(57)【要約】【課題】    従来の、空間に実像の映像を表示する装置では、空間の映像の奥行き方向における位置が知覚しづらく、場合によっては空間上でなくその奥に映像があるよう誤認され、展示効果を損なうことがあった。また、映像を多方向から見られるように構成することも難しかった。【解決手段】    ハーフミラーで透明筐体を構成し、その内部空間に空間映像を定位させ、それを透明筐体の外側から観察することにより、透明筐体内に空間映像が存在することが確実に視認され、また、映像を多方向から見られるように構成することも可能になった。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像光学系を用いて映像画面の画像を空間に実像として表示する映像装置において、結像用レンズを通過した光束を、ハーフミラーもしくはハーフミラーと透明板を用いて構成した透明筐体の内側に導き、内側の一面で反射させて透明筐体内部に実像を結像させ、それを透明筐体外において、ハーフミラーで反射された光束の光軸方向の視点から見ることによって、透明筐体内の空間に実像映像が存在することを視認できるように構成された空間映像装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、結像用レンズにて実像を結像した以後の光束を、ハーフミラーを用いて構成した透明筐体の外側の面で反射させて，透明筐体内部に虚像を作り、それを透明筐体外において、ハーフミラーで反射された光束の光軸方向の視点から見ることにより、透明筐体内の空間に映像が存在することを視認できるように構成された空間映像装置。
【請求項３】
請求項１の装置において、ハーフミラーに曲率を持たせたハーフミラー凹面鏡をハーフミラーの代替として設け、その結像特性を利用して映像画面の実像を作り、それを反対側のハーフミラー凹面鏡を通して見ることにより、ハーフミラー凹面鏡により構成された透明筐体内の空間に実像映像が存在することを視認できるように構成された空間映像装置。
【請求項４】
請求項１の装置において、ハーフミラーを用いて構成した透明筐体の反射面を４面もしくはそれ以上の多面に構成し、各面に対応した映像光学系を設けることにより、４方向あるいはそれ以上の多方向から透明筐体内の空間にある空間映像を見られるように構成された空間映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は博物館展示等に用いる、空間に映像を表示する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】    従来の実像の映像を表示する空間映像装置は、結像位置が開放空間上にあり、像が装置から手前に飛び出して見える効果を狙ったものであった。【０００３】    しかしながらヒトの眼は、空間像の奥行位置知覚能力が充分でないため、像が必ずしも空間上にあると認識されず、またそのため同一空間に複数方向の映像を表示することも難しかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】    以上に述べた空間映像装置では空間に結像した映像以外に視覚的な指標がなく、空間上に映像が存在することが認識しづらかった。【０００５】    本発明は、このような従来の装置が有していた難点を解決し、空間上に映像があることがはっきり視認できるようにし、かつ複数方向から一定の空間に異なった映像を見られる構成も可能として展示効果を高めることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】    本発明は、上記目的を達成するためにハーフミラーもしくは透明板、あるいは両者の組み合わせで作られた筐体内の空間に映像が表示されるように構成されたものであり、あわせて複数方向から映像を見る構成を可能にしたものである。【０００７】    上記解決手段を構成する第一の方式は、結像光学系の光束を上記筐体の内側に導入し、筐体面を構成するハーフミラーにて反射した後、筐体内部空間に実像が結像するよう配置するものである。【０００８】    上記のように構成された装置において、筐体外において、ハーフミラーで反射された光束の延長上から観察すると、映像は確実に筐体内の空間に見える。【０００９】    第二の方法は、結像光学系の実像結像位置以降の光束を上記筐体の外面で反射させるものである。【００１０】    第二の方法で、筐体面で反射された光束の延長方向から観察すると虚像が見え、その位置はやはり筐体内部にある。
【発明の効果】
