CN102395915B - 显示装置以及采光窗 - Google Patents

显示装置以及采光窗 Download PDF

Info

Publication number
CN102395915B
CN102395915B CN201080016435.5A CN201080016435A CN102395915B CN 102395915 B CN102395915 B CN 102395915B CN 201080016435 A CN201080016435 A CN 201080016435A CN 102395915 B CN102395915 B CN 102395915B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide plate
light guide
light
display device
specular scattering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080016435.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102395915A (zh
Inventor
上片野充
妻沼孝司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Fujikura Co Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Publication of CN102395915A publication Critical patent/CN102395915A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102395915B publication Critical patent/CN102395915B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical 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
    • G02B30/26Optical 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
    • G02B30/27Optical 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 lenticular arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical 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
    • G02B30/26Optical 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
    • G02B30/30Optical 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 parallax barriers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means 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
    • G02B6/00362-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055Reflecting element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)

Abstract

一种显示装置,其具备透明的导光板、在导光板的至少一个端面设置的光源和在导光板的表面设置的掩模。在导光板中形成有多个反射散射部,该多个反射散射部具有使来自光源的光反射并从正表面侧射出的反射散射面。掩模能够使右眼视觉识别来自右眼用的反射部的反射光,使左眼视觉识别来自左眼用的反射部的反射光,利用两眼的视差立体地识别这些反射光。

