(57)【要約】【課題】触覚的に画像の表示領域を知覚することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】表示光を出射する表示部と、入射光を再帰反射する再帰反射素子と、上面と下面とを有し、表示光の一部を再帰反射素子へ向かって反射し、再帰反射素子で反射された反射光を透過する光学素子と、前記上面側に送風する送風機構と、を備えた表示装置。【選択図】  図１
2018077438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光を出射する表示部と、
入射光を再帰反射する再帰反射素子と、
前記表示部及び前記再帰反射素子と対向する側の下面と前記下面とは反対側の上面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で再帰反射された反射光を透過する光学素子と、
前記上面側に送風する送風機構と、
を備えた表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、前記表示光を出射する表示面を有し、
結像面は、前記光学素子に対して前記表示面と面対称に位置する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記送風機構は、前記結像面と前記光学素子との間に送風する、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記上面側に位置する被検出物を検出するセンサをさらに備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
音を出力するスピーカと、
前記センサによる被検出物の検出に基づいて前記スピーカから音を出力させる制御部と、
をさらに備える、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記センサによる被検出物の検出に基づいて前記表示部の表示画像を切り替える制御部をさらに備える、請求項４に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記センサによる被検出物の検出に基づいて前記送風機構の温度、流速、流量の少なくとも１つを切り替える、請求項５又は６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記送風機構は、前記表示部を冷却するために送風するファンと、前記ファンから送風された空気を前記上面側に導くためのダクトとを備える、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
表示光を出射する表示部と、
入射光を再帰反射する再帰反射素子と、
前記表示部及び前記再帰反射素子と対向する側の下面と前記下面とは反対側の上面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で再帰反射された反射光を透過する光学素子と、
前記上面側に位置し、空気の流れによって形成されたエアープレートと、
を備えた表示装置。
【請求項１０】
前記エアープレートは、前記光学素子に対して前記表示面と面対称に位置する結像面に沿って形成される、請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
表示光を出射する表示部と、
入射光を再帰反射する再帰反射素子と、
前記表示部及び前記再帰反射素子と対向する側の下面と前記下面とは反対側の上面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で再帰反射された反射光を透過する光学素子と、
前記上面側に位置する被検出物を検出するセンサと、
前記センサと前記光学素子との間に送風口を有する送風機構と、
を備えた表示装置。
【請求項１２】
前記送風口の幅は、前記表示部の幅より大きい、請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、偏光フィルタと、再帰反射素子と、を備えた結像装置が提案されている。この結像装置では、表示画像を表す空中像は、表示画像を表す表示光の出射点と、偏光フィルタについて面対称の位置に結像される。観察者が空中像を疑似的に触ろうとした場合、観察者は、空中像に対して「触った」という感覚を得づらい。このため、観察者に対して空中像の触覚を知覚させることが要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５３１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の目的は、触覚的に画像の表示領域を知覚することが可能な表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態によれば、  
表示光を出射する表示部と、入射光を再帰反射する再帰反射素子と、上面と下面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で反射された反射光を透過する光学素子と、前記上面側に送風する送風機構と、を備えた表示装置が提供される。
【０００６】
本実施形態によれば、  
表示光を出射する表示部と、入射光を再帰反射する再帰反射素子と、前記表示部及び前記再帰反射素子と対向する側の下面と前記下面とは反対側の上面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で再帰反射された反射光を透過する光学素子と、前記上面側に位置し、空気の流れによって形成されたエアープレートと、を備えた表示装置が提供される。
【０００７】
本実施形態によれば、  
表示光を出射する表示部と、入射光を再帰反射する再帰反射素子と、前記表示部及び前記再帰反射素子と対向する側の下面と前記下面とは反対側の上面とを有し、前記表示光の一部を前記再帰反射素子へ向かって反射し、前記再帰反射素子で再帰反射された反射光を透過する光学素子と、前記上面側に位置する被検出物を検出するセンサと、前記センサと前記光学素子との間に送風口を有する送風機構と、を備えた表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態の表示装置の一構成例を示す図である。
【図２】図２は、表示装置の外観の一例を示す図である。
【図３】図３は、表示光の光路を示す図である。
【図４】図４は、観察者ＯＢと空中像Ｉ１との位置関係を示す図である。
【図５】図５は、表示面ＩＰ０、空中表示領域ＡＤＡ、及び結像面ＩＰ１の位置関係を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、送風口の配置例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、観察者の指がエアープレートに触れている様子を模式的に示す図である。
【図７】図７は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図８】図８は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図９】図９は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図１０】図１０は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図１１】図１１は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図１２】図１２は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図１３】図１３は、送風口の他の配置例を示す図である。
【図１４】図１４は、送風機構を概略的に示す図である。
【図１５】図１５は、図１４に示す送風機構を備えた表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図１６】図１６は、空中表示領域に表示される空中像の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、図１４に示す表示パネルの一構成例を示す図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す表示パネルの一構成例を示す断面図である。
【図１９】図１９は、図１に示す再帰反射素子の一構成例を示す平面図である。
【図２０】図２０は、図１９に示す再帰反射体の一構成例を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、本実施形態に適用可能な光学素子の構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
図１は、本実施形態の表示装置１の一構成例を示す図である。
【００１１】
表示装置１は、表示部ＤＳＰ、光学素子１０、再帰反射素子２０、センサ３０、スピーカ４０、送風機構５０、制御部６０、などを備えている。
【００１２】
表示部ＤＳＰは、表示光を出射するものであれば、その構成は特に限定されない。表示部ＤＳＰの一例としては、一対の基板間に液晶層を保持した液晶表示装置である。但し、表示部ＤＳＰは、有機エレクトロルミネッセンス素子等を有する自発光型の表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）を適用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを適用した表示装置などであってもよい。表示部ＤＳＰの具体例については後述する。
【００１３】
光学素子１０は、入射光の少なくとも一部を反射するとともに、入射光の一部を透過する。光学素子１０は、入射光に対する反射率と透過率とがほぼ同等のハーフミラーであってもよいし、偏光ビームスプリッタ、反射型偏光板、ワイヤグリッド偏光板などであってもよい。光学素子１０は、表示部ＤＳＰ及び再帰反射素子２０と対向する側の下面１０Ｂと、下面１０Ｂと反対側の上面１０Ａとを有している。
