CN110290377A - 显示装置和显示方法以及游戏机 - Google Patents

Abstract

本发明提供显示装置和显示方法以及游戏机，所述显示装置提供无需透镜等附件就能够在一个显示面上自动区分使用地显示立体图像(三维图像)和平面图像(二维图像)的。显示装置的特征在于，具备：投影部，其具有导光板，该导光板对从端部入射的光进行引导并使被引导的光偏转，在第1方向上使光从与观看者对峙的投影面射出，通过使光从投影面射出而在空间上投影图像；和旋转部，其以第1方向为轴使投影部旋转，当投影面中的第1端位于与第1方向垂直的第2方向的上方即第1位置时，图像被观看者目视为立体图像，利用旋转部旋转投影部，当第1端位于与第1位置不同的第2位置时，所述图像被观看者目视为平面图像。

Description

显示装置和显示方法以及游戏机

技术领域

本发明涉及显示立体图像的显示装置和显示方法以及游戏机。

背景技术

以往，已经提出了能够使观看者识别立体图像、即三维图像的显示装置。近年来，为了能够在没有眼镜的情况下观看立体图像，还提供了在液晶显示装置等显示装置中配置有双凸透镜(Lenticular lens)等生成视差的视差生成光学元件的装置。这是利用透过该视差生成光学元件的光来显示在右眼用和左眼用的情况下产生了视差的状态下的图像，使观看者将该图像识别为立体图像。

此外，根据图像的不同，还存在优选用平面图像、即二维图像观看的情况，还提供了可根据观看者的意图而区分使用平面图像显示和立体图像显示的装置。

例如，专利文献1中记载的显示装置的显示立体图像的面位于装置的正面，在其反面、即翻转180度的面上存在显示平面图像的面。观看者能够根据用途等翻转装置的正反而能够观看三维图像和二维图像。

此外，在专利文献2中记载的显示装置的显示图像的有机EL画面上，以能够卸下的方式配置有双凸透镜等视差生成光学元件。当观看者想观看三维图像时，在有机EL画面上配置视差生成光学元件，当观看者想观看二维图像时，从有机EL画面上卸下视差生成光学元件，直接观看有机EL画面。

在先技术文献

技术文献1：日本特表2015-510710号公报

技术文献2：日本特开2009-216933号公报

另一方面，如专利文献1的装置那样，现有的能够区分使用三维图像、二维图像的装置需要三维图像用的画面、二维图像用的画面这样不同的画面，或者，如专利文献2的装置那样，在图像显示画面上需要视差生成光学元件。即，为了立体地观看同一图像，需要独立的画面、或者需要透镜等附件，在没有附件的情况下不能在一个显示面上实现立体观看和平面观看两者。

此外，三维图像和二维图像的区分使用是根据观看者的意图通过观看者的物理操作来进行的，而不是自动进行的。

存在当观看者看到三维图像的瞬间能看到图像跳出到眼前的视觉效果，但另一方面，当观看相同图像达到一定程度的时间时，对于立体显示的新奇感也会消失，视觉效果减弱。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述现有的问题点而完成的，其目的在于，提供一种无需透镜等附件就能够在一个显示面上自动区分使用地显示立体图像(三维图像)和平面图像(二维图像)的显示装置。

为了解决上述课题，本发明的显示装置具备：投影部，其具有导光板，该导光板对从端部入射的光进行引导并使被引导的所述光偏转，在第1方向上使所述光从与观看者对峙的投影面射出，所述投影部通过使光从所述投影面射出而在所述观看者能够目视的空间上投影图像；和旋转部，其以所述第1方向为轴，使所述投影部旋转，当所述投影面中的第1端位于与所述第1方向垂直的第2方向的上方即第1位置时，所述图像被所述观看者目视为立体图像，利用所述旋转部旋转所述投影部，当所述第1端位于与所述第1位置不同的第2位置时，所述图像被所述观看者目视为平面图像。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述第2位置是与所述第1方向及所述第2方向垂直的第3方向的上方。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述旋转部通过与所述投影部的所述投影面的背面连接而使所述投影部旋转。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述旋转部通过与所述投影部的所述投影面的侧端部连接而使所述投影部旋转。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述显示装置具备光源，所述光源在所述旋转部使所述投影部旋转时消光，在所述投影部的所述第1端位于所述第2位置时发光。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述光源随着所述投影部的旋转而移动。

