JP2011128636A - Color stereoscopic display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ等の任意の表示パネルとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなるカラー立体表示装置に関するものである。 The present invention relates to a color stereoscopic display device formed by combining an arbitrary display panel such as a liquid crystal display and a lenticular lens sheet.
テレビジョンやコンピュータの表示装置としては、平面的な映像を表示し得るものが使用されていることが多いが、映像を立体表示にすれば、臨場感が増したり、事物の立体的配置が分かりやすくなり利点が生じ得る。
例えば、特許文献１には、レンチキュラーレンズを用いたレンチキュラ方式又はバリア方式の立体映像表示装置が記載されている。
As a display device for a television or a computer, a device that can display a two-dimensional image is often used. However, if the image is displayed in a three-dimensional display, a sense of reality is increased and a three-dimensional arrangement of things can be understood. It can be easier and more advantageous.
For example, Patent Document 1 describes a lenticular or barrier stereoscopic image display device using a lenticular lens.
図６は、従来、液晶表示装置等において立体表示を試みた例を示す図で、下面側に色分けして示した符号２を有する部分は、液晶表示装置を構成する三原色の区域の最小単位であるピクセルの集合体である表示パネル（あるいは、符号２は、カラーフィルタの各色の区域とみなしてもよい。）を示し、表示パネル２の各区域Ｒ、Ｇ、およびＢの各々から、強度がコントロールされた、赤色、緑色、および青色の光が出光し、出光した光は、レンチキュラーレンズ１１の各レンズにより屈折して集光し、レンチキュラーレンズ１１の集光部に対応して上部に設けられた拡散層１２の開孔部１２ａを通った後、上面側のレンチキュラーレンズ１１’により、適宜な方向に向かって収束される。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional three-dimensional display in a liquid crystal display device or the like, and a portion having a
表示パネル２には、向かって左側より、三原色Ｒ、Ｇ、およびＢのピクセルを単位とする左眼用画像（「左」で表示）、および右目用画像（「右」で表示）のペアが形成されており、このペア毎に、１つの画素が設定されて、図では、水平方向に密に配列されている。下面側のレンチキュラーレンズ１１の各レンズは、１つの画素を構成する左眼用画像と右眼用画像にそれぞれ対応して設けられており、各々の画像に対応する開孔部（アパーチャー）１２ａより透過する。開孔部１２ａより出た光は、左眼用画像と右眼用画像のペア毎に対応して設けられたレンチキュラーレンズ１１’により屈折されることにより、左眼用画像が上方の向かって右側の方向に、右眼用画像が上方の向かって左側の方向に、それぞれ収束することにより、視差が生じ、左眼用画像と右眼用画像を同時に見ることにより、画像の立体感が得られるものである。なお、上記のように開孔部１２ａを有する拡散層１２を用いる代わりに、表示パネル２からの光をレンチキュラーレンズ１１’からなるスクリーンに投映する場合もある。
From the left side, the
しかし、上記の方式では、開孔部１２ａにより表示パネル２からの光を絞るために、光の利用効率が悪く、映像が暗くなる欠点が避けられない。また、Ｒ、Ｇ、およびＢの三原色のピクセルで画素を構成しているので、これら三つのピクセル毎に、レンチキュラーレンズ１１’の下面に集光させて、白色光とした後、指向性を無くさないと、各ピクセル毎に、収束する位置がずれる結果となり、観察側の位置によって、ある１つのピクセルのみが見え、単色の映像しか見えないことになる。この問題の解決のためには、拡散層１２の両面のレンチキュラーレンズ１１および１１’を厳密に位置合わせして配置したものを、さらに、投映像との位置合わせをして配置する煩雑さがあり、いずれにおいても配置精度を向上させるための調整に手間がかかる上、指向性を完全に無くすことが困難であるために、色斑の発生も懸念される。また、スクリーンに投映する方式においても、投映される画像とレンチキュラーレンズの各レンズとの位置合わせを、その都度、厳密に行なわなければならない不便さがある。
However, in the above method, since the light from the
本発明においては、開孔部１２ａを有する拡散層１２を用いる場合に、光の利用効率が悪く、映像が暗くなる点、レンチキュラーレンズからなるスクリーンに投映する際に、三原色の各色の指向性を無くすための調整に手間がかかる上、指向性を完全に無くせずに、色斑の発生が懸念される点、およびレンチキュラーレンズからなるスクリーンに投映する際に、投映される画像とレンチキュラーレンズの各レンズとの位置合わせを、その都度、厳密に行なわなければならない点を解消することを課題とする。 In the present invention, when the diffusion layer 12 having the aperture 12a is used, the light use efficiency is poor, the image becomes dark, and the directivity of each of the three primary colors is projected when projected onto a screen made of a lenticular lens. It takes time to make adjustments to eliminate, and there is a concern about the occurrence of color spots without completely losing directivity, and each of the projected image and lenticular lens when projected on a screen consisting of lenticular lenses An object is to eliminate the point that must be strictly aligned with the lens each time.
上記の課題は、従来、いずれも、三原色の三つのピクセルからなる左眼用画像と右眼用画像とを、レンチキュラーレンズの左右に対応させていたのに代えて、三原色の各々のピクセルを１つずつ、レンチキュラーレンズの左右に対応させることにより解決することができた。 The above problem is that, in the past, the left eye image and the right eye image composed of three pixels of the three primary colors are associated with the left and right sides of the lenticular lens, and each pixel of the three primary colors is set to 1 It was possible to solve the problem by corresponding to the left and right sides of the lenticular lens.
第１の発明は、ピクセルが一定ピッチで多数配列されて構成された表示パネルと、レンチキュラーレンズがレンズの幅方向に多数並べられたレンズ面を有するレンチキュラーレンズシートとが対向して配置されており、前記レンチキュラーレンズシートのレンズ１つにつきｎ個（ただし、ｎは２〜２０の自然数）の前記ピクセルからなる１つずつのピクセル群が対応するよう配列されており、前記表示パネルは、隣接する３つの前記ピクセル群の各々を構成するｎ個のピクセルのうち、一方の側から数えた同番目のピクセルに、三原色のそれぞれが割り振られたピクセルの各組からなっており、前記ピクセルの各組が、前記一方の側から数えた順に、前記レンチキュラーレンズシートのレンズ面側に設定されたｎ個の観察位置の各々に順に送られるべき画素を構成しているものであり、前記レンチキュラーレンズシートのレンズ面がレンチキュラーレンズシートの素材の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層により埋められて平坦化されていることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
第２の発明は、第１の発明において、前記レンチキュラーレンズシートの素材、もしくは低屈折率層を構成する素材の少なくともいずれかが、屈折率が可変な材料で構成されていることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
第３の発明は、第１又は第２の発明において、最も観察側に、観察側の断面が鋸歯状のプリズム面を有するプリズムシートが配置されていることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
第４の発明は、第３の発明において、前記プリズム面が、前記プリズムシートの素材の屈折率よりも低い屈折率を有する層で埋められて平坦化されていることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
第５の発明は、第４の発明において、前記プリズムシート層、もしくは前記プリズムシートの前記プリズム面を埋めて平坦化する層の少なくともいずれかが、屈折率が可変な材料で構成されていることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
第６の発明は、第１から第５までのいずれかの発明において、観察位置とレンチキュラーレンズシートの表面との距離をＬ（単位；ｍｍ）、設定した観察位置の数をｎ、ピクセル幅をｗとするとき、３×ｎ×ｗ＜（Ｌ×π）／（６０×１８０）であることを特徴とするカラー立体表示装置に関するものである。
In the first invention, a display panel in which a large number of pixels are arranged at a constant pitch and a lenticular lens sheet having a lens surface in which a large number of lenticular lenses are arranged in the width direction of the lens are arranged to face each other. Each pixel group of the lenticular lens sheet is arranged so that one pixel group consisting of n pixels (where n is a natural number of 2 to 20) corresponds to each other, and the display panels are adjacent to each other. Each of the n pixels constituting each of the three pixel groups includes a set of pixels in which the three primary colors are allocated to the same pixel counted from one side. Are sequentially sent to each of the n observation positions set on the lens surface side of the lenticular lens sheet in the order counted from the one side. The lens surface of the lenticular lens sheet is filled with a low refractive index layer having a refractive index lower than the refractive index of the material of the lenticular lens sheet, and is flattened. The present invention relates to a characteristic color stereoscopic display device.
According to a second invention, in the first invention, at least one of the material of the lenticular lens sheet or the material constituting the low refractive index layer is made of a material having a variable refractive index. The present invention relates to a color stereoscopic display device.
A third invention relates to a color stereoscopic display device characterized in that, in the first or second invention, a prism sheet having a prism surface having a sawtooth cross section on the observation side is arranged on the most observation side. It is.
A fourth aspect of the invention is the color stereoscopic display according to the third aspect of the invention, wherein the prism surface is flattened by being filled with a layer having a refractive index lower than that of the material of the prism sheet. It relates to the device.
In a fifth aspect based on the fourth aspect, at least one of the prism sheet layer and the layer that fills and planarizes the prism surface of the prism sheet is made of a material having a variable refractive index. The present invention relates to a color stereoscopic display device characterized by the above.
According to a sixth invention, in any one of the first to fifth inventions, the distance between the observation position and the surface of the lenticular lens sheet is L (unit: mm), the number of set observation positions is n, and the pixel width is The present invention relates to a color stereoscopic display device characterized in that 3 × n × w <(L × π) / (60 × 180), where w is w.
本発明によれば、１つのレンチキュラーレンズにｎ個のピクセルを対応させ、ｎ個の観察位置に隣接するレンチキュラーレンズから、１画素を構成する三原色の光を送れるよう配置したので、調整の問題が生じたり、映像が暗くなったり、色斑が生じることが無いｎ眼式のカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、使用するレンチキュラーレンズのレンズ面が低屈折率層により埋められて平坦化されているので、傷付きや汚れを防止することが可能になるほか、レンチキュラーレンズおよび低屈折率層の各々の屈折率を変えることにより、観察位置の遠近を変えることが可能なカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、レンチキュラーレンズシートの素材、もしくは低屈折率層を構成する素材の少なくともいずれかが、屈折率が可変な材料で構成されているので、レンチキュラーレンズシート、もしくは低屈折率層を取り替えずに、観察位置を変えることが可能なカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、さらにプリズムシートを観察側に配置することにより、観察位置を上下左右にずらすことが可能なカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、プリズムシートのプリズム面が低屈折率な層により埋められて平坦化されているので、傷付きや汚れを防止することが可能で、プリズムシートと低屈折率な層の組み合わせにより、観察位置を上下左右に変えることが可能なカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、プリズムシートの素材、もしくはプリズム面を埋めて平坦化する層の少なくともいずれかが、屈折率が可変な材料で構成されているので、プリズムシート、もしくは低屈折率層を取り替えずに、観察位置を上下左右に変えることが可能なカラー立体表示装置を提供することができる。
本発明によれば、距離Ｌ、設定した観察位置の数ｎ、ピクセル幅ｗが特定の関係を規定することにより、２眼式を含む多眼式立体表示が有効におこなわれ得るカラー立体表示装置を提供することができる。
According to the present invention, n pixels are associated with one lenticular lens, and the arrangement is made so that light of the three primary colors constituting one pixel can be transmitted from the lenticular lens adjacent to the n observation positions. It is possible to provide an n-eye type color stereoscopic display device that does not occur, images are darkened, and color spots are not generated.
According to the present invention, since the lens surface of the lenticular lens to be used is flattened by being filled with the low refractive index layer, it becomes possible to prevent scratches and dirt, as well as the lenticular lens and the low refractive index layer. It is possible to provide a color stereoscopic display device that can change the perspective of the observation position by changing the refractive index of each of the above.
According to the present invention, since at least one of the material of the lenticular lens sheet or the material constituting the low refractive index layer is composed of a material having a variable refractive index, the lenticular lens sheet or the low refractive index layer is provided. It is possible to provide a color stereoscopic display device that can change the observation position without replacement.
According to the present invention, it is possible to provide a color stereoscopic display device that can shift the observation position vertically and horizontally by further arranging the prism sheet on the observation side.
According to the present invention, the prism surface of the prism sheet is filled and flattened with the low refractive index layer, so that it is possible to prevent scratches and dirt, and the combination of the prism sheet and the low refractive index layer. Thus, it is possible to provide a color stereoscopic display device that can change the observation position vertically and horizontally.
According to the present invention, the prism sheet or the low refractive index layer is replaced because at least one of the material of the prism sheet or the layer that fills and flattens the prism surface is made of a material having a variable refractive index. In addition, it is possible to provide a color stereoscopic display device that can change the observation position vertically and horizontally.
According to the present invention, the distance L, the set number n of observation positions, and the pixel width w define a specific relationship, whereby a multi-view stereoscopic display including a twin-lens display can be effectively performed. Can be provided.
図１（ａ）は、本発明を適用した、左右両眼で見たときに立体感を与えることが可能なカラー立体液晶表示装置のうち、カラーフィルタ２およびレンチキュラーレンズシート３を組み合わせて配置した部分を示す図である。図において、カラーフィルタ２は、図の向かって左側より、青色、赤色、および緑色（順に、Ｂ、Ｒ、およびＧで表示）の各色の微小カラーフィルタが横方向にこの順で一定ピッチで繰返し配列され、および縦方向に一定ピッチで繰返し配列されたものである。なお、以降の図も含め、多数のレンチキュラーレンズ、および多数のピクセル（ここでは微小カラーフィルタ）のごく一部を描いてある。また、レンチキュラーレンズシート３は、レンチキュラーレンズがレンズの幅方向に一定ピッチで多数並べられたレンズ面を有するもので、図のものは、図面の奥側にレンズ面を有している。上記のカラーフィルタ２とレンチキュラーレンズシート３とは、レンチキュラーレンズ１つにつき、通常は微小カラーフィルタの２個からなる微小カラーフィルタ群２ａが１つずつが対応するよう配置されている。
FIG. 1 (a) is a combination of a
カラー立体液晶表示装置は、例えば、図１（ｃ）に示すように、下面側よりバックライト５、液晶層をガラス内面に透明電極を有する二枚の電極シートではさんだ液晶パネル４、カラーフィルタ２、およびレンチキュラーレンズ３が順に配置されたもので、液晶パネルの両電極間に電位をかけることにより、バックライト５からの白色光の透過量を制御し、カラーフィルタ２により、赤色、青色、および緑色の各色の光として上面側に出光させるものである。なお、表示装置には、ＣＲＴ（ブラウン管）、プラズマディスプレイパネルのように、自身が発光するタイプのものもあるが、いずれにせよ、表示装置全体としては、観察側に赤色、青色、および緑色の光を出光させるものであるので、以降の説明で引用する場合も含め、図１（ａ）におけるカラーフィルタ２の図をもって、Ｒ、Ｇ、およびＢのような三原色の各々の色を表示するピクセルが一定ピッチで配列された表示パネルを表す事とし、液晶、プラズマディスプレイ等の方式を問わない。また、Ｒ、Ｇ、もしくはＢの文字で、しばしば、各々の色のピクセルを示すことがある。ここで、三原色としては、赤色、緑色、および青色からなる加色混合（加算混合）の場合の三色としたが、減色混合（減算混合）の場合の青色、赤色、および黄色からなる三色を用いることもあり得る。
For example, as shown in FIG. 1C, the color stereoscopic liquid crystal display device includes a backlight 5 from the lower surface side, a liquid crystal panel 4 having a liquid crystal layer sandwiched between two electrode sheets having transparent electrodes on the inner surface of the glass, and a
図１（ｂ）に示すように、各レンチキュラーレンズの下部の表示パネル２の互いに隣接した３つのピクセル群２ａの図中、向かって左側半分にあるピクセル、即ち、向かって左側から１番目のＢ、３番目のＧ、および５番目のＲ（図中、○で囲んである。）のように、１つおきに選択された３つのピクセル（図中、６Ｌで表示）から出光した光は、各々のピクセルの上部にあるレンチキュラーレンズ３により屈折されて左眼７Ｌで観察することができ、ピクセル群２ａの右側半分にあるピクセル、即ち、上記で選択しされたピクセルの間、即ち、向かって左側から２番目のＲ、４番目のＢ、および６番目のＧのように、１つおきに選択された３つのピクセル（図中、６Ｒで表示）から出光した光は、各々のピクセルの上部にあるレンチキュラーレンズ３により屈折されて右眼７Ｒで観察することができる。なお、以降において、特に断らなくても、右は図中の向かって右を、また、左は図中の向かって左を指すものとし、ただし、観察者は図の手前側を向いているものとするので、観察者の左眼が図中の向かって右側に、右眼が図中の向かって左にあるものとする。後述する多眼式の例においても、多数並んだ眼に関する左右は二眼の場合の左右と同様であり、多眼の観察者が図の手前側を向いているものとして、図の左右とは逆であるとする。従って、表示パネルの各ピクセル群２ａの左側に三原色のそれぞれを割り振っておき、各ピクセル群２ａの右側にも同様にすることにより、隣接したピクセルの左側のピクセルの３つからなる組で左眼７Ｌ用の画素を、また、隣接したピクセルの３つからなる組で右眼７Ｒ用の画素を構成することができる。即ち、両眼用としては６つの画素を使用することになる。
As shown in FIG. 1B, in the drawing of the three
上記のカラー立体液晶表示装置１においては、２ピクセル毎に１のレンチキュラーレンズを対応させることにより、ピクセルの光を、１つおきに左眼７Ｌもしくは右眼７Ｒに送ることができるので、図１の例では、右眼７Ｒでは、Ｒ、Ｂ、およびＧのピクセル６Ｒが順に繰返したことによる映像を、また、左眼７Ｌでは、Ｂ、Ｇ、およびＲのピクセル６Ｌが順に繰返したことによる映像を見ることができ、６Ｒ、および６Ｌで示した３ピクセル毎に１つの色が決まり、これら６Ｒ、もしくは６Ｌを構成するそれぞれのピクセルが左右の眼で解像されない限り、即ち、ピクセルが観察する距離に対して十分小さい限り、カラー立体液晶表示装置１全体としては、カラー立体映像を眺めることが可能になる。
In the color stereoscopic liquid crystal display device 1 described above, by associating one lenticular lens for every two pixels, every other pixel light can be sent to the left eye 7L or the right eye 7R. In the example, the right eye 7R is an image obtained by sequentially repeating the R, B, and
本発明のカラー立体表示装置１は、ピクセルの光を、１つおきに左眼７Ｌもしくは右眼７Ｒに送ることができる、次のような構成であってもい。図２は、カラーフィルタ２であり得る表示パネルとレンチキュラーレンズ３との組み合わせて配置した状態を示し、図において、表示パネル２は、図の左側より、Ｒ、Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂ、Ｂ、・・・のように、同色のピクセルが二つずつ横方向に、この順で繰返し、および縦方向に一定ピッチで配列したものであり、上記のカラーフィルタ２とレンチキュラーレンズシート３とは、レンチキュラーレンズ１つにつき、ピクセル２個からなるピクセル群２ａの１つずつが対応するよう配置されている。
The color stereoscopic display device 1 of the present invention may have the following configuration that can send pixel light to every other left eye 7L or right eye 7R. FIG. 2 shows a state in which a display panel that can be a
図２（ｂ）に示すように、左側から１番目のレンチキュラーレンズの下部にある二つの赤色のピクセルＲ、Ｒからなるピクセル群２ａのうち、左側のピクセルＲから出光した光は、各々のピクセルの上部にあるレンチキュラーレンズにより屈折されて左眼７Ｌで観察することができ、同様に、左側から２番目のレンチキュラーレンズの下部にあるピクセル群２ａの左側のピクセルＧから出光した光、および、左側から３番目のレンチキュラーレンズの下部にあるピクセル群２ａの左側のピクセルＢから出光した光も、左眼７Ｌで観察することができる。また、各レンチキュラーレンズの下部のピクセル群２ａの右側にあるＲ、Ｇ、およびＢのピクセルから出光した光は、右眼７Ｒで観察することができる。従って、同色のピクセルが二つずつ並んだ微小色表区域群が配列した表示パネル２の各微小色表示群２ａの左側から選んだＲ、Ｇ、およびＢに左眼用の画素を、また、右側から選んだＲ、Ｇ、およびＢに右眼用の画素を設定しておけば、これら両方の画素により、立体視の際の１画素が設定され、図１を引用して説明した例におけるのと同様に、カラー立体表示装置１全体として、カラー立体映像を眺めることが可能になる。
As shown in FIG. 2B, the light emitted from the left pixel R out of the
本発明のカラー立体表示装置１は、上記の二例におけるように、２ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを配置して、ピクセルの光を、１つおきに左眼もしくは右眼に送る構造としたので、単色やダブルトーンの表示を行なうこともでき、単色であれば、２ピクセル、ダブルトーンであれば４ピクセルを単位にして立体表示を行なうことができる。また、本発明の立体表示装置は、３以上の数ｎのピクセルに１つのレンチキュラーレンズを配置して、ｎ眼式（多眼式）の立体表示を行なうこともできる。従って、上記の左右両眼で見る２眼式は、多眼式のうちの一例である。多眼式においても、２眼式と同様、単色表示やカラー表示があり得るが、本質的な相違はないので、以降の説明では、カラー立体表示の場合を説明する。なお、ｎ眼式（多眼式）のｎは、２以上の自然数であって、大きくできるが、ピクセルの数、製作精度、映像の明るさの観点から、実用上、２０以下とすることが好ましい。 As in the above two examples, the color stereoscopic display device 1 of the present invention has a structure in which one lenticular lens is arranged for every two pixels and every other pixel light is sent to the left eye or the right eye. Therefore, it is possible to display a single color or a double tone, and a stereoscopic display can be performed in units of 2 pixels for a single color and 4 pixels for a double tone. Further, the stereoscopic display device of the present invention can perform n-eye (multi-view) stereoscopic display by arranging one lenticular lens for three or more pixels of several n. Therefore, the above-described binocular system viewed from both the left and right eyes is an example of a multi-lens system. In the multi-view type, as in the case of the twin-lens type, there can be a single color display or a color display. However, since there is no essential difference, in the following description, a case of a color stereoscopic display will be described. Note that n in the n-eye type (multi-lens type) is a natural number of 2 or more and can be increased, but it is practically set to 20 or less from the viewpoint of the number of pixels, manufacturing accuracy, and video brightness. preferable.
図３は、６ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させて配置し、レンズ面側に等間隔に位置を設定した６つの観察用の眼で観察可能とする、６眼式の立体表示を行なわせる例を示す図で、表示パネル２は、左側から１番目のレンチキュラーレンズの下部に、左側からＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂの順のピクセルからなる第１のピクセル群２ａが配列しており、左側から２番目のレンチキュラーレンズの下部に、左側からＧ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒの順のピクセルからなる第２のピクセル群２ａ、さらには、左側から３番目のレンチキュラーレンズの下部に、左側からＢ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇの順のピクセルからなる第３のピクセル群２ａが配列したもので、以降は、これら第１、第２、および第３のピクセル群の繰返しになる。
FIG. 3 shows a six-view stereoscopic display in which one lenticular lens is arranged corresponding to every six pixels, and observation is possible with six observation eyes set at equal intervals on the lens surface side. In the
このような表示パネル２の各々のピクセル群２ａの、左側から１番目のピクセルから出た光のいずれもが、６つの観察用の眼のうち、「最も左」（図では向かって最も右）の観察用の眼に送られ、左側から２番目のピクセルから出た光のいずれもが、図中右側から２番目の観察用の眼に送られ、以降、同様に、それぞれのピクセル群２ａにおける左側から数えた順番に応じた位置の観察用の眼に送られる。
Each of the light emitted from the first pixel from the left side of each
上記の各群において、向かって左側から数えて同じ順番（＝同番目）であるピクセルは、例えば、撮影対象をカメラアングルを順次変えて撮影した画像の、同一カメラアングルに相当する画素を構成することができ、例えば、表示パネル２のピクセルの各々の群の、向かって左側から１番目のピクセルＲ、Ｇ、およびＢ（図３中、いずれも○で囲んだＲ、Ｇ、およびＢを付したピクセル）を、撮影対象を最も左側から撮影した画像の画素を構成するものとして、出光した光を、観察用の眼のうち「最も左」（図では向かって最も右）のものに送るよう設定し、以降の２番目、３番目、…のピクセルについては、撮影した位置、および出光した光を送るべき観察用の眼を右側にずらしていくよう設定することにより、観察用の眼の位置により、カメラアングルの異なる画像を眺めることが可能になる。 In each of the above groups, pixels in the same order (= same number) from the left side form pixels corresponding to the same camera angle of an image captured by sequentially changing the camera angle of the object to be imaged, for example. For example, the first pixels R, G, and B from the left side of each group of pixels of the display panel 2 (R, G, and B surrounded by circles in FIG. 3 are attached). As the pixel of the image taken from the leftmost side, the emitted light is sent to the “leftmost” (rightmost in the figure) eye for observation. For the second, third,... Pixels after that, the position of the observation eye is set by shifting the captured position and the observation eye to which the emitted light is to be sent to the right. By It is possible to view images having different camera angles.
図３に示すように、表示パネル２のピクセル群２ａの各々におけるピクセルの配列順を、第１のピクセル群でＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂの順、第２のピクセル群でＧ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒの順、および第３のピクセル群でＢ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇの順のように、互いに異なる配列順としてある。この理由は、いずれのピクセル群も、同じピクセルの配列順、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、・・・の繰返しとすると、図３の例のように、６ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させて配置した場合、各ピクセル群の先頭のピクセルの色が同じになって、カラー表示ができなくなるのを避けるためである。１つのレンチキュラーレンズに対応させるピクセルの数が、３、６、９、１２、…のような３の倍数のピクセル毎に配置した場合、各ピクセル群におけるピクセルの配列順を互いに異なるようにする必要があるが、１つのレンチキュラーレンズに対応するピクセルの数が、３の倍数以外である場合には、表示パネル２上の配列がＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、・・・の繰返しであって差し支えない。
As shown in FIG. 3, the arrangement order of the pixels in each of the
ところで、多眼式のカラー立体表示装置においても、図２を引用して説明したように、１つのレンチキュラーレンズに対応する複数のピクセルを同色で構成することもできる。図４は、図３におけるのと同様、６眼式の立体表示を行なわせる例であるが、表示パネル２は、左側から１番目の第１のピクセル群２ａの６つのピクセルをＲで、２番目の第２のピクセル群２ａの６つのピクセルを６つのＧで、３番目の第３のピクセル群２ａの６つのピクセルを６つのＢで、それぞれ構成してある。
By the way, also in the multi-view color stereoscopic display device, as described with reference to FIG. 2, a plurality of pixels corresponding to one lenticular lens can be configured with the same color. FIG. 4 shows an example in which a 6-eye stereoscopic display is performed as in FIG. 3, but the
このような表示パネル２の各々のピクセル群２ａの、左側から１番目のピクセルＲ、Ｇ、およびＢから出た光のいずれもが、６つの観察用の眼のうち、「最も左」（図では最も右）の観察用の眼に送られ、以下、同様に向かって左側から２番目のピクセルＲ、Ｇ、およびＢから出た光のいずれもが、６眼のうち「左から２番目」（図では右から２番目）の観察用の眼に送られるというように、それぞれのピクセル群における位置に応じた位置の観察用の眼に送られる。
Any of the light emitted from the first pixels R, G, and B from the left side of each
この図４を引用して説明している例においては、１つのレンチキュラーレンズに対応する複数のピクセルを同色で構成したので、隣り合うレンチキュラーレンズに対応するピクセル群２ａの同じ個所から選択されるピクセルどうしは、必ず色が異なり、先に述べたように、１つのレンチキュラーレンズに対応するピクセルの数が３の倍数であっても、各群の先頭のピクセルの色が同じになることはない。
In the example described with reference to FIG. 4, since a plurality of pixels corresponding to one lenticular lens are configured in the same color, pixels selected from the same portion of the
本発明のカラー立体表示装置においては、レンチキュラーレンズシート３としては、個々のレンチキュラーレンズの断面形状が円形、楕円形、もしくは放物線等の２次曲線の一部である通常のものを原則的に使用することができる。レンチキュラーレンズシート３のレンズ面を観察側に配置するときは、レンズ面に凹凸を有するため、傷付きや汚れを招く恐れもあるので、屈折率の低い樹脂でレンズ面の凹凸をならして平坦化することにより、これらの恐れを少なくすることを行なってもよい。
In the color stereoscopic display device of the present invention, as the
図５に、レンチキュラーレンズシート３のレンズ面（図では上面）に低屈折率層８を被覆して、レンズ面の凹凸を埋め、上面を平坦化した例を示す。層９および１０については後述する。このように、レンズ面を平坦化することにより、傷付きや汚れを防止する効果が生じる。ここで、レンチキュラーレンズシート３は相対的に高屈折率層であるとして、被覆した低屈折率層８との屈折率の差を大きくすると、眼７で図示してある観察位置をレンチキュラーレンズシート３に近づけることができ、屈折率の差を小さくすると、観察位置は遠ざかる。
FIG. 5 shows an example in which the lens surface (upper surface in the figure) of the
従って、レンチキュラーレンズ３、もしくは低屈折率層８のいずれかを変えることにより、同じレンズ形状であっても、低屈折率層８を合せたレンチキュラーレンズシートの焦点距離を変えることができ、例えば、低屈折率層８を合せたレンチキュラーレンズシートの焦点距離を充分長くすることにより、２眼式における左右の眼の視差を生じさせないようにして立体表示を通常の平面表示とすることもできる。レンチキュラーレンズシート３の少なくともレンチキュラーレンズ、もしくは低屈折率層８のいずれかを、屈折率が可変な液晶等の材料で構成して、低屈折率層８を合せたレンチキュラーレンズシートの焦点距離を可変としてもよい。屈折率が可変な液晶等を使用する場合、液晶に印加する電位の制御により焦点距離を変えることができるから、観察者との距離を検知して、観察者が立体画像を眺められるよう、焦点距離を調節することも可能である。
Therefore, by changing either the
本発明のカラー立体表示装置のサイズが大きくなるにつれ、カラー立体表示装置の周辺部では、中央部にくらべ、同じ観察位置からの角度差が大きくなるので、既に説明した例で言えば、レンチキュラーレンズ１ピッチあたり、表示パネルのピクセルの２つ分、もしくは６つ分を、寸法を合わせて配置しただけでは、周辺部において、レンチキュラーレンズとピクセルの光学的な対応が取れなくなることがあり得る。そこで、表示パネル２のピクセルとレンチキュラーレンズとの所定の寸法比よりも、レンチキュラーレンズのピッチを幾分小さくするか、レンチキュラーレンズの光軸を、周辺部に近づくほど、レンチキュラーレンズシート中央部の法線よりに傾けることが好ましい。
As the size of the color stereoscopic display device of the present invention increases, the angular difference from the same observation position becomes larger in the peripheral portion of the color stereoscopic display device than in the central portion. If only two or six pixels of the display panel are arranged with the same size per pitch, the optical correspondence between the lenticular lens and the pixel may not be achieved at the periphery. Therefore, the lenticular lens sheet central portion is made smaller as the pitch of the lenticular lens is made somewhat smaller than the predetermined dimensional ratio between the pixel of the
本発明のカラー立体表示装置には、レンチキュラーレンズシート３の観察側に観察側の断面が鋸歯状のプリズム面を有するプリズムシート９が配置されていてもよく、このプリズムシート９により、観察位置をずらすことができ、図では点線で示す右の方（方向としては矢印方向）に光が送られることになる。プリズムシート９は、図で言えば上面に凹凸を有するので、レンチキュラーレンズシート３と同様、プリズム面に傷付きや汚れを招く恐れもあるので、プリズム面を別の層１０でならして平坦化することにより、これらの恐れを少なくすることを行なってもよい（図５）。
In the color stereoscopic display device of the present invention, a
層９の屈折率は、層１０の屈折率にくらべ、相対的に高いことが好ましく、両層の屈折率の差を大きくすると、観察位置を大きくずらすことができる。また、層９、もしくは層１０のいずれかを、屈折率が可変な液晶等の材料で構成して、層９、および層１０を合せたレンチキュラーレンズシートの焦点距離を可変としてもよい。
The refractive index of the
本発明のカラー立体表示装置においては、必要に応じて、カラー立体表示装置の表面の諸性能を改善するための方策を講じることができる。例えば、それらの方策としては、反射防止性、表面硬度（ハードコートによる）、ぎらつき防止性、もしくは帯電防止性の付与を挙げることができる。これらの方策は、通常、平坦な面への塗付方式によって行なわれることが多いので、上記したような、レンチキュラーレンズシート３のレンズ面を埋めて平坦化したものや、最も観察側に設け得るプリズムシートの表面のプリズム面を埋めて平坦化したものに適用することが好ましい。
In the color stereoscopic display device of the present invention, measures for improving various performances of the surface of the color stereoscopic display device can be taken as necessary. For example, these measures include imparting antireflection properties, surface hardness (by hard coat), glare prevention properties, or antistatic properties. These measures are usually performed by a method of applying to a flat surface, so that the lens surface of the
本発明のカラー立体表示装置には、観察者の方向に、表示パネルからの光（映像光）が有効に向かうよう、種々の方策を講じてもよく、例えば、プリズム、リニアフレネルレンズ、サーキュラーフレネルレンズ、２次元凸レンズ、もしくは３次元凸レンズ等を適宜な位置に配置することが、これらの方策として挙げることができる。 In the color stereoscopic display device of the present invention, various measures may be taken so that light (image light) from the display panel is effectively directed toward the viewer, for example, prism, linear Fresnel lens, circular Fresnel. Arranging a lens, a two-dimensional convex lens, a three-dimensional convex lens, or the like at an appropriate position can be cited as these measures.
既に説明したように、本発明のカラー立体表示装置においては、三原色のピクセル１つずつからなる画素において、各ピクセルが解像されない限り、カラー立体表示装置１全体で、カラー立体映像を眺めることが可能になる。図１（ｂ）に示すように、隣接し合う３つのピクセル群２ａから、Ｒ、Ｂ、およびＧ、またはＢ、Ｇ、およびＲが一つの画素として認知されるには、これらの６ピクセルの両端と眼とを結んだ線の観察位置における角度θが、視力が１．０である観察者の場合、角度で１分以内であれば、各ピクセルは解像されない。
As described above, in the color stereoscopic display device of the present invention, in the pixel composed of one pixel of each of the three primary colors, the color stereoscopic display device 1 as a whole can view a color stereoscopic image unless each pixel is resolved. It becomes possible. As shown in FIG. 1B, in order for R, B, and G or B, G, and R to be recognized as one pixel from three
そこで、観察位置とレンチキュラーレンズシート３の表面との距離をＬ（単位；ｍｍ）、観察位置の数（＝多眼式の眼の数）をｎ、ピクセル幅をｗとすると、３×ｎ個のピクセルの合計幅が１分以内なのであり、角度１分程度の微小角度θに関しては、ｔａｎθ＝θであるから、次式が成り立つ。即ち、３×ｎ×ｗ＜（Ｌ×π）／（６０×１８０）である。仮にＬを２，５００ｍｍ（＝２．５ｍ）、５眼式（ｎ＝５）とすると、ｗ＜２５００×π／（６０×１８０×３×５）＝０．０４８５となり、ピクセル１個当りの幅を４８μｍ以下とすれば、この条件では解像されないので、カラー立体画像を眺めることが可能になる。
Therefore, if the distance between the observation position and the surface of the
あるいは、ピクセル１個当りの幅が決まっているときに、観察距離Ｌをどれくらい取る必要があるかの例を示すと、ピクセル幅；４０μｍ、２眼式（ｎ＝２）の場合、Ｌ＞３×２×０．０４×６０×１８０／π＝８２５となり、８２５ｍｍ以上の観察距離を取れば、６ピクセル分の幅以下の解像性を有しないので、カラー立体画像を眺めることが可能になる。 Alternatively, an example of how much the observation distance L needs to be taken when the width per pixel is determined is as follows: pixel width; 40 μm, in the case of a two-lens system (n = 2), L> 3 × 2 × 0.04 × 60 × 180 / π = 825. If a viewing distance of 825 mm or more is taken, the color stereoscopic image can be viewed because it has no resolution of a width of 6 pixels or less. .
次に、幾つかの製造例を挙げて、より実際的な本発明のカラー立体表示装置を示す。 Next, a more practical color stereoscopic display device of the present invention will be shown by giving some production examples.
（製造例１）表示パネルとしては、水平画素数；３，８４０、ピクセル数；１１，５２０、および垂直画素数；２，４００の液晶ディスプレイを用いた。各ピクセルのカラーフィルタの色は向かって左側より、Ｒ、Ｇ、およびＢのこの順の繰返しとなっている。この表示パネルの水平方向の２ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させ、従って、レンチキュラーレンズの総数が５，７６０のレンチキュラーレンズシートをレンズ面が観察者側になるよう、表示パネルの前面に密着させた。これにより、左右両眼に高精細ディスプレイの水平解像度に相当する映像信号を送ることができた。右眼では、ＲＢＧに相当する信号、また、左眼では、ＧＲＢに相当する信号にそれぞれ基づく色が見え、全体として、カラー立体画像を眺めることができる。 (Production Example 1) As the display panel, a liquid crystal display having a horizontal pixel number of 3,840, a pixel number of 11,520, and a vertical pixel number of 2,400 was used. The color filter color of each pixel is repeated in this order of R, G, and B from the left side. One lenticular lens is made to correspond to every two horizontal pixels of the display panel, and accordingly, the lenticular lens sheet having the total number of lenticular lenses of 5,760 is closely attached to the front surface of the display panel so that the lens surface is on the viewer side. I let you. As a result, a video signal corresponding to the horizontal resolution of the high-definition display could be sent to the left and right eyes. The right eye can see a color corresponding to a signal corresponding to RBG, and the left eye can see a color based on a signal corresponding to GRB, and a color stereoscopic image can be viewed as a whole.
（製造例２）上記製造例１と同じ諸元の表示パネルを用い、表示パネルの水平方向の６ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させ、従って、レンチキュラーレンズの総数が１，９２０のレンチキュラーレンズシートをレンズ面が観察者側になるよう、表示パネルの前面に密着させた。これにより、水平解像度は、６４０（＝３，８４０÷６）となり、通常のＴＶ信号の解像度で、６眼式の立体視画像を表示することができた。ただし、各ピクセルのカラーフィルタの配列を、レンチキュラーレンズ毎に変え、向かって左側から１番目のレンチキュラーレンズに対応するピクセルのカラーフィルタの配列を、ＲＧＢＲＧＢ、２番目のレンチキュラーレンズに対応するピクセルのカラーフィルタの配列を、ＧＢＲＧＢＲ、３番目のレンチキュラーレンズに対応するピクセルのカラーフィルタの配列を、ＢＲＧＢＲＧとして、６眼の各位置で、それぞれ、ＲＧＢ、ＧＢＲ、ＢＲＧに相当する色が見えるようにし、表示パネルを表示させるための信号も、このピクセルのカラーフィルタの配列に合うよう変更した。 (Manufacturing Example 2) Using a display panel having the same specifications as in Manufacturing Example 1 described above, one lenticular lens is made to correspond to every 6 pixels in the horizontal direction of the display panel, and therefore the total number of lenticular lenses is 1,920. The sheet was brought into close contact with the front surface of the display panel so that the lens surface was on the viewer side. As a result, the horizontal resolution is 640 (= 3,840 ÷ 6), and a 6-eye stereoscopic image can be displayed with the resolution of a normal TV signal. However, the color filter array of each pixel is changed for each lenticular lens, and the pixel color filter array corresponding to the first lenticular lens from the left side is RGBRGB, the pixel color corresponding to the second lenticular lens. The filter arrangement is GBRGBR, and the color filter arrangement of the pixel corresponding to the third lenticular lens is BRGBRG so that colors corresponding to RGB, GBR, and BRG can be seen at each position of the six eyes, respectively. The signal for displaying the panel was also changed to match the color filter array of this pixel.
（製造例３）製造例２のように、表示パネルの水平方向の６ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させ、また、各レンチキュラーレンズに対応する６つのピクセルのカラーフィルタを同色とし、即ち、ＲＲＲＲＲＲ、ＧＧＧＧＧＧ、ＢＢＢＢＢＢのようにして、以降は、この繰返しとした。これにより、水平解像度が製造例２のものと同じである、６眼式の立体視画像を表示することができた。 (Production Example 3) As in Production Example 2, one lenticular lens is made to correspond to every 6 pixels in the horizontal direction of the display panel, and the color filters of 6 pixels corresponding to each lenticular lens have the same color. In the following, this was repeated as RRRRRRR, GGGGGGG, BBBBBBB. As a result, a 6-eye stereoscopic image having the same horizontal resolution as that of Production Example 2 could be displayed.
（製造例４）上記製造例１と同じ諸元の表示パネルを用い、表示パネルの水平方向の５ピクセル毎に１つのレンチキュラーレンズを対応させ、従って、レンチキュラーレンズの総数が２，３０４のレンチキュラーレンズシートをレンズ面が観察者側になるよう、表示パネルの前面に密着させた。この場合は、製造例３のように各ピクセルのカラーフィルタの配列を変える必要はなく、向かって左側より、Ｒ、Ｇ、およびＢのこの順の繰返しのままとした。この場合には、水平解像度は、７６８（＝３，８４０÷５）となり、欧州、中東、豪州、および中国等の各国のＴＶに相当する水平解像度で、５眼式の立体視画像を表示することができた。 (Production Example 4) Using a display panel having the same specifications as in Production Example 1, one lenticular lens is made to correspond to every 5 pixels in the horizontal direction of the display panel, and therefore the total number of lenticular lenses is 2,304. The sheet was brought into close contact with the front surface of the display panel so that the lens surface was on the viewer side. In this case, it is not necessary to change the arrangement of the color filters of each pixel as in Production Example 3, and the repetition of R, G, and B in this order is continued from the left side. In this case, the horizontal resolution is 768 (= 3,840 / 5), and a five-eye stereoscopic image is displayed with a horizontal resolution equivalent to the TV in each country such as Europe, the Middle East, Australia, and China. I was able to.
（製造例５）使用した表示パネルのピクセルのサイズは、縦；１５０μｍ、横；５０μｍであり、また、使用したレンチキュラーレンズは、ピッチ；１００μｍ、曲率；４５０μｍ、レンズ部分の屈折率；１．５である。この場合には、ディスプレイから約２ｍ離れた位置で立体画像を眺めることができた。 (Production Example 5) The pixel size of the display panel used was vertical: 150 μm, horizontal: 50 μm, and the lenticular lens used was pitch: 100 μm, curvature: 450 μm, refractive index of the lens portion: 1.5 It is. In this case, the stereoscopic image could be viewed at a position about 2 m away from the display.
（製造例６）レンチキュラーレンズの曲率を１００μｍとし、レンチキュラーレンズシートの観察面側のレンズ面の凹凸を、屈折率が１．４の樹脂を用いて埋めることにより、表面を平坦化した。解像度としては、製造例１の場合と同じ立体画像を見ることができ、レンチキュラーレンズシートの観察側が平坦であるために、画像のコントラストが優れており、また、表面の屈折率が低いために、反射が減って、外部の照明や事物が表面に映って画像が見えにくくなることが低減できた。 (Production Example 6) The curvature of the lenticular lens was 100 μm, and the surface of the lenticular lens sheet was flattened by filling the unevenness of the lens surface on the observation surface side with a resin having a refractive index of 1.4. As the resolution, the same stereoscopic image as in Production Example 1 can be seen, the observation side of the lenticular lens sheet is flat, the image contrast is excellent, and the refractive index of the surface is low, The reflection was reduced, and it was possible to reduce the appearance of external lighting and things on the surface, making it difficult to see the image.
（製造例７）製造例２と同様に、ただし、レンチキュラーレンズシートのレンズ部分を屈折率が１．４５〜１．６の間で可変である液晶で構成したので、立体画像を観察できる距離を調整することができた。 (Production Example 7) Similar to Production Example 2, except that the lens portion of the lenticular lens sheet is made of liquid crystal whose refractive index is variable between 1.45 and 1.6. I was able to adjust.
（製造例８）製造例３と同様に、ただし、観察側にプリズムシートとプリズムシートのプリズム面を屈折率が可変である液晶で埋めて平坦化したものを用いたので、水平方向の観察位置を調整することができた。 (Production Example 8) Similar to Production Example 3, except that the prism sheet and the prism surface of the prism sheet are filled with a liquid crystal with a variable refractive index and flattened on the observation side, so that the observation position in the horizontal direction is used. Could be adjusted.
１ カラー立体表示装置（立体液晶ディスプレイ）
２ カラーフィルタ（表示パネル）
３ レンチキュラーレンズシート
４ 液晶パネル
５ バックライト
６ 左右各々の眼（観察位置）用の画素
７ 眼（観察位置）
８、１０ 低屈折率層
９ プリズムシート
1 Color stereoscopic display device (stereoscopic liquid crystal display)
2 Color filter (display panel)
3 Lenticular lens sheet 4 Liquid crystal panel 5 Backlight 6 Pixels for left and right eyes (observation position) 7 Eyes (observation position)
8, 10 Low
Claims (6)
前記レンチキュラーレンズシートのレンズ１つにつきｎ個（ただし、ｎは２〜２０の自然数）の前記ピクセルからなる１つずつのピクセル群が対応するよう配列されており、
前記表示パネルは、隣接する３つの前記ピクセル群の各々を構成するｎ個のピクセルのうち、一方の側から数えた同番目のピクセルに、三原色のそれぞれが割り振られたピクセルの各組からなっており、
前記ピクセルの各組が、前記一方の側から数えた順に、前記レンチキュラーレンズシートのレンズ面側に設定されたｎ個の観察位置の各々に順に送られるべき画素を構成しているものであり、
前記レンチキュラーレンズシートのレンズ面がレンチキュラーレンズシートの素材の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率層により埋められて平坦化されていること
を特徴とするカラー立体表示装置。 A display panel in which a large number of pixels are arranged at a constant pitch and a lenticular lens sheet having a lens surface in which a large number of lenticular lenses are arranged in the width direction of the lens are arranged to face each other.
One pixel group consisting of n pixels (where n is a natural number of 2 to 20) per lens of the lenticular lens sheet is arranged to correspond,
The display panel includes a set of pixels in which three primary colors are allocated to the same number of pixels counted from one side among n pixels constituting each of the three adjacent pixel groups. And
Each set of pixels constitutes a pixel to be sent in order to each of the n observation positions set on the lens surface side of the lenticular lens sheet in the order counted from the one side.
A color stereoscopic display device, wherein a lens surface of the lenticular lens sheet is filled and flattened with a low refractive index layer having a refractive index lower than that of a material of the lenticular lens sheet.
を特徴とする請求項１記載のカラー立体表示装置。 The color stereoscopic display device according to claim 1, wherein at least one of a material of the lenticular lens sheet and a material constituting the low refractive index layer is made of a material having a variable refractive index.
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカラー立体表示装置。 The color stereoscopic display device according to claim 1 or 2, wherein a prism sheet having a prism surface whose saw-side cross section is sawtooth-shaped is disposed on the most observation side.
を特徴とする請求項３記載のカラー立体表示装置。 The color stereoscopic display device according to claim 3, wherein the prism surface is flattened by being filled with a layer having a refractive index lower than that of the material of the prism sheet.
を特徴とする請求項４記載のカラー立体表示装置。 The color stereoscopic display according to claim 4, wherein at least one of the prism sheet layer and the layer that fills and flattens the prism surface of the prism sheet is made of a material having a variable refractive index. apparatus.
３×ｎ×ｗ＜（Ｌ×π）／（６０×１８０）
であること
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のカラー立体表示装置。 When the distance between the observation position and the surface of the lenticular lens sheet is L (unit: mm), the number of set observation positions is n, and the pixel width is w,
3 × n × w <(L × π) / (60 × 180)
The color stereoscopic display device according to any one of claims 1 to 5, wherein:
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