JP2005018056A - Three-dimensional image display apparatus - Google Patents
Three-dimensional image display apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005018056A JP2005018056A JP2004166776A JP2004166776A JP2005018056A JP 2005018056 A JP2005018056 A JP 2005018056A JP 2004166776 A JP2004166776 A JP 2004166776A JP 2004166776 A JP2004166776 A JP 2004166776A JP 2005018056 A JP2005018056 A JP 2005018056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- liquid crystal
- polarization
- crystal display
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、液晶式の三次元画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid crystal type three-dimensional image display device.
従来三次元画像表示装置は、光源の前面左右に偏光方向が直交する右眼用偏光フィルタ部と左眼用偏光フィルタ部とを配置し、この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで平行光として液晶表示素子に照射し、この液晶表示素子の両面の偏光フィルタのそれぞれを、1水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、且つ、光源側と観察側の対向する直線偏光フィルタライン部を直交する偏光方向とし、液晶表示素子の液晶パネルには2枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて1水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった。また、光源側の偏光フィルタを1水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、観察側の偏光フィルタを光源側の偏光フィルタの一方の直線偏光フィルタライン部を有する直線偏光フィルタとし、液晶表示素子の液晶パネルには光源側の偏光フィルタの透光ラインに合わせて1水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった(例えば、特許文献1参照)。 Conventional three-dimensional image display devices have a right-eye polarization filter section and a left-eye polarization filter section whose polarization directions are orthogonal to the front left and right of the light source, and each light passing through each filter section is parallelized by a Fresnel lens. The liquid crystal display element is irradiated as light, and the polarizing filters on both sides of the liquid crystal display element are alternately arranged with linear polarizing filter line portions orthogonal to each other for each horizontal line, and the light source side and the observation side are opposed to each other. The linear polarization filter line section to be orthogonalized has the orthogonal polarization direction, and the liquid crystal panel of the liquid crystal display element alternates video information for the right eye and left eye for each horizontal line according to the light transmission lines of the two polarization filters. It was the composition which is displayed in. In addition, linear polarization filter line portions orthogonal to each other are arranged alternately for each horizontal line in the light source side polarization filter, and the observation side polarization filter is linearly polarized light having one linear polarization filter line portion of the light source side polarization filter. As a filter, the liquid crystal panel of the liquid crystal display element is configured to alternately display video information for the right eye and the left eye for each horizontal line in accordance with the light transmission line of the polarizing filter on the light source side (for example, Patent Document 1).
しかし、前述した従来の画像表示装置においては、偏光フィルタ等の数が多く、また光源を液晶パネルの後方中央のみに配設した、いわゆる点光源であるため画像の明るさに難点があった。また、光源の光をフレネルレンズを介して左眼用の平行光と右眼用の平行光にさせるものの、これらの光が重なるクロストークがあり、その分、立体画像を認識しにくくなっていた。また、三次元画像の最適観察位置が正面1ヶ所に限定されるという問題があった。 However, the above-described conventional image display device has a large number of polarizing filters and the like, and is a so-called point light source in which the light source is disposed only at the rear center of the liquid crystal panel, so that there is a difficulty in image brightness. Moreover, although the light from the light source is converted into parallel light for the left eye and parallel light for the right eye through the Fresnel lens, there is a crosstalk in which these lights overlap, making it difficult to recognize a stereoscopic image. . In addition, there is a problem that the optimum observation position of the three-dimensional image is limited to one in the front.
本発明は、このような問題点を解決した三次元画像表示装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a three-dimensional image display device that solves such problems.
本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described.
第1の発明は、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを、前記液晶表示パネルに照射する光源と、前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第1領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第2領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、前記発光源は、前記液晶表示パネルに対して、水平方向に配置されて線状に発光する線状発光源であって、
前記、特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用し、観察者側の位置情報に合わせ、偏光の切替部を移動させる。又、観察者が多数人の場合は、偏光の切替部を多数箇所設ける。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel capable of transmitting light irradiated from the rear, a light source that irradiates the liquid crystal display panel with light having a specific polarization, and light having a polarization orthogonal to the specific polarization. A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the light source and transmits light of the specific polarization, and a second region that transmits light of polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A light source that emits light whose polarization is not specified, and light that is not specified for polarization is orthogonal to the light of the specific polarization and the specific polarization. In an image display device comprising: polarization means for outputting light with polarized light; and optical means for irradiating the liquid crystal display panel with light having different polarizations refracted in directions reaching the left and right eyes The light source is the liquid crystal display panel. Against Le, a linear light-emitting source which emits light horizontally disposed linearly,
The TN liquid crystal is used as means for producing the specific polarized light and the polarized light orthogonal to the specific polarized light, and the polarization switching unit is moved in accordance with the position information on the observer side. When there are a large number of observers, a large number of polarization switching sections are provided.
第2の発明は、第1の発明において、前記線状発光源は、発光源の照射範囲を絞って輝度を高めるプリズムを配設する。 In a second aspect based on the first aspect, the linear light source is provided with a prism for increasing the luminance by narrowing the irradiation range of the light source.
第3の発明は、第2の発明において、前記線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成され、前記プリズムは、前記点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備える。 In a third aspect based on the second aspect, the linear light source comprises a plurality of point light sources arranged in a line, and the prism receives light from the point light source. A light incident surface to be emitted and a light emission surface to emit light having a light path corrected by entering from the light incident surface are provided one-on-one with respect to the point light source.
第4の発明は、第1〜第3の発明において、前記プリズムの出光面及び又は、前記発光源及び前記偏光手段が、前記液晶表示パネルの中心部に向かって湾曲するように形成される。 According to a fourth invention, in the first to third inventions, the light exit surface of the prism or the light emitting source and the polarizing means are formed to be curved toward the center of the liquid crystal display panel.
本発明は、上述のように構成したから、第1の発明では、前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用するので、画像表示装置の正面以外の場所でも三次元画像を見ることができる。又観察者が多数人の場合には、偏光の切替部を各観察者の位置情報に合わせて多数箇所設けることにより、多数人で三次元画像を見ることができる。 Since the present invention is configured as described above, in the first invention, TN liquid crystal is used as means for producing the light having the specific polarization and the light having the polarization orthogonal to the specific polarization. A three-dimensional image can be seen at a place other than the front of the display device. When there are a large number of observers, a large number of people can see a three-dimensional image by providing a number of polarization switching sections in accordance with the position information of each observer.
第2の発明では、第1の発明において、光源には、照射範囲を絞って輝度を高めるプリズムを配設しているのでより明るい三次元画像を任意の位置から見ることができる。 In the second invention, in the first invention, the light source is provided with a prism for reducing the irradiation range and increasing the brightness, so that a brighter three-dimensional image can be seen from an arbitrary position.
第3の発明では、線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成され、プリズムは、点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備えるので、点状発光源からの光を好適に入光させ、液晶表示パネル面に好適に出光させることができる。 In the third invention, the linear light source is composed of a plurality of point light sources arranged in a line, and the prism includes a light incident surface for receiving light from the point light source, and the light incident. Since the light emitting surfaces that emit light from the surface and emit light whose light path has been corrected are provided one-on-one with respect to the point light sources, the light from the point light sources is preferably incident to the liquid crystal display. Light can be suitably emitted to the panel surface.
第4の発明では、前記プリズムの出光面が、液晶表示パネルの中心に向かって湾曲するように形成されるので、集光特性が改善され明るい三次元画像を任意の位置から見ることができる。 In the fourth invention, the light exit surface of the prism is formed so as to bend toward the center of the liquid crystal display panel, so that the light condensing characteristic is improved and a bright three-dimensional image can be viewed from an arbitrary position.
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.
観察者が画像表示装置の正面にいる場合は(図3)、偏光フィルタ付TN液晶212の偏光切替部212cは中央部になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。
When the observer is in front of the image display device (FIG. 3), the
又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。
Further, the light that has passed through the
観察者が画像表示装置の正面以外にいる場合は(図4)、TN液晶212の偏光切替部212cは、観察者の位置に対応した中央よりはずれた位置になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。
When the observer is outside the front of the image display device (FIG. 4), the
又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。
Further, the light that has passed through the
観察者が、多数人の場合は(例えば図5は3名の場合)、偏光フィルター付TN液晶212の偏光切替部212cは多数箇所となり、それぞれの観察者3箇所の右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の左眼に集光する(実線)。又、3箇所の左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の右眼に集光する(点線)。
When there are a large number of observers (for example, in the case of three persons in FIG. 5), the
従って、本発明は、前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用し、観察者側の位置情報に合わせ、偏光の切替部を移動させることができるので、画像表示装置の正面以外の場所でも三次元画像を見ることができる三次元画像表示装置となる。 Therefore, the present invention uses a TN liquid crystal as means for producing the light having the specific polarization and the light orthogonal to the specific polarization, and provides a polarization switching unit in accordance with the position information on the viewer side. Since it can be moved, it becomes a 3D image display apparatus which can see a 3D image even in places other than the front of the image display apparatus.
本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例の画像表示装置の機能説明図である。 FIG. 1 is a functional explanatory diagram of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention.
図2は、偏光フィルタ付TN液晶の断面略図である。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a TN liquid crystal with a polarizing filter.
