JP2007199295A

JP2007199295A - 表示装置

Info

Publication number: JP2007199295A
Application number: JP2006016688A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Koma; 徳夫小間
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる表示装置を提供する。
【解決手段】観察者に画像を認識させる表示装置において、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることにより、観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、観察者に画像を認識させる表示装置に関する。

従来より、表示装置として、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶（ＬＣＤ）、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、リアプロ（リアプロジェクション）、プラズマなど、各種のものが知られている。この中で、携帯用などの小型の表示装置としてはＬＣＤが広く普及しており、また有機ＥＬディスプレイも利用されつつある。

これらの表示装置は、携帯電話、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）等の主に手で持ちながら操作するタイプの装置、カーナビゲーション、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ポータブルＤＶＤプレーヤ等の使用時に主に固定して使用するタイプのパーソナル機器等に搭載されている。

また、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップディスプレイなどでは、表示位置をドライバーの視点に合わせてある程度前方に位置させることが求められており、ウィンドシールドガラスに投射するまでの光路長を長くして、これを達成している。

一方、ディスプレイ装置として、左眼に入る左眼用画像と右眼に入る右眼用画像を異ならせ、両画像を合わせることによって立体画像として認識させる３Ｄディスプレイ装置が特許文献１などに提案されている。このような３Ｄ表示のディスプレイ装置によれば、画面から飛び出した映像などが表示可能であって、臨場感ある映像を楽しむことができる。

特許第３０９６６１３号公報

ここで、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）等の主に手で持ちながら撮影するタイプの装置では、使用者（観察者）が撮影対象物を見ている最中に装置に搭載されているディスプレイを見るときに、視点の移動が困難である。

また、上述のヘッドアップディスプレイでは、運転時の視点移動をできるだけ少なくするためにドライバーから見て遠くに映像を表示したいという要求があるが、このためにはウィンドシールドガラスまでの光路長を長くしなければならない。

本発明は、観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる表示装置である。

本発明は、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる表示装置である。

また、本発明は、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能である表示装置である。

また、本発明は、観察者の左眼に画像を認識させる場合と、観察者の右眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能である表示装置である。

また、前記表示装置が液晶表示装置であることが好ましい。

また、前記表示装置において、指向性を有するバックライトを備えることが好ましい。

また、前記表示装置において、ディスプレイと、前記ディスプレイと前記指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズと、を備えることが好ましい。

また、前記表示装置において、ディスプレイを有し、前記ディスプレイの前面にスイッチ液晶が配置されることが好ましい。

また、前記表示装置において、直線偏光を利用して表示が行われることが好ましい。

また、前記表示装置において、円偏光を利用して表示が行われることが好ましい。

また、前記表示装置において、前記表示装置がデジタルビデオカメラに搭載されることが好ましい。

また、前記表示装置において、前記表示装置がデジタルスチルカメラに搭載されることが好ましい。

また、前記表示装置において、前記表示装置が、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップ表示装置に搭載されることが好ましい。

本発明では、観察者に画像を認識させる表示装置において、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることにより、観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる。

以下、本発明の実施形態に係る表示装置について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の表示原理を説明する概念的構成図である。表示装置のディスプレイ１０には、映像信号に応じた映像が表示される。この例では、表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）であり、画素毎の画像信号からなる映像信号をマトリクス状に配置された画素毎に表示する。また、各画素はＲＧＢまたはＲＧＢＷ等の画素からなり、液晶への電圧印加を画素毎に制御して表示が行われる。表示装置としては、携帯性等の点から液晶表示装置であることが好適であるが、有機ＥＬ表示装置や、ＣＲＴ、リアプロジェクタ、プラズマ表示装置など従来から知られているどのような表示装置でもよい。

この表示装置のディスプレイ１０では、観察者１４の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる。このとき、観察者１４の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼（図１では観察者１４の右眼）に画像が認識されるため、ディスプレイ１０に表示される画像は図２（ａ）の通りであり、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置１２等に観察者１４の視点があるとき、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置１２等から視点を移動する意識が観察者１４に働いた直後、あるいは観察者１４が視点を移動した直後に認識される画像は、図２（ｂ）のようになる。すなわち、観察者１４が撮影対象物１２等から視点を移動する意識が働いた直後、あるいは視点を移動した直後でも、観察者１４に認識される画像は鮮明なものになる。

本実施形態において、ディスプレイ１０には、左眼に入る左眼用画像あるいは右眼に入る右眼用画像のいずれか一方が表示される。従って、ディスプレイ１０に左眼用画像が表示されたときは、観察者１４の左眼で認識され、右眼用画像が表示されたときには、観察者１４の右眼で認識される。このように観察者１４の右眼あるいは左眼のうちいずれか一方で画像が認識されることにより、視点の移動をスムーズに行うことができる。

一方、従来の表示装置のディスプレイ２０では、図３のように、観察者１４の左眼及び右眼の両方の眼に画像を認識させる。このとき、ディスプレイ２０に表示される画像は図４（ａ）の通りであり、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置１２等に観察者１４の視点があるとき、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置１２等から視点を移動する意識が観察者１４に働いた直後、あるいは観察者１４が視点を移動した直後に認識される画像は、図４（ｂ）のようにぼやけた画像となる。この視点を変える意識が観察者１４に働いた後、あるいは観察者１４が視点を移動した後、しばらく時間（１秒程度）が経過すると、図４（ｃ）のように鮮明な画像として認識されるようになる。

これは、観察者１４の左眼及び右眼の両方の眼に画像を認識させた場合、輻輳角が変化するからである。

また、本実施形態に係る表示装置において、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることが好ましい。また、観察者の左眼に画像を認識させる場合と、観察者の右眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることが好ましい。これにより、撮影時や運転時以外で普通に見る時にも優れた表示性能を実現できるという利点がある。この切り替えは、表示装置に設けた切り替え用つまみなどを利用して利用者が切り替えることができるようにしておけばよい。

このように、本実施形態では、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることにより、観察者が撮影対象物等から表示装置のディスプレイへの視点の移動をスムーズに行うことができる。

本実施形態に係る表示装置は、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示される、車両のヘッドアップ表示装置に搭載されることが好ましい。これにより、運転時に見ている位置と表示装置のディスプレイとを交互に見るときに、ディスプレイに視点を移しても認識される画像がぼやけるといったことがほとんどなくなり、より快適な表示が可能となる。また、運転時の視点移動をできるだけ少なくするためにウィンドシールドガラスまでの光路長を長くする必要もない。

図５（ａ）に示すように、車両のウィンドシールドガラス２４の手前に本実施形態の表示装置のディスプレイ１０を設置する。例えば、ダッシュボードの上や中など比較的ウィンドシールドガラス２４に近い位置でよい。そして、この表示装置のディスプレイ１０に上述したように左眼用画像あるいは右眼用画像を表示する。これによって、ディスプレイ１０の虚像２６がウィンドシールドガラス２４の観察者側から見て後方に表示されるが、この虚像２６はディスプレイ１０の表示と実質的に同じである。従って、車室内にいる観察者（通常はドライバー）は、虚像２６において、左眼用画像あるいは右眼用画像を左眼あるいは右眼で見ることになり、従って、運転時に遠い位置を見ていた状態から視点を移動させても輻輳の変化はなく、すばやい認識が可能となる。また、図５（ｂ）に示すように画像を凹面鏡３０に反射させることでウィンドシールドガラス２４に投影される画像を拡大することが可能になる。

また、本実施形態に係る表示装置は、デジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）、デジタルビデオカメラ（ＤＶＣ）等の主に手で持ちながら操作し、観察者から見て撮影対象物と表示装置との距離が異なるタイプの装置に搭載されることが好ましい。これにより、撮影対象物と表示装置とを交互に見るときに、表示装置に視点を移しても認識される画像がぼやけるといったことがほとんどなくなり、より精度の良い撮影が可能となる。

また、本実施形態に係る表示装置は、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ポータブルＤＶＤプレーヤ等の使用時に主に固定して使用するタイプのパーソナル機器に搭載されてもよい。

ここで、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させるための方法について、簡単に説明する。このような方法としては、観察者が特殊な眼鏡をかけ、左眼用画像については左眼、右眼用画像については右眼のみで見られるようにするものが知られている。特殊な眼鏡としては、高速のシャッターがついたものがあり、表示とシャッターが同期することで、左右画像を別々に見ることができる。

また、特殊な眼鏡を必要とせずに、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させるための方法として、パララックスバリア（視差バリア）方式のものがある。これは、画像に対応して縦方向のスリットを有するパララックスバリアによって、観察者の左右視点からそれぞれ左眼用画像または右眼用画像のいずれかのみが見えるようにするものである。本実施形態においては、表示装置のディスプレイの前面にパララックスバリアを配置してもよいし、表示装置のディスプレイの前面にスイッチ液晶を配置し、スイッチ液晶によってパララックスバリアを制御してもよい。

さらに、上記特許文献１に記載されているような、パララックスバリアと同様の原理を用いながら、表示部における右眼用画像及び左眼用画像の画素の配列を千鳥状（チェッカーフラッグ状）とし、表示部の前面に配置するフィルタも画素に対応して開口部が千鳥状に位置するものとするステップバリア方式のものがある。なお、フィルタは、右眼に画像を認識させるときには右眼用画素が観察者の右眼に、左眼に画像を認識させるときには左眼用画素が観察者の左眼に見えるようにする。これによって、水平方向の画素列数の減少を防止して不要な縦縞の発生を防止できる。本実施形態においては、表示装置のディスプレイの前面にステップバリアを配置してもよいし、表示装置のディスプレイの前面にスイッチ液晶を配置し、スイッチ液晶によってステップバリアを制御してもよい。しかしながら、この方式では上下方向の見える範囲が制限されるという問題点がある。上下方向の見える範囲を広げるためにはストライプ配置されたパララックスバリアの使用が好ましい。

また、特開平８−１９４２７３号公報に記載されているような、指向性の光源（バックライト）を使用するレンチキュラ方式を利用してもよい。すなわち、本実施形態においては、表示装置に指向性を有するバックライトを備えてもよいし、液晶パネル等のディスプレイと指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズを配置してもよい。

また、本実施形態に係る表示装置において、直線偏光を利用して表示が行われてもよいし、円偏光を利用して表示が行われてもよい。直線偏光を利用することにより、簡単に実現可能であり、円偏光を利用することにより、ディスプレイに対して眼の角度が変化した場合であっても、表示品位の劣化をなくすことができる。

本発明の実施形態に係る表示装置の原理を説明する図である。（ａ）本発明の実施形態に係る表示装置においてディスプレイに表示される画像の一例の概略を示す図である。（ｂ）本発明の実施形態に係る表示装置において観察者に認識される画像の一例の概略を示す図である。従来の表示装置を説明する図である。（ａ）従来の表示装置においてディスプレイに表示される画像の一例の概略を示す図である。（ｂ）従来の表示装置において対象物を見ているとき等の観察者に認識される画像の一例の概略を示す図である。（ｃ）従来の表示装置において対象物等から視点を移動する意識が働いた後、しばらく時間が経過したときの観察者に認識される画像の一例の概略を示す図である。（ａ），（ｂ）本発明の実施形態に係る表示装置をヘッドアップディスプレイシステムに適応した場合の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１０，２０ディスプレイ、１２撮影対象あるいは運転時に見ている位置、１４観察者、２４ウィンドシールドガラス、２６虚像。

Claims

観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることを特徴とする表示装置。
観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることを特徴とする表示装置。
観察者の左眼に画像を認識させる場合と、観察者の右眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることを特徴とする表示装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置であって、
指向性を有するバックライトを備えることを特徴とする表示装置。
請求項５に記載の表示装置であって、
ディスプレイと、前記ディスプレイと前記指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズと、を備えることを特徴とする表示装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置であって、
ディスプレイを有し、前記ディスプレイの前面にスイッチ液晶が配置されることを特徴とする表示装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置であって、
直線偏光を利用して表示が行われることを特徴とする表示装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置であって、
円偏光を利用して表示が行われることを特徴とする表示装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記表示装置がデジタルビデオカメラに搭載されることを特徴とする表示装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記表示装置がデジタルスチルカメラに搭載されることを特徴とする表示装置。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置であって、
前記表示装置が、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップ表示装置に搭載されることを特徴とする表示装置。