CN107306507B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置(1)，具有：图像投影部(11，13)；导光板(14)，其具有沿着从图像投影部发出并经由入射面(14a)入射至内部的光的传播方向而排列的多个偏转部(141)，各偏转部将从表示图像投影部投影的图像的规定区域中的、与入射面(14a)的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，以在传播方向上相互不同的角度从射出面(14c)射出；掩模(15)，其将经由各偏转部从射出面(14c)射出的光中的、朝向规定视点的光以外的光进行遮断，图像投影部使从规定区域发出的光，在与入射面(14a)的长边方向正交的方向上变为平行光。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及可在空中投影图像的显示装置。

背景技术

目前，正在研究在空中投影图像的显示装置。特别是这种显示装置中，为了可以同时看到其它物体和投影于空中的图像，提出了一种利用导光板传递投影至空中的图像的显示装置(例如，参照专利文献1)。

例如，专利文献1所公开的显示装置具备：射出图像显示光的显示元件、具有形成观察对象的虚像的光学系统的射出机构、光导。光导为基板，具有：第一面、与第一面相对的第二面、与第一面和第二面不同的第三面、配置于观察者的眼睛前方的射出面，射出面具有多个平面形状的分束器。而且，该显示装置经由第三面，使来自射出机构的图像显示光入射至光导的基板内部后，利用第一面和第二面向设定方向引导图像显示光，并从射出面将图像显示光引导至观察者的眼睛。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2011-186332号公报

发明所要解决的课题

但是，专利文献1所公开的显示装置中，观察者观察由图像显示光形成的虚像。从观察者来看，该虚像位于无限远方，不能在有限的距离成像，因此，观察者几乎感觉不到立体感。另外，该显示装置中，可观察虚像的范围也由设置射出面的范围限定。虚像不能在光导附近成像，因此，观察者不能用两眼睛在相同的位置同时观察该虚像。另外，多个观察者不能在相同的位置同时观察该虚像。

发明内容

于是，本发明的目的在于，提供一种可扩大能看到投影至空中的图像的视点范围的显示装置。

用于解决课题的方案

作为本发明的一个方式，提供一种显示装置。该显示装置具有：图像投影部，其具有显示面，并在该显示面的规定区域显示被投影的图像；导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有：与图像投影部相对的入射面、沿着从图像投影部的规定区域发出且经由入射面入射至导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，多个偏转部分别将从图像投影部的规定区域中的、与入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，以在传播方向上相互不同的角度从导光板的一面即射出面射出；掩模，其以与导光板的射出面相对的方式配置，对于多个偏转部的各自，将经由该偏转部从射出面射出的光中的、朝向规定视点的光以外的光进行遮断，图像投影部使从规定区域发出的光，在与入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

该显示装置中，优选图像投影部具有：图像显示部，其具有显示面，并在显示面的规定区域显示图像；准直部件，其配置于图像显示部与导光板的入射面之间，使从图像显示部的规定区域发出的光在与入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

另外，优选该显示装置还具有成像部，该成像部使从图像投影部的规定区域发出的光，在关于与导光板的入射面的长边方向平行的方向的规定位置进行成像。

在该情况下，优选成像部是配置于图像投影部与入射面之间，且在该入射面的长边方向上具有正光焦度的柱面透镜。

该显示装置中，优选掩模对于多个偏转部的各自分别具有使从该偏转部射朝向规定视点的光透过的狭缝。

在该情况下，优选掩模具有扩散部，该扩散部使透过了与多个偏转部的各自对应的狭缝的光在包含传播方向及射出面的法线的面上扩散。

作为本发明的另一方式，提供一种显示装置。该显示装置具有：图像投影部，其具有显示面，并在该显示面的规定区域显示被投影的图像；导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有：与图像投影部相对的入射面、沿着从图像投影部的规定区域发出且经由入射面入射至导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，多个偏转部分别将从图像投影部的规定区域中的、与入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，从射出面朝向规定的视点射出，图像投影部使从规定区域发出的光，在与入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

该显示装置中，优选图像投影部具有：图像显示部，其具有显示面，并在该显示面的规定区域显示被投影的图像；准直部件，其配置于图像显示部与导光板的入射面之间，使从图像显示部的规定区域发出的光在与导光板的入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

在该情况下，优选显示装置还具有成像部，该成像部使从图像投影部的规定区域发出的光，在关于与导光板的入射面的长边方向平行的方向的规定位置进行成像。

另外，优选成像部是配置于图像投影部与导光板的入射面之间，且在该入射面的长边方向上具有正光焦度的柱面透镜。

或者，优选成像部具有配置于图像投影部和入射面之间，且沿着入射面的长边方向排列的多个透镜，多个透镜分别在入射面的长边方向上具有正光焦度。

在该情况下，优选图像投影部对于多个透镜的各自，在显示投影图像的规定区域中的与该透镜对应的部分区域，显示从规定的视点观察表示相同的被摄体的图像。

或者，优选成像部以与导光板的射出面相对的方式配置，使从导光板内经由射出面射出的光在与射出面平行的面上进行回归反射。

该显示装置中，优选多个偏转部分别是设于与导光板的射出面相对的面，并具有将在导光板内传播的光向射出面反射的反射面的棱镜，偏转部越远离入射面，反射面与射出面构成的角度越大。

另外，优选显示装置还具有以与导光板的射出面相对的方式配置的阵列透镜，阵列透镜在多个偏转部的各自每一个分别具有：第一透镜，其设于从图像投影部显示被投影的图像的规定区域发出且利用该偏转部改变方向并从射出面射出的光中、从图像投影部的该规定区域上的第一部分区域发出的光通过的位置；第二透镜，其设于从与导光板的入射面的长边方向正交的方向上与第一部分区域不同的、图像投影部的该规定区域上的第二部分区域发出的光通过的位置，第一透镜及第二透镜分别以与显示于第一部分区域的图像对应的成像面和与显示于第二部分区域的图像对应的成像面相互不同的方式，在包含在导光板内传播的光的方向及射出面的法线方向的面上具有光焦度。

或者，优选显示装置还具有阵列棱镜，该阵列棱镜以与导光板的射出面相对的方式配置，阵列棱镜在多个偏转部的各自每一个分别具有：第一棱镜，其设于从图像投影部显示被投影的图像的规定区域发出且利用该偏转部改变方向并从射出面射出的光中、从图像投影部的该规定区域上的第一部分区域发出的光通过的位置；第二棱镜，其设于从与导光板的入射面的长边方向正交的方向上与第一部分区域不同的、图像投影部的该规定区域上的第二部分区域发出的光通过的位置，第一棱镜的折射面的朝向及第二棱镜的折射面的朝向分别以与显示于第一部分区域的图像对应的成像面和与显示于第二部分区域的图像对应的成像面相互不同的方式设定。

作为本发明的又一方式，提供一种显示装置。该显示装置具有：图像投影部，其具有显示面，且在该显示面的规定区域显示被投影的图像；导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有与图像投影部相对的入射面、沿着从图像投影部的规定区域发出且经由入射面入射至导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，多个偏转部分别将从图像投影部的规定区域中的、与入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，从射出面朝向规定的视点射出，且多个偏转部分别使从图像投影部的规定区域发出的光在与入射面的长边方向平行的方向上变为会聚光，并在规定的位置进行成像，图像投影部使从规定区域发出的光，在与导光板的入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

该显示装置中，优选图像投影部具有：图像显示部，其具有显示面，且在该显示面的规定区域显示被投影的图像；准直部件，其配置于图像显示部与入射面之间，使从图像显示部的该规定区域发出的光在与导光板的入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

该显示装置中，优选多个偏转部分别是设于与导光板的射出面相对的面，并具有将在导光板内传播的光朝向射出面反射且相对于入射面形成为凹面状的反射面的棱镜。

或者，优选多个偏转部分别是设于与导光板的射出面相对的面，并具有将在导光板内传播的光朝向射出面反射，且在与射出面平行的面上，将在导光板内传播的光进行回归反射并形成为隅角反射镜状的反射面的棱镜。

发明效果

本发明的显示装置发挥可扩大能看到投影至空中的图像的视点范围的效果。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的显示装置的概略结构图；

图2是本发明第一实施方式的显示装置的概略侧面图；

图3是从正面侧观察的扩散面的局部放大图；

图4是变形例的导光板及掩模的概略立体图；

图5是第二实施方式的显示装置的概略侧面图；

图6是变形例的导光板及柱面透镜的概略侧面图；

图7是变形例的显示装置的概略结构图；

图8是另一变形例的显示装置的概略结构图；

图9是进而又一变形例的显示装置的概略侧面图；

图10是进而又一变形例的显示装置的概略结构图；

图11是进而又一变形例的显示装置的概略结构图；

图12是进而又一变形例的显示装置的概略结构图；

图13是进而又一变形例的、沿着与入射面正交的方向的导光板的概略侧面剖面图；

图14是进而又一变形例的、沿着与入射面正交的方向的导光板的概略侧面剖面图；

图15是表示进而又一变形例的、图像显示装置、导光部件及导光板的配置的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明实施方式的显示装置。该显示装置具有板状的导光板、和以与形成于导光板的一侧壁的入射面相对的方式配置的图像显示装置。而且，在图像显示装置和入射面之间配置有：在平行于与观察者相对的侧的导光板的面即射出面的面上使来自图像显示装置的光变为会聚光的成像透镜、在与射出面正交的面上使来自图像显示装置的光变为平行光的准直透镜。此外，图像显示装置和准直透镜构成图像投影部。另外，在与导光板的射出面相对的侧的扩散面上形成多个棱镜，该多个棱镜使入射至导光板内的来自图像显示装置的光经由射出面向观察者反射。另外，在射出面和观察者之间，对各个棱镜设置狭缝，该狭缝仅使图像显示装置的显示区域上的与射出面正交的方向上的、来自与该棱镜对应的位置的光向特定的视点透过。由此，从图像显示装置的显示区域上的各个点发出的光利用成像透镜，在导光板的射出面的观察者侧，对于与入射面的长边方向平行的方向成像为一点，并且利用狭缝朝向特定的视点。因此，观察者可观察到与显示区域上的各个点对应的、作为成像点的集合的显示于图像显示装置的图像的投影图像(实像)。另外，对于与入射面的长边方向平行的方向，光从成像点扩展，因此，对于该方向可以保持视差。因此，观察者以与入射面的长边方向平行的方式配置自身的两眼睛时，观察者可立体性地观察投影图像，并且即使使视点沿着该方向移动，也可观察该投影图像。

此外，以下，为了便于说明，将与观察者相对的侧设为正面，将其相反侧设为背面。

图1是本发明一个实施方式的显示装置的概略结构图。图2是显示装置的概略侧面图。显示装置1具有：图像显示装置11、成像透镜12、准直透镜13、导光板14、掩模15。此外，以下，在与位于导光板14的背面侧的扩散面14b平行的面上，将与导光板14的入射面14a的长边方向平行的方向设为x方向，将入射面14a的法线方向设为y方向。另外，将扩散面14b及位于导光板14的正面侧的射出面14c的法线方向设为z方向。此外，以下的各图表示显示装置的各构成要素的配置关系的概略，应注意的是，并不是表示实际的尺寸、棱镜等数量。

图像显示装置11是图像显示部的一例，例如可以设为液晶显示器或有机EL显示器。图像显示装置11根据从控制装置(未图示)接收的图像信号，将利用显示装置1投影至空中的二维图像，显示于显示装置1具有的显示面的显示区域中。而且，图像显示装置11以其显示区域与导光板14的入射面14a相对，且与入射面14a大致平行的方式配置。此外，该配置为一例，图像显示装置11也可以相对于入射面14a倾斜配置。在该情况下，按照图像显示装置11的显示区域上的位置，与成像透镜12的位置关系变化。而且，越是接近显示区域上的成像透镜12的点，从该点发出的光成像于越远离导光板14的位置。

此外，在z方向上，以入射面14a的中心和准直透镜13的光轴一致的方式配置准直透镜13的情况下，从在与其光轴正交的面内沿着z方向隔着该光轴而成为等距离的两点分别发出，且经由入射面14a向导光板14内入射的光相对于扩散面14b构成相同的角度。因此，来自这两点的光被相同的棱镜141反射并射向视点。因此，从观察者来看，重叠地看到这两点。

因此，优选图像显示装置11在z方向上以显示区域整体位于导光板14的正面侧或背面侧的方式配置。本实施方式中，图像显示装置11的显示区域整体配置于导光板14的背面侧。

另外，在该情况下，为了增加从图像显示装置11经由准直透镜13向导光板14内入射的光量，如图2中由虚线所示，优选配置反射镜20，该反射镜20在z方向上隔着准直透镜13的光轴而配置于图像显示装置11的相反侧，且具有与射出面14c平行且朝向图像显示装置11的反射面。

成像透镜12为成像部的一例，是在xy平面上具有正光焦度，且在yz平面上不具有光焦度的柱面透镜，在图像显示装置11和导光板14的入射面14a之间，以其光轴与入射面14a的法线平行的方式配置。此外，成像透镜12也可以是散装透镜，或为了薄型化也可以设为菲涅耳透镜或衍射透镜。另外，成像透镜12也可以是1个透镜，或为了修正像差，也可以包含沿着y方向配置的多个透镜。另外，成像透镜12的至少一个透镜面为了修正像差，在xy平面上均以非球面形成。

成像透镜12使从图像显示装置11的显示区域上的各个点(像素)发出的光在xy平面上变为会聚光，且如后述那样在导光板14的射出面14c和观察者之间的规定位置成像。因此，图像显示装置11配置于远离成像透镜12的焦点距离(例如，焦点距离f＝90mm)的位置。

准直透镜13配置于图像显示装置11和导光板14的入射面14a之间。此外，本实施方式中，准直透镜13配置于成像透镜12和入射面14a之间，但准直透镜13也可以配置于图像显示装置11和成像透镜12之间。另外，本实施方式中，准直透镜13以其光轴与入射面14a的法线平行的方式配置。准直透镜13作为在yz平面上具有正光焦度，且在xy平面上不具有光焦度的柱面透镜而构成。此外，准直透镜13也与成像透镜12同样，也可以是散装透镜，或也可以是菲涅耳透镜。另外，准直透镜13也可以是1个透镜，或也可以包含沿着y方向配置的多个透镜。另外，准直透镜13的至少一个透镜面也可以在yz平面上均以非球面形成。

另外，成像透镜12和准直透镜13也可以由一个透镜构成。在该情况下，例如，以透镜的一面仅在xy平面上具有正光焦度，且透镜的另一面仅在yz平面上具有正光焦度的方式形成。或者，准直透镜13也可以与入射面14a一体形成。即，入射面14a也可以作为柱面透镜而形成。

准直透镜13为准直部件的一例，使从图像显示装置11的显示区域上的各个点(像素)发出的光在yz平面上变为平行光。另外，准直透镜13与图像显示装置11一起构成图像投影部。因此，图像显示装置11配置于准直透镜13的焦点面(例如，相当于焦点距离f＝291mm的位置)。即，从图像显示装置11的显示区域上的各个点(像素)发出的光利用成像透镜12及准直透镜13，在xy平面上成为会聚光，且在yz平面上成为平行光，并入射至导光板14。因此，从图像显示装置11的显示区域上的各个点(像素)发出的光作为根据z方向上的该点的位置不同，在yz平面上保持不同的角度的平行光，向导光板14入射，且在导光板14内传播。

导光板14将从图像显示装置11发出的光射向观察者侧。因此，导光板14是形成平板状的透明的部件，与图像显示装置11相对的侧的侧壁作为入射面14a而形成。而且，从入射面14a入射至导光板14内的光一边在导光板14的背面侧的面即扩散面14b和导光板14的正面侧的面即作为与扩散面14b相对的面的射出面14c之间进行全反射，一边沿着y方向传播。

另外，在导光板14的扩散面14b上形成多个棱镜141，该多个棱镜141以使经由入射面14a入射至导光板14内的光，经由射出面14c向观察者侧射出的方式进行反射。各棱镜141为偏转部的一例。详细如后述，从图像显示装置11发出且在导光板14内传播的光利用形成于各棱镜141和掩模15的狭缝151，朝向(射向)特定的视点。

图3是从正面侧观察的扩散面14b的局部放大图。多个棱镜141沿着y方向以规定的间距(例如，1mm)配置成格栅状。多个棱镜141各自作为沿着例如与x方向即入射面14a的长边方向大致平行的方向延伸，且在y方向上具有规定宽度(例如，10μm)的大致三角形状的槽而形成。而且，多个棱镜141各自具有以相对于扩散面14b构成规定的角度α，且与入射面14a相对的方式朝向的反射面141a。此外，规定的角度α是入射至导光板14的来自图像显示装置11的光进行全反射并射向射出面14c的角度，例如，以相对于扩散面14b构成37～45°的方式设定。此外，本实施方式中，对于各棱镜141，以角度α相同的方式形成各棱镜141。

如上述形成各棱镜141，因此，从图像显示装置11发出且入射至导光板14内的光，利用成像透镜12在xy平面上成为会聚光，因此，通过利用一些棱镜141反射，此次在xz平面上成为会聚光。另外，该光利用准直透镜13，在yz平面上成为平行光，因此，在yz平面上，相对于棱镜141的反射面141a构成与图像显示装置11的显示区域上的z方向的位置相应的角度。因此，在yz平面上，从图像显示装置11的显示区域上的各个点发出的光，根据该点的z方向的位置而向不同的方向射出。

此外，成像透镜12、准直透镜13及导光板14分别通过例如将相对于可见光透明的材料、例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物的树脂进行成型而形成。

掩模15是由相对于可见光不透明的材料的形成的片状部件，配置于导光板14的射出面14c的正面侧。而且，在掩模15上，沿着y方向配置多个与x方向平行的狭缝151。各个狭缝151与一些棱镜141对应。

如图1及图2所示，本实施方式中，各狭缝151设于仅使从图像显示装置11发出而在导光板14内传播且由对应的棱镜141反射的光中、射向(朝向)特定的视点100的光透过，并遮断其它光的位置。因此，该例中，从图像显示装置11发出的光在yz平面上，利用准直透镜13变为平行光，因此，根据图像显示装置11的显示区域上的z方向的位置不同，透过的狭缝151不同。例如，图2所示的例子中，在图像显示装置11的显示区域上，越是从位于偏靠背面侧的点发出的光，透过越接近入射面14a的一方的狭缝151并射向视点100。但是，不限于此，只要图像显示装置11的显示区域上的z方向的位置和棱镜141及狭缝151的组一对一对应即可。

另外，视点100如图1及图2所示，成为沿着x轴的线状的范围，远离使从图像显示装置11的显示区域的各个点发出的光利用成像透镜12成像的成像点101而设定。因此，从视点100观察时，在与图像显示装置11的显示区域的各个点对应的各成像点101集合的平面102上，投影显示于显示区域的图像的实像，从视点100观察的观察者可以观察在平面102上投影的实像。

另外，在xz平面上，光从各成像点101扩散，因此，对于在x方向上投影于空中的图像，眼睛的位置产生的视差再现。因此，观察者通过在视点100使两眼睛沿着x方向排列，可立体地观察投影至空中的图像。另外，观察者即使从视点100沿着x方向移动视点，也可以观察到投影至平面102上的实像。这样，显示装置1可以扩大可看到投影至空中的图像的范围。

如以上进行的说明，该显示装置对于从图像显示装置的显示区域的各个点发出的光，在与入射面的长边方向平行的方向的面上设为会聚光，并在从导光板射出后的规定位置进行成像。另一方面，该显示装置在与入射面的长边方向正交的方向的面上变为平行光，使从导光板射出时的角度根据与入射面的长边方向正交的方向上的该点的位置而变化，并且利用设于掩模的狭缝，使从导光板射出的位置与光的射出方向一对一对应，且仅位于导光板的正面侧的射向特定的视点的方向的光透过狭缝。由此，该显示装置中，观察者从该视点观察时，可看到显示于图像显示装置且投影于空中的图像。另外，该显示装置对于从图像显示装置的显示区域的各个点发出的光，在成为会聚光的方向的面上以光从成像位置扩散的方式可观察到，因此，通过沿着该方向使两眼睛排列，观察者可立体性地观察到投影的图像，且即使沿着该方向变更视点，也可看到投影的图像。

图4是变形例的导光板及掩模的概略立体图。根据该变形例，在掩模15的各狭缝151设置扩散部件152，该扩散部件152在yz平面即包含导光板14内的光的传播方向及射出面14c的法线的面上，使透过了狭缝151的光扩散。扩散部件152可以设为例如沿着y方向以规定的间距形成的衍射光栅，或y方向上具有负光焦度的圆柱状的凹透镜。由此，掩模15可以在x方向上具有视差，同时，扩大y方向上观察者也可看到投影至空中的图像的范围。例如，两眼睛沿着与x方向平行的视点100a排列时，观察者可立体性地观察在平面102a上投影的图像。另一方面，使两眼睛沿着从视点100a向y方向偏移的位置的、与x方向平行的视点100b排列时，观察者可立体性地观察在平面102b上投影的图像。这样，该变形例中，当观察者沿着y方向偏移眼睛的位置时，可看到投影的图像的位置也沿着该视点的偏移而改变。但是，该变形例中，即使观察者沿着x方向偏移眼睛的位置，可看到投影的图像的位置也不变化。

接着，对第二实施方式的显示装置进行说明。图5是第二实施方式的显示装置2的概略侧面图。第二实施方式的显示装置2具有图像显示装置11、成像透镜12、准直透镜13和导光板14。

第二实施方式的显示装置2与第一实施方式的显示装置1相比，省略掩模15，设于导光板14的棱镜的结构不同。因此，以下，说明上述的不同点。对于显示装置2的其它结构要素，请参照第一实施方式的显示装置1对应的构成要素的说明。

第二实施方式的显示装置2中，各棱镜141的反射面与扩散面14b构成的角α以越远离入射面14a而越大的方式设定。此外，优选该角α以即使在最远离入射面14a的棱镜141，也成为可全反射来自图像显示装置11的光的角度的方式设定。

如上述，设定关于各棱镜141的反射面的角度α，因此，第二实施方式中，越是从图像显示装置11的显示区域上的z方向的位置成为背面侧的点发出且射向规定的视点(例如，视点500a或视点500b)的光，被越远离入射面14a的棱镜141反射。但是，不限于此，只要图像显示装置11的显示区域上的z方向的位置与棱镜141一对一对应即可。另外，该实施方式中，越是被远离入射面14a的棱镜141反射的光，越射向入射面14a侧，另一方面，越是被接近入射面14a的棱镜141反射的光，越射向远离入射面14a的方向。因此，即使省略掩模15，显示装置2也可以使来自图像显示装置11的光向特定的视点射出。另外，该实施方式中，从导光板14射出的光在以x方向投影图像的面上成像，且随着远离该面而进行扩散。因此，显示装置2可以在x方向上赋予视差，因此，通过观察者沿着x方向排列两眼睛，可立体性地观察投影的图像。

该实施方式中，被各棱镜141反射且射向其视点的光未被遮断，因此，观察者即使沿着y方向移动视点，也可观察显示于图像显示装置11且投影至空中的图像。但是，从各棱镜141射向视点的光线与各棱镜141的反射面构成的角沿着y方向上的视点的位置而变化，因此，随之，与该光线对应的图像显示装置11上的点的位置也变化。例如，在从视点500a观察的情况下，来自图像显示装置11上的各点501a～501c(但是，从观察者侧依次成为点501a，501b，501c)的光分别被棱镜141-1～141-4(但是，按照远离入射面14a的顺序，成为棱镜141-1，141-2，141-3，141-4)中的棱镜141-1～141-3反射并在投影面502a上成像。另一方面，观察者使眼睛从视点500a移动至远离入射面14a的视点500b。在该情况下，与视点500a相比，从视点500b能观察到射向远离入射面14a的方向并从导光板14射出的光。而且，本实施方式中，各棱镜141的反射面与扩散面14b构成的角α以随着远离入射面14a而变大的方式设定，因此，例如，来自图像显示装置11上的各点501a～501c的光被更接近入射面14a侧的棱镜141-2～141-4反射并在投影面502b上成像后，射向视点500b。因此，即使观察者沿着y方向改变视点，投影图像的位置也不怎么偏移。另外，该例子中，来自图像显示装置11上的各点的光利用各棱镜141，在y方向也以某程度成像。因此，即使观察者使两眼睛沿着y方向排列，也可观察立体的图像。

另外，根据该实施方式，未使用掩模，因此，成为损耗的光的量变少，因此，显示装置可将更清晰的图像投影至空中。另外，根据该实施方式，未使用掩模，因此，显示装置2可以使观察者看到处于导光板14的背后的物体(未图示)和投影的图像这双方。

此外，占据扩散面14b的面积的、形成有棱镜141的区域的面积的比即配置密度优选成为，观察者感觉经由透明的部件或不经由任何空间可看到处于导光板14背后的物体(未图示)的配置密度的上限以下。因此，例如优选以配置密度成为30.0％以下的方式配置各棱镜141。

或者，对于导光板14，优选，表示扩散光相对于全透过光的比例的雾度值成为，观察者感觉经由透明的部件或不经由任何空间可看到处于导光板14背后的物体(未图示)的雾度值的上限以下。例如，优选以雾度值成为28％以下的方式配置各棱镜141。

另外，上述的各实施方式或变形例中，设于导光板14的扩散面14b的各棱镜141也可以以在入射面14a的长边方向(即，x方向)上也离散的方式形成。在该情况下，各棱镜141也可以配置成正方格栅状，或也可以配置成锯齿状。

此外，该实施方式中，在与射出面14c相对的位置，对于每个棱镜141，在被该棱镜141反射且从射出面14c射出的光通过的位置也可以配置在yz平面上具有光焦度的柱面透镜。

图6是该变形例的导光板及柱面透镜的概略侧面图。该变形例中，以与导光板14的射出面14c相对的方式，配置由透明的部件形成的棱镜片材16。在棱镜片材16上，对于每个棱镜141，在被该棱镜141反射且从射出面14c射出的来自图像显示装置11的光透过的位置设置棱镜161。该例中，在导光板14内，来自图像显示装置11上的各点的光以与该点的z方向的位置相应的朝向传播。因此，来自图像显示装置11上的各点的光以根据间该点的z方向的位置，以在yz平面内不同的朝向从射出面14c射出的方式，被各棱镜141反射。因此，来自图像显示装置11上的各点的光根据该点的z方向的位置不同，透过棱镜161时的y方向的位置也不同。于是，通过根据y方向的位置适当设定yz平面中的、各棱镜161的折射面的朝向，即使来自图像显示装置11上的任意点的光被某个棱镜141反射，也通过投影面601上的相同的位置。因此，即使观察者使视点的位置沿着y方向变化，该显示装置也可以将投影的图像的位置设为一定。即，该变形例中，显示装置可修正每个棱镜141投影来自图像显示装置11的光的位置。

此外，该变形例中，利用设于棱镜片材16的各棱镜161，可调节从导光板14射出的光在yz平面内的朝向，因此，形成于导光板14的各棱镜141的反射面与扩散面构成的角也可以相同。

此外，上述的各实施方式中，也可以设置展示用的物体，来代替图像显示装置11。在该情况下，根据该物体上的各点与成像透镜12的位置关系，投影该物体上的点的位置改变，因此，显示装置可将该物体的立体的图像投影至空中。

根据上述各实施方式的变形例，成像透镜12也可以作为阵列透镜而构成。图7是该变形例的显示装置的概略结构图。图7所示的显示装置3与第二实施方式的显示装置2相比，在成像透镜12作为包含沿着x方向配置成一列的多个柱面透镜121的阵列透镜而构成的点上不同。因此，以下，说明该不同点。以下，将构成阵列透镜的各个柱面透镜121称为副柱面透镜。这样，通过将成像透镜12设为阵列透镜，可使成像透镜12小型化，并且与利用一个柱面透镜的情况相比，仅利用透过接近光轴的部分的光，因此，降低像差。

另外，该变形例中，图像显示装置11的显示区域沿着x方向，分割成与各个副柱面透镜121对应的多个部分区域111，各个部分区域111显示从同一方向观察相同的被摄体的图像。

该变形例中，通过调节显示于各部分区域111的图像的位置，显示于各部分区域111的图像上的来自相同的点的光在空中的特定的点成像。例如，只要以图像上的相同的点位于通过空中的点P1和各个副柱面透镜121的主点的光线与各部分区域111交叉的位置的方式，将图像显示于各部分区域111中即可。即，越是投影至接近导光板14的位置的情况，各部分区域111中的图像的位置只要以相对于导光板14的x方向的中心沿着x方向远离的方式显示即可。因此，该变形例的显示装置通过调节显示于各部分区域111的图像的位置，可变更这些图像上的相同的点集中于一点的位置即投影这些图像的位置。

另外，该显示装置通过在每个图像内的点变更来自各部分区域111的对应点的光在空中集中一点的位置，可以立体性地显示图像。例如，对于图像上的第一点，只要使通过空中的点P1和各个副柱面透镜121的主点的光线显示于与各部分区域111交叉的位置即可，对于图像上的第二点，只要通过空中的点P2和各个副柱面透镜121的主点的光线显示于与各部分区域111交叉的位置即可。即，各个部分区域111显示从相互不同的方向观察相同的被摄体的图像。由此，观察者以第一点位于点P1的方式能观察到，且以第二点位于点P2的方式能观察到。

但是，各部分区域111与显示于各部分区域111的图像被投影的位置的关系成为，越是偏离成为副柱面透镜121的成像关系的位置关系，投影的图像模糊，因此，优选调节在允许该模糊的范围内投影的位置。

另外，也可以在每个部分区域111显示不同的图像。在该情况下，也可以在每个图像显示装置中，副柱面透镜121的光焦度不同。通过在每个图像显示装置中使用光焦度不同的副柱面透镜，每个部分区域111中，显示该部分区域111的图像被成像的位置变化。因此，显示装置可在每个部分区域111中不同的位置投影图像，因此，可以进行立体的图像显示。另外，在各个副柱面透镜相互独立地形成的情况下，也可以在每个部分区域111中改变y方向上的副柱面透镜的位置。或者，也可以在每个部分区域111中使用不同的图像显示装置。在该情况下，也可以代替与y方向上的各副柱面透镜的位置相同，而在每个图像显示装置中改变图像显示装置的方向上的位置。即使在该情况下，也根据图像显示装置和副柱面透镜的位置关系，在每个图像显示装置中，改变显示于该图像显示装置的图像进行成像的位置，因此，显示装置可在每个图像显示装置中不同的位置投影图像。

另外，在每个部分区域111中使用不同的图像显示装置的情况下，可以将与一个图像显示装置对应的一个副柱面透镜的组置换成一个投影仪。

图8是该变形例的显示装置的概略结构图。该变形例的显示装置4与图7所示的显示装置3相比，在代替了图像显示装置11及成像透镜12，而具有多个投影仪17-1～17-n(n为2以上的整数，图8中，n＝4)的点上不同。因此，以下说明该不同点。

多个投影仪17-1～17-n分别具有：显示用于投影的图像的显示器(未图示)、用于投影显示于显示器的图像的投影光学系统(未图示)。因此，多个投影仪17-1～17-n分别成为图像显示部及成像部的另一例。

显示装置4中，也与显示装置3同样，在各投影仪17-1～17-n中显示相同的图像。由此，显示装置4可得到与显示装置3相同的效果。

此外，投影仪的投影光学系统通常以投影光学系统的光轴为中心的旋转对称地形成，因此，不仅xy平面，而且对于yz平面，即包含导光板14的射出面14c的法线和入射面14a的法线的面也具有正光焦度。于是，该变形例中，准直透镜13优选作为在包含各投影仪17-1～17-n的投影光学系统和准直透镜13的光学系统整体中，对于yz平面具有来自各投影仪17-1～17-n的显示器上的各个点的光成为平行光那样的光焦度的柱面透镜而形成。这种光焦度基于投影光学系统与准直透镜13的位置关系和投影光学系统的光焦度决定。

根据又一变形例，通过在导光板14的射出面14c的正面侧配置微透镜阵列，也可以根据图像显示装置的显示区域的y方向的位置，使投影图像的位置不同。

图9是该变形例的显示装置的概略侧面图。显示装置5与显示装置2相比，在具有配置于导光板14的射出面14c的正面侧的微透镜阵列18的点上不同。因此，以下说明该不同点。

如上述，根据图像显示装置11的显示区域上的各个点的z方向的位置不同，从该点发出的光在导光板14内传播的角度变化。因此，根据图像显示装置11的显示区域上的各个点的z方向的位置不同，yz面上的、从射出面14c射出的光的方向也变化。作为其结果，如线901～903所示，在射出面14c的观察者侧，被相同的棱镜141反射的光中，根据发出该光的图像显示装置11的显示区域上的各个点的y方向的位置不同，y方向的位置也不同。

于是，微透镜阵列18中，在每个导光板14的各个棱镜141上，在被该棱镜141反射且从射出面14c射出的光通过的范围内，沿着y方向设置多个微透镜181。各微透镜181与将图像显示装置11的显示区域沿着z方向分割成多个的部分区域112中的一个对应。特别是接近入射面14a的微透镜181，与位于背面侧的部分区域112对应。

各微透镜181作为例如以在yz平面上具有光焦度，且对于xy平面不具有光焦度的方式，具有沿着x方向延伸的圆筒侧面状的折射面的柱面透镜而形成。例如，图9所示的例子中，图像显示装置11的显示区域沿着z方向分割成3个部分区域112。因此，微透镜阵列18对于一个棱镜141，具有沿着y方向排列的3个微透镜181。

由此，在每个部分区域112中，从该部分区域内的点发出的光透过不同的微透镜181，因此，在每个部分区域112中，可以使将显示于该部分区域112的图像进行成像的光学系统不同。因此，显示装置5可以在每个部分区域112中，使显示于该部分区域112的图像的投影位置相互不同。因此，该显示装置5可以进行立体的图像的显示。

此外，各微透镜181也可以根据对应的部分区域112，具有不同的棱镜成分。即，各微透镜181的光轴只要使从对应的部分区域112发出的光根据射出导光板14时的朝向与投影位置的关系倾斜即可。通过各微透镜181的棱镜成分，在每个部分区域112中，从该部分区域112内的点发出的光利用微透镜181折射的方向不同，因此，显示装置5在每个部分区域112中可调节投影的图像的朝向，特别是yz平面中的、投影的图像相对于y方向的倾斜度。另外，也可以使用棱镜本身代替各微透镜。即，也可以使用微棱镜阵列代替微透镜阵列。在该情况下，在每个部分区域112中，与该部分区域112对应的棱镜的折射面的朝向以根据各部分区域112对应的投影的图像的位置不同而相互不同的方式调节。在该情况下，显示装置5也可以在每个部分区域112中调节投影的图像的朝向。

根据又一变形例，也可以代替成像透镜12，而以在xy平面上具有光焦度的方式形成设于导光板14的各棱镜。

图10是该变形例的显示装置的概略结构图。图10所示的显示装置6与显示装置2相比，在省略成像透镜12，并且设于导光板14的扩散面14b的各棱镜142作为凹面镜形成在xy平面上的点不同。因此，以下说明该不同点。

对于xy平面，各棱镜142以相对于入射面14a成为凹状的方式形成圆弧状。因此，各棱镜141成为对于xy平面具有正光焦度的凹面镜。因此，即使省略成像透镜12，从图像显示装置11的显示区域上的各点发出且入射至导光板14内的光被某一棱镜142反射，在射出面14c的观察者侧进行成像。因此，显示装置6也与显示装置2同样，可将显示于图像显示装置11的显示区域的图像投影至空中。

各棱镜142的光焦度根据投影显示于图像显示装置11的图像的位置而设定。例如，如投影图像1001所示，在以与导光板14的射出面14c大致平行的方式投影显示于沿着xz平面配置的图像显示装置11的图像的情况下，以越远离入射面14a的棱镜142，具有越小的曲率半径的方式形成。另外，只要以各棱镜142的中心位于例如x方向上的导光板14的中心线上的方式形成各棱镜142即可。

或者，越远离入射面14a的棱镜142，越增大曲率半径，由此，越远离入射面14a，棱镜142的光焦度越小，作为其结果，成为成像关系的距离变长。因此，如作为投影图像1002所示，显示装置6可以以从导光板14的正对面侧朝向入射面14a侧，且相对于射出面14c构成规定角度的方式投影图像。

此外，该实施方式中，各棱镜142的反射面与导光板14的扩散面14b构成的角以越远离入射面14a而越大的方式设定。因此，观察者从规定的视点，可观察由导光板14投影至空中的显示于图像显示装置11的图像。

根据该变形例，省略成像透镜12，因此，可以使显示装置小型化。

另外，根据显示装置6的变形例，各棱镜142也可以作为回归反射元件形成，代替作为凹面镜形成。

图11是该变形例的显示装置的概略结构图。图11所示的显示装置7与显示装置6相比，设于导光板14的扩散面14b的各棱镜143的形状不同。因此，以下说明该不同点。

该实施方式中，各棱镜143具有将在xy平面上回归反射的隅角反射镜143b沿着x方向排列多个的形状。因此，从图像显示装置11的显示区域的各点发出并入射至导光板14内的光，关于与xy平面平行的成分，利用某一棱镜143的各隅角反射镜143b以向原来的方向返回的方式进行回归反射。因此，该实施方式中，如作为投影图像1101所示，显示于图像显示装置11的图像对于y方向投影于与图像显示装置11大致相同的位置。

另一方面，该实施方式中，各棱镜143的反射面与导光板14的扩散面14b构成的角也以越远离入射面14a而越大的方式设定。因此，观察者从入射面14a的图像显示装置11侧的视点，可观察由导光板14投影至空中的显示于图像显示装置11的图像。

此外，形成于导光板14的各棱镜和具有回归反射功能的回归反射元件也可以分开地形成。图12是该变形例的显示装置的概略结构图。图12所示的显示装置8与显示装置2相比，在省略成像透镜12，而具有配置于导光板14的射出面14c的正面侧的隅角反射镜板19的点上不同。因此，以下说明该不同点。

隅角反射镜板19为回归反射部的一例，具有阵列状配置的多个隅角反射镜191。各隅角反射镜191将入射的光在xy平面上回归反射。因此，显示装置8中，从图像显示装置11发出且入射至导光板14内的光被某一棱镜141反射并从射出面14c射出后，利用某一隅角反射镜191向入射面14a侧进行回归反射。因此，显示装置8中，也与显示装置7同样，显示于图像显示装置11的图像也投影于y方向上与图像显示装置11大致相同的位置。此外，即使在使用隅角反射镜板19的情况下，也可以在图像显示装置11和导光板14之间配置使来自图像显示装置11的光在xy平面变为会聚光的成像透镜。

根据又一变形例，导光板14也可以利用棱镜以外的手段使在导光板14内部传播的光从射出面14c射出。

图13是该变形例的、沿着y方向的导光板14的概略侧面剖面图。该变形例中，导光板14在射出面14c上具有沿着y方向以规定的间距配置的多个棱镜144，代替形成于扩散面14b的棱镜。

该变形例中，各棱镜144作为相对于射出面14c向正面侧突出，且沿着x方向延伸的大致三角形状的突起而形成。因此，从入射面14a入射的来自图像显示装置11的光入射至某一棱镜144时，在入射面14a的相反侧的折射面上折射并向正面侧射出。

此外，该例子中，各棱镜144的折射面与导光板14的射出面14c构成的角以越远离入射面14a而越大的方式设定。因此，观察者从规定的视点，可观察由导光板14投影至空中的显示于图像显示装置11的图像。

根据又一变形例，导光板14也可以代替各棱镜，在扩散面14b上沿着y方向以规定的间距形成衍射光栅，该衍射光栅用于将光的反射方向改变成不被射出面14c全反射而射出的方向。在该情况下，各衍射光栅具有例如沿着y方向排列的、沿着x方向延伸的多个槽。而且，槽间的间距只要根据反射光的方向设定即可。因此，通过以越是接近入射面14a的衍射光栅，向越远离入射面14a的方向反射光方式，设定各衍射光栅的槽间的间距，由此，与显示装置2同样，观察者从规定的视点，可观察显示于图像显示装置11且投影于空中的图像。

根据又一变形例，导光板14也可以以沿着y方向，越远离入射面14a，z方向的厚度越小的方式形成为楔状。

图14是该变形例的沿着y方向的导光板14的概略侧面剖面图。该变形例中，导光板14以越远离入射面14a，z方向的厚度越小的方式形成，且以越远离入射面14a，扩散面14b越接近正面侧的方式配置。

该变形例中，从入射面14a入射的光在楔状的导光板14内传播，由此，相对于射出面14c的反射角逐渐变大，因此，利用远离入射面14a的棱镜141反射的光，相对于射出面14c构成较大的角度而射出。因此，该变形例中，也与显示装置2同样，观察者从规定的视点，可观察显示于图像显示装置11且投影至空中的图像。另外，该变形例中，显示装置可以利用射出面14c上的折射率，向远离入射面14a的一方射出光，因此，如投影图像1001所示，以在入射面14a的相反侧，且相对于射出面14c相对构成较大的角度(例如，60～90°)的方式，可投影显示于图像显示装置11的图像。

根据又一变形例，也可以以导光板的入射面与射出面构成的角成为正交的角度以外的方式形成入射面。例如，也可以如日本特开2011-186332号公报所公开那样，将入射面形成锥形状。或者，入射面也可以以与射出面或扩散面平行的方式形成，且与入射面相对的侧的导光板的面以相对于射出面或扩散面构成45°的方式形成。由此，可缩小图像显示装置与导光板的射出面构成的角，因此，可以将显示装置薄型化。

另外，在关于上述各实施方式的其它变形例中，也可以代替准直透镜13，而使用将来自图像显示装置11的光向导光板14导光的导光部件。

图15是表示该变形例的图像显示装置、导光部件及导光板的配置的一例的图。

该变形例中，以从图像显示装置11发出的光经由准直透镜131及导光部件132向导光板14的入射面14a传播，且该光在yz平面中成为具有与图像显示装置11上的位置相对应的角度的平行光，在xy平面中也成为平行光的方式，配置准直透镜131及导光部件132。此外，准直透镜131及导光部件132为准直部件的另一例。另外，准直透镜131及导光部件132与图像显示装置11一起构成图像投影部。

具体而言，导光部件132为形成长方体状的透明的部件，短边方向的一面作为入射面132a而形成。另外，导光部件132的沿着长边方向的一面作为使从入射面132a入射的光射出的射出面132c而形成，与射出面132c相对的面作为扩散面132b形成。而且，优选以导光部件132的长边方向的长度与入射面14a的长边方向的长度大致相等，且yz平面上的导光部件132的厚度比导光板14的yz平面上的厚度厚的方式，形成导光部件132。由此，导光部件132维持图像显示装置11的显示面上的z方向的位置的光的角度，且可将来自图像显示装置11的光向导光板14导光。

另外，以导光部件132的射出面132c与导光板14的入射面14a相对的方式，配置导光部件132。另外，图像显示装置11以经由准直透镜131与导光部件132的入射面132a相对，且位于准直透镜131的前侧焦点的方式配置。即，该例中，以图像显示装置11的显示面与正交于导光板14的入射面14a的方向成平行方式，配置图像显示装置11。因此，该变形例中，可以将图像显示装置小型化，并且显示装置整体也小型化。此外，该变形例中，也可以以导光部件的入射面与射出面构成的角成为正交的角度以外的方式，例如，以成为锥形状的方式形成入射面。另外，导光部件132和导光板14也可以一体形成。

从图像显示装置11发出的光利用准直透镜131，不论方向如何均被平行化(变为平行光)并从导光部件132的入射面132a向导光部件132入射。即，从图像显示装置11发出的光成为朝向与图像显示装置11上的显示位置相应的方向的平行光。而且，该平行光一边在导光部件132内全反射一边传播，并通过在导光部件132的扩散面132b设于的多个棱镜133，向射出面132c反射。

各棱镜133沿着x方向即导光板14的入射面14a的长边方向以规定的间距(例如，1mm)配置成格栅状。各棱镜133作为例如沿着z方向延伸，且在x方向上具有规定宽度(例如，10μm)的大致三角形状的槽而形成。而且，各棱镜133具有以相对于扩散面132b构成规定的角度β，且与入射面132a相对的方式朝向的反射面。此外，规定的角度β以使入射至导光部件132的来自图像显示装置11的光全反射并射向射出面132c的角度，例如以相对于扩散面132b构成37～45°的方式设定。另外，以在xy平面上朝向相同方向的光在规定的成像面上集中于一点的方式，以越是远离入射面132a的棱镜133，而角度β越大的方式，形成各棱镜133。由此，与上述的各实施方式同样，射出导光部件132的光在导光板14的入射面14a的短边方向(即，厚度方向)变为平行光，另一方面，在入射面14a的长边方向变为会聚光。因此，与上述的各实施方式的显示装置同样，显示装置可空间投影显示于图像显示装置11的图像。

此外，准直透镜131及导光部件132分别通过例如相对于可视光透明的材料例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物的树脂进行成型而形成。

此外，也可以在导光部件132的射出面132c和导光板14的入射面14a之间配置对于入射面14a的长边方向具有正光焦度的柱面透镜。在该情况下，关于入射面14a的长边方向，利用柱面透镜使来自图像显示装置11的光变为会聚光，因此，导光部件132的各棱镜133的反射面的角度也可以相互相同。或，即使如图10所示在导光板14的各棱镜形成凹面镜状，或如图11所示，将导光板14的各棱镜形成隅角反射镜状的情况下，导光部件132的各棱镜133的反射面的角度也相互相同。或，也可以如图14所示的导光板14的变形例那样，以成为导光部件132的扩散面132b和射出面132c之间的厚度越远离入射面132a而越小的楔状的方式，形成导光部件132。而且，也可以以越远离入射面132a，扩散面132b越接近导光板14的入射面14a的方式配置导光部件132。另外，在该情况下，各棱镜也可以形成于射出面132c侧。

另外，上述的各实施方式或变形例中，作为图像投影部的另一例，也可以代替图像显示装置11及准直透镜13(或准直透镜131和导光部件132)，而使用还具有将显示投影的图像的全息照相显示于规定的区域内的显示面的全息照相片材。而且，也可以以全息照相片材与导光板14的入射面14a夹持成像透镜12而相对的方式配置。在该情况下，例如通过从全息照相片材的背面侧照明，全息照相片材也可以产生在投影的图像中的各个点的每个位置具有不同的方向的平行光。因此，在该情况下，显示装置与上述的各实施方式同样，可向空间投影图像。

另外，在上述的关于各实施方式的其它变形例中，也可以比成像透镜12的焦点更接近成像透镜12地配置图像显示装置11。在该情况下，观察者可观察位于导光板14的背面侧的方式观察到的、显示于图像显示装置11的显示区域的图像的虚像。此外，特别是在虚像与导光板14之间的距离较近，例如，该距离比图像显示装置11与成像透镜12之间的距离小的情况下，成像透镜12也可以为凹透镜。

另外，图像显示装置11为了显示以位于导光板14的背面侧的方式观察的、显示于图像显示装置11的显示区域的图像的虚像，也可以省略成像透镜12。在该情况下，只要在从导光板14的入射面14a偏离如下距离的位置配置图像显示装置11即可，即，与从虚像与导光板14间的距离减去，从导光板14射出光的位置与导光板14的入射面14a间的距离除以导光板14的折射率和该光在导光板14内传播时的该光与射出面14c构成的角的余弦的积而得到的值相当的距离。此外，在如第一实施方式那样利用狭缝151的情况下，与入射面14a正交的方向上的、各狭缝151的位置只要根据显示的虚像的位置决定即可。同样，如第二实施方式，在根据成像的图像位置设定各棱镜141的反射面的角度α的情况下，只要根据显示的虚像的位置设定各棱镜141的反射面的角度α即可。即，越是远离入射面14a的棱镜141，该棱镜141的反射面的角度α越小。

另外，上述的关于各实施方式的其它变形例中，显示装置也可以具有多个图像显示装置11。而且，各图像显示装置11设置于例如相互不同的位置。另外，也可以以各图像显示装置11相对于导光板14的入射面14a的朝向相互不同的方式，设置各图像显示装置11。另外，各图像显示装置11也可以显示相同的图像，或也可以显示相互不同的图像。由此，显示于各图像显示装置11的图像投影于相互不同的位置。因此，显示装置可以同时且在不同的位置投影相互不同的多个像。

另外，上述的各实施方式或变形例中，导光板14不是平板状，也可以形成射出面14c成为曲面那样的板状。由此，例如，也可以如车辆的前挡玻璃那样，沿着形成曲面状的部件配置导光板14，显示装置的配置的自由度提高。

该显示装置可用于各种用途。例如，该显示装置可用于抬头显示器或数字标牌系统。另外，该显示装置以可以以导光板的射出面位于地板面、壁面或顶面的任一面的方式配置。

这样，本领域技术人员可以在本发明的范围内根据实施的方式进行各种变更。

符号说明

1～8 显示装置

11 图像显示装置

111、112 部分区域

12 成像透镜

121 副柱面透镜

13 准直透镜

131 准直透镜

132 导光部件

132a 入射面

132b 扩散面

132c 射出面

133 棱镜

14 导光板

14a 入射面

14b 扩散面

14c 射出面

141～144 棱镜

15 掩模

151 狭缝

152 扩散部件

16 棱镜片材

161 棱镜

17-1～17-n 投影仪

18 微透镜阵列

181 微透镜

19 隅角反射镜板

191 隅角反射镜

Claims (20)

1.一种显示装置，具有：

图像投影部，其具有显示面，并在所述显示面的规定区域显示被投影的图像；

导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有：与所述图像投影部相对的入射面、沿着从所述图像投影部的所述规定区域发出且经由所述入射面入射至所述导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，所述多个偏转部分别将从所述图像投影部的所述规定区域中的、与所述入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，以在所述传播方向上相互不同的角度从所述导光板的一面即射出面射出；

掩模，其以与所述导光板的所述射出面相对的方式配置，对于所述多个偏转部的各自，将经由该偏转部从射出面射出的光中的、朝向规定视点的光以外的光进行遮断，

所述图像投影部使从所述规定区域发出的光，在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中，

所述图像投影部具有：

图像显示部，其具有所述显示面，并在所述显示面的所述规定区域显示所述图像；

准直部件，其配置于所述图像显示部与所述入射面之间，并使从所述图像显示部的所述规定区域发出的光在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中，

还具有成像部，该成像部使从所述图像投影部的所述规定区域发出的光，在关于与所述入射面的长边方向平行的方向的规定位置进行成像。

4.如权利要求3所述的显示装置，其中，

所述成像部是配置于所述图像投影部与所述入射面之间，且在所述入射面的长边方向上具有正光焦度的柱面透镜。

5.如权利要求1～4中任一项示装置，其中，

所述掩模对于所述多个偏转部的各自分别具有使从该偏转部朝向所述规定视点的光透过的狭缝。

6.如权利要求5述的显示装置，其中，

所述掩模具有扩散部，该扩散部使透过了与所述多个偏转部的各自对应的所述狭缝的光，在包含所述传播方向及所述射出面的法线的面上扩散。

7.一种显示装置，具有：

图像投影部，其具有显示面，并在所述显示面的规定区域显示被投影的图像；

导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有：与所述图像投影部相对的入射面、沿着从所述图像投影部的显示所述图像的区域发出且经由所述入射面入射至所述导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，所述多个偏转部分别将从所述图像投影部的所述规定区域中的、与所述入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或者向相互不同的方向发出的光，从所述导光板的一面即射出面朝向规定的视点射出，

所述图像投影部使从所述规定区域发出的光，在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

8.如权利要求7所述的显示装置，其中，

所述图像投影部具有：

图像显示部，其具有所述显示面，并在所述显示面的所述规定区域显示所述图像；

准直部件，其配置于所述图像显示部与所述入射面之间，并使从所述图像显示部的所述规定区域发出的光在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

9.如权利要求7或8所述的显示装置，其中，

还具有成像部，该成像部使从所述图像投影部的所述规定区域发出的光，在关于与所述入射面的长边方向平行的方向的规定位置进行成像。

10.如权利要求9所述的显示装置，其中，

所述成像部是配置于所述图像投影部与所述入射面之间，且在所述入射面的长边方向上具有正光焦度的柱面透镜。

11.如权利要求9所述的显示装置，其中，

所述成像部具有配置于所述图像投影部与所述入射面之间，且沿着所述入射面的长边方向排列的多个透镜，所述多个透镜分别在所述入射面的长边方向上具有正光焦度。

12.如权利要求11显示装置，其中，

所述图像投影部对于所述多个透镜的各自，在所述规定区域中的与该透镜对应的部分区域，显示从所述规定的视点观察表示相同的被摄体的图像。

13.如权利要求9所述的显示装置，其中，

所述成像部以与所述导光板的所述射出面相对的方式配置，并使从所述导光板内经由所述射出面射出的光在与所述射出面平行的面上进行回归反射。

14.如权利要求7所述的显示装置，其中，

所述多个偏转部分别是设于与所述导光板的所述射出面相对的面，并具有将在所述导光板内传播的光向所述射出面反射的反射面的棱镜，所述偏转部越远离所述入射面，所述反射面与所述射出面构成的角度越大。

15.如权利要求7所述的显示装置，其中，

还具有以与所述导光板的所述射出面相对的方式配置的阵列透镜，所述阵列透镜在所述多个偏转部的各自每一个分别具有：第一透镜，其设于从所述图像投影部的所述规定区域发出且利用该偏转部改变方向并从所述射出面射出的光中、从所述图像投影部的所述规定区域上的第一部分区域发出的光通过的位置；第二透镜，其设于从与所述入射面的长边方向正交的方向上与所述第一部分区域不同的、所述图像投影部的所述规定区域上的第二部分区域发出的光通过的位置，所述第一透镜及所述第二透镜分别以与显示于所述第一部分区域的图像对应的成像面和与显示于所述第二部分区域的图像对应的成像面相互不同的方式，在包含在所述导光板内传播的光的方向及所述射出面的法线方向的面上具有光焦度。

16.如权利要求7所述的显示装置，其中，

还具有以与所述导光板的所述射出面相对的方式配置的阵列棱镜，所述阵列棱镜在所述多个偏转部的各自每一个分别具有：第一棱镜，其设于从所述图像投影部的所述规定区域发出且利用该偏转部改变方向并从所述射出面射出的光中、从所述图像投影部的所述规定区域上的第一部分区域发出的光通过的位置；第二棱镜，其设于从与所述入射面的长边方向正交的方向上与所述第一部分区域不同的、所述图像投影部的所述规定区域上的第二部分区域发出的光通过的位置，所述第一棱镜的折射面的朝向及所述第二棱镜的折射面的朝向分别以与显示于所述第一部分区域的图像对应的成像面和与显示于所述第二部分区域的图像对应的成像面相互不同的方式设定。

17.一种显示装置，具有：

图像投影部，其具有显示面，并在所述显示面的规定区域显示被投影的图像；

导光板，其由透明的部件形成为板状，并具有：与所述图像投影部相对的入射面、沿着从所述图像投影部的所述规定区域发出且经由所述入射面入射至所述导光板内的光的传播方向而排列的多个偏转部，所述多个偏转部分别将从所述图像投影部的所述规定区域中的、与所述入射面的长边方向正交的方向上相互不同的位置发出或向相互不同的方向发出的光，从所述导光板的一面即射出面朝向规定的视点射出，而且，所述多个偏转部分别使从所述图像投影部的所述规定区域发出的光在与所述入射面的长边方向平行的方向上变为会聚光，并在规定的位置成像，

所述图像投影部使从所述规定区域发出的光，在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

18.如权利要求17所述的显示装置，其中，

所述图像投影部具有：

图像显示部，其具有所述显示面，并在所述显示面的所述规定区域显示所述图像；

准直部件，其配置于所述图像显示部与所述入射面之间，并使从所述图像显示部的显示所述图像的区域发出的光在与所述入射面的长边方向正交的方向上变为平行光。

19.如权利要求17或18所述的显示装置，其中，

所述多个偏转部分别是设于与所述导光板的所述射出面相对的面，并具有将在所述导光板内传播的光朝向所述射出面的反射且相对于所述入射面形成为凹面状的反射面的棱镜。

20.如权利要求17或18所述的显示装置，其中，

所述多个偏转部分别是设于与所述导光板的所述射出面相对的面，并具有将在所述导光板内传播的光朝向所述射出面反射，且在与所述射出面平行的面上，将在所述导光板内传播的光进行回归反射并形成为隅角反射镜状的反射面的棱镜。