JP5203285B2 - 指示入力装置、表示装置、表示方法、表示処理プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、第三者による覗き見を防止する覗き見防止機能を備えた表示装置及び、これを用いた指示入力装置、表示方法、表示処理プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

近年、液晶表示部にタッチパネル機能や視野角制御機能などの情報表示機能以外の機能を付与することにより、利用者に対する利便性の向上などが図られた高機能な画像表示装置が提供されている。

具体的には、従来の表示装置には、文字及び画像を含んだ情報を表示する表示部としての液晶表示装置と、この液晶表示装置の表示面側に組み付けられたタッチパネルとを備えたものが提供されている。

そして、液晶表示装置による情報表示機能に加え、タッチパネルによる操作入力機能が設けられることにより、利用者からの指示入力に応じた情報表示などの様々なサービスを利用者に提供することが可能とされている。

つまり、液晶表示装置がその表示面に操作入力画面を表示するとともに、タッチパネルが操作入力画面に対する利用者からの操作入力を検知するように構成されていた。そして、液晶表示装置がタッチパネルによる検知結果に応じて、上記表示面を、操作入力画面から利用者が望んだ情報を表示した表示画面に変更することにより、利用者が所望する情報を表示可能に構成されている。

ところで、画像表示装置は、一般的には、どの視角から見ても鮮明な画像を見ることができるように、可能な限り広い視野角を有することが求められている。特に、最近広く普及している液晶表示装置は、液晶そのものが視角依存性を有することから、広視野角化に関して様々な技術開発が行われてきた。

ところが、使用環境によっては、利用者自身にしか表示内容が視認できないよう、視野角が狭い方が好都合であることもある。特に、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末（ＰＤＡ:Personal Data Assistant）、携帯電話等は、電車や飛行機内等、不特定多数の人間が存在し得る場所で使用される可能性も高い。そのような使用環境においては、機密保持やプライバシー保護等の観点から、近傍の他人から表示内容を覗かれたくないので、表示装置の視野角が狭いことが望ましい。

このように、近年、１台の表示装置の視野角を、使用状況に応じて広視野角と狭視野角との間で切り替えたいという要求が高まっている。なお、この要求は、液晶表示装置に限らず、任意の表示装置に対して共通の課題である。

このような要求に対して、上記表示部としての液晶表示装置に対して、視野角制御機能を付与したものが提供されている。

すなわち、液晶表示装置の表示面側に視野角制御装置を設置し、視野角制御装置の動作状態を変更することにより、表示装置の表示状態を広視野角と狭視野角との間で切り替え可能に構成されている。

そして、その表示状態を広視野角とすることにより、多数の利用者に対する情報表示が可能とされていた。一方、その表示状態を狭視野角とすることにより、利用者の個人的な情報が第三者から覗き見されるのを防止可能とされている。

例えば、特許文献１には、複数の視野角のいずれかに対応した画像を複数同時に表示し、複数の視野角内のそれぞれ位置で他の視野角内の位置とは異なる画像を視認できるようにした表示部と、その表示部の表示面側に設けられたタッチパネルとを有する表示装置が開示されている。

この特許文献１に開示された表示装置は、マルチビュー画面に対する利用者からの操作入力を判別し、利用者が操作した画面に応じた処理を確実に実行する。

具体的には、この表示装置の液晶ディスプレイは、複数の視野角のいずれかに対応した画像を複数同時に表示し、複数の視野角内のそれぞれ位置で他の視野角内の位置とは異なる画像を視認できるマルチビューディスプレイである。

そして、その液晶ディスプレイの前面側にはタッチパネルが設けられる。制御ＣＰＵは、利用者に操作方向を指示する情報とともにアイコンを表示し、特定のアイコンに対して、所定長以上、所定の操作方向に連続してタッチ操作が行われた場合に、そのアイコンに対する選択操作が行われたものと判断する。アイコンが視認できない他の視野角内の利用者は、アイコンの操作方向を判別することができないため、利用者に視認できないアイコンを誤って操作してしまう可能性を低くすることができる。

特開２００８−２７６４９５号公報（平成２０年１１月１３日公開）

しかしながら、従来の表示装置では、アイコン等の入力キーを視認可能な利用者にとって、その入力キーを他の第三者が見ることができない、ということを直感的に判断することができないといった課題があった。

また、表示部全体の表示状態を変化させてしまうので、入力キー以外の画像についても重複してマルチビュー表示を行なう必要があり、液晶の本来の解像度よりも低解像度でしか画像を表示できない、もしくは、液晶の本来の輝度やコントラストよりも性能が低下してしまうといった課題もあった。

さらに、覗き見防止機能が設定されていない状態から、自動的に覗き見防止機能が設定された場合、利用者がこの覗き見防止機能の設定へ推移したことを認識することができないといった課題もあった。

上記課題に鑑み、本発明の目的は、覗き見防止機能を表示部の一部の領域に設定することができ、且つ、その覗き見防止機能が設定された領域を利用者に報知することができる表示装置及び、これを用いた指示入力装置、表示方法、表示処理プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明における表示装置は、３次元画像を表示パネルに表示させる３次元画像処理手段と、前記表示パネルの少なくとも一部の表示領域において、当該表示領域の視野角を制限するように視野角を設定する視野角処理手段とを備え、前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角を制限するように設定された表示領域に関し、当該表示領域の視野角が制限されていることを、前記表示領域を視認する利用者に報知する３次元報知画像を前記表示パネルに表示させる。

この構成によれば、表示パネルの少なくとも一部の表示領域の視野角を制限し、その表示領域の視野角が制限されていることを３次元報知画像の表示により利用者に報知することができるので、利用者は視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域が第三者により視認困難であることを容易に判断することができる。

また、表示パネルの少なくとも一部の表示領域の視野角を制限することができるので、表示パネル全体の視野角を制限する必要がなく、視野角が制限されていない領域においては表示パネル本来の解像度で画像を表示することが可能となる。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域の近傍に前記３次元報知画像を表示させることが好ましい。

この場合、利用者は、視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域が第三者により視認困難であることを効率的に判断することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域の周囲を囲むように前記３次元報知画像を表示させることが好ましい。

この場合、利用者は、視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域が第三者により視認困難であることをより効率的に判断することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域における前記視野角制限の度合いに応じて、前記利用者により視認される前記３次元報知画像が持つ３次元形状を変化させることが好ましい。

この場合、利用者は、視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域に設定された視野角制限の度合いを容易に認識することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域における前記視野角制限の度合いが大きくなるに従って、前記利用者により視認される前記３次元報知画像が持つ３次元形状の高さを高くすることが好ましい。

この場合、利用者は、視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域に設定された視野角制限の度合いの変化を確実に認識することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域における前記視野角制限の度合いが経時的もしくは瞬時に変化する場合に、前記利用者により視認される前記３次元報知画像が持つ３次元形状を前記視野角制限の度合いに追従するように変化させることが好ましい。

この場合、利用者は、視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域に設定された視野角制限の度合いの変化を確実に認識することができる。

本発明における指示入力装置は、上記表示パネルと、前記表示パネルの表示領域側に配置され、前記利用者による指示入力を検出する入力検出手段と、上記表示装置とを備えている。

この構成によれば、上記表示装置を備えている指示入力装置が実現される。

前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域に、前記利用者による指示入力を行なうための入力用画像や入力用テキスト文字を表示することが好ましい。

この場合、利用者による指示入力を行なうための入力用画像や入力用テキスト文字が第三者により視認困難な表示領域に表示されるので、利用者による指示入力を第三者が覗き見することを防止することができる。

前記入力用画像は、前記利用者により指示入力される入力キーを表わす入力キー画像であり、前記入力キー画像は、自身に割り当てられた入力内容を表わす入力内容画像や入力内容テキスト文字を含んでいることが好ましい。

この場合、利用者による指示入力を行なうための入力内容画像や入力内容テキスト文字が第三者により視認困難な表示領域に表示されるので、利用者による指示入力内容を第三者が覗き見することを防止することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記表示パネルにおける複数の前記入力キー画像の配列を無作為に変化させることが好ましい。

この場合、利用者による指示入力を第三者が覗き見することをより確実に防止することができる。

前記３次元画像処理手段は、前記入力検出手段を介して前記利用者による指示入力が検出された場合に、前記表示パネルにおける複数の前記入力キー画像の配列を、あらかじめ決められた規則に従って、変化させることが好ましい。

この場合、利用者による指示入力を第三者が覗き見することをより確実に防止することができる。

本発明における表示方法は、３次元画像を表示パネルに表示させる３次元画像処理ステップと、前記表示パネルの少なくとも一部の表示領域において、当該表示領域の視野角を制限するように視野角を設定する視野角処理ステップとを含み、前記３次元画像処理ステップでは、前記視野角処理ステップにて視野角を制限するように設定された表示領域に関し、当該表示領域の視野角が制限されていることを、前記表示領域を視認する利用者に報知する３次元報知画像を前記表示パネルに表示させる。

この構成によれば、表示パネルの少なくとも一部の表示領域の視野角を制限し、その表示領域の視野角が制限されていることを３次元報知画像の表示により利用者に報知することができるので、利用者は視野角が制限された表示領域を視認する際、その表示領域が第三者により視認困難であることを容易に判断することができる。

また、表示パネルの少なくとも一部の表示領域の視野角を制限することができるので、表示パネル全体の視野角を制限する必要がなく、表示パネル本来の解像度で画像を表示することが可能となる。

なお、上記表示装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記表示装置をコンピュータにて実現させる表示処理プログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明の表示装置は、以上のように、３次元画像を表示パネルに表示させる３次元画像処理手段と、前記表示パネルの少なくとも一部の表示領域において、当該表示領域の視野角を制限するように視野角を設定する視野角処理手段とを備え、前記３次元画像処理手段は、前記視野角処理手段により視野角を制限するように設定された表示領域に関し、当該表示領域の視野角が制限されていることを、前記表示領域を視認する利用者に報知する３次元報知画像を前記表示パネルに表示させる。

