JP2016130835A - 光デバイス及び光システム - Google Patents

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Abstract

【課題】出射光を所望方向に向かわせること。
【解決手段】光デバイスは、導光板と、導光板の導光方向に直交方向の異なる位置から導光板に光を入射する光源21,22,23とを備え、導光板は、空間上の収束点又は収束線に収束する又は空間上の収束点又は収束線から発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する光収束部30dを有し、収束点又は収束線は光収束部間で異なり、収束点又は収束線の集まりにより空間上に像が形成され、出射面から第1距離離れた点を含む所定範囲内に収束する又は出射面から第1距離離れた点から所定範囲内から発散する方向の出射光を出射面から出射させる光収束部30dは、出射面から第1の距離より長い第2距離離れた点を含む所定範囲内に収束する又は出射面から第2距離離れた点を含む所定範囲内から発散する方向の出射光を出射面から出射させる第2の光収束部より、多く設けられる。
【選択図】図2

Description

本発明は、光デバイス及び光システムに関する。
導光板と、光源と、導光板の表面側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク又はレンズアレイとを備えた、立体視可能な表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1 特開2012−008464号公報
例えば導光板の入光端面の異なる位置から光を入射した場合、導光板からの出射光の出射角度が入光位置によって異なる場合がある。そのため、出射光を所望の方向に向かわせることができない場合がある。その結果、出射光で形成される1つの像の中でぼけに違いが生じてしまう場合がある。
第1の態様においては、光デバイスは、入射された光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板と、導光板が光を導く導光方向に直交する方向の異なる位置から、導光板に光を入射する光源とを備え、導光板は、導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の光収束部を有し、収束点又は収束線は複数の光収束部の間で互いに異なり、複数の収束点又は収束線の集まりによって空間上に像が形成され、複数の光収束部のうち、出射面から第1の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は出射面から第1の距離だけ離れた点から予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる第1の光収束部は、第1の光収束部が出射させる出射光の前記収束点又は収束線によって形成される像の広がりが、複数の光収束部のうち、出射面から第1の距離より長い第2の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は出射面から第2の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる第2の光収束部が出射させる出射光の収束点又は収束線によって形成される像の広がりと略一致するように、第1の光収束部が第2の光収束部より多く設けられる。
予め定められた範囲は、導光方向に直交する方向に沿う範囲であってよい。
第1の光収束部は、第1の距離が短いほど多く設けられてよい。
第2の光収束部は、収束点又は収束線のうち、出射面から最も離れた収束点又は収束線に実質的に収束する又は出射面から最も離れた収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させ、光源が異なる位置から導光板に光を入射することによって、第2の光収束部が出射させる出射光の収束点又は収束線は、導光板が光を導く導光方向に直交する方向に広がりを有し、第1の光収束部は、第2の光収束部が出射させる出射光の収束点又は収束線の広がりが大きいほど、多く設けられてよい。
第1の光収束部は、導光方向に直交する方向に異なる位置に設けられてよい。
収束点又は収束線の集まりによって形成される像は、線で表される像であってよい。
複数の光収束部は、出射面に平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されていてよい。
出射面から特定の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は特定の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる複数の光収束部の数が多いほど、当該複数の光収束部における光収束部1つあたりの出射光の光度が小さくてよい。
第2の態様において、光システムは、上記の光デバイスと、ユーザインタフェース部とを備え、光デバイスは、ユーザインタフェース部の位置をユーザに示す像を形成する。
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
一実施形態における表示装置10を、空間上に投影される立体像と共に概略的に示す。 光収束部30dによる出射光が収束する定点が光源によってずれる様子を概略的に示す斜視図である。 一部の光収束部30により形成される像206を示す。 導光板70における定点PA、PB及びPCに対応する光収束部30を概略的に示す。 表示装置10により表示される像6のぼけを模式的に示す。 表示装置10を改札機に利用した場合の利用例を概略的に示す。 光収束部30の変形例としての光収束部130及び光収束部132を概略的に示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、一実施形態における表示装置10を、空間上に投影される立体像と共に概略的に示す。なお、分かり易く説明することを目的として、実施形態の説明に用いる図は概略的又は模式的なものとする。実施形態の説明に用いる図は、実際のスケールで描かれていない場合がある。
表示装置10は、光を出射する出射面71を有する。表示装置10は、出射面71から出射する光によって、立体像としての像6を形成する。像6は、ユーザによって空間上に認識される立体像である。なお、立体像とは、表示装置10の出射面71とは異なる位置にあるように認識される像をいう。立体像とは、例えば、表示装置10の出射面71から離れた位置に認識される2次元像も含む。つまり、立体像とは、立体的な形状として認識される像だけでなく、表示装置10の表示面上とは異なる位置に認識される2次元的な形状の像も含む概念である。
表示装置10は、導光板70と、光源部20とを備える。導光板70は、透明で屈折率が比較的に高い樹脂材料で成形される。導光板70を形成する材料は、例えばポリカーボネート樹脂(PC)、ポリメチルメタクリレート樹脂(PMMA)、ガラス等であってよい。
導光板70は、出射面71とは反対側の背面72とを有する。また、導光板70は、導光板70の四方の端面である端面73、端面74、端面75及び端面76を有する。端面73は、導光板70の入光端面である。端面73には光源部20が設けられ、光源部20からの光は、端面73から導光板70に入射する。端面74は、端面73とは反対側の面である。端面76は、端面75とは反対側の面である。導光板70は、光源部20からの光を出射面71に平行な面内で面状に広げて導く。
なお、実施形態の説明において、x軸、y軸及びz軸の右手系の直交座標系を用いる場合がある。z軸方向を、出射面71に垂直な方向で定める。背面72から出射面71への向きをz軸プラス方向と定める。また、y軸方向を、端面73に垂直な方向で定める。端面73から端面74への向きをy軸プラス方向と定める。x軸は、端面75及び端面76に垂直な方向であり、端面75から端面76への向きをx軸プラス方向と定める。なお、記載が冗長にならないよう、xy平面に平行な面のことをxy面、yz平面に平行な面のことをyz面、xz平面に平行な面のことをxz面と呼ぶ場合がある。
光源部20は、光源21、光源22及び光源23を備える。光源21、光源22及び光源23は、例えばLED光源である。このように、複数の光源を用いることで、像6の輝度が高まる。光源21の光軸、光源22の光軸及び光源23の光軸は共に、端面73に略直交する。ここで、光源21、光源22及び光源23のそれぞれのx方向の位置は互いに異なる。このように、光源21、光源22及び光源23は、導光板70が光を導く導光方向(例えば、y軸方向)に直交する方向の異なる位置から、導光板70に光を入射する。
導光板70の背面72には、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cを含む複数の光収束部30が形成されている。光収束部30はx軸方向に実質的に連続して形成されている。具体的には、光収束部30aは、線190aに沿って形成されている。光収束部30bは、線190bに沿って形成されている。光収束部30cは、線190cに沿って形成されている。ここで、線190a、線190b及び線190cは、x軸に略平行な直線である。任意の光収束部30は、x軸に略平行な直線に沿って実質的に連続的に形成される。各光収束部30のx軸方向の各位置には、導光板70によって導かれている光が入射する。
ここで、光源21、光源22及び光源23のうちの1つの光源からの光が光収束部30に入射した場合の出射光について説明する。光収束部30は、光収束部30の各位置に入射した光を、光収束部30にそれぞれ対応する定点に実質的に収束させる。図1には、光収束部30の一部として、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cが特に示され、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cのそれぞれにおいて、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cのそれぞれから出射された複数の光線が収束する様子が示されている。
具体的には、光収束部30aは、像6上の定点PAに対応する。光収束部30aの各位置からの光線は、定点PAに収束する。したがって、光収束部30aからの光の波面は、定点PAから発するような光の波面となる。光収束部30bは、像6上の定点PBに対応する。光収束部30bからの各位置からの光線は、定点PBに収束する。このように、任意の光収束部30の各位置からの光線は、光収束部30に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光収束部30によって、対応する定点から光が発するような光の波面を提供できる。各光収束部30が対応する定点は互いに異なり、光収束部30にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって、空間上に認識される像6が形成される。このようにして、表示装置10は空間上に立体像を投影する。なお、一例として、像6は、線で描かれる像であり、像6を描く線は、光収束部30にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって実質的に形成される。
