(57)【要約】画像ディスプレイ装置１００は、第１方向のディスプレイ光２１０の放出により画像を表示するディスプレイデバイス１０４と、ディスプレイデバイス１０４の前側に配置され、周囲光２０８の少なくとも一部を散乱する散乱層９０２と、散乱層９０２に光学的に結合され、散乱層９０２に平行に配設される透明なプレート型光源９５０とを含む。透明なプレート型光源９５０は、パッシブ型の光源であってよく、この場合、少なくとも１つの光源９６７が、プレート型光源９５０の縁部に沿って配設される。ディスプレイデバイス１０４がオンであるとき、散乱層９０２及びプレート型光源９５０は透明である。ディスプレイデバイス１０４がオフであるとき、散乱層９０２が散乱し、プレート型光源９５０がオンである。
2010520494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向のディスプレイ光の放出により画像を表示するディスプレイデバイスと、
前記ディスプレイデバイスの前側に配置され、周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に光学的に結合され、前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含む、画像ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記散乱層と前記ディスプレイデバイスの間に配置され、前記散乱された周囲光の少なくとも一部を反射し前記ディスプレイ光の少なくとも一部を通す反射性部材を更に含む、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項３】
前記プレート型光源は、前記散乱層の前側に配設される、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記プレート型光源は、前記散乱層の後側に配設される、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記プレート型光源は、パッシブ型の光源であり、少なくとも１つの光生成素子が、前記プレート型光源の縁部に沿って配設される、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項６】
前記プレート型光源は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項５に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記プレート型光源は、アクティブ型の光源である、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記プレート型光源は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、光放出状態若しくは光非放出状態のいずれかで動作できる、請求項７に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項８に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１１】
変装デバイスを駆動するドライバを更に含み、前記ドライバは、前記ディスプレイデバイスのＯＮ／ＯＦＦ状態に従って前記変装デバイスを切り換えるように構成される、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１２】
第１方向のディスプレイ光の放出により画像を表示するディスプレイデバイスと、
前記ディスプレイデバイスの前側に配置され、周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含み、
前記プレート型光源は、パッシブ型の光源であり、少なくとも１つの光生成素子が、前記プレート型光源の縁部に沿って配設され、
前記プレート型光源は、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備える、画像ディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記突起は、前記表面から突出する材料部位及び／又は前記表面に凹設されたくぼみとして実現される、請求項１２に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記突起は、前記散乱層から離れる向きの前記表面に配設される、請求項１２に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスと前記透明な光ガイドプレート体の間に位置し、前記突起は、前記ディスプレイデバイスから離れる向きの前記表面にて配設される、請求項１４に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記透明な光ガイドプレート体は、前記ディスプレイデバイスと前記散乱層の間に位置し、前記突起は、前記ディスプレイデバイスに向かう向きの前記表面にて配設される、請求項１４に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記突起は、サンドブラストにより配設される、請求項１２に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１８】
前記突起は、ドットパターンで配設される、請求項１２に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１９】
前記ドットは、２０から２００μｍの間の範囲内のサイズを有し、好ましくは、略１００μｍのサイズを有する、請求項１８に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２０】
前記ドットの密度は、単位平方センチメートル当たり５から５００ドットの範囲内である、請求項１８に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２１】
前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、前記光ガイドプレート体の前記表面に亘って変化する、請求項１８に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２２】
前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、光ガイドプレートの光アウトカップリング効率ｐが前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加するように適合される、請求項２１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２３】
前記散乱層は、互いに平行な複数の長手方向のセグメントであって、個別且つ独立に切換可能なセグメントへと細分される切換可能な散乱体として実現され、
当該装置は、更に、前記散乱体のセグメントのそれぞれを制御する制御出力を備えるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記セグメントを散乱状態へと時系列態様で切り換えるように適合される、請求項５又は１２に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２４】
前記コントローラは、個々のセグメントのそれぞれを散乱状態で所定のセグメント維持持続時間維持し、前記セグメント維持持続時間は、前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する、請求項２３に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２５】
前記コントローラは、散乱の効率が前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する態様で、前記散乱体のセグメントの散乱の効率ｐを可変する、請求項２３に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２６】
前記コントローラは、１つ以上の光生成素子の光強度を制御するために前記光生成素子に結合される光制御出力を有し、
前記コントローラは、瞬間的に散乱するセグメントと前記１つ以上の光生成素子との間の距離の増加に比例して前記光強度が増加されるような態様で、前記散乱体のセグメントの時系列の制御に対応して前記１つ以上の光生成素子の光強度を可変する、請求項２３に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２７】
前記切換可能な散乱体は、また、前記第１の複数のセグメントに垂直な第２の個々に制御可能なセグメントへと細分され、
前記コントローラは、また、前記第２の複数のセグメントを散乱状態へと時系列で切り換えるように適合される、請求項２３に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項２８】
周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に光学的に結合され、前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含む、変装デバイス。
【請求項２９】
前記散乱層に平行に配設され、反射側が前記散乱層に向く反射性部材を更に含む、請求項２８に記載の変装デバイス。
【請求項３０】
前記プレート型光源は、前記散乱層における前記反射性部材から離れる向きの側に配設される、請求項２９に記載の変装デバイス。
【請求項３１】
前記プレート型光源は、前記散乱層と前記反射性部材の間に配設される、請求項２９に記載の変装デバイス。
【請求項３２】
前記プレート型光源は、パッシブ型の光源であり、少なくとも１つの光源が、前記プレート型光源の縁部に沿って配設される、請求項２８に記載の変装デバイス。
【請求項３３】
前記プレート型光源は、中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項２８に記載の変装デバイス。
【請求項３４】
前記プレート型光源は、アクティブ型の光源である、請求項２８に記載の変装デバイス。
【請求項３５】
前記プレート型光源は、中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、光放出状態若しくは光非放出状態のいずれかで動作できる、請求項３４に記載の変装デバイス。
【請求項３６】
前記散乱層は、中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項３５に記載の変装デバイス。
【請求項３７】
前記散乱層は、中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項２８に記載の変装デバイス。
【請求項３８】
透明なプレート型光源を含む変装デバイス。
【請求項３９】
前記透明なプレート型光源は、パッシブ型のプレート型光源であり、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備える、請求項３８に記載の変装デバイス。
【請求項４０】
前記突起は、前記表面から突出する材料部位及び／又は前記表面に凹設されたくぼみとして実現される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４１】
前記透明な光ガイドプレート体は、鑑賞者に向けられる前面と、変装されるべき対象に向けられる背面とを有し、前記突起は前記前面に配設される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４２】
前記光ガイドプレート体の背面に隣接して前記光ガイドプレート体に平行に配設された散乱層を更に含む、請求項４１に記載の変装デバイス。
【請求項４３】
前記透明な光ガイドプレート体は、鑑賞者に向けられる前面と、変装されるべき対象に向けられる背面とを有し、前記突起は前記背面に配設される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４４】
前記光ガイドプレート体の前面に隣接して前記光ガイドプレート体に平行に配設された散乱層を更に含む、請求項４３に記載の変装デバイス。
【請求項４５】
前記透明な光ガイドプレート体は、鑑賞者に向けられる前面と、変装されるべき対象に向けられる背面とを有し、前記突起は前記前面及び前記背面の双方に配設される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４６】
前記プレート型光源に平行に配置され、前記光ガイドプレート体の背面に向く反射性部材を更に含む、請求項４１〜４５のうちのいずれか１項に記載の変装デバイス。
【請求項４７】
前記突起は、サンドブラストにより配設される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４８】
前記突起は、ドットパターンで配設される、請求項３９に記載の変装デバイス。
【請求項４９】
前記ドットは、２０から２００μｍの間の範囲内のサイズを有し、好ましくは、略１００μｍのサイズを有する、請求項４８に記載の変装デバイス。
【請求項５０】
前記ドットの密度は、単位平方センチメートル当たり５から５００ドットの範囲内である、請求項４８に記載の変装デバイス。
【請求項５１】
前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、前記光ガイドプレート体の前記表面に亘って変化する、請求項４８に記載の変装デバイス。
【請求項５２】
前記パッシブ型のプレート型光源は、更に、前記光ガイドプレート体の側面近傍に配設された少なくとも１つの光生成素子を含み、
前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、光ガイドプレートの光アウトカップリング効率ｐが前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加するように適合される、請求項５１に記載の変装デバイス。
【請求項５３】
前記プレート型光源に平行に配設された散乱体を更に含み、
前記散乱層は、互いに平行な複数の長手方向のセグメントであって、個別且つ独立に切換可能なセグメントへと細分される切換可能な散乱体として実現され、
当該装置は、更に、前記散乱体のセグメントのそれぞれを制御する制御出力を備えるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記セグメントを散乱状態へと時系列態様で切り換えるように適合される、請求項３８に記載の変装デバイス。
【請求項５４】
前記透明なプレート型光源は、パッシブ型のプレート型光源であり、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備え、
前記パッシブ型のプレート型光源は、更に、前記光ガイドプレート体の側面近傍に配設された少なくとも１つの光生成素子を含み、
前記コントローラは、個々のセグメントのそれぞれを散乱状態で所定のセグメント維持持続時間維持し、前記セグメント維持持続時間は、前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する、請求項５３に記載の変装デバイス。
【請求項５５】
前記透明なプレート型光源は、パッシブ型のプレート型光源であり、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備え、
前記パッシブ型のプレート型光源は、更に、前記光ガイドプレート体の側面近傍に配設された少なくとも１つの光生成素子を含み、
前記コントローラは、散乱の効率が前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する態様で、前記散乱体のセグメントの散乱の効率ｐを可変する、請求項５３に記載の変装デバイス。
【請求項５６】
前記透明なプレート型光源は、パッシブ型のプレート型光源であり、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備え、
前記パッシブ型のプレート型光源は、更に、前記光ガイドプレート体の側面近傍に配設された少なくとも１つの光生成素子を含み、
前記コントローラは、１つ以上の光生成素子の光強度を制御するために前記光生成素子に結合される光制御出力を有し、
前記コントローラは、瞬間的に散乱するセグメントと前記１つ以上の光生成素子との間の距離の増加に比例して前記光強度が増加されるような態様で、前記散乱体のセグメントの時系列の制御に対応して前記１つ以上の光生成素子の光強度を可変する、請求項５３に記載の変装デバイス。
【請求項５７】
前記切換可能な散乱体は、また、前記第１の複数のセグメントに垂直な第２の個々に制御可能なセグメントへと細分され、
前記コントローラは、また、前記第２の複数のセグメントを散乱状態へと時系列で切り換えるように適合される、請求項５３に記載の変装デバイス。
【請求項５８】
前記透明なプレート型光源は、アクティブ型のプレート型光源である、請求項３８に記載の変装デバイス。
【請求項５９】
請求項２８から５８のうちのいずれか１項に記載の変装デバイスを備える画像ディスプレイスクリーン。
【請求項６０】
個別且つ独立に切換可能である互いに平行な複数の長手方向のセグメントへと細分される切換可能な散乱体であって、
前記散乱体は、更に、個々の散乱体セグメントを制御する制御出力を備えるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記セグメントを散乱状態へと時系列で切り換えるように適合される、切換可能な散乱体。
【請求項６１】
当該散乱体は、光入力側面を有し、
前記コントローラは、個々のセグメントのそれぞれを散乱状態で所定のセグメント維持持続時間維持し、前記セグメント維持持続時間は、前記光入力側面からの距離が増加するにつれて増加する、請求項６０に記載の切換可能な散乱体。
【請求項６２】
当該散乱体は、光入力側面を有し、
前記コントローラは、散乱の効率が前記光入力側面からの距離が増加するにつれて増加する態様で、前記散乱体のセグメントの散乱の効率ｐを可変する、請求項６０に記載の切換可能な散乱体。
【請求項６３】
当該散乱体は、光入力側面を有し、
前記コントローラは、１つ以上の光生成素子の光強度を制御するために光制御出力を有し、
前記コントローラは、瞬間的に散乱するセグメントと前記光入力側面との間の距離の増加に比例して前記光強度の増加が生ずるような態様で、前記散乱体のセグメントの時系列の制御に対応して前記光制御出力での制御出力信号を可変する、請求項６０に記載の切換可能な散乱体。
【請求項６４】
当該切換可能な散乱体は、また、前記第１の複数のセグメントに垂直な第２の個々に制御可能なセグメントへと細分され、
前記コントローラは、また、前記第２の複数のセグメントを散乱状態へと時系列で切り換えるように適合される、請求項６０に記載の切換可能な散乱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイデバイスと、ディスプレイデバイスの前側に配置された変装デバイスとを含む画像ディスプレイ装置に関する。本発明は、また、変装デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイデバイスを含む画像ディスプレイ装置は知られている。ディスプレイデバイスの従来例は、ブラウン管タイプの画像スクリーンであり、より近年の発展は、ＬＣＤスクリーン、プラズマスクリーン等を含む。特に大型のディスプレイ装置に関する主要な不満は、使用されていないときの審美性の無い外観である。これは、顧客の家庭での許容を阻害する。ディスプレイデバイスが静的な若しくは動的な建築関係の物体により変装されるところの概念を発展させることは、デザイナー及びインテリア建築家の哲学の範囲内である。他言すると、人目につかない設計が関連すると考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
周辺（ambient）ディスプレイは、オン状態で情報を表示できると共に、オフ状態でそれらの環境の装飾部分、例えば、ディスプレイ装置が前に配置されている壁に類似する外観を表示できるディスプレイ装置に対する全体としての名称である。典型的には、ディスプレイ装置のディスプレイデバイスは、光吸収材料を含む。その結果は、ディスプレイ装置はオフされたとき“ブラックホール”のように見えることである。
【０００４】
“ブラックホール”の外観を防止するために、ディスプレイデバイスの前側に、即ちディスプレイデバイスの鑑賞側に変装デバイスが配設されたディスプレイ装置を提供することが提案されている。かかる変装デバイスは、散乱層上に落ちる周囲光の一部を散乱するように構成された散乱層を含む。周囲光は、ディスプレイ装置に属さない任意の光源から発生する光を意味する。光源は、ディスプレイ装置が配置される室内のランプであってよい。周囲光は、ディスプレイ装置が配置される部屋の窓を通して入る太陽光であってもよい。散乱とは、光がランダムな方向に向けられることを意味する。散乱は、また、拡散反射を含む。拡散反射の効果は、周囲光の一部が前方に、即ちディスプレイ装置の鑑賞者の方向に向けられることである。従って、ディスプレイ装置上に落ちる周囲光は、部分的に反射されるので、もはや完全に吸収されない。従って、結果として、“ブラックホール”の外観が実質的に防止される。
【０００５】
散乱層は、ディスプレイ装置からある距離で配設されてもよい。しかし、好ましくは、散乱層は、薄いディスプレイ装置を得るために、ディスプレイデバイスに密接する。
【０００６】
種々の種類の材料を調査すると、現在市場で入手可能な散乱層（ＰＤＬＣ，ＣＴＬＣ，ポリマーネットワークＬＣベース）は、ディスプレイデバイス及び散乱層が比較的密接している状況下ではオフ状態で十分に不可視にディスプレイデバイスをするほど十分な隠し能力を提供しない。効果の種類及び散乱層の厚さに依存して、ディスプレイデバイスと散乱層間の距離は、少なくとも４ｃｍであることが必要とされた。
【０００７】
散乱層の厚さを増加させることは、ある程度の隠し能力を改善し、その結果、ディスプレイデバイスと散乱層の間のより小さい距離を生むだろう。しかし、この散乱層の厚さを増加させる欠点は、駆動電圧の増加である。加えて、透過状態は、減少された透過となり、より多くの残余の曇りを有するだろう。
【０００８】
本発明の目的は、改善された隠し効果を備える冒頭に記載の種のディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の好ましい局面によれば、変装デバイスは、更に、ディスプレイデバイスと散乱層との間に配置され、散乱された周囲光の一部を第１の方向に反射する反射性部材を更に含む。反射性部材は、好ましくは、散乱層により透過された光に対して影響があり、ディスプレイにより放出された光に対して影響が無く、従って、画質及びディスプレイ輝度に負の作用を有さない。
【００１０】
本発明によれば、反射性部材の反射率が高いほど変装デバイスの変装作用がより良好となる。しかし、ディスプレイデバイスがオンであるとき、デバイスは、好ましくは、気付かれないが、増加した反射率は、典型的には、低減された透過性を伴う。本発明は、更に、この問題を低減することを目的とする。具体的には、本発明は、ディスプレイデバイスがオフのときの変装作用において良好な性能を有すると共に、ディスプレイデバイスがオンであるときにディスプレイデバイスからの光を透過する際に良好な性能を有する変装デバイスの実施例を提供することである。
【００１１】
この目的のため、散乱層は、透明のプレート型光源を備える。
【００１２】
更なる効果的な洗練化は従属項に言及される。
【００１３】
本発明による画像ディスプレイ装置の特定の実施例では、散乱層は、散乱層により散乱される量を制御する電子手段を更に含む散乱デバイスに含まれる。本発明によるディスプレイデバイスのこの実施例は、いわゆるアクティブ型の散乱層を含む。散乱層による光の散乱量は、好ましくは、散乱層の両端の電圧差に関連し、当該電圧差は、散乱層の両側の電極により生成される。好ましくは、電極は、非常に透明であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含んでよいが、場合によっては、当業者に透明な電極として同様に知られている酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）であってよい。好ましくは、透明な電極の平方抵抗（square  resistance）は、異なる状態間を切り換えるために必要とされる２つの電極の間の必要な電圧を最小にするために十分低い。
【００１４】
好ましくは、散乱デバイスは、光の散乱がほとんど一切生じない第１の状態と、光の散乱が比較的強い第２の状態の間で切り換わるように構成される。典型的には、第１の状態は、ディスプレイデバイスのターンオン状態に対応し、第２の状態は、ディスプレイデバイスのターンオフ状態に対応する。好ましくは、散乱層の両端の電圧差は、第１の状態に対して最小であり、ディスプレイデバイスがオフの期間中にエネルギ消費を生まない。
【００１５】
特定の好ましい実施例では、散乱デバイスは、切換可能なデバイスであり、反射性部材は、切換可能なデバイスであり、散乱デバイス及び反射性部材は、同時に切換られる。
【００１６】
本発明による画像ディスプレイ装置のその他の実施例では、散乱層は、散乱偏光器であり、当該偏光器は、第１の偏光方向を有するディスプレイ光に対して略透過であり、第１の方向に直角な第２の偏光方向を有する周囲光の部分を散乱するように構成される。本発明によるディスプレイ装置のこの実施例は、いわゆるパッシブ型の散乱層を含み、散乱量が所定されディスプレイ装置の動作中に制御できないことを意味する。散乱偏光器は、個々の偏光方向に対して異なる挙動を有する材料である。散乱偏光器は、第１の偏光方向を有する光に対して略透過であり、第１の方向に直角な第２の偏光方向を有する周囲光の部分を散乱するように構成される。散乱偏光器の一例は、２００１年のHenri  Jagtの博士論文“Polymeric  polarization  optics  for  energy  efficient  liquid  crystal  display  illumination”の第２章及び特許出願WO01/90637号に記載される。
【００１７】
本発明による画像ディスプレイ装置の一実施例では、反射層は、半透明ミラーである。残念ながら、ディスプレイ光の透過、即ちディスプレイデバイス上に示される情報は影響を受けるだろう。これに対する可能な対処法は、ディスプレイデバイスの光出力を増加することである。
【００１８】
本発明による画像ディスプレイ装置のその他の一実施例では、反射層は、第１の偏光方向を有するディスプレイ光に対して略透過である偏光器である。反射性偏光器は、周期的に複屈折層と非複屈折層を交互する積層でありえ、第２の偏光方向を可能とするブラッグ反射を可能とし、垂直な方向、即ち第１の偏光方向に対して透過を提供する。好ましくは、偏光器の透過状態は、画像を生成するために二色偏光器を備える液晶ベースのディスプレイデバイスを用いて特に機能する放出ディスプレイ光に平行になるように選択される。この原理に基づく反射性偏光器の例は、VikuityTM  Dual  Brightness  Enhancement  Films(DBEF)の名で３M社により供給される偏光フィルムである。
【００１９】
反射性偏光器を作成するその他の方法は、US5506704号,US5793456号,US5948831号,US6193937号、及び、D.J  Brocr,  J.  Lub,  G.N.  Mol,  Nature  378  (6556),  467-9  (1995)  “Wide-band  reflective  polarizers  from  cholesteric  polymer  networks  with  a  pitch  gradient”に記載されるようなコレステリックフィルムに基づく。１／４波長フィルムとの組み合わせで、このフィルムは、DBEFと同一の機能を提供する。
【００２０】
或いは、反射性偏光器は、光の波長よりも小さい周期を持つ金属の狭い周期的なラインがガラス若しくはプラスティック基板上に付与されるいわゆるワイヤグリッド原理に基づく。
【００２１】
好ましくは、反射層は、散乱偏光器であり、当該散乱偏光器は、第１の方向に直角な第２の偏光方向を有する散乱周囲光の部分を反射するように構成される。散乱偏光器は、ディスプレイデバイスにより放出された第１の偏光方向のディスプレイ光が、実質的な負の影響無しに透過されるように、ディスプレイデバイスに対して位置合わせされる。
【００２２】
本発明のこれら及び他の曲面、特徴及び効果は、同一の参照符号が同一若しくは類似の部分を指示する図面を参照して１つ以上の好ましい実施例の次の説明により更に説明されるだろう。尚、これらの図面は図式的なものであり、スケール通りに描かれていない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】ディスプレイデバイスがオフされるときの画像ディスプレイ装置の一実施例の前面図。
【図１Ｂ】ディスプレイデバイスがオフされるときの図１Ａの画像ディスプレイ装置の一実施例の前面図。
【図２】本発明によるディスプレイ装置の一実施例の概略図。
【図３】ディスプレイデバイスがＬＣＤデバイスである本発明によるディスプレイ装置の一実施例の概略図。
【図４Ａ】散乱層と反射層の間に配置される吸収偏光器を含む本発明によるディスプレイ装置の一実施例の概略図。
【図４Ｂ】散乱層の前側に配置される吸収偏光器を含む本発明によるディスプレイ装置の一実施例の概略図。
【図５】散乱偏光器の概略図。
【図６】散乱層を含む散乱デバイスの概略図。
【図７】散乱層の境界に追加の光源を含む本発明によるディスプレイ装置の一実施例の概略図。
【図８Ａ】ディスプレイデバイスをオフにする、本発明によるディスプレイ装置の一実施例における光線の通過を示す概略図。
【図８Ｂ】ディスプレイデバイスをオンにする、図８Ａのディスプレイ装置の一実施例における光線の通過を示す概略図。
【図９】変装デバイスの概略断面図。
【図１０Ａ】本発明による変装デバイスの実施例の概略断面図。
【図１０Ｂ】本発明による変装デバイスの実施例の概略断面図。
【図１１Ａ】変装デバイスの好ましい詳細の概略図。
【図１１Ｂ】変装デバイスの好ましい詳細の概略図。
【図１２】コントローラ及びドライバを備える画像ディスプレイ装置を概略的に示すブロック図。
【図１３Ａ】プレート型光源の概略図。
【図１３Ｂ】図１３Ａによるプレート型光源を備える変装デバイスを概略的に示す図１０Ａとの比較図。
【図１３Ｃ】図１３Ａによるプレート型光源を備える変装デバイスを概略的に示す図１０Ｂとの比較図。
【図１４Ａ】変装デバイスの異なる実施例の概略図。
【図１４Ｂ】変装デバイスの異なる実施例の概略図。
【図１４Ｃ】変装デバイスの異なる実施例の概略図。
【図１４Ｄ】変装デバイスの異なる実施例の概略図。
【図１５】変装デバイス上での輝度の減少を示すグラフ。
【図１６】散乱体の異なるセグメントに対する輝度を概略的に示すグラフと共に変装デバイスのブロック図を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２は、画像ディスプレイデバイス１００の側面視を概略的に示し、画像ディスプレイデバイス１００は、ディスプレイデバイス１０４と、ディスプレイデバイス１０４の前側に配設された変装デバイス１０３を含み、変装デバイス１０３は、本実施例では、散乱層１０２と反射性部材１０６とを含む。鑑賞者は、２０４にて概略的に示される。ディスプレイデバイス１０４は、第１の方向、即ちディスプレイデバイス１０４から鑑賞者２０４に向かう方向のディスプレイ光２１０の放出により、画像を表示するように配設される。周囲光源２０２は、周囲光２０８を生成する。散乱層１０２は、周囲光２０８の一部を散乱するように配設される。反射性部材１０６は、鑑賞者２０４から見て散乱層１０２の背後に配置されるが、散乱された周囲光２０６の一部を第１の方向へと反射するように配設される。
【００２５】
図１Ａは、ディスプレイデバイス１０４がオフのときの画像ディスプレイ装置１００の前面視を示す。基本的に、鑑賞者２０４は、画像ディスプレイ装置のそれぞれの寸法に等しい寸法を持つ好ましく平らな表面を見る。平らな表面は、散乱層１０２に属する。散乱層１０２は、周囲光の少なくとも一部をランダムに方向付けて反射するように配設される。ディスプレイデバイス１０４は、散乱層１０２の背後に位置するが、ディスプレイデバイス１０４がオフである限り鑑賞者２０４にとって実質的に不可視である。
【００２６】
散乱層１０２は、色が均質であってよく、即ち、単一の色を有してよい。好ましくは、散乱層１０２は、所定のテクスチャを表す多数の色を有する。これは、散乱層１０２の第１の領域にて第１の色を持つ染料が位置し、散乱層１０２の第２の領域にて第２の色を持つ染料が位置することを意味する。
【００２７】
図１Ｂは、ディスプレイデバイス１０４がオンのときの画像ディスプレイ装置１００の前面視を示す。この場合は、ディスプレイデバイス１０４により第１の方向で放出されているディスプレイ光２１０（図２参照）は、散乱層１０２を通過し、画像ディスプレイ装置１００の前に位置する鑑賞者２０４により観測されることができる。好ましくは、本発明による画像ディスプレイ装置１００は、ディスプレイデバイス１０４がオンである場合、即ちディスプレイ光を生成している場合、周囲光の散乱量を低減するように構成される。しかし、ディスプレイデバイス１０４がオンである場合に周囲光の散乱量が低減されない場合でも、ディスプレイデバイス１０４上に描画される画像は、放出されるディスプレイ光の量が散乱され反射される周囲光の量に比べて高い限り、はっきりと見えるだろう。
