JP2009104112A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の画素30がマトリクス状に配置された平面な表示面10を有する表示素子1と、平面な表示面10上の少なくとも一部の領域に密着または近接して配置され、平面な表示面10の画像光を出射面5bに光伝送する光学素子5とを備え、光学素子5の出射面5bが少なくとも平面な表示面10と非平行な面を有することで、非平面な表示面20を構成し、平面な表示面10の複数の画素30の寸法は同一ではなく、平面な表示面10と、この画素30に対応する非平面な表示面20とがなす角度θに応じて、画素30の寸法が異なっている。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1における表示装置の概略構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す表示装置の上面図である。図3は、図1の表示装置における表示素子の平面な表示面を構成するマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。図4は、図1の表示装置の非平面な表示面を横方向に展開した状態におけるマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。
図8は、本発明の実施の形態2における表示装置の概略構成を示す斜視図である。図9は、図8に示す表示装置の上面図である。図10は、図8の表示装置における表示素子の平面な表示面を構成するマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。図11は、図8の表示装置の非平面な表示面を横方向に展開した状態におけるマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。
図12は、本発明の実施の形態3における表示装置の概略構成を示す斜視図である。図13は、図12に示す表示装置の上面図である。図14は、図12の表示装置における表示素子の平面な表示面を構成するマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。図15は、図12の表示装置の非平面な表示面を横方向に展開した状態におけるマトリクス状に配置された複数の画素を示す正面図である。
図16は、本発明の実施の形態4における表示装置の概略構成を示す斜視図である。実施の形態1〜3では、光学素子5として光ファイバ6の集合体である光ファイバプレートを使用したが、実施の形態4では、光学素子5として平面な表示面10の画素30jの寸法よりも微細な空洞(円形、または多角形)を有する毛細管(キャピラリ)7の集合体であるキャピラリプレート(例えば、浜松ホトニクス社製)を用いたものである。表示装置100の基本的な構成は、実施の形態2とほぼ同等であり、光学素子5をキャピラリプレートに置き換えたものである。非平面な表示面20には、領域H、Jに拡散部材22h、22jを配置している。
実施の形態1〜4では、表示素子1の平面な表示面10の画素30の寸法は、これに対応する非平面な表示面20とがなす角度θによって異なっているので、平面な表示面10の画素30の面積も領域によって異なっている。この効果として、非平面な表示面20の各領域に対して、それぞれの画像に歪みが殆どない観察方向から見た時に、各領域の画素40の寸法はほぼ同一になっているので、表示された画像に歪みは殆どない。しかし、非平面な表示面20の各領域における輝度は、表示素子1に入力する画像データが同一の階調でも、画素30の面積と、これに対応する画素40を観察方向から見た時の面積比に応じて異なったものになる。このことは、実施の形態3でも一部述べている。
図19は本発明の実施の形態6を示す表示装置の液晶表示素子の領域による開口率(各画素の面積に対する透過部の面積の比率)を示す図である。実施の形態5では、表示素子1の平面な表示面10の領域gの画素30gに入力する画像データの階調を補正したが、実施の形態6では、表示素子1が液晶表示素子であり、図19に示すように、平面な表示面10の領域gの画素30gの開口率を、画素30gの面積と、これに対応する非平面な表示面20の領域Gの画素40gを観察方向から見た時の面積比で変えてもよい。
図20は本発明の実施の形態7を示す表示装置の液晶表示素子の領域によるバックライトの輝度を示す図である。実施の形態7では、表示素子1が液晶表示素子であり、画素30f、30gの開口率は同一とし、代わりにバックライト3を均一な輝度ではなく、平面な表示面10の領域gと、これに対応する非平面な表示面20の領域Gとがなす角度θに応じて、領域gに位置するバックライト3の輝度を、画素30gの面積と、これに対応する画素40gを観察方向から見た時の面積比で異なったものにしている。このように、バックライト3の輝度分布を均一でなく、補正した輝度分布とすることで、表示素子1に入力する時点での画像データの階調の補正や、液晶表示パネル2の画素30gの開口率を変えることなく、非平面な表示面20の各領域において、それぞれの観察方向から、同一の階調の画像データを、ほぼ同一の輝度で表示することができる。
図21は本発明の実施の形態8を示す表示装置の概略構成を示す斜視図である。実施の形態8は、実施の形態1における非平面な表示面20の前面に、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、光センサ方式等のタッチパネル50からなる入力手段を配置したものである。ここでは、非平面な表示面20に沿って全領域にタッチパネル50を配置しているが、用途に応じて非平面な表示面20の一部の領域だけに配置してもよい。
図22は、本発明の実施の形態9を示す表示装置の概略構成を示す斜視図である。図23は、図22に示す表示装置の上面図である。実施の形態9は、実施の形態1における非平面な表示面20の前面に、観察者が表示を見ることができる視野角の範囲を制限する視野角制御フィルム60からなる視野角制御手段を配置したものである。
2 液晶表示パネル
3 バックライト
5 光学素子
5a 光学素子の入射面
5b 光学素子の出射面
6 光ファイバ
7 毛細管
10 平面な表示面
20 非平面な表示面
22 拡散部材
30 平面な表示面の画素
32 表示領域gの画像データの補正しない階調
33 表示領域gの画像データの補正した階調
34 表示領域gの画素の補正しない開口率
35 表示領域gの画素の補正した開口率
36 表示領域gに位置するバックライトの補正しない輝度
37 表示領域gに位置するバックライトの補正した輝度
40 非平面な表示面の画素
50 タッチパネル
60 視野角制御フィルム
100 表示装置
Claims (12)
- 複数の画素がマトリクス状に配置された平面な表示面を有する表示素子と、
前記平面な表示面上の少なくとも一部の領域に密着または近接して配置され、前記平面な表示面から入射する画像光を出射面へ光伝送する光学素子とを備え、
前記光学素子の前記出射面が、少なくとも前記平面な表示面と非平行な面を有すると共に、
観察者側における非平面な表示面の少なくとも一部を構成しており、
前記表示素子は、前記平面な表示面の複数の前記画素の寸法が同一ではなく、
前記平面な表示面と、前記平面な表示面の前記画素が対応する前記非平面な表示面とがなす角度に応じて、前記平面な表示面の前記画素の寸法が異なっていることを特徴とする表示装置。 - 非平面な表示面は複数の領域からなり、前記領域は画像に歪みが殆どない観察方向を有し、前記非平面な表示面は複数の前記画像に歪みが殆どない観察方向を有していることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 光学素子は、表示素子の平面な表示面の画素の寸法以下である多数の光伝送路の集合体であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。
- 光学素子は、光ファイバの集合体である光ファイバプレートからなることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
- 光学素子は、空洞構造を有する毛細管の集合体であるキャピラリプレートからなることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
- 非平面な表示面に、光を拡散させる拡散部材が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の表示装置。
- 表示素子の平面な表示面の画素の面積と、前記画素に対応する非平面な表示面の画素を所定の観察方向から見たときの面積比に応じて、もとの画像データが同一の階調に対して、非平面な表示面の輝度がほぼ同一となるように、前記平面な表示面の画素の輝度を異なったものにしていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の表示装置。
- 平面な表示面の画素の異なった輝度は、表示素子へ入力する時点において、もとの画像データの階調を異なったものに変換していることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 表示素子が液晶表示素子からなり、平面な表示面の画素の異なった輝度は、前記平面な表示面の前記画素の開口率を異なったものにしていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の表示装置。
- 表示素子が液晶表示素子からなり、平面な表示面の画素の異なった輝度は、前記平面な表示面の前記画素の位置に対応するバックライトの輝度を異なったものにしていることを特徴とする請求項7乃至請求項9のいずれかに記載の表示装置。
- 非平面な表示面の少なくとも一部に、タッチパネルからなる入力手段が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の表示装置。
- 非平面な表示面の少なくとも一部に、観察者が表示を見ることができる視野角の範囲を制限する視野角制御フィルムからなる視野角制御手段が配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の表示装置。
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