TWI621878B - 顯示裝置及空中像的顯示方法 - Google Patents

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TWI621878B
TWI621878B TW105140411A TW105140411A TWI621878B TW I621878 B TWI621878 B TW I621878B TW 105140411 A TW105140411 A TW 105140411A TW 105140411 A TW105140411 A TW 105140411A TW I621878 B TWI621878 B TW I621878B
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黒川菜緒
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國立大學法人宇都宮大學
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Abstract

應用本發明的顯示裝置1A係具備有：第一光源S1；第一復歸反射部2，係配置於自第一光源S1所射出之第一光線L1之射出方向E1的位置；以及第一光分歧部4，係將經透射第一復歸反射部2之第一光線L1的一部分反射為第一反射光線L2，並且使第一反射光線L2的至少一部分透射。

Description

顯示裝置及空中像的顯示方法
本發明係關於一種顯示裝置及空中像的顯示方法。本案係根據2015年12月7日於日本提出申請之日本專利特願2015-238993號、及2016年8月31日於日本提出申請之日本專利特願2016-170376號主張優先權，並爰用其內容。
近年來，在以通信、傳播、娛樂、藝術、醫療等為首的領域中，利用環境及/或空間，能夠在三維空間內顯示即便不戴特殊之眼鏡等亦可觀看之像的空中顯示技術受到眾所矚目。如上述，在三維空間內顯示像的方法之一，已知一種使用復歸反射之空中顯示(Aerial Imaging by Retro-Reflection，簡稱AIRR)(例如，參考非專利文獻1)。
於第53圖所示之顯示裝置101為AIRR之構成的一例，該顯示裝置101係具備有：設置於顯示器D1等之光源S、半反射鏡104、以及復歸反射部106。從光源S所射出之光線L1當中，光線L101的一部分係藉半反射鏡104反射為反射光線L102。反射光線L102係入射至復 歸反射部106，藉復歸反射部106反射至與入射方向相同的方向，以反射光線L103入射至半反射鏡104，並且透射半反射鏡104，在相對於半反射鏡104為顯示器D1之平面對稱(plane symmetry)的位置Q1形成空中像I。使用者從相對於半反射鏡104與光源S為相反側的觀察方向E0觀看顯示於空間A(亦即，相對於半反射鏡104使用者所存在的空間)內的空中像I。在此，使用者可觀察的空中像I，係侷限於自使用者之視點位置通過半反射鏡104觀看復歸反射部106的範圍。即使形成有空中像I，使用者亦僅可觀察前述範圍內的空中像I，亦即僅可觀察第53圖所示之區域ZI內的空中像I。
此外，專利文獻1揭示一種顯示裝置，為抑制構件數量之構成的一例，該顯示裝置係具有：放置於自對象物(光源)起之光線通路的射束分割裝置，及放置於藉射束分割裝置使之透射或反射之自對象物起之光線通路的復歸反射手段。在專利文獻1所記載的顯示裝置中，射束分割裝置係安裝於不透明之表面的開口部。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特表平9-506717號公報
(非專利文獻)
非專利文獻1：H.Yamamoto, Y.Tomiyama, S.Suyama, “Floating aerial LED signage based on aerial imaging by retro-reflection(AIRR)”, Optics Express, Vol.22, No.22, pp. 26919-26924(2014).。
然而，在第53圖所示之顯示裝置101，光線L1當中，光線L105、L108的一部分係藉半反射鏡104反射之後，以反射光線L106、L109入射至顯示器D1，為貢獻於空中像I的形成。亦即，在根據以往的AIRR的顯示裝置中，在光線L1中含有未形成空中像I的光線L105，故會有使空中像I觀看角度θ 101變小的問題。
本發明係為解決上述問題所開發者，提供一種顯示裝置及空中像的顯示方法，係能夠從更寬闊角度觀察於空中所形成之像(空中像)者。
本發明為解決上述之課題具有以下之手段。
本發明之顯示裝置係具備有：第一光源；第一復歸反射部，係配置於顯示前述第一光源所射出之第一光線之射出方向的第一射出軸上的位置；以及第一光分歧部，係將自前述第一光源所射出之前述第一光線之至少一部分反射為第一反射光線，且使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線之至少一部分透射。
在本發明之顯示裝置中：前述第一復歸反 射部亦可以前述第一射出軸上之前述第一光源為基準而配置於前述第一光線的射出方向，且可透射前述第一光線。
此外，在本發明之顯示裝置中：前述第一復歸反射部亦可以前述第一射出軸上之前述第一光源為基準而配置於前述第一光線之射出方向的相反側，在前述第一射出軸上之配置有前述第一光源的位置，係設成可令前述第一光源之非配置部透射前述第一光線及前述第一反射光線。
此外，在本發明之顯示裝置中：前述第一復歸反射部亦可配置於前述第一射出軸上之配置有前述第一光源的位置。
此外，在本發明顯示裝置中：前述第一反射光線亦可入射至前述第一復歸反射部。
此外，在本發明顯示裝置中：前述第一反射光線亦可入射至前述第一復歸反射部，且該顯示裝置亦可具備有：第一波長板，係配置在前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間；第二波長板，係以前述第一射出軸上之前述第一復歸反射部為基準而配置在前述第一光線的射出方向；以及第一偏光分歧部，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一波長板之間，且可透射特定之偏光；前述第一波長板及前述第二波長板係朝入射於各者之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差。
此外，在本發明顯示裝置中，亦可具備有：配置於顯示藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向之第二射出軸上的位置的第二復歸反射 部。
此外，在本發明顯示裝置中，亦可具備有：第一波長板，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間；第二波長板，係以前述第一射出軸上之前述第一復歸反射部為基準而配置於前述第一光線的射出方向；第一偏光分歧部，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一波長板之間，且可透射特定之偏光；第二光源，係朝藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向的相反側射出第二光線；第二復歸反射部，係配置於顯示前述第二光線之射出方向之第三射出軸上的位置，且可復歸反射前述第一反射光線並且可透射前述第二光線；第二光分歧部，係將經透射過前述第二復歸反射部之前述第二光線的至少一部分反射為第二反射光線，且使藉由前述第二復歸反射部所復歸反射之前述第二反射光線的至少一部分透射；第三波長板，係配置於前述第三射出軸上之前述第二光源與前述第二復歸反射部之間；第四波長板，係以前述第三射出軸上之前述第二復歸反射部為基準而配置於前述第二光線的射出方向；以及第二偏光分歧部，係配置於前述第三射出軸上之前述第二光源與前述第三波長板之間，且可透射與前述特定之偏光正交的偏光；前述第一波長板、前述第二波長板、前述第三波長板及前述第四波長板係朝入射於各者之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差。
此外，在本發明顯示裝置中，亦可具備有： 第二光源，係朝藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向的相反側射出第二光線；以及第二復歸反射部，係配置於顯示前述第二光線之射出方向之第三射出軸上的位置，且可復歸反射前述第一反射光線並且可透射前述第二光線。
此外，在本發明顯示裝置中：亦可在前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間配置有成像元件。
本發明之空中像的顯示方法，係具備有：使第一光線射出，在顯示前述第一光線之射出方向之第一射出軸上的位置中使前述第一光線從第一復歸反射部透射之步驟；使經透射過前述第一復歸反射部之前述第一光線的至少一部分藉由第一光分歧部朝向前述第一復歸反射部反射為第一反射光線之步驟；以及使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線的至少一部分由前述第一光分歧部透射之步驟。
此外，本發明之顯示裝置，係具備有：第一光源；第一光分歧部，係使自前述第一光源所射出之前述第一光線的至少一部分反射為第一反射光線；以及第一復歸反射部，係配置於顯示藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向的第二反射軸上的位置；前述第一光分歧部，係隨著從外周緣朝向中央，相對於該第一光分歧部而朝與配置有前述第一光源及前述第一復歸反射部之側為相反側呈凸狀地彎曲。
此外，本發明之顯示裝置，係具備有：第一光源；第一波長板，係從前述第一光源之一方的側部起沿著顯示自前述第一光源所射出之第一光線之射出方向的第一射出軸而延伸；第一復歸反射部，係在前述第一波長板中設置於朝向前述第一光源之側的相反側；第一反射板，係從前述第一光源之另一方側部起沿著前述第一射出軸而延伸；第一光分歧部，係設置於前述第一波長板之前端部與前述第一反射板之前端部之間；以及第二反射板，係從前述第一反射板之前端部隔著前述第一光分歧部而朝與前述第一反射板之延伸方向為相同之方向延伸；前述第一波長板，係朝入射於各者之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差。
此外，本發明之顯示裝置，係具備有：第一光源；以及第一光分歧部和第二光分歧部，係配置成隔著前述第一光源彼此呈相對向；前述第一光源之射出部，係朝向形成在前述第一光分歧部及前述第二光分歧部之間的空間，前述第一光分歧部及前述第二光分歧部，係使從前述第一光源所射出之前述第一光線的至少一部分反射為第一反射光線，並且使前述第一反射光線之至少一部分反射，在前述第一光分歧部及前述第二光分歧部當中一方的光分歧部中在與另一方之光分歧部相對向之側的相反側設置有第一復歸反射部。
此外，本發明之顯示裝置，係具備有：第一光源；第一液晶面板，係配置於顯示自前述第一光源所 射出之第一光線之射出方向之第一射出軸上的位置；第一偏光板，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一液晶面板之間；第一光分歧部，將自前述第一光源所射出之前述第一光線之至少一部分反射為第一反射光線，且使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線的至少一部分透射；以及第一復歸反射部，係配置於顯示前述第一反射光線之射出方向之第二射出軸上的位置。
此外，在本發明之顯示裝置中：亦可於前述第一射出軸上之前述第一偏光板與前述第一液晶面板之間配置有第二液晶面板，於前述第一射出軸上之前述第一液晶面板的前方配置有第二偏光板，於前述第二射出軸上之前述第一復歸反射部的後方配置有第一波長板，前述第一波長板係朝入射之光線的的電場振動方向賦予(π/2)之相位差，前述第一光分歧部係反射型偏光板，前述反射型偏光板之偏光的方向係形成與前述第一偏光板之偏光的方向成平。
此外，在本發明之顯示裝置中：亦可於前述第一射出軸上之前述第一偏光板與前述第一液晶面板之間配置有第二液晶面板，於前述第二射出軸上之前述第一復歸反射部的後方配置有第一波長板，前述第一波長板係朝入射之光線的的電場振動方向賦予(π/2)之相位差，前述第一光分歧部係反射型偏光板，前述反射型偏光板之偏光的方向係形成與前述第一偏光板之偏光的方向成平行， 前述第一波長板之光學軸係配置成平行於前述第一光源之寬度方向。
此外，在本發明之顯示裝置中，亦可：於前述第一射出軸上之前述第一偏光板與前述第一液晶面板之間配置有第二液晶面板，於前述第一射出軸上之前述第一液晶面板的前方配置有第二偏光板及第一波長板，於前述第二射出軸上之前述第一復歸反射部的後方配置有第二波長板，前述反射型偏光板之偏光的方向係與前述第一偏光板4之偏光的方向成正交，前述第一波長板及前述第二波長板的光學軸係各自配置成垂直於前述第一光源之寬度方向。
