专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示装置。
背景技术：
具备使被投影物的像成像的成像元件，且能够通过该成像元件在空中作为实像生成立体像的显示装置由下述的专利文献I、专利文献2所公开。在记载于专利文献I中的显示装置所用的成像元件具备多个単位光学元件，该单位光学元件包括具有相正交的两个镜面的双面角反射器。该成像元件具有以下作用使配置于元件面的一侧的空间中的被投影物的实像在元件面的另ー侧的空间中相对于该元件面的面对称位置作为镜像进行成像。因此，如果在元件面的ー侧的空间配置立体物，则在元件面的另ー侧的空间中相对于该元件面的面对称位置生成立体像。记载于专利文献2的显示装置构成为，具有与专利文献I同样的双面角反射器的成像元件通过驱动単元在显示器的上方移动于与元件面垂直的方向。在该显示装置中，通过与成像元件的上下移动同步地使显示于显示器的图像变化，而在成像元件的上方空间生成立体空中图像。专利文献I :国际公开第07/116639号专利文献2 :特开2009-229905号公报在专利文献I的显示装置中，用于生成静止的立体像，只要将静止的立体物置于成像元件的下方即可。可是，为了得到电子性地生成的动态性的立体物的像，而需要例如使发光二极管(LED)阵列旋转等用于创造电子性的动态立体物的复杂的结构物。在专利文献2的显示装置中，为了以人类肉眼观看立体像，必须使成像元件以不产生闪烁的程度的频率(例如50Hz程度以上)移动。因此，无法使成像元件过度变大，在成像元件的大小方面产生制约，乃至在立体空中图像的大小方面产生制約。并且，由于使成像元件以高速移动于与元件面垂直的方向上，因此需要大型的驱动装置。
发明内容
本发明为了解决上述的问题而研制，其目的在于提供能够以简易的构成生成空间像的显示装置。用于达到上述的目的，本发明的显示装置特征为具备投影装置，其射出投影光，平行化元件，其将来自所述投影装置的投影光变换为基本平行化的光，被投影面，其具有通过所述平行化元件而从所述投影装置射出的投影光所入射、且生成所述投影光所形成的像的光反射性，和成像元件，其设置于所述平行化元件与所述投影面之间，使位于元件面的一侧的像在所述元件面的另ー侧的空间中相对于所述元件面的面对称位置成像；所述成像元件使从所述平行化元件相对于所述元件面基本垂直地入射的光直行前进，并使来自所述投影面的扩散光之中的、相对于所述元件面倾斜地入射的光在相对于所述元件面的面对 称的位置成像，生成所述被投影面上的像的实像。
根据本发明的显示装置，从投影装置射出的投影光在通过平行化元件而基本平行化的状态下向成像元件入射，因为成像元件具有使相对于元件面基本垂直地入射的光直行前进的功能，所以经由平行化元件的投影光在原封不动地透射成像元件之后，成像于被投影面上而生成像。此时，因为被投影面具有光反射性，所以投影光以投影面进行反射同时被散射，在角度分布扩大的状态下再次入射于成像元件。因为成像元件具有使相对于元件面倾斜地入射的光成像于相对于元件面的面対称的位置的功能，所以在与夹持成像元件配置有被投影面的侧相反侧的空间中与被投影面上的像面対称的位置生成实像。如此ー来，连驱动单元等也无需，就能够实现以简易的构成能够在空间生成像的显示装置。在本发明的显示装置中，也可以所述被投影面为平面。根据该构成，通过将一般的屏幕用作被投影面能够在空间形成平面的像。在本发明的显示装置中，在所述被投影面为平面的情况下，优选所述被投影 面相对于所述成像元件的所述元件面倾斜配置。因为相对于成像元件的元件面倾斜地入射的光成像于相对于元件面的面対称的位置，所以如果被投影面相对于成像元件的元件面倾斜配置，则在与配置有被投影面的侧相反侧的空间中实像形成面相对于成像元件的元件面也倾斜于面対称的方向。从而，如果使用者从实像形成面的倾斜的方向倾斜窥视实像的方向，则实像相对于使用者成为基本正对的状态，像变得易观看。在本发明的显示装置中，也可以在所述被投影面的至少一部分，具有朝向所述成像元件的所述元件面突出的凸部、或从所述成像元件的所述元件面观看为凹陷的凹部。因为相对于成像元件的元件面倾斜地入射的光在相对于元件面的面対称的位置成像，所以如果被投影面具有凸部则实像形成面也具有朝向元件面凸出的凸部，如果被投影面具有凹部则实像形成面也具有从元件面观看为凹陷的凹部。从而，可在具有凸部或凹部的实像形成面上形成实像，能够形成模拟的立体图像。在本发明的显示装置中，也可以所述凸部或所述凹部具有相对于成像元件的所述元件面倾斜的多个平面。根据该构成，能够相应于例如凸部或凹部具有的平面的个数而显示多个不同的图像。在本发明的显示装置中，也可以所述凸部或所述凹部至少向方位角方向弯曲。根据该构成，能够相应于例如凸部或凹部具有的曲面而显示多个不同的图像。在本发明的显示装置中，在所述被投影面具有所述凸部或所述凹部的情况下，也可以构成为从不同的方向观看显示对象物的多个图像从所述投影装置在所述被投影面的所述凸部或所述凹部中并排向方位角方向投影。根据该构成，因为在与配置有被投影面的侧相反侧的空间，多个图像并排显示于方位角方向，所以使用者能够根据观看的地点而看见不同的图像。从而，能够得到由于运动视差产生的模拟的立体图像。在本发明的显示装置中，优选所述成像元件具有使光透射的多个矩形状的透射部，且所述透射部的四个壁面之中，至少互相正交的两个壁面由成为反射面的回归性透射件构成。本发明的“回归性透射件”为，透射部的四个壁面之中，至少互相正交的两个壁面成为反射面，称为所谓的双面角反射器。即，当从与元件面垂直的方向观看时，与一般的回归性反射件同样，入射于反射面的光向与入射方向相同的方向进行反射。另ー方面，当从与元件面平行且垂直于光入射面的方向观看时，与通常的反射镜同样，入射于反射面的光以与入射角相同的反射角进行反射。通过将这种回归性透射件用于成像元件，能够实现简易的构成的显示装置。在本发明的显示装置中，在从所述投影装置投影所述多个图像的情况下，优选所述成像元件的所述透射部的四个壁面之中，成为反射面的壁面的配置根据所述成像元件的区域而不同；所述成像元件的所述反射面配置为，使投影于所述被投影面的所述多个图像的各自朝向对应于观看显示对象物的方向的方位角方向反射。根据该构成，当使用者欲从预定的方位角方向观看图像时，仅观看到能从该方向看见的图像，不会透过去观看到能从其它方向看见的图像。
图I是表示本发明的第一实施方式的显示装置的立体图。图2是表示本实施方式的显示装置的侧视图。图3是表示用于本实施方式的显示装置的菲涅耳透镜的图，㈧为俯视图，⑶为首1J视图。图4是表示用于本实施方式的显示装置的回归性透射件的图，(A)为俯视图，(B)为放大立体图。图5是用于对回归性透射件的作用进行说明的图。图6是表示屏幕与实像生成面的位置关系的图。图7是表示本发明的第二实施方式的显示装置的立体图。图8是表示用于本实施方式的显示装置的回归性透射件的俯视图。图9是表示屏幕与实像生成面的位置关系的图。图10是表示显示对象物的一个实例的图。图11是表示本实施方式的显示装置中的屏幕上的投影图像的一个实例的图。图12是表示用于本发明的第三实施方式的显示装置的回归性透射件的俯视图。图13是表示屏幕与实像生成面的位置关系的图。图14是表示本实施方式的显示装置中的屏幕上的投影图像的一个实例的图。附图标记的说明1,11...显示装置，2···投影机(投影装置)，3···菲涅耳透镜(平行化元件)，4、12、15···回归性透射件(成像元件)，5、13、16···屏幕(被投影面)，8. · ·开ロ部，9···反射面，S...元件面。
具体实施例方式(第一实施方式)以下，关于本发明的第一实施方式，利用图I 图6进行说明。本实施方式的显示装置为能够在空间生成平面像的显示装置的ー个实例。图I是表示本实施方式的显示装置的立体图。图2是表示本实施方式的显示装置的侧视图。图3是表示用于本实施方式的显示装置的菲涅耳透镜的图，(A)为俯视图，(B)为沿(A)的B-B’线的剖视图。图4是表示用于本实施方式的显示装置的回归性透射件的图，(A)为俯视图，(B)为角部的放大立体图。图5是用于对回归性透射件的作用进行说明的图。图6是表示屏幕与实像生成面的位置关系的图。还有，为了在以下的全部的附图中易于观察各构成要件，有时根据构成要件来使尺寸的比例尺不同而示出。本实施方式的显示装置I如示于图I、图2地，具有投影机2 (投影装置)、菲涅耳透镜3 (平行化元件)、回归性透射件4(成像元件)和屏幕5 (被投影面)。在投影机2，连接有未图示的个人电子计算机等图像信号生成単元，投影机2基于从图像信号生成単元所输入的图像信号将图像投影于屏幕5上。投影机2以使投影透镜朝向下方的姿态设置于铅垂方向下方。在投影机2与屏幕5之间的投影光的光路上，从投影机2侧按顺序配置菲涅耳透镜3、回归性透射件4。菲涅耳透镜3如示于图3(A)、(B)地，具有配置为同心圆状的多个微小棱镜6。菲涅耳透镜3如示于图2地具有下述功能当具有预定的扩散角地射出的投影光LO从投影机2入射时，将该入射光变换为基本平行化的光LI而射出。虽然在本实施方式中，作为用于将投影光LO变换为基本平行化的光LI的平行化元件而采用菲涅耳透镜3，但是也可以代替菲涅耳透镜3，而采用凸透镜。回归性透射件4如示于图4(A)、(B)地，在矩形状的板材7，设置有用于使光透射的多个四棱柱状的开ロ部8。从垂直于元件面S的方向观看的开ロ部8的俯视形状为正方形。还有，本专利说明书中的所谓“元件面”定义为，构成回归性透射件4的板材7的主面(使光入射或射出的面)。因为板材7具有两个主面，所以可以将任一方的面定义为元件面。开ロ部8的四个内壁面之中，在互相正交的两个内壁面形成例如金属反射膜，这两个内壁面成为反射面9。这两个反射面9构成所谓的双面角反射器。在本实施方式的回归性透射件4中，如示于图4(A)地，俯视为正方形状的开ロ部8的各边与板材7的各边平行地形成，在全部的开ロ部8中，四个内壁面之中的位于相同侧的两个内壁面成为反射面9。回归性透射件4如示于图2地设置为，元件面S相对于来自投影机2的投影光LO的光轴L变得垂直。另ー方面，屏幕5相对于来自投影机2的投影光LO的光轴L倾斜地设置被投影面。从而，回归性透射件4与屏幕5倾斜配置为，回归性透射件4的元件面S与投影面5的被投影面形成鋭角。作为屏幕5，能够采用与前投影型投影机组合使用的一般的反射型屏幕。为了得到明亮的空间像，优选采用反射率高而可得到明亮的图像的反射型屏幕。本实施方式的屏幕5为平面状。在此，利用图5㈧ (C)，对回归性透射件4的作用进行说明。在图5⑷ (C)中，使回归性透射件4的元件面S与以X轴与Y轴所构成的XY平面一致，以与元件面S相正交的轴为Z轴，并且，以点P表示光所射出的点、以点T表示光向回归性透射件4的反射面9入射的点、以点Q表示光进行成像的点。如上述地，因为回归性透射件4的两个反射面9互相正交，所以入射于ー个反射面9的光以90度的角度在相邻的另ー个反射面9进行反射。从而，当从与元件面S相正交的方向(z轴方向)观看时，如示于图5(B)地，与一般的回归性反射件同样，入射于反射面9的光向与入射方向相同的方向进行反射。即，当将点P及点Q投影于XY平面上吋，点P的投影点与点Q的投影点相一致。另ー方面，当从与元件面S平行、且正交于光入射面的方向(以点P、点T、点Q作出的三角形PTQ的法线方向)观看时，如示于图5(C)地，与通常的反射镜同样，入射于反射面9的光以与入射角a相同的反射角a进行反射。如此ー来，如示于图5(A)地，从点P所射出的光经由点T而朝向Q。除非屏幕5为进行镜面反射或者基本进行镜面反射的反射面，否则从点P所射出的光就在某程度的角度范围内发散，并连回归性透射件4的点T以外的处所也进行入射。可是，因为入射于点T以外的处所的光也同样地进行反射，所以发散的全部光集中于点Q。即，位于兀件面S的ー侧的像成像于元件面S的另ー侧的空间中相对于元件面S的面对称位置。因而，在立体物存在于点P的周边的情况下，在点Q的周边，作为立体像生成相对于回归性透射件4的元件面S面対称的实像。并且，因为回归性透射件4具有贯通于与元件面S垂直的方向的开ロ部8，所以相 对于回归性透射件4的元件面S垂直地入射的光不会向反射面9入射，原封不动地直行前迸。在上述构成的显示装置I中，从投影机2所射出的投影光LO以通过菲涅耳透镜3基本平行化的状态从铅垂方向上方入射于回归性透射件4。因为回归性透射件4具有使相对于元件面S基本垂直度入射的光直行前进的功能，所以通过菲涅耳透镜3平行化的光LI在原封不动地经回归性透射件4透射之后，成像于屏幕5上而生成像。还有，因为在回归性透射件4的开ロ部8以外的区域中投影光被遮挡。所以开ロ率越小，屏幕5上的像越暗。从而，如果尽量縮小相邻的开ロ部8间的间隔而提高开ロ率，则能够使屏幕5上的图像某程度地变得明亮，像质不会严重受损。此时，因为屏幕5为反射型屏幕，所以投影光在屏幕5进行反射的同时根据该屏幕5的散射特性而散射，并在角度分布变宽的状态下从铅垂方向下方再次向回归性透射件4入射。如上述地,回归性透射件4具有使相对于元件面S倾斜地入射的光在相对于元件面S的面対称的位置成像的功能。因此，在与夹持回归性透射件4地配置有屏幕5的侧相反侧的空间中实像生成干与被投影面上的像面対称的位置。S卩，在本实施方式的情况下，如示于图6地，因为在回归性透射件4的元件面S的下方倾斜地设置屏幕5，所以在回归性透射件4的元件面S的上方空间形成向与屏幕5的斜率面対称的方向倾斜的实像形成面J，在实像形成面J位置形成使屏幕5上的像成为面对称的实像。该情况下，因为屏幕5为平面，所以所生成的实像仅斜率与屏幕5上的像不同，成为相同的平面像。从而，如示于图2地，如果观察者K从实像形成面J倾斜的方向倾斜地窥视实像的方向，则实像相对于观察者K成为基本正对的状态，实像变得易见。因为所生成的实像为回归性透射件4所产生的反射光引起的成像，所以在观察者K能够看见回归性透射件4的观察范围KR内实像看上去仿佛浮现于空间。在示于图2的实例中，观察范围KR仅为实像形成面J的一部分，即使实像形成于实像形成面J的整体，观察者K也无法观察实像形成面J的整体。此时，为了能够观察实像的整体，只要使回归性透射件4的大小相对于屏幕5的大小变得更大即可。或者，可以不将像投影于屏幕5的整体，而使图像在屏幕5上的投影范围变窄，将像投影于屏幕5的一部分。而且，如果使成为显示对象物的像的背景为黑色，且将像配置于屏幕5的中央附近，则从观察者K看不见背景和/或屏幕的形状，像与周边的物体的位置关系变得难以把握。因此，对于观察者K而言能够呈示像进ー步浮现于空间中那样的感觉。如以上说明地，根据本实施方式的显示装置1，不需要驱动单元等就可实现能够以简易的构成在空间生成像的显示装置。具体地，因为在回归性透射件4的下方设置屏幕5，并仅通过相对于该屏幕5介由菲涅耳透镜3从投影机2投影图像就能够生成空间像，所以不必在下侧配置复杂的装置等。因此，例如即使在将回归性透射件4组装到桌子中的情况下，也因为在桌子之下并不存在碍事的装置等，所以能够围着桌子放置椅子且使观察者K的脚放到桌子之下而落座。因而，多个观察者K可以靠近地观察实像。并且，因为投影机2与菲涅耳透镜3能够采用设置于天花板等的构成，所以在不使用显示装置I的情况下能够简单地移动组装有回归性透射件 4的桌子。如此地，能够提供使用方便性良好的显示装置。还有，虽然在本实施方式中举出回归性透射件具有矩形的开ロ部的构成为例，但是也可以代替开ロ部，而构成为使光透射的透射部。即，也可以构成为在由透明的材料构成的板材，反射板配置为栅格状或者去除栅格的一部分的形状。(第二实施方式)以下，关于本发明的第二实施方式，利用图7 图11进行说明。本实施方式的显示装置为能够在空间生成模拟的立体像的显示装置的ー个实例。图7是表示本发明的第二实施方式的显示装置的立体图。图8是表示用于本实施方式的显示装置的回归性透射件的俯视图。图9是表示屏幕与实像生成面的位置关系的图。还有，在图7中，在与第一实施方式的图I相同的构成要件附加相同的符号，说明进行省略。本实施方式的显示装置11如示于图7地，将投影机2、菲涅耳透镜3、回归性透射件12、屏幕13从铅垂方向上方按该顺序配置。该基本构成与第一实施方式相同。但是，屏幕13与回归性透射件12的构成与第一实施方式不同。以下，关于该点进行说明。相对于第一实施方式的屏幕5的形状为平面状，本实施方式的屏幕13如示于图7地，具有朝向铅垂方向下方突出的四棱锥状的形状。若換言之，则本实施方式的屏幕13以从回归性透射件12的元件面S观看为四棱锥状地凹陷的凹部所构成，具有相对于回归性透射件12的元件面S倾斜的四个被投影面。本实施方式的情况下，如示于图9地，在回归性透射件12的元件面S的下方，设置朝向下方四棱锥状地凹陷的屏幕13。反映该形状，在回归性透射件4的元件面S的上方，与屏幕形状面对称地，形成朝向上方四棱锥状地突出的实像生成面J，在实像生成面J的四个面形成使屏幕13上的像成为面对称的实像。在图11表示屏幕13上的投影图像的ー个实例。分别投影于屏幕13的四个被投影面的四个图像Gl G4对应于从水平面内不同的四个方位角方向例如以正面方向为基准而使方位角为O度、90度、180度、270度的各方向Vl V4对例如示于图10的花瓶那样的显示对象物T进行了拍摄的四幅图像。该屏幕13上的四个图像Gl G4在回归性透射件12的上方空间中相对于元件面S面对称地成像为四个实像。其结果，在当从正上观看屏幕13时投影于屏幕13上的图像为图11的情况下，当从正上观看实像生成面J时的实像(空间像)也同样地成为图11。因而，若观察者K不从正上而从周围观看实像，则根据观看的角度能观看到上述的四个图像Gl G4之中的任ー图像。本实施方式的情况下，优选回归性透射件12为示于图8的构成。在第一实施方式的回归性透射件4中，如示于图4(A)地，与板材7的各边平行地形成开ロ部8的各边，在全部的开ロ部8中两个反射面9朝向相同的方向。相对于此，本实施方式的回归性透射件12如示于图8地形成为，开ロ部8的各边相对于板材7的各边形成45度的角度。而且，在由回归性透射件12的对角线来进行四分割的每区域，开ロ部8的四个内壁面之中、位于回归性透射件12的中央侧的两个内壁面成为反射面9。若換言之，则在由回归性透射件12进行四分割的每区域，两个反射面9朝向回归性透射件12的各边侧 (外侧)。在使回归性透射件12成为上述的构成的情况下，来自在屏幕13的四个被投影面投影的各图像Gl G4的光由回归性透射件12仅反射到该图像所处之侧。S卩，通过回归性透射件12，来自示于图11的图像Gl的光仅反射到图11的下侧，来自图像G2的光仅反射到图11的右侧，来自图像G3的光仅反射到图11的上侧，来自图像G4的光仅反射到图11的左側。由于该作用，观察者K仅可观察所处的方向的实像。另ー方面，来自观察者K所处的方向以外的图像的光不会反射到观察者K所处的方向。因此，在观察者K仅能看见正面侧的实像，反面侧的实像不会透过而可见。在本实施方式中，也可得到能够实现以简易的构成而可以在空间生成像的显示装置的第一实施方式的同样的效果。特别在本实施方式的情况下，通过使屏幕13成为立体形状而使实像生成面J也成为立体形状，能够得到在此形成的空间像的立体感。而且，在本实施方式的显示装置11中，因为能够形成不同的四个空间像，所以当观察者K 一边在显示装置I的周围移动一边观看空间像吋，能够对从每隔90度不同的视角观看到的空间像进行观察。因而，能够得到加进运动视差的模拟的立体图像。还有，虽然在本实施方式中举出屏幕13的形状为四棱锥状的实例，但是也包括三棱锥，也可以为四棱锥以外的多棱锥。并且，也可以采用具有将平面状的屏幕弯曲I次的形状的两个被投影面的屏幕。在这些构成中，只要对应于屏幕的形状适当确定使回归性透射件的开ロ部的哪个内壁面成为反射面即可。还有，虽然在本实施方式中举回归性透射件具有矩形的开ロ部的构成为例，但是也可以代替开ロ部，而构成为使光透射的透射部。即，也可以构成为在由透明的材料构成的板材，将反射板配置为栅格状或去除栅格的一部分的形状。(第三实施方式)以下，关于本发明的第三实施方式，利用图12 图14进行说明。本实施方式的显示装置与第二实施方式同样为能够在空间生成模拟的立体像的显示装置。但是，回归性透射件的构成及屏幕的形状和投影于其的图像与第二实施方式不同。本实施方式的情况下，如示于图13地，在回归性透射件15的元件面S的下方，设置朝向下方洼下为圆锥状的屏幕16。即，从垂直于元件面S的方向观看，屏幕16的平面形状为圆形(弯曲的形状)。反映该形状，在回归性透射件15的元件面S的上方，与屏幕形状面对称地，形成朝向上方圆锥状地突出的实像生成面J，在圆锥状的实像生成面J形成使屏幕16上的像成为面对称的实像。在图14表示屏幕16上的投影图像的ー个实例。投影于屏幕16上的8个图像Gl G8对应于从水平面内不同的八个方位角方向对与第二实施方式同样的显示对象物T进行了拍摄的八幅图像，这八个方位角方向是例如以正面方向为基准而使方位角为O度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度的间隔45度的各方向。如此的屏幕16上的八个 图像Gl G8在回归性透射件15的上方空间中相对于元件面S面对称地成像为八个实像。其结果，在当从正上观看屏幕16时投影于屏幕16上的图像Gl G8为图14的情况下，当从正上观看实像生成面J时的实像(空间像)也同样地成为图14。因而，若观察者K从周围观看实像，则根据观看的角度能观看到上述的八个图像Gl G8之中的任ー图像。本实施方式的情况下，优选回归性透射件15为示于图12的构成。本实施方式的回归性透射件15如示于图12地，在圆形的板材17，矩形状的多个开ロ部8形成为同心圆状。开ロ部8配置为，其对角线成为板材17的径向方向。而且，各开ロ部8的四个内壁面之中、位于回归性透射件15的中央侧的两个内壁面成为反射面9。若換言之，则在全部的开ロ部8中，两个反射面9朝向回归性透射件15的圆周侧(外侧)。通过使用如此的回归性透射件15，在本实施方式中，与第二实施方式同样，来自在屏幕16投影的各图像Gl G8的光也通过回归性透射件15而仅反射到该图像所处之侧。由于该作用，观察者K仅可观察所处的方向的实像。另ー方面，来自观察者K所处的方向以外的图像的光不会反射到观察者K所处的方向。因此，在观察者K仅能观看见正面侧的实像，背面侧的实像不会透过而可见。观察范围可以根据屏幕16的反射特性而设定。例如只要在欲使观察范围变窄的情况下使来自屏幕16的反射光的角度分布变窄、并在欲使观察范围变宽的情况下使来自屏幕16的反射光的角度分布变宽即可。观察范围只要根据所显示的内容适当设定即可。在本实施方式中，也能够得到能够实现以简易的构成可以在空间生成像的显示装置的第一、第二实施方式的同样的效果。并且，通过使实像形成面成为立体形状而可得到空间像的立体感的效果与第二实施方式同样。还有，虽然在本实施方式中，作为投影于屏幕16的图像的实例，如示于图14地，示出将显示对象物T以45度间隔进行八分割的离散的图像Gl G8的实例，但是代替该图像，只要是连续的图像，就能够相对于观察者观看的位置显示更加连续的空间像。而且，通过使屏幕16的反射特性更窄而成为以左右眼能观看到不同的空间像的设定，可以进行通过两眼的视差产生的立体图像的显示。如此地，因为能够观察相应于所观看的位置的空间像，所以能够得到自然的立体图像。并且，关于投影于屏幕16的多个图像，可以通过例如一边使显示对象物T旋转ー边进行拍摄的、一边使观察点以等距离、等间隔的角度移动ー边进行拍摄等的方法取得连续的图像，并通过进行图像变换而生成图像。并且，也可以通过将对应于屏幕16的形状的镜体配置于摄影透镜的光轴的同轴上，并将光轴设置为垂直方向进行拍摄而得到。虽然在本实施方式中，举出使屏幕16的形状为圆锥状的实例，但是也可以为椭圆锥状、或其他的锥形状。并且，屏幕的用垂直于被投影面的平面剖切时的剖面形状也可以为曲线。即，屏幕也可以为例如半球状等的形状。这些构成中的回归性透射件的开ロ部的配置、反射面的配置只要与屏幕的形状对应地适当确定即可。并且，虽然通过第二、第三实施方式，举出屏幕为向下方突出的形状的实例，但是屏幕也可以为朝向回归性透射件而向上方突出的形状。在该情况下，实像形成面成为朝向回归性透射件而向下方突出的形状。并且，也可以代替将屏幕的整体凸状或者凹状地形成，而仅在屏幕的一部分形成凸部或者凹部。还有，本发明的技术范围并非限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主g的范围内可以加以各种变更。例如，虽然在上述实施方式中，作为成像元件的一例，举出具有矩形状的多个开ロ部的回归性透射件，但是并不限于这种回归性透射件，只要具有示于图 5(A) (C)的光学特性即可，也可以采用其他成像元件。例如也可以通过组装有非聚焦透镜系统和/或组装有其他微型光学系统而构成回归性透射件。并且，也能够通过以可以伸缩的材料构成屏幕、并成为可以使顶点部分移动于垂直方向的构成而空间像也成为可以伸缩于高度方向的构成。
权利要求
1.一种显示装置，其特征在于， 具备 投影装置，其射出投影光， 平行化元件，其将来自所述投影装置的投影光变换为基本平行化的光， 被投影面，其具有通过所述平行化元件而从所述投影装置射出的投影光所入射、且生成所述投影光所形成的像的光反射性，和 成像元件，其设置于所述平行化元件与所述投影面之间，使位于元件面的一侧的像在所述元件面的另一侧的空间中相对于所述元件面的面对称位置成像； 所述成像元件使从所述平行化元件相对于所述元件面基本垂直地入射的光直行前进，并使来自所述投影面的扩散光之中的、相对于所述元件面倾斜地入射的光在相对于所述元件面的面对称的位置成像，生成所述被投影面上的像的实像。
2.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于 所述被投影面为平面。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于 所述被投影面相对于所述成像元件的所述元件面倾斜配置。
4.根据权利要求I所述的显示装置，其特征在于 在所述被投影面的至少一部分，具有朝向所述成像元件的所述元件面突出的凸部、或从所述成像元件的所述元件面观看为凹陷的凹部。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于 所述凸部或所述凹部具有相对于所述成像元件的所述元件面倾斜的多个平面。
6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于 所述凸部或所述凹部至少向方位角方向弯曲。
7.根据权利要求4 6中任何一项所述的显示装置，其特征在于 从不同的方向观看显示对象物的多个图像从所述投影装置在所述被投影面的所述凸部或所述凹部中并排向方位角方向投影。
8.根据权利要求I 7中任何一项所述的显示装置，其特征在于 所述成像元件具有使光透射的多个矩形状的透射部，且所述透射部的四个壁面之中的、至少互相正交的两个壁面由成为反射面的回归性透射件构成。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于 所述成像元件的所述透射部的四个壁面之中的、成为反射面的壁面的配置根据所述成像元件的区域而不同； 所述成像元件的所述反射面配置为，使在所述被投影面投影的所述多个图像的每个朝向与观看显示对象物的方向对应的方位角方向反射。
全文摘要
本发明涉及显示装置。提供能够以简易的构成生成空间像的显示装置。本发明的显示装置(1)具备投影机(2)、将来自投影机(2)的投影光变换为基本平行化的光的菲涅耳透镜(3)、通过来自投影机(2)的投影光生成图像的光反射性的屏幕(5)和使位于元件面(S)的一侧的像成像于元件面(S)的另一空间中的面对称位置的回归性透射件(4)。回归性透射件(4)使基本垂直地入射的光直行前进，使来自屏幕(5)的扩散光之中，相对于元件面(S)倾斜地入射的光相对于元件面(S)成像于面对称的位置，生成屏幕(5)上的像的实像。
文档编号G03B21/14GK102681322SQ20121006594
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月13日 优先权日2011年3月14日
发明者米野邦夫 申请人:精工爱普生株式会社