JP2014102275A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
レンチキュラーを用いて、専用レンズを装着していない観察者の左右の目に対して異なる画像を表示する裸眼用の立体表示装置が知られている。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特開2012−133024号公報
There is known a stereoscopic display device for the naked eye that uses a lenticular to display different images to the left and right eyes of an observer who is not wearing a dedicated lens.
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] JP 2012-133024 A
特許文献1の立体表示装置は、バックライトからの平行光をプリズムにより屈折させ、屈折後の光をレンズにより観察者の眼に集光することにより、視野角を広くしている。しかしながら、このような立体表示装置は、レンズに入射する光がプリズムにより屈折された後の斜めからの光であるので、レンズによる収差が大きくなってしまっていた。
The stereoscopic display device of
本発明の第1の態様においては、観察者の視点に向けて画像を表示する表示装置であって、平行光を出射するバックライト部と、水平方向に並んだ複数のプリズムを有し、前記バックライト部からの光を前記観察方向へと向かうように水平方向に屈折させる屈折光学系と、前記屈折光学系を透過した光を観察者の視点に集光する集光光学系と、前記屈折光学系からの光を透過して画像を表示する表示パネルと、を備え、前記複数のプリズムは、光軸に近い領域よりも光軸から遠い領域の方が、屈折角が緩やかである表示装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, the display device displays an image toward the observer's viewpoint, and includes a backlight unit that emits parallel light and a plurality of prisms arranged in a horizontal direction, A refracting optical system that refracts light from the backlight unit in a horizontal direction so as to go in the observation direction, a condensing optical system that condenses the light transmitted through the refracting optical system to an observer's viewpoint, and the refraction A display panel that transmits light from the optical system and displays an image, and the plurality of prisms have a gradual refraction angle in a region farther from the optical axis than in a region near the optical axis. I will provide a.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る表示装置10の構成を示す。図2は、本実施形態に係る表示装置10に備えられる、表示パネル20、照射光学系22、プリズムパネル23、集光光学系24、レンチキュラー25および垂直方向拡散部26の配置を示す。図3は、本実施形態に係る表示装置10を上側から見た場合の構成を示す。
FIG. 1 shows a configuration of a
表示装置10は、画像分離用メガネを装着していない複数の観察者に同時に立体的画像を表示する。例えば、表示装置10は、観察範囲を左右に2分割した場合における、左側の領域に位置する第1の観察者及び右側の領域に位置する第2の観察者のそれぞれに対して、右眼に右眼用画像を照射し、左眼に左眼用画像を照射する。
The
表示装置10は、図1〜図3に示されるように、表示パネル20と、プロジェクタ部21と、照射光学系22と、プリズムパネル23と、集光光学系24と、レンチキュラー25と、垂直方向拡散部26とを備える。表示パネル20は、裏面に照射された光を透過して、表面側に位置する複数の観察者に対して、右眼用画像および左眼用画像を表示する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
プロジェクタ部21は、表示パネル20の裏面側に設けられる。そして、プロジェクタ部21は、表示パネル20の裏面に対して光を出射する。プロジェクタ部21は、外部から画像信号を受け取ることにより、予め設定されたパターンの光学像を表示パネル20の裏面側に対して投影することができる。
The
本実施形態においては、プロジェクタ部21は、右眼用プロジェクタ31と、左眼用プロジェクタ32と、ビームスプリッタ33とを有する。右眼用プロジェクタ31は、表示パネル20等を通過して観察者の右眼へと向う光を出射する。左眼用プロジェクタ32は、表示パネル20等を通過して観察者の左眼へと向う光を出射する。ビームスプリッタ33は、右眼用プロジェクタ31から出射された光および左眼用プロジェクタ32から出射された光のうち一方を透過し、他方を反射することにより、右眼用プロジェクタ31から出射された光と左眼用プロジェクタ32から出射された光とを合成し、合成した光を表示パネル20の裏面に照射する。
In the present embodiment, the
照射光学系22は、プロジェクタ部21から出射された光を集光して平行光とする。そして、照射光学系22は、平行光を表示パネル20の裏面へと投影する。
The irradiation
照射光学系22は、一例として、前段シリンドリカルレンズ34と、後段シリンドリカルレンズ35とを有する。前段シリンドリカルレンズ34は、プロジェクタ部21からの光を第1の方向(本例においては、表示パネル20の垂直方向)に集光する。後段シリンドリカルレンズ35は、前段シリンドリカルレンズ34を透過した光を第1の方向と90度異なる方向(本例においては、表示パネル20の水平方向)に集光する。本例においては、前段シリンドリカルレンズ34および後段シリンドリカルレンズ35は、それぞれフレネルレンズである。
For example, the irradiation
このようなプロジェクタ部21および照射光学系22は、表示パネル20の裏面側に平行光を投射することができる。また、プロジェクタ部21は、入力した画像信号に応じて予め設定された平面発光パターンの光を出射し、複数の光源の像を有する光源パターン40を表示パネル20の裏面側に投影する。このようなプロジェクタ部21および照射光学系22は、平行光を発光する複数の光源を有するバックライト部として機能する。なお、表示パネル20の裏面に投影される光源パターン40については、図4及び図5において更に説明する。
The
プリズムパネル23は、照射光学系22と表示パネル20との間に配置され、プロジェクタ部21及び照射光学系22により出射された平行光を裏面から入射する。プリズムパネル23は、裏面から入射された平行光を、水平方向の異なる複数の領域のそれぞれに向う方向に屈折させる。
The
本例においては、プリズムパネル23は、観察範囲を左右に2分割した場合における左側の領域に向う方向、および、右側の領域に向う方向の2方向に屈折する。このようなプリズムパネル23は、平行光を屈折するので、屈折により生じる色収差を小さくすることができる。
In this example, the
本実施形態において、プリズムパネル23は、屈折する方向が異なる複数の屈折光学系51を有する。複数の屈折光学系51は、観察範囲を水平方向に複数に分割した場合における、それぞれの領域へと向う観察方向に対応して設けられる。複数の屈折光学系51のそれぞれは、予め定められたピッチで水平方向に並んだ複数のプリズム52を有し、照射光学系22からの平行光を、対応する観察方向へ向うように屈折させる。
In the present embodiment, the
複数の屈折光学系51のそれぞれは、表示パネル20の水平方向に延伸した帯状である。そして、このような形状の複数の屈折光学系51は、垂直方向に並んで配置される。
Each of the plurality of refractive
本例においては、プリズムパネル23は、左側の観察方向へと平行光を屈折させる複数の第1の屈折光学系51−1、および、右側の観察方向へと平行光を屈折させる複数の第2の屈折光学系51−2を有する。そして、プリズムパネル23は、第1の屈折光学系51−1と第2の屈折光学系51−2とが垂直方向に交互に配置される。
In this example, the
また、更に、複数の屈折光学系51のそれぞれが有する複数のプリズム52は、集光光学系24の光軸(本例の場合、表示パネル20の中心軸)に近い領域よりも、その光軸から遠い領域の方が、屈折角が緩やかである。これにより、複数のプリズム52は、後段の集光光学系24において生じるコマ収差を予め補正することができる。なお、その詳細については、図6から図10において更に説明する。
Furthermore, the plurality of
集光光学系24は、表示パネル20の裏面側に設けられ、プリズムパネル23が有する各屈折光学系51を透過した光を、対応する観察者の視点に集光する。集光光学系24は、一例として、水平方向に光を集光するシリンドリカルフレネルレンズである。
The condensing
本例においては、集光光学系24は、第1の屈折光学系51−1により屈折された光を左側の領域に位置する第1の観察者の視点に集光する。更に、集光光学系24は、第2の屈折光学系51−2により屈折された光を右側の領域に位置する第2の観察者の視点に集光する。
In this example, the condensing
更に、この場合において、集光光学系24は、右眼用プロジェクタ31から出射された光を複数の観察者(本例においては、第1の観察者および第2の観察者)のそれぞれの右眼に集光する。また、集光光学系24は、左眼用プロジェクタ32から出射された光を複数の観察者(本例においては、第1の観察者および第2の観察者)のそれぞれの左眼に集光する。
Further, in this case, the condensing
