(57)【要約】【課題】  室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像をユーザの視点に合わせて表示する映像表示システムを提供する。【解決手段】  前席シート１Ａが配置された自動車内の車内空間において映像を表示する映像表示システムであって、前席シート１Ａのヘッドレスト部２Ａに埋設され、内部で表示する映像を拡大して、ヘッドレスト部２Ａの背面側に露出された一面から、その拡大された映像をユーザの視覚に虚像として投じる映像表示装置１００と、映像表示装置２００の虚像を投じる表示面の向きが変化するように、映像表示装置１００をヘッドレスト部２Ａに回動自在に取り付ける取付具４０とを備える。【選択図】        図１
2005067555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席が配置された空間内において映像を表示する映像表示システムであって、
前記座席に埋設され、内部で表示する映像を拡大して、前記座席の背面側に露出された一面から、前記拡大された映像をユーザの視覚に虚像として投じる映像表示装置と、
前記映像表示装置の虚像を投じる表示面の向きが変化するように、前記映像表示装置を前記座席に回動自在に取り付ける取付手段と
を備えることを特徴とする映像表示システム。
【請求項２】
前記映像表示装置は、
手動で回動するためにユーザに握られるグリップを備える
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示システム。
【請求項３】
前記映像表示システムは、さらに、
前記映像表示装置を回動させる回動手段を備える
ことを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項４】
前記映像表示システムは、さらに、
前記座席のリクライニング角度を検出するリクライニング角度検出手段と、
前記リクライニング角度検出手段の検出結果に応じて、前記映像表示装置の表示面が所定の位置に向くように、前記回動手段を制御する回動制御手段と
を備えることを特徴とする請求項３記載の映像表示システム。
【請求項５】
前記映像表示システムは、さらに、
前記映像表示装置の表示面の前記座席背面に対する表示角度を検出する表示角度検出手段を備え、
前記回動制御手段は、
前記表示角度検出手段の検出結果に基づき、前記映像表示装置がユーザにより手動で回動されたと判別したときには、回動後の表示角度から前記所定の位置を特定してこれを記憶し、
前記リクライニング角度検出手段の検出結果に基づき、前記座席がリクライニングされたと判別したときには、前記映像表示装置の表示面が、前記記憶した所定の位置に向くように前記回動手段を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の映像表示システム。
【請求項６】
前記映像表示装置は、
前記座席のヘッドレストに埋設される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項７】
前記映像表示装置は、
前記座席の背もたれ部分に埋設される
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項８】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示される映像を虚像として表す凸レンズと
を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項９】
前記凸レンズはフレネルレンズである
ことを特徴とする請求項８記載の映像表示システム。
【請求項１０】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示される映像を虚像として表す複数のレンズと
を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１１】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、凹面鏡と、半透過鏡とを備え、
前記表示手段及び凹面鏡並びに半透過鏡は、
前記表示手段に表示される映像の光が、前記半透過鏡に対して４５度の角度で入射して前記半透過鏡で反射し、前記凹面鏡でさらに反射して前記半透過鏡を透過し、透過した光が前記映像表示装置の外部に虚像として出射するように配設される
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１２】
前記映像表示装置は、さらに、
入射する光のうち一方向の成分のみを偏光として透過させる偏光板と、
入射される偏光に対して偏光方向を４５度だけ回転させる波長板とを備え、
前記偏光板及び波長板は、
前記凹面鏡との間に前記半透過鏡を挟み込むような部位にあって、前記偏光板が前記波長板よりも前記映像表示装置の外側に位置するように配設される
ことを特徴とする請求項１１記載の映像表示システム。
【請求項１３】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、凹面半透過鏡と、半透過鏡とを備え、
前記表示手段及び凹面半透過鏡並びに半透過鏡は、
前記表示手段と前記半透過鏡との間に前記凹面半透過鏡が位置し、前記表示手段に表示される映像の光のうち前記半透過鏡を透過する光が前記映像表示装置の外部に虚像として出射するように配設される
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１４】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示される映像の光を偏心して反射し、反射した光を前記映像表示装置の外部に虚像として出射する偏心凹面鏡と
を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１５】
前記映像表示装置は、
映像を一面に表示する表示手段と、
前記表示手段に表示される映像の光を入射して、入射した光を前記映像表示装置の外部に向けて虚像として出射するプリズムと
を備えることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１６】
前記映像表示システムは、
前記座席を前席とする自動車の車内空間に配設される
ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の映像表示システム。
【請求項１７】
座席が配置された空間内において映像を表示する映像表示方法であって、
前記座席に埋設された映像表示装置が、内部で表示する映像を拡大して、前記座席の背面側に露出された一面から、前記拡大された映像をユーザの視覚に虚像として投じる表示ステップと、
前記映像表示装置の虚像を投じる表示面の向きが変化するように、モータが前記映像表示装置を回動させる回動ステップと
を含むことを特徴とする映像表示方法。
【請求項１８】
前記映像表示方法は、さらに、
前記座席のリクライニング角度を検出するリクライニング角度検出ステップを含み、
前記回動ステップでは、
前記リクライニング角度検出ステップでの検出結果に応じて、前記映像表示装置の表示面が所定の位置に向くように、前記モータが前記映像表示装置を回動させる
ことを特徴とする請求項１７記載の映像表示方法。
【請求項１９】
前記映像表示方法は、さらに、
前記映像表示装置の表示面の前記座席背面に対する表示角度を検出する表示角度検出ステップと、
前記表示角度検出ステップでの検出結果に基づき、前記映像表示装置がユーザにより手動で回動されたと判別したときには、回動後の表示角度から前記所定の位置を特定してこれを記憶する記憶ステップとを含み、
前記回動ステップでは、
前記リクライニング角度検出ステップでの検出結果に基づき、前記座席がリクライニングされたと判別したときには、前記映像表示装置の表示面が前記記憶ステップで記憶した所定の位置に向くように、前記モータが前記映像表示装置を回動させる
ことを特徴とする請求項１８記載の映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映画やテレビ放送などの映像を表示する映像表示システムに関し、特に、車載用の映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disc）などの多彩なメディアによる映像や音楽を、自動車のリアシートで楽しめるＲＳＥ（Rear Seat Entertainment）の普及に伴って、そのＲＳＥでの使用を目的とする車室内用の映像表示システムの普及が進んでいる。
【０００３】
一般に、このような映像表示システムは、液晶ディスプレイを備え、その液晶ディスプレイに映像を表示させる（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
図１５は、上記特許文献１の映像表示システムを説明するための説明図である。
この特許文献１の映像表示システムは、上述の液晶ディスプレイを具備するディスプレイ装置９０３を備えている。
【０００５】
そして、このディスプレイ装置９０３は、その液晶ディスプレイを後方に向けた状態で、自動車の前席シート９０４のヘッドレスト部９０２の後側に設置されている。また、ヘッドレスト部９０２の前側にはクッション９０１が設置されている。
後席シートに着座した乗員は、ディスプレイ装置９０３の液晶ディスプレイに表示される映像を直視することでその映像を鑑賞する。
【０００６】
また、上述のような液晶ディスプレイが車室の天井又は中央コンソールボックスに取り付けられた映像表示システムも実用化されている。
【０００７】
一方、上記特許文献２の映像表示システムは、凹面鏡を具備する拡大光学系を用いて、液晶ディスプレイに表示される映像を乗員の眼球に拡大投影する。つまり、乗員は液晶ディスプレイに表示される映像を、拡大された虚像として鑑賞する。これにより、特許文献２の映像表示システムは大画面効果を奏する。
【特許文献１】特開平３−１０４７６号公報
【特許文献２】実開平６−５１００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１の映像表示システムでは、映像の表示サイズがヘッドレスト部９０２のサイズに制限されて小さく、映像が見難くなってしまうという問題がある。また、表示サイズをヘッドレスト部９０２のサイズよりも無理に大きくすると、車内空間を狭めてしまうとともに、ディスプレイ装置９０３の重量が大きくなるため、衝突時における安全性が損なわれてしまう。さらに、特許文献１の映像表示システムは、ディスプレイ装置９０３と乗員の視点との間の距離が近いために、映像を鑑賞する乗員は疲労し易く、長時間の鑑賞には不適である。
さらに、特許文献２の映像表示システムでは、外光の影響を受け易く映像が見え難くなってしまうという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像をユーザの視点に合わせて表示する映像表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る映像表示システムは、座席が配置された空間内において映像を表示する映像表示システムであって、前記座席に埋設され、内部で表示する映像を拡大して、前記座席の背面側に露出された一面から、前記拡大された映像をユーザの視覚に虚像として投じる映像表示装置と、前記映像表示装置の虚像を投じる表示面の向きが変化するように、前記映像表示装置を前記座席に回動自在に取り付ける取付手段とを備えることを特徴とする。例えば、前記映像表示システムは、前記座席を前席とする自動車の車内空間に配設される。
【００１１】
これにより、映像表示装置が映像を拡大して虚像としてユーザの視覚に投じるため、座席が配置された空間、例えば車内空間を狭めることなく、ユーザに対してその映像を見易くすることができるとともに、映像表示装置が座席に埋設されているため、外光の影響を抑えて映像を鮮明にすることができる。さらに、取付手段が映像表示装置を回動自在に座席に取り付けるため、ユーザは映像表示装置の表示面の向きを自らの視点に向けることができ、映像をさらに見易くすることができる。そして、本システムを自動車の車内空間に配設したときには、後席に着座するユーザは大きく鮮明な映像を自らの視点に向けて疲労感を受けることなく鑑賞することができる。
【００１２】
ここで、前記映像表示装置は、手動で回動するためにユーザに握られるグリップを備えることを特徴としても良い。
これにより、ユーザはグリップを握って映像表示手段を簡単に回動させることができる。
【００１３】
また、前記映像表示システムは、さらに、前記映像表示装置を回動させる回動手段を備えることを特徴としても良い。
これにより、ユーザがわざわざ映像表示手段に触れることなく簡単に映像表示手段を回動させることができる。
【００１４】
また、前記映像表示システムは、さらに、前記座席のリクライニング角度を検出するリクライニング角度検出手段と、前記リクライニング角度検出手段の検出結果に応じて、前記映像表示装置の表示面が所定の位置に向くように、前記回動手段を制御する回動制御手段とを備えることを特徴としても良い。
【００１５】
これにより、回動制御手段がリクライニング角度に応じて回動手段を制御して映像表示装置の表示面を所定の位置に向けるため、例えばその所定の位置がユーザの視点の位置であるときには、座席に着座する人がその座席をリクライニングさせても、ユーザがわざわざ映像表示装置を回動させることなく、映像表示装置の表示面をユーザの視点の位置に向けることができ、使い勝手を向上することができる。
【００１６】
ここで、前記映像表示システムは、さらに、前記映像表示装置の表示面の前記座席背面に対する表示角度を検出する表示角度検出手段を備え、前記回動制御手段は、前記表示角度検出手段の検出結果に基づき、前記映像表示装置がユーザにより手動で回動されたと判別したときには、回動後の表示角度から前記所定の位置を特定してこれを記憶し、前記リクライニング角度検出手段の検出結果に基づき、前記座席がリクライニングされたと判別したときには、前記映像表示装置の表示面が、前記記憶した所定の位置に向くように前記回動手段を制御することを特徴としても良い。
【００１７】
これにより、ユーザが手動で映像表示手段を回動したときには、回動制御手段が回動後の表示角度から所定の位置を特定してこれを記憶し、座席に着座する人がその座席をリクライニングさせたときには、回動制御手段が回動手段を制御して映像表示装置の表示面をその位置に向けるため、ユーザは予め映像表示手段を回動させて、映像表示手段の表示面の向くべき位置を自らの視点の位置として設定することができ、使い勝手をさらに向上することができる。
なお、本発明は、映像を表示する映像表示方法としても実現することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の映像表示システムでは、室内空間を狭めることなくユーザに対して大きな映像を表示してその映像を見易くすることができるとともに、外光の影響を抑えて映像を鮮明にすることができる。さらに、ユーザは映像表示装置の表示面の向きを自らの視点に向けることができ、映像をさらに見易くすることができる。そして、本システムを自動車の車内空間に配設したときには、後席に着座するユーザは大きく鮮明な映像を自らの視点に向けて疲労感を受けることなく鑑賞することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態における映像表示システムについて図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態における映像表示システムの配置構成を示す構成図である。
【００２０】
この映像表示システムは、自動車の車内空間に配設されて、大きく鮮明な映像を後席シートに着座する乗員（ユーザ）の視点に合わせて表示するものであって、映像を表示する映像表示装置１００と、映像表示装置１００を回動自在に前席シート１Ａに取り付ける２つの取付具４０と、映像表示装置１００の映像表示面の向きを変えるように映像表示装置１００を回動させるモータ１０と、映像表示装置１００の映像表示面の前席シート１Ａ背面に対する表示角度を検出する表示角度検出器２０と、前席シート１Ａのリクライニング角度を検出するリクライニング角度検出器３０と、表示角度検出器２０及びリクライニング角度検出器３０の検出結果に応じてモータ１０を制御するモータ制御装置２００とを備えている。
【００２１】
このような映像表示システムは、後席シートに着座するユーザが映像表示装置１００を手動で回動させて、映像表示装置１００の映像表示面を自らの視点に向けることができ、さらに、前席シート１Ａに着座する乗員が前席シート１Ａをリクライニングさせても、モータ１０が映像表示装置１００を回動させることで、映像表示装置１００の映像表示面をユーザの視点に向けた状態に維持する。
【００２２】
映像表示装置１００は、レンズなどの拡大光学系を内包する略矩形箱状の筐体１１０と、筐体１１０の一面に形成された開口部を覆うようにその筐体１１０に取着された透光板１２０と、透光板１２０を挟むように筐体１１０の一面に取り付けられた１対の略コ字状のグリップ１３０と、筐体１１０の側面に突設された回動軸１４０とを備えている。
【００２３】
このような映像表示装置１００は、筐体１１０のグリップ１３０及び透光板１２０が取り付けられた一面を後方に露出して、回動軸１４０を中心に上下方向に回動するように、ヘッドレスト部２Ａに埋設されており、筐体１１０の内部で生成した映像を透光板１２０を介して外部に表示する。つまり、上述の映像表示面とはこの透光板１２０の前面のことをいう。
【００２４】
取付具４０は、略Ｌ字状に折り曲げられた金属板からなる。そして取付具４０の一端側には、映像表示装置１００の回動軸１４０が挿通する挿通孔が形成され、その他端側には、取付具４０をヘッドレスト部２Ａに固定するためのネジが挿通するネジ挿通孔が形成されている。
【００２５】
図１（ｂ）は、映像表示装置１００の取り付け状態を示す状態図である。
２つの取付具４０は、それぞれの挿通孔に映像表示装置１００の回動軸１４０を挿通さて筐体１１０を挟み込むような形となって、ネジ挿通孔に挿通されたネジがヘッドレスト部２Ａ内部の上面に螺着されることにより、映像表示装置１００をヘッドレスト部２Ａに回動自在に取り付ける。
【００２６】
図２は、映像表示装置１００の回動する様子を説明するための説明図である。
この図２に示すように、映像表示装置１００は回動軸１４０を中心に回動して映像表示面（透光板１２０の前面）の向きを変え、透光板１２０を介して表示される映像の光軸を上方向に向けたり下方向に向けたりする。
【００２７】
このように、本実施の形態では、映像表示装置１００を回動自在に前席シート１Ａに取り付けたことにより、後席シートのユーザは、グリップを握って映像表示装置１００を回動させて、映像表示装置１００の映像表示面を自らの視点に向けることができ、映像を見易くすることができる。さらに、本実施の形態では、映像表示装置１００をヘッドレスト部２Ａに埋設したことにより、外光による影響を抑えて鮮明な映像を表示することができる。
【００２８】
ここで、映像表示装置１００の拡大光学系について説明する。
図３は、映像表示装置１００の筐体１１０内部の構成を示す構成図である。
筐体１１０内部には、凸レンズ１０１と、映像を表示する小型表示素子たる液晶パネル１０２とが拡大光学系として配設されている。
【００２９】
凸レンズ１０１は、プラスチックレンズやガラスレンズ、薄型軽量なフレネルレンズなどで構成され、透光板１２０に略対向して配設される。
【００３０】
液晶パネル１０２は、透光板１２０との間に凸レンズ１０１を挟み込むような位置にあって、液晶パネル１０２の表示面が透光板１２０と略平行になり、液晶パネル１０２の光軸が凸レンズ１０１の主点（中心）を通るように配設されている。さらに、この液晶パネルは、後述する凸レンズ１０１の後方焦点距離よりも短い距離だけ凸レンズ１０１から離れて配設されている。
【００３１】
そして、このような拡大光学系を備える映像表示装置１００は、液晶パネル１０１に表示される映像を、透光板１２０を介して拡大された虚像としてユーザに提供する。
【００３２】
図４は、映像表示装置１００が虚像を映し出す様子を説明するための説明図である。また、図４（ａ）は、ユーザの視点と凸レンズ１０１と液晶パネル１０２と虚像との位置関係を示す図であって、図４（ｂ）は、凸レンズ１０１と液晶パネル１０２と虚像との関係を詳細に示す図である。
【００３３】
ここで図４では、凸レンズ１０１の主点を基点に光軸１０６に沿って、液晶パネル１０２までの距離をａとして示し、凸レンズ１０１の前方焦点１０５ならびに後方焦点１０３までの距離、つまり前方焦点距離と後方焦点距離をそれぞれｆとして示し、虚像１０４までの距離をｂとして示し、ユーザの視点Ｅまでの距離をｃとして示す。さらに、凸レンズ１０１の前方焦点１０５から虚像１０４の上端に向かう方向と光軸１０６の方向との間の角度をθ１として示し、凸レンズ１０１の主点から液晶パネル１０２の上端に向かう方向と光軸１０６の方向との間の角度をθとして示す。
【００３４】
このような場合、光軸１０６から液晶パネル１０２の上端までの距離、つまり液晶パネル１０２の縦方向（図中、光軸１０６に対して垂直方向）の半分の長さｙは、ｙ＝ａ×ｔａｎθ、又はｙ＝ｆ×ｔａｎθ１として表される。また、光軸１０６から虚像１０４の上端までの距離、つまり虚像１０４の縦方向（光軸１０６に対して垂直方向）の半分の長さｙ１は、ｙ１＝ｂ×ｔａｎθ、又はｙ１＝（ｂ＋ｆ）×ｔａｎθ１として表される。
【００３５】
そこで、液晶パネル１０２に表示される映像の大きさと虚像１０４の大きさの比である拡大率（ｙ１／ｙ）は、ｙ１／ｙ＝ｂ／ａ＝ｆ／（ｆ−ａ）として表される。
例えば、凸レンズ１０１の焦点距離がｆ＝３００［ｍｍ］であって、液晶パネル１０２の大きさが４［ｉｎ］（１０１．６［ｍｍ］）、つまりｙ＝２［ｉｎ］（５０．８［ｍｍ］）であって、ａ＝２５０［ｍｍ］である場合、ｂ＝ａ×ｆ／（ｆ−ａ）＝１５００［ｍｍ］、ｙ１／ｙ＝ｂ／ａ＝６となる。したがって、凸レンズ１０１から１５００［ｍｍ］前方に、６×４＝２４［ｉｎ］（６０９．６［ｍｍ］）の大きさ（ｙ１＝３０４．８［ｍｍ］）の虚像１０４が現れることとなる。
【００３６】
ここで、ユーザの視点Ｅは凸レンズ１０１よりもｃだけ後方にあるため、ユーザが虚像１０４全体を見るためには、透光板１２０及び凸レンズ１０１はそのｃに応じて十分な大きさが必要である。つまり、図３（ａ）中、凸レンズ１０１の縦方向（図中、光軸１０６に対して垂直方向）の長さは、少なくとも２×ｙ１×ｃ／（ｃ＋ｂ）＝２０３．２［ｍｍ］だけ要し、透光板１２０の縦方向の長さも、上記長さと同等あるいは若干短い長さを要する。また、凸レンズ１０１及び透光板１２０に必要な横方向（図４（ａ）の紙面に対して垂直方向）の長さについても上述と同様に算出される。
【００３７】
このように本実施の形態における映像表示装置１００では、液晶パネル１０２に表示される映像が凸レンズ１０１により拡大された虚像としてユーザの視覚に投じられるため、ユーザは、液晶パネル１０２の実際の位置よりも遠くにあって、液晶パネル１０２に表示される映像のサイズよりも大きなサイズの映像（虚像）を鑑賞することができる。即ち、本実施の形態では、ユーザに大きく見易い映像を表示するとともに、その映像の鑑賞によってユーザが受ける疲労感を軽減することができる。
【００３８】
次に、表示角度検出器２０の構成について説明する。
図５は、表示角度検出器２０の構成を示す構成図である。
表示角度検出器２０は、映像表示装置１００の回動軸１４０の回動に応じて回転する歯車２９と、その歯車２９の回転に基づいて、映像表示装置１００の映像表示面の表示角度を示す表示角度信号を生成して出力する信号出力部２８とを備えている。
【００３９】
信号出力部２８は、抵抗線２３と、抵抗線２３の両端に所定の直流電圧を印加する電源２１と、一端を抵抗線２３に接触させて歯車２９の回転に応じてその接触部位を移動させる接触子２４と、接触子２４の他端と抵抗線３の一端との間の電位差を検出する電圧検出部２２とを備えている。ここで、歯車２９が回動すると、接触子４による抵抗線３への接触部位が移動する。これにより、電圧検出部２２は歯車２９の回転に応じた電圧を検出する。
即ち、表示角度検出器２０は、電圧検出部２２によって検出された電圧の信号を表示角度信号として出力する。
【００４０】
リクライニング角度検出器３０は、表示角度検出器２０の信号検出部２８と同様の回路を備え、前席シート１Ａのリクライニング角度に応じて変化する電圧信号をリクライニング角度信号として出力する。
【００４１】
図６は、モータ制御装置２００の内部構成を示す構成図である。
モータ制御装置２００は、第１受信部２０１と第２受信部２０４と制御部２０２と記憶部２０３とを備えている。
【００４２】
第１受信部２０１は、リクライニング角度検出器３０からリクライニング角度信号を受信してこれを制御部２０２に出力する。
【００４３】
第２受信部２０４は、表示角度検出器２０から表示角度信号を受信してこれを制御部２０２に出力する。
【００４４】
記憶部２０３は、映像表示装置１００の映像表示面の向くべき位置を記憶するための領域を有する。
【００４５】
制御部２０２は、表示角度検出器２０から第２受信部２０４を介して出力される表示角度信号に基づいて、映像表示装置１００がユーザの手動操作により回動されたと判断したときには、回動後の表示角度信号により示される表示角度から、映像表示装置１００の映像表示面の向くべき位置を特定し、特定した位置を記憶部２０３に記憶させる。
【００４６】
つまり、ユーザがグリップ１３０を握って映像表示装置１００を回動し、映像表示面をユーザの視点に向けたときには、そのユーザの視点の位置が初期設定として記憶部２０３に記憶されるのである。
【００４７】
また、制御部２０２は、リクライニング角度検出器３０から第１受信部２０１を介して出力されるリクライニング角度信号に基づいて、リクライニング角度に変化があったか否かを判別し、変化があったと判別したときには、記憶部２０３に記憶されている初期設定位置を読み出す。そして、制御部２０２は、読み出した初期設定位置と、リクライニング後のリクライニング角度信号により示されるリクライニング角度とに基づいて、映像表示装置１００の映像表示面を、上記初期設定位置、つまりユーザの視点に向けるために必要な映像表示装置１００の回動方向及び回動角度を導出し、その回動方向及び回動角度で映像表示装置１００が回動するようにモータ１０を駆動させる。
【００４８】
図７は、前席シート１Ａがリクライニングされても映像表示装置１００の映像表示面がユーザの視点Ｅに向けられた状態に維持される様子を説明するための説明図である。
この図７（ａ）に示すように、ユーザは、まず、映像表示装置１００の映像表示面を自らの視点Ｅに向けるように、つまり光軸１０６を自らの視点Ｅに合わせるように、映像表示装置１００を手動で回動させる。これにより、モータ制御装置２００は、その映像表示装置１００の映像表示面の向きから初期設定位置を特定してこれを記憶する。
【００４９】
次に図７（ｂ）に示すように、前席シート１Ａに着座するユーザが前席シート１Ａをリクライニングさせると、そのリクライニングにより映像表示装置１００の映像表示面の向きがユーザの視点Ｅから外れる。即ち、映像表示装置１００からユーザの視点Ｅに向かう方向に対して光軸１０６がずれてしまう。
【００５０】
そこで、モータ制御装置２００は、図７（ｃ）に示すように、そのずれを補正するようにモータ２０を駆動して映像表示装置１００を回動させる。
【００５１】
このような本実施の形態におけるモータ制御装置２００の一連の動作について図８を参照して説明する。
図８は、モータ制御装置２００の動作を示すフロー図である。
【００５２】
まず、モータ制御装置２００は、映像表示装置１００の映像表示面が向くべき位置を初期設定位置として記憶する（ステップＳ１００）。
【００５３】
次に、モータ制御装置２００は、リクライニング角度検出器３０からリクライニング角度信号を取得して（ステップＳ１０２）、そのリクライニング角度信号に基づいて前席シート１Ａのリクライニング角度に変更があったか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
【００５４】
ここで変更があったと判別したときには（ステップＳ１０４のＹ）、モータ制御装置２００は、ステップＳ１００で記憶しておいた初期設定位置と、変更後のリクライニング角度に基づいて、その映像表示面の向きを初期設定位置に向けるために必要な映像表示装置１００の回動方向及び回動角度を導出する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
そして、モータ制御装置２００は、モータ１０を駆動させて、映像表示装置１００をステップＳ１０６で導出した回動方向及び回動角度で回動させる（ステップＳ１０８）。
【００５６】
このように本実施の形態では、モータ制御装置２００がユーザによって設定された初期設定位置を記憶しており、前席シート１Ａがリクライニングされたときには、映像表示装置１００の映像表示面をその初期設定位置に向けるようにモータを駆動して映像表示装置１００を回動させるため、ユーザは自らの視点の位置を初期設定位置としてモータ制御装置２００に記憶させておけば、前席シート１Ａがリクライニングされたときにも、ユーザが映像表示装置１００をわざわざ手動で回動させることなく、映像表示装置１００の映像表示面を自らの視点に向けた状態に維持することができる。
【００５７】
（変形例１）
次に、上記本実施の形態における第１の変形例について説明する。
図９は、第１の変形例に係る映像表示システムの外観を示す外観図である。
この第１の変形例に係る映像表示システムは、映像表示装置１００とモータ１０と表示角度検出器２０とを前席シート１Ａの背もたれ部分に埋設している。
【００５８】
このように、映像表示装置１００を前席シート１Ａの背もたれ部分に埋設したときには、映像表示装置１００の大型化を図ることができ、ユーザに対してより大きな映像を表示することができる。
【００５９】
（変形例２）
次に、上記本実施の形態における映像表示装置の内部構成に関する第２の変形例について説明する。
【００６０】
図１０は、第２の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
この映像表示装置１００ａは、液晶パネル１０２と、半透過ミラー１１１と、凹面ミラー１１２とを備えている。
【００６１】
液晶パネル１０２及び半透過ミラー１１１並びに凹面ミラー１１２は、液晶パネル１０２に表示される映像の光が、半透過ミラー１１１に対して４５度の角度で入射して半透過ミラー１１１で反射し、凹面ミラー１１２でさらに反射して半透過ミラー１１１を透過し、透過した光が透光板１２０を介して映像表示装置１００ａの外部に虚像として出射するように配設されている。
【００６２】
具体的に、液晶パネル１０２に表示される映像の光は、まず、第１光路Ｌ１に沿って半透過ミラー１１１に向かって進行する。その進行する光のうち一部は半透過ミラー１１１を透過し、他の一部は半透過ミラー１１１で反射して、第２光路Ｌ２に沿って凹面ミラー１１２に向かって進行する。その凹面ミラー１１２に向かって進行する光は、凹面ミラー１１２で全反射されて、第３光路Ｌ３に沿って進行する。そして、凹面ミラー１１２で全反射された光のうち一部は半透過ミラー１１１で反射し、他の一部は半透過ミラー１１１を透過して第４光路Ｌ４に沿って透光板１２０から外部に出射する。
【００６３】
本変形例に係る映像表示装置１００ａは、凹面ミラー１１２が上記実施の形態における凸レンズ１０１と光学的に等価であるため、図４で説明したのと同様の光学処理により、液晶パネル１０２に表示された映像を、液晶パネル１０２の実際の位置よりも遠くにあって、実際の映像のサイズよりも大きなサイズの虚像としてユーザに表示する。
【００６４】
（変形例３）
次に、上記本実施の形態における映像表示装置の内部構成に関する第３の変形例について説明する。
【００６５】
上述の第２の変形例に係る映像表示装置では、ユーザの姿が反射されて映像に映ってしまうことがある。そこで第３の変形例に係る映像表示装置は、そのような反射による影響を抑えて映像をより鮮明に表示する。
【００６６】
図１１は、第３の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
第３の変形例に係る映像表示装置１００ｂは、第２の変形例に係る映像表示装置に偏光板１１３とλ／４波長板１１４とを備える。
【００６７】
偏光板１１３は、入射された光のうち一方向の成分のみ偏光として透過させ、λ／４波長板１１４は、入射された偏光に対して偏光方向を４５度だけ回転させる。
【００６８】
このような偏光板１１３及びλ／４波長板１１４は、凹面ミラー１１２との間に半透過ミラー１１１を挟み込むような部位、つまり透光板１２０の内面付近にあって、前記偏光板１１３がλ／４波長板１１４よりも映像表示装置１００ｂの外側に位置するように配置されている。
【００６９】
ユーザの姿が光として透光板１２０を介して映像表示装置１００ｂの内部に入射されると、まず、偏光板１１３は、その入射された光を受けて、その入射された光のうち一方向の成分のみを偏光として透過させる。次に、λ／４波長板１１４は、偏光板１１３を透過した偏光光を受けて、その偏光の偏光方向を４５度だけ回転させる。
【００７０】
このように偏光方向が回転された偏光は、半透過ミラー１１１を介して凹面ミラー１１２で反射され、再び半透過ミラー１１１を介してλ／４波長板１１４に入射される。
【００７１】
ここで、λ／４波長板１１４は、凹面ミラー１１２で反射された反射光の偏光方向をさらに４５度だけ回転させて、その偏光を偏光板１１３側に出射させる。その結果、外部から透光板１２０を介して偏光板１１３を透過した光に対して、９０度だけ偏光方向が回転された光が、λ／４波長板１１４から偏光板１１３に入射する。
【００７２】
偏光板１１３は、上述のように一方向の光成分のみを透過させる性質を持つため、この偏光方向が９０度回転された光を透過させない。
【００７３】
これにより、本変形例に係る映像表示装置１００ｂでは、ユーザの姿が映像に映ってその映像が見え難くなってしまうのを防ぐことができる。
【００７４】
（変形例４）
次に、上記本実施の形態における映像表示装置の内部構成に関する第４の変形例について説明する。
【００７５】
図１２は、第４の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
この映像表示装置１００ｃは、半透過ミラー１１６と、半透過凹面ミラー１１５と、液晶パネル１０２とを備えている。
【００７６】
半透過ミラー１１６及び半透過凹面ミラー１１５は、それぞれ受けた光のうち一部を透過させて、他の一部を反射するものである。
【００７７】
また、液晶パネル１０２及び凹面半透過ミラー１１５並びに半透過ミラー１１６は、液晶パネル１０２と半透過ミラー１１６との間に凹面半透過ミラー１１５が位置し、液晶パネル１０２に表示される映像の光のうち半透過ミラー１１６を透過する光が映像表示装置１００ｃの外部に虚像として出射するように配設されている。
【００７８】
具体的に、液晶パネル１０２に表示される映像の光は、まず、第１光路Ｌ５に沿って半透過凹面ミラー１１５に向かって進行する。半透過凹面ミラー１１５に向かう光のうち一部は半透過凹面ミラー１１５を透過し、さらにそのうちの一部の光が半透過ミラー１１６で反射する。そして、半透過ミラー１１６で反射した光は、第２光路Ｌ６に沿って再び半透過凹面ミラー１１５に向かって進行する。この半透過凹面ミラー１１５に向かう光のうち一部は、半透過凹面ミラー１１５で反射して、第３光路Ｌ７に沿って再び半透過ミラー１１６に進行する。そして半透過ミラー１１６に進行する光のうち一部は、半透過ミラー１１６を透過して、透光板１２０から外部に出射する。
【００７９】
このような本変形例に係る映像表示装置１００ｃは、半透過凹面ミラー１１５の拡大効果により、図４で説明したのと同様の光学処理により、液晶パネル１０２に表示された映像を、液晶パネル１０２の実際の位置よりも遠くにあって、実際の映像のサイズよりも大きなサイズの虚像としてユーザに表示する。また、本変形例に係る映像表示装置１００ｃでは、映像の歪を小さくすることができる。
【００８０】
（変形例５）
次に、上記本実施の形態における映像表示装置の内部構成に関する第５の変形例について説明する。
【００８１】
図１３は、第５の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
この映像表示装置１００ｄは、液晶パネル１０２と、偏心凹面ミラー１１７とを備えている。
【００８２】
偏心凹面ミラー１１７は、反射面が光軸を中心とした放物面あるいは球面で構成される通常の凹面ミラーと異なり、正面からの平行光に対し特定量傾いた方向に焦点を形成するものである。
【００８３】
液晶パネルに表示される映像の光は、まず、第１光路Ｌ８に沿って偏心凹面ミラー１１７に向かって進行する。そして、この偏心凹面ミラー１１７に向かって進行する光は、偏心凹面ミラー１１７で全反射し、第２光路Ｌ９に沿って透光板１２０から外部に出射する。
【００８４】
このように本変形例に係る映像表示装置１００ｄは、図４で説明したのと同様の光学処理により、液晶パネル１０２に表示された映像を、液晶パネル１０２の実際の位置よりも遠くにあって、実際の映像のサイズよりも大きなサイズの虚像としてユーザに表示する。そして、本変形例に係る映像表示装置１００ｄでは、半透過ミラーを使用しない分だけ光量の減少を抑えてより鮮明な映像を表示することができる。
【００８５】
（変形例６）
次に、上記本実施の形態における映像表示装置の配置に関する第６の変形例について説明する。
【００８６】
図１４は、第６の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
この映像表示装置１００ｅは、液晶パネル１０２と、自由曲面プリズム１１８とを備えている。
【００８７】
自由曲面プリズム１１８には３つの面１ｆ〜３ｆが所定の角度で形成されており、自由曲面プリズム１１８は、これらの３つの面１ｆ〜３ｆを利用して入射された光を所定の方向に向けて出射させる。
【００８８】
液晶パネル１０２に表示される映像の光は、まず、第１光路Ｌ１０に沿って自由曲面プリズム１１８の面１ｆに向かって進行する。この面１ｆに向かう光は、面１ｆから自由曲面プリズム１１８の内部に入射して面ｆ２で全反射する。面ｆ２で反射した光は、第２光路Ｌ１１に沿って進行して面ｆ３でさらに全反射する。そして面ｆ３で全反射した光は第３光路Ｌ１２に沿って進行し、面ｆ２から自由曲面プリズム１１８の外部に出射する。このように自由曲面プリズム１１８から外部に出射した光は、透光板１２０を介して映像表示装置１００ｅの外部に出射する。
【００８９】
つまり、本変形例に係る自由曲面プリズム１１８の面１ｆは、自由曲面プリズム１１８の屈折率や全反射条件に基づき、液晶パネル１０２からの光ができるだけ反射しないような角度で形成され、面２ｆは、面１ｆから入射した光が全反射するとともに、面３ｆで反射した光が全反射せずに自由曲面プリズム１１８の外部に進行するような角度で形成され、面ｆ３は、面２ｆで反射した光が全反射するような角度で形成されている。そして、自由曲面プリズムの面２ｆ，３ｆの曲面が拡大光学系を形成する。
【００９０】
このような本変形例に係る映像表示装置１００ｅは、自由曲面プリズム１１８の拡大効果により、図４で説明したのと同様の光学処理により、液晶パネル１０２に表示された映像を、液晶パネル１０２の実際の位置よりも遠くにあって、実際の映像のサイズよりも大きなサイズの虚像としてユーザに表示する。また、このような映像表示装置１００ｅは、小型化を図ることができ、自由曲面プリズム１１８をプラスチックで形成したときには、安全性を向上することができる。
【００９１】
以上、本発明に係る映像表示システムについて、本実施の形態及び変形例を用いて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本実施の形態及び変形例では、モータ１０、表示角度検出器２０、モータ制御装置２００、及びリクライニング角度検出器３０を備えたが、これらの構成部材を備えなくても本発明の目的を達成することができる。即ち、虚像として大きな映像を表示する映像表示装置が前席シート１Ａに埋設されて回動自在に取り付けられていることにより、ユーザは、外光の影響を受けずに鮮明な映像を鑑賞することができるとともに、映像表示装置のグリップ１３０を握って映像表示装置を回動し、映像表示面を自らの視点に合わせることができる。
【００９２】
また、本実施の形態及び変形例では、液晶パネル１０２に表示される映像を直接、凸レンズ１０１などの拡大光学系で拡大して虚像を形成したが、その拡大光学系による拡大の前に、液晶パネル１０２に表示される映像をリレー光学系を用いて拡大することで中間像を形成し、その中間像を拡大光学系で拡大して虚像を形成しても良い。これにより、液晶パネル１０２に表示される映像を２段階で拡大するため、拡大率を向上することができ、その結果、液晶パネル１０２を小型化することができる。
【００９３】
さらに、本実施の形態及び変形例では、ユーザの頭部の位置を検出する位置検出器を備えて、その検出結果に応じて映像表示装置を回動させても良い。つまり、モータ制御装置２００は、位置検出器の検出結果に基づいてユーザの視点の位置を特定し、映像表示面の向きをその位置に向けるようにモータ１０を駆動させて映像表示装置を回動させる。位置検出器は例えばカメラなどの撮像装置を用いて構成される。これにより、ユーザが姿勢を変えても、映像表示装置の映像表示面をユーザの視点に正確に向けることができる。
【００９４】
ここで、本実施の形態及び変形例において説明したグリップ１３０などの各部材の物理的配置や、表示角度検出器２０の構成などは本発明の一例を示すものであって、本発明においてこれらは本実施の形態及び変形例に限定されるものではない。また、本実施の形態及び変形例では、映像表示装置から虚像を表示させたが、このような虚像を表示させなくても、ユーザの視点に向けて鮮明な映像を表示することができるという効果を奏する。
【００９５】
さらに、本実施の形態及び変形例では、本システムを自動車の車内空間に配設したが、列車やバスや飛行機の内部に配設しても良い。このような場合にも、大きく鮮明な映像をユーザの視点に合わせて表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明にかかる映像表示システムは、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像をユーザの視点に合わせて表示することができるという作用効果を有し、例えば自動車などの車内空間で映画やテレビ放送などの映像を後席シートの乗員に表示するＲＳＥなどとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態における映像表示システムの配置構成を示す構成図であって、（ｂ）は、同上の映像表示装置の取り付け状態を示す状態図である。
【図２】同上の映像表示装置の回動する様子を説明するための説明図である。
【図３】同上の映像表示装置の筐体内部の構成を示す構成図である。
【図４】同上の映像表示装置が虚像を映し出す様子を説明するための説明図であって、（ａ）は、ユーザの視点と凸レンズと液晶パネルと虚像との位置関係を示す図であり、（ｂ）は、凸レンズと液晶パネルと虚像との関係を詳細に示す図である。
【図５】同上の表示角度検出器の構成を示す構成図である。
【図６】同上のモータ制御装置の内部構成を示す構成図である。
【図７】前席シートがリクライニングされても映像表示装置の映像表示面がユーザの視点に向けられた状態に維持される様子を説明するための説明図である。
【図８】同上のモータ制御装置の動作を示すフロー図である。
【図９】同上の第１の変形例に係る映像表示システムの外観を示す外観図である。
【図１０】同上の第２の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図１１】同上の第３の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図１２】同上の第４の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図１３】同上の第５の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図１４】同上の第６の変形例に係る映像表示装置の内部構成を示す構成図である。
【図１５】従来の映像表示システムを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
１Ａ  前席シート
２Ａ  ヘッドレスト部
１０  モータ
２０  表示角度検出器
３０  リクライニング角度検出器
４０  取付具
１００  映像表示装置
１２０  透光板
１３０  グリップ
１４０  回動軸
２００  モータ制御装置
【図１】
2005067555.tif 000003
【図２】
2005067555.tif 000004
【図３】
2005067555.tif 000005
【図４】
2005067555.tif 000006
【図５】
2005067555.tif 000007
【図６】
2005067555.tif 000008
【図７】
2005067555.tif 000009
【図８】
2005067555.tif 000010
【図９】
2005067555.tif 000011
【図１０】
2005067555.tif 000012
【図１１】
2005067555.tif 000013
【図１２】
2005067555.tif 000014
【図１３】
2005067555.tif 000015
【図１４】
2005067555.tif 000016
【図１５】
2005067555.tif 000017