WO2016114101A1 - 光デバイス、光システム及び改札機 - Google Patents

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WO2016114101A1
WO2016114101A1 PCT/JP2015/086571 JP2015086571W WO2016114101A1 WO 2016114101 A1 WO2016114101 A1 WO 2016114101A1 JP 2015086571 W JP2015086571 W JP 2015086571W WO 2016114101 A1 WO2016114101 A1 WO 2016114101A1
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light
guide plate
converging
unit
image
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篠原　正幸
智和 北村
靖宏 田上
勇司 広瀬
奥田　満
和幸 岡田
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/18—Edge-illuminated signs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/20—Illuminated signs; Luminous advertising with luminescent surfaces or parts
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • G09F19/125—Stereoscopic displays; 3D displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers

Definitions

  • the present invention relates to an optical device, an optical system, and a ticket gate.
  • Patent Document 1 JP 2012-008464 A
  • the recognized image may appear to be deformed depending on the position of the observer.
  • the optical device includes one or more light sources and a light guide plate that guides light from the light sources in a plane parallel to the light emission surface, and the light guide plate is guided by the light guide plate.
  • a plurality of optical surfaces each of which has an optical surface for emitting outgoing light in a direction substantially converging to one converging point in space or substantially diverging from one converging point in space.
  • the plurality of first light converging portions provided at different positions along the light guide direction for guiding light substantially converges to the same first convergence point among the plurality of convergence points or the first convergence. Outgoing lights in different directions substantially diverging from the point are emitted from the exit surface.
  • a plurality of second light converging portions provided at different positions along the light guide direction among the plurality of light converging portions are the same second convergence different from the first converging point among the plurality of converging points. Outgoing lights in different directions that substantially converge at the point or substantially diverge from the second convergence point may be emitted from the exit surface.
  • the area of the optical surface that each of the plurality of first light converging units has may be determined so that the luminous intensity of the light emitted from each of the plurality of first light converging units is substantially the same.
  • the optical surfaces that each of the plurality of first light converging units has are reflecting surfaces that reflect incident light, and the angles of the reflecting surfaces that each of the plurality of first light converging units have are substantially equal to the first convergence point.
  • a plurality of light sources are provided, and the angles formed by the optical axes of the plurality of light sources with respect to the plane parallel to the emission surface may be different from each other.
  • the optical device includes a plurality of light sources and a light guide plate that guides light from the plurality of light sources in a plane parallel to the light emission surface, and each optical axis of the plurality of light sources emits light.
  • the angles formed with respect to the plane parallel to the plane are different from each other, and the light guide plate is incident with the light guided by the light guide plate and substantially converges to one convergence point in space or one convergence in space.
  • Each having a plurality of light converging portions each having an optical surface that emits emitted light in a direction substantially diverging from the point from the exit surface, and the converging points are different from each other among the plurality of light converging portions.
  • the light incident end surface of the light guide plate has a plurality of partial surfaces on which light from the corresponding light source is incident among the plurality of light sources, and each of the plurality of partial surfaces is on the optical axis of the corresponding light source among the plurality of light sources. It may be substantially orthogonal.
  • a lens unit may be further provided between the light source and the light incident end surface of the light guide plate, which reduces the spread of light from the light source and enters the light incident end surface of the light guide plate.
  • the plurality of light converging portions may be formed along a predetermined line in a plane parallel to the emission surface.
  • an optical system includes the above-described optical device and a user interface unit, and the optical device forms an image indicating the position of the user interface unit to the user.
  • a ticket gate is provided with said optical system.
  • the display apparatus 10 in one Embodiment is shown schematically with the three-dimensional image projected on space.
  • the cross section of yz plane of the display apparatus 10 is shown schematically.
  • the cross section of yz plane of the display apparatus 10 is shown schematically. It is a figure explaining the shape of the reflective surface 32 which the light converging part 30 has.
  • the display apparatus 310 as a modification of the display apparatus 10 is shown schematically.
  • the display apparatus 410 as a modification of the display apparatus 10 is shown schematically.
  • An example of use when the display device 10 is used for a ticket gate is schematically shown. It is a schematic exploded perspective view of the ticket gate system 750.
  • a ticket gate system 850 as a modification of the ticket gate system 750 is schematically shown.
  • FIG. 1 schematically shows a ticket gate system 960 including a ticket gate system 850 and a ticket gate system 950.
  • the banknote reading part of the ticket sales system 1050 is shown schematically.
  • the card reading part of the ticket sales system 1050 is shown schematically.
  • the structure of the display unit 1011 is shown schematically.
  • a display unit 1111 as a modification of the display unit 1011 is schematically shown.
  • the modification of the light convergence part 30 is shown schematically.
  • FIG. 1 schematically shows a display device 10 according to an embodiment together with a stereoscopic image projected onto a space.
  • the figure used for description of embodiment shall be schematic or typical for the purpose of explaining in an easy-to-understand manner.
  • the figure used for description of the embodiment may not be drawn on an actual scale.
  • the illustrated stereoscopic image may be a diagram viewed from a position different from the position of the observer for the purpose of easily showing the position in the space where the stereoscopic image is recognized.
  • the display device 10 has an emission surface 71 that emits light.
  • the display device 10 forms an image 6 as a three-dimensional image with light emitted from the emission surface 71.
  • the image 6 is a stereoscopic image that is recognized in space by the user.
  • the three-dimensional image refers to an image that is recognized as being at a position different from the emission surface 71 of the display device 10.
  • the three-dimensional image includes, for example, a two-dimensional image recognized at a position away from the emission surface 71 of the display device 10. That is, the stereoscopic image is a concept including not only an image recognized as a stereoscopic shape but also an image having a two-dimensional shape recognized at a position different from the display surface of the display device 10.
  • the display device 10 includes a light guide plate 70 and a light source unit 20.
  • the light guide plate 70 is formed of a resin material that is transparent and has a relatively high refractive index.
  • the material forming the light guide plate 70 may be, for example, polycarbonate resin (PC), polymethyl methacrylate resin (PMMA), glass, or the like.
  • the light guide plate 70 has a back surface 72 opposite to the exit surface 71.
  • the light guide plate 70 includes an end surface 73, an end surface 74, an end surface 75, and an end surface 76 that are the four end surfaces of the light guide plate 70.
  • the end surface 73 is a light incident end surface of the light guide plate 70.
  • the light source unit 20 is provided on the end surface 73, and light from the light source unit 20 enters the light guide plate 70 from the end surface 73.
  • the end surface 74 is a surface opposite to the end surface 73.
  • the end surface 76 is a surface opposite to the end surface 75.
  • the light guide plate 70 guides the light from the light source unit 20 in a plane shape in a plane parallel to the emission surface 71.
  • a right-handed orthogonal coordinate system of the x axis, the y axis, and the z axis may be used.
  • the z-axis direction is determined in a direction perpendicular to the emission surface 71.
  • the direction from the back surface 72 to the emission surface 71 is defined as the z-axis plus direction.
  • the y-axis direction is determined in a direction perpendicular to the end face 73.
  • the direction from the end surface 73 to the end surface 74 is defined as the y-axis plus direction.
  • the x-axis is a direction perpendicular to the end face 75 and the end face 76, and the direction from the end face 75 to the end face 76 is defined as the x-axis plus direction.
  • a plane parallel to the xy plane may be called an xy plane
  • a plane parallel to the yz plane may be called a yz plane
  • a plane parallel to the xz plane may be called an xz plane.
  • a plurality of light converging portions 30 including a light converging portion 30a, a light converging portion 30b, and a light converging portion 30c are formed on the back surface 72 of the light guide plate 70.
  • the light converging part 30 is formed substantially continuously in the x-axis direction. Light guided by the light guide plate 70 is incident on each position of the light converging unit 30 in the x-axis direction.
  • the light converging unit 30 substantially converges the light incident on each position of the light converging unit 30 to fixed points respectively corresponding to the light converging unit 30.
  • FIG. 1 particularly shows a light converging unit 30a, a light converging unit 30b, and a light converging unit 30c as a part of the light converging unit 30, and in each of the light converging unit 30a, the light converging unit 30b, and the light converging unit 30c.
  • a state in which a plurality of light beams emitted from the light converging unit 30a, the light converging unit 30b, and the light converging unit 30c converge is shown.
  • the light converging unit 30 a corresponds to the fixed point PA on the image 6. Light rays from each position of the light converging unit 30a converge to a fixed point PA. Therefore, the wavefront of the light from the light converging unit 30a becomes a wavefront of light emitted from the fixed point PA.
  • the light converging unit 30 b corresponds to the fixed point PB on the image 6. Light rays from each position from the light converging unit 30b converge to the fixed point PB. As described above, the light beam from each position of the arbitrary light converging unit 30 substantially converges to a fixed point corresponding to the light converging unit 30.
  • a wavefront of light that emits light from a corresponding fixed point can be provided by an arbitrary light converging unit 30.
  • the fixed points corresponding to each light converging unit 30 are different from each other, and an image 6 recognized in space is formed by a collection of a plurality of fixed points respectively corresponding to the light converging units 30.
  • the display device 10 projects a stereoscopic image on the space.
  • each of the light converging portions 30 includes a large number of reflecting surfaces formed substantially continuously in the x-axis direction.
  • the reflected light from the reflecting surfaces of the arbitrary light converging units 30 converges to a fixed point corresponding to the light converging unit 30.
  • the light beams of the plurality of reflected lights from the plurality of reflecting surfaces included in the light converging unit 30a converge on the fixed point PA.
  • the light beams of the plurality of reflected lights from the plurality of reflecting surfaces of the light converging unit 30b converge at the fixed point PB.
  • the light beams of the plurality of reflected lights from the plurality of reflecting surfaces of the light converging unit 30c converge on the fixed point PC.
  • the light flux guided by the light guide plate 70 and passing through each position in the light guide plate 70 is smaller than a predetermined value centering on the direction connecting each position in the light guide plate 70 and the light source unit 20.
  • the light converging unit 30 is provided at a position away from the light source unit 20, the light guided by the light guide plate 70 and incident on the light converging unit 30 becomes light with a small spread around the y-axis direction. . Therefore, for example, on a plane that includes the fixed point PA and is parallel to the xz plane, the light from the light converging unit 30a substantially converges to one fixed point.
  • the spread of the light beam that passes through the point inside and outside the light guide plate refers to the spread of light when the light beam is regarded as light that diverges from that point. Further, the spread of the light beam passing through the points inside and outside the light guide plate may be simply referred to as the spread of light.
  • the light converging part 30a is formed along the line 190a.
  • the light converging part 30b is formed along the line 190b.
  • the light converging part 30c is formed along the line 190c.
  • the line 190a, the line 190b, and the line 190c are straight lines substantially parallel to the x-axis.
  • the arbitrary light converging part 30 is formed substantially continuously along a straight line substantially parallel to the x-axis.
  • the light converging part 30 is formed along a predetermined line in a plane parallel to the emission surface 71. Then, each of the light converging units 30 causes the light guided by the light guide plate 70 to enter, and emit the emitted light in a direction substantially converging to one convergence point in space from the emission surface 71.
  • the emitted light is light in a direction diverging from the fixed point. Therefore, when the fixed point is on the rear surface 72 side of the light guide plate 70, the reflection surface of the light converging unit 30 causes the emission surface 71 to emit the emitted light in a direction substantially diverging from one convergence point in space.
  • each of the light converging portions 30 may be formed by a part of a Fresnel lens.
  • FIG. 2 schematically shows a cross section of the yz plane of the display device 10.
  • the light source unit 20 includes a first light source 21, a second light source 22, and a third light source 23.
  • the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 all make light having a small divergence angle incident on the end surface 73.
  • the spread angles of light emitted from the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 and incident on the light guide plate 70 have a spread angle smaller than a predetermined value in both the xy plane and the yz plane.
  • the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 are, for example, LED light sources.
  • the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 have lenses having a shape that reduces the spread of light in the z-axis direction.
  • the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 may reduce the spread of the light incident on the light guide plate 70 in the z-axis direction by making the light incident on the light guide plate 70 through the lens.
  • the light incident on the light guide plate 70 is substantially collimated with respect to the spread in the z-axis direction by the lens, and may not be collimated with respect to the spread in the x-axis direction.
  • the angles formed by the optical axes of the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 with respect to the plane parallel to the emission surface 71 are different from each other.
  • the optical axis of the first light source 21 is along the emission surface 71.
  • the optical axis of the first light source 21 is substantially orthogonal to the end face 73.
  • the first light source 21 enters the light guide plate 70 with light substantially parallel to the y-axis.
  • the optical axes of the second light source 22 and the third light source 23 are inclined with respect to the emission surface 71 and are not substantially orthogonal to the end surface 73.
  • the optical axis of the second light source 22 and the optical axis of the third light source 23 are not substantially parallel to each other.
  • the optical axis of the first light source 21 and the optical axes of the second light source 22 and the third light source 23 are directed in different directions.
  • the angle formed by the optical axes of the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 with respect to the plane parallel to the emission surface 71 is relative to the plane where each optical axis is parallel to the emission surface 71. It means the magnitude of the sharp angle of the angle.
  • FIG. 2 shows light emitted from the first light source 21 by the light converging unit 30d, the light converging unit 30d, and the light converging unit 30f.
  • the light converging unit 30d, the light converging unit 30e, and the light converging unit 30f are provided at different positions along the light guide direction (for example, the y-axis direction) by the light guide plate 70.
  • the light emitted from the light converging unit 30d converges to a fixed point 290.
  • the outgoing light from the light converging unit 30e and the outgoing light from the light converging unit 30f also converge to the fixed point 290.
  • the light converging unit 30d, the light converging unit 30e, and the light converging unit 30f cause the light exiting from the emission surface 71 to emit light in different directions that substantially converges to the same convergence point.
  • the display device 10 also includes a plurality of light converging units 30 that converge outgoing light at each fixed point for other fixed points that form the image 6. That is, the light guide plate 70 emits outgoing light beams in different directions that converge or diverge from the same fixed point different from the fixed point 290 among the fixed points forming the image 6 from the output surface 71.
  • the plurality of other light converging portions 30 to be caused are provided at different positions along the light guide direction by the light guide plate 70.
  • the display device 10 As described above, according to the display device 10, light having a small spread is used, and a plurality of light converging units 30 corresponding to the same convergence point are provided at different positions along the light guide direction. Thereby, substantially the same stereoscopic image can be formed toward different positions in the y-axis direction. If the spread of light from the first light source 21 in the yz plane is large, the light emitted from the light converging unit 30 converges on a line along the y axis. For this reason, when the observer views a stereoscopic image while moving along the y-axis direction, the image may appear distorted.
  • the display device 10 since substantially the same stereoscopic image can be formed with different light toward different positions in the y-axis direction, the distortion of the image recognized by the observer moving along the y-axis direction can be reduced. Can be suppressed.
  • FIG. 3 schematically shows a cross section of the yz plane of the display device 10.
  • the light emitted from each of the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23 enters the light converging unit 30e.
  • the emission angle of the emitted light obtained when the light from the first light source 21 enters the light converging unit 30e and when the light from the second light source 22 enters the light converging unit 30e are different from each other. In particular, these emission angles are different from each other in the yz plane.
  • the plurality of first light sources 21, the second light sources 22, and the third light sources 23 that emit light having a small spread with different incident angles, it is possible to use substantially separate light toward different positions in the y-axis direction.
  • the same stereoscopic image can be formed.
  • the display device 10 includes three light sources, ie, a first light source 21, a second light source 22, and a third light source 23 having different optical axes, a light converging unit 30d that converges outgoing light at the same fixed point, a light converging unit 30e, and light.
  • the three light converging parts 30 of the converging part 30f are provided. By combining these light sources and light converging portions, a stereoscopic image can be formed in nine directions within the yz plane.
  • a combination of the number N of light sources having different optical axes and the number M of light converging portions for converging outgoing light at the same fixed point may be arbitrary.
  • N may be 2 or 4 or more.
  • M may be 2 or 4 or more. Further, when M is 2 or more, N may be 1. When N is 2 or more, M may be 1.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the shape of the reflecting surface 32 included in the light converging unit 30.
  • the angle between the reflecting surface 32d of the light converging part 30d and the back surface 72 is ⁇
  • the angle between the reflecting surface 32e of the light converging part 30e and the back surface 72 is ⁇
  • the angle between the reflecting surface 32f of the light converging part 30f and the back surface 72 is ⁇ .
  • the angles ⁇ , ⁇ , and ⁇ are the positional relationship between the position of the light converging part 30d on the back surface 72 and the fixed point 290 so that the emitted light in different directions substantially converging on the fixed point 290 is emitted from the output surface 71. To be determined.
  • angles of the reflecting surfaces 32 included in each of the plurality of light converging units 30 are set so that outgoing light from the outgoing surface 71 is emitted from different directions, which are substantially converged at a fixed point or substantially diverged from the fixed point. It is determined based on the positional relationship between each position of the plurality of light converging units 30 in the plane along the plane 71 and the fixed point.
  • the brightness of the recognized image 6 is preferably substantially the same when viewed from any position in the y-axis direction. Therefore, it is desirable that the area of the reflecting surface 32d, the area of the reflecting surface 32e, and the area of the reflecting surface 32f are determined so that the luminous intensity of the light emitted from the light converging unit 30 is substantially the same.
  • the height h of each reflecting surface 32 or the width w of the reflecting surface 32 is based on the angle formed by the reflecting surface 32 and the back surface 72 so that the luminous intensity of the light emitted from the light converging unit 30 is substantially the same. May be determined.
  • the reflection surfaces 32 of the different light converging portions 30 that converge at the same fixed point may have different heights h or widths w of the reflection surfaces 32.
  • FIG. 5 schematically shows a display device 310 as a modification of the display device 10.
  • the display device 310 includes a lens 300 in addition to the components included in the display device 10.
  • the lens 300 is provided in the optical path between the first light source 21 and the end face 73, in the optical path between the second light source 22 and the end face 73, and in the optical path between the third light source 23 and the end face 73.
  • the lens 300 is incident on the end surface 73 while reducing the spread in the z-axis direction of light from each of the first light source 21, the second light source 22, and the third light source 23.
  • the lens 300 is provided between the light source unit 20 and the end surface 73 of the light guide plate 70, and enters the end surface 73 of the light guide plate 70 while reducing the spread of light from the light source unit 20. This makes it possible to use a light source with a large divergence angle.
  • FIG. 6 schematically shows a display device 410 as a modification of the display device 10.
  • the display device 410 includes a light guide plate 470 instead of the light guide plate 70 included in the display device 10.
  • the light guide plate 470 is different from the light guide plate 70 in that it has an end surface 473 as a light incident end surface corresponding to the end surface 73.
  • the end surface 473 has a partial surface 401, a partial surface 402, and a partial surface 403.
  • the partial surface 401 corresponds to the first light source 21, the partial surface 402 corresponds to the second light source 22, and the partial surface 403 corresponds to the third light source 23.
  • the partial surface 401 is substantially orthogonal to the optical axis of the first light source 21.
  • the partial surface 402 is substantially orthogonal to the optical axis of the second light source 22.
  • the partial surface 403 is substantially orthogonal to the optical axis of the third light source 23.
  • the end surface 473 of the light guide plate 470 has a plurality of partial surfaces on which light from the corresponding light sources is incident, and each of the partial surfaces is substantially orthogonal to the optical axis of the corresponding light source. Thereby, the fall of the light quantity which injects into the light-guide plate 470 can be suppressed.
  • FIG. 6 an embodiment in which a plurality of light converging portions that emit light in a direction toward substantially the same fixed point are provided at different positions along the light guide direction of the light guide plate 70 will be described. did.
  • a plurality of light sources having different optical axis angles with respect to the emission surface 71 by using a plurality of light sources having different optical axis angles with respect to the emission surface 71, light traveling in different directions within the yz plane can be emitted from one light converging unit 30 e. Can do. Therefore, as a modification of the above-described display device, for example, a configuration that does not include the light converging unit 30d and the light converging unit 30f may be employed.
  • a single light converging unit provides light in the direction toward the same fixed point without providing a plurality of light converging units that emit light in the direction toward substantially the same fixed point.
  • FIG. 7 schematically shows an example of use when the display device 10 is used for a ticket gate.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view showing the entire ticket gate system 750.
  • FIG. 8 is a schematic exploded perspective view of the ticket gate system 750.
  • the ticket gate system 750 is an example of an optical system including the display device 10.
  • the ticket gate system 750 includes a ticket gate main body 752, a display system 754, and a fixed cover 756.
  • the display system 754 includes a control unit 708, the display device 10, and the display device 710.
  • the ticket gate main body 752 includes a communication unit 701 and a display unit 702.
  • the communication unit 701 and the display unit 702 are examples of a user interface unit, and provide an interface between the user and the ticket gate main body 752.
  • the communication unit 701 communicates with a non-contact type communication device possessed by the user using proximity communication.
  • the communication unit 701 communicates with a non-contact communication device by proximity communication.
  • Examples of the non-contact communication device include an IC card such as an IC card ticket, a mobile phone having a non-contact communication function, and the like.
  • the display unit 702 displays information to the user. For example, the display unit 702 displays the balance of electronic money stored in the contactless communication device.
  • the display device 10 and the display device 710 are provided on the display surface of the display unit 702 so as to overlap each other.
  • the fixed cover 756 accommodates a part of the display device 10 and the display device 710 and fixes the display device 10 and the display device 710 to the ticket gate main body 752.
  • the fixed cover 756 has an opening corresponding to the display unit 702. The light from the display unit 702 and the emitted light from each of the display device 10 and the display device 710 are emitted to the outside through the opening of the fixed cover 756.
  • the image 6 by the display device 10 presents the position of the display unit 702 to the user.
  • the image 6 is recognized by the user so as to be located in the space above the display unit 702.
  • the display device 710 includes a light guide plate 717 and a light source unit 712.
  • the light guide plate 717 corresponds to the light guide plate 70
  • the light source unit 712 corresponds to the light source unit 20.
  • the light guide plate 717 has the same configuration as that of the light guide plate 70 except that the light guide plate 717 has a light converging unit that forms an image different from the image 6 formed by the display device 10.
  • the light guide plate 717 displays an image 716 surrounding the display surface of the display unit 702. Note that the image 716 may be a three-dimensional image recognized at a position different from the exit surface of the light guide plate 717, as in the case of the image 6, or may be a two-dimensional image recognized at a position above the exit surface of the light guide plate 717. It may be an image.
  • the recognized image 6 can be formed in the space above the position of the display unit 702. Therefore, even if the user is away from the ticket gate main body 752, the user can easily determine whether the display unit 702 is provided in the vicinity of the communication unit 701 or in the distance. Further, since the display device 10 and the display device 710 are transparent as a whole, the display device 10 and the display device 710 can be placed on the display surface of the display unit 702.
  • An image showing the position of the communication unit 701 to the user may be formed in the space on the communication unit 701 by providing a display device having the same configuration as the display device 10 on the communication unit 701.
  • FIG. 9 schematically shows a ticket gate system 850 as a modification of the ticket gate system 750.
  • FIG. 9A is a perspective view showing the entire ticket gate system 850.
  • FIG. 9B is a plan view of the ticket gate system 850 in the xz plane.
  • the ticket gate system 850 includes a display system 854 in addition to the components included in the ticket gate system 750.
  • the display system 854 includes a display device 810a and a display device 810b.
  • the display device 810 a and the display device 810 b are modifications of the display device 10.
  • the display device 810a and the display device 810b have the same configuration as the display device 10 except that the display device 810a and the display device 810b have a light converging unit that forms a stereoscopic image different from the image 6.
  • the side of the ticket gate main body 752 is substantially perpendicular to a traffic surface through which the user passes and has a side surface 758 along the user's traffic direction.
  • the display device 810a and the display device 810b are provided on the side surface 758 of the ticket gate main body 752.
  • the display device 810a and the display device 810b are provided so that the y-axis is substantially aligned vertically downward.
  • the emission surface of the display device 810a is substantially parallel to the side surface 758.
  • Display device 810a forms image 806a.
  • the display device 810b forms an image 806b.
  • the image 806a is recognized at a position above the passage surface that is away from the exit surface of the display device 810a.
  • the image 806b is recognized at a position above the passing surface that is away from the exit surface of the display device 810a.
  • the image 806a indicates that it is allowed to pass through the ticket gate.
  • the image 806a is an arrow indicating a passable direction, for example, and indicates that the ticket gate is allowed to pass in the direction indicated by the arrow.
  • the image 806b indicates that it is not permitted to pass through the ticket gate.
  • the image 806b is, for example, a mark indicating prohibition of traffic.
  • the angle range in which the emitted light is emitted from the light converging unit of the display device 810a is from the center of the display device 810a.
  • the angle is limited to a range of an angle ⁇ that is predetermined on the side opposite to the direction in which the progression is allowed.
  • the angle range in which the emitted light is emitted from the light converging unit of the display device 810b is also a predetermined angle ⁇ . It is limited to the range.
  • FIG. 10 schematically shows a ticket gate system 960 including a ticket gate system 850 and a ticket gate system 950.
  • the ticket gate system 950 includes substantially the same components as the components included in the ticket gate system 850.
  • the ticket gate system 950 has a display system similar to the display system 854 on a side surface 958 corresponding to the side surface 758 of the ticket gate system 850, and the display system is similar to the image 906a and the image 806b similar to the image 806a.
  • An image 906b is formed.
  • FIG. 10A shows a display example when it is allowed to pass through the ticket gate.
  • FIG. 10B is a display example when the ticket gate is prohibited from passing.
  • the ticket gate system 850 or the ticket gate system 960 it is possible to reduce the movable parts for prohibiting passage. Further, since the image 806a that allows passage can be presented so as to be recognized above the traveling surface, the direction in which the ticket can pass through the ticket gate can be presented to the user in an easy-to-understand manner.
  • FIG. 11 schematically shows a bill insertion part of the ticket sales system 1050.
  • 11 (a), 11 (b), and 11 (c) schematically show switching of a stereoscopic image formed by the ticket selling system 1050.
  • FIG. The ticket selling system 1050 includes a bill insertion unit 1060 and a display unit 1011.
  • the bill insertion unit 1060 is an example of a user interface unit.
  • the display unit 1011 is provided below the bill insertion part 1060.
  • the display unit 1011 can independently form the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c in the vicinity of the bill insertion slot of the bill insertion portion 1060.
  • the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c are three-dimensional images positioned above the display surface of the display unit 1011.
  • the display unit 1011 forms the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c by sequentially switching in time. For example, the display unit 1011 forms the image 1006a for a predetermined time, forms the image 1006b for a predetermined time, and then forms the image 1006a for a predetermined time.
  • the formation of the image 1006a, the formation of the image 1006b, and the formation of the image 1006c are sequentially repeated.
  • the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c are not formed simultaneously.
  • the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c may be formed simultaneously.
  • FIG. 12 schematically shows a card reading unit of the ticket sales system 1050.
  • 12 (a), 12 (b), and 12 (c) schematically show another example of switching of a stereoscopic image formed by the ticket selling system 1050.
  • FIG. The ticket selling system 1050 includes a card reading unit 1062 and a display unit 1012.
  • the card reading unit 1062 is an example of a user interface unit.
  • the display unit 1012 is provided on the card reading unit 1062.
  • the display unit 1012 can independently form an image 1006d, an image 1006e, and an image 1006f above the card reading unit 1062.
  • the image 1006d, the image 1006e, and the image 1006f are three-dimensional images positioned above the display surface of the display unit 1012.
  • the display unit 1012 forms an image 1006d, an image 1006e, and an image 1006f by sequentially switching them over time. For example, the display unit 1012 forms the image 1006d for a predetermined time, forms the image 1006e for a predetermined time, and then forms the image 1006f for a predetermined time. Thereafter, similarly, the formation of the image 1006d, the formation of the image 1006e, and the formation of the image 1006f are sequentially repeated. In one display mode, the image 1006d, the image 1006e, and the image 1006f are not formed simultaneously. In other display forms, the image 1006d, the image 1006e, and the image 1006f may be formed simultaneously.
  • FIG. 13 schematically shows the configuration of the display unit 1011.
  • the display unit 1011 includes a display device 1010a, a display device 1010b, and a display device 1010c.
  • the display device 1010a includes a light source unit 1020a and a light guide plate 1070a.
  • the display device 1010b includes a light source unit 1020b and a light guide plate 1070b.
  • the display device 1010c includes a light source unit 1020c and a light guide plate 1070c.
  • the light source unit 1020a, the light source unit 1020b, and the light source unit 1020c have substantially the same configuration as the light source unit 20.
  • the light guide plate 1070a, the light guide plate 1070b, and the light guide plate 1070c are formed of a flexible material.
  • the light guide plate 1070 a, the light guide plate 1070 b, and the light guide plate 1070 c have a light converging unit that forms an image different from the image 6. Except for these points, the light guide plate 1070a, the light guide plate 1070b, and the light guide plate 1070c have substantially the same configuration as the light guide plate 70.
  • the display device 1010 a, the display device 1010 b, and the display device 1010 c are provided so as to overlap each other along the z-axis plus direction.
  • the light guide plate 1070a has a light converging part for forming the image 1006a.
  • the light guide plate 1070b has a light converging part for forming the image 1006b.
  • the light guide plate 1070c has a light converging part for forming the image 1006c. Therefore, among the light source unit 20a, the light source unit 20b, and the light source unit 20c, the light source unit that actually emits light is switched in the order of the light source unit 20a, the light source unit 20b, and the light source unit 20c, whereby the image 1006a, the image 1006b, and the image 1006c. Can be formed by switching sequentially in terms of time.
  • FIG. 14 schematically shows a display unit 1111 as a modification of the display unit 1011.
  • FIG. 14A is a plan view in the xy plane when the display unit 1111 is viewed from the position in the plus direction of the z axis.
  • FIG. 14B is a plan view in the xz plane when the display unit 1111 is viewed from a position in the negative y-axis direction.
  • the display unit 1111 includes a light source unit 1120a instead of the light source unit 1020a of the display unit 1011, includes a light source unit 1120b instead of the light source unit 1020b, and includes a light source unit 1120c instead of the light source unit 1020c.
  • the display unit 1111 further includes a light shielding unit 1140a, a light shielding unit 1140b, and a light shielding unit 1140c, and a spacer 1151 and a spacer 1152, in addition to the other components included in the display unit 1011.
  • FIG. 14B is a plan view along the xy plane when the display unit 1111 is viewed from a position in the z-axis plus direction.
  • the light source unit 1120a is provided across the light incident end surface of the light guide plate 1070a, the light incident end surface of the light guide plate 1070b, and the light incident end surface of the light guide plate 1070c.
  • the light source unit 1120b is provided across the light incident end surface of the light guide plate 1070a, the light incident end surface of the light guide plate 1070b, and the light incident end surface of the light guide plate 1070c.
  • the light source unit 1120c is provided across the light incident end surface of the light guide plate 1070a, the light incident end surface of the light guide plate 1070b, and the light incident end surface of the light guide plate 1070c.
  • the light shielding unit 1140a, the light shielding unit 1140b, and the light shielding unit 1140c block light.
  • the light shielding part 1140a, the light shielding part 1140b, and the light shielding part 1140c are, for example, a light shielding tape or a light shielding film.
  • the light shielding portion 1140a is provided on a part of the light incident end surface of the light guide plate 1070a. The light shielding unit 1140a suppresses the light from the light source unit 1120b and the light from the light source unit 1120c from entering the display device 1010a.
  • the light shielding portion 1140b is provided on a part of the light incident end surface of the light guide plate 1070b, and suppresses light from the light source portion 1120a and light from the light source portion 1120c from entering the display device 1010b.
  • the light shielding unit 1140c is provided on a part of the light incident end surface of the light guide plate 1070c, and suppresses the light from the light source unit 1120a and the light from the light source unit 1120b from entering the display device 1010c.
  • the light shielding portion 1140 b is provided between the light incident end surface of the light guide plate 1070 b and the light source portion 1120 a and light incident on the light guide plate 1070 b. At least provided between the end face and the light source unit 1120c.
  • the light shielding portion 1140b is not provided at the position where the light source portion 1120b is provided on the light incident end surface of the light guide plate 1070b. Thereby, the light from the light source unit 1120b enters from the light incident end surface of the light guide plate 1070b, while the light from the light source unit 1120a and the light from the light source unit 1120c do not substantially enter the light incident end surface of the light guide plate 1070b. Can be.
  • the light shielding portion 1140a is provided at least between the light incident end surface of the light guide plate 1070a and the light source portion 1120b and between the light incident end surface of the light guide plate 1070a and the light source portion 1120c.
  • the light shielding portion 1140a is not provided at the position where the light source portion 1120a is provided on the light incident end face of the light guide plate 1070a.
  • the light shielding portion 1140c is provided at least between the light incident end surface of the light guide plate 1070c and the light source portion 1120a, and between the light incident end surface of the light guide plate 1070c and the light source portion 1120b.
  • the light shielding part 1140c is not provided at the position where the light source part 1120c is provided in the light incident end face of the light guide plate 1070c.
  • the spacer 1151 is provided between the display device 1010a and the display device 1010b.
  • the spacer 1152 is provided between the display device 1010b and the display device 1010c.
  • the spacer 1151 can prevent the display device 1010a and the display device 1010b from coming into close contact with each other. Further, the spacer 1152 can prevent the display device 1010b and the display device 1010c from coming into close contact with each other.
  • FIG. 15 schematically shows a light converging unit 130 and a light converging unit 132 as modified examples of the light converging unit 30.
  • FIG. 14A schematically shows one light converging portion 130 formed by a part of a Fresnel lens.
  • a gap may be provided between the plurality of refractive surfaces (prism surfaces) of the light converging unit 130 that functions as a Fresnel lens.
  • the light converging unit 132 shown in FIG. 14 (b) makes the light converging unit 130 a plurality of portions 140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140e, 140f, 140g and 140h along the x-axis direction. Corresponds to the one divided into The light from each part 140 of the light converging unit 132 converges to the same fixed point. Thus, by dividing the light converging portion into a plurality of portions, a so-called black matrix effect may occur, and the contrast of the image may increase.
  • a diffraction grating may be used as the light converging unit 30.

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Abstract

　光デバイスは、１以上の光源と、光源からの光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板とを備え、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つの収束点に実質的に収束する又は空間上の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、収束点は複数の光収束部の間で互いに異なり、複数の収束点の集まりによって、出射面側の空間上に像が形成され、複数の光収束部のうち導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられた複数の第１の光収束部が、複数の収束点のうち同一の第１の収束点に実質的に収束又は第１の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を、出射面から出射させる。

Description

光デバイス、光システム及び改札機
　本発明は、光デバイス、光システム及び改札機に関する。
　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
　導光板からの出射光が導光板の導光方向に沿う方向に広がりを有する場合、認識される像が観察者の位置によって変形して見える場合がある。
　第１の態様においては、光デバイスは、１以上の光源と、光源からの光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板とを備え、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つの収束点に実質的に収束する又は空間上の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、収束点は複数の光収束部の間で互いに異なり、複数の収束点の集まりによって、出射面側の空間上に像が形成され、複数の光収束部のうち導光板が光を導く導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられた複数の第１の光収束部が、複数の収束点のうち同一の第１の収束点に実質的に収束又は第１の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を、出射面から出射させる。
　複数の光収束部のうち導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられた複数の第２の光収束部が、複数の収束点のうち第１の収束点とは異なる同一の第２の収束点に実質的に収束又は第２の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を出射面から出射させてよい。
　複数の第１の光収束部がそれぞれ有する光学面の面積は、複数の第１の光収束部からそれぞれ出射される光の光度が略同一になるように定められてよい。
　複数の第１の光収束部がそれぞれ有する光学面は、入射した光を反射する反射面であり、複数の第１の光収束部がそれぞれ有する反射面の角度は、第１の収束点に実質的に収束又は第１の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を出射面から出射させるべく、出射面に沿う面内の複数の第１の光収束部のそれぞれの位置と、第１の収束点との間の位置関係に基づいて定められてよい。
　光源は複数設けられ、複数の光源のそれぞれの光軸が出射面に平行な面に対してなす角度は互いに異なってよい。
　第２の態様において、光デバイスは、複数の光源と、複数の光源からの光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板とを備え、複数の光源のそれぞれの光軸が出射面に平行な面に対してなす角度は互いに異なり、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つの収束点に実質的に収束する又は空間上の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、収束点は複数の光収束部の間で互いに異なり、複数の収束点の集まりによって、出射面側の空間上に像が形成される。
　導光板の入光端面は、複数の光源のうち対応する光源からの光が入射する複数の部分面を有し、複数の部分面のそれぞれは、複数の光源のうち対応する光源の光軸に略直交してよい。
　光源と導光板の入光端面との間に設けられ、光源からの光の広がりを小さくして導光板の入光端面に入射するレンズ部を更に備えてよい。
　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。
　第３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。
　第４の態様において、改札機は、上記の光システムを備える。
　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。 表示装置１０のｙｚ平面の断面を概略的に示す。 表示装置１０のｙｚ平面の断面を概略的に示す。 光収束部３０が有する反射面３２の形状を説明する図である。 表示装置１０の変形例としての表示装置３１０を概略的に示す。 表示装置１０の変形例としての表示装置４１０を概略的に示す。 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。 改札機システム７５０の概略的な分解斜視図である。 改札機システム７５０の変形例としての改札機システム８５０を概略的に示す。 改札機システム８５０及び改札機システム９５０を備えた改札システム９６０を概略的に示す。 券売システム１０５０の紙幣読取部を概略的に示す。 券売システム１０５０のカード読取部を概略的に示す。 表示ユニット１０１１の構成を概略的に示す。 表示ユニット１０１１の変形例としての表示ユニット１１１１を概略的に示す。 光収束部３０の変形例を概略的に示す。
　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。また、図示する立体像は、立体像が認識される空間内の位置を分かり易く示すことを目的として、観察者の位置とは異なる位置から見た図を示す場合がある。
　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。
　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。
　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。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。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。
　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。
　なお、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内の各位置と光源部２０とを結ぶ方向を中心に、所定値より小さい広がり角を持つ。光収束部３０が光源部２０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。
　図１に示されるように、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。
　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、表示装置１０のｙｚ平面の断面を概略的に示す。光源部２０は、第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３を備える。第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３は共に、広がり角が小さい光を端面７３に入射する。第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３からそれぞれ出射されて導光板７０に入射する光の広がり角は、ｘｙ面内及びｙｚ面内の両方において所定値より小さい広がり角を持つ。第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３は、例えばＬＥＤ光源である。具体的には、第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３は、ｚ軸方向の光の広がりを小さくする形状のレンズを持つ。第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３は、当該レンズを通じて導光板７０に光を入射することで、導光板７０に入射される光のｚ軸方向の広がりを小さくしてよい。導光板７０に入射される光は、当該レンズによってｚ軸方向の広がりについて実質的にコリメート化され、ｘ軸方向の広がりにはコリメート化されなくてよい。
　第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３のそれぞれの光軸が出射面７１に平行な面に対してなす角度は、互いに異なる。具体的には、第１光源２１の光軸は、出射面７１に沿う。第１光源２１の光軸は、端面７３に実質的に直交する。これにより、第１光源２１は、ｙ軸に実質的に平行な光を導光板７０に入射する。一方、第２光源２２及び第３光源２３の光軸は、出射面７１に対して傾いており、端面７３に実質的に直交しない。また、第２光源２２の光軸及び第３光源２３の光軸は、実質的に互いに平行でない。このように、第１光源２１の光軸、第２光源２２及び第３光源２３の光軸は、互いに異なる方向を向いている。なお、第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３のそれぞれの光軸が出射面７１に平行な面に対してなす角度とは、各光軸が出射面７１に平行な面に対してなす角度の鋭角の大きさを意味する。
　図２には、第１光源２１から光が、光収束部３０ｄ、光収束部３０ｄ及び光収束部３０ｆのそれぞれによる出射光が示されている。光収束部３０ｄ、光収束部３０ｅ及び光収束部３０ｆは、導光板７０による導光方向（例えば、ｙ軸方向）に沿って、互いに異なる位置に設けられている。ここで、光収束部３０ｄによる出射光は、定点２９０に収束する。同様に光収束部３０ｅによる出射光及び光収束部３０ｆによる出射光も、定点２９０に収束する。このように、光収束部３０ｄ、光収束部３０ｅ及び光収束部３０ｆは、同一の収束点に実質的に収束する、互いに異なる方向の出射光を出射面７１から出射させる。
　なお、図２では、定点２９０に出射光が収束する光収束部３０のみ示されている。表示装置１０は、像６を形成する他の定点についても、各定点に出射光が収束する光収束部３０を複数有する。すなわち、導光板７０には、像６を形成する複数の定点のうち定点２９０とは異なる他の同一の定点に収束又は当該同一の定点から発散する互いに異なる方向の出射光を出射面７１から出射させる他の複数の光収束部３０が、導光板７０による導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられている。
　このように、表示装置１０によれば、広がりが小さい光を用いるとともに、同一の収束点に対応する複数の光収束部３０が導光方向に沿って異なる位置に設けられている。これにより、ｙ軸方向に異なる位置に向けて略同一の立体像を形成できる。仮に、ｙｚ面内における第１光源２１からの光の広がりが大きいとすると、光収束部３０による出射光はｙ軸に沿う線上に収束する。そのため、観察者がｙ軸方向に沿って移動しながら立体像を見ると、像がゆがんで見えたりする場合がある。しかし、表示装置１０によれば、ｙ軸方向に異なる位置に向けて別個の光で略同一の立体像を形成できるので、ｙ軸方向に沿って移動する観察者に認識される像のゆがみを抑制できる。
　図３は、表示装置１０のｙｚ平面の断面を概略的に示す。第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３のそれぞれからの光が光収束部３０ｅに入射した場合の出射光を特に示す。ｙｚ面内において、第１光源２１からの光が光収束部３０ｅに入射した場合に得られる出射光の出射角と、第２光源２２からの光が光収束部３０ｅに入射した場合に得られる出射光の出射角と、第３光源２３からの光が光収束部３０ｅに入射した場合に得られる出射光の出射角とは、互いに異なる。特に、これらの出射角は、ｙｚ平面内において互いに異なる。このように、入射角が異なる広がりの小さい光を出射する複数の第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３を用いることで、ｙ軸方向に異なる位置に向けて別個の光で略同一の立体像を形成できる。
　表示装置１０は、光軸が互いに異なる第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３の３個の光源と、同一定点に出射光を収束させる光収束部３０ｄ、光収束部３０ｅ及び光収束部３０ｆの３個の光収束部３０とを有する。これらの光源及び光収束部の組み合わせにより、ｙｚ面内で９方向に向けて立体像を形成できる。光軸が異なる光源の数Ｎと、同一定点に出射光を収束させる光収束部の数Ｍの組み合わせは任意であってよい。例えば、Ｎは２であってよいし、４以上であってもよい。Ｍは２であってよいし、４以上であってもよい。また、Ｍが２以上である場合、Ｎは１であってよい。また、Ｎが２以上である場合、Ｍは１であってよい。
　図４は、光収束部３０が有する反射面３２の形状を説明する図である。光収束部３０ｄの反射面３２ｄが背面７２となす角度をα、光収束部３０ｅの反射面３２ｅが背面７２となす角度をβ、光収束部３０ｆの反射面３２ｆが背面７２となす角度をγとする。角度α、β及びγは、定点２９０に実質的に収束する互いに異なる方向の出射光が出射面７１から出射されるよう、背面７２における光収束部３０ｄの位置と定点２９０との間の位置関係に基づいて決定される。このように、複数の光収束部３０がそれぞれ有する反射面３２の角度は、定点に実質的に収束又は定点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を出射面７１から出射させるべく、出射面７１に沿う面内の複数の光収束部３０のそれぞれの位置と、定点との間の位置関係に基づいて定められる。
　なお、認識される像６の輝度は、ｙ軸方向のどの位置から見ても略同一であることが望ましい。そのため、反射面３２ｄの面積、反射面３２ｅの面積及び反射面３２ｆの面積は、光収束部３０からそれぞれ出射される光の光度が略同一になるように定められることが望ましい。例えば、光収束部３０からそれぞれ出射される光の光度が略同一になるよう、各反射面３２の高さｈ又は反射面３２の幅ｗが、反射面３２と背面７２とがなす角度に基づいて定められてよい。同一定点に収束する異なる光収束部３０の反射面３２は、高さｈ又は反射面３２の幅ｗが互いに異なってよい。
　図５は、表示装置１０の変形例としての表示装置３１０を概略的に示す。表示装置３１０は、表示装置１０が備える構成要素に加えて、レンズ３００を備える。
　レンズ３００は、第１光源２１と端面７３との間の光路内、第２光源２２と端面７３との間の光路内、及び第３光源２３と端面７３との間の光路内に設けられる。レンズ３００は、第１光源２１、第２光源２２及び第３光源２３のそれぞれの光源からの光のｚ軸方向の広がりを小さくして、端面７３に入射する。このように、レンズ３００は、光源部２０と導光板７０の端面７３との間に設けられ、光源部２０からの光の広がりを小さくして導光板７０の端面７３に入射する。これにより、発散角の大きい光源を用いることが可能になる。
　図６は、表示装置１０の変形例としての表示装置４１０を概略的に示す。表示装置４１０は、表示装置１０が備える導光板７０に代えて、導光板４７０を備える。導光板４７０は、端面７３に対応する入光端面としての端面４７３を有する点で、導光板７０とは異なる。
　端面４７３は、部分面４０１、部分面４０２及び部分面４０３を有する。部分面４０１は第１光源２１に対応し、部分面４０２は第２光源２２に対応し、部分面４０３は第３光源２３に対応して設けられる。部分面４０１は、第１光源２１の光軸に略直交する。また、部分面４０２は、第２光源２２の光軸に略直交する。部分面４０３は、第３光源２３の光軸に略直交する。このように、導光板４７０の端面４７３は、対応する光源からの光が入射する複数の部分面を有し、当該部分面のそれぞれは、対応する光源の光軸に略直交する。これにより、導光板４７０に入射する光量の低下を抑制できる。
　図１から図６に関連して、実質的に同一の定点に向かう方向の光を出射させる複数の光収束部を、導光板７０の導光方向に沿って互いに異なる位置に設けた形態を説明した。一方で、図３から明らかなように、出射面７１に対する光軸の角度が異なる複数の光源を用いることで、１つの光収束部３０ｅから、ｙｚ面内で異なる方向に向かう光を出射させることができる。そこで、上述した表示装置の変形例として、例えば光収束部３０ｄ及び光収束部３０ｆを有しない構成を採用してもよい。つまり、上述した表示装置の変形例として、実質的に同一の定点に向かう方向の光を出射させる光収束部を複数設けずに、同一の定点に向かう方向の光を１つの光収束部によって提供する構成を採用してもよい。
　図７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７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。図８は、改札機システム７５０の概略的な分解斜視図である。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、表示システム７５４と、固定カバー７５６とを備える。表示システム７５４は、制御部７０８と、表示装置１０と、表示装置７１０とを有する。
　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及び表示装置７１０は、表示部７０２の表示面上に重ねて設けられる。固定カバー７５６は、表示装置１０及び表示装置７１０の一部を収容して、表示装置１０及び表示装置７１０を改札機本体７５２に対して固定する。固定カバー７５６は、表示部７０２に対応する開口部を有しする。表示部７０２からの光、並びに、表示装置１０及び表示装置７１０のそれぞれからの出射光は、固定カバー７５６の開口部を通じて外部に出射光される。
　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。
　表示装置７１０は、導光板７１７と、光源部７１２とを備える。導光板７１７は、導光板７０に対応し、光源部７１２は光源部２０に対応する。導光板７１７は、表示装置１０が形成する像６とは異なる像を形成する光収束部を有する点を除いて、導光板７０の構成と同様の構成を有する。導光板７１７は、表示部７０２の表示面を囲う像７１６を表示する。なお、像７１６は、像６と同様に、導光板７１７の出射面とは異なる位置に認識される立体像であってよいし、導光板７１７の出射面の上方の位置に認識される２次元像であってもよい。
　図７に示されるように、表示装置１０によれば、表示部７０２の位置の上方の空間に認識される像６を形成できる。そのため、ユーザが改札機本体７５２から離れた位置にいても、表示部７０２が通信部７０１の近傍に設けられているのか遠方に設けられているのかをユーザが容易に判断することができる。また、表示装置１０及び表示装置７１０は全体として透明であるので、表示部７０２の表示面上に表示装置１０及び表示装置７１０を載置できる。
　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９は、改札機システム７５０の変形例としての改札機システム８５０を概略的に示す。図９（ａ）は、改札機システム８５０の全体を示す斜視図である。図９（ｂ）は、改札機システム８５０のｘｚ面内の平面図である。
　改札機システム８５０は、改札機システム７５０が備える構成要素に加えて、表示システム８５４を備える。表示システム８５４は、表示装置８１０ａ及び表示装置８１０ｂを有する。表示装置８１０ａ及び表示装置８１０ｂは、表示装置１０の変形例である。表示装置８１０ａ及び表示装置８１０ｂは、像６とは異なる立体像を形成する光収束部を有する点を除いて、表示装置１０と同様の構成を持つ。
　改札機本体７５２の側部は、ユーザが通行する通行面に略垂直であり、ユーザの通行方向に沿う側面７５８を持つ。表示装置８１０ａ及び表示装置８１０ｂは、改札機本体７５２の側面７５８に設けられる。表示装置８１０ａ及び表示装置８１０ｂは、ｙ軸が鉛直下方に略一致するように設けられる。表示装置８１０ａの出射面は、側面７５８と略平行となる。
　表示装置８１０ａは、像８０６ａを形成する。表示装置８１０ｂは、像８０６ｂを形成する。像８０６ａは、表示装置８１０ａの出射面から離れた、通行面の上方の位置に認識される。同様に、像８０６ｂは、表示装置８１０ａの出射面から離れた、通行面の上方の位置に認識される。
　像８０６ａは、改札機を通ることが許容されている旨を示す。像８０６ａは、例えば通行可能な方向を示す矢印であり、当該矢印が示す方向に改札機を通行することが許容されている旨を示す。像８０６ｂは、改札機を通行することが許容されていない旨を示す。像８０６ｂは、例えば通行禁止を表すマークである。制御部７０８は、改札機の通行が許容される旨の信号を取得した場合に、表示装置８１０ａに像８０６ａを形成させ、表示装置８１０ｂに像８０６ｂを形成させない。一方、制御部７０８は、改札機の通行を禁止すべき旨の信号を取得した場合に、表示装置８１０ｂに像８０６ｂを形成させ、表示装置８１０ａに像８０６ａを形成させない。
　なお、像８０６ａが進行を許容する向きとは反対の向きから像８０６ａが見えないようにするべく、表示装置８１０ａの光収束部から出射光が出射する角度範囲は、表示装置８１０ａの中心から、進行を許容する向きとは反対側に予め定められた角度θの範囲に限定されている。同様に、像８０６ｂが進行を許容する向きとは反対の向きから像８０６ａが見えないようにするべく、表示装置８１０ｂの光収束部から出射光が出射する角度範囲も、予め定められた角度θの範囲に限定されている。
　図１０は、改札機システム８５０及び改札機システム９５０を備えた改札システム９６０を概略的に示す。改札機システム９５０は、改札機システム８５０が備える構成要素と略同一の構成要素を備える。改札機システム９５０は、改札機システム８５０の側面７５８に対応する側面９５８に、表示システム８５４と同様の表示システムを有し、当該表示システムによって、像８０６ａと同様の像９０６ａ及び像８０６ｂと同様の像像９０６ｂを形成する。
　図１０（ａ）は、改札機を通行することが許容される場合の表示例である。図１０（ｂ）は、改札機の通行が禁止されている場合の表示例である。改札機システム８５０又は改札システム９６０によれば、通行を禁止するための可動部を削減できる。また、通行を許容する像８０６ａを通行面の上方に認識されるように提示できるので、改札機を通過できる方向をユーザに分かり易く提示することができる。
　図１１は、券売システム１０５０の紙幣挿入部を概略的に示す。図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、券売システム１０５０が形成する立体像の切り換えを概略的に示す。券売システム１０５０は、紙幣挿入部１０６０と、表示ユニット１０１１とを備える。紙幣挿入部１０６０は、ユーザインタフェース部の一例である。表示ユニット１０１１は、紙幣挿入部１０６０の下方に設けられる。
　表示ユニット１０１１は、紙幣挿入部１０６０の紙幣挿入口の近傍に、像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃを独立に形成することができる。像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃは、表示ユニット１０１１の表示面より上方に位置する立体像である。表示ユニット１０１１は、像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃを、時間的に順次に切り換えて形成する。例えば、表示ユニット１０１１は、像１００６ａを予め定められた時間形成した後、像１００６ｂを予め定められた時間形成し、次いで像１００６ａを予め定められた時間形成する。その後、同様に、像１００６ａの形成、像１００６ｂの形成、像１００６ｃの形成を順次に繰り返す。一表示形態では、像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃは同時には形成されない。他の表示形態では、像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃは同時に形成されてよい。
　図１２は、券売システム１０５０のカード読取部を概略的に示す。図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）は、券売システム１０５０が形成する立体像の切り換えの他の例を概略的に示す。券売システム１０５０は、カード読取部１０６２と、表示ユニット１０１２とを備える。カード読取部１０６２は、ユーザインタフェース部の一例である。表示ユニット１０１２は、カード読取部１０６２上に設けられる。
　表示ユニット１０１２は、カード読取部１０６２の上方に、像１００６ｄ、像１００６ｅ及び像１００６ｆを独立に形成することができる。像１００６ｄ、像１００６ｅ及び像１００６ｆは、表示ユニット１０１２の表示面より上方に位置する立体像である。表示ユニット１０１２は、像１００６ｄ、像１００６ｅ及び像１００６ｆを、時間的に順次に切り換えて形成する。例えば、表示ユニット１０１２は、像１００６ｄを予め定められた時間形成した後、像１００６ｅを予め定められた時間形成し、次いで像１００６ｆを予め定められた時間形成する。その後、同様に、像１００６ｄの形成、像１００６ｅの形成、像１００６ｆの形成を順次に繰り返す。一表示形態では、像１００６ｄ、像１００６ｅ及び像１００６ｆは同時には形成されない。他の表示形態では、像１００６ｄ、像１００６ｅ及び像１００６ｆは同時に形成されてよい。
　図１３は、表示ユニット１０１１の構成を概略的に示す。表示ユニット１０１１は、表示装置１０１０ａ、表示装置１０１０ｂ及び表示装置１０１０ｃを有する。表示装置１０１０ａは、光源部１０２０ａ及び導光板１０７０ａを有する。表示装置１０１０ｂは、光源部１０２０ｂ及び導光板１０７０ｂを有する。表示装置１０１０ｃは、光源部１０２０ｃ及び導光板１０７０ｃを有する。
　光源部１０２０ａ、光源部１０２０ｂ及び光源部１０２０ｃは、光源部２０と略同一の構成を有する。導光板１０７０ａ、導光板１０７０ｂ及び導光板１０７０ｃは、フレキシブルな材料で形成される。また、導光板１０７０ａ、導光板１０７０ｂ及び導光板１０７０ｃは、像６とは異なる像を形成する光収束部を有する。これらの点を除いて、導光板１０７０ａ、導光板１０７０ｂ及び導光板１０７０ｃは、導光板７０と略同様の構成を有する。表示ユニット１０１１において、ｚ軸プラス方向に沿って、表示装置１０１０ａ、表示装置１０１０ｂ及び表示装置１０１０ｃの順で重ねて設けられる。
　導光板１０７０ａは、像１００６ａを形成するための光収束部を有する。導光板１０７０ｂは、像１００６ｂを形成するための光収束部を有する。導光板１０７０ｃは、像１００６ｃを形成するための光収束部を有する。したがって、光源部２０ａ、光源部２０ｂ及び光源部２０ｃのうち、実際に発光させる光源部を、光源部２０ａ、光源部２０ｂ及び光源部２０ｃの順で切り換えることによって、像１００６ａ、像１００６ｂ及び像１００６ｃを時間的に順次に切り換えて形成することができる。
　図１４は、表示ユニット１０１１の変形例としての表示ユニット１１１１を概略的に示す。図１４（ａ）は、ｚ軸プラス方向の位置から表示ユニット１１１１を見た場合のｘｙ面内の平面図である。図１４（ｂ）は、ｙ軸マイナス方向の位置から表示ユニット１１１１を見た場合のｘｚ面内の平面図である。表示ユニット１１１１は、表示ユニット１０１１の光源部１０２０ａに代えて光源部１１２０ａを有し、光源部１０２０ｂに代えて光源部１１２０ｂを有し、光源部１０２０ｃに代えて光源部１１２０ｃを有する。表示ユニット１１１１は、表示ユニット１０１１が備える他の構成要素に加えて、遮光部１１４０ａ、遮光部１１４０ｂ及び遮光部１１４０ｃと、スペーサ１１５１及びスペーサ１１５２とを更に備える。図１４（ｂ）は、表示ユニット１１１１をｚ軸プラス方向の位置から見た場合のｘｙ面に沿う平面図である。
　光源部１１２０ａは、導光板１０７０ａの入光端面、導光板１０７０ｂの入光端面及び導光板１０７０ｃの入光端面に渡って設けられる。同様に、光源部１１２０ｂは、導光板１０７０ａの入光端面、導光板１０７０ｂの入光端面及び導光板１０７０ｃの入光端面に渡って設けられる。また、光源部１１２０ｃは、導光板１０７０ａの入光端面、導光板１０７０ｂの入光端面及び導光板１０７０ｃの入光端面に渡って設けられる。
　遮光部１１４０ａ、遮光部１１４０ｂ及び遮光部１１４０ｃは、光を遮る。遮光部１１４０ａ、遮光部１１４０ｂ及び遮光部１１４０ｃは、例えば遮光テープや遮光膜である。遮光部１１４０ａは、導光板１０７０ａの入光端面の一部に設けられる。遮光部１１４０ａは、光源部１１２０ｂからの光及び光源部１１２０ｃからの光が表示装置１０１０ａに入射することを抑制する。また、遮光部１１４０ｂは、導光板１０７０ｂの入光端面の一部に設けられ、光源部１１２０ａからの光及び光源部１１２０ｃからの光が表示装置１０１０ｂに入射することを抑制する。遮光部１１４０ｃは、導光板１０７０ｃの入光端面の一部に設けられ、光源部１１２０ａからの光及び光源部１１２０ｂからの光が表示装置１０１０ｃに入射することを抑制する。
　具体的には、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に示されるように、遮光部１１４０ｂは、導光板１０７０ｂの入光端面と光源部１１２０ａとの間、及び、導光板１０７０ｂの入光端面と光源部１１２０ｃとの間に、少なくとも設けられる。遮光部１１４０ｂは、導光板１０７０ｂの入光端面のうち、光源部１１２０ｂが設けられた位置には設けられていない。これにより、光源部１１２０ｂからの光が導光板１０７０ｂの入光端面から入射する一方、光源部１１２０ａからの光及び光源部１１２０ｃからの光が導光板１０７０ｂの入光端面に実質的に入射しないようにすることができる。
　同様に、遮光部１１４０ａは、導光板１０７０ａの入光端面と光源部１１２０ｂとの間、及び、導光板１０７０ａの入光端面と光源部１１２０ｃとの間に、少なくとも設けられる。遮光部１１４０ａは、導光板１０７０ａの入光端面のうち、光源部１１２０ａが設けられた位置には設けられていない。これにより、光源部１１２０ａからの光が導光板１０７０ａの入光端面に入射する一方、光源部１１２０ｂからの光及び光源部１１２０ｃからの光が導光板１０７０ａの入光端面に実質的に入射しないようにすることができる。
　また、遮光部１１４０ｃは、導光板１０７０ｃの入光端面と光源部１１２０ａとの間、及び、導光板１０７０ｃの入光端面と光源部１１２０ｂとの間に、少なくとも設けられる。遮光部１１４０ｃは、導光板１０７０ｃの入光端面のうち、光源部１１２０ｃが設けられた位置には設けられていない。これにより、光源部１１２０ｃからの光が導光板１０７０ｃの入光端面に入射する一方、光源部１１２０ａからの光及び光源部１１２０ｂからの光が導光板１０７０ｃの入光端面に実質的に入射しないようにすることができる。
　また、スペーサ１１５１は、表示装置１０１０ａと表示装置１０１０ｂとの間に設けられる。スペーサ１１５２は、表示装置１０１０ｂと表示装置１０１０ｃとの間に設けられる。スペーサ１１５１により、表示装置１０１０ａと表示装置１０１０ｂとが密着することを防ぐことができる。また、スペーサ１１５２により、表示装置１０１０ｂと表示装置１０１０ｃとが密着することを防ぐことができる。
　なお、図１３及び１４に関連して説明した表示ユニット１０１１又は表示ユニット１１１１と同様の構成を、表示ユニット１０１２に適用できる。
　図１５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１４（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１４（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、請求の範囲の記載から明らかである。
　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。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　第１光源、２２　第２光源、２３　第３光源
３０　光収束部
３２　反射面
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
２９０　定点
３００　レンズ
３１０　表示装置
４０１、４０２、４０３　部分面
４１０　表示装置
４７０　導光板
４７３　端面
７０１　通信部
７０２　表示部
７０８　制御部
７１０　表示装置
７１２　光源部
７１６　像
７１７　導光板
７５０　改札機システム
７５２　改札機本体
７５４　表示システム
７５６　固定カバー
７５８　側面
８０６　像
８１０　表示装置
８５０　改札機システム
８５４　表示システム
９５０　改札機システム
９６０　改札システム
１００６　像
１０１０　表示装置
１０１１　表示ユニット
１０２０　光源部
１０５０　券売システム
１０６０　紙幣挿入部
１０７０　導光板
１１１１　表示ユニット
１１２０　光源部
１１４０　遮光部
１１５１、１１５２　スペーサ

Claims (11)

  1. 　１以上の光源と、
    　前記光源からの光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板と
    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つの収束点に実質的に収束する又は空間上の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、複数の前記収束点の集まりによって、前記出射面側の空間上に像が形成され、
    　前記複数の光収束部のうち前記導光板が光を導く導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられた複数の第１の光収束部が、前記複数の収束点のうち同一の第１の収束点に実質的に収束又は前記第１の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を、前記出射面から出射させる
    光デバイス。
  2. 　前記複数の光収束部のうち前記導光方向に沿って互いに異なる位置に設けられた複数の第２の光収束部が、前記複数の収束点のうち前記第１の収束点とは異なる同一の第２の収束点に実質的に収束又は前記第２の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を前記出射面から出射させる
    請求項１に記載の光デバイス。
  3. 　前記複数の第１の光収束部がそれぞれ有する前記光学面の面積は、前記複数の第１の光収束部からそれぞれ出射される光の光度が略同一になるように定められる
    請求項１又は２に記載の光デバイス。
  4. 　前記複数の第１の光収束部がそれぞれ有する前記光学面は、入射した光を反射する反射面であり、
    　前記複数の第１の光収束部がそれぞれ有する前記反射面の角度は、前記第１の収束点に実質的に収束又は前記第１の収束点から実質的に発散する互いに異なる方向の出射光を前記出射面から出射させるべく、前記出射面に沿う面内の前記複数の第１の光収束部のそれぞれの位置と、前記第１の収束点との間の位置関係に基づいて定められる
    請求項１から３のいずれか１項に記載の光デバイス。
  5. 　前記光源は複数設けられ、
    　複数の前記光源のそれぞれの光軸が前記出射面に平行な面に対してなす角度は互いに異なる
    請求項１又は２に記載の光デバイス。
  6. 　複数の光源と、
    　前記複数の光源からの光を、光の出射面に平行な面内で導く導光板と、
    を備え、
    　前記複数の光源のそれぞれの光軸が前記出射面に平行な面に対してなす角度は互いに異なり、
    　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つの収束点に実質的に収束する又は空間上の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、複数の前記収束点の集まりによって、前記出射面側の空間上に像が形成される
    光デバイス。
  7. 　前記導光板の入光端面は、前記複数の光源のうち対応する光源からの光が入射する複数の部分面を有し、
    　前記複数の部分面のそれぞれは、前記複数の光源のうち前記対応する光源の光軸に略直交する
    請求項５又は６に記載の光デバイス。
  8. 　前記光源と前記導光板の入光端面との間に設けられ、前記光源からの光の広がりを小さくして前記導光板の入光端面に入射するレンズ部
    を更に備える請求項１から７のいずれか１項に記載の光デバイス。
  9. 　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８のいずれか１項に記載の光デバイス。
  10. 　請求項１から９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。
  11. 　請求項１０に記載の光システム
    を備える改札機。
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