JP2002228980A - Stereoscopic image display device - Google Patents

Stereoscopic image display device

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JP2002228980A
JP2002228980A JP2001028302A JP2001028302A JP2002228980A JP 2002228980 A JP2002228980 A JP 2002228980A JP 2001028302 A JP2001028302 A JP 2001028302A JP 2001028302 A JP2001028302 A JP 2001028302A JP 2002228980 A JP2002228980 A JP 2002228980A
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JP
Japan
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display device
observer
horizontal
light source
observation
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Application number
JP2001028302A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Nishihara
裕 西原
Tomoshi Takigawa
智志 瀧川
Tsutomu Ozaka
勉 尾坂
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Mixed Reality Systems Laboratory Inc
Original Assignee
Mixed Reality Systems Laboratory Inc
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic image display device with which a stereoscopic image can satisfactorily be observed even when an observer's observation position changes. SOLUTION: The stereoscopic image display device has a light source means, an optical means, and a display device. After directivity is given to luminous flux emitted from the light source means by the optical means, the luminous flux is transmitted through left or right stripe pixels displayed on the display device, and the stereoscopic image is visually recognized by the observer. The stereoscopic image display device has a first position change means which changes at this time at least part of the light source means and at least part of horizontal relative position of the optical means or/and a second position change means which changes at least part of the light source means and at least part of the relative position of cross direction of the optical means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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、特にディスプレイに表示された立体画像を観察者
が観察位置を種々と変化させても、良好に観察すること
ができるテレビ、ビデオ、コンピュータモニタ、ゲーム
マシンなどにおいて画像情報の立体観察を行うのに好適
なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image display device, and more particularly to a television, a video, and a computer capable of satisfactorily observing a three-dimensional image displayed on a display even if an observer changes the observation position in various ways. This is suitable for performing stereoscopic observation of image information on a monitor, a game machine, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、立体画像の表示方法の方式と
して、左眼用と右眼用の視差画像に基づく光束の偏光状
態を異ならせ、偏光めがねを介して、左眼と右眼に入射
させて左右の視差画像を分離し、これによって立体画像
を観察する方式がある。この方式においては偏光状態を
異ならせるために表示ディスプレイ側に液晶シャッター
を設け、表示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眼づつ左右の視差画像を分離し、
観察してこれにより立体視を可能にしている。しかし、
この偏光を利用した立体視の観察方式では観察者は常に
偏光めがねをかけねばならず、煩わしいという欠点があ
った。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of displaying a stereoscopic image, the polarization state of a light beam based on a parallax image for the left eye and that for the right eye is made different, and the light beam enters the left eye and the right eye via polarized glasses. There is a method of separating the left and right parallax images and observing a stereoscopic image. In this method, a liquid crystal shutter is provided on the display side to change the polarization state, and the polarization state is switched in synchronization with the field signal of the display image on the display. Separates the left and right parallax images by eye,
Observation allows stereoscopic viewing. But,
In the stereoscopic observation method using the polarized light, the observer must always wear polarized glasses, which has a disadvantage that it is troublesome.

【0003】それに対して、偏光めがねを用いないで立
体画像を観察する立体画像表示方法として、特開平9−
311294号公報では、上下方向に広い観察位置で画
面全体にわたって、図2に示すような水平ストライプ合
成視差画像LRPを空間的に左眼領域と右眼領域に分離
して、観察者の左右眼を夫々の領域に設定することによ
り、立体画像を観察する方法が提案されている。
On the other hand, a stereoscopic image display method for observing a stereoscopic image without using polarized glasses is disclosed in
In Japanese Patent No. 312941, the horizontal stripe composite parallax image LRP as shown in FIG. 2 is spatially separated into a left eye region and a right eye region over the entire screen at a wide observation position in the vertical direction, and the left and right eyes of the observer are separated. A method of observing a stereoscopic image by setting each region has been proposed.

【0004】特開平9−311294号公報で示す立体
観察方式においては、観察者は平均的な両眼中心距離の
約65mmを基準に設定された、空間的に左眼領域と右
眼領域に分離した、範囲内で立体視している。同公報の
方式においては、観察者は左右眼を夫々の領域に設定す
るために、頭の位置を固定するようにして観察する必要
があるという点において、より改良される余地がある。
In the stereoscopic observation system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-31294, an observer is spatially separated into a left eye region and a right eye region set based on an average binocular center distance of about 65 mm. I have a stereoscopic view within the range. In the method disclosed in the publication, there is room for further improvement in that the observer needs to observe with the position of the head fixed in order to set the left and right eyes in the respective areas.

【0005】これに対して、頭の位置を固定しなくても
立体視することができる方式が、特開平10−7856
3号公報で提案されている。この方式は、観察者の位置
を検出する位置検出手段を設け、市松状の開口部から光
束を射出するようにした光源手段の一部に空間変調素子
などを用いて、光束の形状を変更できるようにしたもの
である。観察者の位置に応じて市松状の開口形状の光束
の開口形状を変更することにより、空間的に分離する左
眼領域と右眼領域の位置を変更するものである。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-7856 discloses a system which enables stereoscopic viewing without fixing the head position.
No. 3 proposes this. In this method, a position detecting means for detecting the position of the observer is provided, and the shape of the light beam can be changed by using a spatial modulation element or the like in a part of the light source means for emitting the light beam from a checkered opening. It is like that. The position of the left eye region and the right eye region that are spatially separated are changed by changing the opening shape of the light beam having a checkered opening shape according to the position of the observer.

【0006】例えば、市松状の開口パターンは水平方向
の一対の開口部と遮光部が空間変調素子の画素サイズの
2倍で構成した場合を考える。この場合、市松状の開口
部と遮光部のパターンを反転する(入れ替える)と、こ
れに応じて空間的に分離した左眼領域と右眼領域の位置
関係も反転する(入れ替わる)。つまり、観察者の位置
が逆立体視の位置に移動した時に、市松状の開口部と遮
光部のパターンを反転することにより、逆立体視を回避
することができる。この例では、観察者の位置が空間的
に分離した左眼領域と右眼領域の境界にある場合は、ク
ロストークが観察される。さらに、市松状の開口部と遮
光部のパターンを反転した時の、空間的に分離した左眼
領域と右眼領域の切り替わりが不連続であると観察者に
は表示画面がちらついて観察されるという点において、
より改良される余地がある。図29(A),(B)は空
間変調素子に表示している市松状のパターンの説明図と
左眼用の水平ストライプ合成視差画像LRPを表示して
いる走査線における水平断面の説明図である。
For example, it is assumed that a checkerboard-shaped opening pattern is configured such that a pair of horizontal openings and a light-shielding portion are twice the pixel size of the spatial light modulator. In this case, when the patterns of the checkerboard-shaped opening and the light-shielding portion are reversed (replaced), the spatial relationship between the spatially separated left-eye region and right-eye region is reversed (replaced). In other words, when the position of the observer moves to the position of reverse stereoscopic viewing, reverse stereoscopic viewing can be avoided by inverting the pattern of the checkerboard-shaped opening and the light-shielding portion. In this example, when the position of the observer is at the boundary between the left eye region and the right eye region that are spatially separated, crosstalk is observed. Furthermore, when the pattern of the checkerboard-like opening and the light-shielding part is reversed, the switching between the spatially separated left-eye region and right-eye region is discontinuous, and the observer observes the display screen flickering. In that regard,
There is room for further improvement. FIGS. 29A and 29B are explanatory diagrams of a checkerboard pattern displayed on the spatial light modulator and a horizontal cross section of a scanning line displaying the horizontal stripe composite parallax image LRP for the left eye. is there.

【0007】図29(A)に示すように、例えば、市松
状パターンの水平方向の一対の開口部と遮光部は空間変
調素子の10個の画素で構成している。この場合、図2
9(B)のように空間変調素子の1画素単位で市松状の
開口部と遮光部のパターンを変更することができるの
で、観察者の移動に滑らかに追従して、観察者に空間的
に分離した左眼領域と右眼領域を提示することができ
る。さらに、市松状パターンを構成する空間変調素子の
水平方向の画素ピッチを変化することにより、観察者の
前後方向の移動にも追従して立体観察領域を提示するこ
とができる。
As shown in FIG. 29A, for example, a pair of openings and a light-shielding portion in a checkered pattern in the horizontal direction are constituted by ten pixels of a spatial modulation element. In this case, FIG.
As shown in FIG. 9 (B), the pattern of the checkerboard-shaped opening and the light-shielding portion can be changed in units of one pixel of the spatial light modulator, so that the pattern smoothly follows the observer's movement and spatially follows the observer. Separated left and right eye regions can be presented. Furthermore, by changing the pixel pitch in the horizontal direction of the spatial modulation element forming the checkered pattern, it is possible to present the stereoscopic observation area while following the observer's movement in the front-back direction.

【0008】この例では、市松状の開口部におけるブラ
ックマトリックス部が暗部(黒い縞模様)として観察さ
れる。
In this example, a black matrix portion in a checkered opening is observed as a dark portion (black stripe pattern).

【0009】また、特表2000−502225号公報
では、観察者の位置を検出する位置検出手段とテーパー
付き市松状パターンマスクとテーパー付きレンズ状スク
リーンを備え、検出した観察者の位置に応じて、左右方
向の位置はテーパー付き市松状パターンマスクの左右方
向位置を制御し、前後方向の位置はテーパー付きレンズ
状スクリーンの上下方向位置を制御するようにしてい
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-502225 discloses position detecting means for detecting the position of an observer, a checkered pattern mask with a taper, and a lens-shaped screen with a taper. The position in the left-right direction controls the position in the left-right direction of the tapered checkered pattern mask, and the position in the front-rear direction controls the vertical position of the tapered lenticular screen.

【0010】この例におけるテーパー付きレンズ状スク
リーンは、レンズの曲率半径がテーパーに沿って徐々に
変化するものであり、このようなテーパー付きレンズを
高精度で製作することは困難である。
In the tapered lens-shaped screen in this example, the radius of curvature of the lens gradually changes along the taper, and it is difficult to manufacture such a tapered lens with high accuracy.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した各立
体画像表示装置を更に改良し、観察者の観察位置に滑ら
かに追従して左右前後方向に立体画像を観察することが
できる立体観察領域を拡大し、ブラックマトリックスに
よる影響の無い高画質な立体画像を観察することができ
る立体画像表示装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention further improves each of the above-described stereoscopic image display devices, and enables a stereoscopic observation area in which a stereoscopic image can be observed in the left, right, front and rear directions while smoothly following the observer's observation position. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional image display device which can observe a high-quality three-dimensional image which is not affected by a black matrix.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の立体表
示装置は光源手段と、水平方向と垂直方向で異なる光学
作用を有する光学手段と、透過型のディスプレイデバイ
スとを有し、該ディスプレイデバイスに左眼用の視差画
像と右眼用の視差画像の夫々を複数のストライプ状の画
素に分割して得た左ストライプ画素と右ストライプ画素
を所定の順序で交互に並べて1つの画像としたストライ
プ合成画像を表示し、該光源手段から射出する光束を該
光学手段により指向性を与えた後、該ディスプレイデバ
イスに表示した該左または右ストライプ画素を透過して
夫々異なる領域に分離させて立体画像を観察者に視認せ
しめる立体画像表示装置において、該光源手段の少なく
とも一部と該光学手段の少なくとも一部の前後方向の相
対位置を変化させる第2の位置変更手段を有しているこ
とを特徴としている。
The three-dimensional display device according to the present invention comprises a light source means, optical means having different optical functions in horizontal and vertical directions, and a transmissive display device. A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing the parallax image for the left eye and the parallax image for the right eye into a plurality of stripe-shaped pixels are alternately arranged in a predetermined order on the device to form one image. A stripe composite image is displayed, and the luminous flux emitted from the light source means is given directivity by the optical means, and then transmitted through the left or right stripe pixel displayed on the display device to be separated into different areas, respectively, to thereby form a three-dimensional image. In a three-dimensional image display device that allows an image to be visually recognized by an observer, a relative position in a front-rear direction of at least a part of the light source unit and at least a part of the optical unit is changed. It is characterized by having a second position changing means.

【0013】請求項2の発明は請求項1の発明において
前記光源手段の少なくとも一部と前記光学手段の少なく
とも一部の水平方向の相対位置を変化させる第1の位置
変更手段を有していることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided first position changing means for changing a horizontal relative position of at least a part of the light source means and at least a part of the optical means. It is characterized by:

【0014】請求項3の発明の立体表示装置は、光源手
段と、水平方向と垂直方向で異なる光学作用を有する光
学手段と、透過型のディスプレイデバイスとを有し、該
ディスプレイデバイスに左眼用の視差画像と右眼用の視
差画像の夫々を複数のストライプ状の画素に分割して得
た左ストライプ画素と右ストライプ画素を所定の順序で
交互に並べて1つの画像としたストライプ合成画像を表
示し、該光源手段から射出する光束を該光学手段により
指向性を与えた後、該ディスプレイデバイスに表示した
該左または右ストライプ画素を透過して夫々異なる領域
に分離させ立体画像を観察者に視認せしめる立体画像表
示装置において、該観察者の観察位置情報を入力するた
めの観察位置入力手段と、該光源手段の少なくとも一部
と該光学手段の少なくとも一部の前後方向の相対位置を
変化させる第2の位置変更手段と、該観察位置入力手段
からの出力に応じて該前後方向の相対位置を制御するた
めの第2の位置制御手段を有していることを特徴として
いる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional display device comprising: a light source means; optical means having different optical functions in a horizontal direction and a vertical direction; and a transmission type display device. A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing each of the parallax image for right eye and the parallax image for the right eye into a plurality of stripe pixels are alternately arranged in a predetermined order to display a stripe composite image as one image. Then, after giving a directivity to the light beam emitted from the light source means by the optical means, the left or right stripe pixel displayed on the display device is transmitted and separated into different areas to allow a three-dimensional image to be visually recognized by an observer. In the three-dimensional image display device to be shown, observation position input means for inputting observation position information of the observer, at least a part of the light source means and a small number of the optical means are provided. At least a second position changing means for changing a relative position in the front-rear direction and a second position control means for controlling the relative position in the front-rear direction according to the output from the observation position input means. It is characterized by having.

【0015】請求項4の発明は請求項3の発明において
前記光源手段の少なくとも一部と前記光学手段の少なく
とも一部の水平方向の相対位置を変化させる第1の位置
変更手段と、前記観察位置入力手段からの出力に応じて
該水平方向の相対位置を制御するための第1の位置制御
手段とを有することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, first position changing means for changing a horizontal relative position of at least a part of the light source means and at least a part of the optical means, and the observation position. And a first position control means for controlling the relative position in the horizontal direction in accordance with an output from the input means.

【0016】請求項5の発明の立体画像表示装置は光源
手段と、水平方向と垂直方向で異なる光学作用を有する
光学手段と、透過型のディスプレイデバイスとを有し、
該ディスプレイデバイスに左眼用の視差画像と右眼用の
視差画像の夫々を複数のストライプ状の画素に分割して
得た左ストライプ画素と右ストライプ画素を所定の順序
で交互に並べて1つの画像としたストライプ合成画像を
表示し、該光源手段から射出する光束を該光学手段によ
り指向性を与えた後、該ディスプレイデバイスに表示し
た該左または右ストライプ画素を透過して夫々異なる領
域に分離させ立体画像を観察者に視認せしめる立体画像
表示装置において、該ディスプレイデバイス上の該スト
ライプ画像と該光源手段の垂直方向の相対位置を変化さ
せる位置変更手段とを有していることを特徴としてい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional image display apparatus comprising: a light source means; optical means having different optical functions in a horizontal direction and a vertical direction; and a transmission type display device.
A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing each of the left-eye parallax image and the right-eye parallax image into a plurality of stripe-shaped pixels are alternately arranged in a predetermined order on the display device to form one image. After the stripe composite image is displayed, the luminous flux emitted from the light source means is given directivity by the optical means, and then the left or right stripe pixels displayed on the display device are transmitted and separated into different areas. A three-dimensional image display device that allows a viewer to view a three-dimensional image is characterized by having position changing means for changing a vertical relative position of the stripe image on the display device and the light source means.

【0017】請求項6の発明は請求項5の発明において
観察者の観察位置情報を入力するための観察位置入力手
段と、該観察位置入力手段からの出力に応じて該相対位
置を制御するための位置制御手段とを有していることを
特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, an observation position input means for inputting observation position information of an observer, and the relative position is controlled in accordance with an output from the observation position input means. And position control means.

【0018】請求項7の発明は請求項1から6のいずれ
か1項の発明において前記光学手段は垂直方向に長いシ
リンドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第1
のシリンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシリ
ンドリカルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2の
シリンドリカルレンズアレイを有することを特徴として
いる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the optical means is a first type comprising a plurality of vertically long cylindrical lenses arranged in a horizontal direction.
And a second cylindrical lens array in which a plurality of cylindrical lenses that are long in the horizontal direction are arranged in the vertical direction.

【0019】請求項8の発明は請求項7の発明において
前記光源手段は市松状の開口部と遮光部を形成したマス
ク基板若しくは空間変調素子を面光源で照明するように
構成し、または自発光型表示素子の発光面上に市松状の
発光部と非発光部よりなる発光パターンを形成して構成
し、前記光源手段の市松状パターンの水平方向の一対の
ピッチが前記第1のシリンドリカルレンズアレイの水平
方向のピッチに対応して形成され、前記ストライプ合成
画像は前記左眼用の視差画像と前記右眼用の視差画像の
夫々を水平方向に複数のストライプ状の画素に分割して
得た夫々のストライプ画素を所定の順序で交互に垂直方
向に並べて1つの画像とした水平ストライプ画像より成
ることを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the light emitting device according to the seventh aspect, the light source means is configured to illuminate a mask substrate or a spatial light modulator having a checkerboard-shaped opening and a light shielding portion with a surface light source, or to emit light by itself. A light emitting pattern comprising a checkered light emitting portion and a non-light emitting portion is formed on the light emitting surface of the display device, and a pair of horizontal pitches of the checkered pattern of the light source means is the first cylindrical lens array. Are formed corresponding to the horizontal pitch, and the stripe composite image is obtained by dividing each of the parallax image for the left eye and the parallax image for the right eye into a plurality of stripe-shaped pixels in the horizontal direction. It is characterized by comprising a horizontal stripe image in which each stripe pixel is alternately arranged in a predetermined order in the vertical direction to form one image.

【0020】請求項9の発明は請求項8の発明において
前記水平ストライプ画像を構成する左右眼用のストライ
プ画素は前記ディスプレイデバイスの1走査線毎に交互
に表示することを特徴としている。
A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the eighth aspect of the present invention, stripe pixels for the left and right eyes constituting the horizontal stripe image are alternately displayed for each scanning line of the display device.

【0021】請求項10の発明は請求項7の発明におい
て前記第2のシリンドリカルレンズアレイの垂直方向の
ピッチが、前記光源手段の市松状パターンの垂直方向の
一対のピッチと前記水平ストライプ画像を構成する各ス
トライプ画素ピッチに対応して形成されることを特徴と
している。
According to a tenth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the vertical pitch of the second cylindrical lens array constitutes a pair of vertical pitches of the checkerboard pattern of the light source means and the horizontal stripe image. It is formed corresponding to each stripe pixel pitch.

【0022】請求項11の発明は請求項3,4又は6の
発明において前記観察位置入力手段は、前記観察者の観
察位置情報を検出するための観察位置検出手段、あるい
は、観察位置情報を設定するための観察位置設定手段、
のうち少なくとも一つを有することを特徴としている。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the third, fourth or sixth aspect, the observation position input means sets observation position detection means for detecting observation position information of the observer, or sets observation position information. Observation position setting means for performing
Characterized by having at least one of the following.

【0023】請求項12の発明は請求項11の発明にお
いて前記観察位置設定手段からの出力に応じて前記観察
者が観察位置を設定するための補助指標を提示する指標
提示手段を有することを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in accordance with the eleventh aspect of the present invention, there is provided an index presenting means for presenting an auxiliary index for setting the observation position by the observer in accordance with an output from the observation position setting means. And

【0024】請求項13の発明は請求項11の発明にお
いて前記観察位置設定手段は前記観察者が前記立体画像
表示装置から所定距離だけ離れた観察位置から遠隔操作
により観察位置を設定するための入力操作を行う遠隔入
力操作手段を有することを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the eleventh aspect of the present invention, the observation position setting means is provided for the observer to set an observation position by remote control from an observation position separated by a predetermined distance from the stereoscopic image display device. It is characterized by having remote input operation means for performing operations.

【0025】請求項14の発明は請求項11の発明にお
いて前記観察位置検出手段は前記観察者の水平方向の位
置を検出し、前記観察位置設定手段は前記観察者の観察
前後方向の位置を設定することを特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, the observation position detecting means detects the horizontal position of the observer in the invention of the eleventh aspect, and the observation position setting means sets the position of the observer in the longitudinal direction of the observation. It is characterized by doing.

【0026】請求項15の発明は請求項8の発明におい
て前記市松状パターンの開口部と遮光部を形成したマス
ク基板に該マスク基板の位置を検出するためのマーク指
標を設けることを特徴としている。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the eighth aspect of the present invention, a mark index for detecting the position of the mask substrate is provided on the mask substrate on which the openings of the checkerboard pattern and the light shielding portions are formed. .

【0027】請求項16の発明は請求項7の発明におい
て前記第1の位置変更手段は前記光源手段または前記第
1のシリンドリカルレンズアレイの水平方向の位置を変
化させることを特徴としている。
In a sixteenth aspect, in the seventh aspect, the first position changing means changes a horizontal position of the light source means or the first cylindrical lens array.

【0028】請求項17の発明は請求項1から6のいず
れか1項の発明において前記光学手段は垂直方向に長い
シリンドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第
1のシリンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシ
リンドリカルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2
のシリンドリカルレンズアレイ有しており、前記第2の
位置変更手段は前記光源手段または前記第1のシリンド
リカルレンズアレイの前後方向の位置を変化させること
を特徴としている。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the optical means comprises: a first cylindrical lens array comprising a plurality of vertically long cylindrical lenses arranged in a horizontal direction; The second is composed of vertically long cylindrical lenses
Wherein the second position changing means changes the position of the light source means or the first cylindrical lens array in the front-rear direction.

【0029】請求項18の発明は請求項17の発明にお
いて前記第1のシリンドリカルレンズの母線方向の位置
と前後方向の位置は平行リンク機構により変化させるこ
とを特徴としている。
According to an eighteenth aspect of the present invention, the position of the first cylindrical lens in the generatrix direction and the position in the front-rear direction of the first cylindrical lens are changed by a parallel link mechanism.

【0030】請求項19の発明は請求項1から6のいず
れか1項の発明において前記光学手段は垂直方向に長い
シリンドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第
1のシリンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシ
リンドリカルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2
のシリンドリカルレンズアレイ有しており、前記第1の
位置変更手段は前記光源手段の水平方向の位置を変化さ
せ、前記第2の位置変更手段は前記第1のシリンドリカ
ルレンズアレイの前後方向の位置を変化させること、ま
たは前記第1の位置変更手段と前記第2の位置変更手段
は前記光源手段または前記第1のシリンドリカルレンズ
アレイの水平方向と前後方向の位置を変化させることを
特徴としている。
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the optical means comprises: a first cylindrical lens array formed by arranging a plurality of vertically long cylindrical lenses in a horizontal direction; The second is composed of vertically long cylindrical lenses
Wherein the first position changing means changes the horizontal position of the light source means, and the second position changing means changes the front-back position of the first cylindrical lens array. The first position changing unit and the second position changing unit change the position of the light source unit or the first cylindrical lens array in the horizontal direction and the front-back direction.

【0031】請求項20の発明は請求項2又は4の発明
において前記光源手段は垂直方向に長いシリンドリカル
レンズを水平方向に複数個並べて成る第1のシリンドリ
カルレンズアレイを有し、前記光源手段は市松状の開口
部と遮光部を形成したマスク基板若しくは空間変調素子
を面光源で照明するように構成し、または自発光型表示
素子の発光面上に市松状の発光部と非発光部よりなる発
光パターンを形成して構成し、前記光源手段の市松状パ
ターンの水平方向の一対のピッチが前記第1のシリンド
リカルレンズアレイの水平方向のピッチに対応して形成
されており、前記観察者が正しく立体画像を視認可能な
基準位置から水平方向に移動した距離をX、該基準位置
における前記観察者と前記第1のシリンドリカルレンズ
アレイとの空気換算距離をLh1、該基準位置における
前記光源手段と前記第1のシリンドリカルレンズアレイ
との空気換算距離をLh2、前記光源手段の市松状パタ
ーンの開口部または遮光部の水平方向のピッチをHm、
前記第1のシリンドリカルレンズアレイのシリンドリカ
ルレンズの水平方向のピッチをHLとして、前記光源手
段を前記観察者が該基準位置にいる場合の位置より水平
方向に
According to a twentieth aspect of the present invention, in the second or fourth aspect, the light source means has a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction, and the light source means is a checkered pattern. A mask substrate or a spatial modulation element having a light-emitting portion and a light-shielding portion is configured to be illuminated with a surface light source, or a light-emitting portion composed of a checkered light-emitting portion and a non-light-emitting portion is provided on the light-emitting surface of a self-luminous display element. A pattern is formed, and a pair of horizontal pitches of the checkerboard pattern of the light source means is formed corresponding to a horizontal pitch of the first cylindrical lens array, so that the observer can correctly see the three-dimensional pattern. X represents a distance moved in the horizontal direction from a reference position where an image can be visually recognized, and air exchange between the observer and the first cylindrical lens array at the reference position. Distance Lh1, the equivalent air distance between said light source and said means in said reference position first cylindrical lens array Lh2, the horizontal pitch of the openings or light-shielding portion of the checkered pattern of the light source means Hm,
Assuming that the horizontal pitch of the cylindrical lenses of the first cylindrical lens array is HL, the light source means is moved in a horizontal direction from a position where the observer is at the reference position.

【0032】[0032]

【数8】 (Equation 8)

【0033】で表される距離Dだけ前記観察者が移動し
た方向とは逆方向に移動すること、または前記第1のシ
リンドリカルレンズアレイを前記観察者が該基準位置に
いる場合の位置より水平方向に該距離Dだけ前記観察者
が移動した方向と同じ方向に移動することを特徴として
いる。
Moving in the direction opposite to the direction in which the observer has moved by the distance D represented by the following formula, or moving the first cylindrical lens array in a horizontal direction from the position where the observer is at the reference position. It is characterized in that it moves in the same direction as the direction in which the observer has moved by the distance D.

【0034】請求項21の発明は請求項1,2,3又は
4の発明において前記光学手段は垂直方向に長いシリン
ドリカルレンズを水平方向に複数個並べ成る第1のシリ
ンドリカルレンズアレイを有し、前記観察者が正しく立
体画像を視認可能な基準位置から前後方向に移動した距
離をZとして、前記第1のシリンドリカルレンズアレイ
を前記観察者が該基準位置にいる場合の位置より前後方
向に前記観察者が前記ディスプレイデバイスから離れる
方向に移動する場合は、
According to a twenty-first aspect of the present invention, in the first, second, third, or fourth aspect, the optical means has a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction. The distance that the observer has moved in the front-rear direction from the reference position where the observer can correctly view the stereoscopic image is Z, and the first cylindrical lens array is moved in the front-rear direction from the position when the observer is at the reference position. Moves in a direction away from the display device,

【0035】[0035]

【数9】 (Equation 9)

【0036】前記観察者が前記ディスプレイデバイスに
近づく方向に移動する場合は、
When the observer moves in a direction approaching the display device,

【0037】[0037]

【数10】 (Equation 10)

【0038】で表される距離C1だけ前記観察者が移動
した方向と同じ方向に移動する。または前記光源手段を
前記観察者が該基準位置にいる場合の位置より前後方向
に前記観察者が前記ディスプレイデバイスから離れる方
向に移動する場合は、
Move in the same direction as the direction in which the observer has moved by the distance C1 represented by Or when the observer moves in the direction away from the display device in the front and rear direction from the position where the observer is at the reference position or the light source means,

【0039】[0039]

【数11】 [Equation 11]

【0040】前記観察者が前記ディスプレイデバイスに
近づく方向に移動する場合は、
When the observer moves in a direction approaching the display device,

【0041】[0041]

【数12】 (Equation 12)

【0042】で表される距離C2だけ前記観察者が移動
した方向とは逆方向に移動することを特徴としている。
The observer moves in a direction opposite to the direction in which the observer moves by a distance C2 represented by

【0043】請求項22の発明は請求項5又は6の発明
において前記位置変更手段は機械的な駆動機構により前
記ディスプレイデバイスと前記光源手段の垂直方向の相
対位置を変化させることを特徴としている。
The invention of claim 22 is characterized in that, in the invention of claim 5 or 6, the position changing means changes the vertical relative position of the display device and the light source means by a mechanical drive mechanism.

【0044】請求項23の発明は請求項22の発明にお
いて前記観察者の眼間距離をE、前記ディスプレイデバ
イスの垂直方向の画素ピッチをVd、前記光源手段の市
松状パターンの開口部または遮光部の垂直方向のピッチ
をVm、前記観察者が正しく立体画像を視認可能な基準
位置から水平方向に移動した距離が該眼間距離Eの奇数
倍に略等しい場合は、前記観察者が該基準位置にいる場
合の前記水平ストライプ画像を構成する左右の前記水平
ストライプ画素の左右関係を反転すること、または前記
ディスプレイデバイスを前記観察者が該基準位置にいる
場合の位置より垂直方向に
According to a twenty-third aspect of the present invention, the distance between the eyes of the observer is E, the pixel pitch in the vertical direction of the display device is Vd, the opening or the light-shielding part of the checkerboard pattern of the light source means. If the vertical pitch of Vm is Vm, and the distance horizontally moved from the reference position where the observer can correctly view the stereoscopic image is substantially equal to an odd multiple of the interocular distance E, the observer is positioned at the reference position. Inverting the left-right relationship of the left and right horizontal stripe pixels that make up the horizontal stripe image when in, or moving the display device more vertically than the position when the observer is in the reference position.

【0045】[0045]

【数13】 (Equation 13)

【0046】だけ移動すること、または前記光源手段を
前記観察者が該基準位置にいる場合の位置より垂直方向
Moving the light source means in the vertical direction from the position where the observer is at the reference position.

【0047】[0047]

【数14】 [Equation 14]

【0048】だけ移動すること、または前記観察者が該
基準位置にいる場合の前記光源手段の市松状の開口部と
遮光部または発光部と非発光部の位置関係を反転するこ
とを特徴としている。
It is characterized in that the light source means only moves, or the positional relationship between the checkerboard-like opening of the light source means and the light-shielding part or the light-emitting part and the non-light-emitting part is reversed when the observer is at the reference position. .

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の立
体画像表示装置の実施形態1の要部斜視図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view of a main part of a first embodiment of a stereoscopic image display apparatus according to the present invention.

【0050】図1において、1は透過型のディスプレイ
デバイスであり、液晶素子(LCD)で構成されてい
る。ディスプレイデバイス1には後述するような視差の
あるストライプ画像を表示している。2は2枚のガラス
基板3の間に形成された液晶層などから成る表示画素部
である。本図においてディスプレイデバイス1は、偏光
板、カラーフィルター、電極、ブラックマトリックス、
反射防止膜などを省略してある。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a transmission type display device, which is constituted by a liquid crystal element (LCD). The display device 1 displays a stripe image having parallax as described later. Reference numeral 2 denotes a display pixel portion including a liquid crystal layer formed between two glass substrates 3. In the figure, a display device 1 includes a polarizing plate, a color filter, an electrode, a black matrix,
The antireflection film and the like are omitted.

【0051】4は照明光源となるバックライト(面光
源)である。ディスプレイデバイス1とバックライト4
の間には、市松パターンのマスク5と2つのレンチキュ
ラーレンズ8,9を配置している。
Reference numeral 4 denotes a backlight (surface light source) serving as an illumination light source. Display device 1 and backlight 4
A mask 5 having a checkered pattern and two lenticular lenses 8 and 9 are arranged between them.

【0052】マスク5は市松状の開口部6tと遮光部6
sを備えたマスクパターン6とマスク基板7とを有し、
マスクパターン6はガラスまたは樹脂から成るマスク基
板7上にクロムなどの金属蒸着膜または光吸収材などを
パターンニングして製作している。バックライト4、マ
スク5などは光源手段の一要素を構成している。
The mask 5 has a checkered opening 6t and a light shielding portion 6
s having a mask pattern 6 and a mask substrate 7,
The mask pattern 6 is manufactured by patterning a metal deposition film such as chromium or a light absorbing material on a mask substrate 7 made of glass or resin. The backlight 4, the mask 5, and the like constitute one element of the light source means.

【0053】2つのレンチキュラーレンズ8,9は光学
手段の一要素を構成し、マスク5とディスプレイデバイ
ス1の間に配置されており、透明樹脂またはガラス材よ
り成っている。レンチキュラーレンズ(第1レンチキュ
ラーレンズ)8は垂直方向(V方向)に長いシリンドリ
カルレンズ8aを複数個、水平方向(H方向)に並べて
構成した第1のシリンドリカルレンズアレイから構成し
ている。
The two lenticular lenses 8 and 9 constitute one element of the optical means, are disposed between the mask 5 and the display device 1, and are made of a transparent resin or a glass material. The lenticular lens (first lenticular lens) 8 includes a first cylindrical lens array formed by arranging a plurality of cylindrical lenses 8a long in the vertical direction (V direction) in the horizontal direction (H direction).

【0054】レンチキュラーレンズ(第2レンチキュラ
ーレンズ)9は水平方向(H方向)に長いシリンドリカ
ルレンズ9aを複数個垂直方向(V方向)に並べて構成
した第2のシリンドリカルレンズアレイから構成してい
る。
The lenticular lens (second lenticular lens) 9 is composed of a second cylindrical lens array in which a plurality of cylindrical lenses 9a long in the horizontal direction (H direction) are arranged in the vertical direction (V direction).

【0055】10は観察者101の位置例えば瞳孔位置
を検出するための位置センサー(観察位置検出手段)で
ある。観察者の位置検出の方法については、従来から多
数の提案があり、本実施形態では観察者の水平方向と前
後方向の位置が検出できるいろいろな方法を用いること
が出来る。例えばTVカメラで観察者の頭部の像を撮影
し、画像処理によって観察者の顔の中心位置を求める方
法を用いる。また、観察者の前後方向(観察前後方向)
の位置検出には既に知られている所謂カメラ等のオート
フォーカスの方法やステレオカメラによる方法を用いれ
ば良い。
Reference numeral 10 denotes a position sensor (observation position detection means) for detecting the position of the observer 101, for example, the pupil position. There have been many proposals for the method of detecting the position of the observer, and in the present embodiment, various methods capable of detecting the position of the observer in the horizontal direction and the front-back direction can be used. For example, a method is used in which an image of the observer's head is photographed with a TV camera, and the center position of the observer's face is obtained by image processing. In addition, the front-back direction of the observer (observation front-back direction)
For the position detection, a known autofocus method such as a camera or a method using a stereo camera may be used.

【0056】M1はマスク5の位置を変位させる第1駆
動手段(第1位置制御手段)である。M2はレンチキュ
ラーレンズ8の位置を変位させる第2駆動手段(第2位
置制御手段)である。
M1 is first driving means (first position control means) for displacing the position of the mask 5. M2 is second driving means (second position control means) for displacing the position of the lenticular lens 8.

【0057】11は駆動制御装置である。駆動制御装置
11は位置センサー10で検出した観察者に関する位置
情報を受け、第1駆動手段M1および第2駆動手段M2
に駆動信号を出力するものである。
Reference numeral 11 denotes a drive control device. The drive control device 11 receives the position information on the observer detected by the position sensor 10, and receives the first drive unit M1 and the second drive unit M2.
To output a drive signal to the controller.

【0058】図2はディスプレイデバイス1に表示する
画像(視差画像)の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an image (parallax image) displayed on the display device 1.

【0059】図2(A)は左眼用の視差画像LP、図2
(B)は右眼用の視差画像RPである。
FIG. 2A is a parallax image LP for the left eye, and FIG.
(B) is a parallax image RP for the right eye.

【0060】図2(A)に示すように左眼用の視差画像
を水平方向に複数の水平ストライプ状の水平ストライプ
画素L1、L2、…L(2n−1)、L(2n)に分割
し、同様に図2(B)に示すように右眼用視差画像につ
いても水平ストライプ画素R1,R2、…R(2n−
1)、R(2n)に分割する。
As shown in FIG. 2A, the parallax image for the left eye is divided into a plurality of horizontal stripe pixels L1, L2,... L (2n-1), L (2n) in the horizontal direction. Similarly, as shown in FIG. 2B, the horizontal stripe pixels R1, R2,... R (2n−
1) Divide into R (2n).

【0061】このように分割した左右眼用の視差画像L
P,RPを例えば、図2(C)に示すように画面上から
視差画像L1、R2、L3、R4、…L(2n−1)、
R(2n)と1走査線ごと交互に並べて1つの画像に構
成した水平ストライプ状の合成視差画像LRPをディス
プレイデバイス1に表示する。
The parallax image L for the left and right eyes thus divided
P and RP are, for example, parallax images L1, R2, L3, R4,... L (2n-1) from the screen as shown in FIG.
R (2n) and a horizontal stripe-shaped composite parallax image LRP, which is arranged alternately for each scanning line to form one image, are displayed on the display device 1.

【0062】図3は立体画像の観察状態を示す概念図で
ある。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the observation state of a stereoscopic image.

【0063】図3のようにディスプレイデバイス1に表
示された水平ストライプ合成視差画像LRPを、各々観
察者の左眼ELおよび右眼ERに集まるように光学手段
と光学系8,9を用いて方向づけられた光束とし、1走
査線ごとの視差画像を交互に照明することにより立体像
を表示するものである。このような照明光束をバックラ
イト4とマスク5とレンチキュラーレンズ8,9で構成
する照明光学系LI0によって作っている。
The horizontal stripe composite parallax image LRP displayed on the display device 1 as shown in FIG. 3 is oriented using the optical means and the optical systems 8 and 9 so as to converge on the left eye EL and the right eye ER of the observer, respectively. A three-dimensional image is displayed by alternately illuminating parallax images for each scanning line with the obtained light flux. Such an illumination light beam is generated by an illumination optical system LI0 composed of a backlight 4, a mask 5, and lenticular lenses 8, 9.

【0064】図4は照明光学系のLI0水平平面(H
V)の光学作用について説明するものである。
FIG. 4 shows an LIO horizontal plane (H) of the illumination optical system.
The optical function V) will now be described.

【0065】図4における各パラメータは以下のように
なっている。
Each parameter in FIG. 4 is as follows.

【0066】fh:シリンドリカルレンズ8aの焦点距
離 Lh1:観察者101とレンチキュラーレンズ(レンチ
キュラーレンズ8の主点まで、以下同じである。)8の
光学的距離(空気換算距離) Lh2:マスク5とレンチキュラーレンズ8の光学的距
離 HL:レンチキュラーレンズ8のピッチ Hm:マスク5の開口部6tと遮光部6sの水平方向ピ
ッチ E:観察者101の眼間距離 図4(A)は水平ストライプの合成視差画像LRPを表
示したディスプレイデバイス1の水平ストライプ画素L
(2n−1)を通る水平平面での断面図であり、図4
(B)は水平ストライプ画素R(2n)を通る水平平面
(平面HV)での説明図である。
Fh: focal length of the cylindrical lens 8a Lh1: optical distance (air equivalent distance) between the observer 101 and the lenticular lens (up to the principal point of the lenticular lens 8) Lh2: mask 5 and lenticular Optical distance of the lens 8 HL: pitch of the lenticular lens 8 Hm: horizontal pitch between the opening 6t of the mask 5 and the light-shielding portion 6s E: distance between the eyes of the observer 101 FIG. 4A shows a composite parallax image of a horizontal stripe. Horizontal stripe pixel L of display device 1 displaying LRP
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a horizontal plane passing through (2n-1), and FIG.
(B) is an explanatory diagram on a horizontal plane (plane HV) passing through the horizontal stripe pixel R (2n).

【0067】図4(A)と図4(B)ではマスク5の開
口部6tと遮光部6sの位置が水平方面で入れ換わって
いる。このようにマスク5の水平方向の開口部6tと遮
光部6sの列は、ディスプレイデバイス1の水平ストラ
イプ画素L(2n−1)とR(2n)ごとに開口部6t
と遮光部6sの位置が入れ換わっている。
In FIGS. 4A and 4B, the position of the opening 6t of the mask 5 and the position of the light shielding portion 6s are interchanged in the horizontal direction. As described above, the row of the horizontal openings 6t and the light-shielding portions 6s of the mask 5 has the openings 6t for each of the horizontal stripe pixels L (2n-1) and R (2n) of the display device 1.
And the positions of the light shielding portions 6s are interchanged.

【0068】マスク5の各開口部6tの中心とレンチキ
ュラーレンズ8の各シリンドリカルレンズ8aの中心を
結ぶ線は、図4(A)では観察者の左眼位置ELに、図
4(B)では右眼位置ERで交わるように、マスク5の
開口部6tと遮光部6sの水平方向ピッチHmとレンチ
キュラーレンズ8の水平方向ピッチHLを設定してい
る。また、各シリンドリカルレンズ8aは各開口部6t
を通過したバックライト4からの発散光束を平行光束に
するように設定してある。
A line connecting the center of each opening 6t of the mask 5 and the center of each cylindrical lens 8a of the lenticular lens 8 corresponds to the left eye position EL of the observer in FIG. 4A and the right line in FIG. The horizontal pitch Hm of the opening 6t of the mask 5 and the light shielding portion 6s and the horizontal pitch HL of the lenticular lens 8 are set so as to intersect at the eye position ER. Each cylindrical lens 8a is connected to each opening 6t.
Is set so that the divergent light beam from the backlight 4 that has passed through is converted into a parallel light beam.

【0069】図4(A),(B)において、レンチキュ
ラーレンズ9は屈折力のない平行手段として作用する。
In FIGS. 4A and 4B, the lenticular lens 9 acts as a parallel means having no refractive power.

【0070】以上の各要素における水平方向の条件を式
に表すと次のようになる。
The conditions in the horizontal direction for each element described above are expressed as follows.

【0071】[0071]

【数15】 [Equation 15]

【0072】式(1)はマスク5の開口部6tを通過し
たバックライト4からの発散光束を平行光束に変換する
ためにレンチキュラーレンズ8を構成する各シリンドリ
カルレンズ8aの焦点距離fhを規定するものである。
Equation (1) defines the focal length fh of each cylindrical lens 8a constituting the lenticular lens 8 for converting the divergent light beam from the backlight 4 passing through the opening 6t of the mask 5 into a parallel light beam. It is.

【0073】[0073]

【数16】 (Equation 16)

【0074】式(2)はレンチキュラーレンズ8から距
離Lh1だけ離れた観察位置で観察領域の水平方向の幅
が眼間距離Eであるための条件である。
Equation (2) is a condition that the horizontal width of the observation area in the observation position at a distance Lh1 from the lenticular lens 8 is the interocular distance E.

【0075】[0075]

【数17】 [Equation 17]

【0076】式(3)はマスク5の各開口部6tの中心
とレンチキュラーレンズ8を構成する各シリンドリカル
レンズ8aの中心を結ぶ直線が観察画面上の左眼または
右眼の位置(EL又はER)で1点に交わるための条件
である。
Equation (3) indicates that a straight line connecting the center of each opening 6t of the mask 5 and the center of each cylindrical lens 8a constituting the lenticular lens 8 is the position (EL or ER) of the left or right eye on the observation screen. Is a condition for crossing one point.

【0077】従ってマスク5の各開口部6tを通過した
バックライト4からの発散光束は、レンチキュラーレン
ズ8の各シリンドリカルレンズ8aで平行光束となり観
察者の左眼ELまたは右眼ERの位置に集まるように指
向性を与えられ、各々ディスプレイデバイス1の水平ス
トライプ画素L(2n−1)とR(2n)を照明して、
左眼または右眼に達する。このようにして最適観察距離
Lにいる観察者は、ディスプレイデバイス1に表示して
いる水平ストライプ合成視差画像LRPを空間的に分離
して見ることができる。即ち立体視ができるようにして
いる。
Therefore, the divergent light beams from the backlight 4 that have passed through the openings 6t of the mask 5 become parallel light beams by the respective cylindrical lenses 8a of the lenticular lens 8 so as to gather at the position of the left eye EL or the right eye ER of the observer. , Illuminating the horizontal stripe pixels L (2n-1) and R (2n) of the display device 1 respectively,
Reach left or right eye. In this way, the observer at the optimum observation distance L can view the horizontal stripe composite parallax image LRP displayed on the display device 1 while being spatially separated. That is, stereoscopic vision is made possible.

【0078】図5,6,7は照明光学系LI0の垂直平
面(VZ)の光学作用について説明するものである。
FIGS. 5, 6, and 7 illustrate the optical function of the illumination optical system LI0 on the vertical plane (VZ).

【0079】図5(A)は左眼ELを含む垂直平面での
説明図であり、図5(B)は右眼ERを含む垂直平面で
の説明図である。
FIG. 5A is an explanatory diagram on a vertical plane including the left eye EL, and FIG. 5B is an explanatory diagram on a vertical plane including the right eye ER.

【0080】図5における各パラメータは以下のように
なっている。
Each parameter in FIG. 5 is as follows.

【0081】fv:シリンドリカルレンズ9aの焦点距
離 Lv1:表示画素部2とレンチキュラーレンズ9の光学
的距離 Lv2:マスク5とレンチキュラーレンズ9の光学的距
離 Vd:表示画素部2の垂直方向の画素ピッチ VL:レンチキュラーレンズ9のピッチ Vm:マスク5の開口部6tと遮光部6sの垂直方向ピ
ッチ 垂直平面はマスク5の各開口部6tの中心とレンチキュ
ラーレンズ9を構成する各シリンドリカルレンズ9aの
中心、ディスプレイデバイス1の水平ストライプ画素L
(2n−1)とR(2n)の中心とが直線状に並んでい
る。マスク5の水平方向に並んだ開口部6tを通過した
バックライト4からの発散光束は、前述したように、レ
ンチキュラーレンズ8の作用により左眼または右眼方向
に指向性を与えられた後、レンチキュラーレンズ9を構
成する各シリンドリカルレンズ9aにより、ディスプレ
イデバイス1の水平ストライプ画素L(2n−1)とR
(2n)に集光されるように構成されている。すなわ
ち、レンチキュラーレンズ8の作用により左眼ELまた
は右眼ER方向に指向性を持った照明光が、クロストー
クを生じることなく夫々対応する水平ストライプ画素L
(2n−1)とR(2n)のみを照明するようにしてい
る。
Fv: focal length of the cylindrical lens 9a Lv1: optical distance between the display pixel section 2 and the lenticular lens 9 Lv2: optical distance between the mask 5 and the lenticular lens 9 Vd: vertical pixel pitch VL of the display pixel section 2 : Pitch of lenticular lens 9 Vm: Vertical pitch of opening 6t of mask 5 and light-shielding portion 6s The vertical plane is the center of each opening 6t of mask 5, the center of cylindrical lens 9a constituting lenticular lens 9, and the display device. 1 horizontal stripe pixel L
(2n-1) and the center of R (2n) are arranged in a straight line. The divergent luminous flux from the backlight 4 that has passed through the openings 6t arranged in the horizontal direction of the mask 5 is given directivity to the left or right eye direction by the action of the lenticular lens 8 as described above, The horizontal stripe pixels L (2n-1) and R of the display device 1 are formed by the cylindrical lenses 9a constituting the lens 9.
(2n). That is, the illumination light having directivity in the direction of the left eye EL or the right eye ER due to the action of the lenticular lens 8 is applied to the corresponding horizontal stripe pixels L without crosstalk.
Only (2n-1) and R (2n) are illuminated.

【0082】尚、垂直平面(VZ)では、レンチキュラ
ーレンズ8は平行平板として作用するだけである。
In the vertical plane (VZ), the lenticular lens 8 only functions as a parallel flat plate.

【0083】図6、図7は垂直平面の概念図である。FIGS. 6 and 7 are conceptual diagrams of a vertical plane.

【0084】図6ではマスク5の開口部6tを透過した
発散光束はレンチキュラーレンズ9を構成する各シリン
ドリカルレンズ9aにより左眼ELに対応するディスプ
レイデバイス1の複数の水平ストライプ画素L(2n−
1)を照明するようにしている。図7ではディスプレイ
デバイス1の1つの水平ストライプ画素L(2n−1)
は垂直方向の複数の開口部6tを透過した発散光束で照
明するようにしている。つまり、左眼EL位置に集まる
ように指向性を与えられた全ての光束は、必ず左眼用の
水平ストライプ画素L(2n−1)を照明しクロストー
クは発生しない。また、この関係は右眼についても同様
に成り立つものであり、水平ストライプ画素L(2n−
1)とR(2n)上に集光された光束は、そこから発散
光束となり垂直方向に広がって観察位置へ向かい、最適
観察視面において垂直方向に広い視域を形成している。
In FIG. 6, the divergent light beam transmitted through the opening 6t of the mask 5 is converted into a plurality of horizontal stripe pixels L (2n−) of the display device 1 corresponding to the left eye EL by the respective cylindrical lenses 9a constituting the lenticular lens 9.
1) is illuminated. In FIG. 7, one horizontal stripe pixel L (2n-1) of the display device 1 is shown.
Is illuminated with a divergent light beam transmitted through a plurality of openings 6t in the vertical direction. In other words, all the luminous fluxes provided with directivity so as to gather at the left eye EL position always illuminate the horizontal stripe pixels L (2n-1) for the left eye, and no crosstalk occurs. This relationship holds true for the right eye as well, and the horizontal stripe pixel L (2n−
The light beams converged on 1) and R (2n) become divergent light beams from the light beams and spread in the vertical direction toward the observation position, forming a wide viewing area in the vertical direction on the optimum observation viewing plane.

【0085】以上の各要素における垂直方向の条件を式
に表すと次のようになる。
The conditions in the vertical direction for each element described above are expressed as follows.

【0086】[0086]

【数18】 (Equation 18)

【0087】式(4)はレンチキュラーレンズ9の各シ
リンドリカルレンズ9aにより、マスク5のマスクパタ
ーン6がディスプレイデバイス1の表示画素部2に結像
するように各シリンドリカルレンズ9aの焦点距離を規
定するものである。
The equation (4) defines the focal length of each cylindrical lens 9 a so that the mask pattern 6 of the mask 5 forms an image on the display pixel portion 2 of the display device 1 by each cylindrical lens 9 a of the lenticular lens 9. It is.

【0088】[0088]

【数19】 [Equation 19]

【0089】式(5)はマスク5の開口部6tと遮光部
6sの垂直方向ピッチVmをディスプレイデバイス1の
水平ストライプ画素の垂直方向ピッチVdいっぱいに結
像するように結像倍率およびVmを規定するものであ
る。
Formula (5) defines the image magnification and Vm so that the vertical pitch Vm of the opening 6t and the light shielding portion 6s of the mask 5 is formed to fill the vertical pitch Vd of the horizontal stripe pixels of the display device 1. Is what you do.

【0090】[0090]

【数20】 (Equation 20)

【0091】式(6)はマスク5の各開口部6tを透過
した発散光束がレンチキュラーレンズ9の各シリンドリ
カルレンズ9aにより対応する一方の眼に対するディス
プレイデバイス1の水平ストライプ画素を照明するため
の条件である。
Equation (6) is a condition for diverging light beams transmitted through each opening 6t of the mask 5 to illuminate a horizontal stripe pixel of the display device 1 with respect to one corresponding eye by each cylindrical lens 9a of the lenticular lens 9. is there.

【0092】以上述べた照明光学系の水平および垂直方
向の作用はメインローブを説明したものであり、マスク
5の開口部6tを透過した発散光束はサイドローブを形
成する。これらを併せると最適観察視面における観察領
域は図3に示すようにメインローブを中心に縦ストライ
プ状にサイドローブが眼間距離Eの2倍の周期で交互に
形成される。観察者はこのような観察領域のうち、左眼
ELに左眼用視差画像、右眼ERには右眼用視差画像が
観察できる適正な立体視領域において正しく立体画像を
観察することができる。
The operation of the illumination optical system in the horizontal and vertical directions described above describes the main lobe, and the divergent light beam transmitted through the opening 6t of the mask 5 forms a side lobe. When these are combined, as shown in FIG. 3, in the observation region on the optimum observation viewing plane, side lobes are alternately formed in a vertical stripe shape around the main lobe at a period twice as long as the interocular distance E. The observer can correctly observe a stereoscopic image in an appropriate stereoscopic viewing area in which a left-eye parallax image can be observed in the left eye EL and a right-eye parallax image can be observed in the right eye ER.

【0093】実施形態1は観察者101の位置を位置セ
ンサー10で検出し、その位置に対応して照明光学系の
一部の構成要素を駆動制御して立体視領域を観察者に追
従させるようにしている。まず、観察者101が左右方
向に移動した場合について説明する。
In the first embodiment, the position of the observer 101 is detected by the position sensor 10, and some components of the illumination optical system are driven and controlled in accordance with the position so that the observer follows the stereoscopic vision region. I have to. First, a case where the observer 101 moves in the left-right direction will be described.

【0094】図3に示すように、例えば、観察者101
の左眼ELの位置が予め設定された左眼の基準位置X1
にある時に、観察者は正しく立体画像を観察していたと
する。この観察者の左眼位置が位置X1から水平方向に
距離Xずれた位置X2に移動すると、適正な立体視領域
から外れ一般的にクロストークや逆立体視が発生し、正
しく立体画像を観察することができない。本実施形態は
観察者101の位置を検出し、その位置に対応してマス
ク5またはレンチキュラーレンズ(縦レンチキュラーレ
ンズ)8を水平方向に移動することにより、クロストー
クや逆立体視を補正して適正な立体視領域を追従させ正
しく立体画像を観察させている。尚、このときマスク5
の移動の代わりに、マスク5の開口部と遮光部とを電気
的に水平方向に移動させるようにしても良い。
As shown in FIG. 3, for example, the observer 101
The left eye reference position X 1 in which the position of the left eye EL is set in advance
, It is assumed that the observer has correctly observed the stereoscopic image. When the viewer's left eye position is moved to a position X 2 which is shifted a distance X in the horizontal direction from the position X 1, generally crosstalk and inverse stereoscopic outside the proper stereoscopic vision region is generated, the correct stereoscopic image I can't observe. In the present embodiment, the position of the observer 101 is detected, and the mask 5 or the lenticular lens (vertical lenticular lens) 8 is moved in the horizontal direction in accordance with the position, thereby correcting crosstalk and reverse stereoscopic vision and appropriately. A stereoscopic image is observed by correctly following a stereoscopic viewing area. At this time, the mask 5
May be electrically moved in the horizontal direction between the opening of the mask 5 and the light-shielding portion.

【0095】図8は水平ストライプ画素L(2n−1)
を通る水平平面での断面図であり、観察者の左眼が位置
1から水平方向に距離Xずれた位置X2に移動した場合
の説明図である。
FIG. 8 shows a horizontal stripe pixel L (2n-1).
Is a cross-sectional view of a horizontal plane through the is an explanatory view when the left eye of the observer moves to a position X 2 which is shifted a distance X in the horizontal direction from the position X 1.

【0096】位置X2において適正な立体視領域を形成
するためには、前述したようなマスク5の各開口部6t
の中心とレンチキュラーレンズ8の各シリンドリカルレ
ンズ8aの中心を結ぶ線が観察者の左眼位置で交わると
いう条件を満たさねばならない。本実施形態では図8に
示すように、マスク5を位置D1から水平方向に距離D
ずれた位置D2に移動することにより、この条件を満た
すものとする。
In order to form an appropriate stereoscopic viewing area at the position X 2 , each of the openings 6 t
Must meet the condition that the line connecting the center of the lenticular lens 8 and the center of each cylindrical lens 8a of the lenticular lens 8 intersect at the left eye position of the observer. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the distance D in the horizontal direction of the mask 5 from the position D 1
By moving to a position shifted by D 2, we shall meet this condition.

【0097】つまり、観察者が右方に距離X移動した場
合、マスク5を左方(観察者の移動と反対方向)に距離
Dだけ移動する。これにより図3に示すような最適観察
視面における縦ストライプ状の観察領域は、距離Xだけ
水平方向に全体として右方に移動し、観察者は正しく立
体画像を観察することができる。
That is, when the observer has moved the distance X to the right, the mask 5 is moved leftward (in the direction opposite to the movement of the observer) by the distance D. As a result, the observation area in the form of a vertical stripe on the optimal observation viewing plane as shown in FIG. 3 moves horizontally to the right by the distance X as a whole, and the observer can correctly observe the stereoscopic image.

【0098】この場合の観察者の移動距離Xとマスク5
の移動距離Dは、図8に示すような幾何学的な関係から
次式で表すことができる。
In this case, the moving distance X of the observer and the mask 5
Can be expressed by the following equation from a geometric relationship as shown in FIG.

【0099】[0099]

【数21】 [Equation 21]

【0100】また、式(3),(7)から次式のように
表すことができる。
Further, from Expressions (3) and (7), it can be expressed as follows.

【0101】[0101]

【数22】 (Equation 22)

【0102】Lh1、Lh2、Hm、HLはそれぞれ式
(1)から(6)を満たすように設計する際に定まるも
のであり、式(7),(8)は予め設定された左眼の基
準位置X1からの水平方向の移動距離Xを計測すること
により、マスク5を水平方向に移動する量Dが分かるこ
とを示している。
Lh1, Lh2, Hm, and HL are determined when designing to satisfy the equations (1) to (6), respectively, and the equations (7) and (8) are based on the predetermined left eye reference. by measuring the movement distance X in the horizontal direction from the position X 1, shows that the amount D to move the mask 5 in the horizontal direction seen.

【0103】また、本実施例においてはマスク5を距離
Dだけ移動するようにしているが、レンチキュラーレン
ズ8を距離Dだけ移動しても観察領域を距離Xだけ水平
方向に移動することができる。この場合は、レンチキュ
ラーレンズ8を観察者の移動と同じ方向に移動する。
Although the mask 5 is moved by the distance D in the present embodiment, the observation area can be moved by the distance X in the horizontal direction even if the lenticular lens 8 is moved by the distance D. In this case, the lenticular lens 8 is moved in the same direction as the movement of the observer.

【0104】次に、観察者が前後方向(観察前後方向)
に移動した場合について説明する。
Next, the observer moves in the front-back direction (observation front-back direction).
The case where the user has moved to will be described.

【0105】図3に示すように、例えば、観察者の左眼
EL位置が予め設定された左眼の基準位置Z1にある時
に、観察者は正しく立体画像を観察していたとする。こ
の観察者の左眼位置が位置Z1から前後方向に距離Zず
れた位置Z2にある時、最適観察視面から外れ一般的に
クロストークが発生し、正しく立体画像を観察すること
ができない。
[0105] As shown in FIG. 3, for example, when in the reference position Z 1 of the left-eye left eye EL position of the observer is set in advance, the viewer is to have been properly observe a stereoscopic image. When the viewer's left eye position is a position Z 2 shifted distance Z in the longitudinal direction from the position Z 1, generally crosstalk generated deviates from the optimum observation viewing surface, it is impossible to correctly observe the stereoscopic image .

【0106】図9は、この様子を説明するものであり、
観察者の両眼を含む水平面(HZ面)での断面図であ
る。観察者が位置Z1において正しく立体画像を観察し
ている場合を示すものであり、図示のように位置Z1
含む最適観察面において、眼間距離Eの幅で左眼観察領
域ELSと右眼観察領域ERSが交互に形成されてい
る。特にディスプレイデバイス1の正面中央部に分布す
るメインローブの領域では前後方向に距離Zaの領域
で、観察者は正しく立体画像を観察することが可能で、
これを超える領域ではクロストークが発生し立体画像が
観察できない。
FIG. 9 illustrates this situation.
It is sectional drawing in the horizontal plane (HZ plane) containing both eyes of an observer. Observer is indicative of if you observe the correct stereoscopic image at the position Z 1, right at the optimum viewing plane including the position Z 1 as shown, and the left-eye observation area ELS a width of interocular distance E The eye observation areas ERS are formed alternately. In particular, in the region of the main lobe distributed in the front central portion of the display device 1, the observer can correctly observe the stereoscopic image in the region of the distance Za in the front-rear direction,
In a region exceeding this, crosstalk occurs and a stereoscopic image cannot be observed.

【0107】本実施形態は観察者の位置を位置センサー
10で検出し、その位置に対応してマスク5またはレン
チキュラーレンズ8を前後方向に移動することにより、
観察視面におけるクロストークを補正して適正な立体視
領域を追従させ正しく立体画像を観察させる。
In this embodiment, the position of the observer is detected by the position sensor 10, and the mask 5 or the lenticular lens 8 is moved in the front-rear direction in accordance with the position.
The crosstalk in the observation viewing plane is corrected, and an appropriate stereoscopic vision area is followed so that a stereoscopic image is correctly observed.

【0108】図10、図11は水平ストライプ画素L
(2n−1)を通る水平平面での断面図であり、観察者
の左眼が位置Z1から前後方向にZずれた位置Z2に移動
した場合の説明図である。図10は観察者がディスプレ
イ1からはなれる場合、図11は観察者がディスプレイ
に近づく場合である。
FIGS. 10 and 11 show horizontal stripe pixels L.
Is a cross-sectional view at (2n-1) horizontal plane through the is an explanatory view when the left eye of the observer moves to a position Z 2 shifted Z in the longitudinal direction from the position Z 1. FIG. 10 shows the case where the observer can be separated from the display 1, and FIG. 11 shows the case where the observer approaches the display.

【0109】位置Z2において適正な立体視領域を形成
するためには、前述したようなマスク5の各開口部6t
の中心とレンチキュラーレンズ8の各シリンドリカルレ
ンズ8aの中心を結ぶ線が観察者の左眼位置で交わると
いう条件を満たさねばならない。本実施形態では図1
0、図11に示すように、レンチキュラーレンズ8を位
置C1から前後方向に距離Cずれた位置C2に移動するこ
とにより、この条件を満たしている。つまり、観察者1
01がディスプレイ1から遠ざかる方向又は近づく方向
に距離Z移動した場合、レンチキュラーレンズ8も観察
者の移動と同じ方向に距離Cだけ移動する。これにより
最適観察視面が位置Z1を含む面から、ディスプレイ1
から遠ざかる方向又は近づく方向に距離Zだけ移動した
位置Z2を含む面に形成される。
In order to form a proper stereoscopic viewing area at the position Z 2 , each of the openings 6 t
Must meet the condition that the line connecting the center of the lenticular lens 8 and the center of each cylindrical lens 8a of the lenticular lens 8 intersect at the left eye position of the observer. In the present embodiment, FIG.
0, as shown in FIG. 11, by moving to a position C 2 in which the front-rear direction displacement distance C lenticular lens 8 from the position C 1, meets this condition. That is, observer 1
When 01 moves away from or near display 1 by distance Z, lenticular lens 8 also moves by distance C in the same direction as the observer moves. Optimal observation viewing plane from the plane including the position Z 1 Thus, the display 1
Is formed on the surface including the position Z 2 which is moved in a direction by a distance Z which direction or closer away from.

【0110】図12は前後方向の観察領域の拡大を説明
するためのものであり、観察者の両眼を含む水平面での
断面図である。図9におけるメインローブの観察領域を
位置Z1から前後方向に距離Zずれた、位置Z2に形成し
たものである。図示のように観察者は前後方向に距離Z
bの領域で正しく立体画像を観察することが可能とな
る。すなわちZb−Zaだけ前後方向の観察領域が拡大
されることを示すものである。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a horizontal plane including both eyes of the observer for explaining the enlargement of the observation area in the front-back direction. Offset distance Z in the longitudinal direction of the observation area of the main lobe from the position Z 1 in FIG. 9, and is formed at a position Z 2. As shown in the figure, the observer moves the distance Z in the front-back direction.
It is possible to correctly observe a stereoscopic image in the area b. In other words, this indicates that the observation area in the front-back direction is enlarged by Zb-Za.

【0111】この時、マスク5とレンチキュラーレンズ
8との空気換算した光学的距離はLh2からLh2+C
となり、式(1)の条件を満たすためにはレンチキュラ
ーレンズ8の各シリンドリカルレンズ8aの焦点距離f
hを変更せねばならない。しかしながら、透明樹脂また
はガラス製のレンチキュラーレンズ8の焦点距離を任意
に変更することは困難である。このためマスク5とレン
チキュラーレンズ8の結像関係がくずれるので、左眼ま
たは右眼方向に指向性を持った照明光の一部にクロスト
ークを生じる。
At this time, the optically converted optical distance between the mask 5 and the lenticular lens 8 is from Lh2 to Lh2 + C
In order to satisfy the condition of Expression (1), the focal length f of each cylindrical lens 8a of the lenticular lens 8
h must be changed. However, it is difficult to arbitrarily change the focal length of the lenticular lens 8 made of transparent resin or glass. For this reason, since the image formation relationship between the mask 5 and the lenticular lens 8 is disrupted, crosstalk occurs in a part of the illuminating light having directivity in the left eye or right eye direction.

【0112】図13、図14は、この様子を説明するも
のであり、図13は位置Z1における左眼用と右眼用画
像光分布と水平方向1ライン分の光分布である。図14
は位置Z2における同様の光分布である。図中、実線は
左眼用の光分布を示し、点線は右眼用の光分布を示す。
また、G1およびG2は左眼用と右眼用画像が交ざるク
ロストークが発生する領域を示している。
[0112] Figure 13, Figure 14 is for explaining this state, FIG. 13 is a light distribution of the left-eye and right-eye image light distribution and horizontal one line at the position Z 1. FIG.
Is the same light distribution at the position Z 2. In the figure, the solid line shows the light distribution for the left eye, and the dotted line shows the light distribution for the right eye.
G1 and G2 indicate areas where crosstalk occurs where the left-eye image and the right-eye image intersect.

【0113】図示のように、クロストークが発生する領
域はG1<G2である。すなわち、マスク5とレンチキ
ュラーレンズ8の結像関係がくずれることにより、クロ
ストークが発生する領域が増加したことを示している。
As shown, the area where the crosstalk occurs is G1 <G2. In other words, this indicates that the region where crosstalk occurs is increased due to the image formation relationship between the mask 5 and the lenticular lens 8 being disrupted.

【0114】この時、観察者が正しく立体画像を観察で
きる領域の幅は、図13ではE−G1、図14ではE−
G2となる。本実施形態は、前述したように観察者が水
平方向に移動した場合も観察者の位置を検出し、クロス
トークや逆立体視を補正して適正な立体視領域を追従さ
せ正しく立体画像を観察させる。観察者に追従して、図
13および図14におけるE−G1およびE−G2の領
域を観察者の両眼に提示することにより、観察者は正し
い立体画像を観察することができる。すなわち、本実施
形態ではレンチキュラーレンズ8の各シリンドリカルレ
ンズ8aの焦点距離fh(=シリンドリカルレンズ8a
の曲率半径)を変更しなくても前後方向に観察領域を拡
大して形成することができる。ただし、観察者の瞳の直
径をEdとした時、E−G2>Edの条件を満たす範囲
で無ければならない。
At this time, the width of the region where the observer can correctly observe the stereoscopic image is E-G1 in FIG. 13 and E-G1 in FIG.
G2. As described above, the present embodiment detects the position of the observer even when the observer moves in the horizontal direction, corrects crosstalk and reverse stereoscopic vision, follows an appropriate stereoscopic vision area, and observes a stereoscopic image correctly. Let it. By following the observer and presenting the regions E-G1 and E-G2 in FIGS. 13 and 14 to both eyes of the observer, the observer can observe a correct stereoscopic image. That is, in the present embodiment, the focal length fh of each cylindrical lens 8a of the lenticular lens 8 (= the cylindrical lens 8a
Without changing the radius of curvature), the observation region can be enlarged in the front-rear direction. However, assuming that the diameter of the pupil of the observer is Ed, it must be within a range satisfying the condition of E−G2> Ed.

【0115】観察者の移動距離Zとレンチキュラーレン
ズ8の移動距離Cは、観察者がディスプレイデバイス1
から離れる方向については、図10に示すような幾何学
的な関係から次式で表すことができる。
The moving distance Z of the observer and the moving distance C of the lenticular lens 8 are determined by the observer
The direction away from is represented by the following equation from a geometric relationship as shown in FIG.

【0116】[0116]

【数23】 [Equation 23]

【0117】また、観察者がディスプレイデバイス1近
づく方向についても同様に考えることができる。図11
に示すような幾何学的な関係から次式で表すことができ
る。
The direction in which the observer approaches the display device 1 can be similarly considered. FIG.
Can be expressed by the following equation from the geometrical relationship shown in FIG.

【0118】[0118]

【数24】 (Equation 24)

【0119】式(9)と式(10)では、観察者の移動
距離Zと移動距離Cの符号のみが異なる。Lh1を観察
者の前後方向の移動の基準とし、Lh2をレンチキュラ
ーレンズ8の前後方向の移動の基準とし、ディスプレイ
デバイス1から観察者に向かう方向を正方向とすれば、
式(9)と式(10)は同じ式となる。
Equations (9) and (10) differ only in the sign of the observer's moving distance Z and moving distance C. Assuming that Lh1 is the reference for the forward and backward movement of the observer, Lh2 is the reference for the forward and backward movement of the lenticular lens 8, and the direction from the display device 1 toward the observer is the positive direction,
Equations (9) and (10) are the same.

【0120】Lh1、Lh2、Hm、HLはそれぞれ式
(1)から(6)を満たすように設計する際に定まるも
のであり、式(9),(10)は予め設定された左眼の
基準位置Z1からの前後方向の移動距離Zを計測するこ
とにより、レンチキュラーレンズ8を前後方向に移動す
る量Cが分かることを示している。
Lh1, Lh2, Hm, and HL are determined when designing to satisfy the equations (1) to (6), respectively, and the equations (9) and (10) are based on the predetermined left eye reference. by measuring the moving distance Z in the longitudinal direction from the position Z 1, shows that the amount to move the lenticular lens 8 in the longitudinal direction C is found.

【0121】観察者がディスプレイから前後方向に距離
Z移動した場合、レンチキュラーレンズ8も観察者の移
動と同じ方向に距離Cだけ移動することにより、最適観
察視面がディスプレイから観察者の移動と同じ方向に距
離Zだけ移動した位置に形成される。
When the observer moves a distance Z from the display in the front-rear direction, the lenticular lens 8 also moves by the distance C in the same direction as the observer's movement, so that the optimal observation viewing plane is the same as the observer's movement from the display. It is formed at a position shifted by a distance Z in the direction.

【0122】また、本実施例においてはレンチキュラー
レンズ8を距離Cだけ移動するようにしているが、マス
ク5を移動しても最適観察視面を前後方向に移動するこ
とができる。
In the present embodiment, the lenticular lens 8 is moved by the distance C. However, even if the mask 5 is moved, the optimum observation viewing plane can be moved in the front-rear direction.

【0123】図15,図16はマスク5を前後方向に移
動した場合の幾何学的関係を示したものである。図15
は観察者がディスプレイデバイス1から離れる状態を示
し、この場合は次式が成り立つ。
FIGS. 15 and 16 show the geometric relationship when the mask 5 is moved in the front-back direction. FIG.
Indicates a state in which the observer moves away from the display device 1, and in this case, the following equation is established.

【0124】[0124]

【数25】 (Equation 25)

【0125】図16は観察者がディスプレイデバイス1
に近づく状態を示すものであり、この場合は次式が成り
立つ。
FIG. 16 shows the display device 1
. In this case, the following equation is established.

【0126】[0126]

【数26】 (Equation 26)

【0127】式(11)と式(12)では、観察者の移
動距離Zと移動距離C’の符号のみが異なる。Lh1を
観察者の前後方向の移動の基準とし、Lh2をマスク5
の前後方向の移動の基準とし、ディスプレイデバイス1
から観察者に向かう方向を正方向とすれば、式(11)
と式(12)は同じ式となる。
In the equations (11) and (12), only the sign of the moving distance Z and the moving distance C ′ of the observer is different. Lh1 is used as a reference for movement of the observer in the front-rear direction, and Lh2 is used as a mask 5.
Of the display device 1
If the direction from to the observer is assumed to be the positive direction, equation (11)
And Equation (12) are the same.

【0128】Lh1、Lh2、Hm、HLはそれぞれ式
(1)から(6)を満たすように設計する際に定まるも
のであり、式(11),(12)は予め設定された左眼
の基準位置Z1からの前後方向の移動距離Zを計測する
ことにより、マスク5を前後方向に移動する量C’が分
かることを示している。
Lh1, Lh2, Hm, and HL are determined when designing so as to satisfy the equations (1) to (6), respectively, and the equations (11) and (12) are based on a predetermined left eye reference. by measuring the moving distance Z in the longitudinal direction from the position Z 1, shows that the apparent amount C 'for moving the mask 5 in the front-rear direction.

【0129】観察者がディスプレイ1から前後方向に距
離Zだけ移動した場合、マスク5を観察者の移動とは逆
方向に距離C’だけ前後方向に移動することにより、最
適観察視面がディスプレイから観察者の移動と同じ方向
に距離Zだけ移動した位置に形成される。
When the observer moves forward and backward from the display 1 by a distance Z, the optimal observation viewing plane is moved from the display by moving the mask 5 forward and backward by a distance C 'in the opposite direction to the observer's movement. It is formed at a position moved by the distance Z in the same direction as the movement of the observer.

【0130】ただし、この場合もマスク5の前後方向の
移動により距離Lh2およびLv2が変化するので、式
(1),(4)の条件を満たせなくなる。このため前述
したものと同様にクロストークの発生する領域が増加す
るが、前述と同様に観察者が正しく立体画像を観察でき
る領域の幅E−G2がE−G2>Edを満たす場合は、
E−G2の領域を観察者の両眼に追従して提示すること
により、シリンドリカルレンズ8aの焦点距離fh(=
シリンドリカルレンズ8aの曲率半径)とシリンドリカ
ルレンズ9aの焦点距離fv(=シリンドリカルレンズ
9aの曲率半径)を変更しなくても前後方向の観察領域
を拡大することができる。
However, also in this case, the distances Lh2 and Lv2 change due to the movement of the mask 5 in the front-rear direction, so that the conditions of the equations (1) and (4) cannot be satisfied. For this reason, the region where crosstalk occurs increases as in the case described above. However, when the width E-G2 of the region where the observer can correctly observe the stereoscopic image satisfies E-G2> Ed as described above,
By presenting the region of E-G2 following both eyes of the observer, the focal length fh of the cylindrical lens 8a (=
The observation region in the front-rear direction can be enlarged without changing the radius of curvature of the cylindrical lens 8a and the focal length fv of the cylindrical lens 9a (= radius of curvature of the cylindrical lens 9a).

【0131】図17は本実施形態における第1駆動手段
M1および第2駆動手段M2の説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram of the first driving means M1 and the second driving means M2 in this embodiment.

【0132】第1駆動手段M1は該光源手段の少なくと
も一部と該光学手段の少なくとも一部の水平方向の相対
位置を変化させる第1の位置変更手段の一要素を構成
し、第2駆動手段M2は光源手段の少なくとも一部と該
光学手段の少なくとも一部の前後方向の相対位置を変化
させる第2の位置変更手段の一要素を構成している。又
第1、第2駆動手段M1,M2は各々観察位置入力手段
からの出力に応じて該水平方向の相対位置を制御するた
めの第1の位置制御手段及び、該観察位置入力手段から
の出力に応じて該前後方向の相対位置を制御するための
第2の位置制御手段の一要素を構成している。
The first driving means M1 constitutes an element of a first position changing means for changing a horizontal relative position of at least a part of the light source means and at least a part of the optical means, and a second driving means. M2 constitutes an element of a second position changing means for changing a relative position of at least a part of the light source means and at least a part of the optical means in the front-rear direction. The first and second driving means M1 and M2 are respectively a first position control means for controlling the relative position in the horizontal direction in accordance with an output from the observation position input means, and an output from the observation position input means. Constitutes an element of the second position control means for controlling the relative position in the front-rear direction according to

【0133】第1駆動手段M1は4つのスライダーS1
と駆動機構K1と第1位置センサー12を有している。
The first driving means M1 has four sliders S1.
And a drive mechanism K1 and a first position sensor 12.

【0134】スライダーS1はベース基板13上に設け
られたレール14に沿って往復直線運動するリニアベア
リング15を有している。本実施形態ではマスク5の水
平方向の2辺にリニアベアリング15の一端を取り付け
し、マスク5を水平方向(X方向)に往復直線運動可能
に保持している。
The slider S1 has a linear bearing 15 which reciprocates linearly along a rail 14 provided on a base substrate 13. In the present embodiment, one end of the linear bearing 15 is attached to two horizontal sides of the mask 5, and the mask 5 is held so as to be able to reciprocate linearly in the horizontal direction (X direction).

【0135】駆動機構K1はマスクの一端に設けられた
ラックギヤ16、ピニオンギヤ17、ホイールギヤ1
8、ウォームギヤ19、モーター20を有している。モ
ーター20の回転運動を減速して直線運動に変換しマス
ク5に伝達する。モーター20は駆動制御装置11に接
続しており、駆動制御装置11より駆動信号を受ける。
The driving mechanism K1 includes a rack gear 16, a pinion gear 17, and a wheel gear 1 provided at one end of the mask.
8, a worm gear 19 and a motor 20. The rotational motion of the motor 20 is reduced and converted into a linear motion and transmitted to the mask 5. The motor 20 is connected to the drive control device 11 and receives a drive signal from the drive control device 11.

【0136】第1位置センサー12はマスク5の一端に
設けられ、マスク5の位置を検出し、その位置情報を駆
動制御装置11に送る。
The first position sensor 12 is provided at one end of the mask 5, detects the position of the mask 5, and sends the position information to the drive control device 11.

【0137】第2駆動手段M2は2つのスライダーS2
と駆動機構K2と第2位置センサー21を有している。
The second driving means M2 has two sliders S2
And a drive mechanism K2 and a second position sensor 21.

【0138】スライダーS2は前述したスライダーS1
と同じ部品で構成しており、本実施形態ではレンチキュ
ラーレンズ8にリニアベアリング15の一端を取り付け
し、レンチキュラーレンズ8を前後方向(Z方向)に往
復直線運動可能に保持している。
The slider S2 is the same as the slider S1 described above.
In the present embodiment, one end of a linear bearing 15 is attached to the lenticular lens 8, and the lenticular lens 8 is held so as to be able to reciprocate linearly in the front-rear direction (Z direction).

【0139】駆動機構K2は前述した駆動機構K1と同
じ部品で構成しており、レンチキュラーレンズ8の一端
に設けられたラックギヤ16、ピニオンギヤ17、ホイ
ールギヤ18、ウォームギヤ19、モーター20で構成
している。モーター22の回転運動を減速して直線運動
に変換しレンチキュラーレンズ8に伝達する。モーター
22は駆動制御装置11に接続しており、駆動制御装置
11より駆動信号を受ける。
The drive mechanism K2 comprises the same components as the drive mechanism K1 described above, and comprises a rack gear 16, a pinion gear 17, a wheel gear 18, a worm gear 19, and a motor 20 provided at one end of the lenticular lens 8. . The rotational motion of the motor 22 is reduced and converted into a linear motion and transmitted to the lenticular lens 8. The motor 22 is connected to the drive control device 11 and receives a drive signal from the drive control device 11.

【0140】第2位置センサー21はレンチキュラーレ
ンズ8の一端に設けられ、レンチキュラーレンズ8の位
置を検出し、その位置情報を駆動制御装置11に送る。
The second position sensor 21 is provided at one end of the lenticular lens 8, detects the position of the lenticular lens 8, and sends the position information to the drive control device 11.

【0141】また、図18に示すように、第1位置セン
サー12はマスク5の一部に位置検出用のマーク指標2
3を形成し、マーク指標23とマーク指標検出器24に
より構成しても良い。マーク指標23はマスクパターン
6を形成する工程と同じ工程で形成することができる。
As shown in FIG. 18, the first position sensor 12 has a mark index 2 for position detection on a part of the mask 5.
3, the mark index 23 and the mark index detector 24 may be formed. The mark index 23 can be formed in the same step as the step of forming the mask pattern 6.

【0142】さらに、図19はレンチキュラーレンズ8
の駆動機構K2の他の実施例を説明するものである。レ
ンチキュラーレンズ8の上端と下端は平行リンク部材2
5で保持し、平行リンク部材25の他端はベース基板1
3に保持されている。平行リンク部材25の傾き角θを
変化させることにより、レンチキュラーレンズ8を前後
方向(Z方向)に移動することができる。この時、レン
チキュラーレンズ8はレンチキュラーレンズ8を構成す
る各シリンドリカルレンズ8aの母線方向にも変位する
が、母線方向は垂直方向であるので影響はない。
FIG. 19 shows a lenticular lens 8.
Another embodiment of the drive mechanism K2 will be described. The upper and lower ends of the lenticular lens 8 are parallel link members 2
5 and the other end of the parallel link member 25 is
3 is held. By changing the inclination angle θ of the parallel link member 25, the lenticular lens 8 can be moved in the front-rear direction (Z direction). At this time, the lenticular lens 8 is also displaced in the generatrix direction of each of the cylindrical lenses 8a constituting the lenticular lens 8, but has no effect since the generatrix direction is vertical.

【0143】次に本実施形態の制御について説明する。Next, the control of this embodiment will be described.

【0144】観察者101の位置が、予め設定された水
平方向と前後方向の基準位置(X0,Z0)にある時に、
観察者は正しく立体画像を観察できるように設定してい
る。この観察者が時間t1時に位置(Xt1,Zt1)に移
動した場合を考える。位置センサー10は、観察者10
1の水平方向と前号方向の時間t1時の位置(Xt1,Z
t1)を検出し、その位置情報を駆動制御装置11に送
る。
When the position of the observer 101 is at a predetermined reference position (X 0 , Z 0 ) in the horizontal direction and the front-back direction,
The observer is set to correctly observe the stereoscopic image. It is assumed that the observer has moved to the position ( Xt1 , Zt1 ) at time t1. The position sensor 10 includes an observer 10
1 at the time t1 in the horizontal and previous directions (X t1 , Z
t1 ) is detected, and the position information is sent to the drive control device 11.

【0145】また、第1位置センサー12は、現状(追
従前のt0時)のマスク5の位置D t0を検出し、第2位
置センサー21は、現状(追従前のt0時)のレンチキ
ュラーレンズ8の位置Ct0を検出し、これらの位置情報
を駆動制御装置11に送る。
Further, the first position sensor 12 is in the
The position D of the mask 5 at the previous time t0) t0And the second place
Position sensor 21 is a wrench of the current state (t0 before following).
Position C of the lens 8t0Detects these location information
To the drive control device 11.

【0146】駆動制御装置11は位置センサー10から
の信号を受けて、予め設定された水平方向と前後方向の
基準位置(X0、Z0)からの観察者の水平方向のずれ|
t1−X0|と前後方向のずれ|Zt1−Z0|を算出し、
t1時の観察者の位置(Xt1、Zt1)において、適正な
立体視領域を追従させて形成するためのマスク5の位置
t1とレンチキュラーレンズ8の位置Ct1を算出する。
The drive control device 11 receives the signal from the position sensor 10 and shifts the observer's horizontal direction from a preset reference position (X 0 , Z 0 ) in the horizontal direction and the front-rear direction.
X t1 -X 0 | and the longitudinal direction of the deviation | Z t1 -Z 0 | is calculated,
In the position of the viewer o'clock t1 (X t1, Z t1) , calculates the position C t1 position D t1 and the lenticular lens 8 of the mask 5 for forming so as to follow the proper stereoscopic vision region.

【0147】また、駆動制御装置11は第1位置センサ
ー12からの信号を受けて、位置D t1と位置Dt0を比較
して、マスク5の移動量|Dt1−Dt0|と移動方向を算
出して第1駆動手段M1のモーター20に駆動信号を出
力する。
The drive control device 11 is provided with a first position sensor.
-12, the position D t1And position Dt0Compare
And the moving amount of the mask 5 | Dt1-Dt0| Calculate the moving direction
And outputs a drive signal to the motor 20 of the first drive means M1.
Power.

【0148】同時に、駆動制御装置11は第2位置セン
サー21からの信号を受けて、位置Ct1と位置Ct0を比
較して、レンチキュラーレンズ8の移動量|Ct1−Ct0
|と移動方向を算出して第2駆動手段M2のモーター2
2に駆動信号を出力する。
[0148] At the same time, the drive control unit 11 receives a signal from the second position sensor 21, by comparing the position C t0 and the position C t1, the amount of movement of the lenticular lens 8 | C t1 -C t0
| And the moving direction are calculated and the motor 2 of the second driving unit M2 is calculated.
2 to output a drive signal.

【0149】第1駆動手段M1はマスク5を所望の位置
t1に移動し、第2駆動手段M2はレンチキュラーレン
ズ8を所望の位置Ct1に移動する。これによりt1時の
観察者に観察視面におけるクロストークを補正して適正
な立体視領域を追従させ正しく立体画像を観察させる。
The first driving means M1 moves the mask 5 to a desired position Dt1 , and the second driving means M2 moves the lenticular lens 8 to a desired position Ct1 . Thereby, the observer at the time t1 corrects the crosstalk on the observation visual plane, follows the appropriate stereoscopic vision area, and allows the observer to correctly observe the stereoscopic image.

【0150】上述した制御過程をt1、t2…tnと順
次繰り返すことにより、観察者は広い観察領域の中で、
正しく立体画像を観察することが可能となる。
By repeating the above-described control process in order of t1, t2,... Tn, the observer can observe a wide observation area.
It is possible to correctly observe a stereoscopic image.

【0151】本実施形態においては、観察者の左右方向
の追従はマスク5を水平方向に駆動制御し、前後方向の
追従はレンチキュラーレンズ8を前後方向に駆動制御す
る方法を用いているので、マスク5とレンチキュラーレ
ンズ8の夫々の駆動機構と簡素な構造にできて、複雑な
制御系を用いる必要が無い。
In the present embodiment, the method of driving and controlling the mask 5 in the horizontal direction is used to follow the observer in the left and right direction, and the method of driving and controlling the lenticular lens 8 in the front and rear direction is used for following the front and rear directions. The drive mechanism of each of the lens 5 and the lenticular lens 8 can have a simple structure, and there is no need to use a complicated control system.

【0152】また、観察者の左右と前後の両方向の追従
をマスク5あるいはレンチキュラーレンズ8のうち、ど
ちらか1つだけを水平と前後方向に駆動制御する方法を
用いても同様の効果を有する立体画像表示装置を提供す
ることができる。この場合、駆動部材が1つで済むので
本実施形態のものよりも構成部品を少なくすることがで
きる。
The same effect can be obtained by using a method in which only one of the mask 5 and the lenticular lens 8 is driven and controlled in the horizontal and front-back directions to follow the observer in both the left-right and front-back directions. An image display device can be provided. In this case, since only one drive member is required, the number of components can be reduced as compared with the embodiment.

【0153】さらに、本実施形態においては、第1のシ
リンドリカルレンズアレイと第2のシリンドリカルレン
ズアレイを用いて光学手段を構成しているが、水平方向
と垂直方向に異なる焦点距離を持つトーリックレンズを
水平及び垂直方向に2次元的に配置して成るトーリック
レンズアレイを用いることも可能である。 [実施形態2]図20は本発明の立体画像表示装置の実
施形態2の要部斜視図である。
Further, in this embodiment, the optical means is constituted by using the first cylindrical lens array and the second cylindrical lens array, but the toric lens having different focal lengths in the horizontal and vertical directions is used. It is also possible to use a toric lens array arranged two-dimensionally in the horizontal and vertical directions. [Embodiment 2] Fig. 20 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【0154】図中、実施形態1と同じ番号を付した構成
要素は実施形態1と同じ機能を果たすものである。
In the figure, components having the same reference numerals as those in the first embodiment perform the same functions as those in the first embodiment.

【0155】実施形態1おいては、バックライト4と市
松状の開口部と遮光部を含むマスク5を用いて光源手段
を構成しているが、実施形態2ではマスク5の替わり
に、第2の透過型ディスプレイデバイス(空間変調素
子)26を用いるものである。この場合、第2の透過型
ディスプレイデバイス26には、例えば、図21に示す
ように6画素単位で開口部6tと遮光部6sを有する市
松状のパターンを表示する。複数の画素単位で市松状の
パターンを形成すると従来例に述べたように、画素構造
のブラックマトリックスによる黒縞が生じる。しかしな
がら、実施形態2においては実施形態1と同様に、位置
センサー10で検出した観察者の位置情報に応じて、第
2の透過型ディスプレイデバイス26を第1駆動手段M
1によって水平方向に移動制御する。このため、図22
に示す暗部を避けて明部だけを観察者に追従して提示す
ることができるので、ブラックマトリックスによる黒縞
の影響を受けずに済むのである。
In the first embodiment, the light source means is constituted by using the backlight 4, the mask 5 including the checkerboard-shaped openings and the light-shielding portion. In the second embodiment, the light source means is replaced by the second mask. The transmission type display device (spatial modulation element) 26 of the above is used. In this case, the second transmissive display device 26 displays, for example, a checkerboard pattern having openings 6t and light-shielding portions 6s in units of six pixels as shown in FIG. When a checkerboard pattern is formed in units of a plurality of pixels, as described in the conventional example, black stripes are generated by a black matrix having a pixel structure. However, in the second embodiment, as in the first embodiment, the second transmission type display device 26 is driven by the first driving unit M in accordance with the position information of the observer detected by the position sensor 10.
1 controls the movement in the horizontal direction. Therefore, FIG.
Since only the bright part can be presented to the observer while avoiding the dark part shown in (1), the influence of the black stripes caused by the black matrix can be eliminated.

【0156】観察者101が左右方向に移動した場合に
ついて説明する。ディスプレイデバイス1の中央正面付
近に位置する観察者が正しく立体画像を観察できる位置
を基準位置として、この基準位置から水平方向に移動し
た距離が観察者の眼間距離Eの偶数倍に略等しい場合
は、基準位置の状態のままとする。一方、この基準位置
から水平方向に移動した距離が観察者の眼間距離Eの奇
数倍に略等しい場合は、以下に示すいずれかの方法によ
り、観察者の水平方向の移動に追従して正しく立体画像
を観察することが可能である。(ア−1)第2の透過型
ディスプレイデバイス26に表示した市松状の開口部と
遮光部の位置を反転表示する。(ア−2)図2(C)に
示すような水平ストライプ合成視差画像LRPを、図2
3に示すような第2の水平ストライプ合成視差画像LR
Pをディスプレイデバイス1に表示する。つまり水平ス
トライプ合成視差画像を構成する左右眼用の視差画像の
水平ストライプ画素の左右関係を反転する。
The case where the observer 101 moves in the left-right direction will be described. When a position located near the front of the center of the display device 1 where the observer can observe the stereoscopic image correctly is set as a reference position, and the distance moved in the horizontal direction from this reference position is substantially equal to an even multiple of the inter-eye distance E of the observer. Remain in the state of the reference position. On the other hand, when the distance moved in the horizontal direction from this reference position is substantially equal to an odd multiple of the distance E between the eyes of the observer, the following method is used to correctly follow the movement of the observer in the horizontal direction. It is possible to observe a stereoscopic image. (A-1) The positions of the checkered opening and the light-shielding portion displayed on the second transmissive display device 26 are displayed in reverse video. (A-2) A horizontal stripe composite parallax image LRP as shown in FIG.
Second horizontal stripe composite parallax image LR as shown in FIG.
P is displayed on the display device 1. That is, the left / right relationship of the horizontal stripe pixels of the parallax images for the left and right eyes forming the horizontal stripe composite parallax image is reversed.

【0157】図30は本発明の立体ディスプレイの垂直
方向の断面図であり、特にディスプレイデバイス1、第
2の透過型ディスプレイデバイス26、レンチキュラー
レンズ9の関係を説明するものである。
FIG. 30 is a vertical sectional view of the stereoscopic display of the present invention, and particularly illustrates the relationship among the display device 1, the second transmissive display device 26, and the lenticular lens 9.

【0158】第2の透過型ディスプレイデバイス26の
垂直方向の開口率αm(αm<1)、ディスプレイデバイ
ス1の垂直方向の開口率αd(αd<1)とする。
The vertical aperture ratio α mm <1) of the second transmissive display device 26 and the vertical aperture ratio α dd <1) of the display device 1 are assumed.

【0159】第2の透過型ディスプレイデバイス26の
垂直方向のピッチVmは、レンチキュラーレンズ9によ
り、ディスプレイデバイス1の位置ではVdになるよう
に倍率が設定されている。
The magnification is set by the lenticular lens 9 so that the vertical pitch Vm of the second transmissive display device 26 becomes Vd at the position of the display device 1.

【0160】この時、第2の透過型ディスプレイデバイ
ス26の
At this time, the second transmissive display device 26

【0161】[0161]

【数27】 [Equation 27]

【0162】は、ディスプレイデバイス1の位置ではIn the position of the display device 1,

【0163】[0163]

【数28】 [Equation 28]

【0164】になる。ディスプレイデバイス1のIs obtained. Display device 1

【0165】[0165]

【数29】 (Equation 29)

【0166】は、第2の透過型ディスプレイデバイス2
6の位置では
The second transmission type display device 2
At position 6

【0167】[0167]

【数30】 [Equation 30]

【0168】になる。これより、(ア−3)ディスプレ
イデバイス1の位置を垂直方向に
Is obtained. Thus, (A-3) the position of the display device 1 is set in the vertical direction.

【0169】[0169]

【数31】 [Equation 31]

【0170】だけ移動する。(ア−4)第2の透過型デ
ィスプレイデバイス26の市松状の画像の表示位置を垂
直方向に
Move only. (A-4) The display position of the checkered image on the second transmissive display device 26 is set in the vertical direction.

【0171】[0171]

【数32】 (Equation 32)

【0172】だけ移動する。Move only

【0173】これは市松マスク5に置き換えても成り立
つ。
This holds true even if the checkered mask 5 is replaced.

【0174】ここで、(ア−1)〜(ア−4)はディス
プレイデバイス上の該ストライプ画像と該光源手段の垂
直方向の相対位置を変化させる位置変更手段や、該観察
位置入力手段からの出力に応じて該相対位置を制御する
ための位置制御手段で行っている。
Here, (A-1) to (A-4) are position change means for changing the relative position of the stripe image on the display device and the light source means in the vertical direction, and the observation position input means. This is performed by position control means for controlling the relative position according to the output.

【0175】上述した基準位置から水平方向に移動した
が観察者の眼間距離Eの整数倍ではない場合は、実施形
態1と同様の方法で観察者の水平方向の移動に滑らかに
追従して正しく立体画像を観察することが可能である。
If the observer has moved from the reference position in the horizontal direction but is not an integral multiple of the observer's interocular distance E, the observer smoothly follows the observer's horizontal movement in the same manner as in the first embodiment. It is possible to correctly observe a stereoscopic image.

【0176】観察者が前後方向に移動した場合は、従来
例2で示した特開平10−78563号公報と開示され
ているのと同様の方法により、観察者の前後方向の移動
に追従して正しく立体画像を観察することが可能であ
る。
When the observer moves in the front-rear direction, the observer follows the observer's movement in the front-rear direction by a method similar to that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-78563, which is shown in Conventional Example 2. It is possible to correctly observe a stereoscopic image.

【0177】実施形態2においては、バックライト4と
第2の透過型ディスプレイデバイス26を用いて構成し
ている光源手段を、自発光型表示素子の発光面上に市松
状の発光部と非発光部よりなる発光パターンを形成して
構成しても良い。[実施形態3]図24は本発明の立体
画像表示装置の実施形態3の要部斜視図である。
In the second embodiment, the light source means constituted by using the backlight 4 and the second transmissive display device 26 is provided with a checkered light emitting portion and a non-light emitting The light emitting pattern may be formed by forming a light emitting pattern. [Embodiment 3] FIG. 24 is a perspective view of a main part of Embodiment 3 of a stereoscopic image display apparatus of the present invention.

【0178】図中、実施形態1と同じ番号を付した構成
要素は実施形態1と同じ機能を果たすものである。
In the figure, components having the same reference numerals as those in the first embodiment perform the same functions as those in the first embodiment.

【0179】実施形態1においては、観察者の位置を検
出するための位置センサー10(観察位置検出手段)を
用いているが、実施形態3では位置センサー10の替わ
りに、スイッチ入力操作により観察者が観察位置を設定
するための観察位置設定スイッチ27を用いるものであ
る。
In the first embodiment, the position sensor 10 (observation position detecting means) for detecting the position of the observer is used. In the third embodiment, the observer is operated by a switch input operation instead of the position sensor 10. Uses an observation position setting switch 27 for setting an observation position.

【0180】図25は観察位置設定スイッチ(観察位置
設定手段)27の一例を示すものであり、本実施形態に
おいては赤外線を投光する投光部28aと赤外線を受光
する受光部28bを備えた赤外線無線スイッチ28を有
するようにしている。観察位置設定スイッチ27に設け
られた観察位置設定用の入力キー29を用い、該入力キ
ー29を操作することにより、赤外線投光部28aが発
光され、この光が赤外線受光部28bで受光される。入
力キー29a,29b,29c,29dはそれぞれ観察
位置を入力キー29aは左方に、入力キー29bは右方
に、入力キー29cは前方に、入力キー29dは後方に
設定するためのものである。
FIG. 25 shows an example of an observation position setting switch (observation position setting means) 27. In this embodiment, there is provided a light projecting section 28a for projecting infrared rays and a light receiving section 28b for receiving infrared rays. An infrared wireless switch 28 is provided. By using an input key 29 for setting the observation position provided on the observation position setting switch 27 and operating the input key 29, the infrared light projecting portion 28a emits light, and this light is received by the infrared light receiving portion 28b. . The input keys 29a, 29b, 29c, and 29d are for setting the observation position to the left, the input key 29a to the left, the input key 29b to the right, the input key 29c to the front, and the input key 29d to the rear. .

【0181】観察位置設定スイッチ27は駆動制御装置
11とキャラクター合成装置30に接続されている。ま
た、キャラクター合成装置30には第1位置センサー1
2と第2位置センサー21が接続されている。入力キー
29への入力は観察位置設定スイッチ27により駆動制
御装置11とキャラクター合成装置30に伝えられる。
駆動制御装置11は観察位置設定スイッチ27の信号を
受けて、第1駆動手段M1および第2駆動手段M2に駆
動信号を出力するものである。同様にキャラクター合成
装置30は観察位置設定スイッチ27の信号を受けて、
観察位置設定用のキャラクター指標31を作成し、表示
制御部32に伝える。この信号を受けて表示制御部32
はディスプレイデバイス1にキャラクター指標31を表
示する。
The observation position setting switch 27 is connected to the drive control device 11 and the character synthesizing device 30. The character synthesizing device 30 has a first position sensor 1.
2 and the second position sensor 21 are connected. The input to the input key 29 is transmitted to the drive control device 11 and the character synthesizing device 30 by the observation position setting switch 27.
The drive control device 11 receives a signal from the observation position setting switch 27 and outputs a drive signal to the first drive unit M1 and the second drive unit M2. Similarly, the character synthesizing device 30 receives the signal of the observation position setting switch 27, and
A character index 31 for setting an observation position is created and transmitted to a display control unit 32. Upon receiving this signal, the display control unit 32
Displays the character index 31 on the display device 1.

【0182】ここで、キャラクター合成装置30、キャ
ラクター指標31そして素子制御部32は指標提示手段
の一要素を構成している。
Here, the character synthesizing device 30, the character index 31, and the element control section 32 constitute one element of the index presenting means.

【0183】実施形態3では観察位置設定スイッチ27
へのスイッチ入力操作により、光学系の構成要素を駆動
制御して立体視領域を所望の位置に設定するようにして
いる。
In the third embodiment, the observation position setting switch 27
In response to a switch input operation, the components of the optical system are drive-controlled to set the stereoscopic viewing area at a desired position.

【0184】実施形態1で説明したように、図3に示す
観察者の左眼位置が予め設定された左眼の左右方向の基
準位置X1および前後方向の基準位置Z1にある時に、観
察者は正しく立体画像を観察していたとする。この観察
者の左眼位置が位置X1および位置Z1からずれると、実
施形態1で説明したように、適正な立体視領域から外れ
一般的にクロストークや逆立体視が発生し、正しく立体
画像を観察することができない。
As described in the first embodiment, when the left eye position of the observer shown in FIG. 3 is at the preset left-right reference position X 1 and front-back reference position Z 1 , It is assumed that the person has correctly observed the stereoscopic image. If the position of the left eye of the observer deviates from the position X 1 and the position Z 1 , as described in the first embodiment, the observer deviates from the appropriate stereoscopic viewing area, and crosstalk and inverse stereoscopic vision generally occur. I cannot see the image.

【0185】本実施形態は観察位置設定スイッチ27へ
のスイッチ入力操作により、マスク5またはレンチキュ
ラーレンズ8を水平方向および前後方向に移動すること
により、クロストークや逆立体視を補正して適正な立体
視領域を設定し正しく立体画像を観察させる。マスク5
またはレンチキュラーレンズ8を水平方向および前後方
向に移動することによって立体視領域が変化する原理は
実施形態1と同様である。
In this embodiment, crosstalk and reverse stereoscopic vision are corrected by moving the mask 5 or the lenticular lens 8 in the horizontal direction and the front-back direction by a switch input operation to the observation position setting switch 27, and thereby to obtain an appropriate stereoscopic image. A viewing area is set and a stereoscopic image is observed correctly. Mask 5
Alternatively, the principle of changing the stereoscopic viewing area by moving the lenticular lens 8 in the horizontal direction and the front-back direction is the same as in the first embodiment.

【0186】このような実施形態3の立体画像表示装置
の立体視領域を所望の位置に設定する手順について説明
する。観察者の左眼が左右方向の基準位置X1から左方
に約100mm、前後方向の基準位置Z1から前方に約
100mmの位置にある場合を考える。(図3参照)観
察者が観察位置設定スイッチ27の入力キー29a,2
9b,29c,29dのうち何れかに入力をすると、ス
イッチ28はこの信号を受け、該信号を受けたキャラク
ター合成装置30と表示制御部32により、ディスプレ
イデバイス1にはキャラクター指標31が表示される。
キャラクター指標31としては例えば、図26に示すよ
うな画像エリアの左右端に、左眼用画像に「L」、右眼
洋画像に「R」というキャラクターを記した、水平スト
ライプ合成視差画像LRをディスプレイデバイス1に表
示する。この時の「L」をキャラクター指標31L、
「R」をキャラクター指標31Rとする。
The procedure for setting the stereoscopic viewing area of the stereoscopic image display device of the third embodiment to a desired position will be described. About 100mm observer left eye from the reference position X 1 in the horizontal direction to the left, from the reference position Z 1 in the longitudinal direction assumed that in the position approximately 100mm forward. (See FIG. 3) The observer operates the input keys 29a,
When any one of 9b, 29c and 29d is input, the switch 28 receives this signal, and the character index 31 is displayed on the display device 1 by the character synthesizing device 30 and the display control unit 32 which have received the signal. .
As the character index 31, for example, at the left and right ends of the image area as shown in FIG. 26, a horizontal stripe combined parallax image LR in which a character “L” is written in the left-eye image and a character “R” is written in the right-eye image is shown. Display on the display device 1. The "L" at this time is a character index 31L,
“R” is a character index 31R.

【0187】キャラクター指標31L、31Rは、適正
な立体視領域において正しく立体画像を観察している場
合に、キャラクター指標31Lは観察者の左眼のみで視
認され、キャラクター指標31Rは観察者の右眼のみで
視認される。一方、適正な立体視領域から外れ正しく立
体画像を観察することができない場合は、図13,図1
4のG1およびG2で示すクロストークが発生する領域
では観察者の左眼あるいは右眼において、キャラクター
指標31L、31Rが混ざって観察され「L」あるいは
「R」というキャラクターとして認識できない。また、
逆立体視の領域では、キャラクター指標31Rは観察者
の左眼のみで視認され、キャラクター指標31Lは観察
者の右眼のみで視認されるものである。つまり観察者は
キャラクター指標31L、31Rの状態を観察すること
により、適正な立体視領域で観察しているか否かを判定
することができる。
The character indices 31L and 31R are recognized only by the observer's left eye when the stereoscopic image is correctly observed in the appropriate stereoscopic viewing area, and the character indices 31R are observed by the observer's right eye. Only visible. On the other hand, when it is not possible to correctly observe a stereoscopic image by deviating from an appropriate stereoscopic viewing area, FIGS.
In the region where crosstalk occurs as indicated by G1 and G2, the character indices 31L and 31R are mixed and observed by the left or right eye of the observer and cannot be recognized as the character "L" or "R". Also,
In the reverse stereoscopic viewing area, the character index 31R is visually recognized only by the left eye of the observer, and the character index 31L is visually recognized only by the right eye of the observer. That is, by observing the state of the character indexes 31L and 31R, the observer can determine whether or not the observer is observing in an appropriate stereoscopic viewing area.

【0188】さらにこの時、キャラクター合成装置30
と表示制御部32により、図27に示すような水平方向
の観察位置を設定する際の補助となるスケール状のキャ
ラクター指標31X、前後方向の観察位置を設定する際
の補助となるスケール状のキャラクター指標31Zをデ
ィスプレイデバイス1に表示する。
At this time, the character synthesizing device 30
27, a scale-like character index 31X that assists in setting a horizontal observation position as shown in FIG. 27, and a scale-like character that assists in setting a front-back observation position as shown in FIG. The index 31Z is displayed on the display device 1.

【0189】図中、キャラクター指標31X、31Zの
太長線で示す主目盛りは観察領域の100mm分を示
し、細短線で示す補助目盛りは観察領域の10mmを示
すものである。また、31Xaは本発明の立体画像表示
装置の水平方向の最適観察領域を示すポイント指標、3
1Zaは本発明の立体画像表示装置の前後方向の最適観
察領域を示すポイント指標である。ポイント指標31X
aは第1位置センサー12、ポイント指標31Zaは第
2位置センサー21の出力信号をキャラクター合成装置
30と表示制御部32により、ディスプレイデバイス1
に表示したものである。
In the figure, the main scales of the character indices 31X and 31Z indicated by thick lines indicate 100 mm of the observation area, and the auxiliary scales indicated by thin and short lines indicate 10 mm of the observation area. 31Xa is a point index indicating the optimal observation area in the horizontal direction of the stereoscopic image display device of the present invention,
1Za is a point index indicating the optimal observation area in the front-rear direction of the stereoscopic image display device of the present invention. Point index 31X
a is the first position sensor 12, and the point index 31Za is the output signal of the second position sensor 21 by the character synthesizing device 30 and the display control unit 32.
Is displayed.

【0190】ここで、観察者が正しく立体画像を観察可
能な予め設定された左眼の左右方向の基準位置X1およ
び前後方向の基準位置Z1にある時、すなわち図13の
E−G1で示すメインローブで正しく立体画像を観察し
ている場合に、ポイント指標31Xa、31Zaはキャ
ラクター指標31Xの中央の主目盛り31X1およびキ
ャラクター指標31Zの中央の主目盛り31Z1にある
ようにしている。つまり観察者はキャラクター指標31
X、31Z上に示されるポイント指標31Xa、31Z
aの状態を観察し、現状の観察位置と比較することによ
り、適正な立体視領域で観察しているか否かを判定する
ことができる。
Here, when the observer is at the preset reference position X 1 in the left-right direction and the reference position Z 1 in the front-rear direction of the left eye in which the observer can correctly observe the stereoscopic image, that is, at E-G 1 in FIG. When a stereoscopic image is correctly observed with the indicated main lobe, the point indices 31Xa and 31Za are set on the central main scale 31X1 of the character index 31X and the central main scale 31Z1 of the character index 31Z. That is, the observer is the character index 31
Point indices 31Xa, 31Z shown on X, 31Z
By observing the state of “a” and comparing it with the current observation position, it can be determined whether or not the observation is performed in an appropriate stereoscopic viewing area.

【0191】観察者は観察位置設定スイッチ27の入力
キー29aあるいは29bを操作し、ポイント指標31
Xaがキャラクター指標31Xの31X1から左方へ一
つめの主目盛りを示すように設定する。この時の入力信
号により駆動制御装置11は第1駆動手段M1に駆動信
号を出力し、左眼の水平方向の観察領域が位置X1から
左方に約100mmずれたポイント指標31Xaが示す
位置に移動するようにマスク5を駆動制御する。
The observer operates the input key 29a or 29b of the observation position setting switch 27, and
Xa is set to indicate the first main scale to the left from 31X1 of the character index 31X. The drive control unit 11 by the input signal at this time outputs a drive signal to the first drive means M1, the position indicated by the point indicators 31Xa offset approximately 100mm leftward horizontal viewing area from the position X 1 of the left eye The drive of the mask 5 is controlled so as to move.

【0192】同様に入力キー29cあるいは29dを操
作し、ポイント指標31Zaがキャラクター指標31Z
の31Z1から上方へ一つめの主目盛りを示すように設
定する。この時の入力信号により駆動制御装置11は第
2駆動手段M2に駆動信号を出力し、左眼の前後方向の
観察領域が位置Z1から前方に約100mmずれたポイ
ント指標31Zaが示す位置に移動するようにレンチキ
ュラーレンズ8を駆動制御する。
Similarly, by operating the input key 29c or 29d, the point index 31Za is changed to the character index 31Z.
Is set so as to show the first main scale upward from 31Z1. The drive control unit 11 by the input signal at this time outputs a drive signal to the second drive means M2, moved to the position indicated by the point indicators 31Za offset about 100mm in front is the front-rear direction of the observation area from the position Z 1 of the left eye The lenticular lens 8 is driven and controlled so as to perform the operation.

【0193】このような操作により観察者の左眼の観察
領域が位置X1から左方に約100mm、位置Z1から前
方に約100mmの位置に粗調節される。
[0193] observation area of the left eye of the observer by such operation of about 100mm from the position X 1 to the left, is roughly adjusted from the position Z 1 to the position of approximately 100mm forward.

【0194】次に観察者の左眼の観察領域を微調節する
ことになる。図12に示すように左眼の前後方向の位置
1あるいは位置Z2においては前後方向の観察領域の方
が水平方向の観察領域よりも広い。つまり本発明の立体
画像表示装置においては、前後方向の移動許容量が水平
方向の移動許容量よりも大きい。このため微調節は移動
許容量の小さい水平方向の観察領域を調節する。観察者
は入力キー29aあるいは29bを操作し、キャラクタ
ー指標31Lが左眼のみで視認でき、キャラクター指標
31Rが右眼のみで視認できるように微調節する。この
時、観察位置設定スイッチ27として赤外線無線スイッ
チ28を用いるので、観察者は観察位置においてキャラ
クター指標31L,31Rを見ながら入力キー29aあ
るいは29bを観察位置から遠隔操作することが可能で
ある。
Next, the observation area of the left eye of the observer is finely adjusted. Wider than the horizontal viewing area towards the longitudinal direction of the observation region is at a position Z 1 or position Z 2 in the longitudinal direction of the left eye as shown in FIG. 12. That is, in the stereoscopic image display device of the present invention, the allowable movement amount in the front-rear direction is larger than the allowable movement amount in the horizontal direction. For this reason, the fine adjustment adjusts the observation region in the horizontal direction where the movement allowance is small. The observer operates the input key 29a or 29b, and finely adjusts so that the character index 31L can be visually recognized only with the left eye and the character index 31R can be visually recognized only with the right eye. At this time, since the infrared wireless switch 28 is used as the observation position setting switch 27, the observer can remotely operate the input keys 29a or 29b from the observation position while watching the character indicators 31L and 31R at the observation position.

【0195】ここで、赤外線無線スイッチ28入力キー
29a,29bは遠隔入力操作手段の一要素を構成して
いる。
Here, the input keys 29a, 29b of the infrared wireless switch 28 constitute one element of the remote input operation means.

【0196】前述と同様にこの時の入力信号によりマス
ク5を駆動制御し、適正な立体視領域を提示する。
Similarly to the above, the drive of the mask 5 is controlled by the input signal at this time, and an appropriate stereoscopic viewing area is presented.

【0197】本実施形態では赤外線無線スイッチ28を
用いたが、その他の無線スイッチあるいは観察位置と本
発明の立体画像表示装置の間を結ぶことができる長さの
有線スイッチを用いて遠隔操作を行うようにしても良
い。
In this embodiment, the infrared wireless switch 28 is used. However, remote control is performed using another wireless switch or a wired switch having a length capable of connecting the observation position and the stereoscopic image display device of the present invention. You may do it.

【0198】以上の観察位置設定スイッチ27へのスイ
ッチ入力操作により、実施形態3では、光学系の構成要
素としてマスク5およびレンチキュラーレンズ8を駆動
制御して立体視領域を所望の位置に設定するようにして
いる。
In the third embodiment, the switch 5 is operated to control the mask 5 and the lenticular lens 8 as components of the optical system to set the stereoscopic viewing area to a desired position by the switch input operation to the observation position setting switch 27 described above. I have to.

【0199】これにより本実施形態においては、観察者
の位置を検出するための位置センサー10を用いない
で、観察者の観察視面におけるクロストークを補正して
適正な立体視領域を提示することが可能である。このた
め観察者は広い観察領域において、正しく立体画像を観
察することが可能となる。[実施形態4]図28は本発
明の立体画像表示装置の実施形態4の要部斜視図であ
る。
Thus, in the present embodiment, it is possible to correct the crosstalk on the observation viewing plane of the observer and present an appropriate stereoscopic viewing area without using the position sensor 10 for detecting the position of the observer. Is possible. For this reason, the observer can observe a stereoscopic image correctly in a wide observation area. [Embodiment 4] FIG. 28 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【0200】図中、実施形態3と同じ番号を付した構成
要素は実施形態3と同じ機能を果たすものである。
In the figure, components having the same numbers as in the third embodiment perform the same functions as those in the third embodiment.

【0201】実施形態3ではスイッチ入力操作により観
察位置を設定するための観察位置設定スイッチ27を用
いているが、実施形態4では観察者の水平方向(左右方
向)の位置を検出するための水平位置センサー33とス
イッチ入力操作により前後方向の観察位置を設定するた
めの観察位置設定スイッチ34を設けたものである。
In the third embodiment, the observation position setting switch 27 for setting the observation position by a switch input operation is used. In the fourth embodiment, a horizontal position for detecting the position of the observer in the horizontal direction (left and right direction) is used. An observation position setting switch 34 for setting an observation position in the front-back direction by a position sensor 33 and a switch input operation is provided.

【0202】観察者の水平方向位置検出の方法について
は、従来から多数の提案があり、本実施形態では観察者
の水平方向の位置が検出できるいろいろな方法を用いる
ことが出来る。例えばTVカメラで観察者の像を撮影
し、画像処理によって観察者の顔の中心位置を求める方
法を用いる。観察位置設定スイッチ34は上下方向の傾
動操作が可能なレバーが設けられており、このレバー傾
動操作により前後方向の観察位置を設定するようにして
いる。
There have conventionally been many proposals for a method of detecting the observer's horizontal position. In this embodiment, various methods capable of detecting the observer's horizontal position can be used. For example, a method is used in which an image of the observer is photographed with a TV camera, and the center position of the observer's face is obtained by image processing. The observation position setting switch 34 is provided with a lever that can be tilted up and down, and the observation position in the front-rear direction is set by this lever tilting operation.

【0203】水平位置センサー33は駆動制御装置11
に接続されている。水平位置センサー33の信号は駆動
制御装置11に伝えられ、駆動制御装置11はこの信号
を受けて、第1駆動手段M1に駆動信号を出力するもの
である。
[0203] The horizontal position sensor 33 is
It is connected to the. The signal of the horizontal position sensor 33 is transmitted to the drive control device 11, and the drive control device 11 receives this signal and outputs a drive signal to the first drive means M1.

【0204】観察位置設定スイッチ34は駆動制御装置
11とキャラクター合成装置30に接続されている。ま
た、キャラクター合成装置30には第2位置センサー2
1が接続されている。観察位置設定スイッチ34への入
力は駆動制御装置11とキャラクター合成装置30に伝
えられる。駆動制御装置11は観察位置設定スイッチ3
4の信号を受けて、第2駆動手段M2に駆動信号を出力
するものである。同様にキャラクター合成装置30は観
察位置設定スイッチ34の信号を受けて、観察位置設定
用のキャラクター指標31を作成し、表示制御部32に
伝える。この信号を受けて表示制御部32はディスプレ
イデバイス1にキャラクター指標31を表示する。ここ
で実施形態4では前後方向のキャラクター指標31Zを
のみをディスプレイデバイス1に表示する。
The observation position setting switch 34 is connected to the drive control device 11 and the character synthesizing device 30. The character synthesizing device 30 includes a second position sensor 2.
1 is connected. The input to the observation position setting switch 34 is transmitted to the drive control device 11 and the character synthesizing device 30. The drive control device 11 includes the observation position setting switch 3
4 to output a drive signal to the second drive means M2. Similarly, the character synthesizing device 30 receives the signal from the observation position setting switch 34, creates a character index 31 for setting the observation position, and transmits the character index 31 to the display control unit 32. Upon receiving this signal, the display control unit 32 displays the character index 31 on the display device 1. Here, in the fourth embodiment, only the character index 31Z in the front-back direction is displayed on the display device 1.

【0205】実施形態3で述べたように、本発明の立体
画像表示装置においては、前後方向の移動許容量が水平
方向の移動許容量よりも大きい。実施形態4では移動許
容量の小さい水平方向の観察領域の設定を水平位置セン
サー33で行い、移動許容量の大きい前後方向の観察領
域の設定を観察位置設定スイッチ34へのスイッチ入力
操作により、光学系の構成要素を駆動制御して立体視領
域を所望の位置に設定するようにしている。
As described in the third embodiment, in the stereoscopic image display device of the present invention, the allowable movement amount in the front-rear direction is larger than the allowable movement amount in the horizontal direction. In the fourth embodiment, the horizontal observation area having a small allowable movement amount is set by the horizontal position sensor 33, and the observation area in the front-rear direction having a large allowable movement amount is set by a switch input operation to the observation position setting switch 34. The components of the system are drive-controlled to set the stereoscopic viewing area at a desired position.

【0206】観察者の水平方向の観察領域の設定につい
ては、水平位置センサー33による観察者の位置信号が
駆動制御装置11に伝えられ、以下は実施形態1で述べ
たものと同様の手法で水平方向の観察領域が観察者の位
置に追従して設定される。
For setting the observation area in the horizontal direction of the observer, the observer's position signal from the horizontal position sensor 33 is transmitted to the drive control device 11, and the following procedure is performed in the same manner as described in the first embodiment. The observation region in the direction is set so as to follow the position of the observer.

【0207】観察者の前後方向の観察領域の設定につい
ては、観察者は観察位置設定スイッチ34のレバーを操
作し、ポイント指標31Zaがキャラクター指標31Z
の31Z1から所望の観察位置の目盛りを示すように設
定する。この時の入力信号により駆動制御装置11は第
2駆動手段M2に駆動信号を出力し、左眼の前後方向の
観察領域がポイント指標31Zaで示す位置に移動する
ようにレンチキュラーレンズ8を駆動制御する。この操
作により観察者の左眼の前後方向の観察領域が調節され
る。
For setting the observation area in the front-back direction of the observer, the observer operates the lever of the observation position setting switch 34, and the point index 31Za is changed to the character index 31Z.
Is set to indicate the scale of the desired observation position from 31Z1. In response to the input signal at this time, the drive control device 11 outputs a drive signal to the second drive unit M2, and controls the drive of the lenticular lens 8 so that the observation region in the front-rear direction of the left eye moves to the position indicated by the point index 31Za. . With this operation, the observation region in the front-back direction of the left eye of the observer is adjusted.

【0208】以上、実施形態4では、水平位置センサー
(観察位置検出手段)33により水平方向の観察領域を
設定し、観察位置設定スイッチ(観察位置設定手段)3
4へのスイッチ入力操作により前後方向の観察領域を設
定するように、マスク5およびレンチキュラーレンズ8
を駆動制御して立体視領域を所望の位置に設定するよう
にしている。
As described above, in the fourth embodiment, the horizontal observation area is set by the horizontal position sensor (observation position detecting means) 33, and the observation position setting switch (observation position setting means) 3 is set.
The mask 5 and the lenticular lens 8 are set so that the observation area in the front-back direction is set by a switch input operation to the switch 4.
Is controlled to set the stereoscopic viewing area at a desired position.

【0209】これにより本実施形態においては、観察者
の観察視面におけるクロストークを補正して適正な立体
視領域を提示することが可能である。このため観察者は
広い観察領域において、正しく立体画像を観察すること
が可能となる。
As a result, in the present embodiment, it is possible to correct the crosstalk on the observation viewing plane of the observer and present an appropriate stereoscopic viewing area. For this reason, the observer can observe a stereoscopic image correctly in a wide observation area.

【0210】以上のように実施形態1および実施形態2
においては、観察者の前後方向と左右方向の移動に滑ら
かに追従して立体観察領域を提示することができるの
で、観察位置を固定しなくても良く、前後左右方向に観
察領域が拡大できる。しかも、ブラックマトリックスの
影響が無く、第1レンチキュラーレンズは高精度で製作
可能な曲率半径を一定にしたレンズで構成しているので
画質が良い。
As described above, Embodiments 1 and 2
In, the stereoscopic observation area can be presented smoothly following the movement of the observer in the front-rear direction and the left-right direction, so that the observation position does not need to be fixed, and the observation area can be enlarged in the front-rear and left-right directions. Moreover, there is no influence of the black matrix, and the first lenticular lens is made of a lens having a constant radius of curvature that can be manufactured with high precision, so that the image quality is good.

【0211】また、左右方向の追従はマスクを移動制御
することで行い、前後方向追従は第1レンチキュラーレ
ンズを移動制御することで行うことができる。このよう
に移動対象物を個別に動かすので制御が容易である。あ
るいは、第1レンチキュラーレンズ(あるいはマスク)
だけを移動制御することもできる。この場合、移動対象
物が1つで済み光学系の実装が簡素な構造にでき、駆動
部を構成する部品の数を少なくすることができる。
[0211] Further, tracking in the left-right direction can be performed by controlling the movement of the mask, and tracking in the front-rear direction can be performed by controlling the movement of the first lenticular lens. Since the moving objects are individually moved in this manner, control is easy. Alternatively, the first lenticular lens (or mask)
Only the movement can be controlled. In this case, only one moving object is required, and the mounting of the optical system can be simplified, and the number of components constituting the driving unit can be reduced.

【0212】実施形態3においては、観察者の前後方向
と左右方向の位置に応じて立体観察領域を設定すること
ができるので、前後左右方向に観察領域が拡大できる。
しかも、ブラックマトリックスの影響が無く、第1レン
チキュラーレンズは高精度で製作可能な曲率半径を一定
にしたレンズで構成しているのでいので画質が良い。
In the third embodiment, since the stereoscopic observation area can be set according to the position of the observer in the front-rear direction and the left-right direction, the observation area can be enlarged in the front-rear and left-right directions.
In addition, since the first lenticular lens is not affected by the black matrix and is constituted by a lens having a constant radius of curvature that can be manufactured with high accuracy, the image quality is good.

【0213】また、高価な観察者の位置検出センサーを
用いることないので、上述の効果を有する立体画像表示
装置を安価にすることができる。
Further, since an expensive observer position detection sensor is not used, the stereoscopic image display device having the above-described effects can be manufactured at a low cost.

【0214】実施形態4においては、観察者の前後方向
の位置に応じて立体観察領域を設定することができ、観
察者の左右方向の移動に滑らかに追従して立体観察領域
を提示することができるので、左右方向の観察位置を固
定しなくても良く、前後左右方向に観察領域が拡大でき
る。しかも、ブラックマトリックスの影響が無く、第1
レンチキュラーレンズは高精度で製作可能な曲率半径を
一定にしたレンズで構成しているのでいので画質が良
い。
In the fourth embodiment, the stereoscopic observation area can be set according to the position of the observer in the front-back direction, and the stereoscopic observation area can be presented smoothly following the observer's left-right movement. Therefore, the observation position in the left-right direction does not need to be fixed, and the observation region can be enlarged in the front-rear, left-right direction. In addition, there is no influence of the black matrix,
Since the lenticular lens is made of a lens having a constant radius of curvature that can be manufactured with high precision, the image quality is good.

【0215】また、移動許容量の大きい前後方向の観察
領域の設定をスイッチ入力操作で行うようにしているの
で、高価な観察者の位置検出センサーを用いることがな
いので、上述の効果を有する立体画像表示装置を安価に
することができる。
Further, since the setting of the observation area in the front-back direction with a large permissible movement amount is performed by the switch input operation, an expensive observer position detection sensor is not used. The image display device can be made inexpensive.

【0216】[0216]

【発明の効果】本発明によれば観察者の観察位置に滑ら
かに追従して左右前後方向に立体画像を観察することが
できる立体観察領域を拡大し、ブラックマトリックスに
よる影響の無い高画質な立体画像を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。
According to the present invention, a stereoscopic observation area in which a stereoscopic image can be observed in the left-right and front-to-rear directions while smoothly following the observer's observation position is enlarged, and a high-quality stereoscopic image free from the influence of the black matrix is obtained. A stereoscopic image display device capable of observing an image can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の立体画像表示装置の実施形態1の要
部斜視図
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 ディスプレイデバイスに表示する画像の説明
FIG. 2 is an explanatory diagram of an image displayed on a display device.

【図3】 本発明の立体画像表示装置の構成斜視図FIG. 3 is a configuration perspective view of a stereoscopic image display device according to the present invention.

【図4】 図1の照明光学系の水平方向の光学作用につ
いて説明図
FIG. 4 is a diagram illustrating an optical action in the horizontal direction of the illumination optical system in FIG. 1;

【図5】 図1の照明光学系の垂直方向の光学作用につ
いて説明図
FIG. 5 is a diagram illustrating an optical function of the illumination optical system in FIG. 1 in a vertical direction.

【図6】 図1の照明光学系の垂直方向の光学作用につ
いて説明図
FIG. 6 is a diagram illustrating the optical function of the illumination optical system in FIG. 1 in the vertical direction.

【図7】 図1の照明光学系の垂直方向の光学作用につ
いて説明図
FIG. 7 is a diagram illustrating the optical function of the illumination optical system of FIG. 1 in the vertical direction.

【図8】 図1の水平ストライプ画素L(2n−1)を
通る水平平面での断面図
8 is a cross-sectional view on a horizontal plane passing through a horizontal stripe pixel L (2n-1) in FIG.

【図9】 図1の前後方向の観察領域の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of an observation region in the front-rear direction in FIG. 1;

【図10】 図1のレンチキュラーレンズ8を移動した
場合の幾何学的関係の説明図
FIG. 10 is an explanatory diagram of a geometric relationship when the lenticular lens 8 of FIG. 1 is moved.

【図11】 図1のレンチキュラーレンズ8を移動した
場合の幾何学的関係の説明図
11 is an explanatory diagram of a geometric relationship when the lenticular lens 8 of FIG. 1 is moved.

【図12】 観察前後方向の観察領域の説明図FIG. 12 is an explanatory diagram of an observation region in the front-back direction of observation.

【図13】 観察視面における光分布の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of light distribution on an observation visual plane.

【図14】 観察視面における光分布の説明図FIG. 14 is an explanatory diagram of light distribution on an observation viewing plane.

【図15】 市松マスク5を移動した場合の幾何学的関
係の説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram of a geometric relationship when the checkered mask 5 is moved.

【図16】 市松マスク5を移動した場合の幾何学的関
係の説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram of a geometric relationship when the checkered mask 5 is moved.

【図17】 第1駆動手段M1および第2駆動手段M2
の説明図
FIG. 17 shows a first driving unit M1 and a second driving unit M2.
Illustration of

【図18】 第1位置センサー12の他の実施例の説明
FIG. 18 is an explanatory diagram of another embodiment of the first position sensor 12.

【図19】 駆動機構K2の他の実施例の説明図FIG. 19 is an explanatory view of another embodiment of the drive mechanism K2.

【図20】 本発明の立体画像表示装置の実施形態2の
要部斜視図
FIG. 20 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display device according to a second embodiment of the present invention.

【図21】 図20の市松状パターンの説明図FIG. 21 is an explanatory diagram of the checkered pattern in FIG. 20;

【図22】 ブラックマトリックスによる黒縞の説明図FIG. 22 is an explanatory view of a black stripe by a black matrix.

【図23】 第2の水平ストライプ合成視差画像の説明
FIG. 23 is an explanatory diagram of a second horizontal stripe composite parallax image.

【図24】 本発明の立体画像表示装置の実施形態3の
要部斜視図
FIG. 24 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display device according to a third embodiment of the present invention.

【図25】 観察位置設定スイッチ27の一例の説明図FIG. 25 is an explanatory diagram of an example of an observation position setting switch 27.

【図26】 キャラクター指標31L、31Rの説明図FIG. 26 is an explanatory diagram of character indices 31L and 31R.

【図27】 キャラクター指標31X、31Zの説明図FIG. 27 is an explanatory diagram of character indices 31X and 31Z.

【図28】 本発明の立体画像表示装置の実施形態4の
要部斜視図
FIG. 28 is a perspective view of a main part of a stereoscopic image display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図29】 従来の立体画像表示装置の説明図FIG. 29 is an explanatory diagram of a conventional stereoscopic image display device.

【図30】 本発明における立体ディスプレイの垂直方
向の説明図
FIG. 30 is an explanatory view in the vertical direction of the stereoscopic display according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディスプレイデバイス 2 表示画素部 3 ガラス基板 4 バックライト 5 マスク 6 マスクパターン 7 マスク基板 8 第1のレンチキュラーレンズ 9 第2のレンチキュラーレンズ 10 位置センサー 11 駆動制御装置 12 第1位置センサー 13 ベース基板13 14 レール 15 リニアベアリング 16 ラックギヤ 17 ピニオンギヤ 18 ホイールギヤ 19 ウォームギヤ 20 モーター 21 第2位置センサー 22 モーター 23 マーク指標 24 マーク指標検出器 25 平行リンク部材 26 第2の透過型ディスプレイデバイス 27 観察位置設定スイッチ 28 赤外線無線スイッチ 29 入力キー 30 キャラクター合成装置 31 キャラクター指標 32 表示制御装置 33 水平位置センサー 34 観察位置設定スイッチ Reference Signs List 1 display device 2 display pixel portion 3 glass substrate 4 backlight 5 mask 6 mask pattern 7 mask substrate 8 first lenticular lens 9 second lenticular lens 10 position sensor 11 drive controller 12 first position sensor 13 base substrate 13 14 Rail 15 linear bearing 16 rack gear 17 pinion gear 18 wheel gear 19 worm gear 20 motor 21 second position sensor 22 motor 23 mark index 24 mark index detector 25 parallel link member 26 second transmission type display device 27 observation position setting switch 28 infrared wireless Switch 29 Input key 30 Character synthesizer 31 Character index 32 Display controller 33 Horizontal position sensor 34 Observation position setting switch

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成13年4月13日(2001.4.1
3)
[Submission date] April 13, 2001 (2001.4.1)
3)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 FIG. 9

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 13/04 H04N 13/04 (72)発明者 尾坂 勉 神奈川県横浜市西区花咲町6丁目145番地 株式会社エム・アール・システム研究所 内 Fターム(参考) 2H059 AA21 AB13 5C061 AA06 AA11 AB12 AB16 AB17 AB24 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 13/04 H04N 13/04 (72) Inventor Tsutomu Osaka 6-145 Hanasaki-cho, Nishi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Stock F-term (reference) in MIR Systems Research Laboratories 2H059 AA21 AB13 5C061 AA06 AA11 AB12 AB16 AB17 AB24

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段と、水平方向と垂直方向で異な
る光学作用を有する光学手段と、透過型のディスプレイ
デバイスとを有し、該ディスプレイデバイスに左眼用の
視差画像と右眼用の視差画像の夫々を複数のストライプ
状の画素に分割して得た左ストライプ画素と右ストライ
プ画素を所定の順序で交互に並べて1つの画像としたス
トライプ合成画像を表示し、該光源手段から射出する光
束を該光学手段により指向性を与えた後、該ディスプレ
イデバイスに表示した該左または右ストライプ画素を透
過して夫々異なる領域に分離させて立体画像を観察者に
視認せしめる立体画像表示装置において、該光源手段の
少なくとも一部と該光学手段の少なくとも一部の前後方
向の相対位置を変化させる第2の位置変更手段を有して
いることを特徴とする立体画像表示装置。
1. A light source unit, an optical unit having different optical functions in a horizontal direction and a vertical direction, and a transmissive display device, wherein the display device has a parallax image for the left eye and a parallax for the right eye. A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing each of the images into a plurality of stripe pixels are alternately arranged in a predetermined order to display a stripe composite image as one image, and a light beam emitted from the light source means. After giving the directivity by the optical means, the left or right stripe pixels displayed on the display device are transmitted and separated into different areas, respectively, in a three-dimensional image display device that allows a viewer to visually recognize a three-dimensional image. A second position changing unit that changes a relative position of at least a part of the light source unit and at least a part of the optical unit in the front-rear direction. 3D image display device.
【請求項2】 前記光源手段の少なくとも一部と前記光
学手段の少なくとも一部の水平方向の相対位置を変化さ
せる第1の位置変更手段を有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。
2. The three-dimensional object according to claim 1, further comprising first position changing means for changing a horizontal relative position of at least a part of said light source means and at least a part of said optical means. Image display device.
【請求項3】 光源手段と、水平方向と垂直方向で異な
る光学作用を有する光学手段と、透過型のディスプレイ
デバイスとを有し、該ディスプレイデバイスに左眼用の
視差画像と右眼用の視差画像の夫々を複数のストライプ
状の画素に分割して得た左ストライプ画素と右ストライ
プ画素を所定の順序で交互に並べて1つの画像としたス
トライプ合成画像を表示し、該光源手段から射出する光
束を該光学手段により指向性を与えた後、該ディスプレ
イデバイスに表示した該左または右ストライプ画素を透
過して夫々異なる領域に分離させ立体画像を観察者に視
認せしめる立体画像表示装置において、該観察者の観察
位置情報を入力するための観察位置入力手段と、該光源
手段の少なくとも一部と該光学手段の少なくとも一部の
前後方向の相対位置を変化させる第2の位置変更手段
と、該観察位置入力手段からの出力に応じて該前後方向
の相対位置を制御するための第2の位置制御手段を有し
ていることを特徴とする立体画像表示装置。
3. A light source means, optical means having different optical actions in horizontal and vertical directions, and a transmissive display device, wherein the display device has a parallax image for the left eye and a parallax for the right eye. A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing each of the images into a plurality of stripe pixels are alternately arranged in a predetermined order to display a stripe composite image as one image, and a light beam emitted from the light source means. After giving the directivity by the optical means, the left or right stripe pixel displayed on the display device is transmitted and separated into different areas to allow a viewer to visually recognize a three-dimensional image. Observation position input means for inputting observation position information of a person, and relative positions of at least a part of the light source means and at least a part of the optical means in the front-rear direction A second position changing unit for changing the relative position in the front-rear direction according to an output from the observation position input unit. Image display device.
【請求項4】 前記光源手段の少なくとも一部と前記光
学手段の少なくとも一部の水平方向の相対位置を変化さ
せる第1の位置変更手段と、前記観察位置入力手段から
の出力に応じて該水平方向の相対位置を制御するための
第1の位置制御手段とを有することを特徴とする請求項
3の立体画像表示装置。
4. A first position changing means for changing a horizontal relative position of at least a part of said light source means and at least a part of said optical means, and said horizontal position according to an output from said observation position input means. The three-dimensional image display device according to claim 3, further comprising first position control means for controlling a relative position in the direction.
【請求項5】 光源手段と、水平方向と垂直方向で異な
る光学作用を有する光学手段と、透過型のディスプレイ
デバイスとを有し、該ディスプレイデバイスに左眼用の
視差画像と右眼用の視差画像の夫々を複数のストライプ
状の画素に分割して得た左ストライプ画素と右ストライ
プ画素を所定の順序で交互に並べて1つの画像としたス
トライプ合成画像を表示し、該光源手段から射出する光
束を該光学手段により指向性を与えた後、該ディスプレ
イデバイスに表示した該左または右ストライプ画素を透
過して夫々異なる領域に分離させ立体画像を観察者に視
認せしめる立体画像表示装置において、該ディスプレイ
デバイス上の該ストライプ画像と該光源手段の垂直方向
の相対位置を変化させる位置変更手段とを有しているこ
とを特徴とする立体画像表示装置。
5. A light source means, optical means having different optical actions in horizontal and vertical directions, and a transmissive display device, wherein the display device has a parallax image for the left eye and a parallax for the right eye. A left stripe pixel and a right stripe pixel obtained by dividing each of the images into a plurality of stripe pixels are alternately arranged in a predetermined order to display a stripe composite image as one image, and a light beam emitted from the light source means. A stereoscopic image display device which transmits the left or right stripe pixels displayed on the display device and separates the pixels into different regions so that a stereoscopic image can be visually recognized by an observer. A three-dimensional object comprising: a position changing unit that changes a vertical relative position between the stripe image on the device and the light source unit. Image display device.
【請求項6】 観察者の観察位置情報を入力するための
観察位置入力手段と、該観察位置入力手段からの出力に
応じて該相対位置を制御するための位置制御手段とを有
していることを特徴とする請求項5の立体画像表示。
6. An observation position input means for inputting observation position information of an observer, and position control means for controlling the relative position according to an output from the observation position input means. 6. The three-dimensional image display according to claim 5, wherein:
【請求項7】 前記光学手段は垂直方向に長いシリンド
リカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第1のシリ
ンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシリンドリ
カルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2のシリン
ドリカルレンズアレイを有することを特徴とする請求項
1から6のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
7. The optical means includes a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction, and a second cylindrical lens in which a plurality of horizontally long cylindrical lenses are arranged in a vertical direction. The three-dimensional image display device according to claim 1, further comprising an array.
【請求項8】 前記光源手段は市松状の開口部と遮光部
を形成したマスク基板若しくは空間変調素子を面光源で
照明するように構成し、または自発光型表示素子の発光
面上に市松状の発光部と非発光部よりなる発光パターン
を形成して構成し、前記光源手段の市松状パターンの水
平方向の一対のピッチが前記第1のシリンドリカルレン
ズアレイの水平方向のピッチに対応して形成され、前記
ストライプ合成画像は前記左眼用の視差画像と前記右眼
用の視差画像の夫々を水平方向に複数のストライプ状の
画素に分割して得た夫々のストライプ画素を所定の順序
で交互に垂直方向に並べて1つの画像とした水平ストラ
イプ画像より成ることを特徴とする請求項7に記載の立
体画像表示装置。
8. The light source means is configured to illuminate a mask substrate or a spatial light modulator having a checkerboard-shaped opening and a light-shielding portion with a surface light source, or to provide a checkerboard on a light-emitting surface of a self-luminous display element. And a pair of horizontal pitches of the checkerboard pattern of the light source means is formed corresponding to a horizontal pitch of the first cylindrical lens array. The striped composite image is obtained by dividing each of the left-eye parallax image and the right-eye parallax image into a plurality of stripe-shaped pixels in the horizontal direction, and alternately obtains respective stripe pixels in a predetermined order. 8. The three-dimensional image display device according to claim 7, wherein the three-dimensional image display device comprises a horizontal stripe image arranged as one image in the vertical direction.
【請求項9】 前記水平ストライプ画像を構成する左右
眼用のストライプ画素は前記ディスプレイデバイスの1
走査線毎に交互に表示す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。
9. The left and right stripe pixels constituting the horizontal stripe image are one of the display devices.
9. The three-dimensional image display device according to claim 8, wherein the display is performed alternately for each scanning line.
【請求項10】 前記第2のシリンドリカルレンズアレ
イの垂直方向のピッチが、前記光源手段の市松状パター
ンの垂直方向の一対のピッチと前記水平ストライプ画像
を構成する各ストライプ画素ピッチに対応して形成され
ることを特徴とする請求項7に記載の立体画像表示装
置。
10. A vertical pitch of the second cylindrical lens array is formed corresponding to a pair of vertical pitches of the checkerboard pattern of the light source means and a pitch of each stripe pixel forming the horizontal stripe image. The three-dimensional image display device according to claim 7, wherein:
【請求項11】 前記観察位置入力手段は、前記観察者
の観察位置情報を検出するための観察位置検出手段、あ
るいは、観察位置情報を設定するための観察位置設定手
段、のうち少なくとも一つを有することを特徴とする請
求項3,4又は6に記載の立体画像表示装置。
11. The observation position input unit includes at least one of an observation position detection unit for detecting observation position information of the observer and an observation position setting unit for setting observation position information. The three-dimensional image display device according to claim 3, wherein the three-dimensional image display device has:
【請求項12】 前記観察位置設定手段からの出力に応
じて前記観察者が観察位置を設定するための補助指標を
提示する指標提示手段を有することを特徴とする請求項
11に記載の立体画像表示装置。
12. The stereoscopic image according to claim 11, further comprising an index presenting unit that presents an auxiliary index for setting the observation position by the observer in accordance with an output from the observation position setting unit. Display device.
【請求項13】 前記観察位置設定手段は前記観察者が
前記立体画像表示装置から所定距離だけ離れた観察位置
から遠隔操作により観察位置を設定するための入力操作
を行う遠隔入力操作手段を有することを特徴とする請求
項11に記載の立体画像表示装置。
13. The observation position setting means includes remote input operation means for performing an input operation for setting an observation position by remote control from the observation position at a predetermined distance from the stereoscopic image display device. The stereoscopic image display device according to claim 11, wherein:
【請求項14】 前記観察位置検出手段は前記観察者の
水平方向の位置を検出し、前記観察位置設定手段は前記
観察者の観察前後方向の位置を設定することを特徴とす
る請求項11に記載の立体画像表示装置。
14. The observation position detection means detects a horizontal position of the observer, and the observation position setting means sets the position of the observer in the front-back direction of observation. 3. The stereoscopic image display device according to claim 1.
【請求項15】 前記市松状パターンの開口部と遮光部
を形成したマスク基板に該マスク基板の位置を検出する
ためのマーク指標を設け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。
15. The three-dimensional image display device according to claim 8, wherein a mark index for detecting the position of the mask substrate is provided on the mask substrate on which the openings of the checkerboard pattern and the light shielding portions are formed. .
【請求項16】 前記第1の位置変更手段は前記光源手
段または前記第1のシリンドリカルレンズアレイの水平
方向の位置を変化させることを特徴とする請求項7に記
載の立体画像表示装置。
16. The three-dimensional image display device according to claim 7, wherein said first position changing means changes a horizontal position of said light source means or said first cylindrical lens array.
【請求項17】 前記光学手段は垂直方向に長いシリ
ンドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第1の
シリンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシリン
ドリカルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2のシ
リンドリカルレンズアレイ有しており、前記第2の位置
変更手段は前記光源手段または前記第1のシリンドリカ
ルレンズアレイの前後方向の位置を変化させることを特
徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の立体画
像表示装置。
17. The optical means includes a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction, and a second cylindrical lens in which a plurality of horizontally long cylindrical lenses are arranged in a vertical direction. 7. An array according to claim 1, wherein the second position changing unit changes a position of the light source unit or the first cylindrical lens array in a front-rear direction. 8. Stereoscopic image display device.
【請求項18】 前記第1のシリンドリカルレンズの
母線方向の位置と前後方向の位置は平行リンク機構によ
り変化させることを特徴とする請求項17に記載の立体
画像表示装置。
18. The three-dimensional image display device according to claim 17, wherein the position of the first cylindrical lens in the generatrix direction and the position in the front-rear direction are changed by a parallel link mechanism.
【請求項19】 前記光学手段は垂直方向に長いシリ
ンドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第1の
シリンドリカルレンズアレイと、水平方向に長いシリン
ドリカルレンズを垂直方向に複数個並べて成る第2のシ
リンドリカルレンズアレイ有しており、前記第1の位置
変更手段は前記光源手段の水平方向の位置を変化させ、
前記第2の位置変更手段は前記第1のシリンドリカルレ
ンズアレイの前後方向の位置を変化させること、または
前記第1の位置変更手段と前記第2の位置変更手段は前
記光源手段または前記第1のシリンドリカルレンズアレ
イの水平方向と前後方向の位置を変化させることを特徴
とする請求項1から6のいずれか1項に記載の立体画像
表示装置。
19. The optical means includes a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction, and a second cylindrical lens in which a plurality of horizontally long cylindrical lenses are arranged in a vertical direction. An array, wherein the first position changing means changes the horizontal position of the light source means,
The second position changing means changes the position of the first cylindrical lens array in the front-rear direction, or the first position changing means and the second position changing means change the light source means or the first position changing means. The stereoscopic image display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the positions of the cylindrical lens array in the horizontal direction and the front-back direction are changed.
【請求項20】 前記光源手段は垂直方向に長いシリン
ドリカルレンズを水平方向に複数個並べて成る第1のシ
リンドリカルレンズアレイを有し、前記光源手段は市松
状の開口部と遮光部を形成したマスク基板若しくは空間
変調素子を面光源で照明するように構成し、または自発
光型表示素子の発光面上に市松状の発光部と非発光部よ
りなる発光パターンを形成して構成し、前記光源手段の
市松状パターンの水平方向の一対のピッチが前記第1の
シリンドリカルレンズアレイの水平方向のピッチに対応
して形成されており、前記観察者が正しく立体画像を視
認可能な基準位置から水平方向に移動した距離をX、該
基準位置における前記観察者と前記第1のシリンドリカ
ルレンズアレイとの空気換算距離をLh1、該基準位置
における前記光源手段と前記第1のシリンドリカルレン
ズアレイとの空気換算距離をLh2、前記光源手段の市
松状パターンの開口部または遮光部の水平方向のピッチ
をHm、前記第1のシリンドリカルレンズアレイのシリ
ンドリカルレンズの水平方向のピッチをHLとして、前
記光源手段を前記観察者が該基準位置にいる場合の位置
より水平方向に 【数1】 で表される距離Dだけ前記観察者が移動した方向とは逆
方向に移動すること、または前記第1のシリンドリカル
レンズアレイを前記観察者が該基準位置にいる場合の位
置より水平方向に該距離Dだけ前記観察者が移動した方
向と同じ方向に移動することを特徴とする請求項2又は
4に記載の立体画像表示装置。
20. The light source means has a first cylindrical lens array formed by arranging a plurality of vertically long cylindrical lenses in a horizontal direction, and the light source means is a mask substrate having a checkered opening and a light shielding part. Alternatively, the spatial light modulator is configured to be illuminated by a surface light source, or a self-luminous display element is formed by forming a light emitting pattern including a checkered light emitting portion and a non-light emitting portion on a light emitting surface, A pair of horizontal pitches of the checkered pattern are formed corresponding to the horizontal pitch of the first cylindrical lens array, and the observer moves in a horizontal direction from a reference position where a stereoscopic image can be visually recognized correctly. X, the distance in air between the observer and the first cylindrical lens array at the reference position is Lh1, and the light source distance at the reference position is Lh1. The air-equivalent distance between the step and the first cylindrical lens array is Lh2, the horizontal pitch of the openings or light-shielding portions of the checkerboard pattern of the light source means is Hm, and the horizontal pitch of the cylindrical lenses of the first cylindrical lens array is Hm. When the pitch in the direction is HL, the light source means is shifted in the horizontal direction from the position when the observer is at the reference position. Moving in the direction opposite to the direction in which the observer has moved by the distance D represented by, or moving the first cylindrical lens array in the horizontal direction from a position where the observer is at the reference position. The stereoscopic image display device according to claim 2, wherein the stereoscopic image display device moves in the same direction as the direction in which the observer has moved by D.
【請求項21】 前記光学手段は垂直方向に長いシリン
ドリカルレンズを水平方向に複数個並べ成る第1のシリ
ンドリカルレンズアレイを有し、前記観察者が正しく立
体画像を視認可能な基準位置から前後方向に移動した距
離をZとして、前記第1のシリンドリカルレンズアレイ
を前記観察者が該基準位置にいる場合の位置より前後方
向に前記観察者が前記ディスプレイデバイスから離れる
方向に移動する場合は、 【数2】 前記観察者が前記ディスプレイデバイスに近づく方向に
移動する場合は、 【数3】 で表される距離C1だけ前記観察者が移動した方向と同
じ方向に移動する。または前記光源手段を前記観察者が
該基準位置にいる場合の位置より前後方向に前記観察者
が前記ディスプレイデバイスから離れる方向に移動する
場合は、 【数4】 前記観察者が前記ディスプレイデバイスに近づく方向に
移動する場合は、 【数5】 で表される距離C2だけ前記観察者が移動した方向とは
逆方向に移動することを特徴とする請求項1,2,3又
は4に記載の立体画像表示装置。
21. The optical means has a first cylindrical lens array in which a plurality of vertically long cylindrical lenses are arranged in a horizontal direction, and the optical means extends in a front-rear direction from a reference position where the observer can correctly view a stereoscopic image. Assuming that the moved distance is Z, when the observer moves the first cylindrical lens array in the front-back direction away from the display device from the position where the observer is at the reference position, ] If the observer moves in a direction approaching the display device, Move in the same direction as the direction in which the observer moves by the distance C1 represented by. Alternatively, when the observer moves the light source means in the front-back direction away from the display device when the observer is at the reference position, If the observer moves in a direction approaching the display device, The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the observer moves in a direction opposite to a direction in which the observer moves by a distance C2 represented by:
【請求項22】 前記位置変更手段は機械的な駆動機構
により前記ディスプレイデバイスと前記光源手段の垂直
方向の相対位置を変化させることを特徴とする請求項5
又は6に記載の立体画像表示装置。
22. The apparatus according to claim 5, wherein said position changing means changes a vertical relative position between said display device and said light source means by a mechanical drive mechanism.
Or the stereoscopic image display device according to 6.
【請求項23】 前記観察者の眼間距離をE、前記ディ
スプレイデバイスの垂直方向の画素ピッチをVd、前記
光源手段の市松状パターンの開口部または遮光部の垂直
方向のピッチをVm、前記観察者が正しく立体画像を視
認可能な基準位置から水平方向に移動した距離が該眼間
距離Eの奇数倍に略等しい場合は、前記観察者が該基準
位置にいる場合の前記水平ストライプ画像を構成する左
右の前記水平ストライプ画素の左右関係を反転するこ
と、または前記ディスプレイデバイスを前記観察者が該
基準位置にいる場合の位置より垂直方向に 【数6】 だけ移動すること、または前記光源手段を前記観察者が
該基準位置にいる場合の位置より垂直方向に 【数7】 だけ移動すること、または前記観察者が該基準位置にい
る場合の前記光源手段の市松状の開口部と遮光部または
発光部と非発光部の位置関係を反転することを特徴とす
る請求項22に記載の立体画像表示装置。
23. The distance between the eyes of the observer is E, the vertical pixel pitch of the display device is Vd, the vertical pitch of the checkerboard pattern opening or light-shielding portion of the light source means is Vm, If the distance that the observer correctly moves in the horizontal direction from the reference position where the stereoscopic image can be visually recognized is substantially equal to an odd multiple of the interocular distance E, the horizontal stripe image is formed when the observer is at the reference position. Inverting the horizontal relationship between the left and right horizontal stripe pixels, or moving the display device in the vertical direction from the position where the observer is at the reference position. Or the light source means is moved more vertically than the position when the observer is at the reference position. 23. The method according to claim 22, wherein when the observer is at the reference position, the positional relationship between the checkered opening of the light source means and the light-shielding part or the light-emitting part and the non-light-emitting part is reversed. 3. The stereoscopic image display device according to 1.
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