顯示裝置的制作方法

文檔序號：12839754閱讀：319來源：國知局

本發(fā)明涉及可在空中投影圖像的顯示裝置。

背景技術：

目前，正在研究在空中投影圖像的顯示裝置。特別是這種顯示裝置中，為了可以同時看到其它物體和投影于空中的圖像，提出了一種利用導光板傳遞投影至空中的圖像的顯示裝置(例如，參照專利文獻1)。

例如，專利文獻1所公開的顯示裝置具備：射出圖像顯示光的顯示元件、具有形成觀察對象的虛像的光學系統(tǒng)的射出機構、光導。光導為基板，具有：第一面、與第一面相對的第二面、與第一面和第二面不同的第三面、配置于觀察者的眼睛前方的射出面，射出面具有多個平面形狀的分束器。而且，該顯示裝置經(jīng)由第三面，使來自射出機構的圖像顯示光入射至光導的基板內(nèi)部后，利用第一面和第二面向設定方向引導圖像顯示光，并從射出面將圖像顯示光引導至觀察者的眼睛。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：(日本)特開2011-186332號公報

發(fā)明所要解決的課題

但是，專利文獻1所公開的顯示裝置中，觀察者觀察由圖像顯示光形成的虛像。從觀察者來看，該虛像位于無限遠方，不能在有限的距離成像，因此，觀察者幾乎感覺不到立體感。另外，該顯示裝置中，可觀察虛像的范圍也由設置射出面的范圍限定。虛像不能在光導附近成像，因此，觀察者不能用兩眼睛在相同的位置同時觀察該虛像。另外，多個觀察者不能在相同的位置同時觀察該虛像。

技術實現(xiàn)要素：

于是，本發(fā)明的目的在于，提供一種可擴大能看到投影至空中的圖像的視點范圍的顯示裝置。

用于解決課題的方案

作為本發(fā)明的一個方式，提供一種顯示裝置。該顯示裝置具有：圖像投影部，其具有顯示面，并在該顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示被投影的圖像；導光板，其由透明的部件形成為板狀，并具有：與圖像投影部相對的入射面、沿著從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出且經(jīng)由入射面入射至導光板內(nèi)的光的傳播方向而排列的多個偏轉部，多個偏轉部分別將從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域中的、與入射面的長邊方向正交的方向上相互不同的位置發(fā)出或者向相互不同的方向發(fā)出的光，以在傳播方向上相互不同的角度從導光板的一面即射出面射出；掩模，其以與導光板的射出面相對的方式配置，對于多個偏轉部的各自，將經(jīng)由該偏轉部從射出面射出的光中的、朝向規(guī)定視點的光以外的光進行遮斷，圖像投影部使從規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光，在與入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

該顯示裝置中，優(yōu)選圖像投影部具有：圖像顯示部，其具有顯示面，并在顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示圖像；準直部件，其配置于圖像顯示部與導光板的入射面之間，使從圖像顯示部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光在與入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

另外，優(yōu)選該顯示裝置還具有成像部，該成像部使從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光，在關于與導光板的入射面的長邊方向平行的方向的規(guī)定位置進行成像。

在該情況下，優(yōu)選成像部是配置于圖像投影部與入射面之間，且在該入射面的長邊方向上具有正光焦度的柱面透鏡。

該顯示裝置中，優(yōu)選掩模對于多個偏轉部的各自分別具有使從該偏轉部射朝向規(guī)定視點的光透過的狹縫。

在該情況下，優(yōu)選掩模具有擴散部，該擴散部使透過了與多個偏轉部的各自對應的狹縫的光在包含傳播方向及射出面的法線的面上擴散。

作為本發(fā)明的另一方式，提供一種顯示裝置。該顯示裝置具有：圖像投影部，其具有顯示面，并在該顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示被投影的圖像；導光板，其由透明的部件形成為板狀，并具有：與圖像投影部相對的入射面、沿著從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出且經(jīng)由入射面入射至導光板內(nèi)的光的傳播方向而排列的多個偏轉部，多個偏轉部分別將從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域中的、與入射面的長邊方向正交的方向上相互不同的位置發(fā)出或者向相互不同的方向發(fā)出的光，從射出面朝向規(guī)定的視點射出，圖像投影部使從規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光，在與入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

該顯示裝置中，優(yōu)選圖像投影部具有：圖像顯示部，其具有顯示面，并在該顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示被投影的圖像；準直部件，其配置于圖像顯示部與導光板的入射面之間，使從圖像顯示部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光在與導光板的入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

在該情況下，優(yōu)選顯示裝置還具有成像部，該成像部使從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光，在關于與導光板的入射面的長邊方向平行的方向的規(guī)定位置進行成像。

另外，優(yōu)選成像部是配置于圖像投影部與導光板的入射面之間，且在該入射面的長邊方向上具有正光焦度的柱面透鏡。

或者，優(yōu)選成像部具有配置于圖像投影部和入射面之間，且沿著入射面的長邊方向排列的多個透鏡，多個透鏡分別在入射面的長邊方向上具有正光焦度。

在該情況下，優(yōu)選圖像投影部對于多個透鏡的各自，在顯示投影圖像的規(guī)定區(qū)域中的與該透鏡對應的部分區(qū)域，顯示從規(guī)定的視點觀察表示相同的被攝體的圖像。

或者，優(yōu)選成像部以與導光板的射出面相對的方式配置，使從導光板內(nèi)經(jīng)由射出面射出的光在與射出面平行的面上進行回歸反射。

該顯示裝置中，優(yōu)選多個偏轉部分別是設于與導光板的射出面相對的面，并具有將在導光板內(nèi)傳播的光向射出面反射的反射面的棱鏡，偏轉部越遠離入射面，反射面與射出面構成的角度越大。

另外，優(yōu)選顯示裝置還具有以與導光板的射出面相對的方式配置的陣列透鏡，陣列透鏡在多個偏轉部的各自每一個分別具有：第一透鏡，其設于從圖像投影部顯示被投影的圖像的規(guī)定區(qū)域發(fā)出且利用該偏轉部改變方向并從射出面射出的光中、從圖像投影部的該規(guī)定區(qū)域上的第一部分區(qū)域發(fā)出的光通過的位置；第二透鏡，其設于從與導光板的入射面的長邊方向正交的方向上與第一部分區(qū)域不同的、圖像投影部的該規(guī)定區(qū)域上的第二部分區(qū)域發(fā)出的光通過的位置，第一透鏡及第二透鏡分別以與顯示于第一部分區(qū)域的圖像對應的成像面和與顯示于第二部分區(qū)域的圖像對應的成像面相互不同的方式，在包含在導光板內(nèi)傳播的光的方向及射出面的法線方向的面上具有光焦度。

