JP2007017768A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像表示領域外周部の画質の低下を防ぐ。
【解決手段】 複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されており、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、前記各表示パネルは、画像を表示させることが可能な領域（画像表示領域）が、手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって広くなっている表示装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は表示装置に関する。特に三次元表示装置および三次元表示システム、ならびに三次元表示方法に関し、複数枚の表示パネル（表示面）を奥行き方向に重ねて配置した、DFD(Depth Fused 3D)型の三次元表示装置およびそれを用いた三次元像の表示方法に適用して有効な技術に関するものである。

従来、物体の三次元立体像や、複数の物体を三次元的に配置した画像などの三次元画像を表示する三次元表示装置には、DFD型の表示装置がある。

前記DFD型の表示装置は、複数枚の表示パネル（表示面）を、前記表示装置の観察者から見て異なる奥行き位置に配置した三次元表示装置である（たとえば、特許文献１を参照）。前記特許文献１などに記載された三次元表示装置では、表示対象物体を観察者の視線方向から前記各表示面に射影した二次元像を生成し、前記各表示面に表示させる。またこのとき、前記各表示面に表示される前記二次元像における前記観察者から見た透過度を前記表示面毎にそれぞれ独立に変化させることで、三次元立体像を生成する。

前記表示パネルが２枚の表示装置において、このような方法で三次元立体像を表示する場合、たとえば、前記観察者から見て手前の表示パネルの透過度を、前記手前の表示パネルに表示された二次元像の輝度が前記表示対象物体の輝度に等しくなるように設定し、前記観察者から見て奥の表示パネルの透過度を、たとえば、その表示パネルの最大値に設定する。そうすると、前記観察者には、前記手前の表示パネル上に表示対象物体が表示されているように見える。また、前記手前の表示パネルの透過度を少し増加させ、前記奥の表示パネルの透過度を少し減少させると、前記観察者には、前記各表示パネルの透過度の比率に応じた奥行き位置に前記表示対象物体が表示されているように見える。このように、前記DFD型の表示装置では、前記手前の表示パネルの透過度と前記奥の表示パネルの透過度を独立に変化させてその比率を変えることにより、前記表示パネル間の任意の奥行き位置に物体の像を表示することができる。

前記DFD型の三次元表示装置は、従来の、たとえば、液晶シャッタ眼鏡などの立体視用の特殊な眼鏡を使わなくても三次元立体像を観察することができ、立体視の生理的要因間での矛盾を抑制することができる。
特開２００２−２１４５６６号公報

前記従来のDFD型三次元表示装置では、通常、前記複数枚の表示パネルは、すべて同じ構成であり、１画素の大きさ、画素ピッチ、二次元像を表示できる画像表示領域の広さが等しい。そのため、たとえば、観察者の視点から２枚の表示パネルを見たときに、前記手前の表示パネルの画像表示領域の画角と、前記奥の表示パネルの画像表示領域の画角が異なる。

つまり、従来のDFD型三次元表示装置では、たとえば、図１９に示すように、前記手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１の外周付近に、前記三次元立体像を提示するための二次元像を表示できない領域Ｌ３が存在する。

しかしながら、前記従来のDFD型三次元表示装置を用いた三次元立体像の表示方法の場合、前記手前の表示パネルに表示させる二次元像のデータを生成するときには、前記三次元立体像を提示するための二次元像を表示できない領域Ｌ３も含めた前記画像表示領域Ｌ１全体で表示させる画像データを生成している。そのため、前記観察者の視点から各表示パネルに表示された二次元像を見たときに、たとえば、前記手前の表示パネル１０１の、前記三次元立体像を提示するための二次元像を表示できない領域Ｌ３に、枠状の像が表示されているように見えたり、前記奥の表示パネル１０２のブラックマトリックス（ＢＭ）領域１０２ａが透けて見えたりする。そのため、前記画像表示領域の外周部で立体感が低下したり、画質が低下したりするという問題があった。

本発明の目的は、表示装置、特にDFD型の三次元表示装置または三次元表示システムにおいて、表示パネルの外周部に表示された画像の立体感や画質の低下を防ぐことが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。

本発明の表示装置、特に三次元表示装置および三次元表示方法は、たとえば、DFD型の三次元表示装置に適用されるものであって、複数枚の表示パネルの画像表示領域が、観察者から見て手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かうにつれて広くなっていることを最も主要な特徴とする。このとき、前記各表示パネルの画像表示領域は、実際に面積が異なっていてもよいし、たとえば、手前の表示パネルの外周部を黒色表示させることで見かけ上の画像表示領域を狭くしてもよい。このような特徴を持つ表示装置の代表的な構成例は、たとえば、以下の通りである。

（１）複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されており、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、前記各表示パネルは、画像を表示させることが可能な領域（画像表示領域）が、手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって広くなっている表示装置である。

（２）前記（１）において、前記各表示パネルは、前記画像表示領域内の１画素の大きさが等しい表示装置である。

（３）前記（１）において、前記各表示パネルは、前記画像表示領域内の画素の数が等しい表示装置である。

（４）前記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記各表示パネルは、外形寸法が異なり、かつ、手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって前記外形寸法が大きくなっている表示装置である。

（５）前記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記各表示パネルは、外形寸法が等しく、かつ、奥の表示パネルから手前の表示パネルに向かって、前記画像表示領域の外縁に設けられたブラックマトリックス領域の幅が広くなっている表示装置である。

（６）複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されており、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、前記各表示パネルのうち、少なくとも１枚の表示パネルの画像表示領域を、見かけ上、狭くするスケーリング手段を備える表示装置である。

（７）前記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記各表示パネルには二次元像を表示することで、全体として三次元立体像を表示する表示装置である。

（８）複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されてなり、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、前記画像のサイズを、手前側の表示パネルでは奥側の表示パネルよりスケーリングして小さく表示する表示装置である。

（９）前記（８）において、前記手前側の表示パネルと奥側の表示パネルには二次元像を表示することで、全体として三次元立体像を表示する表示装置である。

（１０）観察者から見た奥行き方向に重なるように配置された複数枚の表示パネルに、物体の二次元像を表示して、前記物体の三次元立体像を提示する表示方法であって、前記各表示パネルに表示させる前記物体の二次元像を生成するステップ１と、前記ステップ１で生成した二次元像のうち、少なくとも１枚の二次元像の画像サイズを、見かけ上、小さくするステップ２と、前記ステップ１で生成した二次元像および前記ステップ２で見かけ上の画像サイズを小さくした二次元像を前記各表示パネルに表示させるステップ３とを有する表示方法である。

（１１）前記（１０）において、前記ステップ２は、前記二次元像の外周部の色を黒色に変更する表示方法である。

（１２）前記（１０）または（１１）において、前記ステップ１は、前記二次元像を表現する各画素の色情報と、前記各画素の透過度または輝度の情報を生成する表示方法である。

本発明の表示装置、例えば三次元表示装置は、前記手段（１）のように、観察者から見て手前の表示パネルの画像表示領域の面積が、奥の表示パネルの画像表示領域よりも狭くなっている。このとき、各表示パネルの画像表示領域は、あらかじめ定められた視点からの画角が等しくなるようにすることが好ましい。このようにすると、たとえば、ある物体を前記視点から各表示パネルに射影して生成した二次元像を表示したときに、前記視点から前記三次元表示装置を見れば、前記二次元像の各点（画素）の透過度または輝度の大きさに応じた奥行き位置に前記物体の三次元立体像が表示されているように見える。またこのとき、各表示パネルの画像表示領域の画角が等しいので、手前の表示パネルの外周付近に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネルのＢＭ領域が透けて見えたりすることを防げる。そのため、前記三次元立体像を提示したときに、画像表示領域の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本発明の表示装置、例えば三次元表示装置では、前記各表示パネルの画像表示領域の面積が異なる。このとき、各表示パネルの画像表示領域内の画素は、たとえば、前記手段（２）のように１画素の大きさが等しくてもよいし、前記手段（３）のように画像表示領域内の画素の数が等しくてもよい。特に、前記手段（３）のように画像表示領域内の画素の数を等しくすると、あらかじめ定められた視点から見たときに、各表示パネルの画素の画角が等しくなる。一方、前記手段（２）のように１つの画素の大きさが等しいと、たとえば、手前の表示パネルのある画素の画角内に、奥の表示パネルの複数の画素、あるいは画素の境目が入る。そのため、前記手段（３）のような構成にすることで、前記物体の三次元立体像を観察したときの違和感が低減する。

また、本発明の表示装置、例えば三次元表示装置のように、前記各表示パネルの画像表示領域の面積を変える場合、前記各表示パネルは、前記手段（４）のように外形寸法を変えてもよいし、前記手段（５）のように外形寸法は等しくして、前記画像表示領域の外縁に設けられたＢＭ領域の幅を変えてもよい。前記手段（４）のようにすれば、前記画像表示領域が狭い表示パネルは、外形寸法を小さくできる。そのため、たとえば、最も奥の表示パネルを従来の表示パネルと同じ外形寸法とすれば、前記三次元表示装置を軽量化できる。一方、前記手段（５）のようにすれば、たとえば、前記３次元表示装置を組み立てる際の各表示パネルの位置合わせや取り付け作業が容易になる。

また、本発明の表示装置、例えば三次元表示装置は、前記手段（１）から手段（５）のように各表示パネルの、実際の画像表示領域の面積を変える代わりに、たとえば、前記手段（６）のようにスケーリング手段を設け、手前の表示パネルの画像表示領域を見かけ上小さくしてもよい。このようにすれば、たとえば、従来の三次元表示装置と同様に、各表示パネルとして、画像表示領域の面積、前記画像表示領域内の画素の大きさおよび数が同じ構成の表示パネルを用いることができる。そのため、前記手段（１）から手段（５）のような構成の異なる表示パネルを複数枚用意する必要が無くなる。

また、前記手段（６）の表示装置、例えば三次元表示装置では、たとえば、手前の表示パネルに表示させる二次元像の外周部を黒色表示にするなどの方法で見かけ上の画像表示領域を狭くする。そのため、たとえば、前記三次元表示装置を一般的な二次元表示装置のように用い、前記手前の表示パネルのみに二次元像を表示する場合などは、前記スケーリング手段で黒色表示させる領域にも画像を表示させることができる。

また、前記手段（６）は、スケーリング手段を表示装置に設けているが、これに限らず、たとえば、表示装置に表示させる二次元像を生成する二次元像生成装置に前記スケーリング手段を設けてもよい。

また、前記手段（１）から手段（６）の表示装置、例えば三次元表示装置は、前記手段（７）のように、各表示パネルに二次元像を表示することで、全体として三次元立体像を表示する表示装置であり、このような表示方法の表示装置であれば、どのような構成であってもよい。

また、本発明の表示装置、例えば三次元表示装置は、前記手段（７）または手段（８）のような構成の表示装置であってもよい。

また、前記手段（６）のような表示装置で前記物体の三次元立体像を表示するときには、たとえば、前記手段（１０）や手段（１１）のような方法で表示させればよい。またこのとき、前記手段（１２）のように、ステップ１において各画素の透過度または輝度の情報を生成すれば、各表示パネルに二次元像を表示させたときに、前記透過度または輝度の情報に応じた奥行き位置に物体の三次元立体像を提示することができる。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

本発明の表示装置、たとえばDFD型の三次元表示装置では、観察者から見て奥行き方向に重なるように配置された複数枚の表示パネルはそれぞれ、二次元像の表示に用いる画像表示領域の面積が異なり、かつ、前記観察者から見て手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かうにつれて前記画像表示領域が広くなる。またこのとき、前記各表示パネルの画像表示領域を、前記観察者の視点からの画角が等しくなるようにすることで、前記画像表示領域の外周部付近で生じる画像の立体感の低下を防ぐ。

なお、本明細書では三次元表示装置を例に挙げて説明するが、三次元表示装置以外に、以下にて詳述する思想の構成を適用しても良い。

図１および図２は、本発明に関わる三次元表示装置の概略構成および表示原理を説明するための模式図であり、図１は三次元表示装置の構成例を示す図、図２は表示原理を説明する図である。
図１において、１は三次元表示装置、１０１は手前の表示パネル、１０２は奥の表示パネル、１０３は光源、１０４ａ，１０４ｂは偏光板、２は観察者である。また、図２において、Ｏｂｊ₁は手前の表示パネルに表示された二次元像、Ｏｂｊ₂は奥の表示パネルに表示された二次元像、Ｏｂｊは観察者の視点Ｐから見た三次元立体像である。

本発明の三次元表示装置１は、DFD型の三次元表示装置であり、たとえば、図１に示すように、２枚の表示パネル１０１，１０２と、光源１０３と、一組の偏光板１０４ａ，１０４ｂを備えている。このとき、２枚の表示パネル１０１，１０２は、透過型の表示パネルであり、図１に示したように、観察者２から見て異なる奥行き位置に重なるように配置されている。以下、２枚の表示パネル１０１，１０２のうち、観察者２から見て手前にある表示パネル１０１を手前の表示パネルといい、奥にある表示パネル１０２を奥の表示パネルという。

また、光源１０３は、観察者２から見て奥の表示パネル１０２から手前の表示パネル１０１に向かう方向に光が照射されるように配置する。

また、偏光板１０４ａ，１０４ｂは、たとえば、各表示パネル１０１，１０２のコントラストを上げるためのものであり、ノーマリーブラックモードの場合、偏光板１０４ａ，１０４ｂはクロスニコルになるように配置される。また、ノーマリーホワイトモードの場合、偏光板１０４ａ，１０４ｂは平行ニコルになるように配置される。なお、図１に示した例では、一組の偏光板１０４ａ，１０４ｂの間に二枚の表示パネル１０１，１０２が配置された構成になっているが、これに限らず、たとえば、手前の表示パネル１０１を一組の偏光板で挟み、奥の表示パネル１０２を別の一組の偏光板で挟むような構成になっていてもよい。

各表示パネル１０１，１０２は、光源１０３から照射された光を画素単位で透過あるいは遮断することで画像（二次元像）を表示するものであればどのような構成であってもよく、たとえば、液晶表示パネルが用いられる。表示パネル１０１，１０２として液晶表示パネルを用いる場合、手前の表示パネル１０１は、たとえば、透明基板上にTFT素子をアレイ状に設けたTFT基板と、画像の色を表現する複数色のカラーフィルタが設けられた対向基板とを備える。そして、前記TFT基板と前記対向基板の間に、シール材を用いて液晶材料を封入している。また、奥の表示パネル１０２も、手前の表示パネル１０１と同様に、前記TFT基板と前記対向基板とを備え、前記TFT基板と前記対向基板の間に、シール材を用いて液晶材料を封入している。

また、光源１０３は、たとえば、冷陰極蛍光管などの蛍光ランプ、あるいは分散型エレクトロルミネッセンス（EL）や発光ダイオード（LED）などを用いたものである。

また、本発明のDFD型の三次元表示装置１において、表示パネル１０１，１０２の構成や、その他の詳細な構成は、たとえば、前記特許文献１（特開２００２−２１４５６６号公報）に記載された三次元表示装置と同様でよいので、本明細書では、詳細な説明は省略する。

DFD型の三次元表示装置１を用いて、物体の三次元立体像や、複数の物体を三次元的に配置した三次元画像を表示する方法の詳細については、たとえば、前記特許文献１に記載された三次元表示方法と同様でよいので、本明細書では、詳細な説明は省略し、表示原理についてのみ簡単に説明する。

表示パネルが２枚のDFD型三次元表示装置１を用いて三次元画像を表示するときには、たとえば、図２に示すように、表示対象物体Ｏｂｊを、観察者の視点Ｐから各表示パネル１０１，１０２に射影したときの二次元像Ｏｂｊ₁，Ｏｂｊ₂を生成し、各表示パネル１０１，１０２に表示させる。このとき、たとえば、手前の表示パネル１０１に表示された二次元像Ｏｂｊ₁を輝度γ₁で表示させ、奥の表示パネル１０２に表示された二次元像Ｏｂｊ₂を輝度γ₂で表示させると、前記視点Ｐから前記各表示パネル１０１，１０２を見た観察者には、２枚の表示パネル１０１，１０２の間であり、かつ、各表示パネル１０１，１０２の二次元像の輝度の比に応じた奥行き位置に、表示対象物体Ｏｂｊが表示されているように見える。

しかしながら、従来のDFD型三次元表示装置では、たとえば、各表示パネル１０１，１０２は同じ構成、言い換えると画像表示領域の面積、前記画像表示領域内の画素の大きさおよび数が等しい。そのため、観察者の視点Ｐから各表示パネルに表示された二次元像を見たときに、たとえば、図１９に示したように、手前の表示パネルの、前記三次元立体像を提示するための二次元像を表示できない領域Ｌ３に、枠状の像が表示されているように見えたり、前記奥の表示パネルのＢＭ領域が透けて見えたりしていた。

そこで、本発明の三次元表示装置１では、たとえば、手前の表示パネル１０１の画像表示領域と、奥の表示パネル１０２の画像表示領域の大きさを変え、観察者の視点Ｐから見た画角が等しくなるようにすることで、上述のような、画像表示領域の外周部での立体感の低下を防ぐ。

図３乃至図６は、本発明による実施例１の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、図３は本実施例１の三次元表示装置の原理を説明する図、図４は手前の表示パネルの構成例を示す図、図５は奥の表示パネルの構成例を示す図、図６は奥の表示パネルの他の構成例を示す図である。
図３乃至図６において、１０１ａは手前の表示パネルのＢＭ領域、１０２ａは奥の表示パネルのＢＭ領域、Ｌ１は手前の表示パネルの画像表示領域、Ｌ２は奥の表示パネルの画像表示領域である。また、図４において、ＰＸ１，ＰＹ１はそれぞれｘ方向の画素ピッチ、ｙ方向の画素ピッチ、ＮＸ１，ＮＹ１はそれぞれｘ方向の画素数、ｙ方向の画素数、ＳＸ１，ＳＹ１はそれぞれｘ方向の外形寸法、ｙ方向の外形寸法である。また、図５および図６において、ＰＸ２，ＰＹ２はそれぞれｘ方向の画素ピッチ、ｙ方向の画素ピッチ、ＮＸ２，ＮＹ２はそれぞれｘ方向の画素数、ｙ方向の画素数、ＳＸ２，ＳＹ２はそれぞれｘ方向の外形寸法、ｙ方向の外形寸法である。

本実施例１の三次元表示装置１は、たとえば、図３に示すように、前記手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１と、前記奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２が異なる。また、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１は、観察者の視点Ｐから見たときの画角が、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２の画角と同じ大きさになっているとする。

また、手前の表示パネル１０１は、たとえば、図３および図４に示すように、画像表示領域Ｌ１の外周にＢＭ領域１０１ａが設けられている。つまり、手前の表示パネル１０１において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ１のみである。このとき、画像表示領域Ｌ１内には、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図４に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図４では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ１，ＰＹ１であるとする。また、前記手前の表示パネル１０１の解像度、すなわち画像表示領域Ｌ１のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ１，ＮＹ１であるとする。また、前記手前の表示パネル１０１のｘ方向，ｙ方向の外形寸法はそれぞれＳＸ１，ＳＹ１であるとする。

また、奥の表示パネル１０２も、たとえば、図３および図５に示すように、画像表示領域Ｌ２の外周にＢＭ領域１０２ａが設けられている。つまり、奥の表示パネル１０２において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ２のみである。またこのとき、画像表示領域Ｌ２内にも、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図５に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図５では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ２，ＰＹ２であり、ＰＸ２＝ＰＸ１，ＰＹ２＝ＰＹ１であるとする。

このとき、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２は手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１よりも大きいので、奥の表示パネル１０２の解像度、すなわち画像表示領域Ｌ２のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ２，ＮＹ２であり、ＮＸ２＞ＮＸ１，ＮＹ２＞ＮＹ１である。また、奥の表示パネル１０２のｘ方向，ｙ方向の外形寸法はそれぞれＳＸ２，ＳＹ２であり、ＳＸ２＞ＳＸ１，ＳＹ２＞ＳＹ１である。

なお、図４に示した手前の表示パネル１０１と、図５に示した奥の表示パネル１０２を用いる場合、たとえば、手前の表示パネル１０１の解像度および外形寸法を、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルの解像度および外形寸法とし、それに合わせて解像度を高くし外形寸法を大きくした奥の表示パネル１０２を用意する。また逆に、奥の表示パネル１０２の解像度および外形寸法を、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルの解像度および外形寸法として、それに合わせて解像度を小さくし外形寸法を小さくした手前の表示パネル１０１を用意してもよい。

本実施例１の三次元表示装置では、図４に示したような手前の表示パネル１０１と、図５に示したような奥の表示パネル１０２を奥行き方向に重ねて配置している。またこのとき、各表示パネル１０１，１０２は、図３に示したように、観察者の視点Ｐから見た各画像表示領域Ｌ１，Ｌ２の画角が等しくなるようにしている。そのため、観察者の視点Ｐから手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１を通して奥の表示パネル１０２を見たときに、見えるのは奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、各表示パネル１０１，１０２に物体の二次元像を表示して前記物体の三次元立体像を提示したときに、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１の外周部に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることがなくなる。その結果、前記三次元立体像を提示（表示）したときに、画像表示領域の外周付近の立体感が低減することができる。

また、本実施例１の三次元表示装置において、奥の表示パネル１０２は、図５に示したように画素ピッチ、言い換えると１画素の大きさが手前の表示パネル１０１の画素と同じ表示パネルを用いる代わりに解像度、言い換えると画素数が同じ表示パネルを用いることもできる。

前記画素数が同じ表示パネルを用いる場合、前記奥の表示パネル１０２は、たとえば、図６に示すように、画像表示領域Ｌ２のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ２，ＮＹ２であり、ＮＸ２＝ＮＸ１，ＮＹ２＝ＮＹ１である。このとき、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２は、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１よりも大きいので、図６に示すように、奥の表示パネル１０２のｘ方向，ｙ方向の画素ピッチＰＸ２，ＰＹ２はそれぞれ、ＰＸ２＞ＰＸ１，ＰＹ２＞ＰＹ１となる。また、奥の表示パネル１０２の画素ピッチを大きくするときには、図６に示すように、各画素の面積も大きくすることが好ましい。

なお、図４に示した手前の表示パネル１０１と、図６に示した奥の表示パネル１０２を用いる場合、たとえば、手前の表示パネル１０１の画素ピッチおよび外形寸法を、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルの画素ピッチおよび外形寸法とし、それに合わせて画素ピッチを広くし外形寸法を大きくした奥の表示パネル１０２を用意する。また逆に、奥の表示パネル１０２の画素ピッチおよび外形寸法を、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルの画素ピッチおよび外形寸法として、それに合わせて解像度を小さくし外形寸法を小さくした手前の表示パネル１０１を用意してもよい。

前記奥の表示パネル１０２として、図６に示したような表示パネルを用いると、観察者の視点Ｐから各表示パネル１０１，１０２を見たときに、手前の表示パネル１０１の各画素の画角と奥の表示パネル１０２の各画素の画角が一致する。そのため、各表示パネル１０１，１０２に物体の二次元像を表示させたときに、物体の同じ点（位置）を表示している画素が重なって見え、前記物体の三次元立体像を観察したときの違和感が低減する。

以上説明したように、本実施例１の三次元表示装置によれば、観察者の視点から前記三次元表示装置１を見たときに、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１を通して見えるのは、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、手前の表示パネル１０１の外周付近に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることを防げる。その結果、前記三次元立体像を提示したときに、画像表示領域Ｌ１の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本実施例１の三次元表示装置のように各表示パネル１０１，１０２の画像表示領域Ｌ１，Ｌ２の大きさに合わせて外形寸法も変える場合、奥の表示パネル１０２に、従来の三次元表示装置で用いられている一般的な表示パネルを用いれば、手前の表示パネル１０１の外形寸法を小さくできる。そのため、前記三次元表示装置を軽量化できる。

また、本実施例１では、２枚の表示パネル１０１，１０２を備える三次元表示装置１を例に挙げたが、これに限らず、３枚以上の表示パネルを備えていてもよい。前記表示パネルが３枚以上の場合も、たとえば、観察者から見て手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって画像表示領域が次第に大きくなり、かつ、前記観察者の視点から見た各画像表示領域の画角が等しくなるようにすることで、本実施例１の三次元表示装置と同じ効果が得られる。

図７乃至図１０は、本発明による実施例２の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、図７は本実施例２の三次元表示装置の原理を説明する図、図８は手前の表示パネルの構成例を示す図、図９は奥の表示パネルの構成例を示す図、図１０は奥の表示パネルの他の構成例を示す図である。

本実施例２の三次元表示装置１は、たとえば、図７に示すように、前記手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１と、前記奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２が異なる。また、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１は、観察者の視点Ｐから見たときの画角が、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２の画角と同じ大きさになっているとする。

また、手前の表示パネル１０１は、たとえば、図７および図８に示すように、画像表示領域Ｌ１の外周にＢＭ領域１０１ａが設けられている。つまり、手前の表示パネル１０１において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ１のみである。このとき、画像表示領域Ｌ１内には、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図８に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図８では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ１，ＰＹ１であるとする。また、手前の表示パネル１０１の解像度、すなわち画像表示領域Ｌ１のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ１，ＮＹ１であるとする。また、手前の表示パネル１０１のｘ方向，ｙ方向の外形寸法はそれぞれＳＸ１，ＳＹ１であるとする。

また、奥の表示パネル１０２も、たとえば、図９に示すように、画像表示領域Ｌ２の外周にＢＭ領域１０２ａが設けられている。つまり、奥の表示パネル１０２において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ２のみである。またこのとき、画像表示領域Ｌ２内にも、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図９に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図９では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ２，ＰＹ２であり、ＰＸ２＝ＰＸ１，ＰＹ２＝ＰＹ１であるとする。

このとき、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２は手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１よりも大きいので、奥の表示パネル１０２の解像度、すなわち前記画像表示領域Ｌ２のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ２，ＮＹ２であり、ＮＸ２＞ＮＸ１，ＮＹ２＞ＮＹ１である。

また、本実施例２の三次元表示装置において、前記実施例１と異なるのは、たとえば、図７および図９に示したように、奥の表示パネル１０２のｘ方向，ｙ方向の外形寸法をそれぞれＳＸ２，ＳＹ２としたときに、ＳＸ２＝ＳＸ１，ＳＹ２＝ＳＹ１であるという点である。そのため、手前の表示パネル１０１では、画像表示領域Ｌ１を小さくするために、ＢＭ領域１０１ａの幅を広くしている。

なお、図８に示した手前の表示パネル１０１と、図９に示した奥の表示パネル１０２を用いる場合は、奥の表示パネル１０２に、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルを用い、各表示パネル１０１，１０２の配置間隔に合わせてＢＭ領域１０１ａの幅を広くした手前の表示パネル１０１を用意することが好ましい。

本実施例２の三次元表示装置では、図８に示したような手前の表示パネル１０１と、図９に示したような奥の表示パネル１０２を奥行き方向に重ねて配置している。またこのとき、各表示パネル１０１，１０２は、図７に示したように、観察者の視点Ｐから見た各画像表示領域Ｌ１，Ｌ２の画角が等しくなるようにしている。そのため、観察者の視点Ｐから手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１を通して奥の表示パネル１０２を見たときに、見えるのは奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、各表示パネル１０１，１０２に物体の二次元像を表示して前記物体の三次元立体像を提示したときに、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１の外周部に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることがなくなる。その結果、前記三次元立体像を提示したときに、画像表示領域の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本実施例２の三次元表示装置において、奥の表示パネル１０２は、図９に示したように画素ピッチ（１画素の大きさ）が手前の表示パネル１０１の画素と同じ表示パネルを用いる代わりに解像度（画素数）が同じ表示パネルを用いることもできる。

前記画素数が同じ表示パネルを用いる場合、奥の表示パネル１０２は、たとえば、図１０に示すように、画像表示領域Ｌ２のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ２，ＮＹ２であり、ＮＸ２＝ＮＸ１，ＮＹ２＝ＮＹ１である。このとき、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２は、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１よりも大きいので、図６に示すように、前記奥の表示パネル１０２のｘ方向，ｙ方向の画素ピッチＰＸ２，ＰＹ２はそれぞれ、ＰＸ２＞ＰＸ１，ＰＹ２＞ＰＹ１となる。また、奥の表示パネル１０２の画素ピッチを大きくするときには、図１０に示すように、各画素の面積も大きくすることが好ましい。

なお、図８に示した手前の表示パネル１０１と、図１０に示した奥の表示パネル１０２を用いる場合、実際には、奥の表示パネル１０２に、従来の三次元表示装置で用いられる一般的な表示パネルを用い、各表示パネル１０１，１０２の配置間隔に合わせてＢＭ領域１０１ａの幅を広くし、画素ピッチを小さくした手前の表示パネル１０１を用意することが好ましい。

奥の表示パネル１０２として、図１０に示したような表示パネルを用いると、観察者の視点Ｐから各表示パネル１０１，１０２を見たときに、手前の表示パネル１０１の各画素の画角と奥の表示パネル１０２の各画素の画角が一致する。そのため、各表示パネル１０１，１０２に物体の二次元像を表示させたときに、物体の同じ点（位置）を表示している画素が重なって見え、前記物体の三次元立体像を観察したときの違和感が低減する。

以上説明したように、本実施例２の三次元表示装置によれば、観察者の視点から前記三次元表示装置１を見たときに、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１を通して見えるのは、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、手前の表示パネル１０１の外周付近に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることを防げる。その結果、前記三次元立体像を提示したときに、前記画像表示領域Ｌ１の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本実施例２の三次元表示装置のように各表示パネル１０１，１０２の外形寸法が等しい場合、奥の表示パネル１０２に、従来の三次元表示装置で用いられている一般的な表示パネルを用いれば、手前の表示パネル１０１のＢＭ領域１０１ａの幅を広くするだけでもよく、簡単に製造することができる。

また、各表示パネル１０１，１０２の外形寸法が等しい場合、前記三次元表示装置を組み立てるときには、従来の三次元表示装置と同様の組み立てができる。特に、本実施例２のように各表示パネルの外形寸法を揃えることにより、位置合わせなどの作業性がよくなる。また、各表示パネルやバックライトユニット等を一体的に保持するフレーム部材をそのまま用いることができる。

また、本実施例２では、２枚の表示パネル１０１，１０２を備える三次元表示装置１を例に挙げたが、これに限らず、３枚以上の表示パネルを備えていてもよい。前記表示パネルが３枚以上の場合も、たとえば、前記各表示パネルのＢＭ領域の幅を変えて、前記観察者から見て手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって画像表示領域が次第に大きくなり、かつ、前記観察者の視点から見た各画像表示領域の画角が等しくなるようにすることで、本実施例２の三次元表示装置と同じ効果が得られる。

図１１乃至図１４は、本発明による実施例３の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、図１１は本実施例３の三次元表示装置の原理を説明する図、図１２は手前の表示パネルの構成例を示す図、図１３は奥の表示パネルの構成例を示す図、図１４は本実施例３の効果の１つを説明する図である。

本実施例３の三次元表示装置１は、たとえば、図１１に示すように、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１と、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２が等しい。しかしながら、各表示パネル１０１，１０２を用いて物体の三次元立体像を表示するときには、たとえば、図１１に示したように、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１の外周付近に黒色表示させたスケーリング領域１０１ｂを設けることで、画像表示領域を見かけ上小さくする。このとき、前記手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’は、観察者の視点Ｐから見たときの画角が、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２の画角と同じ大きさになっているとする。

また、手前の表示パネル１０１は、たとえば、図１１および図１２に示すように、画像表示領域Ｌ１の外周にＢＭ領域１０１ａが設けられている。つまり、前記手前の表示パネル１０１において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ１であるが、前記物体の３次元立体像を提示するための二次元像が表示されるのは、前記見かけ上の画像表示領域Ｌ１’のみである。このとき、画像表示領域Ｌ１内には、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図１２に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図１２では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ１，ＰＹ１であるとする。また、手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ１，ＮＹ１であるとする。また、手前の表示パネル１０１のｘ方向，ｙ方向の外形寸法はそれぞれＳＸ１，ＳＹ１であるとする。

また、奥の表示パネル１０２も、たとえば、図１１および図１３に示すように、画像表示領域Ｌ２の外周にＢＭ領域１０２ａが設けられている。つまり、奥の表示パネル１０２において、前記二次元像が表示可能なのは画像表示領域Ｌ２のみである。またこのとき、画像表示領域Ｌ２内にも、前記二次元像を表示するための画素が二次元アレイ状に配置されている。このとき、前記二次元像の各点（画素）の色を、たとえば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色で表現するとすれば、図１３に示すように、赤色のカラーフィルタＣＦ_R，緑色のカラーフィルタＣＦ_G，青色のカラーフィルタＣＦ_Bが画素単位で設けられている。なお、図１３では、拡大円形部に示した破線で囲まれた領域が１つの画素であり、ｘ方向，ｙ方向の画素ピッチはそれぞれＰＸ２，ＰＹ２であり、ＰＸ２＝ＰＸ１，ＰＹ２＝ＰＹ１であるとする。

また、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２は手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１と等しいので、前記見かけ上の画像表示領域Ｌ１’よりも大きい。このとき、奥の表示パネル１０２の解像度、すなわち画像表示領域Ｌ２のｘ方向，ｙ方向の画素数はそれぞれＮＸ２，ＮＹ２であり、ＮＸ２＞ＮＸ１，ＮＹ２＞ＮＹ１である。また、奥の表示パネル１０２のｘ方向，ｙ方向の外形寸法はそれぞれＳＸ２，ＳＹ２であり、ＳＸ２＝ＳＸ１，ＳＹ２＝ＳＹ１である。

本実施例３の三次元表示装置では、図１２に示したような手前の表示パネル１０１と、図１３に示したような奥の表示パネル１０２を奥行き方向に重ねて配置している。またこのとき、各表示パネル１０１，１０２は、図１１に示したように、観察者の視点Ｐから見た手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’と，奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２の画角が等しくなるようにしている。そのため、観察者の視点Ｐから手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を通して奥の表示パネル１０２を見たときに、見えるのは奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、各表示パネル１０１，１０２に物体の二次元像を表示して前記物体の三次元立体像を提示したときに、手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’の外周部に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることがなくなる。その結果、前記三次元立体像を提示したときに、前記画像表示領域の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本発明に関わる三次元表示装置は、たとえば、奥行き方向に配置された複数枚の表示パネルのうちの最も手前の表示パネルのみに画像を表示させることで、一般的な二次元表示装置のような使い方をすることもできる。その場合、前記画像を表示する表示パネル以外の表示パネルの画像表示領域は、たとえば、全面を白色表示にしておく。

本実施例３の三次元表示装置は、図１１および図１２に示したように、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１の外周部に黒色表示させたスケーリング領域１０１ｂを設け、前記ＢＭ領域１０１ａのように見せかけ、見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくしている。そのため、前記三次元表示装置を二次元表示装置のように使うときには、たとえば、図１４に示すように、前記スケーリング領域１０１ｂの黒色表示をしないようにすることで、前記手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１全体を画像の表示に使用できる。

前記実施例１や実施例２の三次元表示装置では、手前の表示パネル１０１の画像表示領域Ｌ１そのものが、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２よりも小さくなっている。そのため、手前の表示パネル１０１のみに画像を表示させて二次元表示装置のように使う場合、表示させる画像が小さくなる。そこで、本実施例３のように、前記物体の三次元立体像を表示するときだけスケーリング領域１０１ｂを黒色表示にして、手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくすれば、前記二次元装置のように使う場合に、スケーリング領域１０１ｂを含む画像表示領域Ｌ１を使って大きく表示できる。

図１５乃至図１８は、本実施例３の三次元表示装置を用いた三次元表示方法および三次元表示システムの概略構成を説明するための模式図であり、図１５は二次元像を生成する段階でスケーリングする場合の三次元表示方法を説明するフロー図、図１６は図１５に示したフローに沿って三次元立体像を表示する場合のシステムの構成例を示すブロック図、図１７は二次元像を表示する段階でスケーリングする場合の三次元表示方法を説明するフロー図、図１８は図１７に示したフローに沿って三次元立体像を表示する場合のシステムの構成例を示すブロック図である。

本実施例３の三次元表示装置のように、スケーリング領域１０１ｂを設けて手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくする場合、大きく分けて、各表示パネル１０１，１０２に表示させる二次元像を生成する段階でスケーリングする方法と、三次元表示装置で各二次元像を表示させる段階でスケーリングさせる方法の２通りが考えられる。

前記二次元像を生成する段階でスケーリングするときには、たとえば、PC（Personal Computer）などの二次元像生成装置においてスケーリング領域１０１ｂの設定をする。このとき、まず、図１５に示すように、三次元表示装置１で表示させる画像（二次元像）を生成する（ステップ３０１）。そして、ステップ３０１で生成した画像が、物体の三次元立体像を表示するための画像であるか否かを判定する（ステップ３０２）。このとき、物体の三次元立体像を表示する画像を生成していれば、手前の表示パネル１０１に表示させる画像の外周部の色情報を黒色に変換するなどの方法でスケーリング領域１０１ｂを設定する（ステップ３０３）。そして、前記スケーリング領域１０１ｂを設定した画像を含む各表示パネルに表示させる画像データを画像信号として前記三次元表示装置１に送信する（ステップ３０４）。このとき、前記三次元表示装置１で受信する画像信号のうち、前記手前の表示パネル１０１で表示させる二次元像に関する画像信号では、すでに前記スケーリング領域１０１ｂが設定されているので、従来の三次元表示装置のようにそのまま表示させることで、手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’が小さくなる。

また、ステップ３０１で生成した画像が、たとえば、手前の表示パネル１０１に表示させる画像のみ、言い換えると、前記三次元表示装置を二次元表示装置のように使う場合は、奥の表示パネル１０２に表示させる画像として全面が白色の画像を生成する（ステップ３０５）。そして、ステップ３０１およびステップ３０５で生成した画像データを画像信号として前記三次元表示装置１に送信する（ステップ３０４）。

このような方法で手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくする場合、前記二次元像生成装置４は、たとえば、図１６に示すように、前記二次元像を生成する二次元像生成手段４０１と、物体の三次元データを保持する物体データ保持手段４０２と、前記二次元像生成手段４０１で生成した二次元像の画像信号を前記三次元表示装置１に送信する画像信号送信手段４０３と、スケーリング領域１０１ｂの設定をするスケーリング手段４０４を備えていればよい。

またこのとき、前記三次元表示装置１は、図１６に示すように、二次元像生成装置４からの画像信号を受信する画像信号受信手段１０５と、前記受信した画像信号を処理する信号処理手段１０６と、各表示パネル１０１，１０２を駆動させる第１駆動手段１０７ａ，第２駆動手段１０７ｂとを備える。このとき、前記信号処理手段１０６は、たとえば、タイミングコントローラなどの回路を備える回路基板であり、前記第１駆動手段１０７ａ，第２駆動手段１０７ｂは、たとえば、液晶駆動用のドライバICである。

図１６に示すような構成の三次元表示装置１および二次元像生成装置４を備える三次元表示システムで、前記物体の三次元像を表示するときには、たとえば、マウスやキーボードなどの入力手段５を用いて表示させる物体や視点の位置を指定する。このとき、二次元像生成装置４の二次元像生成手段４０１は、入力手段５によって指定された物体の三次元データを物体データ保持手段４０２から読み出し、物体を指定された視点から各表示パネルに射影した二次元像を生成する。またこのとき、生成するのが三次元立体像を表示するための二次元像であるため、二次元像生成手段４０１は、スケーリング手段４０４を利用して手前の表示パネル１０１に表示させる二次元像にスケーリング領域１０１ｂを設定する。そして、生成された二次元像は、画像信号として画像信号送信手段４０３から送信される。

画像信号送信手段４０３から送信された前記二次元像の画像信号は、三次元表示装置１の画像信号受信手段１０５で受信される。そして、信号処理手段１０６において、手前の表示パネル１０１および奥の表示パネル１０２に二次元像を表示させるタイミングなどを制御しながら第１駆動手段１０７ａおよび駆動手段１０７ｂに画像信号を送信する。そして、第１駆動手段１０７ａおよび第２駆動手段１０７ｂは、信号処理手段１０６から送られた信号に基づいて各表示パネル１０１，１０２の画素を駆動させて二次元像を表示させる。

このような方法であれば、前記三次元表示装置１は、従来の三次元表示装置と同じ構成でよい。

また、前記三次元表示装置１で前記二次元像を表示する段階でスケーリングするときには、たとえば、図１７に示すように、三次元表示装置１で画像信号を受信（ステップ６０１）したときに、受信した画像信号が前記物体の三次元立体像を表示する画像信号であるか判定する（ステップ６０２）。このとき、前記物体の三次元立体像を表示する画像信号を受信していれば、手前の表示パネル１０１に表示させる画像の外周部の色情報を黒色に変換するなどの方法でスケーリング領域１０１ｂを設定する（ステップ６０３）。そして、スケーリング領域１０１ｂを設定した画像を含む画像を各表示パネルに表示させる（ステップ６０４）。

また、ステップ６０１で受信した画像が、たとえば、手前の表示パネル１０１に表示させる画像のみ、言い換えると、前記三次元表示装置を二次元表示装置のように使う場合は、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２の全面を白色表示させるように設定する（ステップ６０５）。スケーリング領域１０１ｂを設定した画像を手前の表示パネル１０１に表示させ、奥の表示パネル１０２には全面が白色の画像を表示させる（ステップ６０４）。

このような方法で手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくする場合、二次元像生成装置４は、たとえば、図１８に示すように、前記二次元像を生成する二次元像生成手段４０１と、物体の三次元データを保持する物体データ保持手段４０２と、二次元像生成手段４０１で生成した二次元像の画像信号を三次元表示装置１に送信する画像信号送信手段４０３とを備えていればよい。

またこのとき、三次元表示装置１は、図１８に示すように、二次元像生成装置４からの画像信号を受信する画像信号受信手段１０５と、受信した画像信号を処理する信号処理手段１０６と、各表示パネル１０１，１０２を駆動させる第１駆動手段１０７ａ，第２駆動手段１０７ｂとに加え、スケーリング領域１０１ｂを設定するスケーリング手段１０８を備える。このとき、信号処理手段１０６は、たとえば、タイミングコントローラなどの回路を備える回路基板であり、第１駆動手段１０７ａ，駆動手段１０７ｂは、たとえば、液晶駆動用のドライバICである。また、スケーリング手段１０８は、たとえば、タイミングコントローラなどの回路を備える回路基板上に設けられていてもよいし、他の独立した回路基板として設けられていてもよい。

図１８に示すような構成の三次元表示装置１および二次元像生成装置４を備える三次元表示システムで、前記物体の三次元像を表示するときには、たとえば、マウスやキーボードなどの入力手段５を用いて表示させる物体や視点の位置を指定する。このとき、二次元像生成装置４の二次元像生成手段４０１は、入力手段５によって指定された物体の三次元データを物体データ保持手段４０２から読み出し、物体を前記指定された視点から各表示パネルに射影した二次元像を生成する。そして、生成した二次元像は、画像信号として画像信号送信手段４０３から送信する。

画像信号送信手段４０３から送信された前記二次元像の画像信号は、三次元表示装置１の画像信号受信手段１０５で受信される。そして、信号処理手段１０６において、手前の表示パネル１０１および奥の表示パネル１０２に二次元像を表示させるタイミングなどを制御しながら第１駆動手段１０７ａおよび第２駆動手段１０７ｂに画像信号を送信する。またこのとき、受信した画像信号が前記物体の三次元立体像を表示させる画像信号である場合は、スケーリング手段１０８においてスケーリング領域１０１ｂを設定する。そして、第１駆動手段１０７ａおよび第２駆動手段１０７ｂは、信号処理手段１０６から送られた信号に基づいて各表示パネル１０１，１０２の画素を駆動させて二次元像を表示させる。

なお、図１６および図１８に示した三次元表示システムは、一例であって、前述のように、手前の表示パネル１０１に表示させる二次元像にスケーリング領域１０１ｂを設定し、見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくすることができれば、どのような構成であってもよい。

以上説明したように、本実施例３の三次元表示装置によれば、観察者の視点から三次元表示装置１を見たときに、手前の表示パネル１０１の見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を通して見えるのは、奥の表示パネル１０２の画像表示領域Ｌ２のみである。そのため、手前の表示パネル１０１の外周付近に、枠状の像が表示されているように見えたり、奥の表示パネル１０２のＢＭ領域１０２ａが透けて見えたりすることを防げる。その結果、三次元立体像を提示したときに、画像表示領域Ｌ１の外周付近の立体感や画質が低下することを防げる。

また、本実施例３の三次元表示装置のように手前の表示パネル１０１に表示させる二次元像にスケーリング領域１０１ｂを設定し、見かけ上の画像表示領域Ｌ１’を小さくする場合、各表示パネル１０１，１０２として、従来の三次元表示装置で用いられている一般的な表示パネル、言い換えると構成が同じ表示パネルを用いることができる。またこのとき、たとえば、PCなどの二次元像生成装置４で前記二次元像を生成する段階でスケーリング領域１０１ｂを設定すれば、従来の三次元表示装置をそのまま用いることができる。

また、本実施例３では、２枚の表示パネル１０１，１０２を備える三次元表示装置１を例に挙げたが、これに限らず、３枚以上の表示パネルを備えていてもよい。前記表示パネルが３枚以上の場合も、たとえば、観察者から見て手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって画像表示領域が次第に大きくなり、かつ、観察者の視点から見た各画像表示領域の画角が等しくなるようにすることで、本実施例３の三次元表示装置と同じ効果が得られる。

以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。

本発明に関わる三次元表示装置の概略構成および表示原理を説明するための模式図であり、三次元表示装置の構成例を示す図である。 本発明に関わる三次元表示装置の概略構成および表示原理を説明するための模式図であり、表示原理を説明する図である。 本発明による実施例１の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、本実施例１の三次元表示装置の原理を説明する図である。 本発明による実施例１の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、手前の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例１の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、奥の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例１の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、奥の表示パネルの他の構成例を示す図である。 本発明による実施例２の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、本実施例２の三次元表示装置の原理を説明する図である。 本発明による実施例２の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、手前の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例２の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、奥の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例２の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、奥の表示パネルの他の構成例を示す図である。 本発明による実施例３の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、本実施例３の三次元表示装置の原理を説明する図である。 本発明による実施例３の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、手前の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例３の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、奥の表示パネルの構成例を示す図である。 本発明による実施例３の三次元表示装置の概略構成を示す模式図であり、本実施例３の効果の１つを説明する図である。 本実施例３の三次元表示装置を用いた三次元表示方法および三次元表示システムの概略構成を説明するための模式図であり、二次元像を生成する段階でスケーリングする場合の三次元表示方法を説明するフロー図である。 本実施例３の三次元表示装置を用いた三次元表示方法および三次元表示システムの概略構成を説明するための模式図であり、図１５に示したフローに沿って三次元立体像を表示する場合のシステムの構成例を示すブロック図である。 本実施例３の三次元表示装置を用いた三次元表示方法および三次元表示システムの概略構成を説明するための模式図であり、二次元像を表示する段階でスケーリングする場合の三次元表示方法を説明するフロー図である。 本実施例３の三次元表示装置を用いた三次元表示方法および三次元表示システムの概略構成を説明するための模式図であり、図１７に示したフローに沿って三次元立体像を表示する場合のシステムの構成例を示すブロック図である。 従来の三次元表示装置の課題を説明する模式図である。

符号の説明

１…三次元表示装置
１０１…手前の表示パネル
１０２…奥の表示パネル
１０１ａ，１０２ｂ…ＢＭ領域
１０１ｂ…スケーリング領域
１０３…光源
１０４ａ，１０４ｂ…偏光板
１０５…画像信号受信手段
１０６…信号処理手段
１０７ａ…第１駆動手段
１０７ｂ…第２駆動手段
１０８…スケーリング手段
２…観察者
４…二次元像生成装置
４０１…二次元像生成手段
４０２…物体データ保持手段
４０３…画像信号送信手段
４０４…スケーリング手段
５…入力手段
ＰＸ１，ＰＸ２…ｘ方向の画素ピッチ
ＰＹ１，ＰＹ２…ｙ方向の画素ピッチ
ＮＸ１，ＮＸ２…画像表示領域のｘ方向の画素数
ＮＹ１，ＮＹ２…画像表示領域のｙ方向の画素数
ＳＸ１，ＳＸ２…表示パネルのｘ方向の外形寸法
ＳＹ１，ＳＹ２…表示パネルのｙ方向の外形寸法

Claims (9)

1. 複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されており、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、
   前記各表示パネルは、画像を表示させることが可能な領域（以下、画像表示領域という）が、手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって広くなっていることを特徴とする表示装置。
2. 前記各表示パネルは、前記画像表示領域内の１画素の大きさが等しいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記各表示パネルは、前記画像表示領域内の画素の数が等しいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記各表示パネルは、外形寸法が異なり、かつ、手前の表示パネルから奥の表示パネルに向かって前記外形寸法が大きくなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記各表示パネルは、外形寸法が等しく、かつ、奥の表示パネルから手前の表示パネルに向かって、前記画像表示領域の外縁に設けられたブラックマトリックス領域の幅が広くなっていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されており、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、
   前記各表示パネルのうち、少なくとも１枚の表示パネルの画像表示領域を、見かけ上、狭くするスケーリング手段を備えることを特徴とする表示装置。
7. 前記各表示パネルには二次元像を表示することで、全体として三次元立体像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 複数枚の表示パネルが、手前側から奥側に重なるように配置されてなり、前記各表示パネルに画像を表示する表示装置であって、
   前記画像のサイズを、手前側の表示パネルでは奥側の表示パネルよりスケーリングして小さく表示することを特徴とする表示装置。
9. 前記手前側の表示パネルと奥側の表示パネルには二次元像を表示することで、全体として三次元立体像を表示することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。

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