表示装置
【課題】本発明は、電子機器の表示部に用いられる表示装置に関し、複雑な機構を用いることなく、表示する画像に応じて異なる視野角で画像を表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】表示装置１００は、表側ＯＳで所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部１と、前記反射型表示部１の裏側ＩＳに配置され、前記反射型表示部１を透過して前記表側ＯＳに前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部７と、前記発光型表示部７の視野角を前記反射型表示部１の視野角よりも狭くする光偏向素子９とを有する。
【解決手段】表示装置１００は、表側ＯＳで所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部１と、前記反射型表示部１の裏側ＩＳに配置され、前記反射型表示部１を透過して前記表側ＯＳに前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部７と、前記発光型表示部７の視野角を前記反射型表示部１の視野角よりも狭くする光偏向素子９とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の表示部に用いられる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主に、公共の場で多く使用される携帯電話機器等の携帯機器に搭載される表示装置が知られている。この種の表示装置の表示画面は、使用者に加えて使用者の周囲にいる者にも見えてしまう。このため、個人情報保護の観点から、画面の視野角を制限したいという要求がある。例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、構造的に画面の視野角が制限されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、上述の要求に対してはさらに視野角を制限する必要があり、画面内に光偏向素子を設けて正面等の視野角内からのみ画面に表示された画像を見ることができるようにしている。
【０００３】
図１１は、光偏向素子を設けた従来技術による表示装置の断面模式図である。図１２は、縞状の遮光部を有する光偏向素子の正面図である。図１１に示すように、従来技術による表示装置８００は、光源７０５と、光源７０５で発光した光を透過する透過型液晶表示パネル７０３と、光偏向素子７０９とを有している。図１２に示すように、光偏向素子７０９は、入射光を遮光する遮光部ｍと入射光を透過する透過部ｎとが縞状に交互に配列されている。
【０００４】
図１１に示すように、縞状の遮光部ｍを有する光偏向素子を用いた場合には、透過型液晶表示パネル７０３に沿って遮光部ｍと透過部ｎとが交互に配列された方向、すなわち、左右方向に視野角が制限される。一方、例えば、透過型液晶表示パネル７０３に沿って縞状の遮光部ｍを直交させ、格子状の遮光部を有する光偏向素子とした場合には、左右方向のみならず、各遮光部ｍが延びる上下方向を含む全方向の視野角を制限することができる。
【特許文献１】国際公開第２００４／０１５３３０Ａ１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の縞状の遮光部を用いた表示装置では、情報保護の必要性の低い画像を見る場合であっても、ユーザは視野角内にあえて視線を合わせなければならないため不便である。また、視野角を変更する機能を表示装置に設けることも考えられるが、このような機能を実現するための複雑な機構を設けるのは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、複雑な機構を用いることなく、表示する画像に応じて異なる視野角で画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、 前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子とを有することを特徴とする表示装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な機構を用いることなく、表示する画像に応じて異なる視野角で画像を表示することができる表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による表示装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態による表示装置１００の要部を模式的に示す断面図である。
表示装置１００は、携帯電話機器等の公共の場で多く使用される携帯機器に主に搭載される。表示装置１００は、通常、搭載された状態で、透明パネル等を介して外部から視認可能になっている。この表示装置１００は、反射型表示部１と、発光型表示部７と、光偏向素子９と、コレステリック液晶制御部１１と、ＬＣＤ制御部１３と、輝度制御部１５と、表示画像制御部１７と、画像バッファ部１９とを備えている。
反射型表示部１と、光偏向素子９と、発光型表示部７とは、表側ＯＳからこの順に積層配置されている。
【００１０】
反射型表示部１は、コレステリック相を形成するコレステリック液晶を有しており、表示装置１００の最も外側に配置されている。反射型表示部１は、照射された光Ｌに含まれる所定波長の光であって、左右いずれかの円偏光の光をコレステリック液晶が表側ＯＳに反射することにより画像（第１の画像）を表示する。例えば、左円偏光の緑色に対応する波長の光を反射するコレステリック液晶の場合には、照射された光Ｌのうち、左円偏光の緑色の光を選択的に反射し、右円偏光の緑色の光を含むその他の光を透過させる。本実施形態における反射型表示部１は、左円偏光の緑色に対応する波長の光を反射するように設けられている。
【００１１】
コレステリック液晶は、ネマティック液晶が螺旋状に配列した構造を有し、透過光及び反射光の偏光状態を円偏光化する。円偏光を制御するコレステリック液晶は、直線偏光を制御するＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶と異なり、光の入射角度による偏光状態の劣化等はない。このため、ＴＮ液晶やＳＴＮ液晶を用いた表示パネルよりも広視野角を実現することができる。
【００１２】
反射型表示部１は、表示面を格子状に画定して画素を形成する走査電極（不図示）及びデータ電極（不図示）を備えている。これら走査電極及びデータ電極は、コレステリック液晶に所定の電圧を印加するために用いられる。コレステリック液晶の表示特性は、印加された電圧に基づいて変化する。反射型表示部１に照射された光のうち、所定波長の光以外は反射型表示部１を透過する。
【００１３】
発光型表示部７は、発光により画像（第２の画像）を表示する表示部であり、光偏向素子９の裏側ＩＳ、すなわち、反射型表示部１の裏側ＩＳに配置されている。発光型表示部７は、透過型液晶表示パネル３と光源５とを備えている。
透過型液晶表示パネル３は、表示面に形成された画素毎に透明電極、ＳＴＮ液晶、偏光フィルタ、及びカラーフィルタを備えている（いずれも不図示）。このカラーフィルタは、赤色、緑色、及び青色の３色で構成されている。透過型液晶表示パネル３は、ＳＴＮ液晶に電圧を印加することにより、各画素の階調表示を行う。
光源５は、輝度制御部１５で制御されて発光し、透過型液晶表示パネル３に光を入射する。この光源５は、様々な方向の振幅成分を有する光を発する。
【００１４】
光源５で発光した光のうち、所定の方向の直線偏光のみが、偏光フィルタを通って透過型液晶表示パネル３を透過する。光源５で発光した光は、透過型液晶表示パネル３を透過する際に画素毎の階調に応じて透過量が調節され、光偏向素子９を透過した後に反射型表示部１を透過する。このとき、反射型表示部１は、左円偏光の緑色に対応する波長の光のみを反射し、右円偏光の緑色の光とその他の色の光を透過する。このため、発光型表示部７が表示した画像は、左円偏光以外による緑色の光も含めて、反射型表示部１を透過して表側ＯＳから視認可能になっている。
【００１５】
光偏向素子９は、図１２と略同様の構造を有しており、発光型表示部７の視野角を反射型表示部１の視野角よりも狭くするようになっている。光偏向素子９は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部ｍが、発光型表示部７の各画素の間隔と略等間隔で縞状に配列されている。遮光部ｍ同士の間は、光透過性を有する材料で直線状に形成された複数の透過部ｎが、遮光部ｍと同様に、発光型表示部７の各画素の間隔と略等間隔で縞状に配列されている。例えば、発光型表示部７が、２．２ｉｎｃｈ（インチ）〜２．４ｉｎｃｈのＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ：解像度３２０×２４０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ１３９．７μｍ〜１５２．４μｍである。発光型表示部７が、２．２ｉｎｃｈ〜２．４ｉｎｃｈのＷ−ＶＧＡ（Ｗｉｄｅ Ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ：解像度４００×２４０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ１１９．９μｍ〜１３０．８μｍである。発光型表示部７が、２．４ｉｎｃｈ〜２．６ｉｎｃｈのＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ：解像度６４０×４８０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ７６．２μｍ〜８２．５μｍである。発光型表示部７が、３．２ｉｎｃｈ〜４．０ｉｎｃｈのＷ−ＶＧＡ（Ｗｉｄｅ ＶＧＡ：解像度８００×４８０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ８７．１μｍ〜１０８．９μｍである。
【００１６】
発光型表示部７で発光して反射型表示部１を透過する光は、一部が遮光部ｍにより遮光されて広がりが制限される。光偏向素子９は、遮光部ｍと透過部ｎとの高さの比により、各透過部ｎを透過する光の広がる角度領域θが決定される。ここで、各透過部ｎにおける視野角の角度領域θは、光偏向素子９の遮光部ｍの厚さをｔ、透過部ｎの幅をｒとすると、
θ＝２ｔａｎ−１（ｔ／ｒ）
となる。各透過部ｎの角度領域θを重ね合わせた角度領域が発光型表示部７に表示した画像を観察者が視認可能な範囲、すなわち、視野角となる。
表示装置１００は、光偏向素子９を有している。このため表側ＯＳでの発光型表示部７の視野角は、角度領域θに制限される。これにより、角度領域θ内から観察している観察者Ａは、発光型表示部７が表示する画像を視認できるが、角度領域θ外から観察している観察者Ｂは、発光型表示部７が表示する画像を視認できない。
【００１７】
一般的に、コレステリック液晶を用いた表示パネルの裏面は、光吸収体を設けたり黒色にしたりすることにより、裏面からの入射光を遮光することが反射型表示部１の表示品質においては望ましい。本実施形態による表示装置１００には、上述したように、角度領域θ内から入射した光を透過させ、それ以外の角度領域、すなわち、角度領域θ外から入射した光を遮光する光偏向素子９が設けられている。本実施形態では、光偏向素子９を反射型表示部１の裏側ＩＳに配置することにより、角度領域θ外から入射した光を遮光する。このため、光偏向素子９を反射型表示部１の裏側ＩＳに配置することは、観察者Ｂが角度領域θ外から反射型表示部１の表示を視認する場合に、光偏向素子９が光吸収体として作用し、反射型表示部１の表示品質の向上に効果的である。
【００１８】
画像バッファ部１９は、メモリであり、例えば、表示装置１００が搭載された携帯機器のシステム側から入力された画像データを一時的に記憶し、表示画像制御部１７の制御下で記憶した画像データを表示画像制御部１７に出力する。
【００１９】
表示画像制御部１７は、図示せぬプロセッサ等を備え、表示装置１００全体を制御する。表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３を介して反射型表示部１及び発光型表示部７の走査速度や駆動電圧を切り替えて画像を表示する。
表示画像制御部１７は、画像バッファ部１９から取得した反射型表示部１及び発光型表示部７にそれぞれ表示する画像の画像データに基づいて駆動データを生成する。表示画像制御部１７は、生成した駆動データを同期信号とともにコレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３に出力するようになっている。このとき、表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１とＬＣＤ制御部１３とのそれぞれに、異なる画像の画像データを出力するようになっている。これにより、反射型表示部１と発光型表示部７とは異なる画像を表示できる。
【００２０】
輝度制御部１５は、表示画像制御部１７の指示に基づき、発光型表示部７の光源５の光量を制御する。これにより、透過型液晶表示パネル３を透過する光の光量が調整され、発光型表示部７は、表示する画像の輝度の強弱を調整できるようになっている。表示装置１００は、輝度制御部１５が発光型表示部７の輝度を調整することにより、画像を表示する際の反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更することができるように設けられている。
【００２１】
コレステリック液晶制御部１１は、反射型表示部１で表示する画像に対応する液晶階調信号及び画像を表示するための同期信号を反射型表示部１に出力する。コレステリック液晶制御部１１は、表示画像制御部１７から出力された駆動データに基づいて、液晶階調信号及び同期信号を生成する。これにより、コレステリック液晶制御部１１は、液晶階調信号及び同期信号を出力して反射型表示部１の各画素に印加する電圧を調整し、各画素の階調表示を行わせる。
【００２２】
ＬＣＤ制御部１３は、発光型表示部７で表示する画像に対応する液晶階調信号及び、画像を表示するための同期信号を発光型表示部７に出力する。ＬＣＤ制御部１３は、表示画像制御部１７から出力された駆動データに基づいて、液晶階調信号及び同期信号を生成する。これにより、ＬＣＤ制御部１３は、液晶階調信号及び同期信号を出力して発光型表示部７の透明電極に印加する電圧を調整し、各画素の階調表示を行わせる。
【００２３】
次に、表示装置１００による画像の表示方法について説明する。
図１に示すように、表示装置１００は、光偏向素子９の透過部ｎａを透過する光の広がる角度領域θ内で表示装置１００を観察している観察者Ａには、発光型表示部７の画像を表示し、角度領域θ外で表示装置１００を観察している観察者Ｂには、発光型表示部７の画像を表示せずに、反射型表示部１の画像のみを表示する。このように、光偏向素子９を介して画像を表示する発光型表示部７の視野角は、反射型表示部１の視野角よりも狭くなっている。
【００２４】
表示装置１００は、２つの表示モードを有している。表示モードとしては、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとがある。表示画像制御部１７が、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更することにより、２つの表示モードのいずれかに切り替えられるようになっている。
【００２５】
１画面表示モードでは、表示画像制御部１７は、輝度制御部１５を介して発光型表示部７の光源５を制御し、反射型表示部１よりも発光型表示部７の輝度の方が低くなるように、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更する。これにより、発光型表示部７が表示する画像は、反射型表示部１が表示する画像よりも暗くなる。このとき、発光型表示部７に表示する画像と反射型表示部１に表示する画像とは、異なる画像でも同一画像であってもよい。
【００２６】
これにより、１画面表示モードのときに、観察者Ａが視認する光は、発光型表示部７で発光して光偏向素子９及び反射型表示部１を透過した光よりも、光反射型表示部１で反射された光の方が強く感じられる。このため、観察者Ａには、発光型表示部７が表示した画像よりも反射型表示部１が表示した画像の方が優先的に視認される。すなわち、観察者Ｂだけでなく観察者Ａも反射型表示部１が表示する画像を見ることになる。
【００２７】
一方、２画面表示モードでは、表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３を介して、発光型表示部７と反射型表示部１とで異なる画像を表示させる。このとき、表示画像制御部１７は、輝度制御部１５を介して発光型表示部７の光源５を制御し、反射型表示部１よりも発光型表示部７の輝度の方が高くなるように、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更する。
【００２８】
発光型表示部７の輝度は、周辺照度に対応付けて予め計算により決定される。このとき、周辺照度Ｅと輝度Ｂとの関係は、
Ｂ＝ＫＥ／π
Ｂ：輝度（ｃｄ／ｍ２）
Ｋ：物体の反射係数、黒いほど値が低い。（完全拡散面の場合、Ｋ＝１）
Ｅ：周辺照度（ｌｘ：ルクス）
π：円周率（３．１４１５９）
となる。日本工業標準調査会ＪＩＳ Ｚ ９１１０−１９７９の照度基準によれば、一般環境での照度は、作業事務所で、７５０ｌｘ〜１５００ｌｘ、一般事務所で、３００ｌｘ〜５００ｌｘ、室内で、２００ｌｘ〜５００ｌｘ、休養室で、７５ｌｘ〜１５０ｌｘである。従って、一般事務所でコレスティック液晶の反射係数を５０％程度と仮定すると、反射型表示部１の輝度Ｂｃは、
Ｂｃ＝０．５×３００／３．１４＝４７ (ｃｄ／ｍ２)
となる。
【００２９】
これに対して、発光型表示部７の最高輝度は、光源５の輝度と略同じ輝度である。例えば、透過型液晶表示パネル３の透過率が８０％程度である場合には、光源５として一般的に用いられるバックライトユニットの輝度は２０００ｃｄ／ｍ２程度であることから、発光型表示部７の輝度は約１６００ｃｄ／ｍ２である。すなわち、発光型表示部７の輝度は、反射型表示部１の輝度に対して、約２ケタも大きく、発光型表示部７と反射型表示部１とで輝度が大きく異なることがわかる。
【００３０】
人間の視感度は、ｌｏｇ特性で光刺激を感じる（ウェーバー・フェヒナーの法則）。このため、発光型表示部７と反射型表示部１との輝度比以上に、観察者Ａは発光型表示部７からの光を強く感じる。
さらには、人間には順応反応があることにより、発光型表示部７が表示した画像にのみ視覚が反応するようになる。これにより、一般的に用いられるバックライトユニットの輝度で発光型表示部７に表示した画像は、反射型表示部１に表示した画像によって見難くなるということはほとんどなく、反射型表示部１によるマスク効果は少ない。
【００３１】
これにより、２画面表示モードのときに、観察者Ａが視認する光は、反射型表示部１で反射された光よりも、発光型表示部７で発光して光偏向素子９及び反射型表示部１を透過した光の方が強く感じられる。このため、観察者Ａには、反射型表示部１が表示した画像よりも発光型表示部７が表示した画像の方が優先的に視認される。すなわち、観察者Ｂには反射型表示部１が表示する画像のみ見えているときに、観察者Ａは発光型表示部７が表示する画像を見ることになる。
【００３２】
図２は、従来技術による表示装置を観察者が見ている状態と本実施形態による表示装置を観察者が見ている状態とを示す模式図である。図２（ａ）は、従来技術による表示装置８００を示し、図２（ｂ）は、本実施形態による表示装置１００を示す。なお、いずれの図においても、観察者Ａ、Ｂの観察する位置は、図１における観察者Ａ、Ｂの位置と同じである。
従来技術による表示装置８００では、図２（ａ）に示すように、観察者Ａからはメール及びアドレスからなる個人情報を含む画像Ａ１が視認可能であるが、観察者Ｂからは真黒な画像Ｂ１として視認される。
一方、本実施形態による表示装置１００では、図２（ｂ）に示すように、観察者Ａからはメールやアドレスからなる個人情報を含む画像Ａ２が視認可能であり、観察者Ｂからは図形等のデザインや時刻表からなる公開可能な表示を含む画像Ｂ２が視認可能である。
【００３３】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、表示装置１００は、反射型表示部１と、反射型表示部１を透過して表側ＯＳに画像を表示する発光型表示部７と、発光型表示部７の視野角を反射型表示部１の視野角よりも狭くする光偏向素子９とを有している。これにより、反射型表示部１の表側ＯＳにおいて、発光型表示部７の視野角内では発光型表示部７の表示する画像が視認され、発光型表示部７の視野角外では反射型表示部１の表示する画像のみが視認されるようになる。このように、表示装置１００は、複雑な機構を用いることなく、見る角度によって異なる画像を表示することができる。これにより、表示装置１００の使用者には個人情報等の情報保護の必要性の高い画像を表示し、使用者の周囲の人には情報保護の必要性の低い画像を表示することができる。
【００３４】
また、表示装置１００は、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更可能になっている。これにより、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとを切り替えることができる。
【００３５】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による表示装置について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態による表示装置２００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置２００は、第１の実施の形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
本実施形態における表示装置２００は、第１の実施形態における表示装置１００の発光型表示部７の代わりに、ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の自発光性を有する発光型表示部１０７を備える。また、これに伴い、ＬＣＤ制御部１３及び輝度制御部１５の代わりに、発光型表示部１０７を制御する画素制御部１１３を備えている。
反射型表示部１と、光偏向素子９と、発光型表示部１０７とは、表側ＯＳからこの順に積層配置されている。
【００３６】
第２の実施の形態に係る表示装置２００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、表示装置２００は、発光型表示部１０７が自発光性を有し、１層構造であるため、透過型液晶表示パネルと光源とからなる２層構造の発光型表示部を用いた表示装置よりも、表示装置全体の厚さを薄くすることができる。
【００３７】
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による表示装置について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態による表示装置３００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置３００は、第２の実施形態における表示装置２００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
第２の実施形態における表示装置２００は、単一の波長の光のみを反射する１層構造の反射型表示部１を備えていたが、本実施形態における表示装置３００は、それぞれ異なる波長の光を反射するようにコレステリック液晶の液晶分子の螺旋ピッチがそれぞれ調整された３層構造の反射型表示部２０１を備えている。この反射型表示部２０１は、赤色を反射するＲ反射型表示パネル２０１Ｒ、緑色を反射するＧ反射型表示パネル２０１Ｇ、及び青色を反射するＢ反射型表示パネル２０１Ｂが、この順で反射型表示部２０１の裏側ＩＳから表側ＯＳにかけて積層されている。
【００３８】
図５は、各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂが光を反射する様子を示す模式図である。
コレステリック液晶で反射される光は円偏光である。各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂは、反射可能な同じ波長の光であっても、それぞれ左円偏光あるいは右円偏光の一方を反射し、他方を透過するようになっている。
本実施形態では、３層に積層された各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂの円偏光特性が略同じ方向に形成されている。各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂが反射する円偏光を、図５に示すように、左円偏光あるいは右円偏光の一方に揃えることにより、左円偏光及び右円偏光を混在させた場合よりも、反射型表示部２０１が光を透過するときの透過効率を１０％から２０％向上させることができる。これにより、発光型表示部１０７で発光して、反射型表示部２０１を透過した光の輝度の低下量は減少する。
【００３９】
第３の実施の形態に係る表示装置３００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第３の実施の形態に係る表示装置３００は、赤色、緑色、及び青色の３色を反射する３層構造の反射型表示部２０１を備えているため、カラー表示が可能である。
本実施の形態では、自発光性を有する発光型表示部１０７に代えて、光源５を用いた発光型表示部７を備えていてもよい。
【００４０】
〔第４の実施の形態〕
本発明の第４の実施の形態による表示装置について図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施の形態による表示装置４００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置４００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
本実施形態における表示装置４００は、照度センサ部３２１を備えている。この照度センサ部３２１は、反射型表示部１近傍に配置されて表側ＯＳの照度を検出する。これにともない、本実施形態における輝度制御部１５は、照度センサ部３２１から取得した照度値に応じて、発光型表示部７の発光輝度を変更する。
【００４１】
図７は、照度センサ部３２１が検出した照度に基づく光源の輝度調整方法を説明するフローチャートである。
先ず、輝度制御部１５は、検出された照度、及び、表示モードに基づいて、輝度設定データを予め設定して記憶する（ステップＳ１）。ここで、表示モードとしては、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとがある。輝度設定データは、例えば、一般的な事務所程度の照度で、２画面表示モードにより画像を表示する場合には、通常の発光輝度（例えば、２０００ｃｄ／ｍ２）で発光型表示部７の光源５を発光させるように設定される。一方、１画面表示モードにより画像を表示する場合には、輝度設定データは、１桁（ｃｄ／ｍ２）程度の発光輝度で発光型表示部７の光源５を発光させるように設定される。また、薄暮程度の照度で、２画面表示モードにより画像を表示場合には、輝度制御部１５は、通常の発光輝度よりも低い輝度にすることで、発光型表示部７と反射型表示部１との輝度差を略一定に保持する。これにより、発光型表示部７のぎらつきをなくし、反射型表示部１の表示品質を維持することができる。
【００４２】
輝度設定データを記憶したら、輝度制御部１５は、表示装置１００が使用されるときの観察者Ａとの所定の距離を、使用距離として設定する（ステップＳ２）。
【００４３】
使用距離が設定されると、輝度制御部１５は、照度センサ部３２１が検出した照度値を取得する（ステップＳ３）。
【００４４】
照度センサ部３２１から照度値が入力されると、輝度制御部１５は、光源５に供給する電力を制御して光源５の輝度を調整する（ステップＳ４）。
【００４５】
第４の実施の形態に係る表示装置４００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第４の実施の形態に係る表示装置４００は、照度センサ部３２１を備えていることにより、表示装置４００が使用されている環境の照度に応じて、発光型表示部７の輝度を制御することができる。
【００４６】
〔第５の実施の形態〕
本発明の第５の実施の形態による表示装置について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態による表示装置５００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置５００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
表示装置５００は、輝度制御部１５の代わりに、シャッタ４０２及びシャッタ制御部４２３を備えている。
シャッタ４０２は、発光型表示部７と光偏向素子９との間に積層配置されている。このシャッタ４０２は、開閉可能に設けられ、開くことにより発光型表示部７で発光した光を透過させて光偏向素子９に入射させる。一方、シャッタ４０２は、閉じることにより発光型表示部７で発光した光を遮光して光偏向素子９に光が入射するのを防ぐようになっている。すなわち、表示装置５００は、シャッタ４０２の開閉により、表示モードを切り替える。
【００４７】
第５の実施の形態に係る表示装置５００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第５の実施の形態に係る表示装置５００は、シャッタ４０２及びシャッタ制御部４２３を備えていることにより、光源５の輝度を制御しなくても表示モードを切り替えることができる。
【００４８】
〔第６の実施の形態〕
本発明の第６の実施の形態による表示装置について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態による表示装置６００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置６００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。第１の実施形態における表示装置１００は、単一の波長の光のみを反射する１層構造の反射型表示部１と１つの光偏向素子９とを備えていたが、本実施形態における表示装置６００は、２つの反射型表示ユニット５０４Ｂ、５０４Ｇを備えている。
【００４９】
反射型表示ユニット５０４Ｂは、反射型表示部５０１Ｂと、この反射型表示部５０１Ｂの裏側ＩＳに積層配置された光偏向素子５０９Ｂとを備えている。反射型表示ユニット５０４Ｂは、例えば、青色に対応する波長の光を反射するようにコレステリック液晶の螺旋ピッチが調整されている。
反射型表示ユニット５０４Ｇは、反射型表示部５０１Ｇと、この反射型表示部５０１Ｇの裏側ＩＳに積層配置された光偏向素子５０９Ｇとを備えている。反射型表示ユニット５０４Ｇは、例えば、緑色に対応する波長の光を反射するようにコレステリック液晶の螺旋ピッチが調整されている。
光偏向素子５０９Ｂ、５０９Ｇは、第１の実施形態における光偏向素子９と同様の構成及び機能を有している。
【００５０】
反射型表示ユニット５０４Ｇは、反射型表示ユニット５０４Ｂの裏側ＩＳに配置されている。このとき、反射型表示ユニット５０４Ｇと反射型表示ユニット５０４Ｂとは、光偏向素子５０９Ｂ、５０９Ｇの透過部ｎの開口幅に対して、積層された反射型表示ユニット５０４Ｇ、５０４Ｂの枚数分の１以下だけ遮光部ｍが配列された方向にずれて積層されている。
【００５１】
これにより、反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して略垂直方向から観察する観察者Ａからは、光偏向素子５０９Ｂの遮光部ｍ同士の間、及び、光偏向素子５０９Ｇの遮光部ｍ同士の間を通して、発光型表示部７に表示された画像が視認されるようになっている。
【００５２】
反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して角度αの方向から観察する観察者ＢＢからは、光偏向素子５０９Ｂの遮光部ｍ同士の間から反射型表示部５０１Ｇに表示された緑色の画像を視認することができる。ここで、観察者ＢＢからは、光偏向素子５０９Ｂ、及び、光偏向素子５０９Ｇにより、発光型表示部７に表示された画像は視認されないようになっている。これにより、観察者ＢＢからは、反射型表示部５０１Ｇに表示された緑色の画像と反射型表示部５０１Ｂに表示された青色の画像とが重なった状態で視認されるようになっている。
【００５３】
観察者ＢＧは、反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して、角度αよりも小さい角度である角度βの方向から観察する。この観察者ＢＧからは、光偏向素子５０９Ｂにより反射型表示ユニット５０４Ｇの光が遮光されるので、反射型表示部５０１Ｂに表示された青色の画像のみが視認されるようになっている。
【００５４】
第６の実施の形態に係る表示装置５００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第６の実施の形態に係る表示装置６００は、観察する位置に応じて、三種類の表示を視認することができる。
【００５５】
〔第７の実施の形態〕
本発明の第７の実施の形態による表示装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態による表示装置に用いられるレンチキュラレンズユニットを模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えており、光偏向素子９（図１参照）の代わりに、レンチキュラレンズユニット６１０、移動ユニット６２７、及び偏向制御部６２５を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
【００５６】
レンチキュラレンズユニット６１０は、反射型表示部１と発光型表示部７との間（図１参照）に積層配置されており、対向配置された一対のレンチキュラレンズ６０６、６０８を備えている。発光型表示部７側に配置されたレンチキュラレンズ６０６は表示装置に固定されているが、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８は、レンチキュラレンズ６０６に沿って矢印Ｘ方向に移動可能に設けられている。
【００５７】
発光型表示部７側に配置されたレンチキュラレンズ６０６の上面には、半円形状の断面を有する棒状のレンズ部６１２が、矢印Ｘ方向に複数配列して設けられている。
一方、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８の下面には、半円形状の断面を有する棒状のレンズ部６１４が、矢印Ｘ方向に複数配列して設けられている。ここで、各レンズ部６１２、６１４は、略同寸法に形成されている。また、レンチキュラレンズ６０６のレンズ部６１２が棒状に延びる方向と、レンチキュラレンズ６０８のレンズ部６１４が棒状に延びる方向とは、略平行に設けられている。
【００５８】
移動ユニット６２７は、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８に接続されている。この移動ユニット６２７は、駆動力によりレンチキュラレンズ６０８を複数のレンズ部６１２が配列された矢印Ｘ方向にスライド移動させる。
【００５９】
偏向制御部６２５は、移動ユニット６２７の制御ユニットである。偏向制御部６２５は、移動ユニット６２７を介してレンチキュラレンズ６０８を移動させ、レンチキュラレンズユニット６１０の偏向方向を制御する。偏向制御部６２５は、例えば、表示画像制御部１７（図１参照）の制御下で動作する。
【００６０】
レンチキュラレンズユニット６１０は、発光型表示部７から入射した光Ｌ１を偏向する際に、光Ｌ２のように偏向方向を変化させることができる。このとき、レンチキュラレンズ６０８を矢印Ｘ方向に移動させることにより、矢印Ｚに示すように、光Ｌ２の偏向方向を変化させることができる。すなわち、一対のレンチキュラレンズ６０６、６０８は、相対位置により発光型表示部７の視野方向を変更することができる。
【００６１】
第７の実施の形態に係る表示装置によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、移動式のレンチキュラレンズユニット６１０を備えていることにより、発光型表示部７が表示する画像の変更方向を変化させることができる。
【００６２】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施形態では、光偏向素子の遮光部ｍあるいは透過部ｎの間隔を、発光型表示部の画素の間隔と略同じにしているが、これに限定されない。例えば、光偏向素子の遮光部あるいは透過部の間隔は、発光型表示部の画素の間隔の整数倍と略同じにしてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、本発明による表示装置を搭載した携帯機器を用いて説明しているが、これに限定されない。例えば、本発明よる表示装置を戸外広告等に使用してもよい。このとき、発光型表示部と反射型表示部との輝度を一日中一定にすることにより、昼間の明るい環境化では、観察者が反射型表示部の表示する画像を視認可能にし、夜間の暗い環境下では、観察者が発光型表示部の表示する画像を視認可能にしてもよい。
【００６４】
以上、説明した本実施の形態による垂直磁気記録媒体は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、
前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、
前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子と
を有することを特徴とする表示装置。
【００６５】
（付記２）
付記１記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に配置されていること
を特徴とする表示装置。
【００６６】
（付記３）
付記１又は２記載の表示装置において、
前記発光型表示部が表示する画像は、前記反射型表示部が表示する画像よりも明るいこと
を特徴とする表示装置。
【００６７】
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の反射照度と、前記発光型表示部の発光輝度との比を制御する輝度制御部を有すること
を特徴とする表示装置。
【００６８】
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、光源と、前記光源で発光した光を透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルとを有すること
を特徴とする表示装置。
【００６９】
（付記６）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、自発光性を有すること
を特徴とする表示装置。
【００７０】
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の近傍に配置されて、前記表側の照度を検出する照度センサをさらに有し、
前記発光型表示部の発光輝度は、前記照度センサの検出結果に応じて変更されること
を特徴とする表示装置。
【００７１】
（付記８）
付記１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、コレステリック相を形成する液晶を有していること
を特徴とする表示装置。
【００７２】
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部が略等間隔で縞状に配列されていること
を特徴とする表示装置。
【００７３】
（付記１０）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、一対のレンチキュラレンズであり、
前記発光型表示部の視野方向は、一対の前記レンチキュラレンズの相対位置により変更されること
を特徴とする表示装置。
【００７４】
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、それぞれ異なる波長の光を反射する少なくとも２枚の反射型表示パネルが積層されていること
を特徴とする表示装置。
【００７５】
（付記１２）
付記１１記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、各々の前記反射型表示パネルの円偏光特性が略同じ方向に形成されていること
を特徴とする表示装置。
【００７６】
（付記１３）
付記１１又は１２記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、各々の前記反射型表示パネルの裏側に前記光偏向素子が設けられ、前記反射型表示パネルは、それぞれ表示面に沿ってずれて配置されていること
を特徴とする表示装置。
【００７７】
（付記１４）
付記１乃至１３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に、前記発光型表示部で発光した光が前記反射型表示部に到達するのを防ぐシャッタを有すること
を特徴とする表示装置。
【００７８】
（付記１５）
付記１０記載の表示装置において、
一対の前記レンチキュラレンズは対向配置され、視野方向が変化するように、一方の前記レンチキュラレンズが他方の前記レンチキュラレンズに沿って移動可能に設けられていること
を特徴とする表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】従来技術による表示装置を観察者が見ている状態と本実施形態による表示装置を観察者が見ている状態とを示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図５】各反射型表示パネルが光を反射する様子を示す模式図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図７】照度センサ部が検出した照度に基づく光源の輝度調整方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態による表示装置に用いられるレンチキュラレンズユニットを模式的に示す断面図である。
【図１１】光偏向素子を設けた従来技術による表示装置の断面模式図である。
【図１２】縞状の遮光部を有する光偏向素子の正面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１、２０１、５０４Ｂ、５０４Ｇ 反射型表示部
３ 透過型液晶表示パネル
５ 光源
７、１０７ 発光型表示部
９ 光偏向素子
１５ 輝度制御部
１７ 表示画像制御部
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 表示装置
２０１Ｒ Ｒ反射型表示パネル
２０１Ｇ Ｇ反射型表示パネル
２０１Ｂ Ｂ反射型表示パネル
３２１ 照度センサ部
４０２ シャッタ
６０６、６０８ レンチキュラレンズ
ｍ 遮光部
ＩＳ 裏側
ＯＳ 表側
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の表示部に用いられる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主に、公共の場で多く使用される携帯電話機器等の携帯機器に搭載される表示装置が知られている。この種の表示装置の表示画面は、使用者に加えて使用者の周囲にいる者にも見えてしまう。このため、個人情報保護の観点から、画面の視野角を制限したいという要求がある。例えば、液晶表示素子（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、構造的に画面の視野角が制限されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、上述の要求に対してはさらに視野角を制限する必要があり、画面内に光偏向素子を設けて正面等の視野角内からのみ画面に表示された画像を見ることができるようにしている。
【０００３】
図１１は、光偏向素子を設けた従来技術による表示装置の断面模式図である。図１２は、縞状の遮光部を有する光偏向素子の正面図である。図１１に示すように、従来技術による表示装置８００は、光源７０５と、光源７０５で発光した光を透過する透過型液晶表示パネル７０３と、光偏向素子７０９とを有している。図１２に示すように、光偏向素子７０９は、入射光を遮光する遮光部ｍと入射光を透過する透過部ｎとが縞状に交互に配列されている。
【０００４】
図１１に示すように、縞状の遮光部ｍを有する光偏向素子を用いた場合には、透過型液晶表示パネル７０３に沿って遮光部ｍと透過部ｎとが交互に配列された方向、すなわち、左右方向に視野角が制限される。一方、例えば、透過型液晶表示パネル７０３に沿って縞状の遮光部ｍを直交させ、格子状の遮光部を有する光偏向素子とした場合には、左右方向のみならず、各遮光部ｍが延びる上下方向を含む全方向の視野角を制限することができる。
【特許文献１】国際公開第２００４／０１５３３０Ａ１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の縞状の遮光部を用いた表示装置では、情報保護の必要性の低い画像を見る場合であっても、ユーザは視野角内にあえて視線を合わせなければならないため不便である。また、視野角を変更する機能を表示装置に設けることも考えられるが、このような機能を実現するための複雑な機構を設けるのは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、複雑な機構を用いることなく、表示する画像に応じて異なる視野角で画像を表示することができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、 前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子とを有することを特徴とする表示装置によって達成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複雑な機構を用いることなく、表示する画像に応じて異なる視野角で画像を表示することができる表示装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による表示装置について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態による表示装置１００の要部を模式的に示す断面図である。
表示装置１００は、携帯電話機器等の公共の場で多く使用される携帯機器に主に搭載される。表示装置１００は、通常、搭載された状態で、透明パネル等を介して外部から視認可能になっている。この表示装置１００は、反射型表示部１と、発光型表示部７と、光偏向素子９と、コレステリック液晶制御部１１と、ＬＣＤ制御部１３と、輝度制御部１５と、表示画像制御部１７と、画像バッファ部１９とを備えている。
反射型表示部１と、光偏向素子９と、発光型表示部７とは、表側ＯＳからこの順に積層配置されている。
【００１０】
反射型表示部１は、コレステリック相を形成するコレステリック液晶を有しており、表示装置１００の最も外側に配置されている。反射型表示部１は、照射された光Ｌに含まれる所定波長の光であって、左右いずれかの円偏光の光をコレステリック液晶が表側ＯＳに反射することにより画像（第１の画像）を表示する。例えば、左円偏光の緑色に対応する波長の光を反射するコレステリック液晶の場合には、照射された光Ｌのうち、左円偏光の緑色の光を選択的に反射し、右円偏光の緑色の光を含むその他の光を透過させる。本実施形態における反射型表示部１は、左円偏光の緑色に対応する波長の光を反射するように設けられている。
【００１１】
コレステリック液晶は、ネマティック液晶が螺旋状に配列した構造を有し、透過光及び反射光の偏光状態を円偏光化する。円偏光を制御するコレステリック液晶は、直線偏光を制御するＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶やＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶と異なり、光の入射角度による偏光状態の劣化等はない。このため、ＴＮ液晶やＳＴＮ液晶を用いた表示パネルよりも広視野角を実現することができる。
【００１２】
反射型表示部１は、表示面を格子状に画定して画素を形成する走査電極（不図示）及びデータ電極（不図示）を備えている。これら走査電極及びデータ電極は、コレステリック液晶に所定の電圧を印加するために用いられる。コレステリック液晶の表示特性は、印加された電圧に基づいて変化する。反射型表示部１に照射された光のうち、所定波長の光以外は反射型表示部１を透過する。
【００１３】
発光型表示部７は、発光により画像（第２の画像）を表示する表示部であり、光偏向素子９の裏側ＩＳ、すなわち、反射型表示部１の裏側ＩＳに配置されている。発光型表示部７は、透過型液晶表示パネル３と光源５とを備えている。
透過型液晶表示パネル３は、表示面に形成された画素毎に透明電極、ＳＴＮ液晶、偏光フィルタ、及びカラーフィルタを備えている（いずれも不図示）。このカラーフィルタは、赤色、緑色、及び青色の３色で構成されている。透過型液晶表示パネル３は、ＳＴＮ液晶に電圧を印加することにより、各画素の階調表示を行う。
光源５は、輝度制御部１５で制御されて発光し、透過型液晶表示パネル３に光を入射する。この光源５は、様々な方向の振幅成分を有する光を発する。
【００１４】
光源５で発光した光のうち、所定の方向の直線偏光のみが、偏光フィルタを通って透過型液晶表示パネル３を透過する。光源５で発光した光は、透過型液晶表示パネル３を透過する際に画素毎の階調に応じて透過量が調節され、光偏向素子９を透過した後に反射型表示部１を透過する。このとき、反射型表示部１は、左円偏光の緑色に対応する波長の光のみを反射し、右円偏光の緑色の光とその他の色の光を透過する。このため、発光型表示部７が表示した画像は、左円偏光以外による緑色の光も含めて、反射型表示部１を透過して表側ＯＳから視認可能になっている。
【００１５】
光偏向素子９は、図１２と略同様の構造を有しており、発光型表示部７の視野角を反射型表示部１の視野角よりも狭くするようになっている。光偏向素子９は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部ｍが、発光型表示部７の各画素の間隔と略等間隔で縞状に配列されている。遮光部ｍ同士の間は、光透過性を有する材料で直線状に形成された複数の透過部ｎが、遮光部ｍと同様に、発光型表示部７の各画素の間隔と略等間隔で縞状に配列されている。例えば、発光型表示部７が、２．２ｉｎｃｈ（インチ）〜２．４ｉｎｃｈのＱＶＧＡ（Ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ：解像度３２０×２４０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ１３９．７μｍ〜１５２．４μｍである。発光型表示部７が、２．２ｉｎｃｈ〜２．４ｉｎｃｈのＷ−ＶＧＡ（Ｗｉｄｅ Ｑｕａｒｔｅｒ ＶＧＡ：解像度４００×２４０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ１１９．９μｍ〜１３０．８μｍである。発光型表示部７が、２．４ｉｎｃｈ〜２．６ｉｎｃｈのＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ：解像度６４０×４８０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ７６．２μｍ〜８２．５μｍである。発光型表示部７が、３．２ｉｎｃｈ〜４．０ｉｎｃｈのＷ−ＶＧＡ（Ｗｉｄｅ ＶＧＡ：解像度８００×４８０ピクセル）の場合には、発光型表示部７の各画素及び遮光部ｍが配列されたピッチは、それぞれ８７．１μｍ〜１０８．９μｍである。
【００１６】
発光型表示部７で発光して反射型表示部１を透過する光は、一部が遮光部ｍにより遮光されて広がりが制限される。光偏向素子９は、遮光部ｍと透過部ｎとの高さの比により、各透過部ｎを透過する光の広がる角度領域θが決定される。ここで、各透過部ｎにおける視野角の角度領域θは、光偏向素子９の遮光部ｍの厚さをｔ、透過部ｎの幅をｒとすると、
θ＝２ｔａｎ−１（ｔ／ｒ）
となる。各透過部ｎの角度領域θを重ね合わせた角度領域が発光型表示部７に表示した画像を観察者が視認可能な範囲、すなわち、視野角となる。
表示装置１００は、光偏向素子９を有している。このため表側ＯＳでの発光型表示部７の視野角は、角度領域θに制限される。これにより、角度領域θ内から観察している観察者Ａは、発光型表示部７が表示する画像を視認できるが、角度領域θ外から観察している観察者Ｂは、発光型表示部７が表示する画像を視認できない。
【００１７】
一般的に、コレステリック液晶を用いた表示パネルの裏面は、光吸収体を設けたり黒色にしたりすることにより、裏面からの入射光を遮光することが反射型表示部１の表示品質においては望ましい。本実施形態による表示装置１００には、上述したように、角度領域θ内から入射した光を透過させ、それ以外の角度領域、すなわち、角度領域θ外から入射した光を遮光する光偏向素子９が設けられている。本実施形態では、光偏向素子９を反射型表示部１の裏側ＩＳに配置することにより、角度領域θ外から入射した光を遮光する。このため、光偏向素子９を反射型表示部１の裏側ＩＳに配置することは、観察者Ｂが角度領域θ外から反射型表示部１の表示を視認する場合に、光偏向素子９が光吸収体として作用し、反射型表示部１の表示品質の向上に効果的である。
【００１８】
画像バッファ部１９は、メモリであり、例えば、表示装置１００が搭載された携帯機器のシステム側から入力された画像データを一時的に記憶し、表示画像制御部１７の制御下で記憶した画像データを表示画像制御部１７に出力する。
【００１９】
表示画像制御部１７は、図示せぬプロセッサ等を備え、表示装置１００全体を制御する。表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３を介して反射型表示部１及び発光型表示部７の走査速度や駆動電圧を切り替えて画像を表示する。
表示画像制御部１７は、画像バッファ部１９から取得した反射型表示部１及び発光型表示部７にそれぞれ表示する画像の画像データに基づいて駆動データを生成する。表示画像制御部１７は、生成した駆動データを同期信号とともにコレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３に出力するようになっている。このとき、表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１とＬＣＤ制御部１３とのそれぞれに、異なる画像の画像データを出力するようになっている。これにより、反射型表示部１と発光型表示部７とは異なる画像を表示できる。
【００２０】
輝度制御部１５は、表示画像制御部１７の指示に基づき、発光型表示部７の光源５の光量を制御する。これにより、透過型液晶表示パネル３を透過する光の光量が調整され、発光型表示部７は、表示する画像の輝度の強弱を調整できるようになっている。表示装置１００は、輝度制御部１５が発光型表示部７の輝度を調整することにより、画像を表示する際の反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更することができるように設けられている。
【００２１】
コレステリック液晶制御部１１は、反射型表示部１で表示する画像に対応する液晶階調信号及び画像を表示するための同期信号を反射型表示部１に出力する。コレステリック液晶制御部１１は、表示画像制御部１７から出力された駆動データに基づいて、液晶階調信号及び同期信号を生成する。これにより、コレステリック液晶制御部１１は、液晶階調信号及び同期信号を出力して反射型表示部１の各画素に印加する電圧を調整し、各画素の階調表示を行わせる。
【００２２】
ＬＣＤ制御部１３は、発光型表示部７で表示する画像に対応する液晶階調信号及び、画像を表示するための同期信号を発光型表示部７に出力する。ＬＣＤ制御部１３は、表示画像制御部１７から出力された駆動データに基づいて、液晶階調信号及び同期信号を生成する。これにより、ＬＣＤ制御部１３は、液晶階調信号及び同期信号を出力して発光型表示部７の透明電極に印加する電圧を調整し、各画素の階調表示を行わせる。
【００２３】
次に、表示装置１００による画像の表示方法について説明する。
図１に示すように、表示装置１００は、光偏向素子９の透過部ｎａを透過する光の広がる角度領域θ内で表示装置１００を観察している観察者Ａには、発光型表示部７の画像を表示し、角度領域θ外で表示装置１００を観察している観察者Ｂには、発光型表示部７の画像を表示せずに、反射型表示部１の画像のみを表示する。このように、光偏向素子９を介して画像を表示する発光型表示部７の視野角は、反射型表示部１の視野角よりも狭くなっている。
【００２４】
表示装置１００は、２つの表示モードを有している。表示モードとしては、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとがある。表示画像制御部１７が、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更することにより、２つの表示モードのいずれかに切り替えられるようになっている。
【００２５】
１画面表示モードでは、表示画像制御部１７は、輝度制御部１５を介して発光型表示部７の光源５を制御し、反射型表示部１よりも発光型表示部７の輝度の方が低くなるように、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更する。これにより、発光型表示部７が表示する画像は、反射型表示部１が表示する画像よりも暗くなる。このとき、発光型表示部７に表示する画像と反射型表示部１に表示する画像とは、異なる画像でも同一画像であってもよい。
【００２６】
これにより、１画面表示モードのときに、観察者Ａが視認する光は、発光型表示部７で発光して光偏向素子９及び反射型表示部１を透過した光よりも、光反射型表示部１で反射された光の方が強く感じられる。このため、観察者Ａには、発光型表示部７が表示した画像よりも反射型表示部１が表示した画像の方が優先的に視認される。すなわち、観察者Ｂだけでなく観察者Ａも反射型表示部１が表示する画像を見ることになる。
【００２７】
一方、２画面表示モードでは、表示画像制御部１７は、コレステリック液晶制御部１１及びＬＣＤ制御部１３を介して、発光型表示部７と反射型表示部１とで異なる画像を表示させる。このとき、表示画像制御部１７は、輝度制御部１５を介して発光型表示部７の光源５を制御し、反射型表示部１よりも発光型表示部７の輝度の方が高くなるように、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更する。
【００２８】
発光型表示部７の輝度は、周辺照度に対応付けて予め計算により決定される。このとき、周辺照度Ｅと輝度Ｂとの関係は、
Ｂ＝ＫＥ／π
Ｂ：輝度（ｃｄ／ｍ２）
Ｋ：物体の反射係数、黒いほど値が低い。（完全拡散面の場合、Ｋ＝１）
Ｅ：周辺照度（ｌｘ：ルクス）
π：円周率（３．１４１５９）
となる。日本工業標準調査会ＪＩＳ Ｚ ９１１０−１９７９の照度基準によれば、一般環境での照度は、作業事務所で、７５０ｌｘ〜１５００ｌｘ、一般事務所で、３００ｌｘ〜５００ｌｘ、室内で、２００ｌｘ〜５００ｌｘ、休養室で、７５ｌｘ〜１５０ｌｘである。従って、一般事務所でコレスティック液晶の反射係数を５０％程度と仮定すると、反射型表示部１の輝度Ｂｃは、
Ｂｃ＝０．５×３００／３．１４＝４７ (ｃｄ／ｍ２)
となる。
【００２９】
これに対して、発光型表示部７の最高輝度は、光源５の輝度と略同じ輝度である。例えば、透過型液晶表示パネル３の透過率が８０％程度である場合には、光源５として一般的に用いられるバックライトユニットの輝度は２０００ｃｄ／ｍ２程度であることから、発光型表示部７の輝度は約１６００ｃｄ／ｍ２である。すなわち、発光型表示部７の輝度は、反射型表示部１の輝度に対して、約２ケタも大きく、発光型表示部７と反射型表示部１とで輝度が大きく異なることがわかる。
【００３０】
人間の視感度は、ｌｏｇ特性で光刺激を感じる（ウェーバー・フェヒナーの法則）。このため、発光型表示部７と反射型表示部１との輝度比以上に、観察者Ａは発光型表示部７からの光を強く感じる。
さらには、人間には順応反応があることにより、発光型表示部７が表示した画像にのみ視覚が反応するようになる。これにより、一般的に用いられるバックライトユニットの輝度で発光型表示部７に表示した画像は、反射型表示部１に表示した画像によって見難くなるということはほとんどなく、反射型表示部１によるマスク効果は少ない。
【００３１】
これにより、２画面表示モードのときに、観察者Ａが視認する光は、反射型表示部１で反射された光よりも、発光型表示部７で発光して光偏向素子９及び反射型表示部１を透過した光の方が強く感じられる。このため、観察者Ａには、反射型表示部１が表示した画像よりも発光型表示部７が表示した画像の方が優先的に視認される。すなわち、観察者Ｂには反射型表示部１が表示する画像のみ見えているときに、観察者Ａは発光型表示部７が表示する画像を見ることになる。
【００３２】
図２は、従来技術による表示装置を観察者が見ている状態と本実施形態による表示装置を観察者が見ている状態とを示す模式図である。図２（ａ）は、従来技術による表示装置８００を示し、図２（ｂ）は、本実施形態による表示装置１００を示す。なお、いずれの図においても、観察者Ａ、Ｂの観察する位置は、図１における観察者Ａ、Ｂの位置と同じである。
従来技術による表示装置８００では、図２（ａ）に示すように、観察者Ａからはメール及びアドレスからなる個人情報を含む画像Ａ１が視認可能であるが、観察者Ｂからは真黒な画像Ｂ１として視認される。
一方、本実施形態による表示装置１００では、図２（ｂ）に示すように、観察者Ａからはメールやアドレスからなる個人情報を含む画像Ａ２が視認可能であり、観察者Ｂからは図形等のデザインや時刻表からなる公開可能な表示を含む画像Ｂ２が視認可能である。
【００３３】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、表示装置１００は、反射型表示部１と、反射型表示部１を透過して表側ＯＳに画像を表示する発光型表示部７と、発光型表示部７の視野角を反射型表示部１の視野角よりも狭くする光偏向素子９とを有している。これにより、反射型表示部１の表側ＯＳにおいて、発光型表示部７の視野角内では発光型表示部７の表示する画像が視認され、発光型表示部７の視野角外では反射型表示部１の表示する画像のみが視認されるようになる。このように、表示装置１００は、複雑な機構を用いることなく、見る角度によって異なる画像を表示することができる。これにより、表示装置１００の使用者には個人情報等の情報保護の必要性の高い画像を表示し、使用者の周囲の人には情報保護の必要性の低い画像を表示することができる。
【００３４】
また、表示装置１００は、反射型表示部１と発光型表示部７との輝度の比を変更可能になっている。これにより、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとを切り替えることができる。
【００３５】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による表示装置について図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態による表示装置２００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置２００は、第１の実施の形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
本実施形態における表示装置２００は、第１の実施形態における表示装置１００の発光型表示部７の代わりに、ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等の自発光性を有する発光型表示部１０７を備える。また、これに伴い、ＬＣＤ制御部１３及び輝度制御部１５の代わりに、発光型表示部１０７を制御する画素制御部１１３を備えている。
反射型表示部１と、光偏向素子９と、発光型表示部１０７とは、表側ＯＳからこの順に積層配置されている。
【００３６】
第２の実施の形態に係る表示装置２００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、表示装置２００は、発光型表示部１０７が自発光性を有し、１層構造であるため、透過型液晶表示パネルと光源とからなる２層構造の発光型表示部を用いた表示装置よりも、表示装置全体の厚さを薄くすることができる。
【００３７】
〔第３の実施の形態〕
本発明の第３の実施の形態による表示装置について図４を用いて説明する。図４は、本実施の形態による表示装置３００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置３００は、第２の実施形態における表示装置２００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
第２の実施形態における表示装置２００は、単一の波長の光のみを反射する１層構造の反射型表示部１を備えていたが、本実施形態における表示装置３００は、それぞれ異なる波長の光を反射するようにコレステリック液晶の液晶分子の螺旋ピッチがそれぞれ調整された３層構造の反射型表示部２０１を備えている。この反射型表示部２０１は、赤色を反射するＲ反射型表示パネル２０１Ｒ、緑色を反射するＧ反射型表示パネル２０１Ｇ、及び青色を反射するＢ反射型表示パネル２０１Ｂが、この順で反射型表示部２０１の裏側ＩＳから表側ＯＳにかけて積層されている。
【００３８】
図５は、各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂが光を反射する様子を示す模式図である。
コレステリック液晶で反射される光は円偏光である。各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂは、反射可能な同じ波長の光であっても、それぞれ左円偏光あるいは右円偏光の一方を反射し、他方を透過するようになっている。
本実施形態では、３層に積層された各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂの円偏光特性が略同じ方向に形成されている。各反射型表示パネル２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂが反射する円偏光を、図５に示すように、左円偏光あるいは右円偏光の一方に揃えることにより、左円偏光及び右円偏光を混在させた場合よりも、反射型表示部２０１が光を透過するときの透過効率を１０％から２０％向上させることができる。これにより、発光型表示部１０７で発光して、反射型表示部２０１を透過した光の輝度の低下量は減少する。
【００３９】
第３の実施の形態に係る表示装置３００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第３の実施の形態に係る表示装置３００は、赤色、緑色、及び青色の３色を反射する３層構造の反射型表示部２０１を備えているため、カラー表示が可能である。
本実施の形態では、自発光性を有する発光型表示部１０７に代えて、光源５を用いた発光型表示部７を備えていてもよい。
【００４０】
〔第４の実施の形態〕
本発明の第４の実施の形態による表示装置について図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施の形態による表示装置４００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置４００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
本実施形態における表示装置４００は、照度センサ部３２１を備えている。この照度センサ部３２１は、反射型表示部１近傍に配置されて表側ＯＳの照度を検出する。これにともない、本実施形態における輝度制御部１５は、照度センサ部３２１から取得した照度値に応じて、発光型表示部７の発光輝度を変更する。
【００４１】
図７は、照度センサ部３２１が検出した照度に基づく光源の輝度調整方法を説明するフローチャートである。
先ず、輝度制御部１５は、検出された照度、及び、表示モードに基づいて、輝度設定データを予め設定して記憶する（ステップＳ１）。ここで、表示モードとしては、視認する位置に関わらず単一の画像を表示する１画面表示モードと、視認する位置に応じて２つの異なる画像を表示する２画面表示モードとがある。輝度設定データは、例えば、一般的な事務所程度の照度で、２画面表示モードにより画像を表示する場合には、通常の発光輝度（例えば、２０００ｃｄ／ｍ２）で発光型表示部７の光源５を発光させるように設定される。一方、１画面表示モードにより画像を表示する場合には、輝度設定データは、１桁（ｃｄ／ｍ２）程度の発光輝度で発光型表示部７の光源５を発光させるように設定される。また、薄暮程度の照度で、２画面表示モードにより画像を表示場合には、輝度制御部１５は、通常の発光輝度よりも低い輝度にすることで、発光型表示部７と反射型表示部１との輝度差を略一定に保持する。これにより、発光型表示部７のぎらつきをなくし、反射型表示部１の表示品質を維持することができる。
【００４２】
輝度設定データを記憶したら、輝度制御部１５は、表示装置１００が使用されるときの観察者Ａとの所定の距離を、使用距離として設定する（ステップＳ２）。
【００４３】
使用距離が設定されると、輝度制御部１５は、照度センサ部３２１が検出した照度値を取得する（ステップＳ３）。
【００４４】
照度センサ部３２１から照度値が入力されると、輝度制御部１５は、光源５に供給する電力を制御して光源５の輝度を調整する（ステップＳ４）。
【００４５】
第４の実施の形態に係る表示装置４００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第４の実施の形態に係る表示装置４００は、照度センサ部３２１を備えていることにより、表示装置４００が使用されている環境の照度に応じて、発光型表示部７の輝度を制御することができる。
【００４６】
〔第５の実施の形態〕
本発明の第５の実施の形態による表示装置について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態による表示装置５００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置５００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
表示装置５００は、輝度制御部１５の代わりに、シャッタ４０２及びシャッタ制御部４２３を備えている。
シャッタ４０２は、発光型表示部７と光偏向素子９との間に積層配置されている。このシャッタ４０２は、開閉可能に設けられ、開くことにより発光型表示部７で発光した光を透過させて光偏向素子９に入射させる。一方、シャッタ４０２は、閉じることにより発光型表示部７で発光した光を遮光して光偏向素子９に光が入射するのを防ぐようになっている。すなわち、表示装置５００は、シャッタ４０２の開閉により、表示モードを切り替える。
【００４７】
第５の実施の形態に係る表示装置５００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第５の実施の形態に係る表示装置５００は、シャッタ４０２及びシャッタ制御部４２３を備えていることにより、光源５の輝度を制御しなくても表示モードを切り替えることができる。
【００４８】
〔第６の実施の形態〕
本発明の第６の実施の形態による表示装置について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態による表示装置６００の要部を模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置６００は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。第１の実施形態における表示装置１００は、単一の波長の光のみを反射する１層構造の反射型表示部１と１つの光偏向素子９とを備えていたが、本実施形態における表示装置６００は、２つの反射型表示ユニット５０４Ｂ、５０４Ｇを備えている。
【００４９】
反射型表示ユニット５０４Ｂは、反射型表示部５０１Ｂと、この反射型表示部５０１Ｂの裏側ＩＳに積層配置された光偏向素子５０９Ｂとを備えている。反射型表示ユニット５０４Ｂは、例えば、青色に対応する波長の光を反射するようにコレステリック液晶の螺旋ピッチが調整されている。
反射型表示ユニット５０４Ｇは、反射型表示部５０１Ｇと、この反射型表示部５０１Ｇの裏側ＩＳに積層配置された光偏向素子５０９Ｇとを備えている。反射型表示ユニット５０４Ｇは、例えば、緑色に対応する波長の光を反射するようにコレステリック液晶の螺旋ピッチが調整されている。
光偏向素子５０９Ｂ、５０９Ｇは、第１の実施形態における光偏向素子９と同様の構成及び機能を有している。
【００５０】
反射型表示ユニット５０４Ｇは、反射型表示ユニット５０４Ｂの裏側ＩＳに配置されている。このとき、反射型表示ユニット５０４Ｇと反射型表示ユニット５０４Ｂとは、光偏向素子５０９Ｂ、５０９Ｇの透過部ｎの開口幅に対して、積層された反射型表示ユニット５０４Ｇ、５０４Ｂの枚数分の１以下だけ遮光部ｍが配列された方向にずれて積層されている。
【００５１】
これにより、反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して略垂直方向から観察する観察者Ａからは、光偏向素子５０９Ｂの遮光部ｍ同士の間、及び、光偏向素子５０９Ｇの遮光部ｍ同士の間を通して、発光型表示部７に表示された画像が視認されるようになっている。
【００５２】
反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して角度αの方向から観察する観察者ＢＢからは、光偏向素子５０９Ｂの遮光部ｍ同士の間から反射型表示部５０１Ｇに表示された緑色の画像を視認することができる。ここで、観察者ＢＢからは、光偏向素子５０９Ｂ、及び、光偏向素子５０９Ｇにより、発光型表示部７に表示された画像は視認されないようになっている。これにより、観察者ＢＢからは、反射型表示部５０１Ｇに表示された緑色の画像と反射型表示部５０１Ｂに表示された青色の画像とが重なった状態で視認されるようになっている。
【００５３】
観察者ＢＧは、反射型表示ユニット５０４Ｂの表示面に対して、角度αよりも小さい角度である角度βの方向から観察する。この観察者ＢＧからは、光偏向素子５０９Ｂにより反射型表示ユニット５０４Ｇの光が遮光されるので、反射型表示部５０１Ｂに表示された青色の画像のみが視認されるようになっている。
【００５４】
第６の実施の形態に係る表示装置５００によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、第６の実施の形態に係る表示装置６００は、観察する位置に応じて、三種類の表示を視認することができる。
【００５５】
〔第７の実施の形態〕
本発明の第７の実施の形態による表示装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施の形態による表示装置に用いられるレンチキュラレンズユニットを模式的に示す断面図である。
本実施の形態に係る表示装置は、第１の実施形態における表示装置１００と略同一の構成を備えており、光偏向素子９（図１参照）の代わりに、レンチキュラレンズユニット６１０、移動ユニット６２７、及び偏向制御部６２５を備えている。以下、共通部分の符号を同符号とするとともに説明を省略する。
【００５６】
レンチキュラレンズユニット６１０は、反射型表示部１と発光型表示部７との間（図１参照）に積層配置されており、対向配置された一対のレンチキュラレンズ６０６、６０８を備えている。発光型表示部７側に配置されたレンチキュラレンズ６０６は表示装置に固定されているが、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８は、レンチキュラレンズ６０６に沿って矢印Ｘ方向に移動可能に設けられている。
【００５７】
発光型表示部７側に配置されたレンチキュラレンズ６０６の上面には、半円形状の断面を有する棒状のレンズ部６１２が、矢印Ｘ方向に複数配列して設けられている。
一方、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８の下面には、半円形状の断面を有する棒状のレンズ部６１４が、矢印Ｘ方向に複数配列して設けられている。ここで、各レンズ部６１２、６１４は、略同寸法に形成されている。また、レンチキュラレンズ６０６のレンズ部６１２が棒状に延びる方向と、レンチキュラレンズ６０８のレンズ部６１４が棒状に延びる方向とは、略平行に設けられている。
【００５８】
移動ユニット６２７は、反射型表示部１側に配置されたレンチキュラレンズ６０８に接続されている。この移動ユニット６２７は、駆動力によりレンチキュラレンズ６０８を複数のレンズ部６１２が配列された矢印Ｘ方向にスライド移動させる。
【００５９】
偏向制御部６２５は、移動ユニット６２７の制御ユニットである。偏向制御部６２５は、移動ユニット６２７を介してレンチキュラレンズ６０８を移動させ、レンチキュラレンズユニット６１０の偏向方向を制御する。偏向制御部６２５は、例えば、表示画像制御部１７（図１参照）の制御下で動作する。
【００６０】
レンチキュラレンズユニット６１０は、発光型表示部７から入射した光Ｌ１を偏向する際に、光Ｌ２のように偏向方向を変化させることができる。このとき、レンチキュラレンズ６０８を矢印Ｘ方向に移動させることにより、矢印Ｚに示すように、光Ｌ２の偏向方向を変化させることができる。すなわち、一対のレンチキュラレンズ６０６、６０８は、相対位置により発光型表示部７の視野方向を変更することができる。
【００６１】
第７の実施の形態に係る表示装置によっても、第１の実施の形態に係る表示装置１００と同様の効果が得られる。
また、移動式のレンチキュラレンズユニット６１０を備えていることにより、発光型表示部７が表示する画像の変更方向を変化させることができる。
【００６２】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施形態では、光偏向素子の遮光部ｍあるいは透過部ｎの間隔を、発光型表示部の画素の間隔と略同じにしているが、これに限定されない。例えば、光偏向素子の遮光部あるいは透過部の間隔は、発光型表示部の画素の間隔の整数倍と略同じにしてもよい。
【００６３】
上記実施形態では、本発明による表示装置を搭載した携帯機器を用いて説明しているが、これに限定されない。例えば、本発明よる表示装置を戸外広告等に使用してもよい。このとき、発光型表示部と反射型表示部との輝度を一日中一定にすることにより、昼間の明るい環境化では、観察者が反射型表示部の表示する画像を視認可能にし、夜間の暗い環境下では、観察者が発光型表示部の表示する画像を視認可能にしてもよい。
【００６４】
以上、説明した本実施の形態による垂直磁気記録媒体は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、
前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、
前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子と
を有することを特徴とする表示装置。
【００６５】
（付記２）
付記１記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に配置されていること
を特徴とする表示装置。
【００６６】
（付記３）
付記１又は２記載の表示装置において、
前記発光型表示部が表示する画像は、前記反射型表示部が表示する画像よりも明るいこと
を特徴とする表示装置。
【００６７】
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の反射照度と、前記発光型表示部の発光輝度との比を制御する輝度制御部を有すること
を特徴とする表示装置。
【００６８】
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、光源と、前記光源で発光した光を透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルとを有すること
を特徴とする表示装置。
【００６９】
（付記６）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、自発光性を有すること
を特徴とする表示装置。
【００７０】
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の近傍に配置されて、前記表側の照度を検出する照度センサをさらに有し、
前記発光型表示部の発光輝度は、前記照度センサの検出結果に応じて変更されること
を特徴とする表示装置。
【００７１】
（付記８）
付記１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、コレステリック相を形成する液晶を有していること
を特徴とする表示装置。
【００７２】
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部が略等間隔で縞状に配列されていること
を特徴とする表示装置。
【００７３】
（付記１０）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、一対のレンチキュラレンズであり、
前記発光型表示部の視野方向は、一対の前記レンチキュラレンズの相対位置により変更されること
を特徴とする表示装置。
【００７４】
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、それぞれ異なる波長の光を反射する少なくとも２枚の反射型表示パネルが積層されていること
を特徴とする表示装置。
【００７５】
（付記１２）
付記１１記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、各々の前記反射型表示パネルの円偏光特性が略同じ方向に形成されていること
を特徴とする表示装置。
【００７６】
（付記１３）
付記１１又は１２記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、各々の前記反射型表示パネルの裏側に前記光偏向素子が設けられ、前記反射型表示パネルは、それぞれ表示面に沿ってずれて配置されていること
を特徴とする表示装置。
【００７７】
（付記１４）
付記１乃至１３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に、前記発光型表示部で発光した光が前記反射型表示部に到達するのを防ぐシャッタを有すること
を特徴とする表示装置。
【００７８】
（付記１５）
付記１０記載の表示装置において、
一対の前記レンチキュラレンズは対向配置され、視野方向が変化するように、一方の前記レンチキュラレンズが他方の前記レンチキュラレンズに沿って移動可能に設けられていること
を特徴とする表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図２】従来技術による表示装置を観察者が見ている状態と本実施形態による表示装置を観察者が見ている状態とを示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図５】各反射型表示パネルが光を反射する様子を示す模式図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図７】照度センサ部が検出した照度に基づく光源の輝度調整方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第５の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態による表示装置の要部を模式的に示す断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態による表示装置に用いられるレンチキュラレンズユニットを模式的に示す断面図である。
【図１１】光偏向素子を設けた従来技術による表示装置の断面模式図である。
【図１２】縞状の遮光部を有する光偏向素子の正面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１、２０１、５０４Ｂ、５０４Ｇ 反射型表示部
３ 透過型液晶表示パネル
５ 光源
７、１０７ 発光型表示部
９ 光偏向素子
１５ 輝度制御部
１７ 表示画像制御部
１００、２００、３００、４００、５００、６００ 表示装置
２０１Ｒ Ｒ反射型表示パネル
２０１Ｇ Ｇ反射型表示パネル
２０１Ｂ Ｂ反射型表示パネル
３２１ 照度センサ部
４０２ シャッタ
６０６、６０８ レンチキュラレンズ
ｍ 遮光部
ＩＳ 裏側
ＯＳ 表側
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、
前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、
前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子と
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に配置されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の表示装置において、
前記発光型表示部が表示する画像は、前記反射型表示部が表示する画像よりも明るいこと
を特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の反射照度と、前記発光型表示部の発光輝度との比を制御する輝度制御部を有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、光源と、前記光源で発光した光を透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルとを有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、自発光性を有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の近傍に配置されて、前記表側の照度を検出する照度センサをさらに有し、
前記発光型表示部の発光輝度は、前記照度センサの検出結果に応じて変更されること
を特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、コレステリック相を形成する液晶を有していること
を特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部が略等間隔で縞状に配列されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、一対のレンチキュラレンズであり、
前記発光型表示部の視野方向は、一対の前記レンチキュラレンズの相対位置により変更されること
を特徴とする表示装置。
【請求項１】
表側で所定波長の光を反射して第１の画像を表示する反射型表示部と、
前記反射型表示部の裏側に配置され、前記反射型表示部を透過して前記表側に前記第１の画像と異なる第２の画像を表示する発光型表示部と、
前記発光型表示部の視野角を前記反射型表示部の視野角よりも狭くする光偏向素子と
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、前記反射型表示部と前記発光型表示部との間に配置されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の表示装置において、
前記発光型表示部が表示する画像は、前記反射型表示部が表示する画像よりも明るいこと
を特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の反射照度と、前記発光型表示部の発光輝度との比を制御する輝度制御部を有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、光源と、前記光源で発光した光を透過して画像を表示する透過型液晶表示パネルとを有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記発光型表示部は、自発光性を有すること
を特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部の近傍に配置されて、前記表側の照度を検出する照度センサをさらに有し、
前記発光型表示部の発光輝度は、前記照度センサの検出結果に応じて変更されること
を特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射型表示部は、コレステリック相を形成する液晶を有していること
を特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、光不透過性を有する材料で直線状に形成された複数の遮光部が略等間隔で縞状に配列されていること
を特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記光偏向素子は、一対のレンチキュラレンズであり、
前記発光型表示部の視野方向は、一対の前記レンチキュラレンズの相対位置により変更されること
を特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−９８５３７（Ｐ２００９−９８５３７Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７１９６４（Ｐ２００７−２７１９６４）
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１９日（２００７．１０．１９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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