【００１４】
再帰反射素子２０は、入射光を再帰反射する。すなわち、再帰反射素子２０は、再帰反射面２０Ａに入射した入射光を、入射光と平行で且つ反対方向に反射する。表示部ＤＳＰ及び光学素子１０は、下面１０Ｂと対向する側に位置している。再帰反射素子２０の詳細については後述する。
【００１５】
表示装置１において、表示部ＤＳＰから出射された表示光は、後に図３を参照して詳述するが、上面１０Ａ側に空中像Ｉ１として結像される。
【００１６】
センサ３０は、例えば赤外線センサであり、点線で示す検出範囲ＩＲＡにおいて、指等の被検出物を検出する。検出領域ＩＲＡは、空中像Ｉ１が結像される領域を含んでいる。
【００１７】
スピーカ４０は、音を出力する。スピーカ４０は、１つでもよく、複数設けられていてもよい。
【００１８】
送風機構５０は、上面１０Ａ側に送風する送風口５１を有している。送風機構５０は、例えば空中像Ｉ１と光学素子１０との間において、空中像Ｉ１と平行な方向に送風する。送風機構５０は、送風される空気の流速を調整する流速調整機構、温度を調整する温度調整機構、流量を調整する流量調整機構などを備えていてもよい。
【００１９】
制御部６０は、表示部ＤＳＰ、スピーカ４０、送風機構５０を制御する。また、制御部６０は、センサ３０の検出結果から、空中像Ｉ１に対する被検出物の相対位置（座標）を算出するとともに、被検出物の動作を検出することもできる。制御部６０は、センサ３０の検出結果に基づいて、表示部ＤＳＰ、スピーカ４０、送風機構５０を制御してもよい。例えば、制御部６０は、空中像Ｉ１の所定の位置において被検出物が検出された場合に、スピーカ４０から音を出力してもよく、表示部ＤＳＰの表示画像を変更してもよく、送風機構５０から送風される空気の流速、温度、流量などを変更してもよい。
【００２０】
図２は、表示装置１の外観の一例を示す図である。図中の第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。
【００２１】
表示装置１は、筐体７０を用いて構成されている。図示した例では、筐体７０は略直方体であり、Ｘ−Ｙ平面に平行な上面７０Ａなどを有している。図示した例では、上面７０Ａは、矩形状であり、第１方向Ｘに沿って延びる端部７０Ｅを有している。
【００２２】
光学素子１０は、上面１０Ａ及び下面１０ＢがＸ−Ｙ平面と平行になるように配置されている。図示した例では、光学素子１０は矩形状であり、第１方向Ｘに沿って延びる端部１０Ｅを有している。光学素子１０と上面７０Ａとは、第２方向Ｙに沿って並んで配置され、端部１０Ｅは、端部７０Ｅと接している。表示部ＤＳＰと再帰反射素子２０とは、筐体７０内に収容されている。光学素子１０は、第３方向Ｚにおいて、表示部ＤＳＰ及び再帰反射素子２０の直上に位置している。
【００２３】
センサ３０及び送風口５１は、上面７０Ａに設けられている。図示した例では、送風口５１は、センサ３０と光学素子１０との間に位置し、端部７０Ｅに沿ってスリット状に形成されている。送風口５１は、センサ３０より光学素子１０に近接している。第１方向Ｘにおいて、送風口５１が設けられる範囲の幅Ｗ５１は、表示部ＤＳＰの幅ＷＤＳＰより大きい。センサ３０は、第１方向Ｘにおいて、上面７０Ａの略中央に位置している。
【００２４】
図３は、表示光の光路を示す図である。図３は、Ｙ−Ｚ平面と平行な面を示している。
【００２５】
表示部ＤＳＰは、表示画像を表示する表示面ＩＰ０を有している。表示面ＩＰ０から出射された表示光は、図中に実線で示すように、光学素子１０によって再帰反射素子２０へ向かって反射される。光学素子１０によって反射された反射光は、再帰反射素子２０へ入射する。光学素子１０からの反射光は、図中に点線で示したように、再帰反射面２０Ａにより光学素子１０に向けて再帰反射される。再帰反射面２０Ａによって再帰反射された光は、光学素子１０を透過した後に、表示画像を表す空中像Ｉ１として結像される。空中像Ｉ１は、光学素子１０に対して表示面ＩＰ０と面対称に位置する。
【００２６】
なお、表示光は、円偏光、直線偏光等の偏光であってもよい。この場合、光学素子１０は、偏光素子や位相差板を含んでいてもよい。表示光が円偏光である場合、表示装置１は、さらに位相差板を備えていてもよい。
【００２７】
図４は、観察者ＯＢと空中像Ｉ１との位置関係を示す図である。
【００２８】
空中像Ｉ１は、観察者ＯＢと再帰反射素子２０との間に位置する。観察者ＯＢは、観察者ＯＢの視界に再帰反射素子２０が含まれる観察範囲（図中に点線で示した範囲）で空中像Ｉ１を観察できる。観察範囲が空中像Ｉ１と重ならない時、空中像Ｉ１を観察することはできない。このため、観察者ＯＢは、観察範囲に空中像Ｉ１の全体が重なる位置で観察することにより、空中像Ｉ１の全体を観察することができる。なお、表示部ＤＳＰは、観察範囲に入らないことが望ましい。
【００２９】
図５は、表示面ＩＰ０、空中表示領域ＡＤＡ、及び結像面ＩＰ１の位置関係を示す図である。
【００３０】
