JP4841332B2 - 表示装置、及び該表示装置を備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置、及び該表示装置を備えた電子機器に関し、より詳細には、デュアルビュー表示が可能な表示部を備えた表示装置に関する。

画像表示の技術分野においては、特許文献１や特許文献２に開示されているデュアルビュー方式の液晶ディスプレイが知られている。
図１０は、上記デュアルビュー方式の液晶ディスプレイを説明するための図で、図１０（Ａ）はデュアルビュー方式の液晶ディスプレイ（以下デュアルビュー液晶パネルとする）の正面概略図、図１０（Ｂ）はデュアルビュー液晶パネルの上面概略図、図１０（Ｃ）はデュアルビュー液晶パネルの視野角を説明するための図である。
デュアルビュー液晶パネル２１０は、バックライト２２０により背面から照明され、入力する画像信号に従って画像を表示する。

デュアルビュー方式とは、図１０に示すように、デュアルビュー液晶パネル２１０の表示画面から第１方向（Ｄ１）に向けて第１画像を表示すると同時に、表示画面から第１方向（Ｄ１）とは異なる第２方向（Ｄ２）に向けて第２画像を表示するものである。そして第１画像と第２画像には、それぞれ異なる画像を表示することができる。

デュアルビュー液晶パネル２１０では、図１０（Ｃ）に示すように、第１方向Ｄ１に向けて表示される第１画像の視野角ａと、第２方向に向けて表示される第２画像の視野角ｂとが異なっている。従って第１画像を視認可能な視覚位置２３０においては第２画像を視認できず、第２画像を視認可能な視覚位置２４０においては第１画像を視認できない。これにより、視野角ａ内に位する利用者と、視野各ｂ内に位置する利用者に対して、それぞれ異なる表示画像を提供することができる。

例えば、デュアルビュー液晶パネルを自動車のコンソールの中央に配置し、運転手側にはカーナビや自動車の状態を表示し、助手席側には映画やテレビなどを表示させることにより、見る方向が異なる利用者に対して、それぞれ適切な情報を提供することができる。
特開２００５−２８４５９２号公報 特開２００５−０７８０７６号公報

上記特許文献１，特許文献２などに記載されたデュアルビュー液晶パネルは、上述の自動車の適用例に示すように、視覚位置が異なる２人の利用者が、表示画面に対して左右に分かれて位置することで、利用者の視線に応じて表示内容を異ならせるものであった。従って高い視線位置と、低い視線位置に対して２つの画像表示を行う適用例は考えられていなかった。

例えば、液晶パネルディスプレイを利用した電子機器として、プリンタ、スキャナ、複写機、ＦＡＸなどの機能を併せ持つ複合機（ＭＦＰ）がある。
複合機を操作するための操作パネルには、通常液晶パネルとその表面に設置されたタッチパネルが用いられる。このような複合機の操作パネルは、１〜１．２ｍの範囲の高さに位置するように配置されている。

しかしながら、例えば、子供や車椅子に乗った人が上記のような複合機を利用する場合、視線の位置が低く、複合機の操作パネルを見下ろして操作することができない。この場合、複合機の操作パネルは、通常、上方から見下ろして視認できるような角度で配置されているため、上記のような子供や車椅子の利用者は、操作パネルがよく見えず、操作性が悪いという問題が生じている。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、異なる方向に視野角を有するデュアルビュー液晶ディスプレイを使用して側方から下方向に視野角を与えることにより、通常の操作パネルを視認できない視線の低い利用者に対する操作性を改善した表示装置、及び該表示装置を有する電子機器を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、第１視野角内の位置で視認することができる第１画像と、第２視野角内の位置で視認することができる第２画像とを同時に表示可能とした表示部を備えた表示装置において、表示装置は、第２画像を反射するための反射部材を有し、反射部材は、第２画像を視認することができる第３視野角を与え、第３視野角は、水平方向より下方に向けた視野角であって、表示部の表示面側と、反射部材の反射面側にそれぞれタッチパネルを有し、各タッチパネルのうちいずれか１方のタッチパネルのみを有効とし、他方のタッチパネルを無効とすることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、第２画像が、第１画像の鏡像となる画像であって、第１視野角から視認される第１画像と、第３視野角から反射部材を介して視認できる第２画像とを同一の画像として視認できるようにしたことを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１の技術手段において、第１画像及び第２画像のうちいずれか１方を使用してユーザ操作用の画像を表示し、ユーザ操作用の画像を表示しない画像を使用して、ユーザ操作用の画像が他の画像により表示されていることを示す情報を表示することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第３の技術手段において、第１の画像によりユーザ操作用の画像が表示されている場合には、反射部材の反射面側に設けられたタッチパネルを無効とし、第２の画像によりユーザ操作用の画像が表示されている場合には、表示部表示面側に設けられたタッチパネルを無効とすることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１ないし第４のいずれか１の技術手段において、反射部材が、第１視野角内における第１画像の視認を阻害しない位置に配置されていることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１ないし第５のいずれか１の技術手段において、反射部材が、表示部に対する角度調整が可能であることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１ないし第６のいずれか１の技術手段を有し、記表示装置に対する所定の操作入力が可能であることを特徴としたものである。

本発明によれば、異なる方向に視野角を有するデュアルビュー液晶ディスプレイを使用して水平から下方向に視野角を与えることにより、通常の操作パネルを視認できない視線の低い利用者に対する操作性を改善し、高い利便性を与えることができる。

図１は、本発明による表示装置の一実施形態を説明するための図で、図中、１０は表示装置、２０は表示部、２１はデュアルビュー液晶パネル、２２は第１タッチパネル、３０は反射部、３１は反射部材、３２は第２タッチパネル、４０はヒンジ部である。
表示装置１０は、表示部２０と反射部３０とを有し、表示部２０は、デュアルビュー液晶パネル２１及び第１タッチパネル２２を含み、反射部３０は、反射部材３１及び第２タッチパネル３２を含んでいる。

デュアルビュー液晶パネル２１は、上述のように第１視野角内の位置で視認することができる第１画像と、第２視野角内の位置で視認できる第２画像とを同時に表示できるものである。
図１の例では、表示部２０の前方Ｄ１に第１視野角が設定され、表示部２０の後方Ｄ２に第２視野角が設定されている。つまり表示部２０の第１視野角内に位置するユーザは、デュアルビュー液晶パネル２１に表示される第１画像を視認することができる。

反射部３０にはヒンジ部４０が設けられ、ヒンジ部４０を回動軸として、反射部３０が回動自在となるように構成されている。ヒンジ部４０によって、表示部２０に対する反射部３０の角度を可変設定することができる。また反射部材３１には、ミラーなどによる反射面が設けられている。

ヒンジ部４０は、表示部２０と反射部３０とを接続するように設けてもよく、また表示部２０から離間した位置に配置してもよい。反射部３０は、表示部２０の第２画像を反射して、所望の方向Ｄ３に視野角（第３視野角とする）を与えることができればよい。第３視野角の方向は、反射部３０の角度に応じて変化する。
また本発明では、ヒンジ機構を持ったヒンジ部４０に限らず、反射部３０の角度を可変設定できる構成であれば適宜採用することができる。あるいは、利用者の視線条件が限定された範囲であれば、ヒンジ部４０を設けることなく、所定の角度で反射部３０を固定した構成であってもよい。

またデュアルビュー液晶パネル２１の表示面側と、反射部材３１の反射面側には、それぞれ第１及び第２タッチパネル２２，３２が設けられ、これらタッチパネル２２，３２による入力操作が可能となっている。

図２は、図１に示す表示装置による画像表示の機構を模式的に示す図である。
反射部材３１は、デュアルビュー液晶パネル２１に表示される第２画像を反射する。例えば図２のように、表示部２０と反射部３０とが互いにほぼ垂直になっている場合、方向Ｄ１に視野角を有する第１画像と、反射部材３１で反射して方向Ｄ３に視野角を有する第２画像とが、視覚位置αから視認することができるようになる。このとき反射部材３１で反射した第２画像は、デュアルビュー液晶パネル２１で表示された画像が反転した画像（鏡像）となる。

従って、デュアルビュー液晶パネル２１に表示させる第２画像には、利用者に視認させる画像を反転した鏡像を予め生成して表示させる。これにより、第２画像は、反射部材３１で反転し、所望の画像となって利用者に視認できるようになる。

図３は、本発明に適用可能なデュアルビュー液晶パネルの表示原理を説明するための図である。
デュアルビュー液晶パネル２１は、複数の画素ｍ、ｎを有する液晶パネル２１ａと、液晶パネル２１ａの全面に配置されたパララックスバリア（光学系分離素子）２１ｂとを備えている。パララックスバリア２１ｂは、不透明領域によって隔たれた垂直な透光性スリットを複数有するスクリーンである。

液晶パネル２１ａの画素ｍを通過した光は、パララックスバリア２１ｂが有する透光性スリットを介して、液晶パネル２１ａの表示面に対して所定の視野角に位置する視聴者Ｍに到達する。
また、液晶パネル２１ａの画素ｎを透過した光は、パララックスバリア２１ｂが有する透光性スリットを介して、液晶パネル２１ａの表示面に対し所定の視野角に位置する視聴者Ｎに到達する。

液晶パネル２１ａに表示される画像は、パララックスバリア２１ｂの複数の透光性スリットによって空間上の規定された領域からしか見えないようにしたものである。これにより、視聴者Ｍ及び視聴者Ｎは、各々、異なる画像を見ることが可能となる。

デュアルビュー表示を行なわせる場合には、たとえば、液晶パネル２１ａの隣り合う画素を視聴者Ｍ用の画像データ、または視聴者Ｎ用の画像データに応じて駆動させればよい。言い換えれば、液晶パネル２１ａの隣り合う画素は、互いに異なる方向用の画像データに応じて駆動されることになる。なお、画素は１個おきに互いに異なる画像データに応じて駆動されるようにしてもよいし、２個おき、あるいは３個おき等のように複数個おきに駆動させるようにしてもよく、いずれにしてもパララックスバリア２１ｂの透光性スリットの幅に応じて設定すればよい。

本発明の実施形態では、このようなデュアルビュー液晶パネル２１を用いた表示部２０と、反射部３０とによる構成を利用して、反射部材３１により、水平方向より下向きに向けた視野角を第２画像に与える。これにより、表示部２０を視認できない視線の低い利用者に対する操作性を改善することができる。

図４は、本発明による表示装置を備えた電子機器の一実施形態を示す図で、本発明に関わる電子機器として、プリンタ、スキャナ、複写機、ＦＡＸ等の機能を有する複合機を適用した例を示すものである。
複合機１００は、ＣＣＤ等により原稿の画像を読み取って画像信号を出力する画像読取装置（スキャナ）２００と、画像読取装置２００から送信される画像信号または外部から送信される画像信号に基づいて、用紙上に画像を印刷する電子写真方式のプリンタ３００と、プリンタ３００に順次用紙を供給する給紙デスク装置４００とを備えている。

また画像読取装置２００における原稿台２０１の側部には、操作パネル５００が備えられている。操作パネル５００には、上述したごとくの表示装置１０が備えられる。この他、操作パネル５００には、例えばスタートキー、テンキー、クリアキー、全解除キー、動作モードキー群などによるハードキー群７０が設けられる。これらハードキー群７０と、表示装置１０に設けられているタッチパネルとを用いて、ユーザによる所定の入力操作が可能となっている。

表示装置１０は、図１，図２に示すような構成で、表示部２０と反射部３０とを備えている。図４の例では、操作パネル５００に対して表示部２０が設けられ、原稿台２０１を構成する本体フレームに、反射部３０が設けられる。反射部３０は、ヒンジ部によって上記本体フレームに取り付けられ、その角度を可変設定することができる。
反射部３０は、デュアルビュー液晶パネル２１で表示される第２画像を反射して、第３視野角内に位置する利用者に対して、第２画像を視認させることができる。第３視野角は、水平方向より下方に向けた視野角となるように設定される。

図５は、図４の複合機に対して反射部の取付位置を変更した例を示す図である。本例では、表示装置１０の表示部２０は、図４の例と同様に操作パネル５００に設けられるが、反射部３０は、原稿セットトレイ２０２が設けられている画像読取装置２００の開閉可能なフレーム部に設けられている。

このように、表示装置１０が備える表示部２０と、反射部３０の構成は特に限定されることはなく、反射部３０により与えられる第２画像の第３視角を、水平方向より下方に向けた所望の方向に設定できればよい。
ただし、この場合に、表示部２０で表示された第１画像を第１視野角から視認するときに、反射部３０によって第１画像の視認を阻害しないような配置構成をとる必要がある。反射部３０が邪魔になって、表示部２０が見えなくなると不都合が生じるからである。

図６は、水平方向より下方に向けた第３視野角を与える表示装置の構成例を説明するための図である。
図６に示すように、反射部３０の角度を調整することにより、Ｄ３方向に与えられる第３視野角を、水平より下方に向けるようにする。第３視野角は、水平より上側の視点位置を含んでもよいが、この場合にも、少なくとも水平方向から下側の視点位置で第２画像を視認できるようにする。このような構成とすることにより、例えば子供や車椅子の使用者などの視線位置の低い利用者は、反射部３０によって第２画像を視認することができる。

また表示部２０では、第１画像としてユーザ操作用の情報を提示する画像表示を行い、第２画像としてその第１画像を反転した画像を表示させることができる。これによって、表示部２０に表示される第１画像を直接視認したときの画像と、反射部３０で反射した第２画像とを同一の画像とすることができる。

さらに表示部２０は、ユーザ操作用の画像を第１画像または第２画像の１方のみに表示させることができる。そしてユーザ操作用の画像を表示しない画像においては、ユーザ操作用の画像が他の画像により表示されていることを示す情報を表示させることができる。例えば、第１画像によってユーザ操作用の画面を表示しているとき、第２画像では、“操作画面は反射パネルに表示されています”などの表示を行わせることができる。

表示部２０の第１画像を視認する利用者は、表示部２０に備えられた第１タッチパネル２２を操作することによって、所望の入力を行うことができる。また反射部３０による第２画像を視認する利用者は、反射部３０に備えられた第２タッチパネル３２を操作することにより、所望の入力を行うことができる。

ここで表示装置が備える第１，第２タッチパネル２２，３２のうち、いずれか１方のみを有効とし、他方を無効するようにしてもよい。
例えば、反射部３０側の第２タッチパネル３２をユーザが操作しているときに、表示部２０側の第１タッチパネル２２が有効になっていると、第１タッチパネル２２に対して意図に反した入力が行われる可能性が生じる。このような動作を排除するために、第２タッチパネル２２の操作中には、第１タッチパネルを無効にする。

この場合、有効とするタッチパネルを切り替えるボタン等の選択手段を設けてもよく、また、操作中のタッチパネルを判別して有効／無効を切り替えるようにしてもよい。例えば、上記のようにユーザ操作用の画像を第１画像または第２画像の１方にのみ表示しているときに、そのユーザ操作用画像を視認できる側のタッチパネルのみを有効にし、他方のタッチパネルを無効とすることができる。

あるいは、初期状態では、両方のタッチパネル２２，３２を有効にしておき、最初にタッチ操作が行われたタッチパネルを有効とし、他方を無効にしてもよい。この場合、例えば複合機の印刷設定から印刷実行までのような所定の一連の入力操作の間は、その有効／無効設定を維持し、一連の操作の終了後に再び初期状態に戻すようにしてもよい。あるいは、タッチパネルの有効／無効設定から所定時間が経過したときに、初期状態に戻すようにしてもよい。

図７は、第１画像と第２画像の表示例を示す図で、図７（Ａ）は表示部における第２画像の表示例を示す図、図７（Ｂ）は表示部における第１画像の表示例を示す図である。
また図８は、図７に示す表示画像を利用者が視認するときの表示例を示す図で、図８（Ａ）は、反射部３０を介して視認できる第２画像を示す図、図８（Ｂ）は、表示部２０を直接見ることで視認できる第１画像を示す図である。

表示部２０のデュアルビュー液晶パネルでは、図７（Ｂ）に示すような第１画像と、図７（Ａ）に示すような第２画像とを同時に表示させることができる。
図７（Ａ）の第２画像は、図７（Ｂ）の画像を反転させた鏡像の画像を表示させる。図８に示すように、反射部３０を介して視認される第２画像は、第１画像と同じ画像として視認することができる。

図９は、本発明による表示装置の内部構成を説明するためのブロック図である。表示装置１０は、デュアルビュー液晶パネル２１、デュアルビュー液晶パネル２１に設けられた第１タッチパネル２２、ミラー等の反射部材３１、反射部材３１に設けられた第２タッチパネル３２、表示制御部５０，タッチ位置検出回路６０，及びテンキー等のハードキー群７０を含む。

タッチ位置検出回路６０は、第１タッチパネル２２の表面電荷の変化を検出することによって、第１タッチパネル２２上の利用者のタッチ位置を示す座標値を算出し、算出した座標値を表示制御部５０に入力する。
またタッチ位置検出回路６０は、第２タッチパネル３２の表面電荷の変化を検出することによって、第２タッチパネル３２上の利用者のタッチ位置を示す座標値を算出し、算出した座標値を表示制御部５０に入力する。

表示制御部５０は、デュアルビュー液晶パネル２１の表示動作を制御するコンピュータであり、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成される。特に表示制御部５０は、タッチ位置検出回路６０から入力される座標値に基づいて各タッチパネルに対するタッチ位置を検知し、検知したタッチ位置に応じて、デュアルビュー液晶パネル２１に表示する第１画像の内容や第２画像の内容を切り換える制御を行っている。またハードキー群７０からの入力操作に応じて、表示条件設定や表示制御を行う。

表示制御部５０によって、上述のような第１画像と第２画像の表示制御や、タッチパネルの有効／無効設定を行っている。すなわち表示制御部５０は、所定の設定に従って、第１画像と第２画像とに同じ画像を表示させる制御を行ったり、あるいは第１画像または第２画像の１方のみにユーザ操作画面を表示させ、ユーザ操作用の画像を表示しない画像においては、ユーザ操作用の画像が他の画像により表示されていることを示す情報を表示させるような制御を行う。

あるいは、表示制御部５０は、第１，第２タッチパネル２２，３２のうち、いずれか１方のみを有効とし、他方を無効する制御を行ってもよい。表示制御部５０では、タッチ位置検出回路６０でタッチ位置が検出された場合に、タッチパネルの有効／無効設定に従って有効なタッチパネルからの検出信号のみを用いて制御を行うことができる。
あるいはタッチ位置検出回路６０を制御して、無効となっているタッチパネルでは位置検出を行わないようにしてもよい。

以上本発明に関わる実施形態を説明したが、本発明では、上記のように単一の反射部材３１を用いる構成に限定されるものではなく、複数の反射部材を用いて構成してもよい。例えば、表示部２０に表示されている第２画像を反射する第１反射部と、第１反射部で反射した第２画像をさらに所望の視覚位置に向けて反射する第２反射部とを使用してもよい。この場合、第２画像は２回反射して視認されるため、上記の例のような鏡像ではなく、通常の画像を表示すればよい。

本発明に関わる表示装置は、上記の複合機のみならず各種の産業用電子機器や民生用電子機器に適用可能である。例えば、ＡＴＭや各種自動販売機等の電子機器にも適用することができる。
さらに、本発明に関わる表示装置は、タッチパネルを用いることなく、他の入力操作デバイスやキー等によって操作入力を行わせる電子機器に対しても適用することができる。例えば、表示画面を有する冷蔵庫や洗濯機等の機器であれば適用可能であり、本発明に関わる表示装置によって、視線位置の低い利用者に対して視認性の高い画像表示を行わせることができる。

本発明による表示装置の一実施形態を説明するための図である。 図１に示す表示装置による画像表示の機構を模式的に示す図である。 本発明に適用可能なデュアルビュー液晶パネルの表示原理を説明するための図である。 本発明による表示装置を備えた電子機器の一実施形態を示す図である。 図４の複合機に対して反射部の取付位置を変更した例を示す図である。 水平方向より下方に向けた第３視野角を与える表示装置の構成例を説明するための図である。 第１画像と第２画像の表示例を示す図である。 図７に示す表示画像を利用者が視認するときの表示例を示す図である。 本発明による表示装置の内部構成を説明するためのブロック図である。 デュアルビュー方式の液晶ディスプレイを説明するための図である。

符号の説明

１０…表示装置、２０…表示部、２１…デュアルビュー液晶パネル、２１ａ…液晶パネル、２１ｂ…パララックスバリア、２２…第１タッチパネル、３０…反射部、３１…反射部材、３２…第２タッチパネル、４０…ヒンジ部、５０…表示制御部、６０…タッチ位置検出回路、７０…ハードキー群、１００…複合機、２００…画像読取装置、２０１…原稿台、２０２…原稿セットトレイ、２１０…デュアルビュー液晶パネル、２２０…バックライト、２３０…視覚位置、２４０…視覚位置、３００…プリンタ、４００…給紙デスク装置、５００…操作パネル。

Claims (7)

1. 第１視野角内の位置で視認することができる第１画像と、第２視野角内の位置で視認することができる第２画像とを同時に表示可能とした表示部を備えた表示装置において、
   該表示装置は、前記第２画像を反射するための反射部材を有し、
   該反射部材は、前記第２画像を視認することができる第３視野角を与え、該第３視野角は、水平方向より下方に向けた視野角であって、
   前記表示部の表示面側と、前記反射部材の反射面側にそれぞれタッチパネルを有し、各前記タッチパネルのうちいずれか１方のタッチパネルのみを有効とし、他方のタッチパネルを無効とすることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置において、前記第２画像は、前記第１画像の鏡像となる画像であって、前記第１視野角から視認される前記第１画像と、前記第３視野角から前記反射部材を介して視認できる前記第２画像とを同一の画像として視認できるようにしたことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１に記載の表示装置において、前記第１画像及び第２画像のうちいずれか１方を使用してユーザ操作用の画像を表示し、該ユーザ操作用の画像を表示しない画像を使用して、該ユーザ操作用の画像が他の画像により表示されていることを示す情報を表示することを特徴とする表示装置。
4. 請求項３に記載の表示装置において、前記第１の画像により前記ユーザ操作用の画像が表示されている場合には、前記反射部材の反射面側に設けられたタッチパネルを無効とし、前記第２の画像により前記ユーザ操作用の画像が表示されている場合には、前記表示部表示面側に設けられたタッチパネルを無効とすることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１に記載の表示装置において、前記反射部材は、前記第１視野角内における前記第１画像の視認を阻害しない位置に配置されていることを特徴とする表示装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１に記載の表示装置において、前記反射部材は、前記表示部に対する角度調整が可能であることを特徴とする表示装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１に記載の表示装置を有し、該記表示装置に対する所定の操作入力が可能であることを特徴とする電子機器。

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