JP5087774B2 - Liquid crystal image display device and liquid crystal image display method - Google Patents

Liquid crystal image display device and liquid crystal image display method Download PDF

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Description

本発明は、液晶表示画面に表示される画像データを暗号化した液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法に関し、詳細には偏光を利用した視覚復号型暗号の液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法に関する。   The present invention relates to a liquid crystal image display device and a liquid crystal image display method in which image data displayed on a liquid crystal display screen is encrypted, and in particular, to a liquid crystal image display device and a liquid crystal display device of a visual decryption type encryption using polarized light. The present invention relates to an image display method.

近年、モバイルコンピューティング環境の発達に伴い、電車や航空機等の公共交通機関内でパーソナルコンピュータ等の情報端末を使用した作業を行う使用形態が普及してきている。このような状況のなかで、画面上に表示された情報が使用者の意図しない不特定多数の人に、偶然または故意に見られることによって企業等の機密情報の漏洩の懸念も高まっている。   In recent years, with the development of the mobile computing environment, usage forms for performing work using information terminals such as personal computers in public transportation such as trains and airplanes have become widespread. In such a situation, there is a growing concern that confidential information of companies and the like is leaked when information displayed on the screen is accidentally or intentionally viewed by an unspecified number of people not intended by the user.

また一方、公共の場所に設置されディスプレイが接続された端末(例えば、金融機関の端末や官公庁に設置された端末)においても、同様なセキュリティを向上するニーズが増加すると予想される。   On the other hand, it is expected that the need for improving the same security will increase also in a terminal installed in a public place and connected to a display (for example, a terminal of a financial institution or a terminal installed in a public office).

このように、情報の機密性を保持し漏洩を防止するセキュリティ技術が重要となっている。セキュリティを確保するために、通信に関しては各種暗号化技術、接続や情報へのアクセスに関しては個人認証技術等の開発が進められている。一方で、これらの手続を経て最終的に画面上に表示される画像情報に対しても、何らかの保護が必要とされるところであるが、この分野での対応は進んでいない。例えば通信の暗号化や個人認証による接続を経ても、画面に表示する時点で周囲からのぞき見られる可能性がある。また一方で、コンピュータ等からモニタに送信される画像信号の漏洩電磁波が傍受され、画像情報を取得、再現されるおそれもある。   As described above, security technology for maintaining confidentiality of information and preventing leakage is important. In order to ensure security, various encryption technologies are being developed for communication, and personal authentication technologies are being developed for connection and access to information. On the other hand, some protection is also required for the image information that is finally displayed on the screen through these procedures, but no progress has been made in this field. For example, even if connection is established through communication encryption or personal authentication, there is a possibility of being seen from the surroundings when displayed on the screen. On the other hand, the leakage electromagnetic wave of the image signal transmitted from the computer or the like to the monitor may be intercepted, and the image information may be acquired and reproduced.

例えば、コンピュータや携帯電話等の液晶ディスプレイに表示される画像データに含まれる情報の漏洩を防止するための技術として、液晶ディスプレイの表面に視野角を制限するフィルタシートを貼付することにより、可視空間を限定する方法が知られている。また指向性画像表示、パララックスバリア式、パターン化された位相差フィルムを用いた3D−LCD(偏光メガネ式又はメガネ無し方式)、インテグラル式、超多眼、ボリューム表示、ホログラフィ応用等の方法も検討されている。   For example, as a technique for preventing leakage of information included in image data displayed on a liquid crystal display such as a computer or a cellular phone, a filter sheet that restricts the viewing angle is attached to the surface of the liquid crystal display, thereby making visible space There are known methods for limiting. Also, directional image display, parallax barrier type, 3D-LCD (polarized glasses type or no glasses type) using patterned retardation film, integral type, super multi-view, volume display, holography application, etc. Has also been considered.

さらに特許文献1には、視野角を制限可能な液晶式画像表示装置が開示される。この液晶式画像表示装置は、図1に示すように、観察者側(図の上側)に駆動用液晶パネル1が配置され、駆動用液晶パネル1の観察者と反対側(図の下方)に補償用液晶パネル2が駆動用液晶パネル1に積層される。これらの液晶パネルの観察者側と反観察者側にそれぞれ1枚の偏光板3および4が配置される。駆動用液晶パネル1には電極(図示せず)を介して駆動電圧を印加する駆動回路5が接続され、補償用液晶パネル2には透明電極(図示せず)を介して視野角を変化させるための電圧を印加する補償電圧印加回路6が接続される。駆動用液晶パネル1は透過型または半透過型の画素構造を有し、画像を表示する。補償用液晶パネル2は駆動用液晶パネル1と独立に電圧を印加することができる。また、補償用液晶パネル2の電極を適当に分割することによって、同一の液晶式画像表示装置の表示面内の各部分において、使用環境や表示する内容に応じた視野角特性を選択的に表示することができる。   Further, Patent Document 1 discloses a liquid crystal image display device capable of limiting the viewing angle. As shown in FIG. 1, in this liquid crystal image display device, a driving liquid crystal panel 1 is arranged on the observer side (upper side in the figure), and on the opposite side (lower side in the figure) of the driving liquid crystal panel 1 to the observer. The compensation liquid crystal panel 2 is laminated on the driving liquid crystal panel 1. One polarizing plate 3 and 4 is disposed on the viewer side and the counter-viewer side of these liquid crystal panels, respectively. A driving circuit 5 for applying a driving voltage is connected to the driving liquid crystal panel 1 via an electrode (not shown), and a viewing angle is changed to the compensation liquid crystal panel 2 via a transparent electrode (not shown). A compensation voltage application circuit 6 for applying a voltage for the purpose is connected. The driving liquid crystal panel 1 has a transmissive or transflective pixel structure and displays an image. The compensation liquid crystal panel 2 can apply a voltage independently of the driving liquid crystal panel 1. Further, by appropriately dividing the electrodes of the compensating liquid crystal panel 2, the viewing angle characteristics corresponding to the use environment and the contents to be displayed are selectively displayed in each part within the display surface of the same liquid crystal image display device. can do.

これらの方法では、視野角を制限することによって使用者本人のみが特定の位置から正常に閲覧でき、これ以外の位置や角度からはディスプレイ画面上に表示される情報を正視できず、横からの覗き見等を防止できる。
特開2005−265930号公報 特開2001−274971号公報 特表2005−517218号公報 Han-Yen Tu, Chau-Jern Cheng and Mao-Ling Chen; Optical image encryption based on polarization encoding by liquid crystal spatial light modulators; Journal of Optics A: Pure and Applied Optics; 2004; 6; pp.524-528.<http://www.iop.org/EJ/abstract/1464-4258/6/6/005>
In these methods, by restricting the viewing angle, only the user himself / herself can normally browse from a specific position, and information displayed on the display screen cannot be viewed from other positions and angles. Peeping can be prevented.
JP 2005-265930 A JP 2001-274971 A JP 2005-517218 A Han-Yen Tu, Chau-Jern Cheng and Mao-Ling Chen; Optical image encryption based on polarization encoding by liquid crystal spatial light modulators; Journal of Optics A: Pure and Applied Optics; 2004; 6; pp.524-528. http://www.iop.org/EJ/abstract/1464-4258/6/6/005>

しかしながら、本来的に液晶式画像表示装置内には画像データが含まれているため、上記の方法では漏洩電磁波の傍受による盗聴には対抗することができない。   However, since the liquid crystal image display device inherently includes image data, the above method cannot counter eavesdropping due to interception of leaked electromagnetic waves.

一方で、視覚復号型の秘密分散を用いた印刷物が知られている(特許文献2)。視覚復号型秘密分散法による画像の暗号化は、画像情報をノイズにしか見えない複数のドットパターンに分割したものをそれぞれ透明フィルム上に印刷し、その透明フィルムを重ね合わせることで、画像が復元されるものである。しかしながら、この手法は一点を表現するために複数の画素を使用するため、解像度、明度、コントラストが半減するという問題がある。   On the other hand, a printed matter using visual decryption secret sharing is known (Patent Document 2). Image encryption using the visual decryption secret sharing method, image information is divided into multiple dot patterns that can only be seen as noise, printed on transparent films, and the images are restored by overlaying the transparent films. It is what is done. However, since this method uses a plurality of pixels to express one point, there is a problem that the resolution, brightness, and contrast are halved.

さらに上記の視覚復号型秘密分散法を利用し、液晶ディスプレイに表示される文字等の白黒2値画像を暗号化する提案が非特許文献1に開示される。この液晶ディスプレイは、図2に示すように液晶層7、8を2つ備え、それぞれを入力信号用及び復号鍵用としている。そして図3に示すように入力信号用液晶層7と復号鍵用液晶層8に対して、液晶の配列を垂直と平行の2方向に分け、これらの液晶層を重ね合わせることで液晶層の位相遅れを用いた排他的論理和(XOR)によって復号化する。これにより光暗号化技術の一である偏光を用いた視覚復号型暗号によって、画像情報自体を暗号化できる。このため、仮に漏洩電磁波を傍受されたとしても暗号化された画像データであるため、復号情報がない限り情報を再現できない。しかしながら、この方法は白黒2値画像にしか適用できず、グレースケールやフルカラー表示等の多階調画像を復号化できないという問題があった。   Further, Non-Patent Document 1 discloses a proposal for encrypting a black-and-white binary image such as a character displayed on a liquid crystal display using the visual decryption secret sharing method. As shown in FIG. 2, this liquid crystal display includes two liquid crystal layers 7 and 8 for an input signal and a decryption key. Then, as shown in FIG. 3, with respect to the liquid crystal layer 7 for input signals and the liquid crystal layer 8 for decryption key, the alignment of the liquid crystal is divided into two directions, vertical and parallel, and these liquid crystal layers are superposed to form a phase of the liquid crystal layer. Decoding is performed by exclusive OR (XOR) using a delay. Thus, the image information itself can be encrypted by visual decryption encryption using polarized light, which is one of optical encryption techniques. For this reason, even if leaked electromagnetic waves are intercepted, the image data is encrypted, and therefore information cannot be reproduced unless there is decryption information. However, this method can be applied only to a black and white binary image, and there is a problem that a multi-tone image such as a gray scale or full color display cannot be decoded.

一方で特許文献3には、液晶ディスプレイの液晶レイヤを2つに分け、液晶セルの偏光回転によって暗号化、復号化を行う液晶ディスプレイが開示される。この液晶ディスプレイは偏光回転角度でセル単位の暗号化を図ることができるが、反面観察領域を制限することはできないため、背面や側面からの覗き見に対しては有効に排除できないという問題があった。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a liquid crystal display in which a liquid crystal layer of a liquid crystal display is divided into two, and encryption and decryption are performed by polarization rotation of a liquid crystal cell. Although this liquid crystal display can be encrypted in units of cells at the polarization rotation angle, it cannot limit the observation area, but cannot be effectively excluded from peeping from the back or side. It was.

本発明は、更にこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、暗号化画像の視覚的な復号と視野角の制限を同時に実現し、かつ高解像度の多値画像を暗号化してもコントラストに優れた液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems. The main object of the present invention is to realize a liquid crystal image display device and a liquid crystal display device that simultaneously realize visual decryption of an encrypted image and restriction of a viewing angle, and have excellent contrast even when a high-resolution multi-value image is encrypted. It is to provide an image display method.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の液晶式画像表示装置は、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、画素構造を備え、画素ピッチが暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段とを備え、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、暗号化作動電圧印加手段で暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、復号鍵作動電圧印加手段で復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されている。これにより、カラーやグレースケール等の多階調表示画像データを画素毎に暗号化して表示できるので、情報の漏洩を効果的に阻止できる。特に復元画像データ自体を液晶パネルに直接表示しない構成のため、表示データそのものを傍受しても情報を得ることができず、例えば漏洩電磁波の傍受による画像復元が試みられたとしても、暗号化されたデータしか表示できず、内容を確認できないため、このような盗聴に対して効果的なセキュリティを確保できる。また視野角を制限することで視野範囲や観察領域を制限でき、側面や背面からの覗き見を効果的に阻止できる。
In order to achieve the above object, a first liquid crystal image display device according to the present invention is a liquid crystal image display device capable of displaying given image data in gradation, and the image data is converted into a visual decryption type encryption. An encryption unit that performs encryption based on the data, a decryption key generation unit that generates decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption unit, a pixel structure, and a polarization rotation element for each pixel An encryption liquid crystal panel for displaying the encrypted data generated by the encryption means, an encryption operating voltage application means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel, and a pixel structure, and the pixel pitch is The liquid crystal panel is smaller than the encryption liquid crystal panel, has a polarization rotation element for each pixel, and displays the decryption key liquid crystal panel for displaying the decryption key data generated by the decryption key generation means, and the polarization of the decryption key liquid crystal panel A decryption key operating voltage applying means for driving the rolling element, the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel are arranged to be spaced apart from each other at a predetermined distance and correspond to each pixel, and the encryption means The encrypted data obtained by encrypting the image data based on the visual decryption type encryption is generated by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel, and the decryption key generating means Generates decryption key data in which the polarization rotation angle for decrypting the image data according to the rotation angle is generated, displays the encrypted data by driving the encryption liquid crystal panel with the encryption operating voltage applying means, and decrypting the encrypted data Appropriate polarization rotation corresponding to the image data by displaying the decryption key data by driving the decryption key liquid crystal panel with the key operating voltage application means and superimposing the encryption data and the decryption key data for each pixel A degree is given for each pixel, and on the viewing surface side, the light that has passed through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel can be reconstructed only in the observation area The reconstructed image is reproduced in the observation area, and a dummy image can be displayed in the area outside the observation area . As a result, multi-gradation display image data such as color and gray scale can be encrypted and displayed for each pixel, so that information leakage can be effectively prevented. In particular, since the restored image data itself is not directly displayed on the liquid crystal panel, information cannot be obtained even if the display data itself is intercepted. For example, even if image restoration is attempted by intercepting leaked electromagnetic waves, it is encrypted. Since only the data can be displayed and the contents cannot be confirmed, it is possible to secure effective security against such eavesdropping. In addition, by limiting the viewing angle, it is possible to limit the viewing range and the observation area, and it is possible to effectively prevent peeping from the side and the back.

また第2の液晶式画像表示装置は、暗号用液晶パネルが、所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層とを有し、暗号化手段が暗号データを、第1暗号液晶層用の第1暗号データと、第2液晶用の第2暗号データに分割し、第1暗号データを第1暗号液晶層に、第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えることで、第1暗号液晶層と第2暗号液晶層とを介して暗号化データが暗号化されるよう構成できる。これにより、第1暗号液晶層と第2暗号液晶層の設置間隔と、画素ピッチと、開口比とを設定することにより、復号した画像を観察可能な観察領域を3次元的に制限でき、側方からの盗み見、あるいは後方からの盗み見に対して効果的に対応できる。   In the second liquid crystal image display device, the cryptographic liquid crystal panel has a first cryptographic liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and an aperture ratio, and a pixel pitch and an aperture ratio substantially equal to the first cryptographic liquid crystal layer. A second encryption liquid crystal layer spaced apart from the first encryption liquid crystal layer by a certain distance and arranged so as to overlap; the encryption means sends the encryption data to the first encryption liquid crystal layer; Dividing the data into second encrypted data for the second liquid crystal, giving the first encrypted data to the first encrypted liquid crystal layer and the second encrypted data to the second encrypted liquid crystal layer, The encrypted data can be encrypted via the second encryption liquid crystal layer. Thereby, by setting the installation interval, the pixel pitch, and the aperture ratio of the first encryption liquid crystal layer and the second encryption liquid crystal layer, the observation area where the decoded image can be observed can be three-dimensionally limited. It is possible to effectively deal with sneaking from the side or from behind.

