３次元映像表示装置
【課題】
２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供する。
【解決手段】
映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置は、映像表示装置を装着する本体ケースと、本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支される。３次元映像を表示する時に、ミラーケースは軸を中心にして本体ケース側に回転して、複数のミラーが映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、映像表示装置の画面に表示される映像を反射して表示する。
２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供する。
【解決手段】
映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置は、映像表示装置を装着する本体ケースと、本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支される。３次元映像を表示する時に、ミラーケースは軸を中心にして本体ケース側に回転して、複数のミラーが映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、映像表示装置の画面に表示される映像を反射して表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元映像表示装置に関し、特に２次元映像表示装置と複数のミラーを用いて、特殊な眼鏡等をつけずに見ることのできる３次元映像を表示する３次元映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３次元映像表示装置には、２次元映像表示装置に複数のハーフミラーを配置した方式がある。たとえば、特許文献1および特許文献２で開示された表示装置では、２次元映像表示装置に表示された映像からハーフミラーによって生成された虚像を観賞者から見て奥行き位置の異なる複数の表示面に同時に表示することで、３次元映像を生成する。特許文献１ではハーフミラーの高さは同じであり、視認できる範囲が狭いが、特許文献２ではハーフミーらの高さを観賞者に近いほど大きくすることで、楔形の映像領域を生成させ視認できる範囲を広げている。
【０００３】
このように２次元映像表示装置に複数のハーフミラーを配置して平面的な虚像を奥行き方向に重ねて見せる３次元映像は、芝居の舞台で使われる書割のような３次元映像であるが、特殊な眼鏡を必要としない。また立体視の生理的要因においても、通常の立体を見るのとまったく同じ、輻輳、ピント調節、両眼視差、運動視差のすべての要因を使っているため、両眼視差や輻輳などの一部の要因だけで見る３次元映像装置のような眼の疲れがない。
【０００４】
なお、本明細書では「フルミラー」とは、反射率が100％〜80％の鏡を指す。また「ミラー」は、ハーフミラーとフルミラーとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３５３７８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載された従来の装置では塩ビ板などの反射率の低い材料をハーフミラーとして使っているため、生成される３次元映像が暗いため、暗い場所でなければ観賞できないという欠点があった。また２次元映像表示装置に対するハーフミラーの取付け方が固定式であるため、２次元映像表示装置の画面だけを通常の方法で観賞することができなかった。また装置全体がかさばるため持ち運びに適していないという問題があった。
【０００７】
本発明は、２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る３次元映像表示装置は、好ましくは、映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置において、該映像表示装置を装着する本体ケースと、該本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、
前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支され、
３次元映像を表示する時に、該ミラーケースは該軸を中心にして該本体ケース側に回転して、該複数のミラーが該映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、該映像表示装置の該画面に表示される映像を反射して表示することを特徴とする３次元映像表示装置として構成される。
【０００９】
好ましい例では、前記複数のミラーは、該ミラーの高さが奥に行くにつれて低くなるように配置され、観賞者側に近い側に配置された第１および第２のハーフミラーと、該第１および第２のハーフミラーの後方に配置された１枚のフルミラーとを含む３次元映像表示装置である。
【００１０】
また、好ましくは、前記本体ケースは、前記２次元映像表示装置として２次元映像を表示する画面を有する携帯可能な表示装置を収容する３次元映像表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】２次元映像表示装置とミラー装置との位置関係を示す斜視図である。
【図２】２次元映像表示装置とミラー装置との位置関係を示す側面図である。
【図３】第１実施の形態におけるミラー装置と本体ケースを示す分解斜視図である。
【図４】第１実施の形態における２次元映像表示装置の画面が観賞できる状態の３次元映像表示装置の斜視図である。
【図５】ミラーが回転する仕組みを説明する図である。
【図６】ミラーの軸の強度を説明するための図である。
【図７】ミラーの軸の詳細を示す図である。
【図８】第１実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図９】第１実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の断面図である。
【図１０】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときのミラー装置の斜視図である。
【図１１】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図１２】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときの３次元映像表示装置の断面図である。
【図１３】ミラーが折り畳まれる仕組みを示す側面視図である。
【図１４】第１実施の形態におけるミラーケースの切込みを示す斜視図である。
【図１５】第１実施の形態における本体ケースの斜視図である。
【図１６】第１実施の形態における３次元映像表示装置の断面図である。
【図１７】第２実施の形態におけるミラー装置の分解斜視図である。
【図１８】第２実施の形態における３次元映像表示装置を示す斜視図である。
【図１９】第２実施の形態における３次元映像表示装置の断面図である。
