JP2019086768A - ディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法を提供する。【解決手段】二重の表示光源装置３は、可視光線波長領域のうちの少なくとも１種の波長の光を投光する複数の発光ダイオード３１２を有する第１の光信号を表示させることができる第１の光源手段３１と、不可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を投光するマイクロ発光ダイオード３２２を有する不可視的な第２の光信号を生成できる第２の光源手段３２と、を具えているディスプレイ用の二重の表示光源装置であり、可視光線波長領域のうちの波長の光を投光する発光ダイオード３１２を駆動して可視的な第１の光信号をディスプレイの表示領域に表示し、不可視光線波長領域の波長の光を投光するマイクロ発光ダイオード３２２を駆動して前記第１の光信号とは別個の不可視的な第２の光信号を表示領域に表示する二重の表示画像の生成方法である。【選択図】図２

Description

本発明は、ディスプレイ用の表示光源装置及び表示画像の生成方法に関し、特にディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法に関する。

ディスプレイの発展につれて、現在のディスプレイは、基本的な表示の機能のみならず、さまざまな機能も備えている。例えば、ディスプレイと位置入力装置とを組み合わせたタッチスクリーンパネル、有機発光ダイオードやフレキシブル基板からなる湾曲する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、また、タッチスクリーンパネルの背面に配置されているバックライト（発光ダイオード）に加えて、可視光の感知センサーを備え、該センサーを利用してタッチスクリーンパネルに接触または隣接する物体を感知することができるディスプレイなどのディスプレイがある。

しかしながら、該タッチスクリーンパネルは、ブラック画像が表示される場合、タッチスクリーンパネルの背面に配置されているバックライトにより発光される光（可視光）がタッチスクリーンパネルを透過できないため、可視光の感知センサーでタッチスクリーンパネルに接触または隣接する物体を感知することが困難である。

そこで、物体の感知に赤外線を利用したタッチスクリーンパネルがある。例えば特許文献１に記載された赤外線光源及び赤外線センサーを備えているタッチスクリーンパネルは、タッチスクリーンを透過できる赤外線を発する光源及び赤外線を感知できる赤外線センサーを主に備えることにより、タッチスクリーンパネルに接触または隣接する物体を感知することができる。

米国特許出願公開第２００８／０１２１４４２号明細書

上記のように、すでに様々な機能を備えたディスプレイがあるが、しかし、従来のディスプレイは、例えば、スポーツ競技などのライブ中継をテレビで放送している場合、テレビＣＭを流すと、ライブ中継を見ることができなくなってしまう。現在、テレビの表示領域を２つの画面に分割してライブ中継及びテレビＣＭを同時に表示することもできるが、この方法でも視聴者にとっては観賞の品質に影響がある。

よって、本発明は上記問題点に鑑みて、上記欠点を解決できるディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は以下のディスプレイ用の二重の表示光源装置を提供する。即ち、ディスプレイ１００用の二重の表示光源装置３であって、
ディスプレイ１００は、表示領域２を具え、
二重の表示光源装置３は、
可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を表示領域２に向かって投光する複数の発光ダイオード３１２を有し、表示領域２に可視的な第１の光信号を表示させることができる第１の光源手段３１と、
不可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を表示領域２に向かって投光するマイクロ発光ダイオード３２２を有し、表示領域２に不可視的な第２の光信号を生成することができる第２の光源手段３２と、を具えているディスプレイ用の二重の表示光源装置を提供する。

また、本発明は、二重の表示画像の生成方法も提供する。

本発明に係る二重の表示画像の生成方法は、
ディスプレイ１００の表示領域２に向かって可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を投光する複数の発光ダイオード３１２を駆動して可視的な第１の光信号を前記表示領域２に表示すること、及び
ディスプレイ１００の表示領域２に向かって不可視光線波長領域の波長の光を投光する複数のマイクロ発光ダイオード３２２を駆動して前記第１の光信号とは別個の不可視的な第２の光信号を表示領域２に表示することを含む。

上記手段によれば、ディスプレイの表示領域に可視的な第１の光信号を表示させることができる第１の光源手段と、ディスプレイの表示領域に不可視的な第２の光信号を生成することができる第２の光源手段と、を利用してディスプレイが二重の表示画像を表示させることができる。

本発明に係る二重の表示光源装置の第１の実施形態が示される一部模式的斜視図である。 該第１の実施形態が示される一部模式的上面図である。 該第１の実施形態において、第１の光源手段の第１のパッケージにおける発光ダイオードの配列態様の第１の例が示される一部模式的上面図である。 該第１の実施形態において、第１の光源手段の第１のパッケージにおける発光ダイオードの配列態様の第２の例が示される一部模式的上面図である。 該第１の実施形態において、第１の光源手段の第１のパッケージにおける発光ダイオードの配列態様の第３の例が示される一部模式的上面図である。 該第１の実施形態において、第２の光源手段の第２のパッケージにおけるマイクロ発光ダイオードの配列態様の例が示される一部模式的上面図である。 本発明に係る二重の表示光源装置の第２の実施形態が示される一部模式的上面図である。

図１は本発明に係る二重の表示光源装置３の第１の実施形態が示される一部模式的斜視図であり、図２は該第１の実施形態が示される一部模式的上面図である。

図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係るディスプレイ１００用の二重の表示光源装置３は、第１の光源手段３１及び第２の光源手段３２を具えている。該ディスプレイ１００は、例えば、モバイルモニター、家庭用テレビ、戸外の大型のスクリーンなどのディスプレイであり、そして表示領域２を具えている。

また、ディスプレイ１００には、表示領域２に対応してアレイ配置された複数の表示ユニット２１を具えている。

二重の表示光源装置３の第１の光源手段３１は、表示領域２に可視的な第１の光信号を表示させることができ、一方、二重の表示光源装置３の第２の光源手段３２は、表示領域２に不可視的な第２の光信号を生成することができる。

第１の光源手段３１には、可視光線波長領域のうちのＲまたはＧまたはＢの少なくとも１種の波長の光を前記表示領域２に向かって投光する複数の発光ダイオード３１２と、発光ダイオード３１２を駆動する第１の駆動回路（図示せず）と、を具えている。

該第１の光源手段３１には、各表示ユニット２１にそれぞれ配置される複数の第１のパッケージ３１１を具えており、各第１のパッケージ３１１は、いずれも少なくとも１つの発光ダイオード３１２がパッケージされている。

第２の光源手段３２には、不可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を表示領域２に向かって投光するマイクロ発光ダイオード３２２と、マイクロ発光ダイオード３２２を駆動する第２の駆動回路（図示せず）と、を具えている。

該第２の光源手段３２には、各表示ユニット２１にそれぞれ配置されると共に、該表示ユニット２１にある各第１のパッケージ３１１同士の隙間に配置される少なくとも１つのマイクロ発光ダイオード３２２がパッケージされてなる複数の第２のパッケージ３２１を具えている。

また、第１の駆動回路と第２の駆動回路とは、個別に駆動されることが可能であるように構成されている。

図２に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る二重の表示光源装置３において、第２の光源手段３２には、不可視光線波長領域の２種の波長の光を表示領域２に向かって投光するマイクロ発光ダイオード３２２（Ｒ１、Ｒ２）が含まれる。

本発明に係るマイクロ発光ダイオード３２２としては、波長７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの赤外線または波長１００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光することができ、且つサイズが１００×１００μｍより小さいものを用いることができる。

また、本発明の第１の実施形態に係る二重の表示光源装置３の第１の光源手段３１の発光ダイオード３１２としては、例えば、表面実装型発光ダイオード（ＳＭＤ ＬＥＤ）、チップオンボードタイプ発光ダイオード（ＣＯＢ ＬＥＤ）、マイクロ／ミニ発光ダイオード（ｍｉｃｒｏ／ｍｉｎｉ ＬＥＤ）を使用することができる。

図３〜図６を参照する。図３は該第１の実施形態において、第１の光源手段３１の第１のパッケージ３１１における発光ダイオード３１２の配列態様の第１の例が示される一部模式的上面図であり、図４は該第１の実施形態において、第１の光源手段３１の第１のパッケージ３１１における発光ダイオード３１２の配列態様の第２の例が示される一部模式的上面図であり、図５は該第１の実施形態において、第１の光源手段３１の第１のパッケージ３１１における発光ダイオードの配列態様の第３の例が示される一部模式的上面図であり、図６は該第１の実施形態において、第２の光源手段３２の第２のパッケージ３２１におけるマイクロ発光ダイオード３２２の配列態様の例が示される一部模式的上面図である。

この実施形態において、第１の光源手段３１の各第１のパッケージ３１１は、例えば図３に示されるように、赤色の光（Ｒ）と緑色の光（Ｇ）と青色の光（Ｂ）からなる３つの発光ダイオード３１２を含んでもよく、または図４に示されるように、赤色の光（Ｒ）と緑色の光（Ｇ）と青色の光（Ｂ）と白色の光（Ｗ）からなる４つの発光ダイオード３１２を含んでもよく、または図５に示されるように、赤色の光（Ｒ）と緑色の光（Ｇ）と青色の光（Ｂ）からなる４つの発光ダイオード３１２（例えば、２つのＲ、１つのＧ、１つのＢ）を含んでもよく、様々な組み合わせで複数の発光ダイオード３１２がパッケージされている。

即ち、本実施形態では、図３〜図５に示されている複数の発光ダイオード３１２は、サイズや数量やアレイに配置される方式が以上の条件に限定されるものではなく、実際の表示の条件に応じて調整または変更することができる。

更に、第２の光源手段３２の各第２のパッケージ３２１は、図２のように少なくとも１つのマイクロ発光ダイオード３２２がパッケージされている態様だけではなく、図６のように、各第２のパッケージ３２１に２つのマイクロ発光ダイオード３２２（Ｒ１、Ｒ２）がパッケージされている態様としてもよく、実際の表示の条件に応じてマイクロ発光ダイオード３２２の数量や分布密度や配置位置を調整することができる。

配置位置としては例えば、図２に示されるように、ディスプレイ１００の表示領域２の全体に第２のパッケージ３２１を配置してもよく、あるいは、図６に示されるように、不可視光線波長領域の２種の波長の光を発光する複数のマイクロ発光ダイオード３２２（Ｒ１、Ｒ２）を、ディスプレイ１００の表示領域２の一部分に配置してもよい。

本実施形態において、該第１の光源手段３１の各第１のパッケージ３１１間の間隔は約２００μｍ以下であり、各マイクロ発光ダイオード３２２は、該第１の光源手段３１による画素の設計に影響がない状態でそれぞれ各第１のパッケージ３１１の間隔に配置することができる。そのため、該ディスプレイ１００の表示領域２に向かって不可視的な第２の光信号を生成することができる。

図７を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。ここで、図７は本発明に係る二重の表示光源装置の第２の実施形態が示される一部模式的上面図である。

図７に示されるように、本発明の第２の実施形態に係るディスプレイ１００用の二重の表示光源装置３において、第１の光源手段３１の各第１のパッケージ３１１は、いずれも可視光線波長領域のうちの少なくとも３種の異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオード３１２がパッケージされている。

また、第２の光源手段３２の各第２のパッケージ３２１は、いずれも不可視光線波長領域の少なくとも３種の異なる波長の光を発光する複数のマイクロ発光ダイオード３２２（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）がパッケージされている。
＜二重の表示画像の生成方法＞
本発明の二重の表示画像の生成方法は、表示領域２を有するディスプレイ１００と、本発明の二重の表示光源装置３と、表示領域２とは異なるディスプレイ１００を持つ例えばモバイル機器とを用いて実行される。

該方法は、ディスプレイ１００の表示領域２に向かって可視光線波長領域のうちのＲまたはＧまたはＢの波長の光を投光する複数の発光ダイオード３１２を駆動して可視的な第１の光信号を表示領域２に表示すること、及び、
ディスプレイ１００の表示領域２に向かって不可視光線波長領域の波長の光を投光する複数のマイクロ発光ダイオード３２２を駆動して第１の光信号とは別個の不可視的な第２の光信号を表示領域２に表示することを含む。

また、複数の発光ダイオード３１２と複数のマイクロ発光ダイオード３２２とを同時に駆動することによって、可視的な第１の光信号及び不可視的な第２の光信号を表示領域２に同時に表示する。第２の光信号は人間にとって不可視的であるため、第１の光信号と同時に表示されても、第１の光信号で表示される映像の視聴に影響を与えることはない。

また、上記モバイル機器は、ディスプレイ１００の外部にあり、画像送受信装置と、信号変換器と、画像を表示する表示装置とを有するものであり、該画像送受信装置は、第２の光信号を受信して、該信号変換器は、受信された第２の光信号を該第２の光信号に対応するデジタル信号に変換し、そして該表示装置は、変換されたデジタル信号に基づいて可視的な第３の光信号を表示する。

また、本発明の第２の実施形態に係るディスプレイ１００用の二重の表示光源装置３を用いた場合の二重の表示画像の生成方法では、図７に示されるように、各マイクロ発光ダイオード３２２には、第１の不可視光線波長の光を発する第１のマイクロ発光ダイオードと、第２の不可視光線波長の光を発する第２のマイクロ発光ダイオードと、第３の不可視光線波長の光を発する第３のマイクロ発光ダイオードと、が含まれている。

モバイル機器の画像送受信装置は、第２の光信号を受信し、モバイル機器の信号変換器は、第２の光信号における第１の不可視光線波長の光をＲ情報として記録し、第２の不可視光線波長の光をＧ情報として記録し、第３の不可視光線波長の光をＢ情報として記録して、Ｒ情報と前記Ｇ情報と前記Ｂ情報とを含む前記デジタル信号を生成する。

そしてモバイル機器の表示装置は、デジタル信号に基づいて、第３の光信号として、Ｒ情報に対応して赤色の光を発し、Ｇ情報に対応して緑色の光を発し、Ｂ情報に対応して青色の光を発する。そのため、モバイル機器の表示装置は、第３の光信号によってカラーで表示されるようになる。

上記実施形態を、戸外の広告スクリーンに応用する例を説明する。該広告スクリーンにおいては、第１の光信号で広告の画像を表示し、第２の光信号で該広告に関する情報または他の情報を伝える不可視的なＱＲコードを示すことができる。ディスプレイ１００の外部にあるモバイル機器は、例えば不可視的な第２の光信号を受信できる画像送受信装置付きのスマートフォンである。

該広告スクリーンに表示する広告を視聴する視聴者は、画像送受信装置付きのスマートフォンを利用して、第２の光信号としての不可視的なＱＲコードを受信してスマートフォンにおける信号変換器によりデジタル信号に変換し、そしてスマートフォンの表示装置で第２の光信号から変換されたデジタル信号をもとにして可視的な第３の光信号を表示する。

よって、本発明に係るディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法は、例えば一般的な広告スクリーンに表示されるＱＲコードが広告画像の一部分を占めることを防ぐことができ、且つ表示の品質を向上させることができる。

更に、テレビのディスプレイに応用した場合には、例えばプロ野球やサッカーなどのライブ中継を放送している場合、テレビの表示領域を２つの画面に分割することなく、本発明に係るディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法を利用して、第１の光信号はテレビＣＭの画像であり、第２の光信号はライブ中継の信号であるようにすることができる。

そして、画像送受信装置付きのモバイル機器によって、第２の光信号を受信して該モバイル機器にある信号変換器でデジタル信号に変換してライブ中継を表示する可視的な第３の光信号を該モバイル機器にあるディスプレイで表示することができる。

勿論、上記の例に限定されず、さまざまな表示用途に応じて利用されることができる。このように、本発明は、新規な構成により、従来技術における欠点を解決することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、上記のように記載されたディスプレイ用の二重の表示光源装置及び二重の表示画像の生成方法によって、表示の品質が影響されずに２つ以上の画像を同時に全画面表示することを実現する。そのため、産業上の利用可能性がある。

１００ ディスプレイ
２ 表示領域
２１ 表示ユニット
３ 二重の表示光源装置
３１ 第１の光源手段
３１１ 第１のパッケージ
３１２ 発光ダイオード
３２ 第２の光源手段
３２１ 第２のパッケージ
３２２ マイクロ発光ダイオード

Claims (11)

1. ディスプレイ用の二重の表示光源装置であって、
   前記ディスプレイは、表示領域を具え、
   前記二重の表示光源装置は、
   可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を前記表示領域に向かって投光する複数の発光ダイオードを有し、前記表示領域に可視的な第１の光信号を表示させることができる第１の光源手段と、
   不可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を前記表示領域に向かって投光するマイクロ発光ダイオードを有し、前記表示領域に不可視的な第２の光信号を生成することができる第２の光源手段と、を具えていることを特徴とする二重の表示光源装置。
2. 前記ディスプレイには、前記表示領域に対応するアレイに配置される複数の表示ユニットを具え、
   前記第１の光源手段には、各前記表示ユニットにそれぞれ配置される複数の第１のパッケージを具えており、各前記第１のパッケージは、いずれも少なくとも１つの前記発光ダイオードがパッケージされており、
   前記第２の光源手段には、各前記表示ユニットにそれぞれ配置されると共に、該表示ユニットにある各前記第１のパッケージ同士の隙間に配置される少なくとも１つの前記マイクロ発光ダイオードがパッケージされてなる複数の第２のパッケージを具えていることを特徴とする請求項１に記載の二重の表示光源装置。
3. 前記第１の光源手段の各前記第１のパッケージは、いずれも可視光線波長領域のうちの少なくとも３種の異なる波長の光を発光する複数の発光ダイオードがパッケージされており、
   前記第２の光源手段の各前記第２のパッケージは、いずれも不可視光線波長領域の少なくとも３種の異なる波長の光を発光する複数のマイクロ発光ダイオードがパッケージされていることを特徴とする請求項２に記載の二重の表示光源装置。
4. 前記マイクロ発光ダイオードは、波長７８０ｎｍ〜１４００ｎｍの赤外線を発光することができることを特徴とする請求項１に記載の二重の表示光源装置。
5. 前記マイクロ発光ダイオードは、波長１００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線を発光することができることを特徴とする請求項１に記載の二重の表示光源装置。
6. 各前記マイクロ発光ダイオードのサイズは、１００×１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の二重の表示光源装置。
7. 前記第１の光源手段は、前記発光ダイオードを駆動する第１の駆動回路を更に具え、
   前記第２の光源手段は、前記マイクロ発光ダイオードを駆動する第２の駆動回路を更に具え、
   前記第１の駆動回路と前記第２の駆動回路とは、個別に駆動されることが可能であるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の二重の表示光源装置。
8. ディスプレイの表示領域に向かって可視光線波長領域の少なくとも１種の波長の光を投光する複数の発光ダイオードを駆動して可視的な第１の光信号を前記表示領域に表示すること、及び、
   前記ディスプレイの前記表示領域に向かって不可視光線波長領域の波長の光を投光する複数のマイクロ発光ダイオードを駆動して第１の光信号とは別個の不可視的な第２の光信号を前記表示領域に表示することを含むことを特徴とする二重の表示画像の生成方法。
9. 前記複数の発光ダイオードと前記複数のマイクロ発光ダイオードとを同時に駆動することを特徴とする請求項８に記載の二重の表示画像の生成方法。
10. 前記ディスプレイの外部にあり、画像送受信装置と、信号変換器と、画像を表示する表示装置とを有するモバイル機器を用いて、前記画像送受信装置により前記第２の光信号を受信して、前記信号変換器により、受信された光信号を該第２の光信号が対応するデジタル信号に変換して、そして前記表示装置により、変換された前記デジタル信号に基づいて可視的な第３の光信号を表示することを更に含むことを特徴とする請求項８に記載の二重の表示画像の生成方法。
11. 各前記マイクロ発光ダイオードには、
    第１の不可視光線波長の光を発する第１のマイクロ発光ダイオードと、
    第２の不可視光線波長の光を発する第２のマイクロ発光ダイオードと、
    第３の不可視光線波長の光を発する第３のマイクロ発光ダイオードと、が含まれており、
    前記モバイル機器の画像送受信装置は、前記第２の光信号を受信し、
    前記モバイル機器の信号変換器は、前記第２の光信号における前記第１の不可視光線波長の光をＲ情報として記録し、前記第２の不可視光線波長の光をＧ情報として記録し、前記第３の不可視光線波長の光をＢ情報として記録して、前記Ｒ情報と前記Ｇ情報と前記Ｂ情報とを含む前記デジタル信号を生成し、
    そして前記表示装置は、前記デジタル信号に基づいて、前記第３の光信号として、前記Ｒ情報に対応して赤色の光を発し、前記Ｇ情報に対応して緑色の光を発し、前記Ｂ情報に対応して青色の光を発することを特徴とする請求項１０に記載の二重の表示画像の生成方法。

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