KR20230132475A - 어레이 및 입체 표시 장치 - Google Patents

Abstract

온도 환경에 상관없이 높은 표시 성능을 갖는 입체 표시 장치를 제공한다. 본 개시의 입체 표시 장치는, 복수의 표시 화소가 배열된 표시면을 갖는 표시 패널과, 그 표시 패널의 표시면과 대향하도록 배치된 렌즈 어레이 유닛을 구비한다. 렌즈 어레이 유닛은, 유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와, 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는다.

Description

어레이 및 입체 표시 장치

본 개시는, 렌즈 어레이 및 이를 구비한 입체 표시 장치에 관한 것이다.

시인 대상으로 하는 물체가 실재하는 것처럼 입체적으로 보이는 영상을 표시하는 입체 표시 장치로서 라이트 필드 디스플레이(light field display)가 개발되고 있다. 라이트 필드 디스플레이는, 일반적으로, 표시면을 갖는 표시 패널과, 그 표시면과 대향하도록 배치되는 렌즈 어레이를 구비한다. 표시 패널은, 예를 들면, 액정 소자나 유기 EL 소자 등을 포함한다. 입체 표시 장치에 적용될 수 있는 렌즈 어레이는, 예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허공개 제2014-178701호 공보 특허문헌 2: 일본특허공개 제2008-89906호 공보

그런데, 입체 표시 장치는, 온도 환경이 변화된 경우에도 높은 표시 성능을 갖는 것이 요구되고 있다.

온도 환경에 상관없이 높은 표시 성능을 갖는 입체 표시 장치, 및 이에 탑재 가능한 렌즈 어레이 유닛을 제공하는 것이 바람직하다.

본 개시의 일 실시형태로서의 렌즈 어레이 유닛은, 유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와, 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는다.

도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 입체 표시 장치의 전체 구성예를 나타내는 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 개시의 제1 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 개시의 제2 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 개시의 제3 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 개시의 제4 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 개시의 제5 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 개시의 제6 변형예로서의 입체 표시 장치의 일부를 확대하여 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 9는 내시경 수술 시스템의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9에 나타내는 카메라 헤드 및 CCU의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 11은 차량 제어 시스템의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 12는 차외 정보 검출부 및 촬상부의 설치 위치의 일례를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 개시의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 한편, 설명은 이하의 순서로 행한다.

1. 실시형태

표시 패널에 렌티큘러 렌즈를 장착한 입체 표시 장치의 예.

2. 변형예

3. 내시경 수술 시스템에의 응용예

4. 이동체 제어 시스템에의 응용예

5. 그 밖의 변형예

＜１. 실시형태>

[입체 표시 장치(1)의 구성]

(전체 구성예)

도 1은, 본 개시의 일 실시형태에 따른 입체 표시 장치(1)의 전체 구성예를 나타내고 있다. 입체 표시 장치(1)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20)을 구비하고 있다. 표시 패널(10) 및 렌즈 어레이 유닛(20)은, 각각, 서로 직교하는 X축 및 Y축을 포함하는 XY면을 따라 펼쳐져 있다. 표시 패널(10)과 렌즈 어레이 유닛(20)은, X축 및 Y축의 양쪽에 직교하는 Z축에서 서로 겹치도록 배치되어 있다. 표시 패널(10)은, 화상이 표시되는 표시면(10S)을 갖는다. 렌즈 어레이 유닛(20)은, 표시 패널(10)의 표시면(10S)과 대향하도록, 표시 패널(10)의 전방, 즉 표시 패널(10)의 시청자측에 배치되어 있다.

도 2는, 입체 표시 장치(1)의 단면 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시 패널(10)과 렌즈 어레이 유닛(20)은 접착층(30)을 통해 서로 접합되어 있다. 접착층(30)은, 예를 들면, 아크릴계의 점착제 등의 수지 접착 재료에 의해 구성된다.

(표시 패널(10))

표시 패널(10)은, 화상 신호에 기초하여 화상을 표시면(10S)에 표시하는 표시 디바이스이다. 표시 패널(10)은, 예를 들면, 회로 기판(11)과, 유리 기판(12)을 갖는다. 회로 기판(11)과, 유리 기판(12)은, Z축 방향으로 적층되어 있다.

회로 기판(11)에는, 예를 들면, 복수의 표시 화소(13)가 배열되어 있다. 또한, 회로 기판(11)에는 복수의 표시 화소(13)를 구동하기 위한 구동 회로 등이 형성되어 있다.

유리 기판(12)은, 복수의 표시 화소(13)를 덮도록 설치되어 있다. 유리 기판(12)은, 예를 들면, 6ppm/℃ 이상 20ppm/℃ 이하의 선팽창 계수를 갖는 유리 재료에 의해 구성되는 판형상 부재이다. 이 유리 재료로서는, 예를 들면, 컬러 필터용 무알칼리 유리를 들 수 있다. 유리 기판(12)은, 복수의 표시 화소(13)를 보호한다.

복수의 표시 화소(13)는, 예를 들면, 액정 소자나 유기 EL 소자를 포함하고 있다.

(렌즈 어레이 유닛(20))

렌즈 어레이 유닛(20)은, 표시 패널(10)의 표시면(10S)과 대향하도록 배치되어 있다. 렌즈 어레이 유닛(20)은, 편광판(22)과, 접착층(21)과, 렌즈 어레이 시트(23)가 순서대로 적층된 적층 구조를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23)는, 수지 렌즈 어레이(24)와, 버퍼층(25)을 갖는다. 버퍼층(25)은, 수지 렌즈 어레이(24)와 편광판(22)의 사이에 위치한다. 편광판(22)은, 유리 기판(12) 상에 설치된 접착층(30)에 의해 유리 기판(12)에 고착되어 있다. 렌즈 어레이 시트(23)의 버퍼층(25)은, 편광판(22) 상에 설치된 접착층(21)에 의해 편광판(22)에 고착되어 있다.

편광판(22)은, 예를 들면, 수지로 이루어지는 편광 필름이다. 편광판(22)은, 버퍼층(25)에서 보아 수지 렌즈 어레이(24)와 반대측에 위치한다.

수지 렌즈 어레이(24)는, 수지제의 실린드리컬 렌즈(CL)(CL1∼CL4)가 복수 배열된 렌티큘러 렌즈이다. 수지 렌즈 어레이(24)는, 예를 들면, 우레탄 아크릴계 광경화 수지를 주된 구성 재료로서 갖는다. 수지 렌즈 어레이(24)에는, 복수의 제1 입자(P1)가 분산되어 있다. 제1 입자(P1)는, 예를 들면, 산화티탄(TiO2)이나 산화지르코늄(ZrO2), 또는 산화규소(SiO2) 등의 무기 재료로 이루어진다. 수지 렌즈 어레이(24)는, 제1 범위인 6ppm/℃ 이상 20ppm/℃ 이하에 포함되는 제1 선팽창 계수를 갖는다. 제1 범위에는, 유리의 선팽창 계수가 포함되어 있다. 수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 제1 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 제1 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다.

버퍼층(25)은, 예를 들면, 에폭시 아크릴계 광경화 수지를 주된 구성 재료로서 갖는, 단층 구조의 수지층이다. 버퍼층(25)은, 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는다. 제2 선팽창 계수는, 예를 들면, 40ppm/℃ 이상 75ppm/℃ 이하이다. 구체적으로는, 버퍼층(25)의 X축 방향의 제2 선팽창 계수는, 예를 들면, 60ppm/℃이다. 버퍼층(25)의 Y축 방향의 제2 선팽창 계수도, 예를 들면, 60ppm/℃이다.

버퍼층(25)은, 복수의 제2 입자(P2)를 포함한다. 제2 입자(P2)는, 예를 들면, 산화티탄(TiO2)이나 산화지르코늄(ZrO2), 또는 산화규소(SiO2) 등의 무기 재료로 이루어진다.

수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는, 버퍼층(25)의 체적에 대한, 버퍼층(25)에 존재하는 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비보다 높다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 50vol%이다. 버퍼층(25)의 체적에 대한 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 40vol% 이하이며, 예를 들면, 2vol%이다.

접착층(21)은, 예를 들면, 아크릴계의 점착제 등의 수지 접착 재료에 의해 구성된다.

[입체 표시 장치(1)의 작용 효과]

본 실시형태의 입체 표시 장치(1)는, 수지 렌즈 어레이(24)와, 버퍼층(25)의 적층 구조를 갖는 렌즈 어레이 유닛(20)을 구비하고 있다. 이 때문에, 유리제의 렌즈 어레이를 갖는 경우와 비교하여 경량화를 도모할 수 있다.

또한, 수지 렌즈 어레이(24)는, 유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는다. 따라서, 예를 들면, 표시 패널(10)의 유리 기판(12)에 접합한 경우에, 표시 패널(10)의 표시 화소(13-1∼13-4)와, 표시 화소(13-1∼13-4)에 대응하는 실린드리컬 렌즈(CL1∼CL4)의 XY면 내에서의 상대 위치의 정밀도를 높게 유지할 수 있다. 따라서, 렌즈 어레이 유닛(20)을 구비한 입체 표시 장치(1)에 의하면, 온도 환경에 변화가 생긴 경우에도 높은 표시 성능을 발현할 수 있다. 즉, 입체 표시 장치(1)는, 예를 들면, 관찰자의 우안(右眼)에 의해 시인해야 할 우안용 화상과 관찰자의 좌안(左眼)에 의해 시인해야 할 좌안용 화상을, 적절한 각도로부터 관찰자가 시인할 수 있도록 표시할 수 있다. 한편, 도 2에서는, 표시 화소(13-1∼13-4)와, 실린드리컬 렌즈(CL1∼CL4)가 각각 대응하도록 기재되어 있지만, 본 실시형태는 도 2에 나타낸 위치 관계에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시형태는, 1개의 표시 화소(13)와 1개의 실린드리컬 렌즈(CL)가 대응하는 경우에 한정되는 것은 아니다. 본 실시형태에서는, 복수의 표시 화소(13)에 1개의 실린드리컬 렌즈(CL)가 대응하고 있어도 된다.

나아가, 렌즈 어레이 유닛(20)에서는, 버퍼층(25)이, 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는다. 따라서, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23)의 박리의 발생 등을 방지할 수 있다. 버퍼층(25)이, 온도 환경의 변화에 따른 편광판(22)의 팽창율과 수지 렌즈 어레이(24)의 팽창율의 차이에 의한 응력을 완화시키도록 작용하기 때문이다. 따라서, 예를 들면, 표시 패널(10)의 표시면(10S) 상에 렌즈 어레이 유닛(20)을 배치한 입체 표시 장치(1)에서는, 온도 환경의 변화가 생긴 경우에도, 전체의 휘어짐의 발생이나 렌즈 어레이 시트(23)의 박리의 발생을 회피할 수 있다.

＜２. 변형예＞

［제１ 변형예］

도 3은, 본 개시의 제1 변형예로서의 입체 표시 장치(1A)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1A)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20A)를 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20A)은, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23A)를 갖는다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1A)의 구성은, 입체 표시 장치(1)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1A) 중, 렌즈 어레이 시트(23A)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1A) 중 렌즈 어레이 시트(23A) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

상기 실시형태의 입체 표시 장치(1)에서는, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 버퍼층(25)의 주된 구성 재료가 다르도록 하고 있다. 이에 반해, 제1 변형예로서의 입체 표시 장치(1A)에서는, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 버퍼층(25)의 주된 구성 재료가 실질적으로 동일하다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24) 및 버퍼층(25)의 주된 구성 재료는, 모두, 예를 들면, 우레탄 아크릴계 광경화 수지이다.

제1 변형예의 수지 렌즈 어레이(24)에는 복수의 제1 입자(P1)가 포함되어 있다. 마찬가지로, 제1 변형예의 버퍼층(25)에는 복수의 제2 입자(P2)가 포함되어 있다. 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는, 버퍼층(25)의 체적에 대한, 버퍼층(25)에 존재하는 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비보다 높다. 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 50vol%이다. 버퍼층(25)의 체적에 대한 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 40vol% 이하이며, 예를 들면, 10vol%이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 제1 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 제1 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 또한, 버퍼층(25)의 X축 방향의 제2 선팽창 계수는, 예를 들면, 40ppm/℃이다. 버퍼층(25)의 Y축 방향의 제2 선팽창 계수도, 예를 들면, 40ppm/℃이다.

이와 같이, 제1 변형예로서의 입체 표시 장치(1A)는, 수지 렌즈 어레이(24)와, 버퍼층(25)을 포함하는 렌즈 어레이 시트(23A)를 갖는 렌즈 어레이 유닛(20A)를 구비하고 있다. 여기서, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 버퍼층(25)의 주된 구성 재료가 실질적으로 동일하다. 이 때문에, 수지 렌즈 어레이(24)와, 버퍼층(25)을 일체로 성형하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제조 프로세스가 간소화되기 때문에, 제조 비용 저감에 유리하다.

［제２ 변형예］

도 4는, 본 개시의 제2 변형예로서의 입체 표시 장치(1B)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1B)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20B)를 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20B)는, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23B)를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23B)는, 버퍼층(25) 대신 버퍼층(25B)을 포함하고 있다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1B)의 구성은, 입체 표시 장치(1)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1B) 중, 렌즈 어레이 시트(23B)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1B) 중 렌즈 어레이 시트(23B) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

상기 실시형태의 입체 표시 장치(1)에서는, 단층 구조의 버퍼층(25)을 포함하도록 하고 있다. 이에 반해, 제2 변형예로서의 입체 표시 장치(1B)에서는, 제1 층(251)과 제2 층(252)의 적층 구조를 포함하는 다층 구조의 버퍼층(25B)을 포함하도록 하고 있다.

제1 층(251)은, 접착층(21)을 통해 편광판(22)과 대향하고 있다. 제1 층(251)은, 예를 들면, 에폭시 아크릴계 광경화 수지를 주된 구성 재료로서 갖는 수지층이다. 제1 층(251)에는, 복수의 제3 입자(P3)가 포함되어 있다. 제3 입자(P3)는, 예를 들면, 산화티탄(TiO2)이나 산화지르코늄(ZrO2), 또는 산화규소(SiO2) 등의 무기 재료로 이루어진다.

제2 층(252)은, 제1 층(251)과 수지 렌즈 어레이(24)의 사이에 위치하고 있다. 제2 층(252)은, 수지 렌즈 어레이(24B)와 접하고 있다. 제2 층(252)은, 예를 들면, 우레탄 아크릴계 광경화 수지를 주된 구성 재료로서 갖는 수지층이다. 제2 층(252)에는, 복수의 제2 입자(P2)가 포함되어 있다.

수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는, 버퍼층(25) 중 제2 층(252)의 체적에 대한, 제2 층(252)에 존재하는 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비보다 높다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 50vol%이다. 제2 층(252)의 체적에 대한 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 40vol% 이하이며, 예를 들면, 10vol%이다.

버퍼층(25) 중 제2 층(252)의 체적에 대한, 제2 층(252)에 존재하는 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비는, 버퍼층(25) 중 제1 층(251)의 체적에 대한, 제1 층(251)에 존재하는 모든 제3 입자(P3)의 체적의 비보다 높다. 구체적으로는, 제2 층(252)의 체적에 대한 모든 제2 입자(P2)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 10vol% 이하이며, 예를 들면, 10vol%이다. 제1 층(251)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 10vol% 미만이며, 예를 들면, 5vol%이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 제2 층(252)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 40ppm/℃이다. 제2 층(252)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 40ppm/℃이다. 제1 층(251)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 50ppm/℃이다. 제1 층(251)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 50ppm/℃이다.

이와 같이, 제2 변형예로서의 입체 표시 장치(1B)는, 수지 렌즈 어레이(24)와, 버퍼층(25B)을 포함하는 렌즈 어레이 시트(23B)를 갖는 렌즈 어레이 유닛(20B)을 구비하고 있다. 여기서, 버퍼층(25B)은, 선팽창 계수가 다른 2개의 층, 즉 제1 층(251)과 제2 층(252)의 적층 구조를 포함하고 있다. 여기서, 제1 층(251)의 선팽창 계수는, 제2 층(252)의 선팽창 계수보다 높다. 제2 층(252)의 선팽창 계수는, 수지 렌즈 어레이(24)의 선팽창 계수보다 높다. 따라서, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20B)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23B)의 박리의 발생 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 버퍼층(25B)이, 온도 환경의 변화에 따른 편광판(22)의 팽창율과 수지 렌즈 어레이(24)의 팽창율의 차이에 의한 응력을 보다 완화시키도록 작용하기 때문이다.

한편, 도 4에서는, 버퍼층(25B)이 2개의 층, 즉 제1 층(251) 및 제2 층(252)으로 이루어지는 경우를 예시하고 있지만, 본 변형예는 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼층(25B)은, 예를 들면, 3층 이상으로 구성되어 있어도 된다. 그 경우, 버퍼층(25B)을 구성하는 복수의 층은, 편광판(22)으로부터 수지 렌즈 어레이(24)를 향해 단계적으로 선팽창 계수가 작아지도록 배치되어 있으면 좋다. 즉, 버퍼층(25)이 n개의 층으로 이루어지고, 제1 번째의 층(L1)으로부터 제n 번째의 층(Ln)까지의 각 층의 선팽창 계수를 각각 α1, α2, …, α(n-1), αn이라 하면, 층(L1), 층(L2), …, 층(L(n-1)), 층(Ln)의 순으로 편광판(22)으로부터 수지 렌즈 어레이(24)를 향해 적층되어 있으면 된다. 한편, 여기서는 22α>α1>α2>…>α(n-1)>αn> 24α의 관계를 만족시키는 것으로 한다. 22α은 편광판(22)의 선팽창 계수이며, 24α은 수지 렌즈 어레이(24)의 선팽창 계수이다. 이와 같이 버퍼층(25B)을, 서로 선팽창 계수가 다른 3층 이상의 다층 구조에 의해 구성함으로써, 온도 환경의 변화에 따른 버퍼층(25B)의 내부에서의 변형을, 보다 더 완화할 수 있다.

［제３ 변형예］

도 5는, 본 개시의 제3 변형예로서의 입체 표시 장치(1C)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1C)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20C)을 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20C)은, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23C)를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23C)는, 버퍼층(25) 대신 버퍼층(25C)을 포함하고 있다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1C)의 구성은, 입체 표시 장치(1)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1C) 중, 렌즈 어레이 시트(23C)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1C) 중 렌즈 어레이 시트(23C) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

버퍼층(25C)은, 수지 필름(253)과, 수지 도포막(254)을 갖는다. 수지 필름(253) 및 수지 도포막(254)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 퍼져 있다. 수지 필름(253)은, 시트 형상의 기재이다. 이 시트 형상의 기재는, 예를 들면, 시클로올레핀폴리머(COP) 등의 수지로 이루어진다. 수지 도포막(254)은, 수지 필름(253)과 수지 렌즈 어레이(24)의 사이에 위치한다. 수지 도포막(254)은, 수지 필름(253)을 덮도록 설치되어 있다. 수지 도포막(254)의, 수지 필름(253)과 반대측의 면은, 수지 렌즈 어레이(24)와 접하고 있다. 수지 도포막(254)의 구성 재료는, 예를 들면, 폴리아미드 수지이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 도포막(254)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 55ppm/℃이다. 수지 도포막(254)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 55ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 영률 및 Y축 방향의 영률은, 모두 예를 들면, 3GPa이다.

제3 변형예로서의 입체 표시 장치(1C)에서는, 수지 필름(253) 위에 수지 도포막(254)을 도포한 버퍼층(25C)을 사용하도록 하고 있다. 이 때문에, 렌즈 어레이 시트(23C)의 제작을, 표시 패널(10)의 제작과는 별도로 독립적으로 행할 수 있다. 따라서, 렌즈 어레이 시트(23C)의 취급이 용이하게 되고, 생산 관리의 관점에서 바람직하다.

또한, 버퍼층(25C)은, 선팽창 계수가 다른 2개의 부재, 즉 수지 필름(253)과 수지 도포막(254)의 적층 구조를 포함하고 있다. 여기서, 수지 필름(253)의 선팽창 계수는, 수지 도포막(254)의 선팽창 계수보다 높다. 수지 도포막(254)의 선팽창 계수는, 수지 렌즈 어레이(24)의 선팽창 계수보다 높다. 따라서, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20C)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23C)의 박리의 발생 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 버퍼층(25C)이, 온도 환경의 변화에 따른 편광판(22)의 팽창율과 수지 렌즈 어레이(24)의 팽창율의 차이에 의한 응력을 보다 완화시키도록 작용하기 때문이다. 버퍼층(25C)은 시트 형상의 기재인 수지 필름(253)을 채용하고 있기 때문에, 수지 필름(253) 대신 수지 도포막 등을 사용하는 경우와 비교하여, XY면 내에서의 팽창율의 편차가 적다고 생각된다. 이 때문에, 버퍼층(25C)의 내부의 변형이 XY면 내에서 보다 균질하게 완화된다고 생각된다.

［제４ 변형예］

도 6은, 본 개시의 제4 변형예로서의 입체 표시 장치(1D)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1D)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20D)을 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20D)은, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23D)를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23D)는, 버퍼층(25C) 대신 버퍼층(25D)를 포함하고 있다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1D)의 구성은, 제3 변형예로서의 입체 표시 장치(1C)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1D) 중 렌즈 어레이 시트(23D)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1D) 중 렌즈 어레이 시트(23D) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

버퍼층(25D)은, 수지 필름(253)과, 수지 도포막(255)을 갖는다. 수지 필름(253) 및 수지 도포막(255)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 펼쳐져 있다. 수지 도포막(255)은, 수지 필름(253)과 수지 렌즈 어레이(24)의 사이에 위치한다. 수지 도포막(255)은, 수지 필름(253)을 덮도록 설치되어 있다. 수지 도포막(255)의, 수지 필름(253)과 반대측의 면은, 수지 렌즈 어레이(24)와 접하고 있다. 수지 도포막(255)의 구성 재료는, 예를 들면, 에폭시 아크릴계 광경화 수지이다.

수지 도포막(255)에는, 복수의 제4 입자(P4)가 포함되어 있다. 제4 입자(P4)는, 예를 들면, 산화티탄(TiO2)이나 산화지르코늄(ZrO2), 또는 산화규소(SiO2) 등의 무기 재료로 이루어진다. 수지 도포막(255)의 체적에 대한, 수지 도포막(255)에 존재하는 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비보다 낮다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 50vol%이다. 수지 도포막(255)의 체적에 대한 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 10vol% 이하이며, 예를 들면, 5vol%이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 도포막(255)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 50ppm/℃이다. 수지 도포막(255)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 50ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 영률 및 Y축 방향의 영률은, 모두 예를 들면, 3GPa이다.

제4 변형예로서의 입체 표시 장치(1D)에서는, 버퍼층(25D)의 수지 도포막(255)이 복수의 제4 입자(P4)를 포함하고 있다. 이 때문에, 제3 변형예로서의 입체 표시 장치(1C)와 비교하여, 온도 환경의 변화에 따른 편광판(22)의 팽창율과 수지 렌즈 어레이(24)의 팽창율의 차이에 의한 응력을 보다 더 완화할 수 있다. 따라서, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20D)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23D)의 박리의 발생 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 버퍼층(25D)의 수지 도포막(255)이 복수의 제4 입자(P4)를 포함하도록 하였기 때문에, 입자를 포함하지 않는 수지 도포막(254)과 비교하여, 구성 재료로서 이용할 수 있는 수지 재료의 선택지가 많다. 따라서, 설계상의 자유도가 향상된다.

［제５ 변형예］

도 ７은, 본 개시의 제5 변형예로서의 입체 표시 장치(1E)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1E)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20E)를 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20E)는, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23E)를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23E)는, 버퍼층(25D) 대신 버퍼층(25E)을 포함하고 있다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1E)의 구성은, 제4 변형예로서의 입체 표시 장치(1D)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1E) 중 렌즈 어레이 시트(23E)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1E) 중 렌즈 어레이 시트(23E) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

버퍼층(25E)은, 수지 필름(253)과, 수지 도포막(256)을 갖는다. 수지 필름(253) 및 수지 도포막(256)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 펼쳐져 있다. 수지 도포막(256)은, 수지 필름(253)과 수지 렌즈 어레이(24)의 사이에 위치한다. 수지 도포막(256)은, 수지 필름(253)을 덮도록 설치되어 있다. 수지 도포막(256)의, 수지 필름(253)과 반대측의 면은, 수지 렌즈 어레이(24)와 접하고 있다.

제5 변형예로서의 입체 표시 장치(1E)에서는, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 수지 도포막(256)의 주된 구성 재료가 실질적으로 동일하다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24) 및 수지 도포막(256)의 주된 구성 재료는, 모두, 예를 들면, 우레탄 아크릴계 광경화 수지이다.

수지 도포막(256)에는, 복수의 제4 입자(P4)가 포함되어 있다. 수지 도포막(256)의 체적에 대한, 수지 도포막(256)에 존재하는 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비보다 낮다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 50vol%이다. 수지 도포막(256)의 체적에 대한 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는 예를 들면, 1vol% 이상 40vol% 이하이며, 예를 들면, 10vol%이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 10ppm/℃이다. 수지 도포막(256)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 40ppm/℃이다. 수지 도포막(256)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 40ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 70ppm/℃이다. 수지 필름(253)의 X축 방향의 영률 및 Y축 방향의 영률은, 모두 예를 들면, 3GPa이다.

제5 변형예로서의 입체 표시 장치(1E)에서는, 버퍼층(25E)의 수지 도포막(256)의 주된 구성 재료가 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와 동일하다. 이 때문에, 수지 렌즈 어레이(24)와, 수지 도포막(256)을 일체로 성형하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제조 프로세스가 간소화되기 때문에, 제조 비용 저감에 유리하다.

［제６ 변형예]

도 8은, 본 개시의 제6 변형예로서의 입체 표시 장치(1F)의 전체 구성예를 나타내는 개략 단면도이다. 입체 표시 장치(1F)는, 표시 패널(10)과, 렌즈 어레이 유닛(20F)를 구비하고 있다. 렌즈 어레이 유닛(20F)는, 렌즈 어레이 시트(23) 대신, 렌즈 어레이 시트(23F)를 갖는다. 렌즈 어레이 시트(23F)는, 버퍼층(25E) 대신 버퍼층(25F)을 포함하고 있다. 이 점을 제외하고, 입체 표시 장치(1F)의 구성은, 제5 변형예로서의 입체 표시 장치(1E)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 입체 표시 장치(1F) 중 렌즈 어레이 시트(23F)의 구성에 대해서 설명한다. 입체 표시 장치(1F) 중 렌즈 어레이 시트(23F) 이외의 구성요소에 대해서는 적절히 생략한다.

버퍼층(25F)은, 수지 필름(257)과, 수지 도포막(258)을 갖는다. 수지 필름(257) 및 수지 도포막(258)은, X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 펼쳐져 있다.

수지 필름(257)은, 시트 형상의 기재이다. 이 시트 형상의 기재는, 예를 들면, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 등의 결정성 고분자 재료로 이루어진다. 결정성 고분자 재료란, 수지 필름(257)을 제막할 때의 연신 공정에 있어서 일부 분자가 배향하여 결정화하는 재료를 의미한다. 일반적으로, 연신 공정에 있어서 결정성 고분자 재료를 어떤 방향으로 연신하는 배율과, 그 방향의 결정성 고분자 재료의 영률은 비례 관계에 있다. 또한, 결정성 고분자 재료의 어떤 방향의 영률과, 그 결정성 고분자 재료의 어떤 방향의 선팽창 계수는 반비례의 관계에 있다. 본 변형예에서는, 수지 필름(257)의 X축 방향의 영률은 예를 들면, 8GPa이다. 수지 필름(257)의 Y축 방향의 영률은 예를 들면, 3GPa이다. 또한, 수지 필름(257)의 X축 방향의 선팽창 계수는 예를 들면, 20ppm/℃이다. 수지 필름(257)의 Y축 방향의 선팽창 계수는 예를 들면, 40ppm/℃이다.

수지 도포막(258)은, 수지 필름(257)과 수지 렌즈 어레이(24)의 사이에 위치한다. 수지 도포막(258)은, 수지 필름(257)을 덮도록 설치되어 있다. 수지 도포막(258)의, 수지 필름(257)과 반대측의 면은, 수지 렌즈 어레이(24)와 접하고 있다.

제6 변형예로서의 입체 표시 장치(1F)에서는, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 수지 도포막(258)의 주된 구성 재료가 실질적으로 동일하다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24) 및 수지 도포막(258)의 주된 구성 재료는, 모두, 예를 들면, 우레탄 아크릴계 광경화 수지이다.

수지 도포막(258)에는, 복수의 제4 입자(P4)가 포함되어 있다. 수지 도포막(258)의 체적에 대한, 수지 도포막(258)에 존재하는 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는, 수지 렌즈 어레이(24)에 존재하는 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비보다 낮다. 구체적으로는, 수지 렌즈 어레이(24)의 체적에 대한 모든 제1 입자(P1)의 체적의 비는 예를 들면, 40vol% 이상 90vol% 이하이며, 예를 들면, 60vol%이다. 수지 도포막(258)의 체적에 대한 모든 제4 입자(P4)의 체적의 비는 예를 들면, 45vol%이다.

수지 렌즈 어레이(24)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 7ppm/℃이다. 수지 렌즈 어레이(24)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 7ppm/℃이다. 수지 도포막(258)의 X축 방향의 선팽창 계수는, 예를 들면, 15ppm/℃이다. 수지 도포막(258)의 Y축 방향의 선팽창 계수도, 예를 들면, 15ppm/℃이다.

제6 변형예로서의 입체 표시 장치(1F)에서는, 결정성 고분자 재료로 이루어지는 수지 필름(257)을 사용하도록 하고 있다. 이 때문에, 렌즈 어레이 시트(23F)에 지향성을 갖게 할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 렌즈 어레이 시트(23F)의 X축 방향의 치수가 렌즈 어레이 시트(23F)의 Y축 방향의 치수보다 큰 경우에, 렌즈 어레이 시트(23F)의 X축 방향의 선팽창 계수를 렌즈 어레이 시트(23F)의 Y축 방향의 선팽창 계수보다 작게 할 수 있다. 그렇게 함으로써, 온도 환경의 변화에 따른 X축 방향의 팽창량과 Y축 방향의 팽창량의 차이를 작게 할 수 있다. 그 결과, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20F)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23F)의 박리의 발생 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

한편, 본 변형예에서는, 수지 필름(257)을 구성하는 결정성 고분자 재료로서 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)을 예시하였으나, 본 개시는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등, 다른 결정성 고분자 재료를 사용하여도 된다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트는, 폴리에틸렌 나프탈레이트와 비교하여, XY면 내의 영률의 조정 마진, 즉 XY면 내의 영률의 조정가능한 범위를 넓게 할 수 있다. 한편, 수지 필름(257)의 영률은, 예를 들면 3GPa 이상 8GPa 이하로 하면 된다. 그 경우, 수지 필름(257)의 선팽창 계수는, 예를 들면 20ppm/℃ 이상 75ppm/℃ 이하가 된다.

통상적으로, 입체 표시 장치는, 그 화면의 수평 방향의 치수가 화면의 연직 방향의 치수보다 크게 되도록 설치된다. 따라서, X축 방향의 영률을 Y축 방향의 영률보다 크게 하고, X축 방향이 수평 방향이 되고 Y축 방향이 연직 방향이 되도록 입체 표시 장치(1F)를 설치하는 것이 바람직하다. 버퍼층(25F)의 X축 방향의 선팽창 계수를 비교적 작게 하고, 버퍼층(25F)의 Y축 방향의 선팽창 계수를 비교적 크게 할 수 있기 때문이다. 그 결과, 상술한 바와 같이, 온도 환경의 변화에 따른 렌즈 어레이 유닛(20F)의 휘어짐의 발생이나, 유리 기판(12)으로부터의 렌즈 어레이 시트(23F)의 박리의 발생 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 수평 방향(X축 방향)의 영률과 연직 방향(Y축 방향)의 영률의 비는, 예를 들면, 7:3, 6.5:3.5, 또는 6:4가 되도록 하면 좋다.

또한, 제6 변형예로서의 입체 표시 장치(1F)에서는, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 수지 도포막(258)의 주된 구성 재료가 실질적으로 동일한 경우를 예시하였다. 그러나, 본 변형예는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 수지 렌즈 어레이(24)의 주된 구성 재료와, 수지 도포막(258)의 주된 구성 재료가 달라도 된다.

＜３．내시경 수술 시스템에의 응용예>

본 개시에 관련되는 기술은, 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 계시에 관련되는 기술은, 내시경 수술 시스템에 적용되어도 된다.

도 9는 본 개시에 관련되는 기술이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템(5000)의 개략적인 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에서는, 시술자(의사)(5067)가, 내시경 수술 시스템(5000)을 이용하여, 환자 침대(5069) 상의 환자(5071)에게 수술을 행하고 있는 모습이 도시되어 있다. 도시하는 바와 같이, 내시경 수술 시스템(5000)은, 내시경(5001)과, 그 밖의 시술구(5017)와, 내시경(5001)을 지지하는 지지 암 장치(5027)와, 내시경 하에서의 수술을 위한 각종 장치가 탑재된 카트(5037)로 구성된다.

내시경 수술에서는, 복벽을 잘라 개복하는 대신에, 트로카(trocar)(5025a∼5025d)라고 불리는 통 형상의 개구 기구가 복벽에 복수 천자(穿刺)된다. 그리고, 트로카(5025a∼5025d)로부터, 내시경(5001)의 경통(5003)이나, 그 밖의 시술구(5017)가 환자(5071)의 체강 내에 삽입된다. 도시하는 예에서는, 그 밖의 시술구(5017)로서, 기복 튜브(5019), 에너지 처치구(5021) 및 겸자(5023)가, 환자(5071)의 체강 내에 삽입되어 있다. 또한, 에너지 처치구(5021)는, 고주파 전류나 초음파 진동에 의해, 조직의 절개 및 박리, 또는 혈관의 봉지 등을 행하는 처치구다. 단, 도시하는 시술구(5017)는 어디까지나 일례이며, 시술구(5017)로서는, 예를 들면, 섭자, 리트랙터(retractor) 등, 일반적으로 내시경 하에서의 수술에서 사용되는 각종의 시술구를 사용되어도 된다.

내시경(5001)에 의해 촬영된 환자(5071)의 체강 내의 시술부의 화상이, 표시 장치(5041)에 표시된다. 시술자(5067)는, 표시 장치(5041)에 표시된 시술부의 화상을 리얼 타임으로 보면서, 에너지 처치구(5021)나 겸자(5023)를 이용하여, 예를 들면 환부를 절제하는 등의 처치를 행한다. 또한, 도시는 생략하고 있지만, 기복 튜브(5019), 에너지 처치구(5021) 및 겸자(5023)는, 수술 중에, 시술자(5067) 또는 조수 등에 의해 지지된다.

(지지 암 장치)

지지 암 장치(5027)는, 베이스부(5029)로부터 연신하는 암부(5031)를 구비한다. 도시하는 예에서는, 암부(5031)는, 관절부(5033a, 5033b, 5033c), 및 링크(5035a, 5035b)로 구성되어 있고, 암 제어 장치(5045)로부터의 제어에 의해 구동된다. 암부(5031)에 의해 내시경(5001)이 지지되고, 그 위치 및 자세가 제어된다. 이에 의해, 내시경(5001)의 안정적인 위치의 고정이 실현될 수 있다.

