JP2007199295A - Display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、観察者に画像を認識させる表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that allows an observer to recognize an image.
従来より、表示装置として、ブラウン管(CRT)、液晶(LCD)、有機EL(エレクトロルミネッセンス)、リアプロ(リアプロジェクション)、プラズマなど、各種のものが知られている。この中で、携帯用などの小型の表示装置としてはLCDが広く普及しており、また有機ELディスプレイも利用されつつある。 Conventionally, various display devices such as a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal (LCD), an organic EL (electroluminescence), a rear pro (rear projection), and a plasma are known. Among these, LCDs are widely used as small display devices for portable use, and organic EL displays are also being used.
これらの表示装置は、携帯電話、デジタルスチルカメラ(DSC)、デジタルビデオカメラ(DVC)等の主に手で持ちながら操作するタイプの装置、カーナビゲーション、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ポータブルDVDプレーヤ等の使用時に主に固定して使用するタイプのパーソナル機器等に搭載されている。 These display devices include devices such as mobile phones, digital still cameras (DSC), digital video cameras (DVC), etc. that are mainly operated while being held by hand, car navigation systems, desktop personal computers, laptop computers, portable DVD players, etc. It is mounted on personal devices, etc. of the type that is mainly fixed during use.
また、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップディスプレイなどでは、表示位置をドライバーの視点に合わせてある程度前方に位置させることが求められており、ウィンドシールドガラスに投射するまでの光路長を長くして、これを達成している。 In addition, in a head-up display where the actual display is displayed on the windshield glass of the vehicle, the display position is required to be positioned forward to some extent in accordance with the driver's viewpoint, and is projected onto the windshield glass. This is achieved by increasing the length of the optical path.
一方、ディスプレイ装置として、左眼に入る左眼用画像と右眼に入る右眼用画像を異ならせ、両画像を合わせることによって立体画像として認識させる3Dディスプレイ装置が特許文献1などに提案されている。このような3D表示のディスプレイ装置によれば、画面から飛び出した映像などが表示可能であって、臨場感ある映像を楽しむことができる。 On the other hand, as a display device, a 3D display device in which a left-eye image entering the left eye and a right-eye image entering the right eye are differentiated and the two images are combined to be recognized as a stereoscopic image is proposed in Patent Document 1 and the like. Yes. According to such a 3D display device, it is possible to display an image that protrudes from the screen and to enjoy a realistic image.
ここで、デジタルスチルカメラ(DSC)、デジタルビデオカメラ(DVC)等の主に手で持ちながら撮影するタイプの装置では、使用者(観察者)が撮影対象物を見ている最中に装置に搭載されているディスプレイを見るときに、視点の移動が困難である。 Here, in an apparatus of a type that is mainly photographed while being held by hand, such as a digital still camera (DSC), a digital video camera (DVC), etc., the user (observer) is in the apparatus while looking at an object to be photographed. When looking at the mounted display, it is difficult to move the viewpoint.
また、上述のヘッドアップディスプレイでは、運転時の視点移動をできるだけ少なくするためにドライバーから見て遠くに映像を表示したいという要求があるが、このためにはウィンドシールドガラスまでの光路長を長くしなければならない。 In addition, in the above-mentioned head-up display, there is a demand to display an image far away from the driver in order to minimize the movement of the viewpoint during driving. For this purpose, the optical path length to the windshield glass is increased. There must be.
本発明は、観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる表示装置である。 The present invention is a display device that allows an observer to smoothly move the viewpoint from a photographing object or the like to the display device.
本発明は、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる表示装置である。 The present invention is a display device that causes an image to be recognized by either the left eye or the right eye of an observer.
また、本発明は、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能である表示装置である。 Further, the present invention is a display device capable of switching between a case where an image is recognized by one of the left eye and the right eye of an observer and a case where an image is recognized by both eyes of the observer. .
また、本発明は、観察者の左眼に画像を認識させる場合と、観察者の右眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能である表示装置である。 Further, the present invention can switch between a case where the image is recognized by the observer's left eye, a case where the image is recognized by the observer's right eye, and a case where the image is recognized by both eyes of the observer. It is a display device.
また、前記表示装置が液晶表示装置であることが好ましい。 The display device is preferably a liquid crystal display device.
また、前記表示装置において、指向性を有するバックライトを備えることが好ましい。 The display device preferably includes a directional backlight.
また、前記表示装置において、ディスプレイと、前記ディスプレイと前記指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズと、を備えることが好ましい。 The display device preferably includes a display and a lenticular lens between the display and the directional backlight.
また、前記表示装置において、ディスプレイを有し、前記ディスプレイの前面にスイッチ液晶が配置されることが好ましい。 The display device preferably includes a display, and a switch liquid crystal is disposed on a front surface of the display.
また、前記表示装置において、直線偏光を利用して表示が行われることが好ましい。 In the display device, display is preferably performed using linearly polarized light.
また、前記表示装置において、円偏光を利用して表示が行われることが好ましい。 In the display device, it is preferable that display is performed using circularly polarized light.
また、前記表示装置において、前記表示装置がデジタルビデオカメラに搭載されることが好ましい。 In the display device, the display device is preferably mounted on a digital video camera.
また、前記表示装置において、前記表示装置がデジタルスチルカメラに搭載されることが好ましい。 In the display device, it is preferable that the display device is mounted on a digital still camera.
また、前記表示装置において、前記表示装置が、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップ表示装置に搭載されることが好ましい。 In the display device, it is preferable that the display device is mounted on a head-up display device in which an actual display display is displayed on a windshield glass of a vehicle.
本発明では、観察者に画像を認識させる表示装置において、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることにより、観察者が撮影対象物等から表示装置への視点の移動をスムーズに行うことができる。 In the present invention, in a display device that allows an observer to recognize an image, either the left eye or the right eye of the observer recognizes the image so that the observer can view the viewpoint from the object to be captured to the display device. Can be moved smoothly.
以下、本発明の実施形態に係る表示装置について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態の表示原理を説明する概念的構成図である。表示装置のディスプレイ10には、映像信号に応じた映像が表示される。この例では、表示装置は、液晶表示装置(LCD)であり、画素毎の画像信号からなる映像信号をマトリクス状に配置された画素毎に表示する。また、各画素はRGBまたはRGBW等の画素からなり、液晶への電圧印加を画素毎に制御して表示が行われる。表示装置としては、携帯性等の点から液晶表示装置であることが好適であるが、有機EL表示装置や、CRT、リアプロジェクタ、プラズマ表示装置など従来から知られているどのような表示装置でもよい。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating the display principle of the present embodiment. A video corresponding to the video signal is displayed on the
この表示装置のディスプレイ10では、観察者14の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる。このとき、観察者14の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼(図1では観察者14の右眼)に画像が認識されるため、ディスプレイ10に表示される画像は図2(a)の通りであり、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置12等に観察者14の視点があるとき、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置12等から視点を移動する意識が観察者14に働いた直後、あるいは観察者14が視点を移動した直後に認識される画像は、図2(b)のようになる。すなわち、観察者14が撮影対象物12等から視点を移動する意識が働いた直後、あるいは視点を移動した直後でも、観察者14に認識される画像は鮮明なものになる。
On the
本実施形態において、ディスプレイ10には、左眼に入る左眼用画像あるいは右眼に入る右眼用画像のいずれか一方が表示される。従って、ディスプレイ10に左眼用画像が表示されたときは、観察者14の左眼で認識され、右眼用画像が表示されたときには、観察者14の右眼で認識される。このように観察者14の右眼あるいは左眼のうちいずれか一方で画像が認識されることにより、視点の移動をスムーズに行うことができる。
In the present embodiment, the
一方、従来の表示装置のディスプレイ20では、図3のように、観察者14の左眼及び右眼の両方の眼に画像を認識させる。このとき、ディスプレイ20に表示される画像は図4(a)の通りであり、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置12等に観察者14の視点があるとき、撮影対象物あるいは運転時に見ている位置12等から視点を移動する意識が観察者14に働いた直後、あるいは観察者14が視点を移動した直後に認識される画像は、図4(b)のようにぼやけた画像となる。この視点を変える意識が観察者14に働いた後、あるいは観察者14が視点を移動した後、しばらく時間(1秒程度)が経過すると、図4(c)のように鮮明な画像として認識されるようになる。
On the other hand, on the
これは、観察者14の左眼及び右眼の両方の眼に画像を認識させた場合、輻輳角が変化するからである。
This is because when the image is recognized by both the left eye and the right eye of the
また、本実施形態に係る表示装置において、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることが好ましい。また、観察者の左眼に画像を認識させる場合と、観察者の右眼に画像を認識させる場合と、観察者の両眼に画像を認識させる場合との切り替えが可能であることが好ましい。これにより、撮影時や運転時以外で普通に見る時にも優れた表示性能を実現できるという利点がある。この切り替えは、表示装置に設けた切り替え用つまみなどを利用して利用者が切り替えることができるようにしておけばよい。 In the display device according to the present embodiment, it is possible to switch between the case where the image is recognized by either one of the left eye or the right eye of the observer and the case where the image is recognized by both eyes of the observer. Preferably there is. In addition, it is preferable to be able to switch between the case where the left eye of the observer recognizes the image, the case where the image is recognized by the right eye of the observer, and the case where the image is recognized by both eyes of the observer. Accordingly, there is an advantage that excellent display performance can be realized even when viewing normally other than during shooting or driving. This switching may be performed by the user using a switching knob or the like provided on the display device.
このように、本実施形態では、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させることにより、観察者が撮影対象物等から表示装置のディスプレイへの視点の移動をスムーズに行うことができる。 As described above, in this embodiment, the observer can smoothly move the viewpoint from the object to be captured to the display of the display device by causing the observer to recognize the image with either the left eye or the right eye. Can be done.
本実施形態に係る表示装置は、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示される、車両のヘッドアップ表示装置に搭載されることが好ましい。これにより、運転時に見ている位置と表示装置のディスプレイとを交互に見るときに、ディスプレイに視点を移しても認識される画像がぼやけるといったことがほとんどなくなり、より快適な表示が可能となる。また、運転時の視点移動をできるだけ少なくするためにウィンドシールドガラスまでの光路長を長くする必要もない。 The display device according to the present embodiment is preferably mounted on a vehicle head-up display device in which an actual display display is displayed on the windshield glass of the vehicle. As a result, when the position viewed during driving and the display of the display device are viewed alternately, the recognized image is hardly blurred even when the viewpoint is shifted to the display, and a more comfortable display is possible. Further, it is not necessary to increase the optical path length to the windshield glass in order to minimize the viewpoint movement during driving.
図5(a)に示すように、車両のウィンドシールドガラス24の手前に本実施形態の表示装置のディスプレイ10を設置する。例えば、ダッシュボードの上や中など比較的ウィンドシールドガラス24に近い位置でよい。そして、この表示装置のディスプレイ10に上述したように左眼用画像あるいは右眼用画像を表示する。これによって、ディスプレイ10の虚像26がウィンドシールドガラス24の観察者側から見て後方に表示されるが、この虚像26はディスプレイ10の表示と実質的に同じである。従って、車室内にいる観察者(通常はドライバー)は、虚像26において、左眼用画像あるいは右眼用画像を左眼あるいは右眼で見ることになり、従って、運転時に遠い位置を見ていた状態から視点を移動させても輻輳の変化はなく、すばやい認識が可能となる。また、図5(b)に示すように画像を凹面鏡30に反射させることでウィンドシールドガラス24に投影される画像を拡大することが可能になる。
As shown to Fig.5 (a), the
また、本実施形態に係る表示装置は、デジタルスチルカメラ(DSC)、デジタルビデオカメラ(DVC)等の主に手で持ちながら操作し、観察者から見て撮影対象物と表示装置との距離が異なるタイプの装置に搭載されることが好ましい。これにより、撮影対象物と表示装置とを交互に見るときに、表示装置に視点を移しても認識される画像がぼやけるといったことがほとんどなくなり、より精度の良い撮影が可能となる。 In addition, the display device according to the present embodiment is operated while being held mainly by a hand such as a digital still camera (DSC) or a digital video camera (DVC), and the distance between the object to be photographed and the display device is viewed from the observer. It is preferably mounted on a different type of device. As a result, when the object to be photographed and the display device are viewed alternately, the recognized image is hardly blurred even when the viewpoint is moved to the display device, and photographing with higher accuracy is possible.
また、本実施形態に係る表示装置は、デスクトップパソコン、ノートパソコン、ポータブルDVDプレーヤ等の使用時に主に固定して使用するタイプのパーソナル機器に搭載されてもよい。 Further, the display device according to the present embodiment may be mounted on a personal device of a type that is mainly fixed and used when using a desktop personal computer, a notebook personal computer, a portable DVD player, or the like.
ここで、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させるための方法について、簡単に説明する。このような方法としては、観察者が特殊な眼鏡をかけ、左眼用画像については左眼、右眼用画像については右眼のみで見られるようにするものが知られている。特殊な眼鏡としては、高速のシャッターがついたものがあり、表示とシャッターが同期することで、左右画像を別々に見ることができる。 Here, a method for causing one of the left eye and the right eye of the observer to recognize an image will be briefly described. As such a method, an observer puts on special glasses so that the left eye image can be seen only by the left eye and the right eye image can be seen only by the right eye. Special glasses include high-speed shutters, and the left and right images can be viewed separately by synchronizing the display and the shutter.
また、特殊な眼鏡を必要とせずに、観察者の左眼あるいは右眼のいずれか一方の眼に画像を認識させるための方法として、パララックスバリア(視差バリア)方式のものがある。これは、画像に対応して縦方向のスリットを有するパララックスバリアによって、観察者の左右視点からそれぞれ左眼用画像または右眼用画像のいずれかのみが見えるようにするものである。本実施形態においては、表示装置のディスプレイの前面にパララックスバリアを配置してもよいし、表示装置のディスプレイの前面にスイッチ液晶を配置し、スイッチ液晶によってパララックスバリアを制御してもよい。 Moreover, as a method for causing an observer to recognize an image without using special glasses, there is a parallax barrier (parallax barrier) method. In this case, only a left-eye image or a right-eye image can be seen from the left and right viewpoints of the observer by a parallax barrier having a vertical slit corresponding to the image. In the present embodiment, a parallax barrier may be disposed on the front surface of the display of the display device, or a switch liquid crystal may be disposed on the front surface of the display of the display device, and the parallax barrier may be controlled by the switch liquid crystal.
さらに、上記特許文献1に記載されているような、パララックスバリアと同様の原理を用いながら、表示部における右眼用画像及び左眼用画像の画素の配列を千鳥状(チェッカーフラッグ状)とし、表示部の前面に配置するフィルタも画素に対応して開口部が千鳥状に位置するものとするステップバリア方式のものがある。なお、フィルタは、右眼に画像を認識させるときには右眼用画素が観察者の右眼に、左眼に画像を認識させるときには左眼用画素が観察者の左眼に見えるようにする。これによって、水平方向の画素列数の減少を防止して不要な縦縞の発生を防止できる。本実施形態においては、表示装置のディスプレイの前面にステップバリアを配置してもよいし、表示装置のディスプレイの前面にスイッチ液晶を配置し、スイッチ液晶によってステップバリアを制御してもよい。しかしながら、この方式では上下方向の見える範囲が制限されるという問題点がある。上下方向の見える範囲を広げるためにはストライプ配置されたパララックスバリアの使用が好ましい。 Furthermore, while using the same principle as the parallax barrier as described in Patent Document 1, the pixel arrangement of the right-eye image and the left-eye image in the display unit is staggered (checkered flag). In addition, there is a step barrier type filter in which openings are arranged in a staggered manner in correspondence with pixels in a filter arranged in front of the display unit. The filter allows the right eye pixel to be seen by the observer's right eye when the right eye recognizes the image, and the left eye pixel to be seen by the observer's left eye when the left eye recognizes the image. As a result, it is possible to prevent the occurrence of unnecessary vertical stripes by preventing a decrease in the number of pixel columns in the horizontal direction. In the present embodiment, a step barrier may be disposed on the front surface of the display of the display device, or a switch liquid crystal may be disposed on the front surface of the display of the display device, and the step barrier may be controlled by the switch liquid crystal. However, this method has a problem that the range in which the vertical direction can be seen is limited. In order to widen the visible range in the vertical direction, it is preferable to use a parallax barrier arranged in a stripe.
また、特開平8−194273号公報に記載されているような、指向性の光源(バックライト)を使用するレンチキュラ方式を利用してもよい。すなわち、本実施形態においては、表示装置に指向性を有するバックライトを備えてもよいし、液晶パネル等のディスプレイと指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズを配置してもよい。 Moreover, you may utilize the lenticular system which uses a directional light source (backlight) as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 8-194273. That is, in this embodiment, the display device may include a directional backlight, or a lenticular lens may be disposed between a display such as a liquid crystal panel and the directional backlight.
また、本実施形態に係る表示装置において、直線偏光を利用して表示が行われてもよいし、円偏光を利用して表示が行われてもよい。直線偏光を利用することにより、簡単に実現可能であり、円偏光を利用することにより、ディスプレイに対して眼の角度が変化した場合であっても、表示品位の劣化をなくすことができる。 In the display device according to the present embodiment, display may be performed using linearly polarized light, or display may be performed using circularly polarized light. By using linearly polarized light, it can be easily realized, and by using circularly polarized light, even when the angle of the eye changes with respect to the display, it is possible to eliminate display quality degradation.
10,20 ディスプレイ、12 撮影対象あるいは運転時に見ている位置、14 観察者、24 ウィンドシールドガラス、26 虚像。 10, 20 display, 12 object to be photographed or position viewed during driving, 14 observer, 24 windshield glass, 26 virtual image.
Claims (12)
前記表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 3,
A display device, wherein the display device is a liquid crystal display device.
指向性を有するバックライトを備えることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4,
A display device comprising a backlight having directivity.
ディスプレイと、前記ディスプレイと前記指向性を有するバックライトとの間にレンチキュラレンズと、を備えることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 5,
A display device comprising: a display; and a lenticular lens between the display and the backlight having directivity.
ディスプレイを有し、前記ディスプレイの前面にスイッチ液晶が配置されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4,
A display device comprising a display, wherein a switch liquid crystal is disposed in front of the display.
直線偏光を利用して表示が行われることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4,
A display device characterized in that display is performed using linearly polarized light.
円偏光を利用して表示が行われることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4,
A display device characterized in that display is performed using circularly polarized light.
前記表示装置がデジタルビデオカメラに搭載されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 9,
A display device, wherein the display device is mounted on a digital video camera.
前記表示装置がデジタルスチルカメラに搭載されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 9,
A display device, wherein the display device is mounted on a digital still camera.
前記表示装置が、実際のディスプレイの表示が車両のウィンドシールドガラスに表示されるヘッドアップ表示装置に搭載されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 9,
The display device is mounted on a head-up display device in which an actual display is displayed on a windshield glass of a vehicle.
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