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表示装置

国内特許コード P170014510
整理番号 (S2014-1286-N0)
掲載日 2017年8月16日
出願番号 特願2016-540161
出願日 平成27年7月28日(2015.7.28)
国際出願番号 JP2015071343
国際公開番号 WO2016021442
国際出願日 平成27年7月28日(2015.7.28)
国際公開日 平成28年2月11日(2016.2.11)
優先権データ
  • 特願2014-160446 (2014.8.6) JP
発明者
  • 高木 康博
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
発明の名称 表示装置
発明の概要 本発明は、レンズアレイを用いた場合でも、ユーザが背景を視認できる状態で当該背景に画像を重畳して表示することができる表示装置を提供することを目的とする。
本発明の表示装置(100)は、複数のレンズが配されたレンズアレイ(110,120,130)を3つ以上有し、3つ以上のレンズアレイ(110,120,130)により正立等倍結像系をなすべく配された光学系と、3つ以上のレンズアレイのいずれか2つの間であって、少なくともいずれかのレンズアレイの焦点面近傍に配された透明表示部(140,180)とを備え、透明表示部(140,180)は、可視光に対して透明な二次元的に配された複数の画素を有し、複数の画素のそれぞれについて、透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御することにより画像を表示する。
従来技術、競合技術の概要

液晶パネルの前面にレンズアレイを配することにより、インテグラルイメージングにより裸眼で立体を表示する立体画像表示装置がある(例えば、非特許文献1を参照)。
[非特許文献1]J.-H. Park, et al., "Recent progress in three-dimensional information processing based on integral imaging," Appl. Opt., vol. 48 no. 34, H77-H94
(2009).

産業上の利用分野

本発明は、表示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数のレンズが配されたレンズアレイを3つ以上有し、前記3つ以上のレンズアレイにより正立等倍結像系をなすべく配された光学系と、
前記3つ以上のレンズアレイのいずれか2つの間であって、少なくともいずれかのレンズアレイの焦点面近傍に配された透明表示部と
を備え、
前記透明表示部は、可視光に対して透明な二次元的に配された複数の画素を有し、前記複数の画素のそれぞれについて、透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御することにより画像を表示する表示装置。

【請求項2】
前記透明表示部は、可視光に対して透明なバックライトと、前記複数の画素に対応した透過率変調素子と、を有する請求項1に記載の表示装置。

【請求項3】
前記透過率変調素子は、液晶シャッタである請求項2に記載の表示装置。

【請求項4】
前記透明表示部は、前記複数の画素のそれぞれに対応する自発光素子を有する請求項1に記載の表示装置。

【請求項5】
前記自発光素子は、有機ELである請求項4に記載の表示装置。

【請求項6】
前記複数のレンズの一つづつに対して、前記透明表示部の前記複数の画素のうちの複数個づつが対応した位置に配され、
前記複数個の画素に、前記複数のレンズのそれぞれの位置に対応した画像を表示することにより、インテグラルイメージングによる立体画像を表示する請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。

【請求項7】
前記光学系について前記透明表示部と共役な位置に配された、他の透明表示部をさらに備え、
前記他の透明表示部は、可視光に対して透明な二次元的に配された複数の画素を有し、
前記複数のレンズの一つづつに対して、前記他の透明表示部の前記複数の画素のうちの複数個つづが対応した位置に配され、
前記他の透明表示部の前記複数の画素のそれぞれについて、透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御することにより画像を表示する請求項1から6のいずれか1項に記載の表示装置。

【請求項8】
前記他の透明表示部は、可視光に対して透明なバックライトと、前記複数の画素に対応した透過率変調素子と、を有する請求項7に記載の表示装置。

【請求項9】
前記他の透明表示部の前記透過率変調素子は、液晶シャッタである請求項8に記載の表示装置。

【請求項10】
前記他の透明表示部は、前記複数の画素のそれぞに対応する自発光素子を有する請求項7に記載の表示装置。

【請求項11】
前記他の透明表示部の前記自発光素子は、有機ELである請求項10に記載の表示装置。

【請求項12】
前記透明表示部および前記他の透明表示部のそれぞれの、前記複数の画素の透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記透明表示部の前記複数の画素の透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御して、前記画像を表示するとともに、前記他の透明表示部における、前記透明表示部の前記複数の画素と共役な前記複数の画素の透過率を制御して、前記他の透明表示部の画像として、前記透明表示部の画像と重なる背景光を遮断するマスク画像を表示する請求項7から11のいずれか1項に記載の表示装置。

【請求項13】
前記透明表示部および前記他の透明表示部のそれぞれの、前記複数の画素の透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
前記透明表示部の前記複数の画素の透過率および画像光の発光量の少なくとも一方を制御して、前記画像を表示するとともに、前記他の透明表示部における、前記透明表示部の前記複数の画素と共役な前記複数の画素の透過率を制御して、前記他の透明表示部の画像として、前記透明表示部の画像をマスクするマスク画像を表示する第一の状態と、
前記他の透明表示部の前記複数の画素の透過率および画像光の発光量の少なくとも一方をを制御して、前記画像を表示するとともに、前記透明表示部における、前記他の透明表示部の前記複数の画素と共役な前記複数の画素の透過率を制御して、前記透明表示部の画像として、前記他の透明表示部の画像をマスクするマスク画像を表示する第二の状態と
を時分割で切り替える請求項7から11のいずれか1項に記載の表示装置。

【請求項14】
前記他の透明表示部の、前記複数個の画素に、前記複数のレンズのそれぞれの位置に対応した画像を表示することにより、インテグラルイメージによる立体画像を表示する請求項13に記載の表示装置。

【請求項15】
前記3つ以上のレンズアレイのそれぞれにおける前記複数のレンズを通る光線は、面方向の外側ほど面中心方向に傾けられた請求項1から14のいずれか1項に記載の表示装置。

【請求項16】
前記複数のレンズのレンズピッチは、前記3つ以上のレンズアレイのうちユーザに近いほど狭い請求項15に記載の表示装置。

【請求項17】
前記光学系は、前記3つ以上のレンズアレイよりもユーザに近い側に設けた凸レンズと、前記ユーザから遠い側に設けた凹レンズとをさらに有する請求項15に記載の表示装置。

【請求項18】
前記透明表示部がユーザの目の側のレンズアレイにおける焦点面よりも当該レンズ側に配されることにより、前記目に前記透明表示部の虚像を結像させる請求項1から14のいずれか1項に記載の表示装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016540161thum.jpg
出願権利状態 公開
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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