(57)【要約】機械的構成を使用することなく、精度及び耐久性が高く、観者の位置移動に迅速に対応させて光源の発光位置を移動させることができる画像表示手段１２を備えた平面画像表示装置用光源装置１０を、白色ＬＥＤ１あるいはＲＧＢのＬＥＤを配列したＬＥＤアレイ１１と、このＬＥＤアレイの白色ＬＥＤを点灯制御するＬＥＤ制御手段１３と、を備えて構成した。
2004046800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置であって、この光源装置は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢのＬＥＤを一体に配列したＬＥＤアレイと、このＬＥＤアレイの白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御するＬＥＤ制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置用光源装置。
【請求項２】
ＬＥＤアレイは、上記ＬＥＤを直列状、弧状、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置したことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項３】
ＬＥＤ制御手段は、ＬＥＤアレイの白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを上下左右方向に高速で点灯スキャンさせることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項４】
画像表示装置は、観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記位置情報に基づいて、観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項５】
画像表示装置は観者が操作するコントローラを備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記コントローラの操作情報に基づいて、観者の観察画像を変化させるよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項６】
画像表示装置は観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記位置情報に基づいて、各観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とする請求２又は請求項３のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項７】
画像表示装置用光源装置はテレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の画像表示装置に使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【発明の詳細な説明】
発明の技術背景
【技術分野】  この発明は、少しのＬＥＤを高速に操作点灯させ、広い視野角で観者に画像を表示し、観者が左右に移動しても或は多視点・多人数でも画像を見ることが可能な画像表示装置用光源装置に係り、特に透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置に関する。
従来技術
従来平面の画像を表示する画像表示装置として、以下のものがある。これは図４に示すように、蛍光灯等で構成された光源６５の光をフレネルレンズ６３で平行光として液晶表示素子６２に照射し、配置したものが開示されている。
しかしながら、上述した発明の場合、視可能範囲が制限されているため、観者の位置が多少でも左右にずれると観者には画像が観察できないという問題があった。このような、問題に対処して、観者の位置を測定し、この移動に対応させて光源６５ａ、６５ｂを機械的に移動（図４中矢印Ａで示した）させることも考えられるがが、対応速度が遅く、また機械的移動装置の消耗もあって耐久性がなく、実用性がないという問題を有していた。
この発明はかかる現状に鑑み創案されたものであって、その第１の目的は、機械的構成を使用することなく、精度及び耐久性が高く、観者の位置移動に関係なく、観者に鮮明な画像を表示できる画像表示装置用光源装置を提供することである。なお、本発明では、光源の発光位置を移動制御することを点灯制御ということとする。
また、本発明の第２の目的は、高速でオン・オフできる光源を提供することにより、同期信号やブランキング期間は光源をオフできるようにすることができ、不要な残像や干渉を除去できると共に、消費電力が少なくすることができる画像表示装置用光源装置を提供することである。本発明では、このように同期信号やブランキング期間は光源をオフできるようにすることを点滅制御ということとする。
またさらに、本発明の第３の目的は、平面画像表示装置において限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる画像表示装置用光源装置を提供することである。尚、この場合には、目の位置を検出するための公知の超音波追尾装置・赤外線追尾装置或は画像認識追尾装置を用いることで、観者の目が移動した場合であっても、或は、多人数でも明るく鮮明な平面画像を表示することができる。
発明の概要
本発明は、以下の手段により前記課題を解決するものである。
請求項１に記載の発明は、透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置であって、この光源装置は、白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを配列したＬＥＤアレイと、このＬＥＤアレイの白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御するＬＥＤ制御手段と、を備えて構成されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、光源として消費電力が少なく、しかも、オン・オフのスイッチング速度が早い白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを使用しているので、ＬＥＤ制御手段の制御により自由な光源の点灯を行うことができる他、消費電力を少ないものとすることができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のＬＥＤアレイは、上記ＬＥＤを直列状、弧状、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置したことを特徴とする。本発明によれば、表示すべき目的の画像に適応したＬＥＤの配置を選択することができる。このように、本発明では、ＬＥＤアレイはＬＥＤが一列に直線的に配置されたものの他、ＬＥＤが一列に並べられていれば、全体としてはどのような形状のものであってもよい。また、ＬＥＤ列は、一列に限定されるものではなく、目的に応じて複数列を並べて構成してもよい。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置用光源装置のＬＥＤアレイのＬＥＤを、上下左右方向に高速で点灯スキャンさせることを特徴とするものである。本発明によれば、平面画像表示装置において限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる。このため、限られた光源（ＬＥＤ）で、携帯電話、携帯ゲーム機のように小さい表示画面に対して観者の観察位置が移動し易い表示装置において、観者の位置を検出することなく、観者が表示画面に対してどのような位置にいても画像を鮮明に観察でき、従来の液晶画面のように、横ほう方向からは見え難くなる、といった不都合が発生する心配がなくなる。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の画像表示装置用光源装置において、画像表示装置は、観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記位置情報に基づいて、観者の観察画像を維持するように前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、観者の位置に基づいて、発光位置を観者の位置に対応させた位置に高速で移動させることができ、広い表示角度を実現できる。この際、機械的動作は伴わないから高精度で、高い耐久性を得ることができる。
請求項５に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の画像表示装置用光源装置において、画像表示装置は観者が操作するコントローラを備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記コントローラの操作情報に基づいて、観者の観察画像を変化させるよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、観者のコントローラ操作により、ＬＥＤアレイの発光位置を観者の希望の位置に高速に移動させることができ、この際、機械的動作は伴わないから高精度で、高い耐久性を得ることができる。
請求項６に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の画像表示装置用光源装置において、画像表示装置は観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記位置情報に基づいて、各観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、複数の異なる位置にいる複数の観者夫々に適切で鮮明な画像を表示することができる。
請求項７に記載の発明は、画像表示装置用光源装置はテレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の平面画像表示部装置に使用されることを特徴とするものである。
本発明によれば、大きな画面のテレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータの画面や、携帯電話や携帯端末など、観者の視線が画面に対して移動しやすい環境で用いられる小型の機器の画面を広い視野角で視認することを実現できる。特に、限られた光源（ＬＥＤ）で携帯電話、携帯ゲーム機のように小さい表示画面に対して観者の観察位置が移動し易い表示装置において、観者の位置を位置検出手段等を用いて検出する必要がないので、観者が表示画面に対してどのような位置にいても画像を鮮明に観察でき、しかも、制御が非常に簡略化される。勿論、位置検出を併用してもよい。この場合には、スキャン制御が不要となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係る第１の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図２は、本発明に係る第２の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図３は、本発明に係る第３の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図４は、従来の画像表示装置の一例を示す図である。
発明の最良な実施の形態
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は、発明を実施する各形態を示すものである。図１は本発明の第１形態例を示す図、図２は第２形態例を示す図、図３は第３形態例を示す図である。
以下の形態例において、画像表示装置は、平面画像表示装置である。光源が平面画像表示装置に用いられる場合、画像表示手段としては透過型の液晶画像表示パネルを用いることができる。
（第１の実施の形態）
本形態では画像表示装置用光源装置１０は、平面画像表示装置に用いられる。図１に示すように、複数の白色ＬＥＤ１を複数水平方向に併設したＬＥＤアレイ１１と、画像表示手段１２と、凸レンズの作用をなすフレネルレンズ１４と、を備える。尚、画像表示手段１２は透過型の液晶パネルを使用することができる。また、フレネルレンズに代えて他の凸レンズを使用することもできる。
ＬＥＤアレイ１１は、ＬＥＤ制御手段１３によって点灯及び点滅制御される。
本形態例ではＬＥＤ制御手段１３は、ＬＥＤアレイ１１の白色ＬＥＤ１の発光部分１１Ａを左右方向に高速で点灯スキャンさせる。図１では、発光しているＬＥＤを「●」、発光していないＬＥＤを「○」で表している（以下同じ）。また、観者７０の画像鑑賞位置は、符号７０及び７１で例示した。
ＬＥＤアレイ１１の発光するＬＥＤ１の帯域１１Ａ、１１Ｂを移動（矢印Ａ）することにより、少ないＬＥＤを用い、フレネルレンズ１４と相まって、限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる。また、画像表示手段１２の同期信号やブランキング期間は白色ＬＥＤ１をオフ状態とする点滅制御を行うことにより、不要な残像や干渉を除去できると共に、消費電力が少なくすることができる。
（第２の実施の形態）
本形態では、画像表示装置用光源装置３０を、ＬＥＤアレイ３１と、画像表示手段３２と、ＬＥＤ制御手段３３と、観者７０の位置を測定する位置判定手段３４と、を備えて構成されている。この位置判定手段３４は、画像表示装置用光源装置３０の光軸Ｏからの変位量ｄ１及び画像表示手段３２からの距離ｄ２を測定して測定信号を発するように構成されている。尚、本形態例において、この位置判定手段３４は、超音波方式、赤外線方式その他任意の手段を用いることができる。
ＬＥＤ制御手段３３は、上記測定信号に基づいて、ＬＥＤアレイ３１の白色ＬＥＤ１の点灯個所３５，３６の点灯させるよう制御し、ＬＥＤアレイ３１の発光位置を、観者７０の移動（矢印ｄで示した）に対応させた位置に高速で移動（矢印Ｄに示した）させることができ、観者７０に常に美しい画像を表示することができる。
この際、画像表示装置用光源装置３０の制御に機械的動作は伴わないので、高速、高精度で、高い耐久性を得ることができる他、サーボ制御等の制御機構の構成を簡単なものとすることができる。
尚、位置判定手段３４により観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力するものとし、ＬＥＤ制御手段３３でＬＥＤアレイ３１を点灯制御すれば複数の異なる位置にいる各観者７０に、適切な立体画像を表示することができる。
（第３の実施の形態）
本形態例では、画像表示装置用光源装置４０は、第３の実施の形態例における位置判定手段を、手動のコントローラ４４としたものである。本形態例によれば、観者７０がコントローラ４４を操作することにより、観者の希望の位置に高速に移動させることができ、適正な平面画像を表示することができる。本形態例では、制御システムの構成を簡単なものとすることができる他、機械的動作は伴わないので、高精度で、高い耐久性を得ることができる。
尚、本発明に係る画像表示装置用光源装置の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、テレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の表示部に使用することができる。
尚、本形態例ではＬＥＤアレイ１１を構成するＬＥＤとして白色ＬＥＤを使用した場合を示したが、ＬＥＤとしてＲＧＢの各色のＬＥＤを組み合わせて全体として白色光が発せられるようにすることができる。
また、本発明に係る画像表示装置用光源装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ＬＥＤアレイを、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置することや、観者の視点を中心としてＬＥＤアレイを同距離をなす弧状とすることができる。
【産業上の利用可能性】  以上、説明したように本発明に係る画像表示装置用光源装置によれば以下の効果を奏し得る。
請求項１に記載の発明によれば、光源として消費電力が少なくオン・オフのスイッチング速度が早い白色ＬＥＤを使用しているので、ＬＥＤ制御手段の制御により自由な光源の点灯を行うことができる他、消費電力を少ないものとすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、ＬＥＤを直列状、弧状、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置したので、表示すべき目的の画像に適応したＬＥＤの配置を選択することができる。
請求項３に記載の発明によれば、平面画像表示装置において限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる。
請求項４に記載の発明によれば、画像表示装置は観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記位置情報に基づいて、観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御するから、観者の位置に基づいて、発光位置を観者の位置に対応させた位置に高速に移動させることができ、広い表示角度を実現できる。この際、機械的動作は伴わないので、高精度で、高い耐久性を得ることができる。
請求項５に記載の発明によれば、画像表示装置は観者が操作するコントローラを備え、前記ＬＥＤ制御手段は前記コントローラの操作情報に基づいて、観者の観察画像を変化させるよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御するので、観者のコントローラ操作により、ＬＥＤアレイの発光位置を観者の希望の位置に高速に移動させることができ、この際、機械的動作は伴わないから高精度で、高い耐久性を得ることができる。
請求項６に記載の発明によれば、画像表示装置は、観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、前記ＬＥＤ制御手段は、前記位置情報に基づいて、各観者の観察画像を維持するように前記白色ＬＥＤを点灯制御するから、複数の異なる位置にいる各観者夫々に適切な画像を表示することができる。
請求項７に記載の発明によれば、大きな画面のテレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータの画面や携帯電話、携帯端末など観者の視線が画面に対して移動しやすい小型の機器の画面を広い視野角で視認することを実現できる。特に限られた光源（ＬＥＤ）であっても、携帯電話、携帯ゲーム機のように小さい表示画面に対して観者の観察位置が移動し易い表示装置において、観者の位置を検出することなく、観者が表示画面に対してどのような位置にいても画像を鮮明に観察でき、しかも、位置検出が不要となる分、制御が大幅に簡略化され、省電力化を図ることができる。
【図１】
2004046800.tif 000003
【図２】
2004046800.tif 000004
【図３】
2004046800.tif 000005
【図４】
2004046800.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月22日(2004.9.22)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【技術分野】
この発明は、少しのＬＥＤを高速に操作点灯させ、広い視野角で観者に画像を表示し、観者が左右に移動しても或は多視点・多人数でも画像を見ることが可能な画像表示装置用光源装置に係り、特に透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置に関する。
従来技術
従来平面の画像を表示する画像表示装置として、以下のものがある。これは図４に示すように、蛍光灯等で構成された光源６５の光を拡散レンズ６３で液晶表示素子６２に照射し、配置したものが公知である。
しかしながら、上述した従来技術の場合、視可能範囲が制限されているため、観者の位置が多少でも上下左右にずれると観者には画像が暗くなり観察できないという問題があった。このような、問題を解決する方法として光源の個数を増やし輝度を上げて拡散板等で視野可能範囲を広げる方法も可能であるが、光源の個数を増やし輝度を上げることは、装置が大型化するだけでなく、消費電力の増大し、ポータブル機器に利用することができない。また、上記問題に対処して、観者の位置を測定し、この移動に対応させて光源６５を機械的に移動させることも考えられるが、対応速度が遅く、また機械的移動装置の消耗や耐久性の問題や、装置が大きくなる等の問題を有していた。
この発明はかかる現状に鑑み創案されたものであって、その第１の目的は、高速でオン・オフできる光源を提供することにより、同期信号やブランキング期間は光源をオフできるようにすることができ、不要な残像や干渉を除去できると共に、消費電力が少なくすることができる画像表示装置用光源装置を提供することである。なお、本発明では、
このように同期信号やブランキング期間は光源をオフできるようにすることを点滅制御ということとする。
また、本発明の第２の目的は、機械的構成を使用することなく、精度及び耐久性が高く、観者の位置に関係なく、観者に鮮明な画像を表示できる画像表示装置用光源装置を提供することである。なお、本発明では、光源の発光位置を移動制御することを点灯制御ということとする。
またさらに、本発明の第３の目的は、画像表示装置において限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる画像表示装置用光源装置を提供することである。尚、この場合には、目の位置を検出するための公知の超音波追尾装置・赤外線追尾装置或は画像認識追尾装置を用いることで、観者の目が移動した場合であっても、或は、多人数でも明るく鮮明な画像を表示することができる。
発明の概要
本発明は、以下の手段により前記課題を解決するものである。
請求の範囲１に記載の発明は、透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置であって、この光源装置は、複数の白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを並べて配置し、この白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤは、画像信号と同期させて高速で点灯・点滅制御されるように構成されていることを特徴とするものである。
請求の範囲２に記載の発明は、請求の範囲１記載の光源と液晶表示装置との間に凸レンズ又はフレネルレンズを配置するとともに、前記ＬＥＤを、直列状、弧状、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置したことを特徴とする。
請求の範囲３に記載の発明は、請求の範囲１又は請求の範囲２に記載の画像表示装置用光源装置を技術的前提とし、前記ＬＥＤを、上下左右方向に高速で点灯スキャンさせることを特徴とするものである。
請求の範囲４に記載の発明は、請求の範囲２又は請求の範囲３に記載の画像表示装置用光源装置を技術的前提とし、画像表示装置は、観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、ＬＥＤの点灯を制御する手段は、前記位置情報に基づいて、観者の観察画像を維持するように前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とするものである。
請求の範囲６に記載の発明は、請求の範囲２又は請求の範囲３に記載の画像表示装置用光源装置を技術的前提とし、画像表示装置は観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、ＬＥＤの点灯を制御する手段は、前記位置情報に基づいて、各観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とするものである。
請求の範囲７に記載の発明は、請求の範囲１乃至請求の範囲６のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置は、テレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の画像表示部装置に使用されることを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る第１の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図２は、本発明に係る第２の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図３は、本発明に係る第３の実施の形態に係る画像表示装置用光源装置を使用した画像表示装置を示す図である。
図４は、従来の画像表示装置の一例を示す図である。
発明の最良な実施の形態
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１乃至図３は、発明を実施する各形態を示すものである。図１は本発明の第１形態例を示す図、図２は第２形態例を示す図、図３は第３形態例を示す図である。
以下の形態例において、画像表示装置は、平面画像表示装置である。光源が平面画像表示装置に用いられる場合、画像表示手段としては透過型の液晶画像表示パネルを用いることができる。
（第１の実施の形態）
本形態では画像表示装置用光源装置１０は、平面画像表示装置に用いられる。図１に示すように、複数の白色ＬＥＤ１を複数水平方向に併設したＬＥＤアレイ１１と、画像表示手段１２と、凸レンズの作用をなすフレネルレンズ１４と、を備える。尚、画像表示手段１２は透過型の液晶パネルを使用することができる。また、フレネルレンズに代えて他の凸レンズを使用することもできる。
ＬＥＤアレイ１１は、ＬＥＤ制御手段１３によって点灯及び点滅制御される。
本形態例ではＬＥＤ制御手段１３は、ＬＥＤアレイ１１の白色ＬＥＤ１の発光部分１１Ａを左右方向に高速で点灯スキャンさせる。図１では、発光しているＬＥＤを「●」、発光していないＬＥＤを「○」で表している（以下同じ）。また、観者７０の画像鑑賞位置は、符号７０及び７１で例示した。
ＬＥＤアレイ１１の発光するＬＥＤ１の帯域１１Ａ、１１Ｂを移動（矢印Ａ）することにより、少ないＬＥＤを用い、フレネルレンズ１４と相まって、限られた光源で広い視野角の画像を得ることができる。また、画像表示手段１２の同期信号やブランキング期間は白色ＬＥＤ１をオフ状態とする点滅制御を行うことにより、不要な残像や干渉を除去できると共に、消費電力が少なくすることができる。
（第２の実施の形態）
本形態では、画像表示装置用光源装置３０を、ＬＥＤアレイ３１と、画像表示手段３２と、ＬＥＤ制御手段３３と、観者７０の位置を測定する位置判定手段３４と、を備えて構成されている。この位置判定手段３４は、画像表示装置用光源装置３０の光軸Ｏからの変位量ｄ１及び画像表示手段３２からの距離ｄ２を測定して測定信号を発するように構成されている。尚、本形態例において、この位置判定手段３４は、超音波方式、赤外線方式その他任意の手段を用いることができる。
ＬＥＤ制御手段３３は、上記測定信号に基づいて、ＬＥＤアレイ３１の白色ＬＥＤ１の点灯個所３５，３６の点灯させるよう制御し、ＬＥＤアレイ３１の発光位置を、観者７０の移動（矢印ｄで示した）に対応させた位置に高速で移動（矢印Ｄに示した）させることができ、観者７０に常に美しい画像を表示することができる。
この際、画像表示装置用光源装置３０の制御に機械的動作は伴わないので、高速、高精度で、高い耐久性を得ることができる他、サーボ制御等の制御機構の構成を簡単なものとすることができる。
尚、位置判定手段３４により観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力するものとし、ＬＥＤ制御手段３３でＬＥＤアレイ３１を点灯制御すれば複数の異なる位置にいる各観者７０，７１，７２に、適切な画像を表示することができる。
（第３の実施の形態）
本形態例では、画像表示装置用光源装置４０は、第３の実施の形態例における位置判定手段を、手動のコントローラ４４としたものである。本形態例によれば、観者７０がコントローラ４４を操作することにより、観者の希望の位置に高速に移動させることができ、適正な平面画像を表示することができる。本形態例では、制御システムの構成を簡単なものとすることができる他、機械的動作は伴わないので、高精度で、高い耐久性を得ることができる。
尚、本発明に係る画像表示装置用光源装置の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、テレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の表示部に使用することができる。
尚、本形態例ではＬＥＤアレイ１１を構成するＬＥＤとして白色ＬＥＤを使用した場合を示したが、ＬＥＤとしてＲＧＢの各色のＬＥＤを組み合わせて全体として白色光が発せられるようにすることができる。
また、本発明に係る画像表示装置用光源装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ＬＥＤアレイを、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置することや、観者の視点を中心としてＬＥＤアレイを同距離をなす弧状とすることができる。
【産業上の利用可能性】
以上、説明したように本発明に係る画像表示装置用光源装置によれば以下の効果を奏し得る。
請求の範囲１に記載の発明によれば、光源としての消費電力が少ないことは勿論、オン・オフのスイッチング速度が早い白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを使用しているので、消費電力をさらに減ずることができ、また、映像信号に同期させて制御したり、同期信号やブランキング期間は光源をオフできるようにすることができるので、不要な残像や干渉を除去できる。
請求の範囲２に記載の発明によれば、観察者へ表示すべき目的の位置に適応したＬＥＤの配置を
選択することができる。このように、本発明では、複数のＬＥＤが一列に直線的に配置されたものの他、ＬＥＤが一列に並べられていれば、全体としてはどのような形状のものであってもよい。また、ＬＥＤ列は、一列に限定されるものではなく、目的に応じて複数列を並べて構成してもよい。
請求の範囲３に記載の発明によれば、画像表示装置の一部を使って高速で上下左右方向にスキャンさせることで視野角を広げながら消費電力の低減を図ることができる。このため、限られた光源（ＬＥＤ）で、携帯電話、携帯ゲーム機のように小さい表示画面に対して観者の観察位置が移動し易い表示装置において、観者の位置を検出することなく、観者が表示画面に対してどのような位置にいても画像を鮮明に観察でき、従来の液晶画面のように、上方向や横方向からは見え難くなる、といった不都合が発生する心配がなくなる。
請求の範囲４に記載の発明によれば、観者の位置に基づいて、発光位置を観者の位置に対応させた位置に高速で移動させることができ、広い表示角度を実現できる。即ち、本発明では、この移動を機械的に行なうのではなく、ＬＥＤの点灯制御によって行なうので、機械的磨耗を伴わず、耐久性に優れ、かつ、高速に、かつ高精度で移動をおこなうことができる。
請求の範囲６に記載の発明によれば、消費電力の低減を図りながら複数の異なる位置にいる複数の観者夫々に適切で鮮明な画像を表示することができる。
請求の範囲７に記載の発明によれば、大きな画面のテレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータの画面や、携帯電話や携帯端末等、消費電力の低減を図りながら観者の視線が画面に対して移動しやすい環境で用いられる小型の機器の画面を広い視野角で視認することを実現できる。特に、限られた光源（ＬＥＤ）で携帯電話、携帯ゲーム機等の小さい表示画面に対して観者の観察位置が移動し易い表示装置において、観者の位置を、位置検出手段等を用いて検出する必要がないので、観者が表示画面対してどのような位置にいても画像を鮮明に観察でき、しかも、位置検出が不要となる分、制御が大幅に簡略化され、省電力化を図ることができる。


【手続補正００２】
【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】
透過光で画像を表示する画像表示手段を備えた画像表示装置用光源装置であって、この光源装置は、複数の白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを並べて配置し、この白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤは、画像信号と同期させて高速で点灯・点滅制御されるように構成されていることを特徴とする画像表示装置用光源装置。
【請求項２】
光源と液晶表示装置との間に凸レンズ又はフレネルレンズを配置するとともに、前記ＬＥＤは、直列状、弧状、十字状、放射状、複数の相似形からなる円状若しくは多角形状、あるいは螺旋状に配置したことを特徴とする請求の範囲１に記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤを、左右方向に高速で点灯スキャンさせることを特徴とする請求の範囲１又は請求の範囲２のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項４】
画像表示装置は、観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、ＬＥＤの点灯を制御する手段は、前記位置情報に基づいて、観者の観察画像を維持するように前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とする請求の範囲２又は請求の範囲３のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
画像表示装置は観者の数、及びそれぞれの観者の画像表示装置に対する位置を測定し位置信号として出力する位置判定手段を備え、ＬＥＤの点灯を制御する手段は、前記位置情報に基づいて、各観者の観察画像を維持するよう前記白色ＬＥＤ又はＲＧＢのＬＥＤを点灯制御することを特徴とする請求２又は請求の範囲３のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【請求項７】
画像表示装置用光源装置は、テレビジョン、ゲームマシン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、又は携帯端末装置の画像表示装置に使用されることを特徴とする請求の範囲１乃至請求の範囲４及び請求の範囲６のいずれかに記載の画像表示装置用光源装置。
【国際調査報告】
2004046800.tif 000007
2004046800.tif 000008
2004046800.tif 000009
2004046800.tif 000010