【図２０】第２実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図２１】第２実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一実施の形態に係る３次元映像表示装置を構成する要素の位置関係を示す斜視図および側面図である。図１および図２を参照して、３次元映像表示装置の主要な構成要素は、２次元映像表示装置70と２次元映像表示装置70の上に設けられたミラー装置80である。ミラー装置80の主要な構成要素は２枚の平板のハーフミラー81,82と１枚の平板のフルミラー83である。図１および図２においては、ミラー装置80はハーフミラー81,82とフルミラー83だけが示されており、ミラーを所定の位置に固定するための構成要素は示していない。図２においてハーフミラー81,82とフルミラー83は２次元映像表示装置70の画面71a,71b,71cに表示された映像を反射し、虚像81a,82a,83aを生成する。
【００１４】
図２に示すようにハーフミラー81,82とフルミラー83とは画面71に対して、所定間隔かつ所定角度に傾斜させて配置される。ハーフミラー81,82およびフルミラー83は画面71の上に一定角度で傾斜させ、かつすべてのハーフミラー81,82とフルミラー83の面同士が平行になるように配置する。ハーフミラー81,82およびフルミラー83は観賞者200の側に約４５°傾斜させて配置することが好ましい。
【００１５】
２次元映像表示装置70とは薄型テレビや携帯電話などに用いられる、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、LEDディスプレイなどを示すが、ディスプレイ部分を含んだ薄型テレビ全体、携帯電話全体、携帯ゲームプレーヤー全体、タッチ式タブレット全体を示す。携帯電話はタッチパネル付ディスプレイのものも含む。
【００１６】
図２に示すように、ハーフミラー81,82とフルミラー83の高さは観賞者200から見て奥に行くにつれて低くなるように観賞領域Ｖが楔状である。前後のハーフミラー81,82、あるいはフルミラー83の高さの比は同じでその範囲は1：0.65〜1：0.95とする。
【００１７】
また、前後のハーフミラー81,82、あるいはフルミラー83の高さの比はHa: Hb=1:0.79かつHb: Hc=1：0.79とするのが好ましい。
【００１８】
そのため、画面71の奥行きＤに対して、ハーフミラー81の映像領域71aの長さDaは0.41D、ハーフミラー82の映像領域71bの長さDbは0.33D、フルミラー83の映像領域71cの長さDcは0.26Dとなり、ハーフミラー81,82とフルミラー83の高さHa, Hb, Hcの高さはそれぞれDa, Db, Dcの1.4倍になる。図１において、ハーフミラー81,82とフルミラー83の幅Wmは画面71の幅Wよりも若干長い。
【００１９】
ハーフミラー81の下の映像領域71aの虚像81a、ハーフミラー82の下の映像領域71bの虚像82a、フルミラー83の下の映像領域71cの虚像83aが観賞者200の視線方向201の奥行き位置に重なって見え、３次元映像として見える。
【００２０】
この実施の形態においては従来では用いられなかった反射率の高いハーフミラーを使用することで、より明るい３次元映像を得ることができる。具体的には観賞者200からみて最も手前のハーフミラー81の可視光の透過率:反射率を67：33〜60：40の範囲とし、次のハーフミラー82の可視光の透過率:反射率を50：50〜55：45とし、最も奥のフルミラー83の可視光の反射率を100％〜80％とすることで、観賞者からはすべての虚像81a,81b,81cがほぼ同じ明るさに見え、室内で照明を点けた状態でも十分な明るさの映像が得られる。その結果、３次元映像を室内の照明を点けた明るさでの観賞が可能になる。
【００２１】
なお、ミラー装置を構成する各ミラーの反射率：透過率の好ましい組み合わせとしては、ハーフミラー81が67:33、ハーフミラー82が50:50、フルミラー83の反射率が100％としてもよい。これはフルミラー83の反射性能が高い場合を想定している。
【００２２】
また別の好ましい組み合わせは、ハーフミラー81が69:31、ハーフミラー82が55:45、フルミラー83の反射率が80％である。これはフルミラー83の反射性能がやや劣った場合を想定している。
【００２３】
さらに別の好ましい組み合わせは、ハーフミラー81が60:40、ハーフミラー82が50:50、フルミラー83の反射率が80％である。上記２つの組合せは理論的な計算に基づく値であるが、この値は実験的に得られた値である。
【００２４】
この時ゴーストを軽減するためにハーフミラー81,82およびフルミラー83の反射物質のコーティング面は観賞者200の側になるように配置する。
【００２５】
次に、図１および図２に示したハーフミラー81,82とフルミラー83と２次元映像表示装置70とを所定の位置に配置、固定するための具体的な実施の形態について説明する。なお、ハーフミラー81,82とフルミラー83の基本的な比例寸法や透過率、反射率は同じである。
（１）第１実施の形態
図３は本発明の第１実施形態に係る３次元映像表示装置の全体構成を示す分解斜視図である。ただしこの図の中には２次元映像表示装置70は含まれていない。図３を参照して、ミラー装置80は、ミラーケース2と、ハーフミラー11,12と、フルミラー13から構成される。ミラー装置80は本体ケース3と合体できる。
【００２６】
本体ケース3は2次元映像装置70が隙間なく入る容器の形を呈しており、ミラーケース2と合体させるための一対の軸受け穴3kとミラーケース2の位置を安定させるための一対の谷型の突起3iを備えている。
【００２７】
ミラーケース2はハーフミラー11,12とフルミラー13を所定の位置に固定するものであり、本体ケース3と合体させる機能を持っている。ミラーケース2には、ハーフミラー11,12とフルミラー13を固定するための一対の略扇形の穴（軸穴）2a,2b,2cと一対のストッパー2d,2f,2h、および一対の爪2e,2g,2iが両側に具わっており、本体ケースとの合体のための一対のピボット2kとミラーケース2と本体ケース3の位置を安定させるための一対の山型の突起2jが具わっている。本体ケース3およびミラーケース2の材質はポリプロピレン、ポリカーボネート、ABS樹脂、スチロール樹脂、硬質塩化ビニールなどの弾性を持つ合成樹脂が好ましい。
【００２８】
ハーフミラー11,12とフルミラー13はミラーケース2にある略扇形穴（軸穴）2a,2b,2cに差し込めるよう、矩形の軸11a,12a,13aをその一辺の両側に持つ略長方形の形状を呈している。ハーフミラー11,12、フルミラー13の厚さは画面71の対角線長さが3.5インチ程度の場合1mm〜2mmが好ましい。
【００２９】
画面71が10インチ程度の場合2mm〜3mmが好ましい。画面71が30インチ程度の場合3mm〜5mmが好ましい。ハーフミラー11,12およびフルミラー13はガラスまたはアクリル、硬質塩化ビニール、ポリカーボネート製であることが好ましい。色はできるだけ透明に近いものが好ましい。ハーフミラー11,12の可視光の透過率や反射率は上記したとおりであり、ハーフミラー11,12は可視光の吸収率を少なく抑えたいため誘電体多層膜コーティングによるハーフミラーが好ましい。フルミラー13は誘電体多層膜コーティングによるものが好ましいが、金属蒸着膜によるインコーネルコーティングのものでもかまわない。
【００３０】
図４は本体ケース3に2次元映像表示装置70を収容し、ミラー装置80と本体ケース3とが合体した状態を示す。ミラー装置80はミラーケース2の略扇形の穴2a,2b,2cにハーフミラー11,12とフルミラー13の軸がそれぞれの差し込まれることで組み立てられる。
【００３１】
