(57)【要約】【課題】表示素子が伸縮した場合であっても、映像を歪まずに表示できる映像表示装置を提供する。【解決手段】映像表示装置は、複数の画素を有する表示素子と、立体物の曲面に配置される表示素子において曲面に沿った画素間の距離を検出する検出部と、検出部により検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する補正部とを備え、検出部は、表示素子の複数の画素の撮影画像に基づき画素間の距離を検出する。【選択図】図１３
2020115219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する表示素子と、
立体物の曲面に配置される前記表示素子において前記曲面に沿った画素間の距離を検出する検出部と、
前記検出部により検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する補正部と、
を備え、
前記検出部は、前記表示素子の前記複数の画素の撮影画像に基づき画素間の距離を検出する、映像表示装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記表示素子が伸び縮みのない状態の基準画像と、前記表示素子が伸び縮みした状態の前記撮影画像とを比較することによって前記画素間の距離を検出する、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
メモリをさらに備え、
前記基準画像は前記メモリに予め格納されている、請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記基準画像は外部のメモリに格納されている、請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記表示素子が伸び縮みした状態の前記撮影画像は、外部の撮像装置によって撮影された前記表示素子の画像である、請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記表示素子が伸び縮みした状態の前記撮影画像は、外部の撮像装置によって撮影された前記表示素子の画像であり、前記画像が前記メモリに格納されている、請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記表示素子が伸び縮みした状態の前記撮影画像は、外部の撮像装置によって撮影された前記表示素子の画像であり、前記画像が前記メモリに格納されている、請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記表示素子は立体の表面に貼り付けられる、請求項１ないし７のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記立体は、自動車のフロントピラーである、請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の映像表示装置を備えた自動車。
【請求項１１】
立体物の曲面に配置された複数の画素を有する表示素子の映像表示方法であって、
前記表示素子の前記複数の画素の撮影画像に基づいて、前記曲面に沿った画素間の距離を検出し、
検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する、映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画素間の距離が可変な表示素子を備えた映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子は、ディスプレイ用途や照明用途等、様々な製品の光源として広く利用されている。
【０００３】
例えば、ディスプレイ用途としては、多数の発光素子を規則的に並べて装着し、この発光素子を適宜点滅させて所定の文字、図形又は記号等を表示するディスプレイ装置が知られている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に開示されたディスプレイ装置では、薄板状の導体を格子状に配置し、導体の縦列及び横列の一方をアノードとし、他方をカソードとして、縦列と横列との交点位置に発光素子が装着された配線基板が用いられている。これにより、適度な可撓性を有するディスプレイ装置を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−０５４８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のディスプレイ装置では、凹凸のある物体の表面に貼り付けた表示素子や、布や紙のように複雑な形状に変化する表示素子において、表示素子が伸縮することにより、画素と画素の間隔が不均一になると、表示素子に表示した映像が歪んで、正確な映像が表示できなくなるという問題がある。
【０００７】
例えば、円柱の側面にディスプレイ装置を巻きつけた場合、水平方向にテンションが掛かるため、水平方向に画素が伸びる。そのためディスプレイ装置には横方向に広がった映像が表示される。
【０００８】
一方、円錐の側面にディスプレイ装置を貼り付けた場合、水平方向にテンションが掛かることは円柱と同じであるが、円錐の場合は上部と下部で水平方向の画素の伸びが異なる。そのためディスプレイ装置には下部では横方向に広がった映像が、上部では横方向に縮んだ映像が表示される。
【０００９】
そもそも映像データはディスプレイ装置が伸縮しない際に正常に表示するように作成されているからである。
【００１０】
本開示は、表示素子の各画素間の距離を計測することで、伸縮率を算出し、あらかじめ伸び縮みを考慮した映像データを表示させることで、歪の少ない表示を実現する映像表示装置および方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示の一態様において映像表示装置は、映像表示装置は、複数の画素を有する表示素子と、立体物の曲面に配置される表示素子において曲面に沿った画素間の距離を検出する検出部と、検出部により検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する補正部とを備え、検出部は、表示素子の複数の画素が撮像された画像に基づき画素間の距離を検出する。
本開示の他の一態様において映像表示方法は、立体物の曲面に配置された複数の画素を有する表示素子の映像表示方法であって、表示素子の複数の画素の撮影画像に基づいて、曲面に沿った画素間の距離を検出し、検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示に係る一態様の映像表示装置および方法は、画素と画素の間隔が例えば伸縮により不均一であっても、表示される画像が変形せず、歪みのない画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る映像表示装置における表示素子の構成を示す図
【図２】映像表示装置における表示素子の構成の例を示す図
【図３】映像表示装置の外観図
【図４】実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１における表示素子の画素間距離の計測方法を説明するための図
【図６】表示素子における画素間の配線抵抗を説明した図
【図７】本実施の形態１における映像表示装置の表示動作を示すフローチャート
【図８】変形していない表示素子において画像を表示させた状態を示した図
【図９】（Ａ）変形した表示素子において映像信号を補正しなかった場合の画像表示状態を示した図、（Ｂ）変形した表示素子において映像信号を補正した場合の画像表示状態を示した図
【図１０】（Ａ）変形した表示素子において映像信号を補正しなかった場合の画像表示状態を示した図、（Ｂ）変形した表示素子において映像信号を補正した場合の画像表示状態を示した図
【図１１】実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１２】実施の形態２における表示素子の画素間距離の計測方法を説明するための図
【図１３】実施の形態２における映像表示装置の表示動作を示すフローチャート
【図１４】映像表示装置の適用例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。
【００１５】
（本開示の基礎となった知見）
従来のディスプレイ装置では、凹凸のある物体の表面に貼り付けた表示素子や、布や紙のように複雑な形状に変化する表示素子において、表示素子が伸縮することにより、画素と画素の間隔が不均一になると、表示素子に表示した映像が歪んで、正確な映像が表示できなくなる課題があった。
【００１６】
例えば、円柱の側面にディスプレイ装置を巻きつけた場合、水平方向にテンションが掛かるため、水平方向に画素が伸びる。そのためディスプレイ装置には横方向に広がった映像が表示される。
【００１７】
一方、円錐の側面にディスプレイ装置を貼り付けた場合、水平方向にテンションが掛かることは円柱と同じであるが、円錐の場合は上部と下部で水平方向の画素の伸びが異なる。そのためディスプレイ装置には下部では横方向に広がった映像が、上部では横方向に縮んだ映像が表示される。
【００１８】
そもそも映像データはディスプレイ装置が伸縮しない際に正常に表示するように作成されているからである。
【００１９】
そこで、本発明者等は鋭意検討の上、表示素子の各画素間の距離を計測することで、伸縮率を算出し、あらかじめ伸び縮みを考慮した映像データを表示させることで、歪の少ない表示を実現する映像表示装置等に想到した。
【００２０】
以下、本開示の一実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程（ステップ）、工程の順序等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２１】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００２２】
（実施の形態１）
１．構成
１．１  表示素子
図１および図２を用いて、実施の形態１に係る映像表示装置における表示素子を説明する。図１は映像表示装置における表示素子の構成を示した図である。図２は、表示素子について電気的構成をより具体的に示した図である。
【００２３】
図１に示すように、表示素子１は縦，横に複数個ずつマトリクス状に配置された複数の画素１０を有する。本実施の形態において、表示素子１の画素（発光素子）１０としてＬＥＤチップを用いている。それぞれのＬＥＤチップ（画素）１０は配線により電気的に接続されている。本実施形態では、発光素子の一例としてＬＥＤチップを用いたが、ＬＥＤチップに代えてＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）やＬＣＤ（液晶ディスプレイ）で構成してもよい。
【００２４】
ＬＥＤチップ１０を接続する配線は、複数の第１配線２０と、複数の第２配線３０とによって構成されている。第１配線２０は、ＬＥＤチップ１０を介して列方向に連続して設けられている。一方、第２配線３０は、ＬＥＤチップ１０を介して行方向に連続して設けられている。
【００２５】
第１配線２０の各々は、列方向に隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち一のＬＥＤチップ１０が有する電極と他のＬＥＤチップ１０が有する電極とを電気的に接続する。一方、第２配線３０の各々は、行方向に隣接する２つのＬＥＤチップ１０のうち一のＬＥＤチップ１０が有する電極と他のＬＥＤチップ１０が有する電極とを電気的に接続する。
【００２６】
このように、第１配線２０及び第２配線３０の各々は、隣接する２つのＬＥＤチップ１０ごとに複数設けられている。つまり、列方向において第１配線２０とＬＥＤチップ１０とが交互に設けられているとともに、行方向において第２配線３０とＬＥＤチップ１０とが交互に設けられている。
【００２７】
そして、ＬＥＤチップ１０を介して１つの列方向に接続される複数の第１配線２０は、１つのデータ線（カソード配線）として構成される。また、ＬＥＤチップ１０を介して１つの行方向に接続される複数の第２配線３０は、１つの走査線（アノード配線）として構成される。
【００２８】
図２に示すように、本実施の形態において、列方向において配置される複数のＬＥＤチップ１０については、ＬＥＤチップ１０のカソード同士が第１配線２０によって順次接続される。また、行方向に配置されるＬＥＤチップ１０については、ＬＥＤチップ１０のアノード同士が第２配線３０によって順次接続される。
【００２９】
第１配線２０及び第２配線３０は導電性線材（ワイヤ）であり、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、Ｃｕ（銅）等の金属からなる金属材料からなる配線である。本実施の形態では第１配線２０及び第２配線３０は銅線とする。
【００３０】
第１配線２０において、一のＬＥＤチップ１０との接続点と、それに隣接するＬＥＤチップ１０との接続点との間に、伸縮可能な導電性高分子でできた伸縮配線５０が接続されている。また、第２配線３０において、一のＬＥＤチップ１０との接続点と、それに隣接するＬＥＤチップ１０との接続点との間に、伸縮可能な導電性高分子でできた伸縮配線４０が接続されている。この伸縮配線４０、５０は蛇行した構造で、伸び代を有していて、引っ張っても一直線上にまっすぐになるまで伸びるミアンダ配線でもよい。このような伸縮配線５０、４０を使用することにより、表示素子１を撓ませたときに生じる第１配線２０及び第２配線３０の負荷を緩和させることができる。
【００３１】
なお、伸縮配線５０、４０を使用する代わりに、第１配線２０及び第２配線３０を導電性に加えて可撓性や伸縮性を有する材料で形成してもよい。そのような材料としては、グラファイトやカーボンナノチューブ等のグラフェンを用いることができる。
【００３２】
ＬＥＤチップ１０、第１配線２０、第２配線３０、伸縮配線４０、５０は全て基板の表面上に配置されている。
【００３３】
１．２  映像表示装置
１．２．１  外観
以上のような構成を有する伸縮可能な表示素子１を用いた映像表示装置の構成を以下に説明する。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、上記の表示素子１を備えた映像表示装置の例を示した図である。図３（Ａ）は、各平面が台形で構成される六面体形状を有する立体構造物３４の表面に表示素子１が配置された映像表示装置１００を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す例とは異なる例であり、球形状を有する立体構造物３８の表面に表示素子１が配置された映像表示装置１００の例を示す。
【００３４】
より具体的には、図３（Ａ）に示す映像表示装置１００では、各平面が台形で構成された六面体３４の側面に、本開示の表示素子１が貼り付けられている。隣接するＬＥＤチップ１０間の間隔が伸び縮みすることで、台形の幅が狭い領域ではＬＥＤチップ間の間隔が縮み、台形の幅が広い領域ではＬＥＤチップ間の間隔が伸びた状態で、表示素子１が各平面上に配置される。これにより、表示素子１を映像表示装置３１の表面形状に沿ってきれいに貼り付けることができる。このような映像表示装置１００を用いることにより、映像を六面体の表面に表示させることが可能となる。
【００３５】
図３（Ｂ）に示す映像表示装置１００では、球体３８の側面に、本開示の表示素子１が貼り付けられている。映像表示装置１００は、平らな平面を有しないが、隣接するＬＥＤチップ１０間の間隔が伸び縮みすることで、球状表面に沿ってきれいに表示素子１を貼り付けることができる。このような映像表示装置１００を用いることにより、映像を球体の表面に表示させることができる。
【００３６】
なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）において、配線２０、３０および伸縮配線４０は省略している。
【００３７】
映像表示装置１００において表示素子１が変形することにより、ＬＥＤチップ１０間つまり画素間の間隔が不均一になると、表示素子１全体に表示される映像が歪み、正確な映像が表示されなくなる。
【００３８】
そこで本実施の形態の映像表示装置１００は、隣り合う画素間の間隔が可変な表示素子において、画素間の距離を検出する検出部と、その検出した画素間の距離に応じて、表示する画像を補正する補正部とを備える。映像表示装置１００は、このような構成を有することにより、画素間の距離が均一でない場合であっても、歪の無い、正確な映像を表示することができる。
【００３９】
１．２．２  内部構成
以下、実施の形態１に係る映像表示装置１００の内部構成を説明する。図４は実施の形態１に係る映像表示装置１００の内部構成を説明したブロック図である。
【００４０】
図４に示すように、映像表示装置１００は、画素間の間隔が可変な表示素子１と、映像信号を入力する信号入力部４０１と、映像信号に応じて表示素子１を駆動する表示素子駆動部４０２と、隣接する画素間の距離を検出する画素間距離検出部４０３と、信号処理回路部４０４とを含む。信号処理回路部４０４は、画素距離演算部４０７と、演算に用いる初期データを格納するＲＯＭ４０５と、演算結果を保存し、作業領域として機能するメモリ４０６と、入力される映像信号を画素数や信号方式に合わせてフォーマット変換するための信号処理部４０８と、画素間距離に応じて信号を補正する信号補正部４０９と、信号処理部４０８および信号補正部４０９のデータを一時保管するフレームメモリ４１０とを備える。
【００４１】
信号入力部４０１、画素間距離検出部４０３、画素距離演算部４０７、信号処理部４０８、信号補正部４０９及び表示素子駆動部４０２は電子回路で構成される。特に、画素間距離検出部４０３、画素距離演算部４０７、信号処理部４０８および信号補正部４０９は、プログラムを実行することで所定の機能を実現するようにＣＰＵやＭＰＵで構成することができる。または、これらの処理部を所定の機能を実現するよう設計された専用のハードウェア（電子回路）で構成することもできる。すなわち、これらの処理部はＣＰＵ，ＭＰＵ，ＦＰＧＡ，ＤＳＰ，ＧＰＵ，ＡＳＩＣ等の半導体デバイスで構成することができる。
【００４２】
メモリ４０６およびフレームメモリ４１０は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭのような揮発性のメモリデバイスで構成してもよいし、フラッシュメモリのような揮発性のメモリデバイスで構成してもよい。
【００４３】
映像表示装置１００は外部機器から映像信号を入力する。入力された映像信号は、まず信号処理部４０８で画素数や信号方式に合わせてフォーマット変換される。画素距離演算部４０７は、画素間距離検出部４０３で検出された画素間距離に基づき、各画素について基準画素からの距離を算出する。信号補正部４０９は、基準画素からの距離に応じて各画素に入力する映像信号を補正する。そして、表示素子駆動部４０２は、補正された映像信号に基づき、表示素子１を駆動するための駆動信号を生成し、駆動信号により表示素子１を駆動する。
【００４４】
２．動作
以下、図５〜７を用いて映像表示装置１００の動作を説明する。図５は、表示素子１の具体的な構成を示した図である。図６は、配線抵抗に基づき画素間距離を求める方法を説明するための図である。図７は、映像表示装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００４５】
図５に示すように、表示素子１において複数のＬＥＤチップ１０がマトリクス状に配置され、各ＬＥＤチップ１０は第１配線２０および第２配線３０により電気的に接続されている。第１及び第２配線２０、３０はその一部または全部が伸縮性を有し、伸縮率に応じて固有の抵抗値を示す材料で構成されている。第１配線２０はデータドライバ５３と接続し、各ＬＥＤチップ１０にデータ信号を送信する。また第２配線３０はスキャンドライバ５４と接続し、各ＬＥＤチップ１０に走査信号を送信する。データドライバ５３およびスキャンドライバ５４は信号を表示させるための駆動回路である。第１配線２０のデータドライバ５３と接続していない側の端部は電圧・電流計５２と接続している。同様に、第２配線３０のスキャンドライバ５４と接続していない側の端部は電圧・電流計５１と接続している。
【００４６】
２．１  画素間の配線抵抗
図６は、表示素子１の第１配線２０及び第２配線３０についての画素間の配線抵抗を説明した図である。第１配線２０について、画素間の配線抵抗は、抵抗rc11, rc12, ..., rcij, ... である。第２配線３０について、画素間の配線抵抗は、抵抗rw11, rw12, ..., rwij, ... である。すなわち、１つのＬＥＤチップＤij（画素）に対して、第１配線２０における配線抵抗rcijと配線抵抗rci（j+1）と、第２配線３０における配線抵抗rwijと配線抵抗rw（i+1）jとが接続されている。
【００４７】
１つのＬＥＤチップＤij（画素）のみを点灯させた場合、図６に示すように、表示素子１においてＬＥＤチップＤij（画素）に接続する第ｉ番目の第１配線２０と第ｊ番目の第２配線３０とに電流が流れる。この場合、ＬＥＤチップＤij（画素）を点灯させたときに計測される第１配線２０及び第２配線３０の電圧値と電流値に基づき算出される第１配線２０及び第２配線３０それぞれの抵抗値ＲＣij、ＲＷijは次式で表される。
ＲＣij = rci1 + rci2 + rci3 + ...... + rcij        （１）
ＲＷij = rw1j + rw2j + rw3j + ...... + rwij        （２）
【００４８】
よって、第１配線２０について、あるＬＥＤチップＤij（画素）と、それに隣接するＬＥＤチップＤi（j-1）（画素）との間の画素間抵抗rcijは次式で求めることができる。
rcij =ＲＣij - ＲＣi（j-1）        （３）
【００４９】
また、第２配線３０について、あるＬＥＤチップＤij（画素）と、それに隣接するＬＥＤチップＤ（i-1）j（画素）との間の画素間抵抗rwijは次式で求めることができる。
rwij =ＲＷij - ＲＷi（j-1）        （４）
【００５０】
すなわち、ＬＥＤチップＤij（画素）を１つずつ点灯させたときの第１配線２０及び第２配線３０の抵抗値ＲＣij、ＲＷijが判れば、上式（３）、（４）により、第１配線２０及び第２配線３０についての画素間の配線抵抗rcij、rwijの値を算出することができる。
【００５１】
本実施の形態の映像表示装置１００では、表示素子１が変形していない状態、すなわち、画素間の距離が均一な状態において、画素間の配線抵抗rcij、rwijの値を求め基準抵抗値としてメモリ４０６に記憶しておく。
【００５２】
具体的には、表示素子１においてＬＥＤチップ５５を等間隔に配置した状態（表示素子１の伸縮がない状態）で、１つのＬＥＤチップ（画素）のみが点灯したときの第１配線２０及び第２配線３０の電圧値と電流値を計測する。この計測を全てのＬＥＤチップに対して行う。そして、電圧値と電流値の計測結果から各ＬＥＤチップの点灯時に計測された第１配線２０及び第２配線３０それぞれの抵抗値を求める。それらの求めた第１配線２０の抵抗値及び第２配線３０の抵抗値から、式（３）、（４）にしたがい隣接する２つの画素（ＬＥＤチップ１０）間の配線抵抗の値を求める。このようにして伸縮がない状態の表示素子１に対して求めた第１配線２０及び第２配線３０についての画素間の配線抵抗値を、画素間配線の基準抵抗値としてメモリ４０６に記憶する。
【００５３】
その後、表示素子１が伸び縮みした状態で、上記の方法と同様の方法で画素間の配線抵抗値を求める。画素間距離検出部４０３は、メモリ４０６に記憶されている画素間配線の基準抵抗値（伸縮のない表示素子１における画素間配線の抵抗値）と、新たに求めた画素間配線の抵抗値とを比較して、画素間の配線の伸縮、すなわち、隣接する画素間の距離を検出する。
【００５４】
２．２  表示動作
以下、図７のフローチャートを用いて映像表示装置１００の表示動作を説明する。まず、映像表示装置１００（少なくとも表示素子１）を図３に示すような立体物の表面に配置した状態、すなわち、表示素子１の画素間の距離が不均一な状態で、第１配線２０及び第２配線３０について画素間の配線抵抗を計測する（Ｓ１１）。具体的には、上述したように、ＬＥＤチップ１０を１つずつ点灯させながら、第１配線２０及び第２配線３０の電圧値と電流値を電圧・電流計５２、５１によりそれぞれ計測していく。画素間距離検出部４０３は、計測された電圧値および電流値から第１配線２０及び第２配線３０の抵抗値ＲＣij、ＲＷijを算出し、算出した抵抗値ＲＣij、ＲＷijから式（３）、（４）を用いて画素間の配線抵抗rcij、rwijを算出する。
【００５５】
次に、画素間距離検出部４０３は、画素間の配線抵抗rcij、rwijを用いて、各画素について基準画素からの距離を算出する（Ｓ１２）。基準画素は、複数の画素のうちの所定の１つの画素である。例えば、表示領域の中心に位置する画素を基準画素としてもよい。具体的には、画素間距離検出部４０３は、メモリ４０６に記憶された各画素間の配線抵抗の基準抵抗値と、ステップＳ１１で計測した配線抵抗とを比較することで、各画素間の配線の長さの伸縮率（変化率）を求める。配線の長さと抵抗値とは比例することから、画素間の配線抵抗の変化に基づいて、画素間の配線の長さの伸縮率（変化率）を求めることができる。画素間距離検出部４０３は、各画素間の配線の長さの伸縮率（変化率）に基づき、各画素間の配線の長さ、すなわち、画素間の距離を求める。画素距離演算部４０７は、画素間距離検出部４０３により検出された画素間の距離に基づき、各画素について基準画素からの距離を算出する。
【００５６】
信号補正部４０９は、画素距離演算部４０７により算出された各画素の距離に基づき映像信号を補正する（Ｓ１３）。すなわち、信号補正部４０９は、画素間距離の変動の前後で同じ物理的な位置に同じ画像が表示されるように、各画素の基準画素からの距離に応じて各画素に入力する映像信号を補正する。信号補正部４０９は、補正した映像信号を表示素子駆動部４０２に送信し、表示素子駆動部４０２は映像信号に基づき表示素子１を駆動する（Ｓ１４）。
【００５７】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置１００は、表示素子１における各画素間の距離を求め、画素間距離に基づいて各画像で表示する画像信号を調整する。これにより、表示素子１が変形し、各画素間の距離が変動した場合であっても、映像表示装置１００において歪みのない画像を表示させることができる。
【００５８】
図８、図９および図１０を用いて、本実施の形態の映像表示装置１００の技術的効果を説明する。図８は、変形していない表示素子１、すなわち、画素間の距離が通常距離であってかつ均一である表示素子１において画像を表示させた状態を示した図である。図９および図１０は、変形した表示素子１、すなわち、画素間の距離が通常距離から変動した表示素子１において映像信号の補正を行った場合と補正を行わなかった場合の表示状態の差異を説明するための図である。なお、ここでは、本実施の形態の構成による効果を説明するものであり、本発明の思想はこの効果に限定されるものではない。
【００５９】
図８に示すように、表示素子１において、各画素間の距離は通常距離であってかつ均一である。この状態で、文字「Ａ」の画像が表示されるように、一部の画素６２が発光し、他の画素６３が非発光になるよう各画素の表示が制御されている。各画素の間は前述のように伸縮性を有する配線によって接続されている。
【００６０】
図９は、上部にいくほど画素間の距離が短くなり、下部にいくほど画素間の距離が長くなるような伸縮された状態にある表示素子１における画像表示状態を示す。図９（Ａ）は、表示素子１の画素間距離に基づく映像信号の補正を行っていな場合の表示状態を示し、図９（Ｂ）は、表示素子１の画素間距離に基づく映像信号の補正を行った場合の表示状態を示した図である。画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行わない場合、図９（Ａ）に示すように、表示素子１は伸縮した状態にあるため、図８に示す「Ａ」の画像の表示に比べて崩れた形の「Ａ」の画像が表示されている。
【００６１】
一方、図９（Ｂ）は、画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行った場合の表示状態を示している。画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行うことにより、図９（Ｂ）に示すように、表示素子１が伸縮した状態であっても「Ａ」の画像が歪まずに表示されている。
【００６２】
図１０は、表示素子１が上下左右に均等に伸びた状態での画像表示状態を示す。図１０（Ａ）は、画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行なわない場合の表示素子１の表示状態を示した図である。図１０（Ａ）に示すように、表示素子１は、画素間が上下左右に均等に伸びた状態で文字「Ａ」の画像を表示している。図１０（Ａ）に示す場合、画素間距離に基づく補正を行っていないため、図８に示す場合と比べて文字「Ａ」が拡大されて表示される。
【００６３】
一方、図１０（Ｂ）は、画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行った場合の表示状態を示している。画素間距離の変動に基づく映像信号の補正を行うことにより、図１０（Ｂ）に示すように、表示素子１が全体として伸張している状態であっても、表示される文字「Ａ」のサイズは元のサイズと同じに保持される。
【００６４】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置１００は、複数の画素を有する表示素子１と、表示素子１における画素間の距離を検出する画素間距離検出部４０３と、画素間距離検出部４０３により検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する信号補正部４０９とを備える。この構成により表示素子１の画素間の距離に基づき各画素に入力される映像信号が調整されるため、画素間の距離が変動しても、その変動の影響を受けずに歪みのない映像が表示される。
【００６５】
（実施の形態２）
映像表示装置の別の実施の形態について説明する。実施の形態１では、画素間の距離を配線抵抗に基づいて計測した。これに対して、実施の形態２では、画素を撮影した画像に基づいて画素間の距離を計測する構成を説明する。
【００６６】
図１１は実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、実施の形態２の映像表示装置１００ｂは、図４に示す実施の形態１の映像表示装置１００の構成においてさらに撮像部４１３を備えている。
【００６７】
撮像部４１３は、レンズを含む光学系と、光学系を介して入力した光学信号を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳセンサのような画像センサと、画像センサからの電気信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路と、ＡＤコンバータからの信号を処理する画像処理回路と、画像センサ等を制御する制御回路とを含む。
【００６８】
本実施の形態の画素間距離検出部４０３ｂの動作は、実施の形態１で示したものと異なる。具体的には、実施の形態１では、表示素子１における配線２０、３０の抵抗値に基づき画素間距離を求めたが、本実施の形態の画素間距離検出部４０３は表示素子１の画素の撮影画像に基づき画素間距離を求める。このため、本実施形態では、表示素子１の第１及び第２配線２０、３０の電圧、電流を計測する電圧・電流計５１、５２は不要である。本実施形態の映像表示装置１００ｂにおけるその他の構成、動作については実施の形態１のものと同じである。
【００６９】
本実施形態の映像表示装置１００ｂにおける画素間距離の検出動作を説明する。図１２は、撮像部４１３による表示素子１の画素間距離の検出動作を説明するための図である。図１２に示すように、表示素子１において複数のＬＥＤチップ１０がマトリクス状に配置され、各ＬＥＤチップ１０は第１配線２０および第２配線３０により電気的に接続されている。撮像部４１３は、表示素子１における全ＬＥＤチップ１０の画像であって、各ＬＥＤチップ１０の配置が認識できるような画像を撮影し、画像データを生成する。画素間距離検出部４０３ｂは、撮像部４１３により生成された画像データを解析して隣接する画素間（すなわち、隣接するＬＥＤチップ１０間）の距離を検出（計測）する。
【００７０】
本実施の形態が前提とする表示素子１は、第１及び第２配線２０、３０の一部または全部が伸縮性を有する。表示素子１において第１及び第２配線２０、３０がミアンダ配線のような構造的に伸縮できるように構成された配線の場合、画素間の配線が伸縮しても配線抵抗値の変化は生じない。よって、実施の形態１のように配線抵抗値に基づき画素間距離を計測する場合、そのような配線構造を有する表示素子に対しては、画素間の距離を計測することはできない。しかしながら、本実施の形態の画素間距離検出部４０３ｂは、撮像部４１３により撮像された画像に基づき画素間距離を求める。このため、画素間距離に応じた抵抗値の変化を生じない表示素子に対しても画素間距離の変動を検出できる。
【００７１】
本実施の形態の映像表示装置１００ｂにおいては、表示素子１が伸び縮みのない状態で、撮像部４１３によって表示素子１（画素）の画像を撮像する。すなわち、表示素子１が伸び縮みのない状態（表示素子１の画素間距離が均一な状態）で、撮像部４１３によりＬＥＤチップ１０全体を撮影して、全てのＬＥＤチップ１０の基準の画素間距離が認識できる画像データを生成する。この生成した画像データを基準画像データとしてメモリ４０６に格納する。
【００７２】
その後、表示素子１が伸び縮みした状態で、撮像部４１３によってＬＥＤチップ１０全体を撮影し、全てのＬＥＤチップ１０の基準の画素間距離が認識できる画像データを生成する。画素間距離検出部４０３ｂは、メモリ４０６に記憶されている基準画像データ（伸縮のない表示素子１を撮影した画像データ）と、新たに生成した画像データとを比較して、画素間の配線の伸縮、すなわち、隣接する画素間の距離を検出する。
【００７３】
図１３は本実施の形態の映像表示装置１００ｂの表示動作を示すフローチャートである。図１３を用いて、本実施の形態における映像表示装置１００ｂの表示動作を説明する。
【００７４】
まず、映像表示装置１００（少なくとも表示素子１）を図３に示すような立体物の表面に配置した状態、すなわち、表示素子１の画素間の距離が不均一な状態で、撮像部４１３は表示素子１すなわちＬＥＤチップ１０全体を撮影する（Ｓ４１）。これにより、全てのＬＥＤチップ１０の画素間距離が認識できる画像データを生成する。次に、画素間距離検出部４０３ｂは、撮像部４１３により生成された画像データを解析し、隣接する画素間の距離を求める（Ｓ４２）。具体的には、画素間距離検出部４０３ｂは、上述のようにステップＳ４１で生成した画像データと、事前にメモリ４０６に記憶した基準画像データとを比較し、隣接する画素間の距離を求める。
【００７５】
画素距離演算部４０７は、各画素間の距離に基づき、基準画素から各画素までの距離を求める（Ｓ４３）。信号補正部４０９は、各画素の基準画素からの距離に応じて、各画素に対する入力映像信号を補正する（Ｓ４４）。表示素子駆動部４０２は、補正された映像信号に基づき表示素子１を駆動する（Ｓ４５）。これにより、各画素において、画素の位置に応じた正しい表示を行うことができ、全体で歪の少ない画像表示が可能となる。
【００７６】
なお、映像表示装置１００ｂは撮像部４１３を必ずしも備える必要は無い。映像表示装置１００ｂは、外部の撮像装置（カメラ）によって撮影された表示素子１の画像データを入力し、入力した画像データに基づき画素間距離を検出してもよい。
【００７７】
上記の実施の形態１、２において、表示素子１が随時伸びたり縮んだり変化する場合は、所定タイミング毎に（すなわち動的に）画素間距離を計測し、計測した画素間距離に基づいて各画素に入力する映像信号を補正すればよい。これにより、表示素子１が随時変形（画素間距離の変化）しても、表示素子１の変形に影響を受けず、歪みのない画像表示が可能になる。
【００７８】
一方、表示素子１が伸縮した状態で固定される場合は、最初に１度だけ画素間距離を計測し、その情報をＲＯＭ４０５やメモリ４０６に記憶しておけばよい。信号補正部４０９は、ＲＯＭ４０５やメモリ４０６に記憶した情報に基づいて各画素に入力する映像信号を補正すればよい。
【００７９】
（実施の形態３）
上記の実施の形態で説明した映像表示装置の応用について説明する。
【００８０】
図１４は、上記の実施の形態で説明した映像表示装置を自動車の運転席に適用した例を説明するための図である。図１４は、自動車の運転席の前方の装置の様子を示した図である。フロントウインド１０５の横側に、自動車のルーフ部を支える左フロントピラー１０４と右フロントピラー１０３が設けられている。これらの左右フロントピラー１０３、１０４は、前方の視界の一部を遮ることになり、視界の死角を生み出すことになる。そこで、左右フロントピラー１０３、１０４それぞれの表面に映像表示装置１０１、１０２を設置する。映像表示装置１０１、１０２は、死角となっている視界領域の映像を表示する。フロントピラー１０３、１０４の表面形状は複雑であることから、これらの映像表示装置１０１、１０２に対して、上記実施の形態で示した伸縮性を有する映像表示装置１００、１００ｂの構成を適用する。
【００８１】
映像表示装置１０１、１０２が初めからフロントピラー１０３、１０４に設置されている場合は、映像表示装置１０１、１０２に対して、例えば、実施の形態２で示した映像表示装置の構成を適用する。この場合、事前に撮像部などで各画素間距離を測定しておく。映像表示装置１０１、１０２は、その測定結果に基づき画像信号（映像データ）を補正し、補正した画像信号に基づき映像を表示する。これにより歪のない映像表示が可能となる。
【００８２】
映像表示装置１０１、１０２を後からフロントピラー１０３、１０４に設置する場合、映像表示装置１０１、１０２に対して、例えば、実施の形態１で示した映像表示装置の構成を適用する。この場合、フロントピラー１０３、１０４の表面形状に応じて表示素子１が伸縮する際の配線抵抗値を計測し、計測した抵抗値に基づき画素間の距離を求める。映像表示装置１０１、１０２は、画素間距離に基づき画像信号（映像データ）を補正し、補正した画像信号に基づき映像を表示する。これにより歪のない映像表示が可能となる。
【００８３】
以上、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術はこれに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００８４】
（開示の態様）
上記の実施形態は以下の態様を開示する。
（１）映像表示装置は、複数の画素を有する表示素子と、表示素子における画素間の距離を検出する検出部と、検出部により検出した画素間の距離に応じて、各画素で表示させる映像を示す映像信号を補正する補正部と、を備える。この構成によれば、画素と画素の間隔が例えば伸縮により不均一であっても、表示される画像が変形せず、歪みのない画像を表示することが可能となる。
【００８５】
（２）（１）の映像表示装置において、表示素子において隣り合う画素を接続する配線が伸縮自在であってもよい。画素を接続する配線が伸縮自在であることにより表示素子を種々の形状の立体物の表面上に配置することができ、これにより所望の形状を有する映像表示装置を実現できる。
【００８６】
（３）（２）の映像表示装置において、検出部は、隣り合う画素間を接続する配線の抵抗値に基づき、隣り合う画素間の距離を検出してもよい。これにより、画素間の距離を計測できる。
【００８７】
（４）（１）の映像表示装置において、表示素子の画素の画像を撮像する撮像部をさらに備えてもよい。検出部は、撮像部により撮像された画像に基づき画素間の距離を検出してもよい。この構成により、画素間の距離が変化しても配線の抵抗値が変化しない表示素子に対しても画素間の距離を計測することが可能となる。
【００８８】
（５）（１）の映像表示装置において、複数の画素において画素間の距離が均一でなくてもよい。
【００８９】
（６）（１）の映像表示装置において、複数の画素において画素間の距離が均一であってもよい。
【００９０】
（７）（１）〜（６）のいずれかの映像表示装置において、表示素子は立体の表面に貼り付けられてもよい。このようにして構成された映像表示装置は任意の形状に成形でき、種々の形態での画像表示を提供することが可能となる。
【００９１】
上記（１）〜（７）において、検出部及び補正部は、プログラムを実行することで所定の機能を実現するようにＣＰＵやＭＰＵで構成することができる。または、これらの処理部を所定の機能を実現するよう設計された専用のハードウェア（電子回路）で構成することもできる。すなわち、これらの処理部はＣＰＵ，ＭＰＵ，ＦＰＧＡ，ＤＳＰ，ＧＰＵ，ＡＳＩＣ等の半導体デバイスで構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本開示は、表示素子、映像表示装置等に有用であり、立体物の表面に貼る、または曲面状に撓ませて使用する映像表示装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  表示素子
１０  画素（ＬＥＤチップ）
２０  第１配線（データ線）
３０  第２配線（走査線）
４０、５０  伸縮配線
１００、１００ｂ  映像表示装置
３４、３８  立体物
４０２  表示素子駆動部
４０３、４０３ｂ  画素間距離検出部
４０４  信号処理回路部
４０５  ＲＯＭ
４０６  メモリ
４０７  画素距離演算部
４０８  信号処理部
４０９  信号補正部
４１０  フレームメモリ
【図１】
2020115219.tif 000003
【図２】
2020115219.tif 000004
【図３】
2020115219.tif 000005
【図４】
2020115219.tif 000006
【図５】
2020115219.tif 000007
【図６】
2020115219.tif 000008
【図７】
2020115219.tif 000009
【図８】
2020115219.tif 000010
【図９】
2020115219.tif 000011
【図１０】
2020115219.tif 000012
【図１１】
2020115219.tif 000013
【図１２】
2020115219.tif 000014
【図１３】
2020115219.tif 000015
【図１４】
2020115219.tif 000016