【００１１】    本発明の空間映像装置では、観察するべき空間映像は必ず透明筐体内に定位する。【００１２】    そして定位した像の奥、および手前には透明筐体を構成するハーフミラーが視覚の手がかりとして存在するから、映像は間違いなく両者の間、すなわち透明筐体内の空間にあることが視認される。そしてこのことは空間映像装置の展示効果を確実なものとする。【００１３】    また、本発明の空間映像装置は、透明筐体を多角錐などの多面体とし、それぞれの面に対応した光学系を設けることにより、多方向から透明筐体内にあるそれぞれの方向ごとの空間映像を観察でき、なおかつ視覚的に非常に見やすいという特長を持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】    以下、本発明の実施の形態を図１から図５に基づいて説明する。【００１５】    図１から図３において、ハーフミラー４および１２とハーフミラーまたは透明板６は、共に光を透過する透明筐体を構成する。光学的な説明をわかりやすくするためその中の結像上に寄与する部分のみを図示したもので、図５の上部のハーフミラーで構成した透明筐体２９のような物の一部と考えてよい。【００１６】    図１において、液晶などの映像表示画面１の画像が、結像用レンズ２にて実像として結像する位置の手前の光束３を、ハーフミラー４にて反射させ、ハーフミラー４とハーフミラーまたは透明板６の間の空間に実像５として結像させる。【００１７】    この実像５をハーフミラーまたは透明板６を通して、ハーフミラーで反射した光束７の延長にある視点８の方向から見ると、奥にハーフミラー４が見え、その手前に実像５が見え、さらにその手前にハーフミラーまたは透明板６が見えるので、実像５は確実に透明筐体内の空間に存在すると視認される。【００１８】    図１のように、見る方向が透明筐体の一つの方向で良い場合には、透過側にあたるハーフミラーまたは透明板は反射機能が不要なので単なる透明板でも良いなお、本発明に使用するハーフミラーは反射率が４％以上５０％未満の物を用いると良い。【００１９】    図２は、図１の映像表示画面と結像レンズおよびハーフミラーの光学系を対向して２組設けたもので、視点８の方向から見ると映像表示画面１の画像が空間映像として透明筐体の中に見え、視点１５の方向から見ると透明筐体の中に映像表示画面９の画像が空間映像として見える。光学系の組数を増やすことによって視点方向を増やすことができる。【００２０】    図３は、映像表示画面１および９が結像用レンズ２および１０にて、実像５および１３として結像した以降の光束１６および１７を、ハーフミラー４および１２に反射させ、視点２０および２１の方向から、透明筐体内に定位する虚像１８および１９を見えるようにしたものである。【００２１】    図４は、図２の構成におけるハーフミラー４および１２の代わりに、曲率を有し、結像特性を持ったハーフミラー凹面鏡２２および２３を使って透明筐体を構成し、映像画面１および９の画像をハーフミラー凹面鏡２２および２３にて実像５および１３として透明筐体の中に結像させ、視点２４および２５の方向から透明筐体内の空間映像として観察する。【００２２】    図４の場合、ハーフミラー凹面鏡２２および２３が結像特性を持つため、結像レンズは通常省略可能である。
【実施例】
【００２３】    図５は、本発明により４方向から見られる空間映像装置を構成する場合の実施例である。それぞれの方向の空間映像は、ハーフミラーで構成された四角錐の透明筐体２９の中央部の空間に実像２８として存在し、それぞれの視点３０から見ることができる。透明筐体をより多くの面を持つ多角錐体として、それぞれの面に、対応した映像光学系を設ければ、更に多くの方向から見られる装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の１方向の視点に対応した構成図である。
【図２】本発明の２方向の視点に対応した構成図である。
【図３】本発明の空間像を虚像とする構成図である。
【図４】本発明の結像素子にハーフミラー凹面鏡を用いた構成図である。
【図５】本発明を４方向から見られるよう構成した実施例の見取図である。
【符号の説明】
【００２５】１．映像表示画面
２．結像用レンズ
３．レンズを通過した光束
４．ハーフミラー
５．実像
６．ハーフミラーまたは透明板
７．ハーフミラー４で反射した光束
８．視点
９．映像表示画面
１０．結像用レンズ
１１．レンズを通過した光束
１２．ハーフミラー
１３．実像
１４．ハーフミラー１２で反射した光束
１５．視点
１６．レンズを通過し実像を結像した以降の光束
１７．レンズを通過し実像を結像した以降の光束
１８．虚像
１９．虚像
２０．視点
２１．視点
２２．ハーフミラー凹面鏡
２３．ハーフミラー凹面鏡
２４．視点
２５．視点
２６．映像表示画面
２７．結像用レンズ
２８．実像
２９．ハーフミラーで構成した四角錐透明筐体
３０．視点
【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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