JP5194947B2

JP5194947B2 - 表示装置

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Publication number: JP5194947B2
Application number: JP2008088681A
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Inventors: 康宏代工
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
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Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2013-05-08
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Description

この発明は、投影型の表示装置に関する。

投影型の表示装置としては、従来、半透明スクリーンを備え、観察側から見て前記スクリーンの後方に、画像を表示し、その画像を前記スクリーンに投影する画像投影手段を配置したものがある（特許文献１参照）。
特開平８−１４６８９１号公報

しかし、上記従来の表示装置は、画像投影手段により半透明スクリーンに投影された画像が、前記スクリーンからなる１つの平面上に見え、２次元の平面的な画像を表示するだけである。

この発明は、擬似立体的な画像を表示することができる投影型の表示装置を提供することを目的としたものである。

前記課題を解決するため、本発明の表示装置の一態様は、入射光を拡散透過させる第１の状態と入射光を非拡散透過させる第２の状態とに切り換わるスクリーン部を有した光散乱型液晶表示素子と、第１の画像を表示する表示面が前記スクリーン部と平行になるように且つ前記スクリーン部と重なるように、前記表示面が前記スクリーン部に向けられて配置された第１の画像表示手段と、前記スクリーン部のうちの所定の領域に向けて、前記第１の画像とは異なる第２の画像としての光を投射する第２の画像表示手段と、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域に対応する領域を前記第１の状態に制御するとともに、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域以外の他の領域を前記第２の状態に制御する制御手段と、を備え、前記第１の画像表示手段は、前記第１の画像を表示するための第１の表示部を有する表示素子と、前記第１の表示部に対向する第１の面光源と、を具備し、前記第２の画像表示手段は、前記第２の画像を表示するとともに前記第１の表示部とは異なる第２の表示部を有する前記表示素子と、前記第２の表示部に対向する第２の面光源と、を具備し、前記第２の面光源は、前記第２の表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられている、ことを特徴とする。

また、前記課題を解決するため、本発明の表示装置の一態様は、入射光を拡散透過させる第１の状態と入射光を非拡散透過させる第２の状態とに切り換わるスクリーン部を有した光散乱型液晶表示素子と、第１の画像を表示する表示面が前記スクリーン部に向くように配置された第１の画像表示手段と、前記スクリーン部のうちの所定の領域に向けて、前記第１の画像とは異なる第２の画像としての光を投射する第２の画像表示手段と、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域に対応する領域を前記第１の状態に制御するとともに、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域以外の他の領域を前記第２の状態に制御する制御手段と、を備え、前記第１の画像表示手段は、前記第１の画像を表示するための第１の表示部を有する表示素子と、前記第１の表示部に対向する第１の面光源と、を具備し、前記第２の画像表示手段は、前記第２の画像を表示するとともに前記第１の表示部とは異なる第２の表示部を有する前記表示素子と、前記第２の表示部に対向する第２の面光源と、を具備し、前記第２の面光源は、前記第２の表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられ、前記第１の画像表示手段は、前記表示面との間に前記スクリーン部が介在するように前記スクリーン部を観察するユーザが、前記他の領域を介して前記表示面を視認可能なように配置されている、ことを特徴とする。

また、前記課題を解決するため、本発明の表示装置の一態様は、光散乱型液晶表示素子からなり、電圧の印加により、入射光を散乱させる散乱状態と前記入射光を透過させる透過状態とに制御される散乱／透過制御型スクリーンと、画像を表示し、当該画像を前記スクリーンに投影する画像投影手段と、観察側から見て前記スクリーンの後方に配置され、前記画像投影手段により前記スクリーンに投影された前記画像の背景を表示する背景表示手段と、前記スクリーンのうちの前記画像投影手段による前記画像の投影領域を前記散乱状態に制御し、前記画像の前記投影領域以外の他の領域を前記透過状態に制御するスクリーン駆動手段と、を備え、前記画像投影手段は、前記画像を表示するための投影画像表示部を有する表示素子と、前記投影画像表示部に対向する投影画像表示用面光源と、を具備し、前記背景表示手段は、前記背景を表示するとともに前記投影画像表示部とは異なる背景表示部を有する前記表示素子と、前記背景表示部に対向する背景表示用面光源と、を具備し、前記投影画像表示用面光源は、前記投影画像表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられている、ことを特徴とする。

この発明の液晶表示素子によれば、擬似立体的な画像を表示することができる。

（第１の実施例）
図１〜図７はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は表示装置の斜視図、図２は前記表示装置の平面図である。

この表示装置は、高分子分散型液晶素子等の光散乱型液晶素子２からなり、電圧の印加により、入射光を散乱させる散乱状態と前記入射光を透過させる透過状態とに制御される散乱／透過制御型スクリーン１と、表示の観察側３０から見て前記スクリーン１の後方に配置され、画像を表示し、その画像を前記スクリーン１に投影する第１と第２の２つの画像投影手段３ａ，３ｂと、前記スクリーン１のうちの前記２つの画像投影手段３ａ，３ｂによる前記画像の投影領域をそれぞれ前記散乱状態に制御し、他の領域を前記透過状態に制御するスクリーン駆動手段２２と、前記スクリーン１の後方に配置され、前記画像投影手段３ａ，３ｂにより前記スクリーン１に投影された画像の背景を表示する背景表示手段４とを備えている。

前記光散乱型液晶素子２は、その構成は図示しないが、電圧の印加により前記散乱状態と前記透過状態とに制御される複数の透過／散乱制御部がマトリックス状に配列させて形成されたマトリックス型素子であり、間隙を設けて対向配置された一対の透明基板間に、液晶分子が分子長軸を様々な方向に向けてランダムに配向した液晶層（高分子分散型液晶素子においては液晶／高分子複合層）が設けられ、前記一対の基板の前記液晶層に対向する内面にそれぞれ、互いに対向する領域により前記複数の透過／散乱制御部を形成する透明電極が設けられている。

この光散乱型液晶素子２は、前記複数の透過／散乱制御部の電極間にそれぞれ電圧を印加することにより駆動され、前記電極間に実質的に０の電圧を印加したときに、液晶分子がランダムに配向して入射光を散乱させ、前記電極間に充分に高い電圧を印加したときに、前記液晶分子が基板面に対して実質的に垂直に配向して入射光を透過させる。

また、前記２つの画像投影手段３ａ，３ｂと前記背景表示手段４は、前記スクリーン１に投影する画像と前記背景とを表示する１つの表示パネル、例えば液晶表示パネル５からなっている。

この液晶表示パネル５は、前記スクリーン１に投影する画像を表示するための第１と第２の２つの投影画像表示部８ａ，８ｂと、前記背景を表示するための背景表示部９とを有する１つの透過型液晶表示素子６と、前記液晶表示素子６の前記スクリーン１に対向する側とは反対側に、前記２つの投影画像表示部８ａ，８ｂと前記背景表示部９にそれぞれ対向させて配置され、前記投影画像表示部８ａ，８ｂと前記背景表示部９それぞれに向けて照明光を照射する複数、つまり３つの面光源１０ａ，１０ｂ，２０とを備えており、前記スクリーン１の後方に、前記液晶表示素子６の表示面を前記スクリーン１面と実質的に平行にして配置されている。

前記液晶表示素子６は、前記スクリーン１の上下方向の幅と同程度の縦幅と、前記スクリーン１の左右方向の幅よりも大きい横幅とを有する画面エリア７を有しており、前記画面エリア７の中央部の前記スクリーン１と略同じ面積の領域（図１において、２本の破線間の領域）が背景表示部９とされ、この背景表示部９の左右の領域がそれぞれ投影画像表示部８ａ，８ｂとされている。

そして、前記第１の画像投影手段３ａは、前記液晶表示素子６の第１の投影画像表示部８ａと前記第１の投影画像表示部８ａに対向する面光源１０ａとにより構成され、前記第２の画像投影手段３ｂは、前記液晶表示素子６の第２の投影画像表示部８ｂと前記第２の投影画像表示部８ｂに対向する面光源１０ｂとにより構成され、前記背景表示手段４は、前記液晶表示素子６の背景表示部９と前記背景表示部９に対向する面光源２０とにより構成されている。

前記液晶表示素子６は、前記投影画像表示部８ａ，８ｂの複数の画素の電極間に前記スクリーン１に投影する画像に対応したデータ信号を供給し、前記背景表示部９の複数の画素の電極間に前記背景に対応したデータ信号を供給する表示駆動手段２１により駆動され、前記投影画像表示部８ａ，８ｂに前記スクリーン１に投影する画像を表示し、前記背景表示部９に前記画像の背景を表示する。

前記表示駆動手段２１は、前記液晶表示素子６の第１と第２の投影画像表示部８ａ，８ｂの一方または両方にスクリーン１に投影する画像を表示させ、前記背景表示部９に前記背景を表示させる駆動と、前記第１と第２の投影画像表示部８ａ，８ｂの一方または両方に前記画像を表示させ、前記背景表示部９を無表示にする駆動と、前記第１と第２の投影画像表示部８ａ，８ｂの両方を無表示にし、前記背景表示部９に前記背景を表示させる駆動と、を選択的に行うように構成されている。

そして、前記液晶表示素子６の第１と第２の投影画像表示部８ａ，８ｂと背景表示部９とにそれぞれ対向する前記３つの面光源１０ａ，１０ｂ，２０のうちの前記第１の投影画像表示部８ａに対向する面光源（以下、第１の投影画像表示用面光源という）１０ａは、前記第１の投影画像表示部８ａに第１の投影画像を表示させるときに点灯され、第２の投影画像表示部８ｂに対向する面光源（以下、第２の投影画像表示用面光源という）１０ｂは、前記第２の投影画像表示部８ｂに第２の投影画像を表示させるときに点灯され、前記背景表示部９に対向する面光源（以下、背景表示用面光源という）２０は、前記背景表示部９に背景を表示させるときに点灯される。

また、前記３つの面光源１０ａ，１０ｂ，２０のうちの前記背景表示用面光源２０は、定位置に固定されており、前記第１と第２の投影画像表示用面光源１０ａ，１０ｂはそれぞれ、前記スクリーン１の上下方向と平行な回転軸（図示せず）を中心として回転するターンテーブル１９ａ，１９ｂ上に固定され、前記投影画像表示部８ａ，８ｂへの照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられている。

すなわち、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂはそれぞれ、前記投影画像表示用面光源１０ａ，１０ｂの回動により、前記スクリーン１の左右方向の任意の位置に画像を投影する投影方向制御機能を有している。

そして、前記スクリーン駆動手段２２は、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂの前記投影方向の制御に対応して、前記スクリーン１を、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂによる前記画像の投影領域、つまり前記画像投影手段３ａ，３ｂに表示させた画像の外形に対応する形状の領域をそれぞれ前記散乱状態に制御し、他の領域を前記透過状態に制御するように構成されている。

さらに、前記第１と第２の投影画像表示用面光源１０ａ，１０ｂはそれぞれ、実質的に平行光からなる照明光を前記液晶表示素子の第１と第２の投影画像表示部８ａ，８ｂに向けて照射するように構成されている。

図３及び図４は前記第１と第２の投影画像表示用面光源１０ａ，１０ｂの一部分の分解斜視図及びハッチングを省略した断面図であり、この面光源１０ａ，１０ｂはそれぞれ、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の固体発光素子１２が行方向及び列方向に配列させて形成された発光素子アレイ１１と、この発光素子アレイ１１の出射側に配置され、前記発光素子アレイ１１の複数の固体発光素子１２からの出射光束１８をそれぞれ、予め定めた断面形状の光束１８ａに絞って出射する光マスク１３と、光マスク１３の出射側に配置され、前記複数の固体発光素子１２から出射し、前記光マスク１３を透過した前記光束１８ａをそれぞれ平行光からなる光束１８ｂに補正して出射するレンズアレイ１６とにより構成されている。

前記光マスク１３は、一方の面に、予め定めた形状、例えば矩形形状の複数の開口１５が前記発光素子アレイ１１の複数の固体発光素子１２にそれぞれ対応させて形成された遮光膜１４が設けられた透明板からなっており、前記レンズアレイ１６は、前記光マスク１３と対向する面とは反対面（出射面）に、前記光マスク１３の複数の開口１５にそれぞれ対応する複数の片凸レンズ１７が行方向及び列方向に密に並べて形成された透明部材からなっている。

一方、前記背景表示用面光源２０は、その構成は図示しないが、例えば、板状の透明部材からなり、その一端面に光を入射させる入射面が形成され、２つの板面の一方に前記入射面から入射した光の出射面が形成され、他方の板面に前記入射面から入射した光を前記出射面に向けて反射する反射面が形成された導光板と、この導光板の前記入射面に対向させて配置された複数の発光素子と、前記導光板の出射面に設けられた光拡散層とからなっており、拡散光からなる照明光を前記背景表示部９に向けて照射する。そして、この背景表示用面光源２０は、前記液晶表示素子６の背景表示部９に対向させて定位置に配置されている。

さらに、この表示装置は、前記スクリーン１の左右方向の両側にそれぞれ配置され、観察側３０に対して前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂを覆い隠す目隠し板２３を備えている。

前記表示装置は、前記散乱／透過制御型スクリーン１の後方に配置された第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂの一方または両方に画像を表示させてその画像を前記スクリーン１に投影し、前記スクリーン駆動手段２２により、前記スクリーン１のうちの前記画像投影手段３ａ，３ｂにより投影された前記画像の投影領域を前記散乱状態に制御し、他の領域を前記透過状態に制御することにより、前記投影画像表示部８ａ，８ｂにより投影された画像を、前記スクリーン１の前記散乱状態に制御された領域２４に映写して表示する。

すなわち、前記散乱／透過制御型スクリーン１は、複数の透過／散乱制御部がマトリックス状に配列させて形成されたマトリックス型の前記光散乱型液晶素子２からなっているため、前記複数の透過／散乱制御部に印加する電圧を前記画像投影手段３ａ，３ｂに表示させる画像に対応させて制御することにより、前記スクリーン１のうちの前記画像投影手段３ａ，３ｂによる画像の投影領域（画像投影手段３ａ，３ｂに表示させた画像の外形に対応する形状の領域）を前記散乱状態に制御し、他の領域を前記透過状態に制御することができる。

そして、前記スクリーン１の散乱状態に制御された領域（以下、散乱領域という）２４は、白濁した半透明の領域であるため、前記投影画像表示部３ａ，３ｂの表示画像を前記スクリーン１の前記散乱領域２４に映写することができる。

一方、前記スクリーン１の透過状態に制御された領域、つまり前記散乱領域２４以外の領域は、実質的に透明であり、したがって、観察者の眼には、前記投影画像表示部３ａ，３ｂにより投影され、前記スクリーン１の前記散乱領域２４に映写された画像が、空中に浮いているように見え、その画像が擬似立体的に観察される。

また、前記表示装置は、前記スクリーン１の後方に、前記画像投影手段３ａ，３ｂにより前記スクリーン１に投影された画像の背景を表示する背景表示手段４を配置しているため、前記背景表示手段４に前記背景を表示させることにより、前記スクリーン１に投影された画像が、前記背景表示手段４により表示された前記背景よりも観察側３０に近い位置に見える遠近感のある表示を行うことができる。

図５〜図７は、前記表示装置による表示の一例を示しており、ここでは、前記２つの画像投影手段３ａ，３ｂのうちの第１の画像投影手段３ａに画像を表示させた例を示している。

図５のように、前記第１の画像投影手段３ａに画像２５を表示させ、前記背景表示手段４に背景２６を表示させ、図６のように、前記スクリーン１のうちの前記第１の画像投影手段３ａによる前記画像２５の投影領域を前記散乱状態に制御すると、図７のように、前記背景表示手段４により表示された背景２６が前記背景表示手段４の表示面の位置に見え、前記画像投影手段３ａにより投影され、前記スクリーン１の散乱領域２４に映写された画像２５ａが、前記スクリーン１の位置に、前記背景から観察側に浮き出た擬似立体的な前景画像として観察される。

なお、上記表示例では第１の画像投影手段３ａに画像２５を表示させているが、第２の画像投影手段３ｂに画像を表示させ、前記スクリーン１のうちの前記第２の画像投影手段３ｂによる前記画像の投影領域を前記散乱状態に制御してもよく、その場合は、前記第２の画像投影手段３ｂにより投影された画像を、背景から浮き出た擬似立体的な前景画像として観察させることができる。

また、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂの両方にそれぞれ画像を表示させ、前記スクリーン１のうちの前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂによる前記画像の投影領域をそれぞれ前記散乱状態に制御してもよく、このようにすることにより、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂにより投影された画像の両方を、背景から浮き出た擬似立体的な前景画像として観察させることができる。

この表示装置において、前記画像投影手段３ａ，３ｂの画面のうちの表示画像以外の部分は黒表示にするのが望ましく、このようにすることにより、前記表示画像だけをスクリーン１に投影することができる。

また、前記画像投影手段３ａ，３ｂに表示させる画像２５は、前記画像投影手段３ａ，３ｂの画面に対する前記画像２５の比率が、前記背景表示手段４の画面に対する前記背景２６の比率よりも大きい画像が好ましく、このようにすることにより、前記背景表示手段４に表示させた背景２６と、前記スクリーン１に投影された画像２５ａとの遠近感をより強くすることができる。

さらに、前記表示装置は、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂにそれぞれ、前記スクリーン１の任意の位置に画像を投影する投影方向制御機能をもたせ、前記スクリーン１を、前記スクリーン駆動手段２２を、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂそれぞれの前記投影方向の制御に対応して、前記第１と第２の画像投影手段３ａ，３ｂによる前記画像の投影領域をそれぞれ前記散乱状態に制御するように構成しているため、前記画像投影手段３ａ，３ｂの表示画像を前記スクリーン１に順次位置を変化させて投影することにより、背景から浮き出た擬似立体的な動画像を表示することができる。

また、前記表示装置は、前記スクリーン１の後方に、前記スクリーン１に投影する画像を表示するための投影画像表示部８ａ，８ｂと背景を表示するための背景表示部９とを有する液晶表示素子６と、前記液晶表示素子６の前記スクリーン１に対向する側とは反対側に、前記投影画像表示部８ａ，８ｂと背景表示部９とにそれぞれ対向させて配置され、前記投影画像表示部８ａ，８ｂと背景表示部９とのそれぞれに向けて照明光を照射する複数の面光源１０ａ，１０ｂ，２０と、を備えた液晶表示パネル５を配置し、前記液晶表示素子６の投影画像表示部８ａ，８ｂと前記投影画像表示部８ａ，８ｂに対向する前記面光源１０ａ，１０ｂとにより画像投影手段３ａ，３ｂを構成し、前記液晶表示素子６の背景表示部９と前記背景表示部９に対向する前記面光源２０とにより背景表示手段４を構成しているため、少ない部品数で低コストに製造することができる。

そして、前記表示装置は、前記画像投影手段３ａ，３ｂの面光源１０ａ，１０ｂを、前記液晶表示素子６の投影画像表示部８ａ，８ｂへの照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けているため、前記画像投影手段３ａ，３ｂに、前記スクリーン１の任意の位置に画像を投影する投影方向制御機能をもたせることができる。

さらに、前記表示装置は、前記画像投影手段３ａ，３ｂの面光源１０ａ，１０ｂから、実質的に平行光からなる照明光を前記液晶表示素子６の投影画像表示部８ａ，８ｂに向けて照射させるようにしているため、前記画像投影手段３ａ，３ｂに表示させた画像２５を、その大きさのままスクリーン１に投影することができ、したがって、前記スクリーン１の前記画像投影手段３ａ，３ｂに表示させた画像の外形と実質的に同じ形状の領域を散乱状態に制御すればよいため、前記スクリーン１の駆動を容易に行うことができる。

しかも、前記画像投影手段３ａ，３ｂからの投影光が前記平行光であれば、前記動画像を表示するときのように、投影方向の制御に伴って前記画像投影手段３ａ，３ｂからスクリーン１までの投影距離及び投影角が変化する場合でも、前記画像投影手段３ａ，３ｂの表示画像を、前記スクリーン１の散乱領域２４に、位置ずれを生じさせること無く正確に投影することができる。

（第２の実施例）
図８はこの発明の第２の実施例を示す表示装置の平面図である。なお、この実施例において、上記第１の実施例に対応するものには同符号を付し、実質的に同じものについてはその説明を省略する。

この実施例の表示装置は、光散乱型液晶素子２からなる散乱／透過制御型スクリーン１と、前記スクリーン１に投影する画像を表示するための第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂからなる第１と第２の画像投影手段３１ａ，３１ｂと、前記画像投影手段３１ａ，３１ｂにより前記スクリーン１に投影された画像の背景を表示するための背景表示パネル３８からなる背景表示手段３７とを備えている。

前記第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂと前記背景表示パネル３８とはそれぞれ液晶表示パネルであり、前記第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂはそれぞれ、透過型液晶表示素子３３ａ，３３ｂと、前記液晶表示素子３３ａ，３３ｂのスクリーン１に対向する側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子３３ａ，３３ｂに向けて平行光からなる照明光を照射する面光源３４ａ，３４ｂと、からなっている。すなわち、前記第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂはそれぞれ、実質的に平行光からなる光を前記スクリーン１に向けて照射する。

また、前記背景表示パネル３８は、透過型液晶表示素子３９と、前記液晶表示素子３９のスクリーン１に対向する側とは反対側に配置され、前記液晶表示素子３９に向けて拡散光からなる照明光を照射する面光源４０とからなっている。

そして、前記背景表示パネル３８は、前記スクリーン１の後方に配置され、前記第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂは、前記背景表示手段３７の左右方向の一側と他側にそれぞれ配置されている。

さらに、前記第１と第２の投影画像表示パネル３２ａ，３２ｂはそれぞれ、前記スクリーン１の上下方向と平行な回転軸３５ａ，３５ｂを中心として回転するターンテーブル３６ａ，３６ｂ上に固定され、前記スクリーン１面に対する前記表示パネル３２ａ，３２ｂの表示面の角度を変化させる方向に回動可能に設けられている。

この表示装置は、上記のような構成であるため、上述した第１の実施例の表示装置と同様な表示を行うことができる。

（他の実施例）
なお、上記第１及び第２の実施例の表示装置は、第１と第２の２つの画像投影手段を備えているが、前記画像投影手段は１つでも、或いは２つ以上でもよく、また、前記画像投影手段と背景表示手段は、透過型液晶表示素子と面光源とからなる液晶表示パネルに限らず、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示パネル等の自発光型表示パネルでもよい。

さらに、上記実施例の表示装置では、前記画像投影手段に表示させた画像を直接前記スクリーン１に投影しているが、前記画像投影手段に表示させた画像は、プリズム等により屈折させて前記スクリーン１に投影してもよく、また、前記画像投影手段に表示させた画像を、投影レンズにより前記スクリーン１に投影してもよい。

また、上記実施例の表示装置は、前記スクリーン１の後方に、前記画像投影手段により前記スクリーンに投影された画像の背景を表示する背景表示手段を配置しているが、前記背景表示手段は省略してもよい。

この発明の第１の実施例を示す表示装置の斜視図。第１の実施例の表示装置の平面図。第１の実施例における液晶表示パネルの投影画像表示用面光源の一部分の分解斜視図。前記投影画像表示用面光源の一部分のハッチングを省略した断面図。第１の実施例の表示装置における画像投影手段と背景表示手段の表示例を示す図。第１の実施例の表示装置における散乱／透過制御型スクリーンの透過／散乱制御例を示す図。第１の実施例の表示装置における観察される画像例を示す図。この発明の第２の実施例を示す表示装置の平面図。

符号の説明

１…散乱／透過制御型スクリーン、２…光散乱型液晶素子、２４…散乱領域、３ａ，３ｂ，３１ａ，３１ｂ…画像投影手段、４，３７…背景表示手段、５，３２ａ，３２ｂ…液晶表示パネル、６，３３ａ，３３ｂ…液晶表示素子、８ａ，８ｂ…投影画像表示部、９…背景表示部、１０ａ，１０ｂ，２０，３４ａ，３４ｂ…面光源、２１…表示駆動手段、２２…スクリーン駆動手段、２５…画像投影手段の表示画像、２５ａ…スクリーン投影画像、２６…背景、３０…観察側。

Claims

入射光を拡散透過させる第１の状態と入射光を非拡散透過させる第２の状態とに切り換わるスクリーン部を有した光散乱型液晶表示素子と、
第１の画像を表示する表示面が前記スクリーン部と平行になるように且つ前記スクリーン部と重なるように、前記表示面が前記スクリーン部に向けられて配置された第１の画像表示手段と、
前記スクリーン部のうちの所定の領域に向けて、前記第１の画像とは異なる第２の画像としての光を投射する第２の画像表示手段と、
前記スクリーン部のうちの前記所定の領域に対応する領域を前記第１の状態に制御するとともに、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域以外の他の領域を前記第２の状態に制御する制御手段と、
を備え、
前記第１の画像表示手段は、前記第１の画像を表示するための第１の表示部を有する表示素子と、前記第１の表示部に対向する第１の面光源と、を具備し、
前記第２の画像表示手段は、前記第２の画像を表示するとともに前記第１の表示部とは異なる第２の表示部を有する前記表示素子と、前記第２の表示部に対向する第２の面光源と、を具備し、
前記第２の面光源は、前記第２の表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられている、
ことを特徴とする表示装置。
前記第２の画像表示手段は、前記第２の画像としての光が投射される前記所定の領域を前記照明光の前記照射角の変化に応じて可変可能に形成され、
前記制御手段は、前記第２の画像としての光が投射される前記所定の領域に対応させて前記スクリーン部の状態を制御することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
入射光を拡散透過させる第１の状態と入射光を非拡散透過させる第２の状態とに切り換わるスクリーン部を有した光散乱型液晶表示素子と、
第１の画像を表示する表示面が前記スクリーン部に向くように配置された第１の画像表示手段と、
前記スクリーン部のうちの所定の領域に向けて、前記第１の画像とは異なる第２の画像としての光を投射する第２の画像表示手段と、
前記スクリーン部のうちの前記所定の領域に対応する領域を前記第１の状態に制御するとともに、前記スクリーン部のうちの前記所定の領域以外の他の領域を前記第２の状態に制御する制御手段と、
を備え、
前記第１の画像表示手段は、前記第１の画像を表示するための第１の表示部を有する表示素子と、前記第１の表示部に対向する第１の面光源と、を具備し、
前記第２の画像表示手段は、前記第２の画像を表示するとともに前記第１の表示部とは異なる第２の表示部を有する前記表示素子と、前記第２の表示部に対向する第２の面光源と、を具備し、
前記第２の面光源は、前記第２の表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられ、
前記第１の画像表示手段は、前記表示面との間に前記スクリーン部が介在するように前記スクリーン部を観察するユーザが、前記他の領域を介して前記表示面を視認可能なように配置されている、
ことを特徴とする表示装置。
光散乱型液晶表示素子からなり、電圧の印加により、入射光を散乱させる散乱状態と前記入射光を透過させる透過状態とに制御される散乱／透過制御型スクリーンと、
画像を表示し、当該画像を前記スクリーンに投影する画像投影手段と、
観察側から見て前記スクリーンの後方に配置され、前記画像投影手段により前記スクリーンに投影された前記画像の背景を表示する背景表示手段と、
前記スクリーンのうちの前記画像投影手段による前記画像の投影領域を前記散乱状態に制御し、前記画像の前記投影領域以外の他の領域を前記透過状態に制御するスクリーン駆動手段と、
を備え、
前記画像投影手段は、前記画像を表示するための投影画像表示部を有する表示素子と、前記投影画像表示部に対向する投影画像表示用面光源と、を具備し、
前記背景表示手段は、前記背景を表示するとともに前記投影画像表示部とは異なる背景表示部を有する前記表示素子と、前記背景表示部に対向する背景表示用面光源と、を具備し、
前記投影画像表示用面光源は、前記投影画像表示部への照明光の照射角を変化させる方向に回動可能に設けられている、
ことを特徴とする表示装置。
前記投影画像表示用面光源は、前記スクリーンの任意の位置に前記画像を投影する投影方向制御機能を有しており、前記スクリーン駆動手段は、前記投影画像表示用面光源の投影方向の制御に対応して前記スクリーンを駆動することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前記スクリーンの互いに異なる位置にそれぞれ前記画像を投影する複数の前記画像投影手段を備え、前記スクリーン駆動手段は、前記複数の画像投影手段による前記画像の投影領域をそれぞれ前記散乱状態に制御することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前記投影画像表示用面光源は、実質的に平行光からなる前記照明光を前記表示素子の前記投影画像表示部に向けて照射することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。