Description

显示装置以及采光窗
技术领域
本发明涉及用于显示器等的显示装置,具体地说是涉及能够实现立体观看的显示装置以及采光窗(lighting window)。
本申请基于2009年4月22日在日本申请的特愿2009-104345号主张优先权,并在此援引其内容。
背景技术
在用肉眼目视在平面上显示的图像,以立体的方式识别该图像的方法中,公知有被称作视差屏障的方式。
在采用了该方式的显示装置中,一般,通过透过形成有多个狭缝状的开口部的掩模来观看呈长条状交替地排列的右眼用图像和左眼用图像,能够实现立体观看(参照专利文献1)。
图14表示视差屏障方式的显示装置的一例,在该显示装置40中,观察者的右眼R1以及左眼L1透过掩模43的开口部43a分别观察到交替地排列的右眼用图像41和左眼用图像42。由此,在右眼用图像41和左眼用图像42观察到立体的像。
作为能够实现立体观看的显示装置还有所谓的透镜阵列方式的显示装置,其利用将微小的透镜以规则的间距排列的透镜阵列来代替掩模43。
专利文献1:日本特开2003-295117号
但是,在一般的视差屏障方式的显示装置中,掩模43的开口部43a的开口率小(通常30%以下),因此为了确保显示的亮度,难以采用外部照明,通常采用背光等内部照明,但是即使是这样的情况下也难以得到足够的亮度。另外,在采用内部照明时,还存在显示装置整体的厚度增加的问题。
另外,在透镜阵列方式中,通常不需要内部照明,但是在夜间等难以辨认显示的情况下,要采用背光或外部照明。在该情况下,在显示装置的前面或者后面需要照明用的空间,仍然存在厚度增加的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种能够得到足够的亮度的显示,而且能够实现薄型化的显示装置以及采光窗。
本发明的显示装置,具备透明的导光板、在该导光板的至少一个端面设置的至少1个光源和在导光板的一面侧设置的视差屏障用掩模或者透镜阵列,在所述导光板中形成有多个反射散射部,该多个反射散射部具有使从所述端面射入的来自所述光源的光反射散射并使其从所述一面侧射出的反射散射面。
优选所述反射散射部是在导光板中形成的凹部、凸部或者该凹部和凸部的组合。
优选所述反射散射部由在所述导光板中形成的切口构成,在所述导光板中形成的切口具有对从所述端面射入的来自所述光源的光进行反射的反射散射面。
所述反射散射部可以构成为:由截面V字状的切口构成,在所述光源侧具有所述反射散射面。
所述反射散射部可以形成由圆锥状或者棱锥状的切口构成的结构。
优选所述反射散射面相对于所述导光板的倾斜角度在40度以上60度以下。
本发明的显示装置可以构成为:在所述导光板的另一面侧设置有背面反射体,所述反射散射部使反射光经由所述背面反射体从所述一面侧射出。
本发明的显示装置还可以是具备多个所述导光板,这些导光板相互层叠的结构。
在导光体的另一面侧还可以形成有印刷了文字、图形、图案、图像或者该文字、图形、图案、图像的组合的层。
本发明的采光窗是将所述显示装置作为使外光透过来采光的光透过部使用的采光窗。
本发明的显示装置是具备:透明的导光板、在该导光板的至少一个端面设置的至少1个光源和在导光板的一面侧设置的视差屏障用掩模或者透镜阵列,在所述导光板中形成有多个反射散射部,该多个反射散射部具有使从所述端面射入的来自所述光源的光反射散射并使其从所述一面侧射出的反射散射面。
优选所述反射散射部是在导光板中形成的凹部、凸部或者该凹部和凸部的组合。
优选所述反射散射部由在所述导光板中形成的切口构成,在所述导光板中形成的切口具有对从所述端面射入的来自所述光源的光进行反射的反射散射面。
优选所述反射散射部由截面为V字状的切口构成,该截面为V字状的切口在所述光源侧具有所述反射散射面。
优选所述反射散射部由圆锥状或者棱锥状的切口构成,该圆锥状或者棱锥状的切口在所述光源侧具有所述反射散射面。
优选所述反射散射面相对于所述导光板的倾斜角度在40度以上60度以下。
优选在所述导光板的另一面侧设置有背面反射体,所述反射散射部使反射光经由所述背面反射体从所述一面侧射出。
优选本发明的显示装置具备多个所述导光板,这些导光板相互层叠。
优选本发明的显示装置在导光体的另一面侧形成印刷有文字、图形、图案、图像或者该文字、图形、图案、图像的组合的层。
本发明的采光窗是将所述显示装置作为使外光透过来采光的光透过部使用的采光窗。
本发明的显示装置具备透明的导光板、在该导光板的至少一个端面设置的至少1个光源和在导光板的一面侧设置的掩模,在所述导光板中形成有多个反射部,该多个反射部具有使从所述端面射入的来自所述光源的光反射并从所述一面侧射出的反射面,所述掩模构成为:使观察者的一只眼睛视觉识别来自所述多个反射部中一只眼睛用的反射部的反射光,使观察者的另一只眼睛视觉识别来自另一只眼睛用的反射部的反射光,利用所述两眼的视差立体地识别这些反射光。
优选所述反射部由在导光板上形成的切口构成。
优选所述反射面相对于所述导光板的表面的倾斜角度为40度以上60度以下。
本发明的显示装置可以构成为:在所述导光板的另一面侧设置有背面反射体,所述反射部使反射光经由所述背面反射体从所述一面侧射出。
本发明的显示装置还可以是具备多个所述导光板,这些导光板相互层叠的结构。
发明效果
在本发明的显示装置中,由于具备导光板,所以能够使来自光源的光在反射部的反射面发生反射并从一面侧射出。从而得到具有足够的强度的反射光。因此,与使用掩模无关,可得到非常亮的图像。
另外,通过所述反射光构成显示,因此不需要背光等的照明,能够实现薄型化。
附图说明
图1是示意地表示本发明的显示装置的第1例的构成图。
图2是显示装置的主要部分扩大截面图。
图3是示意地表示本发明的显示装置的第2例的构成图。
图4是显示装置的主要部分扩大截面图。
图5是示意地表示本发明的显示装置的第3例的构成图。
图6是示意地表示本发明的显示装置的第4例的构成图。
图7是示意地表示反射部的立体图。
图8是示意地表示反射部的变形例的立体图。
图9是示意地表示反射部的其他的变形例的立体图。
图10是示意地表示反射部的其他的变形例的立体图。
图11是示意地表示反射部的其他的变形例的立体图。
图12是显示装置的变形例的主要部分扩大截面图。
图13是显示装置的其他的变形例的主要部分扩大截面图。
图14是示意地表示显示装置的一例的构成图。
图15是示意地表示视差屏障方式的显示装置的一例的构成图。
图16是示意地表示视差屏障方式的立体图显示装置的一例的构成图。
图17是示意地表示透镜阵列方式的显示装置的一例的构成图。
具体实施方式
图1以及图2表示作为本发明的显示装置的第1例的显示装置10。图1是示意地表示显示装置10的构成图,图2是显示装置10的主要部分扩大截面图。
如图1所示,显示装置10具备透明的导光板1、在导光板1的端面1a设置的光源4和与导光板1的一面侧(正表面1b侧)对置地设置的掩模5(视差屏障)。
作为光源4,能够使用LED、LD(激光二极管)等,能够用例如沿着导光板1的一边的端面1a排列的多个LED构成。光源4的设置数量可以为1个或者多个。
掩模5具有多个狭缝状的开口部5a。这些开口部5a可以隔着规定的间隔相互平行地形成。掩模5是以规则的间距交替地排列开口部5a与遮光部而构成的。
作为掩模5,可以使用通过印刷等在透明的树脂膜的表面形成有黑色的遮光部5b而形成。
掩模5与导光板1大致平行地距离导光板1规定距离而配置。
导光板1只要是透明的材料即可,可使用由丙烯树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂、环聚烯烃树脂等合成树脂构成的板、玻璃板等,其中,从透明性、加工的容易度等方面来考虑优选丙烯板。
导光板1的厚度可以设为例如0.5mm~10mm。
此外,在本发明中,透明是指具有能够视觉识别来自反射部2的反射光的程度的光透过性。此外,导光板1的两面(正表面1b以及背面1c)相互平行。
在导光板1的背面1c(另一侧的面)上形成有由多个反射部2(反射散射部)构成的显示部3。
如图2所示,反射部2是在背面1c上形成的切口,具有将从光源4射出并从端面1a射入的光向正表面1b侧反射的反射面2a(反射散射面)。
在图2所示的例子中,反射部2具有三角形的截面,该三角形的截面以反射面2a作为斜边。反射部2的形状也可以形成为截面V字状。反射面2a是构成反射部2的2个面中靠近光源4侧的面。
反射部在导光板内形成,只要是将来自光源的光向正表面侧反射的构造即可,其构成不限于图示例,例如能够形成为凹部、凸部或者他们的组合。
在光从1个方向射入导光板的情况下,只要俯视的面积相同,这样的V字状的截面形状的反射部就能够高效地将光向垂直方向反射。此外,图示例那样的截面为直角三角形形状(反射面的倾斜角度相对于形成了反射部的面(例如图2所示的背面1c)为45度左右,其对置面(图2中用符号2b表示的面)相对于形成了反射部的面大致垂直)能够高效地将光向垂直方向反射。
另一方面,在光从多个方向射入导光板的情况下,优选反射部是圆锥形状、多棱锥形状或者其一部分的凹部。
不仅在垂直方向附近,还需要从更低角度也容易被视觉识别的情况下,通过将反射部形状制成半球等曲面状的凹部,或者通过喷砂器等将反射面设置成粗糙面可以更效果。
反射部也可以是具有例如四边形以上的多边形(例如梯形)、扇形等截面形状的切口。另外,可以是在导光板中形成的贯通孔,也可以是在导光板内形成的空间部。另外,也可以采用在导光板上形成的凸部的一部分作为反射散射面的构造。此外还可以采用在导光板上形成的凹部内形成凸部(反射散射部)的构造。
反射部2的俯视形状未特别地被限定,可以是矩形、三角形、五角形等多边形、圆形、椭圆形等。另外,反射部2也可以形成为点状,也可以形成为线状。
若反射面2a相对于导光板1的倾斜角度(图2所示的角度α)(相相对于背面1c的角度)过小,则射出光的倾斜角度变小,从正面来观察显示装置10时的反射部2的视觉识别性降低。另外,若倾斜角度α过大,则光的入射角度超过临界角,由于透过反射面2a的光的比例增加,因此光的反射效率降低,光的利用效率变低。
因此,优选反射面2a的倾斜角度α在40度以上60度以下,更优选在45度以上55度以下。通过将倾斜角度α设置在上述范围内可以提高光的反射效率,并且可以以相对于正表面1b垂直或者接近垂直的角度射出反射光,提高反射部2的视觉识别性。
若将构成反射部2的2个面中距离光源4远的一个面2b的倾斜角度(图2所示的角度β)设置在100度以下,则可以减小俯视时的反射部2的面积,因而优选。
图7是图2所示的反射部2的立体图。
图8~图11表示反射部2的变形例,所以都由在导光板1的背面1c上形成的切口构成。
图8及图9的反射部2形成为截面V字状,图8的反射部2形成为在纵深度方向(图中上方)上成为尖端细的多棱锥状(在图示例中是三棱锥状),侧面中的1个形成为作为倾斜面的反射面2a。图9的反射部2是由曲面2b和反射面2a构成的形状,曲面2b为具有相对于导光板背面1c垂直的(或者相对于背面1c倾斜)轴的圆筒的一部分,反射面2a为相对于所述轴倾斜的大致半椭圆形的平面。
图10的反射部2形成为在纵深度方向(图中上方)上尖的圆锥状,其侧面成为反射面2a。
图11的反射部2形成为在纵深度方向(图中上方)上尖的多棱锥状(在图示例中是四棱锥状),在该反射部2中,侧面之一成为反射面2a。此外,反射部2也可以形成为四棱锥以外的多棱锥状(例如三棱锥、五棱锥、六棱锥等)。
图8~图11的反射部2将反射面2a朝向光源4而形成。
显示部3只要由多个反射部2构成的形状就没有特别的限定,优选这些反射部2具有排列成规定的图像的结构。例如,能够形成文字、符号、图形、图案或者该文字、符号、图形、图案中2个以上的组合的排列。
如图1所示,反射部2的位置被设置于通过掩模5的开口部5a,能够被右眼R1(一只眼睛)和左眼L1(另一只眼睛)的任意一方观察到的位置。
通过反射部2中的1个被观察者的右眼R1和左眼L1中的任意一方视觉识别,其他的反射部2中的1个被右眼R1和左眼L1中另一方视觉识别,反射光被识别为立体像。
具体来说,如图1所示,将来自光源4的光从端面1a射入到导光板1,使其在反射部2的反射面2a发生反射,并从正表面1b侧射出。
右眼用的反射部2A通过开口部5a被右眼R1观察,由于遮光部5b而不被左眼L1观察。
左眼用的反射部2B由于遮光部5b不被右眼R1观察,通过开口部5a而被左眼L1观察。
同样地,右眼用的反射部2C、2E仅被右眼R1观察,左眼用的反射部2D、2F仅被左眼L1观察。
从右眼用的反射部2到达右眼R1的光与从左眼用的反射部2到达左眼L1的光的交差点P1~P3位于离开导光板1的位置,因此由于两眼的视差,反射光被识别为立体的图像。在显示装置10中,来自各反射部2的光由于两眼的视差被立体地识别,能够进行所谓的立体图显示。
距导光板1的距离根据两眼视差不同,因此交差点P1~P3被观察为更具立体感的图像。
此外,在图示例子中,来自右眼用的反射部2的光与来自左眼用的反射部2的光的交差点存在多个,但是即使其为1个的情况下,也能够实现立体地识别反射光。
在显示装置10中,由于具备导光板1,所以能够使来自光源4的光从端面1a射入导光板1,在反射部2的反射面2a使其发生反射,并从正表面1b侧射出。来自光源4的光在反射面2a发生反射,并朝向大致一定的方向(在图示例子中与正表面1b大致垂直的方向),因此反射光的强度非常大。
图像由于是由该反射光构成,所以即使使用掩模5也可得到非常亮的图像。
另外,通过所述反射光构成显示,因此不需要背光等照明,能够实现薄型化。
图3以及图4表示作为本发明的显示装置的第2例的显示装置20。
此外,在以下的说明中,对与图1所示的显示装置10相同的构成标注相同的符号并省略其说明。
显示装置20具备:导光板11、在导光板11的端面11a设置的光源4、在导光板11的一面侧(正表面11b侧)设置的掩模5和在导光板11的另一面侧(背面11c侧)设置的背面反射板6(背面反射体)。
如图3所示,掩模5与图1所示的显示装置10相比,能够设置在与导光板11接近的位置,例如与导光板11的正表面11b相接的位置。
在导光板11的正表面11b上,形成有由多个反射部12构成的显示部13。
如图4所示,反射部12是在正表面11b上形成的切口,具有反射面12a,该反射面12a用于将从光源4射出并从端面11a射入的光向背面11c侧反射。反射部12的尺寸可以设置成与反射部2同样。反射面12a的倾斜角度适宜地设定成可使反射光通过开口部5a。
背面反射板6构成为能够反射来自反射部12的反射光。
如图4所示,使来自光源4的光从端面11a射入导光板11,并使其在反射部12的反射面12a被反射。反射光被在背面11c上设置的背面反射板6反射,从正表面11b侧通过掩模5的开口部5a射出。也就是说,来自反射部12的反射光经由背面反射板6从正表面1b射出。
如图3所示,右眼用的反射部12A、12C、12E仅被右眼R1观察,左眼用的反射部12B、12D、12F仅被左眼L1观察。
来自右眼用的反射部12的光与来自左眼用的反射部12的光的交差点P4~P6的至少一部分位于离开导光板11的位置,因此反射光由于两眼的视差被识别为立体的图像。在显示装置20中,也与显示装置10同样地,来自各反射部2的光由于两眼的视差被立体地识别,能够进行所谓的立体图显示。
在显示装置20中,与图1所示的显示装置10同样地得到具有足够强度的反射光,由于图像由该反射光构成,因此即使使用掩模5也得到非常亮的图像。因此,不需要背光等照明,能够实现薄型化。
另外,为了的得到基于两眼视差的立体像,在从成为反射光的起点的反射部12到掩模5间必需有规定距离的光路,在显示装置20中,在背面11c侧设置有背面反射板6,因此能够在导光板11内确保上述光路。
因此,能够将掩模5设置在靠近导光板11的位置,能够实现进一步的薄型化。
图5表示作为本发明的显示装置的第3例的显示装置30。
显示装置30具备:第1导光板1A、层叠在第1导光板1A上的第2导光板1B、在导光板1A、1B的端面设置的光源4、4和在导光板1A的正表面1b侧设置的掩模5。
第1导光板1A以及第2导光板1B可以形成为与图1所示的显示装置10中的导光板1同样的构成。
在显示装置30中,由于使用了2片导光板1A、1B,因此通过开关在各个导光板1A、1B端面设置的光源4、4,能够切换图像。
此外,导光板也可以相互层叠3片以上来使用。
在以上的说明中,例示了根据2视点的视差屏障方式,2个1组的反射部进行与3维空间上的1个点对应的立体图显示的情况,本发明不限于此。
例如,在3视点以上的视差屏障方式或者透镜阵列方式的立体图显示装置中也可以应用本发明。
另外,不需要限定为2个1组的反射部与3维空间上的1个点对应,只要来自各视点要识别的总体的图像识别为不同的视差图像即可。
例如,在图1所示的例子中,右眼用的反射部2A、2C、2E与左眼用的反射部2B、2D、2F按照1∶1对应,这样1∶1的对应关系不需要存在与所有的反射部中,只要在1个视点观察的图像整体和从其他的视点观察的图像整体构成不同的视差图像即可。
以下,对可以应用本发明的立体显示的方式的例子参照图15~图17进行说明。
在图15所示的构造中,在距图像面一定的距离,使用以一定的重复间距交替排列狭缝5a(开口部)与遮光部5b而形成的掩模5。
这里,设定了E1、E2、E3这3个视点,在图像面上设定成:从视点E1能看到的区域S1、从视点E2能看到的区域S2、从视点E3能看到的区域S3相互不重叠且无间隙。这时,与掩模5与图像之间的距离相比视点与图像面之间的距离足够大时,则“各区域的宽度”≈“狭缝宽度”,在所述3视点的情况下,“遮光部宽度”/“狭缝宽度”=(视点数-1)=2。
这里,想按每个视点显示的图像A、B、C分别在区域S1、S2、S3中显示。具体来说,在显示某区域的图像的情况下,其他区域的图像被遮光部遮挡,因此仅该区域的图像显示为不连续的断续图像。不过,只要开口部与遮光部的重复间距足够小就可作为连续的一体图像来识别。
若按视点E1、E2、E3的顺序使视点移动,则识别成图像按图像A、B、C的顺序变化。
因此,通过配合目的来选择图像,能够得到例如通过视点的移动切换为完全不同的图像的变换、通过视点的移动图像缓慢地变化的渐变、通过视点的移动形态缓慢地改变看上去如产生了动作的动画片等视觉效果。
在至此为止的说明中,都是将视点作为单一视点的来说明的,实际上,人的眼睛左右共计2视点,在每个眼从不同的角度来观察对象物,能够通过在左右得到不同的图像(视差图像)来进行作为立体的识别。利用该原理能够得到立体观看的效果,立体图显示即是利用该原理的。
例如,如图16所示,通过将视点设定成视点E1对应右眼、视点E2对应左眼,将图像设定成从该位置视觉识别的图像与实际的视差图像一致,若双眼处于该位置,则图像被识别为立体的。通过对视点E2与视点E3也同样地进行设定,在将视点移动到E2、E3时也同样地被识别为从其他的视点来看的立体的。
如图17所示,使用适当的间距与焦距的透镜阵列51也可得到同样的效果。透镜阵列51是微小的透镜以规则的间距排列而成。
该情况下,在图像面上也设定成:从视点E1能看到的区域S1、从视点E2能看到的区域S2、从视点E3能看到的区域S3相互不重叠且无间隙,所以仍然同样地能够构成立体图等。
视差屏障方式与透镜阵列方式的最大不同之处在于下述方面:在视差屏障方式中,若视点数变多则开口部的面积相对地变小,外光难以进入,从而图像面会变暗,因此通常采用使用了背光的内照方式,与此相对,在透镜阵列方式中,不存在那样的情况,因此通常不需要专用照明。
图6表示作为本发明的显示装置的第4例的显示装置50,采用了透镜阵列方式。
在显示装置50中,取代掩模5,设置了用于对从导光板1的表面射出的光形成视差的透镜阵列51。除此以外的构成与第1例的显示装置10同样。
透镜阵列51基本上具有与视差屏障同样的功能。
例如,如图17所示,能够在图像面上设定从视点E1能看到的区域S1、从视点E2能看到的区域S2、从视点E3能看到的区域S3。通过按照视点E1对应右眼、视点E2对应左眼的方式设定视点,从右眼能看到区域S1,从左眼能看到区域S2,因此所述光能够作为立体的图像被识别。
在图1以及图2所示的显示装置10中,掩模5离开导光板1而设置,掩模5的位置不限于此,也可以紧贴导光板而形成。
图12表示掩模5与导光板1的正表面1b紧贴而形成的结构,所以该情况下,掩模5能够通过印刷等形成在正表面1b上。
另外,在本发明中,也能够对导光板1赋予透镜阵列的功能。
图13表示赋予了透镜阵列的功能的导光板71,所以该导光板71在背面71c上形成了反射部2,在正表面71b上形成了作为透镜状的凹凸的透镜阵列部72。透镜阵列部72具有作为透镜阵列的功能。
在本发明中,权利要求1中所述的“立体地识别”是指用两眼识别出的图像看起来在与本来存在反射部的平面不同的空间上的位置成像的意思,不是识别出的图像本身是立体的意思。
即使例如识别出的图像是平面、线或者点,当他们看起来在与导光板不同的空间上的位置成像时,也被定义为立体地识别。
这也是与立体图中的一般的识别是一致的。
本发明的显示装置由于使用了透明的导光板和透过光的透镜阵列或者透过一部分光的视差屏障,所以作为整体,至少部分地透过光。
因此,由于在窗户等中采用将该显示装置作为使外光透过来采光的光透过部,由此能够例如白天使其作为采光窗发挥功能,夜间使其作为彩灯发挥功能。
在一般的视差屏障方式的显示装置或透镜阵列方式的显示装置中,不能使其具有这样的功能。
另外,本发明中的透镜阵列方式的显示装置,作为整体是透明的,所以通过在导光板的背面上设置印刷有文字、图形、图案、图像或者他们的组合的层,能够例如在白天未电灯时,这些印刷的显示被视觉识别,在夜间照明时,使其进行基于导光板的发光的显示。对一般的视差屏障方式的显示装置、透镜阵列方式的显示装置来说,不能具有这样的功能。
作为所述印刷法,可以采用例如丝网印刷、凹版印刷等。
此外,在图1中,狭缝状的开口部5a的形成方向是与纸面垂直的方向,光对导光板1的入射方向相对于该开口部5a的形成方向垂直,开口部5a的形成方向不限于此,可以是任意的。例如,也可以对光的入射方向平行,也可以是倾斜的方向。
同样地,对透镜阵列也在透镜的排列方向上无特别地限制,可以是任意的。
符号说明:
1、11、1A、1B导光板;
2、12反射部(反射散射部);
2A、2C、2E、12A、12C、12E右眼用(一只眼睛用)的反射部(反射散射部);
2B、2D、2F、12B、12D、12F左眼用(另一只眼睛用)的反射部(反射散射部);
2a、12a反射面(反射散射面);
3、13显示部;
4光源;
5掩模;
5a开口部;
6背面反射板(背面反射体);
R1右眼(一只眼睛);
L1左眼(另一只眼睛);
α反射面的倾斜角度

Claims (15)

1.一种显示装置,其特征在于,
具备:透明的导光板、在该导光板的至少一个端面设置的至少1个光源和在导光板的一面侧设置的视差屏障用掩模或者透镜阵列,
在所述导光板中形成有多个反射散射部,该多个反射散射部具有使从所述端面射入的来自所述光源的光反射散射并使其从所述一面侧射出的反射散射面,并且所述多个反射散射部被排列成能够形成规定的图像。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述反射散射部是在导光板中形成的凹部、凸部或者该凹部和凸部的组合。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述反射散射部由在所述导光板中形成的切口构成,在所述导光板中形成的切口具有对从所述端面射入的来自所述光源的光进行反射的反射散射面。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述反射散射部由截面是V字状的切口构成,该截面是V字状的切口在所述光源侧具有所述反射散射面。
5.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述反射散射部由圆锥状或者棱锥状的切口构成,该圆锥状或者棱锥状的切口在所述光源侧具有所述反射散射面。
6.根据权利要求3~5中的任意一项所述的显示装置,其特征在于,
所述反射散射面相对于所述导光板的倾斜角度在40度以上60度以下。
7.根据权利要求1~5中的任意一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述导光板的另一面侧设置有背面反射体,
所述反射散射部构成为:设置于所述导光板的一面侧,使反射光经由所述背面反射体从所述一面侧射出。
8.根据权利要求1~5中的任意一项所述的显示装置,其特征在于,
具备多个所述导光板,这些导光板相互层叠。
9.根据权利要求1~5中的任意一项所述的显示装置,其特征在于,
在导光体的另一面侧形成有印刷了文字、图形、图案、图像或者这些文字、图形、图案和图像的组合的层。
10.一种采光窗,其特征在于,
将权利要求1~9中的任意一项所述的显示装置作为透过外光来采光的光透过部使用。
11.一种显示装置,其特征在于,
具备透明的导光板、在该导光板的至少一个端面设置的至少1个光源和在导光板的一面侧设置的掩模,
在所述导光板中形成有多个反射部,该多个反射部具有使从所述端面射入的来自所述光源的光反射并从所述一面侧射出的反射面,并且所述多个反射部被排列成能够形成规定的图像,
所述掩模构成为:使观察者的一只眼睛视觉识别来自所述多个反射部中的一只眼睛用的反射部的反射光,使观察者的另一只眼睛视觉识别来自另一只眼睛用的反射部的反射光,利用所述两眼的视差立体地识别这些反射光。
12.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
所述反射部由在导光板中形成的切口构成。
13.根据权利要求12所述的显示装置,其特征在于,
所述反射面相对于所述导光板的表面的倾斜角度在40度以上60度以下。
14.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
在所述导光板的另一面侧设置有背面反射体,
所述反射部设置于所述导光板的一面侧,使反射光经由所述背面反射体从所述一面侧射出。
15.根据权利要求11所述的显示装置,其特征在于,
具备多个所述导光板,这些导光板相互层叠。
CN201080016435.5A 2009-04-22 2010-04-21 显示装置以及采光窗 Expired - Fee Related CN102395915B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-104345 2009-04-22
JP2009104345 2009-04-22
PCT/JP2010/002886 WO2010122789A1 (ja) 2009-04-22 2010-04-21 表示装置および採光窓

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102395915A CN102395915A (zh) 2012-03-28
CN102395915B true CN102395915B (zh) 2014-04-16

Family

ID=43010914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080016435.5A Expired - Fee Related CN102395915B (zh) 2009-04-22 2010-04-21 显示装置以及采光窗

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8870430B2 (zh)
EP (1) EP2423731A4 (zh)
JP (1) JP5205511B2 (zh)
CN (1) CN102395915B (zh)
WO (1) WO2010122789A1 (zh)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012118331A (ja) * 2010-12-01 2012-06-21 Fujikura Ltd 表示装置
WO2012079246A1 (zh) * 2010-12-17 2012-06-21 海尔集团公司 立体显示装置
JP5197782B2 (ja) * 2011-03-04 2013-05-15 株式会社東芝 バックライト装置および表示装置
DE102011082343B4 (de) * 2011-09-08 2015-04-09 Lisa Dräxlmaier GmbH Dekorverbund mit einer Dekorschicht und einer Licht leitenden Schicht
KR101398805B1 (ko) 2012-05-07 2014-05-22 이영우 양안 식의 안위감지기, 부채꼴의 변형 렌티큘러와 액정식 배리어를 사용한 입체영상표시장치에서의 배리어와 그 제어방법
US9459461B2 (en) 2012-05-31 2016-10-04 Leia Inc. Directional backlight
US9201270B2 (en) 2012-06-01 2015-12-01 Leia Inc. Directional backlight with a modulation layer
US9366396B2 (en) 2013-01-30 2016-06-14 Cree, Inc. Optical waveguide and lamp including same
US9519095B2 (en) 2013-01-30 2016-12-13 Cree, Inc. Optical waveguides
US9442243B2 (en) * 2013-01-30 2016-09-13 Cree, Inc. Waveguide bodies including redirection features and methods of producing same
US10209429B2 (en) 2013-03-15 2019-02-19 Cree, Inc. Luminaire with selectable luminous intensity pattern
US9798072B2 (en) 2013-03-15 2017-10-24 Cree, Inc. Optical element and method of forming an optical element
AU2014216006B2 (en) * 2013-09-27 2018-07-19 Omron Corporation Light Guide Body and Light-Emitting Device
US9651740B2 (en) 2014-01-09 2017-05-16 Cree, Inc. Extraction film for optical waveguide and method of producing same
JP5701434B1 (ja) * 2014-07-11 2015-04-15 株式会社フジクラ 表示装置および表示方法
WO2016006525A1 (ja) * 2014-07-11 2016-01-14 株式会社フジクラ 表示装置及び表示方法
US9557466B2 (en) 2014-07-30 2017-01-31 Leia, Inc Multibeam diffraction grating-based color backlighting
JP5979291B1 (ja) 2015-07-29 2016-08-24 オムロン株式会社 光デバイス
KR102491853B1 (ko) * 2015-12-09 2023-01-26 삼성전자주식회사 지향성 백라이트 유닛 및 이를 포함한 입체 영상 표시 장치
US10416377B2 (en) 2016-05-06 2019-09-17 Cree, Inc. Luminaire with controllable light emission
US11719882B2 (en) 2016-05-06 2023-08-08 Ideal Industries Lighting Llc Waveguide-based light sources with dynamic beam shaping
CN110463198B (zh) * 2017-04-08 2022-12-23 镭亚股份有限公司 一种模式可切换背光体、2d/3d模式可切换显示器以及2d/3d模式可切换背光体的操作方法
US10482800B2 (en) 2017-05-31 2019-11-19 International Distribution Of Luminaires Lumid Inc. Dynamic signage with dimensional symbols
CN108469684B (zh) * 2018-05-22 2024-04-30 成都工业学院 一种透明显示器及一种显示系统
EP4023932A1 (en) * 2019-08-27 2022-07-06 Mitsubishi Electric Corporation Lighting device
CN112397560B (zh) * 2020-11-10 2022-09-27 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 裸眼3d显示面板及其制备方法
CN112782800B (zh) * 2021-02-08 2022-10-25 捷开通讯(深圳)有限公司 导光板、导光板组件及显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000148054A (ja) * 1998-11-18 2000-05-26 Lucky San:Kk ディスプレー窓
JP2002289020A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Sharp Corp 画像表示装置および該装置に用いられる照明装置
CN1856720A (zh) * 2003-09-27 2006-11-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于3d显示设备的背光
CN1866112A (zh) * 2005-03-31 2006-11-22 卡西欧计算机株式会社 照明装置及利用它的显示装置
CN1971369A (zh) * 2005-09-29 2007-05-30 卡西欧计算机株式会社 面光源和液晶显示装置
CN101290428A (zh) * 2007-04-18 2008-10-22 奇美电子股份有限公司 使显示器具有立体成像功能的背光模组及其导光板
CN101408673A (zh) * 2004-06-24 2009-04-15 奥林巴斯株式会社 影像显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0829623A (ja) * 1994-07-13 1996-02-02 Hitachi Ltd 液晶表示装置
US5897184A (en) * 1996-07-02 1999-04-27 Dimension Technologies, Inc. Reduced-thickness backlighter for autostereoscopic display and display using the backlighter
JP3434465B2 (ja) * 1999-04-22 2003-08-11 三菱電機株式会社 液晶表示装置用バックライト
JP3585781B2 (ja) * 1999-08-31 2004-11-04 株式会社東芝 立体表示装置
IT1310743B1 (it) * 1999-11-26 2002-02-22 Fiat Ricerche Dispositivo di segnalazione luminosa a led bianchi.
JP2003295117A (ja) * 2002-04-02 2003-10-15 Sanyo Electric Co Ltd 反射型液晶表示パネルを用いた立体映像表示装置
GB2426351A (en) * 2005-05-19 2006-11-22 Sharp Kk A dual view display
JP4825165B2 (ja) * 2007-04-27 2011-11-30 株式会社フジクラ 表示装置
JP2009104345A (ja) 2007-10-22 2009-05-14 Sharp Corp 文字列変換装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000148054A (ja) * 1998-11-18 2000-05-26 Lucky San:Kk ディスプレー窓
JP2002289020A (ja) * 2001-03-28 2002-10-04 Sharp Corp 画像表示装置および該装置に用いられる照明装置
CN1856720A (zh) * 2003-09-27 2006-11-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于3d显示设备的背光
CN101408673A (zh) * 2004-06-24 2009-04-15 奥林巴斯株式会社 影像显示装置
CN1866112A (zh) * 2005-03-31 2006-11-22 卡西欧计算机株式会社 照明装置及利用它的显示装置
CN1971369A (zh) * 2005-09-29 2007-05-30 卡西欧计算机株式会社 面光源和液晶显示装置
CN101290428A (zh) * 2007-04-18 2008-10-22 奇美电子股份有限公司 使显示器具有立体成像功能的背光模组及其导光板