(내시경)

내시경(5001)은, 선단으로부터 소정의 길이의 영역이 환자(5071)의 체강 내에 삽입되는 경통(5003)과, 경통(5003)의 기단에 접속되는 카메라 헤드(5005)로 구성된다. 도시하는 예에서는, 경성의 경통(5003)을 갖는 이른바 경성경으로 구성되는 내시경(5001)을 도시하고 있지만, 내시경(5001)은, 연성의 경통(5003)을 갖는 이른바 연성경으로 구성되어도 된다.

경통(5003)의 선단에는, 대물 렌즈가 끼워 넣어진 개구부가 마련되어 있다. 내시경(5001)에는 광원 장치(5043)가 접속되어 있고, 해당 광원 장치(5043)에 의해 생성된 광이, 경통(5003)의 내부에 연장되어 설치되는 라이트 가이드에 의해 해당 경통의 선단까지 도광되고, 대물 렌즈를 통해 환자(5071)의 체강 내의 관찰 대상을 향해 조사된다. 또한, 내시경(5001)은, 직시경이어도 되고, 사시경 또는 측시경이어도 된다.

카메라 헤드(5005)의 내부에는 광학계 및 촬상 소자가 설치되어 있고, 관찰 대상으로부터의 반사광(관찰광)은 해당 광학계에 의해 해당 촬상 소자에 집광된다. 해당 촬상 소자에 의해 관찰광이 광전 변환되고, 관찰광에 대응하는 전기 신호, 즉 관찰상에 대응하는 화상 신호가 생성된다. 해당 화상 신호는, RAW 데이터로서 카메라 컨트롤 유닛(CCU：Camera　Control　Unit)(5039)에 송신된다. 또한, 카메라 헤드(5005)에는, 그 광학계를 적절히 구동시킴으로써, 배율 및 초점 거리를 조정하는 기능이 탑재된다.

또한, 예를 들면, 입체시(3D 표시) 등에 대응하기 위해, 카메라 헤드(5005)에는 촬상 소자가 복수 설치되어도 된다. 이 경우, 경통(5003)의 내부에는, 해당 복수의 촬상 소자의 각각에 관찰광을 도광하기 위해, 릴레이 광학계가 복수 계통 설치된다.

(카트에 탑재되는 각종의 장치)

CCU(5039)는, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등에 의해 구성되고, 내시경(5001) 및 표시 장치(5041)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 구체적으로는, CCU(5039)는, 카메라 헤드(5005)로부터 수취한 화상 신호에 대해, 예를 들면, 현상 처리(디모자이크 처리) 등의, 해당 화상 신호에 기초하는 화상을 표시하기 위한 각종의 화상 처리를 실시한다. CCU(5039)는, 해당 화상 처리를 실시한 화상 신호를 표시 장치(5041)에 제공한다. 또한, CCU(5039)는, 카메라 헤드(5005)에 대해 제어 신호를 송신하고, 그 구동을 제어한다. 해당 제어 신호에는, 배율이나 초점거리 등의, 촬상 조건에 관한 정보가 포함될 수 있다.

표시 장치(5041)는, CCU(5039)로부터의 제어에 의해, 해당 CCU(5039)에 의해 화상 처리가 실시된 화상 신호에 기초하는 화상을 표시한다. 내시경(5001)이 예를 들면 4K(수평 화소수 3840 × 수직 화소수 2160) 또는 8K(수평 화소수 7680 × 수직 화소수 4320) 등의 고해상도의 촬영에 대응한 것인 경우, 및/또는 3D 표시에 대응한 것인 경우에는, 표시 장치(5041)로서는, 각각에 대응하여, 고해상도의 표시가 가능한 것, 및/또는 3D 표시 가능한 것이 이용될 수 있다. 4K 또는 8K 등의 고해상도의 촬영에 대응한 것인 경우, 표시 장치(5041)로서 55인치 이상의 사이즈의 것을 이용함으로써 더 몰입감이 얻어진다. 또한, 용도에 따라, 해상도, 사이즈가 다른 복수의 표시 장치(5041)가 설치되어도 된다.

광원 장치(5043)는, 예를 들면 LED(light emitting diode) 등의 광원으로 구성되고, 시술부를 촬영할 때의 조사광을 내시경(5001)에 공급한다.

암 제어 장치(5045)는, 예를 들면 CPU 등의 프로세서에 의해 구성되고, 소정의 프로그램에 따라 동작함으로써, 소정의 제어 방식에 따라 지지 암 장치(5027)의 암부(5031)의 구동을 제어한다.

입력 장치(5047)는, 내시경 수술 시스템(5000)에 대한 입력 인터페이스이다. 사용자는, 입력 장치(5047)를 통해, 내시경 수술 시스템(5000)에 대해 각종의 정보의 입력이나 지시 입력을 행할 수 있다. 예를 들면, 사용자는, 입력 장치(5047)를 통해, 환자의 신체 정보나, 수술의 시술방식에 대한 정보 등의, 수술에 관한 각종의 정보를 입력한다. 또한, 예를 들면, 사용자는, 입력 장치(5047)를 통해, 암부(5031)를 구동시키는 취지의 지시나, 내시경(5001)에 의한 촬상 조건(조사광의 종류, 배율 및 초점 거리 등)을 변경하는 취지의 지시, 에너지 처치구(5021)를 구동시키는 취지의 지시 등을 입력한다.

입력 장치(5047)의 종류는 한정되지 않고, 입력 장치(5047)는 각종의 공지의 입력 장치여도 된다. 입력 장치(5047)로는, 예를 들면, 마우스, 키보드, 터치 패널, 스위치, 풋 스위치(5057) 및/또는 레버 등이 적용될 수 있다. 입력 장치(5047)로서 터치 패널이 사용되는 경우에는, 해당 터치 패널은 표시 장치(5041)의 표시면 상에 설치되어도 된다.

또는, 입력 장치(5047)는, 예를 들면 안경형 웨어러블 디바이스나 HMD(Head　Mounted　Display) 등의, 사용자에 의해 장착되는 디바이스로서, 이들 디바이스에 의해 검출되는 사용자의 제스처나 시선에 따라 각종의 입력이 행해진다. 또한, 입력 장치(5047)는, 사용자의 움직임을 검출 가능한 카메라를 포함하고, 해당 카메라에 의해 촬상된 영상으로부터 검출되는 사용자의 제스처나 시선에 따라 각종의 입력이 행해진다. 나아가, 입력 장치(5047)는, 사용자의 소리를 수음 가능한 마이크로폰을 포함하고, 해당 마이크로폰을 통해 음성에 의해 각종의 입력이 행해진다. 이와 같이, 입력 장치(5047)가 비접촉으로 각종의 정보를 입력 가능하게 구성됨으로써, 특히 청결역에 속하는 사용자(예를 들면, 시술자(5067))가, 불결역에 속하는 기기를 비접촉으로 조작하는 것이 가능해진다. 또한, 사용자는, 소지하고 있는 시술구로부터 손을 떼지 않고 기기를 조작하는 것이 가능해지기 때문에, 사용자의 편리성이 향상한다.

처치구 제어 장치(5049)는, 조직의 소작, 절개 또는 혈관의 봉지 등을 위한 에너지 처치구(5021)의 구동을 제어한다. 기복 장치(5051)는, 내시경(5001)에 의한 시야의 확보 및 시술자의 작업 공간의 확보의 목적으로, 환자(5071)의 체강을 부풀어 오르게 하기 때문에, 기복 튜브(5019)를 통해 해당 체강 내에 가스를 보낸다. 레코더(5053)는, 수술에 관한 각종의 정보를 기록 가능한 장치이다. 프린터(5055)는, 수술에 관한 각종의 정보를, 텍스트, 화상 또는 그래프 등 각종의 형식으로 인쇄 가능한 장치이다.

이하, 내시경 수술 시스템(5000)에 있어서 특히 특징적인 구성에 대해, 더욱 상세하게 설명한다.

(지지 암 장치)

지지 암 장치(5027)는, 기대인 베이스부(5029)와, 베이스부(5029)로부터 연신하는 암부(5031)를 구비한다. 도시하는 예에서는, 암부(5031)는, 복수의 관절부(5033a, 5033b, 5033c)와, 관절부(5033b)에 의해 연결되는 복수의 링크(5035a, 5035b)로 구성되어 있지만, 도 9에서는, 간단하게 나타내기 위해, 암부(5031)의 구성을 간략화하여 도시하고 있다. 실제로는, 암부(5031)가 원하는 자유도를 갖도록, 관절부(5033a~5033c) 및 링크(5035a, 5035b)의 형상, 수 및 배치, 및 관절부(5033a~5033c)의 회전축의 방향 등이 적절히 설정될 수 있다. 예를 들면, 암부(5031)는, 바람직하게, 6 자유도 이상의 자유도를 갖도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 암부(5031)의 가동 범위 내에서 내시경(5001)을 자유롭게 이동시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 원하는 방향으로부터 내시경(5001)의 경통(5003)을 환자(5071)의 체강 내에 삽입하는 것이 가능하게 된다.

관절부(5033a~5033c)에는 액추에이터가 설치되어 있고, 관절부(5033a~5033c)는 해당 액추에이터의 구동에 의해 소정의 회전축 주위에 회전 가능하게 구성되어 있다. 해당 액추에이터의 구동이 암 제어 장치(5045)에 의해 제어됨으로써, 각 관절부(5033a~5033c)의 회전 각도가 제어되고, 암부(5031)의 구동이 제어된다. 이에 의해, 내시경(5001)의 위치 및 자세의 제어가 실현될 수 있다. 이 때, 암 제어 장치(5045)는, 힘 제어 또는 위치 제어 등, 각종의 공지의 제어 방식에 의해 암부(5031)의 구동을 제어할 수 있다.

예를 들면, 시술자(5067)가, 입력 장치(5047)(풋 스위치(5057)를 포함함)를 통해 적절히 조작 입력을 행함으로써, 해당 조작 입력에 따라 암 제어 장치(5045)에 의해 암부(5031)의 구동이 적절히 제어되고, 내시경(5001)의 위치 및 자세가 제어되어도 된다. 해당 제어에 의해, 암부(5031)의 선단의 내시경(5001)을 임의의 위치로부터 임의의 위치까지 이동시킨 후, 그 이동 후의 위치에서 고정적으로 지지할 수 있다. 또한, 암부(5031)는, 이른바 마스터 슬레이브 방식으로 조작되어도 된다. 이 경우, 암부(5031)는, 수술실로부터 떨어진 장소에 설치되는 입력 장치(5047)를 통해 사용자에 의해 원격 조작될 수 있다.

또한, 힘 제어가 적용되는 경우에는, 암 제어 장치(5045)는, 사용자로부터의 외력을 받아, 그 외력에 따라 순조롭게 암부(5031)가 이동하도록, 각 관절부(5033a~5033c)의 액추에이터를 구동시키는, 이른바 파워 어시스트 제어를 행해도 된다. 이에 의해, 사용자가 직접 암부(5031)에 접하면서 암부(5031)를 이동시킬 때에, 비교적 가벼운 힘으로 해당 암부(5031)를 이동시킬 수 있다. 따라서, 보다 직감적으로, 보다 간이한 조작으로 내시경(5001)을 이동시키는 것이 가능해지고, 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 일반적으로, 내시경 하에서의 수술에서는, 스코피스트(Scopist)로 불리는 의사에 의해 내시경(5001)이 지지되고 있었다. 이에 대해, 지지 암 장치(5027)를 이용함으로써, 사람의 손에 의하지 않고 내시경(5001)의 위치를 보다 확실하게 고정하는 것이 가능하게 되기 때문에, 시술부의 화상을 안정적으로 얻을 수 있고, 수술을 원활하게 행하는 것이 가능하게 된다.

또한, 암 제어 장치(5045)는 반드시 카트(5037)에 설치되지 않아도 된다. 또한, 암 제어 장치(5045)는 반드시 1개의 장치가 아니어도 된다. 예를 들면, 암 제어 장치(5045)는, 지지 암 장치(5027)의 암부(5031)의 각 관절부(5033a~5033c)에 각각 설치되어도 되고, 복수의 암 제어 장치(5045)가 서로 협동함으로써, 암부(5031)의 구동 제어가 실현되어도 된다.

(광원 장치)

광원 장치(5043)는, 내시경(5001)으로 시술부를 촬영할 때의 조사광을 공급한다. 광원 장치(5043)는, 예를 들면 LED, 레이저 광원 또는 이들의 조합에 의해 구성되는 백색 광원으로 구성된다. 이 때, RGB 레이저 광원의 조합에 의해 백색 광원이 구성되는 경우에는, 각 색(각 파장)의 출력 강도 및 출력 타이밍을 고정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 광원 장치(5043)에 있어서 촬상 화상의 화이트 밸런스의 조정을 행할 수 있다. 또한, 이 경우에는, RGB 레이저 광원 각각으로부터의 레이저광을 시분할로 관찰 대상에 조사하고, 그 조사 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(5005)의 촬상 소자의 구동을 제어함으로써, RGB 각각에 대응한 화상을 시분할로 촬상하는 것도 가능하다. 해당 방법에 의하면, 해당 촬상 소자에 컬러 필터를 설치하지 않아도, 컬러 화상을 얻을 수 있다.

또한, 광원 장치(5043)는, 출력하는 광의 강도를 소정의 시간마다 변경하도록 그 구동이 제어되어도 된다. 그 광의 강도의 변경의 타이밍에 동기하여 카메라 헤드(5005)의 촬상 소자의 구동을 제어해 시분할로 화상을 취득하고, 그 화상을 합성함으로써, 이른바 노출 과다나 노출 부족이 없는 고다이나믹 레인지의 화상을 생성할 수 있다.

또한, 광원 장치(5043)는, 특수광 관찰에 대응한 소정의 파장대역의 광을 공급 가능하도록 구성되어도 된다. 특수광 관찰에서는, 예를 들면, 체조직에 있어서의 광의 흡수의 파장 의존성을 이용하여, 통상의 관찰 시에 있어서의 조사광(즉, 백색광)에 비해 협대역의 광을 조사함으로써, 점막 표층의 혈관 등의 소정의 조직을 고콘트라스트로 촬영하는, 이른바 협대역 광 관찰(Narrow　Band　Imaging)이 행해진다. 또는, 특수광 관찰에서는, 여기광을 조사함으로써 발생하는 형광에 의해 화상을 얻는 형광 관찰이 행해져도 된다. 형광 관찰에서는, 체조직에 여기광을 조사하여 해당 체조직으로부터의 형광을 관찰하는 것(자가 형광 관찰), 또는 인도시아닌 그린(ICG) 등의 시약을 체조직에 주입함과 함께 해당 체조직에 그 시약의 형광 파장에 대응한 여기광을 조사해 형광상을 얻는 것 등이 행해질 수 있다. 광원 장치(5043)는, 이러한 특수광 관찰에 대응한 협대역광 및/또는 여기광을 공급 가능하도록 구성될 수 있다.

(카메라 헤드 및 CCU)

도 10을 참조하여, 내시경(5001)의 카메라 헤드(5005) 및 CCU(5039)의 기능에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 10은 도 9에 나타내는 카메라 헤드(5005) 및 CCU(5039)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 카메라 헤드(5005)는, 그 기능으로서, 렌즈 유닛(5007)과, 촬상부(5009)와, 구동부(5011)와, 통신부(5013)와, 카메라 헤드 제어부(5015)를 갖는다. 또한, CCU(5039)는, 그 기능으로서, 통신부(5059)와, 화상 처리부(5061)와, 제어부(5063)를 갖는다. 카메라 헤드(5005)와 CCU(5039)는, 전송 케이블(5065)에 의해 쌍방향으로 통신 가능하도록 접속되어 있다.

우선, 카메라 헤드(5005)의 기능 구성에 대해 설명한다. 렌즈 유닛(5007)은, 경통(5003)과의 접속부에 설치되는 광학계이다. 경통(5003)의 선단으로부터 받아들여진 관찰광은, 카메라 헤드(5005)까지 도광되고, 해당 렌즈 유닛(5007)에 입사한다. 렌즈 유닛(5007)은, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 포함하는 복수의 렌즈가 조합되어 구성된다. 렌즈 유닛(5007)은, 촬상부(5009)의 촬상 소자의 수광면 상에 관찰광을 집광하도록, 그 광학 특성이 조정되어 있다. 또한, 줌 렌즈 및 포커스 렌즈는, 촬상 화상의 배율 및 초점의 조정을 위해, 그 광축 상의 위치가 이동 가능하도록 구성된다.

촬상부(5009)는 촬상 소자에 의해 구성되고, 렌즈 유닛(5007)의 후단에 배치된다. 렌즈 유닛(5007)을 통과한 관찰광은, 해당 촬상 소자의 수광면에 집광되고, 광전 변환에 의해, 관찰상에 대응한 화상 신호가 생성된다. 촬상부(5009)에 의해 생성된 화상 신호는, 통신부(5013)에 제공된다.

촬상부(5009)를 구성하는 촬상 소자로는, 예를 들면 CMOS(Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor) 타입의 이미지 센서로서, 베이어(Bayer) 배열을 갖는 컬러 촬영 가능한 것이 이용된다. 또한, 해당 촬상 소자로는, 예를 들면 4K 이상의 고해상도의 화상의 촬영에 대응 가능한 것이 이용되어도 된다. 시술부의 화상이 고해상도로 얻어짐으로써, 시술자(5067)는, 해당 시술부의 모습을 보다 상세하게 파악할 수 있고, 수술을 보다 원활히 진행하는 것이 가능해진다.

또한, 촬상부(5009)를 구성하는 촬상 소자는, 3D 표시에 대응하는 오른쪽 눈용 및 왼쪽 눈용의 화상 신호를 각각 취득하기 위한 1쌍의 촬상 소자를 갖도록 구성된다. 3D 표시가 행해짐으로써, 시술자(5067)는 시술부에 있어서의 생체 조직의 안쪽으로의 깊이를 보다 정확하게 파악하는 것이 가능하게 된다. 또한, 촬상부(5009)가 다판식으로 구성되는 경우에는, 각 촬상 소자에 대응하여, 렌즈 유닛(5007)도 복수 계통 설치된다.

또한, 촬상부(5009)는, 반드시 카메라 헤드(5005)에 설치되지 않아도 된다. 예를 들면, 촬상부(5009)는, 경통(5003)의 내부에, 대물 렌즈의 바로 뒤에 설치되어도 된다.

구동부(5011)는, 액추에이터에 의해 구성되고, 카메라 헤드 제어부(5015)로부터의 제어에 의해, 렌즈 유닛(5007)의 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 광축(J)을 따라 소정의 거리만큼 이동시킨다. 이에 의해, 촬상부(5009)에 의한 촬상 화상의 배율 및 초점이 적절히 조정될 수 있다.

통신부(5013)는, CCU(5039)와의 사이에 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(5013)는, 촬상부(5009)로부터 얻은 화상 신호를 RAW 데이터로서 전송 케이블(5065)을 통해 CCU(5039)에 송신한다. 이 때, 시술부의 촬상 화상을 낮은 레이턴시(latency)로 표시하기 위하여, 해당 화상 신호는 광통신에 의해 송신되는 것이 바람직하다. 수술 시에는, 시술자(5067)가 촬상 화상에 의해 환부의 상태를 관찰하면서 수술을 행하기 때문에, 보다 안전하고 확실한 수술을 위해, 시술부의 동화상이 가능한 한 리얼 타임으로 표시되는 것이 요구되기 때문이다. 광통신이 행해지는 경우에는, 통신부(5013)에는, 전기 신호를 광신호로 변환하는 광전 변환 모듈이 설치된다. 화상 신호는 해당 광전 변환 모듈에 의해 광신호로 변환된 후, 전송 케이블(5065)을 통해 CCU(5039)에 송신된다.

또한, 통신부(5013)는, CCU(5039)로부터, 카메라 헤드(5005)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 수신한다. 해당 제어 신호에는, 예를 들면, 촬상 화상의 프레임 레이트를 지정하는 취지의 정보, 촬상 시의 노출값을 지정하는 취지의 정보, 및/또는 촬상 화상의 배율 및 초점을 지정하는 취지의 정보 등, 촬상 조건에 관한 정보가 포함된다. 통신부(5013)는, 수신한 제어 신호를 카메라 헤드 제어부(5015)에 제공한다. 또한, CCU(5039)로부터의 제어 신호도, 광통신에 의해 전송되어도 된다. 이 경우, 통신부(5013)에는, 광신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환 모듈이 설치되고, 제어 신호는 해당 광전 변환 모듈에 의해 전기 신호로 변환된 후, 카메라 헤드 제어부(5015)에 제공된다.

또한, 상기의 프레임 레이트나 노출값, 배율, 초점 등의 촬상 조건은, 취득된 화상 신호에 기초하여 CCU(5039)의 제어부(5063)에 의해 자동적으로 설정된다. 즉, 이른바 AE(Auto　Exposure) 기능, AF(Auto　Focus) 기능, 및 AWB(Auto　White　Balance) 기능이 내시경(5001)에 탑재된다.

카메라 헤드 제어부(5015)는, 통신부(5013)를 통해 수신한 CCU(5039)로부터의 제어 신호에 기초하여, 카메라 헤드(5005)의 구동을 제어한다. 예를 들면, 카메라 헤드 제어부(5015)는, 촬상 화상의 프레임 레이트를 지정하는 취지의 정보 및/또는 촬상 시의 노광을 지정하는 취지의 정보에 기초하여, 촬상부(5009)의 촬상 소자의 구동을 제어한다. 또한, 예를 들면, 카메라 헤드 제어부(5015)는, 촬상 화상의 배율 및 초점을 지정하는 취지의 정보에 기초하여, 구동부(5011)를 거쳐 렌즈 유닛(5007)의 줌 렌즈 및 포커스 렌즈를 적절히 이동시킨다. 카메라 헤드 제어부(5015)는, 나아가, 경통(5003)이나 카메라 헤드(5005)를 식별하기 위한 정보를 기억하는 기능을 구비하여도 된다.

또한, 렌즈 유닛(5007)이나 촬상부(5009) 등의 구성을, 기밀성 및 방수성이 높은 밀폐 구조 내에 배치함으로써, 카메라 헤드(5005)에 대해, 오토클레이브 멸균 처리에 대한 내성을 갖게 할 수 있다.

다음으로, CCU(5039)의 기능 구성에 대해 설명한다. 통신부(5059)는, 카메라 헤드(5005)와의 사이에서 각종의 정보를 송수신하기 위한 통신 장치에 의해 구성된다. 통신부(5059)는, 카메라 헤드(5005)로부터, 전송 케이블(5065)을 통해 송신되는 화상 신호를 수신한다. 이 때, 상기와 같이, 해당 화상 신호는 매우 적절하게 광통신에 의해 송신될 수 있다. 이 경우, 광통신에 대응하여, 통신부(5059)에는, 광신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환 모듈이 설치된다. 통신부(5059)는, 전기 신호로 변환한 화상 신호를 화상 처리부(5061)에 제공한다.

또한, 통신부(5059)는, 카메라 헤드(5005)에 대해, 카메라 헤드(5005)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 송신한다. 해당 제어 신호도 광통신에 의해 송신되어도 된다.

화상 처리부(5061)는, 카메라 헤드(5005)로부터 송신된 RAW 데이터인 화상 신호에 대해서 각종의 화상 처리를 행한다. 해당 화상 처리로서는, 예를 들면 현상 처리, 고화질화 처리(대역 강조 처리, 초해상 처리, NR(Noise　reduction) 처리 및/또는 손떨림 보정 처리 등), 및/또는 확대 처리(전자 줌 처리) 등, 각종의 공지의 신호 처리가 포함된다. 또한, 화상 처리부(5061)는, AE, AF 및 AWB를 행하기 위한, 화상 신호에 대한 검파 처리를 행한다.

화상 처리부(5061)는, CPU나 GPU 등의 프로세서에 의해 구성되고, 해당 프로세서가 소정의 프로그램에 따라 동작함으로써, 상술한 화상 처리나 검파 처리가 행해질 수 있다. 또한, 화상 처리부(5061)가 복수의 GPU에 의해 구성되는 경우에는, 화상 처리부(5061)는, 화상 신호에 관련되는 정보를 적절히 분할하고, 이들 복수의 GPU에 의해 병렬적으로 화상 처리를 행한다.

제어부(5063)는, 내시경(5001)에 의한 시술부의 촬상, 및 그 촬상 화상의 표시에 관한 각종의 제어를 행한다. 예를 들면, 제어부(5063)는, 카메라 헤드(5005)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다. 이 때, 촬상 조건이 사용자에 의해 입력되어 있는 경우에는, 제어부(5063)는, 해당 사용자에 의한 입력에 기초하여 제어 신호를 생성한다. 또는, 내시경(5001)에 AE 기능, AF 기능 및 AWB 기능이 탑재되어 있는 경우에는, 제어부(5063)는, 화상 처리부(5061)에 의한 검파 처리의 결과에 따라, 최적인 노출값, 초점 거리 및 화이트 밸런스를 적절히 산출하고, 제어 신호를 생성한다.

또한, 제어부(5063)는, 화상 처리부(5061)에 의해 화상 처리가 행해진 화상 신호에 기초하여, 시술부의 화상을 표시 장치(5041)에 표시시킨다. 이 때, 제어부(5063)는, 각종의 화상 인식 기술을 이용하여 시술부 화상 내에 있어서의 각종의 물체를 인식한다. 예를 들면, 제어부(5063)는, 시술부 화상에 포함되는 물체의 에지의 형상이나 색 등을 검출함으로써, 겸자 등의 시술구, 특정한 생체 부위, 출혈, 에너지 처치구(5021) 사용 시의 미스트 등을 인식할 수 있다. 제어부(5063)는, 표시 장치(5041)에 시술부의 화상을 표시시킬 때에, 그 인식 결과를 이용하여, 각종의 수술 지원 정보를 해당 시술부의 화상에 중첩 표시시킨다. 수술 지원 정보가 중첩 표시되어, 시술자(5067)에 제시됨으로써, 보다 안전하고 또한 확실하게 수술을 진행시키는 것이 가능하게 된다.

카메라 헤드(5005) 및 CCU(5039)를 접속하는 전송 케이블(5065)은, 전기 신호의 통신에 대응한 전기 신호 케이블, 광통신에 대응한 광섬유, 또는 이들의 복합 케이블이다.

여기서, 도시하는 예에서는, 전송 케이블(5065)을 이용하여 유선으로 통신이 행해지고 있었지만, 카메라 헤드(5005)와 CCU(5039) 사이의 통신은 무선으로 행해져도 된다. 양자간의 통신이 무선으로 행해지는 경우에는, 전송 케이블(5065)을 수술실 내에 부설할 필요가 없어지기 때문에, 수술실 내에 있어서의 의료 스탭의 이동이 해당 전송 케이블(5065)에 의해 방해할 수 있는 사태가 해소될 수 있다.

이상, 본 개시에 관련되는 기술이 적용될 수 있는 내시경 수술 시스템(5000)의 일례에 대해 설명했다. 한편, 여기서는, 일례로서 내시경 수술 시스템(5000)에 대해 설명했지만, 본 개시에 관련되는 기술이 적용될 수 있는 시스템은 이러한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 개시에 관련되는 기술은, 검사용 연성 내시경 시스템이나 현미경 수술 시스템에 적용되어도 된다.

본 개시에 따른 기술은, 이상 설명한 구성 중, 표시 장치(5041)에 바람직하게 적용될 수 있다. 표시 장치(5041)에 본 개시에 따른 기술을 적용함으로써, 보다 선명한 시술부 화상을 얻을 수 있기 때문에, 수술을 보다 안전하고 보다 확실하게 행하는 것이 가능하게 된다.

＜４．이동체 제어 시스템에의 응용예＞

본 개시에 따른 기술은 다양한 제품에 응용할 수 있다. 예를 들면, 본 개시에 따른 기술은, 자동차, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차, 자동이륜차, 자전거, 퍼스널 모빌리티, 비행기, 드론, 선박, 로봇, 건설기계, 농업기계(트랙터) 등 중 어느 하나의 종류의 이동체에 탑재되는 장치로서 실현되어도 된다.

도 11은 본 개시에 관련되는 기술이 적용될 수 있는 이동체 제어 시스템의 일례인 차량 제어 시스템(7000)의 개략적인 구성예를 나타내는 블록도이다. 차량 제어 시스템(7000)은 통신 네트워크(7010)를 통해 접속된 복수의 전자 제어 유닛을 구비한다. 도 11에 나타낸 예에서는 차량 제어 시스템(7000)은 구동계 제어 유닛(7100), 보디계 제어 유닛(7200), 배터리 제어 유닛(7300), 차외 정보 검출 유닛(7400), 차내 정보 검출 유닛(7500) 및 통합 제어 유닛(7600)을 구비한다. 이들 복수의 제어 유닛을 접속하는 통신 네트워크(7010)는, 예를 들면, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), LAN(Local Area Network) 또는 FlexRay(등록상표) 등의 임의의 규격에 준거한 차재 통신 네트워크여도 된다.

각 제어 유닛은, 각종 프로그램에 따라 연산 처리를 행하는 마이크로컴퓨터와, 마이크로컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 또는 각종 연산에 사용되는 파라미터 등을 기억하는 기억부와, 각종 제어 대상의 장치를 구동하는 구동 회로를 구비한다. 각 제어 유닛은, 통신 네트워크(7010)를 통해 다른 제어 유닛과의 사이에서 통신을 행하기 위한 네트워크 I/F를 구비함과 함께, 차내외의 장치 또는 센서 등과의 사이에서 유선 통신 또는 무선 통신에 의해 통신을 행하기 위한 통신 I/F를 구비한다. 도 11에서는 통합 제어 유닛(7600)의 기능 구성으로서, 마이크로컴퓨터(7610), 범용 통신 I/F(7620), 전용 통신 I/F(7630), 측위부(7640), 비콘 수신부(7650), 차내 기기 I/F(7660), 음성 화상 출력부(7670), 차재 네트워크 I/F(7680) 및 기억부(7690)가 도시되어 있다. 다른 제어 유닛도 마찬가지로, 마이크로컴퓨터, 통신 I/F 및 기억부 등을 구비한다.

구동계 제어 유닛(7100)은, 각종 프로그램에 따라 차량의 구동계에 관련하는 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 구동계 제어 유닛(7100)은 내연기관 또는 구동용 모터 등의 차량 구동력을 발생시키기 위한 구동력 발생 장치, 구동력을 차륜에 전달하기 위한 구동력 전달 기구, 차량 타각을 조절하는 스티어링 기구, 및 차량의 제동력을 발생시키는 제동 장치 등의 제어 장치로서 기능한다. 구동계 제어 유닛(7100)은 ABS(Antilock Brake System) 또는 ESC(Electronic Stability Control) 등의 제어 장치로서의 기능을 가져도 된다.

구동계 제어 유닛(7100)에는 차량 상태 검출부(7110)가 접속된다. 차량 상태 검출부(7110)에는, 예를 들면, 차체의 축회전 운동의 각속도를 검출하는 자이로 센서, 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서, 또는 액셀 페달의 조작량, 브레이크 페달의 조작량, 스티어링 휠의 조타각, 엔진 회전수 또는 차륜의 회전속도 등을 검출하기 위한 센서 중 적어도 하나가 포함된다. 구동계 제어 유닛(7100)은, 차량 상태 검출부(7110)로부터 입력되는 신호를 이용해서 연산 처리를 행하고, 내연 기관, 구동용 모터, 전동 파워 스티어링 장치 또는 브레이크 장치 등을 제어한다.

보디계 제어 유닛(7200)은, 각종 프로그램에 따라 차체에 장비된 각종 장치의 동작을 제어한다. 예를 들면, 보디계 제어 유닛(7200)은. 키리스 엔트리(keyless entry) 시스템, 스마트 키 시스템, 파워 윈도우 장치, 또는 헤드램프, 백 램프, 브레이크 램프, 깜빡이 또는 안개등 등의 각종 램프의 제어 장치로서 기능한다. 이 경우, 보디계 제어 유닛(7200)에는, 키를 대체하는 휴대기로부터 발신되는 전파 또는 각종 스위치의 신호가 입력될 수 있다. 보디계 제어 유닛(7200)은 이 전파 또는 신호의 입력을 수신하여, 차량의 도어록 장치, 파워 윈도우 장치, 램프 등을 제어한다.

배터리 제어 유닛(7300)은, 각종 프로그램에 따라 구동용 모터의 전력 공급원인 이차전지(7310)를 제어한다. 예를 들면, 배터리 제어 유닛(7300)에는, 이차전지(7310)를 구비한 배터리 장치로부터, 배터리 온도, 배터리 출력 전압 또는 배터리의 잔존 용량 등의 정보가 입력된다. 배터리 제어 유닛(7300)은 이들 신호를 이용해서 연산 처리를 행하여, 이차전지(7310)의 온도 조절 제어 또는 배터리 장치에 구비된 냉각 장치 등의 제어를 행한다.

차외 정보 검출 유닛(7400)은 차량 제어 시스템(7000)을 탑재한 차량의 외부 정보를 검출한다. 예를 들면, 차외 정보 검출 유닛(7400)에는 촬상부(7410) 및 차외 정보 검출부(7420) 중 적어도 일방이 접속된다. 촬상부(7410)에는 ToF(Time Of Flight) 카메라, 스테레오 카메라, 단안 카메라, 적외선 카메라 및 그 밖의 카메라 중 적어도 하나가 포함된다. 차외 정보 검출부(7420)에는 예를 들면, 현재 날씨 또는 기상을 검출하기 위한 환경 센서, 또는 차량 제어 시스템(7000)을 탑재한 차량 주위의 다른 차량, 장애물 또는 보행자 등을 검출하기 위한 주위 정보 검출 센서 중 적어도 하나가 포함된다.

환경 센서는 예를 들면, 우천을 검출하는 빗방울 센서, 안개를 검출하는 안개 센서, 일조 정도를 검출하는 일조 센서, 및 강설을 검출하는 눈 센서 중 적어도 하나여도 된다. 주위 정보 검출 센서는 초음파 센서, 레이더 장치 및 LIDAR(Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) 장치 중 적어도 하나여도 된다. 이들 촬상부(7410) 및 차외 정보 검출부(7420)는 각각 독립한 센서 내지 장치로서 구비되어도 되고, 복수의 센서 또는 장치가 통합된 장치로서 구비되어도 된다.

여기서, 도 12은 촬상부(7410) 및 차외 정보 검출부(7420)의 설치 위치의 예를 나타낸다. 촬상부(7910, 7912, 7914, 7916, 7918)는, 예를 들면, 차량(7900)의 프론트 노즈, 사이드 미러, 리어 범퍼, 백 도어 및 차실 내의 프런트 글래스 상부 중 적어도 하나의 위치에 설치된다. 프론트 노즈에 구비되는 촬상부(7910) 및 차실 내의 프런트 글래스 상부에 구비되는 촬상부(7918)는, 주로 차량(7900)의 전방의 화상을 취득한다. 사이드 미러에 구비되는 촬상부(7912, 7914)는, 주로 차량(7900)의 측방의 화상을 취득한다. 리어 범퍼 또는 백 도어에 구비되는 촬상부(7916)는, 주로 차량(7900)의 후방 화상을 취득한다. 차실 내의 프런트 글래스 상부에 구비되는 촬상부(7918)는, 주로 선행 차량 또는 보행자, 장애물, 신호기, 교통 표지 또는 차선 등의 검출에 이용된다.

또한, 도 12에는 각각의 촬상부(7910, 7912, 7914, 7916)의 촬영 범위의 일례가 도시되어 있다. 촬상 범위 (a)는 프론트 노즈에 설치된 촬상부(7910)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위 (b), (c)는 각각 사이드 미러에 설치된 촬상부(7912, 7914)의 촬상 범위를 나타내고, 촬상 범위 (d)는 리어 범퍼 또는 백 도어에 설치된 촬상부(7916)의 촬상 범위를 나타낸다. 예를 들면, 촬상부(7910, 7912, 7914, 7916)로 촬상된 화상 데이터가 중첩됨으로써, 차량(7900)을 상방으로부터 본 부감 화상을 얻을 수 있다.

차량(7900)의 프론트, 리어, 사이드, 코너 및 차실 내의 프런트 글래스 상부에 설치되는 차외 정보 검출부(7920, 7922, 7924, 7926, 7928, 7930)는, 예를 들면 초음파 센서 또는 레이더 장치여도 된다. 차량(7900)의 프론트 노즈, 리어 범퍼, 백 도어 및 차실 내의 프런트 글래스 상부에 설치되는 차외 정보 검출부(7920, 7926, 7930)는, 예를 들면 LIDAR 장치여도 된다. 이들 차외 정보 검출부(7920∼7930)는, 주로 선행 차량, 보행자 또는 장애물 등의 검출에 이용된다.

도 11로 돌아가서 설명을 계속한다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 촬상부(7410)에 차외의 화상을 촬상시킴과 함께, 촬상된 화상 데이터를 수신한다. 또한, 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 접속되어 있는 차외 정보 검출부(7420)로부터 검출 정보를 수신한다. 차외 정보 검출부(7420)가 초음파 센서, 레이더 장치 또는 LIDAR 장치인 경우에는, 차외 정보 검출 유닛(7400)은 초음파 또는 전자파 등을 발신시킴과 함께, 수신된 반사파의 정보를 수신한다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 수신한 정보에 기초하여, 사람, 차, 장애물, 표시 또는 노면 상의 문자 등의 물체 검출 처리 또는 거리 검출 처리를 행하여도 된다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 수신한 정보에 기초하여, 강우, 안개 또는 노면 상황 등을 인식하는 환경 인식 처리를 행해도 된다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 수신한 정보에 기초하여, 차외의 물체까지의 거리를 산출해도 된다.

또한, 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 수신한 화상 데이터에 기초하여, 사람, 차, 장애물, 표지 또는 노면 상의 문자 등을 인식하는 화상 인식 처리 또는 거리 검출 처리를 행해도 된다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 수신한 화상 데이터에 대해 왜곡 보정 또는 위치맞춤 등의 처리를 행함과 함께, 다른 촬상부(7410)에 의해 촬상된 화상 데이터를 합성하여, 부감 화상 또는 파노라마 화상을 생성해도 된다. 차외 정보 검출 유닛(7400)은, 다른 촬상부(7410)에 의해 촬상된 화상 데이터를 이용하여, 시점 변환 처리를 행해도 된다.

차내 정보 검출 유닛(7500)은, 차내의 정보를 검출한다. 차내 정보 검출 유닛(7500)에는, 예를 들면, 운전자의 상태를 검출하는 운전자 상태 검출부(7510)가 접속된다. 운전자 상태 검출부(7510)는, 운전자를 촬상하는 카메라, 운전자의 생체 정보를 검출하는 생체 센서 또는 차실 내의 음성을 집음하는 마이크 등을 포함해도 된다. 생체 센서는, 예를 들면, 좌면 또는 스티어링 휠 등에 설치되어, 좌석에 앉은 탑승자 또는 스티어링 휠을 쥐는 운전자의 생체 정보를 검출한다. 차내 정보 검출 유닛(7500)은, 운전자 상태 검출부(7510)로부터 입력되는 검출 정보에 기초하여, 운전자의 피로 정도 또는 집중 정도를 산출해도 되고, 운전자가 졸고 있지 않은지를 판별해도 된다. 차내 정보 검출 유닛(7500)은, 집음된 음성 신호에 대해 잡음 제거 처리 등의 처리를 행해도 된다.

통합 제어 유닛(7600)은 각종 프로그램에 따라 차량 제어 시스템(7000) 내의 동작 전반을 제어한다. 통합 제어 유닛(7600)에는, 입력부(7800)가 접속되어 있다. 입력부(7800)는, 예를 들면, 터치 패널, 버튼, 마이크로폰, 스위치 또는 레버 등, 탑승자에 의해 입력 조작될 수 있는 장치에 의해 실현된다. 통합 제어 유닛(7600)에는, 마이크로폰에 의해 입력되는 음성을 음성 인식함으로써 얻은 데이터가 입력되어도 된다. 입력부(7800)는, 예를 들면, 적외선 또는 그 밖의 전파를 이용한 리모트컨트롤 장치여도 되고, 차량 제어 시스템(7000)의 조작에 대응한 휴대전화 또는 PDA(Personal Digital Assistant) 등의 외부 접속 기기여도 된다. 입력부(7800)는, 예를 들면 카메라여도 되며, 그 경우 탑승자는 제스처에 의해 정보를 입력할 수 있다. 또는, 탑승자가 장착한 웨어러블 장치의 움직임을 검출함으로써 얻어진 데이터가 입력되어도 된다. 또한, 입력부(7800)는, 예를 들면, 상기 입력부(7800)를 이용해서 탑승자 등에 의해 입력된 정보에 기초하여 입력 신호를 생성하고, 통합 제어 유닛(7600)에 출력하는 입력 제어 회로 등을 포함해도 된다. 탑승자 등은 이 입력부(7800)를 조작함으로써, 차량 제어 시스템(7000)에 대해 각종 데이터를 입력하거나 처리 동작을 지시한다.

기억부(7690)는 마이크로컴퓨터에 의해 실행되는 각종 프로그램을 기억하는 ROM(Read Only Memory) 및 각종 파라미터, 연산 결과 또는 센서 값 등을 기억하는 RAM(Random Access Memory)을 포함하고 있어도 된다. 또한, 기억부(7690)는 HDD(Hard Disc Drive) 등의 자기 기억 디바이스, 반도체 기억 디바이스, 광 기억 디바이스 또는 광 자기 기억 디바이스 등에 의해 실현해도 된다.

범용 통신 I/F(7620)는, 외부 환경(7750)에 존재하는 다양한 기기와의 사이의 통신을 중개하는 범용적인 통신 I/F이다. 범용 통신 I/F(7620)는, GSM(등록상표)(Global System of Mobile communications), WiMAX(등록상표), LTE(등록상표)(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(LTE-Advanced) 등의 셀룰러 통신 프로토콜, 또는 무선 LAN(Wi-Fi(등록상표)라고도 함), Bluetooth(등록상표) 등의 그 밖의 무선 통신 프로토콜을 실장하여도 된다. 범용 통신 I/F(7620)는, 예를 들면, 기지국 또는 액세스 포인트를 통해, 외부 네트워크(예를 들면, 인터넷, 클라우드 네트워크 또는 사업자 고유의 네트워크) 상에 존재하는 기기(예를 들면, 애플리케이션 서버 또는 제어 서버)에 접속해도 된다. 또한, 범용 통신 I/F(7620)는, 예를 들면 P2P(Peer To Peer) 기술을 이용하여, 차량의 근방에 존재하는 단말(예를 들면, 운전자, 보행자 또는 점포의 단말, 또는 MTC(Machine Type Communication) 단말)과 접속해도 된다.

전용 통신 I/F(7630)는, 차량에서의 사용을 목적으로 하여 책정된 통신 프로토콜을 지원하는 통신 I/F이다. 전용 통신 I/F(7630)는, 예를 들면, 하위 레이어의 IEEE 802.11p와 상위 레이어의 IEEE 1609의 조합인 WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment), DSRC(Dedicated Short Range Communications), 또는 셀룰러 통신 프로토콜과 같은 표준 프로토콜을 실장하여도 된다. 전용 통신 I/F(7630)는, 전형적으로는 차량간(Vehicle to Vehicle) 통신, 차량과 인프라간(Vehicle to Infrastructure) 통신, 차량과 집간(Vehicle to Home)의 통신 및 차량과 보행자간(Vehicle to Pedestrian) 통신 중 하나 이상을 포함하는 개념인 V2X 통신을 수행한다.

측위부(7640)는 예를 들면, GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성으로부터의 GNSS 신호(예를 들면, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 GPS 신호)를 수신해서 측위를 실행하고, 차량의 위도, 경도 및 고도를 포함하는 위치 정보를 생성한다. 또한, 측위부(7640)는 무선 액세스 포인트와의 신호 교환에 의해 현재 위치를 특정하여도 되며, 또는 측위 기능을 갖는 휴대전화, PHS 또는 스마트폰과 같은 단말로부터 위치 정보를 취득해도 된다.

비콘 수신부(7650)는, 예를 들면, 도로 상에 설치된 무선 통신국 등으로부터 발신되는 전파 또는 전자파를 수신하여, 현재 위치, 정체, 통행금지 또는 소요 시간 등의 정보를 취득한다. 또한, 비콘 수신부(7650)의 기능은 상술한 전용 통신 I/F(7630)에 포함되어도 된다.

차내 기기 I/F(7660)는 마이크로컴퓨터(7610)와 차내에 존재하는 다양한 차내 기기(7760) 사이의 접속을 중개하는 통신 인터페이스이다. 차내 기기 I/F(7660)는, 무선 LAN, Bluetooth(등록상표), NFC(Near Field Communication) 또는 WUSB(Wireless USB)와 같은 무선 통신 프로토콜을 이용하여 무선 접속을 확립하여도 된다. 또한, 차내 기기 I/F(7660)는, 도시하지 않은 접속 단자(및 필요한 경우 케이블)를 통해, USB(Universal Serial Bus), HDMI(등록상표)(High-Definition Multimedia Interface), 또는 MHL(Mobile High-definition Link) 등의 유선 접속을 확립하여도 된다. 차내 기기(7760)는, 예를 들면, 탑승자가 가진 모바일 기기 또는 웨어러블 기기, 또는 차량에 반입되거나 또는 장착된 정보기기 중 적어도 하나를 포함하고 있어도 된다. 또한, 차내 기기(7760)는, 임의의 목적지까지의 경로 탐색을 하는 네비게이션 장치를 포함하고 있어도 된다. 차내 기기 I/F(7660)는, 이 차내 기기(7760)와의 사이에서, 제어 신호 또는 데이터 신호를 교환한다.

차재 네트워크 I/F(7680)는, 마이크로컴퓨터(7610)와 통신 네트워크(7010) 사이의 통신을 중개하는 인터페이스이다. 차재 네트워크 I/F(7680)는, 통신 네트워크(7010)에 의해 지원되는 소정의 프로토콜에 의거하여, 신호 등을 송수신한다.

통합 제어 유닛(7600)의 마이크로컴퓨터(7610)는, 범용 통신 I/F(7620), 전용 통신 I/F(7630), 측위부(7640), 비콘 수신부(7650), 차내 기기 I/F(7660) 및 차재 네트워크 I/F(7680) 중 적어도 하나를 통해 취득되는 정보에 기초하여, 각종 프로그램에 따라, 차량 제어 시스템(7000)을 제어한다. 예를 들면, 마이크로컴퓨터(7610)는, 취득되는 차내외의 정보에 기초하여, 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치의 제어 목표값을 연산하여, 구동계 제어 유닛(7100)에 대해 제어 지령을 출력해도 된다. 예를 들면, 마이크로컴퓨터(7610)는, 차량의 충돌 회피 또는 충격 완화, 차간 거리에 기초한 추종 주행, 차량 속도 유지 주행, 차량의 충돌 경고, 또는 차량의 차선 이탈 경고 등을 포함하는 ADAS(Advanced Driver Assistance System)의 기능 실현을 목적으로 한 협조 제어를 행해도 된다. 또한, 마이크로컴퓨터(7610)는, 취득되는 차량의 주위 정보에 기초하여 구동력 발생 장치, 스티어링 기구 또는 제동 장치 등을 제어함으로써, 운전자의 조작에 의하지 않고 자율적으로 주행하는 자동 운전 등을 목적으로 한 협조 제어를 행해도 된다.

마이크로컴퓨터(7610)는, 범용 통신 I/F(7620), 전용 통신 I/F(7630), 측위부(7640), 비콘 수신부(7650), 차내 기기 I/F(7660) 및 차재 네트워크 I/F(7680) 중 적어도 하나를 통해 취득되는 정보에 기초하여, 차량과 주변의 구조물이나 인물 등의 물체와의 사이의 3차원 거리 정보를 생성하고, 차량의 현재 위치의 주변 정보를 포함하는 로컬 지도 정보를 작성해도 된다. 또한, 마이크로컴퓨터(7610)는, 취득되는 정보에 기초하여, 차량의 충돌, 보행자 등의 근접 또는 통행금지의 도로로의 진입 등의 위험을 예측하고, 경고용 신호를 생성해도 된다. 경고용 신호는, 예를 들면, 경고음을 발생시키거나, 경고 램프를 점등시키기 위한 신호여도 된다.

음성 화상 출력부(7670)는, 차량의 탑승자 또는 차외에 대해, 시각적 또는 청각적으로 정보를 통지하는 것이 가능한 출력 장치로 음성 및 화상 중 적어도 일방의 출력 신호를 송신한다. 도 11의 예에서는, 출력 장치로서, 오디오 스피커(7710), 표시부(7720) 및 인스트루먼트 패널(7730)이 예시되어 있다. 표시부(7720)는, 예를 들면, 온 보드 디스플레이 및 헤드업 디스플레이의 적어도 하나를 포함하고 있어도 된다. 표시부(7720)는 AR(Augmented Reality) 표시 기능을 가지고 있어도 된다. 출력 장치는 이들 장치 외의, 헤드폰, 탑승자가 장착하는 안경형 디스플레이 등의 웨어러블 디바이스, 프로젝터 또는 램프 등의 다른 장치여도 된다. 출력 장치가 표시 장치인 경우, 표시 장치는 마이크로컴퓨터(7610)가 행한 각종 처리에 의해 얻어진 결과 또는 다른 제어 유닛으로부터 수신된 정보를 텍스트, 이미지, 표, 그래프 등의 여러가지 형식으로 시각적으로 표시한다. 또한, 출력 장치가 음성 출력 장치인 경우, 음성 출력 장치는 재생된 음성 데이터 또는 음향 데이터 등으로 이루어지는 오디오 신호를 아날로그 신호로 변환하여 청각적으로 출력한다.

한편, 도 11에 나타낸 예에 있어서, 통신 네트워크(7010)를 통해 접속된 적어도 2개의 제어 유닛이 하나의 제어 유닛으로서 일체화되어도 된다. 또는, 각각의 제어 유닛이, 복수의 제어 유닛에 의해 구성되어도 된다. 나아가, 차량 제어 시스템(7000)이, 도시되지 않은 별도의 제어 유닛을 구비해도 된다. 또한, 상기 설명에 있어서, 임의의 제어 유닛이 담당하는 기능의 일부 또는 전부를, 다른 제어 유닛에 갖게 하여도 된다. 즉, 통신 네트워크(7010)를 통해 정보의 송수신이 되도록 되어 있으면, 소정의 연산 처리가 어떠한 제어 유닛에서 행해지도록 되어 있어도 된다. 마찬가지로, 임의의 제어 유닛에 접속되어 있는 센서 또는 장치가, 다른 제어 유닛에 접속됨과 함께, 복수의 제어 유닛이, 통신 네트워크(7010)를 통해 서로 검출 정보를 송수신해도 된다.

이상, 본 개시에 따른 기술이 적용될 수 있는 차량 제어 시스템의 일례에 대해서 설명하였다. 본 개시에 따른 기술은, 이상 설명한 구성 중, 예를 들면, 표시부(7720)에 적용될 수 있다. 표시부(7720)에 본 개시에 따른 기술을 적용함으로써, 보다 보기 쉬운 화상표시를 행할 수 있기 때문에, 보다 정확한 화상인식을 행할 수 있다.

<5. 그 밖의 변형예>

이상, 몇 가지의 실시형태 및 변형예, 및 이들의 적용예 또는 응용예(이하, 실시형태 등이라고 함)를 들어 본 개시를 설명하였으나, 본 개시는 상기 실시형태 등에 한정되는 것이 아니고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태 등에서는, 수지 렌즈 어레이가, 1차원 방향으로 배열된 실린드리컬 렌즈를 복수 포함하는 렌티큘러 렌즈인 경우를 예시하였으나 본 개시는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 수지 렌즈 어레이는, 2차원 배열된 복수의 렌즈를 포함하는 것이어도 된다.

또한, 상기 실시형태 등에서 기재한 각종 재료는 예시이며, 본 개시는 이에 한정되는 것이 아니다.

본 개시의 일 실시형태로서의 렌즈 어레이 유닛은, 유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와, 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는다. 이 때문에, 렌즈 어레이 유닛을 구비한 입체 표시 장치에 의하면, 온도 환경에 변화가 생긴 경우에도 높은 표시 성능을 발현할 수 있다.

한편, 본 명세서 중에 기재된 효과는 어디까지나 예시이며 그 기재에 한정되는 것이 아니고, 다른 효과가 있어도 된다. 또한, 본 기술은 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.

(1)

유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와,

상기 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는,

렌즈 어레이 유닛.

(2)

상기 제1 선팽창 계수는, 6ppm/℃ 이상 20ppm/℃ 이하인,

상기 (1) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(3)

상기 제2 선팽창 계수는, 40ppm/℃ 이상 75ppm/℃ 이하인,

상기 (1) 또는 (2) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(4)

상기 버퍼층에서 보아 상기 수지 렌즈 어레이와 반대측에 위치하는 수지 편광판을 더 갖는,

상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 렌즈 어레이 유닛.

(5)

상기 유리로 이루어지고, 상기 수지 편광판에서 보아 상기 수지 렌즈 어레이와 반대측에 위치하는 유리 기판에 설치되는,

상기 (4) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(6)

상기 수지 렌즈 어레이는, 제1 무기 재료로 이루어지는 복수의 제1 입자를 포함하고,

상기 버퍼층은, 제2 무기 재료로 이루어지는 복수의 제2 입자를 포함하는,

상기 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 렌즈 어레이 유닛.

(7)

상기 수지 렌즈 어레이의 체적에 대한 상기 복수의 제1 입자의 체적의 비는, 상기 버퍼층의 체적에 대한 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비보다 높은,

상기 (6) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(8)

상기 버퍼층은, 제1 계층 부분과, 상기 제1 계층 부분과 상기 수지 렌즈 어레이의 사이에 위치하는 제2 계층 부분을 포함하고,

상기 제2 계층 부분의 체적에 대한, 상기 제2 계층 부분에 존재하는 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비는, 상기 제1 계층 부분의 체적에 대한, 상기 제1 계층 부분에 존재하는 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비보다 높은,

상기 (6) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(9)

상기 버퍼층은,

제1 방향 및 제2 방향으로 각각 펼쳐지는 수지 필름과,

상기 수지 필름을 덮도록 설치되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 각각 펼쳐지는 수지 도포막을 갖는,

상기 (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 렌즈 어레이 유닛.

(10)

상기 수지 필름은, 결정성 고분자로 이루어지고,

상기 제1 방향은 상기 수지 필름의 긴 길이 방향이고,

상기 제2 방향은 상기 수지 필름의 짧은 길이 방향이고,

상기 수지 필름의 상기 긴 길이 방향의 영률은, 상기 수지 필름의 상기 짧은 길이 방향의 영률보다 높은,

상기 (9) 기재의 렌즈 어레이 유닛.

(11)

복수의 표시 화소가 배열된 표시면을 갖는 표시 패널과,

상기 표시 패널의 상기 표시면과 대향하도록 배치된 렌즈 어레이 유닛을 구비하고,

상기 렌즈 어레이 유닛은,

유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와,

상기 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는,

입체 표시 장치.

본 출원은, 일본 특허청에 2021년 1월 28일에 출원된 일본 특허출원번호 2021-12441호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원의 모든 내용을 참조로서 본 출원에 원용한다.

당업자라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 따라, 다양한 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션, 및 변경을 상도할 수 있는데, 이들은 첨부의 청구의 범위나 그 균등의 범위에 포함되는 것으로 이해된다.

Claims (11)

1. 유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와,
   상기 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는,
   렌즈 어레이 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 선팽창 계수는, 6ppm/℃ 이상 20ppm/℃ 이하인, 렌즈 어레이 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 선팽창 계수는, 40ppm/℃ 이상 75ppm/℃ 이하인, 렌즈 어레이 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 버퍼층에서 보았을때 상기 수지 렌즈 어레이와 반대측에 위치하는 수지 편광판을 더 갖는, 렌즈 어레이 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 유리로 이루어지고, 상기 수지 편광판에서 보았을때 상기 수지 렌즈 어레이와 반대측에 위치하는 유리 기판에 설치되는, 렌즈 어레이 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 수지 렌즈 어레이는, 제1 무기 재료로 이루어지는 복수의 제1 입자를 포함하고,
   상기 버퍼층은, 제2 무기 재료로 이루어지는 복수의 제2 입자를 포함하는, 렌즈 어레이 유닛.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수지 렌즈 어레이의 체적에 대한 상기 복수의 제1 입자의 체적의 비는, 상기 버퍼층의 체적에 대한 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비보다 높은, 렌즈 어레이 유닛.
8. 제6항에 있어서,
   상기 버퍼층은, 제1 계층 부분과, 상기 제1 계층 부분과 상기 수지 렌즈 어레이의 사이에 위치하는 제2 계층 부분을 포함하고,
   상기 제2 계층 부분의 체적에 대한, 상기 제2 계층 부분에 존재하는 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비는, 상기 제1 계층 부분의 체적에 대한, 상기 제1 계층 부분에 존재하는 상기 복수의 제2 입자의 체적의 비보다 높은, 렌즈 어레이 유닛.
9. 제1항에 있어서,
   상기 버퍼층은,
   제1 방향 및 제2 방향으로 각각 펼쳐지는 수지 필름과,
   상기 수지 필름을 덮도록 설치되고, 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 각각 펼쳐지는 수지 도포막을 갖는, 렌즈 어레이 유닛.
10. 제9항에 있어서,
    상기 수지 필름은, 결정성 고분자로 이루어지고,
    상기 제1 방향은 상기 수지 필름의 긴 길이 방향이고,
    상기 제2 방향은 상기 수지 필름의 짧은 길이 방향이고,
    상기 수지 필름의 상기 긴 길이 방향의 영률은, 상기 수지 필름의 상기 짧은 길이 방향의 영률보다 높은, 렌즈 어레이 유닛.
11. 복수의 표시 화소가 배열된 표시면을 갖는 표시 패널과,
    상기 표시 패널의 상기 표시면과 대향하도록 배치된 렌즈 어레이 유닛을 구비하고,
    상기 렌즈 어레이 유닛은,
    유리의 선팽창 계수를 포함하는 제1 범위의 제1 선팽창 계수를 갖는 수지 렌즈 어레이와,
    상기 제1 선팽창 계수보다 큰 제2 선팽창 계수를 갖는 버퍼층의 적층 구조를 갖는,
    입체 표시 장치.