光源201は、発光源210、偏光フィルタ付TN液晶212(偏光手段)、フレネルレンズ203(光学手段)によって構成されている。発光源210は白色発光ダイオード等(または冷陰極管等)を左右方向に配置したものが用いられている。偏光フィルタ付TN液晶212は図2の構成であり、発光源210より射出された光は、偏光フィルタを透過し、特定の偏光の光となる。TN液晶は、液晶に電圧が加わっていない部分では、入射した特定の偏光の光は、偏光軸が90゜ずれた状態で射出される。電圧が加わっている部分では、液晶のねじれが解けるので、入射した特定の偏光の光は、そのままの偏光軸の状態で射出される。従って上記電圧が加わっていない部分と電圧が加わっている部分の境界部(偏光切替部212c)の、右側領域212aと左側領域212bとで透過する光の偏光軸が異なるように設定されている。フレネルレンズ203は一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有している。
The
発光源210から放射された光は、偏光フィルタ付TN液晶212によって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、発光源210から放射された光のうち、偏光フィルタ付TN液晶の212の右側領域212aを通過した光と、左側領域212bを通過した光とが異なる偏光の光としてフレネルレンズ203に照射される。後述するように、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを通過した光は観察者の左目に到達し、左側領域212bを通過した光は観察者の右目に到達するようになっている。
The light emitted from the
偏光フィルタ付TN液晶の212を透過した光はフレネルレンズ203に照射される。フレネルレンズ203は凸レンズであり、フレネルレンズ203では発光源210から拡散するように放射された光の光路を略収束光に交換して微細位相差板204を透過して、液晶表示パネル205に照射する。
The light transmitted through 212 of the TN liquid crystal with a polarizing filter is applied to the Fresnel
このとき、微細位相差板204から照射される光は、上下方向に広がることがないように出射され、液晶表示パネル205に照射される。すなわち、微細位相差板204の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル205の特定の表示単位の部分を透過するようになっている。
At this time, light emitted from the
また、液晶表示パネル205に照射される光のうち、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを通過した光と左側領域212bを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ203に入射し、フレネルレンズ203で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル205から放射される。
Of the light irradiated to the liquid
液晶表示パネル205の光源201側には、微細位相差板204及び偏光板205a(第2偏光板)が配置されており(微細位相差板204と偏光板205a(第2偏光板)とでフィルタと称する)、観察者側には、偏光板205b(第1偏光板)が配置されている。
A fine
微細位相差板204は、透過する光の位相を変える領域が、微細な間隔で繰り返して配置されている。具体的には、光透過性の基材230に、微細な幅の1/2波長板231が設けられた領域204aと、1/2波長板231の幅と同一の微細な間隔で、1/2波長板231が設けられていない領域204bとが微細な間隔で繰り返して設けられている。すなわち、設けられた1/2波長板231によって透過する光の位相を変える領域204aと、1/2波長板231が設けられていないために透過する光の位相を変えない領域204bとが微細な間隔で繰り返して設けられている。204bの部分は、光の位相を変えない領域であれば良く、1/2波長板であっても光軸方向を調整することにより使用は可能である。
In the fine
1/2波長板231は、その光軸を偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過する光の偏光軸と45度傾けて配置して、右側領域212aを透過した光の偏光軸を90度回転させて出射する。すなわち、右側領域212aを透過した光の偏光を90度回転させて、左側領域212bを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、1/2波長板231が設けられていない領域204bは左側領域212bを透過した、偏光板205aと同一の偏光を有する光を透過し、1/2波長板231が設けられた領域204aは右側領域212aを通過した、偏光板205aと偏光軸が直交した光を、偏光板205aの偏光軸と等しくなるように回転させて出射する。
The half-
この微細位相差板204の光学特性の繰り返しは、液晶表示パネル205の表示単位と略同一のピッチとして、表示単位毎(すなわち、表示単位の横方向の水平ライン毎)に透過する光の偏光が異なるようにする。よって、液晶表示パネル205の表示単位の水平ライン(走査線)毎に対応する微細位相差板の偏光特性が異なるようになって、水平ライン毎に出射する光の方向が異なる。
The repetition of the optical characteristics of the
このように、微細位相差板の光学特性の繰り返し毎に異なる光を液晶表示パネル205の表示素子(水平ライン)に照射する必要があるため、微細位相差板204を透過して液晶表示パネル205に照射される光は、上下方向の拡散を抑制したものである必要がある。
Thus, since it is necessary to irradiate the display element (horizontal line) of the liquid
すなわち、微細位相差板204の光の位相を変化させる領域204aは、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過した光を、左側領域212bを透過した光の偏光と等しくして透過する。また、微細位相差板204の光の位相を変化させない領域204bは、偏光フィルタ212の左側領域212bを透過した光をそのまま透過する。そして微細位相差板204を出射した光は、左側領域212bを透過した光と同じ偏光を有して、液晶表示パネル205の光源側に設けられた偏光板205aより透過する。
In other words, the region 204a of the fine
