JP2004029852A - 立体画像表示装置のフィルター位置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　分割波長板フィルター部を取り付けた場合であっても確実な立体画像表示を実現する。
【解決手段】　立体画像を見るために、視差に対応した画像情報を表示する画像表示部に該画像情報を分割して偏光方向を制御する分割波長板フィルター部を重ねて配置させ、前記分割波長板フィルター部を介して前記画像情報を表示させ、表示された前記画像情報を見ながら、前記分割波長板フィルター部に設けられた前記画像表示部と前記分割波長板フィルター部の間の相対位置を調整可能とする位置調整手段を操作して前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整する。
【選択図】　図１

Description

　本発明は、視差情報を伴う画像を立体的に見ることのできる立体画像表示装置のフィルター位置調整方法に関するものであり、特に分割波長板フィルターを取り付けた際に、最適な立体画像の表示を図るための立体画像表示装置のフィルター位置調整方法に関するものである。

　従来から３次元に画像を表現する技術については、古くから種々の試みがなされており、写真，映画，テレビジョン等多くの分野で３次元画像に関する表示方法が研究され、実用化されてきている。３次元画像の表示方式としてはメガネ式とメガネ無し式とに大別されるが、どちらの方式も両眼視差のある画像を観察者の左右の眼に入力し立体映像として見ることができるものである。

　メガネ式の代表的なものとしては、いわゆる赤、青メガネを着用するアナグリフ方式や偏光メガネ方式がある。アナグリフなどの色分離方式は色表現の困難及び視野の劣化が生じるなど品質的に不利な点が多く、また偏光メガネ方式では一般的には２台の投影装置を用いる必要がある等の問題があったが、近年直視型の１つの表示装置にて立体表示を可能とする方法が提唱されている。

　その偏光メガネ方式を用いる立体画像表示装置の概要を図２４に示す。立体画像表示装置２００は、液晶パネル部２０１と、該液晶パネル部２０１に取り付けられた分割波長板フィルター部２０２とからなる構造を有している。液晶パネル部２０１は、一対の偏光板２０３、２０７の間に一対の透明支持基体２０４、２０６が形成され、その間にＲＧＢの画素が形成された画素液晶部２０５が設けられている。この液晶パネル部２０１の表面には、分割波長板フィルター部２０２が設けられており、例えば１ライン置きに分割波長板２０８を透明保護基板２０９の片面に配設した構造を有している。分割波長板フィルター部２０２はマイクロポール（μ−Ｐｏｌ）やマイクロポーラライザー（micropolarizer）とも称される。

　このような構造の立体画像表示装置２００は、液晶パネル部２０１から出た直線偏光の方向を回転させることにより表示画面の偶数ラインと奇数ラインからの直線偏光を互いに直交するものに変換している。すなわち偶数ラインからは液晶パネルからの直線偏光がそのまま出射され、奇数ラインでは分割波長板２０８の作用によりこれと直交する直線偏光とされる。この表示装置の光を互いに直交する偏光方向のメガネ２１０にて観測することにより、右眼には右眼用画像の光が入射し、左眼には左眼用画像の光が入射する。このメガネ２１０で見ることで、フルカラーでちらつきのない立体画像を観測することが可能となる。

　また、前述のような波長板フィルターを効果的に利用して観察者がメガネを着用する必要がないメガネ無し式の立体画像表示装置についても、考案されているものがある(特許文献１　参照)。更に、上記波長板フィルターを効果的に利用したものとして１つの表示面から多画面を表示する倍画面表示(特許文献２　参照)など、潜在的に画像分離機構を持つ１つの表示面にて２つ以上の混合画を表示し画像分離機構により所定の元画像を其々取り出されるシステムについても本発明者らにより考案されている。

特開平１０−６３１９９号公報 特開平１１−２４９５９３号

　しかしながら、上記分割波長板フィルター部２０２を液晶パネル部２０１などを有する表示装置に装着する際には、その設置位置が表示装置の所定領域（画素位置）と対応した位置に確実に固定されていなくてはならず、それが容易ではないために、次のような問題が発生する。

　問題点の１つめは分割波長板フィルター部を取り付ける際の問題である。上記表示方式は上記表示面を所定領域毎に分割して使用する方式の為、解像度を出す為に可能な限り上記分割領域を細かく入れ子状にすることが有効である。そして高解像度化が進む表示面の画素の微細化が進んでいることから高精細なパネルの入手は可能であるが、対応する高精細な上記波長板フィルターを製作し、上記別工程で製作された分割波長板フィルター部を上記所定領域に相当する画素に対応して精度よく固定化するのは非常に困難である。

　仮に、分割波長板フィルター部を精度良く取り付けることができた場合であっても、一般的に固定化は樹脂などで行われ、一旦位置を調整してもその後樹脂が硬化するまでの固定化期間に位置ずれが発生し易い。また運搬の際の振動や熱などの諸要因によっても、往々にして位置ずれが生じてしまう。分割波長板フィルター部は所定領域の精度を保つために製造上の問題により一般にガラス基板が用いられることが多く、特にその自重により位置ずれが生じる要因となっている。他にも固定化剤の劣化など耐久性諸条件によってもフィルターの位置ずれが生じることがあり、硬化した樹脂がずれるとその後の補正は非常に困難であり、比較的コスト高な表示パネルが全くの無駄となってしまう。

　更に、この立体画像表示方式では、観賞時に観察者の目の位置高さによってフィルターの最適配設位置が決定されるという特徴を持つ。その為予め固定していた位置がその観測時での最適位置になっているとは限らないという問題がある。図２５にその様子を示す。図２５の表示装置２２０は透明支持基体２２１、２２２に挟持された画素部２２３と、分割波長板フィルター部２２５とから構成される。ここで図中、観察位置αにいる観察者に最適な波長板フィルターの配設位置は実線で示した波長板フィルターの位置となるが、観察者の位置が観察位置βの場合は同様に図中破線で示す波長板フィルターの位置となる。このように図２５からも明らかなように、観賞時に観察者の目の位置高さなどによって、或いは液晶パネルやモニターの角度などによっても、フィルターの最適配設位置が決定されるので、分割波長板フィルター部を予め固定していた位置がその観測時での最適位置になっているとは限らないという問題がある。

　さらに以上のような要因により分割波長板フィルター部が画素に対して数〜数十％（上記例では数十μｍ）ずれるとそのズレが画素間のクロストークとして大きく観測されてしまうと言う問題がある。正しく設置されているときには、対応する画素からの光線は必ず対応する波長板領域を透過し、対応する画素以外の画素からの光線は対応する波長板領域を透過することがない。しかしながら分割波長板フィルター部が傾いている場合では、それが画素の僅かな数〜数十％程度であってズレの絶対量は例えば５０μｍ程度であっても、両端での垂直方向ズレ量としては大きくなり、対応する画素からの光線に対応する波長板領域を透過しないものが出てきてしまうことがある。その結果、各画像のクロストークが発生し、良好な立体画像を表示できないと言う問題が生ずる。

　そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、分割波長板フィルター部を取り付けた場合であっても確実な立体画像表示を実現する立体画像表示装置のフィルター位置調整方法を提供することを目的とする。

　上述の課題を解決するための本発明の立体画像表示装置のフィルター位置調整方法は、視差に対応した画像情報を表示する画像表示部に該画像情報を分割して偏光方向を制御する分割波長板フィルター部を載置させ、前記分割波長板フィルター部を介して前記画像情報を表示させ、表示された前記画像情報を見ながら、前記分割波長板フィルター部に設けられた前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整可能とする位置調整手段を操作して前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整することを特徴とする。

　本発明のフィルター位置調整方法によれば、視差に対応した画像情報を表示する画像表示部を観察しながら最適化作業を行うことができるので手間が要らず簡単にリアルタイムでの画像表示部と分割波長板フィルター部の間の相対位置の確認を可能とし、クロストークを生ずることなく分離表示できることになる。

　また表示装置に調整パターンを表示させることにより、従来不可能であった立体画像の観賞時に簡便にフィルターの位置調整を行うことができ、実際の観賞時のフィルター位置を最適な状態にして最良の映像（画像）で観賞出来ることになる。上記メガネ無し方式、上記多画面表示についても同様に最良の映像で観賞出来ることになる。

　以上説明したように、本発明は、分割波長板からなる画像分離フィルターに位置調整機構を付与しており、分割波長板フィルター部の設置位置を確実に最適化させることができ、リアルタイムでのその確認を可能とし、クロストークを生ずることなく分離表示することが可能となる。これにより観賞時に常に最良の状態で立体画像を観察でき、これにより左右画像間でクロストークのない立体画像を愉しむことが出来る。

　本発明により高精細な波長板フィルタを常に最適な状態で使用することが可能となり、高精細高臨場感の立体画像を常に最適状態で観賞可能となる。また多画面表示においても画像分解能が向上し、第１、第２画像クロストークのない多画面画像を愉しむことが出来る。更にフィルタの位置設定作業により立体映像装置の原理を理解でき、楽しい教育用にも利用可能であって、画像分離フィルタの位置を固定する出荷時に手間がかからないなどの利点も得られることになる。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

　本発明の一実施形態の立体画像表示装置１０の概略構成を図１に示す。本実施形態の立体画像表示装置１０は、ノート型コンピューター１１と、それに取り付け可能な分割波長板フィルター部１２と、該分割波長板フィルター部１２に一体的に取り付けられている位置調整手段として、左右一対の調整螺子１３Ｒ、１３Ｌが設けられている。

　ノート型コンピューター１１は、折りたたみ構造の液晶パネル部２２を有しており、この液晶パネル部２２から視差を含む画像を表示することができる。液晶パネル部２２自体は、後述するように通常のノート型コンピューター１１の液晶表示部で良く、例えば、立体画像を表示するためのアプリケーションが開いていない場合は、通常の画像（動画並びに静止画）を表示することが可能である。

　液晶パネル部２２と対向する側には、英数字やひらがな、カタカナに対応したキーや各種制御キーなどからなるキーボード部２１が形成されており、このキーボード部２１に連続する形で使用者の手前側にはパームレスト部２３が設けられており、このパームレスト部２３の略中央部にはポインターパッド部２４が形成されている。このキーボード部２１などは液晶パネル部２２にヒンジ部２５、２５を介して接続され、液晶パネル部２２はヒンジ部２５、２５を中心に回動可能とされる。従って、立体画像の観賞者は、液晶パネル部２２の角度をヒンジ部２５、２５を回動中心として操作できる。ノート型コンピューター１１のハードディスク内には、位置調整パターン表示プログラムが格納されており、このプグラムがCPUに読み込まれて実行されることによって、液晶パネル２２に位置調整パターンが表示される。

　このような液晶パネル部２２には、画像表示部分を保持する合成樹脂製の支持フレーム２７が周囲に設けられており、液晶パネル部２２の液晶表示部２８は支持フレーム２７に保持される形で構成されている。この液晶表示部２８の下側には、支持フレーム２７の一部を突条に形成した突条部２６が設けられている。この突条部２６は、分割波長板フィルター部１２の底部を保持するために、液晶パネル部２２を折りたたんだ場合でも支障がなく、且つ十分に分割波長板フィルター部１２の底部を係止できる程度に突出している。

　分割波長板フィルター部１２は、後述するように、画素の１水平ライン置きに帯状の半波長板を配設した偏光制御部であり、特に分割波長板フィルター部１２の底部には、金属或いは合成樹脂製の所要の剛性を有する水平保持部材１５が設けられており、この水平保持部材１５の両端側に近い部分に、位置調整手段の一部を構成する左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒがそれぞれ設けられている。分割波長板フィルター部１２の上端側には、一対の取り付け螺子１４、１４が設けられており、これら取り付け螺子１４、１４は、当該分割波長板フィルター部１２の装着時に分割波長板フィルター部１２の上端部に設けられた図示しない穴を介して液晶パネル部２２の支持フレーム２７に形成された螺合穴２８に螺合される。

　本実施形態の立体画像表示装置１０では、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒなどの位置調整手段が設けられており、後述するように、分割波長板フィルター部１２の各帯状の分割波長板の延長方向すなわち水平方向と垂直な方向への位置の微調整を含む分割波長板フィルター部１２の回転制御も可能であり、最適な立体表示が実現される。

　図２は本実施形態の立体画像表示装置の表示構造を説明するための分解斜視図である。液晶パネル側の構成と、分割波長板フィルター部の構成が合わされて、立体表示が可能となる。先ず、液晶パネル側の構造は、一対の透明支持基体３１、３３の間に、液晶の画素部３２が配設される構造とされ、液晶の画素部３２はそれぞれ赤色画素部３２Ｒ、緑色画素部３２Ｇ、青色画素部３２Ｂの組み合わせからなり、これら３色からなる画素部分がマトリクス状に配列される構造を有している。画素部３２には、所要の電気配線が施され単純マトリクス構造若しくはアクティブマトリクス構造等とされて、立体画像の表示の際には視差に対応した画像情報を表示する。なお、本実施形態では、画像表示部として液晶パネルを採用した例について説明しているが、本発明の立体画像表示装置の画像表示部は、発光素子アレイ表示装置、有機エレクトロルミネセンス表示装置、陰極線管、プラズマ表示装置などの各種画像表示装置によって構成することができ、前記分割波長板フィルター部はこれら各種の画像表示装置と組み合わせて動作させることができるものである。

　透明支持基体３３の観賞者側には、偏光板３４が配設される。偏光板３４を通過した光は直線偏光となり、その直線偏光の光が分割波長板フィルター部に到達する。分割波長板フィルター部は枠体として機能するガラスなどからなる透明支持基体４１の片面、本例においては液晶パネル側に各帯状の分割波長板４２が形成されている。分割波長板４２はそれぞれ長手方向を水平方向とするように延在されており、その帯状の幅は前述の液晶の画素部３２の画素ピッチと同程度である。分割波長板４２の数は、液晶の画素部３２の垂直方向の画素数の半分である。

　各帯状の分割波長板４２は液晶の画素部３２の画素ピッチで１ライン置きに形成されている。従って右眼用の立体画像若しくは左眼用の立体画像のどちらか一方が分割波長板４２を通過することで、その偏光方向が９０度回転することになり、分割波長板４２を通過しない側の立体画像は、その偏光方向が回転せずにそのまま射出する。なお、本実施形態では、分割波長板４２は１ライン置きに水平方向に延在された構造を有するが、各ラインにそれぞれ右眼用の立体画像と左眼用の立体画像の間で偏光方向を異ならせるように分割波長板４２を形成しても良く。分割波長板４２の延長方向も水平方向に限定されず、垂直方向や斜め方向とすることも可能である。また、分割波長板４２もライン毎ではなく、エリア毎のものでも良い（例えば、Faris　U.S.Pat.No.5,327,285）。本実施形態では、分割波長板４２は透明支持基体４１の液晶パネル側の面に形成されているが、鑑賞者側に分割波長板４２を形成することも可能である。

　なお、枠体としての透明支持基体４１の底部には、水平保持部材１５が取り付けられており、その両端側の一部に後述するような左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒなどの位置調整手段が取り付けられる螺子穴４４Ｌ、４４Ｒが形成されている。この調整機構については後述する。

　立体表示を行うためには、ライン毎で異なる偏光方向に制御され、分割波長板４２を透過した時点では、直交する２種類の直線偏光が混在するものとなる。鑑賞者は（Ｂ）に示すような偏光メガネ５１をかけて右眼用の立体画像及び左眼用の立体画像を選択的に両眼で受け取るが、それぞれメガネのレンズ部分５２Ｒ、５２Ｌは偏光フィルターであり、直線偏光との角度が合わない場合は、立体画像が見え難くなる。そこで、本実施形態では、さらに分割波長板フィルター部の外側部分に、４分の１波長板４５が形成され、直線偏光を円偏光に変換し、偏光メガネ５１の表面にも４分の１波長板５３を貼り付けることで、再度円偏光を直線偏光に変えて偏光メガネ５１を透過するようにしている。このような一対の4分の１波長板４５、５３を設けることで、多少偏光方向がずれるような場合であっても、立体画像を確実に見ることができる。

　次に、図３及び図４を参照しながら、本実施形態の立体画像表示装置における画像情報について簡単に説明する。本実施形態の立体画像表示装置では、図３に示すような画像信号が用いられる。すなわち、垂直同期信号のパルスで区切られた水平走査期間は、ライン毎に交互に右眼用画像データと左眼用画像データが送られるようになっている。

　図４は画像表示部６０に表示される画像データの区分を示しており、前述のように、図３のライン毎に交互に右眼用画像データＲと左眼用画像データＬに従って右眼用の第１の区分６１と左眼用の第２の区分６２がライン毎に交互に並ぶことになる。従って、液晶パネルのある画素ラインが右眼用画像データＲを表示するものである場合、次の画素ラインは左眼用画像データＬを表示するものとなり、以下、右眼用の第１の区分６１と左眼用の第２の区分６２がライン毎に交互に繰り返されて、全体として立体画像が表示されることになる。

　分割波長板フィルター部を通常の液晶パネルなどに装着することで、簡単に立体画像を観賞することができる。ところが、表示装置の画素部と分割波長板フィルター部の位置関係が正しく調整されていない場合には、典型的には、図５に示すように、表示装置の画素部３２と分割波長板４２の如き関係となり、分割波長板４２を形成した分割波長板フィルター部が僅かに傾いていても垂直方向のズレ量ｚ１が画素の数〜数十％ずれていると、そのズレの絶対量が例えば画素２５０μｍとして５０μｍ程度であっても本来対応する画素からの光線に前記所定の分割波長板４２を透過しないものが出てきてしまい、その結果各画像のクロストークが発生してしまうことがある。

　このようなクロストークの発生を抑制することが、最適な立体画像を表示するために必要となり、そのための位置調整作業が必要となる。図６は位置調整作業によって、正しい位置に位置合わせされたところを示す図であり、図６に示すように、表示装置の画素部３２の画素ライン上に丁度重なるように帯状に形成された分割波長板４２が配設され、分割波長板４２に対応した画素部３２からの光線は、必ず対応する分割波長板４２の区分を透過し、上記対応画素部以外の画素からの光線は分割波長板４２内の領域を透過することがない。このためクロストークが発生せずに、良好な立体画像が表示されることになる。

　ここで位置調整作業について図７乃至図１１を参照しながら説明する。この作業を実現できる装置構造については、位置調整作業についての説明後、詳細に説明する。前述のように、本実施形態の立体画像表示装置では、液晶パネル部２２の表面に分割波長板フィルター部１２が形成され、分割波長板フィルター部１２の底部には水平保持部材１５が設けられており、その水平保持部材１５の両端部には、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒが位置調整手段として取り付けられている。

　図７に示したように例えば指７０で、誇張して示す左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒをそれぞれ操作することで、従来不可能であった表示画面の状態を観賞しながらの状態で簡単確実に各々フィルター波長板の高さ位置調整を行うことができる。各調整摘み１３Ｌ、１３Ｒは、その外周部を指先で回転させることで、それぞれ高さ方向である上下方向に分割波長板フィルター部１２の位置を微調整できる。すなわち、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒの両方を同時に同じように操作した場合では、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒは実質的に同一構成とされるため、高さ方向である上下方向に分割波長板フィルター部１２の位置を微調整できる。左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒの一方を操作した場合では、操作した側だけが上下方向に微調整され、これは分割波長板フィルター部１２が画像表示部に対して相対的に回転しながら位置合わせされることを意味する。

　このような位置の微調整の際には、後述するように、例えば、調整用に表示パターンが表示される。調整用の表示パターンを利用することで、観賞しながらの状態で調整ができ、この点から、本実施形態の立体画像表示装置では、分割波長板フィルター部１２の位置を確実に最適化することができ、しかもリアルタイムでのその確認を可能とし、クロストークを生ずることなく分離表示することが可能となる。

　典型的な調整作業について、ここで図８乃至図１０の模式図、及び図１１のフローチャートを参照しながら説明する。なお、この調整方法は、一例に過ぎないものであり、本実施形態の立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置は他の作業法によっても調整可能である。

　まず、分割波長板フィルター部の枠体としての透明支持基体４１が液晶パネル部の突条部に装着されたものとされ、たとえば図８の状態では、透明支持基体４１は図中左側が下がり気味で、右側が上がり気味の状態とされる。画素ピッチは例えば２００〜３００μｍであることから、僅かにずれている場合でも、調整用の表示パターンを表示してみると良好な画像が得られない場合がある。

　このような位置ずれの状態から、図９に示すように、下がり気味の左側の左調整摘み１３Ｌを操作して、当該透明支持基体４１がほぼ水平に支持されるように高さ調整をする操作をする（手順Ｓ１１）。このような高さ調整によって、分割波長板フィルター部は概ね液晶パネルの画素部に対応したものとなっていくが、実際は、パネルの製品寸法誤差、温度などによる膨張などにより多少の位置ずれが残る。そこで図１０に示すように、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒの両方を操作することで、例えば互いに逆方向に操作することで、透明支持基体４１についての回転ずれの調整や水平だしを行って、位置ずれを直して行く（手順Ｓ１２）。

　最終的に、分割波長板フィルター部と画像表示部の間の位置ずれは、調整用の表示パターンをモニターしながら決定される（手順Ｓ１３）。偏光メガネを用いて表示される調整用の表示パターンを観測し、問題がなければ、調整完了として調整を終える。調整用の表示パターンを観測した結果、まだ、モワレ模様の如きパターンが表示される場合には、調整不十分であり、手順Ｓ１１、Ｓ１２を更に繰り返して調整を進める。

　図１２乃至図１５は位置調整手段としての左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒ及びその周辺機構を示す図である。図１２に示すように、枠体である透明支持基体４１の下端には、水平支持部材１５が取り付けられており、水平支持部材１５は金属や樹脂などの比較的に剛性の高い材料によって形成されている。水平支持部材１５は、透明支持基体４１の下端全域に亘って形成されており、例えば図１３に示すように、断面略コ字状とされる。この水平支持部材１５は図１５に示すように半固定樹脂剤１７を介して透明支持基体４１の下端に装着されている。このような半固定樹脂剤１７を介することで、透明支持基体４１から完全に水平支持部材１５が離脱されることが防止されると共に、左調整摘み１３Ｌ、右調整摘み１３Ｒの操作によって透明支持基体４１の位置が微調整された場合であっても対応しながら透明支持基体４１と水平支持部材１５の間を接続する。

　透明支持基体４１の上端には上端部材１６が装着されており、この上端部材１６の内部には弾性部材であるバネ３０が左右一対配設されている。バネ３０の上端は上端部材１６の内側に当接するように配設され、下端は透明支持基体４１の上側面に当接する。このようなバネ３０を形成することで、左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒによる微調整が可能となり、分割波長板フィルターの延長方向とは垂直な高さ方向の調整も容易に進めることができる。この上端部材１６は、調整の後位置の固定化、遊びによる位置ズレを防ぐようにも機能する。また調整手段の一部として、図に示すようにガイド２９を支持フレーム２７上に設けることも可能である。このガイド２９は前記分割波長板フィルター部におけるライン毎の分割方向の位置を規制する規制手段として機能する。したがって、ガイド２９に嵌合させて透明支持基体４１を装着することで当該立体画像表示装置の波長板フィルターの調整移動時に分割波長板フィルター部が分割方向でずれないように制御できることになり、調整も容易に進めることができることになる。

　位置調整手段としての左調整摘み１３Ｌと右調整摘み１３Ｒは、いわゆる偏芯ネジを用いた構造を有する。左調整摘み１３Ｌ、右調整摘み１３Ｒとその周辺部についての背面図が図１４である、図１５はその断面図である。

　図１４、図１５に示すように、調整摘み１３Ｌ、１３Ｒは、位置調整機構として透明支持基体４１の下端部に設けられており、水平支持部材１５を貫通するように形成された螺子穴に螺合するように、調整摘み１３Ｌ、１３Ｒの回動中心から偏芯した形で螺子棒８２が形成されている。螺子棒８２の先端部８３は、透明支持基体４１の下端切欠き部４１ｄの基体厚の側面部分に当接しており、調整摘み１３Ｌ、１３Ｒの回動動作によって、透明支持基体４１の下端切欠き部４１ｄを押し上げたり、重力などによって当接しながら透明支持基体４１を下降させたりする。図１４では、時計方向回りで調整摘み１３Ｌ、１３Ｒを回すことで、透明支持基体４１の下端切欠き部４１ｄを上昇させ、反時計方向回りで調整摘み１３Ｌ、１３Ｒを回すことで、透明支持基体４１の下端切欠き部４１ｄを下降させることができる。下端切欠き部４１ｄによって、図１５に示すように、透明支持基体４１の端面がくびれ状になり、円滑な調整摘み１３Ｌ、１３Ｒの回動操作が可能となる。調整摘み１３Ｌ、１３Ｒの回動操作は、周囲に滑り止めの凹凸を形成した円盤部８１を操作することで、容易に行うことができる。螺子棒８２は曲部８４で曲げられた構造を有しているが、クランク状の螺子棒などによって構成することも可能である。また、円盤部８１の回転のための中心についても、水平支持部材１５を貫通するように形成された螺子穴に限らず、他の部材を回転中心とするような変形も可能である。

　位置調整手段の変形例を図１６、図１７を参照しながら説明する。この変形例では、透明支持基体４１の下端部の全体に亘るような水平保持部材１５ａが形成されており、さらにその水平保持部材１５ａの底面側から下側に突き出るように調整摘み９０Ｌ、９０Ｒが取り付けられている。調整摘み９０Ｌ、９０Ｒは、バネ９１を介して水平保持部材１５ａの底部に略垂直方向に貫通した螺子穴に螺合し、該調整摘み９０Ｌ、９０Ｒの上側の先端部９２が当接して透明支持基体４１を上下方向に微調整できる。

　調整摘み９０Ｌ、９０Ｒを回転させて先端部９２を上側に移動させることで、半固定樹脂で連結された透明支持基体４１に上向きの力が加わり、透明支持基体４１は上方向に移動調整される。同様にその逆方向に回転させると先端部９２は下方向に動くので透明支持基体４１は下方向に移動調整される。このような構造の調整摘み９０Ｌ、９０Ｒによっても、確実に透明支持基体４１の位置調整を図ることができる。

　図１８乃至図２１は調整時に表示装置に表示する調整パターンについての説明図である。図１８は、調整時に表示装置に表示する調整パターンの一例を示したものであり、表示装置に表示されるのは調整パターン１１２のように黒色Ｒの文字と黒色Ｌの文字が重なって構成され、さらにＲの文字の赤色背景１１０とＬの文字の緑色背景１１１がライン毎に交互に表示されたパターンとされる。Ｒの文字の赤色背景１１０は右眼用の画像であり、Ｌの文字の緑色背景１１１が左眼用の画像である。

　この調整パターン１１２は、仮に偏光メガネなしで見た場合には、調整パターン１１２のそのままの形で表示されているように見ることができるが、分割波長板フィルター部の位置が正しい場合では、図１９に示すように、偏光メガネ１１４をかけた際に、左眼にＬの文字の緑色背景１１１が映り、右眼にＲの文字の赤色背景１１０が映ることになる。

　ところが、分割波長板フィルター部の位置がずれている場合では、右眼用の画像が一部分割波長板の一部を通過するため（例えば図５参照）、偏光の向きが回転する。そのため右眼用の画像の一部が偏光メガネの左眼用レンズを透過して左眼に見えてしまう。また、左眼用の画像の一部が分割波長板を通過せずに、偏光が回転しないまま偏光メガネの右眼用レンズを透過して右眼に見えてしまう。このように分割波長板フィルター部が傾いている場合には、右眼と左眼の両方でそれぞれ２つの背景色１１１、１１０が映ることになる。

　また、分割波長板フィルター部の位置が縦方向にずれていると、例えば、本来分割波長板を通過しない右眼用の画像が分割波長板を通過してしまい、同時に本来分割波長板を通過する左眼用の画像が分割波長板を通過しないことになる。その結果、右眼用の画像が逆の左眼用のレンズを透過して左眼に映り、左眼用の画像が逆の右眼用のレンズを透過して右眼に映ることになる。

　従って、以上のような混色状態が発生している場合や、左右の画像が逆な場合では、直ちに分割波長板フィルター部の位置がずれていることがわかることになり、そのような位置ずれを前述の調整摘み１３Ｌ、１３Ｒ、９０Ｌ、９０Ｒで調整することで、容易に正確な位置に調整することができる。

　図２０、図２１は調整時に表示装置に表示する調整パターンの他の例であり、図２０に示すように、表示装置に表示されるのは調整パターン１０３のように黒色○の文字と黒色×の文字が重なって構成され、さらに○の文字の赤色背景１０１と×の文字の緑色背景１０３がライン毎に交互に表示されたパターンとされる。黒○の文字の赤色背景１０１は右眼用の画像であり、黒×の文字の緑色背景１０２が左眼用の画像である。

　この調整パターン１０３は、仮に偏光メガネなしで見た場合には、調整パターン１０３のそのままの形で表示されているように見ることができるが、分割波長板フィルター部の位置が正しい場合では、図２１に示すように、両眼に右眼用の偏光フィルターを設けた調整用の偏光メガネ１１５をかけた際に、両眼に○の文字の赤色背景１０４が映ることになる。この黒○の文字の赤色背景１０４が分割波長板フィルター部の位置が適正な位置であることを示し、このような黒○の文字の赤色背景１０４が映らない場合には、直ちに分割波長板フィルター部の位置がずれていることがわかることになり、そのような位置ずれを前述の調整摘み１３Ｌ、１３Ｒ、９０Ｌ、９０Ｒで調整することで、容易に正確な位置に調整することができる。特に、本例では、両眼での観測ができるため、片目をつぶるのが苦手な使用者でも容易に分割波長板フィルター部の位置調整が可能になる。

　図２２は調整時のフローチャートである。立体画像を表示する場合には、図１のノート型コンピューター１１は手順Ｓ２１で立体画像表示用のアプリケーションを開くことになり、この動作によって自動的に図２０、図１８のような調整パターン１１２、１０３が画面に表示される（手順Ｓ２２）。使用者は、この調整パターン１１２、１０３を偏光メガネを見ながら位置調整作業を進めることができ（手順Ｓ２３）、調整が完了するまで繰り返される（手順Ｓ２４）。調整が完了すると、続いてマニュアルで若しくは自動的に立体画像を表示する段階に至り（手順Ｓ２５）、調整を終了する。

　このような調整時のフローチャートを採用することで、立体画像表示用のアプリケーションの開始時には必ず立体画像表示の調整が行われることになり、立体画像表示が初めての使用者であっても調整作業から開始させることができる。

　図２３はバックライト機構の立体画像表示装置の例であり、本例においては偏光メガネが不要となる。本例では、バックライト機構部として偏光フィルター１２９Ｌ、１２９Ｒを介して互いに直交する偏光方向の光源と、液晶パネル側の構成と、分割波長板フィルター部の構成が合わされて、立体表示が可能となる。液晶パネル側の構造は、一対の透明支持基体１２１、１２３の間に、液晶の画素部１２２が配設される構造とされ、液晶の画素部１２２は３色からなる画素部分がマトリクス状に配列される構造を有している。

　透明支持基体１２３の光源側には、偏光板１２４が配設される。分割波長板フィルター部は枠体として機能するガラスなどからなる透明支持基体１２５の片面、本例においては液晶パネル側に各帯状の分割波長板１２６が形成されている。分割波長板１２６はそれぞれ長手方向を水平方向とするように延在されており、その帯状の幅は前述の液晶の画素部１２２の画素ピッチと同程度である。分割波長板１２６の数は、液晶の画素部１２２の垂直方向の画素数の半分である。

　枠体としての透明支持基体１２５の底部には、前述の水平保持部材１５と同様な水平保持部材１２７が取り付けられており、その両端側の一部に後述するような左調整摘みと右調整摘みなどの位置調整手段が取り付けられる螺子穴１２８が形成されている。

　この調整機構に取り付けられる左調整摘みと右調整摘みなどの位置調整手段を用いることで、確実に透明支持基体１２５の位置調整を図ることができ、最適化された立体画像を見ることができる。なお、図２３に示したように、この方式では、波長板フィルターの位置が表示面の裏側になっているので、観賞時には直接調整機構に物理的に触れることは困難であり、調整後観賞して必要に応じて再調整という使用方法をとることができ、または、調整機構を電動で動くようにしてその操作部を観察者側の表示面に設けるようにしても良い。

　なお、上述の実施形態では、１つの表示面で左右の画像を立体的に表示させる装置について説明したが、同じ分割波長板フィルター部を有する構造の表示装置はそのまま１面の表示画面に２面分またはそれ以上の画像を表示する表示装置にも適用でき、前述の位置調整手段によって位置の調整を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の画素部と分割波長板フィルター部の構造を示す分解模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置に用いられる画像信号の一例を示す波形図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の画像パターンを示す模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の位置調整前の状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の位置調整済みの状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するための模式図であり、ずれている状態の模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するための模式図であり、高さ位置調整時の状態の模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置の微調整を説明するための模式図であり、回転調整時の状態の模式図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の位置の微調整作業のフローチャートである。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の調整摘みとその周辺部分を示す背面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の調整摘みとその周辺部分を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の他の構造を示す正面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の他の構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の調整時に表示する調整パターンの一例を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の調整時に表示する調整パターンの一例を示す図であって、適正に調整された際に使用者が見た場合の画面の様子を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の調整時に表示する調整パターンの他の一例を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の調整時に表示する調整パターンの他の一例を示す図であって、適正に調整された際に使用者が見た場合の画面の様子を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる立体画像表示装置の表示開始時の調整作業を説明するためのフローチャートである。 本発明の他の実施形態にかかる立体画像表示装置の画素部と分割波長板フィルター部の構造を示す分解模式図である。 従来の立体画像表示装置の画素部と分割波長板フィルター部の構造を示す分解模式図である。 従来の立体画像表示装置の分割波長板フィルター部の構造を示す断面図である。

符号の説明

１０　立体画像表示装置、１１　ノート型コンピューター、１２　分割波長板フィルター部、１３Ｒ，１３Ｌ　調整摘み、１５　水平保持部、１７　半固定樹脂剤、２２　液晶パネル部、２６　突条部、４１　透明支持基体（枠体）

Claims (5)

1. 視差に対応した画像情報を表示する画像表示部に該画像情報を分割して偏光方向を制御する分割波長板フィルター部を重ねて配置させ、
   　前記分割波長板フィルター部を介して前記画像情報を表示させ、
   　表示された前記画像情報を見ながら、前記分割波長板フィルター部に設けられた前記画像表示部と前記分割波長板フィルター部の間の相対位置を調整可能とする位置調整手段を操作して前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整することを特徴とする立体画像表示装置のフィルター位置調整方法。
2. 前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整は、両眼の左右で異なる情報を扱うことで行なわれることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置のフィルター位置調整方法。
3. 前記両眼の左右で異なる情報の識別は、使用者が偏光メガネを用いることで行なわれることを特徴とする請求項２記載の立体画像表示装置のフィルター位置調整方法。
4. 前記両眼の左右で異なる情報は、文字、記号や色背景が左右で異なる調整パターンとして表示されることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置のフィルター位置調整方法。
5. 前記画像表示部と前記分割波長フィルターの間の相対位置を調整は、視差に対応した画像情報を表示する画像表示部を制御する装置に所要のアプリケーションを起動させた後で行なわれることを特徴とする請求項１記載の立体画像表示装置のフィルター位置調整方法。
   

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