表示装置
【課題】立体視可能な表示装置で、表示画像中の対象物に動きを与えることができる。
【解決手段】板状の導光板３と、導光板３の端部３ａから光を入射させる光源４と、導光板３の表面３ｂ側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク１１又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、導光板３に、その端部３ｂから入射した光源４からの光を表面３ｂ側に反射させる反射面６ａを有するドット状の反射部６を設け、導光板３とマスク１１又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする表示装置。
【解決手段】板状の導光板３と、導光板３の端部３ａから光を入射させる光源４と、導光板３の表面３ｂ側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク１１又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、導光板３に、その端部３ｂから入射した光源４からの光を表面３ｂ側に反射させる反射面６ａを有するドット状の反射部６を設け、導光板３とマスク１１又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、詳しくは表示画像を立体的に観察者に視認させる立体視のための表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）は、高効率、長寿命の光源として、様々な用途に使われている。ＬＥＤは指向性を持つ点状光源であり、単独ではスポット照明などとしての使用に制限される。このため、透明な樹脂板等の導光板と組み合わせて線状や面状の光源として使用される場合も多い。この例としては、液晶バックライト、広告用ライトパネル等が挙げられる。
【０００３】
また、ＬＥＤを利用した表示装置として、透明なアクリル、ポリカーボネート等の導光板の表面にドット状の切り欠き（以下、単に、ドットともいう）を入れて、導光板の側面から入射されたＬＥＤ光をドットで反射させて表面に模様を描く表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置は、ドットで反射されたＬＥＤ光がなす模様を透明な導光板上に表示させるものであり、透明性があり意匠性に優れるため、ディスプレイ等に用いられている。
【０００４】
このような「導光体を用いた表示装置」に後述する立体視などの様々な効果を与えるために、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式などの視差を利用した方式を用いることができる（例えば、特許文献２参照）。パララックスバリア方式では、パララックスバリアと呼ばれる遮光部と開口部が交互かつ所定の繰り返しピッチで並んだマスクを利用する。レンズアレイ方式では、微小なレンズが所定の繰り返しピッチで並んだレンズアレイを利用する。なお、これらの方式を用いた「導光体を用いた表示装置」では、前記パララックスバリアやレンズアレイの背後に、視点ごとの画像を分割して並べた画像（以下、分割画像ともいう）を表示させる。
【０００５】
パララックスバリア方式とレンズアレイ方式は基本的原理が同じなので、以下、主にパララックスバリア方式を用いた「導光体を用いた表示装置」について説明する。
図８に示すように、パララックスバリア方式で用いられるマスクには、分割画像が表示される画像面（上述した導光板にドット加工を施す例では、ドット加工面に相当）から一定の距離をおいて、スリット（開口部）と遮光部を交互かつ一定の繰り返しピッチで配置したものが用いられる。ここではＡ、Ｂ、Ｃの３つの視点が設定されており、それらの視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃを、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれから見える領域Ａ、Ｂ、Ｃに表示する。なお、表示画像は、マスクからの距離に比べて視点からの距離を充分大きくとることができるので、「各領域の幅」≒「スリット幅」となり、この例の３視点の場合、「遮光部幅」／「スリット幅」＝（視点数−１）＝２の関係が成り立つ。
【０００６】
ここで、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれからは、視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかのみが見えることになる。観察者から見える画像は、遮光部でスリット状に遮蔽された断続的なものとなるが、マスクの繰り返しピッチが画像全体に比べて充分小さければ、充分に連続した一体の画像として認識できる。
【０００７】
ここまでの説明では、視点は単一のものとして説明したが、実際には観察者の目は左右２視点あり、視差により各々の目で異なる角度から対象物を見ている。このため、視差を考慮した左右で異なる画像を見させることにより対象物を立体として認識させることが可能となる。なお、このような立体視が可能な表示装置を、ステレオグラムと呼ぶことがある。
【０００８】
図９に示すように、視点Ａ、Ｂを、右眼、左眼の視点に設定し、各視点で視差を考慮した異なる画像を見せることにより、画像中の対象物が立体として認識される。また、視点Ｂと視点Ｃを、右眼、左眼の視点として同様に設定することにより、右眼、左眼の視点を、Ｂ、Ｃに移した場合も同様に画像中の対象物が立体として認識される。
【０００９】
また、レンズアレイ方式でも、図１０に示すように、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれからは、視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかのみが見えるようにできるので、立体視効果を得るようにできる。
【００１０】
なお、パララックスバリア方式とレンズアレイ方式とは、画像面の明るさの点で異なっている。パララックスバリア方式では、視点数が多くなると開口部の面積が相対的に小さくなるので、外光が入らなくなって画像面が暗くなる。このため、通常、バックライトなどの内照方式の照明が必要である。これに対して、レンズアレイ方式では、視点数が多くなっても開口部の面積は変わらないので、画像面は明るいままである。このため、通常、照明を設けることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００７／１２３２０２号
【特許文献２】特開２００３−２９５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」においては、表示画像中の対象物に動きを与えることができなかった。従って、例えば、注意喚起のための表示を行っても、期待した効果が得られないことがあった。
【００１３】
この発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」で、表示画像中の対象物に動きを与えることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題に対し、本発明の以下の手段により解決を図る。
すなわち、本発明の請求項１に係る表示装置は、板状の導光板と、該導光板の端部から光を入射させる光源と、前記導光板の表面側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、前記導光板に、その端部から入射した前記光源からの光を表面側に反射させる反射面を有するドット状の反射部を設け、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る表示装置は、請求項１に記載の表示装置において、前記反射部が、前記導光板に形成された切欠きからなり、前記反射面の前記導光板の表面に対する傾斜角度は４０度以上６０度以下であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る表示装置は、請求項１又は２に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとが、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能であることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係る表示装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイのうちの少なくとも一方に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとの間の距離を一定以下となるように規制する規制手段を設けることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係る表示装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイの間に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを離間させる方向に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に係る表示装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置において、前記マスクを、前記導光板とは異なる透明板又は透明フィルム上の印刷物として構成することを特徴とする。
また、本発明の請求項７に係る表示装置は、請求項４に記載の表示装置において、前記規制手段は、前記導光板の表面側に立設した２本以上の頭付き軸部材であることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項８に係る表示装置は、請求項６に記載の表示装置において、前記透明板又は透明フィルムを平行リンク機構を構成するように回動可能に支持する複数のリンクと、前記リンクを回動させるための駆動手段とからなる機構により、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを相対的に移動可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」で、表示画像中の対象物に動きを与えることができる。特に、導光板とマスクとを、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能とすることにより、右眼用の反射部から右眼に達する光と、左眼用の反射部から左眼に達する光との交差点（浮き量）も可変となる。このため、表示画像中の立体的に認識される対象物が観察者に対して近づいたり遠ざかったりするといった動きを与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第一実施形態に係る３次元表示装置を示した斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】反射部の拡大図である。
【図４】表示画像が立体的な画像として観察者に視認される原理を説明する図である。
【図５】本発明の３次元表示装置の原理について説明する図である。
【図６】本発明に係る第二実施形態に係る３次元表示装置を示した側面図である。
【図７】本発明に係る第三実施形態に係る３次元表示装置を示した側面図である。
【図８】パララックスバリア方式の原理を説明する図である。
【図９】パララックスバリア方式の原理を説明する図である。
【図１０】レンズアレイ方式の原理を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第一実施形態＞
以下、この発明の第一実施形態における表示装置を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の表示装置１を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、本発明の表示装置を構成する導光板に形成された反射面の拡大図である。
【００１８】
本発明の表示装置１は、導光板３とマスク板１０とから構成されている。マスク板１０は、頭付き軸部材２１（規制手段）によって導光板３に取り付けられている。導光板３の表面３ｂとマスク板１０のマスク１１の間に間隔が設けられており、かつ、マスク板１０は導光板３に対して可動状態で取り付けられている。また、導光板３とマスク板１０との間には圧縮バネ２２（付勢手段）が介在している。
【００１９】
まず、導光板３について説明する。図１の斜視図、及び図２の断面図に示されるように、導光板３は透明な板状であり、導光板３の端面３ａ（端部）には光源４が設けられている。
光源４としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザーダイオード）などを用いることができ、例えば導光板３の一辺の端面３ａに沿って配列された複数のＬＥＤで構成することができる。なお、光源４としては、白、赤、緑、青などの色光を発するものを任意に選択することができる。
【００２０】
導光板３は裏面３ｃ（他方の面）に複数の反射部６（後述）からなる表示面５が形成された平面視矩形の透明板から構成されている。導光板３は、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
導光板３の厚さは、例えば０．３ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。また、導光板３の四隅には、後述するマスク板１０を取り付けるためのネジ穴９が形成されている。
なお、本発明において、透明であるとは、導光板の裏面３ｃに形成された反射部６（後述）からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。
【００２１】
図３に示すように、前記表示面５を構成する複数の反射部６は、導光板３の裏面３ｃに形成された切欠きであり、光源４から出射されて端面３ａから入射した光を導光板３の表面３ｂ側に反射する反射面６ａを有する。
図３に示す例では、反射部６は、反射面６ａを斜辺とする三角形となる断面を有する。反射部６の形状は断面Ｖ字状ということもできる。反射面６ａは、反射部６を構成する２つの面のうち光源４に近い方の面である。
【００２２】
反射部６は、導光板３内に形成されて、光源４からの光を表面３ｂ側に反射する構造であればよく、その構成は図示例に限定されない。例えば、四角形以上の多角形（例えば台形）、扇形などの断面形状をもつ切欠きであってもよい。また、導光板３に形成された貫通孔であってもよいし、導光板３内に形成された空間部であってもよい。
反射部６の平面視形状は、特に限定されないが、矩形、三角形、五角形などの多角形、円形、楕円形などであってよい。
【００２３】
導光板３に対する反射面６ａの傾斜角度（図３に示す角度α）は、小さすぎれば出射光の傾斜角度が小さくなり、表示装置１を正面から見たときの反射部６の視認性が低下する。また、傾斜角度αが大きすぎれば、光の入射角度が臨界角を超え、反射面６ａを透過する光の割合が増加するため、光の反射効率が低下し、光の利用効率が低くなる。
このため、反射面６ａの傾斜角度αは、４０度以上６０度以下が好ましく、４５度以上５５度以下がさらに好ましい。傾斜角度αを前記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、反射光を表面１ｂに対し垂直またはそれに近い角度で出射させ、反射部６の視認性を高めることができる。
反射部６を構成する２つの面のうち光源４から遠い方の面６ｂの傾斜角度（図３に示す角度β）は、１００度以下とすると、平面視したときの反射部６の面積を小さくできるため好ましい。
【００２４】
表示面５は、複数の反射部６からなるものであれば特に限定されないが、これら反射部６が所定の表示画像をなすように配列された構成が好ましい。例えば、文字、記号、図形、模様、またはこれらのうち２以上の組み合わせとなる配列が可能である。
また、本実施形態の表示面５は、導光板３の裏面３ｃと略一致しているが、例えば、反射部６が、導光板３内に形成された空間であった場合には、表示面５は、導光板３の表面３ｂと裏面３ｃとの間に位置することになる。
【００２５】
本発明の３次元表示装置を構成する導光板３は、光源４からの光を端面３ａから入射させ、次いで、反射部６の反射面６ａで反射させ、次いで、表面３ｂ側から出射させることができる。光源４からの光は、反射面６ａで反射し、ほぼ一定の方向（図示例では表面３ｂにほぼ垂直な方向）に向かうため、反射光の強度は十分に大きくなる。
表示画像はこの反射光から構成されるため、マスク１１を使用するにもかかわらず、非常に明るい画像が得られる。また、前記反射光により表示が構成されるため、バックライト等の照明が不要であり、薄型化が可能である。
【００２６】
次に、マスク板１０について説明する。マスク板１０は、その裏面１０ｂにマスク１１が印刷された、平面視が前記導光板３と略同形の透明板又は透明フィルムによって形成されている。
マスク板１０は、導光板３と同様に、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
マスク板１０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。また、マスク板１０の四隅には、マスク板１０を導光板３に取り付ける際に用いる頭付き軸部材２１用の取付孔１３が形成されている。
【００２７】
マスク１１は、マスク１０の裏面１０ｂに印刷された遮光面であり、複数のスリット部（開口部）１１ａを除いて黒色に印刷されており、印刷部が遮光部１１ｂとなる。スリット部１１ａは、所定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。
【００２８】
次に、導光板３と、マスク板１０とを組み合わせた、表示装置１について説明する。
上述したように導光板３には、ネジ穴９が形成されており、平面視が前記導光板３と略同形のマスク板１０には、前記ネジ穴９に対応して取付孔１３が形成されている。マスク板１０は、先端部に前記ネジ穴９に対応したネジ溝が形成された頭付き軸部材２１を用いて、導光板３に取り付けられる。
図１に示すように、頭付き軸部材２１は、頭部２１ａ（規制手段）、胴部２１ｂ、及びネジ部２１ｃより構成されている。頭付き軸部材２１の胴部２１ｂの外径は、取付孔１３の内径よりも僅かに小さく形成されており、これによって、マスク板１０は頭付き軸部材２１の長手方向に摺動可能となっている。取付孔１３の内面にすべり軸受などを組み込むことによって、胴部２１ｂとの摩擦を低減することが好ましい。また、頭付き軸部材２１の頭部２１ａ（規制手段）によって、マスク板１０と導光板３との距離は一定以下になるように規制される。
【００２９】
また、図１及び図２に示すように、圧縮バネ２２（付勢手段）が導光板３とマスク板１０との間に介在するように取り付けられる。この際、頭付き軸部材２１は圧縮バネ２２を貫通するように取り付けられるため、圧縮バネ２２の内径は、頭付き軸部材２１の胴部２１ｂよりもやや大きいものが選択される。マスク板１０は、圧縮バネ２２を介在させることによって、常に上方に付勢されるようになっている。
【００３０】
本発明の表示装置１は、上述したような構成とし、マスク板１０を、例えば人の手によって押圧することによって、マスク１１と導光板３の裏面３ｃとが、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能としている。つまり、マスク１１と、反射部６が形成されている表示面５とは、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能である。
【００３１】
なお、導光板３又はマスク板１０には、マスク板１０の可動域を制限するようなストッパー（図示せず）が形成されていることが好ましい。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る表示装置１の作用について図を参照して説明する。まず、図４を参照して、表示画像を立体的に観察者に視認させる原理を説明する。
図４のｘ軸は、導光板３の表示面５に対応し、ｚ軸は導光板３の表示面５からの距離に対応している。また、符号Ｍはマスク（遮光部）を示すものであり、該マスクＭにはスリットＳ（開口部）が設けられている。符号Ｄは表示面５を構成する反射部である。点線は、光源から光が入射した際に、反射部で反射した光が、反射部Ｄから両眼に達する光を示すものである。
【００３３】
図４に示すように、反射部Ｄの位置は、マスクＭのスリットＳを通して、右眼Ｒ（一方の眼）と左目Ｌ（他方の眼）のいずれか一方に観察可能となる位置とされる。反射部Ｄのうち１つが、観察者の右眼Ｒと左眼Ｌのうちいずれか一方に視認され、他の反射部Ｄのうち１つが右眼Ｒと左眼Ｌのうち他方に視認されることによって、反射光は立体像として認識される。
【００３４】
右眼Ｒ用の反射部Ｄ１はスリットＳを通して右眼Ｒに観察されるが、マスクＭにより遮られることで左眼Ｌには観察されない。左眼Ｌ用の反射部Ｄ２はマスクＭにより遮られることで右眼Ｒには観察されないが、左眼ＬにはスリットＳを通して観察される。
右眼Ｒ用の反射部Ｄ１から右眼Ｒに達する光と、左眼Ｌ用の反射部Ｄ２から左眼Ｌに達する光との交差点Ｃは、ｘ軸（導光板３の裏面３ｃ）から離れた位置にあるため、両眼の視差により反射光は立体的な画像として認識される。
【００３５】
次に、本発明の表示装置１の原理について説明する。
図５は、マスクＭとｘ軸（導光板３の表示面５）との距離ｄを変化させた様子を示す図である。図５において、前記距離は、ｄ０からｄ１に変化している。図５より、マスクＭと反射ドットとの距離を変化させることによって、反射部Ｄ１から反射する光と、反射部Ｄ２から反射する光との交差点Ｃが、マスクＭの移動方向に沿う方向に移動することがわかる。その変化量はｄの変化量と比例する。例えば、ｄが２倍（ｄ１＝２×ｄ０）となれば、ｚも２倍となる。
本発明の表示装置１の特徴は、この原理に基づき、マスク１１の導光板３に対する位置を可変とすることを可能にした機構（可変機構）を有することである。
【００３６】
図１及び図２に示す、本発明の第一実施形態に係る表示装置１は、通常状態においては、マスク板１０が、上方向（マスク板１０が導光板３から離れた方向）に付勢されている。この状態において、導光板３の裏面３ｃからマスク板１０のマスク１１との距離は、５ｍｍである。この状態から、例えば観察者の手によって、マスク板１０を押圧すると、前記距離が２ｍｍとなり変化する。これによって、上で説明したように、反射部６から反射する光の交差点が移動し、立体的な表示画像として視認された表示画像が、観察者に対して遠ざかるような効果が生じる。
また、マスク板１０を押圧した状態から、マスク板１０を開放すると、立体的な表示画像として視認された表示画像が、観察者に対して近づくような効果が生じる。
【００３７】
また、本実施形態に係る表示装置１は、表示画像を立体的に観察者に視認させるための手法としてパララックスバリア方式を採用したが、この方式に限ることはなく、レンズアレイ方式を採用し、レンズアレイと画像表示面との距離を可変とすることによって同様の効果を奏するような３次元表示装置としてもよい。
【００３８】
例えば、このような機構を有する表示装置１は、自由に観察者がマスク板１０を押すことができるように設置することによって、観察者に対して画像が近づいたり遠ざかったりするアミューズメント用途の表示装置として利用することができる。
【００３９】
＜第二実施形態＞
図６は、本発明の第二実施形態に係る表示装置１ｂを示すものである。
なお、以下の説明において、図１に示す表示装置１と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。また、図６は、表示装置１ｂの側面図であるが、図２の第一実施形態の断面図が、マスク１１のスリット１１ａの長手方向に沿う方向から見た断面図である（ゆえにスリット１１ａが複数確認できる）のに対して、図６は、マスク１１のスリットの長手方向に直交する方向から見た側面図である。
【００４０】
本発明の第二実施形態に係る表示装置１ｂは、第一実施形態に係る表示装置１とほぼ同様の導光板３ｂと、マスク板１０ｂとから構成されている。第一実施形態に係る３次元表示装置１と異なる点は、マスク１１と導光板３ｂとの位置関係を可変とする機構である。
【００４１】
本実施形態の可変機構は、マスク１１と表示面５とを平行に保ちながら、距離を変化させることを可能にする平行リンク機構である。平行リンク機構は、表示装置１ｂの四隅に設けられた４個のリンク２３から構成されている。リンク２３は、図６からも明らかなように、マスク１１と表示面５との平行を維持するとともに、両者の距離を変化させることができるように構成されている。リンク２３はそれぞれ回転軸２４によって、回動自在に固定されている。
また、マスク板１０ｂと表示装置２ｂとの間には、圧縮バネ２２（付勢手段）が配置されており、これによって、マスク板１０ｂは、上方に付勢される。
【００４２】
本実施形態の可変機構は、平行リンク機構であるため、マスク板１０ｂと表示装置２ｂとの垂直方向の距離が変化すると同時に、水平方向の距離も変化する。ただし、マスク板１０ｂは、スリットの長手方向に沿う方向に移動するように構成されているため、スリットがスリットの長手方向に垂直な方向に移動することはない。よって、導光板３ｂの表示面５とマスク１１の距離は変化するものの、表示面５に垂直な方向から見て、スリットを通して見ることのできる表示面は変化しない。
【００４３】
また本実施形態の表示装置１ｂのリンクの一つには、受動歯車２５が回転軸２４と回転中心が同一になるように取り付けられている。また該受動歯車２５と勘合する駆動歯車２６を介して、モーター２７（駆動手段）が取り付けられている。モーター２７は、図示しない制御装置によって制御されており、よって、マスク１１と表示面５との距離を自在に制御することができる。
【００４４】
本実施形態の表示装置１ｂは、上述したような構成とし、マスク１１と表示面５とは互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能となっており、この移動を自動的に行うことを可能としている。
例えば、このような機構を有する表示装置１ｂを、例えば自動ドアに設置することによって、注意喚起を促す画像に観察者に近づいたり遠ざかったりする動きを与えることができるため、観察者に対してより明りょうに注意喚起を促すことができる。
【００４５】
＜第三実施形態＞
図７は、本発明の表示装置の第三実施形態１ｃを示すものであり、図７（ａ）は、マスク板１０ｃと導光板３ｃが離れた状態を、図７（ｂ）は、マスク板１０ｃと導光板３ｃが接近した状態を示す。
なお、以下の説明において、図１に示す表示装置１と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
第三実施形態に係る表示装置１ｃは、マスク板１０ｃと、押圧板１５（規制手段）と一体化された導光板３ｃとから構成されている。押圧板１５は、透明な板である。マスク板１０ｃは、壁などに固定されているか、壁（パーテーション）や、扉そのものとして使用される板状の部材である。マスク板１０ｃの所定位置には、後述する本実施形態の導光板３ｃを動作可能に固定するための取付孔１３ｃが形成されている。
【００４７】
導光板３ｃと押圧板１５とは、前記マスク板１０ｃを介して反対側に設置されているとともに、導光板３ｃと押圧板１５とは前記取付孔１３ｃを挿通した複数の円柱状の連結部材１６によって接続されている。連結部材１６はその両端において、導光板３ｃと押圧板１５とを、導光板３ｃと押圧板１５とが略平行となるように所定の方法で固定している。
図７に示すように、導光板３ｃとマスク板１０ｃとは、引っ張りバネ１７によって接続されている。これにより、導光板３ｃとマスク板１０ｃとは、互いに接近するように付勢される。また、マスク板１０ｃには、通常時のマスク１１と導光板３ｃとの距離を一定に保つためのストッパー１８が設けられている。
【００４８】
本実施形態の表示装置１ｃは、上述したような構成とすることによって、図７（ｂ）に示したような状態においては、導光板３ｃが上方向に付勢され、導光板３の表面がストッパー１８に接触している。この状態においては、ストッパー１８によってマスク１１と導光板３ｃの表示面５は、接近した状態に保たれている。
この状態から、押圧板１５を下方向に押圧することによって、マスク１１と導光板３ｃの表示面５は図７（ａ）に示すように離間する。導光板３ｃとマスク１１との間の距離は、押圧板１５によって一定以下となるように規制される。このように、マスク１１と表示面５との距離が遠ざかることによって、導光板３ｃに表示される立体的な画像として視認される表示画像は、観察者に対して遠ざかるような効果を奏する。
【００４９】
例えば、このような機構を有する表示装置１ｃを、観察者が自由に押圧板１５を押すことができるように設置することによって、観察者に対して画像が近づいたり遠ざかったりするアミューズメント用途の表示装置として利用することができる。
【００５０】
本発明において、請求項１に記載されている「立体的に認識させる」とは、両眼で認識された表示画像が、もともと反射部の存在していた平面とは異なる空間上の位置に結像して見えるようにするという意味であり、認識された画像そのものが立体であるという意味ではない。
例えば認識された表示画像が平面や線、あるいは点であっても、それらが導光板と異なる空間上の位置に結像して見える場合、立体的に認識されると定義する。
これはステレオグラムにおける一般的な認識とも一致するものである。
【符号の説明】
【００５１】
１…表示装置、３…導光板、４…光源、５…表示面、１０…マスク板、１１…マスク、２１…頭付き軸部材、２２…圧縮バネ（付勢手段）、２３…リンク、２４…回転軸、２５…受動歯車、２６…駆動歯車、２７…モーター（駆動手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイなどに用いられる表示装置に関し、詳しくは表示画像を立体的に観察者に視認させる立体視のための表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（発光ダイオード）は、高効率、長寿命の光源として、様々な用途に使われている。ＬＥＤは指向性を持つ点状光源であり、単独ではスポット照明などとしての使用に制限される。このため、透明な樹脂板等の導光板と組み合わせて線状や面状の光源として使用される場合も多い。この例としては、液晶バックライト、広告用ライトパネル等が挙げられる。
【０００３】
また、ＬＥＤを利用した表示装置として、透明なアクリル、ポリカーボネート等の導光板の表面にドット状の切り欠き（以下、単に、ドットともいう）を入れて、導光板の側面から入射されたＬＥＤ光をドットで反射させて表面に模様を描く表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この表示装置は、ドットで反射されたＬＥＤ光がなす模様を透明な導光板上に表示させるものであり、透明性があり意匠性に優れるため、ディスプレイ等に用いられている。
【０００４】
このような「導光体を用いた表示装置」に後述する立体視などの様々な効果を与えるために、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式などの視差を利用した方式を用いることができる（例えば、特許文献２参照）。パララックスバリア方式では、パララックスバリアと呼ばれる遮光部と開口部が交互かつ所定の繰り返しピッチで並んだマスクを利用する。レンズアレイ方式では、微小なレンズが所定の繰り返しピッチで並んだレンズアレイを利用する。なお、これらの方式を用いた「導光体を用いた表示装置」では、前記パララックスバリアやレンズアレイの背後に、視点ごとの画像を分割して並べた画像（以下、分割画像ともいう）を表示させる。
【０００５】
パララックスバリア方式とレンズアレイ方式は基本的原理が同じなので、以下、主にパララックスバリア方式を用いた「導光体を用いた表示装置」について説明する。
図８に示すように、パララックスバリア方式で用いられるマスクには、分割画像が表示される画像面（上述した導光板にドット加工を施す例では、ドット加工面に相当）から一定の距離をおいて、スリット（開口部）と遮光部を交互かつ一定の繰り返しピッチで配置したものが用いられる。ここではＡ、Ｂ、Ｃの３つの視点が設定されており、それらの視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃを、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれから見える領域Ａ、Ｂ、Ｃに表示する。なお、表示画像は、マスクからの距離に比べて視点からの距離を充分大きくとることができるので、「各領域の幅」≒「スリット幅」となり、この例の３視点の場合、「遮光部幅」／「スリット幅」＝（視点数−１）＝２の関係が成り立つ。
【０００６】
ここで、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれからは、視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかのみが見えることになる。観察者から見える画像は、遮光部でスリット状に遮蔽された断続的なものとなるが、マスクの繰り返しピッチが画像全体に比べて充分小さければ、充分に連続した一体の画像として認識できる。
【０００７】
ここまでの説明では、視点は単一のものとして説明したが、実際には観察者の目は左右２視点あり、視差により各々の目で異なる角度から対象物を見ている。このため、視差を考慮した左右で異なる画像を見させることにより対象物を立体として認識させることが可能となる。なお、このような立体視が可能な表示装置を、ステレオグラムと呼ぶことがある。
【０００８】
図９に示すように、視点Ａ、Ｂを、右眼、左眼の視点に設定し、各視点で視差を考慮した異なる画像を見せることにより、画像中の対象物が立体として認識される。また、視点Ｂと視点Ｃを、右眼、左眼の視点として同様に設定することにより、右眼、左眼の視点を、Ｂ、Ｃに移した場合も同様に画像中の対象物が立体として認識される。
【０００９】
また、レンズアレイ方式でも、図１０に示すように、視点Ａ、Ｂ、Ｃのそれぞれからは、視点ごとの画像Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかのみが見えるようにできるので、立体視効果を得るようにできる。
【００１０】
なお、パララックスバリア方式とレンズアレイ方式とは、画像面の明るさの点で異なっている。パララックスバリア方式では、視点数が多くなると開口部の面積が相対的に小さくなるので、外光が入らなくなって画像面が暗くなる。このため、通常、バックライトなどの内照方式の照明が必要である。これに対して、レンズアレイ方式では、視点数が多くなっても開口部の面積は変わらないので、画像面は明るいままである。このため、通常、照明を設けることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２００７／１２３２０２号
【特許文献２】特開２００３−２９５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」においては、表示画像中の対象物に動きを与えることができなかった。従って、例えば、注意喚起のための表示を行っても、期待した効果が得られないことがあった。
【００１３】
この発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」で、表示画像中の対象物に動きを与えることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題に対し、本発明の以下の手段により解決を図る。
すなわち、本発明の請求項１に係る表示装置は、板状の導光板と、該導光板の端部から光を入射させる光源と、前記導光板の表面側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、前記導光板に、その端部から入射した前記光源からの光を表面側に反射させる反射面を有するドット状の反射部を設け、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする。
また、本発明の請求項２に係る表示装置は、請求項１に記載の表示装置において、前記反射部が、前記導光板に形成された切欠きからなり、前記反射面の前記導光板の表面に対する傾斜角度は４０度以上６０度以下であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る表示装置は、請求項１又は２に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとが、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能であることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係る表示装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイのうちの少なくとも一方に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとの間の距離を一定以下となるように規制する規制手段を設けることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係る表示装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置において、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイの間に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを離間させる方向に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする。
また、本発明の請求項６に係る表示装置は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置において、前記マスクを、前記導光板とは異なる透明板又は透明フィルム上の印刷物として構成することを特徴とする。
また、本発明の請求項７に係る表示装置は、請求項４に記載の表示装置において、前記規制手段は、前記導光板の表面側に立設した２本以上の頭付き軸部材であることを特徴とする。
さらに、本発明の請求項８に係る表示装置は、請求項６に記載の表示装置において、前記透明板又は透明フィルムを平行リンク機構を構成するように回動可能に支持する複数のリンクと、前記リンクを回動させるための駆動手段とからなる機構により、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを相対的に移動可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、パララックスバリア方式やレンズアレイ方式の「導光体を用いた表示装置」で、表示画像中の対象物に動きを与えることができる。特に、導光板とマスクとを、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能とすることにより、右眼用の反射部から右眼に達する光と、左眼用の反射部から左眼に達する光との交差点（浮き量）も可変となる。このため、表示画像中の立体的に認識される対象物が観察者に対して近づいたり遠ざかったりするといった動きを与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る第一実施形態に係る３次元表示装置を示した斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】反射部の拡大図である。
【図４】表示画像が立体的な画像として観察者に視認される原理を説明する図である。
【図５】本発明の３次元表示装置の原理について説明する図である。
【図６】本発明に係る第二実施形態に係る３次元表示装置を示した側面図である。
【図７】本発明に係る第三実施形態に係る３次元表示装置を示した側面図である。
【図８】パララックスバリア方式の原理を説明する図である。
【図９】パララックスバリア方式の原理を説明する図である。
【図１０】レンズアレイ方式の原理を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第一実施形態＞
以下、この発明の第一実施形態における表示装置を図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の表示装置１を示す斜視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、本発明の表示装置を構成する導光板に形成された反射面の拡大図である。
【００１８】
本発明の表示装置１は、導光板３とマスク板１０とから構成されている。マスク板１０は、頭付き軸部材２１（規制手段）によって導光板３に取り付けられている。導光板３の表面３ｂとマスク板１０のマスク１１の間に間隔が設けられており、かつ、マスク板１０は導光板３に対して可動状態で取り付けられている。また、導光板３とマスク板１０との間には圧縮バネ２２（付勢手段）が介在している。
【００１９】
まず、導光板３について説明する。図１の斜視図、及び図２の断面図に示されるように、導光板３は透明な板状であり、導光板３の端面３ａ（端部）には光源４が設けられている。
光源４としては、ＬＥＤ、ＬＤ（レーザーダイオード）などを用いることができ、例えば導光板３の一辺の端面３ａに沿って配列された複数のＬＥＤで構成することができる。なお、光源４としては、白、赤、緑、青などの色光を発するものを任意に選択することができる。
【００２０】
導光板３は裏面３ｃ（他方の面）に複数の反射部６（後述）からなる表示面５が形成された平面視矩形の透明板から構成されている。導光板３は、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
導光板３の厚さは、例えば０．３ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。また、導光板３の四隅には、後述するマスク板１０を取り付けるためのネジ穴９が形成されている。
なお、本発明において、透明であるとは、導光板の裏面３ｃに形成された反射部６（後述）からの反射光が視認できる程度の光透過性をもつことをいう。
【００２１】
図３に示すように、前記表示面５を構成する複数の反射部６は、導光板３の裏面３ｃに形成された切欠きであり、光源４から出射されて端面３ａから入射した光を導光板３の表面３ｂ側に反射する反射面６ａを有する。
図３に示す例では、反射部６は、反射面６ａを斜辺とする三角形となる断面を有する。反射部６の形状は断面Ｖ字状ということもできる。反射面６ａは、反射部６を構成する２つの面のうち光源４に近い方の面である。
【００２２】
反射部６は、導光板３内に形成されて、光源４からの光を表面３ｂ側に反射する構造であればよく、その構成は図示例に限定されない。例えば、四角形以上の多角形（例えば台形）、扇形などの断面形状をもつ切欠きであってもよい。また、導光板３に形成された貫通孔であってもよいし、導光板３内に形成された空間部であってもよい。
反射部６の平面視形状は、特に限定されないが、矩形、三角形、五角形などの多角形、円形、楕円形などであってよい。
【００２３】
導光板３に対する反射面６ａの傾斜角度（図３に示す角度α）は、小さすぎれば出射光の傾斜角度が小さくなり、表示装置１を正面から見たときの反射部６の視認性が低下する。また、傾斜角度αが大きすぎれば、光の入射角度が臨界角を超え、反射面６ａを透過する光の割合が増加するため、光の反射効率が低下し、光の利用効率が低くなる。
このため、反射面６ａの傾斜角度αは、４０度以上６０度以下が好ましく、４５度以上５５度以下がさらに好ましい。傾斜角度αを前記範囲とすることによって、光の反射効率を高くするとともに、反射光を表面１ｂに対し垂直またはそれに近い角度で出射させ、反射部６の視認性を高めることができる。
反射部６を構成する２つの面のうち光源４から遠い方の面６ｂの傾斜角度（図３に示す角度β）は、１００度以下とすると、平面視したときの反射部６の面積を小さくできるため好ましい。
【００２４】
表示面５は、複数の反射部６からなるものであれば特に限定されないが、これら反射部６が所定の表示画像をなすように配列された構成が好ましい。例えば、文字、記号、図形、模様、またはこれらのうち２以上の組み合わせとなる配列が可能である。
また、本実施形態の表示面５は、導光板３の裏面３ｃと略一致しているが、例えば、反射部６が、導光板３内に形成された空間であった場合には、表示面５は、導光板３の表面３ｂと裏面３ｃとの間に位置することになる。
【００２５】
本発明の３次元表示装置を構成する導光板３は、光源４からの光を端面３ａから入射させ、次いで、反射部６の反射面６ａで反射させ、次いで、表面３ｂ側から出射させることができる。光源４からの光は、反射面６ａで反射し、ほぼ一定の方向（図示例では表面３ｂにほぼ垂直な方向）に向かうため、反射光の強度は十分に大きくなる。
表示画像はこの反射光から構成されるため、マスク１１を使用するにもかかわらず、非常に明るい画像が得られる。また、前記反射光により表示が構成されるため、バックライト等の照明が不要であり、薄型化が可能である。
【００２６】
次に、マスク板１０について説明する。マスク板１０は、その裏面１０ｂにマスク１１が印刷された、平面視が前記導光板３と略同形の透明板又は透明フィルムによって形成されている。
マスク板１０は、導光板３と同様に、透明な材料であればよく、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、シクロポリオレフィン樹脂等などの合成樹脂からなる板や、ガラス板などが用いられ、その中でも透明性、加工の容易さなどの点からアクリル板が好ましい。
マスク板１０の厚さは、例えば０．１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。また、マスク板１０の四隅には、マスク板１０を導光板３に取り付ける際に用いる頭付き軸部材２１用の取付孔１３が形成されている。
【００２７】
マスク１１は、マスク１０の裏面１０ｂに印刷された遮光面であり、複数のスリット部（開口部）１１ａを除いて黒色に印刷されており、印刷部が遮光部１１ｂとなる。スリット部１１ａは、所定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。
【００２８】
次に、導光板３と、マスク板１０とを組み合わせた、表示装置１について説明する。
上述したように導光板３には、ネジ穴９が形成されており、平面視が前記導光板３と略同形のマスク板１０には、前記ネジ穴９に対応して取付孔１３が形成されている。マスク板１０は、先端部に前記ネジ穴９に対応したネジ溝が形成された頭付き軸部材２１を用いて、導光板３に取り付けられる。
図１に示すように、頭付き軸部材２１は、頭部２１ａ（規制手段）、胴部２１ｂ、及びネジ部２１ｃより構成されている。頭付き軸部材２１の胴部２１ｂの外径は、取付孔１３の内径よりも僅かに小さく形成されており、これによって、マスク板１０は頭付き軸部材２１の長手方向に摺動可能となっている。取付孔１３の内面にすべり軸受などを組み込むことによって、胴部２１ｂとの摩擦を低減することが好ましい。また、頭付き軸部材２１の頭部２１ａ（規制手段）によって、マスク板１０と導光板３との距離は一定以下になるように規制される。
【００２９】
また、図１及び図２に示すように、圧縮バネ２２（付勢手段）が導光板３とマスク板１０との間に介在するように取り付けられる。この際、頭付き軸部材２１は圧縮バネ２２を貫通するように取り付けられるため、圧縮バネ２２の内径は、頭付き軸部材２１の胴部２１ｂよりもやや大きいものが選択される。マスク板１０は、圧縮バネ２２を介在させることによって、常に上方に付勢されるようになっている。
【００３０】
本発明の表示装置１は、上述したような構成とし、マスク板１０を、例えば人の手によって押圧することによって、マスク１１と導光板３の裏面３ｃとが、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能としている。つまり、マスク１１と、反射部６が形成されている表示面５とは、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能である。
【００３１】
なお、導光板３又はマスク板１０には、マスク板１０の可動域を制限するようなストッパー（図示せず）が形成されていることが好ましい。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る表示装置１の作用について図を参照して説明する。まず、図４を参照して、表示画像を立体的に観察者に視認させる原理を説明する。
図４のｘ軸は、導光板３の表示面５に対応し、ｚ軸は導光板３の表示面５からの距離に対応している。また、符号Ｍはマスク（遮光部）を示すものであり、該マスクＭにはスリットＳ（開口部）が設けられている。符号Ｄは表示面５を構成する反射部である。点線は、光源から光が入射した際に、反射部で反射した光が、反射部Ｄから両眼に達する光を示すものである。
【００３３】
図４に示すように、反射部Ｄの位置は、マスクＭのスリットＳを通して、右眼Ｒ（一方の眼）と左目Ｌ（他方の眼）のいずれか一方に観察可能となる位置とされる。反射部Ｄのうち１つが、観察者の右眼Ｒと左眼Ｌのうちいずれか一方に視認され、他の反射部Ｄのうち１つが右眼Ｒと左眼Ｌのうち他方に視認されることによって、反射光は立体像として認識される。
【００３４】
右眼Ｒ用の反射部Ｄ１はスリットＳを通して右眼Ｒに観察されるが、マスクＭにより遮られることで左眼Ｌには観察されない。左眼Ｌ用の反射部Ｄ２はマスクＭにより遮られることで右眼Ｒには観察されないが、左眼ＬにはスリットＳを通して観察される。
右眼Ｒ用の反射部Ｄ１から右眼Ｒに達する光と、左眼Ｌ用の反射部Ｄ２から左眼Ｌに達する光との交差点Ｃは、ｘ軸（導光板３の裏面３ｃ）から離れた位置にあるため、両眼の視差により反射光は立体的な画像として認識される。
【００３５】
次に、本発明の表示装置１の原理について説明する。
図５は、マスクＭとｘ軸（導光板３の表示面５）との距離ｄを変化させた様子を示す図である。図５において、前記距離は、ｄ０からｄ１に変化している。図５より、マスクＭと反射ドットとの距離を変化させることによって、反射部Ｄ１から反射する光と、反射部Ｄ２から反射する光との交差点Ｃが、マスクＭの移動方向に沿う方向に移動することがわかる。その変化量はｄの変化量と比例する。例えば、ｄが２倍（ｄ１＝２×ｄ０）となれば、ｚも２倍となる。
本発明の表示装置１の特徴は、この原理に基づき、マスク１１の導光板３に対する位置を可変とすることを可能にした機構（可変機構）を有することである。
【００３６】
図１及び図２に示す、本発明の第一実施形態に係る表示装置１は、通常状態においては、マスク板１０が、上方向（マスク板１０が導光板３から離れた方向）に付勢されている。この状態において、導光板３の裏面３ｃからマスク板１０のマスク１１との距離は、５ｍｍである。この状態から、例えば観察者の手によって、マスク板１０を押圧すると、前記距離が２ｍｍとなり変化する。これによって、上で説明したように、反射部６から反射する光の交差点が移動し、立体的な表示画像として視認された表示画像が、観察者に対して遠ざかるような効果が生じる。
また、マスク板１０を押圧した状態から、マスク板１０を開放すると、立体的な表示画像として視認された表示画像が、観察者に対して近づくような効果が生じる。
【００３７】
また、本実施形態に係る表示装置１は、表示画像を立体的に観察者に視認させるための手法としてパララックスバリア方式を採用したが、この方式に限ることはなく、レンズアレイ方式を採用し、レンズアレイと画像表示面との距離を可変とすることによって同様の効果を奏するような３次元表示装置としてもよい。
【００３８】
例えば、このような機構を有する表示装置１は、自由に観察者がマスク板１０を押すことができるように設置することによって、観察者に対して画像が近づいたり遠ざかったりするアミューズメント用途の表示装置として利用することができる。
【００３９】
＜第二実施形態＞
図６は、本発明の第二実施形態に係る表示装置１ｂを示すものである。
なお、以下の説明において、図１に示す表示装置１と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。また、図６は、表示装置１ｂの側面図であるが、図２の第一実施形態の断面図が、マスク１１のスリット１１ａの長手方向に沿う方向から見た断面図である（ゆえにスリット１１ａが複数確認できる）のに対して、図６は、マスク１１のスリットの長手方向に直交する方向から見た側面図である。
【００４０】
本発明の第二実施形態に係る表示装置１ｂは、第一実施形態に係る表示装置１とほぼ同様の導光板３ｂと、マスク板１０ｂとから構成されている。第一実施形態に係る３次元表示装置１と異なる点は、マスク１１と導光板３ｂとの位置関係を可変とする機構である。
【００４１】
本実施形態の可変機構は、マスク１１と表示面５とを平行に保ちながら、距離を変化させることを可能にする平行リンク機構である。平行リンク機構は、表示装置１ｂの四隅に設けられた４個のリンク２３から構成されている。リンク２３は、図６からも明らかなように、マスク１１と表示面５との平行を維持するとともに、両者の距離を変化させることができるように構成されている。リンク２３はそれぞれ回転軸２４によって、回動自在に固定されている。
また、マスク板１０ｂと表示装置２ｂとの間には、圧縮バネ２２（付勢手段）が配置されており、これによって、マスク板１０ｂは、上方に付勢される。
【００４２】
本実施形態の可変機構は、平行リンク機構であるため、マスク板１０ｂと表示装置２ｂとの垂直方向の距離が変化すると同時に、水平方向の距離も変化する。ただし、マスク板１０ｂは、スリットの長手方向に沿う方向に移動するように構成されているため、スリットがスリットの長手方向に垂直な方向に移動することはない。よって、導光板３ｂの表示面５とマスク１１の距離は変化するものの、表示面５に垂直な方向から見て、スリットを通して見ることのできる表示面は変化しない。
【００４３】
また本実施形態の表示装置１ｂのリンクの一つには、受動歯車２５が回転軸２４と回転中心が同一になるように取り付けられている。また該受動歯車２５と勘合する駆動歯車２６を介して、モーター２７（駆動手段）が取り付けられている。モーター２７は、図示しない制御装置によって制御されており、よって、マスク１１と表示面５との距離を自在に制御することができる。
【００４４】
本実施形態の表示装置１ｂは、上述したような構成とし、マスク１１と表示面５とは互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能となっており、この移動を自動的に行うことを可能としている。
例えば、このような機構を有する表示装置１ｂを、例えば自動ドアに設置することによって、注意喚起を促す画像に観察者に近づいたり遠ざかったりする動きを与えることができるため、観察者に対してより明りょうに注意喚起を促すことができる。
【００４５】
＜第三実施形態＞
図７は、本発明の表示装置の第三実施形態１ｃを示すものであり、図７（ａ）は、マスク板１０ｃと導光板３ｃが離れた状態を、図７（ｂ）は、マスク板１０ｃと導光板３ｃが接近した状態を示す。
なお、以下の説明において、図１に示す表示装置１と共通の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
第三実施形態に係る表示装置１ｃは、マスク板１０ｃと、押圧板１５（規制手段）と一体化された導光板３ｃとから構成されている。押圧板１５は、透明な板である。マスク板１０ｃは、壁などに固定されているか、壁（パーテーション）や、扉そのものとして使用される板状の部材である。マスク板１０ｃの所定位置には、後述する本実施形態の導光板３ｃを動作可能に固定するための取付孔１３ｃが形成されている。
【００４７】
導光板３ｃと押圧板１５とは、前記マスク板１０ｃを介して反対側に設置されているとともに、導光板３ｃと押圧板１５とは前記取付孔１３ｃを挿通した複数の円柱状の連結部材１６によって接続されている。連結部材１６はその両端において、導光板３ｃと押圧板１５とを、導光板３ｃと押圧板１５とが略平行となるように所定の方法で固定している。
図７に示すように、導光板３ｃとマスク板１０ｃとは、引っ張りバネ１７によって接続されている。これにより、導光板３ｃとマスク板１０ｃとは、互いに接近するように付勢される。また、マスク板１０ｃには、通常時のマスク１１と導光板３ｃとの距離を一定に保つためのストッパー１８が設けられている。
【００４８】
本実施形態の表示装置１ｃは、上述したような構成とすることによって、図７（ｂ）に示したような状態においては、導光板３ｃが上方向に付勢され、導光板３の表面がストッパー１８に接触している。この状態においては、ストッパー１８によってマスク１１と導光板３ｃの表示面５は、接近した状態に保たれている。
この状態から、押圧板１５を下方向に押圧することによって、マスク１１と導光板３ｃの表示面５は図７（ａ）に示すように離間する。導光板３ｃとマスク１１との間の距離は、押圧板１５によって一定以下となるように規制される。このように、マスク１１と表示面５との距離が遠ざかることによって、導光板３ｃに表示される立体的な画像として視認される表示画像は、観察者に対して遠ざかるような効果を奏する。
【００４９】
例えば、このような機構を有する表示装置１ｃを、観察者が自由に押圧板１５を押すことができるように設置することによって、観察者に対して画像が近づいたり遠ざかったりするアミューズメント用途の表示装置として利用することができる。
【００５０】
本発明において、請求項１に記載されている「立体的に認識させる」とは、両眼で認識された表示画像が、もともと反射部の存在していた平面とは異なる空間上の位置に結像して見えるようにするという意味であり、認識された画像そのものが立体であるという意味ではない。
例えば認識された表示画像が平面や線、あるいは点であっても、それらが導光板と異なる空間上の位置に結像して見える場合、立体的に認識されると定義する。
これはステレオグラムにおける一般的な認識とも一致するものである。
【符号の説明】
【００５１】
１…表示装置、３…導光板、４…光源、５…表示面、１０…マスク板、１１…マスク、２１…頭付き軸部材、２２…圧縮バネ（付勢手段）、２３…リンク、２４…回転軸、２５…受動歯車、２６…駆動歯車、２７…モーター（駆動手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の導光板と、該導光板の端部から光を入射させる光源と、前記導光板の表面側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、
前記導光板に、その端部から入射した前記光源からの光を表面側に反射させる反射面を有するドット状の反射部を設け、
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射部は、前記導光板に形成された切欠きからなり、前記反射面の前記導光板の表面に対する傾斜角度は４０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとは、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイのうちの少なくとも一方に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとの間の距離を一定以下となるように規制する規制手段を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイの間に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを離間させる方向に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記マスクを、前記導光板とは異なる透明板又は透明フィルム上の印刷物として構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記規制手段は、前記導光板の表面側に立設した２本以上の頭付き軸部材であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明板又は透明フィルムを平行リンク機構を構成するように回動可能に支持する複数のリンクと、前記リンクを回動させるための駆動手段とからなる機構により、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを相対的に移動可能とすることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項１】
板状の導光板と、該導光板の端部から光を入射させる光源と、前記導光板の表面側に配置した、パララックスバリア方式又はレンズアレイ方式におけるマスク又はレンズアレイと、を備えた表示装置であって、
前記導光板に、その端部から入射した前記光源からの光を表面側に反射させる反射面を有するドット状の反射部を設け、
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを、相対的に移動可能とすることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射部は、前記導光板に形成された切欠きからなり、前記反射面の前記導光板の表面に対する傾斜角度は４０度以上６０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとは、互いの平行を保ちつつ相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイのうちの少なくとも一方に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとの間の距離を一定以下となるように規制する規制手段を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記導光板と前記マスク又はレンズアレイの間に、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを離間させる方向に付勢する付勢手段を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記マスクを、前記導光板とは異なる透明板又は透明フィルム上の印刷物として構成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記規制手段は、前記導光板の表面側に立設した２本以上の頭付き軸部材であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
前記透明板又は透明フィルムを平行リンク機構を構成するように回動可能に支持する複数のリンクと、前記リンクを回動させるための駆動手段とからなる機構により、前記導光板と前記マスク又はレンズアレイとを相対的に移動可能とすることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−８４６４（Ｐ２０１２−８４６４Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６３０３（Ｐ２０１０−１４６３０３）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００５１８６）株式会社フジクラ (4,463)
【Ｆターム（参考）】
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