JP2007264320A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】広視野角モードに切り替えたときに、狭視野角モード時に比して画面横軸の方向に視野角を広げることができる映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示装置９０は、面状光源１Ａと拡散制御板２Ａと液晶表示パネル３とから成る。この映像表示装置９０は、前記面状光源１Ａからの光の指向性を維持して当該光を透過する第１状態（図１（ａ）参照）と、前記面状光源１Ａからの光を画面横軸の方向（図１中のＸ軸方向）に拡散する第２状態（図１（ｂ）参照）とを切り替えることができる。この第２状態における画面縦軸の方向（図１中のＹ軸方向）の拡散の程度については、図１（ａ）に示している拡散の程度と同じである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、画面の視野角を制御することができる映像表示装置に関する。

狭視野角モードと広視野角モードとを電気的に切り替えることができる映像表示装置として、以下の装置が提案されている。すなわち、透過型表示素子と面状光源との間に光学装置が配置され、面状光源はサイドライト方式の光源であり、表面に微細な凹凸を有する透明な導光板を備え、面状光源は特定方向に指向性を有し、光学装置は光線散乱状態と光線透過状態とを電気的に可逆的に切り替えることができ、光学装置を光線散乱状態にすることによって、表示の視野角を光学装置が光線透過状態である場合の表示の視野角より大きくことができる装置である（特許文献１参照）。
特開２００５−２５７７５６号公報

しかしながら、上記従来の映像表示装置は、広視野角モードとするときに、バックライトからの光を全方位に散乱させてしまう。

この発明は、上記の事情に鑑み、広視野角モードに切り替えたときに、狭視野角モード時に比して画面横軸の方向に視野角を広げることができる映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の映像表示装置は、上記の課題を解決するために、特定方向に光出射の指向性を有する面状光源と、前記面光源から出射された光の透過量を空間的に制御して映像を表示する表示パネルと、前記面状光源と前記表示パネルとの間に配置され、前記面状光源からの光の指向性を維持して当該光を透過させる第１状態と、前記面状光源からの光を画面横軸を基準に±４５°以内の略水平方向又は水平方向に拡散する第２状態と、を切り替えることができる拡散制御板と、を備えたことを特徴とする（以下、この項において第１構成という）。

上記の構成であれば、第２状態（拡散状態）が形成されるとき、光は全方位に拡散されるのではなく、画面横軸の方向にだけ拡散の範囲が広げられる。すなわち、広視野角モードの場合（プライバシーモードを実行しない場合）において、面状光源からの光の有効利用を図ることができる。従って、画面輝度の低下抑制或いは消費電力低減といった利点が得られる。

前記第１構成において、前記拡散制御板は、他の領域とは屈折率が異なり且つ屈折面が画面縦軸の方向には一様である屈折領域を画面横軸の方向に複数現出させることにより、前記第２状態を形成することとしてもよい。或いは、前記第１構成において、前記拡散制御板は、他の領域とは屈折率が異なり且つ屈折面が斜め方向に一様である屈折領域を複数現出させることにより前記第２状態を形成することとしてもよい。

また、この発明の映像表示装置は、特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態と、前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態と、を切り替えることができる面状光源と、前記面光源から出射された光の透過量を空間的に制御して映像を表示する表示パネルと、を備えたことを特徴とする（以下、この項において第２構成という）。

上記の構成であれば、広視野角モード（第２発光状態）に切り替えたときに、狭視野角モード（第１発光状態）時に比して画面横軸の方向に視野角を広げることができる。しかも、拡散制御板を不要にして低コスト化や軽量化を図ることができる。

前記第２構成において、前記面状光源は、屈折面が画面横軸の方向に一様である屈折領域を画面縦軸の方向に複数有する導光板と、前記導光板の側面のうち画面横軸に平行な側面に向けて光を出射する発光素子と、から成り、前記第１発光状態では前記発光素子から出射される光は第１の広がり角で前記導光板に入射し、前記第２発光状態では前記発光素子から出射される光は前記第１の広がり角よりも広い第２の広がり角で前記導光板に入射することとしてもよい。

この発明によれば、広視野角モードに切り替えたときの（プライバシーモードを実行しない場合の）画面からの光の有効利用が図れる（或いは消費電力を低減できる）という効果を奏する。

以下、この発明の実施形態を図１乃至図１７に基づいて説明していく。

図１に映像表示装置９０を示しているが、見やすさのために構成部材を離間させて示している。映像表示装置９０は、面状光源１Ａと拡散制御板２Ａと液晶表示パネル３とから成る。なお、図１（ａ）では、前記面状光源１Ａからの光の指向性を維持して当該光を透過する第１状態を示しており、図１（ｂ）では、前記面状光源１Ａからの光を画面横軸の方向（図１中のＸ軸方向）に拡散する第２状態を示している。この第２状態における画面縦軸の方向（図１中のＹ軸方向）の拡散の程度については、図１（ａ）に示している拡散の程度と同じである。図１中のＺ軸方向は画面に垂直な方向を示している。

面状光源１Ａはサイドライト方式の光源であり、導光板１１と冷陰極管１２とからなる。面状光源１Ａは特定方向に光出射の指向性を有する。すなわち、面状光源１Ａからの出射光の光量が特定方向に概ね集中するようにしてある。面状光源１Ａの構造や指向性については、先述した特許文献１で開示されている面状光源の構造や指向性と同じとすることができる。この実施形態では、面状光源１Ａの出射光は、図２に示しているように、画面垂直方向を基準に±２０°を超える角度での光強度が画面垂直方向の光強度の３０％以下となるようにしている。ただし、これは一例であってこのような指向性範囲に限るものではない。また、指向性を有する面状光源としては、凹パターンやプリズムパターンといったパターンを導光板に形成してなる面状光源が知られている（特開平９−１０５８０４号公報参照）。更に、凹パターンやプリズムパターンといったパターンを導光板に形成してなる面状光源において、導光板から出射される光の指向性を向上させる技術も知られている（特開２００５−２６８２０１号公報参照）。

液晶表示パネル３としては、例えば、一般的なノーマリーホワイトタイプの液晶表示パネル３が用いられる。この液晶表示パネル３の入射側偏光板３と出射側偏光板３とは、その光透過軸方向が互いに９０°異なるように配置される。この液晶表示パネル３の画素への通電がＯＦＦのときには、入射光はその偏光方向が９０°回転されて出射側偏光板３から出射されるため、表示は白表示となる。逆に、画素への通電がＯＮのときには、入射光の偏光の回転は生じないため、入射光は出射側偏光板３を透過できず、表示は黒表示となる。前記光透過軸方向は前記画面縦軸の方向（或いは、画面横軸の方向）に対して０°をなすこととしてもよいし、４５°をなすこととしてもよい。

図３に拡散制御板２Ａを示す。この拡散制御板２Ａは、一対のガラス基板２１，２１と、一方のガラス基板上に形成された一方側透明電極２２Ａ及び配向膜２４と、他方のガラス基板上に形成された他方側透明電極２３Ａ及び配向膜２４と、これらガラス基板間に充填される液晶層２５とからなる。一方側透明電極２２Ａはいわゆるベタ電極（全面電極）であり、他方側透明電極２３Ａは、電極が櫛歯状に形成された櫛歯電極であり、櫛歯部分が画面縦軸の方向（Ｙ方向、図３においては紙面垂直方向）に長く形成されている。櫛歯間隔は、画素間隔とは無関係に設定できるが、面状光源１Ａからの光の拡散が画面横軸の方向に均一に行われるような間隔が選ばれる。図３（ａ）に示している状態が第１状態（透過状態）であり、図３（ｂ）に示している状態が第２状態（拡散状態）である。透明電極２２Ａ，２３Ａ間に電圧が印加されると、前記櫛歯部分と一方側透明電極２２Ａとの間で液晶の旋回が生じ、この旋回を生じた液晶は他の領域（電圧非印加領域）とは異なる屈折率を持つことになる。すなわち、前記拡散制御板２Ａに電圧を印加すると、屈折面が画面縦軸の方向に一様である屈折領域が画面横軸の方向（Ｘ方向）に複数現出して前記第２状態が形成される（図１（ｂ）参照）。

