WO2016114103A1 - 光デバイス、光システム及び改札機 - Google Patents
光デバイス、光システム及び改札機 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016114103A1 WO2016114103A1 PCT/JP2015/086573 JP2015086573W WO2016114103A1 WO 2016114103 A1 WO2016114103 A1 WO 2016114103A1 JP 2015086573 W JP2015086573 W JP 2015086573W WO 2016114103 A1 WO2016114103 A1 WO 2016114103A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- convergence
- angle
- light converging
- region
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4205—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4272—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having plural diffractive elements positioned sequentially along the optical path
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
- G02B30/33—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving directional light or back-light sources
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
- G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0045—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
- G02B6/006—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to produce indicia, symbols, texts or the like
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
光デバイスの導光板が、第1領域に設けられた第1光収束部と、導光板の導光方向に沿って第1領域とは異なる第2領域に設けられた第2光収束部とを備え、各光収束部は、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有し、収束点又は収束線は光収束部の間で互いに異なり、第1光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって空間上に第1像が形成され、複数の第2光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって空間上に第2の像が形成され、導光板の導光方向に平行であり出射面に垂直な面に投影した場合、各第1光収束部は、出射面に対して第1角度で出射光を出射させ、各第2光収束部は、出射面に対して第2角度で出射光を出射させる。
Description
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
特許文献1 特開2012-008464号公報
導光板の出射面が領域毎に角度差がある場合、望ましい像を形成できない場合がある。
第1の態様においては、光デバイスは、光の出射面に平行な面内で光を導く導光板を備え、導光板は、第1領域に設けられ、導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第1の光収束部と、導光板の導光方向に沿って第1領域とは異なる第2領域に設けられ、導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第2の光収束部とを有する。収束点又は収束線は複数の第1の光収束部の間で互いに異なり、複数の第1の光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第1の像が形成される。収束点又は収束線は複数の第2の光収束部の間で互いに異なり、複数の第2の光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第2の像が形成される。複数の第1の光収束部のそれぞれによる出射光が出射面に対してなす角度は、導光板の導光方向に平行であり出射面に垂直な面に投影した場合に、第1の角度であり、複数の第2の光収束部のそれぞれによる出射光が出射面に対してなす角度は、導光板の導光方向に平行であり出射面に垂直な面に投影した場合に、第1の角度とは異なる第2の角度である。
第2の態様においては、光デバイスは、光の出射面に平行な面内で光を導く導光板を備え、導光板は、第1領域に設けられ、導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第1の光収束部と、導光板の導光方向に沿って第1領域とは異なる第2領域に設けられ、導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第2の光収束部とを有する。収束点又は収束線は複数の第1の光収束部の間で互いに異なり、複数の第1の光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第1の像が形成される。収束点又は収束線は複数の第2の光収束部の間で互いに異なり、複数の第2の光収束部による複数の収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第2の像が形成される。前複数の第1の光収束部のそれぞれによる出射光を構成する複数の光線が出射面に対してなす角度の最大値は、第1の角度であり、複数の第2の光収束部のそれぞれによる出射光を構成する複数の光線が出射面に対してなす角度の最大値は、第1の角度とは異なる第2の角度である。
導光板の第2の領域は、導光板の第1の領域に対して、第1の角度と第2の角度との差の角度差をなして設けられてよい。
導光板の第2の領域は、導光板の第1の領域に対して、第1の角度と第2の角度との差の角度をなして設けられた場合に、第2の像は第1の像に連続する位置に形成されてよい。
複数の第1の光収束部及び複数の第2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の光収束部のそれぞれが有する反射面と、複数の第2の光収束部のそれぞれが有する反射面との角度差は、第1の角度と第2の角度との差に略一致してよい。
複数の第1の光収束部及び複数の第2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の光収束部のそれぞれが有する反射面と、複数の第2の光収束部のそれぞれが有する反射面との角度差は、第1の領域が載置される面と、第2の領域が載置される面との角度差に略一致してよい。
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2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の光収束部及び複数の第2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2の態様において、光システムは、上記の光デバイスと、第1の面とは異なる第2の面に位置するユーザインタフェース部とを備え、第1の領域は第1の面上に載置され、第2の領域は第2の面上に載置される。
第1の像及び第2の像は、ユーザインタフェース部の位置をユーザに示す1つの像を形成してよい。
第3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。
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。
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を形成する材料は、フレキシブルな材料であってよい。
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20が設けられ、光源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20からの光を出射面71に平行な面内で面状に広げて導く。
なお、実施形態の説明において、x軸、y軸及びz軸の右手系の直交座標系を用いる場合がある。z軸方向を、出射面71に垂直な方向で定める。背面72から出射面71への向きをz軸プラス方向と定める。また、y軸方向を、端面73に垂直な方向で定める。端面73から端面74への向きをy軸プラス方向と定める。x軸は、端面75及び端面76に垂直な方向であり、端面75から端面76への向きをx軸プラス方向と定める。なお、記載が冗長にならないよう、xy平面に平行な面のことをxy面、yz平面に平行な面のことをyz面、xz平面に平行な面のことをxz面と呼ぶ場合がある。
導光板70の背面72には、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cを含む複数の光収束部30が形成されている。光収束部30はx軸方向に実質的に連続して形成されている。具体的には、光収束部30aは、線190aに沿って形成されている。光収束部30bは、線190bに沿って形成されている。光収束部30cは、線190cに沿って形成されている。ここで、線190a、線190b及び線190cは、x軸に略平行な直線である。任意の光収束部30は、x軸に略平行な直線に沿って実質的に連続的に形成される。各光収束部30のx軸方向の各位置には、導光板70によって導かれている光が入射する。
光収束部30は、光収束部30の各位置に入射した光を、光収束部30にそれぞれ対応する定点に実質的に収束させる。図1には、光収束部30の一部として、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cが特に示され、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cのそれぞれにおいて、光収束部30a、光収束部30b及び光収束部30cのそれぞれから出射された複数の光線が収束する様子が示されている。
具体的には、光収束部30aは、像6上の定点PAに対応する。光収束部30aの各位置からの光線は、定点PAに収束する。したがって、光収束部30aからの光の波面は、定点PAから発するような光の波面となる。光収束部30bは、像6上の定点PBに対応する。光収束部30bからの各位置からの光線は、定点PBに収束する。このように、任意の光収束部30の各位置からの光線は、光収束部30に対応する定点に実質的に収束する。これにより、任意の光収束部30によって、対応する定点から光が発するような光の波面を提供できる。各光収束部30が対応する定点は互いに異なり、光収束部30にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって、空間上に認識される像6が形成される。このようにして、表示装置10は空間上に立体像を投影する。なお、一例として、像6は、線で描かれる像であり、像6を描く線は、光収束部30にそれぞれ対応する複数の定点の集まりによって実質的に形成される。
本実施形態において、光収束部30のそれぞれは、x軸方向に実質的に連続して形成された多数の反射面を含む。任意の光収束部30がそれぞれの有する反射面の反射光は、光収束部30に対応する定点に収束する。例えば、光収束部30aが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PAに収束する。また、光収束部30bが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PBに収束する。また、光収束部30cが有する複数の反射面のそれぞれによる複数の反射光の光線は、定点PCに収束する。
xy面内において、導光板70によって導かれて導光板70内の各位置を通過する光束は、導光板70内の各位置と光源とを結ぶ方向を中心として、所定値より小さい広がり角を持つ。光収束部30が光源から離れた位置に設けられている場合、導光板70によって導かれて光収束部30に入射する光は、概ねy軸方向を中心とする広がりの小さい光になる。したがって、例えば定点PAを含みxz平面に平行な面では、光収束部30aからの光は実質的に1つの定点に収束する。なお、本明細書において、導光板内外の点を通過する光束の広がりとは、当該光束がその点から発散する光とみなした場合の光の広がりのことをいう。また、導光板内外の点を通過する光束の広がりのことを、単に光の広がりと呼ぶ場合がある。
なお、光収束部30に入射する光にz方向に広がりがある場合、光収束部30からの光は、空間上の定点を含む、y軸に沿う線上に収束する。しかし、実施形態を分かり易く説明することを目的として、xz面内における光の収束に注目し、光収束部30からの光が定点に収束するとして説明する場合がある。
このように、光収束部30は、出射面71に平行な面内でそれぞれ予め定められた線に沿って形成されている。そして、光収束部30のそれぞれは、導光板70によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点に実質的に収束する方向の出射光を出射面71から出射させる。なお、定点が導光板70の背面72側の場合は、出射光は、定点から発散する方向の光となる。したがって、定点が導光板70の背面72側の場合、光収束部30が有する反射面は、空間上の1つの収束点から実質的に発散する方向の出射光を出射面71から出射させる。なお、後述するように、光収束部30は、それぞれフレネルレンズの一部により形成されてよい。
表示装置10は、出射面71及び背面72の角度差がある状態で使用される。例えば、導光板70の領域81は、領域82に対して0より大きい角度差がある。また、導光板70の領域82は、領域83に対して0より大きい角度差がある。領域81、領域82及び領域83は、導光板70が光を導光する導光方向に異なる位置の領域である。領域81は領域82に隣接し、領域82は領域83に隣接する。光収束部30aは、領域81に設けられる。光収束部30bは、領域82に設けられる。光収束部30cは領域83に設けられる。表示装置10は、領域毎に角度差がある状態で使用された場合に望ましい像6を形成できるよう、光収束部30の出射角が定められている。
図2は、表示装置10の各領域が互いに角度差が無い状態で表示装置10が形成する像を概略的に示す。図2では、領域81及び領域82の一部の光収束部30のみを示す。なお、領域81及び領域82の一部の光収束部30のみを示す。
領域81には、光収束部30a、光収束部30d及び光収束部30eを含む複数の光収束部30が設けられる。光収束部30aの出射光、光収束部30dの出射光及び光収束部30eの出射光はいずれも、出射面71に対して角度αをなす。なお、角度αは、導光板70の導光方向に平行であり出射面71に垂直な面に投影した場合の角度である。また、角度αは、光収束部30のそれぞれによる出射光を構成する複数の交線が出射面71に対してなす角度の最大値でもある。領域81に設けられている他の光収束部30も同様に、出射光はいずれも出射面71に対して角度αをなす。領域81に設けられている光収束部30の出射光は、像206aを形成する。像206aは、像6の部分像に対応する。
領域82には、光収束部30b、光収束部30f及び光収束部30gを含む複数の光収束部30が設けられる。光収束部30bの出射光、光収束部30fの出射光及び光収束部30gの出射光はいずれも、出射面71に対して角度θをなす。なお、角度θは、導光板70の導光方向に平行であり出射面71に垂直な面に投影した場合の角度である。また、角度θは、光収束部30による出射光を構成する複数の交線が出射面71に対してなす角度の最大値でもある。領域82に設けられている他の光収束部30も同様に、出射光はいずれも出射面71に対して角度θをなす。ここで、θは、αとは異なる。領域82に設けられている光収束部30の出射光は、像206bを形成する。像206bは、像6の部分像に対応する。
図2に示されるように、領域81に設けられた光収束部30の出射光による像206aは、領域82に設けられた光収束部30の出射光による像206bとは連続していない。このように、領域81と領域82との間で、光収束部30の出射角が不連続になっている。すなわち、領域81と領域82との間で、光収束部30が有する反射面の角度が不連続になっている。そのため、表示装置10の各領域が互いに角度差が無い状態では、領域81に設けられた光収束部30及び領域82に設けられた光収束部30は、連続した像を形成しない。
図3は、領域82が領域81に対して予め定められた角度差βを持つ状態で表示装置10が形成する像を概略的に示す。図2に示されるように、領域81に設けられた光収束部30の出射光による像206aは、領域82に設けられた光収束部30の出射光による像206bと繋がる。このように、領域82が領域81に対して予め定められた角度差βをなす場合に、像206a及び像206bが連続した像を形成するべく、領域81に設けられた光収束部30の出射角α及び領域82に設けられた光収束部30の出射角θが設計されている。
図4は、表示装置10の領域81及び領域82を拡大して示す。図4に示されるように、領域82に設けられた光収束部30からの出射光の出射角θは、α-βに一致するように定められる。具体的には、領域81に設けられた光収束部30の反射面が背面72となす角度をφ1とし、領域82に設けられた光収束部30の反射面が背面72となす角度をφ2とすると、φ1とφ2との差がβに一致するように、領域82に設ける光収束部30の反射面の角度を定める。
なお、像6が一定の輝度を持つ場合、像206aと像206bとの境界で輝度が不連続にならないようにする必要がある。そのため、領域81に設けられる光収束部30の反射面の面積と、領域82に設けられる光収束部30の反射面の面積は、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、各光収束部30の反射面の高さh又は反射面の幅wが、各光収束部30の反射面と背面72とがなす角度に基づいて定められてよい。領域81に設けられた光収束部30の高さh又は幅wは、互いに等しくてよい。また、領域82に設けられた光収束部30の高さh又は幅wは、互いに等しくてよい。しかし、各光収束部30の反射面の高さh又は幅wは、領域81に設けられた光収束部30と領域82に設けられた光収束部30との間で異なってよい。
図5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5は、改札機システム750の全体を示す概略的な斜視図である。改札機システム750は、表示装置10を備える光システムの一例である。
改札機システム750は、改札機本体752と、表示装置10とを備える。改札機本体752は、通信部701と表示部702とを有する。通信部701及び表示部702は、ユーザインタフェース部の一例であり、ユーザと改札機本体752との間のインタフェースを提供する。
通信部701は、近接通信を利用して、ユーザが所持する非接触型通信デバイスと通信する。通信部701は、近接通信によって非接触型通信デバイスと通信する。非接触型通信デバイスとしては、ICカード乗車券等のICカード、非接触型通信機能を持つ携帯電話等を例示できる。表示部702は、ユーザに情報を表示する。例えば、表示部702は、非接触型通信デバイスに記憶されている電子マネーの残高等を表示する。
表示装置10は、通信部701上に設けられる。表示装置10による像6は、通信部701の位置をユーザに提示する。像6は、ユーザからは、通信部701の上方の空間に位置するように認識される。図5に示されるように、表示装置10によれば、通信部701の上方の空間に認識される像6を形成できる。また、表示装置10は全体として透明であるので、ユーザは、通信部701上のマークをユーザが視認することができる。
通信部701が設けられた面781は、面781に隣接する面782に対して角度差βをなす。また、面782は、面782に隣接する面783に対して角度差-βを有する。面781は、面783と角度差を有しない。ここで、表示装置10は、導光板70の領域81が面781上に載置され、導光板70の領域82が面782上に載置され、導光板70の領域83が面783上に載置されるように、改札機本体752上に設置される。これにより、望ましい像6を通信部701上に形成できる。
なお、表示装置10と同様の構成の表示装置を表示部702上に設けることによって、表示部702の位置をユーザに示す像を、表示部702上の空間に形成してもよい。
図6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6(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6(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
30 光収束部
70 導光板
71 出射面
72 背面
73、74、75、76 端面
130、132 光収束部
140 部分
190 線
701 通信部
702 表示部
750 改札機システム
752 改札機本体
10 表示装置
20 光源
30 光収束部
70 導光板
71 出射面
72 背面
73、74、75、76 端面
130、132 光収束部
140 部分
190 線
701 通信部
702 表示部
750 改札機システム
752 改札機本体
Claims (11)
- 光の出射面に平行な面内で光を導く導光板
を備え、
前記導光板は、
第1領域に設けられ、前記導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第1の光収束部と、
前記導光板の導光方向に沿って前記第1領域とは異なる第2領域に設けられ、前記導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第2の光収束部と
を有し、
前記収束点又は収束線は前記複数の第1の光収束部の間で互いに異なり、前記複数の第1の光収束部による複数の前記収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第1の像が形成され、
前記収束点又は収束線は前記複数の第2の光収束部の間で互いに異なり、前記複数の第2の光収束部による複数の前記収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第2の像が形成され、
前記複数の第1の光収束部のそれぞれによる出射光が前記出射面に対してなす角度は、前記導光板の導光方向に平行であり前記出射面に垂直な面に投影した場合に、第1の角度であり、
前記複数の第2の光収束部のそれぞれによる出射光が前記出射面に対してなす角度は、前記導光板の導光方向に平行であり前記出射面に垂直な面に投影した場合に、前記第1の角度とは異なる第2の角度である
光デバイス。 - 光の出射面に平行な面内で光を導く導光板
を備え、
前記導光板は、
第1領域に設けられ、前記導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第1の光収束部と、
前記導光板の導光方向に沿って前記第1領域とは異なる第2領域に設けられ、前記導光板によって導かれている光が入射し、空間上の1つの収束点又は収束線に実質的に収束する又は空間上の1つの収束点又は収束線から実質的に発散する方向の出射光を前記出射面から出射させる光学面をそれぞれ有する複数の第2の光収束部と
を有し、
前記収束点又は収束線は前記複数の第1の光収束部の間で互いに異なり、前記複数の第1の光収束部による複数の前記収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第1の像が形成され、
前記収束点又は収束線は前記複数の第2の光収束部の間で互いに異なり、前記複数の第2の光収束部による複数の前記収束点又は収束線の集まりによって、空間上に第2の像が形成され、
前記複数の第1の光収束部のそれぞれによる出射光を構成する複数の光線が前記出射面に対してなす角度の最大値は、第1の角度であり、
前記複数の第2の光収束部のそれぞれによる出射光を構成する複数の光線が前記出射面に対してなす角度の最大値は、前記第1の角度とは異なる第2の角度である
光デバイス。 - 前記導光板の前記第2領域は、前記導光板の前記第1領域に対して、前記第1の角度と前記第2の角度との差の角度差をなして設けられる
請求項1又は2に記載の光デバイス。 - 前記導光板の前記第2領域は、前記導光板の前記第1領域に対して、前記第1の角度と前記第2の角度との差の角度をなして設けられた場合に、前記第2の像は前記第1の像に連続する位置に形成される
請求項1から3のいずれか一項に記載の光デバイス。 - 前記複数の第1の光収束部及び前記複数の第2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の光収束部のそれぞれが有する反射面と、前記複数の第2の光収束部のそれぞれが有する反射面との角度差は、前記第1の角度と前記第2の角度との差に略一致する
請求項1から4のいずれか1項に記載の光デバイス。 - 前記複数の第1の光収束部及び前記複数の第2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の光収束部のそれぞれが有する反射面と、前記複数の第2の光収束部のそれぞれが有する反射面との角度差は、前記第1領域が載置される面と、前記第2領域が載置される面との角度差に略一致する
請求項1から5のいずれか1項に記載の光デバイス。 - 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2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の光収束部及び前記複数の第2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から6のいずれか1項に記載の光デバイス。 - 前記複数の第1の光収束部及び前記複数の第2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7のいずれか1項に記載の光デバイス。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の光デバイスと、
第1の面とは異なる第2の面に位置するユーザインタフェース部と
を備え、
前記第1領域は前記第1の面上に載置され、前記第2領域は前記第2の面上に載置される
光システム。 - 前記第1の像及び前記第2の像は、前記ユーザインタフェース部の位置をユーザに示す1つの像を形成する
請求項9に記載の光システム。 - 請求項9又は10に記載の光システム
を備える改札機。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE112015005941.5T DE112015005941B4 (de) | 2015-01-13 | 2015-12-28 | Optisches Gerät, optische Einrichtung, und Bahnsteigsperre |
US15/539,195 US10267969B2 (en) | 2015-01-13 | 2015-12-28 | Optical device, optical system, and ticket gate |
CN201580070357.XA CN107111151B (zh) | 2015-01-13 | 2015-12-28 | 光学设备、光学系统及检票机 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-004537 | 2015-01-13 | ||
JP2015004537 | 2015-01-13 | ||
JP2015181059A JP6531583B2 (ja) | 2015-01-13 | 2015-09-14 | 光デバイス、光システム及び改札機 |
JP2015-181059 | 2015-09-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2016114103A1 true WO2016114103A1 (ja) | 2016-07-21 |
Family
ID=56405657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2015/086573 WO2016114103A1 (ja) | 2015-01-13 | 2015-12-28 | 光デバイス、光システム及び改札機 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE112015005941B4 (ja) |
WO (1) | WO2016114103A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113412444A (zh) * | 2019-03-06 | 2021-09-17 | 欧姆龙株式会社 | 显示装置、非接触开关以及电子设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10162177A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-06-19 | Omron Corp | 通信装置および該装置を備えた自動改札装置 |
JP2000510603A (ja) * | 1996-02-28 | 2000-08-15 | ミン リ | 光波を処理するための光学構造 |
JP2008275922A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Fujikura Ltd | 表示装置 |
JP2009540440A (ja) * | 2006-06-06 | 2009-11-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 仮想イメージを有するキーパッド |
US20140268327A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Opsec Security Group, Inc. | Optically variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5439294B2 (ja) | 2010-06-28 | 2014-03-12 | 株式会社フジクラ | 表示装置 |
-
2015
- 2015-12-28 DE DE112015005941.5T patent/DE112015005941B4/de active Active
- 2015-12-28 WO PCT/JP2015/086573 patent/WO2016114103A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000510603A (ja) * | 1996-02-28 | 2000-08-15 | ミン リ | 光波を処理するための光学構造 |
JPH10162177A (ja) * | 1996-10-03 | 1998-06-19 | Omron Corp | 通信装置および該装置を備えた自動改札装置 |
JP2009540440A (ja) * | 2006-06-06 | 2009-11-19 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 仮想イメージを有するキーパッド |
JP2008275922A (ja) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Fujikura Ltd | 表示装置 |
US20140268327A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Opsec Security Group, Inc. | Optically variable device exhibiting non-diffractive three-dimensional optical effect |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113412444A (zh) * | 2019-03-06 | 2021-09-17 | 欧姆龙株式会社 | 显示装置、非接触开关以及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112015005941B4 (de) | 2022-05-19 |
DE112015005941T5 (de) | 2017-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6638274B2 (ja) | 光デバイス及び光システム | |
CN113168003B (zh) | 用于增强现实设备中的高效目镜的方法和系统 | |
JP6558166B2 (ja) | 光デバイス及び操作入力装置 | |
US10712586B2 (en) | Optical device and optical system | |
JP6531583B2 (ja) | 光デバイス、光システム及び改札機 | |
US11747542B2 (en) | Display method | |
US10598845B2 (en) | Optical device and optical system | |
JP6418065B2 (ja) | 光デバイス | |
US20180252387A1 (en) | Optical device, optical system, and ticket gate | |
WO2016114103A1 (ja) | 光デバイス、光システム及び改札機 | |
WO2016114104A1 (ja) | 光デバイス及び光システム | |
WO2016188108A1 (zh) | 光学透镜、背光模块及显示设备 | |
WO2016114101A1 (ja) | 光デバイス、光システム及び改札機 | |
US11966064B2 (en) | Light guide plate device including an optical path changer | |
JP2017167179A (ja) | 表示装置及び遊技機 | |
WO2016114102A1 (ja) | 光デバイス及び操作入力装置 | |
TW202212920A (zh) | 光源模組 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15878054 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 15539195 Country of ref document: US |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 112015005941 Country of ref document: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15878054 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |