(57)【要約】  【課題】  広視野角モードと狭視野角モードの表示が可能な表示装置を提供する。  【解決手段】  表示パネルと、前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、  前記表示パネルは複数の画素を有し、前記複数の画素は、第１の方向に隣接する３画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、  前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、  前記制御回路は、広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能であり、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路である。【選択図】  図１０
2006201319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する３画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能であり、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御回路は、１つの前記単位画素群の中においては、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記単位画素群は、前記第２の方向に隣接する３画素以上を１つの単位としてグループ化されており、
前記制御回路は、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第２の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第２の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
レンチキュラーレンズとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する３画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記レンチキュラーレンズは、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在するシリンドリカルレンズ１つにつき、前記第１の方向には１つの前記単位画素群、前記第２の方向には複数の前記単位画素群に対応して前記シリンドリカルレンズがアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能であり、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
前記制御回路は、１つの前記単位画素群の中においては、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する２画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第２の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記制御回路は、前記複数画面表示モードでは、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記制御回路は、前記立体視モードと前記複数画面表示モードの２種類の表示を同時に表示できる映像情報をそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記制御回路は、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して、前記第１の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係を持った映像情報を供給し、前記第２の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係のない映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する４画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報で、かつ、前記第１の方向に連続する２画素以上が同じ映像情報となるような映像情報を、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
レンチキュラーレンズとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する４画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記レンチキュラーレンズは、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在するシリンドリカルレンズ１つにつき、前記第１の方向には１つの前記単位画素群、前記第２の方向には複数の前記単位画素群に対応して前記シリンドリカルレンズがアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報で、かつ、前記第１の方向に連続する２画素以上が同じ映像情報となるような映像情報を、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者の視点によって観察できる画像を異ならせることが可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の中には、観察者の視点によって観察できる画像を異ならせることが可能な表示装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１の図１４に記載の画像表示装置では、第１、第２画素群の画素の視野角が、それぞれθ１、θ２にセットされており、θ１＜θ２にセットされている。そして、第１画素群に表示された画像は狭い範囲でのみ見ることができ、第２画素群に表示された画像は広い範囲で見ることができる。換言すれば、第１画素群に表示された画像は他人に見られにくく、第２画素群に表示された画像は周囲の人が見ることができる。
【０００４】
また、特許文献２の図８に記載の表示装置では、レンチキュラーレンズを利用して、複数の視点でそれぞれ異なる画像を観察できるようにしたものが記載されている。また、連続するａ、ｂ、ｃの点に同じ第１の画像を表示し、連続するｅ、ｆ、ｇの点に同じ第２の画像を表示し、ｃとｅとの間にあるｄの点を非表示とする事でクロストークを抑制することが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３６９０９号公報
【特許文献２】特開平９−１０１７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、第１画素群によって見ることができる範囲と第２画素群によって見ることができる範囲とが重なっている。そのため、広視野角モードにおいて、第１画素群と第２画素群の両方を使って画像を表示させた場合には正面と斜めから見た場合とで著しく輝度が異なるという問題が生じる。逆に、広視野角モードにおいて、第２画素群のみを用いて画像を表示させた場合には、視野角θ２が広いことに起因して輝度が低いという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献２では、視野角制御や、広視野角モードと狭視野角モードとの切替に関しては考慮されていない。
【０００８】
さらに、特許文献１、特許文献２の何れも、複数画面表示モードと立体視モードとの切替え、または共存に関しては考慮されていない。
【０００９】
尚、上記したもの以外のその他の課題は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、マイクロレンズアレイやレンチキュラーレンズなどの光学部材を利用して、観察者の視点によって観察できる画像を異ならせることができる現象を応用する。
【００１１】
本発明の構成は、例えば、以下のようなものとすることができる。
【００１２】
（１）、表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する３画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能であり、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１３】
（２）、（１）において、前記制御回路は、１つの前記単位画素群の中においては、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１４】
（３）、（１）または（２）において、前記単位画素群は、前記第２の方向に隣接する３画素以上を１つの単位としてグループ化されており、
前記制御回路は、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第２の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第２の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１５】
（４）、表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
レンチキュラーレンズとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する３画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記レンチキュラーレンズは、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在するシリンドリカルレンズ１つにつき、前記第１の方向には１つの前記単位画素群、前記第２の方向には複数の前記単位画素群に対応して前記シリンドリカルレンズがアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能であり、前記広視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、前記狭視野角モードでは、前記単位画素群のうち前記第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１６】
（５）、（４）において、前記制御回路は、１つの前記単位画素群の中においては、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１７】
（６）、表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する２画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第２の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１８】
（７）、（６）において、前記制御回路は、前記複数画面表示モードでは、表示を行う画素に対して、前記第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００１９】
（８）、（６）において、前記制御回路は、前記立体視モードと前記複数画面表示モードの２種類の表示を同時に表示できる映像情報をそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００２０】
（９）、（８）において、前記制御回路は、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して、前記第１の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係を持った映像情報を供給し、前記第２の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係のない映像情報を供給するよう制御する回路であることを特徴とする。
【００２１】
（１０）、表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
マイクロレンズアレイとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する４画素以上、かつ、前記第１の方向とは異なる第２の方向に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１つにつき前記単位画素群１つに対応してアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報で、かつ、前記第１の方向に連続する２画素以上が同じ映像情報となるような映像情報を、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【００２２】
（１１）、表示パネルと、
前記表示パネルに画像を表示させる制御回路と、
レンチキュラーレンズとを備えた表示装置であって、
前記表示パネルは複数の画素を有し、
前記複数の画素は、第１の方向に隣接する４画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群にグループ化されており、
前記レンチキュラーレンズは、前記第１の方向とは異なる第２の方向に延在するシリンドリカルレンズ１つにつき、前記第１の方向には１つの前記単位画素群、前記第２の方向には複数の前記単位画素群に対応して前記シリンドリカルレンズがアレイ状に配置されており、
前記制御回路は、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能であり、前記立体視モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給し、前記複数画面表示モードでは、前記第１の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報で、かつ、前記第１の方向に連続する２画素以上が同じ映像情報となるような映像情報を、前記単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御する回路であることを特徴とする表示装置。
【００２３】
尚、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記したもの以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の利点は、良好な広視野角モードと狭視野角モードの２種類の表示が可能な表示装置を提供できることである。
【００２５】
もしくは、同じ構成のパネルを用いつつパネルを回転させる必要なく立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能な表示装置を提供できることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本発明における画素およびレンズの構成の一例を説明する平面図である。図２は、本発明における画素およびレンズの構成の他の例を説明する平面図である。図３は、本発明における単位画素群および画素の構成の一例を説明する平面図である。図４は、本発明における画素の構成の一例を説明する平面図である。図５は、図１のＩ−Ｉ’線における断面図であり、本発明による表示装置の表示原理を説明する図である。
【００２８】
本発明による表示装置は、図１、図５のように、表示パネル１０３と、表示パネル１０３に画像を表示させる制御回路（図示せず）と、マイクロレンズ１００がアレイ状に配置されたマイクロレンズアレイとを備えている。マイクロレンズ１００は、表示パネル１０３の前面側（観察者側）に配置されている。
【００２９】
制御回路としては、例えば、駆動回路、タイミングコントローラ、画像処理回路、メモリ、ＣＰＵなどのうちの少なくとも１つを有したものを用いることができる。
【００３０】
図５では、表示パネル１０３として液晶表示装置を用いた例を示しており、液晶表示パネル１０１と、液晶表示パネル１０１の背面側に配置されたバックライトなどの光源１０２とを有している。但し、表示パネル１０３はこのような構成に限られず、有機ＥＬ表示装置など、他の方式の表示パネルを用いても良い。
【００３１】
表示パネル１０３は、図３のように複数の画素１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４を有している。そして、これらの画素は、横方向に隣接する４画素、縦方向に隣接する４画素で構成される４×４個の画素を１つの単位としてグループ化されており、単位画素群１０を構成している。そして、図１のように、複数の単位画素群１０が縦方向および横方向に二次元的に並んで配置されている。
【００３２】
そして、マイクロレンズアレイは、マイクロレンズ１００の１つにつき単位画素群１０の１つに対応してアレイ状に配置されている。したがって、本実施例においては、１つのマイクロレンズ１００は、縦方向４個×横方向４個の画素１１〜１４、２１〜２４、３１〜３４、４１〜４４に対応することとなる。
【００３３】
尚、単位画素群１０およびマイクロレンズ１００の配置方法は、例えば、図２に示すように１行おきに横方向に半ピッチずらしたデルタ配置としても良い。図示しないが、１列おきに縦方向に半ピッチずらしたデルタ配置や、その他の配置方法に適用してもよい。
【００３４】
図４に示すように、各画素は、赤を表示する副画素ＰＸＲ、緑を表示する副画素ＰＸＧ、青を表示する副画素ＰＸＢの３種類で１つの画素（図４では代表として画素１１を図示した）を構成している。但し、これに限られず、赤・緑・青の組合せの代わりに、シアン・マゼンダ・イエローの組合せであっても良い。また、モノクロ表示でよければ副画素は不要である。あるいは、フィールドシーケンシャル方式を用いれば、副画素を用いなくてもカラー表示が可能である。
【００３５】
次に、図５を用いて表示装置の表示原理を説明する。
【００３６】
視点５１から観察した場合には、マイクロレンズ１００の作用によって、それぞれの単位画素群１０のうち、画素１４のみが見えることになる。そして、単位画素群１０はアレイ状に配置されているので、視点５１からは画素１４のみがアレイ状に配置された集合体が観察されることとなる。したがって、例えば制御回路などにより、それぞれの画素１４に、画素１４の集合体によって画像Ｄを表示させるための映像情報ｄを供給するよう制御してやることによって、視点５１からは、画面表示６１として画像Ｄが観察できる。
【００３７】
同様にして、画素１１、１２、１３に、それぞれ映像情報ａ、ｂ、ｃを供給することで、視点５２、５３、５４からは、それぞれ画素１３、１２、１１のみが見えることになるため、画面表示６２、６３、６４として画像Ｃ、Ｂ、Ａが観察できる。
【００３８】
したがって、本発明の表示装置によれば、横方向に視点を移動するに従い、観察できる画像を異ならせることが可能である。
【００３９】
尚、これまでの説明では横方向についてのみ説明しているが、縦方向についてもほとんど同様の原理であるため、縦方向に視点を移動するに従い、観察できる画像を異ならせることが可能である。
【００４０】
視点数の最大値は、１つの単位画素群１０の中の画素数と等しい。したがって、本実施例の場合は最大で１６の視点から１６種類の異なる画像を観察することが可能である。
【００４１】
図６は、図５で説明した表示の結果を簡略化した説明図である。図７は、図６の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【００４２】
図７のように、単位画素群１０のうち、一番左の列の画素１１、２１、３１、４１には、映像情報ａを、左から２番目の列の画素１２、２２、３２、４２には、映像情報ｂを、左から３番目の列の画素１３、２３、３３、４３には、映像情報ｃを、左から４番目の列の画素１４、２４、３４、４４には、映像情報ｄを、それぞれ供給した。このような駆動は、図示しない制御回路により制御できる。その結果、図６のように、視野範囲７１、７２、７３、７４ではそれぞれ別々の画像Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａが観察できる。尚、画像Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ａが、それぞれ立体視の相関関係を有する画像である場合には、立体視を行うことも可能である。
【００４３】
尚、図７では、単位画素群１０の中で、縦方向に隣接する画素同士には同じ映像情報が供給されているので、縦方向に視点を移動した場合には観察できる画像は変化しない。
【００４４】
次に、視野角制御の方法について説明する。
【００４５】
図８は、本発明における広視野角モードにおける表示を説明する説明図である。図９は、図８の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【００４６】
図９では、単位画素群１０のうち、全ての画素に対して、映像情報ａを供給して表示を行っている。したがって、図８のように、視野範囲７１、７２、７３、７４の全てにおいて画像Ａが観察できる。すなわち、広視野角モードの表示が行われている。尚、１つの単位画素群１０のうち縦方向および／または横方向に隣接する画素同士に同じ映像情報ａを供給してやることにより、縦方向および／または横方向に視点を移動させても同じ画像を観察できるので、視野角が広くなるため望ましい。
【００４７】
図１０は、本発明における狭視野角モードにおける表示を説明する説明図である。図１１は、図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【００４８】
図１０では、単位画素群１０のうち、横方向の両端の画素１１、１４、２１、２４、３１、３４、４１、４４に対しては、映像情報ｘを供給して非表示とし、中央付近の画素１２、１３、２２、２３、３２、３３、４２、４３には映像情報ａを供給している。したがって、図１０のように、視野範囲７２、７３では画像Ａが観察できるが、視野範囲７１、７４では非表示となっている。すなわち、横方向に対しては狭視野角モードの表示が行われている。尚、非表示とするためには、黒表示を行うか、所定の背景色を表示させるようにすればよい。
【００４９】
図１２は、図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法の他の例である。
【００５０】
図１２では、図１１に比べ、縦方向の両端の画素１２、１３、４２、４３も映像情報ｘを供給して非表示としている点が異なる。このように、単位画素群１０の中の周辺部分の画素を非表示とし、中央付近の画素のみで表示を行うことにより、縦方向および横方向の両方に対して狭視野角モードの表示が行われる。
【００５１】
図１３は、図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法のさらに他の例である。
【００５２】
図１３では、横方向に対しては狭視野角モードの表示が行われ、縦方向に対しては視点に応じて複数の画像を観察することが可能な表示が行われている。
【００５３】
尚、これまでの実施例では単位画素群１０が４×４の画素で構成されている場合を例にして説明してきたが、これに限られない。単位画素群１０は、視野角を制御したい方向に対して３画素以上を有するものであれば、狭視野角モードにおいて両端を非表示にすることが可能である。また、５画素以上を有する場合は、両端から１画素ずつを非表示にするものに限られず、両端から少なくとも２画素ずつを非表示にしてもよい。視野角を制御しない方向に対しては１画素以上あればよいが、１画素だけの場合であればマイクロレンズアレイを用いるのではなく、後述するようにレンチキュラーレンズを用いた方が良いので、マイクロレンズ１００を用いる方式の場合は２画素以上であることが望ましい。
【００５４】
すなわち、表示パネル１０３の複数の画素が、第１の方向（例えば横方向）に隣接する３画素以上、かつ、第１の方向とは異なる第２の方向（例えば縦方向）に隣接する２画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群１０にグループ化されている場合、例えば制御回路などにより、広視野角モードでは、単位画素群１０のうち第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、狭視野角モードでは、単位画素群１０のうち第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御して駆動すればよい。
【００５５】
こうすることで、広視野角モードの場合でも正面から見た場合と斜めから見た場合との輝度の差が小さくなる。また、１画素が担当する視野範囲が狭いので、光を効率的に利用でき、明るい表示ができる。
【００５６】
尚、１つの単位画素群１０の中においては、表示を行う画素に対して、第１の方向および／または第２の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御することが、視野角を広げる観点からは望ましい。
【００５７】
また、第２の方向にも３画素以上をグループ化して、第２の方向に対しても視野角制御を行っても良い。
【実施例２】
【００５８】
図１６は、レンチキュラーレンズを説明するための斜視図である。
【００５９】
レンチキュラーレンズ１００’は、一方向に延在するシリンドリカルレンズを、他方向に複数並べてアレイ状にした光学部材である。
【００６０】
実施例２では、実施例１においてマイクロレンズアレイの代わりにレンチキュラーレンズ１００’を用いた。
【００６１】
例えば、シリンドリカルレンズが縦方向に延在する場合は、縦方向に対してはレンズ効果はないが、横方向に対してはレンズ効果を有する。したがって、例えば単位画素群１０としては横方向には画素１１、１２、１３、１４（３画素以上）で構成し、縦方向はグループ化しなくても良い。
【００６２】
視野角制御できるのはレンズ効果を持った方向のみである点を除けば、その他は実施例１とほぼ同様である。
【００６３】
例えば、表示パネル１０３の複数の画素を、第１の方向（例えば横方向）に隣接する３画素以上を１つの単位とする複数の単位画素群１０にグループ化した場合、レンチキュラーレンズ１００’は、第１の方向とは異なる第２の方向（例えば縦方向）に延在するシリンドリカルレンズ１つにつき、第１の方向には１つの単位画素群１０、第２の方向には複数の単位画素群１０に対応してシリンドリカルレンズがアレイ状に配置される。
【００６４】
そして、例えば制御回路などにより、広視野角モードでは、単位画素群１０のうち第１の方向に隣接する全ての画素を用いて表示を行わせ、狭視野角モードでは、単位画素群１０のうち第１の方向の両端の画素を非表示として表示を行わせるよう制御して駆動すればよい。
【００６５】
尚、１つの単位画素群１０の中においては、表示を行う画素に対して、第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御することが、視野角を広げる観点からは望ましい。
【実施例３】
【００６６】
次に、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能な表示装置について説明する。
【００６７】
基本的な構成は、実施例１で説明したマイクロレンズアレイを用いる構成と同じであり、異なる点は、その制御方法あるいは駆動方法である。
【００６８】
図１４および図１５は、本発明における画素の駆動方法の一例である。
【００６９】
図１４では、単位画素群１０のそれぞれの画素１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、４１、４２、４３、４４に対して、それぞれ別々の映像情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐを供給している。これにより、１６の視点から１６の異なる画像を観察できる。
【００７０】
まず、立体視モードの場合を説明する。
【００７１】
それぞれの画像を立体視の相関関係を持つ画像とすれば、立体視が可能となる。例えば、映像情報ａ、ｂ、ｃ、ｄの間に、立体視の相関関係を持たせてやれば、横方向に視点を移動したときに、視点の移動に伴って見えている物体の角度が変わるような画像が観察できるようにすることができるので、ある物体を回り込んで観察しているかのような立体視が可能となる。また、左眼で観察される画像と右眼で観察される画像とが別々になるような視点、例えば一方の眼が視野範囲７２に、他方の眼が視野範囲７３に入っている場合においては、左右の眼の視差の情報を考慮した画像Ｂ、Ｃを表示することで、両眼視差を利用した立体視をすることもできる。
【００７２】
また、例えば、映像情報ａ、ｅ、ｉ、ｍの間に、立体視の相関関係を持たせてやれば、縦方向に視点を移動したときに、視点の移動に伴って見えている物体の角度が変わるような画像が観察できるようにすることができるので、ある物体を回り込んで観察しているかのような立体視が可能となる。
【００７３】
そして、表示装置自体は同じ構成としながら、表示する映像情報を、立体視の相関関係のないものに変えるだけで、複数画面表示モードとすることができる。図１４の場合であれば、視点によって最大で１６種類の異なる画像を表示できる。
【００７４】
尚、複数画面表示モードにおいては、図１５のように、横方向に隣接するもの同士で同じ画像を表示させることが望ましい。左右の眼に別々の画像が観察されるのを防いで画像を見やすくするためである。特に、立体視を前提としている場合は１つの画素が担当する視野範囲を狭く設計するのが通常であるため、左右の眼には別々の画像が観察されやすくなってしまうため、図１５のようにする効果が高い。そして、縦方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない別々の画像が認識できるようにしている。
【００７５】
比較例としては、レンチキュラーレンズを用いて、１つの単位画素群１０を画素１１と画素１２だけで構成する、すなわち、右眼用と左眼用の２つだけの画像を用い、両眼視差を利用した立体視の場合と比べてみる。この比較例の場合、同じパネルの構成で複数画面表示モードにしようとすれば、パネルを９０°回転させ、上下方向に視点を移動したときに別々の画像を表示するように構成する必要が生じる。もともと立体視用に設計されているため、パネルを９０°回転させないと右眼と左眼に別々の画像が見えてしまうからである。
【００７６】
これに対して、本願の構成によれば、マイクロレンズアレイを用いているため、立体視モードの場合と同じパネルの構成のまま、パネルを回転させることなく複数画面表示モードに切替えることが可能となる。
【００７７】
本発明では、１つの単位画素群１０は、横方向に２画素以上、かつ、縦方向に２画素以上を有するものであれば適用できる。
【００７８】
そして、例えば、立体視モードでは、第１の方向（例えば横方向）に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を単位画素群１０のそれぞれの画素に対して供給し、複数画面表示モードでは、第２の方向（例えば縦方向）に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報を単位画素群１０のそれぞれの画素に対して供給するよう制御して駆動してやればよい。
【００７９】
ここで、複数画面表示モードでは、表示を行う画素に対して、第１の方向に隣接するもの同士に同じ映像情報を供給するよう制御することが望ましい。
【００８０】
尚、本発明では、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示を同時に表示することも可能である。
【００８１】
例えば、単位画素群のそれぞれの画素に対して、第１の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係を持った映像情報を供給し、第２の方向に隣接する画素同士には立体視の相関関係のない映像情報を供給すればよい。
【００８２】
図１４を例に説明すれば、映像情報ａ、ｂ、ｃ、ｄの組に対しては互いに立体視の相関関係を持たせる。また、映像情報ｅ、ｆ、ｇ、ｈの組に対しては互いに立体視の相関関係を持たせる。また、映像情報ｉ、ｊ、ｋ、ｌの組に対しては互いに立体視の相関関係を持たせる。また、映像情報ｍ、ｎ、ｏ、ｐの組に対しては互いに立体視の相関関係を持たせる。これに対して、映像情報ａ、ｅ、ｉ、ｍの間には立体視の相関関係を持たせないようにする。こうすれば、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示を同時に表示できる。
【実施例４】
【００８３】
次に、立体視モードと複数画面表示モードの２種類の表示が可能な表示装置の他の例について説明する。
【００８４】
基本的な構成は、実施例１、実施例３で説明したマイクロレンズアレイを用いる構成と同じであり、異なる点は、その制御方法あるいは駆動方法である。
【００８５】
図１７は、本発明における複数画面表示モードの表示の一例を説明する説明図である。図１８は、図１７の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【００８６】
図１８では、単位画素群１０のうち左半分の画素には映像情報ａを、右半分の画素には映像情報ｂを供給している。したがって、図１７のように、視野範囲７１、７２では画像Ｂが観察され、視野範囲７３、７４では画像Ａが観察される。
【００８７】
本発明では、立体視を行うパネルと同じパネル構成を用いて、立体視が可能な視点移動方向と同じ方向に対して複数画面表示を行う場合に、隣り合う２つ以上の視野範囲に対して同じ画像を表示することにより、実質的に視野範囲を拡大することができ、複数画面表示の品質を向上させることが可能となる。
【００８８】
１つの単位画素群１０の中の画素数を多くして視点数を増やした場合や、立体視を前提としている場合は、１つの画素が担当する視野範囲を狭く設計するのが通常であるため、左右の眼には別々の画像が観察されやすくなってしまう。これに対して、本発明のようにすれば、この問題を低減でき、表示品質を向上できる。
【００８９】
本発明では、例えば、立体視モードでは、第１の方向（例えば横方向）に視点を移動したときに立体視が可能な映像情報を単位画素群１０のそれぞれの画素に対して供給し、複数画面表示モードでは、第１の方向に視点を移動したときに立体視の相関関係のない複数の画像を観察できる映像情報で、かつ、第１の方向に連続する２画素以上が同じ映像情報となるような映像情報を、単位画素群のそれぞれの画素に対して供給するよう制御して駆動すればよい。
【００９０】
尚、本発明では、１つの単位画素群１０の中の画素数は、第１の方向に４画素以上あれば良い。複数の画像を表示する際に、１つの画像を表示するために第１の方向には同じ映像情報が供給される２つ以上の画素が割り当てられるからである。
【実施例５】
【００９１】
実施例５では、実施例４においてマイクロレンズアレイの代わりにレンチキュラーレンズ１００’を用いた。
【００９２】
基本的な構成としてはレンチキュラーレンズ１００’を用いた実施例である実施例２の構成と同じである。
【００９３】
１つの単位画素群１０の中の画素数は、実施例４と同様に第１の方向に４画素以上あれば良い。
【００９４】
そして、駆動方法を実施例４と同じようにすればよい。
【実施例６】
【００９５】
次に、複数画面表示モードの応用例を説明する。
【００９６】
複数画面表示モードは、例えば、車載、携帯電話、ＰＣモニタ、ゲーム、アミューズメント用途のディスプレイなどに適用できる。
【００９７】
車載用途では、平面地図とバードビュー、拡大表示と縮小表示、ナビゲーション表示と交通情報表示等といった別画面を視点の変化で即時に切替えて見ることができる。また、運転手と助手席とで別映像を見たり、３Ｄのナビゲーション表示を行うこともできる。
【００９８】
携帯電話用途では、画面サイズが小さいことから、解像度を増やしても細かすぎて見ることが出来ないため、フォントサイズを大きくして使用する。このため一度に見れる情報量は少ないが、複数画面同時表示を使用することで、倍以上の情報を見ることができる。
【００９９】
ＰＣモニタ用途では、２つのモニタを使用し、デュアルディスプレイとして使用するのではなく、１つのモニタでデュアルディスプレイが可能となる。
【０１００】
ゲーム用途では、対戦ゲームは通常一つの画面を2分割して行うため、画面サイズが半分になるが、本発明を用いれば画面サイズはそのままで表示できる。
【０１０１】
アミューズメント用途では、通常の表示画面に加えデータ画面なども同時に見ることができる。
【０１０２】
尚、本発明は、これまでに説明した実施例１から実施例６に限定されず、技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。さらには、実施例１から実施例６は、単体に、あるいは、矛盾しない限り相互に組み合わせて用いることが可能である。例えば、視野角制御と、立体視モードと、複数画面表示モードとを組み合わせても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明における画素およびレンズの構成の一例を説明する平面図である。
【図２】本発明における画素およびレンズの構成の他の例を説明する平面図である。
【図３】本発明における単位画素群および画素の構成の一例を説明する平面図である。
【図４】本発明における画素の構成の一例を説明する平面図である。
【図５】図１のＩ−Ｉ’線における断面図であり、本発明による表示装置の表示原理を説明する図である。
【図６】図５で説明した表示の結果を簡略化した説明図である。
【図７】図６の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【図８】本発明における広視野角モードにおける表示を説明する説明図である。
【図９】図８の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【図１０】本発明における狭視野角モードにおける表示を説明する説明図である。
【図１１】図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【図１２】図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法の他の例である。
【図１３】図１０の表示を行なわせるための画素の駆動方法のさらに他の例である。
【図１４】本発明における画素の駆動方法の一例である。
【図１５】本発明における画素の駆動方法の一例である。
【図１６】レンチキュラーレンズを説明するための斜視図である。
【図１７】本発明における複数画面表示モードの表示の一例を説明する説明図である。
【図１８】図１７の表示を行なわせるための画素の駆動方法の一例である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０・・・単位画素群、１１、１２、１３、１４、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、４１、４２、４３、４４・・・画素、５１、５２、５３、５４・・・視点、６１、６２、６３、６４・・・画面表示、７１、７２、７３、７４・・・視野範囲、１００・・・マイクロレンズ、１００’・・・レンチキュラーレンズ、１０１・・・液晶表示パネル、１０２・・・光源、１０３・・・表示パネル、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｘ・・・映像情報、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・画像、ＰＸＲ、ＰＸＧ、ＰＸＢ・・・副画素。
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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