JPH06214323A - レンチキュラー板を用いた立体視ディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】立体視ディスプレイにおいて、人が横になった
状態でも立体視できるようにして、人が立った状態と横
にたった状態とのいずれの状態でも立体視できる立体視
ディスプレイを得る。 【構成】第一レンチキュラー板１１に、レンズ配設方向
を第一レンチキュラー板１１のレンズ配設方向に直交さ
せた第二レンチキュラー板１３を重ね、第一、第二の両
レンチキュラー板１１，１３のレンズ焦点を第一レンチ
キュラー板１１の裏面又はこの裏面より後方の同一平面
上に設定し、第一レンチキュラー板１１を通して立体視
可能であるとともに第二レンチキュラー板１３を通して
立体視可能な立体視用合成画像を、レンズ焦点が設定さ
れた平面に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンチキュラー板を用
いてメガネなどの何等かの器具を使用することなく立体
視できる立体視ディスプレイに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のレンチキュラー板を用いた立体視
ディスプレイの構成の例を図１４に示した。図１４に示
すように立体視ディスプレイ１は一枚のレンチキュラー
板２とこの裏面に貼り合わせられるフィルムシート３と
からなるものであって、前記レンチキュラー板２は円柱
周面形状（シリンドリカル形状）とした縦方向に亘るレ
ンズ４を複数横方向に並び設けて面としたものであり、
又このレンチキュラー板の裏面に位置する前記フィルム
シート３には、左右の多くの方向から撮影された視差の
ある複数枚（二枚又はそれ以上）の原画像を分割し線状
に圧縮して合成された一つの立体視用合成画像が形成さ
れている。なお、この立体視用合成画像の合成手法は周
知のものであり、その説明は省略する。このようにレン
チキュラー板と立体視用合成画像との組合せにより立体
視ディスプレイが構成され、前方より視ることにより立
体視できるものとなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】人間の目は左右に約６
５ｍｍ離れていることから、上記レンチキュラー板を通
して左目と右目とが視差のある画像を別々に見て、これ
によって立体感を得ている。このような点から上記のよ
うに立体視ディスプレイのレンチキュラー板にあって
は、縦方向に長いレンズ４を複数横に並び設けている。
このため、立体視ディスプレイを、人が起きた状態（立
っている状態や座っている状態）では立体視できるが、
人が横になってこの立体視ディスプレイを見ると、人の
目がレンズの通り方向と同じ縦に並ぶため、レンチキュ
ラー板はレンズ機能が無くなり立体視することができな
くなるという問題がある。

【０００４】そこで本発明は上記した事情に鑑みて、立
体視ディスプレイにおいて、人が横になった状態でも立
体視できるようにすることを課題とし、人が立った状態
と横になった状態とのいずれの状態でも立体視できる立
体視ディスプレイを得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した課題を
考慮してなされたもので、レンズ形状を円柱周面形状と
した第一レンチキュラー板に、レンズ形状を円柱周面形
状としてレンズ配設方向を前記第一レンチキュラー板の
レンズ配設方向に直交させた第二レンチキュラー板を重
ね、前記第一、第二の両レンチキュラー板のレンズ焦点
を第一レンチキュラー板の裏面又はこの裏面より後方の
同一平面上に設定し、第一レンチキュラー板を通して立
体視可能であるとともに第二レンチキュラー板を通して
も立体視可能な立体視用合成画像を、レンズ焦点が設定
された前記平面に配置したことを特徴とするレンチキュ
ラー板を用いた立体視ディスプレイを提供して、上記し
た課題を解消するものである。

【０００６】そして、上記立体視用合成画像が、該立体
視用合成画像の画素それぞれを液晶表示素子のセルに対
応させた液晶表示装置により形成されているものとなっ
ている立体視ディスプレイも提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明において、互いにレンズの配設方向が直
交している第一のレンチキュラー板と第二のレンチキュ
ラー板とが重ね合わされ、そして、これらが上記立体視
用合成画像に重ねられていることから、二方向で、すな
わち第一のレンチキュラー板のレンズ配設方向に両目を
位置させたときと、第二のレンチキュラー板のレンズ配
設方向に両目を位置させたときに立体視できるようにな
る。

【０００８】

【実施例】つぎに本発明を図１から図１３に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の立体視ディ
スプレイ１の構成を示している。立体視ディスプレイ１
は、縦に長いレンズ１０の形状を円柱周面形状（シリン
ドリカル形状）としてこのレンズ１０を横方向に複数並
設した第一のレンチキュラー板１１と、横方向（レンズ
１０と直交する方向）に長いレンズ１２の形状を円柱周
面形状（シリンドリカル形状）としてこのレンズ１２を
縦方向に複数並設した第二のレンチキュラー板１３と、
前記第一のレンチキュラー板１１の裏面に貼着されたフ
ィルム（或いは印刷物）１４からなるものであり、前記
フィルム１４には後述する立体視用合成画像が形成され
ている。

【０００９】第一のレンチキュラー板１１のレンズ焦点
と第二のレンチキュラー板１３のレンズ焦点とは共に第
一のレンチキュラー板１１の裏面に設定されている。す
なわち、図２（イ）に示すように第二のレンチキュラー
板１３は薄く作製されていて、その下の第一のレンチキ
ュラー板１１を通して第一のレンチキュラー板１１の裏
面にレンズ焦点が結ぶように設けられている。第一のレ
ンチキュラー板１１のレンズ１０が第二のレンチキュラ
ー板１３のレンズ１２と直交しているため、レンズ１２
に対して第一のレンチキュラー板１１は単なる透明な板
となり、レンズ１２によるそのレンズ幅方向の光の集光
性に影響を与えない。

【００１０】そして、図２（ロ）に示すように第一のレ
ンチキュラー板１１のレンズ１０はその第一のレンチキ
ュラー板１１の裏面にレンズ焦点が結ぶ。上位の第二の
レンチキュラー板１３はそのレンズ１２が第一のレンチ
キュラー板１１のレンズ１０と直交しているため、レン
ズ１０に対して第二のレンチキュラー板１３は単なる透
明な板となり、レンズ１０によるそのレンズ幅方向の光
の集光性に影響を与えない。

【００１１】図３にレンズ１０，１２をそれぞれ一つ取
り上げてそれらレンズの光の制御を示した。一方のレン
チキュラー板（レンズ）では集束光は線状となるが、図
３に示すようにレンズ１０，１２を直交配置した場合に
は平行光線はそれぞれの方向に集束され結果として集束
光は第一のレンチキュラー板の裏面において点になる。

【００１２】上記フィルム１４に設けられている立体視
用合成画像は、第一レンチキュラー板１１を通して立体
視できるとともに、第二レンチキュラー板１３を通して
立体視できるものである。この立体視用合成画像は、例
えば、横方向（左右方向）と縦方向（上下方向）とに視
差を持った状態で得られた複数の原画像の内、横方向に
視差をもつ複数の原画像を、第一、第二のレンチキュラ
ー板とに対応させてレンズの配設方向を直交させて重ね
た二枚の撮影用レンチキュラー板（図示せず）を用いて
分割圧縮し、順次レンズ１ピッチ（横）内に分割圧縮画
像を配置しながら、一連の分割圧縮画像を横方向に配置
し、また、縦方向に視差をもった複数の原画像を、前記
撮影用レンチキュラー板を用いて圧縮分割し、順次レン
ズ１ピッチ（縦）内に分割圧縮画像を配置しながら、一
連の分割圧縮画像を縦方向に配置することにより得られ
る。さらに、他の方法としては三次元ＣＧ（コンピュー
タグラフィック）処理による横方向、縦方向に視差をも
つ原画像デ−タから分割圧縮画像デ−タをコンピュータ
上に得て、これらから立体視用合成画像を作製（印刷、
或いは後述する液晶表示素子の駆動信号として送出）す
るようにしてもよい。

【００１３】図４は立体視用合成画像１５の構成の一例
をその一部を拡大して説明している。第一のレンチキュ
ラー板１１と第二のレンチキュラー板１３とのそれぞれ
１ピッチ内に四像設けることとする。立体視ディスプレ
イを見る人が起きた状態で立体視できるのは、第一のレ
ンチキュラー板１１に対応して横に並んだ像（ａ１１，
ａ１２，ａ１３，ａ１４）、（ａ２１，ａ２２，ａ２
３，ａ２４）……から、例えば、ａ１１とａ１２、或い
はａ１２とａ１３、ａ２１とａ２２などを見て立体感を
得ている。すなわち、前記ａ１１とａ１２、ａ１２とａ
１３などは横方向において視差のある像（分割圧縮画
像）である。同様にして、第二のレンチキュラー板１３
に対応して縦に並んだ像（ａ１１，ａ２１，ａ３１，ａ
４１）、（ａ１２，ａ２２，ａ３２，ａ４２）…は縦方
向において視差のある像となっており、人が横になって
見るとその人の目は縦に視差の有る像を見て立体視でき
るようになる。

【００１４】上記立体視用合成画像１５は、画素、すな
わち上記像それぞれを液晶表示素子のセルに対応させた
液晶表示装置により表現できる。図５はその例を示して
おり、液晶表示素子のセル１６が独立し、それぞれのセ
ル１６に図４にて示したような視差のある像の信号を供
給して容易に表現できるようになる。この図示した例で
は上記した例と同様にセル１６が４個で１ピッチとなる
レンチキュラー板を縦、横に配設すればよい。

【００１５】第二のレンチキュラー板の焦点距離と第一
のレンチキュラー板の焦点距離とがほぼ同じ場合には第
二のレンチキュラー板の厚さを０（ゼロ）に近付けなけ
ればならないが、これは不可能である。この場合、第二
のレンチキュラー板を適当な任意の厚さとして、図６、
図７に示すようにその配置をひっくり返せばよい。その
理由を図７にて説明する。図７は図６に示した配置例の
場合に光学的特性について示している。 （図７（イ））第二のレンチキュラー板１３ではレンズ
１２の境界で集光する方向に光が曲げられ、第一のレン
チキュラー板１１はその光に対して単なる透明板であ
り、ほぼ第一のレンチキュラー板とおなじ位置に焦点を
結ばせることができる。 （図７（ロ））第一のレンチキュラー板１１ではレンズ
１０の境界で集光する方向に光が曲げられ、第二のレン
チキュラー板１３はその光に対して単なる透明板とな
る。 このように、第一のレンチキュラー板と第二のレンチキ
ュラー板の焦点距離がほぼ同様の場合には、第二のレン
チキュラー板をひっくり返すことによって、第一のレン
チキュラー板と第二のレンチキュラー板のレンズ焦点位
置を同一の平面上に、この場合、第一のレンチキュラー
板１１の裏面に設定できるようになる。

【００１６】図８はさらに本発明の別の実施例の構成を
示している。大きな立体視ディスプレイを作製する場合
には軽量化を図る必要がある。この場合、図８に示すよ
うに、第一のレンチキュラー板１１と第二のレンチキュ
ラー板１３とを薄板状とし、第一のレンチキュラー板１
１のレンズ焦点と第二のレンチキュラー板１３のレンズ
焦点とを、第一のレンチキュラー板１１の裏面より後方
に設定した同一平面上に結ばせており、この焦点が結ぶ
平面に立体視用合成画像を有するフィルム１４或いは立
体視用合成画像を表示する液晶表示素子などを位置させ
る。

【００１７】図９はこの場合の第一、第二のレンチキュ
ラー板の光学的特性を示している。 （図９（イ））第二のレンチキュラー板１３ではレンズ
１２の境界で集光する方向に光が曲げられ、第一のレン
チキュラー板１１はその光に対して単なる透明板であ
り、立体視用合成画像（フィルム１４）上に焦点を結ば
せることができる。 （図９（ロ））第一のレンチキュラー板１１ではレンズ
１０の境界で集光する方向に光が曲げられ、第二のレン
チキュラー板１３はその光に対して単なる透明板とな
る。そして、同様にして、立体視用合成画像（フィルム
１４）上に焦点を結ばせることができる。 このように、第一のレンチキュラー板と第二のレンチキ
ュラー板は必要に応じて薄く作製してもよく、焦点面
（立体視用合成画像）は第一のレンチキュラー板の遥か
後方に設定することができる。

【００１８】つぎに立体視用合成画像を第一のレンチキ
ュラー板の裏面から後方に配置し、その立体視用合成画
像を液晶表示素子にて表示し、第一のレンチキュラー板
と第二のレンチキュラー板とのレンズ面を対向させた実
施例を図１０から図１３に示す。図１０に示すように立
体視ディスプレイ１は、観察者からの観察距離が約６０
ｃｍとして設計されているもので、第一のレンチキュラ
ー板１１の前面に第二のレンチキュラー板１３を、前記
第一のレンチキュラー板１１のレンズ配設方向と直交さ
せるようにして、かつ、レンズ面を対向させた状態で配
置する。第一のレンチキュラー板１１の裏面側には液晶
表示素子１７が配置されている。第一、第二のレンチキ
ュラー板は、縦横ともに４画素で１ピッチを構成するも
のであり、図１１に示すように第一、第二のレンチキュ
ラー板ともに、レンズ曲率Ｒ＝１．５７ｍｍ、ピッチＰ
＝１．３２ｍｍ、焦点距離ｔ＝４．４ｍｍとした。立体
視用ディスプレイ１の各厚さは、第二のレンチキュラー
板１３の厚さａを１ｍｍ（裏返しで使用するため１ｍｍ
で充分である）、第一のレンチキュラー板１１の厚さｂ
を３．３０ｍｍ、第一のレンチキュラー板１１の裏面か
ら立体視用合成画像までの距離ｃを１．１０ｍｍとする
（ｂ＋ｃ＝ｔ）（図１２）。図示した実施例の場合、こ
の距離ｃは液晶表示素子のガラスの厚さである。液晶表
示素子による立体視用合成画像において、セルパターン
を図１３に示す。セル１６の横方向のピッチｄを０．３
３ｍｍとし、縦方向のピッチｅを０．３３ｍｍとした
（ｄ×４＝Ｐ、ｅ×４＝Ｐ）。上記した構造の立体視デ
ィスプレイをＡ５サイズで作製し、立った状態で見た場
合も横になった状態で見た場合も良好に立体視できるも
のとなった。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の立体視デ
ィスプレイは、レンズ形状を円柱周面形状とした第一レ
ンチキュラー板に、レンズ形状を円柱周面形状としてレ
ンズ配設方向を前記第一レンチキュラー板のレンズ配設
方向に直交させた第二レンチキュラー板を重ね、前記第
一、第二の両レンチキュラー板のレンズ焦点を第一レン
チキュラー板の裏面又はこの裏面より後方の同一平面上
に設定し、第一レンチキュラー板を通して立体視可能で
あるとともに第二レンチキュラー板を通して立体視可能
な立体視用合成画像を、レンズ焦点が設定された前記平
面に配置したことを特徴とするものである。従来の立体
視ディスプレイが左右の視差による立体感しか得られな
かったために観察する人間に観察条件が付けられていた
が、本発明の立体視ディスプレイにより、立ってみた場
合にもまた横になってみた場合にも立体視できるように
なり、立体視ディスプレイの商品性が向上するなど、実
用性に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る立体視ディスプレイの第一実施例
の構成を示す説明図である。

【図２】第一実施例の光学的特性を示す説明図であり、
（イ）は第二のレンチキュラー板における光学的特性を
示し、（ロ）は第一のレンチキュラー板の光学的特性を
示す。

【図３】直交させたレンチキュラー板による光の集束を
示す説明図である。

【図４】第一実施例における立体視用合成画像の構成を
示す説明図である。

【図５】第一実施例における立体視用合成画像を液晶表
示素子にて形成した例を示す説明図である。

【図６】第二実施例の構成を示す説明図である。

【図７】第二実施例の光学的特性を示す説明図であり、
（イ）は第二のレンチキュラー板における光学的特性を
示し、（ロ）は第一のレンチキュラー板の光学的特性を
示す。

【図８】第三実施例の構成を示す説明図である。

【図９】第三実施例の光学的特性を示す説明図であり、
（イ）は第二のレンチキュラー板における光学的特性を
示し、（ロ）は第一のレンチキュラー板の光学的特性を
示す。

【図１０】立体視ディスプレイの一例を示す説明図であ
る。

【図１１】図１１における立体視ディスプレイのレンチ
キュラー板を示す説明図である。

【図１２】図１１における立体視ディスプレイの各厚さ
を示す説明図である。

【図１３】図１１における立体視ディスプレイの液晶表
示素子による立体視用合成画像を示す説明図である。

【図１４】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１…立体視ディスプレイ １０…レンズ １１…第一のレンチキュラー板 １２…レンズ １３…第二のレンチキュラー板 １４…フィルム １５…立体視用合成画像 １７…液晶表示素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ形状を円柱周面形状とした第一レン
   チキュラー板に、レンズ形状を円柱周面形状としてレン
   ズ配設方向を前記第一レンチキュラー板のレンズ配設方
   向に直交させた第二レンチキュラー板を重ね、 前記第一、第二の両レンチキュラー板のレンズ焦点を第
   一レンチキュラー板の裏面又はこの裏面より後方の同一
   平面上に設定し、 第一レンチキュラー板を通して立体視可能であるととも
   に第二レンチキュラー板を通して立体視可能な立体視用
   合成画像を、レンズ焦点が設定された前記平面に配置し
   たことを特徴とするレンチキュラー板を用いた立体視デ
   ィスプレイ。
2. 【請求項２】上記立体視用合成画像は、該立体視用合成
   画像の画素それぞれを液晶表示素子のセルに対応させた
   液晶表示装置により形成されているものである請求項１
   に記載のレンチキュラー板を用いた立体視ディスプレ
   イ。