JP2012234093A - Stereoscopic image display device - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type display device that can display satisfactory 3-dimensional images observable by an observer with naked eyes and also satisfactory 2-dimensional images even when displaying 2-dimensional images, and that is reduced in thickness and in weight.SOLUTION: A display device 10 comprises: an LCD panel 13; a light source part 11; and a lense sheet 12 which is disposed between the LCD panel 13 and the light source part 11, and on which a plurality of linear Fresnel lenses 121 are arranged. When the display device 10 displays a 3-dimensional image, the LCD panel 13 displays four parallax images while switching them at a predetermined cycle. The light source part 11 includes four point light sources 112 in the arrangement direction of the linear Fresnel lenses 121 in regions corresponding to the respective linear Fresnel lenses 121, and turns on the point light sources 112 corresponding to the respective parallax images in synchronization with switching of the parallax images displayed on the LCD panel 13, and emits light in a predetermined direction corresponding to the parallax images by using the linear Fresnel lenses 121.

Description

本発明は、観察者が裸眼で3次元映像を観察可能な透過型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a transmissive display device that allows an observer to observe a three-dimensional image with the naked eye.

近年、立体映像を表示可能な、様々な表示装置が開発されている。
立体映像を表示する方法としては、例えば、視差を有する左眼用映像光及び右眼用映像光を、偏光面の異なる直線偏光とし、偏光眼鏡を用いてそれぞれの眼に映像が届くようにするものや、時分割で表示される視差を有する左眼用映像、右眼用映像を観察者の左右の眼にそれぞれ届くように、観察用眼鏡によって左右の目が視認できる映像を切り替えるもの等がある。しかし、このような眼鏡を使用する表示装置では、眼鏡の装着を観察者が煩わしく思う場合があった。
そこで、例えば、特許文献1〜4に示す表示装置のように、裸眼で立体映像を観察可能な表示装置の開発が、進められている。
In recent years, various display devices capable of displaying stereoscopic images have been developed.
As a method for displaying a stereoscopic image, for example, left-eye image light and right-eye image light having parallax are converted into linearly polarized light having different polarization planes, and the images reach each eye using polarized glasses. And switching between images that allow the left and right eyes to be viewed with observation glasses so that the left-eye video and the right-eye video displayed in a time-sharing manner reach the left and right eyes of the viewer, respectively. is there. However, in such a display device using glasses, there are cases where an observer feels troublesome to wear the glasses.
Therefore, for example, like the display devices disclosed in Patent Documents 1 to 4, development of a display device capable of observing a stereoscopic image with the naked eye is in progress.

特許第3940456号公報Japanese Patent No. 3940456 特許第3051604号公報Japanese Patent No. 3051604 特表2009−528565号公報Special table 2009-528565 特許第4367775号公報Japanese Patent No. 4367775

しかし、特許文献1や特許文献2に示すような表示装置では、視差を有する複数の映像を同時に表示しているため、表示される立体映像の解像度が低下するという問題があった。特許文献1の表示装置では、レンチキュラーレンズをLCDパネルの画素の配列方向に対して斜めに配列することによって、水平方向における解像度の低下の軽減を図っているが、このような表示装置であっても、LCDパネル本来の解像度で映像を表示することはできない。
また、特許文献1,2の表示装置では、2次元映像を表示すると、レンチキュラーレンズによって映像光が断続的に出射するスプリットが生じ、映像が見える位置と見えない位置が生じる等の画質の低下が生じるため、良好な2次元映像の表示が困難であるという問題があった。
However, the display devices as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 display a plurality of images having parallax at the same time, so that there is a problem that the resolution of the displayed stereoscopic image is lowered. In the display device of Patent Document 1, the reduction in resolution in the horizontal direction is attempted by arranging the lenticular lenses obliquely with respect to the pixel arrangement direction of the LCD panel. However, the video cannot be displayed at the original resolution of the LCD panel.
Further, in the display devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, when a two-dimensional image is displayed, a split in which image light is intermittently emitted by a lenticular lens occurs, and image quality degradation such as a position where an image can be seen and a position where it cannot be seen occurs. Therefore, there is a problem that it is difficult to display a good two-dimensional image.

特許文献3の表示装置では、2次元映像と3次元映像との切り替えを容易とし、かつ、良好な2次元映像を表示するために屈折率変調可能な層を設けている。しかし、この特許文献3の表示装置においても、3次元映像表示における映像の解像度の低下に関して改善はなされていない。
また、特許文献4の表示装置では、視差バリアLCDパネルと表示用のLCDパネルとを用いており、2次元映像表示時には、上述のようなスプリットもなく良好な映像を表示できるが、3次元映像表示時の解像度の低下は改善されていない。
さらに、このような表示装置において、軽量化、薄型化を図ることは常々求められることである。
In the display device of Patent Document 3, a layer capable of refractive index modulation is provided in order to facilitate switching between a two-dimensional image and a three-dimensional image and to display a good two-dimensional image. However, even in the display device disclosed in Patent Document 3, no improvement has been made with respect to a reduction in the resolution of the video in the three-dimensional video display.
In addition, the display device of Patent Document 4 uses a parallax barrier LCD panel and a display LCD panel, and can display a good image without splitting as described above when displaying a two-dimensional image. Degradation in display resolution has not been improved.
Further, in such a display device, it is always required to reduce the weight and the thickness.

本発明の課題は、観察者が裸眼で観察可能な良好な3次元映像を表示でき、かつ、2次元映像表示時にも良好な2次元映像を表示でき、薄型化及び軽量化された透過型表示装置を提供することである。   An object of the present invention is to display a good three-dimensional image that can be observed by an observer with the naked eye, and to display a good two-dimensional image even when a two-dimensional image is displayed. Is to provide a device.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、2次元映像又は3次元映像を選択して表示可能であり、映像を表示可能な透過型表示部(113)と、前記透過型表示部を背面側から照明する光源部(11,21)と、前記透過型表示部と前記光源部との間に配置され、一方の面にシート面に沿ってリニアフレネルレンズ(121)が複数配列されているレンズシート(12)と、を備え、3次元映像を表示する場合には、前記透過型表示部は、3次元映像の表示に用いられる2つ以上の視差映像を所定の周期で切り替えながら表示し、前記光源部は、前記リニアフレネルレンズの配列方向において、各前記リニアフレネルレンズに対応する領域内に、前記視差映像の数に等しい数の光を出射する出射部(112,212)を有し、前記透過型表示部が表示する映像の切り替えに同期して、前記視差映像に対応する所定の前記出射部から光を出射し、前記リニアフレネルレンズは、前記光源部が出射した光を前記視差映像に対応した所定の方向へ出射し、2次元映像を表示する場合には、前記透過型表示部は、2次元映像を表示し、前記光源部は、全ての前記出射部から光を出射すること、を特徴とする透過型表示装置(10,20,30)である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of claim 1 is capable of selecting and displaying a two-dimensional image or a three-dimensional image, and capable of displaying the image, and a light source unit that illuminates the transmissive display unit from the back side. (11, 21) and a lens sheet (12) disposed between the transmissive display unit and the light source unit, and having a plurality of linear Fresnel lenses (121) arranged on one surface along the sheet surface; When the 3D video is displayed, the transmissive display unit displays two or more parallax images used for the display of the 3D video while switching at a predetermined cycle. In the arrangement direction of the linear Fresnel lenses, in a region corresponding to each of the linear Fresnel lenses, there is an emission unit (112, 212) that emits a number of lights equal to the number of parallax images, and the transmissive display unit Turns off the image displayed by Synchronously with this, light is emitted from the predetermined emission unit corresponding to the parallax image, and the linear Fresnel lens emits light emitted from the light source unit in a predetermined direction corresponding to the parallax image, In the case of displaying a two-dimensional image, the transmission type display unit displays a two-dimensional image, and the light source unit emits light from all the emission units (transmission type display device) 10, 20, 30).

請求項2の発明は、請求項1に記載の透過型表示装置において、前記光源部は、前記出射部として点光源(112,212)を備え、前記点光源は、マトリクス状に配置されており、前記透過型表示部の表示する前記視差映像に対応する前記点光源が点灯すること、を特徴とする透過型表示装置(10,20,30)である。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の透過型表示装置において、前記光源部(21)は、前記透過型表示部が表示する前記視差映像の数に応じた複数の点光源が、前記リニアフレネルレンズ(121)の焦点位置近傍に配置されること、を特徴とする透過型表示装置(20)である。
According to a second aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the first aspect, the light source unit includes point light sources (112, 212) as the emission unit, and the point light sources are arranged in a matrix. The transmissive display device (10, 20, 30) is characterized in that the point light source corresponding to the parallax image displayed by the transmissive display unit is turned on.
According to a third aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the first or second aspect, the light source unit (21) has a plurality of points according to the number of the parallax images displayed by the transmissive display unit. The transmissive display device (20) is characterized in that a light source is disposed in the vicinity of a focal position of the linear Fresnel lens (121).

請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の透過型表示装置において、前記レンズシート(12)よりも前記光源部(11)側に、光制御シート(35)が配置されており、前記光制御シートは、シート面に直交して前記リニアフレネルレンズの配列方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、シート面に沿って複数配列された光透過部(351)と、該断面においてシート面に沿って前記光透過部と交互に形成され、光を吸収する作用を有する光吸収部(352)と、を備えること、を特徴とする透過型表示装置(30)である。
請求項5の発明は、請求項4に記載の透過型表示装置において、前記光透過部(351)は、シート面に直交して前記リニアフレネルレンズ(121)の配列方向に平行な断面における断面形状が、前記光源部(11)側における幅よりも前記レンズシート(12)側における幅のほうが広い略台形形状であること、を特徴とする透過型表示装置(30)である。
請求項6の発明は、請求項4又は請求項5に記載の透過型表示装置において、前記光吸収部(352)の屈折率と前記光透過部(351)の屈折率差とは、等しい又は略等しいこと、を特徴とする透過型表示装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to any one of the first to third aspects, the light control sheet (11) is disposed closer to the light source unit (11) than the lens sheet (12). 35) is arranged, and the light control sheet has a substantially square cross section in a cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lenses, and a plurality of the light control sheets are arranged along the sheet surface. Transmission comprising: a light transmission part (351); and a light absorption part (352) that is formed alternately with the light transmission part along the sheet surface in the cross section and has a function of absorbing light. Type display device (30).
According to a fifth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the fourth aspect, the light transmission portion (351) is a cross section in a cross section orthogonal to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lenses (121). The transmissive display device (30) is characterized in that the shape is a substantially trapezoidal shape in which the width on the lens sheet (12) side is wider than the width on the light source unit (11) side.
According to a sixth aspect of the present invention, in the transmissive display device according to the fourth or fifth aspect, the refractive index of the light absorbing portion (352) and the refractive index difference of the light transmissive portion (351) are equal or It is a transmission type display device characterized by being substantially equal.

請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の透過型表示装置において、前記レンズシート(12)よりも前記透過型表示部側に、光を拡散する作用を有し、そのヘイズ値が5〜70%の範囲内である光拡散シートが配置されていること、を特徴とする透過型表示装置である。   According to a seventh aspect of the invention, in the transmissive display device according to any one of the first to sixth aspects, the light is diffused to the transmissive display portion side of the lens sheet (12). And a light diffusing sheet having a haze value in the range of 5 to 70% is disposed.

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明の透過型表示装置は、透過型表示部と、光源部と、透過型表示部と光源部との間に配置され、一方の面にシート面に沿ってリニアフレネルレンズが複数配列されているレンズシートとを備えているこの透過型表示装置は、3次元映像を表示する場合には、透過型表示部は、3次元映像の表示に用いられる2つ以上の視差映像を所定の周期で切り替えながら表示し、光源部は、リニアフレネルレンズの配列方向において、各リニアフレネルレンズに対応する領域内に視差映像の数に等しい数の光を出射する出射部を有し、透過型表示部が表示する映像の切り替えに同期して、視差映像に対応する所定の出射部から光を出射し、リニアフレネルレンズは、光源部が出射した光を視差映像に対応した所定の方向へ出射する。また、この透過型表示装置は、2次元映像を表示する場合には、透過型表示部は、2次元映像を表示し、光源部は、全ての出射部から光を出射する。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The transmissive display device of the present invention is arranged between a transmissive display unit, a light source unit, and a transmissive display unit and a light source unit, and a plurality of linear Fresnel lenses are provided on one surface along the sheet surface. When the transmissive display device including the arranged lens sheets displays a three-dimensional image, the transmissive display unit displays two or more parallax images used for displaying the three-dimensional image. The light source unit has an emission unit that emits a number of lights equal to the number of parallax images in a region corresponding to each linear Fresnel lens in the arrangement direction of the linear Fresnel lenses in the arrangement direction of the linear Fresnel lenses, and is a transmission type In synchronization with the switching of the image displayed on the display unit, light is emitted from a predetermined emission unit corresponding to the parallax image, and the linear Fresnel lens emits light emitted from the light source unit in a predetermined direction corresponding to the parallax image. To do. Further, in the transmissive display device, when a two-dimensional image is displayed, the transmissive display unit displays the two-dimensional image, and the light source unit emits light from all the emission units.

従って、光源部から出射する光がリニアフレネルレンズによって所定の出射角度方向へ出射されるので、透過型表示装置は、例えば、左眼に届くはずの左眼用映像が右眼にも届いてしまうといったクロストーク等の発生を大幅に低減し、立体視用の眼鏡等を用いることなく、明瞭な3次元映像を表示できる。また、この透過型表示装置は、3次元映像及の表示時に、1フレームにつき1つの視差映像しか表示しないので、3次元映像の解像度の低下が生じない。
さらに、透過型表示装置は、2次元映像の表示時には、光源部は全ての出射部から光を出射し、その光がレンズシートによって略正面方向への略平行光となって透過型表示部に入射するので、スプリット等の生じない明瞭な2次元映像を表示できる。また、透過型表示装置は、2次元映像表示に、透過型表示部の画素を略全て使用できるので、2次元映像の解像度の低下が生じない。従って、2次元映像も3次元映像も、解像度が高く明瞭な映像を表示できる。
加えて、リニアフレネルレンズが配列されたレンズシートを用いるので、汎用のレンチキュラーレンズシートを用いた場合に比べて、レンズシートが薄く軽量であるので、透過型表示装置の薄型化・軽量化を実現できる。
また、リニアフレネルレンズが配列されたレンズシートを用いるので、ピッチが大きくなった場合にもレンズ厚が汎用のレンチキュラーレンズシートに比べて大幅に小さく、成形型の加工性が容易であり、また、成形も容易に行える。
Therefore, since the light emitted from the light source unit is emitted in a predetermined emission angle direction by the linear Fresnel lens, the transmissive display device, for example, the image for the left eye that should reach the left eye reaches the right eye. The occurrence of such crosstalk is greatly reduced, and a clear three-dimensional image can be displayed without using stereoscopic glasses or the like. In addition, since this transmissive display device displays only one parallax image per frame when displaying a 3D image, the resolution of the 3D image does not deteriorate.
Further, in the transmissive display device, when displaying a two-dimensional image, the light source unit emits light from all the emitting units, and the light is converted into substantially parallel light in a substantially front direction by the lens sheet and is transmitted to the transmissive display unit. Since it is incident, it is possible to display a clear two-dimensional image that does not cause a split or the like. In addition, since the transmissive display device can use almost all the pixels of the transmissive display unit for 2D video display, the resolution of the 2D video does not deteriorate. Therefore, both 2D video and 3D video can display clear video with high resolution.
In addition, since a lens sheet with linear Fresnel lenses is used, the lens sheet is thinner and lighter than when a general-purpose lenticular lens sheet is used, making the transmissive display device thinner and lighter. it can.
In addition, since a lens sheet in which linear Fresnel lenses are arranged is used, the lens thickness is significantly smaller than a general-purpose lenticular lens sheet even when the pitch is increased, and the moldability is easy to process. Molding is also easy.

