再帰反射部材２の主面に対し、ビームスプリッタ１０１が配置される側に配置されている。つまり、λ／４板２１は、再帰反射部材２の光入射側に配置されている。空間浮遊映像３Ｑ（破線枠で示す）は、映像表示装置１Ｑと再帰反射部材２との間で、ビームスプリッタ１０１からＺ方向で上側に出て、水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置されている。空間浮遊映像３Ｑは、映像表示装置１Ｑに対応して形成される空中像である。また、空間浮遊映像３Ｑは、映像表示装置１Ｑの形状に対応して曲面を有する空中像である。

　図１７Ａでは、ビームスプリッタ１０１は、Ｐ偏光を反射し、Ｓ偏光を透過する性質を有する物とする。映像表示装置１Ｑから、Ｙ方向の負方向に出射される映像光の例を破線矢印で示して、代表例として光軸Ｑ１の破線矢印で説明する。湾曲した液晶表示パネル１１Ｍより出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光（平行偏光：ＰはParallelの略）を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｑ１上、ビームスプリッタ１０１で反射してそのままＹ方向の負方向の光軸Ｑ１に対応した光軸Ｑ２上を再帰反射部材２に向かって進む。ビームスプリッタ１０１は、Ｐ偏光を反射させ、Ｓ偏光（垂直偏光：ＳはSenkrechtの略）を通過させる性質を有する。

　再帰反射部材２の光入射面には、λ／４板２１が設けられている。映像表示装置１Ｑから出射され、ビームスプリッタ１０１で反射した、光軸Ｑ２のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２で反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１を通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｑ２上を戻るＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向よりややＹ方向に傾いた光軸Ｑ３上を進む方向に進み、ビームスプリッタ１０１および透明部材１００を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｑを生成・表示する。その他のＹ方向の負方向に出射される破線矢印の映像光も、先述の光軸Ｑ１、Ｑ２と同様なふるまいを生じるが、映像表示装置１Ｑの映像光の出射曲面からビームスプリッタ１０１に至る位置や距離は、映像光の出射位置によって異なる。

　このため、Ｓ偏光の反射映像光はＺ方向よりややＹ方向に傾いた光軸Ｑ３上の方向に進むが、図１７Ａ（Ａ）に示す例のように、映像表示装置１Ｑ面上での出射位置によって、異なる位置でビームスプリッタ１０１を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｑを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｑが形成される所定の位置は、映像表示装置Ｑ１、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２を含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。

　空間浮遊映像３Ｑとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｑ３のビームスプリッタ１０１から空間浮遊映像３Ｑに至る長さ）は、映像表示装置１Ｑとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｑ１の映像表示装置１Ｑからビームスプリッタ１０１に至る長さ）とほぼ等しい（図中記号〓、〓＊、〓△で示す）。液晶表示パネル１１Ｍは先述の図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｑの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の円形状湾曲をＸ軸方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｑは、方向Ｑから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｑを視認できる。

　図１７Ｂは、一実施例（第９実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。図１７Ｂは、基本構成として、図３に示す構成に該当する。図１７Ｂでは、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図を図１７Ａ（Ａ）、装置正面から見た場合のＸ－Ｙ上面図を図１７Ａ（Ｂ）、Ｘ－Ｚ断面図を図１７Ａ（Ｃ）に示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｒを利用者が正面から視認できる方向に対応した面とする。方向Ｒは、利用者２３０Ｒが空間浮遊映像３Ｒを正面から視認する方向であり、Ｚ方向の負方向と対応している。

　図１７Ｂの構成は、図３の構成に対し、構成要素（映像表示装置１Ｒ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２Ａ等）の位置関係は同様である。空間浮遊映像３Ｒを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１Ｒ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２Ａ等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。空間浮遊映像表示装置４００は、筐体４００１に実装・収納されている。

　本実施例では、再帰反射部材２Ａや映像表示装置１Ｒに対する開口部４００２から入射してくる外光の影響の低減を目的として、ガラス板等の透明部材１００および吸収型偏光板１１２を備えている。方向Ｒは、本例では鉛直方向であるＺ方向で上から下への方向、開口部４００２に対する垂直方向である。

　本実施例では、映像表示装置１Ｒは、吸収型偏光板１２Ｒと液晶表示パネル１１Ｍと光源１３Ｒから構成されている。液晶表示パネル１１Ｍは、図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている。

　筐体４００１内において、ビームスプリッタ１０１は、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記ビームスプリッタ１０１の一方の直線辺が前記映像表示装置１Ｒの近傍に、前記ビームスプリッタ１０１の他方の直線辺が前記再帰反射部材２Ａの近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、ビームスプリッタ１０１の主面の一辺の方向が為す角度が対応しており、例えば図１７Ｂではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　映像表示装置１Ｒに対して、ビームスプリッタ１０１を挟んで－Ｙ方向には、再帰反射部材２Ａおよびλ／４板２１Ａが配置されている。λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの主面に対し、ビームスプリッタ１０１が配置される側に配置されている。つまり、λ／４板２１Ａは、再帰反射部材２Ａの光入射側に配置されている。空間浮遊映像３Ｒ（破線枠で示す）は、筐体１０６と再帰反射部材２Ａとの間で、ビームスプリッタ１０１からＺ方向で上側に出て、水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置されている。空間浮遊映像３Ｒは、液晶表示パネル１１Ｍに対応して形成される空中像である。また、空間浮遊映像３Ｒは、液晶表示パネル１１Ｍの形状に対応して曲面を有する空中像である。

　筐体１０６のＹ方向で左側の面、および筐体４００１のＹ方向で右側の面には、開口部１０６１が設けられている。開口部１０６１は、映像表示装置１Ｒからの映像光が通過または透過する部分である。開口部１０６１には、透明部材などが設けられてもよい。映像表示装置１Ｒ、より具体的には液晶表示パネル１１Ｍ上に表示された映像に対応する映像光は、この開口部１０６１を経て、Ｙ方向の左方向（負方向）にあるビームスプリッタ１０１に向かって進む。

　先述の構成（図３）と同様に、ビームスプリッタ１０１は、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する性質を有する物とする。例えばガラス基板あるいは樹脂基板上に光学薄膜を蒸着することで形成できる。このとき、ビームスプリッタ１０１に対する偏光光の入射角は約４５度であり、ほぼ水平方向（Ｘ－Ｙ面）に配置される空間浮遊映像３Ｒが発生する。

　図１７Ｂでは、映像表示装置１Ｒから、開口部１０６１を経て、Ｙ方向の負方向に出射される映像光の例を破線矢印で示して、代表例として光軸Ｒ１の破線矢印で説明する。液晶表示パネル１１Ｍより出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｒ１上、ビームスプリッタ１０１をそのままＹ方向の負方向（左）に通過し、光軸Ｒ１に対応した光軸Ｒ２上を再帰反射部材２Ａに向かって進む。ビームスプリッタ１０１は、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光を反射させる性質を有する。

　再帰反射部材２Ａの光入射面には、λ／４板２１Ａが設けられている。映像表示装置１Ｒから出射され、ビームスプリッタ１０１を透過した、光軸Ｒ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａで反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｒ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１で反射され、Ｚ方向の光軸Ｒ３上を進む。

　空間浮遊映像３Ｒが形成される所定の位置は、映像表示装置１Ｒ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。

　空間浮遊映像３Ｒとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｒ３のビームスプリッタ１０１から空間浮遊映像３Ｒに至る長さ）は、映像表示装置１Ｒとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｒ１の映像表示装置１Ｒからビームスプリッタ１０１に至る長さ）とほぼ等しい（図中では記号〓で示す）。液晶表示パネル１１Ｍは先述の図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｒの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の円形状湾曲をＸ軸方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｒは、方向Ｒから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｒを視認できる。

　図１７Ｃは、一実施例（第９実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１７Ｃは、図１７Ｂの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内の映像表示装置１Ｒを映像表示装置１Ｔに置き換えて構成したものである。図１７Ｃ（Ａ）では、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図、図１７Ｃ（Ｂ）では装置正面から見た場合のＸ－Ｙ上面図、図１７Ｃ（Ｃ）ではＸ－Ｚ断面図を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｔを利用者が正面から視認できる方向に対応した面とする。方向Ｔは、利用者２３０Ｔが空間浮遊映像３Ｔを正面から視認する方向であり、Ｚ方向の負方向と対応している。本実施例では、図１７Ｂの実施例との相違点を説明し、図１７Ｂと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　図１７Ｃの映像表示装置１Ｔは、図１７Ｂの映像表示装置１Ｒが半円柱形状の前記図１６（Ｂ）の液晶表示パネル１１Ｍを用いているのに対して、前記図１６（Ｄ）に記載した液晶表示パネル１１Ｐを用いている。液晶表示パネル１１Ｐは、曲線辺を多角形による近似曲線ＰＢ１とＰＢ１′で構成され、複数の短冊状表示面が階段状に配置されて、液晶表示パネル１１Ｐの底面と平行の階段状の近似曲線ＰＢ１とＰＢ１′および、対応する近似曲面を構成する。

　図１７Ｃ（Ａ）では、映像表示装置１Ｔから、Ｙ方向の負方向に出射される映像光の例を破線矢印で示して、代表例として光軸Ｔ１の破線矢印で説明する。液晶表示パネル１１Ｐより出射された映像光は、所定の偏光特性、例えば、Ｐ偏光を有する光とする。このＰ偏光の映像光は、光軸Ｔ１上、ビームスプリッタ１０１をそのままＹ方向の負方向（左）に通過し、光軸Ｔ１に対応した光軸Ｔ２上を再帰反射部材２Ａに向かって進む。ビームスプリッタ１０１は、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光を反射させる性質を有する。

　ビームスプリッタ１０１を透過した、光軸Ｔ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａとλ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｔ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１で反射され、Ｚ方向の光軸Ｔ３上を進む。ビームスプリッタ１０１の反射面に対する光軸Ｔ２の入射角度は、先述の約４５度の角度を為すため、このＳ偏光の映像光は、図示のように真上（約９０度）のＺ方向に進み、開口部４００２の外側、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過して、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｔを生成・表示する。その他のＹ方向の負方向に出射される破線矢印の映像光からのＳ偏光の反射映像光もＺ方向に進み、図１７Ｃ（Ａ）に示す例のように、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｔを生成・表示する。

　再帰反射部材２Ａの光入射面には、λ／４板２１Ａが設けられている。映像表示装置１Ｒから出射され、ビームスプリッタ１０１を透過した、光軸Ｔ１のＰ偏光の映像光は、再帰反射部材２Ａで反射される前と反射された後との計２回、λ／４板２１Ａを通過することで、Ｐ偏光からＳ偏光に偏光変換される。この結果、再帰反射部材２で反射後の光軸Ｔ２上を進んだＳ偏光の映像光は、ビームスプリッタ１０１で反射され、Ｚ方向の光軸Ｔ３上を進む。

　空間浮遊映像３Ｔが形成される所定の位置は、映像表示装置１Ｔ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材２Ａを含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。空間浮遊映像３Ｔとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｔ３のビームスプリッタ１０１から空間浮遊映像３Ｔに至る長さ）は、映像表示装置１Ｔとビームスプリッタ１０１間の距離（例えば、光軸Ｒ１の映像表示装置１Ｔからビームスプリッタ１０１に至る長さ）とほぼ等しい（図中では記号〓で示す）。液晶表示パネル１１Ｐは先述の図１６（Ｄ）に記載した半円柱の近似形状を有するため、空間浮遊映像３Ｔの形状もほぼ半円柱の近似形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の段差を有する円形状湾曲を－Ｘ方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｔは、方向Ｔから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｔを視認できる。

　図１７Ｄは、一実施例（第９実施例）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図１７Ｄは、基本構成として、図４Ａに示す構成に該当する。図１７Ｄでは、図１７Ｄ（Ａ）に示す空間浮遊映像表示装置４００（Ａ）と図１７Ｄ（Ｂ）に示す映像表示装置１Ｕ（Ｂ）の空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｕを利用者が視認できる方向に対応した面とする。方向Ｕは、利用者２３０Ｕが空間浮遊映像Ｕを視認する方向であり、Ｚ方向の負側方向と対応している。説明上、図示の（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のような座標系や方向を用いる場合がある。Ｚ方向は、鉛直方向、上下方向であり、Ｘ方向およびＹ方向は、直交する２つの水平方向であり、Ｘ方向は、奥行き方向、前後方向であり、Ｙ方向は、左右方向である。

　図１７Ｄの構成は、図４Ａの構成に対し、構成要素（映像表示装置１Ｕ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材５等）の位置関係は同様である。空間浮遊映像３Ｕを形成する機能のために、空間浮遊映像表示装置４００の各構成要素（映像表示装置１Ｕ、ビームスプリッタ１０１、および再帰反射部材５等）は、所定の位置関係を有して相互に配置されている。

　本実施例では、空間浮遊映像表示装置４００を実装・収納する筐体は略している。再帰反射部材５や映像表示装置１Ｕに対する空間浮遊映像表示装置４００へ入射してくる外光の影響の低減を目的として、ガラス板や吸収型偏光板等の透明部材１００を備えている。方向Ｕは、本例では鉛直方向であるＺ方向で上から下への方向、利用者Ｕの視点から透明部材１００への方向である。

　本実施例では、映像表示装置１Ｕは、吸収型偏光板１２Ｕと液晶表示パネル１１Ｍと光源装置１３Ｕから構成されている。液晶表示パネル１１Ｍは、図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状の板材であって、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている。液晶表示パネルは、ここでは一例として液晶表示パネル１１Ｍとしたが、図１６（Ｃ）の液晶表示パネル１１Ｎや、図１６（Ｄ）の液晶表示パネル１１Ｐや、他の非平面形状の液晶パネルであっても良い。

　空間浮遊映像表示装置４００内において、映像表示装置１Ｕは、机面に対し斜めに配置されている。斜めとは、前記、液晶表示パネル１１Ｍの一方の直線辺（例えばＭＡ１）が再帰反射部材５の遠方に、液晶表示パネル１１Ｍの他方の直線辺（例えばＭＡ１′）が再帰反射部材５の近傍に配置される。机面（Ｘ－Ｙ面）のＹ方向に対し、映像表示装置１Ｕの曲線辺面の円弧両端を結んだ線分の方向が為す角度が対応しており、例えば図１７Ｄではその斜めの角度である角度αが４５度程度（≒４５°）である。

　表示装置１Ｕから出射された光束を代表する主光軸９０２０Ｕは、再帰反射板５に向かって進行し、再帰反射板５に対して前記入射角αで入射する。再帰反射板５は、少なくとも光線を一部の方向について再帰性反射する光学特性を有する光学部材である。再帰反射板５によって、主光軸９０２０Ｕは、Ｚ方向に進行しつつ、Ｘ、Ｙ方向に関して再帰性反射される。これにより、反射光線９０２１Ｕは、再帰反射板５を基準に主光軸９０２０Ｕに対して鏡面対称な光路を、再帰反射板５から離れる方向に進行し、透明な部材１００を透過して、結像面において実像として空間浮遊映像３Ｕを形成する。

　その他のＹ方向斜め上に出射される他の破線矢印の映像光も、先述の主光軸９０２０Ｕと同様なふるまいを生じるが、映像表示装置１Ｕの映像光の出射曲面から再帰反射板５に至る位置や距離は、映像光の出射位置によって異なる。

