(57)【要約】【課題】保護ガラスに対して斜め方向から画像を観測する観測者に視認される画像のずれを低減する表示装置の提供を目的とする。【解決手段】液晶表示装置は、表示パネルと保護ガラスと制御部とを含む。表示パネルは、画像を表示可能な表示エリアを含み、入力される画像を表示エリア内に表示する。保護ガラスは、表示パネルの表示エリアを覆うように設けられる。制御部は、画像の観測者が保護ガラスを介して画像を斜め方向から観測することによって生じる画像の表示エリアの平面方向のずれ量に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、表示パネルに対して行う。【選択図】図１
2020106652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示可能な表示エリアを含み、入力される前記画像を前記表示エリア内に表示する表示パネルと、
前記表示パネルの前記表示エリアを覆うように設けられる保護ガラスと、
前記画像の観測者が前記保護ガラスを介して前記画像を斜め方向から観測することによって生じる前記画像の前記表示エリアの平面方向のずれ量に応じて、前記表示エリア内で前記画像をずらして表示させる制御を、前記表示パネルに対して行う制御部と、を備える表示装置。
【請求項２】
前記表示エリアは、入力される前記画像の解像度より広いエリアを有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記観測者の位置と前記保護ガラスの厚みとに基づき、前記ずれ量を求める、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示パネルは、前記表示エリアに複数の画素を含み、
前記制御部は、前記複数の画素を構成する画素単位で前記ずれ量を調整することにより、前記画像をずらして表示させる前記制御を行う、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記保護ガラスは、湾曲した形状を有する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記保護ガラスは、前記表示パネル側の一面に平面を有し、前記一面とは反対側の他面に湾曲面を有する、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記保護ガラスの厚みに対応する透過率に基づき、前記画像の輝度制御を行う、請求項６に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、液晶表示パネルを覆うカバー部材を有する（例えば、特許文献１）。カバー部材は、板状の保護ガラスであり、液晶表示パネルの表示面に、透明性粘着シートを介して接着されている。屋内用の液晶表示装置の保護ガラスには、おおよそ２ｍｍ以下の薄いガラスが用いられることが多い。一方で、屋外用の液晶表示装置には、外部環境による液晶表示パネルへの影響等を考慮し、より厚い保護ガラスが用いられる傾向にある。
【０００３】
また、ＩＰＳ（In-Plane-Switching）やＶＡ（Vertical Alignment）タイプの液晶表示パネルは、視聴者が斜め方向から表示面を見た場合であっても、視認に問題のない程度の十分なコントラストを実現する。そのため、ＴＮ（Twisted Nematic）タイプの液晶表示パネルから、広視野角を実現できるＩＰＳやＶＡタイプの液晶表示パネルへの需要が増加している。
【０００４】
このような広視野角を有する液晶表示装置に関して、屋外用途の製品展開が進められている。そのため、視聴者が斜め方向から表示面を観測するケースも増え、表示品位向上の要求も強くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１３２５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶表示パネルが受ける外部環境による影響を抑制するため、厚い保護ガラスが用いられた場合、斜め方向から表示面を観測する観測者には、保護ガラスに起因した光の屈折による表示画像のずれが視認される。例えば、観測者が液晶表示パネルに対し右斜め方向から見た場合、画像は右方向にずれる。そのため、右端の表示は観測者から見えなくなることがある。同様に、観測者が液晶表示パネルに対し左斜め方向から見た場合、画像は左方向にずれる。そのため、左端の表示は観測者から見えなくなることがある。保護ガラスの厚みが、増加するほど、屈折の影響を受け、画像のずれ量は大きくなる。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、保護ガラスに対して斜め方向から画像を観測する観測者に視認される画像のずれを低減する表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液晶表示装置は、表示パネルと保護ガラスと制御部とを含む。表示パネルは、画像を表示可能な表示エリアを含み、入力される画像を表示エリア内に表示する。保護ガラスは、表示パネルの表示エリアを覆うように設けられる。制御部は、画像の観測者が保護ガラスを介して画像を斜め方向から観測することによって生じる画像の表示エリアの平面方向のずれ量に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、表示パネルに対して行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、保護ガラスに対して斜め方向から画像を観測する観測者に視認される画像のずれを低減する表示装置の提供が可能である。
【００１０】
本発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１における液晶表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】液晶表示装置が有する処理回路の構成の一例を示す図である。
【図５】観測者が画像を正面から観測している状態を示す図である。
【図６】観測者が画像を正面から観測した場合の表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。
【図７】観測者が画像を斜め左方向から観測している状態を示す図である。
【図８】保護ガラスの一部を拡大した図であって、保護ガラスによる光の屈折を示す図である。
【図９】斜め左方向から観測される表示エリアの画像を示す図である。
【図１０】正面から観測される表示エリアの画像を示す図である。
【図１１】実施の形態１における液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１における液晶表示装置の画素の構成を示す図である。
【図１３】実施の形態１における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。
【図１４】観測者が表示エリアの画像を斜め右方向から観測している状態を示す図である。
【図１５】保護ガラスの一部を拡大した図であって、保護ガラスによる光の屈折を示す図である。
【図１６】斜め右方向から観測される表示エリアの画像を示す図である。
【図１７】実施の形態１における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。
【図１８】観測者が画像を正面から見ている場合の表示データのタイミングチャートである。
【図１９】観測者が画像を斜め左方向から見ている場合の表示データのタイミングチャートである。
【図２０】観測者が画像を斜め右方向から見ている場合の表示データのタイミングチャートである。
【図２１】実施の形態２における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２２】実施の形態２における凹型の保護ガラスの構成を示す断面図である。
【図２３】保護ガラスの一部を拡大した図であって、保護ガラスによる光の屈折を示す図である。
【図２４】実施の形態２における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２５】実施の形態２における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。
【図２６】実施の形態２における液晶表示装置の画素の構成を示す図である。
【図２７】実施の形態２における画素ごとのずれ量を補間する補間処理を示す図である。
【図２８】保護ガラスの一部を拡大した図であって、保護ガラスによる光の屈折を示す図である。
【図２９】実施の形態２における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。
【図３０】実施の形態３における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３１】実施の形態３における液晶表示装置の構成と保護ガラスを透過するバックライトの輝度を示す図である。
【図３２】実施の形態３におけるバックライトの構成を示す図である。
【図３３】実施の形態３における液晶表示装置のハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施の形態１＞
実施の形態１において、表示装置は液晶表示装置である。図１は、実施の形態１における液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【００１３】
液晶表示装置は、表示パネルとして、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル２０３を有する。ＬＣＤパネル２０３は、画像を表示可能な表示エリアを有する。ＬＣＤパネル２０３は、ＬＣＤパネル２０３外から入力される画像を表示エリア内の一部もしくは全部に表示する。ＬＣＤパネル２０３は、その表示エリアに複数の画素を含む。表示エリアは、入力される画像の解像度より広いエリアを有する。ここでは、解像度とは画面解像度すなわち画素数のことであり、表示エリアは、入力される画像の画素数よりも多くの画素数を有する。画像は、文字等も含む。
【００１４】
また、液晶表示装置は、保護ガラス２０１を有する。保護ガラス２０１は、ＬＣＤパネル２０３の表示エリアを覆うように設けられる。保護ガラス２０１は、透過性粘着シート２０２によって、ＬＣＤパネル２０３と接着されている。ＬＣＤパネル２０３の下面（図１において下側の面）に、バックライトの光が照射されるにより、表示エリアに画像が映し出される。
【００１５】
図２は、実施の形態１における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。液晶表示装置は、映像信号処理回路３０８、制御部２０４、ＬＣＤドライバＩＣ（Integrated Circuit）３１０および上述したＬＣＤパネル２０３を有する。
【００１６】
映像信号処理回路３０８は、制御部２０４に画像データを出力する。
【００１７】
制御部２０４は、表示エリアにおける平面方向の画像のずれ量に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、ＬＣＤパネル２０３に対して行う。その画像のずれ量とは、観測者が保護ガラス２０１を介して斜め方向から画像を観測することによって生じる画像のずれ量である。実施の形態１における制御部２０４は、一例として、位置取得部３０７、画像処理タイミング制御部３０９およびパラメータ記憶部３１１を有する。
【００１８】
パラメータ記憶部３１１は、保護ガラス２０１の厚み、保護ガラス２０１の屈折率およびＬＣＤパネル２０３の画素サイズの各データを記憶している。
【００１９】
位置取得部３０７は、カメラ３０６によって撮影される観測者の画像に基づき、観測者の位置を取得する。位置取得部３０７は、好ましくは観測者の頭部の位置を取得する。観測者の位置または頭部の位置は、例えば、空間座標である。
【００２０】
画像処理タイミング制御部３０９は、観測者の位置に基づき、保護ガラス２０１に対して観測者が位置する方向、すなわち、ＬＣＤパネル２０３から保護ガラス２０１を透過して斜め方向に出射する光の屈折角を求める。画像処理タイミング制御部３０９は、屈折角と、保護ガラス２０１の厚みと、保護ガラス２０１の屈折率とに基づき、画像のずれ量を算出する。画像処理タイミング制御部３０９は、そのずれ量に対応する画素数を求める。画像処理タイミング制御部３０９は、画素単位でずれ量を調整するためのタイミングコントロール信号を生成し、ＬＣＤドライバＩＣ３１０に出力する。
【００２１】
ＬＣＤドライバＩＣ３１０は、タイミングコントロール信号に基づき、画像データの走査方向の表示開始タイミングを調整した駆動信号をＬＣＤパネル２０３に出力する。ＬＣＤパネル２０３は、その駆動信号により駆動し、表示エリア内に画像を表示する。
【００２２】
図３は、実施の形態１における液晶表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。液晶表示装置は、位置センサ回路３０７Ａ、画像処理タイミングコントローラー３０９ＡおよびＲＯＭ（Read Only Memory）３１１Ａを有する。上記の位置取得部３０７、画像処理タイミング制御部３０９およびパラメータ記憶部３１１の機能は、位置センサ回路３０７Ａ、画像処理タイミングコントローラー３０９ＡおよびＲＯＭ３１１Ａによってそれぞれ実現される。
【００２３】
液晶表示装置のハードウェア構成は、図３の構成に限定されるものではない。図４は、液晶表示装置が有するハードウェア構成である処理回路の構成の一例を示す図である。処理回路は、プロセッサ９１とメモリ９２とを有する。プロセッサ９１がメモリ９２に格納されるプログラムを実行することにより、制御部２０４の各機能が実現される。例えば、プログラムとして記述されたソフトウェアまたはファームウェアがプロセッサ９１により実行されることにより各機能が実現される。すなわち、液晶表示装置は、プログラムを格納するメモリ９２と、そのプログラムを実行するプロセッサ９１とを有する。
【００２４】
プログラムには、液晶表示装置が、観測者が保護ガラス２０１を介して画像を斜め方向から観測することによって生じる画像の表示エリアの平面方向のずれ量に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、ＬＣＤパネル２０３に対して行う機能が記述されている。また、プログラムは、制御部２０４の手順または方法をコンピュータに実行させるものである。
【００２５】
上述した制御部２０４の各機能は、一部が専用のハードウェアによって実現され、他の一部がソフトウェアまたはファームウェアにより実現されてもよい。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現する。
【００２６】
図５は、観測者３００が画像を正面から観測している状態を示す図である。図６は、観測者３００が画像を正面から観測した場合の表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。なお、図６は、水平方向の表示エリアを示している。画像データエリアとは、表示エリアのうち、入力画像が表示されるエリアであって、その解像度は入力画像の解像度に対応する。表示エリアは、入力画像の解像度よりも大きい解像度を有する。例えば、入力画像の解像度が１９２０画素である場合、表示エリアはその画像の画素数よりも多い画素数、つまりその画像の解像度よりも広い解像度を有する。表示エリア内の両サイドつまり画像データエリアの外側には、拡大エリア３０１および３０２が存在する。拡大エリア３０１および３０２には入力画像は表示されず、黒表示である。拡大エリア３０１および３０２の幅は、観測者３００が保護ガラス２０１を介して斜め方向から画像を観測することによって生じる画像の最大ずれ量に対応する。言い換えると、拡大エリア３０１および３０２の幅は、液晶表示装置を観測者３００が斜め方向から見ることができる最大の角度に対応する画像のずれ量に対応する。表示エリアの幅は、２×「拡大エリアの幅」＋「画像データエリアの幅」である。
【００２７】
図７は、観測者３００が画像を斜め左方向から観測している状態を示す図である。図８は、保護ガラス２０１の一部を拡大した図であって、保護ガラス２０１による光の屈折を示す図である。なお、説明を簡単にするため、図８には、透過性粘着シート２０２の図示は省略している。また、ＬＣＤパネル２０３については、表示面ＡＢのみが図示されている。
【００２８】
ＬＣＤパネル２０３の表示面ＡＢ上の位置Ｆから出射される光は、保護ガラス２０１と空気との界面ＣＥに角度θ２で入射する。そして、光は角度θ１で屈折し観測者３００の目に到達する。言い換えると、観測者３００の視線は、保護ガラス２０１に対して角度θ１で入射し、保護ガラス２０１と空気との界面ＣＥにおいて角度θ２で屈折する。そのため、観測者３００にとって、ＬＣＤパネル２０３の位置Ｆに表示される画像は、ずれ量δ１だけずれて、位置Ｈに表示されているように見える。また、位置Ｇに表示される画像も、同様にずれ量δ１だけずれる。そのため、位置Ｇが表示エリアの左端に対応する場合、観測者３００は、位置Ｇに表示される画像を観測することができない。
【００２９】
図９は、斜め左方向から観測される表示エリアの画像を示す図である。図１０は、正面から観測される表示エリアの画像を示す図である。観測者３００は、正面から表示エリアの画像を見た場合は、左端の文字を観測できているが、斜め左方向から画像を見た場合は、上記の保護ガラス２０１における屈折の影響により見ることができない。特に、図８に示されるずれ量δ１は、保護ガラス２０１が厚いほど大きくなり、観測者３００が視認することができない領域が増加する。
【００３０】
そこで、実施の形態１における液晶表示装置は、ずれ量δ１に応じて表示エリア内で画像を右側にずらして表示させる制御を行う。以下に、実施の形態１における液晶表示装置の動作を説明する。図１１は、実施の形態１における液晶表示装置の動作を示すフローチャートである。
【００３１】
ステップＳ１にて、位置取得部３０７は、カメラ３０６によって撮影される観測者３００の画像に基づき、観測者３００の頭部の位置を取得する。
【００３２】
ステップＳ２にて、画像処理タイミング制御部３０９は、観測者３００の位置に基づき、保護ガラス２０１に対して観測者３００が位置する方向である角度θ１を求める。すなわち、画像処理タイミング制御部３０９は、ＬＣＤパネル２０３から保護ガラス２０１を透過して斜め方向に出射する光の屈折角を求める。
【００３３】
画像処理タイミング制御部３０９は、保護ガラス２０１の厚みｔ、屈折率および角度θ１に基づき、表示エリアにおける平面方向の画像のずれ量δ１を算出する。ここでは、平面方向とは水平方向である。また、この際、画像処理タイミング制御部３０９は、パラメータ記憶部３１１から保護ガラス２０１の厚みｔおよび屈折率のデータを読み込んで、上記の算出に使用する。
【００３４】
画像のずれ量δ１は、保護ガラス２０１の厚みｔ、角度θ１および角度θ２により、式（１）によって求められる。式（１）におけるｔａｎθ２は、角度θ１、角度θ２および屈折率ｎｇの関係を表す式（２）から求められる。なお、ここでは保護ガラス２０１の屈折率ｎｇは、１．５１である。
【００３５】
【数１】
2020106652.tif 000003
【００３６】
【数２】
2020106652.tif 000004
【００３７】
ステップＳ４にて、画像処理タイミング制御部３０９は、ずれ量δ１に対応する画素数を求める。図１２は、実施の形態１における液晶表示装置の画素２１３の構成を示す図である。１つの画素２１３は、１組のＲＧＢを含む。画像処理タイミング制御部３０９は、パラメータ記憶部３１１から画素サイズＬｐを読み込む。画像処理タイミング制御部３０９は、ずれ量δ１および画素サイズＬｐに基づき、ずれ量δ１に対応する画素数を求める。ずれ量δ１に対応する画素数ｎｕｍは、式（３）によって求められる。
【００３８】
【数３】
2020106652.tif 000005
【００３９】
ステップＳ５にて、画像処理タイミング制御部３０９は、ずれ量δ１に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、ＬＣＤパネル２０３に対して行う。例えば、画像処理タイミング制御部３０９は、画素数ｎｕｍに基づいて、ＬＣＤドライバＩＣ３１０を制御するためのタイミングコントール信号を生成して出力する。それにより、ＬＣＤドライバＩＣ３１０は、画像データの走査方向の表示開始タイミングを調整する。
【００４０】
図１３は、実施の形態１における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。その図１３の上側の図は、観測者３００が正面から画像を観測している場合の関係を、下側の図は、観測者３００が斜め左方向から画像を観測している場合の関係を示している。観測者３００が斜め左方向から画像を観測している場合、液晶表示装置は、画像データを表示エリア内で、初期位置よりも右側に、ずれ量δ１だけずらして表示する。つまり、画像が表示される画像データエリアは、中央よりも右側にシフトする。画像データエリアが右側にずらされた結果、表示エリアの左端の拡大エリア３０１は増加する一方で右端の拡大エリア３０２は縮小する。増加した左側の拡大エリア３０４は、黒表示のエリアである。液晶表示装置が画像を表示エリアで右側にずらして表示することにより、観測者３００は、左端の画像を見ることができる。
【００４１】
図１４は、観測者３００が表示エリアの画像を斜め右方向から観測している状態を示す図である。図１５は、保護ガラス２０１の一部を拡大した図であって、保護ガラス２０１による光の屈折を示す図である。
【００４２】
ＬＣＤパネル２０３の表示面ＡＢ上の位置Ｊから出射される光は、保護ガラス２０１と空気との界面ＣＥに角度θ２で入射する。そして、光は角度θ１で屈折し観測者３００の目に到達する。言い換えると、観測者３００の視線は、保護ガラス２０１に対して角度θ１で入射し、保護ガラス２０１と空気との界面ＣＥにおいて角度θ２で屈折する。そのため、観測者３００にとって、ＬＣＤパネル２０３の位置Ｊに表示される画像は、ずれ量δ１だけずれて、位置Ｋに表示されているように見える。また、位置Ｌに表示される画像も、同様にずれ量δ１だけずれる。そのため、位置Ｌが表示エリアの右端に対応する場合、観測者３００は、位置Ｌに表示される画像を観測することができない。
【００４３】
図１６は、斜め右方向から観測される表示エリアの画像を示す図である。観測者３００は、右端の文字を上記の保護ガラス２０１における屈折の影響により見ることができない。
【００４４】
液晶表示装置は、上記と同様の処理を行い、表示エリア内でずれ量δ１に応じて画像を左側にずらして表示させる制御を行う。
【００４５】
画像処理タイミング制御部３０９は、保護ガラス２０１に対する観測者３００の位置に基づき角度θ１を求める。画像処理タイミング制御部３０９は、式（１）よりずれ量δ１を算出する。画像処理タイミング制御部３０９は、ずれ量δ１に対応する画素数ｎｕｍを求める。画像処理タイミング制御部３０９は、ずれ量δ１に対応する画素数ｎｕｍを求める。
【００４６】
図１７は、実施の形態１における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。その図１７の上側の図は、観測者３００が正面から画像を観測している場合の関係を、下側の図は、観測者３００が斜め右方向から画像を観測している場合の関係を示している。観測者３００が斜め右方向から画像を観測している場合、液晶表示装置は、画像データを表示エリア内で、初期位置よりも左側に、ずれ量δ１だけずらして表示する。つまり、画像が表示される画像データエリアは、中央よりも左側にシフトする。画像データエリアが左側にずらされた結果、表示エリアの右端の拡大エリア３０２は増加する一方で左端の拡大エリア３０１は縮小する。増加した右側の拡大エリア３０３は、黒表示のエリアである。液晶表示装置が画像を表示エリアで左側にずらして表示することにより、観測者３００は、右端の画像を見ることができる。
【００４７】
図１８は、観測者３００が画像を正面から見ている場合の表示データ３１４のタイミングチャートである。フレーム信号３１３に基づく１フレーム内において、表示エリアに表示される表示データ３１４は、拡大エリアに表示される黒データ３１６，３１８および画像データエリアに表示される画像データ３１７を合わせたデータである。
【００４８】
図１９は、観測者３００が画像を斜め左方向から見ている場合の表示データ３１４のタイミングチャートである。図１９において、画像データ３１７の表示開始のタイミングは、図１８のそれと比較してずれ量δ１に対応した時間だけ遅い。また、左側の拡大エリアに表示される黒データ３１６の期間は、ずれ量δ１に対応する時間だけ長くなり、右側の拡大エリアに表示される黒データ３１８の期間は、ずれ量δ１に対応する時間だけ短くなる。
【００４９】
図２０は、観測者３００が画像を斜め右方向から見ている場合の表示データ３１４のタイミングチャートである。図２０において、画像データ３１７の表示開始のタイミングは、図１８のそれと比較してずれ量δ１に対応した時間だけ早い。また、左側の拡大エリアに表示される黒データ３１６の期間は、ずれ量δ１に対応する時間だけ短くなり、右側の拡大エリアに表示される黒データ３１８の期間は、ずれ量δ１に対応した時間だけ長くなる。
【００５０】
これらのタイミング制御は、画像処理タイミング制御部３０９がタイミングコントール信号を生成してＬＣＤドライバＩＣ３１０に出力することにより実行される。
【００５１】
観測者３００の頭部の位置が、液晶表示装置に対して、正面、斜め右方向または斜め左方向に動くことに対応して、拡大エリアの黒表示も動く。つまり、画像データの開始タイミングが、正面観察時よりもずれ量δ１に対応する時間だけ早く始まる、もしくは遅く始まるかについては、観測者３００の頭部の動きで決定される。
【００５２】
このように、液晶表示装置は、観測者３００の位置に基づき画像のずれ量δ１を求める。液晶表示装置は、そのずれ量δ１に応じて、画素２１３単位で画像を補正する画像処理を行う。すなわち、液晶表示装置は、ずれ量δ１に応じて画像を表示エリア内でずらして表示する。液晶表示装置は、観測者３００が斜め方向から画像（例えば文字）を観測する場合であっても、観測者３００がその画像を認識できなくなるということを防ぐ。
【００５３】
以上をまとめると、実施の形態１における液晶表示装置は、ＬＣＤパネル２０３（表示パネル）と保護ガラス２０１と制御部２０４とを含む。ＬＣＤパネル２０３は、画像を表示可能な表示エリアを含み、入力される画像を表示エリア内に表示する。保護ガラス２０１は、ＬＣＤパネル２０３の表示エリアを覆うように設けられる。制御部２０４は、画像の観測者３００が保護ガラス２０１を介して画像を斜め方向から観測することによって生じる画像の表示エリアの平面方向のずれ量δ１に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、ＬＣＤパネル２０３に対して行う。
【００５４】
このような液晶表示装置は、保護ガラス２０１に対して斜め方向から画像を観測する観測者３００に視認される画像のずれを低減する。観測者は、正常に画像を認識することができる。
【００５５】
また、実施の形態１における液晶表示装置の表示エリアは、入力される画像の解像度より広いエリアを有する。
【００５６】
このような液晶表示装置は、入力される画像の解像度を維持しながら、画像のずれを低減することを可能にする。
【００５７】
また、実施の形態１における液晶表示装置の制御部２０４は、観測者３００の位置と保護ガラス２０１の厚みとに基づき、ずれ量δ１を求める。
【００５８】
このような液晶表示装置は、観測者３００の位置に応じて画像のずれを低減することを可能にする。
【００５９】
また、実施の形態１における液晶表示装置の表示パネルは、表示エリアに複数の画素２１３を含む。制御部２０４は、複数の画素２１３を構成する画素単位でずれ量δ１を調整することにより、画像をずらして表示させる制御を行う。
【００６０】
このような液晶表示装置は、正確に画像のずれを低減することを可能にする。
【００６１】
＜実施の形態２＞
実施の形態２における液晶表示装置を説明する。実施の形態２における液晶表示装置は、実施の形態１における液晶表示装置の各構成を含む。なお、実施の形態１と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００６２】
図２１は、実施の形態２における液晶表示装置の構成を示す断面図である。液晶表示装置は、ＬＣＤパネル２０３および保護ガラス２０５を有する。保護ガラス２０５は、透過性粘着シート２０２によって、ＬＣＤパネル２０３と接着されている。ＬＣＤパネル２０３はフラット形状を有し、ＬＣＤパネル２０３の下面（図２１において下側の面）に、バックライトの光が照射される。その光がＬＣＤパネル２０３の各ＲＧＢの画素を透過することにより、画像データに基づく画像が表示エリアに映し出される。
【００６３】
保護ガラス２０５は、湾曲した形状を有する。図２２は、実施の形態２における保護ガラス２０５の構成を示す断面図である。保護ガラス２０５は、ＬＣＤパネル２０３側の一面に平面を有し、一面とは反対側の他面に湾曲面を有する。保護ガラス２０５の断面は、凹型の形状を有し、最も厚みが薄い部分は、保護ガラス２０５の中央部Ｐに位置している。位置Ｑにおける保護ガラス２０５の厚みＴは、保護ガラス２０５の中央部Ｐの厚みｔ、保護ガラス２０５の曲率半径Ｒ、および観測者３００の視野角θ３により、式（４）によって求められる。
【００６４】
【数４】
2020106652.tif 000006
【００６５】
図２３は、保護ガラス２０５の一部を拡大した図であって、保護ガラス２０５による光の屈折を示す図である。図２３は、観測者３００が斜め右方向から液晶表示装置を観測した場合すなわち観測者３００がＬＣＤパネル２０３の右側の画像を見ている状態を示している。
【００６６】
ＬＣＤパネル２０３の表示面ＡＢ上の位置Ｓから出射される光は、保護ガラス２０５と空気との界面ＭＰに角度θ２で入射する。そして、光は角度θ１で屈折し観測者３００の目に到達する。言い換えると、観測者３００の視線は、保護ガラス２０５に対して角度θ１で入射し、保護ガラス２０５と空気との界面ＭＰにおいて角度θ２で屈折する。そのため、観測者３００にとって、ＬＣＤパネル２０３の位置Ｎに表示される画像は、ずれ量δ２だけずれて、位置Ｓに表示されているように見える。
【００６７】
実施の形態２における保護ガラス２０５は凹型に湾曲しており、両サイド部の厚みが中央部Ｐの厚みよりも厚い。ずれ量δ２は、ガラス厚みＴが大きくなるほど、大きくなる。そのため、ＬＣＤパネル２０３の水平方向の位置によって、そのずれ量δ２は異なる。ずれ量δ２は、保護ガラス２０５の厚みＴ、保護ガラス２０５の曲率半径Ｒ、および視野角θ３により、式（５）によって求められる。
【００６８】
【数５】
2020106652.tif 000007
【００６９】
ＬＣＤパネル２０３の水平位置によって、ずれ量δ２が変化するため、観測者３００の位置もしくは観察方向によって画像が歪む。また、観測者３００が見る方向によって絵がずれて見える。そこで、実施の形態２における液晶表示装置は、画像の水平位置と観測者３００の視線の角度とに基づき、観測者３００が観測する画像の歪みを補正する画像処理を画素単位（ＲＧＢ単位）で行う。
【００７０】
図２４は、実施の形態２における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。液晶表示装置は、実施の形態１と同様に、映像信号処理回路３０８、制御部２０４、ＬＣＤドライバＩＣ３１０およびＬＣＤパネル２０３を有する。制御部２０４は、実施の形態１と同様に、観測者３００が保護ガラス２０５を介して斜め方向から画像を観測することによって生じる画像の表示エリアにおける平面方向のずれ量δ２に応じて、表示エリア内で画像をずらして表示させる制御を、ＬＣＤパネル２０３に対して行う。
【００７１】
パラメータ記憶部３１１は、保護ガラス２０５の水平方向の厚みＴの分布データ、保護ガラス２０５の屈折率ｎｇおよびＬＣＤパネル２０３の画素サイズＬｐを記憶している。
【００７２】
画像処理タイミング制御部３０９は、さらに、画素ごとに補間処理を実行する。
【００７３】
図２５は、実施の形態２における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。図２５の上側の図は、観測者３００が正面から画像を観測している場合の関係を、下側の図は、観測者３００が斜め右方向から画像を観測している場合の関係を示している。観測者３００が斜め右方向から画像を観測している場合、液晶表示装置は、画像データを表示エリア内で、初期位置よりも左側にずらして表示する。それにより、画像が表示される画像データエリアは、中央よりも左側にシフトする。右側の拡大エリア３０３は、黒表示のエリアである。
【００７４】
図２６は、実施の形態２における液晶表示装置の画素Ｄｎの構成を示す図である。１つの画素Ｄｎは、１組のＲＧＢを含む。
【００７５】
図２７は、実施の形態２における画素ごとのずれ量を補間する補間処理を示す図である。図２７において、画素Ｄ１によって表示される画像は、ずれ量δ３だけずれて表示されている。画素Ｄ２によって表示される画像は、ずれ量δ４だけずれて表示されている。画素Ｄ３によって表示される画像は、ずれ量δ５だけずれて表示されている。画素Ｄ４によって表示される画像は、ずれ量δ６だけずれて表示されている。画素Ｄ５によって表示される画像は、ずれ量δ７だけずれて表示されている。画素Ｄ６によって表示される画像は、ずれ量δ８だけずれて表示されている。画素Ｄ７によって表示される画像は、ずれ量δ９だけずれて表示されている。すなわち、画素Ｄｎによって表示される画像は、ずれ量δ（ｎ＋２）だけずれて表示されている。
【００７６】
実施の形態２における液晶表示装置において、保護ガラス２０５の厚みＴおよび曲率半径Ｒは、上記の各ずれ量および図２６に示される１つの画素サイズＬｐが式（６）の関係を満たすような値を有する。
【００７７】
【数６】
2020106652.tif 000008
【００７８】
画素Ｄ１によって表示される画像のずれ量δ３が、画素Ｄ２によって表示される画像のずれ量δ４よりも大きい。そのため、画素Ｄ１によって表示される画像と画素Ｄ２によって表示される画像との間にブランクが生じる。画像処理タイミング制御部３０９は、画素Ｄ１およびＤ２の画像データを補間し、ブランクを解消する。それにより、歪などの表示異常が抑制される。
【００７９】
なお、ずれ量δｎとずれ量δ（ｎ＋１）との差が、式（７）の関係を満たす場合、制御部２０４は実施の形態１に示された画像処理と同様の処理を行う。
【００８０】
【数７】
2020106652.tif 000009
【００８１】
以上、画像処理タイミング制御部３０９が左方向に画像をずらす処理を説明したが、右方向に画像をずらす処理も同様である。図２８は、保護ガラス２０５の一部を拡大した図であって、保護ガラス２０５による光の屈折を示す図である。図２８は、観測者３００が斜め左方向から液晶表示装置を観測した場合すなわち観測者３００がＬＣＤパネル２０３の左側の画像を見ている状態を示している。
【００８２】
図２９は、実施の形態２における表示エリアと画像データエリアとの関係を示す図である。図２９の上側の図は、観測者３００が正面から画像を観測している場合の関係を、下側の図は、観測者３００が斜め左方向から画像を観測している場合の関係を示している。観測者３００が斜め左方向から画像を観測している場合、液晶表示装置は、画像データを表示エリア内で、初期位置よりも右側にずらして表示する。
【００８３】
さらにその際、画像処理タイミング制御部３０９は、各画素間の画像データに対し補間処理を実行して、保護ガラス２０５の湾曲に起因して画素間に生じるブランクを解消する。それにより、歪などの表示異常が抑制される。
【００８４】
実施の形態２における液晶表示装置は、表示エリア内で画像を平面方向にずらして表示することにより、観測者３００が視認できないエリアが生じることを防ぎ、かつ、画素ごとに画像データの補間を実行することにより、画像の歪みを軽減する。
【００８５】
以上の実施の形態２における保護ガラス２０５は、ＬＣＤパネル２０３側の一面に平面を有し、一面とは反対側の他面に湾曲面を有し、その厚みは平面方向の位置ごとに異なるものであった。しかし、保護ガラスの厚みが一定であり、ＬＣＤパネル２０３とともに湾曲する液晶表示装置であっても、上記と同様の効果を奏する。
【００８６】
＜実施の形態３＞
実施の形態３における液晶表示装置を説明する。実施の形態３における液晶表示装置は、実施の形態２における液晶表示装置の各構成を含む。なお、実施の形態２と同様の構成および動作については説明を省略する。
【００８７】
実施の形態３における液晶表示装置のＬＣＤパネル２０３と保護ガラス２０５の構成は、実施の形態２と同様である。つまり、実施の形態３における液晶表示装置は、湾曲した保護ガラス２０５を有する。保護ガラス２０５は、ＬＣＤパネル２０３側の一面に平面を有し、一面とは反対側の他面に湾曲面を有する。保護ガラス２０５の厚みは、水平方向の位置で異なり、厚い部分と薄い部分とが存在する。保護ガラス２０５の厚い部分と薄い部分とでは、バックライトの透過率が異なる。保護ガラス２０５の厚い部分の輝度は、薄い部分の輝度と比較して低い。すなわち、表示される画像には保護ガラス２０５の厚みに起因した輝度ムラが生じる。実施の形態３における液晶表示装置は、この課題を解決する構成をさらに有する。
【００８８】
図３０は、実施の形態３における液晶表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態３における液晶表示装置は、実施の形態２とは、制御部の構成が異なる。実施の形態３における制御部２０６は、バックライト４０５の輝度を制御する輝度制御部４０２を有する。
【００８９】
また、パラメータ記憶部３１１は、保護ガラス２０５の透過率分布に関連するデータを記憶している。例えば、パラメータ記憶部３１１は、保護ガラス２０５の長さや厚みのデータを記憶している。または例えば、パラメータ記憶部３１１は、保護ガラス２０５の透過率分布そのもののデータを記憶している。
【００９０】
輝度制御部４０２は、保護ガラス２０５の厚みに対応する透過率に基づき、画像の輝度制御を行う。例えば、輝度制御部４０２は、保護ガラス２０５の厚みに反比例するように、バックライト４０５の輝度制御を行う。図３１は、実施の形態３における液晶表示装置の構成と保護ガラス２０５を透過するバックライト４０５の輝度を示す図である。
【００９１】
バックライト４０５は、複数のＬＥＤ４０４で構成され、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によって輝度が制御される。図３２は、実施の形態３におけるバックライト４０５の構成を示す図である。複数のＬＥＤ４０４は複数のグルーブ（ｎ個のグループ）に区分けされており、グループごとに輝度制御部４０２からの出力信号４０３が入力される。
【００９２】
図３３は、実施の形態３における液晶表示装置のハードウェア構成を示す図である。輝度制御部４０２の機能はＰＷＭコントローラー４０２Ａによって実現される。また、パラメータ記憶部３１１の機能はＲＯＭ３１１Ａによって実現される。
【００９３】
輝度制御部４０２は、パラメータ記憶部３１１に記憶されている透過率分布に関連するデータに基づき、バックライト４０５の各ＬＥＤ４０４に出力する電圧または電流のＤｕｔｈ比をＰＷＭにより制御する。例えば、輝度制御部４０２は、保護ガラス２０５の厚みに基づき、各ＬＥＤのＰＷＭのＤｕｔｙ比または電流値を調整する。輝度制御部４０２は、保護ガラス２０５が厚いほど、Ｄｕｔｙ比または電流値を大きくする。
【００９４】
このような液晶表示装置は、湾曲した保護ガラス２０５の厚みに起因した表示領域の輝度ムラを軽減する。
【００９５】
実施の形態１から３における液晶表示装置においては、ＬＣＤパネル２０３の水平方向における画像のずれ量を補正する制御が示された。しかし、液晶表示装置は、垂直方向のずれ量の補正についても同様の制御が可能である。液晶表示装置は、垂直方向に画像のずれが生じ、画像が観測者３００に認識されないという問題を解消する。
【００９６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００９７】
本発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、本発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、本発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００９８】
２０１  保護ガラス、２０３  ＬＣＤパネル、２０４  制御部、２１３  画素、３００  観測者、３０６  カメラ、３０７  位置取得部、３０９  画像処理タイミング制御部、３１１  パラメータ記憶部、４０２  輝度制御部、４０５  バックライト。
【図１】
2020106652.tif 000010
【図２】
2020106652.tif 000011
【図３】
2020106652.tif 000012
【図４】
2020106652.tif 000013
【図５】
2020106652.tif 000014
【図６】
2020106652.tif 000015
【図７】
2020106652.tif 000016
【図８】
2020106652.tif 000017
【図９】
2020106652.tif 000018
【図１０】
2020106652.tif 000019
【図１１】
2020106652.tif 000020
【図１２】
2020106652.tif 000021
【図１３】
2020106652.tif 000022
【図１４】
2020106652.tif 000023
【図１５】
2020106652.tif 000024
【図１６】
2020106652.tif 000025
【図１７】
2020106652.tif 000026
【図１８】
2020106652.tif 000027
【図１９】
2020106652.tif 000028
【図２０】
2020106652.tif 000029
【図２１】
2020106652.tif 000030
【図２２】
2020106652.tif 000031
【図２３】
2020106652.tif 000032
【図２４】
2020106652.tif 000033
【図２５】
2020106652.tif 000034
【図２６】
2020106652.tif 000035
【図２７】
2020106652.tif 000036
【図２８】
2020106652.tif 000037
【図２９】
2020106652.tif 000038
【図３０】
2020106652.tif 000039
【図３１】
2020106652.tif 000040
【図３２】
2020106652.tif 000041
【図３３】
2020106652.tif 000042