TW202346972A - 空中顯示裝置用的光學元件及空中顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
空中顯示裝置用的光學元件(30)包含：平面狀的基材(31)；複數個光學要素(32)，係設置在基材(31)之下，分別在第1方向上延伸、排列在與第1方向正交的第2方向上；反射層(35)，係設置在複數個光學要素(32)中的每一者，將光反射；和吸收層(36)，係設置在反射層(35)上，吸收光。光學要素(32)係具有分別相對於基材(31)的法線方向傾斜、彼此相接的入射面及反射面。反射層(35)係設置在反射面上。光學元件係配置成在入射面接收來自外部的光。
Description
本發明係關於空中顯示裝置用的光學元件及空中顯示裝置。
對可將圖像、動畫等以空中像的形式顯示的空中顯示裝置進行研究，期待作為新的人機界面。空中顯示裝置，例如，具備將2面角反射器(Dihedral Corner corner reflector)排列成陣列狀的2面角反射器陣列，將從顯示元件的顯示面射出的光反射，將實像(real image)成像在空中。基於2面角反射器陣列的顯示方法，能夠沒有像差(aberration)地將實像(空中像)顯示在面對稱位置上。
專利文獻1公開了一種光學元件，其係將從透明平板的表面突出的透明的四角柱作為2面角反射器使用，且複數個四角柱在平面上配置成陣列狀而成。此外，專利文獻2公開了一種光學元件，其係在透明平板的內部垂直地排列複數個平面光反射部而分別形成每個第1及第2光控制面板，且將第1及第2光控制面板以彼此的平面光反射部正交的方式配置而成。專利文獻1、2的光學元件係使從顯示元件射出的光在正交的反射面進行兩次反射，而生成空中像。
利用專利文獻1、2的光學元件的顯示裝置，係藉由從光學元件的斜方向觀察而能夠辨識空中像的顯示裝置，在從光學元件的法線方向的觀察而言，很難辨識出良好的空中像。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-191404號公報
[專利文獻2]日本特開2011-175297號公報
[發明欲解決之課題]
本發明提供可提高顯示品質的空中顯示裝置用的光學元件及空中顯示裝置。
[用以解決課題之手段]
根據本發明的第1態樣，提供一種光學元件，其係用於使空中像成像在空中的空中顯示裝置的光學元件，具備：平面狀的基材；複數個光學要素，係設置在前述基材之下，分別在第1方向上延伸、排列在與前述第1方向正交的第2方向上；反射層，係設置在前述複數個光學要素中的每一者，將光反射；和吸收層，係設置在前述反射層上，吸收光，前述複數個光學要素係每個皆具有分別相對於前述基材的法線方向傾斜、彼此相接的入射面及反射面，前述反射層係設置在前述反射面上，前述光學元件係配置成在前述入射面接收來自外部的光。
根據本發明的第2態樣，提供如第1態樣的光學元件，其中前述反射層係以鋁(Al)、銀(Ag)、或包含其等中的一者的合金構成。
根據本發明的第3態樣，提供如第1態樣的光學元件，其中前述吸收層係以包含黑色的染料或顏料的材料、包含碳黑的材料、或者是包含石墨的材料構成。
根據本發明的第4態樣，提供一種空中顯示裝置，其具備：顯示元件，係顯示圖像；和如請求項1的前述光學元件，係配置成在前述入射面接收來自前述顯示元件的光。
根據本發明的第5態樣，提供如第4態樣的空中顯示裝置，其中前述顯示元件和前述光學元件係彼此平行地配置。
根據本發明的第6態樣，提供如第4態樣的空中顯示裝置，其進一步具備發出光線的照明元件，前述顯示元件係以液晶顯示元件構成，配置成接收來自前述照明元件的光。
