(57)【要約】【課題】様々な周囲環境に応じて活用可能な立体映像表示装置を提供する。【解決手段】  立体映像表示装置は立体映像を観察可能である。立体映像表示装置は複数の発行素子２１と制御部とを備える。発行素子２１は共用層ＣＬを含む複数の配置層ＡＬそれぞれの上に配置される。立体映像表示装置は平面表示モードと立体表示モードを有する。立体表示モードでは立体画像が表示される。平面表示モードでは平面映像が表示される。制御部は立体表示モードにおいては全配置層の少なくとも一部の配置層上に配置される発光素子を用いて立体映像を形成する。制御部は平面表示モードにおいては共用層上のみの発光素子を用いて平面画像を形成する。【選択図】図４
2013011691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像を観察可能な立体映像表示装置であって、
共用層を含む複数の配置層それぞれの上に配置される複数の発光素子と、
前記立体映像を表示する立体表示モードにおいては全前記配置層の少なくとも一部の前記配置層上に配置される前記発光素子を用いて前記立体映像を形成し、平面画像を表示する平面表示モードにおいては前記共用層上のみの前記発光素子を用いて前記平面画像を形成する制御部とを備える
ことを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立体映像表示装置であって、
複数の前記配置層が、二次元表示面から一方向に向かって積層化され、
前記共用層上の全発光素子から前記二次元表示面に向かう方向への光の最大放射量は、前記共用層以外の各前記配置層上の全発光素子の前記二次元表示面に向かう方面への光の最大放射量より高くなるように構成される
ことを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の立体映像表示装置であって、前記共用層上には、前記共用層以外の前記配置層に比べて、高輝度の光を放射可能な前記発光素子が配置されることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の立体映像表示装置であって、前記発光素子の配置密度が、前記共用層以外の前記配置層より前記共用層の方が高くなるように、前記発光素子が配置されることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の立体映像表示装置であって、前記前記共用層上の前記発光素子の前記二次元表示面に向かう方向への放射割合が前記共用層以外の前記配置層上の前記発光素子の前記二次元表示面に向かう方向への放射割合より大きくなるように、前記発光素子の配光が調整されることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の立体映像表示装置であって、
前記共用層近傍に設けられ、前記平面画像のコントラストを向上させる遮光バリアを備える
ことを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の立体映像表示装置であって、前記遮光バリアは出現と消失とを切替え可能であることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の立体映像表示装置であって、棒状の透明基材の長手方向に沿って複数の前記発光素子を設けた発光体ロッドを前記長手方向が互いに平行になるように並べられることを特徴とする立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像を表示可能な立体映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像を立体的に表示する表示装置が求められている。従来の平面画像表示装置を用いて、立体視させることが知られている。しかし、立体視は画像に立体感を覚えさせるに過ぎず、立体映像そのものを表示することは出来ない。
【０００３】
そこで、発光体を３次元状に配置し、立体的な映像を表示する立体映像表示装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の表示装置を、例えば昼光下のように周囲が明るい環境下で用いる場合には視認性が悪くなり、立体映像を有効に表示することが難しくなる。周囲が明るい場合には、映像全体の輝度を高めることが考えられる。しかし、多数の発光体を駆動するので消費電力が極めて大きくなる。
【０００６】
このような制御は使用コストの増大を招くため、使用者にとって受入れ難いものである。それゆえ、周囲が明るい環境下では、使用者が使用を躊躇することが考えられ、表示装置を有効に活用することが出来ないことがあり得る。
【０００７】
従って、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、周囲環境によらず有効に活用可能な立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した諸課題を解決すべく、本発明による立体映像表示装置は、
立体映像を観察可能な立体映像表示装置であって、
共用層を含む複数の配置層それぞれの上に配置される複数の発光素子と、
立体映像を表示する立体表示モードにおいては全配置層の少なくとも一部の配置層上に配置される発光素子を用いて立体映像を形成し、平面画像を表示する平面表示モードにおいては共用層上のみの発光素子を用いて平面画像を形成する制御部とを備える
ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成された本発明に係る立体映像表示装置によれば、立体表示モードとは別に平面表示モードを備え、平面表示モードでは共用層上の発光素子を用いて平面画像を形成するので、輝度を高めても立体映像の形成に比べて消費電力の増大を抑えることが可能である、それゆえ、使用者にとっては周囲が明るくても十分に使用可能であり、周囲環境によらず有効に活用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置の構造を概略的に示すブロック図である。
【図２】３Ｄ表示ディスプレイの斜視図である。
【図３】ＬＥＤロッドの斜視図である。
【図４】３Ｄ表示ディスプレイの上面図である。
【図５】３Ｄ表示ディスプレイの変形例を示す３Ｄ表示ディスプレイの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した立体映像表示装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置の構造を概略的に示すブロック図である。
【００１２】
立体映像表示装置１０は、３Ｄ表示ディスプレイ１１、ディスプレイドライバ１２（制御部）、スクリーン駆動機構１３、ＣＰＵ１４、入力部１５、メモリ１６、および操作ディスプレイ１７を含んで構成される。
【００１３】
後に詳述するように、３Ｄ表示ディスプレイ１１に立体映像および平面画像が表示される。３Ｄ表示ディスプレイ１１はディスプレイドライバ１２により駆動され、立体映像および平面画像を表示する。ディスプレイドライバ１２は、ＣＰＵ１４の制御に基づいて３Ｄ表示ディスプレイ１１を駆動する。
【００１４】
また、後述するように、３Ｄ表示ディスプレイ１１には挿脱自在なスクリーン（図１において図示せず）が設けられる。スクリーン駆動機構１３はスクリーンの挿脱を実行する。スクリーン駆動機構１３は、ＣＰＵ１４の制御に基づいてスクリーンの挿脱を行う。
【００１５】
ＣＰＵ１４は、さらに立体映像表示装置１０の各部位を制御する。キーボード（図示せず）やマウス（図示せず）などのポインティングデバイスなどによって構成される入力部１５に、使用者は様々な操作を入力することが可能である。ＣＰＵ１４は、入力部１５への操作入力に基づいて、立体映像表示装置１０の各部位を制御する。
【００１６】
メモリ１６には、３Ｄ表示ディスプレイ１１に表示する様々な立体映像が記憶される。なお、外部Ｉ／Ｆ（図示せず）または記憶媒体（図示せず）を介して、新規な立体映像を取得してメモリ１６に格納することは可能である。
【００１７】
操作ディスプレイ１７には、立体映像表示装置１０の操作や監視などに用いる様々なメニューウィンドウを表示可能である。例えば、メモリ１６に記憶されている立体映像の選択ウィンドウが表示される。選択ウィンドウには記憶された立体映像の平面化画像のサムネイルや、ファイル名の一覧表が含まれる。使用者は入力部１５への操作入力により、表示させる立体映像を選択可能である。選択された立体映像がメモリ１６からＣＰＵ１４に読出され、立体映像を表示するように、ディスプレイドライバ１２が制御される。
【００１８】
次に、３Ｄ表示ディスプレイ１１の構造について、図２を用いて説明する。図２に示すように、３Ｄ表示ディスプレイ１１は、透明な部材で立法体状に形成された筐体１８内に、多数の発光素子２１を３次元状に配置することにより形成される。
【００１９】
なお、筐体１８の任意の一面が便宜的に二次元表示面ｄｓ（図２における前面）に定められる。なお、二次元表示面ｄｓとは、後述する３Ｄ表示ディスプレイ１１に表示する二次元画像の観察に適した面である。なお、以下の説明において、二次元表示面ｄｓの直交する二辺の一方をｘ軸、他方をｙ軸、二次元表示面ｄｓに垂直な方向をｚ軸とする。
【００２０】
発光素子２１は電力を供給することにより発光する素子であって、本実施形態ではＬＥＤが用いられる。なお、ＬＥＤ以外にも、ＬＤ、プラズマ光源デバイス、有機ＥＬなどを用いることも可能である。
【００２１】
発光素子２１は、以下に説明するように、ＬＥＤロッド２０（発光体ロッド）を用いて、筐体１１内に配置される。まず、ＬＥＤロッド２０の構成について図３を用いて説明する。ＬＥＤロッド２０は、発光素子２１、透明基板２２、透明電極（図示せず）、カバー２３によって構成される。
【００２２】
透明基板２２は、ガラス、およびアクリル、ＰＥＴ、ポリカーボネート、およびオレフィンなどの透明樹脂などの周知の透明部材によって形成される。透明基板２２上には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などの透明導電部材を用いて、透明電極が形成される。なお、透明電極は周知のスパッタ法、印刷法、または薄膜微細加工技術によって形成される。
【００２３】
発光素子２１は、所望の発光色を発するＺｎＳｅ（Zinc Selenide）、ＧａＮ（gallium Nitride）、ＩｎＧａＮ（Indium gallium nitride）、ＩｎＡｌＧａＮ（(indium aluminum gallium nitride）、ＡｌＧａＮ（Aluminium gallium nitride）、ＧａＡｓ（Gallium Arsenide）、ＩｎＧａＡｓ（Indium gallium arsenide）などの半導体を用いた発光ダイオードによって形成される。
【００２４】
発光素子２１は、透明基板２２の長手方向に沿って等間隔に並ぶように配置される。なお、発光素子２１は金属バンプや半田等を介して透明電極に電気的に接続される。
【００２５】
透明電極および発光素子２１が実装された透明基板２２は、カバー２３により覆われる。カバー２３は、透明基板２２の端部以外の部位を密封するように、アクリル、ＰＥＴ、ポリカーボネート、およびオレフィンなどの透明樹脂を用いてロッド状にモールド成型することにより形成される。なお、透明基板２２の端部には透明電極の端子２４が形成される。
【００２６】
図２に示すように、長手方向がｙ軸に平行になるように、多数のＬＥＤロッド２０が並べられる、また、図４に示すように、多数のＬＥＤロッド２０は、ｘ軸およびｚ軸に沿って並ぶように配置される。このようにＬＥＤロッド２０を配置することにより、多数の発光素子２１が筐体１８内部において三次元状に配置される。
【００２７】
また、ｘ軸方向にＬＥＤロッド２０を配置することにより、ｘ軸およびｙ軸に平行な平面に発光素子２１が配置される配置層ＡＬが形成される。また、ｚ軸方向にＬＥＤロッド２０を配置することにより、配置層ＡＬがｚ軸方向に積層化される。なお、配置層ＡＬの中で二次元表示面ｄｓに隣接する配置層ＡＬが、共用層ＣＬに定められる。
【００２８】
なお、共用層ＣＬにおいては、他の配置層ＡＬに比べて、ｘ軸に沿ってＬＥＤロッド２０が密になるように配置される。また、共用層ＣＬにおいては、ｙ軸に沿って発光素子２１が密に配置されたＬＥＤロッド２０が配置される。したがって、共用層ＣＬにおいては、他の配置層ＡＬに比べて、発光素子２１の配置密度が高い。
【００２９】
また、共用層ＣＬには、他の配置層ＡＬに比べて、最大輝度が高い発光素子２１が用いられる。また、共用層ＣＬ以外の配置層ＡＬにおける発光素子２１は全方向に均等に配光され、共用層ＣＬの発光素子２１は二次元表示面ｄｓ側の放射割合が多くなるように配光される。
【００３０】
以上のような共用層ＣＬの構成により、共用層ＣＬ上の全発光素子を最大輝度で発光させた光は、二次元表示面ｄｓ側から見て、何れか他の配置層ＡＬ上の全発光素子を最大輝度で発光させた光より明るく見える。
【００３１】
ＬＥＤロッド２０の配置後、筐体１８内にはアクリル、ＰＥＴ、ポリカーボネート、およびオレフィンなどの透明樹脂が充填される。なお、透明基板２２、カバー２３、および筐体１８内に充填する透明樹脂は同じ物質であることが好ましい。または、屈折率が互いに近い物質を用いることが好ましい。屈折率の差を小さくすることにより、界面での反射、屈折、および散乱が抑制されるからである。
【００３２】
ただし、共用層ＣＬと、共用層ＣＬに隣接する配置層ＡＬとの間には、スリットＳＬが形成される。スリットＳＬには、スクリーン１９（遮光バリア）を挿脱可能である。スクリーン１９は、黒色で低反射性および可撓性を有する部材によって形成される。
【００３３】
スクリーン１９を挿入することにより共用層ＣＬの背面の光が遮光され、二次元表示面ｄｓからの光の反射が抑えられる。それゆえ、スクリーン１９を挿入することにより、共用層ＣＬを用いて表示される画像のコントラストを向上させることが可能である。
【００３４】
立体映像表示装置１０は、立体表示モードと平面表示モードとを有している。立体表示モードにおいては、ディスプレイドライバ１２が全配置層ＡＬの一部または全部の配置層ＡＬの発光素子２１を駆動することにより、３Ｄ表示ディスプレイ１１には立体映像が表示される。一方、平面表示モードにおいては、ディスプレイドライバ１２は共用層ＣＬ以外の配置層ＡＬの発光素子２１を用いずに共用層ＣＬの発光素子２１のみを駆動することにより、３Ｄ表示ディスプレイ１１には平面画像が表示される。
【００３５】
また、立体表示モードにおいては、スクリーン駆動機構１３によりスリットＳＬからスクリーン１９が引抜かれる。スクリーン１９が引抜かれることにより、いずれの位置からも複数の配置層ＡＬに配置される発光素子２１の光を視認することが可能である。一方、平面表示モードにおいては、スクリーン駆動機構１３によりスリットＳＬにスクリーン１９が挿入される。スクリーン１９の挿入により二次元表示面ｄｓ側から観察される平面画像のコントラストが向上する。コントラストの向上により視認性が高められる。
【００３６】
以上のような本実施形態の立体映像表示装置１０によれば、立体表示モードとは別に平面表示モードを有しているので、必要に応じて立体映像の表示と平面画像の表示とを使い分けることが出来る。それゆえ、立体映像の表示の優先度が電力消費の低減化よりも低い場合や表示したい画像が平面画像である場合であっても、平面表示が実行可能な機器として立体映像表示装置１０を活用可能である。
【００３７】
また、本実施形態によれば、共用層ＣＬでは他の配置層ＡＬより発光素子２１の配置密度が高いので、共用層ＣＬでは他の配置層ＡＬに比べて配置層ＡＬ上の全発光素子２１の光の放射量を大きくすることが出来る。したがって、周囲環境が明るい場合であっても、視認性を維持させながら、平面画像を表示可能である。それゆえ、消費電力を極端に増加させることなく、明るい周囲環境下でも立体映像表示装置１０を活用することが可能である。
【００３８】
また、本実施形態によれば、共用層ＣＬでは他の配置層ＡＬより最大輝度が高い発光素子２１が用いられるので、共用層ＣＬでは他の配置層ＡＬより配置層ＡＬ上の全発光素子２１の光の放射量を大きくすることが出来る。したがって、前述のように、消費電力を極端に増加させることなく、明るい周囲環境下でも立体映像表示装置１０を活用することが可能である。
【００３９】
また、本実施形態によれば、共用層ＣＬ以外の配置層ＡＬ上の発光素子２１は全方向に均等に配光され、共用層ＣＬ上の発光素子２１は二次元表示面ｄｓ側の放射割合が多くなるように配光される。それゆえ、共用層ＣＬでは他の配置層ＡＬより配置層ＡＬ上の全発光素子２１の光の二次元表示面ｄｓ側への放射量を大きくすることが出来る。したがって、前述のように、消費電力を極端に増加させることなく、明るい周囲環境下でも立体映像表示装置１０を活用することが可能である。
【００４０】
また、本実施形態によれば、平面表示モードにおいてスクリーン１９がスリットＳＬに挿入されるので、平面画像の視認性をさらに向上させることが可能である。
【００４１】
また、本実施形態によれば、ＬＥＤロッド２０を用いて３Ｄ表示ディスプレイ１１を形成するので、発光素子２１から発せられる光を遮光するような配線や発光素子２１の固定部材が不要となる。また、ＬＥＤロッド２０を形成して筐体１８に実装するので、高密度且つ高精度な発光素子２１を配置が容易である。
【００４２】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、二次元表示面ｄｓに隣接する配置層ＡＬが共用層ＣＬに定められるが、共用層ＣＬに定められるのは二次元表示面ｄｓに隣接する配置層ＡＬに限定されない。二次元表示面ｄｓから２層目、または３層目、さらには最下層の配置層ＡＬが共用層ＣＬに定められても本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。ただし、平面画像を二次元表示面ｄｓから観察することを考慮すると、二次元表示面ｄｓに隣接する配置層ＡＬを共用層ＣＬに定めることが好ましい。
【００４４】
また、上記実施形態では、平面表示モードでは共用層ＣＬ上の発光素子２１のみを駆動して、平面画像を表示する構成であるが、共用層ＣＬ近傍の配置層ＡＬ上の発光素子２１をさらに用いて平面画像を表示する構成であってもよい。共用層ＣＬ近傍の配置層ＡＬの発光素子２１を用いれば、実質的に平面画像として認識され得、さらに使用する発光素子２１が増えるので視認性をさらに向上させることが可能である。
【００４５】
また、上記実施形態では、スクリーン１９を用いて平面画像のコントラストを向上させる構成であるが、コントラストを向上させる他の部材を用いてもよい。例えば、メッシュや短冊を用いてもコントラストを向上させることが可能である。
【００４６】
また、メッシュや短冊のように、光を通過または透過させることが可能な部材であれば、配置は共用層ＣＬの背面に限定されない。例えば、共用層ＣＬ上の発光素子２１の間に設けてもよいし、共用層ＣＬよりも二次元表示面ｄｓ側に設けてもよい。共用層ＣＬの近傍に設ければ、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００４７】
また、上記実施形態では、スクリーン１９を用いて平面画像のコントラストを向上させる構成であるが、スクリーン１９の代わりに液晶パネルのように少なくとも背面側からの光を遮光可能な遮光バリアを用いることによってコントラストを向上させることも可能である。液晶パネルを用いれば、遮光バリアの出現と消滅とを高速で切替え可能である。
【００４８】
また、上記実施形態では、配置層ＡＬは二次元表示面ｄｓに平行な平面であるが、平面でなくてもよい。例えば、図５に示すように、配置層ＡＬが曲面であっても本実施形態と同様の効果を得ることは可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  立体映像表示装置
１１  ３Ｄ表示ディスプレイ
１２  ディスプレイドライバ
１３  スクリーン駆動機構
１８  筐体
１９  スクリーン
２０  ＬＥＤロッド
２１  発光素子
ＡＬ  配置層
ＣＬ  共用層
ｄｓ  二次元表示面
【図１】
2013011691.tif 000003
【図２】
2013011691.tif 000004
【図３】
2013011691.tif 000005
【図４】
2013011691.tif 000006
【図５】
2013011691.tif 000007