KR101233882B1

KR101233882B1 - 화상 표시장치

Info

Publication number: KR101233882B1
Application number: KR1020117014286A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이토
Original assignee: 가부시키가이샤 나나오
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2013-02-15
Also published as: EP2388636B1; EP2388636A1; KR20110086762A; JPWO2010082262A1; EP2388636A4; ES2739467T3; JP4878065B2; WO2010082262A1; CN102282499B; JP4519201B1; JP2010237688A; US20110267689A1; US8654443B2; CN102282499A

Abstract

본 발명의 입체 화상 표시장치는, 한쪽의 초점(f1)을 반사면(19) 측에 가지며, 타원 미러(15)를 구비한 반사 유닛(17)과 투과형의 액정 표시 패널(5)의 사이에 한 쌍의 광원(33, 35)를 구비한 상부 광원 유닛(29) 및 하부 광원 유닛을 배치하고 있으므로, 장치의 가로폭을 억제할 수 있다. 그리고, 타원 미러(15)는 고정식이고, 게다가 평면시에서 대칭 형상의 반사면(19)를 채용하고 있으므로, 각각의 광원에서 공통의 타원 미러(15)를 이용할 수 있다. 따라서, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모한 입체 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

Description

화상 표시장치{IMAGE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은, 화상을 표시하는 화상 표시장치와 관련된 것으로, 특히, 타원 미러를 이용하여 화상을 표시하는 기술에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 장치로서, 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 이 액정 표시 패널의 양측으로 배치된 한 쌍의 광원과, 액정 표시 패널의 안쪽에 배치된 가동식의 프레넬 미러를 구비한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 구성의 장치에서는, 예를 들면, 우안용 화상과 좌안용 화상을 액정 표시 패널에 교대로 표시시키는 것과 동기하여, 가동식의 프레넬 미러의 반사 방향을 교대로 전환함으로써, 좌우의 양안을 향해 화상을 배분한다. 이에 의해, 관찰자는, 양안 시차를 이용한 입체 화상을 볼 수 있게 되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 2000-147669호(도 1~도 3)

그러나, 이러한 구성을 가지는 종래예의 경우에는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 종래의 장치는, 화상을 좌우로 배분하기 위해서 가동식의 프레넬 미러를 동작시키는 기구가 필요하게 되므로, 장치가 복잡화되어 장치 비용이 비싸진다는 문제가 있다.

그래서, 상기의 문제를 해결하기 위해, 출사 방향에서 볼 때 단책상(短冊狀)을 나타내는 우안용 타원 미러와 좌안용 타원 미러를 면끼리 교대로 적층하여 구성된 반사 유닛과, 이 반사 유닛의 좌우 측면에 우안용 광원과 좌안용 광원을 구비한 것이 본 출원인에 의해 제안되고 있다(일본국 특허출원 2007-307168호 참조).

단, 이 제안 장치에서는, 가동부를 없앨 수 있어, 상술한 종래 기술과 비교하여 구성을 단순화할 수 있지만, 반사 유닛의 좌우 양측면에 광원을 배치할 필요가 있으므로, 장치 전체가 횡방향으로 커진다는 문제가 있다. 특히, 최근에는, 액정 표시 패널이 횡장(이른바 와이드 액정)인 것이 일반적이므로, 상기의 제안 장치에서는 장치 전체가 극단적으로 가로로 길게 되어 풋프린트가 커진다는 문제가 있다. 또한, 복수의 타원 미러를 적층하고 있으므로, 장치의 중량이 늘어남과 함께, 역시 구조가 복잡화한다는 문제가 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 반사 유닛 및 광원을 궁리함으로써, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모할 수 있는 화상 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 취한다.