[發明之效果]
根據本發明的話，能提供可提高顯示品質的空中顯示裝置用的光學元件及空中顯示裝置。
[用以實施發明的形態]
以下，針對實施形態參照圖式進行說明。但是，圖式係示意或概念的圖式，各圖式的尺寸及比率等不必限於與實物相同。此外，即使是在在圖式彼此間表示相同部分的情況下，也有表示成彼此的尺寸關係、比率互異的情況。特別是，以下所示的數個實施形態係例示供將本發明的技術思想具體化用的裝置及方法，本發明的技術思想不受構成零件的形狀、構造、配置等所限定。又，在以下的說明中，對於具有同一功能及構成的要素賦予同一符號，省略重複的說明。
[1]第1實施形態
[1-1]空中顯示裝置1的構成
圖1係本發明的第1實施形態的空中顯示裝置1的立體圖。在圖1中，X方向係沿著空中顯示裝置1的某一邊的方向，Y方向係在水平面內，與X方向正交的方向，Z方向係與XY平面正交的方向(也稱為法線方向)。圖2係圖1所示的空中顯示裝置1的從Y方向觀看的側視圖。
空中顯示裝置1係顯示圖像(含動畫)的裝置。空中顯示裝置1係在本身的光出射面的上方的空中，顯示空中像。所謂的空中顯示裝置1的光出射面，意指構成空中顯示裝置1的複數個構件當中被配置在最上層的構件的表面。所謂的空中像，係在空中成像的實像。
空中顯示裝置1具備：照明元件(也稱為背光)10、顯示元件20、及光學元件30。照明元件10、顯示元件20、及光學元件30係彼此平行地配置。照明元件10、顯示元件20及光學元件30係收納在未圖示的框體內，藉由設置在框體內的支撐構件(未圖示)來固定在圖1的位置。
照明元件10係發出照明光，將此照明光朝向顯示元件20射出。照明元件10具備：光源部11、導光板12、及反射片13。照明元件10係例如側光型的照明元件。照明元件10構成面光源。照明元件10可構成為在後述的角度θ
1的斜方向上光強度達到峰值(peak)。
光源部11係以與導光板12的側面相向的方式配置。光源部11係朝向導光板12的側面發出光線。光源部11包含包含例如白色LED(Light Emitting Diode)的複數個發光元件。導光板12係對來自光源部11的照明光進行導光，將照明光從本身的上面射出。反射片13係將從導光板12的底面射出的照明光再度朝向導光板12反射。照明元件10可在導光板12的上面具備提高光學特性的光學元件(包含稜鏡片、及擴散片)。
顯示元件20係透射型的顯示元件。顯示元件20係以例如液晶顯示元件構成。關於顯示元件20的驅動模式，沒有特別的限定，能夠使用TN(Twisted Nematic)模式、VA(Vertical Alignment)模式、或水平配向(Homogeneous)模式等。顯示元件20接收從照明元件10射出的照明光。顯示元件20係使來自照明元件10的照明光透射並進行光調變。然後，顯示元件20在其顯示面顯示所要的圖像。
光學元件30係將從底面側射入的光反射至上面側。此外，光學元件30係將從底面側傾斜地射入的入射光反射至例如正面方向(法線方向)。關於光學元件30的詳細構成，後述。光學元件30係將空中像2成像在空中。空中像2係與光學元件30的元件面平行，為2維的圖像。所謂的元件面係指光學元件30在面內方向上擴展的虛擬平面。元件面係與元件的面內相同的意思。對於其他元件的元件面也是同樣的意思。位於光學元件30正面的觀察者3能夠識別空中像2。
[1-2]光學元件30的構成
圖3係圖1所示的光學元件30的立體圖。又，在圖2中，也顯示了將光學元件30的一部分放大的側視圖。
光學元件30具備基材31、及複數個光學要素32。基材31係在XY面中構成為平面狀，具有直方體。
在基材31的底面，設置複數個光學要素32。複數個光學要素32係每個皆以三角柱構成。光學要素32係以三角柱的3個側面成為與XY面平行的方式配置，1個側面係與基材31相接。複數個光學要素32係配置成分別在Y方向上延伸、排列在X方向上。換言之，複數個光學要素32具有鋸齒狀。
複數個光學要素32係每個皆具有入射面33及反射面34。從Y方向觀看，左側的側面為入射面33，右側的側面為反射面34。入射面33係供來自顯示元件20的光射入的面。反射面34係將從外部射入至入射面33的光在光學要素32的內部反射的面。入射面33和反射面34具有角度θ
P。
光學要素32係例如，藉由與基材31相同的透明材料來與基材31一體地形成。也可個別地形成基材31和光學要素32，使用透明的接著材將光學要素32接著於基材31。作為構成基材31及光學要素32的透明材料，可使用例如丙烯酸樹脂、或玻璃。
在光學要素32的反射面34設置反射層35。反射層35係構成為可覆蓋整體反射面34。反射層35具有將光反射的功能。反射層35係以反射率高的材料構成。作為反射層35，係例如，使用鋁(Al)、銀(Ag)、或包含其等中的一者的合金。
在反射層35上設置吸收層36。吸收層36係構成為可覆蓋整體反射層35。吸收層36具有吸收光的功能。吸收層36係以光吸收率高的材料構成。作為吸收層36，係例如，使用包含黑色的染料或顏料的材料、包含碳黑的材料、或者是包含石墨的材料。
光學元件30係將入射光在內部反射，將實像成像在空中。此外，光學元件30係使實像成像在其元件面的正面位置。
[1-3]空中顯示裝置1的方塊(block)構成
圖4係空中顯示裝置1的方塊圖。空中顯示裝置1具備：控制部60、記憶部61、輸出入界面(輸出入IF)62、顯示部63、及輸入部64。控制部60、記憶部61、及輸出入界面62係透過匯流排(bus)65彼此連接。
輸出入界面62係連接於顯示部63、及輸入部64。輸出入界面62係分別對顯示部63、及輸入部64進行根據既定規格的界面處理。
顯示部63具備照明元件10、及顯示元件20。顯示部63顯示圖像。
控制部60係由CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等1個以上的處理器構成。控制部60係藉由執行儲存在記憶部61的程式來實現各種功能。控制部60具備顯示處理部60A、及資訊處理部60B。
顯示處理部60A控制顯示部63(具體而言，係照明元件10、顯示元件20)的動作。顯示處理部60A控制照明元件10的開啟(on)及關閉(off)。顯示處理部60A係將圖像訊號傳送至顯示元件20，使圖像顯示於顯示元件20。
資訊處理部60B生成空中顯示裝置1所顯示的圖像。資訊處理部60B可使用儲存在記憶部61的圖像資料。資訊處理部60B也可使用未圖示的通訊功能從外部取得圖像資料。
記憶部61包含：ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、及SSD(Solid State Drive)等的非揮發性記憶裝置、和RAM(Random Access Memory)、及暫存器(register)等的揮發性記憶裝置。記憶部61儲存控制部60執行的程式。記憶部61儲存控制部60之控制所需的各種資料。記憶部61儲存空中顯示裝置1顯示的圖像的資料。
輸入部64受理使用者輸入的資訊。資訊處理部60B可基於輸入部64受理的資訊來選擇將顯示於顯示部63的圖像。
[1-4]空中顯示裝置1的動作
接著，針對如上述所構成的空中顯示裝置1的動作進行說明。
圖2的箭頭表示光路。如圖2所示，從顯示元件20的點”o”射出的光係射入至光學元件30。從顯示元件20射出的光當中之角度θ
