JP6358494B2 - 立体画像表示装置 - Google Patents
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Description
第1および第2の方向に対して同時に、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する複方向性立体画像表示と、前記第1および前記第2の方向のいずれか一方に対して、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する単方向性立体画像表示とが可能な立体表示装置であって、
前記視差画像に対応し電気光学素子からなる複数のサブ画素から構成される画素がマトリクス状に配置された表示パネルと、
前記第1の方向に配列された画素から出射した光をこの第1の方向に沿って相互に異なる方向に振り分けると共に前記第2の方向に配列された画素から出射した光をこの第2の方向に沿って相互に異なる方向に振り分ける光学手段と、を備えると共に、
前記表示パネル上に、前記サブ画素の開口境界間に存在する電気光学変換の制御ができない領域である第1および第2の非制御領域を有し、
前記第1の非制御領域は前記第1の方向に沿って、前記第2の非制御領域は前記第2の方向に沿って、それぞれ延伸するものであり、
かつ、前記第1および第2の非制御領域の全ての交差部は、前記第1の方向と前記第2の方向に対してそれぞれ垂直かつ等間隔に配置された線分である格子線によって構成される単位格子で前記線分の交点である格子点上に配置され、前記第1かつ第2の非制御領域が前記格子線に対して前記単位格子内で少なくとも1回以上屈曲していること、
を特徴とする。
また2つの異なる方向における3Dモアレを改善した結果、前記複数方向以外の方向から観察した場合でも3Dモアレの発生および3Dクロストークの影響を抑制して良好な立体視が可能となる。
以下、本発明の第1の実施形態の構成について添付図1、図2、図3に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る立体画像表示装置10は、第1および第2の方向に対して、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する複方向性立体画像表示装置である。この立体画像表示装置10は、視差画像に対応し電気光学素子からなる複数のサブ画素31から構成される画素32がマトリクス状に配置された表示パネル12と、第1の方向に配列された画素から出射した光をこの第1の方向に沿って相互に異なる方向に振り分けると共に第2の方向に配列された画素から出射した光をこの第2の方向に沿って相互に異なる方向に振り分ける光学手段(レンズアレイ21)と、を備えると共に、表示パネル上に、サブ画素の開口境界間に存在する電気光学変換の制御ができない領域である第1および第2の非制御領域41〜42を有し、第1の非制御領域は第1の方向に沿って、第2の非制御領域は第2の方向に沿って、それぞれ延伸するものである。そして、第1および第2の非制御領域の交差部は、第1の方向と第2の方向に対してそれぞれ垂直かつ等間隔に配置された線分である格子線によって構成される単位格子で線分の交点である格子点上に配置され、第1かつ第2の非制御領域が格子線に対して単位格子内で少なくとも1回以上屈曲している。ここで、本明細書では屈曲部形状は多角形状のみならず弧状も含むものとする。
以下、これをより詳細に説明する。
本発明の第2の実施形態に係る立体画像表示装置110は、第1の実施形態では正方格子上に配置されていた各々のサブ画素を、長方格子もしくは斜方格子上に配置されるように構成した。
以下、これをより詳細に説明する。
本発明の第3の実施形態に係る立体画像表示装置210は、第1の実施形態とは別の第1および第2の非制御領域を備える。即ち、第1および第2の非制御領域のうちいずれか一方が、第1の方向と第2の方向に対してそれぞれ垂直かつ等間隔に配置された線分である格子線によって構成される2つの単位格子で1回屈曲し、かつ第1および第2の非制御領域の他方が単位格子内で少なくとも1回以上屈曲すると共に、第1および第2の非制御領域の交差部が、単位格子の4つの格子点のうちの2つの点上に存在しないように構成した。
以下、これをより詳細に説明する。
本実施形態では第1非制御領域と第2非制御領域のいずれか一方が2つの単位格子で1回屈曲し、他方の非制御領域が単位格子内で少なくとも1回以上屈曲するという構成となっている。この構成でも前述した本発明の目的を達成できる。以下、これについて説明する。
本発明の第4の実施形態に係る立体画像表示装置310は、第1の実施形態をさらに拡張して、第1の方向の視点数をN、第2の方向に対する視点数をMとした場合に(MおよびNはいずれも2以上の整数)、画素がN×M個のサブ画素から構成されるものとしている。
以下、これをより詳細に説明する。
本発明の第5の実施形態に係る立体画像表示装置410は、第1および第2の非制御領域を除くサブ画素の開口部内に存在する遮光パターンが、第1および第2の非制御領域と平行な線分で形成されている。また、その遮光パターンは信号線、スイッチング素子、コンタクトホールまたはソース電極のうちのいずれかである。さらに、非制御領域が信号線、隔壁またはブラックマトリックスのうちのいずれかからなる。
以下、これをより詳細に説明する。
以上で説明してきた各々の実施形態は、立体画像表示装置として説明してきた。しかしながら、本実施形態が解決する課題とした3Dモアレ現象は立体画像表示装置に限定されるものではない。たとえば運転席と助手席の各々に対して異なる画像を表示するカーナビゲーション装置などのように、光線に指向性を付加する光学手段を利用して複数の観察位置に対して異なる画像を表示する表示装置においても3Dモアレは生じうる。そのような表示装置に対しても、本実施形態の技術を適用して3Dモアレを抑制することが可能である。
12、112、212、312、412 表示パネル
21、121、321、421 レンズアレイ
22 レンズ素子
31、31a〜d、33〜36、37a〜l、38、331、431 サブ画素
32 画素
41、43、45、47 第1非制御領域
42、44、46、48 第2非制御領域
51 第1格子線
52 第2格子線
53 正方格子
54、54a〜b 正方格子点
55 長方格子
56 長方格子点
57 斜方格子
58 斜方格子点
61a〜f、62a〜f 隣接サブ画素境界
71a〜f、72 非制御領域
73、73a〜f 交差部
81a〜c、82 観察イメージ
101 右側三角形
102、103、104 左側三角形
340a〜d、341a〜d、342a〜d サブ画素群
431a スイッチング素子
431b ソース電極
431c データ信号線
431d ゲート信号線
431e ストレージ配線
431f ストレージ
431g コンタクトホール
431h 画素電極
Claims (19)
- 第1および第2の方向に対して同時に、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する複方向性立体画像表示と、前記第1および前記第2の方向のいずれか一方に対して、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する単方向性立体画像表示とが可能な立体表示装置であって、
前記視差画像に対応し電気光学素子からなる複数のサブ画素から構成される画素がマトリクス状に配置された表示パネルと、
前記第1の方向に配列された画素から出射した光をこの第1の方向に沿って相互に異なる方向に振り分けると共に前記第2の方向に配列された画素から出射した光をこの第2の方向に沿って相互に異なる方向に振り分ける光学手段と、を備えると共に、
前記表示パネル上に、前記サブ画素の開口境界間に存在する電気光学変換の制御ができない領域である第1および第2の非制御領域を有し、
前記第1の非制御領域は前記第1の方向に沿って、前記第2の非制御領域は前記第2の方向に沿って、それぞれ延伸するものであり、
かつ、前記第1および第2の非制御領域の全ての交差部は、前記第1の方向と前記第2の方向に対してそれぞれ垂直かつ等間隔に配置された線分である格子線によって構成される単位格子で前記線分の交点である格子点上に配置され、前記第1かつ第2の非制御領域が前記格子線に対して前記単位格子内で少なくとも1回以上屈曲していること、
を特徴とする立体画像表示装置。 - 第1および第2の方向に対して同時に、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する複方向性立体画像表示と、前記第1および前記第2の方向のいずれか一方に対して、それぞれ少なくとも2つ以上の視点に視差画像を表示する単方向性立体画像表示とが可能な立体表示装置であって、
前記視差画像に対応し電気光学素子からなる複数のサブ画素から構成される画素がマトリクス状に配置された表示パネルと、
前記第1の方向に配列された画素から出射した光をこの第1の方向に沿って相互に異なる方向に振り分けると共に前記第2の方向に配列された画素から出射した光をこの第2の方向に沿って相互に異なる方向に振り分ける光学手段と、を備えると共に、
前記表示パネル上に、前記サブ画素の開口境界間に存在する電気光学変換の制御ができない領域である第1および第2の非制御領域を有し、
前記第1の非制御領域は前記第1の方向に沿って、前記第2の非制御領域は前記第2の方向に沿って、それぞれ延伸するものであり、
かつ、前記第1および第2の非制御領域のうちいずれか一方が、前記第1の方向と前記第2の方向に対してそれぞれ垂直かつ等間隔に配置された線分である格子線によって構成される2つの単位格子で1回屈曲し、かつ前記第1および第2の非制御領域の他方が前記単位格子内で少なくとも1回以上屈曲すると共に、前記第1および第2の非制御領域の全ての交差部のうちの半分が、前記単位格子の4つの格子点のうちの2つの点上に存在し、前記全ての交差部の残りの半分が前記4つ格子点のうちの残りの2つの点上に存在しないこと、
を特徴とする立体画像表示装置。 - 前記第1の方向と前記第2の方向が直交していること、を特徴とする請求項1もしくは請求項2に記載の立体画像表示装置。
- 前記第1および第2の非制御領域の、前記格子線に対する前記単位格子内の屈曲の回数が同一であること、を特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
- 前記屈曲の回数が1回であり、前記第1及び第2の非制御領域の屈曲部と前記格子線との間のなす角度が18〜62°であること、を特徴とする請求項1、請求項3、請求項4のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記屈曲の回数が2回であり、前記第1及び第2の非制御領域の屈曲部と前記格子線との間のなす角度が38〜82°であること、を特徴とする請求項1、請求項3、請求項4のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 観察者の左眼と右眼を結ぶ線と平行な方向を水平方向とし、左眼から右眼の方向を正の方向と定義し、前記第2の方向を水平方向と一致させた場合に、前記水平方向と直交する前記格子線を基準として複数の屈曲を該格子線の両側に設け、正の方向を右側、負の方向を左側と定義した場合、前記格子線と前記第1の非制御領域との間で右側に形成される第1の多角形の面積と左側に形成される第2の多角形の面積とが同一であること、を特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 観察者の左眼と右眼を結ぶ線と平行な方向を水平方向とし、左眼から右眼の方向を正の方向と定義し、前記第2の方向を水平方向と一致させた場合に、前記水平方向の第2方向の格子線を基準として、複数の屈曲を該格子線の両側に設け、正の方向を上側、負の方向を下側と定義した場合、前記格子線と前記第2の非制御領域との間で上側に形成される第1の多角形の面積と下側に形成される第2の多角形の面積とが同一であること、を特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 観察者の左眼と右眼を結ぶ線と平行な方向を水平方向とし、左眼から右眼の方向を正の方向と定義し、前記第2の方向を水平方向と一致させた場合に、前記水平方向と直交する前記格子線を基準として正の方向を右側、負の方向を左側と定義した場合、前記水平方向と直交する前記格子線と前記第1の非制御領域との間で右側に形成される第1の多角形の面積と左側に形成される第2の多角形の面積、および前記水平方向と平行な前記格子線と前記第2の非制御領域との間で上側に形成される第3の多角形の面積と下側に形成される第4の多角形の面積とが全て同一であること、を特徴とする請求項1乃至請求項6のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記水平方向と直交する前記格子線と前記第1の非制御領域との間、もしくは前記水平方向と平行な前記格子線と前記第2の非制御領域との間で形成される前記各多角形が三角形であること、を特徴とする請求項7乃至請求項9のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記単位格子内の格子線の長さをP、前記格子点を中心とした格子円の直径をD、正規化直径をD/Pとした場合、前記第1と第2の非制御領域の交差部は、正規化直径0.1以内の前記格子円内に配置されること、を特徴とする請求項1乃至請求項10のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記第1の方向の視点数をN、前記第2の方向に対する視点数をMとした場合に(MおよびNはいずれも2以上の整数)、前記画素がN×M個のサブ画素から構成されること、を特徴とする請求項1乃至請求項11のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記第1の非制御領域の中間で幅が異なっている、又は、前記第2の非制御領域の中間で幅が異なっていること、を特徴とする請求項1乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記第1の非制御領域または前記第2の非制御領域の幅が非制御領域の前記第2の方向または第1の方向の位置に対応して連続的に変化すること、を特徴とする請求項1乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記第1の非制御領域または前記第2の非制御領域の前記第1の方向または前記第2の方向における、第1の屈曲部または単位格子点と前記第1の屈曲部に隣接する第2の屈曲部または単位格子点との間で、前記第1の非制御領域または前記第2の非制御領域の幅が非制御領域の前記第2の方向または第1の方向の位置に対応して不連続的に変化すること、を特徴とする請求項1乃至請求項12のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記N=前記Mであること、を特徴とする請求項12に記載の立体画像表示装置。
- 前記サブ画素の開口部内に存在する遮光パターンが、前記第1と第2の非制御領域と平行な線分で形成されている、を特徴とする請求項1乃至請求項16のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
- 前記遮光パターンが信号線、スイッチング素子、コンタクトホールまたはソース電極のうちのいずれかであること、を特徴とする請求項17に記載の立体画像表示装置。
- 前記非制御領域が信号線、隔壁またはブラックマトリックスのうちのいずれかからなること、を特徴とする請求項1乃至請求項18のうちいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
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