さらに第3の液晶式画像表示装置は、復号鍵用液晶パネルが、所定の画素ピッチと開口比を有する第1復号鍵用液晶層と、第1復号鍵用液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1復号鍵用液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2復号鍵用液晶層とを有し、復号鍵生成手段が復号鍵データを、第1復号鍵用液晶層用の第1復号鍵データと、第2復号鍵用液晶用の第2復号鍵データに分割し、第1復号鍵データを第1復号鍵用液晶層に、第2復号鍵データを第2復号鍵用液晶層にそれぞれ与えることで、第1復号鍵用液晶層と第2復号鍵用液晶層とを介して暗号化データが復号されるよう構成できる。これにより、第1復号鍵用液晶層と第2復号鍵用液晶層の設置間隔と、画素ピッチと、開口比とを設定することにより、復号した画像を観察可能な観察領域を3次元的に制限でき、側方からの盗み見、あるいは後方からの盗み見に対して効果的に対応できる。   Further, in the third liquid crystal image display device, the decryption key liquid crystal panel includes a first decryption key liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and an aperture ratio, and a pixel pitch and aperture substantially equal to the first decryption key liquid crystal layer. And a second decryption key liquid crystal layer that is spaced apart from the first decryption key liquid crystal layer by a certain distance, and is disposed so as to overlap, and the decryption key generating means receives the decryption key data. , The first decryption key data for the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key data for the second decryption key liquid crystal are divided into the first decryption key liquid crystal layer and the first decryption key liquid crystal layer. By providing the two decryption key data to the second decryption key liquid crystal layer, the encrypted data can be decrypted via the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key liquid crystal layer. Thus, by setting the installation interval, the pixel pitch, and the aperture ratio of the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key liquid crystal layer, an observation region in which the decrypted image can be observed is three-dimensionally displayed. It can be limited and can effectively cope with snooping from the side or snooping from behind.

さらにまた第4の液晶式画像表示装置は、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、観察面側に配置される第1偏光板と、第1偏光板と離間して配置され、第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、第1偏光板と重なるように配置されて、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、画素構造を備え、画素ピッチが暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段とを備え、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、暗号化作動電圧印加手段で暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、復号鍵作動電圧印加手段で復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、バックライト用光源を通じて観察面側に、第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成できる。また視野角を制限することで視野範囲や観察領域を制限でき、側面や背面からの覗き見を効果的に阻止できる。
Furthermore, the fourth liquid crystal image display device is a liquid crystal image display device capable of displaying gradation of given image data, and encryption means for encrypting the image data based on visual decryption encryption, A decryption key generating means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means; a backlight light source disposed on the opposite side of the observation surface; and a first light source disposed on the observation surface side. One polarizing plate, a second polarizing plate disposed apart from the first polarizing plate and having a polarization direction orthogonal or parallel to the first polarizing plate, and disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate, A liquid crystal panel having a rotation element, which has a pixel structure, has a polarization rotation element for each pixel, is arranged so as to overlap the first polarizing plate, and displays encrypted data generated by the encryption means LCD panel for encryption and pixel structure The pixel pitch is smaller than that of the encryption liquid crystal panel, each pixel has a polarization rotation element, and is arranged to match the encryption liquid crystal panel for each pixel, and is generated by the decryption key generation means Decryption key liquid crystal panel for displaying key data, encryption operating voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel, and decryption for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel And a key operating voltage applying means, and the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel are arranged so as to be spaced apart from each other by a certain distance and correspond to each pixel, and the encryption means has a polarization rotation element for each pixel. The encrypted data obtained by encrypting the image data based on the visual decryption type encryption is generated by changing the polarization rotation angle, and the decryption key generation means responds to the polarization rotation angle of the encrypted data for each pixel. Generating decryption key data in which the polarization rotation angle for decrypting the image data is set, driving the encryption liquid crystal panel by the encryption operation voltage application means to display the encryption data, and applying the decryption key operation voltage By displaying the decryption key data by driving the decryption key liquid crystal panel by means, and overlapping the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel. The light passing through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the first and second polarizing plates was given to the observation surface side through the backlight light source only in the observation region. An image can be reconstructed, and the reconstructed image can be reproduced in the observation region, while a dummy image can be displayed in a region outside the observation region . In addition, by limiting the viewing angle, it is possible to limit the viewing range and the observation area, and it is possible to effectively prevent peeping from the side and the back.

さらにまた第5の液晶式画像表示装置は、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとが合わせて3以上あるように構成できる。これにより、さらに暗号化を加えてセキュリティを高めることができる。   Furthermore, the fifth liquid crystal image display device can be configured such that there are three or more encryption liquid crystal panels and decryption key liquid crystal panels. As a result, it is possible to further enhance the security by adding encryption.

さらにまた第6の液晶式画像表示装置は、暗号化手段が生成する暗号化データが、時間的に変化するよう構成できる。これにより、時間的に変化する暗号化データの解読を一層困難にできる。   Furthermore, the sixth liquid crystal image display device can be configured such that the encrypted data generated by the encryption means changes with time. This makes it more difficult to decrypt encrypted data that changes over time.

さらにまた第7の液晶式画像表示装置は、動画像の表示において、動画像を構成するフレーム毎に暗号化のパターンを変更できる。これにより、さらに暗号化を加えてセキュリティを高めることができる。   Furthermore, the seventh liquid crystal image display device can change the encryption pattern for each frame constituting the moving image in displaying the moving image. As a result, it is possible to further enhance the security by adding encryption.

さらにまた第8の液晶式画像表示装置は、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、観察面側に配置される第1偏光板と、第1偏光板と離間して配置され、第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、第1偏光板と重なるように配置されて、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、画素毎に偏光回転角度が異なるように配置した位相差板とを備え、暗号化手段が、位相差板の画素毎の偏光回転角度に応じて画像データを画素毎に、視覚復号型暗号に基づいて暗号化した暗号化データを生成し、暗号化作動電圧印加手段で暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、該暗号化データを画素毎に位相差板を重ねることで、画像データに対応した偏光回転角度が画素毎に得られ、バックライト用光源を通じて観察面側に、第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成できる。これにより、カラーやグレースケール等の多階調表示画像データを画素毎に暗号化して表示できるので、情報の漏洩を効果的に阻止できる。特に復元画像データ自体を液晶パネルに直接表示しない構成のため、表示データそのものを傍受しても情報を得ることができず、例えば漏洩電磁波の傍受による画像復元が試みられたとしても、暗号化されたデータしか表示できず、内容を確認できないため、このような盗聴に対して効果的なセキュリティを確保できる。
Furthermore, the eighth liquid crystal image display device is a liquid crystal image display device capable of displaying given image data in gradation, and an encryption means for encrypting the image data based on visual decryption encryption, The backlight light source disposed on the side opposite to the observation surface side, the first polarizing plate disposed on the observation surface side, and the first polarizing plate are spaced apart from each other and are orthogonal or parallel to the first polarizing plate. A second polarizing plate having a polarization direction, disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate, having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and disposed so as to overlap the first polarizing plate, The liquid crystal panel for encryption for displaying the encrypted data generated by the encryption means, the encryption operation voltage application means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel, and the polarization rotation angle for each pixel are different. And a retardation plate arranged in The encoding means generates encrypted data obtained by encrypting the image data for each pixel based on the visual decryption type encryption according to the polarization rotation angle for each pixel of the phase difference plate, and encrypts it with the encryption operation voltage applying means. The liquid crystal panel is driven to display the encrypted data, and the encrypted data is overlapped on each pixel to obtain a polarization rotation angle corresponding to the image data for each pixel. Light that has passed through corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the first and second polarizing plates to the observation surface side through the light source can be reconstructed only in the observation area. The reconstructed image is reproduced in the observation area, and a dummy image can be displayed in the area outside the observation area . As a result, multi-gradation display image data such as color and gray scale can be encrypted and displayed for each pixel, so that information leakage can be effectively prevented. In particular, since the restored image data itself is not directly displayed on the liquid crystal panel, information cannot be obtained even if the display data itself is intercepted. For example, even if image restoration is attempted by intercepting leaked electromagnetic waves, it is encrypted. Since only the data can be displayed and the contents cannot be confirmed, it is possible to secure effective security against such eavesdropping.

さらにまた第9の液晶式画像表示装置は、位相差板を複数備えることができる。位相差板による偏光回転素子は着脱が自在であり、状況に応じて層数を変化させることが可能である。   Furthermore, the ninth liquid crystal image display device can include a plurality of retardation plates. The polarization rotation element by the retardation plate can be freely attached and detached, and the number of layers can be changed according to the situation.

さらにまた第10の液晶式画像表示装置は、位相差板を着脱式に構成できる。これにより、異なる偏光回転角度のパターンを有する位相差板に交換したり、位相差板の枚数を変更する等して、セキュリティを更に高めることができる。   Furthermore, in the tenth liquid crystal image display device, the retardation plate can be configured to be detachable. As a result, security can be further enhanced by replacing the phase difference plate with a pattern having a different polarization rotation angle or changing the number of phase difference plates.

さらにまた第11の液晶式画像表示装置は、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段とを備え、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、復号鍵用液晶パネルの対応画素毎の画素ピッチが、暗号用液晶パネルよりも相対的に縮小されるように、表示される復号鍵データのパターンを縮小、もしくは暗号化データのパターンを拡大し、暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、暗号化作動電圧印加手段で暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、復号鍵作動電圧印加手段で復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成できる。これにより、カラーやグレースケール等の多階調表示画像データを画素毎に暗号化して表示できるので、情報の漏洩を効果的に阻止できる。特に復元画像データ自体を液晶パネルに直接表示しない構成のため、表示データそのものを傍受しても情報を得ることができず、例えば漏洩電磁波の傍受による画像復元が試みられたとしても、暗号化されたデータしか表示できず、内容を確認できないため、このような盗聴に対して効果的なセキュリティを確保できる。また視野角を制限することで視野範囲や観察領域を制限でき、側面や背面からの覗き見を効果的に阻止できる。特に、復号鍵用液晶パネルと暗号用液晶パネルの画素ピッチをハードウェア的に変更することなく、復号鍵データのパターンや暗号化データのパターンを縮小/拡大することで、画素ピッチの相対的な変化をソフトウェア的に実行でき、空間的な観察領域の制限をより低コストで実現できる。
Furthermore, the eleventh liquid crystal image display device is a liquid crystal image display device capable of displaying given image data in gradation, and encryption means for encrypting the image data based on visual decryption encryption, Decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means, and a pixel structure, a polarization rotation element for each pixel, and encrypted data generated by the encryption means A liquid crystal panel for encryption, an encryption operating voltage applying means for driving a polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel, and a pixel structure, each pixel having a polarization rotation element and generating a decryption key A decryption key liquid crystal panel for displaying the decryption key data generated by the means, and a decryption key operating voltage application means for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel, The key-key liquid crystal panel is arranged at a fixed distance and corresponding to each pixel, and the pixel pitch of each corresponding pixel of the decryption key liquid-crystal panel is relatively reduced as compared with the encryption liquid-crystal panel. In this way, the displayed decryption key data pattern is reduced, or the encrypted data pattern is enlarged, and the encryption means changes the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel to visually decode the image data. In addition to generating encrypted data encrypted based on the encryption, the decryption key generating means generates decryption key data in which a polarization rotation angle for decrypting image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data. The encrypted liquid crystal panel is driven by the encryption operating voltage applying means to display the encrypted data, and the decryption key liquid crystal panel is driven by the decryption key operating voltage applying means to generate the decryption key data. By displaying the data and superimposing the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the encryption liquid crystal panel and the decryption are provided on the observation surface side. The light that has passed through the corresponding pixel with the key liquid crystal panel is configured so as to be able to reconstruct the image given only within the observation area, while reproducing the reconstructed image within the observation area, while observing In an area outside the area, a dummy image can be displayed . As a result, multi-gradation display image data such as color and gray scale can be encrypted and displayed for each pixel, so that information leakage can be effectively prevented. In particular, since the restored image data itself is not directly displayed on the liquid crystal panel, information cannot be obtained even if the display data itself is intercepted. For example, even if image restoration is attempted by intercepting leaked electromagnetic waves, it is encrypted. Since only the data can be displayed and the contents cannot be confirmed, it is possible to secure effective security against such eavesdropping. In addition, by limiting the viewing angle, it is possible to limit the viewing range and the observation area, and it is possible to effectively prevent peeping from the side and the back. In particular, the pixel pitch of the decryption key liquid crystal panel and the encryption liquid crystal panel is not changed by hardware, and the pattern of the decryption key data and the pattern of the encryption data are reduced / enlarged, so that the relative pitch of the pixels can be reduced. The change can be executed in software, and the spatial observation area can be limited at a lower cost.

さらにまた第12の液晶式画像表示方法は、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、観察面側に配置される第1偏光板と、第1偏光板と離間して配置され、第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、第1偏光板と重なるように配置されて、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルであって、所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層とを有する暗号用液晶パネルと、画素構造を備え、画素ピッチが暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段とを備え、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置に画像データを表示させる液晶式画像表示方法であって、暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、第1暗号液晶層用の第1暗号データと、第2液晶用の第2暗号データに分割し、復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、暗号化作動電圧印加手段で暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示させるために、第1暗号データを第1暗号液晶層に、第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えると共に、復号鍵作動電圧印加手段で復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示する工程とを含み、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、バックライト用光源を通じて観察面側に、第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能としている。これにより、カラーやグレースケール等の多階調表示画像データを画素毎に暗号化して表示できるので、情報の漏洩を効果的に阻止できる。特に復元画像データ自体を液晶パネルに直接表示しない構成のため、表示データそのものを傍受しても情報を得ることができず、例えば漏洩電磁波の傍受による画像復元が試みられたとしても、暗号化されたデータしか表示できず、内容を確認できないため、このような盗聴に対して効果的なセキュリティを確保できる。また視野角を制限することで視野範囲や観察領域を制限でき、側面や背面からの覗き見を効果的に阻止できる。
Furthermore, a twelfth liquid crystal image display method includes an encryption unit that encrypts image data based on visual decryption encryption, a backlight light source disposed on the opposite side of the observation surface, and an observation surface side. Between the first polarizing plate and the second polarizing plate, the first polarizing plate disposed, the second polarizing plate disposed apart from the first polarizing plate and having a polarization direction orthogonal or parallel to the first polarizing plate. A liquid crystal panel arranged and having a polarization rotation element, having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and being arranged so as to overlap the first polarizing plate, the encrypted data generated by the encryption means And a first encryption liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and an aperture ratio, and a first encryption liquid crystal panel having a pixel pitch and an aperture ratio substantially equal to the first encryption liquid crystal layer. When separated by a certain distance from the layer And an encryption liquid crystal panel having a second encryption liquid crystal layer arranged so as to overlap with each other, and a pixel structure, the pixel pitch is smaller than that of the encryption liquid crystal panel, and each pixel has a polarization rotation element. The liquid crystal panel for encryption is arranged for each pixel, and the liquid crystal panel for decryption key for displaying the decryption key data generated by the decryption key generation means and the polarization rotation element of the liquid crystal panel for encryption are driven. A liquid crystal type image display device capable of gradation display of given image data, and an encryption operation voltage application means of the above and a decryption key operation voltage application means for driving the polarization rotation element of the liquid crystal panel for decryption key A liquid crystal image display method for displaying image data, wherein the encryption means encrypts the image data based on the visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel. In addition to generating encrypted data, the roughly encrypted data is divided into first encrypted data for the first encrypted liquid crystal layer and second encrypted data for the second liquid crystal, and the decryption key generating means encrypts each pixel. A step of generating decryption key data in which a polarization rotation angle for decrypting image data is set in accordance with the polarization rotation angle of the data; and an encryption liquid crystal panel is driven by an encryption operation voltage applying means to generate the encrypted data. In order to display, the first encryption data is supplied to the first encryption liquid crystal layer and the second encryption data is supplied to the second encryption liquid crystal layer, and the decryption key operating voltage applying means drives the decryption key liquid crystal panel to perform the decryption. An appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is provided for each pixel, and observation is performed through the backlight light source. On the face side The light that has passed through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the first and second polarizing plates can reconstruct an image provided only in the observation area. While the reconstructed image is reproduced, a dummy image can be displayed in an area outside the observation area . As a result, multi-gradation display image data such as color and gray scale can be encrypted and displayed for each pixel, so that information leakage can be effectively prevented. In particular, since the restored image data itself is not directly displayed on the liquid crystal panel, information cannot be obtained even if the display data itself is intercepted. For example, even if image restoration is attempted by intercepting leaked electromagnetic waves, it is encrypted. Since only the data can be displayed and the contents cannot be confirmed, it is possible to secure effective security against such eavesdropping. In addition, by limiting the viewing angle, it is possible to limit the viewing range and the observation area, and it is possible to effectively prevent peeping from the side and the back.

さらにまた第13の偏光演算型画像表示装置は、与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置であって、画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用パネルと、画素構造を備え、画素ピッチが暗号用パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルとを備え、暗号用パネルと復号鍵用パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置されており、暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、暗号化データを暗号用パネルに表示すると共に、復号鍵データを復号鍵用パネルに表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成できる。上記構成によって、視覚復号型秘密分散法に基づいて偏光回転角度の加算により表現するよう映像信号を暗号化し、画像データの漏洩や傍受に対する安全性を高めることができる。さらに暗号データの画素位置の対応によって観察領域を制限でき、特定の距離に限定された観察位置においてのみ画像データを視認できるように設定でき、側面や背後からの覗き見に対してセキュリティを高めることができる。また偏光を利用することで、多階調表現が可能となり、従来の暗号化画像表示装置に比べ表現力を増した高精細な表示が実現できる。
Further, the thirteenth polarization operation type image display device is a polarization operation type image display device capable of displaying gradation of given image data, and encrypting means for encrypting the image data based on visual decryption encryption. And a decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means, a pixel structure, a polarization rotation element for each pixel, and an encryption generated by the encryption means And a decryption key data having a pixel structure, a pixel pitch smaller than that of the encryption panel, a polarization rotation element for each pixel, and generated by a decryption key generation means Is provided so that the encryption panel and the decryption key panel are spaced apart from each other by a certain distance and correspond to each pixel, and the encryption means is provided for each pixel. The encrypted data obtained by encrypting the image data based on the visual decryption type encryption is generated by changing the polarization rotation angle of the light rotation element, and the decryption key generation unit responds to the polarization rotation angle of the encrypted data for each pixel. Generating decryption key data with a polarization rotation angle for decrypting the image data, displaying the encrypted data on the encryption panel, displaying the decryption key data on the decryption key panel, and By overlapping the encrypted data and the decryption key data, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given for each pixel, and the observation panel side passes through the corresponding pixels of the encryption panel and the decryption key panel. light, are reconstructed configured to be able to image provided only in the observation area, while reproducing an image in which the reconstructed in the observation area, in the off-observation region area, dummy Image can be capable of displaying. With the above configuration, the video signal can be encrypted so as to be expressed by adding the polarization rotation angle based on the visual decryption secret sharing method, and the security against leakage and interception of image data can be improved. In addition, the observation area can be limited by the correspondence of the pixel position of the encrypted data, and it can be set so that the image data can be viewed only at the observation position limited to a specific distance, improving security against peeping from the side or behind Can do. Further, by using polarized light, multi-gradation expression is possible, and high-definition display with increased expressive power compared to the conventional encrypted image display device can be realized.

さらにまた第14の偏光演算型画像表示装置は、偏光回転素子に液晶を利用できる。これによって、画素毎に容易に暗号化が可能となる。   Furthermore, the fourteenth polarization operation type image display apparatus can use liquid crystal as a polarization rotation element. Thus, encryption can be easily performed for each pixel.

さらにまた第15の偏光演算型画像表示装置は、偏光回転素子がパターン化された位相差板である。これにより、視野の制限と暗号化を安価に実現できる。   Furthermore, the fifteenth polarization operation type image display device is a retardation plate in which a polarization rotation element is patterned. As a result, it is possible to realize field-of-view restriction and encryption at low cost.

さらにまた第16の偏光演算型画像表示装置は、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとが合わせて3以上とできる。これにより、さらに暗号化を加えてセキュリティを高めることができる。   Furthermore, in the sixteenth polarization operation type image display device, the total number of encryption liquid crystal panels and decryption key liquid crystal panels can be three or more. As a result, it is possible to further enhance the security by adding encryption.

さらにまた第17の偏光演算型画像表示方法は、与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置に画像データを表示させる偏光演算型画像表示方法であって、画像データを視覚復号型暗号に基づき、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させるよう暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、第1暗号層用の第1暗号データと、第2暗号層用の第2暗号データに分割し、さらに画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、暗号化データを表示するための暗号用パネルに該暗号化データを表示させるために、第1暗号データを第1暗号層に、第2暗号データを第2暗号層にそれぞれ与え、一方で復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルに該復号鍵データを表示する工程とを含み、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に配置される第1偏光板と、その反対面側に配置された第2偏光板を通じて暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能とできる。これにより、カラーやグレースケール等の多階調表示画像データを画素毎に暗号化して表示できるので、情報の漏洩を効果的に阻止できる。特に復元画像データ自体を液晶パネルに直接表示しない構成のため、表示データそのものを傍受しても情報を得ることができず、例えば漏洩電磁波の傍受による画像復元が試みられたとしても、暗号化されたデータしか表示できず、内容を確認できないため、このような盗聴に対して効果的なセキュリティを確保できる。さらに、第1暗号液晶層と第2暗号液晶層の設置間隔と、画素ピッチと、開口比とを設定することにより、復号した画像を観察可能な観察領域を3次元的に制限でき、側方からの盗み見、あるいは後方からの盗み見に対して効果的に対応できる。 Furthermore, the seventeenth polarization calculation type image display method is a polarization calculation type image display method for displaying image data on a polarization calculation type image display device capable of gradation display of given image data, and visually displaying the image data. Based on the decryption-type encryption, encrypted data that is encrypted so as to change the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel is generated, and the approximate encryption data is converted into the first encryption data for the first encryption layer, the second encryption data, and the second encryption data. A step of generating decryption key data in which the polarization rotation angle for decrypting the image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data, and divided into second encryption data for the encryption layer, and encryption In order to display the encrypted data on the encryption panel for displaying data, the first encrypted data is given to the first cryptographic layer and the second encrypted data is given to the second cryptographic layer, while the decryption key data is given. table Displaying the decryption key data on the decryption key panel for performing the above process, and by overlapping the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is obtained for each pixel. Given light passing through the corresponding pixels of the encryption panel and the decryption key panel through the first polarizing plate arranged on the observation surface side and the second polarizing plate arranged on the opposite surface side is observed. An image provided only within the region can be reconstructed, and the reconstructed image can be reproduced within the observation region, while a dummy image can be displayed in a region outside the observation region . As a result, multi-gradation display image data such as color and gray scale can be encrypted and displayed for each pixel, so that information leakage can be effectively prevented. In particular, since the restored image data itself is not directly displayed on the liquid crystal panel, information cannot be obtained even if the display data itself is intercepted. For example, even if image restoration is attempted by intercepting leaked electromagnetic waves, it is encrypted. Since only the data can be displayed and the contents cannot be confirmed, it is possible to secure effective security against such eavesdropping. Furthermore, by setting the installation interval of the first encryption liquid crystal layer and the second encryption liquid crystal layer, the pixel pitch, and the aperture ratio, the observation area where the decoded image can be observed can be limited three-dimensionally. It is possible to effectively cope with the snooping from the rear or the snooping from the rear.

本発明の液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法によれば、暗号化画像の視覚的な復号と視野角の制限を同時に実現し、かつ分解能や輝度の劣化も低減できる。特にパーソナルコンピュータや携帯電話などの液晶ディスプレイに貼付する従来のプライバシー保護フィルタと比較して、偏光を用いて視覚復号型暗号を実現するアルゴリズムを利用することで、視野角の制限のみならず、映像信号の暗号化によって漏洩電磁波を傍受されても画像データを構築できず、よりセキュリティを強固にできる。さらに、観察位置を左右及び奥行きで3次元的に制限でき、側面のみならず背後からの覗き見をも阻止でき、中間でのデータ漏洩のみならず最終出力段における情報漏洩にも対処できる。   According to the liquid crystal image display device and the liquid crystal image display method of the present invention, visual decryption of an encrypted image and restriction of a viewing angle can be realized at the same time, and deterioration of resolution and luminance can be reduced. Compared with conventional privacy protection filters that are attached to liquid crystal displays such as personal computers and mobile phones, in particular, the use of an algorithm that realizes visual decryption encryption using polarized light not only limits the viewing angle, but also images. Even if leaked electromagnetic waves are intercepted by signal encryption, image data cannot be constructed, and security can be further strengthened. Furthermore, the observation position can be three-dimensionally limited by the left and right and depth, and peeping from the rear as well as from the side can be prevented, and not only data leakage in the middle but also information leakage at the final output stage can be dealt with.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法を例示するものであって、本発明は液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify a liquid crystal image display device and a liquid crystal image display method for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is a liquid crystal image display device and a liquid crystal. The formula image display method is not specified as follows. Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. In particular, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely explanations. It is just an example. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and the plurality of elements are shared by one member, and conversely, the function of one member is constituted by a plurality of members. It can also be realized by sharing.

本発明者らは、液晶ディスプレイ等の液晶式画像表示装置の覗き見対策として、視覚復号型秘密分散法をディスプレイに応用し、白と黒のドットパターンによる画面表示と、透過と遮光のパターンによる復号マスクとを重ねて画像を復元する装置の研究を重ねた(図11、図12参照)。この技術では、画面に表示される画像自体が暗号化されているため、漏洩電磁波を傍受したとしても単なるノイズにしか見えず、情報を秘匿できる。さらに、画面に対してマスクのサイズや設置する距離を調節することで、画像が復元される観察領域を限定することもできる。しかしながら、この手法では1つの光点を表示するために複数の画素を使用するため、解像度や輝度、コントラストが減少するという問題があった。この問題を解消するために、偏光を利用した視覚復号型秘密分散法に関して、本発明者らは鋭意研究を重ね、本発明を着想するに至った。   The present inventors applied a visual decoding type secret sharing method to a display as a countermeasure against peeping of a liquid crystal display device such as a liquid crystal display, and based on a screen display with a white and black dot pattern and a transmission and shading pattern. Research on an apparatus for restoring an image by superimposing a decoding mask was repeated (see FIGS. 11 and 12). With this technology, the image itself displayed on the screen is encrypted, so even if a leaked electromagnetic wave is intercepted, it can be seen as simple noise and information can be concealed. Furthermore, the observation area where the image is restored can be limited by adjusting the size of the mask and the installation distance with respect to the screen. However, this method has a problem that the resolution, brightness, and contrast are reduced because a plurality of pixels are used to display one light spot. In order to solve this problem, the present inventors have conducted intensive research on the visual decoding secret sharing method using polarized light and have come up with the present invention.

液晶式画像表示装置は、2枚の偏光板の間に偏光回転素子、すなわち液晶層を挟む構成としている。この偏光回転素子を複数の層に分割し、かつ複数の層を画素毎に重ね合わせることで画像データを復元する。複数の層に分割された液晶層は、暗号用液晶パネル、復号鍵用液晶パネルの組として機能し、これら単独では画像データを再現できないが、組み合わせることによって画像データを再現できる。これにより、使用者の目には、目的とする画像が認識される一方、液晶層で表示される画像信号自体は暗号化されたままであり、データとしては復号されていないため、万一これを何らかの手段で傍受したとしても、画像データを構築できない。これにより、漏洩電磁波を利用した電子的な盗聴等を効果的に排除できる。   The liquid crystal image display device has a configuration in which a polarization rotation element, that is, a liquid crystal layer is sandwiched between two polarizing plates. The polarization rotation element is divided into a plurality of layers, and the plurality of layers are overlapped for each pixel to restore image data. The liquid crystal layer divided into a plurality of layers functions as a set of an encryption liquid crystal panel and a decryption key liquid crystal panel, and image data cannot be reproduced by themselves, but image data can be reproduced by combining them. As a result, the target image is recognized by the user's eyes, but the image signal itself displayed on the liquid crystal layer remains encrypted and is not decrypted as data. Even if intercepted by some means, image data cannot be constructed. Thereby, electronic wiretapping using the leaked electromagnetic wave can be effectively eliminated.

また、複数の層を組み合わせて画像データを再現する構成は、液晶層同士とする他、液晶層と位相差板との組み合わせ等によっても実現できる。すなわち、液晶層を利用すれば任意の偏光回転角度に設定できる一方、各層のデータをすべて傍受された場合は復号されるおそれがあるが、位相差板に暗号化したパターンで偏光回転角度を設けるという、ハードウェア的な復号パネルを利用する構成は、電子的な情報のみでは復号できないためセキュリティが高まる。また、物理的な位相差板を付加するのみで足りるため、ハードウェア構成を簡素化して安価な暗号化を実現できる利点も得られる。このように、偏光回転素子の一部を位相差板のパターンとすることにより、偏光回転素子への画像信号を傍受され復元される可能性を、さらに軽減することができる。また位相差板を複数枚用いると、一層復元を困難にできる。例えば、複数人が位相差板を所持することで、各人が位相差板を持ち寄って設置している間だけ、復号データを視認でき、情報アクセスを物理的に制限できる。さらには、位相差板のみで画像表示装置を構成することもできる。
(視野角制御)
In addition, a configuration in which image data is reproduced by combining a plurality of layers can be realized by a combination of a liquid crystal layer and a retardation plate in addition to a liquid crystal layer. In other words, if the liquid crystal layer is used, an arbitrary polarization rotation angle can be set. On the other hand, if all the data of each layer is intercepted, there is a possibility that the data will be decrypted. Such a configuration using a hardware decryption panel increases security because it cannot be decrypted only with electronic information. Moreover, since it is only necessary to add a physical phase difference plate, the hardware configuration can be simplified and an inexpensive encryption can be realized. As described above, by using a part of the polarization rotator as a retardation plate pattern, it is possible to further reduce the possibility that an image signal to the polarization rotator is intercepted and restored. If a plurality of retardation plates are used, restoration can be made more difficult. For example, when a plurality of people have a phase difference plate, the decoded data can be visually recognized and information access can be physically restricted only while each person is bringing the phase difference plate. Furthermore, the image display device can be configured with only a retardation plate.
(Viewing angle control)

さらに、視野角を意図的に狭くし、観察領域を限定することで側方からの覗き見を阻止することもできる。観察領域は、各層の偏光回転素子の設置間隔と、画素ピッチと、開口比によって3次元的に決定される。観察領域内から見る場合は目的とする画像が認識されるが、観察領域外から見る場合は各層の偏光回転素子の画素がずれてしまうため、正常な画像が認識されない。これにより、周囲から斜め方向に見る盗み見を阻止できる。   Furthermore, the peeping from the side can be prevented by intentionally narrowing the viewing angle and limiting the observation area. The observation area is three-dimensionally determined by the installation interval of the polarization rotation elements of each layer, the pixel pitch, and the aperture ratio. When viewed from within the observation region, the target image is recognized, but when viewed from outside the observation region, the pixels of the polarization rotation elements of each layer are displaced, and thus a normal image is not recognized. As a result, it is possible to prevent sneaking from seeing in an oblique direction from the surroundings.

さらに、単に視野角を制限するのみならず、液晶式画像表示装置との遠近距離も制限できる。これにより、遠方から拡大してのぞき見る行為をも阻止できる。このように復号鍵用鍵画像の複数化による秘密分散を活用し、機密の高度化が可能となる。   Furthermore, not only the viewing angle is limited, but also the distance from the liquid crystal image display device can be limited. This also prevents the act of magnifying from a distance. In this way, secret sharing by using a plurality of key images for decryption keys can be used to enhance the secret.

なお本明細書においては、便宜上、暗号・復号鍵と呼び分けているが、実際は秘密分散なので、どちらも等価なものであり、暗号と復号鍵を入れ替えることも可能である。また復号鍵データを復号鍵用液晶パネルに表示するとは、復号鍵データそのものを表示する他、復号鍵データに基づいて生成した表示データ(例えば復号鍵データの反転パターン)とすることもできる。秘密分散による画像の暗号化では、情報を複数の画像に分散し、それぞれの画像を「シェア画像」と呼ぶ。本明細書では、シェア画像の内、少なくとも一を「暗号」とし、少なくとも一を「復号鍵」とする。特に動画像を対象とする場合などには、「暗号」は一画面又は1フレーム毎に変化させることができる。また「復号鍵」は単一又は複数のパターンを使用することができる。もちろん、復号鍵も一画面毎に変化させてもよいことはいうまでもない。特に動画を暗号化する際は、暗号を生成する鍵となる乱数系列が固定の場合、すなわち鍵となる暗号データのパターンが固定の場合には、情報送信者から送られる暗号データの蓄積により、鍵となる暗号データが推測される虞が生じる。したがって、動画像を表示する際にはフレーム毎に固有の乱数系列に基づいて暗号化することで、セキュリティを高めることができる。またこの場合には偏光回転素子として位相差板よりも液晶を用いる構成が好ましい。   In this specification, for convenience, they are called encryption / decryption keys. However, since they are actually secret sharing, both are equivalent, and the encryption and decryption keys can be interchanged. Displaying the decryption key data on the decryption key liquid crystal panel may be display data generated based on the decryption key data (for example, an inverted pattern of the decryption key data) in addition to displaying the decryption key data itself. In image encryption by secret sharing, information is dispersed into a plurality of images, and each image is called a “share image”. In this specification, at least one of the shared images is “encryption” and at least one is “decryption key”. Particularly when moving images are targeted, the “encryption” can be changed for each screen or one frame. The “decryption key” can use a single pattern or a plurality of patterns. Of course, it goes without saying that the decryption key may be changed for each screen. In particular, when encrypting a video, if the random number sequence that is the key for generating the encryption is fixed, that is, if the pattern of the encryption data that is the key is fixed, by storing the encrypted data sent from the information sender, There is a possibility that encryption data as a key is estimated. Therefore, when displaying a moving image, security can be improved by encrypting based on a random number sequence unique to each frame. In this case, it is preferable to use a liquid crystal as a polarization rotation element rather than a retardation plate.

以下、本発明の実施の形態に係る液晶式画像表示装置を、図4に基づいて説明する。図4に示す液晶式画像表示装置100は、バックライト用光源10と、第1偏光板20と、暗号用液晶パネル30と、復号鍵用液晶パネル40と、第2偏光板50とを備える。この液晶式画像表示装置100は、バックライト用光源10が発するバックライト光を、偏光板20、50と液晶パネル30、40で通過/非通過制御する透過型としている。また液晶式画像表示装置100はアクティブマトリックス方式を採用し、フルカラーやグレースケール等の画像データを階調表示可能としている。ただ、バックライトを使用しない反射型、あるいはバックライトと反射光を併用する半透過型の構成を採用することも可能である。
(バックライト用光源10)
Hereinafter, a liquid crystal image display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The liquid crystal image display device 100 shown in FIG. 4 includes a backlight light source 10, a first polarizing plate 20, an encryption liquid crystal panel 30, a decryption key liquid crystal panel 40, and a second polarizing plate 50. The liquid crystal image display device 100 is of a transmissive type in which the backlight emitted from the backlight light source 10 is controlled to pass / non-pass through the polarizing plates 20 and 50 and the liquid crystal panels 30 and 40. The liquid crystal image display device 100 employs an active matrix system, and can display gradation of image data such as full color and gray scale. However, it is also possible to adopt a reflective type that does not use a backlight, or a transflective type that uses a backlight and reflected light in combination.
(Light source 10 for backlight)

バックライト用光源10は、液晶のバックライトとして一般的に利用されるCCFL(Cold-Cathode Fluorescent Lamp:冷陰極蛍光灯)やLED(Light-Emitting Diode:発光ダイオード)等が好適に利用できる。
(第1偏光板20、第2偏光板50)
As the backlight light source 10, a CCFL (Cold-Cathode Fluorescent Lamp) or an LED (Light-Emitting Diode) that is generally used as a liquid crystal backlight can be suitably used.
(First polarizing plate 20, second polarizing plate 50)

偏光板は、光の振動方向に偏りをもたせるものであり、あらゆる方向に振動している自然光から一定方向に振動する光を取り出すフィルタである。光の偏りには、その方向によって直線偏光、円・楕円偏光があり、直線偏光に変える素子を特に偏光子と呼ぶ。直線偏光は位相差板等によって円・楕円偏光に変換されることが多く、これらは円偏光版、楕円偏光板と呼ばれる。   The polarizing plate has a bias in the vibration direction of light, and is a filter that extracts light oscillating in a certain direction from natural light oscillating in all directions. The polarization of light includes linearly polarized light and circular / elliptical polarized light depending on its direction, and an element that changes to linearly polarized light is particularly called a polarizer. Linearly polarized light is often converted into circular or elliptically polarized light by a retardation plate or the like, and these are called a circularly polarized plate and an elliptically polarizing plate.

第1偏光板20及び第2偏光板50は、図5に示すように互いに直交する方向を偏光方向とする偏光フィルタである。液晶式画像表示装置は図5に示すように、第1、第2偏光板20、50を直交配列させ、片側の偏光板を通過した光が液晶の配向状態に応じて反対側の偏光子を通過できるか否かが決まり、電圧によって液晶の配向状態を変化させて表示を制御している。すなわち、液晶に作動電圧を印加しない状態では、直交して配置された偏光板の偏光方向と並ぶように液晶がねじれ、一方の偏光板から入射された光は液晶によってねじられて、他方の偏光板を通過できる。すなわち、ON状態とできる。一方、液晶に作動電圧印加手段で作動電圧を印加して液晶を整列させると、光はねじられず、一方の偏光板から入射した光は他方の偏光板を透過できず、OFF状態となる。OFF状態は発光のない黒を表現する。このように液晶をシャッタとして機能させ、発光のON/OFFを制御する。さらにカラーフィルタを使用することで、カラー化、多値画像化が実現できる。この例では、256階調の表示を可能としている。
(暗号用液晶パネル30、復号鍵用液晶パネル40)
The 1st polarizing plate 20 and the 2nd polarizing plate 50 are polarizing filters which make a direction orthogonal to each other a polarization direction, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, in the liquid crystal image display device, the first and second polarizing plates 20 and 50 are arranged orthogonally, and the light passing through the polarizing plate on one side changes the polarizer on the opposite side according to the alignment state of the liquid crystal. The display is controlled by changing the alignment state of the liquid crystal according to the voltage. That is, in a state where no operating voltage is applied to the liquid crystal, the liquid crystal is twisted so that it is aligned with the polarization direction of the polarizing plates arranged orthogonally, and the light incident from one polarizing plate is twisted by the liquid crystal, and the other polarization Can pass through the board. That is, it can be turned on. On the other hand, when the liquid crystal is aligned by applying the operating voltage to the liquid crystal by the operating voltage applying means, the light is not twisted, and the light incident from one polarizing plate cannot be transmitted through the other polarizing plate and is turned off. The OFF state represents black without light emission. In this way, the liquid crystal functions as a shutter to control ON / OFF of light emission. Furthermore, colorization and multi-valued imaging can be realized by using a color filter. In this example, 256 gradation display is possible.
(Encryption liquid crystal panel 30 and decryption key liquid crystal panel 40)

液晶パネルは、暗号化データを表示するための暗号用液晶パネル30と、復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネル40で構成される。各液晶パネルは、画素毎に偏光回転素子を有する。暗号用液晶パネル30、復号鍵用液晶パネル40の各偏光回転素子を、それぞれに設けた画素の対応する位置が一致するように、各液晶パネルが設置される。   The liquid crystal panel includes an encryption liquid crystal panel 30 for displaying encrypted data and a decryption key liquid crystal panel 40 for displaying decryption key data. Each liquid crystal panel has a polarization rotation element for each pixel. Each liquid crystal panel is installed so that the corresponding positions of the pixels provided in the polarization rotation elements of the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 coincide with each other.

液晶パネルには、ねじれネマティック液晶、超ねじれネマティック液晶、平行配行ネマティック液晶等が適宜利用できる。液晶パネル内の液晶配向としては、垂直配向、平行配向(一軸配向)、反平行配向、ねじれ配向、ハイブリッド配向等の入射光の偏光状態、旋光方向を変化させることのできるもので、かつパネルへの電圧印加により入射光の偏光状態、旋光方向を変化させる程度を変えることのできるすべての液晶表示モードを用いることができる。   As the liquid crystal panel, twisted nematic liquid crystal, super twisted nematic liquid crystal, parallel-arranged nematic liquid crystal, or the like can be used as appropriate. The liquid crystal alignment in the liquid crystal panel can change the polarization state and optical rotation direction of incident light such as vertical alignment, parallel alignment (uniaxial alignment), antiparallel alignment, twist alignment, and hybrid alignment, and to the panel. All the liquid crystal display modes that can change the degree of change of the polarization state and the optical rotation direction of incident light by applying the voltage can be used.

特にハイブリッド配向とした場合、しきい値特性をもたないため、電圧印加に対して緩やかな液晶配向変化を起こし、複屈折性の調整が容易であり、視野角制御を精度よく行なうことが可能である。またねじれ配向とした場合、その旋光性の変化により表示を行なうことができるため、高コントラスト比の表示を得ることができ、表示品位を高くすることができる。さらに平行配向(一軸配向)、垂直配向とした場合、その配向状態の解析が容易であり、光学特性設計、復号鍵用液晶パネル40と暗号用液晶パネル30の印加電圧の最適化を容易に行なうことができ、視野角制御を簡便に行なうことができる。   In particular, in the case of hybrid alignment, since there is no threshold characteristic, the liquid crystal alignment changes gradually with voltage application, birefringence adjustment is easy, and viewing angle control can be performed accurately. It is. Further, in the case of the twisted orientation, display can be performed by changing the optical rotation, so that a display with a high contrast ratio can be obtained and display quality can be improved. Further, in the case of parallel alignment (uniaxial alignment) and vertical alignment, it is easy to analyze the alignment state, and it is easy to optimize the optical characteristic design and the applied voltage of the decryption key liquid crystal panel 40 and the encryption liquid crystal panel 30. And viewing angle control can be easily performed.

暗号用液晶パネル30内の液晶材料は、複屈折性を有し、電界により配向方向を変化させることができるものであればどのような液晶材料でも用いることができる。また上述した偏光板につき、液晶層に電圧を印加していないときに偏光の振動面が90°回転するとして、偏光板の透過方向が直交であり光を透過するタイプ(ノーマリホワイト)と、偏光板の透過方向が平行であり光を透過しないタイプ(ノーマリブラック)のいずれも使用することができる。   As the liquid crystal material in the encryption liquid crystal panel 30, any liquid crystal material can be used as long as it has birefringence and the alignment direction can be changed by an electric field. In addition, regarding the polarizing plate described above, when the vibration plane of polarized light rotates 90 ° when no voltage is applied to the liquid crystal layer, the transmission direction of the polarizing plate is orthogonal and transmits light (normally white), Any of the types in which the transmission direction of the polarizing plate is parallel and does not transmit light (normally black) can be used.

復号鍵用液晶パネル40内の液晶材料は、複屈折性を有し、電界により配向方向を変化させることができるものであればどのような液晶材料でも用いることができる。復号鍵用液晶パネル40内の液晶配向としては、垂直配向、平行配向(一軸配向)、反平行配向、ねじれ配向、ハイブリッド配向等の入射光の偏光状態、旋光方向を変化させることのできるもので、かつパネルへの電圧印加により入射光の偏光状態、旋光方向を変化させる程度を変えることのできるすべての液晶表示モードを用いることができる。   As the liquid crystal material in the decryption key liquid crystal panel 40, any liquid crystal material can be used as long as it has birefringence and the orientation direction can be changed by an electric field. The liquid crystal alignment in the decryption key liquid crystal panel 40 can change the polarization state and optical rotation direction of incident light such as vertical alignment, parallel alignment (uniaxial alignment), antiparallel alignment, twist alignment, and hybrid alignment. In addition, all liquid crystal display modes that can change the degree of change in the polarization state and optical rotation direction of incident light by applying a voltage to the panel can be used.

特に復号鍵用液晶パネル40をハイブリッド配向とした場合、その電圧依存性にしきい値特性をもたないため、電圧印加に対して緩やかな液晶配向変化を起こし、複屈折性の調整が容易であり、視野角制御を精度よく行なうことが可能である。さらに、ハイブリッド配向は暗号用液晶パネル30の透明電極界面付近に存在する電圧印加により応答しない液晶分子の影響を補償し、視野角を広くしやすい点で特に適している。
(暗号化作動電圧印加手段60、復号鍵作動電圧印加手段70)
In particular, when the decryption key liquid crystal panel 40 is in a hybrid orientation, it does not have a threshold characteristic in its voltage dependence, so that it undergoes a gradual change in liquid crystal orientation with respect to voltage application, and birefringence can be easily adjusted. The viewing angle control can be performed with high accuracy. Furthermore, the hybrid alignment is particularly suitable in that it compensates for the influence of liquid crystal molecules that do not respond to voltage application existing near the transparent electrode interface of the encryption liquid crystal panel 30 and widens the viewing angle.
(Encryption operation voltage application means 60, decryption key operation voltage application means 70)

暗号用液晶パネル30と、復号鍵用液晶パネル40は、各々暗号化作動電圧印加手段60と、復号鍵作動電圧印加手段70とに接続され、液晶パネルに含まれる偏光回転素子を駆動する作動電圧を印加されて駆動する。この作動電圧印加手段は画素毎に独立してON/OFF及び階調を制御して駆動する液晶駆動ドライバを構成する。さらに暗号化作動電圧印加手段60と、復号鍵作動電圧印加手段70は、各々の動作を制御する暗号化手段80、復号鍵生成手段90と接続される。
(暗号化手段80)
The encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 are connected to the encryption operation voltage application means 60 and the decryption key operation voltage application means 70, respectively, and an operation voltage for driving a polarization rotation element included in the liquid crystal panel. Is applied to drive. This operating voltage application means constitutes a liquid crystal drive driver that is driven by controlling ON / OFF and gradation independently for each pixel. Further, the encryption operation voltage application means 60 and the decryption key operation voltage application means 70 are connected to the encryption means 80 and the decryption key generation means 90 that control the respective operations.
(Encryption means 80)

暗号化手段80は、外部から入力された画像データに基づいて暗号化データを生成する。生成された画像データに基づいて、暗号化作動電圧印加手段60を制御し、暗号用液晶パネル30の液晶を駆動してON/OFF制御する。   The encryption unit 80 generates encrypted data based on image data input from the outside. Based on the generated image data, the encryption operation voltage applying means 60 is controlled, and the liquid crystal of the encryption liquid crystal panel 30 is driven to perform ON / OFF control.

液晶式画像表示装置に所望の画像データを表示するために、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40の対応する画素の偏光回転素子に、偏光回転角度が与えられる。偏光回転角度は画素毎にランダムな比率で付与される。これにより、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40とを組み合わせることで、画像データが再現できる。一方で、各液晶パネルには、復号前のデータのみしか残らないため、万一これらのデータを漏洩電磁波等により取得されたとしても、画像データが再現されることはない。
(復号鍵生成手段90)
In order to display desired image data on the liquid crystal image display device, the polarization rotation angle is given to the polarization rotation elements of the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40. The polarization rotation angle is given at a random ratio for each pixel. Thus, the image data can be reproduced by combining the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40. On the other hand, since only the data before decoding remains in each liquid crystal panel, even if these data are acquired by leaked electromagnetic waves or the like, the image data is not reproduced.
(Decryption key generation means 90)

復号鍵生成手段90は、暗号化データに対応した復号鍵データを生成する。暗号化データと復号鍵データを重ね合わせることで、本来の画像データを表現するための正しい偏光面の回転角が得られる。   The decryption key generation unit 90 generates decryption key data corresponding to the encrypted data. By superimposing the encrypted data and the decryption key data, a correct rotation angle of the polarization plane for expressing the original image data can be obtained.

上記の例では、画素毎に偏光回転角度を変更した暗号パターンを使用して、暗号解読を困難にしている。さらに、暗号パターンを一定とせず、例えば時間的に変化させることもできる。例えば、液晶式画像表示装置に動画像を表示する場合は、フレーム毎に暗号パターンを変更することで、暗号解読を一層困難にできる。
(視覚復号型暗号)
In the above example, the decryption is difficult by using an encryption pattern in which the polarization rotation angle is changed for each pixel. Further, the encryption pattern is not constant, and can be changed with time, for example. For example, when a moving image is displayed on a liquid crystal image display device, the decryption can be made more difficult by changing the encryption pattern for each frame.
(Visual decryption encryption)

本実施の形態では、暗号技術として視覚復号型秘密分散法(視覚復号型暗号)を採用している。秘密分散は、秘密情報を複数の鍵に分散しておき、そのうち一定数の鍵が揃って初めて秘密情報へのアクセスが許可される秘密管理法であり、情報を個人で管理する場合のリスクを軽減する効果がある。視覚復号型暗号は、秘密分散の新しいタイプであり、1994年にNaorとShamirによって提案された、秘密画像を複数枚の暗号化された画像に秘密情報を分散する暗号手法である。従来の視覚復号型暗号では、複数の画素(例えば4画素)で一画素を構成するため、解像度、明るさ、コントラストの面で劣り、画質が低下するという問題があった。これに対して本実施の形態では、偏光面の回転を利用した偏光式視覚復号型暗号を構築し、秘密としたい画像データを暗号化データと復号鍵データに分散することで、これら解像度、明るさ、コントラストの低下を阻止している。   In the present embodiment, a visual decryption secret sharing method (visual decryption encryption) is adopted as an encryption technique. Secret sharing is a secret management method in which secret information is distributed over multiple keys, and access to the secret information is permitted only after a certain number of keys are available. There is an effect to reduce. Visual decryption cryptography is a new type of secret sharing, and is a cryptographic method proposed by Naor and Shamir in 1994 to distribute secret information into a plurality of encrypted images. In the conventional visual decryption type encryption, since one pixel is composed of a plurality of pixels (for example, 4 pixels), there is a problem that the resolution, brightness, and contrast are inferior and the image quality is lowered. On the other hand, in the present embodiment, a polarization-type visual decryption type encryption using rotation of the polarization plane is constructed, and the image data desired to be kept secret is distributed to the encrypted data and the decryption key data. Well, the reduction of contrast is prevented.

この様子を、図6に基づいて説明する。図6は、(a)バックライト、(b)第1偏光板20、(c)暗号用液晶パネル30、(d)復号鍵用液晶パネル40、(e)第2偏光板50、(f)出力光パターンを示している。この内、(b)第1偏光板20、(e)第2偏光板50については偏光の透過方向を示し、(c)暗号用液晶パネル30、(d)復号鍵用液晶パネル40については偏光面の回転を示している。ここでは、説明のため4画素のブロックパターンで2値画像を表示する例で、(f)に示すパターンに表示させるような画像データが入力されているとする。(b)第1偏光板20及び(e)第2偏光板50は、互いに直交するような偏光方向に固定されている。(c)暗号用液晶パネル30と(d)復号鍵用液晶パネル40は、各々図6に示すとおりの偏光回転角度を0と90°のパターンとしている。これらの2枚の液晶パネルを通過すると、4画素の左半分で90°、右半分で0となる。この結果、左半分では(a)バックライトから(b)偏光板に入射された光が(c)暗号用液晶パネル30、(d)復号鍵用液晶パネル40を介して(e)第2偏光板50を通過して、(f)出力光パターンの左半分を「明」とする。一方、右半分では光が透過されず、「暗」となる。このように液晶パネルの偏光回転角度を制御することで、1画素毎に暗号化を行い、情報表示のセキュリティを確保している。   This state will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows (a) a backlight, (b) a first polarizing plate 20, (c) an encryption liquid crystal panel 30, (d) a decryption key liquid crystal panel 40, (e) a second polarizing plate 50, and (f). The output light pattern is shown. Among these, (b) the first polarizing plate 20 and (e) the second polarizing plate 50 indicate the transmission direction of polarized light, (c) the encryption liquid crystal panel 30 and (d) the decryption key liquid crystal panel 40 are polarized. The rotation of the surface is shown. Here, for the sake of explanation, it is assumed that a binary image is displayed in a block pattern of 4 pixels, and image data to be displayed in the pattern shown in (f) is input. (B) The 1st polarizing plate 20 and the (e) 2nd polarizing plate 50 are being fixed to the polarization direction which mutually orthogonally crosses. (C) The encryption liquid crystal panel 30 and the (d) decryption key liquid crystal panel 40 each have a polarization rotation angle pattern of 0 and 90 ° as shown in FIG. When passing through these two liquid crystal panels, the left half of the four pixels is 90 °, and the right half is zero. As a result, in the left half, (e) the light incident on the polarizing plate from the backlight (b) passes through (c) the encryption liquid crystal panel 30 and (d) the decryption key liquid crystal panel 40. Passing through the plate 50, (f) the left half of the output light pattern is “bright”. On the other hand, in the right half, light is not transmitted and becomes “dark”. In this way, by controlling the polarization rotation angle of the liquid crystal panel, encryption is performed for each pixel to ensure the security of information display.

以上の例では、単純化のため画素の偏光回転角度を0又は90°のいずれかとしたが、±45°、30°等の中間値をとることも可能であることは言うまでもない。特に図4に示すように、任意の偏光回転角度を使用することで暗号化の精度をより高めることができる。   In the above example, the polarization rotation angle of the pixel is set to either 0 or 90 ° for simplification, but it goes without saying that intermediate values such as ± 45 ° and 30 ° can also be taken. In particular, as shown in FIG. 4, the use of an arbitrary polarization rotation angle can further increase the accuracy of encryption.

次に図4に基づいて、偏光式視覚復号型暗号で光演算を行う様子を説明する。この液晶式画像表示装置100は、偏光回転素子が超ねじれネマティック液晶であり、各液晶パネルの偏光回転角度として0〜180°、256階調の制御が可能であるとする。また暗号用液晶パネル30及び復号鍵用液晶パネル40を1次元方向に3画素とし、各画素を重ねるように配置している。暗号用液晶パネル30の偏光回転角度を、左から60°、10°、45°とし、一方復号鍵用液晶パネル40の偏光回転角度を左から30°、80°、45°としている。これにより、第2偏光板50を透過して得られる偏光は、3画素のいずれも90°となるので、光が透過し、1すなわち「明」もしくはONとなる。なお、光演算によって計90°とする他、270°とすることでも同様の効果が得られる。   Next, based on FIG. 4, a state in which optical computation is performed with the polarization visual decryption type encryption will be described. In this liquid crystal image display device 100, it is assumed that the polarization rotation element is a super twisted nematic liquid crystal, and the polarization rotation angle of each liquid crystal panel can be controlled from 0 to 180 ° and 256 gradations. In addition, the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 are arranged in three dimensions in a one-dimensional direction so that the pixels overlap each other. The polarization rotation angles of the encryption liquid crystal panel 30 are 60 °, 10 °, and 45 ° from the left, while the polarization rotation angles of the decryption key liquid crystal panel 40 are 30 °, 80 °, and 45 ° from the left. As a result, the polarization obtained by transmitting through the second polarizing plate 50 is 90 ° in all three pixels, so that the light is transmitted and becomes 1, that is, “bright” or ON. The same effect can be obtained by setting the angle to 270 ° in addition to the total angle of 90 ° by optical calculation.

一方、暗号用液晶パネル30及び復号鍵用液晶パネル40のいずれにおいても、得られるデータは画像データそのものでなく、暗号化データ及び復号鍵データであって、仮に傍受されたとしてもそれのみでは画像データを復元することができない。したがって、液晶式画像表示装置の内部においても完全な画像データが存在しないため、このデータを傍受されたとしても情報が漏洩することはなく、セキュリティを高めることができる。   On the other hand, in both of the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40, the obtained data is not the image data itself, but the encrypted data and the decryption key data. The data cannot be restored. Accordingly, since complete image data does not exist even inside the liquid crystal image display device, even if this data is intercepted, information is not leaked, and security can be improved.

なお、図4の例では、暗号用液晶パネル30の下に復号鍵用液晶パネル40を配置したが、この構成に限られず、暗号用液晶パネルの上に復号鍵用液晶パネルを配置することでも、同様の効果が得られる。   In the example of FIG. 4, the decryption key liquid crystal panel 40 is disposed below the encryption liquid crystal panel 30. However, the present invention is not limited to this configuration, and the decryption key liquid crystal panel may be disposed on the encryption liquid crystal panel. A similar effect can be obtained.

また、暗号用液晶パネル、復号鍵用液晶パネルを一枚で構成する他、これらを複数の液晶パネルで構成することも可能である。例えば、図7に示す変形例のように暗号用液晶パネル30を第1暗号用液晶層31、第2暗号用液晶層32で構成し、第1暗号用液晶層31の偏光回転素子と第2暗号用液晶層32の偏光回転素子とを重ね合わせることで暗号化データを構築する。暗号化手段80は、暗号化データを第1暗号用液晶層用、第2暗号用液晶層用に分配する。これにより、各液晶層のデータによる暗号解読がより困難になり、セキュリティを向上できる。   In addition to the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel being constituted by a single sheet, these can be constituted by a plurality of liquid crystal panels. For example, as in the modification shown in FIG. 7, the encryption liquid crystal panel 30 includes a first encryption liquid crystal layer 31 and a second encryption liquid crystal layer 32, and the polarization rotation element of the first encryption liquid crystal layer 31 and the second encryption liquid crystal layer 31. The encrypted data is constructed by overlapping the polarization rotation element of the encryption liquid crystal layer 32. The encryption unit 80 distributes the encrypted data to the first encryption liquid crystal layer and the second encryption liquid crystal layer. Thereby, it becomes more difficult to perform decryption with the data of each liquid crystal layer, and security can be improved.

同様に、復号鍵用液晶パネルも複数層とできる。図8は、復号鍵用液晶パネル40を第1復号鍵用液晶層41、第2復号鍵用液晶層42で構成した例を示している。この場合は、復号鍵生成手段90が、復号鍵データを第1復号鍵用液晶層用、第2復号鍵用液晶層用に分配し、これらを重ね合わせることで復号鍵データを構築する。この構成でも、各液晶層のデータのみでの復号を困難としてセキュリティを向上できる。   Similarly, the decryption key liquid crystal panel can be formed of a plurality of layers. FIG. 8 shows an example in which the decryption key liquid crystal panel 40 includes a first decryption key liquid crystal layer 41 and a second decryption key liquid crystal layer 42. In this case, the decryption key generation means 90 distributes the decryption key data to the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key liquid crystal layer, and constructs the decryption key data by superimposing them. Even in this configuration, it is possible to improve the security by making it difficult to decode only the data of each liquid crystal layer.

このように、液晶パネルを複数の液晶層で構成することにより、暗号化の精度が高まり、より復号化が困難でセキュリティを高めることができる。ただ、液晶層を多く設けると光量の低下を招くため、使用される液晶で要求される輝度等に応じて、液晶層の層数等を適宜決定する。
(偏光回転角度)
Thus, by configuring the liquid crystal panel with a plurality of liquid crystal layers, the accuracy of encryption is increased, and decryption is more difficult and security can be improved. However, if a large number of liquid crystal layers are provided, the amount of light is reduced. Therefore, the number of liquid crystal layers and the like are appropriately determined according to the luminance required for the liquid crystal used.
(Polarization rotation angle)

次に、偏光回転角度の取り得る値により、暗号化の組み合わせパターンの総数を計算する。図8に係る液晶式画像表示装置において、偏光回転素子が超ねじれネマティック液晶の場合、各層では偏光回転角度として0〜180°、256階調の制御が可能であるとする。一般の液晶ディスプレイを用いて表示する際の、ある画素における偏光回転角度をθsとすると、図8に係る液晶式画像表示装置を用いる場合の偏光回転角度は以下のように示すことができる。   Next, the total number of combination patterns for encryption is calculated from the possible values of the polarization rotation angle. In the liquid crystal image display device according to FIG. 8, when the polarization rotation element is a super twisted nematic liquid crystal, it is assumed that each layer can control a polarization rotation angle of 0 to 180 ° and 256 gradations. When the polarization rotation angle in a certain pixel when displaying using a general liquid crystal display is θs, the polarization rotation angle when the liquid crystal image display device according to FIG. 8 is used can be expressed as follows.

上式数1において、(Φm1+Φm2+Φd)の組み合わせは、Φm1・Φm2は自由な値を取り、上式を満たすΦdは180°の間に2点存在するため、256×256×2=131072通りとなる。
(θs=30°のとき、(Φm1+Φm2+Φd)が取り得る値は、30°、150°、210°、330°、390°、510°の6通りである。)
In the above equation (1), the combination of (Φm1 + Φm2 + Φd) has a free value for Φm1 and Φm2, and there are two Φd satisfying the above equation between 180 ° and 256 × 256 × 2 = 131072. .
(When θs = 30 °, (Φm1 + Φm2 + Φd) has six possible values of 30 °, 150 °, 210 °, 330 °, 390 °, and 510 °.)

このように偏光式視覚復号型暗号を用いることで、秘密画像の1画素を、暗号用液晶パネル・復号鍵用液晶パネルの1画素で表現できるため、解像度の劣化が無く、また復号後の画像のコントラストが向上する効果が得られる。
(視野角制御)
By using polarization visual decryption encryption in this way, one pixel of the secret image can be expressed by one pixel of the liquid crystal panel for encryption and the liquid crystal panel for decryption key, so there is no degradation in resolution and the image after decryption The effect of improving the contrast is obtained.
(Viewing angle control)

上記の例では、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40とは、対応する画素が一致するように、これらを重ねて配置している。暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40とを近接させて配置することで、広い視野角を確保できる。一方で、周囲からの覗き見を阻止するために、意図的に視野角を狭くすることが望まれる。このような視野角を制限する方式としては、液晶層のピッチを暗号用液晶層と復号鍵用液晶層で変更し、かつ、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40との距離を一定間隔に離間させて、視野角を制限することで視野範囲を制限できる。   In the above example, the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 are arranged so that the corresponding pixels coincide with each other. A wide viewing angle can be secured by arranging the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 close to each other. On the other hand, it is desired to intentionally narrow the viewing angle in order to prevent peeping from the surroundings. As a method for limiting the viewing angle, the pitch of the liquid crystal layer is changed between the encryption liquid crystal layer and the decryption key liquid crystal layer, and the distance between the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 is constant. By limiting the viewing angle by separating the distance, the viewing range can be limited.

この例を図9に基づいて説明する。この例では、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40を離間させることで、正面の領域では偏光面の回転角が正しく得られる。一方、右領域では、液晶パネル同士が離間された間隔によって画素がずれて視認される結果、暗号用液晶パネル30と復号鍵用液晶パネル40とで正しい画素の組み合わせとならず、偏光面の回転角が異なって加算される結果、正常な画像データとして視認できない。同様に左側の領域においても、画素がずれて視認される結果正しい画像データとして視認できない。この結果、正面の位置でのみ正しい画像データとして視認でき、結果として視野角が制限され、上下左右からでは正しく視認できなくして、近傍の位置からの覗き見を阻止できる。
(ダミー画像の表示)
This example will be described with reference to FIG. In this example, by separating the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40, the rotation angle of the polarization plane can be correctly obtained in the front area. On the other hand, in the right region, as a result of the pixels being visually recognized as being shifted by the spacing between the liquid crystal panels, the encryption liquid crystal panel 30 and the decryption key liquid crystal panel 40 do not have the correct pixel combination, and the polarization plane is rotated. As a result of adding different angles, it cannot be visually recognized as normal image data. Similarly, even in the left region, as a result of being viewed with the pixels shifted, it cannot be viewed as correct image data. As a result, it can be visually recognized as correct image data only at the front position, and as a result, the viewing angle is limited, and it cannot be correctly viewed from the top, bottom, left and right, and peeping from nearby positions can be prevented.
(Dummy image display)

また、上記の例では液晶式画像表示装置の正面においてのみ画像データを再現できるよう設計しており、視野範囲を外れた領域(図9において左右の領域)では、正常な画像を表示できないように構成している。ここで変形例として、正面位置で正常画像を表示させつつ、左右の領域では意図的に異なる画像を表示させることもできる。例えば、暗証番号を表示する液晶ディスプレイにおいて、右領域や左領域では、暗証番号でないダミー番号を意図的に表示させて、盗み見した者を攪乱できる。さらに、ダミー番号を特殊な報知番号に設定し、この番号を入力した場合に盗み見した者がいるおそれありとして警報を発する、あるいはしかるべき部署に通報する等の処理を行わせるようにして、このような者の検出を行うようにしてもよい。   In the above example, the image data is designed to be reproduced only in front of the liquid crystal image display device, so that a normal image cannot be displayed in a region outside the visual field range (left and right regions in FIG. 9). It is composed. Here, as a modified example, it is possible to display intentionally different images in the left and right regions while displaying a normal image at the front position. For example, in a liquid crystal display that displays a personal identification number, a dummy number that is not a personal identification number is intentionally displayed in the right region or the left region, so that a person who has seen a sneak can be disturbed. In addition, a dummy number is set as a special notification number, and when this number is entered, an alarm is issued that there is a possibility that there is a person who has seen it, or a process such as notifying the appropriate department is performed. Such a person may be detected.

さらに、正面において画像データを再現させる構成の他、他の変形例として、意図的に上下左右のいずれかの位置で画像データを再現させるように構成することもできる。例えば、図9において右領域でのみ正しい画像データを表示させ、正面と左領域ではダミー画像データを表示させることも可能である。これにより、正面から見た画像が正しいデータであると信じさせて、盗み見行為を攪乱できる。
(位相差板45)
Furthermore, in addition to the configuration for reproducing the image data in the front, as another modification, the image data can be intentionally reproduced at any of the upper, lower, left, and right positions. For example, correct image data can be displayed only in the right region in FIG. 9, and dummy image data can be displayed in the front and left regions. As a result, it is possible to believe that the image seen from the front is correct data, and to disturb the snooping action.
(Phase difference plate 45)

上記の例では、暗号化データ及び復号鍵データのいずれも、偏光回転角度を制御可能な液晶パネルを使用して設定していた。この構成では、画素毎に、また時間毎に暗号パターンを変更できる利点が得られる。一方、2枚の液晶パネルを使用することで、液晶駆動ドライバが2つ必要となる。一方の液晶パネルは補償用等に併用することもでき、ハードウェア的な負担を低減することも可能であるが、複数の液晶及びその駆動回路が必要なため、回路が複雑化する上、コスト高となる。   In the above example, both the encrypted data and the decryption key data are set using a liquid crystal panel capable of controlling the polarization rotation angle. In this configuration, there is an advantage that the encryption pattern can be changed for each pixel and for each time. On the other hand, by using two liquid crystal panels, two liquid crystal drive drivers are required. One liquid crystal panel can be used together for compensation, etc., and the hardware burden can be reduced. However, since a plurality of liquid crystals and their driving circuits are required, the circuit becomes complicated and the cost is reduced. Become high.

これに対して、偏光回転角度を固定した位相差板に、復号鍵データに相当する復号パターンを設けることで、液晶パネルを増やすことなく視覚復号型暗号化を実現できる。この例を、本発明の実施の形態2に係る液晶式画像表示装置を示す図10に基づいて説明する。図10に示す液晶式画像表示装置200は、バックライト用光源10と、第1偏光板20と、暗号用液晶パネル30と、位相差板45と、第2偏光板50とを備える。図4等と同じ部材は同じ番号を付し、詳細説明を省略する。この図に示す液晶式画像表示装置200は、復号鍵用液晶パネル40に代わって位相差板45を備えている。位相差板45は、液晶により発生する位相差を補償する(例えば色つき防止等)位相差フィルムである。また位相差フィルムには視野角拡大のための光学補償機能を備えるものも存在する。本実施の形態においては、使用目的に応じて視野角を決定し、その調整に位相差フィルムを使用することもできる。   On the other hand, by providing a retardation pattern corresponding to the decryption key data on a phase difference plate with a fixed polarization rotation angle, visual decryption encryption can be realized without increasing the number of liquid crystal panels. This example will be described with reference to FIG. 10 showing a liquid crystal image display device according to Embodiment 2 of the present invention. A liquid crystal image display device 200 shown in FIG. 10 includes a backlight light source 10, a first polarizing plate 20, a cryptographic liquid crystal panel 30, a retardation plate 45, and a second polarizing plate 50. The same members as those in FIG. 4 and the like are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The liquid crystal image display device 200 shown in this figure includes a phase difference plate 45 in place of the decryption key liquid crystal panel 40. The phase difference plate 45 is a phase difference film that compensates for the phase difference generated by the liquid crystal (for example, prevention of coloring). Some retardation films have an optical compensation function for widening the viewing angle. In the present embodiment, the viewing angle can be determined according to the purpose of use, and a retardation film can be used for the adjustment.

位相差板45は、復号鍵用パネルとして使用するため、画素毎に偏光回転角度を設けている。偏光回転角度は一律とせず、画素毎に異なるよう配置することで、暗号解読を困難にする。一方、復号鍵用パネルに設けられた画素毎の偏光回転角度のパターンに応じて、暗号化手段80は画像データの画素毎に偏光回転角度を調整した暗号化パターンを生成する。これにより、暗号化パターンに従い生成された暗号化データを暗号用液晶パネル30に表示し、暗号用液晶パネル30に位相差板45を重ねて観察面側から観察すると、暗号用液晶パネルと位相差板45との対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築した、すなわち復号した画像データが視認できる。   Since the phase difference plate 45 is used as a decryption key panel, a polarization rotation angle is provided for each pixel. The polarization rotation angle is not uniform, and it is difficult to perform decryption by disposing differently for each pixel. On the other hand, according to the polarization rotation angle pattern for each pixel provided on the decryption key panel, the encryption unit 80 generates an encryption pattern in which the polarization rotation angle is adjusted for each pixel of the image data. As a result, the encrypted data generated according to the encryption pattern is displayed on the encryption liquid crystal panel 30, and the phase difference plate 45 is superimposed on the encryption liquid crystal panel 30 and observed from the observation surface side. The light that has passed through the corresponding pixels with the plate 45 reconstructs the image given only within the observation area, that is, the decoded image data can be visually recognized.

この位相差板45の偏光回転角度は、物理的に変更できず固定式となる。ただ、位相差板45を液晶式画像表示装置に着脱式とすることで、異なる偏光回転角度の位相差板45を用意し、交換することで暗号パターンを物理的に変更することが可能となる。   The polarization rotation angle of the phase difference plate 45 cannot be physically changed and is fixed. However, by making the retardation plate 45 detachable from the liquid crystal image display device, the encryption pattern can be physically changed by preparing and replacing the retardation plate 45 with different polarization rotation angles. .

さらに複数の位相差板45を装着可能とすれば、位相差板45すなわち復号パネルの層数を変更することもでき、使用用途や目的に応じて暗号パターンのみならず暗号の精度を変更することもできる。以上のようにして、XOR演算による二値画像ではない中間色の再現と、観察領域の制限とが可能なディスプレイが実現される。
(視覚復号型暗号)
Furthermore, if a plurality of retardation plates 45 can be attached, the number of layers of the retardation plate 45, that is, the decryption panel can be changed, and not only the encryption pattern but also the encryption accuracy can be changed according to the intended use and purpose. You can also. As described above, a display capable of reproducing intermediate colors that are not binary images by the XOR operation and limiting the observation area is realized.
(Visual decryption encryption)

以下、視覚復号型暗号により表示画像の暗号化と観察領域の制限を両立する原理を説明する。図11は、モノクロ画像を暗号化する様子を示す説明図である。ここでは、暗号化したい秘密画像を構成する黒画素と白画素のそれぞれについて、2×2の補助画素から構成される画素の組合せで表現している。表示画像と復号鍵データの組合せによって、画素値が決まるため、表示画像もしくは復号鍵データだけでは、秘密画像の情報が一切漏れない。この方法により、暗号パターンを構成した例を図12に示す。復号鍵データのパターンをOHPシート等の透明なシートに複写し、表示画像の上に重ねると復号画像が得られる。復号には一切の計算を必要としない。復号鍵用パネルを縮小し、図13のように、画像表示面から一定の距離に設置することで、表示画素と復号鍵用パネルの画素が1対1に対応して見える視点位置が限定されるため、表示画像の暗号化と同時にディスプレイの観察領域を制限することができる。図13の例では、画像情報を2枚の画像に分散して暗号化する例を示しており、2枚の内一方を復号マスク、他方を表示画像とし、復号マスクのピッチと設置距離により観察位置を限定できる。この構成では、単純に視野角を制限しているだけではなく、観察距離を限定する効果がある。
(観察領域の制限)
Hereinafter, the principle of achieving both encryption of the display image and restriction of the observation area by visual decryption encryption will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram showing how a monochrome image is encrypted. Here, each of the black pixels and white pixels constituting the secret image to be encrypted is represented by a combination of pixels composed of 2 × 2 auxiliary pixels. Since the pixel value is determined by the combination of the display image and the decryption key data, only the display image or the decryption key data does not leak any secret image information. An example in which an encryption pattern is configured by this method is shown in FIG. The decrypted image is obtained by copying the decryption key data pattern onto a transparent sheet such as an OHP sheet and overlaying it on the display image. Decryption does not require any computation. By reducing the size of the decryption key panel and placing it at a certain distance from the image display surface as shown in FIG. 13, the viewpoint position at which the display pixels and the decryption key panel pixels can be viewed in one-to-one correspondence is limited. Therefore, the viewing area of the display can be limited simultaneously with the encryption of the display image. The example of FIG. 13 shows an example in which image information is distributed and encrypted in two images. One of the two images is a decryption mask and the other is a display image, and is observed according to the pitch of the decryption mask and the installation distance. The position can be limited. This configuration has an effect of limiting the viewing distance as well as simply limiting the viewing angle.
(Restriction of observation area)

暗号化された画像は、復号鍵用パネルの補助画素と表示画像の補助画素が1対1に対応する視点位置から観察することで復号される。図14に示すように、表示画像の画素ピッチに比べて復号鍵用パネルのピッチを縮小し、画像表示面から一定の距離に復号鍵用パネルを設置する。復号鍵用パネルの補助画素のピッチをPM、表示画面上の補助画素のピッチをPD、表示画面から観察位置までの距離をZE、表示画面から復号鍵用パネルまでの距離をZMとするとき、以下の数2の関係が成立する位置に復号鍵用パネルを設置する必要がある。The encrypted image is decrypted by observing the auxiliary pixel of the decryption key panel and the auxiliary pixel of the display image from a viewpoint position corresponding to one to one. As shown in FIG. 14, the pitch of the decryption key panel is reduced compared to the pixel pitch of the display image, and the decryption key panel is installed at a certain distance from the image display surface. The pitch of the auxiliary pixel on the decryption key panel is P M , the pitch of the auxiliary pixel on the display screen is P D , the distance from the display screen to the observation position is Z E , and the distance from the display screen to the decryption key panel is Z M In this case, it is necessary to install a decryption key panel at a position where the following relationship of Equation 2 is established.

図14の構成は、多階調画像やカラー画像に対応できる。ただ図14の状態では、ピッチと配置間隔によって観察可能な位置が一点しかない。すなわち、観察領域が制限されすぎて、画素の欠け無し、かつクロストーク無しに秘密画像を観察可能な位置は1点となり、両眼で同時に観察できない。そこで、観察領域を拡大する必要があるため、表示画像の発光部の周りに黒領域を導入する。ここで、観察領域を得るために開口比を導入した構成を図15、図16に示す。これらの図において、図15が欠け無しの領域、図16がクロストーク無しの領域、をそれぞれ示している。ここで、開口幅をW、ピッチをPとすると、開口比aはa=W/Pで求めることができる。図15、図16において、表示画像の補助画素の開口幅をWD、開口比をaD、復号鍵用パネルの補助画素の開口幅をWM、開口比をaMとし、観察領域の幅を求める。画素全体が見える領域の幅Vdxは、図15の通り、暗号パネルと表示画像の補助画素の開口を結ぶ光線から決まり、以下の数3が成立する。The configuration of FIG. 14 can deal with multi-tone images and color images. However, in the state of FIG. 14, there is only one observable position depending on the pitch and the arrangement interval. That is, the observation area is too limited, and there is only one position where the secret image can be observed without missing pixels and without crosstalk, and cannot be observed simultaneously with both eyes. Therefore, since it is necessary to enlarge the observation area, a black area is introduced around the light emitting portion of the display image. Here, FIGS. 15 and 16 show a configuration in which an aperture ratio is introduced in order to obtain an observation region. In these drawings, FIG. 15 shows a region without a chip and FIG. 16 shows a region without a crosstalk. Here, when the opening width is W and the pitch is P, the opening ratio a can be obtained by a = W / P. 15 and 16, the opening width of the auxiliary pixel of the display image is W D , the opening ratio is a D , the opening width of the auxiliary pixel of the decryption key panel is W M , the opening ratio is a M, and the width of the observation region Ask for. As shown in FIG. 15, the width V dx of the region in which the entire pixel can be seen is determined from the light beam connecting the encryption panel and the opening of the auxiliary pixel of the display image, and the following formula 3 is established.

また図16に示すように、クロストークが生じない領域の幅Vcxは、以下の通りである。Also, as shown in FIG. 16, the width V cx of the region where no crosstalk occurs is as follows.

で与えられる。観察領域の幅はクロストークと画素の欠けの2種類の条件で制限されるため、観察領域の幅を最大化するためには、数3と数4の右辺が等しくなることが必要である。その結果、aM=1が得られ、復号鍵用パネルの補助画素の開口比を1とすることが最適条件であることがわかる。観察領域の奥行きは、以下の数5のように制限される。Given in. Since the width of the observation region is limited by two types of conditions, crosstalk and pixel defect, in order to maximize the width of the observation region, the right sides of Equation 3 and Equation 4 must be equal. As a result, a M = 1 is obtained, and it is understood that the optimum condition is that the aperture ratio of the auxiliary pixel of the decryption key panel is 1. The depth of the observation area is limited as shown in Equation 5 below.

1/(N−1)の1次の近似式より、数5と数6の右辺が等しくなる条件は、aM=1である。補助画素の開口比を1と設定する場合、数3、数4の右辺は0となるが、表示画像の補助画素の開口比を小さくすることで、数3、数4で示された観察領域がともに拡大する効果がある。あるいはPMをPDに近づけることで観察領域が拡大する。これは数2より、復号鍵用パネルを画像表示面に近づけることを意味し、密着により観察領域が制限されない事実に一致する。表示画像の開口比が実現ハードウェアの仕様によって制限されても、復号鍵用パネルのピッチと設置距離により、観察領域を調整可能である。以上のようにして、観察領域を幾何的に導出し、所望の大きさの観察領域を実現する設計指針を得ることができる。From the 1 / (N-1) linear approximation, the condition that the right sides of Equation 5 and Equation 6 are equal is a M = 1. When the aperture ratio of the auxiliary pixel is set to 1, the right side of Equations 3 and 4 is 0, but the observation area shown in Equations 3 and 4 can be obtained by reducing the aperture ratio of the auxiliary pixel of the display image. Both have the effect of expanding. Alternatively, the observation area is enlarged by bringing P M closer to P D. From Equation 2, this means that the decryption key panel is brought closer to the image display surface, which coincides with the fact that the observation area is not limited by the close contact. Even if the aperture ratio of the display image is limited by the specifications of the realized hardware, the observation area can be adjusted by the pitch of the decryption key panel and the installation distance. As described above, it is possible to obtain a design guideline for geometrically deriving the observation area and realizing an observation area of a desired size.

復号鍵用パネルのパターンが固定であっても、秘密画像の画素値に応じた偏光回転角度(x,y)を設定することで、異なる画像を表示可能である。ただし、セキュリティの観点では、多数の表示画像を蓄積と出現頻度の解析により、鍵のパターンを推定されるリスクが高まる。動画像の表示のような場合には、図17に示される実現形態において、フレーム毎に鍵パターンが変化することが望ましい。   Even if the pattern of the decryption key panel is fixed, different images can be displayed by setting the polarization rotation angle (x, y) according to the pixel value of the secret image. However, from the viewpoint of security, there is an increased risk that a key pattern is estimated by accumulating a large number of display images and analyzing the appearance frequency. In the case of displaying a moving image, it is desirable that the key pattern changes from frame to frame in the implementation shown in FIG.

以上のように、液晶式画像表示装置は、液晶による偏光面の回転を用いることで、視野角の制限と暗号化された画像データの復号を同時に実現でき、データそのものが傍受されるリスクに対してもセキュリティを高めることができる。また表示画像の暗号化と同時に、観察領域の制限を行うこともできる利点を有する。   As described above, the liquid crystal image display device can realize the limitation of the viewing angle and the decryption of the encrypted image data at the same time by using the rotation of the polarization plane by the liquid crystal. Even security can be increased. Further, there is an advantage that the observation area can be restricted simultaneously with the encryption of the display image.

なお、暗号化を解除して画像データをそのまま表示するモードや、必要に応じて視野角を調整するよう設定することもできる。すなわち、視野角制御及び/又は暗号化のON/OFFを切り替え自在に構成することで、使用目的や用途に応じた使い分けも可能となる。
(液晶式画像表示装置の試作)
Note that it is possible to set the mode in which the image data is displayed as it is after decryption, or the viewing angle is adjusted as necessary. That is, by configuring the viewing angle control and / or encryption ON / OFF so as to be switchable, it is possible to selectively use according to the purpose of use and application.
(Prototype liquid crystal image display device)

次に、液晶式画像表示装置を作成し、観察領域内の観察画像を観察することで、液晶パネルの積層による偏光演算を実証した。ここでは、出射側の偏光フィルムが取り除かれた液晶パネルと、入射側の偏光フィルムが取り除かれた液晶パネルを積層した構造、すなわち偏光フィルム−液晶パネル−液晶パネル−偏光フィルムの構造を備える液晶ディスプレイを製作した。製作した積層液晶パネルを図18に、画面の表示例として、黒背景における色見本の表示例を図19に、白背景における色見本の表示例を図20に、それぞれ示す。ここで2枚の液晶パネル同士の間隔は1cmである。画面表示例は、図19、図20に示すように背景の液晶パネルにおける偏光回転角度を0°(液晶パネルが単一であれば黒)とするときは、前景に表示された各画素は画素値に対して光強度が単調に増加する。一方、背景の液晶パネルにおける偏光回転角度を90°(液晶パネルが単一であれば白)とすると、前景の液晶パネルに表示された各画素の画素値に対して光強度が単調に減少した。これらの色の関係、すなわち積層液晶パネルに表示される背景又は前景の色と、観察される色との関係を表1に示す。表1より、背景の液晶パネルにおける偏光回転角度を0°にするときには、前景に表示された色がそのまま観察され、背景の液晶パネルにおける偏光回転角度を90°にすると、前景に表示された色の補色が観察され、偏光の回転による色の変化および多階調の表示原理が確認できた。   Next, a liquid crystal image display device was created, and an observation image in the observation region was observed, thereby demonstrating a polarization operation by stacking liquid crystal panels. Here, a liquid crystal panel having a structure in which a liquid crystal panel from which an output-side polarizing film is removed and a liquid crystal panel from which an incident-side polarizing film is removed is laminated, that is, a polarizing film-liquid crystal panel-liquid crystal panel-polarizing film structure. Was made. The manufactured laminated liquid crystal panel is shown in FIG. 18, as a screen display example, a color sample display example on a black background is shown in FIG. 19, and a color sample display example on a white background is shown in FIG. Here, the interval between the two liquid crystal panels is 1 cm. In the screen display example, as shown in FIGS. 19 and 20, when the polarization rotation angle in the background liquid crystal panel is 0 ° (black if the liquid crystal panel is single), each pixel displayed in the foreground is a pixel. The light intensity increases monotonously with the value. On the other hand, when the polarization rotation angle in the background liquid crystal panel is 90 ° (white if the liquid crystal panel is single), the light intensity monotonously decreases with respect to the pixel value of each pixel displayed on the foreground liquid crystal panel. . Table 1 shows the relationship between these colors, that is, the relationship between the background or foreground color displayed on the laminated liquid crystal panel and the observed color. From Table 1, when the polarization rotation angle in the background liquid crystal panel is 0 °, the color displayed in the foreground is observed as it is, and when the polarization rotation angle in the background liquid crystal panel is 90 °, the color displayed in the foreground As a result, the color change due to the rotation of the polarized light and the multi-gradation display principle were confirmed.

この液晶ディスプレイに表示する画像データとして、偏光に基づく復号を可能にする暗号化が施された暗号画像の例を図21に示す。各画素は白と黒で表現される。また比較のため、この画像を従来の強度演算(白:透過、黒:遮光)に基づいて復号した結果も併せて図22に示す。また、偏光回転角の加算(白:偏光回転角度90°、黒:偏光回転角度0°)が行われる積層液晶パネルに表示した結果を図23に示す。   FIG. 21 shows an example of an encrypted image subjected to encryption that enables decryption based on polarization as image data to be displayed on the liquid crystal display. Each pixel is expressed in white and black. For comparison, FIG. 22 also shows the result of decoding this image based on the conventional intensity calculation (white: transmission, black: shielding). Further, FIG. 23 shows the result displayed on the laminated liquid crystal panel in which the polarization rotation angle is added (white: polarization rotation angle 90 °, black: polarization rotation angle 0 °).

これらの図から、液晶式画像表示装置では、観察領域内の画像、すなわち正面で視認される復号された画像と、観察領域外で視認される画像とを比較すると、暗号・復号鍵とも偏光を利用しているため、観察領域内では、白色が明るく表示されることが確認できた。特に図22に示す従来の方法では、復号結果である「TU」文字の白部分は白黒のランダムドット状(砂目模様)で表現されるのに対して、図23に示す本実施例による復号結果では、各画素で白/黒が決定され、白部分と黒部分のコントラスト向上していることが確認できた。さらに、この液晶ディスプレイを観察領域外から観察した様子を図24に示す。図24において(a)は観察領域の上からみた様子、(b)は下から見た様子、(c)は右から見た様子、(d)は左から見た様子を、それぞれ示している。これらの図に示すように、観察領域外では復号結果である「TU」文字は視認できない。これらの結果から、偏光面の回転角度の加算による暗号の復号の有効性と、観察領域の制限が実現できることが確認できた。   From these figures, in the liquid crystal image display device, when comparing the image in the observation area, that is, the decoded image visually recognized in the front and the image visually recognized outside the observation area, the encryption / decryption key is polarized. Since it was used, it was confirmed that white was displayed brightly in the observation area. In particular, in the conventional method shown in FIG. 22, the white portion of the “TU” character, which is the decoding result, is expressed in black and white random dots (grain pattern), whereas the decoding according to this embodiment shown in FIG. As a result, it was confirmed that white / black was determined for each pixel, and the contrast between the white portion and the black portion was improved. Further, FIG. 24 shows a state in which this liquid crystal display is observed from outside the observation region. In FIG. 24, (a) shows a state seen from above, (b) shows a state seen from below, (c) shows a state seen from the right, and (d) shows a state seen from the left. . As shown in these figures, the “TU” character that is the decoding result is not visible outside the observation region. From these results, it was confirmed that the effectiveness of decryption by adding the rotation angle of the polarization plane and the limitation of the observation area can be realized.

このように秘密分散法を利用することで、秘密データをn枚(nは2以上)の暗号データに分散して、そのうちのk枚(kは2以上n以下)の重ね合わせにより、秘密データが復号されるように暗号化することが可能となる。暗号データを複数枚に分散することで、一層解読を困難にできる。なお、秘密データを分散させた複数枚の暗号データに動作機能上の区別はない。すなわち、暗号化データを表示させる暗号化層と復号鍵データを表示させる復号鍵層は、任意に設定できる。例えば、情報送信者から送信された暗号データを表示する偏光回転素子を暗号化層、ユーザが保有する暗号データを表示する偏光回転素子を復号鍵層としたり、逆にユーザが保有する側を暗号化層とし、送信データ側を復号鍵層とすることもできる。   In this way, by using the secret sharing method, the secret data is distributed into n pieces (n is 2 or more) of encrypted data, and k pieces (k is 2 or more and n or less) of them are overlapped to form the secret data. It is possible to encrypt so as to be decrypted. Decryption can be made more difficult by distributing the encrypted data to a plurality of sheets. Note that there is no distinction in terms of operation function among a plurality of pieces of encrypted data in which secret data is distributed. That is, the encryption layer for displaying the encrypted data and the decryption key layer for displaying the decryption key data can be arbitrarily set. For example, a polarization rotation element that displays encrypted data transmitted from an information sender is used as an encryption layer, and a polarization rotation element that displays encryption data held by a user is used as a decryption key layer. The transmission data side can be a decryption key layer.

秘密分散法では、ユーザ毎に固有の乱数系列に基づいて秘密データを複数枚の暗号データに分散する。このとき、複数枚の内の一部を復号用の鍵となる復号用データとして用いることができる。例えば、秘密データを2枚の暗号データに分散するとき、1枚の暗号データをユーザが保有し、他方を情報送信者が所有する。任意の秘密データに対して、情報送信者はユーザが持つ暗号データにより復号可能となるように通信される暗号データを構成できる。また、秘密データを3枚以上の暗号データに分散するときは、通信される暗号データ1枚と復号用データ2枚の組み合わせ、もしくは通信される暗号データ2枚と復号用データ1枚の組み合わせが可能である。復号用データが2枚以上の場合には複数のユーザが復号用データを持ち寄ってはじめて復号がなされるように鍵を複数化できる。一方で通信される暗号データが複数枚ある場合には、アクセス権限の異なる複数のサーバの利用もしくは異なる複数の通信経路により暗号データを伝達することで、暗号データへのアクセスを、1枚の暗号データを用いる場合に比べて厳しく制限できる。これを利用すれば、情報アクセスに複数の監視者の決裁を必要とするような用途に好適に適用可能である。   In the secret sharing method, secret data is distributed to a plurality of pieces of encrypted data based on a random number sequence unique to each user. At this time, a part of the plurality of sheets can be used as decryption data serving as a decryption key. For example, when the secret data is distributed to two pieces of encrypted data, the user owns one piece of encrypted data, and the information sender owns the other piece. For arbitrary secret data, the information sender can configure encrypted data to be communicated so that it can be decrypted by the encrypted data held by the user. When the secret data is distributed to three or more pieces of encrypted data, a combination of one piece of encrypted data to be communicated with two pieces of decryption data, or a combination of two pieces of encrypted data to be communicated with one piece of decryption data. Is possible. When there are two or more pieces of decryption data, a plurality of keys can be used so that decryption is performed only when a plurality of users bring the decryption data. On the other hand, when there are multiple pieces of encrypted data to be communicated, access to the encrypted data can be controlled by using a plurality of servers with different access authorities or by transmitting encrypted data through different communication paths. It can be strictly limited as compared with the case of using data. If this is used, it can be suitably applied to applications that require the approval of a plurality of supervisors for information access.

なお、以上の例では液晶式画像表示装置に適用した例について説明したが、液晶以外の偏光演算型画像表示装置も使用可能である。例えば、位相差板、磁気光学空間光変調素子、電気光学空間光変調素子等が利用できる。   In addition, although the example applied to the liquid crystal type image display apparatus was demonstrated in the above example, polarization calculation type image display apparatuses other than a liquid crystal can also be used. For example, a phase difference plate, a magneto-optic spatial light modulator, an electro-optic spatial light modulator, or the like can be used.

従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conventional liquid crystal display device. 従来の他の液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the other conventional liquid crystal display device. 2次元平面の排他的論理和により偏光を用いた暗号化を実現する様子を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a mode that the encryption using a polarization is implement | achieved by exclusive OR of a two-dimensional plane. 本発明の実施の形態に係る液晶式画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal type image display apparatus which concerns on embodiment of this invention. 第1偏光板及び第2偏光板の配向方向と光の透過する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the orientation direction of a 1st polarizing plate and a 2nd polarizing plate and the light permeate | transmit. 偏光回転角度のパターンにより暗号化を行う様子を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining a mode that it encrypts with the pattern of a polarization rotation angle. 本発明の変形例に係る液晶式画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal type image display apparatus which concerns on the modification of this invention. 本発明の他の変形例に係る液晶式画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal type image display apparatus which concerns on the other modification of this invention. 本発明のさらに他の変形例に係る液晶式画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal type image display apparatus which concerns on the further another modification of this invention. 本発明の実施の形態2に係る液晶式画像表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the liquid crystal type image display apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. 2値画像を暗号化する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a binary image is encrypted. 観察領域を限定する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that an observation area | region is limited. 視覚復号型暗号を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining visual decoding type | mold encryption. 復号鍵用パネルのピッチと設置距離の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the pitch of a panel for decoding keys, and installation distance. 画素の欠け無しに秘密画像が復号されて観察される領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the area | region where a secret image is decoded and observed without the lack of a pixel. クロストーク無しに秘密画像が復号されて観察される領域を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the area | region where a secret image is decoded and observed without crosstalk. 液晶パネルの積層による偏光暗号の復号の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the decoding of the polarization encryption by lamination | stacking of a liquid crystal panel. 実施例に係る液晶式画像表示装置の積層液晶パネルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the laminated liquid crystal panel of the liquid crystal type image display apparatus which concerns on an Example. 図18に表示した黒背景における色見本の表示例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of a display of the color sample in the black background displayed in FIG. 図18に表示した白背景における色見本の表示例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of a display of the color sample in the white background displayed in FIG. 視覚復号型暗号の例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the example of a visual decoding type | mold encryption. 従来の視覚複号型暗号である強度演算による復号結果を示すイメージ図である。It is an image figure which shows the decoding result by the intensity | strength calculation which is the conventional visual decoding type | mold encryption. 本発明の実施例に係る復号結果を観察領域内から視認するイメージ図である。It is an image figure which visually recognizes the decoding result based on the Example of this invention from the inside of an observation area | region. 本発明の実施例に係る復号結果を観察領域外から視認するイメージ図である。It is an image figure which visually recognizes the decoding result based on the Example of this invention from the outside of an observation area | region.

符号の説明Explanation of symbols

100、200…液晶式画像表示装置
1…駆動用液晶パネル
2…補償用液晶パネル
3…観察者側の偏光板
4…反観察者側の偏光板
5…駆動回路
6…補償電圧印加回路
7…入力信号用液晶層
8…復号鍵用液晶層
10…バックライト用光源
20…第1偏光板
30…暗号用液晶パネル
31…第1暗号用液晶層
32…第2暗号用液晶層
40…復号鍵用液晶パネル
41…第1復号鍵用液晶層
42…第2復号鍵用液晶層
45…位相差板
50…第2偏光板
60…暗号化作動電圧印加手段
70…復号鍵作動電圧印加手段
80…暗号化手段
90…復号鍵生成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 200 ... Liquid crystal type image display apparatus 1 ... Drive liquid crystal panel 2 ... Compensation liquid crystal panel 3 ... Observer side polarizing plate 4 ... Anti-observer side polarizing plate 5 ... Drive circuit 6 ... Compensation voltage application circuit 7 ... Input signal liquid crystal layer 8 ... Decryption key liquid crystal layer 10 ... Backlight light source 20 ... First polarizing plate 30 ... Encryption liquid crystal panel 31 ... First encryption liquid crystal layer 32 ... Second encryption liquid crystal layer 40 ... Decryption key Liquid crystal panel 41... First decryption key liquid crystal layer 42. Second decryption key liquid crystal layer 45... Phase difference plate 50... Second polarizing plate 60 .. Encrypting operation voltage applying means 70. Encryption means 90 ... Decryption key generation means

Claims (17)

与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device capable of gradation display of given image data,
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
Decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means;
A liquid crystal panel for encryption having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying encrypted data generated by the encryption means;
An encryption operation voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel;
Decryption key liquid crystal having a pixel structure, having a pixel pitch smaller than that of the encryption liquid crystal panel, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying the decryption key data generated by the decryption key generation means A panel,
A decryption key operating voltage applying means for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel;
With
The encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel are spaced apart from each other by a predetermined distance and arranged to correspond to each pixel,
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data based on visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel,
The decryption key generating means generates decryption key data in which a polarization rotation angle for decoding image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data;
The encryption operation voltage applying means drives the encryption liquid crystal panel to display the encrypted data, and the decryption key operation voltage application means drives the decryption key liquid crystal panel to display the decryption key data. Then, by overlapping the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal are provided on the observation surface side. The light that has passed through the corresponding pixels with the panel is configured to reconstruct an image given only within the observation area ,
A liquid crystal image display device configured to reproduce a reconstructed image in an observation area while displaying a dummy image in an area outside the observation area .
請求項1に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号用液晶パネルが、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、
前記第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層と、
を有し、
前記暗号化手段が暗号データを、前記第1暗号液晶層用の第1暗号データと、前記第2液晶用の第2暗号データに分割し、
前記第1暗号データを第1暗号液晶層に、前記第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えることで、前記第1暗号液晶層と第2暗号液晶層とを介して暗号化データが暗号化されるよう構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
The liquid crystal image display device according to claim 1,
The encryption liquid crystal panel is
A first encryption liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and an aperture ratio;
A second cryptographic liquid crystal layer having a pixel pitch and an aperture ratio substantially equal to the first cryptographic liquid crystal layer, spaced apart from the first cryptographic liquid crystal layer by a certain distance, and disposed so as to overlap;
Have
The encryption means divides encrypted data into first encrypted data for the first encrypted liquid crystal layer and second encrypted data for the second liquid crystal;
By providing the first encrypted data to the first encrypted liquid crystal layer and the second encrypted data to the second encrypted liquid crystal layer, the encrypted data is transmitted via the first encrypted liquid crystal layer and the second encrypted liquid crystal layer. A liquid crystal image display device configured to be encrypted.
請求項1又は2に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記復号鍵用液晶パネルが、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1復号鍵用液晶層と、
前記第1復号鍵用液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1復号鍵用液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2復号鍵用液晶層と、
を有し、
前記復号鍵生成手段が復号鍵データを、前記第1復号鍵用液晶層用の第1復号鍵データと、前記第2復号鍵用液晶用の第2復号鍵データに分割し、
前記第1復号鍵データを第1復号鍵用液晶層に、前記第2復号鍵データを第2復号鍵用液晶層にそれぞれ与えることで、前記第1復号鍵用液晶層と第2復号鍵用液晶層とを介して暗号化データが復号されるよう構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
The liquid crystal image display device according to claim 1 or 2,
The decryption key liquid crystal panel comprises:
A first decryption key liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and aperture ratio;
A second decryption key liquid crystal having a pixel pitch and an aperture ratio substantially equal to those of the first decryption key liquid crystal layer, spaced apart from the first decryption key liquid crystal layer by a certain distance, and arranged so as to overlap. Layers,
Have
The decryption key generating means divides the decryption key data into first decryption key data for the first decryption key liquid crystal layer and second decryption key data for the second decryption key liquid crystal,
By providing the first decryption key data to the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key data to the second decryption key liquid crystal layer, the first decryption key liquid crystal layer and the second decryption key use A liquid crystal image display device configured to decrypt encrypted data through a liquid crystal layer.
与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device capable of gradation display of given image data,
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
Decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means;
A backlight light source disposed on the opposite side of the observation surface;
A first polarizing plate disposed on the observation surface side;
A second polarizing plate disposed apart from the first polarizing plate and having a polarization direction orthogonal or parallel to the first polarizing plate;
A liquid crystal panel disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate and having a polarization rotation element;
A liquid crystal panel for encryption having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, arranged to overlap the first polarizing plate, and displaying encrypted data generated by the encryption means;
The decryption key generation has a pixel structure, the pixel pitch is smaller than that of the encryption liquid crystal panel, a polarization rotation element is provided for each pixel, and the pixel is aligned with the encryption liquid crystal panel for each pixel. A decryption key liquid crystal panel for displaying the decryption key data generated by the means;
An encryption operation voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel;
A decryption key operating voltage applying means for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel;
With
The encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel are spaced apart from each other by a predetermined distance and arranged to correspond to each pixel,
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data based on visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel,
The decryption key generating means generates decryption key data in which a polarization rotation angle for decoding image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data;
The encryption operation voltage applying means drives the encryption liquid crystal panel to display the encrypted data, and the decryption key operation voltage application means drives the decryption key liquid crystal panel to display the decryption key data. Then, by superimposing the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the first light is transmitted to the observation surface side through the backlight light source. And the light that has passed through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the second polarizing plate is configured to be able to reconstruct an image given only within the observation region ,
A liquid crystal image display device configured to reproduce a reconstructed image in an observation area while displaying a dummy image in an area outside the observation area .
請求項1から4のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとが合わせて3以上あることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device according to any one of claims 1 to 4,
3. A liquid crystal image display device, comprising a total of three or more encryption liquid crystal panels and decryption key liquid crystal panels.
請求項1から5のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号化手段が生成する暗号化データが、時間的に変化することを特徴とすることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device according to any one of claims 1 to 5,
The liquid crystal image display device characterized in that the encrypted data generated by the encryption means changes over time.
請求項1から6のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
動画像の表示において、動画像を構成するフレーム毎に暗号化のパターンを変更してなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device according to any one of claims 1 to 6,
A liquid crystal image display device, wherein a moving image is displayed by changing an encryption pattern for each frame constituting the moving image.
与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素毎に偏光回転角度が異なるように配置した位相差板と
を備え、
前記暗号化手段が、位相差板の画素毎の偏光回転角度に応じて画像データを画素毎に、視覚復号型暗号に基づいて暗号化した暗号化データを生成し、前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、該暗号化データを画素毎に前記位相差板を重ねることで、画像データに対応した偏光回転角度が画素毎に得られ、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device capable of gradation display of given image data,
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
A backlight light source disposed on the opposite side of the observation surface;
A first polarizing plate disposed on the observation surface side;
A second polarizing plate disposed apart from the first polarizing plate and having a polarization direction orthogonal or parallel to the first polarizing plate;
A cipher disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate, having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and disposed so as to overlap the first polarizing plate, and generated by the encryption unit An encryption LCD panel for displaying digitized data;
An encryption operation voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel;
A retardation plate arranged so that the polarization rotation angle is different for each pixel,
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data on a pixel-by-pixel basis based on visual decryption encryption according to the polarization rotation angle for each pixel of the retardation plate, and the encryption operation voltage applying means The encryption liquid crystal panel is driven to display the encrypted data, and the phase difference plate is superimposed on the encrypted data for each pixel to obtain a polarization rotation angle corresponding to the image data for each pixel. The light passing through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the first and second polarizing plates is given to the observation surface side through the backlight light source only in the observation region. It is configured to allow image reconstruction ,
A liquid crystal image display device configured to reproduce a reconstructed image in an observation area while displaying a dummy image in an area outside the observation area .
請求項8に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記位相差板を複数備えてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
The liquid crystal image display device according to claim 8,
A liquid crystal image display device comprising a plurality of the retardation plates.
請求項8又は9に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記位相差板を着脱式に構成してなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
The liquid crystal image display device according to claim 8 or 9, wherein
A liquid crystal image display device, wherein the retardation plate is configured to be detachable.
与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記復号鍵用液晶パネルの対応画素毎の画素ピッチが、前記暗号用液晶パネルよりも相対的に縮小されるように、表示される復号鍵データのパターンを縮小、もしくは暗号化データのパターンを拡大し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
A liquid crystal image display device capable of gradation display of given image data,
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
Decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means;
A liquid crystal panel for encryption having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying encrypted data generated by the encryption means;
An encryption operation voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel;
A decryption key liquid crystal panel having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying the decryption key data generated by the decryption key generation unit;
A decryption key operating voltage applying means for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel;
With
The encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel are spaced apart from each other by a predetermined distance and arranged to correspond to each pixel,
The displayed decryption key data pattern is reduced or the encrypted data pattern is enlarged so that the pixel pitch for each corresponding pixel of the decryption key liquid crystal panel is relatively smaller than that of the encryption liquid crystal panel. And
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data based on visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel,
The decryption key generating means generates decryption key data in which a polarization rotation angle for decoding image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data;
The encryption operation voltage applying means drives the encryption liquid crystal panel to display the encrypted data, and the decryption key operation voltage application means drives the decryption key liquid crystal panel to display the decryption key data. Then, by overlapping the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal are provided on the observation surface side. The light that has passed through the corresponding pixels with the panel is configured to reconstruct an image given only within the observation area ,
A liquid crystal image display device configured to reproduce a reconstructed image in an observation area while displaying a dummy image in an area outside the observation area .
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルであって、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、
前記第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層と、
を有する暗号用液晶パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置に画像データを表示させる液晶式画像表示方法であって、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、前記第1暗号液晶層用の第1暗号データと、前記第2液晶用の第2暗号データに分割し、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示させるために、前記第1暗号データを第1暗号液晶層に、前記第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示する工程と、
を含み、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能としたことを特徴とする液晶式画像表示方法。
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
A backlight light source disposed on the opposite side of the observation surface;
A first polarizing plate disposed on the observation surface side;
A second polarizing plate disposed apart from the first polarizing plate and having a polarization direction orthogonal or parallel to the first polarizing plate;
A liquid crystal panel disposed between the first polarizing plate and the second polarizing plate and having a polarization rotation element;
An encryption liquid crystal panel having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, arranged to overlap the first polarizing plate, and displaying encrypted data generated by the encryption means. ,
A first encryption liquid crystal layer having a predetermined pixel pitch and an aperture ratio;
A second cryptographic liquid crystal layer having a pixel pitch and an aperture ratio substantially equal to the first cryptographic liquid crystal layer, spaced apart from the first cryptographic liquid crystal layer by a certain distance, and disposed so as to overlap;
An encryption liquid crystal panel having
The decryption key generation has a pixel structure, the pixel pitch is smaller than that of the encryption liquid crystal panel, a polarization rotation element is provided for each pixel, and the pixel is aligned with the encryption liquid crystal panel for each pixel. A decryption key liquid crystal panel for displaying the decryption key data generated by the means;
An encryption operation voltage applying means for driving the polarization rotation element of the encryption liquid crystal panel;
A decryption key operating voltage applying means for driving the polarization rotation element of the decryption key liquid crystal panel;
A liquid crystal image display method for displaying image data on a liquid crystal image display device capable of gradation display of given image data,
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data based on visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel, and also generates almost encrypted data as the first encryption data. Dividing the first encrypted data for the liquid crystal layer and the second encrypted data for the second liquid crystal;
The decryption key generating means generating decryption key data in which a polarization rotation angle for decoding image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data; and
In order to display the encrypted data by driving the encryption liquid crystal panel by the encryption operation voltage applying means, the first encryption data is displayed on the first encryption liquid crystal layer, and the second encryption data is displayed on the second encryption liquid crystal. Providing each of the layers, and driving the decryption key liquid crystal panel with the decryption key operating voltage applying means to display the decryption key data;
By overlapping the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the first light source is supplied to the observation surface side through the backlight light source. The light that has passed through the corresponding pixels of the encryption liquid crystal panel and the decryption key liquid crystal panel through the first and second polarizing plates can reconstruct an image given only within the observation region ,
A liquid crystal image display method characterized in that a dummy image can be displayed in an area outside the observation area while reproducing the reconstructed image in the observation area .
与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルと、
を備え、
前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置されており、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化データを暗号用パネルに表示すると共に、前記復号鍵データを復号鍵用パネルに表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
A polarization operation type image display device capable of gradation display of given image data,
Encryption means for encrypting image data based on visual decryption encryption;
Decryption key generation means for generating decryption key data for decrypting the encrypted data encrypted by the encryption means;
An encryption panel having a pixel structure, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying encrypted data generated by the encryption means;
A decryption key panel having a pixel structure, having a pixel pitch smaller than that of the encryption panel, having a polarization rotation element for each pixel, and displaying the decryption key data generated by the decryption key generation means; ,
With
The encryption panel and the decryption key panel are spaced apart from each other by a certain distance, and arranged to correspond to each pixel,
The encryption means generates encrypted data obtained by encrypting image data based on visual decryption encryption by changing the polarization rotation angle of the polarization rotation element for each pixel,
The decryption key generating means generates decryption key data in which a polarization rotation angle for decoding image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data;
The encrypted data is displayed on the encryption panel, the decryption key data is displayed on the decryption key panel, and the encrypted data and the decryption key data are overlapped for each pixel so that the appropriate polarization corresponding to the image data is displayed. A rotation angle is given for each pixel, and on the observation surface side, the light that has passed through the corresponding pixels of the encryption panel and the decryption key panel can be reconstructed only in the observation area. Has been
A polarization operation type image display device configured to reproduce a reconstructed image in an observation area while displaying a dummy image in an area outside the observation area .
請求項13に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記偏光回転素子が液晶であることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
The polarization calculation type image display device according to claim 13,
A polarization operation type image display apparatus, wherein the polarization rotation element is a liquid crystal.
請求項13に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記偏光回転素子がパターン化された位相差板であることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
The polarization calculation type image display device according to claim 13,
A polarization calculation type image display apparatus, wherein the polarization rotation element is a patterned retardation plate.
請求項13から15のいずれか一に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとが合わせて3以上あることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
The polarization operation type image display device according to any one of claims 13 to 15,
3. A polarization operation type image display apparatus, wherein there are three or more encryption panels and decryption key panels in total.
与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置に画像データを表示させる偏光演算型画像表示方法であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づき、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させるよう暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、第1暗号層用の第1暗号データと、第2暗号層用の第2暗号データに分割し、
さらに画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、
暗号化データを表示するための暗号用パネルに該暗号化データを表示させるために、前記第1暗号データを第1暗号層に、前記第2暗号データを第2暗号層にそれぞれ与え、一方で復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルに該復号鍵データを表示する工程と、
を含み、
画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に配置される第1偏光板と、その反対面側に配置された第2偏光板を通じて暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能としたことを特徴とする偏光演算型画像表示方法。
A polarization calculation type image display method for displaying image data on a polarization calculation type image display device capable of displaying gradation of given image data,
Encrypted image data is generated on the basis of visual decryption encryption so that the polarization rotation angle of the polarization rotation element is changed for each pixel, and the almost encrypted data is used as the first encrypted data for the first encryption layer. And divided into second cipher data for the second cipher layer,
A step of generating decryption key data in which a polarization rotation angle for decrypting image data is set for each pixel according to the polarization rotation angle of the encrypted data;
In order to display the encrypted data on the encryption panel for displaying the encrypted data, the first encrypted data is given to the first encrypted layer and the second encrypted data is given to the second encrypted layer, Displaying the decryption key data on a decryption key panel for displaying the decryption key data;
Including
By superimposing the encrypted data and the decryption key data for each pixel, an appropriate polarization rotation angle corresponding to the image data is given to each pixel, and the first polarizing plate disposed on the observation surface side and the opposite surface The light that has passed through the corresponding pixels of the encryption panel and the decryption key panel through the second polarizing plate arranged on the side can reconstruct the image given only in the observation region ,
A polarization calculation type image display method characterized in that a dummy image can be displayed in a region outside the observation region while the reconstructed image is reproduced in the observation region .
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