図示した例では、表示面ＩＰ０は、矩形状である。表示面ＩＰ０は、表示画像Ｉ０を表示している。空中表示領域ＡＤＡは、破線で示すように、光学素子１０に対して表示面ＩＰ０と面対称な領域として定義される。空中像Ｉ１は、空中表示領域ＡＤＡの内側に表示される。また、結像面ＩＰ１は、一点鎖線で示すように、空中表示領域ＡＤＡを含む面として定義される。したがって、結像面ＩＰ１は、光学素子１０に対して表示面ＩＰ０と面対称である。
【００３１】
本実施形態において、結像面ＩＰ１は、方向Ｄ１及び方向Ｄ２で規定される面である。なお、方向Ｄ１は、上述の第１方向Ｘに相当する。方向Ｄ２は、第２方向Ｙと鋭角θで交差する方向である。つまり、結像面ＩＰ１は、Ｘ−Ｙ平面と交差する平面であり、あるいは、光学素子１０と鋭角θで交差する面である。また、本実施形態において、表示面ＩＰ０は、方向Ｄ１及び方向Ｄ３で規定される面である。方向Ｄ３は、第２方向Ｙに対して方向Ｄ２と対称であり、第２方向Ｙと鋭角θで交差する方向である。表示面ＩＰ０は、Ｘ−Ｙ平面と鋭角θで交差し、且つ光学素子１０に対して結像面ＩＰ１と面対称である。
【００３２】
表示画像Ｉ０と空中像Ｉ１との関係に着目すると、空中像Ｉ１は、表示画像Ｉ０の第３方向Ｚにおける上下の関係が逆であり、表示画像Ｉ０の第１方向Ｘにおける左右の関係は同一である。
【００３３】
図６Ａは、送風口５１の配置例を示す図である。
【００３４】
送風口５１は、センサ３０と空中表示領域ＡＤＡとの間に位置している。すなわち、センサ３０、送風口５１、空中表示領域ＡＤＡは、この順で方向Ｄ２に沿って並んでいる。送風口５１は、方向Ｄ１に沿ったスリット状に形成されている。送風機構５０は、送風口５１から、空中表示領域ＡＤＡと重なる領域に対して送風する。図示した例では、送風機構５０は、光学素子１０の上面１０Ａ側において、方向Ｄ２に送風している。このとき、送風口５１から送られる空気は、結像面ＩＰ１とほぼ平行である。換言すると、上面１０Ａ側において、送風口５１から送風された空気の流れによって、板状の空気からなるエアープレートＡＰが形成される。エアープレートＡＰは、結像面ＩＰ１に沿って形成される。また、エアープレートＡＰは、空中表示領域ＡＤＡの全面と重なっている。なお、エアープレートＡＰは、結像面ＩＰ１内もしくは結像面ＩＰ１よりも光学素子１０側に位置することが望ましい。
【００３５】
図６Ｂは、図６Ａに示すエアープレートＡＰに観察者の指が触れている様子を模式的に示している。空中像Ｉ１の観察者が空中像Ｉ１を疑似的に触ろうとした場合、観察者の指は、エアープレートＡＰに触れる。観察者は、空中像Ｉ１が結像された領域に形成された空気の流れを触覚的に知覚することで、空中像Ｉ１に触れたという感覚を得ることができる。
【００３６】
次に、図７乃至図１３を参照して、本実施形態の他の構成例について説明する。
【００３７】
図７に示す構成例は、送風口５１が空中表示領域ＡＤＡを挟んでセンサ３０と反対側に位置している点で、図６に示す構成例と相違している。送風機構５０は、送風口５１から方向Ｄ２と反対方向、すなわちセンサ３０側へ向かう方向に送風する。
【００３８】
図８に示す構成例は、吸気機構８０をさらに備えている点で、図６に示す構成例と相違している。吸気機構８０が有する吸気口８１は、方向Ｄ１に沿って設けられ、空中表示領域ＡＤＡを挟んで送風口５１と対向している。これにより、送風口５１と吸気口８１との間では、方向Ｄ２に沿った空気の流れが形成される。
【００３９】
図９に示す構成例は、送風口５１に加え、送風口５２を備えている点で、図６に示す構成例と相違している。送風口５２は、空中表示領域ＡＤＡを挟んで送風口５１と対向している。送風口５１から送られる空気は、方向Ｄ２に送風され、送風口５２から送られる空気は、方向Ｄ２と反対方向に送風される。図示した例では、送風口５１は送風機構５０１に設けられ、送風口５２は送風機構５０１に設けられている。これにより、各送風口５１及び５２から送風される空気の流速、温度、及び、流量が異ならせることができる。なお、送風口５１と送風口５２とは、送共通の送風機構５０に設けられていてもよい。
【００４０】
図１０に示す構成例は、送風口５１が方向Ｄ２に沿って設けられている点で、図６に示す構成例と相違している。送風機構５０１は、方向Ｄ１に送風する。
【００４１】
図１１に示す構成例は、送風口５１と対向する送風口５２設けられている点で、図１０に示す構成例と相違している。送風口５２は、方向Ｄ２に沿って設けられ、空中表示領域ＡＤＡを挟んで送風口５１と対向している。送風口５１から送られる空気は、方向Ｄ１に送風され、送風口５２から送られる空気は、方向Ｄ１と反対方向に送風される。
【００４２】
図１２に示す構成例は、複数の送風口、すなわち送風口５１と送風口５２とが一列に配置されている点で、図６に示す構成例と相違している。図示した例では、送風口５１及び５２は、方向Ｄ１に沿って並んでいるが、方向Ｄ２に沿って並んでいても良い。また、方向Ｄ１において、送風口５１の幅Ｗ５１と送風口５２の幅Ｗ５２とは等しいが、異なっていてもよい。勿論、一方向に３個以上の送風口が並んでいても良い。図示した例では、送風口５１は送風機構５０１に設けられ、送風口５２は送風機構５０１に設けられている。送風口５１と送風口５２とにおいて、送られる空気の流量、流速、温度等は、異なっていてもよい。
【００４３】
図１３に示す構成例は、複数の送風口５１ａ及び５２ａが空中表示領域ＡＤＡの周囲に設けられている点で、図６に示す構成例と相違している。図示した例では、送風口５１ａ１、５１ａ２、５１ａ３、５１ａ４、５１ａ５、及び５１ａ６は、方向Ｄ１に沿って配置され、送風口５１ａ１、５１ａ２、及び５１ａ３と、送風口５１ａ４、５１ａ５、及び５１ａ６とがそれぞれ対向している。送風口５１ａ１、５１ａ２、及び５１ａ３は、送風機構５０１Ａに設けられ、送風口５１ａ４、５１ａ５、及び５１ａ６は、送風機構５０１Ｂに設けられている。送風口５２ａ１、５２ａ２、５２ａ３、５２ａ４、５２ａ５、及び５２ａ６は、方向Ｄ２に沿って配置され、送風口５２ａ１、５２ａ２、及び５２ａ３と、送風口５２ａ４、５２ａ５、及び５２ａ６とがそれぞれ対向している。送風口５２ａ１、５２ａ２、及び５２ａ３は、送風機構５０２Ａに設けられ、送風口５２ａ４、５２ａ５、及び５２ａ６は、送風機構５０２Ｂに設けられている。送風口５１ａ１、５１ａ２、及び５１ａ３から送られる空気は、方向Ｄ２に送風され、送風口５１ａ４、５１ａ５、及び５１ａ６から送られる空気は、方向Ｄ２と反対方向に送風される。送風口５２ａ１、５２ａ２、及び５２ａ３から送られる空気は、方向Ｄ１に送風され、送風口５２ａ４、５２ａ５、及び５２ａ６から送られる空気は、方向Ｄ１と反対方向に送風される。
【００４４】
図１３に示す構成例においても、各送風口５１ａ及び５２ａから送られる空気の流量、流速、温度等を適宜に変更することができる。
【００４５】
図１４は、送風機構５０を概略的に示す図である。
【００４６】
送風機構５０は、表示部ＤＳＰの近傍に設けられている。送風機構５０は、送風口５１、ファン５３、及びダクト５４を備えている。図示した例では、表示部ＤＳＰは、液晶表示装置であり、液晶表示パネルＰＮＬと光源装置（バックライト）ＬＳとを備えている。本実施形態において、ファン５３は、光源装置ＬＳの冷却に用いられる。すなわち、ファン５３は、光源装置ＬＳに向けて送風する。ファン５３から送られた風は、光源装置ＬＳを冷却しながらダクト５４を通って送風口５１から噴出される。図示した例では、ダクト５４と送風口５１とは一体的に形成されているが、個別に形成された後に組み合わされてもよい。
【００４７】
図１５は、送風機構５０を備えた表示装置１を概略的に斜視図である。図１５では、主要部のみ示している。図示した例では、表示装置１は、送風機構５０１及び５０２を備えている。送風機構５０１と送風機構５０２とは、流量、流速、温度などが異なる風をそれぞれ送風することができる。なお、表示装置１が備える送風機構は１つでもよく、３つ以上でもよい。送風機構５０１と５０２とは、それぞれファン５３、ダクト５４、及び送風口５１を有しているが、複数のファン５３、ダクト５４、及び送風口５１を有していてもよい。各送風機構の送風口は、例えば図９、図１１、図１２などに示した送風口５１及び５２に対応させることができる。このため、表示部ＤＳＰを冷却するための送風機構５０は、エアープレートＡＰを形成するための送風機構を兼ねることができ、別途の送風機構を設ける場合と比較して、装置を小型化できるとともに、コストを削減することができる。
【００４８】
図１６は、空中表示領域ＡＤＡに表示される空中像Ｉ１の一例を示している。
【００４９】
図示した例では、空中像Ｉ１として、ボタンＡ、ボタンＢ、ボタンＣが表示されている。今、被検出物として観察者ＯＢの指がボタンＡに接近したとする。センサ３０は、被検出物の位置や動作を検出する。制御部６０は、センサ３０の検出結果に基づいて、被検出物が、空中表示領域ＡＤＡにおいてボタンＡが表示された領域に位置しているか否か、さらには、被検出物がボタンＡを押下する動作をしたか否かなどを判定する。そして制御部６０は、被検出物がボタンＡをふれる動作、あるいは、ボタンＡを押下する動作を行ったと判定したのに基づいて、表示部ＤＳＰを制御して空中像Ｉ１の表示画像を切り替える。例えば、空中像Ｉ１は、ボタンＡが観察者ＯＢから見て空中表示領域ＡＤＡの奥側へ押し込まれた表示画像に切り替えられる。また、制御部６０は、空中像Ｉ１の切り替えと同期してスピーカ４０を制御し、ボタンＡ押下の効果音を出力させる。このとき、ボタンＡが表示された領域を含む空中像Ｉ１の領域には、上記の通り、空気の流れが形成されている。このため、観察者は、ボタンＡが表示された領域に指を置くと、指で空気の流れを触覚的に知覚し、また、表示画像の切り替えによって視覚的に知覚し、さらには、音の出力によって聴覚的に知覚することができる。これにより、観察者に対して「ボタンＡを触った」という感覚を増強させることができる。
【００５０】
図１７は、図１４に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す図である。ここでは、表示パネルＰＮＬの一例として、アクティブマトリクス駆動方式の透過型液晶表示パネルについて説明する。すなわち、表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向した第２基板ＳＵＢ２と、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、これらの間に所定のセルギャップを形成した状態で貼り合わせられている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示エリアＤＡを備えている。表示エリアＤＡは、マトリクス状に配置された複数のサブピクセルＰＸを有している。
