(57)【要約】  本発明の表示装置は、表示部と、表示部を駆動する駆動部と、光シャッターを制御する光シャッター制御部とを具備する。駆動部は、特定期間において表示部に第１画像と第２画像とを表示するように構成されている。表示部は、少なくとも該特定期間において、特定の視角範囲の方向からのみ画像を見ることができるように構成されている。光シャッター制御部は、光シャッターを、該特定期間のうちの該第１画像が表示されている期間は光を透過させる透過状態になり、該特定期間のうちの他の期間は光を遮断する遮光状態になるように制御する。該第１画像と該第２画像とは、それぞれの画素の輝度値を加算した画像が、該第１画像と相関がないように生成される。
2008078630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
前記表示部を駆動する駆動部と、
光シャッターを制御する光シャッター制御部
とを具備し、
前記駆動部は、特定期間において前記表示部に第１画像と第２画像とを表示するように構成され、
前記表示部は、少なくとも前記特定期間において、特定の視角範囲の方向からのみ画像を見ることができるように構成され、
前記光シャッター制御部は、前記光シャッターを、前記特定期間のうちの前記第１画像が表示されている期間は光を透過させる透過状態になり、前記特定期間のうちの他の期間は光を遮断する遮光状態になるように制御し、
前記第１画像と前記第２画像とは、それぞれの画素の輝度値を加算した画像が、前記第１画像と相関がないように生成される
表示装置。
【請求項２】
請求の範囲１に記載の表示装置であって、
前記第１画像と前記第２画像とは、前記第１画像の画素の輝度値と、それに対応する前記第２画像の画素の輝度値との和が、前記第１画像及び前記第２画像の全面に渡って実質的に一定であるように生成される
表示装置。
【請求項３】
請求の範囲１又は２に記載の表示装置であって、
前記駆動部は、前記表示部に前記第１画像と前記第２画像とは別の第３画像を表示するように構成された
表示装置。
【請求項４】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の表示装置であって、
前記表示部は、
表示パネルと、
前記表示パネルの有効表示領域を覆うように配置された光ルーバー
とを備える
表示装置。
【請求項５】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の表示装置であって、
前記表示部は、
表示パネルと、
前記表示パネルに光を照射する、指向性を有する光源
とを備える
表示装置。
【請求項６】
請求の範囲１乃至５のいずれかに記載の表示装置であって、
前記表示パネルの視野角が制御可能である
表示装置。
【請求項７】
請求の範囲６に記載の表示装置であって、
前記表示パネルの視野角は、前記第１画像及び前記第２画像が表示される場合に第１視野角になるように制御され、前記第１画像及び前記第２画像以外の或る画像が表示される場合には、第１視野角よりも広い第２視野角になるように制御される
表示装置。
【請求項８】
請求の範囲１乃至４のいずれかに記載の表示装置であって、
前記表示部は、液晶表示パネルを含む
表示装置。
【請求項９】
請求の範囲８に記載の表示装置であって、
前記特定の角度範囲は、前記特定の角度範囲の方向から前記液晶表示パネルを観察したときに階調反転が起こらないように決定されている
表示装置。
【請求項１０】
特定の視角範囲の方向からのみ画像を見ることができるように構成された表示部に、特定期間において第１画像と第２画像とを表示するステップと、
光シャッターを、前記特定期間のうちの前記第１画像が表示されている期間は光を透過させる透過状態に、前記特定期間のうちの他の期間は光を遮断する遮光状態になるように制御するステップ
とを具備し、
前記第１画像と前記第２画像とは、それぞれの画素の輝度値を加算した画像が、前記第１画像と相関がないように生成される
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関し、特に、特定のユーザにのみ表示画像を見せることができるように構成された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイをはじめとするフラットパネルディスプレイは、携帯電話といったモバイル機器から、公衆ディスプレイといった大型装置にまで、幅広く適用されている。こういったディスプレイの多くは、広視野角、高輝度、高画質といった点に開発の重点が置かれており、どのような角度からでも、きれいに見やすく表示する装置が求められてきた。【０００３】
一方、ディスプレイで表示するコンテンツの中には、秘密情報やプライベートデータなど他人には見られたくないものもある。情報機器の発達にともなうユビキタス化が進展する現在、不特定の人たちがいる公衆下であっても、他の人に表示コンテンツを見られないようにすることが重要な課題となっている。加えて、オフィス内においても、座席の後ろを通る人に見られたくない秘密情報を扱う場合もある。【０００４】
携帯電話などには、光学的な遮蔽板（ルーバー）を設けて、特定の方向からのみ表示内容を見ることができるようなディスプレイが搭載されているものもある。この技術の改良技術として、特開２００６−１４０１２６号公報に開示されているように、表示される情報を他人と共有してみる場合には液晶表示装置の視野角を大きくし、表示される情報を他人に除かれたくない状況では液晶表示装置の視野角を小さくする技術も知られている。特開２００６−１４０１２６号公報に開示された技術では、液晶表示パネルとバックライトの間にルーバーと透明・散乱切換素子とが設けられ、このルーバーと透明・散乱切換素子とを用いて視野角の可変幅が切り換えられる。透明・散乱切換素子としては、ＰＤＬＣ（Polymer Dispersed Liquid Crystal）セルが使用されている。このような構成では、視野角を狭くしたときの視野角を小さくし、これにより、機密保持性を向上させることができる。【０００５】
しかしながら、これらの技術では、視野角を小さくしても、真後ろからは表示を見ることができてしまうため、機密保持の点からは十分とはいえない。【０００６】
このような問題を解決するための画像表示装置が、特開昭６３−３１２７８８号公報に開示されている。公知のその画像表示装置は、画像選択機能を有する眼鏡を視聴者がつけることによって、眼鏡をかけた人にのみ秘密画像を認識させ、その他の人には公衆画像を認識させるように構成されている。【０００７】
図１３は、開示された画像表示装置の構成を示すブロック図である。図１３の画像表示装置では、入力画像信号１１により、１フレ−ム分の容量を有する画像情報蓄積メモリ１２に画像情報がフレーム信号１３で制御されて蓄積される。当該画像情報は、画像情報蓄積メモリ１２からフレ−ム周期の２倍の速度で２回読み出される。最初に読み出された画像情報は２分の１に圧縮された第一画像信号１４として合成回路１５に入力され、次に読出された画像信号は彩度及び輝度が彩度輝度変換回路１６によって変換された後、第二画像信号１７として合成回路１５に入力される。従って画像表示器１８には、第一画像信号１４と、第二画像信号１７とが交互に表示される。一方、眼鏡２１のシャッターは、眼鏡シャッタータイミング発生回路１９により、フレーム信号１３に応答して駆動される。眼鏡２１のシャッターは、第二画像信号１７による画像が視聴者に見えないように駆動される。このような構成及び動作によって、眼鏡をかけない人には、第一画像信号１４と第二画像信号１７の合成画像である、第一画像信号とは関係のない灰色画像あるいは第三の画像（公衆画像）を視認させ、眼鏡をかけた人は第一画像信号による所望の画像（秘密画像）を視認させることができる。【０００８】
また、上記問題を解決する別の技術が、特開２００１−２５５８４４号公報に開示されている。この特許出願に開示されている技術は、画像の許可されたユーザ（観察者）だけが、ディスプレイ上のプライベート画像（秘密画像）を解読することができるようにすると同時に、許可されないユーザが、単にランダムなパターン、判読しにくいイメージ、またはおそらくはスクリーン・セーバ画像（公衆画像）を見ることができるようにするためのものである。この目的のために、データ隠蔽パターンおよび交番パターンを含む画像処理技法が、画像処理技術によって作られた画像を組み込んだディスプレイと同期する、たとえばアクティブ・グラスなどのウェアラブル・デバイスと組み合わされている。このような方法によれば、人間の視覚系の、似ていない画像を単一の画像に融合させる既知の能力により、公衆が見ることのできるディスプレイで、データをプライベートにのみ見せることができる。【０００９】
しかしながら、上記の特開昭６３−３１２７８８号公報および特開２００１−２５５８４４号公報に開示される発明においては、ほとんどの液晶表示装置で、表示画面を観察する角度によっては眼鏡をかけていなくても秘密画像が観察されてしまうという問題がある。【００１０】
これは、液晶ディスプレイには視野角特性が存在し、画面を観察する角度によって、ガンマ特性が変化するという問題があるためである。ガンマ特性が視野角によって異なると、正面を基準にして秘密画像を隠蔽するための画像（以下、反転画像とする）の輝度値を設定して、秘密画像の隠蔽を実現していても、異なる観察角度からでは反転画像の輝度値が異なるため、秘密画像が隠蔽されないこととなる。【００１１】
また、液晶表示装置に限らず、秘密画像は特定の人のみ閲覧可能として、その他の人には秘密画像を隠蔽したいので、特定の人が閲覧する方向以外への秘密画像の表示はなるべく行わないようにするのが望ましい。
【発明の開示】
【００１２】
従って、本発明の全体としての目的は、より堅牢な秘密画像の保持が行える表示装置を提供することにある。より具体的な、本発明の一つの目的は、液晶表示装置の視野角特性によらず、眼鏡をかけていない人が秘密画像を観察できなくすることのできる液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の一の観点においては、表示装置が、表示部と、表示部を駆動する駆動部と、光シャッターを制御する光シャッター制御部とを具備する。駆動部は、特定期間において表示部に第１画像と第２画像とを表示するように構成されている。表示部は、少なくとも前記特定期間において、特定の視角範囲の方向からのみ画像を見ることができるように構成されている。光シャッター制御部は、光シャッターを、前記特定期間のうちの前記第１画像が表示されている期間は光を透過させる透過状態になり、前記特定期間のうちの他の期間は光を遮断する遮光状態になるように制御する。前記第１画像と前記第２画像とは、それぞれの画素の輝度値を加算した画像が、前記第１画像と相関がないように生成される。
【００１４】
本発明によれば、より堅牢な秘密画像の保持が行える表示装置を提供することができる。特に、本発明の一形態によれば、液晶表示装置の視野角特性によらず、特定の人のみが秘密画像を観察することができる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施例における液晶表示部の構成を示す図である。
【図３】図３は、第１実施例における液晶表示部の構成を示す鳥瞰図である。
【図４】図４は、第１実施例における液晶表示装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図５】図５は、第１実施例における液晶表示装置の動作の他の例を示すタイミングチャートである。
【図６】図６は、第１実施例における光ルーパーの構成の例を示す図である。
【図７】図７は、秘密画像、及び反転画像のそれぞれにおける、階調値と輝度の関係を示すグラフである。
【図８】図８は、第２実施例の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第３実施例の液晶表示装置の液晶表示部の構成を示す鳥瞰図である。
【図１０】図１０は、第４実施例の液晶表示装置の液晶表示部の構成を示す鳥瞰図である。
【図１１】図１１は、第４実施例の光透過・散乱素子の構成を示す断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、第４実施例の液晶表示装置の動作の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、第４実施例の液晶表示装置の動作の他の例を示す図である。
【図１３】図１３は、従来の表示装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施例〕
図１は、第１実施例の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図１の液晶表示装置は、メモリ１０１と、ディスプレイコントローラ１０２と、シャッター眼鏡制御信号生成回路１０３と、シャッター眼鏡１０４と、液晶表示部１０５とを備えている。【００１７】
メモリ１０１は、秘密画像、反転画像、公衆画像の入力画像データ１１０を外部から順次に受け取って一時的に保存する。ここで秘密画像とは、特定ユーザ（即ち、シャッター眼鏡１０４を装着した人）にのみ認識されるべき画像であり、反転画像とは、その秘密画像を隠匿するために使用される画像である。公衆画像とは、特定ユーザ以外の人に認識されるべき画像である。メモリ１０１は、同期信号に同期して、蓄積した秘密画像、反転画像、公衆画像の画像データ１１１をディスプレイコントローラ１０２に出力する。【００１８】
ディスプレイコントローラ１０２は、画像データ１１１に応答して、液晶表示部１０５を駆動し、制御するための映像信号１１２ａ及び制御信号１１２ｂを生成する。【００１９】
シャッター眼鏡制御信号生成回路１０３は、同期信号に同期して、シャッター眼鏡１０４のシャッターの状態を切り換えるシャッター制御信号１１３を生成する。シャッター制御信号１１３に応答して、シャッター眼鏡１０４のシャッターは、光を透過する透過状態、又は光を遮断する遮光状態になる。【００２０】
図２に、液晶表示部１０５の構成を示す。液晶表示部１０５は、互いに交差する複数の走査線３１と複数の信号線３２が設けられた液晶表示パネル３０と、走査線３１を走査して駆動する走査線ドライバ３３と、信号線３２を駆動する信号線ドライバ３４とを備えている。液晶表示パネル３０の有効表示領域３８には、走査線３１と信号線３２とが交差する位置に、画素３５が設けられている。画像は、液晶表示パネル３０のうちの有効表示領域３８に表示される。画素３５は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３７を介して信号線３２に接続されており、更に、補助容量３６が並列に接続されている。薄膜トランジスタ３７は、そのゲートが走査線３１に接続されており、走査線３１の電位に応じてターンオンされ、又はターンオフされる。【００２１】
図３は液晶表示部１０５の構成を別の角度から示した図である。液晶表示部１０５は、図２に図示された構成要素に加え、少なくとも有効表示領域３８の裏面に位置し、裏面から前面に向けて光を照射するバックライト３９と、有効表示領域３８の前面に位置する光ルーバー４０とを備えている。バックライト３９の点滅制御はディスプレイコントローラ１０２で行われ、ディスプレイコントローラ１０２からの制御信号１１２ｂがバックライト３９に送られる。【００２２】
光ルーバー４０は、有効表示領域３８に表示される画像が特定の角度範囲においてのみ見ることができるように、有効表示領域３８から放出される光の方向を制御するためのものである。本実施形態では、図６に示されているように、光ルーバー４０は、液晶表示パネル３０に垂直な方向に光を通す仕切りで構成されており、より具体的には、縦および横方向にのびる複数の格子板４１を格子状に組み合わせて構成されている。この格子板４１には黒色塗料が塗布されており、これにより、光ルーバー４０に入射した光のうち入射角度が大きい光が遮られている。このような構成により、特定の視角範囲θから（例えば正面から）観察する人は液晶表示パネル３０における有効表示領域３８の表示画像を見ることができるが、当該特定の視角範囲の外側から観察する人は、その表示画像を見ることができない。【００２３】
続いて、本実施形態における画像の表示方法について説明する。図４は、メモリ１０１から出力される画像データ１１１、映像信号１１２ａ、及びシャッター制御信号１１３の１フレーム期間のタイミングチャートの例である。図４の動作では、１フレーム期間が６つのサブフレーム期間に分割され、秘密画像、反転画像、公衆画像が、それぞれ、２つのサブフレーム期間の間、表示される。なお、各画像が表示されるサブフレーム期間の数や、各サブフレーム期間の各画像への割り当ては、任意に設定することができることに留意されたい。【００２４】
ディスプレイコントローラ１０２には、画像データ１１１として秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、及び公衆画像Ｐが入力される。本実施形態では、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２に秘密画像Ｓが表示され、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２に反転画像Ｒおよび公衆画像Ｐが表示されるように、映像信号１１２ａが生成される。後に詳細に説明されるように、反転画像Ｒは、秘密画像Ｓの各画素の輝度と、対応する反転画像Ｒの画素の輝度を加算して得られる合成画像が、秘密画像Ｓと相関がない画像となるように生成される。これは、シャッター眼鏡１０４を着用していない人に秘密画像Ｓを認識させないためである。【００２５】
より具体的には、期間Ｔｏｎ１では、その開始直後のブランキング期間Ｗにおいて、ディスプレイコントローラ１０２が秘密画像Ｓを表示するように設定され、ブランキング期間Ｗに続く表示期間において秘密画像Ｓが液晶表示パネル３０の有効表示領域３８に表示される。【００２６】
次に期間Ｔｏｆｆ１では、その開始直後の第１のブランキング期間Ｗにおいて、ディスプレイコントローラ１０２が反転画像Ｒを表示するように設定され、第１のブランキング期間Ｗに続く第１の表示期間において、反転画像Ｒが液晶表示パネル３０の有効表示領域３８に表示される。更に、第１の表示期間に続く第２のブランキング期間では、ディスプレイコントローラ１０２が公衆画像Ｐを表示するように設定され、第２のブランキング期間に続く第２の表示期間において、公衆画像Ｐが、有効表示領域３８に表示される。【００２７】
期間Ｔｏｎ２、Ｔｏｆｆ２においても同様の動作により、それぞれ、秘密画像Ｓ及び反転画像Ｒが表示される。期間Ｔｏｎ２の表示期間では、秘密画像Ｓが表示され、期間Ｔｏｆｆ２の表示期間では、反転画像Ｒが表示される。【００２８】
シャッター眼鏡１０４に送られるシャッター制御信号１１３は、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２のあいだシャッター眼鏡１０４のシャッターが透過状態となり、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２のあいだ遮光状態となるように生成される。このようなシャッター制御信号１１３は、同期信号に応答してシャッター眼鏡制御信号生成回路１０３で生成される。【００２９】
なお、図４の動作では、１フレーム期間に、秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐ、公衆画像Ｐ、秘密画像Ｓ、反転画像Ｒの順序で画像が表示されているが、画像が表示される順番は基本的に任意である。例えば図５のように、反転画像Ｒが表示される期間と公衆画像Ｐが表示される期間を交換しても、シャッター眼鏡１０４をかけている人、かけていない人とも、その知覚される画像に差はない。秘密画像Ｓの表示期間のあいだ、シャッター眼鏡１０４のシャッターが透過状態となるように、シャッター制御信号１１３が生成されれば、秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐの順番は任意である。【００３０】
重要となるのは、反転画像Ｒの生成方法である。シャッター眼鏡１０４を着用しない人に秘密画像Ｓを認識させないために、反転画像Ｒは、秘密画像Ｓと反転画像Ｒの各画素の輝度を加算して得られる合成画像が、秘密画像Ｓとは相関のない画像となるように生成される。このとき、反転画像Ｒは最終的に階調値として得る必要があり、ヒトの視覚による秘密画像Ｓと反転画像Ｒの合成は、輝度によって行われるので、反転画像Ｒの生成は、液晶表示パネル３０のガンマ特性（階調−輝度特性）に基づいて行われる必要がある。【００３１】
以下では、図７を参照して、ガンマ特性を有する液晶表示パネル３０で、正面から見たときに秘密画像Ｓを隠蔽することができる反転画像Ｒを生成する方法を説明する。図７の左図は、液晶表示パネル３０のガンマ特性を示すグラフであり、図７の右図は、左図のガンマカーブを、規格化輝度１が横軸との交点となるように上下反転したような図である。図７の左図のカーブａは、液晶表示パネル３０を正面から見たときのガンマ特性を示し、図７の右図のカーブａ’は、カーブａを上下反転したカーブである。以下の説明から理解されるように、図７の左図は、秘密画像Ｓの階調値と輝度との関係を表しており、図７の右図は、反転画像Ｒの階調値と輝度との関係を表している。【００３２】
秘密画像Ｓと反転画像Ｒの各画素の輝度を加算して得られる合成画像が、秘密画像Ｓとは相関のない画像となるように反転画像Ｒを生成する一番簡単な方法は、画素ごとに秘密画像Ｓの輝度と反転画像Ｒの輝度の和が一定になるように反転画像Ｒの各画素の階調値を決定することである。図７の左図を参照して、例えば、秘密画像Ｓのある画素の階調値がＸであるとする。そのときの秘密画像Ｓの当該画素の輝度値は点Ａで示された値となる。そうすると図７の右図では、縦軸の規格化輝度が横軸と交わる点が１で、横軸から離れるにつれて減少するように規定されているので、点Ａから横軸と平行に直線を伸ばしていき、右側の表のカーブａ’と交わった点Ａ’の階調値Ｘ’を反転画像Ｒの階調値として決定すればよい。このような方法で、秘密画像Ｓの規格化輝度と反転画像Ｒの規格化輝度の和を常に１とすることができる。【００３３】
このような方法によれば、秘密画像Ｓは、シャッター眼鏡１０４を着用した人にのみ認識され、シャッター眼鏡１０４を着用しない人には秘密画像Ｓは認識されない。シャッター眼鏡１０４を着用しない人には、公衆画像Ｐが認識される。【００３４】
しかしながら、上記の方法によっては、液晶表示パネル３０には視野角特性が存在するため、即ち、画面を観察する角度によってガンマ特性が変化してしまうため、斜めから見たときには秘密画像Ｓがシャッター眼鏡１０４を着用していない人にも認識され得る。図７の左図のカーブｂは、液晶表示パネル３０を斜めから見たときのガンマ特性を示しており、図７の右図のカーブｂ’は、カーブｂを上下反転したカーブである。更に、カーブａ、ｂの形状の差は、階調値が０から増加するにしたがい、対応する輝度値は視野角によって大きく異なっていき、最大２倍以上の輝度差が生じる場合もあることを示している。カーブｂの輝度値が、特に中間の階調においてカーブａの輝度値より大きいことは、斜めから見ると、中間調が全体的に明るくなることを意味している。【００３５】
詳細には、斜めから見た場合階調値Ｘに対応する秘密画像Ｓの輝度値は点Ｂで示された値となる。そうすると先ほどと同じ方法で反転画像Ｒの階調値を求めると、斜めから見た場合に秘密画像Ｓの輝度と反転画像Ｒの輝度の和が一定になるような反転画像Ｒの階調値は、図７の右図に示された階調値Ｙとなり、これは正面からみたときの反転画像Ｒの階調値Ｘ’と大きく異なる。階調値Ｙと階調値Ｘ’との差の存在は、秘密画像Ｓの輝度と反転画像Ｒの輝度和が、視野角に依存して異なることを意味している。即ち、斜めから見た場合には、シャッター眼鏡１０４を着用しない人にも秘密画像Ｓが知覚されてしまうことを意味している。【００３６】
このことから、シャッター眼鏡１０４を有しない人に秘密画像が漏れないようにするためには、（１）シャッター眼鏡１０４を有する人が特定の視角範囲の方向（例えば、正面）から観察したときのディスプレイのガンマ特性をもとに反転画像Ｒを生成すると共に、（２）光ルーバー４０によって、上記の特定の視角範囲以外の方向からは、有効表示領域３８に表示された画像が（全ての観察者に）観察できないようにすればよい。このようにすれば、特定の視角範囲の方向からシャッター眼鏡１０４を着用しない人が観察しても、秘密画像Ｓを観察することはできず、また、特定の視角範囲以外の方向から有効表示領域３８が観察されても、光ルーバー４０によって光学的に遮蔽されているため、液晶表示パネル３０の視野角依存性によらず秘密画像Ｓを観察することができなくなる。【００３７】
なお、シャッター眼鏡１０４を着用している人が観察すべき方向は正面からとは限らない。シャッター眼鏡１０４を着用している人が観察すべき方向として任意の方向が指定され、光ルーバー４０もその方向からのみ観察できるように構成してもよい。この場合、反転画像Ｒは、その方向から観察したときのガンマ特性に基づいて生成される。【００３８】
ここで、図６に示したように、有効表示領域３８を観察することのできる視角θの範囲は、光ルーバー４０の厚さとセルの幅によって決定されるが、望ましくは、液晶表示パネル３０の視野角特性の変化が少なく階調反転（本来階調Ａより暗い階調Ｂが視野角特性のため、階調Ａより明るく見えてしまう現象）が起こらない角度内に設定するのがよい。階調反転が起こるとシャッター眼鏡１０４を着用していなくても秘密画像Ｓが観察される可能性が高まるためである。【００３９】
なお、光ルーバー４０の構成は本実施形態で示したものに限らず、縦もしくは横方向のどちらかに延伸する一次元格子の構造や、複数の一次元格子を角度を変えて積層した構造、あるいは、円筒状セルの充填構造やハニカム構造でもかまわない。【００４０】
以上のように、シャッター眼鏡１０４を着用する人が表示画像を観察する方向と別の観察方向からは光ルーバー４０によって表示画像を観察できなくすることによって、シャッター眼鏡をかけていない人が液晶表示パネル３０の視野角特性によらず秘密画像Ｓを観察することができなくなる液晶表示装置を実現することができる。【００４１】
〔第２実施例〕
図８は、第２実施例の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。第２実施例の液晶表示装置は、第１実施例の液晶表示装置とほぼ同様の構成であるが、反転画像生成回路１０６が含まれる点が第１実施例とは異なる。反転画像生成回路１０６はメモリ１０１から秘密画像を受け取り、反転画像を出力する。【００４２】
反転画像生成回路１０６は、反転画像の各画素の階調値を、秘密画像と反転画像を加算して秘密画像の「白」表示時の輝度となるような輝度に対応するような値に決定する。観察者の視覚では、階調ではなく輝度が積分されて知覚されるからである。このような反転画像を生成すればメモリ１０１に反転画像を蓄積する必要がなくなり、メモリ１０１の容量を減らすことができる。【００４３】
以上のような構成により、メモリ１０１に蓄積する画像データの量を減らしつつ、第１実施例と同等の効果を実現することができる。【００４４】
〔第３実施例〕
図９は、第３実施例の液晶表示装置の液晶表示部１０５Ａの構成を示す鳥瞰図である。第３実施例の液晶表示装置の液晶表示部１０５Ａと、第１実施例の液晶表示装置の液晶表示部１０５との差異は、バックライト３９と光ルーバ４０との間に液晶表示パネル３０を配置するのではなく、指向性のある光源４２を用いて液晶表示パネル３０の有効表示領域３８を照明している点である。その他の点は第１実施例と同様の構成となっている。【００４５】
指向性のある光源４２は、例えば、発光デバイスによって発生された光が有効表示領域３８に入射する手前に、ルーバーのような光線方向を規制する素子を設けることによって構成され得る。この他の動作については第１実施例と同様であるため、重複する説明は省略する。このような構成によれば、有効表示領域３８に入射する光が指向性を持っているので、特定の視角範囲以外の方向から有効表示領域３８の表示画像を観察することができなくなり、第１実施例と同等の効果を実現することができる。【００４６】
〔第４実施例〕
図１０は、第４実施例の液晶表示装置の液晶表示部１０５Ｂの構成を示す鳥瞰図である。第４実施例の液晶表示部１０５Ｂと第１実施例の液晶表示部１０５との差異は、液晶表示部１０５Ｂでは、バックライト３９と液晶表示パネル３０の有効表示領域３８の間に光ルーバー４０と光透過・散乱素子４３を設けている点である。第４実施例の液晶表示装置のその他の構成は第１実施例と同様である。本実施形態では、バックライト３９と、光ルーバー４０と、光透過・散乱素子４３は、液晶表示パネル３０の視野角を制御する機能を有している。従って、以下では、バックライト３９と、光ルーバー４０と、光透過・散乱素子４３をまとめて視野角制御部４４と呼ぶことがある。【００４７】
視野角制御部４４では、バックライト３９から出射した光は、光ルーバー４０を通るときに指向性が与えられて光透過・散乱素子４３に入射する。光透過・散乱素子４３は、それに供給される印加電圧により、光を散乱させない透明状態と、光を散乱させる散乱状態を切替えることができるように構成されている。一実施形態では、光透過・散乱素子４３は、図１１に示されているように、１対の電極５１と、その間に挟まれたＰＤＬＣ層５２とで構成されている。ＰＤＬＣ層５２は、高分子マトリクス５２ａの中に液晶分子５２ｂが分散された高分子・液晶複合膜で構成されている。ＰＤＬＣ層５２は、例えば光硬化性樹脂と液晶材料の混合物を露光して硬化させることにより形成される。【００４８】
このような構成の光透過・散乱素子４３は、電極５１に電圧を印加することにより、ＰＤＬＣ層５２の中の液晶分子５２ｂの配向状態を制御し、これにより、光を散乱させない透明状態と、光を散乱させる散乱状態を切替えることができる。光透過・散乱素子４３は、光ルーバー４０から入射された光を散乱し、又は散乱せずに透過させて液晶表示パネル３０に出射する。【００４９】
なお、ＰＤＬＣ層５２の代わりに他の高分子・液晶複合膜が使用されることも可能である。例えば、液晶層中に高分子繊維及び／又は高分子ビーズ等を添加した高分子・液晶複合膜、高分子層中にカプセル化された液晶液滴が埋め込まれた高分子・液晶複合膜、並びに高分子マトリクス中に液晶を含浸させた高分子・液晶複合膜等、種々の高分子・液晶複合膜を、適用することができる。【００５０】
以下では、光透過・散乱素子４３の光の散乱または透過により、液晶表示パネル３０の視野角、即ち、有効表示領域３８から出射される光の散乱角が制御できることを説明する。広視野角表示を行う（即ち、液晶表示パネル３０の視野角を大きくする）場合においては、ＰＤＬＣ層５２に電圧は印加されない。これにより、ＰＤＬＣ層５２は、高分子マトリクス５２ａの中に液晶分子５２ｂがランダムに分散した状態になり、入射された光は散乱される。これにより、有効表示領域３８には、ランダムな方向から光が入射され、従って、有効表示領域３８からはランダムな方向に光が出射される。従って、液晶表示パネル３０の視野角が大きくなる。一方、狭視野角表示を行う（即ち、有効表示領域３８の視野角を小さくする）場合においては、ＰＤＬＣ層５２に所定の電圧が印加される。これによりＰＤＬＣ層５２は、高分子マトリクス５２ａの中に分散された液晶分子５２ｂが配向して透明状態になる。即ち、光透過・散乱素子４３は、入射された光をそのまま透過するようになる。【００５１】
このように第４実施例の液晶表示装置においては、狭視野角表示、広視野角表示を切り替えることができる。よって、例えば秘密画像Ｓを表示する秘密表示を行う場合には、視野角制御部４４を狭視野角表示を行うように設定し、秘密表示が漏洩するのを防止することができる。その一方で、秘密表示を必要としない場合には視野角制御部４４を広視野角表示を行うように設定して、秘密表示を必要としない場合には見やすい表示とすることができる。【００５２】
図１２Ａは、狭視野角表示、広視野角表示を切り替えるときの動作の一例を示している。図１２Ａに示されている動作では、本実施形態の液晶表示装置が秘密表示を行う秘密表示モードに設定された場合には、液晶表示装置が狭視野角表示に切り換えられて秘密画像と反転画像とが表示される一方、公衆画像は、液晶表示装置が広視野角表示に切り換えられて表示される。これにより、シャッター眼鏡１０４を着用しない人に秘密画像が漏洩するのを防止する一方、公衆画像の見やすさが維持される。一方、本実施形態の液晶表示装置が、秘密画像が表示されない通常表示モードに設定されたときは、液晶表示装置は、広視野角表示に切り換えられる。これにより、通常表示モードに設定されたときに表示される通常画像の見やすさが維持される。【００５３】
一方、図１２Ｂは、本実施形態の液晶表示装置の他の動作例を示す。図１２Ｂに示されている動作では、本実施形態の液晶表示装置が秘密表示を行う秘密表示モードに設定された場合には、液晶表示装置が狭視野角表示に切り換えられる。この場合、秘密画像、反転画像、公衆画像の全てが狭視野角表示で表示される。一方、本実施形態の液晶表示装置が通常表示モードに設定された場合には、液晶表示装置は広視野角表示に設定される。このような動作は、特に、視野角制御部４４があまり高速に応答しない場合に適している。図１２Ｂの動作では、液晶表示装置の動作モードが固定されている限り狭視野角表示、広視野角表示の切換が行われないので、視野角制御部４４は高速に応答することが要求されない。【００５４】
第４実施例の液晶表示装置のその他の動作については第１実施例と同様であるため、重複する説明は省略する。【００５５】
このような動作によれば、秘密表示時に、少なくとも秘密画像及び反転画像を表示するときには有効表示領域３８に入射する光に指向性が与えられ、液晶表示パネル３０の視野角が狭くされる。これにより、ガンマ特性の視野角依存性が原因で生じる秘密画像の漏洩が防止される。その一方で、公衆画像の表示時、及び通常表示時には液晶表示パネル３０の視野角が広くされることで、公衆画像及び／又は通常画像の表示の見やすさを維持できるという効果を得ることができる。【００５６】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。例えば、上記実施形態においては、ＲＧＢ信号それぞれについて格別な記載はないが、それぞれの信号成分について、上記実施形態に記載されていることを行うことによって、カラー画像においても、もちろん本発明の効果を得ることができる。【００５７】
また、入力画像（秘密画像、反転画像、公衆画像）は必ずしも複数色の画像信号からなるカラー画像である必要はなく、単色画像であっても良い。すなわち、上記各実施形態において示した構成が必ずしも各色並列に設けられている必要はない。【００５８】
また、秘密画像を知覚するためにシャッター眼鏡１０４を使用する構成で説明したが、同期信号に同期して光を遮るシャッター機構は、シャッター眼鏡１０４に限定されない。液晶表示パネル３０と眼の間にシャッターを設ける構成であればどのようなものでも問題はない。【００５９】
さらに、上述実施例では、液晶表示装置について説明されているが、本発明は、プラズマディスプレイやその他の表示装置にも適用可能である。プラズマディスプレイやその他の表示装置にも、秘密画像は特定の人のみ閲覧可能として、その他の人には秘密画像を隠蔽する要求がある。本発明によれば、特定の人が閲覧する方向以外への秘密画像の表示はなるべく行わないようにすることができるので、本発明をプラズマディスプレイやその他の表示装置に適用することにより、より堅牢な秘密画像の保持が実現できる。このように本発明は様々な変形が可能である。【００６０】
この出願は、２００６年１２月２６日に出願された、日本出願特願２００６−３５０２４５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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