JP2013254212A - 画像可視化制御システム - Google Patents

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渉 西川
Masaki Takada
政樹 高田
Tomohiro Nihongi
智洋 二本木
Hirokazu Kasahara
博和 笠原
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Abstract

【課題】簡易な構成により、メインとなる画像を妨げることなく、所望するユーザのみに特定情報を有する画像を提供させることができるとともに、提供する特定情報の画像の表示位置または表示内容を容易に変更することが可能な画像可視化制御システム等を提供すること。
【解決手段】画像表示システムSは、液晶表示装置100によって第1画像IM1を表示させるとともに、液晶パネル200によってこの第1画像IM1を透過表示させつつ、液晶パネル200によって人間には判別できない偏光光の旋光度の変化を用いて第1画像IM1の一部の領域に第2画像IM2を潜像化させるようになっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、偏光を利用して画像を可視化制御する技術に関する。
近年、携帯用電話機などの携帯用通信端末装置の進歩に伴って、街頭に設置された広告の提供方法においては、街頭に設置されたディスプレイ(以下、「街角ディスプレイ」という。)に表示された広告を大衆に視覚させるだけでなく、携帯用通信端末装置を利用して当該広告に関連する付加情報又は付加サービスの提供及び街頭ディスプレイによって直接提供されている情報の取得など、電子機器と組み合わせて又はインターネットなどの他のメディアと融合することによって提供する広告に関する情報(以下、「広告情報」という。)を拡張させたものが普及している。
例えば、携帯用電話機を用いて広告に関する付加情報を提供するシステムとしては、インターネットなどの公衆網回線を利用したものが知られている(例えば、特許文献1)。例えば、このシステムは、インターネット上の固有のアドレスであるURL(Uniform Resource Locator)を有するサーバ装置に予め商品の機能などを紹介した情報を登録しておくとともに、このURLの情報をコード化した2次元バーコードを、携帯用電話機にて読み取り可能に広告媒体に印刷し、当該2次元バーコードを携帯用電話機によって取得させつつ、通信回線を介してサーバ装置にアクセスさせて登録された広告情報をユーザに提供するようになっている。
また、最近では、無線技術、通信設備及びそれらの機器の発達とともに、アーケードゲーム機や家庭用ゲーム機と通信を介して遠隔地のユーザのゲーム機とを接続してゲームの対戦を行うものまたはアーケードゲーム機と家庭用ゲーム機を連動させるなどゲーム機能を拡張する技術が普及しつつある。
例えば、ゲーム機能を有する携帯用電話機や通信機能を有する携帯用ゲーム機と連動させるために、2次元バーコードを利用したものが知られている(例えば、特許文献2)。このシステムは、アーケードゲーム機にゲームに関する情報を2次元バーコードによって表示させ、表示させた2次元バーコードをゲーム機能を有する携帯用電話機に読み取らせることによって所定の情報の授受を行うようになっている。
特開2006−013918号公報 特開2008−136758号公報
しかしながら、特許文献1又は2に記載されたシステムにあっては、上述のように、携帯用電話機によって取得可能な2次元バーコードを街頭ディスプレイやアーケードゲーム機にユーザに視覚可能に表示させる必要があり、広告又はゲーム内容の外観上の意匠性を損なう場合がある。特に、広告又はゲーム内容については、細部のデザインから全体のバランスに至るまで、表示内容に関しては高いデザイン性が要求されるので、2次元バーコードなど付加情報(以下、「特定情報」ともいう。)を視覚可能に表示するにあたり、他の部分との意匠上のバランスにおいてその形成位置が難しい場合が多い。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な構成により、広告またはゲーム内容などのメインの情報を有する画像を妨げることなく、所望するユーザのみに特定情報を有する画像を提供させることができるとともに、提供する特定情報の画像の表示位置または表示内容を容易に変更することが可能な画像可視化制御システム等を提供することにある。
(1)上記課題を解決するため、本発明は、所定の画像領域を有する第1画像の一部の画像領域の光を用いて第2画像を潜像化させ、第1視覚位置では視覚不能に第2視覚位置では視覚可能に第2画像の可視化制御を行う画像可視化制御システムにおいて、第1偏光光によって前記第1画像を視覚可能に提供する提供手段の前記第1視覚位置側の面である前面にかつ当該提供手段と前記第1視覚位置の間に形成され、前記第1画像の前記第1偏光光を透過表示しつつ、前記第2画像を潜像化する潜像化手段と、前記潜像化手段の前記第2視覚位置側の面である前面にかつ当該潜像化手段と前記第2視覚位置の間に形成されるとともに、前面にある前記第2視覚位置から前記第1画像を視覚可能に形成され、前記潜像化された第2画像を可視化して前記第1画像の一部の画像領域に重畳表示させる可視化手段と、を備え、前記潜像化手段が、前記第1偏光光が透過する透過面に前記潜像化された第2画像を形成するための複数の画素からなる潜像形成領域を有し、所定の画像データに基づいて前記画素毎に当該潜像形成領域に入光する前記第1偏光光の旋光度を調整しつつ、前記第1偏光光の旋光度を調整して得られた第2偏光光によって前記第2画像を潜像化するとともに、前記可視化手段が、前記第2視覚位置から撮像する撮像カメラによって形成されるとともに、前記第1偏光光を透過させつつ、前記画素毎に調整された第2偏光光の旋光度に基づいて前記第2偏光光の透過率を制御する可視化用偏光フィルタを有し、当該可視化偏光フィルタが、前記撮像カメラの撮像面に形成される構成をしている。
この構成により、本発明は、人間に視覚させることができない偏光光の旋光度の調整と調整された偏光光の旋光度に基づく光の透過率の制御とを、ユーザの視覚位置との関係によって実行することができるとともに、第1画像を形成するための第1偏光光を用いて第2画像の潜像化と可視化を行うことができる。したがって、本発明は、ユーザの視覚位置に基づいて第2画像を不可視化及び可視化する可視化制御を行うことができるとともに、第1画像によって提供される所定の情報の外観上の意匠性の維持など第1画像の画像そのものを妨げることなく、第2画像によって所望するユーザのみに付加情報などの特定情報を提供することができる。
