JP2019194646A - 表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度を向上させる。【解決手段】紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第1可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層120と、可視光透過性を有し表示機能層120を表示機能層120の前面側と背面側との両面から挟む透過層110a、110bと、を有する画像表示体100を備える。画像表示体100に紫外光を投光する第1プロジェクタ200と、画像表示体100の側面側から画像表示体100に第1可視光を照射する第2プロジェクタ300と、画像表示体100に第2可視光を投光して画像表示体100に画像を表示させる第3プロジェクタ400と、を有する。画像表示体100に画像700を表示させるときには、第1プロジェクタ200および第3プロジェクタ400を作動させ、画像表示体100に画像700を表示させないときには、第2プロジェクタ300を作動させる。【選択図】図1

Description

本発明は、画像を表示する表示装置に関する。
近年、自動車のフロントガラスや建物の窓ガラス等の透明ガラス上に画像を表示する技術が開発されている。
これに関連して、下記の特許文献1には、電圧の印加により透過状態と散乱状態との間で光学状態が変化するスクリーンと、スクリーンに映像光を投影して映像を表示するプロジェクタを有する表示装置が提案されている。特許文献1の表示装置によれば、通常は透明状態のスクリーンを一時的に非透明化して、スクリーン上に映像を表示できる。
特許第5856284号公報
しかし、特許文献1の表示装置では、電圧を印加するための制御電極がスクリーン内部に配置される。このため、特許文献1の表示装置では、制御電極における表面反射、吸収があるため、スクリーンの透明状態における透明度が低いという問題がある。
本発明は、上記した問題を解決するものである。したがって、本発明の目的は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度を向上させた表示装置を提供することである。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
本発明の表示装置は、紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第1可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層と、可視光透過性を有し表示機能層を表示機能層の前面側と背面側との両面から挟む透過層と、を有する画像表示体を備える。また、画像表示体に紫外光を投光する紫外光投光部と、画像表示体の側面側から画像表示体に第1可視光を照射する第1可視光照射部と、画像表示体に第2可視光を投光して前記画像表示体に画像を表示させる第2可視光投光部と、を有する。画像表示体に画像を表示させるときには、紫外光投光部および第2可視光投光部を作動させ、画像表示体に画像を表示させないときには、第1可視光照射部を作動させる。
本発明によれば、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度が向上する。
実施形態1に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態1に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態1に係る画像表示体の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。 画像表示体を非透明とする場合の表示装置の動作を示す図である。 画像表示体上に画像を表示させる場合の表示装置の動作を示す図である。 画像表示体を透明とする場合の表示装置の動作を示す図である。 実施形態2に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態2に係る画像表示体の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。 実施形態3に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態3に係る画像表示体の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。 実施形態4に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態4で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態5に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態5で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態6に係る態様1の表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態6に係る態様2の表示装置の概略構成を示す斜視図である。 実施形態6の態様1で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。 実施形態7に係る表示装置の第1可視光の照射態様1を示す図である。 実施形態7に係る表示装置の第1可視光の照射態様2を示す図である。 実施形態7に係る表示装置の第1可視光の照射態様3を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を、[実施形態1]から[実施形態7]に分けて説明する。なお、図中、同一の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張される場合があり、実際の寸法比率とは異なる場合がある。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る表示装置10の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の表示装置10は、画像表示体100、第1プロジェクタ200、第2プロジェクタ300、第3プロジェクタ400、および制御部600を備える。
画像表示体100は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する薄板状の部材であり、第1プロジェクタ200および第3プロジェクタ400に対向する前面100aと、前面100aと反対側の背面100bとを有する。画像表示体100は、紫外光を受光することにより透明状態から非透明状態に変化し、第1可視光を受光することにより非透明状態から透明状態に変化する。画像表示体100は、たとえば、自動車のフロントガラスに取り付けられる。画像表示体100についての詳細な説明は後述する。
第1プロジェクタ200は、紫外光を投光するプロジェクタであり、画像表示体100の前面100aに対向して配置される。第1プロジェクタ200は、紫外光投光部として、たとえば、中間波長が365nm前後の紫外光を投光する。第1プロジェクタ200は、画像表示体100の前面100aに紫外光を投光して、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cを透明状態から非透明状態に変化させる。
第2プロジェクタ300は、特定波長の可視光を投光するプロジェクタであり、画像表示体100の側面に配置される。第2プロジェクタ300は、第1可視光照射部として、たとえば、中間波長が450nm前後の第1可視光を画像表示体100の側面側から画像表示体100に照射する。第2プロジェクタ300は、非透明状態にある画像表示体100に側面から第1可視光を照射して、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cを画像表示体100の内部で非透明状態から透明状態に変化させる。
第3プロジェクタ400は、カラープロジェクタであり、画像表示体100の前面100aに対向して配置される。第3プロジェクタ400は、第2可視光投光部として、青色(中間波長が450nm前後)、緑色(中間波長が532nm前後)、および赤色(中間波長が640nm前後)の3色のいずれか1色の光、または、2色以上の光を組み合わせた光である第2可視光を投光する。第3プロジェクタ400は、非透明状態の画像表示体100に第2可視光を投光して、画像表示体100上に画像700を表示する。
制御部600は、第1プロジェクタ200から第3プロジェクタ400の動作を制御する。制御部600は、上位の制御装置(不図示)と通信しつつ、第1プロジェクタ200および第2プロジェクタ300の投光/非投光の切り替えを行う。また、制御部600は、上位の制御装置と通信しつつ、第3プロジェクタ400に画像情報を送出する。
なお、第2可視光によって画像表示体100上に表示される画像700が、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cの内側に含まれるように、第1プロジェクタ200および第3プロジェクタ400は、紫外光および第2可視光を投光する。また、紫外光の投光領域100cが、画像表示体100の側面から照射される第1可視光の照射領域に含まれるように、第2プロジェクタ300は第1可視光を画像表示体100に照射する。
次に、図2を参照して、表示装置10の画像表示体100について詳細に説明する。
図2は、実施形態1に係る画像表示体100の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体100は、透過層110a、110bおよび表示機能層120を備える。なお、画像表示体100の側面には第2プロジェクタ300が取り付けられる。透過層110aと透過層110bとは、表示機能層120の前面側と背面側との両面から表示機能層120を挟む。透過層110aおよび透過層110bは、可視光透過性を有する、ガラス層102a、102bおよび樹脂層106a、106bの積層体である。透過層110aのガラス層102aは画像表示体100の前面100a側に配置され、透過層110bのガラス層102bは画像表示体100の背面100b側に配置される。樹脂層106aは、ガラス層102aと表示機能層120との間に配置され、樹脂層106bは、ガラス層102bと表示機能層120との間に配置される。画像表示体100が自動車のフロントガラスであるときには、画像表示体100の前面100a側は車内側であり背面100b側は車外側である。
ガラス層102a、102bは、透明度の高い、車両に用いられる一般的なガラス材で形成される。なお、ガラス層102a、102bの屈折率はn=1.52である。
樹脂層106a、106bは、PVB(ポリビニルブチラール)、アクリル、EVA(エチレン・酢酸ビニルコポリマー)樹脂などの透明樹脂で形成される。なお、一般的な合わせガラスでは、透明樹脂にUV(紫外線)吸収材が入っているが、本実施形態では、車内側の樹脂層106aにはUV吸収剤は入っていない。これは、車内側から紫外光を照射するため、その紫外線が表示機能層120に達する前に吸収されないようにするためである。なお、樹脂層106a、106bの屈折率はn=1.48である。
表示機能層120は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化するフィルム部材である。表示機能層120は、紫外光を受光することにより光散乱性が増加して白濁し、第1可視光を受光することにより光散乱性が低下して透明状態に戻る光学特性を有する。本実施形態の表示機能層120はホスト液晶分子およびアゾベンゼン分子を含む液晶フィルムである。表示機能層120は、フォトクロミック材料を含むことが好ましい。表示機能層120は、紫外光を受光することにより光散乱性が増加して白濁するとともに変色し外光を減衰させる。また、第1可視光を受光することにより光散乱性が低下して透明状態に戻るとともに変色が消えるという光学特性を発揮する。具体的には、ホスト液晶分子が表示機能層の厚み方向に対して略垂直に配列した透明状態の表示機能層に紫外光を投光すると、紫外光を受光したアゾベンゼン分子がトランス体からシス体に構造が変化することにより、ホスト液晶分子の配列が乱されて光散乱性が増加し、非透明状態に変化する。また、非透明状態である表示機能層に第1可視光を投光すると、アゾベンゼン分子がシス体からトランス体に構造が変化することにより、ホスト液晶分子が表示機能層の厚み方向に対して略垂直に配列して光散乱性が低下し、透明状態に変化する。表示機能層120は、透明なPET(ポリエチレンテレフタレート)をフィルムの基材としている。なお、PET以外でも透明樹脂であればどのような種類の樹脂を用いても良い。表示機能層120の屈折率はn=1.51〜1.79である。
次に、図3を参照して、画像表示体100の光学特性について詳細に説明する。図3は、実施形態1に係る画像表示体100の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。
図3に示すように、透過層110aは、車内側に位置するので、透過層110aの一方の面は空気と接し、また、他方の面は表示機能層120と接する。また、透過層110bは、車外側に位置するので、透過層110bの一方の面は空気または水(天候が雨の場合)と接し、また、他方の面は表示機能層120と接する。
第1可視光は、より多くの第1可視光が透過層110a、110bと空気または水との界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体100を伝搬するように、第2プロジェクタ300から画像表示体100内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、ガラスと空気の場合41°であり、ガラスと水の場合61°である。したがって、本実施形態の場合には、臨界角θは61°以上とするのが好ましい。ガラス層102bと空気または水との界面の臨界角θを61°以上とすれば、図3の点線で示すように、第1可視光はその界面で全反射し、第1可視光を画像表示体100内で効率的に伝搬させることができるからである。これにより、第1可視光は表示機能層120の散乱領域125を効率的に透明状態にできる。
次に、図4から図6を参照して、画像表示体100上に画像を表示する表示装置10の動作について説明する。
図4は、画像表示体100を非透明とする場合の表示装置10の動作を示す図であり、図5は、画像表示体100上に画像を表示させる場合の表示装置10の動作を示す図であり、図6は、画像表示体100を透明とする場合の表示装置10の動作を示す図である。
図4に示すように、画像表示体100に画像を表示するとき、まず、第1プロジェクタ200が、画像表示体100の前面100aに紫外光を投光する。紫外光を投光すれば、表示機能層120が白濁して、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cが透明状態から非透明状態に変化する。
次に、図5に示すように、第3プロジェクタ400が、非透明状態にある画像表示体100上の投光領域100cに第2可視光を投光して、画像表示体100上に画像700を表示する。
なお、画像表示体100上に画像700を表示している間、第2可視光を受光することによって画像表示体100が非透明状態から透明状態に戻ることを防止するために、第1プロジェクタ200は、画像表示体100に紫外光を投光する。具体的には、第2可視光が紫外光とオーバーラップしている場合には、第1プロジェクタ200は、紫外光によって白濁状態を維持しようとする作用が、第2可視光によって透明状態に戻そうとする作用よりも大きくなるような出力で紫外光を断続的あるいは連続的に投光し続ける。
一方、図6に示すように、画像表示体100上に画像700を表示しないとき(画像700を消去する場合)、まず、第1プロジェクタ200および第3プロジェクタ400が、紫外光および第2可視光の投光をそれぞれ停止する。そして、第2プロジェクタ300が、画像表示体100の側面から画像表示体100内に向けて、ほぼ平行光(透過層110a、110bの車内側および車室側表面に対して、上述の臨界角以上の角度で入射する光)である第1可視光を照射し、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cを非透明状態から透明状態に戻す。
第2プロジェクタ300照射する第1可視光は、中間波長が450nm前後の光であるので、無色ではなく、若干青みがかっている。第1可視光の照射を開始するときには、表示機能層120の一部は不透明状態である。しかし、第1可視光は、図3のようにほとんどが画像表示体100の内部を伝搬し画像表示体100の外には出ない。このため、第1可視光は、透明部分を導光し散乱領域125(図3参照)に達すると吸収されながら光散乱を起こす。したがって、画像表示体100が透明状態になるまでの間に、散乱領域125(図3参照)が瞬間的に青く見えるようなことがなく、画像表示体100の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
以上のとおり、本実施形態の表示装置10によれば、紫外光と第1可視光の投光/非投光を切り替えることにより、画像表示体100の透明状態/非透明状態を切り替える。また、非透明状態の画像表示体100に第2可視光および励起光を投光して、非透明状態の画像表示体100上に画像700を表示する。このような構成によれば、通常は透明状態の画像表示体100を一時的に非透明化して、画像表示体100上に画像700を表示できる。
加えて、本実施形態の表示装置10によれば、紫外光および第1可視光によって画像表示体100の光学状態が変化するため、画像表示体100の内部に制御電極を配置する必要がなく、画像表示体100の透明状態における透明度を向上できる。
さらに、本実施形態の表示装置10によれば、第1可視光を画像表示体100の側面側から照射し、画像表示体100の内部を伝搬させているので、第1可視光のほとんどは、画像表示体100の外には出ず、画像表示体100の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
以上のとおり、説明した本実施形態は、以下の効果を奏する。
(a)紫外光および第1可視光の投光/非投光を切り替えることにより透明状態と非透明状態とが切り替わる画像表示体100を利用して画像700を表示するため、制御電極が必要ない。したがって、制御電極における反射、吸収がないため、画像表示体100の透明状態における透明度を向上できる。
(b)第2可視光によって画像表示体100上に表示される画像700が、画像表示体100上の紫外光の投光領域100cに含まれるように紫外光を投光するため、画像表示体100の非透明領域に画像700が表示される。したがって、画像表示体100の透明領域に画像700が表示されることがなく、画像700の視認性が向上する。
(c)第1可視光を画像表示体100の側面側から照射し、画像表示体100内を伝搬させているので、画像表示体100の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
[実施形態2]
図7および図8を参照して、実施形態2について説明する。実施形態2は、実施形態1の画像表示体100のガラス層と樹脂層との間に低屈折率層を配置した実施形態である。
図7は、実施形態2に係る画像表示体100の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体100は、実施形態1に係る図2に示した画像表示体100の、ガラス層102aと樹脂層106aとの間に低屈折率層104aを配置し、またガラス層102bと樹脂層106bとの間に低屈折率層104bを配置したものである。ガラス層102a、102bと樹脂層106a、106bとの間に低屈折率層104a、104bを配置したこと以外は、実施形態1に係る画像表示体100と同一である。
低屈折率層104a、104bは、可視光透過性を有し樹脂層106a、106bの屈折率よりも屈折率が低い光学特性を有する。低屈折率層104a、104bは、具体的には、二酸化ケイ素を材質として均一で規則的な細孔を持つメソポーラスシリカまたはフッ素系樹脂で形成される。メソポーラスシリカの屈折率はn=1.18、フッ素系樹脂の屈折率はn=1.38である。たとえば、メソポーラスシリカにより形成された低屈折率層104a、104bがガラス層102a、102bとPVB(ポリビニルブチラール)により形成された樹脂層106a、106bとの間に配置された場合、臨界角θは52°である。
次に、図8を参照して、画像表示体100の光学特性について詳細に説明する。図8は、実施形態2に係る画像表示体100の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。
図8に示すように、低屈折率層104aの一方の面はガラス層102aと接し、他方の面は樹脂層106aと接する。また、低屈折率層104bの一方の面はガラス層102bと接し、他方の面は樹脂層106bと接する。
第1可視光は、より多くの第1可視光が低屈折率層104a、104bと樹脂層106a、106bとの界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体100を伝搬するように、第2プロジェクタ300から画像表示体100内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、上記のように52°である。
したがって、本実施形態の場合には、低屈折率層104bと樹脂層106bとの界面の臨界角θを52°以上とすれば、図8の点線で示すように、第1可視光はその界面で全反射し、第1可視光を画像表示体100内で効率的に伝搬させることができる。つまり、第1可視光を画像表示体100内の樹脂層106a、表示機能層120、および樹脂層106b内を伝搬させることができる。これにより、第1可視光は表示機能層120の散乱領域125を効率的に透明状態にできる。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(d)低屈折率層104bと樹脂層106bとの界面の臨界角θは実施形態1の画像表示体100よりも小さくなるので、第1可視光が表示機能層120の散乱領域125に効果的に作用するようになる。このため、第1可視光の効率化および省エネ化を図ることができる。
(e)第1可視光が反射する界面を低屈折率層104a、104bと樹脂層106a、106bとの境界面としているので、実施形態1の画像表示体100のように、車外の環境の影響を受けない。たとえば、画像表示体100の最外表面に汚れを含んだ水滴が付着することによって第1可視光が外側に漏れてしまうようなことが起こらない。
[実施形態3]
図9および図10を参照して、実施形態3について説明する。実施形態3は、実施形態1の画像表示体100の表示機能層と樹脂層との間に低屈折率層を配置した実施形態である。また、実施形態2と異なるのは、低屈折率層の配置位置をガラス層と樹脂層との間から表示機能層と樹脂層との間に変更したことである。
図9は、実施形態3に係る画像表示体100の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体100は、実施形態1に係る図2に示した画像表示体100の、樹脂層106aと表示機能層120の間に低屈折率層104aを配置し、また樹脂層106bと表示機能層120との間に低屈折率層104bを配置したものである。樹脂層106a、106bと表示機能層120との間に低屈折率層104a、104bを配置したこと以外は、実施形態1に係る画像表示体100と同一である。
低屈折率層104a、104bは、実施形態2と同一である。表示機能層120の屈折率はn=1.79である。たとえば、メソポーラスシリカにより形成された低屈折率層104a、104bが表示機能層120とPVB(ポリビニルブチラール)により形成された樹脂層106a、106bとの間に配置された場合、臨界角θは41°である。
次に、図10を参照して、画像表示体100の光学特性について詳細に説明する。図10は、実施形態3に係る画像表示体100の第1可視光の伝搬状態を示す断面図である。
図10に示すように、低屈折率層104aの一方の面は樹脂層106aと接し、他方の面は表示機能層120と接する。また、低屈折率層104bの一方の面は樹脂層106bと接し、他方の面は表示機能層120と接する。
第1可視光は、より多くの第1可視光が低屈折率層104a、104bと表示機能層120との界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体100を伝搬するように、第2プロジェクタ300から画像表示体100内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、上記のように41°である。
したがって、本実施形態の場合には、低屈折率層104bと表示機能層120との界面の臨界角θを41°以上とすれば、図10の点線で示すように、第1可視光はその界面で全反射し、第1可視光を表示機能層120内で効率的に伝搬させることができる。これにより、第1可視光は表示機能層120の散乱領域125を効率的に透明状態にできる。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(f)低屈折率層104bと表示機能層120との界面の臨界角θは実施形態1の画像表示体100よりも小さくなるので、第1可視光が表示機能層120の散乱領域125により効果的に作用するようになる。なお、この臨界角θは実施形態2の画像表示体100よりも小さくなる。また、第1可視光を表示機能層120内にだけ伝搬させることができるので、第1可視光の数倍の効率化および省エネ化を図ることができる。
(g)第1可視光が反射する界面を低屈折率層104a、104bと表示機能層120との境界面としているので、実施形態1の画像表示体100のように、車外の環境の影響を受けない。たとえば、画像表示体100の最外表面に汚れを含んだ水滴が付着することによって第1可視光が外側に漏れてしまうようなことが起こらない。
[実施形態4]
図11および図12を参照して、実施形態4について説明する。実施形態4は、画像表示体100の端部に反射部350を設けた実施形態である。
図11は、実施形態4に係る表示装置10の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置10は実施形態1に係る図1の表示装置10に反射部350を設けている点を除いて実施形態1に係る図1の表示装置10と同一の構成を有する。
具体的には、本実施形態に係る表示装置10では、第1可視光が照射される画像表示体100の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、画像表示体100の一方の側面側から伝搬する第1可視光を一方の側面側に向けて反射する反射部350を有する。つまり、第2プロジェクタ300が取り付けられている画像表示体100の側面と対向する側の画像表示体100の側面の全体に反射部350を配置している。
反射部350は、たとえば、ミラーまたは反射テープなどである。反射部350は、第2プロジェクタ300が画像表示体100の側面から照射して画像表示体100内を伝搬してきた第1可視光を第2プロジェクタ300側に反射させる。したがって、画像表示体100の側面から透過し抜けてしまう第1反射光を効率的に利用することができる。
図12は、実施形態4で用いる画像表示体100の概略構成を示す断面図である。画像表示体100の一方側には第2プロジェクタ300が取り付けられ、他方側には反射部350が取り付けられる。本実施形態では、実施形態1から3で示した画像表示体100を使用することができる。図12に示す画像表示体100は、実施形態1から3で示した画像表示体100を簡略化して示している。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(h)反射部350は、画像表示体100内を伝搬してきた第1可視光を第2プロジェクタ300側に反射させるので、画像表示体100の側面から透過し抜けてしまう第1可視光を効率的に利用することができる。したがって、第1可視光の利用率が向上し、省エネ化を図ることができる。
[実施形態5]
図13および図14を参照して、実施形態5について説明する。実施形態5は、画像表示体100の端部に吸収部360を設けた実施形態である。
図13は、実施形態5に係る表示装置10の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置10は実施形態1に係る図1の表示装置10に吸収部360を設けている点を除いて実施形態1に係る図1の表示装置10と同一の構成を有する。
具体的には、本実施形態に係る表示装置10では、第1可視光が照射される画像表示体100の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、画像表示体100の一方の側面側から伝搬する第1可視光を吸収する吸収部360を有する。つまり、第2プロジェクタ300が取り付けられている画像表示体100の側面と対向する側の画像表示体100の側面の全体に吸収部360を配置している。
吸収部360は、たとえば、黒化処理された黒色部材または黒テープなどである。なお、吸収部360の色は黒には限られない。第1可視光を効果的に吸収できる色であればどのような色でも良い。吸収部360は、第2プロジェクタ300が画像表示体100の側面から照射して画像表示体100内を伝搬してきた第1可視光を吸収し、画像表示体100の端面から第1可視光が漏れないようにする。したがって、画像表示体100の側面から透過し抜けてしまう第1反射光をその側面でカットすることができる。
図14は、実施形態5で用いる画像表示体100の概略構成を示す断面図である。画像表示体100の一方側には第2プロジェクタ300が取り付けられ、他方側には吸収部360が取り付けられる。本実施形態では、実施形態1から3で示した画像表示体100を使用することができる。図14に示す画像表示体100は、実施形態1から3で示した画像表示体100を簡略化して示している。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(i)吸収部360は、画像表示体100内を伝搬してきた第1可視光を端面でカットできるので、第1可視光が漏れる影響で画像表示体100の端部が青く光ることを防止できる。したがって、画像表示体100の視認性を向上させることができる。
[実施形態6]
図15から図17を参照して、実施形態6について説明する。実施形態6は、画像表示体100の2つの側面にそれぞれ第2プロジェクタ300a、300bを設けた実施形態である。
図15は、実施形態6に係る態様1の表示装置10の概略構成を示す斜視図であり、図16は、実施形態6に係る態様2の表示装置10の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置10は実施形態1に係る図1の表示装置10に対し、画像表示体100の対向する2つの側面、または画像表示体100の交差する2つの側面に第2プロジェクタ300a、300bを設けている点を除いて実施形態1に係る図1の表示装置10と同一の構成を有する。
図15に示す表示装置10は、画像表示体100の一方の側面に第2プロジェクタ300aを設け、対向する他方の側面に第2プロジェクタ300bを設けている。図15に示すように、第1可視光は画像表示体100の対向する両側から画像表示体100内に照射される。図15では、画像表示体100の図示左右側に第2プロジェクタ300a、300bを設けているが、画像表示体100の図示上下側に第2プロジェクタ300a、300bを設けることも可能である。
図16に示す表示装置10は、画像表示体100の一方の側面に第2プロジェクタ300aを設け、画像表示体100の一方の側面に交差する側面に第2プロジェクタ300bを設けている。図16に示すように、第1可視光は、画像表示体100の一方の側面から画像表示体100内に照射されるとともに、画像表示体100の交差する側面からも画像表示体100内に照射される。図16では、画像表示体100の図示右側に第2プロジェクタ300aを設け、図示上側に300bを設けているが、第2プロジェクタ300aを画像表示体100の図示左側に設けること、または第2プロジェクタ300bを図示下側に設けることも可能である。
図17は、実施形態6の態様1で用いる画像表示体100の概略構成を示す断面図である。画像表示体100の一方側には第2プロジェクタ300aが取り付けられ、他方側には第2プロジェクタ300bが取り付けられる。本実施形態では、実施形態1から3で示した画像表示体100を使用することができる。図17に示す画像表示体100は、実施形態1から3で示した画像表示体100を簡略化して示している。なお、態様2の場合には、第2プロジェクタ300bの配置位置が変わるだけで、画像表示体100の構成は図17と同一である。
本実施形態のように、第1可視光が画像表示体100の2つの側面から照射されると、第1可視光が画像表示体100内を伝搬するときの僅かな散乱や吸収による減衰を低減できる。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(j)画像表示体100内における第1可視光の強度分布を平準化させることができるので、画像表示体100を非透明状態から透明状態に変化させるときの制御が容易になる。
[実施形態7]
図18から図20を参照して、実施形態7について説明する。実施形態7は、画像表示体100の一部分に第1可視光を照射する実施形態である。
図18は、実施形態7に係る表示装置10の第1可視光の照射態様1を示す図であり、図19は、実施形態7に係る表示装置10の第1可視光の照射態様2を示す図であり、図20は、実施形態7に係る表示装置10の第1可視光の照射態様3を示す図である。
本実施形態7に係る表示装置10は、図16に示した表示装置10を用い、第2プロジェクタ300a、300bの長手方向の全体の領域から、または少なくとも1つの分割された領域から、第1可視光が照射できる。どの領域から第1可視光を照射するのかは制御部600が制御する。このように、第1可視光を画像表示体100の一部分に照射できるようにしたのは、画像表示体100の一部分の領域の画像700のみを消して、その他の領域の画像700は表示させたままとしたいとの要求に応えるためである。
図18では、第2プロジェクタ300aの300a−1の部分だけ作動させて、画像表示体100に第1可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体100の中央部左右方向の領域を透明化し、その領域の画像700を消すことができる。
また、図19では、第2プロジェクタ300aの300a−2、300a−3の部分を作動させて、画像表示体100に第1可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体100の中央部上下の2か所の左右方向の領域を透明化し、それらの領域の画像700を消すことができる。
さらに、図20では、第2プロジェクタ300aの300a−4の部分と第2プロジェクタ300bの300b−1の部分とを作動させて、画像表示体100に第1可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体100の中央部の領域を十字状に透明化し、その領域の画像700を消すことができる。
このように、実施形態7に係る表示装置10は、第2プロジェクタ300a、300bの全体を作動させるだけではなく、部分的に作動させて、画像表示体100の特定の領域のみを透明化する。
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態1の効果に加えて、以下の効果を奏する。
(k)第2プロジェクタ300a、300bを部分的に作動させることができるので、画像700の表示を続ける部分と消す部分とを選択できる。
以上のとおり、説明した実施形態1〜7において、本発明の表示装置10を説明した。しかし、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略できる。
10 表示装置、
100 画像表示体、
100a 前面、
100b 背面、
100c 投光領域、
102a、102b ガラス層、
104a、104b 低屈折率層、
106a、106b 樹脂層、
110a、110b 透過層、
120 表示機能層、
125 散乱領域、
200 第1プロジェクタ(紫外光投光部)、
300、300a、300b 第2プロジェクタ(第1可視光投光部)、
350 反射部、
360 吸収部、
400 第3プロジェクタ(第2可視光投光部)、
600 制御部、
700 画像。

Claims (9)

  1. 紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第1可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層と、可視光透過性を有し前記表示機能層を前記表示機能層の前面側と背面側との両面から挟む透過層と、を有する画像表示体と、
    前記画像表示体に前記紫外光を投光する紫外光投光部と、
    前記画像表示体の側面側から前記画像表示体に前記第1可視光を照射する第1可視光照射部と、
    前記画像表示体に第2可視光を投光して前記画像表示体に画像を表示させる第2可視光投光部と、を有し、
    前記画像表示体に前記画像を表示させるときには、前記紫外光投光部および前記第2可視光投光部を作動させ、前記画像表示体に前記画像を表示させないときには、前記第1可視光照射部を作動させる、表示装置。
  2. 前記透過層は、可視光透過性を有する、ガラス層および樹脂層の積層体である、請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記透過層の、一方の面は空気または水と接し、また、他方の面は前記表示機能層と接し、前記第1可視光は、より多くの前記第1可視光が前記透過層と空気または水との界面の臨界角以上の角度で前記画像表示体を伝搬するように、前記第1可視光照射部から照射される、請求項1に記載の表示装置。
  4. 前記透過層は、前記ガラス層と前記樹脂層との間に、前記樹脂層の屈折率よりも屈折率が低い可視光透過性を有する低屈折率層を有し、前記第1可視光は、より多くの前記第1可視光が前記低屈折率層と前記樹脂層との界面の臨界角以上の角度で前記画像表示体を伝搬するように、前記第1可視光照射部から照射される、請求項2に記載の表示装置。
  5. 前記透過層は、前記樹脂層と前記表示機能層との間に、前記表示機能層の屈折率よりも屈折率が低い可視光透過性を有する低屈折率層を有し、前記第1可視光は、より多くの前記第1可視光が前記低屈折率層と前記表示機能層との界面の臨界角以上の角度で前記表示機能層を伝搬するように、前記第1可視光照射部から照射される、請求項2に記載の表示装置。
  6. 前記第1可視光が照射される前記画像表示体の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、前記画像表示体の前記一方の側面側から伝搬する前記第1可視光を前記画像表示体の前記一方の側面側に向けて反射する、反射部を有する、請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。
  7. 前記第1可視光が照射される前記画像表示体の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、前記画像表示体の一方の側面側から伝搬する前記第1可視光を吸収する、吸収部を有する、請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。
  8. 前記第1可視光照射部は、前記画像表示体の対向する2つの側面、または前記画像表示体の交差する2つの側面に配置される、請求項1から7のいずれかに記載の表示装置。
  9. 前記第1可視光照射部は、前記第1可視光を、前記第1可視光照射部の長手方向の全体の領域から、または少なくとも1つの分割された領域から照射できる、請求項1から8のいずれかに記載の表示装置。
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