　このため図１７Ｄ（Ａ）に示す例のように、映像表示装置１Ｕ面上での出射位置によって、異なる位置で再帰反射板５に対して鏡面対称な光路をＺ方向よりやや－Ｙ方向に傾いた光軸の方向に進み、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｕを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｕが形成される所定の位置は、映像表示装置１Ｕ、および再帰反射部材５を含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。

　空間浮遊映像３Ｕと再帰反射部材５間の距離（例えば、光軸９０２１Ｕの再帰反射部材５から空間浮遊映像３Ｕに至る長さ）は、映像表示装置１Ｕと再帰反射部材５間の距離（例えば、光軸９０２０Ｕの映像表示装置１Ｕから再帰反射部材５に至る長さ）とほぼ等しい（図中記号〓、〓＊、〓△で示す）。液晶表示パネル１１Ｍは先述の図１６（Ｂ）に記載した半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｕの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の円形状湾曲をＸ軸方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｕは、方向Ｕから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像３Ｕを視認できる。

　［第１０実施例］
　図１８Ａ～図１８Ｂに示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、表示部を曲面形状の面を有する構成として、曲面形状の空間浮遊映像を表示する構成としている。曲面形状の空間浮遊映像を表示する別の一実施例（第１０実施例）について、以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、範囲等を表していない場合がある。

　図１８Ａは、一実施例（第１０実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。図１８Ａは、基本構成として、図４Ａに示す構成に該当する。図１８Ａは、図１７Ｄの実施例の空間浮遊映像表示装置４００内の映像表示装置１Ｕを映像表示装置１Ｖに置き換えて構成したものである。図１８Ａでは、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図を示している。ここでの装置正面は、空間浮遊映像表示装置４００で形成する空間浮遊映像３Ｖを利用者が視認できる方向に対応した面とする。方向Ｖは、利用者２３０Ｖが空間浮遊映像Ｖを視認する方向であり、Ｚ方向の負側方向と対応している。本実施例では、図１７Ｄの実施例との相違点を説明し、図１７Ｄと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　図１８Ａの映像表示装置１Ｖは、図１７Ｄの映像表示装置ＩＵが前記図１６（Ｂ）の液晶表示パネル１１Ｍを用いているのに対して、図１８Ｂに記載した湾曲面を有するマスク８００を用いている。

　図１８Ｂは、マスク８００を用いた映像表示装置１Ｖの構成例を示す。映像表示装置１Ｖは、吸収型偏光板１２Ｖとマスク８００と光源装置１３Ｖから構成され、光源装置１３Ｖは可視光を発する光源である。図１８Ｂ（Ａ）はマスク８００の正面図、図１８Ｂ（Ｂ）は映像表示装置１Ｖの断面図を示す。マスク８００は光源装置１３Ｖの出射面に配置され、光源装置１３Ｖの出射光の一部を遮光するマスクであって、静止画像を表示する。図１０で説明すると、液晶表示パネル１１をマスク８００に置き換えて、表示パネルを用いず、光源装置１３Ｖの出射光の一部を遮光するマスクによって静止画像を表示する構成である。

　マスク８００の出射面は、前記図１６（Ｂ）あるいは図１６（Ｃ）の液晶表示パネル１１Ｍあるいは１１Ｎと同様に平板形状ではなく湾曲しており、マスク８００の周囲辺に対してマスク８００の内側の高さが異なる形状を示している。

　マスク８００は光が非透過の領域８０１、８０２（黒色部）と、光が透過する領域８０３（白色部）から構成され、本例では光が透過する領域８０３に、光が非透過の領域８０２として文字「Ａ」が形成されている。

　マスク８００は、例えば、光が透過する領域８０３にガラス基板や透明プラスチック基板を用い、光が非透過の領域８０１、８０２には可視光を吸収/反射するコーティングを設けることや、光を吸収するインクの印刷や、あるいは、金属等の光を透過しない薄板を基板表面に接着することで実現できる。

　光源装置１３Ｖは可視光を発する光源装置であればよく、ランプ、単色ＬＥＤ、多色ＬＥＤなどを用いてよい。

　図１８Ａの映像表示装置１Ｖから出射された光束を代表する主光軸９０２０Ｖは、再帰反射板５に向かって進行し、再帰反射板５に対して前記入射角αで入射する。再帰反射板５は、少なくとも光線を一部の方向について再帰性反射する光学特性を有する光学部材である。再帰反射板５によって、主光軸９０２０Ｖは、Ｚ方向に進行しつつ、Ｘ、Ｙ方向に関して再帰性反射される。これにより、反射光線９０２１Ｖは、再帰反射板５を基準に主光軸９０２０Ｖに対して鏡面対称な光路を、再帰反射板５から離れる方向に進行し、透明な部材１００を透過して、結像面において実像として空間浮遊映像３Ｖを形成する。

　その他のＹ方向斜め上に出射される他の破線矢印の映像光も、先述の主光軸９０２０Ｖと同様なふるまいを生じるが、映像表示装置１Ｖの映像光の出射曲面から再帰反射板５に至る位置や距離は、映像光の出射位置によって異なる。

　このため図１８Ａに示す例のように、映像表示装置１Ｖ面上での出射位置によって、異なる位置で再帰反射板５に対して鏡面対称な光路をＺ方向よりやや－Ｙ方向に傾いた光軸の方向に進み、Ｚ方向で所定の位置に、実像である空間浮遊映像３Ｖを生成・表示する。

　空間浮遊映像３Ｖが形成される所定の位置は、映像表示装置１Ｖ、および再帰反射部材５を含む光学系の光路の光学距離に応じて定まる。

　空間浮遊映像３Ｖと再帰反射部材５間の距離（例えば、光軸９０２１Ｖの再帰反射部材５から空間浮遊映像３Ｖに至る長さ）は、映像表示装置１Ｖと再帰反射部材５間の距離（例えば、光軸９０２０Ｖの映像表示装置１Ｖから再帰反射部材５に至る長さ）とほぼ等しい（図中記号〓、〓＊、〓△で示す）。マスク８００は先述の図１６（Ｂ）あるいは（Ｃ）に記載した液晶表示パネル１１Ｍあるいは１１Ｎと同様に半円柱形状を有するため、空間浮遊映像３Ｖの形状もほぼ半円柱形状を為す。すなわち、Ｙ－Ｚ断面図の円形状湾曲をＸ軸方向に延長した形状となる。したがって、利用者２３０Ｖは、方向Ｖから見ると、空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がる空間浮遊映像、すなわち、図１８Ｂ（Ａ）のマスク８００であれば、Ｘ軸上に沿って中央部が凸状に盛り上がった文字「Ａ」の空間浮遊映像３Ｖが視認できる。光源装置１３Ｖに多色ＬＥＤを用いる場合は、空中浮遊映像３Ｖの表示色を変化されることができるため、空中浮遊映像３Ｖをタッチした際に表示色を変化されるなどの表現が可能となる。本実施例は、簡易な構成で文字付ボタンの空間浮遊映像などの発生に好適である。

　［第１１実施例］
　図１９Ａ、図１９Ｂに示す各実施例の空間浮遊映像表示装置は、表示部を曲面形状の面を有する構成として、曲面形状の空間浮遊映像を表示する構成としている。曲面形状の空間浮遊映像を表示する別の一実施例（第１１実施例）について、以下、図面を参照しながら本開示の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、範囲等を表していない場合がある。

　図１９Ａは、一実施例（第１１実施例とする）に係る、机上設置用として好適な空間浮遊映像表示装置の構成例を示す。図１９Ａは、基本構成として、図３に示す構成に該当する。図１９Ａは、図１０の空間浮遊映像表示装置４００に設けた空中操作検出センサ１３５１や撮像部５１０を、空間浮遊映像３Ｒへの指先のタッチなどの空中操作を検出する別の方式例である静電容量タッチセンサ７００に追加あるいは置き換えた実施例である。

　図１９Ａ（Ａ）では、空間浮遊映像表示装置を横から見た場合のＹ－Ｚ断面図を、図１９Ａ（Ｂ）では静電容量タッチセンサのＸ－Ｙ平面の斜視図を示している。本実施例では、図１７Ｂの実施例との相違点を説明し、図１７Ｂと同様の構成については繰り返しの説明は省略する。

　静電容量タッチセンサ７００は、センサ電極に指が接近した場合に静電容量が増加する原理を利用してタッチ座標を算出する。静電容量タッチセンサ７００は、ガラス基板上の全面に透明の導電性ポリマーによる透明なセンサ電極７０１～７０７を配置した透明シートタッチセンサである。センサ電極７０１～７０７は、それぞれの位置の静電容量を検出する。

　透明なセンサ電極は静電容量タッチセンサ７００のＸ－Ｙ平面の全面に配置されるが、図１９Ａ（Ｂ）では、代表してＹ方向の１列にのみセンサ電極７０１～７０７の符号を付している。本構成においてはセンサ電極７０１～７０７は透明電極であるため、空間浮遊映像表示装置４００の内部から開口部４００２を通して外側へ、透明部材１００および吸収型偏光板１１２を透過してＺ方向に進む映像光は、静電容量タッチセンサ７００も透過して実像である空間浮遊映像３Ｒを生成・表示することができる。

　図１９Ｂは、空間浮遊映像表示装置の内部構成の一例を示すブロック図である。本実施例では、図１０の実施例との相違点を説明し、図１０と同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。図１９Ｂは、図１０にタッチセンサ７００を追加している。タッチセンサ７００のセンサ電極７０１～７０７が検出したセンサ信号からの利用者２３０Ｒの指のＸ－Ｙ平面の座標や後述の高さ方向（Ｚ方向）の算出は、空中操作検出部１３５０で行ってもよい。

　利用者２３０Ｒが曲面形状の空間浮遊映像３Ｒの映像オブジェクトをタッチして操作を行う場合、指による曲面形状の空間浮遊映像３Ｒのオブジェクトに対する接触の有無や、利用者２３０Ｒの指とオブジェクトとが接触した位置（接触位置）の算出等を行う必要がある。平面の空間浮遊映像であれば、Ｚ方向の高さは一様のため静電容量タッチセンサ７００はＸ－Ｙ平面上の接触位置のみの検出でよい。ある静電容量の閾値を設定して、静電容量タッチセンサ７００はＸ－Ｙ平面上の各センサ電極７０１～７０７を順次センスして、静電容量値の閾値を越えた箇所のセンサ電極７０１～７０７から、指のタッチ位置を検出することは従来から非接触センサとして用いられている。しかし、空間浮遊映像３Ｒのような曲面形状を有する空間浮遊映像オブジェクトはＺ方向に高低差があるため、利用者２３０Ｒの指による空間浮遊映像３Ｒのオブジェクトに対する接触の有無の判定には、空間浮遊映像３Ｒの曲面形状に沿ったＺ方向の高低差を検出する必要がある。

