CN109313348B - 光学器件及光学系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

光学器件及光学系统

技术领域

本发明涉及光学器件及光学系统。

背景技术

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。

发明内容

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，上述的发明概要并不是列举了本发明的全部特征的概要。另外，这些特征组的子组合也可成为本发明。

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是示意地表示光元件231的反射面的形状的另一例的图；

图24是示意地表示光元件231的反射面的形状的另一例的图；

图25是概略地表示作为显示装置10的变形例的显示装置2010形成的像16的图。

具体实施方式

下面，通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下实施方式不局限于本发明保护的范围。另外，实施方式中说明的特征的全部组合不一定都是本发明的解决方案所必需的。

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。实施方式的说明所使用的附图都是以容易理解地进行说明为目的的，有时是概略或示意性的图。另外，附图有时不以实际的比例尺来描绘。另外，包含立体像的附图为容易理解地表示形成于空间的像的位置，不一定是从观察者的位置看到的图，有时表示的是从不同于观察者的位置看到的图。

显示装置10具备导光板70和光源20。导光板70由透明且折射率比较高的树脂材料成型。形成导光板70的材料例如也可以为聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)、玻璃等。导光板70是光学器件(光器件、光学设备)之一例。显示装置10是光学系统之一例。

导光板70具有射出光的射出面71。射出面71成为显示装置10的显示面。显示装置10通过从射出面71射出的光，形成作为立体像的像6。像6是由用户在空间上所识别的立体像。此外，立体像指的是以位于与导光板70的射出面71不同的位置的方式识别的像。立体像例如也包含在远离射出面71的位置所识别的二维像。即，立体像是不仅包含作为立体形状而识别的像，也包含在与显示装置10的显示面上不同的位置所识别的二维形状的像的概念。

导光板70具有射出面71相反侧的背面72。射出面71是导光板70的一主面，背面72是另一主面。另外，导光板70具有：导光板70的四方的端面即端面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设有光源20，来自光源20的光从端面73入射到导光板70。端面74是端面73相反侧的面。端面76是端面75相反侧的面。

在实施方式的说明中，有时使用x轴、y轴及z轴的右手系的正交坐标系。z轴向用垂直于射出面71的方向来规定。将从背面72朝向射出面71的方向规定为z轴正向。另外，y轴向用垂直于端面73的方向来规定。将从端面73朝向端面74的方向规定为y轴正向。x轴是垂直于端面75及端面76的方向，将从端面75朝向端面76的方向规定为x轴正向。此外，有时以短(不冗长)方式描述，将平行于xy平面的面称为xy面，将平行于yz平面的面称为yz面，将平行于xz平面的面称为xz面。

光源20例如为LED光源。光源20的光轴实质上与y轴平行。来自光源20的光向端面73入射。从光源20入射到端面73的光一边在射出面71和背面72之间进行全反射，一边在导光板70内且在平行于射出面71的面内进行扩展，一边在导光板70内行进。由导光板70引导的光的中心实质上与y轴平行。这样，导光板70在平行于射出面71的面内以面状扩展的方式引导来自光源20的光。在导光板70内被引导地通过导光板70内的各位置的光束在导光板70内的各位置都具有小于规定值的扩展角。具体地说，在导光板70内被引导的光以连结导光板70内的各位置和光源20的方向为中心而具有小于规定值的扩展角。具体地说，在xy面内，通过导光板70内的各位置的光束以连结导光板70内的各位置和光源20的方向为中心而具有小于规定值的扩展角。此外，在本说明书中，通过导光板内外的点的光束的扩展指的是该光束被看作是从该点进行发散的光时的光的扩展。

在导光板70的背面72形成有包含偏向部30a、偏向部30b、偏向部30c及偏向部30d在内的多个偏向部30。偏向部30实质上连续地形成于x轴向上。在偏向部30的x轴向的各位置入射有从光源20入射到端面73并一边在射出面71和背面72之间进行全反射一边通过导光板70被引导的光。

在此，由导光板70引导的光作为在沿着yz面的方向上不具有扩展的光进行说明。偏向部30使入射到偏向部30的各位置的光实质上会聚于分别与偏向部30对应的定点上。在图1中，作为偏向部30的一部分，特别表示出了偏向部30a、偏向部30b、偏向部30c及偏向部30d，且在偏向部30a、偏向部30b、偏向部30c及偏向部30d各自中，表示出了从偏向部30a、偏向部30b、偏向部30c及偏向部30d各自射出的多个光线进行会聚的情形。

具体地说，偏向部30a与像6上的定点PA相对应。来自偏向部30a的各位置的光线会聚于定点PA。因此，来自偏向部30a的光的波面成为如从定点PA发出的那样的光的波面。同样地，偏向部30b与像6上的定点PB相对应，来自偏向部30b的各位置的光线会聚于定点PB。另外，偏向部30c与像6上的定点PC相对应，来自偏向部30c的各位置的光线会聚于定点PC。另外，偏向部30d与像6上的定点PD相对应，来自偏向部30d的各位置的光线会聚于定点PD。这样，来自任意偏向部30的各位置的光线都实质上会聚于与偏向部30相对应的定点上。由此，通过任意的偏向部30，能够提供如从对应的定点发光那样的光的波面。各偏向部30对应的定点各不相同，通过分别与偏向部30对应的多个定点的集合，形成在空间上所识别的像6。

在本实施方式中，偏向部30的各自都包含实质上连续地形成于x轴向上的多个反射面。反射面是偏光面之一例。图2表示的是偏向部30a包含的多个反射面中的一个反射面31a、偏向部30b包含的多个反射面中的一个反射面31b、偏向部30c包含的多个反射面中的一个反射面31c。由导光板70引导的光中的入射到反射面31a的光在反射面31a进行反射，通过射出面71而射向PA。另外，由导光板70引导的光中的入射到光反射面31b的光在反射面31b进行反射，通过射出面71而射向PB。另外，由导光板70引导的光中的入射到反射面31c的光在反射面31c进行反射，通过射出面71而射向PC。

一个偏向部30所具有的反射面，其朝向各不相同，分别使入射光向与偏向部30相对应的一个定点反射。这样，偏向部30分别具有的反射面的反射光就会聚于与偏向部30相对应的一个定点。例如，由偏向部30a具有的多个反射面各自反射的多个反射光的光线会聚于定点PA。另外，由偏向部30b具有的多个反射面各自反射的多个反射光的光线会聚于定点PB。另外，由偏向部30c具有的多个反射面各自反射的多个反射光的光线会聚于定点PC。同样地，由偏向部30d具有的多个反射面各自反射的多个反射光的光线会聚于定点PD。

如上所述，在xy面内，由导光板70引导的光以连结导光板70内的各位置和光源20的方向为中心而具有小于规定值的扩展角。即，在xy面内，由导光板70引导的光在连结导光板70内的各位置和光源20的方向的周围实质上不具有扩展。在偏向部30设置于远离光源20的位置的情况下，由导光板70引导的光在设有偏向部30的位置，向大致以y轴向为中心的方向行进，在xy面内，实质上不具有扩展。因此，例如，在包含定点PA且平行于xz平面的面，来自偏向部30a的光实质上会聚于一个定点。

如图1所示，偏向部30a沿着线190a而形成。偏向部30b沿着线190b而形成。偏向部30c沿着线190c而形成。在此，线190a、线190b及线190c是与x轴大致平行的直线。其他任意偏向部30也同样，分别沿着与x轴大致平行的直线而实质上连续地形成。

这样，偏向部30在平行于射出面71的面内，分别沿着预定的线而形成。而且，偏向部30的各自入射有由导光板70引导的光，且从射出面71射出实质上会聚于空间上的一个会聚点的方向的射出光。此外，在将形成像的定点设置于导光板70的背面72侧的情况下，背面72侧的对应于定点的偏向部30只要从射出面71射出从定点发散的方向的光即可。例如，只要在背面72侧的对应于定点的偏向部30，以从射出面71射出从空间上的一个会聚点实质上发散的方向的射出光的方式形成反射面即可。

此外，在由导光板70引导的光在沿着yz面的方向上不具有扩展的情况下，如上所述，来自偏向部30的光实质上会聚于定点。另一方面，在由导光板70引导的光在沿着yz面的方向上具有扩展的情况下，由偏向部30的反射面反射的光实质上会聚于与yz面平行且与射出面平行的会聚线上。例如，偏向部30a的光实质上会聚于包含PA且与yz面平行且与射出面71平行的线上。定点设置于导光板70的背面72侧的情况也同样，偏向部30具有的反射面从射出面71射出从空间上的一个会聚线实质上发散的方向的射出光。但是，由于在观察者处仅可看到会聚于会聚线或从会聚线发散的光中的、射向观察者的眼的一部分光，因此在观察者处能够辨认像6。

图3概略表示的是显示装置10的xz截面。利用图3对形成偏向部30a及偏向部30d各自的偏向部30的范围进行说明。在此，形成偏向部30的范围指的是在x轴向上形成反射面31的最大范围。例如，在图3中，偏向部30a所含的多个反射面设置于偏向部30a的一端部201和偏向部30a的另一端部203之间。此外，图3表示的是偏向部30射出的光线及观察位置380。图3表示的是将光线及观察位置380投影到xy面上所得的图。

在图3中，线212是通过定点PA和观察位置380的直线。线211是通过定点PA和偏向部30a的一端部201的直线。线211与线212形成角度θ2。线213是通过定点PA和偏向部30a的另一端部203的直线。线213与线212形成角度θ2。

因此，对于偏向部30a所含的各反射面31，连结各自的反射面31和定点PA的线与线212形成角度θ2以下的角度。因此，来自定点PA的光以观察位置380为中心通过特定的范围。此外，角度θ2是预先设定的角度。角度θ2是在设计上规定的角度。角度θ2可以是在设计上规定的上限角度。

这样，偏向部30a以偏向部30a从射出面71射出的光所含的光线中的任一光线都通过导光板70外的空间上的特定的观察位置380的方式被设置。偏向部30a以偏向部30a射出的光所含的光线通过包含观察位置380的规定范围的方式被设置。

在图3中，L312是通过定点PD和观察位置380的直线。L311是通过定点PD和偏向部30d的一端部301的直线。L311与L312形成角度θ3。L313是通过定点PD和偏向部30d的另一端部303的直线。L313与L312形成角度θ3。

因此，对于偏向部30d所含的各反射面31，连结各自的反射面31和定点PD的线与L312形成角度θ3以下的角度。因此，来自定点PD的光以观察位置380为中心而通过特定的范围。此外，角度θ3是预先设定的角度。角度θ3是在设计上规定的角度。角度θ3可以是在设计上规定的上限角度。

这样，偏向部30d以偏向部30d从射出面71射出的光所含的光线中的任一条光线都通过导光板70外的空间上的特定的观察位置380的方式被设置。偏向部30d以偏向部30d射出的光所含的光线通过包含观察位置380的规定范围的方式被设置。

与偏向部30a及偏向部30d同样，导光板70所含的其他偏向部30也以各自的偏向部30从射出面71射出的光所含的光线中的任一条光线都通过导光板70外的空间上的特定的观察位置380的方式被设置。另外，各自的偏向部30以偏向部30射出的光所含的光线通过包含观察位置380的规定范围的方式被设置。由此，在包含观察位置380的特定范围内有观察者的眼睛的情况下，观察者能够辨认全部像6，不会欠缺地看到像6的一部分。

此外，观察位置380可以设定于使用显示装置10时所预想的观察者的两眼的中心位置。另外，观察位置380可以设定于通过使用显示装置10时所预想的观察者的两眼的中心位置且平行于xy面的线上。例如，在显示装置10被用于游戏机的情况下，游戏机的利用者的两眼的位置可概略地被确定。如上所述，根据观察者的眼睛的位置设置偏向部30在能够假定观察者的观察位置的情况下特别有利。

此外，从射出面71到观察位置380的距离可以为50cm左右。从射出面71到观察位置380的距离可以为30cm～1m左右。这样，在假定观察者的眼睛位于射出面71的比较近处位置的情况下，如上所述，优选根据观察者的眼睛的位置而设置偏向部30。这是因为当固定全部偏向部30的射出方向时，在观察者的眼睛位于射出面71的近处位置的情况下，产生不能到达观察者的眼睛的光的可能性变高。

图4表示的是在显示装置10中规定了追加的观察位置382时的xz截面。如图4所示，偏向部30a的端部203设置于通过定点PA和端部203的直线与通过定点PA和观察位置382的直线形成角度θ2的位置。另外，偏向部30d的端部303设置于通过定点PD和端部303的直线与通过定点PD和观察位置382的直线形成角度θ3的位置。

这样，导光板70所含的偏向部30以各自的偏向部30从射出面71射出的光所含的光线中的任一条光线都通过导光板70外的空间上的特定的观察位置380及观察位置382的方式被设置。另外，各自的偏向部30以偏向部30射出的光所含的光线通过包含观察位置380及观察位置382的规定范围的方式被设置。由此，在观察者的眼睛位于该特定范围内的情况下，观察者能够辨认全部像6，不会欠缺地看到像6的一部分。

如图3及图4所示，偏向部30只要以来自偏向部30的光在包含特定的观察位置的特定范围内通过的方式设置即可。由此，能够限定形成偏向部30的范围。因此，能够减小偏向部30在导光板70中所占的面积。因此，能够降低显示装置10的制造成本。例如，能够降低用于对背面72进行加工而形成偏向部30的加工成本。另外，由于能够减小偏向部30在导光板70中所占的面积，因此，能够提高导光板70整体的透光性。

此外，关于图3，对一个观察位置380进行了说明。另外，关于图4，对两个观察位置380及观察位置382进行了说明。但是，观察位置的数量不局限于一个或两个。观察位置的数量可以为三个以上。

图5表示的是在显示装置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。线500是通过观察位置380且平行于xy面的线。线500上的点501是在x轴负向上距观察位置380有预定的距离的点。线500上的点502在x轴正向上距观察位置380有预定的距离的点。此外，能够辨认像的观察位置限定在线500上。即，观察者的眼睛存在于线500上。

偏向部30a的端部201位于连结点502和定点PA的线的延长线与导光板70相交的位置。偏向部30a的端部203位于连结点501和定点PA的线的延长线与导光板70相交的位置。偏向部30d的端部303位于连结点501和定点PD的线的延长线与导光板70相交的位置。偏向部30d的端部301位于连结点502和定点PD的线的延长线与导光板70相交的位置。

因此，在连结点501和点502的线段上有观察者的眼睛的情况下，观察者能够辨认定点PA及定点PD双方。另一方面，在将连结点501和点502的线段延长后的线上有观察者的眼睛的情况下，在观察者处，既不能辨认定点PA，也不能辨认定点PD。

与偏向部30a及偏向部30d同样，导光板70所含的其他偏向部30以各自的偏向部30的一端部位于通过点501的位置，且另一端部位于通过点502的位置的方式被设置。由此，在连结点501和点502的线段上有观察者的眼睛的情况下，观察者能够辨认全部像6，不会欠缺地看到像6的一部分。另一方面，在将连结点501和点502的线段延长后的线上有观察者的眼睛的情况下，在观察者处，完全看不到像6。即，根据图5所示的显示装置10，观察者仅在连结点501和点502的线段上有观察者的眼睛的情况下能够辨认像6。在该线段以外的位置有观察者的眼睛的情况下，观察者不能辨认像6的任何点。这样，在假定了观察位置的眼睛位于距射出面71有特定的距离的位置的情况下，能够不会产生观察者只能辨认像6的一部分的位置的方式规定偏向部30的位置及范围。

图6放大表示的是图3的一部分。偏向部30d以线312和背面72的交点c为边界，具有第一部分610及第二部分620。第一部分610是比交点c更靠端部301侧的部分。第二部分620是比交点c更靠端部303侧的部分。线312相当于会聚在点PD的光的光轴。

在xz面内，偏向部30以对应于线312的位置为中心而具有端部侧的第一部分610和另一端部侧的第二部分620。从第一部分610射出的光与从第二部分620射出的光相对于线312不具有对称性。另外，在xz面内，x轴向的第一部分610的长度w1与x轴向的第二部分620的长度w2不同。第一部分610和第二部分620可以说是相对于长度具有非对称性。

这样，在与导光板70导光的方向正交的面内，多个偏向部30中的至少一个偏向部30以与会聚于会聚点或会聚线的或从会聚点或会聚线发散的光的光轴相对应的位置为中心，具有一端部侧的第一部分和另一端部侧的第二部分。从第一部分610射出的光与从第二部分620射出的光相对于光轴具有非对称性。例如，在与导光板70导光的方向正交的面内，平行于射出面71的方向的第一部分610的长度与平行于射出面71的方向的第二部分620的长度不同。

此外，在规定特定的观察位置而设计了偏向部30的情况下，通常，位于x轴向的导光板70的至少一端面侧的偏向部30的非对称性的程度比位于导光板70的中央侧的偏向部30的非对称性的程度大。

图7表示的是作为显示装置10的比较例的显示装置700。图7表示的是对应于图6的部分。在显示装置700中，偏向部730是对应于偏向部30d的偏向部。偏向部730以从定点PD发散的光的发散角在光轴周围成为θ的方式设置。偏向部730射出的光的光轴在投影到xz面上的情况下，与射出面正交。其他偏向部也同样，各偏向部射出的光的光轴在投影到xz面上的情况下，与射出面正交。偏向部730射出的光相对于光轴具有对称性。这样，从图6所示的偏向部30射出的光和图7的比较例所示的偏向部730射出的光，其相对于光轴的对称性不同。

另外，在偏向部730中，比交点c更靠x方向负侧的部分710射出的光在投影到xz面上的情况下，与比交点c更靠x方向正侧的部分720射出的光具有对称性。另外，部分710的长度w与部分720的长度一致。这样，图6等所示的偏向部30的构造与图7的比较例所示的偏向部在光学上不同。

此外，来自偏向部730的光不通过观察位置380。因此，处于观察位置380的观察者不能辨认定点PD。这样，当未考虑观察位置设置偏向部时，有时会产生不能辨认像的一部分的观察位置。在显示装置700中，为了使处于观察位置380的观察者能够辨认像6的全部，如图7的虚线所示，需要使从定点PD发散的光的发散角度在光轴周围扩展到θ'。在这种情况下，形成偏向部的面积就会增大。当偏向部的面积增大时，用于形成偏向部的加工成本就会升高。另外，导光板整体的透光性会下降。

与此相对，如上所述，根据图1～图6等所示的显示装置10，能够降低用于形成偏向部30的加工成本。另外，能够提高导光板70整体的透光性。

图8表示的是作为显示装置10的变形例的显示装置10A的xz截面。图8也表示出了投影到xy面上的定点PD及光线。偏向部30A与显示装置10的偏向部30d相对应。第一部分610A与显示装置10的第一部分610相对应。第二部分620A与显示装置10的第二部分620相对应。偏向部30A具有与显示装置10的反射面31相对应的多个反射面31A。

在图8中，多个反射面831用线来表示。表示反射面831的线表示的是与平行于xy面的面相交的线。在显示装置10A中，向导光板70入射的光在xy面内设为大致平行光。即，导光板70在xy面内引导与射出面71大致平行的光。

在显示装置10A中，多个反射面31A的朝向相对于偏向部30的中心为非对称。另外，多个反射面31A的朝向相对于从定点PD发散的光的光轴和导光板70的交点c为非对称。这样，在显示装置10A中，在导光板70引导的光实质上为平行光的情况下，第一部分610A具有的多个反射面和第二部分620A具有的多个反射面，以与连结会聚点或会聚线和观察位置的线相对应的位置为中心，其反射面的朝向也具有非对称性。

图9表示的是作为显示装置10A的比较例的显示装置900。图9表示的是对应于图8的部分。在显示装置900中，偏向部930是与偏向部30d相对应的偏向部。另外，偏向部930与图7的偏向部730相对应。偏向部930射出的光与图7的偏向部730射出的光在光学上具有同样的特性。

偏向部930具有多个反射面931。在图9中，多个反射面931用线来表示。表示反射面931的线表示的是与平行于xy面的面相交的线。反射面931的朝向相对于与从定点PD射出的光的光轴L的交点c为对称。