また、本体ケース3の軸受け穴3kにミラーケース2のピボット2kを差し込むことでミラー装置80と本体ケース3は合体できる（図１２（Ｄ）参照）。図４の状態では、画面71が全部見えているため、画面71を通常に観賞できるが、ハーフミラー11,12とフルミラー13が画面71に対して所定の位置にはないので3次元映像の観賞はできない。
【００３２】
図５はハーフミラー11が軸を中心に回転する状態を示す図である。図５（Ａ）はハーフミラー11の斜視図であり、図５（Ｂ）は側面図である。図５を参照して、ハーフミラー11の軸11aは外部へ突出した矩形であり、長さはｄであり、幅はｗである。長さdは略扇形の軸受け穴2aの径と等しい。両側に矩形の軸11aを持つハーフミラー11は両側から略扇形の軸受け穴2a(図３参照)によって挟むことで抜け落ちることなく略扇形の扇頂角αの範囲で回転軸101を中心に回転できるように固定される。すなわちハーフミラー11は点線のハーフミラー11で示す位置まで回転軸がぶれることなく回転が可能となる。通常回転部分の軸は細い形状となるが、ハーフミラー11がガラスや合成樹脂で製作されることを考慮して、軸11aを矩形にして強度を高め、軸が欠け落ちる危険性を軽減している。同様の仕組みによってハーフミラー12とフルミラー13もそれぞれ略扇形の軸受け穴2b,2cによって回転を可能にしながら固定される。
【００３３】
図６および図７はハーフミラー11,12、およびフルミラー13の軸11a,12a,13aの強度を説明した図である。図６（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれｄ１、ｄ２が異なる形状の軸を示す図である。軸11a,12a,13aはすべて図６（Ｃ）の100のような形状をしている。このような形状の場合、荷重に対する応力集中はコーナー部Ｃ１,Ｃ２によく発生する。底辺Ｂを固定し、Ｐの位置に荷重をかけた条件で有限要素法の平面応力解析をすると、コーナー部Ｃ１,Ｃ２に最大主応力の応力集中が発生する。
【００３４】
通常回転部分の軸は細く、たとえば図６（Ａ）に示すように幅ｗ：長さｄ１＝１：１のような形状の場合のコーナー部の最大主応力σaが1.0であったとする。一方図６（Ｂ）に示すようにｗ：ｄ２＝１：５として軸の形状の長さが長い矩形にすることで、コーナー部の最大主応力σbは約0.3となる。
【００３５】
ハーフミラー11,12、およびフルミラー13の材質はガラスや合成樹脂であるため、軸の欠け落ちを防止するためには、できるだけ応力集中箇所の応力を軽減するべきである。そこで、この実施の形態においては、軸の幅ｗに対する長さｄ２の比を大きくすることで、コーナー部の応力を軽減している。なお、幅ｗ：長さｄ２の比は１：４以上が好ましく、１：５とすることによって、１：１の場合と比べてコーナー部の応力を約３分の１に軽減できる。
【００３６】
図７は、軸の形状の変更例を示す図である。図７に示すようにハーフミラー11,12、およびフルミラー13の軸が形成されているコーナー部Ｃ１とＣ２（図６（Ｃ）参照）にＲをつけることで、さらに応力を分散させることができる。この場合Ｒの半径ｒはｗの3分の１〜４分の１にすることが好ましい。
【００３７】
ミラー装置80の回転移動について説明する。
【００３８】
図４のミラー装置80において、ハーフミラー11はミラーケース2に具わっているストッパー2dおよび爪2e(図９（Ａ）、（Ｂ）、図３参照)に入る状態にあるため回転を許されない状態にある。ハーフミラー12およびフルミラー13も同様にストッパー2f,2h、および爪2g,2iによって回転を許されない状態にある。（図９（Ａ）参照）。
【００３９】
図４の状態からミラー装置80をピボット2kを中心に回転させ2次元映像表示装置70が入った本体ケース3の上に被せた状態を図８、図９に示す。図９（Ａ）は3次元映像表示装置の３次元映像の観賞時の一部断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）において、矢印Ｂ-Ｂで示す部分の断面図であり、図９（Ｃ）は図９（Ａ）において、矢印Ｃ-Ｃで示す部分の断面図である。図９（Ａ）に示す状態で画面71に対してハーフミラー11,12とフルミラー13が所定の位置にあり、この実施の形態の3次元映像の観賞時の状態となる。本体ケース3と軸受け穴3k、ミラーケース2とピボット2kおよび略扇形の穴2a,2b,2cとストッパー2d,2f,2h、爪2e,2g,2iは、この状態で画面71に対してハーフミラー11,12とフルミラー13が所定の位置になるよう配置されている。略扇形穴2a,2b,2cの扇頂角はそれぞれ約28度、約23度、約15度となる。
【００４０】
図８および図９の3次元映像の観賞時の状態において、図９（Ｃ）に示すように、ミラーケース2に具わっている山型の突起2jは本体ケース3の谷型の突起3jの谷の部分に入っている。そのため。ミラー装置80と本体ケース3の位置はある程度固定される。またミラーケース2と本体ケース3はポリプロピレンなどの弾性のある合成樹脂でできているため、ある程度の力で山型の突起2jは谷型の突起3jから外れてミラーケース2を回転させて図４の状態にすることができる。図４の状態から図８、図９の状態にもすることも同様の理由から可能である。このようにミラー装置80を簡単に回転させて動かすことが可能なため、3次元映像を観賞する状態と2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態とを簡単に切り替えることができる。また画面71がタッチパネル付の場合は図４の状態では画面を触ることもできる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態においては、装着後もミラー装置80の部分だけを2次元映像表示装置の画面から引き離すことで、２次元映像と３次元映像を瞬時にかつ簡単な操作で切り替えて見ることが可能になる。
【００４２】
ミラー装置80の折り畳みについて説明する。
【００４３】
図１０はミラーケース2内において図４の状態からミラーを折り畳んだ状態を示す。図１０に示すように、ハーフミラー11は力P1を加えると、爪2eを乗り越えてミラーケース2の底部2nに折り畳める（図３参照）。ハーフミラー12とフルミラー13も同様に折り畳むことができる。図１１と図１２は図１０の状態のミラーケース2を本体ケース3に被せた状態を示す。図９の3次元映像の観賞時と違い、ハーフミラー11,12とフルミラー13はミラーケース2の中に折り重なり、ミラー装置80は本体ケース3と2次元映像表示装置70に接近した状態で折り畳まれている。図９の観賞時と比較して全体の体積が削減されていることがわかる。
【００４４】
図１２（Ａ）は折り畳み時の一部断面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であり、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｃ−Ｃで示す部分の断面図であり、図１２（Ｄ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｄ−Ｄで示す部分の断面図である。この実施の形態では図１２（Ｂ）に示すようにハーフミラー11はストッパー2dと爪2eからはずれている。また図１２（Ｃ）に示すように山型の突起2jは谷型の突起3jから外れている。
【００４５】
以上のように、この実施の形態によれば、かさばるハーフミラーの部分を折り畳んでコンパクトにできる構造をとることで、収納や持運びに適した３次元映像表示装置を提供できる。
【００４６】
図１３にハーフミラー11,12およびフルミラー13がミラーケース2の中に折り畳まれる仕組みを示す。図１３(Ａ)は仮にミラーケース2の底部2n’に折れがなく平板であった場合、ハーフミラー11,12とフルミラー13をミラーケースの中に折り畳み、さらにミラーケース2を本体ケース3に被せようと試みた状態を示す図である。このとき画面71からのミラーケース2の折り畳み時の底部2n’の高さh1をできるだけ低くすることで折り畳んだ状態での体積を少なくできる。ところがこれを実現しようとすると、ミラーケース2と本体ケース3をつなぐ回転軸k’は本体ケース3から離れた位置に存在しなければならず、両者の合体ができない。また図１３（Ｂ）のように両者が合体できるよう、本体ケース3の中に回転軸ｋを配置した場合、底部2n’と画面71の折り畳み時の高さh2は3次元映像の観賞時の高さhmaxの約40％になる。このときミラーケース2の端部2w’が最高高さとなり、この高さが折り畳み時の高さh2になっている。
【００４７】
図１３（Ｃ）はミラーケース2の底部2nをフルミラー13の上端部付近2vで折った場合を示す。この場合折曲げ角度θを約19度とすることで、ミラーケース2の端部2wは画面71に接近するため、ミラーケース2の2vの位置が最高高さとなり折り畳み時の高さh3は観賞時の高さhmaxの約30％にすることができる。また最高高さとなる位置2vがミラーケース2の底部2nの中央付近にくるため、図１３(Ｂ)と比較して中央が膨らんだ角張らない形状となり、持運ぶのに適している。このようにミラーケース2の底部2nを2v付近で折っても、フルミラー13が収納されるスペースがあるため、フルミラー13の折り畳みにも影響はない。
【００４８】
図１４はミラーケースの上面を示す斜視図である。図１４に示すようにミラーケース2の底部にはU字型の切込み2p,2q,2rがある。U字型の切込2pの内側部分2sに指や手などの力P2を加えて合成樹脂の弾性で切込み内部をハーフミラー11側にたわませることができる。この作業を図１０の状態で行うと2sの部分がハーフミラー11に当たって押し出すことになり、折り畳まれた状態からストッパー2d、爪2eの間に挟まる位置まで回転させることができる。こうすることで直接ハーフミラー11に指や手を触れることなくハーフミラー11を回転させることができる。ハーフミラー12とフルミラー13も同様に2t,2uの部分に力を加えることで指などで直接触れることなく回転させることができる。
【００４９】
図１５は本体ケース3とは別の形態の本体ケース4を示す斜視図である。本体ケース4は２次元映像表示装置70の端部だけを隙間なく覆う形状となっている。図１６は本体ケース4に2次元映像表示装置70を入れ、ミラーケース2を合体させた状態の断面図である。本体ケース4も弾性を持つ合成樹脂で作ることが好ましい。また本体ケース4と２次元映像表示装置70とは摩擦力によって容易に外れない。軸受け穴4kと谷型の突起4jは、本体ケース3の軸受け穴3kと谷型の突起3jと同様の機能を果たす。
【００５０】
以上のように、この実施の形態においては、液晶ディスプレイなどの２次元映像表示装置にハーフミラーなどからなるミラー装置を簡単に着脱でき、ミラー装置は折り畳ためてコンパクトにできるようにしてあるため、3次元映像を容易に持運んで楽しむことが可能になる。
（２）第２実施の形態
次に、この発明の第２実施の形態について説明する。図１７は本発明の第２実施形態に係る３次元映像表示装置の構成部品を示す図である。ただしこの図の中には2次元映像表示装置は含まれていない。図１７に示すように、ミラー装置50はミラーケース5a、ハーフミラー21,22、フルミラー23および本体ケース5bから構成される。ミラーケース5aと本体ケース5bはヒンジ部5fによってつながっているため、ポリプロピレンなどの耐ヒンジ特性の高い合成樹脂による一体成型で作ることが好ましい。
【００５１】
ミラーケース5aにはハーフミラー21,22、フルミラー23を固定して装着するための溝5c,5d,5eがある。ハーフミラー21,22、フルミラー23の厚さと材質、および透過率、反射率は実施形態１と同じであるが、形はすべて長方形である。
【００５２】
本体ケース5bは2次元映像表示装置70の端部だけを隙間なく覆う形状となっている。
【００５３】
図１８、図１９はミラーケース5aにハーフミラー21,22、フルミラー23を固定してミラー装置50が形成され、本体ケース5bに2次元映像表示装置70を入れた状態を示す図である。これは2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態である。
【００５４】
図２０、図２１はミラーケース5aをヒンジ5fを軸に回転させて画面71に被せた状態を示す図である。この状態ではハーフミラー21,22とフルミラー23が画面71に対して所定の位置に来るため、3次元映像を観賞することができる。このようにミラー装置50を簡単に回転して動かすことが可能なため、3次元映像を観賞する状態と2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態とを簡単に切り替えることができる。また画面71がタッチパネル付の場合は図１８、図１９の状態では画面を触ることもできる。
【００５５】
第２実施形態では第１実施形態のようにミラー装置50の部分を折り畳んで体積を削減することはできない。しかしながら、第２実施形態は第１実施形態よりも部品数が少なく、部品の形状も簡単である。そのため、第１実施形態よりも製作コストを軽減することが可能である。
【００５６】
以上のように、この実施の形態においては、液晶ディスプレイなどの２次元映像表示装置にハーフミラー等からなるミラー装置を簡単に着脱でき、3次元映像を楽しむことが可能になる。
【００５７】
なお、上記いずれの実施の形態においても、ハーフミラーを２枚とその後部にフルミラーを１枚設けた場合について説明したが、これに限らず、ハーフミラーを３枚以上としてもよい。
【００５８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明にかかる３次元映像表示装置は、２次元映像表示装置にミラー装置を簡単に着脱でき、特殊な眼鏡をかけることなく見やすい３次元映像を見ることができ、コンパクトに折り畳ためて持運びに適した３次元映像表示装置として有利に使用される。
【符号の説明】
【００６０】
81, 82, 11, 12, 21, 22：ハーフミラー、
83, 13, 23：フルミラー、
81a, 82a, 83a：虚像
2：ミラーケース
3, 4：本体ケース、
70：２次元映像表示装置、
71：画面、
50, 80：ミラー装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元映像表示装置に関し、特に２次元映像表示装置と複数のミラーを用いて、特殊な眼鏡等をつけずに見ることのできる３次元映像を表示する３次元映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３次元映像表示装置には、２次元映像表示装置に複数のハーフミラーを配置した方式がある。たとえば、特許文献1および特許文献２で開示された表示装置では、２次元映像表示装置に表示された映像からハーフミラーによって生成された虚像を観賞者から見て奥行き位置の異なる複数の表示面に同時に表示することで、３次元映像を生成する。特許文献１ではハーフミラーの高さは同じであり、視認できる範囲が狭いが、特許文献２ではハーフミーらの高さを観賞者に近いほど大きくすることで、楔形の映像領域を生成させ視認できる範囲を広げている。
【０００３】
このように２次元映像表示装置に複数のハーフミラーを配置して平面的な虚像を奥行き方向に重ねて見せる３次元映像は、芝居の舞台で使われる書割のような３次元映像であるが、特殊な眼鏡を必要としない。また立体視の生理的要因においても、通常の立体を見るのとまったく同じ、輻輳、ピント調節、両眼視差、運動視差のすべての要因を使っているため、両眼視差や輻輳などの一部の要因だけで見る３次元映像装置のような眼の疲れがない。
【０００４】
なお、本明細書では「フルミラー」とは、反射率が100％〜80％の鏡を指す。また「ミラー」は、ハーフミラーとフルミラーとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３５３７８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載された従来の装置では塩ビ板などの反射率の低い材料をハーフミラーとして使っているため、生成される３次元映像が暗いため、暗い場所でなければ観賞できないという欠点があった。また２次元映像表示装置に対するハーフミラーの取付け方が固定式であるため、２次元映像表示装置の画面だけを通常の方法で観賞することができなかった。また装置全体がかさばるため持ち運びに適していないという問題があった。
【０００７】
本発明は、２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る３次元映像表示装置は、好ましくは、映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置において、該映像表示装置を装着する本体ケースと、該本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、
前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支され、
３次元映像を表示する時に、該ミラーケースは該軸を中心にして該本体ケース側に回転して、該複数のミラーが該映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、該映像表示装置の該画面に表示される映像を反射して表示することを特徴とする３次元映像表示装置として構成される。
【０００９】
好ましい例では、前記複数のミラーは、該ミラーの高さが奥に行くにつれて低くなるように配置され、観賞者側に近い側に配置された第１および第２のハーフミラーと、該第１および第２のハーフミラーの後方に配置された１枚のフルミラーとを含む３次元映像表示装置である。
【００１０】
また、好ましくは、前記本体ケースは、前記２次元映像表示装置として２次元映像を表示する画面を有する携帯可能な表示装置を収容する３次元映像表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２次元映像表示装置の画面に表示される２次元映像を３次元映像として観賞することができる、コンパクトな構造の３次元映像表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】２次元映像表示装置とミラー装置との位置関係を示す斜視図である。
【図２】２次元映像表示装置とミラー装置との位置関係を示す側面図である。
【図３】第１実施の形態におけるミラー装置と本体ケースを示す分解斜視図である。
【図４】第１実施の形態における２次元映像表示装置の画面が観賞できる状態の３次元映像表示装置の斜視図である。
【図５】ミラーが回転する仕組みを説明する図である。
【図６】ミラーの軸の強度を説明するための図である。
【図７】ミラーの軸の詳細を示す図である。
【図８】第１実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図９】第１実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の断面図である。
【図１０】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときのミラー装置の斜視図である。
【図１１】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図１２】第１実施の形態におけるミラーを折り畳んだときの３次元映像表示装置の断面図である。
【図１３】ミラーが折り畳まれる仕組みを示す側面視図である。
【図１４】第１実施の形態におけるミラーケースの切込みを示す斜視図である。
【図１５】第１実施の形態における本体ケースの斜視図である。
【図１６】第１実施の形態における３次元映像表示装置の断面図である。
【図１７】第２実施の形態におけるミラー装置の分解斜視図である。
【図１８】第２実施の形態における３次元映像表示装置を示す斜視図である。
【図１９】第２実施の形態における３次元映像表示装置の断面図である。
【図２０】第２実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の斜視図である。
【図２１】第２実施の形態における３次元映像を鑑賞するときの３次元映像表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一実施の形態に係る３次元映像表示装置を構成する要素の位置関係を示す斜視図および側面図である。図１および図２を参照して、３次元映像表示装置の主要な構成要素は、２次元映像表示装置70と２次元映像表示装置70の上に設けられたミラー装置80である。ミラー装置80の主要な構成要素は２枚の平板のハーフミラー81,82と１枚の平板のフルミラー83である。図１および図２においては、ミラー装置80はハーフミラー81,82とフルミラー83だけが示されており、ミラーを所定の位置に固定するための構成要素は示していない。図２においてハーフミラー81,82とフルミラー83は２次元映像表示装置70の画面71a,71b,71cに表示された映像を反射し、虚像81a,82a,83aを生成する。
【００１４】
図２に示すようにハーフミラー81,82とフルミラー83とは画面71に対して、所定間隔かつ所定角度に傾斜させて配置される。ハーフミラー81,82およびフルミラー83は画面71の上に一定角度で傾斜させ、かつすべてのハーフミラー81,82とフルミラー83の面同士が平行になるように配置する。ハーフミラー81,82およびフルミラー83は観賞者200の側に約４５°傾斜させて配置することが好ましい。
【００１５】
２次元映像表示装置70とは薄型テレビや携帯電話などに用いられる、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、LEDディスプレイなどを示すが、ディスプレイ部分を含んだ薄型テレビ全体、携帯電話全体、携帯ゲームプレーヤー全体、タッチ式タブレット全体を示す。携帯電話はタッチパネル付ディスプレイのものも含む。
【００１６】
図２に示すように、ハーフミラー81,82とフルミラー83の高さは観賞者200から見て奥に行くにつれて低くなるように観賞領域Ｖが楔状である。前後のハーフミラー81,82、あるいはフルミラー83の高さの比は同じでその範囲は1：0.65〜1：0.95とする。
【００１７】
また、前後のハーフミラー81,82、あるいはフルミラー83の高さの比はHa: Hb=1:0.79かつHb: Hc=1：0.79とするのが好ましい。
【００１８】
そのため、画面71の奥行きＤに対して、ハーフミラー81の映像領域71aの長さDaは0.41D、ハーフミラー82の映像領域71bの長さDbは0.33D、フルミラー83の映像領域71cの長さDcは0.26Dとなり、ハーフミラー81,82とフルミラー83の高さHa, Hb, Hcの高さはそれぞれDa, Db, Dcの1.4倍になる。図１において、ハーフミラー81,82とフルミラー83の幅Wmは画面71の幅Wよりも若干長い。
【００１９】
ハーフミラー81の下の映像領域71aの虚像81a、ハーフミラー82の下の映像領域71bの虚像82a、フルミラー83の下の映像領域71cの虚像83aが観賞者200の視線方向201の奥行き位置に重なって見え、３次元映像として見える。
【００２０】
この実施の形態においては従来では用いられなかった反射率の高いハーフミラーを使用することで、より明るい３次元映像を得ることができる。具体的には観賞者200からみて最も手前のハーフミラー81の可視光の透過率:反射率を67：33〜60：40の範囲とし、次のハーフミラー82の可視光の透過率:反射率を50：50〜55：45とし、最も奥のフルミラー83の可視光の反射率を100％〜80％とすることで、観賞者からはすべての虚像81a,81b,81cがほぼ同じ明るさに見え、室内で照明を点けた状態でも十分な明るさの映像が得られる。その結果、３次元映像を室内の照明を点けた明るさでの観賞が可能になる。
【００２１】
なお、ミラー装置を構成する各ミラーの反射率：透過率の好ましい組み合わせとしては、ハーフミラー81が67:33、ハーフミラー82が50:50、フルミラー83の反射率が100％としてもよい。これはフルミラー83の反射性能が高い場合を想定している。
【００２２】
また別の好ましい組み合わせは、ハーフミラー81が69:31、ハーフミラー82が55:45、フルミラー83の反射率が80％である。これはフルミラー83の反射性能がやや劣った場合を想定している。
【００２３】
さらに別の好ましい組み合わせは、ハーフミラー81が60:40、ハーフミラー82が50:50、フルミラー83の反射率が80％である。上記２つの組合せは理論的な計算に基づく値であるが、この値は実験的に得られた値である。
【００２４】
この時ゴーストを軽減するためにハーフミラー81,82およびフルミラー83の反射物質のコーティング面は観賞者200の側になるように配置する。
【００２５】
次に、図１および図２に示したハーフミラー81,82とフルミラー83と２次元映像表示装置70とを所定の位置に配置、固定するための具体的な実施の形態について説明する。なお、ハーフミラー81,82とフルミラー83の基本的な比例寸法や透過率、反射率は同じである。
（１）第１実施の形態
図３は本発明の第１実施形態に係る３次元映像表示装置の全体構成を示す分解斜視図である。ただしこの図の中には２次元映像表示装置70は含まれていない。図３を参照して、ミラー装置80は、ミラーケース2と、ハーフミラー11,12と、フルミラー13から構成される。ミラー装置80は本体ケース3と合体できる。
【００２６】
本体ケース3は2次元映像装置70が隙間なく入る容器の形を呈しており、ミラーケース2と合体させるための一対の軸受け穴3kとミラーケース2の位置を安定させるための一対の谷型の突起3iを備えている。
【００２７】
ミラーケース2はハーフミラー11,12とフルミラー13を所定の位置に固定するものであり、本体ケース3と合体させる機能を持っている。ミラーケース2には、ハーフミラー11,12とフルミラー13を固定するための一対の略扇形の穴（軸穴）2a,2b,2cと一対のストッパー2d,2f,2h、および一対の爪2e,2g,2iが両側に具わっており、本体ケースとの合体のための一対のピボット2kとミラーケース2と本体ケース3の位置を安定させるための一対の山型の突起2jが具わっている。本体ケース3およびミラーケース2の材質はポリプロピレン、ポリカーボネート、ABS樹脂、スチロール樹脂、硬質塩化ビニールなどの弾性を持つ合成樹脂が好ましい。
【００２８】
ハーフミラー11,12とフルミラー13はミラーケース2にある略扇形穴（軸穴）2a,2b,2cに差し込めるよう、矩形の軸11a,12a,13aをその一辺の両側に持つ略長方形の形状を呈している。ハーフミラー11,12、フルミラー13の厚さは画面71の対角線長さが3.5インチ程度の場合1mm〜2mmが好ましい。
【００２９】
画面71が10インチ程度の場合2mm〜3mmが好ましい。画面71が30インチ程度の場合3mm〜5mmが好ましい。ハーフミラー11,12およびフルミラー13はガラスまたはアクリル、硬質塩化ビニール、ポリカーボネート製であることが好ましい。色はできるだけ透明に近いものが好ましい。ハーフミラー11,12の可視光の透過率や反射率は上記したとおりであり、ハーフミラー11,12は可視光の吸収率を少なく抑えたいため誘電体多層膜コーティングによるハーフミラーが好ましい。フルミラー13は誘電体多層膜コーティングによるものが好ましいが、金属蒸着膜によるインコーネルコーティングのものでもかまわない。
【００３０】
図４は本体ケース3に2次元映像表示装置70を収容し、ミラー装置80と本体ケース3とが合体した状態を示す。ミラー装置80はミラーケース2の略扇形の穴2a,2b,2cにハーフミラー11,12とフルミラー13の軸がそれぞれの差し込まれることで組み立てられる。
【００３１】
また、本体ケース3の軸受け穴3kにミラーケース2のピボット2kを差し込むことでミラー装置80と本体ケース3は合体できる（図１２（Ｄ）参照）。図４の状態では、画面71が全部見えているため、画面71を通常に観賞できるが、ハーフミラー11,12とフルミラー13が画面71に対して所定の位置にはないので3次元映像の観賞はできない。
【００３２】
図５はハーフミラー11が軸を中心に回転する状態を示す図である。図５（Ａ）はハーフミラー11の斜視図であり、図５（Ｂ）は側面図である。図５を参照して、ハーフミラー11の軸11aは外部へ突出した矩形であり、長さはｄであり、幅はｗである。長さdは略扇形の軸受け穴2aの径と等しい。両側に矩形の軸11aを持つハーフミラー11は両側から略扇形の軸受け穴2a(図３参照)によって挟むことで抜け落ちることなく略扇形の扇頂角αの範囲で回転軸101を中心に回転できるように固定される。すなわちハーフミラー11は点線のハーフミラー11で示す位置まで回転軸がぶれることなく回転が可能となる。通常回転部分の軸は細い形状となるが、ハーフミラー11がガラスや合成樹脂で製作されることを考慮して、軸11aを矩形にして強度を高め、軸が欠け落ちる危険性を軽減している。同様の仕組みによってハーフミラー12とフルミラー13もそれぞれ略扇形の軸受け穴2b,2cによって回転を可能にしながら固定される。
【００３３】
図６および図７はハーフミラー11,12、およびフルミラー13の軸11a,12a,13aの強度を説明した図である。図６（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれｄ１、ｄ２が異なる形状の軸を示す図である。軸11a,12a,13aはすべて図６（Ｃ）の100のような形状をしている。このような形状の場合、荷重に対する応力集中はコーナー部Ｃ１,Ｃ２によく発生する。底辺Ｂを固定し、Ｐの位置に荷重をかけた条件で有限要素法の平面応力解析をすると、コーナー部Ｃ１,Ｃ２に最大主応力の応力集中が発生する。
【００３４】
通常回転部分の軸は細く、たとえば図６（Ａ）に示すように幅ｗ：長さｄ１＝１：１のような形状の場合のコーナー部の最大主応力σaが1.0であったとする。一方図６（Ｂ）に示すようにｗ：ｄ２＝１：５として軸の形状の長さが長い矩形にすることで、コーナー部の最大主応力σbは約0.3となる。
【００３５】
