JP6715829B2 - 直視型ディスプレイ装置、および直視型ディスプレイ装置用の照明ユニット - Google Patents
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Description
直視型ディスプレイ装置用の照明ユニットであって、
第1の方向に対して平行に延びる列に配置され、光を発するよう構成された一続きの光源と、
前記光を前記第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記光を前記第1の方向に対して垂直な第2の方向においてコリメートするよう、前記一続きの光源に隣接して配設されたコリメート部と、
前記光を前記列に対して垂直な前記第2の方向において実質的に拡散することなく、前記光を前記列に対して平行な前記第1の方向において拡散するよう、前記一続きの光源に隣接して配設された拡散部と、
を含むことを特徴とする照明ユニット。
前記一続きの光源が、第1の光源と、該第1の光源に直に隣接し、該第1の光源から距離Xだけ離間された第2の光源とを含み、前記拡散部が前記一続きの光源から距離Zだけ離間されており、前記拡散部が、θ>arctan(X/Z)の式を満足する拡散角度θを有する、実施形態1記載の照明ユニット。
前記一続きの光源によって発せられた前記光が、前記第2の方向において実質的にランバート角度強度分布を有する広角の光を含み、
前記コリメート部がコンディショニング要素とコリメート要素とを含み、前記コンディショニング要素が、前記広角の光を、前記コンディショニング要素から離間した基準面において、前記第2の方向において略均一な角度強度分布を有する均一な光に変換し、前記コリメート要素が、前記均一な光を前記第2の方向においてコリメートする、
実施形態1または2記載の照明ユニット。
前記コリメート部が、円柱レンズまたは円柱フレネルレンズのうちの少なくとも一方を含む、実施形態1〜3のいずれか一つに記載の照明ユニット。
前記コリメート部が、前記一続きの光源の各々から、前記コリメート部の焦点距離にほぼ等しい距離だけ離間された、実施形態1〜4のいずれか一つに記載の照明ユニット。
前記コリメート部が前記一続きの光源と前記拡散部との間に配設された、実施形態1〜5のいずれか一つに記載の照明ユニット。
各前記光源が、発光ダイオード(LED)または有機発光ダイオード(OLED)を含む、実施形態1〜6のいずれか一つに記載の照明ユニット。
前記列に対して略平行な第2の列に配置され、第2の光を発するよう構成された第2の一続きの光源と、
前記第2の光を前記第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記第2の光を前記第2の方向においてコリメートするよう、前記第2の一続きの光源に隣接して配設された第2のコリメート部と
を更に含む、実施形態1〜7のいずれか一つに記載の照明ユニット。
前記コリメート部および前記第2のコリメート部が、単一のコリメートシートの隣接する部分である、実施形態8記載の照明ユニット。
前記拡散部が、前記第2の光を前記第2の方向において実質的に拡散することなく、前記第2の光を前記第1の方向において拡散するよう、前記第2の一続きの光源に隣接して配設された、実施形態8または9記載の照明ユニット。
前記一続きの光源および前記第2の一続きの光源が略同一平面上にある、実施形態8〜10のいずれか一つに記載の照明ユニット。
実施形態1〜11のいずれか一つに記載の照明ユニットと、
第1の主要な表面、および該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面を含むコントラスト上昇部であって、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光吸収層と、該光吸収層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光学要素のアレイが前記照明ユニットと前記光吸収層との間に配設されるように前記コントラスト上昇部および前記照明ユニットが配置された、前記コントラスト上昇部と
を含むことを特徴とする直視型ディスプレイ装置。
前記照明ユニットと前記コントラスト上昇部との間に配設され、画素のアレイを含む画像表示部を更に含み、
前記コントラスト上昇部の各光学要素が前記画像表示部の少なくとも1つの対応する画素と位置合わせされるように前記コントラスト上昇部および前記画像表示部が配置された、
実施形態12記載の直視型ディスプレイ装置。
前記光学要素のアレイが、レンチキュラーレンズのアレイを含む、実施形態12または13記載の直視型ディスプレイ装置。
前記アパチャーのアレイが、略直線状のアパチャーのアレイを含み、各前記アパチャーが、対応するレンチキュラーレンズと位置合わせされた、実施形態14記載の直視型ディスプレイ装置。
直視型ディスプレイ装置用の照明ユニットにおいて、
実質的にランバート角度強度分布を有する広角の光を発するよう構成された光源と、
前記光源に隣接して配設されたコンディショニング要素であって、前記広角の光を、前記コンディショニング要素から離間した基準面において略均一な角度強度分布を有する均一な光に変換する前記コンディショニング要素と、
前記均一な光を少なくとも1つの方向においてコリメートするよう、前記コンディショニング要素に隣接して配設されたコリメート要素と
を含むことを特徴とする照明ユニット。
前記ランバート光を前記コンディショニング要素上に集光するよう、前記光源と前記コンディショニング要素との間に配設された集光要素を更に含む、実施形態16記載の照明ユニット。
前記コリメート要素が、前記均一な光を第2の方向に対して垂直な第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記均一な光を前記第2の方向においてコリメートするよう構成された、実施形態16または17記載の照明ユニット。
前記均一な光を前記第2の方向において実質的に拡散することなく、前記均一な光を前記第1の方向において拡散するよう、前記コリメート要素に隣接して配設された拡散部を更に含む、実施形態18記載の照明ユニット。
実施形態16〜19のいずれか一つに記載の照明ユニットと、
第1の主要な表面、および該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面を含むコントラスト上昇部であって、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光吸収層と、該光吸収層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光学要素のアレイが前記照明ユニットと前記光吸収層との間に配設されるように前記コントラスト上昇部および前記照明ユニットが配置された、前記コントラスト上昇部と
を含むことを特徴とする直視型ディスプレイ装置。
直視型ディスプレイ装置用の照明ユニットであって、
光を発するよう構成された発光部と、
前記光を第2の方向に対して垂直な第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記光を前記第2の方向においてコリメートするよう、前記発光部に隣接して配設されたコリメート部と
を含むことを特徴とする照明ユニット。
前記発光部が導光部を含み、前記照明ユニットが、前記導光部の第1の表面に隣接して配設された反射拡散部を更に含み、前記コリメート部が、前記導光部の前記第1の表面とは反対側の第2の表面に隣接して配設された、実施形態21記載の照明ユニット。
前記コリメート部が、第1の主要な表面と、該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面とを含み、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光反射層と、該光反射層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光反射層が前記発光部と前記光学要素のアレイとの間に配設されるように前記コリメート部および前記発光部が配置された、実施形態21または22記載の照明ユニット。
前記コリメート部が、円柱レンズまたは円柱フレネルレンズのうちの少なくとも一方を含む、実施形態21または22記載の照明ユニット。
実施形態21〜24のいずれか一つに記載の照明ユニットと、
第1の主要な表面、および該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面を含むコントラスト上昇部であって、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光吸収層と、該光吸収層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光学要素のアレイが前記照明ユニットと前記光吸収層との間に配設されるように前記コントラスト上昇部および前記照明ユニットが配置された、前記コントラスト上昇部と
を含むことを特徴とする直視型ディスプレイ装置。
前記照明ユニットと前記コントラスト上昇部との間に配設され、画素のアレイを含む画像表示部を更に含み、
前記コントラスト上昇部の各光学要素が前記画像表示部の少なくとも1つの対応する画素と位置合わせされるように前記コントラスト上昇部および前記画像表示部が配置された、
実施形態25記載の直視型ディスプレイ装置。
照明ユニットと、
第1の主要な表面、および該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面を含むコントラスト上昇部であって、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光吸収層と、該光吸収層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光学要素のアレイが前記照明ユニットと前記光吸収層との間に配設されるように前記コントラスト上昇部および前記照明ユニットが配置された、前記コントラスト上昇部と、
前記照明ユニットと前記コントラスト上昇部との間に配設されたコリメート部と、
前記コリメート部と前記コントラスト上昇部との間に配設され、画素のアレイを含む画像表示部であって、前記コントラスト上昇部の各光学要素が前記画像表示部の少なくとも1つの対応する画素と位置合わせされるように前記コントラスト上昇部および前記画像表示部が配置された、前記画像表示部と
を含むことを特徴とする直視型ディスプレイ装置。
前記コントラスト上昇部がガラス基体を含む、実施形態27記載の直視型ディスプレイ装置。
前記コントラスト上昇部が、前記ガラス基体上に配設された樹脂層を含み、前記光学要素のアレイが前記樹脂層内に形成された、実施形態28記載の直視型ディスプレイ装置。
前記光学要素のアレイが前記ガラス基体内に直に形成された、実施形態28記載の直視型ディスプレイ装置。
前記光吸収層が前記ガラス基体上に配設された、実施形態28〜30のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
前記ガラス基体が高々約300μmの厚さを有する、実施形態28〜31のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
前記コントラスト上昇部が拡散要素を含む、実施形態27〜32のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
前記拡散要素が、前記光学要素のアレイと前記光吸収層との間に配設された拡散層、または、前記光吸収層内の前記アパチャーのアレイ内の拡散材料のうちの少なくとも一方を含む、実施形態33記載の直視型ディスプレイ装置。
前記アパチャーが、前記光吸収層の表面積の高々約50%を占める、実施形態27〜34のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
前記コリメート部がフレネルレンズを含む、実施形態27〜35のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
透明カバーを更に含み、前記コントラスト上昇部が前記画像表示部と前記透明カバーとの間に配設された、実施形態27〜36のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
前記照明ユニットによって生じた拡散光が前記コリメート部を通過してコリメート光を生じるように前記照明ユニットおよび前記コリメート部が配置され、
前記コリメート光が前記画像表示部の画素を通過して画像画素を生じるように前記コリメート部および前記画像表示部が配置され、
前記光学要素が前記画像画素を前記コントラスト上昇部の対応するアパチャー上に集光するように前記画像表示部および前記コントラスト上昇部が配置された、
実施形態27〜37のいずれか一つに記載の直視型ディスプレイ装置。
110 発光部
114a、114b、114c、114d、114e 一続きの光源
112 非コリメート光
120、520、620 コリメート部
122 コリメート光
130 画像表示部
134 画像画素
140、240、340 コントラスト上昇部
142、742 第1の主要な表面
144、744 第2の主要な表面
146、746 光学要素
148 光吸収層
150、750 アパチャー
152 基体
160 透明カバー
256、356 拡散要素
424 拡散部
526、626 コンディショニング要素
528、628 コリメート要素
629 集光要素
716 導光部
718 反射拡散部
719 輝度上昇部
748 光反射層
Claims (8)
- 直視型ディスプレイ装置用の照明ユニットであって、
第1の方向に対して平行に延びる列に配置され、光を発するよう構成された一続きの光源と、
前記光を前記第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記光を前記第1の方向に対して垂直な第2の方向においてコリメートするよう、前記一続きの光源に隣接して配設されたコリメート部と、
前記光を前記列に対して垂直な前記第2の方向において実質的に拡散することなく、前記光を前記列に対して平行な前記第1の方向において拡散するよう、前記一続きの光源に隣接して配設された拡散部と
を含み、
前記コリメート部は前記一続きの光源と前記拡散部との間に配設されていることを特徴とする照明ユニット。 - 前記一続きの光源が、第1の光源と、該第1の光源に直に隣接し、該第1の光源から距離Xだけ離間された第2の光源とを含み、前記拡散部が前記一続きの光源から距離Zだけ離間されており、前記拡散部が、θ>arctan(X/Z)の式を満足する拡散角度θを有する、請求項1記載の照明ユニット。
- 前記一続きの光源によって発せられた前記光が、前記第2の方向において実質的にランバート角度強度分布を有する広角の光を含み、
前記コリメート部がコンディショニング要素とコリメート要素とを含み、前記コンディショニング要素が、前記広角の光を、前記コンディショニング要素から離間した基準面において、前記第2の方向において略均一な角度強度分布を有する均一な光に変換し、前記コリメート要素が、前記均一な光を前記第2の方向においてコリメートする、
請求項1または2記載の照明ユニット。 - 前記列に対して略平行な第2の列に配置され、第2の光を発するよう構成された第2の一続きの光源と、
前記第2の光を前記第1の方向において実質的にコリメートすることなく、前記第2の光を前記第2の方向においてコリメートするよう、前記第2の一続きの光源に隣接して配設された第2のコリメート部と
を更に含み、
前記コリメート部および前記第2のコリメート部が、単一のコリメートシートの隣接する部分である、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の照明ユニット。 - 直視型ディスプレイ装置用の照明ユニットにおいて、
実質的にランバート角度強度分布を有する広角の光を発するよう構成された光源と、
前記光源に隣接して配設されたコンディショニング要素であって、前記広角の光を、前記コンディショニング要素から離間した基準面において略均一な角度強度分布を有する均一な光に変換する前記コンディショニング要素と、
前記均一な光を少なくとも1つの方向においてコリメートするよう、前記コンディショニング要素に隣接して配設されたコリメート要素と
を含み、
前記コンディショニング要素は前記光源と前記コリメート要素との間に配設されていることを特徴とする照明ユニット。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の照明ユニットと、
第1の主要な表面、および該第1の主要な表面とは反対側の第2の主要な表面を含むコントラスト上昇部であって、前記第1の主要な表面が光学要素のアレイを含み、前記第2の主要な表面が、光吸収層と、該光吸収層内の、前記光学要素のアレイに対応するアパチャーのアレイとを含み、前記光学要素のアレイが前記照明ユニットと前記光吸収層との間に配設されるように前記コントラスト上昇部および前記照明ユニットが配置された、前記コントラスト上昇部と
を含むことを特徴とする直視型ディスプレイ装置。 - 前記照明ユニットと前記コントラスト上昇部との間に配設され、画素のアレイを含む画像表示部を更に含み、
前記コントラスト上昇部の各光学要素が前記画像表示部の少なくとも1つの対応する画素と位置合わせされるように前記コントラスト上昇部および前記画像表示部が配置された、
請求項6記載の直視型ディスプレイ装置。 - 前記光学要素のアレイがレンチキュラーレンズのアレイを含み、前記アパチャーのアレイが略直線状のアパチャーのアレイを含み、各前記アパチャーが、対応するレンチキュラーレンズと位置合わせされた、請求項6または7記載の直視型ディスプレイ装置。
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