(57)【要約】    【課題】  視野角範囲とその方向を容易且つ効率よく制御可能な表示方法、表示装置、プログラム及び記憶媒体を提供する。    【解決手段】  表示器１０１と光学素子２０３，２０４との間の光路中に表示器１０１の表示画面上の観察視野角の変化に応じて輝度を制御する輝度上昇手段２０１を設けた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自ら画素単位で発光する複数の画素を含む表示器と、該表示器の観察側に複数の画素に対応して配置した所定の屈折力を有する第１及び第２の光学素子とを有し、前記第１及び第２の光学素子の光軸方向の相対位置を可変することにより、前記表示器の観察視野角と観察視野範囲とを可変し得る表示装置により情報を表示する表示方法において、
前記表示器の表示画面上の観察視野角の変化に応じて輝度を制御する輝度制御工程を設けたことを特徴とする表示方法。
【請求項２】
前記第１、第２の光学素子は、前記複数の画素に各々対応した微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１に記載の表示方法。
【請求項３】
前記第１の光学素子は、正の屈折力の微小レンズの集合体より成り、前記第２の光学素子は、負の屈折力の微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１に記載の表示方法。
【請求項４】
前記第１の光学素子は、負の屈折力の微小レンズの集合体より成り、前記第２の光学素子は、正の屈折力の微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１に記載の表示方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の光学素子は、屈折力の絶対値が等しく且つ符号が逆符号の屈折力を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示方法。
【請求項６】
前記表示器は、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示方法。
【請求項７】
前記表示器は、プラズマディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示方法。
【請求項８】
前記輝度制御工程は、前記表示器と前記光学素子との間の光路中に設けた輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の表示方法。
【請求項９】
前記輝度制御工程は、プリズムシートを有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１０】
前記輝度制御工程は、水平方向で屈折力を有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１１】
前記輝度制御工程は、垂直方向で屈折力を有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１２】
前記輝度制御工程は、水平及び垂直方向で屈折力を有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１３】
前記輝度制御工程は、固定パターンの繰り返しより成り且つその周期が前記表示器の画素周期との間で同じである輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１４】
前記輝度制御工程は、固定パターンの繰り返しより成り且つその周期が前記表示器の画素周期との間でその整数倍である輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１５】
前記輝度制御工程は、前記表示器の複数の画素に対応した複数のプリズムの集合体を有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１６】
前記輝度制御工程は、前記表示器の複数の画素に対応した複数の微小レンズの集合体を有する輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の表示方法。
【請求項１７】
自ら画素単位で発光する複数の画素を含む表示器と、該表示器の観察側に複数の画素に対応して配置した所定の屈折力を有する第１及び第２の光学素子とを有し、前記第１及び第２の光学素子の光軸方向の相対位置を可変することにより、前記表示器の観察視野角と観察視野範囲とを可変し得る表示装置において、
前記表示器と前記光学素子との間の光路中に前記表示器の表示画面上の観察視野角の変化に応じて輝度を制御する輝度制御手段を設けたことを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
前記第１、第２の光学素子は、前記複数の画素に各々対応した微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１の光学素子は、正の屈折力の微小レンズの集合体より成り、前記第２の光学素子は、負の屈折力の微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１の光学素子は、負の屈折力の微小レンズの集合体より成り、前記第２の光学素子は、正の屈折力の微小レンズの集合体より成ることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記第１及び第２の光学素子は、屈折力の絶対値が等しく且つ符号が逆符号の屈折力を有していることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２２】
前記表示器は、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイであることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２３】
前記表示器は、プラズマディスプレイであることを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２４】
前記輝度制御手段は、前記表示器と前記光学素子との間の光路中に設けた輝度制御手段により輝度を制御することを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２５】
前記輝度制御手段は、プリズムシートを有することを特徴とする請求項１７乃至２４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２６】
前記輝度制御手段は、水平方向で屈折力を有することを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２７】
前記輝度制御手段は、垂直方向で屈折力を有することを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２８】
前記輝度制御手段は、水平及び垂直方向で屈折力を有することを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項２９】
前記輝度制御手段は、固定パターンの繰り返しより成り且つその周期が前記表示器の画素周期との間で同じであることを特徴とする請求項１７乃至２８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項３０】
前記輝度制御手段は、固定パターンの繰り返しより成り且つその周期が前記表示器の画素周期との間でその整数倍であることを特徴とする請求項１７乃至２８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項３１】
前記輝度制御手段は、前記表示器の複数の画素に対応した複数のプリズムの集合体を有することを特徴とする請求項１７乃至３０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項３２】
前記輝度制御手段は、前記表示器の複数の画素に対応した複数の微小レンズの集合体を有することを特徴とする請求項１７乃至３０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項３３】
請求項１乃至１６に記載の表示方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを有することを特徴とするプログラム。
【請求項３４】
請求項１乃至１６に記載の表示方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコードを保持することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の情報を表示する表示方法及びその表示方法を実施するための表示装置及びその表示方法を実現するためのプログラム及びそのプログラムを格納する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、表示装置には、その性質上、表示画面を観察する場合において、良好に表示画面を観察できる観察視野角（視野角）が存在する。使用者の目線と表示画面とからなる角度（視野角）に応じて、表示画面の鮮明度が大きく変化することが知られている。
【０００３】
観察方向と表示画面とのなす角度が直角の時（視野角が０度）に表示内容が最も鮮明になり、使用者の目線に対して表示画面が傾くのに伴って（視野角が大きくなるに従って）表示内容の鮮明度が低下するという特性を有するのが一般的である。この特性は、表示素子の種類により異なり、広範囲の角度に渡って表示内容が可能な限り鮮明に見えるように作られた表示装置や、逆に、可能な限り狭い範囲でのみ表示内容が鮮明に見えるように作られた表示装置が知られている。
【０００４】
図１１及び図１２は、視野角の大小の様子を示す図である。
【０００５】
図１１において、１１０１は表示器、１１０１ａは表示画面であり、図１１（Ａ）は、広視野角の表示装置を、図１１（Ｂ）は、狭視野角の表示装置の視野範囲を、それぞれイメージ的に示している。
【０００６】
図１２は、表示画面１１０１ａに対する観察視野角θと輝度Ｂとの関係を示す図であり、図１２（Ａ）は、広視野角の表示器の視野角θと輝度Ｂとの関係を示し、縦軸は輝度Ｂを、横軸は視野角θを、それぞれ示している。
【０００７】
表示画面１１０１ａと垂直方向１１０２「図１１（Ａ）参照」の位置が最も輝度Ｂが高くなって、表示内容が最も鮮明に見え、角度θが大きくなるのに伴って輝度Ｂが低下し、やがて表示内容が見えなくなる。
【０００８】
図１２（Ｂ）は、狭視野角の表示器の視野角θと輝度Ｂとの関係を示し、縦軸は輝度Ｂを、横軸は視野角θを、それぞれ示している。図１２（Ｂ）では、図１２（Ａ）と比べて明らかなように、角度θが大きくなるのに伴って急激に輝度Ｂが低下してしまう。従って、図１１（Ｂ）に示すような特性の表示器は、表示画面に対し、表示内容が見える範囲（視野角）２θが狭い。この特性は、機密性を有する表示装置に適しており、特に、現金自動払戻機等では有効である。また、この特性は、近年特に使用されているパーソナルモバイル機器や携帯電話等においても、その操作内容やメール内容を周囲の人に見られることがなく有効である。
【０００９】
図１１（Ａ）、図１２（Ａ）に示すような特性は、比較的広い範囲で表示画面の表示内容を見ることができるので、多人数で見ることの多いプレゼンテーション用の表示装置やＴＶ（テレビジョン）、または表示装置を固定して動きながら見なければならない環境やレジスターの表示装置等では有効である。
【００１０】
狭視野角の表示装置の従来例として、画面上に取り付ける機密保持スクリーンは周知である。これは、ある種の形のルーバーを内蔵しているスクリーンと、前記スクリーンの平面に垂直な平面内に位置する複数の平行平面のルーバーから成る。この場合、視野角の制限は、水平、または垂直の一方向となる。前記ルーバーを２組備え、それぞれのルーバーを互いに直交させることで、水平、垂直両方向を狭視野角にすることが可能となる。
【００１１】
このような狭視野角の表示装置を、広視野角の表示装置と同等にするようにした表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
この表示装置は、角度調節機構に支持され且つ該角度調節機構に対する表示装置の傾斜角度を検出する角度検出手段と、傾斜角度毎に個々のコントラストデータを対応付けて記憶する記憶手段とが設けられている。そして、使用者が表示装置を傾けると、角度検出手段によって検出された傾斜角度に応じて記憶手段から特定のコントラストデータが読み出され、そのコントラストデータに基づいて表示画面のコントラストを設定するようになっている。
【００１３】
また、更に、前記表示画面のコントラストの微調整の利便性を向上させるべく、調整手段を有した表示装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１４】
また、１つの表示装置で、その視野角範囲を狭視野角にしたり、広視野角にしたりすることが可能な装置も提案されている。
【００１５】
一方、使用する環境によって狭視野角と広視野角を可変することが可能であれば、非常に利便性の高い表示装置が実現される。
【００１６】
図１３は、従来の表示装置の構成を示す図であり、同図を用いて、従来の表示装置の概要を説明する。
【００１７】
図１３において、１３０１は狭視野角特性の自発光する表示素子、１３０２は透過／拡散を制御可能な液晶素子、１３０３は保護シートである。液晶素子１３０２を透過状態で表示素子１３０１の画像を表示すると、光は液晶素子１３０２を直進透過し、保護シート１３０３も透過する。光は直進するため狭視野角となる。液晶素子１３０２を拡散状態で使用すると、光はこの液晶素子１３０２で拡散され、拡散光として保護シート１３０３を透過するため、広視野角となる。
【００１８】
このように画像からの光を液晶素子１３０２で透過と拡散を切り換えることで、自発光の表示装置の視野角を制御している。
【特許文献１】特開平６−３８１３６号公報
【特許文献２】特開２０００−３２１９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上述した従来の表示装置は、視野角を、機構的に用途に応じて適宜切り換えることが困難であった。また、視野方向を可変するタイプであっても、広視野角ではないので、同時に複数方向から表示内容を確認することが困難であった。
【００２０】
また、液晶素子による透過／拡散により視野角を可変する手法は、その狭視野角範囲は、発光型の表示装置に依存され、狭視野角化は容易ではない。また、光の透過／拡散に高価な液晶素子を用いるため、コスト的には高価な装置となってしまう。更に、光を拡散させるため、その光の利用効率は低く、表示画面が極端に暗くなり、それをカバーすべく光を明るくすると、熱や電力的な問題が発生してしまい、自ずと限界があった。更に、視野角の制御についても、液晶素子による透過と拡散のため、視野角の連続的な可変制御は困難であった。
【００２１】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、視野角範囲とその方向を容易且つ効率よく制御可能な表示方法、表示装置、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明は、自ら画素単位で発光する複数の画素を含む表示器と、該表示器の観察側に複数の画素に対応して配置した所定の屈折力を有する第１及び第２の光学素子とを有し、前記第１及び第２の光学素子の光軸方向の相対位置を可変することにより、前記表示器の観察視野角と観察視野範囲とを可変し得る表示装置により情報を表示する表示方法において、前記表示器の表示画面上の観察視野角の変化に応じて輝度を制御する輝度制御工程を設けたことを特徴とする表示方法を提供する。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、自ら画素単位で発光する複数の画素を含む表示器と、該表示器の観察側に複数の画素に対応して配置した所定の屈折力を有する第１及び第２の光学素子とを有し、前記第１及び第２の光学素子の光軸方向の相対位置を可変することにより、前記表示器の観察視野角と観察視野範囲とを可変し得る表示装置において、前記表示器の表示画面上の観察視野角の変化に応じて輝度を制御する輝度制御手段を設けたことを特徴とする表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、視野角範囲とその方向を容易且つ効率良く制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の表示方法、表示装置、プログラム及び記憶媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態を図１乃至図７に基づき説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示す要部概略斜視図である。本実施形態においては、表示画面を観察する際の視野角範囲や視野角を可変することができる表示装置を示し、特に、その利便性の改善に特に有効なものである。
【００２８】
図１において、１０１は本実施の形態に係る表示装置で、モバイル型のパーソナルコンピュータに搭載した例を示している。１０２は各種の情報が表示される表示画面、１０３は表示画面１０２から放射される光束の輝度分布を模式的に示しており、水平方向１０３Ｈに観察視野範囲を狭くし、斜線で示す領域１０３ａが表示画面１０２の画像表示内容を高輝度の状態で観察することができることを示している。
【００２９】
尚、図１とは逆に、垂直方向１０３Ｕに観察視野範囲を狭くし、表示画面１０２の表示内容を高輝度の状態で観察することもできる。
【００３０】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１の表示装置１０１における観察視野範囲の様子を示す説明図である。
【００３１】
図２（Ａ）、（Ｂ）において、２００は表示装置１０１の表示器で、複数の発光素子から表示内容（画像）を表示する自発光の液晶表示器である。２００ａは複数の発光素子の１つの発光点を示している。２０１は輝度上昇手段（輝度制御手段）で、表示器２００の複数の画素に対応した複数のプリズムシートから成る。２０３は第１の光学素子で、表示器２００の複数画素に対応して複数の凸レンズ（集光レンズ）２０３ａを有する。２０４は第２の光学素子で、表示器２００の複数画素に対応し、第１の光学素子２０３の屈折力を略相殺する複数の凹レンズ（発散レンズ）２０４ａを有する。
【００３２】
図２（Ａ）は、表示装置１０１の観察視野角を狭くした狭視野角状態での表示器２００、輝度上昇手段２０１、第１の光学素子２０３及び第２の光学素子２０４の位置関係を示している。
【００３３】
表示器２００は、発光を各画素毎に制御することで、表示内容を形成して使用者に表示している。輝度上昇手段２０１は、複数のプリズムシート、またはレンズを２次元方向に配列した構成、または複数のプリズムシート、若しくは複数のシリンドリカルレンズを１次方向に配列した構成である。第１及び第２の光学素子２０３，２０４は、複数の微小レンズを２次元的に配列した構成、または複数のシリンドリカルレンズを一方向に配列した構成である。
【００３４】
表示器２００により画像変調された光Ｌａは、輝度上昇手段２０１を介して第１の光学素子２０３及び第２の光学素子２０４に入射される。この時、第１の光学素子２０３の正レンズと第２の光学素子２０４の負レンズは、屈折力の絶対値が互いに等しく、符号が互いに逆となっており、それぞれ、その屈折力を相殺するように構成されているので、第１の光学素子２０３の凸レンズ２０３ａと第２の光学素子２０４の凹レンズ２０４ａとを互いに略接触させる、または互いに近接させることで、第１及び第２の光学素子２０３，２０４の合成される光学特性は、板ガラスと同様な屈折力を有しない光学特性となる。
【００３５】
従って、表示器２００により発光されて変調された光Ｌａは、第１及び第２の光学素子２０３，２０４をそのまま透過直進し、使用者の目に到達する。その結果として、図１に示すように、表示画面１０２の表示内容を確認できる視野範囲１０３ａは、表示器２００とその輝度上昇手段２０１の特性となる。狭視野角は、表示器２００の後段に輝度上昇手段２０１を設けることで可能となる。
【００３６】
次に、輝度上昇手段２０１について図３を用いて説明する。
【００３７】
図３は、輝度上昇手段２０１の構成を示す図で、プリズムシートの断面を示している。
【００３８】
図３の左から輝度上昇手段であるプリズムシート２０１に入射される照明光Ｌａ１は、一般的な拡散光である。この拡散光Ｌａ１は、プリズムシート２０１に入射し、プリズムシート２０１とのなす角度（プリズム角）Ｂにより内部反射、または屈折透過し、結果的に透過光は、ある特定の指向性を持った光Ｌａ２となる。その様子を図４に示す。
【００３９】
図４は、照射光の角度θと輝度Ｂとの関係を示す図であり、同図において、縦軸は観察方向（視野方向）２０１ａ（図３参照）を基準（０度）にした場合の光束の輝度Ｂを、横軸は観察角度（視野角度）θを、それぞれ示す。
【００４０】
輝度上昇用のプリズムシート２０１が無い状態では、実線４０１で示す特性となり、照明光は拡散光となる。また、輝度上昇用のプリズムシート２０１が有る状態では、点線４０２で示す特性となり、照射角度は狭くなるが、その分、輝度Ｂが上昇し、結果的に狭帯域高輝度化が同時に実現される。
【００４１】
この場合は、観察できる視野角が狭いため、使用者だけに表示画面１０２の表示内容が確認でき、他の人は表示画面１０２の表示内容を確認することが困難となる。
【００４２】
従って、例えば、表示装置１０１を自動現金支払機の暗証番号等の機密情報を扱う場合や携帯機器での電話番号・メール等に適用した場合には、プライバシーの保護等に非常に有効である。
【００４３】
次に、表示画面１０２の観察視野角を広くした場合について、図２（Ｂ）を用いて説明する。
【００４４】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）と構成部品は同一であるが、それらの位置関係が異なっている。図２（Ｂ）では、第１の光学素子２０３と第２の光学素子２０４とが表示画面１０２に対して垂直方向に離れて、それらの間に距離を存する配置となっている。第１の光学素子２０３と第２の光学素子２０４との間を離すことにより、表示器２００の各画素から輝度上昇手段２０１を介しての光束Ｌａを第１の光学素子２０３である凸レンズ２０３ａの屈折力により画素毎に集光されて、第２の光学素子２０４に入射される。このとき表示器２００の各画素で変調された光Ｌａは、第１の光学素子２０３の凸レンズ２０３ａにより集光されて第２の光学素子２０４の凹レンズ２０４ａの中央の面上に集中されるために、入射された光に対しての凹レンズ２０４ａの屈折力は、その集光の度合いに応じて低減される。
【００４５】
図２（Ｂ）は、凹レンズ２０４ａの面上に集光した状態を示している。この場合は、第２の光学素子２０４の凹レンズ２０４ａの屈折作用はほとんど無くなり、第１の光学素子２０３の凸レンズ２０３ａの屈折力のみで入射光を集光して更に拡散させ、その結果、視野角は広がることになる。
【００４６】
更に、視野角を広くした場合は、第１の光学素子２０３の凸レンズ２０３ａにより、画素毎に変調された光Ｌａを集光した後、第２の光学素子２０４の凹レンズ２０４ａで拡散することになり、第２の光学素子２０４の凹レンズ２０４ａの屈折力がその拡散の度合いに応じて強くなり、更に拡散される。入射されて変調された光は、第１及び第２の光学素子２０３，２０４により、それぞれ拡散され、使用者の目に到達する。その結果として、表示器２００の表示内容を確認できる視野範囲は広視野となる。
【００４７】
この場合は、視野角が広いため、使用者だけでなく多くの人が表示画面１０２の表示内容を確認することが可能となり、会議やプレゼンテーション等に有効となる。また、モバイル機器や携帯電話等では、それら機器の状況や時刻や画像等の表示内容を表示画面１０２で種々の角度から確認できるので便利である。
【００４８】
以上説明した狭視野角及び広視野角について、図５及び図６を用いて更に説明する。
【００４９】
図５は、視野範囲可変の様子を示す図、図６は、狭視野角／広視野角それぞれの場合の視野角と輝度との関係を示す図であり、同図において、縦軸は輝度Ｂを、横軸は視野角度θを、それぞれ示す。
【００５０】
図５において、１０２は表示器で、矢印は、そのときの表示内容が確認できる範囲を示している。
【００５１】
図２においては、光源の明るさは同一状態で、その光の照射範囲を制御して狭視野角と広視野角を実現しているので、図６のように、狭視野角時の中央位置（θ＝０）は広視野角時より明るくなっている。
【００５２】
しかし、狭視野角時は、表示器２００の周辺位置、角度θが大きくなるに従って急激に低下し、表示画面の表示内容を確認できなくなる。
【００５３】
一方、広視野角時は、表示器２００の中央でも狭視野角ほどは明るくないが、周辺位置で角度θが大きくなっても明るさの低下は少なく、広範囲で表示内容を確認することができる。
【００５４】
輝度上昇手段２０１について、更に詳細に説明する。
【００５５】
前述のようにプリズムシートから成る輝度上昇手段２０１であると、プリズムシートを周期的に配置して、その特性を得ている。従って、そのプリズムシートの周期に応じて多少なりとも、その変動がリップルとして表れることがある。その様子を、図７を用いて説明する。
【００５６】
図７は、プリズムシートのリップルを説明するための図であり、同図（Ａ）は、プリズムシートの位置に対応する輝度値の変化を、同図（Ｂ）は、そのプリズムシート２０１の断面を、それぞれ示している。
【００５７】
輝度Ｂは、便宜上プリズムシート面に対し垂直方向の成分を表している。微少ではあるが、プリズムシートの山と谷の部分の影響が出てしまう。この現象は、液晶表示器２００の画素配置との関係により問題となることがある。
【００５８】
表示器２００は、画面空間を画素でサンプリングした状態で表示内容を表現しているため、そのサンプリング周期とプリズムシートによる照明光のリップルとが干渉し、サンプリング定理の折り返し成分が発生し、観察者に視覚的画質劣化要因として感じられる。
【００５９】
具体的には、画素周期と照明光のリップル周期との差分周期が発生し、画面が明るくなったり暗くなったりする現象が周期的に発生することになる。この発生周期が低周波成分であると視覚的に目立ち、大きな問題となる。この現象は、画素周期と照明光のリップル周期とを合わせることで改善される。つまり、画素ピッチとプリズムシートのピッチとを同じにするか、または整数倍の関係にすると良い。その倍率は、なるべく１に近い方が良く、大きくなるに従って、その周期性が視覚的に検知し易くなる。当然ながら、画素を細かくしても、プリズムシートのピッチを細かくしても良い。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、所望とする最適な視野角範囲とその方向を容易且つ効率良く制御することが可能である。
【００６１】
また、視野角の範囲を狭視野角から広視野角に自由に可変することができるので、仕様用途に応じて最適な視野範囲を設定することができ、表示装置の利便性が格段に向上される。特に、セキュリティーやプライバシー保持を必要とする機器等に設けて有効である。
【００６２】
また、視野方向を可変できるため、操作者や表示器が移動しても、表示内容を確認することが可能となる。
【００６３】
更に、視野角と視野方向とを制御することで、種々の条件下でも、より最適な視野角及び視野方向で表示することが容易となる。
【００６４】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を図８乃至図１０に基づき説明する。
【００６５】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を示す要部概略斜視図であり、同図において、図１と同一部分には同一符号が付してある。
【００６６】
上述した第１の実施形態では、視野角を水平または垂直の一次元に変化させた場合を例示して説明したが、本実施形態では、視野角を水平方向１０３Ｈと垂直方向１０３Ｖとを同時に２次元的に変化させている。
【００６７】
第１の実施形態は、一次元での構成時の視野範囲の様子を示しており、図１において狭視野範囲時は、図中斜線で示す範囲１０３ａが表示画面の表示内容を確認可能であるのに対し、本実施形態における広視野範囲時は、その外枠の範囲１０３ｂについても表示内容を確認することが可能となる。
【００６８】
図８では、水平／垂直方向の２次元構成時の視野範囲１０３Ｃの変化を示している。視野範囲１０３Ｃが同心円上に変化しているのが分かる。図８では、視野範囲１０３Ｃを円状で示したが、この限りでなく、長方形で示しても同様である。
【００６９】
図９は、本実施形態に係る表示装置において、プリズムシートを用いて２次元に視野範囲を変化させる場合の輝度上昇手段２０１の構成を示す図である。
【００７０】
図９に示すように、輝度上昇手段２０１を、２次元配置の２つのプリズムシート２０１ｂ、２０１ｃを互いに直交させて配置して構成している。図９の場合は、構成部品が一次元のプリズムシートのために、加工性に優れ、製造が容易である。
【００７１】
図１０は、本実施形態に係る表示装置における２次元用の輝度上昇手段２０１の視野角θと輝度Ｂとの関係を示す図であり、同図において、縦軸は輝度Ｂを、横軸は視野角度θを、それぞれ示す。
【００７２】
図１０において、実線１００１で示すプリズムシートが無い場合は、照明が拡散面となるためブロードな特性となる。また、図１０において、破線１００２で示すプリズムシートを１次元で用いた場合は、集光効果により輝度Ｂが上昇し、結果的に狭視野で明るい表示特性が得られる。更に、図１０において、一点鎖線１００３で示すプリズムシートを２次元で用いた場合は、１次元に比べて更に２次元で集光されるために、より輝度Ｂが上昇し、結果的に、更に狭視野で明るい表示特性が得られる。
【００７３】
これらの表示特性は、目的とする表示装置全体の特性に合わせて適宜組み合わせて用いれば良く、視野角を広く可変するのは、第１の実施形態で説明した第１及び第２の光学素子２０３，２０４を用いることで容易に可能となる。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、所望とする最適な視野角範囲とその方向を容易且つ効率良く制御することが可能である。
【００７５】
また、視野角の範囲を狭視野角から広視野角に自由に可変することができるので、仕様用途に応じて最適な視野範囲を設定することができ、表示装置の利便性が格段に向上される。特に、セキュリティーやプライバシー保持を必要とする機器等に設けて有効である。
【００７６】
また、視野方向を可変できるため、操作者や表示器が移動しても、表示内容を確認することが可能となる。
【００７７】
更に、視野角と視野方向とを制御することで、種々の条件下でも、より最適な視野角及び視野方向で表示することが容易となる。
【００７８】
［その他の実施形態］
以上が本発明の実施形態の説明であるが、本発明は、これら実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であれば、どのようなものであっても適用可能である。
【００７９】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及びプログラムは本発明を構成することになる。
【００８０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００８１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００８２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示す要部概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る表示装置におけるプリズムシートを説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における角度特性を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における視野範囲可変の様子を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る表示装置における狭視野角と広視野角特性を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る表示装置におけるプリズムシートのリップルを説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る表示装置の構成を示す要部概略斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る表示装置における要部の構成を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る表示装置における角度特性を示す図である。
【図１１】一般的な表示装置における広視野角と狭視野角をそれぞれ説明する図である。
【図１２】一般的な表示装置における広視野角と狭視野角の特性をそれぞれ説明する図である。
【図１３】従来の表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０１    表示装置
１０２    表示画面
２００    表示器
２０１    輝度上昇手段（プリズムシート：輝度制御手段）
２０３    第１の光学素子
２０４    第２の光学素子
１３０１  自発光表示器
１３０２  透過／拡散可変ＬＣＤ
【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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