TW202215079A - 空中顯示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的空中顯示裝置係含有：顯示元件(11)，係顯示圖像；光學元件(12)，係讓來自顯示元件(11)的光穿透，以透明的材料構成；及鏡片元件(13)，係將來自光學元件(12)的光反射，使圖像顯示在與光學元件(12)之側為相反側的空中。光學元件(12)係含有：具有第1厚度的第1光學構件(12A)、及具有比第1厚度厚之第2厚度的第2光學構件(12B)。

Description

空中顯示裝置

本發明係有關將圖像顯示在空中的空中顯示裝置。

能夠將圖像和動畫以空中影像的形式顯示的空中顯示裝置正在研究中，作為新式的人機介面(Human Machine Interface)而備受期待。空中顯示裝置係例如使用由二面角反射器(dihedral corner reflector)排列成陣列(array)狀而成的二面角反射器陣列，將從顯示元件的顯示面射出的光反射，於空中顯示圖像等。藉由二面角反射器陣列進行的顯示方法沒有像差，在面對稱的位置顯示圖像等。 [先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2017-67933號公報

[發明欲解決之課題]

本發明係提供能夠在空中影像中顯示出縱深的空中顯示裝置。 [用以解決課題之手段]

依據本發明的第1態樣，提供一種空中顯示裝置，係具備：顯示元件，係顯示圖像；光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及鏡片(mirror)元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中；前述光學元件係含有：具有第1厚度的第1光學構件、及具有比前述第1厚度厚之第2厚度的第2光學構件。

依據本發明的第2態樣，提供如第1態樣的空中顯示裝置，其中前述第1光學構件及前述第2光學構件係折射率相同。

依據本發明的第3態樣，提供一種空中顯示裝置，係具備：顯示元件，係顯示圖像；光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及鏡片元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中；前述光學元件係厚度連續性地變化。

依據本發明的第4態樣，提供一種空中顯示裝置，係具備：顯示元件，係顯示圖像；光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及鏡片元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中；前述光學元件係厚度一定，折射率階段性地或連續性地變化。

依據本發明的第5態樣，提供如第1至第4態樣中任一態樣的空中顯示裝置，其中前述光學元件係與前述顯示元件平行配置。

依據本發明的第6態樣，提供如第1至第4態樣中任一態樣的空中顯示裝置，其中前述鏡片元件係相對於前述顯示元件傾斜配置。

依據本發明的第7態樣，提供如第1至第4態樣中任一態樣的空中顯示裝置，其中前述鏡片元件係含有：基板、及設在前述基板的前述光學元件側之面的複數個光學要素；前述複數個光學要素的每一者係由長方體構成，具有將光反射且彼此相接的第1及第2反射面。

依據本發明的第8態樣，提供如第7態樣的空中顯示裝置，其中前述第1反射面係於前述鏡片元件的水平面內相對於沿著前述顯示元件的一邊之第1方向傾斜。

依據本發明的第9態樣，提供如第1至第4態樣中任一態樣的空中顯示裝置，其中復具備發出光的照明元件；前述顯示元件乃係液晶顯示元件，係讓來自前述照明元件的光穿透。 [發明之效果]

依據本發明，可提供能在空中影像中顯示出縱深的空中顯示裝置。

以下，針對實施形態，參照圖式進行說明。惟，圖式乃係示意性或概念性，各圖式的尺寸及比率等未必與實際相同。此外，在圖式彼此間，即便顯示的是相同的部分，或仍有彼此的尺寸的關係和比率不同的時候。特別是，以下所示的數個實施形態乃係將本發明的技術思想予以具體化之用的裝置及方法之例示，本發明的技術思想並不因構成零件的形狀、構造、配置等而被特定。另外，在以下的說明中，針對具有相同功能及構成的要素係給予相同的元件符號且省略重複說明。

[1] 第1實施形態 [1-1] 空中顯示裝置1的構成 圖1係第1實施形態的空中顯示裝置1的側視圖。圖2係第1實施形態的空中顯示裝置1的立體圖。

空中顯示裝置1係具備照明元件10、顯示元件11、光學元件12、及鏡片元件13。圖1的X方向乃係沿著鏡片元件13的一邊之方向，Y方向乃係於水平面內與X方向正交之方向，Z方向乃係與XY平面正交之方向(亦稱為法線方向)。雖然在圖1中是以構成空中顯示裝置1的複數個元件飄浮在空中的方式顯示，但該些元件係藉由未圖示的支持構件固定在圖式中的位置。

照明元件10、顯示元件11、及光學元件12係以每一者的主面形成為平行的方式配置。照明元件10、顯示元件11、及光學元件12係以相對於鏡片元件13形成角度θ1的方式配置。角度θ1係例如為45度。另外，角度θ1並不限定於45度，能在30度以上60度以下的範圍進行設定。

照明元件10係發出照明光，將該照明光朝顯示元件11射出。照明元件10係由面光源構成。照明元件10係例如以側光(side light)型(邊光(edge light)型)的背光構成。照明元件10係含有光源部(未圖示)、及導光板(未圖示)。光源部係配置在導光板的側面，朝導光板的側面發出照明光。導光板係將來自光源部的照明光朝顯示元件11射出。光源部係例如含有發出白色光的複數個發光二極體(LED；Light Emitting Diode)。

顯示元件11乃係穿透式的顯示元件。顯示元件11係例如以液晶顯示元件構成。針對顯示元件11的驅動模式(mode)並無特別限定，能夠使用TN(Twisted Nematic；扭轉向列)模式、VA(Vertical Alignment；垂直配向)模式、或沿面排列(homogeneous)模式等。顯示元件11係接受從照明元件10射出的照明光照射。顯示元件11係讓照明光穿透進行光調變。此外，顯示元件11係在其顯示面顯示所期望的圖像及/或動畫。

光學元件12係使從顯示元件11射出的光折射。光學元件12係具有厚度相異的複數個區域(亦稱為光學構件)。光學元件12係以使空中影像的成像位置按上述複數個區域的各個區域而不同的方式發揮功能。光學元件12的配置擺向係能夠任意設定。關於光學元件12的具體構成，於後文中說明。

鏡片元件13係接受穿透光學元件12的顯示光照射。鏡片元件13係將顯示光反射，藉此而將空中影像14顯示於與光學元件12之側為相反側的空中。空中影像14係成像在相對於鏡片元件13而與顯示元件11為面對稱的位置。關於鏡片元件13的具體構成，於後文中說明。鏡片元件13反射的顯示光係被由位在鏡片元件13的與光學元件12之側為相反側的觀看者視認出。

[1-2] 光學元件12的具體構成 接著，針對光學元件12的具體構成進行說明。圖3係照明元件10、顯示元件11、及光學元件12的立體圖。圖4係照明元件10、顯示元件11、及光學元件12的側視圖。

圖3中所示的方向乃係以顯示元件11為基準的方向，X´方向乃係沿著顯示元件11的一邊之方向，Y´方向乃係於水平面內與X´方向正交之方向，Z´方向乃係與X´Y´平面正交之方向。X´方向係與前述的X方向形成角度θ1(例如45度)。Y´方向係與前述的Y方向平行。Z´方向係與前述的Z方向形成角度θ1。

光學元件12係具備第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C。光學元件12係以透明的材料構成。光學元件12係能夠以(1)丙烯酸(acrylic)樹脂、及聚碳酸酯(polycarbonate)等樹脂素材、或(2)石英玻璃(glass)、及鈉鈣玻璃(soda-lime glass)等玻璃素材構成。

第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係分別沿X´方向延伸、沿Y´方向排列進行配置。第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係彼此厚度不同。

第1光學構件12A係具有厚度H1。第2光學構件12B係具有厚度H2。第3光學構件12C係具有厚度H3。在圖4的例子中係具有「H1＜H2＜H3」的關係。

光學元件12係例如以與顯示元件11的頂面相接或與顯示元件11近接的方式配置。典型而言，光學元件12係載置在顯示元件11上，以透明的接著材接著至顯示元件11。

穿透光學元件12的顯示光係視認出顯示影像的縱深按厚度不同的各個區域而不同。

第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係一體構成。另外，第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係亦可在物理上分離。

[1-3] 鏡片元件13的具體構成 接著，針對鏡片元件13的具體構成進行說明。圖5係鏡片元件13的側視圖及底視圖。圖5(a)為鏡片元件13的側視圖，圖5(b)為鏡片元件13的底視圖。

鏡片元件13係具備基板20、及複數個光學要素21。在圖5(a)中係還提取顯示1個光學要素21的立體圖。鏡片元件13係以丙烯酸樹脂等透明的材料構成。

複數個光學要素21係設在基板20的底面。複數個光學要素21的各者係由長方體或立方體構成。光學要素21的平面形狀係例如為正方形。光學要素21係具有兩個反射面21A、21B。反射面21A、21B係對應長方體的兩個側面且彼此相接。反射面21A、21B係構成所謂的二面角反射器。

光學要素21係以一邊相對於X方向傾斜達θ2度的方式配置。角度θ2係例如為45度。另外，角度θ2並不限定於45度，能在30度以上60度以下的範圍進行設定。複數個光學要素21係排列成交錯狀。亦即，複數個光學要素21係以一列相對於X方向沿45度的方向延伸，複數列相對於Y方向沿45度的方向排列的方式配置。此外，複數個光學要素21係彼此隔著間隙配置。

穿透光學元件12的光係從光學要素21的底面射入光學要素21，在反射面21A、21B反射兩次後，從光學要素21的頂面射出。

另外，鏡片元件13係亦可構成為，將基板20配置在下側，在基板20上設置複數個光學要素21。

[1-4] 空中顯示裝置1的方塊構成 圖6係空中顯示裝置1的方塊圖。空中顯示裝置1係具備照明元件10、顯示元件11、光學元件12、鏡片元件13、顯示驅動電路15、電壓產生電路16、及控制電路17。在圖6中，細箭頭表示信號線，粗箭頭表示光的路徑(光路)。

顯示驅動電路15係將信號供給至顯示元件11，驅動顯示元件11。此外，顯示驅動電路15係使圖像及/或動畫顯示於顯示元件11。

電壓產生電路16係產生照明元件10及顯示驅動電路15動作所需的複數種電壓，將該些電壓供給至照明元件10及顯示驅動電路15。

控制電路17係控制空中顯示裝置1全體的動作。亦即，控制電路17係控制照明元件10、顯示驅動電路15、及電壓產生電路16。此外，控制電路17係使空中影像14顯示在所期望的顯示位置。

[1-5] 動作 針對如上述構成的空中顯示裝置1的動作進行說明。圖7係說明空中顯示裝置1的動作之示意圖。

照明元件10係將照明光朝顯示元件11射出。顯示元件11係讓從照明元件10射出的照明光穿透並且顯示圖像及/或動畫。從顯示元件11射出的顯示光係射入光學元件12。

設想隔著光學元件12觀看顯示元件11顯示的圖像時的情形。另外，在圖7的例子中，光學元件12的底面係構成為與顯示元件11的頂面相接。因此，光學元件12的底面的光的折射予以忽略。

射入光學元件12的光係分別穿透第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C，在第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C的頂面折射。設顯示元件11顯示了顯示影像，設顯示影像離第3光學構件12C的頂面的位置為h、設表觀的顯示影像離第3光學構件12C的頂面的位置為h´、設光學元件12的折射率為n，則下式(1)成立。

h´=h/n  … (1) 針對第1光學構件12A、及第2光學構件12B，亦成立與前述第3光學構件12C相同的關係。

在觀看者隔著光學元件12觀看顯示元件11的顯示影像的情形中，以觀看者為基準的表觀的顯示影像的位置係在第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C具有「12A＞12B＞12C」的關係。亦即，第1光學構件12A的表觀的像看起來相對遠，第3光學構件12C的表觀的像看起來相對近。第2光學構件12B的表觀的像係看起來在第1光學構件12A的表觀的像與第3光學構件12C的表觀的像之間。

依上述，能夠在第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C三個區域賦予表觀的顯示影像具有高低差。

空中影像14係由隔著光學元件12的像相對於鏡片元件13成像在面對稱的位置而得。觀看者觀看鏡片元件13反射的空中影像14的情形係如下所述。在第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C，觀看者觀看到的表觀的顯示影像的位置係具有「12A＜12B＜12C」的關係。亦即，第1光學構件12A的像看起來相對近，第3光學構件12C的像看起來相對遠。第2光學構件12B的像係看起來在第1光學構件12A的像與第3光學構件12C的像之間。

圖8係空中顯示裝置1的光線追跡圖。在圖8中，為了讓人能理解成像位置的差，光學元件12係從圖1及圖2的狀態，旋轉90度配置。圖8中的「P」乃係相對於鏡片元件13而與顯示元件11為面對稱的位置(平面)。圖9係說明藉由光學元件12所成像的成像位置之圖。圖9係為了讓人能理解成像位置的差，方便起見而將顯示元件11與鏡片元件13作圖為平行。實際上的顯示元件11與鏡片元件13的配置係如同圖8所示。

