(57)【要約】【課題】異なる複数の情報を表示できる液晶表示装置および表示方法を提供する。【解決手段】液晶表示素子２と、点灯する時間が相互に重複しない周期で点滅する第１の光線束４および第２の光線束５を発生させ、第１の光線束と第２の光線束を液晶表示素子に対して異なる角度で入射させる光照射手段３とを有している。【選択図】      図１
2005024737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示素子と、点灯する時間が相互に重複しない周期で点滅する第１の光線束および第２の光線束を発生させ、前記第１の光線束と第２の光線束を前記液晶表示素子に対して異なる角度で入射させる光照射手段とを有している液晶表示装置。
【請求項２】
前記光照射手段は、前記第１の光線束を発生させる第１の光源と、前記第２の光線束を発生させる第２の光源を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光照射手段は、導光板を有し、前記第１の光源および前記第２の光源は、前記導光板の異なる辺に沿って配置されている請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光照射手段は、前記導光板と前記液晶表示素子との間にヘーズが１０％以上５０％以下の拡散板を有する請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光照射手段は、光源と液晶シャッタを有し、前記液晶シャッタを用いて前記光源からの光を前記第１の光線束および前記第２の光線束に分割する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記第１の光線束を前記液晶表示素子に入射することで生成された第１の表示光と、前記第２の光線束を前記液晶表示素子に入射することで生成された第２の表示光とを同じ方向に向ける光学系を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
液晶表示素子と、前記液晶表示素子に光を照射する光照射手段とを有する液晶表示装置の表示方法であって、
前記光照射手段は、点灯する時間が相互に重複しない周期で点滅する第１の光線束および第２の光線束を発生させ、前記第１の光線束と第２の光線束を前記液晶表示素子に対して異なる角度で入射させ、
前記液晶表示素子は、前記第１の光線束および前記第２の光線束の点灯と同期して異なる情報を表示することを特徴とする液晶表示装置の表示方法。
【請求項８】
前記第１の光線束および前記第２の光線束の点滅する回数は、それぞれ３０回／秒以上である請求項７に記載の液晶表示装置の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子と液晶表示素子に光を照射する光照射手段とを有する液晶表示装置およびその表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶表示素子と液晶表示素子に光を照射する光照射手段とを有する液晶表示装置は、テレビジョン、コンピュータ、プロジェクタ、カーナビゲーション、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどの表示部として広く利用されている。
【０００３】
情報を表示する媒体である液晶表示装置は、より多くの情報を表示することを常に求められていた。従来は、液晶表示装置の表示画面を大きくしたり、画素を微細化させたりして、画素数を増やして多くの情報を画面上に表示していた。つまり、液晶表示装置が表示できる情報の量は、画素数によって決定されるのが常識だった。
【０００４】
他方、従来、表示装置に対して複数の異なる情報を表示する場合は、マルチウィンドウ方式が採用されており、表示画面上に複数のウィンドウ（窓）と呼ばれる領域を画定し、各ウィンドウに一つづつ相互に異なる情報を表示させていた。このマルチウィンドウ方式には、表示画面を完全に幾つかに分けて使うタイリング方式と、他のウィンドウの一部に重ねて表示するオーバーラップ方式があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−２２１７７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、カーナビゲーションや携帯情報端末などは、搭載できる表示装置の大きさに制限があり、表示する情報量を増やすために画素を微細化しても限度があった。また、プロジェクタなどの投影式の表示装置においては、複数のプレゼンターがプレゼンテーションを行うため、それぞれ異なる情報を同時に表示したいという要求もあった。
【０００７】
従来のマルチウィンドウ方式は、タイリング方式であっても、オーバーラップ方式であっても、画素数によって決定される情報の量を超えて表示するものではなく、複数の情報を表示できても、一つの情報に対して割り当てられる画素数は少ないものであった。
【０００８】
本発明は、情報量が多く異なる複数の情報を表示できる液晶表示装置およびその表示方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子と、点灯する時間が相互に重複しない周期で点滅する第１の光線束および第２の光線束を発生させ、前記第１の光線束と第２の光線束を前記液晶表示素子に対して異なる角度で入射させる光照射手段とを有する。
【００１０】
このような構成を採用したことにより、点灯する時間が相互に重複しないので第１の光線束および第２の光線束によって異なる情報を表示することができ、各光線束の入射角が異なるので、見る角度によって異なる複数の情報を表示することができるのである。
【００１１】
更に、本発明の液晶表示装置は、前記光照射手段が、前記第１の光線束を発生させる第１の光源と、前記第２の光線束を発生させる第２の光源を有することを特徴とする。
【００１２】
かかる構成を採用すると、簡単な構成で実施することができ、設計の範囲を広げることができる。例えば、第１の光源および第２の光源の配置によって、容易に第１の光線束および第２の光線束の向きや液晶表示素子への入射角を調節できる。
【００１３】
更に、本発明の液晶表示装置は、前記光照射手段が、導光板を有し、前記第１の光源および前記第２の光源が、前記導光板の異なる辺に沿って配置されていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成を採用すると、導光板を利用することで光照射手段の厚さを薄くすることができ、液晶表示装置を小型にすることができる。
【００１５】
更に、本発明の液晶表示装置は、前記光照射手段が、前記導光板と前記液晶表示素子との間にヘーズが１０％以上５０％以下の拡散板を有することを特徴とする。
【００１６】
かかる構成を採用すると、拡散板によって液晶表示素子に入射する第１の光線束および第２の光線束の均一性を高めることができる。また、拡散板のヘーズを１０％以上５０％以下としているので、不要な光漏れを抑制することができる。
【００１７】
更に、本発明の液晶表示装置は、前記光照射手段が、光源と液晶シャッタを有し、前記液晶シャッタを用いて前記光源からの光を前記第１の光線束および前記第２の光線束に分割することを特徴とする。
【００１８】
かかる構成を採用すると、光源を一つにすることができ、消費電力を減らすことができる。また、液晶シャッタを開閉することで、容易に第１の光線束と第２の光線束を交互に点滅させることができる。
【００１９】
更に、本発明の液晶表示装置は、前記第１の光線束を前記液晶表示素子に入射することで生成された第１の表示光と、前記第２の光線束を前記液晶表示素子に入射することで生成された第２の表示光とを同じ方向に向ける光学系を有することを特徴とする。
【００２０】
かかる構成を採用すると、第１の表示光および第２の表示光をスクリーンに投影し、スクリーンに２画面分の情報を表示することができる。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置の表示方法は、液晶表示素子と、前記液晶表示素子に光を照射する光照射手段とを有する液晶表示装置の表示方法であって、前記光照射手段は、点灯する時間が相互に重複しない周期で点滅する第１の光線束および第２の光線束を発生させ、前記第１の光線束と第２の光線束を前記液晶表示素子に対して異なる角度で入射させ、前記液晶表示素子は、前記第１の光線束および前記第２の光線束の点灯と同期して異なる情報を表示することを特徴とする。
【００２２】
このような構成を採用したことにより、点灯する時間が相互に重複しないので第１の光線束および第２の光線束によって異なる情報を表示することができ、各光線束の入射角が異なるので、見る角度によって異なる複数の情報を表示することができるのである。
【００２３】
更に、本発明の液晶表示装置の表示方法は、前記第１の光線束および前記第２の光線束の点滅する回数が、それぞれ３０回／秒以上であることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成を採用すると、観察者は、第１の光線束および第２の光線束の点滅を感じることなく連続した画像として認識することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２６】
図１は、本発明の液晶表示装置１の概略断面図である。液晶表示装置１は、液晶表示素子２と光照射手段３とを有している。光照射手段３は、第１の光線束４および第２の光線束５を発生させて、それらを液晶表示素子２に対して異なる角度で入射させるようになっている。液晶表示素子２に入射した第１の光線束４は、液晶表示素子２に表示された情報を表示する第１の表示光６となり、液晶表示素子２に入射した第２の光線束５は、液晶表示素子２に表示された情報を表示する第２の表示光７となる。第１の光線束４および第２の光線束５は入射角が異なるから、第１の表示光６および第２の表示光７は別の角度で観察されることになる。
【００２７】
また、第１の光線束４および第２の光線束５は、図２に示すように、それぞれ点灯する時間が重複しない周期で点滅している。図２において、横軸は時間軸であり、（Ａ）は第１の光線束４の点滅の周期、（Ｂ）は第２の光線束５の点滅の周期、（Ｃ）は液晶表示素子２に表示されている画像の内容を示している。このため、第１の光線束４による第１の表示光６と第２の光線束５による第２の表示光７には別々の情報を表示できる。
【００２８】
すなわち、第１の光線束４が点灯している間は、液晶表示素子２には画像Ａが同期して表示されているので、図３（Ａ）に示すように、第１の表示光６で画像Ａを表示でき、第２の光線束５が点灯している間は、液晶表示素子２には画像Ｂが同期して表示されているので、図３（Ｂ）に示すように、第２の表示光７で画像Ｂを表示できるのである。
【００２９】
更に、第１の光線束４および第２の光線束５の点滅する回数を、それぞれ３０回／秒以上とすれば、観察者は、それぞれ点滅を感じることなく連続した画像として認識できるのである。
【００３０】
このように本発明の液晶表示装置は、見る角度によって第１の表示光６と第２の表示光７の異なる画像を表示することができ、たとえば、カーナビゲーションのディスプレイに応用して、運転席と助手席で異なる画像を表示することもできる。
【００３１】
更に、第１の表示光６と第２の表示光７を同じ方向に向ける光学系を設ければ、複数の情報を表示させることができる。この時、第１の光線束４および第２の光線束５の点滅する回数が、それぞれ３０回／秒以上であれば、観察者にとっては、画素数以上の情報を同時に表示されることになる。同じ方向に向ける光学系として投射レンズを採用すれば、プロジェクタなどの投写型ディスプレイに応用することもできる。
【００３２】
図４乃至図６は、第１の表示光および第２の表示光を発生させる光照射手段の具体的な実施形態を示すものである。
【００３３】
図４において、液晶表示素子４０の背面側に設けられた光照射手段４１は、第１の光線束４２を発生させる第１の光源４３と、第２の光線束４４を発生させる第２の光源４５を有している。第１の光源４３および第２の光源４５には、点灯する時間が重複しない周期で点滅するような信号がそれぞれ加えられる。図４では、第１の光源４３および第２の光源４５から発生した第１の光線束４２および第２の光線束４４は、直接、液晶表示素子４０に入射するので、第１の光源４３および第２の光源４５の向きを変えることで、第１の光線束４２および第２の光線束４４が液晶表示素子４０に入射する角度を異ならせることができる。
【００３４】
更に、図４においては、光照射手段４１は、各光源４３，４５に反射機構４６，４７を設けて、第１の光線束４２および第２の光線束４４の指向性を高めている。また、図４においては、光学系４８を設けて、第１の表示光および第２の表示光をスクリーンに向けて投影し、スクリーンに２画面分の情報を表示できる投写型ディスプレイとしている。
【００３５】
このように、第１の光線束および第２の光線束を発生させるために、２つの光源を用いるという簡単な構成で実施することができ、各光源の配置によって、容易に第１の光線束および第２の光線束の向きや液晶表示素子への入射角を調節できる。また、第１の光線束と第２の光線束において、異なる波長としたり、光強度を変えたりすることも容易に実現できるので、設計の範囲を広げることができる。
【００３６】
図５においても、液晶表示素子５０の背面側に設けられた光照射手段５１は、第１の光線束５２を発生させる第１の光源５３と、第２の光線束５４を発生させる第２の光源５５を有している。更に、光照射手段５１では、液晶表示素子５０の背面側に導光板５６を有しており、第１の光源５３および第２の光源５５は、導光板５６の異なる辺に沿って配置されている。第１の光源５３および第２の光源５５には、点灯する時間が重複しない周期で点滅するような信号がそれぞれ加えられる。図５では、第１の光源５３および第２の光源５５が導光板５６の異なる辺に配置されているので、各光源から発生した第１の光線束５２および第２の光線束５４は、異なる方向に進んでいくから、導光板５６を経て液晶表示素子５０に異なる角度で入射するのである。更に、導光板５６の裏面にマイクロレンズを配置することで、第１の光線束５２および第２の光線束５４の指向性を高めることができる。
【００３７】
図５に示す構成の光照射手段５１は、導光板を利用しているので、厚さを薄くすることができ、液晶表示装置を小型にすることができる。
【００３８】
更に、光照射手段５１は、導光板５６の表面側、即ち液晶表示素子５０との間に拡散板５７を設けて、第１の光線束５２および第２の光線束５４の均一性を高めても良い。拡散板５７は、そのヘーズ（曇価）が大きいほど、拡散板の中で光線束が拡散し、光の進む方向がランダムに、すなわち均一になる。拡散板５７を設ける場合、ヘーズを１０％以上５０％以下、より好ましくは１０％以上３０％以下にすると、第１の光線束５２および第２の光線束５４が過剰に拡散して意図しない方向への光漏れが低減できる。ヘーズの具体的な測定方法はＪＩＳのＫ７１０５「プラスチックの光学的特性試験方法」に定められているように、拡散透過率と全光線透過率の比から求めることができる。
【００３９】
図６において、液晶表示素子６０の背面側に設けられた光照射手段６１は、光源６２、液晶シャッタ６３および光学系６４を有している。液晶シャッタ６３は、例えば左半分６３ａと右半分６３ｂを交互に開閉することで、光源６２からの光を第１の光線束６５および第２の光線束６６に分割することができる。つまり、液晶シャッタの左半分６３ａが開いている間は、右半分６３ｂは閉じており、光源６２からの光は、左半分６３ａを通過して第１の光線束６５となり、液晶シャッタの右半分６３ｂが開いている間は、左半分６３ａは閉じており、光源６２からの光は、右半分６３ｂを通過して第２の光線束６６となる。したがって、液晶シャッタ６３の開閉する周波数によって、第１の光線束６５および第２の光線束６６の点滅する回数が決定される。そして、第１の光線束６５および第２の光線束６６は、光学系６４によって、液晶表示素子６０に入射する角度を異ならせることができる。
【００４０】
このように、図６に示す構成では、光源を一つにすることができ、消費電力を減らすことができる。また、液晶シャッタを開閉することで、容易に第１の光線束と第２の光線束を交互に点滅させることができる。
【００４１】
なお、上記実施の形態においては、第１および第２の光線束を用いて、２画面分の情報を表示したが、更に他の光線束を別の角度で液晶表示素子に入射させて、表示する情報量を増やすこともできる。また、上記実施の形態においては、光照射手段を液晶表示素子の背面側に設けた透過型液晶表示装置を示したが、光線束を前面側から入射させる反射型液晶表示装置に対しても適用することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の液晶表示装置は、点灯する時間が相互に重複しないので第１の光線束および第２の光線束によって異なる情報を表示することができ、各光線束の入射角が異なるので、見る角度によって異なる複数の情報を表示することができる。
【００４３】
更に、第１の光線束を発生させる第１の光源と、第２の光線束を発生させる第２の光源を有する光照射手段を採用すると、簡単な構成で実施することができ、設計の範囲を広げることができる。
【００４４】
更に、光照射手段が、導光板を有し、第１の光源および第２の光源が、導光板の異なる辺に沿って配置されている構成を採用すると、光照射手段の厚さを薄くすることができ、液晶表示装置を小型にすることができる。
【００４５】
更に、光照射手段が、導光板と液晶表示素子との間にヘーズが１０％以上５０％以下の拡散板を有すると、拡散板によって液晶表示素子に入射する第１の光線束および第２の光線束の均一性を高めることができる。また、拡散板のヘーズを１０％以上５０％以下としているので、不要な光漏れを抑制することができる。
【００４６】
更に、光照射手段が、光源と液晶シャッタを有し、液晶シャッタを用いて光源からの光を第１の光線束および第２の光線束に分割する構成を採用すると、光源を一つにすることができ、消費電力を減らすことができる。また、液晶シャッタを開閉することで、容易に第１の光線束と第２の光線束を交互に点滅させることができる。
【００４７】
また、第１の光線束および第２の光線束の点滅する回数が、それぞれ３０回／秒以上でれば、観察者は、第１の光線束および第２の光線束の点滅を感じることなく連続した画像として認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の実施形態を示す概略断面図
【図２】（Ａ）は第１の光線束の点滅の周期、（Ｂ）は第２の光線束の点滅の周期、（Ｃ）は液晶表示素子に表示されている画像の内容を示す図
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は本発明の液晶表示装置の表示方法を説明する概略断面図
【図４】本発明の液晶表示装置における光照射手段の実施形態の一つを示す図
【図５】本発明の液晶表示装置における光照射手段の実施形態の他の一つを示す図
【図６】本発明の液晶表示装置における光照射手段の実施形態の他の一つを示す図
【符号の説明】
１                        液晶表示装置
２                      液晶表示素子
３                        光照射手段
４                        第１の光線束
５                        第２の光線束
【図１】
2005024737.tif 000003
【図２】
2005024737.tif 000004
【図３】
2005024737.tif 000005
【図４】
2005024737.tif 000006
【図５】
2005024737.tif 000007
【図６】
2005024737.tif 000008