(57)【要約】  従来の再帰性投影技術によると、プロジェクタからの映像光がハーフミラーを反射及び透過後に観察者に届くので、映像光の損失が大きかった。このため、観察者が明るい映像を視聴するためには大掛かりな装置が必要となっていた。投影像を出射する投影部と、投影像の光軸に対して斜めに配置され、投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、位相差板における投影像が入射する側の反対側に重ねられ、位相差板を透過した投影像の第１の偏光成分を反射する反射型偏光板と、投影像の反射型偏光板による反射方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する再帰性反射素子と、を備え、反射型偏光板は、再帰性反射素子で反射して位相差板で変調された投影像の第２の偏光成分を透過する投影システムを提供する。
2017179110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射する反射型偏光板と、
前記投影像の前記反射型偏光板による反射方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する再帰性反射素子と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影システム。
【請求項２】
前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板を更に備える、
請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項１または２に記載の投影システム。
【請求項４】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の投影システム。
【請求項５】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の投影システム。
【請求項６】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射して前方に配された再帰性反射素子に投影する反射型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影装置。
【請求項７】
前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板を更に備える、
請求項６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項６または７に記載の投影装置。
【請求項９】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項６から８のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項１０】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項６から９のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれか１項に記載の投影装置を備える眼鏡型表示装置。
【請求項１２】
前記投影部は、眼の位置の上部側に設けられる請求項１１に記載の眼鏡型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置、投影システム、及び、眼鏡型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタからの映像を、ハーフミラーを介して再帰性反射素子に投影することで、仮想的な物体を表示する再帰性投影技術が知られている（非特許文献１及び特許文献１参照）。また、偏光ビームスプリッタを用いた画像表示装置が知られている（特許文献２から３参照）。
［非特許文献１］S. Tachi, Telexistence and Retro-reflective Projection Technology (RPT), Proceedings of the 5th Virtual Reality International Conference (VRIC2003) pp.69/1-69/9, Laval Virtual 2003, France, May 13-18, 2003
［特許文献１］特開２０００−１２２１７６号公報
［特許文献２］特開平６−３４２１２９号公報
［特許文献３］特開平６−５９２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の方法によると、プロジェクタからの映像がハーフミラーにより減殺された後に観察者に届くので、映像光の損失が大きく暗い映像しか表示することができなかった。そして、観察者に明るい映像を提供するためには大掛かりなプロジェクタが必要となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、投影像を出射する投影部と、投影像の光軸に対して斜めに配置され、投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、位相差板における投影像が入射する側の反対側に重ねられ、位相差板を透過した投影像の第１の偏光成分を反射する反射型偏光板と、投影像の反射型偏光板による反射方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する再帰性反射素子と、を備え、反射型偏光板は、再帰性反射素子で反射して位相差板で変調された投影像の第２の偏光成分を透過する投影システムを提供する。【０００５】
本発明の第２の態様においては、投影像を出射する投影部と、投影像の光軸に対して斜めに配置され、投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、位相差板における投影像が入射する側の反対側に重ねられ、位相差板を透過した投影像の第１の偏光成分を反射して前方に配された再帰性反射素子に投影する反射型偏光板と、を備え、反射型偏光板は、再帰性反射素子で反射して位相差板で変調された投影像の第２の偏光成分を透過する投影装置を提供する。【０００６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る投影システム１０の一例を示す。
【図２】本実施形態における再帰性反射素子１９０の一例を示す。
【図３】本実施形態の第１変形例に係る投影システム１０による立体画像表示方法の一例を示す。
【図４】本実施形態の第１変形例に係る投影システム１０による立体画像表示方法の一例を示す。
【図５】本実施形態の第２変形例に係る投影システム１０の一例を示す。
【図６】本実施形態の第３変形例に係る投影システム１０の一例を示す。
【図７】本実施形態の投影装置１００を利用した眼鏡型表示装置の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る投影システム１０の一例を示す。投影システム１０は、観察者の近傍から投影像を出射し、出射した投影像を再帰性反射させて観察者に観察させる。投影システム１０は、投影装置１００及び再帰性反射素子１９０を備える。
【００１０】
投影装置１００は、投影像を再帰性反射素子１９０に向けて出射する。投影装置１００は、画像生成部１１０、投影部１２０、位相差板１３０、及び、反射型偏光板１４０を有する。
【００１１】
画像生成部１１０は、投影装置１００が出射する投影像の画像データを生成する。例えば、画像生成部１１０は、再帰性反射素子１９０上でユーザに観察させる物品等の画像データを生成する。画像生成部１１０は、投影装置１００の内部又は外部に設けられた記憶装置に格納された画像データを読み出してもよい。画像生成部１１０は、画像データを投影部１２０に供給する。
【００１２】
投影部１２０は、画像生成部１１０が生成した画像データによる投影像を出射する機能を有し、例えば、小型のプロジェクタ装置であってよい。投影部１２０は、再帰性反射素子１９０が配置される位置を合焦位置とする投影像を出射してよい。投影部１２０は、偏光（例えば、円偏光）の投影像を出射してよい。
【００１３】
位相差板１３０は、投影部１２０が出射した投影像の光軸に対して斜めに配置され、投影像を入射して偏光状態を変調する。例えば、位相差板１３０は、その主面の法線と投影像の光軸との傾き角αが３０〜６０度の範囲（一例として４５度）となるように配置される。また、観察者の眼の位置が定まっている場合、図１に示すように位相差板１３０の主面の法線及び位相差板と観察者の眼とを結ぶ直線が成す角度が傾き角αと一致又は略一致する位置に、投影部１２０及び位相差板１３０が配置されてよい。
【００１４】
位相差板１３０は１／４波長板であってよい。また、位相差板１３０は、傾き角αに応じて、投影部１２０から入射した偏光が１／４波長分位相がシフトして出射されるように、面内位相差及び／又は厚み方向位相差が調整された位相差板であってよい。また、傾き角αに応じて、位相差板１３０の遅相軸と、入射光の位相差板１３０の主面上への投影方向との角度に依存して面内位相差及び／又は厚み方向位相差が変化する。そこで、１／４波長の位相差が得られるように位相差板１３０における遅相軸の方向を調整し、合わせて後述する反射型偏光板１４０の透過軸／反射軸を調整してよい。
【００１５】
反射型偏光板１４０は、位相差板１３０における投影像が入射する側の反対側に重ねられ、位相差板１３０を透過した投影像の第１の偏光成分を反射する。これにより、反射型偏光板１４０は、反射した投影像を前方に配された再帰性反射素子１９０に投影する。
【００１６】
また、反射型偏光板１４０は、再帰性反射素子１９０で反射されて位相差板１３０で更に変調された投影像の第２の偏光成分を透過する。反射型偏光板１４０は、位相差板１３０の面上に接着又は他の手段で固定されていてよい。例えば、反射型偏光板１４０は、ワイヤグリッド型偏光子又は多層膜偏光子を含んでよい。
【００１７】
再帰性反射素子１９０は、投影部１２０からの投影像が反射型偏光板１４０により反射される方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する。これにより、再帰性反射素子１９０は、反射型偏光板１４０から入射した投影像を、反射型偏光板１４０に向けて出射する。
【００１８】
ここで、図１における投影部１２０から出射された投影像の光路の一例について説明する。まず、投影部１２０は、投影像１Ａを第１の円偏光（一例として右回転円偏光）により出射する。ここで、本明細書において、右回転円偏光は、出射元（例えば、投影部１２０側）から出射方向（例えば、位相差板１３０側）を見て右回転（すなわち、時計回り）の円偏光を指すものであってよく、左回転円偏光は出射元から出射方向を見て左回転の円偏光を指すものであってよい。投影部１２０から出射した投影像１Ａは、傾き角α（例えば４５度）の入射角で位相差板１３０に入射する。
【００１９】
次に位相差板１３０に入射した第１の円偏光の投影像１Ａは、位相差板１３０で第１の直線偏光（例えば、Ｓ偏光）に変調されて反射型偏光板１４０に入射する。反射型偏光板１４０は、第１の直線偏光となった投影像１Ａを反射角αで反射し、位相差板１３０に再度に投影像１Ａを入射させる。位相差板１３０は、反射された第１の直線偏光の投影像１Ａを第１の円偏光（一例として右回転円偏光）に変調した投影像１Ｂを、再帰性反射素子１９０に向けて出射する。
【００２０】
次に再帰性反射素子１９０は、入射した第１の円偏光の投影像１Ｂを入射し、偏光状態を維持したまま入射方向に向けて反射し、これにより位相差板１３０に向けて第１の円偏光と回転方向が反対の第２の円偏光の投影像１Ｃを出射する。
【００２１】
次に位相差板１３０に再び入射した第２の円偏光の投影像１Ｃは、位相差板１３０で第１の直線偏光と振動方向が異なる第２の直線偏光（例えば、Ｐ偏光）に変調されて反射型偏光板１４０に入射する。反射型偏光板１４０は、第２の直線偏光の投影像１Ｃを反射せずに透過し、これにより観察者に向けて投影像１Ｄを出射する。
【００２２】
このように投影システム１０によると、投影部１２０が出射した投影像を再帰性反射素子１９０が観察者に向けて反射するので、観察者のみが投影像を観察することができる。これにより、投影システム１０によると物体やスクリーン上に観察者のみが視認できる別の物体の画像等を重ね合せて表示することができるので、観察者に現実の映像とは異なる仮想現実体験を提供することができる。
【００２３】
また、投影システム１０によると、位相差板１３０と反射型偏光板１４０を組み合わせることにより、ハーフミラーを使用した場合に比較して明るい投影像を観察者に提供することができる。このため、本実施形態の投影システム１０によれば、従来の方法と比較して、より明るく鮮明な映像を観察者に提供することができる。
【００２４】
更に投影システム１０によれば、投影像の表示に必要なエネルギー消費を低減し、及び／又は、投影部１２０を小型化することにより投影装置１００自体も小型化することができる。そして、投影システム１０によると、位相差板１３０と反射型偏光板１４０を重ねあわせることにより、投影装置１００を小型化することができる。
【００２５】
図２は、本実施形態における再帰性反射素子１９０の一例を示す。再帰性反射素子１９０は、ベース基材１９２、接着層１９４、及び、反射材１９６を有してよい。ベース基材１９２は、反射材１９６を担持する部材であり、例えば、フィルム、紙、織布、セラミックス板、ガラス板、又は、金属板等であってよい。
【００２６】
接着層１９４は、反射材１９６をベース基材１９２に固定する部材であり、例えば、硬化された接着剤等であってよい。反射材１９６は、ベース基材１９２の面上に複数配置され、入射光を屈折及び反射することで、入射光とほぼ同方向に反射光を出射する部材であり、例えば、球体レンズ、円柱レンズ、コーナーキューブ、又は、プリズム等であってよい。
【００２７】
図２では、再帰性反射素子１９０は全体として平面形状であるが、再帰性反射素子１９０は、曲面を有してもよい。また、再帰性反射素子１９０は、剛性のある板状の部材であってよく、又は、柔軟性のあるフレキシブル部材であってもよい。例えば、物体上に柔軟性のなる布状の再帰性反射素子１９０をかぶせた上で、投影装置１００が物体の背景画像を投影像として再帰性反射素子１９０に出射することで、物体に対する迷彩効果を生じさせることができる。
【００２８】
図３及び図４は、本実施形態の第１変形例に係る投影システム１０による立体画像表示方法の一例を示す。本変形例において、投影装置１００は、少なくとも投影部１２０、及び、位相差板１３０を複数備え、複数の投影部１２０で左眼用の投影像及び右眼用の投影像を出射し、これにより観察者に立体画像を観察させる。
【００２９】
図３は、左眼用の投影像の光路及び偏光状態の一例を示す。例えば、まず、左眼用の投影部１２０Ｌは、左眼用の投影像３Ａを−Ｙ方向に設けられた左眼用の位相差板１３０Ｌに向けて出射する。投影部１２０Ｌは、右回転円偏光を投影像３Ａとして出射する。
【００３０】
位相差板１３０Ｌは、投影像３Ａの光軸を法線とする面を、Ｙ方向に直交するＸ軸を中心に４５度回転した面に設けられた１／４波長板であってよい。ここで、位相差板１３０Ｌの主面内でＸ軸に直交する軸をＹ'とする。位相差板１３０Ｌは、遅相軸がＸＹ'面内でＸ方向に対して４５度傾けられていてよく、位相差板１３０Ｌに入射した投影像３Ａを、Ｘ方向に振動する直線偏光の投影像３Ｂに変調して反射型偏光板１４０Ｌに出射する。
【００３１】
反射型偏光板１４０Ｌは、位相差板１３０Ｌに重ねて設けられ、±Ｘ方向に平行に並べられた複数のワイヤを有するワイヤグリッド型偏光素子であってよい。反射型偏光板１４０Ｌは、±Ｘ方向に振動するＳ偏光である投影像３ＢをＸ方向及びＺ方向に直交する＋Ｚ方向に向けて反射し、これにより投影像３Ｃを位相差板１３０Ｌに出射する。
【００３２】
次に位相差板１３０Ｌは、反射型偏光板１４０Ｌで反射されて入射した投影像３Ｃを右回転円偏光の投影像３Ｄに変調して再帰性反射素子１９０に向けて＋Ｚ方向に出射する。
【００３３】
次に再帰性反射素子１９０は、入射した投影像３Ｄを、偏光状態を維持したまま入射方向に反射し、これにより位相差板１３０Ｌに向けて−Ｚ方向に左回転偏光の投影像３Ｅを出射する。ここで、再帰性反射素子１９０は、投影像３Ｄのうち一部を散乱等により入射方向以外に反射する場合がある。例えば、再帰性反射素子１９０は、投影像３Ｄの反射光の一部である左回転円偏光の投影像３Ｅ'を右眼用の位相差板１３０Ｒの方向に出射する。
【００３４】
位相差板１３０Ｌは、入射した投影像３Ｅを、位相差板１３０Ｌの面内で±Ｙ方向に振動する直線偏光の投影像３Ｆに変調して反射型偏光板１４０Ｌに出射する。反射型偏光板１４０Ｌは、±Ｙ方向に振動するＰ偏光である投影像３Ｆを観察者の左眼に向けて透過し、これにより観察者の左眼に左眼用の投影像を観察させる。
【００３５】
一方で、位相差板１３０Ｒは、位相差板１３０Ｌと平行に設けられ、位相差板１３０Ｌと直交する遅相軸を有する１／４波長板であってよい。位相差板１３０Ｒは、入射した投影像３Ｅ'を±Ｘ方向に振動する直線偏光の投影像３Ｆ'に変調して反射型偏光板１４０Ｒに出射する。
【００３６】
反射型偏光板１４０Ｒは、反射型偏光板１４０Ｌと平行で、透過軸及び反射軸が反射型偏光板１４０Ｌと同じ方向に設けられる。反射型偏光板１４０Ｒは、±Ｘ方向に振動するＳ偏光である投影像３Ｆ'を透過せずに反射する。これにより、反射型偏光板１４０Ｒは、観察者の右眼に左眼用の投影像が入射することを防ぎ、クロストークを防止する。
【００３７】
図４は、右眼用の投影像の光路及び偏光状態の一例を示す。例えば、まず、右眼用の投影部１２０Ｒは、右眼用の投影像４Ａを−Ｙ方向に設けられた右眼用の位相差板１３０Ｒに向けて出射する。投影部１２０Ｒは、投影像３Ａと異なる左回転円偏光を投影像４Ａとして出射する。
【００３８】
位相差板１３０Ｒは、位相差板１３０Ｌと平行な面内に設けられていてよい。位相差板１３０Ｒは、入射した投影像４Ａを、Ｙ方向と直交するＸ方向に振動する直線偏光の投影像４Ｂに変調して反射型偏光板１４０Ｒに出射する。
【００３９】
反射型偏光板１４０Ｒは、位相差板１３０Ｒに重ねて設けられ、±Ｘ方向に平行に並べられた複数のワイヤを有するワイヤグリッド型偏光素子であってよい。反射型偏光板１４０Ｒと反射型偏光板１４０Ｌは、一枚の反射型偏光板により実現されてよく、又は、分離された複数の反射型偏光板により実現されてもよい。反射型偏光板１４０Ｒは、±Ｘ方向に振動するＳ偏光である投影像４Ｂを＋Ｚ方向に向けて反射し、これにより投影像４Ｃを位相差板１３０Ｒに出射する。
【００４０】
次に位相差板１３０Ｒは、入射した投影像４Ｃを左回転円偏光の投影像４Ｄに変調して再帰性反射素子１９０に向けて＋Ｚ方向に出射する。
【００４１】
次に再帰性反射素子１９０は、入射した投影像４Ｄを、偏光状態を維持したまま入射方向に反射し、これにより位相差板１３０Ｒに向けて−Ｚ方向に右回転偏光の投影像４Ｅを出射する。ここで、再帰性反射素子１９０は、投影像４Ｄのうち一部を散乱等により入射方向以外に反射する場合がある。例えば、再帰性反射素子１９０は、投影像４Ｄの反射光の一部である右回転円偏光の投影像４Ｅ'を右眼用の位相差板１３０Ｌの方向に出射する。
【００４２】
位相差板１３０Ｒは、入射した投影像４Ｅを±Ｙ方向に振動する直線偏光の投影像４Ｆに変調して反射型偏光板１４０Ｒに出射する。反射型偏光板１４０Ｒは、±Ｙ方向に振動するＰ偏光である投影像４Ｆを観察者の右眼に向けて透過し、これにより観察者の右眼に右眼用の投影像を観察させる。
【００４３】
一方で、位相差板１３０Ｌは、入射した投影像４Ｅ'を±Ｘ方向に振動する直線偏光の投影像４Ｆ'に変調して反射型偏光板１４０Ｌに出射する。反射型偏光板１４０Ｌは、±Ｘ方向に振動するＳ偏光である投影像４Ｆ'を透過せずに反射する。これにより、反射型偏光板１４０Ｌは、観察者の左眼に右眼用の投影像が入射することを防ぎ、クロストークを防止する。
【００４４】
このように、本変形例の投影システム１０は、再帰性反射素子１９０上で観察者に対して左眼用の投影像及び右眼用の投影像を表示し、観察者に３Ｄ画像を表示することができる。特に、本変形例によれば、偏光方向が異なる投影像を出射する複数の投影部１２０ＬＬ−Ｒ、複数の投影部１２０Ｌ−Ｒからの複数の投影像をそれぞれ入射する、遅相軸方向が直交する複数の位相差板１３０Ｌ−Ｒと反射型偏光板１４０Ｌ−Ｒを利用することで、投影光の損失を低減し、より効率的に３Ｄ画像を表示し、３Ｄ画像におけるクロストークの発生を低減することができる。
【００４５】
また、図３及び図４の例では、左眼用の反射型偏光板１４０Ｌと右眼用の反射型偏光板１４０Ｒとの透過軸・反射軸が平行で、左眼用の位相差板１３０Ｌと右眼用の位相差板１３０Ｒの遅相軸が直交する場合を示したが、これに代えて、左眼用の反射型偏光板１４０Ｌと右眼用の反射型偏光板１４０Ｒとの透過軸・反射軸が直交し、左眼用の位相差板１３０Ｌと右眼用の位相差板１３０Ｒの遅相軸が平行であってもよい。
【００４６】
図５は、本実施形態の第２変形例に係る投影システム１０の一例を示す。本変形例において、投影装置１００は、センサ部１０５、遮光部１６０、及び、吸収型偏光板１７０を更に備える。
【００４７】
センサ部１０５は、観察者の位置を検出する。例えば、センサ部１０５は、観察者の頭部又は眼の位置を検出するモーションセンサーであってよい。センサ部１０５は、検出した頭部等の位置を画像生成部１１０に供給する。
【００４８】
画像生成部１１０は、予め記憶しておいた再帰性反射素子１９０の後方の背景画像に基づいて、再帰性反射素子１９０が無かった場合に、観察者の頭部等の位置から観察されるべき背景画像の光景の画像データを生成する。画像生成部１１０は、観察者の左眼及び右眼等の位置から観察されるべきそれぞれの背景画像の光景の画像データを生成してよい。
【００４９】
ここで、画像生成部１１０は、背景画像の前方に現実に存在しない仮想的な物体を配置した場合に観察者に観察されるべき光景の画像データを生成してもよい。投影部１２０は、画像生成部１１０が生成した画像データに係る投影像を出射する。
【００５０】
遮光部１６０は、反射型偏光板１４０の、投影部１２０の反対側に設けられ、外部からの光を遮光し、及び／又は、入射した光を吸収する。これにより、遮光部１６０は、投影部１２０から出射した投影像５Ａのうち反射型偏光板１４０で反射されずに透過されたノイズ光５Ｆを吸収し、観察者にノイズ光５Ｆが投影装置１００の内部又は外部で反射されて観察されるのを防止する。また、遮光部１６０は、外部から侵入する外光を遮蔽するので床等の映り込みが観察者に観察されるのを防止することができる。
【００５１】
吸収型偏光板１７０は、再帰性反射素子１９０から入射して反射型偏光板１４０を透過した投影像５Ｄを入射し、反射型偏光板１４０の透過軸と平行な透過軸、及び、反射型偏光板１４０の反射軸と平行な吸収軸を有する。これにより、吸収型偏光板１７０は、投影部１２０から出射された投影像５Ｄを観察者に観察させつつ、投影部１２０から出射された投影像以外の光を遮断し、ノイズのより少ない投影像を観察者に観察させる。特に、吸収型偏光板１７０を図３及び図４で説明した第２変形例に適用した場合、反対の眼側からの投影像を更に遮断するのでクロストークを更に低減した投影装置１００を実現することができる。
【００５２】
図６は、本実施形態の第３変形例に係る投影システム１０の一例を示す。本変形例では、吸収型偏光板１７０は、第２変形例で示したように反射型偏光板１４０と観察者の間に配置することに代えて、反射型偏光板１４０の位相差板１３０の反対側に重ねて設けられる。これにより、反射型偏光板１４０の投影部１２０の反対側から外光６Ｇ'が入射した場合に、吸収型偏光板１７０は、反射型偏光板１４０の反射軸に平行な偏光成分を吸収するので、観察者に観察される外光６Ｇ'を低減することができる。
【００５３】
図７は、本実施形態の投影装置１００を利用した眼鏡型表示装置２００の一例を示す。眼鏡型表示装置２００は、投影装置１００及び眼鏡型のフレーム１０２を備え、フレーム１０２により眼鏡と同様の形態で観察者に装着されてよい。
【００５４】
本変形例において、眼鏡型表示装置２００は、眼鏡の眼の位置に対応する部分の上部に投影部１２０Ｌ及び投影部１２０Ｒを備えてよく、投影部１２０Ｌ及び投影部１２０Ｒは下方向に向けて左眼用及び右眼用の投影像を出射してよい。また、眼鏡型表示装置２００の右眼側のリム２１０Ｒ及び左眼側のリム２１０Ｌの内部に、位相差板１３０Ｌ及び位相差板Ｒと、及び、反射型偏光板１４０Ｌと反射型偏光板１４０Ｒ等がそれぞれ設けられてよく、投影部１２０Ｌ及び投影部１２０Ｒから出射された投影像を装着者の前方に出射する。眼鏡型表示装置２００は、更にレンズ等のその他の光学系を備えてもよい。
【００５５】
眼鏡型表示装置２００は投影部１２０Ｌ及び投影部１２０Ｒを他の部分に設けてもよい。例えば、眼鏡型表示装置２００は投影部１２０Ｌ及び投影部１２０Ｒを、眼に対応する部分の下側、内側、又は、外側に設けてよい。また、図示しないが、投影装置１００及び眼鏡型表示装置２００は、センサ部１０５、画像生成部１１０、及び、投影部１２０等を制御するプロセッサ、及び、これらに電力を供給するバッテリー等の必要な要素を含んでよい。
【００５６】
図７に示す眼鏡型表示装置２００に代えて、投影装置１００は、ヘルメット型表示装置、ヘッドマウントディスプレイ型、携帯情報端末、又は、ウェアラブル端末等により実装されてもよい。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００５８】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【００５９】
また、実施形態の説明において複数の要素が列挙された場合には、列挙された要素以外の要素を用いてもよい。例えば、「Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣを用いてＹを実行する」と記載される場合、Ｘは、Ａ、Ｂ及びＣに加え、Ｄを用いてＹを実行してもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  投影システム
１００  投影装置
１０２  フレーム
１０５  センサ部
１１０  画像生成部
１２０  投影部
１３０  位相差板
１４０  反射型偏光板
１６０  遮光部
１７０  吸収型偏光板
１９０  再帰性反射素子
１９２  ベース基材
１９４  接着層
１９６  反射材
２００  眼鏡型表示装置
２１０  リム
【図１】
2017179110.tif 000003
【図２】
2017179110.tif 000004
【図３】
2017179110.tif 000005
【図４】
2017179110.tif 000006
【図５】
2017179110.tif 000007
【図６】
2017179110.tif 000008
【図７】
2017179110.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月7日(2017.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射する反射型偏光板と、
前記投影像の前記反射型偏光板による反射方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する再帰性反射素子と、
前記反射型偏光板の前記位相差板と反対面に重ねられ、前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影システム。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項１に記載の投影システム。
【請求項４】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項１又は３に記載の投影システム。
【請求項５】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項１、３及び４のいずれか１項に記載の投影システム。
【請求項６】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射して前方に配された再帰性反射素子に投影する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板の前記位相差板と反対面に重ねられ、前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項６に記載の投影装置。
【請求項９】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項６又は８に記載の投影装置。
【請求項１０】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項６、８及び９のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項１１】
請求項６、８、９及び１０のいずれか１項に記載の投影装置を備える眼鏡型表示装置。
【請求項１２】
前記投影部は、眼の位置の上部側に設けられる請求項１１に記載の眼鏡型表示装置。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月13日(2017.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射する反射型偏光板と、
前記投影像の前記反射型偏光板による反射方向に設けられ、入射光の入射方向に反射光を出射する再帰性反射素子と、
前記反射型偏光板の前記位相差板と反対面に重ねられ、前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影システム。
【請求項２】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項１に記載の投影システム。
【請求項３】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項１又は２に記載の投影システム。
【請求項４】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項１、２及び３のいずれか１項に記載の投影システム。
【請求項５】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射して前方に配された再帰性反射素子に投影する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板の前記位相差板と反対面に重ねられ、前記再帰性反射素子から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記再帰性反射素子で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過する投影装置。
【請求項６】
投影像を出射する投影部と、
前記投影像の光軸に対して斜めに配置され、前記投影像を入射して偏光状態を変調する位相差板と、
前記位相差板における前記投影像が入射する側の反対側に重ねられ、前記位相差板を透過した前記投影像の第１の偏光成分を反射して前方に投影する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板の前記位相差板と反対面に重ねられ、前記前方から入射して前記反射型偏光板を透過した前記投影像を入射し、前記反射型偏光板の透過軸と平行な透過軸を有する吸収型偏光板と、
を備え、
前記反射型偏光板は、前記前方で反射して前記位相差板で変調された前記投影像の第２の偏光成分を透過し、
前記投影像は、前記前方で合焦し、又は、前記前方で合焦しない、
投影装置。
【請求項７】
前記反射型偏光板の、前記投影部の反対側に遮光部を更に備える、
請求項５又は６に記載の投影装置。
【請求項８】
前記投影部は、円偏光を出射し、
前記位相差板は１／４波長板である、
請求項５から７のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項９】
複数の前記投影部及び複数の前記位相差板を備え、
複数の前記位相差板は、遅相軸方向が直交し、複数の前記投影部からの複数の前記投影像を入射する、
請求項５から８のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項１０】
請求項５から９のいずれか１項に記載の投影装置を備える眼鏡型表示装置。
【請求項１１】
前記投影部は、眼の位置の上部側に設けられる請求項１０に記載の眼鏡型表示装置。
【国際調査報告】
2017179110.tif 000010
2017179110.tif 000011
2017179110.tif 000012
2017179110.tif 000013