(57)【要約】【課題】同一の画面上に特定の観察者だけに見える画像が表示される構成を提供する。【解決手段】アクティブマトリクス領域１０１〜１０４が集積化された液晶パネルを用い、１０１〜１０３の領域でＲＧＢでなる第１の画像を形成する。また１０４の領域で隠蔽用の白色画像（第２の画像）を形成する。そして第１の画像には右回り円偏光を付与し、第２の画像には左回り円偏光を付与する。そしてこれらの画像を同一画面に重ねて投影する。すると、白色画像にマスクされて普通に見た感じでは白画像が見える。この画面を右回り円偏光を選択的に透過するフィルターを介して見ることにより、特定の観察者だけに第１の画像を見せることができる。【選択図】図１
2005092227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像の少なくとも一つに対して第１の偏光状態を与える手段と、
前記第１の偏光状態が与えられた画像以外の画像に対して第２の偏光状態を与える手段と、
前記第１の偏光状態が与えられた第１の画像と、前記第２の偏光状態が与えられた第２の画像とを投影面上に重ねて投影する手段と、
を有し、
前記第１の画像はモノクロ画像またはカラー画像であり、
前記第２の画像は、前記第１の画像の全面を隠蔽する白表示であることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の偏光状態と前記第２の偏光状態とは、その旋回方向が互いに異なる円偏光であることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項３】
請求項１において、前記第１の偏光状態と前記第２の偏光状態とは、その旋回方向が互いに９０゜異なる直線偏光であることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２において、前記第１及び第２の偏光状態を与える手段は、偏光板と１／４波長板、または偏光板とπセルと１／４波長板で構成されていることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記複数の画像を形成する複数のアクティブマトリクス領域と、前記複数のアクティブマトリクス領域の水平走査制御および垂直走査制御をする周辺回路とが同一基板上に形成されていることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項６】
請求項５において、前記周辺回路は、前記複数のアクティブマトリクス領域の水平走査制御および垂直走査制御のうちの少なくとも一方を、前記複数のアクティブマトリクス領域に対して共通に制御するようにしてなることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、前記第１の偏光状態を選択的に透過する光学フィルターを介して前記投影面を見ることで、前記第１の画像のみを見るようにしてなることを特徴とする投影型の表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、前記第１の画像と前記第２の画像を前記投影面の一方に重ねて投影し、前記投影面の他方を観察者に見せるようにしてなることを特徴とする投影型の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示する発明は、画面上に特定に観察者だけに見える画像を表示できる構成に関する。例えば、公共施設等で特定の人だけに画像情報を伝える場合等に利用することができる構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に代表される表示装置が知られている。このような表示装置においては、表示された表示を複数の観察者が同時に見るというのが普通である。
【０００３】
しかし、公の施設における業務用の表示であるとか、教育用の画像を表示する場合には、特定の観察者だけに選択的に特定の情報を伝えたい場合がある。このような目的に対しては、従来の表示装置を利用することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書で開示する発明は、同一の画面上に複数の表示を同時に行い、それを複数の異なる観察者でもって個別に見ることができる構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書で開示する発明の一つは、
複数のアクティブマトリクス領域と前記複数のアクティブマトリクス領域の水平走査制御および／または垂直走査制御を共通に制御する周辺回路とが同一基板上に形成された液晶パネルと、
前記複数のアクティブマトリクス領域で形成された画像の少なくとも一つに対して第１の偏光状態を与える手段と、
前記第１の偏光状態が与えられた画像以外の画像に対して第２の偏光状態を与える手段と、
前記液晶パネルの各アクティブマトリクス領域で形成された画像を投影面上に重ねて投影する手段と、
を有し、
前記複数のアクティブマトリクス領域で形成された画像の少なくとも一つは、全面が白表示であることを特徴とする。
【０００６】
他の発明の構成は、
複数のアクティブマトリクス領域と前記複数のアクティブマトリクス領域の水平走査制御および／または垂直走査制御を共通に制御する周辺回路とが同一基板上に形成された液晶パネルと、
前記複数のアクティブマトリクス領域で形成された画像の少なくとも一つに対して第１の偏光状態を与える手段と、
前記第１の偏光状態が与えられた画像以外の画像に対して第２の偏光状態を与える手段と、
前記液晶パネルの各アクティブマトリクス領域で形成された画像を投影面上に重ねて投影する手段と、
を有し、
前記複数のアクティブマトリクス領域で形成された画像の少なくとも一つは、他の画像の隠蔽したい領域に対応させて白表示がなされていることを特徴とする。
【０００７】
また本明細書で開示する発明は、上記構成において、第１の偏光状態と第２の偏光状態とは、その旋回方向が異なる円偏光であることを特徴とする。また、第１の偏光状態と第２の偏光状態とは、その偏光方向が９０°異なる直線偏光であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本明細書に開示する発明を利用することにより、特定の人だけに所定の画像情報を与えることができる表示装置を実現できる。この表示装置は、特に所定の画像情報を与えることの必要がない人にとっては単なる白表示の画面が表示されるので不特定多数の人が見ることができる表示装置として、非常に利用価値の高いものとすることができる。
【０００９】
また、上記のような有意性を有する表示装置において、集積化された液晶パネルを用いて画像の形成を行うことで、表示装置全体をコンパクトにすることができ、またその生産性を高くすることができる。またその信頼性を高いものとすることができる。
【実施例】
【００１０】
〔実施例１〕
図１に本実施例で利用する集積化された液晶パネルの概要を示す。図１に示す構成は、同一のガラス基板上にアクティブマトリクス領域１０１、１０２、１０３、１０４と、この複数のアクティブマトリクス領域の水平走査制御を共通に行う水平走査制御回路１０５、さらにアクティブマトリクス領域１０１の垂直走査制御を行う垂直走査制御回路１０６、アクティブマトリクス領域１０２の垂直走査制御を行う垂直走査制御回路１０７、アクティブマトリクス領域１０３の垂直走査制御を行う垂直走査制御回路１０８、アクティブマトリクス領域１０４の垂直走査制御を行う垂直走査制御回路１０９を備えている。
【００１１】
これらのアクティブマトリクス領域と水平および垂直走査制御回路は、１枚のガラス基板（または石英基板）上に薄膜トランジスタを利用して集積化した構成を有している。薄膜トランジスタは、結晶性を有した珪素膜薄膜を利用して構成したものを用いることが好ましい。
【００１２】
このような同一基板上にアクティブマトリクス領域とその駆動回路（周辺回路）とを集積化して形成することは、従来に周辺回路をＩＣで構成してＴＡＢ配線等で基板上に配置する方法に比較して、その作製の手間やコストを大きく削減することができる有意性がある。また、全体の構成をコンパクトにできるという有意性がある。特に図１に示すように、一部の周辺回路を複数のアクティブマトリクス領域に対して共通化して配置する構成は、上記の有意性を助長する意味で非常に有用である。
【００１３】
各アクティブマトリクス領域１０１〜１０４では、異なる画像を独立に形成することができる。また各アクティブマトリクスの動作は、共通の水平走査制御の動作クロック（ＣＬＫＨと称される）と共通の垂直走査制御の動作クロック（ＣＬＫＶと称される）で同時に制御される。
【００１４】
図１に示す集積化された液晶パネルにおいては、アクティブマトリクス領域１０１〜１０３でＲＧＢでなるカラー画像が形成される。そして、アクティブマトリクス領域１０４で全面白の表示が行われる。
【００１５】
そして後述するようにＲＧＢでなるカラー画像とＷの白画像を一つのスクリーン上で重ねて投影する。
【００１６】
図２に図１に示す集積化された液晶パネルを用いた投影型の表示装置２００の概要を示す。図２において、光源２０１からの白色光がミラー２０２と２０３で反射されＷ（白）の光として図１に示す集積化した液晶パネルのアクティブマトリクス領域１０４に入射する。
【００１７】
常に全面白の表示をする場合には、アクティブマトリクス領域１０４は必要ないが、アクティブマトリクス領域１０１〜１０３で形成される画像の一部分を隠蔽した場合には、アクティブマトリクス領域１０４によって選択的に白い表示を形成することが必要となる。
【００１８】
一方光源２１２から発せられた白色光は、ミラー２１３で反射されて、さらにダイクロイックミラー２０６でＢ（青）の波長領域を有する光が分光され、さらにダイクロイックミラー２０５でＧ（緑）の波長領域を有する光が分光され、さらにダイクロイックミラー２０４でＲ（赤）の波長領域を有する光が分光される。
【００１９】
それぞれの光は図１に示す集積化された液晶パネル２０７に入射し、そこで所定の光学変調を受ける。液晶パネルは制御回路２１１から必要とする信号が供給される。液晶パネル２０７で光学変調を受けて形成された各画像は、光学系２０８で所定の偏光状態を付与される。
【００２０】
光学系２０８には、ＲＧＢの画像に対して右回り円偏光を付与するような偏光付与手段が配置されている。この円偏光を付与する手段は、偏光板と１／４波長板、または偏光板とπセルと１／４波長板とで構成される。
【００２１】
一方Ｗの画像に対しては、左回り円偏光を付与するような偏光付与手段が光学系２０８の内部に配置されている。
【００２２】
そしてＲＧＢＷの画像は光学系２０８に内蔵された投影レンズでもって、スクリーン２１０において重なるように投影される。
【００２３】
図３に図２に示す投影型の表示装置に画像を表示する際の動作タイミングチャートを示す。図３に示すように図１に示すアクティブマトリクス領域１０１〜１０３で構成されるＲＧＢそれぞれの画像は、光学系２０８において右回り円偏光を付与され、Ａという画像としてスクリーン２１０に重ねて投影される。
【００２４】
一方、アクティブマトリクス領域１０４で形成される全面白の画像は、光学系２０８で左回り円偏光を付与されやはりスクリーン２１０に先のＲＧＢの画像に重ねて投影される。
【００２５】
このスクリーンを普通に見た場合は、全面白の表示にマスクされて画面は白く見えるだけである。しかし、右回り円偏光を選択的に透過する光学フィルターを介して、スクリーン２１０を見ると、左回り円偏光の全面白の画像はほとんど遮断され、Ａの画像だけが選択的に見える状態となる。
【００２６】
例えば、右回り円偏光を選択的に透過する光学フィルターを備えた特殊な眼鏡を用いてスクリーン２１０を見ると、カラー画像Ａを見ることができる。
【００２７】
即ち、普通に画面を見ることができる不特定多数の人に対しては、単に全面白の表示を見せるだけで、特定の光学フィルターを備えた眼鏡を掛けた人だけにカラー画像Ａを見せることができる。
【００２８】
ここでは、画像Ａの全体を白画像で隠蔽する構成を示した。しかし、画像Ａの一部を隠蔽するように、白画像を選択的なものとしてもよい。また白でなく、事件的に求めたもっとも隠蔽効果の高い隠蔽画面を利用するのでもよい。
【００２９】
このような構成は、例えば飛行場や列車の駅、さらにはショッピングセンター等において、関係者だけに伝えたい表示を不特定多数の人が見ることができる画面上に表示する場合に利用することができる。この場合、関係者が特定の偏光状態を透過する特殊な眼鏡を掛けてスクリーン２１０を見ればよい。
【００３０】
以下に参考のため図１に示す液晶パネルの動作方法について簡単に説明する。ここでは説明を簡単にするためアクティブマトリクス領域１０１における動作について説明する。なお、他のアクティブマトリクス領域においても同様な動作が同じタイミングで行われる。
【００３１】
図１において、１１０〜１１２で示されるのはフリップフロップ回路である。フリップフロップ回路は、２つの安定状態をとることができる回路である。例えば、フリップフロップ回路１１１の入力（Ｘ0 の点）がＨ（論理レベルでHigh）の状態で出力（Ｘ1 の点）がＬ（論理レベルでLow）の状態にあるとする。ここでＣＬＫＨ（水平走査制御回路の動作クロック）の立ち上がりエッジが入力することで、その出力はＨレベルに変化する。即ち、Ｘ1 の点はＨレベルとなる。そしてこの状態は次のＣＬＫＨの立ち上がりエッジが入力しない限り維持される。
【００３２】
また例えば、フリップフロップ回路１１１の入力がＬの状態で出力がＨの状態にあるとする。ここでＣＬＫＨの立ち上がりエッジが入力することで、その出力はＬレベルに変化する。
【００３３】
また、フリップフロップ回路１１１の入力がＬの状態で出力もＬの状態にあるとする。ここでＣＬＫＨの立ち上がりエッジが入力した場合、その出力はＬレベルのままで維持される。
【００３４】
まず、ＣＬＫＶ（垂直走査制御回路の動作クロック）の立ち上がりエッジが垂直走査制御回路１０６のフリップフロップ回路１１２に入力する。ここで、ＨＳＴＡ（水平走査タイミングイネーブル信号）がＣＬＫＶによって打ち抜かれる。
【００３５】
即ち、ＨＳＴＡのＨレベルの信号がフリップフロップ回路１１２の入力に加わっている状態において、ＣＬＫＶの立ち上がりエッジがフリップフロップ回路１１２に入力することによって、フリップフロップ回路１１２の出力がＨレベルとなる。結果的にＹ0 行の信号レベルがＨ状態となる。
【００３６】
Ｙ0 行の信号レベルがＨ状態となることで、(0,0),(1,0),・・・(m,0) の番地で示される各画素の薄膜トランジスタが全てＯＮとなる。
【００３７】
この状態において、ＣＬＫＨ（水平走査制御回路の動作クロック）の立ち上がりエッジがフリップフロップ回路１１０に入力し、ＣＬＫＨ（水平走査タイミングイネーブル信号）が打ち抜かれる。この結果、Ｘ0 における信号レベルがＨとなる。
【００３８】
上記のＣＬＫＨが入力した段階では、１１１以降のフリップフロップ回路の入力は全てＬのレベルであるから、この状態において１１１以降のフリップフロップ回路の出力は全てＬのレベルである。
【００３９】
そして画像サンプリング信号線１１６がＨレベルとなる。この結果、サンプリングホールド回路１１４においてＢ画像の画像データが取り込まれる。そして画像信号線１１７に所定の画像データに対応した信号が流れる。即ち、(0,0),(0,1),・・・(0,n) の番地で示される各画素の薄膜トランジスタのソースに所定の画像信号が加わる状態となる。
【００４０】
この状態においては、(0,0),(1,0),・・・(m,0) の番地で示される各画素の薄膜トランジスタが全てＯＮ動作となっている。従って、(0,0) 番地の画素のみに画像情報の書込みが行われる。
【００４１】
次にＣＬＫＨの次の立ち上がりエッジによって、フリップフロップ回路１１０の出力はＬレベルへと変化する。またフリップフロップ回路１１１の出力はＨレベルへと変化する。こうしてＸ1 の点がＨレベルとなる。この状態でＸ1 以外のＸm で示される点は全てＬレベルである。
【００４２】
この結果、サンプリングホールド回路１１５において所定の画像データが取り込まれ、(1,0) 番地に対する情報の書込みが行われる。
【００４３】
このようにして、(m,0) 番地までの情報の書込みがＣＬＫＨのクロック信号に従って順次行われていく。
【００４４】
Ｙ0 行に対する情報の書込みが終了したら、ＣＬＫＶの次の立ち上がりパルスによって、フリップフロップ回路１１２の出力がＬレベルとなり、フリップフロップ回路１１３の出力がＨレベルとなる。
【００４５】
こうして、Ｙ1 行に対する情報の書込みが行われる。このようにして順次情報の書込みが各画素に対して行われ、最後に(m,n) 番地に対する情報の書込みが終了した時点で１フレームの表示が終了する。このフレームは例えば１秒間に３０回繰り返される。こうして画像の表示が行われる。
【００４６】
〔実施例２〕
本実施例は、実施例１に示した構成において、集積化された液晶パネルとして図４に示すような構成を採用したことを特徴とする。図４に示す構成は、図１に示す構成をさらに拡張したもので、ＲＧＢでなるカラー画像を２つ形成することができ、さらに隠蔽用の白色画像を２つ形成することができるものである。
【００４７】
図４に示す構成においては、水平走査制御回路４０９によって、アクティブマトリクス領域４０１、４０２、４０３、４０４の水平走査が共通に制御される。また、水平走査制御回路４１０によって、アクティブマトリクス領域４０５、４０６、４０７、４０８の水平走査が共通に制御される。
【００４８】
また、垂直走査制御回路４１１によって、アクティブマトリクス領域４０１と４０５の垂直走査が共通に制御される。また、垂直走査制御回路４１２によって、アクティブマトリクス領域４０２と４０６の垂直走査が共通に制御される。また、垂直走査制御回路４１３によって、アクティブマトリクス領域４０３と４０７の垂直走査が共通に制御される。また、垂直走査制御回路４１４によって、アクティブマトリクス領域４０４と４０８の垂直走査が共通に制御される。
【００４９】
このような構成は、より輝度の高い画面や立体画面の形成に利用できるものである。また、水平および／または垂直走査制御回路を複数のアクティブマトリクス領域に対して共通化しているので、小型化、生産性の向上、信頼性の向上といった有意性を得ることができる。
【００５０】
〔実施例３〕
本実施例は、実施例１に示す構成において、アクティブマトリクス領域１０１〜１０３において、同一のモノクロ画像を形成する場合の例である。このような構成とした場合、モノクロ画像ではあるが、同一の画像を３つ重ねるので非常に輝度の高い画像を得ることができる。なお本実施例においては、高い輝度を得るために、図２に示す装置構成において、ダイクロイックミラー２０４〜２０６を用いずにハーフミラーを用いる必要がある。また液晶パネル２０７の各アクティブマトリクス領域に対応させて光源を配置する構成としてもよい。
【００５１】
〔実施例４〕
本実施例は、実施例１に示す構成において、特定の偏光状態を付与する手段として、単なる偏光板を用いる場合の例である。この場合、特定の偏光方向を有する直線偏光と、それとは９０°異なる偏光方向を有する直線偏光を選択すればよい。このような構成は、特定の偏光状態を与える手段と特定の偏光状態を選択的に透過する光学フィルターの構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】集積化された液晶パネルの概要を示す図。
【図２】図１に示す液晶パネルを用いた投影型の表示装置の概要を示す図。
【図３】画像を表示する際の動作タイミングチャートを示す図。
【図４】集積化された液晶パネルの概要を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１０１、１０２、１０３、１０４    アクティブマトリクス領域
１０５                            水平走査制御回路
１０６、１０７、１０８、１０９    垂直走査制御回路
１１０、１１１、１１２            フリップフロップ回路
２００                            装置の筐体
２０１                            光源
２０２、２０３                    ミラー
２０４、２０５、２０６            ダイクロイックミラー
２０７                            集積化された液晶パネル
２０８                            光学系
２０９                            ミラー
２１０                            スクリーン
２１１                            制御回路
２１２                            光源
２１３                            ミラー                                                                      
【図１】
2005092227.tif 000003
【図２】
2005092227.tif 000004
【図３】
2005092227.tif 000005
【図４】
2005092227.tif 000006