　図１９Ａ（Ａ）、（Ｂ）の実施例においては、空間浮遊映像３Ｒの曲面形状に沿った高低差、すなわち距離の違いによって生じる指とセンサ電極７０１～７０７間の静電容量Ｃ１～Ｃ７の違いに着目して、オブジェクトに対する接触の有無の判定を行う。

　図１９Ａ（Ａ）、（Ｂ）の実施例において、利用者２３０Ｒが指で曲面形状の空間浮遊映像３Ｒの空中浮遊像タッチ点７１０と空中浮遊像タッチ点７２０をタッチした場合を想定する。空中浮遊像タッチ点７１０での指７１０Ａと静電容量タッチセンサ７００の対応するセンサ電極７０２間の静電容量をＣ２、空中浮遊像タッチ点７２０での指７２０Ａと静電容量タッチセンサ７００の対応するセンサ電極７０４間の静電容量をＣ４とする。このとき、空中浮遊像タッチ点７１０での指７１０Ａと静電容量タッチセンサ７００のセンサ電極７０２間の距離は、空中浮遊像タッチ点７２０での指７２０Ａと静電容量タッチセンサ７００のセンサ電極７０４間の距離より短い。このため、空中浮遊像タッチ点７１０の静電容量Ｃ２は、空中浮遊像タッチ点７２０の静電容量Ｃ４より大きくなり、高さ方向、すなわちＺ方向の差異を判別することができる。

　空間浮遊映像３Ｒの曲面形状や静電容量タッチセンサ７００の表面からの高さは、液晶表示パネル１１Ｍの曲面形状とビームスプリッタ１０１の配置関係、換言すれば、液晶表示パネル１１Ｍの曲面形状とビームスプリッタ１０１との距離によって決まる。空間浮遊映像３Ｒの曲面形状や静電容量タッチセンサ７００の表面からの高さは、設計段階で決定され、これらの高さ情報から、空間浮遊映像３Ｒの曲面表面に位置する指とセンサ電極７０１～７０７間の静電容量Ｃ１～Ｃ７も事前に求めることができる。したがって、あらかじめ求められた静電容量Ｃ１～Ｃ７の値で静電容量タッチセンサ７００の検出閾値を設定することで、空間浮遊映像３Ｒの曲面表面に沿って指が接触したことの判定が可能である。

　静電容量センサ７００の検出閾値は、空中浮遊映像３Ｒと静電容量タッチセンサ７００の距離に対応して異なる値に設定される。すなわち、静電容量センサ７００の検出閾値は、空中浮遊映像３Ｒの非平面の形状に対応して異なる。

　また、例えば空間浮遊映像３Ｒの空中浮遊像タッチ点７１０と空中浮遊像タッチ点７３０は、静電容量タッチセンサ７００の表面からの空中浮遊映像３Ｒにいたる高さがほぼ等しいため、対応するそれぞれの静電容量Ｃ２と静電容量Ｃ６もほぼ同等となるが、対応するセンサ電極はセンサ電極７０２とセンサ電極７０６と異なる。そのため、従来から用いられる静電容量タッチセンサ７００のＸ－Ｙ平面上の各センサ電極７０１～７０７の順次センスと、空間浮遊映像３Ｒの非平面の形状に応じた検出閾値の設定とを組み合わせることにより、空中浮遊像タッチ点７１０と空中浮遊像タッチ点７３０の判別は可能である。

　これにより、非平面状の空間浮遊映像３Ｒへの指先のタッチなどの空中操作を検出することができ、操作性を向上させる。また、静電容量センサ７００は、空中操作検出センサ１３５１や撮像部５１０による空中操作検出と組み合わせてもよく、より精度の高い検出が可能である。

　上述した本実施例において、Ｖ型の空間浮遊映像表示装置の構成は、映像表示装置１と再帰反射部材２が側面から見て英文字のＶ字を模したような配置構造である。また、Ｚ型の空間浮遊映像表示装置の構成は、映像表示装置１と再帰反射部材２が対面配置されて、映像表示装置１と再帰反射部材２の間にビームスプリッタ１０１が所定の角度（例えば、映像表示装置１あるいは再帰反射部材２に対して４５度等の角度）に配置されて、これらの配置が側面から見て英文字のＺ字を模したような構造である。

　これにより、利用者の空間浮遊映像の視認性や操作性を向上させる効果をもたらす。生成された空間浮遊映像を非接触利用者インタフェースとして用いる場合に、利用者にとって印象的な視認性や操作性がより高く、誤操作や誤入力の防止や低減の効果をもたらす。

　本実施例に係る技術では、空間浮遊映像を高解像度かつ高輝度な映像情報を空間浮遊した状態で表示することにより、この空間浮遊映像を非接触型の利用者インタフェースとして使用することも可能であり、利用者は感染症の接触感染に対する不安を感じることなく操作することができる。これにより、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Sustainable Development Goals）の「3すべての人に健康と福祉を」に貢献する。

　また、本実施例に係る技術では、出射する映像光の発散角を小さく、さらに特定の偏波（偏光）に揃えることで、再帰反射部材に対して正規の反射光だけを効率良く反射させるため、光の利用効率が高く、明るく鮮明な空間浮遊映像を得ることを可能にする。本実施例に係る技術によれば、消費電力を大幅に低減することが可能な、利用性に優れた非接触ユーザインタフェースを提供することができる。これにより、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：Sustainable Development Goals）の「9産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献する。

　さらに、実施の形態に係る技術では、指向性（直進性）の高い映像光による空間浮遊映像の形成を可能にする。本実施例に係る技術では、いわゆるキオスク端末のような高いセキュリティが求められる映像や、利用者に正対する人物には秘匿したい秘匿性の高い映像を表示する場合でも、指向性の高い映像光を表示することで、利用者以外に空間浮遊映像を覗き込まれる危険性が少ない非接触ユーザインタフェースを提供可能にする。本発明は、以上のような技術を提供することにより、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ:Sustainable Development Goals）の「１１住み続けられるまちづくりを」に貢献する。

　１：映像表示装置、２，２Ａ，２Ｂ：再帰反射部材、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｊ：空間浮遊映像、１１：液晶表示パネル、１２，１１２：吸収型偏光板、１３：光源装置、２１，２１Ａ，２１Ｂ：λ／４板、２０３：導光体、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ：透明部材、１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ，１０１Ｄ，１０１Ｅ，１０１Ｆ，１０１Ｊ：ビームスプリッタ（偏光分離部材）、１０１０：ビームスプリッタ角度調整部、１０６：映像表示装置部の筐体、３００：映像表示装置部、４００：空間浮遊映像表示装置、１０６１：開口部、４００１：筐体、４００２：開口部、２３０Ａ，２３０Ｂ，２３０Ｃ，２３０Ｄ，２３０Ｅ，２３０Ｆ，２３０Ｊ：利用者、３１０：ピストン機構、３１０Ａ，３１０Ｂ，３１０Ｃ：ピストン、３３０，３３１，３３２，３３３：ヒンジ機構、５００：制御部等、５１０：撮像部、６００：不要光、１１１０：制御部、１１６０：映像制御部、１３５０：空中操作検出部、１３５１：空中操作検出センサ

Claims

　空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示パネルと、
　前記表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、
　前記表示パネルに対し所定の角度で配置され、前記偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、
　前記再帰反射部材が再帰反射した反射光が前記偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成するものであり、
　前記偏光分離部材は、前記表示パネル及び前記再帰反射部材に対する角度が可変である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の少なくとも一辺において、前記表示パネルとの間の離隔距離、および前記再帰反射部材との間の離隔距離が可変である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材を回転可能に保持する回転軸を備え、
　前記偏光分離部材は、前記回転軸を回転支点として回転することにより前記表示パネル及び前記再帰反射部材に対する角度を変える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の一辺において前記回転軸に保持された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記回転軸を回転支点として駆動する駆動機構を備える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記駆動機構は、前記偏光分離部材の前記回転軸に保持されている一辺の対辺に備えられた、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の前記空中浮遊映像を視認する利用者の側と反対側の一辺において前記回転軸に保持され、
　前記駆動機構は、前記偏光分離部材の前記利用者の側を駆動する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を視認する利用者を撮像して前記利用者の位置を検出する撮像部と、
　前記利用者の位置に基づいて前記駆動機構を制御する制御部と、を備える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項８に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記利用者の位置は、前記利用者の背丈、顔の高さ、または顔の構成要素の高さである、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の中心線近傍において前記回転軸に保持された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１０に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示パネルの中心位置から出射された映像光は、前記偏光分離部材の中心線上を反射あるいは透過する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１０に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の中心線近傍において前記回転軸に両端を保持された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１０に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記回転軸を回転支点として駆動する駆動機構を備える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の前記空中浮遊映像を視認する利用者の側の一辺と平行な中心線において前記回転軸に保持され、
　前記駆動機構は、前記偏光分離部材の前記利用者の側の一辺に配置された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を視認する利用者を撮像して前記利用者の位置を検出する撮像部と、
　前記利用者の位置に基づいて前記駆動機構を制御する制御部と、を備える、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示パネルと、
　前記表示パネルから出射した映像光の一部を透過する偏光分離部材と、
　前記表示パネルと対向して配置され、前記偏光分離部材を透過した光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、
　前記再帰反射部材が再帰反射した反射光が前記偏光分離部材で反射して空中浮遊映像を形成するものであり、
　前記偏光分離部材は、前記表示パネル及び前記再帰反射部材に対する角度が可変である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の少なくとも一辺において、前記表示パネルとの間の第１の離隔距離、および前記再帰反射部材との間の第２の離隔距離が可変である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１７に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記第１の離隔距離を大きくすると前記第２の離隔距離が小さくなり、
　前記第１の離隔距離を小さくすると前記第２の離隔距離が大きくなる、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材を回転可能に保持する回転軸を備え、
　前記偏光分離部材は、前記回転軸を回転支点として回転することにより前記表示パネル及び前記再帰反射部材に対する角度を変える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の一辺において前記回転軸に保持された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２０に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材の前記表示パネル及び前記再帰反射部材に対する角度を調整する角度調整部を備える、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を視認する利用者を撮像して前記利用者の位置を検出する撮像部を備え、
　前記角度調整部は、前記利用者の位置に基づいて前記偏光分離部材の角度を調整する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２２に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記利用者の位置は、前記利用者の背丈、顔の高さ、または顔の構成要素の高さである、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記角度調整部は、前記空中浮遊映像を視認する利用者の位置と前記表示パネルの位置の距離に基づいて、前記偏光分離部材の角度を調整する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記角度調整部は、前記空中浮遊映像を視認する利用者の位置が前記表示パネルの位置から離れた場合に、前記偏光分離部材の前記回転軸に保持されている一辺の対辺が前記利用者の側へ近づくように、前記偏光分離部材の角度を調整する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の中心線近傍において前記回転軸に保持された、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記再帰反射部材は、一辺における前記表示パネルとの離隔距離が、前記一辺に対向する辺における前記表示パネルとの離隔距離と異なる、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記再帰反射部材は、前記空中浮遊映像に対して垂直である一辺における前記表示パネルとの離隔距離が、前記一辺に対向する辺における前記表示パネルとの離隔距離と異なる、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示パネルと、
　前記表示パネルから出射した映像光の一部を反射する偏光分離部材と、
　前記表示パネルに対し対向して配置され、前記偏光分離部材からの反射光を再帰反射する再帰反射部材と、を備え、
　前記再帰反射部材が再帰反射した反射光が前記偏光分離部材を介して空中浮遊映像を形成するものであり、
　前記偏光分離部材を非平面形状とすることにより前記空中浮遊映像を非平面状に形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は曲面形状である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は半円柱形状であり、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は円錐形状あるいはレンズ形状である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は階段状である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の一方の直線辺が前記表示パネルの近傍に、前記偏光分離部材の他方の直線辺が前記再帰反射部材の近傍になるように配置される、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、前記空中浮遊映像の前記表示パネルの近傍と前記空中浮遊映像の前記再帰反射部材の近傍に対して、前記空中浮遊映像の中央部の方が高い、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材の大きさに対して、前記空中浮遊映像の方が大きい、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材は、前記偏光分離部材の一方の曲線辺が前記表示パネルの近傍に、前記偏光分離部材の他方の曲線辺が前記再帰反射部材の近傍になるように配置される、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、前記偏光分離部材の前記表示パネルの近傍の曲線辺と前記偏光分離部材の前記再帰反射部材の近傍の曲線辺は中央部が高い、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３２に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材の底面は前記表示パネルの方向を向き、前記偏光分離部材の頂点は前記再帰反射部材の方向を向くように、所定の角度で配置されている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項３２に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記偏光分離部材の大きさに対して、前記空中浮遊映像の方が大きい、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２９に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像の画像歪を補正する機能を有する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像の画像歪補正は、前記非平面形状の空中浮遊映像の歪を打ち消す映像が前記表示パネルに表示される、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像表示装置であって、
　少なくとも、映像を表示する表示部と、
　前記表示部から出射した映像光を再帰反射する光学システムと、を備え、
　前記光学システムで再帰反射した反射光が空中浮遊映像を形成するものであり、
　前記表示部を非平面形状とすることにより前記空中浮遊映像を非平面状に形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は曲面形状である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は半円柱形状であり、一対の直線辺と、一対の曲線辺で囲まれている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記非平面形状は階段状である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部から出射した映像光の一部を透過あるいは反射する偏光分離部材を備え、
　前記偏光分離部材は前記表示部に対し所定の角度で配置され、
　前記偏光分離部材からの反射光は前記光学システムへ入射して、前記光学システムで再帰反射した反射光が前記偏光分離部材を透過して空中浮遊映像を形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部から出射した映像光の一部を透過あるいは反射する偏光分離部材を備え、
　前記偏光分離部材は前記表示部と前記光学システムとの間に、前記表示部および前記光学システムに対し所定の角度で配置され、
　前記表示部からの映像光は前記偏光分離部材を透過して前記光学システムへ入射して、前記光学システムで再帰反射した反射光が前記偏光分離部材で反射されて空中浮遊映像を形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部から出射した映像光が前記光学システムで再帰反射して透過されて空中浮遊映像を形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像を形成する光の進行方向において、前記空中浮遊映像の前記表示部の近傍と前記空中浮遊映像の前記光学システムの近傍に対して、前記空中浮遊映像の中央部の方が高くなる、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部は液晶表示パネルまたは有機ＥＬパネルである、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部はランプ、単色ＬＥＤ、多色ＬＥＤなどの可視光を発する光源である、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部の出射面に、出射光の一部を遮光するマスクを配置する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項４３に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中浮遊映像へのタッチを検出する空中操作検出センサが配置される、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項５４に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中操作検出センサは、前記空中浮遊映像の非平面状表面へのタッチを検出する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項５４に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記空中操作検出センサは、静電容量を検出する複数のセンサ電極を備え、静電容量が検出閾値を越えた箇所のセンサ電極から前記タッチの位置を検出する静電容量センサであり、
　前記検出閾値は、前記空中浮遊映像の非平面の形状に対応して異なる、
　空中浮遊映像表示装置。