JP2008035460A - レンチキュラレンズおよび画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視域の拡大を図るとともに、画像が暗くなることを抑制することができるレンチキュラレンズおよび画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】１つの透過シリンドリカルレンズ２１と、遮光塗料２３により光が遮光される１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２とが交互に配置されているレンチキュラレンズ２と、複数の表示画像ごとにレンズ配置方向に分割された複数の分割画像から所定の配列方法により分割画像群を形成し、この分割画像群が配列されている画像表示パネル３と、を備え、１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ１は、画像表示パネル３と対向する１つの透過シリンドリカルレンズ２１のレンズ幅をｗ１とし、隣り合う透過シリンドリカルレンズ２１,２１の間に配置される１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２の合計レンズ幅をｗ２とした際に、Ｗ１がｗ１＋ｗ２に対してほぼ同じである。
【選択図】 図５

Description

本発明は、レンチキュラレンズおよび画像表示装置に関するものである。

従来、肉眼のみで、表示された画像を立体的に観察者に視認させる画像表示装置として、レンチキュラ方式あるいはパララックスバリア方式を用いた画像表示装置がある。

レンチキュラ方式を用いる画像表示装置では、特許文献１に示すように、レンチキュラレンズと、画像配列表示手段（特許文献１では、表示デバイス）とを備える。レンチキュラレンズは、一方向に延在するシリンドリカルレンズを複数個並列に配置することにより構成されている。各シリンドリカルレンズは、集光作用を有する。画像表示形成手段は、レンチキュラレンズに対してシリンドリカルレンズの視認側と反対側に配置される。この画像表示形成手段には、複数の表示画像ごとにレンチキュラレンズのレンズ配置方向に分割された複数の分割画像が所定の配列方法により配列されている。

例えば、対象物を複数の方向から見た表示画像（例えば、第１表示画像Ａ、第２表示画像Ｂ…第ｎ表示画像Ｎ）を画像表示形成手段に表示する場合は、まず各表示画像をそれぞれレンズ配置方向に分割し、複数の分割画像（例えば、第１表示画像Ａに対応する分割画像Ａ１，Ａ２，Ａ３…、第２表示画像Ｂに対応する分割画像Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…、…第ｎ表示画像Ｎに対応する分割画像Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３…）を生成する。次に、各表示画像における分割位置が同一の各表示画像における分割画像により複数の分割画像群を形成する（例えば、第１分割画像群（分割画像Ｎ１…Ｂ１，Ａ１）、第２分割画像群（Ｎ２…Ｂ２，Ａ２）、第３分割画像群（Ｎ３…Ｂ３，Ａ３）…第ｍ分割画像群（ＮＭ…ＢＭ，ＡＭ）。レンチキュラレンズによる立体画像表示原理により、分割画像群内の分割画像順番を逆にしている。画像表示形成手段は、この形成された複数の分割画像群をレンチキュラレンズのシリンドリカルレンズの位置に応じて配列する。これにより、観察者は、レンチキュラレンズを介して画像表示形成手段を視認することで、画像表示装置によって表示される画像を両眼の視差により立体的に視認することができる。

一方、パララックスバリア方式を用いる画像表示装置では、特許文献２に示すように、パララックスバリアと、画像配列表示手段（特許文献２では画像表示装置）とを備える。パララックスバリアは、一方向に延在するスリットと遮光部とが交互にストライプ状に配置されることにより構成されている。画像表示形成手段は、複数の表示画像ごとにレンズ配置方向に分割された複数の分割画像が上述のレンチキュラ方式の画像表示装置と同様の配列方法により配列されている。これにより、観察者は、パララックスバリアを介して画像表示形成手段を視認することで、画像表示装置によって表示される画像を両眼の視差により立体的に視認することができる。

特開２００５−２５０１６７号公報 特開２００５−２７４９０５号公報

しかしながら、上記レンチキュラ方式の画像表示装置では、画像表示形成手段のうち１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅は、シリンドリカルレンズのレンズ幅とほぼ同じにする必要があった。従って、レンチキュラ方式の画像表示装置では、画像表示装置により表示される画像を１つのシリンドリカルレンズにより観察者が不具合なく視認することができる領域、すなわち視域が狭いという問題があった。

一方、上記パララックスバリア方式の画像表示装置では、上記分割画像群形成領域のスリット配置方向における領域幅は、パララックスバリアの遮光部のスリット幅方向における中央部から、この遮光部に隣り合う遮光部のスリット幅方向における中央部までの幅とほぼ同じとすることができる。従って、パララックスバリア方式の画像表示装置では、観察者の視域をレンチキュラ方式の画像表示装置よりも広くすることができる。しかし、レンチキュラ方式の画像表示装置のように、光の集光作用を有していないため、画像表示装置により表示される画像が非常に暗くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、視域の拡大を図るとともに、画像が暗くなることを抑制することができるレンチキュラレンズおよび画像表示装置を提供することを目的とするものである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、複数のシリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズにおいて、光を透過する１つの透過シリンドリカルレンズと、遮光手段により光が遮光される１以上の遮光シリンドリカルレンズとが交互に配置されていることを特徴とする。

また、この発明にかかる画像形成装置では、上記レンチキュラレンズと、複数の表示画像ごとにレンチキュラレンズのレンズ配置方向に分割された複数の分割画像のうち、前記表示画像における分割位置が同一の各表示画像における分割画像により形成された複数の分割画像群が前記レンチキュラレンズの透過シリンドリカルレンズ位置に応じて配列され、かつ当該レンチキュラレンズに対して前記シリンドリカルレンズの視認側と反対側に配置される画像配列表示手段と、を備え、前記１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ１は、前記画像配列表示手段と対向する１つの透過シリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、隣り合う透過シリンドリカルレンズの間に配置される１以上の遮光シリンドリカルレンズの合計レンズ幅をｗ２とした際に、Ｗ１がｗ１＋ｗ２に対してほぼ同じであることを特徴とする。なお、ほぼ同じとは、同一も含まれる。

これらの発明によれば、透過シリンドリカルレンズと隣り合うシリンドリカルレンズを遮光手段により遮光シリンドリカルレンズとするので、画像配列表示手段は、１つの透過シリンドリカルレンズに対する１つの分割画像群形成領域を遮光シリンドリカルレンズを有さないレンチキュラレンズと比較して、広くすることができる。例えば、１つの分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ１は、画像配列表示手段と対向する１つの透過シリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、隣り合う透過シリンドリカルレンズの間に配置される１以上の遮光シリンドリカルレンズの合計レンズ幅をｗ２とした際に、Ｗ１をｗ１＋ｗ２に対してほぼ同じとすることができる。従って、視域の拡大を図ることができる。

また、各透過シリンドリカルレンズは、集光作用を有している。従って、複数のスリットが形成されているパララックスバリアと比較して、画像配列表示手段に照射される光を多くすることができる。これにより、画像が暗くなることを抑制することができる。

また、この発明では、上記レンチキュラレンズにおいて、前記遮光手段は、前記遮光シリンドリカルレンズの視認側表面に塗布される遮光塗料であることを特徴とする。

この発明によれば、既存の複数のシリンドリカルレンズに遮光塗料を塗布することで、シリンドリカルレンズを遮光シリンドリカルレンズとすることができるので、部品点数およびコストの増加を抑制することができ、組立性を向上することができる。

また、この発明では、上記レンチキュラレンズにおいて、前記遮光手段は、前記遮光シリンドリカルレンズの視認側表面に設けられる遮光板であることを特徴とする。

この発明によれば、既存の複数のシリンドリカルレンズに遮光板を設けることで、レンチキュラレンズを加工することなく容易に、シリンドリカルレンズを遮光シリンドリカルレンズとすることができる。

また、この発明では、複数のシリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズにおいて、隣り合うシリンドリカルレンズの間に、光が遮光される遮光部を備えることを特徴とする。

また、この発明にかかる画像形成装置では、上記レンチキュラレンズと、複数の表示画像ごとにレンチキュラレンズのレンズ配置方向に分割された複数の分割画像のうち、前記表示画像における分割位置が同一の各表示画像における分割画像により形成された複数の分割画像群が前記レンチキュラレンズの透過シリンドリカルレンズ位置に応じて配列され、かつ当該レンチキュラレンズに対して前記シリンドリカルレンズの視認側と反対側に配置される画像配列表示手段と、を備え、前記１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ２は、前記画像配列表示手段と対向する１つの透過シリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、前記遮光部の遮光幅をｗ３とした際に、Ｗ２がｗ１＋ｗ３に対してほぼ同じであることを特徴とする。なお、ほぼ同じとは、同一も含まれる。

これらの発明によれば、隣り合うシリンドリカルレンズの間に遮光部を有するので、画像配列表示手段は、１つのシリンドリカルレンズに対する１つの分割画像群形成領域を遮光部を有さないレンチキュラレンズと比較して、広くすることができる。例えば、１つの分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ２は、画像配列表示手段と対向する１つのシリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、遮光部の遮光幅をｗ３とした際に、Ｗ２をｗ１＋ｗ３に対してほぼ同じとすることができる。従って、視域の拡大を図ることができる。

また、各シリンドリカルレンズは、集光作用を有している。従って、複数のスリットが形成されているパララックスバリアと比較して、画像配列表示手段に照射される光を多くすることができる。これにより、画像が暗くなることを抑制することができる。

本発明にかかるレンチキュラレンズおよび画像表示装置は、視域の拡大を図るとともに、画像が暗くなることを抑制することができるという効果を奏する。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、実施例１にかかるレンチキュラレンズの構成例を示す図である。図２は、画像表示パネルの構成例を示す図である。図３は、各表示画像を示す図である。図４は、各分割画像群を示す図である。図５は、画像表示装置の要部断面図である。

図５に示すように、実施例１にかかる画像表示装置１−１は、レンチキュラレンズ２と、画像表示パネル３とにより構成されている。

レンチキュラレンズ２は、図１および図５に示すように、一方向（図１では、上下方向）に延在するシリンドリカルレンズを複数個並列に配置することにより構成されている。ここで、実施例１にかかる各シリンドリカルレンズは、例えばレンチキュラレンズのレンズ配置方向と直交する方向のうち、一方向（図５では、上側から下側に向かう方向）に突出した形状である。なお、各シリンドリカルレンズは、後述する対応する分割画像群の各分割画像の光を透過し、観察側（同図では、下側）へ集光する作用、すなわち集光作用を有する。また、各シリンドリカルレンズは、レンズ配置方向におけるレンズ幅が同一のレンズ幅ｗ１である。

このレンチキュラレンズ２は、透過シリンドリカルレンズ２１と遮光シリンドリカルレンズ２２とにより構成されている。透過シリンドリカルレンズ２１は、上述したシリンドリカルレンズであり、光を透過することができ、入射した光の集光作用を有する。

遮光シリンドリカルレンズ２２は、シリンドリカルレンズに遮光手段、この実施例１では遮光塗料２３を塗布することで、光を遮光するように構成されている。この遮光塗料２３としては、例えば黒色の油性のインクなどがある。つまり、遮光シリンドリカルレンズ２２は、遮光塗料２３をシリンドリカルレンズに塗布することで構成されている。ここで、遮光塗料２３は、図５に示すように、遮光シリンドリカルレンズ２２の視認側表面（同図では、下側の表面）に塗布される。

このレンチキュラレンズ２は、１つの透過シリンドリカルレンズ２１が遮光シリンドリカルレンズ２２に隣り合って配置されている。つまり、レンチキュラレンズ２は、１つの透過シリンドリカルレンズ２１と、１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２とが交互に配置されている。この実施例１では、レンチキュラレンズ２の両端部を除き、１つの透過シリンドリカルレンズ２１と、２つの遮光シリンドリカルレンズ２２とが交互に配置されている。

画像表示パネル３は、画像配列表示手段である。この画像表示パネル３は、複数の表示画像ごとにレンズ配置方向に分割された複数の分割画像が所定の配列方法により配列されている。この実施例１では、図２〜図５に示すように、画像表示パネル３には、対象物を１０の方向から見た表示画像Ａ〜Ｊごとにレンズ配置方向に分割された分割画像Ａａ〜Ｊｔを所定の配列方法により配列されている。この画像表示パネル３は、図５に示すように、レンチキュラレンズ２に対してシリンドリカルレンズの視認側と反対側（同図では、上側）に配置される。なお、この分割画像Ａａ〜Ｊｔに画像表示パネル３を形成する方法としては、例えばプリンタなどにより、この所定の配列方法により配列された分割画像Ａａ〜Ｊｔを画像表示パネル３に印刷しても良い。

以下に、画像表示パネル３に対する複数の分割画像Ａａ〜Ｊｔの所定の配列方法について説明する。まず、図３に示すように、各表示画像Ａ〜Ｊをレンズ配置方向に２０個の分割画像Ａａ〜Ｊｔに分割する。具体的には、表示画像Ａをレンズ配置方向（図３では、左側から右側に向かって）に２０個の分割画像Ａａ〜Ａｔに、表示画像Ｂをレンズ配置方向に２０個の分割画像Ｂａ〜Ｂｔに、…表示画像Ｊをレンズ配置方向に２０個の分割画像Ｊａ〜Ｊｔにそれぞれ分割する。

次に、図４に示すように、この分割画像Ａａ〜Ｊｔから２０個の分割画像群Ｉ〜ＸＸを形成する。各表示画像Ａ〜Ｊにおける分割位置は、各表示画像Ａ〜Ｊをそれぞれ２０個の分割画像Ａａ〜Ｊｔに分割するために２０箇所ある。従って、表示画像Ａ〜Ｊに対する２０箇所の分割位置のうち、同一の分割位置の各表示画像Ａ〜Ｊにおける分割画像により分割画像群Ｉ〜ＸＸを形成する。具体的には、分割画像群Ｉを表示画像Ａ〜Ｊに対する分割位置が同一である分割画像Ａａ〜Ｊａにより、分割画像群ＩＩを表示画像Ａ〜Ｊに対する分割位置が同一である分割画像Ａｂ〜Ｊｂにより、…分割画像群ＸＸを表示画像Ａ〜Ｊに対する分割位置が同一である分割画像Ａｔ〜Ｊｔによりそれぞれ順番を逆にして形成する。

次に、図２に示すように、形成された２０個の分割画像群Ｉ〜ＸＸを画像表示パネル３に透過シリンドリカルレンズ２１の位置に応じて配列する。ここでは、画像表示パネル３に対して２０個の分割画像群Ｉ〜ＸＸを、レンズ配置方向（図２では、左上側から右下側に向かって）順番に配列する。これにより、画像表示パネル３に複数の表示画像Ａ〜Ｊが所定の配列方法により配列される。

ここで、形成された各分割画像群Ｉ〜ＸＸは、画像表示パネル３に形成された２０個の分割画像群形成領域３１に形成される。各分割画像群形成領域３１のレンズ配置方向における領域幅Ｗ１は、同一幅である。また、この領域幅Ｗ１は、図５に示すように、画像表示パネル３と対向する１つの透過シリンドリカルレンズ２１のレンズ幅をｗ１とし、隣り合う透過シリンドリカルレンズ２１，２１の間に配置される１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２の合計レンズ幅をｗ２とした際に、Ｗ１をｗ１＋ｗ２に対してほぼ同じとする。好ましくは、Ｗ１をｗ１＋ｗ２に対して若干長くする。

ここで、光を遮光するため画像表示装置１−１を視認する観察者には、画像表示パネル３のうち、遮光シリンドリカルレンズ２２と対向する領域をこの遮光シリンドリカルレンズ２２を介して視認することができない。従って、この領域を透過シリンドリカルレンズ２１を介して視認することができる領域とすることができる。これにより、各分割画像群形成領域３１は、画像表示パネル３のうち、レンチキュラレンズ２の１つの透過シリンドリカルレンズ２１と対向する領域と、この１つの透過シリンドリカルレンズ２１の一方と隣り合い、かつ隣り合う透過シリンドリカルレンズ２１，２１の間に配置されるすべての遮光シリンドリカルレンズ２２のレンズ配置方向の半分と対向する領域と、この１つの透過シリンドリカルレンズ２１の他方と隣り合い、かつ隣り合う透過シリンドリカルレンズ２１，２１の間に配置されるすべての遮光シリンドリカルレンズ２２のレンズ配置方向の半分と対向する領域とを合わせた領域とすることができる。

画像表示装置１−１を観察者が視認、すなわちレンチキュラレンズ２を介して画像表示パネル３を視認すると、この画像表示装置１−１によって表示される画像を両眼の視差により立体的に視認することができる。このとき、透過シリンドリカルレンズ２１と隣り合うシリンドリカルレンズを遮光手段である遮光塗料２３により遮光シリンドリカルレンズ２２とするので、画像配列表示手段である画像表示パネル３の１つの透過シリンドリカルレンズに対する１つの分割画像群形成領域３１の領域幅Ｗ１は、遮光シリンドリカルレンズ２２を有さないレンチキュラレンズを用いる場合における幅（同図では、ｗ１）よりも広くすることができる。従って、画像表示パネル３の１つの透過シリンドリカルレンズ２１に対する１つの分割画像群形成領域３１を広くすることができる。これにより、画像表示装置１−１により表示される画像を不具合なく視認することができる領域である視域は、遮光シリンドリカルレンズ２２を有さないレンチキュラレンズを用いる場合（同図では、２つの白丸の範囲θ１）に対して、拡大することができる（同図では、２つの黒丸の範囲θ２）。

また、各透過シリンドリカルレンズ２１は、集光作用を有している。従って、複数のスリットが形成されているパララックスバリアを用いる場合と比較して、画像配列表示手段である画像表示パネル３に照射される光を多くすることができる。これにより、画像表示装置１−１により表示される画像が暗くなることを抑制することができる。

また、画像表示パネル３の１つの透過シリンドリカルレンズに対する１つの分割画像群形成領域３１を広くすることができるので、すべてのシリンドリカルレンズが透過シリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズを用いる場合よりも、多くの表示画像をレンチキュラレンズ２を介して観察者に視認させることができる。

さらに、レンチキュラレンズ２のシリンドリカルレンズに遮光塗料２３を塗布することで、シリンドリカルレンズを遮光シリンドリカルレンズ２２とすることができるので、部品点数およびコストの増加を抑制することができ、組立性を向上することができる。

なお、上記実施例１では、遮光手段として、遮光塗料２３を用いたがこの発明はこれに限定されるものではない。図６および図７は、遮光手段の他の構成例を示す図である。なお、図６および図７は、画像表示装置１−１の要部断面図である。

遮光手段は、図６に示すように、遮光部材２４により構成しても良い。この遮光部材２４は、光を遮光するものであり、例えば光を遮光する材料により構成されている。この遮光部材２４は、一方向（図６では、紙面鉛直方向）に延在して構成されている。この遮光部材２４のレンズ配置方向における幅Ｗ３は、レンチキュラレンズ２を構成するシリンドリカルレンズのレンズ幅ｗ１の１倍以上であることが好ましい。さらに、このレンズ幅ｗ１のほぼ整数倍であることが好ましい。この遮光部材２４は、隣り合う遮光部材２４の間に１つのシリンドリカルレンズの視認側表面が露出するように、遮光シリンドリカルレンズ２２となるシリンドリカルレンズの視認側表面（同図では、下側の表面）に例えば接着剤などで取り付ける。これにより、光を透過する１つの透過シリンドリカルレンズ２１と、遮光手段である遮光部材２４により光が遮光される１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２とを交互に配置しレンチキュラレンズ２を構成しても良い。これにより、レンチキュラレンズ２を加工することなく容易に、シリンドリカルレンズを遮光シリンドリカルレンズ２２とすることができる。ここで、透過シリンドリカルレンズ２１と遮光部材２４により遮光される遮光シリンドリカルレンズ２２と間は、凹んでいる。従って、遮光シリンドリカルレンズ２２から遮光部材２４どうしの間から光線漏れが発生する虞がある。そこで、上記遮光部材２４どうしの間隔は、レンチキュラレンズ２を構成するシリンドリカルレンズのレンズ幅ｗ１よりも狭いことが好ましい。これにより、遮光シリンドリカルレンズ２２からの光線漏れを抑制し、画像表示装置１−１により表示される画像を鮮明にすることができる。

遮光手段は、図７に示すように、遮光パネル２５により構成しても良い。この遮光パネル２５は、光を遮光するものであり、例えば光を遮光する材料により構成されている。この遮光パネル２５は、レンチキュラレンズ２を覆うように構成されている。この遮光パネル２５には、複数のスリット２５ａが形成されている。この各スリット２５ａは、一方向（図７では、紙面鉛直方向）に延在して構成されている。また、各スリット２５ａのレンズ配置方向における幅Ｗ４は、レンチキュラレンズ２を構成するシリンドリカルレンズのレンズ幅ｗ１よりも狭いことが好ましい。これは、遮光パネル２５により遮光される遮光シリンドリカルレンズ２２からの光線漏れを抑制し、画像表示装置１−１により表示される画像を鮮明にすることができるためである。また、隣り合うスリット２５ａまでの幅Ｗ５は、レンチキュラレンズ２を構成するシリンドリカルレンズのレンズ幅ｗ１の１倍以上であることが好ましい。さらに、このレンズ幅ｗ１のほぼ整数倍であることが好ましい。この遮光パネル２５は、各スリット２５ａが１つのシリンドリカルレンズの視認側表面が露出するように、レンチキュラレンズ２に例えば接着剤などで取り付ける。これにより、光を透過する１つの透過シリンドリカルレンズ２１と、遮光手段である遮光パネル２５のスリット部２５ａを除く部分により光が遮光される１以上の遮光シリンドリカルレンズ２２とを交互に配置しレンチキュラレンズ２を構成しても良い。つまり、図７に示すような遮光パネル２５を遮光手段として用いる画像表示装置１−１は、通常の遮光レンチキュラレンズを有さないレンチキュラレンズとパララックスバリアと組み合わせたものである。これにより、レンチキュラレンズ２を加工することなく容易に、シリンドリカルレンズを遮光シリンドリカルレンズ２２とすることができる。

また、遮光手段は、遮光塗料２３を塗布する部分を覆うように形成された遮光フィルムであっても良い。

なお、上記実施例１では、画像配列表示手段として、画像表示パネル３を用いたがこの発明は、これに限定されるものではない。図８は、実施例１にかかる画像表示装置の他の構成例を示す図である。同図に示す画像表示装置１−１´では、画像配列表示手段として画像配列表示装置４を用いる。この画像配列表示装置４は、赤色の光を発光することができるＲ素子、緑色の光を発光することができるＧ素子、青色の光を発光することができるＢ素子の３種類の発光素子（同図では、単にＲ，Ｇ，Ｂと示す）を複数配列して構成されている。この画像配列表示装置４には、例えば、プラズマディスプレイや、液晶モニタや、ＬＥＤ表示装置などがある。画像配列表示装置４は、レンズ配置方向、すなわち行方向にＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子の順番で繰り返し発光素子が配列され、レンズ配置方向と直交する方向、すなわち列方向にＲ素子、Ｂ素子、Ｇ素子がそれぞれ連続するように配列されている。

この画像配列表示装置４は、複数の表示画像ごとにレンズ配置方向に分割された複数の分割画像が所定の配列方法により配列されている。この画像表示装置１−１´における所定の配列方法は、上記実施例１にかかる画像表示装置１−１と同様であるが、画像配列表示装置４の各分割画像群を形成する分割画像群形成領域４１が上記実施例１にかかる画像表示パネル３とは異なる。各分割画像群形成領域４１（太線で囲まれる範囲）は、列方向に対して傾斜した方向、すなわち傾斜方向に構成されている。この傾斜方向は、列方向にＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子を順番に繰り返すことができる方向である。同図に示すように、各分割画像群形成領域４１のうち１つの分割画像を表示する部分は、列方向に１画素移動するごとに行方向に１画素移動した画素の集合となる。各分割画像群のうち１つの表示画像にかかる分割画像（同図のｊ〜ａ）を各分割画像群形成領域４１に配列する場合は、この傾斜方向の各画素によって表示される。例えば、各分割画像群形成領域４１では、分割画像ａが傾斜方向の各画素（Ｒａ、Ｇａ、Ｂａ）によって表示され、分割画像ｂが傾斜方向の各画素（Ｒｂ、Ｇｂ、Ｂｂ）によって表示され、…分割画像ｊが傾斜方向の各画素（Ｒｊ、Ｇｊ、Ｂｊ）によって表示されることとなる。

この画像配列表示装置４に対向して配置されるレンチキュラレンズ２´は、各分割画像群形成領域４１の傾斜方向と同一の傾斜方向に傾斜した複数のシリンドリカルレンズにより構成されている。レンチキュラレンズ２´は、上記傾斜方向に傾斜した透過シリンドリカルレンズ２１´と、傾斜方向に傾斜した遮光シリンドリカルレンズ２２´とにより構成されている。従って、この各分割画像群形成領域４１を傾斜方向に傾斜した１つの透過シリンドリカルレンズ２１´を介してそれぞれ視認するので、画像表示装置１−１´を観察者が視認、すなわちレンチキュラレンズ２´を介して画像配列表示装置４を視認すると、この画像表示装置１−１´によって表示される画像を両眼の視差により立体的に視認することができる。

上記においては、各分割画像群形成領域４１とレンチキュラレンズの複数のシリンドリカルレンズとが斜め方向に構成されていることは、画像配列表示装置４のＲ、Ｇ、Ｂ画素が横方向に形成されていることに対向するためである。画像配列表示装置４のＲ、Ｇ、Ｂ画素が縦方向に形成されている場合には、各分割画像群形成領域４１とレンチキュラレンズの複数のシリンドリカルレンズを垂直方向に構成すれば良い。

次に、実施例２にかかる画像表示装置１−２について説明する。図９は、実施例２にかかるレンチキュラレンズの構成例を示す図である。図１０は、画像表示装置の要部断面図である。実施例２にかかる画像表示装置１−２が実施例１にかかる画像表示装置１−１と異なる点は、レンチキュラレンズ５の隣り合うシリンドリカルレンズ５１の間に、光を遮光する遮光部５２が形成されている点である。なお、実施例２にかかる画像表示装置１−２の基本的構成は、実施例１にかかる画像表示装置１−１の基本的構成とほぼ同一であるためその説明を省略する。

レンチキュラレンズ５は、図９および図１０に示すように、一方向（図９では、上下方向）に延在するシリンドリカルレンズ５１を複数個並列に配置することにより構成されている。このシリンドリカルレンズ５１は、例えばシリンドリカルレンズ５１のレンズ配置方向と直交する方向のうち、一方向（図１０では、上側から下側に向かう方向）に突出した形状である。各シリンドリカルレンズ５１は、対応する分割画像群の各分割画像の光を透過し、観察側（同図では、下側）へ集光する作用、すなわち集光作用を有する。また、各シリンドリカルレンズは、レンズ配置方向におけるレンズ幅が同一のレンズ幅ｗ１である。

このレンチキュラレンズ５は、隣り合うシリンドリカルレンズ５１，５１の間に、遮光部５２が形成されている。この遮光部５２は、光を遮光するように構成されている。この遮光部５２は、図１０に示すように、視認側表面（同図では、下側の表面）に形成されている。遮光部５２は、隣り合うシリンドリカルレンズ５１，５１の間に、例えば黒色の油性のインクを塗布しても良いし、遮光部材を取り付けても良い。つまり、レンチキュラレンズ５は、１つのシリンドリカルレンズ５１と、遮光部５２とが交互に配置されている。ここで、遮光部５２のレンズ配置方向における幅である遮光幅ｗ３は、レンチキュラレンズ５を構成するシリンドリカルレンズのレンズ幅ｗ１の１倍以上であることが好ましい。この実施例２では、レンチキュラレンズ５の両端部を除き、遮光部５２の遮光幅ｗ３は、レンズ幅ｗ１の２倍である。

画像配列表示手段である画像表示パネル３は、上記実施例１と同様であり、複数の表示画像ごとにレンズ配置方向に分割された複数の分割画像が所定の配列方法により配列されている。例えば、上記実施例１と同様に、画像表示パネル３には、対象物を１０の方向から見た表示画像Ａ〜Ｊごとにレンズ配置方向に分割された分割画像Ａａ〜Ｊｔから所定の配列方法により分割画像群Ｉ〜ＸＸを形成し、この形成された分割画像群Ｉ〜ＸＸが配列されている（図２〜図４参照）。

ここで、所定の配列方法により形成された各分割画像群Ｉ〜ＸＸは、画像表示パネル３に形成された２０個の分割画像群形成領域３１に形成される。各分割画像群形成領域３１のレンズ配置方向における領域幅Ｗ２は、同一幅である。また、この領域幅Ｗ２は、図１０に示すように、画像表示パネル３と対向する１つのシリンドリカルレンズ５１のレンズ幅をｗ１とした際に、Ｗ２をｗ１＋ｗ３に対してほぼ同じとする。好ましくは、Ｗ２をｗ１＋ｗ３に対して若干長くする。この実施例２では、領域幅Ｗ２は、レンズ幅ｗ１の３倍となる。

画像表示装置１−２を観察者が視認、すなわちレンチキュラレンズ５を介して画像表示パネル３を視認すると、この画像表示装置１−２によって表示される画像を両眼の視差により立体的に視認することができる。このとき、隣り合うシリンドリカルレンズ５１の間に遮光部５２を有するので、画像配列表示手段である画像表示パネル３の１つのシリンドリカルレンズ５１に対する１つの分割画像群形成領域３１の領域幅Ｗ２は、遮光部５２を有さないレンチキュラレンズを用いる場合における幅（同図では、ｗ１）よりも広くすることができる。従って、画像表示パネル３の１つのシリンドリカルレンズ５１に対する１つの分割画像群形成領域３１を広くすることができる。これにより、画像表示装置１−２により表示される画像を不具合なく視認することができる領域である視域は、すべてのシリンドリカルレンズが透過シリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズを用いる場合（同図では、２つの白丸の範囲θ３）に対して、拡大することができる（同図では、２つの黒丸の範囲θ４）。

また、各シリンドリカルレンズ５１は、集光作用を有している。従って、複数のスリットが形成されているパララックスバリアを用いる場合と比較して、画像配列表示手段である画像表示パネル３に照射される光を多くすることができる。これにより、画像表示装置１−２により表示される画像が暗くなることを抑制することができる。

また、画像表示パネル３の１つのシリンドリカルレンズ５１に対する１つの分割画像群形成領域３１を広くすることができるので、遮光部５２を有さないレンチキュラレンズを用いる場合よりも、多くの表示画像をレンチキュラレンズ５を介して観察者に視認させることができる。

上記実施例２においては、各分割画増群形成領域３１とレンチキュラレンズの複数のシリンドリカルレンズが垂直方向に構成されているが、図８に示すように、斜め方向に構成しても良い。この場合は、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が横方向に形成されている画像配列表示装置に対応できる。

また、上記実施例２においては、遮光部５２を平面で形成しているが、遮光することができれば、すなわち遮光可能であれば、他の形状でも良い。

また、上記実施例１，２においては、画像表示パネル３の分割画像が幅１画素の画像ラインであることが好ましい。

さらに、上記実施例１，２においては、遮光塗料２３、遮光部材２４、遮光パネル２５、遮光部５２などを反射防止機能を備えた遮光手段または遮光部としても良い。例えば、反射防止可能な遮光塗料または反射防止加工を施された部材などで、遮光手段または遮光部を構成しても良い。これにより、視認側から画像表示装置の画像を観察する際に、外界光の反射を抑制することができる。

また、上記実施例１，２では、対象物を１０の方向から見た表示画像Ａ〜Ｊを複数の表示画像とし、画像表示装置１−１，１−２を観察者が視認すると、この画像表示装置１−１，１−２によって表示される画像を立体的に視認することとしたが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の画像のそれぞれを全く異なる画像としても良い。この場合は、観察者の視域によって、画像表示装置１−１，１−２により異なる画像が表示されることとなる。また、複数の画像の一連の動作に基づいた画像としても良い。この場合は、観察者の視域（見る角度）によって、画像表示装置１−１，１−２により一連の動作に基づいた画像が表示されることとなり、動画を視認することができる。また、横移動しながら動物体を撮影した複数の視差画像を用いることで、観察者が移動すると立体動画を視認することができる。また、異なる画像として表示する場合のチェンジング表示や、一連の動作に基づいた画像表示の動画表示では、画像分割やレンチキュラレンズのシリンドリカルレンズの配置は縦方向としても良い。

以上のように、この発明にかかるレンチキュラレンズおよび画像表示装置は、複数の画像によるチェンジング表示、動画表示、立体表示、立体動画表示に有用であり、特に、視域の拡大を図るとともに、画像が暗くなることを抑制するのに適している。

実施例１にかかるレンチキュラレンズの構成例を示す図である。 画像表示パネルの構成例を示す図である。 各表示画像を示す図である。 各分割画像群を示す図である。 画像表示装置の要部断面図である。 遮光手段の他の構成例を示す図である。 遮光手段の他の構成例を示す図である。 実施例１にかかる画像表示装置の他の構成例を示す図である。 実施例２にかかるレンチキュラレンズの構成例を示す図である。 画像表示装置の要部断面図である。

符号の説明

１−１,１−１´，１−２ 画像表示装置
２，２´ レンチキュラレンズ
２１，２１´ 透過シリンドリカルレンズ
２２，２２´ 遮光シリンドリカルレンズ
２３ 遮光塗料（遮光手段）
２４ 遮光部材（遮光手段）
２５ 遮光パネル（遮光手段）
２５ａ スリット
３ 画像表示パネル（画像配列表示手段）
４ 画像配列表示装置（画像配列表示手段）
５ レンチキュラレンズ
５１ シリンドリカルレンズ
５２ 遮光部
Ａ〜Ｊ 表示画像
Ａａ〜Ｊｔ 分割画像
ａ〜ｊ 分割画像
Ｉ〜ＸＸ 分割画像群

Claims (6)

1. 複数のシリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズにおいて、
   光を透過する１つの透過シリンドリカルレンズと、遮光手段により光が遮光される１以上の遮光シリンドリカルレンズとが交互に配置されていることを特徴とするレンチキュラレンズ。
2. 前記遮光手段は、前記遮光シリンドリカルレンズの視認側表面に塗布される遮光塗料であることを特徴とする請求項１に記載のレンチキュラレンズ。
3. 前記遮光手段は、前記遮光シリンドリカルレンズの視認側表面に設けられる遮光板であることを特徴とする請求項１に記載のレンチキュラレンズ。
4. 複数のシリンドリカルレンズにより構成されるレンチキュラレンズにおいて、
   隣り合う前記シリンドリカルレンズの間に、光が遮光される遮光部を備えることを特徴とするレンチキュラレンズ。
5. 前記請求項１〜３のいずれか１つに記載のレンチキュラレンズと、
   複数の表示画像ごとにレンチキュラレンズのレンズ配置方向に分割された複数の分割画像のうち、前記表示画像における分割位置が同一の各表示画像における分割画像により形成された複数の分割画像群が前記レンチキュラレンズの透過シリンドリカルレンズ位置に応じて配列され、かつ当該レンチキュラレンズに対して前記シリンドリカルレンズの視認側と反対側に配置される画像配列表示手段と、
   を備え、
   前記１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ１は、前記画像配列表示手段と対向する１つの透過シリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、隣り合う透過シリンドリカルレンズの間に配置される１以上の遮光シリンドリカルレンズの合計レンズ幅をｗ２とした際に、Ｗ１がｗ１＋ｗ２に対してほぼ同じであることを特徴とする画像表示装置。
6. 前記請求項４に記載のレンチキュラレンズと、
   複数の表示画像ごとにレンチキュラレンズのレンズ配置方向に分割された複数の分割画像のうち、前記表示画像における分割位置が同一の各表示画像における分割画像により形成された複数の分割画像群が前記レンチキュラレンズの透過シリンドリカルレンズ位置に応じて配列され、かつ当該レンチキュラレンズに対して前記シリンドリカルレンズの視認側と反対側に配置される画像配列表示手段と、
   を備え、
   前記１つの分割画像群が形成される分割画像群形成領域のレンズ配置方向における領域幅Ｗ２は、前記画像配列表示手段と対向する１つの透過シリンドリカルレンズのレンズ幅をｗ１とし、前記遮光部の遮光幅をｗ３とした際に、Ｗ２がｗ１＋ｗ３に対してほぼ同じであることを特徴とする画像表示装置。

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