説明

3次元表示装置

【課題】背面側の表示パネルが表示する画像を明るく表示することができるメガネ無しの3次元表示装置を提供する。
【解決手段】3次元表示装置100において、第1有機ELパネル110の裏面の電極は透明電極116からなり、第2有機ELパネル120の裏面の電極はメタル電極118となっている。第1有機ELパネル110のみが発光する期間と、第2有機ELパネル120が発光する期間を交互に繰り返す駆動を行なうことにより、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120で表示される画像を観視者に観察させ、両方の画像の輝度の違いにより、奥行きのある3次元画像を表示することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、3次元表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶表示装置をはじめとする表示装置において、3次元表示を行なうことができる表示装置が注目を集めている。3次元表示は、観察者がメガネを使用するメガネ有方式と、メガネ無方式とに大別される。
【0003】
メガネ有方式には、偏光メガネ方式やシャッターメガネ方式があり、偏光メガネ方式では、互いに直交偏光させた2つの視差画像を表示装置に表示し、観視者が左右に互いに直交する偏光板をつけたメガネを装着して観ることにより、観視者の左右の眼が視差画像のそれぞれを認識し、立体視できるようになっている。一方、シャッターメガネ方式では、表示装置は、2つの視差画像を交互に所定の周期で切替えて表示し、観視者は、その周期に同期して左右のレンズの透過/不透過が交互に切り替わるメガネを装着して観ることにより、視差画像を認識して立体視できるようになっている。
【0004】
また、メガネ無方式の一つであるパララックスバリア方式では、表示面に設けられたスリットにより、観視者の左右の眼で捕らえる画像を異ならせることにより、視差画像をそれぞれ認識させ、立体視できるようになっている。一方で、メガネ無方式の他の方式として、透明な2面の画像を前後に距離を置いて表示し、2面の画像の輝度を異ならせることにより、2面の間の位置に像を知覚させ、3次元表示を行なうことができることが知られている。
【0005】
この立体表示方法を利用した表示装置の例として、特許文献1及び2は、2枚の有機EL(Organic Electro-luminescent)表示パネルを用い、観視者に近い側(以下、「前側」という。)の有機ELパネルには、各画素の隣接する領域に透明の窓を設け、観視者から遠い側(以下、「後側」という。)の有機ELパネルの発光した光が透過するようにした3次元表示装置を開示している。特許文献2は、異なった奥行き位置にある複数の表示手段の、観察者から見て最も遠い位置にある表示手段以外の表示手段は、複数の孔又は透明領域を有しており、その孔又は透明領域から後側の表示手段が観察可能である表示装置について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2003−215497号公報
【特許文献2】特開2010−15077号公報
【特許文献3】特開2006−285113号公報
【特許文献4】特開2004−163644号公報
【特許文献5】特開2007−64999号公報
【特許文献6】特開平5−191838号公報
【特許文献7】特許第3022558号公報
【特許文献8】特許第3460671号公報
【特許文献9】特表2007−500865号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上述の表示装置は3次元表示において有用である。しかしながら、後側の表示パネルで表示される画像は、暗かったり、前側の表示パネルの表示部分にかかり3次元に錯視させづらかったりする場合もあった。
【0008】
本発明は上述の事情に鑑みてされたものであり、後側の表示パネルが表示する画像を明るく表示することのできるメガネ無しの3次元表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の3次元表示装置は、自発光体である発光素子がマトリクス状に配置された画素を有し、前記発光素子に電流を流さない状態において、前記画素は少なくとも可視光を透過する第1表示パネルと、自発光体である発光素子がマトリクス状に配置された画素を有し、透過性のない第2表示パネルと、を備え、前記第1表示パネルは、前記第2表示パネルの発光方向側に、互いの表示面が平行になるように配置される、ことを特徴とする3次元表示装置である。
【0010】
また、本発明の3次元表示装置では、前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとを交互に発光させることにより、3次元表示することとしてもよい。また、前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとが、同時に発光することにより3次元表示することとしてもよい。
【0011】
また、本発明の3次元表示装置においては、前記第2表示パネルに表示される画像は、観視者からの視野において、前記第1表示パネルに表示される画像より大きくなるように表示するとすることができる。
【0012】
本発明の3次元表示装置は、自発光体である発光素子により表示を行なう第1表示パネルと、前記第1表示パネルのパネル面と平行に配置され、自発光体である発光素子により表示を行なう第2表示パネルと、を備え、前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとはそれぞれ、前記発光素子が配置され、透過性のない複数の発光領域と、前記複数の発光領域の間にそれぞれ配置され、可視光を透過する複数の透明領域と、を有し、表示面に垂直方向からの視野において、前記第1有機ELパネル及び前記第2有機ELパネルの前記透明領域は、それぞれ前記第2有機ELパネル及び前記第1有機ELパネルの前記発光領域と重なるように配置される、ことを特徴とする3次元表示装置である。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第1実施形態に係る3次元表示装置について示す図である。
【図2】図1の第1有機ELパネルを概略的に示す図である。
【図3】図1の3次元表示装置において、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルの発光の様子を概略的に示す図である。
【図4】図1の3次元表示装置において、第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルの発光の様子を概略的に示す図である。
【図5】図1の3次元表示装置での表示画像の一例を示す図である。
【図6】観視者からの視野による、図1の3次元表示装置での表示画像の一例を示す図である。
【図7】本発明の第2実施形態に係る3次元表示装置の第1有機ELパネルを概略的に示す図である。
【図8】図7の第1有機ELパネル及び第2有機ELパネルが3次元表示装置における配置で、表示する様子を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0015】
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る3次元表示装置100について示す図である。この図に示されるように、3次元表示装置100は、前側(図面上側)に配置された第1有機ELパネル110と、後側(図面下側)に配置された第2有機ELパネル120と、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120を固定するフレーム130と、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120に表示させる情報を生成する回路素子を備える不図示の回路基板等と、により構成されている。
【0016】
図2には、第1有機ELパネル110が概略的に示されている。第1有機ELパネル110は、表示領域112内にマトリクス状に配置され、各々に有機EL素子113を有する画素111と、各画素111の有機EL素子113の発光を制御する制御ドライバ部114と、を備えている。ここで、各画素にはトランジスタ等が形成され、各画素111の有機EL素子113に流れる電流を制御するための公知の回路が形成されているが、この図には特に示していない。また、第1有機ELパネル110の裏面に形成される電極は、透明電極116(図3)で形成されているため、発光していないときには、第1有機ELパネルは透明のパネルとして機能する。また、本実施形態の表示領域112は、1920×1080の画素数を有する画面であることとするが、図2においては、図が煩雑にならないように画素111の数を減らし、簡略化して記載している。
【0017】
一方、第2有機ELパネル120は、同様の回路構成により構成されているが、第1有機ELパネル110と異なり、第2有機ELパネルの裏面に形成される電極は、メタル電極118(図3)で形成されているため、有機EL素子で発光された光は表示方向(観察者方向)に出射される。
【0018】
図3及び図4には、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120が3次元表示装置100において配置され、表示する様子が概略的に示されている。なお、この図においても画素111の数を減らし、簡略化して表している。3次元表示装置100の表示方向は、これらの図において左方向であり、これらの図に示されるように、第1有機ELパネル110の裏面の電極は透明電極116からなり、第2有機ELパネル120の裏面の電極はメタル電極118となっている。この3次元表示装置100では、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120を同時に発光させ、第2有機ELパネル120で表示される画像を、画像を表示している第1有機ELパネル110を透過させて観察させる3次元表示方法に加えて、例えば120Hzで、両方のパネルを駆動し、図3に示されるように、第1有機ELパネル110のみが発光する期間と、図4のように、第2有機ELパネル120が発光する期間を交互に繰り返すことにより、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120で表示される画像を交互に観視者に認識させて3次元表示を行なう方法を用いることができる。
【0019】
図5には、本実施形態の3次元表示装置100での表示画像の一例が示されている。図5に示されるように、3次元表示装置100では、第1有機ELパネル110及び第2有機ELパネル120で表示される画像の輝度の違いにより立体を表現すると共に、第1有機ELパネル110により表示する画像よりも、第2有機ELパネル120により表示する画像を大きく表示し、図6の観視者からの視野による図に示されるように、第2有機ELパネル120で表示される画像のエッジが観視者からも見えるように表示するようにすることができる。このように表示することにより、より立体感のある3次元表示を行なうことができる。
【0020】
したがって、本実施形態では、前側の第1有機ELパネルを、第2表示パネルの表示時には透明とすることができるため、第1有機ELパネルの発光状態等の影響を受けることなく、後側の第2表示パネルの画像を明るく表示することができ、より臨場感のある3次元画像を表示することができる。
【0021】
[第2実施形態]
第2実施形態に係る3次元表示装置200の全体構成は図1の3次元表示装置100と同様であり、第1有機ELパネル210と第2有機ELパネル220とがフレームに取り付けられる構造となっている。図7には、第2実施形態に係る3次元表示装置200の第1有機ELパネル210が概略的に示されている。第1有機ELパネル210は、表示領域212内に有機EL素子213を有する画素211と、各画素の間にほぼ画素211と同じ大きさで設けられた透明領域216と、各画素211の有機EL素子213の発光を制御するための回路である制御ドライバ部214と、を備えている。ここで、第1実施形態と同様に、各画素にはトランジスタ等が形成され、各画素211の有機EL素子213に流れる電流を制御する公知の回路が形成されているが、この図には特に示していない。
【0022】
また、第1有機ELパネル210の裏面に形成される電極は、メタル電極218で形成されており、発光された光はすべて表示方向に出射される。また、第1実施形態と同様に、本実施形態の表示領域112は、1920×1080の画素数を有する画面であることとするが、図7においては、図が煩雑にならないように画素211の数を減らし、簡略化して記載している。第2有機ELパネル220は、第1有機ELパネル210と同じ構成である。
【0023】
図8には、第1有機ELパネル210及び第2有機ELパネル220が3次元表示装置における配置で、表示する様子が概略的に示されている。なお、この図においても画素211の数を減らし、簡略化して表している。図の左方向が3次元表示装置の表示方向であり、この図に示されるように、3次元表示装置200の表示面に垂直方向の視野において、第1有機ELパネル210の透明領域216と、第2有機ELパネル220の画素211とが重なり、第2有機ELパネル220の透明領域216と、第1有機ELパネル210の画素211とが重なるように配置されている。
【0024】
なお、第2実施形態の3次元表示装置200においても、図5及び図6に示したように、第1有機ELパネル210及び第2有機ELパネル220で表示される画像の輝度の違いにより立体を表現すると共に、第1有機ELパネル210により表示する画像よりも、第2有機ELパネル220により表示する画像を大きく表示し、第2有機ELパネル220で表示される画像のエッジが観視者からも見えるように表示するようにすることができる。このように表示することにより、より立体感のある3次元表示を行なうことができる。
【0025】
したがって、本実施形態の3次元表示装置200によれば、また、後側の第2有機ELパネル220の透明領域216から入る光を利用して、後側に設置された第2表示パネルが表示される画像を明るく表示することができる。
【0026】
また、前側に設置される第1有機ELパネル210及び後側に設置される第2有機ELパネル220は、同一のものを使用できるため、より安価に製造することができる。また、3次元表示装置200によれば、観視者の観る角度によっては、3次元表示装置200の後側の風景を観察できるような状態で、画像を表示することができるため、ショーウインドウ等に設置することができる。
【0027】
なお、上述の実施形態においては特に示していないが、各有機EL表示装置は、トップエミッション型でもボトムエミッション型でもよい。また、本発明は、有機EL表示装置に限らず、自発光型の発光素子を用いた発光素子表示装置に用いることができる。
【符号の説明】
【0028】
100 3次元表示装置、110 第1有機ELパネル、111 画素、112 表示領域、113 有機EL素子、114 制御ドライバ部、116 透明電極、118 メタル電極、120 第2有機ELパネル、130 フレーム、200 3次元表示装置、210 第1有機ELパネル、211 画素、212 表示領域、213 有機EL素子、214 制御ドライバ部、216 透明領域、218 メタル電極、220 第2有機ELパネル。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自発光体である発光素子がマトリクス状に配置された画素を有し、前記発光素子に電流を流さない状態において、前記画素は少なくとも可視光を透過する第1表示パネルと、
自発光体である発光素子がマトリクス状に配置された画素を有し、透過性のない第2表示パネルと、を備え、
前記第1表示パネルは、前記第2表示パネルの発光方向側に、互いの表示面が平行になるように配置される、ことを特徴とする3次元表示装置。
【請求項2】
前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとを交互に発光させることにより、3次元表示を行なう、ことを特徴とする請求項1に記載の3次元表示装置。
【請求項3】
前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとが、同時に発光することにより3次元表示を行なう、ことを特徴とする請求項1に記載の3次元表示装置。
【請求項4】
前記第2表示パネルに表示される画像は、観視者からの視野において、前記第1表示パネルに表示される画像より大きくなるように表示される、ことを特徴とする請求項1に記載の3次元表示装置。
【請求項5】
自発光体である発光素子により表示を行なう第1表示パネルと、
前記第1表示パネルのパネル面と平行に配置され、自発光体である発光素子により表示を行なう第2表示パネルと、を備え、
前記第1表示パネルと前記第2表示パネルとはそれぞれ、
前記発光素子が配置され、透過性のない複数の発光領域と、
前記複数の発光領域の間にそれぞれ配置され、可視光を透過する複数の透明領域と、を有し、
表示面に垂直方向からの視野において、前記第1有機ELパネル及び前記第2有機ELパネルの前記透明領域は、それぞれ前記第2有機ELパネル及び前記第1有機ELパネルの前記発光領域と重なるように配置される、ことを特徴とする3次元表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−13794(P2012−13794A)
【公開日】平成24年1月19日(2012.1.19)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−148071(P2010−148071)
【出願日】平成22年6月29日(2010.6.29)
【出願人】(506087819)パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Fターム(参考)】