CN111630582A - 显示装置及光学装置 - Google Patents

Abstract

提供一种可以显示卓越图像的显示装置。该显示装置设置有：显示单元，包括发射图像光的显示面；光导构件，其中，多个捆绑的光纤被集成，每个光纤均具有芯部和包层部，该芯部将图像光从面对显示面的入射面引导到与该入射面相反定位的发射面，该包层部卷绕所述芯部；以及第一光学构件，设置在从光导构件观看时与显示单元相反的一侧，并且该第一光学构件转换从发射面发射的图像光的光分布。

Description

显示装置及光学装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置和应用于该显示装置的光学装置。

背景技术

迄今为止，已经提出了一种其通过布置多个显示面板(例如，PTL 1)来配置的大尺寸的多显示器(large-sized multi-display)。

引文目录

专利文献

PTL 1：日本未审查专利申请公开号2014-119562

发明内容

在这种多显示器中，在并排布置的多个显示面板之间的边界部通常被视觉识别为暗线。

因此，希望提供一种显示装置和一种适合于该显示装置的光学装置，该显示装置能够显示其中暗线不太可能被观看者视觉识别到的有利图像。

第一显示装置作为本公开的实施例的包括：显示部，包括发射图像光的显示面；光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，每个光纤包括芯部和包层部，其中，该芯部将图像光从面对显示面的入射面引导到与该入射面相反定位的发射面，并且包层部围绕芯部；以及第一光学构件，设置在从光导构件观看时与显示部相反的一侧，其中，该第一光学构件转换从发射面发射的图像光的光分布。

第二显示装置作为本公开的实施例包括：显示部，包括发射图像光的显示面；第一光导构件，其中，多个第一光纤被捆绑并集成，每个第一光纤包括第一芯部和第一包层部，其中，该第一芯部将图像光从与显示面相对的第一入射面引导到与该第一入射面相反定位的第一发射面，并且第一包层部围绕第一芯部；以及第二光导构件，设置在从第一光导构件观看时与显示部相反的一侧，并且其中，多个第二光纤被捆绑并集成，每个第二光纤包括第二芯部和第二包层部，其中，该第二芯部将图像光从面对第一发射面的第二入射面的引导到与第二入射面相反定位的第二发射面，并且第二包层部围绕第二芯部。这里，第一光纤中的第一光轴相对于显示面形成大于0°且小于90°的第一角，而第二光纤中的第二光轴相对于显示面形成大于第一角且等于或小于90°的第二角。

光学装置作为本公开的实施例包括：光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，其中，每个光纤包括芯部和包层部，其中，该芯部将外部光从其上有外部光入射的入射面引导到与该入射面相反定位的发射面，并且包层部围绕芯部；以及第一光学构件，被设置成与光导构件中的发射面相对，其中，第一光学构件转换从发射面发射的外部光的光分布。

根据本公开的实施例的显示装置，可以显示其中暗线不太可能被观看者视觉识别到的有利图像。此外，可以将本公开的实施例的光学装置用于上述显示装置。

应注意，本公开的效果不限于此，并且可以是以下描述的任何效果。

附图说明

[图1A]图1A是根据本公开的第一实施例的显示装置的整体配置示例的正视图。

[图1B]图1B是图1A所示的显示装置的配置的截面图。

[图2A]图2A是图1A所示的显示装置的主要部分的放大截面图。

[图2B]图2B是图1A所示的光纤板的主要部分的放大平面图。

[图3A]图3A是图2B所示的光纤板的侧面附近的放大截面图。

[图3B]图3B是图2B所示的光纤板的侧面附近的另一放大截面图。

[图4]图4是图2A所示的第一光学构件的主要部分的放大截面图。

[图5A]图5A是描述图1A所示的显示装置中的图像光的传播状态的概念图。

[图5B]图5B是示出作为参考示例的显示装置中的图像光的传播状态的概念图。

[图6]图6是作为本公开的第一修改例的显示装置的整体配置示例的截面图。

[图7]图7是图6所示的显示装置的主要部分的放大截面图

[图8]图8是图6所示的第二光学构件的主要部分的放大截面图。

[图9]图9是描述图6所示的显示装置中的图像光的传播状态的概念图。

[图10]是根据本公开的第二实施例的显示装置的整体配置示例的截面图。

[图11]图11是作为图10所示的第二光导构件的光纤板的主要部分的放大截面图。

[图12A]图12A是作为本公开的第二修改例的第一光学构件的主要部分的放大截面图。

[图12B]图12B是作为本公开的第三修改例的第一光学构件的主要部分的放大截面图。

[图12C]图12C是作为本公开的第四修改例的第一光学构件的主要部分的放大截面图。

[图13]图13是作为本公开的第五修改例的显示装置的整体配置示例的正视图。

[图14A]图14A是作为本公开的第六修改例的显示装置的整体配置示例的正视图。

[图14B]图14B是图14A所示的显示装置的配置的截面图。

[图14C]图14C是图14A所示的显示装置的主要部分的放大截面图。

[图15]图15是作为本公开的第七修改例的显示装置的配置示例的截面图。

具体实施方式

下文，已给出参考附图的本公开的实施例的详细描述。应注意，描述按以下顺序进行。

1.第一实施例

一种显示装置的示例，其中布置有多个显示单元，每个显示单元依次包括显示面板、光纤板以及光学膜，该光纤板具有相对于显示面板的显示面倾斜的光轴。

2.第一实施例的修改例

显示单元还包括在显示面板与光纤板之间的另一光学膜的示例。

3.第二实施例

一种显示装置的实例，其中具有相对于显示面板的显示面倾斜的光轴的光纤板和具有相对于显示面板的显示面正交的光轴的光纤板混合地存在。

4.其他修改实施例

<1.第一实施例>

[显示装置1的配置]

图1A和图1B中的每个示意性地示出作为本公开的实施例的显示装置1的总体配置示例。图1A示出显示装置1的平面配置，而图1B示出显示装置1的截面配置。图1B与沿着图1A中所示的切割线IB1-IB1和切割线IB2-IB2中的每一条截取的沿箭头视图方向的截面图相对应。应注意，沿着图1A的切割线IB1-IB1截取的截面结构和沿着图1A的切割线IB2-IB2截取的截面结构基本上相同。然而，对于由带括号的附图标记表示的部件，沿着图1A中的切割线IB2-IB2截取的截面结构中的部件由带括号的参考数字表示。

显示装置1包括例如单个基板10(图1B所示)和布置在基板10上的多个显示单元U(图1A中用括号示出)。基板10例如由诸如金属的高刚性材料形成。图1A举例说明了以矩阵形式布置的四个显示单元U1至U4；然而，本公开不限于此。

显示单元U1至U4分别包括显示面板20A至20D作为显示部、光纤板30A至30D作为光导构件、以及光学膜40A至40D作为第一光学构件，它们依次堆叠在公共基板10上。应注意，在本说明书和附图的描述中，在一些情况下，显示单元U1至U4可以统称为显示单元U。类似地，在说明书和附图的描述中，在一些情况下，显示面板20A至20D可以统称为显示面板20、光纤板30A至30D可以统称为光纤板30、并且光学膜40A至40D可以统称为光学膜40。

在本说明书中，显示面板20A与显示面板20B彼此相邻的方向和显示面板20C与显示面板20D彼此相邻的方向被定义为X轴方向。另外，显示面板20A与显示面板20D相邻的方向以及显示面板20B与显示面板20C相邻的方向被定义为Y轴方向。此外，与X轴方向和Y轴方向两者正交的方向被定义为Z轴方向。应注意，在本说明书中，在一些情况下，X轴方向被称为水平方向、Y轴方向被称为竖直方向、并且Z轴方向被称为厚度方向。此外，Z轴方向上的位置在某些情况下被称为高度位置。

(显示面板20)

多个显示面板20与例如使用液晶元件的液晶显示器或使用有机EL元件的有机EL(电致发光)显示器相对应。显示面板20A至20D分别包括显示面21A至21D，从该显示面发射图像光束L1至L4。显示面板20A至20D沿着显示面21A至21D布置。应注意，显示面板20A至20D中的所有显示面21A至21D可以优选地存在于相同的高度位置。即，在基板10的表面10S的高度位置被设定为参考位置的情况下，所有显示面21A至21D可以优选地位于高度H20的位置。

间隙G作为多个显示面板20之间的接合部存在。具体地，在显示面板20A与显示面板20B之间存在沿Y轴方向延伸的条状间隙G12，在显示面板20B与显示面板20C之间存在沿X轴方向延伸的条状间隙G23。此外，在显示面板20C与显示面板20D之间存在沿Y轴方向延伸的条状间隙G34、并且在显示面板20D与显示面板20A之间存在沿X轴方向延伸的条状间隙G41。注意，在本说明书和附图的描述中，这些间隙G12、G23、G34、G41统称为间隙G。显示装置1中的间隙G在X-Y平面上整体呈十字形。间隙G除了其的部分以外都被光纤板30覆盖，因此间隙G处于在Z轴方向上观看的情况下几乎难以被观看者视觉识别的状态。因此，在图1A中，间隙G由虚线指示。

(光纤板30)

光纤板30A至30D沿着显示面21A至21D布置以分别与显示面板20A至20D相对应。光纤板30A至30D均是其中捆绑并集成多个光纤34的板状构件，分别包括入射面31A至31D、发射面32A至32D以及侧面33A至33D。在本说明书和附图的描述中，在一些情况下，入射面31A至31D可以统称为入射面31、发射面32A至32D可以统称为发射面32、并且侧面33A至33D可以统称为侧面33。入射面31A至31D是与显示面21A至21D相对的面，并且在该入射面31A至31D上分别入射有来自显示面21A至21D的图像光束L1至L4。发射面32A至32D是位于与入射面31A至31D的相反的一侧的面，穿过光纤板30A至30D的内部的图像光束L1至L4从该面发射。侧面33A至33D是分别连接入射面31A至31D与发射面32A至32D的面。应注意，光纤板30A至30D中的所有发射面32A至32D优选地处于相同的高度位置。即，在基板10的表面10S的高度位置被设定为参考位置的情况下，所有的发射面32A至32D可以优选地位于高度H30的位置。

图2A是作为显示装置1的主要部分的可选显示单元U的放大截面图。此外，图2B是光纤板30的主要部分的放大平面图。如图2A和图2B所示，多个光纤34均包括芯部341和包层部342，该芯部341将图像光L(L1至L4)从入射面31引导到发射面32，包层部342在X-Y平面中围绕芯部341。每个芯部341具有倾斜于全部入射面31、发射面32以及Z轴的光轴OX。然而，光纤板30A中的多个光纤34的芯部341具有基本上在相同的方向上倾斜的相应光轴OX。因此，配置光纤板30A的多个光纤34的芯部341彼此基本上平行地延伸。光纤板30B至30D中的多个光纤34的相应光轴OX也与光纤板30A中的光轴OX类似。图像光束L1至L4分别沿着它们的箭头方向(即，沿着光纤板30A至30D中的相应光轴OX)在光纤板30A至30D内部传播。

如图1B所示，光纤板30A至30D均在包括Z轴的截面中例如具有基本上为平行四边形的形状。因此，光纤板30A至30D的所有侧面33A至33D都相对于Z轴倾斜。然而，在显示装置1中，侧面33A至33D在Z轴方向上远离显示面21A至21D的同时朝向中心位置CP(图1A)倾斜。例如，光纤板30A中的多个光纤34的每个光轴OX在沿着图1A和图1B所示的图像光L1的传播方向的方向上延伸。例如，光纤板30B中的多个光纤34的每个光轴OX在沿着图1A和图1B所示的图像光L2的传播方向的方向上延伸。例如，光纤板30C中的多个光纤34的每个光轴OX在沿着图1A和图1B所示的图像光L3的传播方向的方向上延伸。例如光纤板30D中的多个光纤34的每个光轴OX在沿着图1A和图1B所示的图像光L4的传播方向的方向上延伸。

具体地，如图1B所示，例如，在间隙G12附近，光纤板30A与光纤板30B跨该间隙G12彼此相对，侧面33A在从其下端位置LP1朝向其上端位置UP1的同时向更靠近与侧面33A相对的侧面33B倾斜。即，侧面33A向外突出以悬置间隙G12的一部分。同时，侧面33B在从其下端位置LP2朝向其上端位置UP2的同时向外突出以更接近侧面33A(即，悬置间隙G12的另一部分)。以这种方式，在边界位置K12处，下端位置LP1与下端位置LP2之间的距离大于上端位置UP1与上端位置UP2之间的距离。这里，希望侧面33A的上端位置UP1与侧面33B的上端位置UP2彼此邻接。下端位置LP1也是入射面31A的边缘位置，而下端位置LP2也是入射面31B的边缘位置。另外，上端位置UP1也是发射面32A的边缘位置，而上端位置UP2也是发射面32B的边缘位置。因此，从发射面32A出射时的图像光L1的位置与从发射面32B出射时的图像光L2的位置之间的距离比入射面31A入射时的图像光L1的位置与入射面31B入射时的图像光L2的位置之间的距离更短。

另外，例如，同样在间隙G34附近，光纤板30C与光纤板30D相跨该间隙G34彼此相对，侧面33C在从其下端位置LP3朝向其上端位置UP3的同时向更接近与侧面33C相对的侧面33D倾斜。即，侧面33C向外突出以悬置间隙G34的一部分。同时，侧面33D造从其下端位置LP4朝向其上端位置UP4的同时向外突出以更靠近侧面33C(即，悬置间隙G34的另一部分)。以这种方式，同样在边界位置K34处，下端位置LP3与下端位置LP4之间的距离大于上端位置UP3与上端位置UP4之间的距离。这里，希望侧面33C的上端位置UP3与侧面33D的上端位置UP4彼此邻接。下端位置LP3也是入射面31C的边缘位置，而下端位置LP4也是入射面31D的边缘位置。另外，上端位置UP3也是发射面32C的边缘位置，而上端位置UP4也是发射面32D的边缘位置。因此，从发射面32C出射时的图像光L3的位置与从发射面32D出射时的图像光L4的位置之间的距离比入射面31C入射时的图像光L3的位置与入射面31D入射时的图像光L4的位置之间的距离更短。

此外，这同样适用于间隙G23附近和间隙G41附近。即，例如，在间隙G23附近，在Y轴方向上彼此相对倾斜的侧面33B与侧面33C在分别远离入射面31B和入射面31C的同时倾斜以更靠近彼此并悬置间隙G23。因此，从发射面32B出射时的图像光L2的位置与从发射面32C出射时的图像光L3的位置之间的距离比入射面31B入射时的图像光L2的位置与入射面31C入射时的图像光L3的位置之间的距离更短。另外，在间隙G41附近，在Y轴方向上彼此相对的侧面33A与侧面33D在分别远离入射面31A和入射面31D的同时倾斜以更靠近彼此并且悬置间隙G41。因此，从发射面32A出射时的图像光L1的位置与从发射面32D出射时的图像光L4的位置之间的距离比入射面31A入射时的图像光L1的位置与入射面31D入射时的图像光L4的位置之间的距离更短。

光纤板30A至30D在与显示面21A至21D相反的一侧分别具有发射面32A至32D，图像光束L1至L4从该显示面21A至21D发射。发射面32A与发射面32B在边界位置K12处彼此邻接。发射面32B与发射面32C在边界位置K23处彼此邻接。发射面32C与发射面32D在边界位置K34处彼此邻接。发射面32D与发射面32A在边界位置K41处彼此邻接。以这种方式，发射面32A至32D整体上形成一个矩形的耦接图像光发射面。由这些发射面32A至32D形成的单个耦接图像光发射面覆盖间隙G。

图3A是光纤板30A的侧面33A和光纤板30B的侧面33B附近的一个配置示例的放大截面图，该光纤板30A的侧面33A与该光纤板30B的侧面33B之间夹有间隙G12而彼此相对。此外，图3B是光纤板30A的侧面33A和光纤板30B的侧面33B附近的另一配置示例的放大截面图，该光纤板30A的侧面33A与该光纤板30B的侧面33B之间夹有间隙G12而彼此相对。

在图3A所示的一个配置示例中，由光纤板30A中的芯部341的光轴OX1与入射面31A形成的倾斜角θ31A小于由侧面33A与入射面31A形成的倾斜角θ33A(θ31A<θ33A)。此外，由与光纤板30A中的芯部341的光轴OX1发射面32A形成的倾斜角θ32A也小于由侧面33A与发射面32A形成的倾斜角θ33A(θ32A<θ33A)。这同样适用于光纤板30B。在图3A所示的一个配置示例中，由光纤板30B中的芯部341的光轴OX2与入射面31B形成的倾斜角θ31B小于由侧面33B与入射面31B形成的倾斜角θ33B(θ31B<θ33B)。此外，由光纤板30B中的芯部341的光轴OX2与发射面32B形成的倾斜角θ32B也小于由侧面33B与发射面32B形成的倾斜角θ33B(θ32B<θ33B)。因此，即使在多个光纤34当中包括暴露于上端位置UP1和UP2附近的发射面32的芯部341，芯部341也暴露于入射面31。因此，图像光L也从上端位置UP1和UP2附近的发射面32发射。

同时，在图3B所示的一个配置示例中，由光纤板30A中的芯部341的光轴OX1与入射面31A形成的倾斜角θ31A大于由侧面33A与入射面31A形成的倾斜角θ33A(θ31A>θ33A)。此外，由光纤板30A中的芯部341的光轴OX1与发射面32A形成的倾斜角θ32A也大于由侧面33A与发射面32A形成的倾斜角θ33A(θ32A>θ33A)。这同样适用于光纤板30B。在图3B所示的一个配置示例中，光纤板30B中的芯部341的光轴OX2与入射面31B形成的倾斜角θ31B大于由侧面33B与入射面31B形成的倾斜角θ33B(θ31B>θ33B)。此外，由光纤板30B中的芯部341的光轴OX2与发射面32B形成的倾斜角θ32B也大于由侧面33B与发射面32B形成的倾斜角θ33B(θ32B>θ33B)。因此，在多个光纤34当中可以存在包括芯部341的光纤34，该芯部341暴露于位于上端位置UP1和UP2附近的发射面32而不暴露于入射面31。因此，在图3B所示的一个配置示例中，可能存在在发射面32的上端位置UP1和UP2附近不发射图像光L的区域。

(光学膜40)

光学膜40A至40D沿着发射面32A至32D布置以分别与光纤板30A至30D相对应。光学膜40A至40D是从光纤板30A至30D观看时设置在与显示面板20A至20D相反侧的光学构件，并且转换从发射面32A至32D发射的图像光束L1至L4的光分布。光学膜40A至40D用于在透射图像光束L1至L4的同时，改变分别从光纤板30A至30D发射的图像光束L1至L4的传播方向，并将这些图像光束转换成例如从正向观看时为均匀亮度分布的光分布。光学膜40A至40D优选地具有小于光纤34的芯部341的折射率且大于1的折射率。这是为了减少从光纤板30A至30D的发射面32A至32D发射的图像光束L1至L4入射到光学膜40A至40D时的传播损耗，从而确保高透射效率。

光学膜40包括例如两个或更多个具有不同折射率的透光层。图。图4是光学膜40的一个配置示例的截面图。光学膜40具有如下结构，其中，如图4所示，例如，具有与发射面32相对的入射面41的高折射层411和具有从高折射层411观看时位于与发射面32相反的一侧的发射面42的低折射层412通过其间夹有的界面40K接合。高折射率层411的折射率高于低折射率层412的折射率。然而，高折射率层411和低折射率层412都可以优选地具有小于光纤34的芯部341的折射率且大于1的折射率。界面40K在包括图像光L的传播方向的横截面中形成例如包括相对于Z轴倾斜的倾斜面的锯条形状。因此，从与Z轴不同的方向进入到入射面41的来自发射面32的图像光LL在界面40K处沿作为正向方向的+Z方向偏转，并且作为图像光Lout从发射面42发射。应注意，如图1B所示，所有发射面42A至42D可优选地处于相同高度位置。即，在基板10的表面10S的高度位置被设定为参考位置的情况下，所有的发射面42A至42D可以优选地位于高度H40处的位置。

显示装置1还可以优选地在光学膜40与光纤板30的发射面32之间包括粘合层61(图2A)，该粘合层61透射图像光L并且具有等于或小于光纤34的芯部341的折射率且大于光学膜40的折射率的折射率。这是为了进一步减小从光纤板30的发射面32发射的图像光L入射到光学膜40上时的传播损耗，从而确保更高的透射效率。此外，如图2A所示，在显示面板20和光纤板30之间，可以优选地设置粘合层62，该粘合层62透射图像光L并且具有等于或小于光纤34的芯部341的折射率。这是为了进一步减小从显示面板20发射的图像光L入射到光纤板30上时的传播损耗，从而确保更高的透射效率。

[显示装置1的工作方式及效果]

接着，参考图5A给出了图1A所示的显示装置1中的图像光L的传播路径的描述。图5A是概念性地描述显示装置1中的图像光L的传播状态的截面图。在显示装置1中，在显示面板20上显示期望图像，并且从显示面21发射图像光L。在本说明书和附图中，为了方便起见，在从显示面21发射的阶段中的图像光L被称为图像光L0。图像光L0进入光纤板30的入射面31，然后沿着光轴OX在光纤34的芯部341内部传播。在本说明书和附图中，为了方便起见，在光纤34的芯部341内部传播的图像光L被称为图像光LL。应注意，当图像光L0进入到光纤板30的入射面31时，由于反射等而发生了光量的损耗。在图5A中，图像光L0的光量与图像光LL的光量之间的差由相应箭头的厚度表示。图像光LL从发射面32发射，然后进入光学膜40的入射面41。图像光LL在光学膜40中经受光分布的转换，并被调整为从正向观看时具有均匀的亮度分布，以例如作为图像光Lout从发射面42发射。

同时，图5B是描述作为参考示例的设置有光纤板130的显示装置中的图像光的传播状态的概念图。光纤板130设置有包括芯部1341和包层部1342的光纤134，但不设置光学膜40。因此，在光纤134的芯部341内部沿着光轴OX传播的图像光LL作为图像光Lout从发射面32原样发射。光纤134的芯部341的光轴OX相对于Z轴倾斜，因此图像光Lout相对于Z轴具有偏置的亮度分布。此外，芯部1341的折射率与空气的折射率相差很大，因此在发射面32处发生强烈的反射。因此，与本实施例的显示装置1相比，光量的损耗较大，从而降低本身亮度。

以这种方式，在本实施方式的显示装置1中，光学膜40设置在从光纤板30观看时与显示面板20相反的一侧，并且光学膜40允许对从发射面32发射的图像光L的光分布的转换。这使得可以发射已被调整为从期望方向(例如，正向)观看时具有均匀亮度分布的图像光Lout。另外，设置光学膜40可以减少光量的损耗，从而实现对图像光Lout的亮度的提高。

另外，通过使光学膜40A至40D的折射率小于光纤34的芯部341的折射率且大于1，可以进一步降低图像光L的传播损耗并确保更高的透射效率。

另外，在显示装置1中，通过在光学膜40与光纤板30的发射面32之间进一步包括粘合层61，能够进一步降低图像光L入射到光学膜40上时的传播损耗，从而能够确保更高的透射效率。

此外，在显示装置1中，光纤板30A至30D中的发射面32A至32D无间隙地耦接在一起，以形成一个整体的矩形耦接图像光发射面。即，由发射面32A至32D形成的单个耦接图像光发射面覆盖显示面板20之间的间隙G。因此，可以形成具有更大的显示区域的图像显示面，该显示区域对于观看者来说难以识别接缝，从而使得可以向观看者提供更大且在美学性质上更优越的屏幕图像。

此外，在显示装置1中，通过使由芯部341的光轴OX与光纤板30中的入射面31和发射面32形成的倾斜角θ31和倾斜角θ32小于由侧面33与入射面31形成的倾斜角θ33，可以防止发射面32之间的边界位置附近的图像光L的损耗。

<2.第一实施例的修改例>

[显示装置1A的配置]

图6是作为前述第一实施例的修改例的显示装置1A的整体配置的截面图并且与前述第一实施例的图1B相对应。此外，图7是显示装置1A的主要部分的放大截面图并且与前述第一实施例的图2A相对应。

如图6和图7所示，本修改例的显示装置1A还包括光学膜50作为第二光学构件，该光学膜50使从显示面21发射的图像光L在显示面板20的显示面21和光纤板30的入射面31之间偏转。光学膜50透射图像光L，并且具有小于芯部341的折射率且大于1的折射率。

图8是光学膜50的一个配置示例的截面图。如图8所示，光学膜50具有以下的结构，其中，例如，具有与显示面21相对的入射面51的低折射率层512和具有从低折射率层512观看时位于与显示面21相对的一侧的发射面52的高折射率层511通过其间夹有的界面50K接合。高折射率层511的折射率高于低折射率层512的折射率。然而，高折射率层511和低折射率层512都可以优选地具有小于光纤34的芯部341的折射率且大于1的折射率。在包括图像光L的传播方向的截面中，界面50K具有例如包括相对于Z轴倾斜的倾斜面的锯条形状。因此，如图8所示，从Z轴方向进入到入射面51的来自显示面21的图像光L0在界面50K处沿从Z轴倾斜的方向偏转，并且作为图像光Lin从发射面52出射。

[显示装置1A的工作方式及效果]

接着，参考图9给出了图6所示的显示装置1A中的图像光L的传播路径对的描述。图9是概念性地描述显示装置1A中的图像光L的传播状态的截面图，并且与前述第一实施例的图5A相对应。在显示装置1中，在显示面板20上显示期望图像，并且从显示面21发射图像光L。在本说明书和附图中，为了方便起见，在从显示面21发射的阶段中的图像光L被称为图像光L0。图像光L0进入光学膜50的入射面51，然后作为图像光Lin从发射面52发射。图像光Lin相对于Z轴倾斜以更接近光轴OX，因此减少了图像光Lin入射到光纤板30的入射面31上时由于反射等而引起的光量损耗。

以这种方式，作为本修改例的显示装置1A在光纤板30的入射侧还设置有光学膜50，因此，与显示装置1相比，可以进一步减少光量的损耗，从而实现图像光Lout的亮度的提高。

应注意，如图7所示，显示装置1A可以优选地包括显示面板20与光学膜50之间粘合层63，该粘合层63透射图像光L并且具有等于或小于光学膜50的折射率和大于光学膜50的折射率的折射率。这是为了进一步减小从显示面板20发射的图像光L入射到光学膜50上时的传播损耗，从而确保更高的透射效率。

<3.第二实施例>

[显示装置2的配置]

图10是根据本公开的第二实施例的显示装置2的整体配置示例的截面图，并且与示出了根据前述第一实施例的显示装置1的截面配置的图1B相对应。在前述第一实施例的显示装置1和1A中，光学膜40被设置为与光纤板30的发射面32相对。相反，在本实施方式的显示装置2中，代替光学膜40而设置另一光纤板70。即，在显示装置2中，如图10所示，作为第一光导构件的光纤板30和作为第二光导构件的光纤板70在Z轴方向上堆叠。除了这一点之外，显示装置2具有与作为前述第一实施例的修改例的显示装置1A的配置基本相同的配置，因此这里主要给出了光纤板70的描述。如图10所示，光纤板70设置在从光纤板30观看时与显示面板20相反的一侧。

图11是在显示装置2中使用的光纤板70的一个配置示例的截面图。如图10和图11所示，光纤板70是其中多个光纤73被捆绑并集成的板状构件，并且具有入射面71A至71D和发射面72A至72D。在本说明书和附图的描述中，在一些情况下，入射面71A至71D可以统称为入射面71，而发射面72A至72D可以统称为发射面72。入射面71A至71D是与光纤板30A至30D的发射面32A至32D相对的面，并且在入射面71A至71D面上分别入射有来自发射面32A至32D的图像光束L1至L4。发射面72A至72D是位于与入射面71A至71D的相反的一侧的面，并且穿过光纤板70A至70d的内部的图像光束L1至L4从该发射面72A至72D发射。多个光纤73均包括芯部731和包层部732，该芯部731将图像光L从入射面71引导到发射面72，该包层部732在X-Y平面内围绕芯部731。这里，光纤板30的光纤34中的芯部341的光轴OX34相对于显示面板20的显示面21(即，X-Y平面)形成大于0°且小于90°的第一角θ34。同时，光纤板70的光纤73中的芯部731的光轴OX73可以优选地相对于显示面板20的显示面21(即，X-Y平面)形成大于第一角θ34且等于或小于90°的第二角θ73。具体地，芯部731的光轴OX73例如优选地可以基本上平行于Z轴方向。

[显示装置2的工作方式及效果]

以这种方式，在本实施方式的显示装置2中，光纤板70从光纤板30观看时设置在与显示面板20相反的一侧。因此，如图11所示，光纤板70可以转换从发射面32发射的图像光LL的光分布。因此，可以发射已被调整为具有从期望方向(例如，正向)观看时为均匀亮度分布的图像光Lout。另外，设置光纤板70使得可以减少光量的损耗，从而实现图像光Lout的亮度的提高。

<4.其他修改例>

尽管上面已参考若干实施例和修改例给出了本公开的描述，但是本公开不限于前述实施例等，并且可以以各种方式进行修改。例如，在光学膜40作为前述第一实施例的显示装置1中的第一光学构件中，高折射层411设置在图像光L的入射侧，而低折射层412设置在图像光L的发射侧。然而，在本公开中，图12A至图12C所示的光学膜43至45分别可用作第一光学构件。图12A所示的光学膜43具有以下的结构，其中，具有与发射面32相对的入射面41的低折射层412和包括从低折射层412观看时位于与发射面32相反的一侧的发射面42的高折射层411通过其间夹有的界面43K接合，该界面43K相对于Z轴倾斜。图12B所示的光学膜44具有以下的结构，其中，具有与发射面32相对的入射面41的高折射层411和包括从高折射层411观看时位于发射面32相反的一侧的发射面42的低折射层412通过其间夹有的界面44K接合，该界面44K包括向入射面凸起的曲面。另外，图12C所示的光学膜45具有以下的结构，其中，具有与发射面32相对的入射面41的低折射层412和包括从低折射层412观看时位于发射面32相反的一侧的发射面42的高折射层411，高折射层411通过其间夹有的界面45K接合，该界面45K包括向发射侧凸起的曲面。另外，在使用这些光学膜43至45中的每个的情况下，可以转换从发射面32发射的图像光LL的光分布。因此，可以发射已被调整为具有从期望方向(例如，正向)观看时的均匀亮度分布的图像光Lout。另外，提供光学膜43至45中的每一个使得能够减少光量的损耗，从而实现图像光Lout的亮度的提高。

另外，在前述实施例等中，四个显示单元U被布置成两行两列；然而，本公开不限于此。例如，在显示装置3作为图13所示的本公开的第五修改例中，九个显示单元U1至U9可被布置成三行三列。即，在显示装置3中，如图13所示，在X轴方向上依次排列的显示单元U1至U3、在X轴方向上依次排列的显示单元U4至U6、以及在X轴方向上依次排列的显示单元U7至U9被设置以便在Y轴方向上彼此相邻。在显示装置3中，显示单元U1至U9的相应光纤板30的发射面32A至32I形成单个耦接图像光发射面，从而基本上覆盖间隙G12、G23、G34、G45、G56、G67、G78以及G89。在显示装置3中，通过显示单元U1至U4和U6至U9的相应光纤板30传播的图像光束L1至L4和L6至L9沿图13所示的相应箭头方向上偏移。即，透过显示单元U1至U4和U6至U9的相应光纤板30的图像光束L1至L4和L6至L9被偏移以会聚在位于整个中心的显示单元U5上。透过显示单元U5的光纤板30的图像光L5直接向上(即，在+Z方向上)传播。

此外，在前述实施例等中，各个显示单元中的光纤板发射从入射面入射的图像，从发射面发射其尺寸保持恒定的图像；然而，本公开不限于此。例如，如在显示装置4的光纤板70(70A和70B)作为图14A至图14C所示的本公开的第六修改例中，从入射面71(71A和71B)入射的图像可以被扩大以从发射面72(72A和72B)发射。图14A是显示装置4的整体配置示例的正视图。图14B示出光纤板70的截面配置示例，并且例如与沿着图14A所示的切割线XIVB-XIVB的箭头视图方向上的截面相对应。

光纤板70A和光纤板70B在X轴方向上彼此相邻，以在边界位置K12处彼此相对。光纤板70A和70B具有入射面71A和71B以及发射面72A和72B，来自显示面板20A和20B的图像光束L1和L2分别入射到该入射面71A和71B，透过其自身内部的图像光束L1和L2分别从该发射面72A和72B发射。此外，光纤板70A和70B具有在边界位置K12处彼此相对的侧面73A和73B、以及位于边界位置K12相反的一侧的侧面74A和74B。在边界位置K12中，光纤板70A的发射部78(后面描述)和光纤板70B的发射部78(后面描述)期望彼此邻接。

如图14B所示，光纤板70A和70B的发射面72A和72B还可以设置有诸如低反射膜的光学构件80。光学构件80可以优选地例如通过粘合层61A和61B而被粘合到光纤板70A和70B的发射面72A和72B。另外，光纤板70A和70B的入射面71A和71B可以优选地例如通过粘合层62A和62B而粘合到显示面板20A和20B。

此外，图14C是示意性地示出光纤板70的细节的放大截面图。应注意，光纤板70A和光纤板70B具有基本上相同的结构，因此在不区分彼此的情况下给出了描述。光纤板70是多个光纤75被捆绑成的一整体，并且在从入射面71朝向发射面72的方向上依次包括入射部76、中间部77以及出射部78。多个光纤75均具有芯部751和围绕芯部751的圆周的包层部752。入射部76和发射部78中的每个中的光轴基本上平行于正向(即，Z轴方向)。相反，在中间部77中，光轴相对于Z轴倾斜。在中间部77中，当更靠近侧面74时，光轴变得更加平行于Z轴方向，而当更靠近与边界K12相反的侧面73时，光轴远离Z轴方向(即，由光轴相对于Z轴方向形成的角变大)。因此，通过中间部77传播的图像光L的传播方向随侧面74更接近于侧面73而相对于Z轴方向倾斜得更大。应注意，图14A示意性地示出通过位于最靠近侧面64的光纤75-1(图14C)传播的图像光束L1-1和L2-1的传播方向，以及通过位于最靠近侧面64的光纤75-2(图14C)传播的图像光束L1-2和L2-2的传播方向。另外，光纤75的芯部751在中间部77中具有从入射侧朝向发射侧逐渐扩大的芯径。因此，通过中间部77传播的图像光L随着更靠近发射部78而逐渐扩大。例如，入射部76中的芯部751的芯径和发射部78中的芯部751的芯径都是恒定的。然而，发射部78中的芯部751的芯径大于入射部76中的芯部751的芯径。

以这种方式，根据本修改例，从入射面71(71A和71B)入射的图像被扩大并从光纤板70(70A和70B)中的发射面72(72A和72B)发射。这使得可以形成比显示面板20A和显示面板20B所占据的面积更大的显示面，同时向观看者隐藏显示单元U1与显示单元U2之间的间隙G12。此外，发射部78具有沿着Z轴方向的光轴，因此允许图像光束L1和L2在正向上分布，该分部实现了优异的图像显示性能。

此外，图14A至图14C所示的显示装置4的光纤板70依次包括入射部76、中间部77以及发射部78；然而，本公开不限于此。例如，如在显示装置4A作为图15所示的本公开的第七修改例中，光纤板70在没有入射部76的情况下可以具有除入射部76之外的中间部77和发射部78的结构。

另外，前述实施例等例示说明了多个显示单元U的相应部件的形状和尺寸基本上相同的情况；然而，本公开不限于此。在本公开中，多个显示单元U的相应组件的形状和尺寸可以部分地或完全地不同。

应注意，这里描述的效果仅仅是示例性的且不限于此，并且可以具有其它效果。此外，本技术可以具有以下配置。

(1)

一种显示装置，包括：

显示部，包括发射图像光的显示面；

光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，每个光纤包括芯部和包层部，该芯部将图像光从面对显示面的入射面引导到与该入射面相反定位的发射面，该包层部围绕芯部；以及

第一光学构件，设置在从光导构件观看时与显示部相反的一侧，该第一光学构件转换从发射面发射的图像光的光分布。

(2)

根据(1)所述的显示装置，其中，第一光学构件透射图像光，并且具有小于芯部的折射率且大于1的折射率。

(3)

根据(2)所述的显示装置，在第一光学构件与发射面之间，还包括第一粘合层，该第一粘合层透射图像光，并且具有等于或小于芯部的折射率且大于第一光学构件的折射率的折射率。

(4)

根据(1)至(3)所述的显示装置，在显示部的显示面与光导构件的入射面之间，还包括第二光学构件，该第二光学构件偏转从显示面发射的图像光。

(5)

根据(4)所述的显示装置，其中，第二光学构件透射图像光，并且具有小于芯部的折射率且大于1的折射率。

(6)

根据(5)所述的显示装置，在第二光学构件与入射面之间，还包括第二粘合层，该第二粘合层透射图像光，并且具有等于或小于芯部的折射率且大于第二光学构件的折射率的折射率。

(7)

根据(1)至(6)所述的显示装置，其中，第一光学构件包括具有彼此不同的折射率的两个或更多个透光层。

(8)

根据(4)至(6)所述的显示装置，其中，第二光学构件包括具有彼此不同的折射率的两个或更多个透光层。

(9)

根据(1)至(8)所述的显示装置，包括沿着显示面布置的多个光导构件。

(10)

根据(9)所述的显示装置，包括沿着显示面布置的多个显示部。

(11)

根据(10)所述的显示装置，包括：

彼此相邻作的第一显示部与第二显示部为多个显示部，其间夹有第一间隙；以及

第一光导构件和第二光导构件作为多个光导构件，该第一光导构件包括面对第一显示部中的显示面的入射面，该第二光导构件包括面对第二显示部中的显示面的入射面，其中，

第一光导构件中的多个芯部均具有相对于入射面和发射面两者倾斜的第一光轴，

第二光导构件中的多个芯部均具有相对于入射面和发射面两者倾斜的第二光轴，并且

在第一光导构件与第二光导构件之间的边界位置处，第一光导构件中的入射面的边缘位置与第二光导构件中的入射面的边缘位置之间的第一距离大于第一光导构件中的发射面的边缘位置与第二光导构件中的发射面的边缘位置之间的第二距离。

(12)

根据(11)所述的显示装置，其中，包括第一光导构件中的发射面的第一图像光发射面与包括第二光导构件中的发射面的第二图像光发射面彼此相邻，以形成单个耦接图像光发射面。

(13)

根据(12)所述的显示装置，其中，第一间隙被单个耦接图像光发射面覆盖。

(14)

根据(1)至(13)所述的显示装置，其中，由芯部的光轴与入射面形成的第一倾斜角和由芯部的光轴与发射面形成的第二倾斜角都小于由光导构件的侧面与入射面形成的第三倾斜角。

(15)

一种显示装置，包括：

显示部，包括发射图像光的显示面；

第一光导构件，其中，多个第一光纤被捆绑并集成，每个第一光纤包括第一芯部和第一包层部，该第一芯部将图像光从与显示面相对的第一入射面引导到与该第一入射面相反定位的第一发射面，该第一包层部围绕第一芯部；以及

第二光导构件，设置在从第一光导构件观看时与显示部相反的一侧，并且其中，多个第二光纤被捆绑并集成，每个第二光纤包括第二芯部和第二包层部，该第二芯部将图像光从面对第一发射面的第二入射面引导到与该第二入射面相反定位的第二发射面，该第二包层部围绕第二芯部，其中

第一光纤中的第一光轴相对于显示面形成大于0°且小于90°的第一角，并且

第二光纤中的第二光轴相对于显示面形成大于第一角且等于或小于90°的第二角。

(16)

一种光学装置，包括：

光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，每个光纤包括芯部和包层部，该芯部将外部光从其上有外部光入射的入射面引导到与该入射面相反定位的发射面，该包层部围绕芯部；以及

第一光学构件，被设置为与光导构件中的发射面相对，该第一光学构件转换从发射面发射的外部光的光分布。

(17)

根据(16)所述的光学装置，还包括第二光学构件，该第二光学构件被设置成与光导构件中的发射面相对，该第二光学构件偏转朝向入射面传播的外部光。

本申请要求于2018年1月31日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2018-15875的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本领域技术人员应当理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和改变。

Claims (17)

1.一种显示装置，包括：

显示部，包括发射图像光的显示面；

光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，每个所述光纤包括芯部和包层部，所述芯部将所述图像光从面对所述显示面的入射面引导到与所述入射面相反定位的发射面，所述包层部围绕所述芯部；以及

第一光学构件，设置在从所述光导构件观看时与所述显示部相反的一侧，所述第一光学构件转换从所述发射面发射的所述图像光的光分布。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一光学构件透射所述图像光，并且具有小于所述芯部的折射率且大于1的折射率。

3.根据权利要求2所述的显示装置，还包括在所述第一光学构件与所述发射面之间的第一粘合层，所述第一粘合层透射所述图像光，并且具有等于或小于所述芯部的折射率且大于所述第一光学构件的折射率的折射率。

4.根据权利要求1所述的显示装置，还包括在所述显示部的所述显示面与所述光导构件的所述入射面之间的第二光学构件，所述第二光学构件偏转从所述显示面发射的所述图像光。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二光学构件透射所述图像光，并且具有小于所述芯部的折射率且大于1的折射率。

6.根据权利要求5所述的显示装置，还包括在所述第二光学构件与所述入射面之间的第二粘合层，所述第二粘合层透射所述图像光，并且具有等于或小于所述芯部的折射率且大于所述第二光学构件的折射率的折射率。

7.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一光学构件包括具有彼此不同的折射率的两个或更多个透光层。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二光学构件包括具有彼此不同的折射率的两个或更多个透光层。

9.根据权利要求1所述的显示装置，包括沿着所述显示面布置的多个所述光导构件。

10.根据权利要求9所述的显示装置，包括沿着所述显示面布置的多个所述显示部。

11.根据权利要求10所述的显示装置，包括：

作为多个所述显示部的彼此相邻的第一显示部与第二显示部，所述第一显示部与所述第二显示部间夹有第一间隙；以及

作为多个所述光导构件的第一光导构件和第二光导构件，所述第一光导构件包括面对所述第一显示部中的显示面的入射面，所述第二光导构件包括面对所述第二显示部中的显示面的入射面，其中，

所述第一光导构件中的多个所述芯部均具有相对于入射面和发射面两者倾斜的第一光轴，

所述第二光导构件中的多个所述芯部均具有相对于入射面和发射面两者倾斜的第二光轴，并且

在所述第一光导构件与所述第二光导构件之间的边界位置处，所述第一光导构件中的入射面的边缘位置与所述第二光导构件中的入射面的边缘位置之间的第一距离大于所述第一光导构件中的发射面的边缘位置与所述第二光导构件中的发射面的边缘位置之间的第二距离。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，包括所述第一光导构件中的发射面的第一图像光发射面与包括所述第二光导构件中的发射面的第二图像光发射面彼此相邻，以形成单个耦接图像光发射面。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其中，所述第一间隙被所述单个耦接图像光发射面覆盖。

14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，由所述芯部的光轴与所述入射面形成的第一倾斜角和由所述芯部的所述光轴与所述发射面形成的第二倾斜角都小于由所述光导构件的侧面与所述入射面形成的第三倾斜角。

15.一种显示装置，包括：

显示部，包括发射图像光的显示面；

第一光导构件，其中，多个第一光纤被捆绑并集成，每个所述第一光纤包括第一芯部和第一包层部，所述第一芯部将图像光从与所述显示面相对的第一入射面引导到与所述第一入射面相反定位的第一发射面，所述第一包层部围绕所述第一芯部；以及

第二光导构件，设置在从所述第一光导构件观看时与所述显示部相反的一侧，并且其中，多个第二光纤被捆绑并集成，每个所述第二光纤包括第二芯部和第二包层部，所述第二芯部将所述图像光从面对所述第一发射面的第二入射面引导到与所述第二入射面相反定位的第二发射面，所述第二包层部围绕所述第二芯部，其中

所述第一光纤中的第一光轴相对于所述显示面形成大于0°且小于90°的第一角，并且

所述第二光纤中的第二光轴相对于所述显示面形成大于所述第一角且等于或小于90°的第二角。

16.一种光学装置，包括：

光导构件，其中，多个光纤被捆绑并集成，每个所述光纤包括芯部和包层部，所述芯部将外部光从入射面引导到与所述入射面相反定位的发射面，所述外部光入射到所述入射面，所述包层部围绕所述芯部；以及

第一光学构件，被设置为面对所述光导构件中的所述发射面，所述第一光学构件转换从发射面发射的所述外部光的光分布。

17.根据权利要求16所述的光学装置，还包括第二光学构件，所述第二光学构件被设置成面对所述光导构件中的所述发射面，所述第二光学构件偏转朝向所述入射面传播的所述外部光。

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