CN103309046A - 显示装置和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示装置和电子装置。本发明提供了一种显示装置，使位于第一方向上的用户在视觉上识别第一图像并且使位于不同于第一方向的第二方向上的用户在视觉上识别第二图像，包括：显示单元，显示通过组合第一图像和第二图像而形成的组合图像；照射单元，用照射光照射显示组合图像的显示单元；分配单元，分配与透过显示单元的照射光的第一图像相对应的分量至第一方向，并且分配与透过显示单元的照射光的第二图像相对应的分量至第二方向；以及抵消单元，抵消由分配单元分配的照射光的亮度特性。

Description

显示装置和电子装置
技术领域
本发明涉及显示装置和电子装置，具体地，涉及当针对处于不同方向上的多个用户可以显示不同图片时适当应用的显示装置和电子装置。
背景技术
例如，存在一种要安装在汽车上的汽车导航系统，其应用一种能够显示关于司机在其座椅上驾驶汽车的导航图片和关于坐在乘客座椅上的人的图片的显示器（在下文中称之为双视图显示器）。
图1是示出了双视图显示器的概况的视图。双视图显示器1能够显示关于面向双视图显示器1的位于左侧的用户L的图像“l”，还能显示关于面向该显示器的位于右侧的用户R的不同于图像“l”的图像“r”。自然地，也可以关于用户L和用户R显示相同的图像（见JP-A-2005-78092(专利文献1)）。
图2示出了图1中所示的双视图显示器1的示意性截面示图。
双视图显示器1从上层至下层方向顺序设置有视差屏障11、滤色片12、液晶层13和背光14。在图中，仅示出了关于双视图显示器的部分，而没有示出关于液晶层13的驱动的偏振板、电极等。
视差屏障11从下层向用户L的方向或者用户R的方向分配照射光。滤色片12包括具有子像素尺寸的三原色R、G和B的彩色材料膜。液晶层13显示组合图像，在组合图像中，以由滤色片12的R、G和B分段的子像素为单位交替排列针对用户L的图像“l”和针对用户R的图像“r”。背光14均匀地照射上层侧上的液晶层13。
在双视图显示器1中，由液晶层13生成的组合图像通过来自背光14并透过滤色片12和视差屏障11的照射光，到达用户L和用户R。因此，用户L能够在视觉上识别图像“l”，并且用户R也能够在视觉上识别图像“r”。
发明内容
图3示出了双视图显示器1上关于用户L的表面亮度分布。
也就是说，在双视图显示器1上，在距用户L较远的位置照射光的发射方向是θ1，并且在距用户L较近的位置的照射光的发射方向是θ2，在距用户L较近的位置处的光的亮度较高（较亮），而在距用户L较远的位置处的光的亮度较低（较暗）。对于用户R，在双视图显示器1上的表面亮度分布与上述一样。因此，用户难以以良好的状况观看双视图显示器的画面。
因此，需要一种使用户观看的双视图显示器1的画面上的表面亮度分布均匀的机制。
鉴于以上所述，期望使由用户在视觉上所识别的画面上的表面亮度分布是均匀的。
本发明的实施方式提供了一种显示装置，该显示装置使位于第一方向上的用户在视觉上识别第一图像并且使位于不同于第一方向的第二方向上的用户在视觉上识别第二图像，该显示装置包括显示单元，显示通过组合第一图像和第二图像而形成的组合图像；照射单元，用照射光来照射显示所述组合图像的所述显示单元；分配单元，将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第一图像相对应的分量分配至所述第一方向，并且将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第二图像相对应的分量分配至所述第二方向；以及抵消单元，抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
该抵消单元可以包括开口率校正单元，其中，根据坐标调整有透过所述显示单元的所述照射光透射的滤光器的开口率。
滤光器可以为滤色片，以及开口率校正单元是黑矩阵。
黑矩阵根据坐标，以滤色片的像素或者以子像素为单位，来调整开口率。
抵消单元可以进一步包括：亮度校正单元，校正所述组合图像的亮度信号，以抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
抵消单元可以进一步包括滤色片，透射透过所述显示单元的所述照射光，其中，按照坐标调整膜厚和浓度中的至少一个。
抵消单元可以进一步包括照射控制单元，控制所述照射单元，以抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
在本发明的实施方式中，与透过显示组合图像的显示单元的照射光的第一图像相对应的分量被分配至第一方向，并与第二图像对应的分量被分配至第二方向。于是，可以抵消要分配的照射光的亮度特性。
本发明的另一个实施方式提供了一种电子装置，该电子装置使位于第一方向上的用户在视觉上识别第一图像并且使位于不同于所述第一方向的第二方向上的用户在视觉上识别第二图像。该电子装置包括：图像组合单元，组合所述第一图像和所述第二图像，以产生组合图像；显示单元，显示所述组合图像；照射单元，用照射光照射显示所述组合图像的所述显示单元；分配单元，将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第一图像相对应的分量分配至所述第一方向，并且将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第二图像相对应的分量分配至所述第二方向；以及抵消单元，抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
在本发明的另一个实施方式中，第一图像与第二图像组合，以产生组合图像，将透过显示组合图像的显示单元的照射光的与第一图像相对应的分量分配至第一方向，并且分配与第二图像相对应的分量至第二方向。于是，可以抵消要分配的照射光的亮度特性。
根据本发明的实施方式，从两侧在视觉上识别的画面上的表面亮度分布是均匀的。
根据本发明的另一个实施方式，由分别位于画面右方和左方的多个用户在视觉上识别的不同画面上的表面亮度分布均匀。
附图说明
图1是示出了双视图显示器的概况的视图；
图2是现有技术双视图显示器的示意性截面示图；
图3是示出了用户看到的画面表面亮度分布的曲线图；
图4是本发明实施方式所应用的显示装置的示意性截面示图；
图5A至图5D是示出了滤色片的黑矩阵的第一结构实例的示图；
图6A至图6D是示出了滤色片的黑矩阵的第二结构实例的示图；
图7是示出了用户看到的画面上表面亮度分布的调整实例的示图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明执行本发明的方式（在下文中称之为实施方式）。
[显示装置的结构实例]
图4示出了根据本发明实施方式的显示装置20的示意性截面示图。
例如，显示装置20被应用于汽车导航系统、游戏机等，对于面向显示装置20的位于左侧的用户L，显示图像“l”，并且，对于面向显示装置20的位于右侧的用户R，则显示不同于图像“l”的图像“r”。自然地，对于用户L和用户R也可以显示相同的图像。
显示装置20从上层至下层方向顺序设置有视差屏障21、具有BM（黑矩阵）的滤色片22、液晶层23和背光24。显示装置20还设置有组合图像生成单元31和背光控制单元32。
在图的示意性截面示图中，仅示出了关于双视图显示的部分，而没有示出关于液晶层23的驱动的偏振板、电极等。
视差屏障将来自下层的照射光分配至用户L的方向或者用户R的方向。优选使用双凸透镜，而不是视差屏障21。
具有BM的滤色片22包括具有子像素尺寸的三原色R、G和B的彩色材料膜，其中，通过改变设置在彩色材料膜表面上的黑矩阵的尺寸并根据坐标位置来调整开口率（之后会参照图5A至图5D说明细节）。
液晶层23基于从组合图像生成单元31输入的组合图像的校正信号显示该组合图像，该组合图像中指向（aim at）用户L的图像“l”和指向用户R的图像“r”的纵向方向的线以由具有BM22的滤色片的R、G和B分段的子像素为单位交替出现。根据背光控制单元32的控制，背光24均匀地照射上层侧上的液晶层23。
组合图像生成单元31通过以具有BM22的滤色片的R、G和B分段的子像素为单位交替排列从前一级输入的图像“l”的图像信号和图像“r”的图像信号的纵向方向的线，生成组合图像的信号。
背光控制单元32控制背光24，以使上层侧上的液晶层23受到照射。背光24的照射特征与图3所示的相同。
[具有BM22的滤色片的第一结构实例]
图5A至图5D示出了具有BM22的滤色片中的黑矩阵的第一结构实例。图5A至图5D对应于在液晶层23上显示的组合图像通过以图5A中所示的子像素为单位交替排列图像“l”和图像“r”的纵向方向的线来配置的情况。
如图5B所示，关于用于透射针对用户L的图像“l”的BM，未被BM覆盖的面积尺寸（在附图中，被黑色区域围绕的白色区域，其中写有任意R、G和B）被改变为使得BM的开口率从远离用户L的位置至接近用户L的位置逐渐减小。类似地，关于用于透射针对用户R的图像“r”的BM，未被BM覆盖的区域面积被改变为使得开口率从接近用户R的位置至远离用户R的位置逐渐增加。
具体地，存在一种改变未被BM覆盖的区域的纵向尺寸和横向尺寸的方法。
图5C示出了未被BM覆盖的区域的纵向尺寸发生变化，而变该区域横向尺寸不改的情况。图5D示出了未被BM覆盖的区域的横向尺寸发生变化而该区域纵向尺寸不改变的情况。当在相同的坐标里，将图5D的情况与图5C的情况进行比较时，在图5D的情况中，开口率能够进一步增加。然而，在图5D的例子中，必须调整视差屏障21。
如图5C或图5D所示，通过改变未被BM覆盖的区域的尺寸，可以在距用户更远的位置增加开口率并在距用户更近的位置减小开口率，因此，用户所看到的画面上的表面亮度分布可以被校正成均匀的。
顺便提及，图4所示的显示装置20和图5A至图5D所示的具有BM22的滤色片对应于一种情况，即：在液晶层23上显示的组合图像通过以子像素为单位交替排列的图像“l”和图像“r”的纵向方向的线来配置。本发明还能够应用于一种情况，即：组合图像通过以每个都具有R、G和B的三个子像素的像素为单位交替排列的图像“l”和图像“r”的纵向方向的线来配置。在这种情况下，视差屏障21的位置不同于图4所示的情况。
[具有BM22的滤色片的第二结构实例]
图6A至图6D示出了具有BM22的滤色片的黑矩阵的第二结构实例。图6A至图6D对应于一种情况，即：在液晶层23上显示的组合图像通过以每个都具有如图6A所示的R、G和B的三个子像素的像素为单位交替排列图像“l”和图像“r”的纵向方向的线来配置。
如图6B所示，关于用于透射针对用户L的图像“l”的BM，未被BM覆盖的区域的尺寸被改变为使得BM的开口率从远离用户L的位置至接近用户L的位置逐渐减小。类似地，关于用于透射针对用户R的图像“r”的BM，未被BM覆盖的区域的尺寸被改变为使得开口率从接近用户R的位置至远离用户R的位置逐渐增加。
图6C示出了未被BM覆盖的区域的纵向尺寸发生变化而该区域的横向尺寸不改变的情况。图6D示出了未被BM覆盖的区域的横向尺寸发生变化而该区域的纵向尺寸不改变的情况。当在相同的坐标内对图6D的情况与图6C的情况进行比较时，在图6D的情况下开口率能够进一步增加。
正如以上所说明的，通过逐渐改变在具有BM22的滤色片内的BM的开口率，能够抵消图3所示的这些特征，即：在越接近用户的位置，光的亮度越高（越亮），而在越远离用户的位置，光的亮度越低（越暗）。
[修改实例]
如上所述，除了改变具有BM22的滤色片内的BM的开口率之外，还可以校正组合图像的图像信号。
也就是说，组合图像生成单元31校正从前一级输入的图像“l”的图像信号，从而在越远离用户L的坐标处的像素亮度变得越高，而在越接近用户L的坐标处的像素亮度变得越低。类似地，组合图像生成单元31可以校正从前一级输入的图像“r”的图像信号，从而在越远离用户R的坐标处的像素亮度变得越高，而在越接近用户R的坐标处的像素亮度变得越低。
优选地，通过改变具有BM22的滤色片内的彩色材料膜的膜厚或者浓度，来调整照射光的透射。
出于双视图显示的目的还可以专用背光24的照射特征，例如，使得具有如图7所示的两个峰。在这种情况下，用于透射针对用户L的BM内的开口率按照大、小和大的顺序逐渐变化，而从远离用户L的位置至接近用户L的位置并没有逐渐减小开口率。类似地，用于透射针对用户R的图像“r”的BM内的开口率按照小、大和小的顺序逐渐变化，而从接近用户R的位置至远离用户R的位置并没有逐渐增加开口率。
如上所述，在根据本发明实施方式的显示装置20中，可以使由面向显示装置20的位于左侧的用户在视觉上识别的图像“l”的表面亮度分布均匀，还可以使由面向显示装置20的位于右侧的用户在视觉上识别的图像“r”的表面亮度分布均匀。
本发明的实施方式并不局限于以上实施方式，并且在不脱离本发明要旨的范围内可以进行各种修改。
本公开包括与在于2012年3月14日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2012-056701中公开的主题有关的主题，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (9)

1.一种显示装置，所述显示装置使位于第一方向上的用户在视觉上识别第一图像并且使位于不同于所述第一方向的第二方向上的用户在视觉上识别第二图像，所述显示装置包括：
显示单元，显示通过组合所述第一图像和所述第二图像而形成的组合图像；
照射单元，用照射光来照射显示所述组合图像的所述显示单元；
分配单元，将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第一图像相对应的分量分配至所述第一方向，并且将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第二图像相对应的分量分配至所述第二方向；以及
抵消单元，抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述抵消单元包括：
开口率校正单元，其中，根据坐标调整由透过所述显示单元的所述照射光透射的滤光器的开口率。
3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述滤光器为滤色片，以及
所述开口率校正单元是黑矩阵。
4.根据权利要求3所述的显示装置，
其中，所述黑矩阵根据坐标，以所述滤色片的像素为单位或者以子像素为单位来调整所述开口率。
5.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述抵消单元进一步包括：
亮度校正单元，校正所述组合图像的亮度信号，以抵消所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
6.根据权利要求5所述的显示装置，
其中，所述抵消单元进一步包括：
滤色片，透射透过所述显示单元的所述照射光，其中，按照坐标调整膜厚和浓度中的至少一个。
7.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，所述抵消单元进一步包括：
照射控制单元，控制所述照射单元，以抵消所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
8.一种电子装置，所述电子装置使位于第一方向上的用户在视觉上识别第一图像并且使位于不同于所述第一方向的第二方向上的用户在视觉上识别第二图像，所述电子装置包括：
图像组合单元，组合所述第一图像和所述第二图像以生成组合图像；
显示单元，显示所述组合图像；
照射单元，用照射光来照射显示所述组合图像的所述显示单元；
分配单元，将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第一图像相对应的分量分配至所述第一方向，并且将透过所述显示单元的所述照射光的与所述第二图像相对应的分量分配至所述第二方向；以及
抵消单元，抵消由所述分配单元分配的所述照射光的亮度特性。
9.根据权利要求8所述的电子装置，
其中，所述抵消单元包括：
开口率校正单元，其中，根据坐标调整由透过所述显示单元的所述照射光透射的滤光器的开口率。
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