此外，也可以是如下显示装置，其中，具备多个所述光源，当所述第1端位于第2位置时，与位于所述第1位置时发光的光源不同的光源发光。

此外，也可以是如下显示装置，其中，所述旋转部在不基于所述观看者的意图的时机使所述投影部旋转。

此外，本发明的游戏机具备这些显示装置。

本发明的显示方法是显示装置中的显示方法，所述显示装置具备：投影部，其具有导光板，该导光板对从端部入射的光进行引导并使被引导的所述光偏转，使所述光在第1方向上从与观看者对峙的投影面射出，通过使光从所述投影面射出而在所述观看者能够目视的空间上投影图像；和旋转部，其以所述第1方向为轴，使所述投影部旋转，所述显示方法具备：立体图像目视步骤，在该立体图像目视步骤中，所述旋转部旋转所述投影部，使得所述投影面中的第1端位于与所述第1方向垂直的第2方向的上方即第1位置，使所述观看者将所述图像目视为立体图像；和平面图像目视步骤，在该平面图像目视步骤中，所述旋转部旋转所述投影部，使得所述第1端位于与所述第1位置不同的第2位置，使所述观看者将所述图像目视为平面图像。

发明的效果

在本发明中，能够提供无需透镜等附件就能够在一个显示面上自动区分使用地显示立体图像(三维图像)和平面图像(二维图像)的显示装置。

附图说明

图1是示出第1实施方式中的显示装置1的示意性立体图，该图的(a)示出图像被目视为立体图像的状态，该图的(b)示出图像被目视为平面图像的状态。

图2是图1的(a)的示意性侧视图。

图3是从箭头α方向观察图1的(a)所示的显示装置1的示意性主视图。

图4是示出第1实施方式中的在导光板11上显示图像的结构的示意性立体图。

图5是示出显示与图1所示的图像不同的图像的显示装置1的示意图，该图的(a)是示出图像被目视为立体图像的状态的示意性主视图，该图的(b)是示出图像被目视为立体图像的状态的示意性立体图，该图的(c)是示出图像被目视为平面图像的状态的示意性立体图。

图6是示出导光板11的形状的示意图，该图的(a)是示出正方形的导光板11的俯视图，该图的(b)是示出圆形的导光板11的俯视图，该图的(c)是具有曲面的导光板11的立体图。

图7是示出第2实施方式的显示装置的示意性俯视图。

图8是示出第3实施方式的显示装置的示意性俯视图。

图9是示出第4实施方式的显示装置的示意性俯视图。

图10是示出第5实施方式的光源20和导光板11的关系的示意图，该图的(a)是示出图像被目视为立体图像的状态的示意性主视图，该图的(b)是示出图像被目视为立体图像的状态的示意性立体图，该图的(c)是示出图像被目视为平面图像的状态的示意性立体图。

图11是示出第6实施方式中的显示装置1的示意图，该图的(a)是显示装置1的示意性立体图，该图的(b)是由XIb-XIb线切断该图的(a)时的剖视图，该图的(c)是从上方观察底座31a的示意图。

图12是示出第7实施方式中的显示装置1的示意图，该图的(a)是显示装置1的示意性立体图，该图的(b)是由XIIb-XIIb线切断该图的(a)时的剖视图，该图的(c)从上方观察基座37的示意图。

标号说明

1：显示装置；

10：投影部；

11：导光板；

12：导光板的主面(投影面)；

121a、121b：光会聚部；

122a、122b：投影空间上的定点；

13：导光板的背面；

14：导光板的侧面；

14a、14b、14c、14d：导光板的侧端；

15：导光板的齿；

16：导光路；

17：卡合部件；

20、20a、20b、21、21a、21b、21c、21d：光源；

30：旋转部；

31：底座(基盤)；

311、311a、311b、311c、311d：底座开口部；

32：轴；

33：旋转机构；

34：旋转圆筒；

35：施力部件；

36：旋转齿轮；

361：旋转齿轮的齿；

37：基座(ベース)；

371：基座开口部；

40：观看者；

51：图像。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对各附图示出的相同或同等的构成要素、部件、处理赋予相同标号并适当省略重复的说明。

本发明的显示装置不仅可以以单体的形式向观看者显示图像，还可以作为发挥视觉演示效果的部件之一设置在游戏机上。此外，也可以作为发挥视觉演示效果的部件之一设置在婴幼儿等的各种玩具或学习装置上。此外，也可以作为发挥视觉演示效果的部件、使图像目视为立体图像的部件而组装在各种装置中。

图1是示出第1实施方式中的显示装置1的示意性立体图，该图的(a)示出图像被目视为立体图像的状态，该图的(b)示出图像被目视为平面图像的状态。

图2是图1的(a)所示的显示装置1的侧视图。

图3是从箭头α方向观察图1的(a)所示的显示装置1的示意性主视图，为方便起见，不记载要显示的图像。

本实施方式的显示装置1具备投影部10、向该投影部10射出光的光源20、与投影部10连接以使投影部10旋转移动的旋转部30、以及控制光源20、旋转部30等的驱动的未图示的控制部。在显示装置1中，当投影部10位于图1的(a)所示的第1位置，即，光源20位于Y方向上方时，观看者40将图像目视为立体图像。另一方面，当投影部10处于图1的(b)所示的第2位置时，即，光源20位于X方向时，观看者40将图像目视为平面图像。以下，将图像被观看者40目视为立体图像时的投影部10(导光板11)的位置称为第1位置，将从第1位置旋转90度得到的位置称为第2位置。另外，只要本发明中的第1位置是图像被观看者40目视为立体图像的位置，第2位置是图像被观看者40目视为平面图像的位置，则不限于旋转90度，还包括其它位置。

在本实施方式中，投影部10是导光板11，但本发明不限于此，投影部10包括如下这样的投影部：在内部具备导光板(导光部)11，在导光板11内部对来自光源20的光进行光路变更，并从投影部10的投影面投影图像。例如，也包括这样的投影部等：该投影部中设置有导光路，该导光路将来自光源20的光引导至导光板11。

导光板11是由透明且折射率较高的树脂材料成型的平板。形成导光板11的材料可以是例如聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)以及玻璃等。由此，由于导光板11是透明的，来自背面13的光大致都通过，也能够目视到位于导光板11的背面13的物体。因此，还可以在背面13侧配置液晶显示装置等，使液晶显示装置的图像与来自导光板11的图像重合显示。

导光板11是四边形的平板，由如下部分构成：主面(投影面)12，其与观看者40对峙并射出来自光源20的光；背面13，其是主面12的反面，与旋转部30连接；以及侧面14，其位于主面12与背面13之间。如图3所示，对于侧面14、即作为主面12的四边的侧端，将与光源20接合的侧端设为第1端14a，从第1端14a沿顺时针方向设为第2端14b、第3端14c、第4端14d。

光源20具备未图示的发光部及其透镜，发光部发出的光由透镜在与主面12平行的方向上扩展成面状，并从导光板11的第1端14a入射。光源20的结构不仅为具备发光部和透镜的结构，只要是将光引导至导光板11的结构，则可以是公知的任何结构。导光板11在内部对从第1端14a入射的光进行光路变更，使其以向规定的方向光会聚的形式从主面12射出而形成图像。发光部能够根据控制部的控制信号进行发光、消光。

本实施方式中的图像显示的结构使用日本特许第5861797号公报中记载的公知的结构。即，如图4所示，构成为如下这样的结构：根据想要显示的图像在导光板11的主面12上预先形成多个由多个折射面(棱镜面)等形成的光会聚部121(121a、121b)，从光源入射的光由该光会聚部121会聚在规定的定点122(122a、122b)，利用这些会聚的光在空间上投影立体图像。本实施方式中的光会聚部121沿与X轴平行的直线连续配置多个反射面而形成，当导光板11位于第1位置时，使观看者40将由多个定点122构成的图像目视为立体图像。

本发明中的图像显示的方法不限于该日本特许第5861797号公报中记载的公知的方法，例如，也可以是投影右眼用图像和左眼用图像、利用视差而目视立体图像等公知的立体图像投影方法。然而，本发明中的投影部10仅利用投影部10投影立体图像，而不是通过在主面(投影面)12前方配置双凸透镜等附件来使观看者立体观看投影面12的图像。

如图2所示，旋转部30具备底座31、轴32和马达等旋转机构33，底座31与导光板11的背面13的中央接合。当旋转机构33进行驱动时，其驱动力使轴32和底座31旋转。利用该旋转部30的驱动，导光板11以轴A作为旋转轴旋转。另外，本实施方式例示了马达作为旋转机构33，但是本发明不限于此，只要是使轴32旋转的机构，则可以是任何结构。另外，如图2所示，轴A沿观看者40与导光板11的主面(投影面)12对峙的方向即第1方向延伸。第1方向与Z方向平行。以第1方向为基准，当导光板11位于第1位置时，光源20位于与第1方向垂直的第2方向的上方。

返回图1，具体说明立体图像和平面图像的显示方法。当想从投影部10使观看者40目视立体图像时，在使导光板11位于图1的(a)所示的光源20在Y方向上方(即第2方向上方)的第1位置的状态下，当从光源20射出光时，利用上述公知的立体图像显示的结构在主面12与观看者40之间或主面12的内部空间中形成立体图像。因此，如图1的(a)所示，观看者40识别到“A”这一立体图像。

接下来，当想使观看者40目视平面图像时，利用旋转部30使导光板11沿顺时针(箭头B方向)旋转90度，如图1的(b)所示，从观看者40观察时，使导光板11位于光源20位于右侧的第2位置。即，光源20位于与第1方向垂直并且也与第2方向垂直的第3方向上方。在该状态下，当光从光源20射出至导光板11时，图像“A”在沿顺时针旋转90度的状态下作为平面图像被观看者40识别到。

另外，导光板11的旋转方向不限于顺时针，也可以是逆时针。该情况下，从观看者40观察时，光源20朝向左侧配置。因此，第3方向可以是从观看者40观察时朝向从左向右延伸的方向(顺时针的情况)，也可以是从右向左延伸的方向(逆时针的情况)。

如上所述，当导光板11位于第1位置时，由通过沿与X轴平行的直线连续配置多个反射面而形成的光会聚部121将光会聚到指定位置而显示本实施方式中的图像。因此，由于观看者40的右眼、左眼的排列也位于X方向上，因此在导光板11位于第1位置的位置关系中，光会聚部121的反射面的排列方向与观看者40的右眼、左眼的排列方向大致平行。因此，在该位置关系中，如果观看者40观看图像，则将其目视为立体图像。另一方面，当使导光板11旋转为第2位置时，光会聚部121的反射面沿Y方向排列。由于观看者40的眼睛的位置与图1的(a)时没有发生变化，因此右眼、左眼的排列方向和光会聚部121的反射面的排列方向处于大致垂直的位置关系。在该位置关系中，当观看者观看图像时，相同的图像被目视为平面图像。

这样，利用通过使导光板11的方向不同而将相同的图像显示为立体图像、或者显示为平面图像这样的原理，本发明向观看者40立体地或者平面地显示相同的图像。例如，在本实施方式中，在使导光板11旋转的期间，使光源20成为熄灭或变暗的状态。然后，如果导光板11位于第2位置，则再次点亮光源20而向观看者40显示图像。这样，在观看者40没有意图的时机使投影部10旋转并控制光源20的点亮，由此使得眼前变暗并再次变亮时，在那之前在观看者40的眼前浮出显示的立体图像显示为平面图像，从而给观看者40带来未预料到的惊讶。

另外，当使导光板11从图1的(b)的位置进一步沿顺时针旋转90度时，光源20成为位于Y方向下方的状态。该情况下，观看者40目视到“A”反转的立体图像。然后，当使导光板11进一步沿顺时针旋转90度时，从观看者40观察时，光源20处于位于左侧的状态。该情况下，“A”被观看者40目视为向左旋转90度得到的平面图像。

当这样反复进行旋转时，当光会聚部121的反射面的排列与X方向平行时显示为立体图像，不与X方向平行时显示为平面图像。因此，能够使立体图像、平面图像交替出现，从而能够与光源20的发光、消光进行组合，给观看者40带来图像浮出或隐退的演示效果。特别是，将本发明的显示装置用于游戏机等时，在获得分数时等进行将相同的图像显示为立体图像、显示为平面图像的组合的演示，能够给观看者40带来新鲜的视觉效果。即，不是根据观看者的指示来切换立体图像和平面图像，而是能够在不基于观看者的意图的时机切换图像的显示，对同一图像进行组合了立体显示和平面显示的演示。

本实施方式的投影部10能够在不使用双凸透镜等附件的情况下投影立体图像，仅通过使投影部10旋转这样的简单的结构，就能够向观看者40提供立体图像与平面图像的切换可能性。此外，由于能够在同一画面上显示立体图像和平面图像，因此也无需设置用于进行立体图像和平面图像的切换的多个画面。这样，能够利用简单的结构目视立体图像和平面图像。此外，由于能够使观看者目视图像而不会因附件的拆装等而间断，因此能够根据立体显示或平面显示的切换进行动态的图像显示，从而能够向观看者提供新鲜的演示效果。

此外，旋转部30对投影部10的旋转也可以是根据观看者40的指示来进行的形式。即，当观看者40按下选择立体图像、平面图像的未图示的选择按钮而将指示信号输入到控制部时，控制部依照该指示信号向旋转部30输出旋转指示，旋转部30根据旋转指示使投影部10旋转规定角度。由此，投影出观看者40所期望的立体图像或平面图像。

如图5的(a)所示，如果是上下左右对称的形状的图像51，则如图5的(b)所示，即使从被目视为立体图像的状态旋转导光板11，如图5的(c)所示，图像51的方向看起来也没有变化。由此，如果是上下左右对称的图像，则即使旋转导光板11，观看者40也目视成相同方向上的立体图像和平面图像。因此，不会给观看者40带来图像的方向变化等图像变化的印象，看起来好像图像的方向保持原样而图像看起来浮出或隐退，从而能够带来运动更自然的演示效果。

(投影部的形状的变形例)

虽然实施方式中的投影部10是矩形平板状导光板11，但是本发明不限于此，可以使用各种形状的导光板11。

图6的(a)至图6的(c)是示出导光板11的变形例的示意图，在作为立体图像进行投影的情况下，均从箭头C所示的位置入射光源20的光。即，图6的(a)至图6的(c)示出导光板11位于第1位置时。

例如，如图6的(a)所示，也可以是正方形的导光板11a，不限于矩形、正方形，也可以是各种多边形的平板。如果是正多边形，由于旋转对称，在旋转的前后都按照对角线重合的方式进行旋转，由此能够使得难以注意到导光板11b的旋转。

此外，如图6的(b)所示，也可以是圆形平板的导光板11b。如果是圆形，则无论在什么旋转角度停止，观看者40看起来导光板11b始终相同，因此难以注意到导光板11b已经旋转的情况。通过将上下左右对称的图像与圆形平板的导光板11b进行组合，可以切换立体图像、平面图像，而观看者40完全不会注意到导光板11b的旋转，从而能够进一步提高演示效果。此外，由于圆形距中心的距离、即距旋转轴的距离是恒定的，因此与旋转角度无关地，旋转所需的空间始终恒定，也适于配置空间受限的情况的设置。

此外，如图6的(c)所示，导光板11c也可以是主面弯曲的导光板。这样，也可以根据要设置的场所和要显示的图像来区分使用平板状的导光板和具有曲面的导光板。

(第2实施方式)

使用图7对第2实施方式进行说明。与第1实施方式重复的内容省略其说明。

在第1实施方式中，构成为将旋转部30的底座31与导光板11的背面13连接并使其旋转的结构。这样，对于连接导光板11的底座31的部分，来自背面的光的透过被底座31遮挡，从而导光板11的透光性变差。

本实施方式的显示装置具备不遮挡导光板11的背面13的旋转部结构。

图7是示出本实施方式的显示装置1的示意图。

本实施方式中的导光板11是圆形平板。并且，旋转部30具备三个旋转圆筒34和使该三个旋转圆筒34旋转的未图示的马达等旋转机构。旋转圆筒34的外周由橡胶或聚氨酯等紧密贴合性大的部件形成，外周被配置成与导光板11的侧面紧密贴合。此外，三个旋转圆筒34相对于导光板11均等地配置。关于使旋转圆筒34旋转的旋转机构，可以在旋转圆筒34上分别独立设置马达等，也可以是通过使用公知的皮带和皮带轮等动力传递机构向三个旋转圆筒34传递一个马达的旋转力的形式。

构成为如下这样的结构：当要使导光板11旋转时，旋转机构进行驱动，使三个旋转圆筒34沿箭头D方向旋转。由于该旋转圆筒34与导光板11抵接地进行旋转，因此这些旋转圆筒34的旋转力被传递至导光板11，导光板11随着旋转圆筒34的旋转而旋转。

另外，在本实施方式中，设置三个旋转圆筒34并在三处保持导光板11，但是，本发明不限于此，只要是稳定地保持导光板11并使其旋转的结构，旋转圆筒的数量也可以是两个、四个，其数量不受限定。

本实施方式中的光源20不与导光板11接合，配置在接近导光板11的侧端部的位置。并且，来自光源20的未图示的发光部的光从导光板11的侧端入射，与第1实施方式同样地进行光路变更而从主面射出。优选光源20配置成与导光板11的侧端部对置。

这里，由于光源20不与导光板11接合，因此无法追随导光板11的旋转。因此，在本实施方式中，具备多个光源20，在与图像“A”显示为立体图像时的导光板11的第1位置对应的位置配置第1光源20a，在与导光板11从第1位置旋转90度得到的第2位置对应的位置配置第2光源20b。具体而言，当想使观看者40目视立体图像时，旋转导光板11，使其到达第1位置、即图像“A”以实线示出的位置，从第1光源20a射出光。接下来，当想使观看者40目视平面图像时，旋转导光板11，使其到达第2位置、即图像“A”以虚线示出的位置，从第2光源20b射出光。通过这样设置多个光源20，即使不使光源20追随导光板11，也能够向观看者40显示立体图像和平面图像。

第1光源20a和第2光源20b的点亮、熄灭的切换也可以构成为根据旋转部30的旋转量自动控制，也可以在各光源20a、20b设置传感器，在识别出导光板11的侧端的标记的时机进行点亮的控制。只要根据公知的控制方法进行光源20的点亮时机的控制，则可以是任何方式。

另外，也可以是将光源20与导光板11的背面13端部接合并追随导光板11的旋转的形式。该情况下，可以是从背面13端部照射光的形式，也可以是能够从光源20使用光纤等导光路从导光板11的侧端附近照射光的形式。不妨碍旋转圆筒34的抵接和旋转力的传递的细小型的结构适于导光路。

这样，通过设为本实施方式的结构，由于是导光板11的背面13、特别是中央部分没有接合任何东西的结构，因此能够在不损害导光板11中央的透光性的情况下显示图像。此外，通过在导光板11的背面13侧另行设置图像显示装置等而配置背景图像等其他的图像或影像，从而能够与背景图像一同显示立体图像“A”等，演示的变化增多。

(第3实施方式)

使用图8对第3实施方式进行说明。与第1实施方式、第2实施方式重复的内容省略其说明。

在第2实施方式中，构成为设置与导光板11的侧面紧密贴合的旋转圆筒34并使导光板11随着旋转圆筒34的旋转而旋转的结构。旋转圆筒34的外周由橡胶或聚氨酯等柔软的素材形成，易于与导光板11的侧面紧密贴合，但是存在由于长期使用而劣化导致与导光板11的紧密贴合力降低的情况。此外，存在旋转圆筒34的旋转轴由于长期使用而略微变形的情况。当旋转圆筒34与导光板11之间的紧密贴合度由于这样的旋转圆筒34的经年变化而变化时，会发生旋转圆筒34的旋转力不能充分地传递到导光板11、导光板11的旋转量变得不准确的情况。当导光板11没有准确地位于第1光源20a、第2光源20b前方时，存在图像浮出或隐退的演示效果有些降低的情况。

在本实施方式中，如图8所示，通过利用弹簧等施力部件35使旋转圆筒34向导光板11侧施力，能够将旋转圆筒34与导光板11之间的紧密贴合度始终保持恒定。

具体而言，与旋转圆筒34分别对应地设置多个施力部件35。施力部件35是螺旋弹簧，其一端固定在显示装置外框等固定部件上，另一端与旋转圆筒34抵接。施力部件35针对旋转圆筒34在使旋转圆筒34与导光板11紧密贴合的方向施加按压力。该按压力是不妨碍旋转圆筒34的旋转的程度的强度。

通过这样设置施力部件35，旋转圆筒34始终以恒定的紧密贴合度与导光板11抵接，从而能够准确地使导光板11旋转。因此，能够高精度地向观看者40显示立体图像、平面图像。

(第4实施方式)

使用图9说明第4实施方式。与上述各实施方式重复的内容省略说明。

在第3实施方式中，使用施力部件35使旋转圆筒34和导光板11高精度地紧密贴合，使得导光板11的旋转可靠。这样，由于旋转面、即导光板11的侧面和旋转圆筒34的外周上没有凹凸，因此通过旋转圆筒34和导光板11的紧密贴合实现的旋转能够实现平滑的旋转。另一方面，由于没有彼此嵌合的结构，因此不能通过滑动等方式始终将旋转圆筒34的全部旋转量还原为导光板11的旋转量。特别是，当旋转圆筒34外周的橡胶或聚氨酯等的弹性由于长期使用而劣化时，存在发生滑动等而发生旋转圆筒34轻微空转状态的情况。在本实施方式中，设置旋转齿轮36代替旋转圆筒34，利用齿轮齿的啮合对导光板11可靠地传递旋转圆筒34的旋转力。

如图9所示，本实施方式的导光板11在侧面按照一定间隔形成有齿15。齿15优选利用与导光板11相同的素材一体形成。并且，旋转部30设置有旋转齿轮36、与该旋转齿轮36连接的未图示的旋转轴和马达等旋转机构。旋转齿轮36构成为如下这样的结构：形成在外周的齿361与导光板11的齿15啮合，随着旋转齿轮36的旋转使得导光板11旋转规定量。齿15和齿361的数量可以根据公知的齿轮啮合结构的间隔来设定，并且可以与旋转齿轮的直径、导光板11的直径等一并适当调整。

在本实施方式中，用两个旋转齿轮36来保持导光板11，但是旋转齿轮36的数量没有特别限定，可以按照可高效地保持导光板11的间隔来适当设置。

与第2实施方式同样，光源20可以构成为在接近导光板11的端部的位置配置多个的结构，也可以构成为与导光板11的背面13接合的结构。由于在导光板11的侧面形成有齿15，因此，优选构成为使光从避开齿15的顶端的位置入射以使光不会由于齿15的顶端而散射的结构。

这样，利用旋转齿轮36和导光板11的齿15的啮合使导光板11旋转，因此能够在不使用施力部件35等的情况下保持导光板11。此外，由于旋转齿轮36的齿361啮合旋转，因此必然与导光板11嵌合，旋转齿轮36不会空转。因此，以微小的旋转量也能够可靠地控制使导光板11旋转的情况，易于与光源20的发光时机匹配，能够进行更高精度的演示。

此外，也可以将使旋转齿轮36旋转的旋转机构构成为以手动转动旋转的结构而不是马达等自动运转的部件。手动转动的结构可以是由公知的多个齿轮形成的动力传递结构。通过这样构成为手动转动结构，以观看者40的手动转动速度切换立体图像、平面图像。因此，由于观看者40利用自己的手动转动在非预期的时机使图像浮出或隐退，因此能够进行具有自动旋转中不存在的不规则性的新演示。

(第5实施方式)

使用图10说明第5实施方式。与上述各实施方式重复的内容省略其说明。

在第1实施方式中，说明了光源20与导光板11接合并与导光板11一同移动的结构。在第2实施方式中，对如下这样的形式进行了说明：与通过导光板11的旋转使图像被目视为立体图像的第1位置、和从第1位置旋转90度得到的第2位置分别对应地，在接近导光板11的端部的位置与导光板11分开地设置两个光源20。

在本实施方式中，对不将光源20与导光板11接合而是接近地配置多个并进一步能够在第1位置与第2位置之间也射出光的方式进行说明。

图10是示出本实施方式的导光板11和光源21的关系的示意图，该图的(a)是图像显示为立体图像的第1位置处的示意性主视图，该图的(b)是图像显示为立体图像的第1位置处的示意性立体图，该图的(c)是图像显示为平面图像的第2位置处的示意性立体图。

在本实施方式中的显示装置中，在与导光板11的第1位置对应的光源21a与旋转90度得到的第2位置对应的光源21d之间以等间隔配置光源21b、21c。光源21a～21d不与导光板11接合，而是接近导光板11的侧端部设置在对置的位置。

导光板11是圆形平板形状，在主面12中央形成有图像。如第1实施方式中所示，旋转部30形成为背面13安装有底座31和轴32的形状。

光源21a～21d与导光板11的箭头E方向的旋转对应地依次点亮，并向导光板11的侧端射出光。各光源21a～21d的点亮、熄灭的控制与第2实施方式同样，可以是基于旋转部30的旋转量的控制，也可以是利用设置于各光源21a～21d的未图示的传感器读取导光板11的侧端部的标记，并根据该读取进行控制。由于设置了多个光源21a，对观看者40来说，看起来各光源21a～21d的切换间隔较短并且在视觉上连续地点亮。另外，光源21不限于四个，可以与导光板11的大小和来自光源21的光的射出范围对应地适当设定。

如第1实施方式中所示，在将光源20与导光板11接合而使其与导光板11一同旋转的结构中，光源20的数量可以较少，但是对于用于向光源20提供信号和电力的布线，也要与旋转对应地引绕，从而需要用于引绕布线的空间等。由于本实施方式中的光源21不与导光板11一同移动而是被固定在导光板11附近，因此无需与导光板11的旋转对应的布线的引绕。虽然光源21的数量增多，但是能够以简单的布线结构来构成。

此外，不仅在与导光板11的第1位置对应的位置和与第2位置对应的位置这两处设置光源21，而且在它们之间也设置多个光源21，由此保持在视觉上大致连续的点亮状态，并且示出图像的方向逐渐变化的状态，因此平滑地显示从立体图像到平面图像的变化。

另外，在本实施方式中，导光板11沿图10中箭头E方向旋转，但是旋转方向不限于此，也可以是相反方向。此外，光源21的配置也不限于朝向左侧，也可以是右侧等。

(第6实施方式)

使用图11说明第6实施方式。与上述各实施方式重复的内容省略其说明。

在本实施方式中，对投影部10为圆筒形的结构进行说明。

图11的(a)是示出本实施方式的显示装置的示意性立体图，该图的(b)是由XIb-XIb线切断图1的(a)时的剖视图，该图的(c)是从上方观察底座31a的示意图。

投影部10是透明圆筒，其底部与旋转部30接合。并且，与该底部对峙的圆形顶面是圆形平板状的导光板11。导光板11的主面12位于圆筒外侧并与观看者40对峙。此外，导光路16以连接从导光板11的光入射位置到投影部10的底面的方式形成在圆筒侧面。

旋转部30具备底座31、轴32和马达等旋转机构33。底座31是圆形平板，其直径为可容纳投影部10的圆筒的直径的程度。在图11的(c)中，如以沿底座31的圆周的虚线所示，投影部10的底部、即圆筒侧面的端部与底座31的面抵接。并且，投影部10通过卡合部件17被固定在底座31上。与第1实施方式同样，底座31以位于中央的轴32作为旋转轴随着旋转机构33的旋转而旋转。

底座31的与导光路16相交的部位开口。光源20固定于该底座开口部311的正下方的底座31的背面。光源20朝向导光路16发光，来自光源20的光通过底座开口部311，经由导光路16射出至导光板11。导光板11从入射位置在内部对所入射的光进行光路变更并使其从主面12射出以显示图像。

在本实施方式中，光源20也与导光板11的旋转对应地在到达第1位置、第2位置时发光并显示图像。当导光板11位于第1位置时，图像被观看者40目视为立体图像。另一方面，当旋转90度而位于第2位置时，图像被目视为平面图像。

这样，由于投影部10为圆筒形状，因此可以在旋转部30与导光板11、即投影面之间设置距离。由于设置空间以及布线方便等，在导光板11上的无法与旋转部30直接接合的位置也能够进行设置。此外，由于旋转部30未直接安装于导光板11的背面13，因此不会损害导光板11中央的透光性。

此外，由于投影部10的圆筒部分是透明的，因此，如果在圆筒部分也形成图像并使来自光源的光的一部分也照射到导光路16以外的部位，则能够产生组合了形成于导光板11的图像和圆筒部分的图像的新的演示。

(第7实施方式)

使用图12说明第7实施方式。与上述各实施方式重复的内容省略其说明。

在第6实施方式中，构成为光源20安装在底座31的背面、光源20也与底座31一同移动的结构，但本实施方式是将多个光源21a～21d配置在规定位置、其不与导光板11一同移动的结构。

图12的(a)是示出本实施方式的显示装置的示意性立体图，该图的(b)是由XIIb-XIIb线切断图12的(a)时的剖视图，该图的(c)是从上方观察基座37的示意图。

与第6实施方式同样，投影部10是透明圆筒，其顶面是导光板11。此外，光源21a～21d的光经由设置于投影部10的圆筒侧面的导光路16射出至导光板11。

在本实施方式的旋转部30中，基座37载置于底座31上，只有基座37随着轴32的旋转而旋转，而底座31不旋转。具体而言，底座31具备底座腿31b，显示装置利用底座腿31b立设于要设置的位置。基座37载置于该底座31上。轴32仅贯穿底座31的中心而没有被固定于底座31，而是被固定于放置在底座31上的基部37。来自旋转机构33的旋转力仅被传递到基座37而没有被传递到底座31，基座37旋转但底座31不旋转。

在图12的(c)中，如沿底座31的圆周的虚线所示，投影部10被固定于基座37，投影部10的底部、即圆筒侧面的端部与基座37的面抵接。固定方法与第6实施方式同样，通过卡合部件17被固定。基座37上的与投影部10的导光路16相交的部位成为进行了开口的基座开口部371。

本实施方式的光源21设置有四个，与底座31的放置有基座37的面的反面即背面接合。在与第1位置对应的光源21a和与旋转90度得到的第2位置对应的光源21d之间，以等间隔配置光源21b、21c。底座31上的光源21a～21d的各发光部的上方如底座开口部311a～311d那样有四个开口。即，由于底座31不旋转，因此，底座开口部311a～311d与位于底座31背面的光源21a～21d对应地设置。

如下进行图像投影。首先，当针对观看者40将图像显示为立体图像时，基座开口部371位于光源21a的正上方。来自光源21a的光通过底座开口部311a、进而通过其上重叠的基座开口部371，穿过导光路16入射到导光板11而投影图像。由于导光板11位于第1位置，因此图像被观看者40目视为立体图像。接下来，例如，当基座37随着旋转部30的旋转而旋转90度时，底座开口部371位于光源21d上，来自光源21d的光穿过导光路16入射到导光板11而投影图像。随着基座37的旋转，导光板11位于第2位置，因此图像被观看者40目视为平面图像。另外，不仅可以是仅当导光板11位于第1位置、第2位置时光源21才点亮这种形式，与第5实施方式同样，还可以是随着基座37的移动从光源21a到光源21d依次点亮四个光源的形式。如果基座开口部371位于各光源21a～21d上，则构成为各光源21a～21d发光的结构。

这样，由于基座37旋转而底座31和光源21不旋转，因此，光源21的布线的引绕结构变得简单。此外，与第5实施方式同样，与投影部10的移动对应地以较短的间隔切换四个光源21，因此，保持在视觉上大致连续的点亮状态，并且示出图像的方向逐渐变化的状态，因此更平滑地显示从立体图像到平面图像的变化。

本发明不限于上述各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，适当组合不同实施方式中分别公开的技术手段而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。

Claims (10)

1.一种显示装置，该显示装置具备：

投影部，其具有导光板，该导光板对从端部入射的光进行引导并使被引导的所述光偏转，在第1方向上使所述光从与观看者对峙的投影面射出，所述投影部通过使光从所述投影面射出而在所述观看者能够目视的空间上投影图像；和

旋转部，其以所述第1方向为轴，使所述投影部旋转，其特征在于，

当所述投影面中的第1端位于与所述第1方向垂直的第2方向的上方即第1位置时，所述图像被所述观看者目视为立体图像，

利用所述旋转部旋转所述投影部，当所述第1端位于与所述第1位置不同的第2位置时，所述图像被所述观看者目视为平面图像。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述第2位置是与所述第1方向及所述第2方向垂直的第3方向的上方。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，

所述旋转部通过与所述投影部的所述投影面的背面连接而使所述投影部旋转。

4.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，

所述旋转部通过与所述投影部的所述投影面的侧端部连接而使所述投影部旋转。

5.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，

所述显示装置具备光源，

所述光源在所述旋转部使所述投影部旋转时消光，在所述投影部的所述第1端位于所述第2位置时发光。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，

所述光源随着所述投影部的旋转而移动。

7.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，

具备多个所述光源，当所述第1端位于第2位置时，与位于所述第1位置时发光的光源不同的光源发光。

8.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，

所述旋转部在不基于所述观看者的意图的时机使所述投影部旋转。

9.一种游戏机，该游戏机具备权利要求1至8中的任一项所述的显示装置。

10.一种显示方法，该显示方法是显示装置中的显示方法，

所述显示装置具备：

投影部，其具有导光板，该导光板对从端部入射的光进行引导并使被引导的所述光偏转，在第1方向上使所述光从与观看者对峙的投影面射出，所述投影部通过使光从所述投影面射出而在所述观看者能够目视的空间上投影图像；和

旋转部，其以所述第1方向为轴，使所述投影部旋转，

所述显示方法的特征在于，具备：

立体图像目视步骤，在该立体图像目视步骤中，所述旋转部旋转所述投影部，使得所述投影面中的第1端位于与所述第1方向垂直的第2方向的上方即第1位置，使观看者将所述图像目视为立体图像；和

平面图像目视步骤，在该平面图像目视步骤中，所述旋转部旋转所述投影部，使得所述第1端位于与所述第1位置不同的第2位置，使观看者将所述图像目视为平面图像。