JP2013073204A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、表示部と、結像素子と、第1反射部と、を備えた表示装置が提供される。前記表示部は、光を出射する。前記結像素子は、主面を有し、物体の実像を、前記主面を対称面とした前記物体の対称位置に結像する。前記結像素子は、前記主面の法線方向に沿ってみたときに前記表示部と重ならない部分を有する。前記第1反射部は、前記主面と対向する部分を有し、前記表示部から出射した前記光を反射して前記結像素子の前記表示部と重ならない前記部分に入射させる。
【選択図】図1
Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、第1の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図2は、第1の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的平面図である。
図1は、図2のA1−A2線断面図である。
図1に表したように、本実施形態に係る表示装置110は、結像素子10と、表示部20と、第1反射部31と、を含む。
図3(a)は、本実施形態に係る結像素子10の特性を例示している。図3(b)は、光学素子の1つである鏡の特性を例示している。
図4は、表示装置に用いられる素子の動作を例示する模式的断面図である。
図4に表したように、結像素子10に対向して画像61(または物体62)を配置する。すなわち、図4に示した状態は、画像61の位置に表示部20を配置した状態に相当する。この構成においては、画像61から出射した光80は、結像素子10でその方向を変換し、実像40が結像される。実像40の位置は、画像61の、結像素子10の主面10aに対して面対称の位置である。結像素子10は、再帰性実像結像素子として機能する。
図5に表したように、本実施形態に係る表示装置110においては、上記の折りたたみ面35の位置に第1反射部31を設ける。これにより、画像61の虚像は、第1反射部31(折りたたみ面35)に対して対称な位置に結像される。さらに、画像61の虚像は、結像素子10に対して対称な位置に実像として結像される。
図6に表したように、結像された実像40は、結像素子10を含む平面の上に。浮かぶように形成される。表示部20の表示面20dは、実像40が形成される側と反対の方向に配置されており、観視者からは直接見えない。
図7に表したように、本実施形態に係る表示装置111においては、結像素子10は、表示部20の周囲の一部に沿って設けられている。この例では、例えば、結像素子10は、主面10aに対して平行な方向に沿って表示部20を挟む。表示装置111の断面構成は、表示装置110と同様なので説明を省略する。
図8(a)に表したように、実施形態に係る別の表示装置110aにおいては、結像素子10のZ軸に沿った位置は、表示部20のZ軸に沿った位置と異なる。例えば、結像素子10の主面10aのZ軸に沿った位置は、表示部20の表示面20dのZ軸に沿った位置と異なる。
図8(b)に表したように、実施形態に係る別の表示装置110bにおいては、結像素子10の主面10aは、表示部20の表示面20dと非平行である。なお、表示装置110bにおいては、第1反射部31は、主面10aに対して平行である。
このような構成を有する表示装置110a及び110bにおいても、実像の浮遊量を増大できる実用的な表示装置を提供することができる。
図9は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成及び動作を例示する模式断面図である。
図9に表したように、本実施形態に係る表示装置112においては、折りたたみ回数が2回である。
第2反射部32は、主面10aの法線方向に沿ってみたときに結像素子10と重ならない部分を有する。例えば、第2反射部32は、主面10aの法線に対して非平行な方向において結像素子10と並ぶ。この例では、表示部20は、主面10aに対して平行な方向において第1反射部31と並び、第2反射部32は、主面10aに対して平行な方向において結像素子10と並ぶ。
図14は、第2の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図14に表したように、本実施形態に係る表示装置120においては、第1反射部31は、表示部20に対向する部分に設けられた光吸収層34を含む。これ以外の構成は、表示装置110と同様とすることができるので説明を省略する。
図15は、第3の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図15に表したように、本実施形態に係る表示装置130は、第1反射部31上に設けられた位相差素子36をさらに備える。これ以外の構成は、表示装置110と同様とすることができるので説明を省略する。
図17は、第4の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図17に表したように、本実施形態に係る表示装置140においては、第1反射部31は凹面鏡39を含む。すなわち、第1反射部31として凹面鏡39が用いられている。これ以外の構成は、表示装置110と同様とすることができるので説明を省略する。
図18は、第5の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図18に表したように、本実施形態に係る表示装置210は、結像素子10と表示部20と第1反射部31とを支持する支持体211をさらに含む。結像素子10、表示部20及び第1反射部31には、例えば表示装置110で説明した構成が採用される。ただし、実施形態はこれに限らず、第1〜第4の実施形態に関して説明した任意の表示装置及びそれらの変形の構成が適用できる。
図19は、第6の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式的断面図である。
図19に表したように、本実施形態に係る表示装置310は、結像素子10、表示部20及び第1反射部31に加え、スクリーン70をさらに含む。結像素子10、表示部20及び第1反射部31には、例えば表示装置140に関して説明した構成が採用される。
Claims (12)
- 光を出射する表示部と、
主面を有し、物体の実像を、前記主面を対称面とした前記物体の対称位置に結像する結像素子であって、前記結像素子は、前記主面の法線方向に沿ってみたときに前記表示部と重ならない部分を有する結像素子と、
前記主面と対向する部分を有し、前記表示部から出射した前記光を反射して前記結像素子の前記表示部と重ならない前記部分に入射させる第1反射部と、
を備えた表示装置。 - 前記表示部は、前記主面に対して平行な方向において前記結像素子と並ぶ請求項1記載の表示装置。
- 前記主面の法線方向に沿ってみたときに前記結像素子と重ならない部分を有する第2反射部をさらに備え、
前記第2反射部は、前記表示部から出射した前記光を反射して前記第1反射部に入射させ、
前記第1反射部は、前記第1反射部から出射した光を反射して前記結像素子に入射させる請求項1記載の表示装置。 - 前記表示部は、前記主面に対して平行な方向において前記第1反射部と並び、
前記第2反射部は、前記主面に対して平行な方向において前記結像素子と並ぶ請求項3記載の表示装置。 - 前記結像素子は、前記主面に対して平行な方向に沿って前記表示部を挟む請求項1〜4のいずれか1つに記載の表示装置。
- 前記結像素子は、前記主面に対して平行な面内において前記表示部を囲む請求項1〜5のいずれか1つに記載の表示装置。
- 前記表示部は、前記光を出射する表示面を有し、前記表示面は、前記主面に対して平行である請求項1〜6のいずれか1つに記載の表示装置。
- 前記第1反射部は凹面鏡を含み、前記表示部とさらに対向し、
前記表示部は、前記凹面鏡の焦点と前記凹面鏡の鏡面との間に配置される請求項1〜7のいずれか1つに記載の表示装置。 - 前記第1反射部は、前記表示部に対向する対向領域と、前記表示部に対向しない非対向領域と、を有し、前記対向領域の少なくとも一部の反射率は、前記非対向領域の反射率よりも低い請求項1〜8のいずれか1つに記載の表示装置。
- 前記第1反射部と前記結像素子との間の距離を変化させる距離制御部をさらに備えた請求項1〜9のいずれか1つに記載の表示装置。
- 前記表示部は、前記光を出射する表示面上に設けられた偏光板を有し、
前記表示部と前記第1反射部との間の光路上において、前記偏光板と前記第1反射部との間に設けられ、前記偏光板から出射した偏光の偏光方向を回転させる位相差素子さらに備えた請求項1〜10のいずれか1つに記載の表示装置。 - 前記表示部から出射した前記光のうちの、前記表示部の表示面に対して垂直な方向における強度は、前記表示部から出射した前記光のうちの、前記垂直な方向から傾斜した方向における強度よりも低い請求項1〜11のいずれか1つに記載の表示装置。
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