JP2002084553A - 立体ディスプレイ装置 - Google Patents
立体ディスプレイ装置Info
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- dimensional display
- light diffusion
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/356—Image reproducers having separate monoscopic and stereoscopic modes
- H04N13/359—Switching between monoscopic and stereoscopic modes
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 簡易な構成で３次元画像と２次元画像を切り
替えて表示することができる立体ディスプレイ装置を提
供する。 【解決手段】 立体ディスプレイ装置において、前記光
拡散部材は、電圧印加により光が透過する高分子分散型
液晶である立体ディスプレイであって、左眼用と右眼用
の２個の視差画像を各々多数のストライプ視差画像に分
割し、分割したストライプ視差画像を、表示画素部に該
２個の視差画像に対応して所定の順序で一定方向に所定
のピッチで繰り返して配列し合成したストライプ合成画
像で表示し、光学部材によって所定の方向に導光するこ
とで、２個の視差画像を画像分離し立体視を可能にする
立体ディスプレイ装置において、立体ディスプレイ装置
のパネル表面に光拡散部材を配置することで２次元画像
観察ができるようにした特徴とする立体ディスプレイ装
置。
替えて表示することができる立体ディスプレイ装置を提
供する。 【解決手段】 立体ディスプレイ装置において、前記光
拡散部材は、電圧印加により光が透過する高分子分散型
液晶である立体ディスプレイであって、左眼用と右眼用
の２個の視差画像を各々多数のストライプ視差画像に分
割し、分割したストライプ視差画像を、表示画素部に該
２個の視差画像に対応して所定の順序で一定方向に所定
のピッチで繰り返して配列し合成したストライプ合成画
像で表示し、光学部材によって所定の方向に導光するこ
とで、２個の視差画像を画像分離し立体視を可能にする
立体ディスプレイ装置において、立体ディスプレイ装置
のパネル表面に光拡散部材を配置することで２次元画像
観察ができるようにした特徴とする立体ディスプレイ装
置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はテレビ，コンピュー
タモニタ，ゲームマシンなどに好適な立体ディスプレイ
装置に関するものである。
タモニタ，ゲームマシンなどに好適な立体ディスプレイ
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より立体画像の観察方法としては、
たとえば偏光メガネを用いて互いに異なった偏光状態に
基づく視差画像を観察する手法や、レンチキュラレンズ
を用いて複数の視差画像のうちから所定の視差画像を観
察者の眼球に導光する手法等が提案されている。
たとえば偏光メガネを用いて互いに異なった偏光状態に
基づく視差画像を観察する手法や、レンチキュラレンズ
を用いて複数の視差画像のうちから所定の視差画像を観
察者の眼球に導光する手法等が提案されている。
【０００３】ここではレンチキュラレンズを用いてメガ
ネ無しで立体画像を観察することができるディスプレイ
の手法を図７の分解斜視図（分かり易くするため、各素
子を水平方向に分離して示している）を用いて説明す
る。液晶ディスプレイ１はガラス基板２とその間の液
晶，電極などから構成される表示画素部３からなる。表
示画素部３には右眼用と左眼用の２視点に対応する２つ
の視差画像（Ｒ，Ｌ）が画面の垂直方向（ｖ方向）に交
互に横ストライプ状に配列して表示されている。
ネ無しで立体画像を観察することができるディスプレイ
の手法を図７の分解斜視図（分かり易くするため、各素
子を水平方向に分離して示している）を用いて説明す
る。液晶ディスプレイ１はガラス基板２とその間の液
晶，電極などから構成される表示画素部３からなる。表
示画素部３には右眼用と左眼用の２視点に対応する２つ
の視差画像（Ｒ，Ｌ）が画面の垂直方向（ｖ方向）に交
互に横ストライプ状に配列して表示されている。
【０００４】図中では前面のガラス基板２ａの表面およ
び後面のガラス基板２ｂの背面に配置される偏光方向が
互いに直交する偏光板を省略している。液晶ディスプレ
イ１の背面側には垂直方向（ｖ方向）に屈折力を有する
横ストライプ状のシリンドリカルレンズ４ａを、垂直方
向（ｖ方向）に所定のピッチで配列した横レンチキュラ
レンズ４を配置している。横レンチキュラレンズ４の背
面側には水平方向（Ｈ方向）に屈折力を有する縦ストラ
イプ状のシリンドリカルレンズ５ａを、水平方向（Ｈ方
向）に所定のピッチで配列した縦レンチキュラレンズ５
を配置している。縦レンチキュラレンズ５の背面側には
市松バリア６が配置され、市松バリア状に所定のピッチ
で同一の大きさの開口部６ａ，遮光部６ｂが上下，左右
交互に繰り返されている。市松バリア６の背面側にはバ
ックライト７を配置する。
び後面のガラス基板２ｂの背面に配置される偏光方向が
互いに直交する偏光板を省略している。液晶ディスプレ
イ１の背面側には垂直方向（ｖ方向）に屈折力を有する
横ストライプ状のシリンドリカルレンズ４ａを、垂直方
向（ｖ方向）に所定のピッチで配列した横レンチキュラ
レンズ４を配置している。横レンチキュラレンズ４の背
面側には水平方向（Ｈ方向）に屈折力を有する縦ストラ
イプ状のシリンドリカルレンズ５ａを、水平方向（Ｈ方
向）に所定のピッチで配列した縦レンチキュラレンズ５
を配置している。縦レンチキュラレンズ５の背面側には
市松バリア６が配置され、市松バリア状に所定のピッチ
で同一の大きさの開口部６ａ，遮光部６ｂが上下，左右
交互に繰り返されている。市松バリア６の背面側にはバ
ックライト７を配置する。
【０００５】次に図８の水平断面図を用いて、水平方向
（Ｈ方向）の立体視の観察原理を説明する。バックライ
ト７からの光束は市松バリア６に入射する。このとき、
市松バリア６は所定のピッチで開口部６ａ，遮光部６ｂ
が上下，左右交互に繰り返されているので、光束は開口
部６ａを通して、観察者側に進行する。市松バリア６の
