JP2003050376A - 分割波長板フィルターの位置調整機構、立体画像表示装置、立体画像表示装置のフィルター位置調整方法、及び表示装置 - Google Patents

分割波長板フィルターの位置調整機構、立体画像表示装置、立体画像表示装置のフィルター位置調整方法、及び表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割波長板フィルター部を取り付けた場合で
あっても確実な立体画像表示を実現する。 【解決手段】 立体画像表示装置の構造を、視差に対応
した画像情報を第1の区分と第2の区分に表示させる画
像表示部22と、枠体41を有し、前記画像表示部の前
記第1の区分及び前記第2の区分に隣接して配設され、
前記第1の区分からの前記画像情報の偏光を前記第2の
区分からの前記画像情報の偏光とは異なる方向に回転さ
せる分割波長板フィルター部12と、前記分割波長板フ
ィルター部の前記枠体に作用して前記画像表示部と前記
分割波長フィルターの間の相対位置を調整可能とする位
置調整手段13R,13Lとを有する構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、視差情報を伴う画
像を立体的に見ることのできる立体画像表示装置、その
ような立体画像表示装置に取り付けられる分割波長板フ
ィルターの位置調整機構、更には該立体画像表示装置の
フィルター位置調整方法に関するものであり、特に分割
波長板フィルターを取り付けた際に、最適な立体画像の
表示を図るためのフィルター位置の調整機構に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来から3次元に画像を表現する技術に
ついては、古くから種々の試みがなされており、写真,
映画,テレビジョン等多くの分野で3次元画像に関する
表示方法が研究され、実用化されてきている。3次元画
像の表示方式としてはメガネ式とメガネ無し式とに大別
されるが、どちらの方式も両眼視差のある画像を観察者
の左右の眼に入力し立体映像として見ることができるも
のである。メガネ式の代表的なものとしては、いわゆる
赤、青メガネを着用するアナグリフ方式や偏光メガネ方
式がある。アナグリフなどの色分離方式は色表現の困難
及び視野の劣化が生じるなど品質的に不利な点が多く、
また偏光メガネ方式では一般的には2台の投影装置を用
いる必要がある等の問題があったが、近年直視型の1つ
の表示装置にて立体表示を可能とする方法が提唱されて
いる。
【0003】その偏光メガネ方式を用いる立体画像表示
装置の概要を図24に示す。立体画像表示装置200
は、液晶パネル部201と、該液晶パネル部201に取
り付けられた分割波長板フィルター部202とからなる
構造を有している。液晶パネル部201は、一対の偏光
板203、207の間に一対の透明支持基体204、2
06が形成され、その間にRGBの画素が形成された画
素液晶部205が設けられている。この液晶パネル部2
01の表面には、分割波長板フィルター部202が設け
られており、例えば1ライン置きに分割波長板208を
透明保護基板209の片面に配設した構造を有してい
る。分割波長板フィルター部202はマイクロポール
(μ−Pol)やマイクロポーラライザー(micropolar
izer)とも称される。
【0004】このような構造の立体画像表示装置200
は、液晶パネル部201から出た直線偏光の方向を回転
させることにより表示画面の偶数ラインと奇数ラインか
らの直線偏光を互いに直交するものに変換している。す
なわち偶数ラインからは液晶パネルからの直線偏光がそ
のまま出射され、奇数ラインでは分割波長板208の作
用によりこれと直交する直線偏光とされる。この表示装
置の光を互いに直交する偏光方向のメガネ210にて観
測することにより、右眼には右眼用画像の光が入射し、
左眼には左眼用画像の光が入射する。このメガネ210
で見ることで、フルカラーでちらつきのない立体画像を
観測することが可能となる。
【0005】また、前述のような波長板フィルターを効
果的に利用して観察者がメガネを着用する必要がないメ
ガネ無し式の立体画像表示装置についても、考案されて
いるものがある(特開平10−63199号公報参照)。
更に、上記波長板フィルターを効果的に利用したものと
して1つの表示面から多画面を表示する倍画面表示(特
開平11−249593号公報参照)など、潜在的に画
像分離機構を持つ1つの表示面にて2つ以上の混合画を
表示し画像分離機構により所定の元画像を其々取り出さ
れるシステムについても本発明者らにより考案されてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記分
割波長板フィルター部202を液晶パネル部201など
を有する表示装置に装着する際には、その設置位置が表
示装置の所定領域(画素位置)と対応した位置に確実に
固定されていなくてはならず、それが容易ではないため
に、次のような問題が発生する。
【0007】問題点の1つめは分割波長板フィルター部
を取り付ける際の問題である。上記表示方式は上記表示
面を所定領域毎に分割して使用する方式の為、解像度を
出す為に可能な限り上記分割領域を細かく入れ子状にす
ることが有効である。そして高解像度化が進む表示面の
画素の微細化が進んでいることから高精細なパネルの入
手は可能であるが、対応する高精細な上記波長板フィル
ターを製作し、上記別工程で製作された分割波長板フィ
ルター部を上記所定領域に相当する画素に対応して精度
よく固定化するのは非常に困難である。
【0008】仮に、分割波長板フィルター部を精度良く
取り付けることができた場合であっても、一般的に固定
化は樹脂などで行われ、一旦位置を調整してもその後樹
脂が硬化するまでの固定化期間に位置ずれが発生し易
い。また運搬の際の振動や熱などの諸要因によっても、
往々にして位置ずれが生じてしまう。分割波長板フィル
ター部は所定領域の精度を保つために製造上の問題によ
り一般にガラス基板が用いられることが多く、特にその
自重により位置ずれが生じる要因となっている。他にも
固定化剤の劣化など耐久性諸条件によってもフィルター
の位置ずれが生じることがあり、硬化した樹脂がずれる
とその後の補正は非常に困難であり、比較的コスト高な
表示パネルが全くの無駄となってしまう。
【0009】更に、この立体画像表示方式では、観賞時
に観察者の目の位置高さによってフィルターの最適配設
位置が決定されるという特徴を持つ。その為予め固定し
ていた位置がその観測時での最適位置になっているとは
限らないという問題がある。図25にその様子を示す。
図25の表示装置220は透明支持基体221、222
に挟持された画素部223と、分割波長板フィルター部
225とから構成される。ここで図中、観察位置αにい
る観察者に最適な波長板フィルターの配設位置は実線で
示した波長板フィルターの位置となるが、観察者の位置
が観察位置βの場合は同様に図中破線で示す波長板フィ
ルターの位置となる。このように図25からも明らかな
ように、観賞時に観察者の目の位置高さなどによって、
或いは液晶パネルやモニターの角度などによっても、フ
ィルターの最適配設位置が決定されるので、分割波長板
フィルター部を予め固定していた位置がその観測時での
最適位置になっているとは限らないという問題がある。
【0010】さらに以上のような要因により分割波長板
フィルター部が画素に対して数〜数十%(上記例では数
十μm)ずれるとそのズレが画素間のクロストークとし
て大きく観測されてしまうと言う問題がある。正しく設
置されているときには、対応する画素からの光線は必ず
対応する波長板領域を透過し、対応する画素以外の画素
からの光線は対応する波長板領域を透過することがな
い。しかしながら分割波長板フィルター部が傾いている
場合では、それが画素の僅かな数〜数十%程度であって
ズレの絶対量は例えば50μm程度であっても、両端で
の垂直方向ズレ量としては大きくなり、対応する画素か
らの光線に対応する波長板領域を透過しないものが出て
きてしまうことがある。その結果、各画像のクロストー
クが発生し、良好な立体画像を表示できないと言う問題
が生ずる。
【0011】そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑
み、分割波長板フィルター部を取り付けた場合であって
も確実な立体画像表示を実現する立体画像表示装置、分
割波長板フィルターの位置調整機構、更には立体画像表
示装置のフィルター位置調整方法を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの本発明の分割波長板フィルターの位置調整機構は、
視差に対応した画像情報を表示する画像表示部に取り付
け可能な枠体を有し、前記画像情報を分割して偏光方向
を制御する分割波長板フィルター部と、前記分割波長板
フィルター部の前記枠体に作用して前記画像表示部と前
記分割波長フィルターの間の相対位置を調整可能とする
位置調整手段とを有することを特徴とする。
【0013】本発明の一例によれば、前記分割波長板フ
ィルター部はライン毎に分割され、偶数番目のラインと
奇数番目のラインでは異なる偏光方向に制御されるよう
に構成され、分割波長板フィルター部におけるライン毎
の分割方向は水平方向若しくは垂直方向とされる。ま
た、分割波長板フィルター部は1ライン置きに半波長板
を形成して構成される。
【0014】分割波長板フィルター部は画像表示部から
の光を視差に対応して偏光方向を変えるための領域であ
り、当該分割波長板フィルター部を通過した光は、右眼
用の画像情報と左眼用の画像情報では異なる偏光方向、
好ましくは直交する方向を有するように制御される。こ
の分割波長板フィルター部は、偏光方向を変えるための
波長板を形成するための枠体を有しており、位置調整手
段がこの枠体に作用することで、前記画像表示部と前記
分割波長板フィルター部の間の相対位置を調整すること
ができる。
【0015】また、本発明の立体画像表示装置は、視差
に対応した画像情報を第1の区分と第2の区分に表示さ
せる画像表示部と、枠体を有し、前記画像表示部の前記
第1の区分及び前記第2の区分に隣接して配設され、前
記第1の区分からの前記画像情報の偏光を前記第2の区
分からの前記画像情報の偏光とは異なる方向に回転させ
る分割波長板フィルター部と、前記分割波長板フィルタ
ー部の前記枠体に作用して前記画像表示部と前記分割波
長板フィルター部の間の相対位置を調整可能とする位置
調整手段とを有することを特徴とする。
【0016】本発明の立体画像表示装置によれば、分割
波長板フィルター部は、第1の区分と第2の区分に視差
に対応した画像情報を表示させる画像表示部からの偏光
を第1の区分と第2の区分では異なる方向に回転させる
ように制御する。この分割波長板フィルター部は、偏光
方向を変えるための波長板を形成するための枠体を有し
ており、位置調整手段が枠体に作用することで、前記画
像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調
整することができる。
【0017】更に、本発明の立体画像表示装置のフィル
ター位置調整方法は、視差に対応した画像情報を表示す
る画像表示部に該画像情報を分割して偏光方向を制御す
る分割波長板フィルター部を載置させ、前記分割波長板
フィルター部を介して前記画像情報を表示させ、表示さ
れた前記画像情報を見ながら、前記分割波長板フィルタ
ー部に設けられた前記画像表示部と前記分割波長フィル
ターの間の相対位置を調整可能とする位置調整手段を操
作して前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の
相対位置を調整することを特徴とする。
【0018】本発明のフィルター位置調整方法によれ
ば、視差に対応した画像情報を表示する画像表示部を観
察しながら最適化作業を行うことができるので手間が要
らず簡単にリアルタイムでの画像表示部と分割波長板フ
ィルター部の間の相対位置の確認を可能とし、クロスト
ークを生ずることなく分離表示できることになる。
【0019】また表示装置に調整パターンを表示させる
ことにより、従来不可能であった立体画像の観賞時に簡
便にフィルターの位置調整を行うことができ、実際の観
賞時のフィルター位置を最適な状態にして最良の映像
(画像)で観賞出来ることになる。上記メガネ無し方
式、上記多画面表示についても同様に最良の映像で観賞
出来ることになる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
【0021】本発明の一実施形態の立体画像表示装置1
0の概略構成を図1に示す。本実施形態の立体画像表示
装置10は、ノート型コンピューター11と、それに取
り付け可能な分割波長板フィルター部12と、該分割波
長板フィルター部12に一体的に取り付けられている位
置調整手段として、左右一対の調整螺子13R、13L
が設けられている。
【0022】ノート型コンピューター11は、折りたた
み構造の液晶パネル部22を有しており、この液晶パネ
ル部22から視差を含む画像を表示することができる。
液晶パネル部22自体は、後述するように通常のノート
型コンピューター11の液晶表示部で良く、例えば、立
体画像を表示するためのアプリケーションが開いていな
い場合は、通常の画像(動画並びに静止画)を表示する
ことが可能である。
【0023】液晶パネル部22と対向する側には、英数
字やひらがな、カタカナに対応したキーや各種制御キー
などからなるキーボード部21が形成されており、この
キーボード部21に連続する形で使用者の手前側にはパ
ームレスト部23が設けられており、このパームレスト
部23の略中央部にはポインターパッド部24が形成さ
れている。このキーボード部21などは液晶パネル部2
2にヒンジ部25、25を介して接続され、液晶パネル
部22はヒンジ部25、25を中心に回動可能とされ
る。従って、立体画像の観賞者は、液晶パネル部22の
角度をヒンジ部25、25を回動中心として操作でき
る。ノート型コンピューター11のハードディスク内に
は、位置調整パターン表示プログラムが格納されてお
り、このプグラムがCPUに読み込まれて実行されること
によって、液晶パネル22に位置調整パターンが表示さ
れる。
【0024】このような液晶パネル部22には、画像表
示部分を保持する合成樹脂製の支持フレーム27が周囲
に設けられており、液晶パネル部22の液晶表示部28
は支持フレーム27に保持される形で構成されている。
この液晶表示部28の下側には、支持フレーム27の一
部を突条に形成した突条部26が設けられている。この
突条部26は、分割波長板フィルター部12の底部を保
持するために、液晶パネル部22を折りたたんだ場合で
も支障がなく、且つ十分に分割波長板フィルター部12
の底部を係止できる程度に突出している。
【0025】分割波長板フィルター部12は、後述する
ように、画素の1水平ライン置きに帯状の半波長板を配
設した偏光制御部であり、特に分割波長板フィルター部
12の底部には、金属或いは合成樹脂製の所要の剛性を
有する水平保持部材15が設けられており、この水平保
持部材15の両端側に近い部分に、位置調整手段の一部
を構成する左調整摘み13Lと右調整摘み13Rがそれ
ぞれ設けられている。分割波長板フィルター部12の上
端側には、一対の取り付け螺子14、14が設けられて
おり、これら取り付け螺子14、14は、当該分割波長
板フィルター部12の装着時に分割波長板フィルター部
12の上端部に設けられた図示しない穴を介して液晶パ
ネル部22の支持フレーム27に形成された螺合穴28
に螺合される。
【0026】本実施形態の立体画像表示装置10では、
左調整摘み13Lと右調整摘み13Rなどの位置調整手
段が設けられており、後述するように、分割波長板フィ
ルター部12の各帯状の分割波長板の延長方向すなわち
水平方向と垂直な方向への位置の微調整を含む分割波長
板フィルター部12の回転制御も可能であり、最適な立
体表示が実現される。
【0027】図2は本実施形態の立体画像表示装置の表
示構造を説明するための分解斜視図である。液晶パネル
側の構成と、分割波長板フィルター部の構成が合わされ
て、立体表示が可能となる。先ず、液晶パネル側の構造
は、一対の透明支持基体31、33の間に、液晶の画素
部32が配設される構造とされ、液晶の画素部32はそ
れぞれ赤色画素部32R、緑色画素部32G、青色画素
部32Bの組み合わせからなり、これら3色からなる画
素部分がマトリクス状に配列される構造を有している。
画素部32には、所要の電気配線が施され単純マトリク
ス構造若しくはアクティブマトリクス構造等とされて、
立体画像の表示の際には視差に対応した画像情報を表示
する。なお、本実施形態では、画像表示部として液晶パ
ネルを採用した例について説明しているが、本発明の立
体画像表示装置の画像表示部は、発光素子アレイ表示装
置、有機エレクトロルミネセンス表示装置、陰極線管、
プラズマ表示装置などの各種画像表示装置によって構成
することができ、前記分割波長板フィルター部はこれら
各種の画像表示装置と組み合わせて動作させることがで
きるものである。
【0028】透明支持基体33の観賞者側には、偏光板
41が配設される。偏光板41を通過した光は直線偏光
となり、その直線偏光の光が分割波長板フィルター部に
到達する。分割波長板フィルター部は枠体として機能す
るガラスなどからなる透明支持基体41の片面、本例に
おいては液晶パネル側に各帯状の分割波長板42が形成
されている。分割波長板42はそれぞれ長手方向を水平
方向とするように延在されており、その帯状の幅は前述
の液晶の画素部32の画素ピッチと同程度である。分割
波長板42の数は、液晶の画素部32の垂直方向の画素
数の半分である。
【0029】各帯状の分割波長板42は液晶の画素部3
2の画素ピッチで1ライン置きに形成されている。従っ
て右眼用の立体画像若しくは左眼用の立体画像のどちら
か一方が分割波長板42を通過することで、その偏光方
向が90度回転することになり、分割波長板42を通過
しない側の立体画像は、その偏光方向が回転せずにその
まま射出する。なお、本実施形態では、分割波長板42
は1ライン置きに水平方向に延在された構造を有する
が、各ラインにそれぞれ右眼用の立体画像と左眼用の立
体画像の間で偏光方向を異ならせるように分割波長板4
2を形成しても良く。分割波長板42の延長方向も水平
方向に限定されず、垂直方向や斜め方向とすることも可
能である。また、分割波長板42もライン毎ではなく、
エリア毎のものでも良い(例えば、Faris U.S.Pat.No.
5,327,285)。本実施形態では、分割波長板42は透明
支持基体41の液晶パネル側の面に形成されているが、
鑑賞者側に分割波長板42を形成することも可能であ
る。
【0030】なお、枠体としての透明支持基体41の底
部には、水平保持部材15が取り付けられており、その
両端側の一部に後述するような左調整摘み13Lと右調
整摘み13Rなどの位置調整手段が取り付けられる螺子
穴44L、44Rが形成されている。この調整機構につ
いては後述する。
【0031】立体表示を行うためには、ライン毎で異な
る偏光方向に制御され、分割波長板42を透過した時点
では、直交する2種類の直線偏光が混在するものとな
る。鑑賞者は(B)に示すような偏光メガネ51をかけ
て右眼用の立体画像及び左眼用の立体画像を選択的に両
眼で受け取るが、それぞれメガネのレンズ部分52R、
52Lは偏光フィルターであり、直線偏光との角度が合
わない場合は、立体画像が見え難くなる。そこで、本実
施形態では、さらに分割波長板フィルター部の外側部分
に、4分の1波長板45が形成され、直線偏光を円偏光
に変換し、偏光メガネ51の表面にも4分の1波長板5
3を貼り付けることで、再度円偏光を直線偏光に変えて
偏光メガネ51を透過するようにしている。このような
一対の4分の1波長板45、53を設けることで、多少
偏光方向がずれるような場合であっても、立体画像を確
実に見ることができる。
【0032】次に、図3及び図4を参照しながら、本実
施形態の立体画像表示装置における画像情報について簡
単に説明する。本実施形態の立体画像表示装置では、図
3に示すような画像信号が用いられる。すなわち、垂直
同期信号のパルスで区切られた水平走査期間は、ライン
毎に交互に右眼用画像データと左眼用画像データが送ら
れるようになっている。
【0033】図4は画像表示部60に表示される画像デ
ータの区分を示しており、前述のように、図3のライン
毎に交互に右眼用画像データRと左眼用画像データLに
従って右眼用の第1の区分61と左眼用の第2の区分6
2がライン毎に交互に並ぶことになる。従って、液晶パ
ネルのある画素ラインが右眼用画像データRを表示する
ものである場合、次の画素ラインは左眼用画像データL
を表示するものとなり、以下、右眼用の第1の区分61
と左眼用の第2の区分62がライン毎に交互に繰り返さ
れて、全体として立体画像が表示されることになる。
【0034】分割波長板フィルター部を通常の液晶パネ
ルなどに装着することで、簡単に立体画像を観賞するこ
とができる。ところが、表示装置の画素部と分割波長板
フィルター部の位置関係が正しく調整されていない場合
には、典型的には、図5に示すように、表示装置の画素
部32と分割波長板42の如き関係となり、分割波長板
42を形成した分割波長板フィルター部が僅かに傾いて
いても垂直方向のズレ量z1が画素の数〜数十%ずれて
いると、そのズレの絶対量が例えば画素250μmとし
て50μm程度であっても本来対応する画素からの光線
に前記所定の分割波長板42を透過しないものが出てき
てしまい、その結果各画像のクロストークが発生してし
まうことがある。
【0035】このようなクロストークの発生を抑制する
ことが、最適な立体画像を表示するために必要となり、
そのための位置調整作業が必要となる。図6は位置調整
作業によって、正しい位置に位置合わせされたところを
示す図であり、図6に示すように、表示装置の画素部3
2の画素ライン上に丁度重なるように帯状に形成された
分割波長板42が配設され、分割波長板42に対応した
画素部32からの光線は、必ず対応する分割波長板42
の区分を透過し、上記対応画素部以外の画素からの光線
は分割波長板42内の領域を透過することがない。この
ためクロストークが発生せずに、良好な立体画像が表示
されることになる。
【0036】ここで位置調整作業について図7乃至図1
1を参照しながら説明する。この作業を実現できる装置
構造については、位置調整作業についての説明後、詳細
に説明する。前述のように、本実施形態の立体画像表示
装置では、液晶パネル部22の表面に分割波長板フィル
ター部12が形成され、分割波長板フィルター部12の
底部には水平保持部材15が設けられており、その水平
保持部材15の両端部には、左調整摘み13Lと右調整
摘み13Rが位置調整手段として取り付けられている。
【0037】図7に示したように例えば指70で、誇張
して示す左調整摘み13Lと右調整摘み13Rをそれぞ
れ操作することで、従来不可能であった表示画面の状態
を観賞しながらの状態で簡単確実に各々フィルター波長
板の高さ位置調整を行うことができる。各調整摘み13
L、13Rは、その外周部を指先で回転させることで、
それぞれ高さ方向である上下方向に分割波長板フィルタ
ー部12の位置を微調整できる。すなわち、左調整摘み
13Lと右調整摘み13Rの両方を同時に同じように操
作した場合では、左調整摘み13Lと右調整摘み13R
は実質的に同一構成とされるため、高さ方向である上下
方向に分割波長板フィルター部12の位置を微調整でき
る。左調整摘み13Lと右調整摘み13Rの一方を操作
した場合では、操作した側だけが上下方向に微調整さ
れ、これは分割波長板フィルター部12が画像表示部に
対して相対的に回転しながら位置合わせされることを意
味する。
【0038】このような位置の微調整の際には、後述す
るように、例えば、調整用に表示パターンが表示され
る。調整用の表示パターンを利用することで、観賞しな
がらの状態で調整ができ、この点から、本実施形態の立
体画像表示装置では、分割波長板フィルター部12の位
置を確実に最適化することができ、しかもリアルタイム
でのその確認を可能とし、クロストークを生ずることな
く分離表示することが可能となる。
【0039】典型的な調整作業について、ここで図8乃
至図10の模式図、及び図11のフローチャートを参照
しながら説明する。なお、この調整方法は、一例に過ぎ
ないものであり、本実施形態の立体画像表示装置の分割
波長板フィルター部の位置は他の作業法によっても調整
可能である。
【0040】まず、分割波長板フィルター部の枠体とし
ての透明支持基体41が液晶パネル部の突条部に装着さ
れたものとされ、たとえば図8の状態では、透明支持基
体41は図中左側が下がり気味で、右側が上がり気味の
状態とされる。画素ピッチは例えば200〜300μm
であることから、僅かにずれている場合でも、調整用の
表示パターンを表示してみると良好な画像が得られない
場合がある。
【0041】このような位置ずれの状態から、図9に示
すように、下がり気味の左側の左調整摘み13Lを操作
して、当該透明支持基体41がほぼ水平に支持されるよ
うに高さ調整をする操作をする(手順S11)。このよ
うな高さ調整によって、分割波長板フィルター部は概ね
液晶パネルの画素部に対応したものとなっていくが、実
際は、パネルの製品寸法誤差、温度などによる膨張など
により多少の位置ずれが残る。そこで図10に示すよう
に、左調整摘み13Lと右調整摘み13Rの両方を操作
することで、例えば互いに逆方向に操作することで、透
明支持基体41についての回転ずれの調整や水平だしを
行って、位置ずれを直して行く(手順S12)。
【0042】最終的に、分割波長板フィルター部と画像
表示部の間の位置ずれは、調整用の表示パターンをモニ
ターしながら決定される(手順S13)。偏光メガネを
用いて表示される調整用の表示パターンを観測し、問題
がなければ、調整完了として調整を終える。調整用の表
示パターンを観測した結果、まだ、モワレ模様の如きパ
ターンが表示される場合には、調整不十分であり、手順
S11、S12を更に繰り返して調整を進める。
【0043】図12乃至図15は位置調整手段としての
左調整摘み13Lと右調整摘み13R及びその周辺機構
を示す図である。図12に示すように、枠体である透明
支持基体41の下端には、水平支持部材15が取り付け
られており、水平支持部材15は金属や樹脂などの比較
的に剛性の高い材料によって形成されている。水平支持
部材15は、透明支持基体41の下端全域に亘って形成
されており、例えば図13に示すように、断面略コ字状
とされる。この水平支持部材15は図15に示すように
半固定樹脂剤17を介して透明支持基体41の下端に装
着されている。このような半固定樹脂剤17を介するこ
とで、透明支持基体41から完全に水平支持部材15が
離脱されることが防止されると共に、左調整摘み13
L、右調整摘み13Rの操作によって透明支持基体41
の位置が微調整された場合であっても対応しながら透明
支持基体41と水平支持部材15の間を接続する。
【0044】透明支持基体41の上端には上端部材16
が装着されており、この上端部材16の内部には弾性部
材であるバネ30が左右一対配設されている。バネ30
の上端は上端部材16の内側に当接するように配設さ
れ、下端は透明支持基体41の上側面に当接する。この
ようなバネ30を形成することで、左調整摘み13Lと
右調整摘み13Rによる微調整が可能となり、分割波長
板フィルターの延長方向とは垂直な高さ方向の調整も容
易に進めることができる。この上端部材16は、調整の
後位置の固定化、遊びによる位置ズレを防ぐようにも機
能する。また調整手段の一部として、図に示すようにガ
イド29を支持フレーム27上に設けることも可能であ
る。このガイド29は前記分割波長板フィルター部にお
けるライン毎の分割方向の位置を規制する規制手段とし
て機能する。したがって、ガイド29に嵌合させて透明
支持基体41を装着することで当該立体画像表示装置の
波長板フィルターの調整移動時に分割波長板フィルター
部が分割方向でずれないように制御できることになり、
調整も容易に進めることができることになる。
【0045】位置調整手段としての左調整摘み13Lと
右調整摘み13Rは、いわゆる偏芯ネジを用いた構造を
有する。左調整摘み13L、右調整摘み13Rとその周
辺部についての背面図が図14である、図15はその断
面図である。
【0046】図14、図15に示すように、調整摘み1
3L、13Rは、位置調整機構として透明支持基体41
の下端部に設けられており、水平支持部材15を貫通す
るように形成された螺子穴に螺合するように、調整摘み
13L、13Rの回動中心から偏芯した形で螺子棒82
が形成されている。螺子棒82の先端部83は、透明支
持基体41の下端切欠き部41dの基体厚の側面部分に
当接しており、調整摘み13L、13Rの回動動作によ
って、透明支持基体41の下端切欠き部41dを押し上
げたり、重力などによって当接しながら透明支持基体4
1を下降させたりする。図14では、時計方向回りで調
整摘み13L、13Rを回すことで、透明支持基体41
の下端切欠き部41dを上昇させ、反時計方向回りで調
整摘み13L、13Rを回すことで、透明支持基体41
の下端切欠き部41dを下降させることができる。下端
切欠き部41dによって、図15に示すように、透明支
持基体41の端面がくびれ状になり、円滑な調整摘み1
3L、13Rの回動操作が可能となる。調整摘み13
L、13Rの回動操作は、周囲に滑り止めの凹凸を形成
した円盤部81を操作することで、容易に行うことがで
きる。螺子棒82は曲部84で曲げられた構造を有して
いるが、クランク状の螺子棒などによって構成すること
も可能である。また、円盤部81の回転のための中心に
ついても、水平支持部材15を貫通するように形成され
た螺子穴に限らず、他の部材を回転中心とするような変
形も可能である。
【0047】位置調整手段の変形例を図16、図17を
参照しながら説明する。この変形例では、透明支持基体
41の下端部の全体に亘るような水平保持部材15aが
形成されており、さらにその水平保持部材15aの底面
側から下側に突き出るように調整摘み90L、90Rが
取り付けられている。調整摘み90L、90Rは、バネ
91を介して水平保持部材15aの底部に略垂直方向に
貫通した螺子穴に螺合し、該調整摘み90L、90Rの
上側の先端部92が当接して透明支持基体41を上下方
向に微調整できる。
【0048】調整摘み90L、90Rを回転させて先端
部92を上側に移動させることで、半固定樹脂で連結さ
れた透明支持基体41に上向きの力が加わり、透明支持
基体41は上方向に移動調整される。同様にその逆方向
に回転させると先端部92は下方向に動くので透明支持
基体41は下方向に移動調整される。このような構造の
調整摘み90L、90Rによっても、確実に透明支持基
体41の位置調整を図ることができる。
【0049】図18乃至図21は調整時に表示装置に表
示する調整パターンについての説明図である。図18
は、調整時に表示装置に表示する調整パターンの一例を
示したものであり、表示装置に表示されるのは調整パタ
ーン112のように黒色Rの文字と黒色Lの文字が重な
って構成され、さらにRの文字の赤色背景110とLの
文字の緑色背景111がライン毎に交互に表示されたパ
ターンとされる。Rの文字の赤色背景110は右眼用の
画像であり、Lの文字の緑色背景111が左眼用の画像
である。
【0050】この調整パターン112は、仮に偏光メガ
ネなしで見た場合には、調整パターン112のそのまま
の形で表示されているように見ることができるが、分割
波長板フィルター部の位置が正しい場合では、図19に
示すように、偏光メガネ114をかけた際に、左眼にL
の文字の緑色背景111が映り、右眼にRの文字の赤色
背景110が映ることになる。
【0051】ところが、分割波長板フィルター部の位置
がずれている場合では、右眼用の画像が一部分割波長板
の一部を通過するため(例えば図5参照)、偏光の向き
が回転する。そのため右眼用の画像の一部が偏光メガネ
の左眼用レンズを透過して左眼に見えてしまう。また、
左眼用の画像の一部が分割波長板を通過せずに、偏光が
回転しないまま偏光メガネの右眼用レンズを透過して右
眼に見えてしまう。このように分割波長板フィルター部
が傾いている場合には、右眼と左眼の両方でそれぞれ2
つの背景色111、110が映ることになる。
【0052】また、分割波長板フィルター部の位置が縦
方向にずれていると、例えば、本来分割波長板を通過し
ない右眼用の画像が分割波長板を通過してしまい、同時
に本来分割波長板を通過する左眼用の画像が分割波長板
を通過しないことになる。その結果、右眼用の画像が逆
の左眼用のレンズを透過して左眼に映り、左眼用の画像
が逆の右眼用のレンズを透過して右眼に映ることにな
る。
【0053】従って、以上のような混色状態が発生して
いる場合や、左右の画像が逆な場合では、直ちに分割波
長板フィルター部の位置がずれていることがわかること
になり、そのような位置ずれを前述の調整摘み13L、
13R、90L、90Rで調整することで、容易に正確
な位置に調整することができる。
【0054】図20、図21は調整時に表示装置に表示
する調整パターンの他の例であり、図20に示すよう
に、表示装置に表示されるのは調整パターン103のよ
うに黒色○の文字と黒色×の文字が重なって構成され、
さらに○の文字の赤色背景101と×の文字の緑色背景
103がライン毎に交互に表示されたパターンとされ
る。黒○の文字の赤色背景101は右眼用の画像であ
り、黒×の文字の緑色背景102が左眼用の画像であ
る。
【0055】この調整パターン103は、仮に偏光メガ
ネなしで見た場合には、調整パターン103のそのまま
の形で表示されているように見ることができるが、分割
波長板フィルター部の位置が正しい場合では、図21に
示すように、両眼に右眼用の偏光フィルターを設けた調
整用の偏光メガネ115をかけた際に、両眼に○の文字
の赤色背景104が映ることになる。この黒○の文字の
赤色背景104が分割波長板フィルター部の位置が適正
な位置であることを示し、このような黒○の文字の赤色
背景104が映らない場合には、直ちに分割波長板フィ
ルター部の位置がずれていることがわかることになり、
そのような位置ずれを前述の調整摘み13L、13R、
90L、90Rで調整することで、容易に正確な位置に
調整することができる。特に、本例では、両眼での観測
ができるため、片目をつぶるのが苦手な使用者でも容易
に分割波長板フィルター部の位置調整が可能になる。
【0056】図22は調整時のフローチャートである。
立体画像を表示する場合には、図1のノート型コンピュ
ーター11は手順S21で立体画像表示用のアプリケー
ションを開くことになり、この動作によって自動的に図
20、図18のような調整パターン112、103が画
面に表示される(手順S22)。使用者は、この調整パ
ターン112、103を偏光メガネを見ながら位置調整
作業を進めることができ(手順S23)、調整が完了す
るまで繰り返される(手順S24)。調整が完了する
と、続いてマニュアルで若しくは自動的に立体画像を表
示する段階に至り(手順S25)、調整を終了する。
【0057】このような調整時のフローチャートを採用
することで、立体画像表示用のアプリケーションの開始
時には必ず立体画像表示の調整が行われることになり、
立体画像表示が初めての使用者であっても調整作業から
開始させることができる。
【0058】図23はバックライト機構の立体画像表示
装置の例であり、本例においては偏光メガネが不要とな
る。本例では、バックライト機構部として偏光フィルタ
ー129L、129Rを介して互いに直交する偏光方向
の光源と、液晶パネル側の構成と、分割波長板フィルタ
ー部の構成が合わされて、立体表示が可能となる。液晶
パネル側の構造は、一対の透明支持基体121、123
の間に、液晶の画素部122が配設される構造とされ、
液晶の画素部122は3色からなる画素部分がマトリク
ス状に配列される構造を有している。
【0059】透明支持基体123の光源側には、偏光板
124が配設される。分割波長板フィルター部は枠体と
して機能するガラスなどからなる透明支持基体125の
片面、本例においては液晶パネル側に各帯状の分割波長
板126が形成されている。分割波長板126はそれぞ
れ長手方向を水平方向とするように延在されており、そ
の帯状の幅は前述の液晶の画素部122の画素ピッチと
同程度である。分割波長板126の数は、液晶の画素部
122の垂直方向の画素数の半分である。
【0060】枠体としての透明支持基体125の底部に
は、前述の水平保持部材15と同様な水平保持部材12
7が取り付けられており、その両端側の一部に後述する
ような左調整摘みと右調整摘みなどの位置調整手段が取
り付けられる螺子穴128が形成されている。
【0061】この調整機構に取り付けられる左調整摘み
と右調整摘みなどの位置調整手段を用いることで、確実
に透明支持基体125の位置調整を図ることができ、最
適化された立体画像を見ることができる。なお、図23
に示したように、この方式では、波長板フィルターの位
置が表示面の裏側になっているので、観賞時には直接調
整機構に物理的に触れることは困難であり、調整後観賞
して必要に応じて再調整という使用方法をとることがで
き、または、調整機構を電動で動くようにしてその操作
部を観察者側の表示面に設けるようにしても良い。
【0062】なお、上述の実施形態では、1つの表示面
で左右の画像を立体的に表示させる装置について説明し
たが、同じ分割波長板フィルター部を有する構造の表示
装置はそのまま1面の表示画面に2面分またはそれ以上
の画像を表示する表示装置にも適用でき、前述の位置調
整手段によって位置の調整を容易に行うことができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように 本発明は、分割波
長板からなる画像分離フィルターに位置調整機構を付与
しており、分割波長板フィルター部の設置位置を確実に
最適化させることができ、リアルタイムでのその確認を
可能とし、クロストークを生ずることなく分離表示する
ことが可能となる。これにより観賞時に常に最良の状態
で立体画像を観察でき、これにより左右画像間でクロス
トークのない立体画像を愉しむことが出来る。
【0064】本発明により高精細な波長板フィルタを常
に最適な状態で使用することが可能となり、高精細高臨
場感の立体画像を常に最適状態で観賞可能となる。また
多画面表示においても画像分解能が向上し、第1、第2
画像クロストークのない多画面画像を愉しむことが出来
る。更にフィルタの位置設定作業により立体映像装置の
原理を理解でき、楽しい教育用にも利用可能であって、
画像分離フィルタの位置を固定する出荷時に手間がかか
らないなどの利点も得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の画素部と分割波長板フィルター部の構造を示す分解模
式図である。
【図3】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
に用いられる画像信号の一例を示す波形図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の画像パターンを示す模式図である。
【図5】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の位置調整前の状態を示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の位置調整済みの状態を示す斜視図である。
【図7】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するた
めの模式図である。
【図8】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するた
めの模式図であり、ずれている状態の模式図である。
【図9】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置
の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するた
めの模式図であり、高さ位置調整時の状態の模式図であ
る。
【図10】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明する
ための模式図であり、回転調整時の状態の模式図であ
る。
【図11】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の位置の微調整作業のフロ
ーチャートである。
【図12】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の構造を示す正面図であ
る。
【図13】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の構造を示す断面図であ
る。
【図14】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の調整摘みとその周辺部分
を示す背面図である。
【図15】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の調整摘みとその周辺部分
を示す断面図である。
【図16】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の他の構造を示す正面図で
ある。
【図17】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の分割波長板フィルター部の他の構造を示す断面図で
ある。
【図18】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の調整時に表示する調整パターンの一例を示す図であ
る。
【図19】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の調整時に表示する調整パターンの一例を示す図であ
って、適正に調整された際に使用者が見た場合の画面の
様子を示す図である。
【図20】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の調整時に表示する調整パターンの他の一例を示す図
である。
【図21】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の調整時に表示する調整パターンの他の一例を示す図
であって、適正に調整された際に使用者が見た場合の画
面の様子を示す図である。
【図22】本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装
置の表示開始時の調整作業を説明するためのフローチャ
ートである。
【図23】本発明の他の実施形態にかかる立体画像表示
装置の画素部と分割波長板フィルター部の構造を示す分
解模式図である。
【図24】従来の立体画像表示装置の画素部と分割波長
板フィルター部の構造を示す分解模式図である。
【図25】従来の立体画像表示装置の分割波長板フィル
ター部の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
10 立体画像表示装置、11 ノート型コンピュータ
ー、12 分割波長板フィルター部、13R,13L
調整摘み、15 水平保持部、17 半固定樹脂剤、2
2 液晶パネル部、26 突条部、41 透明支持基体
(枠体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H059 AA26 AA35 AA38 2H091 FA02X FD26 LA15 LA17 5C061 AA01 AA02 AA12 AB11 AB20

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 視差に対応した画像情報を表示する画像
    表示部に取り付け可能な枠体を有し、前記画像情報を分
    割して偏光方向を制御する分割波長板フィルター部と、
    前記分割波長板フィルター部の前記枠体に作用して前記
    画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を
    調整可能とする位置調整手段とを有することを特徴とす
    る分割波長板フィルターの位置調整機構。
  2. 【請求項2】 前記分割波長板フィルター部はライン毎
    に分割され、偶数番目のラインと奇数番目のラインでは
    異なる偏光方向に制御されることを特徴とする請求項1
    記載の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  3. 【請求項3】 前記分割波長板フィルター部におけるラ
    イン毎の分割方向は水平方向若しくは垂直方向であるこ
    とを特徴とする請求項2記載の分割波長板フィルターの
    位置調整機構。
  4. 【請求項4】 前記分割波長板フィルター部は1ライン
    置きに半波長板を形成してなることを特徴とする請求項
    2記載の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  5. 【請求項5】 前記位置調整手段は、前記分割波長板フ
    ィルター部におけるライン毎の分割方向に対してほぼ垂
    直な方向に前記枠体を移動可能とすることを特徴とする
    請求項2記載の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  6. 【請求項6】 前記位置調整手段は、前記枠体に取り付
    けられた弾性部材と、前記枠体に当接し前記弾性部材に
    対して進退する方向に前記枠体を可動とさせる螺子部材
    とからなることを特徴とする請求項1記載の分割波長板
    フィルターの位置調整機構。
  7. 【請求項7】 前記螺子部材は使用者が回転操作するた
    めの摘み部と、前記枠体に当接し前記摘み部に連動しな
    がら前記回転操作の回転中心に対して偏芯した位置を移
    動する偏芯部とを有することを特徴とする請求項6記載
    の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  8. 【請求項8】 前記位置調整手段は複数箇所に設けられ
    ることを特徴とする請求項6記載の分割波長板フィルタ
    ーの位置調整機構。
  9. 【請求項9】 前記位置調整手段は前記枠体と前記螺子
    部材の保持部材との間に半固定樹脂材を介在させてなる
    ことを特徴とする請求項6記載の分割波長板フィルター
    の位置調整機構。
  10. 【請求項10】 前記位置調整手段は、前記分割波長板
    フィルター部におけるライン毎の分割方向の位置を規制
    する規制手段と共に用いられることを特徴とする請求項
    2記載の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  11. 【請求項11】 前記位置調整手段は、前記分割波長板
    フィルター部の位置を前記分割波長板フィルター部にお
    けるライン毎の分割方向に対して斜め方向に調整すると
    共に前記分割波長板フィルター部の下部位置を調整する
    機構を有することを特徴とする請求項2記載の分割波長
    板フィルターの位置調整機構。
  12. 【請求項12】 前記分割波長板フィルター部は、光出
    力側に1/4波長板を形成してなることを特徴とする請
    求項1記載の分割波長板フィルターの位置調整機構。
  13. 【請求項13】 視差に対応した画像情報を第1の区分
    と第2の区分に表示させる画像表示部と、 枠体を有し、前記画像表示部の前記第1の区分及び前記
    第2の区分に近接して配設され、前記第1の区分からの
    前記画像情報の偏光を前記第2の区分からの前記画像情
    報の偏光とは異なる方向に回転させる分割波長板フィル
    ター部と、 前記分割波長板フィルター部の前記枠体に作用して前記
    画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を
    調整可能とする位置調整手段とを有することを特徴とす
    る立体画像表示装置。
  14. 【請求項14】 前記第1の区分と前記第2の区分はラ
    イン状に分割した偶数番目のラインと奇数番目のライン
    とからなることを特徴とする請求項13記載の立体画像
    表示装置。
  15. 【請求項15】 前記画像表示部及び前記分割波長板フ
    ィルター部におけるライン毎の分割方向は水平方向若し
    くは垂直方向であることを特徴とする請求項14記載の
    立体画像表示装置。
  16. 【請求項16】 前記分割波長板フィルター部は1ライ
    ン置きに半波長板を形成してなることを特徴とする請求
    項14記載の立体画像表示装置。
  17. 【請求項17】 前記位置調整手段は、前記分割波長板
    フィルター部におけるライン毎の分割方向に対してほぼ
    垂直な方向に前記枠体を移動可能とすることを特徴とす
    る請求項14記載の立体画像表示装置。
  18. 【請求項18】 前記位置調整手段は、前記枠体に取り
    付けられた弾性部材と、前記枠体に当接し前記弾性部材
    の位置する方向に前記枠体を可動とさせる螺子部材とか
    らなることを特徴とする請求項13記載の立体画像表示
    装置。
  19. 【請求項19】 前記螺子部材は使用者が回転操作する
    ための摘み部と、前記枠体に当接し前記摘み部に連動し
    ながら前記回転操作の回転中心に対して偏芯した位置を
    移動する偏芯部とを有することを特徴とする請求項18
    記載の立体画像表示装置。
  20. 【請求項20】 前記位置調整手段は複数箇所に設けら
    れることを特徴とする請求項18記載の立体画像表示装
    置。
  21. 【請求項21】 前記位置調整手段は前記枠体と前記螺
    子部材の保持部材との間に半固定樹脂材を介在させてな
    ることを特徴とする請求項18記載の立体画像表示装
    置。
  22. 【請求項22】 前記位置調整手段は、前記分割波長板
    フィルター部におけるライン毎の分割方向の位置を規制
    する規制手段と共に用いられることを特徴とする請求項
    14記載の立体画像表示装置。
  23. 【請求項23】 前記分割波長板フィルター部は、光出
    力側に1/4波長板を形成してなることを特徴とする請
    求項13記載の立体画像表示装置。
  24. 【請求項24】 前記画像表示部は液晶表示装置、発光
    素子アレイ表示装置、有機エレクトロルミネセンス表示
    装置、陰極線管、又はプラズマ表示装置のいずれかを用
    いたことを特徴とする請求項13記載の立体画像表示装
    置。
  25. 【請求項25】 視差に対応した画像情報を表示する画
    像表示部に該画像情報を分割して偏光方向を制御する分
    割波長板フィルター部を重ねて配置させ、 前記分割波長板フィルター部を介して前記画像情報を表
    示させ、 表示された前記画像情報を見ながら、前記分割波長板フ
    ィルター部に設けられた前記画像表示部と前記分割波長
    板フィルター部の間の相対位置を調整可能とする位置調
    整手段を操作して前記画像表示部と前記分割波長フィル
    ターの間の相対位置を調整することを特徴とする立体画
    像表示装置のフィルター位置調整方法。
  26. 【請求項26】 画像情報を第1の区分と第2の区分
    に表示させる画像表示部と、 枠体を有し、前記画像表示部の前記第1の区分及び前記
    第2の区分に隣接して配設され、前記第1の区分からの
    前記画像情報の偏光を前記第2の区分からの前記画像情
    報の偏光とは異なる方向に回転させる分割波長板フィル
    ター部と、 前記分割波長板フィルター部の前記枠体に作用して前記
    画像表示部と前記分割波長板フィルター部の間の相対位
    置を調整可能とする位置調整手段とを有し、1面分の表
    示画面で2面分の画像を表示することを特徴とする表示
    装置。
  27. 【請求項27】 画素情報を分割して偏光方向を制御す
    る分割波長板フィルター部に固定される枠体と、前記枠
    体に作用して前記画像表示部と前記分割波長フィルター
    の間の相対位置を調整可能とする位置調整手段とを有す
    ることを特徴とする分割波長板フィルターの位置調整機
    構。
  28. 【請求項28】 前記位置調整手段は、前記枠体に取り
    付けられた弾性部材と、前記枠体に当接し前記弾性部材
    に対して進退する方向に前記枠体を可動とさせる螺子部
    材とからなることを特徴とする請求項27記載の分割波
    長板フィルターの位置調整機構。
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