專利名稱：影像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及影像顯示裝置及車載用影像顯示裝置。
背景技術：
以往以來，公知具有l(wèi)個顯示面、可觀察與各個觀察方向相對應的影 像的影像顯示裝置。例如，在日本專利第3072866號公報中，公開了如下 的立體顯示裝置，其作為每當與觀察方向相對應地顯示影像時分時地切 換照明指向性的技術，利用了矩陣狀照明和雙凸透鏡等。
圖19的(A) 、 (B)是示出以往的影像顯示裝置的一個結構例的圖， 通過由條狀光源和矩陣狀光源等的分割光源L1、 R1 L3、 R3構成的光源 組IOO、和作為由透鏡1 3構成的光擴散元件的雙凸透鏡101的組合，進 行分時照明。在圖19 (A)中，在L1、 R1 L3、 R3中，R1 R3的光源點 亮，L1 L3的光源熄滅。此外，在圖19 (B)中，在L1、 R1 L3、 R3中， L1 L3的光源點亮，R1 R3的光源熄滅。
通過雙凸透鏡101的透鏡作用，從位于圖19 (A)中的R側的觀察者 看來，只能觀察到光源R，從位于L側的觀察者看來，只能觀察到光源L， 因此通過使得光源R和光源L交替點亮，與此相應地，使透過型顯示元件 的顯示在R側用顯示、L側用顯示之間切換顯示，從而R側觀察者能夠僅 觀察到R側影像，L側觀察者能夠僅觀察到L側影像。
圖20是示出以往的影像顯示裝置的另一結構例的圖，例如，在三菱電機株式會社的新聞公報(2003年9月30日)、開發(fā)No.0324中公開。該 結構是用于進行被稱為掃描背光方式的立體顯示的結構，在液晶顯示元 件150的背后配置兩面棱鏡片151，在兩面棱鏡片151背后配置導光板153。 在導光板153的兩端配置第1光源152—1、 152—2。兩面棱鏡片151的前表 面151-1為雙凸透鏡結構，后表面152-2為棱鏡結構。導光板153可通過第1 光源152-1、第2光源152-2的打開/關閉來切換指向性。通過這樣的結構， 可以使照明光分時地入射到觀察者的左右眼中，顯示與左右眼相對應的 影像(右眼用影像154-1、左眼用影像154-2)，從而實現了立體顯示。在 圖20中，155-l是第l光源像，155-2是第2光源像。
但是，在日本專利第3072866號公報中公開的分時照明方式的立體顯 示裝置中，存在如下問題可以適當地進行觀察的范圍較窄，特別是例 如R側的觀察者在觀察R側的影像時，把觀察位置更移向R側時，觀察到 作為反方向的影像的L側影像。
以下，對該問題進行詳細說明。圖21示出從比圖19 (A)的觀察位置 更靠外側觀察時的情況。圖22是示出在以往的結構中由于觀察位置的不 同而能夠看到怎樣的影像的圖。在圖22中，觀察區(qū)域以中央為界分離成 第l (L側)影像觀察區(qū)域602和第2 (R側)影像觀察區(qū)域601是最理想的， 但是，如果如圖21所示那樣向第2影像觀察區(qū)域601的更外側移動，則存 在可看到第1觀察者用影像的區(qū)域600，在該區(qū)域中產生串擾。相反地， 如果向第1影像觀察區(qū)域602的更外側移動，則存在可看到第2觀察者用影 像的區(qū)域603，在該區(qū)域中產生串擾。
此外，在使用雙凸透鏡的光學系統中，存在如下問題當要以較大 的角度分離左右影像時，必須縮小焦距，而曲率變得很大，與此同時， 像差的影響增大，因此最終串擾的影響變大。
另一方面，在掃描背光方式中，存在如下問題2個光源152-1、 152-2 對應1個導光板153，通過各個光源152-1、 152-2的打開/關閉來切換左右 的指向性，因此導光板153的結構必須為實施了同樣的表面加工的結構或 者是左右對稱結構，在距光源152-1、 152-2近的部分和距光源152-1、 152-2 遠的部分照明強度產生差異，這被觀察為照明不均勻，特別在越大的顯示畫面上其影響越大。此外，在通常的顯示面板中使用的背光的導光板 為了抑制照明不均勻，導光板結構為左右不對稱。
此外，由于作為在通常的液晶面板中使用的驅動方式的"光柵掃描"，
以及作為液晶面板的顯示特性、各像素的影像在固定期間a/6o秒等)持 續(xù)顯示的"保持特性"，在一并切換作為與畫面尺寸同等尺寸的面光源 的指向性時，存在發(fā)光時間受到限制、容易產生串擾的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種能 夠以低成本得到串擾少且照明不勻少的高像質影像的影像顯示裝置及車 載用影像顯示裝置。
為了達成上述目的，第一發(fā)明是具有可顯示與多個觀察者分別對應
的影像的一個顯示畫面的影像顯示裝置，該影像顯示裝置具有以分時 方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2光束的照明單元；以及透 過型顯示元件，其可分時地顯示把從所述照明單元射出的所述第l光束作 為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2影像，所述照明單 元具有射出所述第l光束的第l光源；射出所述第2光束的第2光源；僅
向第l觀察者的方向射出從所述第l光源射出的第l光束的第l導光板；以 及僅向第2觀察者的方向射出從所述第2光源射出的第2光束的第2導光板。
此外，第二發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第l導光板 配置在所述透過型顯示元件和所述第2導光板之間，從所述第2導光板射 出的第2光束透過所述第1導光板。
此外，第三發(fā)明是在第二發(fā)明的影像顯示裝置中，在所述第l導光 板的與所述透過型顯示元件相向的面和與所述第2導光板相向的面上，設 有相對于從所述第2導光板射出、透過所述第1導光板的所述第2光束在光 學上平坦的部位。
此外，第四發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，在所述第l導光 板的后表面設有多個平面部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反射，而向所述第l導光板的與所述第l光源相反側的端面?zhèn)鞑?；以及斜?部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反射，不滿足所述第l導光板 的前表面處的全反射條件，而向所述第l觀察者方向射出。
此外，第五發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，在所述第l導光 板的前表面設有多個平面部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反 射，而向所述第l導光板的與所述第l光源相反側的端面?zhèn)鞑?；以及射?面，其用于使來自所述第l光源的入射光透過，而向所述第l觀察者方向 射出。
此外，第六發(fā)明是在第四發(fā)明的影像顯示裝置中，設所述第l導光
板的折射率為n時，所述斜面部和所述平面部之間所呈的角e滿足
n cos20<l (0<45° )的條件。
此外，第七發(fā)明是在第五發(fā)明的影像顯示裝置中，在所述第l導光 板的前表面設有多個矩形槽。
此外，第八發(fā)明是在第七發(fā)明的影像顯示裝置中，距所述第l光源 越遠，所述矩形槽的深度越大。
此外，第九發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第2導光板 是具有與所述第l導光板不同的形狀或者不同的周期結構的表面形狀。
此外，第十發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第2導光板 與所述第l導光板為相同形狀，所述第1導光板與所述第2導光板互相左右 交替配置。
此外，第十一發(fā)明是在第十發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第l光源' 和所述第2光源配置在從觀察者側觀察左右不同的端面位置處。
此外，第十二發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第l光源 和所述第2光源在各自不同的時間中周期性地發(fā)光，各光源的發(fā)光頻率在
24Hz以上。
此外，第十三發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，在所述第2 導光板的后方配置有吸收光的材料。
此外，第十四發(fā)明是在第一發(fā)明的影像顯示裝置中，沿著所述透 過型顯示元件的光柵掃描方向，與所述第1導光板和所述第2導光板相鄰配置有多個發(fā)光元件，對各發(fā)光元件分別進行發(fā)光控制。
此外，第十五發(fā)明是在第十四發(fā)明的影像顯示裝置中，所述各發(fā)
光元件與所述透過型顯示元件的光柵掃描同步而周期性地發(fā)光。
此外，第十六發(fā)明是在第十四發(fā)明的影像顯示裝置中，所述第I
導光板和所述第2導光板與所述多個發(fā)光元件分別對應地被分割為多個
導光部。
此外，第十七發(fā)明是設置在車內的車載用影像顯示裝置，其具有可 顯示與多個觀察者分別對應的影像的一個顯示畫面，該車載影像顯示裝 置具有以分時方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2光束的照 明單元；以及透過型顯示元件，其可分時地顯示把從所述照明單元射出 的所述第1光束作為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2 影像，所述照明單元具有射出所述第l光束的第l光源；射出所述第2光 束的第2光源；僅向駕駛席側觀察者的方向射出從所述第l光源射出的第l 光束的第l導光板；以及僅向副駕駛席側觀察者的方向射出從所述第2光 源射出的第2光束的第2導光板。


圖l是用于說明本發(fā)明的影像顯示裝置的一個使用例的圖。 圖2是表示本發(fā)明的影像顯示裝置的基本結構的圖。 圖3是本發(fā)明的影像顯示裝置的照明單元的水平截面圖。 圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。 '
圖5是放大表示導光板的斜面部分的圖。
圖6是用于對使用本發(fā)明的結構時的視場角進行說明的圖。
圖7是表示在圖4中說明的結構的變形例的圖。
圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。
圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。圖10是表示本發(fā)明的第四實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。
圖11是表示在圖10中說明的結構的變形例的圖。
圖12是表示作為本發(fā)明的第五實施方式，將參照圖4說明的第1導光 板121和參照圖7說明的第2導光板222這樣不同結構的裝置進行了組合的 例子的圖。
圖13是表示在圖12中說明的結構的變形例的圖。 圖14是表示把本發(fā)明的影像顯示裝置作為車載監(jiān)視器200安裝時的 例子的圖。
圖15是用于對在使用液晶顯示元件作為透過型顯示元件24時，考慮 了 "光柵掃描"和"保持特性"的顯示畫面的顯示控制進行說明的圖。
圖16是示意地表示通過熄滅區(qū)域301—3切換第1影像照明區(qū)域301 — l和第2影像照明區(qū)域301—2的情況的圖。
圖17是表示照明單元的變形例(其一)的圖。 圖18是表示照明單元的變形例(其二)的圖。 圖19是表示以往的影像顯示裝置的一個結構例的圖。 圖20是表示以往的影像顯示裝置的另一個結構例的圖。 圖21是示出從比圖19(A)的觀察位置更外側進行觀察時的情況的圖。 圖22是表示在以往的結構中，由于觀察位置的不同可看到什么樣的 影像的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的實施方式。圖l是用于說明本發(fā) 明的影像顯示裝置的一個使用例的圖。從左側觀察顯示畫面10的第1觀察 者12 — 1位于1個顯示畫面10的右前方，從右側觀察顯示畫面10的第2觀察 者12 — 2位于顯示畫面10的左前方。由于第1觀察者12 — 1位于第1影像觀 察范圍ll-l內、第2觀察者12—2位于第2影像觀察范圍ll-2內，因此兩者 可以同時分別觀察第1影像和第2影像。
圖2是表示本發(fā)明的影像顯示裝置的基本結構的圖，從觀察者的位置開始依次配置有透過型顯示元件24、光擴散元件23、第1導光板21和第2 導光板22。在這樣的本實施方式中，第1導光板21和第2導光板22為雙重 重疊的結構。此外，與第1導光板21的一端鄰接配置有第1光源20，與第2 導光板22的所述一端相反側的端部鄰接地配置有第2光源25。即，第l光 源20和第2光源25配置在第1導光板21和第2導光板22的左右不同的位置 上。
為了減輕照明不均勻等，把光擴散元件23配置在第1導光板21和透過 型顯示元件24之間。在此，分離影像以使其在水平方向上為2個指向性， 因此如果向水平方向的擴散太強，則可能2個影像混在一起，觀察為雙重 影像。因此，在此優(yōu)選使用與抑制垂直方向的擴散相比，更加抑制了水 平方向的擴散的光擴散元件。具體而言，優(yōu)選水平方向的擴散強度分布 的半值全角為30。以下。
此外，第1導光板21和第2導光板22為在透明的材料上設置了特別的 槽或斜度、突起的結構，從側面入射的光僅向具有指向性的方向射出。 第1光源20、第2光源25只要是從第1導光板21和第2導光板22的一個方向 進行照明即可，也可以是冷陰極管這樣的柱狀光源，也可以兼用LED等 的光源。
圖3是本發(fā)明的影像顯示裝置的照明單元的水平截面圖。第l導光板 21和第2導光板22重疊配置。在第1導光板21的一端(圖中為左端)鄰接 配置有第1光源20，在第2導光板22的與第1導光板21的一端(左端)相反 側的端部(圖中為右端)鄰接地配置有第2光源25。這樣在本實施方式中， 配置第1光源20和第2光源25的位置在第1導光板21和第2導光板22上不 同。
以下，認為靠近觀察者的位置的方向(圖中為上方向)為前方。從 第1光源20入射進第1導光板21的光在第1導光板21內一邊進行全反射一 邊傳播，但通過對第1導光板21的表面或者表面的一部分實施特殊的表面 處理、或者把該表面形成為特殊的形狀，從第1導光板21射出的光可以作 為第1影像照明26，僅向第l觀察者方向進行照明。另一方面，從第2光源 25入射進第2導光板22的光在第2導光板22內 一邊進行全反射一邊傳播，但通過對第2導光板22的表面或者表面的一部分實施特殊的表面處理、或
者把該表面形成為特殊的形狀，從第2導光板22射出的光可以作為第2影 像照明27，僅向第2觀察者方向進行照明。第1導光板21和第2導光板22的 配置上的前后關系是任意的。
圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。這里也與圖3的結構同樣地，第1導光板121和第2導光板122重疊配 置，并且配置第1光源20和第2光源25的位置在第1導光板121和第2導光板 122上不同。
而且，在各導光板121、 122的后表面上，以規(guī)定的間隔呈筋狀延伸 有多個斜面部121 — 1 121—3，形成階梯狀部分。第1導光板121和第2導 光板122為相同形狀，但左右的朝向不同。在第2導光板122的后方配置有 用于吸收外界光和多余光的光吸收材料28。
