(57)【要約】【課題】消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができ、且つ、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物とが一体的に視認できる表示品質に優れた透過型ディスプレイ装置を提供する。【解決手段】２枚の透明基板１０１，１０２と、その間に介挿された液晶層１０３、および電極層１０４を有する液晶ユニット１０と、液晶ユニット１０を挟んで対峙する前面偏光板１１および背面偏光ユニット１２と、背景物照明１３を備える。液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１２との間には、背景物５００の配置が自在な間隙をあけている（空間Ａ）。観察者５０１は、液晶ユニット１０および前面偏光板１１および背面偏光ユニット１２により形成される画像情報と、液晶ユニット１０および前面偏光板１１を透過した背景物５００との両方を観察することができる。【選択図】図１
2014130270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の２枚の基板と、前記２枚の基板間に介挿された液晶層と、前記２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する液晶ユニットと、
前記液晶ユニットの背面側に配され、前記液晶ユニットに対して偏光および非偏光を導入する光導入ユニットと、
前記液晶ユニットの前面側に配され、前記液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する偏光板と、
を備え、
前記液晶ユニットと前記光導入ユニットとは、互いの間に透過対象となる背景物の配置が自在な間隙をあけて配されており、
前記光導入ユニットから前記液晶ユニットに導入された偏光が前記偏光板に向けて出射されるとともに、前記液晶ユニットと前記光導入ユニットとの間の間隙に照射され、前記液晶ユニットを透過した非偏光が前面側に出射される
ことを特徴とする透過型ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記光導入ユニットは、前記液晶ユニットの背面側に偏光を導入する光源を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記偏光板と、前記液晶ユニットと、前記光源とは、前記２枚の基板の主面に直交する方向に沿った直線上に配されている
ことを特徴とする請求項２に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記光導入ユニットは、前記液晶ユニットとの間の前記間隙に向けて非偏光を導入する第２光源を有する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記光源は、前記液晶ユニットの背面側に向けて面発光する面発光部と、当該面発光部と前記液晶ユニットとの間に配され、前記面発光部からの光を偏光する第２偏光板とを有する
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記面発光部は、前記第２偏光板に沿って配された導光板と、当該導光板の一側面に沿って配され、前記導光板に対して光を導入する線状光源とを有する
ことを特徴とする請求項５に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記光源は、前記液晶ユニットの背面に沿って配された導光板と、前記導光板の一側面に沿って配され、前記導光板に対して偏光を導入する偏光光源とを有する
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記偏光光源は、前記導光板の一側面に沿って配された線状光源と、前記線状光源と前記導光板の一側面との間に介挿され、前記線状光源から出射された光を偏光して前記導光板に導入する第２偏光板とを有する
ことを特徴とする請求項７に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記導光板における光透過率は、５０％を超え、１００％未満である
ことを特徴とする請求項６から請求項８の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記導光板を挟んで前記液晶ユニットとは反対側にも、透過対象となる背景物の配置が自在な間隙があけられている
ことを特徴とする請求項６から請求項９の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記光源は、前記液晶ユニットの背面に沿って配され、前記液晶ユニット側の面が光反射面である反射板と、前記反射板の前記光反射面に対して斜め方向に偏光を出射する偏光光源とを有する
ことを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記偏光光源は、前記２枚の基板の主面に交差する平面上に線状に配された線状光源または２次元状に配された面状光源を有する
ことを特徴とする請求項１１に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記偏光光源は、前記線状光源または前記面状光源と前記反射面との間の光の伝達経路中に介挿され、偏光を実行する第２偏光板を有する
ことを特徴とする請求項１２に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記第２偏光板は、前記線状光源または前記面状光源を構成する複数の発光部に対して連続して共通に設けられている
ことを特徴とする請求項１３に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記第２偏光板は、前記線状光源または前記面状光源を構成する複数の発光部に対して、各々に対応して、あるいは、２以上の発光部で構成されるグループに対応して設けられている
ことを特徴とする請求項１３に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記反射板における前記反射面は、鋸状の断面形状または曲面形状となっている
ことを特徴とする請求項１１から請求項１５の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記反射板における前記反射面は、前記反射板における前記液晶ユニットの背面側に面の一部に形成されており、
前記反射板における前記背面側の面の残りの部分は、当該反射板の板厚方向に光を透過する透過領域となっている
ことを特徴とする請求項１１から請求項１６の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記偏光光源は、非極性型ＬＥＤである
ことを特徴とする請求項７または請求項１１に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記偏光板は、前記液晶ユニットにおける前面に面接触した状態で取り付けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項１８の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記偏光板は、前記液晶ユニットにおける前面の一部領域に重なりを有する面サイズを有する
ことを特徴とする請求項１９に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記偏光板は、前記液晶ユニットから離間した位置に可搬自在に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項１８の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記偏光板は、メガネまたはゴーグルのレンズ部分に設けられている
ことを特徴とする請求項２１に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記液晶ユニットと前記光導入ユニットとの間の間隙は、１ｃｍ以上５ｍ以下である
ことを特徴とする請求項１から請求項２２の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２４】
光透過性の２枚の基板と、前記２枚の基板間に介挿された液晶層と、前記２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する液晶ユニットと、
前記液晶ユニットの背面側に配され、前記液晶ユニットに対して偏光および非偏光を導入する光導入ユニットと、
前記液晶ユニットの前面側に配され、前記液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する偏光板と、
を備え、
前記光導入ユニットを挟み前記液晶ユニットとは反対側には、透過対象となる背景物の配置が自在な空間が設けられており、
前記光導入ユニットは、前記液晶ユニットの背面に沿って配された導光板と、当該導光板の一側面に沿って配され、前記導光板に対して偏光を導入する偏光光源とを有し、
前記光導入ユニットから前記液晶ユニットに導入された偏光が前記偏光板に向けて出射されるとともに、前記空間から前記導光板に導入された非偏光が前記液晶ユニットを透過して前面側に出射される
ことを特徴とする透過型ディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記導光板における光透過率は、５０％を超え、１００％未満である
ことを特徴とする請求項２４に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２６】
光透過性の２枚の基板と、前記２枚の基板間に介挿された液晶層と、前記２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する液晶ユニットと、
前記液晶ユニットの背面側に配され、前記液晶ユニットに対して偏光を導入する光導入ユニットと、
前記液晶ユニットの前面側に配され、前記液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する偏光板と、
を備え、
前記光導入ユニットを挟み前記液晶ユニットとは反対側には、透過対象となる背景物の配置が自在な空間が設けられており、
前記光導入ユニットは、前記液晶ユニットの背面に沿って配され、前記液晶ユニット側の面が反射面である反射板と、前記反射板の前記反射面に対して斜め方向に偏光を出射する偏光光源とを有し、
前記光導入ユニットから前記液晶ユニットに導入された偏光が前記偏光板に向けて出射されるとともに、前記空間からの非偏光が前記反射板および前記液晶ユニットを透過して前面側に出射される
ことを特徴とする透過型ディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記光導入ユニットからの偏光は、直線偏光である
ことを特徴とする請求項１から請求項２６の何れかに記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２８】
前記光導入ユニットから前記液晶ユニットに対して導入される偏光は、第１方向に振動する光であり、
前記偏光板は、前記第１方向に振動する光を遮断し、前記第１方向に直交する第２方向に振動する光を通過させる
ことを特徴とする請求項２７に記載の透過型ディスプレイ装置。
【請求項２９】
前記液晶ユニットにおいて、
前記電極層から前記液晶層に電圧が印加されている状態では、前記光導入ユニットから導入された偏光が前記液晶層で偏光されずに前記液晶ユニットを通過して、前記偏光板で遮断され、
前記電極層から前記液晶層に電圧が印加されていない状態では、前記光導入ユニットから導入された偏光が前記液晶層で前記第１方向に振動する光から前記第２方向に振動する光に偏光されて前記液晶層を通過して、前記偏光板を通過する
ことを特徴とする請求項２８に記載の透過型ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型ディスプレイ装置に関し、特に、液晶ディスプレイパネルを備える透過型ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイパネルの背面側に配された背景物が透過して視認できる透過型ディスプレイ装置が研究・開発されている。その中でも、ディスプレイパネルとして液晶ディスプレイパネルを用いた透過型ディスプレイ装置が注目されている（特許文献１、２）。
図１７（ａ）に示すように、従来技術に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニット９０と、そのＸ軸方向両側を挟む偏光板９１，９２と、照明９３とを備えている。液晶ユニット９０は、対向配置された２枚の透明基板９０１，９０２と、透明基板９０１と透明基板９０２との間に挟まれた液晶層９０３および電極層９０４とを有する。
【０００３】
図１７（ａ）に示す構成では、透過型ディスプレイ装置の背面側（Ｘ軸方向右側）の空間Ｉに配置された背景物５００に対して照明９３からの光が反射し、当該反射光が透過型ディスプレイ装置を透過して観察者５０１に知覚できる。そして、観察者５０１は、背景物５００の知覚とともに、液晶ディスプレイパネル（液晶ユニット９０と偏光板９１，９２の組み合わせ）からの画像情報も視認することができる。
【０００４】
図１７（ｂ）に示すように、他の従来技術に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニット９５と、そのＸ軸方向両側を挟む偏光板９６，９７と、照明９８とを備えている。液晶ユニット９５は、上記と同様に、対向配置された２枚の透明基板９５１，９５２と、その間に挟まれた液晶層９５３および電極層９５４とを有する。照明９８は、液晶ユニット９５に光を照射するとともに、背景の空間Ｊに配置された背景物５００も照らすよう構成されている。そして、この透過型ディスプレイ装置では、透明板９９のＺ軸方向の一部に液晶ディスプレイパネル（液晶ユニット９５と偏光板９６，９７と照明９８との組み合わせ）が接合されている。
【０００５】
図１７（ｂ）に示す構成では、透明板９９のＸ軸方向左側にいる観察者（図示を省略。）は、透明板９９を通して液晶ディスプレイパネルからの画像情報を視認できるとともに、透明板９９における液晶ディスプレイパネルが接合されていない領域を通して、背景物５００を視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３０８５５１号公報
【特許文献２】特開２０００−０００１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術に係る透過型ディスプレイ装置では、観察者に対して背景物とディスプレイの表示画面との両方を高い視認性を以って観察させることができない。具体的には、図１７（ａ）に示す構成の透過型ディスプレイ装置では、観察者５０１は、２枚の偏光板９１，９２を通して背景物５００を視認することになるので、背景物の視認性に問題を有していた。即ち、偏光板９１，９２は、それぞれ光の透過率が５０％であり、２枚の偏光板９１，９２を通ることにより、空間Ｉからの光は、２５％しか透過できない。このため、背景物５００の視認性が低くなっていた。
【０００８】
図１７（ａ）に示す構成の透過型ディスプレイ装置において、背景物５００の視認性を向上させるには、照明９３の輝度を上げることが考えられるが、そうすると消費電力が大きくなり、装置駆動に係るコストの増大をもたらしてしまうことになる。
また、図１７（ｂ）に示す構造の透過型ディスプレイ装置は、液晶ディスプレイパネルが存在する領域と、背景物５００が透過する領域とはＺ軸方向の上下で分かれており、観察者が液晶ディスプレイパネルの画像情報と背景物５００とを観察しようとするときに、その境界がはっきりと現れる。よって、図１７（ｂ）に示す構成の透過型ディスプレイ装置では、上記境界がはっきりと分かる点で意匠性に劣り、厳密な意味での透過型ディスプレイ装置とはいえない。
【０００９】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができ、且つ、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物とが一体的に視認できる表示品質に優れた透過型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明の一態様に係る透過型ディスプレイ装置は、次の構成を採用することとした。
本発明の一態様に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニットと、光導入ユニットと、偏光板とを備える。
（Ａ）  液晶ユニットは、光透過性の２枚の基板と、２枚の基板間に介挿された液晶層と、２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する。
【００１１】
（Ｂ）  光導入ユニットは、液晶ユニットの背面側（液晶ユニットを挟んで観察者とは反対側）に配され、液晶ユニットに対して偏光および非偏光を導入する。
（Ｃ）  偏光板は、液晶ユニットの前面側（液晶ユニットと観察者との間）に配され、液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する。
ここで、液晶ユニットと光導入ユニットとは、互いの間に透過対象となる背景物の配置が自在な間隙をあけて配されており、光導入ユニットから液晶ユニットに導入された偏光が偏光板に向けて出射されるとともに、液晶ユニットと光導入ユニットとの間の間隙に照射され、液晶ユニットを透過した非偏光が前面側（観察者側）に出射されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記態様に係る透過型ディスプレイ装置では、観察者は一の偏光板だけを通して背景物を観察することができ、観察者の視線における全面に液晶ユニットおよび偏光板が存在していても、明瞭に背景物を視認することができる。即ち、一の偏光板だけを透過しているので、図１７（ａ）に示す構成に比べて透過率が２倍となる。よって、背景物に照射する光量を必要以上に大きくしなくても、明瞭に背景物を視認することが可能となり、消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができる。
【００１３】
また、上記のように、本態様に係る透過型ディスプレイ装置では、液晶ユニットおよび偏光板を観察者の視線における全面に配することができるので、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物との間に境界が現れず、一体的に視認でき、表示品質に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１の構成を示す模式側面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１４の構成を示す模式断面図であり、（ｂ）は、反射面付導光板１４３の構成を示す模式平面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１５の構成を示す模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係る透過型ディスプレイ装置２の構成を示す模式側面図である。
【図５】本発明の実施の形態５に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１６の構成を示す模式断面図である。
【図６】本発明の実施の形態６に係る透過型ディスプレイ装置３の構成を示す模式側面図である。
【図７】透過型ディスプレイ装置３における背面偏光ユニット１７の構成を示す模式断面図である。
【図８】背面偏光ユニット１７における光源１７２１と反射板１７４の関係を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態７に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光板１８１の配置形態を示す模式断面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明の実施の形態８に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１９の構成を示す模式断面図であり、（ｂ）は、反射板１９４の構成を示す模式平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態９に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット２０の構成を示す模式断面図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施の形態１０に係る透過型ディスプレイ装置４の構成を示す模式側面図であり、（ｂ）は、液晶ユニット１０に対する前面偏光板２１の配置形態を示す模式平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１１に係る透過型ディスプレイ装置５の構成を示す模式側面図である。
【図１４】本発明の実施の形態１２に係る透過型ディスプレイ装置６の構成を示す模式側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１３に係る透過型ディスプレイ装置７の構成を示す模式側面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１４に係る透過型ディスプレイ装置８の構成を示す模式側面図である。
【図１７】（ａ）は、従来技術に係る透過型ディスプレイ装置の構成を示す側面図であり、（ｂ）は、他の従来技術に係る透過型ディスプレイ装置の構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［本発明の各態様の概要］
本発明の第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニットと、光導入ユニットと、偏光板とを備える。
（Ａ）  液晶ユニットは、光透過性の２枚の基板と、２枚の基板間に介挿された液晶層と、２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する。
【００１６】
（Ｂ）  光導入ユニットは、液晶ユニットの背面側（液晶ユニットを挟んで観察者とは反対側）に配され、液晶ユニットに対して偏光および非偏光を導入する。
（Ｃ）  偏光板は、液晶ユニットの前面側（液晶ユニットと観察者との間）に配され、液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する。
ここで、液晶ユニットと光導入ユニットとは、互いの間に透過対象となる背景物の配置が自在な間隙をあけて配されており、光導入ユニットから液晶ユニットに導入された偏光が偏光板に向けて出射されるとともに、液晶ユニットと光導入ユニットとの間の間隙に照射され、液晶ユニットを透過した非偏光が前面側（観察者側）に出射されることを特徴とする。
【００１７】
上記第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、観察者は一の偏光板だけを通して背景物を観察することができ、観察者の視線における全面に液晶ユニットおよび偏光板が存在していても、明瞭に背景物を視認することができる。即ち、一の偏光板だけを透過しているので、図１７（ａ）に示す構成に比べて透過率が２倍となる。よって、背景物に照射する光量を必要以上に大きくしなくても、明瞭に背景物を視認することが可能となり、消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができる。
【００１８】
また、上記第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、液晶ユニットおよび偏光板を観察者の視線における全面に配することができるので、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物との間に境界が現れず、一体的に視認でき、表示品質に優れる。
本発明の第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、次のようなバリエーション構成を採用することができる。
【００１９】
上記第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置において、光導入ユニットが液晶ユニットの背面側に偏光を導入する光源を有する。この光源からの偏光が液晶ユニットに導入され、液晶層の状態に応じて偏光板に照射される。
上記構成において、偏光板と、液晶ユニットと、光源とが、２枚の基板の主面に直交する方向に沿った直線上に配されている。
【００２０】
また、上記構成において、光導入ユニットが、液晶ユニットとの間の上記間隙（背景物が配置される間隙）に向けて非偏光を導入する第２光源を有する。なお、第２光源については、必須の構成要件ではなく、例えば、他の照明や外光（太陽光など）を用いることもできる。
また、上記構成において、光源が、液晶ユニットの背面側に向けて面発光する面発光部と、当該面発光部と液晶ユニットとの間に配され、面発光部からの光を偏光する第２偏光板とを有する。このように第１の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、第２偏光板を備える構成を採用しても、液晶ユニットと光導入ユニットにおける第２偏光板との間に背景物を配置できる間隙が設けられているので、背景物を明瞭に視認することができる。
【００２１】
また、上記構成において、面発光部が、第２偏光板に沿って配された導光板と、当該導光板の一側面に沿って配され、導光板に対して光を導入する線状光源とを有する。このような具体的構成を採用することで、液晶ユニットに対して偏光を導入することができる。
また、上記構成において、光源が、液晶ユニットの背面に沿って配された導光板と、導光板の一側面に沿って配され、導光板に対して偏光を導入する偏光光源とを有する。このような構成を採用する場合には、導光板の背面側（導光板を挟んで液晶ユニットとは反対側）の背景物についても、導光板および液晶ユニットおよび偏光板を通して、観察者が視認することができる。
【００２２】
また、上記構成において、上記偏光光源として、導光板の一側面に沿って配された線状光源と、線状光源と導光板の一側面との間に介挿され、線状光源から出射された光を偏光して導光板に導入する第２偏光板とを有する具体的構成とすることができる。これにより、観察者から偏光板、および液晶ユニットを結ぶ仮想直線の延長上に、第２偏光板は配されないことになり、光導入ユニットの背面側の背景物についても、観察者が視認することができる。
【００２３】
また、上記構成において、導光板における光透過率が、５０％を超え、１００％未満である。このような光透過率とすることで、観察者に明瞭に背景物を視認させることができる。
また、上記構成において、導光板を挟んで液晶ユニットとは反対側にも、透過対象となる背景物の配置が自在な間隙があけられている。上述のように、導光板の背面側に背景物を配置しても、当該背景物を観察者に明瞭に視認させることができる。
【００２４】
上記構成において、光源が、液晶ユニットの背面に沿って配され、液晶ユニット側の面が光反射面である反射板と、反射板の光反射面に対して斜め方向に偏光を出射する偏光光源とを有する。
この場合、偏光光源は、２枚の基板の主面に交差する平面上に線状に配された線状光源または２次元状に配された面状光源を有するという構成とすることもできる。
【００２５】
また、偏光光源は、線状光源または面状光源と反射面との間の光の伝達経路中に介挿され、偏光を実行する第２偏光板を有するという構成とすることもできる。この構成では、第２偏光板が、線状光源または面状光源を構成する複数の発光部に対して連続して共通に設けられているとすることができる。あるいは、第２偏光板は、線状光源または面状光源を構成する複数の発光部に対して、各々に対応して、あるいは、２以上の発光部で構成されるグループに対応して設けられているとすることもできる。
【００２６】
また、上記構成において、反射板における反射面が、鋸状の断面形状または曲面形状となっている。
また、上記構成において、反射板における反射面が、反射板における液晶ユニットの背面側に面の一部に形成されており、反射板における背面側の面の残りの部分は、当該反射板の板厚方向に光を透過する透過領域となっている。これにより、反射板の背面側に配置された背景物についても観察者に視認させることができる。
【００２７】
また、上記構成において、具体的な偏光光源として、非極性（ｍ面）型ＬＥＤを採用することができる。これにより、高出力に偏光を導入することができる。
また、上記構成において、偏光板は、液晶ユニットにおける前面に面接触した状態で取り付けられているという構成を採用することもできる。
また、上記構成において、偏光板は、液晶ユニットにおける前面の一部領域に重なりを有する面サイズを有するという構成を採用することもできる。即ち、偏光板の面サイズが、液晶ユニットの前面の面サイズよりも小さい構成とすることもできる。この場合において、偏光板は、液晶ユニットから離間した位置に可搬自在に設けられているという構成を採用することもできる。このような構成を採用する場合には、偏光板の近くにいるユーザだけが液晶ディスプレイパネルからの画像情報を視認することができ、他のユーザは視認できないようにすることができる。
【００２８】
さらに、偏光板がメガネまたはゴーグルのレンズ部分に設けられているという構成を採用することができる。この場合には、メガネまたはゴーグルを掛けているユーザだけが液晶ディスプレイパネルからの画像情報を視認することが可能となる。
また、上記構成において、液晶ユニットと光導入ユニットとの間の間隙を１ｃｍ以上５ｍ以下とすることができる。
【００２９】
本発明の第二の態様に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニットと、光導入ユニットと、偏光板とを備える。
（Ａ２）  液晶ユニットは、光透過性の２枚の基板と、２枚の基板間に介挿された液晶層と、２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する。
（Ｂ２）  光導入ユニットは、液晶ユニットの背面側に配され、液晶ユニットに対して偏光および非偏光を導入する。
【００３０】
（Ｃ２）  偏光板は、液晶ユニットの前面側に配され、液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する。
ここで、光導入ユニットを挟み液晶ユニットとは反対側には、透過対象となる背景物の配置が自在な空間が設けられている。さらに、光導入ユニットは、液晶ユニットの背面に沿って配された導光板と、当該導光板の一側面に沿って配され、導光板に対して偏光を導入する偏光光源とを有する。
【００３１】
そして、本発明の第二の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、光導入ユニットから液晶ユニットに導入された偏光が偏光板に向けて出射されるとともに、空間から導光板に導入された非偏光が液晶ユニットを透過して前面側に出射される。
上記構成の透過型ディスプレイ装置では、上記第一の態様に係る透過型ディスプレイ装置と同様に、観察者に対して一の偏光板だけを通して背景物を観察させることができ、観察者の視線における全面に液晶ユニットおよび偏光板が存在していても、明瞭に背景物を視認することができる。よって、背景物に照射する光量を必要以上に大きくしなくても、明瞭に背景物を視認することが可能となり、消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができる。
【００３２】
また、本態様に係る透過型ディスプレイ装置でも、液晶ユニットおよび偏光板を観察者の視線における全面に配することができるので、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物との間に境界が現れず、一体的に視認でき、表示品質に優れる。
本発明の第二の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、導光板における光透過率を、５０％を超え、１００％未満とすることができる。この理由は、上記同様に、図１７（ａ）に示す構成の装置に比べての背景物の視認性を優れたものとするためである。
【００３３】
本発明の第三の態様に係る透過型ディスプレイ装置は、液晶ユニットと、光導入ユニットと、偏光板とを備える。
（Ａ３）  液晶ユニットは、光透過性の２枚の基板と、２枚の基板間に介挿された液晶層と、２枚の基板間に介挿され、当該液晶層に電圧を印加するための電極層とを有する。
（Ｂ３）  光導入ユニットは、液晶ユニットの背面側に配され、液晶ユニットに対して偏光を導入する。
【００３４】
（Ｃ３）  偏光板は、液晶ユニットの前面側に配され、液晶ユニットを通過した光の偏光を実行する。
ここで、光導入ユニットを挟み液晶ユニットとは反対側には、透過対象となる背景物の配置が自在な空間が設けられている。さらに、光導入ユニットは、液晶ユニットの背面に沿って配され、液晶ユニット側の面が反射面である反射板と、反射板の前記反射面に対して斜め方向に偏光を出射する偏光光源とを有する。
【００３５】
そして、本発明の第三の態様に係る透過型ディスプレイ装置では、光導入ユニットから液晶ユニットに導入された偏光が偏光板に向けて出射されるとともに、空間からの非偏光が反射板および液晶ユニットを透過して前面側に出射される。
上記構成の透過型ディスプレイ装置では、上記第一の態様および第二の態様のそれぞれに係る透過型ディスプレイ装置と同様に、観察者に対して一の偏光板だけを通して背景物を観察させることができ、観察者の視線における全面に液晶ユニットおよび偏光板が存在していても、明瞭に背景物を視認することができる。よって、背景物に照射する光量を必要以上に大きくしなくても、明瞭に背景物を視認することが可能となり、消費電力を抑制しながら背景物をより明瞭に視認することができる。
【００３６】
本発明の第一の態様および第二の態様および第三の態様のそれぞれに係る透過型ディスプレイ装置では、次のようなバリエーション構成を採用することができる。
上記各態様に係る透過型ディスプレイ装置では、光導入ユニットからの偏光が直線偏光である。
また、偏光が直線偏光である場合において、光導入ユニットから液晶ユニットに対して導入される偏光が第１方向に振動する光であり、偏光板は、第１方向に振動する光を遮断し、第１方向に直交する第２方向に振動する光を通過させる。
【００３７】
さらに、このような偏光板の構成の場合、液晶ユニットにおいて、電極層から液晶層に電圧が印加されている状態では、光導入ユニットから導入された偏光が液晶層で偏光されずに液晶ユニットを通過して、偏光板で遮断され、電極層から液晶層に電圧が印加されていない状態では、光導入ユニットから導入された偏光が液晶層で第１方向に振動する光から第２方向に振動する光に偏光されて液晶層を通過して、偏光板を通過する。
【００３８】
以下では、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１について、図１を用い説明する。
図１に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置１は、液晶ユニット１０と、そのＸ軸方向両側に配された前面偏光板１１および背面偏光ユニット１２と、背景物照明１３とを備えている。透過型ディスプレイ装置１では、前面偏光板１１、液晶ユニット１０、背面偏光ユニット１２が、Ｘ軸方向に直線配置され、観察者５０１の視線上にこれらが配されている。
【００３９】
液晶ユニット１０は、Ｘ軸方向において対向配置された２枚の透明基板１０１，１０２と、その間に挟まれた液晶層１０３および電極層１０４とを有する。液晶層１０３における液晶は、電極層１０４を介した電圧の印加により画素ごとに駆動される。
また、背面偏光ユニット１２は、液晶ユニット１０における背面（透明基板１０２のＸ軸方向右側主面）に対して、間隙（空間Ａ）をあけて配置されている。そして、背面偏光ユニット１２は、背面偏光板１２１と、当該背面偏光板１２１のＸ軸方向右側に当接配置された偏光用照明１２２とを有し構成されている。偏光用照明１２２から面発光された光は、背面偏光板１２１で偏光され、液晶ユニット１０へと導入される。
【００４０】
ここで、液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１２との間に設けられた空間Ａには、背景物５００が配置できるようになっており、当該背景物５００に対して背景物照明１３からの光が照射され、その反射光（非偏光）が液晶ユニット１０へと導入される。透過型ディスプレイ装置１では、背面偏光ユニット１２と背景物照明１３との組み合わせを以って光導入ユニットを構成するものである。前面偏光板１１と背面偏光板１２１とは、互いに直交する偏光特性を有するものである。例えば、背面偏光板１２１が縦偏光であれば、前面偏光板１１が横偏光であり、背面偏光板１２１が左円偏光（左回転）であれば、前面偏光板１１が右円偏光（右回転）である。
【００４１】
観察者５０１は、透過型ディスプレイ装置１を見たとき、液晶ディスプレイパネル（液晶ユニット１０と、前面偏光板１１と、背面偏光ユニット１２とで構成のディスプレイパネル）に表示される画像情報と、液晶ユニット１０および前面偏光板１１を透過した背景物５００を視認することができる。
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置１では、上述のように、観察者５０１は前面偏光板１１だけを通して背景物５００を観察することができ、観察者５０１の視線における全面に液晶ユニット１０および前面偏光板１１が存在していても、明瞭に背景物５００を視認することができる。即ち、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置１では、光透過率５０％の前面偏光板１１と、透明な液晶ユニット１０だけを透過した背景物５００の像を観察者５０１が視認することになるので、図１７（ａ）に示す構成に比べて透過率が２倍となる。よって、透過型ディスプレイ装置１では、背景物５００に照射する光量を必要以上に大きくしなくても、観察者５０１に対して明瞭に背景物５００を視認させることが可能となり、消費電力を抑制しながら背景物５００をより明瞭に視認することができる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置１では、液晶ユニット１０および前面偏光板１１を観察者５０１の視線における全面に配することができるので、液晶ディスプレイパネルに表示される画像情報と背景物５００との間に境界が現れず、一体的に視認でき、表示品質に優れる。
なお、詳細データなどは示していないが、２０インチタイプのサイズ（４４０ｍｍ×２５０ｍｍ）の液晶ディスプレイパネルを用い、背景物照明１３として２０Ｗの蛍光灯を用いた実験では、図１７（ａ）の従来技術に比べて、背景物５００をより明瞭に視認できることを確認している。なお、この場合、液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１２との間の間隙は、例えば、１ｃｍ以上５ｍ以下の範囲とした。
【００４３】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る透過型ディスプレイ装置について、図２を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置の構成の内、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は背面偏光ユニット１４にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００４４】
図２（ａ）に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１４は、板状の背面偏光板１４１と、背面偏光板１４１に対してＸ軸方向右側主面で当接配置された反射面付導光板１４３と、反射面付導光板１４３のＺ軸方向下端面に沿って配された偏光用照明１４２とを有する。
背面偏光板１４１は、上記実施の形態１における背面偏光板１２１と同様に、液晶ユニット１０における背面（透明基板１０２）に対向するように配置されている。
【００４５】
図２（ｂ）に示すように、反射面付導光板１４３は、導光板本体１４３０の一方の主面（背面偏光板１４１と当接する側とは反対側の主面）に反射面１４３１または反射面１４３２が設けられている。なお、図２（ｂ）では、導光板本体１４３０の主面に対し、反射面１４３１と反射面１４３２との両方が設けられているように図示をしているが、どちらか一方であってもよい。
【００４６】
ここで、反射面付導光板１４３については、光の性質を考慮するとき、光照射位置から遠い方が光の量が減るため、観察者５０１が知覚（視認）する画像情報は、反射面１４３１，１４３２の大きさが、偏光用照明１４２からＺ軸方向に離れる程大きくなるようにしておくことが望ましい。
反射面１４３１，１４３２の形成形態などについては、従来技術に係る液晶ディスプレイパネルで用いられているエッジライト方式の導光板に採用されている形態を、そのまま採用することが可能である。
【００４７】
偏光用照明１４２は、紙面に直交する方向に複数のＬＥＤ素子が並設されてなるものである。即ち、偏光用照明１４２は、複数のＬＥＤ素子を有する線状光源である。
本実施の形態においても、図示を省略しているが、液晶ユニット１０（図１を参照。）と背面偏光ユニット１４との間に間隙（空間Ａ）をあけ、当該空間Ａに背景物５００を配置できるようにしており、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係る透過型ディスプレイ装置について、図３を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は背面偏光ユニット１５にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００４９】
図３に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１５は、板状の反射面付導光板１５３と、当該反射面付導光板１５３のＺ軸方向下端面に沿って配された背面偏光板１５１および偏光用照明１５２とを有する。
背面偏光ユニット１５の構成中、反射面付導光板１５３は、図２（ｂ）に示す上記反射面付導光板１４３と同様の形態を有する。
【００５０】
偏光用照明１５２は、上記実施の形態２の偏光用照明１２２と同様に、複数のＬＥＤ素子を有する線状光源である。
本実施の形態においても、図示を省略しているが、液晶ユニット１０（図１を参照。）と背面偏光ユニット１４との間に間隙（空間Ａ）をあけ、当該空間Ａに背景物５００を配置できるようにしており、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
［実施の形態４］
本発明の実施の形態４に係る透過型ディスプレイ装置２について、図４を用い説明する。
図４に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置２では、液晶ユニット１０および前面偏光板１１については、その構成および配置は上記実施の形態１と同様である。本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置２では、液晶ユニット１０の背面側（Ｘ軸方向右側）に、上記実施の形態３と同じ構成の背面偏光ユニット１５が設けられ、さらにその背面側に空間Ｂがあけられている。
【００５２】
透過型ディスプレイ装置２における背景物照明１３は、背面偏光ユニット１５の背面側の空間Ｂに配置された背景物５００を照らすように設けられている。
ここで、背面偏光ユニット１５における反射面付導光板１５３の構成については、基本的に図２（ｂ）に示す反射面付導光板１４３と同様であるが、導光板本体の主面に対する反射面の比率は、５０％未満となっている。これにより、背景物５００が配置された空間Ｂからの非偏光を良好に観察者５０１に視認させることができる。
【００５３】
なお、図４に示すように、本実施の形態においても、液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１５との間に空間をあけており、当該空間にも上記実施の形態１と同様に背景物５００を配置することもできる。その場合、当該空間に対する照明を別に設けてもよいし、背景物照明１３を兼用するようにしてもよい。
また、液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１５との間に背景物５００を配置しない場合には、必ずしも液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１５との間に空間をあける必要はない。この場合においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることが可能である。
【００５４】
［実施の形態５］
本発明の実施の形態５に係る透過型ディスプレイ装置について、図５を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は背面偏光ユニット１６にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００５５】
図５に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット１６は、板状の反射面付導光板１６３と、当該反射面付導光板１６３のＺ軸方向下端面に沿って配された偏光照明１６２とを有する。この内、反射面付導光板１６３は、上記実施の形態３，４に係る反射面付導光板１５３と同様の構成を有する。
偏光照明１６２は、機能面において、偏光用照明１５２と、背面偏光板１５１とを一体化したものである。即ち、偏光照明１６２からは偏光が出射されて、当該出射された偏光がＺ軸方向上側に配された反射面付導光板１６３へと入射される。
【００５６】
このような構成の背面偏光ユニット１６を備える透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態１〜４と同様の効果を得ることが可能である。
なお、本実施の形態に係る偏光照明１６２の具体例としては、例えば、非極性ＬＥＤなどを採用することができる。非極性ＬＥＤについては、例えば、次の文献に開示されているので、ここでの説明を省略する。
【００５７】
参考文献；Ｐａｎａｓｏｎｉｃ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  Ｖｏｌ．５８  Ｎｏ．１  「高出力非極性ｍ面ＧａＮ−ＬＥＤ」  、  Ａｐｒ．２０１２
［実施の形態６］
本発明の実施の形態６に係る透過型ディスプレイ装置３について、図６から図８を用い説明する。
【００５８】
図６に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置３は、液晶ユニット１０と、前面偏光板１１と、背面偏光ユニット１７と、背景物照明１３とを備える。この内、液晶ユニット１０および前面偏光板１１については、その構成および配置は上記実施の形態１と同様である。
透過型ディスプレイ装置３では、液晶ユニット１０の背面側（Ｘ軸方向右側）に配されている背面偏光ユニット１７の構成に特徴を有する。背面偏光ユニット１７は、液晶ユニット１０の背面に沿って立設された反射板１７４と、反射板１７４の下部のＸ軸方向左側に沿って配された背面偏光板１７１および偏光用照明１７２を有する。
【００５９】
反射板１７４は、液晶ユニット１０側の面が反射面１７４ａとなっており、Ｚ軸に対してやや逆傾斜（オーバーハング）した状態で設けられている。偏光用照明１７２は、Ｚ軸に対して交差する方向の仮想面に沿って２次元配置されており、背面偏光板１７１は、その光出射側に配されている。
図７に示すように、偏光用照明１７２は、照明ベース（照明用筐体）１７２０に対して、複数の光源１７２１が固定された構成を有する。複数の光源１７２１は、Ｚ軸に交差する方向の仮想面に沿って２次元配置されているとともに、各々がＺ軸に対して斜め方向の主出射方向となるように配されている。なお、光源１７２１は、上記同様に、例えば、ＬＥＤ素子である。
【００６０】
背面偏光板１７１は、複数の光源１７２１のＺ軸方向上側を覆うように配されている。
偏光用照明１７２から出射された光は、背面偏光板１７１を通過することで偏光され、その後、反射板１７４の反射面１７４ａで液晶ユニット１０の側へと反射される。図６に示すように、観察者５０１は、背面偏光ユニット１７からの偏光が液晶ユニット１０および前面偏光板１１を透過することで形成される画像情報と、反射板１７の背面側の空間Ｃに配置された背景物５００とを視認することができる。
【００６１】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置３においても、上記実施の形態１〜５と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置３における光源１７２１と反射板１７４との配置関係について、補足しておく。
光源１７２１の光軸Ｌ3と反射面１７４ａとの交点から反射面１７４ａに対して垂線Ｌ4を引き、光軸Ｌ3に対して垂線Ｌ5を引く。また、反射面１７４ａに反射した偏光の光路をＬ6とする。
【００６２】
図８に示すように、本実施の形態では、水平線Ｌ1に対する光源１７２１の光軸Ｌ3の角度（照射角）を２θ、円直線Ｌ2に対する反射面１７４ａの傾斜角度をθとしている。このような関係を満足するように、光源１７２１と反射板１７４とを配置することにより、観察者５０１に対して最も高効率に光源１７２１から出射された光が届くことになる。
従って、上記のような関係を以って光源１７２１と反射板１７４とを配置する本実施の形態の構成では、反射板１７４における反射面１７４ａの鏡面反射率が高いほど、観察者５０１に対して明るい画像情報を知覚させることができる。よって、反射板１７４における反射面１７４ａについては、例えば、アルミニウムを用いて形成したり、多重反射膜を採用したりすることができる。
【００６３】
［実施の形態７］
本発明の実施の形態７に係る透過型ディスプレイ装置について、図９を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態６に係る透過型ディスプレイ装置との構成上の差異は背面偏光ユニットにおける偏光用照明１８２の構成にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００６４】
図９に示すように、本実施の形態に係る偏光用照明１８２においても、照明ベース（照明用筐体）１７２０に対して、複数の光源１７２１が固定された構成を有する。複数の光源１７２１は、Ｚ軸に交差する方向の仮想面に沿って２次元配置されているとともに、各々がＺ軸に対して斜め方向の主出射方向となるように配されている。
そして、本実施の形態では、各光源１８２１に対応して、あるいは紙面に垂直な方向に並ぶ光源１８２１の列に対応して、個別に分離された状態の背面偏光板１８１が配設されている。なお、本実施の形態では、照明ベース１８２０におけるＺ軸方向上面が鋸状となっており、当該上面の一部斜面に沿って背面偏光板１８１が配設されている。
【００６５】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態１〜６と同様の効果を得ることができる。
［実施の形態８］
本発明の実施の形態８に係る透過型ディスプレイ装置について、図１０を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態６，７に係る透過型ディスプレイ装置との構成上の差異は背面偏光ユニット１９の構成にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００６６】
図１０（ａ）に示すように、本実施の形態に係る背面偏光ユニット１９は、偏光用照明１９２と背面偏光板１９１と反射板１９４とを有する。この内、偏光用照明１９２および背面偏光板１９１の構成については、上記実施の形態６に係る偏光用照明１７２および背面偏光板１７１と同様である。
反射板１９４は、Ｘ軸方向左側の面が、フレネルレンズ状（鋸断面状）となっており、その一部が反射面１９４ａとなっている。
【００６７】
図１０（ｂ）に示すように、反射板１９４における反射面１９４ａは、Ｚ軸方向に向けて配列された縞状となっており、各間に透光領域１９４ｂを有する。透光領域１９４ｂは、図１０（ａ）における反射板１９４よりもＸ軸方向右側からの光を透過する。
以上のような構成を採用する場合、偏光用照明１９２から出射された光は、背面偏光板１９１で偏光された後に、反射板１９４における反射面１９４ａで液晶ユニット（図示を省略。）１０の側へと反射され、観察者５０１に画像情報を視認させることができる。また、観察者５０１は、反射板１９４よりもＸ軸方向右側（背面側）に配置された背景物５００、あるいは、液晶ユニット１０と背面偏光ユニット１９との間に配置された背景物５００についても明瞭に視認（知覚）することが可能となる。
【００６８】
また、本実施の形態では、反射面１９４ａの形状を図１０（ａ）に示すような形状とすることにより、反射板１９４の薄型化を図ることも可能となる。
［実施の形態９］
本発明の実施の形態９に係る透過型ディスプレイ装置について、図１１を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においても、上記実施の形態６〜８に係る透過型ディスプレイ装置との構成上の差異は背面偏光ユニット２０の構成にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００６９】
図１１に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置が備える背面偏光ユニット２０は、偏光用照明２０２と背面偏光板２０１と反射板２０４とを有する。この内、偏光用照明２０２および背面偏光板２０１の各構成については、上記実施の形態６に係る偏光用照明１７２および背面偏光板１７１と同様である。
反射板２０４は、Ｘ軸方向左側の面が、断面が曲率を以って構成された曲面構成の反射面２０４ａとなっている。
【００７０】
なお、図１１では、偏光用照明２０２における光源を一つだけ図示しているが、上記同様に、線状あるいは２次元配置された複数の光源を有する。
以上のような構成の本実施の形態においても、上記実施の形態１〜８と同様の効果を得ることができる。
また、反射板２０４を図１１に示すような形状とすることにより、偏光用照明２０２の大きさを小さくすることが可能となり、偏光用照明２０２における光源の数を減らすことができる。
【００７１】
［実施の形態１０］
本発明の実施の形態１０に係る透過型ディスプレイ装置４について、図１２を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においては、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は前面偏光板２１の構成および配置にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００７２】
図１２（ａ）に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置４では、液晶ユニット１０の前面に対して、その一部に重なりを有するように前面偏光板２１を備えている。図１２（ｂ）に示すように、前面偏光板２１は、例えば、液晶ユニット１０の前面に対して、Ｚ軸方向の上部であって、Ｙ軸方向の左側の一部に重なるように配されている。なお、前面偏光板２１については、液晶ユニット１０に対して、Ｙ−Ｚ方向に移動自在としておくこともできる。
【００７３】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置４においても、上記実施の形態１などと同様の効果を得ることができる。
なお、透過型ディスプレイ装置４においては、空間Ｄに配置された背景物５００の配置やサイズなどに応じて前面偏光板２１の配置を考慮することなども可能である。
また、前面偏光板２１の配設数については、複数枚としてもよい。
【００７４】
［実施の形態１１］
本発明の実施の形態１１に係る透過型ディスプレイ装置５について、図１３を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においては、上記実施の形態１０に係る透過型ディスプレイ装置４との構成上の差異は前面偏光板２２の構成および配置にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００７５】
図１３に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置５では、前面偏光板２２が液晶ユニット１０の前面に対して位置が固定されているのではなく、観察者５０１が携帯することが可能となっている。
以上のような構成の透過型ディスプレイ装置５では、前面偏光板２２を携帯している観察者５０１だけが液晶ディスプレイパネル（液晶ユニット１０、前面偏光板２２、背面偏光ユニット１２の組み合わせ）に表示される画像情報を視認することができ、それ以外のユーザは、空間Ｅに配置されている背景物５００については視認することができるが、画像情報を観察することはできない。
【００７６】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置５においても、上記実施の形態１などと同様の効果を得ることができる。
なお、前面偏光板２２については、複数枚準備しておき、複数の観察者５０１が画像情報を認識することができるようにしてもよい。
［実施の形態１２］
本発明の実施の形態１２に係る透過型ディスプレイ装置６について、図１４を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においては、上記実施の形態１１に係る透過型ディスプレイ装置５との構成上の差異は前面偏光板２３の構成および配置にあるので、当該部分だけを説明し、その他の説明および図示を省略する。
【００７７】
図１４に示すように、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置６では、前面偏光板２３がメガネのレンズ部分として設けられている。
以上のような構成の透過型ディスプレイ装置６では、前面偏光板２３が設けられたメガネをかけた観察者５０１だけが液晶ディスプレイパネル（液晶ユニット１０、前面偏光板２２、背面偏光ユニット１２の組み合わせ）に表示される画像情報を視認することができ、それ以外のユーザは、空間Ｆに配置されている背景物５００については視認することができるが、画像情報を観察することはできない。
【００７８】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置６においても、上記実施の形態１などと同様の効果を得ることができる。
なお、前面偏光板２３が設けられたメガネについては、複数準備しておき、複数の観察者５０１が画像情報を認識することができるようにしてもよい。
［実施の形態１３］
本発明の実施の形態１３に係る透過型ディスプレイ装置７について、図１５を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においては、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は空間Ｇに人や物を配置するのではなく、さらにディスプレイパネル５０２を配置しているところにある。その他の構成については、上記実施の形態１などと同様であり、説明を省略する。
【００７９】
ここで、ディスプレイパネル５０２は、例えば、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネル、無機ＥＬディスプレイパネル、サブピクセル単位でＬＥＤなどの発光素子を備えたディスプレイパネル、電子ペーパなどを採用することができる。
本発明者は、図１５に示すような構成においても、ディスプレイパネル５０２に表示される画像十お方とともに、液晶ユニット１０を含む液晶ディスプレイパネルが表示する画像情報を両方視認することができる。
【００８０】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置７においても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
［実施の形態１４］
本発明の実施の形態１４に係る透過型ディスプレイ装置８について、図１６を用い説明する。なお、本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置においては、上記実施の形態１に係る透過型ディスプレイ装置１との構成上の差異は空間Ｈに配置された背景物５００に対する照明がＬＥＤなどの光源からの光を用いるのではなく、太陽光などを取り込んで行うところにある。その他の構成については、上記実施の形態１などと同様であり、説明を省略する。
【００８１】
本実施の形態に係る透過型ディスプレイ装置８では、太陽光を装置における空間Ｈに取り込む構成を採用することで、背景物５００に照射されて反射した非偏光が液晶ユニット１０および前面偏光板１１を透過して観察者５０１の目に入射する。これにより、背景物照明を装置として備えていなくても、観察者５０１は背景物５００を明確に視認することができる。これについては、上記実施の形態１などと同様である。
【００８２】
なお、本実施の形態では、背景物５００に対する照明手段として太陽光を用いたが、これに限らず、部屋の照明や屋外の照明などを取り込む構成とすることもできる。
［その他の事項］
上記実施の形態１〜１４は、本発明の構成および当該構成から奏される作用・効果を分かり易く説明するために用いた一例であって、本発明は、その本質的な特徴部分以外に何ら上記構成に限定されるものではない。
【００８３】
例えば、偏光用照明１２２，１４２，１５２，１７２，１８２，１９２，２０２として、一例としてＬＥＤを採用することとしたが、これ以外にＬＤ（レーザダイオード）や有機ＥＬ照明、無機ＥＬ照明、あるいは蛍光ランプなどを用いることも可能である。ただし、直進性の高い光を出射できる半導体発光素子を採用することが望ましい。
背景物照明１３についても、上記同様に種々の照明を採用することができる。
【００８４】
また、上記実施の形態１〜１４では、液晶ユニット１０などが平面板状のものとしたが、曲面形状のユニットとすることもできる。これにより、例えば、弧状の廊下などを挟んで液晶ユニットおよび前面偏光板と背面偏光ユニットとを対向配置させることなどが可能となる。この場合、廊下を通る人や物が背景物となり、当該背景物と液晶ディスプレイパネルに映し出される映像などの画像情報とを観察者は知覚することができる。
【００８５】
また、本発明は、例えば、ショーケース内の中央領域に背面偏光ユニットを設け、液晶ユニットおよび前面偏光板で周りを取り囲むようにしておくこともできる。
また、上記実施の形態１〜１３などでは、背景物５００に対してＺ軸方向上方から光を照射することとしたが、Ｚ軸方向下方や側方からスポットライトのように光を照射することもできる。この場合にも、上記同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、背景物をより明瞭に視認可能な透過型ディスプレイ装置を実現するのに有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１，２，３，４，５，６，７，８．透過型ディスプレイ装置
１０．液晶ユニット
１１，２１，２２，２３．前面偏光板
１２，１４，１５，１６，１７，１９，２０．背面偏光ユニット
１３．背景物照明
１０１，１０２．透明基板
１０３．液晶層
１０４．電極層
１２１，１４１，１５１，１７１，１８１，１９１，２０１．背面偏光板
１２２，１４２，１５２，１７２，１８２，１９２，２０２．偏光用照明
１４３，１５３，１６３．反射面付導光板
１６２．偏光照明
１７４，１９４，２０４．反射板
５００．背景物
５０１．観察者
５０２．背景ディスプレイ装置
１４３０．導光板本体
１４３１，１４３２．反射面
１７２０，１８２０．照明ベース
１７２１，１８２１．光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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