这样，在导光板70在xy面内引导实质上平行的光的情况下，在未规定观察位置就设计了偏向部930的情况下，反射面931的朝向相对于交点c呈对称。与此相对，如图8所示，在规定观察位置而设计了偏向部30的情况下，反射面的朝向相对于交点c呈非对称。

这样，图8所示的偏向部30A的反射面的构造与图9的比较例所示的偏向部930的反射面的构造在对称性上不同。

图10表示的是作为显示装置10的变形例的显示装置10B的xz截面。图10表示的是对应于偏向部30a的偏向部1030a和对应于偏向部30d的偏向部1030d。

偏向部1030a以从定点PA发散的光在光轴La的周围形成角度θ的方式设置。从偏向部1030a射出的光通过包含观察位置380的预定的范围。因此，在显示装置10B中，偏向部1030a可用作将来自定点PA的光提供给观察位置380的偏向部。

在偏向部1030d中的部分1001是以从部分1001射出的光在定点PD进行会聚，且在光轴Ld的周围形成角度θ的方式设置的部分。从部分1001射出的光不通过观察位置380。

于是，偏向部1030d以除包含部分1001以外，还在x轴负侧包含部分1002的方式被设置。部分1002存在于来自部分1002的光通过包含观察位置380的预定的区域的位置。此外，偏向部1030d在部分1001的x轴正侧未设置追加的部分。这样，由于通过设定观察位置，只要仅在为射出通过观察位置的光所需要的部分设置偏向部即可，因此，在导光板70中，能够抑制形成有偏向部的面积显著增大的情况。

图11(a)、图11(b)概略表示的是作为偏向部30的变形例的偏向部130及偏向部132。图11(a)概略表示的是由菲涅耳透镜的一部分形成的一个偏向部130。此外，可以在作为菲涅耳透镜发挥功能的偏向部130的多个折射面(棱镜面)之间设置间隙。

图11(b)所示的偏向部132与将偏向部130沿x轴向分割为多个部分140a、部分140b、部分140c、部分140d、部分140e、部分140f、部分140g及部分140h后的偏向部相对应。分别来自偏向部132的各部分140的光成为会聚于同一定点的光或从同一定点发散的光。这样，通过将偏向部分割为多个部分，像的对比度有时会提高。此外，除反射面或菲涅耳透镜以外，作为偏向部30，也可以使用衍射光栅。

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。在显示装置210中，与显示装置10附带同一符号的构成要素具有同样的结构。在第二实施方式的说明中，对于与显示装置10同样的结构，省略说明，有时以其不同点为主进行说明。

在本实施方式中，像6是位于射出面71的z轴正侧的面9内的“A”字的像。面9是平行于xy面的面。显示装置210具备：导光板70、光源220、入射光调节部50。

光源220包含发光二极管(LED)。来自光源220的光在入射光调节部50中被调节，作为向导光板70入射的入射光而入射到端面73。

在导光板70的背面72设有包含偏向部230a、偏向部230b及偏向部230c且设置于相互不同位置的多个偏向部230。偏向部230在xy面内二维地设置。例如，偏向部230在xy面内设置为矩阵状。在偏向部230入射的是由导光板70引导的光。

偏向部230a、偏向部230b及偏向部230c分别使在导光板70内传递的光偏向，分别从射出面71射出描绘像6的光。具体地说，偏向部230a从射出面71射出朝向像6的各位置的光。偏向部230a使由导光板70引导的光偏向，并在xy面内及yz面内扩展，然后射向像6的各位置。图12表示的是来自偏向部230a的光朝向像6的几个位置扩展的情形。偏向部230b及偏向部230c以及偏向部230其它的偏向部230各自也同样。偏向部230分别在背面72内占有微小区域。偏向部230分别比在将像6投影到xy面内的情况下所占的面积小。像6分别通过来自使光朝向像6内的各位置扩展的多个偏向部230的光形成。即，来自多个偏向部230的光形成从像6发散的方向的光。此外，形成像6的光可以通过不在同一直线上的至少三个偏向部230来提供。即，偏向部230分别使入射到偏向部230各自的光二维地扩展为与像6相对应的强度分布的光，然后从射出面射出。由此，来自不在同一直线上的三个以上的偏向部230的光成像为像6。这样，显示装置210将立体像投影在空间上。根据显示装置210，通过来自不在同一直线上的多个偏向部230的光束的集合，能够将从像6发散的光束提供给观察者侧。因此，观察者无论从x轴向及y轴向的哪个方向看都能够识别像6。

图13概略表示的是显示装置210的yz平面的截面。图14概略表示的是偏向部230具有的光元件231之一例。

光源220例如具有LED21。LED21沿着x轴向设有多个。LED21的射出光的光轴相对于射出面71形成角度η。例如，LED21的射出光的光轴和射出面71所成的夹角η为约20°。LED21的射出光入射到入射光调节部50。

入射光调节部50具有透镜51。透镜51沿着x轴向与多个LED21相对应地设置为一对一。透镜51分别使沿着对应的LED21的射出光的光轴的方向的光的扩展减小。透镜51使来自LED21的射出光接近平行光。例如，透镜51降低来自LED21的射出光的xy面内的扩展角。另外，透镜51降低来自LED21的射出光的yz面内的扩展角。由此，能够向导光板70入射更接近平行光的光。

由此，在xy面内，由导光板70引导并通过导光板70内的各位置的光束成为以连结导光板70内的各位置和光源220的方向为中心而一边以小于规定值的角度从各位置扩展一边行进的光束。在本说明书中，将通过导光板内或导光板外的某点而行进的光束看作为从该点输出的光时的光的扩展简称为“光的扩展”等。另外，将该光的扩展的角度简称为“扩展角”等。扩展角可以是在角度方向的光强度分布中，光强度成为最大值的一半时的角度的宽度(半值全宽)。由导光板70引导的光的扩展角可以为5°以下。光的扩展角可以优选为小于1°。投影到xy面内时的光的扩展角可以为5°以下，可以优选为小于1°。另外，投影到yz面内时的光的扩展角也可以为5°以下，可以优选为小于1°。

如图13及图14所示，偏向部230a具有反射面40a。另外，偏向部230a具有：反射面40b、反射面40c、反射面40d、反射面40e。反射面40是作为使光偏向的偏向面发挥功能的光学面之一例。反射面40a、反射面40b、反射面40c、反射面40d及反射面40e是朝向不同方向的曲面。此外，如上所述，LED21的光轴以在yz面内相对于射出面71倾斜角度η的方式设置。因此，即使在射向导光板70的入射光接近平行光的情况下，与入射光的光轴平行于y轴的情况相比，也能够增大一边在射出面71和背面72重复反射一边在导光板70内传递的光量。因此，与入射光的光轴平行于y轴的情况相比，能够增大向反射面40入射的光量。

反射面40a根据反射面40a的入射位置，使入射到反射面40a的光从射出面71以不同的射出角射出。反射面40a将入射到反射面40a的光扩展到像6中的边61的范围内。在本实施方式中，边61是平行于y轴的边。来自反射面40a的反射光朝向存在边61的方向，从反射面40a朝向不存在边61的方向的光实质上不存在。因此，在yz面内，来自反射面40a的反射光实质上仅使反射光分布在从反射面40a朝向边61的角度内。这样，在yz面内，反射面40a使入射后光沿角度方向调制强度而射出。由于反射面40a为曲面，因此，即使在朝向反射面40a的入射光为平行光的情况下，也能够提供用于形成描图像的线的光。

另外，反射面40b使入射到反射面40b的光反射，并使反射后的光扩展到像6的边62的范围内。边62是形成字母A的y轴负侧的边中的、位于与边61的交点和最靠x轴正侧的端点之间的边。另外，反射面40c使入射到反射面40c的光反射，并使反射后的光扩展到像6的边63的范围内。边63是形成字母A的y轴正侧的边中的、位于与边61的交点和在x轴向上最靠正侧的端点之间的边。反射面40d使入射到反射面40d的光反射，并使反射后的光扩展到像6的边64的范围内。边64是形成字母A的y轴负侧的边中的、位于与边61的交点和最靠x轴负侧的端点之间的边。另外，反射面40e使入射到反射面40e的光反射，并使反射后的光发散到像6的边65的范围内。边65是形成字母A的y轴正侧的边中的、位于与边61的交点和最靠x轴向负侧的端点之间的边。由于反射面40b、反射面40c、反射面40d及反射面40e都是曲面，因此，即使在朝向各反射面40的入射光为平行光的情况下，也能够提供用于形成描绘像的线的光。

这样，反射面40a使入射后的光扩展为至少在z轴向上具有与边61的像相对应的强度分布的光而射出。反射面40b使入射后的光扩展为至少在x轴向上具有与边62的像相对应的强度分布的光而射出。反射面40c使入射后的光扩展为至少在x轴向上具有与边63的像相对应的强度分布的光而射出。反射面40d使入射后的光扩展为至少在x轴向上具有与边64的像相对应的强度分布的光而射出。反射面40e使入射后的光扩展为至少在x轴向上具有与边65的像相对应的强度分布的光而射出。这样，偏向部230a具有朝向像6的线反射的多个反射面，使入射后的光根据像6而二维地或双向地调制强度，并从射出面71射出。由此，一个偏向部230a提供通过像6的实质上整体的光束。

偏向部230b具有反射面41b。反射面41b与反射面40a同样，根据反射面41b的入射位置，使入射到反射面41b的光从射出面71以不同的射出角射出。具体地说，反射面41b使由反射面41b反射后的光扩展到像6中的边61的范围。此外，在图14中，仅对反射面40a及反射面41b进行了表示，但偏向部230的各自都具有使入射后的光扩展到边61的范围的反射面。另外，偏向部230的各自与偏向部230a同样，都具有光元件，所述光元件都具有朝向像6的线反射的多个反射面。而且，偏向部230的各自都使入射后的光根据像6而二维地或双向地调制强度而从射出面71射出。这样，偏向部230的各自都提供通过像6的实质上整体的光束。

此外，来自射出面71的射出光实际上在射出面71中进行折射。因此，偏向部230实际上要考虑射出面71的折射而设计。但是，在本实施方式中，为了容易理解地进行说明，采用在射出面71上不产生折射的情况进行说明。

图15示意地表示的是提供朝向特定的观察位置的光的偏向部230。例如，形成边62的光通过来自偏向部230e内的特定的反射面和偏向部230f内的特定的反射面的光而提供，不通过偏向部230d及偏向部230g来提供。这样，在从特定的观察位置看时，像6的特定的部位由来自多个偏向部230内的特定的偏向部230内的特定的部位的光形成。

根据显示装置210，二维地设置于xy面内的多个偏向部230各自提供通过像6的各部位的光。因此，能够辨认立体像的范围扩大。另外，由于能够从xy面内的特定部位，提供通过像6整体的部位的光，因此，立体像可由面形成，而不是由点形成。

图16表示的是反射面40a及反射面41b和观察位置380之间的关系。反射面40a以反射面40使从射出面71射出的光所含的光线中的任一条都通过观察位置380的方式被设置。反射面41b以反射面40使从射出面71射出的光所含的光线中的任一条都通过观察位置380的方式被设置。另一方面，在显示装置200中，在不通过观察位置380的位置，不设置反射面。这样，多个反射面40、41都以多个反射面40、41的各自都使从射出面71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380的方式被设置。因此，与第一实施方式的显示装置10及其变形例同样，在导光板70中，能够减小应形成反射面40的区域的面积。

图17示意地表示的是作为偏向部230的变形例的偏向部330。偏向部330具有设置于不同位置的多个光元件331。各光元件331分别具有单一平面的反射面。各光元件331分别具有的反射面使入射后的光朝向像6中的相互不同的点反射。

此外，光元件331可以全部都单独地设置，也可以一部分相接地设置。另外，光元件331的配置图案可以因设置偏向部330的位置而不同。

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。偏向部230A作为整体而具有凸形状的反射面。偏向部230A设置于导光板70的背面72。偏向部230A的凸形状的反射面以使在导光板70内引导的光偏向，并使通过包含像6的面9的光束从射出面71射出的方式形成。

在偏向部230A中，除对应于字母“A”的部分以外，都形成有防反射膜110。在偏向部230A中，入射到形成有防反射膜110的部位的光实质上不反射。在偏向部230A中，仅入射到未形成有防反射膜110的部位的光实质上进行反射。由此，偏向部230A使入射后的光偏向，并使通过A字的像6的光束从射出面71射出。防反射膜110例如可以通过在背面72中除对应于字母“A”的区域以外都涂布黑色涂料而形成。防反射膜110可以通过除对应于字母“A”的区域以外都印刷黑色涂料而形成。由于在导光板70形成了凸部之后，能够通过印刷黑色涂料而形成偏向部230A，因此，偏向部的制造变得容易。

图19、图20(a)及图20(b)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。偏向部230G通过菲涅耳透镜的一部分来提供。

在导光板70的背面72，以偏向部230为单位而设置形成菲涅耳透镜的光学面。图20(a)及图20(b)表示的是在偏向部230中的一个偏向部230G形成有菲涅耳透镜的状态。偏向部230的各自的菲涅耳透镜以使在导光板70内引导的光偏向，并使通过包含像6的面9的光束从射出面71射出的方式形成。

图21(a)、图21(b)、图21(c)示意地表示的是光元件231的形状的另一例。图21(a)表示的是光元件231的立体图。图21(b)表示的是将反射面40投影到xy面上的情况。在将反射面40投影到xy面上的情况下，划分反射面40的外形的y轴正向的外形线及y轴负向的外形线具有同心圆的圆弧。此外，有时将投影到xy面上的反射面40的y轴负侧的外形线称为前侧外形线，将y轴正向的外形线称为后侧外形线。反射面40的前侧外形线及后侧外形线为同心圆的圆弧。

在用平行于zy面的平面将图21(a)及图21(b)所示的光元件231剖切的情况下，与反射面40的交线为直线。但是，由于前侧外形线及后侧外形线均为曲线，所以图21的反射面40为曲面。因此，能够通过一个反射面40来提供用于形成像的至少一部分的线或形成面的光。

图21(c)示意地表示的是光元件231的反射面的形状的另一例。图21(c)表示的是投影到xy面内的反射面40的形状。图21(c)所示的反射面40是将前侧外形线及后侧前侧外形线均为同心圆的圆弧的反射面分割并分离为多个部分而设置的反射面。

图22(a)、图22(b)、图22(c)示意地表示的是xy面内的光元件231的配置例。图22(a)表示的是在偏向部230中，将多个光元件231沿着y轴向整齐排列而设置的配置例。作为图22(a)的变形例，图22(b)表示的是在沿着y轴向依次看沿y轴向整齐排列的光元件231的情况下以在x轴向上各移动了一定量的方式设置的配置例。图22(c)表示的是在x轴向上连续设置为一个光元件231的配置例。图22(c)是将在x轴向上相邻的光元件的端部连接而设置为一个光元件的图。在图22(c)中，虚线所示的位置与相邻的光元件的x轴向的端部相对应。

图23(a)、图23(b)示意地表示的是光元件231的反射面的形状的另一例。图23(a)表示的是光元件231的立体图。图23(b)表示的是将光元件231的反射面40投影到xy面上的情况。光元件231由法线方向相互不同的三个平面形成。在将反射面40投影到xy面上的情况下，前侧外形线及后侧前侧外形线分别由延伸方向不同的三个折线形成。由于图23所示的反射面40为平面，所以入射到各反射面40的光射向相互不同的三个方向。因此，图23所示的光元件231能够提供用于形成像的一部分即3个点的光。

图24(a)、图24(b)示意地表示的是光元件231的反射面的形状的另一例。图24(a)及图24(b)所示的光元件231的反射面40与图21(a)所示的光元件231不同，反射面40的z轴正侧的缘部的z轴向的高度不同。在将反射面40投影到xz面上的情况下，z轴正侧的缘部在x轴向上连续地变化。用平行于yz平面的面剖切反射面40时的反射面40的直线长度沿着x轴向而变化。因此，由反射面40反射的反射光的强度沿着x轴向而变化。因此，根据图24(a)及图24(b)所示的光元件231，能够提供用于形成亮度沿着x轴向变化的线的像的光。

根据图12～图24(b)所示的显示装置210或显示装置210的变形例，二维地设置于导光板70的平行于射出面的面内的多个偏向部分别提供形成立体像内的多个部位的像的光。因此，能够辨认立体像的范围扩大。另外，立体像的至少一部分能够由面形成，而不是由点形成。另外，如图16所示，由于偏向部230以偏向部230的各自射出的光所含的光线中的任一条都通过观察位置380的方式被设置，因此，在导光板70中，能够减小应形成反射面40的区域的面积。

这样，多个反射面40、41都以多个反射面40、41的各自从射出面71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380的方式被设置。因此，与第一实施方式的显示装置10及其变形例同样，在导光板70中，能够减小应形成反射面40的区域的面积。

图25概略表示的是作为显示装置10的变形例的显示装置2010形成的像16。像16是表示按钮的像。像16包含表示在空间上被识别的操作面的部分像17。通过与显示装置2010一同使用检测部分像17附近的物体的传感器，能够提供作为虚拟开关发挥功能的操作输入装置。这种操作输入装置可作为ATM、车辆的控制面板等操作输入装置而利用。利用ATM、车载装置的利用者的眼睛的位置实质上被固定。因此，在显示装置2010中，如上所述，能够根据观察位置而设计偏向部。由此，能够减小应形成偏向部30的区域的面积。

此外，与显示装置10及其变形例、显示装置210及其变形例、以及显示装置2010同样的结构的显示装置不局限于游戏机、ATM、控制面板等。作为车载用途，可应用于仪表板用显示装置、代替车门镜的显示装置等。

以上，利用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不局限于上述实施方式记载的范围。可对上述实施方式加以各种变更或改进，这对本领域技术人员来说是显而易见的。该加以各种变更或改进后的形态也包含在本发明的技术范围内，这从本发明的保护范围中即可明白。

本发明的保护范围、说明书及附图中所示的装置、系统、程序及方法的动作、顺序、步骤及阶段等各处理的执行顺序均未特别明确为“更靠前”、“之前”等，另外，应该注意的是，只要在后边的处理中不使用前边的处理的输出，可以任意顺序来实现。关于本发明的保护范围、说明书及附图中的动作流程，即使为了方便起见而使用“首先”、“接着”等进行了说明，但也并不是必须按该顺序来实施的意思。

符号说明

6 像

10 显示装置

9 面

16 像

17 部分像

20 光源

21 LED

30 偏向部

31 反射面

40 反射面

41 反射面

50 入射光调节部

51 透镜

61 边

62 边

63 边

64 边

65 边

70 导光板

71 射出面

72 背面

73、74、75、76 端面

110 防反射膜

130 偏向部

132 偏向部

140 部分

190 线

200 显示装置

201 端部

203 端部

210 显示装置

211、212、213 线

220 光源

230、330 偏向部

231、331 光元件

301 端部

303 端部

312 线

380 观察位置

382 观察位置

500 线

501、502 点

610 第一部分

620 第二部分

700 显示装置

710 部分

720 部分

730 偏向部

831 反射面

900 显示装置

930 偏向部

931 反射面

1001 部分

1002 部分

1030 偏向部

2010 显示装置

Claims (13)

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不同，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，

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。

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或2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。

5.如权利要求1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，

所述第一部分及所述第二部分分别具有使入射后的光偏向的多个偏向面，

所述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，偏向面的朝向具有非对称性。

6.如权利要求1所述的光学器件，其中，

所述多个偏向部中的、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。

7.一种光学器件，具备：

导光板，在平行于射出面的面内引导光；

多个偏向部，二维地配置在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，

所述多个偏向部各自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，

所述多个偏向部各自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。

8.一种光学器件，具备：

导光板，在平行于射出面的面内引导光；

多个偏向部，二维地配置在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，

所述多个偏向部各自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，

所述多个偏向部各自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。

9.如权利要求7或8所述的光学器件，其中，

在连结所述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。

10.如权利要求8所述的光学器件，其中，

所述多个偏向部各自具有设置于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。

11.如权利要求10所述的光学器件，其中，

所述偏向面的至少一个具有朝向不同方向的多个平面或曲面。

12.如权利要求10所述的光学器件，其中，

所述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，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。

13.如权利要求1、7、8中任一项所述的光学器件，其中，

还具备光源，该光源发出由所述导光板引导的光。

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