本実施形態において、光収束部30のそれぞれは、x軸方向に実質的に連続して形成された多数の反射面を含む。任意の光収束部30がそれぞれの有する反射面の反射光は、光収束部30に対応する定点に収束する。例えば、光収束部30aが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PAに収束する。また、光収束部30bが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PBに収束する。また、光収束部30cが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PCに収束する。
xy面内において、導光板70によって導かれて導光板70内の各位置を通過する光束は、導光板70内の各位置と光源とを結ぶ方向を中心として、所定値より小さい広がり角を持つ。光収束部30が光源から離れた位置に設けられている場合、導光板70によって導かれて光収束部30に入射する光は、概ねy軸方向を中心とする広がりの小さな光になる。したがって、例えば定点PAを含みxz平面に平行な面では、光収束部30aからの光は実質的に1つの定点に収束する。なお、本明細書において、導光板内外の点を通過する光束の広がりとは、当該光束がその点から発散する光とみなした場合の光の広がりのことをいう。また、導光板内外の点を通過する光束の広がりのことを、単に光の広がりと呼ぶ場合がある。
なお、光収束部30に入射する光にz方向に広がりがある場合、光収束部30からの光は、空間上の定点を含む、y軸に沿う線上に収束する。しかし、実施形態を分かり易く説明することを目的として、xz面内における光の収束に注目し、光収束部30からの光が定点に収束するとして説明する場合がある。
このように、光収束部30は、出射面71に平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている。そして、光収束部30のそれぞれは、導光板70によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点に実質的に収束する方向の出射光を出射面71から出射させる。なお、定点が導光板70の背面72側の場合は、出射光は、定点から発散する方向の光となる。したがって、定点が導光板70の背面72側の場合、光収束部30が有する反射面は、空間上の1つの収束点から実質的に発散する方向の出射光を出射面71から出射させる。なお、後述するように、光収束部30は、それぞれフレネルレンズの一部により形成されてよい。
図2は、光収束部30dによる出射光が収束する定点が光源によってずれる様子を概略的に示す斜視図である。図2(a)は、観察者側の定点(収束点)のずれを概略的に示す。図2(b)は、観察者側とは反対側の定点(発散点)のずれを概略的に示す。
光源21からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は定点Pに収束する。一方、光源22からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は定点P'に収束する。また、光源23からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は定点P''に収束する。したがって、光源21からの光、光源22からの光及び光源23からの光を共に導光板70に入射した場合、光収束部30dからの出射光の収束度が低くなる。特に、定点Pが導光板70から離れているほど、出射光の収束度が低くなる。そのため、表示装置10が形成する像において、導光板70から離れた点がぼけて見える場合がある。
観察者側とは反対側の定点(発散点)も同様である。図2(b)に示されるように、光源21からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は、定点Qから発散するような光となる。一方、光源22からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は、定点Q'から発散するような光となる。また、光源23からの光が光収束部30dに入射した場合、光収束部30dからの出射光は、定点Q''から発散するような光となる。したがって、光源21からの光、光源22からの光及び光源23からの光を共に導光板70に入射した場合、表示装置10が形成する像において、導光板70から離れた点がぼけて見える場合がある。
図3は、一部の光収束部30により形成される像206を示す。像206は、一点につき1つの光収束部30で形成した場合の像である。例えば、像206は、定点PAを光収束部30aの出射光で形成し、定点PBを光収束部30bの出射光で形成し、定点PCを光収束部30cの出射光で形成した場合の像である。
図示されるように、定点PA、PB及びPCのうち、像206のぼけが最も大きい定点は、導光板70からの距離が最も長いPCである。像206のぼけが最も大きい定点は、導光板70からの距離が最も短いPAである。このため、1つの像206の中でのぼけ、すなわち像の広がりに、差が生じる。
図4は、導光板70における定点PA、PB及びPCに対応する光収束部30を概略的に示す。定点PCは、1つの光収束部30cのみの出射光で形成する。
定点PBは、光収束部30bに加えて、光収束部30i及び光収束部30jの合計3個の光収束部30の出射光で形成する。光収束部30b、光収束部30i及び30jは、中心位置は、導光板70の導光方向に直交する方向(例えば、x軸方向)にずれている。このため、定点PB近傍の像を、少なくともx軸方向にぼかすことができる。