從第1光源20射出的光入射進第1導光板121，在其前表面和后表面反 復進行全反射而前進，但是與在第1導光板121的水平面上全反射的光相 比，在斜面部121 — 1 121—3上全反射的光以更急峻的角度向前方反射， 因此在第1導光板121的前表面全反射條件不成立。因此，光作為第l影像 照明26而向第1觀察方向進行照明。
另一方面，從第2光源25射出的光入射進第2導光板122，在其前表面 和后表面反復進行全反射而前進，但是與在第2導光板122的水平面上全 反射的光相比，在斜面部122—1 122 — 3上全反射的光以更急峻的角度 向前方反射，因此在第1導光板121的前表面全反射條件不成立。因此， 光作為第2影像照明27而向第2觀察方向進行照明。
來自第2光源25的第2影像照明27中途通過第1導光板121，但在除斜 面部121 — 1 121—3以外的幾乎所有的部分中，具有與通過平行平面板 時相同的效果，因此最終的射出角度不發(fā)生變化，此外第2影像照明27入 射到第1導光板121的斜面部121 — 1 121 — 3時的角度變化是向著比第2 觀察位置更外側的方向，即與第l觀察方向相反的方向變化，因此不對串 擾等產生影響。
圖中示意性地進行了描繪，所以斜面的數量在一側只畫出了3個，但實際上以規(guī)定的間距配置了4個以上。
圖5是放大表示在圖4中說明的導光板的斜面部的圖。以下，推導用 于導出斜面部的適當角度e的條件。以水平入射而來的光為基準，圖5為 向第l觀察方向進行照明的導光板，因此作為第1觀察區(qū)域和第2觀察區(qū)域 的邊界的、圖中垂直射出的光線30成為沒有串擾的邊界。此時的斜面部 31的角度e為45。。
此外，如果在斜面部31反射的光線在導光板的前表面滿足全反射條 件，則光線無法從導光板射出，因此當把折射率設為n，求解發(fā)生全反射 的斜面部31的極限角度條件時，
<formula>formula see original document page 11</formula>
即，如果設n二1.5，則0=24.1，約為24。。
由此可知，為了不發(fā)生串擾且高效地對第1觀察方向和第2觀察方向
進行照明，斜面部3i的角度e的條件必須滿足
<formula>formula see original document page 11</formula>
優(yōu)選該角度滿足30。 <0<40° 。更加優(yōu)選該角度滿足34。 <e<38° 。
圖6是用于對使用本發(fā)明的結構時的視場角進行說明的圖。圖6示出 由于觀察位置的不同而觀察到了怎樣的影像。觀察區(qū)域以中央區(qū)域35為 界分隔為第l (L側)觀察者區(qū)域36和第2 (R側)觀察者區(qū)域37。通過與 圖22之間的比較可以明了，與中央區(qū)域35相比，在第1觀察者區(qū)域36的整 個區(qū)域中不存在第2觀察者用影像的串擾，而且與中央區(qū)域35相比，在第 2觀察者區(qū)域37側的整個區(qū)域中也不存在第1觀察者用影像的串擾。
圖7是表示在圖4中說明的結構的變形例的圖。在該結構中，其特征 在于，隨著距離第1光源20越遠，第1導光板121的斜面部121 — 1 121—3 的角度越大。同樣，隨著距離第2光源25越遠，第2導光板122的斜面部122 —1 122—3的角度越大。
圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。此處也與圖3的結構同樣地，第1導光板221和第2導光板222重疊配 置，并且配置第1光源20和第2光源25的位置在第1導光板221和第2導光板 222上不同。而且在各導光板221、 222的前表面上分別設有多個槽221 —1 221 — 3和222 — 1 222 — 3 。
從第1光源20射出的光從第1導光部221的端面入射進第1導光板221 內部。在第1導光板221的前表面和后表面滿足全反射條件，因此入射的 光一邊反復進行全反射， 一邊向第1光源20相反側的端面?zhèn)惹斑M。在第l 導光板221的前表面設有多個槽221 — 1 221—3，因此向相對于第l導光 板21的前表面和后表面大致垂直的面入射的光不滿足全反射條件，而向 第1導光板221的外部射出。在第1導光板221中，光只入射到槽部221 — 1 221—3的第1光源20側的垂直面上，因此射出的光不向第2觀察方向前進，
而成為具有僅對第l觀察方向進行照明的指向性的照明光。
從第2光、源25射出的光入射進第2導光板222時的作用也與上述相同， 但因為第2導光板222和第1導光板221左右對稱地配置，因此成為僅對第2 觀察方向進行照明。此時，從第2導光板222射出的光通過第1導光板221， 但具有與從第1導光板221的后表面入射的光通過平行平面板的情況相同 的作用，即使其是透過第1導光板221的光，也對第2觀察方向進行照明。 圖9是表示本發(fā)明的第三實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。此處也與圖3的結構同樣地，第1導光板321和第2導光板322重疊配 置。雖然未圖示，但在各導光板321、 322的前表面上分別設有在圖8中說 明的那樣的多個槽。
首先，對第1導光板321的結構進行說明。對于第1導光板321，當關 注來自第1光源20的光所入射的端面321 — 1和光所射出的槽部端面時，兩 個端面平行，具有與通過平行平面板的情況相同的作用。即，入射角度 和射出角度一致，因此對于照明光學系統40的光軸，也根據射出角度使 其相對于第1導光板321的端面321 — 1呈規(guī)定的角度，從而光能夠更加高
效地射出到所期望的位置。
此外，當與第1光源20相反側的端面321—2為相對于水平面垂直時， 到達該端面321 —2的光發(fā)生反射而作為返回光起作用，有可能成為串擾 的原因。因此，在此如圖所示，通過把端面321—2形成為楔形，在其表 面覆蓋光吸收材料41，從而可減輕串擾。關于第2導光板322的結構也同樣，根據射出角度使照明光學系統43 的光軸相對于第2導光板322的端面322—2呈規(guī)定的角度，并且把端面322 一l形成為楔形，用光吸收材料42覆蓋其表面。
圖10是表示本發(fā)明的第四實施方式的照明單元的具體截面構造的示 意圖。在第三實施方式中，將照明光學系統整體相對于第l導光板的端面 傾斜，但在第4實施方式中，通過把導光板421的入射側的端面421 — 1形 成為細微的棱鏡形狀，從而改變從光源20入射到導光板421的光線44向前 面?zhèn)鹊慕嵌龋纱嗽趶牟?21—2的端面射出時，能夠以適當的角度射出。 當要在從相對于導光板421垂直的方向偏離30。的方向上射出時，優(yōu)選棱 鏡的頂角為IO。 20°左右。此處的照明光學系統40是準直透鏡或者會 聚光線44的棱鏡片、衍射元件等均可。
圖11是表示在圖10中說明的結構的變形例的圖。在該結構中，其特 征在于，使得第1導光板221的多個槽221 — 1 221—3和第2導光板222的 多個槽222 — 1 222—3的一方的壁傾斜而不垂直。
以上，按照各實施方式對第1導光板和第2導光板進行了說明，但當 配置第1導光板和第2導光板時，可以使用不同實施方式的導光板。圖12 是作為本發(fā)明的第五實施方式，將參照圖4說明的第1導光板121和參照圖 7說明的第2導光板222這樣不同結構的導光板進行組合的例子。第l導光 板121必須為透過來自第2導光板222的射出光的結構，但第2導光板222無 需與第1導光板121相同，只要是可得到具有指向性的照明的導光板即可 以利用。
圖13是表示在圖12中說明的結構的變形例的圖。在該結構中，其特 征在于，隨著距第1光源20越遠，第1導光板121的斜面部121 — 1 121—3 的角虔越大。同樣，隨著距第2光源25越遠，第2導光板222的斜面部222 一1 222 —3的角度越大。
圖14是表示把本發(fā)明的影像顯示裝置作為車載監(jiān)視器200安裝在車 內時的例子的圖。通過設定為副駕駛席位于第1觀察者201的位置，駕駛 席位于第2觀察者202的位置，決定了第1影像的觀察范圍203和第2影像的 觀察范圍205，可以觀察分別對應于副駕駛席的搭乘者和駕駛員的影像。例如，能夠一邊向駕駛員提供汽車導航的影像和駕駛輔助影像，同時一 邊向副駕駛席的搭乘者提供TV影像或DVD影像、游戲、各種信息檢索等
各種的影像。由此，即使是駕駛中的視聽受到限制的TV或者電影等的影
像，通過僅向副駕駛席提供，從而副駕駛席的搭乘者即使在車的行駛中，
也可視聽TV或者電影等的影像。
圖15的(A) 、 (B)是用于對使用液晶顯示元件作為透過型顯示元 件時，考慮了 "光柵掃描"和"保持特性"的顯示畫面的顯示控制進行 說明的圖。圖15 (B)示出通過光柵掃描而在透過型顯示元件24上顯示的 第1影像和第2影像隨時間的經過(T1 T4)如何變化。300—1是第1影像 顯示區(qū)域、300—2是第2影像顯示區(qū)域、300—3是第1影像和第2影像混在 一起的邊界部。
與CRT顯示器不同，在使用液晶顯示元件的情況下，必須考慮其保 持特性。B卩，當關注某一像素時，從在第1影像顯示區(qū)域300 — 1中顯示第 l影像開始，到接著在第2影像顯示區(qū)域300—2中顯示第2影像的期間中， 第l影像一直持續(xù)顯示。如果是通常的影像顯示，在l個畫面上只顯示l個 影像，因此第2影像如果是第1影像的1幀后的影像，即每秒60幀，則顯示 1/60秒后的影像。在該情況下，即使背光一直點亮，在觀察影像上問題也 不多。
但是，在本發(fā)明這樣，分時地切換觀察根據觀察者的觀察方向在l 個畫面上顯示的影像時，在顯示第l影像時，需要第l影像照明，在顯示 第2影像時，需要第2影像照明，但是在顯示第2影像時，通過第l影像照 明來進行照明，而且，第1影像和第2影像的差異較大，因此產生由液晶 的響應速度所引起的向下一個影像的過渡期間(圖15 (B)的邊界部300 一3)，對該部分進行照明而成為串擾的原因。
但是在本發(fā)明中，如圖15 (A)所示，需要與透過型顯示元件的光柵 掃描同步，切換對第1影像進行照明的第1影像照明區(qū)域301 — 1和對第2影 像進行照明的第2影像照明區(qū)域301 — 2。而且，在相當于第l影像照明區(qū) 域301 — 1和第2影像照明區(qū)域301—2的邊界部的部分，優(yōu)選關閉雙方的照 明(熄滅區(qū)域301—3)。圖16 (A) 、 (B)是示意性表示通過熄滅區(qū)域301—3來切換第1影 像照明區(qū)域301 — 1和第2影像照明區(qū)域301—2的情況的圖。示出第l影像 照明區(qū)域301 — 1和第2影像照明區(qū)域301—2的指向性不同的情況。此外， 示出包括熄滅區(qū)域301—3在內的畫面整體與光柵掃描同步地隨著時間的 經過而變遷的情況。
此外，在所述的各實施方式中，以第1和第2光源是具有與導光板的 尺寸相對應的長度的單體作為前提，但并不限定于這樣的結構。例如， 可以如圖17所示那樣，在第1導光板521的長度整體以規(guī)定的間隔配置多 個點光源500 — 1 500 — 5和多個照明透鏡510—1 510 — 5，分別構成為 第1光源組500、第1照明透鏡組510。同樣地，在第2導光板522的長度整 體以規(guī)定的間隔配置多個點光源501 — 1 501—5和多個照明透鏡511 — 1 511—5，分別構成第2光源組501、第2照明透鏡組511。在該情況下， 例如從第1光源組500射出的光線通過第1照明透鏡組510成為照明光523， 而在第1導光板521內傳播。
圖18是表示圖17所示的結構的變形例的圖。在該變形例中，其特征 在于，第1導光板521是切斷為多個導光板521 —1 521—5并粘貼在一起 的結構，鄰接配置了多個與各導光板521 — 1 521—5的長度相對應的長 度的光源502 — 1 502 —5。為了全反射來自各光源502 — 1 502 — 5的光 線，粘貼在一起的部分或者是設為鏡面涂層，或者是通過配置反射鏡而 構成為反射光線。此外，入射到各導光板521 — 1 521—5的光不入射進 其它導光板521 — 1 521 — 5。在這樣的結構中，通過依次切換與各導光 板521 —1 521 — 5相對應的各光源502 — 1 502 — 5來進行發(fā)光，可實現 圖16 (A) 、 (B)所示的驅動。此外，在該圖中，示出了第l導光板、 第2導光板均分割為5塊的例子，但分割的數量可以任意，分割得細可以 更加與光柵掃描相對應，因此可減少串擾。 (附記l)
從上述的具體的實施方式中可以提取出以下這樣構成的發(fā)明。 1. 一種具有可顯示與多個觀察者分別對應的影像的一個顯示畫面 的影像顯示裝置，其特征在于，該影像顯示裝置具有:照明單元，其以分時方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2 光束；以及
透過型顯示元件，其可分時顯示把從所述照明單元射出的所述第l 光束作為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2影像， 所述照明單元具有 射出所述第l光束的第l光源； 射出所述第2光束的第2光源；
僅向第l觀察者的方向射出從所述第l光源射出的第l光束的第l導光 板；以及
僅向第2觀察者的方向射出從所述第2光源射出的第2光束的第2導光板。
(對應的實施方式的圖) l的結構與例如圖2、圖3相對應。
(效果)通過l個導光板形成具有l(wèi)個方向的指向性的照明光，通過 重疊2個導光板，能夠實現可在2個方向上分時驅動的照明裝置，也能夠 減少在各個方向上的串擾。
2. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第l導光板配置在 所述透過型顯示元件和所述第2導光板之間，從所述第2導光板射出的第2 光束透過所述第l導光板。
(對應的實施方式的圖) 2的結構與例如圖2、圖3相對應。
'(效果)由于從第2導光板射出的第2光束可以透過第1導光板，因此 可以重疊使用2個導光板。由此，在各個導光板中可消除照明不均勻，具 有提高像質的效果。
3. 根據2所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述第l導光板的與 所述透過型顯示元件相向的面和與所述第2導光板相向的面上，設有對于 透過所述第1導光板的所述第2光束在光學上平坦的部位。
(對應的實施方式的圖) 3的結構與例如圖4、圖8相對應。(效果)由于從第2導光板射出的第2光束可以透過第1導光板，并且 具有在光學上平坦的部位，因此可以保持各個導光板的指向性而重疊使 用2個導光板。由此，具有可在各個導光板中消除照明不均勻，并且可減 輕對串擾的影響、提高像質的效果。
4. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述第l導光板的后
表面設有多個
平面部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反射，而向所述第l
導光板的與所述第l光源相反側的端面?zhèn)鞑?；以?br> 斜面部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反射，使其不滿足所 述第l導光板的前表面的全反射條件，而向所述第l觀察者方向射出。 (對應的實施方式的圖) 4的結構與例如圖4、圖5相對應。 (效果)由于設在第l導光板的后表面的平面部的全反射作用，可以 把來自光源的光傳送到導光板的端面，此外，由于多個配置的斜面部的 全反射作用，光以適當的角度從導光板的前表面射出。
5. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述第l導光板的前 表面設有多個
平面部，其用于使來自所述第l光源的入射光全反射，而向所述第l 導光板的與所述第l光源相反側的端面?zhèn)鞑?；以?br> 射出面，其用于使來自所述第l光源的入射光透過，而向所述第l觀 察者方向射出。
(對應的實施方式的圖) 5的結構與例如圖8相對應。 (效果)在導光板內可以入射到射出面的光僅為來自存在第l光源的 方向的光，因此來自射出面的射出光是具有僅向特定方向射出的指向性 的光，可減輕串擾。
6. 根據4所述的影像顯示裝置，其特征在于，當設所述第l導光板的 折射率為n時，所述斜面部和所述平面部之間所呈的角e滿足n cos2e<l
(e<45° )的條件。(對應的實施方式的圖) 6的結構與例如圖5相對應。 (效果)為了以適當的角度從導光板射出，斜面部必須為適當的龜
度，例如，當0為45°以上時，要向第1觀察方向射出的照明光照射到第2 觀察方向，成為串擾的原因，此外，當n，cos2e〉l時，即使是被斜面部全 反射的光，也被導光板的前表面全反射，而不能從導光板射出。因此， 通過設6<45° in*cos2e<l，可得到串擾較少、光利用效率高的導光板。
7. 根據5所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述第l導光板的前 表面設有多個矩形槽。
(對應的實施方式的圖) 7的結構與例如圖8、圖9相對應。 (效果)
由于設在導光板上的槽的作用，通過使光從導光板的一個端面入射， 作為具有偏向某 一 方向的指向性的照明而射出。
8. 根據7所述的影像顯示裝置，其特征在于，距所述第l光源越遠， 所述矩形槽的深度越大。
(對應的實施方式的圖) 8的結構與例如圖8、圖9相對應。 .(效果)
來自光源的光從導光板內的靠近光源一方的槽開始被依次取出，因 此如果靠近光源一側的槽和較遠一側的槽為相同大小，則看起來較近側 的一方明亮，而較遠側的一方較暗。因此，通過距光源越遠使槽越大， 可在整體上得到均勻的照明。
9. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第2導光板是具有 與所述第l導光板不同的形狀或者不同的周期結構的表面形狀。
(對應的實施方式的圖) 9的結構與例如圖12相對應。 (效果)
因為重疊的導光板中的作為下側的第2導光板不必為使來自背面的入射光透過的構造，因此可以利用最可靠且低成本的背光方式而僅向第2 觀察者方向進行照明。此外，如果為同一形狀的裝置，則根據情況而可 能發(fā)生莫爾條紋等的影響，通過改變第1導光板和第2導光板的形狀或者 周期結構可減輕莫爾條紋。
10. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第2導光板與所
述第l導光板為相同形狀，所述第1導光板與所述第2導光板互相左右交替配置。
(對應的實施方式的圖)
10的結構與例如圖4、圖8相對應。 (效果)
雖然為組合指向性不同的2個導光板的結構，但由于第2導光板和第1 導光板左右交替，可以通過相同形狀來進行利用。因此，可以不用準備l 種新的導光板，具有削減成本的效果。
11. 根據10所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第l光源和所述 第2光源配置在從觀察者側觀察左右不同的端面位置處。
(對應的實施方式的圖) 11的結構與例如圖3、圖4、圖8相對應。 (效果)
通過在各個導光板上左右不同的位置上配置光源，可更加容易地實 現指向性不同的2方向的照明。而且，僅改變每個導光板的左右的朝向， 因此在上下的導光板中可以使用相同構造的部件。
12. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第l光源和所述 第2光源在各自不同的時間周期性地發(fā)光，各光源的發(fā)光頻率在24Hz以 上。
(對應的實施方式的圖) i2的結構與例如圖3相對應。 (效果)
在各光源中消除雙方同時點亮的期間，減輕了串擾。此外，通過以 24Hz以上來驅動光源，可減輕閃爍而引起的看不清楚的影響。13. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，在所述第2導光板的
后表面配置有吸收光的材料。 (對應的實施方式的圖)
13的結構與例如圖4相對應。 (效果)
與通常的擴散型照明光不同，以照明具有指向性為特征，因此在產 生從導光板向著與正面方向相反側的背面逃離的光的情況下，當導光板 的背面為反射材料時，該光繼續(xù)向觀察側射出，因此成為串擾的原因。 于是，通過使用吸收在背面?zhèn)确较虍a生的光的材料，可進一步減輕串擾。
而且，日光等的外界光入射到顯示畫面，被導光板的背面?zhèn)确瓷涞?光成為多余的光，而成為串擾的原因，通過在第2導光板的下面配置光吸 收材料，可減輕外界光引起的串擾。
14. 根據l所述的影像顯示裝置，其特征在于，沿著所述透過型顯示 元件的光柵掃描方向，與所述第1導光板和所述第2導光板相鄰配置多個 發(fā)光元件，對各發(fā)光元件分別進行發(fā)光控制。
(對應的實施方式的圖) M的結構與例如圖17、圖18相對應。 (效果)
沿著透過型顯示元件的光柵掃描方向配置多個發(fā)光元件，因此可以 實現與光柵掃描同步的照明，串擾較少、且發(fā)光時間保持得較長，因此 可得到提高亮度的效果。
15. 根據14所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述各發(fā)光元件與 所述透過型顯示元件的光柵掃描同步而周期性地發(fā)光。
(對應的實施方式的圖) 15的結構與例如圖17、圖18相對應。 (效果)
可以實現與光柵掃描同步的照明，串擾較少、且發(fā)光時間保持得較 長，因此可得到提高亮度的效果。
16. 根據14所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第l導光板和所述第2導光板與所述多個發(fā)光元件分別對應地被分割為多個導光部。 (對應的實施方式的圖)
16的結構與例如圖18相對應。 (效果)
為了防止多個發(fā)光元件中的l個發(fā)光元件的發(fā)光向其它發(fā)光元件泄 漏而成為串擾的原因，針對各個發(fā)光元件對導光板進行分割。由此，可 減輕串擾。
17. —種設置在車內的車載用影像顯示裝置，其具有可顯示與多個 觀察者分別對應的影像的一個顯示畫面，其特征在于，該車載用影像顯
示裝置具有
照明單元，其以分時方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2 光束；以及
透過型顯示元件，其可分時顯示把從所述照明單元射出的所述第l 光束作為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2影像， 所述照明單元具有 射出所述第l光束的第l光源; 射出所述第2光束的第2光源；
僅向駕駛席側觀察者的方向射出從所述第l光源射出的第l光束的第 l導光板；以及
僅向副駕駛席側觀察者的方向射出從所述第2光源射出的第2光束的 第2導光板。
(對應的實施方式的圖) 17的結構與例如圖14相對應。
(效果)
可得到與上述結構l同等的效果。 產業(yè)上的利用可能性
根據本發(fā)明，能夠以低成本得到串擾較少且照明不均勻較少的高像 質的影像。
權利要求
1.一種具有可顯示與多個觀察者分別對應的影像的一個顯示畫面的影像顯示裝置，其特征在于，該影像顯示裝置具有照明單元，其以分時方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2光束；以及透過型顯示元件，其可分時顯示把從所述照明單元射出的所述第1光束作為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2影像，所述照明單元具有射出所述第1光束的第1光源；射出所述第2光束的第2光源；僅向第1觀察者的方向射出從所述第1光源射出的第1光束的第1導光板；以及僅向第2觀察者的方向射出從所述第2光源射出的第2光束的第2導光板；沿著所述透過型顯示元件的光柵掃描方向，與所述第1導光板和所述第2導光板相鄰地配置有多個發(fā)光元件，各發(fā)光元件被分別地進行發(fā)光控制。
2. 根據權利要求l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述各發(fā)光 元件與所述透過型顯示元件的光柵掃描同步而周期性地發(fā)光。
3. 根據權利要求2所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第l導光 板和所述第2導光板與所述多個發(fā)光元件分別對應地被分割為多個導光 部。
4. 根據權利要求l所述的影像顯示裝置，其特征在于，所述第2導光 板與所述第1導光板為相同形狀，所述第1導光板與所述第2導光板相互左 右交替配置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種影像顯示裝置。一種具有可顯示與多個觀察者分別對應的影像的一個顯示畫面的影像顯示裝置，其特征在于，該影像顯示裝置具有照明單元，其以分時方式向至少2個不同方向分別射出第1光束和第2光束；以及透過型顯示元件，其可分時顯示把從所述照明單元射出的所述第1光束作為照明光的第1影像和把所述第2光束作為照明光的第2影像，所述照明單元具有射出所述第1光束的第1光源；射出所述第2光束的第2光源；僅向第1觀察者的方向射出從所述第1光源射出的第1光束的第1導光板；以及僅向第2觀察者的方向射出從所述第2光源射出的第2光束的第2導光板；沿著所述透過型顯示元件的光柵掃描方向，與所述第1導光板和所述第2導光板相鄰地配置有多個發(fā)光元件，各發(fā)光元件被分別地進行發(fā)光控制。
文檔編號G02B6/00GK101408673SQ20081017428
公開日2009年4月15日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權日2004年6月24日
發(fā)明者井場陽一, 杉原良平 申請人:奧林巴斯株式會社