或者，優(yōu)選顯示裝置還具有陣列棱鏡，該陣列棱鏡以與導光板的射出面相對的方式配置，陣列棱鏡在多個偏轉部的各自每一個分別具有：第一棱鏡，其設于從圖像投影部顯示被投影的圖像的規(guī)定區(qū)域發(fā)出且利用該偏轉部改變方向并從射出面射出的光中、從圖像投影部的該規(guī)定區(qū)域上的第一部分區(qū)域發(fā)出的光通過的位置；第二棱鏡，其設于從與導光板的入射面的長邊方向正交的方向上與第一部分區(qū)域不同的、圖像投影部的該規(guī)定區(qū)域上的第二部分區(qū)域發(fā)出的光通過的位置，第一棱鏡的折射面的朝向及第二棱鏡的折射面的朝向分別以與顯示于第一部分區(qū)域的圖像對應的成像面和與顯示于第二部分區(qū)域的圖像對應的成像面相互不同的方式設定。

作為本發(fā)明的又一方式，提供一種顯示裝置。該顯示裝置具有：圖像投影部，其具有顯示面，且在該顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示被投影的圖像；導光板，其由透明的部件形成為板狀，并具有與圖像投影部相對的入射面、沿著從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出且經(jīng)由入射面入射至導光板內(nèi)的光的傳播方向而排列的多個偏轉部，多個偏轉部分別將從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域中的、與入射面的長邊方向正交的方向上相互不同的位置發(fā)出或者向相互不同的方向發(fā)出的光，從射出面朝向規(guī)定的視點射出，且多個偏轉部分別使從圖像投影部的規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光在與入射面的長邊方向平行的方向上變?yōu)闀酃?，并在?guī)定的位置進行成像，圖像投影部使從規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光，在與導光板的入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

該顯示裝置中，優(yōu)選圖像投影部具有：圖像顯示部，其具有顯示面，且在該顯示面的規(guī)定區(qū)域顯示被投影的圖像；準直部件，其配置于圖像顯示部與入射面之間，使從圖像顯示部的該規(guī)定區(qū)域發(fā)出的光在與導光板的入射面的長邊方向正交的方向上變?yōu)槠叫泄狻?/p>

該顯示裝置中，優(yōu)選多個偏轉部分別是設于與導光板的射出面相對的面，并具有將在導光板內(nèi)傳播的光朝向射出面反射且相對于入射面形成為凹面狀的反射面的棱鏡。

或者，優(yōu)選多個偏轉部分別是設于與導光板的射出面相對的面，并具有將在導光板內(nèi)傳播的光朝向射出面反射，且在與射出面平行的面上，將在導光板內(nèi)傳播的光進行回歸反射并形成為隅角反射鏡狀的反射面的棱鏡。

發(fā)明效果

本發(fā)明的顯示裝置發(fā)揮可擴大能看到投影至空中的圖像的視點范圍的效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施方式的顯示裝置的概略結構圖；

圖2是本發(fā)明第一實施方式的顯示裝置的概略側面圖；

圖3是從正面?zhèn)扔^察的擴散面的局部放大圖；

圖4是變形例的導光板及掩模的概略立體圖；

圖5是第二實施方式的顯示裝置的概略側面圖；

圖6是變形例的導光板及柱面透鏡的概略側面圖；

圖7是變形例的顯示裝置的概略結構圖；

圖8是另一變形例的顯示裝置的概略結構圖；

圖9是進而又一變形例的顯示裝置的概略側面圖；

圖10是進而又一變形例的顯示裝置的概略結構圖；

圖11是進而又一變形例的顯示裝置的概略結構圖；

圖12是進而又一變形例的顯示裝置的概略結構圖；

圖13是進而又一變形例的、沿著與入射面正交的方向的導光板的概略側面剖面圖；

圖14是進而又一變形例的、沿著與入射面正交的方向的導光板的概略側面剖面圖；

圖15是表示進而又一變形例的、圖像顯示裝置、導光部件及導光板的配置的一例的圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發(fā)明實施方式的顯示裝置。該顯示裝置具有板狀的導光板、和以與形成于導光板的一側壁的入射面相對的方式配置的圖像顯示裝置。而且，在圖像顯示裝置和入射面之間配置有：在平行于與觀察者相對的側的導光板的面即射出面的面上使來自圖像顯示裝置的光變?yōu)闀酃獾某上裢哥R、在與射出面正交的面上使來自圖像顯示裝置的光變?yōu)槠叫泄獾臏手蓖哥R。此外，圖像顯示裝置和準直透鏡構成圖像投影部。另外，在與導光板的射出面相對的側的擴散面上形成多個棱鏡，該多個棱鏡使入射至導光板內(nèi)的來自圖像顯示裝置的光經(jīng)由射出面向觀察者反射。另外，在射出面和觀察者之間，對各個棱鏡設置狹縫，該狹縫僅使圖像顯示裝置的顯示區(qū)域上的與射出面正交的方向上的、來自與該棱鏡對應的位置的光向特定的視點透過。由此，從圖像顯示裝置的顯示區(qū)域上的各個點發(fā)出的光利用成像透鏡，在導光板的射出面的觀察者側，對于與入射面的長邊方向平行的方向成像為一點，并且利用狹縫朝向特定的視點。因此，觀察者可觀察到與顯示區(qū)域上的各個點對應的、作為成像點的集合的顯示于圖像顯示裝置的圖像的投影圖像(實像)。另外，對于與入射面的長邊方向平行的方向，光從成像點擴展，因此，對于該方向可以保持視差。因此，觀察者以與入射面的長邊方向平行的方式配置自身的兩眼睛時，觀察者可立體性地觀察投影圖像，并且即使使視點沿著該方向移動，也可觀察該投影圖像。

此外，以下，為了便于說明，將與觀察者相對的側設為正面，將其相反側設為背面。

圖1是本發(fā)明一個實施方式的顯示裝置的概略結構圖。圖2是顯示裝置的概略側面圖。顯示裝置1具有：圖像顯示裝置11、成像透鏡12、準直透鏡13、導光板14、掩模15。此外，以下，在與位于導光板14的背面?zhèn)鹊臄U散面14b平行的面上，將與導光板14的入射面14a的長邊方向平行的方向設為x方向，將入射面14a的法線方向設為y方向。另外，將擴散面14b及位于導光板14的正面?zhèn)鹊纳涑雒?4c的法線方向設為z方向。此外，以下的各圖表示顯示裝置的各構成要素的配置關系的概略，應注意的是，并不是表示實際的尺寸、棱鏡等數(shù)量。

圖像顯示裝置11是圖像顯示部的一例，例如可以設為液晶顯示器或有機el顯示器。圖像顯示裝置11根據(jù)從控制裝置(未圖示)接收的圖像信號，將利用顯示裝置1投影至空中的二維圖像，顯示于顯示裝置1具有的顯示面的顯示區(qū)域中。而且，圖像顯示裝置11以其顯示區(qū)域與導光板14的入射面14a相對，且與入射面14a大致平行的方式配置。此外，該配置為一例，圖像顯示裝置11也可以相對于入射面14a傾斜配置。在該情況下，按照圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的位置，與成像透鏡12的位置關系變化。而且，越是接近顯示區(qū)域上的成像透鏡12的點，從該點發(fā)出的光成像于越遠離導光板14的位置。

此外，在z方向上，以入射面14a的中心和準直透鏡13的光軸一致的方式配置準直透鏡13的情況下，從在與其光軸正交的面內(nèi)沿著z方向隔著該光軸而成為等距離的兩點分別發(fā)出，且經(jīng)由入射面14a向導光板14內(nèi)入射的光相對于擴散面14b構成相同的角度。因此，來自這兩點的光被相同的棱鏡141反射并射向視點。因此，從觀察者來看，重疊地看到這兩點。

因此，優(yōu)選圖像顯示裝置11在z方向上以顯示區(qū)域整體位于導光板14的正面?zhèn)然虮趁鎮(zhèn)鹊姆绞脚渲?。本實施方式中，圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域整體配置于導光板14的背面?zhèn)取?/p>

另外，在該情況下，為了增加從圖像顯示裝置11經(jīng)由準直透鏡13向導光板14內(nèi)入射的光量，如圖2中由虛線所示，優(yōu)選配置反射鏡20，該反射鏡20在z方向上隔著準直透鏡13的光軸而配置于圖像顯示裝置11的相反側，且具有與射出面14c平行且朝向圖像顯示裝置11的反射面。

成像透鏡12為成像部的一例，是在xy平面上具有正光焦度，且在yz平面上不具有光焦度的柱面透鏡，在圖像顯示裝置11和導光板14的入射面14a之間，以其光軸與入射面14a的法線平行的方式配置。此外，成像透鏡12也可以是散裝透鏡，或為了薄型化也可以設為菲涅耳透鏡或衍射透鏡。另外，成像透鏡12也可以是1個透鏡，或為了修正像差，也可以包含沿著y方向配置的多個透鏡。另外，成像透鏡12的至少一個透鏡面為了修正像差，在xy平面上均以非球面形成。

成像透鏡12使從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點(像素)發(fā)出的光在xy平面上變?yōu)闀酃?，且如后述那樣在導光?4的射出面14c和觀察者之間的規(guī)定位置成像。因此，圖像顯示裝置11配置于遠離成像透鏡12的焦點距離(例如，焦點距離f＝90mm)的位置。

準直透鏡13配置于圖像顯示裝置11和導光板14的入射面14a之間。此外，本實施方式中，準直透鏡13配置于成像透鏡12和入射面14a之間，但準直透鏡13也可以配置于圖像顯示裝置11和成像透鏡12之間。另外，本實施方式中，準直透鏡13以其光軸與入射面14a的法線平行的方式配置。準直透鏡13作為在yz平面上具有正光焦度，且在xy平面上不具有光焦度的柱面透鏡而構成。此外，準直透鏡13也與成像透鏡12同樣，也可以是散裝透鏡，或也可以是菲涅耳透鏡。另外，準直透鏡13也可以是1個透鏡，或也可以包含沿著y方向配置的多個透鏡。另外，準直透鏡13的至少一個透鏡面也可以在yz平面上均以非球面形成。

另外，成像透鏡12和準直透鏡13也可以由一個透鏡構成。在該情況下，例如，以透鏡的一面僅在xy平面上具有正光焦度，且透鏡的另一面僅在yz平面上具有正光焦度的方式形成?；蛘?，準直透鏡13也可以與入射面14a一體形成。即，入射面14a也可以作為柱面透鏡而形成。

準直透鏡13為準直部件的一例，使從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點(像素)發(fā)出的光在yz平面上變?yōu)槠叫泄狻Ａ硗猓瑴手蓖哥R13與圖像顯示裝置11一起構成圖像投影部。因此，圖像顯示裝置11配置于準直透鏡13的焦點面(例如，相當于焦點距離f＝291mm的位置)。即，從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點(像素)發(fā)出的光利用成像透鏡12及準直透鏡13，在xy平面上成為會聚光，且在yz平面上成為平行光，并入射至導光板14。因此，從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點(像素)發(fā)出的光作為根據(jù)z方向上的該點的位置不同，在yz平面上保持不同的角度的平行光，向導光板14入射，且在導光板14內(nèi)傳播。

導光板14將從圖像顯示裝置11發(fā)出的光射向觀察者側。因此，導光板14是形成平板狀的透明的部件，與圖像顯示裝置11相對的側的側壁作為入射面14a而形成。而且，從入射面14a入射至導光板14內(nèi)的光一邊在導光板14的背面?zhèn)鹊拿婕磾U散面14b和導光板14的正面?zhèn)鹊拿婕醋鳛榕c擴散面14b相對的面的射出面14c之間進行全反射，一邊沿著y方向傳播。

另外，在導光板14的擴散面14b上形成多個棱鏡141，該多個棱鏡141以使經(jīng)由入射面14a入射至導光板14內(nèi)的光，經(jīng)由射出面14c向觀察者側射出的方式進行反射。各棱鏡141為偏轉部的一例。詳細如后述，從圖像顯示裝置11發(fā)出且在導光板14內(nèi)傳播的光利用形成于各棱鏡141和掩模15的狹縫151，朝向(射向)特定的視點。

圖3是從正面?zhèn)扔^察的擴散面14b的局部放大圖。多個棱鏡141沿著y方向以規(guī)定的間距(例如，1mm)配置成格柵狀。多個棱鏡141各自作為沿著例如與x方向即入射面14a的長邊方向大致平行的方向延伸，且在y方向上具有規(guī)定寬度(例如，10μm)的大致三角形狀的槽而形成。而且，多個棱鏡141各自具有以相對于擴散面14b構成規(guī)定的角度α，且與入射面14a相對的方式朝向的反射面141a。此外，規(guī)定的角度α是入射至導光板14的來自圖像顯示裝置11的光進行全反射并射向射出面14c的角度，例如，以相對于擴散面14b構成37～45°的方式設定。此外，本實施方式中，對于各棱鏡141，以角度α相同的方式形成各棱鏡141。

如上述形成各棱鏡141，因此，從圖像顯示裝置11發(fā)出且入射至導光板14內(nèi)的光，利用成像透鏡12在xy平面上成為會聚光，因此，通過利用一些棱鏡141反射，此次在xz平面上成為會聚光。另外，該光利用準直透鏡13，在yz平面上成為平行光，因此，在yz平面上，相對于棱鏡141的反射面141a構成與圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的z方向的位置相應的角度。因此，在yz平面上，從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點發(fā)出的光，根據(jù)該點的z方向的位置而向不同的方向射出。

此外，成像透鏡12、準直透鏡13及導光板14分別通過例如將相對于可見光透明的材料、例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、環(huán)烯烴聚合物的樹脂進行成型而形成。

掩模15是由相對于可見光不透明的材料的形成的片狀部件，配置于導光板14的射出面14c的正面?zhèn)?。而且，在掩?5上，沿著y方向配置多個與x方向平行的狹縫151。各個狹縫151與一些棱鏡141對應。

如圖1及圖2所示，本實施方式中，各狹縫151設于僅使從圖像顯示裝置11發(fā)出而在導光板14內(nèi)傳播且由對應的棱鏡141反射的光中、射向(朝向)特定的視點100的光透過，并遮斷其它光的位置。因此，該例中，從圖像顯示裝置11發(fā)出的光在yz平面上，利用準直透鏡13變?yōu)槠叫泄?，因此，根?jù)圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的z方向的位置不同，透過的狹縫151不同。例如，圖2所示的例子中，在圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上，越是從位于偏靠背面?zhèn)鹊狞c發(fā)出的光，透過越接近入射面14a的一方的狹縫151并射向視點100。但是，不限于此，只要圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的z方向的位置和棱鏡141及狹縫151的組一對一對應即可。

另外，視點100如圖1及圖2所示，成為沿著x軸的線狀的范圍，遠離使從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的各個點發(fā)出的光利用成像透鏡12成像的成像點101而設定。因此，從視點100觀察時，在與圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的各個點對應的各成像點101集合的平面102上，投影顯示于顯示區(qū)域的圖像的實像，從視點100觀察的觀察者可以觀察在平面102上投影的實像。

另外，在xz平面上，光從各成像點101擴散，因此，對于在x方向上投影于空中的圖像，眼睛的位置產(chǎn)生的視差再現(xiàn)。因此，觀察者通過在視點100使兩眼睛沿著x方向排列，可立體地觀察投影至空中的圖像。另外，觀察者即使從視點100沿著x方向移動視點，也可以觀察到投影至平面102上的實像。這樣，顯示裝置1可以擴大可看到投影至空中的圖像的范圍。

如以上進行的說明，該顯示裝置對于從圖像顯示裝置的顯示區(qū)域的各個點發(fā)出的光，在與入射面的長邊方向平行的方向的面上設為會聚光，并在從導光板射出后的規(guī)定位置進行成像。另一方面，該顯示裝置在與入射面的長邊方向正交的方向的面上變?yōu)槠叫泄?，使從導光板射出時的角度根據(jù)與入射面的長邊方向正交的方向上的該點的位置而變化，并且利用設于掩模的狹縫，使從導光板射出的位置與光的射出方向一對一對應，且僅位于導光板的正面?zhèn)鹊纳湎蛱囟ǖ囊朁c的方向的光透過狹縫。由此，該顯示裝置中，觀察者從該視點觀察時，可看到顯示于圖像顯示裝置且投影于空中的圖像。另外，該顯示裝置對于從圖像顯示裝置的顯示區(qū)域的各個點發(fā)出的光，在成為會聚光的方向的面上以光從成像位置擴散的方式可觀察到，因此，通過沿著該方向使兩眼睛排列，觀察者可立體性地觀察到投影的圖像，且即使沿著該方向變更視點，也可看到投影的圖像。

圖4是變形例的導光板及掩模的概略立體圖。根據(jù)該變形例，在掩模15的各狹縫151設置擴散部件152，該擴散部件152在yz平面即包含導光板14內(nèi)的光的傳播方向及射出面14c的法線的面上，使透過了狹縫151的光擴散。擴散部件152可以設為例如沿著y方向以規(guī)定的間距形成的衍射光柵，或y方向上具有負光焦度的圓柱狀的凹透鏡。由此，掩模15可以在x方向上具有視差，同時，擴大y方向上觀察者也可看到投影至空中的圖像的范圍。例如，兩眼睛沿著與x方向平行的視點100a排列時，觀察者可立體性地觀察在平面102a上投影的圖像。另一方面，使兩眼睛沿著從視點100a向y方向偏移的位置的、與x方向平行的視點100b排列時，觀察者可立體性地觀察在平面102b上投影的圖像。這樣，該變形例中，當觀察者沿著y方向偏移眼睛的位置時，可看到投影的圖像的位置也沿著該視點的偏移而改變。但是，該變形例中，即使觀察者沿著x方向偏移眼睛的位置，可看到投影的圖像的位置也不變化。

接著，對第二實施方式的顯示裝置進行說明。圖5是第二實施方式的顯示裝置2的概略側面圖。第二實施方式的顯示裝置2具有圖像顯示裝置11、成像透鏡12、準直透鏡13和導光板14。

第二實施方式的顯示裝置2與第一實施方式的顯示裝置1相比，省略掩模15，設于導光板14的棱鏡的結構不同。因此，以下，說明上述的不同點。對于顯示裝置2的其它結構要素，請參照第一實施方式的顯示裝置1對應的構成要素的說明。

第二實施方式的顯示裝置2中，各棱鏡141的反射面與擴散面14b構成的角α以越遠離入射面14a而越大的方式設定。此外，優(yōu)選該角α以即使在最遠離入射面14a的棱鏡141，也成為可全反射來自圖像顯示裝置11的光的角度的方式設定。

如上述，設定關于各棱鏡141的反射面的角度α，因此，第二實施方式中，越是從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的z方向的位置成為背面?zhèn)鹊狞c發(fā)出且射向規(guī)定的視點(例如，視點500a或視點500b)的光，被越遠離入射面14a的棱鏡141反射。但是，不限于此，只要圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的z方向的位置與棱鏡141一對一對應即可。另外，該實施方式中，越是被遠離入射面14a的棱鏡141反射的光，越射向入射面14a側，另一方面，越是被接近入射面14a的棱鏡141反射的光，越射向遠離入射面14a的方向。因此，即使省略掩模15，顯示裝置2也可以使來自圖像顯示裝置11的光向特定的視點射出。另外，該實施方式中，從導光板14射出的光在以x方向投影圖像的面上成像，且隨著遠離該面而進行擴散。因此，顯示裝置2可以在x方向上賦予視差，因此，通過觀察者沿著x方向排列兩眼睛，可立體性地觀察投影的圖像。

該實施方式中，被各棱鏡141反射且射向其視點的光未被遮斷，因此，觀察者即使沿著y方向移動視點，也可觀察顯示于圖像顯示裝置11且投影至空中的圖像。但是，從各棱鏡141射向視點的光線與各棱鏡141的反射面構成的角沿著y方向上的視點的位置而變化，因此，隨之，與該光線對應的圖像顯示裝置11上的點的位置也變化。例如，在從視點500a觀察的情況下，來自圖像顯示裝置11上的各點501a～501c(但是，從觀察者側依次成為點501a，501b，501c)的光分別被棱鏡141-1～141-4(但是，按照遠離入射面14a的順序，成為棱鏡141-1，141-2，141-3，141-4)中的棱鏡141-1～141-3反射并在投影面502a上成像。另一方面，觀察者使眼睛從視點500a移動至遠離入射面14a的視點500b。在該情況下，與視點500a相比，從視點500b能觀察到射向遠離入射面14a的方向并從導光板14射出的光。而且，本實施方式中，各棱鏡141的反射面與擴散面14b構成的角α以隨著遠離入射面14a而變大的方式設定，因此，例如，來自圖像顯示裝置11上的各點501a～501c的光被更接近入射面14a側的棱鏡141-2～141-4反射并在投影面502b上成像后，射向視點500b。因此，即使觀察者沿著y方向改變視點，投影圖像的位置也不怎么偏移。另外，該例子中，來自圖像顯示裝置11上的各點的光利用各棱鏡141，在y方向也以某程度成像。因此，即使觀察者使兩眼睛沿著y方向排列，也可觀察立體的圖像。

另外，根據(jù)該實施方式，未使用掩模，因此，成為損耗的光的量變少，因此，顯示裝置可將更清晰的圖像投影至空中。另外，根據(jù)該實施方式，未使用掩模，因此，顯示裝置2可以使觀察者看到處于導光板14的背后的物體(未圖示)和投影的圖像這雙方。

