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