如圖8所示，從顯示元件11的出射位置E1射出的光係在穿透光學元件12的第1光學構件12A後，在成像位置I1成像。從顯示元件11的出射位置E2射出的光係在穿透光學元件12的第2光學構件12B後，在成像位置I2成像。從顯示元件11的出射位置E3射出的光係在穿透光學元件12的第3光學構件12C後，在成像位置I3成像。沒有穿透光學元件12的光係在位置P成像。

成像位置I1、I2、I3係依序位在從與顯示元件11面對稱的位置P往鏡片元件13側遠離的位置。亦即，得到含有成像位置不同的複數個圖像之空中影像。

[實施例] 接著，針對實施例進行說明。圖10係實施例的空中顯示裝置1的立體圖。圖11係說明實施例的顯示元件11的圖像之圖。在圖11中，係將光學元件12挪移至圖式的上側顯示。空中顯示裝置1係構成車輛的儀表板(meter panel)。

光學元件12係具備第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C。第2光學構件12B的厚度係比第1光學構件12A的厚度厚。第3光學構件12C的厚度係與第1光學構件12A的厚度相同。亦即，光學元件12乃係中央部厚、中央部兩側的周邊部薄的構成。

顯示元件11係顯示要顯示至儀表板的資訊。亦即，顯示元件11係顯示主資訊(包含速度表(speed meter)及轉速表(tacometer)等)、及警示資訊(包含燃料剩餘量警示燈、油壓警示燈、及電池(battery)警示燈)。

從顯示元件11射出的顯示光係穿透光學元件12。穿透光學元件12的顯示光係在鏡片元件13反射，在相對於鏡片元件13而與顯示元件11之側為相反側的空中成像空中影像。

圖12係說明實施例的空中影像14之立體圖。當隔著光學元件12觀看顯示元件11，顯示元件11的中央部(速度表、及轉速表)係看起來相對靠前，顯示元件11的兩端部(警示燈)係看起來相對靠後。空中影像14係由隔著光學元件12的像相對於鏡片元件13成像在面對稱的位置而得。藉此，空中影像14係被觀看者視認出中央部相對靠後顯示、兩端部相對靠前顯示。

通常時係顯示主資訊(速度表、及轉速表)，在故障時係能夠進行警示資訊在端部相對跳出來的顯示。藉此，更能夠喚起警示的重要性。

[1-6] 第1實施形態的效果 如以上詳述，在第1實施形態中，空中顯示裝置1係具備：顯示元件11，係顯示圖像；光學元件12，係讓來自顯示元件11的光穿透，以透明的材料構成；鏡片元件13，係將來自光學元件12的光反射，使圖像顯示在與光學元件12之側為相反側的空中。光學元件12係含有：具有第1厚度H1的第1光學構件12A、及具有比第1厚度H1厚之第2厚度H2的第2光學構件12B。此外，從顯示元件11射出的圖像係在鏡片元件13反射，在相對於鏡片元件13而與顯示元件11之側為相反側的空中成像為空中影像。

因此，依據第1實施形態，可實現能在空中影像中顯示出縱深的空中顯示裝置。

[2] 第2實施形態 第2實施形態係構成為，光學元件12具備透鏡(lens)，以透鏡使光折射，藉此調整空中影像的成像位置。

圖13係第2實施形態的光學元件12的俯視圖。圖14係圖13所示光學元件12的側視圖。

光學元件12係復具備複數個透鏡30。在光學元件12含有的第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C上係分別設置複數個透鏡30。透鏡30係以平凸透鏡構成。透鏡30的尺寸(size)、數目、及焦點距離係能夠任意設定。

光學元件12以外的構成係與第1實施形態相同。穿透光學元件12的顯示光係在透鏡30折射。依據第2實施形態，既可實現空中影像的縱深顯示，亦能調整空中影像的成像位置。

透鏡30並不限定於平凹透鏡，亦可使用其他種類的透鏡。

[3] 第3實施形態 第3實施形態係將光學元件12以厚度連續性地變厚的方式構成。第3實施形態係構成為，相對於沒有光學元件12時的原本的位置，以使縱深連續增加的方式顯示空中影像。

圖15係第3實施形態的空中顯示裝置1的立體圖。照明元件10、顯示元件11、及光學元件12係以使每一者的主面形成為平行的方式配置。照明元件10、顯示元件11、及光學元件12係以相對於鏡片元件13形成角度θ1的方式配置。

圖16係照明元件10、顯示元件11、及光學元件12的側視圖。光學元件12的底面係與顯示元件11平行。光學元件12係厚度以沿Y´方向變厚的方式連續性地變化。光學元件12係以頂面相對於底面傾斜的五面體構成。亦即，光學元件12係具有將三角柱放倒而成的構造。光學元件12的側面乃係三角形或直角三角形。光學元件12的底面與頂面係具有角度θ3。角度θ3係根據空中影像的位置與空中顯示裝置1的大小而適宜設定。

另外，光學元件12係只要頂面相對於底面有傾斜即可，側面亦可為四角形(包含梯形)。當為此例時，光學元件12係以頂面相對於底面傾斜的六面體構成，具有將四角柱放倒而成的構造。

光學元件12的材料係與第1實施形態相同。

圖17係說明空中顯示裝置1的動作之示意圖。在圖17中，為了讓人能理解成像位置的差，光學元件12係從圖15的狀態，旋轉90度配置。照明元件10係將照明光朝顯示元件11射出。顯示元件11係讓從照明元件10射出的照明光穿透並且顯示圖像及/或動畫。從顯示元件11射出的顯示光係射入光學元件12。另外，在光學元件12的底面，光一概發生折射，但此處係為了簡化而予以忽略。

射入光學元件12的光係在光學元件12的頂面折射。在圖17中，平面P1乃係相對於鏡片元件13而與顯示元件11為面對稱的平面。在沒有光學元件12的情形中，空中影像成像於平面P1。光學元件12折射的光係在比平面P1更靠鏡片元件13側的平面P2成像。亦即，空中影像成像於平面P2的位置。成像在平面P2的空中影像係以相對於平面P1，縱深連續性地增加的方式顯示。

依據第3實施形態，可實現能顯示縱深連續性地增加的空中影像之空中顯示裝置。

[4] 第4實施形態 第4實施形態係構成為，將構成光學元件12的複數個光學構件的厚度形成為一定，改變複數個光學構件的折射率。

圖18係第4實施形態的照明元件10、顯示元件11、及光學元件12的俯視圖。圖19係照明元件10、顯示元件11、及光學元件12的側視圖。照明元件10、顯示元件11、及光學元件12係以使每一者的主面形成為平行的方式配置。照明元件10、顯示元件11、及光學元件12以相對於鏡片元件13形成角度θ1的方式配置這點係與第1實施形態相同。

光學元件12係具備第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C。第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係以透明材料構成。第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係厚度相同，以折射率互異的材料構成。換言之，光學元件12係厚度一定，以折射率階段性地變化的方式構成。

設第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C的折射率分別為n1、n2、及n3。例如，具有「n1＜n2＜n3」的關係。以成為具有「n1＜n2＜n3」的關係的方式選擇第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C的材料。此外，第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C係亦可為，在透明構件注入不純物而構成，藉由改變不純物的量來調整折射率。

圖20係說明空中顯示裝置1的動作之示意圖。在圖20中係為了讓人能理解成像位置的差，方便起見而將顯示元件11與鏡片元件13作圖為平行。實際上的顯示元件11與鏡片元件13的配置係如同圖1所示。圖20中的「P」乃係相對於鏡片元件13而與顯示元件11為面對稱的位置(平面)。

如圖20所示，從顯示元件11的出射位置E1射出的光係在穿透光學元件12的第1光學構件12A後，在成像位置I1成像。從顯示元件11的出射位置E2射出的光係在穿透光學元件12的第2光學構件12B後，在成像位置I2成像。從顯示元件11的出射位置E3射出的光係在穿透光學元件12的第3光學構件12C後，在成像位置I3成像。沒有穿透光學元件12的光係在位置P成像。

成像位置I1、I2、I3係依序位在從與顯示元件11面對稱的位置P往鏡片元件13側遠離的位置。亦即，得到含有成像位置不同的複數個圖像之空中影像。

依據第4實施形態，可實現能在空中影像中顯示出縱深的空中顯示裝置。

另外，就第4實施形態的變形例而言，亦可將光學元件12以厚度一定、折射率連續性地變化的方式構成。

[5] 其他實施例 在上述實施形態中係例示光學元件12具備厚度相異的三個光學構件(第1光學構件12A、第2光學構件12B、及第3光學構件12C)的構成。但並不限定於此，光學元件12所具備的光學構件的數目係亦可為三個以外的複數個。

在上述各實施形態中，就顯示元件而言係舉液晶顯示元件為例進行了說明，但亦可使用液晶顯示元件以外的顯示元件、例如自發光型的有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示元件等。

本發明並不限定於上述實施形態，於實施階段，當能夠在不脫離本發明主旨的範圍內進行各種變形。此外，各實施形態係可適宜組合來實施，此時可獲得組合效果。此外，上述實施形態係含有各種發明，藉由從所揭示的複數個構成要件選擇的組合，能抽出各種發明。例如，即使從實施形態所示的全部的構成要件刪除數個構成要件，當能夠解決課題、獲得效果時，係能將刪除該些構成要件後的構成抽出作為發明。

1:空中顯示裝置 10:照明元件 11:顯示元件 12:光學元件 12A:第1光學構件 12B:第2光學構件 12C:第3光學構件 13:鏡片元件 14:空中影像 15:顯示驅動電路 16:電壓產生電路 17:控制電路 20:基板 21:光學要素 21A,21B:反射面 30:透鏡 E1~E3:出射位置 h, h´:顯示影像的位置 H1~H3:厚度 I1~I3:成像位置 n,n1~n3:折射率 P:位置(平面) P1,P2:平面 θ1~θ3:角度

圖1係第1實施形態的空中顯示裝置的側視圖。 圖2係第1實施形態的空中顯示裝置的立體圖。 圖3係第1實施形態的照明元件、顯示元件、及光學元件的立體圖。 圖4係第1實施形態的照明元件、顯示元件、及光學元件的側視圖。 圖5係第1實施形態的鏡片元件的側視圖及底視圖。 圖6係第1實施形態的空中顯示裝置的方塊圖(block diagram)。 圖7係說明第1實施形態的空中顯示裝置的動作之示意圖。 圖8係第1實施形態的空中顯示裝置的光線追跡圖。 圖9係說明藉由第1實施形態的光學元件12所成像的成像位置之圖。 圖10係實施例的空中顯示裝置的立體圖。 圖11係說明實施例的顯示元件的圖像之圖。 圖12係說明實施例的空中影像之立體圖。 圖13係第2實施形態的光學元件的俯視圖。 圖14係圖13所示光學元件的側視圖。 圖15係第3實施形態的空中顯示裝置1的立體圖。 圖16係第3實施形態的照明元件、顯示元件、及光學元件的側視圖。 圖17係說明第3實施形態的空中顯示裝置的動作之示意圖。 圖18係第4實施形態的照明元件、顯示元件、及光學元件的俯視圖。 圖19係第4實施形態的照明元件、顯示元件、及光學元件的側視圖。 圖20係說明第4實施形態的空中顯示裝置的動作之示意圖。

1:空中顯示裝置

10:照明元件

11:顯示元件

12:光學元件

13:鏡片元件

Claims (9)

1. 一種空中顯示裝置，係具備： 顯示元件，係顯示圖像； 光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及 鏡片元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中； 前述光學元件係含有：具有第1厚度的第1光學構件、及具有比前述第1厚度厚之第2厚度的第2光學構件。
2. 如請求項1之空中顯示裝置，其中前述第1光學構件及前述第2光學構件係折射率相同。
3. 一種空中顯示裝置，係具備： 顯示元件，係顯示圖像； 光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及 鏡片元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中； 前述光學元件係厚度連續性地變化。
4. 一種空中顯示裝置，係具備： 顯示元件，係顯示圖像； 光學元件，係讓來自前述顯示元件的光穿透，以透明的材料構成；及 鏡片元件，係將來自前述光學元件的光反射，使圖像顯示在與前述光學元件之側為相反側的空中； 前述光學元件係厚度一定，折射率階段性地或連續性地變化。
5. 如請求項1至4中任一項之空中顯示裝置，其中前述光學元件係與前述顯示元件平行配置。
6. 如請求項1至4中任一項之空中顯示裝置，其中前述鏡片元件係相對於前述顯示元件傾斜配置。
7. 如請求項1至4中任一項之空中顯示裝置，其中前述鏡片元件係含有：基板、及設在前述基板的前述光學元件側之面的複數個光學要素； 前述複數個光學要素的每一者係由長方體構成，具有將光反射且彼此相接的第1及第2反射面。
8. 如請求項7之空中顯示裝置，其中前述第1反射面係於前述鏡片元件的水平面內相對於沿著前述顯示元件的一邊之第1方向傾斜。
9. 如請求項1至4中任一項之空中顯示裝置，其中復具備發出光的照明元件； 前述顯示元件乃係液晶顯示元件，係讓來自前述照明元件的光穿透。

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