【００２８】
したがって、鑑賞者２０４は、
・ディスプレイデバイス１０４から発生する光、いわゆるディスプレイ光２１０であって、鑑賞者２０４に向かって第１の方向に移動する光、及び／又は、
・(直接及び／又は間接的な)周囲光源２０２から発生する散乱された周囲光２０６であって、散乱層１０２により散乱され選択的に反射層１０６により反射される光、が付与される。
【００２９】
好ましくは、鑑賞者は、ディスプレイデバイス１０４がオンである場合、即ちアクティブである場合、ディスプレイ光２１０のみが付与される。これを実現するために、散乱層１０２は、所定の条件下で散乱される周囲光２０６の量を制限するように配設された散乱デバイス６００（図６参照）に含まれる。或いは、散乱層１０２はパッシブ型である。
【００３０】
図３は、図２に関連して説明したような本発明によるディスプレイ装置の一実施例を概略的に示し、この実施例では、ディスプレイデバイス１０４はＬＣＤデバイスである。本発明によるディスプレイ装置は任意の種類のディスプレイデバイス１０４を含むことができるが、本発明の技術的特徴の幾つかは好ましくはＬＣＤデバイスの特徴に適合する。図面に連携して、幾つかの種類の偏光器が適用されることが開示される。偏光器とは、光線のそれぞれの成分の偏光方向に依存して光線をフィルタする光学素子である。典型的には、偏光器は、第１の偏光方向Ｄ１を有する光線の成分に対して実質的に透過である一方、偏光器は、第１の偏光方向Ｄ１に直角な第２の偏光方向Ｄ２を有する光線の成分に実質的に影響する。ここで影響することとは、散乱すること及び吸収することを含む。
【００３１】
本発明によるディスプレイデバイス１０４のＬＣＤデバイスが、第１の偏光方向Ｄ１を有する光に対して実質的に透過であるように構成された偏光器３０２を含むことを想定する。このとき、本発明によるディスプレイ装置の異なる実施例で適用される種々の偏光器は、好ましくは、放出される光がなんら実質的な作用無しに種々の偏光器を通過できるように、ディスプレイデバイス１０４の偏光器３０２に位置合わせされる。しかし、第２の偏光方向Ｄ２を有する散乱された周囲光２０６及び周囲光２０８の成分は、種々の偏光器により実質的に影響を受ける。種々の偏光器は、次の機能のために使用されてもよい。
・本発明によるディスプレイ装置の一実施例では、偏光器は、散乱層１０２として使用され、
・本発明によるディスプレイ装置の一実施例では、偏光器は、反射層１０６として使用され、
・本発明によるディスプレイ装置の一実施例では、偏光器は、光吸収手段４０２として使用される。
【００３２】
図４Ａは、散乱層１０２と反射層１０６の間に配置される吸収偏光器４０２を含む本発明によるディスプレイ装置４００の一実施例を概略的に示す。吸収偏光器４０２は、散乱された周囲光２０６の一部を吸収するように配設される。より正確には、吸収偏光器４０２は、第２の偏光方向Ｄ２を有する周囲光の成分を吸収するように構成される。理由は次のとおりである。
【００３３】
反射層１０６の負の作用は、周囲光２０８のより強い反射に起因した画像ディスプレイコントラストの低減である。即ち、本発明によるディスプレイ装置による周囲光の反射及び散乱により、鑑賞者２０４は、ディスプレイ光２１０のみならず、反射した周囲光をも受ける。これは、特に、ビデオコンテンツの暗いシーンにおいて、即ち放出されるディスプレイ光の量が比較的に低いときに知覚可能である。反射層１０６の前側に、光吸収手段として、吸収偏光器４０２を適用することによって、反射を低減することができる。この要求された効果を達成するために、吸収偏光器４０２は、反射層１０６により反射されていたであろう偏光方向Ｄ２の散乱された周囲光２０６の成分を吸収するように構成される。好ましくは、反射層１０６も偏光器に基づく。
【００３４】
図４Ｂは、散乱層１０２の前側に配置される吸収偏光器４０２を含む本発明によるディスプレイ装置４０１の一実施例を概略的に示す。この実施例のディスプレイ装置４０１は、図４Ａに関連して上述したディスプレイ装置４００の実施例に実質的に等しい。相違は、吸収偏光器４０２の位置である。
【００３５】
好ましくは、図４Ａ及び図４Ｂに関連して上述した吸収偏光器４０２は、切換可能な吸収偏光器である。切換可能な吸収偏光器は、同出願人により出願された特許出願ＷＯ０３／０７９３１８号に開示されているものに対応する。
【００３６】
図５は、散乱偏光器５００を概略的に示す。散乱偏光器５００は、それぞれの偏光方向に対して異なる挙動を有する材料である。散乱偏光器は、第１の偏光方向Ｄ１を有する光に対して実質的に透過であり、第１の偏光方向Ｄ１に直角な第２の偏光方向Ｄ２を有する光を散乱するように構成される。散乱偏光器の一例は、２００１年のHenri  Jagtの博士論文“Polymeric  polarization  optics  for  energy  efficient  liquid  crystal  display  illumination”の第２章及び特許出願WO01/90637号に記載される。
【００３７】
散乱偏光器５００は、ポリマーマトリックス５０２に埋設された粒子５０４−５１０に基づくことができる。例えばＰＥＮ若しくはＰＥＴのような公知のポリマー５０２を備える小さい粒子５０４−５１０を混合することは、フォイルへのこの混合物の押し出し及び延伸が後続され、拡散偏光器５００を作成する。この延伸は、非軸方向の配向を与え、第１の偏光方向Ｄ１に対して透過にするが、直角の第２の偏光方向Ｄ２に対して散乱である。
【００３８】
散乱偏光器５００の原理は、次の通りである。小さい粒子５０４−５１０は、白丸で指示されているが、第１の偏光方向Ｄ１を有する光に対して第１のポリマー反射係数ｎｏ及び第２の偏光方向Ｄ２を有する光に対して第２のポリマー反射係数ｎｅを備える非軸方向配向ポリマーマトリックス５０２における反射係数ｎｄを備える分散相に対応する。粒子５０４−５１０の反射係数ｎｄは、第１のポリマー反射係数ｎｏに一致されるが、第２のポリマー反射係数ｎｅは反射係数ｎｄより十分大きい。
【００３９】
散乱偏光器５００は、不着色の延伸フォイル内に埋設される小さい粒子に基づくものであってよい。粒子は、例えばコアシェル粒子（Rohm  and  Haas,  Paraloid  EXL  3647）であってよく、２００ｎｍの直径を有し、スチレン−ブタジエン（Ｓ−ＢＲ）ゴム状コア及びポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）シェルからなる。色を加えるため、染料若しくは顔料は、粒子５０４−５１０若しくはポリマーマトリックス５０２にいずれかに付加することができる。染料がポリマーマトリックス５０２に付加されるとき、特に延伸方向に平行な偏光が着色されるように、アラインされたポリマーマトリックス５０２に対して自身を配向させる二色染料が選択されることができるが、散乱偏光器５００は第１の偏光方向Ｄ１に対して透過のままである。
【００４０】
球形の粒子を使用することによりもむしろ、粒子は、例えば細長のような、他の形状を有してよい。一実施例では、粒子は、ポリマーマトリックス材料の延伸プロセス中に初期的に球形の粒子の溶解及び細長化により得られる繊維状の形状を有する。
【００４１】
上述の如く、散乱偏光器５００は、散乱層１０２若しくは反射層１０６として適用されてもよい。任意的に、本発明によるディスプレイ装置の一実施例は、散乱及び反射機能の双方を満たす単一の散乱偏光器５００を含む、即ち散乱層１０２及び反射層１０６の双方が単一の散乱偏光器５００により実現される。
【００４２】
図６は、散乱層１０２を含む散乱デバイス６００を概略的に示す。散乱デバイス６００は、散乱層１０２による光の散乱量を制御するように構成される。散乱デバイス６００は、
・ガラス、ＰＭＭＡ若しくは他の幾つかの実質的に透明な材料に基づく、略平らな基板６０２−６０４のセット、
・電圧差を付与するための電極として機能する、それぞれの基板６０２−６０４に隣接する電導体６０６−６０８のセットであり、略透明であり好ましくはＩＴＯに基づく、電導体６０６−６０８のセット、及び、
・電導体６０６−６０８のセットにより挟まれる散乱層１０２を含む。
【００４３】
散乱層１０２は、好ましくは、ポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）、コレステリックテクスチャ液晶（ＣＴＬＣ），液晶（ＬＣ）ゲル若しくはポリマーネットワーク液晶（ＰＮＬＣ）を含む。電導体６０６−６０８に、即ち散乱層１０２の両端に適切な電圧差を与えることによって、液晶の配向を修正することができ、散乱層１０２による光の散乱量の増減をもたらす。
【００４４】
本発明によるディスプレイ装置の散乱デバイス６００の機能を指示するため、周囲光２０８の方向及び散乱された周囲光２０６の方向が図示される。
【００４５】
好ましくは、反射層１０６と散乱層１０２の間の距離は可能な限り小さい。図６に示すような散乱デバイス６００は、反射層１０６を含む。これは、いわゆるインセルコンフィグレーション（in-cell  configuration）である。反射層１０６は、（ワイヤグリッドにおけるような）電極でありうる。尚、反射層１０６は、散乱デバイス６００に対して任意である。これは、反射層１０６を含まないが反射層１０６の近傍にある散乱層も本発明によるディスプレイデバイスの一実施例に適用できうることを意味する。反射層１０６と散乱層１０２の間の比較的小さい距離を有し反射層１０６が散乱層に含まれないという要求を満たすために、反射層１０６に隣接する基板６０２は比較的薄くなければならない。好ましくは、反射係数整合流体即ち接着剤は、反射層１０６と散乱デバイス６００の間の光学的接触を実現するために付与される。
【００４６】
例えばその背後のディスプレイデバイス１０４の寸法に等しい寸法又はその部位のみに等しい寸法を持つ表面領域に亘って、散乱層１０２を部分的に切り換えるため、散乱デバイス６００の基板６０２−６０４は、パターン化された電極を含んでよい。パターン化された電極は、離散的な態様でディスプレイ領域を開閉するために使用されることができる。しかしながら、それは、ディスプレイ領域を部分的にのみ開閉するために使用されてもよく、若しくは、ディスプレイデバイス１０４の画像が審美的な態様で隠されるように隠し出力に勾配を与えるために使用されてもよい。
【００４７】
任意的には、散乱デバイス６００は、ディスプレイデバイス１０４のアスペクト比とは異なるアスペクト比に対応するディスプレイ領域の部位を開成するように、即ち散乱層１０２の部位を実質的に透明にするように構成される。
【００４８】
好ましくは、散乱デバイス６００は、第１の瞬間に散乱層１０２の第１の部位のみを略透明にするように構成され、第１の部位は、第１の瞬間にてディスプレイデバイス１０４上に表示されている第１の画像に実質的に対応する寸法を有し、第１の画像は、第１のアスペクト比を有し、散乱デバイス６００は、第２の瞬間に散乱層１０２の第２の部位のみを略透明にするように構成され、第２の部位は、第２の瞬間にてディスプレイデバイス１０４上に表示されている第２の画像に実質的に対応する寸法を有し、第２の画像は、第２のアスペクト比を有する。
【００４９】
図７は、散乱層１０２の境界に追加の光源７０２−７０４を含む本発明によるディスプレイ装置７００の一実施例を概略的に示す。“追加”という語は、光源も含むディスプレイデバイス１０４から識別するために使用される。本発明によるディスプレイ装置７００のこの実施例は、追加の光源７０２−７０４により生成された光を散乱層１０２により放出するように構成される。これは、追加の光源７０２−７０４からの光が散乱層１０２へと結合され、散乱層１０２により散乱され、続いて散乱層１０２の表面にていくつかの位置で放出されることを意味する。当該光７０６の一部は、第１の方向、即ち鑑賞者２０４に向けて放出されるだろう。
【００５０】
光源７０２−７０４の動作は、ディスプレイデバイス１０４の動作と同時であってよい。この結果は、光の制御が、ディスプレイデバイス１０４にて表示されるビデオコンテンツに基づく場合に、増加されるユーザの体験である。例えばフラッシュライトは、追加の光源７０２−７０４により可視化されてもよい。好ましくは、散乱デバイス６００は、また、ディスプレイデバイス１０４にて表示されるビデオコンテンツに依存して制御される。
【００５１】
或いは、光源の動作は、ディスプレイデバイスのオフ状態で生ずる。結果は、第１の方向の光の増加した量であり、“ブラックホール”作用の更なる低減をもたらす。
【００５２】
図７では、２つの追加の光源７０２−７０４が図示されており、散乱層１０２のそれぞれの境界（縁）に位置する。最初の１つの追加の光源７０４は、散乱層１０２の背後に配置される一方、第２の１つの追加の光源７０２は、より遠くに配置される。
【００５３】
好ましくは、相互に異なる色で光を生成するように構成された多数の光源７０２−７０４が使用される。
【００５４】
図８Ａは、本発明によるディスプレイ装置の一実施例における光線の通過を概略的に示し、この場合、ディスプレイデバイス１０２はオフである。ディスプレイデバイス１０２はＬＣＤデバイスである。散乱層１０２は、アクティブ型の散乱デバイスであり、最大の散乱状態にされている。反射層１０６は、反射偏光器である。図８Ａでは、第１の偏光方向Ｄ１を有する第１の成分及び第２の偏光方向Ｄ２を有する第２の成分を有する周囲光２０８が散乱層１０２に向かって移動しているのが図示されている。周囲光の比較的小さい第１の部分２０５は、直接散乱して戻るだろう。（例えば１５％）第１の成分及び第２の成分の双方は、当該比較的小さい部分２０５に含まれるだろう。周囲光の第２の部分は、ディスプレイデバイス１０４に向けて散乱される。当該第２の部分からは、第１の偏光方向Ｄ１を有する光は、反射層１０６を通過し、ＬＣＤデバイスにより吸収される一方、第２の偏光方向Ｄ２を有する光２０６は反射して戻される。
【００５５】
図８Ｂは、図８Ａに関連して説明したような本発明によるディスプレイ装置の実施例における光線の通過を概略的に示し、これにより、ディスプレイデバイスはオンになる。散乱される周囲光２０５及び反射される散乱された周囲光２０６の量は非常に低い。図８Ｂは、明らかに、第１の偏光方向Ｄ１を有する、ディスプレイデバイスにより放出されるディスプレイ光２１０が、何ら実質的に作用無しに反射層１０６及び散乱層１０２を通過することができることを示している。
【００５６】
本発明による画像ディスプレイ装置は、テレビ若しくはモニタであってよい。画像ディスプレイ装置は、家庭で消費者により使用されてもよい。或いは、画像ディスプレイ装置は、ショップやオフィスのような公共位置若しくは車両内で適用される。
【００５７】
上述では、本発明の背後の基本的な概念が説明されてきた。以下では、幾つかの更なる好ましい洗練が説明されるだろう。
【００５８】
図９は、上述のような画像ディスプレイ装置で使用されるのに適した変装デバイス９００の概略的な断面図である。デバイス９００は、反射性部材９０６及び散乱デバイス９０２を含む。反射性部材９０６は、略均一な厚さの平らな形状を有する。鑑賞者２０４に使用時に向けられることになる反射性部材９０６の第１の表面は、前面９１１として指示されるだろう。使用時にディスプレイスクリーン１０４に向けられることになるだろう、第１の表面９１１の反対の第２の表面は、反射性部材９０６の背面９１２として指示されるだろう。同様に、散乱デバイス９０２は、使用時に鑑賞者２０４に向けられるだろう前面９２１、及び、反射性部材９０６に向けられる背面９２２を有する。
【００５９】
反射性部材９０６の１つの望ましい特性は、前面９１１に当たる入射周囲光線９１３を反射すべきことであり、理想的には、反射率は１００％である。その他の反射性部材９０６の望ましい特性は、ディスプレイスクリーン１０４から来る光線９１４に対して透明であるべきであり、したがって、かかる光線９１４が実質的に妨害無しに鑑賞者２０４に向かって通過することであり、理想的には、透明度は１００％である。実際上、これらの２つの望ましい特性を組み合わせることは困難であり、現実的な反射性部材９０６は、１００％よりも小さい反射率及び１００％よりも小さい透明度を有するだろう。この際、増加された反射率は、通常、減少された透明度に相関されるだろう。したがって、現実的な反射性部材９０６は、“適切な”反射率と“許容可能な”透明度を目指して、トレードオフとして設計されるだろう。この点、増加された反射率は増加された隠匿能力に対応する（即ち、反射率が高くなるほど、スクリーンのオフ時により良好にスクリーン１０４が見えなくなる）が、マイナス面として、減少された透明度は、スクリーンオン時のスクリーン１０４の光強度を低減し、これにより、ディスプレイスクリーンの放出能力を増加することによって補償されなければならなくなり、これはより高いエネルギ消費を伴うだろう。
【００６０】
本発明は、スクリーン１０４がオンのときにスクリーン１０４のエネルギ消費を低減しつつ、スクリーン１０４がオフのときに変装デバイスの隠匿能力を改善することを目的とする。
【００６１】
本発明によれば、変装デバイス９００は、略透明なプレート状光源９５０を含み、プレート状光源９５０は、散乱層９０２に平行に配設され、好ましくは、散乱層０９２に光学的に結合される。プレート状光源９０５は、使用時に鑑賞者２０４に向けられるだろう前面９５１と、ディスプレイ１０４に向けられる背面９５２を有する。図１０Ａに図示される実施例では、プレート状光源９５０は、散乱層９０２の裏側に配設され、即ち、プレート状光源９５０の前面９５１は、散乱層９０２の背面９２２に光学的に結合される。図１０Ｂに図示される実施例では、プレート状光源９５０は、散乱層９０２の前側に配設され、即ち、プレート状光源９５０の背面９５２は、散乱層９０２の前面９２１に光学的に結合される。
【００６２】
動作は次の通りである。スクリーン１０４がオフであり、変装デバイス９００が、スクリーン１０４を実質的に見えなくする装飾状態にあるとき、プレート状光源９５０はオンに切り換えられる。図１０Ａの場合、プレート状光源９５０から発生する光は、矢印９６１で示すように、散乱層９０２の全体表面に亘って、散乱層９０２に結合され、矢印９６２で示すように、散乱層９０２により鑑賞者２０４へと前方に散乱される。図１０Ｂの場合、プレート状光源９５０から発生する光は、矢印９６３で示すように、散乱層９０２の全体表面に亘って、散乱層９０２に結合され、矢印９６４で示すように、散乱層９０２により透明プレート９５０を介して賞者２０４へと散乱して戻される。その結果、何れの場合も、鑑賞者２０４は、僅かに乳濁した外観を有するかのように散乱層９０２を観測し、スクリーン１０４を隠匿する。
【００６３】
尚、図１０Ａの場合、プレート状光源９５０から反射性部材９０６に向けられる任意の光線は、反射性部材９０６により大部分が反射して戻され、その透明度の観点からプレート９５０を通過し、散乱層９０２に入り、したがって、散乱に寄与する。また、図１０Ｂの場合、反射性部材９０６に到達するために散乱層９０２を通過する任意の光線は、反射性部材９０６により大部分が反射して戻され、散乱層９０２に再度入り、したがって、散乱に寄与する。
【００６４】
図１０Ａに示す実施例は、例えば外側の前面上のごみの粒子により生じうるような望まない前方の散乱に対してロバストである点で図１０Ｂに示す実施例に対して利点がある。
【００６５】
スクリーンがオンであるとき、プレート状光源９５０はオフに切換られてもよく、及び／又は、散乱層９０２は、非散乱状態に切換られてもよく、従って、観測者２０４は、散乱光９６２，９６４により邪魔されない。スクリーン１０４からの光９１４は、その透明度によりプレート状光源９５０により阻害されないだろう。
【００６６】
従って、スクリーン１０４のオフ状態では、変装デバイス９００の隠匿作用は、もはや周囲光に依存せず、プレート状光源９５０からの追加の光によって強化される一方、オン状態でのスクリーン１０４からの光９１４に対して実質的に阻害作用がない。
【００６７】
増加された隠匿作用の観点から、反射性部材９０６の反射率を低減することも可能である。結果として、反射性部材９０６の透過率が増加されることになり、従って、オン状態でのスクリーン１０４の光強度を低減することができ、従って、電力消費が低減される。実際、反射性部材９０６を完全に省略することすら可能であるだろう。
【００６８】
プレート状光源９５０は、散乱特性を有しその周囲に沿って１つ以上の光源が配列されたパッシブ型プレートとして適切に実現されてもよい。好ましくは、プレート状光源９５０は、２つの状態間、即ち散乱状態と非散乱常態の間で切換可能であり、従って、散乱特性は、スクリーン１０４がオンであるときに外乱を最小化するためにオフされることができる。
【００６９】
しかし、プレート状光源９５０が、光自体を実際に発生するアクティブ型光源として実現されることも可能である。例えば、プレート状光源９５０は、複数の有機ＬＥＤを用いて実現されてもよい。
【００７０】
好ましくは、散乱層９０２は、2つの状態、即ち散乱状態と層９０２が実質的に透過になる非散乱状態とを有する切換可能な層である。
【００７１】
図１１Ａは、図１０Ａの実施例ではディスプレイスクリーン１０４と変装デバイス９００を含む画像ディスプレイ装置１１００の好ましい実施例を概略的に示すが、次の事項も図１０Ｂの実施例に適用されることは明らかであるべきである。図は、スクリーン１０４のサイズよりも変装デバイス９００のサイズが大きいことを示し、従って、変装デバイス９００は、スクリーン１０４に位置合わせされた中央部９７１と、中央部の外側の周囲部９７２とを含む。プレート状光源９５０及び散乱層９０２の対応する中央部は、プレート状光源９５０の中央部９５７及び散乱層９０２の中央部９０７とそれぞれ称される。プレート状光源９５０及び散乱層９０２の対応する周囲部は、プレート状光源９５０の周囲部９５８及び散乱層９０２の周囲部９０８とそれぞれ称される。
【００７２】
装飾モードでは、スクリーン１０４がオフのとき、全体の変装デバイス９００、即ち中央部９７１と周囲部９７２の双方は、鑑賞者２０４に向けて散乱光９６２若しくは９６４を生成する。コントラスト差を最小化するため、好ましくは、周囲部９７２の裏側、即ちスクリーン１０４に向けられる外面は、黒色層を備える。ディスプレイモードでは、スクリーン１０４がオンのとき、ユーザはスクリーン１０４のまわりの黒いフレームを好む場合がある。この場合、全体の変装デバイス９００は、オフにされてもよい、即ち全体の散乱層９０２は、非散乱状態に切換られ、全体のプレート状光源９５０は非散乱状態に切換られてよい。更に、プレート状光源９５０の縁部に沿って配設される光源９６７がオフに切り換えられる。プレート状光源９５０がアクティブ型の光源である場合、プレート状光源９５０はオフに切り換えられる。
【００７３】
しかし、ユーザはスクリーン１０４まわりの白色(若しくは白っぽい)フレームを好むこともありうる。かかる可能性を可能とするため、変装デバイス９００の中央部９７１は、オフに切り換えられるが、変装デバイス９００の周囲部９７２はオンのままとされる。特に、プレート状光源９５０の縁部に沿って配設された光源９６７は、オンのままとされ、散乱層９０２の中央部９０４は、非散乱状態に切り換えられる一方、散乱層９０２の周囲部９０８は、散乱状態に切り換えられる。プレート状光源９５０がアクティブ型の光源である場合、その中央部９５７及び周囲部９５８は、好ましくは、互いに対して独立にオン／オフ切換ができ、従って、この場合、中央部９５７は、オフにされる一方、周囲部９５８はオンにされる。
【００７４】
ディスプレイ装置１１００の場合、変装デバイス９００及びスクリーン１０４は、特にサイズに関して互いに適合される。別の変装デバイス９００の場合、好ましくは、種々のサイズの種々のスクリーンと組み合わせることができる。従って、変装デバイス９００は、好ましくは、図１１Ｂに示すように、多数のセクション９８１，９８２，９８３，９８４等を有し、それぞれのセクションは、互いに対して独立にオン／オフ切換ができ、所望の態様で、変装デバイス９００が組み合わせられるスクリーン１０４のサイズに依存して中央部９７１若しくは周囲部９７２を構成するように組み合わされることができる。
【００７５】
本発明の追加の利点は、変装デバイス（若しくは変装デバイスを備えるディスプレイスクリーン）をフラットランプとして使用することが可能であることである。
【００７６】
図１２は、スクリーン１０４及び変装デバイス９００を含む、画像ディスプレイ装置１２００の一実施例を概略的に示す図である。画像ディスプレイ装置１２００は、スクリーン１０４をオンオフ切換するためにディスプレイスクリーン１０４に結合されるコントローラ１２０１を更に含む。このコントローラ１２０１は、また、変装ドライバ１２４０に結合される。ドライバ１２４０がコントローラ１２０１からスクリーン１０４と同一の駆動信号を受信し、若しくは、図示のような別の駆動信号を受信することが可能である。また、ドライバ１２４０及びコントローラ１２０１は一体化されることも可能である。また、ドライバ１２４０は、センサ（図示せず）と協動し、スクリーンのオン／オフ状態を検出することも可能である。更に、ドライバ１２４０は、別のユーザ制御ボタン若しくはその類に反応するものであることも可能である。いずれの場合でも、オン若しくはオフに切り換えられるスクリーン１０４に自動的に応答して、若しくは、ユーザからのマニュアル制御コマンドに応答して、ドライバ１２４０は、プレート状光源９５０の部位９５７，９５８及び散乱層９０２の部位９０７，９０８を散乱状態若しくは非散乱状態へと駆動するための駆動信号、及び、周囲ランプ９６７をオン及びオフに切り換えるための駆動信号を生成する。
【００７７】
装置１２００のオフ状態では、スクリーン１０４及び周囲ランプ９６７はオフである一方、プレート状光源９５０の部位９５７，９５８及び散乱層９０２の部位９０７，９０８は散乱状態である。
【００７８】
装飾モードでは、スクリーン１０４はオフであり、周囲ランプ９６７はオンであるが、プレート状光源９５０の部位９５７，９５８及び散乱層９０２の部位９０７，９０８は散乱状態である。
【００７９】
ディスプレイモードでは、スクリーン１０４がオンであり、周囲ランプ９６７はオンであり、プレート状光源９５０及び散乱層９０２の周囲部９５８，９０８は、散乱状態であり、プレート状光源９５０及び散乱層９０２の中央部９５７，９０７は、非散乱（即ち透明）状態である。
【００８０】
図１３Ａは、本発明の更なる洗練として、上述の光源９５０として好適な参照番号１３００で指示される略透明なプレート状光源の特に効果的な実施例を概略的に示す。光源１３００は、２つの略平行な主要な表面１３１１，１３１２及び周側面１３１３を備える透明な光ガイドプレート体１３１０として実現される。光ガイドプレート体１３１０は、例えば、長方形の輪郭を有し、この場合、側面は、図に示す直立状態では、下面、上面、左面及び右面を含む。光生成に関する限り、光ガイドプレート体は、典型的には、パッシブ型であるが、アクティブ材料が使用されることは可能である。
【００８１】
光源１３００は、更に、光ガイドプレート体１３１０の側面１３１３の近傍の所定位置に配設される少なくとも１つのアクティブ型の光生成素子１３２０を含む。アクティブ型の光生成素子１３２０は、効果的には、ＬＥＤとして実現されるが、例えばガス放電管のようなその他の実施例も可能である。図１３Ａは、側面視であり、この図は、側面１３１３の下面部分近傍に位置するアクティブ型の光生成素子１３２０を示す。光ガイドプレート体１３１０の側面１３１３は、光生成素子１３２０からの光がほとんど若しくは一切反射せずに容易に光ガイドプレート体１３１０に入るように仕上げられる。
【００８２】
変装特性を得るために、光ガイドプレート体１３１０は、上述の如く、散乱特性を有するべきであり、即ち、主要な表面１３１１，１３１２に直角な成分を有する方向で、主要な表面１３１１，１３１２の少なくとも一方からアウトカップリングを起こすべきである。適切な散乱特性を提供するため、本発明は、主要な表面１３１１，１３１２の少なくとも一方は永久的な不均一性ないし突起１３１５を備えることを提案する。突起１３１５は、表面１３１１から突出する材料部位（オートレリーフ）として若しくは表面に凹設された窪み（バスレリーフ）として実現されてもよい。
【００８３】
図１３Ｂは、プレート状光源９５０が光源１３００により置換された図１０Ａのデバイス９００に比較できる変装デバイス１３０１を概略的に示す、図１０Ａに比較できる図である。ここで、光ガイドプレート体１３１０は、散乱デバイス９０２の背面９２２に向けられる前面１３１１を有する。ここで、突起が付与されるのは光ガイドプレート体１３１０の背面１３１２である。
【００８４】
図１３Ｃは、プレート状光源９５０が光源１３００により置換された図１０Ｂのデバイス９００に比較できる変装デバイス１３０２を概略的に示す、図１０Ｂに比較できる図である。ここで、光ガイドプレート体１３１０は、散乱デバイス９０２の前面９２１に向けられる背面１３１２を有する。ここで、突起が付与されるのは光ガイドプレート体１３１０の前面１３１１である。
【００８５】
従って、突起を備える主要な表面は、散乱デバイス９０２から離れる側に向けられる。尚、上述の場合、散乱デバイス９０２は、好ましくは、散乱凸部及び光学結合の組み合わせが、変装デバイスの全体表面に亘って十分な光強度を達成することが困難であるほど高いアウトカップリング効率をもたらす場合に、光学的に結合することはないがプレート状光源９５０に接触するほど近接される。
【００８６】
突起は、光ガイドプレート体１３１０に散乱特性を付与し、若しくは、かかる特性を付加する。従って、当該突起は、対応する表面１３１１，１３１２に亘る分布に依存して、光生成素子１３２０がオンであり変装デバイス１３０２，１３０１が装飾状態であるときの状況で変装デバイス１３０２，１３０１の均一性及び効率を改善する。
【００８７】
突起１３１５は、対応する表面１３１１，１３１２上を均一に且つ一定に分散されてもよい。しかし、突起１３１５は、写真のようなグラフィック画像を定義するためのあるパターンに従って分布されてもよい。突起１３１５は、ドットパターンとして実現されてもよく、この場合、ドットの密度及び／又はサイズは、表面１３１１，１３１２上で可変されてもよい。突起１３１５を付与する適切な方法の一例は、サンドブラストであり、この場合、所望の密度の変動若しくは他の装飾的な嗜好を与えるためにマスクが使用されてもよい。
【００８８】
尚、日本写真印刷株式会社の特願平１１−２２３８０５で、特開２００１−５２５１９は、ディスプレイ用のバックライトとして光ガイドプレートの使用を開示する。光ガイドプレートは、２つの非平行な表面を含み、１つの表面は、円形の部分による断面形状を有し２０μｍよりも小さい直径を有する非鏡面凸部を備える。凸部に向く光ガイドプレートの近傍では、デバイスは鏡面を含む。光は、プレートの側面で入力され、凸部により部分的に出力される。凸部により出力される光は、鏡面により反射され、光ガイドプレートの全幅を通り、最後に、凸部の反対側の表面にて出力される。かかるデバイスは、オフ状態で透明でなく、それ故に、本発明による原理による変装デバイスとして適切でない。
【００８９】
特別の試験的な実施例では、光ガイドプレート体１３１０は、ガラスから作成され、突起は、ドットパターンでサンドブラストにより作成された。ドットのサイズ（略円形のドットの直径)は可変とされ、ドットの密度は可変とされた。
【００９０】
ディスプレイ状態（即ち変装デバイスが透明であるべきとき）での望ましくない可視性が、ドットサイズの増加と共に増加することが分かった。この点、０．４ｍｍよりも大きいドットサイズは、望ましくない可視性を伴うことが発見され、従って、０．４ｍｍよりも小さいドットサイズが好ましい。一般的に、ドットサイズの好ましい範囲は、２０と２００μｍの間であり、当該サイズは、サンドブラストを用いて良好に達成することができる。約０．１ｍｍのドットサイズは、非常に満足のいく結果を与えることが発見された。より小さいドットも良好の結果を与えることができ、低減された可視性の観点からも好ましいが、マスクを使用する必要性の観点から所定のパターンを作成することはより困難である。
【００９１】
更に、ドット密度がプレート状光源１３００の輝度、及び、これに伴い装飾状態での隠匿性能に大きく影響することが発見された。光ガイドプレート体１３１０の領域がより高いドット密度を有するとき、より多くの光が光ガイドプレート体１３１０と結合されず、従って、より高い局所的な輝度及びより良好な隠匿性能が当該領域で達成される。他方、より多くの光がアウトカップリングを生じ、少ない光が、かかる領域を超えたままとなるので、光生成素子１３２０からの大きな距離での輝度は低減されうり、装飾状態での隠匿性能を低減する。０．１ｍｍのドットサイズに対して、５と５００ドット／ｃｍ２の範囲内のドット密度が適切なトレードオフを提供するようであった。
【００９２】
上述において、変装デバイスは、反射性部材と散乱層の組み合わせを含み、散乱層がプレート状光源を備えると記載されてきた。全体的に見て、散乱層とプレート状光源の組み合わせは、人間の観測者から対象を見えなくするのに適した、変装デバイスの領域上に光の拡散グレアを付与するように機能する。散乱層とプレート状光源の双方は、基本的には、異なる目的を提供する。周囲光を散乱するのでそれ自体が既に隠匿性能を有する散乱層から始まり、プレート状光源は、散乱層に幾らかの拡散光を付加し、散乱層の輝度を増加する。幾らかの拡散光を提供するプレート状光源から始まり、散乱層は、この光を更に散乱し、より拡散させるように機能し、更に、周囲光を散乱することによって輝度を増加する。従って、双方の成分は、互いの機能を支援し補う。しかし、プレート状光源は既に幾分の拡散光を提供するので、このプレート状光源は、既に隠匿性能を有し、適切な設計により、プレート状光源自身による隠匿性能が既に十分であり、従って、別の散乱層を省略できることも可能である。
【００９３】
上述は、例えば複数の有機ＬＥＤ若しくは無機薄膜エレクトロルミネッセンス層によって実現されるアクティブ型のプレート状光源に対して適用するだけでなく、例えば図１３Ａ−１３Ｃを参照して説明したような、パッシブ型のプレート状光源に対して適用する。この理解に基づいて、図１４Ａ−１４Ｄは、別の散乱層が省略された変装デバイスを概略的に示す。
【００９４】
図１４Ａでは、変装デバイス１４０１は、反射性部材９０６とアクティブ型のプレート状光源１４０９の組み合わせを含む。
【００９５】
図１４Ｂでは、変装デバイス１４０２は、観測者２０４に前面１４１１が向けられる突起１４１５を有するプレート体１４１０を含むパッシブ型のプレート状光源１４００との反射性部材９０６の組み合わせを含む。かかる向きを有するデバイスは、図１４Ｃのデバイスに比べて高い光効率を有する。
【００９６】
図１４Ｃでは、変装デバイス１４０３は、ディスプレイ１０４に背面１４１２が向けられる突起１４１５を有するプレート体１４１０を含むパッシブ型のプレート状光源１４００との反射性部材９０６の組み合わせを含む。かかる向きを有するデバイスは、図１４Ｂのデバイスに比べて汚れに対してよりロバストである。
【００９７】
図１４Ｄでは、変装デバイス１４０４は、前面１４１１及び背面１４１２の双方に突起１４１５を有するプレート体１４１０を含むパッシブ型のプレート状光源１４００との反射性部材９０６の組み合わせを含む。従って、実施例１４０２,１４０３の効果が組み合わせられる。更に、互いに異なるパターンで２つの異なる表面１４１１，１４１２にて突起を配設することによって特別な効果を得ることが可能である。
【００９８】
実施例１４０２，１４０３，１４０４では、光生成素子は、常に、１４２０で指示されている。プレート体１４１０及び突起１４１５に対して、図１３Ａ−１３Ｃのプレート体１３１０及び突起１３１５に関連して言及したことと同一のことが当てはまる。
【００９９】
図１４Ａ−１４Ｄでは、変装デバイス１４０１−１４０４は、半透明若しくは切換可能なミラーであってよい反射性部材９０６を含んで示されている。かかる部材は効果的でありうり好ましいが、この部材は、適切な変装デバイスを達成する上で必須ではない。
【０１００】
上述では、プレート状光源及び切換可能な散乱体（例えば図９及び図１０Ａ−Ｂ参照）を含む変装デバイスであって、プレート状光源が側方に配列された少なくとも１つの光生成素子を備える光ガイドプレートとして実現される、変装デバイスの実施例が説明されてきた。上述したように、光生成素子からの距離が大きい位置での輝度が低減されるという問題が生じうる。この問題は、図１５を参照して説明され、図１５は、光ガイドプレート体１３１０（図の下方に示す）における光生成素子１３２０からの距離を水平軸が表すグラフを示す。鉛直軸は、ある位置にて生成される(アウトカップリングを起こす)光の量を表す。この量は、例えば、平方センチメートル当たりの絶対強度として表されるが、光生成素子の強度の割合としてこの量を表すことがより容易である。ある位置でのアウトカップリング効率ｐ（即ち、アウトカップリングを起こす当該位置に到達する光の強度の割合）は、光生成素子からの距離により一定であるべきであることを想定すると、各位置ｉでは、アウトカップリングを起こす光の量Ｌｏｕｔ（ｉ）及び次の位置ｉ＋１に到達する光の量ＩＮＴ（ｉ＋１）は、次のとおり表せる。
Ｌｏｕｔ（ｉ）＝ｐ・ＩＮＴ（ｉ）
ＩＮＴ（ｉ＋１）＝（１−ｐ）・ＩＮＴ（ｉ）
更に明らかなように、Ｌｏｕｔ（ｉ）は、従って、図１５に示すように、ログ曲線として図表により表せる。
【０１０１】
ｐが比較的小さい場合、光ガイドプレート体１３１０の範囲に亘るＬｏｕｔ（ｉ）の減少は、知覚不能若しくは許容可能なほど小さくなる。しかし、プレート状光源の光強度は、比較的小さくなる。ｐが増加する場合、光ガイドプレート体に近い位置（小さい値のｉ）でのプレート状光源の表面光強度は増加するだろうが、不可避的に光ガイドプレート体から遠い位置でのプレート状光源の表面光強度は、光ガイドプレート体１３１０のサイズに依存して、あまり増加せず、若しくは、減少さえするだろう。従って、光ガイドプレート体１３１０の範囲に亘るＬｏｕｔ（ｉ）の減少は増加するだろう。
【０１０２】
従って、ドットサイズ及びドット密度は均一であるが、光出力は、均一でなく、これは、許容可能でない場合がある。ある程度、この問題は、光生成素子からの距離の関数としてアウトカップリング効率ｐを増加するようにドットサイズ及び／又はドット密度を不均一にすることによって低減することができる。代替的に及び／又は追加的に、光ガイドプレート体の両側に光生成素子を配列することは可能である。
【０１０３】
図１６は、本発明によるその他のアプローチを示す。図は、変装デバイス１６００の切換可能な散乱体１６５０の前面視を概略的に示す。変装デバイス１６００は、また、散乱体１６５０の背後に配置されそれ故に見えないプレート状光源を含む。プレート状光源は、パッシブ型であり、例えば、上述のような、散乱体の左側に示すような側方の照明１６２０を備えるものにより実現される。切換可能な散乱体１６５０の切換を制御するコントローラは、１６７０で示される。
【０１０４】
本発明のこの局面によれば、切換可能な散乱体１６５０は、複数の長手方向のセグメント１６６０であって、セグメント数１からＮの範囲である添え字ｉで指示される個々のセグメントへ細分される。セグメント１６６０は、相互に同一の幅を有してよいが、これは必須でない。セグメント１６６０の長手方向の寸法は、光入力側面１６２１に平行に向けられ、光入力側面１６２１は、単一又は複数の光生成素子１６２０が配置される側の側面である。ｉの増加と共に、単一又は複数の光生成素子１６２０から長手方向のセグメント１６６０（ｉ）までの距離が大きくなる。
【０１０５】
散乱体セグメント１６６０（ｉ）は、個々に独立して切換可能である。コントローラ１６７０は、それぞれの散乱体セグメント１６６０（１）、１６６０（２）、．．．１６６０（Ｎ）に結合される散乱体制御出力１６７１（１）、１６７１（２）、．．．１６７１（Ｎ）を有する。図示のように、コントローラ１６７０は、また、単一又は複数の光生成素子１６２０に結合される制御出力１６７２を有してもよい。
【０１０６】
コントローラ１６７０は、時系列の態様で散乱体セグメント１６６０（ｉ）を駆動する。より詳細には、コントローラ１６７０は、１つの特定の散乱体セグメント１６６０（ｊ）が他の全ての散乱体セグメント１６６０（ｉ），ｉ≠ｊが非散乱状態にある間に散乱状態となるような態様で、それぞれの散乱体セグメント１６６０（ｉ）に対する散乱体制御出力１６７１（ｉ）に低制御信号Ｓｃ（ｉ）を生成する。更に、コントローラ１６７０は、所定のセグメント維持持続時間τ（ｊ）だけこの状態を維持し、次いで、次の特定の散乱体セグメント１６６０（ｊ＋１）が他の全ての散乱体セグメント１６６０（ｉ），ｉ≠ｊ＋１が非散乱状態にある間に散乱状態となる次の状態へと継続する。これは、全ての散乱体セグメントが散乱状態へと短い間切り換えられるまで繰り返され、次いで、このサイクルが繰り返される。即ち、散乱状態は、散乱体上で走査される。周期期間Tは、Στ（ｊ）として規定できる。
【０１０７】
散乱体セグメントの数は、少なくとも２つに等しいだろうが、原理上、所望の任意の数を有してよい。図面では、セグメントの数は、８個で示されている。
【０１０８】
このアプローチの利点は、光ガイドプレート体（例えば、図１３の１３１０）からアウトカップリングを起こす光の量が、非散乱状態にある散乱体セグメントに対しては比較的低く、散乱状態にある散乱体セグメントに対しては比較的高いことである。上述のような光強度の減少は、散乱状態にある散乱体セグメントの全幅に亘って観測されるだけであり、この幅に依存して、かかる減少は、pに対して比較的高い値のときでも比較的低くなることができる。
【０１０９】
当然ながら、散乱状態にある散乱体セグメント（１つ以上も可）が変装効果を有する一方、他のセグメントは、実際には、変装効果を有さない。この状況は瞬間的であり、セグメント維持持続時間τだけ継続する。周期期間Tよりも大きな時間スケールでは、すべてのセグメントは、部分的に変装状態となっており、変装比は、DR＝τ（ｊ）／Ｔとして規定できる。周期期間Tが十分に短い場合、例えば１０ｍｓ若しくはそれより短い場合、連続的な変装若しくは“走査する変装”は、人の眼にはほとんど知覚可能でないか全く知覚可能でない。各散乱体セグメントに対して、平均の出力光量は、DR-Loutと書くことができる。重要な側面は、この平均の出力光量が全てのセグメントに対して基本的に同一であることができることである。これは、図１６において散乱体１６５０に位置合わせされたグラフ内の２つの曲線で示されており、そこでは、１つの曲線１６８２は、第２の散乱体セグメントが散乱状態にあるとき（ｊ＝２）の光分布を表し、その他の曲線１６８６は、第６の散乱体セグメントが散乱状態にあるとき（ｊ＝６）の光分布を表す。第６の散乱体セグメントの光強度は、第１から第５のセグメントがほとんど光を“消費”しないという事実に起因して、第２の光強度と同一レベルであることが分かる。
【０１１０】
散乱体セグメントの数若しくはセグメントの幅は、均一性を改善するために選択されることができる。光生成素子１６２０の光強度を一定に維持することで、セグメントあたりの減少は、散乱体セグメントの数を増加させることによって減少することができる。
【０１１１】
散乱体が、１つ以上の光生成素子から離れた散乱体セグメントに対する光の損失に依然として悩まされる場合、これを、１つ以上の光生成素子からの距離の増加（即ち、増加するｊ）と共にセグメント維持持続時間τ（ｊ）を増加させることによって補償することが可能である。また、散乱体セグメントが単に散乱状態若しくは非散乱状態を選択することが可能でないが、散乱の効率ｐを制御することが可能であることも、可能である。この場合、光の損失は、１つ以上の光生成素子からの距離の増加（即ち、増加するｊ）と共に散乱効率ｐ（ｊ）が増加するようにコントローラによりセグメントを制御させることによって補償することが可能である。
【０１１２】
上述の説明において、１つ以上の光生成素子１６２０の光強度が時間と共に一定であることが想定された。しかし、図示の実施例では、コントローラ１６７０は、１つ以上の光生成素子１６２０の光強度を制御する１つ以上の光生成素子１６２０に結合される制御出力１６７２を有する。この場合、光の損失は、瞬間的な散乱セグメント１６６０（ｊ）と１つ以上の光生成素子との間の距離の増加（即ち増加するｊ）に比例して光強度が増加する態様で、１つ以上の光生成素子をコントローラにより制御させることによって補償することができる。
【０１１３】
図示の実施例では、１つ以上の光生成素子１６２０は、変装デバイス１６００の１つの側面１６２１に沿って配設され、散乱体１６５０は、この１つの側面に平行に、即ち図の垂直方向に第１の複数の個々の制御可能なセグメント１６６０へと細分される。光は、この１つの側面１６２１及び当該個々に制御可能なセグメント１６６０のみに垂直に、即ち図の水平方向に伝播すると想定する。均一性は、変装デバイス１６００の反対側の側面１６２２に沿って１つ以上の光生成素子を配設することによっても改善することができる。均一性は、更に、散乱体１６５０が第１の複数のセグメントに垂直な第２の複数の個々に制御可能なセグメントへと分割される場合に改善することができ、この際、第２の１つ以上の光生成素子が、変装デバイス１６００の当該１つの側面１６２１に垂直な第３の側面１６２３に配設され、また、考えられることとして、当該第３の側面１６２３の反対側の第４の側面１６２４に沿って更なる１つ以上の光生成素子が配設される。この第２の複数のセグメントの時系列の制御のために、第１の複数のセグメントに関して言及したものと同一のことが当てはまるが、この第２の複数のセグメントの時系列制御は、第１の複数のセグメントの時系列生後から完全に独立してもよい。
【０１１４】
要約すると、本発明は、画像ディスプレイ装置１００であって、
・第１方向のディスプレイ光２１０の放出により画像を表示するディスプレイデバイス１０４と、
・ディスプレイデバイス１０４の前側に配置され、周囲光２０８の少なくとも一部を散乱する散乱層９０２と、
・散乱層９０２に光学的に結合され、散乱層９０２に平行に配設される透明なプレート型光源９５０とを含む、画像ディスプレイ装置１００を提供する。
【０１１５】
透明なプレート型光源９５０は、パッシブ型の光源であってよく、その場合、少なくとも１つの光源９６７は、プレート型光源９５０の縁部に沿って配設される。
【０１１６】
ディスプレイデバイス１０４がオンであるとき、散乱層９０２及びプレート状光源９５０は透明である。ディスプレイデバイス１０４がオフであるとき、散乱層９０２は散乱し、プレート状光源９５０はオンである。
【０１１７】
本発明は、図面及び上述の説明に詳細に図示され説明されているが、当業者には明らかなように、かかる図示及び説明は、図解的若しくは模範的なものであり、制限的なものではない。本発明は、開示される実施例に限定されない。むしろ、幾つかの変形例及び修正例が、添付の請求項に定義されるような本発明の保護範囲内で可能である。
【０１１８】
変装デバイスは、画像ディスプレイ装置の部品であって、当該装置のディスプレイスクリーンを変装する若しくは見えなくするための部品として、説明されてきた。しかし、かかる変装装置は、既存のディスプレイスクリーンの前側に配置されるために、別のデバイスとして提供されてもよい。更に、変装装置は、対象を選択的に隠す若しくは表示するための他の用途でも有用でありうる。かかる対象は、アクティブに光を放出してもしなくてもよい。
【０１１９】
尚、プレート状光源９５０に関連して使用される光源９６７は、１色の光のみ、例えば白色光のみを放出してもよいが、これらの光源９６７が可変の色で光を放出することも可能であり、従って、隠す光を壁の外観に適合させることも可能であり、例えば、これらの光源は、RGBタイプであってよい。
【０１２０】
開示した実施例に対する他の変形は、クレームされた本発明を実施する際に、図面及び明細書及び添付の特許請求の範囲から当業者により理解でき、実現されることができる。単語“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）”は、他の要素やステップの存在を除外するものでなく、要素に付される単数表現は、複数を除外するものでない。ある手段が、相互に異なる従属項の請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが効果的に使用できないことを意味するものではない。原文の請求項において、カッコ内の参照符号は、請求項を限定するのに解釈されるべきでない。特定の実施例に関連して記載された特徴は、また、記載された他の実施例にも適用されることができる。
【図１Ａ】
2010520494.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2010520494.tif 000021
【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
2010520494.tif 000023
【図１４Ｂ】
2010520494.tif 000024
【図１４Ｃ】
2010520494.tif 000025
【図１４Ｄ】
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【図１５】
2010520494.tif 000027
【図１６】
2010520494.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向のディスプレイ光の放出により画像を表示するディスプレイデバイスと、
前記ディスプレイデバイスの前側に配置され、周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に光学的に結合され、前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含む、画像ディスプレイ装置。
【請求項２】
次の特徴［ａ］〜［ｅ］のうちの１つを更に有する請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
［ａ］当該装置は、前記散乱層と前記ディスプレイデバイスの間に配置され、前記散乱された周囲光の少なくとも一部を反射し前記ディスプレイ光の少なくとも一部を通す反射性部材を更に含む、
［ｂ］前記プレート型光源は、前記散乱層の前側に配設される、
［ｃ］前記プレート型光源は、前記散乱層の後側に配設される、
［ｄ］前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、
［ｅ］変装デバイスを駆動するドライバを更に含み、前記ドライバは、前記ディスプレイデバイスのＯＮ／ＯＦＦ状態に従って前記変装デバイスを切り換えるように構成される。
【請求項３】
前記プレート型光源は、パッシブ型の光源であり、少なくとも１つの光生成素子が、前記プレート型光源の縁部に沿って配設され、
好ましくは、前記プレート型光源は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項４】
前記プレート型光源は、アクティブ型の光源であり、
好ましくは、前記プレート型光源は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、光放出状態若しくは光非放出状態のいずれかで動作できる、請求項１に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスに位置合わせされた中心部位と、少なくとも１つの周辺部位とを含み、それぞれの部位は、他方の部位から独立して、散乱状態若しくは非散乱状態のいずれかで動作できる、請求項４に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項６】
第１方向のディスプレイ光の放出により画像を表示するディスプレイデバイスと、
前記ディスプレイデバイスの前側に配置され、周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含み、
前記プレート型光源は、パッシブ型の光源であり、少なくとも１つの光生成素子が、前記プレート型光源の縁部に沿って配設され、
前記プレート型光源は、２つの略平行な主要な表面を備える透明な光ガイドプレート体を含み、前記主要な表面の少なくとも一方は、永久的な突起を備える、画像ディスプレイ装置。
【請求項７】
前記突起は、前記表面から突出する材料部位及び／又は前記表面に凹設されたくぼみとして実現され、又は、
前記突起は、サンドブラストにより配設される、請求項６に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項８】
前記突起は、前記散乱層から離れる向きの前記表面に配設される、請求項６に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項９】
前記散乱層は、前記ディスプレイデバイスと前記透明な光ガイドプレート体の間に位置し、前記突起は、前記ディスプレイデバイスから離れる向きの前記表面にて配設され、又は、
前記透明な光ガイドプレート体は、前記ディスプレイデバイスと前記散乱層の間に位置し、前記突起は、前記ディスプレイデバイスに向かう向きの前記表面にて配設される、請求項８に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記突起は、ドットパターンで配設され、
好ましくは、前記ドットは、２０から２００μｍの間の範囲内のサイズを有し、好ましくは、略１００μｍのサイズを有し、又は、
前記ドットの密度は、単位平方センチメートル当たり５から５００ドットの範囲内である、請求項６に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、前記光ガイドプレート体の前記表面に亘って変化し、
好ましくは、前記ドットの密度及び／又は前記ドットのサイズは、光ガイドプレートの光アウトカップリング効率ｐが前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加するように適合される、請求項６に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記散乱層は、互いに平行な複数の長手方向のセグメントであって、個別且つ独立に切換可能なセグメントへと細分される切換可能な散乱体として実現され、
当該装置は、更に、前記散乱体のセグメントのそれぞれを制御する制御出力を備えるコントローラを含み、
前記コントローラは、前記セグメントを散乱状態へと時系列態様で切り換えるように適合される、請求項３又は６に記載の画像ディスプレイ装置。
【請求項１３】
次の特徴［ａ］〜［ｄ］のうちの１つを更に有する請求項１２に記載の画像ディスプレイ装置。
［ａ］前記コントローラは、個々のセグメントのそれぞれを散乱状態で所定のセグメント維持持続時間維持し、前記セグメント維持持続時間は、前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する、
［ｂ］前記コントローラは、散乱の効率が前記光生成素子からの距離が増加するにつれて増加する態様で、前記散乱体のセグメントの散乱の効率ｐを可変する、
［ｃ］前記コントローラは、１つ以上の光生成素子の光強度を制御するために前記光生成素子に結合される光制御出力を有し、
前記コントローラは、瞬間的に散乱するセグメントと前記１つ以上の光生成素子との間の距離の増加に比例して前記光強度が増加されるような態様で、前記散乱体のセグメントの時系列の制御に対応して前記１つ以上の光生成素子の光強度を可変する、
［ｄ］前記切換可能な散乱体は、また、前記第１の複数のセグメントに垂直な第２の個々に制御可能なセグメントへと細分され、
前記コントローラは、また、前記第２の複数のセグメントを散乱状態へと時系列で切り換えるように適合される。
【請求項１４】
周囲光の少なくとも一部を散乱する散乱層と、
前記散乱層に光学的に結合され、前記散乱層に平行に配設される透明なプレート型光源とを含み、
更に、前記散乱層に平行に配設され、反射側が前記散乱層に向く反射性部材を含む、変装デバイス。
【請求項１５】
前記プレート型光源は、前記散乱層における前記反射性部材から離れる向きの側に配設され、又は、
前記プレート型光源は、前記散乱層と前記反射性部材の間に配設される、請求項１４に記載の変装デバイス。
【国際調査報告】
2010520494.tif 000029
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