【００５１】
表示エリアＤＡは、サブピクセルＰＸとして、例えば赤色を表示する赤画素ＰＸＲ、緑色を表示する緑画素ＰＸＧ、及び、青色を表示する青画素ＰＸＢを有している。なお、表示エリアＤＡは、さらに、赤、緑、青とは異なる色のサブピクセル（例えば白色を表示する白画素）を有していても良い。カラー表示を実現するための画素は、これらの複数の異なる色のサブピクセルＰＸによって構成されている。すなわち、ここでの画素とは、カラー画像を構成する最小単位である。図示した例では、画素は、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成されている。
【００５２】
赤画素ＰＸＲは、赤色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として赤色光を透過可能に構成されている。緑画素ＰＸＧは、緑色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として緑色光を透過可能に構成されている。青画素ＰＸＢは、青色カラーフィルタを備え、光源装置からの白色光のうち主として青色光を透過可能に構成されている。なお、詳述しないが、カラーフィルタは、第１基板ＳＵＢ１に形成されていても良いし、第２基板ＳＵＢ２に形成されていても良い。
【００５３】
第１基板ＳＵＢ１は、第１方向Ｄ１１に沿って延出した複数のゲート配線Ｇ、及び、第２方向Ｄ２２に沿って延出しゲート配線Ｇと交差する複数のソース配線Ｓを備えている。各ゲート配線Ｇは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ゲートドライバＧＤに接続されている。各ソース配線Ｓは、表示エリアＤＡの外側に引き出され、ソースドライバＳＤに接続されている。これらのゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤは、コントローラＣＮＴに接続されている。コントローラＣＮＴは、映像信号に基づいて制御信号を生成して、ゲートドライバＧＤ及びソースドライバＳＤを制御する。
【００５４】
各サブピクセルＰＸは、スイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥなどを備えている。スイッチング素子ＳＷは、ゲート配線Ｇ及びソース配線Ｓに電気的に接続されている。このようなスイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタによって構成されている。画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷに電気的に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の画素電極ＰＥとそれぞれ対向している。
【００５５】
なお、表示パネルＰＮＬの詳細な構成については説明を省略するが、基板主面の法線に沿った縦電界を利用する表示モード、あるいは、基板主面の法線に対して斜め方向に傾斜した傾斜電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥが第１基板ＳＵＢ１に備えられる一方で、共通電極ＣＥが第２基板ＳＵＢ２に備えられる。また、基板主面に沿った横電界を利用する表示モードでは、画素電極ＰＥ及び共通電極ＣＥの双方が第１基板ＳＵＢ１に備えられている。さらには、表示パネルＰＮＬは、上記の縦電界、横電界、及び、傾斜電界を適宜組み合わせて利用する表示モードに対応した構成を有していても良い。なお、基板主面とは、第１方向Ｄ１１及び第２方向Ｄ２２によって規定される平面に相当する。
【００５６】
図１８は、図１７に示した表示パネルＰＮＬの一構成例を示す断面図である。ここでは、横電界を利用する表示モードの一つであるＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードを適用した表示パネルＰＮＬの断面構造について簡単に説明する。
【００５７】
第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１００、第１絶縁膜１１０、共通電極ＣＥ、第２絶縁膜１２０、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。共通電極ＣＥは、赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢに亘って延在している。赤画素ＰＸＲの画素電極ＰＥ１、緑画素ＰＸＧの画素電極ＰＥ２、青画素ＰＸＢの画素電極ＰＥ３のそれぞれは、共通電極ＣＥと対向し、それぞれスリットＳＬＡを有している。図示した例では、共通電極ＣＥは第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置している。なお、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３が第１絶縁膜１１０と第２絶縁膜１２０との間に位置し、共通電極ＣＥが第２絶縁膜１２０と第１配向膜ＡＬ１との間に位置していても良い。この場合、スリットＳＬＡは、共通電極ＣＥに形成される。
【００５８】
第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２００、遮光層ＢＭ、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、それぞれ液晶層ＬＱを挟んで画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３と対向している。カラーフィルタＣＦＲは赤色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＧは緑色のカラーフィルタであり、カラーフィルタＣＦＢは青色のカラーフィルタである。なお、図示した例では、カラーフィルタＣＦＲ、ＣＦＧ、ＣＦＢは、第２基板ＳＵＢ２に形成されたが、第１基板ＳＵＢ１に形成されても良い。
【００５９】
液晶層ＬＱは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。
【００６０】
光源装置ＬＳは、第１基板ＳＵＢ１と対向している。光源装置ＬＳとしては、種々の形態が適用可能であるが、詳細な構造については説明を省略する。
【００６１】
第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学素子ＯＤ１は、第１絶縁基板１００の外面に配置されている。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学素子ＯＤ２は、第２絶縁基板２００の外面に配置されている。例えば、第１偏光板ＰＬ１の第１吸収軸及び第２偏光板ＰＬ２の第２吸収軸は、直交している。
【００６２】
赤画素ＰＸＲ、緑画素ＰＸＧ、及び、青画素ＰＸＢによって構成された画素は、ピッチＰ１で配列されている。
【００６３】
図１９は、図１に示した再帰反射素子２０の一構成例を示す平面図である。ここでは、互いに直交する第３方向Ｄ３３及び第４方向Ｄ４４によって規定される平面での平面図を図示している。
【００６４】
再帰反射素子２０は、複数の再帰反射体２３によって構成されている。図示した平面図においては、再帰反射体２３は、正三角形状の外形を有する。また、再帰反射体２３は、その中心Ｏが紙面の奥に向かって窪み、図１に示した再帰反射面２０Ａの凹部ＣＣを形成している。また、隣接する再帰反射体２３の境界は、図１９に点線で示し、再帰反射面２０Ａの凸部ＣＶに相当する。このような再帰反射体２３は、第３方向Ｄ３３に配列されている。また、再帰反射体２３は、第４方向Ｄ４４にピッチＰ２で配列されている。但し、第３方向Ｄ３３及び第４方向Ｄ４４にそれぞれ隣り合う再帰反射体２３は、互いに１８０度反転した形状を有している。
【００６５】
図中の再帰反射体２３１は、互いに直交する３つの反射面Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を備えている。再帰反射体２３１は、反射面Ａ１，Ｂ１，Ｃ１によって囲まれた凹部ＣＣ１を備えている。再帰反射体２３１及び再帰反射体２３２は、第４方向Ｄ４４に並んでいる。再帰反射体２３２は、互いに直交する３つの反射面Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を備えている。再帰反射体２３２は、反射面Ａ２，Ｂ２，Ｃ２によって囲まれた凹部ＣＣ２を備えている。再帰反射体２３１の反射面Ａ１と再帰反射体２３２の反射面Ａ２との交差部は、再帰反射面の凸部ＣＶＡを形成している。凸部ＣＶＡは、第３方向Ｄ３３と平行な方向に延出している。再帰反射体２３１及び再帰反射体２３２は、凸部ＣＶＡに対して線対称の位置関係にある。同様に、隣接する再帰反射体２３の境界部分は、凸部に相当する。つまり、再帰反射体２３の各々の外形（三角形）は、凸部によって規定される。再帰反射体２３１の外形は、凸部ＣＶＡ、ＣＶＢ、ＣＶＣによって規定される。凸部ＣＶＢ及びＣＶＣは、いずれも第３方向Ｄ３３及び第４方向Ｄ４４とそれぞれ交差する方向に延出している。例えば、凸部ＣＶＢの延出方向は、第３方向Ｄ３３とのなす角度θＢ３が６０度であり、第４方向Ｄ４４とのなす角度θＢ４が３０度である。凸部ＣＶＣの延出方向は、第３方向Ｄ３３とのなす角度θＣ３が６０度であり、第４方向Ｄ４４とのなす角度θＣ４が３０度である。
【００６６】
空中像Ｉ１の解像度は、再帰反射体２３のピッチＰ２に依存する。解像度の劣化を抑制するためには、ピッチＰ２は、図３に示した表示パネルＰＮＬにおける画素のピッチＰ１よりも小さいことが望ましい。
【００６７】
図２０は、図１９に示した再帰反射体２３の一構成例を示す斜視図である。ここでは、互いに直交するｘｙｚ座標系を適用して、再帰反射体２３の形状について説明する。
【００６８】
すなわち、再帰反射体２３は、ｘｙｚ座標系において、３つの反射面２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃを有している。これらの反射面２３Ａ乃至２３Ｃは、いずれも同一形状であり、直角二等辺三角形である。また、これらの反射面２３Ａ乃至２３Ｃは、互いに直交している。このような形状の反射面２３Ａ乃至２３Ｃを有する再帰反射体２３は、コーナーキューブ、あるいは、コーナーリフレクタなどと称される。
【００６９】
ｘ軸上の点Ａ（α，０，０）、ｙ軸上の点Ｂ（０，α，０）、ｚ軸上の点Ｃ（０，０，α）としたとき、反射面２３Ａは、ｘ−ｙ平面に形成され、原点Ｏ、点Ａ、及び、点Ｂによって規定される。反射面２３Ｂは、ｙ−ｚ平面に形成され、原点Ｏ、点Ｂ、及び、点Ｃによって規定される。反射面２３Ｃは、ｘ−ｚ平面に形成され、原点Ｏ、点Ａ、及び、点Ｃによって規定される。点Ａ及び点Ｂを結ぶ線分ＡＢ、点Ｂ及び点Ｃを結ぶ線分ＢＣ、及び、点Ａ及び点Ｃを結ぶ線分ＡＣは、上記の凸部に相当する。
【００７０】
再帰反射体２３は、３つの点Ａ、点Ｂ、及び、点Ｃによって規定される面を有していない。つまり、３つの反射面２３Ａ乃至２３Ｃによって囲まれた内側は、上記の凹部に相当し、空気層である。再帰反射体２３では、入射光が３つの反射面２３Ａ乃至２３Ｃでそれぞれ反射されることによって入射光とほぼ同一の光路に反射する再帰反射を実現している。但し、３つの点Ａ、点Ｂ、及び、点Ｃの近傍は、再帰反射しない（３つの反射面で反射されない）非再帰反射部となりうる。
【００７１】
なお、再帰反射体２３の形状は、図示した例に限られるものではなく、再帰反射体のうち、非再帰反射部をカットした形状であっても良い。
【００７２】
図２１は、本実施形態に適用可能な再帰反射素子２０の構成例を示す断面図である。
【００７３】
再帰反射素子２０は、ベース２１、及び、金属薄膜２２を備えている。ベース２１は、例えば樹脂材料によって形成されている。金属薄膜２２は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金などの光反射性を呈する材料によって形成されている。なお、金属薄膜２２は、その腐食を防止するための表面処理が施されても良いし、シリコン窒化物（ＳｉＮ）などの無機系材料によってコーティングされても良い。
【００７４】
図２１（ａ）に示す構成例は、ベース２１の表面２１Ａ側に再帰反射面２０Ａを有している。金属薄膜２２は、ベース２１の表面２１Ａを覆い、再帰反射面２０Ａを形成している。ベース２１の裏面２１Ｂは、平坦面である。再帰反射素子２０に入射する入射光は、図中に矢印で示したように、ベース２１を透過することなく再帰反射面２０Ａにて反射される。
【００７５】
図２１（ｂ）に示す構成例は、ベース２１の裏面２１Ｂ側に再帰反射面２０Ａを有している。金属薄膜２２は、ベース２１の裏面２１Ｂを覆い、再帰反射面２０Ａを形成している。ベース２１の表面２１Ａは、平坦面である。再帰反射素子２０に入射する入射光は、図中に矢印で示したように、ベース２１を透過した後に再帰反射面２０Ａにて反射される。
【００７６】
図２１（ｃ）に示す構成例は、ベース２１とカバー部材２４との間の界面が再帰反射面２０Ａを有している。ベース２１及びカバー部材２４は、屈折率の異なる材料によって形成され、少なくともカバー部材２４は、光透過性を有している。再帰反射面２０Ａは、ベース２１とカバー部材２４との間に位置する金属薄膜２２により形成されている。再帰反射素子２０に入射する入射光は、図中に矢印で示したように、カバー部材２４を透過した後に再帰反射面２０Ａにて反射される。
【００７７】
なお、ベース２１が光反射性を呈する材料によって形成されている場合には、金属薄膜２２を省略し、ベース２１の表面２１Ａ又は裏面２１Ｂが再帰反射面２０Ａを形成していても良い。再帰反射面２０Ａにおける透過率はほぼゼロであり、再帰反射面２０Ａに入射した入射光のほとんどは、再帰反射素子２０の裏面２０Ｂに到達することはない。つまり、再帰反射素子２０に入射した入射光のほとんどは、ベース２１を透過することなく、再帰反射面２０Ａで再帰反射される。
【００７８】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１…表示装置、ＤＳＰ…表示部、ＰＮＬ…表示パネル、ＬＳ…光源装置、１０…光学素子、１０Ａ…上面、１０Ｂ…下面、２０…再帰反射素子、２０Ａ…再帰反射面、ＣＣ…第１部分（凹部）、ＣＶ…第２部分（凸部）、ＣＮ…接続部、２１…ベース、２２…金属薄膜、２３…再帰反射体、２４…カバー部材、３０…センサ、４０…スピーカ、５０…送風機構、５１,５２…送風口、５３…ファン、５４…ダクト、６０…制御部、７０…筐体、８０…吸気機構、８１…吸気口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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