CN106200110A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高透明状态和不透明状态之间的切换的响应速度的显示装置。本发明的显示装置(1)具有:液晶面板(2),其可对透明状态和不透明状态进行切换;第一光源(4);导光板(3),其配置在液晶面板的背面且由透明部件形成,具有与第一光源相对的入射面(3a)和与液晶面板的背面相对的出射面(3c),将经由入射面射入的来自第一光源的光在内部传送而从出射面向液晶面板射出;第二光源(5),其夹着导光板而配置在液晶面板的相反侧,将物体(10)照亮;控制部(6),在将第一光源点亮期间,将液晶面板控制成为不透明状态,并且将第二光源熄灭,而在将第二光源点亮的期间,将液晶面板控制成为透明状态,并且将第一光源熄灭。
Description
技术领域
本发明涉及可对透明状态或不透明状态进行切换的显示装置。
背景技术
目前,提出有具有成为透明状态而使光透过,或者成为不透明状态而将光遮断的调光功能的元件(例如,参照专利文献1)。
例如,专利文献1公开的调光膜具有:两个透明导电性树脂基材;被该两个基材夹持,且包含树脂矩阵及在树脂矩阵中分散的光调整悬浊液的调光层;设置在透明导电性树脂基材与调光层之间,包含有机粘合树脂及二氧化硅粒子,平均膜厚为30nm~75nm的底涂层。而且,该调光膜若未被施加电场,则维持无光散射的鲜明的着色状态,另一方面,若被施加电场,则转换成透明状态。
专利文献1:(日本)特开2013-28082号公报
但是,在专利文献1公开的调光膜中,相对于消色时的电场的响应时间为1秒~50秒以内,相对于着色时的电场的响应时间为1秒~100秒以内,响应时间较长。因此,在要求在短时间内对透明状态和不透明状态进行切换的用途上,不适用该调光膜。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够提高透明状态与不透明状态之间的切换的响应速度的显示装置。
本发明的一方面提供一种显示装置。该显示装置具有:液晶面板,其可对透明状态和不透明状态进行切换;第一光源;导光板,其配置在液晶面板的背面且由透明部件形成,具有与第一光源相对的入射面和与液晶面板的背面相对的出射面,将经由入射面射入的来自第一光源的光在内部传送而从出射面向液晶面板射出;第二光源,其将夹着导光板而配置在液晶面板的相反侧的物体照亮;控制部,其在将所述第一光源点亮的期间,将所述液晶面板控制成为不透明状态,并且将所述第二光源熄灭,而在将所述第二光源点亮的期间,将所述液晶面板控制成为透明状态,并且将所述第一光源熄灭。
在该显示装置中,优选的是,在导光板的出射面或出射面相反侧的面的至少一方形成使在导光板内传送的光从出射面射出而反射或折射的形状的多个图案,形成该多个图案的区域的面积占据形成有多个图案的面的比率为30%以下。
另外,在该显示装置中,优选的是,多个图案分别具有反射面,该反射面在出射面相反侧的面,沿着来自第一光源的光的传送方向隔开规定的间隔排列设置,以将从第一光源发出而从入射面向导光板内射入的光朝向出射面全反射的角度相对于出射面相反侧的面倾斜。
该情况下,导光板优选具有以夹着多个图案与入射面相对的方式形成的第二入射面。而且,第一光源优选具有面向入射面而配置的第一发光元件和面向第二入射面而配置的第二发光元件。而且,优选的是,多个图案分别还具有第二反射面,该第二反射面以将从第二发光元件发出而从第二入射面向导光板内射入的光朝向出射面全反射的角度相对于出射面相反侧的面倾斜。
另外,在该显示装置中,优选的是,相对于从出射面相反侧的面射入导光板而向出射面侧透过的光的、导光板的雾度值为28%以下。
另外,该显示装置优选的是,在导光板与物体之间还具有方向选择性遮光部件,该方向选择性遮光部件形成为具有面向导光板的第一面和面向物体的第二面的片状,在内部具有多个不透明部件,该不透明部件沿着来自第一光源的光的传送方向以规定的间隔配置并且在与其传送方向交叉的方向延伸。
本发明的显示装置起到能够提高透明状态与不透明状态之间的切换的响应速度的效果。
附图说明
图1是本发明一实施方式的显示装置的概略构成图;
图2(a)是液晶面板为不透明状态时的显示装置的概略正面图,图2(b)是液晶面板为透明状态时的显示装置的概略正面图;
图3(a)是导光板的侧面剖面图,图3(b)是以将光从双方向射入的方式构成的导光板的侧面剖面图;
图4(a)是表示变形例的棱镜的反射面的形状的导光板的部分放大侧面剖面图,图4(b)是表示其他变形例的棱镜的反射面的形状的导光板的部分放大侧面剖面图;
图5是表示图案密度及雾度值和观察者对物体的观察方式的关系的图表的图;
图6(a)~(c)分别是表示图案密度为30.0%以下且雾度值为28%以下时的棱镜的配置图案的一例的图;
图7是变形例的导光板的侧面剖面图;
图8是其他变形例的导光板的侧面剖面图;
图9是另一变形例的导光板的侧面剖面图;
图10是具有百叶式膜的变形例的显示装置的概略构成图;
图11是具有上述实施方式或变形例的显示装置的弹球游戏机的从游戏者侧观察到的概略立体图。
标记说明
1:显示装置
2:液晶面板
3:导光板
3a、3d:入射面
3b:扩散面
3c:出射面
4:第一光源
5:第二光源
6:控制部
7:百叶式膜
71:不透明部件
10:物体
100:弹球游戏机
101:游戏盘
102:球接受部
103:操作部
104:显示装置
105:固定附件部
106:可动附件部
107:导轨
108:奖赏装置
具体实施方式
以下,参照附图对本发明实施方式的显示装置进行说明。该显示装置利用配置在向观察者提示的物体与观察者之间的、可对透明状态和不透明状态进行切换的液晶面板。而且,该显示装置在液晶面板成为不透明状态期间,经由配置在液晶面板背面的导光板,通过配置在该导光板的侧面的液晶面板照明用光源的光从背面照亮液晶面板,将图像或模样等显示在液晶面板上,并且将液晶面板背后的物体的照明用的光源熄灭,从而从观察者看不到该物体。另一方面,该显示装置通过将液晶面板形成为透明状态,并且将液晶面板照明用的光源熄灭,且将物体照明用的光源点亮,从而观察者通过液晶面板而能够识别该物体。因此,该显示装置能够以液晶面板的响应速度对物体的显示、非显示进行切换。
另外,以下,为了便于说明,将观察者相反侧设为正面,将其相反侧设为背面。
图1是本发明一实施方式的显示装置的概略构成图。显示装置1具有液晶面板2、导光板3、第一光源4、第二光源5及控制部6。
液晶面板2为根据从控制部6施加的电压可对透明状态和不透明状态进行切换的面板。例如,液晶面板2具有夹着液晶层与封入有液晶分子的液晶层相对的方式配置的、由ITO等形成的两块透明电极、以夹着液晶层及透明电极而相对的方式配置的、玻璃或透明树脂这样的透明的两块透明基板、以夹着液晶层、透明电极及透明基板而相对的方式配置的两块偏光板。另外,也可以在液晶层与透明电极之间形成有用于规定液晶分子的配向方向的配向膜。另外,透明电极中的一方也可以以可对由像素单位施加的电压进行调整的方式形成为矩阵状。
两块配向膜例如使液晶层内的液晶分子在规定方向配向。例如,在液晶层中含有的液晶分子排列成扭曲向列型的情况下,两块配向膜以配向方向相互正交的方式配置。另外,两块偏光板分别为具有特定方向的偏光面的使偏光成分透过的元件,例如,液晶面板2以普通白色模式动作的方式,使其透过轴相互正交而配置。该情况下,若对夹着液晶层的两块透明电极之间施加电场,则在背面侧配置的偏光板透过的光的偏光方向在液晶层旋转90°,故而该光能够透过在正面侧配置的偏光板。因此,液晶面板变得透明。另一方面,若对夹着液晶层的两块透明电极之间施加电场,则液晶层内的液晶分子朝向与电场的方向平行的方向,故而透过液晶层的光的偏光面不旋转。因此,透过在背面侧配置的偏光板的光不能够透过在正面侧配置的偏光板,故而液晶面板变得不透明。
另外,各偏光板也可以以液晶面板2以普通黑模式动作的方式,使其透过轴相互平行地配置。在该情况下,若对夹着液晶层的两块透明电极之间施加电场,则液晶面板变得透明,相反,若对夹着液晶层的两块透明电极之间施加电场,则液晶面板变得不透明。
另外,液晶面板2不限于上述液晶面板,只要为可根据来自控制部6的控制信号对透明状态和不透明状态进行切换的液晶面板即可。
图2(a)是液晶面板为不透明状态时的显示装置的概略正面图,图2(b)是液晶面板为透明状态时的显示装置的概略正面图。如图2(a)所示,在液晶面板2为不透明状态的情况下,背后的物体10被液晶面板2的显示区域遮挡而由观察者不能识别物体10。另一方面,如图2(b)所示,在液晶面板2为透明状态的情况下,观察者能够经由液晶面板2的显示区域识别背后的物体10。
导光板3在将第一光源4点亮的情况下,使来自第一光源4的光在其内部传送的同时使其扩散,向液晶面板2射出,从而将液晶面板2照亮。另外,导光板3在将第二光源5点亮的情况下,使来自由第二光源5照亮的物体10的光从背面侧向液晶面板2侧透过。因此,导光板3为具有比可驱动液晶面板2的液晶分子的有源区域大的面积的片状部件,以与液晶面板2的背面相对的方式配置。另外,导光板3例如通过将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、环烯烃聚合物这样的相对于可见光透明的树脂成型而形成。
在导光板3的侧面的一面形成与第一光源4相对的入射面3a,来自第一光源4的光从入射面3a向导光板3的内部射入。而且,在导光板3的内部传送的光在位于背面侧的扩散面3b全反射后,从与液晶面板2的背面相对的出射面3c射出而向液晶面板2射入。
另外,在将第二光源5点亮的情况下,来自第二光源5的光在由物体10反射或散射之后,从导光板3的扩散面3b向导光板3射入,在该状态下透过导光板3而从出射面3c向液晶面板2射出。
图3(a)是沿着从第一光源4垂直地射入导光板的入射面的光的传送方向的、导光板3的侧面剖面图。在本实施方式中,入射面3a与扩散面3b及出射面3c正交地形成。另外,入射面3a也可以以为了将从第一光源4射入的光的指向性提高而作为准直透镜动作的方式向第一光源4凸面状地形成。
在扩散面3b以将从入射面3a射入的光反射而从出射面3c整体均匀地射出且相对于液晶面板2大致垂直地射入的方式形成有多个棱镜31。
多个棱镜11沿着从入射面3a射入的入射光的传送方向以规定的间距排列形成。各棱镜11在扩散面3b,作为向与来自入射面3a的入射光的传送方向大致垂直的方向延伸的大致三角形状的槽而形成。而且,各棱镜11具有相对于扩散面3b构成规定角度的反射面12。规定的角度根据入射光的传送方向及从导光板3射出光的方向来决定。在本实施方式中,入射光的传送方向与扩散面3b大致平行,且导光板3相对于出射面3c大致垂直地射出光。因此,各反射面12例如以相对于扩散面3b构成37°~45°的方式形成。特别是,各反射面12优选以反射面12和扩散面3b构成的角α(单位:°)满足下述条件的方式设置。
α<90-tan-1(sqrt(n2-1)) …(1)
在此,n为导光板3的折射率。另外,第一光源4发出的光的半值角β(单位:°)满足下述条件而选择第一光源4具有的发光元件为好。
β<109.74n-155.06 …(2)
例如,在导光板3由PMMA(折射率n=1.49)形成的情况下,α<42.17°且β<8.5°。另外,在导光板3由聚碳酸酯(折射率n=1.59)形成的情况下,为α<38.97°且β<19.4°。
该情况下,入射光相对于各反射面12的入射角比临界角大,故而如箭头标记301所示,入射光在各反射面12全反射。因此,导光板3能够抑制来自第一光源4的入射光从扩散面3b侧射出,抑制不用于液晶面板2的照明的光量。
另外,在观察者从斜方向看到显示装置1的情况下,在液晶面板2为不透明状态的情况下,为了可看见在液晶面板2显示的图像,优选确保一定程度以上的视野角。例如,为了确保15°以上的视野角,反射面12和扩散面3b构成的角α、及第一光源4的半值角β优选满足下述条件。
α<1.4924n+40.274 …(3)
β<-0.0327n+7.5127 …(4)
例如,在导光板3由PMMA(折射率n=1.49)形成的情况下,为α<42.5°且β<7.46°。另外,在导光板3由聚碳酸酯(折射率n=1.59)形成的情况下,为α<42.7°且β<7.46°。
另外,优选的是,从出射面3c射出的光的强度不依赖场所而变得均匀地,使邻接的棱镜11间的间距一定而形成。
另外,如图3(b)所示,也可以在导光板3的相互相对的两个侧面,以夹着多个棱镜11而相对的方式形成有两个入射面3a、3d。而且,第一光源4也可以具有发出从入射面3a向导光板3射入的光的发光元件、发出从入射面3d向导光板3射入的光的发光元件。该情况下,各棱镜11的两面例如成为相对于扩散面3b以满足(1)式或(3)式的方式形成的反射面12,分别将入射光向出射面3c侧全反射。另外,作为与入射面3d相对配置的发光元件,例如使用具有满足(2)式或(4)式的半值角的元件。
在该变形例中,从入射面3a侧射入且从出射面3c射出的光扩展的范围(由箭头标记311和312夹持的范围)、从入射面3d侧射入且从出射面3c射出的光扩展的范围(由箭头标记313和314夹持的范围)相对于出射面3c的法线n相互反向,故而视野角比图3(a)所示的例大。
另外,在其他变形例中,与导光板3的入射面3a相对的侧面也可以以将在导光板3的内部传送的光向导光板3内反射的方式形成为镜面。该情况下也能够得到与上述变形例的效果同样的效果。
根据其他变形例,入射面3a也可以以图3(a)中虚线所示的方式相对于扩散面3b例如构成45°的角度而形成。该情况下,从入射面3a向导光板3内射入的光例如以大致45°向扩散面3b及出射面3c射入而被全反射,从而在导光板3内传送。该情况下,在导光板3内传送而到达棱镜11的光向反射面12的入射角度会小于临界角。但是,该情况下,如箭头标记302所示地,在该光从反射面12射出时,朝向扩散面3b侧折射,故而从棱镜11的远离光源4方的面再次向导光板3内射入。因此,抑制从扩散面3b向背面侧射出的光导致的光量的损失。
另外,根据其他变形例,如图4(a)所示,棱镜11的反射面12也可以由反射面12相对于扩散面3b的倾斜角随着接近出射面3c而增大的多个平面12a、12b形成。或者,反射面12也可以相对于入射面3a为凹状且中心相对于出射面3c平行的圆筒面形成。该情况下,从出射面3c射出的光的指向性提高。或者,如图4(b)所示,棱镜11的反射面12也可以以相对于入射面3a为凸状的方式,由反射面12相对于扩散面3b的倾斜角随着接近出射面3c而增大的多个平面12c、12d形成。或者,反射面12也可以由相对于入射面3a为凸状且中心相对于出射面3c平行的圆筒面形成。在该情况下,射入到导光板3的光通过被反射面12反射而扩展,故而视野角更大。
另外,形成有棱镜11的区域的面积占据扩散面3b的面积的比即图案密度在液晶面板2为透明状态时,为观察者感觉到经由透明部件或者经由什么都没有的空间看到处于导光板3的背后的物体10的图案密度的上限以下。另一方面,图案密度在液晶面板2为不透明状态时,为观察者可看到由来自第一光源4的光显示在液晶面板2的图像或模样等的图案密度的下限以上为好。
或者,表示扩散光相对于全透过光的比例的雾度值在液晶面板2为透明状态时,为观察者感觉到经由透明部件或者经由什么都不具有的空间看到处于导光板3背后的物体10的雾度值的上限以下为好。
图5表示基于目视实验的图案密度及雾度值和观察者对物体10的观察方式的关系的图表。在图表500中,左端的列表示图案密度,中央的列表示雾度值,右端的列表示视认结果。在该实验中,作为第二光源5,使用了一个芯片型白色LED(LP-3020H196W)。另外,雾度值使用雾度仪HM-150L2(株式会社村上色彩技术研究所制造)而测定。而且,通过目视,经由导光板3及透明状态的液晶面板2观察被第二光源5照亮的物体10时,感到处于物体10之前的部件为透明部件时为OK,在感到物体10之前具有不透明部件时为NG。
如图表500所示,若图案密度超过30%或者雾度值超过28%,则视认结果为NG。因此,例如以图案密度为30.0%以下的方式形成各棱镜11为好。或者,以雾度值为28%以下的方式形成各棱镜11为好。
图6(a)~(c)分别为表示图案密度为30.0%以下且雾度值为28%以下时的棱镜的配置图案之一例的图。在该例中,关于各棱镜11,沿着入射光的传送方向的长度W为27.5μm且相对于入射光的传送方向正交的方向的长度L为55μm。而且例如在图案密度大致为30.0%且雾度值大致为28%的情况下,如图6(a)所示的配置图案601那样地,各棱镜11以50μm的间距配置成交错状。
或者,如图6(b)所示的配置图案602那样,各棱镜11也可以配置成晶格状。在该情况下,例如以间距为100μm的方式配置各棱镜11。
或者,也可以如6(c)所示的配置图案603那样,在相对于入射面3a正交的方向的各列使棱镜11的数量不同而配置有各棱镜11。
第一光源4例如具有白色发光二极管或荧光灯这样的发光元件,其发光面以与导光板3的入射面3a相对的方式配置。例如,第一光源4以其发光强度最强的方向相对于入射面3b正交的方式配置。另外,作为第一光源4,为了提高光的利用效率,例如使用具有指向性的发光元件为好。或者,为了提高从第一光源4发出的光的指向性,也可以在入射面3b与第一光源4之间配置有准直透镜。另外,第一光源4也可以具有多个发光元件。而且,第一光源4根据来自控制部6的控制信号点亮或熄灭。
第二光源5例如具有白色发光二极管或荧光灯这样的发光元件,以将配置在导光板3的背面侧的物体10照亮的方式配置。另外,在欲利用特定颜色的光源将物体10照亮的情况下,也可以将以该特定的颜色发光的二极管等发光元件利用作第二光源5。另外,在物体10为不透明物体的情况下,以由物体10反射或散射的光向导光板3射入的方式将第二光源5配置在比物体10接近导光板3的位置为好。另外,第二光源5也可以具有多个发光元件。例如,第二光源5也可以具有以包围物体10的周围的方式配置的多个发光元件。另外,第二光源5自身也可以为经由液晶面板2的显示区域观察的物体。另外,以来自第二光源5的光不直接射入导光板3的入射面3a的方式配置第二光源5为好。而且,第二光源5与第一光源4同样地,根据来自控制部6的控制信号而点亮或熄灭。
控制部6例如具有处理器、存储电路、液晶面板2的驱动电路。而且,控制部6根据来自上位的控制装置(未图示)的控制信号控制液晶面板2、第一光源4及第二光源5。在由位于液晶面板2的正面侧的观察者看不到物体10的情况下,控制部6使液晶面板2成为不透明状态。另外,控制部6将第一光源4点亮而将第二光源5熄灭。相反地,在由位于液晶面板2的正面侧的观察者看到物体10的情况下,控制部6使液晶面板2成为透明状态。另外,控制部6将第一光源4熄灭而将第二光源5点亮。
如以上说明地,该显示装置通过利用控制部切换液晶面板的透明状态和不透明状态,从而观察者可看到或者不能看到处于液晶面板背后的物体。因此,该显示装置能够以液晶面板的响应速度对物体的显示、非显示进行切换。液晶面板的响应速度小于100msec~小于1sec,故而该显示装置能够提高显示、非显示的切换的响应速度。另外,在该显示装置中,波长选择性越高,液晶面板、导光板越不高。故而观察者即使经由液晶面板及导光板观察物体,该物体不被着色即可。
根据变形例,在导光板3的扩散面3b形成的图案也可以为朝向物体10侧从扩散面3b突出的梯形形状的图案。
图7是该变形例的导光板3的侧面剖面图。在本实施方式中,入射面3a以与扩散面3b及出射面3c正交的方式形成。另外,在扩散面3b,以将从入射面3a射入的光反射而从出射面3c整体均匀地射出,且相对于液晶面板2大致垂直地射入的方式形成有多个梯形的棱镜21。
梯形的棱镜21分别沿着从入射面3a射入的入射光的传送方向以规定的间距排列形成。各棱镜21在扩散面3b,作为沿着相对于来自入射面3a的入射光的传送方向大致垂直的方向的梯形的突起而形成。而且,各棱镜21的远离光源4侧的斜面22如箭头标记701所示地,在导光板3内传送的光相对于扩散面3b的角度较小的情况下,以使其光向出射面3c侧全反射的方式形成为好。另外,如箭头标记702所示地,在导光板3内传送的光相对于扩散面3b的角度一定程度地增大,不能将该光全反射的情况下,从斜面22向导光板3外射出的光由斜面22折射而朝向扩散面3b侧的方式形成斜面22为好。例如,斜面22以相对于扩散面3b构成45°的角度的方式形成为好。另外,关于各棱镜21的接近光源4侧的斜面没有特别限制,只要为容易成型导光板3的角度即可。
另外,在该变形例中,以图案密度为30%以下或者雾度值为28%以下的方式形成各棱镜21为好。例如,以沿着入射光的传送方向的棱镜21的宽度为30μm,邻接的两个棱镜21间的间隔为100μm的方式形成各棱镜21为好。
根据其他变形例,导光板3的扩散面3b也可以以将在导光板3内传送的光全反射的方式形成为平面,在出射面3c侧形成有多个梯形的棱镜。
图8是该变形例的导光板3的侧面剖面图。在本实施方式中,入射面3a例如以来自第一光源4的大部分光在扩散面3b全反射的角度在导光板3内传送的方式,相对于扩散面3b例如形成45°的角度而形成。而且,第一光源4也以其发光强度最强的方向相对于入射面3a正交的方式配置。该情况下,从入射面3a射入导光板3内的光例如以大致45°向扩散面3b及出射面3c射入而被全反射,从而在导光板3内传送。另外,在出射面3c,以使由扩散面3b全反射的入射光向液晶面板2侧射出的方式形成有多个梯形的棱镜31。
梯形的棱镜31分别沿着从入射面3a射入的入射光的传送方向以规定的间距排列形成。各棱镜31在出射面3c,作为沿着相对于来自入射面3a的入射光的传送方向大致垂直的方向的梯形的突起而形成。而且,各棱镜31的远离光源4侧的斜面32如箭头标记801所示地,使在导光板3内传送的光在其斜面32折射,从而成为朝向与出射面3c大致正交的方向的光而形成为好。例如,斜面32相对于出射面3c构成70°~80°的角度而形成为好。另外,关于各棱镜31的接近光源4侧的斜面,没有特别限制,只要为容易成型导光板3的角度即可。
另外,在该变形例中,以图案密度为30%以下、或者雾度值为28%以下的方式形成各棱镜31为好。例如,以沿着入射光的传送方向的棱镜31的宽度为30μm、邻接的两个棱镜31间的间隔为100μm的方式形成各棱镜31为好。
根据其他变形例,导光板3的扩散面3b也可以形成为锯齿波状。图9为该变形例的导光板3的侧面剖面图。在该变形例中,扩散面3b具有沿着从入射面3a射入的入射光的传送方向以规定的间距周期地配置的三角形状的图案40。各图案40具有以越远离第一光源4,导光板3的厚度越厚的方式形成的、相对宽的第一反射面41、和以越远离第一光源4,导光板3的厚度越小的方式形成的、比第一反射面41窄的第二反射面42。第一反射面41以能够将在导光板3内传送的光全反射的方式相对于出射面3c例如构成10°~20°的角度而形成。另一方面,如箭头标记901所示地,以将由第一反射面41反射后向第二反射面42射入的光全反射而朝向与出射面3c大致垂直的方向的方式,第二反射面42与第一反射面41相比,相对于出射面3c构成更大的角度(例如70°~80°)而形成。
根据其他变形例,导光板3也可以为前照灯型的导光板。
根据其他变形例,如图10所示,也可以在导光板3与物体10之间配置将从倾斜方向射入的光遮挡的百叶式膜7。该情况下,第二光源5以不受到百叶式膜7的影响的方式比百叶式膜7更靠物体10侧配置。百叶式膜7为方向选择性遮光部件的一例,在由透明树脂这样的透明部件形成的板状部件内,例如相对于与导光板3相对的面正交且沿着与来自第一光源4的光源的传送方向交叉的方向延伸的多个板状的不透明部件71沿着来自第一光源4的光的传送方向以规定的间距配置。特别是,多个不透明部件71优选沿着与棱镜11延伸的方向大致平行的方向延伸。另外,规定的间距例如能够形成为从该不透明部件71的与导光板3相对侧的端部到与物体10相对侧的端部的宽度以下。因此,即使来自第一光源4的光从导光板3的背面侧射出,也能够防止被该不透明部件71遮挡,物体10被该光照亮的情况。另一方面,该不透明部件71不将垂直地射入百叶式膜7的面向物体10的面72的光遮挡。因此,从第二光源5发出而被物体10反射或散射而垂直地射入百叶式膜7的面72的光能够透过导光板3及液晶面板2而到达观察者。因此,即使为百叶式膜7,液晶面板2也成为透明状态,在将第二光源5点亮的期间,观察者能够看到物体10。
在该变形例中,以向导光板3的背面侧泄漏的来自第一光源4的光中、与导光板3的扩散面3b的法线构成的角为百叶式膜7的视野角以上的光的光量为与导光板3的扩散面3b的法线构成的角小于百叶式膜7的视野角的光的光量的两倍以上的方式形成导光板3为好。或者,以向导光板3的背面侧泄漏的来自第一光源4的光中、与导光板3的扩散面3b的法线构成的角为45°以上的光的光量为与导光板3的扩散面3b的法线构成的角小于45°的光的光量的两倍以上的方式形成导光板3为好。
根据该变形例,能够抑制从导光板3向背面侧射出的光将处于导光板背后的物体照亮,故而在将第一光源点亮的期间,观察者对处于导光板背后的物体的视认变得更加困难。
另外,根据其他变形例,也可以在导光板3与物体10之间配置具有规定方向的偏光面的仅使偏光成分透过的偏振镜。该情况下,第二光源4比偏振镜更靠物体10侧配置。另外,该情况下,以偏振镜的透过轴朝向与液晶面板2具有的背面侧的偏光板的透过轴相同方向的方式配置偏振镜为好。
根据该变形例,来自第一光源4的光由于透过偏振镜而衰减,另外,通过由物体10反射或散射而使偏光方向变化的话,其光向导光板3再次入射之前透过偏振镜而再次衰减。另一方面,从第二光源5发出而由物体10反射或散射的光透过偏振镜而一度衰减。因此,根据该变形例,即使来自第一光源4的光的一部分向导光板3的背面侧射出,该光与来自第二光源5的光相比,更容易被偏振镜衰减,故而在将第一光源点亮的期间,观察者对处于导光板背后的物体的视认更加困难。
根据其他变形例,为了防止来自第一光源4的光、或者环境光将物体10照亮,也可以以包围物体10的周围的方式设有由不透明的部件形成的遮光部件。该情况下,遮光部件例如能够形成为与导光板3相对的面成为开放端的中空状的箱型部件。而且例如,与遮光部件的开放端相比,优选物体10以远离导光板3的方式配置。该情况下,第二光源5以能够将物体10照亮的方式将第二光源5也配置在遮光部件的内部。
根据其他变形例,以不从第一光源4发出而向导光板3射入,或者在最初到达导光板3的扩散面3b时,从扩散面3b向背面侧射出的光被物体10反射而不向导光板3内射入的方式,使物体10和导光板3离开规定距离以上而配置为好。该情况下,例如将从入射面3a到相反侧的侧面的导光板3的长度设为L时,物体10与导光板3的距离能够为Lcos(π/4)以上。由此,物体10与导光板3相对侧的面为平面,且在与导光板3平行的情况下,也能够防止从第一光源4发出而被物体10镜面反射的光向导光板3射入。
上述实施方式或变形例的显示装置也可以搭载在弹球游戏机或旋转游戏机这样的游戏机上。
图11是具有上述实施方式或变形例的显示装置的弹球游戏机的从游戏者侧观察到的概略立体图。为具备的弹球游戏机100的概略立体图。如图11所示,弹球游戏机100从上部起设置在中央部的大部分区域,具有作为游戏机主体的游戏盘101、配设在游戏盘101的下方的球接受部102、具有把手的操作部103、设于游戏盘101的大致中央的显示装置104。
另外,弹球游戏机100为了演示游戏而在游戏盘101的前面具有配置在游戏盘101的下方的固定附件部105、配置在游戏盘101与固定附件部105之间的可动附件部106。另外,在游戏盘101的侧方配设有导轨107。另外,在游戏盘101上设有多个阻碍钉(未图示)及至少一个奖赏装置108。
操作部103根据游戏者操作的把手的转动量以规定的力从未图示的发射装置发射游戏球。被发射的游戏球沿着导轨107向上方移动,在多个阻碍钉之间落下。而且,若通过未图示的传感器检测游戏球进入到哪个奖赏装置108,则设于游戏盘101的背面的主控制电路(未图示)将对应于游戏球进入的奖赏装置108的规定个数的游戏球经由球发出装置(未图示)向球接受部102发出。另外,主控制电路经由设于游戏盘101背面的演出用CPU(未图示)驱动显示装置104。
显示装置104为上述实施方式或变形例的显示装置的一例,以液晶面板的正面侧朝向游戏者的方式安装在游戏盘101上。而且,显示装置104的控制部根据对应于游戏状态的、来自演出用CPU的控制信号,将液晶面板形成为透明状态而使游戏者能够看到配置在显示装置104背后的物体(未图示),或者将液晶面板形成为不透明状态而在液晶面板显示各种图像或者图形等。
这样,本领域技术人员在本发明的范围内,对应于实施的方式可进行各种变更。
Claims (6)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
液晶面板,其可对透明状态和不透明状态进行切换;
第一光源;
导光板,其配置在所述液晶面板的背面且由透明部件形成,具有与所述第一光源相对的入射面和与所述液晶面板的背面相对的出射面,将经由所述入射面射入的来自所述第一光源的光在内部传送而从所述出射面向所述液晶面板射出;
第二光源,其将夹着所述导光板而配置在所述液晶面板的相反侧的物体照亮;
控制部,其在将所述第一光源点亮的期间,将所述液晶面板控制成为不透明状态,并且将所述第二光源熄灭,而在将所述第二光源点亮的期间,将所述液晶面板控制成为透明状态,并且将所述第一光源熄灭。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
在所述导光板的所述出射面或所述出射面相反侧的面的至少一方形成多个图案,该多个图案形成为使在所述导光板内传送的光从所述出射面射出而反射或折射的形状,形成有所述多个图案的区域的面积占据形成有所述多个图案的面的比率为30%以下。
3.如权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
所述多个图案分别在与所述出射面相反侧的面上,沿着来自所述第一光源的光的传送方向而隔开规定的间隔排列设置,具有以将从所述第一光源发出而从所述入射面向所述导光板内射入的光朝向所述出射面全反射的角度相对于所述出射面相反侧的面倾斜的反射面。
4.如权利要求3所述的显示装置,其特征在于,
所述导光板具有以夹着所述多个图案而与所述入射面相对的方式形成的第二入射面,
所述第一光源具有以面向所述入射面的方式配置的第一发光元件和以面向所述第二入射面的方式配置的第二发光元件,
所述多个图案分别还具有第二反射面,其以将从所述第二发光元件发出而从所述第二入射面向所述导光板内射入的光朝向所述出射面全反射的角度相对于所述出射面相反侧的面倾斜。
5.如权利要求1~4中任一项所述的显示装置,其特征在于,
相对于从所述出射面相反侧的面射入所述导光板而向所述出射面侧透过的光的、所述导光板的雾度值为28%以下。
6.如权利要求1~5中任一项所述的显示装置,其特征在于,
在所述导光板与所述物体之间还具有方向选择性遮光部件,该方向选择性遮光部件形成为具有面向所述导光板的第一面和面向所述物体的第二面的片状,在内部具有多个不透明部件,该多个不透明部件沿着来自所述第一光源的光的传送方向以规定的间隔配置,在与该传送方向交叉的方向上延伸。
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