(57)【要約】【課題】立体的な画像を表示可能な表示装置において、例えば観察者の目に負担をかけることなく、信号処理に要する負荷を低減する。【解決手段】表示装置（１）は、観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、観察者の側に向いた前面及び観察者の反対側に向いた後面の両者において同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段（１１）と、観察者の側から見て第１表示手段の後方に配置され、第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段（２１）とを備える。【選択図】図１
2004240092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、
前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、
前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記反射手段はミラーを含んでな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】
前記第１表示手段と前記反射手段との間に、光を遮断する状態と光を透過する状態とを相互に切替可能なシャッタを更に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記反射手段を前記視線に沿った方向に前記第１表示手段に対して相対的に移動可能な移動手段を更に備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１表示手段はエレクトロルミネッセンス表示デバイスであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記反射手段に代えて、前記同一画像を表示可能な第２表示手段を備えていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第２表示手段は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）を含んでな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】
前記第２表示手段は、液晶表示デバイス、プラズマ表示デバイス及びエレクトロルミネッセンス表示デバイスのうちのいずれか一つを含んでな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】
前記同一画像は、該同一画像の少なくとも一部分に係る輝度を他の部分と比較して、変化させた状態で表示されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記同一画像は、該同一画像の少なくとも一部分に係る色彩を他の部分と比較して変化させた状態で表示されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記同一画像は、該画像の少なくとも一部分に係る大きさを他の部分と比較して変化させた状態で表示されることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記観察者の側から見て前記第１手段の前方に、相前後して配置された光透過性を有する複数の表示手段を更に備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示手段は、エレクトロルミネッセンス表示手段及び液晶表示デバイスのうちいずれか一つからなることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、
前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、
前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段と、
前記反射手段の反射面が前記後面に密着するまで前記反射手段を前記第１表示手段に対して移動可能な移動手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記移動手段は、前記反射手段を前記第１表示手段に対して接近する方向及び離間する方向に移動可能であり且つ前記反射面及び前記後面間の距離が所定範囲内にある所望値となるように前記反射手段を前記第１表示手段に対して固定可能であることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の表示手段が観察者の視線方向に相前後して配置された表示装置であって、夫々の表示手段に表示する画像を制御して立体視することを可能とする表示装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体感のある画像を表示することが可能な装置として種々の形態の表示装置が提案され、或いは実用化がなされている。例えば、電気的に書き換え可能であり、立体感のある画像を表示することが可能な表示装置として、液晶シャッタ眼鏡方式等が良く知られている。この液晶シャッタ眼鏡方式はカメラで物体を異なる方向から撮影し、得られた視差情報を含む画像データを合成して１つの画像信号に合成し、表示装置に入力し表示する。観察者は液晶シャッタ眼鏡をかけ、例えば奇数フィールド時に右目用の液晶シャッタを透過状態とし左目用の液晶シャッタを光遮断状態とする。一方、偶フィールド時に左目用の液晶シャッタが透過状態とし右目用の液晶シャッタを光遮断状態とする。このとき、奇数フィールドに右目用の画像を、偶フィールドに左目用の画像を同期して表示することで、観察者は、右目用、左目用の視差を含む画像を夫々の目で見ることにより立体感のある画像を視覚するものである。
【０００３】
又、観察者の視線上に相前後して複数の表示装置を配置し、それらに表示される画像を重ねて見ることによって、奥行き方向には離散的であるが、立体感のあるとして視覚される表示装置がある。又、その離散的な状態を改善するために、表示装置の夫々に表示される画像の輝度に変化を付けることによって、離散的な位置の中間位置に物体があるかの様に視覚され、より立体感のある画像を表示することが可能となるように改良された表示装置がある。例えば、複数のハーフミラーを用いて複数の表示装置からの物体像を重ねて表示することで、半透明な物体や後ろの物体が透けて見えるような表示を可能ならしめる、輝度変調型の表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１５８１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば液晶シャッタ眼鏡方式に係る表示装置は、人間の右目と左目との視差を利用して立体感のある画像を表示するため、観察者の目に負担がかかり、疲れやすいという問題点を有している。又、例えば輝度変調型の表示装置は、観察者の視線上に相前後して表示される複数の物体像の夫々を、所望の輝度にて表示しなければ立体感のある画像を表示することは困難或いは不可能である。このため、所望の輝度にて複数の物体像の夫々を表示するための信号処理或いは所望の輝度計算処理に要する負荷が大きくなるという技術的な問題点を有している。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、例えば観察者の目に負担をかけることなく、且つ表示装置の行う信号処理に要する負荷を低減可能な表示装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の表示装置は、観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段とを備える。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１３に記載の表示装置は、観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段と、前記反射手段の反射面が前記後面に密着するまで前記反射手段を前記第１表示手段に対して移動可能な移動手段とを備える。
【０００９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
【００１１】
本発明の表示装置に係る第１実施形態は、観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段とを備える。
【００１２】
本発明の表示装置に係る第１実施形態によれば、第１表示手段に所定の画像の実体情報を含む画像信号を供給することで、前面及び後面のいずれの面においても視覚可能な画像を表示することが可能となる。このため、前面側にいる観察者にも、該画像は視覚可能であると共に、後面側にいる観察者にも該画像と同一の画像は視覚可能となる。ここに、本実施形態に係る「同一の画像」とは、前面側から見た画像とこれを後面側から即ち裏側から見た画像とのように、光の出射方向まで考慮すれば左右或いは上下に反転した画像を含む広い意味である。即ち、画面上で同一である画像であれば、見る方向によっては反転した画像であっても、ここにいう同一として扱う趣旨である。
【００１３】
また、後面に表示される画像は、第１表示手段の後方に配置されている反射手段により反射され、光透過性を有する第１表示手段を介して、例えば前面側にて視覚可能となる。尚、反射手段は、反射する画像と、前面により表示される画像とが、例えば観察者の視線上で重ねて表示可能となるように配置されていることが好ましい。
【００１４】
従って、例えば、前面側より第１表示手段を観察している観察者は、前面に表示されている画像と、反射手段により反射された画像とを視線上において重ねて視覚することとなる。この反射された画像は、後面に表示されている画像の反射像面である。即ち、前面に表示されている画像と同一の画像となる。
【００１５】
ここで、観察者は、二つの同一画像を所定距離だけ隔てて、視線上において重ねて視覚している。この場合、二つの同一画像の夫々と観察者との距離は異なる。このため、観察者は、前面に表示されている画像（即ち、観察者に近い側に表示されている画像）と、反射手段により反射される画像（即ち、観察者から遠い側に表示されている画像）との夫々の距離の相違により、立体感を感じる。
【００１６】
即ち、同一の画像を重ねて視覚することで、立体感のある画像を視覚することが可能である。この立体的な画像は、例えば液晶シャッタ眼鏡方式のように人間の視差を利用することなく視覚可能であるため、観察者の目に負担をかけないという大きな利点を有している。
【００１７】
加えて、一つの画像があれば、本実施形態に係る表示装置により表示することで、観察者は比較的容易に、係る画像を立体的に視覚することが可能となる。
【００１８】
又、一つの表示手段に画像の表示に係る画像信号を供給するのみで立体感のある画像を表示可能となり、立体感のある画像の表示に係る信号処理の負荷を低減することが可能である。更に、後述の如く複数の表示手段を備えた構成であっても、輝度変調型の立体表示方式のように、表示手段ごとに異なる輝度の状態で画像を表示する必要はない。即ち、信号処理の負荷を低減可能であるという大きな利点を有している。
【００１９】
更に、表示装置自体の構成においても、一つの表示手段及び例えばミラーを含んでなる反射手段のみで構成可能である。従って、表示装置の構成を簡略化することも可能である。
【００２０】
以上の結果、本実施形態に係る表示装置によれば、立体表示可能な表示装置に係る信号処理負荷を低減可能であると共に、その構成を簡略化することが可能である。加えて、視線上において同一画像を重ねて視覚するのみでよいため、観察者の目に負担をかけることなく立体感のある画像を表示することが可能である。即ち、従来型の立体表示方式（即ち、例えば液晶シャッタ眼鏡方式或いは輝度変調型の表示方式）において見られる問題点を解消する優れた表示装置を実現することが可能である。
【００２１】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の一の態様では、前記反射手段はミラーを含んでなる。
【００２２】
この態様によれば、ミラーを用いて、比較的容易に第１表示手段の後面から発生された光を反射可能となる。即ち、ミラーを用いることで、比較的容易に第１表示手段の後面に表示される画像を反射することが可能となる。
【００２３】
この場合、ミラーによる反射によって、観察者が視覚する画像は反転するため、後面には、前面に表示される画像が反転した状態で表示されていることが好ましい。これにより、観察者は、第１表示手段の前面により視覚する画像と、ミラーによって反射された後面の画像を視覚する。即ち、二つの同一画像を比較的容易に、視線上において重ねて視覚可能となる。
【００２４】
これにより、本実施形態に係る表示装置の構成を、シンプルに或いは簡略化することが可能となるという大きな利点を有する。係る簡略化された表示装置によっても、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。
【００２５】
尚、反射手段はミラーに限られず、後面に表示される画像を前面側へ反射することが可能なものであればよい。
【００２６】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記第１表示手段と前記反射手段との間に、光を遮断する状態と光を透過する状態とを相互に切替可能なシャッタを更に備えている。
【００２７】
この態様によれば、シャッタにより光を遮断する状態に切り替えることで、反射手段からの反射光を遮断することが可能となる。即ち、立体表示のみならず平面的な或いは二次元の画像を表示することも可能であるという利点を有することとなる。或いは、光を透過する状態に切り替えることで、立体的な或いは三次元の画像を表示可能な状態へも移行可能である。このようなシャッタとしては、例えば電圧印加により透明から不透明になるもの、電圧印加により不透明から透明になるものなど、電磁気的、機械的、化学的等に光の透過・遮断の切替可能な公知の各種シャッタを採用することが可能である。
【００２８】
従って、表示装置の使用態様により、立体感のある画像を視覚可能な状態と、平面的な画像を視覚可能な状態とを適宜切り替えることが可能となる。
【００２９】
例えば、風景画或いは写真等を表示する場合には、シャッタを透過状態に切り替えることで、立体感のある画像を視覚可能な状態に移行することが可能である。或いは、単に文字のみを表示する場合には、シャッタを遮断状態に切り替えることで、平面的な画像を視覚可能な状態に移行することが可能である。
【００３０】
これらの切り替えは、例えばリモコン等を含む外部入力手段により、観察者の指示によって行われてもよいし、マイコン等を含む制御手段を備えていれば、例えば第１表示手段に表示する画像の種類に応じてシャッタの状態を変化させるように、制御手段に自動的に制御させてもよい。
【００３１】
又、光を遮断又は透過する状態の何れかの状態でなくとも、一部の光を遮断し、一部の光を透過するようにしてもよい。即ち、光の強さ（即ち、例えば輝度の状態）を弱めて透過するようにしてもよい。
【００３２】
本発明の表示装置に係る実第１施形態の他の態様では、前記反射手段を前記視線に沿った方向に前記第１表示手段に対して相対的に移動可能な移動手段を更に備えている。
【００３３】
この態様によれば、反射手段と第１表示手段との間の間隔を適宜変更することが可能となる。即ち、観察者と反射手段により反射される画像との距離を適宜変更することが可能である。このため、視線上において重なる二つの同一の画像の重なりの程度を適宜調整することで、観察者の認識する画像の立体感を調整することが可能となる。
【００３４】
このような移動手段は、例えばモータ又は電磁式アクチュエータ等の電気的な駆動源の動作により反射手段を移動可能に構成されていてもよい。また、例えば油圧装置等の機械的な駆動源の動作により反射手段を移動可能に構成されていてもよい。或いは、反射手段を所定の方向にスライドさせる動作に伴う外力を利用することにより、手動で所望の位置へ移動可能に構成されていてもよい。また、移動後には、例えばストッパ等により反射手段を所望の位置に固定するように構成してもよい。
【００３５】
従って、例えば、前面に表示される画像と、反射手段により反射された画像とが観察者の視線上において適切に重ねて表示可能なように、移動手段が反射手段を所望の位置（即ち、例えば、反射面及び後面間の距離が所定範囲内にある所望値となる位置）に移動させれば、観察者はより適切に立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００３６】
尚、例えば観察者の位置を検出可能な赤外線センサ等を含む位置検出手段を備えていてもよい。これにより、検出された位置に基づいて、例えばマイコン等の動作により、自動的に反射手段を所望の位置へ移動させることが可能となる。
【００３７】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記第１表示手段はエレクトロルミネッセンス表示デバイスである。
【００３８】
この態様によれば、例えばトランスペアレント方式のエレクトロルミネッセンス表示デバイス（以下、適宜“エレクトロルミネッセンス”を“ＥＬ”と称する）を用いて、前面及び後面の両者において同一画像を構成する光を発生可能な光透過性を有する第１表示手段を実現可能である。
【００３９】
係るＥＬ表示デバイスは、例えば基板上に形成された自発光性を有するＥＬ発光層から、例えば基板の側及び基板とは反対の側の双方に光が発せられる。且つ透明電極等を形成することで、光透過性も有することとなる。
【００４０】
従って、ＥＬ表示デバイスを用いて、比較的容易に本実施形態に係る表示装置を実現可能となる。
【００４１】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記反射手段に代えて、前記同一画像を表示可能な第２表示手段を備えている。
【００４２】
この態様によれば、第１表示手段と、第２表示手段との双方に同一の画像を表示することで、反射手段により第１表示手段の後面に表示される画像を反射した態様と同様の効果を得ることが可能である。
【００４３】
更に、二つの表示手段の夫々に同一の画像を表示するため、反射手段を用いる場合と同様、信号処理の負荷を低減可能である。即ち、一つの画像の実態情報を含む画像信号を、第１及び第２表示手段に供給するのみで、二つの表示手段に同一画像を表示可能である。従って、例えば輝度変調型の表示装置と比較して、信号処理に要する負荷を低減可能という大きな利点を有することとなる。
【００４４】
加えて、第１表示手段及び第２表示手段の夫々に表示される画像を拡大或いは縮小可能に構成してもよい。このように構成することで、二つの表示手段の夫々に表示される同一の画像（即ち、この場合、観察者の側から見て同一と視覚される画像）を、観察者の視線上においてより適切に重ねて表示可能となる。係る画像の拡大或いは縮小は、例えばリモコン等を含む外部入力手段により、観察者の指示によって行われてもよいし、マイコン等を含む制御手段を備えていれば、例えば第１表示手段に表示する画像の種類に応じて自動的に行ってもよい。或いは、観察者の位置を検出可能な位置検出手段を備えていれば、検出された位置から、マイコン等を含む制御手段が、最適な画像の大きさを算出して自動的に行ってもよい。
【００４５】
尚、第２表示手段は光透過性を有する必要はなく、第１表示手段と同一の画像を表示することが可能な表示デバイスであればよい。
【００４６】
上述の如く第２表示手段を備える表示装置の態様では、前記第２表示手段は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）を含んで構成してもよい。
【００４７】
このように構成すれば、ＣＲＴを用いて比較的容易に本実施形態に係る表示装置を実現可能となる。
【００４８】
上述の如く第２表示手段を備える表示装置の態様では、前記第２表示手段は、液晶表示デバイス、プラズマ表示デバイス及びエレクトロルミネッセンス表示デバイスのうちのいずれか一つを含んでなるように構成してもよい。
【００４９】
このように構成すれば、液晶表示デバイス、プラズマ表示デバイス或いはＥＬ表示デバイス等のフラットパネル状の表示デバイスを用いることで、比較的容易に本実施形態に係る表示装置を実現可能であると共に、表示装置の小型化をはかることが可能である。
【００５０】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記同一画像は、該同一画像の少なくとも一部分に係る輝度を他の部分と比較して変化させた状態で表示される。
【００５１】
この態様によれば、同一画像のうち少なくとも一部分を、輝度が高い状態で表示すれば、該輝度が高い状態で表示された画像の一部分は、輝度が高い状態で表示されていない画像の他の部分と比較して、より手前側（即ち、より近づいた状態）にあるように視覚させることが可能となる。
【００５２】
或いは、同一画像のうち少なくとも一部分を、輝度が低い状態で表示すれば、該輝度が低い状態で表示された画像の一部分は、輝度が低い状態で表示されていない画像の他の部分と比較して、より奥側（即ち、より遠ざかった状態）にあるように視覚させることが可能となる。
【００５３】
従って、画像の一部分に係る輝度の状態を変化させることで、より立体感のある画像を表示可能となる。
【００５４】
更に、輝度変調型の立体表示方式のように、複数の表示手段の夫々に表示される画像毎に異なる輝度の状態にて表示させる必要はない。このため、信号処理に係る負荷も低減可能という大きな利点を有する。
【００５５】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記同一画像は、該同一画像の少なくとも一部分に係る色彩を他の部分と比較して変化させた状態で表示される。
【００５６】
一般的に、明るい色により表示される画像は、暗い色により表示される画像よりも、より迫って（即ち、より手前側或いは近づいて）視覚されることが知られている。
【００５７】
従って、この態様によれば、同一画像のうち少なくとも一部分を、例えば緑や黄色或いはオレンジ色等の目立つ色或いはこれらの色に近い色などの所定の色彩を用いて表示可能である。このため、観察者に、その一部分が、色彩を変化させていない他の部分と比較して、より手前側にあるかのように視覚させることが可能である。
【００５８】
或いは、同一画像のうち少なくとも一部分を、例えば青或いは茶色等の目立たない色或いはこれらの色に近い色などの所定の色彩を用いて表示可能である。このため、観察者に、その一部分が、色彩を変化させていない他の部分と比較して、より奥側にあるかのように視覚させることが可能である。
【００５９】
このため、同一画像を重ねて表示する立体表示方式であっても、画像の一部分に係る色彩の状態を変化させることで、より立体感のある画像を表示可能となる。加えて、輝度を変化させる態様と同様に、色彩変化に要する信号処理に係る負荷も低減可能という大きな利点を有する。
【００６０】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記同一画像は、該同一画像の少なくとも一部分に係る大きさを他の部分と比較して変化させた状態で表示される。
【００６１】
この態様によれば、同一画像のうち少なくとも一部分を拡大した状態で表示可能である。このため、該拡大された状態で表示されている画像の一部分が、拡大された状態で表示されていない画像の他の部分と比較して、より手前側（即ち、より近づいた状態）にあるかのように視覚させることが可能となる。
【００６２】
或いは、同一画像のうち少なくとも一部分を縮小した状態で表示可能である。このため、該縮小した状態で表示されている画像の一部分が、縮小された状態で表示されていない画像の他の部分と比較して、より奥側（即ち、より遠ざかった状態）にあるかのように視覚させることが可能となる。
【００６３】
従って、同一画像を重ねて表示する立体表示方式であっても、画像の一部分に係る大きさを変化させることで、より立体感のある画像を表示可能となる。
【００６４】
本発明の表示装置に係る第１実施形態の他の態様では、前記観察者の側から見て前記第１手段の前方に、相前後して配置された光透過性を有する複数の表示手段を更に備える。
【００６５】
この態様によれば、上述の如く第１表示手段と反射手段との組み合わせ、或いは第１表示手段と第２表示手段との組み合わせに限らず、複数の表示手段を用いても、該複数の表示手段に同一画像を表示すれば、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。
【００６６】
上述の如く複数の表示手段を備えた表示装置の態様では、前記表示手段は、エレクトロルミネッセンス表示デバイス或いは液晶表示デバイスのうちいずれを用いてもよい。
【００６７】
これにより、ＥＬ表示デバイス或いは液晶表示デバイスを用いて比較的容易に本実施形態に係る表示装置の状態を実現することが可能となる。
【００６８】
本発明の表示装置に係る第２実施形態は、観察者の視線上で同一画像を、所定の距離を隔てて複数重ねて表示することで立体表示を行う表示装置であって、前記観察者の側に向いた前面及び前記観察者の反対側に向いた後面の両者において前記同一画像を構成する光を発生可能であると共に光透過性を有する第１表示手段と、前記観察者の側から見て前記第１表示手段の後方に配置され、前記第１表示手段の後面から発生された光を反射する反射手段と、前記反射手段の反射面が前記後面に密着するまで前記反射手段を前記第１表示手段に対して移動可能な移動手段とを備える。
【００６９】
本発明の表示装置に係る第２実施形態によれば、その動作時には、第１実施形態と同様に、第１表示手段に所定の画像の実体情報を含む画像信号を供給することで、前面及び後面のいずれの面においても視覚可能な画像を表示することが可能となる。そして、観察者は、前面に表示されている画像と、例えばミラー等を含んでなる反射手段により反射された画像とを視線上において重ねて視覚することで、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００７０】
ここで、第２実施形態では特に、例えばモータ等を含んでなる移動手段により、反射手段を移動可能である。このため、反射手段と観察者との位置関係を適宜変更することが可能となる。そして、移動手段の動作により、例えば、反射手段が第１表示手段の後面に密着するまで移動した場合には、その後面側へ発せられる光は、反射手段により発光と殆ど同時に反射される。即ち、第１表示手段から発せられる光は、その殆ど全てが前面側（即ち、観察者の側）へ伝搬することとなる。即ち、前面側へ発せられる光と、後面側へ発せられる光との集合により、一枚の画像を前面側に向かって表示することとなる。
【００７１】
このため、例えば、前面側より第１表示手段を観察している観察者は、前面に表示されている画像を視覚することで、平面的な画像を視覚することが可能である。加えて、後面により発せられた光も観察者は、第１表示手段の前面側へ伝搬するため、第１表示手段に表示される画像の光量を変化させることなく、適切な画像を観察者に視覚させることが可能となる。
【００７２】
従って、移動手段が反射手段を移動させることで、立体感のある画像を視覚可能な状態と、平面的な画像を適切に視覚可能な状態と適宜切り替えることが可能となる。
【００７３】
尚、移動手段の動作を制御可能な、例えばマイコン等を含んでなる制御手段を備えた構成であってもよい。この構成であれば、例えば表示する画像の内容に応じて自動的に反射手段を移動可能となる。或いは、例えばリモコン等を含んでなる外部入力手段を備えていれば、例えば観察者の指示に基づいて移動手段を動作させてもよい。
【００７４】
以上の結果、本実施形態に係る表示装置によれば、立体表示可能な表示装置に係る信号処理負荷を低減可能であると共に、その構成を簡略化することが可能である。加えて、視線上において同一画像を重ねて視覚するのみでよいため、観察者の目に負担をかけることなく立体感のある画像を表示することが可能である。加えて、立体表示に適した表示装置の状態と、平面表示に適した表示装置の状態を比較的容易に適宜切替可能となる。
【００７５】
尚、移動手段は、例えばモータ又は電磁式アクチュエータ等の電気的な駆動源の動作により反射手段を移動可能に構成されていてもよい。また、例えば油圧装置等の機械的な駆動源の動作により反射手段を移動可能に構成されていてもよい。或いは、反射手段を所定の方向にスライドさせる動作に伴う外力を利用することにより、手動で所望の位置へ移動可能に構成されていてもよい。
【００７６】
尚、上述した第１実施形態に係る表示装置の各種態様に対応して、第２実施形態に係る表示装置も各種態様を取ることが可能である。
【００７７】
本発明の表示装置に係る第２実施形態の一の態様では、前記移動手段は、前記反射手段を前記第１表示手段に対して接近する方向及び離間する方向に移動可能であり且つ前記反射面及び前記後面間の距離が所定範囲内にある所望値となるように前記反射手段を前記第１表示手段に対して固定可能である。
【００７８】
この態様によれば、反射手段と第１表示手段との間の間隔を適宜変更することが可能となる。即ち、観察者と反射手段により反射される画像との距離を適宜変更することが可能である。このため、視線上において重なる二つの同一の画像の重なりの程度を適宜調整することで、観察者の認識する画像の立体感を調整することが可能となる。加えて、例えばストッパ等により反射手段を所望の位置に固定することが可能となる。
【００７９】
従って、例えば、前面に表示される画像と、反射手段により反射された画像とが観察者の視線上において適切に重ねて表示可能なように、移動手段が反射手段を所望の位置（即ち、例えば、反射面及び後面間の距離が所定範囲内にある所望値となる位置）に移動させれば、観察者はより適切に立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００８０】
或いは、反射手段の反射面と後面とが密着した状態で反射手段を固定すれば、上述の如く平面的な画像を適切に表示可能な表示装置を実現することも可能である。
【００８１】
尚、例えば観察者の位置を検出可能な赤外線センサ等を含む位置検出手段を備えていてもよい。これにより、検出された位置に基づいて、例えばマイコン等の動作により、自動的に反射手段を所望の位置へ移動させることが可能となる。
【００８２】
以上説明したように本発明の表示装置に係る第１実施形態によれば、複数の表示手段及び反射手段を備えている。又、本発明の表示装置に係る第２実施形態によれば、複数の表示手段、反射手段及び移動手段を備えている。このため、立体表示可能な表示装置の構成を簡略化し、信号処理の負荷を低減可能である。加えて、視線上において同一画像を重ねて視覚するのみでよいため、観察者の目に負担をかけることなく立体感のある画像を表示することが可能である。即ち、従来型の立体表示方式（即ち、例えば液晶シャッタ眼鏡方式或いは輝度変調型の表示方式）において見られる問題点を解消する優れた表示装置を実現することが可能である。又、本発明の第１及び第２実施形態によれば、動画或いは静止画にかかわらず、同様の効果、即ち、観察者は、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００８３】
本発明のこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
【００８４】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の表示装置に係る実施例を説明する。
【００８５】
（表示装置の基本構成）
図１を参照して、本発明の表示装置に係る実施例の基本構成について説明する。ここに、図１は、本発明の表示装置に係る実施例の基本構成を示すブロック図である。
【００８６】
図１に示すように表示装置１は、表示面１１と、表示面１１の後方に配置されたミラー２１と、表示面１１に表示する画像を発生する画像発生部１４と、画像発生部１４からの画像信号を表示面１１に表示する表示駆動部１５と、表示装置１の全体制御を行う制御部１７とを備えて構成されている。
【００８７】
表示面１１は、表示装置１の画像表示部を形成する。表示面１１は、観察者の側を向いた前面及び観察者と反対の側を向いた後面の双方から光を発生可能に構成されている。表示面１１には、例えばＥＬ表示デバイスが用いられる。特に、光取り出し方式が、トランスペアレント（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ）方式であるＥＬ表示デバイスが用いられることが好ましい。
【００８８】
この表示面１１に画像を表示することで、前面及び後面に、同一の画像を表示可能となる。即ち、表示面１１の前面を見ても画像を視覚することが可能であり、後面を見ても、前面に表示されている画像が反転した画像を視覚することが可能である。尚、ここで「同一の画像」と称しているのは、前面側から見た画像とこれを後面側から即ち裏側から見た画像とのように、光の出射方向まで考慮すれば左右或いは上下に反転した画像を含む広い意味である。即ち、画面上で同一である画像であれば、見る方向によっては反転した画像であっても、ここにいう同一として扱う趣旨である。
【００８９】
又、表示面１１は、後述するミラー２１により反射される光を透過可能なように、光透過性を有している。
【００９０】
画像発生部１４は、表示面１１に表示される画像を発生し、記憶している。又、外部から入力される画像、例えばパソコン等で作成された画像を所定の記録エリアに記録しておき、必要に応じて読み出すようにしてもよい。単位としての画像は夫々個別に管理されていて、独立して表示のための処理が可能である。例えば表示の位置、大きさ、明るさ、色相、表示形態、画像変形等についても個別に制御可能である。
【００９１】
表示駆動部１５は、表示面１１を表示駆動するためのものであり、画像発生部１４で形成された表示面１１用の画像信号に基づいて表示駆動する。制御部１７の制御に基づいて、表示のタイミングや点滅等の装飾的で効果的な駆動を行う機能を持たせても良い。
【００９２】
制御部１７は、表示装置１の全体的な制御を行う。画像の表示に関しては、表示面１１の表示形態、例えば輝度や大きさ等を設定し、画像発生部１４に対して表示させる画像信号を発生させる。又、表示駆動部１５の動作を制御する。
【００９３】
本実施例に係る表示装置１では特に、ミラー２１は、表示面１１の後方に配置されており、表示面１１の後面から発せられる光を反射可能である。即ち、後面に表示される画像を映し出し、該映し出された画像は、表示装置１の前方に存在する観察者が視覚可能である。
【００９４】
（表示装置の動作原理）
続いて、図２から図８を参照して、本実施例に係る表示装置１の動作原理について説明する。ここに、図２は、本実施例に係る表示装置１と観察者の関係を概略的に示す模式図であり、図３は、本実施例に係る表示装置１において観察者が実際に認識する像面の様子を示す模式図であり、図４は、観察者が実際に視覚する画像を模式的に示す斜視図であり、図５は、シャッタ２２を備えた表示装置１を概念的に示す模式図であり、図６は、本実施例に係る表示装置１において、ミラー２１と表示面１１が密着した状態を示す模式図であり、図７は、ミラー２１に代えて表示面１２を配置した具体例を概念的に示す模式図であり、図８は、画像の一部の大きさを変化させる具体例を概念的に示す模式図である。
【００９５】
図２に示すように観察者は、表示面１１を視覚しており、表示面１１の後方にはミラー２１が配置されている。表示面１１の前面から発せられる光はそのまま観察者に視覚される。即ち、前面から発せられる光の集合により、観察者は前面に表示される画像を視覚することとなる。
【００９６】
一方、表示面１１の後面から発せられる光は、ミラー２１に向かって進み、ミラー２１の表面において反射することとなる。反射した光は再び表示面１１に向かって伝搬する。更に、表示面１１は、光透過性を有しているため、ミラー２１により反射された光は、表示面１１を透過して観察者に視覚されることとなる。即ち、反射された光の集合により、観察者は表示面１１の後面に表示される画像を視覚することとなる。
【００９７】
ここで、後面に表示される画像は、後面側から観察すると、前面に表示される画像と比較して反転した状態となっている。そして、後面に表示される画像は、ミラー２１によって反射されるため、ミラー２１により映し出される画像は、前面側から観察すると反転していない状態となっている。即ち、観察者が視覚するミラー２１により反射される画像は、前面に表示されている画像とその向きも同一の状態にある画像を視覚することとなる。
【００９８】
これにより、観察者は、表示面１１の前面及び後面の夫々に表示される画像を視線上において重ねて視覚することが可能となる。即ち、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能となる（図４参照）。
【００９９】
この場合、観察者は、図３に示すように、表示面１１の後面に表示される画像を像面１１ａとして認識する。即ち、表示面１１の後面から発せられた光は、表示面１１からミラー２１までの距離Ｌを進んだ後にミラー２１にて反射される。そして、ミラー２１から表示面１１までの距離Ｌを進んだ後に表示面１１を透過する。そして、表示面１１の前面から発せられる光と共に観察者に視覚されることとなる。即ち、表示面１１の後面から発せられた光は、表示面１１の前面から発せられた光と比較して、距離２Ｌだけ長い光路を進んで観察者に視覚されることとなる。従って、観察者が認識することとなる表示面１１の後面から発せられる光の像面は、表示面１１よりも距離２Ｌだけ後方に位置することとなる。
【０１００】
尚、この場合、観察者は図４に示すような画像を視覚することとなる。
【０１０１】
図４に示すように、観察者は、表示面１１の前面に表示される画像と、表示面１１の後面に表示される画像（即ち、像面１１ａ）とをその視線上で重ねて視覚している。観察者はそれらの画像を視線上で重ねて視覚することで、立体感のある画像として視覚することが可能となる。即ち、前側に表示されている画像（即ち、表示面１１の前面に表示されている画像）と、後側に表示されている画像（即ち、表示面１１の後面に表示されている画像の像面１１ａ）とが、観察者から夫々異なる距離に配置されている。このため、係る画像までの距離の相違により、立体感のある画像として視覚することが可能となる。
【０１０２】
特に、風景画或いは写真等の画像を重ねることで、より顕著な立体感のある画像として視覚可能である。或いは、文字等を示す画像を重ねても、相応の立体感のある画像を視覚することは可能である。
【０１０３】
尚、この場合、一枚の平面画像があれば、それを本実施例に係る表示装置により表示すれば、立体感のある画像として表示可能である。即ち、予め立体表示用の画像を用意しなくとも、比較的容易に或いは手軽に立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【０１０４】
又、図５に示すように、表示面１１とミラー２１との間にシャッタ２２を備えた構成であってもよい。シャッタ２２は、シャッタを閉じた状態にすることで、表示面１１とミラー２１との間の光を遮断可能である。又、シャッタを開いた状態にすることで、表示面１１が発する光をミラー２１へ或いはミラー２１によって反射された光を表示面１１へ透過可能である。このようなシャッタとしては、例えば電圧印加により透明から不透明になるもの、電圧印加により不透明から透明になるものなど、電磁気的、機械的、化学的等に光の透過・遮断の切替可能な公知の各種シャッタを採用することが可能である。
【０１０５】
このように、光を遮断する状態と光を透過する状態とを適宜切り替えることが可能に構成されている。光を透過する状態では、本実施例に係る表示装置１と同様に、立体感のある画像を表示可能である。一方、光を遮断する状態では、後面が発する光がミラー２１に伝搬しなくなるため、観察者は表示面１１に表示されている画像のみを視覚することとなる。即ち、通常の表示デバイスと同様に、平面的な画像（即ち、手前側へ顕著に迫り出していない或いは奥側へ顕著に後退していない画像）を表示可能である。
【０１０６】
従って、立体感のある画像の表示に適した表示装置と、平面的な画像の表示に適した表示装置とを適宜切替可能な表示装置を実現可能となる。
【０１０７】
尚、遮断状態と透過状態との切り替えは、例えば制御部１７によって、例えば表示面１１に表示される画像の種類或いは内容等に応じて自動的に行われてもよい。或いは、リモコン或いは操作ボタン等の外部入力部を別に備えた表示装置であれば観察者の指示により行ってもよい。又、切り替えは、電気的に行ってもよいし、手動による外力によって行ってもよい。
【０１０８】
シャッタ２２を備えた表示装置の有益な用途の具体例を挙げると、例えば、携帯電話のディスプレイに本実施例に係る表示装置１を採用したとする。この場合、例えば、携帯電話のユーザが、立体用の絵柄或いは図柄、写真等を携帯電話のディスプレイにより視覚する場合には、シャッタ２２の状態を、光を透過する状態に切り替える。これにより、ユーザは写真等を立体的に視覚することが可能となる。
【０１０９】
一方、携帯電話の例えばメールを読んだり或いはアドレス帳を調べたりする場合（即ち、文字を読むことが主たる目的の場合）、或いは平面用の絵柄或いは図柄を視覚する場合には、シャッタ２２の状態を、光を遮断する状態に切り替える。これにより、ユーザは、文字等を平面的な画像として適切に視覚可能となる。
【０１１０】
このように、用途に合わせて適宜シャッタ２２の状態を切り替えることで、所望の状態にある画像（即ち、平面的な画像或いは立体的な画像）を視覚することが可能となる。
【０１１１】
加えて、シャッタ２２は、光を遮断或いは透過する状態の中間に該当する状態に切替可能に構成されていてもよい。即ち、一部の光を遮断し、一部の光を透過することで、光の強さ（即ち、例えば輝度の状態）を弱めて透過可能に構成されていてもよい。
【０１１２】
尚、シャッタ２２による効果（即ち、立体感のある画像の表示に適した表示装置と、平面的な画像の表示に適した表示装置とを適宜切替可能という効果）は、図６に示すように、移動部２３によってミラー２１を移動させても概ね同様の効果を得ることが可能である。
【０１１３】
図６に示すように、移動部２３によって、ミラー２１が表示面１１の後面に密着するようにミラー２１を移動可能である。尚、移動部２３は、ミラー２１を表示面１１に接近する方向及び離間する方向（即ち、観察者の視線に沿って前方及び後方）へ移動可能な、例えば、モータ等の電気的駆動源を含んでなる。更に、該駆動源による駆動力をミラー２１に係る前方或いは後方への移動力に変換する例えばギア或いはベルト等を含んでいる。又、モータ等に代えて、油圧装置或いは電磁式アクチュエータ等により構成されていてもよい。或いは、ミラー２１を移動可能に保持するレール或いはガイド、レール上の所望の位置にこれらを固定するストッパ等から構成されていてもよい。
【０１１４】
これにより、図２における表示面１１とミラー２１との距離Ｌ（或いは、図３における表示面１１と像面１１ａとの間の距離２Ｌ）が０となる。このため、表示面１１から発せられる光は、表示面１１の後面側に発せられる（即ち、伝搬する）ことは殆どない。即ち、表示面１１から発せられた光のうち、後面側に発せられる光は、表示面１１に密着しているミラー２１によって、発光と殆ど同時に反射され、前面側に伝搬することとなる。従って、表示面１１から発せられた光はその全てが前面側（即ち、観察者側）へ伝搬することとなる。これにより、表示面１１は二つの画像を重ねて表示することなく、平面的な画像を表示可能となる。
【０１１５】
加えて、後面側へ発せられる光も利用して画像を表示可能である。このため、例えばシャッタ２２により、光を遮断することで平面表示を可能とする構成と比較して、その画像の光量を変化させることなく、観察者に適切な平面表示に係る画像を視覚させることが可能となる。
【０１１６】
従って、移動部２３を適宜動作させることにより、立体感のある画像を視覚するのに適した表示装置の状態と、平面的な画像を視覚するのに適した表示装置の状態とを適宜切り替えることが可能となる。即ち、シャッタ２２を用いることなく、シャッタ２２を備えた表示装置と同様の効果を得ることが可能となる。
【０１１７】
加えて、ミラー２１が移動可能であれば、表示面１１とミラー２１との間の距離を所望の距離に変更可能である。このため、観察者の視覚する画像の立体感を適宜調整することが可能となる。
【０１１８】
尚、移動部２３の動作（即ち、ミラー２１の移動）は、例えばリモコン或いはタッチパネル等の外部入力部により、観察者の指示に基づいて行ってもよい。或いは、制御部１７による制御に基づいて自動的に行ってもよい。この場合、赤外線センサ、温度センサ、レーダ、イメージセンサ等のリモートセンサを備えていてもよい。これにより、観察者の位置を検出し、該検出した位置に基づいて、ミラー２１を所望の位置（例えば、表示面１１及び像面１１ａの夫々に表示される画像が、観察者の視線上において適切に重ねて表示可能な位置）に自動的に移動可能な構成を採ることが可能となる。
【０１１９】
又、図７に示すように、ミラー２１に代えて、表示面１２を所定距離だけ隔てて配置しても本実施例に係る表示装置と同様の効果を得ることが可能である。
【０１２０】
即ち、表示面１２に表示面１１と同一の画像を表示することで、本発明の表示装置に係る実施例と同様の状態を実現可能である。即ち、観察者は、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【０１２１】
又、二つの表示面のうち何れか一方にのみ画像を表示することで、平面的な画像を表示することも可能である。従って、二つの表示面に同一の画像を表示することで立体感のある画像を表示可能であると共に、二つの表示面のうち何れか一方の表示面、好ましくは表示面１１に画像を表示することで平面的な画像を表示することも可能である。即ち、シャッタ２２を用いることなく、シャッタ２２を備えた表示装置と同様の効果を得ることが可能である。
【０１２２】
尚、表示面１２は、光透過性を有する必要はないため、例えばＣＲＴ、液晶表意デバイス、プラズマ表示デバイス或いはＥＬ表示デバイス等の表示デバイスのいずれも使用可能である。又、表示面１２を備えた表示装置であれば、表示面１１は、後面に光を発する必要はなく、光透過性を有していればよいので、例えば液晶表示デバイスであってもよい。
【０１２３】
尚、この場合、表示面１１及び１２の夫々に表示される画像を拡大或いは縮小可能な構成であってもよい。即ち、例えば表示面１１よりも後方に配置されている表示面１２に表示される画像をより拡大して表示してもよい。これにより、表示面１１及び１２の夫々に表示される同一の画像（即ち、この場合、観察者の側から見て同一の画像）を、観察者の視線上においてより適切に重ねて表示可能となる。
【０１２４】
これらの画像の拡大或いは縮小は、例えばリモコン或いはタッチパネル等の外部入力部により、観察者の指示に基づいて行ってもよい。或いは、例えば制御部１７の動作により自動的に行ってもよい。又、赤外線センサ等により観察者の位置を自動検出可能であれば、検出された位置に基づき、例えば制御部１７が、その位置に存在する観察者の視線上において適切に重ねて表示可能なように、夫々の画像を拡大或いは縮小してもよい。
【０１２５】
更に、図８に示すように、画像の一部の大きさを変化させることが可能な構成を採ってもよい。これにより、より立体感のある画像を表示することが可能となる。
【０１２６】
図８（ａ）に示すように、観察者がある画像を視覚していたとする。この場合、「家」の画像が大きく表示されており、「木」の画像が小さく表示されている。従って、観察者は、「家」が「木」より手前側にあるかのように認識する。
【０１２７】
対して、図８（ｂ）に示す画像では、「家」の画像が小さく表示されており、「木」の画像が大きく表示されている。従って、観察者は、「木」が「家」より手前側にある可能ように認識する。
【０１２８】
このように、画像の奥行に応じて、その大きさを変えることで、観察者により立体感を感じさせることが可能となる。又、この例のように画像全体を拡大又は縮小して表示しなくとも、一つの画像のうち奥側に存在する部分を縮小して、或いは手前側に存在する部分を拡大して表示することで一つの画像をより立体的に表示可能となる。
【０１２９】
又、画像の大きさに限らず、例えば、明るさを変えることでより立体感のある画像を表示することも可能である。即ち、例えば、図８に表示した「木」の画像に対して、光が当たるべき部分は明るく（即ち、輝度が高い状態で）、逆に影になる部分は暗く（即ち、輝度が低い状態で）表示することで、観察者により立体感のある画像を視覚させることが可能となる。
【０１３０】
或いは、画像の大きさや輝度の変化に限らず、画像の色彩を適宜変化させて、画像を表示してもよい。これにより、明るい色彩で表示されている画像の部分は手前側に迫り出して、或いは暗い色彩で表示されている画像の部分は奥側へ後退しているかのように視覚させることが可能となる。或いは、画像のフォーカス感を適宜変化させることによっても同様の効果を得ることが可能である。
【０１３１】
これらにより、立体感を補完し、観察者により立体感のある画像を視覚させることが可能となる。
【０１３２】
本発明は、上述した実施形態或いは実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う表示装置もまた本発明の技術思想に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表示装置に係る実施例に係る表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の表示装置に係る実施例の動作を概念的に示した模式図である。
【図３】本発明の表示装置に係る実施例の動作を概念的に示した他の模式図である。
【図４】本発明の表示装置に係る実施例において、観察者が視覚する画像を示した模式図である。
【図５】本発明の表示装置に係る実施例において、シャッタを更に備えた具体例を示す模式図である。
【図６】本発明の表示装置に係る実施例において、ミラーが表示面に密着している具体例を示す模式図である。
【図７】本発明の表示装置に係る実施例において、ミラーを他の表示面に置き換えた具体例を示す模式図である。
【図８】本発明の表示装置に係る実施例において、画像の一部の大きさを変化させた場合の観察者の視覚する画像の様子を示した模式図である。
【符号の説明】
１・・・表示装置
１１・・・表示面
１１ａ・・・像面
１２・・・表示面
１４・・・画像発生部
１５・・・表示駆動部
１７・・・制御部
２１・・・ミラー
２２・・・シャッタ
２３・・・移動部
【図１】
2004240092.tif 000003
【図２】
2004240092.tif 000004
【図３】
2004240092.tif 000005
【図４】
2004240092.tif 000006
【図５】
2004240092.tif 000007
【図６】
2004240092.tif 000008
【図７】
2004240092.tif 000009
【図８】
2004240092.tif 000010