JP2004212736A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンティキュラレンズ等を用いた画像表示装置において視野角を広くする
。
【解決手段】レンティキュラレンズと単位画素群を配列した画像を表示する背面画像表示体を有する画像表示装置において、一単位画素群における前記レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズの配列方向の幅を所定の本数Ｎ（但しＮは２以上の整数）だけのシリンドリカルレンズの幅とし、それぞれが特定種類の光を通すＭ（但しＭは２以上の整数）種類のフィルタを連続して隣接するＭ本のシリンドリカルレンズのそれぞれの表面に設け、それぞれの単位画素群はそれぞれのフィルタを通る光を放射もしくは反射するものとし、連続して隣接するＭ個の単位画素群をシリンドリカルレンズの長手向に重なるように配置し、一つフィルタで通る光を放射もしくは反射する単位画素群は当該フィルタが設けられたシリンドリカルレンズがこの単位画素群の略中心に位置するように配置する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンティキュラレンズ等を用いた画像表示装置に関し、特に、広い視野範囲内で違和感のない画像を表示する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンティキュラレンズを用いた立体画像表示装置は広く知られている。なお、レンティキュラレンズの代わりにパララックスバリアが用いられることもある。従来のレンティキュラレンズを用いた立体画像装置の原理を図７、図８を用いて簡単に説明する。図７はレンティキュラレンズの背面に配置される画像を模式的に示した正面図であり、図８は図７における一番上の画素列で切った縮小横断面図である。図における最小の正方形の枠が単位画素を示している。レンティキュラレンズＬは二点鎖線で示され、かまぼこ状のシリンドリカルレンズを配列した形態をしている。図では一つのシリンドリカルレンズの幅が４画素分の幅と一致している。このシリンドリカルレンズの配列方向に並ぶ４つの画素は原則としてそれぞれ視差が異なる位置から撮像された画像データから取り出されたもので、レンティキュラレンズＬを通してみると立体画像が得られるように公知の配置方法により配置される。図では太線で囲まれる４つの画素群が一単位となって縦横に配列されている。本願では、この視差が異なる画像データより抽出されて一定規則で配列される画素群の最小単位を「単位画素群」と称することとする。なお、画像の端等においては単位画素群に同一の視差より撮像された画像中の画素が含まれる場合もある。
【０００３】
立体画像が得られるのは、単位画素群を真ん中で分けた一方が右目用の画素群、他方が左目用の画素群となっており、図８に示すように右目Ｅｒに入るべき画素からの光と左目Ｅｌに入るべき画素からの光がレンティキュラレンズを構成する各シリンドリカルレンズによって屈折して左右の目に振り分けられるようになっており、観察者の両眼に視差を与えることができるからである。なお、図の点ＳはレンティキュラレンズＬを構成するシリンドリカルレンズの主点であり、正面から見ると一方向に長いシリンドリカルレンズに沿った線分となる。
また、このようなレンティキュラレンズを用いた画像表示装置は立体画像表示のほかにモーフィングやアニメーションの画像表示などにも利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
レンティキュラレンズを用いた立体画像表示装置は以上に説明したような構成を有しているが、その性質上視野角が狭くなるという問題がある。即ち、図８に示すように右目Ｅｒが図のＡの位置にずれると、隣のレンティキュラレンズで見るべき画素が見えてしまうことになり立体視はくずれてしまう。つまり、一つのシリンドリカルレンズを通してこのシリンドリカルレンズが受け持つ画素以外の画素が目に入らないような視野角においてのみ立体視は可能である。
また、目の位置が固定されていても図８に示す視線Ｙが見る画像の端近傍になるとやはり一つのシリンドリカルレンズを通して隣のシリンドリカルレンズが受け持つ画素が見えることになりいわゆる逆視が起こる。従って、このような逆視が起こらない範囲内の視野で画像を見る場合において違和感のない立体視が可能である。
【０００５】
この画像の端近傍付近で逆視が起こる問題は特開平８−１９４２７３号公報に示す方法でも対応が可能である。即ち、シリンドリカルレンズの配列と単位画素群の配列のピッチ幅をずらすことによって単位画素群が端近傍に位置した場合も逆視が起こらないように配列することで逆視を防ぐことができる。しかし、この方法では、シリンドリカルレンズのピッチが異なるレンティキュラレンズごとに単位画素の配列のピッチ幅を変更して新たに画像を設計しなおさなければならず柔軟性にかける欠点がある。
本発明は以上のような問題に鑑み、レンティキュラレンズ等を用いた画像表示装置において視野角を広くすることを目的とする。また、画像の端近傍の視野角の拡大においてより柔軟に背面画像の設計ができるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本願は次のような構成を有する。
請求項１に記載の発明は、以下の（１０１）から（１０８）の要件を満たす画像表示装置である。
（１０１）レンティキュラレンズを有する。
（１０２）複数の視差のある画像データ群より得られる画素を所定の順に配置した単位画素群を配列した画像を表示する背面画像表示体を有する。
（１０３）前記レンティキュラレンズは、前記背面画像表示体上に配置される。
（１０４）一単位画素群における前記レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズの配列方向の幅は、ほぼ所定の本数Ｎ（但しＮは２以上の整数）だけのシリンドリカルレンズの幅である。
（１０５）それぞれが特定種類の光を通すＭ（但しＭは２以上の整数）種類のフィルタが連続して隣接するＭ本のシリンドリカルレンズのそれぞれの表面に設けられる。
（１０６）それぞれの単位画素群はそれぞれのフィルタを通る光を放射もしくは反射する。
（１０７）連続して隣接するＭ個の単位画素群を、シリンドリカルレンズの長手向に重なるように配置する。
（１０８）一つのフィルタで通る光を放射もしくは反射する単位画素群は当該フィルタが設けられたシリンドリカルレンズがこの単位画素群の略中心に位置するように配置される。
このような構成により、単位画素群の幅が従来のＮ倍（シリンドリカルレンズの幅のＮ本分）になる。そして、シリンドリカルレンズの表面に設けられたフィルタにより各単位画素群の略中心に位置するシリンドリカルレンズでは当該単位画素は見えるが、当該単位画素群が放射又は反射する光を通さないフィルタで覆われたシリンドリカルレンズでは当該単位画素群は見えないことになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、Ｍ＝Ｎである請求項１に記載の画像表示装置である。
このような構成によって、単位画素群の略中心に設けられる当該単位画素群が放射又は反射する光を通すフィルタが設けられたシリンドリカルレンズとこれ以外の光を通すフィルタが設けられたシリンドリカルレンズによって、各単位画素群を覆うようにできる。
請求項３に記載の発明は、前記フィルタはＭ種類の異なる波長の光を選択的に通過させるフィルタからなる請求項１又は２に記載の画像表示装置である。
このようにすることで、単位画素群は色を変えることで対応できることになる。
請求項４に記載の発明は前記フィルタは２種類の９０°異なる偏光を選択的に通過させる直線偏光フィルタからなる請求項１又は２に記載の画像表示装置である。
このようにすることで、単位画素群を対応する直線偏光フィルタで覆うことで対応できることになる。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、さらに以下の（５０１）（５０２）の要件を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置である。
（５０１）単位画素は一種類の光を放射もしくは反射する。
（５０２）連続して隣接するＮ個の単位画素群は、前記シリンドリカルレンズの配列方向には重ならないように配置する。
このような構成により、各画素が一種類の光のみを放射もしく反射する場合においても視野角が広くかつ余分な画素が見えることを抑えた画像表示装置が得られる。
請求項６に記載の発明は、さらに以下の（６０１）（６０２）の要件を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置である。
（６０１）単位画素は前記Ｎ種類のフィルタをそれぞれ通るＮ種類の光を放射もしくは反射する。なお、Ｎ種類の光は一単位画素で同時に放射又は反射する場合の他、時系列で一単位画素内でＮ種類の光が切り替わっていくような場合も含まれる。
（６０２）連続して隣接するＮ個の単位画素群を、シリンドリカルレンズの配列方向にも重なるように配置する。
このような構成により、シリンドリカルレンズの長手方向に関してＮ種類の単位画素群が重なり、このシリンドリカルレンズの長手方向の画像密度が上がることになる。
【０００９】
請求項７に記載の発明は、前記画像表示装置において、レンティキュラレンズに替えてパララックスバリアを用い、レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズをパララックスバリアを構成するスリットとした請求項１から６のいずれか１項に記載の画像表示装置である。
パララックスバリアでもレンティキュラレンズと同様の効果を有するので、やはり、上記各請求項に記載した発明と同じ作用を実現することができる。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、以下の（８０１）から（８０５）の要件を満たす画像表示装置である。
（８０１）レンティキュラレンズを有する。
（８０２）複数の視差のある画像データ群より得られる画素を所定の順に配置した単位画素群を配列した画像を表示する背面画像表示体を有する。
（８０３）前記レンティキュラレンズは、前記背面画像表示体上に配置される。
（８０４）背面画像表示体の所定の基準点から前記レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズの配列方向に並ぶ単位画素群において、所定の間隔で余分な画素が単位画素群間に挟まれる。
（８０５）前記余分な画素は、前記基準点側の単位画素群に連続する画素である。なお、単位画素群に連続する画素とは、視差のある画像データから単位画素群を所定規則で並べた場合に当該単位画素群の基準点から最も離れた画素に続いて順に並ぶ画素をいう。
このように構成することで、余分な画素を挟むたびに基準点から遠くなる単位画素群ほど基準点から離れた方向にもとの位置からずれて配置されることになる。また、挟まれる余分な画素は前記基準点側の単位画素群に連続する画素であるので、視差が起こる位置と余分な画素が挟まれる位置を一致させることで逆視を防ぐことができる。
【００１１】
請求項９に記載の発明は、前記シリンドリカルレンズの幅と単位画素群の幅は略一致する請求項８に記載の画像表示装置である。
このようにすることで、従来のシリンドリカルレンズを用いた画像表示装置の背面画像と共通のデータをそのまま利用できることになる。
請求項１０に記載の発明は、前記画像表示装置において、レンティキュラレンズに替えてパララックスバリアを用い、レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズをパララックスバリアを構成するスリットとした請求項８又は９に記載の画像表示装置である。
パララックスバリアでもレンティキュラレンズと同様の効果を有するので、やはり、上記請求項８、９に記載した発明と同じ作用を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１に実施の形態１に係る画像表示装置のレンティキュラレンズの背面に設置される背面画像表示体Ｄに表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す。これらの画素により構成される画像は背面画像表示体としての紙上に印刷されるものとする。図１で示す太線で囲まれる部分が単位画素群Ｐを構成する。各単位画素群Ｐは１２の水平に並んだ画素により構成される。各単位画素群Ｐは図のＸ方向を横方向としてＹ方向を縦方向としてマトリックス状に配列され一つの画像を構成する。なお、図における各画素中の大文字のアルファベットＡ、Ｂ、Ｃ、・・・はＸ方向の単位画素群の配列順を示し、小文字のアルファベットａ、ｂ、・・・はＹ方向の単位画素群の配列順を示している。
また、図の二点鎖線が配置されるレンティキュラレンズＬを示しており、Ｙ方向の隣接する２本の二点差線がレンティキュラレンズＬを構成する一つのシリンドリカルレンズに対応している。
【００１３】
レンティキュラレンズＬを構成する各シリンドリカルレンズには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のみを通すフィルムがこの順に並ぶようにそれぞれのシリンドリカルレンズ表面に貼られている。また、各画素はＸ方向の一行が同一色であり、Ｙ方向に向かって一行ごとに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の順に並ぶように構成されている。図１における各画素中の最初の文字Ｒ、Ｇ、Ｂは画素の色がそれぞれの赤、緑、青であることを示している。
また、各単位画素群の幅はシリンドリカルレンズ３本分の幅と略一致し、各単位画素群を構成する色と単位画素群の真ん中に位置するシリンドリカルレンズに貼られたフィルムが透過する色とが一致するように配置されている。例えば、図１においてＢが表示された単位画素群はＢのシリンドリカルレンズが真ん中の位置になっている。このように配置するとＸ方向に連続して隣接する単位画素群はＸ方向に並ばずシリンドリカルレンズの長手方向に赤、緑、青の順に各単位画素群の幅の３分の１ずつが重なってずれながら配置されることになる。なお、Ｙ方向の３画素分を使ってＸ方向に隣接する単位画素群を並べることになるので、単位画素群はＹ方向には間引かれたものが使用される。
【００１４】
次に以上のように構成された画像表示装置の画像の見え方について説明する。図２に本画像表示装置の画像の見え方を模式的に表す図を示す。図２には画像表示装置が縦に３つ並んでいるが、それぞれ上から単位画素群Ｐが赤、緑、青で描かれた画素列で切った横断面図である。また、シリンドリカルレンズに示されるＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ貼られたフィルムが透過する色を示している。
一番上の画素群が赤で描かれた画像表示装置に注目してみる。従来のように単位画素群の幅がシリンドリカルレンズの幅と略同じであるとすると、真上から赤色を通すフィルムが貼られたシリンドリカルレンズを見たときには、シリンドリカルレンズの幅における両端の画素が見える範囲である図の角度α度が立体視が可能な視野角となる。しかし、本実施の形態に係る画像表示装置では単位画素群はシリンドリカルレンズの３つ分の幅を持っているので、従来の３倍の幅である単位画素群Ｐの両端の画素が見える範囲である図の角度β度が立体視が可能な視野角となる。
【００１５】
また、例えば、右目Ｅｒの視線ｙ１は赤色を透過するシリンドリカルレンズで見るべき画素を隣のシリンドリカルレンズで見ることになるが、この隣のレンティキュラレンズには緑色のみを通すフィルムが貼られているので実際にはこの画素は見えないことになる。この緑色のみを通すシリンドリカルレンズで見えるのは、上から２番目に表される画像表示装置の緑色で描かれた適切な位置に配置された単位画素群を構成する画素のみである。同様に青色のみを通すシリンドリカルレンズで見えるのは、上から３番目に表される画像表示装置の青色で描かれた適切な位置に配置された単位画素群を構成する画素のみである。即ち、本実施の形態に係る画像表示装置は、視野角を広くしたにも関わらず余分な画素を観察者に見せないようにすることができる。なお、Ｙ方向の３画素の幅でＸ方向に並ぶ単位画素群の位置がずれるが、これは人間の視覚ではほとんど認識できないので問題にはならない。
【００１６】
（実施の形態２）
実施の形態１では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色を利用する場合を示したが、九十度方向の異なる２種類の偏光を利用することも可能である。図３に実施の形態２に係る画像表示装置に使用される２種類の偏光を利用した画像表示装置のレンティキュラレンズの背面に配置される背面画像表示体Ｄに表時される画像の画素の配置構成を模式的に示す。これらの画素により構成される画像は背面画像表示体Ｄとしての紙上に印刷されるものとする。図３で示す太線で囲まれる部分が単位画素群Ｐを構成する。各単位画素群Ｐは８つの水平に並んだ画素により構成される。各単位画素群Ｐは図のＸ方向を横方向としてＹ方向を縦方向としてマトリックス状に配列され一つの画像を構成する。なお、図における各画素中の大文字のアルファベットＡ、Ｂ、Ｃ、・・・はＸ方向の単位画素群の配列順を示し、小文字のアルファベットａ、ｂ、ｃ・・・はＹ方向の単位画素群の配列順を示している。
また、図の二点鎖線が配置されるレンティキュラレンズＬを示しており、Ｙ方向の隣接する２本の二点差線がレンティキュラレンズＬを構成する一つのシリンドリカルレンズに対応している。
【００１７】
レンティキュラレンズＬを構成する各シリンドリカルレンズには、Ｘ方向の偏光のみを通す直線偏光フィルタとＹ方向の偏光のみを通す直線偏光フィルタがそれぞれのシリンドリカルレンズ表面に交互に貼られている。また、各画素はＸ方向の一行ごとにＸ方向の偏光を通す直線偏光フィルタとＹ方向の偏光のみを通す直線偏光フィルタが背面画像表示体上にも交互に並ぶように貼られている。
また、各単位画素群の幅はシリンドリカルレンズ２本分の幅と略一致し、各単位画素群が反射する偏光と単位画素群の真ん中に位置するシリンドリカルレンズが透過する偏光とが一致するように配置されている。図３における各画素中の最初の文字Ｈ、Ｖは画素が反射する偏光がそれぞれのＸ方向、Ｙ方向であることを示している。このように配置するとＸ方向に連続して隣接する単位画素群はＸ方向に並ばずシリンドリカルレンズの長手方向にＸ方向の偏光を反射する単位画素群とＹ方向の偏光を反射する単位画素群とが交互に各単位画素群の幅の２分の１ずつが重なってずれながら配置されることになる。なお、Ｙ方向の２画素分を使ってＸ方向に隣接する単位画素群を並べることになるので、単位画素群はＹ方向には間引かれたものが使用される。
以上のように構成された画像表示装置も実施の形態１に示す画像表示装置と同様に、従来であれば４画素分の視野角であったところが８画素分の視野角に広がるとともに、偏光フィルタによって余分な画素を観察者に見せないようにすることができる。
【００１８】
（実施の形態３）
実施の形態１に係る画像表示体では各画素は一色のみを表すものであったが、ＣＲＴモニタのように一画素が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色で表されるような場合には、解像度を高くすることが可能である。
図４に実施の形態３に係る画像表示装置のレンティキュラレンズの背面に設置される背面画像表示体Ｄに表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す。これらの画素により構成される画像は背面画像表示体ＤとしてのＣＲＴモニタに表示されるものとする。図４（ｂ）は図４（ａ）の太線で囲まれた部分の拡大図である。なお、図４（ｂ）の各単位画素は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色で構成されそれぞれに色に対応してＲ、Ｇ、Ｂを表記している。また各画素を構成する色ごとに表記される大文字のアルファベットＡ、Ｂ、Ｃ、・・・は横方向の単位画素群の配列順を示し、小文字のアルファベットａ、ｂ、ｃ・・・は縦方向の単位画素群の配列順を示している。また、レンティキュラレンズＬを構成する各シリンドリカルレンズには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のみを通すフィルムがこの順に並ぶようにそれぞれのシリンドリカルレンズ表面に貼られている。
【００１９】
図４に示す画素の配置は、図１に示す画素の配置においてＹ方向に並ぶ３画素を一つにまとめたものである。例えば、図４（ｂ）において一番右上の画素には、ＲＤａ１、ＧＢａ１、Ｂｃａ５が含まれるが、これは、図１において対応するＭ列の上から３つの画素の要素と一致する。なお、図１におけるＹ方向に並ぶ３画素を一つにまとめると２行ずつ間があいてしまうことになる。実施の形態１においてはＹ方向の３画素を用いてＸ方向に隣接する単位画素群を並べたために２行分の画素を間引いたわけであるが、本実施の形態においては１画素でＹ方向の３画素分重ねるためにＹ方向の画素を間引く必要がないので、この空いた２行には実施の形態１においては間引かれたＹ方向の画素を用いて画像を形成すればよい。つまり、本実施の形態に係る背面画像表示体には、実施の形態１において画素を間引かなかった場合における図１に示す画素の配置においてＹ方向に並ぶ３画素ずつを一つにまとめたものであるということができる。従って、例えば、図１におけるＭ列の４、５、６行目の画素ＲＤｂ１、ＧＢｂ９、ＢＣｂ５は、図４の４行目の画素となるので、図４（ｂ）の右下の画素と記号は同じであるが、この画素に入るのではなく、図４（ｂ）のＭ列の４行目の画素であるＲＤｄ１、ＧＢｄ９、ＢＣｄ５に一致することとなる。
【００２０】
このように配置した場合の各単位画素群は、各色ごとに重なることになる。即ち各行ごとに、対応する色を透過するフィルムが貼られたシリンドリカルレンズを中心とした１２画素が各単位画素となり、各色の単位画素群ごとに３分の１ずつ重なることになる。即ち、単位画素群はシリンドリカルレンズの長手方向にも配列方向にも重なることになる。
画像の見え方は実施の形態１と同様に、シリンドリカルレンズ３本分の幅の画素間が見える視野角まで視野角が広がるとともに、余分な画素が見えることをフィルタを通して排除することができる。また、実施の形態１に比較してＹ方向の解像度が高くなる。
【００２１】
なお、ここでは一画素を分割してそれぞれで３色の色を放射する場合を示したが、３板式液晶プロジェクタのように３色の色を一画素中で重ね合わせて表示してもよい。また、一画素で時系列で各色を高速で切り替わるようにしても同様の効果を得ることができる。
また、上記各実施の形態においては、単位画素群の幅と一致するシリンドリカルレンズの本数（＝Ｍ）と放射又は反射する光の種類（＝Ｎ）とが一致しているが、必ずしもこれらは一致しなくても一定の効果を奏する。但し、Ｍ＝Ｎとすることによって、上記実施の形態に示すようにほぼ所定の視野角の範囲内ではシリンドリカルレンズから無関係な画素が見えることがほぼ排除される。
さらに、上位各実施の形態においては光の種類は３もしくは２のものを示したが光の種類は４以上でも理論的には可能である。
【００２２】
（実施の形態４）
図５に実施の形態４に係る画像表示装置を模式的に表す図を示し、図６に図５における範囲Ｚの部分の拡大図を示す。図はシリンドリカルレンズの配列方向に並ぶ画素列の位置での横断面を示している。図に示す画像表示装置はやはりレンティキュラレンズＬと、レンティキュラレンズの背面に設置される背面画像表示Ｄとにより構成される。背面画像表示体Ｄは複数の画素により構成される画像を紙上に印刷したものであり、レンティキュラレンズＬにより立体画像が見えるように、所定の順で視差のある画像データ群より得られた画素を配列した単位画素群Ｐをマトリックス状に配列している。図において太線で囲まれる部分が単位画素群Ｐを構成するものであり、各単位画素群Ｐは８つの水平に並んだ画素により構成される。各単位画素群Ｐの幅はレンティキュラレンズＬを構成するシリンドリカルレンズの幅とほぼ一致する。
【００２３】
そして、本実施の形態に係る画像表示装置では背面画像表示体Ｄの所定の基準点ＯからのレンティキュラレンズＬを構成するシリンドリカルレンズの配列方向に並ぶ単位画素群において、所定の間隔で余分な画素（以下、「付加画素」という）ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・・が単位画素群間に挟まれている。所定の基準点Ｏは図５では背面画像表示体において想定される観察者の正面に位置するシリンドリカルレンズの長手方向の線分に交わる位置としている。付加画素ｒ１、ｒ２、ｒ３、・・・・は、想定される左目Ｅｌの観察位置から見たときに逆視が起こる位置に挟まれている。この結果として各単位画素群Ｐは基準点Ｏから見て付加画素が挟まれるたびに基準点Ｏから離れて、付加画素が挟まれた分だけ単位画素群Ｐはシリンドリカルレンズの位置とずれていくことになる。なお、上記の逆視が起こる位置は単位画素群Ｐがずれた結果として逆視が起こらなくなった位置は含まれない。
【００２４】
また、各付加画素は基準点Ｏ側の単位画素群に連続する画素である。具体的には単位画素群においては視差のある画像から得られる画素を通常は８つ並べるが、基準点Ｏから離れた方に９つ目の画素を並べるとした場合におけるこの９番目の画素が付加画素となる。また、図においてｒ４、ｒ５は２つ並んでいるが、それぞれは基準点側の単位画素群における９番目および１０番目の画素となる。即ち、逆視が起こる画素部分が複数あれば、その全ての位置に付加画素が挟まれることになり、それらは基準点側の単位画素群に連続する画素が選ばれる。
なお、図では観察者の右側の画素の配列を説明しているが左側の画素も同様に配列されている。
以上のような構成を有する画像表示装置の画像では、想定される位置から画像を見た場合においてそのままだと逆視が起こるような位置においても、逆視が起こらないような付加画素を配置しているので逆視が起こらず、観察者は適正な画像を見ることが可能となる。
【００２５】
なお、上記実施の形態では背面画像表示体Ｄを紙やＣＲＴモニタとしているがこれは画像が表示できるならば何でもよく、液晶表示装置、プラズマ表示装置、プラスチックシート等どのようなものでも利用することができる。
さらに、上記各実施の形態ではレンティキュラレンズを用いているがこれはパララックスバリアを利用することができる。この場合は各スリットがレンティキュラレンズの各シリンドリカルレンズに対応する。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から本発明は次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明は、単位画素群の幅が広くなるとともに、当該単位画素群が放射又は反射する光を通さないフィルタで覆われたシリンドリカルレンズでは当該単位画素群は見えないので、大きな視野角で観察した場合でも単位画素群の略中心に位置するシリンドリカルレンズで当該単位画素群の画素を見ることができるとともに、他のシリンドリカルレンズを介して無関係な画素が観察者に見えることが抑制される。従って、広い視野角で適正な画像が観察できることとなる。
請求項２に記載の発明は、単位画素群の略中心に設けられる当該単位画素群が放射又は反射する光を通すフィルタが設けられたシリンドリカルレンズとこれ以外の光を通すフィルタが設けられたシリンドリカルレンズによって、単位画素群を覆うようにできるので、ほぼ完全に無関係な画素を観察者が見ることを排除することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、単位画素群は色を変えることで対応できるので非常に簡易に背面画像表示体を形成することができる。
請求項４に記載発明は単位画素群も対応する直線偏光フィルタで覆えば対応できることになるので、色に制限がなく各画素の色を多様なものにすることができる。
請求項５に記載の発明は、各画素が一種類の光のみを放射もしく反射する場合においても視野角が広くかつ余分な画素が見えることを抑えた画像表示装置が得られるので、単純な背面画像表示体で構成することが可能である。
請求項６に記載の発明は、シリンドリカルレンズの長手方向に関してＮ種類の単位画素群が重なることになって、シリンドリカルレンズの長手方向の画像の密度が高くなるので、この方向の画像の解像度を高くすることができる。
請求項７に記載の発明は、パララックスバリアもレンティキュラレンズと同様の効果を実現することができるので、やはり上記各請求項と同じ効果を持つ画像表示装置を得ることができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、余分な画素を挟むたびに基準点から遠くなる単位画素群ほど基準点から離れた方向にもとの位置からずれて配置されることになる。また、挟まれる余分な画素は前記基準点側の単位画素群に連続する画素であるので、視差が起こる位置と余分な画素が挟まれる位置を一致させることで逆視を防ぐことができる。このように単純に画素を適当な位置に挟むことで対応できるので、同じ画像をピッチが異なるレンティキュラレンズに用いるような場合であっても極めて簡単に背面画像表示体に形成する画像を得ることができる。
請求項９に記載の発明は、従来のシリンドリカルレンズを用いた画像表示装置の背面画像と共通のデータをそのまま利用できることになり、従来の画像データを加工して容易に背面画像表示体に表示する画像を形成することができる。
請求項１０に記載の発明は、パララックスバリアもレンティキュラレンズと同様の効果を実現することができるので、やはり上記請求項８、９に記載したものと同様の効果をもつ画像表示装置得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像表示装置の背面表示体に表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す図である。
【図２】実施の形態１に係る画像表示装置の画像の見え方を模式的に表す図である。
【図３】実施の形態２に係る画像表示装置の背面表示体に表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す図である。
【図４】（ａ）は実施の形態３に係る画像表示装置の背面表示体に表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は図４（ａ）の太線で囲まれた部分の拡大図である。
【図５】実施の形態４に係る画像表示装置を模式的に表す図である。
【図６】図５における範囲Ｚの部分の拡大図である。
【図７】従来の画像表示装置の背面表示体に表示される画像の画素の配置構成を模式的に示す正面図である。
【図８】図７に示す背面画像表示体の縮小横断面図である。
【符号の説明】
Ｌ レンティキュラレンズ
Ｄ 背面画像表示体
Ｐ 単位画素群

Claims (10)

1. 以下の（１０１）から（１０８）の要件を満たす画像表示装置。
   （１０１）レンティキュラレンズを有する。
   （１０２）複数の視差のある画像データ群より得られる画素を所定の順に配置した単位画素群を配列した画像を表示する背面画像表示体を有する。
   （１０３）前記レンティキュラレンズは、前記背面画像表示体上に配置される。
   （１０４）一単位画素群における前記レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズの配列方向の幅は、ほぼ所定の本数Ｎ（但しＮは２以上の整数）だけのシリンドリカルレンズの幅である。
   （１０５）それぞれが特定種類の光を通すＭ（但しＭは２以上の整数）種類のフィルタが連続して隣接するＭ本のシリンドリカルレンズのそれぞれの表面に設けられる。
   （１０６）それぞれの単位画素群はそれぞれのフィルタを通る光を放射もしくは反射する。
   （１０７）連続して隣接するＭ個の単位画素群を、シリンドリカルレンズの長手向に重なるように配置する。
   （１０８）一つのフィルタで通る光を放射もしくは反射する単位画素群は当該フィルタが設けられたシリンドリカルレンズがこの単位画素群の略中心に位置するように配置される。
2. Ｍ＝Ｎである請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記フィルタはＭ種類の異なる波長の光を選択的に通過させるフィルタからなる請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記フィルタは２種類の９０°異なる偏光を選択的に通過させる直線偏光フィルタからなる請求項１又は２に記載の画像表示装置。
5. さらに以下の（５０１）（５０２）の要件を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
   （５０１）単位画素は一種類の光を放射もしくは反射する。
   （５０２）連続して隣接するＮ個の単位画素群は、前記シリンドリカルレンズの配列方向には重ならないように配置する。
6. さらに以下の（６０１）（６０２）の要件を満たす請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
   （６０１）単位画素は前記Ｎ種類のフィルタをそれぞれ通るＮ種類の光を放射もしくは反射する。
   （６０２）連続して隣接するＮ個の単位画素群を、シリンドリカルレンズの配列方向にも重なるように配置する。
7. 前記画像表示装置において、レンティキュラレンズに替えてパララックスバリアを用い、レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズをパララックスバリアを構成するスリットとした
   請求項１から６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 以下の（８０１）から（８０５）の要件を満たす画像表示装置。
   （８０１）レンティキュラレンズを有する。
   （８０２）複数の視差のある画像データ群より得られる画素を所定の順に配置した単位画素群を配列した画像を表示する背面画像表示体を有する。
   （８０３）前記レンティキュラレンズは、前記背面画像表示体上に配置される。
   （８０４）背面画像表示体の所定の基準点から前記レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズの配列方向に並ぶ単位画素群において、所定の間隔で余分な画素が単位画素群間に挟まれる。
   （８０５）前記余分な画素は、前記基準点側の単位画素群に連続する画素である。
9. 前記シリンドリカルレンズの幅と単位画素群の幅は略一致する請求項８に記載の画像表示装置。
10. 前記画像表示装置において、レンティキュラレンズに替えてパララックスバリアを用い、レンティキュラレンズを構成するシリンドリカルレンズをパララックスバリアを構成するスリットとした
    請求項８又は９に記載の画像表示装置。

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