JPH09189883A - 立体ディスプレイ - Google Patents

立体ディスプレイ

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JPH09189883A
JPH09189883A JP8018379A JP1837996A JPH09189883A JP H09189883 A JPH09189883 A JP H09189883A JP 8018379 A JP8018379 A JP 8018379A JP 1837996 A JP1837996 A JP 1837996A JP H09189883 A JPH09189883 A JP H09189883A
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eye
image
lens
lenticular lens
cylindrical
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JP8018379A
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Hiroyasu Nose
博康 能瀬
Tsutomu Ozaka
勉 尾坂
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンチキュラーレンズ方式又はマイクロレン
ズアレイ方式の立体ディスプレイにおいて、容易にシリ
ンドリカルレンズ又はマイクロレンズの焦点距離を小さ
くでき、表示画素幅を小さくして高画質の立体ディスプ
レイを得ること。 【解決手段】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
夫々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画
素に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画
像表示手段に表示し、複数の平行なシリンドリカル面を
有するレンチキュラーレンズを該シリンドリカル面が該
画像表示手段に向くように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体ディスプレイに
関し、特にテレビ、ビデオ、コンピュータモニタ、ゲー
ムマシンなどにおいて立体画像表示を行うのに好適なも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、立体ディスプレイの方式として、
偏光メガネ方式が知られている。この方式は画像表示装
置側に液晶シャッターを設け、画像表示装置の表示画像
のフィールド毎に右眼用と左眼用の視差画像を交互に表
示し、同時にフィールド信号に同期させて、表示画像の
偏光状態を切り替え、観察者が偏光メガネを用いて時分
割で片眼づつ左右の視差画像を分離して立体画像を認識
するものである。しかし、この方式では観察者は常に偏
光メガネをかけねばならないという欠点があった。
【０００３】それに対して、偏光メガネを用いない立体
ディスプレイとして、レンチキュラーレンズ方式が知ら
れている。この方式は画像表示装置の前面にレンチキュ
ラーレンズを設け、空間的に左右の眼に入る画像を分離
する方式である。
【０００４】図７は従来のレンチキュラーレンズ方式の
立体ディスプレイの説明図である。図は観察者の頭上方
向からの断面図を表している。図中、１は液晶ディスプ
レイ（画像表示手段）であり、液晶の表示画素部３はガ
ラス基板２、４の間に形成されている。液晶ディスプレ
イ１の表面には、断面が図示のように半円状で各々紙面
に直角方向に延びる多数のシリンドリカルレンズからな
るレンチキュラーレンズ５が設けられており、その焦点
面に液晶ディスプレイ１の表示画素部３が位置するよう
になっている。
【０００５】表示画素部３には右視差画像AR及び左視差
画像ALを夫々水平方向にｎ個のストライプ状の右眼用ス
トライプ画素BR1〜BRn 、左眼用ストライプ画素BL1〜B
Ln に分割したものをBR1BL2BR3BL4BR5BL6・・・ またはBL1
BR2BL3BR4BL5BR6・・・ と並べて１つの画像としたストラ
イプ画像を表示する。そして図示のようにレンチキュラ
ーレンズの一つのピッチ（１つのシリンドリカルレン
ズ）に対応して右眼用ストライプ画素BR（黒塗りの部
分）と左眼用ストライプ画素BL（白抜きの部分）が対と
なって配置されており、これがレンチキュラーレンズ５
により観察者の右眼ＥR 、左眼ＥL の近傍に光学的に分
離して結像され立体視が可能となる。
【０００６】図中には液晶ディスプレイ１の両端と中央
部分の右眼用、左眼用ストライプ画像の各々を観察でき
る空間的領域を示してあり、画面全面にわたって観察者
の眼（両眼中心距離はｅ）に左右分離して見える共通領
域が図中の太線部分の立体視領域１０である。
【０００７】さらに、この立体視領域１０に隣接した領
域（不図示）においても左右分離して立体視できる立体
視領域が存在する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】レンチキュラーレンズ
方式ではその観察距離、立体視領域はレンチキュラーレ
ンズの製作精度に依存し、特にピッチ精度に対する要求
は厳しい。
【０００９】又、この方式では観察者の左右各々の眼に
入る視差画像は図８(A) に示すように液晶ディスプレイ
１に表示している画素の半分の画素数になり、画質が劣
化する。画質を元の液晶ディスプレイ１全体に１つの画
像を表示して見ている時と同等に保つためには図８(B)
に示すように液晶ディスプレイ１の水平方向の画素幅を
半分にして画素数を倍にし、レンチキュラーレンズ５の
ピッチも約1/2 と細かくすると共に、そのシリンドリカ
ル面の曲率、厚さも変えなければならない。
【００１０】しかしながら、液晶ディスプレイ１の画素
幅を小さくして高解像の立体ディスプレイを構成する場
合、ディスプレイの観察距離は液晶ディスプレイ１の大
きさに応じて略一定となり、又液晶ディスプレイ１のガ
ラス基板２の厚さは製造プロセスからの要請で決定され
自由に選ぶことができないので、図８(B) に示すように
レンチキュラーレンズ５の板厚が著しく薄くなり、ピッ
チ精度を保って製作することが困難になるという問題が
あった。
【００１１】また、レンチキュラーレンズはアクリル樹
脂、ポリカーボネイトなどの樹脂で成形されるが、成形
時の樹脂の収縮率の変動によりピッチ誤差が発生して、
観察距離の変動、或は立体視領域の減少などの問題が生
じる。
【００１２】又、使用時における液晶ディスプレイ１の
バックライトの熱によりレンチキュラーレンズ５に膨
張、反りが生じ、これによってもピッチが変化して、観
察距離の変動、或は立体視領域の減少などの問題が生じ
る。
【００１３】本発明は、レンチキュラーレンズを構成す
るシリンドリカルレンズ又はマイクロレンズアレイを構
成するマイクロレンズの少なくとも１つの主点位置を該
レンズの表面又は外側に位置させ、該レンチキュラーレ
ンズ又は該マイクロレンズアレイを該主点のある側を画
像表示手段に向くように配置することにより、容易に該
シリンドリカルレンズ又は該マイクロレンズの焦点距離
を小さくでき、表示画素幅を小さくして高画質の立体デ
ィスプレイの提供を目的とする。
【００１４】その他、 （１−１） レンチキュラーレンズ／マイクロレンズア
レイを多数のシリンドリカル面／球面を有する樹脂成型
板材と十分な厚さのガラス基板を一体に固着して構成
し、かつシリンドリカル面／球面を画像表示手段に対峙
するように配置することにより、ピッチ精度が良く、更
に熱を受けても狂いが生じないレンチキュラーレンズ／
マイクロレンズアレイが得られ、これにより観察距離、
立体視領域が精度よく保たれ、見易い。 （１−２） レンチキュラーレンズ／マイクロレンズア
レイの樹脂成型板材を紫外線硬化樹脂によりガラス基板
上に一体形成したレンチキュラーレンズ／マイクロレン
ズアレイを用いることにより、更にピッチ精度が向上し
て更に観察距離、立体視領域が精度良く保たれる。等の
少なくとも１つの効果を有する立体ディスプレイの提供
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の立体ディスプレ
イは、 （２−１） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画素
に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画像
表示手段に表示し、複数の平行なシリンドリカル面を有
するレンチキュラーレンズを該シリンドリカル面が該画
像表示手段に向くように配置した。 （２−２） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画素
に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画像
表示手段に表示し、複数のシリンドリカルレンズを平行
に並べて構成されるレンチキュラーレンズを介して該ス
トライプ画像を観察する立体ディスプレイにおいて、該
シリンドリカルレンズの少なくとも１つの主点位置が該
シリンドリカルレンズの表面又は外側に位置し、該レン
チキュラーレンズを該シリンドリカルレンズの該主点の
ある側を該画像表示手段に向くように配置した。こと等
を特徴としている。
【００１６】特に、 （２−２−１） 前記シリンドリカルレンズの断面は正
のメニスカスレンズ又は平凸レンズである。 （２−２−２） 前記レンチキュラーレンズは、一方の
面に複数のシリンドリカル面を設け他方の面を平面とし
た樹脂成型板材と、該平面側に固着した透明基板から構
成している。 （２−２−３） 前記樹脂成型板材は紫外線硬化樹脂よ
り成る。こと等を特徴としている。
【００１７】更に、本発明の立体ディスプレイは、 （２−３） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画素
に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画像
表示手段に表示し、複数のシリンドリカルレンズを平行
に並べて構成されるレンチキュラーレンズを介して該ス
トライプ画像を観察する立体ディスプレイにおいて、該
レンチキュラーレンズは２つのレンチキュラーレンズか
ら成り、該２つのレンチキュラーレンズを構成する夫々
のシリンドリカルレンズにより構成される光学系の少な
くとも１つの主点位置は該２つのシリンドリカルレンズ
の両端の表面又はその外側に位置し、該２つのレンチキ
ュラーレンズを該シリンドリカルレンズの該主点のある
側を該画像表示手段に向くように配置した。こと等を特
徴としている。
【００１８】特に、 （２−３−１） 前記２つのレンチキュラーレンズの１
つは負のパワーを有するレンチキュラーレンズであり、
他の１つは正のパワーを有するレンチキュラーレンズで
あること等を特徴としている。
【００１９】更に本発明の立体ディスプレイは、 （２−４） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の２次元の左眼用画素と右眼用画素に分割して所
定の順番で配列した画素画像を画像表示手段に表示し、
複数のマイクロレンズを２次元に並べて構成されるマイ
クロレンズアレイを介して該画素画像を観察する立体デ
ィスプレイにおいて、該マイクロレンズの少なくとも１
つの主点位置が該マイクロレンズの表面又は外側に位置
し、該マイクロレンズアレイを該マイクロレンズの該主
点のある側を該画像表示手段に向くように配置したこと
等を特徴としている。
【００２０】特に、 （２−４−１） 前記マイクロレンズは正のメニスカス
レンズ又は平凸レンズである。 （２−４−２） 前記マイクロレンズアレイは、一方の
面に複数の球面を設け他方の面を平面とした樹脂成型板
材と、該平面側に固着した透明基板から構成している。 （２−４−３） 前記樹脂成型板材は紫外線硬化樹脂よ
り成る。 こと等を特徴としている。
【００２１】更に、本発明の立体ディスプレイは、 （２−５） 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫
々複数の２次元の左眼用画素と右眼用画素に分割して所
定の順番で配列した画素画像を画像表示手段に表示し、
複数のマイクロレンズを２次元に並べて構成されるマイ
クロレンズアレイを介して該画素画像を観察する立体デ
ィスプレイにおいて、該マイクロレンズアレイは２つの
マイクロレンズアレイから成り、該２つのマイクロレン
ズアレイを構成する夫々のマイクロレンズにより構成さ
れる光学系の少なくとも１つの主点位置は該２つのマイ
クロレンズの両端の表面又はその外側に位置し、該２つ
のマイクロレンズアレイを該マイクロレンズの該主点の
ある側を該画像表示手段に向くように配置したこと等を
特徴としている。
【００２２】特に、 （２−５−１） 前記２つのマイクロレンズアレイの１
つは負のパワーを有するマイクロレンズアレイであり、
他の１つは正のパワーを有するマイクロレンズアレイで
あること等を特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の立体ディスプレイ
の実施形態１の要部概略図である。図は観察者の頭上方
向から見た断面図である。図中、２、４はガラス基板、
３は液晶の表示画素部であり、ガラス基板２、４及び表
示画素部３等は液晶ディスプレイ（画像表示手段）１の
一要素を構成している。なお、偏光板、カラーフィルタ
ー、電極、ブラックマトリクス、反射防止膜、バックラ
イトなどは省略してある。
【００２４】液晶ディスプレイ１の観察者側にはレンチ
キュラーレンズ８をそのシリンドリカル面を液晶ディス
プレイ１の観察側ガラス基板２に対峙して配置し、液晶
の表示画素部３の周辺に設けたスペーサ９により液晶デ
ィスプレイ１と所定の間隔を保って保持している。レン
チキュラーレンズ８はアクリル樹脂、ポリカーボネイト
などの透明な樹脂でもってシリンドリカル面を形成した
樹脂成型板材６とそれを補強支持するガラス基板（透明
基板）７を透明接着剤などで固着させて構成している。
【００２５】従来例の場合と同様に液晶ディスプレイ１
の表示画素部３には右視差画像AR及び左視差画像ALを夫
々水平方向にｎ個のストライプ状の右眼用ストライプ画
素BR1〜BRn 、左眼用ストライプ画素BL1〜BLn に分割し
たものをBR1BL2BR3BL4BR5BL6・・・ またはBL1BR2BL3BR4B
L5BR6・・・ と並べて１つの画像としたストライプ画像を
表示する。表示された右眼用ストライプ画素BR及び左眼
用ストライプ画素BLはレンチキュラーレンズ８により光
学的に分離されて立体視領域１０を形成し、観察者の右
眼ＥR には右眼用視差画像（表示画素の黒塗り部分のす
べて）、左眼ＥLには左眼用視差画像（表示画素の白抜
き部分のすべて）が入り、立体画像として観察される。
【００２６】図２は本実施形態の原理の説明図である。
図２(A) は本実施形態の光路を示し、図２(B) は従来例
の光路を示したものである。図２(B) において２１はレ
ンチキュラーレンズ５とガラス基板２を含めた１つのシ
リンドリカルレンズ２０の主点であり、表示画素部３は
シリンドリカルレンズ２０のほぼ焦点面に一致するよう
に設定されている。ここで、レンチキュラーレンズ５と
ガラス基板２の屈折率はほぼ等しいとしてその屈折は省
略している。表示画素部３の各部から出た光線は、シリ
ンドリカルレンズ２０の焦点距離ｆによって定められる
右眼用ストライプ画素の領域Ｒと左眼用ストライプ画素
の領域Ｌに分離される。しかし、前述のように画像の解
像度をあげるために表示画素部３のストライプ画素幅が
ガラス基板２の厚さに比べ狭くなってくると、これに応
じてシリンドリカルレンズ２０の焦点距離ｆも小さくし
なければならないので、レンチキュラーレンズ５の板厚
は薄くなり、ピッチ精度を保って製作するのが難しくな
って来る。
【００２７】それに対して、図２(A) に示す本実施形態
では、レンチキュラーレンズ８を図のようにそのシリン
ドリカル面がガラス基板２に対向するように配置してい
る。２２は樹脂成型板材６の１つのシリンドリカル面の
部分とガラス基板７を含めたシリンドリカルレンズ２
０’の第１主点、２３はその第２主点であり、表示画素
部３はガラス基板２を含めたシリンドリカルレンズ２
０’のほぼ焦点面に一致するように各要素を設定してい
る。表示画素部３の各部から出てガラス基板２を通り、
空隙１１の界面で屈折し、第１主点２２に向かう光線は
シリンドリカルレンズ２０’を通過後、第２主点２３か
らシリンドリカルレンズ２０’に入射時と同じ方向に進
む。それゆえ、従来例と同様に右眼用ストライプ画素の
領域Ｒと左眼用ストライプ画素の領域Ｌに分離される。
【００２８】レンチキュラーレンズ８をこのような配置
にすると、レンチキュラーレンズ８の１ピッチの部分は
平凸レンズなので常にその第１主点２２はシリンドリカ
ル面の頂点に来て、その第２主点２３の位置は第１主点
２２からレンチキュラーレンズ８の板厚の約1/3 の距離
（レンチキュラーレンズの材質の屈折率ｎ＝約1.5 の
時）にあり、レンチキュラーレンズの板厚を厚くしても
第２主点２３の位置が観察者側に少し近づくだけで、光
学的関係は維持される。そのため、レンチキュラーレン
ズ８のガラス基板７の厚さを熱膨張、反りなどの変形を
抑えるのに十分な厚さに設定することができる。
【００２９】本実施形態は画像表示手段として液晶ディ
スプレイを用いているが、他の画像表示手段、例えばプ
ラズマディスプレイ、蛍光表示管などの平板ディスプレ
イを用いることもできる。
【００３０】図３は本発明の立体ディスプレイの実施形
態２の一部断面図である。本実施形態は実施形態１のレ
ンチキュラーレンズ８を更に高精度のピッチで製作する
ものであり、樹脂成型板材６を紫外線硬化樹脂で構成す
ることにより極めて高精度のレンチキュラーレンズ８を
得ている。
【００３１】図４は本実施形態のレンチキュラーレンズ
８の製作プロセス図である。図４(A) は樹脂注入工程で
あり、レンチキュラーレンズのシリンドリカル面の金型
４１に紫外線硬化樹脂４２を適量与え、ガラス基板７を
金型４１に押しつける。次の図４(B) は硬化工程であ
り、紫外線発生光源４３により紫外線をガラス基板７を
通して照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。図４(C)
は剥離工程であり、紫外線樹脂が硬化後、金型４１から
ガラス基板７ごと剥離することにより、シリンドリカル
面を有する樹脂成型板材とガラス基板が一体に成型され
たレンチキュラーレンズ８が製作できる。
【００３２】このプロセスでは加熱工程がないので、樹
脂の収縮などによるピッチ誤差は殆ど発生せず、非常に
精度の良いレンチキュラーレンズ８が得られる。
【００３３】そして実施形態１と同様にシリンドリカル
面を液晶ディスプレイ１に向けて配置しているので、ガ
ラス基板７の板厚をレンチキュラーレンズを強固に保持
するのに十分な厚さに設定することができ、観察距離、
立体視領域が精度良く保たれ、見易い立体ディスプレイ
が得られる。
【００３４】以上の各実施形態によれば、レンチキュラ
ーレンズのシリンドリカル面を画像表示部に対峙するよ
うに配置することにより、立体ディスプレイの解像度を
上げるために画素の幅を狭くした場合でもレンチキュラ
ーレンズの板厚が任意の厚さに設定できるようになり、
樹脂成型板材の平坦な面に熱膨張による変形を抑えるの
に十分な厚さのガラス基板を固着した構成にできるの
で、高解像で、立体視領域が精度良く保たれた立体ディ
スプレイが得られる。
【００３５】図５は本発明の立体ディスプレイの実施形
態３の一部断面図である。図は観察者の頭上方向から見
た断面図である。本実施形態が実施形態１と異なる点
は、本実施形態のレンチキュラーレンズ１７を１つの透
明部材で構成し、レンチキュラーレンズ１７を構成する
シリンドリカルレンズ３７の断面を正メニスカスレンズ
としている点である。その他の点は実施形態１と同じで
ある。
【００３６】図中、レンチキュラーレンズ１７は断面が
正のメニスカスレンズで紙面垂直方向に伸びるシリンド
リカルレンズ３７を平行に並べて構成している。１８は
該シリンドリカルレンズ３７の第１主点、１９はその第
２主点である。このシリンドリカルレンズ３７は主点１
８、１９がシリンドリカルレンズの外側に位置するよう
に両面の曲率及び両面間の間隔を設定している。又、液
晶ディスプレイ１の表示画素部３はガラス基板２を含め
た系の略焦点面に位置するように各要素を設定してい
る。
【００３７】表示画素部３の各部から射出して第１主点
１８を通る光線はシリンドリカルレンズ３７を通過後、
第２主点１９から入射時と略同じ方向で出射して進む。
従って従来例と同様に右眼用ストライプ画素の領域R と
左眼用ストライプ画素の領域L に分離される。
【００３８】本実施形態のようにシリンドリカルレンズ
３７の断面を正メニスカスレンズとすれば該シリンドリ
カルレンズ３７の主点を容易に該レンズの外側に位置さ
せることができるのでシリンドリカルレンズ３７の焦点
距離をより小さく設定できる。
【００３９】又、本実施形態のレンチキュラーレンズ１
７は、その厚さを十分厚く設定できるので、成型時の変
形を僅少に抑えることができる。
【００４０】図６は本発明の立体ディスプレイの実施形
態４の一部断面図である。図は観察者の頭上方向から見
た断面図である。本実施形態が実施形態１と異なる点
は、本実施形態のレンチキュラーレンズを２つのレンチ
キュラーレンズで構成している点である。その他の点は
実施形態１と同じである。
【００４１】図中、１２は第１のレンチキュラーレンズ
であり、該レンチキュラーレンズを構成する第１のシリ
ンドリカルレンズ３２は断面が両凸レンズで紙面垂直方
向に伸びるシリンドリカルレンズであり、正のパワー
（屈折力）を持っている。１３は第２のレンチキュラー
レンズであり、該レンチキュラーレンズを構成する第２
のシリンドリカルレンズ３３は断面が両凹レンズで紙面
垂直方向に伸びるシリンドリカルレンズであり、負のパ
ワー（屈折力）を持っている。そして該第１、第２のレ
ンチキュラーレンズでもってレンチキュラーレンズ１４
を構成している。１５は該第１のシリンドリカルレンズ
３２と該第２のシリンドリカルレンズ３３で構成される
光学系の第１主点、１６はその第２主点である。この第
１、第２のシリンドリカルレンズで構成される光学系は
主点１５、１６が両シリンドリカルレンズ３２、３３の
両端の表面若しくはその外側に位置するように各シリン
ドリカルレンズの曲率及び両面間の間隔を設定してい
る。又、液晶ディスプレイ１の表示画素部３はガラス基
板２を含めた系の略焦点面に位置するように各要素を設
定している。
【００４２】表示画素部３の各部から射出して第１主点
１５を通る光線は両シリンドリカルレンズ３２、３３を
通過後、第２主点１６から入射時と略同じ方向で出射し
て進む。従って従来例と同様に右眼用ストライプ画素の
領域R と左眼用ストライプ画素の領域L に分離される。
【００４３】本実施形態のようにレンチキュラーレンズ
を正及び負のパワーを持つ２つのレンチキュラーレンズ
で構成すれば夫々のシリンドリカルレンズ３２、３３で
構成される光学系の主点を容易に該レンズの外側に位置
させることができるので両シリンドリカルレンズで構成
される光学系の焦点距離をより小さく設定できる。
【００４４】又、本実施形態の第１、第２のレンチキュ
ラーレンズ１２、１３は、その厚さを十分厚く設定でき
るので、成型時の変形を僅少に抑えることができる。
【００４５】以上の各実施形態は全てレンチキュラーレ
ンズ方式の立体ディスプレイであったが、同じ考え方で
本発明をマイクロレンズアレイ方式の立体ディスプレイ
に適用することができる。
【００４６】レンチキュラーレンズ方式の立体ディスプ
レイは左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫々複数
の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画素に分割
して所定の順番で配列したストライプ画像を画像表示手
段に表示し、複数のシリンドリカルレンズを平行に並べ
て構成されるレンチキュラーレンズを介して該ストライ
プ画像を観察するものであった。この方式では図１に示
す立体視領域１０は紙面に垂直な方向へ伸びており、紙
面垂直方向に関しては表示画素部３からの光は観察者の
両眼ER,EL に集光はしていない。
【００４７】マイクロレンズアレイ方式の立体ディスプ
レイとは左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を夫々水
平方向と垂直方向に複数の２次元の左眼用画素と右眼用
画素に分割した後、所定の順番で左眼用画素と右眼用画
素を交互に配列して１枚の画素画像を構成して画像表示
手段に表示し、複数のマイクロレンズを２次元に並べて
構成されるマイクロレンズアレイを介して該画素画像を
観察するものである。この時、各画素の中心とこれに対
応するマイクロレンズの主点とを結ぶ直線を観察者の右
眼位置又は左眼位置と交わるように設定すれば各画素か
らの光が概ね観察者の両眼に入射するようになり、観察
者は明るい画像を観察できる。
【００４８】実施形態１をマイクロレンズアレイ方式に
変更するには、シリンドリカルレンズ２０’を片側が球
面のマイクロレンズとして、これを２次元に配列すれば
良い。マイクロレンズの水平方向の大きさは表示画素部
３の２画素分（正しくは左眼用画素若しくは右眼用画素
の２画素分）であり、垂直方向の大きさは画素の垂直方
向の大きさに略等しい。
【００４９】実施形態２をマイクロレンズアレイ方式に
変更するには、樹脂成型板材６を片側が球面のマイクロ
レンズとして、これを２次元に配列すれば良い。
【００５０】実施形態３をマイクロレンズアレイ方式に
変更するには、レンチキュラーレンズ１７を片面が凸球
面、片面が凹球面よりなるマイクロレンズを２次元に配
列したマイクロレンズアレイとすれば良い。マイクロレ
ンズの水平方向の大きさは表示画素部３の２画素分（正
しくは左眼用画素若しくは右眼用画素の２画素分）であ
り、垂直方向の大きさは画素の垂直方向の大きさに略等
しい。
【００５１】実施形態４をマイクロレンズアレイ方式に
変更するには、第１のレンチキュラーレンズ１２を片面
が凸球面、片面が凸球面よりなる第１のマイクロレンズ
を２次元に配列した第１のマイクロレンズアレイとし、
第２のレンチキュラーレンズ１３を片面が凹球面、片面
が凹球面よりなる第２のマイクロレンズを２次元に配列
した第２のマイクロレンズアレイとすれば良い。
【００５２】以上のように本発明はレンチキュラーレン
ズ方式及びマイクロレンズアレイ方式の立体ディスプレ
イのいずれにも適用でき、解像度を上げる為に画素幅を
狭くした場合にもレンティキュラーレンズの焦点距離を
容易に小さくできる。
【００５３】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、レンチキュ
ラーレンズを構成するシリンドリカルレンズ又はマイク
ロレンズアレイを構成するマイクロレンズの少なくとも
１つの主点位置を該レンズの表面又は外側に位置させ、
該レンチキュラーレンズ又は該マイクロレンズアレイを
該主点のある側を画像表示手段に向くように配置するこ
とにより、容易に該シリンドリカルレンズ又は該マイク
ロレンズの焦点距離を小さくでき、表示画素幅を小さく
して高画質の立体ディスプレイを達成する。
【００５４】その他、 （３−１） レンチキュラーレンズ／マイクロレンズア
レイを多数のシリンドリカル面／球面を有する樹脂成型
板材と十分な厚さのガラス基板を一体に固着して構成
し、かつシリンドリカル面／球面を画像表示手段に対峙
するように配置することにより、ピッチ精度が良く、更
に熱を受けても狂いが生じないレンチキュラーレンズ／
マイクロレンズアレイが得られ、これにより観察距離、
立体視領域が精度よく保たれ、見易い。 （３−２） レンチキュラーレンズ／マイクロレンズア
レイの樹脂成型板材を紫外線硬化樹脂によりガラス基板
上に一体形成したレンチキュラーレンズ／マイクロレン
ズアレイを用いることにより、更にピッチ精度が向上し
て更に観察距離、立体視領域が精度良く保たれる。 等の少なくとも１つの効果を有する立体ディスプレイを
達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の立体ディスプレイの実施形態１の要
部概略図
【図２】 実施形態１の原理説明図
【図３】 本発明の立体ディスプレイの実施形態２の一
部断面図
【図４】 実施形態２のレンチキュラーレンズの製作プ
ロセス図
【図５】 本発明の立体ディスプレイの実施形態３の一
部断面図
【図６】 本発明の立体ディスプレイの実施形態４の一
部断面図
【図７】 従来のレンチキュラーレンズ方式の立体ディ
スプレイの説明図
【図８】 従来例の課題の説明図
【符号の説明】
１・・・・液晶ディスプレイ ２、４・・ガラス基板 ３・・・・表示画素部 ５・・・・レンチキュラーレンズ ６・・・・樹脂成型板材 ７・・・・ガラス基板 ８・・・・レンチキュラーレンズ １０・・・・立体視領域 １２・・・・第１のレンチキュラーレンズ １３・・・・第２のレンチキュラーレンズ １４・・・・レンチキュラーレンズ １５・・・・第１主点 １６・・・・第２主点 １７・・・・レンチキュラーレンズ １８・・・・第１主点 １９・・・・第２主点 ２０・・・・シリンドリカルレンズ ２１、２２、２３・・・・レンズ主点 ３２・・・・第１のシリンドリカルレンズ ３３・・・・第２のシリンドリカルレンズ ３７・・・・シリンドリカルレンズ ４１・・・・金型 ４２・・・・紫外線硬化樹脂 ４３・・・・紫外線発生光源

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
    夫々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画
    素に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画
    像表示手段に表示し、複数の平行なシリンドリカル面を
    有するレンチキュラーレンズを該シリンドリカル面が該
    画像表示手段に向くように配置したことを特徴とする立
    体ディスプレイ。
  2. 【請求項２】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
    夫々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画
    素に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画
    像表示手段に表示し、複数のシリンドリカルレンズを平
    行に並べて構成されるレンチキュラーレンズを介して該
    ストライプ画像を観察する立体ディスプレイにおいて、 該シリンドリカルレンズの少なくとも１つの主点位置が
    該シリンドリカルレンズの表面又は外側に位置し、該レ
    ンチキュラーレンズを該シリンドリカルレンズの該主点
    のある側を該画像表示手段に向くように配置したことを
    特徴とする立体ディスプレイ。
  3. 【請求項３】 前記シリンドリカルレンズの断面は正の
    メニスカスレンズ又は平凸レンズであることを特徴とす
    る請求項２の立体ディスプレイ。
  4. 【請求項４】 前記レンチキュラーレンズは、一方の面
    に複数のシリンドリカル面を設け他方の面を平面とした
    樹脂成型板材と、該平面側に固着した透明基板から構成
    していることを特徴とする請求項２の立体ディスプレ
    イ。
  5. 【請求項５】 前記樹脂成型板材は紫外線硬化樹脂より
    成ることを特徴とする請求項４の立体ディスプレイ。
  6. 【請求項６】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
    夫々複数の左眼用ストライプ画素と右眼用ストライプ画
    素に分割して所定の順番で配列したストライプ画像を画
    像表示手段に表示し、複数のシリンドリカルレンズを平
    行に並べて構成されるレンチキュラーレンズを介して該
    ストライプ画像を観察する立体ディスプレイにおいて、 該レンチキュラーレンズは２つのレンチキュラーレンズ
    から成り、該２つのレンチキュラーレンズを構成する夫
    々のシリンドリカルレンズにより構成される光学系の少
    なくとも１つの主点位置は該２つのシリンドリカルレン
    ズの両端の表面又はその外側に位置し、該２つのレンチ
    キュラーレンズを該シリンドリカルレンズの該主点のあ
    る側を該画像表示手段に向くように配置したことを特徴
    とする立体ディスプレイ。
  7. 【請求項７】 前記２つのレンチキュラーレンズの１つ
    は負のパワーを有するレンチキュラーレンズであり、他
    の１つは正のパワーを有するレンチキュラーレンズであ
    ることを特徴とする請求項６の立体ディスプレイ。
  8. 【請求項８】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像を
    夫々複数の２次元の左眼用画素と右眼用画素に分割して
    所定の順番で配列した画素画像を画像表示手段に表示
    し、複数のマイクロレンズを２次元に並べて構成される
    マイクロレンズアレイを介して該画素画像を観察する立
    体ディスプレイにおいて、 該マイクロレンズの少なくとも１つの主点位置が該マイ
    クロレンズの表面又は外側に位置し、該マイクロレンズ
    アレイを該マイクロレンズの該主点のある側を該画像表
    示手段に向くように配置したことを特徴とする立体ディ
    スプレイ。
  9. 【請求項９】 前記マイクロレンズは正のメニスカスレ
    ンズ又は平凸レンズであることを特徴とする請求項８の
    立体ディスプレイ。
  10. 【請求項１０】 前記マイクロレンズアレイは、一方の
    面に複数の球面を設け他方の面を平面とした樹脂成型板
    材と、該平面側に固着した透明基板から構成しているこ
    とを特徴とする請求項８の立体ディスプレイ。
  11. 【請求項１１】 前記樹脂成型板材は紫外線硬化樹脂よ
    り成ることを特徴とする請求項１０の立体ディスプレ
    イ。
  12. 【請求項１２】 左眼用の視差画像と右眼用の視差画像
    を夫々複数の２次元の左眼用画素と右眼用画素に分割し
    て所定の順番で配列した画素画像を画像表示手段に表示
    し、複数のマイクロレンズを２次元に並べて構成される
    マイクロレンズアレイを介して該画素画像を観察する立
    体ディスプレイにおいて、 該マイクロレンズアレイは２つのマイクロレンズアレイ
    から成り、該２つのマイクロレンズアレイを構成する夫
    々のマイクロレンズにより構成される光学系の少なくと
    も１つの主点位置は該２つのマイクロレンズの両端の表
    面又はその外側に位置し、該２つのマイクロレンズアレ
    イを該マイクロレンズの該主点のある側を該画像表示手
    段に向くように配置したことを特徴とする立体ディスプ
    レイ。
  13. 【請求項１３】 前記２つのマイクロレンズアレイの１
    つは負のパワーを有するマイクロレンズアレイであり、
    他の１つは正のパワーを有するマイクロレンズアレイで
    あることを特徴とする請求項１２の立体ディスプレイ。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178448A (ja) * 2004-12-10 2006-07-06 Samsung Electronics Co Ltd ３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置
JP2008083644A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
JP2008089906A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Toshiba Corp レンズアレイユニットおよびそれを備えた立体映像表示装置
JP2009514030A (ja) * 2005-10-27 2009-04-02 リアルデー 裸眼立体レンズアレイとディスプレイ画面の膨張差の温度補償
US7697208B2 (en) 2005-10-04 2010-04-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. 3D display with an improved pixel structure (pixelsplitting)
JP2010256550A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 光学部品、及びそれを用いた画像表示装置
WO2011068210A1 (ja) * 2009-12-04 2011-06-09 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 立体表示装置、立体表示用画像データ生成方法、及びそのプログラム
CN102480627A (zh) * 2010-11-19 2012-05-30 国际商业机器公司 立体图像生成方法及其装置
JP2013504088A (ja) * 2009-09-18 2013-02-04 シャープ株式会社 マルチプルビューディスプレイ
US8446535B2 (en) 2007-09-05 2013-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing three dimensional image display device
JP2015099187A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 凸版印刷株式会社 立体視画像表示体

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006178448A (ja) * 2004-12-10 2006-07-06 Samsung Electronics Co Ltd ３次元表示装置用マイクロレンズ基板及びその製造方法、並びにそれを用いた３次元表示装置
US7697208B2 (en) 2005-10-04 2010-04-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. 3D display with an improved pixel structure (pixelsplitting)
JP2009514030A (ja) * 2005-10-27 2009-04-02 リアルデー 裸眼立体レンズアレイとディスプレイ画面の膨張差の温度補償
US8049772B2 (en) 2005-10-27 2011-11-01 Reald Inc. Temperature compensation for the differential expansion of an autostereoscopic lenticular array and display screen
JP2008083644A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Toyoda Gosei Co Ltd 表示装置
JP2008089906A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Toshiba Corp レンズアレイユニットおよびそれを備えた立体映像表示装置
US8446535B2 (en) 2007-09-05 2013-05-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing three dimensional image display device
JP2010256550A (ja) * 2009-04-23 2010-11-11 Sumitomo Electric Ind Ltd 光学部品、及びそれを用いた画像表示装置
US9274345B2 (en) 2009-09-18 2016-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha Multiple view display
JP2013504088A (ja) * 2009-09-18 2013-02-04 シャープ株式会社 マルチプルビューディスプレイ
JP5761522B2 (ja) * 2009-12-04 2015-08-12 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 立体表示装置、立体表示用画像データ生成方法、及びそのプログラム
US9204133B2 (en) 2009-12-04 2015-12-01 Nlt Technologies, Ltd. Stereoscopic display device, method for generating image data for stereoscopic display, and program therefor
WO2011068210A1 (ja) * 2009-12-04 2011-06-09 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 立体表示装置、立体表示用画像データ生成方法、及びそのプログラム
CN102480627A (zh) * 2010-11-19 2012-05-30 国际商业机器公司 立体图像生成方法及其装置
US9933626B2 (en) 2010-11-19 2018-04-03 International Business Machines Corporation Stereoscopic image
JP2015099187A (ja) * 2013-11-18 2015-05-28 凸版印刷株式会社 立体視画像表示体

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