ハーフミラー11,12、およびフルミラー13の材質はガラスや合成樹脂であるため、軸の欠け落ちを防止するためには、できるだけ応力集中箇所の応力を軽減するべきである。そこで、この実施の形態においては、軸の幅ｗに対する長さｄ２の比を大きくすることで、コーナー部の応力を軽減している。なお、幅ｗ：長さｄ２の比は１：４以上が好ましく、１：５とすることによって、１：１の場合と比べてコーナー部の応力を約３分の１に軽減できる。
【００３６】
図７は、軸の形状の変更例を示す図である。図７に示すようにハーフミラー11,12、およびフルミラー13の軸が形成されているコーナー部Ｃ１とＣ２（図６（Ｃ）参照）にＲをつけることで、さらに応力を分散させることができる。この場合Ｒの半径ｒはｗの3分の１〜４分の１にすることが好ましい。
【００３７】
ミラー装置80の回転移動について説明する。
【００３８】
図４のミラー装置80において、ハーフミラー11はミラーケース2に具わっているストッパー2dおよび爪2e(図９（Ａ）、（Ｂ）、図３参照)に入る状態にあるため回転を許されない状態にある。ハーフミラー12およびフルミラー13も同様にストッパー2f,2h、および爪2g,2iによって回転を許されない状態にある。（図９（Ａ）参照）。
【００３９】
図４の状態からミラー装置80をピボット2kを中心に回転させ2次元映像表示装置70が入った本体ケース3の上に被せた状態を図８、図９に示す。図９（Ａ）は3次元映像表示装置の３次元映像の観賞時の一部断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）において、矢印Ｂ-Ｂで示す部分の断面図であり、図９（Ｃ）は図９（Ａ）において、矢印Ｃ-Ｃで示す部分の断面図である。図９（Ａ）に示す状態で画面71に対してハーフミラー11,12とフルミラー13が所定の位置にあり、この実施の形態の3次元映像の観賞時の状態となる。本体ケース3と軸受け穴3k、ミラーケース2とピボット2kおよび略扇形の穴2a,2b,2cとストッパー2d,2f,2h、爪2e,2g,2iは、この状態で画面71に対してハーフミラー11,12とフルミラー13が所定の位置になるよう配置されている。略扇形穴2a,2b,2cの扇頂角はそれぞれ約28度、約23度、約15度となる。
【００４０】
図８および図９の3次元映像の観賞時の状態において、図９（Ｃ）に示すように、ミラーケース2に具わっている山型の突起2jは本体ケース3の谷型の突起3jの谷の部分に入っている。そのため。ミラー装置80と本体ケース3の位置はある程度固定される。またミラーケース2と本体ケース3はポリプロピレンなどの弾性のある合成樹脂でできているため、ある程度の力で山型の突起2jは谷型の突起3jから外れてミラーケース2を回転させて図４の状態にすることができる。図４の状態から図８、図９の状態にもすることも同様の理由から可能である。このようにミラー装置80を簡単に回転させて動かすことが可能なため、3次元映像を観賞する状態と2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態とを簡単に切り替えることができる。また画面71がタッチパネル付の場合は図４の状態では画面を触ることもできる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態においては、装着後もミラー装置80の部分だけを2次元映像表示装置の画面から引き離すことで、２次元映像と３次元映像を瞬時にかつ簡単な操作で切り替えて見ることが可能になる。
【００４２】
ミラー装置80の折り畳みについて説明する。
【００４３】
図１０はミラーケース2内において図４の状態からミラーを折り畳んだ状態を示す。図１０に示すように、ハーフミラー11は力P1を加えると、爪2eを乗り越えてミラーケース2の底部2nに折り畳める（図３参照）。ハーフミラー12とフルミラー13も同様に折り畳むことができる。図１１と図１２は図１０の状態のミラーケース2を本体ケース3に被せた状態を示す。図９の3次元映像の観賞時と違い、ハーフミラー11,12とフルミラー13はミラーケース2の中に折り重なり、ミラー装置80は本体ケース3と2次元映像表示装置70に接近した状態で折り畳まれている。図９の観賞時と比較して全体の体積が削減されていることがわかる。
【００４４】
図１２（Ａ）は折り畳み時の一部断面図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｂ−Ｂで示す部分の断面図であり、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｃ−Ｃで示す部分の断面図であり、図１２（Ｄ）は図１２（Ａ）において、矢印Ｄ−Ｄで示す部分の断面図である。この実施の形態では図１２（Ｂ）に示すようにハーフミラー11はストッパー2dと爪2eからはずれている。また図１２（Ｃ）に示すように山型の突起2jは谷型の突起3jから外れている。
【００４５】
以上のように、この実施の形態によれば、かさばるハーフミラーの部分を折り畳んでコンパクトにできる構造をとることで、収納や持運びに適した３次元映像表示装置を提供できる。
【００４６】
図１３にハーフミラー11,12およびフルミラー13がミラーケース2の中に折り畳まれる仕組みを示す。図１３(Ａ)は仮にミラーケース2の底部2n’に折れがなく平板であった場合、ハーフミラー11,12とフルミラー13をミラーケースの中に折り畳み、さらにミラーケース2を本体ケース3に被せようと試みた状態を示す図である。このとき画面71からのミラーケース2の折り畳み時の底部2n’の高さh1をできるだけ低くすることで折り畳んだ状態での体積を少なくできる。ところがこれを実現しようとすると、ミラーケース2と本体ケース3をつなぐ回転軸k’は本体ケース3から離れた位置に存在しなければならず、両者の合体ができない。また図１３（Ｂ）のように両者が合体できるよう、本体ケース3の中に回転軸ｋを配置した場合、底部2n’と画面71の折り畳み時の高さh2は3次元映像の観賞時の高さhmaxの約40％になる。このときミラーケース2の端部2w’が最高高さとなり、この高さが折り畳み時の高さh2になっている。
【００４７】
図１３（Ｃ）はミラーケース2の底部2nをフルミラー13の上端部付近2vで折った場合を示す。この場合折曲げ角度θを約19度とすることで、ミラーケース2の端部2wは画面71に接近するため、ミラーケース2の2vの位置が最高高さとなり折り畳み時の高さh3は観賞時の高さhmaxの約30％にすることができる。また最高高さとなる位置2vがミラーケース2の底部2nの中央付近にくるため、図１３(Ｂ)と比較して中央が膨らんだ角張らない形状となり、持運ぶのに適している。このようにミラーケース2の底部2nを2v付近で折っても、フルミラー13が収納されるスペースがあるため、フルミラー13の折り畳みにも影響はない。
【００４８】
図１４はミラーケースの上面を示す斜視図である。図１４に示すようにミラーケース2の底部にはU字型の切込み2p,2q,2rがある。U字型の切込2pの内側部分2sに指や手などの力P2を加えて合成樹脂の弾性で切込み内部をハーフミラー11側にたわませることができる。この作業を図１０の状態で行うと2sの部分がハーフミラー11に当たって押し出すことになり、折り畳まれた状態からストッパー2d、爪2eの間に挟まる位置まで回転させることができる。こうすることで直接ハーフミラー11に指や手を触れることなくハーフミラー11を回転させることができる。ハーフミラー12とフルミラー13も同様に2t,2uの部分に力を加えることで指などで直接触れることなく回転させることができる。
【００４９】
図１５は本体ケース3とは別の形態の本体ケース4を示す斜視図である。本体ケース4は２次元映像表示装置70の端部だけを隙間なく覆う形状となっている。図１６は本体ケース4に2次元映像表示装置70を入れ、ミラーケース2を合体させた状態の断面図である。本体ケース4も弾性を持つ合成樹脂で作ることが好ましい。また本体ケース4と２次元映像表示装置70とは摩擦力によって容易に外れない。軸受け穴4kと谷型の突起4jは、本体ケース3の軸受け穴3kと谷型の突起3jと同様の機能を果たす。
【００５０】
以上のように、この実施の形態においては、液晶ディスプレイなどの２次元映像表示装置にハーフミラーなどからなるミラー装置を簡単に着脱でき、ミラー装置は折り畳ためてコンパクトにできるようにしてあるため、3次元映像を容易に持運んで楽しむことが可能になる。
（２）第２実施の形態
次に、この発明の第２実施の形態について説明する。図１７は本発明の第２実施形態に係る３次元映像表示装置の構成部品を示す図である。ただしこの図の中には2次元映像表示装置は含まれていない。図１７に示すように、ミラー装置50はミラーケース5a、ハーフミラー21,22、フルミラー23および本体ケース5bから構成される。ミラーケース5aと本体ケース5bはヒンジ部5fによってつながっているため、ポリプロピレンなどの耐ヒンジ特性の高い合成樹脂による一体成型で作ることが好ましい。
【００５１】
ミラーケース5aにはハーフミラー21,22、フルミラー23を固定して装着するための溝5c,5d,5eがある。ハーフミラー21,22、フルミラー23の厚さと材質、および透過率、反射率は実施形態１と同じであるが、形はすべて長方形である。
【００５２】
本体ケース5bは2次元映像表示装置70の端部だけを隙間なく覆う形状となっている。
【００５３】
図１８、図１９はミラーケース5aにハーフミラー21,22、フルミラー23を固定してミラー装置50が形成され、本体ケース5bに2次元映像表示装置70を入れた状態を示す図である。これは2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態である。
【００５４】
図２０、図２１はミラーケース5aをヒンジ5fを軸に回転させて画面71に被せた状態を示す図である。この状態ではハーフミラー21,22とフルミラー23が画面71に対して所定の位置に来るため、3次元映像を観賞することができる。このようにミラー装置50を簡単に回転して動かすことが可能なため、3次元映像を観賞する状態と2次元映像表示装置70の画面71を通常の観賞する状態とを簡単に切り替えることができる。また画面71がタッチパネル付の場合は図１８、図１９の状態では画面を触ることもできる。
【００５５】
第２実施形態では第１実施形態のようにミラー装置50の部分を折り畳んで体積を削減することはできない。しかしながら、第２実施形態は第１実施形態よりも部品数が少なく、部品の形状も簡単である。そのため、第１実施形態よりも製作コストを軽減することが可能である。
【００５６】
以上のように、この実施の形態においては、液晶ディスプレイなどの２次元映像表示装置にハーフミラー等からなるミラー装置を簡単に着脱でき、3次元映像を楽しむことが可能になる。
【００５７】
なお、上記いずれの実施の形態においても、ハーフミラーを２枚とその後部にフルミラーを１枚設けた場合について説明したが、これに限らず、ハーフミラーを３枚以上としてもよい。
【００５８】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明にかかる３次元映像表示装置は、２次元映像表示装置にミラー装置を簡単に着脱でき、特殊な眼鏡をかけることなく見やすい３次元映像を見ることができ、コンパクトに折り畳ためて持運びに適した３次元映像表示装置として有利に使用される。
【符号の説明】
【００６０】
81, 82, 11, 12, 21, 22：ハーフミラー、
83, 13, 23：フルミラー、
81a, 82a, 83a：虚像
2：ミラーケース
3, 4：本体ケース、
70：２次元映像表示装置、
71：画面、
50, 80：ミラー装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置において、
該映像表示装置を装着する本体ケースと、
該本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、
前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支され、
３次元映像を表示する時に、該ミラーケースは該軸を中心にして該本体ケース側に回転して、該複数のミラーが該映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、該映像表示装置の該画面に表示される映像を反射して表示する
ことを特徴とする３次元映像表示装置。
【請求項２】
前記複数のミラーは、該ミラーの高さが奥に行くにつれて低くなるように配置され、観賞者側に近い側に配置された第１および第２のハーフミラーと、該第１および第２のハーフミラーの後方に配置された１枚のフルミラーとを含む、請求項１記載の３次元映像表示装置。
【請求項３】
前記本体ケースは、前記２次元映像表示装置として２次元映像を表示する画面を有する携帯可能な表示装置を収容する、請求項１乃至３のいずれかの項記載の３次元映像表示装置。
【請求項１】
映像表示装置の画面に表示される映像を複数のミラーを用いて反射させて、３次元的に表示する３次元映像表示装置において、
該映像表示装置を装着する本体ケースと、
該本体ケースと一体的に形成され、複数のミラーが奥行き方向へ所定間隔かつ所定角度で並行に配置して固定されたミラーケースを備えるミラー装置を有し、
前記ミラーケースは、前記本体ケースの所定部に軸を中心に回転可能に軸支され、
３次元映像を表示する時に、該ミラーケースは該軸を中心にして該本体ケース側に回転して、該複数のミラーが該映像表示装置の画面に対して観賞者側に所定角度傾斜して位置付けされて、該映像表示装置の該画面に表示される映像を反射して表示する
ことを特徴とする３次元映像表示装置。
【請求項２】
前記複数のミラーは、該ミラーの高さが奥に行くにつれて低くなるように配置され、観賞者側に近い側に配置された第１および第２のハーフミラーと、該第１および第２のハーフミラーの後方に配置された１枚のフルミラーとを含む、請求項１記載の３次元映像表示装置。
【請求項３】
前記本体ケースは、前記２次元映像表示装置として２次元映像を表示する画面を有する携帯可能な表示装置を収容する、請求項１乃至３のいずれかの項記載の３次元映像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−１３７７６６（Ｐ２０１２−１３７７６６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２６９６（Ｐ２０１２−２２６９６）
【出願日】平成２４年２月６日（２０１２．２．６）
【分割の表示】特願２０１１−２２６２９７（Ｐ２０１１−２２６２９７）の分割
【原出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（３１１０１４１８５）株式会社ライツ (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月６日（２０１２．２．６）
【分割の表示】特願２０１１−２２６２９７（Ｐ２０１１−２２６２９７）の分割
【原出願日】平成２２年８月９日（２０１０．８．９）
【出願人】（３１１０１４１８５）株式会社ライツ (3)
【Ｆターム（参考）】
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