JP2024063864A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計、製造を容易にするとともに、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにする。【解決手段】実施形態の表示装置は、ドット状の反射要素を構成要素とし全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、前記反射面は、前記反射要素のない平面部の垂線となす角度が０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状である。【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置に関する。

例えば、特許文献１には、視差を利用して立体視やモーフィングの表示を行い、且つ背景を透かし見ることができる表示装置が開示されている。この表示装置は、透明材料からなる表示パネルと、表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、光源と、を備える。

表示装置は、表示パネル（導光板）、要素群（反射要素群）及び光源の位置関係により、エッジライトタイプ、フロントライトタイプ、バックライトタイプの３種類のパターンに分けられる。エッジライトタイプは、光源が導光板の端面に設置される。このエッジライトタイプでは、導光板の端面から入射した光が導光板内部を伝搬し、導光板の裏面側に設置された反射要素群で反射されて表面側に出射される。フロントライトタイプは、光源が導光板の前面（表面）側に設置される。このフロントライトタイプでは、導光板の前面から入射した光が、導光板に設置された反射要素群で反射されて表面側に出射される。バックライトタイプは、光源が導光板の後面（裏面）側に設置される。このバックライトタイプでは、導光板の後面から入射した光が、導光板の裏面側に設置された反射要素群で反射されて表面側に出射される。

特許第５７０１４３４号公報

ところで、バックライトタイプのような構成を成立させるためには、光源からの光が直接観察者に観察されることなく、反射要素で反射された光のみが観察されるようにする必要がある。このため、光源、反射要素、視点が直線上に並ばないように、光源からの光が反射要素の後方斜めから照射される配置とする必要がある。
このような条件下で光源からの光を反射要素の反射面で反射して特定の視点で観察されるようにするために、各反射要素の反射面を平面とする場合がある。しかしこの場合、各反射要素の反射面を３次元的に限定される角度に個別に設定する必要がある。その結果、反射要素全ての形状が異なることとなり、設計と製造が難しくなる。
ここで反射面をある程度曲面とすることで、反射面の角度の調整の条件を緩和することが可能である。ただしこの際、表示パネルには複数の視点とそれに対応する要素群が設定されているため、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにする必要がある。

そこで本発明は、設計、製造を容易にするとともに、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにすることを目的とする。

（１）本発明の一態様に係る表示装置は、透明材料からなる表示パネルと、前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、前記反射面は、前記反射要素のない平面部の垂線となす角度が０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状である。

（２）本発明の一態様に係る表示装置は、透明材料からなる表示パネルと、前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、前記表示パネルの後面側において前記反射面に隣接する部分に、前記入射光が入射する入射面を有する柱を寝かせた形状の凹状または凸状の入光要素を有する。

（３）本発明の一態様に係る表示装置は、透明材料からなる表示パネルと、前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、前記表示パネルの後面側において前記反射面に隣接する部分に、前記入射光が入射する入射面を有する柱を寝かせた形状の凹状または凸状の入光要素を有し、前記反射面及び前記入射面の少なくとも一方は、略円筒面形状である。

本態様の表示装置によれば、各反射要素の形状を相似形状とすることができ、設計、製造を容易にすることができる。

第１実施形態の表示装置を示す概念図。 第１実施形態の表示装置の断面模式図。 第１実施形態の反射要素を光の経路とともに拡大して示す図。 第１実施形態の反射要素の反射面の説明図。 第２実施形態の反射要素及び入光要素を光の経路とともに拡大して示す図。 第２実施形態の反射要素及び入光要素の第１変形例を示す図。 第２実施形態の反射要素及び入光要素の第２変形例を示す図。 第２実施形態の反射要素及び入光要素の第３変形例を示す図。 反射要素及び入光要素の一例を示す斜視図。 反射面の一例を示す図。

以下に、本発明の実施形態について各図を基に説明を行う。各図には、必要に応じてＸ－Ｙ－Ｚ座標系を記載した。本明細書においては、これらの座標系に沿って各方向を定め説明を行う。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

＜第１実施形態＞
図１、図２に示すように、表示装置１は、透明材料からなる表示パネル３と、この表示パネル３の後面から光を入射する点光源（光源の一例）４とから概略構成されている。
この表示装置１は、光源４から入射した光を、表示パネル３の前面３ａ側の特定方向に反射させ、表示パネル３の前面３ａ側から観察する観察者（例えば観察者Ｏ）の両目に異なる画像を認識させることにより、特定の表示パターンの立体視を実現する装置である。
本実施形態において、表示パネル３の厚み方向を±Ｚ方向とし、＋Ｚ方向から観察者Ｏが観察するものとする。また、観察者Ｏは、表示パネル３と対向して直立し、観察者Ｏにとって左右方向（各視点が並ぶ方向）が±Ｘ方向であるとし、上下方向（即ち、両視点同士を結ぶ直線と直交する方向）が±Ｙ方向であるとする。

表示装置１は、点光源である光源４を有している。この点光源は、方形状に形成された表示パネル３の後面３ｂ側に配置されている。光源４としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）などを採用することができる。光源４の色は特に限定されるものではない。

表示パネル３は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、その他ガラスなどの透明材料からなる導光板である。なお、表示パネル３の形成材料は、樹脂やガラス等に限定されず、任意の透明材料で形成されてもよい。

表示パネル３は、対向する２つの表面である前面３ａ及び後面３ｂと、端面３ｃとを有する。表示パネル３は、方形状に形成されている。なお、表示パネル３の形状は、矩形板形状に限定されず、任意の形状としてもよい。また、表示パネル３は、平板が代表的な形状であるが、それに限定されるわけではなく、例えば曲面形状であってもよい。

表示パネル３は、描画「Ａ」として表される４つの表示パターン（第１表示パターン１０Ａ、第２表示パターン１０Ｂ、第３表示パターン１０Ｃ、第４表示パターン１０Ｄ）を有している。これら第１～第４表示パターン１０Ａ～１０Ｄは、光源４からの光Ｌを反射する第１反射要素２Ａ、第２反射要素２Ｂ、第３反射要素２Ｃ、第４反射要素２Ｄがそれぞれ集合して構成される要素群であり、各反射要素２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの集合として各表示パターンが描かれている。

第１～第４視点Ｅ１～Ｅ４は、表示パネル３の前面３ａ側に位置する観察者の右目または左目となる視点である。第１～第４視点Ｅ１～Ｅ４のうち、任意の２つの視点を右目、左目として表示パネル３を観察する観察者は、表示パネル３に設定された立体表示パターン（表示物）１０Ｖを認識する。立体表示パターン１０Ｖは、表示パネル３に設定された仮想的な表示パターンであり、表示パネル３から高さＨの位置に浮き上がって描かれたものが想定される。

第１表示パターン１０Ａは、第１視点Ｅ１から仮想的な立体表示パターン１０Ｖを表示パネル３に投影させた投影描画となるように構成されている。同様に、第２～第４表示パターン１０Ｂ～１０Ｄは、第２～第４視点Ｅ２～Ｅ４から立体表示パターン１０Ｖを表示パネル３に投影させた投影描画となるように構成されている。各表示パターン１０Ａ～１０Ｄは、特定の角度の反射面を持った反射要素２Ａ～２Ｄにより、光Ｌを特定の視点方向に反射する。これにより、各々の表示パターン１０Ａ～１０Ｄは、それぞれ設定された視点Ｅ１～Ｅ４の方向にのみ光を反射する。これによって、観察者Ｏは、立体表示パターン１０Ｖを認識する。

このように、第１～第４表示パターン１０Ａ～１０Ｄを構成することで、視差を利用して立体表示パターン１０Ｖを観察者に認識させることができる。光源４として、表示パネル３を平面視した際に放射状に広がる点状光源ではなく、平行に伝播する平行光源を使用しても同様の効果が得られる。なお、図においては、各表示パターンが形成する描画をわかりやすく示すことを優先させて投影させた状態を正確に表示したものではない。

第１～第４反射要素２Ａ～２Ｄは、表示パネル３の前面３ａと対向する面である後面３ｂに形成された切欠（窪み）である。表示パネル３の後面３ｂには、第１～第４反射要素２Ａ～２Ｄが複数形成されている。これらの反射要素２Ａ～２Ｄが複数の表示パターンを構成している。以下、第１～第４反射要素２Ａ～２Ｄを総称して「反射要素２」ともいう。反射要素２には、反射面２ａが形成されている。反射面２ａは、反射要素２の光源４に対向する側の面に形成されている。この反射要素２は、光を表示パネル３の前面３ａ側に反射するように鏡面が形成されている。

光源４から照射された光Ｌは、後面３ｂから表示パネル３に入射して、反射要素２の反射面２ａに到達する。この光Ｌは、第１～第４反射要素２Ａ～２Ｄの反射面２Ａａ～２Ｄａで反射され、表示パネル３の前面３ａ側に反射光ＬＡ～ＬＤとして射出され、観察者によって認識される。光Ｌは、表示パネル３の前面３ａ側の視点Ｅによって視認される。

反射要素２Ａ～２Ｄの形成方法は、各反射要素の形状を切削によって形成しても良く、また各反射要素の形状に対応する凸型を加熱転写やＵＶ硬化転写により形成しても良い。
また、各反射要素に対応する微細な凸部が形成された金型を用いて、表示パネル３の成型時に同時に形成しても良い。

なお、表示パネル３は、その後面３ｂに反射要素２Ａ～２Ｄが直接的に形成する場合に限定されない。例えば、反射要素２Ａ～２Ｄを予め形成した透明フィルムを、導光板の一方の面に貼り付けることで、後面３ｂに反射要素２Ａ～２Ｄを設けた表示パネル３を構成しても良い。

図３は、第１実施形態の反射要素を光の経路とともに拡大して示す図である。図４は、第１実施形態の反射要素の反射面の説明図である。
図３、図４に示すように、本実施形態において、各反射要素２の反射面２ａは、反射要素２のない平面部２ｂの垂線となす角度が０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状である。

ここで、反射要素２のない平面部２ｂは、表示パネル３において反射要素２のない平面部分（即ち表示パネル３の後面３ｂに沿う面、Ｘ－Ｙ平面と平行な部分）を意味する。反射要素２の反射面２ａと反射要素２のない平面部２ｂの垂線とのなす角度は、図中θｓ，θｅで示している。角度θｓは、図の断面視で反射面２ａの－Ｙ端部（－Ｚ端部）における接線と平面部２ｂの垂線（Ｚ軸線）とのなす角度である。角度θｅは、図の断面視で反射面２ａの＋Ｙ端部（＋Ｚ端部）における接線とＺ軸線とのなす角度である。図の例では、反射面２ａの角度がθｓからθｅまで徐変するように設定されている。

例えば、表示パネル３の後面３ｂ側から角度θａで入射した光は、空気と表示パネルとの界面で屈折して角度θｉで表示パネル３に入射する。その後、表示パネル３に入射した光は、反射要素２の反射面２ａで全反射する。この反射面２ａで反射した光が、最終的に表示パネル３の前面３ａ側（表面側）に出射する。

図中において空気の屈折率をｎａ（約１）、表示パネルの屈折率をｎｉで示している。表示パネル３は一般の透明材料（屈折率ｎｉが１．４～１．６程度）で形成されている。これにより、θｉの臨界角は最大でも４５度程度となる。このため、反射面２ａの角度をθｓからθｅまで徐変するように設定すると、実効的にはθｅは最大でも４０度程度で十分である。
また、θｓは０度以下にすると、反射面２ａの加工が困難になり、反射面２ａで反射した光が前面３ａ側で臨界角を超えてしまい前面３ａ側に出射しなくなる可能性が高い。このため、θｓは０度を超えていれば十分である。
つまり、反射面２ａの角度範囲（θｓ～θｅ）は、０度超過かつ４０度以下であれば十分である。なお、反射面２ａの角度範囲は、上記範囲に限らず、０度以下又は４０度超過であってもよい。

図の例では、反射要素２の光源４からの光の入射方向に沿った断面の形状は、曲線形状（曲面形状の反射面２ａ）と直線形状（平面形状の斜面２ｃ）とを＋Ｚ側端部同士でつなげた形状である。図の断面視で、反射面２ａは、－Ｙ側かつ＋Ｚ側に向かって湾曲する部分のみで構成されている。反射面２ａは、断面視で－Ｙ側かつ＋Ｚ側に向かって湾曲する部分を含み、Ｘ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状を有している。

反射面２ａをＸ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状とすることで、Ｘ軸方向に反射光は広がらず、Ｙ軸方向のみにある程度の広がりを持つことになる。このため、異なる位置にある反射要素２であっても同一の設定された視点で反射光を観察されるようにすることが可能となり、かつ、異なる視点では反射光を観察されないようにすることが可能となる。

なお、反射面２ａは、厳密に円筒面である必要はなく、楕円やその他のなだらかな曲線が断面を構成していればよい。略円筒面形状には、図に示す曲面形状のみならず、半円筒面形状も含まれる。例えば、反射面２ａは、光源４からの光を表示パネル３の前面３ａ側に反射する形状であればよく、他の形状であってもよい。例えば、反射面２ａの形状は、上記に限らず、要求仕様に応じて変更可能である。

例えば、反射面２ａが半円筒面形状（反射要素２が半円筒状の形状）の場合であっても、必要な機能を果たすことはできる。しかし、機能と関係のない部分が多いと反射要素２全体が大きくなり、表示パネル３の透明性を損なうことになる。そのため、反射面２ａ以外の要素は少ないほうが望ましい。

＜作用効果＞
以上説明したように、上記実施形態の表示装置１は、透明材料からなる表示パネル３と、表示パネル３の表面または内部に設けられたドット状の反射要素２を構成要素とし、全体として特定の表示パターン１０Ａを表示する要素群と、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、表示パネル３の後面３ｂから光を入射する光源４と、を備え、要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに光源４からの光を反射し、その反射光によって要素群が表示する表示パターン１０Ａは設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、ドット状の反射要素２は、表示パネル３の後面側に配置され、光源４からの入射光を表示パネル３の表面側に反射する反射面２ａを有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、反射面２ａは、反射要素２のない平面部２ｂの垂線となす角度θｓ～θｅが０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状である。
この構成によれば、反射要素２の反射面２ａが、平面部２ｂの垂線となす角度θｓ～θｅが０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状であることで、各反射要素２の形状を相似形状とすることができるので、設計、製造が容易となる。加えて、角度θｓが０度以下である場合と比較して、反射面２ａの加工が容易となる。加えて、略円筒面形状に沿うＸ軸方向に反射光は広がらず、Ｙ軸方向のみにある程度の広がりを持つことになる。このため、対応する視点で反射光が観察されるようにし、かつ、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにすることが可能となる。したがって、設計、製造を容易にするとともに、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにすることができる。
さらに本実施形態では、反射面２ａの角度が４０度を限度として徐変していることで、反射面２ａの角度θｅが４０度超過である場合と比較して、反射要素２において必要な機能を果たす部分を最小現に抑えることができる。例えば、反射面２ａが半円筒面形状である場合と比較して、反射要素２において必要な機能を果たす部分を表示パネル３の後面３ｂ側に最小限に配置することができる。このため、反射要素２全体が必要以上に大きくなることを抑制し、表示パネル３の透明性が損なわれることを回避することができる。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態について説明する。
上述の第１実施形態においては、表示パネルの後面に反射要素（凹状部）のみを有する構成を説明した。これに対し、第２実施形態では、表示パネルの後面に反射要素（凹状部）に隣接する入光要素（凹状部）をさらに有する点で第１実施形態と相違する。このような第２実施形態について図５を基に説明する。

図５は、第２実施形態の反射要素及び入光要素を光の経路とともに拡大して示す図である。第２実施形態の表示装置の構成要素において、第１実施形態と同一態様の構成要素には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

第２実施形態の表示装置において、ドット状の反射要素２０２は、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、光源４からの入射光Ｌを表示パネル３の前面３ａ側（表面側）に反射する反射面２０２ａを有する凹状部である。本実施形態では、表示パネル３の後面３ｂ側において反射面２０２ａに隣接する部分に、入射光Ｌが入射する入射面２２０ａを有する凹状の入光要素２２０を有する。入射面２２０ａは、略円筒面形状である。

図の例では、反射要素２０２の光源４からの光の入射方向に沿った断面の形状は、反射面２０２ａを斜辺とする三角形である。図の例では、反射面２０２ａは平面であり、反射要素２０２全体としては三角柱を寝かせた形状である。なお、反射要素２０２は、光源４からの光を表示パネル３の前面３ａ側に反射する反射面２０２ａを有する構造であればよく、他の形状であってもよい。例えば、反射要素２０２は、１つの面を反射面２０２ａとする三角柱の形状を有してもよい。例えば、反射要素２０２は、半円筒形状でもよい。例えば、反射要素２０２の反射面２０２ａは、平面に限らず、曲面であってもよい。例えば、反射面２０２ａは、入射面２２０ａからの光（即ち、光源からの入射光）を表示パネル３の前面３ａ側に反射する形状であればよく、他の形状であってもよい。例えば、反射面２０２ａの形状は、上記に限らず、要求仕様に応じて変更可能である。

図の例では、入光要素２２０の光源４からの光の入射方向に沿った断面の形状は、曲線形状（曲面形状の入射面２２０ａ）を含む形状である。図の断面視で、入射面２２０ａは、＋Ｙ側かつ＋Ｚ側に向かって湾曲する部分で構成されている。入射面２２０ａは、断面視で＋Ｙ側かつ＋Ｚ側に向かって湾曲する部分を含み、Ｘ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状を有している。図の例では、入光要素２２０の入射面２２０ａは、反射要素２０２の－Ｙ側に隣接している。図の断面視で、入光要素２２０及び反射要素２０２が隣接する部分の形状は、曲線形状（曲面形状の入射面２２０ａ）と直線形状（平面形状の反射面２０２ａ）とを－Ｚ側端部同士でつなげた形状である。

入射面２２０ａをＸ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状とすることで、Ｘ軸方向に反射光は広がらず、Ｙ軸方向のみにある程度の広がりを持つことになる。このため、異なる位置にある反射要素２０２であっても同一の設定された視点で反射光を観察されるようにすることが可能となり、かつ、異なる視点では反射光を観察されないようにすることが可能となる。

なお、入射面２２０ａは、厳密に円筒面である必要はなく、楕円やその他のなだらかな曲線が断面を構成していればよい。例えば、入射面２２０ａは、光源４からの光を反射要素２０２の反射面２０２ａに入射させる形状であればよく、他の形状であってもよい。例えば、入射面２２０ａの形状は、上記に限らず、要求仕様に応じて変更可能である。

ここで、入光要素２２０の図中左側部分の面２２０ｂと平面部２ｂの垂線とのなす角度は、図中θｆで示している。図の断面視で、面２２０ｂは、－Ｙ側かつ＋Ｚ側に向かって湾曲する部分で構成されている。角度θｆは、図の断面視で面２２０ｂの－Ｙ端部（－Ｚ端部）における接線と平面部２ｂの垂線（Ｚ軸線）とのなす角度である。例えば、角度θｆが小さ過ぎると（面２２０ｂが立ち過ぎていると）、入射光が面２２０ｂで反射して表面側に出てしまう。このため、角度θｆは４０度以上であることが望ましい。

＜作用効果＞
以上説明したように、本実施形態の表示装置において、ドット状の反射要素２０２は、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、光源４からの入射光を表示パネル３の前面３ａ側に反射する反射面２０２ａを有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、表示パネル３の後面３ｂ側において反射面２０２ａに隣接する部分に、入射光が入射する入射面２２０ａを有する柱を寝かせた形状の凹状の入光要素２２０を有し、入射面２２０ａは、略円筒面形状である。
この構成によれば、入光要素２２０の入射面２２０ａが略円筒面形状であることで、各入光要素２２０の形状を相似形状とするとともに各反射要素２０２の形状を相似形状とすることができるので、設計、製造が容易となる。加えて、略円筒面形状に沿うＸ軸方向に反射光は広がらず、Ｙ軸方向のみにある程度の広がりを持つことになる。このため、対応する視点で反射光が観察されるようにし、かつ、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにすることが可能となる。したがって、設計、製造を容易にするとともに、対応しない視点で要素群からの反射光が観察されないようにすることができる。
加えて、入光要素２２０を設けると、表示パネル３に入射した光は、臨界角の要件に制限されることなく、入光要素２２０の入射面２２０ａの角度を調整することにより、表示パネル３に入射した後の光の角度を調整することができるようになる。このため、反射要素２０２の反射面２０２ａの角度の調整も容易となる。つまり、光源配置、表示パネル配置、視点位置の自由度が増し、光学系全体の設計の自由度が増すこととなる。
例えば、入光部が平面であると、斜めから入射した光は水平（即ち、Ｘ－Ｙ平面）に近い低角度になるほど反射率が上がり、表示パネル３に入射する光が弱くなる。これに対し本実施形態によれば、入光要素２２０の入射面２２０ａにより、斜めから入射した光を垂直（即ち、Ｘ－Ｚ平面）に近い高角度で入射させることができるようになるので、より強い反射光とすることができる。

＜変形例＞
次に実施形態の変形例について説明する。
図６は、第２実施形態の反射要素及び入光要素の第１変形例を示す図である。図７は、第２実施形態の反射要素及び入光要素の第２変形例を示す図である。図８は、第２実施形態の反射要素及び入光要素の第３変形例を示す図である。図６から図８に示す各変形例の構成要素において、第１実施形態又は第２実施形態と同一態様の構成要素には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

例えば、図６に示すように、ドット状の反射要素２０２は、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、光源４からの入射光Ｌを表示パネル３の前面３ａ側に反射する反射面２０２ａを有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、表示パネル３の後面３ｂ側において反射面２０２ａに隣接する部分に、入射光Ｌが入射する入射面３２０ａを有する柱を寝かせた形状の凸状の入光要素３２０を有し、入射面３２０ａは、略円筒面形状であってもよい（第１変形例）。第１変形例では、反射要素２０２は第２実施形態と同一態様の構成を有し、入光要素３２０は第２実施形態と逆向きの入射面３２０ａを有する。図の断面視で、入射面３２０ａは、－Ｙ側かつ－Ｚ側に向かって湾曲する部分で構成されている。入射面３２０ａは、断面視で－Ｙ側かつ－Ｚ側に向かって湾曲する部分を含み、Ｘ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状を有している。図の断面視で、入光要素３２０及び反射要素２０２が隣接する部分の形状は、曲線形状（曲面形状の入射面３２０ａ）と直線形状（平面形状の反射面２０２ａ）とを、曲面３２０ｃを介して滑らかにつなげた形状である。

例えば、図７に示すように、ドット状の反射要素２は、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、光源４からの入射光Ｌを表示パネル３の前面３ａ側に反射する反射面２ａを有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、表示パネル３の後面３ｂ側において反射面２ａに隣接する部分に、入射光Ｌが入射する入射面４２０ａを有する柱を寝かせた形状の凹状の入光要素４２０を有し、入射面４２０ａは、略円筒面形状でなくてもよい（第２変形例）。第２変形例では、反射要素２は第１実施形態と同一態様の構成（略円筒面形状を含む構成）を有し、入光要素４２０は入射面４２０ａを斜辺とする三角形の断面形状を有する。図の断面視で、入射面４２０ａは、－Ｙ側かつ－Ｚ側に臨む平面部分で構成されている。入光要素４２０は、断面視で－Ｙ側かつ－Ｚ側に臨む平面部分を含み、Ｘ軸方向に沿って一様に延びる三角柱形状を有している。

例えば、図８に示すように、ドット状の反射要素２０２は、表示パネル３の後面３ｂ側に配置され、光源４からの入射光Ｌを表示パネル３の前面３ａ側に反射する反射面２０２ａを有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、表示パネル３の後面３ｂ側において反射面２０２ａに隣接する部分に、入射光Ｌが入射する入射面５２０ａを有する柱を寝かせた形状の凸状の入光要素５２０を有し、入射面５２０ａは、略円筒面形状であってもよい（第３変形例）。第３変形例では、反射要素２０２は第２実施形態と同一態様の構成を有し、入光要素５２０は第２実施形態と逆向きの入射面５２０ａを有する。図の断面視で、入射面５２０ａは、－Ｙ側かつ－Ｚ側に向かって湾曲する部分で構成されている。入射面５２０ａは、断面視で－Ｙ側かつ－Ｚ側に向かって湾曲する部分を含み、Ｘ軸方向に沿って一様に延びる略円筒面形状を有している。図の断面視で、入光要素５２０及び反射要素２０２が隣接する部分の形状は、曲線形状（曲面形状の入射面５２０ａ）と直線形状（平面形状の反射面２０２ａ）とを、平面５２０ｃを介してつなげた形状である。

なお、図６から図８に示した構成に限らず、ドット状の反射要素は、表示パネルの後面側に配置され、光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、表示パネルの後面側において反射面に隣接する部分に、入射光が入射する入射面を有する柱を寝かせた形状の凹状または凸状の入光要素を有していてもよい。また、反射面及び入射面の少なくとも一方は、略円筒面形状であってもよい。図９（Ａ）から図９（Ｅ）は、反射要素及び入光要素の一例を示す斜視図である。図９（Ａ）の例は、半円柱を寝かせた形状の凹状部である反射要素１００２Ａと、三角柱を寝かせた形状の凹状部である入光要素１０２０Ａと、を有する構成を示す。図９（Ｂ）の例は、徐変する略円筒面形状の反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部である反射要素１００２Ｂと、三角柱を寝かせた形状の凹状部である入光要素１０２０Ｂと、を有する構成を示す。図９（Ｃ）の例は、三角柱を寝かせた形状の凹状部である反射要素１００２Ｃと、半円柱を寝かせた形状の凹状部である入光要素１０２０Ｃと、を有する構成を示す。図９（Ｄ）の例は、半円柱を寝かせた形状の凹状部である反射要素１００２Ｄと、三角柱を寝かせた形状の凸状部である入光要素１０２０Ｄと、を有する構成を示す。図９（Ｅ）の例は、三角柱を寝かせた形状の凹状部である反射要素１００２Ｅと、半円柱を寝かせた形状の凸状部である入光要素１０２０Ｅと、を有する構成を示す。例えば、入光要素を柱を寝かせた形状の凹状又は凸状とするか、反射面又は入射面を略円筒面形状とするかは、要求仕様に応じて変更可能である。

また、図３から図９に示した構成に限らず、反射面が凸面であってもよい。図１０（Ａ）から図１０（Ｂ）は、反射面の一例を示す図である。図１０（Ａ）の例は、反射面１１０２ａが湾曲した凸面である構成を示す。例えば、反射面１１０２ａＡは、図４で示した反射面２ａとは反対側（表示パネル３側から空気側）に向かって湾曲していてもよい。図１０（Ｂ）の例は、入射面１１２０ａＢに隣接する反射面１１０２ａＢが湾曲した凸面である構成を示す。例えば、入射面１１２０ａＢに隣接する反射面１１０２ａＢは、図７で示した入射面４２０ａに隣接する反射面２ａとは反対側（表示パネル３側から空気側）に向かって湾曲していてもよい。例えば、反射面を平面又は凸面とするかは、要求仕様に応じて変更可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であり、上述した変形例を適宜組み合わせることも可能である。

１…表示装置、２…反射要素、２ａ…反射面、２ｂ…平面部、３…表示パネル、３ａ…前面、３ｂ…後面、４…光源、１０Ａ…第１表示パターン（要素群）、１０Ｂ…第２表示パターン（要素群）、１０Ｃ…第３表示パターン（要素群）、１０Ｄ…第４表示パターン（要素群）、２０２…反射要素、２０２ａ…反射面、２２０…入光要素、２２０ａ…入射面、３２０…入光要素、３２０ａ…入射面、４２０…入光要素、４２０ａ…入射面、５２０…入光要素、５２０ａ…入射面、Ｅ１…視点、１００２Ａ…反射要素、１０２０Ａ…入光要素、１００２Ｂ…反射要素、１０２０Ｂ…入光要素、１００２Ｃ…反射要素、１０２０Ｃ…入光要素、１００２Ｄ…反射要素、１０２０Ｄ…入光要素、１００２Ｅ…反射要素、１０２０Ｅ…入光要素、１１０２ａＡ…反射面、１１０２ａＢ…反射面、１１２０ａＢ…入射面、θｓ，θｅ…反射面が平面部の垂線となす角度

Claims (3)

1. 透明材料からなる表示パネルと、
   前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、
   前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、
   前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、
   前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、
   前記反射面は、前記反射要素のない平面部の垂線となす角度が０度を超えて４０度を限度として徐変する略円筒面形状であることを特徴とする表示装置。
2. 透明材料からなる表示パネルと、
   前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、
   前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、
   前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、
   前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、
   前記表示パネルの後面側において前記反射面に隣接する部分に、前記入射光が入射する入射面を有する柱を寝かせた形状の凹状または凸状の入光要素を有することを特徴とする表示装置。
3. 透明材料からなる表示パネルと、
   前記表示パネルの表面または内部に設けられたドット状の反射要素を構成要素とし、全体として特定の表示パターンを表示する要素群と、
   前記表示パネルの後面側に配置され、前記表示パネルの後面から光を入射する光源と、を備え、
   前記要素群を、予め設定された複数の視点毎にそれぞれ設け、各視点について設けた前記要素群は、その視点に向けて視差を与えるための光学素子を介さずに前記光源からの光を反射し、その反射光によって前記要素群が表示する前記表示パターンは前記設定された視点で視認され、設定されない視点では視認されない表示装置において、
   前記ドット状の反射要素は、前記表示パネルの後面側に配置され、前記光源からの入射光を前記表示パネルの表面側に反射する反射面を有する柱を寝かせた形状の凹状部であり、
   前記表示パネルの後面側において前記反射面に隣接する部分に、前記入射光が入射する入射面を有する柱を寝かせた形状の凹状または凸状の入光要素を有し、
   前記反射面及び前記入射面の少なくとも一方は、略円筒面形状であることを特徴とする表示装置。

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