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液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法 新技術説明会

国内特許コード P09S000295
整理番号 TUK20031071
掲載日 2010年1月22日
出願番号 特願2008-505184
登録番号 特許第5087774号
出願日 平成19年3月14日(2007.3.14)
登録日 平成24年9月21日(2012.9.21)
国際出願番号 JP2007055110
国際公開番号 WO2007105760
国際出願日 平成19年3月14日(2007.3.14)
国際公開日 平成19年9月20日(2007.9.20)
優先権データ
  • 特願2006-071836 (2006.3.15) JP
発明者
  • 山本 裕紹
出願人
  • 国立大学法人徳島大学
発明の名称 液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】液晶表示画面の暗号化と観察領域の限定を実現する。
【解決手段】暗号化データを表示する暗号用液晶パネル30と、復号鍵データを表示する復号鍵用液晶パネル40を画素毎に対応させるよう配置する。暗号化手段80が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、復号鍵生成手段90が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号する偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、暗号用液晶パネル30で暗号化データを表示する。復号鍵用液晶パネル40で復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築する。
【選択図】図9

従来技術、競合技術の概要


近年、モバイルコンピューティング環境の発達に伴い、電車や航空機等の公共交通機関内でパーソナルコンピュータ等の情報端末を使用した作業を行う使用形態が普及してきている。このような状況のなかで、画面上に表示された情報が使用者の意図しない不特定多数の人に、偶然または故意に見られることによって企業等の機密情報の漏洩の懸念も高まっている。



また一方、公共の場所に設置されディスプレイが接続された端末(例えば、金融機関の端末や官公庁に設置された端末)においても、同様なセキュリティを向上するニーズが増加すると予想される。



このように、情報の機密性を保持し漏洩を防止するセキュリティ技術が重要となっている。セキュリティを確保するために、通信に関しては各種暗号化技術、接続や情報へのアクセスに関しては個人認証技術等の開発が進められている。一方で、これらの手続を経て最終的に画面上に表示される画像情報に対しても、何らかの保護が必要とされるところであるが、この分野での対応は進んでいない。例えば通信の暗号化や個人認証による接続を経ても、画面に表示する時点で周囲からのぞき見られる可能性がある。また一方で、コンピュータ等からモニタに送信される画像信号の漏洩電磁波が傍受され、画像情報を取得、再現されるおそれもある。



例えば、コンピュータや携帯電話等の液晶ディスプレイに表示される画像データに含まれる情報の漏洩を防止するための技術として、液晶ディスプレイの表面に視野角を制限するフィルタシートを貼付することにより、可視空間を限定する方法が知られている。また指向性画像表示、パララックスバリア式、パターン化された位相差フィルムを用いた3D-LCD(偏光メガネ式又はメガネ無し方式)、インテグラル式、超多眼、ボリューム表示、ホログラフィ応用等の方法も検討されている。



さらに特許文献1には、視野角を制限可能な液晶式画像表示装置が開示される。この液晶式画像表示装置は、図1に示すように、観察者側(図の上側)に駆動用液晶パネル1が配置され、駆動用液晶パネル1の観察者と反対側(図の下方)に補償用液晶パネル2が駆動用液晶パネル1に積層される。これらの液晶パネルの観察者側と反観察者側にそれぞれ1枚の偏光板3および4が配置される。駆動用液晶パネル1には電極(図示せず)を介して駆動電圧を印加する駆動回路5が接続され、補償用液晶パネル2には透明電極(図示せず)を介して視野角を変化させるための電圧を印加する補償電圧印加回路6が接続される。駆動用液晶パネル1は透過型または半透過型の画素構造を有し、画像を表示する。補償用液晶パネル2は駆動用液晶パネル1と独立に電圧を印加することができる。また、補償用液晶パネル2の電極を適当に分割することによって、同一の液晶式画像表示装置の表示面内の各部分において、使用環境や表示する内容に応じた視野角特性を選択的に表示することができる。



これらの方法では、視野角を制限することによって使用者本人のみが特定の位置から正常に閲覧でき、これ以外の位置や角度からはディスプレイ画面上に表示される情報を正視できず、横からの覗き見等を防止できる。

【特許文献1】特開2005-265930号公報

【特許文献2】特開2001-274971号公報

【特許文献3】特表2005-517218号公報

【非特許文献1】Han-Yen Tu, Chau-Jern Cheng and Mao-Ling Chen; Optical image encryption based on polarization encoding by liquid crystal spatial light modulators; Journal of Optics A: Pure and Applied Optics; 2004; 6; pp.524-528.<http://www.iop.org/EJ/abstract/1464-4258/6/6/005>

産業上の利用分野


本発明は、液晶表示画面に表示される画像データを暗号化した液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法に関し、詳細には偏光を利用した視覚復号型暗号の液晶式画像表示装置及び液晶式画像表示方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】 与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項2】 請求項1に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号用液晶パネルが、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、
前記第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層と、
を有し、
前記暗号化手段が暗号データを、前記第1暗号液晶層用の第1暗号データと、前記第2液晶用の第2暗号データに分割し、
前記第1暗号データを第1暗号液晶層に、前記第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えることで、前記第1暗号液晶層と第2暗号液晶層とを介して暗号化データが暗号化されるよう構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項3】 請求項1又は2に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記復号鍵用液晶パネルが、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1復号鍵用液晶層と、
前記第1復号鍵用液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1復号鍵用液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2復号鍵用液晶層と、
を有し、
前記復号鍵生成手段が復号鍵データを、前記第1復号鍵用液晶層用の第1復号鍵データと、前記第2復号鍵用液晶用の第2復号鍵データに分割し、
前記第1復号鍵データを第1復号鍵用液晶層に、前記第2復号鍵データを第2復号鍵用液晶層にそれぞれ与えることで、前記第1復号鍵用液晶層と第2復号鍵用液晶層とを介して暗号化データが復号されるよう構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項4】 与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項5】 請求項1から4のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとが合わせて3以上あることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項6】 請求項1から5のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記暗号化手段が生成する暗号化データが、時間的に変化することを特徴とすることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項7】 請求項1から6のいずれか一に記載の液晶式画像表示装置であって、
動画像の表示において、動画像を構成するフレーム毎に暗号化のパターンを変更してなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項8】 与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素毎に偏光回転角度が異なるように配置した位相差板と
を備え、
前記暗号化手段が、位相差板の画素毎の偏光回転角度に応じて画像データを画素毎に、視覚復号型暗号に基づいて暗号化した暗号化データを生成し、前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、該暗号化データを画素毎に前記位相差板を重ねることで、画像データに対応した偏光回転角度が画素毎に得られ、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項9】 請求項8に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記位相差板を複数備えてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項10】 請求項8又は9に記載の液晶式画像表示装置であって、
前記位相差板を着脱式に構成してなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項11】 与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、
前記暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置し、
前記復号鍵用液晶パネルの対応画素毎の画素ピッチが、前記暗号用液晶パネルよりも相対的に縮小されるように、表示される復号鍵データのパターンを縮小、もしくは暗号化データのパターンを拡大し、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示すると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする液晶式画像表示装置。
【請求項12】 画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
観察面側と反対側に配置されるバックライト用光源と、
観察面側に配置される第1偏光板と、
前記第1偏光板と離間して配置され、前記第1偏光板と直交または平行となる偏光方向を備える第2偏光板と、
前記第1偏光板及び第2偏光板の間に配置され、偏光回転素子を有する液晶パネルであって、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記第1偏光板と重なるように配置されて、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用液晶パネルであって、
所定の画素ピッチと開口比を有する第1暗号液晶層と、
前記第1暗号液晶層とほぼ等しい画素ピッチ及び開口比を有し、第1暗号液晶層と一定の距離を隔てて離間すると共に、重なるように配置された第2暗号液晶層と、
を有する暗号用液晶パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用液晶パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号用液晶パネルと画素毎に一致させるよう配置されて、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用液晶パネルと、
前記暗号用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための暗号化作動電圧印加手段と、
前記復号鍵用液晶パネルの偏光回転素子を駆動するための復号鍵作動電圧印加手段と、
を備え、与えられた画像データを階調表示可能な液晶式画像表示装置に画像データを表示させる液晶式画像表示方法であって、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、前記第1暗号液晶層用の第1暗号データと、前記第2液晶用の第2暗号データに分割し、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、
前記暗号化作動電圧印加手段で前記暗号用液晶パネルを駆動して該暗号化データを表示させるために、前記第1暗号データを第1暗号液晶層に、前記第2暗号データを第2暗号液晶層にそれぞれ与えると共に、前記復号鍵作動電圧印加手段で前記復号鍵用液晶パネルを駆動して該復号鍵データを表示する工程と、
を含み、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、前記バックライト用光源を通じて観察面側に、前記第1及び第2偏光板を通じて暗号用液晶パネルと復号鍵用液晶パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能としたことを特徴とする液晶式画像表示方法。
【請求項13】 与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づいて暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化手段で暗号化された暗号化データを復号する復号鍵データを生成する復号鍵生成手段と、
画素構造を備え、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記暗号化手段で生成した暗号化データを表示するための暗号用パネルと、
画素構造を備え、画素ピッチが前記暗号用パネルよりも縮小されており、画素毎に偏光回転素子を有すると共に、前記復号鍵生成手段で生成した復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルと、
を備え、
前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとを一定の距離に離間させ、かつ画素毎に対応させるよう配置されており、
前記暗号化手段が、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させることで画像データを視覚復号型暗号に基づき暗号化した暗号化データを生成すると共に、
前記復号鍵生成手段が、画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成し、
前記暗号化データを暗号用パネルに表示すると共に、前記復号鍵データを復号鍵用パネルに表示し、画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に、前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能に構成されており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
【請求項14】 請求項13に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記偏光回転素子が液晶であることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
【請求項15】 請求項13に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記偏光回転素子がパターン化された位相差板であることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
【請求項16】 請求項13から15のいずれか一に記載の偏光演算型画像表示装置であって、
前記暗号用パネルと復号鍵用パネルとが合わせて3以上あることを特徴とする偏光演算型画像表示装置。
【請求項17】 与えられた画像データを階調表示可能な偏光演算型画像表示装置に画像データを表示させる偏光演算型画像表示方法であって、
画像データを視覚復号型暗号に基づき、画素毎に偏光回転素子の偏光回転角度を変化させるよう暗号化した暗号化データを生成すると共に、概暗号データを、第1暗号層用の第1暗号データと、第2暗号層用の第2暗号データに分割し、
さらに画素毎に暗号化データの偏光回転角度に応じて画像データを復号するための偏光回転角度を設定した復号鍵データを生成する工程と、
暗号化データを表示するための暗号用パネルに該暗号化データを表示させるために、前記第1暗号データを第1暗号層に、前記第2暗号データを第2暗号層にそれぞれ与え、一方で復号鍵データを表示するための復号鍵用パネルに該復号鍵データを表示する工程と、
を含み、
画素毎に該暗号化データと復号鍵データを重ねることで、画像データに対応した適切な偏光回転角度が画素毎に与えられて、観察面側に配置される第1偏光板と、その反対面側に配置された第2偏光板を通じて暗号用パネルと復号鍵用パネルとの対応する画素を通過した光が、観察領域内においてのみ与えられた画像を再構築可能としており、
観察領域内において前記再構築された画像を再現する一方、観察領域を外れた領域では、ダミー画像を表示可能としたことを特徴とする偏光演算型画像表示方法。
産業区分
  • 光学装置
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008505184thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
ご興味のある方は、下記「問合せ先」へ電子メールまたはFAXでご連絡ください。


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