(57)【要約】【課題】透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度を向上させる。【解決手段】紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第１可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層１２０と、可視光透過性を有し表示機能層１２０を表示機能層１２０の前面側と背面側との両面から挟む透過層１１０ａ、１１０ｂと、を有する画像表示体１００を備える。画像表示体１００に紫外光を投光する第１プロジェクタ２００と、画像表示体１００の側面側から画像表示体１００に第１可視光を照射する第２プロジェクタ３００と、画像表示体１００に第２可視光を投光して画像表示体１００に画像を表示させる第３プロジェクタ４００と、を有する。画像表示体１００に画像７００を表示させるときには、第１プロジェクタ２００および第３プロジェクタ４００を作動させ、画像表示体１００に画像７００を表示させないときには、第２プロジェクタ３００を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第１可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層と、可視光透過性を有し前記表示機能層を前記表示機能層の前面側と背面側との両面から挟む透過層と、を有する画像表示体と、
前記画像表示体に前記紫外光を投光する紫外光投光部と、
前記画像表示体の側面側から前記画像表示体に前記第１可視光を照射する第１可視光照射部と、
前記画像表示体に第２可視光を投光して前記画像表示体に画像を表示させる第２可視光投光部と、を有し、
前記画像表示体に前記画像を表示させるときには、前記紫外光投光部および前記第２可視光投光部を作動させ、前記画像表示体に前記画像を表示させないときには、前記第１可視光照射部を作動させる、表示装置。
【請求項２】
前記透過層は、可視光透過性を有する、ガラス層および樹脂層の積層体である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記透過層の、一方の面は空気または水と接し、また、他方の面は前記表示機能層と接し、前記第１可視光は、より多くの前記第１可視光が前記透過層と空気または水との界面の臨界角以上の角度で前記画像表示体を伝搬するように、前記第１可視光照射部から照射される、請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透過層は、前記ガラス層と前記樹脂層との間に、前記樹脂層の屈折率よりも屈折率が低い可視光透過性を有する低屈折率層を有し、前記第１可視光は、より多くの前記第１可視光が前記低屈折率層と前記樹脂層との界面の臨界角以上の角度で前記画像表示体を伝搬するように、前記第１可視光照射部から照射される、請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記透過層は、前記樹脂層と前記表示機能層との間に、前記表示機能層の屈折率よりも屈折率が低い可視光透過性を有する低屈折率層を有し、前記第１可視光は、より多くの前記第１可視光が前記低屈折率層と前記表示機能層との界面の臨界角以上の角度で前記表示機能層を伝搬するように、前記第１可視光照射部から照射される、請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１可視光が照射される前記画像表示体の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、前記画像表示体の前記一方の側面側から伝搬する前記第１可視光を前記画像表示体の前記一方の側面側に向けて反射する、反射部を有する、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１可視光が照射される前記画像表示体の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、前記画像表示体の一方の側面側から伝搬する前記第１可視光を吸収する、吸収部を有する、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１可視光照射部は、前記画像表示体の対向する２つの側面、または前記画像表示体の交差する２つの側面に配置される、請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１可視光照射部は、前記第１可視光を、前記第１可視光照射部の長手方向の全体の領域から、または少なくとも１つの分割された領域から照射できる、請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のフロントガラスや建物の窓ガラス等の透明ガラス上に画像を表示する技術が開発されている。
【０００３】