前記拡散制御板２Ａに代えて、図４に示す拡散制御板２Ｂを用いてもよい。この拡散制御板２Ｂは、一対のガラス基板２１，２１と、一方のガラス基板上に形成された配向膜２４と、他方のガラス基板上に形成された透明電極２３Ｂ及び配向膜２４と、これらガラス基板間に充填される液晶層２５とからなる。透明電極２３Ｂは画面縦軸の方向（Ｙ方向、図３においては紙面垂直方向）に長い帯状電極が複数形成されたストライプ電極である。電圧は隣り合う帯状電極に印加される。図４（ａ）に示している状態が第１状態（透過状態）であり、図４（ｂ）に示している状態が第２状態（拡散状態）である。透明電極２３Ｂの隣り合う帯状電極間に電圧が印加されると、当該隣り合う帯状電極間において液晶の旋回が生じ、この旋回を生じた液晶は他の領域（電圧非印加領域）とは異なる屈折率を持つことになる。すなわち、前記拡散制御板２Ｂに電圧を印加すると、屈折面が画面縦軸の方向に一様である屈折領域が画面横軸の方向（Ｘ方向）に複数現出して前記第２状態が形成される（図１（ｂ）参照）。

先述の拡散制御板２Ａにおいては、一方側透明電極２２Ａはベタ電極であり、他方側透明電極２３Ａは櫛歯電極であった。一方側透明電極２２Ａに代えて、図５（ａ）に示すように、一対の櫛歯電極２２１，２２２が互いの隙間を補間しあうように配置されてなる電極２２Ａ′を用いてもよい（櫛歯の並び方向はＹ方向である）。両櫛歯電極２２１，２２２に同電位が印加されれば全体としてベタ電極と等価になる。また、他方側透明電極２３Ａに代えて、図５（ｂ）に示すように、一対の櫛歯電極２３１，２３２が互いの隙間を補間しあうように配置されてなる電極２３Ａ′を用いてもよい（櫛歯の並び方向はＸ方向である）。両櫛歯電極２３１，２３２に同電位が印加されれば全体としてベタ電極と等価になる。すなわち、電極２２Ａ′をベタ電極として用い、電極２３Ａ′の一方の櫛歯電極２３１（又は２３２）を用いるとすれば、拡散制御板２Ａと同等の拡散作用が得られる。一方、電極２３Ａ′をベタ電極として用い、電極２２Ａ′の一方の櫛歯電極２２１（又は２２２）を用いるとすれば、Ｙ軸の方向に光を拡散することができる。画面の向きを９０°変えてＹ軸の方向が画面横方向となる状態で画像表示を行う場合においては、Ｙ軸の方向に光を拡散することになり、画面横方向に光拡散が行われる。すなわち、例えば携帯電話のディスプレイにおいて、縦画面姿勢で例えばメール文を作成するときと、横画面姿勢で例えばテレビ映像を表示するときの両方において、画面横軸の方向の視野角を制御できることになる。

また、先述の拡散制御板２Ａの一方側透明電極２２Ａに代えて、図６（ａ）に示す斜め櫛歯電極２２Ｂを用い、他方側透明電極２３Ａに代えて、図６（ｂ）に示す斜め櫛歯電極２３Ｃを用いてもよい。これら斜め櫛歯電極の櫛歯部分は立体交差する。これら斜め櫛歯電極を重ね合わせた状態を図６（ｃ）に示す。このような斜め櫛歯電極を用いる拡散制御板は、他の領域とは屈折率が異なり且つ屈折面が斜め方向に一様である屈折領域を複数現出させることができ、この状態が第２状態（拡散状態）となる。前記面状光源１Ａからの光は、画面横軸を基準に９０°（±４５°）以内の略水平方向に拡散される。具体的には、一方の斜め櫛歯電極における櫛歯部分を画面横軸を基準に＋４５°傾け、他方の斜め櫛歯電極における櫛歯部分を画面横軸を基準に−４５°傾けると、各屈折領域（四辺形をなす）の屈折面（４面）は画面横軸を基準に±４５°斜め方向に向き、前記面状光源１Ａからの光は、画面横軸を基準に±４５°の方向に拡散される。斜め櫛歯電極における櫛歯部分の交差角度を変えることで前記屈折領域の屈折面は画面横軸を基準に±４５°以上の任意の傾斜を持つことができる。図７に一つの屈折領域を示す。この図において時計回りの角度をプラス角度とし、反時計回りの角度をマイナス角度とする。また、この図において点線は９０°で交差している。また、図の矢印は屈折面による光の分散方向を示している。一つ櫛歯部分は画面縦軸を基準に時計回りに３０°（＋３０°）傾き、他の一つの櫛歯部分は画面縦軸を基準に反時計回りに３０°（−３０°）傾いている。この場合、屈折面１の角度は画面横軸を基準に反時計回りに６０°（−４５°以上）であり、屈折面２の角度は画面横軸を基準に時計回りに６０°（＋４５°以上）であり、屈折面３の角度は画面横軸を基準に時計回りに６０°（＋４５°以上）であり、屈折面４の角度は画面横軸を基準に反時計回りに６０°（−４５°以上）である。

図８に拡散制御板２Ｃを示す。この拡散制御板２Ｃは、一対のガラス基板２１，２１と、一方のガラス基板上に形成されたレンズ部２６及び一方側透明電極２２Ａ及び配向膜２４と、他方のガラス基板上に形成された他方側透明電極２３Ｃ及び配向膜２４と、これらガラス基板間に充填される液晶層２５とからなる。一方側透明電極２２Ａ及び他方側透明電極２３Ｃは共にベタ電極である。レンズ部２６は画面縦軸の方向に長いシリンドリカルレンズを画面横軸の方向に複数配置して成る。シリンドリカルレンズの間隔は、画素間隔とは無関係に設定できるが、面状光源１Ａからの光の拡散が画面横軸の方向に均一に行われるような間隔が選ばれる。また、各シリンドリカルレンズの屈折率はＮ１であり、電圧が印加されていない状態の前記液晶層２５の屈折率もＮ１である。図８（ａ）に示している状態が第１状態（透過状態）であり、図８（ｂ）に示している状態が第２状態（拡散状態）である。透明電極２２Ａ，２３Ｃ間に電圧が印加されると、液晶の旋回が生じて液晶層２５の全体が屈折率Ｎ２を持つことになる。すなわち、前記拡散制御板２Ｃに電圧を印加すると、屈折面が画面縦軸の方向（Ｙ方向）に一様である屈折領域（前記シリンドリカルレンズ）が画面横軸の方向（Ｘ方向）に複数現出して前記第２状態が形成される（図１（ｂ）参照）。

図９に拡散制御板２Ｄを示す。この拡散制御板２Ｄは、一対のガラス基板２１，２１と、一方のガラス基板上に形成された凸部２７及び一方側透明電極２２Ａ及び配向膜２４と、他方のガラス基板上に形成された他方側透明電極２３Ｃ及び配向膜２４と、これらガラス基板間に充填される液晶層２５とからなる。一方側透明電極２２Ａ及び他方側透明電極２３Ｃは共にベタ電極である。凸部２７は画面縦軸の方向に長いプリズムを画面横軸の方向に複数配置して成る。プリズムの間隔は、画素間隔とは無関係に設定できるが、面状光源１Ａからの光の拡散が画面横軸の方向に均一に行われるような間隔が選ばれる。また、各プリズムの屈折率はＮ１であり、電圧が印加されていない状態の前記液晶層２５の屈折率もＮ１である。図９（ａ）に示している状態が第１状態（透過状態）であり、図９（ｂ）に示している状態が第２状態（拡散状態）である。透明電極２２Ａ，２３Ｃ間に電圧が印加されると、液晶の旋回が生じて液晶層２５の全体が屈折率Ｎ２を持つことになる。すなわち、前記拡散制御板２Ｄに電圧を印加すると、屈折面が画面縦軸の方向（Ｙ方向）に一様である屈折領域（各プリズム）が画面横軸の方向（Ｘ方向）に複数現出して前記第２状態が形成される（図１（ｂ）参照）。

拡散制御板としては、上述した液晶を用いる構成の他、液体レンズを用いる構成を採用できる。液体レンズを用いる構成については、後で説明する。

図１０に映像表示装置９１を示しているが、見やすさのために構成部材を離間させて示している。映像表示装置９１は、面状光源１Ｂと拡散制御板２Ａ（２Ｂ等でもよい）と液晶表示パネル３とから成る。なお、図１０（ａ）では、前記面状光源１Ｂからの光の指向性を維持して当該光を透過する第１状態を示しており、図１０（ｂ）では、前記面状光源１Ａからの光を画面横軸の方向（図１中のＸ軸方向）に拡散する第２状態を示している。この第２状態における画面縦軸の方向（図９中のＹ軸方向）の拡散の程度については、図１０（ａ）に示している拡散の程度と同じである。

前記面状光源１Ｂは、導光板１３と白色ＬＥＤ（発光ダイオード）１４とからなる。白色ＬＥＤ１４の出射光は、主光線軸を中心に例えば４０°の出射角度範囲で導光板１３に入射する。なお、白色ＬＥＤ１４の出射光自体の角度範囲が４０°であることに限らず、導光板１３の光入射領域に形成されたレンズ部によって前記角度範囲が得られるようにしてもよい。導光板１３は、画面横軸の方向（Ｘ軸方向）に長い凸部（プリズム部等）を表面又は裏面に有し、画面縦軸の方向（Ｙ軸方向）に対して光を拡散させる一方、画面横軸の方向（Ｘ軸方向）に対しては前記出射角度範囲を維持する。従って、拡散制御板２Ａが透過状態であるとき、プライバシーモードになる。

図１乃至図１０に基づいて説明したように、第２状態（拡散状態）が形成されるとき、光は全方位に拡散されるのではなく、画面横軸の方向にだけ拡散の範囲が広げられる。すなわち、広視野角モードの場合（プライバシーモードを実行しない場合）において、面状光源からの光の有効利用を図ることができる。別言すれば、従来構成では、広視野角モードの場合には光が全方位に拡散されるので、狭視野角モード時と発光光量が同じであれば広視野角モードでの画面輝度は大きく低下する。その逆に、広視野角モードの画面輝度を狭視野角モードの画面輝度と同程度に維持しようとすると、広視野角モードでは面状光源の発光量を大幅にアップしなければならず、消費電力が大幅にアップしてしまう。これに対し、本願発明であれば、前者の場合には画面輝度の低下を抑制することができるという利点が得られ、また、後者の場合であれば、消費電力のアップの程度を抑制することができるという利点が得られる。なお、第１状態と第２状態との切替に際して発光部（冷陰極管や白色ＬＥＤ）への電流量（発光輝度）を制御することにより、第１状態と第２状態とでの画面輝度に違いが生じるのを抑制するようにしてもよい。

図１１に映像表示装置９２を示しているが、見やすさのために構成部材を離間させて示している。映像表示装置９２は、面状光源１Ｃと液晶表示パネル３とから成る。なお、図１１（ａ）では、面状光源１Ｃにおいて特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態が示されており、図１１（ｂ）では、面状光源１Ｃにおいて前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向（Ｘ軸方向）に光が広がる指向性をも有する第２発光状態が示されている。

前記面状光源１Ｃは、導光板１５と白色ＬＥＤ（発光ダイオード）１６とからなる。白色ＬＥＤ１６の出射光は、主光線軸を中心に例えば４０°と９０°の出射角度範囲で導光板１５に入射される。導光板１５は、導光板１３と同様、画面横軸の方向（Ｘ軸方向）に延設された凸部（プリズム部等）を表面又は裏面に有し、画面縦軸の方向（Ｙ軸方向）に対して光を拡散させる一方、画面横軸の方向（Ｘ軸方向）に対しては前記出射角度範囲を維持する。

図１２は前記導光板１５と白色ＬＥＤ１６との間に焦点可変液体レンズ５を設けた構造を示した斜視図である。前記焦点可変液体レンズ５の原理図を図１３に示す。焦点可変液体レンズ５は、図１３に示すように、偏平な角筒に注入された伝導性水性溶液５１および非伝導性オイル５２によって構成される。疎水性コーティングを壁体５３の内壁および上面（底面でも良い）に施しているため、図１３（ａ）に示すように、水性溶液５１が壁体５３に接触せず偏平な半柱状になる。内壁の疎水性コーティングの外側には絶縁層５４を備え、さらにその外側には電極５５を備える。図１３（ｂ）に示すように、電極５５と伝導性水性溶液との間に電位差を与えることで、電気的誘導による表面張力変化を誘起できる。この結果、水性溶液５１が内壁をぬらし始め、２つの液体間にできる凹凸レンズの曲率半径が変化する。電圧を上げると、最初に凸レンズだった表面を完全平面（レンズ効果なし）や凹状に制御できる。

前記焦点可変液体レンズ５の底板５６は透明板であり、この底板５６に面して白色ＬＥＤ１６が設けられる。図１３（ａ）に示す凸レンズ状態においては、白色ＬＥＤ１６から出射された光が集光されるため、白色ＬＥＤ１６の出射光は主光線軸を中心に例えば４０°出射角度範囲で導光板１５に入射される。この状態は、面状光源１Ｃにおいて特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態（プライバシーモード）である。一方、図１３（ｂ）に示す平らな状態においては、白色ＬＥＤ１６から出射された光が集光されないため、白色ＬＥＤ１６の出射光は主光線軸を中心に例えば９０°出射角度範囲で導光板１５に入射される。この状態は、面状光源１Ｃにおいて前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態である。

焦点可変液体レンズをストリングレンズアレイ化することで、拡散制御板を構成することができる。図１４に示すように、拡散制御板２Ｅは複数のストリングレンズ５Ａから成る。各ストリングレンズ５Ａは、奥行きが液晶表示パネル３の縦方向長さと同等とした箱の中に前記伝導性水性溶液および非伝導性オイルを注入して構成される。このストリングレンズを画面横軸の方向にアレイ配置してストリングレンズアレイとする。また、ストリングレンズ５Ａの側面の電極は透明電極である。ストリングレンズ５Ａの個数は画面横軸の方向に均一な拡散が得られる程度の個数とする。

先述した面状光源１Ｃに代えて、図１５の平面図に示す構造を有する面状光源を採用できる。図１５に示す構造においては、３個の独立点灯可能な白色ＬＥＤチップをＸ軸方向に並べて成るＬＥＤ１６Ａを備える。また、導光板１５には凸レンズ部１５ａが形成されており、この凸レンズ部１５ａの形成箇所に向けて光を照射するように前記ＬＥＤ１６Ａが配置される。中央のＬＥＤチップのみが点灯するとき（図１５（ａ）参照）、白色ＬＥＤ１６Ａの中心からの光が導光板１５に入射するため、白色ＬＥＤ１６Ａの出射光は主光線軸を中心に例えば４０°の出射角度範囲で導光板１５に入射される。この状態は、面状光源１Ｃにおいて特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態（プライバシーモード）である。一方、ＬＥＤチップの全てが点灯するとき（図１５（ｂ）参照）、白色ＬＥＤ１６Ａの全体からの光が導光板１５に入射するため、白色ＬＥＤ１６Ａの出射光は主光線軸を中心に例えば９０°の出射角度範囲で導光板１５に入射される。この状態は、面状光源１Ｃにおいて前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態である。

先述した面状光源１Ｃに代えて、図１６の平面図に示す構造を採用できる。図１６に示す構造においては、導光板１５には凸レンズ部１５ａに加えて凸レンズ部１５ｂが形成されている。凸レンズ部１５ｂは二つの凸部がＸ軸方向に隣り合って形成されている。凸レンズ部１５ａから導光板１５に入射する光は、主光線軸を中心に例えば４０°の出射角度範囲で導光板１５に入射され、凸レンズ部１５ｂから導光板１５に入射する光は、主光線軸を中心に例えば９０°の出射角度範囲で導光板１５に入射される。従って、凸レンズ部１５ａに対面する白色ＬＥＤ１６のみを点灯させるとき、面状光源１Ｃにおいて特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態（プライバシーモード）となる。一方、凸レンズ部１５ｂに対面する白色ＬＥＤ１６のみを点灯させるとき、或いは両白色ＬＥＤ１６を点灯させるとき、面状光源１Ｃにおいて前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態となる。

先述した面状光源１Ｃに代えて、図１７の平面図に示す構造を採用できる。図１７に示す構造においては、導光板１５には凸レンズ部１５ａに加えて凸レンズ部１５ｃ及び凸レンズ部１５ｄが形成されている。凸レンズ部１５ｃは指向性を図において左側に傾け、凸レンズ部１５ｄは指向性を図において右側に傾ける。凸レンズ部１５ａから導光板１５に入射する光は、主光線軸を中心に例えば４０°の出射角度範囲で導光板１５に入射される。凸レンズ部１５ｃから導光板１５に入射する光は、主光線軸を左側に例えば２０°傾けて入射される。凸レンズ部１５ｄから導光板１５に入射する光は、主光線軸を右側に例えば２０°傾けて入射される。従って、凸レンズ部１５ａに対面する白色ＬＥＤ１６のみを点灯させるとき、面状光源１Ｃにおいて特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態（プライバシーモード）となる。一方、凸レンズ部１５ｃ及び凸レンズ部１５ｄに対面する白色ＬＥＤ１６を点灯させるとき、或いは全ての白色ＬＥＤ１６を点灯させるとき、面状光源１Ｃにおいて前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態となる。なお、この図１７に示す構造であれば、左側だけの視野角拡大、或いは、右側だけの視野角拡大といった切替も可能になる。

なお、スライド板に白色ＬＥＤ１６を設け、白色ＬＥＤ１６と導光板１５との相対位置を変えることができるようにしてもよい。すなわち、スライド板を手動操作で或る位置に位置させると、白色ＬＥＤ１６が導光板の凸レンズに対面し、スライド板を手動操作で他の位置に位置させると、白色ＬＥＤ１６が導光板の凸レンズから外れるようにしてもよい。これによれば、手動によるスライド板操作で第１発光状態と第２発光状態とを切り替えることができる。

このような面状光源自体においてその出射光の広がりの角度を制御できる構成においては、広視野角モード（第２発光状態）に切り替えたときに、狭視野角モード（第１発光状態）時に比して画面横軸の方向に視野角を広げることができる。しかも、拡散制御板を不要にして低コスト化や軽量化を図ることができる。また、第１発光状態と第２発光状態との切替に際して発光素子（白色ＬＥＤ）への電流量（発光輝度）を制御することにより、第１発光状態と第２発光状態とでの画面輝度に違いが生じるのを抑制するようにしてもよい。

なお、前記面状光源の光出射面に、集光レンズ機能部を設けてもよい。この集光レンズ機能部は凸レンズ、フレネルレンズ、ホログラム光学素子などから成る。前記集光レンズ機能部は、Ｚ方向の所定の距離（ユーザが画面を見るときの当該画面とユーザとの通常の距離）に光線を集める。集光レンズ機能部は導光板の表面を加工することで形成してもよいし、導光板とは別個に作成された集光レンズ機能板を導光板上に配置してもよい。

また、前記面状光源の光出射側に指向性制御フィルム（ルーバー）を設けてもよい。この指向性制御フィルムは、画面に垂直な軸を基準に例えば６０°の角度よりも広がって出射される光をカットする。

この発明の実施形態の映像表示装置を示した斜視図であって、図１（ａ）は面状光源からの光の指向性を維持して当該光を透過する第１状態を示しており、図１（ｂ）は面状光源からの光を画面横軸の方向に拡散する第２状態を示している。 バックライトの光出力分布を示した説明図である。 拡散制御板の一例を示した説明図である。 拡散制御板の一例を示した説明図である。 拡散制御板の電極構造の一例を示した説明図である。 拡散制御板の電極構造の一例を示した説明図である。 斜め屈折面の説明図である。 拡散制御板の一例を示した説明図である。 拡散制御板の一例を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の映像表示装置を示した斜視図であって、図１０（ａ）は面状光源からの光の指向性を維持して当該光を透過する第１状態を示しており、図１０（ｂ）は面状光源からの光を画面横軸の方向に拡散する第２状態を示している。 この発明の他の実施形態の映像表示装置を示した斜視図であって、図１１（ａ）は面状光源から狭視野角となる光が出射される第１発光状態を示しており、図１１（ｂ）は面状光源から広視野角となる光が出射される第２発光状態を示している。 図１１の映像表示装置における面状光源の一例を示した斜視図である。 図１２の焦点可変液体レンズを示した説明図である。 拡散制御板として用いられる焦点可変液体レンズを示した説明図である。 図１１の映像表示装置における面状光源の一例を示した斜視図である。 図１１の映像表示装置における面状光源の一例を示した斜視図である。 図１１の映像表示装置における面状光源の一例を示した斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 面状光源
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 拡散制御板
３ 液晶表示パネル
９０，９１，９２ 映像表示装置

Claims (5)

1. 特定方向に光出射の指向性を有する面状光源と、
   前記面光源から出射された光の透過量を空間的に制御して映像を表示する表示パネルと、
   前記面状光源と前記表示パネルとの間に配置され、前記面状光源からの光の指向性を維持して当該光を透過させる第１状態と、前記面状光源からの光を画面横軸を基準に±４５°以内の略水平方向又は水平方向に拡散する第２状態と、を切り替えることができる拡散制御板と、
   を備えたことを特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の映像表示装置において、前記拡散制御板は、他の領域とは屈折率が異なり且つ屈折面が画面縦軸の方向には一様である屈折領域を画面横軸の方向に複数現出させることにより、前記第２状態を形成することを特徴とする映像表示装置。
3. 請求項１に記載の映像表示装置において、前記拡散制御板は、他の領域とは屈折率が異なり且つ屈折面が斜め方向に一様である屈折領域を複数現出させることにより前記第２状態を形成することを特徴とする映像表示装置。
4. 特定方向に光出射の指向性を有する第１発光状態と、前記特定方向の指向性に加えて画面横軸の方向に光が広がる指向性をも有する第２発光状態と、を切り替えることができる面状光源と、
   前記面光源から出射された光の透過量を空間的に制御して映像を表示する表示パネルと、
   を備えたことを特徴とする映像表示装置。
5. 請求項４に記載の映像表示装置において、前記面状光源は、屈折面が画面横軸の方向に一様である屈折領域を画面縦軸の方向に複数有する導光板と、前記導光板の側面のうち画面横軸に平行な側面に向けて光を出射する発光素子と、から成り、
   前記第１発光状態では前記発光素子から出射される光は第１の広がり角で前記導光板に入射し、前記第２発光状態では前記発光素子から出射される光は前記第１の広がり角よりも広い第２の広がり角で前記導光板に入射することを特徴とする映像表示装置。

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