WO2024122391A1

WO2024122391A1 - 空中浮遊映像表示装置

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Publication number: WO2024122391A1
Application number: PCT/JP2023/042419
Authority: WO
Inventors: 拓也清水; 浩司藤田
Original assignee: マクセル株式会社
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2023-11-27
Publication date: 2024-06-13

Abstract

本発明の空中浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示部（１）と、第１の偏光分離部材（１０１Ｄ）と、第２の偏光分離部材（１０１Ｅ）と、１つまたは複数の再帰反射板（２）と、を備え、表示部（１）の表示画面には、第１の映像表示領域（１５０１）と、第２の映像表示領域（１５０２）とがあり、第１の映像表示領域（１５０１）から出射した映像光が、第１の偏光分離部材（１０１Ｄ）の透過と、１つまたは複数の再帰反射板（２）に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第１の空中浮遊映像（３Ｄ）を空中に形成し、第２の映像表示領域（１５０２）から出射した映像光が、第２の偏光分離部材（１０１Ｅ）の透過または反射と、１つまたは複数の再帰反射板（２）に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第２の空中浮遊映像（３Ｅ）を空中に形成することにより、第１の空中浮遊映像（３Ｄ）と第２の空中浮遊映像（３Ｅ）がユーザから見て奥行方向が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する。

Description

空中浮遊映像表示装置

　本発明は、空中浮遊映像表示装置に関する。

　空中浮遊情報表示技術については、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２０１９－１２８７２２号公報

　しかしながら、特許文献１の開示では、空中浮遊映像の実用的な明るさや品位を得るための構成や、ユーザが空中浮遊映像をより楽しく視認するための構成などについての考慮は十分ではなかった。

　本発明の目的は、より好適な空中浮遊映像表示装置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、その一例を挙げるならば、空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、映像を表示する表示部と、第１の偏光分離部材と、第２の偏光分離部材と、１つまたは複数の再帰反射板と、を備え、表示部の表示画面には、第１の映像表示領域と、第２の映像表示領域とがあり、表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射した映像光が、第１の偏光分離部材の透過と、１つまたは複数の再帰反射板に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第１の空中浮遊映像を空中に形成し、表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射した映像光が、第２の偏光分離部材の透過または反射と、１つまたは複数の再帰反射板に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第２の空中浮遊映像を空中に形成することにより、第１の空中浮遊映像と第２の空中浮遊映像がユーザから見て奥行方向が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する、ように構成すればよい。

　本発明によれば、より好適な空中浮遊映像表示装置を実現できる。これ以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。

本発明の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。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。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。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。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。本発明の一実施例に係る光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。本発明の一実施例に係る光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。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を示す配置図である。本発明の一実施例に係る表示装置の構成を示す断面図である。本発明の一実施例に係る表示装置の構成を示す断面図である。本発明の一実施例に係る映像表示装置の光源拡散特性を説明するための説明図である。本発明の一実施例に係る映像表示装置の拡散特性を説明するための説明図である。本発明の一実施例に係る画像処理が解決する課題の一例の説明図である。本発明の一実施例に係る画像処理の一例の説明図である。本発明の一実施例に係る映像表示処理の一例の説明図である。本発明の一実施例に係る映像表示処理の一例の説明図である。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。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。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。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。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。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。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の表示例の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の表示例の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の表示例の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の表示例の一例を示す図である。本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の表示例の一例を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は実施例の説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものには、同一の符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

　以下の実施例は、映像発光源からの映像光による映像を、ガラス等の空間を仕切る透明な部材を介して透過して、前記透明な部材の外部に空間浮遊映像として表示することが可能な映像表示装置に関する。なお、以下の実施例の説明において、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」、「空間像」、「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」などと表現してもかまわない。実施例の説明で主として用いる「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、銀行のＡＴＭや駅の券売機やデジタルサイネージ等において好適な映像表示装置を実現できる。例えば、現状、銀行のＡＴＭや駅の券売機等では、通常、タッチパネルが用いられているが、透明なガラス面や光透過性の板材を用いて、このガラス面や光透過性の板材上に高解像度な映像情報を空間浮遊した状態で表示可能となる。この時、出射する映像光の発散角を小さく、即ち鋭角とし、さらに特定の偏波に揃えることで、再帰反射板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、従来の再帰反射方式での課題となっていた主空間浮遊像の他に発生するゴースト像を抑えることができ、鮮明な空間浮遊映像を得ることができる。また、本実施例の光源を含む装置により、消費電力を大幅に低減することが可能な、新規で利用性に優れた空間浮遊映像表示装置（空間浮遊映像表示システム）を提供することができる。また、例えば、車両において車両内部および／または外部において視認可能である、いわゆる、一方向性の空間浮遊映像表示が可能な車両用空間浮遊映像表示装置を提供することができる。
　＜実施例１＞

　＜空間浮遊映像表示装置の使用形態の一例＞
　図１は、本発明の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り、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図である。空間浮遊映像表示装置の具体的な構成については、図２等を用いて詳述するが、映像表示装置１から挟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、空間浮遊映像表示装置内の光学系での反射等を経て再帰反射板２に一旦入射し、再帰反射して透明な部材１００（ガラス等）を透過して、ガラス面の外側に、実像である空中像（空間浮遊映像３）を形成する。なお、以下の実施例においては、再帰反射部材の例として再帰反射板２（再帰性反射板）を用いて説明する。しかしながら、本発明の再帰反射板２は平面形状のプレートに限られず、平面または非平面の部材に貼り付けるシート状の再帰反射部材や、平面または非平面の部材にシート状の再帰反射部材を貼り付けたアセンブリ全体を含む概念の例として用いている。

　また、店舗等においては、ガラス等の透光性の部材であるショーウィンド（「ウィンドガラス」とも言う）１０５により空間が仕切られている。本実施例の空間浮遊映像表示装置によれば、かかる透明な部材を透過して、浮遊映像を店舗（空間）の外部および／または内部に対して一方向に表示することが可能である。

　図１では、ウィンドガラス１０５の内側（店舗内）を奥行方向にしてその外側（例えば、歩道）が手前になるように示している。他方、ウィンドガラス１０５に特定偏波を反射する手段を設けることで反射させ、店内の所望の位置に空中像を形成することもできる。

　＜空間浮遊映像表示装置の光学システムの構成例＞
　図２Ａは、本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の光学システムの構成の一例を示す図である。図２Ａを用いて、空間浮遊映像表示装置の構成をより具体的に説明する。図２Ａ（１）に示すように、ガラス等の透明な部材１００の斜め方向には、特定偏波の映像光を挟角に発散させる表示装置１を備える。表示装置１は、液晶表示パネル１１と、挟角な拡散特性を有する特定偏波の光を生成する光源装置１３とを備えている。

　表示装置１からの特定偏波の映像光は、透明な部材１００に設けた特定偏波の映像光を選択的に反射する膜を有する偏光分離部材１０１（図中は偏光分離部材１０１をシート状に形成して透明な部材１００に粘着している）で反射され、再帰反射板２に入射する。再帰反射板２の映像光入射面にはλ／４板２１を設ける。映像光は、再帰反射板２への入射のときと出射のときの２回、λ／４板２１を通過させられることで、特定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偏光分離部材１０１は偏光変換された他方の偏波の偏光は透過する性質を有するので、偏光変換後の特定偏波の映像光は、偏光分離部材１０１を透過する。偏光分離部材１０１を透過した映像光が、透明な部材１００の外側に、実像である空間浮遊映像３を形成する。

　ここで、図２Ａの光学システムにおける偏光設計の第１の例を説明する。例えば、表示装置１からＳ偏光の映像光が偏光分離部材１０１へ射出される構成とし、偏光分離部材１０１がＳ偏光を反射しＰ偏光を透過する特性を有する構成としても良い。この場合、表示装置１から偏光分離部材１０１へ到達したＳ偏光の映像光は、偏光分離部材１０１により反射され、再帰反射板２へ向かう。当該映像光が再帰反射板２で反射される際に、再帰反射板２の入射面に設けられたλ／４板２１を２回通過するので、当該映像光はＳ偏光からＰ偏光へ変換される。Ｐ偏光へ変換された映像光は再び偏光分離部材１０１へ向かう。ここで、偏光分離部材１０１は、Ｓ偏光を反射しＰ偏光を透過する特性を有するので、Ｐ偏光の映像光は偏光分離部材１０１を透過し、透明な部材１００を透過する。透明な部材１００を透過した映像光は、再帰反射板２により生成された光であるため、偏光分離部材１０１に対して表示装置１の表示映像と鏡面関係にある位置に、表示装置１の表示映像の光学像である空間浮遊映像３を形成する。このような偏光設計により好適に空間浮遊映像３を形成することができる。

　次に、図２Ａの光学システムにおける偏光設計の第２の例を説明する。例えば、表示装置１からＰ偏光の映像光が偏光分離部材１０１へ射出される構成とし、偏光分離部材１０１がＰ偏光を反射しＳ偏光を透過する特性を有する構成としても良い。この場合、表示装置１から偏光分離部材１０１へ到達したＰ偏光の映像光は、偏光分離部材１０１により反射され、再帰反射板２へ向かう。当該映像光が再帰反射板２で反射される際に、再帰反射板２の入射面に設けられたλ／４板２１を２回通過するので、当該映像光はＰ偏光からＳ偏光へ変換される。Ｓ偏光へ変換された映像光は再び偏光分離部材１０１へ向かう。ここで、偏光分離部材１０１は、Ｐ偏光を反射しＳ偏光を透過する特性を有するので、Ｓ偏光の映像光は偏光分離部材１０１を透過し、透明な部材１００を透過する。透明な部材１００を透過した映像光は、再帰反射板２により生成された光であるため、偏光分離部材１０１に対して表示装置１の表示映像と鏡面関係にある位置に、表示装置１の表示映像の光学像である空間浮遊映像３を形成する。このような偏光設計により好適に空間浮遊映像３を形成することができる。

　なお、空間浮遊映像３を形成する光は再帰反射板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、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光とは異なり、高い指向性を有する映像である。よって、図２Ａ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非常に好適である。

　なお、再帰反射板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。また、反射角度も不揃いになることがある。このような不揃いの光は、設計上想定された偏光状態および進行角度を保たないことが有る。例えば、このような設計想定外の偏光状態および進行角度の光が、再帰反射板２の位置から偏光分離部材を介さずに直接液晶表示パネル１１の映像表示面側へ再入射してしまうこともある。このような設計想定外の偏光状態および進行角度の光が、空間浮遊映像表示装置内の部品で反射したのち、液晶表示パネル１１の映像表示面側へ再入射してしまうこともある。このような液晶表示パネル１１の映像表示面側へ再入射した光が、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し、ゴースト像を発生させ空間浮遊像の画質を低下させる可能性がある。そこで、本実施例では表示装置１の映像表示面に吸収型偏光板１２を設けてもよい。表示装置１から出射する映像光は吸収型偏光板１２を透過させ、偏光分離部材１０１から戻ってくる反射光は吸収型偏光板１２で吸収させることで、上記再反射を抑制できる。これにより、空間浮遊像のゴースト像による画質低下を防止することができる。具体的には、表示装置１からＳ偏光の映像光が偏光分離部材１０１へ射出される構成であれば、吸収型偏光板１２はＰ偏光を吸収する偏光板とすればよい。また、表示装置１からＰ偏光の映像光が偏光分離部材１０１へ射出される構成であれば、吸収型偏光板１２はＳ偏光を吸収する偏光板とすればよい。

　上述した偏光分離部材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すればよい。

　次に、図２Ａ（２）に、代表的な再帰反射板２として、今回の検討に用いた日本カーバイド工業株式会社製の再帰反射板の表面形状を示す。規則的に配列された６角柱の内部に入射した光線は、６角柱の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。

　この空間浮遊像の解像度は、液晶表示パネル１１の解像度の他に、図２Ａ（２）で示す再帰反射板２の再帰反射部の外形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）液晶表示パネルを用いる場合には、１画素（１トリプレット）が約８０μｍであっても、例えば再帰反射部の直径Ｄが２４０μｍでピッチが３００μｍであれば、空間浮遊像の１画素は３００μｍ相当となる。このため、空間浮遊映像の実効的な解像度は１／３程度に低下する。

　そこで、空間浮遊映像の解像度を表示装置１の解像度と同等にするためには、再帰反射部の直径とピッチを液晶表示パネルの１画素に近づけることが望まれる。他方、再帰反射板と液晶表示パネルの画素によるモアレの発生を抑えるため、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良い。また、形状は、再帰反射部のいずれの一辺も液晶表示パネルの１画素のいずれの一辺と重ならないように配置すると良い。

　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さまざま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良い。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良い。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良い。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良いので、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。

　＜空間浮遊映像表示装置の光学システムの他の構成例１＞
　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２Ｂを用いて説明する。なお、図２Ｂにおいて、図２Ａと同一の符号を付している構成は、図２Ａ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省略する。

　図２Ｂの光学システムでは、図２Ａと同様に、表示装置１から特定偏波の映像光が出力される。表示装置１から出力された特定偏波の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂに入力される。偏光分離部材１０１Ｂは、特定偏波の映像光を選択的に透過する部材である。偏光分離部材１０１Ｂは、図２Ａの偏光分離部材１０１とは異なり、透明な部材１００とは一体ではなく、独立して板状の形状をしている。よって、偏光分離部材１０１Ｂは、偏光分離板と表現してもよい。偏光分離部材１０１Ｂは、例えば、透明部材に偏光分離シートを貼り付けて構成して構成する反射型偏光板として構成してもよい。または、透明部材に特定偏波を選択的に透過させ、他の特定偏波の偏波を反射する金属多層膜などで形成すればよい。図２Ｂでは、偏光分離部材１０１Ｂは、表示装置１から出力された特定偏波の映像光を透過するように構成されている。

　偏光分離部材１０１Ｂを透過した映像光は、再帰反射板２に入射する。再帰反射板の映像光入射面にはλ／４板２１を設ける。映像光は、再帰反射板への入射のときと出射のときの２回において、λ／４板２１を通過させられることで特定偏波から他方の偏波へ偏光変換される。ここで、偏光分離部材１０１Ｂは、λ／４板２１で偏光変換された他方の偏波の偏光は反射する性質を有するので、偏光変換後の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂで反射される。偏光分離部材１０１Ｂで反射した映像光は、透明な部材１００を透過し、透明な部材１００の外側に実像である空間浮遊映像３を形成する。

　ここで、図２Ｂの光学システムにおける偏光設計の第１の例を説明する。例えば、表示装置１からＰ偏光の映像光が偏光分離部材１０１Ｂへ射出される構成とし、偏光分離部材１０１ＢがＳ偏光を反射しＰ偏光を透過する特性を有する構成としても良い。この場合、表示装置１から偏光分離部材１０１Ｂへ到達したＰ偏光の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂを透過し、再帰反射板２へ向かう。当該映像光が再帰反射板２で反射される際に、再帰反射板２の入射面に設けられたλ／４板２１を２回通過するので、当該映像光はＰ偏光からＳ偏光へ変換される。Ｓ偏光へ変換された映像光は再び偏光分離部材１０１Ｂへ向かう。ここで、偏光分離部材１０１Ｂは、Ｓ偏光を反射しＰ偏光を透過する特性を有するので、Ｓ偏光の映像光は偏光分離部材１０１で反射され、透明な部材１００を透過する。透明な部材１００を透過した映像光は、再帰反射板２により生成された光であるため、偏光分離部材１０１Ｂに対して表示装置１の表示映像と鏡面関係にある位置に、表示装置１の表示映像の光学像である空間浮遊映像３を形成する。このような偏光設計により好適に空間浮遊映像３を形成することができる。

　次に、図２Ｂの光学システムにおける偏光設計の第２の例を説明する。例えば、表示装置１からＳ偏光の映像光が偏光分離部材１０１Ｂへ射出される構成とし、偏光分離部材１０１ＢがＰ偏光を反射しＳ偏光を透過する特性を有する構成としても良い。この場合、表示装置１から偏光分離部材１０１Ｂへ到達したＳ偏光の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂを透過し、再帰反射板２へ向かう。当該映像光が再帰反射板２で反射される際に、再帰反射板２の入射面に設けられたλ／４板２１を２回通過するので、当該映像光はＳ偏光からＰ偏光へ変換される。Ｐ偏光へ変換された映像光は再び偏光分離部材１０１Ｂへ向かう。ここで、偏光分離部材１０１Ｂは、Ｐ偏光を反射しＳ偏光を透過する特性を有するので、Ｐ偏光の映像光は偏光分離部材１０１で反射され、透明な部材１００を透過する。透明な部材１００を透過した映像光は、再帰反射板２により生成された光であるため、偏光分離部材１０１Ｂに対して表示装置１の表示映像と鏡面関係にある位置に、表示装置１の表示映像の光学像である空間浮遊映像３を形成する。このような偏光設計により、好適に空間浮遊映像３を形成することができる。

　なお、図２Ｂにおいては、表示装置１の映像表示面と、再帰反射板２の面は平行に配置されている。偏光分離部材１０１Ｂは、表示装置１の映像表示面および再帰反射板２の面に対して、角度α（例えば３０°）だけ傾いて配置されている。すると、偏光分離部材１０１Ｂの反射においては、再帰反射板２から入射される映像光の進行方向（当該映像光の主光線の方向）に対して、偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光の進行方向（当該映像光の主光線の方向）は、角度β（例えば６０°）だけ異なる方向となる。このように構成することにより、図２Ｂの光学システムでは、透明な部材１００の外側に向けて図示される所定の角度で映像光が出力され、実像である空間浮遊映像３を形成する。図２Ｂ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非常に好適である。

　以上説明したように、図２Ｂの光学システムでは、図２Ａの光学システムとは異なる構成の光学システムでありながら、図２Ａの光学システムと同様に、好適な空間浮遊映像を形成することができる。

　なお、透明な部材１００の偏光分離部材１０１Ｂ側の面に吸収型偏光板を設けても良い。当該吸収型偏光板は、偏光分離部材１０１Ｂからの映像光の偏波を透過し、偏光分離部材１０１Ｂからの映像光の偏波と位相が９０°異なる偏波を吸収する吸収型偏光板とすればよい。このようにすれば、空間浮遊映像３を形成するための映像光は充分透過させながら、透明な部材１００の空間浮遊映像３側から入射する外光を約５０％低減することができる。これにより、透明な部材１００の空間浮遊映像３側から入射する外光にもとづく図２Ｂの光学システム内の迷光を低減することができる。

　＜空間浮遊映像表示装置の光学システムの他の構成例２＞
　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２Ｃを用いて説明する。なお、図２Ｃにおいて、図２Ｂと同一の符号を付している構成は、図２Ｂ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２Ｂの光学システムに対する図２Ｃの光学システムの相違点は、表示装置１の映像表示面および再帰反射板２の面に対する、偏光分離部材１０１Ｂの配置角度のみである。その他の構成はいずれも、図２Ｂの光学システムと同様であるので繰り返しの説明は省略する。図２Ｃの光学システムの偏光設計も、図２Ｂの光学システムの偏光設計と同様であるため、繰り返しの説明は省略する。

　図２Ｃの光学システムでは、偏光分離部材１０１Ｂは、表示装置１の映像表示面および再帰反射板２の面に対して、角度αだけ傾いて配置されている。図２Ｃにおいて、その角度αは４５°である。このように構成すると、偏光分離部材１０１Ｂの反射においては、再帰反射板２から入射される映像光の進行方向（当該映像光の主光線の方向）に対する、偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光の進行方向（当該映像光の主光線の方向）のなす角度βは９０°となる。このように構成すると、表示装置１の映像表示面および再帰反射板２の面と、偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光の進行方向とが直角の関係になり、光学システムを構成する面の角度関係をシンプルにすることができる。透明な部材１００の面を偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光の進行方向に対して直交するように配置すれば、さらに光学システムを構成する面の角度関係をシンプルにすることができる。図２Ｃ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非常に好適である。

　以上説明したように、図２Ｃの光学システムでは、図２Ａおよび図２Ｂの光学システムとは異なる構成の光学システムでありながら、図２Ａおよび図２Ｂの光学システムと同様に、好適な空間浮遊映像を形成することができる。また、光学システムを構成する面の角度をよりシンプルにすることができる。

　なお、透明な部材１００の偏光分離部材１０１Ｂ側の面に吸収型偏光板を設けても良い。当該吸収型偏光板は、偏光分離部材１０１Ｂからの映像光の偏波を透過し、偏光分離部材１０１Ｂからの映像光の偏波と位相が９０°異なる偏波を吸収する吸収型偏光板とすればよい。このようにすれば、空間浮遊映像３を形成するための映像光は充分透過させながら、透明な部材１００の空間浮遊映像３側から入射する外光を約５０％低減することができる。これにより、透明な部材１００の空間浮遊映像３側から入射する外光にもとづく図２Ｃの光学システム内の迷光を低減することができる。

　以上説明した、図２Ａ、図２Ｂ，図２Ｃの光学システムによれば、より明るく、より高品位な空間浮遊映像を提供することができる。

　＜＜空間浮遊映像表示装置の内部構成のブロック図＞＞

　次に、空間浮遊映像表示装置１０００の内部構成のブロック図について説明する。図３は、空間浮遊映像表示装置１０００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１０００は、再帰反射部１１０１、映像表示部１１０２、導光体１１０４、光源１１０５、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１１８０等を備えている。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１６５０、第２の表示装置１６８０、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１０００の各構成要素は、筐体１１９０に配置されている。なお、図３に示す撮像部１１８０および空中操作検出センサ１３５１は、筐体１１９０の外側に設けられてもよい。

　図３の再帰反射部１１０１は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの再帰反射板２に対応している。再帰反射部１１０１は、映像表示部１１０２により変調された光を再帰性反射する。再帰反射部１１０１からの反射光のうち、空間浮遊映像表示装置１０００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。

　図３の映像表示部１１０２は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの液晶表示パネル１１に対応している。図３の光源１１０５は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの光源装置１３と対応している。そして、図３の映像表示部１１０２、導光体１１０４、および光源１１０５は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの表示装置１に対応している。

　映像表示部１１０２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。映像表示部１１０２は、図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃの液晶表示パネル１１に対応している。映像表示部１１０２として、例えば透過型液晶パネルが用いられる。また、映像表示部１１０２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１１０５は、映像表示部１１０２用の光を発生するもので、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１１０５に電力を供給する。また、電源１１０６は、空間浮遊映像表示装置１０００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１１０５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１０００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ユーザは空間浮遊映像表示装置１０００を使用することが可能となる。

　導光体１１０４は、光源１１０５で発生した光を導光し、映像表示部１１０２に照射させる。導光体１１０４と光源１１０５とを組み合わせたものを、映像表示部１１０２のバックライトと称することもできる。導光体１１０４は、主にガラスを用いた構成にしてもよい。導光体１１０４は、主にプラスチックを用いた構成にしてもよい。導光体１１０４は、ミラーを用いた構成にしてもよい。導光体１１０４と光源１１０５との組み合わせには、さまざまな方式が考えられる。導光体１１０４と光源１１０５との組み合わせについての具体的な構成例については、後で詳しく説明する。

　空中操作検出センサ１３５１は、ユーザ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、ユーザ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ユーザ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、ユーザ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１０００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１０００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１０００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１０００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１０００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１０００に内蔵された構成でもよい。空間浮遊映像表示装置１０００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１１８０は、イメージセンサを有するカメラであり、空間浮遊映像３付近の空間、および／またはユーザ２３０の顔、腕、指などを撮像する。撮像部１１８０は、複数設けられてもよい。複数の撮像部１１８０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、ユーザ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１１８０は、空間浮遊映像表示装置１０００と別体で設けられてもよい。撮像部１１８０を空間浮遊映像表示装置１０００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１０００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、ユーザの指）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１１８０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１１８０の撮像画像に基づき、空中操作検出部１３５０がユーザ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１１８０が空間浮遊映像３を操作するユーザ２３０の顔を撮像し、制御部１１１０がユーザ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を操作するユーザ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に対するユーザ２３０の操作を覗き見ていないか等を判別するため、撮像部１１８０は、空間浮遊映像３を操作するユーザ２３０と、ユーザ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、ユーザ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ユーザ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１０００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１０００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、ユーザ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１０００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、映像表示部１１０２と再帰反射部１１０１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、映像表示部１１０２と再帰反射部１１０１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、表示アイコンやユーザ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、映像表示部１１０２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、どの映像信号を映像表示部１１０２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、重畳映像信号を映像表示部１１０２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、映像表示部１１０２に入力する映像信号に対して、ユーザ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によるユーザ２３０のタッチ操作の検出結果や、撮像部１１８０によるユーザ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１０００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、ユーザ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、映像表示部１１０２の表示していた映像の表示を中止し、ユーザ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１０００の設置姿勢が変化したことを検出した場合に、映像表示部１１０２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１０００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１０００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。

　＜空間浮遊映像表示装置の構成例＞
　次に、空間浮遊映像表示装置の構成例について説明する。本実施例に係る空間浮遊映像表示装置の構成要素のレイアウトは、使用形態に応じて様々なレイアウトがあり得る。以下、図４Ａ～図４Ｍのそれぞれのレイアウトについて説明する。なお、図４Ａ～図４Ｍのいずれの例においても、空間浮遊映像表示装置１０００を囲む太い線は空間浮遊映像表示装置１０００の筐体構造の一例を示している。

　図４Ａは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ａに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ａの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ａに示す空間浮遊映像表示装置１０００では、空間浮遊映像３が形成される側の面が上方を向くように、横置きにして設置される。すなわち、図４Ａでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置上面に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対して上方に形成される。空間浮遊映像３の光は、斜め上方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。なお、ｘ方向がユーザから見て左右方向、ｙ方向がユーザから見て前後方向（奥行方向）、ｚ方向が上下方向（鉛直方向）である。以下、図４の各図においてｘ方向、ｙ方向、ｚ方向の定義は同じであるので、繰り返しの説明は省略する。

　図４Ｂは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｂに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ａの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ｂに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、空間浮遊映像３が形成される側の面が、空間浮遊映像表示装置１０００の正面（ユーザ２３０の方向）を向くように、縦置きにして設置される。すなわち、図４Ｂでは、空間浮遊映像表示装置は、透明な部材１００が装置の正面（ユーザ２３０の方向）に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対してユーザ２３０側に形成される。空間浮遊映像３の光は、斜め上方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。ここで、図４Ｂに示すように、空中操作検出センサ１３５１は、ユーザ２３０の指を上側からセンシングすることで、ユーザの爪によるセンシング光の反射を、タッチ検出に利用することができる。一般的に、爪は指の腹よりも反射率が高いため、このように構成することによりタッチ検出の精度を上げることができる。

　図４Ｃは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｃに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ｂの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ｃに示す空間浮遊映像表示装置１０００では、空間浮遊映像３が形成される側の面が上方を向くように、横置きにして設置される。すなわち、図４Ｃでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置上面に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対して上方に形成される。空間浮遊映像３の光は、斜め上方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。

　図４Ｄは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｄに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ｂの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ｄに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、空間浮遊映像３が形成される側の面が、空間浮遊映像表示装置１０００の正面（ユーザ２３０の方向）を向くように、縦置きにして設置される。すなわち、図４Ｄでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置の正面（ユーザ２３０の方向）に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対してユーザ２３０側に形成される。空間浮遊映像３の光は、斜め上方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。ここで、図４Ｄに示すように、空中操作検出センサ１３５１は、ユーザ２３０の指を上側からセンシングすることで、ユーザの爪によるセンシング光の反射を、タッチ検出に利用することができる。一般的に、爪は指の腹よりも反射率が高いため、このように構成することによりタッチ検出の精度を上げることができる。

　図４Ｅは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｅに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ｃの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ｅに示す空間浮遊映像表示装置１０００では、空間浮遊映像３が形成される側の面が上方を向くように、横置きにして設置される。すなわち、図４Ｅでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置上面に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対して上方に形成される。空間浮遊映像３の光は、真上方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。

　図４Ｆは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｆに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ｃの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ｆに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、空間浮遊映像３が形成される側の面が、空間浮遊映像表示装置１０００の正面（ユーザ２３０の方向）を向くように、縦置きにして設置される。すなわち、図４Ｆでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置の正面（ユーザ２３０の方向）に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対してユーザ２３０側に形成される。空間浮遊映像３の光は、ユーザ手前方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。

　図４Ｇは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｇに示す空間浮遊映像表示装置１０００は、図２Ｃの光学システムに対応する光学システムを搭載するものである。図４Ａから図４Ｆまでの空間浮遊映像表示装置の光学システムにおいては、表示装置１から発せられる映像光の中心の光路はｙｚ平面上にあった。すなわち、図４Ａから図４Ｆまでの空間浮遊映像表示装置の光学システム内においては、映像光はユーザから見て前後方向、上下方向に進行した。これに対し、図４Ｇに示す空間浮遊映像表示装置の光学システムにおいては、表示装置１から発せられる映像光の中心の光路はｘｙ平面上にある。すなわち、図４Ｇに示す空間浮遊映像表示装置の光学システム内においては、映像光はユーザから見て左右方向および前後方向に進行する。図４Ｇに示す空間浮遊映像表示装置１０００では、空間浮遊映像３が形成される側の面が、装置の正面（ユーザ２３０の方向）を向くように設置される。すなわち、図４Ｇでは、空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００が装置正面（ユーザ２３０の方向）に設置される。空間浮遊映像３が、空間浮遊映像表示装置１０００の透明な部材１００の面に対してユーザ側に形成される。空間浮遊映像３の光は、ユーザ手前方向に進行する。空中操作検出センサ１３５１を図のように設けた場合は、ユーザ２３０の指による空間浮遊映像３の操作を検出することができる。

　図４Ｈは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｈの空間浮遊映像表示装置１０００は、装置背面（ユーザ２３０が空間浮遊映像３を視認する位置の反対側、すなわち、ユーザ２３０にむかう空間浮遊映像３の映像光の進行方向の反対側）にガラスやプラスチックなどの透明板１００Ｂを有する窓を有する点で、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置と相違する。その他の構成については、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。図４Ｈの空間浮遊映像表示装置１０００は、空間浮遊映像３に対して、空間浮遊映像３の映像光の進行方向の反対側の位置に、透明板１００Ｂを有する窓を備えている。よって、ユーザ２３０が空間浮遊映像３を視認する場合に、空間浮遊映像３の背景として、空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色を認識することができる。よって、ユーザ２３０は、空間浮遊映像３が空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色の前面の空中に浮遊しているように認識することができる。これにより、空間浮遊映像３の空中浮遊感をより強調することができる。

　なお、表示装置１から出力される映像光の偏光分布および偏光分離部材１０１Ｂの性能によっては、表示装置１から出力される映像光の一部が偏光分離部材１０１Ｂで反射され、透明板１００Ｂへ向かう可能性がある。透明板１００Ｂの表面のコート性能によっては、この光が透明板１００Ｂの表面で再び反射され迷光としてユーザに視認される可能性がある。よって、当該迷光を防止するために、空間浮遊映像表示装置１０００装置の背面の前記窓に、透明板１００Ｂを設けない構成としてもよい。

　図４Ｉは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｉの空間浮遊映像表示装置１０００は、装置背面（ユーザ２３０が空間浮遊映像３を視認する位置の反対側）に配置される透明板１００Ｂの窓に、遮光のための開閉ドア１４１０を設けている点で、図４Ｈの空間浮遊映像表示装置と相違する。その他の構成については、図４Ｈの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。図４Ｉの空間浮遊映像表示装置１０００の開閉ドア１４１０は、例えば、遮光板を有し、遮光板を移動（スライド）する機構、回転する機構または着脱する機構を備えることで、空間浮遊映像表示装置１０００の奥側に位置する透明板１００Ｂの窓（背面側窓）について、開口状態と遮光状態を切り替えることができる。開閉ドア１４１０による遮光板の移動（スライド）や回転は、図示しないモータの駆動による電動式としてもよい。当該モータは図３の制御部１１１０が制御してもよい。なお、図４Ｉの例では、開閉ドア１４１０の遮光板の枚数は２枚の例を開示している。これに対し、開閉ドア１４１０の遮光板の枚数は１枚でもよい。

　例えば、空間浮遊映像表示装置１０００の透明板１００Ｂの窓の奥に見える景色が屋外の場合は、天気によって太陽光の明るさが可変する。屋外の太陽光が強い場合、空間浮遊映像３の背景が明るくなりすぎて、ユーザ２３０が空間浮遊映像３の視認性が下がる場合もある。このような場合に、開閉ドア１４１０の遮光板の移動（スライド）、回転または装着により、背面側窓を遮光状態にすれば、空間浮遊映像３の背景は暗くなるので、相対的に空間浮遊映像３の視認性を上げることができる。このような開閉ドア１４１０の遮光板による遮蔽動作は、ユーザ２３０の手の力により直接的に行われても良い。図３の操作入力部１１０７を介した操作入力に応じて、制御部１１１０が図示しないモータを制御して開閉ドア１４１０の遮光板による遮蔽動作を行ってもよい。

　なお、背面側窓近傍など、空間浮遊映像表示装置１０００の背面側（ユーザ２３０の反対側）に照度センサを設けて、背面側窓の先の空間の明るさを測定してもよい。この場合、当該照度センサの検出結果に応じて、図３の制御部１１１０が図示しないモータを制御して開閉ドア１４１０の遮光板による開閉動作を行ってもよい。このように開閉ドア１４１０の遮光板による開閉動作を制御することにより、ユーザ２３０が手動で開閉ドア１４１０の遮光板の開閉動作をしなくとも、空間浮遊映像３の視認性をより好適に維持することが可能となる。

　また、開閉ドア１４１０による遮光板を、手動による着脱式としてもよい。空間浮遊映像表示装置１０００の使用用途、設置環境に応じて、背面側窓を開口状態とするか、遮光状態とするかをユーザが選択することができる。長期間にわたって背面側窓を遮光状態のまま使用する予定であれば、着脱式の遮光板を遮光状態のまま固定すればよい。また、長期間にわたって背面側窓を開口状態のまま使用する予定であれば、着脱式の遮光板を外した状態のまま使用すればよい。遮光板の着脱はネジを用いてもよく、引掛け構造を用いてもよく、嵌め込み構造を用いてもよい。

　なお、図４Ｉの空間浮遊映像表示装置１０００の例でも、表示装置１から出力される映像光の偏光分布および偏光分離部材１０１Ｂの性能によっては、表示装置１から出力される映像光の一部が偏光分離部材１０１Ｂで反射され、透明板１００Ｂへ向かう可能性がある。透明板１００Ｂの表面のコート性能によっては、この光が透明板１００Ｂの表面で再び反射され迷光としてユーザに視認される可能性がある。よって、当該迷光を防止するために、空間浮遊映像表示装置１０００装置の背面の前記窓に、透明板１００Ｂを設けない構成としてもよい。透明板１００Ｂを有しない窓に、上述の開閉ドア１４１０を備えるようにすればよい。当該迷光を防止するため上述の開閉ドア１４１０の遮光板の筐体内側の面は光反射率の低いコートまたは素材を有することが望ましい。

　図４Ｊは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｊの空間浮遊映像表示装置１０００は、図４Ｈの空間浮遊映像表示装置の背面側窓に、ガラスやプラスチックである透明板１００Ｂを配置する代わりに、電子制御透過率可変装置１６２０を配置する点で相違する。その他の構成については、図４Ｈの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。電子制御透過率可変装置１６２０の例は、液晶シャッターなどである。すなわち、液晶シャッターは２つの偏光板に挟まれた液晶素子を電圧制御することにより、光の透過光を制御することができる。よって、液晶シャッターを制御して透過率を大きくすれば、空間浮遊映像３の背景は、背面側窓越しの景色が透けて見える状態となる。また、液晶シャッターを制御して透過率を大きくすれば、空間浮遊映像３の背景として背面側窓越しの景色は見えない状態とすることができる。また、液晶シャッターは中間長の制御が可能であるので、透過率５０％などの状態にもすることができる。例えば、図３の操作入力部１１０７を介した操作入力に応じて、制御部１１１０が、電子制御透過率可変装置１６２０の透過率を制御すればよい。このように構成すれば、空間浮遊映像３の背景として背面側窓越しの景色を見たいものの、背景である背面側窓越しの景色が明る過ぎて空間浮遊映像３の視認性が下がってしまう場合などに、電子制御透過率可変装置１６２０の透過率を調整することにより、空間浮遊映像３の視認性を調整することが可能となる。

　なお、背面側窓近傍など、空間浮遊映像表示装置１０００の背面側（ユーザ２３０の反対側）に照度センサを設けて、背面側窓の先の空間の明るさを測定してもよい。この場合、当該照度センサの検出結果に応じて、図３の制御部１１１０が、電子制御透過率可変装置１６２０の透過率を制御すればよい。このようにすれば、ユーザ２３０が図３の操作入力部１１０７を介した操作入力を行わなくとも、背面側窓の先の空間の明るさに応じて電子制御透過率可変装置１６２０の透過率を調整することができるので、空間浮遊映像３の視認性をより好適に維持することが可能となる。

　また、上述の例では、電子制御透過率可変装置１６２０として液晶シャッターの例を説明した。これに対し、電子制御透過率可変装置１６２０の別の例として、電子ペーパーを用いてもよい。電子ペーパーを用いても、上述と同様の効果を得ることができる。そのうえ、電子ペーパーは中間調状態を維持するための消費電力が非常に小さい。よって、液晶シャッターを採用した場合に比べて、低消費電力の空間浮遊映像表示装置を実現することができる。

　図４Ｋは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｋの空間浮遊映像表示装置１０００は、透明な部材１００の代わりに、透過型自発光映像表示装置１６５０を有する点で、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置と相違する。その他の構成については、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。

　図４Ｋの空間浮遊映像表示装置１０００では、透過型自発光映像表示装置１６５０の表示面を、映像光束が透過したのち、空間浮遊映像表示装置１０００の外部に空間浮遊映像３を形成する。すなわち、２次元平面ディスプレイである透過型自発光映像表示装置１６５０で映像を表示しているときに、透過型自発光映像表示装置１６５０の映像のさらにユーザ手前側に、空間浮遊映像３を飛び出す映像として表示することができる。このときユーザ２３０は奥行位置の異なる２つの映像を同時に視認することができる。透過型自発光映像表示装置１６５０は、例えば、特開２０１４－２１６７６１号公報などに開示される、透過型有機ＥＬパネルなどの既存の技術を用いて構成すればよい。なお、透過型自発光映像表示装置１６５０は、図３に図示されていないが、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の一構成部として、制御部１１１０などの他の処理部と接続されるように構成すればよい。

　ここで、透過型自発光映像表示装置１６５０に、背景とキャラクターなどのオブジェクトの両者を表示したあとに、キャラクターなどのオブジェクトだけ手前側の空間浮遊映像３に移動してくる、などの演出を行えば、ユーザ２３０により効果的なサプライズ演出での映像体験を提供することができる。

　また、空間浮遊映像表示装置１０００の内部を遮光状態にしておけば、透過型自発光映像表示装置１６５０の背景は十分暗くなる。よって、表示装置１に映像を表示せず、または表示装置１の光源を不点灯とし、透過型自発光映像表示装置１６５０だけに映像を表示している場合、ユーザ２３０には、透過型自発光映像表示装置１６５０は透過型ディスプレイではなく通常の２次元平面ディスプレイであるように見える（本発明の実施例における空間浮遊映像３はスクリーンのない空間に実像の光学像として表示するため、表示装置１の光源を不点灯とすれば、空間浮遊映像３の表示予定位置は何もない空間になる。）。よって、透過型自発光映像表示装置１６５０を、あたかも一般的な２次元平面ディスプレイとして使用して映像を表示しているときに、キャラクターやオブジェクトなどを突然、空間浮遊映像３として空中に表示することでユーザ２３０により効果的なサプライズ演出での映像体験を提供することができる。

　なお、空間浮遊映像表示装置１０００の内部をより暗くすればするほど、透過型自発光映像表示装置１６５０は２次元平面ディスプレイのように見える。よって、透過型自発光映像表示装置１６５０の空間浮遊映像表示装置１０００の内部側の面（偏光分離部材１０１Ｂで反射した映像光の透過型自発光映像表示装置１６５０への入射面、すなわち、透過型自発光映像表示装置１６５０の空間浮遊映像３と反対側の面）に、偏光分離部材１０１Ｂで反射した映像光の偏波を透過し当該偏波と９０°位相が異なる偏波を吸収する吸収型偏光板（図示せず）を設けてもよい。このようにすれば、空間浮遊映像３を形成する映像光への影響はさほど大きくないが、外部から透過型自発光映像表示装置１６５０を介して、空間浮遊映像表示装置１０００の内部へ入射する光を大幅に低減することができ、空間浮遊映像表示装置１０００の内部をより暗くすることができ、好適である。

　図４Ｌは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｌの空間浮遊映像表示装置１０００は、図４Ｋの空間浮遊映像表示装置の変形例である。空間浮遊映像表示装置１０００における構成の配置の向きが図４Ｋの空間浮遊映像表示装置と異なり、図４Ｆの空間浮遊映像表示装置に近い配置となっている。各構成の機能、動作などについては、図４Ｋの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。

　図４Ｌの空間浮遊映像表示装置でも、透過型自発光映像表示装置１６５０を映像光の光束が透過したのち、透過型自発光映像表示装置１６５０よりもユーザ２３０側に空間浮遊映像３を形成する。

　図４Ｋの空間浮遊映像表示装置の例でも、図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の例でも、ユーザ２３０からは、透過型自発光映像表示装置１６５０の映像の手前に、空間浮遊映像３が重なって表示される。ここで、空間浮遊映像３の位置と透過型自発光映像表示装置１６５０の映像の位置は、奥行方向に差があるように構成している。よって、ユーザが頭（視点の位置）を動かすと視差により２つの映像の奥行を認識することができる。よって、奥行位置の異なる２枚の映像を表示することで、立体視眼鏡などを必要とせず裸眼で、３次元的な映像体験をより好適にユーザに提供することができる。

　図４Ｍは、空間浮遊映像表示装置の構成の一例を示す図である。図４Ｍの空間浮遊映像表示装置１０００は、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置の偏光分離部材１０１Ｂに対してユーザから見て奥側に、第２の表示装置１６８０を設ける。その他の構成については、図４Ｇの空間浮遊映像表示装置と同じ構成であるため、繰り返しの説明を省略する。

　図４Ｍに示す構成例では、第２の表示装置１６８０が空間浮遊映像３の表示位置の奥側に設けられており、映像表示面が空間浮遊映像３に向けられている。かかる構成により、ユーザ２３０からみると、第２の表示装置１６８０の映像と、空間浮遊映像３との、２つの奥行の異なる位置に表示される映像を重ねて視認することができる。すなわち、第２の表示装置１６８０は、空間浮遊映像３を視認するユーザ２３０側の方向に映像を表示する向きに配置されている、といえる。なお、第２の表示装置１６８０は、図３に図示されていないが、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の一構成部として、制御部１１１０などの他の処理部と接続されるように構成すればよい。

　なお、図４Ｍの空間浮遊映像表示装置１０００の第２の表示装置１６８０の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂを透過したのち、ユーザ２３０に視認される。したがて、第２の表示装置１６８０の映像光がより好適に偏光分離部材１０１Ｂを透過するためには、第２の表示装置１６８０から出力される映像光は、偏光分離部材１０１Ｂがより好適に透過する振動方向の偏波の偏光であることが望ましい。すなわち、表示装置１から出力される映像光の偏波と同じ振動方向の偏波の偏光であることが望ましい。例えば、表示装置１から出力される映像光がＳ偏光である場合は、第２の表示装置１６８０から出力される映像光もＳ偏光とすることが望ましい。また、表示装置１から出力される映像光がＰ偏光である場合は、第２の表示装置１６８０から出力される映像光もＰ偏光とすることが望ましい。

　図４Ｍの空間浮遊映像表示装置の例も、空間浮遊映像３の奥に第２の映像を表示するという点で、図４Ｋの空間浮遊映像表示装置の例および図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の例と同様の効果を有する。ただし、図４Ｋの空間浮遊映像表示装置の例および図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の例と異なり、図４Ｍの空間浮遊映像表示装置の例では、空間浮遊映像３を形成するための映像光の光束が第２の表示装置１６８０を通過することはない。よって、第２の表示装置１６８０は、透過型自発光映像表示装置である必要はなく、２次元平面ディスプレイである液晶ディスプレイでよい。第２の表示装置１６８０は、有機ＥＬディスプレイでもよい。よって、図４Ｍの空間浮遊映像表示装置の例では、図４Ｋの空間浮遊映像表示装置の例および図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の例よりも、空間浮遊映像表示装置１０００をより低コストで実現することが可能である。

　ここで、表示装置１から出力される映像光の偏光分布および偏光分離部材１０１Ｂの性能によっては、表示装置１から出力される映像光の一部が偏光分離部材１０１Ｂで反射され、第２の表示装置１６８０へ向かう可能性がある。この光（映像光の一部）は、第２の表示装置１６８０の表面で再び反射され迷光としてユーザに視認される可能性がある。

　よって、当該迷光を防止するために、第２の表示装置１６８０の表面に吸収型偏光板を設けてもよい。この場合、当該吸収型偏光板は、第２の表示装置１６８０から出力される映像光の偏波を透過し、第２の表示装置１６８０から出力される映像光の偏波と位相が９０°異なる偏波を吸収する吸収型偏光板とすればよい。なお、第２の表示装置１６８０が液晶ディスプレイである場合は、当該液晶ディスプレイ内部の映像出射側にも吸収型偏光板が存在する。しかしながら、当該液晶ディスプレイ内部の映像出射側の吸収型偏光板のさらに出射面にカバーガラス（映像表示面側のカバーガラス）が有る場合は、液晶ディスプレイ外部からの光により当該カバーガラスの反射で生じる迷光を防ぐことができない。よって、上述の吸収型偏光板を当該カバーガラスの表面に別途設ける必要がある。

　なお、２次元平面ディスプレイである第２の表示装置１６８０で映像を表示しているときに、第２の表示装置１６８０の映像のさらにユーザ手前側に、空間浮遊映像３を映像として表示することができる。このときユーザ２３０は、奥行位置の異なる２つの映像を同時に視認することができる。空間浮遊映像３にキャラクターを表示して、第２の表示装置１６８０に背景を表示することにより、ユーザ２３０があたかもキャラクターが存在する空間を立体的に視認しているような効果を提供することができる。

　また、第２の表示装置１６８０に、背景とキャラクターなどのオブジェクトの両者を表示したあとに、キャラクターなどのオブジェクトだけ手前側の空間浮遊映像３に移動してくる、などの演出を行えば、ユーザ２３０により効果的なサプライズ演出での映像体験を提供することができる。

　＜表示装置＞
　次に、本実施例の表示装置１について、図を用いて説明する。本実施例の表示装置１は、映像表示素子１１（液晶表示パネル）と共に、その光源を構成する光源装置１３を備えており、図５では、光源装置１３を液晶表示パネルと共に展開斜視図として示している。

　この液晶表示パネル（映像表示素子１１）は、図５に矢印３０で示すように、バックライト装置である光源装置１３から、挟角な拡散特性を有する、即ち、指向性（直進性）が強く、かつ、偏光面を一方向に揃えたレーザ光に似た特性の照明光束を受光する。液晶表示パネル（映像表示素子１１）は、入力される映像信号に応じて受光した照明光束を変調する。変調された映像光は、再帰反射板２により反射し、透明な部材１００を透過して、実像である空間浮遊像を形成する（図１参照）。

　また、図５では、表示装置１を構成する液晶表示パネル１１と、更に、光源装置１３からの出射光束の指向特性を制御する光方向変換パネル５４、および、必要に応じ挟角拡散板（図示せず）を備えて構成されている。即ち、液晶表示パネル１１の両面には偏光板が設けられ、特定の偏波の映像光が映像信号により光の強度を変調して出射する（図５の矢印３０を参照）構成となっている。これにより、所望の映像を指向性（直進性）の高い特定偏波の光として、光方向変換パネル５４を介して、再帰反射板２に向けて投写し、再帰反射板２で反射後、店舗（空間）の外部の監視者の眼に向けて透過して空間浮遊映像３を形成する。なお、上述した光方向変換パネル５４の表面には保護カバー５０（図６、図７を参照）を設けてよい。

　＜表示装置の例１＞
　図６には、表示装置１の具体的な構成の一例を示す。図６では、図５の光源装置１３の上に液晶表示パネル１１と光方向変換パネル５４を配置している。この光源装置１３は、図５に示したケース上に、例えば、プラスチックなどにより形成され、その内部にＬＥＤ素子２０１、導光体２０３を収納して構成されており、導光体２０３の端面には、図５等にも示したように、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を設けている。表示装置１における上面には、かかる表示装置１を構成する液晶表示パネル１１が取り付けられている。また、光源装置１３のケースのひとつの側面（本例では左側の端面）には、半導体光源であるＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）素子２０１や、その制御回路を実装したＬＥＤ基板２０２が取り付けられる。ＬＥＤ基板２０２の外側面には、ＬＥＤ素子および制御回路で発生する熱を冷却するための部材であるヒートシンクが取り付けられてもよい。

　また、光源装置１３のケースの上面に取り付けられる液晶表示パネルのフレーム（図示せず）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、更に、当該液晶表示パネル１１に電気的に接続されたＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブル配線基板）（図示せず）などが取り付けられて構成される。即ち、映像表示素子である液晶表示パネル１１は、固体光源であるＬＥＤ素子２０１と共に、電子装置を構成する制御回路（図３の映像制御部１１６０）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。この時、生成される映像光は拡散角度が狭く特定の偏波成分のみとなるため、映像信号により駆動された面発光レーザ映像源に近い、従来にない新しい映像表示装置が得られることとなる。なお、現状では、レーザ装置により、上述した表示装置１で得られる画像と同等のサイズのレーザ光束を得ることは、技術的にも安全上からも不可能である。そこで、本実施例では、例えば、ＬＥＤ素子を備えた一般的な光源からの光束から、上述した面発光レーザ映像光に近い光を得る。

　続いて、光源装置１３のケース内に収納されている光学系の構成について、図６と共に、図７を参照しながら詳細に説明する。

　図６および図７は断面図であるため、光源を構成する複数のＬＥＤ素子２０１が１つだけ示されており、これらは導光体２０３の受光端面２０３ａの形状により略コリメート光に変換される。このため、導光体端面の受光部とＬＥＤ素子は、所定の位置関係を保って取り付けられている。

　なお、この導光体２０３は、各々、例えば、アクリル等の透光性の樹脂により形成されている。そして、この導光体２０３の端部のＬＥＤ受光面は、例えば、放物断面を回転して得られる円錐凸形状の外周面を有し、その頂部では、その中央部に凸部（即ち、凸レンズ面）を形成した凹部を有し、その平面部の中央部には、外側に突出した凸レンズ面（あるいは、内側に凹んだ凹レンズ面でも良い）を有するものである（図示せず）。なお、ＬＥＤ素子２０１を取り付ける導光体の受光部外形形状は、円錐形状の外周面を形成する放物面形状をなし、ＬＥＤ素子から周辺方向に出射する光をその内部で全反射することが可能な角度の範囲内において設定され、あるいは、反射面が形成されている。

　他方、ＬＥＤ素子２０１は、その回路基板である、ＬＥＤ基板２０２の表面上の所定の位置にそれぞれ配置されている。このＬＥＤ基板２０２は、ＬＥＤコリメータ（受光端面２０３ａ）に対して、その表面上のＬＥＤ素子２０１が、それぞれ、前述した凹部の中央部に位置するように配置されて固定される。

　かかる構成によれば、導光体２０３の受光端面２０３ａの形状によって、ＬＥＤ素子２０１から放射される光は略平行光として取り出すことが可能となり、発生した光の利用効率を向上することが可能となる。

　以上述べたように、光源装置１３は、導光体２０３の端面に設けた受光部である受光端面２０３ａに光源であるＬＥＤ素子２０１を複数並べた光源ユニットを取り付けて構成され、ＬＥＤ素子２０１からの発散光束を導光体端面の受光端面２０３ａのレンズ形状によって略平行光として、矢印で示すように、導光体２０３内部を導光し（図面に平行な方向）、光束方向変換手段２０４によって、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に向かって（図面から手前に垂直な方向に）出射する。導光体内部または表面の形状によって、この光束方向変換手段２０４の分布（密度）を最適化することで、液晶表示パネル１１に入射する光束の均一性を制御することができる。

　上述した光束方向変換手段２０４は、導光体表面の形状により、あるいは導光体内部に例えば屈折率の異なる部分を設けることで、導光体内を伝搬した光束を、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に向かって（図面から手前に垂直な方向に）出射する。この時、液晶表示パネル１１を画面中央に正対し画面対角寸法と同じ位置に視点を置いた状態で画面中央と画面周辺部の輝度を比較した場合の相対輝度比が２０％以上あれば実用上問題なく、３０％を超えていれば更に優れた特性となる。

　なお、図６は上述した導光体２０３とＬＥＤ素子２０１を含む光源装置１３において、偏光変換する本実施例の光源の構成とその作用を説明するための断面配置図である。図６において、光源装置１３は、例えば、プラスチックなどにより形成される表面または内部に光束方向変換手段２０４を設けた導光体２０３、光源としてのＬＥＤ素子２０１、反射シート２０５、位相差板２０６、レンチキュラーレンズなどから構成されており、その上面には、光源光入射面と映像光出射面に偏光板を備える液晶表示パネル１１が取り付けられている。

　また、光源装置１３に対応した液晶表示パネル１１の光源光入射面（図の下面）にはフィルムまたはシート状の反射型偏光板４９を設けており、ＬＥＤ素子２０１から出射した自然光束２１０のうち片側の偏波（例えばＰ波）２１２を選択的に反射させる。反射光は、導光体２０３の一方（図の下方）の面に設けた反射シート２０５で再度、反射して、液晶表示パネル１１に向かうようにする。そこで、反射シート２０５と導光体２０３の間もしくは導光体２０３と反射型偏光板４９の間に位相差板（λ／４板）を設けて反射シート２０５で反射させ、２回通過させることで反射光束をＰ偏光からＳ偏光に変換し、映像光としての光源光の利用効率を向上する。液晶表示パネル１１で映像信号により光強度を変調された映像光束は（図６の矢印２１３）、再帰反射板２に入射する。再帰反射板２で反射した後に実像である空間浮遊像を得ることができる。

　図７は、図６と同様に、導光体２０３とＬＥＤ素子２０１を含む光源装置１３において、偏光変換する本実施例の光源の構成と作用を説明するための断面配置図である。光源装置１３も、同様に、例えばプラスチックなどにより形成される表面または内部に光束方向変換手段２０４を設けた導光体２０３、光源としてのＬＥＤ素子２０１、反射シート２０５、位相差板２０６、レンチキュラーレンズなどから構成されている。光源装置１３における上面には、映像表示素子として、光源光入射面と映像光出射面に偏光板を備える液晶表示パネル１１が取り付けられている。

　また、光源装置１３に対応した液晶表示パネル１１の光源光入射面（図の下面）にはフィルムまたはシート状の反射型偏光板４９を設け、ＬＥＤ素子２０１から出射した自然光束２１０うち片側の偏波（例えばＳ波）２１１を選択的に反射させる。すなわち、図７の例では、反射型偏光板４９の選択反射特性が図７と異なる。反射光は、導光体２０３の一方（図の下方）の面に設けた反射シート２０５で反射して、再度液晶表示パネル１１に向かう。反射シート２０５と導光体２０３の間もしくは導光体２０３と反射型偏光板４９の間に位相差板（λ／４板）を設けて反射シート２０５で反射させ、２回通過させることで反射光束をＳ偏光からＰ偏光に変換し、映像光として光源光の利用効率を向上する。液晶表示パネル１１で映像信号により光強度変調された映像光束は（図７の矢印２１４）、再帰反射板２に入射する。再帰反射板２で反射した後に実像である空間浮遊像を得ることができる。

　図６および図７に示す光源装置においては、対応する液晶表示パネル１１の光入射面に設けた偏光板の作用の他に、反射型偏光板で片側の偏光成分を反射するため、理論上得られるコントラスト比は、反射型偏光板のクロス透過率の逆数と液晶表示パネルに付帯した２枚の偏光板により得られるクロス透過率の逆数を乗じたものとなる。これにより、高いコントラスト性能が得られる。実際には、表示画像のコントラスト性能が１０倍以上向上することを実験により確認した。この結果、自発光型の有機ＥＬに比較しても遜色ない高品位な映像が得られた。

　＜表示装置の例２＞
　図８には、表示装置１の具体的な構成の他の一例を示す。この光源装置１３は、例えばプラスチックなどのケース内にＬＥＤ、コリメータ、合成拡散ブロック、導光体等を収納して構成されており、その上面には液晶表示パネル１１が取り付けられている。また、光源装置１３のケースのひとつの側面には、半導体光源であるＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）素子１４ａ、１４ｂや、その制御回路を実装したＬＥＤ基板が取り付けられると共に、ＬＥＤ基板の外側面には、ＬＥＤ素子および制御回路で発生する熱を冷却するための部材であるヒートシンク１０３が取り付けられている。

　また、ケースの上面に取り付けられた液晶表示パネルフレームには、当該フレームに取り付けられた液晶表示パネル１１と、更に、液晶表示パネル１１に電気的に接続されたＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブル配線基板）４０３などが取り付けられて構成されている。即ち、液晶表示素子である液晶表示パネル１１は、固体光源であるＬＥＤ素子１４ａ，１４ｂと共に、電子装置を構成する制御回路（ここでは図示せず）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。

　＜表示装置の例３＞
　続いて、図９を用いて、表示装置１の具体的な構成の他の例（表示装置の例３）を説明する。この表示装置１の光源装置は、ＬＥＤからの光（Ｐ偏光とＳ偏光が混在）の発散光束をコリメータ１８により略平行光束に変換し、反射型導光体３０４の反射面により液晶表示パネル１１に向け反射する。反射された光は、液晶表示パネル１１と反射型導光体３０４の間に配置された反射型偏光板４９に入射する。反射型偏光板４９は、特定の偏波の光（例えばＰ偏光）を透過させ、透過した偏波光を液晶表示パネル１１に入射させる。ここで、特定の偏波以外の他の偏波（例えばＳ偏光）は、反射型偏光板４９で反射されて、再び反射型導光体３０４へ向かう。

　反射型偏光板４９は、反射型導光体３０４の反射面からの光の主光線に対して垂直とならないように、液晶表示パネル１１に対して傾きを以て設置されている。そして、反射型偏光板４９で反射された光の主光線は、反射型導光体３０４の透過面に入射する。反射型導光体３０４の透過面に入射した光は、反射型導光体３０４の背面を透過し、位相差板であるλ／４板２７０を透過し、反射板２７１で反射される。反射板２７１で反射された光は、再びλ／４板２７０を透過し、反射型導光体３０４の透過面を透過する。反射型導光体３０４の透過面を透過した光は、再び反射型偏光板４９に入射する。

　このとき、反射型偏光板４９に再度入射する光は、λ／４板２７０を２回通過しているため、反射型偏光板４９を透過する偏波（例えば、Ｐ偏光）へ偏光が変換されている。よって、偏光が変換されている光は反射型偏光板４９を透過し、液晶表示パネル１１に入射する。なお、偏光変換に係る偏光設計について、上述の説明から偏波を逆に構成（Ｓ偏光とＰ偏光を逆にする）してもかまわない。

　この結果、ＬＥＤからの光は特定の偏波（例えばＰ偏光）に揃えられ、液晶表示パネル１１に入射し、映像信号に合わせて輝度変調されパネル面に映像を表示する。上述の例と同様に光源を構成する複数のＬＥＤが示されており（ただし、縦断面のため図９では１個のみ図示している）、これらはコリメータ１８に対して所定の位置に取り付けられている。

　なお、コリメータ１８は、各々、例えばアクリル等の透光性の樹脂またはガラスにより形成されている。そして、このコリメータ１８は、放物断面を回転して得られる円錐凸形状の外周面を有してもよい。また、コリメータ１８の頂部（ＬＥＤ基板１０２に対向する側）における中央部に、凸部（即ち、凸レンズ面）を形成した凹部を有してもよい。また、コリメータ１８の平面部（上記の頂部とは逆の側）の中央部には、外側に突出した凸レンズ面（あるいは、内側に凹んだ凹レンズ面でも良い）を有している。なお、コリメータ１８の円錐形状の外周面を形成する放物面は、ＬＥＤから周辺方向に出射する光をその内部で全反射することが可能な角度の範囲内において設定され、あるいは、反射面が形成されている。

　なお、ＬＥＤは、その回路基板である、ＬＥＤ基板１０２の表面上の所定の位置にそれぞれ配置されている。このＬＥＤ基板１０２は、コリメータ１８に対して、その表面上のＬＥＤが、それぞれ、円錐凸形状の頂部の中央部（頂部に凹部が有る場合はその凹部）に位置するように配置されて固定される。

　かかる構成によれば、コリメータ１８によって、ＬＥＤから放射される光のうち、特に、その中央部分から放射される光は、コリメータ１８の外形を形成する凸レンズ面により集光されて平行光となる。また、その他の部分から周辺方向に向かって出射される光は、コリメータ１８の円錐形状の外周面を形成する放物面によって反射され、同様に、集光されて平行光となる。換言すれば、その中央部に凸レンズを構成すると共に、その周辺部に放物面を形成したコリメータ１８によれば、ＬＥＤにより発生された光のほぼ全てを平行光として取り出すことが可能となり、発生した光の利用効率を向上することが可能となる。

　さらに、図９に示したコリメータ１８により略平行光に変換された光は、反射型導光体３０４で反射される。当該光のうち、反射型偏光板４９の作用により特定の偏波の光は反射型偏光板４９透過し、反射型偏光板４９の作用により反射された他方の偏波の光は再度導光体３０４を透過する。当該光は、反射型導光体３０４に対して、液晶表示パネル１１とは逆の位置にある反射板２７１で反射する。このとき、当該光は位相差板であるλ／４板２７０を２度通過することで偏光変換される。反射板２７１で反射した光は、再び導光体３０４を透過して、反対面に設けた反射型偏光板４９に入射する。当該入射光は、偏光変換がなされているので、反射型偏光板４９を透過して、偏光方向を揃えて液晶表示パネル１１に入射される。この結果、光源の光を全て利用できるので光の幾何光学的な利用効率が２倍になる。また、反射型偏光板の偏光度（消光比）もシステム全体の消光比に乗せられるので、本実施例の光源装置を用いることで表示装置全体としてのコントラスト比が大幅に向上する。なお、反射型導光体３０４の反射面の面粗さおよび反射板２７１の面粗さを調整することで、それぞれの反射面での光の反射拡散角を調整することができる。液晶表示パネル１１に入射する光の均一性がより好適になるように、設計毎に、反射型導光体３０４の反射面の面粗さおよび反射板２７１の面粗さを調整すればよい。

　なお、図９の位相差板であるλ／４板２７０は、必ずしもλ／４板２７０へ垂直に入射した偏光に対する位相差がλ／４である必要はない。図９の構成において、偏光が２回通過することで、位相が９０°（λ／２）変わる位相差板であればよい。位相差板の厚さは、偏光の入射角度分布に応じて調整すればよい。

　＜表示装置の例４＞
　さらに、表示装置の光源装置等の光学系の構成についての他の例（表示装置の例４）を、図１０を用いて説明する。表示装置の例３の光源装置において、反射型導光体３０４の代わりに拡散シートを用いる場合の構成例である。具体的には、コリメータ１８の光の出射側には図面の垂直方向と水平方向（図の前後方向で図示せず）の拡散特性を変換する光学シートを２枚用い（光学シート２０７Ａおよび光学シート２０７Ｂ）、コリメータ１８からの光を２枚の光学シート（拡散シート）の間に入射させる。

　なお、上記の光学シートは、２枚構成ではなく１枚としても良い。１枚構成とする場合には、１枚の光学シートの表面と裏面の微細形状で垂直と水平の拡散特性を調整する。また、拡散シートを複数枚使用して作用を分担しても良い。ここで、図１０の例では、光学シート２０７Ａと光学シート２０７Ｂの表面形状と裏面形状による反射拡散特性について、液晶表示パネル１１から出射する光束の面密度が均一になるように、ＬＥＤの数量とＬＥＤ基板（光学素子）１０２からの発散角およびコリメータ１８の光学仕様を設計パラメータとして最適設計すると良い。つまり、導光体の代わりに複数の拡散シートの表面形状により拡散特性を調整する。

　図１０の例では、偏光変換は、上述した表示装置の例３と同様の方法で行われる。すなわち、図１０の例において、反射型偏光板４９は、Ｓ偏光を反射（Ｐ偏光は透過）させる特性を有するように構成すればよい。その場合、光源であるＬＥＤから発した光のうちＰ偏光を透過して、透過した光は液晶表示パネル１１に入射する。光源であるＬＥＤから発した光のうちＳ偏光を反射し、反射した光は、図１０に示した位相差板２７０を通過する。位相差板２７０を通過した光は、反射板２７１で反射される。反射板２７１で反射した光は、再び位相差板２７０を通過することでＰ偏光に変換される。偏光変換された光は、反射型偏光板４９を透過し、液晶表示パネル１１に入射する。

　なお、図１０の位相差板であるλ／４板２７０は、必ずしもλ／４板２７０へ垂直に入射した偏光に対する位相差がλ／４である必要はない。図１０の構成において、偏光が２回通過することで、位相が９０°（λ／２）変わる位相差板であればよい。位相差板の厚さは、偏光の入射角度分布に応じて調整すればよい。なお、図１０においても、偏光変換に係る偏光設計について、上述の説明から偏波を逆に構成（Ｓ偏光とＰ偏光を逆にする）してもかまわない。

　液晶表示パネル１１からの出射光は、一般的なＴＶ用途の装置では画面水平方向（図１２（ａ）Ｘ軸で表示）と画面垂直方向（図１２（ｂ）Ｙ軸で表示）ともに同様な拡散特性を持っている。これに対して、本実施例の液晶表示パネルからの出射光束の拡散特性は、例えば図１２の例１に示すように輝度が正面視（角度０度）の５０％になる視野角が１３度とすることで、一般的なＴＶ用途の装置の６２度に対して１／５となる。同様に、垂直方向の視野角は、上下不均等として上側の視野角を下側の視野角に対して１／３程度に抑えるように反射型導光体の反射角度と反射面の面積等を最適化する。この結果、従来の液晶ＴＶに比べ、監視方向に向かう映像光量が大幅に向上し、輝度は５０倍以上となる。

　更に、図１２の例２に示す視野角特性とすれば、輝度が正面視（角度０度）の５０％になる視野角が５度とすることで、一般的なＴＶ用途の装置の６２度に対して１／１２となる。同様に、垂直方向の視野角は、上下均等として視野角を一般的なＴＶ用途の装置に対して１／１２程度に抑えるように、反射型導光体の反射角度と反射面の面積等を最適化する。この結果、従来の液晶ＴＶに比べ、監視方向に向かう映像光量が大幅に向上し、輝度は１００倍以上となる。

　以上述べたように、視野角を挟角とすることで、監視方向に向かう光束量を集中できるので、光の利用効率が大幅に向上する。この結果、一般的なＴＶ用途の液晶表示パネルを使用しても、光源装置の光拡散特性を制御することで、同様な消費電力で大幅な輝度向上が実現可能で、明るい屋外に向けての情報表示システムに対応した映像表示装置とすることができる。

　大型の液晶表示パネルを使用する場合には、画面周辺の光は画面中央を監視者が正対した場合に監視者の方向に向かうように内側に向けることで、画面明るさの全面性が向上する。図１１は、監視者のパネルからの距離Ｌと、パネルサイズ（画面比１６：１０）とをパラメータとしたときのパネル長辺と短辺の収斂角度を求めたものである。画面を縦長として監視する場合には、短辺に合わせて収斂角度を設定すればよく、例えば２２“パネルの縦使いで監視距離が０．８ｍの場合には、収斂角度を１０度とすれば、画面４コーナからの映像光を有効に監視者に向けることができる。

　同様に、１５”パネルの縦使いで監視する場合には、監視距離が０．８ｍの場合には、収斂角度を７度とすれば、画面４コーナからの映像光を有効に監視者に向けることができる。以上述べたように、液晶表示パネルのサイズ及び縦使いか横使いかによって、画面周辺の映像光を、画面中央を監視するのに最適な位置にいる監視者に向けることで、画面明るさの全面性を向上できる。

　基本構成としては、図９に示すように、光源装置により挟角な指向特性の光束を液晶表示パネル１１に入射させ、映像信号に合わせて輝度変調することで、液晶表示パネル１１の画面上に表示した映像情報を、再帰反射板で反射させ得られた空間浮遊映像を、透明な部材１００を介して室外または室内に表示する。

　以上説明した、本発明の一実施例に係る表示装置や光源装置を用いれば、光の利用効率がより高い空間浮遊映像表示装置を実現することが可能となる。

　＜空間浮遊映像表示装置における映像表示処理の例＞
　次に、本実施例の画像処理が解決する課題の一例について、図１３Ａを用いて説明する。空間浮遊映像表示装置１０００において、ユーザから見て空間浮遊映像３の奥側が空間浮遊映像表示装置１０００の筐体内であり、十分暗い場合には、ユーザは、空間浮遊映像３の背景は黒であると視認する。

　ここで、図１３Ａを用いて、空間浮遊映像３において、キャラクター“パンダ”１５２５を表示する例を説明する。まず、図３の映像制御部１１６０は、図１３Ａ（１）に示すような、キャラクター“パンダ” １５２５の画像を描画する画素領域と、背景画像である透明情報領域１５２０を含む画像について、キャラクター“パンダ”１５２５の画像を描画する画素領域と、背景画像である透明情報領域１５２０とを区別して認識する。

　キャラクター画像と背景画像を区別して認識する方法は、例えば、映像制御部１１６０の画像処理において、背景画像レイヤーと、背景画像レイヤーの前面にあるキャラクター画像のレイヤーを別のレイヤーとして処理できるように構成しておき、これらのレイヤーを合成するときの重畳関係により、キャラクター画像と背景画像を区別して認識してもよい。

　ここで、映像制御部１１６０は、キャラクター画像などのオブジェクトを描画する画素の黒と透明情報画素とは異なる情報として認識する。ただし、オブジェクトを描画する画素の黒と透明情報画素のいずれの画素も輝度が０であるとする。この場合、空間浮遊映像３を表示するとき、キャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する画素と、背景画像である透明情報領域１５２０の画素とには、輝度の差がない。よって、空間浮遊映像３では、図１３Ａ（２）に示すように、キャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する画素と透明情報領域１５２０の画素のいずれにも輝度はなく、光学的に同じ黒色の空間としてユーザ視認される。すなわち、オブジェクトであるキャラクター“パンダ” １５２５の画像のうち黒を描画する部分は、背景に溶け込んでしまい、キャラクター“パンダ”１５２５の黒ではない部分だけが空間浮遊映像３の表示領域に浮遊している映像として認識されてしまう。

　本実施例の画像処理の一例について図１３Ｂを用いて説明する。図１３Ｂは、図１３Ａで説明した、オブジェクトの黒い画像領域が、背景に溶け込んでしまうという課題をより好適に解消する画像処理の一例を説明する図である。図１３Ｂ（１）、（２）では、それぞれ、上側に空間浮遊映像３の表示状態、下側に、オブジェクトの画像の画像処理の入出力特性を示している。なお、オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像やこれに対応するデータは、図３のストレージ部１１７０やメモリ１１０９から読み出してもよい。または、映像信号入力部１１３１から入力されてもよい。または、通信部１１３２を介して取得してもよい。

　ここで、図１３Ｂ（１）の状態では、オブジェクトの画像の画像処理の入出力特性は、特に調整していないリニアな状態である。この場合、図１３Ａ（２）と同様の表示状態であり、オブジェクトの黒い画像領域が、背景に溶け込んでしまっている。これに対し、図１３Ｂ（２）では、本実施例の映像制御部１１６０は、オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像への画像処理の入出力特性を、下段に示す入出力特性にように調整する。

　すなわち、映像制御部１１６０は、オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像について、入力画像の画素について低輝度領域の画素の輝度値を増加させた出力画素に変換する特性を有する、入出力特性の画像処理を施す。オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像は、当該入出力特性の画像処理を施されたのちに、オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像を含む映像が表示装置１に入力され、表示されることとなる。すると、空間浮遊映像３の表示状態は、図１３Ｂ（２）上段に示すように、キャラクター“パンダ”１５２５の画像における黒を描画する画素領域の輝度が増加する。これにより、キャラクター“パンダ”１５２５の画像を描画する領域のうち、黒を描画する領域についても、背景の黒に溶け込ませず区別してユーザに認識させることができ、オブジェクトをより好適に表示することが可能となる。

　すなわち、図１３Ｂ（２）の画像処理を用いることにより、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像を表示する領域が、窓を介した空間浮遊映像表示装置１０００の筐体内部である背景の黒と区別して認識できるようになり、当該オブジェクトの視認性が改善する。よって、例えば、前記画像処理前（すなわち、前記オブジェクトの画像やこれに対応するデータを図３のストレージ部１１７０やメモリ１１０９から読み出した時点、または、前記オブジェクトの画像を映像信号入力部１１３１から入力した時点、または、通信部１１３２を介して前記オブジェクトのデータを取得した時点、など。）において、オブジェクトを構成する画素に輝度の値が０の画素が含まれているオブジェクトであっても、映像制御部１１６０による当該入出力特性の画像処理により、低輝度領域の画素の輝度値を大きくしたオブジェクトに変換されたのち、表示装置１に表示され、空間浮遊映像表示装置１０００の光学システムによって、空間浮遊映像３に変換されることとなる。

　すなわち、当該入出力特性の画像処理後のオブジェクトを構成する画素には、輝度の値が０の画素は含まれない状態に変換されたのち、表示装置１に表示され、空間浮遊映像表示装置１０００の光学システムによって、空間浮遊映像３に変換されることとなる。

　なお、図１３Ｂ（２）の画像処理において、オブジェクト（キャラクター“パンダ”１５２５）の画像の領域のみ、図１３Ｂ（２）の入出力特性の画像処理を施す方法としては、例えば、映像制御部１１６０の画像処理において、背景画像レイヤーと、背景画像レイヤーの前面にあるキャラクター画像のレイヤーを別のレイヤーとして処理できるように構成しておき、キャラクター画像のレイヤーに図１３Ｂ（２）の入出力特性の画像処理を施し、背景画像レイヤーには当該画像処理を行わないようにする。

　その後、これらのレイヤーを合成すれば、図１３Ｂ（２）に示すように、キャラクター画像のみ、入力画像の低輝度領域を持ち上げる特性の画像処理が施されることとなる。また、別の方法としては、キャラクター画像のレイヤーと背景画像レイヤーが合成されたのちに、キャラクター画像の領域にのみ、図１３Ｂ（２）の入出力特性の画像処理を施すように構成しても良い。

　また、入力映像に対する入出力特性の低輝度領域を持ち上げる映像処理で用いる入出力映像特性は、図１３Ｂ（２）の例に限られない。低輝度を持ち上げる映像処理であれば何でもよく、いわゆるブライト調整でもよい。または、国際公開２０１４／１６２５３３号に開示されるような、レティネックス処理の重みづけを変える利得を制御することで、視認性を向上する映像処理を行ってもよい。

　以上説明した、図１３Ｂ（２）の画像処理によれば、キャラクターやオブジェクトなどの画像を描画する領域のうち黒を描画する領域について、背景の黒に溶け込ませずユーザに認識させることができ、より好適な表示を実現することが可能となる。

　なお、図１３Ａ，図１３Ｂの例では、背景が黒に見える空間浮遊映像表示装置（例えば、図４Ａ～Ｇの空間浮遊映像表示装置１０００や、図４Ｉ、図４Ｊで背面側窓を遮光している状態の空間浮遊映像表示装置１０００など）を例に、その課題とより好適な画像処理について説明した。しかしながら、当該画像処理は、これらの空間浮遊映像表示装置以外の装置においても有効である。

　具体的には、図４Ｈの空間浮遊映像表示装置１０００や、図４Ｉ、図４Ｊで背面側窓を遮光していない状態の空間浮遊映像表示装置１０００では、空間浮遊映像３の背景は黒ではなく、窓を介した空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色となる。この場合も、図１３Ａおよび図１３Ｂで説明した課題は同様に存在する。

　すなわち、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する部分は、窓を介した空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色に溶け込んでしまうこととなる。この場合も、図１３Ｂ（２）の画像処理を用いることにより、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する部分が、窓を介した空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色と区別して認識できるようになり、当該オブジェクトの視認性が改善する。

　すなわち、図１３Ｂ（２）の画像処理を用いることにより、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像を表示する領域が、窓を介した空間浮遊映像表示装置１０００の後ろ側の景色と区別して認識でき、当該オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５が前記景色の前面にあることがより好適に認識できるようになり、当該オブジェクトの視認性が改善する。

　また、図４Ｋ、図４Ｌ、図４Ｍの空間浮遊映像表示装置１０００において、上述のとおり、空間浮遊映像３とは奥行の異なる位置に別の映像（透過型自発光映像表示装置１６５０の映像、または第２の表示装置１６８０の映像、など）が表示されている場合は、空間浮遊映像３の背景は黒ではなく、当該別の映像となる。この場合も、図１３Ａおよび図１３Ｂで説明した課題は同様に存在する。

　すなわち、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する部分は、空間浮遊映像３とは奥行の異なる位置に表示されている前記別の映像に溶け込んでしまうこととなる。この場合も、図１３Ｂ（２）の画像処理を用いることにより、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像のうち黒を描画する部分が、前記別の映像と区別して認識できるようになり、当該オブジェクトの視認性が改善する。

　すなわち、図１３Ｂ（２）の画像処理を用いることにより、オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５の画像を表示する領域が、前記別の映像と区別して認識でき、当該オブジェクトであるキャラクター“パンダ”１５２５が前記別の映像の前面にあることがより好適に認識できるようになり、当該オブジェクトの視認性が改善する。

　本実施例の映像表示処理の一例について、図１３Ｃを用いて説明する。図１３Ｃは、本実施例の映像表示の例のうち、空間浮遊映像３と、別の映像である第２の画像２０５０を同時に表示する映像表示例である。第２の画像２０５０は、図４Ｋまたは図４Ｌの透過型自発光映像表示装置１６５０の表示映像に対応してもよい。また、第２の画像２０５０は、図４Ｍの第２の表示装置１６８０の表示映像に対応してもよい。

　すなわち、図１３Ｃの映像表示の一例は、図４Ｋ、図４Ｌ、図４Ｍの空間浮遊映像表示装置１０００の映像表示例の具体例の一例を示したものである。本図の例では、空間浮遊映像３にはクマのキャラクターが表示されている。空間浮遊映像３でのクマのキャラクター以外の領域は黒表示であり、空間浮遊映像としては透明になる。また、第２の画像２０５０は、平原と山と太陽が描画された背景画像である。

　ここで、図１３Ｃにおいて、空間浮遊映像３と、第２の画像２０５０は、奥行の異なる位置に表示されている。ユーザ２３０が矢印２０４０の視線方向で空間浮遊映像３と第２の画像２０５０の２つの映像を視認することにより、ユーザ２３０は、この２つの映像が重なった状態で映像を視認することができる。具体的には、第２の画像２０５０に描画される平原と山と太陽の背景の手前に、空間浮遊映像３のクマのキャラクターが重畳して見えることとなる。

　ここで、空間浮遊映像３は空中に実像として結像しているため、ユーザ２３０が少し視点を動かすと、視差により空間浮遊映像３と第２の画像２０５０の奥行を認識することができる。よって、ユーザ２３０は、２つの映像を重なった状態で視認しながら、空間浮遊映像３についてより強い空間浮遊感を得ることが可能となる。

　本実施例の映像表示処理の一例について図１３Ｄを用いて説明する。図１３Ｄ（１）は、図１３Ｃの本実施例の映像表示の例のうち、空間浮遊映像３をユーザ２３０の視線方向から見た図である。ここで、空間浮遊映像３には、クマのキャラクターが表示されている。空間浮遊映像３でのクマのキャラクター以外の領域は黒表示であり、空間浮遊映像としては透明になる。

　図１３Ｄ（２）は、図１３Ｃの本実施例の映像表示の例のうち、第２の画像２０５０をユーザ２３０の視線方向から見た図である。本図の例では、第２の画像２０５０は、平原と山と太陽が描画された背景画像である。

　図１３Ｄ（３）は、図１３Ｃの本実施例の映像表示の例のうち、ユーザ２３０の視線方向において、第２の画像２０５０と空間浮遊映像３とが重畳して見える状態を示した図である。具体的には、第２の画像２０５０に描画される平原と山と太陽の背景の手前に、空間浮遊映像３のクマのキャラクターが重畳して見えることとなる。

　ここで、空間浮遊映像３と第２の画像２０５０とを同時に表示する場合に、空間浮遊映像３の視認性をより好適に確保するためには、両者の映像の明るさのバランスに留意することが望ましい。空間浮遊映像３の明るさに対して、第２の画像２０５０が明るすぎれば、空間浮遊映像３の表示映像が透けてしまい、背景である第２の画像２０５０が透過して強く視認されるようになる。

　よって、少なくとも、空間浮遊映像３の表示位置における空間浮遊映像３の単位面積当たりの明るさが、第２の画像２０５０から空間浮遊映像３の表示位置に到達する映像光の単位面積当たりの明るさよりも大きくなるように、空間浮遊映像３の光源の出力および表示装置１の表示映像輝度、第２の画像２０５０を表示する表示装置の光源の出力および当該表示装置の表示映像輝度を設定すればよい。

　なお、空間浮遊映像３と第２の画像２０５０とを同時に表示する場合にこの条件を満たせばよいので、空間浮遊映像３を表示せず第２の画像２０５０のみを表示している第１の表示モードから、空間浮遊映像３と第２の画像２０５０とを同時に表示する第２の表示モードに切り替える場合に、第２の画像２０５０を表示する表示装置の光源の出力および／または当該表示装置の表示映像輝度をさげることにより、第２の画像２０５０の明るさを低減する制御を行ってもよい。これらの制御は、図３の制御部１１１０が表示装置１および第２の画像２０５０を表示する表示装置（図４Ｋまたは図４Ｌの透過型自発光映像表示装置１６５０または図４Ｍの第２の表示装置１６８０）を制御することにより実現すればよい。

　なお、上述の第１の表示モードから上述の第２の表示モードへの切り替えにおいて、第２の画像２０５０の明るさを低減する制御を行う場合、第２の画像２０５０の画面全体に対して均一に明るさを低減しても良い。または、第２の画像２０５０の画面全体に対して均一に明るさを低減せずに、空間浮遊映像３にオブジェクトが表示されている部分を最も明るさ低減効果が高い状態とし、その周辺は段階的に明るさ低減効果を緩めてもよい。すなわち、空間浮遊映像３が第２の画像２０５０に重畳されて視認される部分のみ、第２の画像２０５０の明るさ低減を実現すれば、空間浮遊映像３の視認性確保は十分であるからである。

　ここで、空間浮遊映像３と、第２の画像２０５０は奥行の異なる位置に表示されているので、ユーザ２３０が少し視点を変えると、視差により、第２の画像２０５０に対する空間浮遊映像３の重畳位置は変化する。よって、上述の第１の表示モードから上述の第２の表示モードへの切り替えにおいて、第２の画像２０５０の画面全体に対して不均一に明るさを低減する場合は、空間浮遊映像３に表示されているオブジェクトの輪郭に基づいてシャープに明るさを低減することは望ましくなく、上述のように位置によって段階的に明るさ低減効果を変えていく、明るさ低減効果のグラデーション処理を行うことが望ましい。

　なお、空間浮遊映像３に表示されるオブジェクトの位置がほぼ空間浮遊映像３の中央である空間浮遊映像表示装置１０００においては、当該明るさ低減効果のグラデーション処理の最も明るさ低減効果が高い位置は、空間浮遊映像３の中央の位置にすればよい。

　以上説明した、本実施例の映像表示処理によれば、ユーザ２３０は空間浮遊映像３と第２の画像２０５０をより好適に視認できる。

　なお、空間浮遊映像３を表示する場合は第２の画像２０５０の表示を行わないように制御してもよい。第２の画像２０５０の表示を行わない方が空間浮遊映像３の視認性は高まるので、空間浮遊映像３の表示時は空間浮遊映像３をユーザが確実に視認しなければならない用途の空間浮遊映像表示装置１０００などに好適である。

　＜実施例２＞
　本発明の実施例２として、空間浮遊映像表示装置の別の構成例の一例について説明する。なお、本実施例に係る空間浮遊映像表示装置は実施例１で説明した、空間浮遊映像表示装置に格納される光学システムを、図１４（１）または図１４（２）に示す光学システムに変更したものである。本実施例では、実施例１との相違点を説明し、実施例１と同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。なお、本実施例の以降の説明において、所定の偏光と他方の偏光とは、互いに位相が９０°異なる偏波の偏光である。

　図１４（１）は、本実施例にかかる光学システムおよび光路の一例である。図１４（１）に示す光学システムは、図２Ｃの光学システムにおいて、表示装置１を偏光分離部材１０１Ｂにより近づけて、光学システム全体をよりコンパクトに構成したものである。図１４（１）において、図２Ｃと同一の符号を付した構成については、繰り返しの詳細な説明は省略する。

　図１４（１）では、図２Ｃと同様、表示装置１から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が、表示装置１の映像表示面から垂直方向に進行する。ここで、偏光分離部材１０１Ｂは、図２Ｃ同様に、表示装置１から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。

　よって、表示装置１の映像表示面から垂直方向に進行した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂを透過し、λ／４板２１が貼り付けられた再帰反射板２に到達する。再帰反射板２で再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行する映像光は、λ／４板２１を２回透過したことにより、表示装置１から出射時の所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｂでユーザがいるべき位置に向かって反射される。偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像の進行方向は、偏光分離部材１０１Ｂが配置される角度に基づいて定まる。

　図１４（１）の例では、偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｂで直角に反射して図のように進行する。偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光は空間浮遊映像３Ａを形成する。空間浮遊映像３Ａは、ユーザによって、矢印Ａの方向から好適に視認できる。

　ここで、再帰反射板２による再帰性反射の特性上、表示装置１から出射した映像光が再帰反射板２に到達するまでの光路長と、再帰反射板２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ａの形成位置に到達するまでの光路長とが、等しくなる関係にある。これの関係により、偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光の進行方向における空間浮遊映像３Ａの形成位置が定まる。

　図１４（１）の例では、表示装置１、偏光分離部材１０１Ｂ、および再帰反射板２を、図２Ｃの例よりも近づくように配置している。これにより、光学システム全体をよりコンパクトに構成することを実現している。しかしながら、図１４（１）の光学システムから空間浮遊映像３Ａが飛び出す量はさほど大きくない。例えば、光学システムから空間浮遊映像３Ａが飛び出す量の一つの指標として、映像光の中心部分の光線が、偏光分離部材１０１Ｂで反射された位置から映像光が空間浮遊映像３Ａを形成する位置までの距離を図に示している（図１４（１）の例ではＬ１）。

　なお、図１４（１）の光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１から出射した映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｂの反射特性について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　次に、図１４（２）に本実施例にかかる光学システムおよび光路の別の一例を示す。図１４（２）の光学システムは、図１４（１）の光学システム同様のコンパクトさを実現しつつ、光学システムから空間浮遊映像が飛び出す量をより大きくするために、図１４（１）の光学システムにおける構成を変更したものである。図１４（２）において、図１４（１）と同一の符号を付した構成については、繰り返しの詳細な説明は省略する。

　図１４（２）において、図１４（１）同様、表示装置１から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が、表示装置１の映像表示面から垂直方向に進行する。ここで、偏光分離部材１０１Ｂの偏光特性は、図１４（１）と配置が９０度異なっている。表示装置１の映像表示面から垂直方向に進行した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は、偏光分離部材１０１Ｂを透過する。

　ここで、図１４（１）と異なり、映像光が偏光分離部材１０１Ｂを透過した先には、λ／４板２１が貼り付けられた再帰反射板２ではなく、λ／４板２１Ｂが貼り付けられた鏡面反射板４が配置されている。ここで、鏡面反射板４における反射は鏡面反射（正反射ともよばれる）であり、再帰性反射ではない。

　よって、偏光分離部材１０１Ｂを透過した映像光は、λ／４板２１Ｂが貼り付けられた鏡面反射板４で鏡面反射する。鏡面反射板４で鏡面反射されて再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行する映像光は、λ／４板２１を２回透過したことにより、表示装置１から出射時の所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｂで反射される。

　ここで、図１４（２）における偏光分離部材１０１Ｂの配置の向きは、図１４（１）と異なるため、偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光は、ユーザがいるべき位置とは逆方向に進行する。偏光分離部材１０１Ｂで反射された映像光が進行する先には、λ／４板２１Ｃが貼り付けられた再帰反射板２が配置されている。映像光は、再帰反射板２により再帰性反射される。再帰反射板２で再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｃを２回透過したことにより、他方の偏光（図ではＳ偏光）から再びの所定の偏光（図ではＰ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｂに向かって進行した映像光は、所定の偏光（図ではＰ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｂを透過し、そのままユーザがいるべき位置に向かって進行する。偏光分離部材１０１Ｂを透過した映像光は空間浮遊映像３Ｂを形成する。空間浮遊映像３Ｂは、ユーザによって、矢印Ａの方向から好適に視認できる。

　ここで、図１４（２）においても、図１４（１）と同様、再帰反射板２による再帰性反射の特性上、表示装置１から出射した映像光が再帰反射板２に到達するまでの光路長と、再帰反射板２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｂの形成位置に到達するまでの光路長とが、等しくなる関係にある。この関係により、偏光分離部材１０１Ｂを透過した映像光の進行方向における空間浮遊映像３Ｂの形成位置が定まる。

　図１４（２）における、表示装置１から出射した映像光が再帰反射板２に到達するまでの光路長は、図１４（１）における、表示装置１から出射した映像光が再帰反射板２に到達するまでの光路長に比べ、長い。図１４（２）の光学システムにおいては、図１４（１）の光学システムには存在しない、偏光分離部材１０１Ｂと鏡面反射板４との間を往復する光路が、表示装置１から出射した映像光が再帰反射板２に到達するまでの光路長に追加されているからである。

　これにより、図１４（２）の光学システムにおける、映像光の中心部分の光線が、偏光分離部材１０１Ｂを透過した位置から映像光が空間浮遊映像３Ｂを形成する位置までの距離（図１４（２）の例ではＬ２）は、図１４（１）の光学システムにおける、映像光の中心部分の光線が、偏光分離部材１０１Ｂで反射された位置から映像光が空間浮遊映像３Ａを形成する位置までの距離（図１４（１）の例ではＬ１）に比べ、格段に長くなる。

　なお、図１４（２）の光学システムにおける偏光設計についても、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１から出射した映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｂの反射特性について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　以上説明した、本発明の実施例２における、図１４（１）および図１４（２）の光学システムによれば、よりコンパクトな光学システムを実現できる。特に、図１４（２）の光学システムによれば、よりコンパクトな光学システムでありながら、光学システムから空間浮遊映像が飛び出す量をより大きくすることが可能となる。

　なお、図１４（１）または図１４（２）の光学システムを、空間浮遊映像表示装置に組み込む場合には、実施例１で説明した空間浮遊映像表示装置における光学システムを、図１４（１）または図１４（２）の光学システムへ置き換えれば実現できる。具体的には、図１４（１）の光学システムを、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｈ、図４Ｉ、図４Ｊ、図４Ｋ、図４Ｌ、または図４Ｍの空間浮遊映像表示装置の光学システムと置き換えてもよい。この場合、光学システムがコンパクトになるので、各図の空間浮遊映像表示装置の筐体をより小さくすることが可能である。

　また、具体的には、図１４（２）の光学システムを、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｋ、または図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の光学システムと置き換えてもよい。この場合、光学システムから空間浮遊映像が飛び出す量をより大きくすることが可能となる。また、光学システムがコンパクトになるので、各図の空間浮遊映像表示装置の筐体をより小さくすることが可能である。

　＜実施例３＞
　本発明の実施例３として、空間浮遊映像表示装置の別の構成例の一例として、光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置について説明する。なお、本実施例では、実施例１または実施例２との相違点を説明し、実施例１または実施例２と同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。なお、本実施例の以降の説明において、所定の偏光と他方の偏光とは、互いに位相が９０°異なる偏波の偏光である。

　図１５Ａは、複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムの構成例および光路の一例である。図１５Ａの光学システムは、映像源である表示装置には、表示装置１を１つだけ備えている。図１５Ａの例では、表示装置１の表示画面に表示領域１５０１と表示領域１５０２の２つの表示領域を設けている。図１５Ａの光学システムは、表示領域１５０１に対応する空間浮遊映像３Ｄを表示する。図１５Ａの光学システムは、表示領域１５０２に対応する空間浮遊映像３Ｅを表示する。

　図１５Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄが空間浮遊映像３Ｅの手前に表示されて見える。ユーザから見て空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅとは重なって見えるので、これらの空間浮遊映像は、奥行きが２層ある空間浮遊映像として視認される。

　次に、この奥行きが２層ある空間浮遊映像を実現する、図１５Ａの光学システムの詳細な構成について説明する。表示装置１の構成は、実施例１と同様であるため、繰り返しの説明は省略する。まず、表示装置１からは所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が出力される。表示領域１５０１および表示領域１５０２のいずれの位置においても、所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が出力されるが、図１５Ａの光学システムでは、表示領域１５０２を含むようにλ／２板２２が貼り付けられているため、表示領域１５０２から出射される映像光は、λ／２板２２を透過し他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されて進行する。

　ここで、表示領域１５０１から出力された所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は図に示すように進行して、偏光分離部材１０１Ｄに入射する。偏光分離部材１０１Ｄは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。

　よって、表示領域１５０１から出力された所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は、偏光分離部材１０１Ｄを透過し、λ／４板２１Ｄが貼り付けられた再帰反射板２Ｄに到達する。再帰反射板２Ｄで再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｄを２回透過したことにより、表示装置１から出射時の所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｄでユーザがいるべき位置に向かって反射される。偏光分離部材１０１Ｄで反射された映像の進行方向は、偏光分離部材１０１Ｄが配置される角度に基づいて定まる。図１５Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｄで直角に反射して図のように進行する。偏光分離部材１０１Ｄで反射された映像光は空間浮遊映像３Ｄを形成する。

　次に、表示領域１５０２から出力される映像光はλ／２板２２を透過し他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されて進行し、偏光分離部材１０１Ｅに入射する。偏光分離部材１０１Ｅは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、表示領域１５０２から出力されλ／２板２２を透過した他方の偏光（図ではＳ偏光）の映像光は、偏光分離部材１０１Ｅで反射され、λ／４板２１Ｅが貼り付けられた再帰反射板２Ｅに到達する。偏光分離部材１０１Ｅで反射された映像の進行方向は、偏光分離部材１０１Ｅが配置される角度に基づいて定まる。図１５Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｅで直角に反射して図のように進行する。再帰反射板２Ｅで再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｅを２回透過したことにより、他方の偏光（図ではＳ偏光）から所定の偏光（図ではＰ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、所定の偏光（図ではＰ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｅを透過する。図に示すように、偏光分離部材１０１Ｅを透過した映像光は、偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行する。上述のとおり偏光分離部材１０１Ｄは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、所定の偏光（図ではＰ偏光）である再帰反射板２Ｅからの映像光は、偏光分離部材１０１Ｄを透過し、ユーザがいるべき位置に向かって進行する。偏光分離部材１０１Ｄを透過した映像光は空間浮遊映像３Ｅを形成する。

　図１５Ａの例では、表示領域１５０１から出力された映像光の光路と、表示領域１５０２から出力された映像光の光路において、それぞれの映像光が他方の映像光の光路に漏れないように、その間に遮光板が設けられている。

　図１５Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅは、いずれも表示装置１からの映像光の進行方向に対して、４５度の傾きで配置されている。これにより、空間浮遊映像３Ｄを形成する映像光および空間浮遊映像３Ｅを形成する映像光は、同じ方向に揃ってユーザがいるべき位置に向かって進行する。このように構成するためには、図１５Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅとを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅと偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅと再帰反射板２Ｅとはユーザから見て同一直線上（例えば、図１５Ａの例では、再帰反射板２Ｅから空間浮遊映像３Ｅへ至る光路の直線であって、ユーザの方向に延伸する直線）に配置されている。

　またこのとき、表示装置１と再帰反射板２Ｄとは、当該同一直線上の位置から外れた位置に配置されることになる。また、図１５Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向（ｙ方向）から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（ｘ方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（ｘ方向）の中心とが、一致するように、偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅの設置位置を定めている。ユーザからみて、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（ｘ方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（ｘ方向）の中心とが、一致していると、ユーザにとってはより見やすく、映像コンテンツの制作側にとってもオフセットを考慮する必要がないため、より好適である。また、光学的なレイアウトもシンプルになり、より好適である。

　なお、図１５Ａの光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、表示装置１の表示領域１５０２から出射してλ／２板２２を透過した他方の偏光をＰ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｄの反射特性および偏光分離部材１０１Ｅについて、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　以上説明した、図１５Ａの光学システムによれば、１つの表示装置を用いて、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する光学システムを実現できる。なお、表示領域１５０１および表示領域１５０２に対応する表示装置を別々に備える構成にしてもよい。しかしながら、表示装置を複数に備える構成とすると、対応する回路も増えることになり、比較的コストが高くなる可能性がある。したがって、図１５Ａのように１つの表示装置のみで、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成すれば、より低コストに奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する光学システムが実現できる。

　なお、図１５Ａの光学システムを空間浮遊映像表示装置に組み込む場合には、実施例１で説明した空間浮遊映像表示装置における光学システムを、図１５Ａの光学システムへ置き換えれば実現できる。具体的には、図１５Ａの光学システムを、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｋ、または図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の光学システムと置き換えてもよい。この場合、各図において奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する空間浮遊映像表示装置が実現できる。特に、図４Ｋおよび図４Ｌにおいては、透過型自発光映像表示装置１６５０のユーザから見て手前側に、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成することが可能となる。この場合、奥行きが２層ある空間浮遊映像の映像と、透過型自発光映像表示装置１６５０とで奥行きが異なる３層の映像をユーザから視認できるように形成することができる。

　次に、実施例３の光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムおよび光路の別の一例について、図１５Ｂを用いて説明する。図１５Ｂの光学システムは、図１５Ａの光学システムの一部の構成を変更した変形例である。よって、図１５Ｂの例では、図１５Ａ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１５Ｂの光学システムでは、図１５Ａと同様に、表示装置１の表示画面に表示領域１５０１と表示領域１５０２の２つの表示領域を設けている。しかしながら、表示領域１５０２の出射面には、λ／２板は貼り付けられてはいない。図１５Ｂの光学システムにおける偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅの特性および配置は、図１５Ａの光学システムと同様である。図１５Ａの光学システムでは、λ／４板２１Ｄが貼り付けられた再帰反射板２Ｄと、λ／４板２１Ｅが貼り付けられた再帰反射板２Ｅとは、別々に配置されていた。これに対し、図１５Ｂの光学システムでは、λ／４板２１が貼り付けられた再帰反射板２が１枚だけ配置されている。図１５Ｂの光学システムでは、偏光分離部材１０１Ｅから偏光分離部材１０１Ｄへ向かう光路にλ／２板２２が配置されている。

　ここで、図１５Ｂの光学システムにおいて、表示領域１５０１から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が空間浮遊映像３Ｄを形成するまでの映像光の光路と、各光学要素は、光学特性については、λ／４板２１Ｄが貼り付けられた再帰反射板２Ｄがλ／４板２１が貼り付けられた再帰反射板２に置き換えられた以外に相違点はないため、説明を省略する。

　ここで、図１５Ｂの光学システムでは、表示領域１５０２から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）は、偏光分離部材１０１Ｅへ向かって進行し、偏光分離部材１０１Ｅに入射する。偏光分離部材１０１Ｅは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｅを透過し、再帰反射板２に向かって進行する。再帰反射板２で再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行する映像光は、λ／４板２１を２回透過したことにより、所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｅにより反射され、λ／２板２２に向かって進行する。λ／２板２２に入射した映像光は、λ／２板２２を透過することにより、他方の偏光（図ではＳ偏光）から所定の偏光（図ではＰ偏光）に変換される。λ／２板２２を透過した映像光は、偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行する。偏光分離部材１０１Ｄは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、所定の偏光（図ではＰ偏光）であるλ／２板２２からの映像光は、偏光分離部材１０１Ｄを透過し、ユーザがいるべき位置に向かって進行する。偏光分離部材１０１Ｄを透過した映像光は空間浮遊映像３Ｅを形成する。

　図１５Ｂの例では、表示領域１５０１から出力された映像光の光路と、表示領域１５０２から出力された映像光の光路において、それぞれの映像光が他方の映像光の光路に漏れないように、その間に遮光板が設けられている。

　図１５Ｂの例では、偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅは、いずれも表示装置１からの映像光の進行方向に対して、４５度の傾きで配置されている。これにより、空間浮遊映像３Ｄを形成する映像光および空間浮遊映像３Ｅを形成する映像光は、同じ方向に揃ってユーザがいるべき位置に向かって進行する。

　このように構成するためには、図１５Ｂの例では、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅとを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅと偏光分離部材１０１Ｄとλ／２板２２と偏光分離部材１０１Ｅとはユーザから見て同一直線上（例えば、図１５Ｂの例では、偏光分離部材１０１Ｅから空間浮遊映像３Ｅへ至る光路の直線であって、ユーザの方向に延伸する直線）に配置されている。またこのとき、表示装置１と再帰反射板２とは、当該同一直線上の位置から外れた位置に配置されることになる。

　また、図１５Ｂの例では、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（x方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（x方向）の中心とが、一致するように、偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅの設置位置を定めている。ユーザからみて、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（x方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（x方向）の中心とが、一致していると、ユーザにとってはより見やすく、映像コンテンツの制作側にとってもオフセットを考慮する必要がないため、より好適である。また、光学的なレイアウトもシンプルになり、より好適である。

　なお、図１５Ｂの光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、表示領域１５０２から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｄの反射特性および偏光分離部材１０１Ｅについて、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　以上説明した図１５Ｂの光学システムでは、表示領域１５０１から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｄを形成するまでの光路長は、図１５Ａの光学システムと同じである。また、図１５Ｂの光学システムでは、表示領域１５０２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長は、図１５Ａの光学システムと同じである。したがって、空間浮遊映像３Ｄの形成される位置と空間浮遊映像３Ｅが形成される位置も図１５Ａの光学システムと同じである。

　なお、図１５Ｂの例では、表示領域１５０１から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｄを形成するまでの光路長と、表示領域１５０２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長も同じ長さの例を示している。図１５Ａの光学システムでは別々に配置されていた、再帰反射板２Ｄと再帰反射板２Ｅとが、図１５Ｂの光学システムでは、１枚の再帰反射板２で構成されている。再帰反射板は加工コストの高い部品であるため、１枚化することで、低コスト化が図れる。したがって、図１５Ｂの光学システムによれば、図１５Ａの光学システムよりも低コストに、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する光学システムが実現できる。

　次に、実施例３の光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムおよび光路の別の一例について、図１６Ａを用いて説明する。図１６Ａの光学システムは、図１５Ａの光学システムの一部の構成を変更した変形例である。よって、図１６Ａの例では、図１５Ａ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１６Ａの光学システムでは、表示装置１の表示画面における表示領域１５０１と表示領域１５０２との間の位置を中心に、表示装置１を図１５Ａの光学システムの配置よりも傾けて配置する構成にしている。図の例では表示装置１の傾きは３０度の例を示している。図の例では、傾きに対応して表示装置１の表示画面の長さを長くしている。表示装置１の傾きは、表示領域１５０１から出射した映像光が再帰反射板２Ｄに至るまでの光路長が図１５Ａの光学システムの配置よりも短くなるように定められている。これにより、空間浮遊映像３Ｄは図１５Ａの光学システムよりもユーザからみて奥側に形成される。また、表示装置１の傾きは、表示領域１５０２から出射した映像光が再帰反射板２Ｅに至るまでの光路長が図１５Ａの光学システムの配置よりも長くなる。空間浮遊映像３Ｅは図１５Ａの光学システムよりもユーザからみて手前側に形成される。

　よって、図１６Ａの光学システムでは、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像間の奥行方向の距離を図１５Ａの光学システムよりも近づけることが可能となる。すなわち、図１６Ａの例では、表示装置１の傾きにより、表示領域１５０１から出射した映像光が再帰反射板２Ｄに至るまでの光路長が表示領域１５０２から出射した映像光が再帰反射板２Ｅに至るまでの光路長よりも短くなっている。なお、図１５Ａの光学システムの配置に対して表示装置１が傾いて配置されることにより、形成される空間浮遊映像３Ｄ空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像は、いずれも図１５Ａの光学システムの配置に対して傾いて配置される。図１５Ａの光学システムに対する表示装置１の傾きが３０度である場合は、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像の傾きも３０度である。

　ここで、図１６Ａの光学システムでは、表示装置１を傾けて配置したことに対応して、吸収型偏光板１２の表面に角度制御シート２３を貼り付けてもよい。角度制御シート２３は、光の進行方向を所定の角度ずらすように制御するシートである。具体的には、リニアフレネルレンズシートで実現できる。液晶表示パネル１１から映像光の角度分布において、液晶表示パネル１１の表面の法線方向が最も光強度が強い場合、表示装置１の傾きを相殺するように、光の進行角度を制御することで、光学システムとしての光利用効率を向上させることができる。

　表示装置１の傾きが３０度である場合は、その傾きを相殺するために、光の進行角度を３０度変更する角度制御シート２３を用いればよい。角度制御シート２３を用いる場合は、表示領域１５０２については、角度制御シート２３の表面にλ／２板２２を貼り付ければよい。なお、角度制御シート２３は、光学システムとしての光利用効率を向上させる必要がある場合に用いればよく、角度制御シート２３を用いなくとも図１６Ａの光学システムは構成可能である。

　なお、図１６Ａの光学システムにおいて、表示領域１５０１および表示領域１５０２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの映像光の光路と、各光学要素の詳細は、図１５Ａの光学システムと同様であるため、繰り返しの説明を省略する。

　なお、図１６Ａの光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、表示装置１の表示領域１５０２から出射してλ／２板２２を透過した他方の偏光をＰ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｄの反射特性および偏光分離部材１０１Ｅについて、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　なお、図１６Ａの例においても、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅとを視認するとき、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅと偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅと再帰反射板２Ｅとはユーザから見て同一直線上（例えば、図１６Ａの例では、再帰反射板２Ｅから空間浮遊映像３Ｅへ至る光路の直線であって、ユーザの方向に延伸する直線）に配置されている。またこのとき、表示装置１と再帰反射板２Ｄとは、当該同一直線上の位置から外れた位置に配置されることになる。

　以上説明した、図１６Ａの光学システムを用いれば、２層の空間浮遊映像間の奥行方向の距離をよりも近づけた空間浮遊映像表示装置が実現できる。

　次に、実施例３の光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムおよび光路の別の一例について、図１６Ｂを用いて説明する。図１６Ｂの光学システムは、図１５Ｂの光学システムの一部の構成を変更した変形例である。よって、図１６Ｂの例では、図１５Ｂとの相違点を説明し、図１５Ｂと同様の構成については、繰り返しの説明は省略する。

　図１６Ｂの光学システムでは、表示装置１の表示画面における表示領域１５０１と表示領域１５０２との間の位置を中心に、表示装置１を図１５Ｂの光学システムの配置よりも傾けて配置する構成にしている。図の例では表示装置１の傾きは３０度の例を示している。図の例では、傾きに対応して表示装置１の表示画面の長さを長くしている。表示装置１の傾きは、表示領域１５０１から出射した映像光が再帰反射板２に至るまでの光路長が図１５Ｂの光学システムの配置よりも短くなるように定められている。これにより、空間浮遊映像３Ｄは図１５Ｂの光学システムよりもユーザからみて奥側に形成される。また、表示装置１の傾きは、表示領域１５０２から出射した映像光が再帰反射板２に至るまでの光路長が図１５Ｂの光学システムの配置よりも長くなるように定められている。空間浮遊映像３Ｅは図１５Ａの光学システムよりもユーザからみて手前側に形成される。

　よって、図１６Ｂの光学システムでは、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像間の奥行方向の距離を図１５Ｂの光学システムよりも近づけることが可能となる。すなわち、図１６Ｂの例では、表示装置１の傾きにより、表示領域１５０１から出射した映像光が再帰反射板２に至るまでの光路長が表示領域１５０２から出射した映像光が再帰反射板２に至るまでの光路長よりも短くなっている。

　なお、図１５Ｂの光学システムの配置に対して表示装置１が傾いて配置されることにより、形成される空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像は、いずれも図１５Ｂの光学システムの配置に対して傾いて配置される。図１５Ｂの光学システムに対する表示装置１の傾きが３０度である場合は、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅの２層の空間浮遊映像の傾きも３０度である。

　ここで、図１６Ｂの光学システムでは、図１６Ａの光学システムと同様に、表示装置１を傾けて配置したことに対応して、吸収型偏光板１２の表面に角度制御シート２３を貼り付けてもよい。液晶表示パネル１１から映像光の角度分布において、液晶表示パネル１１の表面の法線方向が最も光強度が強い場合、表示装置１の傾きを相殺するように、光の進行角度を制御することで、光学システムとしての光利用効率を向上させることができる。表示装置１の傾きが３０度である場合は、その傾きを相殺するために、光の進行角度を３０度変更する角度制御シート２３を用いればよい。なお、角度制御シート２３は、光学システムとしての光利用効率を向上させる必要がある場合に用いればよく、角度制御シート２３を用いなくとも図１６Ｂの光学システムは構成可能である。

　なお、図１６Ｂの光学システムにおいて、表示領域１５０１および表示領域１５０２から出射した映像光が空間浮遊映像３Ｄおよび空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの映像光の光路と、各光学要素の詳細は、図１５Ａの光学システムと同様であるため、繰り返しの説明を省略する。

　なお、図１６Ｂの光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、表示領域１５０２から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｄの反射特性および偏光分離部材１０１Ｅについて、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　以上説明した、図１６Ｂの光学システムを用いれば、２層の空間浮遊映像間の奥行方向の距離をよりも近づけた空間浮遊映像表示装置が実現できる。

　次に、実施例３の光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムおよび光路の別の一例について、図１７Ａを用いて説明する。

　図１７Ａは、複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムの構成例および光路の一例である。図１７Ａの光学システムは、映像源である表示装置には、表示装置１を１つだけ備えている。図１７Ａの例では、表示装置１の表示画面に表示領域１５０１と表示領域１５０２の２つの表示領域を設けている。図１７Ａの光学システムは、表示領域１５０１に対応する空間浮遊映像３Ｄを表示する。図１７Ａの光学システムは、表示領域１５０２に対応する空間浮遊映像３Ｅを表示する。

　図１７Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向から空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄを視認するとき、空間浮遊映像３Ｅが空間浮遊映像３Ｄの手前に表示されて見える。ユーザから見て空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとは重なって見えるので、これらの空間浮遊映像は、奥行きが２層ある空間浮遊映像として視認される。

　次に、図１７Ａの光学システムの詳細な構成について説明する。表示装置１の構成は、実施例１と同様であるため、繰り返しの説明は省略する。まず、表示装置１からは所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が出力される。表示領域１５０１および表示領域１５０２のいずれの位置においても、所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光が出力される。

　ここで、表示領域１５０１から出力された所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は図に示すように進行して、偏光分離部材１０１Ｄに入射する。偏光分離部材１０１Ｄは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、表示領域１５０１から出力された所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は、偏光分離部材１０１Ｄを透過し、λ／４板２１Ｄが貼り付けられた再帰反射板２Ｄに到達する。再帰反射板２Ｄで再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｄを２回透過したことにより、表示装置１から出射時の所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｄでユーザがいるべき位置に向かって反射される。偏光分離部材１０１Ｄで反射された映像の進行方向は、偏光分離部材１０１Ｄが配置される角度に基づいて定まる。図１７Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｄに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｄで直角に反射して図のように進行する。偏光分離部材１０１Ｄで反射された映像光は空間浮遊映像３Ｄを形成する。

　次に、表示領域１５０２から出射した所定の偏光（図ではＰ偏光）の映像光は図に示すように進行して、偏光分離部材１０１Ｅに入射する。偏光分離部材１０１Ｅは、所定の偏光（図ではＰ偏光）を選択的に透過させ、他方の偏光（図ではＳ偏光）を反射する。よって、偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｅを透過し、λ／４板２１Ｆが貼り付けられた鏡面反射板２４に向かって進行する。鏡面反射板２４で鏡面反射され、再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｆを２回透過したことにより、所定の偏光（図ではＰ偏光）から他方の偏光（図ではＳ偏光）へと変換されている。

　再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、他方の偏光（図ではＳ偏光）であるので、偏光分離部材１０１Ｅにより反射され、λ／４板２１Ｅが貼り付けられた再帰反射板２Ｅに到達する。偏光分離部材１０１Ｅで反射された映像の進行方向は、偏光分離部材１０１Ｅが配置される角度に基づいて定まる。図１７Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行した映像光は、偏光分離部材１０１Ｅで直角に反射して図のように進行する。再帰反射板２Ｅで再帰性反射され、再び偏光分離部材１０１Ｅに向かって進行する映像光は、λ／４板２１Ｅを２回透過したことにより、他方の偏光（図ではＳ偏光）から所定の偏光（図ではＰ偏光）へと変換されている。

　図１７Ａの例では、表示領域１５０１から出力された映像光の光路と、表示領域１５０２から出力された映像光の光路において、それぞれの映像光が他方の映像光の光路に漏れないように、その間に遮光板が設けられている。

　図１７Ａの例では、偏光分離部材１０１Ｄは表示装置１からの映像光の進行方向に対して、４５度の傾きで配置されている。偏光分離部材１０１Ｅは表示装置１からの映像光の進行方向に対して、偏光分離部材１０１Ｄとは異なる方向に４５度の傾きで配置されている。

　これにより、空間浮遊映像３Ｅを形成する映像光および空間浮遊映像３Ｄを形成する映像光は、同じ方向に揃ってユーザがいるべき位置に向かって進行する。このように構成するためには、図１７Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとを視認するとき、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄと偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅと再帰反射板２Ｅとはユーザから見て同一直線上（例えば、図１７Ａの例では、再帰反射板２Ｅから空間浮遊映像３Ｅへ至る光路の直線であって、ユーザの方向に延伸する直線）に配置されている。

　また、このとき、表示装置１と再帰反射板２Ｄと鏡面反射板２４とは、当該同一直線上の位置から外れた位置に配置されることになる。また、図１７Ａの例では、ユーザが矢印Ａの方向（y方向）から空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとを視認するとき、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（x方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（x方向）の中心とが、一致するように、偏光分離部材１０１Ｄと偏光分離部材１０１Ｅの設置位置を定めている。

　ユーザからみて、空間浮遊映像３Ｅの映像の左右方向（x方向）の中心と、空間浮遊映像３Ｄの映像の左右方向（x方向）の中心とが、一致していると、ユーザにとってはより見やすく、映像コンテンツの制作側にとってもオフセットを考慮する必要がないため、より好適である。また、光学的なレイアウトもシンプルになり、より好適である。

　なお、図１７Ａの光学システムにおける偏光設計について、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。具体的には、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光の所定の偏光をＳ偏光とし、表示装置１の表示領域１５０２から出射する所定の偏光をＳ偏光とし、偏光分離部材１０１Ｄの反射特性および偏光分離部材１０１Ｅについて、Ｐ偏光とＳ偏光の特性を入れ替えてもよい。この場合、図示される、Ｐ偏光とＳ偏光はいずれも逆になるが、光路などの光学設計は、まったく同様に実現可能である。

　以上説明した、図１７Ａの光学システムによれば、１つの表示装置を用いて、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する光学システムを実現できる。なお、表示領域１５０１および表示領域１５０２に対応する表示装置を別々に備える構成にしてもよい。しかしながら、表示装置を複数に備える構成とすると、対応する回路も増えることになり、比較的コストが高くなる可能性がある。したがって、図１７Ａのように１つの表示装置のみで、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成すれば、より低コストに奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する光学システムが実現できる。

　なお、ここで、図１７Ａの光学システムにおける、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｄを形成するまでの光路長と、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長について、説明する。これらの光路長は、それぞれ表示領域１５０１の中心から法線方向に出射される光線の光路長と、それぞれ表示領域１５０２の中心から法線方向に出射される光線の光路長を用いて説明する。以下の説明も同様である。

　まず、図１７Ａの光学システムでは、表示装置１の表示領域１５０１から出射する映像光が偏光分離部材１０１Ｄに到達するまでの光路長と、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が偏光分離部材１０１Ｅに到達するまでの光路長とは等しい。これは、図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムと同様である。

　ここで、図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムにおいては、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が形成する空間浮遊映像３Ｅについての光学システムからの飛び出し量を十分確保するためには、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長を長くする必要があり、結果的に、表示装置１から偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅまでの距離を比較的長く確保する必要があった。

　これに対し、図１７Ａの光学システムでは、偏光分離部材１０１Ｅの角度を偏光分離部材１０１Ｄの角度と９０度ズレる角度に配置し、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路に、偏光分離部材１０１Ｅと鏡面反射板２４との間を往復する光路が追加されている。これにより、図１７Ａの光学システムにおける、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長は、図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムにおける表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長よりも、長くなっている。

　そのため、図１７Ａの光学システムでは、図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムよりも、表示装置１から偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅまでの距離を短くしても、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が形成する空間浮遊映像３Ｅについての光学システムからの飛び出し量を十分確保することができる。

　ここで、図１７Ａの光学システムでは、鏡面反射板２４と表示装置１の表示面の距離Ｄ次第で、表示装置１の表示領域１５０２から出射する映像光が空間浮遊映像３Ｅを形成するまでの光路長を変えることができる。よって、空間浮遊映像表示装置において、所望の空間浮遊映像３Ｅの飛び出し量となるように、鏡面反射板２４の位置を定めればよい。また、この距離Ｄ次第で、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄの距離も変わることになる。よって、光学システムから飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置において、複数層の空間浮遊映像の距離が製品上求められる距離となるように、鏡面反射板２４の位置を定めればよい。

　ここで、図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムと比べても分かるように、図１７Ａの光学システムでは、表示装置１から偏光分離部材１０１Ｄおよび偏光分離部材１０１Ｅまでの距離を比較的短くすることが可能であるので、光学システムの体積がより小さい。また、図１７Ａの光学システムでは、鏡面反射板２４の位置次第で、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄの距離を図１５Ａの光学システムおよび図１５Ｂの光学システムよりも短く設定できる。すなわち、図１７Ａの光学システムでは、複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の光学システムをより小型に実現できる。また、複数層の空間浮遊映像の距離を、簡便な構成で所望の位置に設定することができ、より好適である。

　なお、図１７Ａの光学システムを空間浮遊映像表示装置に組み込む場合には、実施例１で説明した空間浮遊映像表示装置における光学システムを、図１７Ａの光学システムへ置き換えれば実現できる。具体的には、図１７Ａの光学システムを、図４Ｅ、図４Ｆ、図４Ｇ、図４Ｋ、または図４Ｌの空間浮遊映像表示装置の光学システムと置き換えてもよい。

　この場合、各図において奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成する空間浮遊映像表示装置が実現できる。特に、図４Ｋおよび図４Ｌにおいては、透過型自発光映像表示装置１６５０のユーザから見て手前側に、奥行きが２層ある空間浮遊映像を形成することが可能となる。この場合、奥行きが２層ある空間浮遊映像の映像と、透過型自発光映像表示装置１６５０とで奥行きが異なる３層の映像をユーザから視認できるように形成することができる。

　次に、図１７Ａの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置１０００の一例について、図１７Ｂを用いて説明する。図１７Ｂは、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置１０００の構成の一例である。図の空間浮遊映像表示装置１０００には、図１７Ａで説明した光学システムが組み込まれている。図１７Ｂの例は、表示装置１と鏡面反射板２４がユーザの左右方向（x方向）において対向するように、光学システムが配置されている例である。図１７Ｂにおいて、図１７Ａの光学システムにおけるその他の要素の符号の表記は省略する。図１７Ｂに示すように、空間浮遊映像表示装置１０００は、ユーザ２３０に向かって、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとの２層の空間浮遊映像を表示することができる。また、図１７Ａの光学システム自体が比較的小型であるため、空間浮遊映像表示装置１０００も比較的小型に実現することができる。

　以上説明した、図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００によれば、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置をより小型に実現することができる。

　次に、図１７Ａの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置１０００の別の一例について、図１７Ｃを用いて説明する。

　図１７Ｃは、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置１０００の構成の一例である。図の空間浮遊映像表示装置１０００には、図１７Ａで説明した光学システムが組み込まれている。図１７Ｃの例は、表示装置１と鏡面反射板２４がユーザからみて上下方向（ｚ方向）において対向するように、光学システムが配置されている例である。図１７Ｃにおいて、図１７Ａの光学システムにおけるその他の要素の符号の表記は省略する。

　図１７Ｃに示すように、空間浮遊映像表示装置１０００は、ユーザ２３０に向かって、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとの２層の空間浮遊映像を表示することができる。ここで、図１７Ｃの例において、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄのそれぞれへのユーザ操作が検出できるように、空中操作検出センサを設けてもよい。具体的には、図１７Ｃに示すように、空間浮遊映像３Ｄへのユーザ操作を検出するための空中操作検出センサ１３５１Ｄを設ける。また、空間浮遊映像３Ｅへのユーザ操作を検出するための空中操作検出センサ１３５１Ｅを設ける。例えば、図３における空中操作検出センサ１３５１をこれら２つのセンサに置き変えればよい。図３における空中操作検出部１３５０がこれらのセンサからの信号に基づいて、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄのそれぞれへのユーザ操作の有無を判断すればよい。

　ここで、ユーザ２３０が、ユーザから見て手前に表示される空間浮遊映像３Ｅを指で操作しようとする場合は、ユーザの指は空間浮遊映像３Ｅに触れるが、空間浮遊映像３Ｄに触れる必要はない。よって、空間浮遊映像３Ｄへのユーザ操作を検出するための空中操作検出センサ１３５１Ｄに操作入力信号が検出されず、空間浮遊映像３Ｅへのユーザ操作を検出するための空中操作検出センサ１３５１Ｅに操作入力信号が検出された場合は、空中操作検出部１３５０は、「ユーザが空間浮遊映像３Ｅに対するユーザ操作を行っている」と判断すればよい。

　これに対し、ユーザ２３０が、ユーザから見て奥に表示される空間浮遊映像３Ｄを指で操作しようとする場合は、ユーザの指が空間浮遊映像３Ｄに触れるが、空間浮遊映像３Ｅが手前にあるため、ユーザの指や腕が空間浮遊映像３Ｅに触れてしまう可能性が高い。

　よって、空中操作検出センサ１３５１Ｅに操作入力信号が検出されたとしても、空間浮遊映像３Ｄへのユーザ操作を検出するための空中操作検出センサ１３５１Ｄに操作入力信号が検出されている場合は、空中操作検出部１３５０は、「ユーザが空間浮遊映像３Ｄに対するユーザ操作を行っている」と判断すればよい。この場合、空中操作検出センサ１３５１Ｅに検出される操作入力信号は無視するように構成してもよい。

　なお、空間浮遊映像３Ｅに表示する***作アイコンのｘｚ方向の位置や空間浮遊映像３Ｄに表示する***作アイコンのｘｚ方向の位置をずらすことにより、奥行の異なる２層の光学像にそれぞれ同時に、***作アイコンを表示する構成もあり得る。このような場合は、必ずしも、上述の空中操作検出センサ１３５１Ｅに検出される操作入力信号は無視する処理は行わなくてもよい。

　以上説明した、図１７Ｃの空間浮遊映像表示装置１０００によれば、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置をより小型に実現することができる。また、図１７Ｃの空間浮遊映像表示装置１０００によれば、異なる複数層の空間浮遊映像のそれぞれに対するユーザ操作をより好適に検出することができる。

　次に、図１７Ａの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置１０００の別の一例について、図１７Ｄを用いて説明する。

　図１７Ｄは、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置１０００の構成の一例である。図の空間浮遊映像表示装置１０００には、図１７Ａで説明した光学システムが組み込まれている。図１７Ｄの例は、表示装置１と鏡面反射板２４がユーザからみて奥行方向（ｙ方向）において対向し、さらに、空間浮遊映像が鉛直方向であるｚ方向からユーザ側に傾斜して飛び出すように光学システムが配置されている例である。図１７Ｄにおいて、図１７Ａの光学システムにおけるその他の要素の符号の表記は省略する。図１７Ｄに示すように、空間浮遊映像表示装置１０００は、ユーザ２３０に向かって、空間浮遊映像３Ｅと空間浮遊映像３Ｄとの２層の空間浮遊映像を表示することができる。

　図１７Ｄの空間浮遊映像表示装置１０００によれば、ユーザが上から覗き込める方式の、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置を実現することができる。

　次に、図１８Ａを用いて、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置における表示例の一例について説明する。図１８Ａにおいて、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２は、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像である。説明簡略化のため、空間浮遊映像表示装置のハードウェア自体の表記は省略する。

　空間浮遊映像３－１は、空間浮遊映像３－２よりもユーザから見て手前に表示される。空間浮遊映像３－２は、空間浮遊映像３－１よりもユーザから見て奥に表示される。表示オブジェクト１８１０は、空間浮遊映像３－１の表示映像で表示されるオブジェクトである。表示オブジェクト１８２１は、空間浮遊映像３－２の表示映像で表示されるオブジェクトである。例えば、図１８Ａの表示を行う空間浮遊映像表示装置が、図１７Ｄのような配置の空間浮遊映像表示装置であれば、鉛直方向に近い方向に、飛び出す量が異なる複数層を重ねて表示することになる。そこで、図１８Ａの表示例では、空間浮遊映像３－１よりもユーザから見て奥に表示される空間浮遊映像３－２の表示オブジェクト１８２１において、空間浮遊映像３－２よりもユーザから見て手前に表示される空間浮遊映像３－１の表示オブジェクト１８１０に起因するようにみえる仮想的な影１８２２を表示する。ここで、仮想的な影とは、該当部分に黒表示を行ってもよく、また、該当部分の映像信号における輝度を低下させてもよい。また、該当部分の映像信号における彩度を低下させてもよい。これらの処理は、図３の映像制御部１１６０などで処理を行えばよい。

　図１８Ａに示すように、空間浮遊映像に表示されるオブジェクトの仮想的な影を、奥行の異なる位置にある別の空間浮遊映像に表示されるオブジェクト上に表示することにより、ともに空間浮遊映像である、二つの空間浮遊映像の奥行関係が視覚的に認識しやすくなり、ユーザが感じる空間浮遊映像の実在感をより好適に向上させることができる。

　また、図１８Ａに示すように、ユーザから見て奥行が異なる複数の空間浮遊映像にそれぞれ表示オブジェクトが表示されている場合、ユーザから見て手前に表示される空間浮遊映像３－１の表示オブジェクト１８１０の明るさを、ユーザから見て奥に表示される空間浮遊映像３－２の表示オブジェクト１８２１より明るく表示するように構成してもよい。これは、光学的に明るさを変えてもよいし、映像信号処理により明るさを変えてもよい。このような表示とすることにより、ユーザから見て手前にある表示オブジェクトとユーザから見て奥にある表示オブジェクトとが重なっていても、ユーザからは明るく見える手前の表示オブジェクトが認識されやすくなり、ユーザからは暗く見える奥の表示オブジェクトが認識されにくくなり、疑似的なオクルージョンを生じさせることができる。奥行の異なる複数の空間浮遊映像におけるオブジェクト同士で、このような疑似的なオクルージョンをユーザに認識させることにより、ユーザが感じる空間浮遊映像の実在感をより好適に向上させることができる。

　以上説明した、図１８Ａの表示例は、例えば、図１５Ａから図１７Ａに示すいずれの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置においても用いることができる。

　以上説明した、図１８Ａの表示例によれば、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置において、ユーザが感じる空間浮遊映像の実在感をより好適に向上させることができる。

　次に、図１８Ｂを用いて、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置における表示例の一例について説明する。図１８Ｂに示される空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２は、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像である。ユーザから見て手前に表示されるのが空間浮遊映像３－１であり、ユーザから見て奥側に表示されるのが空間浮遊映像３－２である。図１８Ｂの表示例は、例えば、図１５Ａから図１７Ａに示すいずれの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置においても用いることができる。図１８Ｂの表示例は、例えば、図１７Ｂから図１７Ｄに示すいずれの空間浮遊映像表示装置においても用いることができる。例えば、図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００に図１８Ｂの表示例を適用する場合は、空間浮遊映像３－１は図１７Ｂの空間浮遊映像３Ｅに対応し、空間浮遊映像３－２は図１７Ｂの空間浮遊映像３Ｄに対応する。

　図１８Ｂにおいて、表示オブジェクト１８５０は、空間浮遊映像３－１の表示映像で表示されるオブジェクトである。図１８Ｂの例では、表示オブジェクト１８５０はキャラクターの表示オブジェクトである。図１８Ｂの例では、キャラクターは人物のキャラクターである。表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６は、空間浮遊映像３－２の表示映像で表示されるオブジェクトである。図１８Ｂの例では、表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６は背景オブジェクトである。図１８Ｂの例では、背景は柱である。

　すなわち、図１８Ｂでは、前景である空間浮遊映像３－１の左右方向の中央付近に、キャラクターの表示オブジェクトを配置し、背景である空間浮遊映像３－２において、中央を避けた左右の位置に、背景オブジェクトである表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６が配置されている。本表示例において、表示コンテンツの主たるコンテンツ（ユーザに注目させたいコンテンツ）は、キャラクターの表示オブジェクトである表示オブジェクト１８５０である。表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６は従たるコンテンツであり、主たるコンテンツである表示オブジェクト１８５０をより好適にユーザに認識させるために表示している。

　飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置を用いて、このようなオブジェクトの表示レイアウトの利点について説明する。例えば、単層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置の場合に、キャラクターの表示オブジェクトを空間浮遊映像に表示した場合、キャラクターの表示オブジェクトの前後に、奥行の基準となるオブジェクトが存在しないため、空間浮遊映像の表示位置の奥行認識がユーザにとって容易でない場合がある。これに対し、図１８Ｂの表示例では、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置を用いて、空間浮遊映像３－１の左右方向の中央付近に、キャラクターの表示オブジェクト１８５０を表示したうえ、背景である空間浮遊映像３－２において、左右の位置に、背景オブジェクトである柱の表示オブジェクト１８５５と柱の表示オブジェクト１８５６が配置されている。

　このとき、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２とは奥行に差があるため、ユーザが頭を動かして視点を変更すると、運動視差の原理によって、左右中央に表示されたキャラクターの表示オブジェクトに対する柱の表示オブジェクト１８５５と柱の表示オブジェクト１８５６の左右方向の距離や相対位置が変化する。これにより、ユーザは、空間浮遊映像３－１の左右中左右方向の中央表示されるキャラクターの表示オブジェクトが、空間浮遊映像３－２の左右に表示される柱の表示オブジェクト１８５５と柱の表示オブジェクト１８５６よりも手前に存在することをより明確に認識することが可能である。ここで、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２の２つの空中浮遊映像は、それぞれの表示範囲の関係によっては、ユーザから重なるように視認される。このとき、ユーザから見て奥側にある空間浮遊映像３－２の映像が明るく、ユーザから見て手前側にある空間浮遊映像３－１の映像が暗い場合は、ユーザから見て奥側にある空間浮遊映像３－２の表示映像が、ユーザから見て手前側にある空間浮遊映像３－１の表示映像を透過してしまい、ユーザによる表示オブジェクトの前後の認識が適切ではなくなる可能性がある。

　そこで、ユーザから見て手前側にある空間浮遊映像３－１の映像の表示オブジェクト領域の輝度を全体的に明るくなるように調整し、ユーザから見て奥側にある空間浮遊映像３－２の映像の表示オブジェクト領域の輝度を全体的に暗くなるように調整する映像処理を行ってもよい。ただし、空間浮遊映像３－１に表示される表示オブジェクトのキャラクターデザインによっては、表示オブジェクト領域の全体輝度を明るくできない場合がある。例えば、キャラクターの衣装が暗いグレーである場合などである。このような暗いデザインのキャラクターの場合は、ユーザから見て奥側にある空間浮遊映像３－２の表示オブジェクトが、ユーザから見て手前にある空間浮遊映像３－１のキャラクターの表示オブジェクトと重なって視認されないことが望ましい。

　そこで、図１８Ｂのように、前景である空間浮遊映像３－１の左右方向の中央付近に、キャラクターの表示オブジェクトを配置し、背景である空間浮遊映像３－２において、空間浮遊映像３－１におけるキャラクターの表示オブジェクトの位置である左右方向の中央付近を避けた左右の位置に、背景オブジェクトである表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６が配置することにより、様々なキャラクターデザインのキャラクターを表示しても、ユーザから見た場合にキャラクターと背景オブジェクトとが重ならないように表示することができ、上述した運動視差の効果により、主たるコンテンツであるキャラクターの表示オブジェクト１８５０が表示される奥行方向の表示位置をより明確に認識することを可能としつつ、ユーザのその奥行認識をより好適に保つことができる。

　なお、図１８Ｂの表示例による上記運動視差は、実像である空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２の実際の空間上の位置に基づいて生じる運動視差であり、疑似的な運動視差ではない。これは、ユーザの視点位置に基づいて、画像処理により疑似的な運動視差を生じさせる技術とは異なる。図１８Ｂの表示例に示す技術では、ユーザの視点位置に基づく映像処理は不要であり、比較的処理量を低減できる。また、ユーザの視点位置に基づく画像処理が必要な技術は多人数の同時視聴に対する対応が容易ではないことが多いが、図１８Ｂの表示例に示す技術では、ユーザの視点位置に基づく映像処理は不要であるので、異なる複数のユーザが異なる角度から視認した場合でも、それぞれより好適に運動視差効果を得ることが可能である。

　次に、図１８Ｃを用いて、図１８Ｂで説明した、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２の元となる映像である表示装置１の表示映像の一例について説明する。図１８Ｃは、図１７Ａの光学システムを備える図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００を用いて、図１８Ｂの表示例を表示する場合の、表示装置１の表示映像の一例である。表示装置１の表示画面１８０１には、表示領域１５０１と表示領域１５０２とが含まれている。図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００では、表示装置１の表示領域１５０２の表示映像が空間浮遊映像３Ｅとして空中に表示され、これは、図１８Ｂの空間浮遊映像３－１に対応する。

　図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００では、表示装置１の表示領域１５０１の表示映像が空間浮遊映像３Ｄとして空中に表示され、これは、図１８Ｂの空間浮遊映像３－２に対応する。図１８Ｂの空間浮遊映像３－１に表示される表示領域１５０２の表示映像の方が、図１８Ｂの空間浮遊映像３－２に表示される表示領域１５０１の表示映像よりもユーザの手前側に表示される。なお、図１５Ａ～図１６Ｂの光学システムを用いる場合は、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅのユーザから見て奥行方向の前後関係が逆になるので、空中で表示領域１５０１の表示映像が表示領域１５０２の表示映像よりも、手前側に表示される。

　図１８Ｃに示すように、本実施例に係る空間浮遊映像表示装置１０００では、空中ではそれぞれ異なる奥行の位置に表示される２つの映像の映像源を、一つのハードウェアである表示装置１で表示することが可能である。表示装置１の、表示領域１５０１と表示領域１５０２とにそれぞれ映像を表示するが、２つの映像の各フレームの画像は、表示装置１が備えるフレームメモリ上では、一つの画像に含まれた状態で記憶される。したがって、２つの映像についてそれぞれ異なる表示装置を用いて表示する構成に比べて、２つの映像の同期を複雑な同期システム等を設けて実現する必要はなく、より好適である。２つの映像についてそれぞれ異なる表示装置を用いて表示する構成に比べて、表示メモリ等、各種処理かかるハードウェアを２系統設ける必要が無く、より安価に実現できる。

　ここで、図１８Ｃの表示装置１の表示映像の一例では、表示領域１５０１と表示領域１５０２との間に間隙１８０７が設けられている。この間隙１８０７の領域について、表示装置１は映像を黒表示で固定する。この理由を以下に説明する。図１５Ａ～図１７Ａのいずれの光学システムにおいても、上述のとおり、表示装置１の表示画面の出射面には、表示領域１５０１と表示領域１５０２の間に遮光板が設けられている。当該遮光板は、表示領域１５０１から出射された映像光と、表示領域１５０２から出射された映像光とが、互いの光路内で混じることを極力防ぐために設けられている。

　さらに、表示領域１５０１と表示領域１５０２との間に間隙１８０７を設け、当該間隙１８０７の幅を、表示装置１の表示画面の出射面における表示領域１５０１と表示領域１５０２の間に設けられる遮光板の厚みより大きくすることが望ましい。これにより、表示領域１５０１から出射される映像光と、表示領域１５０２から出射される映像光とが、それぞれ、遮光板でよりケラれることなく、かつ互いの光路内で混じることを極力防ぐことが可能となる。なお、間隙１８０７の領域について、映像を黒表示で固定と説明したが、コンテンツの表示を行わないコンテンツ非表示領域と表現してもよい。

　ここで、図１８Ｃの表示例を実現する処理についての第１の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第１の処理例は、表示領域１５０１に表示する映像と表示領域１５０２に表示する映像をそれぞれストレージ部１１７０から再生して表示する例である。

　具体的には、表示オブジェクト１８５０のキャラクターの映像情報と、背景オブジェクトである表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６が含まれる背景映像情報を有するコンテンツを、ストレージ部１１７０に蓄積しておき、映像制御部１１６０が、表示オブジェクト１８５０のキャラクターの映像情報を再生して、図１８Ｃの表示装置１の表示領域１５０２に対応する位置に再生した映像情報を配置する。映像制御部１１６０が、さらに、ストレージ部１１７０に蓄積される表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６が含まれる背景映像情報を再生して、図１８Ｃの表示装置１の表示領域１５０１に表示する制御を行えばよい。

　また、図１８Ｃの表示例を実現する処理についての第２の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第２の処理例は、予め図１８Ｃに示す表示装置１の表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトを把握しているコンテンツ制作者が、表示領域１５０１と表示領域１５０２とを含む表示画面１８０１に対応する映像コンテンツを制作しておき、当該コンテンツをストレージ部１１７０に蓄積しておき、映像制御部１１６０が、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御する例である。

　当該映像コンテンツの映像は、表示画面１８０１に対応する内容となっており、表示領域１５０２に対応する位置にキャラクターである表示オブジェクト１８５０の映像が含まれ、表示領域１５０１に対応する位置に背景オブジェクトである表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６の映像が含まれる。ストレージ部１１７０に蓄積されているコンテンツの映像の時点で図１８Ｃの表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトに対応しているので、映像制御部１１６０は、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御すればよく、当該コンテンツを表示する際には複雑な画像重畳処理を必ずしも行う必要がなく、処理量を小さくすることができる。

　また、図１８Ｃの表示例を実現する処理についての第３の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第３の処理例は、予め図１８Ｃに示す表示装置１の表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトを把握しているコンテンツ制作者が、表示領域１５０１と表示領域１５０２とを含む表示画面１８０１に対応する映像コンテンツを制作しておき、空間浮遊映像表示装置１０００とは異なる外部機器に蓄積しておく。

　前記外部機器からの映像出力信号を空間浮遊映像表示装置１０００の図３の映像信号入力部１１３１から入力できるように、前記外部機器と空間浮遊映像表示装置１０００とを接続しておく。前記外部機器において、表示領域１５０１と表示領域１５０２とを含む表示画面１８０１に対応する映像コンテンツの映像信号を出力し、空間浮遊映像表示装置１０００の映像信号入力部１１３１に入力する。映像制御部１１６０が、映像信号入力部１１３１に入力された映像コンテンツの映像信号を再生し、表示装置１の表示画面１８０１に表示するように制御する。

　映像コンテンツの内容は、図１８Ｃの表示例を実現する処理についての第２の処理例と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。映像信号入力部１１３１に入力されるコンテンツの映像の時点で図１８Ｃの表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトに対応しているので、映像制御部１１６０は、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御すればよく、当該コンテンツを表示する際には複雑な画像重畳処理を必ずしも行う必要がなく、処理量を小さくすることができる。

　また、図１８Ｃの表示例を実現する処理についての第４の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第４の処理例は、映像生成プログラムを用いて、表示領域１５０１に表示する映像と表示領域１５０２に表示する映像をそれぞれ３Ｄモデルからレンダリングして生成する例である。

　具体的には、まず、表示オブジェクト１８５０に対応するキャラクターの３Ｄモデルのレンダリング映像の生成と表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６に対応する背景オブジェクトの３Ｄモデルのレンダリング映像の生成が可能な映像生成プログラムを、ストレージ部１１７０に格納しておく。制御部１１１０が、当該映像生成プログラムをストレージ部１１７０から読み出して、メモリ１１０９に展開する。制御部１１１０が、メモリ１１０９に展開された当該映像生成プログラムを実行し、当該映像生成プログラムがキャラクターの３Ｄモデルをレンダリングして表示オブジェクト１８５０の映像を生成する。

　映像制御部１１６０が、生成された表示オブジェクト１８５０の映像を、図１８Ｃの表示領域１５０２に表示する制御を行う。並行して、当該映像生成プログラムが、背景オブジェクトの３Ｄモデルをレンダリングして、表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６の映像を生成する。映像制御部１１６０が、生成された表示オブジェクト１８５５と表示オブジェクト１８５６の映像を、図１８Ｃの表示領域１５０１に表示する制御を行えばよい。

　なお、主たるコンテンツであるキャラクターは、図１８Ｂの例では、人物のキャラクターであるが、動物のキャラクターでもよく、ロボットのキャラクターでもよい。仮想空間で用いられるいわゆるアバターに関するキャラクターでもよい。ここで、表示オブジェクト１８５０は、３Ｄモデルからレンダリングしたキャラクター映像を用いればよい。または２Ｄアニメーションのキャラクターを用いてもよい。または、人物等の実写映像を用いてキャラクター映像としてもよい。

　また、従たるコンテンツである表示オブジェクト１８５５や表示オブジェクト１８５６は、図１８Ｂの例では、柱を示すオブジェクトの例であるが、仮想的な枠のオブジェクトでもよいし、主たるコンテンツであるキャラクターが存在すると設定される空間に配置される家具や設備のオブジェクトでもよい。キャラクターが存在すると設定される空間において、キャラクターの後方に位置する背景のオブジェクトであればよい。

　以上説明した、図１８Ｂおよび図１８Ｃの表示例によれば、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置において、主たるコンテンツであるキャラクターなどの表示オブジェクトについて、奥行方向の表示位置をより明確に認識することを可能としつつ、ユーザのその奥行認識をより好適に保つ表示を実現することが可能である。

　次に、図１８Ｄを用いて、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置における表示例の別の一例について説明する。図１８Ｄに示される空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２は、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像である。ユーザから見て手前に表示されるのが空間浮遊映像３－１であり、ユーザから見て奥側に表示されるのが空間浮遊映像３－２である。

　図１８Ｄの表示例は、例えば、図１５Ａから図１７Ａに示すいずれの光学システムを備える空間浮遊映像表示装置においても用いることができる。図１８Ｄの表示例は、例えば、図１７Ｂから図１７Ｄに示すいずれの空間浮遊映像表示装置においても用いることができる。例えば、図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００に図１８Ｄの表示例を適用する場合は、空間浮遊映像３－１は図１７Ｂの空間浮遊映像３Ｅに対応し、空間浮遊映像３－２は図１７Ｂの空間浮遊映像３Ｄに対応する。

　図１８Ｄにおいて、表示オブジェクト１８５１は、空間浮遊映像３－２の表示映像で表示されるオブジェクトである。図１８Ｄの例では、表示オブジェクト１８５１はキャラクターの表示オブジェクトである。図１８Ｄの例では、キャラクターは人物のキャラクターである。図１８Ｄの例では、表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８は、空間浮遊映像３－１の表示映像で表示されるオブジェクトである。図１８Ｄの例では、表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８は前景オブジェクトである。図１８Ｄの例では、前景オブジェクトとは、表示コンテンツの主たるコンテンツに対して、空間的に前方（ユーザから見て手前）に表示されるべきオブジェクトである。図１８Ｄの例では、背景は文字である。

　すなわち、図１８Ｄでは、表示コンテンツの主たるコンテンツであるキャラクターの表示オブジェクト１８５１の表示に対し、その前景に、従たるコンテンツとして、文字を表示している。本表示例は、例えば、表示オブジェクト１８５１のキャラクターが歌を歌っているアニメーション映像となっており、前景として、その歌の歌詞の文字を表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８に表示している例である。本図では、表示オブジェクト１８５７は横書きの文字の例であり、表示オブジェクト１８５８は縦書きの例である。

　図１８Ｄの例では、空間浮遊映像３－２の表示映像で表示される表示オブジェクト１８５１のキャラクターが歌唱している歌の歌詞である表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８を、前景の空間浮遊映像３－１において、当該キャラクターが歌唱のアニメーションに同期させて表示する。すなわち、歌唱が進めば、それに連動して表示する歌詞を変えていけばよい。歌詞の表示位置や文字方向、サイズ、フォントなどは、様々な表現があり得る。歌唱の進行に合わせて文字をスクロールさせてもよいし、位置やサイズを変えながら数文字ずつ、文字を切り替えて表示してもよい。

　図１８Ｂの表示例と異なり、キャラクターの表示オブジェクト１８５１と、文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８とが、重なることを回避する必要は特にない。表示上の演出として効果的であれば、図１８Ｄのように、正面から見て重なって見えるように表示してもよい。

　なお、一般に、平面２Ｄディスプレイにおいても、映像と文字情報とを重ねて表示する技術は存在する。ただし、平面２Ｄディスプレイにおいて、特別な処理を行わずに映像と文字情報とを重ねて表示する場合、ユーザが視点を変えても、映像と文字情報の位置関係に運動視差が生じない。そのため、文字情報が手前に重畳されていても、ユーザには映像が含まれる平面と同じ平面に重ねられているように視認され、文字情報が映像から奥行の異なる位置に表示されているようにユーザが認識することは容易ではない。

　また、このとき、平面２Ｄディスプレイにおいて、文字情報が重ねられている映像についても、ユーザが視点を変えても、映像と文字情報の位置関係に運動視差が生じないために平面内の映像として認識されやすく、ユーザが当該映像を立体的に視認することは容易ではない。

　これに対し、図１８Ｄの例では、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２とは奥行に差がある実像であるため、ユーザが頭を動かして視点を変更すると、運動視差の原理によって、キャラクターの表示オブジェクト１８５１の位置に対して、文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８の距離や相対位置が変化する。これにより、文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８が、キャラクターの表示オブジェクト１８５１よりも手前に表示されていることをユーザが容易に認識することができる。

　このとき、空間浮遊映像３－２に表示される文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８が、空間浮遊映像３－１に表示されているキャラクターの表示オブジェクト１８５１と同一平面にないことは容易に認識できる。これにより、空間浮遊映像３－１に表示されているキャラクターの表示オブジェクト１８５１の表示が、文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８と同一平面にあるという、平面的な認識の制約を受けないため、より好適である。

　なお、図１８Ｄの表示例による上記運動視差は、実像である空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２の実際の空間上の位置に基づいて生じる運動視差であり、疑似的な運動視差ではない。これは、ユーザの視点位置に基づいて、画像処理により疑似的な運動視差を生じさせる技術とは異なる。図１８Ｄの表示例に示す技術では、ユーザの視点位置に基づく映像処理は不要であり、比較的処理量を低減できる。また、ユーザの視点位置に基づく画像処理が必要な技術は多人数の同時視聴に対する対応が容易ではないことが多いが、図１８Ｄの表示例に示す技術では、ユーザの視点位置に基づく映像処理は不要であるので、異なる複数のユーザが異なる角度から視認した場合でも、それぞれより好適に運動視差効果を得ることが可能である。

　なお、図１８Ｄの例では、表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８とを同時に表示している例を示しているが、これらはそれぞれ文字表示の態様の一例であり、必ずしも同時に表示する必要はない。両者ともに表示しないタイミングがあってもよい。

　次に、図１８Ｅを用いて、図１８Ｄで説明した、空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２の元となる映像である表示装置１の表示映像の一例について説明する。図１８Ｅは、図１７Ａの光学システムを備える図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００を用いて、図１８Ｄの表示例を表示する場合の、表示装置１の表示映像の一例である。

　表示装置１の表示画面１８０１には、表示領域１５０１と表示領域１５０２とが含まれている。図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００では、表示装置１の表示領域１５０２の表示映像が空間浮遊映像３Ｅとして空中に表示され、これは、図１８Ｄの空間浮遊映像３－１に対応する。図１７Ｂの空間浮遊映像表示装置１０００では、表示装置１の表示領域１５０１の表示映像が空間浮遊映像３Ｄとして空中に表示され、これは、図１８Ｄの空間浮遊映像３－２に対応する。図１８Ｄの空間浮遊映像３－１に表示される表示領域１５０２の表示映像の方が、図１８Ｄの空間浮遊映像３－２に表示される表示領域１５０１の表示映像よりもユーザの手前側に表示される。

　なお、図１５Ａ～図１６Ｂの光学システムを用いる場合は、空間浮遊映像３Ｄと空間浮遊映像３Ｅのユーザから見て奥行方向の前後関係が逆になるので、空中で表示領域１５０１の表示映像が表示領域１５０２の表示映像よりも、手前側に表示される。
　ここで、図１８Ｅの例のように、空中ではそれぞれ異なる奥行の位置に表示される２つの映像の映像源を、一つのハードウェアである表示装置１で表示することの利点は、図１８Ｃで説明した利点と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。また、図１８Ｅの例のように、表示領域１５０１と表示領域１５０２との間に間隙１８０７の領域を設けることの利点は、図１８Ｃで説明した利点と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。

　ここで、図１８Ｅの表示例を実現する処理についての第１の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第１の処理例は、表示領域１５０１に表示する映像と表示領域１５０２に表示する映像をそれぞれストレージ部１１７０から再生して表示する例である。

　表示オブジェクト１８５１のキャラクターが歌唱している映像情報と、歌詞の文字情報と、当該文字情報の表示タイミング情報などの付加情報とを有するコンテンツを、ストレージ部１１７０に蓄積しておき、映像制御部１１６０が、表示オブジェクト１８５１のキャラクターが歌唱している映像情報を再生して、図１８Ｅの表示装置１の表示領域１５０１に対応する位置に再生した映像情報を配置する。

　映像制御部１１６０が、さらに、ストレージ部１１７０に蓄積されるコンテンツの文字情報と付加情報を再生して、表示タイミング情報を用いて、上述の映像情報の表示に同期させて図１８Ｅの表示装置１の表示領域１５０２に表示する制御を行えばよい。このとき、付加情報に文字情報の表示位置、大きさ、フォント、表示色などの情報が含まれている場合は、これらの情報に基づいて、文字情報の表示位置、大きさ、フォント、表示色を決定して表示すればよい。

　また、図１８Ｅの表示例を実現する処理についての第２の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第２の処理例は、予め図１８Ｅに示す表示装置１の表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトを把握しているコンテンツ制作者が、表示領域１５０１と表示領域１５０２とを含む表示画面１８０１に対応する映像コンテンツを制作しておき、当該コンテンツをストレージ部１１７０に蓄積しておき、映像制御部１１６０が、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御する例である。

　当該映像コンテンツの映像は、表示画面１８０１に対応する内容となっており、表示領域１５０１に対応する位置に、歌唱しているキャラクターである表示オブジェクト１８５１の映像が含まれ、表示領域１５０２に対応する位置に、歌詞の文字のオブジェクトである表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８の映像が含まれる。ストレージ部１１７０に蓄積されているコンテンツの映像の時点で図１８Ｅの表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトに対応しているので、映像制御部１１６０は、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御すればよく、当該コンテンツを表示する際には複雑な画像重畳処理を必ずしも行う必要がなく、処理量を小さくすることができる。

　また、図１８Ｅの表示例を実現する処理についての第３の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第３の処理例では、予め図１８Ｅに示す表示装置１の表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトを把握しているコンテンツ制作者が、表示領域１５０１と表示領域１５０２とを含む表示画面１８０１に対応する映像コンテンツを制作しておき、空間浮遊映像表示装置１０００とは異なる外部機器に蓄積しておく。

　映像コンテンツの内容は、図１８Ｅの表示例を実現する処理についての第２の処理例と同様であるので、繰り返しの説明は省略する。映像信号入力部１１３１に入力されるコンテンツの映像の時点で図１８Ｅの表示画面１８０１の画面全体と表示領域１５０１と表示領域１５０２とのレイアウトに対応しているので、映像制御部１１６０は、当該コンテンツの映像を再生して、表示装置１の表示画面１８０１の画面全体に表示するように制御すればよく、当該コンテンツを表示する際には複雑な画像重畳処理を必ずしも行う必要がなく、処理量を小さくすることができる。

　また、図１８Ｅの表示例を実現する処理についての第４の処理例を、図３の空間浮遊映像表示装置１０００の構成を用いて説明する。第４の処理例は、映像生成プログラムを用いて、表示領域１５０１に表示する映像と表示領域１５０２に表示する映像をそれぞれ３Ｄモデルからレンダリングして生成する例である。

　具体的には、まず、表示オブジェクト１８５１に対応するキャラクターの３Ｄモデルのレンダリング映像の生成と表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８に対応する文字情報の３Ｄ空間上のモデルのレンダリング映像の生成が可能な映像生成プログラムを、ストレージ部１１７０に格納しておく。制御部１１１０が、当該映像生成プログラムをストレージ部１１７０から読み出して、メモリ１１０９に展開する。制御部１１１０が、メモリ１１０９に展開された当該映像生成プログラムを実行し、当該映像生成プログラムが歌唱しているアニメーションを行っているキャラクターの３Ｄモデルをレンダリングして表示オブジェクト１８５１の映像を生成する。

　映像制御部１１６０が、生成された表示オブジェクト１８５１の映像を、図１８Ｅの表示領域１５０１に表示する制御を行う。並行して、当該映像生成プログラムが、３Ｄ空間上の文字情報のモデルをレンダリングして、表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８の映像を生成する。映像制御部１１６０が、生成された表示オブジェクト１８５７と表示オブジェクト１８５８の映像を、図１８Ｅの表示領域１５０１に表示する制御を行えばよい。

　なお、主たるコンテンツであるキャラクターの表示オブジェクト１８５１は、３Ｄモデルからレンダリングしたキャラクター映像を用いればよい。または２Ｄアニメーションのキャラクターを用いてもよい。または、人物等の実写映像を用いてキャラクター映像としてもよい。表示オブジェクト１８５１のキャラクターの表示オブジェクトとして、キャラクターや人物が歌唱している音楽プロモーション映像を用いてもよい。

　また、従たるコンテンツである表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８は、図１８Ｄの例では、キャラクターが歌唱している歌の歌詞である文字の表示オブジェクトの例であるが、これに限られず、キャラクターの前方に表示されるいわゆるエフェクト画像の表示オブジェクトでもよい。エフェクト画像の具体例は、輝きを表示する星が表示されるエフェクト画像、雷を表示するエフェクト画像、雨を表示するエフェクト画像、降雪を表示するエフェクト画像、花びらが舞う表示を行うエフェクト画像など、キャラクターの前方にエフェクトを表示するなんらかの表示オブジェクトであればよい。これらのエフェクト画像も主たるコンテンツであるキャラクターのアニメーションと連動して表示されるようにすればよい。

　従たるコンテンツである表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８にエフェクト画像を表示する場合にも、表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８が、主たるコンテンツであるキャラクターの表示オブジェクト１８５１と奥行きが異なる空間浮遊映像に表示され、運動視差が生じる。これにより、エフェクト画像の表示オブジェクトがキャラクターの表示オブジェクトの手前に重畳されていても、キャラクターなどの表示オブジェクトが平面的に認識される制約を受けにくくする効果がある。

　以上説明した、図１８Ｄおよび図１８Ｅの表示例によれば、飛び出す量が異なる複数層の空間浮遊映像を表示する空間浮遊映像表示装置において、主たるコンテンツであるキャラクターなどの表示オブジェクトに対して、奥行方向が異なる表示位置に従たるコンテンツである文字情報やエフェクト画像を連動して表示することができる。これにより、キャラクターなどの表示オブジェクトに対して文字の表示オブジェクトやエフェクト画像の表示オブジェクトが重畳される位置に表示しても、キャラクターなどの表示オブジェクトが平面的に認識される制約を受けにくくすることが可能となり、より好適である。

　なお、図１８Ｄおよび図１８Ｅの表示例では、奥行に差がある空間浮遊映像３－１と空間浮遊映像３－２を用いて、空間浮遊映像３－２としてキャラクターの表示オブジェクト１８５１を表示し、空間浮遊映像３－１として文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８を表示する例について説明した。これにより、文字の表示オブジェクト１８５７や表示オブジェクト１８５８が、キャラクターの表示オブジェクト１８５１よりも手前に表示されていることを、ユーザが容易に認識することができる。

　これに対し、変形例として、空間浮遊映像３－１として、文字の表示オブジェクトに替えて、または加えて、操作メニューのオブジェクトを表示してもよい。操作メニューのオブジェクトは、空間浮遊映像表示装置１０００の操作を行うための操作メニューでもよい。空間浮遊映像表示装置１０００の操作の一例は、音声出力部１１４０の出力音声レベルの調整の操作やミュート操作などである。

　また、操作メニューのオブジェクトは、主たるコンテンツであるキャラクターの表示オブジェクト１８５１の表示に関する操作を行うための操作メニューであってもよい。表示オブジェクト１８５１の表示に関する操作の一例は、キャラクターの切り替えの操作、キャラクターの衣装の形状や色の変更の操作、または、キャラクターの動作の変更の操作、などである。表示オブジェクト１８５１の表示に関する操作の他の一例は、表示オブジェクト１８５１の表示明るさの変更の操作、表示位置の変更の操作、または表示サイズの変更の操作などでもよい。

　例えば、図１７Ｃに示す空中操作検出センサ１３５１Ｅのように、奥行の異なる複数の空間浮遊映像の手前の空間浮遊映像３－１に対するユーザ操作を検出するように構成すれば、操作メニューのオブジェクトを操作して各種操作を行うことができる。このように構成すれば、奥行の異なる複数の空間浮遊映像の一方の空間浮遊映像に表示される操作メニューを介したユーザ操作を用いて、当該一方の空間浮遊映像とは奥行が異なる他の空間浮遊映像の表示を操作することが可能となる。

　また、手前に位置する空間浮遊映像３－１に表示される操作メニューのオブジェクトと、奥に位置する空間浮遊映像３－２に表示される主たるコンテンツのオブジェクトとについて、視点移動による運動視差効果により、ユーザはこれらのオブジェクトについて、奥行方向が異なる複数の表示位置に表示されていることをより明確に認識することが可能となる。

　本実施例に係る技術では、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、例えば、ユーザ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を可能にする。不特定多数のユーザが使用するシステムに本実施例に係る技術を用いれば、感染症の接触感染のリスクを低減し、不安を感じることなく使用できる非接触ユーザインタフェースを提供することを可能にする。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、さらに特定の偏波に揃えることで、再帰反射板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」および「１１住み続けられるまちづくりを」に貢献する。

　以上、種々の実施例について詳述したが、しかしながら、本発明は、上述した実施例のみに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するためにシステム全体を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　１…表示装置、２…再帰反射板（再帰性反射板）、３…空間像（空間浮遊映像）、１０５…ウィンドガラス、１００…透明な部材、１０１…偏光分離部材、１０１Ｂ…偏光分離部材、１２…吸収型偏光板、１３…光源装置、５４…光方向変換パネル、１５１…再帰反射板、１０２、２０２…ＬＥＤ基板、２０３…導光体、２０５、２７１…反射シート、２０６、２７０…位相差板、２３０…ユーザ、１０００…空間浮遊映像表示装置、１１１０…制御部、１１６０…映像制御部、１１８０…撮像部、１１０２…映像表示部、１３５０…空中操作検出部、１３５１…空中操作検出センサ。

Claims

　空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示部と、
　第１の偏光分離部材と、
　第１のλ／４板と、
　第１の再帰反射板と、
　第２の偏光分離部材と、
　第２のλ／４板と、
　鏡面反射板と、
　第３のλ／４板と、
　第２の再帰反射板と、
　を備え、
　前記表示部の表示画面には、第１の映像表示領域と、第２の映像表示領域とがあり、
　前記表示部と、前記第１の偏光分離部材と、前記第１のλ／４板と、前記第１の再帰反射板と、前記第２の偏光分離部材と、前記第２のλ／４板と、前記鏡面反射板と、前記第３のλ／４板と、前記第２の再帰反射板とが、
　前記表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記第１の偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記第１のλ／４板を透過し、前記第１の再帰反射板で再帰反射され、前記第１の再帰反射板で再帰反射された映像光が、前記第１のλ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材で反射され、実像である第１の空中浮遊映像を空中に形成し、
　前記表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記第２の偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記第２のλ／４板を透過し、前記鏡面反射板で反射され、前記鏡面反射板で反射された映像光が、前記第２のλ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記第２の偏光分離部材で反射され、前記第３のλ／４板を透過し、前記第２の再帰反射板で再帰反射され、前記第２の再帰反射板で再帰反射された映像光が前記第３のλ／４板を透過することにより、前記他方の偏光から位相が９０°異なる前記所定の偏光の映像光となり、前記第３のλ／４板から前記第２の偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記第２の偏光分離部材を透過し、前記第２の偏光分離部材から前記第１の偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材を透過し、前記第１の偏光分離部材を透過した前記所定の偏光の映像光が実像である第２の空中浮遊映像を空中に形成する、
ように配置されている、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像とはユーザから見て奥行が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像と前記第１の偏光分離部材と、前記第２の偏光分離部材と、前記第２の再帰反射板とが、同一直線上に配置されている、
　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、
　前記表示部と前記第１の再帰反射板と前記鏡面反射板とは、前記同一直線上から外れた位置に配置されている、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示部と、
　λ／２板と、
　第１の偏光分離部材と、
　第１のλ／４板と、
　第１の再帰反射板と、
　第２の偏光分離部材と、
　第２のλ／４板と、
　第２の再帰反射板と、
　を備え、
　前記表示部の表示画面には、第１の映像表示領域と、第２の映像表示領域とがあり、
　前記表示部と、前記λ／２板と、前記第１の偏光分離部材と、前記第１のλ／４板と、前記第１の再帰反射板と、前記第２の偏光分離部材と、前記第２のλ／４板と、前記第２の再帰反射板とが、
　前記表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記第１の偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記第１のλ／４板を透過し、前記第１の再帰反射板で再帰反射され、前記第１の再帰反射板で再帰反射された映像光が、前記第１のλ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材で反射され、実像である第１の空中浮遊映像を空中に形成し、
　前記表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記λ／２板を透過し、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記第２の偏光分離部材で反射され、反射された映像光が、前記第２のλ／４板を透過し、前記第２の再帰反射板で再帰反射され、前記第２の再帰反射板で再帰反射された映像光が、前記第２のλ／４板を透過することにより、前記他方の偏光から位相が９０°異なる前記所定の偏光の映像光となり、前記第２のλ／４板から前記第２の偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記第２の偏光分離部材を透過し、前記第２の偏光分離部材から前記第１の偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材を透過し、前記第１の偏光分離部材を透過した前記所定の偏光の映像光が実像である第２の空中浮遊映像を空中に形成する、
ように配置されている、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像とはユーザから見て奥行が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像と前記第１の偏光分離部材と、前記第２の偏光分離部材と、前記第２の再帰反射板とが、同一直線上に配置されている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項７に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部と前記第１の再帰反射板とは、前記同一直線上から外れた位置に配置されている、
　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、
　前記表示部の表示面には、光の進行方向を所定角度ずらす角度制御シートが貼り付けられており、前記角度制御シートが光の進行方向をずらす前記所定角度に対応する角度で前記表示部が傾斜して配置されており、
　前記表示部が傾斜して配置されていることにより、前記表示部の表示画面の前記第１の映像表示領域から射出する映像光が前記第１の再帰反射板に至るまでの光路長が、前記表示部の表示画面の前記第２の映像表示領域から射出する映像光が前記第２の再帰反射板に至るまでの光路長よりも短い、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示部と、
　第１の偏光分離部材と、
　λ／４板と、
　再帰反射板と、
　第２の偏光分離部材と、
　λ／２板と、
　を備え、
　前記表示部の表示画面には、第１の映像表示領域と、第２の映像表示領域とがあり、
　前記表示部と、前記第１の偏光分離部材と、前記λ／４板と、前記再帰反射板と、前記第２の偏光分離部材と、前記λ／２板とが、
　前記表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記第１の偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記λ／４板を透過し、前記再帰反射板で再帰反射され、前記再帰反射板で再帰反射された映像光が、前記λ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材で反射され、実像である第１の空中浮遊映像を空中に形成し、
　前記表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射した所定の偏光の映像光が、前記第２の偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記λ／４板を透過し、前記再帰反射板で再帰反射され、前記再帰反射板で再帰反射された映像光が、前記λ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記第２の偏光分離部材で反射され、前記第２の偏光分離部材で反射された映像光が、前記λ／２板を透過することにより、前記他方の偏光から位相が９０°異なる前記所定の偏光の映像光となり、前記λ／２板から前記第１の偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記第１の偏光分離部材を透過し、前記第１の偏光分離部材を透過した前記所定の偏光の映像光が実像である第２の空中浮遊映像を空中に形成する、
ように配置されている、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像とはユーザから見て奥行が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する、
　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、
　前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像と前記第１の偏光分離部材と、前記λ／２板と、前記第２の偏光分離部材とが、同一直線上に配置されている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１２に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部と前記再帰反射板とは、前記同一直線上から外れた位置に配置されている、
　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、
　前記表示部の表示面には、光の進行方向を所定角度ずらす角度制御シートが貼り付けられており、前記角度制御シートが光の進行方向をずらす前記所定角度に対応する角度で前記表示部が傾斜して配置されており、
　前記表示部が傾斜して配置されていることにより、前記表示部の表示画面の前記第１の映像表示領域から射出する映像光が前記再帰反射板に至るまでの光路長が、前記表示部の表示画面の前記第２の映像表示領域から射出する映像光が前記再帰反射板に至るまでの光路長よりも短い、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示部と、
　第１の偏光分離部材と、
　第２の偏光分離部材と、
　１つまたは複数の再帰反射板と、
　を備え、
　前記表示部の表示画面には、第１の映像表示領域と、第２の映像表示領域とがあり、
　前記表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射した映像光が、前記第１の偏光分離部材の透過と、前記１つまたは複数の再帰反射板に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第１の空中浮遊映像を空中に形成し、前記表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射した映像光が、前記第２の偏光分離部材の透過または反射と、前記１つまたは複数の再帰反射板に含まれるいずれか１つの再帰反射板における再帰反射を経たのち、第２の空中浮遊映像を空中に形成することにより、前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像がユーザから見て奥行方向が異なる複数層の空中浮遊映像を形成する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部に表示する映像に関する映像処理を行う映像処理部を備え、
　前記映像処理部は、前記第１の空中浮遊映像に第１の表示オブジェクトを表示して前記第２の空中浮遊映像に第２の表示オブジェクトを表示するときに、前記第１の空中浮遊映像と前記第２の空中浮遊映像のうち前記空中浮遊映像表示装置が設置される空間の鉛直方向上側に位置する一方の空中浮遊映像に表示される表示オブジェクトについての仮想的な影を、前記空中浮遊映像表示装置が設置される空間の鉛直方向下側に位置する他方の空中浮遊映像に表示される表示オブジェクトの一部の領域に表示する映像処理を行う、
　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、
　前記映像処理部が行う前記仮想的な影を表示する映像処理は、前記他方の空中浮遊映像に表示される表示オブジェクトの一部の領域について、黒表示にする映像処理、映像信号の輝度を低下する映像処理、または、映像信号の彩度を低下させる映像処理である、
空中浮遊映像表示装置。
　請求項１５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記複数層の空中浮遊映像のうちユーザから見て手前側に表示される空中浮遊映像において、ユーザから見て左右方向の中央付近に主たるコンテンツである第１の表示オブジェクトを表示し、前記複数層の空中浮遊映像のうちユーザから見て奥側に表示される空中浮遊映像において、ユーザから見て左右方向の中央付近を避けた位置に従たるコンテンツである第２の表示オブジェクトを表示する、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１８に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記主たるコンテンツである前記第１の表示オブジェクトは、キャラクターのオブジェクトである、
　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、
　前記従たるコンテンツである前記第２の表示オブジェクトは、キャラクターの後方に位置する背景オブジェクトである、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記複数層の空中浮遊映像のうちユーザから見て奥側に表示される空中浮遊映像において、主たるコンテンツである第１の表示オブジェクトを表示し、前記複数層の空中浮遊映像のうちユーザから見て手前側に表示される空中浮遊映像において、前記第１の表示オブジェクトよりも前方に配置されるオブジェクトであって、従たるコンテンツである第２の表示オブジェクトを表示する、
　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、
　前記主たるコンテンツである前記第１の表示オブジェクトは、キャラクターのオブジェクトである、
　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、
　前記従たるコンテンツである前記第２の表示オブジェクトは、文字のオブジェクトである、
　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、
　前記従たるコンテンツである前記第２の表示オブジェクトは、エフェクト画像のオブジェクトである、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項１５に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記表示部の表示画面の第１の映像表示領域から出射し前記第１の偏光分離部材へ向かう映像光の光路と、前記表示部の表示画面の第２の映像表示領域から出射し前記第２の偏光分離部材へ向かう映像光の光路とを仕切る遮光板をさらに備え、
　前記表示部の表示画面における、前記第１の映像表示領域と前記第２の映像表示領域の間には所定の間隙の領域があり、当該所定の間隙の領域はコンテンツ非表示領域であり、当該所定の間隙の幅は、前記遮光板の厚さより長い、
　空中浮遊映像表示装置。
　空中浮遊映像を表示する空中浮遊映像表示装置であって、
　映像を表示する表示部と、
　偏光分離部材と、
　第１のλ／４板と、
　鏡面反射板と、
　第２のλ／４板と、
　再帰反射板と、を備え、
　前記表示部と、前記偏光分離部材と、前記第１のλ／４板と、前記鏡面反射板と、前記第２のλ／４板と、前記再帰反射板とは、
　表示装置から出射した所定の偏光の映像光が、前記偏光分離部材を透過し、透過した映像光が、前記第１のλ／４板を透過し、前記鏡面反射板で反射され、前記鏡面反射板で反射された映像光が前記第１のλ／４板を透過することにより、前記所定の偏光から位相が９０°異なる他方の偏光の映像光となり、前記他方の偏光の映像光が前記偏光分離部材で反射され、前記第２のλ／４板を透過し、前記再帰反射板で再帰反射され、前記再帰反射板で再帰反射された映像光が前記第２のλ／４板を透過することにより、前記他方の偏光から位相が９０°異なる前記所定の偏光の映像光となり、前記第２のλ／４板から前記偏光分離部材へ向かう前記所定の偏光の映像光が前記偏光分離部材を透過し、前記偏光分離部材を透過した前記所定の偏光の映像光が実像である空中浮遊映像を空中に形成する、
ように配置されている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記第１のλ／４板は前記鏡面反射板に貼り付けられている、
　空中浮遊映像表示装置。
　請求項２６に記載の空中浮遊映像表示装置において、
　前記第２のλ／４板は前記再帰反射板に貼り付けられている、
　空中浮遊映像表示装置。