JP2010113160A - Video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像表示装置に関し、特に、空間分布が制御された光を出力する配光制御型の照明制御を行う映像表示装置に関する。 The present invention relates to a video display device, and more particularly, to a video display device that performs light distribution control type illumination control that outputs light whose spatial distribution is controlled.
近年、映像表示分野において、様々な映像の提供の方法が考えられている。例えば、特定の方向からのみ映像が観察できる配光制限型表示装置や、立体的な映像をユーザに知覚させる立体映像表示装置が実用化されつつある。 In recent years, various video providing methods have been considered in the video display field. For example, a light distribution limited display device that can observe an image only from a specific direction and a stereoscopic image display device that allows a user to perceive a stereoscopic image are being put into practical use.
配光制限型表示装置の具体例としては、視野角を狭くした携帯電話やモバイル情報機器のモニタがある。このモニタは、正面付近から見る本人以外の角度からの観察位置からではモニタの表示内容が見えない事を特徴としたものである。また、配光制限型表示装置の他の具体例として、カーナビゲーションの2方向モニタがある。この2方向モニタは、センターコンソール付近に配置され、運転側方向には地図画面を、助手席側方向にはTV画像等を表示できる。このような配光制限型表示装置には、例えば、特許文献1(特許第4074233号公報)に記載のデュアルビュー液晶あるいはベールビュー液晶を用いることができる。 Specific examples of the light distribution-restricted display device include a mobile phone and a mobile information device monitor with a narrow viewing angle. This monitor is characterized in that the display content of the monitor cannot be seen from an observation position from an angle other than the person viewing from near the front. Another specific example of the light distribution restriction type display device is a two-way monitor for car navigation. This two-way monitor is arranged near the center console and can display a map screen in the driving direction and a TV image in the passenger seat direction. For such a light distribution-restricted display device, for example, a dual-view liquid crystal or a bale-view liquid crystal described in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4074233) can be used.
立体映像表示装置は、人がその映像を見たときに立体的に知覚することができる映像を表示する。人間が物を見たときに立体的に知覚する要素としては、輻輳、両眼視差、運動視差、調節があると言われており、立体映像表示装置は、これらの要素を利用している。 The stereoscopic image display device displays an image that can be perceived stereoscopically when a person views the image. It is said that there are convergence, binocular parallax, motion parallax, and adjustment as elements that are perceived stereoscopically when a human sees an object, and a stereoscopic video display device uses these elements.
輻輳とは、物を見るときに左右の眼球が内向きに向く運動のことである。眼に輻輳角を与える筋肉の緊張を脳が認識することで、人間は立体感を得る。両眼視差とは、注視点を観察している時の両眼に投影される網膜上像のズレ(いわゆる視差)のことである。人間は、この両眼視差を立体感として知覚する。運動視差とは、物を見る視点を変えた時に視点が移動するにつれて物の見え方が変化することである。人間は、この運動視差を立体感として知覚する。調節とは、見ている物の距離に応じて水晶体の厚みが変化することである。水晶体の厚みを変化させる筋肉の緊張を脳が認識することで、人間は立体感を得る。 Convergence is a movement in which the left and right eyeballs face inward when looking at an object. When the brain recognizes the muscle tension that gives the eyes a vergence angle, humans get a three-dimensional effect. The binocular parallax is a deviation (so-called parallax) of an image on the retina projected onto both eyes when the gazing point is observed. Humans perceive this binocular parallax as a stereoscopic effect. Motion parallax is a change in the appearance of an object as the viewpoint moves when the viewpoint for viewing the object is changed. Humans perceive this motion parallax as a stereoscopic effect. Adjustment means that the thickness of the lens changes according to the distance of the object being viewed. When the brain recognizes muscle tension that changes the thickness of the lens, humans gain a three-dimensional effect.
これらの立体視を促す知覚作用を利用した従来の立体映像装置は、(i)2眼式、(ii)多眼式、(iii)体積表示式、(iv)空間像再生式の4種類に大別できる。これらの方式の特徴を以下に簡単に述べる。 There are four types of conventional stereoscopic video devices that utilize the perceptual action that promotes stereoscopic vision: (i) binocular, (ii) multi-view, (iii) volume display, and (iv) aerial image reproduction. Can be divided roughly. The features of these systems are briefly described below.
(i)2眼式とは、左眼で見たときの映像と右眼で見たときの映像を用意して、使用者の左眼には左眼用映像を提示し、右眼には右眼用映像を提示する方法である。2眼式は、主に輻輳と両眼視差とを用いて立体感を与える。2種の映像を両目に独立提示する方法にはいくつかある。 (I) The twin-lens system prepares an image when viewed with the left eye and an image when viewed with the right eye, and presents the left-eye image to the left eye of the user, This is a method for presenting a right-eye video. The binocular system gives a stereoscopic effect mainly using convergence and binocular parallax. There are several methods for independently presenting two types of video to both eyes.
よく知られるのが、左右像を分離するためのメガネを用意するものである。具体的には、左眼用映像を赤、右眼用映像を青で表示し、青/赤のメガネを通して見るアナグリフ式のものがある。あるいは、左眼用映像と右眼用映像とを時間的に交互に表示し、左右映像を時分割シャッタを備えるメガネを通して使用者に独立提示する方法がある。最近では、偏光方向を変えて左眼用映像と右眼用映像とを表示し、左右映像を分離する偏光フィルタを備えるメガネを用いて左右映像を使用者に独立提示する方法がある。この方法では、時分割シャッタを用いる方法に比べ、メガネを軽量に出来るので、使用者への負担が少なくてすむ。 It is well known that glasses are prepared to separate the left and right images. Specifically, there is an anaglyph type that displays the image for the left eye in red and the image for the right eye in blue, and looks through the blue / red glasses. Alternatively, there is a method in which the left-eye video and the right-eye video are alternately displayed in time, and the left and right videos are independently presented to the user through glasses equipped with time-division shutters. Recently, there has been a method of displaying left and right eye images by changing the polarization direction, and independently presenting left and right images to a user using glasses equipped with polarizing filters for separating the left and right images. In this method, since the glasses can be made lighter than the method using the time-division shutter, the burden on the user can be reduced.
独立提示する方法には、メガネを使用しないものもある。メガネを使用しない方法としては、表示画像をパララックスバリアやレンチキュラレンズを利用して左右像に分離する方式がある。また、特許文献2(特開2005−77472号公報)には、液晶表示パネルと、使用者の一方の眼の方向に出射光強度のピークが存在する第1の照明光と、使用者の他方の眼の方向に出射光強度のピークが存在する第2の照明光とを交互に出射する面光源とを備える液晶表示装置が開示されている。この液晶表示時装置は、液晶表示パネルに左目用画像データと右目用画像データとを交互に書き込み、画像データの書き込みに同期させて、第1の照明光または第2の照明光のいずれかを面光源から出射させる。 Some independent presentation methods do not use glasses. As a method not using glasses, there is a method of separating a display image into left and right images using a parallax barrier or a lenticular lens. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-77472) discloses a liquid crystal display panel, first illumination light having a peak of emitted light intensity in the direction of one eye of the user, and the other of the user. A liquid crystal display device is disclosed that includes a surface light source that alternately emits second illumination light having a peak of emitted light intensity in the direction of the eyes. In this liquid crystal display device, left-eye image data and right-eye image data are alternately written on the liquid crystal display panel, and either the first illumination light or the second illumination light is synchronized with the writing of the image data. The light is emitted from the surface light source.
(ii)多眼式とは、視点を2眼式の2点以外にも準備するものである。すなわち、多眼式では、複数の視点からの左眼用映像および右眼用映像を、パララックスバリアやレンチキュラレンズを利用して、観察方向に対して独立提示してやる方法である。多眼式では、輻輳および両眼視差に加えて、観察位置の移動に伴い、視点の数だけ左右画像が切替わって使用者に投影されるので、使用者に運動視差による立体感を与える事ができる。 (Ii) In the multi-view type, the viewpoint is prepared in addition to the two points of the binocular type. That is, the multi-view method is a method in which left-eye video and right-eye video from a plurality of viewpoints are presented independently with respect to the viewing direction using a parallax barrier or a lenticular lens. In the multi-view system, in addition to the convergence and binocular parallax, as the observation position moves, the left and right images are switched by the number of viewpoints and projected to the user, giving the user a stereoscopic effect due to motion parallax. Can do.
多眼式の映像表示に関し、特許文献3(特許第3054312号公報)には、使用者の視点位置を検出し、検出位置を視点とする画像を、予め準備されている多視点画像データから再構成する画像処理装置が開示されている。 Regarding multi-view video display, Patent Document 3 (Japanese Patent No. 3054312) detects a user's viewpoint position and reconstructs an image having the detected position as a viewpoint from previously prepared multi-view image data. An image processing apparatus is disclosed.
また、特許文献4(特開2007−47563号公報)には、使用者の位置に応じてレンズ部に対応するシャッタユニットの開口位置を決定することで光の出射方向を制御する表示装置が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2007-47563 discloses a display device that controls the light emission direction by determining the opening position of the shutter unit corresponding to the lens unit according to the position of the user. Has been.
(iii)体積表示式とは、例えば、奥行き方向に複数の表示面を用意する、あるいは表示面を回転させる等で、奥行きに応じた位置に像を表示するものである。体積表示式では、輻輳および両眼視差に加えて、調節による立体感を作りだすことが可能となる。 (Iii) The volume display type is to display an image at a position corresponding to the depth by, for example, preparing a plurality of display surfaces in the depth direction or rotating the display surface. In the volume display type, in addition to convergence and binocular parallax, it is possible to create a stereoscopic effect by adjustment.
(iv)空間像再生式は、被写体の光線そのものを再生する方式である。空間像再生式は、実際に物体を見るのと同じように、使用者が輻輳、両眼視差、運動視差、調節のいずれの効果も得られるという点で優れた方式である。この方式には、光線再生法やホログラフィがある。 (Iv) The aerial image reproduction method is a method of reproducing the subject's light beam itself. The aerial image reproduction method is an excellent method in that the user can obtain any of the effects of convergence, binocular parallax, motion parallax, and adjustment, as in the case of actually viewing an object. This method includes a light beam reproduction method and holography.
ここで、光線再生法による立体映像表示についての原理を、図1および図2を用いて簡単に説明する。図1は、光源再生法を用いる立体映像表示装置の光学系を横から見た図である。図2は、光源再生法を用いる立体映像表示装置の光学系の斜視図である。 Here, the principle of stereoscopic image display by the light beam reproduction method will be briefly described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side view of an optical system of a stereoscopic image display apparatus using a light source reproduction method. FIG. 2 is a perspective view of the optical system of the stereoscopic image display apparatus using the light source reproduction method.
立体映像表示装置は、図1および図2に示すように、表示パネル12とレンズアレイ13とを備える。表示パネル12は、複数の画素を有する。表示パネル12としては、例えば、液晶ディスプレイが利用される。レンズアレイ13は、複数のレンズを一平面内に配置したものである。ここでは、図2に示すように、レンズアレイ13として、マイクロレンズが2次元的に配置されたマイクロレンズアレイを用いる例を説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the stereoscopic video display device includes a
立体映像表示装置は、表示パネル12上に、複数の画素にて生成された要素画像14を表示する。レンズアレイ13を通して得られる表示パネル12の画像の光線は、図1のようになり、使用者は、表示パネル12に表示された要素画像14をレンズアレイ13を通して観察すると、あたかも再生像11が存在するかのように感じる(逆に言えば、レンズアレイ13を通して要素画像14を観察した使用者があたかも再生像11が存在するかのように感じるように、立体映像表示装置は、要素画像14を表示パネル12に表示する)。このため、使用者に対して、輻輳、両眼視差、調節の何れもが、自然に物を見ている状態と同等に与えられる。
The stereoscopic video display device displays an
また、図2に示すように、光線再生法によって再生された像の各点はレンズを通して各方向に光線を放っている。なお、図2には、再生像11の点Aに対応する光線を示している。このため、観察方向を変えた場合には、使用者は、その方向から見た画像を観察する。すなわち、使用者は、運動視差を感じる。ここで説明している例では、立体映像表示装置は、レンズアレイ13としてマイクロレンズアレイを用いているので、使用者に、上下左右についての運動視差を与えることができる。
非特許文献1に記載のデュアルビュー液晶あるいはベールビュー液晶などの従来の配光制限型表示装置では、配光できる方向を制限できるものの、配光できる方向は固定であり、使用者の観察位置の変化に追従させて表示像を作成することができない。そのため、使用者の画像の観察位置が制限されるという不便が生じていた。 In the conventional light distribution restriction type display device such as the dual view liquid crystal or the bale view liquid crystal described in Non-Patent Document 1, although the direction in which light can be distributed can be limited, the direction in which light can be distributed is fixed, and the observation position of the user is fixed. A display image cannot be created following the change. Therefore, the inconvenience that the observation position of the user's image is limited has occurred.
また、立体表示装置においても、立体像の表示位置を自由に変化させられることが好ましく、そのためには、平面画像表示装置(図1および図2における表示パネル12)に照射する光の方向を自由に制御できる必要がある。しかしながら、従来の立体表示装置では、平面画像表示装置に照射する光の方向を自由に制御できない。例えば、特許文献2に記載の装置は、所定の方向にしか照射光を出射できない。特許文献3に記載の装置についても同様である。また、特許文献4に記載の装置では、開口していない部分を照明する光が利用されず、表示装置としての光の利用効率が非常に低いという問題があった。
Also, in the stereoscopic display device, it is preferable that the display position of the stereoscopic image can be freely changed. For this purpose, the direction of light applied to the planar image display device (
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、所定の方向に映像を表示でき、光の利用効率の良い映像表示装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image display device that can display an image in a predetermined direction and has high light utilization efficiency.
1つの局面に係る本願発明は、複数の画素を有する画像表示部と、複数の光源素子からなる光源群を複数備える光源部と、各光源素子を独立に制御可能な光源制御部と、画像表示部と光源部の間に配設され、複数の光源群にそれぞれ対応した複数の開口部を有し、通過した光線が画像表示部を照明すべく導光する導光部とを備え、光源制御部は、各光源群から出射される光線が開口部を通過し所定の方向へ導光されるべく各光源素子を制御する。 The present invention according to one aspect includes an image display unit having a plurality of pixels, a light source unit including a plurality of light source groups including a plurality of light source elements, a light source control unit capable of independently controlling each light source element, and an image display A light guide unit that is disposed between the light source unit and the light source unit, has a plurality of openings corresponding to the plurality of light source groups, and guides the transmitted light to illuminate the image display unit. The unit controls each light source element so that light emitted from each light source group passes through the opening and is guided in a predetermined direction.
好ましくは、導光部の各開口部にて導光された光線は略平行光である。
好ましくは、光源制御部は、複数の所定の方向に導光すべく、各光源素子を独立に制御する。
Preferably, the light beam guided at each opening of the light guide is substantially parallel light.
Preferably, the light source control unit controls each light source element independently so as to guide light in a plurality of predetermined directions.
好ましくは、観察者の位置を検出する位置検出部をさらに備え、光源制御部は、位置検出部が検出した観察者の位置に基づいて、観察者の方向に進行する光線を発光可能な光源素子を点灯する。 Preferably, the light source device further includes a position detection unit that detects the position of the observer, and the light source control unit is capable of emitting a light beam traveling in the direction of the observer based on the position of the observer detected by the position detection unit. Lights up.
好ましくは、観察者の瞳の位置を検出する瞳位置検出部をさらに備え、光源制御部は、瞳位置検出部が検出した瞳の位置に基づいて、瞳の方向に進行する光線を発光可能な光源素子を点灯する。 Preferably, a pupil position detection unit that detects the position of the pupil of the observer is further provided, and the light source control unit can emit light that travels in the direction of the pupil based on the pupil position detected by the pupil position detection unit. Turn on the light source element.
さらに好ましくは、導光部は、複数のレンズを有するレンズアレイである。
さらに好ましくは、各光源素子は、レンズアレイの略焦点距離に配置される。
More preferably, the light guide unit is a lens array having a plurality of lenses.
More preferably, each light source element is arranged at a substantially focal length of the lens array.
さらに好ましくは、レンズアレイは、レンチキュラレンズである。
さらに好ましくは、レンズアレイは、複数のレンズを平面格子の格子点上に配置した2次元レンズアレイである。
More preferably, the lens array is a lenticular lens.
More preferably, the lens array is a two-dimensional lens array in which a plurality of lenses are arranged on a lattice point of a planar grating.
さらに好ましくは、各光源素子は、半導体発光素子である。
さらに好ましくは、各光源素子は、半導体発光素子であって、光源部は、レンチキュラレンズのレンズ軸方向に沿って配置された線状の導光板をさらに含む。
More preferably, each light source element is a semiconductor light emitting element.
More preferably, each light source element is a semiconductor light emitting element, and the light source unit further includes a linear light guide plate arranged along the lens axis direction of the lenticular lens.
さらに好ましくは、各画素を透過した光の進行方向を制限する光方向制限部をさらに備える。 More preferably, it further includes a light direction limiting unit that limits a traveling direction of light transmitted through each pixel.
さらに好ましくは、画像表示部は、光線再生式の立体表示方式に沿った画像を表示する。 More preferably, the image display unit displays an image in accordance with a light reproduction type stereoscopic display method.
さらに好ましくは、光方向制限部は、レンチキュラレンズである。
さらに好ましくは、光方向制限部は、複数のレンズを平面格子の格子点上に配置した2次元レンズアレイである。
More preferably, the light direction limiting unit is a lenticular lens.
More preferably, the light direction limiting unit is a two-dimensional lens array in which a plurality of lenses are arranged on lattice points of a planar lattice.
好ましくは、画像表示部が複数の画像を時間的に分割表示するよう画像表示部を制御する画像制御部をさらに備え、光源制御部は、複数の画像の表示と同期して各光源素子の点灯を制御する。 Preferably, the image display unit further includes an image control unit that controls the image display unit so as to divide and display a plurality of images in time, and the light source control unit turns on each light source element in synchronization with the display of the plurality of images. To control.
本発明によれば、光源群に対応した開口部を複数有すると共に、開口部を通過した光線が画像表示部を照明すべく導光する導光部と、各光源群から出射される光線が開口部を通過し所定の方向へ導光されるべく光源素子を制御する光源制御部とからなる。したがって所定の方向に映像を表示でき、光の利用効率の良い映像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, there are a plurality of openings corresponding to the light source groups, a light guide section that guides the light beams that have passed through the opening sections to illuminate the image display section, and light beams emitted from each light source group are opened. And a light source control unit that controls the light source element so as to be guided in a predetermined direction. Therefore, it is possible to provide an image display device that can display an image in a predetermined direction and has high light utilization efficiency.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部分には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[第1の実施の形態]
第1の実施の形態では、本発明の配光制御型表示装置への適用例を説明する。以下、第1の実施の形態に係る配光制御型表示装置について、図3を参照して説明する。図3は、第1の実施の形態に係る配光制御型表示装置を示す図である。
[First Embodiment]
In the first embodiment, an application example of the present invention to a light distribution control type display device will be described. Hereinafter, the light distribution control type display device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the light distribution control type display device according to the first embodiment.
図3を参照して、配光制御型表示装置は、表示パネル2と、画像制御部4と、バックライト部7と、光源制御部8と、カメラ9と、位置検出部10とを備える。
With reference to FIG. 3, the light distribution control type display device includes a
表示パネル2は、画像を表示するためのパネルであり、複数の画素を含む。表示パネル2は、バックライト部7からのバックライト光を、画素単位で透過制御することで画像を表示可能な透過型パネルである。表示パネル2としては、例えば液晶パネルを用いることができる。
The
画像制御部4は、表示パネル2に画像を表示すべく表示パネル2の表示画像を制御する部分である。より具体的には、画像制御部4は、表示パネル2の各画素の動作、詳しくは、各画素による光の透過状態を決定する。
The
バックライト部7は、表示パネル2に照射する照射光を出力する。バックライト部7は、光源部5と、配光用レンズアレイ6とを含む。バックライト部7は、使用者から見て、表示パネル2の背後に配置される。光源部5は複数の光源素子を有する。
The backlight unit 7 outputs irradiation light that is applied to the
光源制御部8は、バックライト部7の各光源を独立に点灯制御する。光源制御部8が、どのように点灯する光源を決めるかについては後述する。 The light source control unit 8 controls lighting of each light source of the backlight unit 7 independently. How the light source control unit 8 determines the light source to be turned on will be described later.
バックライト部7の具体例を、図4および図5を参照して説明する。図4は、バックライト部7を側面方向から見た図である。図5は、バックライト部7を斜めから見た図である。図4および図5を参照して、本実施の形態に係るバックライト部7における光源部5は、半導体光源であるLED(light−emitting diode)21と、LED21の光を受ける導光路22とを組み合わせた線状光源を複数含む。また、配光用レンズアレイ6は、レンチキュラレンズ23である。図5に示すように、各線状光源は、レンチキュラレンズ23の主軸の方向と平行に配設される。
A specific example of the backlight unit 7 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a view of the backlight unit 7 as viewed from the side. FIG. 5 is a view of the backlight unit 7 as viewed from an oblique direction. 4 and 5, the
ここで、配光を実現する仕組みについて説明する。以下では、レンチキュラレンズ23の一つのレンズ部分に相当する複数の線状光源を1ブロックとよぶ。
Here, a mechanism for realizing light distribution will be described. Hereinafter, a plurality of linear light sources corresponding to one lens portion of the
レンズの光源部5側の面(入射面)に入射した光は、光の入射面への入射角および入射位置ならびにレンズ形状に応じた出射角で、レンズの使用者側の面(出射面)から出射する。したがって、1ブロック中の各光源を発し各レンズに入射した光は、各光源とレンズとの位置関係ならびにレンズの形状で決まる角度でレンズから出射する。別の観点から言うと、1ブロックに含まれる各光源は、各光源が出射する光が、レンズの通過後、異なる角度に進行するように配置される。
The light incident on the surface (incident surface) on the
したがって、バックライト部7は、点灯する光源の位置により、決められた方向に光を配光できる。例えば、図4中の1ブロック中の一番右端の線状光源を点灯すると、レンズの光軸に対してθ1の角度で光が出射される。θ1の値は、レンズと線状光源の位置関係で決まる。、また、1ブロック中の右端から7番目の線状光源を点灯すると、レンズの光軸に対してθ2の角度で光が出射される。 Therefore, the backlight unit 7 can distribute light in a predetermined direction depending on the position of the light source to be lit. For example, when the rightmost linear light source in one block in FIG. 4 is turned on, light is emitted at an angle θ1 with respect to the optical axis of the lens. The value of θ1 is determined by the positional relationship between the lens and the linear light source. When the seventh linear light source from the right end in one block is turned on, light is emitted at an angle of θ2 with respect to the optical axis of the lens.
光源制御部8は、所望の出射角度に応じたバックライト部7の光源を点灯制御する。出射角度と、点灯する光源との関係は、バックライト部7の設計により予め定まっており、光源制御部8は、この関係に基づき、点灯する光源を決定する。光源制御部8は、各光源から出射される光線が開口部を通過し所定の方向へ導光されるべく光源の点灯を制御する。 The light source control unit 8 controls lighting of the light source of the backlight unit 7 according to a desired emission angle. The relationship between the emission angle and the light source to be lit is determined in advance by the design of the backlight unit 7, and the light source control unit 8 determines the light source to be lit based on this relationship. The light source control unit 8 controls the lighting of the light source so that the light emitted from each light source passes through the opening and is guided in a predetermined direction.
なお、本装置による配光制御は以上のように行なわれるため、光源部5は、レンチキュラレンズ23の焦点距離に配設されることが好ましい。この時、各線状光源を発して、レンチキュラレンズ23を透過する各光線は、略平行となるため、レンチキュラレンズ23からは、非常に指向性の強い光が出射される。よって、本実施の形態に係る配光制御型表示装置は、狭い範囲、例えば、観測者の位置に配光できる。
In addition, since the light distribution control by this apparatus is performed as mentioned above, it is preferable that the
さらに、本実施の形態に係る配光制御型表示装置は、カメラ9を利用して、使用者の観察位置に応じた配光を行なうことができる。カメラ9は、使用者を含む領域の画像を撮影する。位置検出部10は、カメラ9による撮像画像を画像処理することにより、使用者の位置を検出する。例えば、位置検出部10は、使用者の輪郭など画像中の特徴的な領域を抽出し、抽出した領域に基づいて使用者の位置を判定する。光源制御部8は、使用者と配光制御型表示装置との位置関係に基づいて、配光方向および配光方向に対応して点灯する光源を決定する。このように、本実施の形態に係る配光制御型表示装置によれば、使用者の観察位置に応じた配光が可能となる。使用者の観察位置が変わった場合に、配光方向を観察位置に追従させることができる。
Furthermore, the light distribution control type display device according to the present embodiment can perform light distribution according to the observation position of the user using the camera 9. The camera 9 captures an image of an area including the user. The
特に、本配光制御型表示装置を、従来技術で説明したカーナビゲーション用モニタに適用することもできる。この場合、カメラ9により運転者および助手席乗員の位置を検出し、検出結果に基づいて2方向に配光する。この場合、表示装置に複数のカメラ9を設けてもよい。2方向に配光するには、例えば、光源制御部8は、運転者側に照射される光を発する光源と、助手席側に照射される光を発する光源とを、時間的に交互に点灯する。この時、画像制御部4は、配光に同期して、運転者用画像と助手席側画像とを切り換えて表示パネル2に表示させればよい。なお、同様に、本配光制御型表示装置を用いて、2以上の複数の方向に配光することも可能である。
In particular, this light distribution control type display device can be applied to the car navigation monitor described in the prior art. In this case, the camera 9 detects the positions of the driver and the passenger on the passenger seat, and distributes light in two directions based on the detection result. In this case, a plurality of cameras 9 may be provided on the display device. In order to distribute light in two directions, for example, the light source controller 8 alternately turns on a light source that emits light emitted to the driver side and a light source that emits light emitted to the passenger seat side in time. To do. At this time, the
本実施の形態に係る配光制御型表示装置には、光源の光の利用効率を向上できるという利点もある。通常のディスプレイは広い範囲に光線を放射しており、使用者以外の方向への無駄な光線を放射している。したがって、通常のディスプレイは、使用者に画像を表示する以外にも無駄な電力を消費している。本発明によれば、使用者以外の方向への光線の放射を抑制できる。すなわち、必要な光線のみ発生できる。そのため、非常に低消費電力なディスプレイが実現できる。 The light distribution control type display device according to the present embodiment also has an advantage that the light use efficiency of the light source can be improved. A normal display emits light rays over a wide range and emits useless light rays in directions other than the user. Therefore, a normal display consumes wasted power other than displaying an image to the user. According to the present invention, it is possible to suppress radiation of light rays in directions other than the user. That is, only necessary light can be generated. Therefore, a display with very low power consumption can be realized.
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、本発明の光線再生式立体表示装置への適用例について説明する。第2の実施の形態に係る立体表示装置について図6を参照して説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, an application example of the present invention to a light beam reproduction type stereoscopic display device will be described. A stereoscopic display device according to a second embodiment will be described with reference to FIG.
図6を参照して、立体表示装置は、立体表示パネル3と、画像制御部4と、バックライト部7と、光源制御部8と、カメラ9と、瞳位置検出部26とを備える。
Referring to FIG. 6, the stereoscopic display device includes a
立体表示パネル3は、光線再生式の立体像を表示する。立体表示パネル3は、立体視用レンズアレイ1と、表示パネル2とを含む。表示パネル2の構造は、第1の実施の形態のものと同様である。表示パネル2は、光源再生式の立体表示方式に基づいて、立体像のもととなる要素画像を表示する。立体視用レンズアレイ1は、図1および図2に示したレンズアレイ13に相当する。図1および図2では、レンズアレイ13としてマイクロレンズアレイを用いていたが、ここではレンチキュラレンズを用いる事とする。この場合、運動視差は上下方向には発生しないものの、上下の運動視差はあまり求められないので立体視に関して大きな影響は無いと考えられる。もちろん、レンズアレイ13としてマイクロレンズアレイを用いてもよい。この構成については、後述の第3の実施の形態にて説明する。
The
画像制御部4の構成については、第1の実施の形態で説明したものと同様である。また、バックライト部7および光源制御部8の構成も、第1の実施の形態で説明したものと同様である。
The configuration of the
カメラ9は、第1の実施の形態と同様、使用者を含む領域の画像を撮影する。瞳位置検出部26は、カメラ9による撮像画像を画像処理することにより、使用者の瞳位置を検出する。例えば、瞳位置検出部26は、画像中の明暗パターンなどに基づいて、使用者の瞳位置を検出する。
As in the first embodiment, the camera 9 captures an image of an area including the user. The pupil
光源制御部8は、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、使用者の瞳付近の位置に向かって配光するように、バックライト部7の光源部5の各ブロックからの光線出力を制御する。また、画像制御部4は、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、要素画像の表示位置を適宜制御する。
Based on the information from the pupil
本実施の形態に係る立体表示装置は、立体像を観察できる領域(視域)が広く、かつ、高い解像度を持つ立体像を生成できる。このことを以下説明する。 The stereoscopic display device according to the present embodiment can generate a stereoscopic image having a wide area (viewing zone) where a stereoscopic image can be observed and a high resolution. This will be described below.
まず、光線再生法における視域について図7および図8を参照して説明する。図7は、1つのレンズを通る光の視域角を示す図である。図7に示すように、レンズアレイ13に対応して、要素画像を表示する要素画像領域15が設定される。要素画像領域15の画像は、視域角16内の領域で観察できる。図8は、視域を示す図である。レンズアレイ13の全てのレンズを通して要素画像が観察できる領域が、視域17となる。使用者の観察位置を制限しないために、視域17はなるべく広いことが好ましい。
First, the viewing area in the light beam reproduction method will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating the viewing zone angle of light passing through one lens. As shown in FIG. 7, an
視域17を広げる1つの方法として、視域角16を広げることが考えられる。しかし、視域角16を広げると、立体像の解像度が低下する。この理由は次の通りである。視域角16を広げるには、各レンズの面積を広げる必要があり、レンズアレイ13のレンズ数を減らす必要がある。一方、光線再生法を用いた立体表示装置においては、レンズアレイ13を通して立体像を表示しており、使用者は一つのレンズを通して1〜2画素の画像を観察しているため、立体像の解像度はレンズアレイの解像度(レンズ数)と同等になるからである。
As one method for widening the
立体像の解像度について数値を用いて説明しておく。例えば、表示パネルの解像度が200×200画素であり、要素画像が10×10画素とすると、レンズアレイのレンズ数は20×20個となり、これが立体像の解像度と同等となる。なお、要素画像領域の画素数の数は、表示できる視差の数(運動視差の数)を表している。この場合、運動視差の数は左右に10視差および上下に10視差となる。 The resolution of the stereoscopic image will be described using numerical values. For example, if the resolution of the display panel is 200 × 200 pixels and the element image is 10 × 10 pixels, the number of lenses in the lens array is 20 × 20, which is equivalent to the resolution of the stereoscopic image. Note that the number of pixels in the element image region represents the number of parallaxes that can be displayed (the number of motion parallaxes). In this case, the number of motion parallax is 10 parallaxes on the left and right and 10 parallaxes on the top and bottom.
視域角16を広げた際の解像度の低下は、表示パネルの画素数を上げることである程度までは解決できる。例えば、上の例で、表示パネルの解像度を400×400画素にすれば、要素画像の画素数を10×10画素に保ったまま、レンズ数が40×40個のレンズアレイ13を用いることができる。しかし、表示パネルの画素数には限度があり、この方法による解像度の向上にも限度がある。例えば、2次元ディスプレイでは普通になっているSVGA(Super Video Graphics Array)レベル(800×600画素)の立体像を得ようとすると、レンズアレイ13のレンズ数が800×600個必要となり、要素画像を10×10画素としても、表示パネルとして8000×6000画素が必要となる。しかしながら、現在ではこのような表示が出来る直視型ディスプレイは入手できる状況にない。また、このようなディスプレイを開発することも、技術的あるいは価格的な課題が多く、現実的でない。
The reduction in resolution when the
視域17を広げる他の方法として、表示パネルで表示する画像を制御する方法がある。この方法によれば、立体像の解像度の確保のためにレンズ数の多いレンズアレイを用いつつ、低下した視野角を補うことができる。この方法について図9および図10を用いて説明する。
As another method of expanding the
図9は、図7のレンズアレイ13に比べて、小さく、かつ、多数のレンズを有するレンズアレイ13aを用いた場合の視域角を示す図である。この場合、視域角は図9に示す視域角16aとなり、当然ながら図7の視域角16よりも狭くなる。この場合、使用者は、使用者位置aでは表示画像を観察可能であるが、観察位置bや観察位置cでは観察できなくなる。
FIG. 9 is a diagram showing a viewing zone angle when using a
観察位置bおよびcにおいても表示画像を使用者が観察できるようにするためには、図10に示すように、要素画像領域15を図10に示すように要素画像領域15aまで拡大してやればよい。すなわち、使用者が観察位置bにいる時には要素画像を領域bに表示し、使用者が観察位置cにいる時には要素画像を領域cに表示してやるとよい。このように、要素画像を表示する領域を固定せずに使用者の位置に応じて変更することにより、視域角を拡大することができる。
In order to allow the user to observe the display image at the observation positions b and c, as shown in FIG. 10, the
本実施の形態に即して説明すると、画像制御部4は、瞳位置検出部26の検出結果に基づいて、表示パネル2に表示する要素画像を制御する。また、光源制御部8は、要素画像が使用者の瞳を含む領域に投影されるように、バックライト部7の配光を制御する。
Explaining in accordance with the present embodiment, the
図10に示したのは、観察位置において、視域が使用者の両眼をカバーしている場合であるが、立体像の解像度をさらに向上させるために、使用者の片眼分にまで視域角を絞ることができる。 FIG. 10 shows a case where the viewing zone covers both eyes of the user at the observation position. In order to further improve the resolution of the stereoscopic image, the viewing area can be viewed as much as one eye of the user. The range angle can be narrowed down.
この場合は、使用者の位置に応じて要素画像の表示領域を変更するだけでは立体視できず、左右眼用の画像分離を実現する仕組み、すなわち、一方の眼用の画像を表示中には他方の眼にその画像が投影されないような仕組みが必要である。なぜならば、光線再生法では、視域が使用者の両眼をカバーしているならば、右眼/左眼で見ている光線が異なる事で両眼視差を得ることができるが、視域角が使用者の片眼しかカバーしていない場合、表示画像はどちらか一方の眼に投影させる為の画像であり、これを他方の眼に投影しても両眼視差を得ることができないためである。 In this case, it is not possible to view stereoscopically only by changing the display area of the element image according to the position of the user, and a mechanism for realizing image separation for the left and right eyes, that is, while displaying an image for one eye A mechanism that prevents the image from being projected onto the other eye is necessary. This is because, in the light ray reproduction method, if the viewing area covers both eyes of the user, binocular parallax can be obtained by different light rays seen by the right eye / left eye. When the corner covers only one eye of the user, the display image is an image for projecting to one eye, and binocular parallax cannot be obtained even if this is projected to the other eye It is.
光線再生法の場合、左右眼用の画像分離は、2眼式のようなパララックスバリアやレンチキュラレンズで行なう事は難しく、時分割で左右眼用の画像分離を行なう方法が好適である。本実施の形態においても、この方法を採用する。 In the case of the light beam reproduction method, it is difficult to perform image separation for the left and right eyes with a parallax barrier or a lenticular lens such as a two-lens type, and a method of performing image separation for the left and right eyes in a time division manner is preferable. This method is also adopted in the present embodiment.
本実施の形態に係る立体表示装置による立体視可能な仕組みについて、より詳しく説明する。光線再生式のパネルである立体表示パネル3は、立体像の解像度を向上させるために、視域が使用者の片眼分にまで絞られるように設計されている。
A mechanism that enables stereoscopic viewing by the stereoscopic display device according to the present embodiment will be described in more detail. The
立体表示装置は、片眼用の画像を表示中には他方の眼にその画像が投影されないように、時分割で左右眼用の画像分離を行なう。すなわち、画像制御部4は、ある期間は右眼用画像を表示し、次の期間は左眼用画像を表示するというように、交互に右目用画像と左目用画像とを表示パネル2に表示する。また、画像制御部4は、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、使用者の瞳の位置に応じて要素画像の表示領域を変更する。
The stereoscopic display device separates the images for the left and right eyes in a time-sharing manner so that the image is not projected to the other eye while displaying the image for one eye. That is, the
また、光源制御部8は、バックライト部7を制御し、右眼用画像表示期間には、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、使用者の右眼にバックライトを配光する。左眼用画像表示期間には、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、使用者の左眼にバックライトを配光する。
The light source control unit 8 controls the backlight unit 7 and distributes the backlight to the right eye of the user based on the information from the pupil
このように、本実施の形態に係る立体表示装置によれば、左右画像の時分割表示およびバックライトの配光制御を連携的に実行することで、片眼用の画像を表示中に、他方の眼にその画像が投影されないようにできる。これら一連の連携的な制御によって、広い視域にわたって、使用者に光線再生式の高解像度の立体表示像を知覚させることができる。さらに、立体映像表示装置における立体像の解像度と視域角拡大の両立を果たすことができる。 As described above, according to the stereoscopic display device according to the present embodiment, the time division display of the left and right images and the light distribution control of the backlight are executed in a coordinated manner, while the one-eye image is being displayed. The image can be prevented from being projected onto the eyes. Through this series of coordinated controls, the user can perceive a light-reproducing high-resolution stereoscopic display image over a wide viewing area. Furthermore, it is possible to achieve both the resolution of the stereoscopic image and the expansion of the viewing zone angle in the stereoscopic video display device.
[第3の実施の形態]
本発明の光線再生式立体表示装置への他の適用例を説明する。第3の実施の形態に係る立体表示装置の構成は、基本的には第1の実施の形態と同じである。ただし、第3の実施の形態に係る立体表示装置は、立体視用レンズアレイ1として、レンチキュラアレイではなく、2次元的にレンズを配置したマイクロレンズアレイを用いる。この場合、立体像に関して、第2の実施の形態では得られない上下方向の運動視差も得られる。
[Third Embodiment]
Another application example to the light beam reproduction type stereoscopic display device of the present invention will be described. The configuration of the stereoscopic display device according to the third embodiment is basically the same as that of the first embodiment. However, the stereoscopic display device according to the third embodiment uses a microlens array in which lenses are two-dimensionally arranged instead of a lenticular array as the stereoscopic lens array 1. In this case, a vertical motion parallax that is not obtained in the second embodiment is also obtained for the stereoscopic image.
立体視用レンズアレイ1をマイクロレンズアレイとしたことにともない、瞳位置検出部26は、使用者の瞳位置を左右方向だけでなく上下方向にも検出する必要がある。また、画像制御部4は、表示画像位置を上下方向にも変更することが必要となる。また、光源制御部8は、バックライト部7の配光制御を上下左右の2次元的に実行する必要がある。
As the stereoscopic lens array 1 is a microlens array, the pupil
第3の実施の形態に係るバックライト部7について、図11を用いて説明する。第3の実施の形態では、配光用レンズアレイ6として、第1の実施の形態で説明した配光用のレンチキュラレンズに代えて、マイクロレンズアレイ25を配置する。また、光源素子として、半導体光源であるLED21を2次元状に配置する。第1の実施の形態で記したのと同様の理由により、LED21はマイクロレンズアレイ25の焦点距離に配設されることが好ましい。
The backlight part 7 which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated using FIG. In the third embodiment, a
ここで、第3の実施の形態における配光の仕組みについて説明する。以下では、マイクロレンズ1つのレンズ部分に相当する複数の光源を1ブロックとよぶ。図11では、6×6個のLED21が1ブロックである。
Here, a mechanism of light distribution in the third embodiment will be described. Hereinafter, a plurality of light sources corresponding to one lens portion of the microlens are referred to as one block. In FIG. 11, 6 × 6
例えば、図11中の1ブロック中のLED−Aを点灯すると、LED−Aとレンズとの位置関係で定まる方向の光、すなわち、レンズの光軸zに対してθ3の角度で、かつ、xy平面に投影したときのy軸に対する角度がθ4で表されるように傾斜した光が出射される。また、LED−Bを点灯すると、同様に、レンズの光軸zに対してθ5の角度で、且つ、xy平面に投影したときのy軸に対する角度がθ6で表されるように傾斜した光が出射される。 For example, when the LED-A in one block in FIG. 11 is turned on, the light in the direction determined by the positional relationship between the LED-A and the lens, that is, the angle θ3 with respect to the optical axis z of the lens, and xy Light that is inclined so that the angle with respect to the y-axis when projected onto a plane is represented by θ4 is emitted. Similarly, when LED-B is turned on, similarly, light inclined at an angle of θ5 with respect to the optical axis z of the lens and an angle with respect to the y-axis when projected onto the xy plane is represented by θ6. Emitted.
光源制御部8は、バックライト部7の各光源を独立に点灯制御することにより、点灯する光源の位置により決められた方向に2次元的に光を配光できる。光源制御部8は、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、バックライト部7の各ブロックからの光線を、使用者の瞳の位置に向かって配光する事ができる。また、点灯制御と同期して、画像制御部4は、瞳位置検出部26からの情報に基づいて、要素画像の表示位置を適宜制御する。
The light source control unit 8 can distribute light in a two-dimensional manner in a direction determined by the position of the light source to be lit by independently controlling lighting of each light source of the backlight unit 7. Based on the information from the pupil
第1および第2の実施の形態と同様、光源は、マイクロレンズの焦点距離付近に配設されることが好ましい。このとき、各光源素子が出力し、マイクロレンズから出射される光線は、略平行となり、表示装置が発する光は、非常に指向性が強くなる。よって、表示装置は、使用者の瞳付近の位置という狭い範囲に配光できる。 Similar to the first and second embodiments, the light source is preferably arranged in the vicinity of the focal length of the microlens. At this time, the light emitted from each light source element and emitted from the microlens is substantially parallel, and the light emitted from the display device has a very strong directivity. Therefore, the display device can distribute light in a narrow range of a position near the user's pupil.
本実施の形態に係る立体表示装置によれば、第2の実施の形態に係る立体表示装置の奏する効果に加え、上下方向にも運動視差を得られる立体表示像を得ることができる。 According to the stereoscopic display device according to the present embodiment, in addition to the effects produced by the stereoscopic display device according to the second embodiment, a stereoscopic display image that can obtain motion parallax in the vertical direction can be obtained.
[第4の実施の形態]
第2の実施の形態および第3の実施の形態では、立体像再生の方式を光線再生法として説明したが、それ以外の方式にも対応可能である。ここでは、2眼式の立体表示装置について説明する。既に述べたように、2眼式の立体視の原理は、使用者の左右の眼に対して、それぞれ、左眼用および右眼用の画像を表示する、というものである。本実施の形態に係る立体表示装置によれば、右眼用画像と左眼用画像とを時分割で表示し、それに同期して右眼と左眼にバックライトを配光制御する。
[Fourth Embodiment]
In the second embodiment and the third embodiment, the three-dimensional image reproduction method has been described as the light ray reproduction method, but other methods can also be supported. Here, a twin-lens stereoscopic display device will be described. As already described, the principle of the binocular stereoscopic vision is to display images for the left eye and the right eye for the left and right eyes of the user, respectively. According to the stereoscopic display device according to the present embodiment, the right-eye image and the left-eye image are displayed in a time-sharing manner, and the light distribution control is performed on the right eye and the left eye in synchronization with the display.
図12に、本実施の形態に係る立体表示装置の構成を示す。これは、第2の実施の形態および第3の実施の形態に係る立体表示装置に対して、立体視用レンズアレイ1を省いたものである。 FIG. 12 shows a configuration of the stereoscopic display device according to this embodiment. This is obtained by omitting the stereoscopic lens array 1 from the stereoscopic display devices according to the second embodiment and the third embodiment.
この構成による2眼式の立体表示装置によれば、左右画像を時分割で表示パネル2に表示し、瞳位置検出部26で検出した使用者の瞳の位置に基づいて、バックライト部7により左右の眼に画像と同期して配光することで、左右画像を分離できる。したがって、この立体表示装置によれば、2眼式の立体表示が実現できる。
According to the twin-lens stereoscopic display device having this configuration, the left and right images are displayed on the
従来は、パララックスバリアやレンチキュラレンズによって左右画像を空間的に分離していた。この方法であると、右目用および左目用画像を同時に表示するために、各画像の画素数は表示パネルの画素数の半分になり、したがって立体画像の表示解像度も表示パネルの表示解像度の半分に低下する。 Conventionally, the left and right images are spatially separated by a parallax barrier or lenticular lens. In this method, since the right-eye image and the left-eye image are displayed at the same time, the number of pixels of each image is half the number of pixels of the display panel, and therefore the display resolution of the stereoscopic image is also half of the display resolution of the display panel. descend.
解像度を維持するための従来の方法として、左右画像を時分割で表示し、左右像の表示と同期した左右眼用シャッタ付きのメガネを使用者が使用することで左右像分離するものはあった。しかし、この方法は、使用者にメガネをかけさせる必要があり、また、メガネの構造が複雑となりがちで、使用者に負担を強いていた。 As a conventional method for maintaining the resolution, there has been a method in which left and right images are displayed in a time-sharing manner, and the left and right images are separated by the user using glasses with left and right eye shutters synchronized with the display of the left and right images. . However, this method requires the user to wear glasses, and the structure of the glasses tends to be complicated, which places a burden on the user.
本実施の形態に係る立体表示装置によれば、右眼用及び左眼用画像は時分割で表示しているため表示パネルの画素数を維持でき、かつ、使用者はメガネ等を装着する必要が無い。従って、使用者は、メガネ無しで高解像度の立体画像を観察することができる。 According to the stereoscopic display device according to the present embodiment, the right-eye and left-eye images are displayed in a time-sharing manner, so that the number of pixels of the display panel can be maintained, and the user needs to wear glasses or the like. There is no. Therefore, the user can observe a high-resolution stereoscopic image without glasses.
[その他]
以上の各実施の形態において、立体像の観察位置が予め指定される場合には、指定位置に於ける使用者の右眼、左眼に配光するようにバックライトを設計しておき、画像表示も指定位置における表示をしておけば、カメラ9および位置検出部10(あるいは瞳位置検出部26)を省略する事ができる。
[Others]
In each of the above embodiments, when the observation position of the stereoscopic image is designated in advance, the backlight is designed so as to distribute light to the right eye and the left eye of the user at the designated position, and the image If the display is performed at the designated position, the camera 9 and the position detector 10 (or the pupil position detector 26) can be omitted.
また、光源として半導体発光素子であるLEDを用いた例を示した。LEDは、液晶パネルのバックライトとしてよく用いられる冷陰極管(CCFL)に比べて、小型であるので実装しやすい。また、応答速度が速いので時分割の点灯制御に対応できる。さらに、駆動回路が簡易に実現できる。これらのことからLEDを用いるのが好適である。しかしながら、本発明における光源素子をLEDに限定するものではない。 Moreover, the example which used LED which is a semiconductor light emitting element as a light source was shown. Since the LED is small compared to a cold cathode tube (CCFL) often used as a backlight of a liquid crystal panel, it is easy to mount the LED. In addition, since the response speed is high, it is possible to cope with time-division lighting control. Furthermore, the drive circuit can be easily realized. From these reasons, it is preferable to use an LED. However, the light source element in the present invention is not limited to the LED.
各実施の形態を適宜組み合わせたものも、本発明に含まれる。例えば、第1の実施の形態において、位置検出部10のかわりに瞳位置検出部26を用いてもよい。あるいは、第1の実施の形態において、バックライト部7を、第3の実施の形態のものに置き換えてもよい。このように置き換えた表示装置は、上下方向の配光も行なうことができる。
What combined each embodiment suitably is also contained in this invention. For example, in the first embodiment, the pupil
また、上記の実施の形態では、本発明を表示装置として用いる例を示したが、本発明は、光線方向を制御可能な照明装置、例えば、自動車のライトや、人の位置に照明を当てる照明器具、あるいは、スポットライトなどとして用いることもできる。すなわち、実施の形態中の、バックライト部7および光源制御部8の組み合わせを照明装置として用いればよい。 In the above embodiment, an example in which the present invention is used as a display device has been described. However, the present invention is an illumination device capable of controlling the direction of light, for example, an automobile light or illumination that illuminates a person's position. It can also be used as an instrument or a spotlight. That is, the combination of the backlight unit 7 and the light source control unit 8 in the embodiment may be used as the lighting device.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 立体視用レンズアレイ、2 表示パネル、3 立体表示パネル、4 画像制御部、5 光源部、6 配光用レンズアレイ、7 バックライト部、8 光源制御部、9 カメラ、10 位置検出部、11 再生像、12 表示パネル、13 レンズアレイ、13a レンズアレイ、14 要素画像、15 要素画像領域、15a 要素画像領域、16 視域角、16a 視域角、17 視域、22 導光路、23 レンチキュラレンズ、25 マイクロレンズアレイ、26 瞳位置検出部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stereoscopic lens array, 2 Display panel, 3 Stereo display panel, 4 Image control part, 5 Light source part, 6 Light distribution lens array, 7 Backlight part, 8 Light source control part, 9 Camera, 10 Position detection part, 11 reproduction image, 12 display panel, 13 lens array, 13a lens array, 14 element image, 15 element image area, 15a element image area, 16 viewing zone angle, 16a viewing zone angle, 17 viewing zone, 22 light guide path, 23 lenticular Lens, 25 micro lens array, 26 pupil position detector.
Claims (16)
複数の光源素子からなる光源群を複数備える光源部と、
各前記光源素子を独立に制御可能な光源制御部と、
前記画像表示部と前記光源部の間に配設され、前記複数の光源群にそれぞれ対応した複数の開口部を有し、通過した光線が前記画像表示部を照明すべく導光する導光部とを備え、
前記光源制御部は、各前記光源群から出射される光線が前記開口部を通過し所定の方向へ導光されるべく各前記光源素子を制御することを特徴とする映像表示装置。 An image display unit having a plurality of pixels;
A light source unit including a plurality of light source groups each including a plurality of light source elements;
A light source control unit capable of independently controlling each of the light source elements;
A light guide unit that is disposed between the image display unit and the light source unit, has a plurality of openings corresponding to the plurality of light source groups, and guides the transmitted light to illuminate the image display unit. And
The image display device, wherein the light source control unit controls each light source element so that light emitted from each light source group passes through the opening and is guided in a predetermined direction.
前記光源制御部は、前記位置検出部が検出した前記観察者の位置に基づいて、前記観察者の方向に進行する光線を発光可能な前記光源素子を点灯する請求項1から3のいずれか1項に記載の映像表示装置。 It further comprises a position detector that detects the position of the observer,
4. The light source controller according to claim 1, wherein the light source control unit turns on the light source element capable of emitting a light beam traveling in the direction of the observer based on the position of the observer detected by the position detection unit. The video display device according to item.
前記光源制御部は、前記瞳位置検出部が検出した前記瞳の位置に基づいて、前記瞳の方向に進行する光線を発光可能な前記光源素子を点灯する、請求項1から3のいずれか1項に記載の映像表示装置。 A pupil position detector for detecting the position of the observer's pupil;
4. The light source control unit according to claim 1, wherein the light source control unit turns on the light source element capable of emitting a light beam traveling in the direction of the pupil based on the position of the pupil detected by the pupil position detection unit. The video display device according to item.
前記光源部は、前記レンチキュラレンズのレンズ軸方向に沿って配置された線状の導光板をさらに含む、請求項8に記載の映像表示装置。 Each light source element is a semiconductor light emitting element,
The video display device according to claim 8, wherein the light source unit further includes a linear light guide plate arranged along a lens axis direction of the lenticular lens.
前記光源制御部は、前記複数の画像の表示と同期して各前記光源素子の点灯を制御する、請求項1から15のいずれか1項に記載の映像表示装置。 An image control unit that controls the image display unit so that the image display unit temporally divides and displays a plurality of images;
The video display device according to claim 1, wherein the light source control unit controls lighting of each of the light source elements in synchronization with display of the plurality of images.
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