JP5311608B2 - 映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示素子を用いた映像表示装置、例えば、液晶モニタや、液晶テレビに関する。

下記特許文献１には、光反射板で反射された光の輝度ムラを解消して、光の利用効率を向上させる光反射板の構成が開示されている。

特開２００６−２８４６３１号公報

図６は、従来の光学ユニットを示す図である。光源７１ａ及び７１ｂから出射した光には、反射板７２ａ及び７２ｂに入射した光は反射板７２ａ及び７２ｂで反射される光と、反射板７２ａ及び７２ｂに入射しない光は直接光として出射する光がある。上記反射板７７２ａ及び７２ｂで反射された光と、上記光源７１ａ及び７１ｂからの直接出射された光により、光学ユニットの受光面７３における光の照度は不均一になる。また、光学ユニットの受光面７３における光の照度を均一にするためには、光源７１ａ及び７１ｂと受光面７３との間にある程度の距離を設けなければならず、光学ユニットの幅が厚くなるという課題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、出射する光の輝度を均一化するとともに、装置の薄型化が可能な映像表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載されたように構成すればよい。

本発明により、表示する映像の照度を均一化するとともに、装置を薄型化することが可能となる。

以下、実施例について、添付の図面を参照して説明する。尚、描く図において、共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、一度説明したものについてはその説明を省略する。

図１は、実施例１の光学ユニットを示す図である。光学ユニットは、図１に示す光源１と、反射板２で構成されている。光源１は、例えば、冷陰極管や熱陰極管、外部電極管などの管状の光源を用いる。また、ＬＥＤや、レーザ光源などのチップ状の光源を用いてもよい。

実施例１において、反射板２ａで反射された光は、光源の虚像から出射する光と同等の光路を取るので、実際の光源位置よりも、受光面３から離れた位置から光源の直接光が照射されていると考えられる。光源１と受光面３との距離が離れる程、受光面における輝度が均一化されるため、反射板２ａで反射された光は、光源１から受光面３に直接出射された光よりも均一化した光となる。さらに、反射板２ｂを光源１からの出射光が不足している箇所に照射させるように構成することにより、輝度の均一化を図ることが可能となる。具体的には、反射板２ｂは、複数個の平面から構成され、反射させる光の量及び照射する位置を制御して、映像表示装置を提供することが可能となる。さらに、反射板２ｂを複数個の平面で構成されているため、製造が容易であり、加工コストの削減、加工時間の短縮などが可能となる。

また、実施例１では、反射板２ｂは６枚で構成されているが、反射板２ｂの個数を増やし、さらに細分化した場合、反射板２ｂの設計自由度が増し、反射光の進行方向を制御することが可能となる。また、平面を極限まで細分化した場合を想定し、反射板２ｂを連続、もしくは一部不連続な曲面としても良い。

反射板２には、誘電体を用いた反射膜を用いてもよい。それ以外にも、金属の鏡面仕上げ、ＰＥＴなどの樹脂性の部材、任意の基材に金属メッキを施した材料を用いてもよい。

さらに、反射板２には、光を拡散するための処理を施してもよい。

光源１ａ及び１ｂを反射板２ｂの中心に対して対称に配置してもよい。光源１ａ及び１ｂを反射板２ｂの中心に対して対称に配置することにより、光学ユニット全体の輝度の偏りをなくすことが可能となる。

図２は、実施例２の光学ユニットを示す図である。実施例２では、反射板２以外の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。

実施例２において、反射板２ｂの断面が略楕円形状である。光源１から出射した光は、反射板２ａで反射し、受光面３に入射する。反射板２ｂの断面が略楕円形状であるとともに、光源１は、反射板２ｂの略焦点に配置され、他方の焦点が受光面３上に配置されているため、反射板２ｂで反射した光を効率良く集光させて照射することが可能となる。

一般的に、楕円形状は、焦点から出射した光を他方の焦点に集光する性質がある。従って、反射板２ｂの略焦点近傍に配置されている光源１からの出射光は、反射板２ｂの他方の焦点に集光し、ピークを持つ。この性質を利用して、光源１からの直接光のみで照射した際、受光面３の最も暗い位置に反射板２ｂの焦点を配置することにより、輝度ムラを低減することが可能となる。光源１ａ、１ｂの中央部に、反射板２ｂを配置した構成となっている。光源１ａ、１ｂからの直接光は、光源１の正面で最も輝度が高くなる。逆に、受光面上では、光源１ａ、１ｂの中間の輝度が最も低くなるため、焦点位置を光源１ａ、２ｂのから距離が等しい受光面上に配置したほうがよい。

図３は、実施例３の光学ユニットを示す図である。実施例３では、反射板２以外の構成は、実施例１と同様であるため、その説明を省略する。

実施例３において、反射板２ｂの断面は、略放物面形状であって、光源１は反射板２ｂの略焦点に配置されている。放物面形状を持つ反射面は、焦点から出射された光を放物面の中心軸と略平行に反射させる性質がある。従って、実施例３において、光源１から出射された光は、放物面の中心軸が受光面に対して垂直である場合、反射板２ｂで反射された光は受光面に対して垂直に出射する。この構成により、受光面３に対して、光を垂直に入射させることが可能となるため、光の照度を均一化するとともに、液晶パネル等の映像表示素子で光学像に変調された光を表示する場合の色むらを低減することが可能となる。

図４は、実施例４の光学ユニットを示す図である。実施例１乃至３と同様の箇所については、その説明を省略する。

実施例４において、光源１は、反射板２ｂと反射板２ｃとの接合部分の上部（真上）に配置されている。この構成により、光源１からの光の光量が最も多く照射される光源１の中心部に対して、反射板２で反射された光が照射することを防止し、光の照度の均一化を促進することが可能となる。

以上、光学ユニットの実施例を説明したが、映像表示装置は、実施例１乃至４の何れかの光学ユニットと、上記光学ユニットからの光を映像信号に応じて光学像に変調して表示する映像表示素子（例えば、液晶パネル）と、上記映像表示素子を駆動させる駆動回路とを備えて成る。

実施例１の光学ユニットを示す図である。 実施例２の光学ユニットを示す図である。 実施例３の光学ユニットを示す図である。 実施例４の光学ユニットを示す図である。 従来の光学ユニットを示す図である。

符号の説明

１，７１…光源、２，７２…反射板、３，７３…受光面。

Claims (5)

1. 映像表示装置において、
   液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面側に配置された、光を出射する複数個の光源と、
   該複数個の光源からの光を反射する平板状の第１の反射部と、
   前記複数個の光源の相互間に配置され、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第２の反射部と、
   前記複数個の光源からの光及び前記第１及び第２の反射部で反射された光を映像信号に応じて変調して光学像を形成するように前記液晶パネルを駆動する駆動回路とを備え、
   前記液晶表示装置の側面方向から見た断面において、前記第２の反射部の反射面が多段形状を為し、
   前記各光源の背面側に、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第３の反射部が設けけられており、
   前記断面において、前記第２の反射部の高さが前記光源よりも低く、前記第３の反射部の高さが前記第２の反射部よりも低いことを特徴とする映像表示装置。
2. 映像表示装置において、
   液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面側に配置された、光を出射する複数個の光源と、
   該複数個の光源からの光を反射する平板状の第１の反射部と、
   前記複数個の光源の相互間に配置され、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第２の反射部と、
   前記複数個の光源からの光及び前記第１及び第２の反射部で反射された光を映像信号に応じて変調して光学像を形成するように前記液晶パネルを駆動する駆動回路とを備え、
   前記液晶表示装置の側面方向から見た断面において、前記第２の反射部の反射面が楕円の一部の曲面を為し、
   前記複数個の光源の各々が前記楕円の第１の焦点近傍に設けられ、前記液晶パネルの受光面が前記楕円の第２の焦点近傍に設けられ、
   前記各光源の背面側に、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第３の反射部が設けけられており、
   前記断面において、前記第２の反射部の高さが前記光源よりも低く、前記第３の反射部の高さが前記第２の反射部よりも低いことを特徴とする映像表示装置。
3. 映像表示装置において、
   液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面側に配置された、光を出射する複数個の光源と、
   前記複数個の光源の背面側に配置され、該複数個の光源からの光を反射する平板状の第１の反射部と、
   前記複数個の光源の相互間に配置され、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第２の反射部と、
   前記複数個の光源からの光及び前記第１及び第２の反射部で反射された光を映像信号に応じて変調して光学像を形成するように前記液晶パネルを駆動する駆動回路とを備え、
   前記液晶表示装置の側面方向から見た断面において、前記第２の反射部の反射面が放物線の一部を形成し、
   前記複数個の光源の各々は、前記放物線の焦点近傍に設けられ、
   前記各光源の背面側に、前記液晶パネル側に突出する形状を有する第３の反射部が設けけられており、
   前記断面において、前記第２の反射部の高さが前記光源よりも低く、前記第３の反射部の高さが前記第２の反射部よりも低いことを特徴とする映像表示装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記複数個の光源の各々は、熱陰極管、冷陰極管、外部電極管、ＬＥＤ及びレーザ光源の少なくとも何れかであることを特徴とする映像表示装置。
5. 請求項１から３のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記第１及び第２の反射部の少なくとも一部に、光を拡散するための処理が施されていることを特徴とする映像表示装置。

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