光学设备及光学系统技术方案

一种光学设备，具备导光板和从与导光板的导光方向正交方向的不同的位置向导光板入射光的光源，导光板具有光会聚部，该光会聚部分别具有从射出面射出实质上会聚在空间上的会聚点或会聚线的射出光、或者实质上从空间上的会聚点或会聚线发散的方向的射出光的光学面，会聚点或会聚线在光会聚部之间各不相同，通过会聚点或会聚线的聚集，在空间上形成像，从射出面射出实质上会聚在包括距射出面第一距离的点在内的规定范围内的射出光、或者实质上从距射出面第一距离的点开始的规定范围内发散的方向的射出光的光会聚部，比从射出面射出实质上会聚在包括距射出面比第一距离长的第二距离的点在内的规定范围内的射出光、或者实质上从包括距射出面第二距离的点在内的规定范围内发散的方向的射出光的第二光会聚部，设置得多。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学设备及光学系统
本专利技术涉及光学设备及光学系统。
技术介绍
已知有具备导光板、光源、配置于导光板的表面侧的视差屏障(parallaxbarrier)方式或透镜阵列方式的掩模或透镜阵列的立体可视的显示装置(例如，参照专利文献1。)。专利文献1：日本特开2012－008464号公报例如，从导光板的入光端面的不同的位置入射光时，有时来自导光板的射出光的射出角度因入光位置不同而有所不同。因此，有时不能使射出光朝向希望的方向。其结果是，有时会在由射出光形成的一个像中产生模糊不清。
技术实现思路
本专利技术的第一方式中，光学设备具备导光板，其在与光的射出面平行的面内引导入射的光；光源，其从与导光板引导光的导光方向正交的方向的不同的位置，向导光板入射光，导光板具有多个光会聚部，多个光会聚部分别具有供由导光板引导的光入射，并从射出面射出实质上会聚在空间上的一个会聚点或会聚线的射出光、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射出光的光学面，会聚点或会聚线在多个光会聚部之间互不相同，通过多个会聚点或会聚线的聚集，在空间上形成像，多个光会聚部中，从射出面射出实质上会聚在包括距射出面第一距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距射出面第一距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第一光会聚部，为了使由第一光会聚部射出的射出光的所述会聚点或会聚线形成的像的展宽(扩展)，与由多个光会聚部中，从射出面射出实质上会聚在包括距射出面比第一距离长的第二距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距射出面第二距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第二光会聚部射出的射出光的会聚点或会聚线形成的像的展宽大体一致，第一光会聚部比第二光会聚部设置得多。预定的范围也可以是沿着与导光方向正交的方向的范围。也可以是，第一距离越短第一光会聚部设置越多。也可以是，第二光会聚部从射出面射出实质上会聚在会聚点或会聚线中的、距离射出面最远的会聚点或会聚线的射出光、或者实质上从距离射出面最远的会聚点或会聚线发散的方向的射出光，光源从不同的位置向导光板入射光，由此，第二光会聚部射出的射出光的会聚点或会聚线在与导光板引导光的导光方向正交的方向具有展宽，第二光会聚部射出的射出光的会聚点或会聚线的展宽越大，第一光会聚部设置越多。第一光会聚部也可以设置在与导光方向正交的方向的不同的位置。由会聚点或会聚线的聚集形成的像也可以是用线显示的像。多个光会聚部也可以在与射出面平行的面内分别沿着预定的线形成。从射出面射出实质上会聚在包括距射出面特定的距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距射出面特定的距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的多个光会聚部的数量越多，该多个光会聚部中的每一个光会聚部的射出光的光度越小。本专利技术第二方式中，光学系统具备上述光学设备和用户界面部，光学设备形成向用户显示用户界面部的位置的像。此外，上述专利技术的概要并没有列举出本专利技术的全部特征。另外，这些特征群的组合和分组合也可作为专利技术。附图说明图1是与投影在空间上的立体像一起概略地表示一实施方式的显示装置10的图；图2是概略地表示光会聚部30d的射出光会聚的定点因光源而偏移的情况的立体图；图3是表示由一部分光会聚部30形成的像206的图；图4是概略地表示导光板70中的与定点PA、PB及PC对应的光会聚部30的图；图5是示意性地表示由显示装置10显示的像6的模糊的图；图6是概略表示将显示装置10应用于检票机时的应用例的图；图7是概略表示作为光会聚部30的变形例的光会聚部130及光会聚部132的图。具体实施方式下面，通过专利技术的实施方式对本专利技术进行说明，但以下的实施方式并不是限定本专利技术请求范围的方式。另外，在实施方式之中说明的特征的全部组合并不限定必须为专利技术的解决手段。图1是与投影在空间上的立体像一起概略表示一实施方式的显示装置10。此外，为了便于说明，实施方式的说明所利用的图采用概略或示意性的图。实施方式的说明所利用的图有时不按实际的比例来描绘。显示装置10具有射出光的射出面71。显示装置10由从射出面71射出的光形成作为立体像的像6。像6是由用户在空间上可识别的立体像。此外，所谓立体像，是指使其与显示装置10的射出面71处于不同的位置来识别的像。所谓立体像，例如也包括在远离显示装置10的射出面71的位置被识别的二维像。即，立体像的概念不仅是作为立体的形状被识别的像，还包含在与显示装置10的显示面上不同的位置被识别的二维形状的像。显示装置10具备导光板70和光源部20。导光板70由透明且折射率比较高的树脂材料来成形。形成导光板70的材料例如也可以是聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、玻璃等。导光板70具有与射出面71相反侧的背面72。另外，导光板70具有作为导光板70的四个端面的端面73、端面74、端面75及端面76。端面73是导光板70的入光端面。在端面73设置有光源部20，来自光源部20的光从端面73向导光板70入射。端面74是与端面73相反侧的面。端面76是与端面75相反侧的面。导光板70将来自光源部20的光在与射出面71平行的面内进行引导，并扩展为面状。此外，在实施方式的说明中，有时使用x轴、y轴及z轴的右手正交坐标系。将z轴方向定义为与射出面71垂直的方向。将从背面72向射出面71的方向定义为z轴正方向。另外，将y轴方向定义为与端面73垂直的方向。将从端面73向端面74的方向定义为y轴正方向。x轴是与端面75及端面76垂直的方向，将从端面75向端面76的方向设定为x轴正方向。此外，为了不使描述变得冗长，有时将与xy平面平行的面称为xy面，将与yz平面平行的面称为yz面，将与xz平面平行的面称为xz面。光源部20具备光源21、光源22及光源23。光源21、光源22及光源23例如是LED光源。这样，通过使用多个光源，像6的亮度提高。光源21的光轴、光源22的光轴及光源23的光轴均与端面73大体正交。在此，光源21、光源22及光源23各自的x方向的位置互不相同。这样，光源21、光源22及光源23从与导光板70导入光的导光方向(例如y轴方向)正交的方向的不同的位置向导光板70入射光。在导光板70的背面72形成有包括光会聚部30a、光会聚部30b及光会聚部30c的多个光会聚部30。光会聚部30在x轴方向实质上连续地形成。具体而言，光会聚部30a沿着线190a形成。光会聚部30b沿着线190b形成。光会聚部30c沿着线190c形成。在此，线190a、线190b及线190c是与x轴大体平行的直线。任意的光会聚部30沿着与x轴大体平行的直线实质上连续地形成。由导光板70引导的光入射到各光会聚部30的x轴方向的各位置。在此，对来自光源21、光源22及光源23中的一个光源的光向光会聚部30入射时的射出光进行说明。光会聚部30使入射到光会聚部30的各位置的光实质上会聚在分别与光会聚部30相对应的定点。作为光会聚部30的一部分，图1中特别表示出光会聚部30a、光会聚部30b及光会聚部30c，在各光会聚部30a、光会聚部30b及光会聚部30c，表示有从各光会聚部30a、光会聚部30b及光会聚部30c射出的多个光线会聚的情况。具体而言，光会聚部30a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学设备，具备：导光板，其在与光的射出面平行的面内引导被入射的光；光源，其从与所述导光板引导光的导光方向正交的方向的不同的位置，使光向所述导光板入射，所述导光板具有多个光会聚部，所述多个光会聚部分别具有供由所述导光板引导的光入射，并从所述射出面射出实质上会聚在空间上的一个会聚点或会聚线的射出光、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射出光的光学面，所述会聚点或会聚线在所述多个光会聚部之间互不相同，通过多个所述会聚点或会聚线的聚集，在空间上形成像，所述多个光会聚部中，从所述射出面射出实质上会聚在包括距所述射出面第一距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距所述射出面第一距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第一光会聚部，为了使由所述第一光会聚部射出的射出光的所述会聚点或会聚线形成的像的展宽，与由所述多个光会聚部中，从射出面射出实质上会聚在包括距所述射出面比所述第一距离长的第二距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距所述射出面所述第二距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第二光会聚部射出的射出光的所述会聚点或会聚线形成的像的展宽大体一致，所述第一光会聚部比所述第二光会聚部设置得多。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.13 JP 2015-004534;2015.09.14 JP 2015-181061.一种光学设备，具备：导光板，其在与光的射出面平行的面内引导被入射的光；光源，其从与所述导光板引导光的导光方向正交的方向的不同的位置，使光向所述导光板入射，所述导光板具有多个光会聚部，所述多个光会聚部分别具有供由所述导光板引导的光入射，并从所述射出面射出实质上会聚在空间上的一个会聚点或会聚线的射出光、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射出光的光学面，所述会聚点或会聚线在所述多个光会聚部之间互不相同，通过多个所述会聚点或会聚线的聚集，在空间上形成像，所述多个光会聚部中，从所述射出面射出实质上会聚在包括距所述射出面第一距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距所述射出面第一距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第一光会聚部，为了使由所述第一光会聚部射出的射出光的所述会聚点或会聚线形成的像的展宽，与由所述多个光会聚部中，从射出面射出实质上会聚在包括距所述射出面比所述第一距离长的第二距离的点在内的预定的范围内的射出光、或者实质上从包括距所述射出面所述第二距离的点在内的预定的范围内发散的方向的射出光的第二光会聚部射出的射出光的所述会聚点或会聚线形成的像的展宽大体一致，所述第一光会聚部比所述第二光会聚部设置得多。2.如权利要求1所述的光学设备，其中，所述预定的范围是沿着与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：篠原正幸，北村智和，田上靖宏，奥田满，广瀬勇司，冈田和幸，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP