JP2006330466A - Image display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関し、特に、複数の観察者に立体画像を提供可能な画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device capable of providing a stereoscopic image to a plurality of observers.
従来、3次元の立体画像を表示する画像表示装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。図22は、上記特許文献1に開示された従来の立体映像表示装置の構成を示した概略図である。
Conventionally, an image display device that displays a three-dimensional stereoscopic image is known (see, for example, Patent Document 1). FIG. 22 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional stereoscopic video display device disclosed in
図22に示すように、上記特許文献1に開示された立体映像表示装置120は、液晶プロジェクタ100と、スクリーン110とを備えている。この液晶プロジェクタ100は、光源101と、光源101からの光を均一にするインテグレータ群102と、透過領域と遮光領域とを切り換え可能なシャッタ手段103と、画像を形成する液晶表示パネル104と、投射レンズ105とを備えている。また、スクリーン110は、入射側のレンチキュラーレンズ111と、拡散板112と、出射側のレンチキュラーレンズ113との3つの部材により構成されている。
As shown in FIG. 22, the stereoscopic
上記特許文献1の立体映像表示装置120では、左目用の画像を観察者130および140の左目130aおよび140aに送る場合には、光源101からの光がインテグレータ群102を通過して、その光の一部だけがシャッタ手段103の透過領域によって透過される。このシャッタ手段103によって透過された光が、液晶表示パネル104に到達して左目用の画像が形成され、その左目用の画像が投射レンズ105に入射する。そして、投射レンズ105内の絞り部の近傍には、シャッタ手段103の透過領域および液晶パネル104を通過した像が結像される像領域105aが形成される。また、投射レンズ105から出射した左目用の画像は、入射側のレンチキュラーレンズ111によって拡散板112上にストライプ状に結像される。拡散板112上に結像された左目用の画像は、出射側のレンチキュラーレンズ113によって観察者130および140の左目130aおよび140aに送られる。また、シャッタ手段103の透過領域を移動させることにより、液晶表示パネル104によって形成された右目用の画像を観察者130および140の右目130bおよび140bに送ることも可能となる。このように、特許文献1に記載された立体映像表示装置120では、液晶表示パネル104に左目用画像および右目用画像を時分割で切り換えて表示するとともに、その切り換えに同期してシャッタ手段103の透過領域を切り換えることによって、左目用画像および右目用画像を、それぞれ、観察者130および140の左目130aおよび140aと右目130bおよび140bとに入射させることが可能になる。これにより、複数の観察者130および140が同時に立体画像を見ることができる。
In the stereoscopic
しかしながら、上記特許文献1に開示された従来の立体映像表示装置120では、入射側のレンチキュラーレンズ111と、拡散板112と、出射側のレンチキュラーレンズ113との3つの部材によってスクリーン110が構成されているので、スクリーン110の構成が複雑になるという問題点がある。また、入射側のレンチキュラーレンズ111および出射側のレンチキュラーレンズ113の焦点距離の関係から、レンチキュラーレンズ111と拡散板112とを所定の間隔を隔てて配置するとともに、拡散板112とレンチキュラーレンズ113とを所定の間隔を隔てて配置する必要があるため、スクリーン110の厚みが大きくなるという不都合がある。このため、立体映像表示装置120が大型化するという問題点がある。また、シャッタ手段103をインテグレータ群102と液晶表示パネル104との間に配置するために、シャッタ手段103を液晶表示パネル104と同等かそれ以上の大きさに形成する必要がある。このため、上記特許文献1では、シャッタ手段103が大型化するので、これによっても、立体映像表示装置120が大型化するという問題点がある。
However, in the conventional stereoscopic
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、構成を簡略化および小型化することが可能な画像表示装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image display apparatus capable of simplifying and downsizing the configuration.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による画像表示装置は、画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段によって形成された画像をスクリーンに投影させる投射レンズとを含むプロジェクタと、プロジェクタの投射レンズの絞りの位置の近傍に配置され、投射レンズを通過した画像に対応する光を透過させる透過領域と遮光するための遮光領域とを含む画像通過領域制御手段と、画像通過領域制御手段の透過領域を通過した光に対応する画像が結像されるスクリーンを構成するとともに、観察者の左目または右目の少なくとも一方に向かって画像に対応する光を集光するための単一のフレネルレンズとを備え、画像通過領域制御手段および単一のフレネルレンズにより、画像を観察者の左目または右目の少なくとも一方に入射させることによって、観察者に少なくとも立体画像を提供する。 In order to achieve the above object, an image display apparatus according to an aspect of the present invention includes an image forming unit that forms an image, and a projection lens that projects an image formed by the image forming unit onto a screen; An image passing area control means including a transmitting area that transmits light corresponding to an image that has passed through the projection lens and a light blocking area for shielding light, disposed near the position of the aperture of the projection lens of the projector; A single fresnel for forming a screen on which an image corresponding to the light passing through the transmission region of the means is imaged and condensing the light corresponding to the image towards at least one of the left or right eye of the observer A lens, and the image is incident on at least one of the left eye or right eye of the observer by means of image passing area control means and a single Fresnel lens By, providing at least three-dimensional image to the viewer.
この一の局面による画像表示手段では、上記のように、画像形成手段によって形成されて投射レンズを通過した画像に対応する光を透過させる透過領域を含む画像通過領域制御手段を設けるとともに、その画像通過領域制御手段の透過領域を通過した画像に対応する光を観察者の左目または右目の少なくとも一方に向かって集光するとともにスクリーンを構成する単一のフレネルレンズを設けることによって、観察者の左右の目に到達する画像を、両目視差を有する画像にすれば、観察者に立体画像(3次元画像)を提供することができる。また、スクリーンを単一のフレネルレンズのみから構成することによって、スクリーンの構成を簡略化することができるとともに、スクリーンの厚みを小さくすることができる。これにより、画像表示装置を小型化することができる。また、画像を集束させる投射レンズの絞りの位置の近傍に、画像通過領域制御手段を配置することによって、画像通過領域制御手段を投射レンズよりも小さくすることができる。これにより、画像通過領域制御手段を小型化することができるので、これによっても、画像表示装置の小型化を図ることができる。 In the image display means according to this one aspect, as described above, the image display area control means including the transmission area that transmits the light corresponding to the image formed by the image forming means and passed through the projection lens is provided. By condensing light corresponding to the image that has passed through the transmission region of the passage region control means toward at least one of the left eye or right eye of the viewer, and providing a single Fresnel lens constituting the screen, If the image that reaches the eyes is an image having binocular parallax, a stereoscopic image (three-dimensional image) can be provided to the observer. In addition, by configuring the screen only from a single Fresnel lens, the configuration of the screen can be simplified and the thickness of the screen can be reduced. Thereby, an image display apparatus can be reduced in size. Further, the image passing area control means can be made smaller than the projection lens by disposing the image passing area control means in the vicinity of the position of the iris of the projection lens that focuses the image. As a result, the image passing area control means can be reduced in size, so that the image display device can also be reduced in size.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、画像通過領域制御手段は、画像形成手段によって形成された画像に対応する光を透過させるための透過領域と遮光するための遮光領域とが形成される通過制御液晶パネルと、通過制御液晶パネルを挟んで対向するように配置される第1偏光板および第2偏光板とを含む。このように構成すれば、容易に、通過制御液晶パネルの透過領域を通過する画像に対応する光のみを観察者に到達させることができるとともに、通過制御液晶パネルの遮光領域を通過しようとする画像に対応する光を遮光することができる。 In the image display device according to the one aspect, preferably, the image passage region control unit includes a transmission region for transmitting light corresponding to an image formed by the image forming unit and a light shielding region for shielding light. And a first polarizing plate and a second polarizing plate arranged to face each other with the passage control liquid crystal panel interposed therebetween. With this configuration, it is possible to easily allow the observer to reach only the light corresponding to the image passing through the transmission area of the passage control liquid crystal panel and to pass through the light shielding area of the passage control liquid crystal panel. The light corresponding to can be shielded.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、観察者の目の位置を検出可能な位置検出手段と、位置検出手段によって検出された観察者の目の位置に応じて、通過制御液晶パネルの透過領域と遮光領域とを制御する制御部とをさらに備えている。このように構成すれば、観察者の移動を位置検出手段により検出するとともに、その位置情報に基づいて、制御部が通過制御液晶パネルの透過領域と遮光領域とを移動させることができるので、観察者が移動した場合にも、観察者に適切な画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, a position detection unit capable of detecting the position of the observer's eyes, and the passage control liquid crystal panel according to the position of the observer's eyes detected by the position detection unit. A control unit for controlling the transmission region and the light shielding region is further provided. With this configuration, the movement of the observer is detected by the position detection means, and the control unit can move the transmission region and the light shielding region of the passage control liquid crystal panel based on the position information. Even when the person moves, an appropriate image can be provided to the observer.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルには、通過制御液晶パネルの透過領域および遮光領域を制御するための電極が観察者の左右の目を結んだ第1の方向に隣接するように複数設けられており、制御部は、通過制御液晶パネルの複数の電極の駆動を制御することによって、通過制御液晶パネルの透過領域の第1の方向の長さを変化させる。このように構成すれば、透過領域を複数の電極により構成する場合に、第1の方向における印加状態の電極の数を増加または減少させることにより、容易に、透過領域の第1の方向の長さを変化させることができる。これにより、1つの通過制御液晶パネルを用いて、容易に、画像形成手段により形成された画像の到達領域の第1の方向の長さを変化させることができるので、容易に、観察者の左目または右目の一方に画像(立体画像)を到達させる場合と観察者の両目に画像(平面画像)を到達させる場合とを切り換えることができる。その結果、1つの通過制御液晶パネルを用いて、容易に、観察者に立体画像および平面画像の両方を提供することができる。 In the image display device according to the aforementioned aspect, preferably, the passage control liquid crystal panel has a first direction in which electrodes for controlling the transmission region and the light shielding region of the passage control liquid crystal panel connect the left and right eyes of the observer. The control unit changes the length of the transmission region of the passage control liquid crystal panel in the first direction by controlling driving of the plurality of electrodes of the passage control liquid crystal panel. With this configuration, when the transmissive region is configured by a plurality of electrodes, the length of the transmissive region in the first direction can be easily increased by increasing or decreasing the number of applied electrodes in the first direction. It can be changed. Accordingly, since the length of the arrival area of the image formed by the image forming unit in the first direction can be easily changed by using one passage control liquid crystal panel, the left eye of the observer can be easily changed. Alternatively, it is possible to switch between the case where the image (stereoscopic image) reaches one of the right eyes and the case where the image (planar image) reaches both eyes of the observer. As a result, both a stereoscopic image and a planar image can be easily provided to an observer using one passage control liquid crystal panel.
上記制御部によって透過領域の第1の方向の長さを変更可能な画像表示装置において、制御部は、通過制御液晶パネルの複数の電極の駆動を制御することにより、通過制御液晶パネルの透過領域の第1の方向の長さを制御することによって、観察者が観測可能な領域を制限する。このように構成すれば、通過制御液晶パネルの透過領域を透過した画像に対応する光の画像の到達領域の第1の方向の長さを制御することができるので、観察者が画像を見ることが可能な領域を小さくすることができる。これにより、観察者が画像を観察する視野角を制限することができるので、観察者が見ている画像を他の観察者に見られるのを抑制することができる。 In the image display device in which the length of the transmission region in the first direction can be changed by the control unit, the control unit controls the driving of the plurality of electrodes of the passage control liquid crystal panel, thereby transmitting the transmission region of the passage control liquid crystal panel. By controlling the length in the first direction, the region that the observer can observe is limited. With this configuration, the length in the first direction of the arrival area of the light image corresponding to the image transmitted through the transmission area of the passage control liquid crystal panel can be controlled, so that the observer views the image. Can be made smaller. Thereby, since the observer can limit the viewing angle for observing the image, it is possible to suppress the image viewed by the observer from being seen by other observers.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の左目または右目の位置に対応するようにスポット状に形成される。このように構成すれば、通過制御液晶パネルの透過領域を透過する画像が到達する画像到達領域を小さくすることができるので、容易に、観察者の左目または右目の一方のみに、画像(立体画像)を到達させることができる。 In the image display device according to the above aspect, the transmission region of the passage control liquid crystal panel is preferably formed in a spot shape so as to correspond to the position of the left eye or right eye of the observer. With this configuration, since the image arrival area where the image transmitted through the transmission area of the passage control liquid crystal panel reaches can be reduced, an image (stereoscopic image) can be easily applied only to one of the left eye or right eye of the observer. ) Can be reached.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の左目または右目の第1の方向の位置に対応するように、第1の方向と交差する第2の方向に延びるスリット状に形成される。このように構成すれば、通過制御液晶パネルの透過領域を透過する画像が到達する画像到達領域の第1の方向の長さを制御することができるので、観察者が画像を見ることが可能な画像到達領域の第1の方向の長さを小さくすることができる。これにより、容易に、観察者の左目または右目の一方のみに、画像(立体画像)を到達させることができる。また、通過制御液晶パネルの透過領域が、第2の方向に延びるスリット状に形成されているので、透過領域を通過して画像が到達する画像到達領域も第2の方向に延びるスリット状に形成される。これにより、観察者がスリット状の画像到達領域内で第2の方向に移動しても、画像到達領域を移動させることなく、観察者は画像を見ることができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the transmission region of the passage control liquid crystal panel is a second crossing the first direction so as to correspond to the position of the left eye or the right eye in the first direction. It is formed in a slit shape extending in the direction. With this configuration, it is possible to control the length in the first direction of the image arrival region where the image transmitted through the transmission region of the passage control liquid crystal panel reaches, so that the observer can see the image. The length of the image arrival area in the first direction can be reduced. Thereby, an image (stereoscopic image) can be easily made to reach only one of the left eye or right eye of the observer. Further, since the transmission region of the passage control liquid crystal panel is formed in a slit shape extending in the second direction, the image arrival region through which the image reaches through the transmission region is also formed in a slit shape extending in the second direction. Is done. Thereby, even if the observer moves in the second direction within the slit-like image arrival area, the observer can see the image without moving the image arrival area.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルの透過領域は、画像形成手段により形成される画像の1/nフレーム期間(nは2以上の自然数)毎に移動されるように制御され、画像形成手段は、通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、画像形成手段によって形成される第1画像と第2画像とが入れ替わるように制御される。このように構成すれば、1/nフレーム期間の間では、観察者の左目および右目の一方、または、一方の観察者の両目に、画像形成手段によって形成された第1画像(立体画像または平面画像)を到達させるとともに、次の1/nフレーム期間の間では、観察者の左目および右目の他方、または、他方の観察者の両目に、画像形成手段によって形成される第2画像(立体画像または平面画像)を到達させることができる。これにより、1フレーム期間の間に、第1画像および第2画像を画像到達領域に到達させることができるので、観察者は画像劣化の少ない画像を見ることができる。 In the image display device according to the above aspect, the transmission region of the passage control liquid crystal panel is preferably moved every 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming means. The image forming means is controlled so that the first image and the second image formed by the image forming means are switched in synchronization with the movement of the transmission region of the passage control liquid crystal panel. With this configuration, during the 1 / n frame period, the first image (stereoscopic image or flat surface) formed by the image forming unit on one of the left eye and the right eye of the observer, or both eyes of the one observer. The second image (stereoscopic image) formed by the image forming means on the other of the left eye and the right eye of the observer or both eyes of the other observer during the next 1 / n frame period. Or a planar image). Thereby, since the first image and the second image can reach the image arrival area during one frame period, the observer can see an image with little image deterioration.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルの透過領域は、画像形成手段により形成される画像の1/nフレーム期間(nは2以上の自然数)毎に観察者の左目に対応する位置と右目に対応する位置とに移動されるように制御され、画像形成手段は、通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、画像形成手段によって形成される左目用の第1画像と右目用の第2画像とが入れ替わるように制御することによって、観察者に立体画像を提供する。このように構成すれば、1/nフレーム期間の間では、観察者の左目に画像形成手段の全領域によって形成された左目用の第1画像を到達させるとともに、観察者の右目に第1画像を到達させないようにすることができる。そして、次の1/nフレーム期間の間では、観察者の右目に画像形成手段の全領域によって形成される右目用の第2画像を到達させるとともに、観察者の左目に画像を到達させないようにすることができる。これにより、少なくとも1フレーム期間の間に、観察者の左目は画像形成手段の全領域によって形成された左目用の第1画像を見ることができるとともに、観察者の右目は画像形成手段の全領域によって形成された右目用の第2画像を見ることができる。その結果、観察者の左目および右目は、画像形成手段によって形成される左目用の第1画像および右目用の第2画像を連続して観察していると認識するので、観察者は画像劣化の少ない立体画像を見ることができる。 In the image display device according to the above aspect, the transmission region of the passage control liquid crystal panel is preferably configured so that the left eye of the observer is in every 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming unit. The image forming means controls the left eye formed by the image forming means in synchronization with the movement of the transmission region of the passage control liquid crystal panel. The stereoscopic image is provided to the observer by controlling so that the first image for use and the second image for the right eye are interchanged. With this configuration, during the 1 / n frame period, the first image for the left eye formed by the entire region of the image forming unit is made to reach the left eye of the observer, and the first image is made to the right eye of the observer. Can be prevented from reaching. Then, during the next 1 / n frame period, the second image for the right eye formed by the entire area of the image forming unit is made to reach the right eye of the observer, and the image is not made to reach the left eye of the observer. can do. Thereby, during at least one frame period, the left eye of the observer can see the first image for the left eye formed by the entire area of the image forming means, and the right eye of the observer is the entire area of the image forming means. The second image for the right eye formed by can be seen. As a result, the viewer's left eye and right eye recognize that the first image for the left eye and the second image for the right eye formed by the image forming means are continuously observed. A few stereoscopic images can be seen.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、通過制御液晶パネルの透過領域は、画像形成手段により形成される画像の1/nフレーム期間(nは2以上の自然数)毎に第1の観察者に対応する位置と第2の観察者に対応する位置とに移動されるように形成され、画像形成手段は、通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、画像形成手段によって形成される第1の観察者用の第1平面画像と第2の観察者用の第2平面画像とが入れ替わるように制御することによって、異なる観察位置に位置する第1の観察者および第2の観察者にそれぞれ異なる第1平面画像および第2平面画像を提供する。このように構成すれば、1/nフレーム期間の間では、第1の観察者に画像形成手段の全領域によって形成される第1平面画像を到達させるとともに、第2の観察者に第1平面画像を到達させないようにすることができる。そして、次の1/nフレーム期間の間では、第2の観察者に画像形成手段の全領域によって形成される第2平面画像を到達させるとともに、第1の観察者に第2平面画像を到達させないようにすることができる。これにより、少なくとも1フレーム期間の間に、第1の観察者は、画像形成手段の全領域によって形成された第1平面画像を見ることができるとともに、第2の観察者は、画像形成手段の全領域によって形成された第2平面画像を見ることができる。その結果、第1の観察者および第2の観察者は、それぞれ、画像形成手段の全領域によって形成される第1画像および第2画像を観察していると認識するので、第1の観察者および第2の観察者に、それぞれ、画像劣化の少ない異なる平面画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the transmission region of the passage control liquid crystal panel is subjected to the first observation every 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming unit. The image forming means is formed to be moved to a position corresponding to the second observer and a position corresponding to the second observer, and the image forming means synchronizes with the movement of the transmission area of the passage control liquid crystal panel. By controlling the first planar image for the first observer and the second planar image for the second observer to be interchanged, the first observer and the first observer located at different observation positions are controlled. Different first and second planar images are provided to the two observers. With this configuration, during the 1 / n frame period, the first observer is caused to reach the first plane image formed by the entire area of the image forming unit, and the second observer is allowed to reach the first plane. It is possible to prevent the image from reaching. Then, during the next 1 / n frame period, the second observer reaches the second planar image formed by the entire area of the image forming unit, and reaches the first observer. You can avoid it. Thus, during at least one frame period, the first observer can view the first planar image formed by the entire area of the image forming unit, and the second observer can view the image forming unit. A second planar image formed by the entire area can be seen. As a result, since the first observer and the second observer recognize that they are observing the first image and the second image formed by the entire area of the image forming unit, respectively, the first observer It is possible to provide different planar images with little image degradation to the second observer.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、1/nフレーム期間は、1/2フレーム期間である。このように構成すれば、観察者が連続して画像を見ていると認識する1フレーム期間の間に、観察者の左目に画像形成手段によって形成される第1画像(たとえば、左目用画像)を提供することができるとともに、観察者の右目に画像形成手段によって形成される第2画像(たとえば、右目用画像)を提供することができる。また、観察者が連続して画像を見ていると認識する1フレーム期間の間に、一方の観察者に画像形成手段によって形成される第1画像(たとえば、両目用平面画像)を提供することができるとともに、他方の観察者に画像形成手段によって形成される第2画像(たとえば、両目用平面画像)を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, the 1 / n frame period is preferably a 1/2 frame period. With this configuration, the first image (for example, the left-eye image) formed by the image forming unit in the left eye of the observer during one frame period in which the observer recognizes that the image is continuously viewed. And a second image (for example, an image for the right eye) formed by the image forming means on the right eye of the observer can be provided. Also, providing a first image (for example, a planar image for both eyes) to one viewer during one frame period in which it is recognized that the viewer is continuously viewing images. The second image (for example, a planar image for both eyes) formed by the image forming means can be provided to the other observer.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、画像形成手段は、液晶表示パネルを含む。このように構成すれば、液晶表示パネルにより、容易に、画像を形成することができる。 In the image display device according to the above aspect, the image forming unit preferably includes a liquid crystal display panel. If comprised in this way, an image can be easily formed with a liquid crystal display panel.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、画像形成手段と投射レンズとを含むプロジェクタと、画像通過領域制御手段とは、それぞれ、2つずつ設けられている。このように構成すれば、一方の画像形成手段によって形成される第1画像(たとえば、右目用画像)を一方の画像通過領域制御手段を介して観察者の右目へ提供することができるとともに、他方の画像形成手段によって形成される第2画像(たとえば、左目用画像)を他方の画像通過領域制御手段を介して観察者の左目へ提供することができるので、1/nフレーム期間毎に、画像形成手段の第1画像および第2画像を入れ替える必要がないとともに、1/nフレーム期間毎に、画像通過領域制御手段の透過領域を移動させる必要がない。これにより、画像形成手段および画像通過領域制御手段の制御を複雑化させることなく、観察者に立体画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, two projectors each including an image forming unit and a projection lens and two image passing region control units are provided. If comprised in this way, while being able to provide the 1st image (for example, image for right eyes) formed by one image formation means to an observer's right eye via one image passage area control means, the other Since the second image (for example, the image for the left eye) formed by the image forming means can be provided to the viewer's left eye via the other image passing area control means, the image is displayed every 1 / n frame period. It is not necessary to replace the first image and the second image of the forming unit, and it is not necessary to move the transmission region of the image passing region control unit every 1 / n frame period. Accordingly, a stereoscopic image can be provided to the observer without complicating the control of the image forming unit and the image passing area control unit.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、一方のプロジェクタの画像通過領域制御手段を透過した光のうちフレネルレンズの中心を通る光と、他方のプロジェクタの画像通過領域制御手段を透過した光のうちフレネルレンズの中心を通る光とが、実質的に一致するように配置されたハーフミラーをさらに備える。このように構成すれば、一方のプロジェクタの画像通過領域制御手段を透過した光に対応する画像と他方のプロジェクタの画像通過領域制御手段を透過した光に対応する画像とが到達する画像到達領域を一致させることができる。 In the image display device according to the one aspect, preferably, light passing through the center of the Fresnel lens among light transmitted through the image passing area control means of one projector and light passing through the image passing area control means of the other projector. And a half mirror arranged so that the light passing through the center of the Fresnel lens substantially coincides. According to this configuration, the image arrival area where the image corresponding to the light transmitted through the image passing area control means of one projector and the image corresponding to the light transmitted through the image passing area control means of the other projector arrives. Can be matched.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、2つの画像形成手段は、第1画像形成手段と第2画像形成手段とを含み、2つの画像通過領域制御手段は、第1通過制御液晶パネルと第2通過制御液晶パネルとを含み、第1通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の左目に対応する位置に移動されるように制御されるとともに、第2通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の右目に対応する位置に移動されるように制御され、第1画像形成手段は、左目用の第1画像を形成するとともに、第2画像形成手段は右目用の第2画像を形成することによって、観察者に立体画像を提供する。このように構成すれば、容易に、第1通過制御液晶パネルおよび第2通過制御液晶パネルと第1画像形成手段および第2画像形成手段とを用いて、観察者に立体画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the two image forming units include a first image forming unit and a second image forming unit, and the two image passing area control units are a first passing control liquid crystal panel. And the second passage control liquid crystal panel, and the transmission region of the first passage control liquid crystal panel is controlled to be moved to a position corresponding to the left eye of the observer, and the transmission region of the second passage control liquid crystal panel Is controlled to be moved to a position corresponding to the right eye of the observer, the first image forming means forms the first image for the left eye, and the second image forming means takes the second image for the right eye. By forming, a stereoscopic image is provided to the observer. If comprised in this way, a stereoscopic image can be easily provided to an observer using the 1st passage control liquid crystal panel and the 2nd passage control liquid crystal panel, the 1st image formation means, and the 2nd image formation means. it can.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、2つの画像形成手段は、第1画像形成手段と第2画像形成手段とを含み、2つの画像通過領域制御手段は、第1通過制御液晶パネルと第2通過制御液晶パネルとを含み、第1通過制御液晶パネルの透過領域は、第1の観察者の両目に対応する位置に移動されるように制御されるとともに、第2通過制御液晶パネルの透過領域は、第2の観察者の両目に対応する位置に移動されるように制御され、第1画像形成手段は、第1の観察者用の第1平面画像を形成するとともに、第2画像形成手段は第2の観察者用の第2平面画像を形成することによって、異なる観察位置に位置する第1の観察者および第2の観察者にそれぞれ異なる第1平面画像および第2平面画像を提供する。このように構成すれば、容易に、第1通過制御液晶パネルおよび第2通過制御液晶パネルと第1画像形成手段および第2画像形成手段とを用いて、第1の観察者および第2の観察者に平面画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the two image forming units include a first image forming unit and a second image forming unit, and the two image passing area control units are a first passing control liquid crystal panel. And a second passage control liquid crystal panel. The transmission region of the first passage control liquid crystal panel is controlled to be moved to a position corresponding to both eyes of the first observer, and the second passage control liquid crystal panel. The transmission region is controlled so as to be moved to a position corresponding to both eyes of the second observer, and the first image forming means forms the first planar image for the first observer and the second The image forming means forms a second planar image for the second observer, and thereby the first planar image and the second planar image that are different from each other for the first observer and the second observer located at different observation positions. I will provide a. With this configuration, the first observer and the second observation can be easily performed using the first passage control liquid crystal panel, the second passage control liquid crystal panel, the first image forming means, and the second image forming means. A plane image can be provided to a person.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による画像表示装置の全体構成を示した概略図である。図2は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の投射レンズ、画像通過領域制御部およびフレネルレンズ(スクリーン)を示した斜視図である。図3は、図2に示した投射レンズ、画像通過領域制御部およびフレネルレンズにおいて観察者が前方から画像を見た状態を示した平面図である。図4は、図2に示した投射レンズ、画像通過領域制御部およびフレネルレンズにおいて観察者が前方からフレネルレンズを見た状態を示した側面図である。図5は、画像通過領域制御部の通過制御液晶パネルの部分拡大図である。図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による画像表示装置30の構成について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a projection lens, an image passing area control unit, and a Fresnel lens (screen) of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing a state in which an observer views an image from the front in the projection lens, the image passing area control unit, and the Fresnel lens shown in FIG. FIG. 4 is a side view showing a state in which an observer looks at the Fresnel lens from the front in the projection lens, the image passing area control unit, and the Fresnel lens shown in FIG. FIG. 5 is a partially enlarged view of the passage control liquid crystal panel of the image passage region control unit. With reference to FIGS. 1-5, the structure of the
図1および図2に示すように、本発明の第1実施形態による画像表示装置30は、プロジェクタ1と、画像通過領域制御部2と、スクリーンを構成する単一のフレネルレンズ3と、位置検出部4と、制御部5とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
プロジェクタ1は、画像を形成するための画像形成部10と、画像形成部10によって形成された画像をフレネルレンズ3に投射するための投射レンズ11aおよび11bとを備えている。
The
画像形成部10は、光源12と、光源12からの光を均一にするインテグレータ13と、光の3原色であるRGBに対応させた3つの液晶表示パネル14、15および16と、液晶表示パネル14、15および16のそれぞれに光源12からの光を導く2枚のダイクロイックミラー17および18と全反射ミラー19、20および21と、3つの液晶表示パネル14、15および16によって形成された3つの画像を合成するためのダイクロイックプリズム22とを備えている。
The
図3および図4に示すように、画像通過領域制御部2は、3つの液晶パネル14、15および16によって形成された画像に対応する出射光が、投射レンズ11aを透過した後、均一にされる位置である絞りの位置の近傍に配置されている。画像通過領域制御部2は、通過制御液晶パネル25と、通過制御液晶パネル25を挟んで対向するように配置された第1偏光板26および第2偏光板27とを備えている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the image passing
通過制御液晶パネル25は、図5に示すように、A方向およびB方向にマトリックス状に配置され、複数のスポット状の単位領域25aと、それぞれの単位領域25aを駆動するための複数の電極25bとを備えている。なお、A方向は、本発明の「第1の方向」の一例である。この第1実施形態の通過制御液晶パネル25では、電極25bに電圧が印加されていない単位領域25aは、図3および図4に示すように、画像形成部10によって形成された画像に対応する光を透過させるためのスポット状の透過領域25cとなる。また、電極25bに電圧が印加された単位領域25aは、画像形成部10によって形成された画像に対応する光を遮光するための遮光領域25dとなる。
As shown in FIG. 5, the passage control
第1偏光板26および第2偏光板27は、互いに直交する偏光軸を有している。この第1偏光板26は、第1の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第1の偏光軸と実質的に異なる偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。また、この第2偏光板27は、第1の偏光軸と実質的に直交する第2の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第2の偏光軸と実質的に異なる偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。
The first
すなわち、画像形成部10によって形成された画像に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、この第1の偏光軸を有する光は第1偏光板26によって透過されて、通過制御液晶パネル25に入射する。この通過制御液晶パネル25に入射した光のうち、透過領域25cに入射した光は液晶分子によって偏光軸を90°変化され、第2偏光板27に入射する。第2偏光板27は、第1偏光板26の偏光軸と直交する偏光軸を有しているので、透過領域25cを透過して入射した光は、第2偏光板27を透過して、その光に対応する画像が観察者6および7に到達する。一方、第1偏光板26を透過して、通過制御液晶パネル25の遮光領域25dに入射した光は、液晶分子によって偏光軸を変えられることなく第2偏光板27に入射するので、第1偏光板26の偏光軸と直交する偏光軸を有する第2偏光板27によって遮光される。
That is, since the light corresponding to the image formed by the
なお、この通過制御液晶パネル25では、電圧を印加する電極25bの数を制御することによって透過領域25cの幅を変えることができるので、画像の到達する画像到達領域の大きさを任意に変更することが可能である。たとえば、後述する異なる観察者に同時に立体画像を提供する立体画像表示モードでは、透過領域25cを1つの単位領域25aにより構成することによって、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)にのみ右目用の画像または左目用の画像を到達させることが可能である。また、異なる平面画像を異なる観察者に提供する2画面表示モードでは、透過領域25cをA方向に並ぶ2つの単位領域25aにより構成することによって、画像到達領域をA方向に広げることができるので、観察者6の両目6aおよび6b(観察者7の両目7aおよび7b)に同時に平面画像を到達させることが可能である。これにより、通過制御液晶パネル25の印加される電極25bの数を制御することにより、容易に、後述する立体画像表示モードと、2画面表示モードとを切り換えることが可能である。
In this pass control
フレネルレンズ3は、画像通過領域制御部2の通過制御液晶パネル25の透過領域25cを通過した光に対応する画像が結像されるスクリーンを構成するとともに、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の少なくとも一方に向かって画像に対応する光を集光するためのものである。
The
位置検出部4は、図1に示すように、観察者6の左右の目6aおよび6b(観察者7の左右の目7aおよび7b)の位置を検出し、その位置情報を制御部5に送る。制御部5は、位置検出部4によって送られた観察者6の左右の目6aおよび6b(観察者7の左右の目7aおよび7b)の位置情報に基づいて、通過制御液晶パネル25の透過領域25cと遮光領域25dとを制御する。すなわち、立体画像表示モードでは、制御部5は、位置検出部4からの位置情報に基づいて、観察者6の左目6aまたは右目6b(観察者7の左目7aまたは右目7b)に画像に対応する光が到達するように通過制御液晶パネル25の電極25bに電圧を印加することにより、通過制御液晶パネル25に透過領域25cを形成する。また、2画面表示モードでは、制御部5は、位置検出部4からの位置情報に基づいて、観察者6の両目6aおよび6bまたは観察者7の両目7aおよび7bに画像に対応する光が到達するように通過制御液晶パネル25の電極25bに電圧を印加することにより、通過制御液晶パネル25に透過領域25cを形成する。
As shown in FIG. 1, the position detector 4 detects the positions of the left and
(立体画像表示モード)
図6は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の立体画像表示モードにおいて画像形成部が形成する画像と通過制御液晶パネルとの関係を示した図である。図7は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の立体画像表示モードにおいて観察者が前方からフレネルレンズを見た状態を示した平面図である。次に、図3、図4、図6および図7を参照して、本発明の第1実施形態の画像表示装置による異なる観察位置に位置する観察者6および7に立体画像を提供する立体画像表示モードについて説明する。なお、観察者6および7は、図3および図4に示すように、A方向(水平方向)およびB方向(垂直方向)に所定の距離を隔てた異なる観察位置に位置するものとする。
(3D image display mode)
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the image formed by the image forming unit and the passage control liquid crystal panel in the stereoscopic image display mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 7 is a plan view showing a state where an observer looks at the Fresnel lens from the front in the stereoscopic image display mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Next, with reference to FIGS. 3, 4, 6, and 7, a stereoscopic image that provides stereoscopic images to
まず、図3、図5、図6および図7を参照して、異なる観察位置に位置する観察者6および7に立体画像を提供するための通過制御液晶パネル25および画像形成部10の構成について説明する。この立体画像表示モードでは、図5および図6に示すように、通過制御液晶パネル25の1つの単位領域25aからなる2つの透過領域25cを形成する。これにより、図3および図7に示すように、画像到達領域を観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の近傍のみにすることができるので、透過領域25cを透過した画像に対応する光が観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の一方にのみ入射し、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の他方には入射しないようにすることができる。
First, referring to FIGS. 3, 5, 6, and 7, the configuration of the passage control
また、図6に示すように、立体画像表示モードでは、画像形成部10により形成される画像の1/2フレーム期間(1/120秒)毎に、制御部5が通過制御液晶パネル25の電極25bの駆動を制御することによって、透過領域25cが移動されるように制御される。また、画像形成部10は、通過制御液晶パネル25の透過領域25cの移動と同期して、画像形成部10の1/2フレーム期間(1/120秒)毎に、観察者6(7)の左目6a(7a)に入射させるための左目用画像L1と、観察者6(7)の右目6b(7b)に入射させるための右目用画像R1とが入れ替わるように制御される。なお、左目用画像L1は、本発明の「第1画像」の一例であり、右目用画像R1が本発明の「第2画像」の一例である。
Further, as shown in FIG. 6, in the stereoscopic image display mode, the controller 5 controls the electrodes of the passage control
上記構成において、立体画像を表示する際には、0/120秒〜1/120秒の間では、図3および図4に示すように、画像形成部10の全領域によって形成された左目用画像L1に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、投射レンズ11aを透過した後、第1偏光板26を透過する。第1偏光板26を透過した光のうち、通過制御液晶パネル25の透過領域25cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、この0/120秒〜1/120秒の間では、透過領域25cは、観察者6および7の左目6aおよび7aに対応する位置に配置されている。したがって、透過領域25cを透過した光は、第1偏光板26が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板27を透過した後、投射レンズ11bを透過する。これにより、観察者6および7の左目6aおよび7aには、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3によって集光された左目用画像L1に対応する光が入射する。一方、第1偏光板26を透過した光のうち遮光領域25dに入射した光は、通過制御液晶パネル25によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板27に入射するので、第2偏光板27によって遮光される。したがって、遮光領域25dに入射した光は、観察者6および7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6および7の右目6bおよび7bに左目用画像L1が入射することはない。
In the above configuration, when a stereoscopic image is displayed, the left-eye image formed by the entire area of the
そして、立体画像表示をする際の1/120秒〜2/120秒の間では、図3および図6に示した通過制御液晶パネル25の透過領域25cの位置は、制御部5によって、図6および図7に示すように、観察者6および7の右目6bおよび7bに対応する位置に移動される。そして、図6に示すように、画像形成部10の全領域によって右目用画像R1が形成される。そして、画像形成部10の全領域によって形成された右目用画像R1に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、投射レンズ11aを透過した後、第1偏光板26を透過する。第1偏光板26を透過した光のうち、通過制御液晶パネル25の透過領域25cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、この1/120秒〜2/120秒の間では、透過領域25cは、観察者6および7の右目6bおよび7bに対応する位置に移動されている。したがって、透過領域25cを透過した光は、第1偏光板26が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板27を透過した後、投射レンズ11bを透過する。これにより、観察者6および7の右目6bおよび7bには、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3によって集光された右目用画像R1に対応する光が入射する。一方、第1偏光板26を透過した光のうち遮光領域25dに入射した光は、通過制御液晶パネル25によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板27に入射するので、第2偏光板27によって遮光される。したがって、遮光領域25dに入射した光は、観察者6および7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6および7の左目6aおよび7aに右目用画像R1が入射することはない。
And between 1/120 second and 2/120 seconds when displaying a stereoscopic image, the position of the
また、立体画像を表示する際の2/120秒〜3/120秒の間では、図3に示す0/120秒〜1/120秒の間と同様に、観察者6および7の左目6aおよび7aに左目用画像L1が入射するとともに、観察者6および7の右目6bおよび7bに左目用画像L1が入射しない。そして、立体画像を表示する際の3/120秒〜4/120秒の間では、図7に示す1/120秒〜2/120秒の間と同様に、観察者6および7の右目6bおよび7bに右目用画像R1が入射するとともに、観察者6および7の左目6aおよび7aに右目用画像R1が入射しない。この後も、1/60秒(2/120秒)毎に同様の動作が繰り返される。これにより、1フレーム期間(2/120秒(1/60秒))の間に、観察者6および7の左目6aおよび7aは左目用画像L1を見ることができるとともに、観察者6および7の右目6bおよび7bは右目用画像R1を見ることができる。その結果、観察者6(7)の左目6a(7a)および右目6b(7b)は、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3に表示される左目用画像L1および右目用画像R1を連続して観察していると認識するので、観察者6および7は、画像劣化の少ない立体画像を見ることが可能になる。
Also, between 2/120 seconds and 3/120 seconds when displaying a stereoscopic image, the
(2画面表示モード)
図8は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の2画面表示モードにおいて画像形成部が形成する画像と通過制御液晶パネルの状態とを示した図である。図9および図11は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の2画面表示モードにおいて観察者が前方から画像を見た状態を示した平面図である。図10および図12は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の2画面表示モードにおいて観察者が前方から画像を見た状態を示した側面図である。次に、図8〜図12を参照して、本発明の第1実施形態の画像表示装置30を用いて、異なる観察位置に位置する異なる観察者6および7に異なる平面画像を提供する2画面表示モードについて説明する。なお、観察者6および7は、図9および図10に示すように、A方向(水平方向)およびB方向(垂直方向)に所定の距離を隔てた異なる観察位置に位置するものとする。
(Dual screen display mode)
FIG. 8 is a diagram showing an image formed by the image forming unit and a state of the passage control liquid crystal panel in the two-screen display mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 9 and 11 are plan views showing a state in which an observer views an image from the front in the two-screen display mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 10 and 12 are side views showing a state in which an observer views an image from the front in the two-screen display mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Next, referring to FIG. 8 to FIG. 12, two screens for providing different planar images to
まず、図5、図8、図9および図11を参照して、異なる観察位置に位置する観察者6および7に異なる平面画像を提供するための通過制御液晶パネル25および画像形成部10の構成について説明する。この2画面表示モードでは、図5および図8に示すように、通過制御液晶パネル25のA方向に並ぶ2つの単位領域25aからなる透過領域25cを形成する。これにより、画像が到達する領域を、図9および図11に示すように、各観察者6(7)の両目6aおよび6b(7aおよび7b)の近傍のみにすることができるので、透過領域25cを透過した画像に対応する光が、一方の観察者6(7)の両目6aおよび6b(7aおよび7b)にのみ到達し、他方の観察者7(6)の両目7aおよび7b(6aおよび6b)には到達しないようにすることができる。
First, referring to FIGS. 5, 8, 9 and 11, the configurations of the passage control
また、図8に示すように、2画面表示モードでは、画像形成部10により形成される画像の1/2フレーム期間(1/120秒)毎に、制御部5が通過制御液晶パネル25の電極25bの駆動を制御することによって、透過領域25cが移動されるように制御される。また、画像形成部10は、通過制御液晶パネル25の透過領域25cの移動と同期して、画像形成部10の1/2フレーム期間(1/120秒)毎に、一方の観察者6の両目6aおよび6bに入射させるための第1平面画像S1と、他方の観察者7の両目7aおよび7bに入射させるための第2平面画像S2とが入れ替わるように制御される。
Further, as shown in FIG. 8, in the two-screen display mode, the controller 5 controls the electrodes of the passage control
上記構成において、2画面の平面画像を表示する際には、まず、0/120秒〜1/120秒の間では、図9および図10に示すように、画像形成部10の全領域によって形成された観察者6のための第1平面画像S1に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、投射レンズ11aを透過した後、第1偏光板26も透過する。第1偏光板26を透過した光のうち、通過制御液晶パネル25の透過領域25cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、この0/120秒〜1/120秒の間では、透過領域25cは、観察者6の両目6aおよび6bに対応する位置に配置されている。したがって、透過領域25cを透過した光は、第1偏光板26が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板27を透過した後、投射レンズ11bを透過する。これにより、観察者6の両目6aおよび6bには、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3によって集光された第1平面画像S1が入射する。一方、第1偏光板26を透過した光のうち遮光領域25dに入射した光は、通過制御液晶パネル25によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板27に入射するので、第2偏光板27によって遮光される。したがって、遮光領域25dに入射した光は、観察者7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者7の両目7aおよび7bに第1平面画像S1が入射することはない。
In the above configuration, when a two-screen flat image is displayed, first, it is formed by the entire area of the
そして、2画面の平面画像を表示する際の1/120秒〜2/120秒の間では、図8〜図10に示した通過制御液晶パネル25の透過領域25cの位置が、図8、図11および図12に示すように、制御部5によって、観察者7の両目7aおよび7bの位置に対応する位置に移動されるともに、図8に示すように、画像形成部10の全領域によって観察者7のための第2平面画像S2が形成される。そして、画像形成部10によって形成された第2平面画像S2に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、投射レンズ11aを透過した後、第1偏光板26を透過する。第1偏光板26を透過した光のうち、通過制御液晶パネル25の透過領域25cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、この1/120秒〜2/120秒の間では、透過領域25cは、観察者7の両目7aおよび7bの位置に対応する位置に移動されている。したがって、透過領域25cを透過した光は、第1偏光板26が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板27を透過した後、投射レンズ11bを透過する。これにより、観察者7の両目7aおよび7bには、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3によって集光された第2平面画像S2が入射する。一方、第1偏光板26を透過した光のうち遮光領域25dに入射した光は、通過制御液晶パネル25によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板27に入射するので、第2偏光板27によって遮光される。したがって、遮光領域25dに入射した光は、観察者6が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6の両目6aおよび6bに第2平面画像S2が入射することはない。
The position of the
また、2画面の平面画像を表示する際の2/120秒〜3/120秒の間では、図9および図10に示す0/120秒〜1/120秒の間と同様に、観察者6の両目6aおよび6bには画像形成部10の全領域によって形成された第1平面画像S1が入射するとともに、観察者7の両目7aおよび7bには第1平面画像S1が入射しない。そして、2画面の平面画像を表示する際の3/120秒〜4/120秒の間では、図11および図12に示す1/120秒〜2/120秒の間と同様に、観察者7の両目7aおよび7bには画像形成部10の全領域によって形成された第2平面画像S2が入射するとともに、観察者6の両目6aおよび6bには第2平面画像S2が入射しない。この後も、1/60秒(2/120秒)毎に同様の動作が繰り返される。これにより、1フレーム期間(2/120秒(1/60秒))の間に、観察者6は、画像形成部10の全領域によって形成された第1平面画像S1を見ることができるとともに、観察者7は、画像形成部10の全領域によって形成された第2平面画像S2を見ることができる。その結果、1フレーム期間(2/120秒(1/60秒))の間に、観察者6および7は、それぞれ、画像形成部10の全領域によって形成されてフレネルレンズ3に表示される第1平面画像S1および第2平面画像S2を観察していると認識することになるので、観察者6および7に画像劣化の少ない異なる平面画像を提供することが可能になる。
In addition, in the case of 2/120 seconds to 3/120 seconds when displaying a two-screen flat image, the
(視野角限定モード)
図13は、図1に示した本発明の第1実施形態による画像表示装置の視野角限定モードにおいて観察者が前方から画像を見た状態を示した平面図である。次に、図13を参照して、本発明の第1実施形態による画像表示装置1の平面画像を表示する際の視野角限定方法について説明する。
(Viewing angle only mode)
FIG. 13 is a plan view showing a state in which an observer views an image from the front in the viewing angle limited mode of the image display device according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. Next, with reference to FIG. 13, a viewing angle limiting method when displaying a planar image of the
まず、図13を参照して、観察者6が位置する領域のみに画像を提供するための通過制御液晶パネル25の構成について説明する。この視野角限定モードでは、図13に示すように、通過制御液晶パネル25のA方向に並ぶ2つの単位領域25a(図5参照)からなる通過領域25cを形成する。これにより、画像が到達する領域を、図13に示すように、観察者6の両目6aおよび6bの近傍のみにすることができるので、透過領域25cを透過した画像に対応する光が、観察者6の両目6aおよび6bにのみ到達し、他の領域には到達しないようにすることができる。
First, the configuration of the passage control
上記構成において、視野角を限定する際には、画像形成部10の全領域によって形成された観察者6のための平面画像に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、投射レンズ11aを透過した後、第1偏光板26を透過する。第1偏光板26を透過した光のうち、通過制御液晶パネル25の透過領域25cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。この視野角限定モードでは、透過領域25cは、観察者6の両目6aおよび6bに対応する位置に配置されている。したがって、透過領域25cを透過した光は、第1偏光板26が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板27を透過した後、投射レンズ11bを透過する。これにより、観察者6の両目6aおよび6bには、画像形成部10によって形成されてフレネルレンズ3によって集光された平面画像が入射する。一方、第1偏光板26を透過した光のうち遮光領域25dに入射した光は、通過制御液晶パネル25によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板27に入射するので、第2偏光板27によって遮光される。したがって、観察者6が画像を観察する視野角を制限することができるので、他の観察者に観察者6が観察する平面画像を見られるのを防止することが可能となる。
In the above configuration, when the viewing angle is limited, the light corresponding to the planar image for the
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、上記のように、画像形成部10によって形成されて投射レンズ11aを通過した画像に対応する光を透過させる透過領域25cを含む通過制御液晶パネル25を設けるとともに、その通過制御液晶パネル25の透過領域25cを通過した画像に対応する光を観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の少なくとも一方に向かって集光するとともに、スクリーンを構成する単一のフレネルレンズ3を設けることによって、観察者6(7)の両目6aおよび6b(7aおよび7b)に到達する画像を、両目視差を有する左目用画像L1および右目用画像R1にすれば、観察者6(7)に立体画像(3次元画像)を提供することができる。また、スクリーンを単一のフレネルレンズ3のみから構成することによって、スクリーンの構成を簡略化することができるとともに、スクリーンの厚みを小さくすることができる。これにより、画像表示装置30を小型化することができる。また、3つの液晶パネル14、15および16によって形成された画像に対応する出射光が、投射レンズ11aを透過した後、均一にされる位置である絞りの位置の近傍に、通過制御液晶パネル25を配置することによって、通過制御液晶パネル25を投射レンズよりも小さくすることができる。これにより、通過制御液晶パネル25を小型化することができるので、これによっても、画像表示装置30の小型化を図ることができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, as described above, the passage control
また、通過制御液晶パネル25を挟むように2枚の偏光板26および27を配置することにより、容易に、通過制御液晶パネル25の透過領域25cを通過する画像に対応する光のみを観察者6および7に到達させることができるとともに、通過制御液晶パネル25の遮光領域25dを通過しようとする画像に対応する光を遮光することができる。
Further, by arranging the two
また、位置検出部4と制御部5とを設けることによって、観察者6および7の移動を位置検出部4により検出するとともに、その位置情報に基づいて、制御部5が通過制御液晶パネル25の透過領域25cと遮光領域25dとを移動させることができるので、観察者6および7が移動した場合にも、観察者6および7に適切な画像を提供することができる。
Further, by providing the position detection unit 4 and the control unit 5, the movement of the
また、通過制御液晶パネル25に、複数の電極25bをマトリックス状に設けるとともに、制御部5により、この複数の電極25bの駆動を制御することによって、通過制御液晶パネル25の透過領域25cのA方向の長さを変化させることができる。したがって、透過領域25cを複数の電極25bにより構成する場合に、A方向における印加状態の電極25bの数を増加または減少させることにより、容易に、透過領域25cのA方向の長さを変化させることができる。これにより、1つの通過制御液晶パネル25を用いて、容易に、画像形成部10により形成された画像の到達領域のA方向の長さを変化させることができるので、容易に、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の一方に立体画像の左目用画像L1または右目用画像R1を到達させる立体画像表示モードと、観察者6の両目6aおよび6bと観察者7の両目7aおよび7bとに異なる第1平面画像S1および第2平面画像S2を到達させる2画面表示モードとに切り換えることができる。その結果、1つの通過制御液晶パネル25を用いて、容易に、観察者6および7に立体画像および平面画像の両方を提供することができる。また、画像の到達領域のA方向の長さを変化させることができるので、観察者6が見ることが可能な領域を小さくすることができる。これにより、観察者6が画像を見る視野角を制限することができるので、観察者が見ている画像を他の観察者に見られるのを抑制することができる。
In addition, a plurality of
また、通過制御液晶パネル25の透過領域25cをスポット状に形成することによって、通過制御液晶パネル25の透過領域25cを透過する画像が到達する画像到達領域を小さくすることができるので、容易に、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の一方のみに、左目用画像L1または右目用画像R1を到達させることができる。
In addition, by forming the
(第2実施形態)
図14は、本発明の第2実施形態による画像表示装置において、観察者が前方からフレネルレンズを見た状態を示した側面図である。図15は、画像通過領域制御部の通過制御液晶パネルの部分拡大図である。図16は、第2実施形態の立体画像表示モードにおいて第1画像形成部および第2画像形成部が形成する画像と第1通過制御液晶パネルおよび第2通過制御液晶パネルの状態とを示した図である。図17および図18は、第2実施形態の立体画像表示モードにおいて観察者が前方から画像を見た状態を示した平面図である。図19は、第2実施形態の2画面表示モードにおいて第1画像形成部および第2画像形成部が形成する画像と第1通過制御液晶パネルおよび第2通過制御液晶パネルの状態とを示した図である。図20および図21は、第2実施形態の2画面表示モードにおいて一方または他方の観察者が前方から画像を見た状態を示した平面図である。まず、図14を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態とは異なり、プロジェクタおよび画像通過領域制御部をそれぞれ2台ずつ含む画像表示装置60について説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 14 is a side view showing a state in which an observer looks at the Fresnel lens from the front in the image display device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 15 is a partially enlarged view of the passage control liquid crystal panel of the image passage region control unit. FIG. 16 is a diagram illustrating images formed by the first image forming unit and the second image forming unit, and states of the first passage control liquid crystal panel and the second passage control liquid crystal panel in the stereoscopic image display mode of the second embodiment. It is. FIG. 17 and FIG. 18 are plan views showing a state where an observer views an image from the front in the stereoscopic image display mode of the second embodiment. FIG. 19 is a diagram illustrating images formed by the first image forming unit and the second image forming unit, and states of the first passage control liquid crystal panel and the second passage control liquid crystal panel in the two-screen display mode of the second embodiment. It is. 20 and 21 are plan views showing a state in which one or the other viewer views an image from the front in the two-screen display mode of the second embodiment. First, with reference to FIG. 14, in the second embodiment, unlike the first embodiment, an
図14に示すように、この第2実施形態による画像表示装置60は、2台の第1プロジェクタ31および第2プロジェクタ32と、2つの第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34と、ハーフミラー35と、スクリーンを構成するフレネルレンズ36と、位置検出部37と、制御部38とを備えている。
As shown in FIG. 14, the
第1プロジェクタ31は、第1画像形成部40と、第1投射レンズ42aおよび42bとを備えている。また、第2プロジェクタ32は、第2画像形成部41と、第2投射レンズ43aおよび43bとを備えている。第1画像形成部40および第2画像形成部41と、第1投射レンズ42a(42b)および第2投射レンズ43a(43b)とは、それぞれ、第1実施形態の画像形成部10および投射レンズ11a(11b)(図1参照)と同様の構成を有する。第1プロジェクタ31は、図14のC方向に向けて画像が出射されるように配置されるとともに、第2プロジェクタ32は、図14のC方向と直交するD方向に向けて画像が出射されるように配置されている。また、立体画像表示モードでは、図16に示すように、第1プロジェクタ31の第1画像形成部40は、左目用画像L2を形成し、第2プロジェクタ32の第2画像形成部41は、右目用画像R2を形成する。一方、2画面表示モードでは、図19に示すように、第1プロジェクタ31の第1画像形成部40は、観察者6用の第1平面画像S3を形成し、第2プロジェクタ32の第2画像形成部41は、観察者7用の第2平面画像S4を形成する。
The
また、図14に示すように、第1画像通過領域制御部33は、第1通過制御液晶パネル45と、第1偏光板46と、第2偏光板47とを含んでいる。また、第2画像通過領域制御部34は、第2通過制御液晶パネル48と、第1偏光板49と、第2偏光板50とを含んでいる。なお、第1偏光板46および49は、第1実施形態の第1偏光板26(図1参照)と同じ構成を有し、第2偏光板47および50は、第1実施形態の第2偏光板27(図1参照)と同じ構成を有する。
As shown in FIG. 14, the first image passing
図15に示すように、第1通過制御液晶パネル45(第2通過制御液晶パネル48)は、E方向(G方向)に延びるとともに、F方向に隣接する液晶を含むスリット状の複数の単位領域45a(48a)と、それぞれの単位領域45a(48a)を駆動するための複数の電極45b(48b)とを備えている。なお、E方向は、本発明の「第2の方向」の一例である。この第2実施形態の第1通過制御液晶パネル45(第2通過制御液晶パネル48)では、電極45b(48b)に電圧が印加されていない単位領域45a(48a)は、図16〜図18に示すように、画像形成部40(41)によって形成された画像に対応する光を透過させるための、スリット状の透過領域45c(48c)となる。また、電極45b(48b)に電圧が印加された単位領域45a(48a)は、画像形成部40(41)によって形成された画像に対応する光を遮光するための遮光領域45d(48d)となる。すなわち、画像に対応する光が、透過領域45c(48c)を透過して、観察者6および7の位置する観察位置に到達すると、図14に示すように、その画像到達領域70は、E方向に延びるスリット状に形成される。したがって、透過領域45c(48c)を移動させなくても、観察者6および7は、このスリット状の画像到達領域70内であれば、自由にE方向に移動して画像を観察することができる。
As shown in FIG. 15, the first passage control liquid crystal panel 45 (second passage control liquid crystal panel 48) extends in the E direction (G direction) and includes a plurality of slit-shaped unit regions including liquid crystals adjacent to the F direction. 45a (48a) and a plurality of
また、立体画像表示モードでは、各透過領域45c(48c)は、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の幅に対応して1つのスリット状の単位領域45a(48a)により構成される。一方、2画面表示モードでは、各透過領域45c(48c)は、観察者6(7)の両目6aおよび6b(7aおよび7b)の幅に対応して2つのスリット状の単位領域45a(48a)により構成される。
Further, in the stereoscopic image display mode, each
立体画像表示モードでは、位置検出部37は、観察者6(7)の左目6a(7a)または右目6b(7b)の位置を検出してその位置情報を制御部38に送る。そして、制御部38は、図16および図17に示すように、観察者6(7)の左目6a(7a)の位置に対応する透過領域45cを第1通過制御液晶パネル45に形成し、かつ、図16および図18に示すように、観察者6(7)の右目6b(7b)の位置に対応する透過領域48cを第2通過制御液晶パネル48に形成する。一方、2画面表示モードでは、位置検出部37は、観察者6の両目6aおよび6bと観察者7の両目7aおよび7bとの位置を検出してその位置情報を制御部38に送る。そして制御部38は、その位置情報に基づいて、図19および図20に示すように、観察者6の両目6aおよび6bに対応する透過領域45cを第1通過制御液晶パネル45に形成するとともに、図19および図21に示すように、観察者7の両目7aおよび7bに対応する透過領域48cを第2通過制御液晶パネル48に形成する。
In the stereoscopic image display mode, the
ハーフミラー35は、図14に示すように、C方向およびD方向に対して45°傾いた状態で配置され、第1プロジェクタ31から出射された光を透過するとともに、第2プロジェクタ32から出射された光を反射する。そして、第1プロジェクタ31から出射した光のうちフレネルレンズ36の中心を通る光と、第2プロジェクタ32から出射してハーフミラー35によって反射された光のうちフレネルレンズ36の中心を通る光とが、実質的に一致するようにハーフミラー35が配置されている。
As shown in FIG. 14, the
(立体画像表示モード)
次に、図14および図16〜図18を参照して、本発明の第2実施形態の画像表示装置による異なる観察位置に位置する観察者6および7に立体画像を提供する立体画像表示モードについて説明する。
(3D image display mode)
Next, with reference to FIG. 14 and FIGS. 16 to 18, a stereoscopic image display mode for providing stereoscopic images to
上記構成において、立体画像を表示する際には、図14、図16および図17に示すように、第1プロジェクタ31の第1画像形成部40によって形成された左目用画像L2に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、第1投射レンズ42aを透過した後、第1画像通過領域制御部33の第1偏光板46を透過する。第1画像通過領域制御部33の第1偏光板46を透過した光のうち、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cは、観察者6および7の左目6aおよび7aに対応する位置に配置されている。したがって、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cを透過した光は、第1偏光板46が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板47を透過した後、第1投射レンズ42bを透過する。これにより、観察者6および7の左目6aおよび7aには、フレネルレンズ36によって集光された左目用画像L2に対応する光が入射する。一方、第1偏光板46を透過した光のうち遮光領域45dに入射した光は、第1通過制御液晶パネル45によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板47に入射するので、第2偏光板47によって遮光される。したがって、遮光領域45dに入射した光は、観察者6および7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6および7の右目6bおよび7bに左目用画像L2が入射することはない。
In the above configuration, when displaying a stereoscopic image, the light corresponding to the left-eye image L2 formed by the first
そして、図14、図16および図18に示すように、第2プロジェクタ32の第2画像形成部41によって形成された右目用画像R2に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、第2投射レンズ43aを透過した後、第2画像通過領域制御部34の第1偏光板49を透過する。第2画像通過領域制御部34の第1偏光板49を透過した光のうち、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cに入射した光は偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cは、観察者6および7の右目6bおよび7bに対応する位置に配置されている。したがって、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cを透過した光は、第1偏光板49が有する第1の偏光軸と90°異なる第2の偏光軸を有する第2偏光板50を透過した後、第2投射レンズ43bを透過する。その後、その透過した光はハーフミラー35によりフレネルレンズ36側に反射される。そして、観察者6および7の右目6bおよび7bには、フレネルレンズ36によって集光された右目用画像R2に対応する光が入射する。一方、第1偏光板49を透過した光のうち遮光領域48dに入射した光は、第2通過制御液晶パネル48によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板50に入射するので、第2偏光板50によって遮光される。したがって、遮光領域48dに入射した光は、観察者6および7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6および7の左目6aおよび7aに右目用画像R2が入射することはない。
As shown in FIGS. 14, 16 and 18, the light corresponding to the right-eye image R2 formed by the second
(2画面表示モード)
次に、図14および図19〜図21を参照して、本発明の第2実施形態の画像表示装置60による、異なる観察位置に位置する異なる観察者に異なる平面画像を提供する2画面表示モードについて説明する。
(Dual screen display mode)
Next, referring to FIG. 14 and FIGS. 19 to 21, the two-screen display mode for providing different planar images to different observers located at different observation positions by the
上記構成において、2画面の平面画像を表示する際には、図14、図19および図20に示すように、第1プロジェクタ31の第1画像形成部40によって形成された第1平面画像S3に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、第1投射レンズ42aを透過した後、第1画像通過領域制御部33の第1偏光板46を透過する。第1画像通過領域制御部33の第1偏光板46を透過した光のうち、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cに入射した光は、偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cは、観察者6の両目6aおよび6bの位置に対応する位置に配置されている。したがって、第1通過制御液晶パネル45の透過領域45cを透過した光は、第1偏光板46が有する第1の偏光軸と90°異なる第2偏光板47を透過した後、第1投射レンズ42bを透過する。これにより、観察者6の両目6aおよび6bには、フレネルレンズ36によって集光された第1平面画像S3に対応する光が入射する。一方、第1偏光板46を透過した光のうち遮光領域45dに入射した光は、第1通過制御液晶パネル45によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板47に入射するので、第2偏光板47によって遮光される。したがって、遮光領域45dに入射した光は、観察者7が位置する観察位置に到達することはないので、観察者7の両目7aおよび7bに第1平面画像S3が入射することはない。
In the above configuration, when displaying a two-plane flat image, the first flat image S3 formed by the first
また、2画面の平面画像を表示する際には、図14、図19および図21に示すように、第2プロジェクタ32の第2画像形成部41によって形成された第2平面画像S4に対応する光は、第1の偏光軸を有するので、第2投射レンズ43aを透過した後、第2画像通過領域制御部34の第1偏光板49を透過する。第2画像通過領域制御部34の第1偏光板49を透過した光のうち、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cに入射した光は、偏光軸を90°変えられて、第2の偏光軸を有する光に変換される。また、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cは、観察者7の両目7aおよび7bの位置に対応する位置に配置されている。したがって、第2通過制御液晶パネル48の透過領域48cを透過した光は、第1偏光板49が有する第1の偏光軸と90°異なる第2偏光板50を透過した後、第2投射レンズ43bを透過する。その後、その透過した光は、ハーフミラー35によりフレネルレンズ36側に反射される。そして、観察者7の両目7aおよび7bには、フレネルレンズ36によって集光された第2平面画像S4に対応する光が入射する。一方、第1偏光板49を透過した光のうち遮光領域48dに入射した光は、第2通過制御液晶パネル48によって偏光軸を変えられることなく第1の偏光軸を有したまま第2偏光板50に入射するので、第2偏光板50によって遮光される。したがって、遮光領域48dに入射した光は、観察者6が位置する観察位置に到達することはないので、観察者6の両目6aおよび6bに第2平面画像S4が入射することはない。
Further, when displaying a two-screen flat image, it corresponds to the second flat image S4 formed by the second
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、上記のように、画像表示装置60を、第1プロジェクタ31および第2プロジェクタ32と、第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34とを含むように構成することによって、立体画像表示モードにおいて、第1画像形成部40によって形成される左目用画像L2を、第1画像通過領域制御部33を介して観察者6および7の左目6aおよび7aへ提供することができるとともに、第2画像形成部41によって形成される右目用画像R2を第2画像通過領域制御部34を介して観察者6および7の右目6bおよび7bへ提供することができる。これにより、上記した第1実施形態と異なり、1/60フレーム期間毎に、第1画像形成部40および第2画像形成部41の左目用画像L2および右目用画像R2を入れ替える必要がないとともに、1/60フレーム期間毎に、第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34の透過領域45cおよび48cを移動させる必要がない。これにより、第1画像形成部40および第2画像形成部41と、第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34との制御を複雑化させることなく、観察者6および7に立体画像を提供することができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, as described above, the
また、第2実施形態では、2画面表示モードにおいて、第1画像形成部40によって形成される第1平面画像S3を第1画像通過領域制御部33を介して観察者6の両目6aおよび6bへ提供することができるとともに、第2画像形成部41によって形成される第2平面画像S4を第2画像通過領域制御部34を介して観察者7の両目7aおよび7bへ提供することができるので、1/60フレーム期間毎に、第1画像形成部40および第2画像形成部41の第1平面画像S3および第2平面画像S4を入れ替える必要がないとともに、1/60フレーム期間毎に、第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34の透過領域45cおよび48cを移動させる必要がない。これにより、第1画像形成部40および第2画像形成部41と、第1画像通過領域制御部33および第2画像通過領域制御部34との制御を複雑化させることなく、観察者6および7に異なる第1平面画像S3および第2平面画像S4を提供することができる。
In the second embodiment, in the two-screen display mode, the first planar image S3 formed by the first
なお、今回開示された実施形態は、すべ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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、第1および第2実施形態では、3つの液晶表示パネル14、15および16を有するプロジェクタの例を示したが、本発明はこれに限らず、1つの液晶表示パネルからなるプロジェクタや他の表示手段によって画像を表示する表示パネルを有するプロジェクタにも適用可能である。
For example, in the first and second embodiments, an example of a projector having three liquid
また、第1実施形態では、通過制御液晶パネル25の透過領域25cをスポット状に形成したが、本発明はこれに限らず、第1実施形態の構成において、通過制御液晶パネルの透過領域をB方向に延びるスリット状に形成してもよい。このようにスリット状に形成する場合には、単位領域および電極をもスリット状に形成してもよい。また、透過領域の形状は限定されるものではなく、適宜変更可能である。
In the first embodiment, the
また、第2実施形態では、通過制御液晶パネル45および48の透過領域45cおよび48cをスリット状に形成したが、本発明はこれに限らず、第2実施形態の構成において、第1実施形態と同様に透過領域をスポット状に形成できるように通過制御液晶パネルを構成してもよい。
In the second embodiment, the
また、第1実施形態では、視野角限定モードの際に、平面画像を見る場合の例を示したが、本発明はこれに限らず、視野角限定モードにおいて、立体画像を見るようにしてもよい。この場合、図6に示す通過制御液晶パネル25の透過領域25cのうち、観察者6に対応する透過領域25cのみを通過制御液晶パネル25に形成することによって、観察者6にのみ立体画像を提供することができるように構成すればよい。
In the first embodiment, an example in which a planar image is viewed in the viewing angle limited mode has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a stereoscopic image may be viewed in the viewing angle limited mode. Good. In this case, only the
また、上記第1実施形態では、通過制御液晶パネル25は、90°TN(Twisted Nematic)方式を用い、通過制御液晶パネル25を挟んで対向するように配置される第1偏光板26および第2偏光板27が、互いに直交する偏光軸を有する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、VA(Vertical Alignment)方式およびECB(Electrically Controlled Birefringence)方式などの他の方式を用いてもよい。この場合、たとえば、VA方式を用いれば、通過制御液晶パネルを挟んで対向するように配置される第1偏光板および第2偏光板を、同じ偏光軸を有する偏光板により構成するとともに、通過制御液晶パネル、第1偏光板および第2偏光板の偏光軸に対応するように、画像形成装置により形成される画像に対応する光の偏光軸を設定すればよい。また、このような構成を、上記第2実施形態に適用してもよい。
Further, in the first embodiment, the passage control
1 プロジェクタ
2 画像通過領域制御部
3 フレネルレンズ
10 画像形成部
11a、11b投射レンズ
25c 透過領域
25d 遮光領域
30 画像表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記プロジェクタの投射レンズの絞りの位置の近傍に配置され、前記投射レンズを通過した画像に対応する光を透過させる透過領域と遮光するための遮光領域とを含む画像通過領域制御手段と、
前記画像通過領域制御手段の透過領域を通過した光に対応する画像が結像される前記スクリーンを構成するとともに、観察者の左目または右目の少なくとも一方に向かって前記画像に対応する光を集光するための単一のフレネルレンズとを備え、
前記画像通過領域制御手段および前記単一のフレネルレンズにより、前記画像を観察者の左目または右目の少なくとも一方に入射させることによって、観察者に少なくとも立体画像を提供する、画像表示装置。 A projector including an image forming unit that forms an image, and a projection lens that projects an image formed by the image forming unit onto a screen;
An image passing area control means that is disposed in the vicinity of the aperture position of the projection lens of the projector and includes a transmission area that transmits light corresponding to an image that has passed through the projection lens, and a light shielding area for shielding light;
The screen on which an image corresponding to the light that has passed through the transmission region of the image passage region control means is formed, and the light corresponding to the image is condensed toward at least one of the left eye or right eye of the observer With a single Fresnel lens to
An image display device that provides at least a stereoscopic image to an observer by causing the image to enter at least one of the left eye or right eye of the observer by the image passing area control unit and the single Fresnel lens.
前記制御部は、前記通過制御液晶パネルの複数の電極の駆動を制御することによって、前記通過制御液晶パネルの透過領域の第1の方向の長さを変化させる、請求項2または3に記載の画像表示装置。 In the passage control liquid crystal panel, a plurality of electrodes for controlling the transmission region and the light shielding region of the passage control liquid crystal panel are provided so as to be adjacent to each other in a first direction connecting the left and right eyes of the observer,
The said control part changes the length of the 1st direction of the transmissive area | region of the said passage control liquid crystal panel by controlling the drive of the several electrode of the said passage control liquid crystal panel. Image display device.
前記画像形成手段は、前記通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、前記画像形成手段によって形成される第1画像と第2画像とが入れ替わるように制御される、請求項2〜7のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The transmission region of the passage control liquid crystal panel is controlled to be moved every 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming unit,
The image forming means is controlled so that a first image and a second image formed by the image forming means are switched in synchronization with movement of a transmission region of the passage control liquid crystal panel. The image display device according to any one of 2 to 7.
前記画像形成手段は、前記通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、前記画像形成手段によって形成される左目用の第1画像と右目用の第2画像とが入れ替わるように制御することによって、観察者に立体画像を提供する、請求項8に記載の画像表示装置。 The transmission region of the passage control liquid crystal panel includes a position corresponding to the left eye of the observer and a position corresponding to the right eye for each 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming unit. Controlled to be moved to
The image forming unit is configured such that the first image for the left eye and the second image for the right eye formed by the image forming unit are interchanged in synchronization with the transmission region of the passage control liquid crystal panel being moved. The image display apparatus according to claim 8, wherein a stereoscopic image is provided to an observer by controlling.
前記画像形成手段は、前記通過制御液晶パネルの透過領域が移動されるのに同期して、前記画像形成手段によって形成される前記第1の観察者用の第1平面画像と前記第2の観察者用の第2平面画像とが入れ替わるように制御することによって、異なる観察位置に位置する第1の観察者および第2の観察者にそれぞれ異なる前記第1平面画像および前記第2平面画像を提供する、請求項8に記載の画像表示装置。 The transmission region of the passage control liquid crystal panel has a position corresponding to the first observer and a second observer every 1 / n frame period (n is a natural number of 2 or more) of the image formed by the image forming means. To be moved to a position corresponding to
The image forming means synchronizes with the movement of the transmission region of the passage control liquid crystal panel, and the first planar image for the first observer formed by the image forming means and the second observation are formed. By providing control so that the second plane image for the user is switched, the first and second plane images different from each other are provided to the first observer and the second observer located at different observation positions, respectively. The image display device according to claim 8.
前記2つの画像通過領域制御手段は、第1通過制御液晶パネルと第2通過制御液晶パネルとを含み、
前記第1通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の左目に対応する位置に移動されるように制御されるとともに、前記第2通過制御液晶パネルの透過領域は、観察者の右目に対応する位置に移動されるように制御され、
前記第1画像形成手段は、左目用の第1画像を形成するとともに、前記第2画像形成手段は右目用の第2画像を形成することによって、観察者に立体画像を提供する、請求項13または14に記載の画像表示装置。 The two image forming units include a first image forming unit and a second image forming unit,
The two image passage area control means includes a first passage control liquid crystal panel and a second passage control liquid crystal panel,
The transmission region of the first passage control liquid crystal panel is controlled to move to a position corresponding to the left eye of the observer, and the transmission region of the second passage control liquid crystal panel corresponds to the right eye of the viewer. Controlled to be moved to a position,
The first image forming unit forms a first image for the left eye, and the second image forming unit forms a second image for the right eye, thereby providing a stereoscopic image to the observer. Or the image display apparatus of 14.
前記2つの画像通過領域制御手段は、第1通過制御液晶パネルと第2通過制御液晶パネルとを含み、
前記第1通過制御液晶パネルの透過領域は、第1の観察者の両目に対応する位置に移動されるように制御されるとともに、前記第2通過制御液晶パネルの透過領域は、第2の観察者の両目に対応する位置に移動されるように制御され、
前記第1画像形成手段は、第1の観察者用の第1平面画像を形成するとともに、前記第2画像形成手段は第2の観察者用の第2平面画像を形成することによって、異なる観察位置に位置する第1の観察者および第2の観察者にそれぞれ異なる前記第1平面画像および前記第2平面画像を提供する、請求項13または14に記載の画像表示装置。
The two image forming units include a first image forming unit and a second image forming unit,
The two image passage area control means includes a first passage control liquid crystal panel and a second passage control liquid crystal panel,
The transmission region of the first passage control liquid crystal panel is controlled to be moved to a position corresponding to both eyes of the first observer, and the transmission region of the second passage control liquid crystal panel is the second observation. Controlled to move to a position corresponding to both eyes of the person,
The first image forming means forms a first planar image for the first observer, and the second image forming means forms a second planar image for the second observer, thereby different observations. The image display device according to claim 13 or 14, wherein the first planar image and the second planar image that are different from each other are provided to a first observer and a second observer located at a position, respectively.
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