JP2006106607A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】黒縞模様を低減、更に黒縞模様とクロストークの発生を制御し、良好な運動視差や立体画像が可能な画像表示装置を得ること。
【解決手段】第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１、第２微小画像に分割し、第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段と、画像表示手段への画像信号送信手段と、第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、第１微小画像からの光と第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置で、レンズアレイが、第１方向に所定のピッチで配列された第１微小レンズを含む第１レンズアレイと、第２微小レンズを含む第２レンズアレイとを有し、第１微小レンズと第２微小レンズとの光軸が互いにずれて、ずれ量が所定のピッチの１／２未満であり、画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する画素領域内の光の一部を遮光する遮光部を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置に関し、例えば多方向から連続的に撮影した画像（視差画像）を夫々観察可能な空間領域に分離して提示することにより、運動視差や立体画像を観察する際に好適なものである。

従来より、運動視差や立体画像を表現するのに好適な画像表示装置が知られている（特許文献１、２）。

図２３は、公知のパララックス・パノラマグラム方式の多視点から撮影した視差画像を用いた画像表示装置の一例を示す概略図である。

図２４は、図２３の運動視差を表現する為の合成画像２００の作成方法を示す説明図である。図２５は図２３の水平断面図（Ｘ−Ｙ断面図）である。

まず図２４を用いて合成画像２００の作成方法について説明する。図２４に示すように４つの視差画像（視点画像）Ｓ１〜Ｓ４を各々垂直方向に長い微小画像としてのストライプ画像に分割する。

そして４つの視差画像Ｓ１〜Ｓ４からストライプ画像１−１，２−１，３−１，４−１，１−２，２−２，３−２，４−２，１−３，２−３，３−３，４−３のうちから順に１つずつストライプ画像を抽出し、各ストライプ画像を１つずつ水平方向に順に並べて合成画像２００を得ている。

以下、各図及び各図の説明では簡単の為に各視差画像Ｓ１〜Ｓ４のストライプ画像１−１，２−１，３−１，４−１を単にストライプ画像（画像）１，２，３，４として示している。

図２３の画像表示装置では、画像表示装置１００から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳに４個の異なる画像（視差画像）Ｓ１〜Ｓ４を水平方向に分離して表示することが可能となっている。

図２３において画像表示装置１００は、合成画像２００を表示するフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤ）１０１とレンチキュラーレンズ（以下、レンチ）１０２から構成されている。

ＦＰＤ１０１は、ＣＲＴや液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどから成り、そこに表示される合成画像２００の水平方向に配列した複数の画像１〜４の画素ピッチはＨｄである。

ＦＰＤ１０１には、図２４に示すような４個の異なる位置から撮影した視差画像Ｓ１〜Ｓ４を縦長の短冊状に分解して複数の画像１〜４を得て、それらの画像１〜４を所定の順番で並べて合成した縦ストライプ合成画像２００を表示している。

レンチ１０２は、ＦＰＤ１０１の表示面側に設けられ、図２３のように垂直方向に長いシリンドリカルレンズ１０２ａを距離ＨＬの等間隔で水平方向に複数個並べた構成よりなっている。

尚、このときレンチキュラーレンズアレイ１０２をＦＰＤの画素に対して傾けて配置しても良い。又はレンチキュラーレンズ１０２が屈折力を有する水平方向に対して傾けても良く、又はレンチキュラーレンズ１０２の配列方向を水平方向に対して傾けても良い。

図２５は図２３の画像表示装置１００の水平断面図である。ＦＰＤ１０１の記号Ａで示した画像１を表示する発光領域となる画像領域からの光は、レンチ１０２によって画像表示装置１００から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳの領域（Ｘ１）Ａ’に向かう光となる。

画像２〜４からの光も同様で領域Ｘ２〜Ｘ４に向かう光となる。そして距離Ｌの観察位置ＯＳには、ＦＰＤ１０１に表示した縦ストライプ合成画像２００が、水平方向に４個の領域Ｘ１〜Ｘ４に分離して観察者Ｏに提示される。

このような画像表示装置１００は、観察者Ｏの水平方向の視点（観察位置）の移動に応じて観察される画像が変化するので、連続的な運動視差を持った自然な立体画像を観察することができる。

一方、ＦＰＤ１０１の記号Ｂは画像１と画像２との間の画像表示に関わりのないブラックストライプ（非画像領域）である。

ブラックストライプＢも画像１〜４と同様に、距離Ｌの観察位置ＯＳにおける領域Ｂ’に分離して観察者Ｏに提示される。

図２６は図２５の距離Ｌの観察位置ＯＳにおける視差画像Ｓ１〜Ｓ４の観察される像Ｉ１〜Ｉ４の輝度分布である。図２６に示すように、ＦＰＤ１０１の観察像Ｉ１〜Ｉ４は領域Ａ’で高輝度、領域Ｂ’で低輝度となる矩形波の分布となって観察される。このような構成により運動視差を観察している。

一方、特許文献１のカラー３次元映像表示装置では、千鳥または傾斜配列したレンチを用いることにより、視覚上解像度を向上する構成が提案されている。

又、特許文献２の自動立体ディスプレー装置では行列状合成画像（ディスプレー画素）と傾斜配列したレンチ（レンチキュラー素子）を用いて、観察される画像の暗部に近傍の光を混入することにより、観察画像に極端な明暗の差を無くし全体として一様な輝度分布の画像として、黒縞模様を低減するものが提案されている。
特開昭５７−２７５４６号公報 特開平９−２３６７７７号公報

従来の画像表示装置において、レンチや千鳥配列したレンチを用いる系では、観察される画像が図２６のような輝度分布を持つため、観察者Ｏの観察位置が水平方向に動いた場合、観察者Ｏには明暗の差により黒縞模様が観察される。このため、水平方向の視点（観察位置）の移動に応じて、連続的な運動視差を持った自然な立体画像を観察するときに、黒縞模様がわずらわしくなってくる。

特許文献１に開示されているカラー３次元映像表示装置や特許文献３に開示されている自動立体ディスプレー装置では、黒縞模様は低減されるが、本来分離して提示すべき光が混ざり合うため、クロストークが発生する。

特に特許文献１では、レンチキュラーレンズの母線がディスプレイ上の画素に対して大きく傾いているため、各視差画像の観察領域が重なりあってクロストークが大きくなり不自然な表示となってしまう。

特に、特許文献２では、異なる３枚以上の視差画像の観察領域が相互に重なり、視差画像間のクロストークにより良好な立体観察が困難になる。

クロストークを少なくし黒縞模様を低減するのが理想であるが、黒縞模様とクロストークの発生はトレードオフの関係にあるので、双方を適量にコントロールする必要がある。

しかし、ＬＣＤ等のサブ画素を基準とした傾きのレンチを用いることになるので、トレードオフの関係にある黒縞模様とクロストークの発生をコントロールが難しい。

さらに、特許文献１、２に示した立体画像表示装置では、観察位置において同じ視点の視差画像がレンチキュラーレンズの母線の方向だけ傾いて分布するため、観察者が表示画面の上下方向に移動した場合、不自然な運動視差が観察される。

本発明は、観察領域の間の暗部を目立たなくすると共に、視差画像間のクロストークを抑制し、さらに観察者が表示画面の上下方向に移動した場合において不自然な運動視差が発生しない、良好な立体観察が可能である画像表示装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、
◎第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段（実施例中のＦＰＤ）と、
前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、
第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える（光とを互いに異なる観察領域に導く）視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、
前記レンズアレイが、前記第１方向に所定のピッチで配列された第１微小レンズを含む第１レンズアレイと、前記第１方向に前記所定のピッチで配列された第２微小レンズを含む第２レンズアレイとを有しており、
前記第１微小レンズの光軸と前記第２微小レンズの光軸とが互いにずれており、該ずれ量が前記所定のピッチの１／２未満であり、
前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部（図２１等の実施例中のマスク２０１、又は図２２中においては通常のブラックマトリックス）を設けたことを特徴としている。

また、本発明の別側面の画像表示装置は、
第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段（実施例中のＦＰＤ）と、
前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、
第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える（光とを互いに異なる観察領域に導く）視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、
前記レンズアレイが、前記第１方向にのみ屈折力を有する複数のレンチキュラーレンズを有しており、該第１方向が水平方向に対して傾いており、
前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部（図２１等の実施例中のマスク２０１、又は図２２中においては通常のブラックマトリックス）を設けたことを特徴としている。

本発明によれば、黒縞模様を低減すること、さらに、黒縞模様とクロストークの発生をコントロールでき、良好なる運動視差や立体画像の観察ができる画像表示装置が得られる。

本実施例の画像表示装置は、第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段（実施例中のＦＰＤ）と、前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える（光とを互いに異なる観察領域に導く）視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、前記レンズアレイが、前記第１方向に所定のピッチで配列された第１微小レンズを含む第１レンズアレイと、前記第１方向に前記所定のピッチで配列された第２微小レンズを含む第２レンズアレイとを有しており、前記第１微小レンズの光軸と前記第２微小レンズの光軸とが互いにずれており、該ずれ量が前記所定のピッチの１／２未満であり（このましくは１／４以下）、前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光（反射・吸収・拡散等を含む）する遮光部（図２１等の実施例中のマスク２０１、又は図２２中においては通常のブラックマトリックス）を設けたことを特徴としている。

ここで、遮光とは、入射光を反射、吸収、拡散するいずれの場合も含まれるものとする。また、画像信号送信手段とは、この画像表示装置に信号を送信する機器、すなわち、パーソナルコンピュータや、画像処理装置、映像信号を受信する機能も兼ね備える受信用アンテナ、ビデオやＤＶＤ等のデータを記憶する記憶媒体内のデータを読み取る読み取り装置等を含むものとする。

さらに、前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域とは、図２、９、１８等に記載されたＡの領域のことであり、この領域Ａは複数の画素で構成されていても良いし、単一の画素であっても良い。

また、本実施例の別側面の画像表示装置は、第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段（実施例中のＦＰＤ）と、前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える（光とを互いに異なる観察領域に導く）視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、前記レンズアレイが、前記第１方向にのみ屈折力を有する複数のレンチキュラーレンズを有しており、該第１方向が水平方向に対して傾いており（別の言い方をすれば、このレンチキュラーレンズの母線方向が鉛直方向に対して傾いている、すなわち平行でも垂直でもなく、好ましくは０．５度以上５度以下の角度をなしている、さらに好ましくは２．５度以上である。）、前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部（図２１等の実施例中のマスク２０１、又は図２２中においては通常のブラックマトリックスのことです。）を設けたことを特徴としている。

ここで、前記遮光部が、所定の方向に関してのみ輝度の差を与える構成であることが望ましい。具体的には、後述の実施例中のブラックマトリックス又は遮光板（完全に遮光しなくても良く、入射光の一部を観察領域に対して遮光すればよい）がある所定方向に関して遮光率が互いに異なる領域を有することが望ましい。

ここで、前記遮光部が、前記画像表示手段の水平方向に関して互いに異なる遮光性能を有することが望ましい。さらに、前記遮光部が、前記画像表示手段の鉛直方向全域に関して実質的に均一の遮光性能を備える構成であることが望ましい。すなわち、縦方向に関しては輝度分布を与えていない、つまり横方向に関してのみ輝度分布を与える構成とすることが望ましい。

また、前記遮光部が、実質的に光を透過する第１領域と、実質的にすべての光を遮光する第２領域とを有することが望ましく、前記遮光部が、さらに光の半分２０〜８０％の光を遮光する第３領域を有することが望ましい。

また、前述の画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する複数の画素であることが望ましい。また、前記画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する１つの画素であることが望ましい。

また、本実施例の別側面の画像表示装置は、第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段と、前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、前記レンズアレイが、前記第１方向に所定のピッチで配列された第１微小レンズを含む第１レンズアレイと、前記第１方向に前記所定のピッチで配列された第２微小レンズを含む第２レンズアレイとを有しており、前記第１微小レンズの光軸と前記第２微小レンズの光軸とが互いにずれており、該ずれ量が前記所定のピッチの１／２未満であり、前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部を設けたことを特徴としている。

また、本実施例の第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段と、前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、前記レンズアレイが、前記第１方向にのみ屈折力を有する複数のレンチキュラーレンズを有しており、該第１方向が水平方向に対して傾いており、前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部を設けたことを特徴としている。

前記遮光部が、所定の方向に関してのみ輝度の差を与える構成であることが好ましい。前記遮光部が、前記画像表示手段の水平方向に関して互いに異なる遮光性能を有することが望ましい。また、前記遮光部が、前記画像表示手段の鉛直方向全域に関して実質的に均一の遮光性能を備える構成であることが望ましい。

また、前記遮光部が、実質的に光を透過する第１領域と、実質的にすべての光を遮光する第２領域とを有することが望ましく、さらに、前記遮光部が、さらに光の半分２０〜８０％の光を遮光する第２領域を有することが望ましい。

ここで、前記画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する複数の画素であるように構成しても良いし、前記画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する１つの画素であるように構成しても良い。

また、前記透過部は、光が透過する透過部と光を遮光する非透過部の交互で格子状に分布させた構成より成ることが望ましい。ここで、前記非透過部は前記画素と画素との間の非画素部と同等の輝度であることが望ましい。

ここで、前記透過部の幅をＷｐ、非透過部の幅をＷｂ、前記非透過部が観察できる領域がずれたときのずれ量を規定する範囲の値を±αとするとき
Ｗｐ＝Ｗｂ＝α
を満足することが望ましい。

さらには、前記非透過部が観察できる領域がずれたときのずれ量を規定する範囲の値を±α、前記視差画像の１視差画像分の観察領域の水平方向の幅をＨｅとするとき、
Ｈｅ＝（Ｗｐ＋Ｗｂ）・ｎ＝２α・ｎ 、（但し、ｎは自然数）
であることが望ましい。

また、前記遮光部は、前記画像表示手段の前面に配置した遮光と透過の作用をするマスクを含むように構成されている。ここで、前記マスクは、前記画像表示手段と一体で構成されていることが望ましい。また、前記遮光部は、一つの画素領域の中に光が透過する透過部と光を遮光する非透過部を１組または複数組備えることが望ましい。また、前記遮光部は、複数の画素を一組として構成されていることが望ましい。

ここで、前記遮光部は、前記画像表示手段の水平方向に対して光が透過する割合が異なる３以上の領域を有するように構成することが望ましい。

以下に、具体的な構成について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１の画像表示装置の要部概略図である。図２は図１の一部分の説明図である。本実施例は、画像表示装置１００を構成する視差画像分離手段としてのレンチキュラーレンズアレイ（以下「レンチ」という）１０３から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳに４個の異なる視点から得られる視差画像Ｓ１〜Ｓ４を水平方向に分離して表示、即ち観察することが可能となっている。

尚、視差画像の数は４でなく複数であれば、いくつであっても良い。合成画像２００は視差画像Ｓ１〜Ｓ４を図２４で説明したようにして構成した多数の微小画像１〜４の合成として示している。

図２３〜図２５において付した番号と同じ番号を付した部材は同じ機能を有するものである。

図１に示すように、画像表示装置１００は、合成画像２００を表示する画像表示手段としてのＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）１０１とレンズアレイとしてのレンチ（レンチキュラーレンズ）１０３を有している。ＦＰＤ１０１には図２４で説明したような、異なる位置から撮影した複数（４個）の視差画像（多視点画像）Ｓ１〜Ｓ４を各々、複数の微小画像に分割し、分割した複数の微小画像を視差画像Ｓ１〜Ｓ４に対応して所定のピッチで繰り返して配列した縦ストライプ合成画像２００を表示している。

そして画像信号送信手段（不図示）によって画像表示手段１０１が有する画素に画像信号を送信している。

図１に示すようにレンチ１０３は、ＦＰＤ１０１の表示面側に設けられている。レンチ１０３の図１において上から１行目のレンズ群１０３ａは、第１方向である水平方向（Ｘ方向）に作用（屈折）するシリンドリカルレンズを水平方向に複数個，等ピッチで並べたものである。レンチ１０３は、レンズ群１０３ａを単位レンズ群として、複数のレンズ群１０３ａを水平方向に微小距離Δｐ（ｐ＝１，２・・・ｎ−１）ずらして垂直方向（Ｙ方向）にｎ個並べたものである。単位レンズ群１０３ａによる光学作用は、図１８に示したレンチキュラーレンズ１０２と同様である。

ＨｄはＦＰＤ１０１の合成画像２００を構成する画像１〜４の画素ピッチ，Ｂはブラックストライプ，Ａは画像を表示する画素である。Ｂ’はブラックストライプＢの観察像（領域），Ａ’は画素Ａの観察像（領域）である。Ｈｅは画像１〜４の観察面ＯＳ上の観察像の画素ピッチである。

ＦＰＤ１０１の水平方向の開口率をｋとすると、画素Ａの水平幅はｋ・Ｈｄ、レンチ１０３から距離Ｌにおける領域Ａ’の水平幅はｋ・Ｈｅとなる。

以下の各実施例においては、図２７（Ａ）に示すようにレンチ１０３を構成するレンチキュラーレンズＲＬの光軸ＲＬａとは、レンチキュラーレンズＲＬが最も屈折力が大きくなる平面（断面）、またその光軸を含み前記平面（紙面に垂直な面）である。

尚、光軸とは、屈折面に入射した光線のうち、実質的に屈折せずに直線的にレンズ等の光学素子を通り抜けることができる光線の光路のことである。

そしてレンチキュラーレンズの光軸とレンチキュラーレンズの光軸との間隔とは図２７（Ｂ）に示すようにレンチキュラーレンズＲＬＡが紙面内において、距離ＤＬずれて（ずれ量ＤＬ）いるときの距離ＤＬをいう。

図２に示すように単位レンズ群１０３ａが水平方向にΔｐずれた時、ＦＰＤ１０１の画素ＡおよびブラックストライプＢは、レンチ１０３から距離Ｌの観察位置において、水平方向に距離Δｐ’＝（Ｌ＋Ｌｄ）・Δｐ／Ｌｄだけずれて観察される。

図３は、レンチ１０３の各段の単位レンズ群１０３ａによる観察位置ＯＳでの視点画像Ｓ１〜Ｓ４の像ＳＳ１〜ＳＳ４の輝度分布Ｉ１〜Ｉ４を示すものである。

１行目（ｎ＝１）の単位レンズ群１０３ａを基準として、ｐ＝１では基準の輝度分布に対して、距離Δ１’水平方向にずれた輝度分布となる。

ｐ＝２，３，４についても同様に基準の輝度分布に対して、それぞれ距離Δ２’，Δ３’，Δ４’水平方向にずれた輝度分布となる。

ここでブラックマトリックスＢが観察できる領域がずれたときのずれ量ΔＰ’を規定する範囲の値をαとする（以下、このときのαをずれ量という。）。

ここでずれ量αを、−α＜Δｐ’＜αとし、この範囲で距離Δｐ’は特定の値に偏ることなく一様の確立で分布するものとすれば、図３で説明した輝度分布に関して、Ｘ座標を揃えて全てのレンズ群１０３ａによる輝度を足し合わせると視差画像Ｓ１〜Ｓ４の像ＳＳ１〜ＳＳ４の輝度分布Ｉ１〜Ｉ４は図４のようになる。

図４の輝度分布Ｉ１〜Ｉ４における階段状の分布は、図３に示した視点画像Ｓ１〜Ｓ４の像ＳＳ１〜ＳＳ４の輝度分布Ｉ１の和である。ｎが十分に大きい値であるとすれば、この階段状の分布は実線で示す台形状の分布パターンに近似することができる。

ここで、ｎを大きい値とすることは、Δｐを小さく設定して配置されたレンチキュラーレンズを配置すると言うことである。具体的には、Δｐがレンチキュラーレンズの配列ピッチの１／２未満、好ましくは１／４以下となるようにレンチキュラーレンズを配置する。このような構成にしないと、観察者にとって輝度ムラが激しく見づらい映像となってしまう。さらに詳細に述べると、レンチキュラーレンズに対応する視差画像（観察者にカラー画像を見せる場合はカラー画像に対応するＲＧＢの画素を１つの画像と称する）の数をｍ（本実施例においてはｍ＝４）、レンチキュラーレンズのピッチをΔｐｌとしたとき、Δｐ＜Δｐｌ／ｍ、より好ましくは、Δｐ≦Δｐｌ／（２ｍ）であることが望ましい。

隣接する台形の重なり部は、異なる視点画像Ｓ１〜Ｓ４が混合するクロストークとなる。また、重なり部の輝度は図中破線で示すように、交点の２倍となる。

以上のように、各単位レンズ群１０３ａをΔｐずらすことで、ＦＰＤ１０１上の画素が観察位置上に作る表示領域の輝度分布を台形型の分布とすることで、図２６に示した従来の立体画像表示装置で見られた矩形の輝度分布の場合と比較して、画像の提示されない暗部の幅を減少させることができる。一方、さらに各単位レンズ群１０３ａのずれ量Δｐを大きくして隣接する台形が重なった場合には暗部が解消して一定の輝度を有するようになる一方で、その重なり部は異なる画像が混合するクロストークとなるため、輝度分布間の過剰な重複は望ましくない。

以上から、観察位置上に作る表示領域間の輝度とクロストークを生じる幅はトレードオフの関係にあって、各単位レンズ群１０３ａのずれ量Δｐの値を変化させることにより、表示装置の用途などに応じて所望の特性にコントロールすることができる。

また、観察位置において同じ視点の視差画像が表示画面の上下方向に分布するため、観察者が表示画面の上下方向に移動した場合においても不自然な運動視差が発生しない。

図５は、それぞれ各単位レンズ群１０３ａのずれ量Δｐを所定の値にした場合の各観察領域の輝度分布を示す図である。図５においては、ＦＰＤ１０１の水平方向の画素ピッチをＨｄ、水平方向の開口率をｋ（０＜ｋ＜１）、垂直方向の画素ピッチをＶｄとしている。また、これにより各画素の水平幅はｋ・Ｈｄ、水平方向のブラックストライプ（非表示部）の幅は（１−ｋ）・Ｈｄと示される。

図５（１）に示すように、各単位レンズ群１０３ａのずれ量Δｐとした時、観察位置における輝度分布のずれ量αが（１）式を満たす場合には、ＦＰＤ１０１の各画素を射出した光線がレンチ１０３により観察位置に作る輝度分布の位置が、観察位置での非表示領域の幅と同じ量だけ相互にずれることとなる。このため、各画素の作る輝度分布は台形となり、水平方向に隣接する画素の輝度分布が接するため、輝度が完全に無くなる観察位置を無くすることができる。また、この場合には水平方向に隣接する画素の輝度分布が重畳していないことからクロストークが観察されない一方で、輝度の低い観察位置が発生してしまうこととなる。

α＝（１−ｋ）・Ｈｅ／２ （１）式
これに対し、５（２）に示すように、観察位置における輝度分布のずれ量αが（２）式を満たす場合には、ＦＰＤ１０１の各画素を射出した光線がレンチ１０３により観察位置に作る輝度分布の位置が、観察位置での当該輝度分布の幅と同じ量だけ相互にずれることとなる。このため、各画素の作る輝度分布は三角形となり、水平方向に隣接する画素の輝度分布が重畳してクロストークが生じるが、各観察位置での輝度のばらつきが概ね一様となる。

α＝ｋ・Ｈｅ／２ （２）式
また、図５（３）に示すように、観察位置における輝度分布のずれ量αが（３）式を満たす場合には、ＦＰＤ１０１の各画素を射出した光線がレンチ１０３により観察位置に作る輝度分布の位置が、観察位置での当該輝度分布の１ピッチと同じ量だけ相互にずれることとなる。このため、各画素の作る輝度分布は台形となり、水平方向に隣接する画素の輝度分布が重畳してクロストークが生じるが、各観察位置での輝度が一定となる。

α＝Ｈｅ／２ （３）式
更に、図５（４）に示すように、観察位置における輝度分布のずれ量αが（４）式を満たす場合には、ＦＰＤ１０１の各画素の作る輝度分布は台形となり水平方向に隣接する画素とのクロストークが生じるが、更にその隣の画素とのクロストークが生じることはない。

α＝（２−ｋ）・Ｈｅ／２ （４）式
以上から、観察位置における輝度分布のずれ量αは、（１−ｋ）・Ｈｅ／２≦α≦（２−ｋ）・Ｈｅ／２を満たす範囲にあることが望ましい。また、クロストークの発生の程度を抑制するためには、（１−ｋ）・Ｈｅ／２≦α≦Ｈｅ／２を満たす範囲にあることが望ましい。但し、レンチ１０３の形状誤差や散乱作用がある場合には、基本的な輝度分布が図３に示すような矩形とならず台形になるため、使用するレンチ１０３に応じて各単位レンズ群１０３ａのずれ量Δｐを調節することが望ましい。

また、本実施例においては、観察側のずれ量Δｐ’は−α＜Δｐ’＜αの範囲で特定の値に偏ることなく、一様の確立で分布するものとしているので輝度分布は台形の分布パターンとなっているが、ずれ量Δｐ’を他の規則に基づいて分布させることにより、輝度分布パターンの形状を工夫することが可能である。

例えば、−α＜Δｐ’＜αの範囲でΔｐ’は０にピークを持つ正規分布とすることもできる。

本実施例では第１視差画像Ｓ１〜第ｎ視差画像Ｓｎ各々を複数の第１微小画像〜第ｎ微小画像に分割し、第１〜第ｎ微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段（ＦＰＤ１０１）と、画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号手段と、第１微小画像からの光と第ｎ微小画像からの光と互いに異なる指向性を与える（光とを互いに異なる観察領域に導く）レンチから成る視差画像分離手段１０３とを有し、画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光（反射、吸収、拡散等を含む）する遮光部を設けている。

実施例１では、遮光部を用いてＦＰＤ１０１の１つの画素毎に画素の輝度を高輝度と低輝度のストライプ状にすることによって、黒縞模様をほぼ観察できなくなるようにしている。

次に本実施例で用いている遮光部について説明する。

図７は図１の或る単位レンズ群１０３ａの観察位置での像の輝度分布（以下、観察輝度分布という）である。この観察輝度分布は高輝度（ＬＨ）と低輝度（ＬＬ）が交互でストライプ状に構成されている。このように図７のような輝度分布を遮光部を用いて形成している。

図において１ｓから４ｓはそれぞれの視差画像Ｓ１〜Ｓ４の特定視点、Ｗｐは高輝度部の幅、Ｗｂは低輝度部の幅を示す。尚、低輝度部は通常、ブラックマトリクスＢまたはブラックマトリクスと同等の輝度に構成する。

図６は図７の輝度分布が±αの中で一様に分布・変調している様子を示す説明図であり、一つの画素が図７のように格子状の表示パターンを有している。

ここで輝度変調の分布を以下の式の条件式ａにすると、図８に示したように、観察される輝度は平均化され太い実線（図中の１Ｓ’、２Ｓ’等）と太い破線（図中の１−２Ｓ’、２−３Ｓ’等）となる。

Ｗｂ＝Ｗｐ＝α （ａ）
太い破線部分（１−２Ｓ’、２−３Ｓ’等）は隣り合う視差画像の重なりある合成部分である。

このように輝度は平均化された値でほぼ一様となり観察者は黒縞模様を感じることはない。平均化された輝度をＬＡとすると以下の関係になる。

ＬＡ＝ＬＬ＋（ＬＬ＋ＬＨ）／２ （ｂ）
以上のように黒縞模様は平均化して観察されないが、輝度低下を起こす。このため、観察者が観察したい輝度にするため、輝度低下分を見込んで高輝度ＬＨや低輝度ＬＬの値を決定すれば、輝度低下をキャンセルできる。このように平均値を制御することで、輝度落ちの問題が解決できる。

尚、本実施例において、遮光部は、
◎所定の方向に関してのみ輝度の差を与える構成
◎画像表示手段の水平方向に関して互いに異なる遮光性能を有する構成
◎画像表示手段の鉛直方向全域に関して実質的に均一の遮光性能を備える構成
◎実質的に光を透過する第１領域と、実質的にすべての光を遮光する第２領域とを有する構成
◎光が透過する透過部と光を遮光する非透過部の交互で格子状に分布させた構成であり、非透過部は画素と画素との間の非画素部と同等の輝度である構成
◎透過部の幅をＷｐ、非透過部の幅をＷｂ、非透過部が観察できる領域がずれたときのずれ量を規定する範囲の値を±αとするとき
Ｗｐ＝Ｗｂ＝α
である構成
◎非透過部が観察できる領域がずれたときのずれ量を規定する範囲の値を±α、視差画像の１視差画像分の観察領域の水平方向の幅をＨｅとするとき、
Ｈｅ＝（Ｗｐ＋Ｗｂ）・ｎ＝２α・ｎ 、（但し、ｎは自然数）
である構成
◎遮光部は、画像表示手段の前面に配置した遮光と透過の作用をするマスクを含む構成
等が適用できる。

本実施例では以上の構成によって、黒縞模様を低減すること、さらに、黒縞模様とクロストークの発生をコントロールでき、良好なる運動視差や立体画像の観察ができる画像表示装置を達成している。

実施例２では具体的に画素毎に輝度分布を発生させる遮光部について述べる。

図９と図１０を用いて図７に示す観察輝度分布を発生させる遮光部について述べる。

図９は図７に示すような観察輝度分布を生成するための遮光部２０１をＦＰＤ１０１の前面に設けた平面図で、ＦＰＤ１０１の上方より見た図（平面図）である。図中２０１は光の遮光部と透過部が交互に並んだマスクでＦＰＤ１０１の前面に設けることによって図７に示すような輝度分布が実現される。このとき遮光部と透過部の幅は図中に示したように低輝度部の幅Ｗｂと高輝度部の幅Ｗｐであり、ＦＰＤ１０１とマスク２０１の間隔は狭くしなければならない。

マスク２０１の遮光部はＦＰＤ１０１側からの光線を反射或いは拡散反射する構成でもよく、特にＦＰＤ１０１がＬＣＤ構成のときに輝度が明るくなって有効である。

ＦＰＤ１０１が液晶表示装置やプラズマ表示装置のように表示画素に比較的厚いカバーガラスが設けられている場合はそのカバーガラスにマスク２０１と同等の遮光と透過の機能を一体に設けても良い。

また、図１０に示すようにＦＰＤ１０１の１画素の中に発光部と非発光部を構成することも可能である。図中の（ａ）は画素輝度変調手段を有する１画素を示すもので、発光部（幅Ｗｐ）と非発光部（幅Ｗｂ）が交互に並んでいる。また、図中の（ｂ）は一画素を複数並べて一つのＦＰＤ１０１を構成する説明図で、図中の番号の１から４は図１のＦＰＤ１０１の画像の番号と同様である。

一つの微小画像の中に複数の発光部と非発光部を設けた形態について上述した。ＦＰＤ１０１の解像度が十分に高ければ、複数の微小画像の組を図１０（ａ）に対応した機能させることも可能である。この場合、視差画像ＩＳが複数画素で構成されるため、その構成する複数画素の数だけ１視差画像の解像度が低下する。

本実施例において遮光部は、
◎画像表示手段と一体で構成されている構成
◎遮光部は、一つの画素領域の中に光が透過する透過部と光を遮光する非透過部を１組または複数組備えた構成
◎複数の画素を一組として構成されていること
等が適用できる。

尚、図９において領域Ａと図１０（ａ）は前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域に相当している。

実施例３では、ＦＰＤ１０１の一つの画素毎に画素の輝度を変える、即ち、１つの微小画像を構成する複数の画素のうち周辺部よりも中央部の画素を低輝度にすることによって、黒縞模様を目立たなくさせている。

図１１と図１２を用いて実施例３を説明する。図１１は実施例３の特徴を示すＦＰＤ１０１の微小画像（表示画素）の輝度分布を示す図である。

本実施例のマスクは、所定の輝度分布を中央部より周辺部を高くしている。

特に遮光部は画像表示手段の水平方向に対して光が透過する割合が異なる３以上の領域を有するようにしている。

図中に示すように一つの微小画像のなかで発光強度を変えるマスクで特に中央部が周辺部より輝度の低いように構成している。図１１に示した輝度分布は図３や図６と同様に±αの中で分布する。

ここで輝度分布を
Ｗｃ＝α
の条件にすると図１２に示したように、観察される輝度分布は平均化され太い実線と太い破線となる。

太い破線部分は隣り合う視差画像の重なりあう合成部分であり、輝度は或る程度平均化されるため、黒縞模様が目立たなくなる。

図１１の様な輝度分布にするには、ＦＰＤ１０１の前面に所定の透過率で構成されたマスクを置く方法や、一画素を分割し複数の要素で構成し各々の輝度を制御することでも可能である。

以下に示す各実施例４〜６では実施例１〜３と同様の遮光部を用いているが図の説明では省略している。

図１３は本発明の実施例４の画像表示装置の要部概略図である。図１４は図１３の一部分の説明図である。本実施例は、画像表示装置から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳに４個の異なる視差画像Ｓ１〜Ｓ４を水平方向に分離して表示することが可能となっている。図１〜図５において付した番号と同じ番号を付した部材は同じ機能を有するものである。

図１３に示すように、画像表示装置１００は、ＦＰＤ１０１とレンチ１０４を有し、ＦＰＤ１０１には図２４で説明したような、縦ストライプ合成画像２００を表示している。

レンチ１０４は、ＦＰＤ１０１の表示面側に設けられ、図のように垂直方向（Ｚ方向）に長いシリンドリカルレンズ（１０４ａ〜１０４ｅ）を複数（ｎ個）水平方向（Ｘ方向）に並べたものである。

この時、隣接するシリンドリカルレンズ間の距離は、図２５で説明したレンチ１０２の距離ＨＬから、微小距離Δｐずらした距離｛ＨＬ＋Δｐ（ｐ＝１，２・・・ｎ−１）｝の不等間隔で並んでいる。

実施例１と同様にＦＰＤ１０１の水平方向の開口率をｋとすると、レンチ１０４のシリンドリカルレンズ１０４ａが微小領域Δｐずれたとき、図２で説明したものと同様の関係が成り立つ。

図１４は図１３の水平断面図（ＸＹ断面図）である。図１４でレンチ１０４は、５種類のシリンドリカルレンズ（以下「レンズ」ともいう。）１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ、１０４ｅで構成されているが５種類に限らずいくつあっても良い。

レンズ１０４ａとレンズ１０４ｂのレンズ間距離はＨＬ＋Δ１、レンズ１０４ｂと１０４ｃのレンズ間距離はＨＬ＋Δ２、レンズ１０４ｃと１０４ｄのレンズ間距離はＨＬ＋Δ３、レンズ１０４ｄと１０４ｅのレンズ間距離はＨＬ＋Δ４である。

図１４で中央のレンズ１０４ｃを基準に考えると、ＦＰＤ１０１の画像１を表示する画素Ａの中心の光は、レンズ１０４ｃによってレンチ１０４から距離Ｌ離れた位置Ｇ１に、画像２〜４についても同様に、位置Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に形成される。画像２と画像３の間のブラックマトリックスＢは図中の距離Ｌ離れた位置ＯＳの中央部に形成される。

図８は、レンズ１０４ａ〜１０４ｅの各レンズによる観察位置での像の輝度分布を示すものである。レンズ１０４ｃを基準として、レンズ１０４ａでは基準の輝度分布に対してΔ１’＋Δ２’、レンズ１０４ｂではΔ２’、レンズ１０４ｄではΔ３’、レンズ１０４ｅではΔ３’＋Δ４’水平方向にずれた輝度分布となる。

ここで、Σ｜Δｐ’｜＜２αとし、この範囲でΔｐ’は特定の値に偏ることなく一様の確立で分布するものとすれば、図１５で説明した輝度分布に関して、Ｘ座標を揃えて輝度を足し合わせると、実施例１と同様に図４のようになる。

以上から、実施例４についても、観察位置上に作る表示領域間の輝度とクロストークを生じる幅はトレードオフの関係にあって、各レンズ１０４のずれ量Δｐの値を変化させることにより、表示装置の用途などに応じて所望の特性にコントロールすることができる。

また、観察位置において同じ視点の視差画像が表示画面の上下方向に分布するため、観察者が表示画面の上下方向に移動した場合においても不自然な運動視差が発生しない。

図１６は本発明の実施例５の画像表示装置の要部概略図である。図１６の画像表示装置は画像表示装置から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳに４個の異なる視差画像Ｓ１〜Ｓ４を水平方向に分離して表示することが可能となっている。

画像表示装置１００は、ＦＰＤ１０５とレンチ１０６を有している。

ＦＰＤ１０５は、図示の様に画像１〜４を水平および垂直方向に複数個並べて構成されるものであり、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどが代表的なものである。隣接する水平方向の画素ピッチはＨｄである。

ＦＰＤ１０５には、図１７に示すような４個の異なる位置から撮影した（形成した）視差画像Ｓ１〜Ｓ４を縦横に分解して所定の順番で行列状に並べて合成した行列状合成画像２００を表示している。

図２４で説明した縦ストライプ合成画像では、１つの視点で観察される視点画像の解像度が水平方向のみ低下しているのに対し、行列状合成画像では解像度の低下を水平垂直方向に分散している。このため行列状合成画像を用いるものでは、水平方向のみ解像度が低下するものに対して、解像度の低下を目立たなくすることができる。

レンチ１０６は、ＦＰＤ１０５表示面側に設けられ、図１６のように水平方向に作用するシリンドリカルレンズを水平方向にｎ個並べたレンズ群を単位レンズ群１０６ａとして、単位レンズ群１０６ａを水平方向に微小距離（シリンドリカルレンズのピッチ）ＨＬ／４＋Δｐ（ｐ＝１，２・・・ｎ−１）ずらして垂直方向にｍ（ｍ＝１，２・・・）個並べたものである。

この時、各段のレンズ群はＦＰＤ１０５の各行に対応している。単位レンズ群１０６ａによる作用は、図２５に示したものと同様である。

図１８は単位レンズ群１０６ａが水平方向にＨＬ／４ずれた状態を示している。即ち、ずれ量Δｐが
−ＨＬ／４ ＜ Δｐ ＜ ＨＬ／４
を満足するようにしている。

この時、レンチ１０６から距離Ｌの位置ＯＳでの領域Ａ’と領域Ｂ’は距離ΔＨｅずれる。距離ΔＨｅは次式より求めることができる。

ΔＨｅ：ＨＬ／４＝Ｌ＋Ｌｄ：Ｌｄ
４×Ｈｅ：ＨＬ＝Ｌ＋Ｌｄ：Ｌｄ
以上から、
ΔＨｅ＝Ｈｅ
となる。

図１９は、画像表示装置１００の水平断面図である。単位レンズ群１０６ａが水平方向にＨＬ／４ずれた場合の水平方向の作用を説明するものである。

図中、基準とする状態を実線で示し、ＨＬ／４ずれた状態を破線で示す。単位レンズ群１０６ａが図中右方へ距離ＨＬ／４ずれた時、ＦＰＤ１０５の表示も右方へ距離Ｈｄずれる位置関係になっている。この時、ΔＨｅ＝ＨｅとなるのでＦＰＤ１０５の番号１の画素は、実線で示した基準とする状態と同じ位置に観察領域を形成する。

ここで、単位レンズ群１０６ａが水平方向にさらに距離Δｐずれた場合を考える。図２０はこの場合を示すものである。図中、基準とする状態を実線で示し、ＨＬ／４＋Δｐずれた状態を二点差線で示している。図示の様に、レンチ１０６ａから距離Ｌの位置ＯＳでの領域Ａ’と領域Ｂ’は距離Δｐ’ずれる。これは実施例１の図２において説明したのもと同様の関係であり、Δｐ’＝（Ｌ＋Ｌｄ）・Δｐ／Ｌｄとなる。

図２１は、ｎ個の単位レンズ群１０６ａによる観察位置での像の輝度分布である。図２５で説明したものと類似したものとなる。

ここで、Σ｜Δｐ’｜＜２αとし、この範囲でΔｐ’は特定の値に偏ることなく一様の確立で分布するものとすれば、図２１の輝度分布に関して、Ｘ座標を揃えて輝度を足し合わせると、実施例１と同様に図４のようになる。

以上から、実施例５についても、観察位置上に作る表示領域間の輝度とクロストークを生じる幅はトレードオフの関係にあって、各単位レンズ群１０６ａのずれ量Δｐの値を変化させることにより、表示装置の用途などに応じて所望の特性にコントロールすることができる。

図２２は本発明の実施例６の画像表示装置の要部概略図である。図２２の画像表示装置１００は画像表示装置１００から距離Ｌ離れた観察位置ＯＳに、４個の異なる視差画像Ｓ１〜Ｓ４を水平方向に分離して表示することが可能となっている。

画像表示装置は、ＦＰＤ１０５とレンチ１０７を有している。

ＦＰＤ１０５は、実施例５と同様に視差画像Ｓ１〜Ｓ４を水平および垂直方向に複数個並べた構成されるものである。

ＦＰＤ１０５には、実施例５と同様に図１７に示すような行列状合成画像を表示している。

本実施例においても、１つの視点で観察される視点画像の解像度を水平垂直方向に分散して低下させるので、解像度の低下を目立たなくすることができる。

レンチ１０７は、ＦＰＤ１０５表示面側に設けられている。

レンチ１０７は、実施例５と同様に、ｎ個のシリンドリカルレンズを水平方向に並べた単位レンズ群１０７−１〜１０７−ｍを、垂直方向にｍ個並べて構成されている。この時、垂直方向に隣接するレンズ群は、水平方向にＨＬ／４ずらして配置され、各段のレンズ群はＦＰＤ１０５の各行に対応している。

ここで、実施例５と同様に、図１８および図１９で説明した関係が成り立ち、垂直方向に隣接するレンズ群１０７−１〜１０７−ｍによるＦＰＤ１０５の領域Ａと領域Ｂの像である領域Ａ’と領域Ｂ’は観察位置において距離ΔＨｅずれる。

また、実施例４で説明したレンチ１０４と同様に、単位レンズ群１０７−１〜１０７−ｍは、水平方向に隣接するシリンドリカルレンズの中心管距離がＨＬ＋Δｐ｛ｐ＝１，２・・・ｍ（ｎ−１）｝の不等間隔で並んでいる。

このため各段のレンズ群１０７−１〜１０７−ｍにおいては、実施例４と同様に図１４および図１５で説明した関係を満たしている。

ここで、Σ｜Δｐ’｜＜２αとし、この範囲でΔｐ’は特定の値に偏ることなく一様の確立で分布するものとすれば、実施例６における画像表示装置の輝度分布は、実施例１と同様に図４のようになる。

以上から、実施例６についても、観察位置上に作る表示領域間の輝度とクロストークを生じる幅はトレードオフの関係にあって、レンズ群１０７１〜１０７ｍのずれ量Δｐの値を変化させることにより、表示装置の用途などに応じて所望の特性にコントロールすることができる。

レンズ群１０７−１を単位レンズ群として、実施例５と同様に、水平方向に微小距離ＨＬ／４＋Δｐ（ｐ＝１，２・・・ｎ−１）ずらして垂直方向に複数個並べてレンチ１０７を構成しても良い。

また、レンチ１０７のようなレンズアレイを単位レンズアレイとして、水平および垂直方向に複数個並べてレンチを構成しても良い。

さらに、実施例１，４〜６では、レンチを構成するシリンドリカルレンズの位置を変化させるものであるが、レンチとＦＰＤの相対的な位置関係が実施例１，４〜６と同じになるように、ＦＰＤの画素配列を変化させるようにしても良い。

なお、実施例１〜６では、レンチキュラーレンズを用いているが、パラッラクスバリアを用いることもできる。

図１、１６、２２において、シリンドリカルレンズの光軸（又は光軸を含む面、光軸面）は、鉛直方向に（画素の境界線に対して）実質的に平行となるように構成しているが、ここではシリンドリカルレンズの光軸を鉛直方向に対して非平行（お互いのなす角度が０．５度以上５度以下、好ましくは２．５度以上）となるように構成しても構わない。

また、ここまでで説明した実施例に関しては矛盾の無い範囲で任意に組合わせて用いても構わない。

以上説明したように、本発明の画像表示装置によれば、縦ストライプ合成画像、或いは、行列状合成画像、そしてレンチを用いることによって、運動視差や立体画像を観察位置が変わっても黒縞模様が目立たなくして観察することができる。

さらに、黒縞模様とクロストークの程度をコントロールすることができるので、使用用途に応じて黒縞模様とクロストークの程度を任意に設定することができる。

本発明の実施例１の要部概略図 図１の一部分の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例１の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例２の一部分の要部概略図 本発明の実施例２の一部分の要部概略図 本発明の実施例３の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例３の観察位置における観察像の輝度分布の説明図 本発明の実施例４の要部概略図 図１３の一部分の説明図 発明の実施例４の観察位置における像の輝度分布の説明図 本発明の実施例５の要部概略図 本発明の実施例５のＦＰＤの説明図 本発明の実施例５の図１の一部分の説明図 本発明の実施例５の図１の一部分の説明図 本発明の実施例５の図１の一部分の説明図 本発明の実施例５の観察位置における像の輝度分布の説明図 本発明の実施例６の要部概略図 従来の多視点画像表示装置の説明図 図１６の一部分の説明図 図１６の一部分の説明図 従来の多視点画像表示装置の観察位置における像の輝度分布の説明図 レンチキュラーレンズの光軸の説明図

符号の説明

１００ 多視点画像表示装置
１０１ 画像表示手段（フラットパネルディスプレイ）
１０２ レンチキュラーレンズ
１０３ 多視点画像分離手段（レンチキュラーレンズ）

Claims (9)

1. 第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段と、
   前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、
   第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、
   前記レンズアレイが、前記第１方向に所定のピッチで配列された第１微小レンズを含む第１レンズアレイと、前記第１方向に前記所定のピッチで配列された第２微小レンズを含む第２レンズアレイとを有しており、
   前記第１微小レンズの光軸と前記第２微小レンズの光軸とが互いにずれており、該ずれ量が前記所定のピッチの１／２未満であり、
   前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部を設けたことを特徴とする画像表示装置。
2. 第１視差画像と第２視差画像各々を複数の第１微小画像、第２微小画像に分割し、前記第１、第２微小画像に対応する画素を配列した画像表示手段と、
   前記画像表示手段が有する画素に画像信号を送信する画像信号送信手段と、
   第１方向に屈折力を有するレンズアレイを含み、前記第１微小画像からの光と前記第２微小画像からの光とに互いに異なる指向性を与える視差画像分離手段とを備え、観察領域に立体画像を表示する画像表示装置であって、
   前記レンズアレイが、前記第１方向にのみ屈折力を有する複数のレンチキュラーレンズを有しており、該第１方向が水平方向に対して傾いており、
   前記画像信号送信手段が同一の画像信号を送信する少なくとも１つの画素領域内の光の一部を遮光する遮光部を設けたことを特徴とする画像表示装置。
3. 前記遮光部が、所定の方向に関してのみ輝度の差を与える構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記遮光部が、前記画像表示手段の水平方向に関して互いに異なる遮光性能を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記遮光部が、前記画像表示手段の鉛直方向全域に関して実質的に均一の遮光性能を備える構成であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記遮光部が、実質的に光を透過する第１領域と、実質的にすべての光を遮光する第２領域とを有することを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記遮光部が、さらに光の半分２０〜８０％の光を遮光する第３領域を有することを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
8. 前記画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する複数の画素であることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の画像表示装置。
9. 前記画像信号送信手段が同一の画素信号を送信する少なくとも１つの画素領域が、前記画像表示手段が有する１つの画素であることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の画像表示装置。

Images