また、本発明は、潜像形成領域を透過する第1偏光光の旋光度を調整することによって第2画像の潜像化及び可視化を行うことができるので、第1偏光光における旋光度の調整を変化させることによって第2画像の情報を変更すること、または、当該潜像形成領域の第1偏光光の透過面内における位置を変更することによって第2画像の可視化位置を変更することができる。したがって、本発明は、所望するユーザのみに提供される特定情報としての第2画像の表示位置または表示内容を容易に変更することができる。
そして、本発明は、可視化用偏光フィルタを備える撮像カメラに第1画像を撮像させることによって、第1画像とともに第2画像を視覚化することができるので、第1画像のみを視覚化すること又は第1画像及び第2画像の両画像を視覚化することを容易に切り替えることができる。また、本発明は、第2画像を画像データとしてユーザに取得させることができるので、第1画像に直接関連する情報を視覚させることだけでなく、通信機能を利用してURLなどのアクセス情報または2次元バーコードのような当該アクセス情報をコード化したコード情報など第2画像を新たな情報を取得するための情報として提供することができる。
(2)また、本発明は、前記潜像化手段が、前記透過表示された第1画像を形成するための第1偏光光と、前記潜像化された第2画像を形成するための第2偏光光と、をそれぞれ円偏光に変換する第1の1/4波長板を有するとともに、前記可視化手段が、前記可視化用偏光フィルタに直線偏光された第1偏光光及び第2偏光光を入光させるために、前記円偏光に変換された第1偏光光及び第2偏光光をそれぞれ直線偏光に変換する第2の1/4波長板を有する構成をしている。
この構成により、本発明は、第1視覚位置から第2視覚位置の間においては、第1画像を形成する第1偏光光及び第2画像を形成する第2偏光光を円偏光させることができるので、第1偏光光及び第2偏光光の光強度の変化に耐性ができる。したがって、本発明は、潜像化手段が形成された位置から離れた位置に可視化手段が形成されたとしても、可視化手段によって明瞭に第1画像及び第2画像を透過表示及び重畳表示することができる。
(3)また、本発明は、前記可視化手段が、ユーザによって携帯可能に構成されてもよい。
この構成により、本発明は、潜在化手段によって透過表示される第1画像を視覚可能な位置であれば、視覚位置を選ぶことなくいつでもユーザに第2画像を視覚させることができる。
(4)また、本発明は、前記提供手段を更に備え、前記提供手段が、背面から入光される自然光を偏光して第1偏光光として前面から出力するとともに、背面にある所定領域の実景を、当該前面から前記第1画像として視覚可能に形成する自然光用偏光フィルタによって形成される構成を有している。
この構成により、本発明は、窓から視覚可能な背景など自然光を用いて視覚可能な実景を第1画像として用いることができるので、実景を利用しつつ、または、実景の鑑賞を妨げること無く、第2画像によって所望するユーザのみに当該実景に関する情報などの特定情報を提供することができる。
(5)また、本発明は、前記提供手段と、前記提供手段の背面に形成され、前記提供手段の前面から照射された光を反射させて前記提供手段の背面に入光させる反射手段と、を更に備え、前記提供手段が、背面から入光される反射光を偏光して第1偏光光として前記潜像化手段に提供する構成を有している。
この構成により、本発明は、システム上において提供手段の背面から第1偏光光の基となる光を照射若しくは入光させることができない場合であっても、提供手段の前面からの自然光などの照射光によって当該提供手段に第1偏光光の基となる光を提供することができる。
(6)なお、本発明は、前記潜像化手段が、最背面に形成される第1透明電極と、最前面に形成される第2透明電極と、前記第1透明電極と前記第2透明電極に狭持される一対の第1配向層及び第2配向層と、前記第1配向層と前記第2配向層に狭持されるとともに、前記潜像形成領域に第2画像を潜像化するための液晶層と、を有し、前記液晶層が、前記画像データに基づく前記第1透明電極及び第2透明電極の制御に従って、前記潜像形成領域を透過する前記第1偏光光の旋光度を画素毎に調整し、前記第2画像を第2偏光光によって潜像化する構成を有していてもよい。
この構成により、本発明は、第1透明電極及び第2透明電極を用いて画素毎に液晶層を制御することのみによって、第1偏光光の旋光度を調整することができるので、技術的な複雑性を有することなく、第2画像を潜像化することができる。
(7)また、本発明は、前記提供手段を更に備え、前記提供手段が、背面から入光された光を前記第1偏光光に偏光するとともに、前記画像データとは異なる画像データに基づいて、前面に形成された所定の画像表示領域を構成する画素毎に、前記第1偏光光の透過率を制御し、前記画像表示領域に前記第1画像を表示する液晶表示パネルによって形成される構成を有していてもよい。
この構成により、本発明は、液晶表示パネルを用いて第1画像を表示させつつ、第2画像を潜像化するための基となる第1偏光光を潜像化手段に提供することができるので、簡易な構成によって第1画像の外観上の意匠性を損なうこと無く表示させつつ、第2画像の情報を付加することができる。
(8)また、本発明は、前記液晶表示パネルの背面に形成され、当該液晶表示パネルの背面に前記第1偏光光の基になる光を照射する照射手段を更に備える構成を有していてもよい。
この構成により、本発明は、十分な光量を有する光を液晶表示パネルに提供することによって第1偏光光の十分な光量を得ることができるとともに、第1視覚位置及び第2視覚位置における第1画像及び第2画像の明瞭化を図ることができる。
(9)また、本発明は、前記潜像化手段が、前記潜像形成領域の前面に、複数の色が前記潜像形成領域の各画素に対応して配色されたカラーフィルタを有し、前記画素毎に調整された前記第1偏光光の旋光度と協働して可視化された際にカラー化される前記第2画像を潜像化する構成を有していてもよい。
この構成により、本発明は、第2画像をカラー化することができるので、様々な画像及び情報を第2画像として提供することができる。
(10)また、本発明は、前記第2画像が前記第1画像に表示された情報に関連する情報を有する画像である構成を有していてもよい。
この構成により、本発明は、第1画像によって提供されている情報の付加情報として第2画像を提供することができる。
本発明は、ユーザの視覚位置に基づいて第2画像を不可視化及び可視化する可視化制御を行うことができるとともに、第1画像によって提供される所定の情報の外観上の意匠性の維持など第1画像の画像そのものを妨げることなく、第2画像によって所望するユーザのみに付加情報などの特定情報を提供することができる。また、本発明は、所望するユーザのみに提供される特定情報としての第2画像の表示位置または表示内容を容易に変更することができる。
本発明に係る画像表示システムの第1実施形態におけるシステム構成図であって液晶パネル及び携帯用電話機の分割斜視図を含む図である。 第1実施形態における第1画像、第2画像、液晶パネルに表示される画像及び携帯用電話機に表示される画像の一例である。 第1実施形態における第1偏光光と第2偏光光(潜像形成領域内の第1偏光光)の偏光方向の例を示す図である。 本発明に係る画像表示システムの第2実施形態におけるシステム構成図であって液晶パネル及び携帯用電話機の分割斜視図を含む図である。 第2実施形態における第1画像、第2画像、液晶パネルに表示される画像及び携帯用電話機に表示される画像の一例である。 本発明に係る画像表示システムの第3実施形態におけるシステム構成図であって液晶パネル及び携帯用電話機の分割斜視図を含む図である。
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、液晶表示装置によって所定の情報(以下、「メイン情報」という。)に関する第1画像を表示している空間内の所定の視覚位置において、所望するユーザにのみにメイン情報に関連する特定情報(以下、「付加情報」ともいう。)を有する第2画像を可視化する画像表示システム(以下、単に「画像表示システム」という。)に本発明の画像可視化制御システム及び液晶パネルを適用した場合の実施形態である。また、本願の説明においては、偏光板または偏光フィルタなどの偏光手段を通過した光を「偏光光」と定義する。
<第1実施形態>
はじめに、図1〜図3の各図を用いて本発明に係る画像表示システムSの第1実施形態について説明する。
[画像表示システム]
まず、図1及び図2を用いて本実施形態の画像表示システムSの構成について説明する。なお、図1は、本実施形態の画像表示システムSの構成を示すシステム構成図であって液晶パネル200及び携帯用電話機300の分割斜視図を含む図である。
本実施形態の画像表示システムSは、図1に示すように、メイン情報となる第1画像IM1を表示する液晶表示装置100と、メイン情報に関連する特定情報を有する第2画像IM2を潜像化する液晶パネル200と、第2画像IM2を可視化して第1画像IM1とともに表示する撮像カメラ機能付き携帯用電話機(以下、単に「携帯用電話機」という。)300と、を有している。なお、例えば、本実施形態の液晶表示装置100は、本発明の提供手段及び液晶表示パネル110を構成し、液晶パネル200は、本発明の液晶パネル200を構成する。また、例えば、本実施形態の携帯用電話機300は、本発明の可視化手段を構成する。
この画像表示システムSは、液晶表示装置100によって第1画像IM1を表示させるとともに、液晶パネル200によってこの第1画像IM1を透過表示させつつ、液晶パネル200によって人間には判別できない偏光光の旋光度の変化を用いて第1画像IM1の一部の領域に第2画像IM2を潜像化させるようになっている。また、この画像表示システムSは、携帯用電話機300に第1画像IM1を撮像させると、当該撮像することによって偏光光の旋光度を光の透過率に変換して第2画像IM2を視覚化し、視覚化された第2画像IM2が重畳表示された第1画像IM1を提供することができるようになっている。
例えば、この画像表示システムSにおいては、液晶表示装置100が図2(a)に示す広告情報を示す画像を第1画像IM1として表示し、図2(b)に示す所定のマーカの画像を第2画像IM2として可視化制御する場合に、液晶パネル200には、図2(c)に示すように、第1画像IM1がそのまま透過表示されるものの、第2画像IM2は、潜像化されて不可視化されている。その一方、携帯用電話機300において液晶パネル200を撮像すると、当該携帯用電話機300の表示パネル340には、図2(d)に示すように、図2(b)の第2画像IM2が図2(c)における第1画像IM1に重畳表示される。
したがって、この画像表示システムSは、第1画像IM1によって提供される商品の広告情報又はゲーム内容に関する情報などのメイン情報の外観上の意匠性を損なうことなく、第2画像IM2によって所望するユーザのみに特定情報を提供することができるようになっている。
また、本実施形態においては、第2画像IM2が携帯用電話機300において明瞭に可視化されるために第1画像IM1の第2画像IM2が重畳表示される部分と当該第2画像のコントラスト比が大きくなるように、第1画像データ及び第2画像データを用いるようになっている。例えば、第1画像IM1の第2画像IM2が重畳表示される部分を白色で表示され、かつ、第2画像IM2が黒色で表示することが最適であるが、携帯電話機300または携帯電話機300を通してユーザが明瞭に第1画像及び第2画像を認識することができればこれに限られない。
なお、図1に示すように、液晶パネル200の前面(液晶表示装置100が形成された面と反対の面)に形成される領域であって、ユーザによって当該液晶パネル200を直接視覚することができる領域(以下、「視覚領域」という。)Aの領域内の位置を「第1視覚位置(P1)」といい、当該領域内であって、携帯用電話機300を介して液晶パネル200を視覚することができる位置を「第2視覚位置(P2)」という。また、第1視覚位置P1と第2視覚位置P2の前後位置関係は特に問題ではなく、携帯用電話機300を介して液晶パネル200を視覚することができる位置であれば、第1視覚位置P1の前(第1視覚位置P1より第2視覚位置P2が液晶パネル200に近接する位置)であってもまたは第1視覚位置P1の後(第2視覚位置P2よりも第1視覚位置P1が液晶パネル200に近接する位置)であってもよい。
[液晶表示装置]
次に、上述の図1を用いて本実施形態の液晶表示装置100について説明する。
液晶表示装置100は、複数の画素(以下、「ピクセル」ともいう。)から構成される所定の画像表示領域10を有する液晶表示パネル110と、当該画像表示領域10を背面から照射する照明ユニット120と、を有している。この液晶表示装置100は、液晶表示パネル110に設けられた偏光フィルタによって照明ユニット120において照射された照射光を偏光しつつ、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」ともいう。)130を介して外部から入力された画像データ(以下、「第1画像データ」という。)に基づいて、画素毎に当該偏光された光(以下、「第1偏光光」という。)の透過率を制御し、第1画像IM1を液晶表示パネル110(すなわち、画像表示領域10)に表示するようになっている。
[液晶パネル]
次に、上述の図1及び図3を用いて本実施形態の液晶パネル200の構成及び各部の動作を詳細について説明する。なお、図3は、本実施形態における第1偏光光と第2偏光光(潜像形成領域21内の第1偏光光)の偏光方向の例を示す図である。
液晶パネル200は、液晶表示装置100の前面にかつ当該液晶表示装置100と第1視覚位置P1の間に形成され、液晶表示装置100に表示された第1画像IM1を形成する第1偏光光を透過しつつ、前面(すなわち、液晶表示装置100と対向する面と反対の面)に透過表示する構成を有している。また、この液晶パネル200は、複数の画素(ピクセル)から構成され、透過された第1偏光光によって第1画像IM1を表示するための液晶表示装置100の画像表示領域10と同等以上の画像表示領域20と、この画像表示領域20の一部であって第1偏光光の透過面上に第2画像IM2を潜像化して形成するための潜像形成領域21と、を有している。例えば、液晶パネル200は、上述のように、図2(b)に示す第2画像IM2が図2(d)に示すように重畳表示されるように、画像表示領域20の左隅に潜像形成領域21と、を有している。
具体的には、この液晶パネル200は、第1偏光光が入光されて第1画像IM1を透過表示するとともに第2画像IM2を潜像化するパネル部210と、当該パネル部210を駆動する駆動制御部220と、を有している。
パネル部210は、一対のガラス基板(以下、「第1ガラス基板」及び「第2ガラス基板」という。)211、212と、一対のガラス基板間に狭持される一対の透明電極(以下、「第1透明電極」及び「第2透明電極」ともいう。)213、214と、一対の透明電極間に狭持される一対の配向層(以下、「第1配向層」及び「第2配向層」ともいう。)215、216と、一対の配向層間に狭持される液晶層217と、によって形成される。
特に、液晶層217は、第1配向層215及び第2配向層216の間において所定の角度(具体的には90度)ねじられて配向されている液晶分子を有している。そして、この液晶層217は、潜像形成領域21の領域以外を透過する第1偏光光については、ねじられて配向された液晶分子に沿って、液晶表示装置100に表示された第1画像IM1の表示状態を維持しつつ旋光度が90度となるように通過させる。一方、この液晶層217は、駆動制御部220に入力された第2画像データに基づく前記第1透明電極及び第2透明電極の制御に従って、入光された第1偏光光の透過面の一部である潜像形成領域21を透過する第1偏光光の旋光度を画素毎に調整し、第2画像IM2を第2偏光光によって潜像化するようになっている。具体的に、この液晶層217は、第2画像IM2を潜像化させるために、第1偏光光を0度(第1偏光光が液晶層217に入光される角度)から90度の範囲で旋光度を画素毎に調整するようになっている。
また、パネル部210は、列方向に沿って延伸するm列のデータ線(図示しない)と、図示しない行方向に沿って延伸するn行の走査線(図示しない)と、の交差部(すなわち画素)毎に液晶層217を制御し、駆動制御部220に入力された第2画像データによって選択された走査線およびデータ線からの信号に基づいて、第1透明電極及び第2透明電極を制御して各画素における第1偏光光の旋光度を個々に制御するようになっている。
したがって、例えば、上記の図2に示すように、潜像形成領域21が画像表示領域20の左隅に形成されている場合であって、液晶表示装置100において表示された第1画像IM1における第1偏光光が図3(a)に示す方向に偏光されている場合には、液晶層217は、図3(b)に示すように、画像表示領域20の左隅の潜像形成領域21を通過する第1偏光光においては、入力された第1偏光光の旋光度を基準に0度(携帯用電話機300には黒として表示される旋光度)から最大90度(携帯用電話機300には第1画像がそのまま表示される(透過表示される)旋光度)に旋光するように旋光度を調整するようになっている。また、この場合において、液晶層217は、潜像形成領域21の領域外を通過する第1偏光光においては、図3(a)(b)に示すように、第1配向層215及び第2配向層216の作用により90度に旋光させて透過させるようになっている。
すなわち、本実施形態においては、潜像形成領域21の領域外を通過する第1偏光光においては、第1透明電極及び第2透明電極には電圧が印可されないので(すなわち、データ線及び走査線によって第1透明電極及び第2透明電極の電圧がOFFとなるので)、液晶層217は駆動できずに、図3(a)(b)に示すように90度ねじられて配向している液晶分子に沿って第1偏光光を90度旋光させるようになっている。一方、第2画像IM2は、潜像化して第2視覚位置P2において可視化するために、潜像形成領域21の領域内を通過する第1偏光光においては、駆動制御部220に入力された第2画像データに基づいて、第1透明電極及び第2透明電極に電圧が印可されるので(すなわち、データ線及び走査線によって第1透明電極及び第2透明電極の電圧がONとなるので)、図3(a)(b)に示すように画素毎に液晶層217を個々に駆動させ、入力された第1偏光光の旋光度を基準に旋光度が0度から90度の範囲で調整されるようになっている。
なお、図3(b)においては、第2画像IM2は、旋光度が90度の部分(透過)と旋光度が0度の部分(遮断)とから形成された単純な画像であるが、勿論、2次元バーコードが形成された第2画像IM2または所定の階調によってグレースケールを有する第2画像IM2が第2画像データに基づいて形成されてもよい。
また、液晶層217の各画素は、第1透明電極及び第2透明電極によって駆動制御されるので、第2画像IM2を潜像化させる潜像形成領域21は、上記の左隅に固定されることはなく、適宜、第1偏光光が透過する液晶層217内の領域であればどの領域であってもよいし、潜像化する画像の内容も変化させることができるようになっている。
駆動制御部220は、上記の図1に示すように、複数のデータ線を介して各画素に該当する液晶層217を制御するデータ線駆動回路221と、複数の走査線を介して各画素に該当する液晶層217を制御する走査線駆動回路222と、パネル部210に表示する第2画像データを一時的に記憶するメモリ回路223と、各部を制御する制御回路224と、を備えている。
データ線駆動回路221は、制御回路224の制御の下、m列の複数のデータ線を有し、入力された第2画像データに基づいて該当するデータ線を選択するようになっている。また、走査線駆動回路222は、制御回路224の制御の下、n行の複数の走査線を有し、入力された第2画像データに基づいて該当する走査線を選択するようになっている。
制御回路224は、上記の各部を統括制御するようになっている。特に、この制御回路224は、第2画像データを、各画素の液晶層217における旋光度を制御するためのマトリクスデータに変換し、当該変換されたマトリクスデータに基づいてデータ線駆動回路221及び走査線駆動回路222を制御するようになっている。また、メモリ回路223には、パネル部210に表示するための第2画像データが外部から制御回路224を介して供給され、当該供給された第2画像データが内部に記憶される。
[携帯用電話機]
次に、上述の図1を用いて本実施形態の携帯用電話機300について説明する。
携帯用電話機300は、液晶パネル200の前面にかつ当該液晶パネル200と前記第2視覚位置P2の間に形成されるようにユーザによって使用される。また、この携帯用電話機300は、筐体310と、背面(すなわち、液晶パネル200と対向する面)にカメラ用偏光フィルタ320と、カメラ用偏光フィルタ320を介して液晶パネル200の画像表示領域20を撮像するためのカメラユニット330と、前面(すなわち、液晶パネル200と対向する面と反対の面)にカメラユニット330によって撮像された液晶パネル200の画像表示領域20を表示する表示パネル340と、を有している。特に、この携帯用電話機300は、液晶パネル200に表示された第1画像IM1を表示するとともに、潜像化された第2画像IM2を可視化して当該第1画像IM1の一部の領域に重畳表示するようになっている。
すなわち、この携帯用電話機300は、カメラ用偏光フィルタ320によって前記第1偏光光を透過させつつ、前記画素毎に調整された第2偏光光の旋光度に基づいて前記第2偏光光の透過率を制御し、潜像化された第2画像IM2を可視化して第1画像IM1の一部の領域に重畳表示させるようになっている。また、このカメラ用偏光フィルタ320は、固定されて形成されていてもよいし、着脱可能に形成されていてもよい。すなわち、この携帯用電話機300においては、カメラ用偏光フィルタ320を第1偏光光と平行となるように(第1偏光光を透過する方向に)配置することによって、第1画像IM1と第2画像IM2を可視化することができるようになっている。
[作用効果]
以上、本実施形態の画像表示システムSは、視覚位置との関係で偏光光の旋光度の調整とその旋光度によって透過率を制御することによって、第2画像IM2の不可視化と可視化を制御することができるので、簡易な構成により第2画像IM2の可視化制御を実現することができるとともに、第1画像IM1によって提供される所定の情報の外観上の意匠性を損なうことなく、第2画像IM2によって所望するユーザのみに付加情報などの特定情報を提供することができる。
また、この画像表示システムSは、潜像形成領域21を透過する第1偏光光の旋光度を調整することによって第2画像IM2を潜像化することができるので、第1偏光光における旋光度の調整を変化させることによって、または、当該潜像形成領域21の第1偏光光の透過面内における位置を変更することによって、第2画像IM2の情報を変更すること及びこの第2画像IM2の可視化位置を変更することができる。したがって、この画像表示システムSは、所望するユーザのみに提供される特定情報としての第2画像IM2の表示位置または表示内容を容易に変更することができる。
また、この画像表示システムSは、液晶表示装置100によって第1偏光光の基となる光を提供することができるので、各視覚位置における第1画像IM1及び第2画像IM2の明瞭化を図ることができる。
また、この画像表示システムSは、カメラ用偏光フィルタ320を備える撮像カメラに第1画像IM1を撮像させることによって第1画像IM1とともに第2画像IM2をも視覚化することもできるので、第1画像IM1のみの視覚化又は第1画像IM1及び第2画像IM2の両画像の視覚化を容易に切り替えさせることができる。
また、この画像表示システムSは、第2画像IM2を画像データとしてユーザに取得させることができるので、第1画像IM1に直接関連する情報を視覚させることだけでなく、通信機能を利用してURLなどのアクセス情報または2次元バーコードのような当該アクセス情報をコード化したコード情報など第2画像IM2を新たな情報を取得するための情報として提供することができる。
[変形例]
次に、本実施形態の画像表示システムSにおける変形例を説明する。
本実施形態では、第1偏光光からなる第1画像IM1を表示するために液晶表示装置100を用いているが、CRT(Cathode Ray Tube)又は有機EL(Electro−Luminescence)表示装置などの表示装置を用いつつ、偏光フィルタなどによって表示された第1偏光光からなる第1画像IM1を液晶パネル200に提供することができればよい。
また、本実施形態では、第2画像IM2を可視化する手段として撮像カメラ機能を有する携帯用電話機を用いているが、携帯可能な撮像カメラ装置その他の電子機器または第1画像IM1及び第2画像IM2を表示することが可能なパネルなど、偏光フィルタを介して液晶パネル200の画像を視覚化することが可能なものであればよい。
さらに、本実施形態では、携帯用電話機300に代えて所定の位置に固定された偏光フィルタを有するカメラ装置または液晶パネル200の表示画面を視覚可能な偏光フィルタのみでもよい。この場合においては、偏光フィルタを有する撮像カメラ機能付き携帯用電話機300を有していない場合であっても、所望すれば何人も第2画像IM2を視覚することができる。
また、本実施形態の液晶パネル200において、第2ガラス基板212と第2透明電極214の間に各画素に対応して配色されたカラーフィルタを有してもよい。この場合は、第2画像IM2をカラー化することができるので、種々の画像又は情報を第2画像IM2として提供することができる。
また、本実施形態は、液晶パネル200の前面に透過表示された第1画像IM1を形成するための第1偏光光と、前記潜像化された第2画像IM2を形成するための第2偏光光と、をそれぞれ円偏光に変換する第1の1/4波長板を有するとともに、携帯用電話機300のカメラ用偏光フィルタ320の液晶パネル200側の面に、円偏光に変換された第1偏光光及び第2偏光光をそれぞれ直線偏光に変換する第2の1/4波長板を有してもよい。具体的には、図1において、第2透明電極214と第2ガラス基板212の間に1/4波長板を配置し、カメラ用偏光フィルタ320の代わりに1/4波長板を使用することとなる。こうすることにより、第1視覚位置P1から第2視覚位置P2の間においては、第1画像IM1を形成する第1偏光光及び第2画像IM2を形成する第2偏光光を円偏光させることができるので、第1偏光光及び第2偏光光の光強度の変化に耐性ができるとともに、第1画像IM2及び第2画像IM2を明瞭に提供することができる。また、この場合においては、携帯用電話機300を使用し、どの角度で液晶パネル200を撮像しても、第1画像IM1および第2画像IM2の明・暗が変化しなくなるので利便性がよくなる。
<第2実施形態>
次に、図4及び図5の各図を用いて本発明に係る画像表示システムSの第2実施形態について説明する。なお、図4は、本実施形態の画像表示システムSの構成を示すシステム構成図であり、図5は、本実施形態における第1画像、第2画像、液晶パネルに表示される画像及び携帯用電話機に表示される画像の一例である。
本実施形態は、第1実施形態における第1画像IM1を表示する液晶表示装置100に代えて、窓ガラスWの背面の実景を第1画像IM1として前面から視覚可能に形成するとともに自然光を偏光して第1偏光光を出力する偏光フィルム250を備える点に特徴があり、その他の構成は第1実施形態と同様である。なお、本実施形態の各部材において、第1実施形態と同一の部材については、同一の番号を付してその説明を省略する。
[画像表示システム]
まず、図4及び図5を用いて本実施形態の画像表示システムSについて説明する。
本実施形態の画像表示システムSは、図4に示すように、窓ガラスWに着脱可能に設置され、第1画像IM1として当該窓ガラスWの背面にある背景を透過しつつ、当該背面から入光する光を偏光する偏光フィルム250と、背景に関連ある特定情報を有する第2画像IM2を潜像化する液晶パネル200と、第2画像IM2を可視化して第1画像IM1とともに表示する携帯用電話機300と、を有している。なお、例えば、本実施形態の偏光フィルム250は、本発明の提供手段を構成する。
本実施形態の画像表示システムSは、偏光フィルム250によって、入光された光を偏光させつつ、液晶パネル200によって、窓ガラスWから視覚可能な背景の画像(以下、「背景画像」という。)の一部の領域に第2画像IM2を潜像化させるようになっている。また、この画像表示システムSは、携帯用電話機300によって第1画像IM1を撮像させると、当該撮像することによって偏光光の旋光度を光の透過率に変換して第2画像IM2を視覚化し、視覚化された第2画像IM2が重畳表示された背景画像を提供することができるようになっている。
例えば、図5(a)に示す背景画像が窓ガラスWから視覚できるとともに、図5(b)に示す所定のマーカの画像を第2画像IM2として可視化制御する場合に、液晶パネル200には、図5(c)に示すように、背景画像がそのまま透過表示されるものの、第2画像IM2は、潜像化されて不可視化されている。その一方、携帯用電話機300において液晶パネル200を撮像すると、当該携帯用電話機300の表示パネル340には、図5(d)に示すように、図5(b)の第2画像IM2が図5(d)における背景画像に重畳表示される。
したがって、この画像表示システムSは、窓ガラスWから視覚可能な背景としての画像を妨げることなく、第2画像IM2によって所望するユーザのみに特定情報を提供することができるようになっている。
[作用効果]
以上、本実施形態の画像表示システムSは、第1実施形態の効果に加えて、窓ガラスWから視覚可能な背景など自然光を用いて視覚可能な実景を第1画像IM1として用いることができるので、実景を利用しつつ、かつ、実景の鑑賞を妨げること無く、第2画像IM2によって所望するユーザのみに当該実景に関する情報などの特定情報を提供することができる。
[変形例]
次に、本実施形態の画像表示システムSにおける変形例を説明する。
本実施形態では、第1実施形態と同様に、第2画像IM2を可視化する手段として撮像カメラ機能を有する携帯用電話機を用いているが、携帯可能な撮像カメラ装置その他の電子機器または第1画像IM1及び第2画像IM2を表示することが可能なパネルなど、偏光フィルム250を介して液晶パネル200に表示された画像を視覚化することが可能なものであればよい。
また、本実施形態では、第1実施形態と同様に、第2画像IM2を可視化する手段として撮像カメラ機能を有する携帯用電話機を用いているが、携帯可能な撮像カメラ装置その他の電子機器または第1画像IM1及び第2画像IM2を表示することが可能なパネルなど、偏光フィルタを介して液晶パネル200の画像を視覚化することが可能なものであればよい。
また、本実施形態は、第1実施形態と同様に、液晶パネル200の前面に透過表示された第1画像IM1を形成するための第1偏光光と、前記潜像化された第2画像IM2を形成するための第2偏光光と、をそれぞれ円偏光に変換する第1の1/4波長板を有するとともに、携帯用電話機300のカメラ用偏光フィルタ320の液晶パネル200側の面に、円偏光に変換された第1偏光光及び第2偏光光をそれぞれ直線偏光に変換する第2の1/4波長板を有してもよい。具体的には、図4において、第2透明電極214と第2ガラス基板212の間に1/4波長板を配置し、カメラ用偏光フィルタ320の代わりに1/4波長板を使用することとなる。こうすることにより、第1視覚位置P1から第2視覚位置P2の間においては、第1画像IM1を形成する第1偏光光及び第2画像IM2を形成する第2偏光光を円偏光させることができるので、第1偏光光及び第2偏光光の光強度の変化に耐性ができるとともに、第1画像IM1及び第2画像IM2を明瞭に提供することができる。また、この場合においては、携帯用電話機300を使用し、どの角度で液晶パネル200を撮像しても、第1画像IM1および第2画像IM2の明・暗が変化しなくなるので利便性がよくなる。
<第3実施形態>
次に、図6を用いて本発明に係る画像表示システムSの第3実施形態について説明する。なお、図6は、本実施形態の画像表示システムSの構成を示すシステム構成図である。
本実施形態は、第1実施形態における照明ユニット120を有する液晶表示装置100に代えて反射板420を有し、外光を反射させて第1画像を表示する液晶表示装置400を用いる点に特徴があり、その他の点は第1実施形態と同様である。なお、本実施形態の各部材において、第1実施形態と同一の部材については、同一の番号を付してその説明を省略する。
[画像表示システム]
まず、図6を用いて本実施形態の画像表示システムSについて説明する。
本実施形態の画像表示システムSは、図6に示すように、前面(液晶パネル200が携帯用電話機300と対向している面)から入光された外光(自然光)を第1偏光光に偏光するとともに反射させて、当該第1偏光光を用いて第1画像を提供する液晶表示装置400と、第1画像IM1に関連ある特定情報を有する第2画像IM2を潜像化する液晶パネル200と、第2画像IM2を可視化して第1画像IM1とともに表示する携帯用電話機300と、を有している。なお、例えば、本実施形態の液晶表示装置400は、本発明の提供手段を構成し、反射板420は、本発明の反射手段を構成する。
本実施形態の画像表示システムSは、液晶表示装置400によって前面から入光された外光を第1偏光光に偏光させつつ、偏光された第1偏光光を反射させ、当該反射された第1偏光光を用いて第1画像IM1を表示させるようになっている。また、この画像表示システムSは、液晶パネル200によってこの第1画像IM1を透過表示させつつ、液晶パネル200によって人間には判別できない偏光光の旋光度の変化を用いて第1画像IM1の一部の領域に第2画像IM2を潜像化させるようになっている。そして、この画像表示システムSは、携帯用電話機300によって第1画像IM1を撮像させると、当該撮像することによって偏光光の旋光度を光の透過率に変換して第2画像IM2を視覚化し、視覚化された第2画像IM2が重畳表示された第1画像IM1を提供することができるようになっている。
[液晶表示装置]
次に、上記図6を用いて本実施形態の液晶表示装置400について説明する。
液晶表示装置400は、特殊な偏光フィルタを有する液晶表示パネル410と、前面からの光を反射させる反射板420と、を有している。特に、液晶表示パネル410は、その背面(液晶パネル200側の反対面であって反射板420の前面)に例えば特殊な形状が形成され、第1偏光光が多くの光量を有するように自然光を透過しつつ当該自然光を第1偏光光に偏光する偏光フィルムを有している。例えば、この偏光フィルムには、自然光を反射板420に向けて透過する場合に、当該自然光の種々の振動方向を回転させて多くの光が同一の振動方向(すなわち、透過可能な第1偏光光)となるように、前面に所定の形状を有する多数の微細な突起が形成されるようになっている。そして、この液晶表示装置400は、反射板420によって反射された第1偏光光を用いて、PC130を介して外部から入力された第1画像データに基づいて、画素毎に当該第1偏光光の透過率を制御し、第1画像IM1を液晶表示パネル410(すなわち、画像表示領域10)に表示するようになっている。
なお、本実施形態の液晶表示装置400において、液晶表示パネル410によって前面から入光された自然光を第1偏光光に偏光し、かつ、反射板420によって第1偏光光を反射させて第1画像を表示するようになっているが、前面から入光された自然光を第1偏光光に偏光しつつ、背面から前面に向けて反射することができれば、この構成には限られない。
[作用効果]
以上、本実施形態の画像表示システムSは、第1実施形態と同様に、視覚位置との関係で偏光光の旋光度の調整とその旋光度によって透過率を制御することによって、第2画像IM2の不可視化と可視化を制御することができるので、簡易な構成により第2画像IM2の可視化制御を実現することができるとともに、第1画像IM1によって提供される所定の情報の外観上の意匠性を損なうことなく、第2画像IM2によって所望するユーザのみに付加情報などの特定情報を提供することができる。
また、本実施形態の画像表示システムSは、システム上において偏光フィルム250の背面から第1偏光光の基となる光を照射若しくは入光させることができない場合であっても、偏光フィルム250の前面からの照射光によって当該提供手段に第1偏光光の基となる光を提供することができる。
[変形例]
次に、本実施形態の画像表示システムSにおける変形例を説明する。
本実施形態の画像表示システムSにおいて、液晶表示パネル400を除いて反射板420を備える構成とすることも可能である。この場合、反射板420と液晶パネル200との間に偏光フィルムが必要となる。前面から入光された自然光が偏光フィルムを通過することによって偏光され、反射板420で反射させることで第1偏光光となり、この第1偏光光が第1画像IM1を表示形成させることになる。反射板420は、背面から前面に向けて反射させることが出来れば良いので、当該反射板420を壁の壁紙などの装飾部分または絵画、写真などの図画を用いて形成することもできる。このようにすると、これらの装飾部分または図画が第1画像IM1となり、第2画像IM2を潜像化させて重畳表示をさせることができる。すなわち、画像表示システムSを装飾部分または図画に応用させれば、それらの鑑賞を妨げること無く、第2画像IM2によって所望するユーザのみに当該装飾部分または図画に関する情報などの特定情報を提供することができるようになる。
本実施形態では、第2実施形態と同様に、第2画像IM2を可視化する手段として撮像カメラ機能を有する携帯用電話機300を用いているが、携帯可能な撮像カメラ装置その他の電子機器または第1画像IM1及び第2画像IM2を表示することが可能なパネルなど、偏光フィルム250を介して液晶パネル200に表示された画像を視覚化することが可能なものであればよい。
また、本実施形態では、第2実施形態と同様に、携帯用電話機300に代えて所定の位置に固定された偏光フィルム250を有するカメラ装置または偏光フィルム250でもよい。この場合においては、偏光フィルム250を有する撮像カメラ機能付き携帯用電話機300を有していない場合であっても、所望すれば何人も第2画像IM2を視覚することができる。
また、本実施形態は、第2実施形態と同様に、液晶パネル200の前面に透過表示された第1画像IM1を形成するための第1偏光光と、前記潜像化された第2画像IM2を形成するための第2偏光光と、をそれぞれ円偏光に変換する第1の1/4波長板を有するとともに、携帯用電話機300のカメラ用偏光フィルタ320の液晶パネル200側の面に、円偏光に変換された第1偏光光及び第2偏光光をそれぞれ直線偏光に変換する第2の1/4波長板を有してもよい。具体的には、図6において、第2透明電極214と第2ガラス基板212の間に1/4波長板を配置し、カメラ用偏光フィルタ320の代わりに1/4波長板を使用することとなる。こうすることにより、第1視覚位置P1から第2視覚位置P2の間においては、第1画像IM1を形成する第1偏光光及び第2画像IM2を形成する第2偏光光を円偏光させることができるので、第1偏光光及び第2偏光光の光強度の変化に耐性ができるとともに、第1画像IM1及び第2画像IM2を明瞭に提供することができる。また、この場合においては、携帯用電話機300を使用し、どの角度で液晶パネル200を撮像しても、第1画像IM1および第2画像IM2の明・暗が変化しなくなるので利便性がよくなる。
本発明の画像表示システムSは、商品の陳列や街頭広告の提供時に、アーケードゲームによる所定の情報の提供、または、観光スポットその他の背景を閲覧させるような場所において用いられる。
10、20 … 画像表示領域
21 … 潜像形成領域
100 … 液晶表示装置
110、410 … 液晶表示パネル
120 … 照明ユニット
130 … パーソナルコンピュータ
200 … 液晶パネル
210 … パネル部
211 … 第1ガラス基板
212 … 第2ガラス基板
213 … 第1透明電極
214 … 第2透明電極
215 … 第1配向層
216 … 第2配向層
217 … 液晶層
220 … 駆動制御部
221 … データ線駆動回路
222 … 走査線駆動回路
223 … メモリ回路
224 … 制御回路
250 … 偏光フィルム
300 … 携帯用電話機
310 … 筐体
320 … カメラ用偏光フィルタ
330 … カメラユニット
340 … 表示パネル
420 … 反射板

Claims (5)

  1. 所定の画像領域を有する第1画像の一部の画像領域の光を用いて第2画像を潜像化させ、第1視覚位置では視覚不能に第2視覚位置では視覚可能に第2画像の可視化制御を行う画像可視化制御システムにおいて、
    第1偏光光によって前記第1画像を視覚可能に提供する提供手段の前記第1視覚位置側の面である前面にかつ当該提供手段と前記第1視覚位置の間に形成され、前記第1画像の前記第1偏光光を透過表示しつつ、前記第2画像を潜像化する潜像化手段と、
    前記潜像化手段の前記第2視覚位置側の面である前面にかつ当該潜像化手段と前記第2視覚位置の間に形成されるとともに、前面にある前記第2視覚位置から前記第1画像を視覚可能に形成され、前記潜像化された第2画像を可視化して前記第1画像の一部の画像領域に重畳表示させる可視化手段と、
    を備え、
    前記潜像化手段が、
    前記第1偏光光が透過する透過面に前記潜像化された第2画像を形成するための複数の画素からなる潜像形成領域を有し、
    所定の画像データに基づいて前記画素毎に当該潜像形成領域に入光する前記第1偏光光の旋光度を調整しつつ、前記第1偏光光の旋光度を調整して得られた第2偏光光によって前記第2画像を潜像化するとともに、
    前記可視化手段が、
    前記第2視覚位置から撮像する撮像カメラによって形成されるとともに、前記第1偏光光を透過させつつ、前記画素毎に調整された第2偏光光の旋光度に基づいて前記第2偏光光の透過率を制御する可視化用偏光フィルタを有し、当該可視化偏光フィルタが、前記撮像カメラの撮像面に形成されることを特徴とする画像可視化制御システム。
  2. 請求項1に記載の画像可視化制御システムにおいて、
    前記潜像化手段が、前記透過表示された第1画像を形成するための第1偏光光と前記潜像化された第2画像を形成するための第2偏光光をそれぞれ円偏光に変換する第1の1/4波長板を有するとともに、
    前記可視化手段が、前記可視化用偏光フィルタに直線偏光された第1偏光光及び第2偏光光を入光させるために、前記円偏光に変換された第1偏光光及び第2偏光光をそれぞれ直線偏光に変換する第2の1/4波長板を有する画像可視化制御システム。
  3. 請求項1又は2に記載の画像可視化制御システムにおいて、
    前記可視化手段が、ユーザによって携帯可能に構成される画像可視化制御システム。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像可視化制御システムにおいて、
    前記提供手段を更に備え、
    前記提供手段が、背面から入光される自然光を偏光して第1偏光光として前面から出力するとともに、背面にある所定領域の実景を、当該前面から前記第1画像として視覚可能に形成する自然光用偏光フィルタによって形成される画像可視化制御システム。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像可視化制御システムにおいて、
    前記提供手段と、
    前記提供手段の背面に形成され、前記提供手段の前面から照射された光を反射させて前記提供手段の背面に入光させる反射手段と、
    を更に備え、
    前記提供手段が、背面から入光される反射光を偏光して第1偏光光として前記潜像化手段に提供する画像可視化制御システム。
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JPN6014026005; 小池英樹、西川渉、福地健太郎: '「液晶型テーブルトップシステムにおける偏光の応用:光学フィルムを用いた透明マーカの開発」' 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 第14巻第1号, 20090331, pp.111-119 *
JPN6014026006; 小池英樹、西川渉、福地健太郎: '「液晶テーブルトップシステム上における透明マーカの実現」' 第16回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2008)予稿集 , 2008 *
JPN6014026007; 西川渉、佐藤一人、福地健太郎、小池英樹: '「偏光を応用したテーブルトップシステムの提案」' 第15回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ(WISS2007)予稿集 , 2007 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012208333A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Dainippon Printing Co Ltd 情報提示システム及び情報提示装置

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