レンチキュラー25は、集光光学系24と表示パネル20との間に設けられ、集光光学系24からの光を裏面から入射する。レンチキュラー25は、集光光学系24からの光を、水平方向に並んだ複数の視点のそれぞれに対応する複数の光束のそれぞれに分離する。レンチキュラー25は、一例として、表示パネル20の垂直方向に伸びた帯状のシリンドリカルレンズを複数個有する。複数のシリンドリカルレンズのそれぞれは、裏面に入射された光を水平方向に分離(発散)させる。レンチキュラー25は、このような複数のシリンドリカルレンズが水平方向に配列して形成される。
The lenticular 25 is provided between the condensing
このようなレンチキュラー25は、屈折光学系51により屈折された光を、更に複数の視点のそれぞれに向うように分離する。従って、レンチキュラー25は、観察範囲を水平方向に大きく分割した各領域内において、表示装置10を観察可能な視点数を、2視点、5視点、7視点及び9視点といったように増やすことができる。本例においては、レンチキュラー25は、表示装置10の左側の領域及び右側の領域のそれぞれ内において、観察可能な視点数を、2視点、5視点、7視点及び9視点といったように増やすことができる。
Such a lenticular 25 separates the light refracted by the refractive
垂直方向拡散部26は、レンチキュラー25と表示パネル20との間に設けられ、レンチキュラー25からの光を裏面から入射する。垂直方向拡散部26は、レンチキュラー25からの光を透過して垂直方向に拡散する。これにより、垂直方向拡散部26は、特定の観察方向へと屈折する屈折光学系51が垂直方向に離散的に配置されていても、その特定の観察方向に向う光を垂直方向に均一にして、表示パネル20の裏面の全体に照射することができる。
The
垂直方向拡散部26は、一例として、第1垂直方向拡散板55と、第2垂直方向拡散板56とを有する。第1垂直方向拡散板55は、レンチキュラー25側に設けられ、レンチキュラー25からの光を垂直方向に拡散する。第2垂直方向拡散板56は、表示パネル20側に設けられ、第1垂直方向拡散板55からの光を更に垂直方向に拡散する。
As an example, the
ここで、拡散板は、拡散する方向とは直交する方向に延伸したシリンドリカルレンズが、拡散する方向に複数個配列された構成を有する。従って、1枚の拡散板を透過した光は、個々のシリンドリカルレンズの中心の光量が周囲よりも大きくなり、多少のムラが生じる。そこで、第2垂直方向拡散板56は、第1垂直方向拡散板55により形成される垂直方向に隣接する光スポット(光量が周囲より大きな領域)の少なくとも一部同士が重複して照射される距離以上、第1垂直方向拡散板55から離間して配置される。これにより、第1垂直方向拡散板55及び第2垂直方向拡散板56は、一つの拡散板により光を拡散する場合よりも、垂直方向にムラなく均一な光を出射することができる。
Here, the diffusion plate has a configuration in which a plurality of cylindrical lenses extending in a direction orthogonal to the diffusing direction are arranged in the diffusing direction. Therefore, the light transmitted through one diffusion plate has a light amount at the center of each cylindrical lens that is larger than that of the surroundings, resulting in some unevenness. Therefore, the second
表示パネル20は、垂直方向拡散部26からの光に応じて画像を表示する。この場合において、表示パネル20は、右眼用プロジェクタ31から出射された光に応じて右眼用画像を表示し、左眼用プロジェクタ32から出射された光に応じて左眼用画像を表示する。
The
例えば、右眼用プロジェクタ31は、第1の偏光の光を発光し、左眼用プロジェクタ32は、第1の偏光と直交する又は逆方向の第2の偏光の光を発光したとする。この場合、表示パネル20は、第1偏光を透過し且つ第2偏光を遮断する領域と、第2偏光を透過し且つ第1偏光を遮断する表示領域とを有する。そして、表示パネル20は、第1の偏光を透過し且つ第2の偏光を遮断する領域に右眼に与える右眼用画像を表示し、第2の偏光を透過し且つ第1の偏光を遮断する領域に左眼に与える左眼用画像を表示する。
For example, it is assumed that the right-
また、例えば、右眼用プロジェクタ31および左眼用プロジェクタ32は、一定の時間間隔毎に交互に異なるタイミングで発光したとする。この場合、表示パネル20は、右眼用プロジェクタ31の発光タイミングにおいて右眼に与える右眼用画像を表示し、左眼用プロジェクタ32の発光タイミングにおいて左眼に与える左眼用画像を表示する。
Further, for example, it is assumed that the right-
以上のような構成の表示装置10は、観察者の右眼に対してのみ右眼用画像を表示し、観察者の左眼に対してのみ左眼用画像を表示することができる。このことにより、表示装置10によれば、画像分離用メガネを装着していない観察者に対して、立体的画像を表示することができる。
The
図4は、表示装置10の構成、および、光源パターン40から第1の観察者の視点までの光路を示す。図5は、表示装置10の構成、および、光源パターン40から第2の観察者の視点までの光路を示す。
FIG. 4 shows a configuration of the
プロジェクタ部21および照射光学系22は、表示パネル20の裏面側(より具体的には、プリズムパネル23の裏面)に対して、それぞれが平行光を発光する複数の光源の像を含む光源パターン40を投影する。より具体的には、右眼用プロジェクタ31は、出射する光がプリズムパネル23、集光光学系24及びレンチキュラー25を通過して各観察者の右眼へと向う、プリズムパネル23の裏面上における複数の位置のそれぞれに、複数の右眼用光源の像41のそれぞれを投影する。また、左眼用プロジェクタ32は、出射する光がプリズムパネル23、集光光学系24及びレンチキュラー25を通過して各観察者の左眼へと向う、プリズムパネル23の裏面上における複数の位置のそれぞれに、複数の左眼用光源の像42のそれぞれを投影する。
The
本例においては、図4に示されるように、プロジェクタ部21は、第1の屈折光学系51−1の裏面に、観察領域の左側に位置する第1の観察者へと向う光を発光する第1の右眼用光源の像41−1および第1の左眼用光源の像42−1を投影する。これにより、第1の右眼用光源の像41−1により出射された光は、第1の屈折光学系51−1、集光光学系24、レンチキュラー25、垂直方向拡散部26および表示パネル20を順次に通過して、第1の観察者の右眼に集光される。また、第1の左眼用光源の像42−1により出射された光は、第1の屈折光学系51−1、集光光学系24、レンチキュラー25、垂直方向拡散部26および表示パネル20を順次に通過して、第1の観察者の左眼に集光される。
In this example, as shown in FIG. 4, the
また、図5に示されるように、プロジェクタ部21は、第2の屈折光学系51−2の裏面に、観察領域の右側に位置する第2の観察者へと向う光を発光する第2の右眼用光源の像41−2および第2の左眼用光源の像42−2を投影する。これにより、第2の右眼用光源の像41−2により出射された光は、第2の屈折光学系51−2、集光光学系24、レンチキュラー25、垂直方向拡散部26および表示パネル20を順次に通過して、第2の観察者の右眼に集光される。また、第2の左眼用光源の像42−2により出射された光は、第2の屈折光学系51−2、集光光学系24、レンチキュラー25、垂直方向拡散部26および表示パネル20を順次に通過して、第2の観察者の左眼に集光される。
In addition, as shown in FIG. 5, the
以上のように、プロジェクタ部21は、表示パネル20の裏面側に光源パターン40を投影することにより、観察者の右眼に対してのみ右眼用画像を表示させ、観察者の左眼に対してのみ左眼用画像を表示させることができる。
As described above, the
なお、プロジェクタ部21は、合成すると白色光になるような複数の色(例えば、赤、青、緑)毎の光源の像を有する光源パターン40を投影してもよい。各色毎の光源の像は、それぞれが右眼又は左眼へと向うように、位置が調整される。これにより、白色光源の像を投影した場合には色収差により色毎に光路のズレが生じてしまう場合であっても、プロジェクタ部21は、色収差を予め補正する位置にそれぞれの色の光源を投影することができる。
Note that the
図6は、屈折角が均一な屈折光学系を用いた場合の光路の一例を示す。レンズに光軸に対して斜め方向の平行光が入射された場合、レンズの中心部分を通過した光束における像面(視点位置の面)上の位置と、レンズの周縁部分を通過した光束の像面上の位置とには、収差(コマ収差)によりズレが生じる。従って、本実施形態のように、集光光学系24が、屈折光学系51により屈折された斜め方向の平行光を集光する場合、もしその屈折光学系51が有する各プリズム52の屈折角が全て均一であれば、図6に示されるように、集光光学系24の光軸近傍を通過する光束と、集光光学系24の光軸から遠い位置を通過する光束とで像面上における位置にズレが生じる。
FIG. 6 shows an example of an optical path when a refractive optical system having a uniform refraction angle is used. When parallel light obliquely to the optical axis is incident on the lens, the position of the light beam that has passed through the central portion of the lens on the image plane (viewpoint surface) and the image of the light beam that has passed through the peripheral portion of the lens There is a deviation from the position on the surface due to aberration (coma aberration). Therefore, when the condensing
図7は、屈折角が光軸の中心よりも周縁部分の方が緩やかな屈折光学系51を用いた場合の光路の一例を示す。ここで、本実施形態においては、屈折光学系51が有する複数のプリズム52の屈折角は、集光光学系24の光軸に近い中心部分よりも、光軸から遠い周縁部分の方が、屈折角が緩やか(鈍角)となっている。これにより、複数のプリズム52は、集光光学系24において生じるコマ収差を予め補正した光束を集光光学系24へと入射することができる。
FIG. 7 shows an example of an optical path when the refractive
また、複数のプリズム52は、集光光学系24において生じるコマ収差を予め補正するように、水平方向における位置毎に屈折角が調整されていてもよい。これにより、複数のプリズム52は、予め定められた像面上に、集光光学系24の中心部分を通過した光束の像面上の位置と集光光学系24の周縁部分を通過した光束の像面上の位置とを一致させることができる。
Further, the refraction angles of the plurality of
このように表示装置10は、集光光学系24において生じる収差を小さくして、観察者に鮮明な画像を見せることができる。
Thus, the
図8は、一体形成レンズ70の一例を示す。図9は、大型シリンドリカルフレネルレンズ72、および、大型シリンドリカルフレネルレンズ72の一部分である一体形成レンズ70の一例を示す。図10は、大型シリンドリカルフレネルレンズ72から各視点に対応した一体形成レンズ70−1〜9を切り出す場合の切り出し位置の一例を示す。
FIG. 8 shows an example of the integrally formed
本実施形態において、集光光学系24(シリンドリカルフレネルレンズ)およびプリズムパネル23は、一体的に形成されていてもよい。即ち、本実施形態においては、表示装置10は、図8に示されるような、集光光学系24(シリンドリカルフレネルレンズ)およびプリズムパネル23を一体的に形成したレンズである合成パネル74を、プリズムパネル23および集光光学系24に代えて備えてもよい。これにより、表示装置10は、光学部材を少なくして容易に製造することが可能となる。
In this embodiment, the condensing optical system 24 (cylindrical Fresnel lens) and the
ここで、図9に示されるように、合成パネル74における垂直方向のある一部分のレンズ構成(一体形成レンズ70)は、水平方向が当該一体形成レンズ70の水平方向の幅より大きな大型シリンドリカルフレネルレンズ72の一部分と同一形状となる。この大型シリンドリカルフレネルレンズ72は、当該一体形成レンズ70から視点までの距離に一致する焦点距離を有する。
Here, as shown in FIG. 9, a part of the lens configuration in the vertical direction in the composite panel 74 (integrated lens 70) is a large cylindrical Fresnel lens whose horizontal direction is larger than the horizontal width of the integrally formed
また、合成パネル74は、集光位置が水平方向に異なる複数の一体形成レンズ70を、垂直方向に並べて配列した構成である。従って、例えば、水平方向の位置が異なる9個の視点のそれぞれに集光させるための合成パネル74を製造する場合には、図10(A)に示されるように、切り出し位置を水平方向の所定量ずつずらした、同一幅の9種類の一体形成レンズ70−1〜70−9を大型シリンドリカルフレネルレンズ72から切り出した形状を算出する。そして、図10(B)に示されるように、これら9種類の一体形成レンズ70−1〜70−9を垂直方向に順番且つ巡回的に配列することにより合成パネル74を設計することができる。これにより、合成パネル74は、複雑な設計をせずに容易に製造することができる。
Further, the
図11は、光源側からレンチキュラー25→集光光学系24の順で配列した場合における、光路の一例を示す。例えば、図11に示されるようにレンチキュラー25の後段に集光光学系24を配置した場合、レンチキュラー25の各シリンドリカルレンズにより拡大された光束は、集光光学系24により像面(視点位置の面)に集光される。ここで、集光光学系24の中心近傍を通過する光束の像面までの光路長と、集光光学系24の周縁を通過する光束の像面までの光路長とには、差がある。レンチキュラー25から像面までの光路長に差があると、レンチキュラー25の各シリンドリカルレンズの拡大像の像面上での倍率に差が生じる。
FIG. 11 shows an example of an optical path when the lenticular 25 → the condensing
例えば、視点が中心近傍に位置する場合、集光光学系24の中心近傍を通過する光束の像面までの光路長は、周縁を通過する光束の像面までの光路長より短くなる。従って、中心近傍のシリンドリカルレンズの拡大像の像面上での倍率は、周縁のシリンドリカルレンズの拡大像の像面上での倍率より小さくなる。このように中心部分と周縁部分とで集光光学系24のシリンドリカルレンズの拡大像に倍率差が生じると、均一な光を表示パネル20の裏面に照射することができない。
For example, when the viewpoint is located near the center, the optical path length to the image plane of the light beam passing near the center of the condensing
図12は、光源側から集光光学系24→レンチキュラー25の順で配列した場合における、光路の一例を示す。そこで、本実施形態に係る表示装置10においては、図12に示されるように、集光光学系24の後段にレンチキュラー25が配置されている。
FIG. 12 shows an example of an optical path in the case where the light condensing
このように集光光学系24の後段にレンチキュラー25が配置された場合、レンチキュラー25の中心近傍と周縁との間で、入射角度に差が生じる。具体的には、レンチキュラー25の中心部分のシリンドリカルレンズに入射される光束は入射角が小さく、レンチキュラー25の周縁のシリンドリカルレンズに入射される光束は入射角が大きい。
As described above, when the lenticular 25 is arranged at the rear stage of the condensing
シリンドリカルレンズは、そのレンズの特性から入射角が大きいほど見かけ上の倍率が小さくなる。従って、集光光学系24の後段にレンチキュラー25が配置された場合には、レンチキュラー25の中心部分のシリンドリカルレンズの見かけ上の倍率よりも、レンチキュラー25の周縁のシリンドリカルレンズの見かけ上の倍率の方が小さくなる。この結果、中心近傍のシリンドリカルレンズの拡大像の像面上での倍率と、周縁のシリンドリカルレンズの拡大像の像面上での倍率とが均一に近くなる。
The cylindrical lens has a smaller apparent magnification as the incident angle increases due to the characteristics of the lens. Therefore, when the lenticular 25 is arranged at the rear stage of the condensing
従って、表示装置10によれば、均一な光を表示パネル20の裏面に照射することができる。これにより、表示装置10によれば、観察者に鮮明な画像を見せることができる。
Therefore, according to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 表示装置、20 表示パネル、21 プロジェクタ部、22 照射光学系、23 プリズムパネル、24 集光光学系、25 レンチキュラー、26 垂直方向拡散部、31 右眼用プロジェクタ、32 左眼用プロジェクタ、33 ビームスプリッタ、34 前段シリンドリカルレンズ、35 後段シリンドリカルレンズ、40 光源パターン、41 右眼用光源の像、42 左眼用光源の像、51 屈折光学系、52 プリズム、55 第1垂直方向拡散板、56 第2垂直方向拡散板、70 一体形成レンズ、72 大型シリンドリカルフレネルレンズ、74 合成パネル
DESCRIPTION OF
Claims (10)
平行光を出射するバックライト部と、
水平方向に並んだ複数のプリズムを有し、前記バックライト部からの光を観察方向へと向かうように水平方向に屈折させる屈折光学系と、
前記屈折光学系を透過した光を観察者の視点に集光する集光光学系と、
前記集光光学系からの光を透過して画像を表示する表示パネルと、
を備え、
前記複数のプリズムは、光軸に近い領域よりも光軸から遠い領域の方が、屈折角が緩やかである
表示装置。 A display device that displays an image toward an observer's viewpoint,
A backlight unit that emits parallel light;
A refractive optical system having a plurality of prisms arranged in a horizontal direction and refracting light from the backlight unit in the horizontal direction so as to go in the observation direction;
A condensing optical system that condenses the light transmitted through the refractive optical system on the viewpoint of the observer;
A display panel that transmits light from the condensing optical system and displays an image;
With
The plurality of prisms have a gentler refraction angle in a region far from the optical axis than in a region near the optical axis.
請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, further comprising a lenticular lens that separates light from the condensing optical system into a plurality of light beams corresponding to a plurality of viewpoints.
請求項2に記載の表示装置。 The display device according to claim 2, wherein the condensing optical system condenses the light transmitted through the refractive optical system on an observer's viewpoint.
前記複数の観察方向のそれぞれに対応して設けられ、対応する観察方向へと前記バックライト部からの光を屈折させる複数の前記屈折光学系を更に備え、
前記複数の屈折光学系は、垂直方向に並んで配置される
請求項1から3の何れか1項に記載の表示装置。 The display device is a display device that displays an image by refracting light in each of a plurality of different observation directions in the horizontal direction,
A plurality of refractive optical systems that are provided corresponding to each of the plurality of observation directions and refract light from the backlight unit in the corresponding observation directions;
The display device according to claim 1, wherein the plurality of refractive optical systems are arranged side by side in a vertical direction.
請求項4に記載の表示装置。 The display device according to claim 4, wherein the condensing optical system is a cylindrical Fresnel lens that condenses light in a horizontal direction.
請求項5に記載の表示装置。 The display device according to claim 5, wherein the refractive optical system and the cylindrical Fresnel lens are integrally formed.
請求項6に記載の表示装置。 The integrally formed lens in which the refractive optical system and the cylindrical Fresnel lens are integrally formed is formed by cutting out a partial region of a large cylindrical Fresnel lens having a focal length that matches a distance to a viewpoint. Display device.
前記垂直方向拡散部は、
第1垂直方向拡散板と、
前記第1垂直方向拡散板により形成される隣接する光スポットの少なくとも一部同士が重複して照射される距離以上、前記第1垂直方向拡散板から離間して配置される第2垂直方向拡散板と、
を有する請求項4から7の何れか1項に記載の表示装置。 A vertical diffusion unit that transmits light from the refractive optical system and diffuses the light in the vertical direction;
The vertical diffusion part is
A first vertical diffuser;
A second vertical diffusion plate disposed at a distance from the first vertical diffusion plate by a distance equal to or longer than a distance at which at least some of the adjacent light spots formed by the first vertical diffusion plate are overlapped with each other. When,
The display device according to claim 4, comprising:
光を予め定められた範囲に投射するプロジェクタ部と、
前記プロジェクタ部から投射された光を集光して平行光を出力する照射光学系と、
を有する請求項1から8の何れか1項に記載の表示装置。 The backlight unit is
A projector unit that projects light onto a predetermined range;
An irradiation optical system that collects the light projected from the projector unit and outputs parallel light; and
The display device according to claim 1, comprising:
前記プロジェクタ部からの光を第1の方向に集光する前段シリンドリカルフレネルレンズと、
前記前段シリンドリカルフレネルレンズを透過した光を前記第1の方向と90度異なる方向に集光する後段シリンドリカルフレネルレンズと
を有する請求項9に記載の表示装置。 The irradiation optical system is
A pre-stage cylindrical Fresnel lens that condenses light from the projector unit in a first direction;
The display device according to claim 9, further comprising: a rear-stage cylindrical Fresnel lens that condenses light transmitted through the front-stage cylindrical Fresnel lens in a direction that is 90 degrees different from the first direction.
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CN108154803A (en) * | 2018-01-05 | 2018-06-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of display device and display equipment |
CN108761818A (en) * | 2018-08-16 | 2018-11-06 | 深圳市眸合科技有限公司 | A kind of auto-stereo display system |
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2012
- 2012-11-16 JP JP2012252125A patent/JP2014102275A/en active Pending
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CN108154803A (en) * | 2018-01-05 | 2018-06-12 | 京东方科技集团股份有限公司 | A kind of display device and display equipment |
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