JP2022140896A - 導光板デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の一側面に係る実施形態(以下、「本実施形態」とも表記する)を、図面に基づいて説明する。なお、以降では、説明の便宜上、図1における+X方向を右方向、-X方向を左方向、+Y方向を上方向、-Y方向を下方向、+Z方向を前方向、-Z方向を後方向として説明する場合がある。また、以降では、+Y方向を光の入射方向、+Z方向を光の出射方向として説明する場合がある。
図1は、本実施形態に係る導光板11の適用例を示す斜視図である。まず、図1を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図1では、導光板11が適用された表示装置10が、立体画像I、より具体的には、「ON」の文字が表示されたボタン形状(+Z軸方向に突出した形状)の立体画像Iを表示している様子を示している。図1に示すように、表示装置10は、導光板11(導光板デバイス)と、光源12とを備えている。
図2は、本実施形態に係る導光板11の構成例を示す斜視図である。以下、本発明の導光板11の構成例を、図面を参照して説明する。
図3は、本実施形態における導光板11の動作例を示す平面図である。図3においては、導光板11の背面11bの位置がZ=0として示されている。図3に示すように、所定距離は、立体画像IAのうち、背面11bから最も離れた結像位置における背面11bからの距離の25%以内であってよい。換言すれば、立体画像IAのうち、Z軸方向における背面11bから最も離れた結像位置までの距離をZ1とした場合、所定距離は距離Z1の1/4であってよい。このとき、Z方向においてZ=-(Z1)/4から(Z1)/4までの範囲内に結像される画像が近傍結像画像IA1となる。
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
図5は、導光板11の第1の変形例について説明するための図である。本変形例では、近傍結像画像IA1および遠方結像画像IA2の光度および輝度について説明する。ここで、光度(cd)とは、単位立体角辺りの光の量(光束)をいう。また、輝度(cd/m2)とは、単位立体角および単位面積当たりの光の量(光束)をいう。図5には、導光板11の視野角θが示されている。視野角θとは、液晶ディスプレイ等を斜めから見た場合に、どの位の角度まで画面を正常に見ることが可能であるかを示す指標のことであり、画面が正常に見える範囲の正面からの角度を指すものである。視野角θは、導光板11の出射面11aへの垂線とユーザの視線とのなす角度の範囲として定義される。
図6は、導光板11の第2の変形例を示す斜視図である。図7は、図6に示す導光板11の平面図である。図6および7に示すように、近傍結像画像IA1は、面画像を含んでいても良い。ここで、面画像とは、画像が結像されている面上において、単位面積あたりの結像点の密度が30%以上である画像をいう。また、面画像とは、最も明るい点に対する半値全幅が2mmよりも大きい画像をいう。したがって、面画像には、全面が塗り潰されているような画像の他、例えばハッチングが施された画像も含まれる場合がある。
図8は、導光板11の第3の変形例について説明するための図である。図8には、視野角θ1およびθ2という2種類の視野角が示されている。視野角θ1は、近傍結像画像IA1の視野角である。また、視野角θ2は、遠方結像画像IA2の視野角である。図8に示すように、近傍結像画像IA1の視野角θ1は、遠方結像画像IA2の視野角θ2より大きくてもよい。
図9は、導光板11の第4の変形例について説明するための図である。図9においては、光路変更部13の形状の例が符号131~135で示されている。符号131~133に示す光路変更部13による出射光の広がり角度は、符号134~135に示す光路変更部13による出射光の広がり角度よりも大きい。
表示装置10の変形例である表示装置10Aについて以下に説明する。
12 光源
11a、15a 出射面
11b、15b 背面
11c、15c 入射面
13、13a、13b、13c、16 光路変更部
I、IA 立体画像(結像画像)
IA1 近傍結像画像
IA2 遠方結像画像
θ、θ1、θ2 視野角
Claims (15)
- 光源からの光が入射する入射面と、
前記入射面に垂直な背面の所定の位置に形成され、前記入射面から入射し導光された光を反射することによって前記背面に平行な出射面から出射させる光路変更部とを備え、
前記光路変更部により反射された光によって前記背面を含む空間に画像を結像する導光板デバイスであって、
前記導光板デバイスによって結像される結像画像のうち、結像位置が前記背面から所定距離以内である結像画像を近傍結像画像とし、前記結像位置が前記背面から前記所定距離より遠い結像画像を遠方結像画像とすると、前記近傍結像画像の結像領域の総面積は、前記遠方結像画像の結像領域の総面積よりも大きい導光板デバイス。 - 前記所定距離は、前記遠方結像画像のうち、前記背面から最も離れた結像位置における前記背面からの距離の25%以内である請求項1に記載の導光板デバイス。
- 前記所定距離は、前記結像画像の各結像領域の結像位置における前記背面からの距離の平均の50%以下である請求項1に記載の導光板デバイス。
- 前記所定距離は、前記背面から光の出射方向側では12mm、前記背面から前記光の出射方向と逆方向側では24mmである請求項1に記載の導光板デバイス。
- 前記所定距離は、前記入射面と前記光路変更部との距離の最小値の20%以下である請求項1に記載の導光板デバイス。
- 前記所定距離は、前記結像画像の前記背面への投影画像領域における、前記入射面に垂直な方向の最大長さ、および、前記入射面に平行な方向の最大長さのうち、長い方の長さの20%以下である請求項1に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像の光度は、前記遠方結像画像の光度より大きい請求項1~6のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像の輝度は、前記遠方結像画像の輝度より大きい請求項1~6のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像は面画像を含む請求項1~8のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記面画像の面積は、前記結像画像の結像領域の総面積の30%以上である請求項9に記載の導光板デバイス。
- 前記遠方結像画像は線画像である請求項1~10のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記結像画像の結像領域の総面積の50%以上は前記背面上に結像する請求項1~11のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像の視野角は、前記遠方結像画像の視野角より大きい請求項1~12のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像を結像させる前記光路変更部による出射光の広がり角度は、前記遠方結像画像を結像させる前記光路変更部による出射光の広がり角度よりも大きい請求項1~13のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
- 前記近傍結像画像の解像度は、前記遠方結像画像の解像度より大きい請求項1~14のいずれか一項に記載の導光板デバイス。
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