光学器件及光学系统技术方案

一种光学器件，具备：导光板、使由导光板引导的光偏向并使在导光板外的空间上形成像的光从射出面射出的多个偏向部，多个偏向部分别使实质上会聚于空间上的一个会聚点或会聚线的方向的光、或者实质上从空间上的一个会聚点或会聚线发散的方向的光从射出面射出，会聚点或会聚线在多个偏向部之间相互相同，通过多个会聚点或会聚线的集合，在空间上形成像，在多个偏向部的各自中，各个偏向部使从射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过空间上的特定的观察位置，在与导光板导光的方向正交的面内，多个偏向部中的至少一个偏向部以连结该偏向部的一端部和会聚点或会聚线的第一线与连结会聚点或会聚线和观察位置的第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在第二线或第二线的延长线与导光板相交的位置和一端部之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学器件及光学系统
本专利技术涉及光学器件及光学系统。
技术介绍
已知的是如下立体的二维图像显示装置，即，由具备显示二维图像的图像显示面的显示部、离开图像显示面而配置的微透镜阵列构成，使从图像显示面射出的光在位于微透镜阵列的显示部相反侧的空间中的成像面上成像，从而显示立体的二维图像(例如，参照专利文献1)。专利文献1：(日本)特开2001－255493号公报所要解决的课题将使光偏向的多个偏向部设置于导光板，利用该多个偏向部，能够提供形成位于导光板外的像的光束。在此，在导光板中，偏向部所占的面积越大，制造成本越高。另外，在导光板中，偏向部所占的面积越大，导光板整体的透光性越低。
技术实现思路
在第一方式中，提供一种光学器件(光学设备)。光学器件可以具备导光板，所述导光板在平行于射出面的面内引导光。光学器件可以具备多个偏向部，所述多个偏向部使由导光板引导的光偏向，并使在所述导光板外的空间上形成像的光从所述射出面射出。多个偏向部可以分别使实质上会聚于所述空间上的一个会聚点的或会聚线的方向的光或实质上从所述空间上的一个会聚点或会聚线发散的方向的光从所述射出面射出。会聚点或会聚线可以在所述多个偏向部之间相互相同，通过多个所述会聚点或会聚线的集合，在所述空间上形成所述像。在多个偏向部的各自中，各自的偏向部可以使从所述射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过所述空间上的特定的观察位置。在与所述导光板引导光的方向正交的面内，多个偏向部中的至少一个偏向部可以以连结该偏向部的一端部和所述会聚点或会聚线的第一线与连结所述会聚点或会聚线和所述观察位置的第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在所述第二线或所述第二线的延长线与所述导光板相交的位置和所述一端部之间。在与所述导光板引导光的方向正交的面内，多个偏向部的各自可以都以连结至少一个偏向部的偏向部的另一端部和所述会聚点或会聚线的第三线与所述第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在所述第二线或所述第二线的延长线与所述导光板相交的位置和所述另一端部之间。多个偏向部可以在平行于所述射出面的面内分别沿着预定的线形成。在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部中的至少一个偏向部以与会聚于所述会聚点或会聚线的光的光轴或从所述会聚点或会聚线发散的光的光轴相对应的位置为边界，可以具有一端部侧的第一部分和另一端部侧的第二部分。从所述第一部分射出的光与从所述第二部分射出的光可以相对于所述光轴具有非对称性。在与所述导光板引导光的方向正交的面内，多个偏向部中的至少一个偏向部以与会聚于所述会聚点或会聚线的光的光轴或从所述会聚点或会聚线发散的光的光轴相对应的位置为边界，可以具有一端部侧的第一部分和另一端部侧的第二部分。在与导光板引导光的方向正交的面内，平行于所述射出面的方向的所述第一部分与平行于所述射出面的方向的所述第二部分可以相对于长度具有非对称性。导光板引导的光可以在平行于所述射出面的面内实质上为平行光。所述第一部分及所述第二部分可以分别具有使入射后的光偏向的多个偏向面。第一部分具有的所述多个偏向面和所述第二部分具有的所述多个偏向面以与连结所述会聚点或会聚线和所述观察位置的线相对应的位置为边界，偏向面的朝向可以具有非对称性。多个偏向部中的、位于所述导光板的端部侧的偏向部的所述非对称性的程度可以比所述多个偏向部中的、位于所述导光板的中央侧的偏向部的所述非对称性的程度大。在第二方式中，提供一种光学器件。光学器件可以具备导光板，所述导光板在平行于射出面的面内引导光。光学器件可以具备多个偏向部，所述多个偏向部二维地配置于与所述射出面平行的面内，分别使由所述导光板引导的光偏向，并使形成空间上的像的光从所述射出面射出。多个偏向部各自可以通过使入射到所述多个偏向部各自的光，在平行于所述射出面的面内扩展成在与所述导光板的导光方向正交的方向具有与所述像相对应的强度分布的光，并从所述射出面射出，并通过来自沿着与所述导光方向正交的方向配置的所述多个偏向部的光的集合，形成从所述像发散的方向的光。多个偏向部各自可以使从所述射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过所述空间上的特定的观察位置。在第三方式中，提供一种光学器件。光学器件可以具备导光板，所述导光板在平行于射出面的面内引导光。光学器件可以具备多个偏向部，所述多个偏向部二维地配置于与所述射出面平行的面内，分别使由所述导光板引导的光偏向，并使形成空间上的像的光从所述射出面射出。多个偏向部各自可以通过使入射到所述多个偏向部各自的光，二维地扩展成与所述像相对应的强度分布的光，并从所述射出面射出，并通过来自不在同一直线上的三个以上的偏向部的光的集合，形成从所述像发散的方向的光。多个偏向部各自可以使从所述射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过所述空间上的特定的观察位置。可以在连结像上的任意点和所述观察位置的线上或延长线上设有所述多个偏向部中的一个偏向部。多个偏向部各自可以具有设置在所述导光板的表面或内部，使由所述导光板引导的光进行反射、折射或衍射的、相对于所述射出面倾斜的一个偏向面或多个偏向面的集合。偏向面的至少一个可以具有朝向不同方向的多个平面或曲面。偏向面中的至少一个在投影到平行于所述射出面的面上的情况下，可以具有沿着与所述导光板的导光方向正交的方向延伸的折线或曲线的形状。还可以具备发出由所述导光板引导的光的光源。此外，上述的专利技术概要并不是列举了本专利技术的全部特征的概要。另外，这些特征组的子组合也可成为本专利技术。附图说明图1是将第一实施方式的显示装置10与投影到空间上的立体像一同概略地表示的图；图2是表示偏向部30a包含的反射面31a、偏向部30b包含的反射面31b、偏向部30c包含的反射面31c的图；图3是概略地表示显示装置10的xz截面的图；图4是表示在显示装置10中规定了追加的观察位置382时的xz截面的图；图5是表示在显示装置10中将能够辨认像的观察位置限定在特定范围内时的xz截面的图；图6是放大表示图3的一部分的图；图7是表示作为显示装置10的比较例的显示装置700的图；图8是表示作为显示装置10的变形例的显示装置10A的xz截面的图；图9是表示作为显示装置10A的比较例的显示装置900的图；图10是表示作为显示装置10的变形例的显示装置10B的xz截面的图；图11是概略地表示作为偏向部30的变形例的偏向部130及偏向部132的图；图12是将第二实施方式的显示装置210与形成于空间上的像一同概略地表示的图；图13是概略地表示显示装置210的yz平面的截面的图；图14是概略地表示偏向部230所具有的光元件231之一例的图；图15是示意地表示提供朝向特定的观察位置的光的偏向部230的图；图16是表示反射面40a及反射面41b和观察位置380之间的关系的图；图17是示意地表示作为偏向部230的变形例的偏向部330的图；图18是示意地表示作为偏向部230的变形例的偏向部230A的立体图；图19是对形成作为偏向部230A的变形例的偏向部230G的方法进行说明的图；图20是对形成作为偏向部230A的变形例的偏向部230G的方法进行说明的图；图21是示意地表示光元件231的形状的另一例的图；图22是示意地表示xy面内的光元件231的配置例的图；图23是示意地表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学器件，具备：导光板，其在平行于射出面的面内引导光；多个偏向部，其使由所述导光板引导的光偏向，并使在所述导光板外的空间上形成像的光从所述射出面射出，所述多个偏向部分别使实质上会聚于所述空间上的一个会聚点或会聚线的方向的光、或者实质上从所述空间上的一个会聚点或会聚线发散的方向的光从所述射出面射出，所述会聚点或会聚线在所述多个偏向部之间相互相同，通过多个所述会聚点或会聚线的集合，在所述空间上形成所述像，在所述多个偏向部的各自中，各个偏向部使从所述射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过所述空间上的特定的观察位置，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部中的至少一个偏向部，以连结该偏向部的一端部和所述会聚点或会聚线的第一线与连结所述会聚点或会聚线和所述观察位置的第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在所述第二线或所述第二线的延长线与所述导光板相交的位置和所述一端部之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.19 JP 2016-1418441.一种光学器件，具备：导光板，其在平行于射出面的面内引导光；多个偏向部，其使由所述导光板引导的光偏向，并使在所述导光板外的空间上形成像的光从所述射出面射出，所述多个偏向部分别使实质上会聚于所述空间上的一个会聚点或会聚线的方向的光、或者实质上从所述空间上的一个会聚点或会聚线发散的方向的光从所述射出面射出，所述会聚点或会聚线在所述多个偏向部之间相互相同，通过多个所述会聚点或会聚线的集合，在所述空间上形成所述像，在所述多个偏向部的各自中，各个偏向部使从所述射出面射出的光所含的光线中的任一条都通过所述空间上的特定的观察位置，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部中的至少一个偏向部，以连结该偏向部的一端部和所述会聚点或会聚线的第一线与连结所述会聚点或会聚线和所述观察位置的第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在所述第二线或所述第二线的延长线与所述导光板相交的位置和所述一端部之间。2.如权利要求1所述的光学器件，其中，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部的各自都以连结至少一个偏向部的偏向部的另一端部和所述会聚点或会聚线的第三线与所述第二线形成预定的角度以下的角度的方式，形成在所述第二线或所述第二线的延长线与所述导光板相交的位置和所述另一端部之间。3.如权利要求1或2所述的光学器件，其中，所述多个偏向部在平行于所述射出面的面内分别沿着预定的线形成。4.如权利要求1～3中任一项所述的光学器件，其中，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部中的至少一个偏向部以与会聚于所述会聚点或会聚线的光的光轴或从所述会聚点或会聚线发散的光的光轴相对应的位置为边界，具有一端部侧的第一部分和另一端部侧的第二部分，从所述第一部分射出的光与从所述第二部分射出的光相对于所述光轴具有非对称性。5.如权利要求1～4中任一项所述的光学器件，其中，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，所述多个偏向部中的至少一个偏向部以与会聚于所述会聚点或会聚线的光的光轴或从所述会聚点或会聚线发散的光的光轴相对应的位置为边界，具有一端部侧的第一部分和另一端部侧的第二部分，在与所述导光板引导光的方向正交的面内，平行于所述射出面的方向的所述第一部分与平行于所述射出面的方向的所述第二部分相对于长度具有非对称性。6.如权利要求4或5所述的光学器件，其中，所述导光板引导的光在平行于所述射出面的面内实质上为平行光，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高木佳彦，北村智和，奥田满，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP