JPH09319314A

JPH09319314A - 表示装置

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Publication number: JPH09319314A
Application number: JP8157427A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kashio; 幸雄樫尾
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の拡大を図ることのできる液晶表示装置
において、組立作業を容易に行うことができるようにす
る。【解決手段】液晶表示パネル１と拡散板４１との間に
配置された導光体２１は、多数の導光薄板２４をその厚
さ方向に重ね合わせて接着したものであって、出射面２
３を入射面２２に対して所定の角度θ₁傾斜された構造
となっている。したがって、組立に際してはこの導光体
２１を組込めばよく、組立作業を容易に行うことができ
る。この場合、導光体２１の出射面２３から左斜め上方
に出射された画像光は屈折体３１によって屈折体３１の
出射面３４に対して垂直な方向に屈折される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液晶表示装置など
の表示装置に関し、特に、画像の拡大を図ることのでき
る表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表示装置には、画像の拡大を図るため
に、液晶表示パネルなどからなる表示体とスクリーンと
の間に多数の光ファイバを配置し、かつスクリーン側に
おける光ファイバの端部の配置間隔を表示体側における
光ファイバの端部の配置間隔よりも大きくしたものがあ
る（例えば特開平２−２９４６８４号公報参照）。この
場合、スクリーンは、スクリーン板に多数の貫通孔が形
成され、スクリーン板の表面に拡散層が設けられた構造
となっている。そして、スクリーン板の各貫通孔内に裏
面側から多数の光ファイバの各出射面側端部が挿入され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような表示装置では、多数の光ファイバの各出射面
側端部をスクリーン板のそれぞれ対応する貫通孔内にひ
とつずつ挿入しなければならず、その組立作業にかなり
の手間がかかり、コスト高になってしまうという問題が
ある。また、光ファイバの出射面側端部をスクリーン板
の貫通孔内に挿入する作業を手作業によって行う関係か
ら、光ファイバの長さをある程度長くしなければなら
ず、ひいては装置全体が大型化するという問題がある。
この発明の課題は、組立作業を容易に行うことができ、
かつ装置全体を小型化することができるようにすること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は、画像表示面
を有する表示体と、この表示体の画像表示面側に設けら
れ、厚さ方向に重ね合わされた多数の導光薄板を有する
とともに、出射面を入射面に対して傾斜する傾斜面とさ
れた導光体と、この導光体の出射面側に設けられ、この
出射面から出射される画像光を所定の方向に屈折させる
屈折体とを具備したものである。

【０００５】この発明によれば、導光体の出射面の入射
面に対する傾斜角度に応じて画像が所定の一方向に拡大
されることになる。例えば、導光体の出射面の入射面に
対する傾斜角度を約６０゜〜約８４．３゜とすると、画
像を所定の一方向に２〜１０倍拡大することができる。
そして、導光体は厚さ方向に重ね合わされた多数の導光
薄板を有する構造であるので、組立に際してはこの導光
体を組込めばよく、したがって組立作業を容易に行うこ
とができる。また、導光体は出射面を入射面に対して傾
斜する傾斜面とされた構造であるので、この導光体の側
面形状を例えば直角三角形状とすることができ、そして
この導光体の入射面を表示体の画像表示面側に設ければ
よいので、導光体の出射面を鉛直としたとき、導光体の
奥行を表示体の奥行とほぼ同じとすることができ、ひい
ては装置全体を小型化することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の第１実施形態に
おける表示装置の要部の一部を切り欠いた側面図を示し
たものである。この表示装置は液晶表示パネル（表示
体）１を備えている。液晶表示パネル１は、画像表示面
２を上側とされた状態で、所定の角度傾斜して配置され
ている。液晶表示パネル１の下面側にはバックライトユ
ニット１１が液晶表示パネル１と平行に設けられてい
る。液晶表示パネル１の画像表示面２側には導光体２１
の入射面２２が設けられている。導光体２１は、入射面
２２に対して所定の角度θ₁傾斜した出射面２３を有す
る側面直角三角形状となっている。この場合、導光体２
１の出射面２３は鉛直となっている。導光体２１の出射
面２３側には屈折体３１及び拡散板（スクリーン）４１
が設けられている。

【０００７】液晶表示パネル１は、液晶セル３の上下両
面にそれぞれ偏光板４、５が貼り付けられた構造となっ
ている。この液晶表示パネル１は、スイッチング素子と
しての薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリック
ス型のカラー液晶表示パネルであるが、通常のものとや
や異なった構造となっている。すなわち、液晶表示パネ
ル１の液晶セル３の薄膜トランジスタなどが設けられた
一方の透明基板は、図２に等価回路的に示すような構造
となっている。この一方の透明基板６の上面側にはゲー
トライン７及びデータライン８がマトリックス状に配置
され、その各交点近傍には画素電極９が薄膜トランジス
タ１０を介して両ライン７、８に接続されて配置されて
いる。そして、各ゲートライン７間の間隔は通常のもの
と同じであるが、各データライン８間の間隔は通常のも
のよりも大きくなっている。各データライン８間の間隔
の拡大率は、通常のものの例えば２〜１０倍となってい
る。これに伴い、画素電極９のサイズは、データライン
８に沿う縦方向の長さが通常のものと同じで、ゲートラ
イン７に沿う横方向の長さが通常のものの２〜１０倍と
なっている。したがって、後で説明するように、液晶表
示パネル１の画像表示面２から出射される画像光を所定
の一方向につまりデータライン８に沿う方向に２〜１０
倍拡大すると、通常のものの画像を２〜１０倍拡大した
画像が得られることになる。

【０００８】次に、図１に示すバックライトユニット１
１について説明する。バックライトユニット１１は、面
光源化用導光体１２と、面光源化用導光体１２の上面に
配置された平行光化用導光体１３と、面光源化用導光体
１２の所定の一端側に配置された蛍光管１４及び反射フ
ィルム１５からなっている。このうち面光源化用導光体
１２は、アクリル樹脂などからなり、所定の一端面から
入射された光を内部に導入し、この導入した光を下面で
全反射させて上面全体から出射させることにより、面光
源化するものである。平行光化用導光体１３は、コリメ
ーションレンズアレイや光ファイバアレイなどからな
り、下面に入射された光を上面からこの上面に対して垂
直な平行光として出射させるものである。そして、蛍光
管１４から出た光及び反射フィルム１５によって反射さ
れた光は、導光体１２の所定の一端面に入射されて面光
源化され、この面光源化された光が平行光化用導光体１
３によって液晶表示パネル１の下面に対して垂直な平行
光とされ、この平行光が液晶表示パネル１の下面に照射
されるようになっている。

【０００９】次に、図１に示す導光体２１について説明
する。導光体２１は、アクリル樹脂やポリカーボネイト
などの透明な樹脂からなる多数の導光薄板２４をその厚
さ方向に重ね合わせたものからなっている。この重ね合
わされた部分の拡大図を図３に示す。各導光薄板２４間
には透明または無彩色の球状のスペーサ２５が介在され
ている。このスペーサ２５の存在により、各導光薄板２
４間には空気が存在することになる。このようにするの
は、各導光薄板２４の入射面２２に入射された画像が当
該導光薄板２４の外面で全反射されて当該導光薄板２４
の出射面２３から出射するようにするためである。な
お、図１に示すように、導光体２１の直角三角形状の両
側面には薄いシートあるいはメッキ、蒸着、印刷などに
よる薄膜からなる遮光膜（または反射膜）２６が設けら
れている。

【００１０】各導光薄板２４を重ね合わせて導光体２１
を得るには、１つは、サイズの大きい導光薄板２４の所
定の面にスペーサ２５を散布し、これにサイズのやや小
さい他の導光薄板２４を重ね合わせるとともに、液晶表
示パネル１の表示領域以外の領域において、接着剤によ
り接着する方法がある。もう１つは、スペーサ２５の表
面に透明または無彩色の接着剤（図示せず）を被膜して
おき、この被膜スペーサ２５をサイズの大きい導光薄板
２４の所定の面に散布し、これにサイズのやや小さい他
の導光薄板２４を重ね合わせ、次いで加圧することによ
り、導光薄板２５同士をスペーサ２５の表面に被膜され
た接着剤を介して接着する方法がある。特に、後者の方
法の場合には、スペーサ２５の表面に被膜された接着剤
によってスペーサ２５自体の位置決めも行うことができ
る。また、いずれの方法の場合も、例えば図４に示すよ
うに、単なる長方形状の多数の導光薄板２４ａをその厚
さ方向に重ね合わせて接着することにより、直方体形状
の導光ブロック２１ａを形成し、次いで同図において一
点鎖線で示すように、導光ブロック２１ａの所定の側面
の対角線に沿って切断すると、図１に示す側面直角三角
形状の導光体２１を２つ得ることができる。スペーサ２
５の代わりに、図示していないが、薄いシートあるいは
メッキ、蒸着、印刷などによる薄膜からなる遮光膜また
は反射膜を用いてもよい。

【００１１】そして、この導光体２１の入射面２２は液
晶表示パネル１の画像表示面２に密接または近接されて
配置されている。この場合、導光体２１の入射面２２の
サイズは液晶表示パネル１の画像表示面２と同じかそれ
よりも若干大きめとされている。ところで、導光体２１
の入射面２２と出射面２３とのなす角度θ₁を例えば約
６０゜〜約８４．３゜とすると、導光体２１の直角三角
形状の側面における入射面２２の長さに対して出射面２
３の長さが２〜１０倍となる。

【００１２】次に、図１に示す屈折体３１について、図
５を参照しながら説明する。屈折体３１は、導光体２１
の導光薄板２４と同じ材料または導光薄板２４と近似す
る屈折率を有する材料によって形成された平板状の屈折
体本体３２を備えている。この屈折体本体３２の一方の
面は入射面３３で、他方の面は入射面３３と平行な出射
面３４となっている。そして、屈折体本体３２の内部に
は、入射面３３に対して所定の角度θ₂（この角度θ₂に
ついては後で説明する。）で傾斜する複数の板状の屈折
層３５が所定の配列ピッチで形成されている。屈折層３
５は屈折体本体３２と屈折率が大きく相違する空気等か
らなるものである。屈折層３５の幅方向両端部（屈折体
本体３２の厚さ方向両端部）は閉塞されているが、長手
方向両端部は大気中に開放されている。屈折層３５は屈
折体本体３２の材料（例えばアクリル樹脂）と屈折率が
大きく異なるため、屈折体本体３２との所定の界面が反
射面（屈折面）３６となる。屈折層３５の配列ピッチ
は、導光体２１の出射面２３における導光薄板２４の配
列ピッチと同じとなっている。そして、屈折体３１の入
射面３３は、導光体２１の出射面２３に図示しないアク
リル樹脂からなる接着剤を介して接着されている。この
状態では、屈折体３１の出射面３４は導光体２１の出射
面２３と平行となっている。なお、屈折体３１の形成方
法としては、一体成形でもよいが、例えば図６に示すよ
うに、屈折体３１をその厚さ方向に分割してなる形状の
屈折体半体３１ａ、３１ｂを成形し、次いでこれらの屈
折体半体３１ａ、３１ｂを図示しないアクリル樹脂から
なる接着剤を介して接着するようにしてもよい。また、
屈折体半体３１ａまたは３１ｂの厚さを２倍とし、これ
のみによって屈折体３１を形成するようにしてもよい。

【００１３】ここで、屈折体３１の屈折体本体３２を導
光体２１の導光薄板２４と同じ材料または導光薄板２４
と近似する屈折率を有する材料によって形成する理由に
ついて説明する。導光薄板２４の１つの材料であるアク
リル樹脂は、導光体２１の入射面２２と出射面２３との
なす角度θ₁が４７°程度以上であると、導光薄板２４
の入射面２２に垂直に入射された光が導光薄板２４の出
射面２３で全反射されることになる。そこで、屈折体３
１の屈折体本体３２をアクリル樹脂によって形成し、こ
れの入射面３３を導光体２１の出射面２３にアクリル樹
脂からなる接着剤を介して接着すると、導光体２１の入
射面２２と出射面２３とのなす角度θ₁が４７°程度以
上であっても、導光薄板２４の入射面２２に垂直に入射
された光が導光薄板２４の出射面２３で全反射されるこ
となくそのまま直進して屈折体３１の入射面３３に入射
されることになる。このようにすることがその理由であ
る。

【００１４】次に、図１に示す拡散板４１について説明
する。拡散板４１は、屈折体３１の出射面３４とほぼ同
じ大きさの樹脂シートの一方の面の全体にきわめて微小
なレンズ部（図示せず）を多数密接させて形成したもの
からなっている。この拡散板４１は、図１では屈折体３
１の出射面３４に対して所定の間隔をおいて平行に配置
されているが、屈折体３１の出射面３４に密接させて配
置するようにしてもよい。

【００１５】次に、この表示装置による画像の拡大表示
について、図１を参照しながら説明する。バックライト
ユニット１１の平行光化導光体１３の上面から液晶表示
パネル１の下面に対して垂直な平行光が出射されると、
液晶表示パネル１の表示駆動に応じた画像光が液晶表示
パネル１の画像表示面２から出射されて、導光体２１の
入射面２２にこの入射面２２に対して垂直に入射され
る。この入射された画像光は、図５において矢印で示す
ように、導光体２１の各導光薄板２４内をその板面に沿
って直進し、導光体２１の出射面２３からそのまま出射
して屈折体３１の入射面３３にそのまま入射される。こ
の入射された画像光は、屈折体３１の反射面３６で反射
（屈折）され、後で説明するように、屈折体３１の出射
面３４（つまり導光体２１の出射面２３）に対して垂直
な画像光とされるとともに所定の一方向に拡大される。
この拡大された画像光は、屈折体３１の出射面３４から
この出射面３４に対して垂直な方向に出射される。この
出射された画像光は、図１に示す拡散板４１を透過する
とともにこの拡散板４１の微小なレンズ部で拡散され
る。そして、この拡散された画像光が視認されることに
なる。

【００１６】ここで、屈折体３１の反射面３６で反射さ
れた画像光が屈折体３１の出射面３４に対して垂直な画
像光とされることについて、図７を参照しながら説明す
る。まず、図７において矢印で示すように、屈折体３１
の反射面３６で反射された画像光が屈折体３１の出射面
３４に対して垂直な画像光となるとする。すると、反射
面３６とこの反射面３６で反射される画像光とのなす角
度ｘ₁は次の式（１）で表わされる。ｘ₁＝９０−θ₂……（１）また、反射面３６とこの反射面３６に入射される画像光
とのなす角度ｘ₂は次の式（２）で表わされる。ｘ₂＝９０−ｘ₃……（２）この場合、ｘ₃＝１８０−θ₁−θ₂であるので、これを
式（２）に代入すると、ｘ₂は次の式（３）に示すよう
になる。ｘ₂＝θ₁＋θ₂−９０ ……（３）ところで、ｘ₁とｘ₂は同じ値であるので、式（１）と式
（３）とから次の式（４）が求められる。 θ₂＝９０−θ₁／２ ……（４）したがって、屈折体３１の入射面３３と反射面３６との
なす角度θ₂を（９０−θ₁／２）とすると、屈折体３１
の反射面３６で反射された画像光を屈折体３１の出射面
３４に対して垂直な画像光とすることができることにな
る。

【００１７】次に、屈折体３１の反射面３６で反射され
た画像光が所定の一方向に拡大されることについて、図
８を参照しながら説明する。まず、図８において矢印で
示すように、導光体２１の各導光薄板２４内をその板面
に沿って直進した画像光は、屈折体３１の反射面３６で
反射され、屈折体３１の出射面３４に対して垂直な画像
光とされる。この場合、１つの導光薄板２４の出射面２
３から出射された画像光がすべて１つの反射面３６で反
射されるとすると、屈折体３１の出射面３４から出射さ
れる１つの導光薄板２４に対する画像光のサイズは１つ
の導光薄板２４の厚さ方向断面サイズと同じとなる。し
かし、多数の導光薄板２４がその厚さ方向に重ね合わさ
れているのに対し、屈折体３１の出射面３４から出射さ
れる各導光薄板２４にそれぞれ対応する画像光は、屈折
体１の反射面３６の配列ピッチに応じて同配列方向に相
互に離間されることになる。この離間率は、導光体２１
の側面における入射面２２の長さに対する出射面２３の
長さで表わされる。そこで、上述したように、導光体２
１の入射面２２と出射面２３とのなす角度θ₁を約６０
゜〜約８４．３゜とすると、導光体２１の側面における
入射面２２の長さに対して出射面２３の長さが２〜１０
倍となり、この場合の離間率も２〜１０倍となる。これ
により、液晶表示パネル１の画像表示面２から出射され
た画像光は屈折体３１の反射面３６の配列方向に２〜１
０倍に拡大され、通常の液晶表示パネルの画像を２〜１
０倍に拡大した画像が得られることになる。なお、屈折
体３１の反射面３６の配列方向に２〜１０倍に拡大され
た画像光は屈折体２の出射面３４において相互に離間し
た輝点となるが、拡散板４１によって拡散されるので、
広い視野角にわたって良好なコントラストで視認される
ことになる。

【００１８】また、この表示装置では、多数の導光薄板
２４をその厚さ方向に重ね合わせて接着することによ
り、導光体２１を形成しているので、組立に際してはこ
の導光体２１を組込めばよく、したがって組立作業を容
易に行うことができる。また、側面直角三角形の柱状の
導光体２１の入射面２２を液晶表示パネル１の画像表示
面２側に設ければよいので、導光体２１の出射面２３を
鉛直としたとき、導光体２１の部分における奥行を液晶
表示パネル１の奥行とほぼ同じとすることができ、ひい
ては装置全体を小型化することができる。しかも、この
場合、液晶表示パネル１の奥行は図２に示すデータライ
ン８にほぼ沿う方向であり、この方向の画素電極９のサ
イズは通常のものと同じであるので、この表示装置にお
ける液晶表示パネル１の奥行が大きくならないようにす
ることができる。

【００１９】ところで、バックライトユニット１１を平
行光化用導光体１３を有しない構造とした場合、液晶表
示パネル１の画像表示面２から出射される画像光は散乱
光となる。そして、図９に示すように、導光体２１の各
導光薄板２４の画像取り込み角が小さくても、実線で示
すように、導光薄板２４内をその板面に沿って直進する
画像光のほかに、点線で示すように、導光薄板２４内を
全反射を繰り返しながら進行する画像光が生じることに
なる。後者の導光薄板２４内を全反射を繰り返しながら
進行する画像光の場合には、図５に示す屈折体３１の反
射面３６で反射させても、屈折体３１の出射面３４に対
して垂直な画像光とすることはできない。この結果、拡
散板４１の正面から見た場合、輝度が低下することにな
る。

【００２０】次に、拡散板４１の正面から見た場合の輝
度を高めることのできるこの発明の第２実施形態につい
て、図１０を参照しながら説明する。この表示装置にお
ける屈折体３１は、屈折層３５の形状が所定の三角柱状
であって、入射面３３に対して図５に示す反射面３６の
場合と同様の角度θ₂で傾斜した第１の反射面３６ａ
と、入射面３３に対して所定の角度θ₃（この角度θ₃に
ついては後で説明する。）で傾斜した第２の反射面３６
ｂとを備えた構造となっている。この屈折体３１の形成
方法としては、上記第１実施形態の場合と同様に、一体
成形でもよいが、例えば図１１に示すように、屈折体３
１をその厚さ方向に分割してなる形状の屈折体半体３１
ａ、３１ｂを成形により形成し、次いでこれらの屈折体
半体３１ａ、３１ｂを図示しないアクリル樹脂からなる
接着剤を介して接着するようにしてもよい。そして、図
１０において点線の矢印で示すように、導光体２１の導
光薄板２４内を全反射を繰り返しながら進行してきた画
像光の一部は、まず、屈折体３１の下側の屈折層３５と
の界面からなる第２の反射面３６ｂで反射され、次いで
屈折体３１の上側の屈折層３５との界面からなる第１の
反射面３６ａで反射され、後で説明するように、屈折体
３１の出射面３４（つまり導光体２１の出射面２３）に
対して垂直な画像光とされ、この画像光が屈折体３１の
出射面３４からこの出射面３４に対して垂直な方向に出
射されることになる。

【００２１】次に、角度θ₃について説明する。まず、
図９において点線の矢印で示すように、導光体２１の導
光薄板２４内を全反射しながら進行する画像光の最大全
反射角度をθ₄とする。この最大全反射角度θ₄は導光薄
板２４の材料によって決まる。そして、図１０に示すよ
うに、屈折体３１の下側の屈折層３５の第２の反射面３
６ｂで反射された後上隣の屈折層３５の第１の反射面３
６ａで反射された画像光が屈折体３１の出射面３４に対
して垂直な画像光となる。換言すれば、屈折体３１の下
側の屈折層３５の第２の反射面３６ｂで反射されて屈折
体３１の上隣の屈折層３５の第１の反射面３６ａに入射
される画像光は、導光体２１の導光薄板２４の板面と平
行な光となる。つまり、屈折体３１の下側の屈折層３５
の第２の反射面３６ｂと導光薄板２４の板面と平行な光
とのなす角度ｘ₄（図１２参照）は、導光体２１の導光
薄板２４の最大全反射角度θ₄の半分となり、次の式
（５）で表わされる。ｘ₄＝θ₄／２ ……（５）また、屈折体３１の下側の屈折層３５の第２の反射面３
６ｂで反射されて屈折体３１の上隣の屈折層３５の第１
の反射面３６ａに入射される画像光と屈折体３１の入射
面３３とのなす角度ｘ₅（図１２参照）は、次の式
（６）で表わされる。ｘ₅＝９０−θ₁……（６）この場合、図１２に示すように、θ₃はｘ₄とｘ₅との和
であるので、式（５）と式（６）とから次の式（７）が
求められる。 θ₃＝９０−θ₁＋θ₄／２ ……（７）したがって、屈折体３１の入射面３３と第２の反射面３
６ｂとのなす角度θ₃を（９０−θ₁＋θ₄／２）とする
と、図１０において点線の矢印で示すように、導光体２
１の導光薄板２４内を全反射を繰り返しながら進行して
きた画像光の一部を屈折体３１の出射面３４に対して垂
直な画像光とすることができることになる。この結果、
拡散板４１の正面から見た場合の輝度を高めることがで
きる。

【００２２】なお、上記実施形態では、例えば図１に示
すように、拡散板４１を用いた場合について説明した
が、これに限定されるものではない。例えば、図１３に
示す第３実施形態のように、屈折体３１の出射面３４の
全体に、きわめて微小なレンズ部からなる拡散層４１Ａ
を直接成形して一体に形成するようにしてもよい。

【００２３】次に、図１４はこの発明の第４実施形態に
おける表示装置の要部の側面図を示したものである。こ
の表示装置では、２つの液晶表示パネル１Ａ、１Ｂによ
って、つまり水平面に対して３０°傾斜して配置された
第１の液晶表示パネル１Ａと、この第１の液晶表示パネ
ル１Ａの右斜め上方において水平面に対して４５°傾斜
して配置された第２の液晶表示パネル１Ｂとによって、
１枚の拡大画像を１つの拡散板４１に表示するようにな
っている。この場合、第２の液晶表示パネル１Ｂを水平
面に対して４５°傾斜して配置しているのは、この第２
の液晶表示パネル１Ｂとこの第２の液晶表示パネル１Ｂ
の下面側に配置された第２のバックライトユニット１１
Ｂとの配置スペースを確保するためである。そして、第
２の液晶表示パネル１Ｂの例えば図２に示すデータライ
ン８に沿う方向の画素電極９を含めたサイズは第１の液
晶表示パネル１Ａの同方向の画素電極９を含めたサイズ
の√（２）倍となっている。これに伴い、第２のバック
ライトユニット１１Ｂも第１のバックライトユニット１
１Ａよりも所定のサイズだけ大きくなっている。

【００２４】一方、第１の屈折体３１Ａと第２の屈折体
３１Ｂとのサイズはほぼ同じとなっている。このため、
第１の導光体２１Ａは側面直角三角形状となっている
が、第２の導光体２１Ｂは、第２の液晶表示パネル１Ｂ
の画像表示面２Ｂとほぼ同じサイズの入射面２２Ｂを有
する側面方形状の導光部２１Ｂ₁と、第２の屈折体３１
Ｂとほぼ同じサイズの出射面２３Ｂを有する側面直角三
角形状の導光部２１Ｂ₂とからなっている。そして、第
１の屈折体３１Ａの上端部と第２の屈折体３１Ｂの下端
部とは互いに密接されている。これは、各屈折体３１
Ａ、３１Ｂからの画像光を表示する拡散板４１上におい
て、２つの液晶表示パネル１Ａ、１Ｂ間の隙間及び各液
晶表示パネル１Ａ、１Ｂの非表示領域が見えないように
するためである。

【００２５】そして、図１４に示す場合、第１の導光体
２１Ａの入射面と出射面とのなす角度θ₁は６０°であ
るので、第１の液晶表示パネル１Ａの画像は上下方向に
２倍に拡大されることになる。一方、第２の導光体２１
Ｂの入射面と出射面とのなす角度θ₅は４５°であるの
で、第２の液晶表示パネル１Ｂの画像は上下方向に√
（２）倍に拡大されることになる。ところで、上述した
ように、第２の液晶表示パネル１Ｂの例えば図２に示す
データライン８に沿う方向の画素電極９を含めたサイズ
は第１の液晶表示パネル１Ａの同方向の画素電極９を含
めたサイズの√（２）倍となっているので、第２の液晶
表示パネル１Ｂの画像を上下方向に√（２）倍に拡大し
た画像は、第１の液晶表示パネル１Ａの画像を上下方向
に２倍に拡大した画像と同じサイズとなる。この結果、
第１と第２の液晶表示パネル１Ａ、１Ｂによって１枚の
拡大画像が１つの拡散板４１に表示されることになる。

【００２６】なお、図１５に示す第５実施形態のよう
に、第１及び第２の液晶表示パネル１Ａ、１Ｂなどを上
下対称に配置した構造としてもよい。ところで、図１５
は側面図であるが、この図１５を平面図とした場合に
は、第１及び第２の液晶表示パネル１Ａ、１Ｂを鉛直と
した状態で左右対称に配置した構造としてもよい。ま
た、さらなる大画面化を図るために、例えば図１５の側
面図に示す第１及び第２の液晶表示パネル１Ａ、１Ｂな
どをさらに左右対称に配置した構造としてもよく、また
図１５を平面図とした場合、第１及び第２の液晶表示パ
ネル１Ａ、１Ｂなどをさらに上下対称に配置した構造と
してもよい。

【００２７】次に、図１６はこの発明の第６実施形態に
おける表示装置の要部の斜視図を示したものである。こ
の表示装置では、液晶表示パネル１の非画像表示面側に
バックライトユニット１１が設けられ、液晶表示パネル
１の画像表示面側に第１の導光体２１Ａが設けられ、第
１の導光体２１Ａの出射面側に第１の屈折体３１Ａが設
けられ、第１の屈折体３１Ａの出射面側に第２の導光体
２１Ｂが設けられ、第２の導光体２１Ｂの出射面側に第
２の屈折体３１Ｂが設けられ、第２の屈折体３１Ｂの出
射面側に拡散板４１が設けられ、そして拡散板４１が鉛
直となるようにした構造となっている。この場合、液晶
表示パネル１の画像表示面から出射された画像光は第１
の導光体２１Ａ及び第１の屈折体３１Ａによって所定の
一方向に拡大され、この拡大された画像光が第２の導光
体２１Ｂの入射面にこの入射面に対して垂直に入射さ
れ、この入射された画像光が第２の導光体２１Ｂ及び第
２の屈折体３１Ｂによって上記所定の一方向と直交する
他方向に拡大され、この拡大された画像光が第２の屈折
体３１Ｂの出射面からこの出射面に対して垂直な方向に
出射され、この出射された画像光が拡散板４１によって
拡散されることになる。

【００２８】このように、この第６実施形態では、液晶
表示パネル１の画像表示面から出射された画像光を所定
の一方向とこの一方向と直交する他方向とに拡大してい
るので、液晶表示パネル１として通常のものを用いるこ
とができる。液晶表示パネル１として通常のものを用い
た場合には、例えば図１７に示すように、液晶表示パネ
ル１の画像表示面から出射された通常の画像Ｐ₁は所定
の一方向に２〜１０倍に拡大されて画像Ｐ₂となり、つ
いでこの画像Ｐ₂が上記所定の一方向と直交する他方向
に同じく２〜１０倍に拡大されて画像Ｐ₃となるので、
得られる画像Ｐ₃は最初の通常の画像Ｐ₁を２〜１０倍に
拡大した画像となる。

【００２９】次に、図１８はこの発明の第７実施形態に
おける表示装置の要部の側面図を示したものである。こ
の表示装置では、表示体として、ＣＲＴディスプレイ５
１を用いている。この場合、ＣＲＴディスプレイ５１の
画像表示面５２は湾曲した凸面であるので、この画像表
示面５２上には、この画像表示面５２から出射される画
像光を平行光にして導光体２１の入射面２２に垂直に入
射させるために、画像表示面５２に応じて湾曲した凹面
からなる入射面５３を有する透明部材５４の他方の平坦
な面に微小な凸レンズ部５５を多数密集させて形成して
なる平行光化用導光体５６が配置されている。なお、こ
のような平行光化用導光体５６を用いずに、例えば図１
９に示す第８実施形態のようにしてもよい。すなわち、
導光体２１の入射面２２をＣＲＴディスプレイ７１の画
像表示面７２に応じて湾曲した凹面としてもよい。

【００３０】次に、図２０はこの発明の第９実施形態に
おける表示装置の要部の側面図及びその一部の拡大断面
図を示したものである。この表示装置では、導光体２１
の出射面２３が階段状に傾斜する傾斜面とされ、その実
質的な出射面２３を導光体２１の入射面２２と平行とさ
れ、この出射面２３と拡散板４１との間に屈折体３１が
配置されている。この場合の導光体２１の形成方法とし
ては、サイズの異なる導光薄板２４を重ね合わせて接着
してもよく、また例えば図１に示す導光体２１を形成し
た後に、図１に示す出射面２３を階段状に切削するよう
にしてもよい。ところで、この場合の屈折体３１として
は、図５や図１０に示すようなものであってもよく、ま
た図２１に示すようなものであってもよい。図２１に示
す屈折体３１では、ポリカーボネイトなどからなる樹脂
フィルムの一方の面の全体に横長のプリズム部７１が５
０μｍ程度のきわめて小さい配列ピッチで平行に形成さ
れた構造となっている。この場合、図２１において矢印
で示すように、導光体２１の各導光薄板２４内をその板
面に沿って直進した画像光は、屈折体３１のプリズム部
７１の下面からなる入射面７１ａに入射され、プリズム
部７１の上面からなる反射面７１ｂで反射（屈折）さ
れ、屈折体３１の出射面３４に対して垂直な画像光とさ
れ、プリズム部７１の配列方向に拡大されることにな
る。なお、この場合の導光体２１の他の形成方法として
は、図２２に示す第１０実施形態のように、一の面が平
面で他の面側を階段状とされたシート部材６１を導光体
２１の導光薄板２４と同じ材料または導光薄板２４と近
似する屈折率を有する材料によって形成し、このシート
部材６１の平面を導光体２１の出射面２３に図示しない
アクリル樹脂からなる接着剤を介して接着するようにし
てもよい。

【００３１】なお、上記実施形態では表示体として液晶
表示パネルまたはＣＲＴディスプレイを用いているが、
ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディ
スプレイなどを用いてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、導光体を厚さ方向に重ね合わされた多数の導光薄板
を有する構造としているので、組立に際してはこの導光
体を組込めばよく、したがって組立作業を容易に行うこ
とができる。また、導光体は出射面を入射面に対して傾
斜する傾斜面とされた構造であるので、この導光体の側
面形状を例えば直角三角形状とすることができ、そして
この導光体の入射面を表示体の画像表示面側に設ければ
よいので、導光体の出射面を鉛直としたとき、導光体の
奥行を表示体の奥行とほぼ同じとすることができ、ひい
ては装置全体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態における表示装置の要
部の一部を切り欠いた側面図。

【図２】図１に示す液晶表示パネルの一方の透明基板を
等価回路的に示す図。

【図３】図１に示す導光体の一部の拡大断面図。

【図４】図１に示す導光体の形成方法の一例を説明する
ために示す斜視図。

【図５】図１に示す導光体及び屈折体の一部の縦断側面
図。

【図６】図５に示す屈折体の形成方法の一例を説明する
ために示す図。

【図７】図５に示す屈折体の反射面の入射面に対する角
度θ₂を説明するために示す図。

【図８】図５に示す屈折体の反射面で反射された画像光
の所定の一方向への拡大を説明するために示す図。

【図９】導光体の導光薄板の特性を説明するために示す
図。

【図１０】この発明の第２実施形態における表示装置の
図５同様の縦断側面図。

【図１１】図１０に示す屈折体の形成方法の一例を説明
するために示す図。

【図１２】図１０に示す屈折体の第２の反射面の入射面
に対する角度θ₃を説明するために示す図。

【図１３】この発明の第３実施形態における表示装置の
図５同様の縦断側面図。

【図１４】この発明の第４実施形態における表示装置の
要部の側面図。

【図１５】この発明の第５実施形態における表示装置の
要部の側面図。

【図１６】この発明の第６実施形態における表示装置の
要部の斜視図。

【図１７】図１６に示す表示装置における画像の拡大を
説明するために示す図。

【図１８】この発明の第７実施形態における表示装置の
要部の側面図。

【図１９】この発明の第８実施形態における表示装置の
要部の側面図。

【図２０】この発明の第９実施形態における表示装置の
要部の側面図及びその一部の拡大断面図。

【図２１】図２０に示す表示装置における画像の拡大を
説明するために示す図。

【図２２】この発明の第１０実施形態における表示装置
の要部の側面図。

【符号の説明】

１液晶表示パネル（表示体）１１バックライトユニット２１導光体２４導光薄板３１屈折体４１拡散板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像表示面を有する表示体と、この表示
体の画像表示面側に設けられ、厚さ方向に重ね合わされ
た多数の導光薄板を有するとともに、出射面を入射面に
対して傾斜する傾斜面とされた導光体と、この導光体の
出射面側に設けられ、この出射面から出射される画像光
を所定の方向に屈折させる屈折体とを具備することを特
徴とする表示装置。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記屈折
体は前記導光体の導光薄板内をその板面に沿って直進し
てきた画像光を前記導光体の出射面に対してほぼ垂直な
方向に屈折する屈折面を有することを特徴とする表示装
置。
【請求項３】請求項１記載の発明において、前記屈折
体は前記導光体の導光薄板内をその板面に沿って直進し
てきた画像光を前記導光体の出射面に対してほぼ垂直な
方向に屈折するとともに、前記導光体の導光薄板内を全
反射を繰り返しながら進行してきた画像光の一部を前記
導光体の出射面に対してほぼ垂直な方向に屈折する屈折
面を有することを特徴とする表示装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の発明に
おいて、前記屈折体は屈折面を形成するための屈折層を
有し、該屈折層以外を前記導光体の導光薄板と同じ材料
またはこの導光薄板と近似する屈折率を有する材料によ
って形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記屈折
体の屈折面は空気層との界面であることを特徴とする表
示装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体の導光薄板間に透明または無彩色の
スペーサが介在されていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】請求項６記載の発明において、前記スペ
ーサの表面に接着剤が被膜され、この被膜された接着剤
を介して前記導光体の隣接する導光薄板同士が互いに接
着されていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体は側面直角三角形状であり、前記屈
折体は平板状であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の発明に
おいて、前記導光体の入射面と出射面とのなす角度は約
６０゜〜約８４．３゜であることを特徴とする表示装
置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の発明
において、前記屈折体の出射面側にスクリーンが設けら
れていることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】請求項１〜９のいずれかに記載の発明
において、前記屈折体の出射面に拡散層が一体に形成さ
れていることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】請求項１記載の発明において、前記導
光体の出射面は階段状に傾斜する傾斜面からなり、その
実質的な出射面が前記導光体の入射面と平行となってい
ることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】画像表示面を有する表示体と、この表
示体の画像表示面側に設けられ、厚さ方向に重ね合わさ
れた多数の導光薄板を有するとともに、出射面を入射面
に対して傾斜する傾斜面とされた第１の導光体と、この
第１の導光体の出射面側に設けられ、この出射面から出
射される画像光を所定の一方向に屈折させる第１の屈折
体と、この第１の屈折体の出射面側に設けられ、厚さ方
向に重ね合わされた多数の導光薄板を有するとともに、
出射面を入射面に対して傾斜する傾斜面とされた第２の
導光体と、この第２の導光体の出射面側に設けられ、こ
の出射面から出射される画像光を前記所定の一方向に対
して直交する他方向に屈折させる第２の屈折体とを具備
することを特徴とする表示装置。