此外，在本發明之顯示裝置中：亦可於前述第一射出軸上之前述第一偏光板與前述第一液晶面板之間配置有第二液晶面板，於前述第一射出軸上之前述第一液晶面板的前方配置有第一波長板，於前述第二射出軸上之前述第一復歸反射部的後方配置有第二波長板，前述反射型偏光板之偏光的方向係與前述第一偏光板4之偏光的方向成正交，前述第一波長板及前述第二波長板的光學軸係配置成平行於前述第一光源之寬度方向。
再者，在本發明之顯示裝置中：亦可在與前述第一射出軸成正交之方向具有複數個稜鏡的稜鏡片係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源的前方。
在本發明之顯示裝置及空中像的顯示方法 中，可使自第一光源所射出之第一光線的至少一部份的光線，藉由第一光分歧部反射為第一反射光線後，藉由第一復歸反射部朝向第一光分歧部反射，而透射第一光分歧部，形成空中像。亦即，由於亦可使第一反射光線到達在習知的顯示裝置中無法形成空中像的位置，故而可形成空中像。因此，根據本發明可提供能夠從更寬廣角度觀察空中像的顯示裝置及空中像的顯示方法。
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1K、1M、1N、1P、 1P’、1Q、1R、1T(1)、1T(2)、1T(3)、1T(4)、1V、1W‧‧‧顯示裝置
2、2A‧‧‧第一復歸反射部
4‧‧‧第一光分歧部
5‧‧‧第二光分歧部
6、7‧‧‧第二復歸反射部
21‧‧‧第一波長板
22‧‧‧第二波長板
23‧‧‧第三波長板
24‧‧‧第四波長板
50A‧‧‧第一反射板
50B‧‧‧第二反射板
A‧‧‧空間
D1‧‧‧第一顯示器
E0‧‧‧觀察方向
E1、E2‧‧‧射出方向
I‧‧‧空中像
J1‧‧‧第一射出軸
J2‧‧‧第二反射軸
L1‧‧‧第一光線
L2‧‧‧第一反射光線
L11、L15、L18‧‧‧光線
L12、L13、L16、L19‧‧‧反射光線
L21‧‧‧第二光線
P2、P4、P6、PS1、Q1、Q2‧‧‧位置
S1‧‧‧第一光源
S2‧‧‧第二光源
Z1、Z2‧‧‧區域
θ 1A‧‧‧角度
第1圖係顯示本發明之第一實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第2圖係顯示本發明之第一實施形態之顯示裝置所使用之復歸反射部的構造之第一例的側面圖。
第3圖係顯示本發明之第一實施形態之顯示裝置所使用之復歸反射部的構造之第二例的側面圖。
第4圖係顯示本發明之第二實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第5圖係顯示本發明之第三實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第6圖係顯示本發明之第三實施形態之顯示裝置之變形例的構成之概略圖。
第7圖係顯示本發明之第四實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第8圖係顯示本發明之第五實施形態之顯示裝置的構 成之概略圖。
第9圖係顯示本發明之第六實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第10圖係第9圖所示之顯示裝置之第四顯示器的俯視圖。
第11圖係顯示本發明之第六實施形態的第一變形例之顯示裝置的構成之概略圖。
第12圖係顯示本發明之第六實施形態的第二變形例之顯示裝置的構成之概略圖。
第13圖係顯示本發明之第七實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第14圖係顯示本發明之第八實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第15圖係顯示本發明之第九實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第16圖係顯示本發明之第九實施形態的第一變形例之顯示裝置的構成之概略圖。
第17圖係顯示本發明之第九實施形態的另一變形例之顯示裝置的構成之概略圖。
第18圖係顯示本發明之第九實施形態的第二變形例之顯示裝置的構成之概略圖。
第19圖係顯示本發明之第十實施形態之顯示裝置的構成之概略圖。
第20圖係顯示本發明之第十實施形態之顯示裝置的 另一構成之概略圖。
第21圖係顯示本發明之第十實施形態之顯示裝置的進一步另一構成之之概略圖。
第22圖係顯示本發明之第十實施形態之顯示裝置的其他構成之概略圖。
第23圖係顯示本發明之第十實施形態之顯示裝置的又其他構成之概略圖。
第24圖係顯示本發明之顯示裝置之第一變形例的構成之概略圖。
第25圖係顯示本發明之顯示裝置之第二變形例的構成之概略圖。
第26圖係本發明之顯示裝置，並顯示收納於框體之顯示裝置的構成之概略圖。
第27圖係顯示本發明之顯示裝置之使用例的概略圖。
第28圖係顯示本發明之顯示裝置之第三變形例的構成之概略圖。
第29圖係藉由實施例1之顯示裝置1A所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第30圖係藉由實施例2之顯示裝置1E所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第31圖係藉由實施例3之顯示裝置1G所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第32圖係藉由實施例3之顯示裝置1G’所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第33圖係藉由實施例4之顯示裝置1H所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第34圖係藉由實施例5之顯示裝置1K所顯示之空中像及由光源所照射之直接透射光的照片。
第35圖係藉由實施例6之顯示裝置1P所顯示之空中像的照片。
第36圖係藉由實施例6之顯示裝置1Q所顯示之空中像的照片。
第37圖係在實施例7及比較例1所使用之特殊彩色顯示器的射出像。
第38圖係藉由比較例1之顯示裝置CT所顯示之空中像的照片。
第39圖係藉由實施例7之顯示裝置1T(1)所顯示之空中像的照片。
第40圖係藉由實施例7之顯示裝置1T(2)所顯示之空中像的照片。
第41圖係藉由實施例7之顯示裝置1T(3)所顯示之空中像的照片。
第42圖係藉由實施例7之顯示裝置1T(4)所顯示之空中像的照片。
第43圖係在正對空中像方向之左側拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之空中像的照片。
第44圖係在正對空中像方向之正面拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之空中像的照片。
第45圖係在正對空中像方向之右側拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之空中像的照片。
第46圖係在正對空中像方向之左方拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之另一空中像的照片。
第47圖係在正對空中像方向之正面拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之另一空中像的照片。
第48圖係在正對空中像方向之右側拍攝藉由實施例8之顯示裝置1T(2)所顯示之另一空中像的照片。
第49圖係顯示實施例9之顯示裝置的構成之概略圖。
第50圖係在實施例9之顯示裝置中於配置波長板53之前所顯示之空中像的照片。
第51圖係在實施例9之顯示裝置中於配置波長板53之時所顯示之空中像的照片。
第52圖係使用實施例10之顯示裝置之立體物的投影圖像及所獲得之空中像的照片。
第53圖係顯示習知之顯示裝置的構成之概略圖。
以下，參照圖式針對本發明之顯示裝置及空中像的顯示方法的實施形態加以說明。此外，以下之說明中所使用的圖式為示意性，長、寬、及厚度之比率等並不一定與實際相同，可適當變更。
(第一實施形態)
如第1圖所示，第一實施形態的顯示裝置1A係具備 有：第一光源S1、第一復歸反射部2A、第一光分歧部4、及第二復歸反射部6。
第一光源S1係例如為LED，但不具體加以限定。第一實施形態之顯示裝置1A的第一光源S1係與第一顯示器D1的板面平行地排列有複數個，且以彼此之光線的射出方向一致之方式加以設置。此外，第一光源S1的數量及相對位置不具體加以限定。
在本發明中，第一復歸反射部2係配置在第一射出軸J1上的位置P2，該第一射出軸J1係顯示自第一光源S1所射出之第一光線L1的射出方向E1。
第一實施形態的第一復歸反射部2A係以第一射出軸J1上之第一光源S1為基準並朝射出方向E1配置。第一復歸反射部2A係在第一射出軸J1上，配置於第一顯示器D1(亦即，第一光源S1的位置PS1)的附近為佳。第一復歸反射部2A亦可貼著在第一顯示器D1之第一光源S1的射出方向E1側，且與第一顯示器D1一體化。
第一復歸反射部2A係具備有已知的復歸反射構造。就第一復歸反射部2A之復歸反射構造而言，茲列舉例如，第2圖及第3圖所示具備有複數個單位構造10的復歸反射構造3A、3B，該單位構造10係至少具有一以上的反射面12。
第2圖所示之復歸反射構造3A的表面3a(亦即，光線入射面)係形成為平坦。另一方面，復歸反射構造3A的表面3b係在側面觀看時以沿著表面3b而彼此鄰接之 方式形成複數個構成單位構造10之三角形狀。
入射至表面3a的光線L10a係透射表面3a，以光線L10b入射至單位構造10的反射面12a。光線L10b係藉反射面12a反射，以光線L10c朝向單位構造10之反射面12c前進。在復歸反射構造3A中，單位構造10的反射面12a、12c所呈之內角係設定為預定之角度(亦即，大致90°)。因此，入射至反射面12c的光線L10c係藉反射面12c朝與光線L10b平行的方向反射為光線L10d，且從表面3a作為反射光線L10e而射出。
另外，在第2圖，省略以表面3a為交界之自光線10a往光線10b的折射及自光線10d往光線10e的折射角之圖示。
第3圖所示之復歸反射構造3B的表面3a、3b係分別在側面觀看時以沿著表面3a、3b而彼此鄰接之方式形成複數個構成單位構造10之半圓形狀。亦即，復歸反射構造3B係以沿著一方向而彼此鄰接之方式排列複數個微小之圓柱體或球體的構造。
入射至表面3a的光線L10a係透射表面3a，藉表面3a而以因應其曲率之折射角折射，以光線L10b朝向反射面12a前進。入射至反射面12a的光線L10b係藉反射面12a反射，以反射光線L10d朝向表面3a前進。由於表面3a及反射面12a係彼此對應並形成呈球體，故藉反射面12a而反射的光線L10d係藉表面3a而朝與光線L10a平行方向折射，且從表面3a作為反射光線L10e而射出。
根據具備有復歸反射構造3A、3B的第一復歸反射部2A，由於入射角與射出角相等，故入射至第一復歸反射部2A的光線，不會被復歸反射構造3A之素材的折射率影響，而朝與入射方向相同方向反射。第一復歸反射部2A係將復歸反射構造3A或復歸反射構造3B的表面3b側予以朝向第一光源S1來配置。
第一復歸反射部2A的素材係能夠透射第一光線L1，只要令第一復歸反射部2A能夠復歸反射從第一光分歧部4側(亦即，射出方向E1的相反側)入射之光線，則不具體加以限定。由只要第一光線L1為可見光，則能夠使第一光線L1在復歸反射構造3A、3B之內部更高效率地透射的觀點，就第一復歸反射部2A的素材而言，茲列舉例如光學玻璃、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)等。此外，表面3b側，亦即反射面12a、12c係抵接設置有未圖示的反射物質。就反射物質而言，使用能夠將第一光線L1予以朝射出方向E1透射，並能夠將對第一復歸反射部2A朝射出方向E1之相反方向射入之光線(例如，光線L16等)予以反射的物質，茲列舉例如介電體物質等。
另外，只要能夠使入射至第一復歸反射部2之光線朝與入射方向相同方向反射，則不具體限定第一復歸反射部2之構造及素材。
例如，就第一復歸反射部2而言，茲列舉：使全角稜鏡(Full corner-cube)、貓眼復歸反射材、柱面鏡(lenticular lens)與反射板組合者，使單透鏡縱橫接觸而排列的透鏡(所謂，蒼蠅眼透鏡、複眼透鏡(fly-eye lens))與反射板組合者，或經複製復歸性反射性能之全像(hologram)，能夠利用空間燈光調變器(Spatial Light Modulator：SLM)及/或聲光調變器(Acousto-optic Modulator：AOM)等構成且將復歸性反射功能程序化之數位全像、相位共軛鏡等。就全角稜鏡而言，茲列舉：例如習知之稜鏡型反射片(例如：參照http：//www.yao-sangyo.co.jp/sign/prism_4090.html等)或水晶級(Crystal Grade)(註冊商標，例如參照http：//www.carbide.co.jp/jp/viewer/file/product/4c74f1d8ac72dfc26d1e3587c0358529.pdfsurasshu4c74f1d8ac72dfc26d1e3587c0358529.pdf等)。
第一光分歧部4係以朝向第二復歸反射部6之方式反射透射第一復歸反射部2A之第一光線L1的一部分作為第一反射光線L2，且透射藉由第二復歸反射部6所反射之第一反射光線L2的至少一部分。第一光分歧部4係配置於較第一光源S1及第一復歸反射部2A更靠使用者之觀察位置側的預定位置。第一光分歧部4係例如為半反射鏡，惟只要能夠如上述方式反射第一光線L1的一部分，且使藉由第一復歸反射部2A所反射之第一反射光線L2的至少一部分透射，則不具體限定。就如上述之第一光分歧部4而言，除半反射鏡之外，茲列舉：例如由包含壓克力(acrylic)或玻璃之板狀構件，或該等素材所構成並於中空部收容水的中空體，具有沖孔金屬等之開口列的板體、線柵 (wire grid)膜、反射型偏光膜、其他一般稱為射束分光鏡(beam splitter)者等。
第二復歸反射部6係配置於顯示藉由第一光分歧部4所反射之第一反射光線L2之射出方向E2之第二射出軸J2上的位置P6。第二復歸反射部6之位置P6為位於射出方向E2，並考慮第一顯示器D1之位置PS1、第一復歸反射部2A之位置P2、第一光分歧部4之位置P4，適當地設定在能夠使第一反射光線L2入射的位置。
第二復歸反射部6係具備有習知的復歸反射構造。亦即，就第二復歸反射部6之構造及素材而言，茲列舉與前述第一復歸反射部2同樣之構造及素材，惟只要能夠使入射至第二復歸反射部6的光線朝與入射方向相同之方向反射者，則不具體限定。但是，第二復歸反射部6中不須使第一反射光線L2透射，故此例如採用復歸反射構造3A、3B之情形，就設置於表面3b側，亦即設置於反射面12a、12c的反射物質而言，除前述之介電體物質等之外，茲列舉例如鋁、金、銀等。
第一實施形態之顯示裝置1A中，自第一光源S1所射出之第一光線L1當中，光線L11的一部分係藉由第一光分歧部4反射為反射光線L12(第一反射光線L2)。反射光線L12係入射至第二復歸反射部6，藉由第二復歸反射部6而朝與入射方向相同方向反射，以反射光線L13入射至第一光分歧部4，並且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光 源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
此外，第一光線L1當中，光線L15係藉由第一光分歧部4反射之後，以反射光線L16(第一反射光線L2)入射至第一復歸反射部2A，藉由第一復歸反射部2A而朝與入射方向相同方向反射，透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
並且，例如從配置於第一顯示器D1之一方端部之第一光源S1所射出的光線L18(第一光線L1)係藉由第一光分歧部4而反射之後，以反射光線L19(第一反射光線L2)入射至第一復歸反射部2A，藉由第一復歸反射部2A而朝與入射方向相同方向反射，透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為於與第一光源S1對稱的位置Q2形成空中像I。
根據以上說明之第一實施形態的顯示裝置1A，使用者除了空間A(亦即，相對於第一光分歧部4使用者所存在的空間)內之某區域Z1之外，並在習知之顯示裝置中像所無法觀察之區域Z2亦可觀察空中像I。因此，使用者能夠從對於第一光分歧部4為與第一光源S1為相反側之觀察方向E0觀察顯示於區域Z1及區域Z2的空中像I。藉此，可在顯示裝置1A中擴大空中像I能觀看的角度θ 1A。此外，參照第1圖可知，以第一顯示器D1中之第一光源S1之位置無關之方式，可使自第一光源S1所射出之第一光線L1的大致整體貢獻於像I的形成，因此能夠謀求 空中像I之亮度的提升。
(第二實施形態)
以下，針對本發明之第二實施形態的顯示裝置1B加以說明。另外，在第4圖所示之第二實施形態之顯示裝置1B的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第4圖所示，顯示裝置1B係具備有：第一光源S1、第一復歸反射部2A、以與第一復歸反射部2A對置之方式所配置的第一光分歧部4、第一波長板21、第二波長板22、及第一偏光分歧部25。
此外，顯示裝置1B中，係構成為使第一反射光線L2入射至第一復歸反射部2A。
針對第一復歸反射部2A之配置而言，只要能夠使使用者將藉由第一復歸反射部2A所形成之空中像I與第一光源S1(亦即，直接透射光)視為一體，則不具體加以限定。具體而言，設使用者之眼部的位置與空中像I的距離(亦即，觀察距離)為V，設光源S1之位置PS1與第一復歸反射部2A之位置P2的間隔為T時，則T<(V/50)為佳。
第一波長板21係設置於第一射出軸J1上之第一光源S1與第一復歸反射部2之間。第二波長板22係以第一射出軸J1上之第一復歸反射部為基準而配置於第 一光線L1之射出方向E1。
第一波長板21及第二波長板22係構成為朝每一入射之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差，即所謂λ/4波長板。
第一偏光分歧部25係配置於第一射出軸J1上之第一光源S1與第一波長板21之間。因此，顯示裝置1B中，係沿著第一光線L1之射出方向E1，使含有第一光源S之第一顯示器D1、第一偏光分歧部25、第一波長板21、第一復歸反射部2A、第二波長板22、第一光分歧部4彼此相對向地配置。針對上述中第一顯示器D1、第一偏光分歧部25、第一波長板21、第一復歸反射部2A、第二波長板22而言，彼此非常接近為佳，亦可彼此抵接而成一體化。
第一偏光分歧部25係構成為能夠透射P偏光並且能夠反射S偏光，例如為反射型偏光射束分光鏡。
在第二實施形態的顯示裝置1B中，從第一光源S所射出之第一光線L1當中，僅使P偏光的第一光線L1透射第一偏光分歧部25並沿著射出方向E1來射出，依序透射第一波長板21、第一復歸反射部2、第二波長板22來形成S偏光的第一光線L1且加以射出。從第二波長板22所射出之S偏光的第一光線L1之一部分係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。S偏光的第一反射光線L2係透射第二波長板22，入射至第一復歸反射部2A，藉由第一復歸反射部2A朝與入射方向相同方向加以反 射，再次透射第二波長板22而以P偏光的反射光線L3入射至第一光分歧部4。於是，P偏光的反射光線L3係透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
根據以上說明之第二實施形態的顯示裝置1B，使用者可從對於第一光分歧部4為與第一光源S1為相反側之觀察方向E0觀察空中像I。藉此，在第二實施形態之顯示裝置1B中，使空中像I觀看的角度θ 1B係涵蓋配置於第一顯示器D1之第一光源S1的整體區域，能夠擴大角度θ 1B。此外，參照第4圖可知，以與第一顯示器D1中之第一光源S1之位置無關之方式，可使自第一光源S1所射出之P偏光的第一光線L1之大致整體貢獻於空中像I的形成。
此外，根據第二實施形態的顯示裝置1B，對於第一光源S1及第一顯示器D1以朝第一光線L1之射出方向E1之方式設置第一復歸反射部2，就第一光分歧部4使用反射型偏光膜、偏光板或對半反射鏡設置偏光膜等，從而藉由第一光分歧部4來遮斷直接透射光，因此使用者未觀看到第一光源S及第一顯示器D1(亦即，直接透射光)。因此，可防止由空中像I與第一光源S1之混合所形成之空中像I之辨識度的降低。
此外，根據第二實施形態的顯示裝置1B，能夠省略第二復歸反射部6，以沿著第一光線L1之射出方向E1之方式，配置第一光源S1、第一偏光分歧部25、第 一波長板21、第一復歸反射部2A、第二波長板22、第一光分歧部4，能夠謀求裝置整體之小型化及省空間化。
(第三實施形態)
以下，針對本發明之第三實施形態的顯示裝置1C加以說明。另外，在第5圖所示之第三實施形態之顯示裝置1C的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第5圖所示，顯示裝置1C係具備有：第一光源S1、第一復歸反射部2A、第一光分歧部4、第一波長板21、第二波長板22、第一偏光分歧部25、第二光源S2、第二復歸反射部7、第二光分歧部5、第三波長板23、第四波長板24、及第二偏光分歧部26。
第二光源S2係與第一光源S1同樣地，例如為LED，但不具體加以限定。
此外，第三實施形態之顯示裝置1C的第二光源S2，係與第二顯示器D2之板面平行地排列複數個，且彼此對齊光線之射出方向來加以設置。另外，第二光源S2之數量未具體限制。但是，第二光源S2係配置成能夠朝第一反射光線L2的射出方向E2之相反側的方向E3(以下，為射出方向E3)射出第二光線L21。
第二復歸反射部7係配置於顯示第二光線L21之射出方向E3的第三射出軸J3上之位置P7，且構成 為可復歸反射第一反射光線L2，並且可透射第二光線L21之至少一部分。就第二復歸反射部7之構造及素材而言，茲列舉與前述之第一復歸反射部2同樣的構造及素材。
第二光分歧部5係將經透射第二復歸反射部7之第二光線L21的一部分予以透射，且將經透射第二復歸反射部7之第二光線L21的至少一部分予以反射為第二反射光線L22。
第三波長板23係配置於第三射出軸J3上之第二光源S2與第二復歸反射部7之間。第四波長板24係以第三射出軸J3上之第二復歸反射部7為基準並配置於第二光線L21之射出方向E3的位置。
第三波長板23及第四波長板24，係與第一波長板21及第二波長板22同樣地構成為：朝每一入射之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差，即所謂λ/4波長板。
第二偏光分歧部26係配置於第三射出軸J3上之第二光源S2與第三波長板23之間。因此，顯示裝置1C中，以沿著第二光線L21之射出方向E3之方式，適當配置：含有第二光源S2之第二顯示器D2、第二偏光分歧部26、第三波長板23、第二復歸反射部7、第四波長板24、第二光分歧部5。上述中，就第二顯示器D2、第二偏光分歧部26、第三波長板23、第二復歸反射部7、第四波長板24而言，彼此非常接近為佳，亦可彼此抵接而成一體化。
第二偏光分歧部26係構成為能夠反射P偏光並且能夠透射S偏光，例如為反射型偏光射束分光鏡。
參照第5圖可知，第三實施形態的顯示裝置1C係將在第二實施形態之顯示裝置1B中包含含有第一光源S1之第一顯示器D1、第一偏光分歧部25、第一波長板21、第一復歸反射部2A及第二波長板22之構成與第一光分歧部4的相對位置，設為與第一實施形態之顯示裝置1A中之第一顯示器D1及第一復歸反射部2A、與第一光分歧部4的相對位置相同，並對於上述之構成以相對向之方式配置同樣的構成者。
在第三實施形態的顯示裝置1C中，從第一光源S1所射出之第一光線L1當中，僅使P偏光的第一光線L1透射第一偏光分歧部25並沿著射出方向E1來射出，依序透射第一波長板21、第一復歸反射部2、第二波長板22來形成S偏光的第一光線L1且加以射出。從第二波長板22所射出之S偏光的第一光線L1之一部分係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。S偏光的第一反射光線L2係透射第二波長板22，入射至第二復歸反射部6，藉由第二復歸反射部6朝與入射方向相同方向加以反射，再次透射第二波長板22而以P偏光的反射光線L3入射至第一光分歧部4。於是，P偏光的反射光線L3係透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I1。
另一方面，從第二光源S2所射出之第二光線L21當中，僅使S偏光的第二光線L21透射第二偏光分歧部26並沿著射出方向E3來射出，依序透射第三波長板 23、第二復歸反射部7、第四波長板24來形成P偏光的第一光線L21且加以射出。
從第四波長板24所射出之P偏光的第一光線L1之一部分係藉由第二光分歧部5反射為第一反射光線L2。P偏光的第一反射光線L2係透射第四波長板24，入射至第二復歸反射部7，藉由第二復歸反射部7朝與入射方向相同方向加以反射，再次透射第四波長板24而以S偏光的反射光線L3入射至第二光分歧部5。於是，S偏光的第一反射光線L3係透射第二光分歧部5，在相對於第二光分歧部5之板面(亦即，反射面)為與第二光源S2對稱的位置Q10形成空中像I2。
根據以上說明之第三實施形態的顯示裝置1C，使用者從對於第一光分歧部4為與第一光源S1為相反側之觀察方向E0能夠觀察空中像I1(例如，文字像「A」)。另一方面，使用者對於第二光分歧部5從與第二光源S2為相反側之觀察方向E10能夠觀察空中像I2(例如，文字像「B」)。如此，根據第三實施形態之顯示裝置1C，能夠謀求空中像I1、I2的多視點化(Multiview)。
在使上述之第一光分歧部4與第二光分歧部5中之透射光線之偏光方向呈正交的配置中，從觀察方向E0通過第一光分歧部4並於空中像I1的背後可觀察到第二光源S2及第二顯示器D2(亦即，直接透射光)，而從觀察方向E10通過第二光分歧部5並於空中像I2的背後可觀察到第一光源S1及第一顯示器D1(亦即，直接透射光)。也就是， 作成空中像與背景所形成之直接透射光之兩層的多視點化。
另一方面，當配置成使第一光分歧部4與第二光分歧部5中之透射光線之偏光方向呈平行時，例如，在第二光分歧部5中配置成僅透射P偏光成分，並相對應地在第二偏光分歧部26中亦配置成僅透射P偏光成分的情形，第一光源S1和第一顯示器D1(亦即，直接透射光)以及第二光源S2和第二顯示器D2(亦即，直接透射光)沒有被觀察到，而在觀察方向E1中僅觀察到空中像I1。藉此，作成在觀察方向E10中僅觀察到空中像I10的多視點化。
雖然第5圖顯示兩方向的多視點化，但是在每一觀察方向以相對向的態樣設置顯示裝置1B，從而能夠實現三方向以上的多視點化。
使空中像I1、I2觀看的角度形成涵蓋配置於第一顯示器D1之第一光源S1的整體區域，及配置於第二顯示器D2之第二光源S2的整體區域，而可進一步擴大。此外，以與第一顯示器D1中之第一光源S1的位置，或第二顯示器D2中之第二光源S2的位置無關之方式，可使自第一光源S1所射出之P偏光的第一光線L1、自第二光源S2所射出之S偏光的第二光線L21之大致整體貢獻於空中像I1、I2的形成。
此外，根據第三實施形態的顯示裝置1C，就第一光分歧部4及第二光分歧部5使用反射型偏光膜、偏光板或對半反射鏡設置偏光膜等，從而藉由第一光分歧 部4及第二光分歧部5來遮斷直接透射光，因此使用者未觀看到第一光源S及第一顯示器D1(亦即，直接透射光)。因此，可防止由空中像I與第一光源S1或第二光源S2之混合所形成之空中像I之辨識度的降低。
如第6圖所示，在屬於第三實施形態的顯示裝置1C之變形例的顯示裝置1D中具備有：使顯示裝置1C中之含有第一光源S1、第一復歸反射部2、第一光分歧部4、第一波長板21、第二波長板22及第一偏光分歧部25的構造、以及含有第二光源S2、第二復歸反射部7、第三波長板23、第四波長板24及第二偏光分歧部26的構造彼此接近的構成。因此，在顯示裝置1D中省略第二光分歧部5。
根據屬於第三實施形態之變形例的顯示裝置1D，使空中像I觀看的角度形成涵蓋配置於第一顯示器D1之第一光源S1及配置於第二顯示器D2之第二光源S2的整體區域，而可加以擴大。此外，設置第一偏光分歧部25俾使第一顯示器D1之直接光透射第一光分歧部4，藉此使用者從對第一光分歧部4為與第二光源S2之相反側的某方向E0，能在空中像I3(例如，文字像「O」)之背後觀看由直接光所形成之背景(例如，文字像「U」)。如此，根據屬於第三實施形態之變形例的顯示裝置1D，能夠謀求空中像I與直接像的二層化。
(第四實施形態)
以下，針對本發明之第四實施形態的顯示裝置1E加 以說明。另外，在第7圖所示之第四實施形態之顯示裝置1E的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第7圖所示，顯示裝置1E係具備有：第一光源S1、第一復歸反射部2、第一光分歧部4、第二光源S2、及第二復歸反射部7。顯示裝置1E係在顯示裝置1A的構成中，在第二復歸反射部6的位置設置第二復歸反射部7，而在第二反射光線L2的射出方向E2設置第二顯示器D2者。
在第四實施形態的顯示裝置1E中，從第一光源S1所射出之第一光線L1的一部分，係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。第一反射光線L2，係入射至第二復歸反射部6，藉由第二復歸反射部6朝與入射方向相同方向加以反射，以反射光線L3入射至第一光分歧部4，並且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I1。
從第二光源S2所射出之第二光線L21之一部分，亦藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。第一反射光線L2係入射至第二復歸反射部6，藉由第二復歸反射部6朝與入射方向相同方向加以反射，以反射光線L3入射至第一光分歧部4。並且，第一反射光線L2係透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面) 為與第二光源S2對稱的位置Q10形成空中像I2。
根據以上說明之第四實施形態的顯示裝置1E，使用者從對於第一光分歧部4與第一光源S1為相反側之某方向E0能夠觀看空中像I1及顯示器D2之第二光源S2(亦即，直接透射光)兩者。另一方面，使用者從對於第二光分歧部5與第二光源S2為相反側之觀察方向E10能夠觀看空中像I2及顯示器D1之第一光源S1(亦即，直接透射光)兩者。如此，根據第三實施形態的顯示裝置1C，可謀求經組合空中像I與顯示器D1、D2(意即，光源S1、S2)的多視點化。
空中像I1、I2觀看角度θ 1E係各自涵蓋配置於第一顯示器D1、D2之第一光源S1、S2的整體區域，且變得擴大。此外，以與第一顯示器D1中之第一光源S1之位置或第二顯示器D2中之第二光源S2之位置無關之方式，可使自第一光源S1所射出之第一光線L1、自第二光源S2所射出之第二光線L21之大致整體貢獻於空中像I1、I2的形成。
(第五實施形態)
以下，針對本發明之第五實施形態的顯示裝置1F加以說明。另外，在第8圖所示之第五實施形態之顯示裝置1F的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第8圖所示，顯示裝置1F係具備有：第 一光源S1、第一復歸反射部2B、第一光分歧部4、及第二復歸反射部6。
在顯示裝置1F中，第一復歸反射部2B係以顯示自第一光源S1所射出之第一光線L1的射出方向E1之第一射出軸J1上的第一光源S1為基準而配置於射出方向E1的相反側。
第二復歸反射部6係以連結第一復歸反射部2B之外周緣部及第一光分歧部4之外周緣部的方式所配置。
但是，第一復歸反射部2B不須使第一光線L1或第一反射光線L2透射，故此例如採用復歸反射構造3A、3B之情形，就設置於表面3b側(亦即反射面12a、12c)的反射物質而言，除前述之介電體物質等之外，茲列舉例如鋁、金、銀等。換言之，第一復歸反射部2B及第二復歸反射部6係亦可具備相同的復歸反射構造。
在上述的配置中，第一光源S1係配置於藉由第一復歸反射部2B、第一光分歧部4、及第二復歸反射部6所包圍之空間X內。
在具有第一光源S1之第三顯示器D3，亦即第一光源S1的位置PS1中，第一光源S1之非配置部NS係能夠透射第一光及第一反射光線L2。就如上述之第三顯示器D3而言，茲列舉例如透明顯示器或稱為透視顯示器(see-through display)者，具體而言，茲列舉例如不具有色彩濾鏡之透明像素液晶顯示器、在有機EL將一部分予以透明化從而使非配置部NS可穿透觀看者，或者由以條紋狀地彼此空開 間隔之方式所配置之複數個LED所構成的面板(所謂，緞帶LED(RIBBON LED)等)。
在第五實施形態的顯示裝置1F中，自第一光源S1所射出之第一光線L1的一部分，係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。第一反射光線L2係入射至第一復歸反射部2B，藉由第一復歸反射部2B而朝與入射方向相同方向反射，且部分性地透射第三顯示器D3之非配置部NS，而入射至第一光分歧部4，並且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
此外，第一光線L1當中，以比較小的入射角入射至第一光分歧部4的第一光線L18係藉由第一光分歧部4加以反射之後，以反射光線L28(第一反射光線L2)入射至第二復歸反射部6，藉由第二復歸反射部6而朝與入射方向相同方向反射，透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
根據以上說明之第五實施形態的顯示裝置1F，使用者可對於第一光分歧部4從與第一光源S1為相反側之某一方向E0觀察空中像I。在顯示裝置1F中空中像I觀看的角度，涵蓋第一光分歧部4之板面的大致全體，故此可較習知之顯示裝置等還擴大之。此外，參照第8圖可知，以與第一顯示器D1中之第一光源S1之位置無關之方式，可使自第一光源S1所射出之第一光線L1之大致整體 貢獻於空中像I的形成，故此可謀求空中像I之亮度的提升。
(第六實施形態)
以下，針對本發明之第六實施形態的顯示裝置1G加以說明。另外，在第9圖所示之第六實施形態之顯示裝置1G的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第9圖所示，顯示裝置1G係具備有：具備有第一光源S1、及第一復歸反射部2C之第四顯示器D4以及第一光分歧部4。
此外，在顯示裝置1G中，係構成為使第一反射光線L2入射至第一復歸反射部2C。
在顯示裝置1G中，第四顯示器D4係在基板35的表面35a上，以彼此空開間隔之方式配置第一光源S1，以及在第一光源S彼此之間(亦即，第一光源S1之非配置部NS)配置有第一復歸反射部2C。藉由如前述之構成，第一復歸反射部2C係配置於顯示第一光源S1及自第一光源S1所射出之第一光線L1之射出方向E1之第一射出軸J1上的位置P2。亦即，如第10圖所示，彼此相同位 置PS1、P2中，複數個光源S1及第一復歸反射部2C係以空間劃分之方式配置。
另外，第一復歸反射部2C不須使第一光線L1或第一反射光線L2透射，故此例如採用復歸反射構造3A、3B之情形，就設置於表面3b側(亦即反射面12a、12c)的反射物質而言，除前述之介電體物質等之外，茲列舉例如鋁、金、銀等。
如第9圖所示，在第六實施形態的顯示裝置1G中，自第一光源S1所射出之第一光線L1的一部分，係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。入射至第一復歸反射部2C的第一反射光線L2，藉由第一復歸反射部2C而朝與入射方向相同方向反射，且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q 1形成空中像I。
根據以上說明之第六實施形態的顯示裝置1G，使用者可從對於第一光分歧部4與第一光源S1為相反側之某一方向E0觀察空中像I。在顯示裝置1G中空中像I能觀看的角度，涵蓋第一光分歧部4之板面的大致全體，故此可較習知之顯示裝置等還擴大。此外，參照第9圖可知，以與第四顯示器D4中之第一光源S1之位置無關 之方式，可使自第一光源S1所射出之第一光線L1之大致整體貢獻於空中像I的形成，故此可謀求空中像I之亮度的提升。
如第11圖所示，在屬於第六實施形態的顯示裝置1G之第一變形例的顯示裝置1H中具備有：使第一光分歧部4配置成相對於第四顯示器D4(亦即，第一光源S1及第一復歸反射部2C)之表面，呈大致45°而傾斜。
根據屬於第六實施形態之第一變形例的顯示裝置1H，可獲得與第六實施形態之顯示裝置1G同樣的作用效果，又能夠以相對於第四顯示器D4之表面，朝大致正交之方向形成空中像I。
另外，第一光分歧部4與第四顯示器D4各表面彼此夾角不限定為大致45°，能夠設定為任意角度，並在與該角度對應之位置形成空中像I。
如第12圖所示，屬於第六實施形態之顯示裝置1G的第二變形例之顯示裝置1K，除顯示裝置1H之構成外具備有偏光板40。但是，第一復歸反射部2C在水平方向與第一光源S1保持空間劃分的相對關係，並且以第一射出軸J1上之第一光源S1為基準配置在第一光線L1之射出方向E1的位置P2。
偏光板40係配置於第一射出軸J1上之第一光源S1與第一復歸反射部2C之間。
在屬於第六實施形態之第二變形例的顯示裝置1K中，自第一光源S1所射出之第一光線L1當中， 僅使預定之偏光透射偏光板40，而經透射偏光板40的第一光線L1，係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。入射至第一復歸反射部2C的第一反射光線L2，係藉由第一復歸反射部2C而朝與入射方向相同方向反射，且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與第一光源S1對稱的位置Q1形成空中像I。
根據屬於第六實施形態之第二變形例的顯示裝置1K，可獲得與屬於第六實施形態之第一變形例的顯示裝置1H同樣的作用效果。此外，根據屬於第六實施形態之第二變形例的顯示裝置1K，設置有偏光板40，就第一光分歧部4而言係使用反射型偏光膜、偏光板或對半反射鏡設置偏光膜者等，從而藉由第一光分歧部4來遮斷直接透射光，因此使用者未觀看到第一光源S1(亦即，直接透射光)及第四顯示器D4。因此，可防止由空中像I與第一光源S1之混合所形成之空中像I之辨識度的降低。
另外，在第9圖所示之第六實施形態的顯示裝置1G，第一復歸反射部2C亦以第一射出軸J1上之第一光源S1為基準配置在第一光線L1之射出方向E1的位置P2，若偏光板40配置於第一射出軸J1上之第一光源S1與第一復歸反射部2C之間，則如上述之方式遮斷直接透射光，僅觀察到空中像I。
(第七實施形態)
以下，針對本發明之第七實施形態的顯示裝置1V加 以說明。另外，在第13圖所示之第七實施形態之顯示裝置1V的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第13圖所示，顯示裝置1V係具備有：具備有第一光源S1之第一顯示器D1、第一光分歧部4、以及第一復歸反射部2A。
在顯示裝置1V中，第一復歸反射部2A係配置於顯示第一反射光線L2之射出方向E2之第二反射軸J2上的位置。
此外，第一光分歧部4係以隨著外周緣朝向中央之方式，相對於而朝與第一光源S1及第一復歸反射部2A所配置之側為相反側凸狀地彎曲。
根據以上說明之第七實施形態的顯示裝置1V，與第一實施形態的顯示裝置1A同樣地，使用者可在空間A(亦即，相對於第一光分歧部4使用者所存在的空間)內觀察空中像I。此外，根據第七實施形態的顯示裝置1V，可避免使用第二復歸反射部6，即可較第一實施形態的顯示裝置1A簡化裝置的構成。再者，在第七實施形態的顯示裝置1V中，容易將空中像I配置成相對於通過彎曲之第一光分歧部4之頂點之切線呈大致直角。藉此，自觀察方向E0排除第一光源S1及第一復歸反射部2A，而當自觀察方向E0觀看空中像I時，使第一光源S1及/或第一光源S1之虛像不會被觀看，而可容易辨識空中像I。
另外，在第一光源S1上配置透明的復歸反射元件，藉此使空中像I的視野擴展。
(第八實施形態)
以下，針對本發明之第八實施形態的顯示裝置1W加以說明。另外，在第14圖所示之第八實施形態之顯示裝置1W的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第14圖所示，顯示裝置1W係具備有：具備有第一光源S1之第一顯示器D1、第一波長板21、第一復歸反射部2A、第一反射板50A、第一光分歧部4、及第二反射板50B。
在顯示裝置1W中，第一波長板21係自第一顯示器D1之側端部(第一光源之一方的側部)e1起，沿著顯示第一光線L1之射出方向E1的第一射出軸J1而延伸。第一復歸反射部2A係在第一波長板21中與朝向第一顯示器D1之側的相反側沿著第一波長板21設置。第一反射板50A係自第一顯示器D1之側端部(第一光源之另一方的側部)e2起，沿著第一射出軸J1而延伸。
第一反射板50A係例如相當為習知的全反射透鏡等，但只要能夠反射第一光線L1則不具體加以限定。第一光分歧部4係配置成連接第一波長板21的前端部e3與第一反射板50A的前端部e4之間。
第二反射板50B係自第一反射板50A的前端部e4起隔著第一光分歧部4而朝與第一反射板50A之延伸方向相同方向延伸，且與第一反射板50A齊平。此外，第二反射板50B係使藉由第一復歸反射部2A所反射之第一反射光線L2的至少一部分反射，而使該一部分以外透射。第二反射板50B係例如相當為習知的半反射鏡等，但只要能夠反射第一反射光線L2則不具體加以限定。另外，第二反射板50B亦可為將藉由第一復歸反射部2A所反射之第一反射光線L2予以全反射之全反射透鏡。此外，第二反射板50B，只需要使第一反射光線L2之至少一部分的光線反射，亦可為透明板(玻璃製之桌墊等)。例如，當使用桌墊作為第二反射板50B之情形，在觀看到如桌子木紋般物的狀態下，同時觀看到空中像I浮現在其上。
在以上說明之第八實施形態的顯示裝置1W中，第一顯示器D1中之自各個第一光源S1所射出之第一光線L1當中，朝向第一反射板50A者，藉由第一反射板50A而反射，進而藉由由反射型偏光板等所構成的第一光分歧部4來朝向第一波長板21反射。第一光線L1之P偏光或S偏光當中一方，係透射第一波長板21，藉由第一復歸反射部2A復歸反射為第一反射光線L2，且透射第一光分歧部4。經透射第一光分歧部4的第一反射光線L2係藉由第二反射板50B反射為復歸反射光線(反射光線)L13，與自第一復歸反射部2A所直接照射之第一反射光線L2一起形成空中像I。此外，如第14圖所示，隔著第一反射板50A、 50B之各個而在第一顯示器D1的相反側產生第一顯示器D1之虛像。
因此，根據第八實施形態的顯示裝置1W，與第一實施形態之顯示裝置1A同樣地，使用者可在空間A(亦即，相對於第一光分歧部4為使用者所存在的空間)內觀察空中像I。例如，只要在書桌等之平台上設置第一反射板50A及第二反射板50B，即可獲得自前述之平台朝大致垂直立起的空中像I，使觀察空中像I變得容易。此外，就第二反射板50B而言使用半反射鏡，且使用透明之平台，則觀看空中像I的同時亦觀察虛像。
(第九實施形態)
以下，針對本發明之第九實施形態的顯示裝置1P加以說明。另外，在第15圖所示之第九實施形態之顯示裝置1P的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
如第15圖所示，顯示裝置1P係具備有：第一光源S1、第一光分歧部4A、第二光分歧部4B、及第一復歸反射部2A。
在顯示裝置1P中，第一光分歧部4A及第二光分歧部4B係配置成隔著第一光源S1而彼此相對向。換言之，第一光源S1係配置在彼此相對向所配置之第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之間。第一光源S1之射出 部(省略圖示)係朝向形成在第一光分歧部4A與第二光分歧部4B之間的空間。第一光分歧部4A及第二光分歧部4B係使第一光線L1之至少一部分反射為第一反射光線L2，並且使第一反射光線L2之至少一部分反射。在第二光分歧部(一方之光分歧部)4B中與第一光分歧部4A之相對向之表面(側)為相反側之表面係設置有第一復歸反射部2A。
在第九實施形態的顯示裝置1P中，自第一光源S1所射出之第一光線L1係通過於第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之間所形成的空間，且照射於第一光分歧部4A或第二光分歧部4B並透射。在第一光線L1照射至第一復歸反射部2A之時點，在沿著第二光分歧部4B之表面的方向中，作為復歸反射光線L13返回至第一光源S1側。藉此，在隔著第一光分歧部4A並與第一光源S1相對向之位置，朝相對於第一光分歧部4A之表面為大致正交之方向，形成複數個空中像I。
另外，在以第二光分歧部4B所反射之光線L111朝第一復歸反射部2A之側延伸的假想線L113上，形成虛像。亦即，在隔著第二光分歧部4B並與第一光源S1相對向之位置，形成複數個虛像。
因此，根據第九實施形態的顯示裝置1P，與第一實施形態之顯示裝置1A同樣地，使用者可在空間A(亦即，相對於第一光分歧部4與設置有第一光源S1之側為相反側之空間)內觀察複數個空中像I。藉此，使用顯示裝置1P可容易地形成許多段的空中像I，使顯示裝置1P 能應用的範圍擴大。
另外，設第一復歸反射部2A為透明之復歸反射元件，且在第一光分歧部4A之與第一光源S1為相反側設置透明之復歸反射元件(省略圖示)，藉此形成可自全方向觀察空中像I。
第16圖係顯示屬於第九實施形態之顯示裝置1P的第一變形例的顯示裝置1Q。顯示裝置1Q係在顯示裝置1P中，於形成在第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之間的空間內，以與第一光源S1隔開間隔之方式配置第二光源S2者。第二光源S2的射出部(省略圖示)係朝向形成在第一光分歧部4A與第二光分歧部4B之間的空間，且朝向與第二光源S2之射出部所朝向的方向為相反之方向。換言之，顯示裝置1Q係在使顯示裝置1P以與第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之表面正交方向為中心翻轉的狀態下連接在顯示裝置1P之第一光源S1側者。
根據第九實施形態之顯示裝置1P的第一變形例的顯示裝置1Q，使用第一光源S1及第二光源S2，從而由各個光源來產生空中像I，能夠容易地增加空中像I的數量。若活用各個光源的虛像，亦可進一步增加空中像I的數量。
另外，在顯示裝置1P中，雖然使第一復歸反射部2A與第二光分歧部4B連接，惟如第17圖所示之顯示裝置1P’，第一復歸反射部2A亦可對第二光分歧部4B空開預定之間隔來配置。如此，顯示裝置1P會有構成 要素之配置的自由度。此外，顯示裝置1P，可使用1片透明壓克力板或透明玻璃板的兩面來作為第一光分歧部4A、及第二光分歧部4B。例如，若在玻璃窗的門框上配置LED，而在玻璃窗掛上復歸反射薄膜窗簾，則可從外側觀察多重化的空中像I。再者，於第一光分歧部4A側，在不妨礙空中像I之觀察的場所配置另一個復歸反射部，藉此光線L111亦形成空中像I。
在第18圖係顯示屬於第九實施形態之顯示裝置1P的第二變形例的顯示裝置1R。在顯示裝置1R中，係使顯示裝置1N之第一光分歧部4A的表面相對於沿著第二光分歧部4B之表面的方向而傾斜。在第18圖所示的構成例中，係以隨著自紙面之左側往右側移動之方式使第一光分歧部4A自第二光分歧部4B分開。
根據第九實施形態之顯示裝置1P的第二變形例的顯示裝置1R，使第一光源S1之複數個實像及虛像形成在以第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之各自表面之延長線交叉的假想交點為中心的假想圓周上。顯示裝置1R為一例，惟如上述方式藉由調整第一光分歧部4A與第二光分歧部4B之相對向配置及角度，可容易地變更空中像I的位置，亦即容易地變更第一光源S1之複數個實像及虛像所形成的位置。另外，第九實施形態的顯示裝置1P，亦可設置能夠調整第一光分歧部4A及第二光分歧部4B之配置或角度的調節部。
此外，雖然未加以圖示，惟顯示裝置1P及 其變形例之顯示裝置1Q、1P’、1R係可使用可射出照點(spot)狀之第一光線L1的光源(例如，點光源、LED等)來形成複數個空中像I，故而可應用作為萬花筒。以往，為了實現用於複數人的萬花筒，必須將萬花筒本體大型化達可使複數人同時窺視的大小。然而，使用顯示裝置1P等，並將空中像I配置成藉由萬花筒觀看的圖案，從而將萬花筒圖案形成在空中，即能夠以複數人與個人的配置無關地從寬廣範圍同時地觀察萬花筒圖案。
(第十實施形態)
以下，針對本發明之第十實施形態的顯示裝置1T加以說明。另外，在第20圖至第23圖所示之第十實施形態之顯示裝置1T的構成要素中，針對與第1圖等所示之第一實施形態之顯示裝置1A的構成要素相同的構成要素，標示相同的符號，且省略其說明。
第19圖係顯示習知的顯示裝置CT。
第十實施形態的顯示裝置1T係具備：具有複數個第一光源S1的背光55、第一液晶面板51、第一偏光板40A、第一光分歧部4、以及第一復歸反射部2A。
在顯示裝置1T中，背光55係從顯示第一光線L1之射出方向E1之第一射出軸J1的後方照射第一液晶面板51及第二液晶面板52者。背光55係將射出部朝向第一偏光板40A側來配置第一光源S1。但是，沿著第一射出軸J1所積層之液晶面板的數量並不限定為兩片，亦可三片 以上。此外，亦可在沿著第一射出軸J1所積層之液晶面板之間含有相位差膜(phase difference film)。
第一液晶面板51係配置於第一射出軸J1上的位置。第一偏光板40A係配置於第一射出軸J1上之第一顯示器D1與第一液晶面板51之間。
第一光分歧部4係將第一光線L1的至少一部分反射為第一反射光線L2，且使藉由第一復歸反射部2A所復歸反射之復歸反射光線L13的至少一部分透射。第一復歸反射部2A係配置於顯示第一反射光線L2之射出方向E2之第二射出軸J2上的位置。
如第19圖所示，在習知的顯示裝置CT中，除上述之構成之外，在第一射出軸J1上之第一偏光板40A與第一液晶面板51之間配置有第二液晶面板52，且在第一射出軸J1上之第一液晶面板51的前方配置有第二偏光板40B。第二液晶面板52即所謂的背面液晶面板。在顯示裝置CT中，使第一偏光板21與第二偏光板22係相對於第一光分歧部4，配置在背光55側。亦即，背光55、第一偏光板21、第一液晶面板51、第二液晶面板52、及第二偏光板22係構成多層液晶(或積層型液晶)。第一光分歧部4可使用半反射鏡。
在顯示裝置CT中，第一顯示器D1中之自第一光源S通過背光55所射出之第一光線L1當中，P偏光或S偏光當中一者係透射第一偏光板40A，而對第一液晶面板51及第二液晶面板52加以照明。透射第二偏光板 40B，且自第一液晶面板51所發光的第一光線L1係藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。第一反射光線L2係藉由第一復歸反射部2A復歸反射為復歸反射光線L13，而透射第一光分歧部4，隔著第一光分歧部4來形成空中像I。
對於上述顯示裝置CT，如第20圖所示，在第十實施形態的顯示裝置1TA中，係在第二射出軸J2上之第一復歸反射部2A的後方配置有第一波長板21。第一波長板21即所謂λ/4波長板，而第一光分歧部4係使用反射型偏光板。形成第一光分歧部4之反射型偏光板的方向，係設為與第一偏光板40A之方向成平行。亦即，第一光分歧部4與第一偏光板40B係配置成形成平行偏光(或是平行尼科爾偏光(parallel nicols))之關係。藉由如此的配置，自第二偏光板40B所射出之第一光線L1係形成相對於第一光分歧部4為正交偏光(Crossed Nicol)之關係，幾乎不透射第一光分歧部4，而藉由第一光分歧部4反射為第一反射光線L2。通過第一波長板21，且入射至第一復歸反射部2A之後，藉由第一復歸反射部2A所反射之復歸反射光線L13係形成相對於第一光分歧部4為平行偏光的關係，而透射第一光分歧部4，且形成空中像I。
如第21圖所示，屬於第十實施形態之另一例的顯示裝置1TB，在上述之顯示裝置1TA的構成中，消除第二偏光板40B，且使第一波長板21之光學軸成為相對於包含第一光源S1之背光55的寬度方向成平行，亦即相 對於第一偏光板40A之偏光方位沿著呈45度方向而配置。因此，顯示裝置1TB中，第一光分歧部4與第一偏光板40A係配置成彼此形成平行偏光(或是平行尼科爾偏光)之關係。自第一液晶面板51射出的第一光線L1係相對於第一光分歧部4保持平行偏光之關係。藉由第一光分歧部4所反射之第一反射光線L2係通過第一波長板21，而入射至第一復歸反射部2A。之後，藉由第一復歸反射部2A所反射之復歸反射光線L13係相對於第一光分歧部4形成再次平行偏光的關係，並透射第一光分歧部4，而形成空中像I。
如第22圖所示，屬於第十實施形態之另一例的顯示裝置1TC，在上述之顯示裝置1TA的構成中，在第一射出軸J1上之第二偏光板40B的前方配置有第一波長板21。此外，在第二射出軸J2上之第一復歸反射部2A的後方，配置有第二波長板22。在第22圖的構成例中，第一波長板21係配置於第二偏光板40B中之第一光分歧部4側之表面附近，而第二波長板22係配置於第一光分歧部4中之第一復歸反射部2A側之表面附近。再者，形成第一光分歧部4之反射型偏光板的方向，係與第一偏光板40A的方向正交。亦即，第一光分歧部4與第一偏光板40A係配置成形成正交偏光(或是垂直尼科爾偏光)之關係。亦即，使第一波長板21及第二波長板22的光學軸以相對於第二偏光板40B之偏光方位呈45度之方式加以配置。
因此，顯示裝置1TC中，自第一液晶面板 51所射出的第一光線L1係分別通過第二偏光板40B、第一波長板21、第二波長板22，對第一光分歧部4形成正交偏光的關係。藉由第一光分歧部4所反射的第一反射光線L2係通過第二波長板22，而入射至第一復歸反射部2A。之後，藉由第一復歸反射部2A所反射的復歸反射光線L13係再次通過第二波長板22，形成對第一光分歧部4為平行偏光的關係，而透射第一光分歧部4，形成空中像I。
如第23圖所示，屬於第十實施形態之另一例的顯示裝置1TD，在上述之顯示裝置1TC的構成中，消除第二偏光板40B，且在第一射出軸J1上之第一液晶面板51的前方配置有第一波長板21。此外，形成第一光分歧部4之反射型偏光板的方向係與第一偏光板40A之方向成正交，而第一光分歧部4與第一偏光板40A係配置成形成正交偏光(或是垂直尼科爾偏光)之關係。
另一方面，使第一波長板21及第二波長板22的光學軸以相對於第一液晶面板51之光軸呈45度之方式，配置第一波長板21及第二波長板22。
因此，在顯示裝置1TD中，自第一液晶面板51所射出的第一光線L1係分別通過第一波長板21、第二波長板22，對第一光分歧部4形成平行偏光的關係。藉由第一光分歧部4所反射的第一反射光線L2係通過第二波長板22，而入射至第一復歸反射部2A。之後，藉由第一復歸反射部2A所反射的復歸反射光線L13係再次通過第二波長板22，形成對第一光分歧部4為平行偏光的關 係，而透射第一光分歧部4，形成空中像I。
根據以上說明之第十實施形態的顯示裝置1TA、1TB、1TC、1TD，與第一實施形態的顯示裝置1A同樣地，使用者能夠在空間A(亦即，相對於第一光分歧部4使用者所存在的空間)內觀察空中像I。此外，在一般之液晶顯示器中，於使用者側亦配置有偏光板，在該偏光板中光線的一部分會被吸收。特別是，根據第十實施形態的顯示裝置1TB、1TD，能夠實現在一般的液晶顯示器中消除配置在使用者側之偏光板(亦即，第二偏光板40B)的構成。
藉此，未形成因受由偏光板所吸收之光線的衰減，故而使空中像I的亮度提升，故此形成使用者可容易辨識空中像I，且可實現保護使用者眼睛的安全的空中顯示或多層顯示。
另外，在含有第一光源S1之積層構造中之第一光分歧部4側(例如，就在顯示裝置1TA而言，為第二偏光板40B中之第一光分歧部4側之面)設置透明的復歸反射元件(省略圖式)，從而形成可從寬廣範圍觀察空中像I。
如以上說明，應用本發明之空中像的顯示方法係具備：自第一光源S使第一光線L1射出，在第一射出軸J1上之位置中使第一光線L1由第一復歸反射部2透射之步驟；使經透射第一復歸反射部2之第一光線L1的至少一部分藉由第一光分歧部4朝向第一復歸反射部2反射為第一反射光線L2之步驟；以及使藉由第一復歸反射部2所復歸反射之第一反射光線L2的至少一部分由第 一光分歧部4透射之步驟。
根據上述之空中像的顯示方法，可令空中像I能夠由更寬廣的角度加以觀察。
以上，雖詳述本發明之最佳實施形態，惟本發明不受相關特定之實施形態所限定，在申請專利範圍內所記載之本發明要旨的範圍內能夠進行各式各樣的變形、變更。
例如，亦可如第24圖之方式變更第4圖所示之顯示裝置1B的構成。亦即，省略顯示裝置1B的第一偏光分歧部25，且亦可採用第五顯示器D5來取代第一顯示器D1。第一光分歧部4，例如可使用反射型偏光膜等。
第五顯示器D5的面內係劃分成發光出S波偏光之第一光線L1的S波發光部SS1、以及發光出P波偏光之第一光線L1的P波發光部SP1。S波發光部SS1，例如可使用經組合LED光源、與能夠令S偏光射出之偏光板而得者等，但不具體加以限定。此外，P波發光部SP1，例如可使用經組合LED光源、與能夠令P偏光射出之偏光板而得者等，但不具體加以限定。此外，在第五顯示器D5中，藉由未圖示的控制部，而能夠調節令第五顯示器D5之面內之特定的每個區域所射出的偏光(S波或是P波)。
根據上述之顯示裝置1M，令第五顯示器D5之面內之特定的每個區域以S波或是P波調節第一光線L1的偏光，如第24圖所示，使用者可觀看由S波偏光所形成的空中像I或由P波偏光所形成的空中像I，並且觀看在第 五顯示器D5上之由P波偏光或由S波偏光所形成的直接像。使空中像與直接像按每個像素分離，在使用單一個顯示器D5的狀態下，能夠獨立顯示兩層的映像。因此，可將顯示裝置1M應用在DFD(Depth-fused 3D，深度式3D)顯示，該DFD顯示係於與S波發光部SS1及P波發光部SP1之各個的亮度比相對應的位置令人能夠感知景深之技術。
此外，就顯示裝置1M之變形例，茲列舉第25圖所示之顯示裝置1N。顯示裝置1N係顯示裝置1M之構成中，省略第一波長板21及第二波長板22，而在第一射出軸J1上之第五顯示器D5(第一光源S1)與第一復歸反射部2A之間配置有3D膜44來取代之。就3D膜44而言，茲列舉例如視差光柵、視差障壁或柱面鏡(Lenticular Lens)等。
根據上述之顯示裝置1N，令第五顯示器D5之面內之特定的每個區域以S波或是P波調節第一光線L1的偏光，如第25圖所示，使用者可以右眼觀看由S波偏光及P波偏光當中一方所形成的空中像I，且以左眼觀看由S波偏光及P波偏光當中另一方所形成的空中像I。因此，可將顯示裝置1N應用在於與S波發光部SS1及P波發光部SP1之各個的亮度比相對應的位置令人能夠感知景深的DFD顯示。
此外，本發明之顯示裝置中，亦可在第一射出軸J1上之第一光源S1與第一復歸反射部2之間配置有成像元件。就成像元件而言，茲列舉例如柱面鏡或蒼蠅 眼透鏡等。作為具備第一光源S1及/或第二光源S2的顯示器，亦可使用三維顯示器。
此外，本發明之顯示裝置，亦可收容在框體等。第26圖係例示使本發明之顯示裝置1B之構成的一部分收容在框體30的構成。具體而言，在框體30的內部，係收容有顯示裝置1B的第一光源S1、第一顯示器D1、第一復歸反射部2及第一波長板21。第一波長板21係以抵接之方式設置在第一復歸反射部2之上面側。框體30的頂面係設置有反射型偏光板(或者反射型偏光片等)作為第一光分歧部4。
自第一光源S1所射出之第一光線L1之P偏光或S偏光當中的一方，係在第一光分歧部4被反射，透射第一波長板21，藉由第一復歸反射部2來復歸反射，而再次透射第一波長板21。此時，第一光線L1的偏光改變，而作為P偏光或S偏光當中的另一方，入射至第一光分歧部4並且透射，而形成空中像I。因此，使用者能夠從某方向E0觀察空中像I。如前述之顯示裝置能夠攜帶，亦靈活對應場所及/或設置條件，可使使用者觀看空中像I。
此外，本發明之顯示裝置，亦可在第一射出軸J1上之第一光源S1及/或具備前述之光源的顯示器等之前方配置有稜鏡片。其中，所謂未圖示的稜鏡片，係指在作為基台之部分(基材)中之預定方向排列複數個剖面三角形之稜鏡構造者。就稜鏡構造而言，茲列舉例如使直角部與基材側接觸之剖面直角三角形者，使長邊與基材接觸 之剖面直角三角形者、等腰三角形者，惟只要可發揮作為稜鏡之功能者，則不具體加以限定。可以朝與第一射出軸J1正交之方向配置有複數個稜鏡之方式，將如上述之稜鏡片設置於第一光源S1、第二光源S2或顯示器等。
在第一射出軸J1上之第一光源S1或具備有前述之光源之顯示器等的前方配置稜鏡片，從而利用稜鏡的表面使第一光線L1朝預定之方向折射。因此，適當地設定自基材所突出之稜鏡構造之表面的角度，藉此較未設置稜鏡片之情形，在空中像I之形成位置聚集光線，可使空中像I的亮度提升。此外，空中像I之邊緣部分咸認為受光線之散射或繞射的影響而模糊不清。然而，藉由使用稜鏡片，亦可令空中像I的緣部銳化。
再者，在第一射出軸J1上之第一光源S1或具備有前述光源之顯示器等的前方，亦可設置積層複數層種類或稜鏡構造之間距相同之層、或彼此不同之層。藉此，可詳細地設定第一光線L1的折射方向。
此外，本發明之顯示裝置，例如第27圖所示，可省略第26圖所示之顯示裝置當中框體30。在該構成中，在空中像I的部位若正好有手指(第24圖中之手指f)的話，則可將本發明之顯示裝置予以活用為根據大量檢測出散射光的接觸判定裝置。以往，當欲檢測散射光時，在第27圖於以虛線所示的位置配置照相機CC來進行拍攝，但在同圖於以實線所示之位置配置照相機CC，從而可靈敏地檢測及判定某些物體對於空中像I的接觸。
此外，在本發明之顯示裝置中，雖就一例而言舉例說明在表面排列複數個光源之顯示用的顯示器，惟本發明之顯示裝置之光源並不限定為排列於顯示器者。例如，在第1圖所示之顯示裝置1A中配置了顯示用之第一顯示器D1的位置，如第28圖所示，配置立體物SO1，對立體物SO1照射從投影機(projector)SP等之光源所射出的光線L28，即可將來自立體物SO1表面(亦即凹凸面M1)的反射光線朝向第一光分歧部4。另外，在第一復歸反射部2中的第一光分歧部4側係配置有第一波長板21。
第28圖係以立體物SO1之凹凸面M1中之兩個位置S1’為例來例示顯示裝置1Y中之光線的行進，惟在顯示裝置1Y中，沿著凹凸面M1形成與配置無數個點光源之同樣的狀態，使來自凹凸面M1的反射光線發揮作為第一光線L1的作用。第一光線L1當中，光線L11的一部分，係藉由第一光分歧部4反射為反射光線L12，入射至第一復歸反射部2，藉由第二復歸反射部6而朝與入射方向相同方向反射，且透射第一光分歧部4，在相對於第一光分歧部4之板面(亦即，反射面)為與凹凸面M1之光線L28之反射位置對稱的位置Q1形成空中像I。
在顯示裝置1Y中，空中像I(實際像)之凹凸相對於從正面側(與射出方向E1為相反側)觀看時之立體物SO1之凹凸呈反轉，惟對使用者而言能正確地辨認凹凸，也就是正確地辨認從正面側觀看時之立體物SO1的凹凸。這樣的視錯覺係稱為凹面(Hollow face)視錯覺。根據顯示 裝置1Y，可形成使從具有在摺紙或使用紙之工作下無法實現之複雜之形狀的立體物之正面側所觀看之凹凸呈反轉的空中像。就立體物SO1之例子而言，茲列舉絨毛玩具、骨架模型、遊戲機控制器等，惟不具體加以限定。另外，使用具有複雜之形狀的立體物或凹凸之高低差較大的立體物，藉此使用者確實地錯覺，而穩定且容易與從立體物的正面側觀看之凹凸同樣地「正確地」辨認立體物之凹凸反轉後之空中像I。觀察實驗結果可知，不僅能辨認正確的凹凸，空中像I即使呈靜止，也能夠辨認空中像I因應使用者之動作而移動的錯覺。此效果，有益於在場所標示(signage)或遠端會議等中對於不特定多數名使用者顯示視線一致的空中映像的顯示器。
在如上述方式所構成的顯示裝置1Y中，預先量測立體物SO1的形狀，且在投影機SP的附近配置三維圖像感測器，而仿真性地構成使來自立體物SO1之凹凸面M1的反射光線朝向第一光分歧部4的狀態，亦可形成空中像I。
[實施例]
以下，針對為證實本發明之各實施形態之顯示裝置之效果而進行的實施例加以說明。另外，本發明並不受以下之實施例所限定。
(實施例1)
為了構成第1圖所示之顯示裝置1A，第一光源S1係 使用發出可見光之LED。此外，預備在第一顯示器D1之表面上排列複數個第一光源S1的特殊顯示器。第一復歸反射部2係使用單位構造10之大小約180μm，且由透明塑膠所構成之復歸反射片(產品名：微稜鏡反光條6160R，製造商：3M)。第一光分歧部4係使用半反射鏡。
經建構的顯示裝置1A中，當以第一顯示器D1顯示例如「A」之文字時，如第29圖所示，確認觀察到「A」之文字的第一光源S1及空中像I。
(實施例2)
為了構成第7圖所示之顯示裝置1E，使用兩台與實施例1同樣的第一顯示器D1。第二復歸反射部6係使用與第一復歸反射部2同樣的復歸反射片。
經建構的顯示裝置1E中，當以第一顯示器D1顯示例如「A」之文字，而以第一顯示器D1顯示例如「B」之文字時，如第30圖所示，確認了從觀察方向E0觀看時，觀看到「A」之文字的空中像I及由第二顯示器D2之第二光源S2所形成的「B」，而從觀察方向E10觀看時，觀察到「B」之文字的空中像I及由第一顯示器D1之第一光源S1所形成的「B」。
(實施例3)
為了構成第9圖所示之顯示裝置1G，第一光源S1係與實施例1同樣地使用發出可見光的LED。第一復歸反射 部2C係使用具備有復歸反射構造3A之稜鏡型(corner cube type)的復歸反射片(產品名：附相位差膜復歸反射片QR-1；製造商：SN Partners株式會社)。第一光分歧部4係使用於透明壓克力板貼附反射型偏光膜(產品名：SHM-2、製造商：SN Partners)者。
經建構的顯示裝置1G中，當以第四顯示器D4顯示例如「T」之文字時，如第31圖所示，確認觀察到「T」之文字的第一光源S1、及空中像I。
此外，使用具備有復歸反射構造3B之珠狀的復歸反射片(產品名：超高亮度反射片7610；製造商：株式會社3M)以取代具備有復歸反射構造3A的復歸反射片，來構成顯示裝置1G’。
經建構的顯示裝置1G’中，當以第四顯示器D4顯示例如「A」之文字時，如第32圖所示，確認觀察到「A」之文字的第一光源S1及空中像I。
(實施例4)
在實施例3之顯示裝置1G中，係使第一光分歧部4配置成相對於第四顯示器D4(亦即，第一光源S1及第一復歸反射部2C)之表面形成大致45°而傾斜，從而構成第11圖所示之顯示裝置1H。
經構築的顯示裝置1H中，當以第四顯示器D4顯示例如「T」之文字時，如第33圖所示，確認觀察到「T」之文字的第一光源S1及空中像I。
(實施例5)
在實施例4之顯示裝置1H中，使第一復歸反射部2C以第一射出軸J1上之第一光源S為基準而朝第一光線L1之射出方向E1之位置P2移動，且在第一射出軸J1上之第一光源S1與第一復歸反射部2C之間配置偏光板40，藉此構成第11圖所示之顯示裝置1H。偏光板40係使用偏光膜(產品名：偏光膜HN42；製造商：Polaroid公司)。
經建構的顯示裝置1H中，當以第四顯示器D4顯示例如「T」之文字時，如第34圖所示，確認由於藉由第一光分歧部4及偏光板40遮斷「T」之文字的第一光源S1(亦即，直接透射光)，因而僅觀察到「T」之文字的空中像I。
(實施例6)
為了構成第15圖所示之顯示裝置1P，第一光源S1係與實施例1同樣地使用發出可見光的LED。使用了使該LED以寬度方向彼此空開間隔之方式配置三個，且在長度方向以空開預定間隔之方式配置複數個所形成的LED帶。第一復歸反射部2C係使用具備復歸反射構造3A之稜鏡型的復歸反射片(產品名：Nikkalite Crystal Grade(CRG)，製造商：NIPPON CARBIDE工業株式會社)。第一光分歧部4係使用於透明壓克力板貼附反射型偏光膜(產品名：SHM-2、製造商：SN Partners株式會社)者。
經構築的顯示裝置1P，如第35圖所示，確認觀察到 由與配列在LED帶之LED相對應之複數個照點之光所構成之空中像I及虛像。
再者，為了構成如第16圖所示方式具備第一光源S1及第二光源S2的顯示裝置1Q，使用在兩面配置有LED的LED帶。如此前述之兩面式的LED帶，相當於使第16圖所示之第一光源S1及第二光源S2分離達帶基材厚度大小的分而配置者。如上述在帶的兩面配置光源，從而如第36圖所示，確認從LED帶兩側觀察到空中像I及虛像。
(比較例1，實施例7)
為了構成第20圖至第23圖所示之顯示裝置1TA、1TB、1TC、1TD，作為第一光源S1預備具備有複數個發出可見光之LED的特殊彩色顯示器(第一液晶顯示器51及第二顯示器52)。具體而言，作為背光55、第一液晶顯示器51及第二顯示器52，係使用將高精密高亮度LED面板(間距4mm、表面安裝封裝型、產品名：P4-LED面板，經銷商：WAN Color)及多晶矽(polysilicon)TFT液晶面板(產品名：LTM10C348S，製造商：株式會社東芝)分解而得者。第一復歸反射部2A係使用單位構造10之大小約180μm，且由透明塑膠所構成之復歸反射片(產品名：Nikkalite Crystal Grade(CRG)；製造商：NIPPON CARBIDE工業株式會社)。第一光分歧部4係使用在透明壓克力貼附市售之半反射鏡(反射率‧透射率均約50%)或反射型偏光膜(產品名： SHM-2、製造商：SN Partners株式會社)者。第一偏光板40A及第二偏光板40B係使用分解前述之多晶矽TFT液晶面板所取出的偏光板或以單體所市售的偏光板(產品名：HN42；製造商：Polaroid公司)。第一波長板21及第二波長板22係使用市售的λ/4波長板。
使用上述之各構成要素分別建構第19圖所示之顯示裝置CT及第20圖至第23圖所示之顯示裝置1T，對於顯示在特殊彩色顯示器之由第37圖所示之彩色像所形成之各個空中像I使用於攝影照相機(產品名：D5500；製造商：株式會社Nikon)具備透鏡(產品名：F-S DX NIKKOR 18-140mm、f/3.5-5.6G ED VR；製造商：株式會社Nikon)者來進行攝影。攝影照相機之F值係設為4.8，而攝影時之快門速度係設為1/10(ISO：400)。
另外，關於第37圖及第42圖係皆為以將彩色資訊轉換成灰階之灰階圖像加以顯示。
作為比較例而建構的顯示裝置CT，使用半反射鏡作為第一光分歧部4，而如第38圖，攝影到與特殊彩色顯示器之像相對應的空中像I。
作為實施例而建構的顯示裝置1TA，就第一光分歧部4使用反射型偏光板，而非半反射鏡，且設為如前述之方式的配置構成，從而如第39圖，攝影到較第38圖所示之空中像I還明亮的空中像I。
此外，經建構的顯示裝置1TB中，就第一偏光板40A以在透明壓克力板貼附反射型偏光膜(產品 名：SHM-2、製造商：SN Partners株式會社)者來代用，並且不使用第二偏光板40B，從而抑制第一光線L1的損失，而如第40圖所示，攝影到較第39圖還清晰的空中像I。
此外，經建構的顯示裝置1TC中，如第41圖，攝影到與第39圖所示之顯示裝置1TA相同大小之亮度的空中像I。
再者，經建構的顯示裝置1TD中，就第一偏光板40A使用上述的反射型偏光膜，並且不使用第二偏光板40B，而使用第一波長板21及第二波長板22，從而如第42圖所示，攝影到較第41圖所示之顯示裝置1TC之空中像I還明亮而稍微對比較低的空中像I。
(實施例8)
在以實施例7所建構的顯示裝置1TB中，拍攝於第一液晶面板51顯示以單色所構成之「F」之文字的圖像，且於第二液晶面板52顯示以單色所構成之「B」之文字的圖像時的空中像I。攝影照相機之F值變更為3.5，而攝影時之快門速度係保持為1/10(ISO：400)。
經從正對空中像I方向之左方向、正面方向、右方向拍攝的結果，確認形成於第43圖、第44圖、第45圖所示各個空中像I。從正面方向所拍攝的空中像I最明亮清晰，惟從正方向及右方向拍攝時，亦確認到可獲得「F」及「B」之文字可明顯判讀的空中像I。從左右觀察與二層間隔相對應的視差，確認到形成有具景深的空中 像I。
在上述的構成中，取代「F」及「B」之文字，而使相對於正對空中像I方向之左右方向濃度連續變化之帶狀的單色點狀圖形(圖面)顯示，並拍攝被形成的空中像I。確認到形成在第46圖、第47圖、第48圖所示之各個空中像I。此外，觀察到單色點狀圖形在傾斜方向具有景深。
(實施例9)
在以實施例7所建構的顯示裝置1TD中，如第49圖所示，設成在第一射出軸J1上之第一液晶面板51與第二液晶面板52之間，可以配置波長板53，而進行色調校正試驗。波長板53即所謂λ/2波長板，朝入射之光線的電場振動方向賦予π之相位差。
在第50圖，顯示對配置波長板53之前，亦即顯示裝置1TD中之空中像I進行拍攝者。相對於此，在第51圖顯示將波長板53配置在第一射出軸J1上之第一液晶面板51與第二液晶面板52之間，以使波長板53之光學軸沿著相對於背光55之寬度方向形成45度之方向的方式配置波長板53時所拍攝到的空中像I。從第51圖可知，當配置波長板53時，因波長分散所形成的著色現象係被消除，使在配置波長板53之前時曾經形成紅色空中像I的部分之顏色消失。亦即，雖然第49圖及第50圖均以灰階圖像加以顯示，惟第51圖所示之「曾被著色之部分」係比第 50圖所示之「有著色之部分」還變暗，可確認前述之著色現象的消除。
(實施例10)
為構成第28圖所示之顯示裝置，在顯示裝置1A中之相當於第一顯示器的設置位置之位置，就立體物SO1個別地配置第52圖之「投影圖像」所示之立體物A：恐龍的骨骼、立體物B：紙杯、立體物C：熊熊絨毛玩具、立體物D：遊戲機控制器，並適當使用一般的投影機(產品名：PT-DX820JW，製造商：Panasonic株式會社)，對各個立體物S01照射光。第一復歸反射部2係使用稜鏡型的復歸反射片(產品名：Nikkalite Crystal Grade(CRG)，製造商：NIPPON CARBIDE工業株式會社)。第一光分歧部4係使用在透明壓克力貼附反射型偏光膜(產品名：SHM-2、製造商：SN Partners)而成者。
根據經建構的顯示裝置1Y，如第52圖之「空中像」所示，當配置立體物A：恐龍的骨骼、及立體物B：紙杯之各個時，確認觀察到與各個立體相合的空中像I。
由以上所說明之實施例亦可知，若根據應用本發明的顯示裝置可知，能夠從更寬廣的角度觀察空中像I，可獲得在各種構成的作用效果。

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，係具備有：第一光源；第一復歸反射部，係配置於顯示自前述第一光源所射出之第一光線之射出方向的第一射出軸上的位置；以及第一光分歧部，係將自前述第一光源所射出之前述第一光線之至少一部分反射為第一反射光線，且使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線之至少一部分透射，前述第一復歸反射部係以前述第一射出軸上之前述第一光源為基準而配置於前述第一光線之射出方向的相反側，在前述第一射出軸上之配置有前述第一光源的位置，前述第一光源之非配置部係設成可透射前述第一光線及前述第一反射光線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，前述第一反射光線係入射至前述第一復歸反射部。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中，前述第一反射光線係入射至前述第一復歸反射部，且該顯示裝置更具備有：第一波長板，係配置在前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間； 第二波長板，係以前述第一射出軸上之前述第一復歸反射部為基準而配置在前述第一光線的射出方向；以及第一偏光分歧部，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一波長板之間，且可透射特定之偏光；前述第一波長板及前述第二波長板係朝入射於各者之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之顯示裝置，更具備：第二復歸反射部，係配置於顯示藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向之第二射出軸上的位置。
  5. 一種顯示裝置，係具備有：第一光源；第一復歸反射部，係配置於顯示自前述第一光源所射出之第一光線之射出方向的第一射出軸上的位置；第一光分歧部，係將自前述第一光源所射出之前述第一光線之至少一部分反射為第一反射光線，且使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線之至少一部分透射，第一波長板，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間；第二波長板，係以前述第一射出軸上之前述第一 復歸反射部為基準而配置於前述第一光線的射出方向；第一偏光分歧部，係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一波長板之間，且可透射特定之偏光；第二光源，係朝藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向的相反側射出第二光線；第二復歸反射部，係配置於顯示前述第二光線之射出方向之第三射出軸上的位置，且可復歸反射前述第一反射光線並且可透射前述第二光線；第二光分歧部，係將經透射過前述第二復歸反射部之前述第二光線的至少一部分反射為第二反射光線，且使藉由前述第二復歸反射部所復歸反射之前述第二反射光線的至少一部分透射；第三波長板，係配置於前述第三射出軸上之前述第二光源與前述第二復歸反射部之間；第四波長板，係以前述第三射出軸上之前述第二復歸反射部為基準而配置於前述第二光線的射出方向；以及第二偏光分歧部，係配置於前述第三射出軸上之前述第二光源與前述第三波長板之間，且可透射與前述特定之偏光正交的偏光；前述第一波長板、前述第二波長板、前述第三波長板及述第四波長板係朝入射於各者之光線的電場振動方向賦予(π/2)之相位差。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，更具備有：第二光源，係朝藉由前述第一光分歧部所反射之前述第一反射光線之射出方向的相反側射出第二光線；以及第二復歸反射部，係配置於顯示前述第二光線之射出方向之第三射出軸上的位置，且可復歸反射前述第一反射光線並且可透射前述第二光線。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中，在前述第一射出軸上之前述第一光源與前述第一復歸反射部之間配置有成像元件。
  8. 一種空中像的顯示方法，係具備有：自第一光源使第一光線射出，且藉由第一光分歧部使前述第一光線之至少一部分作為第一反射光朝向第一復歸反射部反射之步驟，該第一復歸反射部係以前述第一射出軸上之前述第一光源為基準而配置於前述第一光線之射出方向的相反側；在前述第一射出軸上的配置有前述第一光源的位置，使前述第一光線及藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光的至少一部分從前述第一光源的非配置部透射之步驟；使藉由前述第一復歸反射部所復歸反射之前述第一反射光線的至少一部分從前述第一光分歧部透射之步驟。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項、第5項至第7項中任 一項所述之顯示裝置，其中在與前述第一射出軸成正交之方向具有複數個稜鏡的稜鏡片係配置於前述第一射出軸上之前述第一光源的前方。
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TW105140411A TWI621878B (zh) 2015-12-07 2016-12-07 顯示裝置及空中像的顯示方法

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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190041884A (ko) * 2016-08-31 2019-04-23 에스씨아이브이에이엑스 가부시키가이샤 광 결상 장치
JP6866120B2 (ja) * 2016-11-14 2021-04-28 日本カーバイド工業株式会社 画像表示装置
WO2019039600A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 林テレンプ株式会社 空中像表示装置
IT201700122280A1 (it) * 2017-10-27 2019-04-27 3D I V E S R L Dispositivo volumetrico a campo di luce per visualizzazione di flussi d’immagini 3D fluttuanti e stereoscopiche 5 e relativo metodo
JP2020067707A (ja) 2018-10-22 2020-04-30 豊田合成株式会社 非接触操作検出装置
JP7173895B2 (ja) 2019-02-22 2022-11-16 日立チャネルソリューションズ株式会社 空中像表示装置、取引装置、および空中像表示装置における空中像結像制御方法
JP7433902B2 (ja) 2019-04-26 2024-02-20 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 表示装置
CN111338016B (zh) * 2020-04-17 2023-06-20 荆门市探梦科技有限公司 基于二维特征的反射式几何全息膜及其制备方法和应用
CN111338015B (zh) * 2020-04-17 2023-05-02 荆门市探梦科技有限公司 基于二维特征的反射式几何全息膜及其制备方法和应用
CN113539062B (zh) * 2020-04-21 2023-08-08 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备
WO2022018973A1 (ja) * 2020-07-22 2022-01-27 日本電産サンキョー株式会社 入力装置および情報処理装置
JP2022139535A (ja) * 2021-03-12 2022-09-26 ミネベアミツミ株式会社 空中表示装置
JP2022139534A (ja) * 2021-03-12 2022-09-26 ミネベアミツミ株式会社 空中表示装置
JP2022150245A (ja) 2021-03-26 2022-10-07 アルプスアルパイン株式会社 表示装置
JP2022150214A (ja) 2021-03-26 2022-10-07 アルプスアルパイン株式会社 表示装置
JP2022177400A (ja) 2021-05-18 2022-12-01 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
JP2022179868A (ja) 2021-05-24 2022-12-06 アルプスアルパイン株式会社 表示装置およびこれを用いた空間入力装置
JP2022180814A (ja) 2021-05-25 2022-12-07 アルプスアルパイン株式会社 表示装置
JP2023004010A (ja) * 2021-06-25 2023-01-17 マクセル株式会社 空間浮遊映像表示装置
JP7402265B2 (ja) * 2021-06-28 2023-12-20 日立チャネルソリューションズ株式会社 情報処理システム
JP2023016446A (ja) 2021-07-21 2023-02-02 アルプスアルパイン株式会社 表示装置およびこれを用いた空間入力装置
JP2023019687A (ja) * 2021-07-29 2023-02-09 マクセル株式会社 空間浮遊映像表示装置
JPWO2023112197A1 (zh) * 2021-12-15 2023-06-22
CN114217441B (zh) * 2021-12-22 2023-11-03 深圳创维新世界科技有限公司 一种空中悬浮显示模组及其系统
JP2023131250A (ja) 2022-03-09 2023-09-22 アルプスアルパイン株式会社 光学素子の製造方法、光学素子、空中映像表示装置および空間入力装置
TWI810930B (zh) * 2022-05-12 2023-08-01 友達光電股份有限公司 顯示裝置
JP2023182080A (ja) 2022-06-14 2023-12-26 アルプスアルパイン株式会社 生体認証装置
CN114984565B (zh) * 2022-08-04 2023-01-06 深圳市海清视讯科技有限公司 基于桌面互动游戏的投影装置
CN116500803B (zh) * 2023-06-29 2023-08-22 成都工业学院 一种时分复用的立体显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861993A (en) * 1993-12-13 1999-01-19 Central Research Laboratories Limited Apparatus for displaying an image
JP2014145936A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Nitto Denko Corp 表示装置
JP2015040944A (ja) * 2013-08-21 2015-03-02 株式会社ニコン 光学装置
WO2015122473A1 (ja) * 2014-02-13 2015-08-20 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9012667D0 (en) * 1990-06-07 1990-08-01 Emi Plc Thorn Apparatus for displaying an image
JPH08511631A (ja) * 1993-05-04 1996-12-03 ゼノテック リサーチ プロプライエタリー リミテッド 立体映像表示ユニット
JP2004294668A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Shiseido Co Ltd 透明再帰反射材
JP3097559U (ja) * 2003-04-30 2004-01-29 有限会社石川光学造形研究所 結像形実像映像表示装置
JP2006030507A (ja) * 2004-07-15 2006-02-02 Toshiba Corp 三次元空間画像表示装置及び三次元空間画像表示方法
JP4595485B2 (ja) * 2004-10-18 2010-12-08 パナソニック電工株式会社 映像表示システム
JP2006309115A (ja) * 2005-01-08 2006-11-09 Kazuo Suzuki 立体映像装置
JP5177483B2 (ja) * 2007-06-21 2013-04-03 独立行政法人情報通信研究機構 実鏡映像結像光学系
JP5148960B2 (ja) * 2007-09-21 2013-02-20 独立行政法人情報通信研究機構 体積走査型３次元空中映像ディスプレイ
JP2009229905A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 National Institute Of Information & Communication Technology ３次元空中映像ディスプレイ装置
US8360581B2 (en) * 2008-05-23 2013-01-29 Eizo Nanao Corporation Stereoscopic image display system
JP5365957B2 (ja) * 2009-03-24 2013-12-11 スタンレー電気株式会社 表示装置
JP5408532B2 (ja) * 2009-05-11 2014-02-05 独立行政法人情報通信研究機構 表示装置
JP2010262229A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 National Institute Of Information & Communication Technology 表示装置
JP5392612B2 (ja) * 2009-09-28 2014-01-22 スタンレー電気株式会社 表示装置
JP5392613B2 (ja) * 2009-09-28 2014-01-22 スタンレー電気株式会社 ヘッドアップディスプレイ
JP5620354B2 (ja) * 2011-09-29 2014-11-05 株式会社東芝 表示装置
DE102012105170B3 (de) * 2012-06-14 2013-09-26 Martin Göbel Vorrichtung zur Erzeugung eines virtuellen Lichtabbilds
JP5565845B2 (ja) * 2012-10-22 2014-08-06 独立行政法人情報通信研究機構 体積走査型３次元空中映像ディスプレイ
US9798154B2 (en) * 2014-02-28 2017-10-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Control of polarization and diffractive artifact resolution in retro-imaging systems
JP2016142802A (ja) * 2015-01-30 2016-08-08 コニカミノルタ株式会社 空中像表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5861993A (en) * 1993-12-13 1999-01-19 Central Research Laboratories Limited Apparatus for displaying an image
JP2014145936A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Nitto Denko Corp 表示装置
JP2015040944A (ja) * 2013-08-21 2015-03-02 株式会社ニコン 光学装置
WO2015122473A1 (ja) * 2014-02-13 2015-08-20 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

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Publication number Publication date
JP7226824B2 (ja) 2023-02-21
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