これに関連して、下記の特許文献１には、電圧の印加により透過状態と散乱状態との間で光学状態が変化するスクリーンと、スクリーンに映像光を投影して映像を表示するプロジェクタを有する表示装置が提案されている。特許文献１の表示装置によれば、通常は透明状態のスクリーンを一時的に非透明化して、スクリーン上に映像を表示できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８５６２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の表示装置では、電圧を印加するための制御電極がスクリーン内部に配置される。このため、特許文献１の表示装置では、制御電極における表面反射、吸収があるため、スクリーンの透明状態における透明度が低いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した問題を解決するものである。したがって、本発明の目的は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度を向上させた表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００８】
本発明の表示装置は、紫外光を受光することによって光散乱性が増加し第１可視光を受光することによって光散乱性が低下する表示機能層と、可視光透過性を有し表示機能層を表示機能層の前面側と背面側との両面から挟む透過層と、を有する画像表示体を備える。また、画像表示体に紫外光を投光する紫外光投光部と、画像表示体の側面側から画像表示体に第１可視光を照射する第１可視光照射部と、画像表示体に第２可視光を投光して前記画像表示体に画像を表示させる第２可視光投光部と、を有する。画像表示体に画像を表示させるときには、紫外光投光部および第２可視光投光部を作動させ、画像表示体に画像を表示させないときには、第１可視光照射部を作動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する画像表示体の、透明状態における透明度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図３】実施形態１に係る画像表示体の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【図４】画像表示体を非透明とする場合の表示装置の動作を示す図である。
【図５】画像表示体上に画像を表示させる場合の表示装置の動作を示す図である。
【図６】画像表示体を透明とする場合の表示装置の動作を示す図である。
【図７】実施形態２に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図８】実施形態２に係る画像表示体の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【図９】実施形態３に係る画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図１０】実施形態３に係る画像表示体の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【図１１】実施形態４に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】実施形態４で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図１３】実施形態５に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】実施形態５で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図１５】実施形態６に係る態様１の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１６】実施形態６に係る態様２の表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１７】実施形態６の態様１で用いる画像表示体の概略構成を示す断面図である。
【図１８】実施形態７に係る表示装置の第１可視光の照射態様１を示す図である。
【図１９】実施形態７に係る表示装置の第１可視光の照射態様２を示す図である。
【図２０】実施形態７に係る表示装置の第１可視光の照射態様３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を、［実施形態１］から［実施形態７］に分けて説明する。なお、図中、同一の部材には同一の符号を用いた。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張される場合があり、実際の寸法比率とは異なる場合がある。
【００１２】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る表示装置１０の概略構成を示す斜視図である。本実施形態の表示装置１０は、画像表示体１００、第１プロジェクタ２００、第２プロジェクタ３００、第３プロジェクタ４００、および制御部６００を備える。
【００１３】
画像表示体１００は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化する薄板状の部材であり、第１プロジェクタ２００および第３プロジェクタ４００に対向する前面１００ａと、前面１００ａと反対側の背面１００ｂとを有する。画像表示体１００は、紫外光を受光することにより透明状態から非透明状態に変化し、第１可視光を受光することにより非透明状態から透明状態に変化する。画像表示体１００は、たとえば、自動車のフロントガラスに取り付けられる。画像表示体１００についての詳細な説明は後述する。
【００１４】
第１プロジェクタ２００は、紫外光を投光するプロジェクタであり、画像表示体１００の前面１００ａに対向して配置される。第１プロジェクタ２００は、紫外光投光部として、たとえば、中間波長が３６５ｎｍ前後の紫外光を投光する。第１プロジェクタ２００は、画像表示体１００の前面１００ａに紫外光を投光して、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃを透明状態から非透明状態に変化させる。
【００１５】
第２プロジェクタ３００は、特定波長の可視光を投光するプロジェクタであり、画像表示体１００の側面に配置される。第２プロジェクタ３００は、第１可視光照射部として、たとえば、中間波長が４５０ｎｍ前後の第１可視光を画像表示体１００の側面側から画像表示体１００に照射する。第２プロジェクタ３００は、非透明状態にある画像表示体１００に側面から第１可視光を照射して、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃを画像表示体１００の内部で非透明状態から透明状態に変化させる。
【００１６】
第３プロジェクタ４００は、カラープロジェクタであり、画像表示体１００の前面１００ａに対向して配置される。第３プロジェクタ４００は、第２可視光投光部として、青色（中間波長が４５０ｎｍ前後）、緑色（中間波長が５３２ｎｍ前後）、および赤色（中間波長が６４０ｎｍ前後）の３色のいずれか１色の光、または、２色以上の光を組み合わせた光である第２可視光を投光する。第３プロジェクタ４００は、非透明状態の画像表示体１００に第２可視光を投光して、画像表示体１００上に画像７００を表示する。
【００１７】
制御部６００は、第１プロジェクタ２００から第３プロジェクタ４００の動作を制御する。制御部６００は、上位の制御装置（不図示）と通信しつつ、第１プロジェクタ２００および第２プロジェクタ３００の投光／非投光の切り替えを行う。また、制御部６００は、上位の制御装置と通信しつつ、第３プロジェクタ４００に画像情報を送出する。
【００１８】
なお、第２可視光によって画像表示体１００上に表示される画像７００が、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃの内側に含まれるように、第１プロジェクタ２００および第３プロジェクタ４００は、紫外光および第２可視光を投光する。また、紫外光の投光領域１００ｃが、画像表示体１００の側面から照射される第１可視光の照射領域に含まれるように、第２プロジェクタ３００は第１可視光を画像表示体１００に照射する。
【００１９】
次に、図２を参照して、表示装置１０の画像表示体１００について詳細に説明する。
【００２０】
図２は、実施形態１に係る画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体１００は、透過層１１０ａ、１１０ｂおよび表示機能層１２０を備える。なお、画像表示体１００の側面には第２プロジェクタ３００が取り付けられる。透過層１１０ａと透過層１１０ｂとは、表示機能層１２０の前面側と背面側との両面から表示機能層１２０を挟む。透過層１１０ａおよび透過層１１０ｂは、可視光透過性を有する、ガラス層１０２ａ、１０２ｂおよび樹脂層１０６ａ、１０６ｂの積層体である。透過層１１０ａのガラス層１０２ａは画像表示体１００の前面１００ａ側に配置され、透過層１１０ｂのガラス層１０２ｂは画像表示体１００の背面１００ｂ側に配置される。樹脂層１０６ａは、ガラス層１０２ａと表示機能層１２０との間に配置され、樹脂層１０６ｂは、ガラス層１０２ｂと表示機能層１２０との間に配置される。画像表示体１００が自動車のフロントガラスであるときには、画像表示体１００の前面１００ａ側は車内側であり背面１００ｂ側は車外側である。
【００２１】
ガラス層１０２ａ、１０２ｂは、透明度の高い、車両に用いられる一般的なガラス材で形成される。なお、ガラス層１０２ａ、１０２ｂの屈折率はｎ＝１．５２である。
【００２２】
樹脂層１０６ａ、１０６ｂは、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）、アクリル、ＥＶＡ（エチレン・酢酸ビニルコポリマー）樹脂などの透明樹脂で形成される。なお、一般的な合わせガラスでは、透明樹脂にＵＶ（紫外線）吸収材が入っているが、本実施形態では、車内側の樹脂層１０６ａにはＵＶ吸収剤は入っていない。これは、車内側から紫外光を照射するため、その紫外線が表示機能層１２０に達する前に吸収されないようにするためである。なお、樹脂層１０６ａ、１０６ｂの屈折率はｎ＝１．４８である。
【００２３】
表示機能層１２０は、透明状態と非透明状態との間で光学状態が変化するフィルム部材である。表示機能層１２０は、紫外光を受光することにより光散乱性が増加して白濁し、第１可視光を受光することにより光散乱性が低下して透明状態に戻る光学特性を有する。本実施形態の表示機能層１２０はホスト液晶分子およびアゾベンゼン分子を含む液晶フィルムである。表示機能層１２０は、フォトクロミック材料を含むことが好ましい。表示機能層１２０は、紫外光を受光することにより光散乱性が増加して白濁するとともに変色し外光を減衰させる。また、第１可視光を受光することにより光散乱性が低下して透明状態に戻るとともに変色が消えるという光学特性を発揮する。具体的には、ホスト液晶分子が表示機能層の厚み方向に対して略垂直に配列した透明状態の表示機能層に紫外光を投光すると、紫外光を受光したアゾベンゼン分子がトランス体からシス体に構造が変化することにより、ホスト液晶分子の配列が乱されて光散乱性が増加し、非透明状態に変化する。また、非透明状態である表示機能層に第１可視光を投光すると、アゾベンゼン分子がシス体からトランス体に構造が変化することにより、ホスト液晶分子が表示機能層の厚み方向に対して略垂直に配列して光散乱性が低下し、透明状態に変化する。表示機能層１２０は、透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）をフィルムの基材としている。なお、ＰＥＴ以外でも透明樹脂であればどのような種類の樹脂を用いても良い。表示機能層１２０の屈折率はｎ＝１．５１〜１．７９である。
【００２４】
次に、図３を参照して、画像表示体１００の光学特性について詳細に説明する。図３は、実施形態１に係る画像表示体１００の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【００２５】
図３に示すように、透過層１１０ａは、車内側に位置するので、透過層１１０ａの一方の面は空気と接し、また、他方の面は表示機能層１２０と接する。また、透過層１１０ｂは、車外側に位置するので、透過層１１０ｂの一方の面は空気または水（天候が雨の場合）と接し、また、他方の面は表示機能層１２０と接する。
【００２６】
第１可視光は、より多くの第１可視光が透過層１１０ａ、１１０ｂと空気または水との界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体１００を伝搬するように、第２プロジェクタ３００から画像表示体１００内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、ガラスと空気の場合４１°であり、ガラスと水の場合６１°である。したがって、本実施形態の場合には、臨界角θは６１°以上とするのが好ましい。ガラス層１０２ｂと空気または水との界面の臨界角θを６１°以上とすれば、図３の点線で示すように、第１可視光はその界面で全反射し、第１可視光を画像表示体１００内で効率的に伝搬させることができるからである。これにより、第１可視光は表示機能層１２０の散乱領域１２５を効率的に透明状態にできる。
【００２７】
次に、図４から図６を参照して、画像表示体１００上に画像を表示する表示装置１０の動作について説明する。
【００２８】
図４は、画像表示体１００を非透明とする場合の表示装置１０の動作を示す図であり、図５は、画像表示体１００上に画像を表示させる場合の表示装置１０の動作を示す図であり、図６は、画像表示体１００を透明とする場合の表示装置１０の動作を示す図である。
【００２９】
図４に示すように、画像表示体１００に画像を表示するとき、まず、第１プロジェクタ２００が、画像表示体１００の前面１００ａに紫外光を投光する。紫外光を投光すれば、表示機能層１２０が白濁して、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃが透明状態から非透明状態に変化する。
【００３０】
次に、図５に示すように、第３プロジェクタ４００が、非透明状態にある画像表示体１００上の投光領域１００ｃに第２可視光を投光して、画像表示体１００上に画像７００を表示する。
【００３１】
なお、画像表示体１００上に画像７００を表示している間、第２可視光を受光することによって画像表示体１００が非透明状態から透明状態に戻ることを防止するために、第１プロジェクタ２００は、画像表示体１００に紫外光を投光する。具体的には、第２可視光が紫外光とオーバーラップしている場合には、第１プロジェクタ２００は、紫外光によって白濁状態を維持しようとする作用が、第２可視光によって透明状態に戻そうとする作用よりも大きくなるような出力で紫外光を断続的あるいは連続的に投光し続ける。
【００３２】
一方、図６に示すように、画像表示体１００上に画像７００を表示しないとき（画像７００を消去する場合）、まず、第１プロジェクタ２００および第３プロジェクタ４００が、紫外光および第２可視光の投光をそれぞれ停止する。そして、第２プロジェクタ３００が、画像表示体１００の側面から画像表示体１００内に向けて、ほぼ平行光（透過層１１０ａ、１１０ｂの車内側および車室側表面に対して、上述の臨界角以上の角度で入射する光）である第１可視光を照射し、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃを非透明状態から透明状態に戻す。
【００３３】
第２プロジェクタ３００照射する第１可視光は、中間波長が４５０ｎｍ前後の光であるので、無色ではなく、若干青みがかっている。第１可視光の照射を開始するときには、表示機能層１２０の一部は不透明状態である。しかし、第１可視光は、図３のようにほとんどが画像表示体１００の内部を伝搬し画像表示体１００の外には出ない。このため、第１可視光は、透明部分を導光し散乱領域１２５（図３参照）に達すると吸収されながら光散乱を起こす。したがって、画像表示体１００が透明状態になるまでの間に、散乱領域１２５（図３参照）が瞬間的に青く見えるようなことがなく、画像表示体１００の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
【００３４】
以上のとおり、本実施形態の表示装置１０によれば、紫外光と第１可視光の投光／非投光を切り替えることにより、画像表示体１００の透明状態／非透明状態を切り替える。また、非透明状態の画像表示体１００に第２可視光および励起光を投光して、非透明状態の画像表示体１００上に画像７００を表示する。このような構成によれば、通常は透明状態の画像表示体１００を一時的に非透明化して、画像表示体１００上に画像７００を表示できる。
【００３５】
加えて、本実施形態の表示装置１０によれば、紫外光および第１可視光によって画像表示体１００の光学状態が変化するため、画像表示体１００の内部に制御電極を配置する必要がなく、画像表示体１００の透明状態における透明度を向上できる。
【００３６】
さらに、本実施形態の表示装置１０によれば、第１可視光を画像表示体１００の側面側から照射し、画像表示体１００の内部を伝搬させているので、第１可視光のほとんどは、画像表示体１００の外には出ず、画像表示体１００の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
【００３７】
以上のとおり、説明した本実施形態は、以下の効果を奏する。
【００３８】
（ａ）紫外光および第１可視光の投光／非投光を切り替えることにより透明状態と非透明状態とが切り替わる画像表示体１００を利用して画像７００を表示するため、制御電極が必要ない。したがって、制御電極における反射、吸収がないため、画像表示体１００の透明状態における透明度を向上できる。
【００３９】
（ｂ）第２可視光によって画像表示体１００上に表示される画像７００が、画像表示体１００上の紫外光の投光領域１００ｃに含まれるように紫外光を投光するため、画像表示体１００の非透明領域に画像７００が表示される。したがって、画像表示体１００の透明領域に画像７００が表示されることがなく、画像７００の視認性が向上する。
【００４０】
（ｃ）第１可視光を画像表示体１００の側面側から照射し、画像表示体１００内を伝搬させているので、画像表示体１００の視認性を阻害し、および色再現性の自由度を低下させることはない。
【００４１】
［実施形態２］
図７および図８を参照して、実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１の画像表示体１００のガラス層と樹脂層との間に低屈折率層を配置した実施形態である。
【００４２】
図７は、実施形態２に係る画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体１００は、実施形態１に係る図２に示した画像表示体１００の、ガラス層１０２ａと樹脂層１０６ａとの間に低屈折率層１０４ａを配置し、またガラス層１０２ｂと樹脂層１０６ｂとの間に低屈折率層１０４ｂを配置したものである。ガラス層１０２ａ、１０２ｂと樹脂層１０６ａ、１０６ｂとの間に低屈折率層１０４ａ、１０４ｂを配置したこと以外は、実施形態１に係る画像表示体１００と同一である。
【００４３】
低屈折率層１０４ａ、１０４ｂは、可視光透過性を有し樹脂層１０６ａ、１０６ｂの屈折率よりも屈折率が低い光学特性を有する。低屈折率層１０４ａ、１０４ｂは、具体的には、二酸化ケイ素を材質として均一で規則的な細孔を持つメソポーラスシリカまたはフッ素系樹脂で形成される。メソポーラスシリカの屈折率はｎ＝１．１８、フッ素系樹脂の屈折率はｎ＝１．３８である。たとえば、メソポーラスシリカにより形成された低屈折率層１０４ａ、１０４ｂがガラス層１０２ａ、１０２ｂとＰＶＢ（ポリビニルブチラール）により形成された樹脂層１０６ａ、１０６ｂとの間に配置された場合、臨界角θは５２°である。
【００４４】
次に、図８を参照して、画像表示体１００の光学特性について詳細に説明する。図８は、実施形態２に係る画像表示体１００の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【００４５】
図８に示すように、低屈折率層１０４ａの一方の面はガラス層１０２ａと接し、他方の面は樹脂層１０６ａと接する。また、低屈折率層１０４ｂの一方の面はガラス層１０２ｂと接し、他方の面は樹脂層１０６ｂと接する。
【００４６】
第１可視光は、より多くの第１可視光が低屈折率層１０４ａ、１０４ｂと樹脂層１０６ａ、１０６ｂとの界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体１００を伝搬するように、第２プロジェクタ３００から画像表示体１００内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、上記のように５２°である。
【００４７】
したがって、本実施形態の場合には、低屈折率層１０４ｂと樹脂層１０６ｂとの界面の臨界角θを５２°以上とすれば、図８の点線で示すように、第１可視光はその界面で全反射し、第１可視光を画像表示体１００内で効率的に伝搬させることができる。つまり、第１可視光を画像表示体１００内の樹脂層１０６ａ、表示機能層１２０、および樹脂層１０６ｂ内を伝搬させることができる。これにより、第１可視光は表示機能層１２０の散乱領域１２５を効率的に透明状態にできる。
【００４８】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００４９】
（ｄ）低屈折率層１０４ｂと樹脂層１０６ｂとの界面の臨界角θは実施形態１の画像表示体１００よりも小さくなるので、第１可視光が表示機能層１２０の散乱領域１２５に効果的に作用するようになる。このため、第１可視光の効率化および省エネ化を図ることができる。
【００５０】
（ｅ）第１可視光が反射する界面を低屈折率層１０４ａ、１０４ｂと樹脂層１０６ａ、１０６ｂとの境界面としているので、実施形態１の画像表示体１００のように、車外の環境の影響を受けない。たとえば、画像表示体１００の最外表面に汚れを含んだ水滴が付着することによって第１可視光が外側に漏れてしまうようなことが起こらない。
【００５１】
［実施形態３］
図９および図１０を参照して、実施形態３について説明する。実施形態３は、実施形態１の画像表示体１００の表示機能層と樹脂層との間に低屈折率層を配置した実施形態である。また、実施形態２と異なるのは、低屈折率層の配置位置をガラス層と樹脂層との間から表示機能層と樹脂層との間に変更したことである。
【００５２】
図９は、実施形態３に係る画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。本実施形態の画像表示体１００は、実施形態１に係る図２に示した画像表示体１００の、樹脂層１０６ａと表示機能層１２０の間に低屈折率層１０４ａを配置し、また樹脂層１０６ｂと表示機能層１２０との間に低屈折率層１０４ｂを配置したものである。樹脂層１０６ａ、１０６ｂと表示機能層１２０との間に低屈折率層１０４ａ、１０４ｂを配置したこと以外は、実施形態１に係る画像表示体１００と同一である。
【００５３】
低屈折率層１０４ａ、１０４ｂは、実施形態２と同一である。表示機能層１２０の屈折率はｎ＝１．７９である。たとえば、メソポーラスシリカにより形成された低屈折率層１０４ａ、１０４ｂが表示機能層１２０とＰＶＢ（ポリビニルブチラール）により形成された樹脂層１０６ａ、１０６ｂとの間に配置された場合、臨界角θは４１°である。
【００５４】
次に、図１０を参照して、画像表示体１００の光学特性について詳細に説明する。図１０は、実施形態３に係る画像表示体１００の第１可視光の伝搬状態を示す断面図である。
【００５５】
図１０に示すように、低屈折率層１０４ａの一方の面は樹脂層１０６ａと接し、他方の面は表示機能層１２０と接する。また、低屈折率層１０４ｂの一方の面は樹脂層１０６ｂと接し、他方の面は表示機能層１２０と接する。
【００５６】
第１可視光は、より多くの第１可視光が低屈折率層１０４ａ、１０４ｂと表示機能層１２０との界面の臨界角θ以上の角度で画像表示体１００を伝搬するように、第２プロジェクタ３００から画像表示体１００内に向けて照射される。ここで、臨界角θは、上記のように４１°である。
【００５７】
したがって、本実施形態の場合には、低屈折率層１０４ｂと表示機能層１２０との界面の臨界角θを４１°以上とすれば、図１０の点線で示すように、第１可視光はその界面で全反射し、第１可視光を表示機能層１２０内で効率的に伝搬させることができる。これにより、第１可視光は表示機能層１２０の散乱領域１２５を効率的に透明状態にできる。
【００５８】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５９】
（ｆ）低屈折率層１０４ｂと表示機能層１２０との界面の臨界角θは実施形態１の画像表示体１００よりも小さくなるので、第１可視光が表示機能層１２０の散乱領域１２５により効果的に作用するようになる。なお、この臨界角θは実施形態２の画像表示体１００よりも小さくなる。また、第１可視光を表示機能層１２０内にだけ伝搬させることができるので、第１可視光の数倍の効率化および省エネ化を図ることができる。
【００６０】
（ｇ）第１可視光が反射する界面を低屈折率層１０４ａ、１０４ｂと表示機能層１２０との境界面としているので、実施形態１の画像表示体１００のように、車外の環境の影響を受けない。たとえば、画像表示体１００の最外表面に汚れを含んだ水滴が付着することによって第１可視光が外側に漏れてしまうようなことが起こらない。
【００６１】
［実施形態４］
図１１および図１２を参照して、実施形態４について説明する。実施形態４は、画像表示体１００の端部に反射部３５０を設けた実施形態である。
【００６２】
図１１は、実施形態４に係る表示装置１０の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置１０は実施形態１に係る図１の表示装置１０に反射部３５０を設けている点を除いて実施形態１に係る図１の表示装置１０と同一の構成を有する。
【００６３】
具体的には、本実施形態に係る表示装置１０では、第１可視光が照射される画像表示体１００の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、画像表示体１００の一方の側面側から伝搬する第１可視光を一方の側面側に向けて反射する反射部３５０を有する。つまり、第２プロジェクタ３００が取り付けられている画像表示体１００の側面と対向する側の画像表示体１００の側面の全体に反射部３５０を配置している。
【００６４】
反射部３５０は、たとえば、ミラーまたは反射テープなどである。反射部３５０は、第２プロジェクタ３００が画像表示体１００の側面から照射して画像表示体１００内を伝搬してきた第１可視光を第２プロジェクタ３００側に反射させる。したがって、画像表示体１００の側面から透過し抜けてしまう第１反射光を効率的に利用することができる。
【００６５】
図１２は、実施形態４で用いる画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。画像表示体１００の一方側には第２プロジェクタ３００が取り付けられ、他方側には反射部３５０が取り付けられる。本実施形態では、実施形態１から３で示した画像表示体１００を使用することができる。図１２に示す画像表示体１００は、実施形態１から３で示した画像表示体１００を簡略化して示している。
【００６６】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００６７】
（ｈ）反射部３５０は、画像表示体１００内を伝搬してきた第１可視光を第２プロジェクタ３００側に反射させるので、画像表示体１００の側面から透過し抜けてしまう第１可視光を効率的に利用することができる。したがって、第１可視光の利用率が向上し、省エネ化を図ることができる。
【００６８】
［実施形態５］
図１３および図１４を参照して、実施形態５について説明する。実施形態５は、画像表示体１００の端部に吸収部３６０を設けた実施形態である。
【００６９】
図１３は、実施形態５に係る表示装置１０の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置１０は実施形態１に係る図１の表示装置１０に吸収部３６０を設けている点を除いて実施形態１に係る図１の表示装置１０と同一の構成を有する。
【００７０】
具体的には、本実施形態に係る表示装置１０では、第１可視光が照射される画像表示体１００の一方の側面側とは反対側の他方の側面側に、画像表示体１００の一方の側面側から伝搬する第１可視光を吸収する吸収部３６０を有する。つまり、第２プロジェクタ３００が取り付けられている画像表示体１００の側面と対向する側の画像表示体１００の側面の全体に吸収部３６０を配置している。
【００７１】
吸収部３６０は、たとえば、黒化処理された黒色部材または黒テープなどである。なお、吸収部３６０の色は黒には限られない。第１可視光を効果的に吸収できる色であればどのような色でも良い。吸収部３６０は、第２プロジェクタ３００が画像表示体１００の側面から照射して画像表示体１００内を伝搬してきた第１可視光を吸収し、画像表示体１００の端面から第１可視光が漏れないようにする。したがって、画像表示体１００の側面から透過し抜けてしまう第１反射光をその側面でカットすることができる。
【００７２】
図１４は、実施形態５で用いる画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。画像表示体１００の一方側には第２プロジェクタ３００が取り付けられ、他方側には吸収部３６０が取り付けられる。本実施形態では、実施形態１から３で示した画像表示体１００を使用することができる。図１４に示す画像表示体１００は、実施形態１から３で示した画像表示体１００を簡略化して示している。
【００７３】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００７４】
（ｉ）吸収部３６０は、画像表示体１００内を伝搬してきた第１可視光を端面でカットできるので、第１可視光が漏れる影響で画像表示体１００の端部が青く光ることを防止できる。したがって、画像表示体１００の視認性を向上させることができる。
【００７５】
［実施形態６］
図１５から図１７を参照して、実施形態６について説明する。実施形態６は、画像表示体１００の２つの側面にそれぞれ第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂを設けた実施形態である。
【００７６】
図１５は、実施形態６に係る態様１の表示装置１０の概略構成を示す斜視図であり、図１６は、実施形態６に係る態様２の表示装置１０の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る表示装置１０は実施形態１に係る図１の表示装置１０に対し、画像表示体１００の対向する２つの側面、または画像表示体１００の交差する２つの側面に第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂを設けている点を除いて実施形態１に係る図１の表示装置１０と同一の構成を有する。
【００７７】
図１５に示す表示装置１０は、画像表示体１００の一方の側面に第２プロジェクタ３００ａを設け、対向する他方の側面に第２プロジェクタ３００ｂを設けている。図１５に示すように、第１可視光は画像表示体１００の対向する両側から画像表示体１００内に照射される。図１５では、画像表示体１００の図示左右側に第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂを設けているが、画像表示体１００の図示上下側に第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂを設けることも可能である。
【００７８】
図１６に示す表示装置１０は、画像表示体１００の一方の側面に第２プロジェクタ３００ａを設け、画像表示体１００の一方の側面に交差する側面に第２プロジェクタ３００ｂを設けている。図１６に示すように、第１可視光は、画像表示体１００の一方の側面から画像表示体１００内に照射されるとともに、画像表示体１００の交差する側面からも画像表示体１００内に照射される。図１６では、画像表示体１００の図示右側に第２プロジェクタ３００ａを設け、図示上側に３００ｂを設けているが、第２プロジェクタ３００ａを画像表示体１００の図示左側に設けること、または第２プロジェクタ３００ｂを図示下側に設けることも可能である。
【００７９】
図１７は、実施形態６の態様１で用いる画像表示体１００の概略構成を示す断面図である。画像表示体１００の一方側には第２プロジェクタ３００ａが取り付けられ、他方側には第２プロジェクタ３００ｂが取り付けられる。本実施形態では、実施形態１から３で示した画像表示体１００を使用することができる。図１７に示す画像表示体１００は、実施形態１から３で示した画像表示体１００を簡略化して示している。なお、態様２の場合には、第２プロジェクタ３００ｂの配置位置が変わるだけで、画像表示体１００の構成は図１７と同一である。
【００８０】
本実施形態のように、第１可視光が画像表示体１００の２つの側面から照射されると、第１可視光が画像表示体１００内を伝搬するときの僅かな散乱や吸収による減衰を低減できる。
【００８１】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００８２】
（ｊ）画像表示体１００内における第１可視光の強度分布を平準化させることができるので、画像表示体１００を非透明状態から透明状態に変化させるときの制御が容易になる。
【００８３】
［実施形態７］
図１８から図２０を参照して、実施形態７について説明する。実施形態７は、画像表示体１００の一部分に第１可視光を照射する実施形態である。
【００８４】
図１８は、実施形態７に係る表示装置１０の第１可視光の照射態様１を示す図であり、図１９は、実施形態７に係る表示装置１０の第１可視光の照射態様２を示す図であり、図２０は、実施形態７に係る表示装置１０の第１可視光の照射態様３を示す図である。
【００８５】
本実施形態７に係る表示装置１０は、図１６に示した表示装置１０を用い、第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂの長手方向の全体の領域から、または少なくとも１つの分割された領域から、第１可視光が照射できる。どの領域から第１可視光を照射するのかは制御部６００が制御する。このように、第１可視光を画像表示体１００の一部分に照射できるようにしたのは、画像表示体１００の一部分の領域の画像７００のみを消して、その他の領域の画像７００は表示させたままとしたいとの要求に応えるためである。
【００８６】
図１８では、第２プロジェクタ３００ａの３００ａ−１の部分だけ作動させて、画像表示体１００に第１可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体１００の中央部左右方向の領域を透明化し、その領域の画像７００を消すことができる。
【００８７】
また、図１９では、第２プロジェクタ３００ａの３００ａ−２、３００ａ−３の部分を作動させて、画像表示体１００に第１可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体１００の中央部上下の２か所の左右方向の領域を透明化し、それらの領域の画像７００を消すことができる。
【００８８】
さらに、図２０では、第２プロジェクタ３００ａの３００ａ−４の部分と第２プロジェクタ３００ｂの３００ｂ−１の部分とを作動させて、画像表示体１００に第１可視光を照射している。したがって、図のように、画像表示体１００の中央部の領域を十字状に透明化し、その領域の画像７００を消すことができる。
【００８９】
このように、実施形態７に係る表示装置１０は、第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂの全体を作動させるだけではなく、部分的に作動させて、画像表示体１００の特定の領域のみを透明化する。
【００９０】
以上のとおり、説明した本実施形態は、実施形態１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００９１】
（ｋ）第２プロジェクタ３００ａ、３００ｂを部分的に作動させることができるので、画像７００の表示を続ける部分と消す部分とを選択できる。
【００９２】
以上のとおり、説明した実施形態１〜７において、本発明の表示装置１０を説明した。しかし、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略できる。
【符号の説明】
【００９３】
１０  表示装置、
１００  画像表示体、
１００ａ  前面、
１００ｂ  背面、
１００ｃ  投光領域、
１０２ａ、１０２ｂ  ガラス層、
１０４ａ、１０４ｂ  低屈折率層、
１０６ａ、１０６ｂ  樹脂層、
１１０ａ、１１０ｂ  透過層、
１２０  表示機能層、
１２５  散乱領域、
２００  第１プロジェクタ（紫外光投光部）、
３００、３００ａ、３００ｂ  第２プロジェクタ（第１可視光投光部）、
３５０  反射部、
３６０  吸収部、
４００  第３プロジェクタ（第２可視光投光部）、
６００  制御部、
７００  画像。
【図１】
2019194646.tif 000003
【図２】
2019194646.tif 000004
【図３】
2019194646.tif 000005
【図４】
2019194646.tif 000006
【図５】
2019194646.tif 000007
【図６】
2019194646.tif 000008
【図７】
2019194646.tif 000009
【図８】
2019194646.tif 000010
【図９】
2019194646.tif 000011
【図１０】
2019194646.tif 000012
【図１１】
2019194646.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2019194646.tif 000016
【図１５】
2019194646.tif 000017
【図１６】
2019194646.tif 000018
【図１７】
2019194646.tif 000019
【図１８】
2019194646.tif 000020
【図１９】
2019194646.tif 000021
【図２０】
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