偏光板205aは第2偏光板として機能し、微細位相差板204を透過した光の特定の偏光の光を透過する偏光特性を有する。すなわち、偏光フィルタ付TN液晶212の左側領域212bを透過した光は微細位相差板204の光の位相を変化させない領域204bを通過した光のみ第2偏光板205aを透過し、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過した光は微細位相差板204の光の位相を変化させる領域204aを通った光のみ偏光軸を90度回転させられて第2偏光板205aを透過する。また、偏光板205bは第1偏光板として機能し、偏光板205aと90度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。
The
このような微細位相差板204、偏光板205a及び偏光板205bを液晶表示基板205cに貼り合わせて、微細位相差板204、偏光板205a、液晶表示基板205c及び偏光板205bを組み合わせて画像表示装置を構成する。このとき、液晶に電圧が加わった状態では、偏光板205aを透過した光は偏光板205bを透過する。一方、液晶に電圧が加わっていない状態では、偏光板205aを透過した光は偏光が90度ねじれて液晶表示パネル205から出射されるので、偏光板205bを透過しない。
Such a
ここで微細位相差板204の、光の位相を変化させる領域204aと光の位相を変化させない領域204bに、それぞれ対応する液晶表示パネル205の表示素子にそれぞれ左眼用画像と右眼用画像を映し出すことによって、観察者は両眼視差に基づく三次元知覚により容易に立体画像を認識する事ができる。
Here, the left-eye image and the right-eye image are respectively displayed on the corresponding display elements of the liquid
ディフューザ206は、第1偏光板205bの前面側(観察者側)に取り付けられており、液晶表示パネルを透過した光を上下方向に拡散する拡散手段として機能する。具体的には、縦方向にかまぼこ状の凹凸が繰り返し設けられたレンチキュラーレンズを用い液晶表示パネルを透過した光を、上下に拡散する。
The
なお、表面に微少な凹凸が形成されたマット状拡散面をもって拡散手段としても良い。その表面には長径が略水平方向を向くように配置された楕円又は長円形状の微小突起が多数設けられて凹凸面が形成されており、マット状加工を横方向につぶれた楕円状とすることで光を上下方向に強く拡散する。また、ディフューザの両面に拡散手段を設けるようにして、光をより強く上下方向に拡散するようにしても良い。その場合に、拡散手段としてレンチキュラーレンズとマット状拡散面とを組み合わせても良い。 Note that a diffusing means may be provided with a mat-like diffusing surface having minute irregularities formed on the surface. The surface is provided with a large number of ellipse or ellipse-shaped minute projections arranged so that the major axis is oriented substantially in the horizontal direction to form an uneven surface, and the mat-like processing is made into an ellipse that is crushed in the lateral direction. This diffuses light strongly in the vertical direction. Further, diffusing means may be provided on both sides of the diffuser so that the light is more strongly diffused in the vertical direction. In that case, a lenticular lens and a mat-like diffusion surface may be combined as the diffusing means.
図3と図4と図5は、第1の発明の効果説明図である。 3, 4, and 5 are explanatory diagrams of the effect of the first invention.
観察者が画像表示装置の正面にいる場合は(図3)、偏光フィルタ付TN液晶212の偏光切替部212cは中央部になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。
When the observer is in front of the image display device (FIG. 3), the
又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。
Further, the light that has passed through the
観察者が画像表示装置の正面以外にいる場合は(図4)、TN液晶212の偏光切替部212cは、観察者の位置に対応した中央よりはずれた位置になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。
When the observer is outside the front of the image display device (FIG. 4), the
又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。
Further, the light that has passed through the
観察者が、多数人の場合は(例えば図5は3名の場合)、偏光フィルター付TN液晶212の偏光切替部212cは多数箇所となり、それぞれの観察者3箇所の右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の左眼に集光する(実線)。又、3箇所の左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の右眼に集光する(点線)。
When there are a large number of observers (for example, in the case of three persons in FIG. 5), the
図6と図7は、本実施例の画像表示装置の斜視図と分解斜視図である。 6 and 7 are a perspective view and an exploded perspective view of the image display apparatus of the present embodiment.
画像表示装置200は、所定形状のホルダ208に発光源(線状発光源)210を配設した光源本体ユニット250、反射板(ミラー)202、フレネルレンズ203、微細位相差板204、液晶表示パネル205、ディフューザ206等がケース207に組み付けられる。
The
光源本体ユニット250は、ケース207の光源本体収納部211の下部壁に、後傾して、液晶表示パネル205に対して線状発光源210が左右方向に配置されるように、取り付けられる。
The light
反射板202は、線状発光源210の光をフレネルレンズ203に照射するように、光源本体収納部211の上半壁に前傾して、取り付けられる。
The reflecting
線状発光源210は、光源本体ユニット250を介して、線状の発光部位がフレネルレンズ203の中心に向かって湾曲するように、かつその焦点距離より離れた距離に来るように、配置される(線状発光源210の光、フレネルレンズ203の中心部からの距離は、反射板202を経路にする)。
The linear light-emitting
光源本体ユニット250の前面には、後述するように、線状発光源210のうち、右側の発光部位210aの光を左眼用の偏光の光に、左側の発光部位210bの光を右眼用の偏光の光にする偏光フィルタ付TN液晶212が取り付けられる。
On the front surface of the light
フレネルレンズ203、微細位相差板204、液晶表示パネル205、ディフューザ206は、ケース207のパネル枠213ならびにカバー枠214に嵌められ、パネル枠213、カバー枠214を光源本体収納部211に固定して組み付けられる。パネル枠213の下部には、光源本体収納部211に光源本体カバー215が組み付けられる。
The
図8、図9は、光源本体ユニット250の分解斜視図、断面図である。線状発光源210は、線状に配置された複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、本実施例においては、点状発光源を用いたものを説明する。
8 and 9 are an exploded perspective view and a cross-sectional view of the light
ホルダ208は、液晶表示パネルの中心部に向かって湾曲する様に収納部300を形成する分割構造の収納ケース301a、301bとカバー302とにより構成される。
The
線状発光源210は、所定数のLED(発光素子:白色発光ダイオード等)305が線状に配列して取り付けられ、各LED305の前面には、LED305の光に指向性を持たせるプリズム306がLED305の各々に一対一に備えられる。LED305からの光を入光させる入光面(後述する)と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面(後述する)とが、それぞれLED305に対して一対一に備えられる。
The linear
プリズム306をLED305の各々に一対一に備えるので、プリズムに入光した光の損失を少なくして出光させることができる。また、プリズムの入光面と出光面とをそれぞれLED305に対して一対一に備えるので、LED305からの光を好適に入光させ、液晶表示パネル面に好適に出光させることができる。
Since the
ホルダ208の収納ケース301a、301bに、LED305を配列した基板308を収納して、各プリズム体306の前面に偏光フィルタ付TN液晶212をカバー302を介して取り付けて、光源本体ユニット250が形成される。
The
線状発光源210は、基板308にLED305とプリズム体306は、プリズムの出光面が、液晶表示パネル205の中心に向かって湾曲するように形成される。
The linear
偏光フィルタ付TN液晶212は、図5のように線状発光源210の任意の位置に偏光切替部を設けることが可能であり、右側の発光部位210aと左側の発光部位210bとで特性を異ならせた光を透過することができる。
As shown in FIG. 5, the TN
なお、線状発光源210は単一の基板に構成したが、基板を直線状の中央部308aの基板と直線状の周辺部308bの基板とに分割して、それぞれの基板にLED305を線状に配列して、それぞれユニットに形成して、この複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して、線状発光源210を構成するようにして良い。
Although the linear
図8において、ホルダ208の収納ケース301a、301bには、空冷用の吸気口320と排気口321とが形成される。基板308は放熱性を良くするためにアルミ製の基板からなり、また面積の大きいものが用いられる。空冷用のファン222(図7参照)の駆動によって、吸気口320より吸引された空気は、基板308の両面に沿い周辺部から中央部に向かって流れ、排気口321より排出される。
In FIG. 8, an
図10、図11は、プリズム(レンズ体)306単体の斜視図、平面図である。 10 and 11 are a perspective view and a plan view of the prism (lens body) 306 alone.
プリズム306は、入光面400から入光したLED305の光の拡散を防ぎ指向性を持たせて所定角度の拡がりで出光面401から出射させるように、楔形状に形成される。入光面400が楔形状の先端となり、出光面401が楔形状の後端となる。
The
図11のように、プリズム306は、LED305からほぼ真っ直ぐに入光した光はそのまま出光面401から出射させるが、一定角度以上で入光した光(矢印で示す)は、プリズム306の側面を全反射しながら大部分が出光面401から所定角度範囲の方向に出射される。
As shown in FIG. 11, the
各入光面400の大きさは、LED305の発光面の大きさと略同一もしくはこれよりいくらか大きく形成される。
The size of each
プリズム306は、LED305の照射範囲を絞ると同時に、光速のスループットを損失しない範囲で出光面積を小さくすることにより輝度を高める役割を任っている。
The
プリズムは、胴部の各面つまり上下方向(液晶表示パネルに対して)側面402の形状および左右方向(液晶表示パネルに対して)側面403の形状を直線状(平面)に形成した楔形状にしているが、図12のように上下方向(液晶表示パネルに対して)側面402の形状を入光面400側から出光面401側に向かって曲率を変化させた曲面、例えばいわゆるベジエ曲線の曲面に形成して良い。
The prism has a wedge shape in which the shape of each side of the body, that is, the
このような曲面にプリズム306の上下方向側面402を形成すれば、図12のように、前図11のものと比べて、相対的に大きな入射角で入光した光(矢印で示す)も、プリズム306の側面402での全反射によって、液晶表示パネルの範囲に出射範囲が絞られると同時に、照明の均一性を改善するべく、出光面401から適切に所定角度範囲の方向に出射される。したがって、出光する光が上下方向(液晶表示パネルに対して)へ拡散するのを好適に抑えることができる。このような曲面は、液晶表示パネルの特に狭い方に対応する側面に使用するのが効果的である。また、プリズムの左右方向側面403を直線状に形成すれば、出光する光が左右方向(液晶表示パネルに対して)の視野角を広げることができると同時に、研磨等の加工を容易にすることが可能となる。又、一般的に出光面積を大きくしてゆくと、照射範囲が狭まる傾向を持ち、液晶パネルよりも小さくなる場合もある。これを避けるために、入出光面積の比や側面形状を制御することで、出光面積を大きくすると同時に、適切な照射範囲を保つようにする。
If the
更にフィルタの配列方向に出光面を大きくしすぎると、フィルタに入射する光束の角度範囲が大きくなり、液晶表示パネルの隣接する画素を光束が通過するようになるため、クロストークが大きくなる。 Further, if the light exit surface is too large in the filter arrangement direction, the angular range of the light beam incident on the filter becomes large, and the light beam passes through adjacent pixels of the liquid crystal display panel, so that crosstalk increases.
図13、図14は、別例の光源本体ユニット250の斜視図、分解斜視図である。線状発光源210は、線状に配置された複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、別例においては、点状発光源を用いたものを説明する。
13 and 14 are a perspective view and an exploded perspective view of a light
ホルダ350は、分割構造の収納ケース352a、352bとカバー353とにより構成され、収納ケース352a、352bとカバー353とにより所定の曲率(この例の場合フレネルレンズ203の焦点距離を半径とする)の弧状(曲線状)の収納部351が形成される。
The
線状発光源210は、所定の曲率(フレネルレンズ203の焦点距離を半径とする)の弧状(曲線状)に曲げ形成された基板(図示しない)に所定数のLED(発光素子:白色発光ダイオード等)305が線状に配列して取り付けられる。
The linear light-emitting
各LED305は、等間隔に設けられ、各LED305の前面には、LED305の光に指向性を持たせるプリズム306がLED305の各々に一対一に備えられる。
Each
プリズム306は、前図10、前図11あるいは前図12のように、LED305の光の拡散を防ぎ指向性を持たせて所定角度の拡がりで出射させる楔形状に形成される。
As shown in FIG. 10, FIG. 11, or FIG. 12, the
各プリズムの前面に偏光フィルタ付TN液晶212(図示しない)をカバー353を介して取り付けて、光源本体ユニット250が形成される。
A light
線状発光源210は、左右対称の曲線状に、各プリズム306の出光面が、液晶表示パネル205の中心部から略等距離に位置するように形成される。
The linear
これによれば、前述の実施例のものと比べて、線状発光源210の線状の発光部位が、フレネルレンズ203の中心から等距離に位置するように、線状発光源210と観察者が略共役の位置となるように、配置できる。
According to this, the linear
したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの輝度のむらを確実に無くすことができ、立体画像を一層認識しやすくできる。 Therefore, uneven brightness in the left eye zone and the right eye zone can be reliably eliminated, and a stereoscopic image can be more easily recognized.
なお、本実施例では、線状発光源210として、複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)を線状に配置したものを示したが、冷陰極管等を用いるようにしても良く、この場合は細長い冷陰極管等を折れ線状にあるいは所定の弧状(曲線状)に形成して用いれば良い。
In this embodiment, as the linear
フレネルレンズ203の働きとしては、中央部のLED305からの光束を観察者の眼の位置に集光し、視野の確保と観測位置における立体可能な左右の領域を効果的に分離する事が主目的である。線状発行源210が直線状の場合、線状発光源210の周辺部から入射する光束の集光特性が悪化し、光の利用効率を低下させる原因となる。この集光特性悪化の要因のひとつがフレネルレンズ203の像面画湾曲であるため、上記のような湾曲配置とすることで補正できる。なお、湾曲の度合いは、像面湾曲にきっちり一致させる必要は無く、配置や製造上の便宜を考慮し、適宜設定する事ができる。
The main purpose of the
したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの輝度のむらを十分に削減でき、光の有効利用が可能となり、立体画像を一層認識しやすくできる。 Therefore, uneven brightness in the left eye zone and the right eye zone can be sufficiently reduced, light can be used effectively, and a three-dimensional image can be recognized more easily.
なお、今回開示された実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 In addition, it should be thought that the Example disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
201 光源
202 反射板(ミラー)
203 フレネルレンズ
204 微細位相差板
205 液晶表示パネル
206 ディフューザ
207 ケース
208 ホルダ
210 線状発光源
210a 右側の発光部位
210b 左側の発光部位
212 偏光フィルタ付TN液晶
212a 偏光フィルタ付TN液晶(右側領域)
212b 偏光フィルタ付TN液晶(左側領域)
212c 偏光切替部
212d 偏光フィルタ
212e TN液晶パネル用ガラス基板
212f TN液晶
212g TN液晶駆動用透明電極
216 表示ユニット
250 光源本体ユニット
300 収納部
301a、301b 収納ケース
302 カバー
305 LED
306 プリズム
308 基板
320 吸気口
321 排気口
350 ホルダ
351 収納部
352a、352b 収納ケース
353 カバー
400 プリズム入光面
401 プリズム出光面
201
203
212b TN liquid crystal with polarizing filter (left side region)
212c
306
Claims (4)
前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第1領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第2領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、
前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、
前記発光源は、前記液晶表示パネルに対して、水平方向配置されて線状に発光する線状発光源であって、
前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用することを特徴とする三次元画像表示装置。 A liquid crystal display panel capable of transmitting light irradiated from behind, a light having a specific polarization, and a light source for irradiating the liquid crystal display panel with a light having a polarization orthogonal to the specific polarization;
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the light source and transmits light of the specific polarization, and a second region that transmits light of polarization orthogonal to the light of the specific polarization are vertically A filter provided repeatedly in the direction,
The light source is a light source that emits light whose polarization is not specified, and a polarization unit that outputs the light whose polarization is not specified as the light of the specific polarization and the light orthogonal to the specific polarization, and different polarizations An optical means for refracting the light in the direction of reaching the left and right eyes and irradiating the liquid crystal display panel,
The light-emitting source is a linear light-emitting source that emits light in a linear manner with respect to the liquid crystal display panel.
A three-dimensional image display device using a TN liquid crystal as means for producing the light of the specific polarization and the light of a polarization orthogonal to the specific polarization.
前記プリズムは、前記点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備えることを特徴とする請求項2に記載の三次元画像表示装置。 The linear light source is composed of a plurality of point light sources arranged in a line,
The prism has a light incident surface that receives light from the point light source and a light output surface that emits light that has entered the light incident surface and the light path is corrected, respectively. The three-dimensional image display apparatus according to claim 2, wherein the three-dimensional image display apparatus is provided on a one-to-one basis.
4. The light emitting surface of the prism, or the light emitting source and the polarizing means are formed so as to bend toward the central light emitting source of the liquid crystal display panel. The three-dimensional image display device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004166776A JP2005018056A (en) | 2003-06-04 | 2004-06-04 | Three-dimensional image display apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003159087 | 2003-06-04 | ||
JP2004166776A JP2005018056A (en) | 2003-06-04 | 2004-06-04 | Three-dimensional image display apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005018056A true JP2005018056A (en) | 2005-01-20 |
Family
ID=34196718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004166776A Pending JP2005018056A (en) | 2003-06-04 | 2004-06-04 | Three-dimensional image display apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005018056A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100412614C (en) * | 2005-05-31 | 2008-08-20 | 爱普生映像元器件有限公司 | Image display |
JP2008536155A (en) * | 2005-02-25 | 2008-09-04 | シーリアル、テクノロジーズ、ゲーエムベーハー | Method and apparatus for tracking sweet spots |
US7753529B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-07-13 | Arisawa Mfg. Co., Ltd. | Image display device |
JP2012234093A (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Stereoscopic image display device |
CN104485575A (en) * | 2015-01-07 | 2015-04-01 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Single beam circular polarization smoothing system |
CN107132690A (en) * | 2017-07-03 | 2017-09-05 | 上海交通大学 | A kind of bore hole 3D systems |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249203A (en) * | 1991-01-25 | 1992-09-04 | Lumitex Inc | Panel illuminator |
JPH0534714A (en) * | 1991-07-26 | 1993-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical switch |
JPH05323265A (en) * | 1992-05-25 | 1993-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Polarization non-dependency type wavelength variable filter |
JPH08211334A (en) * | 1994-10-21 | 1996-08-20 | Sharp Corp | Light source, three-dimensional display and directional display |
JPH09113862A (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | Sterescopic video display device |
JP2001343706A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Sony Corp | Video display device |
JP2002040409A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Sharp Corp | Display device |
JP2002163914A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Nec Corp | Lighting equipment, liquid crystal display using this lighting equipment and its manufacturing method |
JP2002311411A (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device and time-sequential lighting type backlight |
JP2003059323A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Nippon Leiz Co Ltd | Light guide plate and flat lighting system |
-
2004
- 2004-06-04 JP JP2004166776A patent/JP2005018056A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04249203A (en) * | 1991-01-25 | 1992-09-04 | Lumitex Inc | Panel illuminator |
JPH0534714A (en) * | 1991-07-26 | 1993-02-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical switch |
JPH05323265A (en) * | 1992-05-25 | 1993-12-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Polarization non-dependency type wavelength variable filter |
JPH08211334A (en) * | 1994-10-21 | 1996-08-20 | Sharp Corp | Light source, three-dimensional display and directional display |
JPH09113862A (en) * | 1995-10-24 | 1997-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | Sterescopic video display device |
JP2001343706A (en) * | 2000-05-31 | 2001-12-14 | Sony Corp | Video display device |
JP2002040409A (en) * | 2000-07-24 | 2002-02-06 | Sharp Corp | Display device |
JP2002163914A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Nec Corp | Lighting equipment, liquid crystal display using this lighting equipment and its manufacturing method |
JP2002311411A (en) * | 2001-04-16 | 2002-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Liquid crystal display device and time-sequential lighting type backlight |
JP2003059323A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Nippon Leiz Co Ltd | Light guide plate and flat lighting system |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008536155A (en) * | 2005-02-25 | 2008-09-04 | シーリアル、テクノロジーズ、ゲーエムベーハー | Method and apparatus for tracking sweet spots |
JP4724186B2 (en) * | 2005-02-25 | 2011-07-13 | シーリアル、テクノロジーズ、ゲーエムベーハー | Method and apparatus for tracking sweet spots |
US7753529B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-07-13 | Arisawa Mfg. Co., Ltd. | Image display device |
GB2424788B (en) * | 2005-03-31 | 2010-10-13 | Arisawa Seisakusho Kk | Image display device |
CN100412614C (en) * | 2005-05-31 | 2008-08-20 | 爱普生映像元器件有限公司 | Image display |
JP2012234093A (en) * | 2011-05-06 | 2012-11-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Stereoscopic image display device |
CN104485575A (en) * | 2015-01-07 | 2015-04-01 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Single beam circular polarization smoothing system |
CN107132690A (en) * | 2017-07-03 | 2017-09-05 | 上海交通大学 | A kind of bore hole 3D systems |
CN107132690B (en) * | 2017-07-03 | 2020-02-21 | 上海交通大学 | Naked eye 3D system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104854864B (en) | Time multiplexing display with lateral operation pattern and longitudinal operator scheme | |
KR101747297B1 (en) | Backlight unit and 2D and 3D image display system | |
CN109496258A (en) | Wide-angle image directional backlight | |
TW201439593A (en) | Directional backlight | |
KR20150021935A (en) | Source conditioning for imaging directional backlights | |
US20110228387A1 (en) | Backlight module, stereo display apparatus, and beam splitting film | |
JP2011090217A (en) | Lighting device | |
WO2020233529A1 (en) | Head-up display system, active light-emitting image source, head-up display and motor vehicle | |
JP3935095B2 (en) | Image display device and light source unit | |
JP6030578B2 (en) | Light source control device and video display device | |
KR100907105B1 (en) | Image display device | |
JP3856762B2 (en) | Image display device | |
JP2009093989A (en) | Plane light source apparatus and liquid crystal display device | |
JP2005018056A (en) | Three-dimensional image display apparatus | |
JP3963851B2 (en) | Game machine | |
US20120242931A1 (en) | Three-Dimensional Stereoscopic Display Apparatus | |
JP2005078824A (en) | Surface light source and liquid crystal display device comprising it | |
JP4703611B2 (en) | Backlight light source, display device, and light emitting device | |
JP4580953B2 (en) | Image display device | |
JP3986453B2 (en) | Image display device | |
JP4767994B2 (en) | Image display device | |
JP4110018B2 (en) | Image display device | |
JP4767937B2 (en) | Stereoscopic image display device | |
JP5153665B2 (en) | Stereoscopic image display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060901 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090831 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100308 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100603 |