즉, 청구항 1에 기재된 발명은, 화상을 표시하는 화상 표시장치에 있어서, 화상을 표시하기 위한 투과형의 표시 패널과, 상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 배치되어, 타원의 원호의 일부로서, 평면시에서 중심선을 사이에 두고 대칭 형상의 반사면을 구비하며, 타원의 한쪽의 초점을 상기 반사면측에 가지고, 타원의 다른 한쪽의 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정되어 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과, 상기 반사 유닛의 한쪽의 초점측으로서, 상기 반사면에 빛을 조사하는 자세로 상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 부설되어, 평면시에서 상기 반사 유닛의 한쪽의 초점을 사이에 두고 설치되어 있는 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 한쪽의 초점을 반사면측에 가지고, 다른 한쪽의 초점을 관찰자의 양안 사이에 설정되어 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과 투과형의 표시 패널과의 사이에 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛을 배치하고 있으므로, 가로폭을 억제할 수 있다. 그리고, 타원 미러는 고정식이며, 게다가 평면시에서 대칭 형상의 반사면을 채용하고 있으므로, 각각의 광원에서 공통의 타원 미러를 이용할 수 있다. 따라서, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 화상을 표시하는 화상 표시장치에 있어서, 화상을 표시하기 위한 투과형의 표시 패널과, 상기 투과형의 표시 패널의 배면 측에 배치되어, 타원의 원호의 일부로서, 평면시에서 중심선을 사이에 두고 대칭 형상의 프레넬형의 반사면을 구비하며, 타원의 한쪽의 초점을 상기 프레넬형의 반사면측에 가지며, 타원의 다른 한쪽의 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정하고 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과, 상기 반사 유닛의 한쪽의 초점측으로서, 상기 프레넬형의 반사면에 빛을 조사하는 자세로 상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 부설되며, 평면시에서 상기 반사 유닛의 한쪽의 초점을 사이에 두고 설치되어 있는 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 한쪽의 초점을 프레넬형의 반사면측에 가지며, 다른 한쪽의 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정하고 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과 투과형의 표시 패널의 사이에 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛을 배치하고 있으므로, 가로폭을 억제할 수 있다. 그리고, 타원 미러는 고정식이며, 게다가 평면시에서 대칭 형상의 반사면을 채용하고 있으므로, 각각의 광원에서 공통의 타원 미러를 이용할 수 있다. 그리고, 타원 미러가 프레넬형의 반사면으로 구성되어 있으므로, 반사 유닛의 박형화를 도모할 수 있다. 따라서, 보다 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 상부에 부설된 상부 제1의 광원 및 상부 제2의 광원을 구비한 상부 광원 유닛으로 구성되어 있으며, 또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과, 상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 3). 화상 출력 수단이 제1의 화상 및 제2의 화상의 출력을 전환하는 것에 따라서, 광원 제어 수단이 상부 광원 유닛의 제1의 광원 및 상부 제2의 광원의 점등을 전환한다. 이에 의해, 상부 광원 유닛만으로 소비 전력을 억제하면서 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 표시시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 하부에 부설된 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원을 구비한 하부 광원 유닛으로 구성되어 있으며, 또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과, 상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 하부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 하부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 4). 화상 출력 수단이 제1의 화상 및 제2의 화상의 출력을 전환하는 것에 따라서, 광원 제어 수단이 하부 광원 유닛의 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원의 점등을 전환한다. 이에 의해, 하부 광원 유닛만으로 소비 전력을 억제하면서 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 표시시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 상부에 부설된 상부 제1의 광원 및 상부 제2의 광원을 구비한 상부 광원 유닛과, 상기 투과형의 표시 패널의 하부에 부설된 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원을 구비한 하부 광원 유닛으로 구성되어 있으며, 또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과, 상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제1의 광원 및 상기 하부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제2의 광원 및 상기 하부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 5). 화상 출력 수단이 제1의 화상 및 제2의 화상의 출력을 전환하는 것에 따라서, 광원 제어 수단이 상부 제1의 광원 및 하부 제1의 광원과 상부 제2의 광원 및 하부 제2의 광원의 점등을 전환한다. 이에 의해, 상부 광원 유닛과 하부 광원 유닛에 의해 투과형의 표시 패널에 표시되는 제1의 화상 및 제2의 화상의 휘도를 높게 할 수 있어, 화상의 감상을 하기 쉽게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부 광원 유닛은, 상기 상부 제1의 광원과 상기 상부 제2의 광원의 사이에 상부 차광 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 6). 상부 차광 부재를 구비하고 있으므로, 상부 제1의 광원과 상부 제2의 광원의 일측으로부터 출사되는 빛이 타측으로 출사되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제1의 화상과 제2의 화상을 투과형의 표시 패널에 명료하게 표시시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 하부 광원 유닛은, 상기 하부 제1의 광원과 상기 하부 제2의 광원의 사이에 하부 차광 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 7). 하부 차광 부재를 구비하고 있으므로, 하부 제1의 광원과 하부 제2의 광원의 일측으로부터 출사되는 빛이 타측으로 출사되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제1의 화상과 제2의 화상을 투과형의 표시 패널에 명료하게 표시시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부 광원 유닛은, 상기 상부 제1의 광원과 상기 상부 제2의 광원의 사이에 상부 차광 부재를 구비하고, 상기 하부 광원 유닛은, 상기 하부 제1의 광원과 상기 하부 제2의 광원의 사이에 하부 차광 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 8). 상부 차광 부재 및 하부 차광 부재를 구비하고 있으므로, 상부 제1의 광원과 상부 제2의 광원의 일측으로부터 출사되는 빛이 타측으로 출사되는 것을 억제할 수 있으며, 하부 제1의 광원과 하부 제2의 광원의 일측으로부터 출사되는 빛이 타측으로 출사되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제1의 화상과 제2의 화상을 투과형의 표시 패널에 명료하게 표시시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 투과형의 표시 패널은, 그 배면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 9). 반사 유닛의 타원 미러에서 반사된 빛을 종방향으로 확산하므로, 타원 미러의 상하 부근에 횡방향으로 생길 수 있는 반사율이 다른 부분이 투과형의 표시 패널에 표시되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 광원 유닛은, 그 출광면측에, 빛을 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 10). 광원 유닛으로부터 출사되는 빛의 형상을 애매하게 할 수 있으므로, 광원 유닛의 빛의 형상이 투과형의 표시 패널에 나타나는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 상기 반사면으로부터 원호의 현(弦)에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 상측 반사판과, 상기 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 하측 반사판을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 11). 반사 유닛을 향해서 출사된 광원 유닛의 빛을 최대한 활용할 수 있어, 투과형의 표시 패널에 표시되는 화상의 휘도를 높게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 상측 반사판과, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 하측 반사판을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 12). 반사 유닛을 향해서 출사된 광원 유닛의 빛을 최대한 활용할 수 있어, 투과형의 표시 패널에 표시되는 화상의 휘도를 높게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 한 쌍의 측면 반사판을 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 13). 측방으로 확산된 빛도 유효하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 상기 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지의 광로 공간이 도광체로 구성되어 있는 것이 바람직하고(청구항 14), 상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지의 광로 공간이 도광체로 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 15). 반사면 또는 프레넬형의 반사면을 도광체로 덮으므로, 반사면의 경시 열화(

)를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 상기 현에 상당하는 측의 출광면에, 편광판과 투명판이 그 순서대로 적층하여 설치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 16). 출광면으로부터 출사된 빛의 일부가, 투과형의 표시 패널의 배면에서 반사하여 다시 출광면으로부터 입사하는 것 등에 기인하여, 반사면에 있어서 의도하지 않는 반사를 발생시키고, 이것이 원인이 되어 크로스토크가 악화될 우려가 있다. 그러나, 출광면으로부터 출사하는 빛은, 편광판에 의해 다른 편광 상태로 되므로, 투과형의 표시 패널 또는 투명판에서 반사하여도, 편광판에서 대부분이 흡수·감쇠된다. 따라서, 다시 반사면으로 향하는 빛을 저감할 수 있고 크로스토크가 악화되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1의 화상은 우안용 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되어 있음과 함께, 상기 상부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 상부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 17). 상부 제1의 광원 및 상부 제2의 광원을 화상에 맞추어 교대로 점등시킴으로써, 양안 시차를 가지는 우안용 화상과 좌안용 화상이 관찰자의 우안과 좌안에서 교대로 관찰되므로, 관찰자에게 입체 화상을 인식시킬 수 있다. 따라서, 상부 광원 유닛의 채용만으로 전력 절약화를 도모하면서도, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모한 입체 화상을 표시 가능한 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1의 화상은 우안용 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되어 있음과 함께, 상기 하부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 하부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 18). 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원을 화상에 맞추어 교대로 점등시킴으로써, 양안 시차를 가지는 우안용 화상과 좌안용 화상이 관찰자의 우안과 좌안에서 교대로 관찰되므로, 관찰자에게 입체 화상을 인식시킬 수 있다. 따라서, 하부 광원 유닛의 채용만으로 전력 절약화를 도모하면서도, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모한 입체 화상을 표시 가능한 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1의 화상은 우안용 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되어 있음과 함께, 상기 상부 제1의 광원 및 상기 하부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 상부 제2의 광원 및 상기 하부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되고 있는 것이 바람직하다(청구항 19). 상부 제1의 광원 및 하부 제1의 광원과 상부 제2의 광원 및 하부 제2의 광원을 화상에 맞추어 교대로 점등시킴으로써, 양안 시차를 가지는 우안용 화상과 좌안용 화상이 관찰자의 우안과 좌안에서 교대로 관찰되므로, 관찰자에게 입체 화상을 인식시킬 수 있다. 따라서, 상부 광원 유닛 및 하부 광원 유닛의 채용에 의해 화상의 휘도를 높게 확보할 수 있으면서도, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모한 입체 화상을 표시 가능한 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 광원 유닛은, 상기 반사면의 높이 방향에 있어서의 중앙부에 출광면을 향한 경사 자세(傾斜姿勢)로 부설되어 있는 것이 바람직하다(청구항 20). 광원 유닛으로부터의 빛을 효율적으로 타원 미러에 조사시킬 수 있으므로, 화상의 휘도를 높게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것이 바람직하다(청구항 21). 광원 유닛으로부터의 빛을 확산 부재로 확산시킨 후, 타원 미러의 반사면에서 반사한 빛을 확산 부재로 다시 확산시키고 나서 투과형의 표시 패널로 향하게 한다. 따라서, 효율적으로 확산을 일으키게 할 수 있으므로, 타원 미러의 상하 부근에 횡방향으로 생길 수 있는 반사율이 다른 부분이 투과형의 표시 패널에 표시되는 것을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있음과 함께, 상기 반사면과 상기 확산 부재의 사이가 도광체로 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 22). 확산 부재와 투과형의 표시 패널의 사이에 도광체가 있고, 도광체와 확산 부재의 굴절률이 동일하면, 확산 부재에 있어서의 확산 작용이 저하할 우려가 있다. 그러나, 반사면과 확산 부재의 사이에만 도광체를 구비함으로써, 확산 작용을 저하시키는 일이 없다. 또한, 도광체의 용적이 작기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있음과 함께, 상기 프레넬형의 반사면과 상기 확산 부재의 사이가 도광체로 구성되어 있는 것이 바람직하다(청구항 23). 확산 부재와 투과형의 표시 패널의 사이에 도광체가 있고, 도광체와 확산 부재의 굴절률이 동일하면, 확산 부재에 있어서의 확산 작용이 저하할 우려가 있다. 그러나, 프레넬형의 반사면과 확산 부재의 사이에만 도광체를 구비함으로써, 확산 작용을 저하시키는 일이 없다. 또한, 도광체의 용적이 작기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 반사 유닛의 확산 부재는, 상기 반사면으로부터 소정간격을 떨어져 설치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 24). 광원 유닛으로부터 조사된 빛에 관해서, 소정간격을 확산 거리로서 확보할 수 있으므로, 확산 부재를 투과하여 반사면에 도달하기까지 확산을 충분히 실시하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 확산 부재는, 한쪽 면에만 확산면을 구비하고, 상기 확산면측을 상기 투과형의 표시 패널 측을 향하여 설치되어 있는 것이 바람직하다(청구항 25). 광원 유닛으로부터의 입사광이 표면 반사하는 비율을 낮게 할 수 있으므로, 광원 유닛으로부터의 조사광의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또힌, 광원 유닛으로부터의 조사광이 표면에서 반사했다고 하여도, 광범위하게 걸쳐 확산·감쇠하므로, 표면 반사에 의한 악영향이 적다.

본 발명과 관련되는 화상 표시장치에 의하면, 한쪽의 초점을 반사면측에 가지고, 타원의 다른 한쪽의 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정하고 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과 투과형의 표시 패널의 사이에 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛을 배치하고 있으므로, 장치의 가로폭을 억제할 수 있다. 그리고, 타원 미러는 고정식이며, 게다가 평면시에서 대칭 형상의 반사면을 채용하고 있으므로, 각각의 광원에서 공통의 타원 미러를 이용할 수 있다. 따라서, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치의 개략 구성을 나타내는 횡단면도이다.
도 2는, 본 발명의 타원 미러를 구성하는 타원을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치의 개략 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치를 타원 미러측에서 본 도이다.
도 5는, 본 발명의 입체 화상 표시장치의 제어계와 관련되는 블럭도이다.
도 6은, 본 발명의 (a), (b)는 광원 유닛의 제어예를 나타내며, 배면에서 본 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은, 본 발명의 반사 유닛의 제1의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 8은, 본 발명의 (a), (b)는 제1의 변형예에 있어서의 편광판에 의한 작용을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는, 본 발명의 반사 유닛의 제2의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 10은, 본 발명의 반사 유닛의 제3의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 11은, 본 발명의 제4의 변형예를 나타내는 일부 종단면도이다.
도 12는, 본 발명의 확산에 관한 설명을 위한 도이다.
도 13은, 본 발명의 제5의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제6의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.
도 15는, 본 발명의 제7의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 하나의 실시예에 관하여 설명한다.

또한, 이하의 설명에서는, 화상 표시장치로서 「입체 화상 표시장치」를 예로 들어 설명한다.

도 1은 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치의 개략 구성을 나타내는 횡단면도이고, 도 2는 타원 미러를 구성하는 타원을 설명하기 위한 모식도이며, 도 3은 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치의 개략 구성을 나타내는 종단면도이며, 도 4는 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치를 타원 미러측에서 본 도이다. 또한, 도 2및 도 3에서는, 설명의 형편상, 케이스의 도시를 생략하고 있다.

본 실시예와 관련되는 입체 화상 표시장치(1)는, 횡단면이 ㄷ자 형을 나타내는 케이스(3)를 구비하고 있다. 이 케이스(3)의 전면에는, 투과형의 액정 표시 패널(5)이 프론트베젤을 포함하는 지지틀(7)을 개재(介在)하여 장착되어 있다. 투과형의 액정 표시 패널(5)의 안쪽에는, 스페이서(9)를 개재하여 확산 부재(11)가 장착되어 있다. 이 확산 부재(11)는, 빛을 종방향(도 1에 있어서의 지면 방향)으로 확산시키는 기능을 구비하고 있다. 스페이서(9)의 안쪽에 위치하는 지지틀(7)의 상하에는, 각각 장착틀(13)이 장착되어 있다.

상기의 확산 부재(11)를 구비하고 있으므로, 후술하는 타원 미러(15)와 상측 반사판(23)및 하측 반사판(25)의 접합부 부근에 존재하는 횡방향의 경계선 등이 투과형의 액정 표시 패널(5)에 비치는 것을 억제할 수 있다.

장착틀(13)의 후방(도 1의 하부)에는, 타원 미러(15)를 구비한 반사 유닛(17)이 장착되어 있다. 타원 미러(15)는, 오목 형상 면이 반사면(19)으로 되어 있다. 이 타원 미러(15)에 관하여 도 2를 참조한다.

타원 미러(15)는, 타원(21)의 원호의 일부로 구성되어 있다. 타원(21)은, 중심(c)과, 장축(a)과 단축(b)으로 이루어진다. 또한, 장축(a)과 중심선은 일치하고 있으므로, 타원 미러(15)는 중심선을 사이에 두고 좌우 대칭의 형상이 된다. 타원(21)의 한쪽의 초점(f1)은, 반사면(19)측, 바꾸어 말하면, 타원 미러(15)를 구성하는 타원(21)의 일부의 현(弦)부근에 설정되어 있다. 타원(21)의 다른 한쪽의 초점(f2)은, 관찰자의 우안(ER)과 좌안(EL)의 사이(미간 부근)에 설정되어 있다.

반사 유닛(17)은, 타원 미러(15) 상연측(上緣側)에 상측 반사판(23)을 구비하고, 타원 미러(15)의 하측연에 하측 반사판(25)를 구비하고 있다. 상측 반사판(23) 및 하측 반사판(25)은, 모두 타원 미러(15)의 반사면(19)부터, 타원 미러(15)의 타원(21)의 원호의 일부에 있어서의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양을 나타내고 있다. 또한, 도 1및 도 2에서는, 도시의 관계상, 상측 반사판(23)을 생략하고 있다. 이들에 의해 둘러싸여 있는 광로 공간(27)에는, 광학 재료 등은 충전되지 않고 공기중으로 되어 있다.

반사 유닛(17)의 한쪽의 초점(f1)측에 있는 상측의 장착틀(13)에는 상부 광원 유닛(29)이 장착되고, 하측의 장착틀(13)에는 하부 광원 유닛(31)이 장착되어 있다. 상부 광원 유닛(29)은, 평면시에서 한쪽의 초점(f1)을 사이에 두고 배치된 우안용 광원(33)과 좌안용 광원(35)으로 이루어지는 한 쌍의 광원을 구비하고 있다. 하부 광원 유닛(31)은, 평면시에서 한쪽의 초점(f1)을 사이에 두고 배치된 우안용 광원(37)과 좌안용 광원(39)으로 이루어지는 한 쌍의 광원을 구비하고 있다. 모든 광원, 즉, 우안용 광원(33)과, 좌안용 광원(35)과, 우안용 광원(37)과, 좌안용 광원(39)은, 반사면(19)을 향해서 빛을 조사 가능한 자세로 장착틀(13)에 장착되어 있다. 구체적으로는, 각 광원(33, 35, 37, 39)의 출광면이 반사면(19)으로 향해있다.

상부 광원 유닛(29)는, 우안용 광원(33)과 좌안용 광원(35)의 사이에 상부 차광 부재(41)가 장착되어 있다. 마찬가지로, 하부 광원 유닛(31)은, 우안용 광원(37)과 좌안용 광원(39)의 사이에 하부 차광 부재(43)가 장착되어 있다. 상부 차광 부재(41) 및 하부 차광 부재(43)는, 빛을 투과하지 않는 부재로 구성되어 있다. 또한, 각 광원(33, 35, 37, 39)은, 출광면측에 확산 부재(45)를 구비하고 있다. 이 확산 부재(45)는, 주위에 균등하게 빛을 확산하는 특성을 가지는 것이 바람직하다.

상기의 확산 부재(45)를 구비하고 있으므로, 상부 광원 유닛(29)과 하부 광원 유닛(31)의 발광 형상이 투과형의 액정 표시 패널(5)에 비치는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 우안용 광원(33)이 본 발명에 있어서의 「상부 제1의 광원」에 상당하고, 좌안용 광원(35)이 「상부 제2의 광원」에 상당한다. 또한, 우안용 광원(37)이 본 발명에 있어서의 「하부 제1의 광원」에 상당하고, 좌안용 광원(39)이 본 발명에 있어서의 「하부 제2의 광원」에 상당한다.

<제어계의 예>

다음으로, 도 5및 도 6을 참조한다. 또한, 도 5는 입체 화상 표시장치의 제어계와 관련되는 블럭도이고, 도 6(a) 및 도 6(b)는 광원 유닛의 제어예를 나타내며, 배면에서 본 상태를 나타내는 모식도이다.

제어부(63)는, 영상 신호 VD를 받음과 함께, 양안 시차를 가지는 우안용 화상과 좌안용 화상을 투과형의 액정 표시 패널(5)에 대해서 교대로 출력하는 화상 신호 출력부(65)와, 화상 신호 출력부(65)가 우안용 화상과 좌안용 화상을 차례대로 전환할 때에, 수직 동기 신호 VS에 따라, 화상에 따라 상부 광원 유닛(29)과 하부 광원 유닛(31)의 점등을 제어하는 광원 제어부(67)를 구비하고 있다.

또한, 화상 신호 출력부(65)가 본 발명에 있어서의 「화상 출력 수단」에 상당하고, 광원 제어부(67)가 본 발명에 있어서의 「광원 제어 수단」에 상당한다. 또한, 우안용 화상이 본 발명에 있어서의 「제1의 화상」에 상당하고, 좌안용 화상이 본 발명에 있어서의 「제2의 화상」에 상당한다.

광원 제어부(67)는, 화상 신호 출력부(65)가 우안용 화상과 좌안용 화상을 투과형의 액정 표시 패널(5)에 출력할 때에, 상부 광원 유닛(29) 및 하부 광원 유닛(31)에 있어서의 우안용 광원(33, 37)과 좌안용 광원(35, 39)을 전환하여 점등시킨다. 구체적으로는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 투과형의 액정 표시 패널(5)에 우안용 화상이 표시되고 있는 경우에는, 우안용 광원(33, 37)을 점등시킨다. 또한, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 좌안용 화상이 표시되고 있는 경우에는, 좌안용 광원(35, 39)을 점등시킨다.

또한, 투과형의 액정 표시 패널(5)은, 우안용 화상으로부터 좌안용 화상으로 순간적으로 고쳐 쓸 수 있는 것이 아니며, 어느 타이밍에서는 우안용 화상과 좌안용 화상이 혼재한 상태가 존재한다. 예를 들면, 상반분(上半分)이 좌안용 화상이고, 하반분(下半分)이 우안용 화상이 되어 있는 상태가 있다. 그러한 경우에는, 상술한 바와 같이 우안용 광원(33, 35)과 좌안용 광원(37, 39)을 한 번에 전환하는 것이 아니라, 우선 우안용 광원(37)을 점등시킨 채로 우안용 광원(33)만을 소등하여, 좌안용 광원(39)을 소등시킨 채로 좌안용 광원(35)만을 점등시킨 상태를 거쳐 좌안용 광원(35, 39)을 함께 점등시키도록 광원 제어부(67)가 각 광원을 조작하도록 해도 된다. 이에 의해, 우안용 화상과 좌안용 화상이 동시에 관찰자에게 인식되어 입체 화상이 불선명하게 되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 한쪽의 초점(f1)을 반사면(19)측에 가져, 타원 미러(15)를 구비한 반사 유닛(17)과 투과형의 액정 표시 패널(5)의 사이에 한 쌍의 광원(33, 35, 37, 39)을 구비한 상부 광원 유닛(29) 및 하부 광원 유닛(31)을 배치하고 있으므로, 장치의 가로폭을 억제할 수 있다. 그리고, 타원 미러(15)는 고정식이고, 게다가 평면시에서 대칭 형상의 반사면(19)을 채용하고 있으므로, 각각의 광원에서 공통의 타원 미러(15)를 이용할 수 있다. 따라서, 소형화 및 장치 비용의 저감을 도모한 입체 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

또한, 광원으로서 상부 광원 유닛(29) 및 하부 광원 유닛(31)의 두 개를 구비하고 있으므로, 투과형의 액정 표시 패널(5)에 표시되는 화상의 휘도를 높게 할 수 있다. 또한, 상부 차광 부재(41) 및 하부 차광 부재(43)를 구비하고 있으므로, 우안용 광원(33, 37)과 좌안용 광원(35, 39)의 일측으로부터 출사되는 빛이 타측으로 출사되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 우안용 화상과 좌안용 화상을 투과형의 액정 표시 패널(5)에 명료하게 표시시킬 수 있다.

<제1의 변형예>

상술한 실시예 장치는, 반사 유닛(17)의 광로 공간(27)이 재료로 채워지지 않아 공기 뿐이었지만, 예를 들면, 반사 유닛(17)이 다음과 같이 구성되어 있는 경우에는, 반사 유닛(17)의 출광면에 이하와 같은 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 여기서, 도 7 및 도 8을 참조한다. 또한, 도 7은 반사 유닛의 제1의 변형예를 나타내는 횡단면도이며, 도 8(a), (b)는 제1의 변형예에 있어서의 편광판에 의한 작용을 설명하기 위한 모식도이다.

이 입체 화상 표시장치(1A)는, 반사 유닛(17A)을 구성하고 있는 타원 미러(15A)의 광로 공간(27A)이 도광체(71)로 구성되어 있다. 도광체(71)는, 빛을 투과하는 재료이면 어떠한 재료라도 좋지만, 예를 들면, 아크릴 수지를 들 수 있다. 출광면(73)에는, 편광판(75)과 투명판(77)이 광학 접착제(79)로 접착된 상태로 밀착해서 배치되어 있다. 편광판(75)은, 도광체(71)와 동등의 굴절률로 직선 편광 또는 원편광의 특성을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 투명판(77)은, 편광 특성을 구비하고 있지 않은 것이다.

또한, 상술한 광학 접착제(79)는, 광투과성이 뛰어난 재료로 이루어지는 접착제이며, 또한 굴절률을 광학 부재에 맞추어 선택 가능한 접착제이다. 또한, 출광면(73)에는, 상술한 편광판(75)과 투명판(77)을 적층하여 구비하고 있지만, 상부 광원 유닛(29) 및 하부 광원 유닛(31)의 대향면에 해당하며, 이것들로부터의 빛이 입사 하는 부위(입사면)에는, 편광판(75)과 투명판(77)을 구비하지 않는 것이 바람직하다. 이들을 입사면에는 구비하지 않음으로써, 입사 효율을 높일 수 있다.

반사 유닛(17A)이 상기와 같이 도광체(71)를 구비하고 있는 경우에는, 반사면(19)이 공기에 접하는 일 없이 반사율의 경시 열화를 억제할 수 있다. 그 한편, 반사면(19)에서 반사하여 출광면(73)으로부터 출사된 빛의 일부가, 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면에서 반사하여 다시 출광면(73)으로부터 입사하고, 반사면(19)에 대해 의도하지 않는 반사를 일으켜, 이것이 원인이 되어 크로스토크가 악화될 우려가 있다. 또한, 같이 반사면(19)으로 반사하여 출광면(73)으로 향한 빛의 입사각도에 따라서는, 출광면(73)으로부터 출사되는 일 없이, 출광면(73)과 공기층의 경계면에서 반사하여 다시 반사면(19)으로 향하는 현상이 생기지만, 이것도 상기 같은 문제를 일으킬 수 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 편광판(75)과 투명판(77)을 구비함으로써, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 출광면(73)으로부터 출사된 빛은, 편광판(75)에 의해 다른 편광 상태로 된다. 따라서, 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면에서 반사하여도, 편광판(75)에서 대부분이 흡수·감쇠되므로, 다시 반사면(19)으로 향하는 빛을 저감할 수 있어, 상술한 것 같은 문제를 방지할 수 있다. 또한, 출광면(73)에서 반사하고 있던 빛은, 편광판(75)이 도광체(71)와 동등한 굴절률을 가지므로, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 편광판(75)을 투과하여 투명판(77)과 공기층의 경계면에서 반사한다. 그러면, 역시 편광판(75)으로 다른 편광 상태로 되어 있으므로, 상기와 같이 다시 반사면(19)으로 향하는 빛을 저감할 수 있다. 그 결과, 크로스토크의 악화를 억제할 수 있다.

<제2의 변형예>

상술한 실시예 장치 및 제1의 변형예는, 반사 유닛(17)이 일반적인 타원 미러(15, 15A)로 구성되어 있었지만, 타원 미러를 다음과 같이 구성해도 된다. 여기서 도 9를 참조한다. 또한, 도 9는, 반사 유닛의 제2의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

반사 유닛(17B)이 구비하는 타원 미러(15B)는, 타원 미러(15, 15A)의 반사면(19)을 분해한 다수의 반사면(19)(프레넬형의 반사면)을 가지는 프레넬형의 반사 미러로 구성되어 있는 점이 상술한 구성과는 다르다. 이와 같이, 타원 미러(15, 15A)와 같은 한쪽의 초점(f1)과 다른 한쪽의 초점(f2)이면서, 프레넬형의 반사면(19)으로 타원 미러(15B)를 구성하고 있으므로, 장치의 가로폭 뿐만이 아니라, 장치의 깊이도 단축할 수 있어 보다 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 이 프레넬 반사 미러의 타원 미러(15B)를 채용하는 경우에는, 광로 공간(27B)에 있어서의 측방으로의 빛의 샘을 방지하여 빛의 이용 효율을 높이기 위해서, 타원 미러(15B)의 측면에 측면 반사판(81)을 구비하는 것이 바람직하다.

<제3의 변형예>

상술한 제2의 변형예에 있어서, 도 10에 나타내는 바와 같이 구성해도 된다. 또한, 도 10은, 반사 유닛의 제3의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

입체 화상 표시장치(1C)는, 제1의 변형예와 같이, 광로 공간(27C)을 도광체(71C)로 구성한 반사 미러(15C)를 구비하고, 이것을 이용하여 반사 유닛(17C)이 구성되어 있다. 이에 의해, 반사 유닛(17C)의 반사면(19)에 있어서의 반사율의 경시 열화를 억제할 수 있음과 함께, 장치의 깊이도 단축할 수 있다.

또한, 제1의 변형예에 있어서 설명한 이유에 의해, 제1의 변형예와 마찬가지로, 편광판(75) 및 투명판(77)을 광학 접착제(79)로 접착한 것을 출광면(73)에 구비하는 것이 바람직하다.

<제4의 변형예>

상술한 실시예 장치에 있어서, 다음에 나타내는 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 여기서 도 11, 도 12를 참조한다. 또한, 도 11은, 제4의 변형예를 나타내는 일부 종단면도이며, 도 12는, 확산에 관한 설명을 위한 도이다.

이 제4의 변형예에 있어서의 입체 화상 표시장치(1D)는, 상부 광원 유닛(29A)과, 반사 유닛(17D)의 구성이 상술한 입체 화상 표시장치(1)와 다르다. 또한, 하부 광원 유닛(31)에 관해서는 도시를 생략 하고 있지만, 후술하는 바와 같이 상부 광원 유닛(29A)과 마찬가지로 하부 광원 유닛(31A)으로서 구성하는 것이 바람직하다. 상부 광원 유닛(29A)은, 타원 미러(15)의 반사면(19)에 있어서의 높이 방향의 중앙부(도중의 일점쇄선)로 향하여 경사 자세로 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 상부 광원 유닛(29A)의 출광면이 반사면(19)의 높이 방향에 있어서의 중앙부측으로 향해 있다. 단, 그 광축이 반사면(19)의 높이 방향에 있어서의 중앙부에 일치한다는 엄밀한 것이 아니고, 상술한 실시 예의 같게 광축이 수평 방향으로 향해지고 있는 것이 아니며, 반사면(19)의 높이 방향에 있어서의 상단부보다 중앙부 가까이라고 하는 정도이면 된다.

상술한 실시 예의 구성에서는, 상부 광원 유닛(29)으로부터 출사된 빛 가운데, 윗쪽으로 향하는 빛의 일부가 화상의 구성에 기여하지 않기 때문에, 빛의 이용 효율이라는 점에 있어서는 불리하다. 그러나, 이 제4의 변형 예의 구성에서는, 상부 광원 유닛(29A)로부터 출사된 빛을 효율적으로 타원 미러(15)의 반사면(19)으로 향하게 할 수 있으므로, 화상의 휘도를 높게 하는 것이 가능하다.

또한, 입체 화상 표시장치(1D)는, 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면측에 확산 부재(11)를 구비하지 않고, 타원 미러(15)의 반사면(19)에 따라서 확산 부재(11A)를 구비하고 있다. 이 확산 부재(11A)는, 반사면(19)으로부터 소정 거리 d만큼 이간해서 장착되어 있다. 또한, 확산 부재(11A)는, 그 한쪽면에 확산면(ds)을 구비하고 있지만, 확산면(ds)이 반사면(19)과는 반대측에 닿는 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면측을 향해져 있다. 또한, 확산 부재(11A)로서 예를 들면, 한쪽면에만 마이크로 렌즈에 의한 나노 요철이 형성된 것을 들 수 있다.

상술한 바와 같이 구성하면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 상부 광원 유닛(29A)으로부터의 빛을 확산 부재(11A)로 확산시킨 후, 타원 미러(15)의 반사면(19)에서 반사한 빛을 확산 부재(11A)로 다시 확산시키고 나서 투과형의 액정 표시 패널(5)로 향하게 하게 된다. 따라서, 효율적으로 확산을 일으키게 할 수 있으므로, 타원 미러(15)의 상하 부근에 횡방향으로 생길 수 있는, 반사율이 다른 부분이 투과형의 액정 표시 패널(5)에 표시되는 것을 더욱 억제할 수 있다. 또한, 확산 부재(11A)는, 반사면(19)에서 소정 거리 d만큼 멀어진 위치에 배치되어 있으므로, 소정간격 d를 확산 거리로서 확보할 수 있어, 확산 부재(11A)를 투과하여 반사면(19)에 도달하기까지 확산을 충분히 실시하게 할 수 있다.

또한, 확산 부재(11A)의 확산면(ds)이 반사면(19)과는 반대측으로 향해진 자세로 부착되어 있다. 바꾸어 말하면 확산 부재(11A)는, 확산면(ds)이 상부 광원 유닛(29A)측으로 향해 있다. 이에 의해, 상부 광원 유닛(29A)으로부터의 빛이 표면 반사하는 비율을 낮게 할 수 있으므로, 빛의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상부 광원 유닛(29A)로부터의 빛이 표면에서 반사했다고 해도, 광범위하게 걸쳐 확산·감쇠하므로, 표면 반사에 의한 악영향이 적다.

<제5의 변형예>

상술한 제1의 변형예에 있어서, 다음과 같이 구성하는 것이 바람직하다. 여기서 도 13을 참조한다. 또한, 도 13은, 제5의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

이 제5의 변형예에 있어서의 입체 화상 표시장치(1E)는, 상부 광원 유닛(29A)과 반사 유닛(17E)의 구성이 실시예에 있어서의 입체 화상 표시장치(1A)와 다르다. 상부 광원 유닛(29A)은, 상술한 제4의 변형예와 같은 구성이다. 반사 유닛(17E)은, 반사 미러(15A)의 반사면(19)에 따라서, 소정간격 d를 사이에 두고 확산 부재(11A)가 배치되어 있다. 확산 부재(11A)와 반사면(19)의 사이에는, 도광체(71E)가 충전되어 있다. 확산 부재(11A)부터 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면측의 광로 공간(27A)에는 아무것도 충전되지 않고, 기중(氣中)으로 되어 있다. 확산 부재(11A)와 투과형의 액정 표시 패널(5)의 사이에 도광체가 있는 경우에는, 도광체와 확산 부재(11A)의 굴절률이 동일하면 확산 부재(11A)에 있어서의 확산 작용이 저하할 우려가 있다. 그러나, 반사면(19)과 확산 부재(11A)의 사이에만 도광체(71E)를 구비함으로써, 확산 작용을 저하시키는 일이 없다.

이러한 구성에 의하면, 상술한 제1의 변형예에 있어서의 효과에 더하여 제4의 변형예와 같은 효과를 달성한다. 그리고, 도광체(71E)의 용적이 작기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다.

<제6의 변형예>

상술한 제2의 변형예는, 도 14에 나타내는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 14는, 제6의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

이 제6의 변형예에 있어서의 입체 화상 표시장치(1F)는, 상부 광원 유닛(29A)과 반사 유닛(17F)의 구성이 입체 화상 표시장치(1B)와 다르다. 상부 광원 유닛(29A)은, 상기와 같은 구성이다. 반사 유닛(17F)은, 프레넬형의 타원 미러(15B)의 중앙부로부터 소정 거리 d만큼 떨어진 위치에 확산 부재(11B)를 구비하고 있다. 확산면(ds)은, 상기 변형예와 마찬가지로 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면측을 향하고 있다. 또한, 확산 부재(11B)는, 평판 모양이지만, 타원 미러(15B)의 프레넬형의 반사면(19)에 따른 형상으로 해도 된다.

이러한 구성에 의하면, 상술한 제2의 변형예에 있어서의 효과에 더하여 제4의 변형예와 같은 효과를 달성한다.

<제7의 변형예>

상술한 제3의 변형예는, 도 15에 나타내는 바와 같이 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 도 15는, 제7의 변형예를 나타내는 횡단면도이다.

제7의 변형예에 있어서의 입체 화상 표시장치(1G)는, 상부 광원 유닛(29A)과 반사 유닛(17G)의 구성이 입체 화상 표시장치(1C)와 다르다. 상부 광원 유닛(29A)은, 상술한 변형예와 같다. 반사 유닛(17G)은, 상술한 제6의 변형예에 있어서의 반사 유닛(17F)에 도광체(71C)를 구비한 것 같은 구성이다. 보다 상세하게는, 확산 부재(11B)와 반사면(19)의 사이에는, 도광체(71G)가 충전되어 있다. 확산 부재(11A)로부터 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면측의 광로 공간(27C)은 기중으로 되어 있다. 확산 부재(11B)와 투과형의 액정 표시 패널(5)의 사이에 도광체가 있는 경우에는, 도광체와 확산 부재(11B)의 굴절률이 동일하면 확산 부재(11B)에 있어서의 확산 작용이 저하할 우려가 있다. 그러나, 반사면(19)와 확산 부재(11B)의 사이에만 도광체(71G)를 구비함으로써, 확산 작용을 저하시키는 일이 없다.

이러한 구성에 의하면, 상술한 제3의 변형예에 있어서의 효과에 더하여 제4의 변형예와 같은 효과를 달성한다. 또한, 도광체(71G)의 용적이 작기 때문에, 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않으며, 아래와 같이 변형 실시할 수 있다.

(1) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 광원 유닛(17)으로서 상부 광원 유닛(29)(29A)과 하부 광원 유닛(31)(31A)을 구비하고 있지만, 상부 광원 유닛(29)(29A)만을 구비하는 구성으로 해도 된다. 이에 의해, 소비 전력을 억제하면서 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 하부 광원 유닛(31)(31A)만을 구비하는 구성이라고 해도 같은 효과를 달성한다.

(2) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 제1의 화상 및 제2의 화상으로서 양안 시차가 있는 우안용 화상 및 좌안용 화상을 들고 있지만, 예를 들면, 제1의 화상과 제2의 화상을 완전히 다른 화상으로 해도 된다. 이에 의해, 상술한 관찰자의 우안(ER)의 위치를 포함하는 관찰자의 우측의 범위와, 관찰자의 좌안(EL)의 위치를 포함하는 관찰자의 좌측의 범위에 있어서, 다른 복수의 관찰자가 각각 다른 화상을 동시에 관찰할 수 있는, 이른바 「듀얼뷰」의 화상 표시장치를 실현할 수 있다.

(3) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 투과형의 액정 표시 패널(5)의 배면에 확산 부재(11)(11A, 11B)를 구비하고 있지만, 예를 들면, 타원 미러(15)와 상측 반사판(23) 및 하측 반사판(25)의 접합부 부근에 존재하는 횡방향의 경계선 등이 투과형의 액정 표시 패널(5)에 영향을 주지 않는 경우에는, 확산 부재(11)(11A, 11B)를 구비하지 않아도 된다.

(4) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 상부 광원 유닛(29)(29A)과 하부 광원 유닛(31)(31A)에 각각 확산 부재(45)를 구비하고 있지만, 상부 광원 유닛(29)(29A)과 하부 광원 유닛(31)(31A)의 발광 형상이 투과형의 액정 표시 패널(5)에 영향을 주지 않는 경우에는 확산 부재(45)를 구비하지 않아도 된다.

(5) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 타원 미러(15)(15A~15C)가 일체적으로 구성되어 있지만, 복수 조각의 타원 미러(15)(15A~15C)를 조합하여 하나의 타원 미러(15)(15A~15C)로 하도록 구성해도 된다. 복수조각의 타원 미러(15)(15A~15C)란, 예를 들면, 수평 방향으로 분할된 띠모양 조각의 타원 미러(15)(15A~15C)를 높이 방향으로 중첩하여 구성해도 되며, 또한, 수직 방향으로 분할된, 타원의 원호의 일부를 구성하는 곡율이 다른 미러 조각을 횡방향으로 이어 맞추어 타원 미러(15)(15A~15C)를 구성해도 된다. 또한, 그것들을 조합하여 타원 미러(15)(15A~15C)를 구성하도록 해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 예를 들면, 타원 미러(15)(15A~15C)의 일부가 파손 혹은 일부에 흐림이 발생했을 경우라도, 타원 미러(15)(15A~15C)의 전체를 교환할 필요가 없고, 일부의 타원 미러(15)(15A~15C)를 교환하는 것만으로 끝나, 메인터넌스성이 뛰어나다는 효과를 달성한다.

(6) 상술한 제5의 변형예 및 제7의 변형예에서는, 반사면(19)과 확산 부재(11A, 11B)의 사이에 도광체(71E, 71G)를 구비하고 있다. 이러한 구성에 대신하여, 타원 미러(15A, 15C)를, 배면측에 반사면(19)을 구비한 형태의 거울(이면거울)로 하고, 그 입사면측에 위치하는 광투과 부재의 표면에 확산 부재(11A, 11B) 동등의 가공을 실시하거나, 확산 부재(11A, 11B)를 밀착하여 배치하거나 해도 된다. 이와 같이 구성하면, 단일의 광투과 부재의 표리면(表裏面)에 반사면(19)과 확산 부재(11A, 11B)를 구비하게 되어, 굴절 로스가 생기지 않으며 또한, 반사면(19)을 보호할 수 있다.

(7) 상술한 각 실시예 및 변형예에서는, 투과형의 표시 패널로서 투과형의 액정 표시 패널(5)을 예시했지만, 본 발명은 액정 표시형으로 한정되는 것이 아니고, 투과형의 표시 패널이면 본 발명을 적용할 수 있다. 예를 들면, 투과형의 MEMS(microelectro mechanical systems)를 들 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은, 화상을 표시하기 위한 화상 표시장치에 적합하다.

1, 1A~1G … 입체 화상 표시장치
3… 케이스
5 … 투과형의 액정 표시 패널
15, 15A~15C … 타원 미러
17, 17A~17G … 반사 유닛
19 … 반사면
21 … 타원
f1 … 한쪽의 초점
f2 … 다른 한쪽의 초점
29, 29A … 상부 광원 유닛
31, 31A … 하부 광원 유닛
33, 37 … 우안용 광원
37, 39 … 좌안용 광원
41 … 상부 차광 부재
43 … 하부 차광 부재
63 … 제어부
65 … 화상 신호 출력부
67 … 광원 제어부
75 … 편광판
77 … 투광판
79 … 광학 접착제

Claims

화상을 표시하는 화상 표시장치에 있어서,
화상을 표시하기 위한 투과형의 표시 패널과,
상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 배치되어, 타원의 원호의 일부로서, 평면시에서 중심선을 사이에 두고 대칭 형상의 반사면을 구비하며, 타원의 제1 초점을 상기 투과형의 표시 패널의 배면측으로서 상기 반사면측에 가지고, 타원의 제2 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정하고 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과,
　상기 반사 유닛의 제1 초점측으로서, 상기 반사면에 빛을 조사하는 자세(姿勢)로 상기 투과형의 표시 패널의 배면 측에 부설되어, 평면시에서 상기 반사 유닛의 제1 초점을 사이에 두고 상기 타원의 내부에 설치되어 있는 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
화상을 표시하는 화상 표시장치에 있어서,
화상을 표시하기 위한 투과형의 표시 패널과,
상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 배치되어, 타원의 원호의 일부로서, 평면시에서 중심선을 사이에 두고 대칭 형상의 프레넬형의 반사면을 구비하며, 타원의 제1 초점을 상기 투과형의 표시 패널의 배면측으로서 상기 프레넬형의 반사면측에 가지고, 타원의 제2 초점을 관찰자의 양안의 사이에 설정하고 있는 타원 미러를 구비한 반사 유닛과,
상기 반사 유닛의 제1 초점측으로서, 상기 프레넬형의 반사면에 빛을 조사하는 자세로 상기 투과형의 표시 패널의 배면측에 부설되며, 평면시(平面視)에서 상기 반사 유닛의 제1 초점을 사이에 두고 상기 타원의 내부에 설치되고 있는 한 쌍의 광원을 구비한 광원 유닛,
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 상부에 부설된 상부 제1의 광원 및 상부 제2의 광원을 구비한 상부 광원 유닛으로 구성되어 있으며,
또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과,
상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 하부에 부설된 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원을 구비한 하부 광원 유닛으로 구성되어 있으며,
또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과,
상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 하부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 하부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원 유닛은, 상기 투과형의 표시 패널의 상부에 부설된 상부 제1의 광원 및 상부 제2의 광원을 구비한 상부 광원 유닛과, 상기 투과형의 표시 패널의 하부에 부설된 하부 제1의 광원 및 하부 제2의 광원을 구비한 하부 광원 유닛으로 구성되어 있으며,
또한, 상기 투과형의 표시 패널에 제1의 화상과 제2의 화상을 교대로 출력하는 화상 출력 수단과,
　상기 제1의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제1의 광원 및 상기 하부 제1의 광원을 점등시키고, 상기 제2의 화상이 출력되고 있는 경우에는 상기 상부 제2의 광원 및 상기 하부 제2의 광원을 점등시키는 광원 제어 수단
을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 상부 광원 유닛은, 상기 상부 제1의 광원과 상기 상부 제2의 광원의 사이에 상부 차광 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 하부 광원 유닛은, 상기 하부 제1의 광원과 상기 하부 제2의 광원의 사이에 하부 차광 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 상부 광원 유닛은, 상기 상부 제1의 광원과 상기 상부 제2의 광원의 사이에 상부 차광 부재를 구비하며, 상기 하부 광원 유닛은, 상기 하부 제1의 광원과 상기 하부 제2의 광원의 사이에 하부 차광 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 투과형의 표시 패널은, 그 배면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광원 유닛은, 그 출광면측에, 빛을 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 상측 반사판과, 상기 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 하측 반사판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 상측 반사판과, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 판 모양의 하측 반사판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제12항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지를 덮는 한 쌍의 측면 반사판을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 반사면부터 원호의 현에 상당하는 위치까지의 광로(光路) 공간이 도광체(導光體)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 프레넬형의 반사면부터 원호의 현(弦)에 상당하는 위치까지의 광로 공간이 도광체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 상기 현에 상당하는 측의 출광면에, 편광판과 투명판이 그 순서대로 적층해서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제1의 화상은 우안용(右眼用) 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용(左眼用) 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되어 있음과 함께,
상기 상부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 상부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제4항에 있어서,
상기 제1의 화상은 우안용 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되어 있음과 함께,
상기 하부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 하부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 제1의 화상은 우안용 화상이고, 상기 제2의 화상은 좌안용 화상이며, 상기 우안용 화상과 상기 좌안용 화상에는 양안 시차가 설치되고 있음과 함께,
상기 상부 제1의 광원 및 상기 하부 제1의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 좌측에 설치되고, 상기 상부 제2의 광원 및 상기 하부 제2의 광원은, 상기 투과형의 표시 패널을 관찰자측이 볼 때 우측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항, 제2항 및 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원 유닛은, 상기 반사면의 높이 방향에 있어서의 중앙부에 출광면(出光面)을 향한 경사 자세로 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항, 제2항 및 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것과 함께, 상기 반사면과 상기 확산 부재의 사이가 도광체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 반사 유닛은, 그 반사면측에, 빛을 종방향으로 확산하는 확산 부재를 구비하고 있는 것과 함께, 상기 프레넬형의 반사면과 상기 확산 부재의 사이가 도광체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제21항에 있어서,
상기 반사 유닛의 확산 부재는, 상기 반사면으로부터 소정간격을 떨어져 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.
제22항 또는 제23항에 있어서,
상기 확산 부재는, 한쪽면에만 확산면을 구비하며, 상기 확산면측을 상기 투과형의 표시 패널 측에 향하여 설치되고 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치.