DE112015005939T5

DE112015005939T5 - Optische Vorrichtung, optisches System und Zugangsschranke

Info

Publication number: DE112015005939T5
Application number: DE112015005939.3T
Authority: DE
Inventors: Norikazu Kitamura; Masayuki Shinohara; Yasuhiro Tanoue; Yuji Hirose; Mitsuru Okuda; Kazuyuki Okada
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2035-12-29
Also published as: TW201626054A; DE112015005939B4; US10371349B2; CN107111976A; TWI565974B; CN107111976B; JP2016130833A; US20180252387A1; JP6520594B2

Abstract

Eine optische Vorrichtung umfasst eine oder mehrere Lichtquellen und eine Lichtführungsplatte, welche von den Lichtquellen emittiertes Licht in einer Ebene parallel zu einer lichtemittierenden Emissionsoberfläche führt. Die Lichtführungsplatte weist Lichtkonvergenzabschnitte auf, die durch die Lichtführungsplatte geführtes Licht empfangen und jeweils optische Oberflächen besitzen, die bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an einem Konvergenzpunkt in einem Raum konvergiert oder von diesem gestreut wird. Die Konvergenzpunkte für die Lichtkonvergenzabschnitte unterscheiden sich voneinander, und es wird ein Bild in dem Raum auf einer Seite der Emissionsoberfläche durch eine Ansammlung der Konvergenzpunkte gebildet. Von den Lichtkonvergenzabschnitten werden entlang einer Lichtführungsrichtung, in der die Lichtführungsplatte Licht führt, erste Lichtkonvergenzabschnitte an Positionen bereitgestellt, die sich voneinander unterscheiden und bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben ersten Konvergenzpunkt von den Konvergenzpunkten konvergiert oder von diesem gestreut wird.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Vorrichtung, ein optisches System und eine Zugangsschranke.
STAND DER TECHNIK
Es ist eine stereoskopische Displayvorrichtung bekannt, welche eine Lichtführungsplatte, eine Lichtquelle und eine Maske oder ein Linsen-Array, welches an der Stirnfläche der Lichtführungsplatte angeordnet ist und ein Parallaxenbarrieresystem oder ein Linsenarraysystem verwendet, umfasst (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Patentdokument 1: JP 2012-008464A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENE AUFGABE
Wenn sich von einer Lichtführungsplatte emittiertes Licht in eine Richtung ausbreitet, in der die Lichtführungsplatte Licht führt, erscheint ein wahrgenommenes Bild – in Abhängigkeit von der Position des Beobachters – oftmals unterschiedlich.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
In einem ersten Aspekt umfasst eine optische Vorrichtung eine oder mehrere Lichtquellen und eine Lichtführungsplatte, welche von den Lichtquellen emittiertes Licht in einer Ebene parallel zu einer lichtemittierenden Emissionsoberfläche führt, wobei die Lichtführungsplatte eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten aufweist, die durch die Lichtführungsplatte geführtes Licht empfangen und jeweils optische Oberflächen aufweisen, die bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an einem Konvergenzpunkt in einem Raum konvergiert oder im Wesentlichen von einem Konvergenzpunkt in dem Raum gestreut wird, wobei sich die Konvergenzpunkte für die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten voneinander unterscheiden, und ein Bild in dem Raum auf einer Seite der Emissionsoberfläche durch eine Ansammlung einer Vielzahl an Konvergenzpunkten gebildet wird, und aus der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten eine Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten entlang einer Lichtführungsrichtung, in der die Lichtführungsplatte Licht führt, an Positionen bereitgestellt wird, die sich voneinander unterscheiden und bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben ersten Konvergenzpunkt aus der Vielzahl an Konvergenzpunkten konvergiert oder im Wesentlichen von dem ersten Konvergenzpunkt gestreut wird.
Aus der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten kann eine Vielzahl an zweiten Lichtkonvergenzabschnitten an Positionen entlang der Lichtführungsrichtung bereitgestellt werden, die sich voneinander unterscheiden und bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben zweiten Konvergenzpunkt, der sich von dem ersten Konvergenzpunkt aus der Vielzahl an Konvergenzpunkten unterscheidet, konvergiert oder im Wesentlichen von dem zweiten Konvergenzpunkt gestreut wird.
Ein Bereich der optischen Oberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten kann so bestimmt werden, dass Lichtstrahlen, die jeweils von der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten emittiert werden, ungefähr die gleiche Lichtstärke aufweisen.
Die optischen Oberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten können Reflexionsoberflächen sein, die Licht, welches von den ersten Lichtkonvergenzabschnitten empfangen wird, reflektieren, um zu bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an dem ersten Konvergenzpunkt konvergiert oder im Wesentlichen von dem ersten Konvergenzpunkt gestreut wird, wobei die Winkel der Reflexionsoberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten auf Grundlage einer positionellen Beziehung zwischen Positionen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten in einer Ebene, die sich entlang der Emissionsoberfläche erstreckt, und dem ersten Konvergenzpunkt bestimmt werden.
Es kann eine Vielzahl an Lichtquellen bereitgestellt werden, und die Winkel, die die optischen Achsen der Vielzahl an Lichtquellen mit der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche bilden, können verschieden voneinander sein.
In einem zweiten Aspekt umfasst eine optische Vorrichtung eine Vielzahl an Lichtquellen und eine Lichtführungsplatte, welche von der Vielzahl an Lichtquellen emittiertes Licht in einer Ebene parallel zu einer lichtemittierenden Emissionsoberfläche führt, wobei die Winkel, die die optischen Achsen der Vielzahl an Lichtquellen mit der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche bilden, unterschiedlich voneinander sind, die Lichtführungsplatte eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten aufweist, die durch die Lichtführungsplatte geführtes Licht empfangen und jeweils optische Oberflächen aufweisen, die bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an einem Konvergenzpunkt in einem Raum konvergiert oder im Wesentlichen von einem Konvergenzpunkt in dem Raum gestreut wird, wobei sich die Konvergenzpunkte für die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten voneinander unterscheiden und ein Bild in dem Raum auf einer Seite der Emissionsoberfläche durch eine Ansammlung einer Vielzahl an Konvergenzpunkten gebildet wird.
Eine Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte kann eine Vielzahl an Teiloberflächen aufweisen, die Licht von einer entsprechenden Lichtquelle aus der Vielzahl an Lichtquellen empfangen, und die Teiloberflächen können jeweils in etwa orthogonal zu einer optischen Achse der entsprechenden Lichtquelle aus der Vielzahl an Lichtquellen sein.
Die optische Vorrichtung kann ferner einen Linsenabschnitt umfassen, der zwischen den Lichtquellen und der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte bereitgestellt wird, eine Ausbreitung von Licht, welches von den Lichtquellen emittiert wird, vermindert und das Licht zu der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte emittiert.
Die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten kann entlang entsprechender Linien, die im Voraus in der Ebene zu der Emissionsoberfläche bestimmt werden, angeordnet sein.
In einem dritten Aspekt umfasst ein optisches System die oben beschriebene optische Vorrichtung und eine Benutzerschnittstelleneinheit, in der die optische Vorrichtung das Bild, welches dem Nutzer eine Position der Benutzerschnittstelleneinheit anzeigt, bildet.
In einem vierten Aspekt umfasst eine Zugangsschranke („Ticket-Gate”) das oben beschriebene optische System.
Es sei darauf hingewiesen, dass die oben beschriebene Zusammenfassung der Erfindung nicht sämtliche Merkmale der vorliegenden Erfindung beschreibt. Die Erfindung schließt ebenso Unterkombinationen dieser Gruppen von Merkmalen ein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 10 einer Ausführungsform zusammen mit einem in einen Raum projizierten stereoskopischen Bild.
2 zeigt schematisch den Querschnitt der Displayvorrichtung 10 in der yz-Ebene.
3 zeigt schematisch den Querschnitt der Displayvorrichtung 10 in der yz-Ebene.
4 ist eine Grafik, welche die Form der Reflexionsoberflächen 32 eines Lichtkonvergenzabschnitts 30 veranschaulicht.
5 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 310 als Modifikation der Displayvorrichtung 10.
6 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 410 als Modifikation der Displayvorrichtung 10.
7 zeigt schematisch ein Anwendungsbeispiel in einem Fall, in dem die Displayvorrichtung 10 als Zugangsschranke verwendet wird.
8 ist eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung eines Zugangsschrankensystems 750.
9 zeigt schematisch ein Zugangsschrankensystem 850 als Modifikation des Zugangsschrankensystems 750.
10 zeigt schematisch ein Ticketüberprüfungssystem 960, welches ein Zugangsschrankensystem 850 und ein Zugangsschrankensystem 950 umfasst.
11 zeigt schematisch ein Banknotenlesegerät eines Ticketverkaufssystems 1050.
12 zeigt schematisch ein Kartenlesegerät eines Ticketverkaufssystems 1050.
13 zeigt schematisch eine Konfiguration einer Displayeinheit 1011.
14 zeigt schematisch eine Displayeinheit 1111 als Modifikation der Displayeinheit 1011.
15 zeigt schematisch eine Modifikation des Lichtkonvergenzabschnitts 30.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER DERFINDUNG
Obwohl die vorliegende Erfindung im Folgenden anhand einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben wird, schränkt die folgende Ausführungsform die Erfindung, die durch die Ansprüche bestimmt wird, nicht ein. Zudem sind sämtliche Kombinationen von Merkmalen, die in der Ausführungsform beschrieben sind, nicht notwendigerweise erforderlich, um die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zu lösen.
1 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 10 in einer Ausführungsform zusammen mit einem in einen Raum projizierten stereoskopischen Bild. Es sei darauf hingewiesen, dass zum Zwecke der Vereinfachung des Verständnisses der Beschreibung die zur Erläuterung der Ausführungsform verwendeten Zeichnungen schematische oder illustrative Zeichnungen sind. In einigen Fällen sind die zur Beschreibung der Ausführungsform verwendeten Zeichnungen nicht im tatsächlichen Maßstab dargestellt. Ebenso ist aus Gründen der Vereinfachung des Verständnisses der Position eines stereoskopischen Bildes im Raum, in dem das stereoskopische Bild wahrgenommen wird, zuweilen das stereoskopische Bild so dargestellt, dass es von einer Position betrachtet wird, die sich von der Position eines Beobachters unterscheidet.
Die Displayvorrichtung 10 weist eine Emissionsoberfläche 71 auf, welche Licht emittiert. Die Displayvorrichtung 10 bildet ein Bild 6 als stereoskopisches Bild durch Licht, welches von der Emissionsoberfläche 71 emittiert wird. Das Bild 6 ist ein stereoskopisches Bild, welches durch einen Nutzer im Raum wahrgenommen wird. Das stereoskopische Bild bezieht sich auf ein Bild, das an einer Position wahrgenommen wird, die sich von der Position der Emissionsoberfläche 71 der Displayvorrichtung 10 unterscheidet. Das stereoskopische Bild umfasst zum Beispiel ein zweidimensionales Bild, welches an einer Position im Abstand von der Emissionsoberfläche 71 der Displayvorrichtung 10 wahrgenommen wird. Das heißt, das stereoskopische Bild umfasst nicht nur ein Bild, das als stereoskopische Form wahrgenommen wird, sondern auch ein Bild mit zweidimensionaler Form, das an einer Position wahrgenommen wird, die sich von der Position auf der Displayoberfläche der Displayvorrichtung 10 unterscheidet.
Die Displayvorrichtung 10 umfasst eine Lichtführungsplatte 70 und einen Lichtquellenabschnitt 20. Die Lichtführungsplatte 70 besteht aus einem transparenten Harzmaterial, welches einen relativ hohen Brechungsindex aufweist. Das Material für die Lichtführungsplatte 70 kann ein Polycarbonatharz (PC), ein Polymethacrylatharz (PMMA), Glas oder dergleichen sein.
Die Lichtführungsplatte 70 besitzt eine Rückseite 72, die der Emissionsoberfläche 71 gegenüberliegt. Ebenso besitzt die Lichtführungsplatte 70 eine Stirnfläche 73, eine Stirnfläche 74, eine Stirnfläche 75 und eine Stirnfläche 76, welche die vier Stirnflächen der Lichtführungsplatte 70 bilden. Die Stirnfläche 73 dient als Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 70. Die Stirnfläche 73 ist mit dem Lichtquellenabschnitt 20 versehen, und das von der Lichtquelle 20 emittierte Licht tritt von der Stirnfläche 73 in die Lichtführungsplatte 70 ein. Die Stirnfläche 74 liegt der Stirnfläche 73 gegenüber. Die Stirnfläche 76 liegt der Stirnfläche 75 gegenüben. Die Lichtführungsplatte 70 verbreitet und führt das von dem Lichtquellenabschnitt 20 emittierte Licht in einer planaren Form in der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche 71.
In der Beschreibung der Ausführungsform wird in einigen Fällen ein rechtsseitiges orthogonales Koordinatensystem mit einer x-Achse, einer y-Achse und einer z-Achse verwendet. Die Richtung der z-Achse ist definiert als eine Richtung senkrecht zu der Emissionsoberfläche 71. Die Richtung von der Rückseite 72 zu der Emissionsoberfläche 71 ist als positive Richtung der z-Achse definiert. Ebenso ist die Richtung der y-Achse als Richtung senkrecht zu der Stirnfläche 73 definiert. Die Richtung von der Stirnfläche 73 zu der Stirnfläche 74 ist als positive Richtung der y-Achse definiert. Die x-Achse ist eine Richtung senkrecht zu der Stirnfläche 75 und der Stirnfläche 76, und die Richtung von der Stirnfläche 75 zu der Stirnfläche 76 ist als positive Richtung der x-Achse definiert. Es sei darauf hingewiesen, dass in einigen Fällen die Ebene parallel zu der xy-Ebene als „xy-Ebene” bezeichnet wird, die Ebene parallel zu der yz-Ebene als „yz-Ebene” bezeichnet wird, und die Ebene parallel zu der xz-Ebene als „xz-Ebene” bezeichnet wird.
Die Rückseite 72 der Lichtführungsplatte 70 ist mit einer Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten 30 versehen, die einen Lichtkonvergenzabschnitt 30a, einen Lichtkonvergenzabschnitt 30b und einen Lichtkonvergenzabschnitt 30c einschließen. Die Lichtkonvergenzabschnitte 30 verlaufen jeweils im Wesentlichen in Richtung der x-Achse. Von der Lichtführungsplatte 70 geführtes Licht tritt in die Positionen der Lichtkonvergenzabschnitte 30 in der Richtung der x-Achse ein. Die Lichtkonvergenzabschnitte 30 bewirken, dass Licht, welches in die Positionen der Lichtkonvergenzabschnitte 30 eintritt, im Wesentlichen an festen Punkten, die den Lichtkonvergenzabschnitten 30 entsprechen, konvergieren. Insbesondere zeigt 1 den Lichtkonvergenzabschnitt 30a, den Lichtkonvergenzabschnitt 30b und den Lichtkonvergenzabschnitt 30c als einige der Lichtkonvergenzabschnitte 30 und zeigt eine Situation, in der eine Vielzahl an Lichtstrahlen, die von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30a, dem Lichtkonvergenzabschnitt 30b und dem Lichtkonvergenzabschnitt 30c emittiert werden, an dem Lichtkonvergenzabschnitt 30a, dem Lichtkonvergenzabschnitt 30b und dem Lichtkonvergenzabschnitt 30c konvergieren.
Insbesondere entspricht der Lichtkonvergenzabschnitt 30a einem festen Punkt PA auf dem Bild 6. Die von den Positionen in dem Lichtkonvergenzabschnitt 30a emittierten Lichtstrahlen konvergieren an dem festen Punkt PA. Dadurch ist die Wellenfläche des von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30a emittierten Lichts eine Wellenfläche von Licht, das scheinbar von dem festen Punkt PA emittiert wird. Der Lichtkonvergenzabschnitt 30b entspricht einem festen Punkt PB auf dem Bild 6. Die von den Positionen in dem Lichtkonvergenzabschnitt 30b emittierten Lichtstrahlen konvergieren an dem festen Punkt PB. Auf diese Weise konvergieren die von Positionen in irgendwelchen Lichtkonvergenzabschnitten 30 emittierten Lichtstrahlen im Wesentlichen an festen Punkten, die diesem Lichtkonvergenzabschnitt 30 entsprechen. Demgemäß kann durch jeden Lichtkonvergenzabschnitt 30 eine Wellenfläche des Lichts, welches scheinbar von einem entsprechenden festen Punkt emittiert wird, bereitgestellt werden. Die festen Punkte, die den Lichtkonvergenzabschnitten 30 entsprechen, unterscheiden sich voneinander, und das im Raum wahrgenommene Bild 6 wird durch eine Ansammlung fester Punkte, die den Lichtkonvergenzabschnitten 30 entsprechen, wahrgenommen. Auf diese Weise projiziert die Displayvorrichtung 10 ein stereoskopisches Bild in den Raum.
In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Lichtkonvergenzabschnitte 30 jeweils mehrere Reflexionsoberflächen, die im Wesentlichen in Richtung der x-Achse verlaufen. Das Licht, das durch die Reflexionsoberflächen irgendeines Lichtkonvergenzabschnitts 30 reflektiert wird, konvergiert an einem festen Punkt, der diesem Lichtkonvergenzabschnitt 30 entspricht. Zum Beispiel konvergiert eine Vielzahl an Lichtstrahlen, die durch die Vielzahl an Reflexionsoberflächen des Lichtkonvergenzabschnitts 30a reflektiert werden, in einem festen Punkt PA. Ebenso konvergiert eine Vielzahl an Lichtstrahlen, die durch die Vielzahl an Reflexionsoberflächen des Lichtkonvergenzabschnitts 30b reflektiert werden, in einem festen Punkt PB. Ebenso konvergiert eine Vielzahl an Lichtstrahlen, die durch die Vielzahl an Reflexionsoberflächen des Lichtkonvergenzabschnitts 30c reflektiert werden, in einem festen Punkt PC.
In der xy-Ebene weisen Lichtstrahlen, die durch die Lichtführungsplatte 70 geführt werden und durch die jeweiligen Positionen in der Lichtführungsplatte 70 hindurch treten, einen Ausbreitungswinkel auf, der kleiner ist als ein vorbestimmter Wert und in der Richtung, die die Positionen in der Lichtführungsplatte 70 mit dem Lichtquellenabschnitt 20 verbindet, zentriert ist. Wenn der Lichtkonvergenzabschnitt 30 an einer Position bereitgestellt wird, die sich in einem Abstand zu dem Lichtquellenabschnitt 20 befindet, weist das Licht, das von der Lichtführungsplatte 70 geführt wird und in den Lichtkonvergenzabschnitt 30 eintritt, geringe Ausbreitung auf, die ungefähr in Richtung der y-Achse zentriert ist. Dadurch konvergiert Licht, das beispielsweise von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30a emittiert wird, im Wesentlichen an einem festen Punkt in der Ebene, die den festen Punkt PA einschließt und parallel zu der xz-Ebene ist. Es sei darauf hingewiesen, dass in dieser Beschreibung die Ausbreitung eines Lichtstrahls, der durch einen Punkt tritt, der sich innerhalb oder außerhalb der Lichtführungsplatte befindet, die Ausbreitung von Licht in dem Fall bezeichnet, in dem dieser Lichtstrahl als von diesem Punkt gestreutes Licht betrachtet wird. Ebenso gibt es Fälle, in denen der Lichtstrahl, der durch einen Punkt tritt, der sich innerhalb oder außerhalb der Lichtführungsplatte befindet, einfach als „Ausbreitung von Licht” bezeichnet wird.
Wie in 1 dargestellt, ist der Lichtkonvergenzabschnitt 30a entlang einer Linie 190a ausgebildet. Der Lichtkonvergenzabschnitt 30b ist entlang einer Linie 190b ausgebildet. Der Lichtkonvergenzabschnitt 30c ist entlang einer Linie 190c ausgebildet. Hierbei sind die Linien 190a, 190b und 190c gerade Linien, die ungefähr parallel zur x-Achse verlaufen. Jeder der Lichtkonvergenzabschnitte 30 verläuft im Wesentlichen entlang einer geraden Linie, die ungefähr parallel zur x-Achse ist.
Auf diese Weise werden die Lichtkonvergenzabschnitte 30 entlang vorbestimmter Linien in der Ebene gebildet, die parallel zu der Emissionsoberfläche 71 ist. Somit tritt das durch die Lichtführungsplatte 70 geführte Licht in die Lichtkonvergenzabschnitte 30 ein, und die Lichtkonvergenzabschnitte 30 bewirken Emission von Licht von der Emissionsoberfläche 71 in Richtungen, in denen das Licht im Wesentlichen in einem Konvergenzpunkt im Raum konvergiert. Wenn sich der feste Punkt auf der Rückseite 72 der Lichtführungsplatte 70 befindet, wird das emittierte Licht zu Licht, das von dem festen Punkt gestreut wird. Wenn sich der feste Punkt auf der Rückseite 72 der Lichtführungsplatte 70 befindet, bewirkt somit die Reflexionsoberfläche der Lichtkonvergenzabschnitte 30 die Emission von Licht von der Emissionsoberfläche 71 in Richtungen, in die das Licht von einem Konvergenzpunkt im Raum im Wesentlichen gestreut wird. Wie später beschrieben wird, können die Lichtkonvergenzabschnitte 30 jeweils durch einen Teil einer Fresnel-Linse gebildet werden.
2 zeigt schematisch den Querschnitt der Displayvorrichtung 10 in der yz-Ebene. Der Lichtquellenabschnitt 20 umfasst eine erste Lichtquelle 21, eine zweite Lichtquelle 22 und eine dritte Lichtquelle 23. Die erste Lichtquelle 21, die zweite Lichtquelle 22 und die dritte Lichtquelle 23 emittieren Licht mit einem kleinen Ausbreitungswinkel zu der Stirnfläche 73. Der Ausbreitungswinkel des Lichts, das jeweils von der ersten Lichtquelle 21, der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 emittiert wird und in die Lichtführungsplatte 70 eintritt, ist kleiner als ein vorbestimmter Wert, sowohl in der xy-Ebene als auch der yz-Ebene. Die erste Lichtquelle 21, die zweite Lichtquelle 22 und die dritte Lichtquelle 23 sind zum Beispiel LED-Lichtquellen. Insbesondere weisen die erste Lichtquelle 21, die zweite Lichtquelle 22 und die dritte Lichtquelle 23 jeweils eine Linse auf, die eine Form besitzt, welche die Ausbreitung von Licht in Richtung der z-Achse verringert. Die erste Lichtquelle 21, die zweite Lichtquelle 22 und die dritte Lichtquelle 23 können die Ausbreitung von Licht, das in die Lichtführungsplatte 70 eintritt, in Richtung der z-Achse verringern, indem Licht zu der Lichtführungsplatte 70 durch diese Linsen emittiert wird. Die Ausbreitung von Licht, das in die Lichtführungsplatte 70 eintritt, in Richtung der z-Achse wird im Wesentlichen durch diese Linsen kollimiert, wohingegen die Ausbreitung in Richtung der x-Achse nicht kollimiert sein muss.
Die Winkel, die die optischen Achsen der ersten Lichtquelle 21, der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 mit der Ebene bilden, die parallel zu der Emissionsoberfläche 71 ist, unterscheiden sich voneinander. Insbesondere erstreckt sich die optische Achse der ersten Lichtquelle 21 entlang der Emissionsoberfläche 71. Die optische Achse der ersten Lichtquelle 21 ist im Wesentlichen orthogonal zu der Stirnfläche 73. Demgemäß emittiert die erste Lichtquelle 21 Licht, das im Wesentlichen parallel zu der y-Achse der Lichtführungsplatte 70 ist. Andererseits sind die optischen Achsen der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 in Bezug auf die Emissionsoberfläche 71 geneigt und im Wesentlichen nicht orthogonal zu der Stirnfläche 73. Ebenso verlaufen die optische Achse der zweiten Lichtquelle 22 und die optische Achse der dritten Lichtquelle 23 im Wesentlichen nicht parallel zueinander. Somit sind die optische Achse der ersten Lichtquelle 21 und die optische Achse der zweiten Lichtquelle 22 und die optische Achse der dritten Lichtquelle 23 in verschiedene Richtungen ausgerichtet. Die Winkel, die die optischen Achsen der ersten Lichtquelle 21, der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 mit der Ebene bilden, die parallel zu der Emissionsoberfläche 71 ist, beziehen sich auf die Größe eines spitzen Winkels der optischen Achse in Bezug auf die Ebene, die parallel zu der Emissionsoberfläche 71 ist.
2 zeigt Licht von der ersten Lichtquelle 21, welches von einem Lichtkonvergenzabschnitt 30d, einem Lichtkonvergenzabschnitt 30e und einem Lichtkonvergenzabschnitt 30f emittiert wird. Der Lichtkonvergenzabschnitt 30d, der Lichtkonvergenzabschnitt 30e und der Lichtkonvergenzabschnitt 30f werden an unterschiedlichen Positionen entlang der Richtung, in der die Lichtführungsplatte 70 Licht führt (zum Beispiel der Richtung der y-Achse), bereitgestellt. Das von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30d emittierte Licht konvergiert hierbei an einem festen Punkt 290. Gleichermaßen konvergieren das von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30e emittierte Licht und das von dem Lichtkonvergenzabschnitt 30f emittierte Licht ebenso an dem festen Punkt 290. Somit bewirken der Lichtkonvergenzabschnitt 30d, der Lichtkonvergenzabschnitt 30e und der Lichtkonvergenzabschnitt 30f eine Emission von Licht von der Emissionsoberfläche 71 in verschiedene Richtungen, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben Konvergenzpunkt konvergiert.
Es sei darauf hingewiesen, dass 2 nur den Lichtkonvergenzabschnitt 30 zeigt, dessen emittiertes Licht an dem festen Punkt 290 konvergiert. Die Displayvorrichtung 10 weist eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten 30 auf, deren emittiertes Licht an den anderen festen Punkten, die das Bild 6 bilden, konvergiert. Das heißt, auf der Lichtführungsplatte 70 wird eine Vielzahl an weiteren Lichtkonvergenzabschnitten 30 an unterschiedlichen Positionen entlang der Lichtführungsrichtung, in der die Lichtführungsplatte 70 Licht führt, bereitgestellt, wobei die Vielzahl an weiteren Lichtkonvergenzabschnitten 30 bewirkt, dass Licht von der Emissionsoberfläche 71 in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht an demselben festen Punkt, der sich von dem festen Punkt 290 unterscheidet, aus der Vielzahl an festen Punkten, die das Bild 6 bilden, konvergiert oder von demselben festen Punkt gestreut wird.
Somit wird gemäß der Displayvorrichtung 10 Licht mit einer geringen Ausbreitung verwendet, und eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten 30, die demselben Konvergenzpunkt entsprechen, werden an unterschiedlichen Positionen entlang der Lichtführungsrichtung bereitgestellt. Demgemäß ist es möglich, stereoskopische Bilder zu bilden, die an unterschiedlichen Positionen in Richtung der y-Achse ungefähr die gleichen sind. Wenn die Ausbreitung von Licht, das von der ersten Lichtquelle 21 emittiert wird, in der yz-Ebene zu groß ist, konvergiert Licht, das von den Lichtkonvergenzabschnitten 30 emittiert wird, an einer Linie, die sich entlang der y-Achse erstreckt. Wenn ein Beobachter das stereoskopische Bild betrachtet, während er sich in Richtung der y-Achse bewegt, sieht das Bild in einigen Fällen verzerrt aus. Gemäß der Displayvorrichtung 10 kann jedoch unter Verwendung von separatem Licht an Positionen, die sich voneinander in Richtung der y-Achse unterscheiden, in etwa das gleiche stereoskopische Bild gebildet werden, und es ist dadurch möglich, eine Verzerrung des Bildes, das von dem Beobachter wahrgenommen wird, wenn er sich entlang der y-Achse bewegt, zu unterdrücken.
3 zeigt schematisch den Querschnitt der Displayvorrichtung 10 in der yz-Ebene. Insbesondere zeigt diese Figur die Emission von Licht in dem Fall, in dem von der ersten Lichtquelle 21, von der zweiten Lichtquelle 22 und von der dritten Lichtquelle 23 emittiertes Licht in den Lichtkonvergenzabschnitt 30e eintritt. In der yz-Ebene unterscheiden sich ein Emissionswinkel des emittierten Lichts, welcher erhalten wird, wenn das von der ersten Lichtquelle 21 emittierte Licht in den Lichtkonvergenzabschnitt 30e eintritt, ein Emissionswinkel des emittierten Lichts, welcher erhalten wird, wenn das von der zweiten Lichtquelle 22 emittierte Licht in den Lichtkonvergenzabschnitt 30e eintritt, und ein Emissionswinkel des emittierten Lichts, welcher erhalten wird, wenn das von der dritten Lichtquelle 23 emittierte Licht in den Lichtkonvergenzabschnitt 30e eintritt, voneinander. Insbesondere unterscheiden sich diese Emissionswinkel voneinander in der yz-Ebene. Somit kann, unter Verwendung einer Vielzahl an Lichtquellen (erste Lichtquelle 21, zweite Lichtquelle 22, dritte Lichtquelle 23), welche Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Eintrittswinkeln und geringer Ausbreitung emittieren, in etwa das gleiche stereoskopische Bild unter Verwendung von separatem Licht an unterschiedlichen Positionen in Richtung der y-Achse gebildet werden.
Die Displayvorrichtung 10 besitzt drei Lichtquellen, deren optische Achsen sich voneinander unterscheiden, nämlich die erste Lichtquelle 21, die zweite Lichtquelle 22 und die dritte Lichtquelle 23, und drei Lichtkonvergenzabschnitte 30, die bewirken, dass emittiertes Licht an demselben festen Punkt konvergiert, nämlich den Lichtkonvergenzabschnitt 30d, den Lichtkonvergenzabschnitt 30e und den Lichtkonvergenzabschnitt 30f. Stereoskopische Bilder können in neun Richtungen in der yz-Ebene durch Kombinationen dieser Lichtquellen und Lichtkonvergenzabschnitte gebildet werden. Die Anzahl N der Lichtquellen, welche unterschiedliche optische Achsen aufweisen, und die Anzahl M der Lichtkonvergenzabschnitte, die bewirkt, dass emittiertes Licht an demselben festen Punkt konvergiert, kann beliebig kombiniert werden. Zum Beispiel kann N 2, aber auch 4 oder mehr sein. M kann 2 oder auch 4 oder mehr sein. Auch wenn M 2 oder mehr ist, kann N 1 sein. Ebenso kann, wenn N 2 oder mehr ist, M 1 sein.
4 ist eine Grafik, welche die Form der Reflexionsoberflächen 32 des Lichtkonvergenzabschnitts 30 veranschaulicht. Ein Winkel zwischen einer Reflexionsoberfläche 32d des Lichtkonvergenzabschnitts 30d und der Rückseite 72 sei α, ein Winkel zwischen einer Reflexionsoberfläche 32e des Lichtkonvergenzabschnitts 30e und der Rückseite 72 sei β, und ein Winkel zwischen einer Reflexionsoberfläche 32f des Lichtkonvergenzabschnitts 30f und der Rückseite 72 sei γ. Die Winkel α, β und γ werden auf Grundlage einer positionellen Beziehung zwischen der Position des Lichtkonvergenzabschnitts 30d auf der Rückseite 72 und dem festen Punkt 290 so bestimmt, dass Licht von der Emissionsoberfläche 71 in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an dem festen Punkt 290 konvergiert. Um zu bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche 71 in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an festen Punkten konvergiert oder von den festen Punkten gestreut wird, werden die Winkel der Reflexionsoberflächen 32 der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten 30 somit auf Grundlage der positionellen Beziehung zwischen dem festen Punkt und den Positionen der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten 30 in der Ebene, die sich entlang der Emissionsoberfläche 71 erstreckt, bestimmt.
Die Helligkeit des wahrgenommenen Bildes 6 ist ungeachtet der Position in Richtung der y-Achse, von der das Bild betrachtet wird, wünschenswerterweise dieselbe. Somit ist es wünschenswert, den Bereich der Reflexionsoberfläche 32d, den Bereich der Reflexionsoberfläche 32e und den Bereich der Reflexionsoberfläche 32f so festzulegen, dass Licht, welches jeweils von den Lichtkonvergenzabschnitten 30 emittiert wird, ungefähr die gleiche Lichtintensität aufweist. Zum Beispiel kann eine Höhe h jeder Reflexionsoberfläche 32 und eine Breite w der Reflexionsoberfläche 32 auf Grundlage eines Winkels zwischen der Reflexionsoberfläche 32 und der Rückseite 72 so bestimmt werden, dass Licht, welches jeweils von den Lichtkonvergenzabschnitten 30 emittiert wird, ungefähr die gleiche Lichtintensität aufweist. Die Reflexionsoberflächen 32 der verschiedenen Lichtkonvergenzabschnitte 30, die die Konvergenz an demselben festen Punkt bewirken, können unterschiedliche Höhen h und Breiten w aufweisen.
5 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 310 als Modifikation der Displayvorrichtung 10. Die Displayvorrichtung 310 umfasst zusätzlich zu den in der Displayvorrichtung 10 enthaltenen Bestandteilen eine Linse 300.
Die Linse 300 ist in dem Lichtweg zwischen der ersten Lichtquelle 21 und der Stirnfläche 73, in dem Lichtweg zwischen der zweiten Lichtquelle 22 und der Stirnfläche 73 und in dem Lichtweg zwischen der dritten Lichtquelle 23 und der Stirnfläche 73 angeordnet. Die Linse 300 verringert die Ausbreitung von Licht, welches von der ersten Lichtquelle 21, der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 emittiert wird, in Richtung der z-Achse und emittiert das Licht zu der Stirnfläche 73. Somit verringert die zwischen dem Lichtquellenabschnitt 20 und der Stirnfläche 73 der Lichtführungsplatte 70 bereitgestellte Linse 300 die Ausbreitung von Licht, das von dem Lichtquellenabschnitt 20 emittiert wird, und emittiert das Licht zu der Stirnfläche 73 der Lichtführungsplatte 70. Demgemäß ist es möglich, eine Lichtquelle mit einem großen Streuwinkel zu verwenden.
6 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung 410 als Modifikation der Displayvorrichtung 10. Die Displayvorrichtung 410 umfasst eine Lichtführungsplatte 470 anstelle der in der Displayvorrichtung 10 enthaltenen Lichtführungsplatte 70. Die Lichtführungsplatte 470 unterscheidet sich von der Lichtführungsplatte 70 dadurch, dass die Lichtführungsplatte 470 eine Stirnfläche 473 aufweist, die der Stirnfläche 73 entspricht und als Lichteintrittsstirnfläche dient.
Die Stirnfläche 473 besitzt eine Teiloberfläche 401, eine Teiloberfläche 402 und eine Teiloberfläche 403. Die Teiloberfläche 401, die Teiloberfläche 402 und die Teiloberfläche 403 sind so angeordnet, dass sie jeweils der ersten Lichtquelle 21, der zweiten Lichtquelle 22 und der dritten Lichtquelle 23 entsprechen. Die Teiloberfläche 401 ist ungefähr orthogonal zu der optischen Achse der ersten Lichtquelle 21. Ebenso ist die Teiloberfläche 402 ungefähr orthogonal zu der optischen Achse der zweiten Lichtquelle 22. Die Teiloberfläche 403 ist ungefähr orthogonal zu der optischen Achse der dritten Lichtquelle 23. Die Stirnfläche 473 der Lichtführungsplatte 470 weist somit eine Vielzahl an Teiloberflächen auf, welche von den entsprechenden Lichtquellen emittiertes Licht empfangen, wobei die Teiloberflächen jeweils in etwa orthogonal zu den optischen Achsen der entsprechenden Lichtquellen sind. Demgemäß ist es möglich, eine Abnahme der Lichtmenge, die in die Lichtführungsplatte 470 eintritt, zu unterdrücken.
Mit Bezug auf die 1 bis 6 wurde eine Ausführungsform beschrieben, in der die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten, die jeweils Licht in Richtungen emittieren, in denen sich das Licht zu im Wesentlichen demselben festen Punkt fortpflanzt, an Positionen bereitgestellt werden, die sich voneinander entlang der Lichtführungsrichtung, in der die Lichtführungsplatte 70 Licht führt, unterscheiden. Andererseits, wie aus 3 hervorgeht, ermöglicht die Verwendung einer Vielzahl an Lichtquellen, deren optische Achsen unterschiedliche Winkel in Bezug auf die Emissionsoberfläche 71 aufweisen, die Emission von Licht, das sich in verschiedene Richtungen in der yz-Ebene fortpflanzt, von einem Lichtkonvergenzabschnitt 30e. Im Hinblick darauf kann eine Konfiguration, in der zum Beispiel der Lichtkonvergenzabschnitt 30d und der Lichtkonvergenzabschnitt 30f nicht enthalten sind, als Modifikation der oben beschriebenen Displayvorrichtung gewählt werden. Das heißt, eine Konfiguration, in der Licht, welches sich in Richtungen fortpflanzt, in denen das Licht sich zu dem im Wesentlichen selben festen Punkt fortpflanzt, wird durch einen Lichtkonvergenzabschnitt bereitgestellt, ohne dass eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten vorliegen, welche Licht in Richtungen emittieren, in denen sich das Licht zu im Wesentlichen demselben festen Punkt fortpflanzt, kann als Modifikation der oben beschriebenen Displayvorrichtung gewählt werden.
7 zeigt schematisch ein Anwendungsbeispiel in einem Fall, in dem die Displayvorrichtung 10 als Zugangsschranke („Ticket-Gate”) eingesetzt wird. 7 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Zugangsschrankensystem 750 in seiner Gesamtheit zeigt. 8 ist eine perspektivische schematische Explosionsdarstellung des Zugangsschrankensystems 750. Das Zugangsschrankensystem 750 ist ein Beispiel für ein optisches System, welches die Displayvorrichtung 10 einschließt.
Das Zugangsschrankensystem 750 umfasst ein Zugangsschrankenhauptteil 752, ein Displaysystem 754 und eine fixierende Abdeckung 756. Das Displaysystem 754 weist eine Steuereinheit 708, die Displayvorrichtung 10 und eine Displayvorrichtung 710 auf.
Das Zugangsschrankenhauptteil 752 weist eine Kommunikationseinheit 701 und eine Displayeinheit 702 auf. Die Kommunikationseinheit 701 und die Displayeinheit 702 stellen Beispiele für eine Benutzerschnittstelleneinheit dar und stellen die Schnittstelle (Interface) zwischen einem Nutzer und dem Zugangsschrankenhauptteil 752 bereit.
Die Kommunikationseinheit 701 verwendet Nahfeldkommunikation, um mit einer vom Nutzer gehaltenen kontaktfreien Kommunikationsvorrichtung zu kommunizieren. Die Kommunikationseinheit 701 kommuniziert mit der kontaktfreien Kommunikationsvorrichtung durch Nahfeldkommunikation. Zu Beispielen für eine kontaktfreie Kommunikationsvorrichtung zählen eine IC-Karte, wie beispielsweise ein IC-Karten-Ticket, und ein mobiles Telefon mit einer kontaktfreien Kommunikationsfunktion. Die Displayeinheit 702 zeigt dem Nutzer Information an. Zum Beispiel zeigt die Displayeinheit 702 den Kontostand und dergleichen von elektronischem Geld, der in der kontaktfreien Kommunikationsvorrichtung gespeichert ist.
Die Displayvorrichtung 10 und die Displayvorrichtung 710 sind auf der Displayoberfläche der Displayeinheit 702 platziert. Die fixierende Abdeckung 756 beherbergt einen Teil der Displayvorrichtung 10 und der Displayvorrichtung 710 und fixiert die Displayvorrichtung 10 und die Displayvorrichtung 710 an dem Zugangsschrankenhauptteil 752. Die fixierende Abdeckung besitzt einen Öffnungsabschnitt, der der Displayeinheit 702 entspricht. Von der Displayeinheit 702 emittiertes Licht und von der Displayvorrichtung 10 emittiertes Licht wird durch den Öffnungsabschnitt der fixierenden Abdeckung 756 zur Außenseite emittiert.
Das durch die Displayvorrichtung 10 gebildete Bild 6 stellt die Position der Displayeinheit 702 für den Nutzer dar. Der Nutzer nimmt das Bild 6 wahr, welches in einem Raum oberhalb der Displayeinheit 702 erscheint.
Die Displayvorrichtung 710 umfasst eine Lichtführungsplatte 717 und einen Lichtquellenabschnitt 712. Die Lichtführungsplatte 717 entspricht der Lichtführungsplatte 70, und der Lichtquellenabschnitt 712 entspricht dem Lichtquellenabschnitt 20. Die Lichtführungsplatte 717 besitzt eine Konfiguration, die ähnlich zu der der Lichtführungsplatte 70 ist, mit dem Unterschied, dass Lichtkonvergenzabschnitte, die ein Bild bilden, das sich von dem durch die Displayvorrichtung 10 gebildeten Bild 6 unterscheidet, eingeschlossen sind. Die Lichtführungsplatte 717 stellt ein Bild 716 dar, welches die Displayoberfläche der Displayeinheit 702 umgibt. Ähnlich wie das Bild 6 kann das Bild 716 ein stereoskopisches Bild sein, das an einer Position wahrgenommen wird, die sich von der der Emissionsoberfläche der Lichtführungsplatte 717 unterscheidet, oder auch ein zweidimensionales Bild sein, das an einer Position oberhalb der Emissionsoberfläche der Lichtführungsplatte 717 wahrgenommen wird.
Wie in 7 dargestellt, kann gemäß der Displayvorrichtung 10 das Bild 6, welches in einem Raum oberhalb der Position der Displayeinheit 702 wahrgenommen wird, gebildet werden. Selbst wenn sich ein Nutzer in Entfernung von dem Zugangsschrankenhauptteil 752 befindet, kann der Nutzer somit leicht feststellen, ob die Displayeinheit 702 in der Nähe der Kommunikationseinheit 701 oder im Abstand davon bereitgestellt wird. Zudem sind die Displayvorrichtung 10 und die Displayvorrichtung 710 insgesamt transparent, wodurch die Displayvorrichtung 10 und die Displayvorrichtung 710 auf der Displayoberfläche der Displayeinheit 702 platziert werden können.
Ein Bild, welches dem Nutzer die Position der Kommunikationseinheit 701 anzeigt, kann ebenso in dem Raum oberhalb der Kommunikationseinheit 701 gebildet werden, indem eine Displayvorrichtung mit einer Konfiguration ähnlich zu der der Displayvorrichtung 10 auf der Kommunikationseinheit 701 bereitgestellt wird.
9 zeigt schematisch ein Zugangsschrankensystem 850 als Modifikation des Zugangsschrankensystems 750. 9(a) ist eine perspektivische Ansicht, welche das Zugangsschrankensystem 850 in seiner Gesamtheit zeigt. 9(b) ist eine Draufsicht in der xz-Ebene auf das Zugangsschrankensystem 850.
Das Zugangsschrankensystem 850 umfasst zusätzlich zu den in dem Zugangsschrankensystem 750 enthaltenen Elementen ein Displaysystem 854. Das Displaysystem 854 weist eine Displayvorrichtung 810a und eine Displayvorrichtung 810b auf. Die Displayvorrichtung 810a und die Displayvorrichtung 810b stellen Modifikationen der Displayvorrichtung 10 dar. Die Displayvorrichtung 810a und die Displayvorrichtung 810b weisen eine Konfiguration auf, die ähnlich zu der der Displayvorrichtung 10 ist, mit dem Unterschied, dass Lichtkonvergenzabschnitte, welche ein stereoskopisches Bild bilden, das sich von dem Bild 6 unterscheidet, eingeschlossen sind.
Der seitliche Teil des Zugangsschrankenhauptteils 752 ist ungefähr senkrecht zu einer Durchgangsfläche, an der entlang sich der Nutzer bewegt, und umfasst eine Seitenfläche 758, die sich entlang einer Durchgangsrichtung, in der sich der Nutzer bewegt, erstreckt. Die Displayvorrichtung 810a und die Displayvorrichtung 810b werden auf der Seitenfläche 758 des Zugangsschrankenhauptteils 752 bereitgestellt. Die Displayvorrichtung 810a und die Displayvorrichtung 810b sind so angeordnet, dass ihre y-Achsen in etwa mit der vertikalen Richtung übereinstimmen. Die Emissionsoberfläche der Displayvorrichtung 810a ist ungefähr parallel zu der Seitenfläche 758.
Die Displayvorrichtung 810a bildet ein Bild 806a. Die Displayvorrichtung 810b bildet ein Bild 806b. Das Bild 806a wird an einer Position wahrgenommen, die im Abstand von der Emissionsoberfläche der Displayvorrichtung 810a vorliegt und sich oberhalb der Durchgangsfläche befindet. Gleichermaßen wird das Bild 806b an einer Position wahrgenommen, die im Abstand von der Emissionsoberfläche der Displayvorrichtung 810a vorliegt und sich oberhalb der Durchgangsfläche befindet.
Das Bild 806a zeigt an, dass es dem Nutzer gestattet ist, durch die Zugangsschranke zu treten. Das Bild 806a ist zum Beispiel ein Pfeil, der die Richtung anzeigt, in die sich der Nutzer bewegen kann, und zeigt an, dass es dem Nutzer gestattet ist, in der durch diesen Pfeil angezeigten Richtung durch die Zugangsschranke zu treten. Das Bild 806b zeigt an, dass es dem Nutzer nicht gestattet ist, durch die Zugangsschranke zu treten. Das Bild 806 ist zum Beispiel eine Markierung, die ein Durchgangsverbot anzeigt. Wenn die Steuereinheit 708 ein Signal erfasst, das anzeigt, dass es dem Nutzer gestattet ist, die Durchgangssperre zu passieren, veranlasst die Steuereinheit 708 die Displayvorrichtung 810a zur Bildung des Bildes 806a und verhindert, dass die Displayvorrichtung 810b das Bild 806b bildet. Wenn andererseits die Steuereinheit ein Signal erfasst, welches angibt, dass dem Nutzer der Durchgang durch die Durchgangssperre zu verweigern ist, veranlasst die Steuereinheit 708 die Displayvorrichtung 810b zur Bildung des Bildes 806b und verhindert, dass die Displayvorrichtung 810a das Bild 806a bildet.
Um zu verhindern, dass das Bild 806a aus einer Richtung gesehen wird, die der Richtung, in der das Bild 806a den Durchgang gestattet, entgegengesetzt ist, wird der Winkelbereich, in dem Licht von den Lichtkonvergenzabschnitten der Displayvorrichtung 810a emittiert wird, auf einen Bereich mit einem vorgegebenen Winkel θ vom Zentrum der Displayvorrichtung 810a auf der Seite, die der Richtung, in der der Durchgang gestattet wird, entgegengesetzt ist, begrenzt. Gleichermaßen wird, um zu verhindern, dass das Bild 806a aus der Richtung gesehen wird, die der Richtung, in der das Bild 806b den Durchgang gestattet, entgegengesetzt ist, der Winkelbereich, in dem Licht von den Lichtkonvergenzabschnitten der Displayvorrichtung 810b emittiert wird, ebenso auf einen Bereich mit einem vorgegebenen Winkel θ begrenzt.
10 zeigt schematisch ein Zugangsüberprüfungssystem 960, welches ein Zugangsschrankensystem 850 und ein Zugangsschrankensystem 950 umfasst. Das Zugangsschrankensystem 950 umfasst in etwa die gleichen Bestandteile wie das Zugangsschrankensystem 850. Eine Seitenfläche 958 des Zugangsschrankensystems 950 weist ein Displaysystem auf, das ähnlich zu dem Displaysystem 854 ist, wobei die Seitenfläche 958 der Seitenfläche 758 des Zugangsschrankensystems 850 entspricht, und das Zugangsschrankensystem 950 ein Bild 906a ähnlich dem Bild 806a und ein Bild 906b ähnlich dem Bild 806b bildet.
10(a) ist ein Darstellungsbeispiel für den Fall, in dem es dem Nutzer gestattet ist, die Zugangsschranke zu passieren. 10(b) ist ein Darstellungsbeispiel für den Fall, in dem es dem Nutzer untersagt ist, die Zugangsschranke zu passieren. Gemäß dem Zugangsschrankensystem 850 oder dem Zugangsüberprüfungssystem 960 ist es möglich, ein bewegliches Element zur Untersagung des Durchtritts zu vermeiden. Zudem kann das Bild 806a, welches den Durchtritt gestattet, so dargestellt werden, dass es oberhalb der Durchtrittsfläche wahrgenommen wird, wodurch dem Nutzer auf einfache Art und Weise die Richtung angezeigt werden kann, in der der Nutzer das Zugangsschrankensystem passieren kann.
11 zeigt schematisch ein Banknoteneinschubelement eines Ticketverkaufssystems 1050. Die 11(a), 11(b) und 11(c) zeigen schematisch das Wechseln der stereoskopischen Bilder, die durch das Ticketverkaufssystem 1050 gebildet werden. Das Ticketverkaufssystem 1050 umfasst ein Banknoteneinschubelement 1060 und eine Displayeinheit 1011. Das Banknoteneinschubelement 1060 stellt ein Beispiel für ein Benutzerschnittstellenelement dar. Die Displayeinheit 1011 ist unterhalb des Banknoteneinschubelements angeordnet.
Die Displayeinheit 1011 kann ein Bild 1006a, ein Bild 1006b und ein Bild 1006c separat voneinander in der Nähe eines Banknoteneinschubeingangs des Banknoteneinschubelements 1060 bilden. Das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c sind stereoskopische Bilder, die oberhalb der Displayoberfläche der Displayeinheit 1011 vorliegen. Die Displayeinheit 1011 bildet das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c in einer Art und Weise, dass diese Bilder temporär sukzessive wechseln. Zum Beispiel bildet, nachdem das Bild 1006a für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet wurde, die Displayeinheit 1011 das Bild 1006b für einen vorbestimmten Zeitraum und dann das Bild 1006c für einen vorbestimmten Zeitraum. Anschließend bildet die Displayeinheit 1011 auf die gleiche Weise immer wieder sukzessive das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c. In einem Darstellungsmodus werden das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c nicht gleichzeitig gebildet. In einem anderen Darstellungsmodus können das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c gleichzeitig gebildet werden.
12 zeigt schematisch ein Kartenlesegerät des Ticketverkaufssystems 1050. Die 12(a), 12(b) und 12(c) zeigen schematisch ein anderes Beispiel für das Wechseln stereoskopischer Bilder, die durch das Ticketverkaufssystem 1050 gebildet werden. Das Ticketverkaufssystem 1050 umfasst ein Kartenlesegerät 1062 und eine Displayeinheit 1012. Das Kartenlesegerät 1062 stellt ein Beispiel für das Benutzerschnittstellenelement dar. Die Displayeinheit 1012 wird auf dem Kartenlesegerät 1062 bereitgestellt.
Die Displayeinheit 1012 kann ein Bild 1006d, ein Bild 1006e und ein Bild 1006f getrennt voneinander oberhalb des Kartenlesegeräts 1062 bilden. Das Bild 1006d, das Bild 1006e und das Bild 1006f sind stereoskopische Bilder, die oberhalb der Displayoberfläche der Displayeinheit 1012 vorliegen. Die Displayeinheit 1012 bildet das Bild 1006d, das Bild 1006e und das Bild 1006f in einer Art und Weise, dass diese Bilder temporär sukzessive wechseln. Zum Beispiel bildet, nachdem die Displayeinheit 1012 das Bild 1006d für einen vorbestimmten Zeitraum gebildet hat, die Displayeinheit 1012 das Bild 1006e für einen vorbestimmten Zeitraum und dann das Bild 1006f für einen vorbestimmten Zeitraum. Anschließend bildet die Displayeinheit 1012 auf die gleiche Weise immer wieder sukzessive das Bild 1006d, das Bild 1006e und das Bild 1006f. In einem Darstellungsmodus werden das Bild 1006d, das Bild 1006e und das Bild 1006f nicht gleichzeitig gebildet. In einem anderen Darstellungsmodus können das Bild 1006d, das Bild 1006e und das Bild 1006f gleichzeitig gebildet werden.
13 zeigt schematisch die Konfiguration der Displayeinheit 1011. Die Displayeinheit 1011 weist eine Displayvorrichtung 1010a, eine Displayvorrichtung 1010b und eine Displayvorrichtung 1010c auf. Die Displayvorrichtung 1010a weist einen Lichtquellenabschnitt 1020a und eine Lichtführungsplatte 1070a auf. Die Displayvorrichtung 1010b weist einen Lichtquellenabschnitt 1020b und eine Lichtführungsplatte 1070b auf. Die Displayvorrichtung 1010c weist einen Lichtquellenabschnitt 1020c und eine Lichtführungsplatte 1070c auf.
Der Lichtquellenabschnitt 1020a, der Lichtquellenabschnitt 1020b und der Lichtquellenabschnitt 1020c weisen eine Konfiguration auf, die in etwa die gleiche ist wie die Konfiguration des Lichtquellenabschnitts 20. Die Lichtführungsplatte 1070a, die Lichtführungsplatte 1070b und die Lichtführungsplatte 1070c bestehen aus einem flexiblen Material. Zudem weisen die Lichtführungsplatte 1070a, die Lichtführungsplatte 1070b und die Lichtführungsplatte 1070c jeweils Lichtkonvergenzabschnitte auf, die ein Bild bilden, das sich von dem Bild 6 unterscheidet. Davon abgesehen haben die Lichtführungsplatte 1070a, die Lichtführungsplatte 1070b und die Lichtführungsplatte 1070c in etwa die gleiche Konfiguration wie die Lichtführungsplatte 70. Die Displayeinheit 1011 ist mit einer Displayvorrichtung 1010a, einer Displayvorrichtung 1010b und einer Displayvorrichtung 1010c versehen, die in der angegebenen Reihenfolge in positiver Richtung der z-Achse übereinander liegen.
Die Lichtführungsplatte 1070a weist Lichtkonvergenzabschnitte zur Bildung eines Bildes 1006a auf. Die Lichtführungsplatte 1070b weist Lichtkonvergenzabschnitte zur Bildung eines Bildes 1006b auf. Die Lichtführungsplatte 1070c weist Lichtkonvergenzabschnitte zur Bildung eines Bildes 1006c auf. Somit wechselt der Lichtquellenabschnitt, der aktuell die Emission von Licht bewirkt, zwischen dem Lichtquellenabschnitt 20a, dem Lichtquellenabschnitt 20b und dem Lichtquellenabschnitt 20c in der angegebenen Reihenfolge, wodurch es möglich wird, sukzessive das Bild 1006a, das Bild 1006b und das Bild 1006c in einer Art und Weise zu bilden, in der die Bilder temporär wechseln.
14 zeigt schematisch eine Displayeinheit 1111 als Modifikation der Displayeinheit 1011. 14(a) ist eine Draufsicht in der xy-Ebene in einem Fall, in dem die Displayeinheit 1111 von einer Position in positiver Richtung der z-Achse betrachtet wird. 14(b) ist eine Draufsicht in der xz-Ebene, in einem Fall, in dem die Displayeinheit 1111 von einer Position in negativer Richtung der y-Achse betrachtet wird. Die Displayeinheit 1111 besitzt einen Lichtquellenabschnitt 1120a anstelle des Lichtquellenabschnitts 1020a der Displayeinheit 1011, einen Lichtquellenabschnitt 1120b anstelle des Lichtquellenabschnitts 1020b und einen Lichtquellenabschnitt 1120c anstelle des Lichtquellenabschnitts 1020c. Die Displayeinheit 1111 umfasst zusätzlich zu den anderen in der Displayeinheit 1011 enthaltenen Bestandteilen außerdem einen lichtblockierenden Abschnitt 1140a, einen lichtblockierenden Abschnitt 1140b und einen lichtblockierenden Abschnitt 1140c und einen Abstandshalter 1151 und einen Abstandshalter 1152. 14(b) ist eine Draufsicht entlang der xy-Ebene, in einem Fall, in dem die Displayeinheit 1111 von einer Position in positiver Richtung der z-Achse betrachtet wird.
Der Lichtquellenabschnitt 1120a ist über einer Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a, einer Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b und einer Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c angeordnet. Gleichermaßen ist der Lichtquellenabschnitt 1120b über der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a, der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b und der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c angeordnet. Ebenso ist der Lichtquellenabschnitt 1120c über der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a, der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b und der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c angeordnet.
Der lichtblockierende Abschnitt 1140a, der lichtblockierende Abschnitt 1140b und der lichtblockierende Abschnitt 1140c blockieren Licht. Der lichtblockierende Abschnitt 1140a, der lichtblockierende Abschnitt 1140b und der lichtblockierende Abschnitt 1140c sind zum Beispiel ein lichtundurchlässiges (Klebe-)Band oder eine lichtundurchlässige Folie. Der lichtblockierende Abschnitt 1140a wird in einem Abschnitt der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a bereitgestellt. Der lichtblockierende Abschnitt 1140a verhindert den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120b und dem Lichtquellenabschnitt 1120c emittierten Lichts in die Displayvorrichtung 1010a. Ebenso wird der lichtblockierende Abschnitt 1140b in einem Abschnitt der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b bereitgestellt und verhindert den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120a und dem Lichtquellenabschnitt 1120c emittierten Lichts in die Displayvorrichtung 1010b. Der lichtblockierende Abschnitt 1140c wird in einem Abschnitt der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c bereitgestellt und verhindert den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120a und dem Lichtquellenabschnitt 1120b emittierten Lichts in die Displayvorrichtung 1010c.
Insbesondere ist, wie in den 14(a) und 14(b) gezeigt, der lichtblockierende Abschnitt 1140b zumindest zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b und dem Lichtquellenabschnitt 1120a und zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b und dem Lichtquellenabschnitt 1120c angeordnet. Der lichtblockierende Abschnitt 1140b ist nicht an einer Position vorgesehen, an der der Lichtquellenabschnitt 1120b auf der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b vorliegt. Demgemäß ist es möglich, den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120b emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b zu bewirken und den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120a emittierten Lichts und des von dem Lichtquellenabschnitt 1120c emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070b im Wesentlichen nicht zu ermöglichen.
Gleichermaßen ist der lichtblockierende Abschnitt 1140a zumindest zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a und dem Lichtquellenabschnitt 1120b und zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a und dem Lichtquellenabschnitt 1120c angeordnet. Der lichtblockierende Abschnitt 1140a ist nicht an einer Position vorgesehen, an der der Lichtquellenabschnitt 1120a auf der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a vorliegt. Demgemäß ist es möglich, den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120a emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a zu bewirken und den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120b emittierten Lichts und des von dem Lichtquellenabschnitt 1120c emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070a im Wesentlichen nicht zu ermöglichen.
Ebenso ist der lichtblockierende Abschnitt 1140c zumindest zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c und dem Lichtquellenabschnitt 1120a und zwischen der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c und dem Lichtquellenabschnitt 1120b angeordnet. Der lichtblockierende Abschnitt 1140c ist nicht an einer Position vorgesehen, an der der Lichtquellenabschnitt 1120c auf der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c vorliegt. Demgemäß ist es möglich, den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120c emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c zu bewirken, und den Eintritt des von dem Lichtquellenabschnitt 1120a emittierten Lichts und des von dem Lichtquellenabschnitt 1120b emittierten Lichts in die Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte 1070c im Wesentlichen nicht zu ermöglichen.
Zudem wird der Abstandshalter 1151 zwischen der Displayvorrichtung 1010a und der Displayvorrichtung 1010b bereitgestellt. Der Abstandshalter 1152 wird zwischen der Displayvorrichtung 1010b und der Displayvorrichtung 1010c bereitgestellt. Der Abstandshalter 1151 kann engen Kontakt zwischen der Displayvorrichtung 1010a und der Displayvorrichtung 1010b verhindern. Ebenso kann der Abstandshalter 1152 engen Kontakt zwischen der Displayvorrichtung 1010b und der Displayvorrichtung 1010c verhindern.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Konfiguration ähnlich zu der Displayeinheit 1011 oder der Displayeinheit 1111, die mit Bezug auf die 13 und 14 beschrieben wurden, auf die Displayeinheit 1012 angewendet werden kann.
15 zeigt schematisch einen Lichtkonvergenzabschnitt 130 und einen Lichtkonvergenzabschnitt 132 als Modifikation des Lichtkonvergenzabschnitts 30. 15(a) zeigt schematisch einen Lichtkonvergenzabschnitt 130, der durch einen Teil einer Fresnel-Linse gebildet wird. Es sei darauf hingewiesen, dass ebenso ein Abstand zwischen der Vielzahl an Brechungsflächen (Prismen-Ebenen) des Lichtkonvergenzabschnitts 130, der als Fresnel-Linse fungiert, vorgesehen sein kann.
Der in 14(b) gezeigte Lichtkonvergenzabschnitt 132 entspricht einer Vielzahl an Abschnitten 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f, 140g und 140h, die durch Unterteilen des Lichtkonvergenzabschnitts 130 entlang der Richtung der x-Achse erhalten werden. Licht, welches von den Abschnitten 140 des Lichtkonvergenzabschnitts 132 emittiert wird, konvergiert an demselben festen Punkt. Auf diese Weise tritt, durch Unterteilen des Lichtkonvergenzabschnitts in eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten, ein sogenannter Black-Matrix-Effekt auf, und der Kontrast eines Bildes nimmt in einigen Fällen zu. Es sei darauf hingewiesen, dass neben der Reflexionsoberfläche oder der Fresnel-Linse auch ein Beugungsgitter als Lichtkonvergenzabschnitt 30 eingesetzt werden kann.
Obwohl die Erfindung anhand einer Ausführungsform beschrieben wurde, ist der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass verschiedene Abänderungen oder Modifikationen an der oben beschriebenen Ausführungsform vorgenommen werden können. Aus den Ansprüchen geht hervor, dass Ausführungsformen, an denen solche Änderungen oder Modifikationen vorgenommen werden, ebenso vom technischen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge der Ausführung von Prozessen, wie beispielsweise Betätigungen, Abläufe, Schritte und Stufen, in der Vorrichtung, dem System, Programm und Verfahren, die in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dargestellt sind, nicht eindeutig festgelegt ist, und dass die Prozesse in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden können, es sei denn, die Ausgabe des früheren Prozesses wird im späteren Prozess verwendet. Obwohl Betätigungsabläufe in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen unter Verwendung der Begriffe „zuerst”, „als nächstes” und dergleichen beschrieben sind, bedeutet dies nicht, dass die Durchführung in der angegebenen Reihenfolge unerlässlich ist.
Bezugszeichenliste

6: Bild
10: Displayvorrichtung
20: Lichtquellenabschnitt
21: erste Lichtquelle
22: zweite Lichtquelle
23: dritte Lichtquelle
30: Lichtkonvergenzabschnitt
32: Reflexionsoberfläche
70: Lichtführungsplatte
71: Emissionsoberfläche
72: Rückseite
73, 74, 75, 76: Stirnfläche
130, 132: Lichtkonvergenzabschnitt
140: Abschnitt
190: Linie
290: fester Punkt
300: Linse
310: Displayvorrichtung
401, 402, 403: Teiloberfläche
410: Displayvorrichtung
470: Lichtführungsplatte
473: Stirnfläche
701: Kommunikationseinheit
702: Displayeinheit
708: Steuereinheit
710: Displayvorrichtung
712: Lichtquellenabschnitt
716: Bild
717: Lichtführungsplatte
750: Zugangsschrankensystem
752: Zugangsschrankenhauptteil
754: Displaysystem
756: fixierende Abdeckung
758: Seitenfläche
806: Bild
810: Displayvorrichtung
850: Zugangsschrankensystem
854: Displaysystem
950: Zugangsschrankensystem
960: Ticketüberprüfungssystem
1006: Bild
1010: Displayvorrichtung
1011: Displayeinheit
1020: Lichtquellenabschnitt
1050: Ticketverkaufssystem
1060: Banknoteneinschubelement
1070: Lichtführungsplatte
1111: Displayeinheit
1120: Lichtquellenabschnitt
1140: lichtblockierender Abschnitt
1151, 1152: Abstandshalter

Claims

Optische Vorrichtung, umfassend: eine oder mehrere Lichtquellen und eine Lichtführungsplatte, welche von den Lichtquellen emittiertes Licht in einer Ebene parallel zu einer lichtemittierenden Emissionsoberfläche führt, wobei die Lichtführungsplatte aufweist: eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten, die durch die Lichtführungsplatte geführtes Licht empfangen und jeweils optische Oberflächen aufweisen, die bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an einem Konvergenzpunkt in einem Raum konvergiert oder im Wesentlichen von einem Konvergenzpunkt in dem Raum gestreut wird, wobei sich die Konvergenzpunkte für die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten voneinander unterscheiden, und ein Bild in dem Raum auf einer Seite der Emissionsoberfläche durch eine Ansammlung einer Vielzahl an Konvergenzpunkten gebildet wird, und aus der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten eine Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten entlang einer Lichtführungsrichtung, in der die Lichtführungsplatte Licht führt, an Positionen bereitgestellt wird, die sich voneinander unterscheiden und bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben ersten Konvergenzpunkt aus der Vielzahl an Konvergenzpunkten konvergiert oder im Wesentlichen von dem ersten Konvergenzpunkt gestreut wird.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei aus der Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten eine Vielzahl an zweiten Lichtkonvergenzabschnitten an Positionen entlang der Lichtführungsrichtung bereitgestellt wird, die sich voneinander unterscheiden und bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an demselben zweiten Konvergenzpunkt, der sich von dem ersten Konvergenzpunkt aus der Vielzahl an Konvergenzpunkten unterscheidet, konvergiert oder im Wesentlichen von dem zweiten Konvergenzpunkt gestreut wird.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Bereich der optischen Oberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten so bestimmt wird, dass Lichtstrahlen, die jeweils von der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten emittiert werden, ungefähr die gleiche Lichtstärke aufweisen.
Optische Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die optischen Oberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten Reflexionsoberflächen sind, die Licht, welches von den ersten Lichtkonvergenzabschnitten empfangen wird, reflektieren, und, um zu bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in verschiedene Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an dem ersten Konvergenzpunkt konvergiert oder im Wesentlichen von dem ersten Konvergenzpunkt gestreut wird, die Winkel der Reflexionsoberflächen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten auf Grundlage einer positionellen Beziehung zwischen Positionen der Vielzahl an ersten Lichtkonvergenzabschnitten in einer Ebene, die sich entlang der Emissionsoberfläche erstreckt, und dem ersten Konvergenzpunkt bestimmt werden.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei eine Vielzahl an Lichtquellen bereitgestellt wird, und die Winkel, die die optischen Achsen der Vielzahl an Lichtquellen mit der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche bilden, verschieden voneinander sind.
Optische Vorrichtung, umfassend: eine Vielzahl an Lichtquellen und eine Lichtführungsplatte, welche von der Vielzahl an Lichtquellen emittiertes Licht in einer Ebene parallel zu einer lichtemittierenden Emissionsoberfläche führt, wobei die Winkel, die die optischen Achsen der Vielzahl an Lichtquellen mit der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche bilden, verschieden voneinander sind, die Lichtführungsplatte aufweist: eine Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten, die durch die Lichtführungsplatte geführtes Licht empfangen und jeweils optische Oberflächen aufweisen, die bewirken, dass Licht von der Emissionsoberfläche in Richtungen emittiert wird, in denen das Licht im Wesentlichen an einem Konvergenzpunkt in einem Raum konvergiert oder im Wesentlichen von einem Konvergenzpunkt in dem Raum gestreut wird, und sich die Konvergenzpunkte für die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten voneinander unterscheiden, und ein Bild in dem Raum auf einer Seite der Emissionsoberfläche durch eine Ansammlung einer Vielzahl an Konvergenzpunkten gebildet wird.
Optische Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei eine Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte eine Vielzahl an Teiloberflächen aufweist, die Licht von einer entsprechenden Lichtquelle aus der Vielzahl an Lichtquellen empfangen, und die Vielzahl an Teiloberflächen jeweils in etwa orthogonal zu einer optischen Achse der entsprechenden Lichtquelle aus der Vielzahl an Lichtquellen sind.
Optische Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend: einen Linsenabschnitt, der zwischen den Lichtquellen und der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte bereitgestellt wird, eine Ausbreitung von Licht, welches von den Lichtquellen emittiert wird, vermindert und das Licht zu der Lichteintrittsstirnfläche der Lichtführungsplatte emittiert.
Optische Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Vielzahl an Lichtkonvergenzabschnitten entlang entsprechender Linien, die im Voraus in der Ebene parallel zu der Emissionsoberfläche bestimmt werden, ausgebildet ist.
Optisches System, umfassend die optische Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9; und eine Benutzerschnittstelleneinheit, wobei die optische Vorrichtung das Bild, welches einem Nutzer eine Position der Benutzerschnittstelleneinheit anzeigt, bildet.
Zugangsschranke, umfassend das optische System gemäß Anspruch 10.