開口部６ａ，遮光部６ｂの水平方向（Ｈ方向）のピッチ
と、縦レンチキュラレンズ５のシリンドリカルレンズ５
ａのピッチは対応している。市松バリア６を透過した光
束は、シリンドリカルレンズ５ａによって所定の方向に
導光され、液晶ディスプレイ１の所定の走査線を透過
し、観察位置の所定の領域に導光される。シリンドリカ
ルレンズ５ａに対応する市松バリア６の開口部６ａと遮
光部６ｂの位置を入れ替えることにより走査線ごとに左
眼と右眼に導光することが可能である。
（Ｈ方向）の立体視の観察原理を説明する。バックライ
ト７からの光束は市松バリア６に入射する。このとき、
市松バリア６は所定のピッチで開口部６ａ，遮光部６ｂ
が上下，左右交互に繰り返されているので、光束は開口
部６ａを通して、観察者側に進行する。市松バリア６の
開口部６ａ，遮光部６ｂの水平方向（Ｈ方向）のピッチ
と、縦レンチキュラレンズ５のシリンドリカルレンズ５
ａのピッチは対応している。市松バリア６を透過した光
束は、シリンドリカルレンズ５ａによって所定の方向に
導光され、液晶ディスプレイ１の所定の走査線を透過
し、観察位置の所定の領域に導光される。シリンドリカ
ルレンズ５ａに対応する市松バリア６の開口部６ａと遮
光部６ｂの位置を入れ替えることにより走査線ごとに左
眼と右眼に導光することが可能である。
【０００６】図８では実線が左眼に導光される光束の光
路を表わし、点線が右眼に導光される光束の光路を表わ
している。市松バリア６の白い部分が開口部６ａ、黒い
部分が遮光部６ｂを表わす。この場合、開口部６ａから
の光は観察者の左眼に導光されている。右眼の場合、市
松バリア６の開口部６ａ，遮光部６ｂの位置が図８とは
入れ替わるので、光束は観察者の右眼に導光される。
路を表わし、点線が右眼に導光される光束の光路を表わ
している。市松バリア６の白い部分が開口部６ａ、黒い
部分が遮光部６ｂを表わす。この場合、開口部６ａから
の光は観察者の左眼に導光されている。右眼の場合、市
松バリア６の開口部６ａ，遮光部６ｂの位置が図８とは
入れ替わるので、光束は観察者の右眼に導光される。
【０００７】次に図９の垂直断面図を用いて、垂直方向
（Ｖ方向）の立体視の観察原理を説明する。バックライ
ト７からの光束は市松バリア６に入射する。このとき、
市松バリア６は所定のピッチで開口部６ａ，遮光部６ｂ
が上下，左右交互に繰り返されているので、光束は開口
部６ａを通して、観察者側に進行する。市松バリア６の
開口部６ａ，遮光部６ｂの垂直方向（Ｖ方向）のピッチ
と、横レンチキュラレンズ４のシリンドリカルレンズ４
ａのピッチは対応している。市松バリア６の水平ライン
を透過した光束は、シリンドリカルレンズ４ａによって
所定の方向に導光され、液晶ディスプレイ１の所定の走
査線を照射する。市松バリア６，横レンチキュラレンズ
４のピッチは液晶ディスプレイ１のピッチに対応して設
計され、左眼用，右眼用画像が交互に表示された走査線
に対応して左眼用，右眼用の照明光を照射し、左眼用の
照明光は左眼の領域に、右眼用の照明光は右眼の領域に
導光されるため、観察者は左眼用，右眼用の画像を分離
して観察することができる。図９では実線が左眼に導光
される光束の光路を表わし、点線が右眼に導光される光
束の光路を表わしている。
（Ｖ方向）の立体視の観察原理を説明する。バックライ
ト７からの光束は市松バリア６に入射する。このとき、
市松バリア６は所定のピッチで開口部６ａ，遮光部６ｂ
が上下，左右交互に繰り返されているので、光束は開口
部６ａを通して、観察者側に進行する。市松バリア６の
開口部６ａ，遮光部６ｂの垂直方向（Ｖ方向）のピッチ
と、横レンチキュラレンズ４のシリンドリカルレンズ４
ａのピッチは対応している。市松バリア６の水平ライン
を透過した光束は、シリンドリカルレンズ４ａによって
所定の方向に導光され、液晶ディスプレイ１の所定の走
査線を照射する。市松バリア６，横レンチキュラレンズ
４のピッチは液晶ディスプレイ１のピッチに対応して設
計され、左眼用，右眼用画像が交互に表示された走査線
に対応して左眼用，右眼用の照明光を照射し、左眼用の
照明光は左眼の領域に、右眼用の照明光は右眼の領域に
導光されるため、観察者は左眼用，右眼用の画像を分離
して観察することができる。図９では実線が左眼に導光
される光束の光路を表わし、点線が右眼に導光される光
束の光路を表わしている。
【０００８】図９では左眼の立体視であるので、市松バ
リア６の開口部６ａからの光は観察者の左眼に導光され
ている。右眼の場合、市松バリア６の開口部６ａ，遮光
部６ｂの位置が図９とは入れ替わるので、光束は観察者
の右眼に導光される。観察者の眼が完全に右眼用画像，
左眼用画像に分離している位置ｃ１にあるとき、観察者
は正立体視を行うことができる。
リア６の開口部６ａからの光は観察者の左眼に導光され
ている。右眼の場合、市松バリア６の開口部６ａ，遮光
部６ｂの位置が図９とは入れ替わるので、光束は観察者
の右眼に導光される。観察者の眼が完全に右眼用画像，
左眼用画像に分離している位置ｃ１にあるとき、観察者
は正立体視を行うことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来例
の手法では、光束を所定の位置に導光する横レンチキュ
ラレンズ４、縦レンチキュラレンズ５が固定され、通常
の２次元画像と立体画像とを切り替えて表示することが
困難であつた。
の手法では、光束を所定の位置に導光する横レンチキュ
ラレンズ４、縦レンチキュラレンズ５が固定され、通常
の２次元画像と立体画像とを切り替えて表示することが
困難であつた。
【００１０】こうした問題を解決するため、高分子分散
型液晶からなる光指向性制御素子を用いて２次元観察を
可能とすることが考えられる。
型液晶からなる光指向性制御素子を用いて２次元観察を
可能とすることが考えられる。
【００１１】図１０は高分子分散型液晶からなる光指向
性制御素子の説明図である。光指向性制御素子はガラス
やプラスチックなどの透明な２つの基板３１のそれぞれ
の内側に透明電極３２を設け、その間に波晶分子３４を
分散させた高分子３３を充填して構成している。図１０
（Ａ）は電圧を印加していないオフ状態の場合を示して
いる。この時、液晶分子３４の光軸はランダムに配列
し、異常光屈折率が高分子３３の屈折率と−致せず、屈
折率が異なる界面で光が散乱される状態になる。図１０
（Ｂ）は光指向性制御素子に電圧を印加したオンの場合
を示している。この時、液晶分子３４の光軸は図示する
ように電界方向に配列し、常光屈折率が高分子３３の屈
折率とほぼ一致するので、入射光は散乱されず、そのま
ま透過される状態となる。
性制御素子の説明図である。光指向性制御素子はガラス
やプラスチックなどの透明な２つの基板３１のそれぞれ
の内側に透明電極３２を設け、その間に波晶分子３４を
分散させた高分子３３を充填して構成している。図１０
（Ａ）は電圧を印加していないオフ状態の場合を示して
いる。この時、液晶分子３４の光軸はランダムに配列
し、異常光屈折率が高分子３３の屈折率と−致せず、屈
折率が異なる界面で光が散乱される状態になる。図１０
（Ｂ）は光指向性制御素子に電圧を印加したオンの場合
を示している。この時、液晶分子３４の光軸は図示する
ように電界方向に配列し、常光屈折率が高分子３３の屈
折率とほぼ一致するので、入射光は散乱されず、そのま
ま透過される状態となる。
【００１２】図１１は高分子分散型液晶からなる光指向
性制御素子を用いた２次元観察可能な立体ディスプレイ
の分解垂直断面図である。１は液晶ディスプレイ、８は
高分子分散型液晶からなる光指向性制御素子、４は横レ
ンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレンズ、６は市
松バリア、７はバックライトを示している。観察者が３
次元観察を行う場合、光指向性制御素子８へ電圧印加を
行う。光指向性制御素子８は高分子の屈折率が常光線屈
折率とほぼ一致するので、入射光は散乱されずに、その
まま透過される。ここで市松バリア６はバックライト７
により照明され、開口部６ａからの光が射出する。図中
に示す開口部６ａは表示画素部に表示された横ストライ
プ画像のうちの左眼用画素に対応しており、開口部６ａ
から射出した光束は横レンチキュラレンズ４を通って指
向性を与えられ、入射光をそのまま透過する状態にある
光指向性制御素子８を透過し、表示画素部の左眼用画素
をのみを照射する。図９で説明したように、この左眼用
の画素情報を有する光束は左眼に到達する方向に指向性
を持つ。右眼に関しては、右眼用画素に対応する市松バ
リア６の開口部６ａと遮光部６ｂの位置が左眼用とは入
れ替わるため、横レンチキュラレンズ４を通った光束は
入射光をそのまま透過する状態にある光指向性制御素子
８を透過し、表示画素部の右眼用画素のみを照射する。
図９で説明したように、この右眼用の画素情報を有する
光束は右眼に到達する方向に指向性を持つ。このように
して、画像分離が行われるため観察者は３次元観察が可
能となる。観察者が２次元観察を行う場合、光指向性制
御素子８へ電圧を印加せず、図１０（Ａ）に示す光拡散
状態にする。この時、バックライト７からの照明光は光
指向性制御素子８に入射するまでは指向性を有している
が、光指向性制御素子８に至って図１０（Ａ）に示すよ
うに、全方向に拡放され、図９において実線で示すよう
な左眼に到達する光束の指向性が乱され、右眼の領域に
も入射するようになる。同様に右眼に到達する光束も左
眼に入射することになり、通常の２次元ディスプレイと
同様に両眼で２次元画像の全てを観察することができ
る。
性制御素子を用いた２次元観察可能な立体ディスプレイ
の分解垂直断面図である。１は液晶ディスプレイ、８は
高分子分散型液晶からなる光指向性制御素子、４は横レ
ンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレンズ、６は市
松バリア、７はバックライトを示している。観察者が３
次元観察を行う場合、光指向性制御素子８へ電圧印加を
行う。光指向性制御素子８は高分子の屈折率が常光線屈
折率とほぼ一致するので、入射光は散乱されずに、その
まま透過される。ここで市松バリア６はバックライト７
により照明され、開口部６ａからの光が射出する。図中
に示す開口部６ａは表示画素部に表示された横ストライ
プ画像のうちの左眼用画素に対応しており、開口部６ａ
から射出した光束は横レンチキュラレンズ４を通って指
向性を与えられ、入射光をそのまま透過する状態にある
光指向性制御素子８を透過し、表示画素部の左眼用画素
をのみを照射する。図９で説明したように、この左眼用
の画素情報を有する光束は左眼に到達する方向に指向性
を持つ。右眼に関しては、右眼用画素に対応する市松バ
リア６の開口部６ａと遮光部６ｂの位置が左眼用とは入
れ替わるため、横レンチキュラレンズ４を通った光束は
入射光をそのまま透過する状態にある光指向性制御素子
８を透過し、表示画素部の右眼用画素のみを照射する。
図９で説明したように、この右眼用の画素情報を有する
光束は右眼に到達する方向に指向性を持つ。このように
して、画像分離が行われるため観察者は３次元観察が可
能となる。観察者が２次元観察を行う場合、光指向性制
御素子８へ電圧を印加せず、図１０（Ａ）に示す光拡散
状態にする。この時、バックライト７からの照明光は光
指向性制御素子８に入射するまでは指向性を有している
が、光指向性制御素子８に至って図１０（Ａ）に示すよ
うに、全方向に拡放され、図９において実線で示すよう
な左眼に到達する光束の指向性が乱され、右眼の領域に
も入射するようになる。同様に右眼に到達する光束も左
眼に入射することになり、通常の２次元ディスプレイと
同様に両眼で２次元画像の全てを観察することができ
る。
【００１３】前述の関連技術の立体ディスプレイにおい
ては、立体ディスプレイに２次元画像に切り替えるため
の光拡散特性を生じさせるための手段をディスプレイ内
部に内蔵するため、ディスプレイ内部構成が複雑にな
り、生産における高コスト、製品の品質等に問題が生じ
る。
ては、立体ディスプレイに２次元画像に切り替えるため
の光拡散特性を生じさせるための手段をディスプレイ内
部に内蔵するため、ディスプレイ内部構成が複雑にな
り、生産における高コスト、製品の品質等に問題が生じ
る。
【００１４】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、簡易な構成で３次元画像と２次元画像を切り
替えて表示することができる立体ディスプレイ装置を提
供することを目的とする。
たもので、簡易な構成で３次元画像と２次元画像を切り
替えて表示することができる立体ディスプレイ装置を提
供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、立体ディスプレイ装置を次ぎの（１）
ないし（１０）のとおりに構成する。
め、本発明では、立体ディスプレイ装置を次ぎの（１）
ないし（１０）のとおりに構成する。
【００１６】（１）立体ディスプレイ装置本体と、この
装置本体のパネル表面に配置した光拡散部材とを備えた
立体ディスプレイ装置。
装置本体のパネル表面に配置した光拡散部材とを備えた
立体ディスプレイ装置。
【００１７】（２）前記（１）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、板状で前記パネル表
面に抜き差し可能に配置されている立体ディスプレイ装
置。
装置において、前記光拡散部材は、板状で前記パネル表
面に抜き差し可能に配置されている立体ディスプレイ装
置。
【００１８】（３）前記（１）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、透明なベースフィル
ム上に、全面が透明な領域からなる面と全面が光拡散特
性の領域からなる面を形成しており、巻き取りにより前
記透明な領域と光拡散特性の領域とを切り替え可能に配
置されている立体ディスプレイ装置。
装置において、前記光拡散部材は、透明なベースフィル
ム上に、全面が透明な領域からなる面と全面が光拡散特
性の領域からなる面を形成しており、巻き取りにより前
記透明な領域と光拡散特性の領域とを切り替え可能に配
置されている立体ディスプレイ装置。
【００１９】（４）前記（１）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、電圧印加により光が
透過する高分子分散型液晶である立体ディスプレイ装
置。
装置において、前記光拡散部材は、電圧印加により光が
透過する高分子分散型液晶である立体ディスプレイ装
置。
【００２０】（５）左眼用と右眼用の２個の視差画像を
各々多数のストライプ視差画像に分割し、該分割したス
トライプ視差画像を、表示画素部に該２個の視差画像に
対応して所定の順序で−定方向に所定のピッチで繰り返
して配列し合成したストライプ合成画像で表示し、光学
部材によって所定の方向に導光することで、該２個の視
差画像を画像分離し立体視を可能にする立体ディスプレ
イ装置において、該立体ディスプレイ装置のパネル表面
に光拡散部材を配置することで２次元画像観察ができる
ようにした特徴とする立体ディスプレイ装置。
各々多数のストライプ視差画像に分割し、該分割したス
トライプ視差画像を、表示画素部に該２個の視差画像に
対応して所定の順序で−定方向に所定のピッチで繰り返
して配列し合成したストライプ合成画像で表示し、光学
部材によって所定の方向に導光することで、該２個の視
差画像を画像分離し立体視を可能にする立体ディスプレ
イ装置において、該立体ディスプレイ装置のパネル表面
に光拡散部材を配置することで２次元画像観察ができる
ようにした特徴とする立体ディスプレイ装置。
【００２１】（６）前記（５）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、前記立体ディスプレ
イ装置のパネル表面に光拡散板を保持する機構を設け、
前記光拡散板を配置するものである立体ディスプレイ装
置。
装置において、前記光拡散部材は、前記立体ディスプレ
イ装置のパネル表面に光拡散板を保持する機構を設け、
前記光拡散板を配置するものである立体ディスプレイ装
置。
【００２２】（７）前記（５）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、シート部材を移動さ
せる機構に取り付けたシート状光拡散部材である立体デ
ィスプレイ装置。
装置において、前記光拡散部材は、シート部材を移動さ
せる機構に取り付けたシート状光拡散部材である立体デ
ィスプレイ装置。
【００２３】（８）前記（５）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、高分子分散型液晶か
らなる光指向性制御素子である立体ディスプレイ装置。
装置において、前記光拡散部材は、高分子分散型液晶か
らなる光指向性制御素子である立体ディスプレイ装置。
【００２４】（９）前記（５）記載の立体ディスプレイ
装置において、前記光拡散部材は、異方的光拡散特性を
持つ部材である立体ディスプレイ装置。
装置において、前記光拡散部材は、異方的光拡散特性を
持つ部材である立体ディスプレイ装置。
【００２５】（１０）前記（５）記載の立体ディスプレ
イ装置において、前記光学部材は、市松状の開口を有す
る市松バリアと、水平方向に屈折力を有するシリンドリ
カルレンズを水平方向に所定のピッチで繰り返して配列
した縦レンチキュラレンズと、垂直方向に屈折力を有す
るシリンドリカルレンズを該横ストライプ視差画像に対
応して垂直方向に所定のピッチで繰り返して配列した横
レンチキュラレンズとを有し、該表示画素部のバックラ
イトに基づく光束を、該市松バリア、該縦レンチキュラ
レンズ、該横レンチキュラレンズを介して所定の方向に
導光し、２個の視差画像を画像分離し立体視を可能にす
るものである立体ディスプレイ装置。
イ装置において、前記光学部材は、市松状の開口を有す
る市松バリアと、水平方向に屈折力を有するシリンドリ
カルレンズを水平方向に所定のピッチで繰り返して配列
した縦レンチキュラレンズと、垂直方向に屈折力を有す
るシリンドリカルレンズを該横ストライプ視差画像に対
応して垂直方向に所定のピッチで繰り返して配列した横
レンチキュラレンズとを有し、該表示画素部のバックラ
イトに基づく光束を、該市松バリア、該縦レンチキュラ
レンズ、該横レンチキュラレンズを介して所定の方向に
導光し、２個の視差画像を画像分離し立体視を可能にす
るものである立体ディスプレイ装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を“立体
ディスプレイ装置”の実施例により詳しく説明する。
ディスプレイ装置”の実施例により詳しく説明する。
【００２７】
【実施例】（実施例１）図１は実施例１である“立体デ
ィスプレイ装置”分解垂直断面図、図２はその正面図で
あり、従来例の構成と対応する部分には、従来例と同一
の符号を付けてある。図１は２次元画像を観察する場合
での構成図で、１３は板状光拡散部材、１４は板状光拡
散部材１３をはめるためのレール、１は液晶ディスプレ
イ、４は横レンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレ
ンズ、６は市松バリア、７はバックライトを表わしてい
る。図２に示すように、パネル表面に光拡散特性を持つ
板状光拡散部材１３をはめ込むためのレール１４が取り
付けられている。観察者が３次元画像の観察を行う場
合、板状光拡散部材１３をレール１４から手ではずして
観察する。この時、たとえば垂直方向で説明すると、バ
ックライト７からの光束は図９を用いた立体視の原理で
説明したように、市松バリア６、横レンチキュラレンズ
４によって右眼画像は右眼に、左眼画像は左眼に導光さ
れるようになるため、観察者はそのまま３次元画像を観
察できる。
ィスプレイ装置”分解垂直断面図、図２はその正面図で
あり、従来例の構成と対応する部分には、従来例と同一
の符号を付けてある。図１は２次元画像を観察する場合
での構成図で、１３は板状光拡散部材、１４は板状光拡
散部材１３をはめるためのレール、１は液晶ディスプレ
イ、４は横レンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレ
ンズ、６は市松バリア、７はバックライトを表わしてい
る。図２に示すように、パネル表面に光拡散特性を持つ
板状光拡散部材１３をはめ込むためのレール１４が取り
付けられている。観察者が３次元画像の観察を行う場
合、板状光拡散部材１３をレール１４から手ではずして
観察する。この時、たとえば垂直方向で説明すると、バ
ックライト７からの光束は図９を用いた立体視の原理で
説明したように、市松バリア６、横レンチキュラレンズ
４によって右眼画像は右眼に、左眼画像は左眼に導光さ
れるようになるため、観察者はそのまま３次元画像を観
察できる。
【００２８】観察者が２次元観察を行う場合、板状光拡
散部材１３を手でレール１４にはめ込む。バックライト
７からの光束は図９を用いた立体視の原理で説明したよ
うに、市松バリア６、横レンチキュラレンズ４によって
右眼画像の照明光となる光束は右眼の領域に、左眼画像
の照明光となる光束は左眼の領域に導光される。これら
の画像情報を持つ光束は液晶ディスプレイ１の観察者側
にある板状光拡散部材１３へ入射する。光束が板状光拡
散部材１３へ入射後、板状光拡散部材１３の光拡散特性
により光束の指向性が乱される。このため左眼に導光さ
れるべき光束は右眼にも導光されることになり、右眼に
導光されるべき光束は左眼にも導光されることになる。
このようにして、観察者は２次元画像の観察が可能とな
る。水平方向についても図８を用いた立体視の原理から
垂直方向と同様に３次元画像と２次元画像の観察が可能
となる。
散部材１３を手でレール１４にはめ込む。バックライト
７からの光束は図９を用いた立体視の原理で説明したよ
うに、市松バリア６、横レンチキュラレンズ４によって
右眼画像の照明光となる光束は右眼の領域に、左眼画像
の照明光となる光束は左眼の領域に導光される。これら
の画像情報を持つ光束は液晶ディスプレイ１の観察者側
にある板状光拡散部材１３へ入射する。光束が板状光拡
散部材１３へ入射後、板状光拡散部材１３の光拡散特性
により光束の指向性が乱される。このため左眼に導光さ
れるべき光束は右眼にも導光されることになり、右眼に
導光されるべき光束は左眼にも導光されることになる。
このようにして、観察者は２次元画像の観察が可能とな
る。水平方向についても図８を用いた立体視の原理から
垂直方向と同様に３次元画像と２次元画像の観察が可能
となる。
【００２９】立体ディスプレイ装置で、３次元観察を行
う場合、左眼用画像は左眼の領域に、右眼用画像は右眼
の領域に指向性を持たせているため、２次元観察を行う
には左右方向に光を拡散させ、光束の指向性を乱すと観
察に効果的である。そのため上下方向に対し、左右方向
の光拡散特性を強めた板状光拡散部材（異方的光拡散特
性の部材）を用いることで、指向性を持たせた光束を広
く拡散できるので、さらに明瞭な２次元画像を観察する
ことができる。
う場合、左眼用画像は左眼の領域に、右眼用画像は右眼
の領域に指向性を持たせているため、２次元観察を行う
には左右方向に光を拡散させ、光束の指向性を乱すと観
察に効果的である。そのため上下方向に対し、左右方向
の光拡散特性を強めた板状光拡散部材（異方的光拡散特
性の部材）を用いることで、指向性を持たせた光束を広
く拡散できるので、さらに明瞭な２次元画像を観察する
ことができる。
【００３０】（実施例２）図３は実施例２の“立体ディ
スプレイ装置”の分解垂直断面図であり、従来例の構成
と対応する部分には同一符号を付けてある。図３におい
て、９はパネル表面に配置したシート状光拡散部材、１
０はシート状光拡散部材９を巻き取るための巻き取り保
持部材、１１は回転駆動手段、１は液晶ディスプレイ、
４は横レンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレン
ズ、６は市松バリア、７はバックライトを表わしてい
る。ここで用いるシート状光拡散部材９は透明なベース
フィルム上に、全面が透明な領域からなる面と全面が光
拡散特性を持つ光拡散部から成る領域からなる面を形成
している。
スプレイ装置”の分解垂直断面図であり、従来例の構成
と対応する部分には同一符号を付けてある。図３におい
て、９はパネル表面に配置したシート状光拡散部材、１
０はシート状光拡散部材９を巻き取るための巻き取り保
持部材、１１は回転駆動手段、１は液晶ディスプレイ、
４は横レンチキュラレンズ、５は縦レンチキュラレン
ズ、６は市松バリア、７はバックライトを表わしてい
る。ここで用いるシート状光拡散部材９は透明なベース
フィルム上に、全面が透明な領域からなる面と全面が光
拡散特性を持つ光拡散部から成る領域からなる面を形成
している。
【００３１】本実施例は実施例１の光拡散特性を持つ板
状光拡散部材をシート状の光拡散特性を持つ光拡散部材
９に変更したものであり、その他の構成は基本的に実施
例１と同じであり、実施例１と異なる部分を重点的に説
明する。
状光拡散部材をシート状の光拡散特性を持つ光拡散部材
９に変更したものであり、その他の構成は基本的に実施
例１と同じであり、実施例１と異なる部分を重点的に説
明する。
【００３２】図４は本実施例の立体ディスプレイ装置の
正面図で、（Ａ）は表示面の全面にわたって立体画像を
表示する場合を示している。この場合、不図示の駆動回
路を介して回転駆動手段１１を回転させ、巻き取り保持
部材１０でシート状光拡散部材９を巻き取り、全面が透
明な領域が選択、位置決めされる。この場合、たとえば
垂直方向については、バックライト７からの光束は図９
を用いた立体視の原理で説明したように、市松バリア
６、横レンチキュラレンズ４によって左眼画像の照明光
となる光束は左眼の領域に、右眼画像の照明光となる光
束は右眼の領域に導光されるようになるため、観察者は
そのまま３次元画像を観察できる。
正面図で、（Ａ）は表示面の全面にわたって立体画像を
表示する場合を示している。この場合、不図示の駆動回
路を介して回転駆動手段１１を回転させ、巻き取り保持
部材１０でシート状光拡散部材９を巻き取り、全面が透
明な領域が選択、位置決めされる。この場合、たとえば
垂直方向については、バックライト７からの光束は図９
を用いた立体視の原理で説明したように、市松バリア
６、横レンチキュラレンズ４によって左眼画像の照明光
となる光束は左眼の領域に、右眼画像の照明光となる光
束は右眼の領域に導光されるようになるため、観察者は
そのまま３次元画像を観察できる。
【００３３】観察者がパネル全面において２次元観察を
行いたい場合、図４（Ｂ）に示すように、回転駆動手段
１１を回転させ、巻き取り保持部材１０でシート状光拡
散部材９を巻き取り、全面が光拡散特性を持つ光拡散部
から成る領域を選択する。
行いたい場合、図４（Ｂ）に示すように、回転駆動手段
１１を回転させ、巻き取り保持部材１０でシート状光拡
散部材９を巻き取り、全面が光拡散特性を持つ光拡散部
から成る領域を選択する。
【００３４】この時、バックライト７からの照明光はシ
ート状光拡散部材９に入射するまでは指向性を有してい
るが、シート状光拡散部材が光拡散特性を持つので、所
定の方向に導光されている光束の指向性が乱される。こ
のため、左眼に到達する光束は右眼の領域にも到達する
ようになる。同様に右眼に到達する光束は左眼の領域に
も到達するようになる。このようにして観察者は２次元
観察が可能となる。水平方向についても図８を用いた立
体視の原理から垂直方向と同様に３次元画像と２次元画
像の観察が可能となる。
ート状光拡散部材９に入射するまでは指向性を有してい
るが、シート状光拡散部材が光拡散特性を持つので、所
定の方向に導光されている光束の指向性が乱される。こ
のため、左眼に到達する光束は右眼の領域にも到達する
ようになる。同様に右眼に到達する光束は左眼の領域に
も到達するようになる。このようにして観察者は２次元
観察が可能となる。水平方向についても図８を用いた立
体視の原理から垂直方向と同様に３次元画像と２次元画
像の観察が可能となる。
【００３５】（実施例３）図５は実施例３である“立体
ディスプレイ装置”の分解垂直断面図であり、図６はそ
の正面図である。従来例の構成と対応する部分には同一
の符号を付けてある。図５において、８はパネル表面に
配置した高分子分散型液晶からなる光指向性制御素子、
１は液晶ディスプレイ、４は横レンチキュラレンズ、５
は縦レンチキュラレンズ、６は市松バリア、７はバック
ライトを表わしている。光指向性制御素子８は図１０に
示す特性を持ち、電圧を印加していない場合では光が散
乱される状態、電圧を印加した場合では光が透過される
状態となる。観察者が３次元観察を行う場合（図６の
（Ａ）の場合）、光指向性制御素子８へ電圧印加を行
う。光指向性制御素子８は高分子の屈折率が常光線屈折
率とほぼ−致するので、入射光は散乱されずに、そのま
ま透過される。この場合、たとえば垂直方向について
は、バックライト７からの光束は図９を用いた立体視の
原理で説明したように、市松バリア６、横レンチキュラ
レンズ４によって右眼画像は右眼に、左眼画像は左眼に
導光されるようになるため、観察者はそのまま３次元画
像を観察できる。観察者が２次元観察を行う場合（図６
の（Ｂ）の場合）、光指向性制御素子８へ電圧印加を行
わない。光指向性制御素子８は光拡散状態となり、入射
光の指向性が乱される。この時、画像情報持つ光束は液
晶ディスプレイ１の観察者側にある光指向性制御素子８
へ入射する。光束が光指向性制御素子８へ入射後、光指
向性制御素子８の光拡散特性により光束の指向性が乱さ
れる。このため左眼に導光されるべき光束は右眼にも導
光されることになり、右眼に導光されるべき光栄は左眼
にも導光されることになる。このようにして、観察者は
２次元観察が可能となる。水平方向についても図８を用
いた立体視の原理から垂直方向と同様に３次元画像と２
次元画像の観察が可能となる。
ディスプレイ装置”の分解垂直断面図であり、図６はそ
の正面図である。従来例の構成と対応する部分には同一
の符号を付けてある。図５において、８はパネル表面に
配置した高分子分散型液晶からなる光指向性制御素子、
１は液晶ディスプレイ、４は横レンチキュラレンズ、５
は縦レンチキュラレンズ、６は市松バリア、７はバック
ライトを表わしている。光指向性制御素子８は図１０に
示す特性を持ち、電圧を印加していない場合では光が散
乱される状態、電圧を印加した場合では光が透過される
状態となる。観察者が３次元観察を行う場合（図６の
（Ａ）の場合）、光指向性制御素子８へ電圧印加を行
う。光指向性制御素子８は高分子の屈折率が常光線屈折
率とほぼ−致するので、入射光は散乱されずに、そのま
ま透過される。この場合、たとえば垂直方向について
は、バックライト７からの光束は図９を用いた立体視の
原理で説明したように、市松バリア６、横レンチキュラ
レンズ４によって右眼画像は右眼に、左眼画像は左眼に
導光されるようになるため、観察者はそのまま３次元画
像を観察できる。観察者が２次元観察を行う場合（図６
の（Ｂ）の場合）、光指向性制御素子８へ電圧印加を行
わない。光指向性制御素子８は光拡散状態となり、入射
光の指向性が乱される。この時、画像情報持つ光束は液
晶ディスプレイ１の観察者側にある光指向性制御素子８
へ入射する。光束が光指向性制御素子８へ入射後、光指
向性制御素子８の光拡散特性により光束の指向性が乱さ
れる。このため左眼に導光されるべき光束は右眼にも導
光されることになり、右眼に導光されるべき光栄は左眼
にも導光されることになる。このようにして、観察者は
２次元観察が可能となる。水平方向についても図８を用
いた立体視の原理から垂直方向と同様に３次元画像と２
次元画像の観察が可能となる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
拡散部材を立体ディスプレイ装置のパネル表面に配置す
ることにより、簡易な構成で３次元画像と２次元画像を
切り替えて表示することができる。
拡散部材を立体ディスプレイ装置のパネル表面に配置す
ることにより、簡易な構成で３次元画像と２次元画像を
切り替えて表示することができる。
【００３７】更に、立体ディスプレイ装置の構成が光拡
散部材を立体ディスプレイ装置のパネル表面に配置する
だけなので、低コストとすることができる。
散部材を立体ディスプレイ装置のパネル表面に配置する
だけなので、低コストとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１の分解垂直断面図
【図２】 正面図
【図３】 実施例２の分解垂直断面図
【図４】 正面図
【図５】 実施例３の分解垂直断面図
【図６】 正面図
【図７】 従来例の分解斜視図
【図８】 水平断面図
【図９】 垂直断面図
【図１０】 光指向性制御素子の説明図
【図１１】 関連技術例の分解垂直断面図
１ 液晶ディスプレイ ４ 横レンチキュラレンズ ５ 縦レンチキュラレンズ ６ 市松バリア ７ バックライト １３ 板状光拡散部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 35/24 Ｇ０３Ｂ 35/24 ５Ｇ４３５ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ ３６１ ３６１ (72)発明者 河合 智明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H059 AB06 AB13 2H088 EA06 GA10 HA21 MA01 MA20 2H089 HA04 HA40 KA04 KA15 NA60 QA05 QA11 QA12 QA13 UA09 2H091 FA31Y FD06 FD21 JA02 LA03 MA01 5C061 AA07 AB14 AB17 5G435 AA00 BB12 BB15 CC09 CC11 DD04 DD09 EE25 FF06 FF08 FF12 FF13 GG06 GG28 HH04
Claims (10)
- 【請求項１】 立体ディスプレイ装置本体と、この装置
本体のパネル表面に配置した光拡散部材とを備えたこと
を特徴とする立体ディスプレイ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、板状で前記パネル表面に抜
き差し可能に配置されていることを特徴とする立体ディ
スプレイ装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、透明なベースフィルム上
に、全面が透明な領域からなる面と全面が光拡散特性の
領域からなる面を形成しており、巻き取りにより前記透
明な領域と光拡散特性の領域とを切り替え可能に配置さ
れていることを特徴とする立体ディスプレイ装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、電圧印加により光が透過す
る高分子分散型液晶であることを特徴とする立体ディス
プレイ装置。 - 【請求項５】 左眼用と右眼用の２個の視差画像を各々
多数のストライプ視差画像に分割し、該分割したストラ
イプ視差画像を、表示画素部に該２個の視差画像に対応
して所定の順序で−定方向に所定のピッチで繰り返して
配列し合成したストライプ合成画像で表示し、光学部材
によって所定の方向に導光することで、該２個の視差画
像を画像分離し立体視を可能にする立体ディスプレイ装
置において、該立体ディスプレイ装置のパネル表面に光
拡散部材を配置することで２次元画像観察ができるよう
にしたことを特徴とする立体ディスプレイ装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、前記立体ディスプレイ装置
のパネル表面に光拡散板を保持する機構を設け、前記光
拡散板を配置するものであることを特徴とする立体ディ
スプレイ装置。 - 【請求項７】 請求項５記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、シート部材を移動させる機
構に取り付けたシート状光拡散部材であることを特徴と
する立体ディスプレイ装置。 - 【請求項８】 請求項５記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、高分子分散型液晶からなる
光指向性制御素子であることを特徴とする立体ディスプ
レイ装置。 - 【請求項９】 請求項５記載の立体ディスプレイ装置に
おいて、前記光拡散部材は、異方的光拡散特性を持つ部
材であることを特徴とする立体ディスプレイ装置。 - 【請求項１０】 請求項５記載の立体ディスプレイ装置
において、前記光学部材は、市松状の開口を有する市松
バリアと、水平方向に屈折力を有するシリンドリカルレ
ンズを水平方向に所定のピッチで繰り返して配列した縦
レンチキュラレンズと、垂直方向に屈折力を有するシリ
ンドリカルレンズを該横ストライプ視差画像に対応して
垂直方向に所定のピッチで繰り返して配列した横レンチ
キュラレンズとを有し、該表示画素部のバックライトに
基づく光束を、該市松バリア、該縦レンチキュラレン
ズ、該横レンチキュラレンズを介して所定の方向に導光
し、２個の視差画像を画像分離し立体視を可能にするも
のであることを特徴とする立体ディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000274483A JP2002084553A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 立体ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000274483A JP2002084553A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 立体ディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084553A true JP2002084553A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18760236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000274483A Withdrawn JP2002084553A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 立体ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002084553A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004023823A1 (de) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | X3D Technologies Gmbh | Anordnung zur räumlichen darstellung einer szene/eines gegenstandes |
| JP2004177709A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Toshiba Corp | 立体画像表示装置及び立体画像表示方法 |
| KR100490416B1 (ko) * | 2002-11-23 | 2005-05-17 | 삼성전자주식회사 | 2차원 영상 및 3차원 영상의 선택적 디스플레이 가능한 디스플레이장치 |
| JP2007514273A (ja) * | 2003-11-07 | 2007-05-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体ディスプレイ用の導波管 |
| US7520615B2 (en) | 2003-03-18 | 2009-04-21 | Hitachi, Ltd. | Display apparatus and image pickup apparatus |
| WO2012121402A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical component and display |
| CN104166240A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 裸眼3d显示装置 |
| US8988649B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-03-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Image display device using a diffractive lens wherein the diffractive lens comprises a first electrode array and a second electrode array and operates as a fresnel zone plate |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000274483A patent/JP2002084553A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004023823A1 (de) * | 2002-09-03 | 2004-03-18 | X3D Technologies Gmbh | Anordnung zur räumlichen darstellung einer szene/eines gegenstandes |
| KR100490416B1 (ko) * | 2002-11-23 | 2005-05-17 | 삼성전자주식회사 | 2차원 영상 및 3차원 영상의 선택적 디스플레이 가능한 디스플레이장치 |
| JP2004177709A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Toshiba Corp | 立体画像表示装置及び立体画像表示方法 |
| US7520615B2 (en) | 2003-03-18 | 2009-04-21 | Hitachi, Ltd. | Display apparatus and image pickup apparatus |
| JP2007514273A (ja) * | 2003-11-07 | 2007-05-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体ディスプレイ用の導波管 |
| JP4917892B2 (ja) * | 2003-11-07 | 2012-04-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 自動立体ディスプレイ用の導波管 |
| US8988649B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-03-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Image display device using a diffractive lens wherein the diffractive lens comprises a first electrode array and a second electrode array and operates as a fresnel zone plate |
| US9075242B2 (en) | 2010-03-17 | 2015-07-07 | Samsung Display Co., Ltd. | Image display device using diffractive lens |
| US9354451B2 (en) | 2010-03-17 | 2016-05-31 | Samsung Display Co., Ltd | Image display device using diffractive lens |
| WO2012121402A1 (en) * | 2011-03-07 | 2012-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical component and display |
| CN104166240A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-26 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 裸眼3d显示装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |