(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022179912
(43)【公開日】2022-12-06
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G09G 5/00 20060101AFI20221129BHJP
H01L 33/00 20100101ALI20221129BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20221129BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20221129BHJP
G09G 5/10 20060101ALI20221129BHJP
【FI】
G09G5/00 550C
H01L33/00 L
G09F9/30 308A
G09F9/33
G09G5/10 B
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021086722
(22)【出願日】2021-05-24
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100131152
【弁理士】
【氏名又は名称】八島 耕司
(74)【代理人】
【識別番号】100147924
【弁理士】
【氏名又は名称】美恵 英樹
(74)【代理人】
【識別番号】100148149
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邉 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100181618
【弁理士】
【氏名又は名称】宮脇 良平
(74)【代理人】
【識別番号】100174388
【弁理士】
【氏名又は名称】龍竹 史朗
(72)【発明者】
【氏名】大塚 尚司
【テーマコード(参考)】
5C094
5C182
5F142
【Fターム(参考)】
5C094AA03
5C094BA23
5C094CA24
5C094DA05
5C182AA02
5C182AA12
5C182BA29
5C182BA54
5C182CA01
5F142AA12
5F142BA02
5F142BA32
5F142CB14
5F142CD02
5F142CE02
5F142EA02
5F142EA04
5F142EA34
5F142HA03
(57)【要約】
【課題】表示面に同じ明るさの画像を表示したときの、表示面内の光度のずれが抑制された表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置1Aは、一方向に発する光の光度が高く、一方向からずれるに従って光度が低くなる指向性を有する複数の発光装置10を備え、複数の発光装置10が、一方向を表示面に垂直な方向へ向けた状態、かつ表示面に沿った状態に配列され、点灯または消灯することにより画像を表示する表示部2Aと、表示部2Aに表示させるための画像データに基づいて複数の発光装置10を発光させて表示部2Aに画像を表示させる制御部40と、を備える。制御部40は、複数の発光装置10それぞれを、表示面の正面中央から表示部2Aを見るユーザーに最も近いユーザー近接部分からの距離に応じた光度だけ、画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方向に発する光の光度が高く、前記一方向からずれるに従って光度が低くなる指向性を有する複数の発光装置を備え、前記複数の発光装置が、前記一方向を表示面に垂直な方向へ向けた状態、かつ前記表示面に沿った状態に配列され、点灯または消灯することにより画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示させるための画像データに基づいて前記複数の発光装置を発光させて前記表示部に前記画像を表示させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数の発光装置それぞれを、前記表示部の正面中央から前記表示部を見るユーザーに最も近いユーザー近接部分からの距離に応じた光度だけ、前記画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる、
表示装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記複数の発光装置それぞれの前記ユーザー近接部分からの距離と該距離に対応付けられた補正係数を含む光度データに基づいた光度で、前記複数の発光装置それぞれを発光させる、
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記表示部を、前記ユーザー近接部分からの距離に応じた複数の領域に区分けした場合の、該複数の領域それぞれにある前記発光装置を、前記ユーザー近接部分から前記複数の領域それぞれの代表箇所までの距離に応じた光度だけ、前記画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる、
請求項1または2に記載の表示装置。
【請求項4】
前記表示面は、前記ユーザー近接部分を面内に有する球面を含み、
前記複数の領域は、前記ユーザー近接部分を中心とする球冠状領域と、該球冠状領域を囲む少なくとも1つの球帯状領域と、を含む、
請求項3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示面は、前記ユーザー近接部分を面内に有する円筒面を含み、
前記複数の領域は、前記ユーザー近接部分が中央に位置すると共に、前記円筒面の円筒軸方向に延在し、前記円筒面に沿って屈曲した第一帯状領域と、前記第一帯状領域と帯の幅方向それぞれで隣接し、前記円筒面に沿って屈曲した第二帯状領域および第三帯状領域と、を含む、
請求項3に記載の表示装置。
【請求項6】
前記発光装置は、赤色の光を発光する赤色発光素子、緑色の光を発光する緑色発光素子および、青色の光を発光する青色発光素子を備え、
前記制御部は、前記発光装置それぞれが備える前記赤色発光素子、前記緑色発光素子および、前記青色発光素子を、前記表示部の前記ユーザー近接部分からの距離に応じた光度だけ、前記画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる、
請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
表示装置には、正面へ発する光の光度が高く、正面からずれるに従って光度が低くなる指向性を有する複数の発光装置が点灯または消灯することにより画像を表示するものがある。
【0003】
例えば、特許文献1には、正面視でストライプ状またはデルタ状に配列された赤色、緑色および青色の発光ダイオードを有する発光装置を複数個備え、それら発光装置が、マトリックス状に配列された表示装置が開示されている。
【0004】
発光装置では、赤色、緑色および青色の発光ダイオードが発する光の指向性が高いため、それら発光ダイオードの配列によって、例えば、正面斜め上から見たときに赤色、緑色および青色のいずれかの色が強くなってしまったり、逆に正面斜め下から見たときに赤色、緑色および青色のいずれかの色が弱くなってしまったりする。その結果、見る角度によって色度がずれてしまう。そこで、特許文献1に記載の表示装置では、色度のずれを防ぐため、隣り合う発光装置のうちの一方が有する発光ダイオードを、隣り合う発光装置のうちの他方が有する発光ダイオードの配列に対して、正面方向に向かう軸の回りに回転対称に配列している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1に記載の表示装置では、見る角度によって色度がずれることが抑制されている。しかし、この表示装置では、発光ダイオードの光の指向性が高いことから、発光装置が配列した表示面の、ユーザーに最も近いユーザー近接部分とそれ以外の部分で、同じ明るさの画像を表示したときの、そのときの光度が異なってしまう。また、表示面のユーザー近接部分とそれ以外の部分で、同じ色の画像を表示したときの、そのときの色度がずれてしまう。
【0007】
本開示は上記の課題を解決するためになされたもので、表示面に同じ明るさの画像を表示したときの、表示面内の光度のずれが抑制された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】
【0008】
上記の目的を達成するため、本開示に係る表示装置は、表示部と、制御部と、を備える。表示部は、一方向に発する光の光度が高く、一方向からずれるに従って光度が低くなる指向性を有する複数の発光装置を備え、複数の発光装置が、一方向を表示面に垂直な方向へ向けた状態、かつ表示面に沿った状態に配列され、点灯または消灯することにより画像を表示する。また、制御部は、表示部に表示させるための画像データに基づいて複数の発光装置を発光させて表示部に画像を表示させる。そして、制御部は、複数の発光装置それぞれを、表示部の正面中央から表示部を見るユーザーに最も近いユーザー近接部分からの距離に応じた光度だけ、画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる。
【発明の効果】
【0009】
本開示の構成によれば、制御部は、複数の発光装置それぞれを、表示部の正面中央から表示部を見るユーザーに最も近いユーザー近接部分からの距離に応じた光度だけ、画像のデータから算出される光度よりも高く発光させる。このため、表示部のユーザー近接部分から高い光度の光が放射される一方で、表示部のそれ以外の箇所からユーザー近接部分から離れるに従い光度が低くなる光が放射される発光状態が修正される。そして、表示面に同じ明るさの画像を表示したときの、表示面内の光度のずれが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本開示の実施の形態1に係る表示装置の斜視図
【
図2】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える発光装置の平面図
【
図4】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える発光装置が発する光の指向性を示すグラフ
【
図5】本開示の実施の形態1に係る表示装置のユーザーと発光装置それぞれが発する光の向きとの位置関係を示す断面図
【
図6】本開示の実施の形態1に係る表示装置のブロック図
【
図7】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える記憶装置に格納された補正データの構成図
【
図8】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える記憶装置に格納された座標データの構成図
【
図9】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える記憶装置に格納されたユーザー近接部分座標データの構成図
【
図10】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える記憶装置に格納された光度データの構成図
【
図11】本開示の実施の形態1に係る表示装置が備える制御部が表示部を複数の領域に区分けして、それら領域にある発光装置の光度を算出するときの領域を示す概念図
【
図12】本開示の実施の形態2に係る表示装置の斜視図
【
図13】本開示の実施の形態2に係る表示装置が備える制御部が表示部を複数の領域に区分けして、それら領域にある発光装置の光度を算出するときの領域を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本開示の実施の形態に係る表示装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。
【0012】
(実施の形態1)
実施の形態1に係る表示装置は、球面に画像を表示する、いわゆる球面ディスプレイである。この表示装置は、複数の発光装置によって形成された表示部で、複数の発光装置が点灯、消灯をすることにより画像を表示するところ、その画像を見えやすくするため、発光装置が発する光の光度を補正する制御部を備える。まず、
図1-
図5を参照して、実施の形態1に係る表示装置が備える表示部の構成について説明する。
【0013】
図1は、実施の形態1に係る表示装置1Aの斜視図である。
図2は、表示装置1Aが備える発光装置10の平面図である。
図3は、
図2に示すIII-III切断線の断面図である。
【0014】
なお、
図1では、理解を容易にするため、表示装置1Aが備える多数の発光装置10のうち、正面側にある一部の発光装置10だけを示している。また、発光装置10を実際の大きさよりも大きくして強調している。
【0015】
表示装置1Aは、
図1に示すように、前後左右、上下の全方位から画像を視認できる状態にするため、球面状の表示部2Aを備えている。その球面の直径は、例えば、5mである。その表示部2Aには、画像の画素を形成するため、多数の発光装置10が設けられている。その数は、例えば、多数の画素を形成するため、11万個である。
【0016】
発光装置10は、点灯、消灯することにより、表示部2Aの画素として機能する装置である。発光装置10は、
図2および
図3に示すように、配線用基板11と、配線用基板11に取り付けられたパッケージ基板12と、パッケージ基板12に実装された赤色LED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)13、緑色LED14および、青色LED15と、パッケージ基板12に取り付けられたリフレクタ16と、を備える。
【0017】
配線用基板11は、球面状の表示部2Aに取り付けるために設けられている。また、表示装置1A同士を互いに電気的に接続するために設けられている。
【0018】
詳細には、配線用基板11は、例えば、ガラス・エポキシ基板、硬質複合材等のリジッド基板または、フレキシブル基板によって形成されている。一方、上述した表示装置1Aは、図示しないが、球面状の表示部2Aを形成するための球体の経線方向に延在する多数のリブと、その球体の緯線方向に延在する多数のリブとが組み合わされることにより形成されたフレームを有する。そのフレームは、強度を保つため、例えば、金属性または炭素繊維強化プラスチック製である。発光装置10それぞれの配線用基板11は、そのフレームに取り付けられている。そして、表示部2Aの球体の経線方向と緯線方向に配列されている。これにより、
図1に示すように、多数の発光装置10が球面状の表示部2Aの外周に面している。
【0019】
また、配線用基板11には、図示しないが、配線回路、コネクタ等が設けられている。そして、配線用基板11は、上述したフレームに取り付けられたうえで、互いに図示しない電線により接続されている。また、図示しない駆動回路と接続されている。これにより、配線用基板11は、図示しない駆動回路から電力の供給を受ける。一方、配線用基板11は、
図3に示すように、パッケージ基板12を支持する。
【0020】
パッケージ基板12は、
図2に示す赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15を実装するために設けられている。詳細には、パッケージ基板12は、配線用基板11の図示しない配線回路と接続され、上述した駆動回路から電力の供給を受けるための、リードフレーム123-125を有する。そして、それらリードフレーム123-125には、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15が接続されている。これにより、パッケージ基板12には、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15に実装されている。パッケージ基板12は、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15に上記駆動回路の電力を供給する。
【0021】
赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15は、駆動回路の電気的制御、例えば、高周波駆動方式の制御により、所望の光度で点灯する。そして、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15は、それぞれが所望の光度で点灯することにより、上述した表示部2Aの画素を所望の光度、色度で点灯させる。一方、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15は、周囲がリフレクタ16によって囲まれている。
【0022】
リフレクタ16は、四角枠状に形状に形成され、その中央の開口には、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15が配置されている。そして、開口の内壁は、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の背面側、すなわち、
図3に示す-Z側がパッケージ基板12によって支持されているところ、その反対側の+Z側に向かうに従い、外側に向かう傾斜面を有する。これにより、リフレクタ16は、正面側へ光度が高い指向性を発光装置10に持たせている。
図4に、その発光装置10の光の指向性のグラフを示す。また、
図5に表示装置1Aでの発光装置10それぞれが発する光の向きを示す。
【0023】
図4は、発光装置10が発する光の指向性を示すグラフである。
図5は、表示装置1Aのユーザーと発光装置10それぞれが発する光の向きとの位置関係を示す断面図である。
【0024】
なお、
図4では、
図2および
図3に示すYZ平面内で発光装置10から+Z方向へ向かう方向を0°とし、発光装置10から+Y方向へ向かう方向を+90°とする場合の、各方向へ発せられる赤色、緑色、青色の光成分の光度を示している。また、赤色、緑色、青色の各光成分の最大光度を1に正規化したときの各成分の光度を示している。
図5では、理解を容易にするため、表示装置1Aが備える多数の発光装置10のうち、正面側にある一部の発光装置10だけを示している。また、矢印3により、一部の発光装置10の発光方向だけを示している。さらに、発光装置10を実際の大きさよりも大きくして強調している。
【0025】
図4に示すように、発光装置10は、角度0°に発する光、すなわち、
図3の+Z方向に相当する正面方向に発する光の光度が高く、その正面方向から上下左右へずれるに従って光度が低くなる指向性を有する。また、
図4では、曲線R、G、Bが赤色成分、緑色成分および青色成分の光の角度依存性を示すところ、それら曲線R、G、Bによって示されるように、発光装置10が発する光は、赤色成分、緑色成分、青色成分の順序で、指向性が高い。
【0026】
一方、発光装置10は、上述したように、表示部2Aの球体の経線方向と緯線方向に配列され、球面状の表示部2Aの外周に面する。そして、発光装置10は、
図3に示すパッケージ基板12の+Z面を表示部2Aの球体の外側かつ半径方向に向けている。換言すると、パッケージ基板12の+Z面を表示部2Aの外周面に垂直な方向へ向けている。その結果、発光装置10は、
図5の矢印3に示す方向に光を放射する。
【0027】
このように、発光装置10は、
図4に示すように、特定の方向に指向性が高い。また、発光装置10は、
図5に示すように、表示部2Aの球体の外側かつ半径方向に向けて発光する。このため、表示装置1Aのユーザーが正面側にある位置P
0に位置する場合、表示部2A全体に同じ明るさ、かつ色の画像を表示した場合でも、ユーザーから見て表示装置1Aの表示部2Aの球体中心C
1方向の中央近傍にある発光装置10の光度が、それ以外の、特にユーザーから見て表示部2Aの外周近傍にある発光装置10の光度よりも相対的に高くなってしまう。その結果、ユーザーから見て表示装置1Aの表示部2A内の外周側となる部分が暗くなってしまう。すなわち、表示部2A内で光度がずれてしまう。
【0028】
また、発光装置10が発する光は、
図4に示すように、赤色成分が、緑色成分よりも指向性が高く、また、青色成分よりもさらに指向性が高い。その結果、
図5に示す位置P
0にユーザーが位置する場合に、ユーザーから見て表示装置1Aの表示部2A内の外周側となる部分が、青みがかってしまう。すなわち、表示部2A内で色度がずれてしまう。
【0029】
そこで、表示装置1Aは、光度と色度のずれを抑制するため、発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の発光の光度を調整する制御部を備える。続いて、表示装置1Aの、制御部を含めた全体の構成について説明する。
【0030】
図6は、表示装置1Aのブロック図である。
図7は、記憶装置30に格納された補正データ34の構成図である。
【0031】
図6に示すように、表示装置1Aは、表示部2Aの正面側でユーザーの有無を検出する赤外線センサ20と、各種データを格納する記憶装置30と、赤外線センサ20がユーザーを検出した場合に、記憶装置30に格納された各種データを用いて、表示部2Aの発光装置10それぞれの光度を調整する制御部40と、を備える。
【0032】
図示しないが、表示装置1Aでは、表示部2A全体を見るのに適した推奨位置が決められている。赤外線センサ20は、その推奨位置にユーザーがいるか否かを検出するために設けられている。
【0033】
詳細には、上述したように、制御部40は、表示部2Aの発光装置10それぞれの光度を調整するところ、その調整は、ユーザーから見て表示装置1Aの表示部2A内の中央側と外周側となる部分の光度、色度のずれを抑制するためのものである。しかし、表示装置1Aでは表示部2Aが球面であるため、ユーザーが見る位置が多数存在してしまう。また、ユーザーが複数存在することがあり、その場合、複数のユーザーそれぞれから見たときの中央側となる部分と外周側となる部分が互いに重なってしまうことがある。このような場合、制御部40の光度の調整が困難となってしまう。そこで、表示装置1Aでは、表示部2A全体を見るのに適した推奨位置が決められ、その推奨位置にユーザーがいる場合にだけ、光度の調整を行う。そのユーザーが推奨位置にいる場合を検出するため、赤外線センサ20が設けられている。
【0034】
赤外線センサ20は、図示しないが、そのセンサの検出範囲中央に、上記の推奨位置が配置される箇所に設けられている。例えば、赤外線センサ20は、表示装置1Aが室内に設置されている場合、上記の推奨位置の上の天井に設置される。そして、赤外線センサ20は、人体から放射される遠赤外線を検出して、人の有無を検出する。赤外線センサ20は、人がいることを検出した場合、上記の推奨位置にユーザーがいるものと扱い、ユーザーが存在する旨の信号を制御部40に送信する。
【0035】
一方、記憶装置30には、
図6に示すように、補正データ34が格納されている。すなわち、記憶装置30には、
図7に示す、発光装置10の装置番号と、その装置番号の発光装置10が備える赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15が発光すべき光度に補正するための、赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数と、が対応付けられた補正データ34が格納されている。
【0036】
制御部40は、上述した赤外線センサ20からのユーザーが存在する旨の信号を受信すると、光度補正処理を行う。
【0037】
詳細には、制御部40は、まず、
図6に示す記憶装置30から上述した補正データ34を読み出す。続いて、制御部40は、補正データ34を読み出した後、外部機器から表示部2Aに表示させるための画像データを受信する。そして、制御部40は、受信した画像データから発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15が発光すべき光度を求め、その光度の値に、読み出した補正データ34の赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数を乗算して、発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の補正光度を求める。
【0038】
制御部40は、発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15を求めた補正光度で発光させるため、上述した図示しない駆動回路を動作させる。これにより、制御部40は、補正光度で、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15を発光させる。その結果、制御部40は、表示部2A内の光度ずれ、色度すれを抑制する。例えば、表示部2A内の光度の差を5%以内にする。以上のように、制御部40は、光度補正処理を行う。
【0039】
続いて、制御部40が用いる補正データ34が、どのような補正であるかを説明するため、
図8-
図11を参照して、制御部40が行う補正データ34の演算について説明する。
【0040】
図8-
図10は、表示装置1Aが備える記憶装置30に格納された座標データ31、ユーザー近接部分座標データ32、光度データ33の構成図である。
図11は、制御部40が表示部2Aを複数の領域に区分けして、それら領域にある発光装置10の光度を算出するときの領域を示す概念図である。
【0041】
補正データ34は、上述した推奨位置から、
図5に示す球体中心C
1の方向を見たときの、表示部2Aの光度分布、色分布データから得た光度データ33により求められている。例えば、補正データ34は、推奨位置から球体中心C
1の方向に向けて表示部2Aを撮像した撮像データから得た光度データ33により求められている。このことから明らかなように、補正データ34は、光度データ33を前提としたデータである。その光度データ33は、記憶装置30に格納されている。
【0042】
制御部40は、表示装置1Aの図示しない入力部から、記憶装置30に光度データ33が格納されたときに、すなわち、図示しない入力部によって、表示装置1Aの初期設定モードが選択されて記憶装置30に光度データ33が格納されたときに、その光度データ33から補正データ34を求める補正データ34の演算を行う。
【0043】
或いは、制御部40は、表示装置1Aの図示しない入力部から、記憶装置30に格納された光度データ33が書き換えられたときに、前提となる光度データ33が変更された可能性が高いこととなるため、書き換えられた光度データ33から補正データ34を求める。すなわち、制御部40は、図示しない入力部によって、光度データ33の書き換えモードが選択され、光度データ33の書き換えが行われたときに、補正データ34の演算を行う。
【0044】
より詳細にそれら補正データ34の演算について説明すると、制御部40は、まず、
図6に示す記憶装置30に格納された座標データ31、ユーザー近接部分座標データ32および、書き換えられた光度データ33を、記憶装置30から読み出す。
【0045】
ここで、座標データ31とは、発光装置10それぞれの表示部2A内での座標を表すデータのことである。その座標データ31では、
図8に示すように、発光装置10それぞれの装置番号と、発光装置10それぞれの、表示部2Aの球体中心C
1を原点とする球面座標とが対応付けられている。
【0046】
また、ユーザー近接部分座標データ32とは、
図9に示すように、表示部2Aの画像を見るユーザーが推奨位置にいると仮定した場合の、表示部2Aの、その推奨位置から最も近いユーザー近接部分P
1の球面座標データのことである。
【0047】
さらに、光度データ33とは、表示部2Aを複数の領域で区切った場合の、それら領域にある発光装置10の光度の補正値を表すデータのことである。その光度データ33では、
図10に示すように、表示部2A内での領域それぞれの領域番号と、領域それぞれの、ユーザー近接部分P
1からの距離と、領域それぞれにある発光装置10それぞれが備える赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の発光すべき光度に対する赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数と、が対応付けられている。
【0048】
光度データ33でいうところの表示部2A内での領域とは、
図11に示す領域A1、A2、A3のことである。上述した推奨位置にいるユーザーが、
図5に示す球体中心C
1の方向を見たときに、表示部2Aは円形状に見えるところ、領域A1は、
図11に示すように、その円形の中心C
2を中心とする円形領域である。領域A2は、領域A1を囲む環状領域であり、領域A3は、領域A1を囲む環状領域である。球面状の表示部2Aでいうと、領域A1は、推奨位置の側にある球冠状領域である。また、領域A2は、領域A1を囲む球帯状領域であり、領域A3は、領域A1を囲む球帯状領域である。
【0049】
なお、
図11では、理解を容易にするため、表示部2A内を区切る複数の領域のうち、領域A1、A2、A3だけを示しているが、それら複数の領域は、少なくとも2つ以上あればよく、実施の形態1では、4つ以上の多数の領域である。しかし、以下、理解を容易にするため、領域は、単に領域A1、A2、A3と称するものとする。
【0050】
また、光度データ33の各領域A1、A2、A3のユーザー近接部分P1からの距離とは、推奨位置にいるユーザーが球体中心C1の方向を見たときの、円形形状に見える表示部2Aの、その円形の中心C2から各領域A1、A2、A3までの最小距離、最大距離のことである。
【0051】
さらに、光度データ33の赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数とは、領域A1に対する領域A2、A3の光度ずれ、色度ずれを許容値以内にするための、例えば、光度を5%以内にするための補正係数のことである。
【0052】
それら赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数には、上記の中心C
2から各領域A1、A2、A3までの最小距離、最大距離または、それら距離から算出される代表値、例えば平均距離に応じて高くなる係数が設定されている。これは、
図4および
図5を参照して説明したように、発光装置10が指向性の高い光を放射する結果、推奨位置から見て表示部2Aの領域A1の中心C
2から外周に向かうに従い暗くなるからである。
【0053】
それら赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数の設定方法について詳細に説明すると、まず、表示部2Aの中心C2から半径方向かつ外側へ向かうときの、距離に対する、赤色光、緑色光、青色光それぞれの光度の変化率を実験的に求める。すなわち、表示部2Aに一定の明るさの赤、青、緑の単色画像を表示させ、それぞれの単色画像のときの表示部2Aの上記中心C2部分の光度と外周部分の光度を測定し、その測定値から、赤色光、緑色光、青色光それぞれの光度の変化率を求める。光度の変化率を求めるのは、中心C2部分と外周部分の光度だけを測定することにより容易に得られるからである。
【0054】
続いて、求めた赤色光、緑色光、青色光それぞれの光度の変化率に、上記の中心C2から領域A2、A3までの距離を乗じて、例えば、最小距離、最大距離から得た平均距離を乗じて、赤色光、緑色光、青色光それぞれを発光するときの領域A2、A3の光度を求める。これにより、赤色光、緑色光、青色光それぞれについて、領域A1に対する領域A2、A3の光度ずれを求める。そして、求めた光度ずれ量と領域A2、A3の光度から、赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数を求めて、光度データ33に設定する。
【0055】
図6に戻って、制御部40は、記憶装置30から、これら座標データ31とユーザー近接部分座標データ32および光度データ33を読み出すと、まず、
図9に示すユーザー近接部分座標データ32の球面座標と
図10に示す光度データ33の各領域A1、A2、A3のユーザー近接部分P
1からの距離から各領域A1、A2、A3の球面座標を求める。
【0056】
ここで、各領域A1、A2、A3の球面座標とは、各領域A1、A2、A3境界上の、互いの間を線分で結ぶことにより、各領域A1、A2、A3を囲む境界線を形成する複数の境界点の球面座標のことである。
【0057】
制御部40は、求めた各領域の球面座標と読み出した
図8の座標データ31から、領域A1、A2、A3それぞれに含まれる発光装置10を特定する。制御部40は、特定した発光装置10に、その発光装置10が含まれる領域A1、A2、A3の赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数を割り当てる。これにより、制御部40は、
図7に示す補正データを作成する。制御部40は、求めた補正データを記憶装置30に格納する。
【0058】
制御部40は、上述したように、赤外線センサ20からの出力信号を受信し、かつ外部機器から表示部2Aに表示させるための画像データを受信すると、上記の記憶装置30に格納された補正データを読み出し、画像データから発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15が発光すべき光度を求めた上で、その求めた光度に読み出した補正データを適用する。これにより、発光装置10それぞれの赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の補正光度を求める。その結果、制御部40は、表示部2A内の光度ずれ、色度すれを抑制する。
【0059】
なお、制御部40は、
図6に示すように、演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)41とROM/RAM(Read Only Memory/Random Access Memory)42を含むコンピュータを備える。CPU41は、ROMまたは記憶装置30に記憶された光度補正プログラムをRAMに読み出して実行することにより、上述した光度補正処理を行う。
【0060】
以上のように、実施の形態1に係る表示装置1Aでは、制御部40は、画像のデータから算出される光度に補正データを適用した光度で発光装置10それぞれを発光させる。その補正データは、発光装置10それぞれを、表示部2Aの正面中央から表示部2Aを見るユーザーに最も近いユーザー近接部分P1からの距離に応じた光度だけ、画像のデータから算出される光度よりも高く発光させるデータである。このため、表示部2Aのユーザー近接部分P1から高い光度の光が放射される一方で、表示部2Aのユーザー近接部分P1それ以外の箇所からユーザー近接部分P1から離れるに従い光度が低くなる発光状態が修正される。その結果、表示部2Aに同じ明るさの画像を表示したときの、表示部2A内の光度のずれが抑制される。
【0061】
また、制御部40により、発光装置10それぞれが備える赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の光度が修正されるので、表示部2Aに同じ色の画像を表示したときの、表示部2A内の色度のずれが抑制される。
【0062】
なお、実施の形態1で説明した表示部2Aの外周面は、本明細書でいうところの表示面の一例である。推奨位置は、ユーザーが表示部2Aを見る位置である表示部2Aの正面中央の一例である。また、赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数は、本明細書でいうところの補正係数の一例である。さらに、領域A1の中心C2から領域A2、A3の最小距離、最大距離から得た平均距離までの箇所は、本明細書でいうところの領域A2、A3それぞれの代表箇所の一例である。赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15は、本明細書でいうところの赤色発光素子、緑色発光素子および、青色発光素子の一例である。
【0063】
(実施の形態2)
実施の形態1では、表示装置1Aが備える表示部2Aが球面状であるが、表示部2Aは、これに限定されない。表示部2Aは、一方向に発する光の光度が高く、一方向からずれるに従って光度が低くなる指向性を有する複数の発光装置10を備え、複数の発光装置10が、その一方向を表示面に垂直な方向へ向けた状態、かつ表示面に沿った状態に配列され、点灯または消灯することにより画像を表示するものであればよい。従って、表示部2Aは、これを満たす限りにおいて、その形状は任意である。例えば、表示部2Aは、曲面状であってもよい。
【0064】
実施の形態2に係る表示装置1Bは、円筒面の形状の表示部2Bを備える。
図12、
図13を参照して、表示装置1Bの構成について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と異なる構成を中心に説明する。
【0065】
図12は、実施の形態2に係る表示装置1Bの斜視図である。
図13は、実施の形態2に係る表示装置が備える制御部が表示部を複数の領域に区分けして、それら領域にある発光装置の光度を算出するときの領域を示す概念図である。
【0066】
図12に示すように、表示装置1Bは、円筒状である。詳細には、表示装置1Bは、図示しないが、円筒面の形状に折り曲げられた板により形成されたフレームを有する。そして、そのフレームの外周面では、実施の形態1で説明した複数の発光装置10が周方向と円筒軸方向のそれぞれの方向に配列されている。これにより、表示装置1Bは、円筒面の形状に形成された表示部2Bを備える。
【0067】
表示装置1Bでも、実施の形態1と同様の構成の発光装置10が組み込まれているため、ユーザーが表示装置1Bの円筒面の前から、表示部2Bに表示された画像を見た場合に、表示部2Bは、ユーザーの正面の、
図13に示す正面視中心線C
L周辺から発せられる光の光度が高く、その正面視中心線C
Lから周方向に離れるに従い、発せられる光の光度が低くなる発光状態となる。その結果、ユーザーから見て表示部2Bの周方向の外縁側となる部分、すなわち左右方向の端部が暗くなってしまう。また、実施の形態1の場合と同様に、表示部2B内の色度がずれてしまう。
【0068】
そこで、表示装置1Bでも、実施の形態1と同様に、実施の形態1の表示装置1Aと同様に、光度と色度のずれを抑制するため、図示しないが、赤外線センサ20、記憶装置30および制御部40を備える。
【0069】
赤外線センサ20、記憶装置30および制御部40の構成は、(1)記憶装置30に格納される座標データ31、ユーザー近接部分座標データ32が、球面座標ではなく、円筒軸からの半径方向、周方向および、円筒軸方向の位置で特定される円筒座標であること、(2)ユーザーが円筒軸に垂直な方向から表示部2Bを見たときに、表示部2Bが
図13に示すように矩形状に見えるところ、領域A1がその中央に位置すると共に、表示部2Bの円筒軸方向へ延び、表示部2Bの円筒面に沿って屈曲した帯の形状であること、(3)領域A2、A3が、周方向の両側から隣接して領域A1を挟み込んだ、表示部2Bの円筒面に沿って屈曲した帯の形状であること、を除いて、実施の形態1と同様である。このため、その説明を省略する。
【0070】
表示装置1Bでは、記憶装置30に格納された光度データ33の赤色光補正係数、緑色光補正係数および、青色光補正係数が、正面視中心線C
L周辺から帯状の領域A1、A2、A3までの距離、例えば、最小距離、最大距離、平均距離等の代表値に応じて高くなる係数が設定されている。ここで、実施の形態1の表示装置1Aでは、ユーザー近接部分P
1が点部分であるところ、表示装置1Bではユーザー近接部分P
1は
図13に示す正面視中心線C
Lの線部分である。その結果、表示装置1Bでは、制御部40が、発光装置10を、線部分の正面視中心線C
Lのからの距離に応じた光度だけ、画像データから算出される光度よりも高く発光させる。これにより、制御部40は、ユーザーから見て左右方向の端部が暗くなることを抑制する。また、色度のずれを抑制する。
【0071】
なお、実施の形態2では、領域A1、A2、A3だけの領域しかないが、それら領域は、少なくとも、表示部2Bの画像を見るユーザーがいると仮定される推奨位置に最も近い正面視中心線CLが中央に位置する帯状の領域A1と、領域A1と帯の幅方向に隣接して、領域A1を帯の幅方向両側から挟み込む領域A2とにより、構成されていればよい。また、実施の形態2の領域A1は、本明細書でいうところの第一帯状領域の一例である。実施の形態2の領域A2、A3の領域A1よりも右側にある部分、左側にある部分は、本明細書でいうところの第二帯状領域および第三帯状領域の一例である
【0072】
以上のように、実施の形態2に係る表示装置1Bは、実施の形態1と同様に、制御部40が、画像のデータから算出される光度に補正データを適用した光度で発光装置10それぞれを発光させるので、表示部2Bに同じ明るさの画像を表示したときの、表示部2B内の光度のずれが抑制される。また、表示部2B内の色度のずれが抑制される。
【0073】
以上、本開示の実施の形態に係る表示装置1A、1Bについて説明したが、表示装置1A、1Bは、これに限定されない。
【0074】
例えば、実施の形態1および2では、1つの発光装置10が、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の3つのLEDを備えているが、発光装置10はこれに限定されない。発光装置10は、一方向に発する光の光度が高く、その一方向からずれるに従って光度が低くなる指向性を有するものであればよい。このような光の指向性を有する発光装置10が、表示部2A、2Bに同じ明るさの画像を表示したときに、表示部2A、2B内で光度のずれを発生させ、本開示の目的を生じさせるからである。
【0075】
発光装置10は、例えば、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15のいずか一つのLEDだけを備えていてもよい。また、発光装置10は、赤色LED13、緑色LED14および、青色LED15の3つのLEDを一式とする発光部がマトリックス状に配列された装置であってもよい。
【符号の説明】
【0076】
1A,1B 表示装置、2A,2B 表示部、3 矢印、10 発光装置、11 配線用基板、12 パッケージ基板、13 赤色LED、14 緑色LED、15 青色LED、16 リフレクタ、20 赤外線センサ,30 記憶装置、31 座標データ、32 ユーザー近接部分座標データ、33 光度データ、34 補正データ、40 制御部、41 CPU、42 ROM/RAM、123-125 リードフレーム、A1-A3 領域、R,G,B 曲線、C1 球体中心、C2 中心、CL 正面視中心線、P0 位置、P1 ユーザー近接部分。