また、定点PAは、光収束部30aに加えて、光収束部30e〜光収束部30hの合計5個の光収束部30の出射光で形成する。光収束部30a及び光収束部30e〜光収束部30hの中心位置は、導光板70の導光方向に直交する方向(例えば、x軸方向)にずれている。このため、定点PA近傍の像を少なくともx軸方向にぼかすことができる。
図5は、表示装置10により表示される像6のぼけを模式的に示す。図4に関連して説明したように、定点PAに対応する像は、5個の光収束部30の出射光で形成される。これにより、定点PAの近傍の像は、拡大図550aに示されるように、比較的にぼけが小さい5個の点で形成される。これらの点は互いに位置がずれているので、定点PAの近傍の像はぼけて見える。
また、定点PBに対応する像は、互いに位置がずれた3個の光収束部30の出射光で形成される。これにより、定点PBの近傍の像は、拡大図550bに示されるように、定点PAの像よりぼけが比較的に大きい3個の点で形成される。これらの点は互いに位置がずれているので、定点PBの近傍の像はぼけて見える。
一方、定点PCに対応する像は、光収束部30cのみの出射光で形成される。光収束部30cの出射光による像は広がりが大きい。そのため、拡大図550cに示されるように、定点PBの近傍の像はぼけて見える。
このように、表示装置10によれば、距離が導光板70から定点までの距離が近いほど、位置が互いに異なるより多くの光収束部30の出射光で当該定点を形成する。そのため、像6にぼけが生じるものの、ぼけ量、すなわち像の広がりが略一定の像6を形成できる。そのため、観察者に与える違和感を低減できる。
なお、像6の輝度を一定する必要がある場合、各定点を含む予め定められた範囲内に向かう光収束部30の数が多いほど、1つの光収束部30からの出射光の光度を小さくすることが望ましい。例えば、上記の例のように、定点PCを1つの光収束部30cで形成し、定点PAの近傍を5個の光収束部30で形成する場合、定点PAの近傍を形成する5個の光収束部30のそれぞれの出射光の光度は、光収束部30cの出射光の光度の約1/5であることが望ましい。一般には、N個の光収束部30の出射光で1つの定点近傍の像を形成する場合、光収束部1つあたりの出射光の光度がNに略反比例することが望ましい。光収束部30の出射光の光度は、光収束部30が有する反射面の面積で調整してよい。
図6は、表示装置10を改札機に利用した場合の利用例を概略的に示す。図6は、改札機システム750の全体を示す概略的な斜視図である。改札機システム750は、表示装置10を備える光システムの一例である。
改札機システム750は、改札機本体752と、表示装置10とを備える。改札機本体752は、通信部701と表示部702とを有する。通信部701及び表示部702は、ユーザインタフェース部の一例であり、ユーザと改札機本体752との間のインタフェースを提供する。
通信部701は、近接通信を利用して、ユーザが所持する非接触型通信デバイスと通信する。通信部701は、近接通信によって非接触型通信デバイスと通信する。非接触型通信デバイスとしては、ICカード乗車券等のICカード、非接触型通信機能を持つ携帯電話等を例示できる。表示部702は、ユーザに情報を表示する。例えば、表示部702は、非接触型通信デバイスに記憶されている電子マネーの残高等を表示する。
表示装置10は、表示部702上に設けられる。表示装置10による像6は、表示部702の位置をユーザに提示する。像6は、ユーザからは、表示部702の上方の空間に位置するように認識される。図6に示されるように、表示装置10によれば、表示部702の上方の空間に認識される像6を形成できる。また、表示装置10は全体として透明であるので、ユーザは、表示部702上のマークをユーザが視認することができる。
なお、表示装置10と同様の構成の表示装置を通信部701上に設けることによって、通信部701の位置をユーザに示す像を、通信部701上の空間に形成してもよい。
図7は、光収束部30の変形例としての光収束部130及び光収束部132を概略的に示す。図7(a)は、フレネルレンズの一部により形成された1つの光収束部130を概略的に示す。なお、フレネルレンズとして機能する光収束部130の複数の屈折面(プリズム面)の間には、隙間が設けられてよい。
図7(b)に示す光収束部132は、光収束部130を、x軸方向に沿って複数の部分140a、部分140b、部分140c、部分140d、部分140e、部分140f、部分140g及び部分140hに分割したものに対応する。光収束部132の各部分140のそれぞれからの光は、同一の定点に収束する。このように、光収束部を複数の部分に分割することで、いわゆるブラックマトリックス効果が生じて、像のコントラストが高まる場合がある。なお、反射面やフレネルレンズの他に、光収束部30として回折格子を用いてもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
6 像
10 表示装置
20 光源部
21、22、23 光源
30 光収束部
70 導光板
71 出射面
72 背面
73、74、75、76 端面
130、132 光収束部
140 部分
190 線
701 通信部
702 表示部
750 改札機システム
752 改札機本体

Claims (9)

  1. 入射された光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板と、
    前記導光板が光を導く導光方向に直交する方向の異なる位置から、前記導光板に光を入射する光源と
    を備え、
    前記導光板は、
    前記導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の光収束部
    を有し、
    前記収束点又は収束線は前記複数の光収束部の間で互いに異なり、複数の前記収束点又は収束線の集まりによって空間上に像が形成され、
    前記複数の光収束部のうち、前記出射面から第1の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は前記出射面から第1の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる第1の光収束部は、前記第1の光収束部が出射させる出射光の前記収束点又は収束線によって形成される像の広がりが、前記複数の光収束部のうち、前記出射面から前記第1の距離より長い第2の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は前記出射面から前記第2の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる第2の光収束部が出射させる出射光の前記収束点又は収束線によって形成される像の広がりと略一致するように、前記第1の光収束部が前記第2の光収束部より多く設けられる
    光デバイス。
  2. 前記予め定められた範囲は、前記導光方向に直交する方向に沿う範囲である
    請求項1に記載の光デバイス。
  3. 前記第1の光収束部は、前記第1の距離が短いほど多く設けられる
    請求項1又は2に記載の光デバイス。
  4. 前記第2の光収束部は、前記収束点又は収束線のうち、前記出射面から最も離れた収束点又は収束線に実質的に収束する又は前記出射面から最も離れた収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させ、
    前記光源が前記異なる位置から前記導光板に光を入射することによって、前記第2の光収束部が出射させる出射光の前記収束点又は収束線は、前記導光板が光を導く導光方向に直交する方向に広がりを有し、
    前記第1の光収束部は、前記第2の光収束部が出射させる出射光の前記収束点又は収束線の前記広がりが大きいほど、多く設けられる
    請求項1から3のいずれか1項に記載の光デバイス。
  5. 前記第1の光収束部は、前記導光方向に直交する方向に異なる位置に設けられる
    請求項1から4のいずれか1項に記載の光デバイス。
  6. 前記収束点又は収束線の集まりによって形成される前記像は、線で表される像である
    請求項1から5のいずれか1項に記載の光デバイス。
  7. 前記複数の光収束部は、前記出射面に平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている
    請求項1から6のいずれか1項に記載の光デバイス。
  8. 前記出射面から特定の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内に実質的に収束する又は特定の距離だけ離れた点を含む予め定められた範囲内から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる複数の光収束部の数が多いほど、当該複数の光収束部における光収束部1つあたりの出射光の光度が小さい
    請求項1から7のいずれか一項に記載の光デバイス。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載の光デバイスと、
    ユーザインタフェース部と
    を備え、
    前記光デバイスは、前記ユーザインタフェース部の位置をユーザに示す前記像を形成する
    光システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019139159A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 オムロン株式会社 導光板、車両用灯具
JP2020535474A (ja) * 2017-09-27 2020-12-03 レイア、インコーポレイテッドLeia Inc. マルチカラー静的マルチビューディスプレイ及び方法
US11982823B2 (en) 2021-03-15 2024-05-14 Omron Corporation Light guide plate device including optical path changer

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6620697B2 (ja) 2016-08-04 2019-12-18 オムロン株式会社 光デバイス
JP2022140896A (ja) * 2021-03-15 2022-09-29 オムロン株式会社 導光板デバイス
JP2022140895A (ja) 2021-03-15 2022-09-29 オムロン株式会社 導光板デバイス

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008275922A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Fujikura Ltd 表示装置
JP2009540440A (ja) * 2006-06-06 2009-11-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 仮想イメージを有するキーパッド
JP2012118378A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Stanley Electric Co Ltd 画像表示装置
US20140268327A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Opsec Security Group, Inc. Optically variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect
JP5701434B1 (ja) * 2014-07-11 2015-04-15 株式会社フジクラ 表示装置および表示方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9617314D0 (en) 1996-08-17 1996-09-25 Fryco Ltd Optical images
US7104689B2 (en) * 2003-01-22 2006-09-12 Instrumentarium Corporation Positioning device and method in X-ray imaging systems
JP2007127871A (ja) * 2005-11-04 2007-05-24 Alps Electric Co Ltd 立体表示装置
US7830368B2 (en) 2006-06-06 2010-11-09 3M Innovative Properties Company Keypad with virtual image
JP5250339B2 (ja) 2008-08-25 2013-07-31 株式会社日立製作所 画像表示装置
JP5439294B2 (ja) 2010-06-28 2014-03-12 株式会社フジクラ 表示装置
WO2013187032A1 (ja) * 2012-06-11 2013-12-19 パナソニック株式会社 立体画像表示装置、及び立体画像表示方法
US10146053B2 (en) * 2012-12-19 2018-12-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Multiplexed hologram tiling in a waveguide display
EP2979446A1 (en) * 2013-03-26 2016-02-03 Seiko Epson Corporation Head-mounted display device, control method of head-mounted display device, and display system
JP6520594B2 (ja) * 2015-01-13 2019-05-29 オムロン株式会社 光デバイス、光システム及び改札機
CN105372824B (zh) * 2015-12-22 2017-12-29 苏州苏大维格光电科技股份有限公司 一种裸眼3d激光显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009540440A (ja) * 2006-06-06 2009-11-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 仮想イメージを有するキーパッド
JP2008275922A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Fujikura Ltd 表示装置
JP2012118378A (ja) * 2010-12-02 2012-06-21 Stanley Electric Co Ltd 画像表示装置
US20140268327A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Opsec Security Group, Inc. Optically variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect
JP5701434B1 (ja) * 2014-07-11 2015-04-15 株式会社フジクラ 表示装置および表示方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020535474A (ja) * 2017-09-27 2020-12-03 レイア、インコーポレイテッドLeia Inc. マルチカラー静的マルチビューディスプレイ及び方法
JP7008807B2 (ja) 2017-09-27 2022-01-25 レイア、インコーポレイテッド マルチカラー静的マルチビューディスプレイ及び方法
JP2019139159A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 オムロン株式会社 導光板、車両用灯具
WO2019159622A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 オムロン株式会社 導光板、車両用灯具
JP2021121867A (ja) * 2018-02-14 2021-08-26 オムロン株式会社 導光板、車両用灯具
JP7036262B2 (ja) 2018-02-14 2022-03-15 オムロン株式会社 導光板、車両用灯具
US11940114B2 (en) 2018-02-14 2024-03-26 Omron Corporation Light guide plate, vehicle lamp
US11982823B2 (en) 2021-03-15 2024-05-14 Omron Corporation Light guide plate device including optical path changer

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