説明

立体画像表示装置

【課題】 解像度の高い立体画像を表示することが可能な立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】 第1の表示モードでは、表示パネル20の第1の画素20aに左眼用ストライプ画像Lを表示し、第2の画素20bに右眼用ストライプ画像Rを表示する。第2の表示モードでは、第2の画素20bに右眼用ストライプ画像Rを表示し、第1の画素20aに左眼用ストライプ画像Lを表示する。視差バリア3は、ストライプ画像L,Rの位置に対応して複数のストライプ状の開口部31が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、立体画像を表示する立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
パララックス・バリア法により立体画像を表示する立体画像表示装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
このパララックス・バリア法は、左眼用画像と右眼用画像とを混在して表示装置の画面に表示し、観測者の左眼にあたる位置に左眼用画像、右眼にあたる位置に右眼用画像を見せて立体画像を視認させるために、表示装置の前側あるいは後側に、視差バリアと呼ばれるスリットを用いる方法である。また、スリットの代わりにレンチキュラと呼ばれる半円柱状レンズを用いるレンチキュラ方式も同様に立体画像を表示することができる。
【0004】
図14は、パララックス・バリア法により立体画像を表示する原理を示す。ディスプレイ100の表示画面100aの前方に配置された空間光変調素子110を駆動して、スリット状の開口部111と遮光部112を水平方向に配列したパララックス・バリアを形成する。ディスプレイ100の表示画面100aの左用ストライプ画素Lに左眼用画像を表示し、右眼用ストライプ画素Rに右眼用画像を表示することにより、左眼Eからは、左眼用ストライプ画素Lに表示された左眼用画像を空間光変調素子110の開口部111を通して見ることができる。同様に、右眼Eからは、右眼用ストライプ画素Rに表示された右眼用画像を空間光変調素子110の開口部111を通して見ることができる。左眼Eで見える左眼用画像と右眼Eで見える右眼用画像が観測者の頭の中で合成されて立体画像のように認識される。
【特許文献1】特開平9−21979号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の立体画像表示装置によると、左右一方の眼で認識する画素数が半分になるため、水平方向の解像度が半分になり、画像が粗く見えてしまうという欠点がある。
【0006】
従って、本発明の目的は、解像度の高い立体画像を表示することが可能な立体画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記目的を達成するため、左眼用画像を第1の画素に表示し、右眼用画像を第2の画素に表示する第1の表示モードと、前記左眼用画像を前記第1の画素とは異なる画素に表示し、前記右眼用画像を前記第2の画素とは異なる画素に表示する第2の表示モードとを有する表示手段と、前記第1および第2の表示モードに応じて、前記表示手段により表示された前記左眼用画像および前記右眼用画像を空間的に分割し、前記左眼用画像を観察者の左眼に導き、前記右眼用画像を前記観察者の右眼に導いて前記観察者に立体画像を視認させる分割手段とを備えたことを特徴とする立体画像表示装置を提供する。
【0008】
上記立体画像表示装置によれば、左眼用画像は、第1の画素、および第1の画素とは異なる画素に表示され、右眼用画像は、第2の画素、および第2の画素とは異なる画素に表示されるので、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素数が増える。
【0009】
上記第1および第2の表示モードは、左眼用画像および右眼用画像を表示する期間と、黒画像を表示する期間とを含む構成とすることができる。
【0010】
上記表示手段は、R,G,Bの3原色の第1および第2の画像をフィールドシーケンシャルにより表示する構成とすることができる。
【0011】
第1の画素とは異なる画素は、第2の画素であり、第2の画素とは異なる画素は、第1の画素であるとしてもよい。これにより、表示画面の有効利用および小型化が図れる。
【0012】
上記分割手段は、表示手段の前側あるいは後側に配置された光透過型の液晶表示素子と、左眼用画像および右眼用画像の表示位置に対応して液晶表示素子の光透過パターンを制御する液晶駆動部とを備えた構成としてもよい。
【0013】
上記液晶表示素子の光透過パターンは、水平方向に配置されたストライプ状の複数の開口部、あるいは千鳥状に配置された矩形状の複数の開口部からなる構成としてもよい。
【0014】
上記分割手段は、表示手段の前側あるいは後側に配置されたレンズアレイと、レンズアレイを移動させることにより、第1および第2の表示モードに対応して左眼用画像および右眼用画像を空間的に分割する移動手段とを備えた構成としてもよい。
【0015】
上記レンズアレイは、水平方向に指向性を有する複数のレンズからなるものでもよい。これにより、水平方向の表示角度が広がる。
【0016】
上記レンズアレイは、水平方向および垂直方向に指向性を有する複数のレンズからなるものでもよい。これにより、水平方向および垂直方向の表示角度が広がる。
【0017】
上記レンズアレイは、マトリックス状あるいは千鳥状に配列された複数のレンズからなるものでもよい。
【0018】
上記分割手段は、表示手段の前側に配置された光透過型の第1の液晶表示素子と、表示手段の後側に配置された光透過型の第2の液晶表示素子と、第1の表示モードのとき、左眼用画像および右眼用画像の表示位置に対応して第1および第2の液晶表示素子の一方の液晶表示素子の光透過パターンを制御し、他方の液晶表示素子の全領域を光透過領域とし、第2の表示モードのとき、左眼用画像および右眼用画像の表示位置に対応して他方の液晶表示素子の光透過パターンを制御し、一方の液晶表示素子の全領域を光透過領域とする液晶駆動部とを備えた構成としてもよい。
【0019】
上記表示手段は、TN液晶表示素子を用いて構成されたものでもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、液晶表示素子の画素数を増やすことなく左眼用画像および右眼用画像を表示する画素数が従来と比較して増加するので、解像度の高い立体画像を表示することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。この立体画像表示装置1は、図1(a)に示すように、左眼用画像Lおよび右眼用画像Rを異なる画素に表示するディスプレイ2と、ディスプレイ2の前側に配置され、ディスプレイ2に表示された左眼用画像および右眼用画像を空間的に分割し、左眼用画像Lを観察者の左眼Eに導き、右眼用画像Rを観察者の右眼Eに導いて観察者に立体画像を視認させる視差バリア3と、ディスプレイ2を駆動するディスプレイ駆動部4と、視差バリア3を駆動するバリア駆動部5と、左眼用画像および右眼用画像の画像データを記憶する画像メモリ6と、画像メモリ6に記憶されている画像データに基づいてディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御する制御部7とを備える。なお、ディスプレイ2およびディスプレイ駆動部4は、表示手段を構成する。また、視差バリア3およびバリア駆動部5は、分割手段を構成する。
【0022】
(ディスプレイ)
ディスプレイ2は、画像を表示する透過型液晶からなる表示パネル20と、表示パネル20にその背面側から光を照射するバックライト21とを有する。
【0023】
表示パネル20は、全面電極と複数の画素電極との間にTN型液晶表示素子を配置し、これらを一対の偏向板で挟み、互いに直交する複数のデータ線と複数の走査線との各交点に接続されたTFT等の複数のアクティブ素子により各画素をアクティブ・マトリックス駆動するように構成されている。
【0024】
バックライト21は、冷陰極管,LED等からなる白色光源210と、白色光源210からの白色光を端面から導入して表示パネル20に照射する導光板211とを備える。
【0025】
(視差バリア)
視差バリア3は、全面電極と複数のストライプ状電極との間にTN型液晶を配置し、これらを一対の偏向板で挟んで構成されている。
【0026】
なお、表示パネル20は、上記全面電極および複数の画素電極の代わりに、互いに直交するように配置された複数の行電極および複数の列電極を用い、パッシブ・マトリックス駆動(単純マトリックス駆動)によって各画素を駆動してもよい。また、液晶は、上記TN型液晶の他に、STN液晶、強誘電性液晶等の各種の液晶を用いることができる。
【0027】
バリア駆動部5は、ストライプ状の遮光部と開口部とが水平方向に交互に形成されるように視差バリア3の各ストライプ状電極にバリア駆動信号を送信して視差バリア3の各領域3a,3bを駆動するものである。
【0028】
視差バリア3がバリア駆動部5により、図1のように第1の領域3aが透過状態となって開口部を形成し、第2の領域3bが遮光状態となって遮光部を形成した第1の表示モードの場合には、表示パネル20のうち第1の画素20aを通過したバックライト光が視差バリア3を通過して左眼Eに到達し、表示パネル20のうち第2の画素20bを通過したバックライト光が視差バリア3を通過して右眼Eに到達する。
【0029】
図2は図1の本発明の第1の実施の形態に係る立体画像表示装置の第2の表示モードを示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。視差バリア3がバリア駆動部5により、図2のように第1の領域3aが遮光状態となって遮光部を形成し、第2の領域3bが透過状態となって開口部を形成した第2の表示モードの場合には、表示パネル20のうち第1の画素20aを通過したバックライト光が視差バリア3を通過して右眼Eに到達し、表示パネル20のうち第2の画素20bを通過したバックライト光が視差バリア3を通過して左眼Eに到達する。
【0030】
画像メモリ6には、表示パネル20のそれぞれの画素に対応した左眼用画像データと右眼用画像データとが記憶されている。
【0031】
制御部7は、第1の表示モードでは画像メモリ6から第1の画素20aに対しては左眼用画像データを、第2の画素20bに対しては右眼用画像データを呼び出しディスプレイ駆動部4に送る。また、第2の表示モードでは画像メモリ6から第1の画素20aに対しては右眼用画像データを、第2の画素20bに対しては左眼用画像データを呼び出しディスプレイ駆動部4に送る。
【0032】
(第1の実施の形態の動作)
次に、第1の実施の形態の動作を図1、図2および図3を参照して説明する。図1は、1フレームの前半の第1の表示モードを示し、図2は、1フレームの後半の第2の表示モードを示す。図3は、本装置1の動作を示すタイミングチャートである。以下の説明では、1フレームの動作について説明する。なお、図3に示す時刻t〜t6は、1フレームを表わす。
【0033】
(1)第1の表示モード(時刻t〜t
時刻t〜tでは、制御部7は、ディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御して第1の表示モードを実行する。すなわち、ディスプレイ駆動部4は、図1に示すように、制御部7の制御の下に、画像メモリ6に記憶されている画像データを第1の表示モードに合わせて読み出してディスプレイ駆動部4に送り、ディスプレイ駆動部4は画像データに応じた電圧を所定の時間(t〜t)表示パネル20に印加し、表示パネル20の第1の画素20aにLで示す左眼用ストライプ画像を、第2の画素20bにRで示す右眼用ストライプ画像を、L,R,L,R,・・・のように交互に表示させるとともに、表示パネル20の透過率の変化するタイミングに対応してバックライト21の白色光源210を時刻t〜tに点灯させる。
【0034】
表示パネル20が左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rを表示するタイミングに同期して、バリア駆動部5は制御部7の制御の下に図1に示すように、左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rに対応して複数のストライプ状の開口部が形成されるように第1のバリア駆動信号と第2のバリア駆動信号を出力する。図3に示すように、第1のバリア駆動信号を時刻t〜tの間だけ開とし、視差バリア3の第1の領域3aを透過状態に駆動する。第2のバリア駆動信号は時刻t〜tの間ずっと閉とし、視差バリア3の第2の領域3bを遮光状態に駆動する。
【0035】
これにより、図1(a)に示すように、観察者の左眼Eには、複数の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像が視差バリア3の第1の領域(開口部)3aを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像が視差バリア3の第1の領域(開口部)3aを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第1の表示モードに基づく立体画像が認識される。
【0036】
時刻t〜tでは、制御部7は、ディスプレイ駆動部4を制御して表示パネル20に画像データに関係の無い一定の電圧(例えば0V)を印加して黒画像を表示させるとともに、バリア駆動部5を制御して視差バリア3の第1の領域3a及び第2の領域3bを遮光状態に駆動する。
【0037】
(2)第2の表示モード(時刻t〜t
時刻t〜tでは、制御部7は、ディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御して第2の表示モードを実行する。すなわち、ディスプレイ駆動部4は、図2に示すように、制御部7の制御の下に、画像メモリ6に記憶されている画像データを第2の表示モードに合わせて読み出してディスプレイ駆動部4に送り、ディスプレイ駆動部4はの画像データに応じた電圧を所定の時間(t〜t)表示パネル20に印加し、表示パネル20の第1の画素20aにRで示す右眼用ストライプ画像を、第2の画素20bにLで示す左眼用ストライプ画像を、R,L,R,L・・・のように交互に表示させるとともに、表示パネル20の透過率の変化するタイミングに対応してバックライト21の白色光源210を時刻t〜tに点灯させる。
【0038】
表示パネル20が左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rを表示するタイミングに同期して、バリア駆動部5は制御部7の制御の下に図2に示すように、左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rに対応して複数のストライプ状の開口部が形成されるように第1のバリア駆動信号と第2のバリア駆動信号を出力する。図3に示すように、第2のバリア駆動信号を時刻t〜tの間だけ開とし、視差バリア3の第2の領域3bを透過状態に駆動する。第1のバリア駆動信号は時刻t〜tの間ずっと閉とし、視差バリア3の第1の領域3aを遮光状態に駆動する。
【0039】
これにより、図2(a)に示すように、観察者の左眼Eには、複数の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像が視差バリア3の第2の領域(開口部)3bを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像が視差バリア3の第2の領域(開口部)3bを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第2の表示モードに基づく立体画像が認識される。
【0040】
時刻t〜tでは、時刻t〜tと同様に、制御部7は、ディスプレイ駆動部4を制御して表示パネル20に画像データに関係の無い一定の電圧(例えば0V)を印加して黒画像を表示させるとともに、バリア駆動部5を制御して視差バリア3の第1の領域3a及び第2の領域3bを遮光状態に駆動する。
【0041】
(第1の実施の形態の効果)
この第1の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
(イ)左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、解像度の高い立体画像を表示することができる。
(ロ)第1の画素20aには、時刻t〜tに画像データに応じた電圧が印加され、時刻t〜tに画像データに関係の無い一定の電圧(例えば0V)が印加され、第2の画素20bも同様に画像データに応じた電圧が所定の時間(時刻t〜t)印加された後、画像データに関係の無い一定の電圧(例えば0V)が所定の時間印加されるので、応答性が低いとされるTN型液晶表示素子でも左右の画像の混じりを無くすことができる。
(ハ)第1および第2の画像間(時刻t〜tおよび時刻t〜t)に黒画像を挿入することにより、動画ぼけの少ない動画像を表示することができる。
【0042】
[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。この第2の実施の形態は、第1の実施の形態とは、主としてバックライト21が異なり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
【0043】
バックライト21は、赤色光を発生する赤色光源210Rと、緑色光を発生する緑色光源210Gと、青色光を発生する青色光源210Bと、赤色光源210R,緑色光源210G,青色光源210Bからの赤色光,緑色光,青色光を端面から導入して表示パネル20に照射する導光板211とを備える。
【0044】
画像メモリ6には、表示パネル20のそれぞれの画素に対応した赤色用、緑色用および青色用の3つの左眼用画像データと赤色用、緑色用および青色用の3つの右眼用画像データとが記憶されている。
【0045】
(第2の実施の形態の動作)
次に、第2の実施の形態の動作を図4および図5を参照して説明する。図5は、タイミングチャートである。以下の説明では、1フレームの動作について説明する。なお、図5に示す時刻t〜t18は、1フレームを表わす。
【0046】
(1)第1の表示モード(時刻t〜t
時刻t〜tでは、制御部7は、ディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御して第1の表示モードを実行する。すなわち、ディスプレイ駆動部4は、制御部7の制御の下に、画像メモリ6に記憶されている赤色用の画像データを第1の表示モードに合わせて読み出してディスプレイ駆動部4に送り、ディスプレイ駆動部4は画像データに応じた電圧を所定の時間(t〜t)表示パネル20に印加し、表示パネル20の第1の画素20aにLで示す赤色用の左眼用ストライプ画像を、第2の画素20bにRで示す赤色用の右眼用ストライプ画像を、L,R,L,R,・・・のように交互に表示させるとともに、表示パネル20の透過率の変化するタイミングに対応して赤色光源210Rを時刻t〜tに点灯させる。
【0047】
表示パネル20が左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rを表示するタイミングに同期して、バリア駆動部5は、制御部7の制御の下に、左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rに対応して複数のストライプ状の開口部が形成されるように第1のバリア駆動信号と第2のバリア駆動信号を出力する。図5に示すように、第1のバリア駆動信号を時刻t〜tの間だけ開とし、視差バリア3の第1の領域3aを透過状態に駆動する。第2のバリア駆動信号は時刻t〜tの間ずっと閉とし、視差バリア3の第2の領域3bを遮光状態に駆動する。
【0048】
これにより、観察者の左眼Eには、複数の赤色用の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像が視認され、右眼Eには、複数の赤色用の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像が視認され、左眼用画像と右眼用画像からなる赤色の立体画像が観察者に認識される。
【0049】
時刻t〜tでは、制御部7は、ディスプレイ駆動部4を制御して表示パネル20に画像データに関係の無い一定の電圧(例えば0V)を印加して黒画像を表示させる。ここでは、第1の領域3aは開口部のままとなっている。
【0050】
時刻t〜tでは、上述したのと同様に、緑色用の左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rが表示パネル20の対応する画素に表示され、緑色光源210Gが点灯し、観察者の左眼Eには、複数の緑色用の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像が視認され、右眼Eには、複数の緑色用の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像が視認され、左眼用画像と右眼用画像からなる緑色の立体画像が観察者に認識される。
【0051】
時刻t〜tでは、前述したのと同様に表示パネル20に黒画像を表示させる。
【0052】
時刻t〜tでは、また、青色用の左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rが表示パネル20の対応する画素に表示され、青色光源210Bが点灯し、観察者の左眼Eには、複数の青色用の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像が視認され、右眼Eには、複数の青色用の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像が視認され、左眼用画像と右眼用画像からなる青色の立体画像が観察者に認識される。
【0053】
観察者に視認された赤色、緑色、青色の立体画像は、観察者に残像現象により第1の画像に基づくカラーの立体画像として認識される。
【0054】
時刻t〜tでは、前述したのと同様に表示パネル20に黒画像を表示させるとともに、バリア駆動部5を制御して視差バリア3の第1の領域3a及び第2の領域3bを遮光状態に駆動する。
【0055】
(2)第2の表示モード(時刻t〜t18
第1の表示モードと同様に、表示パネル20に左眼用ストライプ画像Lと右眼用ストライプ画像RからなるR画像、G画像、B画像が順次表示され、観察者の左眼Eには左眼用画像が視認され、右眼Eには右眼用画像が視認され、左眼用画像と右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第2の画像データに基づくカラーの立体画像が認識される。
【0056】
この第2の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が増加するので、解像度の高いカラー立体画像を表示することができる。
【0057】
[第3の実施の形態]
図6は、本発明の第3の実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。この第3の実施の形態は、第2の実施の形態とは、R光源、G光源、B光源と、バリア駆動信号のタイミングが異なるものである。
【0058】
第2の実施の形態ではR光源、G光源、B光源の3色が順次点滅する周期を単位としてバリア駆動信号を切り替えていたのに対し、第3の実施形態では図6に示すようにR光源、G光源、B光源の3色のいずれかが点滅する周期を単位としてバリア駆動信号を切り替えている。表示パネル20へは制御部7の制御の下に赤色用の第1の表示モードの画像R、緑色用の第2のモードの画像G、青色用の第1の表示状態の画像B、赤色用の第2の表示状態の画像R、緑色用の第1の表示状態の画像G、青色用の第2の表示モードの画像Bの順で表示パネル20に画像を表示する。
【0059】
第2の実施の形態と同様に、観察者の左眼Eには左眼用画像が視認され、右眼Eには右眼用画像が視認され、左眼用画像と右眼用画像が観察者の頭の中で合成されてカラーの立体画像が認識される。
【0060】
この第3の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が増加するので、解像度の高いカラー立体画像を表示することができる。また、第2の実施の形態に対し、第3の実施の形態では第1の表示モードと第2の表示モードの切り替え周波数が3倍となるため、より落ち着いた表示となる。
【0061】
[第4の実施の形態]
図7は、本発明の第4の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。この第4の実施の形態は、第1の実施の形態において、視差バリア3およびバリア駆動部5の代わりに、レンチキュラーレンズ13Aおよびレンズ駆動部8を用いたものであり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
【0062】
レンチキュラーレンズ13Aは、半円柱状の複数のシリンドリカルレンズ130を水平方向に配列した構成を有し、シリンドリカルレンズ130の焦点位置に表示パネル20の画素が位置するように配置されている。
【0063】
レンズ駆動部8は、レンチキュラーレンズ13Aを水平方向にシリンドリカルレンズ130の半ピッチ分移動させるものである。
【0064】
(第4の実施の形態の動作)
次に、第4の実施の形態の動作を図7および図8を参照して説明する。図7は、1フレームの前半の動作状態を示し、図8は、1フレームの後半の動作状態を示す。タイミングチャートは図3と同様であるので、図示を省略する。
【0065】
(1)第1の表示モード
制御部7は、ディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御して第1の表示モードを実行する。すなわち、ディスプレイ駆動部4は、図7に示すように、制御部7の制御の下に、画像メモリ6に記憶されている画像データを第1の表示モードに基づいて、表示パネル20の第1の画素20aにLで示す左眼用ストライプ画像を、第2の画素20bにRで示す右眼用ストライプ画像を、L,R,L,R,・・・のように交互に表示させるとともに、バックライト21の白色光源210を点灯させる。
【0066】
表示パネル20が左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rを表示するタイミングに同期して、レンズ駆動部8は、制御部7の制御の下に、左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rに対応してレンチキュラーレンズ13Aを移動する。
【0067】
これにより、図7(a)に示すように、観察者の左眼Eには、複数の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像がレンチキュラーレンズ13Aを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像がレンチキュラーレンズ13Aを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第1の表示モードに基づく立体画像が認識される。
【0068】
(2)第2の表示モード
制御部7は、ディスプレイ駆動部4およびバリア駆動部5を制御して第2の表示モードを実行する。すなわち、ディスプレイ駆動部4は、図8に示すように、制御部7の制御の下に、画像メモリ6に記憶されている画像データを第2の表示モードに基づいて、表示パネル20の第2の画素20bにRで示す右眼用ストライプ画像を、第1の画素20aにLで示す左眼用ストライプ画像を、R,L,R,L・・・のように交互に表示させるとともに、バックライト21の白色光源210を点灯させる。
【0069】
表示パネル20が左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rを表示するタイミングに同期して、レンズ駆動部8は、制御部7の制御の下に、左眼用ストライプ画像Lおよび右眼用ストライプ画像Rに対応してレンチキュラーレンズ13Aを移動させる。
【0070】
これにより、図8(a)に示すように、観察者の左眼Eには、複数の左眼用ストライプ画像Lからなる左眼用画像がレンチキュラーレンズ13Aを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用ストライプ画像Rからなる右眼用画像がレンチキュラーレンズ13Aを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第2の画像データ基づく立体画像が認識される。
【0071】
この第4の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、解像度の高い立体画像を表示することができる。
【0072】
[第5の実施の形態]
図9は、本発明の第5の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。この第5の実施の形態は、第1の実施の形態とは、視差バリア3の開口部31の形状および位置が異なるものであり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
【0073】
この表示パネル20は、図9(a)に示すように、四角形の開口部31が千鳥状に形成されるように状の垂直方向および水平方向に交互に第1および第2の画素20a,20bが形成されている。
【0074】
バリア駆動部5は、四角形の開口部31が千鳥状に形成されるように視差バリア3にバリア駆動信号を送信して視差バリア3の各画素を駆動するものである。
【0075】
(第5の実施の形態の動作)
次に、第5の実施の形態の動作を説明する。第1の表示モードでは、図9(a)に示すように、表示パネル20の第1の画素20aにLで示す左眼用矩形画像が表示され、第2の画素20bにRで示す右眼用矩形画像が表示される。視差バリア3は、表示パネル20に表示される左眼用矩形画像Lおよび右眼用矩形画像Rに対応して第1の領域3aに開口部が形成される。
【0076】
これにより、観察者の左眼Eには、複数の左眼用矩形画像Lからなる左眼用画像が視差バリア3の第1の領域(開口部)3aを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用矩形画像Rからなる右眼用画像が視差バリア3の第1の領域(開口部)3aを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第1の画像データに基づく立体画像が認識される。
【0077】
第2の表示モードでは、図9(b)に示すように、表示パネル20の第1の画素20aにRで示す右眼用矩形画像が表示され、第2の画素20bにLで示す左眼用矩形画像が表示される。視差バリア3は、表示パネル20に表示される左眼用矩形画像Lおよび右眼用矩形画像Rに対応して第2の領域3bに開口部が形成される。
【0078】
これにより、観察者の左眼Eには、複数の左眼用矩形画像Lからなる左眼用画像が視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用矩形画像Rからなる右眼用画像が視認される。観察者には、第2の画像データに基づく立体画像が認識される。
【0079】
この第5の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、第1の実施の形態と同様に、解像度の高い立体画像を表示することができる。
【0080】
[第6の実施の形態]
図10は、本発明の第6の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。この第6の実施の形態は、第5の実施の形態とは、視差バリア3をレンチキュラーレンズに代えたものであり、他は第5の実施の形態と同様に構成されている。レンチキュラーレンズ13Bは、千鳥状にシリンドリカルレンズ131が配列されたものである。レンチキュラーレンズ13Bは、第4の実施の形態と同様に、表示モードに応じてレンズ駆動部8によってシリンドリカルレンズ131の半ピッチ分移動されるようになっている。
【0081】
(第6の実施の形態の動作)
次に、第6の実施の形態の動作を説明する。第1の表示モードでは、図10(a)に示すように、表示パネル20の第1の画素20aにLで示す左眼用矩形画像が千鳥状に表示され、第2の画素20bにRで示す右眼用矩形画像が千鳥状に表示される。レンチキュラーレンズ13Bは、表示パネル20に表示される左眼用矩形画像Lおよび右眼用矩形画像Rに対応する位置に移動される。
【0082】
これにより、観察者の左眼Eには、複数の左眼用矩形画像Lからなる左眼用画像がレンチキュラーレンズ13Bを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用矩形画像Rからなる右眼用画像がレンチキュラーレンズ13Bを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第1の画像データに基づく立体画像が認識される。
【0083】
第2の表示モードでは、図10(b)に示すように、表示パネル20の第1の画素20aにRで示す右眼用矩形画像が千鳥状に表示され、第2の画素20bにLで示す左眼用矩形画像が千鳥状に表示される。レンチキュラーレンズ13Bは、表示パネル20に表示される左眼用矩形画像Lおよび右眼用矩形画像Rに対応する位置に移動される。
【0084】
これにより、観察者の左眼Eには、複数の左眼用矩形画像Lからなる左眼用画像がレンチキュラーレンズ13Bを通して視認され、観察者の右眼Eには、複数の右眼用矩形画像Rからなる右眼用画像がレンチキュラーレンズ13Bを通して視認される。左眼Eにより視認された左眼用画像と右眼Eにより視認された右眼用画像が観察者の頭の中で合成されて第2の画像データに基づく立体画像が認識される。
【0085】
この第6の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、第5の実施の形態と同様に、解像度の高い立体画像を表示することができる。
【0086】
[第7の実施の形態]
図11は、本発明の第7の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。この第7の実施の形態は、第1の実施の形態において、表示パネル20の裏側にもストラプ状の開口部が形成される視差バリア3Bを配置したものであり、他は第1の実施の形態と同様に構成されている。
【0087】
第1の表示モードでは、図11(b)に示すように、第1の画像データに基づく立体画像を表示パネル20の前側に位置する視差バリア3Aを用いて観察者に認識させ、第2の表示モードでは、図12に示すように、第2の画像データに基づく立体画像を表示パネル20の後側に位置する視差バリア3Bを用いて観察者に認識させる。
【0088】
この第7の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、解像度の高い立体画像を表示することができる。
【0089】
[第8の実施の形態]
図13は、本発明の第8の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。この第8の実施の形態は、第7の実施の形態において、ストライプ状の開口部が形成される視差バリアの代わりに、図9に示すように、四角形の開口部が千鳥状に形成される視差バリア3を用いたものであり、他は第7の実施の形態と同様に構成されている。
【0090】
第1の表示モードでは、図13(a)に示すように、第1の画像データに基づく立体画像を表示パネル20の前側に位置する視差バリア3Aを用いて観察者に認識させ、第2の表示モードでは、図13(b)に示すように、第2の画像データに基づく立体画像を表示パネル20の後側に位置する視差バリア3Bを用いて観察者に認識させる。
【0091】
この第8の実施の形態によれば、左眼用画像および右眼用画像を表示する画素が従来のように固定のものと比較して増加するので、解像度の高い立体画像を表示することができる。
【0092】
[他の実施の形態]
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0093】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図2】第1の実施の形態に係る立体画像表示装置の1フレームの後半の動作状態を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図3】第1の実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図5】第2の実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図8】第4の実施の形態に係る立体画像表示装置の1フレームの後半の動作状態を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図9】本発明の第5の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。
【図10】本発明の第6の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。
【図11】本発明の第7の実施の形態に係る立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【図12】第7の実施の形態に係る立体画像表示装置の1フレームの後半の動作状態を示す要部斜視図である。
【図13】本発明の第8の実施の形態に係る立体画像表示装置の要部斜視図である。
【図14】従来の立体画像表示装置を示し、(a)は構成図、(b)は要部斜視図である。
【符号の説明】
【0094】
1 立体画像表示装置
2 ディスプレイ
3,3A,3B 視差バリア
3a 第1の領域
3b 第2の領域
4 ディスプレイ駆動部
5 バリア駆動部
6 画像メモリ
7 制御部
8 レンズ駆動部
13A,13B レンチキュラーレンズ
20 表示パネル
20a 第1の画素
20b 第2の画素
21 バックライト
100 ディスプレイ
100a 表示画面
110 空間光変調素子
111 開口部
112 遮光部
130,131 シリンドリカルレンズ
210 白色光源
210R 赤色光源
210G 緑色光源
210B 青色光源
211 導光板
左眼
右眼

【特許請求の範囲】
【請求項1】
左眼用画像を第1の画素に表示し、右眼用画像を第2の画素に表示する第1の表示モードと、前記左眼用画像を前記第1の画素とは異なる画素に表示し、前記右眼用画像を前記第2の画素とは異なる画素に表示する第2の表示モードとを有する表示手段と、
前記第1および第2の表示モードに応じて、前記表示手段により表示された前記左眼用画像および前記右眼用画像を空間的に分割し、前記左眼用画像を観察者の左眼に導き、前記右眼用画像を前記観察者の右眼に導いて前記観察者に立体画像を視認させる分割手段とを備えたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項2】
前記第1および第2の表示モードは、前記左眼用画像および前記右眼用画像を表示する期間と、黒画像を表示する期間とを含むことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
【請求項3】
前記表示手段は、R,G,Bの3原色の前記左眼用画像および前記右眼用画像をフィールドシーケンシャルにより表示することを特徴とする請求項2に記載の立体画像表示装置。
【請求項4】
前記第1の画素とは異なる画素は、前記第2の画素であり、
前記第2の画素とは異なる画素は、前記第1の画素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。
【請求項5】
前記分割手段は、前記表示手段の前側あるいは後側に配置された光透過型の液晶表示素子と、前記左眼用画像および前記右眼用画像の表示位置に対応して前記液晶表示素子の光透過パターンを制御する液晶駆動部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
【請求項6】
前記液晶表示素子の前記光透過パターンは、水平方向に配置されたストライプ状の複数の開口部からなることを特徴とする請求項5に記載の立体画像表示装置。
【請求項7】
前記液晶表示素子の前記光透過パターンは、千鳥状に配置された矩形状の複数の開口部からなることを特徴とする請求項5に記載の立体画像表示装置。
【請求項8】
前記分割手段は、前記表示手段の前側あるいは後側に配置されたレンズアレイと、前記左眼用画像および前記右眼用画像の表示位置に対応して前記レンズアレイを移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
【請求項9】
前記レンズアレイは、水平方向に指向性を有する複数のレンズからなることを特徴とする請求項8に記載の立体画像表示装置。
【請求項10】
前記レンズアレイは、水平方向および垂直方向に指向性を有する複数のレンズからなることを特徴とする請求項8に記載の立体画像表示装置。
【請求項11】
前記レンズアレイは、マトリックス状に配列された複数のレンズからなることを特徴とする請求項8に記載の立体画像表示装置。
【請求項12】
前記レンズアレイは、千鳥状に配列された複数のレンズからなることを特徴とする請求項8に記載の立体画像表示装置。
【請求項13】
前記分割手段は、前記表示手段の前側に配置された光透過型の第1の液晶表示素子と、前記表示手段の後側に配置された光透過型の第2の液晶表示素子と、前記第1の表示モードのとき、前記左眼用画像および前記右眼用画像の表示位置に対応して前記第1および第2の液晶表示素子の一方の液晶表示素子の光透過パターンを制御し、他方の液晶表示素子の全領域を光透過領域とし、前記第2の表示モードのとき、前記左眼用画像および前記右眼用画像の表示位置に対応して前記他方の液晶表示素子の光透過パターンを制御し、前記一方の液晶表示素子の全領域を光透過領域とする液晶駆動部とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。
【請求項14】
前記表示手段は、TN液晶表示素子を用いて構成されたことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【公開番号】特開2007−72217(P2007−72217A)
【公開日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−259917(P2005−259917)
【出願日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【出願人】(593202302)株式会社ヒューネット (3)
【Fターム(参考)】