JPH10232368A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
- Publication number
- JPH10232368A JPH10232368A JP9051009A JP5100997A JPH10232368A JP H10232368 A JPH10232368 A JP H10232368A JP 9051009 A JP9051009 A JP 9051009A JP 5100997 A JP5100997 A JP 5100997A JP H10232368 A JPH10232368 A JP H10232368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lenticular lens
- mask pattern
- image
- display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
- G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
- G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
- G02B30/29—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays characterised by the geometry of the lenticular array, e.g. slanted arrays, irregular arrays or arrays of varying shape or size
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
- H04N13/32—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using arrays of controllable light sources; using moving apertures or moving light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/349—Multi-view displays for displaying three or more geometrical viewpoints without viewer tracking
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/204—Image signal generators using stereoscopic image cameras
- H04N13/243—Image signal generators using stereoscopic image cameras using three or more two-dimensional [2D] image sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/20—Image signal generators
- H04N13/282—Image signal generators for generating image signals corresponding to three or more geometrical viewpoints, e.g. multi-view systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 立体画像を広い範囲にわたって良好に観察す
ることができる立体画像表示装置を得ること。 【解決手段】 光源手段からの光束で開口部と遮光部を
複数個、所定のピッチで市松状に配列したマスクパター
ンを照明し、該複数の開口部を通過した光束を水平方向
に屈折力を有するシリンドリカルレンズを複数個、水平
方向に所定のピッチで配列した第１レンチキュラーレン
ズと、垂直方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズ
を複数個、垂直方向に所定のピッチで配列した第２レン
チキュラーレンズを通過させてＮ個の視差画像を各々多
数の横ストライプ視差画像に分割し、該分割した横スト
ライプ視差画像を該Ｎ個の視差画像に対応して所定の順
序で垂直方向に所定のピッチで繰り返して配列して合成
した横ストライプ合成画像を表示したディスプレイを照
明し、該ディスプレイに表示した画像情報を立体的に観
察していること。
ることができる立体画像表示装置を得ること。 【解決手段】 光源手段からの光束で開口部と遮光部を
複数個、所定のピッチで市松状に配列したマスクパター
ンを照明し、該複数の開口部を通過した光束を水平方向
に屈折力を有するシリンドリカルレンズを複数個、水平
方向に所定のピッチで配列した第１レンチキュラーレン
ズと、垂直方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズ
を複数個、垂直方向に所定のピッチで配列した第２レン
チキュラーレンズを通過させてＮ個の視差画像を各々多
数の横ストライプ視差画像に分割し、該分割した横スト
ライプ視差画像を該Ｎ個の視差画像に対応して所定の順
序で垂直方向に所定のピッチで繰り返して配列して合成
した横ストライプ合成画像を表示したディスプレイを照
明し、該ディスプレイに表示した画像情報を立体的に観
察していること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体画像表示装置に
関し、特に、テレビ、ビデオ、コンピュータモニタ、ゲ
ームマシン等のディスプレイデバイス（ディスプレイ）
において画像情報の立体表示を行い、所定の観察領域か
ら画像情報の立体観察を行う際に好適なものである。
関し、特に、テレビ、ビデオ、コンピュータモニタ、ゲ
ームマシン等のディスプレイデバイス（ディスプレイ）
において画像情報の立体表示を行い、所定の観察領域か
ら画像情報の立体観察を行う際に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より立体画像の観察方法としては、
例えば偏光めがねを用いて互いに異なった偏光状態に基
づく視差画像を観察する方法や、レンチキュラーレンズ
を用いて複数の視差画像（視点画像）のうちから所定の
視差画像を観察者の眼球に導光する方法等が提案されて
いる。
例えば偏光めがねを用いて互いに異なった偏光状態に基
づく視差画像を観察する方法や、レンチキュラーレンズ
を用いて複数の視差画像（視点画像）のうちから所定の
視差画像を観察者の眼球に導光する方法等が提案されて
いる。
【０００３】立体画像の観察方法として、前述の偏光め
がねを利用した立体画像表示装置では、ディスプレイに
観察者の左右の眼に異なった視点からの視差画像を表示
して、立体認識を行う為に右眼用画像と左眼用画像に対
して偏光状態を異ならせて表示している。そして右眼用
画像と左眼用画像を偏光めがねを介して左右眼用の画像
を分離して観察している。このときの偏光状態を異なら
せる為の方法としては、ディスプレイ側に液晶シャッタ
ーを設け、ディスプレイの表示画像のフィールド信号に
同期させて偏光状態を切り替え、偏光めがねをかけた観
察者は時分割で片目づつ左右画像を分離して観察し、こ
れによって立体視を可能にする方式が実用化されてい
る。しかし、この方式を利用した立体画像表示装置で
は、観察者は常に偏光めがねをかけねばならないという
欠点があった。
がねを利用した立体画像表示装置では、ディスプレイに
観察者の左右の眼に異なった視点からの視差画像を表示
して、立体認識を行う為に右眼用画像と左眼用画像に対
して偏光状態を異ならせて表示している。そして右眼用
画像と左眼用画像を偏光めがねを介して左右眼用の画像
を分離して観察している。このときの偏光状態を異なら
せる為の方法としては、ディスプレイ側に液晶シャッタ
ーを設け、ディスプレイの表示画像のフィールド信号に
同期させて偏光状態を切り替え、偏光めがねをかけた観
察者は時分割で片目づつ左右画像を分離して観察し、こ
れによって立体視を可能にする方式が実用化されてい
る。しかし、この方式を利用した立体画像表示装置で
は、観察者は常に偏光めがねをかけねばならないという
欠点があった。
【０００４】それに対して、偏光めがねを用いないで立
体画像を観察するレンチキュラーレンズを用いた立体画
像表示装置では、ディスプレイの前面にレンチキュラー
レンズを設け、空間的に観察者の左右眼に入る画像を分
離している為に立体画像を容易に観察することができる
という特徴がある。
体画像を観察するレンチキュラーレンズを用いた立体画
像表示装置では、ディスプレイの前面にレンチキュラー
レンズを設け、空間的に観察者の左右眼に入る画像を分
離している為に立体画像を容易に観察することができる
という特徴がある。
【０００５】図２０はレンチキュラーレンズを用いて立
体画像を観察する為の従来の立体画像表示装置の一部分
の要部概略図である。同図は観察者の頭上方向からの要
部断面図を表している。
体画像を観察する為の従来の立体画像表示装置の一部分
の要部概略図である。同図は観察者の頭上方向からの要
部断面図を表している。
【０００６】同図において１０１は液晶ディスプレイを
示しており、ガラス基板、カラーフィルタ、電極、偏光
板、バックライト等は省略して示している。１０１ａは
液晶ディスプレイの表示画像である。表示画素部１０１
ａは画素を形成するカラーフィルタを配置した開口部１
０２と画素間を分離するブラックマトリクス１０３から
なっている。液晶ディスプレイ１０１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シ
リンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ１０
４が設けられており、その焦点面に液晶ディスプレイ１
０１の表示画素部１０１ａが位置するようになってい
る。
示しており、ガラス基板、カラーフィルタ、電極、偏光
板、バックライト等は省略して示している。１０１ａは
液晶ディスプレイの表示画像である。表示画素部１０１
ａは画素を形成するカラーフィルタを配置した開口部１
０２と画素間を分離するブラックマトリクス１０３から
なっている。液晶ディスプレイ１０１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シ
リンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズ１０
４が設けられており、その焦点面に液晶ディスプレイ１
０１の表示画素部１０１ａが位置するようになってい
る。
【０００７】表示画素部１０１ａには図示のようにレン
チキュラーレンズ１０４の１つのピッチに対応して右眼
用画像（Ｒ）と左眼用画像（Ｌ）がストライプ状に対と
なるよう交互に配置されており、レンチキュラーレンズ
１０４により観察者の右眼ＥR と左眼ＥL に光学的に分
離して結像させ、これによって立体視を可能としてい
る。
チキュラーレンズ１０４の１つのピッチに対応して右眼
用画像（Ｒ）と左眼用画像（Ｌ）がストライプ状に対と
なるよう交互に配置されており、レンチキュラーレンズ
１０４により観察者の右眼ＥR と左眼ＥL に光学的に分
離して結像させ、これによって立体視を可能としてい
る。
【０００８】図中には液晶ディスプレイ１０１の中央部
分のレンチキュラーレンズ１０４ａにより、右眼用画像
と左眼用画像の各々を観察できる空間的領域を示してあ
り、他の各レンチキュラーレンズについても同様に左右
に分離した空間的領域が観察者の左右眼の位置で重な
り、画面全面にわたって一様に左右の視差画像が分離し
て観察されるようになっている。この方式では、観察領
域において左右の視差画像の観察される位置が交互に多
数回繰り返して現れる。
分のレンチキュラーレンズ１０４ａにより、右眼用画像
と左眼用画像の各々を観察できる空間的領域を示してあ
り、他の各レンチキュラーレンズについても同様に左右
に分離した空間的領域が観察者の左右眼の位置で重な
り、画面全面にわたって一様に左右の視差画像が分離し
て観察されるようになっている。この方式では、観察領
域において左右の視差画像の観察される位置が交互に多
数回繰り返して現れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】立体画像を観察する立
体画像表示装置として偏光めがねなど眼鏡等を必要とし
ない立体画像表示装置においては、観察領域において左
右の眼に対応する各々の画像が観察される領域の水平方
向の幅がおよそ眼間間隔に等しくなっている。
体画像表示装置として偏光めがねなど眼鏡等を必要とし
ない立体画像表示装置においては、観察領域において左
右の眼に対応する各々の画像が観察される領域の水平方
向の幅がおよそ眼間間隔に等しくなっている。
【００１０】このような構成においては、観察者の顔の
位置によっては左右の視差画像が、左右の眼に反対に入
り所謂逆立体視を起こすという問題があった。この為、
観察者は正しい観察位置から頭を最大でも眼間間隔にあ
たる６５ｍｍ程度しか水平方向に移動することができな
いという問題があった。
位置によっては左右の視差画像が、左右の眼に反対に入
り所謂逆立体視を起こすという問題があった。この為、
観察者は正しい観察位置から頭を最大でも眼間間隔にあ
たる６５ｍｍ程度しか水平方向に移動することができな
いという問題があった。
【００１１】本発明はレンチキュラーレンズを利用して
立体画像を観察する際に互いに直交する方向に屈折力を
有する２つのレンチキュラーレンズと、開口部と遮光部
を一定のピッチで配列したマスクパターンと複数の視差
画像を各々多数の横ストライプ状の視差画像に分割し、
該複数の横ストライプ視差画像を垂直方向に所定のピッ
チで表示するディスプレイ等の各要素を適切に設定する
ことによって、複数の立体画像を複数の位置から良好に
観察することができる立体画像表示装置の提供を目的と
する。
立体画像を観察する際に互いに直交する方向に屈折力を
有する２つのレンチキュラーレンズと、開口部と遮光部
を一定のピッチで配列したマスクパターンと複数の視差
画像を各々多数の横ストライプ状の視差画像に分割し、
該複数の横ストライプ視差画像を垂直方向に所定のピッ
チで表示するディスプレイ等の各要素を適切に設定する
ことによって、複数の立体画像を複数の位置から良好に
観察することができる立体画像表示装置の提供を目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示装
置は、 （１−１）光源手段からの光束で開口部と遮光部を複数
個、所定のピッチで市松状に配列したマスクパターンを
照明し、該複数の開口部を通過した光束を水平方向に屈
折力を有するシリンドリカルレンズを複数個、水平方向
に所定のピッチで配列した第１レンチキュラーレンズ
と、垂直方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズを
複数個、垂直方向に所定のピッチで配列した第２レンチ
キュラーレンズを通過させて画像情報を表示したディス
プレイを照明し、該ディスプレイに表示した画像情報を
立体的に観察する際、該画像情報は３以上でＮ個の視差
画像を各々多数の横ストライプ視差画像に分割し、該分
割した横ストライプ視差画像を該Ｎ個の視差画像に対応
して所定の順序で垂直方向に所定のピッチで繰り返して
配列して合成した横ストライプ合成画像より成り、該マ
スクパターンの水平方向は１つの開口部に対してＮ−１
又はＮ個の遮光部を繰り返して配列したラインパターン
より成り、垂直方向はＮ個のラインパターンを該開口部
の幅だけ水平方向に互いにずらして配置した組が垂直方
向に繰り返して配列するようにしたことを特徴としてい
る。
置は、 （１−１）光源手段からの光束で開口部と遮光部を複数
個、所定のピッチで市松状に配列したマスクパターンを
照明し、該複数の開口部を通過した光束を水平方向に屈
折力を有するシリンドリカルレンズを複数個、水平方向
に所定のピッチで配列した第１レンチキュラーレンズ
と、垂直方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズを
複数個、垂直方向に所定のピッチで配列した第２レンチ
キュラーレンズを通過させて画像情報を表示したディス
プレイを照明し、該ディスプレイに表示した画像情報を
立体的に観察する際、該画像情報は３以上でＮ個の視差
画像を各々多数の横ストライプ視差画像に分割し、該分
割した横ストライプ視差画像を該Ｎ個の視差画像に対応
して所定の順序で垂直方向に所定のピッチで繰り返して
配列して合成した横ストライプ合成画像より成り、該マ
スクパターンの水平方向は１つの開口部に対してＮ−１
又はＮ個の遮光部を繰り返して配列したラインパターン
より成り、垂直方向はＮ個のラインパターンを該開口部
の幅だけ水平方向に互いにずらして配置した組が垂直方
向に繰り返して配列するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１３】特に、(1-1-1) 前記第１、第２レンチキュ
ラーレンズは前記マスクパターンの開口部の一点からの
光束が前記ディスプレイ面上に水平断面内においては平
行光束で垂直断面内においては該ディスプレイ上に略集
光して入射するようにしていること、(1-1-2) 前記第２
レンチキュラーレンズの複数のシリンドリカルレンズの
垂直方向の配列ピッチをＶＬ、前記ディスプレイに表示
する複数の横ストライプ視差画像の垂直方向の配列ピッ
チをＶｄ、前記マスクパターンの複数のラインパターン
の垂直方向の配列ピッチをＶｍ、前記ディスプレイから
前記第２レンチキュラーレンズまでの距離をＬ１、前記
第２レンチキュラーレンズから該マスクパターンまでの
距離をＬ２、該第２レンチキュラーレンズの垂直方向の
焦点距離をｆｖとしたとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜（Ｎ×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２
×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜
１．１ なる条件を満足すること、(1-1-3) 前記第１レンチキュ
ラーレンズから前記マスクパターンまでの光学的距離を
Ｌｈ１、該第１レンチキュラーレンズから予め設定され
た観察面までの光学的距離をＬｈ０、該第１レンチキュ
ラーレンズの複数のシリンドリカルレンズの水平方向の
配列ピッチをＨＬ、該マスクパターンの開口部の水平方
向のピッチをＨｍ、該マスクパターンの各開口部を通過
したＮ個の視差画像に基づく光束が該観察面に集光する
ときの該Ｎ個の視差画像の集光点の各分離距離をＤとし
たとき、 ０．９＜（Ｄ／Ｈｍ）／（Ｌｈ０／Ｌｈ１）＜１．１ ０．９＜（Ｎ×Ｈｍ／ＨＬ）／｛（Ｌｈ０＋Ｌｈ１）／
Ｌｈ０｝＜１．１ なる条件を満足すること、(1-1-4)該視点数Ｎの内、該
マスクパターン上の開口位置が光を遮蔽するように設定
された視点数Ｎ２とし、前記第２のレンチキュラーレン
ズの垂直方向のピッチＶＬ、前記透過型のディスプレイ
の垂直方向のピッチＶｄ、前記自発型表示光素子の発光
パターン或は前記市松状の開口部・遮光部を有するマス
クパターンの垂直方向のピッチＶｍおよび前記透過型の
ディスプレイと前記パターン化された微細構造を持つ光
学系の距離Ｌ１、前記パターン化された微細構造を持つ
光学系と前記自発型表示光素子の市松状の発光パターン
或は前記市松状の開口部・遮光部を有するマスクパター
ンの距離Ｌ２、前記パターン化された微細構造を持つ光
学系を構成する水平方向に長い所定の光学ユニットの垂
直方向の焦点距離ｆｖ、該視点の数ＮおよびＮ２の間に ０．９６＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜｛（Ｎ−Ｎ２）×Ｖｄ／ＶＬ｝／｛（Ｌ１＋
Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．
１ なる条件が成り立っていること、等を特徴としている。
ラーレンズは前記マスクパターンの開口部の一点からの
光束が前記ディスプレイ面上に水平断面内においては平
行光束で垂直断面内においては該ディスプレイ上に略集
光して入射するようにしていること、(1-1-2) 前記第２
レンチキュラーレンズの複数のシリンドリカルレンズの
垂直方向の配列ピッチをＶＬ、前記ディスプレイに表示
する複数の横ストライプ視差画像の垂直方向の配列ピッ
チをＶｄ、前記マスクパターンの複数のラインパターン
の垂直方向の配列ピッチをＶｍ、前記ディスプレイから
前記第２レンチキュラーレンズまでの距離をＬ１、前記
第２レンチキュラーレンズから該マスクパターンまでの
距離をＬ２、該第２レンチキュラーレンズの垂直方向の
焦点距離をｆｖとしたとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜（Ｎ×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２
×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜
１．１ なる条件を満足すること、(1-1-3) 前記第１レンチキュ
ラーレンズから前記マスクパターンまでの光学的距離を
Ｌｈ１、該第１レンチキュラーレンズから予め設定され
た観察面までの光学的距離をＬｈ０、該第１レンチキュ
ラーレンズの複数のシリンドリカルレンズの水平方向の
配列ピッチをＨＬ、該マスクパターンの開口部の水平方
向のピッチをＨｍ、該マスクパターンの各開口部を通過
したＮ個の視差画像に基づく光束が該観察面に集光する
ときの該Ｎ個の視差画像の集光点の各分離距離をＤとし
たとき、 ０．９＜（Ｄ／Ｈｍ）／（Ｌｈ０／Ｌｈ１）＜１．１ ０．９＜（Ｎ×Ｈｍ／ＨＬ）／｛（Ｌｈ０＋Ｌｈ１）／
Ｌｈ０｝＜１．１ なる条件を満足すること、(1-1-4)該視点数Ｎの内、該
マスクパターン上の開口位置が光を遮蔽するように設定
された視点数Ｎ２とし、前記第２のレンチキュラーレン
ズの垂直方向のピッチＶＬ、前記透過型のディスプレイ
の垂直方向のピッチＶｄ、前記自発型表示光素子の発光
パターン或は前記市松状の開口部・遮光部を有するマス
クパターンの垂直方向のピッチＶｍおよび前記透過型の
ディスプレイと前記パターン化された微細構造を持つ光
学系の距離Ｌ１、前記パターン化された微細構造を持つ
光学系と前記自発型表示光素子の市松状の発光パターン
或は前記市松状の開口部・遮光部を有するマスクパター
ンの距離Ｌ２、前記パターン化された微細構造を持つ光
学系を構成する水平方向に長い所定の光学ユニットの垂
直方向の焦点距離ｆｖ、該視点の数ＮおよびＮ２の間に ０．９６＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜｛（Ｎ−Ｎ２）×Ｖｄ／ＶＬ｝／｛（Ｌ１＋
Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．
１ なる条件が成り立っていること、等を特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
斜視図である。本実施形態では複数の視差画像として画
像数Ｎを３とした場合を示している。
斜視図である。本実施形態では複数の視差画像として画
像数Ｎを３とした場合を示している。
【００１５】６は画像表示用の液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ，ディスプレイデバイス）であり、カバーガラス、偏
光板、電極等を有している。１０は照明光源としてのバ
ックライトである。バックライト１０の前方には光を透
過する開口部（開口）８を市松状に所定のピッチで配列
したマスクパターン９を形成したマスク基板７が配置さ
れている。マスクパターン９はクロム等の金属蒸着膜ま
たは光吸収材からなり、ガラスまたは樹脂からなるマス
ク基板７上にパターニングにより製作している。
Ｄ，ディスプレイデバイス）であり、カバーガラス、偏
光板、電極等を有している。１０は照明光源としてのバ
ックライトである。バックライト１０の前方には光を透
過する開口部（開口）８を市松状に所定のピッチで配列
したマスクパターン９を形成したマスク基板７が配置さ
れている。マスクパターン９はクロム等の金属蒸着膜ま
たは光吸収材からなり、ガラスまたは樹脂からなるマス
ク基板７上にパターニングにより製作している。
【００１６】３は水平方向Ｈに屈折力を有するシリンド
リカルレンズを複数個、水平方向に配列した第１レンチ
キュラーレンズ（縦レンチキュラーレンズ）、４は垂直
方向Ｖに屈折力を有するシリンドリカルレンズを複数
個、垂直方向に配列した第２レンチキュラーレンズ（横
レンチキュラーレンズ）である。第１、第２レンチキュ
ラーレンズ３，４は、マスク基板７と画像表示用の液晶
ディスプレイ６との間に任意の順に配置されている。
リカルレンズを複数個、水平方向に配列した第１レンチ
キュラーレンズ（縦レンチキュラーレンズ）、４は垂直
方向Ｖに屈折力を有するシリンドリカルレンズを複数
個、垂直方向に配列した第２レンチキュラーレンズ（横
レンチキュラーレンズ）である。第１、第２レンチキュ
ラーレンズ３，４は、マスク基板７と画像表示用の液晶
ディスプレイ６との間に任意の順に配置されている。
【００１７】画像表示用の液晶ディスプレイ６には３視
点に対応する３つの視差画像（３画像）が後述するよう
に水平方向に順番に横ストライプ状に配列して表示され
ている。１はディスプレイ駆動回路であり、ディスプレ
イ６に横ストライプ合成画像を表示している。５は画像
処理回路であり、複数視点からの立体物の複数の視差画
像から多数の横ストライプ視差画像（視差画像）を切り
出して、所定の順序で垂直方向に所定のピッチで繰り返
して配列して合成し、これによって横ストライプ合成画
像を生成し、ディスプレイ駆動回路１に入力している。
点に対応する３つの視差画像（３画像）が後述するよう
に水平方向に順番に横ストライプ状に配列して表示され
ている。１はディスプレイ駆動回路であり、ディスプレ
イ６に横ストライプ合成画像を表示している。５は画像
処理回路であり、複数視点からの立体物の複数の視差画
像から多数の横ストライプ視差画像（視差画像）を切り
出して、所定の順序で垂直方向に所定のピッチで繰り返
して配列して合成し、これによって横ストライプ合成画
像を生成し、ディスプレイ駆動回路１に入力している。
【００１８】バックライト１０からの光はマスク基板７
の各々の開口部８を透過し、第１、第２レンチキュラー
レンズ３，４を通して画像用液晶のディスプレイ６を照
明し、ディスプレイ６に表示した複数の視差画像を予め
設定されたディスプレイ６の前方の観察位置ＥL，ＥRで
分離し、これによって立体視の観察を行っている。
の各々の開口部８を透過し、第１、第２レンチキュラー
レンズ３，４を通して画像用液晶のディスプレイ６を照
明し、ディスプレイ６に表示した複数の視差画像を予め
設定されたディスプレイ６の前方の観察位置ＥL，ＥRで
分離し、これによって立体視の観察を行っている。
【００１９】図２〜図４は図１のディスプレイ６前方の
観察位置において３視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に対応する視
差画像が水平方向に分離して観察される原理を示した説
明図であり、図１の立体画像表示装置を上から見た断面
を示している。図５はディスプレイ６に表示する複数の
視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３の説明図である。図２
は第１視点Ｅ１、図３は第２視点Ｅ２、図４は第３視点
Ｅ３における視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３に基づく
照明光が集まるようなマスクパターン９の開口部８を有
する水平方向Ｈの１つのラインパターンを含む水平面に
ついての断面図となっている。
観察位置において３視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に対応する視
差画像が水平方向に分離して観察される原理を示した説
明図であり、図１の立体画像表示装置を上から見た断面
を示している。図５はディスプレイ６に表示する複数の
視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３の説明図である。図２
は第１視点Ｅ１、図３は第２視点Ｅ２、図４は第３視点
Ｅ３における視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３に基づく
照明光が集まるようなマスクパターン９の開口部８を有
する水平方向Ｈの１つのラインパターンを含む水平面に
ついての断面図となっている。
【００２０】図２においては、バックライト１０からの
光束によりマスク基板７は照明され、１つのラインパタ
ーンに配列される複数の開口８−１から光が出射する。
マスク基板７とＬＣＤ６の間には第１レンチキュラーレ
ンズ３（第２レンチキュラーレンズ４は水平方向に屈折
力を有していないので平板として示している。）が配置
され、その各々のシリンドリカルレンズ３−１の略焦点
位置にマスクパターン９が位置するようにレンズ曲率は
設計されている。マスクパターン９の一対の開口部（８
−１）と遮光部が第１レンチキュラーレンズ３のシリン
ドリカルレンズ３−１の略１ピッチに対応するようにな
っている。図２に示したマスク基板７上の開口部８−１
と遮光部とからなる１行（水平方向）の開口アレイ（ラ
インパターン）からの照明光束は第１レンチキュラーレ
ンズ３により、上述したようにある方向を指向する略平
行光束に変換され、画像表示用の液晶ディスプレイ６に
表示された垂直方向に循環的に配列した横ストライプ状
の３視差画像（横ストライプ視差画像）のうち第１視差
画像ＩＭ１を照明し、第１視点Ｅ１付近に集光する。
光束によりマスク基板７は照明され、１つのラインパタ
ーンに配列される複数の開口８−１から光が出射する。
マスク基板７とＬＣＤ６の間には第１レンチキュラーレ
ンズ３（第２レンチキュラーレンズ４は水平方向に屈折
力を有していないので平板として示している。）が配置
され、その各々のシリンドリカルレンズ３−１の略焦点
位置にマスクパターン９が位置するようにレンズ曲率は
設計されている。マスクパターン９の一対の開口部（８
−１）と遮光部が第１レンチキュラーレンズ３のシリン
ドリカルレンズ３−１の略１ピッチに対応するようにな
っている。図２に示したマスク基板７上の開口部８−１
と遮光部とからなる１行（水平方向）の開口アレイ（ラ
インパターン）からの照明光束は第１レンチキュラーレ
ンズ３により、上述したようにある方向を指向する略平
行光束に変換され、画像表示用の液晶ディスプレイ６に
表示された垂直方向に循環的に配列した横ストライプ状
の３視差画像（横ストライプ視差画像）のうち第１視差
画像ＩＭ１を照明し、第１視点Ｅ１付近に集光する。
【００２１】同様に、図３に示したマスク基板７上の開
口部８−２と遮光部とからなる１行の開口アレイは、先
の図２での開口アレイの行から図面上で１行下方向（Ｖ
方向）にずれた位置での開口アレイであり、図２の開口
部と遮光部のパターンを空間的に水平方向Ｈに１／３ピ
ッチずらしたパターンより成っている。即ち１つの開口
部の幅だけずらしたものとなっている。開口部８−２か
らの照明光束は、同様に第１レンチキュラーレンズ３に
より先の図２とは異なるある方向を指向する略平行光束
に変換され、画像表示用の液晶ディスプレイ６に表示さ
れた垂直方向に循環的に配列した横ストライプ状の３視
差画像のうち第２視差画像ＩＭ２を照明し、第２視点Ｅ
２へ集光している。図４についても同様である。
口部８−２と遮光部とからなる１行の開口アレイは、先
の図２での開口アレイの行から図面上で１行下方向（Ｖ
方向）にずれた位置での開口アレイであり、図２の開口
部と遮光部のパターンを空間的に水平方向Ｈに１／３ピ
ッチずらしたパターンより成っている。即ち１つの開口
部の幅だけずらしたものとなっている。開口部８−２か
らの照明光束は、同様に第１レンチキュラーレンズ３に
より先の図２とは異なるある方向を指向する略平行光束
に変換され、画像表示用の液晶ディスプレイ６に表示さ
れた垂直方向に循環的に配列した横ストライプ状の３視
差画像のうち第２視差画像ＩＭ２を照明し、第２視点Ｅ
２へ集光している。図４についても同様である。
【００２２】つまりマスク基板７上の開口部８から出射
した光束は第１レンチキュラーレンズ３を通して略平行
光束となり、画像表示用の液晶ディスプレイ６の各々第
１，２，３視差画像を図中の実線で示すような範囲に指
向性をもって照明した後、視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３へ集光
している。
した光束は第１レンチキュラーレンズ３を通して略平行
光束となり、画像表示用の液晶ディスプレイ６の各々第
１，２，３視差画像を図中の実線で示すような範囲に指
向性をもって照明した後、視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３へ集光
している。
【００２３】本実施形態においては、画面の全幅にわた
って、開口部８（８−１，８−２，８−３）からの光が
一様にある視点Ｅｉ（ｉ＝１，２，３）に集まるよう
に、第１レンチキュラーレンズ３のピッチ（水平方向の
ピッチ）がマスクパターン９の３視点に対する水平方向
の３本のライン状の開口部と遮光部のピッチよりも僅か
に小さくしてある。
って、開口部８（８−１，８−２，８−３）からの光が
一様にある視点Ｅｉ（ｉ＝１，２，３）に集まるよう
に、第１レンチキュラーレンズ３のピッチ（水平方向の
ピッチ）がマスクパターン９の３視点に対する水平方向
の３本のライン状の開口部と遮光部のピッチよりも僅か
に小さくしてある。
【００２４】具体的には、マスクパターン９と第１レン
チキュラーレンズ３との光学的距離をＬｈ１、第１レン
チキュラーレンズ３から観察面までの光学的距離をＬｈ
０、第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨ
Ｌ（本実施形態においてピッチとは１つの要素の所定方
向の長さで定義している。以下同様である。）、マスク
パターン９の水平方向のピッチＨｍ、観察面での各視点
間の分離距離Ｄとするとき、 ０．９＜（Ｄ／Ｈｍ）／（Ｌｈ０／Ｌｈ１）＜１．１ ・・・・(4a) ０．９＜（Ｎ×Ｈｍ／ＨＬ）／｛（Ｌｈ０＋Ｌｈ１）／Ｌｈ０｝＜１．１ ・・・・(5a) を満たすように各パラメータが決められている。
チキュラーレンズ３との光学的距離をＬｈ１、第１レン
チキュラーレンズ３から観察面までの光学的距離をＬｈ
０、第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨ
Ｌ（本実施形態においてピッチとは１つの要素の所定方
向の長さで定義している。以下同様である。）、マスク
パターン９の水平方向のピッチＨｍ、観察面での各視点
間の分離距離Ｄとするとき、 ０．９＜（Ｄ／Ｈｍ）／（Ｌｈ０／Ｌｈ１）＜１．１ ・・・・(4a) ０．９＜（Ｎ×Ｈｍ／ＨＬ）／｛（Ｌｈ０＋Ｌｈ１）／Ｌｈ０｝＜１．１ ・・・・(5a) を満たすように各パラメータが決められている。
【００２５】分離距離Ｄとしては標準眼間間隔である６
５ｍｍを選んでいる。本実施形態では、各視点Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３に対応する照明領域の水平方向の幅ＨＤは分離
距離Ｄと等しくなるので、分離距離Ｄとして両眼間隔を
取れば、各視点に対応する照明領域の水平方向の幅は人
間の両眼が共に入らない大きさとなり、各視点に対応す
る照明領域に観察者の頭部が位置すれば、観察者は対応
する２つの視点画像を観察することができることにな
る。
５ｍｍを選んでいる。本実施形態では、各視点Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３に対応する照明領域の水平方向の幅ＨＤは分離
距離Ｄと等しくなるので、分離距離Ｄとして両眼間隔を
取れば、各視点に対応する照明領域の水平方向の幅は人
間の両眼が共に入らない大きさとなり、各視点に対応す
る照明領域に観察者の頭部が位置すれば、観察者は対応
する２つの視点画像を観察することができることにな
る。
【００２６】図５は３視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３に対応する
３つの視差画像をストライプ状に合成する方法を説明す
る為の方法を示した説明図である。３視点の画像ＩＭ
１，ＩＭ２，ＩＭ３の各々をＬＣＤ６のライン幅で水平
方向に多数の横ストライプ視差画像に分解し、例えば図
５（Ａ）の第１視差画像ＩＭ１からは第１，４，７…の
ように３* ｎ＋１（ｎ＝０，１，２…）ラインの画像を
とり、図５（Ｂ）の第２視差画像ＩＭ２からは第２，
５，８…のように３* ｎ＋２（ｎ＝０，１，２…）ライ
ンの画像をとり、図５（Ｃ）の第３視差画像ＩＭ３から
は第３，６，９…のように３* ｎ（ｎ＝１，２…）ライ
ンの画像をとって、図５（Ｄ）の如く１枚の横ストライ
プ合成画像として合成している。
３つの視差画像をストライプ状に合成する方法を説明す
る為の方法を示した説明図である。３視点の画像ＩＭ
１，ＩＭ２，ＩＭ３の各々をＬＣＤ６のライン幅で水平
方向に多数の横ストライプ視差画像に分解し、例えば図
５（Ａ）の第１視差画像ＩＭ１からは第１，４，７…の
ように３* ｎ＋１（ｎ＝０，１，２…）ラインの画像を
とり、図５（Ｂ）の第２視差画像ＩＭ２からは第２，
５，８…のように３* ｎ＋２（ｎ＝０，１，２…）ライ
ンの画像をとり、図５（Ｃ）の第３視差画像ＩＭ３から
は第３，６，９…のように３* ｎ（ｎ＝１，２…）ライ
ンの画像をとって、図５（Ｄ）の如く１枚の横ストライ
プ合成画像として合成している。
【００２７】図６は３視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３
に対応するマスクパターン９のパターン状態を表す説明
図である。各視点に対応する開口部８−１と遮光部を水
平方向に繰り返して配列したラインパターンを循環的に
垂直方向に繰り返して配置している。横方向の１列が１
つのラインパターンを形成している。
に対応するマスクパターン９のパターン状態を表す説明
図である。各視点に対応する開口部８−１と遮光部を水
平方向に繰り返して配列したラインパターンを循環的に
垂直方向に繰り返して配置している。横方向の１列が１
つのラインパターンを形成している。
【００２８】図７は本発明の立体画像表示装置の上下方
向（Ｖ方向）の断面の側面概略図である。次に図７を用
いて上下方向の観察領域の説明を行う。
向（Ｖ方向）の断面の側面概略図である。次に図７を用
いて上下方向の観察領域の説明を行う。
【００２９】図７には、この断面においては光学作用を
持たない第１レンチキュラーレンズ３及び光学作用に直
接関係しない平面ガラスによる基板を省略しており、第
２レンチキュラーレンズ４についても概念的に示してい
る。マスク基板７のマスクパターン９の開口は、図１の
ようなパターンになっており、上下方向には画像表示用
の液晶ディスプレイ６に表示された垂直方向に循環的に
配列した横ストライプ視差画像の３視差画像に対応し
て、各行が互いに１／３ピッチずつ水平方向にずれてい
る。
持たない第１レンチキュラーレンズ３及び光学作用に直
接関係しない平面ガラスによる基板を省略しており、第
２レンチキュラーレンズ４についても概念的に示してい
る。マスク基板７のマスクパターン９の開口は、図１の
ようなパターンになっており、上下方向には画像表示用
の液晶ディスプレイ６に表示された垂直方向に循環的に
配列した横ストライプ視差画像の３視差画像に対応し
て、各行が互いに１／３ピッチずつ水平方向にずれてい
る。
【００３０】図７中のマスクパターン９のラインパター
ンは３視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３のうちどれか１
視点用の視差画像ラインを照明する為のものである。図
７では例として第１視点に対応する視差画像ＩＭ１のラ
インパターンを表示するものを示している。開口８−１
以外の黒く塗りつぶされた部分は光を通さない遮光部で
ある。ＬＣＤ６の第１視点に対応するストライプ状の第
１視差画像ＩＭ１を表示している領域を白、第２、第３
視差画像ＩＭ２，ＩＭ３に対応するストライプ状の視差
画像を表示している領域を黒く塗りつぶして表してい
る。
ンは３視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３のうちどれか１
視点用の視差画像ラインを照明する為のものである。図
７では例として第１視点に対応する視差画像ＩＭ１のラ
インパターンを表示するものを示している。開口８−１
以外の黒く塗りつぶされた部分は光を通さない遮光部で
ある。ＬＣＤ６の第１視点に対応するストライプ状の第
１視差画像ＩＭ１を表示している領域を白、第２、第３
視差画像ＩＭ２，ＩＭ３に対応するストライプ状の視差
画像を表示している領域を黒く塗りつぶして表してい
る。
【００３１】ここで、上下方向のマスクパターン９の開
口８−１のピッチをＶｍ、第２レンチキュラーレンズ４
のピッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を構成す
る個々のシリンドリカルレンズの図７の紙面内の方向の
焦点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレイ６の
上下方向（Ｖ方向）の画素ピッチをＶｄ，画像表示用の
液晶ディスプレイ６の表示面から第２レンチキュラーレ
ンズ４までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４
からマスクパターン９までの距離をＬ２とするとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ・・・・(1a) ０．９６＜（Ｎ×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ・・・・・・・・(2a) ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．１ ・・・・(3a) の関係を満たすように各々が設定されている。
口８−１のピッチをＶｍ、第２レンチキュラーレンズ４
のピッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を構成す
る個々のシリンドリカルレンズの図７の紙面内の方向の
焦点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレイ６の
上下方向（Ｖ方向）の画素ピッチをＶｄ，画像表示用の
液晶ディスプレイ６の表示面から第２レンチキュラーレ
ンズ４までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４
からマスクパターン９までの距離をＬ２とするとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ・・・・(1a) ０．９６＜（Ｎ×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ・・・・・・・・(2a) ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．１ ・・・・(3a) の関係を満たすように各々が設定されている。
【００３２】このときマスクパターン９の開口８の一点
からの光束は、それぞれ対応する画素ラインＩＭ１に図
７の紙面に垂直な焦線として集光している。マスクパタ
ーン９の第１視点に対応したラインパターンの開口８−
１のうちの１つの開口に注目すると、図７中の中央の開
口８−１−０の中心の点Ａから発せられ、第２レンチキ
ュラーレンズ４の対応するシリンドリカルレンズ４−１
に入射する光束は、ＬＣＤ６の対応する画素列６−１の
中央の点Ａ′上の焦線に集光される。中央の開口８−１
−０の中心の点Ａから発せられシリンドリカルレンズ４
−１以外のレンチキュラーレンズ４を構成するシリンド
リカルレンズに入射する光束はＬＣＤ６の第１視差画像
ＩＭ１を表示する他の画素ラインの中心に焦線として集
光される。
からの光束は、それぞれ対応する画素ラインＩＭ１に図
７の紙面に垂直な焦線として集光している。マスクパタ
ーン９の第１視点に対応したラインパターンの開口８−
１のうちの１つの開口に注目すると、図７中の中央の開
口８−１−０の中心の点Ａから発せられ、第２レンチキ
ュラーレンズ４の対応するシリンドリカルレンズ４−１
に入射する光束は、ＬＣＤ６の対応する画素列６−１の
中央の点Ａ′上の焦線に集光される。中央の開口８−１
−０の中心の点Ａから発せられシリンドリカルレンズ４
−１以外のレンチキュラーレンズ４を構成するシリンド
リカルレンズに入射する光束はＬＣＤ６の第１視差画像
ＩＭ１を表示する他の画素ラインの中心に焦線として集
光される。
【００３３】また開口８−１−０の端の点Ｂ，Ｃから発
せられ、第２レンチキュラーレンズ４の対応するシリン
ドリカルレンズ４−１に入射する光束は、画素列６−１
の端の点Ｂ′，Ｃ′上の焦線にそれぞれ集光される。同
様に開口８−１−０のその他の点から発せられシリンド
リカルレンズ４−１に入射した光束はＬＣＤ６の画素列
６−１上に焦線として集光される。また開口８−１を発
してシリンドリカルレンズ４−１以外のシリンドリカル
レンズに入射した光束も全てＬＣＤ６の第１視差画像を
表示する画素ライン上に集光される。
せられ、第２レンチキュラーレンズ４の対応するシリン
ドリカルレンズ４−１に入射する光束は、画素列６−１
の端の点Ｂ′，Ｃ′上の焦線にそれぞれ集光される。同
様に開口８−１−０のその他の点から発せられシリンド
リカルレンズ４−１に入射した光束はＬＣＤ６の画素列
６−１上に焦線として集光される。また開口８−１を発
してシリンドリカルレンズ４−１以外のシリンドリカル
レンズに入射した光束も全てＬＣＤ６の第１視差画像を
表示する画素ライン上に集光される。
【００３４】市松状の開口８−１−０以外の開口部から
発せられる光束も、同様に全てＬＣＤ６の第１視差画像
を表示する画素ラインＩＭ１上に集光されてＬＣＤ６の
第１視差画素ラインＩＭ１を照明し、その後、これを透
過して上下方向にのみ集光時の各光束のＮＡに応じて発
散し、観察者の所定の眼の高さから画面の上下方向の全
幅にわたって第１視差画像が一様に分離して見えるよう
な観察領域が得られるようになっている。ここでは観察
位置での第１視差画像ＩＭ１について説明したが、第
２、第３視点に対応する視差画像ＩＭ２，ＩＭ３につい
ても同様の働きがある。
発せられる光束も、同様に全てＬＣＤ６の第１視差画像
を表示する画素ラインＩＭ１上に集光されてＬＣＤ６の
第１視差画素ラインＩＭ１を照明し、その後、これを透
過して上下方向にのみ集光時の各光束のＮＡに応じて発
散し、観察者の所定の眼の高さから画面の上下方向の全
幅にわたって第１視差画像が一様に分離して見えるよう
な観察領域が得られるようになっている。ここでは観察
位置での第１視差画像ＩＭ１について説明したが、第
２、第３視点に対応する視差画像ＩＭ２，ＩＭ３につい
ても同様の働きがある。
【００３５】本実施形態の実際の構成例として、上下方
向のマスクパターン９の開口８のピッチをＶｍ、レンチ
キュラーレンズ４のシリンドリカルレンズのピッチをＶ
Ｌ、画像表示用の液晶ディスプレイ６の上下方向の画素
ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶ディスプレイ６の表示
面から第２レンチキュラーレンズ４の観察者側の主平面
までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４のマス
ク基板７側の主平面からマスクパターン９までの距離を
Ｌ２、第２レンチキュラーレンズ４を構成する個々のシ
リンドリカルレンズの図７の紙面内の方向の焦点距離ｆ
ｖとするとき、（１ａ），（２ａ），（３ａ）式の関係
を満たすようにしている。
向のマスクパターン９の開口８のピッチをＶｍ、レンチ
キュラーレンズ４のシリンドリカルレンズのピッチをＶ
Ｌ、画像表示用の液晶ディスプレイ６の上下方向の画素
ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶ディスプレイ６の表示
面から第２レンチキュラーレンズ４の観察者側の主平面
までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４のマス
ク基板７側の主平面からマスクパターン９までの距離を
Ｌ２、第２レンチキュラーレンズ４を構成する個々のシ
リンドリカルレンズの図７の紙面内の方向の焦点距離ｆ
ｖとするとき、（１ａ），（２ａ），（３ａ）式の関係
を満たすようにしている。
【００３６】例えば、３・Ｖｄ＝３・Ｖｍ＝ＶＬ，Ｌ１
＝Ｌ２，ｆｖ＝Ｌ１／２と設定して、既に図７を使って
説明したように、観察者の所定の眼の高さから画面の上
下方向の全幅にわたって各視点に対応する画像が一様に
分離して見えるような観察領域が得られるようにしてい
る。図２〜図４に示したように３視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３
においては、各々視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３のう
ちの２つが観察できるようにしている。
＝Ｌ２，ｆｖ＝Ｌ１／２と設定して、既に図７を使って
説明したように、観察者の所定の眼の高さから画面の上
下方向の全幅にわたって各視点に対応する画像が一様に
分離して見えるような観察領域が得られるようにしてい
る。図２〜図４に示したように３視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３
においては、各々視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３のう
ちの２つが観察できるようにしている。
【００３７】本実施形態では説明の為に視差画像のライ
ン数を１５として示しているが、実際は５００ラインを
越える表示を行うことが普通であり、各視点で各々の画
像を視認することが可能である。
ン数を１５として示しているが、実際は５００ラインを
越える表示を行うことが普通であり、各視点で各々の画
像を視認することが可能である。
【００３８】本実施形態では観察者側から見て、ＬＣＤ
６、第２レンチキュラーレンズ４、第１レンチキュラー
レンズ３、マスクパターン９の順に配置して画像表示装
置を構成したが、第１レンチキュラーレンズ３と第２レ
ンチキュラーレンズ４の順番を入れ替えても、第１レン
チキュラーレンズ３、第２レンチキュラーレンズ４のピ
ッチと焦点距離及びマスクパターン９の開口８の縦横の
ピッチを、今まで述べた条件を全て満たすように設定し
直せば同様に立体画像表示装置を構成することができ
る。
６、第２レンチキュラーレンズ４、第１レンチキュラー
レンズ３、マスクパターン９の順に配置して画像表示装
置を構成したが、第１レンチキュラーレンズ３と第２レ
ンチキュラーレンズ４の順番を入れ替えても、第１レン
チキュラーレンズ３、第２レンチキュラーレンズ４のピ
ッチと焦点距離及びマスクパターン９の開口８の縦横の
ピッチを、今まで述べた条件を全て満たすように設定し
直せば同様に立体画像表示装置を構成することができ
る。
【００３９】尚、本実施形態においては、光源１とマス
クパターン９を用いて指向性を有した光束パターン化さ
れた光束を形成したが、ＣＲＴなどの自発光素子により
パターン化された光束を用いても、同様に本実施形態の
立体画像表示装置を構成することができる。
クパターン９を用いて指向性を有した光束パターン化さ
れた光束を形成したが、ＣＲＴなどの自発光素子により
パターン化された光束を用いても、同様に本実施形態の
立体画像表示装置を構成することができる。
【００４０】また本実施形態では、視点の数Ｎを３とし
たが、表示の解像度が実際の使用において問題のない範
囲で視点数を増やすことができる。
たが、表示の解像度が実際の使用において問題のない範
囲で視点数を増やすことができる。
【００４１】本実施形態においては、第１，２，３視点
に対応して立体物の３視点から視た視差画像を水平ライ
ン状に分解し、垂直方向に循環に合成した横ストライプ
合成画像を用いている。そして本実施形態においては、
図２〜図４における分離距離Ｄを人の眼間距離に等しい
６５ｍｍにとっている。そして前述の（４ａ），（５
ａ）式に従ってマスクパターン９の水平方向のピッチＨ
ｍ、及び第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッ
チＨＬを設定している。
に対応して立体物の３視点から視た視差画像を水平ライ
ン状に分解し、垂直方向に循環に合成した横ストライプ
合成画像を用いている。そして本実施形態においては、
図２〜図４における分離距離Ｄを人の眼間距離に等しい
６５ｍｍにとっている。そして前述の（４ａ），（５
ａ）式に従ってマスクパターン９の水平方向のピッチＨ
ｍ、及び第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッ
チＨＬを設定している。
【００４２】図８は３台のＴＶカメラ５１〜５３で立体
物５０を異なった視点から撮影し、３つの画像を３視点
の視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３とし、水平ライン状
に分解し、多数の横ストライプ視差画像とした後に合成
する方法を説明するものである。
物５０を異なった視点から撮影し、３つの画像を３視点
の視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３とし、水平ライン状
に分解し、多数の横ストライプ視差画像とした後に合成
する方法を説明するものである。
【００４３】立体物５０を第１，２，３の視点に対応す
るＴＶカメラ５１，５２，５３で撮影し、各々の視差画
像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３を得る。３つの視差画像ＩＭ
１，ＩＭ２，ＩＭ３を図５と同じ方法で横ストライプ合
成画像を生成しＬＣＤ６に表示する。
るＴＶカメラ５１，５２，５３で撮影し、各々の視差画
像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３を得る。３つの視差画像ＩＭ
１，ＩＭ２，ＩＭ３を図５と同じ方法で横ストライプ合
成画像を生成しＬＣＤ６に表示する。
【００４４】図９は本実施形態の立体画像表示装置を用
いて、立体画像を観察する際の観察者の頭部位置と立体
画像の見え方を説明する為の図である。マスクパターン
９の第１，２，３の視点に対応する開口８−１，８−
２，８−３を便宜上同一の平面に示しているが、実際は
各々の開口列は紙面の垂直方向に分離されて循環的に配
置されている。
いて、立体画像を観察する際の観察者の頭部位置と立体
画像の見え方を説明する為の図である。マスクパターン
９の第１，２，３の視点に対応する開口８−１，８−
２，８−３を便宜上同一の平面に示しているが、実際は
各々の開口列は紙面の垂直方向に分離されて循環的に配
置されている。
【００４５】各視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３の照明領域は、図
９に示すように循環的に繰り返し生じ、各々の分離距離
Ｄは６５ｍｍに設定されている。観察者が観察位置Ｐ１
に頭を置くときは左眼で第１の視点に対応する画像ＩＭ
１、右眼に第２の視点に対応する画像ＩＭ２が照射さ
れ、図８中で観察者がＴＶカメラ５１と５２の間に頭を
置いたのと同様な立体画像を観察者が視認する。また観
察者が観察位置Ｐ２に頭を置くときは、左眼で第２の視
点に対応する画像ＩＭ２、右眼に第３の視点に対応する
画像ＩＭ３が照射され、図８中で観察者がＴＶカメラ５
２と５３の間に頭を置いたのと同様な立体画像を観察者
が視認される。
９に示すように循環的に繰り返し生じ、各々の分離距離
Ｄは６５ｍｍに設定されている。観察者が観察位置Ｐ１
に頭を置くときは左眼で第１の視点に対応する画像ＩＭ
１、右眼に第２の視点に対応する画像ＩＭ２が照射さ
れ、図８中で観察者がＴＶカメラ５１と５２の間に頭を
置いたのと同様な立体画像を観察者が視認する。また観
察者が観察位置Ｐ２に頭を置くときは、左眼で第２の視
点に対応する画像ＩＭ２、右眼に第３の視点に対応する
画像ＩＭ３が照射され、図８中で観察者がＴＶカメラ５
２と５３の間に頭を置いたのと同様な立体画像を観察者
が視認される。
【００４６】観察者は左眼が視点Ｅ１の左端にあり、右
眼が視点Ｅ２の左端にある位置から、左眼が視点Ｅ２の
右端にあり、右眼が視点Ｅ３の右端にある位置までの間
の水平２＊ ６５ｍｍにわたって移動しても逆立体視を
起こすことなく立体画像を観察することができる。観察
者が観察位置Ｐ３及びＰ４に頭を置くと両眼に入る画像
が左右逆転し、逆立体視が起こるが、更に移動して観察
位置Ｐ５，Ｐ６においてはまた正常な立体画像を観察す
ることができる。
眼が視点Ｅ２の左端にある位置から、左眼が視点Ｅ２の
右端にあり、右眼が視点Ｅ３の右端にある位置までの間
の水平２＊ ６５ｍｍにわたって移動しても逆立体視を
起こすことなく立体画像を観察することができる。観察
者が観察位置Ｐ３及びＰ４に頭を置くと両眼に入る画像
が左右逆転し、逆立体視が起こるが、更に移動して観察
位置Ｐ５，Ｐ６においてはまた正常な立体画像を観察す
ることができる。
【００４７】本実施形態においては、視点数Ｎを３とし
たが、視点数Ｎを増やし、各視点の分離間隔Ｄを６５ｍ
ｍに保てば、（Ｎ−１）＊ ６５ｍｍまでの水平方向の
頭の移動に対しては逆立体視が起こることはない。
たが、視点数Ｎを増やし、各視点の分離間隔Ｄを６５ｍ
ｍに保てば、（Ｎ−１）＊ ６５ｍｍまでの水平方向の
頭の移動に対しては逆立体視が起こることはない。
【００４８】尚、本実施形態においてディスプレイ６に
３つの視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３を横ストライプ
視差画像として表示して立体観察を行ったが、３つの視
差画像の代わりに単に異なる３つの平面画像Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３を横ストライプ画像として同様に表示するとと
もに、図２〜図４に示した分離距離Ｄを眼幅より大きく
して、例えばＤ＝８０ｍｍ程度にして各視点Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３からの光束のうち１つの視点からの光束のみが
観察者の両眼球に入射するようにしても良い。これによ
ればディスプレイ６面上で眼を振ることによって異なっ
た平面画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を観察することができる。
３つの視差画像ＩＭ１，ＩＭ２，ＩＭ３を横ストライプ
視差画像として表示して立体観察を行ったが、３つの視
差画像の代わりに単に異なる３つの平面画像Ｇ１，Ｇ
２，Ｇ３を横ストライプ画像として同様に表示するとと
もに、図２〜図４に示した分離距離Ｄを眼幅より大きく
して、例えばＤ＝８０ｍｍ程度にして各視点Ｅ１，Ｅ
２，Ｅ３からの光束のうち１つの視点からの光束のみが
観察者の両眼球に入射するようにしても良い。これによ
ればディスプレイ６面上で眼を振ることによって異なっ
た平面画像Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を観察することができる。
【００４９】例えば各視点Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３は、図２〜
図４に示すように循環的に繰り返し生じ、その分離距離
Ｄは、Ｄ＝８０ｍｍとする。この構成によれば、画像表
示用の液晶ディスプレイ６に表示された横ストライプ上
の第１視点Ｅ１に対応する第１画像Ｇ１は第１視点Ｅ１
付近の範囲のみで観察され、第２視点Ｅ２に対応する第
２画像Ｇ２は第２視点Ｅ２付近の範囲のみで観察され、
第３視点Ｅ３に対応する第３画像Ｇ３は第３視点Ｅ３付
近の範囲のみで観察される。
図４に示すように循環的に繰り返し生じ、その分離距離
Ｄは、Ｄ＝８０ｍｍとする。この構成によれば、画像表
示用の液晶ディスプレイ６に表示された横ストライプ上
の第１視点Ｅ１に対応する第１画像Ｇ１は第１視点Ｅ１
付近の範囲のみで観察され、第２視点Ｅ２に対応する第
２画像Ｇ２は第２視点Ｅ２付近の範囲のみで観察され、
第３視点Ｅ３に対応する第３画像Ｇ３は第３視点Ｅ３付
近の範囲のみで観察される。
【００５０】図１０は本発明の実施形態２の要部斜視図
である。本実施形態は立体画像を表示する際、観察者の
頭の位置によって観察者の左右の眼に左右逆の視差画像
が入射して発生する逆立体視を防ぐ為の構成となってい
る。多くの部分で実施形態２と同一であるので異なる部
分を重点的に説明し、共通する部分については説明を簡
略化するか又は省略する。
である。本実施形態は立体画像を表示する際、観察者の
頭の位置によって観察者の左右の眼に左右逆の視差画像
が入射して発生する逆立体視を防ぐ為の構成となってい
る。多くの部分で実施形態２と同一であるので異なる部
分を重点的に説明し、共通する部分については説明を簡
略化するか又は省略する。
【００５１】図９の実施形態１において観察位置Ｐ３，
Ｐ４で逆立体視が起こるが、これを防ぐ為には観察者が
位置Ｐ３（Ｐ４）にあるとき左眼（右眼）が位置する視
点Ｅ３ａ（Ｅ１ａ）に光が来なければ良い。即ち視点数
Ｎに対応するＮ個一連の視点照明領域が繰り返される部
分に、例えば視点（Ｅ１ａ）や（Ｅ３ａ）の領域に照明
光が来ない暗部を設ければ良い。又このときの暗部の水
平方向の幅は人間の両眼幅の平均値である６５ｍｍより
大きいことが望ましい。
Ｐ４で逆立体視が起こるが、これを防ぐ為には観察者が
位置Ｐ３（Ｐ４）にあるとき左眼（右眼）が位置する視
点Ｅ３ａ（Ｅ１ａ）に光が来なければ良い。即ち視点数
Ｎに対応するＮ個一連の視点照明領域が繰り返される部
分に、例えば視点（Ｅ１ａ）や（Ｅ３ａ）の領域に照明
光が来ない暗部を設ければ良い。又このときの暗部の水
平方向の幅は人間の両眼幅の平均値である６５ｍｍより
大きいことが望ましい。
【００５２】図１０は３視点の視差画像を異なる３つの
観察位置に表示し、更に両眼に左右が逆転した視差画像
が入射することを防ぐ為の構成となっている。
観察位置に表示し、更に両眼に左右が逆転した視差画像
が入射することを防ぐ為の構成となっている。
【００５３】図１１は本実施形態の立体画像表示装置を
上から見た断面を示しており、第１レンチキュラーレン
ズ３とマスクパターン９のピッチは、先の実施形態４に
おいて視点数を３から４に増やした場合と同様の構成に
なっている。つまり眼間距離Ｅ＝６５ｍｍとしたとき、
第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨＬ
は、マスクパターン９と第１レンチキュラーレンズ３と
の光学的距離をＬｈ１、第１レンチキュラーレンズ３か
ら観察面までの光学的距離をＬｈ０、第１レンチキュラ
ーレンズ３の水平方向のピッチＨＬ、マスクパターン９
の水平方向のピッチＨｍ、観察面での各視点間の分離距
離Ｄとするとき、前述の（４ａ），（５ａ）式で決めら
れ、Ｄ＝Ｅとした構成でマスクパターン９の４視点の開
口ラインのうち３視点、例えば第１，２，３視点用の開
口ライン（ラインパターン）を垂直方向に繰り返したマ
スクパターンとなっている。
上から見た断面を示しており、第１レンチキュラーレン
ズ３とマスクパターン９のピッチは、先の実施形態４に
おいて視点数を３から４に増やした場合と同様の構成に
なっている。つまり眼間距離Ｅ＝６５ｍｍとしたとき、
第１レンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨＬ
は、マスクパターン９と第１レンチキュラーレンズ３と
の光学的距離をＬｈ１、第１レンチキュラーレンズ３か
ら観察面までの光学的距離をＬｈ０、第１レンチキュラ
ーレンズ３の水平方向のピッチＨＬ、マスクパターン９
の水平方向のピッチＨｍ、観察面での各視点間の分離距
離Ｄとするとき、前述の（４ａ），（５ａ）式で決めら
れ、Ｄ＝Ｅとした構成でマスクパターン９の４視点の開
口ラインのうち３視点、例えば第１，２，３視点用の開
口ライン（ラインパターン）を垂直方向に繰り返したマ
スクパターンとなっている。
【００５４】また図１１は図９と同様に、便宜上第１，
２，３，４視点に対応するマスクパターン９上の開口位
置である８−１，８−２，８−３，８−４を同一図面状
に示している。実際は、第４視点に対応する開口８−４
は遮光部であり、また第１，２，３視点に対応する開口
列８−１，８−２，８−３は、紙面に垂直方向に交互に
配置される。
２，３，４視点に対応するマスクパターン９上の開口位
置である８−１，８−２，８−３，８−４を同一図面状
に示している。実際は、第４視点に対応する開口８−４
は遮光部であり、また第１，２，３視点に対応する開口
列８−１，８−２，８−３は、紙面に垂直方向に交互に
配置される。
【００５５】図１２はこのときのマスクパターン９の説
明図である。透過型ＬＣＤ６に表示される横ストライプ
合成画像は、視点Ｅ１に対応する視差画像ＩＭ１と視点
Ｅ２に対応する視差画像ＩＭ２と視点Ｅ３に対応する視
差画像ＩＭ３を多数の横ストライプ視差画像に分割して
垂直方向に循環的に並べて合成されるものである。
明図である。透過型ＬＣＤ６に表示される横ストライプ
合成画像は、視点Ｅ１に対応する視差画像ＩＭ１と視点
Ｅ２に対応する視差画像ＩＭ２と視点Ｅ３に対応する視
差画像ＩＭ３を多数の横ストライプ視差画像に分割して
垂直方向に循環的に並べて合成されるものである。
【００５６】第２レンチキュラーレンズ４及びマスク基
板７のマスクパターン９との関係は、図７の実施形態１
と同様であり、上下方向には画像表示用の液晶ディスプ
レイ６に表示された垂直方向の第１，２，３視点用のラ
インパターンが循環的に配列した横ストライプ視差画像
の３視差画像に対応している。ここで上下方向のマスク
パターンの開口のピッチをＶｍ、第２レンチキュラーレ
ンズ４のピッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を
構成する個々のシリンドリカルレンズの図７の紙面内の
方向の焦点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレ
イ６の上下方向の画素ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶
ディスプレイの表示面から第２レンチキュラーレンズ４
までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４からマ
スクパターン９までの距離をＬ２とするとし、視点数を
Ｎ、そのうち暗部を設ける視点数をＮ２としたとき、以
下の(1b)，(2b)，(3b)式の関係を満たすように各々が設
定されている。
板７のマスクパターン９との関係は、図７の実施形態１
と同様であり、上下方向には画像表示用の液晶ディスプ
レイ６に表示された垂直方向の第１，２，３視点用のラ
インパターンが循環的に配列した横ストライプ視差画像
の３視差画像に対応している。ここで上下方向のマスク
パターンの開口のピッチをＶｍ、第２レンチキュラーレ
ンズ４のピッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を
構成する個々のシリンドリカルレンズの図７の紙面内の
方向の焦点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレ
イ６の上下方向の画素ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶
ディスプレイの表示面から第２レンチキュラーレンズ４
までの距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４からマ
スクパターン９までの距離をＬ２とするとし、視点数を
Ｎ、そのうち暗部を設ける視点数をＮ２としたとき、以
下の(1b)，(2b)，(3b)式の関係を満たすように各々が設
定されている。
【００５７】 Ｖｄ：Ｖｍ＝Ｌ１：Ｌ２ ・・・・・・(1b) Ｖｄ（Ｎ−Ｎ２）：ＶＬ＝（Ｌ１＋Ｌ２）／２：Ｌ２ ・・・・・・(2b) １／ｆｖ＝１／Ｌ１＋１／Ｌ２ ・・・・・・(3b) このように設定すると、第１の視点用のラインパターン
の開口部８−１からでた光束は全てＬＣＤ６上の第１の
視点用の画像ラインＩＭ１を照明し、第２の視点の用ラ
インパターンの開口部８−２からでた光束は全てＬＣＤ
６上の第２の視点用の画像ラインＩＭ２を照明し、第３
の視点用のラインパターンの開口部８−３からでた光束
は全てＬＣＤ６上の第３の視点用の画像ラインＩＭ３を
照明した後、各々集光のＮＡに応じて上下方向に発散
し、観察面の垂直方向について広がって垂直方向の広い
範囲で各視点の視差画像を観察することを可能としてい
る。
の開口部８−１からでた光束は全てＬＣＤ６上の第１の
視点用の画像ラインＩＭ１を照明し、第２の視点の用ラ
インパターンの開口部８−２からでた光束は全てＬＣＤ
６上の第２の視点用の画像ラインＩＭ２を照明し、第３
の視点用のラインパターンの開口部８−３からでた光束
は全てＬＣＤ６上の第３の視点用の画像ラインＩＭ３を
照明した後、各々集光のＮＡに応じて上下方向に発散
し、観察面の垂直方向について広がって垂直方向の広い
範囲で各視点の視差画像を観察することを可能としてい
る。
【００５８】本実施形態においては、第１，２，３の視
点の観察面上での照明部は照明光の来ない第４の視点に
対応する水平方向で６５ｍｍの幅の暗部を挟んで繰り返
し位置することになり、観察者が頭をどこに置いても逆
立体視は起こらないようにしている。
点の観察面上での照明部は照明光の来ない第４の視点に
対応する水平方向で６５ｍｍの幅の暗部を挟んで繰り返
し位置することになり、観察者が頭をどこに置いても逆
立体視は起こらないようにしている。
【００５９】図１３は本発明の実施形態３の要部斜視図
である。
である。
【００６０】先の実施形態１では開口パターンとして所
定の開口のマスクパターン９を有するマスク基板７を用
いていたが、本実施形態ではその代わりに透過型の液晶
素子などの透過型の空間光変調素子７１を用いている点
が異なっており、その他の部分については前記実施形態
１と同様の構成である。
定の開口のマスクパターン９を有するマスク基板７を用
いていたが、本実施形態ではその代わりに透過型の液晶
素子などの透過型の空間光変調素子７１を用いている点
が異なっており、その他の部分については前記実施形態
１と同様の構成である。
【００６１】画像処理装置７４は不図示の複数画像から
立体物の横ストライプ視差画像を切り出して合成した横
ストライプ合成画像のデータを生成し、ディスプレイ駆
動回路７３を通して画像表示用の液晶ディスプレイ６の
表示画素部に表示させ、同時にその画像データに対応し
た開口パターンデータを空間光変調素子駆動回路７２を
通して空間光変調素子７１に表示させている。
立体物の横ストライプ視差画像を切り出して合成した横
ストライプ合成画像のデータを生成し、ディスプレイ駆
動回路７３を通して画像表示用の液晶ディスプレイ６の
表示画素部に表示させ、同時にその画像データに対応し
た開口パターンデータを空間光変調素子駆動回路７２を
通して空間光変調素子７１に表示させている。
【００６２】次に本実施形態の視差画像の表示方法につ
いて図１４，図１５を用いて説明する。
いて図１４，図１５を用いて説明する。
【００６３】図１４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は空間光変
調素子７１の透光部・遮光部のパターンを示しており、
図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は画像表示用の液晶ディ
スプレイ６の表示画素部に表示した視差画像を示してい
る。表示画素部には３つの視差画像が横ストライプ視差
画像として垂直方向に循環的に合成表示されている。
調素子７１の透光部・遮光部のパターンを示しており、
図１５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は画像表示用の液晶ディ
スプレイ６の表示画素部に表示した視差画像を示してい
る。表示画素部には３つの視差画像が横ストライプ視差
画像として垂直方向に循環的に合成表示されている。
【００６４】図１４において、空間光変調素子７１のパ
ターンが図１４（Ａ）であるとき、画像表示用のＬＣＤ
６には図１５（Ａ）のように第１走査線に第１視点画像
ＩＭ１、第２走査線には第２視点画像ＩＭ２、第３走査
線には第３視点画像ＩＭ３、・・・・となるよう合成さ
れた第１の横ストライプ合成画像が表示されている。
ターンが図１４（Ａ）であるとき、画像表示用のＬＣＤ
６には図１５（Ａ）のように第１走査線に第１視点画像
ＩＭ１、第２走査線には第２視点画像ＩＭ２、第３走査
線には第３視点画像ＩＭ３、・・・・となるよう合成さ
れた第１の横ストライプ合成画像が表示されている。
【００６５】次に図１４において、空間光変調素子７１
のパターンが図１４（Ｂ）であるときには画像表示用の
ＬＣＤ６には図１５（Ｂ）のように第１走査線に第２視
点画像ＩＭ２、第２走査線には第３視点画像ＩＭ３、第
３走査線には第１視点画像ＩＭ１、・・・・となるよう
合成された第２の横ストライプ合成画像を表示し、図１
４において空間光変調素子７１のパターンが図１４
（Ｃ）であるときには画像表示用のＬＣＤ６には図１５
（Ｃ）のように第１走査線に第３視点画像ＩＭ３、第２
走査線には第１視点画像ＩＭ１、第３走査線には第２視
点画像ＩＭ２、・・・・となるよう合成された第３の横
ストライプ合成画像を表示している。
のパターンが図１４（Ｂ）であるときには画像表示用の
ＬＣＤ６には図１５（Ｂ）のように第１走査線に第２視
点画像ＩＭ２、第２走査線には第３視点画像ＩＭ３、第
３走査線には第１視点画像ＩＭ１、・・・・となるよう
合成された第２の横ストライプ合成画像を表示し、図１
４において空間光変調素子７１のパターンが図１４
（Ｃ）であるときには画像表示用のＬＣＤ６には図１５
（Ｃ）のように第１走査線に第３視点画像ＩＭ３、第２
走査線には第１視点画像ＩＭ１、第３走査線には第２視
点画像ＩＭ２、・・・・となるよう合成された第３の横
ストライプ合成画像を表示している。
【００６６】これによって各々の視点位置では対応して
視差画像が分離して観察している。この状態を時分割で
循環的に表示することにより各視差画像の上下方向の空
間解像度がストライプ合成により１／３に落ちていたも
のが、上下方向の解像度を落とすことなく高解像で表示
することができるようにしている。
視差画像が分離して観察している。この状態を時分割で
循環的に表示することにより各視差画像の上下方向の空
間解像度がストライプ合成により１／３に落ちていたも
のが、上下方向の解像度を落とすことなく高解像で表示
することができるようにしている。
【００６７】また、画像表示用の液晶ディスプレイ６の
表示画素部と空間光変調素子７１の書き換えスピードに
違いがある場合、画像の書き換えと開口パターンの書き
換えのタイミングを一致させて観察者にその境が見えな
いようにする為に、ディスプレイ駆動回路７３と空間光
変調素子駆動回路７２の同期をとり書き換えるようにし
ている。
表示画素部と空間光変調素子７１の書き換えスピードに
違いがある場合、画像の書き換えと開口パターンの書き
換えのタイミングを一致させて観察者にその境が見えな
いようにする為に、ディスプレイ駆動回路７３と空間光
変調素子駆動回路７２の同期をとり書き換えるようにし
ている。
【００６８】その際、画像表示用の液晶ディスプレイ６
の表示画素部と空間光変調素子７１の対応する走査線上
で１画素毎に同期させて書き換えても良いし、対応する
走査線毎に同期をとって書き換えても良い。
の表示画素部と空間光変調素子７１の対応する走査線上
で１画素毎に同期させて書き換えても良いし、対応する
走査線毎に同期をとって書き換えても良い。
【００６９】第１，２，３の３枚の視差画像を画面毎に
時分割で表示する通常の立体表示方式では、フリッカを
防止する為にフレーム周波数を１８０Ｈｚ程度にあげる
必要があるが、本実施形態の方式では３視差画像が横ス
トライプ視差画像として合成表示された画面なので、フ
レーム周波数が６０Ｈｚであってもフリッカを感ずるこ
となく高解像で観察することができる。
時分割で表示する通常の立体表示方式では、フリッカを
防止する為にフレーム周波数を１８０Ｈｚ程度にあげる
必要があるが、本実施形態の方式では３視差画像が横ス
トライプ視差画像として合成表示された画面なので、フ
レーム周波数が６０Ｈｚであってもフリッカを感ずるこ
となく高解像で観察することができる。
【００７０】本実施形態は実施形態１と同様に上下方向
のマスクパターン９の開口８のピッチをＶｍ、第２レン
チキュラーレンズ４のピッチＶＬ、第２レンチキュラー
レンズ４を構成する個々のシリンドリカルレンズのＶＺ
断面内の方向の焦点距離ｆｖ、画像表示用の液晶ディス
プレイ６の上下方向（Ｖ方向）の画素ピッチをＶｄ、画
像表示用の液晶ディスプレイ６の表示面から第２レンチ
キュラーレンズ４までの距離をＬ１、第２レンチキュラ
ーレンズ４からマスクパターン９までの距離をＬ２に対
し、Ｖｄ＝Ｖｍ＝ＶＬ／３，Ｌ１＝Ｌ２，ｆｖ＝Ｌ１／
２の関係を満たすように構成されている。Ｖｄ＝Ｖｍで
あるため空間光変調素子として画像表示用の液晶ディス
プレイと同様の画素ピッチからなるＬＣＤを用いること
ができる。
のマスクパターン９の開口８のピッチをＶｍ、第２レン
チキュラーレンズ４のピッチＶＬ、第２レンチキュラー
レンズ４を構成する個々のシリンドリカルレンズのＶＺ
断面内の方向の焦点距離ｆｖ、画像表示用の液晶ディス
プレイ６の上下方向（Ｖ方向）の画素ピッチをＶｄ、画
像表示用の液晶ディスプレイ６の表示面から第２レンチ
キュラーレンズ４までの距離をＬ１、第２レンチキュラ
ーレンズ４からマスクパターン９までの距離をＬ２に対
し、Ｖｄ＝Ｖｍ＝ＶＬ／３，Ｌ１＝Ｌ２，ｆｖ＝Ｌ１／
２の関係を満たすように構成されている。Ｖｄ＝Ｖｍで
あるため空間光変調素子として画像表示用の液晶ディス
プレイと同様の画素ピッチからなるＬＣＤを用いること
ができる。
【００７１】本実施形態においても実施形態１と同様に
図９において観察者が観察位置Ｐ１に頭を置くときは、
左眼で第１の視点に対応する画像ＩＭ１、右眼に第２の
視点に対応する画像ＩＭ２が照射され、図８中で観察者
がＴＶカメラ５１と５２の間に頭を置いたのと同様な立
体画像を観察者が視認し、観察者が観察位置Ｐ２に頭を
置くときは、左眼で第２の視点に対応する画像ＩＭ２、
右眼に第３の視点に対応する画像ＩＭ３が照射され、図
８中で観察者がＴＶカメラ５２と５３の間に頭を置いた
のと同様な立体画像を観察者が視認される。
図９において観察者が観察位置Ｐ１に頭を置くときは、
左眼で第１の視点に対応する画像ＩＭ１、右眼に第２の
視点に対応する画像ＩＭ２が照射され、図８中で観察者
がＴＶカメラ５１と５２の間に頭を置いたのと同様な立
体画像を観察者が視認し、観察者が観察位置Ｐ２に頭を
置くときは、左眼で第２の視点に対応する画像ＩＭ２、
右眼に第３の視点に対応する画像ＩＭ３が照射され、図
８中で観察者がＴＶカメラ５２と５３の間に頭を置いた
のと同様な立体画像を観察者が視認される。
【００７２】また本実施形態において２つのレンチキュ
ラーレンズ、空間光変調素子７１の透光部・遮光部のパ
ターンを実施形態２と同様にして、画像及び透光部・遮
光部のパターンを切り換えれば、実施形態２と同様に逆
立体視を防ぐ構成をとることができる。
ラーレンズ、空間光変調素子７１の透光部・遮光部のパ
ターンを実施形態２と同様にして、画像及び透光部・遮
光部のパターンを切り換えれば、実施形態２と同様に逆
立体視を防ぐ構成をとることができる。
【００７３】図１６は本発明の実施形態４の要部斜視図
である。本実施形態は図１に示す実施形態１の基本構成
を利用して立体画像ではなく複数の異なった平面画像
（２Ｄ画像）を観察する場合を示している。
である。本実施形態は図１に示す実施形態１の基本構成
を利用して立体画像ではなく複数の異なった平面画像
（２Ｄ画像）を観察する場合を示している。
【００７４】本実施形態では、ディスプレイに複数の２
Ｄ画像を表示する際、観察者の頭の位置によって観察者
の左右の眼に異なる画像が入射して発生する違和感を防
ぐ為の構成となっている。多くの部分で前述した実施形
態１と同一であるので、実施形態１と異なる部分を重点
的に説明し、共通する部分については説明を簡略化する
か又は省略する。
Ｄ画像を表示する際、観察者の頭の位置によって観察者
の左右の眼に異なる画像が入射して発生する違和感を防
ぐ為の構成となっている。多くの部分で前述した実施形
態１と同一であるので、実施形態１と異なる部分を重点
的に説明し、共通する部分については説明を簡略化する
か又は省略する。
【００７５】図２〜図４において観察者の左右の眼が異
なる視点対応の照明領域に位置する場合がある。このと
き観察者は左右の眼に異なる視点画像を見ることにな
る。このとき各視点画像が全く関係のない複数の画像で
ある場合は、立体画像ではなく２重像として認識され、
不快感を覚える。
なる視点対応の照明領域に位置する場合がある。このと
き観察者は左右の眼に異なる視点画像を見ることにな
る。このとき各視点画像が全く関係のない複数の画像で
ある場合は、立体画像ではなく２重像として認識され、
不快感を覚える。
【００７６】本実施形態ではこれを防ぎ、良好なる２Ｄ
画像を観察する為の各視点照明領域間に照明光が来ない
暗部を設けている。このときの暗部の水平方向の幅は人
間の両眼幅の平均値である６５ｍｍより大きいことが望
ましい。
画像を観察する為の各視点照明領域間に照明光が来ない
暗部を設けている。このときの暗部の水平方向の幅は人
間の両眼幅の平均値である６５ｍｍより大きいことが望
ましい。
【００７７】図１６は２種類の２Ｄ画像Ｇ１，Ｇ３を異
なる２観察位置で別々に観察でき、両眼に該２種類の２
Ｄ画像Ｇ１，Ｇ３が同時に入射することを防ぐ為の構成
となっている。
なる２観察位置で別々に観察でき、両眼に該２種類の２
Ｄ画像Ｇ１，Ｇ３が同時に入射することを防ぐ為の構成
となっている。
【００７８】図１７は図１６の実施形態４の画像表示装
置を上方（Ｖ方向）から見た断面（ＨＺ断面）を示して
いる。同図において第１レンチキュラーレンズ３とマス
クパターン９の開口８のピッチは、実施形態１において
視点数を３から４に増やした場合と同様の構成になって
いる。つまり眼間距離Ｅ＝６５ｍｍとしたとき、第１レ
ンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨＬは、マス
クパターン９と第１レンチキュラーレンズ３との光学的
距離をＬｈ１、第１レンチキュラーレンズ３から観察面
までの光学的距離をＬｈ０、第１レンチキュラーレンズ
３の水平方向のピッチＨＬ、マスクパターン９の水平方
向のピッチＨｍ、観察面での各視点間の分離距離Ｄとす
るとき、 Ｄ ：Ｈｍ ＝ Ｌｈ０ ： Ｌｈ１ Ｈｍ・Ｎ：ＨＬ＝Ｌｈ０＋Ｌｈ１ ： Ｌｈ０ で決められ、Ｄ＝Ｅとした構成で、マスクパターンの４
視点の開口８−１〜８−４のうち隣り合わない２視点、
例えば第１と第３視点用の開口８−１，８−３を垂直方
向に繰り返したラインパターンとなっている。
置を上方（Ｖ方向）から見た断面（ＨＺ断面）を示して
いる。同図において第１レンチキュラーレンズ３とマス
クパターン９の開口８のピッチは、実施形態１において
視点数を３から４に増やした場合と同様の構成になって
いる。つまり眼間距離Ｅ＝６５ｍｍとしたとき、第１レ
ンチキュラーレンズ３の水平方向のピッチＨＬは、マス
クパターン９と第１レンチキュラーレンズ３との光学的
距離をＬｈ１、第１レンチキュラーレンズ３から観察面
までの光学的距離をＬｈ０、第１レンチキュラーレンズ
３の水平方向のピッチＨＬ、マスクパターン９の水平方
向のピッチＨｍ、観察面での各視点間の分離距離Ｄとす
るとき、 Ｄ ：Ｈｍ ＝ Ｌｈ０ ： Ｌｈ１ Ｈｍ・Ｎ：ＨＬ＝Ｌｈ０＋Ｌｈ１ ： Ｌｈ０ で決められ、Ｄ＝Ｅとした構成で、マスクパターンの４
視点の開口８−１〜８−４のうち隣り合わない２視点、
例えば第１と第３視点用の開口８−１，８−３を垂直方
向に繰り返したラインパターンとなっている。
【００７９】また図１７は便宜上第１，２，３，４に対
応するマスクパターン９上の開口位置８−１，８−２，
８−３，８−４を同一図面上に示している。実際は第
２，４視点に対応する開口８−２，８−４は遮光部であ
り、また第１，３視点に対応する開口８−１，８−３の
ラインパターンは紙面に垂直方向に交互に配置されてい
る。
応するマスクパターン９上の開口位置８−１，８−２，
８−３，８−４を同一図面上に示している。実際は第
２，４視点に対応する開口８−２，８−４は遮光部であ
り、また第１，３視点に対応する開口８−１，８−３の
ラインパターンは紙面に垂直方向に交互に配置されてい
る。
【００８０】図１８は、このときのマスクパターン９の
説明図である。透過型のＬＣＤ６に表示される合成スト
ライプ画像は、視点Ｅ１に対応する画像Ｇ１と視点Ｅ３
に対応する画像Ｇ３を水平ライン状に交互に並べて合成
されるものである。
説明図である。透過型のＬＣＤ６に表示される合成スト
ライプ画像は、視点Ｅ１に対応する画像Ｇ１と視点Ｅ３
に対応する画像Ｇ３を水平ライン状に交互に並べて合成
されるものである。
【００８１】次に、図１９に本実施形態の画像表示装置
の上下方向の断面（ＶＺ断面）の側面略図を示し、上下
方向の観察領域の説明を行う。図１９にはこの断面にお
いては光学作用を持たない第１レンチキュラーレンズ３
及び光学作用に直接関係しない平面ガラスによる基板を
省略しており、第２レンチキュラーレンズ４についても
概念的に表現している。マスク基板７のマスクパターン
９の開口８−１は図１８のようなパターンになってお
り、上下方向には画像表示用の液晶ディスプレイ６に表
示された垂直方向の第１視点と第３視点用の画像ライン
Ｇ１，Ｇ３が交互に配列した横ストライプ状の２つの画
像に対応している。ここで上下方向のマスクパターン９
の開口８のピッチをＶｍ、レンチキュラーレンズ４のピ
ッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を構成する個
々のシリンドリカルレンズの図１９の紙面内の方向の焦
点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレイ６の上
下方向の画素ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶ディスプ
レイ６の表示面から第２レンチキュラーレンズ４までの
距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４からマスクパ
ターン９までの距離をＬ２とするとき、式(1b)，(2b)，
(3b)のＮ＝４，Ｎ２＝２としたとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ・・・・(1c) ０．９６＜（２×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ・・・・・・・・(2c) ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．１ ・・・・(3c) の関係を満たすように各々が設定されている。
の上下方向の断面（ＶＺ断面）の側面略図を示し、上下
方向の観察領域の説明を行う。図１９にはこの断面にお
いては光学作用を持たない第１レンチキュラーレンズ３
及び光学作用に直接関係しない平面ガラスによる基板を
省略しており、第２レンチキュラーレンズ４についても
概念的に表現している。マスク基板７のマスクパターン
９の開口８−１は図１８のようなパターンになってお
り、上下方向には画像表示用の液晶ディスプレイ６に表
示された垂直方向の第１視点と第３視点用の画像ライン
Ｇ１，Ｇ３が交互に配列した横ストライプ状の２つの画
像に対応している。ここで上下方向のマスクパターン９
の開口８のピッチをＶｍ、レンチキュラーレンズ４のピ
ッチをＶＬ、第２レンチキュラーレンズ４を構成する個
々のシリンドリカルレンズの図１９の紙面内の方向の焦
点距離ｆｖとし、画像表示用の液晶ディスプレイ６の上
下方向の画素ピッチをＶｄ、画像表示用の液晶ディスプ
レイ６の表示面から第２レンチキュラーレンズ４までの
距離をＬ１、第２レンチキュラーレンズ４からマスクパ
ターン９までの距離をＬ２とするとき、式(1b)，(2b)，
(3b)のＮ＝４，Ｎ２＝２としたとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ・・・・(1c) ０．９６＜（２×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ・・・・・・・・(2c) ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．１ ・・・・(3c) の関係を満たすように各々が設定されている。
【００８２】このように設定して、第１視点用の開口ラ
インの開口部８−１からでた光束は全てＬＣＤ６上の第
１視点用の画像ラインＧ１を照明し、第３の視点用の開
口ラインの開口部８−３からでた光束は全てＬＣＤ６上
の第３視点用の画像ラインＧ３を照明した後、各々集光
のＮＡに応じて上下方向に発散し、観察面の垂直方向に
ついて広がった垂直方向の広い範囲で各視点の画像を観
察することを可能としている。
インの開口部８−１からでた光束は全てＬＣＤ６上の第
１視点用の画像ラインＧ１を照明し、第３の視点用の開
口ラインの開口部８−３からでた光束は全てＬＣＤ６上
の第３視点用の画像ラインＧ３を照明した後、各々集光
のＮＡに応じて上下方向に発散し、観察面の垂直方向に
ついて広がった垂直方向の広い範囲で各視点の画像を観
察することを可能としている。
【００８３】本実施形態においては、第１視点と第３視
点の観察面上での照明部は照明光の来ない第２、第４の
視点に対応する水平方向で６５ｍｍの幅の暗部を挟んで
交互に位置することになり、第１視点用の画像Ｇ１と第
３視点用の画像Ｇ３を左右の眼で同時に観察する状況は
起こらない。これによって２つの平面画像を異なる位置
で別々に観察することができるようにしている。
点の観察面上での照明部は照明光の来ない第２、第４の
視点に対応する水平方向で６５ｍｍの幅の暗部を挟んで
交互に位置することになり、第１視点用の画像Ｇ１と第
３視点用の画像Ｇ３を左右の眼で同時に観察する状況は
起こらない。これによって２つの平面画像を異なる位置
で別々に観察することができるようにしている。
【００８４】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、レンチキ
ュラーレンズを利用して立体画像を観察する際に互いに
直交する方向に屈折力を有する２つのレンチキュラーレ
ンズと、開口部と遮光部を一定のピッチで配列したマス
クパターンと複数の視差画像を各々多数の横ストライプ
状の視差画像に分割し、該複数の横ストライプ視差画像
を垂直方向に所定のピッチで表示するディスプレイ等の
各要素を適切に設定することによって、複数の立体画像
を複数の位置から良好に観察することができる立体画像
表示装置を達成することができる。
ュラーレンズを利用して立体画像を観察する際に互いに
直交する方向に屈折力を有する２つのレンチキュラーレ
ンズと、開口部と遮光部を一定のピッチで配列したマス
クパターンと複数の視差画像を各々多数の横ストライプ
状の視差画像に分割し、該複数の横ストライプ視差画像
を垂直方向に所定のピッチで表示するディスプレイ等の
各要素を適切に設定することによって、複数の立体画像
を複数の位置から良好に観察することができる立体画像
表示装置を達成することができる。
【図１】 本発明の実施形態１の要部斜視図
【図２】 図１のＨＺ断面の説明図
【図３】 図１のＨＺ断面の説明図
【図４】 図１のＨＺ断面の説明図
【図５】 本発明の実施形態１の横ストライプ合成画像
の化成方法の説明図
の化成方法の説明図
【図６】 図１のマスクパターンの説明図
【図７】 図１のＶＺ断面の説明図
【図８】 本発明の実施形態１における立体物の撮影方
法の説明図
法の説明図
【図９】 本発明の実施形態１における立体物の観察の
説明図
説明図
【図１０】 本発明の実施形態２の要部斜視図
【図１１】 図１０のＨＺ断面の説明図
【図１２】 図１０のマスクパターンの説明図
【図１３】 本発明の実施形態３の要部斜視図
【図１４】 図１３のマスクパターンの説明図
【図１５】 図１３のディスプレイの説明図
【図１６】 本発明の実施形態４の要部斜視図
【図１７】 本発明の実施形態４の観察の説明図
【図１８】 図１６のマスクパターンの説明図
【図１９】 図１６のＨＺ断面の説明図
【図２０】 従来の立体画像表示装置の要部概略図
１ ディスプレイ駆動回路 ３ 第１レンチキュラーレンズ ４ 第２レンチキュラーレンズ ５ 画像処理回路 ６ ディスプレイ ７ マスク基板 ８ 開口部 ９ マスクパターン １０ 光源手段
Claims (5)
- 【請求項１】 光源手段からの光束で開口部と遮光部を
複数個、所定のピッチで市松状に配列したマスクパター
ンを照明し、該複数の開口部を通過した光束を水平方向
に屈折力を有するシリンドリカルレンズを複数個、水平
方向に所定のピッチで配列した第１レンチキュラーレン
ズと、垂直方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズ
を複数個、垂直方向に所定のピッチで配列した第２レン
チキュラーレンズを通過させて画像情報を表示したディ
スプレイを照明し、該ディスプレイに表示した画像情報
を立体的に観察する際、該画像情報は３以上でＮ個の視
差画像を各々多数の横ストライプ視差画像に分割し、該
分割した横ストライプ視差画像を該Ｎ個の視差画像に対
応して所定の順序で垂直方向に所定のピッチで繰り返し
て配列して合成した横ストライプ合成画像より成り、該
マスクパターンの水平方向は１つの開口部に対してＮ−
１又はＮ個の遮光部を繰り返して配列したラインパター
ンより成り、垂直方向はＮ個のラインパターンを該開口
部の幅だけ水平方向に互いにずらして配置した組が垂直
方向に繰り返して配列するようにし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、第２レンチキュラーレンズは
前記マスクパターンの開口部の一点からの光束が前記デ
ィスプレイ面上に水平断面内においては平行光束で垂直
断面内においては該ディスプレイ上に略集光して入射す
るようにしていることを特徴とする請求項１の立体画像
表示装置。 - 【請求項３】 前記第２レンチキュラーレンズの複数の
シリンドリカルレンズの垂直方向の配列ピッチをＶＬ、
前記ディスプレイに表示する複数の横ストライプ視差画
像の垂直方向の配列ピッチをＶｄ、前記マスクパターン
の複数のラインパターンの垂直方向の配列ピッチをＶ
ｍ、前記ディスプレイから前記第２レンチキュラーレン
ズまでの距離をＬ１、前記第２レンチキュラーレンズか
ら該マスクパターンまでの距離をＬ２、該第２レンチキ
ュラーレンズの垂直方向の焦点距離をｆｖとしたとき、 ０．９５＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜（Ｎ×Ｖｄ／ＶＬ）／｛（Ｌ１＋Ｌ２）／２
×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９ ＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜
１．１ なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の
立体画像表示装置。 - 【請求項４】 前記第１レンチキュラーレンズから前記
マスクパターンまでの光学的距離をＬｈ１、該第１レン
チキュラーレンズから予め設定された観察面までの光学
的距離をＬｈ０、該第１レンチキュラーレンズの複数の
シリンドリカルレンズの水平方向の配列ピッチをＨＬ、
該マスクパターンの開口部の水平方向のピッチをＨｍ、
該マスクパターンの各開口部を通過したＮ個の視差画像
に基づく光束が該観察面に集光するときの該Ｎ個の視差
画像の集光点の各分離距離をＤとしたとき、 ０．９＜（Ｄ／Ｈｍ）／（Ｌｈ０／Ｌｈ１）＜１．１ ０．９＜（Ｎ×Ｈｍ／ＨＬ）／｛（Ｌｈ０＋Ｌｈ１）／
Ｌｈ０｝＜１．１ なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２又は
３の立体画像表示装置。 - 【請求項５】 該視点数Ｎの内、該マスクパターン上の
開口位置が光を遮蔽するように設定された視点数Ｎ２と
し、前記第２のレンチキュラーレンズの垂直方向のピッ
チＶＬ、前記透過型のディスプレイの垂直方向のピッチ
Ｖｄ、前記自発型表示光素子の発光パターン或は前記市
松状の開口部・遮光部を有するマスクパターンの垂直方
向のピッチＶｍおよび前記透過型のディスプレイと前記
パターン化された微細構造を持つ光学系の距離Ｌ１、前
記パターン化された微細構造を持つ光学系と前記自発型
表示光素子の市松状の発光パターン或は前記市松状の開
口部・遮光部を有するマスクパターンの距離Ｌ２、前記
パターン化された微細構造を持つ光学系を構成する水平
方向に長い所定の光学ユニットの垂直方向の焦点距離ｆ
ｖ、該視点の数ＮおよびＮ２の間に ０．９６＜（Ｖｄ／Ｖｍ）／（Ｌ１／Ｌ２）＜１．０５ ０．９６＜｛（Ｎ−Ｎ２）×Ｖｄ／ＶＬ｝／｛（Ｌ１＋
Ｌ２）／２×Ｌ２｝＜１．０４ ０．９＜（１／ｆｖ）／（１／Ｌ１＋１／Ｌ２）＜１．
１ なる条件が成り立っていることを特徴とする請求項１か
ら４のいずれか１項記載の立体画像表示装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100997A JP3595645B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 立体画像表示装置 |
| US09/025,085 US6462871B1 (en) | 1997-02-18 | 1998-02-17 | Stereoscopic image display apparatus using specific mask pattern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5100997A JP3595645B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 立体画像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10232368A true JPH10232368A (ja) | 1998-09-02 |
| JP3595645B2 JP3595645B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=12874788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5100997A Expired - Fee Related JP3595645B2 (ja) | 1997-02-18 | 1997-02-18 | 立体画像表示装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6462871B1 (ja) |
| JP (1) | JP3595645B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281596A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sony Corp | 立体画像表示装置および透過型表示素子および空間分割フィルターおよび偏光フィルターおよび光線非透過領域形成板 |
| KR100389249B1 (ko) * | 2000-04-29 | 2003-06-25 | 한국과학기술연구원 | 다시점 영상 표시 시스템 |
| KR100462574B1 (ko) * | 2002-10-14 | 2004-12-17 | 한국전자통신연구원 | 2차원 및 3차원 겸용 다시점 영상 표시 시스템 및 그의영상 변환 방법 |
| JP2005527852A (ja) * | 2002-04-17 | 2005-09-15 | フィリップ， アンソニー サーマン， | 自動立体ディスプレイ |
| JP2006091642A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 映像表示装置 |
| KR100658670B1 (ko) * | 2002-03-15 | 2006-12-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 입체 영상 디스플레이 장치 |
| JP2008292666A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | 視方向画像データ生成装置、指向性表示用画像データ生成装置、指向性表示ディスプレイ、および、指向性表示システム、並びに、視方向画像データ生成方法、指向性表示用画像データ生成方法 |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000231339A (ja) * | 1999-02-10 | 2000-08-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示装置 |
| JP2003161912A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-06-06 | Hit Design:Kk | ３次元画像表示装置および３次元画像表示における色再現方法 |
| JP2003337303A (ja) * | 2002-05-17 | 2003-11-28 | Canon Inc | 立体画像表示装置および立体画像表示システム |
| WO2004016460A1 (en) * | 2002-08-19 | 2004-02-26 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A display system for displaying images within a vehicle |
| US7070278B2 (en) * | 2003-01-29 | 2006-07-04 | Mems Optical, Inc. | Autostereoscopic 3-D display |
| JP4200056B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2008-12-24 | 有限会社シーフォン | 表示装置 |
| JP3955002B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2007-08-08 | 三洋電機株式会社 | 映像表示装置 |
| US20050219693A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-10-06 | David Hartkop | Scanning aperture three dimensional display device |
| US7573491B2 (en) * | 2004-04-02 | 2009-08-11 | David Hartkop | Method for formatting images for angle-specific viewing in a scanning aperture display device |
| US20050280894A1 (en) * | 2004-04-02 | 2005-12-22 | David Hartkop | Apparatus for creating a scanning-column backlight in a scanning aperture display device |
| US20070247590A1 (en) * | 2004-08-10 | 2007-10-25 | Seereal Technologies Gmbh | Autostereoscopic Multi-User Display with Directed Illumination |
| US7672581B2 (en) * | 2005-06-28 | 2010-03-02 | Lakey James B | Camera composition guide |
| JP2009162620A (ja) * | 2008-01-07 | 2009-07-23 | Toshiba Corp | 検査装置及びその方法 |
| US8416289B2 (en) | 2009-04-28 | 2013-04-09 | Microsoft Corporation | Light-field display |
| US7978407B1 (en) | 2009-06-27 | 2011-07-12 | Holovisions LLC | Holovision (TM) 3D imaging with rotating light-emitting members |
| US9759932B1 (en) | 2013-01-08 | 2017-09-12 | Regener-Eyes, LLC | Eyewear, eyewear systems and associated methods for enhancing vision |
| US9967546B2 (en) | 2013-10-29 | 2018-05-08 | Vefxi Corporation | Method and apparatus for converting 2D-images and videos to 3D for consumer, commercial and professional applications |
| US20150116458A1 (en) | 2013-10-30 | 2015-04-30 | Barkatech Consulting, LLC | Method and apparatus for generating enhanced 3d-effects for real-time and offline appplications |
| US10158847B2 (en) | 2014-06-19 | 2018-12-18 | Vefxi Corporation | Real—time stereo 3D and autostereoscopic 3D video and image editing |
| CN114815287B (zh) | 2017-08-23 | 2024-08-13 | 交互数字麦迪逊专利控股公司 | 用于生成投影3d光场的光场图像引擎方法和装置 |
| US10298921B1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-05-21 | Looking Glass Factory, Inc. | Superstereoscopic display with enhanced off-angle separation |
| KR102794040B1 (ko) * | 2018-08-29 | 2025-04-14 | 피씨엠에스 홀딩스, 인크. | 모자이크 주기적 층에 기반한 광 필드 디스플레이를 위한 광학 방법 및 시스템 |
| US11449004B2 (en) | 2020-05-21 | 2022-09-20 | Looking Glass Factory, Inc. | System and method for holographic image display |
| WO2021243037A1 (en) | 2020-05-27 | 2021-12-02 | Looking Glass Factory, Inc. | System and method for holographic displays |
| WO2021262860A1 (en) | 2020-06-23 | 2021-12-30 | Looking Glass Factory, Inc. | System and method for holographic communication |
| WO2022119940A1 (en) | 2020-12-01 | 2022-06-09 | Looking Glass Factory, Inc. | System and method for processing three dimensional images |
| WO2025005526A1 (ko) * | 2023-06-29 | 2025-01-02 | 삼성전자 주식회사 | 라이트 필드 디스플레이 장치 |
| US12587629B2 (en) | 2023-08-30 | 2026-03-24 | Looking Glass Factory, Inc. | Augmented superstereoscopic display |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL128403C (ja) | 1960-04-14 | |||
| US3846383A (en) | 1972-07-13 | 1974-11-05 | Kuraray Co | Method for producing copolymers |
| SU730709A1 (ru) | 1977-08-15 | 1980-04-30 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получени соолигомера стирола с малеиновым ангидридом |
| US4829365A (en) * | 1986-03-07 | 1989-05-09 | Dimension Technologies, Inc. | Autostereoscopic display with illuminating lines, light valve and mask |
| DE3921061A1 (de) | 1989-06-23 | 1991-01-03 | Hertz Inst Heinrich | Wiedergabeeinrichtung fuer dreidimensionale wahrnehmung von bildern |
| US5101279A (en) | 1989-12-14 | 1992-03-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid crystal display apparatus having lenticular elements oriented in relation to LC pixel aperture dimensions |
| US5537144A (en) | 1990-06-11 | 1996-07-16 | Revfo, Inc. | Electro-optical display system for visually displaying polarized spatially multiplexed images of 3-D objects for use in stereoscopically viewing the same with high image quality and resolution |
| GB2267579A (en) | 1992-05-15 | 1993-12-08 | Sharp Kk | Optical device comprising facing lenticular or parallax screens of different pitch |
| DE69328371D1 (de) | 1992-09-09 | 2000-05-18 | Jesse B Eichenlaub | Stroboskopisches beleuchtungssystem für videoanzeigen |
| US5428366A (en) | 1992-09-09 | 1995-06-27 | Dimension Technologies, Inc. | Field sequential color illumination system for liquid crystal display |
| GB2272555A (en) | 1992-11-11 | 1994-05-18 | Sharp Kk | Stereoscopic display using a light modulator |
| KR0168879B1 (ko) * | 1992-12-25 | 1999-04-15 | 기따지마 요시또시 | 렌티큘러 렌즈, 면광원 및 액정 표시 장치 |
| JP2951202B2 (ja) | 1994-02-23 | 1999-09-20 | 三洋電機株式会社 | メガネ無し立体表示装置 |
| US5629797A (en) | 1995-05-03 | 1997-05-13 | Ridgway; Michael | Autostereoscopic image system |
| JPH0915532A (ja) | 1995-06-29 | 1997-01-17 | Canon Inc | 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置 |
| JPH0918897A (ja) | 1995-07-03 | 1997-01-17 | Canon Inc | 立体画像表示装置 |
| GB2302978A (en) | 1995-07-04 | 1997-02-05 | Sharp Kk | LIquid crystal device |
| DE69735736T2 (de) | 1996-01-31 | 2006-11-02 | Canon K.K. | Stereoskopische Bilddarstellungsvorrichtung mit verbreitertem Beobachtungsfeld |
| EP0789383B1 (en) | 1996-02-08 | 2008-07-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing electron-emitting device, electron source and image-forming apparatus and method of examining the manufacturing |
| JP3703225B2 (ja) | 1996-09-02 | 2005-10-05 | キヤノン株式会社 | 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置 |
-
1997
- 1997-02-18 JP JP5100997A patent/JP3595645B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-02-17 US US09/025,085 patent/US6462871B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001281596A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-10 | Sony Corp | 立体画像表示装置および透過型表示素子および空間分割フィルターおよび偏光フィルターおよび光線非透過領域形成板 |
| KR100389249B1 (ko) * | 2000-04-29 | 2003-06-25 | 한국과학기술연구원 | 다시점 영상 표시 시스템 |
| KR100658670B1 (ko) * | 2002-03-15 | 2006-12-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 입체 영상 디스플레이 장치 |
| JP2005527852A (ja) * | 2002-04-17 | 2005-09-15 | フィリップ， アンソニー サーマン， | 自動立体ディスプレイ |
| KR100462574B1 (ko) * | 2002-10-14 | 2004-12-17 | 한국전자통신연구원 | 2차원 및 3차원 겸용 다시점 영상 표시 시스템 및 그의영상 변환 방법 |
| JP2006091642A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Sanyo Electric Co Ltd | 映像表示装置 |
| JP2008292666A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Seiko Epson Corp | 視方向画像データ生成装置、指向性表示用画像データ生成装置、指向性表示ディスプレイ、および、指向性表示システム、並びに、視方向画像データ生成方法、指向性表示用画像データ生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3595645B2 (ja) | 2004-12-02 |
| US6462871B1 (en) | 2002-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3595645B2 (ja) | 立体画像表示装置 | |
| US6246451B1 (en) | Stereoscopic image displaying method and stereoscopic image apparatus | |
| JP3388150B2 (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP3630906B2 (ja) | 立体画像表示装置 | |
| US7327410B2 (en) | High resolution 3-D image display with liquid crystal shutter array | |
| US8427532B2 (en) | Apparatus and method of displaying the three-dimensional image | |
| KR100477638B1 (ko) | ２ｄ／３ｄ 겸용 디스플레이 | |
| JP2919759B2 (ja) | 光学フィルタ及びこれを用いる立体表示装置 | |
| US20030067460A1 (en) | Three-dimensional image display apparatus | |
| EP0860730A2 (en) | Stereoscopic image display apparatus | |
| KR100878130B1 (ko) | 이용자 제어를 가진 자동입체 이미지 디스플레이 장치 및 방법 | |
| JPH10221644A (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP3728013B2 (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP3091653B2 (ja) | 立体映像表示装置 | |
| JP2001086533A (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP2003035885A (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP3234343B2 (ja) | 立体映像表示装置及び立体映像表示用アダプタ | |
| JPH08327948A (ja) | 立体画像表示方法及び立体画像表示装置 | |
| JP4631812B2 (ja) | 多視点映像表示装置、多視点映像撮像装置、及び多視点映像生成装置 | |
| JP2953433B2 (ja) | 立体表示装置 | |
| JP3762714B2 (ja) | 眼鏡なし立体映像表示装置 | |
| JPH11285031A (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JPH0728015A (ja) | ３次元ディスプレイ装置 | |
| JP2008541165A (ja) | フラットパネルディスプレイを利用した３次元映像表示装置 | |
| KR101190050B1 (ko) | 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040302 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040506 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040906 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070910 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080910 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090910 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100910 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |