JP3506418B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関し、具
体的には奥行き感を表現することができる表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１２は従来のプロジェクタの構成図で
ある。同図に示すプロジェクタ１では、光源６からの光
が偏光板により直線偏光されて、ねじれネマティック液
晶パネル２に入射する。そして、このねじれネマティッ
ク液晶パネル２に表示された画像を、レンズ３を介して
スクリーン５に結像することにより、スクリーン５上に
表示する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のプロ
ジェクタ１では、スクリーン１の裏側にある物体或いは
別のスクリーン上の表示を、当該スクリーン５上の表示
と合成した表示を行うことができない。

【０００４】そこで、本出願人は先に上記課題を解決す
ることのできる表示装置を提案した（特願平１０−２４
１２２２号）。ここで提案した表示装置は、図示は省略
するが、液晶プロジェクタにより映像を投射表示するス
クリーンとして偏光依存性のある偏光散乱板を用いてな
るものである。ここでいう偏光散乱板とは、特定の直線
偏光成分の光についてはそのまま透過し、この特定偏光
成分と直交する偏光成分の光についてはすりガラスのよ
うに散乱する性質を有する散乱板である。

【０００５】従って、この表示装置によれば、液晶プロ
ジェクタから前記特定偏光成分と直交する偏光成分の光
を出射して偏光散乱板に結像することにより、偏光散乱
板上に画像が表示されると同時に、偏光散乱板の向こう
側（観察者と反対側）にある物体からの光のうち、前記
特定偏光成分の光が偏光散乱板を通過することにより、
偏光散乱板越し前記物体も見ることができる。即ち、偏
光散乱板上の表示と、偏光散乱板の裏側にある物体とを
合成した奥行き感のある表示を行うことができる。

【０００６】また、同時に提案した他の表示装置は、図
示は省略するが、第１偏光散乱板と第２偏光散乱板とを
偏光方向が９０度異なるように奥行き方向に配列（第１
偏光散乱板を前、第２偏光散乱板を後ろに配列）すると
ともに、第２偏光散乱板の後方に第１液晶プロジェクタ
と第１液晶プロジェクタとを配置し、且つ、第１液晶プ
ロジェクタの投影光の偏光方向は第１偏光散乱板が散乱
性を示す偏光方向と一致させ、第２液晶プロジェクタの
投影光の偏光方向は第２偏光散乱板が散乱性を示す偏光
方向と一致させるように構成したものである。

【０００７】従って、この表示装置によれば、第２偏光
散乱板を透過して第１偏光散乱板に投影される第１液晶
プロジェクタの映像と、第２偏光散乱板に投影され第１
偏光散乱板を透過する第２液晶プロジェクタの映像と
を、同時に見ることができる。即ち、第１偏光散乱板上
の表示画像と第２偏光散乱板上の表示画像とを合成した
奥行き感のある表示を行うことができる。

【０００８】しかしながら、この表示装置では液晶プロ
ジェクタを用いているため、スクリーン（偏光散乱板）
の前方又は後方に液晶プロジェクタを配置するための距
離が必要である。このため装置の薄型化を図ることがで
きない。

【０００９】また、３つ以上の偏光散乱板を奥行き方向
に配列して、３つ以上の表示画像を合成することは困難
である。つまり、液晶プロジェクタによる投射表示を用
いるので、複数の偏光散乱板に表示しようとする際に
は、表示しようとする偏光散乱板と液晶プロジェクタと
の間にある他の偏光散乱板を透過するような光を用いる
ことによって実現している。即ち、偏光方向によって偏
光散乱板を選択している。ところが、物理法則上、直交
する偏光状態は２種類しかないので、原理的に２面の偏
光散乱板までしか選択的に表示することができず、偏光
散乱板を用いて３面以上の表示面を構成することは困難
であった。

【００１０】また、他の偏光散乱板を透過しないで当該
偏光散乱板に投射表示する構成にすれば、多面表示は可
能であるが、かかる構成の表示装置を、表示面間隔（偏
光散乱板の間隔）が狭い状態で実現することは困難であ
った。

【００１１】従って本発明はこのような問題点に鑑み、
表示画像を合成して奥行き感のある表示を行うことがで
き、しかも、液晶プロジェクタを用いずに装置の薄型化
を図ることができ、また、表示面間隔が狭い状態で３面
以上の表示面を容易に構成することができる表示装置を
提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する第１
発明の表示装置は、一つの偏光成分を常時透過し、前記
偏光成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表示
機を用い、２つのこの表示機を、透過偏光方向が互いに
直交するように、観察者から見て奥行き方向に配列して
なり、 前記２つの表示機の表示画像を合成した３次元の
表示画像を前記後側の表示機寄りに見せる場合には、前
記前側の表示機の表示画像の輝度を低く、かつ前記後側
の表示機の表示画像の輝度を高くするように制御し、 ま
た、前記２つの表示機の表示画像を合成した３次元の表
示画像を前記前側の表示機寄りに見せる場合には、前記
前側の表示機の表示画像の輝度を高く、かつ前記後側の
表示機の表示画像の輝度を低くするように制御すること
により、 連続的な奥行き感を表現することを特徴とす
る。

【００１３】また、第２発明の表示装置は、一つの偏光
成分を常時透過し、前記偏光成分と直交する偏光成分の
光で画像を表示する表示機を用い、３つ以上のこの表示
機を、隣接する表示機同士の透過偏光方向が互いに直交
するように、観察者から見て奥行き方向に配列してな
り、 任意の前記隣接する表示機の表示画像を合成した３
次元の表示画像を前記隣接する表示機における後側の表
示機寄りに見せる場合には、前記隣接する表示機におい
て、前側の表示機の対応する画素の輝度を低く、かつ後
側の表示機の対応する画素の輝度を高くするように制御
し、 また、任意の前記隣接する表示機の表示画像を合成
した３次元の表示画像を前記隣接する表示機における前
側の表示機寄りに見せる場合には、前記隣接する表示機
において、前側の表示機の対応する画素の輝度を高く、
かつ後側の表示機の対応する画素の輝度を低くするよう
に制御することにより、 連続的な奥行き感を表現するこ
とを特徴とする。

【００１４】また、第３発明の表示装置は、第１又は第
２発明の表示装置において、表示機としてリバースモー
ド高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより画
像を表示する表示機を用いたことを特徴とする。

【００１５】また、第４発明の表示装置は、第３発明の
表示装置において、表示機はリバースモード高分子分散
液晶パネルに密着して導光板を設けるとともに、この導
光板の側部に光源を設け、同光源から発した光線を導光
板によりリバースモード高分子分散液晶へと導くように
構成したことを特徴とする。

【００１６】また、第５発明の表示装置は、第４発明の
表示装置において、表示機はリバースモード高分子分散
液晶パネルの両面に導光板を設けた構成としたことを特
徴とする。

【００１７】また、第６発明の表示装置は、第３，第４
又は第５発明の表示装置において、リバースモード高分
子分散液晶として、リバースモードホログラフィック高
分子分散液晶を用いたことを特徴とする。

【００１８】また、第７発明の表示装置は、第１，第
２，第３，第４，第５又は第６発明の表示装置におい
て、表示装置の観察者側の面に波長板を設けたことを特
徴とする。また、第８発明の表示装置は、第１，第２，
第３，第４，第５，第６又は第７発明の表示装置におい
て、 前記前側の表示機と観察者との間に、前記合成した
３次元の表示画像が前記前側の表示機の手前に見えるよ
うにする光学系を設けた ことを特徴とする表示装置。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。

【００２０】［実施の形態１］図１は本発明の実施の形
態１に係る表示装置の構成図、図２は前記表示装置に備
えた表示機の構成図、図３は前記表示機のリバースモー
ド高分子分散液晶をＴＦＴ方式により駆動する場合の説
明図、図４は前記リバースモード高分子分散液晶の作用
を示す説明図である。

【００２１】＜構成＞図１に示すように、本実施の形態
１の表示装置１０は、一つの偏光成分を常時透過し、前
記偏光成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表
示機として、リバースモード高分子分散液晶を複数の電
極で駆動することにより画像を表示する表示機１１を用
い、２つのこの表示機１１を、透過偏光方向が互いに直
交するように、観察者１３から見て奥行き方向に配列し
てなるものである。

【００２２】図示例では、前側（観察者側）の表示機１
１は、図１の紙面に平行な偏光１４で画像を表示し、図
１の紙面に垂直な偏光１５を透過するように設定してお
り、後側の表示機１１は、図１の紙面に垂直な偏光１５
で画像を表示し、図１の紙面に平行な偏光１４は透過す
るように設定している。勿論、これに限らず、前側の表
示機１１と後側の表示機１１の透過偏光方向が互いに直
交していれば、表示機１１の絶対的な透過偏光方向は任
意である。

【００２３】表示機１１は、詳細は後述するが、特定の
偏光成分については電界により散乱・透過を制御するこ
とができ、他の偏光成分については常に透過状態である
ような、高分子液晶中に低分子液晶を分散させることに
より実現されるリバースモード高分子分散液晶を用い、
これを複数の電極で駆動することより画像を表示する表
示機である。

【００２４】ここで、図２〜図４に基づき、表示機１１
について詳述する。図２に示すように、表示機１１は、
リバースモード高分子分散液晶２５を、透明電極２１を
具備した透明な基板２３と、透明電極２２を具備した透
明な基板２４とで挟んだ構造を有している。そして、一
方の透明基板２３を導光板として用い、この導光板２３
の側部にリバースモード高分子分散液晶２５を照らす光
源として、カバー３２で囲んだ冷陰極管２８を設け、こ
の冷陰極管２８から発した光線（照明光）２８を、導光
板２３によってリバースモード高分子分散液晶２５へと
導くように構成している。

【００２５】図２中に実線の矢印で示すように、冷陰極
管２８から出た光線２９は導光板２３内を全反射しなが
ら伝播する。そして、リバースモード高分子分散液晶２
５のうち、透明電極２１，２２に電気的に接続された電
源３０により電界が加えられて散乱状態となった場所
（図示例ではＡ部）にたまたま光線２９がぶつかると、
当該光線２９が散乱されて図３中に点線の矢印で示すよ
うな出射光（表示光）３１が得られる。

【００２６】この表示機１１は次のようにして容易に作
製することができる。即ち、通常の液晶パネルと同様
に、透明な基板２３，２４上にＴＦＴ方式などのマトリ
クス駆動可能なように加工した透明電極２１，２２を作
製し、その上に配向膜２６，２７を塗布しラビリング等
の配向処理を行う。次に、これらの基板２３，２４を配
向膜２６，２７が向かい合うように配し、その配向膜２
６，２７の隙間に、例えばＵＣＬ−００２（大日本イン
キ化学工業）の様な光重合性液晶とＥ−７（メルクジャ
パン）の様な非重合性液晶の混合物を封入し、これに紫
外線を照射することにより、リバースモード高分子分散
液晶２５を作製する。そして、導光板である基板２３の
側部に光源として冷陰極管２８を取り付ける。かくし
て、表示機１１を作製することができる。

【００２７】なお、配向方向はアンチパラレルとすると
よい。アンチパラレル配向とは、ラビング方向が反平行
（アンチパラレル）である基板に挟むことにより実現さ
れる配向状態であり、液晶分子と基板表面とが成す傾斜
角度が場所によらず一様であるため、欠陥のない配向を
得やすいことが知られている。

【００２８】また、透明電極２１，２２には上記のよう
にリバースモード高分子分散液晶２５に対してＴＦＴ方
式などのマトリクス駆動が可能なように加工を施すが、
以下では、ＴＦＴ方式により駆動する場合について図３
に基づき具体的に説明する。なお、図３では、画素電極
側の構成のみを図示し、対向する電極は一様であるため
図示を省略している。

【００２９】図３に示すように、ＴＦＴ方式とは、各画
素電極４１毎に薄膜ランジスタ（ＴＦＴ）からなるスイ
ッチング素子４２を設けた第１基板４５と、図示しない
全面に一様な電極を設けた第２基板とで高分子分散液晶
を挟み、アドレス線４３で画素電極４１を行毎に選択
し、データ線４４の電位を記憶することにより、線順次
的に画像情報を画素電極４１の電位として書き込み、第
１基板４５の画素電極４１と第２基板の一様な電極との
電位差により表示を行う方式である。

【００３０】なお、図２では、透明電極２２が上記の画
素電極４１、基板２４が上記の第１基板４５、透明電極
２１が上記の一様な電極、導光板２３が上記の第２基板
にそれぞれ相当する。

【００３１】また、リバースモード高分子分散液晶２５
は電界印加時に一つの偏光成分について散乱状態となる
ので、マトリクス駆動により電界がかかった領域だけ、
その偏光成分を散乱する状態となって発光するが、この
とき、リバースモード高分子分散液晶２５を照らす光源
が単色の場合には散乱状態（白）と透明状態（黒）のモ
ノクロ表示となる。また、表示画像に同期して光源を３
原色に切り替えることによりフルカラー表示も行える。

【００３２】リバースモード高分子分散液晶２５のよう
に複屈折媒体中に複屈折性の粒子が分散したフィルムの
散乱特性は、以下のように説明できる。なお、以下で
は、リバースモード高分子分散液晶２５の作用につい
て、図４を参照して説明する。また、簡便のため、分散
した粒子は複屈折性粒子であり、その個数が一個である
として説明する。

【００３３】電界をかけない状態では、リバースモード
高分子分散液晶２５は、光学軸が一方向にそろった一様
な複屈折性薄膜なので、散乱は起こらず透明である。一
方、電界を印加した状態では、図４に示すように一様に
配向した複屈折性薄膜中に光学軸方向が異なる複屈折性
粒体５２が存在した状態となる。

【００３４】図４に示すように、一般に光は透明物体で
ある複屈折性媒体５１に入射すると、その電界によって
振動双極子５３を誘起するが、一様な複屈折性媒体５１
中では振動双極子５３は一様に誘起されるため、個々の
振動双極子５３による散乱は発生しない。

【００３５】次に、図４に示すように複屈折性粒体５２
が一個存在する場合、例えば、複屈折性媒体５１の常屈
折率と複屈折性粒体５２の常屈折率とが等しい場合は、
屈折率差が、複屈折性媒体５１と複屈折性粒体５２との
間で図４の紙面内方向に生じ、同紙面と垂直な方向には
生じない。

【００３６】ここで、同様に誘起される振動双極子５３
を考えると、複屈折性粒体５２の部分だけ、内部に誘起
された振動双極子５３ａ（細線矢印）は図示したように
周囲と大きさが異なる。即ち、相対的に見れば粒子の存
在する場所に屈折率差に対応する振動双極子５４（破線
の太線矢印）が存在するのと等価である。この相対的に
誘起される振動双極子５４の散乱断面積は、図４の紙面
内方向の偏光に対してのみ存在し、散乱光は主に光学軸
と電界がなす面内方向に発生する。従って、図４の紙面
内方向の偏光を選択的に散乱させることができる散乱部
材が実現できる。また、散乱光の偏光は図４の紙面内方
向に平行となり、同紙面と垂直な成分は発生しない。

【００３７】なお、リバースモード高分子分散液晶とし
て、低分子液晶が周期的に分布したリバースモードホロ
グラフィック高分子分散液晶を用いてもよい。この場
合、表示機１１は、図２において、リバースモード高分
子分散液晶２５の代わりにリバースモードホログラフィ
ック高分子分散液晶を設けた構成となる。リバースモー
ドホログラフィック高分子分散液晶は、下記のように論
文等のかたちで一般に発表しているものである。

【００３８】『K.Kato,T.Hisaki,M.Date,"Alignment-Co
ntrolled Holographic PolymerDispersed Liquid Cryst
al for Reflective Diplay Devices",Jpn.J. of Appl.P
hys.,38,pp.805-808(1999) 』 『加藤、久木、伊達、「配向を制御したホログラフィッ
ク高分子分散液晶(HPDLC) 」、電子情報通信学会電子デ
ィスプレイ研究会（EID)、1999年1 月22日（信学技報EI
D98-139,pp.171-176）』 なお、当該文献では「配向制御形HPDLC 」（Alignment-
Controlled HPDLC）と呼んでいる。

【００３９】＜作用・効果＞本実施の形態１に係る表示
装置１０によれば、一つの偏光成分を常時透過し、前記
偏光成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表示
機として、リバースモード高分子分散液晶２５を透明電
極２１，２２で駆動することにより画像を表示する表示
機１１を用い、２つのこの表示機１１を、透過偏光方向
が互いに直交するように、観察者１３から見て奥行き方
向に配列したため、次のような作用・効果が得られる。

【００４０】即ち、前側の表示機１１と後側の表示機１
１のそれぞれに画像が表示されるとともに、両表示機１
１は透過偏光方向が互いに直交するため、前側の表示機
１１の表示光は勿論、後側の表示機１１の表示光も前側
の表示機１１を透過して観察者１３に達する。従って、
観察者１３は、前側の表示機１１の表示画像と後側の表
示機１１の表示画像とを同時に見ることができ、奥行き
感のある表示を体験することができる。

【００４１】しかも、表示装置１０には液晶プロジェク
タを要しないため、装置の薄型化を図ることができる。
特に、本表示装置１０では、表示機１１はリバースモー
ド高分子分散液晶パネルに密着して導光板２３を設けた
構成とするとともに、この導光板２３の側部に光源であ
る冷陰極管２８を設けてこの冷陰極管２８から発した光
線２９を導光板２３によりリバースモード高分子分散液
晶２５へと導くように構成したため、表示機１１の前方
等に光源を設ける場合に比べて大幅な薄型化を図ること
ができ、また、高効率化を図ることができる。

【００４２】また、前側の表示機１１と後側の表示機１
１の輝度を制御することにより、連続的な奥行き感を表
現することもできる。例えば、図５に示すように、前側
の表示機１１の表示画像１６ａの輝度を低くし、後側の
表示機１１の表示画像１６ｂの輝度を高くすれば、これ
らを合成した３次元の表示画像１６ｃは後側の表示機１
１寄りに見える。また、前側の表示機１１の表示画像１
７ａの輝度を高くし、後側の表示機１１の表示画像１７
ｂの輝度も高くすれば（輝度を同じにすれば）、これら
を合成した３次元の表示画像１７ｃは前側の表示機１１
と後側の表示機１１の中間位置に見える。また、前側の
表示機１１の表示画像１８ａの輝度を高くし、後側の表
示機１１の表示画像１８ｂの輝度も低くすれば、これら
を合成した３次元の表示画像１８ｃは前側の表示機１１
寄りに見える。

【００４３】なお、図６に示すように、前側の表示機１
１と観察者１３との間に光学系１９を設ければ、前側の
表示機１１の表示画像２０ａと後側の表示機１１の表示
画像２０ｂとを合成した３次元の表示画像２０ｃが、前
側の表示機１１と後側の表示機１１の間ではなく、前側
の表示機１１の手前（観察者側）に見えるようにするこ
ともできる。

【００４４】また、表示機１１のリバースモード高分子
分散液晶として、リバースモードホログラフィック高分
子分散液晶を用いた場合の作用・効果は次のとおりであ
る。

【００４５】リバースモードホログラフィック高分子分
散液晶（Ｒ−ＨＰＤＬＣ）は、無電界状態では透明であ
り、電界印加時に一つの偏光成分に対して回折状態とな
るので、回折状態にすることにより、導光板２３を伝播
する光の一偏光成分を出射させることができ、マトリク
ス駆動をすることにより画像表示を実現できる。Ｒ−Ｈ
ＰＤＬＣで構成した表示機１１も、表示光と直交した偏
光を妨げないので、前側の表示機１１の表示画像と後側
の表示機１１の表示画像とを合成した奥行き感を有する
表示が可能である。

【００４６】そして、回折を用いているため、Ｒ−ＨＰ
ＤＬＣには波長選択性があるので、白色光源を用いた場
合でも、カラー表示を実現することができる。なお、Ｒ
−ＨＰＤＬＣを用いた場合、散乱状態が発光状態になる
ため、観察者１３側から表示機１１を照明すると、その
照明光により発光してしまい色純度が低下してしまう
が、Ｒ−ＨＰＤＬＣには角度があるので、観察者１３側
から照明しても、表示には影響せず色純度の高い表示が
実現できる。

【００４７】［実施の形態２］図７は本発明の実施の形
態２に係る表示装置の表示機の構成図である。

【００４８】＜構成＞上記実施の形態１の表示機１１で
はリバースモード高分子分散液晶パネル（配向膜２６，
２７とリバースモード高分子分散液晶２５とからなるパ
ネル）の片面にのみ導光板２３を密着させた構成として
いるが（図２参照）、これに限らず、リバースモード高
分子分散液晶パネルの両面に導光板を設けるようにして
もよい。

【００４９】即ち、図７に示すように、本実施の形態２
の表示装置の表示機１１１では、両方の透明基板２３，
２４を導光板として用いてリバースモード高分子分散液
晶パネルの両面にそれぞれ密着し、これらの導光板２
３，２４の側部に光源である冷陰極管２８をそれぞれ設
けた構成としている。

【００５０】なお、表示機１１１のその他の構成及び表
示装置の全体的な構成については、上記実施の形態１と
同様であるため、ここでの説明及び図示は省略する（上
記の説明及び図１〜図６参照）。

【００５１】＜作用・効果＞本実施の形態２の表示装置
によれば、表示機１１１はリバースモード高分子分散液
晶パネルの両面に導光板２３，２４を設けた構成とした
ことにより、冷陰極管２８から出た光線を両方の導光板
２３，２４によってリバースモード高分子分散液晶２５
へと導くことができるため、リバースモード高分子分散
液晶２５からの出射光の光量が増加して、表示画像がよ
り鮮明になる。

【００５２】［実施の形態３］図８は本発明の実施の形
態３に係る表示装置の表示機の構成図、図９は本発明の
実施の形態３に係る表示装置の構成図である。

【００５３】＜構成＞上記実施の形態１の表示機１１で
は大幅な薄型化や高効率化のために導光板２３の側部に
光源である冷陰極管２８を設けた構成としているが（図
２参照）、これに限らず、前面等から周囲光によってリ
バースモード高分子分散液晶を照らす構成としてもよ
い。

【００５４】即ち、図８に示すように、本実施の形態３
に係る表示装置の表示機２１１では、導光板は用いず、
両側とも単に透明な基板２３，２４を設けた構成として
いる。そして、光源２１２を表示機２１１の周囲（図示
例では表示機２１１の斜め前方）に設けている。

【００５５】この場合、表示装置は図９に示すような構
成となる。即ち、図９に示すように、一つの偏光成分を
常時透過し、前記偏光成分と直交する偏光成分の光で画
像を表示する表示機として、リバースモード高分子分散
液晶を複数の電極で駆動することにより画像を表示する
表示機２１１を用い、２つのこの表示機２１１を、透過
偏光方向が互いに直交するように、観察者１３から見て
奥行き方向に配列する。そして、前側の表示機２１１及
び後側の表示機２１１を、それぞれ光源２１２によって
照らすように構成する。

【００５６】なお、表示装置２１１のその他の構成等つ
いては、上記実施の形態１と同様であるため、ここでの
説明及び図示は省略する（上記の説明及び図１〜図６参
照）。

【００５７】＜作用・効果＞本実施の形態３の表示装置
２１０によっても、上記実施の形態１と同様に、観察者
１３は、前側の表示機２１１の表示画像と後側の表示機
２１１の表示画像とを同時に見ることができ、奥行き感
のある表示を体験することができる。

【００５８】しかも、表示装置２１０には液晶プロジェ
クタを要しないため、装置の薄型化を図ることができ
る。なお、光源２１１を配置するためのスペースを要す
るが、液晶プロジェクタを用いる場合に比べれば装置は
薄型になる。また、光源２１２によって表示面を照明す
ることにより、高コントラスト化することが可能であ
る。

【００５９】［実施の形態４］図１０は本発明の実施の
形態４に係る表示装置の構成図である。

【００６０】＜構成＞図１０に示すように、本実施の形
態４の表示装置３１０では、表示装置３１０の観察者１
３側の面に波長板３１１を設けた構成となっている。

【００６１】なお、表示装置３１０のその他の構成につ
いては、上記実施の形態１と同様であるため、ここでの
説明及び図示は省略する（上記の説明及び図１〜図６参
照）。

【００６２】＜作用・効果＞本実施の形態４の表示装置
３１０によれば、表示装置３１０の観察者１３側の面に
波長板３１１を設けたことにより、表示光の偏光依存性
を解消することができるため、観察者１３が偏光選択性
のあるサングラス等を掛けた状態でも、表示画像を自然
に見ることができる。

【００６３】［実施の形態５］図１１は本発明の実施の
形態５に係る表示装置の構成図である。

【００６４】＜構成＞上記実施の形態１の表示装置１０
では２つの表示機１１を用いているが、これに限らず、
３つ以上（例えば図１１に示すように４つ）の表示機１
１を表示面間隔が狭い状態で用いることもできる。

【００６５】即ち、図１１に示すように、本実施の形態
５の表示装置４１０では、一つの偏光成分を常時透過
し、前記偏光成分と直交する偏光成分の光で画像を表示
する表示機として、リバースモード高分子分散液晶を透
明電極２１，２２で駆動することにより画像を表示する
表示機１１を用い、４つのこの表示機１１を、隣接する
表示機１１同士の透過偏光方向が互いに直交するよう
に、観察者から見て奥行き方向に配列している（なお、
以下では４つの表示機１１を、観察者１３側から順に１
番目の表示機、２番目の表示機、３番目の表示機、４番
目の表示機という）。

【００６６】図示例では、１番目の表示機１１は、図１
１の紙面に平行な偏光４１１で画像を表示し、図１１の
紙面に垂直な偏光４１２を透過するように設定してお
り、２番目の表示機１１は、図１１の紙面に垂直な偏光
４１２で画像を表示し、図１１の紙面に平行な偏光４１
１は透過するように設定している。また、３番目の表示
機１１は、図１１の紙面に平行な偏光４１１で画像を表
示し、図１１の紙面に垂直な偏光４１２を透過するよう
に設定しており、４番目の表示機１１は、図１１の紙面
に垂直な偏光４１２で画像を表示し、図１１の紙面に平
行な偏光４１１は透過するように設定している。勿論、
これに限らず、隣接する表示機１１同士の透過偏光方向
が互いに直交していれば、表示機１１の絶対的な透過偏
光方向は任意である。

【００６７】なお、表示装置４１０のその他の構成等に
ついては、上記実施の形態１と同様であるため、ここで
の説明及び図示は省略する（上記の説明及び図１〜図６
参照）。

【００６８】＜作用・効果＞本実施の形態５の表示装置
４１０によれば、一つの偏光成分を常時透過し、前記偏
光成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表示機
として、リバースモード高分子分散液晶を透明電極２
１，２２で駆動することにより画像を表示する表示機１
１を用い、４つのこの表示機１１を、隣接する表示機１
１同士の透過偏光方向が互いに直交するように、観察者
から見て奥行き方向に配列したたため、次のような作用
・効果が得られる。

【００６９】即ち、４つの表示機１１にそれぞれ画像が
表示される。そして、１番目の表示機１１の表示光は、
そのまま観察者１３に達する。２番目の表示機１１の表
示光は、１番目の表示機１１を透過して観察者１３に達
する。３番目の表示機１１の表示機の表示光は、２番目
の表示機１１を透過し、更に、１番目の表示機１１の表
示と重ならなければ１番目の表示機１１の透過して観察
者１３に達する（詳細後述）。４番目の表示機１１の表
示光は、３番目の表示機１１を透過し、更に、２番目の
表示機１１の表示と重ならなければ２番目の表示機１１
も透過し（詳細後述）、最後に１番目の表示機１１も透
過して観察者１３に達する。

【００７０】従って、観察者１３は、１番目の表示機１
１の表示画像と、２番目の表示機１１の表示画像と、３
番目の表示機１１の表示画像と、４番目の表示機１１の
表示画像とを同時に見ることができ、奥行き感のある表
示を体験することができる。

【００７１】しかも、液晶プロジェクタを要しないた
め、表示面間隔が狭い状態で４つの表示機１１を配列し
て、４つの表示面を容易に構成することとができる。即
ち、３つ以上（ここでは４つ）の表示機１１を奥行き方
向に配列しても、表示装置４１０の奥行きは、液晶プロ
ジェクタを用いた表示装置に比べて、非常に薄くなる。

【００７２】また、任意の隣接する表示機１１の対応す
る画素の輝度比を制御することによより、隣接する表示
機１１間では画像を乱すことがないので上記実施の形態
１で説明したような効果で連続的な奥行き感を表現する
ことができる。

【００７３】ここで、３番目の表示機１１の表示光が１
番目の表示機１１を透過し、また、４番目の表示機１１
の表示光が２番目の表示機１１を透過することについて
説明する。

【００７４】表示機１１は、電界を印加していないと
き、即ち表示をしていないときには、全ての偏光成分を
透過するものである。そして、電界を印加したときに特
定の偏光成分のみを散乱状態にして表示を行い、表示光
と直交する偏光成分は常時透過するものである。従っ
て、隣接し合う表示機１１間で表示光の偏光方向が直交
するように３面以上の表示機１１を配列した場合、隣接
する表示機１１よりも更に奥の表示機１１からの表示光
であっても、手前の表示機１１の表示部分と重ならない
場合には、全て透過されて、観察者１３には見える。例
えば図１１においては、隣接する２番目の表示機１１よ
りも更に奥の３番目の表示機１１からの表示光であって
も、手前の１番目の表示機１１の表示部分と重ならない
場合には、全て透過されて、観察者１３には見える。

【００７５】そして、隣接しない表示機１１間で奥行き
方向に重なる表示部分が同時に散乱状態になった場合
（例えば、１番目の表示機１１の表示部分と３番目の表
示機１１の表示部分が重なった場合）には、光学的に影
響して表示画像が劣化してしまうが、一般に画像表示に
おいては観察者１３からみて重なり合う画素が同時に散
乱状態になることは極めてまれであるので、奥の表示機
１１の表示光が手前の表示機１１によって散乱されるこ
とに起因する表示画像の劣化は実用上ほとんど無視でき
る。

【００７６】

【発明の効果】以上、実施の形態とともに具体的に説明
にたように、第１発明の表示装置によれば、一つの偏光
成分を常時透過し、前記偏光成分と直交する偏光成分の
光で画像を表示する表示機を用い、２つのこの表示機
を、透過偏光方向が互いに直交するように、観察者から
見て奥行き方向に配列してなり、前記２つの表示機の表
示画像を合成した３次元の表示画像を前記後側の表示機
寄りに見せる場合には、前記前側の表示機の表示画像の
輝度を低く、かつ前記後側の表示機の表示画像の輝度を
高くするように制御し、また、前記２つの表示機の表示
画像を合成した３次元の表示画像を前記前側の表示機寄
りに見せる場合には、前記前側の表示機の表示画像の輝
度を高く、かつ前記後側の表示機の表示画像の輝度を低
くするように制御することにより、連続的な奥行き感を
表現するため、観察者は、前側の表示機の表示画像と後
側の表示機の表示画像とを同時に見ることができ、連続
的な奥行き感のある表示を体験することができる。しか
も、液晶プロジェクタを要しないため、装置の薄型化を
図ることができる。

【００７７】また、第２発明の表示装置によれば、一つ
の偏光成分を常時透過し、前記偏光成分と直交する偏光
成分の光で画像を表示する表示機を用い、３つ以上のこ
の表示機を、隣接する表示機同士の透過偏光方向が互い
に直交するように、観察者から見て奥行き方向に配列し
てなり、任意の前記隣接する表示機の表示画像を合成し
た３次元の表示画像を前記隣接する表示機における後側
の表示機寄りに見せる場合には、前記隣接する表示機に
おいて、前側の表示機の対応する画素の輝度を低く、か
つ後側の表示機の対応する画素の輝度を高くするように
制御し、また、任意の前記隣接する表示機の表示画像を
合成した３次元の表示画像を前記隣接する表示機におけ
る前側の表示機寄りに見せる場合には、前記隣接する表
示機において、前側の表示機の対応する画素の輝度を高
く、かつ後側の表示機の対応する画素の輝度を低くする
ように制御することにより、連続的な奥行き感を表現す
るため、観察者は、３つ以上の表示機の表示画像を同時
に見ることができ、連続的な奥行き感のある表示を体験
することができる。しかも、液晶プロジェクタを要しな
いため、表示面間隔が狭い状態で３つ以上の表示機を配
列して、３つ以上の表示面を容易に構成することができ
る。即ち、３つ以上の表示機を奥行き方向に配列して
も、表示装置の奥行きは、液晶プロジェクタを用いた表
示装置に比べて、非常に薄くなる。

【００７８】また、第３発明の表示装置でも、第１又は
第２発明の表示装置において、表示機としてリバースモ
ード高分子分散液晶を複数の電極で駆動することにより
画像を表示する表示機を用いた構成であるあため、第１
又は第１発明と同様の効果を得ることができる。

【００７９】また、第４発明の表示装置によれば、第３
発明の表示装置において、表示機はリバースモード高分
子分散液晶パネルに密着して導光板を設けるとともに、
この導光板の側部に光源を設け、同光源から発した光線
を導光板によりリバースモード高分子分散液晶へと導く
ように構成したため、表示機の前方等に光源を設ける場
合に比べて大幅な薄型化を図ることができ、また、高効
率化を図ることができる。

【００８０】また、第５発明の表示装置によれば、第４
発明の表示装置において、表示機はリバースモード高分
子分散液晶パネルの両面に導光板を設けた構成としたた
め、光源から出た光線を両方の導光板によってリバース
モード高分子分散液晶へと導くことができるため、リバ
ースモード高分子分散液晶からの出射光の光量が増加し
て、表示画像がより鮮明になる。

【００８１】また、第６発明の表示装置によれば、第
３，第４又は第５発明の表示装置において、リバースモ
ード高分子分散液晶として、リバースモードホログラフ
ィック高分子分散液晶を用いたため、奥行き感を有する
表示が可能であるとともに、リバースモードホログラフ
ィック高分子分散液晶には波長選択性があるので、白色
光源を用いた場合でも、カラー表示を実現することがで
きる。

【００８２】また、第７発明の表示装置によれば、第
１，第２，第３，第４，第５又は第６発明の表示装置に
おいて、表示装置の観察者側の面に波長板を設けたこと
により、表示光の偏光依存性を解消することができるた
め、観察者が偏光選択性のあるサングラス等を掛けた状
態でも、表示画像を自然に見ることができる。また、第
８発明の表示装置によれば、第１，第２，第３，第４，
第５，第６又は第７発明の表示装置において、前記前側
の表示機と観察者との間に、前記合成した３次元の表示
画像が前記前側の表示機の手前に見えるようにする光学
系を設けたため、観察者は前記前側の表示機の手前に前
記合成した３次元の表示画像が見える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成図
である。

【図２】前記表示装置に備えた表示機の構成図である。

【図３】前記表示機のリバースモード高分子分散液晶を
ＴＦＴ方式により駆動する場合の説明図である。

【図４】前記リバースモード高分子分散液晶の作用を示
す説明図である。

【図５】連続的な奥行き感を表現する場合の説明図であ
る。

【図６】連続的な奥行き感を表現する場合の説明図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態２に係る表示装置の表示機
の構成図である。

【図８】本発明の実施の形態３に係る表示装置の表示機
の構成図である。

【図９】本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成図
である。

【図１０】本発明の実施の形態４に係る表示装置の構成
図である。

【図１１】本発明の実施の形態５に係る表示装置の構成
図である。

【図１２】従来のプロジェクタの構成図である。

【符号の説明】

１０，２１０，３１０，４１０ 表示装置 １１，１１１，２１１ 表示機 １３ 観察者 ２１，２２ 透明電極 ２３，２４ 透明基板（導光板） ２５ リバースモード高分子分散液晶 ２６，２７ 配向膜 ２８ 冷陰極管 ３０ 電源 ３２ カバー ２１２ 光源 ３１１ 波長板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−119302（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−163218（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−222047（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−95201（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−23423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−10100（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−9003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−137360（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02F 1/1333 G02F 1/13 505 G02F 1/133 G02F 1/1347 G02F 1/1335 G02F 1/13357 G02B 27/22

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの偏光成分を常時透過し、前記偏光
   成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表示機を
   用い、２つのこの表示機を、透過偏光方向が互いに直交
   するように、観察者から見て奥行き方向に配列してな
   り、 前記２つの表示機の表示画像を合成した３次元の表示画
   像を前記後側の表示機寄りに見せる場合には、前記前側
   の表示機の表示画像の輝度を低く、かつ前記後側の表示
   機の表示画像の輝度を高くするように制御し、 また、前記２つの表示機の表示画像を合成した３次元の
   表示画像を前記前側の表示機寄りに見せる場合には、前
   記前側の表示機の表示画像の輝度を高く、かつ前記後側
   の表示機の表示画像の輝度を低くするように制御するこ
   とにより、 連続的な奥行き感を表現する ことを特徴とする表示装
   置。
2. 【請求項２】 一つの偏光成分を常時透過し、前記偏光
   成分と直交する偏光成分の光で画像を表示する表示機を
   用い、３つ以上のこの表示機を、隣接する表示機同士の
   透過偏光方向が互いに直交するように、観察者から見て
   奥行き方向に配列してなり、 任意の前記隣接する表示機の表示画像を合成した３次元
   の表示画像を前記隣接する表示機における後側の表示機
   寄りに見せる場合には、前記隣接する表示機において、
   前側の表示機の対応する画素の輝度を低く、かつ後側の
   表示機の対応する画素の輝度を高くするように制御し、 また、任意の前記隣接する表示機の表示画像を合成した
   ３次元の表示画像を前記隣接する表示機における前側の
   表示機寄りに見せる場合には、前記隣接する表示機にお
   いて、前側の表示機の対応する画素の輝度を高く、かつ
   後側の表示機の対応する画素の輝度を低くするように制
   御することにより、 連続的な奥行き感を表現する ことを特徴とする表示装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載する表示装置にお
   いて、 表示機としてリバースモード高分子分散液晶を複数の電
   極で駆動することにより画像を表示する表示機を用いた
   ことを特徴とする表示装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載する表示装置において、 表示機はリバースモード高分子分散液晶パネルに密着し
   て導光板を設けるとともに、この導光板の側部に光源を
   設け、同光源から発した光線を導光板によりリバースモ
   ード高分子分散液晶へと導くように構成したことを特徴
   とする表示装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載する表示装置において、 表示機はリバースモード高分子分散液晶パネルの両面に
   導光板を設けた構成としたことを特徴とする表示装置。
6. 【請求項６】 請求項３，４又は５に記載する表示装置
   において、 リバースモード高分子分散液晶として、リバースモード
   ホログラフィック高分子分散液晶を用いたことを特徴と
   する表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１，２，３，４，５又は６に記載
   する表示装置において、 表示装置の観察者側の面に波長板を設けたことを特徴と
   する表示装置。
8. 【請求項８】 請求項１，２，３，４，５，６又は７に
   記載する表示装置において、 前記前側の表示機と観察者との間に、前記合成した３次
   元の表示画像が前記前側の表示機の手前に見えるように
   する光学系を設けた ことを特徴とする表示装置。