1的光成分(包含以角度θ
1為中心的既定角度範圍的光成分)被光學元件30反射。光學元件30係將入射光成像在與顯示元件20相反的側的空中，將空中像2顯示在空中。
圖5係說明光學元件30中的光反射的樣子的立體圖。圖6係說明光學元件30中的光反射的樣子的XZ面的側視圖。圖6係在觀察者3的兩眼(即，連結兩眼的線)與X方向平行的狀態下觀看光學元件30的圖。圖7係說明光學元件30中的光反射的樣子的YZ面的側視圖。圖7係在觀察者3的兩眼係與Y方向平行的狀態下觀看光學元件30的圖。又，在圖5至圖7，省略了反射層35及吸收層36的圖示。
從顯示元件20的元件面中的任意點”o”射出的光係射入至光學元件30的入射面33，到達反射面34。射入至反射面34的光被反射面34全反射，被從光學元件30的形成有光學要素32的側的相反側的平面射出。
在圖6的XZ面，從點”o”射出的光被光學要素32的反射面34全反射，該光係在空中成像而生成空中像。
在圖7的YZ面，從點”o”射出的光沒有被光學要素32的反射面34反射，該光不會在空中成像，因而無助於空中像的生成。
即，觀察者3能夠辨識空中像的條件係觀察者3的兩眼與X方向平行、或接近平行的狀態(例如，相對於X方向±10度)。此外，在在觀察者3的兩眼與X方向平行、或接近平行的狀態下沿著Y方向移動視點的情況下，能夠一直辨識空中像。
圖8係說明光學元件30中的入射面33及反射面34的角度條件的圖。
將相對於Z方向(與元件面垂直的方向)的入射面33的角度設為θ
2，將相對於Z方向的反射面34的角度設為θ
3，將入射面33和反射面34的夾角設為θ
P。角度θ
P係以以下的式(1)表示。
θ
P=θ
2+θ
3…(1)
從顯示元件20以角度θ
1射出的光射入至入射面33。將光學元件30的材料的折射率設為n
P，將空氣的折射率設為1。將入射面33處的入射角設為θ
4，將折射角設為θ
5。將反射面34處的入射角設為θ
6，將反射角設為θ
7(=θ
6)。將光學元件30的上面處的入射角設為θ
8，將折射角設為θ
9。折射角θ
9為出射角。出射角θ
9係以以下的式(2)表示。
θ
9=sin
-1(n
P*sin(sin
-1((1/n
P)*sin(90°-(θ
1+θ
2)))+θ
2+
2θ
3-90°)) …(2)
射入至入射面33的光係以不會被入射面33全反射的方式設定。即，入射面33的角度θ
2係以射入至入射面33的光的入射角成為比臨界角小的方式設定。所謂的臨界角，係若超過該入射角便會全反射的最小的入射角。臨界角係相對於入射面的垂線的角度。
此處，如圖2所示，光學元件30係在其反射面34具備反射層35及吸收層36。射入至入射面33並到達反射面34的光被反射面34及反射層35反射。具體而言，射入至光學元件30的光當中，反射面34以與光學元件30的元件面垂直的方向(Z方向)為基準傾斜之側的光成分射入至入射面33，之後，被反射面34及反射層35反射。換言之，射入至光學元件30的光當中，以圖2的Z方向為基準往向右側傾斜前進的光成分射入至入射面33，之後，被反射面34及反射層35反射。此外，藉由反射層35的存在，到達反射面34的光被更加確實地反射。
另一方面，從光學元件30的外面直接射入至吸收層36的光被吸收層36吸收。具體而言，射入於光學元件30的光當中，入射面33以與光學元件30的元件面垂直的方向(Z方向)為基準傾斜之側的光成分被吸收層36吸收。換言之，射入至光學元件30的光當中，以圖2的Z方向為基準往左側傾斜前進的光成分被吸收層36吸收。由此，直接射入至吸收層36的光沒有被光學元件30反射，不會被觀察者3識別。
依此方式，光學元件30發揮如僅將供生成空中像2用的光反射，而不將其他的光反射的功能。即，光學元件30能夠遮蔽無助於空中像2的生成的不需要的光。
圖9係空中顯示裝置1的光線追跡圖。圖10係基於圖9的光線追跡圖的配光分布圖。圖10的橫軸表示觀察者沿著X方向觀看光學元件30的角度(度)，縱軸表示光的輸出比(%)。
從顯示元件20的點”o”射出的光當中，Z方向右側的光成分被光學元件30反射，在點”o’”成像。另一方面，從顯示元件20的點”o”射出的光當中，Z方向左側的光成分被光學元件30的吸收層36吸收，而沒有被從光學元件30射出。
從圖9及圖10可知，在從角度0度，即正面方向觀看空中顯示裝置1的情況下，輸出比變大。觀察者，在從正面方向觀看的情況下，能夠識別空中像。又，無助於顯示的不需要的光(從光學元件30在右斜方向上前進的光成分)也被從光學元件30射出。
圖11係從顯示元件20的點”o”射出的光當中之將空中像成像的光成分的光線追跡圖。圖12係基於圖11的光線追跡圖的配光分布圖。
從圖11及圖12也同樣可知，在從正面方向觀看空中顯示裝置1的情況下，輸出比變大。觀察者，在從正面方向觀看的情況下，能夠識別空中像。
[1-5]製造方法
接著，針對光學元件30的製造方法進行說明。以下，針對製造方法的2個實施例(第1及第2實施例)進行說明。
(第1實施例)
圖13及圖14係說明第1實施例的光學元件30的製造方法的剖面圖。
如圖13所示，準備並未設置反射層35及吸收層36的光學元件30。將並未設置反射層35及吸收層36的光學元件30稱為光學元件構件30A。光學元件構件30A係包含基材31及複數個光學要素32的構件。光學要素32具有入射面33及反射面34。光學元件構件30A係使用任意的製造方法製造。光學元件構件30A係以使光學要素32在上的方式配置。
然後，使用斜向蒸鍍法，在光學要素32的反射面34上形成反射層35的膜。所謂的斜向蒸鍍法，係藉由相對於被蒸鍍物的元件面傾銷地導入蒸鍍材料而在被蒸鍍物形成蒸鍍材料的膜的蒸鍍方法。蒸鍍，係例如在真空中使蒸鍍材料蒸發，以做成薄膜的狀態使被蒸鍍物附著的加工方法。所謂的斜向係相對於光學元件構件30A的元件面的斜方向，此外，係向光學要素32的反射面34的垂線側(在圖13中的右側)傾斜的方向。換言之，所謂的斜向，係可將蒸鍍材料照射在反射面34的方向。反射層35係例如以鋁(Al)、銀(Ag)、或包含其等中的一者的合金構成。
然後，如圖14所示，使用斜向蒸鍍法，在反射層35上形成吸收層36的膜。吸收層36的斜向蒸鍍也是從蒸鍍材料可照射在反射層35的方向進行。吸收層36係例如以包含黑色的染料或顏料的材料、包含碳黑的材料、或者是包含石墨的材料構成。
依以上方式操作，能夠在反射面34上形成反射層35及吸收層36的積層膜。此外，藉由使用斜向蒸鍍法，能夠抑制蒸鍍材料附著在入射面33。
(第2實施例)
圖15至圖20係說明第2實施例的光學元件30的製造方法的剖面圖。
如圖15所示，準備並未設置反射層35及吸收層36的光學元件構件30A。光學元件構件30A係以使光學要素32在上的方式配置。
然後，使用斜向蒸鍍法，在光學要素32的反射面34上形成反射層35的膜。反射層35的材料係與第1實施例相同。
然後，如圖16所示，使用斜向蒸鍍法或塗布法，在反射層35上形成親水層37的膜。親水層37的斜向蒸鍍係從蒸鍍材料可照射在反射層35的方向進行。親水層37係與水具有親和性的層。作為親水層37，係例如可使用磷酸鈣、或包含磷酸鈣的化合物。
然後，如圖17所示，使用斜向蒸鍍法或塗布法，在光學要素32的入射面33上形成疏水層38的膜。疏水層38的斜向蒸鍍係從蒸鍍材料可照射在入射面33的方向進行。所謂的疏水層38的蒸鍍中的斜向，係相對於光學元件構件30A的元件面的斜方向，此外，係向光學要素32的入射面33的垂線側(圖17中的左側)傾斜的方向。疏水層38係與水沒有親和性的層。作為疏水層38，可使用氟樹脂、或包含氟的化合物。
然後，如圖18所示，使用塗布法或印刷法，在光學元件構件30A上形成黑色塗料36A。黑色塗料36A係以填補複數個光學要素32所構成的溝槽的方式形成。黑色塗料36A係與親水層37及疏水層38相接。黑色塗料36A係將黑色的染料、黑色的顏料、或其他的黑色材料混合於具有揮發性的液體來構成。
然後，如圖19所示，使黑色塗料36A乾燥。黑色塗料36A係隨著揮發成分減少，由於親水層37和疏水層38的表面自由能的差異，而選擇性地集合在親水層37。
然後，如圖20所示，黑色塗料36A的揮發成分消失，從而在反射層35上形成平面狀的吸收層36。在第2實施例的製造方法，係在反射面34上形成依序積層了反射層35、親水層37、及吸收層36的積層膜。
[1-6]第1實施形態的效果
若根據第1實施形態的話，便能夠藉由以光學元件30使從顯示元件20射出的光反射，來在空中顯示空中像。此外，能夠在空中顯示裝置1的正面方向上顯示空中像。
此外，能夠以吸收層36吸收無助於顯示空中像的不需要的光成分。即，能夠抑制無助於顯示空中像的不需要的光成分被從光學元件30射出。藉此，能實現可提高顯示品質的空中顯示裝置1。
此外，在在觀察者3的兩眼與X方向(即，複數個光學要素32排列的方向)平行、或接近平行的狀態下觀看光學元件30的情況下，觀察者3能夠識別空中像。此外，在在觀察者3的兩眼與X方向平行、或接近平行的狀態下沿著Y方向移動視點的情況下，能夠一直識別空中像。即，在觀察者3的兩眼與X方向平行、或接近平行的狀態下，能夠確保視角。
此外，能夠將構成空中顯示裝置1的複數個元件平行地配置。藉此，能夠實現在Z方向上可小型化的空中顯示裝置1。
[2]第2實施形態
第2實施形態係將顯示元件20相對於光學元件30傾斜地配置的構成例。
圖21係本發明的第2實施形態的空中顯示裝置1的側視圖。在圖21中，X方向係沿著光學元件30的某一邊的方向，Y方向係在光學元件30的水平面內，與X方向正交的方向，Z方向係與XY平面正交的方向。
空中顯示裝置1具備：照明元件10、顯示元件20、及光學元件30。各個照明元件10、顯示元件20、及光學元件30的構成係與第1實施形態相同。照明元件10和顯示元件20係彼此平行地配置。
光學元件30係相對於顯示元件20以角度θ
10傾斜地配置。在第2實施形態中，角度θ
10係設定在大於0度小於45度的範圍內。
如圖21所示，從顯示元件20的點”o”射出的光被光學元件30反射，空中像2被顯示在空中。此外，與第1實施形態同樣地，向與光學元件30的元件面垂直的方向左側前進的光成分被設置在光學元件30的吸收層36吸收。
若根據第2實施形態的話，便能夠將顯示元件20相對於光學元件30傾斜地配置來實現空中顯示裝置1。其他效果係與第1實施形態相同。
在上述實施形態中，係光學要素32的左側的側面定義為入射面33，右側的側面定義為反射面34。但是，不限於此，也能以相反的方式構成入射面33和反射面34。在反射面34設置反射層35及吸收層36係與實施形態相同。在此情況下，在實施形態說明過的空中顯示裝置1的作用也成為左右相反。
在上述各實施形態中，係舉出將液晶顯示元件作為顯示元件20的例子進行說明，但不限於此。顯示元件20可使用自發光型的有機EL(electroluminescence)顯示元件、或Micro LED(Light Emitting Diode)顯示元件等。Micro LED顯示元件係分別以LED發出構成像素的R(紅)、G(綠)、B(藍)的光的顯示元件。在使用自發光型的顯示元件20的情況下，不需要照明元件10。
本發明不限於上述實施形態，在實施階段方面，可在不超出其宗旨的範圍內進行各種變形。此外，各實施形態可以適當組合來實施，在該情況下可得到組合的效果。另外，上述實施形態中包含各種發明，藉由從所揭露的複數個構成要件所選出的組合，可提取出各種發明。例如，在即使從實施形態所示的全部構成要件刪除幾個構成要件，也能夠解決課題並可得到效果的情況下，可提取此刪除了構成要件的構成作為發明。
1:空中顯示裝置
2:空中像
3:觀察者
10:照明元件
11:光源部
12:導光板
13:反射片
20:顯示元件
30:光學元件
31:基材
32:光學要素
33:入射面
34:反射面
35:反射層
36:吸收層
36A:黑色塗料
37:親水層
38:疏水層
60:控制部
60A:顯示處理部
60B:資訊處理部
61:記憶部
62:輸出入界面
63:顯示部
64:輸入部
65:匯流排
圖1係本發明的第1實施形態的空中顯示裝置的立體圖。
圖2係圖1所示的空中顯示裝置的從Y方向觀看的側視圖。
圖3係圖1所示的光學元件的立體圖。
圖4係空中顯示裝置的方塊圖。
圖5係說明光學元件中的光反射的樣子的立體圖。
圖6係說明光學元件中的光反射的樣子的XZ面的側視圖。
圖7係說明光學元件中的光反射的樣子的YZ面的側視圖。
圖8係說明光學元件中的入射面及反射面的角度條件的圖。
圖9係空中顯示裝置的光線追跡圖。
圖10係基於圖9的光線追跡圖的配光分布圖。
圖11係從顯示元件的點”o”射出的光當中之將空中像成像的光成分的光線追跡圖。
圖12係基於圖11的光線追跡圖的配光分布圖。
圖13係說明第1實施例的光學元件的製造方法的剖面圖。
圖14係說明接續圖13的製造方法的剖面圖。
圖15係說明第2實施例的光學元件的製造方法的剖面圖。
圖16係說明接續圖15的製造方法的剖面圖。
圖17係說明接續圖16的製造方法的剖面圖。
圖18係說明接續圖17的製造方法的剖面圖。
圖19係說明接續圖18的製造方法的剖面圖。
圖20係說明接續圖19的製造方法的剖面圖。
圖21係本發明的第2實施形態的空中顯示裝置的側視圖。
1:空中顯示裝置
10:照明元件
11:光源部
12:導光板
13:反射片
20:顯示元件
30:光學元件
Claims (6)
- 一種光學元件，係用於使空中像成像在空中，具備： 平面狀的基材； 複數個光學要素，係設置在該基材之下，分別在第1方向上延伸、排列在與該第1方向正交的第2方向上； 反射層，係設置在該複數個光學要素中的每一者，將光反射；和 吸收層，係設置在該反射層上，吸收光， 該複數個光學要素的每一者具有分別相對於該基材的法線方向傾斜、彼此相接的入射面及反射面， 該反射層係設置在該反射面上， 該光學元件係配置成在該入射面接收來自外部的光。
- 如請求項1的光學元件，其中該反射層係以鋁(Al)、銀(Ag)、或包含其等中的一者的合金構成。
- 如請求項1的光學元件，其中該吸收層係以包含黑色的染料或顏料的材料、包含碳黑的材料、或者是包含石墨的材料構成。
- 一種空中顯示裝置，其具備： 顯示元件，係顯示圖像；和 如請求項1的該光學元件，係配置成在該入射面接收來自該顯示元件的光。
- 如請求項4的空中顯示裝置，其中該顯示元件和該光學元件係彼此平行地配置。
- 如請求項4的空中顯示裝置，其進一步具備發出光線的照明元件， 該顯示元件係以液晶顯示元件構成，配置成接收來自該照明元件的光。
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