JP4154770B2

JP4154770B2 - 映像表示装置

Info

Publication number: JP4154770B2
Application number: JP30751898A
Authority: JP
Inventors: 賢治川田; 雅原田; 直樹松本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-10-28
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2018-10-28
Also published as: JP2000132114A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の観察者がそれぞれ表示画面に対する観察角度を異にして当該表示画面の表示映像を観察するに適した映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一つの表示装置において複数の独立した映像を選択的に表示することで、この表示映像を複数の観察者の方向から観察するようにした映像表示装置がある。
例えば、その一例として、特開平６−２３６１５２号公報にて示すように、表示素子の表示画面に沿いレンチキュラーレンズを併設させることで、このレンチキュラーレンズを介しこのレンチキュラーレンズの光学的作用のもと各観察者の位置にて表示映像を観察するようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記映像表示装置においては、例えば、複数の観察者が、例えば、高齢者と子供である場合、各観察者が観察する表示映像の色や明るさを、各観察者の特性に合うように調整することができないという不具合がある。
そこで、本発明は、このようなことに対処するため、表示映像の明るさ等の特性を各観察者の年齢等の特性に合うように調整する映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決にあたり、請求項１に記載の発明によれば、映像表示装置は、
液晶表示素子（６０）と、
複数の光源（１０、２０）からの各光をそれぞれ液晶表示素子を通して各観察者の両眼に交互に集光させる集光光学系（３０乃至５０）と、
液晶表示素子の表示画面における走査に合わせてビデオ信号に基づき液晶表示素子にその表示画面にて映像を表示させるように当該液晶表示素子を制御する制御手段（７０乃至１００）とを備える。
【０００５】
当該映像表示装置において、観察者用成分分離手段（２００、２１０）はビデオ信号の各色信号成分を各観察者用成分に分離し、補正手段（１２０、２２０）は、各観察者用成分を各観察者の特性を表す入力データに応じて各観察者の特性に合うように補正し、合成手段（２３０）は、補正手段により補正した各観察者用成分を合成信号として合成しこの合成信号をビデオ信号に代えて制御手段に出力し、制御手段は合成信号に基づき液晶表示素子に映像を表示させるように当該液晶表示素子を制御する。
【０００６】
これにより、液晶表示素子は、集光光学系による交互の集光作用のもと、各観察者の特性に合うようにビデオ信号の内容を補正した状態にて表示する。このため、各観察者はその特性に合う状態にて液晶表示素子の表示映像を観察できる。
また、請求項２に記載の発明によれば、映像表示装置は、
表示素子（６０）と、
光源（１３０）からの光を表示素子の表示画面の異なる走査位置を通して各観察者の両眼に集光させるレンチキュラーレンズ（１４０）と、
表示素子の表示画面における走査に合わせてビデオ信号に基づき表示素子にその表示画面にて映像を表示させるように当該表示素子を制御する制御手段（７０乃至１００）とを備える。
【０００７】
当該映像表示装置において、観察者用成分分離手段（２００、２１０）はビデオ信号の各色信号成分を各観察者用成分に分離し、補正手段（１２０、２２０）は各観察者用成分を各観察者の特性を表す入力データに応じて各観察者の特性に合うように補正し、合成手段（２３０）は補正手段により補正した各観察者用成分を合成信号として合成しこの合成信号をビデオ信号に代えて制御手段に出力し、制御手段は合成信号に基づき表示素子に映像を表示させるように当該表示素子を制御する。
【０００８】
これにより、表示素子は、レンチキュラーレンズの作用のもと、各観察者の特性に合うようにビデオ信号の内容を補正した状態にて表示する。このため、各観察者は、請求項１に記載の発明の場合と実質的に同様に、その特性に合う状態にて表示素子の表示映像を観察できる。
また、請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明において、補正手段は、入力データとして、当該各観察者の年齢及び色覚度合の少なくとも一方を入力する入力手段（１２０）を備えて、
この入力手段の入力データに基づき各観察者の年齢及び色覚度合の少なくとも一方に合うように各観察者用成分を明るさ及び色の少なくとも一方において補正する。
【０００９】
このように、各観察者の特性を年齢及び色覚度合の少なくとも一方とした場合には、表示素子の表示映像は各観察者の特性を年齢及び色覚度合の少なくとも一方に合うように調整される。これによっても、請求項１又は２に記載の発明の作用効果と同様の作用効果を達成できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明に係る映像表示装置の一実施形態を示しており、この映像表示装置は、電気光学系統Ｄ（図１参照）と、電気回路Ｅ（図２参照）とを備えている。
【００１１】
電気光学系統Ｄは、図１にて示すごとく、両光源１０、２０を備えており、これら両光源１０、２０は、同一水平面上に間隔をおいて配設されている。ここで、光源１０は、右側観察者ＭＲの左右両眼に対応し、一方、光源２０は左側観察者ＭＬの左右両眼に対応する。
各光シャッター３０、４０は、それぞれ、各光源１０、２０に対向して配設されており、これら各光シャッター３０、４０は、ともに、白黒の液晶シャッターにより構成されている。
【００１２】
そして、光シャッター３０は、その開成により、光源１０からの光を凸レンズ５０に向けて透過させ、この透過を、その閉成により遮断する。一方、光シャッター４０は、その開成により、光源２０からの光を凸レンズ５０に向けて透過させ、この透過を、その閉成により遮断する。ここで、各光シャッター３０の開閉は、後述のように、一定周期にて交互になされる。
【００１３】
凸レンズ５０は、光シャッター３０からの透過光を透過型液晶パネル６０を通して観察者ＭＲの左右両眼に集光し、また、光シャッター４０からの透過光を透過型液晶パネル６０を通して観察者ＭＬの左右両眼に集光する。
液晶パネル６０は、図２にて示すごとく、複数条の走査電極Ｘと、これら走査電極Ｘに直角に交叉して位置する複数条の信号電極Ｙと、これら複数条の走査電極Ｘと複数条の信号電極Ｙとの間に介装したスメクチック液晶とを備えている。ここで、各走査電極Ｘ、各信号電極Ｙ及び上記スメクチック液晶により複数のマトリクス状画素を構成する。
【００１４】
電気回路Ｅは、図２にて示すごく、走査電極駆動回路７０及び信号電極駆動回路８０を備えている。走査電極駆動回路７０は、電源回路９０から発生される書き込み電圧、保持電圧或いは消去電圧を走査電圧として入力される。そして、この走査電極駆動回路７０は、コントロール回路１００からの同期信号（後述する）に基づき各走査電極Ｘを線順次走査し、この走査に伴い、電源回路９０からの走査電圧を各走査電極Ｘに順次印加する。
【００１５】
信号電極駆動回路８０は、上記走査電圧のうちの書き込み電圧に同期してコントロール回路１００からの合成信号（後述する）を電源回路１１０から発生される複数の電圧に応じ信号電圧として各信号電極Ｙに印加する。
コントロール回路１００は、マイクロコンピュータ１０１を備えており、このマイクロコンピュータ１０１は、コンピュータプログラムを図３にて示すフローチャートに従い実行し、この実行中において、パーソナルコンピュータ１２０（以下、パソコン１２０という）からの入力データに応じてビデオ信号の補正（後述する）の処理を行って信号電圧を信号電極駆動回路８０に出力し、同期信号（垂直同期信号及び水平同期信号）を走査電極駆動回路７０に出力し、また、両光シャッター３０、４０の駆動処理を行う。なお、上記コンピュータプログラムはマイクロコンピュータ１０１のＲＯＭに予め記憶されている。
【００１６】
パソコン１２０は、そのキーボードの操作に伴い、各観察者の特性を観察者特性データとしてマイクロコンピュータ１０１に入力する。
このように構成した本実施形態において、コントロール回路１００にビデオ信号及び同期信号が入力されると、マイクロコンピュータ１０１は同期信号に基づき図３のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始する。
【００１７】
上記コンピュータプログラムの実行開始後、ステップ２００において、ビデオ信号が、液晶パネル６０の一表示画面分ごとに、順次、赤色信号成分（以下、Ｒ成分という）、緑色信号成分（以下、Ｇ成分という）及び青色信号成分（以下、Ｂ成分という）に分離処理される。
ついで、ステップ２１０において、上記Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分が、上記一表示画面分ごとに、それぞれ、観察者ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分と、観察者ＭＬ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分とに分離処理される。
【００１８】
本実施形態では、上記Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分のうち奇数番目の各走査線に対応する各成分が観察者ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に相当し、また、上記Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分のうち偶数番目の各走査線に対応する各成分が観察者ＭＬ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に相当する。なお、走査線とは、液晶パネル６０の表示画面においてなされる複数の走査線の一つをいう。
【００１９】
ステップ２１０における処理後、ステップ２２０において、各観察者ＭＬ、ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分の明るさ及び色が次のようにして補正される。
ここで、明るさの補正には、図４にて示す分光透過率−波長特性データが用いられ、色の補正には、図５にて示す比視感度−波長特性データが用いられる。
分光透過率−波長特性データは、図４にて示すごとく、年齢をパラメータとして、明るさに相当する分光透過率と光の波長との関係を表す曲線をデータとしたものである。図４にて、曲線Ｐ２０乃至Ｐ６０が、それぞれ、年齢２０乃至６０の場合に対応する。
【００２０】
また、比視感度−波長特性データは、図５にて示すごとく、色覚の度合をパラメータとして、色に相当する比視感度と光の波長との関係を表す曲線をデータとしたものである。図５にて、曲線Ｑ１が、色覚正常者の場合に相当し、曲線Ｑ２が、色覚異常者のうち第１色盲者の場合に相当し、また、曲線Ｑ３が、色覚異常者のうち第２色盲者の場合に相当する。
【００２１】
なお、分光透過率−波長特性データ及び比視感度−波長特性データは、共に、マイクロコンピュータ１０１のＲＯＭに予め記憶されている。
しかして、観察者ＭＲが色覚正常者であれば、この観察者ＭＲは、パソコン１２０のキーボードの操作により、色覚正常者である旨及び年齢を色覚データ及び年齢データとしてマイクロコンピュータ１０１に入力する。一方、観察者ＭＬが、例えば、第１色盲者であれば、この観察者ＭＬは、パソコン１２０のキーボードの操作により、第１色盲者である旨及び年齢を色覚データ及び年齢データとしてマイクロコンピュータ１０１に入力する。
【００２２】
すると、観察者ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に対応する各色即ち各比視感度が、観察者ＭＲの入力データである色覚データに応じて、比視感度−波長特性データに基づきＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の各波長との関連において補正されるとともに、観察者ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に対応する各明るさ即ち各分光透過率が、観察者ＭＲの入力データである年齢データに応じて、分光透過率−波長特性データに基づきＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の各波長との関連において補正される。
【００２３】
一方、観察者ＭＬ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に対応する各色即ち各比視感度が、観察者ＭＬの入力データである色覚データに応じて、比視感度−波長特性データに基づきＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の各波長との関連において補正されるとともに、観察者ＭＬ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分に対応する各明るさ即ち各分光透過率が、観察者ＭＬの入力データである年齢データに応じて、分光透過率−波長特性データに基づきＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分の各波長との関連において補正される。
【００２４】
すると、ステップ２３０において、上述のように色補正及び明るさ補正された観察者ＭＲ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分並びに観察者ＭＬ用Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分が上記一表示画面分の合成信号として合成されてこの合成信号が信号電圧として信号電極駆動回路８０に出力されるとともに、同期信号が走査電極駆動回路７０に出力される。
【００２５】
ついで、ステップ２４０において、光シャッター駆動信号が各光シャッター３０、４０に所定周期にて交互に出力される。
このように、光シャッター駆動信号が各光シャッター３０、４０に交互に出力されると、各光シャッター３０、４０が交互に開成して各光源１０、２０からの光を透過させる。これに伴い、光シャッター３０の透過光が凸レンズ５０により液晶パネル６０を通して観察者ＭＲの両眼に集光され、一方、光シャッター４０の透過光が凸レンズ５０により液晶パネル６０を通して観察者ＭＬの両眼に集光される。
【００２６】
また、上述のように、信号電圧が信号電極駆動回路８０に出力され、同期信号が走査電極駆動回路７０に出力されると、走査電極駆動回路７０が、マイクロコンピュータ１０１からの同期信号に基づき各走査電極Ｘを線順次走査し、この線順次走査に応じて、電源回路９０からの走査電圧を、線順次走査された走査電極に印加する。一方、信号電極駆動回路８０が、電源回路１１０からの電圧のもと、マイクロコンピュータ１０１からの信号電圧を各信号電極Ｙに印加する。
【００２７】
これに伴い、液晶パネル６０は、走査電極駆動回路７０からの走査電圧及び信号電極駆動回路８０からの信号電圧に応じてマトリクス駆動されて、凸レンズ５０からの各透過光のもと、合成信号の内容を交互に表示する。
これにより、観察者ＭＬは、光源２０からの光をバックライトとして、液晶パネル６０の表示画像を観察でき、また、観察者ＭＲは、光源３０からの光をバックライトとして、液晶パネル６０の表示画像を観察できる。
【００２８】
この場合、上述のごとく、観察者ＭＬの特性である第１色盲者としての色覚度合及び年齢に応じて比視感度−波長特性データ及び分光透過率−波長特性データに基づきビデオ信号の色補正及び明るさ補正がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分毎に適正に補正されている。
従って、観察者ＭＬはその特性に合致した見易い状態にて液晶パネル６０の表示映像を良好に観察できる。
【００２９】
また、観察者ＭＲの特性である色覚正常者としての色覚度合及び年齢に応じて比視感度−波長特性データ及び分光透過率−波長特性データに基づきビデオ信号の色補正及び明るさ補正がＲ成分、Ｇ成分及びＢ成分毎に適正に補正されている。
従って、観察者ＭＲはその特性に合致した見易い状態にて液晶パネル６０の表示映像を良好に観察できる。
【００３０】
なお、観察者ＭＬが第２色盲者であっても、これに応じた比視感度−波長特性データに基づく補正により上述と実質的同様の作用効果を達成できる。
図６は上記実施形態の変形例を示している。
この変形例においては、単一の光源１３０及びレンチキュラーレンズ１４０が、上記実施形態にて述べた両光源１０、２０、両光シャッター３０、４０及び凸レンズ５０に代えて、採用されている。
【００３１】
光源１３０は上記実施形態にて述べた液晶パネル６０に向け光を直接出射する。レンチキュラーレンズ１４０は、液晶パネル６０の表示画面側（観察者ＭＬ、ＭＲ側）にて当該液晶パネル６０に沿い密着されている。これにより、レンチキュラーレンズ１４０は、液晶パネル６０の光源１４０からの透過光を両観察者ＭＬ、ＭＲの各両眼に分割して入射する。
【００３２】
具体的には、液晶パネル６０の表示画面における奇数番目の各走査線に対応する各画素の透過光が観察者ＭＬの両眼に入射され、一方、液晶パネル６０の表示画面における偶数番目の各走査線に対応する各画素の透過光が観察者ＭＬの両眼に入射される。
これによっても、上記ステップ２３０にて合成された補正ビデオ信号の内容が、各観察者ＭＬ、ＭＲの特性に合致した見やすい状態にて各観察者ＭＬ、ＭＲにより良好に観察され得る。
【００３３】
なお、本発明の実施にあたり、液晶パネル６０の液晶は、スメクチック液晶に限ることなく、ネマチック液晶等の各種の液晶であってもよい。
また、本発明の実施にあたり、各光源１０、２０、１３０の明るさは必要に応じて適宜調整するようにしてよい。これにより、マイクロコンピュータ１０１による明るさ補正をより一層良好にすることができる。
【００３４】
また、上記実施形態及びその変形例においては、観察者の特性を色覚度合及び年齢の観点から補正する例について説明したが、これに限らず、遠視、乱視、近視等その他の各種の特性をも加味して観察者の特性を補正するようにしてもよい。
また、本発明の実施にあたり、上記変形例にて述べた光源１３０及び液晶パネル６０に代えてＥＬパネルを採用しても、上記変形例と同様の作用効果を達成できる。
【００３５】
また、本発明の実施にあたり、観察者の数は二人に限ることなく、一般的に複数人であってもよい。この場合、上記実施形態においては、光源及び光シャッターの数をそれぞれ観察者の数に合わせればよく、また、液晶パネルの表示画面における走査線も（３ｎ−２）番目、（３ｎ−１）番目及び３ｎ番目ごとの走査線に分けて各観察者に対応させればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る映像表示装置の一実施形態における電気光学系統Ｄの模式的平面図である。
【図２】図１の映像表示装置の電気回路Ｅを示すブロック図である。
【図３】図２のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。
【図４】分光透過率−波長特性データを示すグラフである。
【図５】比視感度−波長特性データを示すグラフである。
【図６】上記実施形態の変形例を示す電気光学系統の模式的平面図である。
【符号の説明】
１０、２０、１３０…光源、３０、４０…光シャッター、５０…凸レンズ、
６０…液晶パネル、７０…走査電極駆動回路、８０…信号電極駆動回路、
１００…コントロール回路、１０１…マイクロコンピュータ、
１２０…パソコン、１４０…レンチキュラーレンズ。

Claims

液晶表示素子（６０）と、
複数の光源（１０、２０）からの各光をそれぞれ前記液晶表示素子を通して各観察者の両眼に交互に集光させる集光光学系（３０乃至５０）と、
前記液晶表示素子の表示画面における走査に合わせてビデオ信号に基づき前記液晶表示素子にその表示画面にて映像を表示させるように当該液晶表示素子を制御する制御手段（７０乃至１００）とを備える映像表示装置において、
前記ビデオ信号の各色信号成分を各観察者用成分に分離する観察者用成分分離手段（２００、２１０）と、
前記各観察者用成分を前記各観察者の特性を表す入力データに応じて前記各観察者の特性に合うように補正する補正手段（１２０、２２０）と、
この補正手段により補正した各観察者用成分を合成信号として合成しこの合成信号を前記ビデオ信号に代えて前記制御手段に出力する合成手段（２３０）とを備えて、
前記制御手段は前記合成信号に基づき前記液晶表示素子に映像を表示させるように当該液晶表示素子を制御することを特徴とする映像表示装置。
表示素子（６０）と、
光源（１３０）からの光を前記表示素子の表示画面の異なる走査位置を通して各観察者の両眼に集光させるレンチキュラーレンズ（１４０）と、
前記表示素子の表示画面における走査に合わせてビデオ信号に基づき前記表示素子にその表示画面にて映像を表示させるように当該表示素子を制御する制御手段（７０乃至１００）とを備える映像表示装置において、
前記ビデオ信号の各色信号成分を各観察者用成分に分離する観察者用成分分離手段（２００、２１０）と、
前記各観察者用成分を前記各観察者の特性を表す入力データに応じて前記各観察者の特性に合うように補正する補正手段（１２０、２２０）と、
この補正手段により補正した各観察者用成分を合成信号として合成しこの合成信号を前記ビデオ信号に代えて前記制御手段に出力する合成手段（２３０）とを備えて、
前記制御手段は前記合成信号に基づき前記表示素子に映像を表示させるように当該表示素子を制御することを特徴とする映像表示装置。
前記補正手段は、前記入力データとして、当該各観察者の年齢及び色覚度合の少なくとも一方を入力する入力手段（１２０）を備えて、
この入力手段の入力データに基づき前記各観察者の年齢及び色覚度合の少なくとも一方に合うように前記各観察者用成分を明るさ及び色の少なくとも一方において補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像表示装置。