それゆえ、覗き見防止機能を表示部の一部の領域に設定することができ、且つ、その覗き見防止機能が設定された領域を利用者に報知することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１における表示装置の概略構成を示す図である。 表示パネルに表示される画像例を説明するための図である。 視野角制御パネルの動作を説明するための図であって、（ａ）は、視野角制御パネルによる視野角制限のない場合に対応し、（ｂ）は、視野角制御パネルによる視野角制限のない場合に対応する図である。 （ａ）は、正面用画像の例を示す図、（ｂ）は、ベール画像の例を示す図である。 表示パネルの覗き見防止領域に表示される画像の例を示す図であって、（ａ）は、覗き見防止領域に表示される画像の概略図、（ｂ）は、（ａ）の画像を正面から見た図、（ｃ）は、（ａ）の画像を横から見た図である。 表示パネルの覗き見防止領域に表示される画像の他の例を示す図であって、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順番で、表示パネルの視野角が狭くなっていく様子を示す図である。 （ａ）は、３次元フェンスが表示された入力キーの画像の例を示す図、（ｂ）は、（ａ）の側面図、（ｃ）は、（ａ）の平面図、（ｄ）は、（ａ）の画像を横から見た図である。 本発明の実施の形態２における表示装置の表示パネルを説明するための図であって、（ａ）、表示パネルを正面から見た図、（ｂ）は、表示パネルを正面から見た他の図、（ｃ）は、表示パネルを横から見た図である。 本発明の実施の形態３における表示装置の表示パネルを説明するための図であって、（ａ）は、表示パネルを正面から見た図、（ｂ）は、表示パネルを正面から見た他の図である。 本発明の実施の形態２における表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態３における表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態４における表示装置の表示パネルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態５における表示装置の表示パネルの構成を示す図である。

以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施の形態における構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本発明の表示装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。

（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１における表示装置の概略構成を示す。図１に示すように、本実施の形態における表示装置１は、表示パネル２と、表示制御装置３と、を備えている。

表示パネル２は、表示用光源としてのバックライト２１と、バックライト２１から出射される白色光を均一に拡散する拡散板２２と、液晶層を２枚の基板で挟んだ構成の液晶パネル２３と、非同一の視線方向に、非同一の画像を表示するために主要な役割を担う視野角制御パネル２４と、液晶パネル２３により表示される２次元画像を３次元画像として利用者に視認させるためのマイクロレンズアレイ２５と、を備えている。

液晶パネル２３は、一対の基板２３ａ、２３ｃと、基板２３ａ及び基板２３ｃに狭持された液晶層２３ｂと、を有している。基板２３ａ及び基板２３ｃの材質としては、透光性及び加工性に優れたガラス、透光性の樹脂が好適である。

基板２３ａ及び基板２３ｃの液晶層２３ｂ側には、液晶パネル２３の表示素子の構成要素として、スイチッング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、画素電極、バス配線、配向膜、ブラックマトリクス（ＢＭ）等が設けられている。すなわち、基板２３ａは、いわゆるＴＦＴアレイ基板であり、一方、基板２３ｃは、いわゆるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板）である。

このように液晶パネル２３は、画素がマトリクス状に配列されたアクティブマトリクス型の液晶パネルである。なお、液晶パネル２３の液晶モードとしては、特に限定されず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＩＰＳ（In Plane Switching）モード、ＶＡＴＮ（Vertical Alignment Twisted Nematic）モード等が挙げられる。

また、図示はしないが、液晶パネル２３の両面には、偏光板が、通常、その吸収軸方向が略直交又は略平行となるように配置されている。

バックライト２１の構成としては、光源、反射板、光学シート類等の一般的な構成を有していればよい。また、バックライト２１は、直下型であってもよいし、エッジライト型であってもよい。さらに、表示パネル２は、透過型に限定されず、反射型又は半透過型であってもよい。

拡散板２２は、バックライト２１の各導光体の発光面により形成される面一状の発光面の全体を覆うように、バックライト２１に対向配置される。拡散板２２は、バックライト２１の各道光体の発光面から出射される光を拡散し、液晶パネル２３に照射するものである。

視野角制御パネル２４は、液晶パネル２３とほぼ同様に構成された、液晶層と画素を持つ液晶パネルである。この視野角制御パネル２４は、自身を透過する光を分離するための機能パネルである。表示装置１は、この視野角制御パネル２４を駆動することにより、表示パネル２における任意の領域の視野角を制御することが可能となる。

視野角制御パネル２４の最良の画素サイズは、液晶パネル２３の画素サイズの２倍以上のサイズで、マイクロレンズアレイの各レンズのサイズ以下である。視野角制御パネル２４は、視野角制御パネル２４の液晶層の配向を変化させることで、マイクロレンズよりも大きく光の方向を変化させることが可能である。液晶パネルの２画素分のサイズよりも小さいと、視野角制御パネル２４の画素が過剰に多くなりコストが上がってしまい。また、マイクロレンズのサイズよりも大きいと、制御可能な液晶パネルの画素数が減ってしまうからである。もちろん、視野角制御パネル２４の画素サイズは、これらに限られるものではない。

例えば、一例として、液晶パネル２３の左目用画素の１つと、右目用画素のもう１つの画素との計２画素に対して１つのマイクロレンズを使用する場合では、視野角制御パネル２４の最良の画素サイズは、液晶パネル２３の２画素分のサイズである。液晶パネル２３の２画素を１つのマイクロレンズに対応させて表示するために、マイクロレンズのサイズは、液晶パネル２画素分の大きさと、ほぼ同じか、やや大きいサイズとなる。したがって、視野角制御パネル２４の画素サイズはマイクロレンズのサイズ以下となる。

また、別の一例として、左目用の赤、緑、青の３つの画素と、右目用の３つの画素との計６画素に対して１つのマイクロレンズを使用する場合では、視野角制御パネル２４の最良の画素サイズは、液晶パネル２３の６画素分のサイズであり、マイクロレンズのサイズと、ほぼ同じか、やや小さいサイズとなる。

ここで、視野角制御パネル２４の動作の一例について説明する。この例では、偏光板が液晶パネル２３の縦方向の偏向光を通過するように配置されていて、液晶分子が液晶パネル２３の縦方向に配向している。そして、視野角制御時に電圧を印加すると、液晶分子の上側が液晶面に対して垂直方向に角度をもって起き上がってくる。

この場合、液晶分子が垂直に満たない角度で起き上がっても、正面から見た場合は、同じ方向に配向しているように見える。

一方、側面から見ると、液晶分子の起き上がった角度によって、斜めに配向していることが分かる。

したがって、側面から見た場合は、偏光板によって、偏向光が遮られるので、覗き見ができなくなる。

マイクロレンズアレイ２５は、複数のマイクロレンズからなり、各マイクロレンズは、液晶パネル２３の各画素と対応するように構成されている。マイクロレンズアレイ２５は、支持基板上に凸面を有する微小レンズとしてのマイクロレンズが複数個形成されている。

表示制御装置３は、画像生成部３１と、３次元画像処理部（３次元画像処理手段）３２と、液晶ドライバ３３と、制御部３４と、視野角処理部（視野角処理手段）３５と、視野角制御ドライバ３６と、を有している。

画像生成部３１は、表示パネル２に画像を表示するために利用される画像データを生成する。この画像生成部３１により生成される画像データは、覗き見防止機能を設定すべき、表示パネル２の領域（以下、「覗き見防止領域」と呼ぶ。）に表示される画像に対応する画像データである。

また、画像生成部３１は、自身が生成した画像データａを３次元画像処理部３２に出力する。また、画像生成部３１は、表示パネル２の覗き見防止領域の位置及びサイズを特定するために必要な情報（以下、「領域特定情報」と呼ぶ。）ｂを制御部３４に出力する。

３次元画像処理部３２は、表示パネル２による画像表示を３次元画像表示とするために３次元画像処理をする。具体的には、３次元画像処理部３２は、画像生成部３１から画像データａを受け取ると、覗き見防止領域に表示すべき画像に対する３次元画像処理を実行する。

また、３次元画像処理部３２は、画像生成部３１からの画像データａの取得にあわせて、制御部３４から後述する位置情報ｅを取得する。３次元画像処理部３２は、３次元画像処理を実行する際、この位置情報ｅを利用して、画像生成部３１から入力された画像データａから２次元のステレオ画像データｃを生成し、出力する。

制御部３４は、画像生成部３１から領域特定情報ｂを受け取ると、その領域特定情報ｂを解析して、表示パネル２の表示領域における覗き見防止領域の位置及びサイズを特定する。そして、制御部３４は、その覗き見防止領域の位置及びサイズを表わす位置情報ｅ及びｆを、３次元画像処理部３２及び視野角処理部３５にそれぞれ出力する。

液晶ドライバ３３は、３次元画像処理部３２からステレオ画像データｃを受け取ると、そのステレオ画像データｃが表示パネル２に表示されるように、液晶パネル２３を駆動する。液晶ドライバ３３は、３次元画像処理部３２から取得したステレオ画像データｃに従う液晶パネル駆動信号ｄを液晶パネル２３に出力し、液晶パネル２３を駆動する。

視野角処理部３５は、制御部３４から位置情報ｆを受け取ると、覗き見防止領域に対する視野角制限を実行する。視野角処理部３５は、覗き見防止領域に対する視野角制限を実行するために利用される視野角制限信号ｇを生成し、出力する。

視野角制御ドライバ３６は、視野角処理部３５から視野角制限信号ｇを受け取ると、表示パネル２の視野角制御パネル２４の液晶を駆動する視野角制御パネル駆動信号ｈを生成し、出力する。

次に、表示装置１の動作について説明する。ここでは、図２に示すように、利用者ＩＤ（ＩＤ）及びパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を入力するための認証画面を表わす画像表示を例として説明する。なお、図２では、図面を分かりやすく示すために、液晶パネル２３における入力キー２３３の表示を立体的に示しているが、現実には、液晶パネル２３には、３次元画像の画素単位に、角度に応じた画像の画素が整列して表示されているに過ぎない。液晶パネル２３により表示される画像が、マイクロレンズアレイ２５を透過しなければ、利用者は３次元画像として見ることができないことは言うまでもない。

図２に示す認証画面においては、視野角制御パネル２４が、液晶パネル２３の入力キー２３３のトップに記載の役割表示、利用者ＩＤ２３１及びパスワード２３２の各入力欄のそれぞれに対応する領域２４３、２４２、２４３のみ、視野角を制限するように制御する一方、これら以外の領域では、視野角を制限することなく、液晶パネル２３の画像表示を単純に透過させる。

図１に示したように、液晶パネル２３による画像表示は、マイクロレンズアレイ２５を通して、３次元表示される。また、液晶パネル２３とマイクロレンズアレイ２５との間には、視野角制御パネル２４が挿入されている。視野角制御パネル２４は、表示パネル２の表示領域における任意の領域の視野角を制限する。

３次元画像処理部３２に入力された画像データａは、制御部３４からの位置情報ｅを元に、入力キー２３３の画像が合成され、２次元のステレオ画像データｃとして出力される。

液晶ドライバ３３は、このステレオ画像データｃに基づいて、液晶パネル２３の各画素の透過率を変換し、その透過率に従う液晶パネル駆動信号ｄを生成、液晶パネル２３に出力する。

バックライト２１から出力される白色光は、拡散板２２で均一に拡散され、液晶パネル２３の各画素の透過率に応じて透過し、視野角制御パネル２４の各画素の視野角制限に応じてマイクロレンズアレイ２５に入力される。

マイクロレンズアレイ２５の各マイクロレンズには、液晶パネル２３の複数の画素からの光が入射し、液晶パネル２３の各画素の位置に応じて、各画素からの光の屈折方向が変化する。表示パネル２は、複数の方向に異なる画像を表示することにより、利用者に３次元表示を視認させる。

視野角制御パネル２４への視野角制御パネル駆動信号ｈは、入力キー２３３のトップに記載のキーの役割表示、利用者ＩＤ２３１及びパスワード２３２の各入力欄のみをベールビュー表示化するために、入力キー２３３、利用者ＩＤ２３１及びパスワード２３２の位置情報ｆから一種の画像のような２次元のデータである視野角制限信号ｇを生成し、出力する。

視野角制御ドライバ３６は、この視野角制限信号ｇに基づいて、視野角制御パネル２４の各画素の視野角制限を制御するための視野角制御パネル駆動信号ｈを生成し、出力する。

視野角制御パネル２４の各画素は、視野角制御パネル２４上の液晶の配向を変化させることで、マイクロレンズよりも大きく光の方向を変化させ、ベールビュー表示やマルチビュー表示を実現する。

なお、図示はしないが、カラーフィルタと偏光フィルタは、液晶パネル２３に含まれているものとし、視差バリアフィルタは視野角制御パネル２４に含まれているものとする。また、これらのフィルタや、液晶パネル２３、視野角制御パネル２４、マイクロレンズアレイ２５の順序は、入れ替えてもよく、視差バリアフィルタは、液晶パネル、もしくは、マイクロレンズに含まれていても良い。また、例えば、液晶パネルはプラズマディスプレイのパネルであっても良いし、視野角制御パネルの機能を液晶パネルに統合するなど、同じ働きを持つ別の手段で代替することも可能である。

次に、図３を用いて、視野角制御パネル２４の具体的な動作について説明する。

図３（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ２５の各マイクロレンズには、液晶パネル２３の複数の画素からの光が入射されている。この時、視野角制御パネル２４による視野角制限のない場合であれば、表示パネル２は通常の３次元液晶として作用することになる。

これに対し、図３（ｂ）に示すように、視野角制御パネル２４がマイクロレンズアレイ２５のいずれかのマイクロレンズの領域（図中Ａで示す領域）を視野角制限した場合、液晶パネル２３の複数の画素のうち、この領域に対応する画素の一部が、ベールビュー表示用に使用され、正面用の画像３０２とは異なる画像３０３を表示する。画像３０３は、一定の色を表示するものであってもよい。ベールビュー用の画像（ベール画像）３０３は、正面以外から見た場合に見ることができる。

なお、画素の一部がベールビュー表示用に用いられるので、正面用の表示の画素が減り、正面用の画像の視野角は狭くなり、視野角制限している領域は、正面用に使われる画素数が減るので、解像度の低下等を伴う場合もある。

ただし、視野角制限されていない領域は、通常の３次元液晶として作用しており、解像度の低下を伴わない。

図４に、上記の正面用の画像３０２及びベール画像３０３の例を示す。図４（ａ）の画像が正面用画像３０２であり、図４（ｂ）の画像がベール画像３０３である。

図４に示すように、正面から見ると、表示パネル２により表示される利用者ＩＤ及びパスワードの各入力欄２０１が利用者により視認可能となっている。一方、横から見ると、利用者ＩＤ及びパスワードの各入力欄２０３が利用者により視認困難となっている。

同様に、正面から見ると、表示パネル２により表示される入力キー２０２のトップに記載のキーの役割表示が利用者により視認可能となっている。一方、横から見ると、入力キー２０４のトップに記載のキーの役割表示が利用者により視認困難となっている。

次に、表示パネル２の覗き見防止領域に表示される画像について説明する。図５に、表示パネル２の覗き見防止領域に表示される画像の例を示す。図５（ａ）は、覗き見防止領域に表示される画像の概略図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の画像を正面から見た図、図５（ｃ）は、図５（ａ）の画像を横から見た図である。

図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、図中Ｃで示す覗き見防止領域の周囲には、図中Ｂで示す３次元のフェンスが表示されている。図５では、３次元フェンス（３次元報知画像）は覗き見防止領域のみを囲んでいるが、表示パネル２の表示領域全体を囲むようにしてもよい。

一方、図５（ｃ）に示すように、横から見た場合であれば、覗き見防止領域及び３次元フェンスのいずれも見ることができない。

図６に、表示パネル２の覗き見防止領域に表示される画像の他の例を示す。図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）の順番で、表示パネル２の視野角が狭くなっている。

具体的には、図６（ａ）では、表示パネル２は広視野角であり、図５に示した３次元フェンスは非表示、あるいは、その高さが低く表示されている。

また、図６（ｂ）では、表示パネル２の視野角が制限されており、視野角の制限の度合いに応じて、３次元フェンスが高くなっている。

そして、図６（ｃ）では、図６（ｂ）の場合よりもさらに視野角が制限されており、その結果、３次元フェンスがより高く表示されている。

なお、３次元フェンスの高さは、表示パネル２の垂線方向における高さである。

このように、表示パネル２の視野角制限の度合いに応じて３次元フェンスを高低させることにより、表示パネル２の視野角制限の変化を利用者に確実に知らしめることができる。

なお、表示パネル２の視野角制限の度合いに応じて３次元フェンスを高低させることにより、表示パネル２の視野角制限の変化を利用者に確実に知らしめることができる理由については、以下の通りである。

３次元表示液晶では、実際には、３次元の立体物があるのではなく、右目と左目の視差によって、利用者に立体に見せかけているだけである。このため、利用者が意識を集中させていないと立体表示に見えない場合があり得る。具体的には、例えば、液晶を見てから１秒くらい経過してから、立体であることを認識する場合も起こり得る。

つまり、３次元フェンスの高さのみが瞬時に変わってしまっては、利用者が液晶を集中して見ていないと、視野角制限の変化に気づかない場合がある。

そこで、本実施の形態では、表示パネル２の視野角制限の度合いに応じて３次元フェンスを高低させることにより、利用者が認識し易くさせている。

次に、３次元フェンスについて説明する。図７に、図５及び６に示した３次元フェンスの具体例を示す。図７（ａ）は、３次元フェンスが表示された入力キーの画像であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の側面図、図７（ｃ）は、図７（ａ）の平面図、図７（ｄ）は、図７（ａ）の画像を横から見た図である。

図７では、入力キーの文字Ａの部分（図中Ｄで示す部分）が覗き見防止領域（図中Ｃで示す領域）となっており、この覗き見防止領域は３次元表示となっている。

そして、この覗き見防止領域の周辺に図中Ｂで示す３次元フェンスが表示されており、このため、図中Ｃで示す領域が覗き見防止領域に設定されていることを利用者に直感的、且つ、明確に示すことができる。

もちろん、図７（ｄ）に示すように、表示パネル２を横から見た場合であれば、覗き見防止領域及び３次元フェンスのいずれも、利用者に視認されることはない。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本発明の実施の形態２は、入力キーのトップに記載された文字をランダム、あるいは、規則的に並び替えることにより、利用者が覗き見防止領域内の入力ーのうち、いずれのキーを操作したかを第三者に、より知られ難くする形態である。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施の形態の表示パネル２では、ランダムに、あるいは、規則的に、入力キーのトップに記載された文字の並び替えが行なわれる。もちろん、この場合でも、図８（ｃ）に示すように、表示パネル２を横から見た場合には第三者は何も見ることはできない。

図１０に、本実施の形態における表示装置１の概略構成を示す。本実施の形態の表示装置１と上記の実施の形態１の表示装置１とが異なる点は、本実施の形態の表示装置１の表示制御装置３が新たに、乱数発生部４１と、並び替え部４２と、を有している点である。

本実施の形態における表示装置１においては、制御部３４が画像生成部３１から領域特定情報ｂを受け取ると、乱数発生部４１に乱数データｉの発生を要求する。そして、制御部３４は、乱数発生部４１が発生させた乱数データｉを乱数発生部４１から取得する。

制御部３４は、領域特定情報ｂに含まれる覗き見防止領域の位置を特定するための情報と、乱数発生部４１からの乱数データｉと、を組み合わせ、並び替え情報ｊを生成する。そして、制御部３４は、この並び替え情報ｊを並び替え部４２に出力する。

並び替え部４２は、制御部３４から並び替え情報ｊを受け取ると、覗き見防止領域の位置の並び替えを実行し、その並び替え情報ｊを更新し、再び、制御部３４に戻す。

制御部３４は、並び替え部４２から更新済の並び替え情報ｊを受け取ると、上記の実施の形態１と同様、位置情報ｅ及びｆを生成して、３次元画像処理部３２及び視野角処理部３５にそれぞれ出力する。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本発明の実施の形態３は、利用者による操作が検出された時点で、入力キーのトップに記載された文字を変更する形態である。

本実施の形態の表示パネル２では、例えば図９（ｂ）に示すリモコン操作用の入力キー４０１が、利用者による操作が検出された時点で、図９（ａ）に示すように、入力キー４０１ａ、入力キー４０１ｂ、入力キー４０１ｃ、の順で、入力キー４０１のトップに記載された文字が変更されている。

図１１に、本実施の形態における表示装置（指示入力装置）１の概略構成を示す。本実施の形態の表示装置１と上記の実施の形態１の表示装置１とが異なる点は、本実施の形態の表示装置１の表示パネル２が新たにタッチパネル（入力検出手段）５１を有し、表示制御装置３が新たに、ＡＤ変換部５２と、規則格納部５３と、を有している点である。

本実施の形態における表示装置１では、タッチパネル５１に利用者の指が触れると、タッチパネル５１は、その検出信号ｋをＡＤ変換部５２に出力する。ＡＤ変換部５２は、タッチパネル５１からの検出信号ｋに基づいて、利用者の指が触れたタッチパネル５１上の位置を算出する。また、ＡＤ変換部５２は、タッチパネル５１から検出信号ｋを受け取ると、規則格納部５３から規則情報ｍを取得する。この規則情報ｍは、入力キーのトップに記載された文字を変更するためにあらかじめ設定され、規則格納部５３に格納されたものである。

ＡＤ変換部５２は、利用者の指が触れたタッチパネル５１上の位置の算出結果と規則情報ｍとを組み合わせたタッチパネル位置情報ｌを生成し、制御部３４に出力する。

制御部３４は、ＡＤ変換部５２からタッチパネル位置情報ｌを取得すると、そのタッチパネル位置情報ｌに基づいて、利用者の指が触れた位置に入力キーがあれば、利用者による入力キーの操作が有りと判断し、その入力キーのトップに記載された文字を変更する。

具体的には、制御部３４は、所定の入力キーのトップに記載された文字を変更する場合、ＡＤ変換部５２からのタッチパネル位置情報ｌに含まれる規則情報ｍを、３次元画像処理部３２に出力する位置情報ｅに追加し、この規則情報ｍを３次元画像処理部３２に与える。

３次元画像処理部３２は、位置情報ｅに含まれる規則情報ｍを参照しつつ、画像データａからステレオ画像データｃを生成することになる。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態３の表示パネル２の構成をより具体化した実施の形態である。図１２は、本実施の形態における表示装置に搭載された表示パネルの構成を示す図である。

本実施の形態における表示パネル５００は、図１２に示すように、バックライト５１０と、拡散板５２０と、液晶パネル５３０と、視野角制御パネル５４０と、マイクロレンズアレイ５５０と、タッチパネル５６０と、を備えている。

そして、液晶パネル５３０は、偏光板５３１と、アクティブマトリクス基板５３２と、液晶層５３３と、対向基板５３４と、複数の表示画素５３５と、を有している。アクティブマトリクス基板５３２と対向基板５３４との間に、液晶層５３３及び複数の表示画素５３５が挟持されている。偏光板５３１は、バックライト５１０から照射された光を偏光させる。

視野角制御パネル５４０は、アクティブマトリクス基板５４１と、液晶層５４２と、対向基板５４３と、複数の視野角制御画素５４５と、偏光板５４６を有している。アクティブマトリクス基板５４１と対向基板５４３との間に、液晶層５４２及び複数の視野角制御画素５４５が挟持されている。偏光板５４６は、液晶層５３３及び５４２を通過した光を偏光させる。

タッチパネル５６０は、ガラス基板５６１と、透明電極５６２及び５６３と、ガラス基板５６４と、を有している。タッチパネル５６０は、２枚のガラス基板５６１及び５６４に、それぞれ透明電極５６２及び５６３が貼り付けられている。

タッチパネル５６０は、例えばガラス基板５６４側の表面から利用者の指による圧力が印加されると、透明電極５６２及び５６３の各電極同士が接触し、それら接触した電極間の抵抗値の変化から、指による入力座標を求める。他にも、静電容量方式など、様々なタッチパネル方式がある。

視野角制御パネル５４０の液晶層５４２の液晶分子は、一定の方向に整列されている。視野角制御画素５４５は、液晶層５４２に電界を加えるための電極等から構成され、電圧によって、液晶分子の配向を可変することができる。画素電極は、２枚のガラス基板の両方に配置されて電界を発生する方式や、同一基板上に２つの電極を配置して電界を発生する方式もある。

液晶パネル５３０に表示された画像は、視野角制御パネル５４０を経由して表示されるので、視野角制御パネル５４０によって視野角が制限されている領域の画像は、液晶パネル５３０の横から除き見ることができなくなる。

（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態は、上記の実施の形態３の表示パネル２の構成をより具体化した他の実施の形態である。図１３は、本実施の形態における表示装置に搭載された表示パネルの構成を示す図である。

本実施の形態における表示パネル６００は、バックライト６１０と、拡散板６２０と、多機能型液晶パネル６５０と、を備えている。

そして、多機能型液晶パネル６５０は、液晶表示部６３０及び視野角制御部６４０から構成されている。

液晶表示部６３０は、偏光板６３１と、アクティブマトリクス基板６３２と、液晶層６３３と、複数の表示画素６３４と、対向基板６３５と、を有している。アクティブマトリクス基板６３２と対向基板６３５との間に、液晶層６３３及び複数の表示画素６３４が挟持されている。偏光板６３１は、バックライト６１０から照射された光を偏光させる。

視野角制御部６４０は、液晶層６４１と、マイクロレンズアレイ６４２と、偏光板６４３と、複数の視野角制御画素６４４と、複数の圧力スイッチ６４５と、を有している。偏光板６４３は、液晶層６３３及び６４１を通過した光を偏光させる。

また、複数の視野角制御画素６４４及び複数の圧力スイッチ６４５は、液晶表示部６３０の対向基板６３５上に配置されている。すなわち、液晶表示部６３０の対向基板６３５は、視野角制御部６４０のアクティブマトリクス基板を兼ねている。

さらに、視野角制御部６４０は、例えば偏光板６４３側の表面から利用者の指による圧力が印加されると、マイクロレンズアレイ６４２の圧力スイッチ６４５側の凸部と、凸部に対向する圧力スイッチ６４５とが接触し、凸部が接触した圧力スイッチ６４５からの出力信号から、指による入力座標を求めることができる。

本実施の形態では、視野角制御部６４０にタッチパネル機能を持たせ、また、視野角制御部と液晶表示部６４０とを一体形成することで、表示パネル６００の薄型化及び構成材料の削減を図ることができる。

液晶表示部６３０に表示された画像は、視野角制御部６４０を経由して表示されるので、視野角制御部６４０によって視野角が制限されている領域の画像は、液晶表示部６３０の横から除き見ることができなくなる。例えば、利用者は図中Ｅで示す方向からは液晶表示部６３０に表示された画像を見ることができるが、図中Ｆで示す方向からは液晶表示部６３０に表示された画像を見ることができない。

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態１〜５では、表示パネル２の視野角制限を視野角制御パネル２４の駆動により行なっていたが、視野角制御パネル２４に代えて、液晶パネル２３の駆動により行なうこともできる。

液晶パネル２３は、左右の異なる方向から見たときに、左目用と、右目用の異なる画面を表示するものである。このため、液晶パネル２３により視野角制限を行なうことも可能である。

また、指示入力を検出するタッチパネル５１は、液晶パネル上に光センサを実装して実現したり、液晶基板２３ａとｂの間に透明電極によるスイッチを生成したりするなどによって、同等の機能を実現することも可能であるし、マイクロレンズアレイとタッチパネルを統合してもかまわない。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

最後に、表示装置１の表示制御装置３の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、表示制御装置３は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、前記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、前記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、前記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである表示制御装置３の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、表示制御装置３に供給し、そのコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

前記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやコンパクトディスク−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／デジタルビデオデイスク／コンパクトディスク−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、表示制御装置３を通信ネットワークと接続可能に構成し、前記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、前記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

なお、本発明は、以下のようにも表現することができる。すなわち、本発明における３次元画像表示方法及び表示装置は、３次元の立体画像表示手段と、視野角を制御する手段とを備え、視野角制御手段よって設定される視野角に応じて、一つ以上の規定の三次元画像を表示するか非表示かを切り替える。

視野角制御手段によって設定される視野角に応じて、一つ以上の規定の三次元画像の深度(液晶面からの高さ)を可変する、もしくは、切り替えることが好ましい。

視野角制御手段によって設定が変更された時に、一つ以上の規定の三次元画像の深度(液晶面からの高さ)を0.1秒から3秒の時間をかけて、段階的に変更することが好ましい。

３次元の立体画像表示手段と、視野角を部分的に制御する手段とを備え、視野角制御手段によって設定される領域に含まれる３次元画像を表示するか非表示かを切り替える、もしくは、３次元画像の深度を可変することが好ましい。

立体表示物が、一つ以上の視野角を狭くした領域を囲むフェンス形状であることが好ましい。

立体表示物が、操作部を示す入力キー形状であることが好ましい。

立体表示物が、一つ以上の視野角を狭くした領域内に、テキスト文字を含むことが好ましい。

前記テキスト文字をランダムもしくは規則的に並び替えることが好ましい。

立体表示物に対して（指などによる）操作を検出する手段を備えたことが好ましい。

前記の操作検出手段が操作を検出すると、前記テキスト文字が予め決められた規則によって変更されることが好ましい。

本発明は、覗き見防止機能が設定された領域であることを利用者に直感的、且つ、明確に示すことができるので、例えば銀行口座にアクセスする際の識別番号や暗証番号を入力する認証入力画面や、その認証入力画面を表示するインターネットブラウザ、また、これらを表示するための携帯電話機やパーソナルコンピュータ、現金自動受払機等のディスプレイに利用することができる。

１ 表示装置
２ 表示パネル
３ 表示制御装置
２１ バックライト
２２ 拡散板
２３ 液晶パネル
２３ａ、２３ｃ 基板
２３ｂ 液晶層
２４ 視野角制御パネル
２５ マイクロレンズアレイ
３１ 画像生成部
３２ ３次元画像処理部（３次元画像処理手段）
３３ 液晶ドライバ
３４ 制御部
３５ 視野角処理部（視野角処理手段）
３６ 視野角制御ドライバ
４１ 乱数発生部
４２ 並び替え部
５１ タッチパネル（入力検出手段）
５２ ＡＤ変換部
５３ 規則格納部

Claims (5)

1. ３次元画像を表示パネルに表示させる３次元画像処理手段と、
   前記表示パネルの少なくとも一部の表示領域において、当該表示領域の視野角を制限するように視野角を設定する視野角処理手段と
   を備え、
   前記３次元画像処理手段は、
   前記視野角処理手段により視野角を制限するように設定された表示領域に関し、当該表示領域の視野角が制限されていることを、前記表示領域を視認する利用者に報知する３次元報知画像を前記表示パネルに表示させ、
   前記視野角処理手段により視野角が制限された表示領域における前記視野角制限の度合いに応じて、前記利用者により視認される前記３次元報知画像が持つ３次元形状を変化させることを特徴とする表示装置。
2. 前記表示パネルと、
   前記表示パネルの表示領域側に配置され、前記利用者による指示入力を検出する入力検出手段と、
   請求項１に記載の表示装置と
   を備えていることを特徴とする指示入力装置。
3. 請求項１に記載の表示装置における各手段としてコンピュータを動作させるための表示処理プログラム。
4. 請求項３に記載の表示処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
5. ３次元画像を表示パネルに表示させる３次元画像処理ステップと、
   前記表示パネルの少なくとも一部の表示領域において、当該表示領域の視野角を制限するように視野角を設定する視野角処理ステップと
   を含み、
   前記３次元画像処理ステップでは、
   前記視野角処理ステップにて視野角を制限するように設定された表示領域に関し、当該表示領域の視野角が制限されていることを、前記表示領域を視認する利用者に報知する３次元報知画像を前記表示パネルに表示させ、
   前記視野角処理ステップにて視野角が制限された表示領域における前記視野角制限の度合いに応じて、前記利用者により視認される前記３次元報知画像が持つ３次元形状を変化させることを特徴とする表示方法。

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