JP2012022018A

JP2012022018A - 立体表示装置

Info

Publication number: JP2012022018A
Application number: JP2010157461A
Authority: JP
Inventors: Hitomaro Togo; 仁麿東郷
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】従来のステレオビューア付き電子機器は、２Ｄ表示（通常表示）と３Ｄ表示（立体表示）の切替えに手間がかかるとともに、薄型化することが困難であるため携帯性が悪かった。
【解決手段】表示素子を有する筐体と双眼レンズが、伸縮可能なアームにより結合されていて、表示画面とアーム及び、双眼レンズをアームが垂直に配置されることで、表示画面とアームが平行になり、ステレオビューア構造が実現できる。また、アームと双眼レンズ及び表示画面を平行にした状態でアーム長を縮めることで、双眼レンズが上記筐体カバー内にスライドしながら収納できる。３Ｄ表示と、双眼レンズを筐体に収容した２Ｄ表示を両立し、薄型で携帯性の高い立体表示装置が実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄型の携帯電話や携帯端末や電子機器に用いられる表示装置に関するものである。

３Ｄ（立体）表示方式の一つとして、左目視線の左画像と右目視線の右画像を横に並べたサイドバイサイドのステレオ画像を、それぞれ左右の目で見ることにより、３Ｄ画像を表示するステレオビューアを用いた方式がある。

本方式は小型表示素子を用いて臨場感のある３Ｄ画像を再生することができる。（例えば特許文献１、２）
図９は従来のステレオビューアによる立体（３D）写真再生装置である。

写真枠３１に合わせてステレオ写真３０を配置し、写真位置から距離をおいて配置した２つの凸レンズ３２からなる双眼レンズ３を通して左右の画像をそれぞれ左右の目で見ることにより立体表示が可能になる。

写真枠３１とアーム板２９と双眼レンズ３は、図（２）に示すように、２つの回動軸３２により折畳み可能な構造を有している。

また、電子機器の表示素子（ディスプレイ）の側面に双眼レンズ付きアーム部品を固定することで、表示素子に表示したステレオ画像を立体画像として再生する方法が提案されている。（例えば特許文献２）

登録実用新案第３０２５８４１号公報特開２００４−１７７４３１号公報

従来の特許文献２に記載された、立体（３Ｄ）画像の表示素子を有する電子機器は、アームを表示素子の周囲の筐体枠に固定する構造を有しているため、携帯性が悪かった。

従来は、電子機器を携帯しやすくするためにアームを電子機器から取り外すことは可能であるが、電子機器本体と双眼レンズを含むアームを別々に携帯する必要があった。

例えば、特許文献１に記載された折畳み機能を有するステレオビューアを電子機器の表示素子上に固定できれば、持ち運びが容易となる。

しかし、文献１に記載された折畳み型ステレオビューアは双眼レンズがステレオ画像上に収納する構造を有しているため、従来の表示画面による操作を行うことができない。すなわちメールなどの従来の２Ｄ表示での操作性が劣化する。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、従来の２Ｄ表示と３Ｄ表示を両立しながら、薄型で持ち運びやすい電子機器を実現することを目的とする。

次に、上記の課題を解決するための手段について述べる。

本発明は、表示素子と、レンズと、長さが可変なアームと、表示素子が固定されている筐体と、前記表示素子の裏側に配置された前記筐体のカバーを有し、前記アームと前記筐体は第一ヒンジで結合され、前記アームと前記表示素子の表示面のなす第一角度が０度から第一最大角まで可変で、前記アームの端部と双眼レンズは第二ヒンジで結合されていて、前記アームと前記双眼レンズ面のなす第二角度が０度から第二最大角まで可変で、前記第一角度と前記第二角度が所定角度のときに前記表示面と前記レンズ面がほぼ平行になり、前記アームの長さを変化することで前記表示面と前記レンズ面の距離が可変で、前記第一角度及び前記第二角度が０度の状態で、前記アームの伸縮と、前記第一ヒンジの回転または移動により、前記レンズと前記アームが、前記カバーと前記筐体の間に収納される表示装置である。

さらに、本発明は、前記レンズが双眼レンズであり、前記表示素子の表示画面が左右の画面に二分割され、分割された前記画面に左画像と右画像をそれぞれ表示し、前記双眼レンズを通して立体表示を実現する立体表示モードを有する。

さらに、本発明の前記第一ヒンジは、前記立体表示モードにおいて前記筐体の側面で、かつ前記表示画面の左右画面のほぼ中心に位置し、前記第二ヒンジは前記双眼レンズの中心に位置し、前記第二ヒンジは一つの回動軸を有し、前記回動軸は前記アームと垂直であり、前記第二最大角は９０度以上である。

さらに、本発明は、前記表示画面の反対側に、前記アームを保持するとともに前記筐体の短辺方向にスライドさせる機能を有するアーム軸受けを有し、前記アームは前記筐体の短辺の長さ以下まで伸縮可能で、前記アームの途中に前記第二ヒンジを有し、前記アームを前記筐体から引き出したときに前記第二ヒンジは前記筐体の側面より外側に突出する。

さらに、本発明は、前記アームは円筒形状で軸方向回りに回転可能であり、前記アーム軸受けの内壁が円筒形状であり、前記アームを前記筐体から最大に引き出したときに、前記第二ヒンジは前記筐体の側面より外側に突出した状態で固定される手段を有し、前記突出状態において、前記第一角度を９０度に屈曲することで前記アームが前記筐体の側面に接し、前記筐体の側面には、凸形状または凹形状からなる位置決め用ガイドを有し、前記アームの一部が前記ガイドに接触することで前記アームが前記表示素子面に対して垂直に配置される。

さらに、本発明は、前記双眼レンズの間に切り欠きがあり、前記切り欠き位置に前記アームが収納される。

本発明によれば、２Ｄ表示と３Ｄ表示を両立しながら、薄型で持ち運びやすい電子機器が実現できる。

本発明の実施の形態１の携帯端末装置の概略構造図本発明の実施の形態１の携帯端末装置の概略断面図本発明の実施の形態１の携帯端末装置のカバーの斜視構造図本発明の実施の形態１の携帯端末装置のアームの固定方法を示す図本発明の実施の形態１の携帯端末装置の第二ヒンジの構造図本発明の実施の形態１のカバーの着脱機能を示す図本発明の実施の形態２の携帯端末装置の双眼レンズを示す図本発明の実施の形態３の携帯端末装置の第二ヒンジの構造図従来のステレオビューアの概略構造図

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態の携帯端末装置の概略斜視構造図である。

以下、本実施の形態１では表示素子を有する携帯端末装置に適用した場合を例に説明するが、その他、ポータブルなカーナビゲーションやテレビなど、表示素子を有する薄型電子機器に適用した場合も同様である。

また、本実施の形態１では、レンズを立体表示用の双眼レンズとした場合を説明するが、レンズは単なる拡大レンズであっても構わない。拡大レンズを利用することで表示素子の小さい画面を拡大して見ることができる。

図１（１）は立体表示モードにおける、携帯端末の形態を示す。

表示素子２の表示画面は左右に２分割され、立体視用の左目画像９と右目画像１０を表示し、２つの凸レンズを左右に並べた双眼レンズ３を通して覗くことによって、立体表示が可能となる。これを立体表示モードと呼ぶ。

携帯端末装置は表示素子２（メインディスプレイ）と双眼レンズ３を有し、双眼レンズ３は伸縮可能な円筒棒状のアーム４を介して筐体１と結合されている。

なお、アームは円筒状（棒状）として説明するが、例えば板状であっても構わない。

アーム４と筐体１は第一ヒンジ６で結合され、アームと前記表示素子の表示面のなす第一角度１１が０度から第一最大角まで可変とする。

アーム４の片端と双眼レンズ３は第二ヒンジ５で結合されていて、アームと双眼レンズ面のなす第二角度１２が０度から第二最大角まで可変とする。

上記の第一角度１１と第二角度１２を９０度にすると、図１（１）の状態になり、アームは双眼レンズ及び表示素子（筐体）と垂直になり、表示画面と双眼レンズが所定の距離をおいて平行に配置することが可能である。

なお、第一角度１１と第二角度１２は必ずしも９０度である必要はなく、第一角度１１と第二角度１２が等しければ、表示画面とレンズを平行に配置することができる。

第二ヒンジ５の回動軸はアーム４の軸と垂直であり、双眼レンズ３とアーム４の角度を可変することができる。

ヒンジ５は双眼レンズの左右中心線上に配置されている。また、アーム４と筐体１は第一ヒンジ６を介して結合されている。第一ヒンジは図１（１）に示すように、立体表示モードにおいて、表示画面のほぼ中心線上で筐体の側面に配置されている。

これにより、レンズがアームの軸まわりに回転することが抑制されて、双眼レンズの左右の光軸が水平に保ちやすくなる。

なお、例えばアームが板状であってアームの軸に対して回転する機能が抑制または存在しない場合には、ヒンジ５は双眼レンズの左右中心線上でなくても構わない。

また、図１（２）、（３）のように、上記の第一角度と第二角度を０度にすると、伸縮アームと双眼レンズを筐体１とカバー８のすき間に収納することが可能である。

双眼レンズ３と表示画面間の距離Ａ１は、アーム４が伸縮性を持っているので、ユーザの視力に応じてユーザが自由に調整することが可能である。

なお、双眼レンズ３と表示画面の距離Ａ１は、レンズの焦点距離より少し短く設定することでユーザはレンズを通して表示画面を拡大して見ることができる。

また、図１（３）の状態では、表示画面を２D表示にした従来の使用方法が可能である。

次に、図２から図４を用いて、アームの収納構造の詳細について説明する。

図２（１）は従来の２Ｄ表示モード、（４）は立体表示モードにおける構造の断面図を示す。
筐体１の表示素子２とは反対側の裏面にカバー８が存在し、カバー８と筐体１には隙間が空いている。アームの長さＡ４が筐体の短辺幅Ａ３よりも短くなることにより、図のように双眼レンズ３とアーム４が上記隙間に収納できる。

図２（２）はアーム４と一緒に双眼レンズ３を引き出した様子を示す。アームにはヒンジ５と反対側の端部付近に第一ヒンジ６が存在する。

アームは第一ヒンジ６が筐体側面から少し突き出たところで止め、さらに、第一ヒンジ６を図２（３）のように曲げて、図２（４）の形態になる。

アーム長Ａ２を伸縮することにより、双眼レンズと表示画面の距離Ａ１を変化させることができる。

図３はアーム４が裏面カバー８の裏側に固定されたときの概略構造図を示す。

なお、アームを筐体１裏面側に固定することも可能である。上記のようにアームが裏面カバー８に固定されたときには、ステレオビューア（＝双眼レンズ＋アーム）の着脱も可能になる。

アーム４はアーム軸受け１３により、カバー８の裏面に保持される。アーム軸受け１３はアームの断面径とほぼ同じ円形のガイド穴を有し、アームが軸方向へスライドできる構造を有している。

図３（３）は立体表示モードにおける形態を示す。例えば、アームの一部が径の異なる複数の円筒棒（例えば太い円筒棒１４と細い円筒棒１５）で構成することによってアームの長さが可変できる。

図４はアーム軸受け１３と第一ヒンジ６の周辺の詳細構造図を示す。

アーム４が軸受け１３に対してスライドし、図４（２）に示すように、第一ヒンジ６が筐体側面に少し飛び出した状態で固定される。アーム４の端部にはストッパ１６が存在し、ストッパ１６を軸受けの穴径より大きくすることによって、第一ヒンジ６が図４（２）よりも外側に飛び出ないようにすることができる。

図４（２）に示すように、アーム４は、第一ヒンジ６で９０度曲がった状態では筐体１の側面で支えられる。

さらに、図４（３）に示すように、アーム４が２つの突起部７の間に挟まれることで、図４（５）の矢印で示した方向のアームの位置ずれが抑制できる。

なお、突起部７の代わりに、図４（４）に示すような窪み１７構造であっても構わない。

図５に、アーム４の先端と双眼レンズ３を結合する第二ヒンジ５の詳細構造図を示す。

アーム４の先端には突起２４と２５が付いた先端部１８を有し、双眼レンズ保持部品１９とアーム接続部２１を介して結合される。アーム接続部２１には、円形の窪み２２と２つの小さい窪み２３があり、それぞれ突起２４と小さい突起２５に勘合することにより結合されている。窪み２２と突起２４は円筒形状であり、第二ヒンジの回動が可能となる。

また、小さい突起２５は２つの窪み２３のうちのどれか一方に勘合することで、第二ヒンジ６を図５（４）と（５）の状態にそれぞれ保持することができる。

なお、穴２０は双眼レンズ保持部品１９を双眼レンズ３に固定するためのものである。

図５（２）は双眼レンズ３とアーム４を筐体に収納したときの断面構造を示す。

図６に示すように、カバー８と筐体１を切り離すことにより、双眼レンズ３とアーム４からなる部品（ステレオビューア）を筐体１から着脱可能にすることができる。例えば、固定には爪や磁石などを用いることができる。

このように、本実施の形態１の２つのヒンジを有する１本のアームで支えられた双眼レンズを筐体に収納できる構造により、従来の２Ｄ表示と３Ｄ表示を両立しながら、薄型な電子機器を実現することができる。
（実施の形態２）
図７は本実施の形態２の携帯端末装置の双眼レンズの斜視構造図を示す。カバー、第一及び第二ヒンジの構造等については実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

実施の形態１と大きく異なる点は双眼レンズの形状であり、切り欠き部２６を有する点である。

図７（１）に示すように、双眼レンズ３の中心部分に切り欠き部２６を設けることにより、アーム４が切り欠き部２６に収納され、収納時には、図７（２）に示すように双眼レンズ３とアーム４がほぼ同一面上に配置することができ、図５（２）の構造に比べて薄型化できる。
（実施の形態３）
図８は本実施の形態３の携帯端末装置の第二ヒンジの構造図を示す。カバー、双眼レンズの基本構造については実施の形態１と同様であり、説明を省略する。

実施の形態１と大きく異なる点は双眼レンズ３とアーム４を結合する第二ヒンジの構造である。

図８（１）に示すように、アーム４に垂直な第二ヒンジの軸２７に対して、双眼レンズ３を２７０度回転したのち、図８（２）に示すように、アーム４の軸２８に対して双眼レンズ３を１８０度回転する。アーム４と双眼レンズ３を結合するヒンジ５は図８（３）に示すように、２７０度まで回転して止まる構造を有している。これにより、図５（３）のような突起と窪みによるストッパを不要とし、アーム４と双眼レンズの角度が垂直に保持することができる。

本発明は例えば携帯端末装置として有用であり、テレビ、携帯電話、携帯端末、カーナビゲーション、等々の様々な電子機器に利用可能である。

１筐体
２表示素子
３双眼レンズ
４アーム
５第二ヒンジ
６第一ヒンジ
７凸部
８裏面カバー
９左画面
１０右画面
１１筐体とアームの角度
１２アームとレンズの角度
１３軸受け
１４太い円筒棒
１５細い円筒棒
１６ストッパ
１７窪み
１８アーム先端
１９レンズ保持部品
２０固定用穴
２１アーム接続部
２２回転用窪み
２３固定用窪み
２４回転用突起
２５固定用突起
２６切り欠き部
２７第二ヒンジ軸
２８アーム軸
２９アーム板
３０ステレオ写真
３１写真枠
３２回動軸
Ａ１レンズと表示素子面の距離
Ａ２第一ヒンジと第二ヒンジの距離
Ａ３筐体の短辺の長さ
Ａ４収縮時のアームの長さ
Ａ５収縮時の第一ヒンジと第二ヒンジの距離
Ａ６第一ヒンジからアーム端部までの距離

Claims

表示素子と、レンズと、長さが可変なアームと、表示素子が固定されている筐体と、前記表示素子の裏側に配置された前記筐体のカバーを有し、
前記アームと前記筐体は第一ヒンジで結合され、前記アームと前記表示素子の表示面のなす第一角度が略０度から第一最大角まで可変であり、
前記アームの端部と双眼レンズは第二ヒンジで結合されていて、前記アームと前記双眼レンズ面のなす第二角度が略０度から第二最大角まで可変であり、
前記第一角度と前記第二角度が所定角度のときに前記表示面と前記レンズ面がほぼ平行になり、
前記アームの長さを変化することで前記表示面と前記レンズ面の距離が可変であり、
前記第一角度及び前記第二角度が略０度の状態で、前記アームの伸縮と、前記第一ヒンジの回転または移動により、前記レンズと前記アームが、前記カバーと前記筐体の間に収納されることを特徴とする表示装置。
前記レンズが双眼レンズであり、前記表示素子の表示画面が左右の画面に二分割され、分割された前記画面に左画像と右画像をそれぞれ表示し、前記双眼レンズを通して立体表示を実現する立体表示モードを有することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記第一ヒンジは、前記立体表示モードにおいて前記筐体の側面で、かつ前記表示画面の左右画面のほぼ中心に位置し、
前記第二ヒンジは前記双眼レンズの中心に位置し、
前記第二ヒンジは一つの回動軸を有し、前記回動軸は前記アームと垂直であり、前記第二最大角は９０度以上であることを特徴とする請求項１または請求２記載の表示装置。
前記表示画面の反対側に、前記アームを保持するとともに前記筐体の短辺方向にスライドさせる機能を有するアーム軸受けを有し、前記アームは前記筐体の短辺の長さ以下まで伸縮可能で、前記アームの途中に前記第二ヒンジを有し、前記アームを前記筐体から引き出したときに前記第二ヒンジは前記筐体の側面より外側に突出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の表示装置。
前記アームは円筒形状で軸方向回りに回転可能であり、前記アーム軸受けの内壁が円筒形状であり、
前記アームを前記筐体から最大に引き出したときに、前記第二ヒンジは前記筐体の側面より外側に突出した状態で固定される手段を有し、
前記突出状態において、前記第一角度を９０度に屈曲することで前記アームが前記筐体の側面に接し、
前記筐体の側面には、凸形状または凹形状からなる位置決め用ガイドを有し、前記アームの一部が前記ガイドに接触することで前記アームが前記表示素子面に対して垂直に配置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
前記双眼レンズの間に切り欠きがあり、前記切り欠き位置に前記アームが収納されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の表示装置。
前記カバーは前記筐体に着脱できる機能を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示装置。
前記カバーと前記双眼レンズと前記アームからなり、前記筐体の前記表示素子と反対面に着脱可能な双眼レンズアダプタ。