此外，占據(jù)擴散面14b的面積的、形成有棱鏡141的區(qū)域的面積的比即配置密度優(yōu)選成為，觀察者感覺經(jīng)由透明的部件或不經(jīng)由任何空間可看到處于導光板14背后的物體(未圖示)的配置密度的上限以下。因此，例如優(yōu)選以配置密度成為30.0％以下的方式配置各棱鏡141。

或者，對于導光板14，優(yōu)選，表示擴散光相對于全透過光的比例的霧度值成為，觀察者感覺經(jīng)由透明的部件或不經(jīng)由任何空間可看到處于導光板14背后的物體(未圖示)的霧度值的上限以下。例如，優(yōu)選以霧度值成為28％以下的方式配置各棱鏡141。

另外，上述的各實施方式或變形例中，設于導光板14的擴散面14b的各棱鏡141也可以以在入射面14a的長邊方向(即，x方向)上也離散的方式形成。在該情況下，各棱鏡141也可以配置成正方格柵狀，或也可以配置成鋸齒狀。

此外，該實施方式中，在與射出面14c相對的位置，對于每個棱鏡141，在被該棱鏡141反射且從射出面14c射出的光通過的位置也可以配置在yz平面上具有光焦度的柱面透鏡。

圖6是該變形例的導光板及柱面透鏡的概略側面圖。該變形例中，以與導光板14的射出面14c相對的方式，配置由透明的部件形成的棱鏡片材16。在棱鏡片材16上，對于每個棱鏡141，在被該棱鏡141反射且從射出面14c射出的來自圖像顯示裝置11的光透過的位置設置棱鏡161。該例中，在導光板14內(nèi)，來自圖像顯示裝置11上的各點的光以與該點的z方向的位置相應的朝向傳播。因此，來自圖像顯示裝置11上的各點的光以根據(jù)間該點的z方向的位置，以在yz平面內(nèi)不同的朝向從射出面14c射出的方式，被各棱鏡141反射。因此，來自圖像顯示裝置11上的各點的光根據(jù)該點的z方向的位置不同，透過棱鏡161時的y方向的位置也不同。于是，通過根據(jù)y方向的位置適當設定yz平面中的、各棱鏡161的折射面的朝向，即使來自圖像顯示裝置11上的任意點的光被某個棱鏡141反射，也通過投影面601上的相同的位置。因此，即使觀察者使視點的位置沿著y方向變化，該顯示裝置也可以將投影的圖像的位置設為一定。即，該變形例中，顯示裝置可修正每個棱鏡141投影來自圖像顯示裝置11的光的位置。

此外，該變形例中，利用設于棱鏡片材16的各棱鏡161，可調(diào)節(jié)從導光板14射出的光在yz平面內(nèi)的朝向，因此，形成于導光板14的各棱鏡141的反射面與擴散面構成的角也可以相同。

此外，上述的各實施方式中，也可以設置展示用的物體，來代替圖像顯示裝置11。在該情況下，根據(jù)該物體上的各點與成像透鏡12的位置關系，投影該物體上的點的位置改變，因此，顯示裝置可將該物體的立體的圖像投影至空中。

根據(jù)上述各實施方式的變形例，成像透鏡12也可以作為陣列透鏡而構成。圖7是該變形例的顯示裝置的概略結構圖。圖7所示的顯示裝置3與第二實施方式的顯示裝置2相比，在成像透鏡12作為包含沿著x方向配置成一列的多個柱面透鏡121的陣列透鏡而構成的點上不同。因此，以下，說明該不同點。以下，將構成陣列透鏡的各個柱面透鏡121稱為副柱面透鏡。這樣，通過將成像透鏡12設為陣列透鏡，可使成像透鏡12小型化，并且與利用一個柱面透鏡的情況相比，僅利用透過接近光軸的部分的光，因此，降低像差。

另外，該變形例中，圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域沿著x方向，分割成與各個副柱面透鏡121對應的多個部分區(qū)域111，各個部分區(qū)域111顯示從同一方向觀察相同的被攝體的圖像。

該變形例中，通過調(diào)節(jié)顯示于各部分區(qū)域111的圖像的位置，顯示于各部分區(qū)域111的圖像上的來自相同的點的光在空中的特定的點成像。例如，只要以圖像上的相同的點位于通過空中的點p1和各個副柱面透鏡121的主點的光線與各部分區(qū)域111交叉的位置的方式，將圖像顯示于各部分區(qū)域111中即可。即，越是投影至接近導光板14的位置的情況，各部分區(qū)域111中的圖像的位置只要以相對于導光板14的x方向的中心沿著x方向遠離的方式顯示即可。因此，該變形例的顯示裝置通過調(diào)節(jié)顯示于各部分區(qū)域111的圖像的位置，可變更這些圖像上的相同的點集中于一點的位置即投影這些圖像的位置。

另外，該顯示裝置通過在每個圖像內(nèi)的點變更來自各部分區(qū)域111的對應點的光在空中集中一點的位置，可以立體性地顯示圖像。例如，對于圖像上的第一點，只要使通過空中的點p1和各個副柱面透鏡121的主點的光線顯示于與各部分區(qū)域111交叉的位置即可，對于圖像上的第二點，只要通過空中的點p2和各個副柱面透鏡121的主點的光線顯示于與各部分區(qū)域111交叉的位置即可。即，各個部分區(qū)域111顯示從相互不同的方向觀察相同的被攝體的圖像。由此，觀察者以第一點位于點p1的方式能觀察到，且以第二點位于點p2的方式能觀察到。

但是，各部分區(qū)域111與顯示于各部分區(qū)域111的圖像被投影的位置的關系成為，越是偏離成為副柱面透鏡121的成像關系的位置關系，投影的圖像模糊，因此，優(yōu)選調(diào)節(jié)在允許該模糊的范圍內(nèi)投影的位置。

另外，也可以在每個部分區(qū)域111顯示不同的圖像。在該情況下，也可以在每個圖像顯示裝置中，副柱面透鏡121的光焦度不同。通過在每個圖像顯示裝置中使用光焦度不同的副柱面透鏡，每個部分區(qū)域111中，顯示該部分區(qū)域111的圖像被成像的位置變化。因此，顯示裝置可在每個部分區(qū)域111中不同的位置投影圖像，因此，可以進行立體的圖像顯示。另外，在各個副柱面透鏡相互獨立地形成的情況下，也可以在每個部分區(qū)域111中改變y方向上的副柱面透鏡的位置?；蛘撸部梢栽诿總€部分區(qū)域111中使用不同的圖像顯示裝置。在該情況下，也可以代替與y方向上的各副柱面透鏡的位置相同，而在每個圖像顯示裝置中改變圖像顯示裝置的方向上的位置。即使在該情況下，也根據(jù)圖像顯示裝置和副柱面透鏡的位置關系，在每個圖像顯示裝置中，改變顯示于該圖像顯示裝置的圖像進行成像的位置，因此，顯示裝置可在每個圖像顯示裝置中不同的位置投影圖像。

另外，在每個部分區(qū)域111中使用不同的圖像顯示裝置的情況下，可以將與一個圖像顯示裝置對應的一個副柱面透鏡的組置換成一個投影儀。

圖8是該變形例的顯示裝置的概略結構圖。該變形例的顯示裝置4與圖7所示的顯示裝置3相比，在代替了圖像顯示裝置11及成像透鏡12，而具有多個投影儀17-1～17-n(n為2以上的整數(shù)，圖8中，n＝4)的點上不同。因此，以下說明該不同點。

多個投影儀17-1～17-n分別具有：顯示用于投影的圖像的顯示器(未圖示)、用于投影顯示于顯示器的圖像的投影光學系統(tǒng)(未圖示)。因此，多個投影儀17-1～17-n分別成為圖像顯示部及成像部的另一例。

顯示裝置4中，也與顯示裝置3同樣，在各投影儀17-1～17-n中顯示相同的圖像。由此，顯示裝置4可得到與顯示裝置3相同的效果。

此外，投影儀的投影光學系統(tǒng)通常以投影光學系統(tǒng)的光軸為中心的旋轉對稱地形成，因此，不僅xy平面，而且對于yz平面，即包含導光板14的射出面14c的法線和入射面14a的法線的面也具有正光焦度。于是，該變形例中，準直透鏡13優(yōu)選作為在包含各投影儀17-1～17-n的投影光學系統(tǒng)和準直透鏡13的光學系統(tǒng)整體中，對于yz平面具有來自各投影儀17-1～17-n的顯示器上的各個點的光成為平行光那樣的光焦度的柱面透鏡而形成。這種光焦度基于投影光學系統(tǒng)與準直透鏡13的位置關系和投影光學系統(tǒng)的光焦度決定。

根據(jù)又一變形例，通過在導光板14的射出面14c的正面?zhèn)扰渲梦⑼哥R陣列，也可以根據(jù)圖像顯示裝置的顯示區(qū)域的y方向的位置，使投影圖像的位置不同。

圖9是該變形例的顯示裝置的概略側面圖。顯示裝置5與顯示裝置2相比，在具有配置于導光板14的射出面14c的正面?zhèn)鹊奈⑼哥R陣列18的點上不同。因此，以下說明該不同點。

如上述，根據(jù)圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點的z方向的位置不同，從該點發(fā)出的光在導光板14內(nèi)傳播的角度變化。因此，根據(jù)圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點的z方向的位置不同，yz面上的、從射出面14c射出的光的方向也變化。作為其結果，如線901～903所示，在射出面14c的觀察者側，被相同的棱鏡141反射的光中，根據(jù)發(fā)出該光的圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各個點的y方向的位置不同，y方向的位置也不同。

于是，微透鏡陣列18中，在每個導光板14的各個棱鏡141上，在被該棱鏡141反射且從射出面14c射出的光通過的范圍內(nèi)，沿著y方向設置多個微透鏡181。各微透鏡181與將圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域沿著z方向分割成多個的部分區(qū)域112中的一個對應。特別是接近入射面14a的微透鏡181，與位于背面?zhèn)鹊牟糠謪^(qū)域112對應。

各微透鏡181作為例如以在yz平面上具有光焦度，且對于xy平面不具有光焦度的方式，具有沿著x方向延伸的圓筒側面狀的折射面的柱面透鏡而形成。例如，圖9所示的例子中，圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域沿著z方向分割成3個部分區(qū)域112。因此，微透鏡陣列18對于一個棱鏡141，具有沿著y方向排列的3個微透鏡181。

由此，在每個部分區(qū)域112中，從該部分區(qū)域內(nèi)的點發(fā)出的光透過不同的微透鏡181，因此，在每個部分區(qū)域112中，可以使將顯示于該部分區(qū)域112的圖像進行成像的光學系統(tǒng)不同。因此，顯示裝置5可以在每個部分區(qū)域112中，使顯示于該部分區(qū)域112的圖像的投影位置相互不同。因此，該顯示裝置5可以進行立體的圖像的顯示。

此外，各微透鏡181也可以根據(jù)對應的部分區(qū)域112，具有不同的棱鏡成分。即，各微透鏡181的光軸只要使從對應的部分區(qū)域112發(fā)出的光根據(jù)射出導光板14時的朝向與投影位置的關系傾斜即可。通過各微透鏡181的棱鏡成分，在每個部分區(qū)域112中，從該部分區(qū)域112內(nèi)的點發(fā)出的光利用微透鏡181折射的方向不同，因此，顯示裝置5在每個部分區(qū)域112中可調(diào)節(jié)投影的圖像的朝向，特別是yz平面中的、投影的圖像相對于y方向的傾斜度。另外，也可以使用棱鏡本身代替各微透鏡。即，也可以使用微棱鏡陣列代替微透鏡陣列。在該情況下，在每個部分區(qū)域112中，與該部分區(qū)域112對應的棱鏡的折射面的朝向以根據(jù)各部分區(qū)域112對應的投影的圖像的位置不同而相互不同的方式調(diào)節(jié)。在該情況下，顯示裝置5也可以在每個部分區(qū)域112中調(diào)節(jié)投影的圖像的朝向。

根據(jù)又一變形例，也可以代替成像透鏡12，而以在xy平面上具有光焦度的方式形成設于導光板14的各棱鏡。

圖10是該變形例的顯示裝置的概略結構圖。圖10所示的顯示裝置6與顯示裝置2相比，在省略成像透鏡12，并且設于導光板14的擴散面14b的各棱鏡142作為凹面鏡形成在xy平面上的點不同。因此，以下說明該不同點。

對于xy平面，各棱鏡142以相對于入射面14a成為凹狀的方式形成圓弧狀。因此，各棱鏡141成為對于xy平面具有正光焦度的凹面鏡。因此，即使省略成像透鏡12，從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域上的各點發(fā)出且入射至導光板14內(nèi)的光被某一棱鏡142反射，在射出面14c的觀察者側進行成像。因此，顯示裝置6也與顯示裝置2同樣，可將顯示于圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的圖像投影至空中。

各棱鏡142的光焦度根據(jù)投影顯示于圖像顯示裝置11的圖像的位置而設定。例如，如投影圖像1001所示，在以與導光板14的射出面14c大致平行的方式投影顯示于沿著xz平面配置的圖像顯示裝置11的圖像的情況下，以越遠離入射面14a的棱鏡142，具有越小的曲率半徑的方式形成。另外，只要以各棱鏡142的中心位于例如x方向上的導光板14的中心線上的方式形成各棱鏡142即可。

或者，越遠離入射面14a的棱鏡142，越增大曲率半徑，由此，越遠離入射面14a，棱鏡142的光焦度越小，作為其結果，成為成像關系的距離變長。因此，如作為投影圖像1002所示，顯示裝置6可以以從導光板14的正對面?zhèn)瘸蛉肷涿?4a側，且相對于射出面14c構成規(guī)定角度的方式投影圖像。

此外，該實施方式中，各棱鏡142的反射面與導光板14的擴散面14b構成的角以越遠離入射面14a而越大的方式設定。因此，觀察者從規(guī)定的視點，可觀察由導光板14投影至空中的顯示于圖像顯示裝置11的圖像。

根據(jù)該變形例，省略成像透鏡12，因此，可以使顯示裝置小型化。

另外，根據(jù)顯示裝置6的變形例，各棱鏡142也可以作為回歸反射元件形成，代替作為凹面鏡形成。

圖11是該變形例的顯示裝置的概略結構圖。圖11所示的顯示裝置7與顯示裝置6相比，設于導光板14的擴散面14b的各棱鏡143的形狀不同。因此，以下說明該不同點。

該實施方式中，各棱鏡143具有將在xy平面上回歸反射的隅角反射鏡143b沿著x方向排列多個的形狀。因此，從圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的各點發(fā)出并入射至導光板14內(nèi)的光，關于與xy平面平行的成分，利用某一棱鏡143的各隅角反射鏡143b以向原來的方向返回的方式進行回歸反射。因此，該實施方式中，如作為投影圖像1101所示，顯示于圖像顯示裝置11的圖像對于y方向投影于與圖像顯示裝置11大致相同的位置。

另一方面，該實施方式中，各棱鏡143的反射面與導光板14的擴散面14b構成的角也以越遠離入射面14a而越大的方式設定。因此，觀察者從入射面14a的圖像顯示裝置11側的視點，可觀察由導光板14投影至空中的顯示于圖像顯示裝置11的圖像。

此外，形成于導光板14的各棱鏡和具有回歸反射功能的回歸反射元件也可以分開地形成。圖12是該變形例的顯示裝置的概略結構圖。圖12所示的顯示裝置8與顯示裝置2相比，在省略成像透鏡12，而具有配置于導光板14的射出面14c的正面?zhèn)鹊挠缃欠瓷溏R板19的點上不同。因此，以下說明該不同點。

隅角反射鏡板19為回歸反射部的一例，具有陣列狀配置的多個隅角反射鏡191。各隅角反射鏡191將入射的光在xy平面上回歸反射。因此，顯示裝置8中，從圖像顯示裝置11發(fā)出且入射至導光板14內(nèi)的光被某一棱鏡141反射并從射出面14c射出后，利用某一隅角反射鏡191向入射面14a側進行回歸反射。因此，顯示裝置8中，也與顯示裝置7同樣，顯示于圖像顯示裝置11的圖像也投影于y方向上與圖像顯示裝置11大致相同的位置。此外，即使在使用隅角反射鏡板19的情況下，也可以在圖像顯示裝置11和導光板14之間配置使來自圖像顯示裝置11的光在xy平面變?yōu)闀酃獾某上裢哥R。

根據(jù)又一變形例，導光板14也可以利用棱鏡以外的手段使在導光板14內(nèi)部傳播的光從射出面14c射出。

圖13是該變形例的、沿著y方向的導光板14的概略側面剖面圖。該變形例中，導光板14在射出面14c上具有沿著y方向以規(guī)定的間距配置的多個棱鏡144，代替形成于擴散面14b的棱鏡。

該變形例中，各棱鏡144作為相對于射出面14c向正面?zhèn)韧怀?，且沿著x方向延伸的大致三角形狀的突起而形成。因此，從入射面14a入射的來自圖像顯示裝置11的光入射至某一棱鏡144時，在入射面14a的相反側的折射面上折射并向正面?zhèn)壬涑觥?/p>

此外，該例子中，各棱鏡144的折射面與導光板14的射出面14c構成的角以越遠離入射面14a而越大的方式設定。因此，觀察者從規(guī)定的視點，可觀察由導光板14投影至空中的顯示于圖像顯示裝置11的圖像。

根據(jù)又一變形例，導光板14也可以代替各棱鏡，在擴散面14b上沿著y方向以規(guī)定的間距形成衍射光柵，該衍射光柵用于將光的反射方向改變成不被射出面14c全反射而射出的方向。在該情況下，各衍射光柵具有例如沿著y方向排列的、沿著x方向延伸的多個槽。而且，槽間的間距只要根據(jù)反射光的方向設定即可。因此，通過以越是接近入射面14a的衍射光柵，向越遠離入射面14a的方向反射光方式，設定各衍射光柵的槽間的間距，由此，與顯示裝置2同樣，觀察者從規(guī)定的視點，可觀察顯示于圖像顯示裝置11且投影于空中的圖像。

根據(jù)又一變形例，導光板14也可以以沿著y方向，越遠離入射面14a，z方向的厚度越小的方式形成為楔狀。

圖14是該變形例的沿著y方向的導光板14的概略側面剖面圖。該變形例中，導光板14以越遠離入射面14a，z方向的厚度越小的方式形成，且以越遠離入射面14a，擴散面14b越接近正面?zhèn)鹊姆绞脚渲谩?/p>

該變形例中，從入射面14a入射的光在楔狀的導光板14內(nèi)傳播，由此，相對于射出面14c的反射角逐漸變大，因此，利用遠離入射面14a的棱鏡141反射的光，相對于射出面14c構成較大的角度而射出。因此，該變形例中，也與顯示裝置2同樣，觀察者從規(guī)定的視點，可觀察顯示于圖像顯示裝置11且投影至空中的圖像。另外，該變形例中，顯示裝置可以利用射出面14c上的折射率，向遠離入射面14a的一方射出光，因此，如投影圖像1001所示，以在入射面14a的相反側，且相對于射出面14c相對構成較大的角度(例如，60～90°)的方式，可投影顯示于圖像顯示裝置11的圖像。

根據(jù)又一變形例，也可以以導光板的入射面與射出面構成的角成為正交的角度以外的方式形成入射面。例如，也可以如日本特開2011-186332號公報所公開那樣，將入射面形成錐形狀?；蛘撸肷涿嬉部梢砸耘c射出面或擴散面平行的方式形成，且與入射面相對的側的導光板的面以相對于射出面或擴散面構成45°的方式形成。由此，可縮小圖像顯示裝置與導光板的射出面構成的角，因此，可以將顯示裝置薄型化。

另外，在關于上述各實施方式的其它變形例中，也可以代替準直透鏡13，而使用將來自圖像顯示裝置11的光向導光板14導光的導光部件。

圖15是表示該變形例的圖像顯示裝置、導光部件及導光板的配置的一例的圖。

該變形例中，以從圖像顯示裝置11發(fā)出的光經(jīng)由準直透鏡131及導光部件132向導光板14的入射面14a傳播，且該光在yz平面中成為具有與圖像顯示裝置11上的位置相對應的角度的平行光，在xy平面中也成為平行光的方式，配置準直透鏡131及導光部件132。此外，準直透鏡131及導光部件132為準直部件的另一例。另外，準直透鏡131及導光部件132與圖像顯示裝置11一起構成圖像投影部。

具體而言，導光部件132為形成長方體狀的透明的部件，短邊方向的一面作為入射面132a而形成。另外，導光部件132的沿著長邊方向的一面作為使從入射面132a入射的光射出的射出面132c而形成，與射出面132c相對的面作為擴散面132b形成。而且，優(yōu)選以導光部件132的長邊方向的長度與入射面14a的長邊方向的長度大致相等，且yz平面上的導光部件132的厚度比導光板14的yz平面上的厚度厚的方式，形成導光部件132。由此，導光部件132維持圖像顯示裝置11的顯示面上的z方向的位置的光的角度，且可將來自圖像顯示裝置11的光向導光板14導光。

另外，以導光部件132的射出面132c與導光板14的入射面14a相對的方式，配置導光部件132。另外，圖像顯示裝置11以經(jīng)由準直透鏡131與導光部件132的入射面132a相對，且位于準直透鏡131的前側焦點的方式配置。即，該例中，以圖像顯示裝置11的顯示面與正交于導光板14的入射面14a的方向成平行方式，配置圖像顯示裝置11。因此，該變形例中，可以將圖像顯示裝置小型化，并且顯示裝置整體也小型化。此外，該變形例中，也可以以導光部件的入射面與射出面構成的角成為正交的角度以外的方式，例如，以成為錐形狀的方式形成入射面。另外，導光部件132和導光板14也可以一體形成。

從圖像顯示裝置11發(fā)出的光利用準直透鏡131，不論方向如何均被平行化(變?yōu)槠叫泄?并從導光部件132的入射面132a向導光部件132入射。即，從圖像顯示裝置11發(fā)出的光成為朝向與圖像顯示裝置11上的顯示位置相應的方向的平行光。而且，該平行光一邊在導光部件132內(nèi)全反射一邊傳播，并通過在導光部件132的擴散面132b設于的多個棱鏡133，向射出面132c反射。

各棱鏡133沿著x方向即導光板14的入射面14a的長邊方向以規(guī)定的間距(例如，1mm)配置成格柵狀。各棱鏡133作為例如沿著z方向延伸，且在x方向上具有規(guī)定寬度(例如，10μm)的大致三角形狀的槽而形成。而且，各棱鏡133具有以相對于擴散面132b構成規(guī)定的角度β，且與入射面132a相對的方式朝向的反射面。此外，規(guī)定的角度β以使入射至導光部件132的來自圖像顯示裝置11的光全反射并射向射出面132c的角度，例如以相對于擴散面132b構成37～45°的方式設定。另外，以在xy平面上朝向相同方向的光在規(guī)定的成像面上集中于一點的方式，以越是遠離入射面132a的棱鏡133，而角度β越大的方式，形成各棱鏡133。由此，與上述的各實施方式同樣，射出導光部件132的光在導光板14的入射面14a的短邊方向(即，厚度方向)變?yōu)槠叫泄?，另一方面，在入射?4a的長邊方向變?yōu)闀酃?。因此，與上述的各實施方式的顯示裝置同樣，顯示裝置可空間投影顯示于圖像顯示裝置11的圖像。

此外，準直透鏡131及導光部件132分別通過例如相對于可視光透明的材料例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、環(huán)烯烴聚合物的樹脂進行成型而形成。

此外，也可以在導光部件132的射出面132c和導光板14的入射面14a之間配置對于入射面14a的長邊方向具有正光焦度的柱面透鏡。在該情況下，關于入射面14a的長邊方向，利用柱面透鏡使來自圖像顯示裝置11的光變?yōu)闀酃?，因此，導光部?32的各棱鏡133的反射面的角度也可以相互相同?；颍词谷鐖D10所示在導光板14的各棱鏡形成凹面鏡狀，或如圖11所示，將導光板14的各棱鏡形成隅角反射鏡狀的情況下，導光部件132的各棱鏡133的反射面的角度也相互相同。或，也可以如圖14所示的導光板14的變形例那樣，以成為導光部件132的擴散面132b和射出面132c之間的厚度越遠離入射面132a而越小的楔狀的方式，形成導光部件132。而且，也可以以越遠離入射面132a，擴散面132b越接近導光板14的入射面14a的方式配置導光部件132。另外，在該情況下，各棱鏡也可以形成于射出面132c側。

另外，上述的各實施方式或變形例中，作為圖像投影部的另一例，也可以代替圖像顯示裝置11及準直透鏡13(或準直透鏡131和導光部件132)，而使用還具有將顯示投影的圖像的全息照相顯示于規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的顯示面的全息照相片材。而且，也可以以全息照相片材與導光板14的入射面14a夾持成像透鏡12而相對的方式配置。在該情況下，例如通過從全息照相片材的背面?zhèn)日彰?，全息照相片材也可以產(chǎn)生在投影的圖像中的各個點的每個位置具有不同的方向的平行光。因此，在該情況下，顯示裝置與上述的各實施方式同樣，可向空間投影圖像。

另外，在上述的關于各實施方式的其它變形例中，也可以比成像透鏡12的焦點更接近成像透鏡12地配置圖像顯示裝置11。在該情況下，觀察者可觀察位于導光板14的背面?zhèn)鹊姆绞接^察到的、顯示于圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的圖像的虛像。此外，特別是在虛像與導光板14之間的距離較近，例如，該距離比圖像顯示裝置11與成像透鏡12之間的距離小的情況下，成像透鏡12也可以為凹透鏡。

另外，圖像顯示裝置11為了顯示以位于導光板14的背面?zhèn)鹊姆绞接^察的、顯示于圖像顯示裝置11的顯示區(qū)域的圖像的虛像，也可以省略成像透鏡12。在該情況下，只要在從導光板14的入射面14a偏離如下距離的位置配置圖像顯示裝置11即可，即，與從虛像與導光板14間的距離減去，從導光板14射出光的位置與導光板14的入射面14a間的距離除以導光板14的折射率和該光在導光板14內(nèi)傳播時的該光與射出面14c構成的角的余弦的積而得到的值相當?shù)木嚯x。此外，在如第一實施方式那樣利用狹縫151的情況下，與入射面14a正交的方向上的、各狹縫151的位置只要根據(jù)顯示的虛像的位置決定即可。同樣，如第二實施方式，在根據(jù)成像的圖像位置設定各棱鏡141的反射面的角度α的情況下，只要根據(jù)顯示的虛像的位置設定各棱鏡141的反射面的角度α即可。即，越是遠離入射面14a的棱鏡141，該棱鏡141的反射面的角度α越小。

另外，上述的關于各實施方式的其它變形例中，顯示裝置也可以具有多個圖像顯示裝置11。而且，各圖像顯示裝置11設置于例如相互不同的位置。另外，也可以以各圖像顯示裝置11相對于導光板14的入射面14a的朝向相互不同的方式，設置各圖像顯示裝置11。另外，各圖像顯示裝置11也可以顯示相同的圖像，或也可以顯示相互不同的圖像。由此，顯示于各圖像顯示裝置11的圖像投影于相互不同的位置。因此，顯示裝置可以同時且在不同的位置投影相互不同的多個像。

另外，上述的各實施方式或變形例中，導光板14不是平板狀，也可以形成射出面14c成為曲面那樣的板狀。由此，例如，也可以如車輛的前擋玻璃那樣，沿著形成曲面狀的部件配置導光板14，顯示裝置的配置的自由度提高。

該顯示裝置可用于各種用途。例如，該顯示裝置可用于抬頭顯示器或數(shù)字標牌系統(tǒng)。另外，該顯示裝置以可以以導光板的射出面位于地板面、壁面或頂面的任一面的方式配置。

這樣，本領域技術人員可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)實施的方式進行各種變更。

符號說明

1～8顯示裝置

11圖像顯示裝置

111、112部分區(qū)域

12成像透鏡

121副柱面透鏡

13準直透鏡

131準直透鏡

132導光部件