JPH04263595A - ３次元ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左目用と右目用とで互
いに直交する偏光フィルタを備えた両眼分離用めがねを
かけて見る３次元ディスプレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の分野の装置としては、例
えば「Ｏ　　ｐｌｕｓ　　Ｅ，ＮＯ．７３，１９８５年
１２月」に記載されたものがある。図３は従来の３次元
ディスプレイの説明図である。図において、２１は左目
用の画像を表示する陰極線管（以下、「ＣＲＴ」という
）、２２は右目用の画像を表示するＣＲＴ、２３はハー
フミラー、２４はＣＲＴ１の前面に設けられた偏光フィ
ルタ、２５はＣＲＴ２の前面に設けられた偏光フィルタ
である。ここで、偏光フィルタ２４及び２５はその偏光
軸が互いに直交するように配置されている。

【０００３】また、２６は両眼分離用めがねで、左目側
は偏光フィルタ２４と偏光軸が平行となる方向の偏光フ
ィルタで形成され、右目側は左目側の偏光フィルタ２４
の偏光軸と直交する向きの偏光フィルタで形成されてい
る。以上の構成において、ＣＲＴ１で得られる左目用の
表示画像は、偏光フィルタ２４で一方方向の偏光光のみ
透過され、ハーフミラー２３を透過し両眼分離用めがね
に到達する。このとき、到達した光の偏光方向は、両眼
分離用めがねの左目側の偏光フィルタの偏光方向と平行
であるため観測者の左目に到達し、一方、右目側の偏光
フィルタの偏光方向とは直交しているため、観測者の右
目には到達しない。

【０００４】そして、ＣＲＴ２２で得られる右目用の表
示画像は、偏光フィルタ２５で一方方向（前記左目用表
示画像とは直交する方向）の偏光光のみ透過され、ハー
フミラー２３で反射され、観測者の両眼分離用めがね２
６に到達する。このとき、到達した光の偏光方向は両眼
分離用めがねの右目側の偏光フィルタの偏光方向と平行
であるため、観測者の右目に到達し、一方、左目側の偏
光フィルタの偏光方向とは直交しているため、観測者の
左目には到達しない。

【０００５】以上のようにして、左右それぞれに対応し
た画像情報を呈示することにより観測者に立体画像とし
て知覚される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の３次元ディスプレイは左目用と右目用のそれぞれを
表示する２個のＣＲＴとハーフミラーが必要であるため
装置が大型となってしまうという問題点があった。本発
明は、上記従来の問題点を解決して、小型、軽量の３次
元ディスプレイを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明の３次元ディスプレイは、左目用と右目用
とで互いに直交する偏光フィルタを備えた両眼分離用め
がねをかけて見る３次元ディスプレイにおいて、左目用
の画像を表示する画素群と右目用の画像を表示する画素
群とを備えた表示装置と、その表示装置の左目用の画像
を表示する画素群には前記両眼分離用めがねの左目側の
偏光フィルタと平行な偏光軸を持つ偏光フィルタが対向
し、前記右目用の画像を表示する画素群には前記両眼分
離用めがねの右目側の偏光フィルタと平行な偏光軸を持
つ偏光フィルタが対向する両眼分離用フィルタとを設け
てなることを特徴とするものである。

【０００８】また、前記問題点を解決するために、液晶
ディスプレイを用いた本発明の３次元ディスプレイは、
左目用と右目用とで互いに直交する偏光フィルタで構成
される両眼分離用めがねをかけて見る３次元ディスプレ
イにおいて、全面同一方向の偏光軸を有する背面偏光フ
ィルタと、その背面偏光フィルタの前面に設けられ、左
目用画像を表示する画素群と右目用画像を表示する画素
群とで全画素を構成する液晶パネルと、その液晶パネル
前面に設けられ、前記左目用画像を表示する画素群に対
応する部分には前記背面偏光フィルタと偏光軸が互いに
平行もしくは直交するように偏光フィルタを形成配置し
、前記右目用画像を表示する画素群に対応する部分には
前記左目用画象を表示する画素群に対応する部分と直交
するように偏光フィルタを形成配置した両眼分離用フィ
ルタとを備え、前記背面偏光フィルタと前記両眼分離用
フィルタとの偏光軸が互いに平行な画素群はノーマリブ
ラックモードで駆動し、互いに直交している画素群はノ
ーマリホワイトモードで駆動するようにしたことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】本発明によれば、以上のように３次元ディスプ
レイを構成したので、表示装置で得られる左目用の表示
画像は、両眼分離フィルタにより両眼分離用めがねの左
側の偏光フィルタと平行な方向の偏光となるので、観測
者の両眼分離用めがねに到達し、左側のめがねのみ透過
し左目だけに到達する。同様にして、右目用の表示画像
右目だけに到達する。

【００１０】また、本発明によれば、以上のように液晶
ディスプレイを用いた３次元ディスプレイを構成したの
で、液晶パネルに表示される左目用の表示画像は、両眼
分離フィルタにより両眼分離用めがねの左側の偏光フィ
ルタと平行な方向の偏光となるので、観測者の両眼分離
用めがねに到達し、左側のめがねのみ透過し左目だけに
到達する。同様にして、右目用の表示画像は右目だけに
到達する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の３次元ディスプレイの
実施例を示す説明図である。図において、１は例えばＣ
ＲＴのような画像を表示する表示装置、２は両眼分離用
フィルタ、３は両眼分離用めがねである。

【００１２】また、図２は本発明の実施例における両眼
分離用フィルタの拡大図である。両眼分離用フィルタ２
は前記表示装置１の画素ごとに対応する偏光フィルタで
構成され、これらの偏光軸は互いに直交する二つの方向
の偏光フィルタ２ａと２ｂにより構成されている。そし
て、偏光フィルタ２ａを表示装置１の左目用表示画像を
構成する画素に対向して設け、偏光フィルタ２ｂを右目
用表示画像を構成する画素に対向して設ける。両眼分離
用めがね３は左目側が偏光フィルタ２ａの偏光軸と平行
な偏光軸の偏光フィルタで構成され、右目側が偏光フィ
ルタ２ｂの偏光軸と平行な偏光フィルタで構成されてい
る。

【００１３】ここで、表示装置１に供給する画像データ
信号について説明する。いま、表示装置１が横７２０ド
ット、縦４８０ドットの画素を有するＣＲＴディスプレ
イであり、その前面に図２に示されている両眼分離用フ
ィルタを対向させるものとすると、図２おける各偏光フ
ィルタ２ａ，２ｂには横８０ドット、縦８０ドットの画
素が対応する。

【００１４】この場合、表示装置１に供給する画像デー
タ信号においては、第１ライン（水平走査線）から第８
０ラインまでは、ラインの始めの８０ドットに右目用表
示画像データを与え、以後８０ドット毎に左目用表示画
像データと右目用表示画像データとを交互に切り換えて
与えるようにする。次の８０ラインである第８１ライン
から第１６０ラインまでは、ラインの始めの８０ドット
に左目用表示画像データを与え、以後８０ドット毎に右
目用表示画像データと左目用表示画像データとを交互に
切り換えて与えるようにする。そして、次の８０ライン
では、第１ライン）から第８０ラインと同じ処理を行い
、以後この処理を繰り返す。

【００１５】次に、本発明の３次元ディスプレイの実施
例の動作を説明する。表示装置１で得られる左目用の表
示画像は、前記両眼分離フィルタ２のフィルタ２ａによ
り一方の方向の偏光となり、観測者の前記両眼分離用め
がね３に到達する。このとき、両眼分離用めがね３に到
達した光の偏光方向は両眼分離用めがね３の左側の偏光
フィルタと平行であり、右目側とは直交するため左目だ
けに到達する。

【００１６】また、右目用の表示画像は同様にして右目
だけに到達する。ここで、左目用の表示画像及び右目用
の表示画像は、表示面の前後に立体画像が知覚できるよ
うに両眼視差を考慮し、それぞれ左目側の方向から見た
画像及び右目側の方向から見た画像となっている。 （第２実施例）図３は液晶ディスプレイを用いた本発明
の３次元ディスプレイの実施例を示す説明図である。

【００１７】図において、１１は液晶表示装置で、バッ
クライト１５、背面偏光フィルタ１２とＴＮ（ツイスト
ネマティック）液晶が封入されている液晶パネル１３と
、両眼分離用フィルタ１４とで構成されている。また、
１６は観測者がかける両眼分離用めがねである。背面偏
光フィルタ１２は全面にわたって偏光軸が一方向を向い
ている。液晶パネル１３の画素は左目用画像だけを表示
する画素群ＰＬ　と右目用画像だけを表示する画素群Ｐ
Ｒ　とで構成されている。

【００１８】画素群ＰＬ　に対応する部分の両眼分離用
フィルタ１０は、背面偏光フィルタ８の偏光軸と平行（
又は直交）となるように偏光フィルタで形成配置され、
一方、画素群ＰＲ　に対応する部分の両眼分離用フィル
タ１０は、背面偏光フィルタ８の偏光軸と直交（又は平
行）するように、偏光フィルタで形成配置される。両眼
分離用めがね１６は、左目側が画素群ＰＬ　に対応する
両眼分離用フィルタの偏光軸と平行となるように偏光フ
ィルタで形成され、右目側は画素群ＰＲ　に対応する両
眼分離用フィルタと平行となるように偏光フィルタで形
成されている。

【００１９】両眼分離用フィルタ１４の画素群ＰＬ　に
対応する部分と、画素群ＰＲ　に対応する分との偏光軸
は、互いに直交しているため、画素群ＰＬ　からの光は
両眼分離用めがね１６の左側だけを透過し、また画素群
ＰＲ　から光は、両眼分離用めがね１６の右目側だけを
透過する。次に、液晶表示装置７の動作について説明す
る。

【００２０】図４（ａ），（ｂ）は背面偏光フィルタと
両眼分離用フィルタとの偏光軸が互いに平行な画素群の
動作説明図である。まず、液晶パネル１３の液晶に電圧
が印加されていないときは、液晶分子１７は背面側、前
面側とほぼ平行を維持しながら背面側から前面側に行く
に従い、分子軸が回転し、全体として９０°ねじれた配
置となる。このとき、背面偏光フィルタ１２を透過した
一方方向の偏光は、液晶の分子軸に沿って偏光方向を変
え、入射した時と９０°回転した方向の偏光となるので
、両眼分離フィルタ１４で遮断される。

【００２１】そして、電圧が印加されている時は、液晶
分子１７が背面側、前面側に対し垂直となる。このとき
、背面偏光フィルタ１２を透過した一方方向の偏光は、
その偏光方向を変えずに両眼分離フィルタ１４に到達し
透過する。図５（ａ），（ｂ）は背面偏光フィルタ１２
と両眼分離用フィルタ１４との偏光軸が互いに直交する
画素群の動作を説明するものである。

【００２２】まず、液晶に電圧が印加されない場合は、
図２（ａ）の場合と同様に、入射光の偏光方向は９０°
回転するが、両眼分離フィルタ１４の偏光軸の方向は背
面偏光フィルタ１２の偏光軸方向と直交しているため、
両眼分離フィルタ１４を透過する。そして、電圧が印加
されているときは、入射光の偏光方向がそのままで両眼
分離フィルタに到達するので、両眼分離フィルタ１４で
遮断される。

【００２３】このように、液晶パネル１３において、背
面偏光フィルタ１２と両眼分離用フィルタ１４との偏光
軸が互いに平行な画素群は光を透過させる時電圧を印加
し、光を遮断する時電圧を印加しないノーマリブラック
モードで駆動し、背面偏光フィルタ１２と両眼分離用フ
ィルタ１４との偏光軸が互いに直交する画素群は、光を
透過させる時電圧を印加せず、光を遮断する時電圧を印
加するノーマリホワイトモードで駆動するようにしてい
る。

【００２４】以上のような駆動を行うには、例えば図４
に示すブロック図のように左目用表示画像データと右目
用表示画像データのどちらか一方（図４では右目用表示
画像データ）をインバータ回路１８に入力し、インバー
タ回路１８の出力とインバータ回路１８に入力されない
側のデータ（図４では左目用表示画像データ）とをマル
チプレクサ１９に入力し、マルチプレクサ１９の出力を
液晶パネル１３に供給すればよい。

【００２５】以上に説明したようにすることにより、観
測者は両眼分離用めがね１６を通して左目用画像は左目
だけで、また右目用画像を右目だけで観測することにな
り、立体像として知覚される。なお、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種
々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除
するものではない。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、左目用と右目用とで互いに直交する偏光フィルタ
を備えた両眼分離用めがねをかけて見る３次元ディスプ
レイにおいて、左目用の画像を表示する画素群と右目用
の画像を表示する画素群とを備えた表示装置と、その表
示装置の左目用の画像を表示する画素群には前記両眼分
離用めがねの左目側の偏光フィルタと平行な偏光軸を持
つ偏光フィルタが対向し、前記右目用の画像を表示する
画素群には前記両眼分離用めがねの右目側の偏光フィル
タと平行な偏光軸を持つ偏光フィルタが対向する両眼分
離用フィルタとを設けるように構成したので、小型、軽
量の３次元ディスプレイを実現することができる。

【００２７】また、液晶ディスプレイを用いた本発明の
３次元ディスプレイは、左目用と右目用とで互いに直交
する偏光フィルタで構成される両眼分離用めがねをかけ
て見る３次元ディスプレイにおいて、全面同一方向の偏
光軸を有する背面偏光フィルタと、その背面偏光フィル
タの前面に設けられ、左目用画像を表示する画素群と右
目用画像を表示する画素群とで全画素を構成する液晶パ
ネルと、その液晶パネル前面に設けられ、前記左目用画
像を表示する画素群に対応する部分には前記背面偏光フ
ィルタと偏光軸が互いに平行もしくは直交するように偏
光フィルタを形成配置し、前記右目用画像を表示する画
素群に対応する部分には前記左目用画象を表示する画素
群に対応する部分と直交するように偏光フィルタを形成
配置した両眼分離用フィルタとを備え、前記背面偏光フ
ィルタと前記両眼分離用フィルタとの偏光軸が互いに平
行な画素群はノーマリブラックモードで駆動し、互いに
直交している画素群はノーマリホワイトモードで駆動す
るように構成したので、小型、軽量の３次元液晶ディス
プレイを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の３次元ディスプレイの実施例を示す説
明図である。

【図２】本発明の実施例における両眼分離用フィルタの
拡大図である。

【図３】液晶ディスプレイを用いた本発明の３次元ディ
スプレイの実施例を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例における液晶ディスプレイの動
作モード説明図である。

【図５】本発明の実施例における液晶ディスプレイの他
の動作モード説明図である。

【図６】本発明の実施例における液晶駆動方法の説明図
である。

【図７】従来の３次元ディスプレイの説明図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　表示装置 ２，１４　　　　両眼分離用フィルタ ３，１６　　　　両眼分離用めがね １１　　　　　　　　液晶表示装置 １２　　　　　　　　背面偏光フィルタ１３　　　　　
　　　液晶パネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　左目用と右目用とで互いに直交する偏
   光フィルタを備えた両眼分離用めがねをかけて見る３次
   元ディスプレイにおいて、（ａ）左目用の画像を表示す
   る画素群と右目用の画像を表示する画素群とを備えた表
   示装置と、（ｂ）該表示装置の左目用の画像を表示する
   画素群には前記両眼分離用めがねの左目側の偏光フィル
   タと平行な偏光軸を持つ偏光フィルタが対向し、前記右
   目用の画像を表示する画素群には前記両眼分離用めがね
   の右目側の偏光フィルタと平行な偏光軸を持つ偏光フィ
   ルタが対向する両眼分離用フィルタとを設けてなること
   を特徴とする３次元ディスプレイ。
2. 【請求項２】　　左目用と右目用とで互いに直交する偏
   光フィルタで構成される両眼分離用めがねをかけて見る
   ３次元ディスプレイにおいて、（ａ）全面同一方向の偏
   光軸を有する背面偏光フィルタと、（ｂ）該背面偏光フ
   ィルタの前面に設けられ、左目用画像を表示する画素群
   と右目用画像を表示する画素群とで全画素を構成する液
   晶パネルと、（ｃ）該液晶パネル前面に設けられ、前記
   左目用画像を表示する画素群に対応する部分には前記背
   面偏光フィルタと偏光軸が互いに平行もしくは直交する
   ように偏光フィルタを形成配置し、前記右目用画像を表
   示する画素群に対応する部分には前記左目用画象を表示
   する画素群に対応する部分と直交するように偏光フィル
   タを形成配置した両眼分離用フィルタとを備え、前記背
   面偏光フィルタと前記両眼分離用フィルタとの偏光軸が
   互いに平行な画素群はノーマリブラックモードで駆動し
   、互いに直交している画素群はノーマリホワイトモード
   で駆動するようにしたことを特徴とする３次元ディスプ
   レイ。