(2)光源部は、出射部として点光源を備え、点光源は、マトリクス状に配置されており、透過型表示部の表示する視差映像に対応する点光源が点灯するので、明瞭な3次元映像を表示することができる。また、自発光する光源を用いることにより、明るい映像を表示することができる。 (2) The light source unit includes a point light source as an emitting unit, and the point light sources are arranged in a matrix, and the point light source corresponding to the parallax image displayed on the transmissive display unit is lit, so a clear three-dimensional Video can be displayed. In addition, a bright image can be displayed by using a light source that emits light.

(3)光源部は、透過型表示部が表示する視差映像の数に応じた複数の点光源が、リニアフレネルレンズの焦点位置近傍に配置されるので、隣接するリニアフレネルレンズ等に入射し、所定の方向に対して大きくそれた方向へ出射してゴーストとなる光を大幅に低減できる。従って、ゴーストの低減された明瞭な3次元映像を表示できる。 (3) Since a plurality of point light sources corresponding to the number of parallax images displayed by the transmissive display unit are arranged in the vicinity of the focal position of the linear Fresnel lens, the light source unit is incident on an adjacent linear Fresnel lens or the like, Light that is emitted in a direction greatly deviating from a predetermined direction and becomes a ghost can be greatly reduced. Therefore, a clear 3D image with reduced ghost can be displayed.

(4)レンズシートよりも光源部側に、光制御シートが配置されており、光制御シートは、シート面に直交してリニアフレネルレンズの配列方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、シート面に沿って複数配列された光透過部と、その断面においてシート面に沿って光透過部と交互に形成され、光を吸収する作用を有する光吸収部とを備える。従って、隣接するリニアフレネルレンズ等に入射し、所定の方向に対して大きくそれた方向へ出射してゴーストとなる光を低減でき、ゴーストの低減された明瞭な3次元映像を表示できる。 (4) The light control sheet is disposed on the light source unit side of the lens sheet, and the light control sheet has a substantially square cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lenses. A plurality of light transmitting portions arranged along the sheet surface, and light absorbing portions that are alternately formed with the light transmitting portions along the sheet surface in the cross section and have an action of absorbing light. Accordingly, light that enters an adjacent linear Fresnel lens or the like, exits in a direction greatly deviating from a predetermined direction, and becomes a ghost can be reduced, and a clear three-dimensional image with reduced ghost can be displayed.

(5)光透過部は、シート面に直交してリニアフレネルレンズの配列方向に平行な断面における断面形状が、光源部側における幅よりもレンズシート側における幅のほうが広い略台形形状であるので、隣接するリニアフレネルレンズ等に入射し、所定の方向に対して大きくそれた方向へ出射してゴーストとなる光を大幅に低減できる。 (5) The light transmitting portion has a substantially trapezoidal shape in which the cross-sectional shape in the cross section orthogonal to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lens is wider on the lens sheet side than on the light source unit side. The light that enters the adjacent linear Fresnel lens or the like and exits in a direction greatly deviating from a predetermined direction can be greatly reduced.

(6)光吸収部の屈折率と光透過部の屈折率差とは、等しい又は略等しいので、光透過部と光吸収部との界面で光を全反射させることなく、吸収することができる。従って、ゴースト低減効果を高めることができる。 (6) Since the refractive index of the light absorbing portion and the refractive index difference of the light transmitting portion are equal or substantially equal, light can be absorbed without being totally reflected at the interface between the light transmitting portion and the light absorbing portion. . Therefore, the ghost reduction effect can be enhanced.

(7)レンズシートよりも透過型表示部側に、光を拡散する作用を有し、そのヘイズ値が5〜70%の範囲内である光拡散シートが配置されているので、リニアフレネルレンズの配列ピッチと透過型表示部の画素の配列ピッチとに起因して生じるモアレを低減することができる。 (7) Since a light diffusion sheet having an action of diffusing light and having a haze value in the range of 5 to 70% is disposed on the transmissive display unit side of the lens sheet, the linear Fresnel lens Moire generated due to the arrangement pitch and the arrangement pitch of the pixels of the transmissive display portion can be reduced.

第1実施形態の表示装置10を示す図である。It is a figure which shows the display apparatus 10 of 1st Embodiment. リニアフレネルレンズ121の形状を説明する図である。It is a figure explaining the shape of the linear Fresnel lens 121. FIG. 第1実施形態の表示装置10において、レンズシート12及び光源部11の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大して示した図である。In the display apparatus 10 of 1st Embodiment, it is the figure which expanded and showed a part of cross section parallel to the screen left-right direction of the lens sheet 12 and the light source part 11. FIG. 第2実施形態の表示装置20を示す図である。It is a figure which shows the display apparatus 20 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の表示装置20における光源部21の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the light source part 21 in the display apparatus 20 of 2nd Embodiment. 第2実施形態の表示装置20において、レンズシート12及び光源部21の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。In the display apparatus 20 of 2nd Embodiment, it is the figure which expanded a part of cross section parallel to the screen left-right direction of the lens sheet 12 and the light source part 21. FIG. 第3実施形態の表示装置30を示す図である。It is a figure which shows the display apparatus 30 of 3rd Embodiment. 第3実施形態の表示装置30において、レンズシート12、光制御シート35及び光源部11の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。In the display apparatus 30 of 3rd Embodiment, it is the figure which expanded a part of cross section parallel to the screen left-right direction of the lens sheet 12, the light control sheet 35, and the light source part 11. FIG. 実施例1の面光源装置(光源部11及びレンズシート12からなる部分)の画面左右方向における光の出射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the emitted light intensity distribution in the screen left-right direction of the surface light source device (part which consists of the light source part 11 and the lens sheet 12) of Example 1. FIG. 実施例2の面光源装置(光源部21及びレンズシート12からなる部分)の画面左右方向における光の出射強度分布を示す図である。It is a figure which shows the emitted light intensity distribution in the screen left-right direction of the surface light source device (part which consists of the light source part 21 and the lens sheet | seat 12) of Example 2. FIG. 実施例3の面光源装置(光源部11,光制御シート35,レンズシート12からなる部分)及び比較例の面光源装置(光源部11,レンズシート12からなる部分)の点光源112a,112bを点灯した場合における光の出射強度分布を比較する図である。The point light sources 112a and 112b of the surface light source device of Example 3 (part consisting of the light source unit 11, the light control sheet 35 and the lens sheet 12) and the surface light source device of comparative example (part consisting of the light source unit 11 and the lens sheet 12) are used. It is a figure which compares the emitted light intensity distribution in the case of lighting. 表示装置の変形形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the deformation | transformation form of a display apparatus. 変形形態の表示装置において、レンズシート及び光源部の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。In the display device of a modification, it is the figure which expanded a part of cross section parallel to the screen left-right direction of a lens sheet and a light source part. レンズシート12の変形形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the deformation | transformation form of the lens sheet.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート、フィルム等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、特許請求の範囲や本願明細書の記載は、シートという記載で統一して使用した。従って、シート、板、フィルムの文言は、適宜置き換えることができるものとする。例えば、光学シートは、光学フィルムとしてもよいし、光学板としてもよい。
さらに、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In addition, the terms “plate”, “sheet”, “film” and the like are used, but these are generally used in the order of thickness, “plate”, “sheet”, “film”. I am using it. However, since there is no technical meaning in such proper use, the claims and the description of the present specification are used in a unified manner by the description of a sheet. Accordingly, the terms “sheet”, “plate”, and “film” can be appropriately replaced. For example, the optical sheet may be an optical film or an optical plate.
Furthermore, numerical values such as dimensions and material names of each member described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の表示装置10を示す図である。図1(a)は、表示装置10の構成を説明する図であり、図1(b)は、光源部11の一部を正面方向から見た様子を示す図である。
表示装置10は、光源部11と、レンズシート12と、LCD(Liquid Crystal Display)パネル13と、制御部14とを備える液晶透過型表示装置である。表示装置10は、LCDパネル13に表示された映像を、光源部11から発せられ、レンズシート12を透過した光によって背面側から照明することにより、映像を表示可能である。
この表示装置10は、制御部14の指示により、2次元映像の表示と3次元映像の表示とを切り替えて行うことができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a display device 10 according to the first embodiment. FIG. 1A is a diagram illustrating the configuration of the display device 10, and FIG. 1B is a diagram illustrating a state in which a part of the light source unit 11 is viewed from the front direction.
The display device 10 is a liquid crystal transmissive display device including a light source unit 11, a lens sheet 12, an LCD (Liquid Crystal Display) panel 13, and a control unit 14. The display device 10 can display an image displayed on the LCD panel 13 by illuminating from the back side with light emitted from the light source unit 11 and transmitted through the lens sheet 12.
The display device 10 can switch between 2D video display and 3D video display according to an instruction from the control unit 14.

LCDパネル13は、映像を表示する液晶透過型表示部である。LCDパネル13は、略矩形状の略平板状の部材であり、例えば、観察画面の画面サイズが対角42インチ(929.8mm×523.0mm)、解像度1920×1080ピクセルのものを用いることができる。なお、この画面サイズや解像度は、一例であり、これに限られるものではない。
以下の明細書において、表示装置10の使用状態における観察画面(LCDパネル13)の短辺に平行な方向を使用状態における画面上下方向(画面鉛直方向)とし、長辺に平行な方向を使用状態における画面左右方向(画面水平方向)とする。また、以下の説明中において、特に断りが無い場合、画面左右方向、画面上下方向とは、表示装置10の使用状態における画面左右方向、画面上下方向であるとする。
このLCDパネル13は、制御部14の指示により、2次元映像の表示と3次元映像の表示とを切り替える。なお、LCDパネル13の観察画面には、不図示の画素がマトリクス状に配列されており、R(赤),G(緑),B(青)をそれぞれ表示する3つの不図示の副画素(ドット)が1組で1画素(ピクセル)を形成している。
The LCD panel 13 is a liquid crystal transmissive display unit that displays an image. The LCD panel 13 is a substantially rectangular member having a substantially rectangular shape, and for example, an observation screen having a diagonal screen size of 42 inches (929.8 mm × 523.0 mm) and a resolution of 1920 × 1080 pixels is used. it can. Note that the screen size and resolution are merely examples, and are not limited thereto.
In the following description, the direction parallel to the short side of the observation screen (LCD panel 13) in the usage state of the display device 10 is the screen vertical direction (screen vertical direction) in the usage state, and the direction parallel to the long side is the usage state. The left-right direction of the screen (the horizontal direction of the screen). Further, in the following description, unless otherwise specified, it is assumed that the screen horizontal direction and the screen vertical direction are the screen horizontal direction and the screen vertical direction when the display device 10 is used.
The LCD panel 13 switches between 2D video display and 3D video display according to an instruction from the control unit 14. Note that pixels (not shown) are arranged in a matrix on the observation screen of the LCD panel 13, and three sub pixels (not shown) that display R (red), G (green), and B (blue), respectively. Dot) form one pixel (pixel).

LCDパネル13は、3次元映像表示時には、制御部14の指示により、3次元映像用の視差を有する複数の映像(視差映像)を、所定の周波数で順次切り替えて表示する。本実施形態のLCDパネル13は、右眼用の2つの映像(第1右眼用映像、第2右眼用映像)と左眼用の2つの映像(第1左眼用映像、第2左眼用映像)の合計4つの視差映像を表示する。なお、LCDパネル3が表示する視差映像の数は、4つに限らず、適宜設定してよい。   The LCD panel 13 sequentially switches and displays a plurality of videos having a parallax for 3D video (parallax video) at a predetermined frequency according to an instruction from the control unit 14 when displaying the 3D video. The LCD panel 13 of the present embodiment has two images for the right eye (first right eye image and second right eye image) and two left eye images (first left eye image and second left eye image). A total of four parallax images are displayed. Note that the number of parallax images displayed on the LCD panel 3 is not limited to four and may be set as appropriate.

光源部11は、板状の支持部材111上に、マトリクス状に点光源112が配列されており、LCDパネル13を背面から照明する。点光源112は、LED光源等が用いられる。
この光源部11の点光源112は、図1(b)に示すように、画面左右方向及び画面上下方向に所定のピッチで複数配列されている。本実施形態の点光源112は、画面左右方向及び画面上下方向にピッチP1で配列されているものとする。本実施形態のLCDパネル13は、4つの視差映像を表示するので、これに対応し、画面左右方向において、1つのリニアフレネルレンズ121の幅に対応する寸法P間には、点光源112が、4つ(点光源112a〜112d)配置されている。
光源部11は、2次元映像表示時には、制御部14の指示により、全ての点光源112を点灯する。また、光源部11は、3次元映像表示には、制御部14の指示により、LCDパネル13の表示する視差映像の切り替えに合わせて、対応する点光源112の発光と消灯とを繰り返す。本実施形態では、各視差映像に対応して、画面左右方向において画面上下方向に延在する列ごとに順次点灯又は消灯する。
In the light source unit 11, point light sources 112 are arranged in a matrix on a plate-like support member 111 and illuminate the LCD panel 13 from the back. As the point light source 112, an LED light source or the like is used.
As shown in FIG. 1B, a plurality of point light sources 112 of the light source unit 11 are arranged at a predetermined pitch in the horizontal direction of the screen and the vertical direction of the screen. It is assumed that the point light sources 112 of this embodiment are arranged at a pitch P1 in the horizontal direction of the screen and the vertical direction of the screen. Since the LCD panel 13 of the present embodiment displays four parallax images, the point light source 112 corresponds to this, and between the dimensions P corresponding to the width of one linear Fresnel lens 121 in the horizontal direction of the screen, Four (point light sources 112a to 112d) are arranged.
The light source unit 11 turns on all the point light sources 112 according to an instruction from the control unit 14 when displaying a two-dimensional image. Further, the light source unit 11 repeats light emission and extinguishing of the corresponding point light source 112 in accordance with the instruction of the control unit 14 for switching the parallax image displayed on the LCD panel 13 for the 3D video display. In the present embodiment, corresponding to each parallax image, the light is sequentially turned on or off for each column extending in the vertical direction of the screen in the horizontal direction of the screen.

レンズシート12は、光源部11より観察面側(LCDパネル13より背面側)に配置されている。レンズシート12は、基材層122の観察面側の面に、リニアフレネルレンズ(シリンダーフレネルレンズ)121がシート面に沿って一方向に複数配列されて形成されている。
基材層122は、光透過性を有するシート状の部材であり、リニアフレネルレンズ121を形成するベースとなる層である。この基材層122は、熱可塑性樹脂製等のシート状の部材を用いることができる。リニアフレネルレンズ121は、基材層122の出射側の面に形成されている。
The lens sheet 12 is disposed on the observation surface side from the light source unit 11 (on the back side from the LCD panel 13). The lens sheet 12 is formed by arranging a plurality of linear Fresnel lenses (cylinder Fresnel lenses) 121 in one direction along the sheet surface on the surface of the base material layer 122 on the observation surface side.
The base material layer 122 is a sheet-like member having optical transparency, and is a layer serving as a base for forming the linear Fresnel lens 121. As the base material layer 122, a sheet-like member made of a thermoplastic resin or the like can be used. The linear Fresnel lens 121 is formed on the surface on the emission side of the base material layer 122.

図2は、リニアフレネルレンズ121の形状を説明する図である。図2では、リニアフレネルレンズ121の配列方向に平行であってシート面に直交する断面の拡大図を示している。
ここで、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、本明細書中、及び、特許請求の範囲においても同一の定義として用いている。例えば、レンズシート12のシート面は、レンズシート12全体として見たときにおける、レンズシート12の平面方向となる面であり、レンズシート12の入射面(光源部11側の面)と平行な面である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the shape of the linear Fresnel lens 121. FIG. 2 shows an enlarged view of a cross section parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lenses 121 and orthogonal to the sheet surface.
Here, the sheet surface indicates a surface that is a planar direction of the sheet when viewed as the entire sheet in each sheet, and the same definition also in the present specification and claims. It is used as. For example, the sheet surface of the lens sheet 12 is a surface in the planar direction of the lens sheet 12 when viewed as the entire lens sheet 12, and is a surface parallel to the incident surface of the lens sheet 12 (surface on the light source unit 11 side). It is.

リニアフレネルレンズ121は、図2(c)にその断面形状を示す略円柱形状の一部形状であるシリンドリカルレンズ921と、光学的に等価であるレンズ構造である。リニアフレネルレンズ121は、シリンドリカルレンズ921と配列ピッチP(配列方向の幅)が等しく、このシリンドリカルレンズ921のレンズ面の輪郭をシリンドリカルレンズ921の配列方向に複数に分割し、その分割された輪郭をレンズ面121bとして有する複数の単位レンズ121aが配列方向に配列されることにより形成される。
リニアフレネルレンズ121を構成する複数の単位レンズ121aは、図2(a)に示すようにそのレンズ高さhaが等しい形態(リニアフレネルレンズ121−1)としてもよいし、図2(b)に示すようにその配列方向におけるピッチPaが等しい形態(リニアフレネルレンズ121−2)としてもよい。本実施形態のレンズシート12は、一例として、図2(a)に示すように、レンズ高さhaが等しい形態として説明するが、これに限定されるものではない。また、リニアフレネルレンズ121を形成する単位レンズ121aの数は適宜選択してよい。
The linear Fresnel lens 121 has a lens structure that is optically equivalent to a cylindrical lens 921 having a substantially cylindrical shape whose sectional shape is shown in FIG. The linear Fresnel lens 121 has the same arrangement pitch P (width in the arrangement direction) as the cylindrical lens 921, and the contour of the lens surface of the cylindrical lens 921 is divided into a plurality in the arrangement direction of the cylindrical lens 921. A plurality of unit lenses 121a having the lens surface 121b are arranged in the arrangement direction.
The plurality of unit lenses 121a constituting the linear Fresnel lens 121 may have the same lens height ha (linear Fresnel lens 121-1) as shown in FIG. 2 (a), or FIG. 2 (b). As shown, the pitch Pa in the arrangement direction may be equal (linear Fresnel lens 121-2). As an example, the lens sheet 12 of the present embodiment will be described as having the same lens height ha as shown in FIG. 2A, but is not limited thereto. Further, the number of unit lenses 121a forming the linear Fresnel lens 121 may be appropriately selected.

このリニアフレネルレンズ121は、画面上下方向を長手方向とし、画面左右方向に配列されており、配列ピッチ(配列方向における幅)は、Pである。
また、リニアフレネルレンズ121は、紫外線硬化型樹脂製である。リニアフレネルレンズ121は、基材層122とリニアフレネルレンズ121を成型する成形型との間に紫外線硬化型樹脂を滴下して、基材層122を金型に押圧し、紫外線を照射して硬化させた後、成形型から離型することにより形成される。なお、リニアフレネルレンズ121は、紫外線硬化型樹脂に限らず、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂を用いて成形してもよい。
The linear Fresnel lenses 121 are arranged in the horizontal direction of the screen with the vertical direction of the screen being the longitudinal direction, and the arrangement pitch (width in the arrangement direction) is P.
The linear Fresnel lens 121 is made of an ultraviolet curable resin. The linear Fresnel lens 121 is cured by dropping an ultraviolet curable resin between the base material layer 122 and a mold for molding the linear Fresnel lens 121, pressing the base material layer 122 against the mold, and irradiating the ultraviolet light. Then, it is formed by releasing from the mold. The linear Fresnel lens 121 is not limited to the ultraviolet curable resin, and may be molded using another ionizing radiation curable resin such as an electron beam curable resin.

上述のようにリニアフレネルレンズ121は、図2(a)に示すシリンドリカルレンズと光学的に等価であり、その配列ピッチが等しいが、図2(a)に示すシリンドリカルレンズに比べてレンズ部分の厚さが薄い。
従って、成形に用いる成形型の切削作業が容易であり、また、リニアフレネルレンズ121を成形する際の紫外線硬化型樹脂等の硬化性も良好であり、使用する樹脂量も低減できる。また、ロール状の基材層122にリニアフレネルレンズ121を成形した後、巻き取り等も容易に行える。従って、レンズシート12を安価でかつ容易に製造できる。
また、リニアフレネルレンズ121は、シリンドリカルレンズ921よりもレンズの厚さが薄いので、レンズシート12の薄型化・軽量化を図ることができ、表示装置の薄型化・軽量化を図ることができる。
なお、このレンズシート12は、基材層122の光源部11側に接合層を介してガラス基板を接合した形態としてもよい。
また、レンズシート12は、上述のような紫外線成形法に限らず、インジェクション法やキャスト法等によって形成してもよい。
As described above, the linear Fresnel lens 121 is optically equivalent to the cylindrical lens shown in FIG. 2A and has the same arrangement pitch. However, the thickness of the lens portion is larger than that of the cylindrical lens shown in FIG. Thin.
Therefore, the cutting work of the mold used for molding is easy, the curability of the ultraviolet curable resin or the like when molding the linear Fresnel lens 121 is good, and the amount of resin to be used can be reduced. Further, after the linear Fresnel lens 121 is formed on the roll-shaped base material layer 122, winding or the like can be easily performed. Therefore, the lens sheet 12 can be manufactured inexpensively and easily.
Further, since the linear Fresnel lens 121 is thinner than the cylindrical lens 921, the lens sheet 12 can be made thinner and lighter, and the display device can be made thinner and lighter.
In addition, this lens sheet 12 is good also as a form which joined the glass substrate to the light source part 11 side of the base material layer 122 via the joining layer.
The lens sheet 12 is not limited to the ultraviolet molding method as described above, and may be formed by an injection method, a casting method, or the like.

制御部14は、不図示の入力部からの入力等に応じて、LCDパネル13に2次元映像の表示と3次元映像の表示との切り替えを指示し、また、3次元映像表示時には、LCDパネル13の複数の視差映像の表示の切り替えと光源部11の点光源112a〜112dの点灯及び消灯の切り替えとを同期させながら指示する。   The control unit 14 instructs the LCD panel 13 to switch between 2D video display and 3D video display in response to an input from an input unit (not shown). The instruction is performed while synchronizing the switching of the display of the plurality of 13 parallax images and the switching of turning on and off of the point light sources 112a to 112d of the light source unit 11.

図3は、第1実施形態の表示装置10において、レンズシート12及び光源部11の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。図3(a)〜(d)は、それぞれ点光源112a〜112dが点灯する場合を示している。なお、図3では、理解を容易にするために、レンズシート12のリニアフレネルレンズ121及び基材層122は、同じ屈折率であるとして示している。
本実施形態のLCDパネル13及び光源部11は、制御部14の指示により、点光源112aが点灯するときに第1左眼用映像を表示し、点光源112bが点灯するときに第2左眼用映像を表示し、点光源112cが点灯するときに第2右眼用映像を表示し、点光源112dが点灯するときに第1右眼用映像を表示する。
FIG. 3 is an enlarged view of a part of a cross section of the lens sheet 12 and the light source unit 11 parallel to the left-right direction of the screen in the display device 10 according to the first embodiment. 3A to 3D show cases where the point light sources 112a to 112d are turned on, respectively. In FIG. 3, in order to facilitate understanding, the linear Fresnel lens 121 and the base material layer 122 of the lens sheet 12 are shown as having the same refractive index.
The LCD panel 13 and the light source unit 11 according to the present embodiment display the first left eye image when the point light source 112a is turned on and the second left eye when the point light source 112b is turned on according to an instruction from the control unit 14. A second right-eye image is displayed when the point light source 112c is lit, and a first right-eye image is displayed when the point light source 112d is lit.

即ち、制御部14の指示により、LCDパネル13が第1左眼用映像を表示するとき、図3(a)に示すように、光源部11は、その視差映像に合わせた点光源112aを点灯させ、他の点光源112b〜112dを消灯する。従って、レンズシート12には、点光源112aから出射した光が入射する。
レンズシート12に入射した光は、図3(a)中に矢印で示すように、点光源112aが対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの左側へ約10°の方向をピークとして約5〜15°の範囲内へ出射される。このとき、LCDパネル13が第1左眼用映像を表示しているので、第1左眼用映像の光は、観察者Oから見て左側へ約10°の方向をピークとして約5〜15°の範囲内へ出射される。
That is, when the LCD panel 13 displays the first left-eye image in accordance with an instruction from the control unit 14, as shown in FIG. 3A, the light source unit 11 turns on the point light source 112a in accordance with the parallax image. And turn off the other point light sources 112b to 112d. Therefore, the light emitted from the point light source 112 a is incident on the lens sheet 12.
As shown by an arrow in FIG. 3A, the light incident on the lens sheet 12 is, for example, from the linear Fresnel lens 121 corresponding to the point light source 112a, for example, by the observer O with respect to the screen front direction in the screen left-right direction. The light is emitted in the range of about 5 to 15 ° with the direction of about 10 ° to the left as a peak. At this time, since the LCD panel 13 displays the first left-eye image, the light of the first left-eye image is about 5 to 15 with the peak at about 10 ° to the left as viewed from the observer O. It is emitted within the range of °.

同様に、制御部14の指示より、LCDパネル13が第2左眼用映像を表示するとき、図3(b)に示すように、光源部11は、第2左眼用映像に対応する点光源112bを点灯させ、他の点光源112a,112c,112dを消灯させる。点光源112bから出射した光は、レンズシート12に入射し、点光源112bが対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの左側へ約5°の方向をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射される。これにより、第2左眼用映像の光は、観察者Oから見て左側へ約5°の方向をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射される。   Similarly, when the LCD panel 13 displays a second left-eye image based on an instruction from the control unit 14, the light source unit 11 corresponds to the second left-eye image as shown in FIG. The light source 112b is turned on, and the other point light sources 112a, 112c, and 112d are turned off. The light emitted from the point light source 112b is incident on the lens sheet 12, and is, for example, about 5 ° from the linear Fresnel lens 121 corresponding to the point light source 112b to the left side of the observer O with respect to the screen front direction in the horizontal direction of the screen. The light is emitted in the range of about 0 to 10 ° with the direction as a peak. As a result, the light of the second left-eye image is emitted in the range of about 0 to 10 ° with the peak at a direction of about 5 ° to the left as viewed from the observer O.

また、制御部14の指示より、LCDパネル13が第2右眼用映像を表示するとき、図3(c)に示すように、光源部11は、第2右眼用映像に対応する点光源112cを点灯させ、他の点光源112a,112b,112dを消灯させる。点光源112cから出射した光は、レンズシート12に入射し、点光源112cが対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの右側へ約5°の方向をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射される。これにより、第2右眼用映像の光は、観察者Oから見て右側へ約5°の方向をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射される。   Further, when the LCD panel 13 displays the second right-eye image based on the instruction from the control unit 14, as shown in FIG. 3C, the light source unit 11 is a point light source corresponding to the second right-eye image. 112c is turned on, and the other point light sources 112a, 112b, and 112d are turned off. The light emitted from the point light source 112c enters the lens sheet 12, and is, for example, about 5 ° from the linear Fresnel lens 121 corresponding to the point light source 112c to the right side of the observer O with respect to the screen front direction in the horizontal direction of the screen. The light is emitted in the range of about 0 to 10 ° with the direction as a peak. As a result, the light of the second right-eye image is emitted in the range of about 0 to 10 ° with the peak at a direction of about 5 ° to the right as viewed from the observer O.

さらに、LCDパネル13が第1右眼用映像を表示するとき、制御部14の指示より、図3(d)に示すように、第1右眼用映像に対応する点光源112dが点灯し、他の点光源112a〜112cは消灯する。そして、点光源112dから出射した光は、レンズシート12に入射し、点光源112dが対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの右側へ約10°の方向をピークとして約5〜15°の範囲内へ出射される。これにより、第1右眼用映像の光は、観察者Oから見て右側へ約10°の方向をピークとして約5〜15°の範囲内へ出射される。   Further, when the LCD panel 13 displays the first right-eye image, the point light source 112d corresponding to the first right-eye image is turned on as shown in FIG. The other point light sources 112a to 112c are turned off. Then, the light emitted from the point light source 112d is incident on the lens sheet 12, and from the linear Fresnel lens 121 corresponding to the point light source 112d, for example, about 10 to the right side of the observer O with respect to the screen front direction in the screen left-right direction. The light is emitted in the range of about 5 to 15 ° with the direction of ° as a peak. As a result, the light of the first right-eye image is emitted in the range of about 5 to 15 ° with the peak at a direction of about 10 ° to the right as viewed from the observer O.

なお、上記の説明において、本実施形態の表示装置10は、画面左右方向における画面正面方向に対する各映像光の主たる出射方向を、第1左眼用映像光は、観察者Oの左側に約10°の方向、第2左眼用映像光は、観察者Oの左側に約5°の方向、第2右眼用映像光は、観察者Oの右側に約5°の方向、第1右眼用映像光は、観察者Oの右側に約10°の方向である例を挙げて説明したが、各視差映像の光の主たる出射方向の角度は、表示装置10の使用環境等に応じて適宜設定可能である。   In the above description, the display device 10 of the present embodiment indicates the main emission direction of each image light with respect to the screen front direction in the left-right direction of the screen, and the first left-eye image light is approximately 10 on the left side of the observer O. Direction, the second left-eye image light is about 5 ° on the left side of the observer O, and the second right-eye image light is about 5 ° on the right side of the observer O, the first right eye. The image light has been described with an example of about 10 ° on the right side of the observer O, but the angle of the main emission direction of the light of each parallax image is appropriately determined according to the use environment of the display device 10 and the like. It can be set.

LCDパネル13の表示する4つの視差映像は、高速で順次切り替わり(例えば、240Hz)、LCDパネル13の表示する4つの視差映像の切り替えと、光源部11の点光源112a〜112dの点灯とは、制御部14の指示により、同期して行われる。これにより、観察者Oは、LCDパネル13の観察面に表示される映像を、立体視用の眼鏡を使わなくても3次元映像として観察可能である。
しかも、各視差映像は、1フレームにおいてLCDパネル13の有効範囲内の画素を略全て使用して表示され、LCDパネル13の画面の解像度を落とすことなく3次元映像を表示できるので、高解像度である良好な3次元映像を表示できる。
The four parallax images displayed on the LCD panel 13 are sequentially switched at a high speed (for example, 240 Hz), the switching of the four parallax images displayed on the LCD panel 13 and the lighting of the point light sources 112a to 112d of the light source unit 11 are: This is performed in synchronization with an instruction from the control unit 14. Thus, the observer O can observe the image displayed on the observation surface of the LCD panel 13 as a three-dimensional image without using stereoscopic glasses.
Moreover, each parallax image is displayed using almost all pixels within the effective range of the LCD panel 13 in one frame, and a 3D image can be displayed without reducing the resolution of the screen of the LCD panel 13. A good 3D image can be displayed.

また、LCDパネル13が2次元映像を表示する場合には、制御部14の指示により、光源部11は、全ての点光源112を点灯させる。そして、点光源112から出射した光は、レンズシート12を透過してLCDパネル13に入射し、LCDパネル13に表示される映像を背面から照明し、良好な2次元映像を表示できる。従って、本実施形態の表示装置10は、2次元映像に関しても、1フレームをLCDパネル13の有効画面内の全ての画素を使用して表示できるので、2次元映像の解像度も落とすことなく、良好な映像を表示できる。
加えて、本実施形態によれば、点光源112としてLED光源を用いている。このLED光源は、自発光するので、各視差映像に対応する点光源のみを点灯する3次元映像表示時であっても、十分に明るい映像を表示できる。
When the LCD panel 13 displays a 2D image, the light source unit 11 turns on all the point light sources 112 according to an instruction from the control unit 14. The light emitted from the point light source 112 passes through the lens sheet 12 and enters the LCD panel 13, and the image displayed on the LCD panel 13 can be illuminated from the back, so that a good two-dimensional image can be displayed. Therefore, the display device 10 according to the present embodiment can display one frame using all the pixels in the effective screen of the LCD panel 13 even for a two-dimensional image, so that the resolution of the two-dimensional image is not deteriorated. Can be displayed.
In addition, according to the present embodiment, an LED light source is used as the point light source 112. Since this LED light source emits light, a sufficiently bright image can be displayed even during 3D image display in which only the point light source corresponding to each parallax image is turned on.

さらに、表示用のLCDパネルの観察面上に汎用のレンチキュラーレンズシートを配置した従来の3次元映像表示可能な表示装置では、2次元映像を表示する場合に、単位レンズ(レンチキュラーレンズ)によって映像光が断続的に出射するために生じるスプリット等の表示不良が問題であった。しかし、本実施形態の表示装置10は、レンズシート12がLCDパネル13より背面側(光源部11側)に配置されるので、そのようなスプリットが生じることがない。
以上のことから、本実施形態によれば、観察者が裸眼で観察可能な3次元映像を高い解像度で良好に表示でき、かつ、2次元映像表示時にもスプリット等が低減され、解像度の高い良好な2次元映像を表示できる。
Further, in a conventional display device capable of displaying a three-dimensional image, in which a general-purpose lenticular lens sheet is arranged on the observation surface of the display LCD panel, when displaying a two-dimensional image, image light is emitted by a unit lens (lenticular lens). The display defect such as split caused by intermittent emission of light is a problem. However, in the display device 10 of the present embodiment, since the lens sheet 12 is disposed on the back side (light source unit 11 side) from the LCD panel 13, such a split does not occur.
As described above, according to the present embodiment, a 3D image that can be observed with the naked eye by an observer can be displayed with high resolution, and splits and the like can be reduced even when 2D images are displayed. 2D images can be displayed.

一般的に、LED光源は、小サイズであってもその発光部分に比べてその外形が大きい(後述の図5等参照)。その外形寸法のために、LED光源を4つの点光源112として画面左右方向に図1(a)のように配置した場合、その4つ分の点光源に対応する画面左右方向の幅が比較的大きくなる。また、視差映像がの数が6つや8つとなった場合には、点光源の数も6つや8つとなり、さらに画面左右方向における幅が大きくなる。そのため、これらの点光源に対応するシリンドリカルレンズは、その配列ピッチ(画面左右方向の幅)が、汎用のレンズシート等に比べて大幅に大きくなる。
このような大きな配列ピッチのシリンドリカルレンズを成形する成形型を作製する場合、成形型(金型)の切削深さが増すために切削の難易度が上がり、成形型の作製が困難である。また、そのような成形型を用いて紫外線成形法等によってレンズ形状を賦形する際には、レンズの厚み(レンズ高さ)が大きく、1つのレンズ自体の体積も大きいため、紫外線硬化型樹脂等の硬化性が悪化しやすく、ロール状の基材層にシリンドリカルレンズを成形した場合には、成形後に巻き取りが困難になる場合があり、レンズシートの作製が困難である。さらに、レンズ厚が大きいため、レンズシート自体の厚みが増え、表示装置の薄型化・軽量化の妨げになる。
In general, an LED light source has a larger outer shape than a light emitting portion even if it is a small size (see FIG. 5 and the like described later). Due to the outer dimensions, when the LED light source is arranged as four point light sources 112 in the horizontal direction of the screen as shown in FIG. 1A, the horizontal width of the screen corresponding to the four point light sources is relatively large. growing. Further, when the number of parallax images is six or eight, the number of point light sources is six or eight, and the width in the horizontal direction of the screen is further increased. Therefore, the cylindrical lenses corresponding to these point light sources have a significantly larger arrangement pitch (width in the horizontal direction of the screen) than that of a general-purpose lens sheet.
When producing a mold for molding such a large arrangement pitch of cylindrical lenses, the cutting depth of the mold (mold) increases, so that the difficulty of cutting increases, making it difficult to produce the mold. In addition, when a lens shape is formed by an ultraviolet molding method or the like using such a mold, the thickness of the lens (lens height) is large and the volume of one lens itself is large. When the cylindrical lens is molded on the roll-shaped base material layer, it may be difficult to wind up after molding, and it is difficult to produce a lens sheet. Furthermore, since the lens thickness is large, the thickness of the lens sheet itself increases, which hinders the reduction in thickness and weight of the display device.

しかし、本実施形態では、レンズシート12として、シリンドリカルレンズ921と光学的に等価であるリニアフレネルレンズ(シリンダーフレネルレンズ)121が複数配列されたレンズシート12を用いているので、一般的なレンチキュラーレンズシートに比べてそのレンズ厚(レンズ高さ)が低く、成形型の加工も容易であり、成形も容易に行える。また、レンズシート12は、リニアフレネルレンズ121と同ピッチのシリンドリカルレンズを備える一般的なレンチキュラーレンズシートに比べて、薄型かつ軽量である。
従って、本実施形態によれば、上述のようなレンズシート12の成形型の加工困難性や樹脂の硬化性等の問題を解消でき、かつ、レンズシート12を低コストで容易に作製でき、表示装置10の薄型化・軽量化も実現することができる。
However, in this embodiment, since the lens sheet 12 in which a plurality of linear Fresnel lenses (cylinder Fresnel lenses) 121 that are optically equivalent to the cylindrical lens 921 is used is used as the lens sheet 12, a general lenticular lens is used. The lens thickness (lens height) is lower than that of the sheet, the processing of the mold is easy, and the molding can be performed easily. The lens sheet 12 is thinner and lighter than a general lenticular lens sheet having a cylindrical lens having the same pitch as the linear Fresnel lens 121.
Therefore, according to the present embodiment, the problems such as the difficulty in processing the mold of the lens sheet 12 and the curability of the resin as described above can be solved, and the lens sheet 12 can be easily manufactured at low cost. The device 10 can also be reduced in thickness and weight.

(第2実施形態)
図4は、第2実施形態の表示装置20を示す図である。図4(a)は、表示装置20の構成を説明する図であり、図4(b)は、光源部21の一部を正面方向から見た図である。
第2実施形態の表示装置20は、点光源212が、シート面の法線方向及び画面左右方向(リニアフレネルレンズ121の配列方向)において、リニアフレネルレンズ121の焦点近傍に配列されている点が、前述の第1実施形態の表示装置10とは異なる以外は、第1実施形態の表示装置10と略同様の形態である。従って、前述の第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
表示装置20は、光源部21と、レンズシート12と、LCDパネル13と、制御部14とを備える液晶透過型表示装置である。この表示装置20は、LCDパネル13に表示された映像を、光源部21から出射してレンズシート12を透過した光によって、背面側から照明することにより、2次元映像の表示及び3次元映像の表示が可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a diagram illustrating the display device 20 according to the second embodiment. 4A is a diagram illustrating the configuration of the display device 20, and FIG. 4B is a diagram of a part of the light source unit 21 as viewed from the front.
In the display device 20 of the second embodiment, the point light sources 212 are arranged in the vicinity of the focal point of the linear Fresnel lens 121 in the normal direction of the sheet surface and the horizontal direction of the screen (the arrangement direction of the linear Fresnel lens 121). The display device 10 is substantially the same as the display device 10 of the first embodiment except that it is different from the display device 10 of the first embodiment. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.
The display device 20 is a liquid crystal transmission display device including a light source unit 21, a lens sheet 12, an LCD panel 13, and a control unit 14. The display device 20 illuminates the image displayed on the LCD panel 13 from the back side with light emitted from the light source unit 21 and transmitted through the lens sheet 12, thereby displaying a 2D image and a 3D image. Display is possible.

光源部21は、支持部材111と点光源212とを備えており、板状の支持部材111の観察面側(LCDパネル13側)の面上に、点光源212が、シート面の法線方向及び画面左右方向においてリニアフレネルレンズ121の焦点近傍となる位置に画面左右方向に配列されている。光源部21は、LCDパネル13を背面から照明する光源装置である。点光源212は、LED光源等が用いられる。
本実施形態では、点光源212が、画面左右方向に隣接して4つ配列されて1組の点光源部213となっている。この1組の点光源部213を形成する点光源212の数は、LCDパネル13が表示する視差映像の数(本実施形態であれば4つ)に等しい。この点光源部213は、支持部材111上であってシート面の法線方向及び画面左右方向においてリニアフレネルレンズ121の焦点位置近傍となる位置に、画面上下方向及び画面左右方向に複数配列されている。
The light source unit 21 includes a support member 111 and a point light source 212. On the surface of the plate-like support member 111 on the observation surface side (LCD panel 13 side), the point light source 212 is in the normal direction of the sheet surface. In the horizontal direction of the screen, the linear Fresnel lens 121 is arranged in the horizontal direction at a position near the focal point. The light source unit 21 is a light source device that illuminates the LCD panel 13 from the back side. As the point light source 212, an LED light source or the like is used.
In the present embodiment, four point light sources 212 are arranged adjacent to each other in the horizontal direction of the screen to form a set of point light source units 213. The number of point light sources 212 forming the set of point light source units 213 is equal to the number of parallax images displayed on the LCD panel 13 (four in this embodiment). A plurality of the point light source units 213 are arranged on the support member 111 in the vertical direction of the screen and the horizontal direction of the screen at positions near the focal position of the linear Fresnel lens 121 in the normal direction of the sheet surface and in the horizontal direction of the screen. Yes.

図5は、第2実施形態の表示装置20における光源部21の他の例を示す図である。図5(a)は、レンズシート12及び光源部21の一部を画面正面方向から観察した様子を示し、図5(b)は、画面左右方向に平行であって観察面(レンズシート12のシート面)に直交する断面の一部を拡大して示している。
本実施形態では、図4(b)に示すように、点光源部213を構成する点光源212a〜212dは、画面左右方向に隣接して一列に配列されている例を示しているが、これに限らず、例えば、図5に示すように、画面左右方向において、リニアフレネルレンズ121の焦点位置近傍となる位置に各点光源212が画面上下方向に1つずつ段違いに配列され、点光源部213の各点光源212のなす列が画面左右方向に対して角度をなす形態としてもよい。
点光源212にLED等を用いる場合、図5(a)に示すように、その外形が発光部分eに比べて大きく、発光部分eをリニアフレネルレンズ121の焦点位置近傍に図4(b)のように画面左右方向に密接して配置することが困難な場合がある。このような場合には、図5に示すような配置方法を用いることにより、点光源部213の各点光源212の発光部分eをリニアフレネルレンズ121の焦点位置近傍に配置することができる。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the light source unit 21 in the display device 20 according to the second embodiment. 5A shows a state in which the lens sheet 12 and a part of the light source unit 21 are observed from the front direction of the screen, and FIG. 5B is parallel to the horizontal direction of the screen and the observation surface (of the lens sheet 12). A part of a cross section orthogonal to the sheet surface is shown enlarged.
In the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the point light sources 212a to 212d constituting the point light source unit 213 are illustrated as being arranged in a line adjacent to each other in the horizontal direction of the screen. For example, as shown in FIG. 5, in the horizontal direction of the screen, each point light source 212 is arranged in a stepwise manner in the vertical direction of the screen at a position near the focal position of the linear Fresnel lens 121. A row formed by the point light sources 212 of 213 may form an angle with respect to the horizontal direction of the screen.
When an LED or the like is used for the point light source 212, as shown in FIG. 5A, the outer shape thereof is larger than the light emitting portion e, and the light emitting portion e is located near the focal position of the linear Fresnel lens 121 as shown in FIG. As described above, it may be difficult to arrange the screens closely in the horizontal direction of the screen. In such a case, the light emitting portion e of each point light source 212 of the point light source unit 213 can be arranged near the focal position of the linear Fresnel lens 121 by using an arrangement method as shown in FIG.

図6は、第2実施形態の表示装置20において、レンズシート12及び光源部21の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。図6では、一例として、LCDパネル13が第2左眼用映像を表示し、点光源212bが点灯している状態を示している。なお、図6では、理解を容易にするために、レンズシート12のリニアフレネルレンズ121と基材層122とは、同じ屈折率であるとして示している。
LCDパネル13が第2左眼用映像を表示するとき、図6に示すように、制御部14の指示により、光源部21は、点光源212bを点灯し、他の点光源212a,212c,212dは消灯する。点光源212bから出射した光は、レンズシート12に入射し、対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの左側へ約2°をピークとして約0〜7°の範囲内へ出射する。また、他の点光源21a,212c,212dもそれぞれ所定の方向へ出射する。
FIG. 6 is an enlarged view of a part of a cross section of the lens sheet 12 and the light source unit 21 parallel to the horizontal direction of the screen in the display device 20 of the second embodiment. In FIG. 6, as an example, the LCD panel 13 displays a second left-eye image and the point light source 212b is turned on. In FIG. 6, for easy understanding, the linear Fresnel lens 121 and the base material layer 122 of the lens sheet 12 are shown as having the same refractive index.
When the LCD panel 13 displays the second left-eye image, the light source unit 21 turns on the point light source 212b and other point light sources 212a, 212c, and 212d according to an instruction from the control unit 14, as shown in FIG. Turns off. The light emitted from the point light source 212b is incident on the lens sheet 12, and is about 0 with a peak of about 2 ° from the corresponding linear Fresnel lens 121 to the left side of the observer O with respect to the front direction of the screen in the horizontal direction of the screen. It emits within the range of ~ 7 °. Further, the other point light sources 21a, 212c, and 212d also emit in predetermined directions.

3次元映像表示には、光源部21は、制御部14の指示により、前述の第1実施形態のように、LCDパネル13が表示する4つの視差映像の切り替えに同期して、順次、各点光源212a〜212dの発光と消灯とを繰り返す。従って、表示装置20は、解像度を落とすことなく、観察者Oが立体視用の眼鏡等を用いることなく、良好な3次元映像を表示できる。
一方、2次元映像表示時には、光源部21は、制御部14の指示により、全ての点光源212を点灯する。光源部21から発せられた光は、レンズシート12を透過し、LCDパネル13に表示される2次元映像を背面から照明する。従って、表示装置20は、スプリット等の表示不良が生じることがなく、また、解像度も落とすことなく、良好な2次元映像を表示できる。
In the three-dimensional video display, the light source unit 21 sequentially receives each point in synchronization with the switching of the four parallax images displayed on the LCD panel 13 as in the first embodiment described above according to an instruction from the control unit 14. The light sources 212a to 212d are repeatedly turned on and off. Therefore, the display device 20 can display a good 3D image without reducing the resolution and without the observer O using stereoscopic glasses or the like.
On the other hand, at the time of two-dimensional video display, the light source unit 21 turns on all the point light sources 212 according to an instruction from the control unit 14. The light emitted from the light source unit 21 passes through the lens sheet 12 and illuminates the two-dimensional image displayed on the LCD panel 13 from the back. Therefore, the display device 20 can display a good two-dimensional image without causing a display defect such as splitting and without reducing the resolution.

以上のことから、本実施形態によれば、解像度を落とすことなく、裸眼で観察可能な良好な3次元映像や、スプリット等の表示不良のない良好な2次元映像を表示できる。
また、本実施形態によれば、点光源部213は、リニアフレネルレンズ121の焦点位置近傍に位置するので、3次元映像表示時に、点光源212a〜212dから出射した光が、対応するリニアフレネルレンズ121ではない別のリニアフレネルレンズ(例えば、対応するリニアフレネルレンズ121に隣接する別のリニアフレネルレンズ121)に入射し、所望する方向から大きくはずれた方向へ出射する光量を大幅に低減できる。従って、ゴーストを極力低減し、より明るい3次元映像を表示することができる。
From the above, according to the present embodiment, it is possible to display a good three-dimensional video that can be observed with the naked eye and a good two-dimensional video that does not have a display defect such as split without reducing the resolution.
In addition, according to the present embodiment, the point light source unit 213 is located in the vicinity of the focal position of the linear Fresnel lens 121, so that when the three-dimensional image is displayed, the light emitted from the point light sources 212a to 212d corresponds to the corresponding linear Fresnel lens. The amount of light incident on another linear Fresnel lens other than 121 (for example, another linear Fresnel lens 121 adjacent to the corresponding linear Fresnel lens 121) and emitted in a direction greatly deviating from the desired direction can be greatly reduced. Therefore, it is possible to reduce the ghost as much as possible and display a brighter three-dimensional image.

(第3実施形態)
図7は、第3実施形態の表示装置30を示す図である。図7(a)には、表示装置30の構成を説明する図であり、図7(b)は、光制御シート35の画面左右方向の断面の一部を拡大した図を示している。
図7に示す第3実施形態の表示装置30は、光源部11とレンズシート12との間に、光制御シート35を備えている点が、前述の第1実施形態の表示装置10とは異なる以外は、第1実施形態の表示装置10と略同様の形態である。従って、前述の第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
表示装置30は、光源部11と、レンズシート12と、光制御シート35と、LCDパネル13と、制御部14とを備える液晶透過型表示装置である。この表示装置30は、LCDパネル13に表示された映像を、光源部11から発せられ、光制御シート35及びレンズシート12を透過した光によって背面側から照明することにより、2次元映像や3次元映像の表示を表示する。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating the display device 30 according to the third embodiment. 7A is a diagram illustrating the configuration of the display device 30, and FIG. 7B is an enlarged view of a part of the cross section of the light control sheet 35 in the horizontal direction of the screen.
The display device 30 according to the third embodiment shown in FIG. 7 is different from the display device 10 according to the first embodiment described above in that a light control sheet 35 is provided between the light source unit 11 and the lens sheet 12. Except for this, it is substantially the same as the display device 10 of the first embodiment. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.
The display device 30 is a liquid crystal transmissive display device including the light source unit 11, the lens sheet 12, the light control sheet 35, the LCD panel 13, and the control unit 14. The display device 30 illuminates the image displayed on the LCD panel 13 from the back side with the light emitted from the light source unit 11 and transmitted through the light control sheet 35 and the lens sheet 12, thereby providing a two-dimensional image or a three-dimensional image. Display the video display.

光制御シート35は、図7(b)に示すように、光制御シート基材層353と、光透過部351と光吸収部352とを有しており、そのシート面に直交し、画面左右方向(リニアフレネルレンズ121の配列方向)に平行な断面において、光透過部351と光吸収部352とがシート面に沿って交互に配列されている。
光制御シート基材層353は、光透過性を有するシート状の部材であり、この光制御シート35のベースとなる層である。本実施形態の光制御シート基材層353は、熱可塑性樹脂製のシート状の部材を用いている。
As shown in FIG. 7B, the light control sheet 35 includes a light control sheet base material layer 353, a light transmission part 351, and a light absorption part 352, which are orthogonal to the sheet surface, In a cross section parallel to the direction (arrangement direction of the linear Fresnel lens 121), the light transmitting portions 351 and the light absorbing portions 352 are alternately arranged along the sheet surface.
The light control sheet base material layer 353 is a sheet-like member having light transmittance, and is a layer serving as a base of the light control sheet 35. The light control sheet base material layer 353 of the present embodiment uses a sheet-like member made of a thermoplastic resin.

光透過部351は、光制御シート基材層353の光源部11側(背面側)に設けられ、光制御シート35のシート面に直交し、画面左右方向(リニアフレネルレンズ121の配列方向)に平行な断面における断面形状が、光源部11側における幅よりも観察面側における幅の方が広い略台形形状である。光吸収部352は、光制御シート35のシート面に直交し、画面左右方向に平行な断面における断面形状が略楔形形状であり、スクリーン面に沿って光透過部351と交互に形成されている。なお、本実施形態の光吸収部352は、図7(b)に示すように、上述の断面における断面形状が光源部11側を底面側とする略二等辺三角形形状である。この光吸収部が配列されるピッチは、リニアフレネルレンズ121の配列ピッチP以下である。   The light transmission part 351 is provided on the light source part 11 side (rear side) of the light control sheet base layer 353, is orthogonal to the sheet surface of the light control sheet 35, and is in the horizontal direction of the screen (the arrangement direction of the linear Fresnel lenses 121). The cross-sectional shape in the parallel cross-section is a substantially trapezoidal shape in which the width on the observation surface side is wider than the width on the light source unit 11 side. The light absorbing portion 352 has a substantially wedge-shaped cross section in a cross section perpendicular to the sheet surface of the light control sheet 35 and parallel to the horizontal direction of the screen, and is formed alternately with the light transmitting portions 351 along the screen surface. . In addition, as shown in FIG.7 (b), the light absorption part 352 of this embodiment is a substantially isosceles triangle shape by which the cross-sectional shape in the above-mentioned cross section makes the light source part 11 side the bottom face side. The pitch at which the light absorbing portions are arranged is equal to or less than the arrangement pitch P of the linear Fresnel lenses 121.

光透過部351は、光透過性を有する紫外線硬化型樹脂製であり、光吸収部352は、光を吸収する作用を有し、例えば、黒色顔料等を含有した紫外線硬化型樹脂製である。この光透過部351と光吸収部352とは、その屈折率が等しい。
光制御シート35は、その厚さがT3であり、光透過部351の高さがh31であり、光吸収部352の配列ピッチがP3(ただし、P3≦P)、光制御シート35の厚み方向における光吸収部352の高さはh32、底辺の幅はWである。
The light transmitting portion 351 is made of an ultraviolet curable resin having light transmittance, and the light absorbing portion 352 has an action of absorbing light, and is made of, for example, an ultraviolet curable resin containing a black pigment or the like. The light transmission part 351 and the light absorption part 352 have the same refractive index.
The thickness of the light control sheet 35 is T3, the height of the light transmission part 351 is h31, the arrangement pitch of the light absorption parts 352 is P3 (where P3 ≦ P), and the thickness direction of the light control sheet 35 The height of the light absorption part 352 at h is h32 and the width of the base is W.

図8は、第3実施形態の表示装置30において、レンズシート12、光制御シート35及び光源部11の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。図8では、一例として、LCDパネル13が第2左眼用映像を表示し、点光源112bが点灯している状態を示している。図8では、理解を容易にするために、レンズシート12の各部(リニアフレネルレンズ121、基材層122)及び光制御シート35の各部(光制御シート基材層353、光透過部351、光吸収部352)は、全て同じ屈折率であるとして示している。   FIG. 8 is an enlarged view of a part of a cross section of the lens sheet 12, the light control sheet 35, and the light source unit 11 parallel to the left-right direction of the screen in the display device 30 of the third embodiment. In FIG. 8, as an example, the LCD panel 13 displays a second left-eye image and the point light source 112b is turned on. In FIG. 8, for easy understanding, each part of the lens sheet 12 (linear Fresnel lens 121, base material layer 122) and each part of the light control sheet 35 (light control sheet base material layer 353, light transmission part 351, light Absorbers 352) are all shown to have the same refractive index.

3次元映像表示には、光源部11は、制御部14の指示により、前述の第1実施形態のように、LCDパネル13が表示する視差映像の切り替えに同期して、順次、各点光源112a〜112dの発光と消灯とを繰り返す。
LCDパネル13が第2左眼用映像を表示するとき、図8に示すように、制御部14の指示により、光源部11は、点光源112bを点灯し、他の点光源112a,112c,112dは消灯する。点光源112bから出射した光は、レンズシート12に入射し、対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの左側へ約5°方向をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射する。また、他の点光源112a,112c,112dからの光も、それぞれ所定の方向へ出射する。
このとき、一般的に点光源112が発する光は拡散光であるため、対応するリニアフレネルレンズ121だけではなく、隣接するリニアフレネルレンズ121から所望する方向とは大きくはずれた方向へ光が出射する場合がある。
しかし、光制御シート35を用いることにより、そのような光(例えば、図8中の光Ld)を吸収することができ、そのような光が迷光となって生じるゴースト等を低減できる。
For three-dimensional video display, the light source unit 11 sequentially instructs each point light source 112a in synchronization with the switching of the parallax video displayed on the LCD panel 13 as in the first embodiment described above according to an instruction from the control unit 14. Repeats ~ 112d light emission and extinction.
When the LCD panel 13 displays the second left-eye image, the light source unit 11 turns on the point light source 112b and other point light sources 112a, 112c, and 112d in accordance with an instruction from the control unit 14 as shown in FIG. Turns off. The light emitted from the point light source 112b is incident on the lens sheet 12, and the peak is about 5 ° from the corresponding linear Fresnel lens 121 to the left side of the observer O with respect to the front direction of the screen in the horizontal direction of the screen. It emits within the range of 0-10 °. In addition, light from other point light sources 112a, 112c, and 112d is also emitted in predetermined directions.
At this time, since the light emitted from the point light source 112 is generally diffused light, the light is emitted not only from the corresponding linear Fresnel lens 121 but also from the adjacent linear Fresnel lens 121 in a direction significantly different from the desired direction. There is a case.
However, by using the light control sheet 35, it is possible to absorb such light (for example, light Ld in FIG. 8), and to reduce ghosts and the like that are caused by such light as stray light.

一方、2次元映像表示時には、光源部11は、制御部14の指示により、全ての点光源112を点灯する。光源部11から発せられた光は、レンズシート12によって略正面方向への略平行光となってLCDパネル13に入射し、表示される2次元映像を背面から照明する。従って、表示装置30は、スプリット等の表示不良が生じることがなく、また、解像度も落とすことなく、良好な2次元映像を表示できる。   On the other hand, at the time of two-dimensional image display, the light source unit 11 turns on all the point light sources 112 according to an instruction from the control unit 14. The light emitted from the light source unit 11 is made into substantially parallel light in the substantially front direction by the lens sheet 12 and enters the LCD panel 13 to illuminate the displayed two-dimensional image from the back. Therefore, the display device 30 can display a good two-dimensional image without causing a display defect such as a split and without reducing the resolution.

よって、本実施形態によれば、解像度を落とすことなくゴーストを低減し、観察者Oが裸眼で観察可能な良好な3次元映像を表示することができ、スプリット等の表示不良のない良好な2次元映像を表示できる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the ghost without reducing the resolution, display a good 3D image that can be observed by the observer O with the naked eye, and to display a good 2 without a display defect such as split. Dimensional images can be displayed.

以下、各実施形態の実施例について説明する。
(実施例1)
実施例1の表示装置10は、図1に示す第1実施形態の表示装置10の実施例に相当する。
実施例1のLCDパネル13は、有効画面サイズが42インチワイドサイズ、FHD(full high definition:フルハイビジョン)であり、1ピクセル(RGB1セット)のピッチは484.5μmであり、その解像度は、1920×1080ピクセルである。また、画面左右方向及び画面上下方向におけるピクセルの配列ピッチは、0.4845mmである。
実施例1の光源部11は、点光源112として、白色光を発光するLED光源(日亜化学社製 NSSW206AT、ケース外形:3.8mm×0.6mm×1.0mm、発光部分の外形φ=350μm)を用いている。
Examples of each embodiment will be described below.
Example 1
The display device 10 of Example 1 corresponds to the example of the display device 10 of the first embodiment shown in FIG.
The LCD panel 13 of Example 1 has an effective screen size of 42 inches wide, FHD (full high definition), a pitch of one pixel (RGB 1 set) is 484.5 μm, and its resolution is 1920 × 1080 pixels. The pixel arrangement pitch in the horizontal direction of the screen and the vertical direction of the screen is 0.4845 mm.
The light source unit 11 of the first embodiment is an LED light source that emits white light as a point light source 112 (NSSW206AT, manufactured by Nichia Corporation, case outer shape: 3.8 mm × 0.6 mm × 1.0 mm, outer shape φ of the light emitting portion = 350 μm) is used.

実施例1のレンズシート12のリニアフレネルレンズ121は、曲率半径が15.09mm、配列ピッチ(配列方向のレンズ幅)Pが2.4mmであるシリンドリカルレンズと光学的に等価である。リニアフレネルレンズ121は、リニアフレネルレンズ121を構成する複数の単位レンズ121aの高さhaが略等しい形態である。リニアフレネルレンズ121は紫外線硬化型樹脂製であり、その屈折率が1.55である。
レンズシート12の基材層122は、アクリル樹脂製であり、その屈折率が1.49であり、その厚みが7.5mmである。
このリニアフレネルレンズ121は、基材層122とリニアフレネルレンズ121を成型する金型との間に紫外線硬化型樹脂を滴下して、基材層122を金型に押圧し、紫外線を照射して(1000mJ/cm、λ=365nm)硬化させた後、金型から離型することにより形成されている。
The linear Fresnel lens 121 of the lens sheet 12 of Example 1 is optically equivalent to a cylindrical lens having a radius of curvature of 15.09 mm and an arrangement pitch (lens width in the arrangement direction) P of 2.4 mm. The linear Fresnel lens 121 has a form in which the heights ha of the plurality of unit lenses 121a constituting the linear Fresnel lens 121 are substantially equal. The linear Fresnel lens 121 is made of an ultraviolet curable resin and has a refractive index of 1.55.
The base material layer 122 of the lens sheet 12 is made of an acrylic resin, has a refractive index of 1.49, and a thickness of 7.5 mm.
The linear Fresnel lens 121 is formed by dropping an ultraviolet curable resin between the base material layer 122 and a mold for molding the linear Fresnel lens 121, pressing the base material layer 122 against the metal mold, and irradiating with ultraviolet light. After being cured (1000 mJ / cm 2 , λ = 365 nm), it is formed by releasing from the mold.

制御部14からの指示により、LCDパネル13には、4視差分の映像が逐次表示され、各視差映像は、240Hzで切り替えられる。また、制御部14は、このLCDパネル13の映像表示の切り替えに同期して、光源部11の各点光源112の点灯及び消灯を制御する。   In accordance with an instruction from the control unit 14, four parallax images are sequentially displayed on the LCD panel 13, and each parallax image is switched at 240 Hz. In addition, the control unit 14 controls the turning on and off of each point light source 112 of the light source unit 11 in synchronization with the switching of the video display on the LCD panel 13.

図9は、実施例1の面光源装置(光源部11及びレンズシート12からなる部分)の画面左右方向における光の出射強度分布を示す図である。図9の縦軸は、相対強度であり、横軸は、画面左右方向における出射角度(レンズシート12のシート面に対する出射角度)である。なお、横軸のマイナス方向は、観察者Oから見て画面左方向であり、横軸のプラス方向は、観察者Oから見て画面右方向である。この図9に示す光の出射強度分布は、実施例1の面光源装置(光源部11及びレンズシート12からなる部分)を用いて、シミュレーションにより求めた。
なお、この実施例1の面光源装置のシミュレーションでは、光源部11とレンズシート12との間に、所定の厚さ(3mm)の透明の不図示のガラス板を配置し、そのガラス板の一方の面(観察者O側の面)にレンズシート12が配置され、そのガラス基板の他方の面(背面側の面)に光源部11(点光源112)が接するように配置されている場合を想定している。
FIG. 9 is a diagram illustrating a light emission intensity distribution in the left-right direction of the screen of the surface light source device of the first embodiment (a portion including the light source unit 11 and the lens sheet 12). The vertical axis in FIG. 9 is the relative intensity, and the horizontal axis is the emission angle in the horizontal direction of the screen (the emission angle with respect to the sheet surface of the lens sheet 12). The minus direction on the horizontal axis is the left direction of the screen when viewed from the observer O, and the positive direction of the horizontal axis is the right direction of the screen when viewed from the observer O. The emission intensity distribution of the light shown in FIG. 9 was obtained by simulation using the surface light source device of Example 1 (part consisting of the light source unit 11 and the lens sheet 12).
In the simulation of the surface light source device of Example 1, a transparent glass plate (not shown) having a predetermined thickness (3 mm) is disposed between the light source unit 11 and the lens sheet 12, and one of the glass plates. The lens sheet 12 is disposed on the surface (the surface on the observer O side), and the light source unit 11 (the point light source 112) is disposed on the other surface (the surface on the back side) of the glass substrate. Assumed.

図9に示すように、点光源112a〜112dから出射した光は、それぞれ、出射角度約−10°、出射角度約−3°、出射角度+3°、出射角度+10°をピークとする方向へ出射している。なお、出射角度のピーク方向は、単なる相対強度のピークではなく、出射光の帯域を考慮し、その帯域の中心をピークとしている。
これにより、実施例1の表示装置10により表示される3次元映像は、各出射角度方向へ主として各視差映像が出射し、これらの視差映像が拘束で切り替わるので、観察者Oが立体視用の眼鏡等を用いることなく、裸眼で明瞭に観察可能であり、かつ、解像度の高い明瞭な3次元映像を表示することができる。
As shown in FIG. 9, the light emitted from the point light sources 112a to 112d is emitted in directions in which the emission angle is about −10 °, the emission angle is about −3 °, the emission angle is + 3 °, and the emission angle is + 10 °, respectively. doing. Note that the peak direction of the emission angle is not a mere peak of relative intensity but takes the peak of the center of the band in consideration of the band of the emitted light.
Thereby, as for the three-dimensional image displayed by the display apparatus 10 of Example 1, each parallax image is mainly emitted in each emission angle direction, and these parallax images are switched by restriction. A clear three-dimensional image that can be clearly observed with the naked eye and has high resolution can be displayed without using glasses or the like.

実施例1の表示装置10に実際に3次元映像を表示して観察したところ、立体視用の眼鏡等を用いることなく、かつ、映像の解像度を落とすことなく、良好な3次元映像が観察された。また、実施例1の表示装置10は、2次元映像表示時に関しても、解像度を落とすことなく、かつスプリット等の表示不良もなく、良好な映像が観察された。   When the 3D image was actually displayed on the display device 10 of Example 1 and observed, a good 3D image was observed without using stereoscopic glasses or the like and without reducing the resolution of the image. It was. In addition, the display device 10 of Example 1 observed a good image without reducing the resolution and display defects such as splitting even when displaying a two-dimensional image.

(実施例2)
実施例2の表示装置20は、図4に示す第2実施形態の表示装置20の実施例である。
実施例2の表示装置20は、点光源として、実施例1と同様のLEDを用いており、図5に示すように、点光源部213の各点光源212a〜212dは、各点光源(LED光源)を1つずつ画面上下方向にずらし、画面左右方向には発光部分eの形状(外形φ=350μm)分ずつずらして配列された配置とし、リニアフレネルレンズ121の焦点近傍に配置する形態とした。
(Example 2)
The display device 20 of Example 2 is an example of the display device 20 of the second embodiment shown in FIG.
The display device 20 of the second embodiment uses the same LED as that of the first embodiment as a point light source. As illustrated in FIG. 5, the point light sources 212 a to 212 d of the point light source unit 213 are each point light sources (LEDs). The light source) is shifted one by one in the vertical direction of the screen, and is arranged so as to be shifted by the shape of the light emitting portion e (outside diameter φ = 350 μm) in the horizontal direction of the screen, and is arranged near the focal point of the linear Fresnel lens 121. did.

また、レンズシート12のリニアフレネルレンズ121は、曲率半径が1.63mm、配列ピッチ(配列方向におけるレンズ幅)Pが2.68mmであるシリンドリカルレンズと光学的に等価である。リニアフレネルレンズ121は、リニアフレネルレンズ121を構成する複数の単位レンズ121aの高さhaが略等しい形態である。リニアフレネルレンズ121は、紫外線硬化型樹脂製であり、その屈折率が1.55である。
基材層122は、PET樹脂製(コスモシャイン、A4300)であり、その厚さが0.25mmである。
実施例2のLCDパネル13は、前述の実施例1のLCDパネル13と同一仕様のものを用いている。
The linear Fresnel lens 121 of the lens sheet 12 is optically equivalent to a cylindrical lens having a radius of curvature of 1.63 mm and an arrangement pitch (lens width in the arrangement direction) P of 2.68 mm. The linear Fresnel lens 121 has a form in which the heights ha of the plurality of unit lenses 121a constituting the linear Fresnel lens 121 are substantially equal. The linear Fresnel lens 121 is made of an ultraviolet curable resin and has a refractive index of 1.55.
The base material layer 122 is made of PET resin (Cosmo Shine, A4300) and has a thickness of 0.25 mm.
The LCD panel 13 according to the second embodiment has the same specifications as the LCD panel 13 according to the first embodiment.

図10は、実施例2の面光源装置(光源部21及びレンズシート12からなる部分)の画面左右方向における光の出射強度分布を示す図である。図10の縦軸は、相対強度であり、横軸は、画面左右方向における出射角度(レンズシート12のシート面に対する出射角度)である。なお、横軸のマイナス方向は、観察者Oから見て画面左方向であり、横軸のプラス方向は、観察者Oから見て画面右方向である。この図10に示す光の出射強度分布は、前述の実施例1の面光源装置の光の出射強度分布と同様に、実施例2の面光源装置において、シミュレーションにより求めた。   FIG. 10 is a diagram illustrating a light emission intensity distribution in the left-right direction of the screen of the surface light source device of the second embodiment (a portion including the light source unit 21 and the lens sheet 12). The vertical axis in FIG. 10 is the relative intensity, and the horizontal axis is the emission angle in the horizontal direction of the screen (the emission angle with respect to the sheet surface of the lens sheet 12). The minus direction on the horizontal axis is the left direction of the screen when viewed from the observer O, and the positive direction of the horizontal axis is the right direction of the screen when viewed from the observer O. The light emission intensity distribution shown in FIG. 10 was obtained by simulation in the surface light source device of Example 2, similarly to the light emission intensity distribution of the surface light source device of Example 1 described above.

図10に示すように、点光源212a〜212dから出射した光は、それぞれ、出射角度約−5°、出射角度約−2°、出射角度約+2°、出射角度約+5°をピークとする方向へ出射している。なお、出射角度のピーク方向は、単なる相対強度のピークではなく、出射光の帯域を考慮し、その帯域の中心をピークとしている。
これにより、実施例2の表示装置20により表示される3次元映像は、各出射角度方向へ各視差映像が出射し、これらの視差映像が拘束で切り替わるので、観察者Oが立体視用の眼鏡等を用いることなく、裸眼で明瞭に観察可能であり、かつ、解像度の高い明瞭な3次元映像を表示することができる。
As shown in FIG. 10, the light emitted from the point light sources 212a to 212d has directions where the emission angle is about −5 °, the emission angle is about −2 °, the emission angle is about + 2 °, and the emission angle is about + 5 °, respectively. Is emitted. Note that the peak direction of the emission angle is not a mere peak of relative intensity but takes the peak of the center of the band in consideration of the band of the emitted light.
Thereby, the 3D image displayed by the display device 20 according to the second embodiment emits each parallax image in each emission angle direction, and these parallax images are switched by restriction. And the like can be clearly observed with the naked eye, and a clear three-dimensional image with high resolution can be displayed.

実際に、実施例2の表示装置20により3次元映像を表示したところ、解像度が高い良好な3次元映像が裸眼で観察された。また、実際に、実施例2の表示装置20により2次元映像を表示したところ、スプリット等がなく、解像度の高い良好な2次元映像が観察された。   Actually, when a 3D image was displayed by the display device 20 of Example 2, a good 3D image with high resolution was observed with the naked eye. Actually, when a two-dimensional image was displayed by the display device 20 of Example 2, a good two-dimensional image with high resolution and no split was observed.

さらに、図10に示す実施例2の光の出射強度分布では、前述の図9に示す実施例1の光の出射強度分布に比べて、所定のピーク強度以外の方向に生じる光の強度のピークが大幅に低減されている。このような所望の方向からはずれた方向に生じる強度のピークを形成する光は、その強度が大きいと、表示装置をある角度から観察した場合、ゴーストとなって観察され、3次元映像が不明瞭となり、画質の低下を招く。
しかし、実施例2の面光源装置では、そのようなゴーストを生じさせる迷光が大幅に低減されており、実施例2の表示装置20は、ゴーストが大幅に改善された、より良好な3次元映像を表示することができる。
Further, in the light emission intensity distribution of the second embodiment shown in FIG. 10, the light intensity peak generated in a direction other than the predetermined peak intensity as compared with the light emission intensity distribution of the first embodiment shown in FIG. 9 described above. Has been greatly reduced. If the intensity of the light that forms an intensity peak that occurs in a direction deviating from the desired direction is large, it is observed as a ghost when the display device is observed from a certain angle, and the three-dimensional image is unclear. As a result, the image quality is degraded.
However, in the surface light source device of the second embodiment, stray light causing such a ghost is greatly reduced, and the display device 20 of the second embodiment has a better three-dimensional image in which the ghost is greatly improved. Can be displayed.

(実施例3)
実施例3の表示装置30は、図7に示す第3実施形態の表示装置30の実施例である。なお、実施例3の表示装置30は、光源部11、LCDパネル13、レンズシート12は、いずれも実施例1の表示装置10と同一仕様のものを用いた。
光制御シート35は、その厚さT3=358μmであり、光透過部351の高さh31=170μm、光吸収部352の配列ピッチP3=60μm、光吸収部352の底辺の幅W=28μm、光吸収部352の高さh32=150μmである。
(Example 3)
The display device 30 of Example 3 is an example of the display device 30 of the third embodiment shown in FIG. In the display device 30 of Example 3, the light source unit 11, the LCD panel 13, and the lens sheet 12 all have the same specifications as the display device 10 of Example 1.
The light control sheet 35 has a thickness T3 = 358 μm, a height h31 = 170 μm of the light transmission part 351, an arrangement pitch P3 = 60 μm of the light absorption part 352, a width W of the bottom side of the light absorption part 352 = 28 μm, and light. The height h32 of the absorber 352 is 150 μm.

ここで、実施例3の面光源装置(光源部11,光制御シート35,レンズシート12からなる部分)と、光制御シート35を備えていない比較例の面光源装置(光源部11,レンズシート12からなる部分)との光の出射強度分布をシミュレーションにより比較した。
実施例3の面光源装置は、実施例1の面光源装置の光源部11とレンズシート12との間に光制御シート35をさらに備えた形態に相当する。ここでは、実施例3の面光源装置が、レンズシート12の光源部11側の面に不図示の透明なガラス板を備え、このガラス板と光制御シート35との間には空隙が存在する形態であることを想定して、シミュレーションを行っている。実施例3の面光源装置において、点光源112からレンズシート12までの距離は、実施例1の面光源装置と同じである。なお、実施例3の面光源装置においてレンズシート12と光制御シート35との間に配置される不図示のガラス板の厚みは、実施例1において光源部11とレンズシート12との間に配置されるガラス板よりも薄いものとした。また、比較例の面光源装置は、この実施例3の面光源装置と同様の形態であって光制御シート35を備えていない形態(ガラス板と光源部11の間は空隙)を想定してシミュレーションを行った。
Here, the surface light source device of Example 3 (the portion including the light source unit 11, the light control sheet 35, and the lens sheet 12) and the surface light source device of the comparative example that does not include the light control sheet 35 (the light source unit 11, the lens sheet). The emission intensity distribution of the light with the portion consisting of 12) was compared by simulation.
The surface light source device of Example 3 corresponds to a form in which a light control sheet 35 is further provided between the light source unit 11 and the lens sheet 12 of the surface light source device of Example 1. Here, the surface light source device of Example 3 includes a transparent glass plate (not shown) on the surface of the lens sheet 12 on the light source unit 11 side, and a gap exists between the glass plate and the light control sheet 35. Simulation is performed on the assumption of the form. In the surface light source device of the third embodiment, the distance from the point light source 112 to the lens sheet 12 is the same as that of the surface light source device of the first embodiment. In the surface light source device of Example 3, the thickness of a glass plate (not shown) arranged between the lens sheet 12 and the light control sheet 35 is arranged between the light source unit 11 and the lens sheet 12 in Example 1. It was made thinner than the glass plate. Further, the surface light source device of the comparative example is in the same form as the surface light source device of the third embodiment and does not include the light control sheet 35 (a space between the glass plate and the light source unit 11). A simulation was performed.

図11は、実施例3の面光源装置(光源部11,光制御シート35,レンズシート12からなる部分)及び比較例1の面光源装置(光源部11,レンズシート12からなる部分)の点光源112a,112b(図8参照)を点灯した場合における光の出射強度分布を比較する図である。図11の縦軸は、相対強度であり、横軸は、画面左右方向における出射角度(レンズシート12のシート面に対する出射角度)であり、横軸のマイナス方向は、観察者Oから見て画面左方向であり、横軸のプラス方向は、観察者Oから見て画面右方向である。
実施例3の面光源装置において、点光源112a,112bから出射した光は、それぞれ、出射角度約−9°、出射角度約−3°をピーク方向として出射している。
また、図11に示すように、光制御シート35を備えている実施例3の面光源装置では、光制御シート35を備えていない比較例の面光源装置よりも、設定された出射強度のピークとなる方向から大きくそれた方向に生じる強度ピークが大幅に低減している。従って、実施例3の表示装置30は、実施例1の表示装置10の奏する効果に加え、さらに、迷光が大幅に低減され、ゴーストの低減効果が高い良好な3次元映像を表示できる。
FIG. 11 shows points of the surface light source device of Example 3 (portion consisting of the light source unit 11, the light control sheet 35 and the lens sheet 12) and the surface light source device of Comparative Example 1 (portion consisting of the light source unit 11 and the lens sheet 12). It is a figure which compares the emitted light intensity distribution when the light sources 112a and 112b (refer FIG. 8) are lighted. The vertical axis in FIG. 11 is the relative intensity, the horizontal axis is the outgoing angle in the horizontal direction of the screen (the outgoing angle with respect to the sheet surface of the lens sheet 12), and the negative direction of the horizontal axis is the screen viewed from the observer O. It is the left direction, and the plus direction on the horizontal axis is the right direction of the screen when viewed from the observer O.
In the surface light source device of Example 3, the light emitted from the point light sources 112a and 112b is emitted with the emission angle of about −9 ° and the emission angle of about −3 ° as the peak directions, respectively.
Further, as shown in FIG. 11, in the surface light source device of Example 3 including the light control sheet 35, the set emission intensity peak is higher than that of the comparative surface light source device not including the light control sheet 35. The intensity peak generated in the direction greatly deviating from the direction becomes significantly reduced. Therefore, the display device 30 according to the third embodiment can display a good three-dimensional image in which stray light is greatly reduced and the ghost reduction effect is high, in addition to the effects exhibited by the display device 10 according to the first embodiment.

以上のことから、各実施形態の表示装置によれば、3次元映像も2次元映像も、LCDパネル13の有効画面内の画素を略全て使用して1フレームの画像を表示できるので、解像度を落とすことなく、良好な映像を表示できる。
また、各実施形態の表示装置によれば、立体視用の眼鏡等が不要であり、3次元映像を観察者Oが裸眼で観察できるので、観察者Oは、眼鏡をかける煩雑さや不快感もなく、快適に良好な3次元映像を観察できる。
さらに、第2実施形態及び第3実施形態によれば、迷光によるゴーストを大幅に低減でき、より明瞭な3次元映像を提供できる。
加えて、各実施形態の表示装置によれば、LCDパネル13より観察者側にレンズシート12を配置する従来の表示装置において2次元映像表示時に発生していたスプリット等の表示不良が発生しないので、2次元映像表示時の表示不良が大幅に改善され、良好な2次元映像が表示できる。
From the above, according to the display device of each embodiment, both the 3D video and the 2D video can display one frame image by using almost all the pixels in the effective screen of the LCD panel 13, so that the resolution can be reduced. Good video can be displayed without dropping.
Moreover, according to the display device of each embodiment, stereoscopic glasses or the like is not necessary, and the observer O can observe a three-dimensional image with the naked eye. And can comfortably observe a good 3D image.
Furthermore, according to the second embodiment and the third embodiment, a ghost caused by stray light can be greatly reduced, and a clearer three-dimensional image can be provided.
In addition, according to the display device of each embodiment, display defects such as splits that have occurred during 2D image display in the conventional display device in which the lens sheet 12 is arranged on the viewer side from the LCD panel 13 do not occur. The display defect at the time of 2D video display is greatly improved, and a good 2D video can be displayed.

そのうえ、各実施形態では、レンズシート12として、リニアフレネルレンズ(シリンダーフレネルレンズ)121が複数配列されたレンズシート12を用いているので、レンズシート12の成形型の加工困難性や成形時の樹脂の硬化性等の問題を解消でき、かつ、レンズシート12を低コストで容易に作製でき、表示装置10の薄型化・軽量化も実現することができる。   In addition, in each embodiment, since the lens sheet 12 in which a plurality of linear Fresnel lenses (cylinder Fresnel lenses) 121 are arranged is used as the lens sheet 12, it is difficult to process the mold of the lens sheet 12 and the resin at the time of molding. The lens sheet 12 can be easily produced at low cost, and the display device 10 can be made thinner and lighter.

(変形形態)
以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Deformation)
Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.

(1)第1,第3実施形態において、光源部11として点光源112が配列された光源部11を用いる例を示したが、これに限らず、視差用LCDパネル412と面光源部411とを備える光源部41を用いてもよい。
図12は、表示装置の変形形態の一例を示す図である。図12(a)は、変形形態の表示装置40の構成を説明する図であり、図12(b)は、光源部41の視差用LCDパネル412のドットの一部を正面方向から見た図である。図12(a)では、レンズシート42及び視差用LCDパネル412は、その厚み方向に所定の距離を離して配置されている様子を示しているが、視差用LCDパネル412の出射側のガラス基板414に接して配置される形態としてもよい。
この変形形態の表示装置40は、光源部41を備える点やレンズシート42がガラス基板424を備える点が異なる以外は、前述の第1実施形態の表示装置10と略同様の形態である。従って、前述の第1実施形態の同様の機能の果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
(1) In the first and third embodiments, the example using the light source unit 11 in which the point light sources 112 are arranged as the light source unit 11 has been shown, but not limited thereto, the parallax LCD panel 412, the surface light source unit 411, You may use the light source part 41 provided with.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a modification of the display device. FIG. 12A is a diagram for explaining the configuration of a modified display device 40, and FIG. 12B is a diagram of a part of the dots on the parallax LCD panel 412 of the light source unit 41 as viewed from the front. It is. FIG. 12A shows a state in which the lens sheet 42 and the parallax LCD panel 412 are arranged at a predetermined distance in the thickness direction, but the glass substrate on the emission side of the parallax LCD panel 412 is shown. It is good also as a form arrange | positioned in contact with 414. FIG.
The display device 40 of this modification is substantially the same as the display device 10 of the first embodiment described above except that the light source unit 41 is provided and the lens sheet 42 is provided with a glass substrate 424. Therefore, parts having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals or the same reference numerals at the end thereof, and repeated description is appropriately omitted.

レンズシート42は、基材層122の出射側の面にリニアフレネルレンズ121が複数配列され、基材層122の入射側には、接合層423を介してガラス基板424が接合されている。
接合層423は、基材層122の光源部41側(背面側)の面とガラス基板424の観察面側の面とを接合する層である。接合層423としては、例えば、感圧接着剤や紫外線硬化型の粘着剤や接着剤等が用いられる。
ガラス基板424は、レンズシート42の最も光源部41側に配置される。このガラス基板424は、レンズシート12と視差用LCDパネル412とが積層される場合等に、シート面の法線方向におけるリニアフレネルレンズ121の焦点の位置が、視差用LCDの画素の位置(液晶層115の位置)と略一致するように、その厚みが設計される。
なお、レンズシート42は、前述の実施形態1のレンズシート12のように、ガラス基板424を備えない形態としてもよい。
In the lens sheet 42, a plurality of linear Fresnel lenses 121 are arranged on the exit side surface of the base material layer 122, and a glass substrate 424 is joined to the entrance side of the base material layer 122 via a joining layer 423.
The bonding layer 423 is a layer that bonds the surface on the light source unit 41 side (back side) of the base material layer 122 and the surface on the observation surface side of the glass substrate 424. As the bonding layer 423, for example, a pressure sensitive adhesive, an ultraviolet curable pressure sensitive adhesive, an adhesive, or the like is used.
The glass substrate 424 is disposed closest to the light source unit 41 of the lens sheet 42. In the glass substrate 424, when the lens sheet 12 and the parallax LCD panel 412 are laminated, the position of the focal point of the linear Fresnel lens 121 in the normal direction of the sheet surface is the position of the pixel of the parallax LCD (liquid crystal The thickness thereof is designed so as to substantially coincide with the position of the layer 115.
In addition, the lens sheet 42 is good also as a form which is not provided with the glass substrate 424 like the lens sheet 12 of above-mentioned Embodiment 1. FIG.

光源部41は、LCDパネル13を背面から照明する光を発光する装置である。本実施形態の光源部41は、面光源部411と、視差用LCDパネル412とを備えている。
面光源部411は、面状に光を発する部分であり、視差用LCDパネル412を背面から照明する。面光源部411は、例えば、直下型の面光源装置や、エッジライト型の面光源装置等を用いることができる。面光源部411は、光を発する発光源として、冷陰極管等の線光源や、LED(Light Emitting Diode)等の点光源を用いてもよいし、有機EL(Electro Luminescence)や無機ELのような面光源を用いてもよい。
The light source unit 41 is a device that emits light that illuminates the LCD panel 13 from the back. The light source unit 41 of this embodiment includes a surface light source unit 411 and a parallax LCD panel 412.
The surface light source unit 411 emits light in a planar shape, and illuminates the parallax LCD panel 412 from the back surface. As the surface light source unit 411, for example, a direct type surface light source device, an edge light type surface light source device, or the like can be used. The surface light source unit 411 may use a line light source such as a cold cathode tube, a point light source such as an LED (Light Emitting Diode), or an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL as a light source that emits light. A simple surface light source may be used.

視差用LCDパネル412は、2枚のガラス基板413,414と、2枚のガラス基板413,414の間に封止された液晶層415とを備える略平板状の部材であり、LCDパネル13と同様の画面サイズを有している。視差用LCDパネル412は、観察面側から見ると、その表示面には、ドット(副画素)416が複数配列されており、5760×1080ドット(1920×1080ピクセル相当)である。この視差用LCDパネル412は、カラーフィルター等を備えておらず、面光源部411からの光(白色光)を、制御部14の指示により所定のドットから透過させる。   The parallax LCD panel 412 is a substantially flat member including two glass substrates 413, 414 and a liquid crystal layer 415 sealed between the two glass substrates 413, 414. It has the same screen size. When viewed from the viewing surface side, the parallax LCD panel 412 has a plurality of dots (sub-pixels) 416 arranged on its display surface, which is 5760 × 1080 dots (equivalent to 1920 × 1080 pixels). The parallax LCD panel 412 does not include a color filter or the like, and transmits light (white light) from the surface light source unit 411 from a predetermined dot according to an instruction from the control unit 14.

本実施形態の視差用LCDパネル412は、図12(b)に示すように、ドット416が、画面上下方向及び画面左右方向に配列されており、画面上下方向よりも画面左右方向の方が密に配列されている。本実施形態において、画面左右方向のドット416の配列ピッチはP41であり、画面上下方向のドット416の配列ピッチはP42である。
また、ドット416は、画面左右方向に4列で1組となっており、この1組におけるドット116の画面左右方向の列の数は、LCDパネル13が表示する視差映像の数(本実施形態では、4つ)に対応している。
視差用LCDパネル412は、制御部14の指示により、3次元映像表示時には、LCDパネル13の視差映像の表示の切り替えと同期して、LCDパネル13が表示する視差映像に対応するドット416から光を透過し、それ以外のドットは光を遮蔽する。本実施形態のドット416は、画面左右方向において画面上下方向に延在する列ごとに順次光を透過又は遮蔽する。また、2次元映像表示時には、全てのドット416が光を透過する。
In the parallax LCD panel 412 of this embodiment, as shown in FIG. 12B, dots 416 are arranged in the vertical direction of the screen and the horizontal direction of the screen, and the horizontal direction of the screen is denser than the vertical direction of the screen. Is arranged. In the present embodiment, the arrangement pitch of the dots 416 in the horizontal direction of the screen is P41, and the arrangement pitch of the dots 416 in the vertical direction of the screen is P42.
The number of dots 416 is a set of four columns in the horizontal direction of the screen, and the number of columns 116 in the horizontal direction of the dots 116 in this set is the number of parallax images displayed on the LCD panel 13 (this embodiment). Then, it corresponds to 4).
The parallax LCD panel 412 receives light from the dots 416 corresponding to the parallax video displayed on the LCD panel 13 in synchronism with the switching of the parallax video display on the LCD panel 13 when the 3D video is displayed according to an instruction from the control unit 14. The other dots shield the light. The dots 416 of the present embodiment sequentially transmit or shield light for each column extending in the vertical direction of the screen in the horizontal direction of the screen. Further, when displaying a two-dimensional image, all the dots 416 transmit light.

図13は、変形形態の表示装置40において、レンズシート42及び光源部41の画面左右方向に平行な断面の一部を拡大した図である。図13では、一例として、LCDパネル13が第2左眼用映像を表示し、ドット416bが光を透過している状態を示している。なお、図14では、理解を容易にするために、レンズシート42の各部や視差用LCDパネル412のガラス基板114等は、同じ屈折率であるとして示している。
LCDパネル13が第2左眼用映像を表示するとき、図13に示すように、制御部14の指示により、光源部41は、面光源部411からの光をドット416bから透過させ、他のドット416a,416c,416dは遮蔽する。ドット416bから出射した光は、レンズシート12に入射し、対応するリニアフレネルレンズ121から、例えば、画面左右方向において画面正面方向に対して観察者Oの左側へ約5°をピークとして約0〜10°の範囲内へ出射する。
3次元映像表示には、光源部41は、制御部14の指示により、前述の第1実施形態のように、LCDパネル13が表示する4つの視差映像の切り替えに同期して、順次、ドット416a〜416dからの光の透過と遮蔽とを繰り返す。従って、表示装置40は、解像度を落とすことなく、観察者Oが立体視用の眼鏡等を用いることなく、良好な3次元映像を表示できる。
一方、2次元映像表示時には、光源部41は、制御部14の指示により、面光源部411からの光を全てのドット416から透過させる。光源部41から発せられた光は、レンズシート42により略正面方向への略平行光となり、LCDパネル13に表示される2次元映像を背面から照明する。従って、表示装置40は、スプリット等の表示不良が生じることがなく、また、解像度も落とすことなく、良好な2次元映像を表示できる。
FIG. 13 is an enlarged view of a part of the cross section of the lens sheet 42 and the light source unit 41 parallel to the left-right direction of the screen in the modified display device 40. In FIG. 13, as an example, the LCD panel 13 displays a second left-eye image, and the dots 416 b transmit light. In FIG. 14, for easy understanding, each part of the lens sheet 42 and the glass substrate 114 of the parallax LCD panel 412 are shown as having the same refractive index.
When the LCD panel 13 displays the second left-eye image, as shown in FIG. 13, the light source unit 41 transmits light from the surface light source unit 411 through the dots 416b according to instructions from the control unit 14, and the other The dots 416a, 416c, and 416d are shielded. The light emitted from the dots 416b is incident on the lens sheet 12, and is about 0 to about 5 ° peaking from the corresponding linear Fresnel lens 121 to the left side of the observer O with respect to the front direction of the screen in the horizontal direction of the screen, for example. The light is emitted within a range of 10 °.
For three-dimensional video display, the light source unit 41 sequentially receives dots 416a in synchronization with switching of four parallax images displayed on the LCD panel 13 as in the first embodiment described above according to an instruction from the control unit 14. Repeat the transmission and shielding of light from ˜416d. Accordingly, the display device 40 can display a good 3D image without reducing the resolution and without the observer O using stereoscopic glasses or the like.
On the other hand, at the time of displaying a two-dimensional image, the light source unit 41 transmits light from the surface light source unit 411 through all the dots 416 according to an instruction from the control unit 14. The light emitted from the light source unit 41 becomes substantially parallel light in a substantially front direction by the lens sheet 42, and illuminates the two-dimensional image displayed on the LCD panel 13 from the back. Therefore, the display device 40 can display a good two-dimensional image without causing a display defect such as splitting and without reducing the resolution.

この変形形態の表示装置40のレンズシート42等の一例として、以下の例を挙げる。
レンズシート42のリニアフレネルレンズ121は、ピッチP=が0.646mmであり、曲率半径が0.750mmであるシリンドリカルレンズと光学的に等価である。リニアフレネルレンズ121は、リニアフレネルレンズ121を構成する複数の単位レンズ121aの高さhaが略等しい形態である。リニアフレネルレンズ121は、紫外線硬化型樹脂(ウレタンアクリレート系樹脂)製であり、その屈折率は1.55である。基材層122は、PET樹脂製であり、その厚さが0.1mmである。リニアフレネルレンズ121が形成された基材層122とガラス基板124とは、紫外線硬化型の接着剤の層である接合層423により貼り合せられ、レンズシート42が形成されている。ガラス基板424は、屈折率1.56(λ=578.3nm)のガラス製(BK−7)であり、その厚さが2.0mmである。
視差用LCDパネル412は、有効画面サイズが42インチワイドサイズ(5760×1080ドット)であり、開口率が90%であり、画面左右方向における画素(ドット)の配列ピッチP41=0.1615mm、画面上下方向における画素(ドット)の配列ピッチP42=0.4845mmである。
面光源部411は、直下型の面光源装置である。この面光源部411は、±45°のランバート分布を有する。
The following example is given as an example of the lens sheet 42 and the like of the display device 40 according to this modification.
The linear Fresnel lens 121 of the lens sheet 42 is optically equivalent to a cylindrical lens having a pitch P = 0.646 mm and a curvature radius of 0.750 mm. The linear Fresnel lens 121 has a form in which the heights ha of the plurality of unit lenses 121a constituting the linear Fresnel lens 121 are substantially equal. The linear Fresnel lens 121 is made of an ultraviolet curable resin (urethane acrylate resin), and its refractive index is 1.55. The base material layer 122 is made of PET resin and has a thickness of 0.1 mm. The base material layer 122 on which the linear Fresnel lens 121 is formed and the glass substrate 124 are bonded together by a bonding layer 423 that is a layer of an ultraviolet curable adhesive to form a lens sheet 42. The glass substrate 424 is made of glass (BK-7) having a refractive index of 1.56 (λ = 578.3 nm) and has a thickness of 2.0 mm.
The parallax LCD panel 412 has an effective screen size of 42 inches wide size (5760 × 1080 dots), an aperture ratio of 90%, a pixel (dot) arrangement pitch P41 in the left-right direction of the screen, 0.1615 mm, The arrangement pitch P42 of pixels (dots) in the direction is 0.4845 mm.
The surface light source unit 411 is a direct type surface light source device. The surface light source unit 411 has a Lambert distribution of ± 45 °.

なお、視差用LCDパネル412として、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)パネルを用いてもよい。高分子分散型液晶パネルは、偏光板、配向板を使用せず、制御部14の指示により、透過と拡散反射とを切り替える形態である。そのため、通常のTN液晶を用いる視差用LCDパネルよりも、光量の減衰が大幅に低減される。従って、高分子分散型液晶パネルを視差用LCDパネル412として用いることにより、より明るい画面を、より少ない電力で表示することができる。また、高分子分散型液晶パネルは、応答速度も速く、より多くの視差映像を表示する場合にも有効である。
また、面光源部411にエッジライト型の面光源装置を用いる場合、導光板側の面に単位プリズムが複数配列されたプリズムシートを導光板より出射側に配置してもよい。このようなプリズムシートを配置することにより、導光板から出射する光を観察者Oの方向へ効率よく立ち上げることができる。
As the parallax LCD panel 412, a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) panel may be used. The polymer-dispersed liquid crystal panel is configured to switch between transmission and diffuse reflection according to an instruction from the control unit 14 without using a polarizing plate or an alignment plate. Therefore, the attenuation of the amount of light is significantly reduced as compared with the parallax LCD panel using a normal TN liquid crystal. Therefore, by using the polymer dispersed liquid crystal panel as the parallax LCD panel 412, a brighter screen can be displayed with less power. In addition, the polymer dispersion type liquid crystal panel has a high response speed and is effective when displaying more parallax images.
When an edge light type surface light source device is used for the surface light source unit 411, a prism sheet in which a plurality of unit prisms are arranged on the surface of the light guide plate may be disposed on the light exit side from the light guide plate. By arranging such a prism sheet, the light emitted from the light guide plate can be efficiently launched in the direction of the observer O.

(2)各実施形態において、レンズシート12のリニアフレネルレンズ121は、画面左右方向に配列される例を示したが、これに限らず、例えば、画面左右方向に対してシート面内でバイアス角度α(0°<α<10°)をなす方向に配列してもよい。このように配列することにより、リニアフレネルレンズ121とLCDパネル13の画素等との間で生じるモアレを低減することができる。 (2) In each embodiment, the linear Fresnel lens 121 of the lens sheet 12 has been illustrated as being arranged in the horizontal direction of the screen. However, the present invention is not limited thereto. They may be arranged in the direction of α (0 ° <α <10 °). By arranging in this way, moire generated between the linear Fresnel lens 121 and the pixels of the LCD panel 13 can be reduced.

(3)各実施形態において、レンズシート12を、LCDパネル13と光源部11,21の間に配置する例を示したが、これに限らず、例えば、レンズシート12をLCDパネル13の下側偏光板に配置する等してもよい。
図14は、レンズシートの変形形態の一例を示す図である。
図14(a)に示すように、LCDパネル13の光源部11側の不図示の偏光板表面にレンズシート52を積層し、リニアフレネルレンズ121が光源部11側に凸となる形状として配置してもよい。このレンズシート52は、例えば、前述の第1実施形態と同様な基材層222の入射側の面にリニアフレネルレンズ121が複数配列されて形成されている。
また、図14(b)に示すように、リニアフレネルレンズ121の逆型となるようなレンズ形状621を有するレンズシート62を、LCDパネル13の光源側の偏光板表面に積層してもよい。
(3) In each embodiment, although the example which arrange | positions the lens sheet 12 between the LCD panel 13 and the light source parts 11 and 21 was shown, not only this but the lens sheet 12 is the lower side of the LCD panel 13, for example You may arrange | position to a polarizing plate.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a modified form of the lens sheet.
As shown in FIG. 14A, a lens sheet 52 is laminated on the surface of a polarizing plate (not shown) on the light source unit 11 side of the LCD panel 13, and the linear Fresnel lens 121 is arranged in a convex shape on the light source unit 11 side. May be. The lens sheet 52 is formed, for example, by arranging a plurality of linear Fresnel lenses 121 on the incident-side surface of the base material layer 222 similar to that in the first embodiment.
Further, as shown in FIG. 14B, a lens sheet 62 having a lens shape 621 that is the reverse type of the linear Fresnel lens 121 may be laminated on the polarizing plate surface on the light source side of the LCD panel 13.

(4)各実施形態において、光源部11,21は点光源112,212としてLED光源が複数配列される例を示したが、これに限らず、例えば、OLED(Organic Light−Emitting Diode)やPDP(Plasma Display Panel)等を光源部として用いてもよい。 (4) In each embodiment, the light source units 11 and 21 have shown an example in which a plurality of LED light sources are arranged as the point light sources 112 and 212. However, the present invention is not limited to this, and for example, OLED (Organic Light-Emitting Diode) or PDP (Plasma Display Panel) or the like may be used as the light source unit.

(5)各実施形態において、レンズシート12の表面に、ハードコート処理や、反射防止処理等を適宜施してもよい。反射防止処理は、WET方式やDRY方式等の処理によるものや、モスアイ型の微小形状を形成する方式等、適宜選択して用いることができる。反射防止処理をレンズシートの表面に施す事により、光の透過率を高め、より明るい映像の表示を行うことができる。 (5) In each embodiment, the surface of the lens sheet 12 may be appropriately subjected to a hard coat treatment, an antireflection treatment, or the like. The antireflection treatment can be appropriately selected and used, for example, by a process such as a WET method or a DRY method, or a method for forming a moth-eye type minute shape. By applying an antireflection treatment to the surface of the lens sheet, it is possible to increase the light transmittance and display a brighter image.

(6)各実施形態において、LCDパネル13が表示する視差映像は、4つ(第1左眼用映像、第2左眼用映像、第2右眼用映像、第1右眼用映像)である例を示したが、これに限らず、LCDパネル13が表示する視差映像の数は2つでもよいし、6つ等でもよいし、適宜自由に設定してよい。 (6) In each embodiment, there are four parallax images (first left-eye image, second left-eye image, second right-eye image, and first right-eye image) displayed on the LCD panel 13. Although an example has been shown, the present invention is not limited to this, and the number of parallax images displayed on the LCD panel 13 may be two, six, or the like, or may be freely set as appropriate.

(7)各実施形態において、点光源112,212が配置される支持部材111の点光源側の表面は、黒色等の光を吸収する色に形成してもよい。このような構成とすることにより、支持部材111表面で反射した光が迷光となることを大幅に低減できる。 (7) In each embodiment, the surface on the point light source side of the support member 111 on which the point light sources 112 and 212 are disposed may be formed in a color that absorbs light such as black. By setting it as such a structure, it can reduce significantly that the light reflected on the support member 111 surface turns into a stray light.

(8)第3実施形態において、光透過部351は、画面左右方向における断面形状が、その光源部11側の幅がレンズシート側の幅よりも小さい略台形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、光透過部351のその断面形状は、その光源部11側の幅がレンズシート12側の幅よりも大きい略台形形状としてもよいし、略正方形形状や、略矩形形状等としてもよいし、曲線や直線を組み合わせた形状や、直線を組み合わせ斜面が折れ線状となっている多角形状としてもよい。
また、光透過部351及び光吸収部352の屈折率は等しい例を示したが、これに限らず、例えば、光透過部351と光吸収部352とは、僅かに屈折率を有していてもよい。また、光吸収部352の屈折率が光透過部351の屈折率より大きい形態とした場合には、迷光吸収効果により、迷光を低減できる。
(8) In the third embodiment, the light transmission part 351 has an example in which the cross-sectional shape in the left-right direction of the screen is a substantially trapezoidal shape in which the width on the light source unit 11 side is smaller than the width on the lens sheet side. For example, the cross-sectional shape of the light transmission part 351 may be a substantially trapezoidal shape whose width on the light source part 11 side is larger than the width on the lens sheet 12 side, or a substantially square shape or a substantially rectangular shape. It is good also as a shape which combined the curve and the straight line, and the polygonal shape which combined the straight line and the slope became a broken line shape.
Moreover, although the refractive index of the light transmission part 351 and the light absorption part 352 showed the same example, it is not restricted to this, For example, the light transmission part 351 and the light absorption part 352 have a refractive index slightly. Also good. Further, when the refractive index of the light absorbing portion 352 is larger than the refractive index of the light transmitting portion 351, stray light can be reduced due to the stray light absorbing effect.

(9)各実施形態において、レンズシート12とLCDパネル13との間に、光を拡散する作用を有する光拡散シートを設けてもよい。この光拡散シートは、そのヘイズ値が、5〜70%であり、レンズシート12を出射した光の出射角度を大幅に変化させない程度の拡散性を有することが好ましい。 (9) In each embodiment, a light diffusion sheet having an action of diffusing light may be provided between the lens sheet 12 and the LCD panel 13. The light diffusion sheet has a haze value of 5 to 70%, and preferably has a diffusibility that does not significantly change the emission angle of the light emitted from the lens sheet 12.

(10)第3実施形態の光源部11は、支持部材111と点光源112とを備える例を示したが、これに限らず、例えば、光源部11として、前述の変形形態(1)に示したような面光源部411及び視差用LCDパネル412等を備える光源部41を用いてもよい。 (10) Although the light source part 11 of 3rd Embodiment showed the example provided with the supporting member 111 and the point light source 112, it is not restricted to this, For example, as the light source part 11, it shows to the above-mentioned modification (1). Alternatively, the light source unit 41 including the surface light source unit 411 and the parallax LCD panel 412 may be used.

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。   In addition, although this embodiment and modification can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above.

10,20,30 表示装置
11,21 光源部
111 支持部材
112,212 点光源
12 レンズシート
121 リニアフレネルレンズ
122 基材層
13 LCDパネル
14 制御部
35 光制御シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30 Display apparatus 11,21 Light source part 111 Support member 112,212 Point light source 12 Lens sheet 121 Linear Fresnel lens 122 Base material layer 13 LCD panel 14 Control part 35 Light control sheet

Claims (7)

2次元映像又は3次元映像を選択して表示可能であり、
映像を表示可能な透過型表示部と、
前記透過型表示部を背面側から照明する光源部と、
前記透過型表示部と前記光源部との間に配置され、一方の面にシート面に沿ってリニアフレネルレンズが複数配列されているレンズシートと、
を備え、
3次元映像を表示する場合には、
前記透過型表示部は、3次元映像の表示に用いられる2つ以上の視差映像を所定の周期で切り替えながら表示し、
前記光源部は、前記リニアフレネルレンズの配列方向において、各前記リニアフレネルレンズに対応する領域内に、前記視差映像の数に等しい数の光を出射する出射部を有し、前記透過型表示部が表示する映像の切り替えに同期して、前記視差映像に対応する所定の前記出射部から光を出射し、
前記リニアフレネルレンズは、前記光源部が出射した光を前記視差映像に対応した所定の方向へ出射し、
2次元映像を表示する場合には、
前記透過型表示部は、2次元映像を表示し、
前記光源部は、全ての前記出射部から光を出射すること、
を特徴とする透過型表示装置。
2D video or 3D video can be selected and displayed,
A transmissive display unit capable of displaying images;
A light source unit that illuminates the transmissive display unit from the back side;
A lens sheet that is arranged between the transmissive display unit and the light source unit, and a plurality of linear Fresnel lenses are arranged along the sheet surface on one surface;
With
When displaying 3D video,
The transmissive display unit displays two or more parallax images used for displaying a three-dimensional image while switching at a predetermined cycle.
The light source unit includes an emission unit that emits a number of lights equal to the number of parallax images in a region corresponding to each of the linear Fresnel lenses in the arrangement direction of the linear Fresnel lenses, and the transmissive display unit Synchronously with the switching of the image to be displayed, the light is emitted from the predetermined emission unit corresponding to the parallax image,
The linear Fresnel lens emits light emitted from the light source unit in a predetermined direction corresponding to the parallax image,
When displaying 2D video,
The transmissive display unit displays a two-dimensional image,
The light source unit emits light from all the emission units;
A transmissive display device characterized by the above.
請求項1に記載の透過型表示装置において、
前記光源部は、前記出射部として点光源を備え、
前記点光源は、マトリクス状に配置されており、前記透過型表示部の表示する前記視差映像に対応する前記点光源が点灯すること、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to claim 1,
The light source unit includes a point light source as the emitting unit,
The point light sources are arranged in a matrix, and the point light source corresponding to the parallax image displayed by the transmissive display unit is turned on;
A transmissive display device characterized by the above.
請求項1又は請求項2に記載の透過型表示装置において、
前記光源部は、前記透過型表示部が表示する前記視差映像の数に応じた複数の点光源が、前記リニアフレネルレンズの焦点位置近傍に配置されること、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to claim 1 or 2,
In the light source unit, a plurality of point light sources corresponding to the number of parallax images displayed by the transmissive display unit are arranged in the vicinity of a focal position of the linear Fresnel lens,
A transmissive display device characterized by the above.
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の透過型表示装置において、
前記レンズシートよりも前記光源部側に、光制御シートが配置されており、
前記光制御シートは、
シート面に直交して前記リニアフレネルレンズの配列方向に平行な断面における断面形状が略四角形形状であり、シート面に沿って複数配列された光透過部と、
該断面においてシート面に沿って前記光透過部と交互に形成され、光を吸収する作用を有する光吸収部と、
を備えること、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to any one of claims 1 to 3,
A light control sheet is disposed closer to the light source unit than the lens sheet,
The light control sheet is
A cross-sectional shape in a cross section orthogonal to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lens is a substantially square shape, and a plurality of light transmission portions arranged along the sheet surface;
A light-absorbing part that is formed alternately with the light-transmitting part along the sheet surface in the cross section and has an action of absorbing light;
Providing
A transmissive display device characterized by the above.
請求項4に記載の透過型表示装置において、
前記光透過部は、シート面に直交して前記リニアフレネルレンズの配列方向に平行な断面における断面形状が、前記光源部側における幅よりも前記レンズシート側における幅のほうが広い略台形形状であること、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to claim 4,
The light transmitting portion has a substantially trapezoidal shape in which a cross-sectional shape in a cross section orthogonal to the sheet surface and parallel to the arrangement direction of the linear Fresnel lenses is wider on the lens sheet side than on the light source unit side. about,
A transmissive display device characterized by the above.
請求項4又は請求項5に記載の透過型表示装置において、
前記光吸収部の屈折率と前記光透過部の屈折率差とは、等しい又は略等しいこと、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to claim 4 or 5,
The refractive index of the light absorbing portion and the refractive index difference of the light transmitting portion are equal or substantially equal,
A transmissive display device characterized by the above.
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の透過型表示装置において、
前記レンズシートよりも前記透過型表示部側に、光を拡散する作用を有し、そのヘイズ値が5〜70%の範囲内である光拡散シートが配置されていること、
を特徴とする透過型表示装置。
The transmissive display device according to any one of claims 1 to 6,
A light diffusing sheet having an action of diffusing light on the transmissive display unit side of the lens sheet and having a haze value in the range of 5 to 70%, is disposed;
A transmissive display device characterized by the above.
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