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2010122789A1 (ja) 2012-10-25
WO2010122789A1 (ja) 2010-10-28
EP2423731A1 (en) 2012-02-29
JP5205511B2 (ja) 2013-06-05
EP2423731A4 (en) 2018-03-28
US20120033442A1 (en) 2012-02-09
CN102395915A (zh) 2012-03-28
US8870430B2 (en) 2014-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102395915B (zh) 显示装置以及采光窗
CN102563401B (zh) 光源设备和立体显示设备
CN102734701B (zh) 光源设备和显示装置
CN203413464U (zh) 光源装置、显示单元以及电子设备
JP4998644B2 (ja) 立体表示装置
EP3136159A1 (en) Backlight unit and 3d image display apparatus
JP5674023B2 (ja) 光源デバイスおよび表示装置
CN109313349B (zh) 光设备以及立体显示方法
CN102759803A (zh) 显示装置和电子设备
CN103384338A (zh) 显示单元和电子设备
WO2005031412A1 (en) Backlight for 3d display device
CN102297350A (zh) 光源装置和立体显示设备
JP2013076725A (ja) 光源デバイスおよび表示装置、ならびに電子機器
CN103345068B (zh) 一种立体显示装置
JP6318560B2 (ja) 導光体、発光装置および遊技機
CN108431671B (zh) 3d显示装置
CN102736318A (zh) 光源装置、显示装置和电子设备
CN103727452B (zh) 显示装置及其发光模块与导光板
CN106199987A (zh) 一种基于连续背光指向的裸眼3d显示系统
AU2014216006B2 (en) Light Guide Body and Light-Emitting Device
EP3921573B1 (en) A lighting device
CN102692721A (zh) 2d/3d可切换自动立体显示设备和方法
DE112017007263T5 (de) Darstellungsverfahren und Darstellungsvorrichtung
CN103105698A (zh) 光源装置、显示单元和电子设备
CN205229576U (zh) 立体显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140416

Termination date: 20160421

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee